ASA樹脂

概要

項目	内容
材料名	アクリロニトリル・スチレン・アクリレート共重合体
略記号	ASA
IUPAC名	Poly(acrylonitrile-co-styrene-co-alkyl acrylate)
英語名	Acrylonitrile Styrene Acrylate
日本語名（別名）	アクリロニトリル・スチレン・アクリレート樹脂、ASA樹脂、耐候性ABS
分類	汎用エンジニアリングプラスチック（準エンプラ）
プラスチック分類	熱可塑性プラスチック
化学式または代表構造	アクリロニトリル（AN）・スチレン（ST）・アクリル酸エステル（アクリレート）の三元共重合体。アクリレートゴム相がマトリックスに分散したグラフト共重合体構造。
CAS No.	26299-47-8（代表的な登録番号。グレードにより異なる場合あり）
構造・主成分	アクリロニトリル（AN）、スチレン（ST）、アルキルアクリレート（ブチルアクリレートなど）の三成分からなるグラフト共重合体。アクリレートゴム相が耐候性・耐衝撃性を付与する。
主な用途	屋外用途全般（外装材、農業用品）、自動車外装部品、建材、OA機器外装、スポーツ用品、電気製品筐体

ASA樹脂（アクリロニトリル・スチレン・アクリレート）は、ABS樹脂のブタジエンゴム相をアクリレートゴム（主にブチルアクリレート）に置き換えた三元グラフト共重合体である。ブタジエンゴムに比べてアクリレートゴムは二重結合を持たないため、紫外線・酸素・オゾンによる劣化を受けにくく、優れた耐候性・耐光性を発現する。

ABS樹脂と比較すると、耐候性は飛躍的に向上する一方、衝撃強さや流動性はやや劣る場合がある。しかし成形加工性はABSと同等に良好であり、塗装・メッキ・印刷などの二次加工にも対応できる。屋外で長期間使用される用途においてはABSの有力な代替材料として広く採用されている。

一般にASA樹脂は、射出成形による量産部品から押出成形によるシート・プロファイル製品まで幅広く展開される。グレードにより、難燃性・耐熱性・ガラス繊維強化・対UV安定化などの改良が加えられており、用途に応じた材料選定が重要である。

特徴

項目	内容
長所	優れた耐候性・耐UV性（屋外長期使用に適する） ABS同等の成形加工性（射出・押出・ブロー成形対応）良好な表面光沢・外観品質塗装・メッキ・溶着などの二次加工性に優れる良好な剛性と衝撃バランス ABSとの混和性（ASA/ABSアロイが可能）難燃グレードではUL94 V-0対応可能
短所	純粋なABSと比べて衝撃強さがやや劣る場合がある ABSより価格が高い芳香族溶剤・ケトン類に弱い吸水による寸法変化・物性低下（ABSと同程度）高温連続使用には不向き（連続使用温度は概ね80〜90℃程度）
外観	不透明。乳白色〜自然色。光沢は良好でABS同等またはそれ以上の場合もある。着色性に優れ、多様な色調に対応できる。
耐熱性	荷重たわみ温度（HDT）は概ね80〜100℃（グレードにより異なる）。連続使用温度は一般に80〜90℃程度。耐熱グレードでは改善される場合あり。
耐薬品性	希酸・希アルカリ・油脂類には比較的安定。芳香族炭化水素・ケトン・塩素系溶剤には侵される。耐薬品性はABSと同等レベル。
加工性	射出成形、押出成形、ブロー成形が可能。ABSとほぼ同等の加工性を持つ。乾燥処理（80〜90℃、2〜4時間）が推奨される。
分類上の注意	ASTMおよびISO規格上では「ASA」として定義されているが、メーカーにより「耐候性ABS」「改質ABS」等の呼称で販売される場合がある。ABSとの混合グレード（ASA/ABS合金）も広く流通している。

構造式

ASA樹脂はアクリロニトリル（AN）、スチレン（ST）、アルキルアクリレート（ACA）の三成分からなるグラフト共重合体である。アクリレートゴム粒子がスチレン-アクリロニトリル（SAN）マトリックス中に分散した海島構造を形成する。

ASA樹脂の構造的特徴は、飽和のアクリレートゴム相を用いる点にある。ABS樹脂のブタジエンゴム（C=C二重結合を持つ）と異なり、アクリレートゴムは主鎖に二重結合がないため、紫外線・酸化劣化を受けにくく、屋外での長期安定性に優れる。代表的なアクリレートとしてはブチルアクリレート（BA）が用いられることが多いが、2-エチルヘキシルアクリレートなどが使われる場合もある。

種類（グレード分類）

グレード種別	主成分・特徴	長所	短所	主な用途
汎用グレード	標準的なAN/ST/アクリレートバランス	耐候性・加工性・コストのバランスに優れる	耐熱性・衝撃強さはやや平均的	屋外外装部品、農業用品、看板
高耐衝撃グレード	アクリレートゴム量増量	低温衝撃強さに優れる	剛性・HDTがやや低下	自動車外装、スポーツ用品
耐熱グレード	α-メチルスチレン変性など	HDT向上（100℃超も可）	流動性がやや低下、コスト上昇	エンジンルーム周辺、自動車ミラーハウジング
難燃グレード	難燃剤添加（ハロゲン系またはノンハロゲン系）	UL94 V-0対応可能	物性バランスが若干低下する場合あり	電気・電子機器筐体、建材
GF強化グレード	ガラス繊維（GF）10〜30%添加	剛性・寸法安定性が大幅に向上	成形収縮の異方性・外観悪化	構造部品、精密部品
ASA/ABSアロイ	ABS樹脂との混合（アロイ化）	コスト低減・衝撃強さ向上	純ASAより耐候性がやや劣る	自動車内外装、OA機器外装
ASA/PCアロイ	ポリカーボネート（PC）との混合	耐熱性・衝撃強さが大幅向上	コスト上昇、比重増加	自動車外装部品、電気部品
食品接触グレード	食品安全規制適合添加剤使用	食品衛生法・FDA対応	グレード選択が限定される	食品機械カバー、農業用ハウス部材

成形加工

成形・加工方法	適性	備考
射出成形	◎	最も一般的な成形法。ABSとほぼ同等の条件で成形可能。
押出成形	◎	シート・フィルム・プロファイル成形に適する。屋外用建材・看板に多用される。
ブロー成形	○	中空部品の成形に対応。グレード選択が重要。
真空成形・圧空成形	○	押出シートからの二次成形として適用可能。
圧縮成形	△	一般的ではない。特殊用途に限定される。
切削・機械加工	○	試作・少量生産に対応。切削性はABSと同等。
塗装	◎	溶剤系・水系塗料ともに対応可。自動車外装での塗装実績が多い。
メッキ（電気・無電解）	○	エッチング処理後にメッキ可能。ABSほど容易ではない場合あり。グレード依存。
溶着（超音波・熱板・振動）	○	各種溶着法に対応。
接着	○	溶剤系・エポキシ系・シアノアクリレート系接着剤が有効。

主要成形条件（射出成形）

条件	代表値・目安	備考
乾燥温度	80〜90℃	乾燥時間2〜4時間推奨。除湿乾燥機使用が望ましい。
乾燥後水分率	0.1%以下	シルバーストリーク防止のため管理が重要
シリンダー温度（ホッパー側）	200〜220℃	グレードにより異なる
シリンダー温度（ノズル側）	220〜250℃	過熱による変色・分解に注意
金型温度	40〜70℃	外観重視の場合は60〜70℃推奨
射出圧力	70〜140 MPa	形状・肉厚による
成形収縮率	0.4〜0.7%	GFグレードでは低下。流動方向と直角方向で差異あり。
スクリュー圧縮比	2.0〜2.5	ABS成形用スクリューが流用可

代表的な物性値（機械的性質）

物性項目	単位	ASA汎用	ASA耐熱	ASA GF20%	ASA/PC
密度	g/cm³	1.05〜1.07	1.05〜1.08	1.20〜1.25	1.10〜1.15
引張強さ	MPa	40〜55	45〜58	70〜90	50〜65
引張破断伸び	%	15〜40	10〜25	2〜5	20〜50
曲げ強さ	MPa	60〜80	70〜90	110〜140	75〜95
曲げ弾性率	GPa	2.0〜2.5	2.3〜2.8	5.0〜7.0	2.4〜3.0
アイゾット衝撃強さ（ノッチ付）	J/m	150〜350	100〜250	80〜120	300〜600
荷重たわみ温度（1.82MPa）	℃	80〜95	95〜110	105〜120	100〜115
連続使用温度（目安）	℃	80〜90	90〜100	90〜105	95〜110
ガラス転移温度（Tg）	℃	約100〜110	約110〜120	－	約110〜120
吸水率（23℃水中24h）	%	0.2〜0.4	0.2〜0.4	0.15〜0.3	0.15〜0.3
体積抵抗率	Ω·cm	10¹⁴〜10¹⁵	10¹⁴〜10¹⁵	10¹³〜10¹⁴	10¹⁴〜10¹⁵
難燃性（UL94）	－	HB	HB	HB〜V-0（グレードによる）	V-0（PCアロイ難燃品）
成形収縮率	%	0.4〜0.7	0.4〜0.6	0.2〜0.4	0.4〜0.6

※ 上記物性値はいずれも代表値・目安である。実際のグレード・試験条件・サンプル形状によって大きく異なる場合があるため、実設計では各メーカーのデータシートを参照し、必要に応じて実測試験を行うこと。

耐薬品性

薬品・溶剤	評価	備考
希塩酸（5〜10%）	○	短時間接触では安定。長時間・高温では注意。
濃塩酸（30%以上）	△	長時間浸漬により膨潤・変色する場合あり。
希硫酸（10%以下）	○	短時間使用では概ね安定。
濃硫酸	×	侵される。使用不可。
希酢酸（5%以下）	○	比較的安定。
NaOH（水酸化ナトリウム 10%以下）	○	希アルカリには比較的安定。
NaOH（高濃度）	△	高濃度・高温では劣化する場合あり。
エタノール（エチルアルコール）	○	短時間では安定。長時間接触・高温は要確認。
イソプロパノール（IPA）	○	短時間接触では概ね安定。
グリセリン	◎	安定。
ガソリン・軽油（脂肪族炭化水素）	○	短時間では比較的安定。長時間接触では膨潤注意。
トルエン・キシレン（芳香族炭化水素）	×	溶解または著しく膨潤する。使用不可。
アセトン（ケトン類）	×	侵される。使用不可。
MEK（メチルエチルケトン）	×	侵される。使用不可。
酢酸エチル（エステル類）	×	侵される。使用不可。
塩化メチレン（塩素系溶剤）	×	侵される。溶解する。
トリクロロエチレン	×	侵される。使用不可。
水（常温）	◎	安定。吸水率はやや低め。
温水（60℃以上）	○	吸水による寸法変化に注意。長期高温浸漬は要評価。
鉱油・潤滑油	○	短時間では安定。長時間浸漬は要確認。
植物油	◎	安定。

※ 上記評価はあくまで目安であり、実際の使用では濃度・温度・接触時間・応力条件により大きく変化する。実用前には実条件での浸漬試験・応力割れ試験を実施することを強く推奨する。

SP値（溶解度パラメータ）

材料	SP値（δ） [MPa^1/2]	備考
ASA樹脂（代表値）	19〜21	グレード・組成により変化
ABS樹脂（参考）	19〜20	ASAと近似
ABS樹脂（参考）	約19.4

※ SP値のみで耐薬品性を判断することはできない。実際には結晶性・架橋度・添加剤・残留応力・温度・接触時間なども影響するため、必ず実条件での試験で確認すること。SP値は参考指標に過ぎない。

SP値の溶解性の目安

SP値差 [MPa^1/2]	溶解・膨潤の目安	判定
0〜2	膨潤・軟化しやすい	×
2〜5	条件により膨潤する	△
5〜8	短時間接触では比較的安定	○
8以上	溶解・膨潤しにくい	◎

SP値から見た代表的溶剤との耐溶剤性

溶剤名	溶剤SP値 [MPa^1/2]	SP値差（目安）	評価	備考
水	47.9	27〜29	◎	非常に安定
エタノール	26.2	5〜7	○	短時間では安定
IPA	23.5	3〜5	△	条件次第
酢酸エチル	18.6	0〜2	×	侵される
アセトン	20.0	0〜1	×	侵される
トルエン	18.3	1〜3	×	溶解・膨潤
塩化メチレン	19.8	0〜1	×	溶解
ヘキサン	14.9	4〜6	△〜○	短時間では概ね安定
鉱油	15〜17	3〜6	○	短時間では安定

評価基準：◎ 非常に良好、○ 概ね良好、△ 注意が必要、× 不適（使用不可）

製法

ASA樹脂の製造は、大きく「グラフト重合工程」と「ブレンド・コンパウンド工程」の2段階に分けられる。

原料

アクリロニトリル（AN）：ニトリル基による剛性・耐薬品性付与
スチレン（ST）：成形加工性・表面光沢付与
アルキルアクリレート（主にブチルアクリレート BA）：ゴム相形成・耐候性・耐衝撃性付与
架橋剤（ジビニルベンゼン等、少量）：ゴム粒子内架橋
開始剤（過硫酸カリウム等）、乳化剤

重合方法

乳化重合：まずアルキルアクリレートを乳化重合してアクリレートゴムラテックスを製造。次にゴムラテックス存在下でANとSTをグラフト重合する。
得られたグラフト共重合体（ASAゴム成分）をSAN樹脂（スチレン-アクリロニトリル共重合体）とブレンドし、押出機でペレット化する。

代表的な反応式

詳細な利用用途

産業分野	代表的な用途・部品	採用理由・備考
自動車	ドアミラーハウジング、グリル、ルーフレール、エクステリアモール、スポイラー、ホイールキャップ	耐候性・塗装性・外観品質が要求される屋外外装部品に最適。PCアロイグレードは高衝撃対応。
建材・建築	窓枠（押出プロファイル）、雨樋、屋外看板、フェンス、屋外ルーバー	押出成形による長尺プロファイルに多用。長期屋外使用での色調保持が評価される。
農業・農業機械	農業用ハウス部材、農機カバー、農薬散布機部品	屋外長期使用・紫外線曝露環境での安定性が要求される。
電気・電子	屋外用OA機器筐体、ATM外装、屋外通信機器カバー、太陽光発電関連部品	難燃グレードはUL94対応。耐UV・外観安定性が重要。
スポーツ・レジャー	ゴルフカート部品、自転車ヘルメット外装、スキー用品、アウトドア用品筐体	屋外使用・耐候性・衝撃強さのバランスが必要。
家電・日用品	屋外照明器具、室外機カバー、ガーデニング用品、ポスト・表札	耐候性・美観保持・加工性のバランスで採用。
産業機械	屋外設備カバー、計測機器筐体（屋外設置）	GF強化グレードでは剛性と耐候性を両立。

比較材料	特徴	ASA樹脂との違い・選定ポイント
ABS樹脂	アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合体。汎用エンプラの代表。	ABSはコスト・衝撃強さでやや有利だが、屋外耐候性は著しく劣る。屋外用途ではASAが圧倒的に優位。
ASA/ABSアロイ	ASAとABSの混合材料。	コストと耐候性の中間点。純ASAより耐候性は劣るが、ABS単体より向上。コストを抑えつつ耐候性が必要な場合に有効。
PC（ポリカーボネート）	高い透明性・耐衝撃性・耐熱性。	PCは耐熱性・衝撃強さでASAを大幅に上回るが、耐候性（特に耐UV）はASAが優れる。PCはUV安定化処理（UV安定剤・コーティング）が必要になる場合が多い。ASA/PCアロイでバランスを取ることも有効。
PP（ポリプロピレン）	低コスト・軽量・耐薬品性。	PPはコスト・耐薬品性で有利だが、剛性・外観品質・二次加工性はASAが優れる。UV安定化PPと比較すると耐候性はほぼ同等レベルの場合もある。
PVC（ポリ塩化ビニル）	低コスト・難燃性・耐薬品性。押出プロファイルに多用。	建材用押出プロファイルではPVCが競合。PVCは難燃性・耐薬品性で優れるが、比重が重い・環境規制対応が課題。ASAは軽量・塗装性に優れる。
AES樹脂（アクリロニトリル・エチレン・スチレン）	EPDM系ゴムを使用した耐候性樹脂。	AESも耐候性樹脂に分類されるが、耐候性はASAが一般に優れる。AESは特定用途に限定される。
PMMA（アクリル樹脂）	高透明性・優れた耐候性・耐UV性。	PMMAは透明性と耐候性で最高水準だが、脆く衝撃強さが低い。ASAは不透明だが高い衝撃強さと加工性を持つ。用途によって使い分ける。
PBT（ポリブチレンテレフタレート）	結晶性エンプラ。耐薬品性・耐熱性に優れる。	PBTは耐薬品性・耐熱性で優れるが、耐候性はASAが有利。成形収縮が大きい点も異なる。

代表的なメーカー・グレード

メーカー	代表製品・ブランド	概要・特徴
INEOS Styrolution（ドイツ/英国）	Luran® S	ASA樹脂の代表的ブランド。射出成形・押出成形向けの幅広いグレードを展開。耐候性・外観品質に定評がある。
SABIC（サウジアラビア）	CYCOLAC™（ASAグレード含む）	グローバルに展開する大手サプライヤー。自動車・電気電子向けグレードが充実。
LG Chem（韓国）	LUPOS®	耐候性ASAブランド。自動車外装・建材向けに展開。
Toray（東レ）	トヨラック®（ASA/ABSグレード含む）	国内大手。ABS・ASA・アロイグレードを幅広く供給。
UMG ABS（ユーエムジー ABS）	CYCLOLAC®（代表例）	国内自動車・電機向けサプライヤー。ASA/ABSアロイグレードの実績あり。
Chi Mei Corporation（台湾）	ABSC®（ASAグレード含む）	アジア圏での大手ASA・ABSサプライヤー。

※ 上記メーカー・ブランドは代表例である。グレード名・ブランド名は改廃・統合される場合があるため、最新情報は各メーカーに直接確認すること。

規制・法令情報

規制・法令	対応状況（目安）	備考
RoHS指令（EU）	◎ 対応グレードあり	鉛・カドミウム等の有害物質不使用グレードが主流。使用前にSDS・証明書の確認を推奨。
REACH規則（EU）	◎ 対応グレードあり	SVHCの含有確認が必要。グレード毎に証明書の取得を推奨。
食品衛生法（日本）	△ グレード依存	食品接触用途には適合グレードを選択する必要がある。スチレン移行への注意が必要。
FDA（米国食品医薬品局）	△ グレード依存	食品接触用途の場合、各グレードのFDA適合証明書の確認が必要。
UL94（難燃規格）	○ 難燃グレードあり	汎用グレードはHB。V-0対応は難燃グレードを選択する。
自動車向け規格（ASTM, ISO等）	◎	自動車外装部品での採用実績が豊富。各自動車メーカーの承認仕様に従うこと。

注意点（実用上のポイント）

吸湿・乾燥管理：成形前の乾燥が不十分だとシルバーストリーク・表面不良・物性低下の原因となる。80〜90℃、2〜4時間の除湿乾燥を徹底すること。
応力割れ（ESC）：残留応力があると薬品接触時に割れが生じやすい。成形条件・アニール処理・設計上のノッチ回避が重要。
熱劣化：シリンダー温度過剰・滞留時間超過により分解・変色が生じる。パージを定期的に実施し、成形温度管理を徹底する。
溶剤への暴露：芳香族炭化水素・ケトン・塩素系溶剤に弱い。塗装・洗浄時の溶剤選定に注意が必要。
GFグレードの異方性：GF強化グレードは流動方向と直角方向で収縮率・物性が異なるため、精密部品設計では注意が必要。
耐候性の確認：屋外用途では促進耐候性試験（サンシャインウェザーメーター・QUV等）による確認を推奨する。UV安定化グレードを優先して選定すること。