プラスチックの超音波溶着適合性

樹脂(プラスチックス)は熱硬化性樹脂と熱可塑性樹脂に大別され、超音波溶着が可能なプラスチックスは熱可塑性樹脂に限定されます。又、熱可塑性樹脂は非晶性樹脂と半結晶性樹脂に分類されます。ここでは樹脂間での超音波溶着の適合性について説明を致します。

超音波溶着可能なプラスチック

プラスチックは熱硬化性樹脂と熱可塑性樹脂に大別されます。熱硬化性樹脂は分子構造が3次元的で一度成形した後は熱を加えても溶融することはありません。一方、熱可塑性樹脂は鎖状高分子である為に成型後、熱を加えると溶融する特性があります。従って、超音波溶着が可能なプラスチックは熱可塑性樹脂に限定されます。

又、熱可塑性樹脂は非晶性樹脂と半結晶性樹脂に分類されます。非晶性樹脂は下記に示す様に鎖状高分子結合をしています。半結晶性樹脂は鎖状分子結合でも一部が規則正しい分子配列をしています。その特性から、非晶性樹脂は半結晶性樹脂より超音波溶着が、より容易です。

非晶性樹脂の分子構造 半結晶性樹脂の分子構造

主な非晶性樹脂(Amorphous Resin)

  • アクリル (Acrylic / PMMA)
  • ポリカーボネート (Polycarbonate)
  • エービーエス/エーエス (ABS / AS / SAN)
  • ポリスチレン (Polystyrene)
  • 塩化ビニール (PVC)
  • ポリフェニレンオキサイド (PPO / Noryl)
  • ポリエーテルサルフォン (Polyethersulfone)
  • ポリサルフォン (Polysulfone)

主な半結晶性樹脂(Semi-crystalline Resin)

  • ポリプロピレン (Polypropylene)
  • ポリエチレン (Polyethylene)
  • ポリアセタール (POM / Polyacetal)
  • ポリアミドナイロン (Polyamide / Nylon)
  • ポリエチレンテレフタレート (PET)
  • ポリブチレンテレフタレート (PBT)
  • ポリフェニレンサルファイド (PPS)
  • ポリエーテルエーテルケトン (PEEK)

プラスチックの超音波溶着適合性

プラスチック間の超音波溶着適合性は次の内容によります。

但し、半結晶性樹脂は同材質しか溶着適合性がありません。

  • 非晶性樹脂のみに適合
  • 同材質
  • 分子構造が近い
  • 溶融温度差が20℃以内
  • 相似のメルトフローインデックス

下記には非晶性樹脂間の超音波溶着適合性を示しています。
樹脂材料メーカーなどに違いがあり、目安として利用して下さい。

プラスチックの超音波溶着適合性

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