耐熱温度・融点のまとめ

鉱物・石材・資材・合成樹脂の耐熱温度・融点のまとめ

◆石英の耐熱温度・耐熱性

 石英とは地球上の地殻を構成する一般的な造岩鉱物であり二酸化ケイ素が結晶化してできた鉱物である。

 石英の中でもより透明度の高いものは水晶として広く知られている。

 素材としては石英ガラス板製品が人気が高く耐熱性にも優れている素材である。

 このように石英は装飾品から建築資材まで幅広い分野で私達の生活の割と身近に存在している鉱物であることがわかる。

◆急激な温度変化に対しても強い耐熱性を発揮

 石英の最大の特徴は、透明度の高さにある。

 不純物などの混合によって色素が付着するケースもあるが、その色素によって種類も分別される。

 尚、耐熱性に優れているという点も石英の見逃せないポイントである。

 急激な温度変化に対しても強い耐熱性を発揮し、耐熱温度はおよそ1000度となっている。

※石英の特徴
①透明度が高い
②耐熱性に優れている

⇒石英の耐熱温度・耐熱性

◆PET樹脂とは?

 PET樹脂を扱う最たる製品はおそらく誰もが知っているペットボトルであろう。

 ペットボトルのペットはPET樹脂のPETからつけられている。

 ペットボトルの特徴としては
◇軽い(軽量である)
◇強度が強い(耐衝撃性に優れている)
◇透明性が高い
◇リサイクルが容易である
 などの特徴があげられる。

◆PETの耐熱性

 PET(ポリエチレンテレフタレート)は透明性に優れ強靭な性質を持つことから光学用機能性フィルムや磁気テープ、そして絶縁材料や写真フィルムなどにも使用されている素材である。

 クリアホルダーなどに使用されている無延伸フィルム素材の耐熱温度は50度程度で変形を及ぼす可能性があるが、光学用機能性フィルムなどの延伸フィルム系の耐熱温度は150度~200度を誇る。

 また、ペットボトルなどの耐熱ボトルの耐熱温度が80度~90度程度まであり、コンビニエンスストアなどにある温かい飲料コーナーでもペットボトルが利用されている。

◆マテリアルリサイクル・ケミカルリサイクル

 今でこそペットボトルはドリンクの主流容器としての地位を確保しているがその昔は、ドリンクの容器はほぼガラス製であった。

 現代の子供たちは知らないだろうが、ペットボトルが市場に出始めのころ、TVCMでは「落としても割れない」という衝撃に強い面を前面に出したCMも多くあり注目を集めていた。

 そして今、最も注目を集めているのはそのリサイクル性である。

 コンビニエンスストアの入口近辺にある分別されたゴミ箱にはペットボトルと区分けされたゴミ箱も多い。

 更に容器と蓋(キャップ)を分別するように区分けさえているものもある。

 ペットボトルは有機化合物であることから、燃やすと当然温室効果ガスであるCO2を生み出す。

⇒PET樹脂の耐熱温度・耐熱性

◆ステンレスの最大の特徴は防錆

 ステンレスの最大の特徴はやはり防錆性の高さと言えるだろう。

 鉄鋼は人類の発展において欠かすことのできない素材。

 古くは狩りの「矢じり」として発展し、鍛えることで剣として製造されるようになる。

 しかし、その最大の問題点である錆に対抗しうるものは見つけられなかった歴史がある。

 ここに鉄製の限界が見えた訳である。

◆ステンレス合金の耐熱温度

 鉄に一定量の鉱物を加える。この合金の製造は鉄の最大の弱点となっていた錆に対する問題を大きく改善する事となる。

 代表的なクロム・ニッケル合金の場合、クロム・ニッケルを合わせたステンレス合金の特徴としては、この防腐性、防錆性にくわえ
◇鉄よりも軽量である
◇配合によって強度や耐食性をコントロールが可能
 などの特徴をあげることができる。

 また耐熱温度もおよそ700度~900度と高く、常時高温を使用するボイラー設備や、厨房機器にも広く利用されている。

⇒ステンレスの耐熱温度・耐熱性

◆パイレックスとは?

 パイレックスとは、コーニング社の耐熱ガラスを使用した製品ブランドのこと。

 日本では耐熱ガラスと同一視されており、耐熱ガラス=パイレックスというイメージが定着している。

 パイレックス製品は、食器や小物係に多く使用されている。

 醤油さしなどのガラス製の小物から、容器、計量器なども製品化されている。

◆膨張率を抑制させることで変形を最小限に

 パイレックスの主な特徴を見てみよう。

 まず幾つかのポイントとして
◇耐熱性
◇耐久性
◇衝撃性
 の3つのポイントがあげられる。

 中でも耐熱性に関しては一般的なガラス製品と比較すると格段に能力が高い。

 通常冷たく冷えているコップに熱いお湯を注ぐとガラスコップは割れる。

 これは熱による割れである。

 熱を注がれたコップ内面の温度と外面の温度が著しく温度が異なることで割れてしまったのだ。

 この際パイレックスは、この熱による膨張に対し、膨張率を抑制させることで変形を最小限にとどめたのである。

⇒パイレックスの耐熱温度・耐熱性

◆テフロンとは?

 テフロン加工という言葉は誰もが一度は耳にしたことがある言葉ではないだろうか?

 一般的に知られているのはおそらく鍋やフライパンなどの調理器具。

 イメージとしては、油が必要ない。といったイメージや食材がくっつきにくいというイメージだろう。

 ご存じの通りテフロン加工製品はフライパンや鍋など調理器具に多く使用さられている素材である。

 また、テフロン加工を施した製品が多く商品化されているものとしては傘やコートなどがあげられる。

 尚、テフロンは商品名であり、正式にはポリテトラフルオロエチレン製の商品の事を指す。

◆テフロン加工の耐熱性と摩擦係数

 テフロンはフライパンなどの内側のコーティング剤としても広く使用されている。

 これはご存じの方が大半であろう。

 フライパンなどにテフロン加工を施す最大の目的はテフロン(ポリテトラフルオロエチレン)がもつ特性による部分が多い。

 テフロンの最大の特長は、現在までに発見されている物質の中では、「摩擦係数が最も小さい物質」であるという点である。

 このため、火を使用するフライパンなどの調理においても、具材などがフライパンにくっつきにくくごく少量の油で調理が可能となる。

 もちろん全くくっつかないという訳ではないが、現在発見されている物質の中における最少の摩擦係数を示す素材だけあり、その効果は想像以上に大きい。

 また耐熱性にも優れている点がテフロンが調理器具のコーティング剤として使用されている要因のひとつ。

⇒テフロンの耐熱温度・耐熱性

◆FRP樹脂とは?

 FRP製品は自動車部品などに多く使用されているプラスチック素材である。

 また、FRP製品を見てもわかるとおりフロントバンパーなどの自動車部品のほか、補修キットや椅子、グラスファイバーポールやバットに至るまで様々なFRP製品が製品化されている。

◆自動車などの部品にFRP強化プラスチックが多く使用

 FRPは繊維強化プラスチックのこと。

 ガラス繊維と限定はされないが日本では主にガラス繊維によって強化されたものをFRPと呼んでいるケースが大半である。

 FRPの最大の特徴は
◇軽量化が可能
◇保湿性が高い
◇腐食に強く劣化にも強い
◇メンテナンスが容易である
 など数多くのメリットがあげられる点である。

 自動車などの部品にFRP強化プラスチックが多く使用されているのも、このようなメリットが自動車製造に大きなメリット効果をもたらすためである。

⇒FRP樹脂の耐熱温度・耐熱性

◆有能な耐熱性を誇るアルミニウム合金

 アルミニウムは単体で融点933.47。アルミニウム合金であれば100度近くの耐熱性を誇る素材である。

 アルミニウムは配合する金属によって合金の種類が変わる。

 熱には比較的強い耐熱性を誇るがアルミニウム合金の大半は140~150度以上になると強度が極端に低下し始める特徴を持つ。

 アルミニウム製品は家電や旅行用のバック、車のホイールや腕時計、工具まで非常に多岐にわたる。

 このアルミニウムは剛性はやや劣る部分があるが、加工性も高くかつ軽いことが最大の特徴である。

 この剛性の問題を解決すべき誕生した合金がジュラルミンを含有する合金などである。

◆アルミニウムで1円玉を制作するコストは1円を超える

 我々が最も目にする機会の多いアルミニウムは何だろうか?

 そう、おそらく1円玉である。

 アルミニウムは剛性が低い為、他の金属と混ぜ合わさった合金として使用されるケースが大半である。

 しかし、この1円玉に関しては純粋に100%アルミニウムで構成されている。

 アルミニウムで1円玉を制作するコストは1円を超える。

 また1円玉のアルミニウムの価値も1円以上となるケースが多い。

 効果の中では唯一、時価の価格以上の価値が認められている硬貨が1円玉である。

 資源の枯渇が心配される。

 政府にデフォルトが懸念される。

 極論としては、このような状況下においては1万円札よりも1円玉1万枚の方が価値が高くなる。

⇒アルミ(アルミニウム)の耐熱温度・耐熱性

◆アクリル樹脂とは?

 ご存じの通りアクリル製品は食器や家電製品、布団や毛布などの繊維まで非常に多岐にわたる。

 このアクリルとは透明性の高い非晶質の合成樹脂であり、我々の生活のいたるところにアクリル製品が存在している。

◆耐熱温度は50~60度まで

 アクリル樹脂は透明性が高いという特徴がある。

 また、加工性にも優れており、ありとあらゆる素材として現在では市場に出回っている。

 耐熱性に関しては、一般的に耐熱温度は50~60度までとなっている。

 当然製品によっても異なるが、80度を超えてくるとアクリル板は変形が始まる。

 熱変形に耐えうる科学成分を配合し耐熱温度を高めている製品も存在する。

 尚、頑丈性を確認する際にすぐに思い浮かぶ透明な製品と言えば何が思い浮かぶだろうか?

 おそらく水族館の水槽を思い浮かべる方は多いだろう。

 この水族館の水槽はアクリル樹脂の開発技術が元となって現在の強化ガラスが誕生している。

⇒アクリル板・アクリル樹脂の耐熱性

◆スーツケース・食器・家電製品の素材

 ABS樹脂とは、アクリロニトリル(Acrylonitrile)、ブタジエン(Butadiene)、スチレン(Styrene)の共重合合成樹脂の各頭文字から名付けられた総称のことである。

※ABS樹脂とは?
◇アクリロニトリル(Acrylonitrile)
◇ブタジエン(Butadiene)
◇スチレン(Styrene)
 の3つの成分が合わさった共重合合成樹脂。

◆ABS樹脂は時代を作った樹脂

 ABS樹脂は時代を作った樹脂のひとつ。

 初めて開発され公開されたのは1954年と歴史はそれほど古くはない。

 一般的に公表した最初の国はアメリカ合衆国である。

 1960年代には世界各地にABS樹脂の有用性が確認され急速に広まっていくこととなる。

 どのような素材でもそうであるが、市場に受け入れられるには
◇機能性
◇加工性
◇安全性(耐熱性など)
 そして
◇経済性(コスト)
 の4つの問題がクリアになった時、市場に一気に製品は広まる。

 ABS樹脂はその4つの条件を突破したことがここまで幅広い製品を生むこととなった要因と言えるだろう。

◆耐熱温度・熱変形温度は成分によって変化する

 プラスチック製品が抱えるおそらく永遠のテーマであり問題とも言えるもの。

 あなたはいったい何だと思うだろうか?

 おそらくこの最たる問題は、「耐熱性」ではないだろうか?

 プラスチックは誰でも高温になるとい溶けていく、もしくは「変形」が始まるイメージを持っているはずである。

 実際、一定の範囲を超えると変形し溶けていくのはABS樹脂でも同様である。

⇒ABS樹脂の耐熱温度・耐熱性

◆ポリプロピレン樹脂とは?

 ポリプロピレン製品は敷物関係に多く使用さられている素材である。

 また、体育館で使用する伸縮性のあるラインテープや容器、イヤリングなんかも製品化されている。

 このポリプロピレン樹脂はリサイクル可能なものも多くエコにも強い点が特徴である。

◆汎用樹脂の中では最高レベルの耐熱性を誇る

 ポリプロピレンの最大の特徴はその耐熱性にある。

 数々の汎用樹脂の中では最高レベルの耐熱性を誇り、製品によって異なるが耐熱温度も高い。

 その為、文具などのほか、食器や調理関係の小物まで幅広い用途で使用が可能となる。

⇒ポリプロピレン樹脂(PP)の耐熱性

◆ポリエチレン樹脂とは?

 ポリエチレン製品は包装用の袋などに多く使用さられている素材である。

 また、工具や定規、お馴染みの青バケツなどに多く使用されている。

 このポリエチレン製品はリサイクル可能なものも多くエコにも強い点が特徴である。

◆ポリエチレンの熱変形度合い

 ポリエチレンの耐熱温度について見ていこう。

 一般的にみられるポリエチレンの熱変形度合いは約80度~120度の範囲。

⇒ポリエチレンの耐熱温度・耐熱性