AS樹脂

2013.01.14

AS樹脂（SAN樹脂）

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概要

項目内容
材料名AS樹脂
略記号AS、SAN
IUPAC単一の規則的IUPAC名では表しにくい共重合体であり、代表的には poly(styrene-co-acrylonitrile) と表記される。
英語名Styrene Acrylonitrile Copolymer、Acrylonitrile Styrene Resin、SAN Resin
日本語名・別名スチレン・アクリロニトリル共重合体、アクリロニトリル・スチレン共重合体、SAN樹脂
分類熱可塑性樹脂、非晶性樹脂、スチレン系樹脂、透明樹脂
プラスチック分類汎用プラスチック。用途によっては透明機能樹脂として扱われる。
化学式・代表構造スチレン単位 −CH2−CH(C6H5)− と、アクリロニトリル単位 −CH2−CH(CN)− のランダム共重合体。
CAS No.9003-54-7（Styrene-acrylonitrile copolymerの代表登録番号）
構造・主成分一般にスチレン約70～80質量％、アクリロニトリル約20～30質量％を目安とするランダム共重合体である。実際の組成はグレードにより異なる。
主な用途透明容器、化粧品容器、食品容器、冷蔵庫部品、家電部品、電気部品、日用品、事務用品、メーター部品、ミキサー・コーヒーマシン部品、ABS・ASA等のマトリックス樹脂。

AS樹脂は、スチレンとアクリロニトリルを共重合して得られる透明な非晶性熱可塑性樹脂であり、国際的にはSAN樹脂の名称が一般的である。ポリスチレンの透明性、剛性、成形性を保ちながら、アクリロニトリル成分により耐熱性、耐薬品性、表面硬度を改善した材料である。

一般用ポリスチレン（GPPS）と比較すると、耐熱性、剛性、耐油性、耐薬品性が高い傾向にある。一方、ゴム相を持たないためノッチ付き衝撃強さは低く、落下衝撃、ねじ締結部、鋭いコーナー、残留応力が大きい成形品では割れに注意が必要である。

AS樹脂はABS樹脂、ASA樹脂、AES樹脂などの連続相としても重要である。ただし、SAN単体とゴム変性材料では衝撃特性、耐候性、透明性、耐薬品性が異なるため、同一材料として扱わないことが重要である。実使用ではグレード、温度、濃度、荷重、残留応力、湿度、接触時間、試験片形状、成形条件を確認する必要がある。

特徴

長所
  • 透明性と表面光沢に優れ、標準グレードでも全光線透過率が約89～90％に達する例がある。
  • PSより高い耐熱性、表面硬度、剛性、耐油性、耐薬品性を得やすい。
  • 吸水率が比較的低く、PA系樹脂より湿度による寸法変化が小さい。
  • 射出成形性に優れ、薄肉透明部品や外観部品に適するグレードがある。
  • 酸・アルカリ・油類・脂肪族炭化水素に比較的安定な場合が多い。
短所
  • 耐衝撃性はABSやPCほど高くなく、ノッチや応力集中に敏感である。
  • ケトン、エステル、芳香族炭化水素、塩素系溶剤、強溶剤では溶解、膨潤、クラック、白化が生じやすい。
  • 屋外耐候性はPMMAやASAより劣り、長期紫外線曝露では黄変や脆化が生じる場合がある。
  • アルコール類は濃度、種類、応力状態によりESCを生じる場合があり、短時間接触でも実部品評価が望ましい。
評価項目一般的傾向実務上の注意
外観透明～わずかに黄味、光沢良好高透明・低黄変グレードがある。着色剤、熱履歴、滞留で色調が変化する場合がある。
耐熱性PSより良好、PCより低いHDTは荷重条件に依存する。長期連続使用温度とHDTを混同しない。
耐薬品性水、希酸、希アルカリ、油に比較的良好ケトン、芳香族、塩素系、エステル、強溶剤は不適となりやすい。ESCを含めて評価する。
加工性良好吸湿や滞留によるシルバー、変色、ガスに注意する。乾燥推奨グレードが多い。
分類上の注意SAN単体はゴム非変性ABS、ASA、AESはSAN相を含むが別材料であり、衝撃性・耐候性・透明性が大きく異なる。

構造式

AS樹脂は、スチレン単位とアクリロニトリル単位からなるランダム共重合体である。一般にAN含有率が高くなるほど極性、耐薬品性、耐熱性、剛性が増す方向にあるが、流動性、色調、透明性、衝撃性とのバランスが必要となる。

AS樹脂 SAN樹脂の代表構造式

項目代表構造・説明
スチレン単位−CH2−CH(C6H5)−
アクリロニトリル単位−CH2−CH(CN)−
代表構造−[CH2−CH(C6H5)]m−co−[CH2−CH(CN)]n−
スチレンモノマーC6H5−CH=CH2
アクリロニトリルモノマーCH2=CH−C≡N
共重合・変性AN含有率、分子量、分子量分布、添加剤により特性を調整する。SAN相をゴム相と組み合わせた代表材料としてABS、ASA、AESがある。

種類・代表グレード

グレード区分主な改質・特徴長所短所主用途
非強化・標準標準AN比率、一般射出成形用透明性、剛性、成形性のバランス衝撃性・耐候性は限定的透明容器、日用品、冷蔵庫部品
高流動分子量・流動性を調整薄肉成形、長流動長に対応しやすい強度、耐ESC性が標準より低下する場合がある薄肉容器、複雑形状品
高強度・高耐薬分子量、AN比率、配合を最適化強度・耐薬品性を高めやすい流動性が低下する場合がある水周り部品、機器部品、容器
高透明・良色相残留物、色調、屈折特性を管理高透明、低ヘーズ、良外観熱履歴や着色で外観変化が出やすい化粧品容器、意匠透明品
低残留モノマー・食品接触用途向け残留スチレン・AN等を低減し、対象規制に対応したグレード食品・飲料関連用途に展開可能適合範囲はグレード、接触条件、地域法規に依存食品容器、ウォータージャー、コーヒーマシン部品
耐熱共重合組成、分子量、高耐熱成分を調整HDT、Vicatを向上しやすい流動性、衝撃性、透明性が変化する場合がある高温周辺の家電部品
GF強化ガラス繊維を配合した特殊グレード剛性、寸法安定性向上透明性消失、繊維浮き、異方性増加構造部品、機械部品
難燃難燃剤を添加電気用途で規格対応可能透明性、物性、耐熱安定性が変化する電気・電子部品

摺動、導電、帯電防止、耐候、医療用途向けなどはメーカーや市場によって供給状況が異なる。材料群の一般値を特殊グレードへ直接適用せず、個別TDS、ULファイル、食品接触宣言、医療関連資料を確認することが必要である。

成形加工

加工方法適性理由・注意点
射出成形◎代表的加工法。透明外観を得やすい。滞留、ガス、シルバー、残留応力を抑える。
押出成形○押出向けグレードを選定する。シート、異形押出等に使用可能である。
ブロー成形△溶融張力が必要で、専用高粘度グレードが前提となる。
インフレーション成形△一般用途では少なく、溶融強度とフィルムグレードの有無を確認する。
Tダイフィルム成形○シート・フィルム向けグレードで可能。残留応力と配向に注意する。
真空成形○押出シートを用いる。加熱温度分布と残留応力を管理する。
圧空成形○透明シート用途で可能。肉厚均一性に注意する。
圧縮成形△量産では一般的でない。
回転成形×一般的なSANの主要加工法ではない。
発泡成形△特殊配合・専用プロセスが必要で一般的ではない。
3Dプリント△一般SANフィラメントは限定的。ABSやASAの方が流通量が多い。
切削加工○可能だが、脆性、発熱、クラック、切欠きに注意する。
溶着○超音波、熱板等が適用可能な場合がある。形状と応力を確認する。
接着○溶剤系接着剤はESCを起こし得るため、接着剤選定と実部品評価が必要である。
塗装・印刷○比較的良好。インキ・溶剤によるクラックに注意する。
めっき△ABSほど一般的でなく、前処理・密着性の検討が必要である。
蒸着○意匠用途で可能。脱ガス、表面清浄度、密着性を確認する。
レーザーマーキング○添加剤・着色によりコントラストが変わるため専用グレードが望ましい。
インサート成形○金属インサート周囲の応力集中と熱膨張差による割れに注意する。
成形条件の一般的目安
項目単位一般的目安備考
予備乾燥－推奨保管状態が良好でも外観重視品では乾燥が安全側である。
乾燥温度℃75～8580℃前後が代表的である。
乾燥時間h2～4除湿乾燥機または熱風乾燥機。過乾燥・汚染を避ける。
許容含水率%グレード依存明確な共通値は一般化困難。透明外観が重要な場合はメーカー推奨値を優先する。
シリンダー温度・供給部℃200～230成形機、滞留時間、グレードで調整する。
シリンダー温度・圧縮部℃210～250過度の局所加熱を避ける。
シリンダー温度・計量部℃220～260代表的溶融温度域に合わせる。
ノズル温度℃220～255糸引き・固化・滞留を見ながら調整する。
樹脂温度℃220～260一般的なSAN標準グレードの目安。
金型温度℃40～80外観、残留応力、サイクルのバランスで設定する。
射出圧力MPa60～120製品形状、肉厚、ゲート、流動性により大きく変わる。
保圧MPa30～80過大な保圧は残留応力、ゲート周辺割れの原因となる。
背圧MPa3～10混練・計量安定に必要な範囲で低めに設定する。
スクリュー回転数rpm40～100樹脂温度上昇と滞留を避ける。
成形収縮率・流動方向%0.3～0.7非強化SANの一般的範囲。形状、保圧、金型温度で変動する。
成形収縮率・流動直角方向%0.3～0.7非強化では比較的等方的だが、流動配向の影響は受ける。
推奨肉厚mm1.0～3.5薄肉は高流動グレードを選ぶ。急激な肉厚変化を避ける。
抜き勾配°0.5～1.5シボ面や深物では大きめに設定する。
アニール－必要に応じ実施ESC対策や残留応力低減に有効な場合がある。条件は成形品形状・Tg・寸法要求に合わせて設定する。

上記は材料群としての一般的な目安であり、メーカー、グレード、成形機、スクリュー、金型、製品形状、色、リグラインド率によって最適条件は変化する。特に透明品では乾燥不足、材料汚染、過熱、滞留によるシルバー、黒点、黄変を避ける管理が重要である。

代表的な物性値又は機械的性質

以下は非強化・無充填・標準SANを中心とした代表範囲である。比較機能へ登録する場合は、代表値と範囲を別フィールドで管理し、試験規格、温度、材料状態、グレード区分、出典区分を併記することが望ましい。

物理・機械・光学特性
項目単位代表値代表範囲試験規格・条件備考
密度g/cm³1.071.07～1.08ISO 1183、23℃非強化標準グレード。データ信頼度A。
比重－1.071.07～1.0823℃目安水=1基準。
吸水率・平衡%0.20.1～0.3ISO 62、23℃・50%RHの例PA等より低吸水。データ信頼度A～B。
引張強さ・降伏MPa7268～75ISO 527、23℃標準グレード。データ信頼度A。
引張強さ・破断MPa6860～76ISO 527またはJIS相当高強度グレードでは上限側となる。
引張弾性率GPa3.73.5～3.8ISO 527、23℃高剛性の非晶性樹脂である。
引張破断伸び%32～5ISO 527、23℃ゴム非変性のため大きくない。
曲げ強さMPa120115～130ISO 178、23℃非強化標準～高強度グレード。
曲げ弾性率GPa3.553.4～3.7ISO 178、23℃引張弾性率とは別値として扱う。
アイゾット衝撃強さ・ノッチ付きkJ/m²2.01.5～2.5ISO 180/A、23℃ABSやPCより低い。試験規格差に注意。
シャルピー衝撃強さ・ノッチ付きkJ/m²1.51.5～2.0ISO 179/1eA、23℃ノッチ感受性が高い。
ロックウェル硬さR/Mグレード依存R83～M89程度の例ISO 2039-2試験尺度が混在するため数値比較時は同一尺度で比較する。
屈折率－1.571.56～1.57ISO 489、Na D線等透明樹脂設計で重要。
全光線透過率%9089～90JIS/ISO、2 mm程度の例色、厚さ、グレードで変化する。
ヘーズ%0.20.2～1.0未満ASTM D1003/JIS相当高透明グレードでは0.2%程度の例がある。
熱的・電気的・燃焼特性
項目単位代表値代表範囲試験規格・条件備考
ガラス転移温度℃110105～115DSC/DMA、組成依存非晶性樹脂の主要耐熱指標。
融点℃該当なし該当なし－非晶性で明確な融点を持たない。
荷重たわみ温度・1.80 MPa℃8684～90ISO 75アニール条件で変化する。
荷重たわみ温度・0.45 MPa℃9995～100ISO 75荷重条件を必ず併記する。
ビカット軟化温度℃106103～110ISO 306、50 Nの例グレード・試験法で変動する。
連続使用温度℃8070～85一般的目安UL RTIとは異なる。荷重、寿命、雰囲気で大きく変わる。
短時間耐熱温度℃グレード依存90～105程度短時間、無荷重の目安HDTやVicatをそのまま許容温度として使用しない。
線膨張係数10−5/K7.06.5～8.0ISO 11359等温度域、流動方向で変化する。
熱伝導率W/(m・K)0.170.16～0.20ISO 22007等無充填標準材の目安。
体積抵抗率Ω・cm10151014～1016乾燥状態、23℃目安帯電防止・導電グレードでは大きく低下する。
絶縁破壊強さkV/mm2015～25試験片厚さ依存データ信頼度B～C。個別グレードで確認する。
比誘電率・1 kHz－3.02.8～3.21 kHz、乾燥状態目安周波数、温度、含水率で変化する。
誘電正接・1 kHz－0.010.005～0.0151 kHz、乾燥状態目安個別グレードの電気資料を優先する。
UL 94燃焼性等級HB例ありグレード依存厚さ依存材料群全体の認証ではない。難燃グレードは個別ULファイルを確認する。
限界酸素指数・LOI%データなし一般化困難－根拠のない数値を設定しない。
GF強化・改質グレードとの比較
グレード強化材剛性傾向衝撃・外観注意点
標準SANなし基準透明、ノッチ衝撃は低い比較機能の基準値は原則としてここを使用する。
GF強化SANGF 10～30質量％の設定例が考えられるが製品ごとに確認大幅に向上透明性消失、異方性増加具体的な物性値は対象グレードTDSを使用し、標準SANに混在させない。
難燃SAN難燃剤配合依存透明性低下の可能性UL94は厚さ、色、グレードごとに確認する。
帯電防止SAN帯電防止剤等配合依存表面外観や透明性に影響する場合がある湿度依存性、表面抵抗率、ブリードを確認する。

耐薬品性

AS樹脂の耐薬品性は、アクリロニトリル量、分子量、残留応力、温度、濃度、接触時間、応力、添加剤、実部品形状で変化する。以下は主として室温・短～中時間接触の一般的傾向であり、設計保証値ではない。

分類薬品名濃度温度接触応力評価主な劣化・備考
水水－23℃浸漬なし◎一般に安定。
温水温水－60～80℃長時間なし○温度上昇で吸水・寸法変化・物性低下が増えるため確認する。
水蒸気飽和水蒸気－100℃以上長時間なし△耐熱限界と応力緩和に注意。高圧蒸気滅菌用途には一般に不向き。
無機酸塩酸5～35%20～23℃浸漬なし◎希～中濃度で比較的良好な例が多い。
無機酸硫酸20%20～23℃浸漬なし◎希硫酸は比較的良好。高濃度は不可となり得る。
無機酸硫酸60～98%20～23℃浸漬なし×濃酸で著しい攻撃、変色、劣化の可能性。
無機酸硝酸10%20～23℃浸漬なし△酸化性に注意。濃硝酸は不適。
有機酸酢酸希薄23℃短時間なし○濃度上昇や混合溶剤で悪化する場合がある。
強アルカリ水酸化ナトリウム10～50%20～23℃浸漬なし◎室温では比較的良好。高温条件は確認する。
強アルカリ水酸化カリウム～30%20～23℃浸漬なし◎室温では比較的良好。
低級アルコールメタノール100%23℃浸漬なし×クレージング、膨潤、割れの報告があり、実部品では特に注意。
低級アルコールエタノール100%23℃浸漬なし×濃度・応力によりESC、白化、クラックを生じ得る。
低級アルコールIPA70～100%23℃短～中時間あり/なし△濃度、残留応力、接触時間依存。清拭用途でも要確認。
多価アルコールグリセリン100%23℃浸漬なし◎一般に良好。
エーテルアルコールMMB（3-メトキシ-3-メチル-1-ブタノール）100%23℃短時間なし△公開実測が限定的。エーテル・アルコール性を有するため実浸漬・ESC試験を推奨。
芳香族炭化水素トルエン100%23℃浸漬なし×膨潤、溶解、クラック。
芳香族炭化水素キシレン100%23℃浸漬なし×膨潤、溶解、クラック。
脂肪族炭化水素n-ヘキサン100%23℃浸漬なし◎一般に比較的良好。
脂肪族炭化水素シクロヘキサン100%23℃浸漬なし○条件依存で膨潤が生じる可能性。
ケトンアセトン100%23℃短時間なし×強い溶剤作用。溶解、膨潤、白化。
ケトンMEK100%23℃短時間なし×強い溶剤作用。
エステル酢酸エチル100%23℃短時間なし×膨潤・溶解・ESCに注意。
エーテルTHF100%23℃短時間なし×強い溶剤作用。
ハロゲン化炭化水素ジクロロメタン100%23℃短時間なし×溶解・著しい膨潤。
ハロゲン化炭化水素トリクロロエチレン100%23℃短時間なし×膨潤・割れ。
燃料ガソリン市販組成23℃浸漬なし△芳香族成分により攻撃性が変わる。燃料系部品は実燃料試験必須。
燃料灯油100%23℃浸漬なし○組成、添加剤、時間で確認する。
潤滑油鉱物油100%23℃浸漬なし◎一般に良好。
冷却液エチレングリコール水溶液50%23～80℃浸漬なし○高温長期は確認する。
酸化剤過酸化水素30%23℃浸漬なし○室温では良好例があるが、高温・高濃度・長時間は要確認。
次亜塩素酸塩次亜塩素酸ナトリウム～15%23℃浸漬なし○酸化剤であるため長期・高温では色調・物性を確認する。
塩水塩化ナトリウム水溶液3～10%23℃浸漬なし◎一般に良好。
食品油植物油100%23～60℃接触なし◎一般に良好。食品接触適合は別途確認する。
洗浄剤中性界面活性剤水溶液実用濃度23～60℃接触あり/なし○香料・溶剤・アルカリ助剤の有無でESC性が変化する。
SP値（溶解度パラメータ）

AS樹脂（SAN）の代表的なHildebrand型SP値（δ）は、一般的なSAN組成で約18.6～18.9 MPa1/2程度が目安である。AN含有率、分子量、推算法、温度により変化する。

材料SP値 δ
MPa1/2		備考
AS樹脂（SAN）18.6～18.9標準的SAN組成の代表値。共重合比で変化する。

SP値は溶解・膨潤の初期スクリーニングには有効であるが、AS樹脂では極性相互作用、HSP、共重合組成、ガラス状態、残留応力、ESC、温度、濃度、混合溶剤効果が支配的になる場合がある。したがってSP値だけで耐薬品性を決定してはならない。

溶解性の目安
SP値差溶解・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値から見た耐溶剤性
薬品名代表SP値
MPa1/2		SANとの差SP差判定実務上の評価・注意
アセトン19.9約1.2×実際にも不適。膨潤・溶解しやすい。
トルエン18.2約0.5×実際にも不適。芳香族溶剤として攻撃性が高い。
酢酸エチル18.2約0.5×実際にも不適となりやすい。
ジクロロメタン20.2約1.5×強い溶解・膨潤作用。
n-ヘキサン14.9約3.8△SP差だけでは△だが、実際には比較的良好な例が多い。
エタノール26.0約7.3○SP差では○でも、実際にはESC・クレージングを起こし得る。SP単独判定が危険な代表例。
DMF24.8約6.1○SP差では○域でも、SANへの溶剤性が高く不適となる。HSP・極性寄与を考慮する。

評価基準は、◎：一般的な条件で影響が小さい、○：概ね使用可能であるが条件確認が必要、△：膨潤・軟化・強度低下・変色・応力割れに注意、×：溶解・著しい膨潤・分解・割れが生じる可能性が高い、－：データなし・適用外・評価困難、を基本とする。

環境応力割れ（ESC）

AS樹脂は、無応力では外観変化が小さい薬品でも、成形残留応力、圧入、ねじ締結、インサート、鋭いコーナー、ウェルド部が存在するとクレージングやクラックが発生する場合がある。アルコール、香料、洗浄剤、接着剤、塗料希釈溶剤、油剤などは特に実部品での応力負荷試験を推奨する。

  • 残留応力を低減するため、適正な金型温度、保圧、ゲート設計、肉厚遷移を採用する。
  • ねじボスや圧入部の過大締結・過大干渉を避ける。
  • 薬品評価では無応力浸漬だけでなく、定ひずみ・定荷重条件を追加する。
  • 必要に応じてTgより十分低い温度域でアニールを検討するが、寸法変化を事前に評価する。

製法

AS樹脂は、スチレンとアクリロニトリルをラジカル共重合して製造する。工業的には塊状重合、溶液重合、懸濁重合などの方式が用いられ、メーカーにより反応器構成、溶媒、開始剤、連鎖移動剤、脱揮工程、残留モノマー管理が異なる。

AS樹脂 SAN樹脂の代表的な製造工程

原料
  • スチレン：透明性、剛性、成形性に寄与する。
  • アクリロニトリル：耐熱性、耐薬品性、極性、表面硬度に寄与する。
  • ラジカル開始剤、連鎖移動剤、安定剤：重合速度、分子量、熱安定性を制御する。
  • 必要に応じて着色剤、離型剤、紫外線安定剤、帯電防止剤、難燃剤、充填材などを配合する。
代表反応

m C6H5−CH=CH2 + n CH2=CH−CN → −[CH2−CH(C6H5)]m−co−[CH2−CH(CN)]n−

ペレット化・コンパウンド

重合後は未反応モノマーや揮発分を脱揮し、必要に応じて安定剤等を添加して押出・造粒する。透明性や食品接触用途では、残留モノマー、ゲル、黒点、色相、揮発分の管理が重要となる。

詳細な利用用途

分野代表用途採用理由・注意点
自動車メーター部品、透明意匠部品、内装小物透明性、剛性、寸法安定性。屋外直射部では耐候性を確認する。
電気・電子透明カバー、表示部、機器部品電気絶縁性と外観性。難燃要求は個別難燃グレードが必要。
家電冷蔵庫棚・ケース、ファン部品、ミキサー・コーヒーマシン部品透明性、耐油性、剛性、成形性。洗剤、アルコール、熱水接触は要評価。
包装・容器化粧品容器、食品容器、透明ケース光沢、透明性、外観性。食品接触用途は適合グレードを選定する。
事務・日用品筆記具部品、収納用品、透明雑貨低コストと外観性のバランス。
医療・検査検査器具、透明部品の一部透明性は有利だが、滅菌法、薬液、ISO 10993等の適合は個別グレード確認が必要。
建築・設備屋内透明部材、カバー屋外ではUV耐候性が課題。PMMA、PC、ASAとの比較が必要。
樹脂改質ABS、ASA、AES等のSANマトリックス成分剛性、耐熱性、流動性、表面性を担う。
用途別選定
用途適性理由注意点
ギア・軸受・ブッシュ×摺動専用樹脂ではない。POM、PA、PBT、摺動グレードを比較する。
ローラー・摺動板△剛性はあるが耐摩耗性は専用材料に劣る。摩擦・摩耗試験が必要。
ねじ・ボルト・ナット△硬質で成形可能。クリープ、ノッチ、締結応力割れに注意。
ポンプ・バルブ部品△水・一部薬品には対応可能。溶剤、圧力、温度、ESCを確認する。
シール・Oリング×硬質樹脂で弾性シール用途には不適。エラストマーを選定する。
チューブ・ホース△硬質チューブ用途は可能性あり。可とう性が必要な用途には不向き。
配管・タンク△一部薬品には耐性がある。圧力配管・大型タンクの標準材料ではない。
フィルム・シート○透明シートとして利用可能。押出グレード、熱成形条件を確認する。
ボトル・容器○透明性と耐薬品性が利用できる。成形法、食品接触、内容物適合を確認する。
電気コネクタ・ソケット△絶縁性と剛性はある。耐熱、難燃、クリープ要求ではPBT、PA、PPS等を比較する。
透明カバー◎透明、光沢、剛性、成形性が良好。衝撃要求が高い場合はPCを比較する。
レンズ△透明性はある。光学精度、複屈折、耐候性、耐擦傷性ではPMMA/PC等が有利な場合がある。
自動車内装○外観・剛性を活かせる。衝撃、耐熱、VOC、薬品接触を確認する。
自動車外装△透明性はあるが耐候性が課題。ASA、PMMA、耐候PCを比較する。
エンジンルーム×耐熱余裕が小さい。高温・油・燃料環境では高耐熱エンプラを選ぶ。
燃料系部品×ガソリン中芳香族成分・ESCの影響が大きい。実燃料耐久が必要。
食品機械部品○食品接触対応グレード、透明性、耐油性を活用可能。熱水・洗浄剤・規制適合を確認する。
医療機器部品△透明性を活かせる場合がある。滅菌耐久、溶出、ISO 10993、メーカー用途制限を確認する。
半導体・真空装置△一般汎用部品には使用可能性。アウトガス、耐薬品性、純度要求では専用材料を優先する。
建築屋外部品△成形性は良好。紫外線耐候性を重視する場合はASA、PMMA等を比較する。

用途別評価は材料群としての一般的傾向である。実使用ではグレード、荷重、温度、薬品、湿度、寿命、法規制、残留応力、成形条件を確認する必要がある。

関連材料との比較

比較材料特徴AS樹脂との違い
ポリスチレン（PS）透明性、成形性、低コストに優れる。ASはPSより耐熱性、剛性、耐油・耐薬品性が高い傾向にあるが、価格は一般に上がる。
ABS樹脂耐衝撃性、成形性、外観性に優れる。ABSはゴム相により耐衝撃性が大幅に高いが一般に不透明。ASは透明性と剛性に優れる。
アクリル樹脂（PMMA）高透明、耐候性、表面硬度に優れる。PMMAは光学透明性と屋外耐候性で有利。ASは耐薬品性や成形性、用途によってはコスト面で有利な場合がある。
ポリカーボネート（PC）透明性、耐衝撃性、耐熱性に優れるエンプラ。PCは衝撃・耐熱で大幅に優れる。ASは剛性、低吸水、成形温度、コストで有利な場合がある。
ASA樹脂アクリルゴムを用いた耐候性スチレン系樹脂。ASAは屋外耐候性・耐衝撃性に優れるが一般に不透明。ASは透明性を必要とする用途に向く。
AES樹脂EPDM系ゴムを用いた耐候性スチレン系樹脂。AESは耐候・衝撃性に優れる。ASは透明性、表面硬度、剛性が特徴である。
ACS樹脂塩素化ポリエチレンをゴム相に用いるスチレン系改質樹脂。ACSはゴム変性により耐衝撃性・耐候性を狙う材料で、AS単体とは相構造と用途が異なる。

代表的なメーカー

メーカー代表製品・ブランド概要
デンカ株式会社デンカAS標準、高透明、高強度、高流動、高耐薬品等のASグレードを展開している。
INEOS StyrolutionLuran®SANの代表ブランド。透明性、耐熱性、耐薬品性、高表面品質を特徴とする各種グレードを展開している。
CHIMEI CorporationKIBISAN® SAN高透明、高流動、高耐薬品、低残留モノマー、食品接触用途向け等のグレードを展開している。
LG ChemSAN透明性、光沢、耐熱性、耐薬品性を活かしたSANを供給している。

製品名、供給地域、規制適合、色、最小ロットは変更される場合があるため、採用時は各メーカーの最新TDS、SDS、規制適合文書を確認する必要がある。

接合・表面処理適性

方法適性注意点
超音波溶着◎硬質非晶性樹脂でエネルギーディレクタ設計が適しやすい。過大振幅によるクラックに注意。
熱板溶着○熱劣化、糸引き、変形を抑える条件設定が必要。
振動溶着○可能。溶着面設計と外観バリ管理を行う。
レーザー溶着△透過・吸収の光学設計と着色が必要。
溶剤接着△接着は可能だが溶剤によるESC・白化リスクが高い。
接着剤接合○エポキシ、アクリル、ウレタン等は個別適合を確認。溶剤キャリアに注意。
機械締結○ボス割れ、過締結、圧入応力に注意する。
塗装・印刷○表面性は良いが、塗料溶剤によるクラック評価が必要。
めっき△ABSほど一般的ではなく、表面改質と密着評価が必要。
コロナ・プラズマ処理○印刷・接着密着性改善に利用可能。

寸法精度・設計特性

  • 非強化SANの成形収縮率は一般に約0.3～0.7％で、結晶性樹脂より小さく寸法精度を出しやすい。
  • 吸水率は低いがゼロではなく、高精度部品では温湿度変化に伴う寸法変化を確認する。
  • 短時間引張強さを設計許容応力として直接使用せず、クリープ、疲労、温度、薬品、ノッチ、ウェルドを考慮して安全率を設定する。
  • 鋭いコーナー、薄肉急変、インサート、ねじボス、圧入部は応力集中を避ける。
  • 透明部品では残留応力が偏光観察や薬品接触で顕在化するため、ゲート位置、保圧、金型温度を最適化する。

品質・成形不良

不良材料側要因成形条件側要因主な対策
シルバーストリーク吸湿、揮発分、汚染高せん断、急減圧、過熱適正乾燥、材料管理、樹脂温度と射出速度の最適化。
黄変・変色熱履歴、再生材、汚染高温、長時間滞留、デッドスポット温度低減、滞留短縮、パージ、設備清掃。
黒点劣化物、異物滞留、局所過熱パージ、シリンダー清掃、材料保管改善。
クラック・白化低衝撃、ESC感受性過大保圧、低金型温度、過締結残留応力低減、R付与、薬品適合確認。
ウェルドライン流動末端の温度低下樹脂温度・金型温度不足ゲート配置、温度、速度、ベント最適化。
ヒケ・ボイド肉厚部の収縮保圧不足、ゲート凍結早期肉厚均一化、保圧・ゲート設計改善。
反り分子配向、残留応力冷却不均一、充填バランス不良冷却回路、ゲート、成形条件の均衡化。
バリ高流動グレード型締不足、過大圧力型締、射出圧力、金型合わせ面を確認。

注意点・劣化故障モード

劣化現象主な原因発生しやすい条件影響予防策推奨確認試験
環境応力割れ溶剤・洗浄剤と残留応力の複合作用ねじ部、圧入部、インサート、アルコール・溶剤接触白化、クレーズ、クラック、破断低応力設計、成形条件最適化、薬品選定定ひずみESC試験、実薬品試験
熱酸化劣化高温・酸素・長期滞留高温成形、デッドスポット、長期高温使用黄変、脆化、強度低下熱履歴低減、安定剤グレード熱老化、色差、強度保持率
紫外線劣化UV、酸素屋外直射、長期曝露黄変、光沢低下、脆化耐候グレード、UV吸収剤、代替材検討キセノンアーク耐候試験
膨潤・溶解ケトン、エステル、芳香族、塩素系溶剤高濃度、長時間、高温寸法変化、軟化、表面損傷耐溶剤設計、バリア化、材料変更ISO 175相当浸漬試験
疲労・クリープ長期荷重、繰返し応力高温、応力集中、薄肉変形、クラック、破断許容応力低減、R設計、肉厚最適化クリープ・疲労試験
アウトガス残留モノマー・添加剤・低分子真空、高温、光学・電子用途汚染、曇り、接点不良低残留グレード、事前ベークTML/CVCM等用途別アウトガス試験
滅菌劣化高温蒸気、薬液、放射線オートクレーブ、反復滅菌変形、割れ、黄変滅菌法適合グレード選定反復滅菌耐久、溶出、外観評価

法規制・認証

項目一般的な扱い確認事項
RoHS適合グレードが一般に存在色、添加剤、製造拠点を含む最新証明書を確認する。
REACH・SVHC適合管理可能候補物質リスト更新、残留モノマー、添加剤を確認する。
ELV自動車用途で管理可能個別製品・サプライチェーン証明を確認する。
TSCA供給グレードごとに確認米国向けはSDS・規制情報シートを確認する。
EU食品接触規則適合グレードが存在EU 10/2011等への適合宣言、移行条件を確認する。
FDA食品接触適合可能グレードあり用途、温度、食品種、抽出条件、メーカー宣言を確認する。
日本食品衛生法・ポジティブリスト適合グレードを選定樹脂・添加剤・着色剤・使用条件を含め個別確認する。
USP Class VI / ISO 10993材料群として一律適合ではない医療用途専用グレードとメーカー用途制限を確認する。
UL認証一部グレードで取得可能UL94、RTI、厚さ、色、ファイル番号を個別確認する。
PFAS関連規制材料本体はフッ素系ポリマーではない添加剤、離型剤、難燃剤等にPFASが含まれないことをサプライヤー資料で確認する。

法規制適合は材料名だけで断定できず、メーカー、グレード、色、添加剤、製造拠点、用途、使用温度、接触条件で異なる。「一般に対応可能」「適合グレードが存在する」「個別グレードの証明書確認が必要」を区別する。

環境・リサイクル性

項目内容
熱可塑性/熱硬化性熱可塑性。再溶融が可能である。
マテリアルリサイクル可能。ただし熱履歴、異樹脂混入、着色、分子量低下、透明性低下に注意する。
ケミカルリサイクルスチレン系樹脂として技術開発対象になり得るが、SAN単独の商業回収インフラは地域により限定的である。
再生材利用用途により可能。透明品、食品接触、高外観用途では品質管理が厳しくなる。
生分解性一般的SANは生分解性樹脂ではない。
バイオベース一般的SANは化石資源由来が主流。バイオベースと生分解性は別概念である。
焼却時の注意窒素を含むため、適切な燃焼設備・排ガス処理が必要である。低温不完全燃焼を避ける。

価格・供給性

項目一般的評価
価格区分比較的低価格～中価格。GPPSより高く、PCや高機能透明エンプラより低いことが多い。
流通性世界的に安定した市場があるが、日本国内の小口調達性は銘柄・色・包装単位による。
供給形態主にペレット。シートや成形品は加工メーカー経由で入手する。
少量購入汎用グレードでもメーカー直販より商社・材料販売会社経由が一般的。
特注色・特殊グレード最低購入量が大きくなる場合がある。

実価格は原料市況、AN・スチレン価格、購入量、色、グレード、地域、為替、物流条件で変動するため、材料比較では相対区分として扱う。

比較用評価スコア

評価項目スコア評価理由
引張強度4標準SANで約70 MPa級と比較的高い。
剛性4弾性率約3.5～3.8 GPaで高剛性。
衝撃強度2ゴム非変性でノッチ衝撃が低い。
耐熱性3PSより良いが、PCや高耐熱エンプラには及ばない。
低温特性2脆性破壊に注意が必要。
耐薬品性3水・酸・アルカリ・油には比較的良いが、有機溶剤に弱い。
耐候性2屋外長期用途ではASA、PMMA等が有利。
耐加水分解性4主鎖に加水分解しやすいエステル・アミド結合を持たない。
寸法安定性4非晶性、低収縮、低吸水。
低吸水性4平衡吸水率約0.2%の例。
摺動性2摺動専用材料ではない。
耐摩耗性2POM、PA、PTFE系より不利。
電気絶縁性4体積抵抗率が高く絶縁用途に使用可能。
難燃性2標準材は難燃樹脂ではない。難燃グレードは別扱い。
透明性5全光線透過率約90%、低ヘーズのグレードがある。
成形加工性4射出成形性、外観性が良い。
切削加工性3加工可能だが、脆性・発熱・クラックに注意。
接着性3接着可能だが溶剤ESCが制約となる。
リサイクル性3熱可塑性で再溶融可能だが透明性・異材混入管理が必要。
価格優位性4透明エンプラより低コストで、性能と価格のバランスが良い。

スコアは材料群の一般的傾向を示す概略評価であり、特定グレードの最高性能を示すものではない。ACF等へ登録する場合は数値物性とスコアを別管理し、評価理由を保持する。

推奨確認試験

  • 実薬品浸漬試験：実濃度・実温度・実時間で、重量変化、寸法変化、外観、引張保持率を確認する。
  • 環境応力割れ試験：実部品または定ひずみ試験片に薬品を接触させ、24 h、72 h、168 h等でクラックを確認する。
  • 熱老化試験：想定連続使用温度以上を含む複数温度で、色差、衝撃、引張、寸法を確認する。
  • 高温高湿試験：85℃/85%RH等、用途に応じた条件で外観・寸法・電気特性を確認する。
  • UV促進耐候試験：屋外用途ではキセノンアーク等で黄変、光沢、衝撃保持率を確認する。
  • クリープ試験：実使用温度・実荷重で長時間変形を確認する。
  • 実成形試験：シルバー、黄変、ウェルド、残留応力、反り、寸法を確認する。
  • 接着・溶着強度試験：使用する接着剤、溶着法、老化条件で強度保持率を確認する。
  • 食品・医療用途では、対象法規に基づく溶出試験、移行試験、滅菌耐久試験を実施する。

関連キーワード

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