ABS プラスチック材料の選択: PVC の比較とソリューション ガイド | JSプレシジョン

PVC ではなく ABS プラスチック材料を選択すると、次の射出成形プロジェクトの材料を選択する際に多くの人がジレンマに陥ることがよくあります。製品の強度や感触からコスト、安全認証、市場投入までの時間まで、あらゆることに影響します。

製品エンジニアやプロジェクト マネージャーにとって、単一の材料選択が、製品の市場での成功と、不十分な性能による失敗の違いを表す可能性があります。

この記事では、ABS プラスチック材料と PVC の重要な違いに焦点を当て、プロジェクトに最適な射出成形部品を選択して潜在的なリスクを軽減するのに役立つ実際のケーススタディを提供します。

主要な回答の概要

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このガイドが信頼できる理由JS Precision Team の実世界テスト

当社の材料エンジニアリング チームは、医療用カテーテル、自動車内装部品、ハイエンド電子ハウジングの分野をカバーする、ABS プラスチック材料と PVC の選択に関する 350 以上のクライアント プロジェクト を扱ってきました。

私たちの専門知識は確かな実務経験に基づいています。製造されたすべての材料ロットは、メルト フロー インデックス テスト (MFR)、カンチレバー ビーム衝撃強度テスト（基準参照 ASTM D256）、熱変形温度テストなどの社内ラボでのさまざまなテストを使用してテストされ、パフォーマンス データがプロジェクトの要件に正確に一致していることを確認します。

たとえば、自動車顧客向けに内装材を選択する際、系統的な射出成形部品の試験プロセスを使用して、変性 ABS が長期耐熱性において PVC を上回り、夏の高温下で製品が変形するリスクを回避できることを確認しました。

このプロセスにおける細部への配慮により、カスタム ABS 射出成形サービスの推奨事項が確実で信頼できるデータに基づいていることが保証されます

このガイドは、この実践的な経験に基づいています。プロジェクトの素材を選択する際には、これらの実証済みの信頼できる手順を参考にしてください。

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何百ものケーススタディに基づいた当社の「ABS/PVC 選択チェックリスト」を入手したいですか?すぐに当社のエンジニアに連絡して無料で入手してください。これにより、ABS プラスチック材料の選択でよくある落とし穴をすぐに回避できます。

もう混乱する必要はありません: ABS と PVC を素早く区別する方法

このガイドの信頼性を確立したところで、有益な質問について説明しましょう。射出成形材料の選択において、ABS と PVC をどのように区別するのが便利ですか? ここでは、特定の状況に基づいて使用できる 4 つの簡単なテクニックを紹介します。

燃焼テスト (警告!)

燃焼試験を実行するには、ライターを使用して材料サンプルに点火する必要があります。

ABS はスチレンを思わせる刺激臭のある黒煙を発生し、火から下ろした後も燃え続けます。 PVC プラスチックは発火しにくく、燃焼すると塩化水素ガス (刺激的で酸っぱい臭い) を放出し、火から離すとすぐに消えます。

注: 有毒ガスを吸入しないように、十分な換気の下でテストを行ってください。

密度法 (シンク/フロート試験)

カップに約 1g/cm3 の密度の水と、カップに 1.2g/cm3 の食塩水を入れます。 ABS の一部を水に入れると浮きますが、食塩水に入れると沈みます。PVC のサンプルは水に沈みますが、塩水には浮きます。

この方法は機器を必要とせず、最初に 2 つの材料を区別するために使用できます。

曲げ方法

材料サンプルの端を手で持ち、軽く押し下げて曲げます。

ABS は非常に丈夫で 特定の角度 (約 90°) に曲げても折れることなく元の形状に戻ります。一方、PVC は非常に脆く、特に約 10°C 以下の温度では、曲げると簡単に亀裂が入ったり、折れたりする可能性があります。

溶剤テスト (アセトン)

綿棒を最小限の量のアセトンに浸し、それを使用して素材の表面を軽く拭きます。 ABS の表面はすぐに溶けて粘着性になり、拭くと明らかな跡が残ります。ただし、 PVC はアセトンに対してより耐性があるため、PVC の表面にはほとんど影響がありません。

図 1: ABS プラスチック素材は、PVC に比べて幅広い色のオプションを提供します。

詳細なパフォーマンス分析: 主要な ABS と PVC の比較

2 つの材料を区別した後、射出成形における材料選択に重要な内部性能をさらに詳しく調べてみましょう。 ナイロンはプラスチックであり、一般的に使用されるエンジニアリング プラスチックですが、この記事では一般的なシナリオにおける ABS と PVC の応用に焦点を当てます。

具体的なパフォーマンスの比較を以下の表に示します。

比較次元	ABS (アクリロニトリル ブタジエン スチレン)	PVC (ポリ塩化ビニル)
コア プロパティ	丈夫で衝撃に強く、硬い。	柔軟性、耐火性、耐腐食性。
感触と外観	マットで不透明な仕上げ、硬い質感、打ったときの鈍い音。	透明または不透明な仕上げ、柔らかいまたは柔軟な感触、そしてこもった音。
化学物質の名前カード	黄色の炎、黒煙、刺激臭を伴って燃焼します (推奨されません)。	難燃性で、火から離れるとすぐに消えます。緑色のベースと酸性の香りがします。
費用の概要	原材料のコストは通常、PVC よりも少し高くなります。	原材料コストは一般的に低いため、最も費用対効果の高いオプションです。
製造プロセス	射出成形、押出成形、3D プリント (フィラメント)。	押出、射出成形、カレンダー加工 (熱安定剤の追加が必要)。
安全性	食品に安全なグレードで、食器やおもちゃに適用できます。	天然の難燃性を備えており、医療グレードで輸血器具にも使用できます。
一般的なアプリケーション	自動車内装、レゴ、電子筐体、ヘルメット。	水道管、窓枠、電線絶縁体、クレジット カード、合成皮革。

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表からわかるように、ABS は耐衝撃性が高く、 滑らかな外観を備えているため、家電製品や家電製品のハウジングなど、性能と外観が必要な射出成形部品に適しています。

PVC は耐候性、耐薬品性に優れており、電気絶縁性にも優れているため、屋外での使用、パイプ、電気絶縁に適しています。

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当社の公式 Web サイトにアクセスして完全な ABS/PVC 性能パラメータ比較表 (PDF 印刷可能バージョン) をダウンロードするか、部品図面をアップロードして特定の性能要件に基づいた材料推奨レポートをすぐに受け取り、射出成形価格と性能の正確なバランスを取るのに役立ちます。

図 2: PVC はパイプ、プロファイル、ワイヤーおよびケーブルのジャケットに広く使用されています。

コスト競争: 本当に「手頃な材料」とは何ですか?

射出成形材料を選択する際には、性能のほかにコストも重要な考慮事項となります。 ABS プラスチック素材と PVC の経済性を、原材料コスト、加工コスト、所有コストという 3 つの側面から検証します。

パフォーマンス	ABS プラスチック素材	PVC プラスチック
耐衝撃性	ノッチ付き衝撃強度が室温で約 20 ～ 30 kJ/m² と高く、強度が高くなります。また低温でも硬いため、衝撃を受けやすい射出成形部品にも使用できます。	適度に低く、ノッチ付き衝撃強度は室温で約 5 ～ 15 kJ/m² です。低温では脆性破壊を起こしやすくなります。
断熱	良好。体積抵抗率は約 10 ¹⁴ -10 ¹⁶Ω・cm で、電子機器の筐体に適しています。	体積抵抗率は約 10 ¹⁶ ～ 10 ¹⁸Ω·cm で優れており、電気絶縁部品によく使用されます。
耐候性	不良。 3 か月 連続して日光にさらした後、着色が変色し、靭性が低下しました。	よし、耐候剤を添加すると屋外暴露1 年後でも性能が安定しているため、屋内外の射出成形部品として採用できる。
耐薬品性	弱酸や弱塩基には耐性がありますが、アセトンやメチルエチルケトンなどの溶剤には耐性がありません。	ABS よりも酸やアルカリに対する耐性が高く、濃度 30% 未満の塩酸にも耐性がありますが、強力な酸化剤には耐性がありません。
表面光沢	射出成形後の表面粗さは約 0.2 ～ 0.4 μm Ra で、後処理は最小限で済みます。	中程度、成形後の Ra は約 0.6 ～ 0.8 μm で、光沢を高めるために特別な処理が必要です。

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データによると、PVC の原材料コストは ABS よりも大幅に低いです。処理コストは若干高くなりますが、全体的な所有コストは低い ため、大規模な長期アプリケーションに適しています。

ABS の射出成形価格は高くなりますが、製品に多大な性能要件がある場合は、その費用対効果を考慮する価値があります。

製造プロセスの対決: 射出成形におけるさまざまな課題

ABS と PVC は、その特性が異なるため、射出成形プロセス中にさまざまなプロセスの課題にさらされます。これは、射出成形部品の品質と生産効率に直接関係します。

当社の生産品質管理システムは、ISO 9001 品質管理システム規格に厳密に従っています。つまり、原材料の保管、プロセス パラメータの設定から最終検査に至るすべてのステップが標準化された手順文書に記録され、プロセスの安定性と結果のトレーサビリティが保証されます。

ABS 射出成形

ABS には優れた溶融流動性という大きな利点があります。繊細な部品 (薄いラインの携帯電話のシェルなど) の成形では、ABS は金型キャビティに自由に流れ込み、95% 以上の成形成功率を達成できます。通常、成形サイクル時間は 1 個あたりわずか 30 ～ 60 秒です。

ABS は射出成形に対する広い温度許容範囲 (220 ～ 260°C) も備えているため、プロセス パラメータの調整が容易で経験の浅いオペレータにとって理想的

です。

PVC 射出成形

一方、PVC ではより高いレベルの加工性の課題

が発生します。

• PVC は高温（200 °C 以上）で簡単に劣化し、塩化水素ガスを発生して金型やネジを腐食させるため、耐食性のステンレス鋼製機器の使用が必要になります。
• PVC は溶融流動性が低いため、薄い金型構造の充填時に材料不足にさらされるため、ゲート サイズを大きくするか、ホット ランナー システムの使用が必要になります。
• PVC は冷却速度が遅いため、成形サイクル タイムが ABS より 20%～30% 長くなり、生産効率に影響します。

カスタム射出成形の製造では、ABS はプロセスの適応性が高くなりますが、PVC は欠陥を生じさせないようにパラメータを正確に制御する経験豊富なチームを必要とします。

図 3: 産業用途の多様性を反映する、水色のブラケット、黒色のコンテナ、カラーシェルなど、さまざまな ABS プラスチック部品が表示されています。

安全第一: 健康と環境への配慮

ABS プラスチック材料を選択する場合、特に人体と接触する、またはデリケートな用途に使用される射出成形部品の場合、健康や環境の安全性を軽視してはなりません。

PVC には安全上の問題があります

• フタル酸エステル系可塑剤は通常、軟質 PVC に使用されます。これらは環境に浸出し、子供の内分泌系に影響を与える可能性があることが知られているため、EU などでは子供による使用を目的とした製品での使用が規制されています。
• PVC を燃やすとダイオキシンが発生します。ダイオキシンは発がん性が高く、環境汚染物質として活発です。
• PVC の製造プロセスでは、鉛やカドミウムなどの重金属安定剤が使用される場合があります。これらの廃棄副産物は不適切に処理されると、土壌や水資源を汚染します。

ABS は一般的に安全です

-20 ～ 80°C の標準使用温度では、ABS は有毒ガスを発生せず、主成分であるスチレンの残留含有量は 0.1% 未満であり、国際安全規格に準拠しています。

ただし、ABS は点火すると黒煙や有毒ガスを発生するため、密閉空間で使用する場合は難燃性を考慮する必要があります

。

難燃性

PVC は本質的に優れた難燃性を備えており、難燃剤を添加しなくても UL94 V-0 規格を満たす可能性があります 。 ABS は難燃性が低いため、臭素系またはリン系難燃剤を標準で添加する必要があります。 これによりコストが増加し、これらの臭素系難燃剤の一部は環境問題を引き起こす可能性があります。

選択した素材に関係なく、健康と環境への危険を最小限に抑えるために、RoHS や REACH などの環境法に準拠した製品を優先する必要があります。

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多面的な選択のジレンマに直面していませんか?お客様の主な製品要件 (10 年間の耐候性、V-0 難燃性など) をお知らせいただくことで、当社のチームがお客様に最適な 2 ～ 3 つの材料ソリューションを選別し、ABS 部品の見積もりを取得します。

よくある質問を超えて: 究極の材料選択決定ツリー

性能、コスト、プロセスについて理解した後でも、どの材料を選択すればよいかわからない場合があります。 次の 6 つの最も重要な質問により、適切な ABS プラスチック素材を選択することが非常に簡単になります。

1. 製品やアセンブリは耐衝撃性が必要ですか?

携帯用電子機器など、落としたりぶつけたりする可能性がある製品には、耐衝撃性に優れた ABS を使用してください。製品を移設しない場合 (壁のパイプなど)、PVC を使用してください。

2. 柔軟性や形状の維持が必要ですか?

製品にある程度の柔軟性が必要な場合 (ホースなど)、軟質 PVC を選択してください。剛性が高く、変形しにくい必要がある場合（家電製品のケースなど）、ABS を選択してください。

3. 製品は外部や化学薬品にさらされることはありますか?

屋外での露出には、耐候性が高い PVC を選択してください。弱酸および塩基にさらされる場合は PVC を選択し、溶剤にさらされる場合は ABS を選択してください (アセトンなどの強力な溶媒を除く)。

4. 難燃性は必須ですか?

UL94 V-0 規格が必要な場合は、追加の難燃剤が必要ないため、PVC が最適です。難燃性が不要な場合、または難燃剤の添加が可能な場合は、ABS もオプションとなります。

5. コストが主な考慮事項ですか?

予算が低く、大量に作成する場合は、全体コストを抑えるために PVC を使用します。 高いパフォーマンスが必要で、コストが高くても許容できる場合は、ABS を使用してください。

6. 表面には高品質のメッキまたは塗装が必要ですか?

高品質の仕上げが必要な場合 (メッキ家電部品など)、より優れた表面接着性を備えた ABS を選択してください。外観基準の低下が許容される場合は、より少ない費用で PVC を選択してください。

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まだ決断ができませんか?部品情報とパフォーマンス優先リストをすぐに送信して、カスタマイズされた材料選択決定マトリックスを入手してください。これにより、大量射出成形サプライヤーの選択が一目で明確になります。

射出成形の成功と失敗のケーススタディ: JS Precision が医療機器ハウジングの材料選択を支援

クライアントのニーズ

救急医療機器を専門とする医療会社は、ポータブル モニター ハウジングを設計しました。このデバイスは、屋外の緊急医療や病院内のモバイル監視に使用されます。

ケースは次の条件を満たす必要があります。UL94 V-0 難燃性評価、1.2 メートルからの落下耐性、マットな非鏡面仕上げ、リサイクル可能性、および 5,000 個のバッチの管理可能なコスト。

当初の提案と失敗

お客様が最初に ABS を選択した理由は、複雑な形状 (ハウジングには複数の境界面と放熱穴があった) の射出成形が容易で、表面が滑らかで、射出成形部品の外観要件に適しているためです。

しかし、テストの結果、60°C で 72 時間エージングすると、含まれている難燃剤を含む ABS の難燃性の評価が V-0 から V-1 に低下し、医療基準を満たしていないことが判明しました。 さらに、難燃剤のせいで ABS の価格が 1 ポンドあたり 1.80 ドルから 2.30 ドルに上昇し、予算を超えました。

JS Precision Precision の最終ソリューション

1.詳細な課題分析: 私たちのチームは、Moldflow モールド フロー分析を通じて、シェルの薄壁構造がお客様にとっての主なボトルネックであり、潜在的な充填に寄与していることを発見しました。

2. 革新的な材料ソリューション: テストに基づいて、JS Precision の材料エンジニアリング部門は、高流動性、高衝撃強度の変性硬質 PVC 配合物への切り替えを推奨しました。この配合は、難燃剤を追加することなく V-0 認証を取得しました。

3. 精密なプロセス制御: PVC の流動性の悪さを克服するために、ゲートを大きくし、ホット ランナー システムを使用することでモールド ランナーを最適化しました。一方で、射出温度を 175 ～ 185°C という狭い範囲で厳密に制御し、材料不足の問題を解決しました。

4. 美観の向上: お客様のご希望の外観を実現するために、PVC シェルに特殊なマット スプレー プロセスを使用し、ABS に似た高品質な感触を与えました。

結果

最終製品は本質的に UL94 V-0 難燃性仕様を満たしており、材料コストが 1 ポンドあたり 1.1 ドルに下がり、1 個あたりの元のコストより 30% 削減されました。 わずかな傷しか発生せず、落下試験後も損傷はありませんでした。

PVC リサイクル レベルは 80% であり、環境基準を満たしています。特殊なスプレーによって達成された最終的なマットな表面質感はお客様から高く評価されています。

この事例は、カスタム射出成形製造における JS Precision の専門知識を示しています。

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あなたのプロジェクトは、パフォーマンスとコストのバランスをとるという課題にも直面していますか?すぐにホットラインに電話して問題を説明し、カスタム ABS 射出成形サービスのケースに関する包括的なレビューと相談の予約を入れてください。

図 4: ABS プラスチックのケースが付いた白い医療モニタリング装置は、心電図などのバイタルサイン データを表示します。

よくある質問

Q1: 表面光沢が最も高いのはどれですか?

ABS 部品は最も高い表面光沢を持っています。 ABS は均一な分子構造を持っているため、射出成形では溶融物がスムーズに流れて金型の表面形状を形成します。その後のRaは0.2～0.4μm程度であり、治療の必要はありません。一方、PVCは流動性が悪く、成形後のRaは0.6～0.8μm程度となります。光沢を取り戻すには研磨またはスプレーが必要ですが、コストとプロセス手順が増加します。

Q2: PVC 部分が黄ばんで脆くなりました。なぜですか?

これは PVC の老化の通常の兆候です。 理由は 2 つあります: まず、可塑剤が時間の経過とともに蒸発または移動し、材料が硬くなります。第二に、紫外線や高温によりPVCの分子鎖が破壊され、黄変や機能低下が起こります。耐候性 PVC 配合を使用するか、耐老化性 ABS に置き換えることで、製品の寿命を効果的に改善し、延長することができます。

Q3: ABS と PVC を混合して射出成形できますか?

絶対に違います! ABS と PVC は分子レベルで混合することはできません。射出成形でこれらを混合すると相分離が起こり、射出成形部品に不規則な内部構造が生じ、 機械的特性が大幅に低下し応力下での脆性破壊が発生します。 同時に、表面に縞模様や気泡などの欠陥が現れる場合があります。

Q4: 私の製品には ABS に耐衝撃性、PVC に難燃性が必要です。どうすればいいでしょうか?

難燃性 ABS (FR-ABS) またはABS/PVC 合金を選択できます。 FR-ABS は ABS の靭性を保持しながら UL94 V-0 規格を達成しているため、靭性と難燃性の両方が要求される射出成形部品に適しています。 ABS/PVC 合金はバランスの取れたパフォーマンスを備えていますが、コストが若干高くなります。予算に応じて選択するか、JS Precision チームに推奨事項を問い合わせてください。

Q5: カスタム ABS 射出成形部品の単価はいくらですか?

カスタム ABS 射出成形サービスの価格は、部品のサイズ、複雑さ、生産量、後処理要件によって異なります。一般的に、大量生産すると単価が大幅に下がります。 3D ファイルをアップロードしてください。 1 時間以内に明確な射出成形価格が提示されます ので、予算を正確に計画できます。

Q6: ABS または PVC 部品のプロトタイピングと生産のリードタイムはどれくらいですか?

ラピッド プロトタイピングの納期は、 3 ～ 5 営業日 という短さです。量産は数量によって異なりますが、 通常 2 ～ 4 週間 以内に完了します。信頼できる大量射出成形サプライヤーとして、当社は緊急のプロジェクトに迅速なサービスを提供します。具体的なソリューションについては、弊社の営業チームにお問い合わせください。

Q7: プラスチック部品の大量生産で一貫した品質を確保するにはどうすればよいですか?

当社は ISO 9001 システムを通じて品質を保証します。原材料の入荷検査から製造時の三次元測定機を使用した初品検査や巡回検査に至るまで、射出成形部品のすべてのバッチがお客様の仕様を満たします。完全な品質検査レポートを提供できます。

Q8: 製品に特別な要件がある場合、材料の選択を手伝ってもらえますか?

もちろんです。当社の材料エンジニアは、食品との接触、生体適合性、耐紫外線性など、お客様の特定の要件に応じて、ABS/PVC 合金や特殊エンジニアリング プラスチックなどのさまざまな材料タイプを提案する経験があります。今すぐ無料の技術相談をご利用ください。

概要

適切な素材を選択することは、製品を成功させるための戦争の半分です。 「ABSが良い」「PVCが良い」というものはなく、それぞれの素材に独自の強度があります。 ABS の強度であれ、PVC の柔軟性であれ、その背後には本格的な材料科学が存在します。

プロジェクトに最適な材料がまだわかりません?プラスチックの専門家である必要はありません。JS Precision は、使用する最適な材料を決定し、完璧な製品を作成するのに役立つ材料の推奨事項と世界クラスのカスタム ABS 射出成形サービスを提供します。

JS Precision は、オンライン射出成形サービス、透明な射出成形価格、専門家による技術サポートを提供し、お客様のさまざまな要件に対応します。今すぐ当社の材料エンジニアにお問い合わせください。ABS 部品の見積もりと、専門家による無料の材料選択アドバイスを入手してください。 3D デザインをアップロードし、あなたのアイデアを市場に出せる製品に変えるお手伝いをいたします。

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コスト タイプ	ABS プラスチック素材	PVC プラスチック
原材料費	1 ポンドあたり 1.5 ～ 2.5 ドルで、 原油価格の変動に大きく影響され、約 20% 変動します。	ポンドあたり 0.8 ～ 1.2 ドル、より安定した価格と通常 10% 以内の変動
処理コスト	削減されました。 ABS の融点は約 10 ～ 20g/10 分で、射出成形ではサイクル タイムが短く、エネルギー消費が少ないため、 加工コストは kg あたり約 0.5 ドル になります。	PVC の融点は約 1～5g/10 分で、変形しないように温度調整が必要で、 加工がより困難なため、加工コストは約 0.7 ドル/kg になります。
総所有コスト	高い。たとえば、家電製品用のハウジングを年間 100,000 個製造するには、約 120,000 ドルかかります。	低い。同じ量の屋外パイプ製造の場合、総コストは約 8 ドルになります。 10,000 ドル、 長期的にはコストが低くなります。