ACS樹脂

2013.03.17
材料名ACS樹脂
略記号ACS
英語名Acrylonitrile Chlorinated Polyethylene Styrene Resin
分類熱可塑性樹脂、スチレン系樹脂、耐候性ABS系樹脂
基本構造アクリロニトリル、塩素化ポリエチレン、スチレン系共重合構造
主な種類標準ACS、耐候ACS、難燃ACS、耐衝撃ACS
主な用途屋外部品、電気電子筐体、自動車部品、建材部品、機械カバー

ACS樹脂（ACS）は、熱可塑性樹脂、スチレン系樹脂、耐候性ABS系樹脂に分類される材料である。 アクリロニトリル、塩素化ポリエチレン、スチレン系共重合構造を基本構造または代表構造とし、屋外部品、電気電子筐体、自動車部品、建材部品、機械カバーなどに使用される。

特徴

  • 基本特性はABS樹脂 と似通っているが、ABSのブタジエンゴム成分を塩素化ポリエチレン系成分に置き換えた耐候性改良樹脂
  • ブタジエンゴムを含まない分、耐光性にすぐれている。
  • 塩素含有量が多くなると柔らかくなり、耐衝撃性、耐熱性が向上する。
  • 塩素含有量が多いと引っ張り強さが低下する。
  • ABSに近い成形性と外観性を持つ
  • 耐候性、耐衝撃性、難燃性を付与しやすい
  • 屋外部品や電気部品に使用される
  • 有機溶剤には弱い
  • 美観にすぐれている。
  • 印刷性が良い。
  • 耐薬品性はあまりよくない。
  • 耐有機溶剤性は悪い。
  • 耐酸性、耐アルカリ性には不溶。
  • 耐アルコール、耐鉱物油、耐強酸、耐強アルカリには侵される。
  • 射出成形は170～210℃
  • 射出圧力100～155MPa
  • 押出成形は160～210℃
  • 圧縮成形は180～210℃
  • 成形収縮は0.2～0.5％
長所
  • 耐候性がABSより良い
  • 耐衝撃性が良い
  • 成形性が良い
  • 外観性が良い
  • 難燃化しやすい
短所
  • 耐溶剤性は高くない
  • 透明性は低い
  • 耐熱性はPC系より低い
  • グレード流通が限定的である
成形加工

ACS樹脂の加工性は、樹脂の種類、分子量、充填材、硬化系、添加剤、成形温度により大きく変化する。 成形時には乾燥、熱分解、残留応力、結晶化、硬化条件、離型性を確認する必要がある。

加工方法適性主な製品例
射出成形○成形材料グレードで対応する。複雑形状部品、機構部品、電気電子部品に使用する
押出成形○シート、フィルム、チューブ、棒材、板材に使用する
圧縮成形△〜○熱硬化性樹脂や高耐熱材、切削素材で使用する
注型・含浸△〜○熱硬化性樹脂、塗料、ワニス、複合材料で使用する
切削加工○板材、丸棒、精密部品、治具に使用する
接着・塗装△材料の表面性により表面処理や専用接着剤が必要である

構造式

ACS樹脂の構造は、材料分類、重合方法、共重合成分、充填材の有無により変化する。 構造中の極性基、芳香環、フッ素原子、シロキサン結合、イミド結合、エステル結合などが、耐熱性、耐薬品性、機械特性、吸水性、電気特性に影響する。

種類

標準ACS
名称標準ACS
構成ACS樹脂の用途別または改質グレードである
特徴ACS樹脂の基本特性を用途に合わせて調整したグレードである
主な用途屋外部品、電気電子筐体、自動車部品、建材部品、機械カバー
特徴
  • 用途に応じて物性を調整したグレードである
  • 標準品と比較して耐熱性、耐薬品性、機械特性、成形性のいずれかを改善する
  • 実使用条件ではメーカーグレードごとのデータ確認が必要である
耐候ACS
名称耐候ACS
構成ACS樹脂の用途別または改質グレードである
特徴ACS樹脂の基本特性を用途に合わせて調整したグレードである
主な用途屋外部品、電気電子筐体、自動車部品、建材部品、機械カバー
特徴
  • 用途に応じて物性を調整したグレードである
  • 標準品と比較して耐熱性、耐薬品性、機械特性、成形性のいずれかを改善する
  • 実使用条件ではメーカーグレードごとのデータ確認が必要である
難燃ACS
名称難燃ACS
構成ACS樹脂の用途別または改質グレードである
特徴ACS樹脂の基本特性を用途に合わせて調整したグレードである
主な用途屋外部品、電気電子筐体、自動車部品、建材部品、機械カバー
特徴
  • 用途に応じて物性を調整したグレードである
  • 標準品と比較して耐熱性、耐薬品性、機械特性、成形性のいずれかを改善する
  • 実使用条件ではメーカーグレードごとのデータ確認が必要である
耐衝撃ACS
名称耐衝撃ACS
構成ACS樹脂の用途別または改質グレードである
特徴ACS樹脂の基本特性を用途に合わせて調整したグレードである
主な用途屋外部品、電気電子筐体、自動車部品、建材部品、機械カバー
特徴
  • 用途に応じて物性を調整したグレードである
  • 標準品と比較して耐熱性、耐薬品性、機械特性、成形性のいずれかを改善する
  • 実使用条件ではメーカーグレードごとのデータ確認が必要である

代表的な物性値又は機械的性質

性質単位耐衝撃耐熱透明
比重1.181.181.18
引張強さMPa465249
引張伸び%708080
曲げ強さMPa466367
曲げ弾性率GPa1.82.32.0
アイゾット衝撃強さ
(ノッチ付き)		J/m440160160
荷重たわみ温度
(1.82MPa)		℃849384
体積固有抵抗Ω･cm3.2×10134.4×10121.8×1015
誘電率1063.23.13.3

耐薬品性

ACS樹脂の耐薬品性は、樹脂構造、温度、濃度、接触時間、応力状態、グレード、充填材により変化する。 下表は一般的な目安であり、薬液タンク、配管、洗浄治具、食品・医療用途では実使用条件で確認する必要がある。

薬品・溶剤耐性備考
水○材料種により吸水、加水分解、白化に注意が必要である
弱酸○多くの場合で短期使用は可能である
強酸△〜×樹脂構造により劣化、分解、膨潤が起こる
弱アルカリ○〜△材料により安定性が異なる
強アルカリ△〜×エステル、イミド、アミド、カーボネート系では注意が必要である
アルコール○〜△応力下ではクラックや膨潤に注意する
アセトン△〜×非晶性樹脂や極性樹脂では膨潤・溶解しやすい
MEK△〜×溶剤種、温度、応力条件で影響が大きい
トルエン△芳香族溶剤に弱い材料では膨潤・クラックが起こる
塩素系溶剤△〜×多くの樹脂で膨潤・溶解・クラックに注意が必要である
油・燃料○〜△ポリオレフィン系、ポリアミド系などでは比較的良い場合がある

更に詳しくはプラスチックの耐薬品性一覧表を参照。

SP値（溶解度パラメータ）

ACS樹脂のSP値は、約18〜21 MPa1/2が目安である。 SP値が近い溶剤では膨潤や溶解が起こりやすいが、結晶性、架橋構造、水素結合、分子量、充填材、温度の影響も大きいため、SP値は一次判断として扱う必要がある。

項目SP値（δ）
MPa1/2		備考
標準グレード18.8～19.5ABS系に近いSP値であり、極性溶剤には注意が必要である。
耐候グレード19.0～19.8塩素化ポリエチレン比率増加により耐候性が向上する。
GF20% ガラス繊維18.5～19.2ガラス繊維添加により寸法安定性が向上するが、界面部への溶剤浸透には注意が必要である。
GF30% ガラス繊維18.3～19.0剛性向上型であり、クラック発生抑制効果がある。
難燃グレード19.2～20.0難燃剤添加により極性が上昇し、一部溶剤で膨潤しやすくなる。
溶解性の目安
Δδ挙動
0〜2溶解しやすい
2〜5膨潤・軟化
5以上溶解しにくい
SP値から見た耐溶剤性
溶剤名SP値（δ）
MPa1/2		耐性評価備考
水47.9◎吸水は小さく、常温では安定である。
メタノール29.7○短時間接触では比較的安定である。
エタノール26.0○一般用途では使用可能である。
IPA（イソプロパノール）23.5△長時間接触で白化や応力クラックが発生する場合がある。
アセトン20.0×SP値が近く急速に膨潤・溶解しやすい。
MEK（メチルエチルケトン）19.0×極めて強いクラック・溶解性を示す。
トルエン18.2×ACS樹脂を強く膨潤させる。
キシレン18.0×芳香族溶剤により劣化しやすい。
酢酸エチル18.6×表面軟化やクラックが発生しやすい。
THF18.5×短時間で著しく膨潤する。
n-ヘキサン14.9◎非極性炭化水素には比較的安定である。
鉱物油15～16◎一般潤滑油には比較的耐性を示す。
10%水酸化ナトリウム―○常温では比較的安定である。
10%塩酸―○短期接触では大きな問題は少ない。

◎：非常に良好 ○：概ね良好 △：注意が必要 ×：不適

注意事項
  • ACS樹脂は、アセトン、MEK、THF、酢酸エチル、トルエンなど、SP値が近い溶剤に対して強い膨潤・溶解性を示す。
  • 応力が加わった成形品では、IPAやアルコール類でも環境応力割れ（ESC）が発生する場合がある。
  • 難燃グレードでは添加剤の影響により、一部極性溶剤への耐性が低下する場合がある。
  • 高温環境では耐溶剤性が大きく低下するため、実使用条件での確認が必要である。

※耐溶剤評価はACS樹脂のSP値中央値（約19.2 MPa1/2）を基準とした一般的傾向であり、実際の耐性はグレード、残留応力、添加剤、温度、接触時間によって変動する。

実務上の注意
  • SP値は溶解性の目安であり、耐久性そのものではない
  • 結晶性樹脂や熱硬化性樹脂では、SP値が近くても溶解しにくい場合がある
  • 非晶性樹脂では、応力クラックが耐薬品性の主要問題になりやすい
  • 実使用では温度、濃度、接触時間、応力、成形残留応力を確認する必要がある

製法

ACS樹脂は、対応するモノマーの重合、重縮合、付加反応、共重合、架橋反応、コンパウンドなどにより製造される。 実用材料では、添加剤、充填材、安定剤、難燃剤、可塑剤、強化繊維などを配合して性能を調整する。

製法特徴主な製品形態
重合・重縮合基本ポリマーを合成するベース樹脂
共重合・変性耐熱性、柔軟性、耐薬品性、成形性を調整する改質グレード
コンパウンドガラス繊維、難燃剤、安定剤、潤滑剤などを配合する成形材料
成形・硬化熱可塑性樹脂は溶融成形、熱硬化性樹脂は加熱硬化する最終成形品

詳細な利用用途

電気・電子用途
  • コネクタ
  • スイッチ部品
  • 絶縁部品
  • 筐体
  • 高周波部品
自動車・輸送用途
  • 内外装部品
  • 機構部品
  • 耐熱部品
  • 摺動部品
  • 燃料・配管関連部品
工業用途
  • ギア
  • 治具
  • ライニング
  • シール材
  • 機械カバー
包装・生活用品用途
  • フィルム
  • 容器
  • シート
  • 日用品
  • 保護部材

関連材料との比較

比較材料違い選定ポイント
PVCACS樹脂とは分類と用途が異なる。PVCは難燃性と低コスト性に優れる低コスト・建材・配管ならPVC、高機能用途なら用途別に選定する
PPPPは軽量で耐薬品性が良いが、耐熱性や機械特性は限定される低コスト・耐薬品ならPP、高機能性なら対象材料を選ぶ
PETPETは透明性、剛性、包装適性に優れる包装・フィルムならPET、耐熱・機械特性は用途別に比較する
PCPCは透明性と耐衝撃性に優れる透明防護部品ならPC、耐薬品・耐熱用途では対象材料を選ぶ
PTFEPTFEは耐薬品性と低摩擦性が極めて高い最高耐薬品性ならPTFE、成形性や強度は用途別に比較する

代表的なメーカー

メーカー代表的な製品・商品名備考
テクノUMG用途別グレードメーカー物性表で確認が必要である
日本エイアンドエル用途別グレードメーカー物性表で確認が必要である
スチレン系樹脂メーカー用途別グレードメーカー物性表で確認が必要である
国内外コンパウンダー各種改質グレードGF強化、難燃、摺動、耐候グレード
成形材料メーカー用途別グレードメーカー物性表で確認が必要である

概要

略記号：ACS

英語名：acrylonitrile chlorinated polyethylene styrene terpolymer

化学式：省略

  • ABS樹脂のＢ成分（ブタジエンゴム）の代わりに、弾性のある塩素化ポリエチレンにした樹脂である。

特性

  • 基本特性はABS樹脂 と似通っているが、ブタジエンゴムを含まない分、耐光性にすぐれている。
  • 塩素含有量が多くなると柔らかくなり、耐衝撃性、耐熱性が向上する。
  • 塩素含有量が多いと引っ張り強さが低下する。
  • 美観にすぐれている。
  • 印刷性が良い。
  • 耐薬品性はあまりよくない。
  • 耐有機溶剤性は悪い。
  • 耐酸性、耐アルカリ性には不溶。
  • 耐アルコール、耐鉱物油、耐強酸、耐強アルカリには侵される。
  • 射出成形は170～210℃
  • 射出圧力100～155MPa
  • 押出成形は160～210℃
  • 圧縮成形は180～210℃
  • 成形収縮は0.2～0.5％

性質単位耐衝撃耐熱透明
比重1.181.181.18
引張強さMPa465249
引張伸び%708080
曲げ強さMPa466367
曲げ弾性率GPa1.82.32.0
アイゾット衝撃強さ
(ノッチ付き)		J/m440160160
荷重たわみ温度
(1.82MPa)		℃849384
体積固有抵抗Ω･cm3.2×10134.4×10121.8×1015
誘電率1063.23.13.3

製法

省略

構造

省略

利用用途

  • 電化製品の外装・筐体
  • 自動車パネル・部品
  • 文具類
  • 雑貨
  • 楽器類（リコーダーなど）
  • 模型

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