プラスチックは、取り扱いが簡単でリサイクル可能なため、広く使用されている素材です。人工的に作られたものもあれば、天然の形で見つかるものもあります。ただし、人工プラスチックには、アセタールとデルリンの 2 つの主な種類があります。デルリンは高度な特性があるため、好まれる方もいます。逆に、アセタールを信頼できる選択肢と考える方もいます。そのため、大衆の間で意見が分かれているため、アセタールとデルリンのどちらが優れているかという議論が起こっています。
起源が似ているため、多くの人が混同して同じものだと考えています。そうでしょうか? しかし、これは誤解です。デルリンとアセタールにはいくつかの違いがあります。最終的な選択の前に、これらの違いを知ることが重要です。デルリンとアセタールの概念は初めてですか? このガイドは、あなたの方程式と混乱を簡単に解決します。さあ、始めましょう!
アセタールの概要
アセタールは合成または単に人工の熱可塑性プラスチックです。このプラスチックの科学名はポリオキシエチレン (POM) です。しかし、このプラスチックはどのように製造されるのでしょうか? 製造プロセスを簡単に説明しましょう。これは、ホルムアルデヒドの重合によって製造されます。ホルムアルデヒドは無色のガスです。
重合プロセスでは、複数のホルムアルデヒドモノマーが結合して長い鎖を形成します。この長い鎖はポリマーまたはアセタールと呼ばれます。ポリマーが生成されると、射出成形プロセスが行われます。ここで、明確な形状と製品に変換されます。このような詳細なプロセスを通じて、アセタールは特別な剛性と強度を獲得します。アセタールの特性について説明しましょう。
アセタールの特性
- 色と外観: 上で述べたように、ホルムアルデヒドは無色です。そのため、アセタールのほぼすべてのグレードは不透明または白色です。ただし、さまざまな色を使用してカスタマイズし、美観を向上させることができます。
機械的強度: アセタールは機械的強度が高く、高圧下でも変形しにくいです。さらに、重合プロセスによりアセタールはより強くなります。重い負荷にも簡単に耐えることができます。
低摩擦および耐摩耗性: アセタールは摩擦係数が低いです。つまり、アセタールは他の表面に対して簡単に滑ったり回転したりすることができます。したがって、この特性により、不要な摩耗や裂傷を防ぎます。
寸法安定性: アセタールはあらゆる環境で寸法を維持します。熱を加えると、製造中に元の寸法が保持されます。そのため、温度変動領域で収縮または膨張することはありません。
表面仕上げ: アセタールは自然に滑らかな表面を持っているため、低摩擦を維持するのに役立ちます。ただし、他の仕上げを施して滑らかさをさらに高めることもできます。
アセタールの種類
ここでは、一般的な 3 種類のアセタールプラスチックについて簡単に紹介します。
- ホモポリマーアセタール (POM-H): 「ホモ」は同じという意味です。名前が示すように、このアセタールタイプは類似のモノマーを持っています。簡単に言えば、ホルムアルデヒドのみの繰り返し単位を使用して製造されます。同じ構成要素のため、ホモポリマーアセタールはより均一な表面を持っています。そのため、燃料コンポーネントシステム、ギア、ハンドルに使用されます。
コポリマーアセタール (POM-C): 「コ」は異なるという意味です。したがって、このタイプのアセタールは、ホルムアルデヒドとともに異なるモノマーを使用して製造されます。ほとんどの場合、メーカーは追加のモノマーとしてエチレンオキシドを好みます。エチレンオキシドは、ホモポリマーアセタールよりも耐薬品性と柔軟性を高めます。ブッシング、キッチン家電、電気コネクタに使用されます。
改質アセタール: 名前が示すように、このタイプのアセタールはいくつかの方法で改質されています。どのように?その特性を強化するためにいくつかの添加剤が追加されます。それらには、最も一般的に使用される添加剤であるガラス繊維、UV安定剤、潤滑剤が含まれます。これらの添加剤により、アセタールの強度、耐紫外線性が向上し、摩擦が減少します。
デルリンの概要
デルリンは、アメリカのデュポン社が初めて製造した特殊なタイプのエンジニアリングプラスチックです。これもポリオキシエチレンファミリーに属しますが、高度なアセタールフォームです。ただし、すべてのデルリンはアセタールですが、すべてのアセタールがデルリンであるとは限らないことに注意してください。その理由は、製造プロセスの違いにあります。
デルリンの製造プロセスには重合が含まれます。ただし、製造時の重合はアニオン性であり、高い結晶性を保証します。デルリンのすべてのモノマーは、完全にホルムアルデヒドでできています。単一の異なるモノマーはありません。したがって、アセタールよりも均一な結晶構造を維持します。
この均一な構造により、すべての特性が向上します。たとえば、耐久性、強度、耐薬品性、耐衝撃性が向上します。特性が向上したため、デルリンはさまざまな重作業に適しています。自動車、航空宇宙、電子業界で使用されています。デルリンプラスチックの一般的な特性について説明しましょう。
デルリンの特性
- 電気特性: デルリンは電気の伝導性が低いです。その理由は、電気を通さないコンパクトで均一な構造にあります。言い換えれば、デルリンは優れた絶縁体です。そのため、電気機器の保護に使用できます。
寸法安定性: 構造が均一であるため、デルリンは寸法安定性に優れています。製造プロセス中に、デルリンは周囲から水分を吸収します。そのため、長期間サイズと形状を維持します。さらに、温度変動でもデルリンは膨張も収縮もしません。
熱特性: デルリンは他のプラスチックよりも融点が高いです。そのため、すぐに溶けることはなく、強度を失うことなく熱に耐えることができます。さらに、デルリンは熱膨張係数が低いです。そのため、寒い冬の日でも容易に膨張しません。
機械特性: デルリンは最高の機械特性を備えています。たとえば、引張強度がより優れているため、引っ張られても簡単には壊れません。さらに、剛性が高く、摩擦が少ないです。
加工特性: デルリンは加工が簡単です。デルリンは硬い素材ですが、機械加工が容易です。たとえば、フライス加工、穴あけ加工、旋削加工、切削加工が可能です。さらに、金型に注入して複雑な形状を作ることも簡単です。
デルリンのグレード
デルリンには、特定の用途に合わせてさまざまなグレードがあります。各グレードには独自の特性があります。詳しく見てみましょう。
- デルリン 150: このグレードのデルリンは、さまざまな特性が完璧にバランスしています。たとえば、機械的強度と剛性が高く、さらに摩擦抵抗が低いため、摩耗や裂傷を防ぎます。そのため、デルリン 150 は主にギアや消費者製品などの一般的な用途に使用されます。
デルリン 511P: このグレードは、強化された機械的特性で製造されています。優れた引張強度と日常的なストレスに対する耐性を備えています。高強度グレードとしても知られています。
デルリン 500AF: 自己潤滑性の高いグレードです。製造中にテフロン繊維が追加されます。これらの繊維は潤滑性を高め、摩擦を減らします。そのため、ベアリング、スライド部品、コンベア部品に使用されます。
デルリン 570: 一般にガラス充填デルリンとして知られ、高い強度を備えています。ガラス繊維を使用して製造されます。これらの繊維は安定性と剛性を高めます。さらに、重い負荷がかかっても変形しにくくなります。
Delrin 525GR: このグレードは 2 つのグレードを組み合わせたものです。ガラス繊維と自己潤滑剤が含まれています。そのため、剛性と低摩擦を同時に得ることができます。さらに、このグレードでは熱安定性がさらに向上しています。
アセタールとデルリンの違いは何ですか?
デルリンとアセタールは同じ系譜を共有していますが、それでも非常に異なります。アセタールとデルリンプラスチックの主な違いを見てみましょう。
1- 構成
主な違いは、両方のタイプのプラスチックの組成にあります。上で述べたように、どちらも同じ起源に属していますが、最終的な組成はさまざまな点で異なります。たとえば、アセタールには、ホルムアルデヒドモノマーと他のタイプのモノマーが含まれています。簡単に言えば、その組成にはコポリマーが含まれます。
吸湿性と熱に耐えるために、さまざまな種類のモノマーが導入されています。逆に、デルリンもホルムアルデヒドポリマーですが、他のモノマーは含まれていません。同じホルムアルデヒドの繰り返し単位を使用して製造されています。簡単に言えば、均質な組成が含まれます。そのため、デルリンは吸湿性が高くなっています。
2- 耐久性と強度
アセタールとデルリンは、組成が異なるため、耐久性と強度に違いがあります。アセタールについて議論する場合、それはコポリマーを含みます。したがって、熱と湿気に対する耐性が高くなります。ただし、混合組成のため、アセタールの機械的強度はわずかに低下します。デルリンよりも剛性が低く、硬さも低くなります。それでも、ひび割れや巻き付きに対する耐性は高くなります。
逆に、デルリンは構造が均一です。同じ繰り返し単位で作られているため、このプラスチックの強度と耐久性は大幅に向上しています。たとえば、デルリンは大きな機械的負荷に耐えることができます。さらに、引張強度も重要です。したがって、ストレスを受けても簡単には壊れません。このような高い強度により、耐久性が向上し、長持ちします。
3- 引張強度
引張強度とは、引っ張り力に耐えることを意味します。簡単に言えば、引張強度とは、変形せずに高い応力に耐える材料の能力です。したがって、アセタールとデルリンは、引張強度に関して異なる挙動を示します。たとえば、アセタールは 8,000~9,500 psi の引張力に耐えることができます。これは、他のプラスチックと比較して、かなりの引張強度を持っています。
ただし、高負荷のストレス環境には推奨されません。逆に、デルリンは構造の均一性を維持します。したがって、デルリンの引張強度は約 10,000~12,000 psi で、アセタールよりも優れています。変形したり構造の完全性を失ったりすることなく、高い引張力に耐えることができます。
簡単なハイライト: デルリンは乾燥した場所でのみ引張強度を維持します。湿気の多い環境で使用すると、水分を吸収して引張強度が失われます。アセタールは引張強度が低いですが、湿度が高くても強度を維持します。
4- 耐薬品性
材料の耐薬品性は、化学物質への暴露に耐える能力を示します。どちらのタイプのプラスチックも、他のプラスチックに比べて優れた耐薬品性を備えています。ただし、組成によって若干の違いが生じます。アセタールについて言えば、アルコールや炭化水素などの有機溶剤に耐えることができます。
さらに、湿気の中でも酸や塩基に対する耐性も示します。しかし、アセタールが強力な酸化剤にさらされると、劣化が始まります。逆に、デルリンプラスチックはあらゆる種類の化学物質に対して優れた耐性を示します。乾燥した状態では、強力な酸化剤にも耐えることができます。しかし、湿った環境では、構造劣化が見られます。
5- 温度耐性
耐熱性も、アセタールとデルリンを区別するもう 1 つの要素です。たとえば、アセタールは高温で約 90°C (194°F) まで耐性を示します。この温度を超えると、溶け始め、構造上の信頼性が失われます。さらに、低温では、-40°C または -40°F に耐えることができます。アセタールはこの温度を超えると収縮します。
一方、耐熱性ではデルリンが明らかに勝っています。最大耐熱性は 120°C (248°F) の温度までです。対照的に、-40°C 未満の低温では収縮しません。この高い耐熱性は、寸法安定性によるものです。そのため、高温耐性が必要な用途ではデルリンを使用できます。
6- 多孔性
多孔性とは、材料の表面に小さな穴があることです。これらの穴は、材料の強度と寸法安定性に影響を与える可能性があります。アセタールは多孔性がゼロで、表面に小さな穴がありません。その理由は、製造プロセスにあります。仕上げなどの追加プロセスにより、穴がなくなり、構造がより均一になります。
したがって、多孔性が低いため、アセタールの吸湿能力は非常に低くなります。逆に、デルリンも多孔性は低いですが、アセタールよりも高くなっています。つまり、小さな穴があると、湿気に対するデルリンの寸法安定性が変化する可能性があります。したがって、強度と耐久性が高いため、乾燥用途に最適です。
7- アプリケーション
組成が異なるため、アセタールとデルリンの有用性は目的によって異なります。アセタールの一般的な用途は次のとおりです。
- アセタールは吸湿性がないため、フィッティングバルブの製造に使用されます。
燃料やオイルに耐性があるため、エンジンルームで使用されます。
軽量であるため、歯ブラシの柄などの消費財に使用されます。
アセタールは、薬物送達システムや実験装置などの医療機器に使用されます。
ただし、デルリンは剛性や強度などの特性に関してより汎用性が高いため、精度が重要視される用途によく使用されます。
- 航空宇宙産業では、ドアのラッチや航空機の内装にドリリンを使用しています。
ギア、カム、レバーなどの高精度部品に使用されています。
スキービンディングや釣りリールの部品にデルリンが使用されており、高い強度を実現しています。
デルリンは FDA 承認の素材です。そのため、ほとんどの業界で食品加工機器に使用されています。
8- コストと手頃さ
コストは、デルリンとアセタールのもう 1 つの違いです。アセタールは、2 種類以上のポリマーを使用したシンプルな製造プロセスです。コポリマーを使用すると、純度に対する要求がなくなり、追加の処理コストが削減されます。さらに、世界中で生産されているため、競争力のある価格設定になっています。したがって、全体的に、アセタールは低コストで、より手頃な価格です。
一方、デルリンはデュポンの独占製品であるため、ブランド名によって価格が高くなります。さらに、デルリンの製造プロセスは少し複雑です。純度と均一性が求められるホモポリマーがすべて含まれます。最後に、強度、耐久性、精度などの特性が向上すると、デルリンは高価になります。
適切な材料の選択
デルリンとアセタールのどちらを選ぶかは重要な決断です。しかし、望ましくない結果を防ぐためには、適切な材料を選択することが重要です。デルリンとアセタールのどちらを選ぶべきか、検討してみましょう。
- 最初のステップは、プロジェクトの要件を理解することです。デルリンまたはアセタールを使用する環境条件を理解してください。
湿気の多い環境では、アセタールが信頼できる選択肢です。その理由は、多孔性がゼロであることです。ただし、乾燥した条件と強度が必要な場合は、デルリンを選択する必要があります。
プロジェクトでカスタマイズが必要な場合は、デルリンが最適です。ご存知のように、デルリンにはさまざまなグレードがあります。これらのグレードはすべて、独自の特性を備えています。逆に、シンプルなプロジェクトの場合は、アセタールを選択する必要があります。
最後に、予算に留意してください。予算が厳しく、プロジェクトで高い機械的強度を必要としない場合は、アセタールが最適な選択肢です。ただし、強度と信頼性を重視する場合は、デルリンを選択する必要があります。価格は高くなりますが、耐久性があり、長期的な費用対効果が得られます。
結論
デルリンとアセタールは、2 つの異なるタイプのエンジニアリング プラスチックです。同じファミリーに属していますが、さまざまな点で異なります。この記事では、デルリンとアセタールの主な違いについて説明しました。たとえば、デルリンはアセタールよりも強度と耐久性に優れています。
さらに、デルリンの耐熱性もアセタールよりも高くなっています。ただし、多孔性が低いため、吸湿性ではアセタールの方が優れています。湿った場所での化学物質への暴露に耐えることができます。したがって、各タイプには独自の特性があります。適切なオプションを選択するかどうかは、予算とプロジェクトの要件によって異なります。