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ポリアセタール(Polyoxymethylene/POM)とは

ポリアセタール(POM)の歴史

ポリアセタール(Polyoxymethylene/POM)とは1959年、Du Pont社の「デルリン」として販売開始されたのがポリアセタール(Polyoxymethylene/POM)の最初ですが、その前の1920年頃からドイツのH.Staudingerによってポリオキシメチレンの重合、構造に関わる研究リサーチが行われていました。それを工業化するまでには、熱安定性の改良と加工を応用する必要がありました。


Du Pont社の「デルリン」の後には、Celanese社によるコポリマー「セルコン」が開発されました。日本では、最初の頃はすべて輸入によって材料を入手してきましたが、その後ポリプラスチックスや旭化成、三菱ガス化学の各メーカーが製造販売をするようになりました。

POMの商用グレードの商標名で市販されている銘柄は、デルリン®、 ジュラコン®、 セルコン®(共重合体)と Ultraform ®(共重合体)があります。またゴム強化グレードおよびグラスファイバー強化グレードのポリアセタールもご用意しています。これらのグレードは、より高い衝撃と曲げ強度、および剛性と硬度の向上が要求されるより要求の厳しい用途に使用されます。

ポリアセタール(POM)の構造式

ホモポリマー


※画像出典:wikipedia

ポリアセタール(POM)の製造方法

ホルムアルデヒドよりホモポリマーを製造します。また、コポリマーに関しては、ホルムアルデヒドからトリオキサンをつくり、コモノマーと合わせることでコポリマーを製造することが出来ます。

ポリアセタール(POM)の特長

  • 機械的強度、電気的特性に優れています。
  • 耐疲労性、耐クリープ性と言われる長期的な物性に優れています。
  • 耐薬品性、耐摩耗性に優れています。
  • 加工性と物性バランスが良くバランスのとれたプラスチックです。

ポリアセタール(POM)の物性

ポリオキシメチレン(POM)は、ポリホルムアルデヒドまたはアセタールとも呼ばれ、最も重要なポリアセタールです。高い曲げ強度と引張強度、剛性、硬度、および応力下での低いクリープで知られる高度に結晶性の熱可塑性プラスチックです。また、低摩擦係数、優れた耐薬品性、優れた疲労特性を備えていますが、熱安定性は中程度で、難燃性は不十分です。 

天井温度が低いため、ポリアルデヒドは一般に周囲温度および高温で不安定であり、容易に解重合します。このため、ポリ(アセトアルデヒド)およびポリ(n-ブチルアルデヒド)のようなほとんどのポリアルデヒドは、商業的用途がほとんどありません。

ただポリホルムアルデヒドは例外です。その天井温度は、他のすべてのポリアセタールよりも顕著に高くなっています。 
解重合が起こる温度は、例えば無水物との反応により、安定性の低いヒドロキシル末端基をより安定なエステル基に変換することにより上昇させることができます。

この反応は、エンドブロッキングまたはエンドキャッピングと呼ばれます。ポリアセタールの安定性は、他のモノマーとの共重合によっても改善できます。主な方法は、トリオキサン(ホルムアルデヒドの環状三量体)と少量の環状エーテル(エチレンオキシド、1,3-ジオキソラン)との開環共重合です。

ポリアセタールのもう1つの欠点は、UV安定性が低いことです。つまり、長時間の紫外線は劣化を引き起こし、色の変化、脆化、強度の低下をもたらします。

UVの安定性を向上させるために、多くの場合、ヒンダードアミン光安定剤とUV吸着剤がブレンドに追加されます。カーボンブラックなどの一部の顔料も、UV保護を提供します。

POMとその共重合体は、低摩擦、厳しい公差、高い耐衝撃性と耐クリープ性を必要とする用途に最適な選択肢であることがよくあります。熱可塑性プラスチックに使用されるすべての一般的な方法で処理できます。極めて複雑な部品に経済的に射出成形することも、ロッド、パイプ、プロファイル、シートに押し出すこともでき、これらはしばしば切削工具でさらに機械加工して(高精度)完成部品を製造します。

ポリアセタール(POM)の成形加工条件

射出成形

シリンダー温度:190~220℃ 金型温度:60~80℃

ポリアセタール(POM)のメイン用途

ポリアセタール(Polyoxymethylene/POM)は、洗濯機、電話機、オーディオ機器などに使用され、車載向けではアウターハンドルなどのにも使用されていました。また、バネやネジにも用途使用例があります。

POMは大量に使用されるエンジニアリングプラスチックです。世界の年間生産量は50万トンです。寸法安定性、硬度、耐クリープ性が高いことで知られています。これらの品質により、POMは金属部品の代替品として使用されています。

共重合樹脂とともに、ほぼすべての業界でエンジニアリングプラスチックとして広く使用されています。機械部品、自動車部品、配管部品、ハードウェア部品、機械部品、および電子部品と電気部品が含まれます。

いくつかの使用用途では、ギア、ベアリング、ローラー、コンベアチェーン、ポンプおよびフィルターハウジング、エアフローバルブフィッティングおよびバルブなどの機械部品があります。

また燃料ポンプおよびフィルターハウジング、冷却ファン部品、燃料キャップ、ドアハンドルなどの輸送業界の部品、ステアリングコラム-ギアシフトアセンブリ、スライド式サンルーフのクランク、フロントガラスワイパークリップ、フロントガラスウォッシャーノズル。

そして、フードミキサーパーツ、ウォータースプリンクラーノズル、シャワーヘッド、家具のジョイントと引き出しランナー、エスプレッソやコーヒーメーカーの部品、ナイフとツールハンドルなどの家電製品用途もあります。

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