ポリエチレンテレフタレート

概要

材料名	ポリエチレンテレフタレート
略記号	PET
英語名	Polyethylene Terephthalate
分類	熱可塑性樹脂、ポリエステル系樹脂、結晶性樹脂、エンジニアリングプラスチック
化学式	(C₁₀H₈O₄)_n
構成単位	−O−CH₂−CH₂−O−CO−C₆H₄−CO−
主な種類	ボトル用PET、繊維用PET、フィルム用PET、非晶性PET、結晶性PET、GF強化PET、リサイクルPET

ポリエチレンテレフタレート（PET）は、テレフタル酸またはテレフタル酸ジメチルとエチレングリコールを重縮合して得られる熱可塑性ポリエステルである。透明性、機械的強度、耐薬品性、ガスバリア性、寸法安定性、成形加工性のバランスに優れる材料である。

PETは飲料ボトル、食品包装フィルム、繊維、シート、電気電子部品などに広く使用される。ボトル用途では透明性とガスバリア性、繊維用途では強度と寸法安定性、フィルム用途では機械強度と耐熱性が重視される。

ポリブチレンテレフタレート（PBT）と同じ芳香族ポリエステル系材料であるが、PETは透明性、剛性、ガスバリア性に優れ、PBTは成形性と結晶化速度に優れる。

特徴

透明性が高い
機械的強度が高い
剛性、硬度、耐摩耗性に優れる
寸法安定性が良い
酸素、二酸化炭素に対するガスバリア性が比較的高い
耐油性、耐有機溶剤性が比較的良い
耐酸性は比較的良い
強アルカリには弱く、加水分解を受けやすい
高温高湿条件では加水分解に注意が必要である
結晶化状態により透明性、耐熱性、機械特性が大きく変化する
吸水率は低いが、成形前の乾燥が重要である
リサイクル性が高く、飲料ボトル用途で広く回収される

長所

透明性が高い
機械的強度が高い
ガスバリア性が良い
耐油性が良い
寸法安定性が良い
耐摩耗性が良い
食品包装用途に適する
フィルム、繊維、ボトル、成形品に展開できる
リサイクルシステムが整備されている

短所

強アルカリに弱い
高温高湿条件で加水分解しやすい
乾燥不足で成形時に分子量低下を起こす
結晶化により白化する場合がある
耐衝撃性はPCほど高くない
非晶状態では耐熱性が低い
厚肉成形では結晶化や内部応力の管理が必要である

成形加工

PETは射出成形、ブロー成形、押出成形、フィルム成形、繊維紡糸に対応する。ただし、吸湿した状態で加熱すると加水分解により分子量が低下するため、成形前の十分な乾燥が必要である。

プラスチック、ポリマー

加工方法	適性	主な製品例
射出成形	○	電気電子部品、機械部品、コネクタ、ギア、精密部品
射出ブロー成形	◎	飲料ボトル、食品容器、化粧品容器
押出成形	◎	シート、フィルム、板材
二軸延伸	◎	飲料ボトル、二軸延伸フィルム、包装フィルム
真空成形	○	食品トレー、透明容器、包装材
繊維紡糸	◎	ポリエステル繊維、衣料、産業繊維
切削加工	○	板材加工品、治具、機械部品

構造式

PETは、芳香族ジカルボン酸であるテレフタル酸単位と、エチレングリコール単位から構成されるポリエステルである。主鎖中にエステル結合を持つため、強アルカリや高温高湿条件では加水分解を受けやすい。

芳香環を含むため、剛性、機械的強度、ガスバリア性が高い。一方、結晶化度によって透明性、耐熱性、寸法安定性が大きく変化する。

種類

ボトル用PET

名称	ボトル用PET
構成	飲料ボトル向けに設計された高分子量PET
特徴	透明性、ガスバリア性、耐圧性、延伸性に優れる
主な用途	飲料ボトル、食品容器、調味料容器、化粧品容器

特徴

二軸延伸により強度と透明性を高める
炭酸飲料ボトルでは耐圧性が重要である
食品衛生性が求められる
リサイクル用途が多い

フィルム用PET

名称	フィルム用PET
構成	押出・延伸フィルム用途向けPET
特徴	機械強度、寸法安定性、透明性、耐熱性に優れる
主な用途	包装フィルム、電気絶縁フィルム、粘着テープ基材、離型フィルム

特徴

二軸延伸により強度と寸法安定性が高い
透明フィルムとして使いやすい
印刷、蒸着、ラミネートに対応しやすい
包装・工業フィルムで多用される

繊維用PET

名称	繊維用PET
構成	ポリエステル繊維向けPET
特徴	強度、寸法安定性、耐摩耗性、速乾性に優れる
主な用途	衣料、産業繊維、タイヤコード、不織布、カーペット

特徴

ポリエステル繊維として最も広く使用される
吸水性が低く乾きやすい
しわになりにくい
衣料・産業資材に使用される

非晶性PET

名称	非晶性PET
構成	結晶化を抑えた透明PET
特徴	透明性が高いが、耐熱性は低い
主な用途	透明シート、食品容器、包装材、ブリスター包装

特徴

透明性が高い
熱変形温度は高くない
食品容器や透明包装材に適する
結晶化による白化に注意が必要である

結晶性PET

名称	結晶性PET
構成	結晶化させたPET
特徴	耐熱性、剛性、寸法安定性が高い
主な用途	耐熱容器、工業部品、電気電子部品

特徴

耐熱性が向上する
白色または半透明になることが多い
寸法安定性が向上する
結晶化制御が重要である

GF強化PET

名称	ガラス繊維強化PET
略記号	GF-PET
構成	PETにガラス繊維を配合した強化グレード
特徴	剛性、耐熱性、寸法安定性、機械強度が向上する
主な用途	電気電子部品、自動車部品、機械部品、コネクタ

特徴

1966年に帝人がPETをガラス繊維で強化することで機械的性質や耐熱性が向上することを見出した材料である
剛性と寸法安定性が高い
成形収縮が小さい
電気電子部品に適する

代表的な物性値又は機械的性質

項目	単位	非晶性PET	結晶性PET	ボトル用PET	GF強化PET
比重	なし	1.33〜1.35	1.38〜1.41	1.34〜1.38	1.55〜1.75
融点	℃	約250〜260	約250〜260	約250〜260	約250〜260
ガラス転移温度	℃	約70〜80	約70〜80	約70〜80	約70〜80
荷重たわみ温度	℃	約65〜80	約120〜180	約65〜90	約200〜240
引張強さ	MPa	50〜70	60〜80	50〜80	100〜160
引張弾性率	GPa	2.0〜2.8	2.5〜3.5	2.0〜3.0	6.0〜12.0
曲げ強さ	MPa	80〜110	90〜130	80〜120	150〜230
アイゾット衝撃強さ	J/m	20〜50	20〜60	30〜80	40〜100
吸水率	%	0.1〜0.3	0.1〜0.3	0.1〜0.3	0.1〜0.3
成形収縮率	%	0.2〜0.6	1.0〜2.0	0.2〜0.8	0.2〜0.8
透明性	なし	透明	白色〜半透明	透明	不透明

耐薬品性

PETは、油、脂肪、希酸、アルコール、炭化水素類に対して比較的安定である。一方で、強アルカリ、高温水蒸気、高温高湿条件ではエステル結合が加水分解を受けやすい。

化学産業

薬品・溶剤	耐性	備考
水	○	常温では比較的安定であるが、高温水や水蒸気では加水分解に注意が必要である
希酸	○	常温では比較的安定である
強酸	△	濃度、温度、接触時間により劣化する場合がある
弱アルカリ	△	条件により加水分解を受ける
強アルカリ	×	加水分解により劣化しやすい
アルコール	○	短期使用では比較的安定である
油脂	○	比較的安定である
ガソリン	△〜○	条件確認が必要である
アセトン	△	短期では限定的だが、応力下では注意が必要である
MEK	△	膨潤やクラックに注意が必要である
トルエン	△	長時間接触では影響を受ける場合がある
THF	×	強く影響を受ける場合がある
塩素系溶剤	△〜×	溶剤種、温度、応力条件により影響が大きい

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）

PETは芳香族ポリエステルであり、エステル結合と芳香環を持つ極性材料である。そのため、非極性のポリオレフィンよりSP値が高く、極性溶媒や一部の強溶媒に影響を受けやすい。

材料	SP値（δ）	特徴
ポリエチレンテレフタレート（PET）	約21〜22 MPa^1/2	極性ポリエステルであり、強溶媒やアルカリ条件に注意が必要である

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

溶媒	SP値	挙動	備考
水	約47.9 MPa^1/2	○（常温安定）	高温では加水分解に注意が必要である
エタノール	約26.0 MPa^1/2	○	短期では比較的安定である
アセトン	約19.9 MPa^1/2	△	応力下でクラックや膨潤に注意が必要である
MEK	約19.0 MPa^1/2	△	条件により影響を受ける
トルエン	約18.2 MPa^1/2	△	長時間接触では注意が必要である
THF	約18.5 MPa^1/2	×〜△	強く影響を受ける場合がある
フェノール系溶媒	高極性	×（溶解側）	PETの溶解・分析用途に使われる場合がある

◎：非常に良好 ○：概ね良好 △：注意が必要 ×：不適

実務上の注意

PETは強アルカリに弱い
高温高湿条件では加水分解による強度低下に注意が必要である
成形前の乾燥不足は分子量低下と脆化につながる
非晶性PETと結晶性PETでは耐熱性、透明性、耐薬品性が異なる
溶剤接触時は成形残留応力によるクラックに注意が必要である

製法

PETは、テレフタル酸またはテレフタル酸ジメチルとエチレングリコールの重縮合により製造される。直接エステル化法とエステル交換法があり、重縮合により高分子量化される。

製法	特徴	主な製品形態
直接エステル化法	テレフタル酸とエチレングリコールを反応させる	ボトル用PET、繊維用PET、フィルム用PET
エステル交換法	テレフタル酸ジメチルとエチレングリコールを反応させる	ポリエステル原料
溶融重縮合	高温・減圧下で重縮合し分子量を上げる	成形材料、繊維、フィルム
固相重合	ペレットを固相状態で追加重合し高分子量化する	ボトル用高分子量PET
共重合改質	共重合成分を導入して結晶化速度や透明性を調整する	PETG、非晶性PET、透明シート

詳細な利用用途

飲料・食品容器用途

清涼飲料ボトル
炭酸飲料ボトル
水ボトル
調味料容器
食品トレー
透明容器

フィルム・包装用途

二軸延伸PETフィルム
食品包装フィルム
蒸着フィルム
粘着テープ基材
離型フィルム
ラミネートフィルム

繊維用途

衣料用ポリエステル繊維
不織布
タイヤコード
産業繊維
カーペット
ロープ

電気・電子用途

絶縁フィルム
モーター絶縁材
コネクタ
リレー部品
スイッチ部品
電装部品

工業部品用途

ギア
ベアリング保持器
機械部品
摺動部品
治具
カバー部品

リサイクル用途

再生PET繊維
再生シート
食品トレー
ボトルtoボトルリサイクル
成形材料

比較材料	PETとの違い	選定ポイント
PBT	PBTはPETより結晶化速度が速く、射出成形性に優れる。PETは透明性とガスバリア性に優れる	透明ボトルやフィルムならPET、射出成形部品ならPBT
PCT	PCTはPETより耐熱性が高いが高価である	高耐熱ポリエステル用途ならPCT、汎用透明用途ならPET
PEN	PENはPETより耐熱性、ガスバリア性、寸法安定性が高い	高性能フィルムや高バリア用途ならPEN、汎用用途ならPET
PP	PPは軽量で耐アルカリ性に優れる。PETは透明性、剛性、ガスバリア性に優れる	耐アルカリや軽量性ならPP、透明容器やバリア性ならPET
PE	PEは柔軟で耐薬品性に優れる。PETは剛性、透明性、ガスバリア性に優れる	柔軟容器ならPE、透明ボトルならPET
PC	PCは耐衝撃性と耐熱性が高い。PETは耐薬品性、ガスバリア性、リサイクル性に優れる	高衝撃透明部品ならPC、食品ボトルならPET
PMMA	PMMAは透明性と耐候性に優れる。PETはガスバリア性と耐薬品性に優れる	屋外透明部品ならPMMA、包装容器ならPET
PVC	PVCは難燃性と耐薬品性に優れる。PETは透明性、剛性、食品包装適性に優れる	建材・配管ならPVC、食品容器やボトルならPET

代表的なメーカー

メーカー	代表的な製品・商品名	備考
帝人	TRN、FR-PET、PET関連材料	繊維、フィルム、強化PET関連
東洋紡	コスモシャイン、PETフィルム	フィルム、工業材料
東レ	ルミラー、PET繊維・フィルム	フィルム、繊維、樹脂関連
三菱ケミカル	ノバペックス、PET関連材料	ボトル、シート、成形材料
ユニチカ	エンブレット、PETフィルム・樹脂	フィルム、繊維、包装用途
SK Chemicals	SKYPET	PET樹脂、ボトル、シート用途
Indorama Ventures	PET resin	世界的大手PETメーカー
Alpek	DAK PET	ボトル用、包装用PET
Eastman	Eastapak、PETG関連材料	PET、PETG、共重合ポリエステル