ABS樹脂とHDPE樹脂：8つの重要な違いを解説

ABS樹脂とHDPEは、製造業で使用される2種類の熱可塑性樹脂です。どちらも様々な形状に成形できる丈夫なプラスチック素材ですが、特性、性能、用途において違いがあります。 

ABS樹脂 は、靭性、強度、耐衝撃性、中程度の耐薬品性、そして比較的低価格という特徴を持つ。一方、HDPEは柔軟性と耐久性に優れ、主に家庭用品や消費財の包装材として使用されている。

の違いを理解する ABSとHDPEの比較 どの素材が最適かを判断するのに役立ちます。そのため、適切な素材選びが可能になります。

この記事では、ABSとHDPEの主な違い8点について詳しく説明します。

始めましょう。 

 

ABSとは何ですか？

ABS樹脂 

ABS（アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン）は、1950年代にボルグワーナー社によって初めて導入された汎用性の高い熱可塑性樹脂です。その後、多くのポリマー企業が製品の改良を続け、現在では市場に様々な種類のABS樹脂が出回っています。 

ABS樹脂の内部構造は、剛性の高いスチレン・アクリロニトリル（SAN）マトリックス中に分散したゴム状のポリブタジエン鎖から構成されている。ABS樹脂のシート、棒、ブロック、ペレットなどの原料には、安定剤、顔料、難燃剤などの各種添加剤が少量混合されている。

これら3種類のモノマーはそれぞれ、ABS樹脂の特定の物理的および機械的特性を決定づける役割を担っている。 

• アクリロニトリル（15～35％）→ 高温下での疲労強度と安定性、および耐薬品性。 
• ブタジエン（5～30％）→ 靭性と耐衝撃性
• スチレン（40～60％）→ 表面仕上げ、剛性、加工性、流動性

 

HDPEとは何ですか?

HDPEプラスチック

HDPEは 耐衝撃性プラスチック エチレンガスの触媒重合によって形成され、分岐が最小限の直鎖状ポリエチレン鎖から作られ、1950年代にカール・ツィーグラーによって初めて導入された。 

分子が密に詰まっており、結晶化度が高い（最大90％）ため、安定した構造となり、高密度、引張強度、耐衝撃性、耐紫外線性、耐薬品性を実現します。

したがって、熱可塑性樹脂であるHDPEは、優れた強度対重量比、耐久性、耐湿性、および食品安全性特性を備えています。用途例としては、包装製品、消費財、自動車部品などが挙げられます。

ABSとHDPE：組成

ABSは3種類のモノマーから構成されています。 アクリロニトリル、ブタジエン、スチレンポリブタジエン鎖は、スチレン単位と極性ニトリル基の両方を含むスチレン-アクリロニトリル共重合体鎖に分散する。 

一方、HDPEは、長い直線状のエチレン（C₂H₄）鎖が、最小限の分岐で、繰り返しパターンまたはランダムなパターンで配列されたホモポリマーである。 

 

ABSとHDPEの比較：物理的特性

ABS樹脂とHDPE樹脂の物性を比較すると、寸法安定性、表面仕上げ、高温耐性においてはABS樹脂の方が優れている。一方、耐湿性、耐薬品性、耐応力亀裂性においてはHDPE樹脂の方が優れている。

次に、以下の比較表を見てみましょう。ABSとHDPEの物理的特性の比較

プロパティ	ABSの物理的特性	HDPEの物理的特性
ポリマーの分析	アモルファス	半結晶性ホモポリマー
密度（g /cm³）	1.03 – 1.08	0.933～1.27g/cm³
融点（～℃）	固定なし、最高200℃	120 - 137°C
ガラス転移温度（Tg）	〜105°C	約-120℃
吸水率（％）	0.2 – 0.4
耐薬品性	穏健派	素晴らしい
UV抵抗	最低	穏健派
電気絶縁	グッド	素晴らしい

 

ABSとHDPEの比較：機械的特性

ABS樹脂とHDPE樹脂はどちらも優れた機械的特性を備えていますが、剛性、硬度、破断伸度、クリープ耐性には顕著な違いがあります。剛性、曲げ強度、剛性、寸法安定性が求められる用途にはABS樹脂が適していますが、柔軟性、靭性、耐疲労性においてはHDPE樹脂が優れています。 

次に、以下の比較表を見てみましょう。HDPEとABSの機械的特性の比較

プロパティ	ABS	HDPE
UTS（MPa）	40 – 75	20〜38 MPa
破断伸び	10 - 150％	最大1500％以上
衝撃強さ(J/m)	150 – 400	50 – 200
硬度（ロックウェル）	R95-115	R50-70
曲げ強度（MPa）	0.5-97	16-90
熱安定性 (°C)	100°Cまで	120°Cまで
耐クリープ性	穏健派	ハイ

※これらの数値は比較検討のためのものであり、配合やグレードによって異なる場合があります。

 

ABSとHDPEの比較：加工性

ABS加工

ABSとHDPEはどちらも、フライス加工、旋削加工、穴あけ加工、ねじ切り加工などのプラスチックCNC加工法で加工できます。しかし、 ABS CNC加工 一般的に、HDPEよりも優れた寸法安定性、より厳しい公差、そしてより滑らかな表面仕上げを提供するため、精密プラスチック部品の材料として好まれています。

HDPEは熱の蓄積に敏感で、熱応力によって材料が変形する可能性がある。そのため、CNC加工時には慎重な切りくず制御が必要となる。

 

ABS樹脂とHDPE樹脂：射出成形の容易さ

HDPE射出成形

ABS樹脂とHDPE樹脂はどちらも溶融させて所望の形状に成形できます。しかし、金型内での流動性が収縮率や寸法安定性に影響を与えます。HDPE樹脂と比較すると、ABS樹脂は溶融状態での流動性に優れているため、複雑な形状の成形に適しています。

プラスチック押出成形においては、HDPEはより適しており、複雑で連続的な形状に成形することができる。 

 

ABSとHDPEの比較：用途

ABS樹脂製の部品や製品は、高い耐応力性、寸法安定性、複雑な形状が求められる用途に適しています。一方、HDPE樹脂製の部品や製品は、耐薬品性、耐衝撃性、耐湿性が重要な用途で主に用いられます。 

ABS樹脂部品および製品

• 自動車のダッシュボードと内装パネル 
• 硬質バンパー
• 電子機器の筐体
• おもちゃと装飾品
• 特注プロファイルとフィッティング
• 家電製品の部品 
• 医療機器筐体
• 3D プリント用フィラメント
• スポーツ用品 

HDPEプラスチック部品および製品

• 自動車用燃料タンク 
• 食品容器
• 牛乳瓶と包装袋
• 産業用保管ユニット
• 屋外用家具
• ゴミ箱
• 水道・ガス設備

 

ABS樹脂とHDPE樹脂：コスト面での影響

ABS樹脂の原材料費は、固形ブロックや棒状、成形用ペレットのいずれの形態であっても、HDPE樹脂よりも高い。ABS樹脂の成形用ペレットの原材料費は1kgあたり約4ドル以上であるのに対し、HDPE樹脂は約1.2ドルである。

価格は組成やグレードによっても異なります。例えば、3Dプリンティング用フィラメントやUV安定剤入りABS樹脂は、標準的なペレットよりも高価です。

さらに、供給業者の地域、注文量、認証要件、その他の要因も材料費に影響を与えます。信頼できる供給業者から大量に注文すれば、1kgあたりの材料費は大幅に下がります。

ABS樹脂とHDPE樹脂：リサイクル性と環境への配慮

ABSとHDPEはどちらもリサイクル可能です。 プラスチック機械加工部品 また、HDPEやABS製の製品は、ライフサイクル終了後に廃棄され、原材料として再利用されます。しかし、どちらがリサイクルしやすいかと問われれば、答えはHDPEです。したがって、HDPEのリサイクルコストはABSよりも低くなります。 

ABS樹脂のリサイクルは、HDPE樹脂よりも難しく、複数の工程を要します。これは、ABS樹脂の三元共重合体構造と複雑な化学組成に起因します。 

リサイクルされたABS樹脂は、家具のフレーム、建築部材、自動車部品など、大型の構造物を作るのに主に使われています。

 

ABSおよびHDPEの代替品

上記では、ABS樹脂とHDPE樹脂を客観的な違いに基づいて比較しました。どちらもお客様の用途や予算に合わない場合は、他にもいくつかの選択肢があります。 

ABSの代替品

• アクリロニトリル・スチレン・アクリレート（ASA）： 耐候性、耐久性、そして同じくらいの強靭さ。 
• ポリスルホン（PSU）： 耐熱性はABSと同等かそれ以上で、強度も優れている。 
• 環状オレフィンコポリマー（COC）： 耐熱性・耐薬品性、高い透明度、低吸湿性。 

HDPE代替品

• ポリエチレンテレフタレート（PET）剛性、防湿性、耐薬品性が向上しています。 
• シンジオタクチックポリスチレン（SPS）： 優れた熱安定性と化学的安定性
• ポリ乳酸ポリ酢酸（PLA）： 耐熱性や耐衝撃性は劣るが、寿命の短い部品の3Dプリントには最適である。 

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ABS樹脂 vs PP vs HDPE

PPプラスチック素材

ポリプロピレン（PP）は、軽量で柔軟性と化学的安定性に優れた熱可塑性樹脂です。しかし、剛性、強度、耐熱性はABS樹脂よりも低く、柔軟性はHDPE樹脂よりも劣ります。PP樹脂は、食品包装、医療機器、容器など、柔軟性と低コストが求められる部品に適しています。 

プロパティ	ABS	PP	HDPE
第３章：濃度	ハイ	穏健派	穏健派
耐薬品性	穏健派	ハイ	ハイ
衝撃靱性	グッド	グッド	ハイ
優れた耐熱性能	ハイ	穏健派	穏健派
費用	穏健派	ロー	ロー
表面仕上げ	素晴らしい	グッド	グッド

 

まとめ

ABS樹脂とHDPE樹脂のどちらが適切な材料であるかは、強度、熱安定性、使用条件、寸法精度など、用途に応じた要件によって異なります。 

ABS樹脂は、剛性、表面仕上げ、寸法安定性が求められ、使用温度が中程度の範囲で変動する可能性がある用途に適しています。一方、HDPE樹脂は、耐湿性、柔軟性、耐衝撃性が重要な用途に最適です。 

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よくあるご質問

ABS は PVC よりも強いですか?

はい、一般的にABSはPVCよりも強度が高いです。引張強度はPVCと同程度で、耐衝撃性はより高いです。 

HDPE は最も強いプラスチックですか? 

HDPEは優れた靭性と耐衝撃性を備えているものの、最も強いプラスチックではない。ABS、PVC、PP、その他いくつかのプラスチックはHDPEよりも強度が高い。

HDPEの耐衝撃性はABSよりも優れているのか？

はい、低温環境下では、HDPEはABSよりも優れた耐衝撃性を発揮します。