PE(ポリエチレン)の特徴

PE(ポリエチレン)は、エチレンを重合して得られる結晶性の
熱可塑性樹脂であり、軽量でありながら優れた耐薬品性、耐衝撃性、
電気絶縁性を持つため、射出成形品として幅広い用途で
使用されています。
特に、化学的安定性が高く、酸・アルカリ・溶剤などに侵されにくい
特性を持つため、工業用部品や化学容器、医療機器、配管部品などに
適しています。
また、吸水性が極めて低いため、湿潤環境や水回り用途でも寸法安定性を維持しやすい材料です。
PEは、分子量や結晶構造の違いにより 低密度ポリエチレン(LDPE)、中密度ポリエチレン(MDPE)、高密度ポリエチレン(HDPE)、
超高分子量ポリエチレン(UHMW-PE) に分類されます。
射出成形用途では、特に HDPE(高密度ポリエチレン) が
広く使用されており、優れた剛性・耐熱性・耐薬品性を備えています。
また、耐摩耗性が要求される摺動部品には UHMW-PE
(超高分子量ポリエチレン) が用いられることが多く、
摩擦の少ない可動部品やライニング材として活用されています。
PEは炭素と水素のみから構成されるポリオレフィン樹脂の一種であり、環境負荷が低く、リサイクル性にも優れた材料です。
優れた耐衝撃性
PEは、分子構造が柔軟であるため、高い耐衝撃性を持ち、衝撃荷重が加わる環境でも破損しにくい特性があります。
特に、HDPEは剛性と耐衝撃性のバランスが良く、工業部品や容器、パレットなどの強度を求められる射出成形品に
適しています。また、UHMW-PEは極めて高い耐衝撃性を持ち、摺動部品や防護材として使用されることが多いです。
熱的特性(荷重たわみ温度)
PEの荷重たわみ温度(HDT)は一般的に 40~90℃ 程度ですが、HDPEやUHMW-PEでは 80~110℃ の耐熱性を持つグレードもあります。
ただし、PEは結晶性樹脂のため、ガラス転移温度を持たず、熱可塑性が高いため、高温環境では変形しやすいという
特性があります。射出成形品として高温環境で使用する場合は、適切な補強や耐熱グレードの選定が必要です。
熱的特性(荷重たわみ温度)
ABSの荷重たわみ温度(HDT)は約85~100℃であり、耐熱性グレードでは110℃以上の連続使用が可能です。
一般グレードでは100℃を超える環境下で長時間使用すると変形が生じる可能性があるため、高温環境での使用には耐熱ABSや
他のエンジニアリングプラスチックとの比較検討が必要です。
耐薬品性
PEは、酸・アルカリ・有機溶剤に対して極めて高い耐性を持ち、化学薬品を扱う環境や食品・医療機器の部品として
広く使用されています。
特に、HDPEは化学タンク、薬品容器、配管部品などに使用されることが多く、長期間にわたって化学的安定性を
維持できます。ただし、芳香族炭化水素(ベンゼン、トルエン)や強酸(濃硝酸、濃硫酸)には影響を受ける場合があるため、
使用環境に応じたグレード選定が求められます。
低摩擦性と耐摩耗性
PEは、低摩擦係数を持ち、優れた摺動特性を発揮するため、機械部品やベアリング、ギア、スライド部品として利用されます。特に、UHMW-PEは極めて高い耐摩耗性を持ち、摩擦の多い可動部品や耐久性が求められる用途に適しています。
そのため、製造ラインのガイドレールやコンベヤー部品、摩耗対策が必要な摺動部品などに広く採用されています。
電気特性(電気絶縁性)
PEは、高い電気絶縁性を持ち、電気・電子機器の構造部品や絶縁材料として利用されています。
特に、低誘電率と低誘電損失を特徴とし、高周波特性が求められる用途にも適しています。
HDPEは電気絶縁性に優れ、電線被覆や電気機器の絶縁材としても使用されます。ただし、帯電しやすい特性があるため、
静電気対策が求められる場合は帯電防止グレードの選定が必要です。
軽量性と成形加工性
PEは、比重が約 0.94~0.98 と、汎用プラスチックの中でも比較的軽量な樹脂の一つです。
そのため、自動車部品や輸送機器、収納容器など、軽量化が求められる分野で積極的に採用されています。
また、射出成形においては流動性が高く、成形加工が容易であるため、大型部品や肉厚成形品の製造にも適しています。
耐候性
PEは、耐候性が限定的であり、紫外線に長時間さらされると分解が進みやすい特性があります。
そのため、屋外用途では紫外線吸収剤(UV剤)を添加した耐候性グレードを使用する必要があります。
耐候性を向上させたHDPEは、屋外用の機械部品や電気設備のカバーなどで使用されることが多いです。
加工性と二次加工性
PEは、表面エネルギーが低く、接着や塗装がしにくい樹脂の一つです。そのため、表面処理やプライマー塗布を行うことで
接着性を向上させる必要があります。
一方、超音波溶着やレーザー溶着には適しており、電子部品の組み立てや医療機器の接合などで利用されています。
当社のPE(ポリエチレン)の成形実績
ハンダ線用ケース

こちらは、半田線を巻き付けて使用する専用ケースです。
使用しない際には一部を折り返せる設計になっており、変形や凹みを防ぐために高い強度が求められました。
また、半田線を巻いたケースを10個積み重ねた状態で軽く振っても勘合が外れないことが必須条件でした。
これらの要件を満たすため、試作段階で肉厚を調整し、最適な剛性を確保しました。
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射出成形の「駆け込み寺」.comを運営する府中プラ株式会社では、PEを含めた多くの汎用プラスチックの成形実績があり、
様々な材質に対して、豊富な経験と高度な技術で最適な成形を実現します。
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