AES樹脂

概要

材料名	AES樹脂
略記号	AES
英語名	Acrylonitrile Ethylene-propylene-diene Styrene
分類	耐候性スチレン系樹脂
構造・主成分	EPDM存在下でスチレン・アクリロニトリルをグラフト共重合した樹脂
主な用途	屋外筐体、自動車外装、建材、電気部品、看板部品

AES樹脂は、EPDM存在下でスチレン・アクリロニトリルをグラフト共重合した樹脂である。ABSより耐候性が高く、耐衝撃性、外観性、成形性が良い。

材料選定では、透明性は低く、有機溶剤には注意。用途、温度、荷重、薬品、成形方法に応じてグレードを選定する必要がある。

特徴

ABSより耐候性が高く、耐衝撃性、外観性、成形性が良い
基本的特性は、ABS樹脂と同等。
ゴム成分をエチレンプロピレンジエンゴムとすることで、ABS樹脂より光劣化に対して良好な安定性があり、長期屋外使用が可能。
剛性があり、堅牢で、機械的性質のバランスが取れている。
引張り強さ、曲げ強さ、衝撃強さ、クリープ強さなどにすぐれている。
耐熱性は、一般的な用途範囲では充分なものをゆうする。
荷重たわみ温度は、80～110℃で、耐寒性にもすぐれる。
グレード、充填材、共重合成分、硬化条件により物性が大きく変化する。
実使用では温度、湿度、応力、薬品接触時間を含めて評価する必要がある。
電気的性質にすぐれている。
成形加工性にすぐれる。
成形収縮率が小さい。
表面光沢にすぐれ、任意な着色が可能。
酸・アルカリには極めて強いが非晶性のため有機溶剤には侵される。
燃えると独特のにおいとすすを出す。
成形前に予備乾燥が必要。
透明性は低く、有機溶剤には注意

長所

ABSより耐候性が高く、耐衝撃性、外観性、成形性が良い
用途に応じたグレード展開がある。
金属、ガラス、汎用樹脂の代替材料として使える場合がある。

短所

透明性は低く、有機溶剤には注意
高温、応力、薬品、吸水、添加剤の影響で性能が変化する。
量産前にはメーカー物性表と実使用条件での確認が必要である。

成形加工

AES樹脂の加工性は種類とグレードにより異なる。熱可塑性樹脂では射出成形・押出成形が中心となり、熱硬化性樹脂では注型、圧縮、積層、硬化成形が中心となる。

加工方法	適性	主な製品例
射出成形	○	グレードにより成形部品、電気電子部品、機械部品に使用する
押出成形	○	シート、フィルム、チューブ、板材に使用する
圧縮・注型・硬化成形	△〜◎	熱硬化性樹脂や高粘度材料では主要加工法となる
切削加工	○	丸棒、板材、試作部品、治具に使用する

構造式

SAN相とEPDMゴム相からなる多相系構造。構造中の官能基、結晶性、架橋密度、芳香族骨格、充填材の有無により、耐熱性、耐薬品性、機械的性質、成形性が変化する。

AESは一般に以下のような「グラフト構造」または「相分離構造」を取る

スチレン＋アクリロニトリル共重合体（SAN）+　エチレン系ゴム（EPR / EPDM）にグラフト

概念的構造：(SAN)x−graft−(EPR/EPDM)y

種類

標準グレード

名称	標準AES樹脂
構成	EPDM存在下でスチレン・アクリロニトリルをグラフト共重合した樹脂
特徴	ABSより耐候性が高く、耐衝撃性、外観性、成形性が良い
主な用途	屋外筐体、自動車外装、建材、電気部品、看板部品

特徴

標準的な物性バランスを持つ。
汎用的な成形・加工用途に使いやすい。

強化・改質グレード

名称	強化・改質AES樹脂
構成	ガラス繊維、炭素繊維、難燃剤、耐候剤、潤滑剤、共重合成分などで改質したグレード
特徴	剛性、耐熱性、耐候性、難燃性、摺動性、寸法安定性などを改善する
主な用途	電気電子部品、自動車部品、機械部品、構造部品、機能部材

特徴

標準グレードより特定性能を高めた材料である。
充填材により比重、成形収縮、異方性、耐薬品性が変化する。

代表的な物性値又は機械的性質

項目	単位	代表値・範囲	備考
密度	g/cm³	1.03 ～ 1.08	ABSに近い
引張強さ	MPa	35 ～ 50	グレードにより変動
引張弾性率	MPa	1,800 ～ 2,500	剛性はABS並み
伸び	%	10 ～ 40	耐衝撃グレードでは高め
曲げ強さ	MPa	55 ～ 80	成形品の剛性指標
曲げ弾性率	MPa	1,800 ～ 2,700	一般ABSと同程度
シャルピー衝撃強さ	kJ/m²	10 ～ 30	ノッチ付き、グレード差大
アイゾット衝撃強さ	J/m	100 ～ 400	耐衝撃性に優れる
ロックウェル硬さ	—	R80 ～ R110	表面硬さ
荷重たわみ温度	℃	80 ～ 100	1.8 MPa条件の目安
ビカット軟化温度	℃	90 ～ 110	耐熱グレードで高い
線膨張係数	/℃	7 ～ 10 × 10^-5	非強化品の目安
成形収縮率	%	0.4 ～ 0.7	射出成形時の目安
吸水率	%	0.2 ～ 0.5	23℃水中24h程度
体積抵抗率	Ω・cm	10¹⁴ ～ 10¹⁶	電気絶縁性良好
難燃性	UL94	HB程度	難燃グレードは別

耐薬品性

酸・アルカリに比較的良好。ケトン・芳香族溶剤で膨潤・クラック。

薬品・溶剤	耐性	備考
水	○	多くは常温で比較的安定であるが、吸水・加水分解型材料では注意する
酸	△〜○	強酸では劣化する材料がある
アルカリ	△〜○	ポリエステル、PC、熱硬化性樹脂では高温・高濃度に注意する
アルコール	○〜△	応力クラックや膨潤は材料により異なる
ケトン	△〜×	非晶性樹脂や塗料系樹脂では膨潤・溶解に注意する
芳香族溶剤	△〜×	膨潤、白化、クラックの可能性がある
油・燃料	○〜△	ポリアミド、POM、PBT、PPS、PEEKなどは比較的良好な場合が多い

更に詳しくはプラスチックの耐薬品性一覧表を参照。

SP値（溶解度パラメータ）

AES樹脂のSP値はグレード、結晶化度、架橋密度、充填材により変動する。溶解性はSP値だけでなく、温度、応力、薬品濃度、接触時間で判断する必要がある。

項目	SP値（δ）	備考
SP値（AES全体）	18.0 ～ 19.5MPa^1/2	AES全体の代表値
AS相（アクリロニトリル・スチレン）	19.2 ～ 20.1MPa^1/2	極性成分
EPDMゴム相	16.0 ～ 17.0MPa^1/2	非極性ゴム成分

溶解性の目安

Δδ	挙動
0〜2	溶解しやすい
2〜5	膨潤・軟化
5以上	溶解しにくい

SP値から見た耐溶剤性

溶剤	SP値 MPa^1/2	耐性	影響・特徴
水	47.9	◎	ほぼ影響なし
メタノール	29.7	○	短時間なら安定
エタノール	26.0	○	比較的良好
IPA（イソプロパノール）	23.5	○	軽微な白化の可能性
ブタノール	23.3	△	長時間接触で膨潤
アセトン	20.3	×	急速に侵される
MEK	19.0	×	溶解・クラック発生
酢酸エチル	18.6	×	強い膨潤
トルエン	18.2	×	AESのSP値に近く危険
キシレン	18.0	×	膨潤・軟化
THF	19.4	×	溶解しやすい
DMF	24.7	×	強極性で侵す
NMP	23.1	×	高浸透性で危険
ヘキサン	14.9	◎	影響小
鉱物油	14 ～ 16	◎	耐油性良好

◎：非常に良好　 ○：概ね良好　 △：注意が必要　 ×：不適

AES樹脂は、SP値が近い溶剤（約18～20 MPa^1/2付近）に対して膨潤・応力割れ・溶解が発生しやすい傾向があります。特にケトン系、芳香族系、エステル系溶剤には注意が必要です。

実務上の注意

SP値は溶解・膨潤予測の一次判断であり、耐久性そのものではない。
成形残留応力がある場合は、短時間の薬品接触でもクラックが発生する場合がある。
最終判断は実使用条件での浸漬試験、応力負荷試験、温度サイクル試験で行う。

製法

エチレンプロピレンジエンゴム(EPDM)の存在下で、スチレン、アクリロニトリルをグラフト共重合して製造される。
ABSがブタジエン由来の二重結合により耐候性が不充分であるため、不飽和結合の少ないエチレンプロピレンジエンゴム(EPDM)をブタジエン系ゴムの代わりに使用し耐候性（耐紫外線）を改良したものである。

詳細な利用用途

代表用途

屋外筐体
自動車外装
建材
電気部品
看板部品

工業用途

電気電子部品
自動車部品
機械部品
耐熱・耐薬品部材
フィルム、シート、塗料、接着、複合材用途

比較材料	違い	選定ポイント
PVC	AES樹脂はPVCとは耐熱性、成形性、耐薬品性、価格帯が異なる	難燃・低コストならPVC、高機能用途なら対象材料を検討する
PC	PCは透明性と耐衝撃性に優れる	透明防護用途ではPC、高耐薬品・高耐熱用途では他材料を検討する
PBT	PBTは成形性と電気特性に優れる	電装部品ではPBT、より高耐熱用途ではスーパーエンプラを選ぶ
PEEK	PEEKは高耐熱・高耐薬品の代表材料である	最高性能が必要ならPEEK、コスト重視なら汎用エンプラを検討する

代表的なメーカー

メーカー	代表的な製品・商品名	備考
テクノUMG	代表グレード又は関連製品	詳細はメーカー技術資料で確認する
LG Chem	代表グレード又は関連製品	詳細はメーカー技術資料で確認する
INEOS Styrolution	代表グレード又は関連製品	詳細はメーカー技術資料で確認する
SABIC	代表グレード又は関連製品	詳細はメーカー技術資料で確認する