PET樹脂の耐熱温度は？他材質との違いも詳しく解説
PET樹脂は、飲料ボトルの材料として広く知られている一方で、
工業用途においても多く使用されている樹脂材料です。
正式名称はポリエチレンテレフタレートであり、
透明性、機械強度、寸法安定性、耐薬品性などのバランスに優れている点が特徴です。
特に工業用途では、フィルム、シート、機械部品、絶縁材料などに採用されており、
ガラス繊維強化グレードなどを用いることで、より高い剛性や耐熱性を持たせることも可能です。
一方で、材料選定の現場では、「PET樹脂はどの程度の温度まで使用できるのか」
「PPやPBT、PPSなどと比較すると耐熱性はどの程度なのか」、
といった点を把握しておくことが重要になります。
本記事では、PET樹脂の耐熱温度について、基本的な特徴から具体的な温度目安、
さらに他材質との違いまでを分かりやすく解説します。
目次
1、PET樹脂とはどのような材料か
PET樹脂とは、ポリエチレンテレフタレートの略称であり、
ポリエステル系に分類される熱可塑性樹脂です。
透明性と機械強度に優れており、飲料用PETボトルの材料として広く知られていますが、
工業用途でも幅広く使用されています。
工業分野では、フィルム、絶縁シート、機械部品、搬送部品などに使用されることがあり、
耐摩耗性や寸法安定性が求められる用途でも採用されています。
また、結晶化させたPETは剛性や耐熱性が向上するため、
機械加工用素材として利用されるケースもあります。
さらに、電気絶縁性にも優れているため、電子部品や電装用途でも使用されています。
一方で、長時間高温環境にさらされると加水分解などによる劣化が進行する場合があるため、
使用環境に応じた選定が重要です。
2、樹脂における耐熱温度の考え方
樹脂の耐熱温度とは、単純に「溶ける温度」を示すものではありません。
一般的には、長期間使用できる「連続使用温度」、短時間だけ耐えられる「短時間耐熱温度」、
さらに荷重下で変形が始まる「熱変形温度」など、複数の指標によって評価されます。
例えば、PET樹脂の融点は250℃前後ありますが、
実際に連続使用できる温度はそれより低くなります。
これは、高温環境下では徐々に軟化や物性低下が発生するためです。
また、同じ温度でも、荷重がかかる場合や湿度が高い環境では、
変形や劣化が進行しやすくなることがあります。
さらに、結晶化度やガラス繊維強化の有無によっても耐熱性は変化するため、
グレードごとの確認も重要です。
実際の材料選定では、単純な耐熱温度だけでなく、
使用時間や荷重条件、使用環境などを総合的に考慮する必要があります。
3、PET樹脂の耐熱温度の目安
PET樹脂の連続使用温度は、一般的に100℃～130℃程度とされています。
未結晶タイプでは70℃～90℃程度で軟化が始まる場合がありますが、
結晶化PETでは100℃～130℃程度まで安定して使用できるケースがあります。
また、短時間であれば140℃～180℃程度に耐えられる場合もあります。
PET樹脂の融点はおおよそ245℃～260℃程度であり、
比較的高い融点を持つ材料です。
さらに、ガラス繊維強化グレードでは、
熱変形温度が180℃～220℃程度まで向上する場合があります。
ただし、高温多湿環境では加水分解による劣化が進行する可能性があるため、
長期使用では注意が必要です。
特に荷重が加わる用途では、クリープ変形や寸法変化も考慮する必要があります。
4、PET樹脂の耐熱性以外のメリット
PET樹脂は、耐熱性だけでなく、さまざまな特性のバランスに優れている材料です。
まず大きな特徴として挙げられるのが、高い機械強度です。
剛性や耐摩耗性に優れており、搬送部品や摺動部品などでも使用されることがあります。
また、寸法安定性にも優れているため、精度が求められる機械部品用途にも適しています。
さらに、透明性を持つ点もPET樹脂の特徴です。
特にPETボトル用途では、高い透明性と軽量性が活かされています。
加えて、電気絶縁性にも優れているため、
電子部品や絶縁シート用途などにも採用されています。
5、PET樹脂とPP樹脂の耐熱温度の違い
PP樹脂の連続使用温度は一般的に100℃～120℃程度であり、
PET樹脂と近い温度域に対応可能です。
ただし、PET樹脂の方が剛性や寸法安定性に優れている傾向があります。
また、PET樹脂は耐摩耗性にも優れており、機械部品用途で採用されるケースがあります。
一方、PP樹脂は耐薬品性に優れ、酸やアルカリ環境で使用されるケースが多くあります。
さらに、PP樹脂は比重が軽く、柔軟性にも優れるため、
タンクや配管用途などで広く使用されています。
そのため、寸法安定性や機械強度を重視する場合はPET樹脂、
耐薬品性や軽量性を重視する場合はPP樹脂が選定されることがあります。
6、PET樹脂とPBT樹脂の耐熱温度の違い
PBT樹脂は、PETと同じポリエステル系樹脂に分類される材料です。
一般的なPBT樹脂の連続使用温度は120℃～140℃程度であり、
PET樹脂よりやや高い耐熱性能を持つ場合があります。
また、PBT樹脂は成形性に優れており、自動車の電装部品やコネクタなどで広く使用されています。
一方、PET樹脂は機械強度や耐摩耗性に優れており、
機械加工用途で採用されるケースがあります。
さらに、PBT樹脂は吸水による寸法変化が比較的小さい特徴もあります。
そのため、電装部品や複雑形状部品ではPBT樹脂、
機械強度や摺動性を重視する用途ではPET樹脂が選定されるケースがあります。
7、PET樹脂とPC樹脂の耐熱温度の違い
PC樹脂（ポリカーボネート）は、透明性と耐衝撃性に優れた材料です。
一般的な連続使用温度は110℃～130℃程度であり、
PET樹脂と近い温度域に対応可能です。
ただし、PC樹脂は耐衝撃性に優れている一方で、
耐薬品性ではPET樹脂の方が優れるケースがあります。
また、PET樹脂は耐摩耗性や剛性に優れているため、
機械部品用途で使用される場合があります。
一方、PC樹脂は透明カバーや保護板など、
高い耐衝撃性が求められる用途で使用されています。
そのため、耐衝撃性を重視する場合はPC樹脂、
機械強度や耐摩耗性を重視する場合はPET樹脂が選定されることがあります。
8、PET樹脂とPPS樹脂の耐熱温度の違い
PPS樹脂はスーパーエンプラに分類される高耐熱材料です。
一般的な連続使用温度は180℃～200℃程度であり、
PET樹脂より50℃～80℃程度高い温度域で使用可能です。
また、PPS樹脂は寸法安定性や耐薬品性にも優れており、
自動車部品や電装部品など、高温環境用途で広く使用されています。
一方、PET樹脂はコストや加工性の面で優れており、
比較的幅広い一般工業用途に採用されています。
さらに、PET樹脂は透明性を持つグレードも存在するため、
外観性が求められる用途でも使用可能です。
そのため、100℃前後までの一般用途ではPET樹脂、
高温環境ではPPS樹脂が選定されるケースがあります。
9、PET樹脂が使用される温度環境の具体例
PET樹脂は、工業用途から包装用途まで幅広い温度環境で使用されています。
PETボトル用途では、常温から60℃程度の環境で使用されるケースが一般的です。
工業用フィルムや絶縁材料では、80℃～120℃程度の環境で使用される場合があります。
また、機械部品用途では、100℃前後の温度環境で使用されるケースもあります。
さらに、ガラス繊維強化PETでは、自動車部品や電装部品など、
120℃～150℃程度の環境に対応する場合もあります。
このように、PET樹脂は透明性、機械強度、
耐熱性のバランスを活かし、幅広い分野で活用されています。
10、まとめ
PET樹脂は、透明性、機械強度、寸法安定性に優れたポリエステル系樹脂です。
一般的な連続使用温度は100℃～130℃程度であり、
工業用途でも幅広く使用されています。
また、PP樹脂と比較すると機械強度や寸法安定性に優れ、
PBT樹脂とは用途に応じた使い分けが行われています。
木成ゴム株式会社では、樹脂材料の特性や使用環境に関する一般的なご相談を承っております。
使用条件やお困りごとがございましたら、お気軽にご相談ください。
用途に応じた材料選定の参考情報をご提供いたします。
