Q&Aによるプラスチック全書
ISBN:978-4-86043-680-3 C3058
- 発行所：(株)エヌ・ティー・エス
プラスチック成型品の材料、設計、成形、二次加工に関わる
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発刊日：2020年10月
頁 数：466頁
造 本：冊子版 B5／PDF版【CD or ダウンロード】（直取引のみ）
発行所：(株)エヌ・ティー・エス
ISBN ：978-4-86043-680-3 C3058
■著者 本間 精一
■主な目次
1. 射出成形
2. アドバンスド射出成形
3. 二次加工
4. プラスチック材料
5. 強度特性と設計・成形
「第1章 射出成形 1.3 金型」までブラウザ上でためし読みが可能です。ためし読み
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第1章 射出成形
1.1▼射出成形の概念 3
Q1 射出成形はどんな成形法か 3
Q2 他の成形法に比較した射出成形の長所と留意点は何か 4
1.2▼射出成形機 4
Q3 射出成形機はどのような機構からなるか 4
Q4 可塑化・射出機構にはどんなタイプがあるか 5
Q5 インラインスクリュ式射出成形機は，どんな成形機か 5
Q6 スクリュプリプラ式射出成形機は，どんな成形機か 6
Q7 射出成形機は，どのような機構で動くか 6
Q8 射出圧は，どのように発生させるか 6
Q9 トグル式による型締力はどのように発生させるか 7
Q10 油圧式ではどのように型締力を発生させるか 8
Q11 トン（ton）で表示された型締力をどのようにkN（キロ・ニュートン）に換算するか 9
Q12 射出ユニットの仕様にはどのような項目があるか 9
Q13 型締ユニットの仕様を表すにはどのような項目があるか 10
1.3▼金型 10
Q14 金型はどんな要素から構成されているか 10
Q15 固定型および可動型とは何か 11
Q16 2枚型はどんな型構造か 11
Q17 3枚型はどんな型構造か 12
Q18 金型ではどんな用語がよく使われるか 13
Q19 型開きストロークとは何か 14
Q20 金型の鋼材はどのように使い分けされているか 15
1.4▼材料の成形特性 16
Q21 プラスチックはどのように溶融するか 16
Q22 プラスチックはどのように固化するか 17
Q23 溶融粘度とはどのような値か 17
Q24 せん断応力およびせん断速度はどんな値か 18
Q25 ニュートン流体はどんな流動特性を示すか 19
Q26 プラスチックはどんな流動特性を示すか 19
Q27 プラスチックはなぜ非ニュートン流動を示すか 19
Q28 溶融粘度をどのように測定するか 20
Q29 キャピラリーレオメータではどのようなデータが得られるか 21
Q30 比容積とは何か 21
Q31 圧力・比容積・温度（PvT）曲線は，どんな特性曲線か 21
Q32 PvT曲線はどのようなときに必要か 22
Q33 MFR，MVRとは何か 22
Q34 MFR，MVRはどのように測定するか 22
Q35 MFR，MVRのデータをどのように活用するか 23
Q36 MFR，MVRのデータを見るときの注意点は何か 23
Q37 材料の流動長データをどのような方法で測定するか 23
Q38 流動長データをどのように利用するか 24
1.5▼射出成形の実務 25
Q39 金型を射出成形機に取り付けるに先立って，成形機で調べるべき仕様は何か 25
Q40 成形品に適した射出成形機を選定するポイントは何か 25
Q41 射出成形ではどんな周辺機器が必要か 26
Q42 成形条件を決めるポイントは何か 27
Q43 成形材料によって決まる成形条件は何か 28
Q44 最適な成形条件を探すときの留意点は何か 28
Q45 成形記録に残すべき項目は何か 29
1.6▼成形工程と成形特性 29
Q46 予備乾燥はなぜ必要か 29
Q47 プラスチックによる予備乾燥の必要性と成形不良が発生しない限界吸水率はどのくらいか 30
Q48 予備乾燥しないと，どのような成形不良が発生するか 30
Q49 予備乾燥ではどんな条件に注意するか 30
Q50 成形材料ごとの最適乾燥条件はどのくらいか 31
Q51 予備乾燥の留意点は何か 32
Q52 可塑化・計量における留意点は何か 32
Q53 可塑化・計量では，どのような成形条件に注意すべきか 32
Q54 スクリュはどのような形状か 33
Q55 圧縮比とは何か 33
Q56 逆流防止リングとは何か 34
Q57 スクリュで樹脂を輸送する原理は何か 34
Q58 シリンダ内でどのように可塑化されるか 35
Q59 ブレークアップが完全に溶融されないままで計量するとどのような不具合が起きるか 36
Q60 シリンダ内で熱分解するとどのような現象が起きるか 36
Q61 どのような条件で熱分解が起こるか 36
Q62 射出工程の留意点は何か 37
Q63 型内ではどのように流動するか 37
Q64 分子配向とはどのような現象か 38
Q65 射出成形では分子配向はどのように起こるか 38
Q66 分子配向すると，成形品にはどのような影響があるか 39
Q67 繊維配向とはどのような現象か 39
Q68 成形品ではどのように繊維配向しているか 39
Q69 なぜこのような繊維配向を示すか 40
Q70 繊維配向すると成形品にはどのような影響があるか 41
Q71 保圧とは何か 41
Q72 ゲートシールとはどんなことか 41
Q73 ゲートシール時間をどのように求めるか 41
Q74 保圧工程ではどんな条件設定に留意するか 42
Q75 冷却時間とはどのような時間か 42
Q76 冷却工程の留意点は何か 42
Q77 離型するときには，どのような離型抵抗が生じるか 42
Q78 離型工程の留意点は何か 42
1.7▼樹脂流路の設計 43
Q79 型内に射出された溶融樹脂はどのような樹脂流路を経てキャビティに達するか 43
Q80 スプル設計のポイントは何か 44
Q81 スラッグウェルはなぜ必要か 45
Q82 スラッグウェル設計のポイントは何か 46
Q83 ランナ設計の留意点は何か 46
Q84 ランナ断面にはどんな形状があるか 47
Q85 ランナにおける圧力損失をどのように計算するか 47
Q86 ゲートにはどんな種類があるか 47
Q87 ダイレクトゲートとはどんなゲートで，利点と注意点は何か 48
Q88 サイドゲートとはどんなゲートで，利点と注意点は何か 48
Q89 リングゲートとはどんなゲートで，利点と注意点は何か 49
Q90 ファンゲートとはどんなゲートで，利点と注意点は何か 49
Q91 フィルムゲートとはどんなゲートで，利点と注意点は何か 50
Q92 ピンポイントゲートとはどんなゲートで，利点と注意点は何か 50
Q93 サブマリンゲートはどんなゲートで，利点と注意点は何か 51
Q94 ディスクゲートとはどんなゲートで，利点と注意点は何か 51
Q95 リングゲートにすると，なぜコア倒れを防止できるか 52
Q96 ピンポイントゲートはどのようにゲート切断するか 52
Q97 サブマリンゲートはどのように自動切断するか 53
Q98 ゲート寸法は圧力損失にどのように影響するか 53
Q99 ゲート方式はどのような着眼点で選定すればよいか 54
1.8▼成形品の設計 54
Q100 肉厚を設計する上の留意点は何か 54
Q101 ゲートからの最大流れ距離の関係を考慮した設計はどうすればよいか 55
Q102 曲げ剛性を考慮して肉厚を設計するにはどうすればよいか 55
Q103 成形品肉厚と冷却時間はどのような関係があるか 56
Q104 リブ設計の留意点は何か 57
Q105 ボス設計の留意点は何か 57
Q106 コーナアールはどのように設計するか 58
Q107 抜き勾配はどの程度付ける必要があるか 58
Q108 金具をインサート成形する目的は何か 59
Q109 金具のインサート成形では残留ひずみはなぜ発生するか 59
Q110 インサート成形における残留ひずみは，どのような原理で発生するか 60
Q111 インサート金具周りのプラスチック層に発生する残留応力を小さくするにはどうすればよいか 61
Q112 植え込みボルトのインサートの設計では，どんなことに注意すべきか 61
Q113 アウトサートはどんな成形法か 62
Q114 アウトサート設計ではどんな点に留意するか 62
Q115 フープ成形とはどんな成形か 63
Q116 成形ヒンジとはどのようなものか 64
Q117 成形ねじの設計ではどのような点に注意すべきか 64
Q118 プレスフィットはどんな接合法か 64
Q119 プレスフィットはどのように設計すべきか 65
Q120 プレスフィットの設計ではどのようなことに注意すべきか 66
Q121 スナップフィットはどのような接合法か 66
Q122 スナップフィットはどんな利点があるか 67
Q123 ステーキング（staking）はどんな接合法か 67
Q124 ステーキングにはどのような方法があるか 67
Q125 スウェージング（swaging）とはどんな接合法か 68
Q126 後インサートにはどんな方法があるか 68
Q127 インサート成形に比較した後インサート法の長所と短所は何か 68
Q128 熱圧入インサート法はどんなインサート法か 69
Q129 超音波インサート法はどんなインサート法か 69
Q130 エキスパンダブル・インサートはどんなインサート法か 70
Q131 ヘリサートはどんなインサート法か 71
1.9▼成形に適した金型設計 71
Q132 パーティングラインとは何か 71
Q133 パーティングライン設計の注意点は何か 71
Q134 アンダーカットとは何か 72
Q135 アンダーカットを外して離型するにはどのように設計するか 72
Q136 ガスベントはなぜ必要か 74
Q137 溶融樹脂から発生するガスにはどんなものがあるか 74
Q138 ガスベントはどの位置に設けるか 75
Q139 ガスベントをどのように設計するか 75
Q140 パーティングラインにガスベントを設けることができないときには，どう設計するか 75
Q141 突き出しにはどんな方式があるか 76
Q142 突き出し方式が適切でないとどんな不具合があるか 76
Q143 金型温調回路はなぜ必要か 77
Q144 温調回路はどのように設計するか 77
Q145 温調回路の設計が不適であると，どのような不具合が発生するか 78
Q146 金型をなぜ分割して製作するか 78
Q147 モジュール金型とは何か 79
Q148 モジュール方式の利点は何か 79
Q149 ホットランナ型とはどんな金型か 79
Q150 ホットランナ成形ではどんな利点があるか 80
Q151 ホットランナ成形ではどんな注意点があるか 80
Q152 内部加熱式と外部加熱式ノズルチップの違いは何か 81
Q153 バルブ付きノズルチップはどんなものか 81
Q154 ホットランナの不良現象はどのように対策すればよいか 82
1.10▼成形収縮と製品寸法 82
Q155 成形収縮率とはどんな値か 82
Q156 成形収縮にはどんな材料特性が関係するか 82
Q157 成形収縮率をどのように測定するか 83
Q158 非晶性プラスチックより結晶性プラスチックの成形収縮率はなぜ大きいか 84
Q159 成形収縮率に異方性はあるか 85
Q160 成形収縮率は成形条件によってどう変化するか 85
Q161 寸法は，どの成形条件で調整するのがよいか 87
Q162 成形収縮率からキャビティ加工寸法を求めるにはどうすればよいか 87
Q163 成形収縮率からキャビティ加工寸法を求めるときの留意点は何か 87
Q164 成形収縮率は肉厚によってどのように変化するか 89
Q165 成形品の寸法を測定するには，どのようなことに留意すべきか 90
Q166 金型で定まる寸法と金型で定まらない寸法は，どのような違いがあるか 90
Q167 寸法精度を出しにくいのはどんな形状か 91
1.11▼成形不良と対策 92
Q168 銀条（シルバーストリーク）とはどのような現象か 92
Q169 銀条はなぜ発生するか 92
Q170 銀条の原因となる気泡が発生する理由は何か 93
Q171 銀条はどんな不具合に影響するか 93
Q172 銀条はどのように対策すればよいか 94
Q173 ジェッティング（ジェットフロー）とはどんな現象か 94
Q174 ジェッティングはなぜ発生するか 95
Q175 ジェッティングの対策はどうすればよいか 95
Q176 フローマークはどんな現象か 95
Q177 フローマークはなぜ発生するか 96
Q178 フローマークはどのように対策すればよいか 98
Q179 未充填（ショートショット）とはどんな現象か 98
Q180 未充填はなぜ起こるか 98
Q181 未充填を防ぐにはどうすればよいか 100
Q182 樹脂焼けとはどんな現象か 100
Q183 樹脂焼けはなぜ発生するか 100
Q184 樹脂焼けはどうしたら防止できるか 101
Q185 変色はどんな現象か 101
Q186 変色はなぜ発生するか 101
Q187 どうしたら変色を防止できるか 102
Q188 黒点はどんな現象か 102
Q189 黒点はなぜ発生するか 102
Q190 黒点はどうしたら防止できるか 103
Q191 色むらはどんな現象か 103
Q192 色むらはなぜ発生するか 103
Q193 色むらはどうしたら防げるか 104
Q194 光沢不良とはどんな現象か 104
Q195 光沢不良の発生原因と対策はどうすればよいか 104
Q196 ガス焼けとはどんな現象か 105
Q197 ガス焼けはなぜ発生するか 105
Q198 ガス焼けをどのようにしたら防げるか 106
Q199 バリはどんな現象か 106
Q200 バリはなぜ発生するか 106
Q201 プラスチックの成形特性とバリの発生はどのように関係するか 107
Q202 バリを防止するにはどうするか 108
Q203 ひけはどんな現象か 108
Q204 ひけはなぜ発生するか 108
Q205 ひけがあるとどんな不具合になるか 110
Q206 ひけを防止するにはどうするか 110
Q207 気泡（ボイド）はどんな現象か 111
Q208 気泡はなぜ発生するか 111
Q209 気泡があるとどんな不具合になるか 112
Q210 気泡の発生を防ぐにはどうするか 112
Q211 そりとはどんな現象か 112
Q212 そりはなぜ発生するか 113
Q213 そりを防ぐにはどうするか 113
Q214 スプルの固定型残り（またはキャビティ残り）とはどんな現象か 113
Q215 スプルの固定型残り（またはキャビティ残り）を防ぐにはどうすればよいか 114
Q216 成形品の固定型残り（またはキャビティ残り）とはどんな現象か 114
Q217 成形品の固定型残り（またはキャビティ残り）を防ぐにはどうすればよいか 114
Q218 型開き不能とはどのような現象か 114
Q219 型開き不能を防ぐにはどうすればよいか 115
Q220 離型時に発生する擦り傷とはどんな現象か 115
Q221 どうしたら擦り傷が付かなくなるか 115
1.12▼残留ひずみとアニール処理 116
Q222 残留ひずみはなぜ発生するか 116
Q223 残留ひずみと残留応力はどのような関係か 116
Q224 射出成形では，残留ひずみはどの工程で発生するか 117
Q225 分子配向ひずみはどのように発生するか 117
Q226 分子配向ひずみはどのような不具合を発生させるか 118
Q227 分子配向ひずみはどのようにしたら低減するか 118
Q228 冷却ひずみはなぜ発生するか 119
Q229 冷却ひずみがあるとどのような不具合が発生するか 120
Q230 冷却ひずみを，どのようにしたら低減できるか 120
Q231 金具をインサートする成形では残留ひずみはなぜ発生するか 121
Q232 インサート成形における残留応力は，どのような機構で発生するか 121
Q233 インサート金具周りのプラスチック層に発生する残留応力を小さくするにはどうすればよいか 122
Q234 熱ひずみはなぜ発生するか 123
Q235 熱ひずみではどのような不具合が生じるか 123
Q236 熱ひずみはどのように対策すればよいか 124
Q237 残留ひずみは，どのような方法で測定できるか 124
Q238 光学的方法とは，どんな残留ひずみ測定法か 125
Q239 化学的方法とは，どんな残留ひずみ測定法か 125
Q240 ひずみ解放法とは，どんな測定法か 126
Q241 アニール処理する目的は何か 127
Q242 アニール処理すると，なぜ残留応力を低減できるか 128
Q243 アニール処理温度は何度で行うのがよいか 128
Q244 アニール処理は，何時間すればよいか 129
Q245 アニール処理にはどんな方法があるか 130
Q246 アニール処理するときの注意点は何か 130
Q247 アニール処理で除去できない残留ひずみはあるか 131
Q248 アニール処理はどのようなときに必要か 131
Q249 遠赤外線アニールとはどんな方法か 131
Q250 遠赤外線アニールにはどんな例があるか 132
1.13▼ウェルドライン 132
Q251 ウェルドラインはどのようなときに発生するか 132
Q252 ウェルドラインには，どのような発生パターンがあるか 132
Q253 ウェルドラインのタイプは，ウェルド強度に影響するか 134
Q254 ウェルド部ではどのような現象が起きるか 134
Q255 並走流ウェルド部のウェルドライン長さは何によって決まるか 135
Q256 ウェルドラインがあると，どのような不具合が起きるか 135
Q257 ウェルドラインの対策はどうすればよいか 136
Q258 ウェルドラインを見えなくする方法はあるか 137
Q259 繊維強化製品のウェルド強度を向上するにはどうすればよいか 138
第2章 アドバンスド射出成形
2.1▼射出圧縮成形法，射出プレス法141
Q1 射出圧縮成形とはどんな成形法か 141
Q2 射出圧縮成形は，どのように圧縮するか 141
Q3 射出圧縮はどのような品質改良効果があるか 142
Q4 射出圧縮成形はどんな製品に応用されているか 143
Q5 射出プレス成形とはどのような成形法か 143
2.2▼ガスアシスト射出成形法，ガスプレス射出成形法 143
Q6 ガスアシスト射出成形はどのような成形法か 143
Q7 ガスアシスト射出成形は，ガスをどこから注入するか 144
Q8 ガスアシスト射出成形では，ガスをどのようなタイミングで圧入するか 145
Q9 ガスアシスト射出成形はどのような利点があるか 145
Q10 ガスアシスト射出成形は，どんな製品に応用されているか 146
Q11 ガスプレス成形はどのような成形法か 146
Q12 ガスプレス成形はどのような利点があるか 147
2.3▼ウォータアシスト射出成形法 147
Q13 ウォータアシスト射出成形はどのような成形法か 147
Q14 ウォータアシスト成形の利点は何か 148
2.4▼低発泡射出成形法 148
Q15 低発泡射出成形はどのような成形法か 148
Q16 低発泡射出成形の利点と問題点は何か 148
2.5▼超臨界流体微細発泡成形法 149
Q17 超臨界流体微細発泡射出成形とはどのような成形法か 149
Q18 超臨界流体微細発泡成形の利点は何か 150
Q19 一般の低発泡成形に比較して，超臨界流体微細発泡成形の優位性は何か 151
Q20 超臨界流体微細発泡成形はどんな用途に応用されているか 151
2.6▼型温急加熱冷却成形法 152
Q21 金型温度を急加熱冷却することで，どんな効果が得られるか 152
Q22 アクティブ急加熱冷却成形は，どんな成形法か 154
Q23 アクティブ急加熱冷却成形は，どんな成形システムがあるか 154
Q24 パッシブ急加熱冷却成形は，どんな成形法か 155
Q25 パッシブ急加熱冷却成形には，どんな成形システムがあるか 156
Q26 型温急加熱冷却成形にはどんな利点があるか 156
2.7▼型内塗装射出成形法 157
Q27 型内塗装射出成形とは，どんな成形法か 157
Q28 型内塗装射出成形では，どのような成形システムが開発されているか 157
Q29 型内塗装射出成形の利点は何か 159
2.8▼加飾射出成形法 159
Q30 加飾フィルムインサート成形とはどのような成形法か 159
Q31 加飾フィルムインサート成形は，どのような工程で行われるか 159
Q32 加飾フィルムインサート成形はどんな用途に使用されているか 160
Q33 転写射出成形とはどのような成形法か 161
Q34 インモールドラベリング（IML：InMoldLabeling）とは，どのような成形法か 161
Q35 表皮一体成形とは,どのような成形法か 162
Q36 真空被覆成形とは，どのような成形法か 162
Q37 真空被覆成形にはどんな成形システムがあるか 163
2.9▼多色・多材質成形法，サンドイッチ成形法 165
Q38 多色・多材質成形とは，どのような成形法か 165
Q39 多材質成形は，どのように成形するか 165
Q40 多材質成形では，どんなプラスチックの組み合わせがあるか 166
Q41 サンドイッチ成形とは，どんな成形法か 166
Q42 サンドイッチ射出成形は，どんな用途に応用されるか 167
2.10▼中空体射出成形 168
Q43 中空体射出成形は，どんな成形法があるか 168
Q44 中空射出成形は，どんな用途に応用されているか 169
2.11▼型内接着射出成形 169
Q45 型内接着射出成形はどのような成形法か 169
Q46 型内接着射出成形は，どんな用途に応用されているか 169
2.12▼長繊維強化射出成形法，連続繊維強化熱可塑性シートハイブリッド射出成形法 170
Q47 長繊維強化射出成形は，なぜ必要か 170
Q48 長繊維強化射出成形には，どんな成形法があるか 170
Q49 長繊維強化射出成形で，どんな製品を成形するか 172
Q50 連続繊維強化熱可塑性シートのハイブリッド射出成形は，どんな成形法か 172
第3章 二次加工
3.1▼二次加工の概念 177
Q1 二次加工とは，どんな加工技術か 177
Q2 二次加工には，どんな利点と留意点があるか 177
3.2▼接着 178
Q3 溶剤接着とは，どんな接着法か 178
Q4 溶剤接着をどのように行うか 179
Q5 溶剤接着の利点は何か 179
Q6 溶剤接着では，どんなことに注意しなければならないか 180
Q7 プラスチックの接着には，どんな接着剤が使用されるか 180
Q8 接着剤接着はどのような手順で進めるか 181
Q9 接着強度を高めるための表面処理にはどのような方法があるか 182
Q10 物理的処理をすると，なぜ接着性が向上するか 182
Q11 フレーム処理はどんな処理法か 183
Q12 短波長紫外線処理とはどんな処理法か 183
Q13 コロナ放電処理とはどんな処理法か 183
Q14 プラズマ処理とはどんな処理法か 184
Q15 接着剤接着の利点と注意点は何か 185
Q16 接着部設計の留意点は何か 185
3.3▼溶着 186
Q17 熱風溶接はどんな方法か 186
Q18 熱板溶着はどんな方法か 187
Q19 インパルス溶着はどんな方法か 188
Q20 電磁誘導加熱溶着とはどんな方法か 188
Q21 高周波溶着とはどんな方法か 189
Q22 超音波溶着とはどんな方法か 189
Q23 回転摩擦溶着とはどんな方法か 190
Q24 フリクション溶着はどんな方法か 191
Q25 振動溶着はどんな方法か 191
Q26 レーザ溶着はどんな方法か 192
Q27 レーザ溶着法はどんな特徴があるか 192
Q28 レーザ光を透過するプラスチック同士でもレーザ溶着は可能か 193
Q29 レーザ溶着法にはどんな応用例があるか 194
3.4▼塗装 194
Q30 塗料とはどんなものか 194
Q31 塗料にはどんな種類があるか 194
Q32 塗装はどのような工程からなるか 195
Q33 塗装製品の品質に影響する要因は何か 196
Q34 塗装製品の品質に影響する材料特性は何か 197
Q35 塗装用成形品を成形するときの留意点は何か 198
Q36 塗装工程ではどんな不良が発生するか 200
Q37 表面機能を向上するにはどんな塗装があるか 201
Q38 塗装ではどんな環境・安全対策が必要か 201
3.5▼印刷，その他加飾法 203
Q39 印刷インキはどんなものか 203
Q40 印刷では，どのような注意点があるか 203
Q41 グラビア印刷とは，どんな印刷法か 203
Q42 スクリーン印刷とは，どんな印刷法か 204
Q43 パッド印刷とは，どんな印刷法か 205
Q44 水圧転写とは，どんな印刷法か 206
Q45 水圧転写法の特徴は何か 207
Q46 レーザマーキングとは，どんな印刷法か 207
Q47 レーザマーキングには，どんな印刷法があるか 207
Q48 レーザマーキングは，どんな特徴があるか 208
Q49 ホットスタンプとは，どんな方法か 208
Q50 含浸印刷とは，どんな印刷法か 209
Q51 染色法とは，どんな方法か 210
3.6▼メタライジング 210
Q52 プラスチックのメタライジングにはどんな方法があるか 210
Q53 湿式めっき法とはどんな方法か 211
Q54 ABS樹脂以外ではどんなプラスチックにめっき可能か 212
Q55 6価クロムはEUのRoHS（有害化学物質使用制限令）の禁止物質であるが，それに代わるメタライジング法はあるか 212
Q56 乾式メタライジングにはどんな利点があるか 213
Q57 乾式メタライジングはどのように行うか 213
Q58 真空蒸着とは，どんなメタライジング法か 214
Q59 スパッタリングとは，どんなメタライジング法か 215
3.7▼機械加工 215
Q60 プラスチックは，どんな機械加工ができるか 215
Q61 どんな場合に機械加工するか 215
Q62 機械加工の注意点は何か 216
第4章 プラスチック材料
4.1▼ポリマーとプラスチック 219
Q1 熱可塑性ポリマーとはどんなものか 219
Q2 ポリマーはどのように作られるか 219
Q3 ホモポリマーとコポリマーはどのような違いがあるか 220
Q4 コポリマーをなぜ作るか 220
Q5 立体規則性とは，どんなことか 221
Q6 分岐とはどのような構造か 222
Q7 プラスチックの極性は何によって決まるか 222
Q8 熱硬化性ポリマーとはどんなポリマーか 223
Q9 熱硬化性プラスチックはどのようなプラスチックか 223
Q10 熱硬化性プラスチックをどのように作るか 223
Q11 熱硬化性プラスチックにはどんな種類があるか 224
4.2▼熱可塑性プラスチック（以下，プラスチックという）の種類 224
Q12 プラスチックは，どのような特性か 224
Q13 結晶性プラスチックとはどのようなプラスチックか 225
Q14 非晶性プラスチックとは，どのようなプラスチックか 226
Q15 転移温度とは何か 227
Q16 ポリマーの融点とは何か 228
Q17 プラスチックにはどのような種類があり，略語はどのように表すか 228
Q18 プラスチック製品の識別および表示をどう表すか 229
Q19 汎用プラスチックとは，どのようなプラスチックか 230
Q20 エンジニアリングプラスチック（エンプラ）とは，どのようなプラスチックか 231
Q21 汎用エンプラは，どのようなプラスチックか 231
Q22 スーパーエンプラは，どのようなプラスチックか 232
4.3▼汎用プラスチック 233
Q23 ポリエチレン（PE），ポリプロピレン（PP）などを，なぜポリオレフィン系プラスチックと称するか 233
Q24 PEには，なぜ低密度，中密度，高密度の3種があるか 233
Q25 PEはどんな特徴があり，どんな用途に使われているか 234
Q26 超高分子量PE（PE─UHMW）は，どんなプラスチックか 235
Q27 環状ポリオレフィンとは，どんなプラスチックか 235
Q28 PPはどんな特徴があり，どんな用途に使われているか 236
Q29 ホモポリマーPPとコポリマーPPは，どんな違いがあるか 237
Q30 ポリメチルペンテン（PMP）は，どんなプラスチックか 238
Q31 ポリ塩化ビニル（PVC）はどんな特徴があり，どんな用途に使用されているか 239
Q32 PVCには，なぜ軟質タイプや硬質タイプがあるか 239
Q33 ポリ塩化ビニリデン（PVDC）とは，どんなプラスチックか 240
Q34 アイオノマーとは，どんなプラスチックか 240
Q35 エチレンビニル共重合体（EVOH）とは，どんなプラスチックか 241
Q36 セルロース系プラスチックとは，どんなプラスチックか 241
Q37 ポリスチレン系プラスチックとは，どんなプラスチックか 242
Q38 ポリスチレン（PS─GP）はどんな特徴と用途があるか 242
Q39 ハイインパクトポリスチレン（PS─HI）はどんな特徴と用途があるか 242
Q40 AS樹脂（SAN）はどんな特徴と用途があるか 243
Q41 シンジオタクチックPS（SPS）とは，どんなプラスチックか 243
Q42 メタクリル樹脂（PMMA）にはどんな特徴があり，どんな用途に使用されているか 244
Q43 ABS樹脂はどんな特徴があり，どんな用途に使用されているか 245
Q44 耐熱ABS樹脂とは，どのようなプラスチックか 245
Q45 透明ABS樹脂，ASA樹脂，AES樹脂，ACS樹脂は，どんなプラスチックか 246
4.4▼汎用エンプラ 247
Q46 ポリアミド（PA）には，どんな種類があるか 247
Q47 PA6およびPA66はどんな特徴があり，どんな用途があるか 248
Q48 半芳香族PAとは，どんなプラスチックか 249
Q49 ポリフタルアミド（PPA）とは，どんなプラスチックか 250
Q50 ポリアセタール（POM）はどんな特徴があり，どんな用途に使用されているか 250
Q51 ホモポリマーPOMとコポリマーPOMはどんな違いがあるか 251
Q52 ポリカーボネート（PC）はどんな特徴があり，どんな用途に使用されているか 251
Q53 変性ポリフェニレンエーテル（mPPE）とは，どんなプラスチックか 252
Q54 変性PPEには，どんな種類があるか 253
Q55 mPPE（PPE／PS─HI）はどんな特徴があり，どんな用途に使用されているか 254
Q56 ポリブチレンテレフタレート（PBT）はどんな特徴があり，どんな用途に使用されているか 254
Q57 ガラス繊維強化PBTはどんな特徴があり，どんな用途に使用されているか 255
Q58 ポリエチレンテレフタレート（PET）はどんな特徴があり，どんな用途に使用されているか 256
Q59 ガラス繊維強化ポリエチレンテレフタレート（GR─PET）はどんな特徴があり，どんな用途に使用されているか 256
Q60 高耐熱性ポリエステルには，どんなプラスチックがあるか 256
4.5▼スーパーエンプラ 257
Q61 ポリフェニレンスルフィド（PPS）はどんな特徴があり，どんな用途に使用されているか 257
Q62 液晶ポリマー（LCP）とは，どんなプラスチックか 259
Q63 LCPはどんな特徴があり，どんな用途に使用されているか 259
Q64 ポリアリレート（PAR）はどんな特徴があり，どんな用途に使用されているか 260
Q65 ポリスルフォン（PSU）はどんな特徴があり，どんな用途に使用されているか 261
Q66 ポリエーテルスルフォン（PES）はどんな特徴があり，どんな用途に使用されているか 262
Q67 ポリアリールエーテルケトン（PAEK）とは，どんなプラスチックか 263
Q68 ポリエーテルエーテルケトン（PEEK）はどんな特徴があり，どんな用途に使用されているか 264
Q69 ポリエーテルイミド（PEI）はどんな特徴があり，どんな用途に使用されているか 264
Q70 ポリアミドイミド（PAI）はどんな特徴があり，どんな用途に使用されているか 265
Q71 ポリイミド（PI）はどんな特徴があり，どんな用途に使用されているか 266
Q72 ふっ素樹脂（PFA）にはどんな特徴があり，どんな用途に使用されているか 267
Q73 熱溶融できるPFAには，どんなふっ素樹脂があるか 268
4.6▼その他のプラスチック 269
Q74 熱可塑性エラストマー（TPE）は，どんなプラスチックか 269
Q75 熱可塑性エラストマーには，どんな種類があり，どんな用途に使用されるか 270
Q76 バイオプラスチックは，どんなプラスチックか 271
Q77 バイオプラスチックにはどんなプラスチックがあるか 271
Q78 生分解性プラスチックとは，どんなプラスチックか 272
Q79 生分解性プラスチックには，どんなプラスチックがあるか 272
4.7▼成形材料の作り方 273
Q80 プラスチックとは，どんなものか 273
Q81 プラスチック成形材料として必要なことは何か 274
Q82 成形材料はどのように作られるか 274
Q83 成形材料の品質検査はどのように行うか 275
Q84 着色剤にはどのようなものがあるか 276
Q85 着色材料の色合わせは，どのように行うか 276
Q86 成形工程で着色成形品を成形する方法はあるか 276
Q87 コンパウンディングしないで成形する方法はあるか 277
Q88 成形材料にはどんな品種があるか 277
4.8▼成形材料の配合剤 278
Q89 プラスチックの配合剤には，どんなものがあるか 278
Q90 酸化防止剤をなぜ添加するか 278
Q91 酸化防止剤にはどのようなものがあるか 279
Q92 可塑剤をなぜ添加するか 279
Q93 可塑剤にはどんなものがあり，どんな注意が必要か 280
Q94 帯電防止剤をなぜ添加するか 280
Q95 帯電防止剤にはどんなものがあるか 280
Q96 高分子系帯電防止剤とは，どんなものか 281
Q97 光安定剤をなぜ添加するか 281
Q98 光安定剤にはどんなものがあるか 281
Q99 光遮蔽剤とは何か 282
Q100 結晶核剤をなぜ添加するか 282
Q101 難燃剤にはどんな種類があるか 283
Q102 難燃剤によって難燃性が得られる理由は何か 283
Q103 難燃材料の成形上の注意点は何か 283
4.9▼複合材料 284
Q104 プラスチックの充填剤にはどんなものがあるか 284
Q105 充填剤を充填すると，どのような特性が改良されるか 284
Q106 繊維強化材を充填すると，どのような特性が改良されるか 284
Q107 繊維強化製品では設計・成形上の注意点は何か 285
Q108 高熱伝導性材料とはどんなものか 285
Q109 導電性材料とはどんな材料か 286
Q110 ポリマーアロイとは何か 286
Q111 ポリマーアロイ材料をどのように作るか 287
Q112 ポリマーアロイを開発する目的は何か 287
Q113 ポリマーアロイ材料を成形するときの注意点は何か 287
Q114 フィラーナノコンポジットとはどんな材料か 288
Q115 ナノコンポジットはどのような特徴があるか 288
4.10▼材料の物性 289
4.10.1 ■ 物理性質 289
Q116 比重と密度はどう違うか 289
Q117 比重，密度はどのような方法で測定するか 289
Q118 プラスチックの比重はどの程度の値か 290
Q119 プラスチックの比重，密度は変わることはあるか 291
Q120 吸水率はどのように測定するか 291
Q121 プラスチックの吸水率は，どの程度か 292
Q122 吸水率を見るときの留意点は何か 292
Q123 プラスチックの熱特性はどのように測定するか 293
Q124 プラスチックの熱的特性と設計・成形上の留意点は何か 293
4.10.2 ■ 耐熱性 294
Q125 荷重たわみ温度とは，どのような試験法か 294
Q126 荷重たわみ温度を利用するときの注意点は何か 295
Q127 結晶性プラスチックの荷重たわみ温度はどうしたら高くなるか 295
Q128 ビカット軟化温度とはどのような試験法か 296
Q129 荷重たわみ温度とビカット軟化温度には相関性があるか 297
Q130 ボールプレッシャー温度はどのような試験法か 297
Q131 強度─温度特性の点からの材料選定の留意点は何か 298
Q132 プラスチックは高温中で長時間使用するとどのような変化が起こるか 298
Q133 長期間後の熱劣化寿命を予測するにはどうするか 299
Q134 荷重たわみ温度と比較温度インデックス（RTI）には相関があるか 299
Q135 耐熱性からの材料選定の留意点は何か 299
4.10.3 ■ 寸法安定性 300
Q136 寸法安定性とは，どんな特性か 300
Q137 寸法安定性には，どんな要因が関係するか 300
Q138 寸法安定性をよくするにはどうすればよいか 300
4.10.4 ■ 表面硬さ，耐擦傷性 301
Q139 表面硬さはどのように測定するか 301
Q140 押し込み硬さデータをみるときの留意点は何か 302
Q141 耐擦傷性をどのように評価するか 302
Q142 耐擦傷性をよくするにはどうするか 303
4.10.5 ■ 耐摩擦摩耗性 304
Q143 摩擦摩耗性をどのように評価するか 304
Q144 耐摩擦摩耗性を評価するときの留意点と耐摩擦摩耗性の優れたプラスチックは何か 305
4.10.6 ■ 燃焼性 306
Q145 プラスチックはなぜ燃えやすいか 306
Q146 UL94の燃焼試験はどのような方法か 306
Q147 ULの電気的燃焼試験にはどんな方法があるか 308
Q148 酸素指数とは，どのような試験法か 308
4.10.7 ■ 耐薬品性 309
Q149 薬品によって，プラスチックはどのような挙動を示すか 309
Q150 プラスチックの耐薬品試験にはどんな試験法があるか 310
Q151 耐薬品性からの材料選定の留意点は何か 311
Q152 耐薬品性が優れているプラスチックには，どんなプラスチックがあるか 312
4.10.8 ■ 光線透過性313
Q153 光線透過性にはどんな特性値があるか 313
Q154 どんな透明プラスチックがあるか 314
4.10.9 ■ ガス透過性 314
Q155 プラスチックはなぜガスを透過しやすいか 314
Q156 ガス透過度はどのような特性値か 315
Q157 ガス透過係数はどのような特性値か 316
Q158 ガスバリヤー性とはどのような性質か 316
Q159 ガスバリヤー性が優れているプラスチックは何か 316
4.10.10 ■ 電気的性質 317
Q160 プラスチックはどんな電気的性質があるか 317
Q161 電気的性質を考慮した材料の選定の留意点は何か 317
4.10.11 ■ 材料物性の見方，留意点 318
Q162 材料物性表を見るときには，どんな注意点があるか 318
第5章 強度特性と設計・成形
5.1▼強度と破壊 323
Q1 プラスチックの強度はどのように発現するか 323
Q2 温度が高くなるとプラスチックの強度が低くなるのはなぜか 324
Q3 添加剤は強度にどのように影響するか 324
Q4 繊維強化材料の強度はどのように発現するか 325
Q5 応力，ひずみとは何か 326
Q6 プラスチックはどのような応力で破壊しやすいか 326
Q7 プラスチックはなぜ粘弾性を示すか 327
Q8 粘弾性は温度によってどのように変わるか 328
Q9 粘弾性はどのような実用特性に関係するか 328
Q10 応力緩和はどのような特性か 329
Q11 なぜ応力緩和が起きるか 329
Q12 応力緩和曲線とはどんな曲線か 331
Q13 応力緩和はどのような製品設計において考慮しなければならないか 331
Q14 クリープはどのような特性か 332
Q15 クリープはなぜ起きるか 332
Q16 クリープ曲線とはどんな曲線か 334
Q17 クリープ曲線で留意すべきことは何か 334
Q18 クリープを考慮する設計にはどんな製品例があるか 335
Q19 分子量と強度にはどんな関係があるか 335
Q20 成形材料の分子量は，どのように決められるか 335
Q21 どんな要因でプラスチックは分解するか 336
Q22 分解すると強度低下するのはなぜか 336
Q23 クレーズ（クレイズ：craze）とクラックの違いは何か 337
Q24 クレーズはどのようにしてクラックに進展するか 337
Q25 ABS樹脂ではなぜクレーズが発生するか 338
Q26 クラックがあるとなぜ破損するか 338
Q27 延性破壊と脆性破壊の違いは何か 339
Q28 温度によって破壊状態はどのように変わるか 339
Q29 脆性破壊ではなぜ強度バラツキが大きいか 340
Q30 破壊はどのように進行するか 341
5.2▼強度特性 341
Q31 静的強度とはどのような強度か 341
Q32 引張応力と引張ひずみを，どのように求めるか 342
Q33 プラスチックの引張応力と引張ひずみはなぜ比例しないか 342
Q34 引張弾性率（ヤング率）をどのように測定するか 343
Q35 ポアソン比はどのように測定するか 344
Q36 応力─ひずみ曲線からどのような強度特性がわかるか 344
Q37 ひずみ速度とは何か 345
Q38 応力─ひずみ曲線は温度やひずみ速度によって引張特性はどう変わるか 346
Q39 プラスチックでは，曲げ応力による降伏または破壊にはどのような特徴があるか 346
Q40 曲げ強度および曲げひずみはどのように求めるか 347
Q41 曲げ応力─ひずみはどのような曲線になるか 347
Q42 圧縮応力─ひずみはどのような曲線になるか 348
Q43 せん断強度はどのよう測定するか 348
Q44 衝撃強度とはどのような強度か 349
Q45 シャルピー衝撃はどんな試験法か 349
Q46 アイゾット衝撃試験はどんな試験法か 350
Q47 パンクチャ衝撃試験とはどんな試験法か 351
Q48 パンクチャ衝撃試験では破壊エネルギーをどのように求めるか 351
Q49 衝撃強度に影響する要因は何か 353
Q50 衝撃強度データを製品設計に利用するときの留意点は何か 353
Q51 クリープは，どのように進行するか 353
Q52 一定の荷重を負荷したときのクリープひずみおよびクリープ応力はどのように求めるか 354
Q53 クリープ曲線は応力や温度によってどのように変化するか 355
Q54 クリープ破壊時間は負荷応力や温度によってどのように変化するか 355
Q55 クリープ破壊寿命をどのように予測するか 356
Q56 疲労破壊とは，どのような現象か 357
Q57 疲労特性はどのように測定するか 358
Q58 負荷応力と温度は疲労強度にどのように影響するか 358
Q59 結晶性プラスチックと非晶性プラスチックでは，どちらが疲労強度は強いか 358
Q60 熱疲労破壊とはどのような現象か 359
Q61 金属材料とプラスチックでは疲労特性にどのような違いがあるか 360
5.3▼ストレスクラックとケミカルクラック360
Q62 ストレスクラックとはどのような現象か 360
Q63 クラックはなぜ発生するか 361
Q64 ストレスクラックに影響する要因は何か 361
Q65 ストレスクラックはどのように測定するか 362
Q66 定ひずみにおけるストレスクラック限界応力はどのように求めるか 363
Q67 ケミカルクラック，ソルベントクラック，環境応力亀裂（ESC）などの用語の意味は何か 364
Q68 ケミカルクラックはどのような機構で発生するか 364
Q69 ケミカルクラックはどのような方法で測定するか 365
Q70 ベントストリップ法はどんな試験法か 365
Q71 4分の1だ円法はどんな試験法か 366
Q72 曲げひずみ試験法はどんな試験法か 367
Q73 C形試験片法はどんな試験法か 368
Q74 ケミカルクラックを発生させる薬液はどんなものがあるか 369
Q75 溶解度パラメータ（SP値）でケミカルクラックを予測できるか 369
Q76 薬液の温度はケミカルクラックにどのように影響するか 371
Q77 非晶性プラスチックは，なぜケミカルクラックが発生しやすいか 372
Q78 ストレスクラックとケミカルクラックの発生現象にはどのような違いがあるか 372
Q79 ケミカルクラックの対策はどうしたらよいか 372
5.4▼劣化 373
Q80 老化と劣化はどう違うか 373
Q81 アレニウスプロットによる劣化寿命の予測とはどのような方法か 373
Q82 熱劣化とはどのような現象か 374
Q83 熱劣化はどのように進行するか 374
Q84 熱劣化するとどのように変化が起こるか 375
Q85 熱劣化寿命をどのように予測するか 376
Q86 ULの比較温度インデックス（RTI）とは何か 377
Q87 荷重たわみ温度と比較温度インデックス（RTI）には相関があるか 377
Q88 電気用品安全法における絶縁物の使用温度上限とは何か 378
Q89 熱劣化を防止するにはどうするか 379
Q90 加水分解とはどのような現象か 379
Q91 加水分解するとどのような変化が起こるか 380
Q92 加水分解の劣化寿命をどのように予測するか 380
Q93 加水分解劣化をどうしたら防止できるか 381
Q94 紫外線による劣化はなぜ起こるか 381
Q95 紫外線劣化はどのように進行するか 382
Q96 紫外線劣化すると，どのような物性変化が起きるか 383
Q97 紫外線劣化をどのように予測するか 383
Q98 紫外線劣化をどのように防止するか 384
Q99 プラスチックに放射線があたるとどうなるか 384
Q100 プラスチックはオゾンによる劣化は起こるか 385
5.5▼強度設計 385
Q101 金属部品をプラスチックに置き換えるときの留意点は何か 385
Q102 強度設計の留意点は何か 386
Q103 許容応力，安全率とは何か 386
Q104 許容応力はどのように求めるか 387
5.6▼成形時の強度低下 388
Q105 射出成形品の強度にはどんな要因が影響するか 388
Q106 成形時の熱分解はどうして起こるか 389
Q107 シリンダ内ではどんな条件の不備で熱分解が起きるか 389
Q108 熱分解するとどのような不具合が起こるか 389
Q109 PC，PBT，PET，PARなどのプラスチックは予備乾燥が不足であると，どのような不具合が発生するか 390
Q110 その他のプラスチックは予備乾燥が不足するとどのような不具合が起きるか 390
Q111 結晶性プラスチックの結晶化度を高くするにはどうするか 390
Q112 成形時に分子配向を小さくするにはどうするか 390
Q113 設計・成形で生じる応力集中源にはどんなものがあるか。また，どのように対策するか 391
Q114 成形工程で再生材を使用するにはどんな方法があるか 391
Q115 再生材の使用法によってどのような得失があるか 391
Q116 再生材を使用する上で留意点は何か 392
Q117 再生材を使用するときの不具合をどのように対策するか 392
Q118 再生材の混合比率はどのようにすればよいか 393
Q119 UL対象製品の成形では，どのような規定があるか 393
5.7▼強度不具合の原因究明法 393
Q120 プラスチック製品ではどんな強度不具合が多いか 393
Q121 防止することが難しいのはどんな不具合か 394
Q122 原因究明の仮説をどのように立てるか 396
Q123 材料の熱分解性に問題があったか調べるにはどうするか 396
Q124 成形品の分子量はどんな方法で測定するか 397
Q125 分子量の測定結果をどのように判定するか 398
Q126 分子量測定に代わる評価法はあるか 398
Q127 色相を測定することで何が分かるか 399
Q128 色相変化をどのような方法で測定するか 399
Q129 割れ事故の原因になる応力集中源にはどんなものがあるか 400
Q130 成形品中の異物はどのように調べるか 400
Q131 成形品中の気泡の有無を調べるにはどうするか 402
Q132 成形品に発生した微小クラックを判別するにはどうするか 402
Q133 結晶化度はどのような方法で測定するか 403
Q134 残留ひずみは，どのような方法で測定するか 404
Q135 破面解析とはどのような方法か 404
Q136 製品破面を調べるにはどんな方法があるか 404
Q137 破面からどんなことがわかるか 404
Q138 プラスチック製品の破面解析の留意点は何か 405
Q139 強化成形品のガラス繊維および無機充填材の充填率をどのように測定するか 406
Q140 繊維強化成形品の繊維配向状態をどのように調べるか 406
Q141 繊維強化成形品の繊維長さおよびアスペクト比をどのように調べるか 407
Q142 繊維と樹脂の接着状態を観察するにはどうするか 407
Q143 非相溶系ポリマーアロイ成形品の分散状態（モルフォロジー）をどのように調べるか 408
5.8▼強度不具合例と対策 409
Q144 高耐衝撃材料を使用したのに簡単に衝撃破壊した。どうしたらよいか 409
Q145 切削加工した製品で疲労試験したら，通常の疲労破壊応力より低い繰り返し応力で破壊した。どうしたらよいか 410
Q146 ガラス繊維強化材料で成形した製品で，流れに平行方向より垂直方向の強度は低くなった。どうしたらよいか
Q147 図のように，ガラス繊維強化インサート成形品でウェルドラインの箇所から割れてしまった。どうしたらよいか 412
Q148 インサート成形品をアニール処理したら，金具周囲からクラックが発生した。どうすればよいか 413
Q149 真鍮製金具をインサートしたPP成形品を高温で使用していたらクラックが発生した。どうしたらよいか 413
Q150 モータを内蔵するハウジングに使用していたら，長期間使用後に衝撃力で脆く割れてしまった。どうしたらよいか 414
Q151 屋外で長期間使用していた製品を曲げたら簡単に割れてしまった。どうしたらよいか 414
Q152 結晶性プラスチックを用い，金型温度を推奨温度より低い条件で成形したら荷重たわみ温度が低くなってしまった。どうしたらよいか 415
Q153 金型に付着していた防錆油の影響でケミカルクラックが発生した。どうしたらよいか 416
Q154 スクリーン印刷したらクラックが発生した。どうしたらよいか 416
Q155 切削油を用いてタップねじ加工したら，加工面にケミカルクラックが発生した。どうしたらよいか 417
Q156 軟質PVCフィルムに包装して保管していたらクラックした。どうしたらよいか 417
Q157 通しボルトで締め付けたらクラックが発生した。どうしたらよいか 418
Q158 タッピンねじとは，どのような締め付け方法か 420
Q159 タッピンねじで締め付けたらボス周囲にクラック発生するのはなぜか 420
Q160 タッピンねじ締め付けによるクラックが発生しないためには，どのように設計すればよいか 421
Q161 内ねじ付きキャップを締め付けたら割れてしまった。どうしたらよいか 422
Q162 皿ビスで締め付けたらクラックが発生した。どうしたらよいか 422
Q163 曲げ応力がかかる状態で締め付けたらクラックが発生した。どうしたらよいか 423
Q164 金属部品にプラスチック部品を締め付けて，温度上昇したらプラスチック部品にクラックが発生した。どうしたらよいか 423
Q165 重ね合わせ接着品に引張力を加えると接着際から簡単に破壊した。どうしたらよいか 423
Q166 接着製品の強度ばらつきが大きい。どうすればよいか 424
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