紹介

高密度ポリエチレン（High Density Polyethylene、略称「HDPE」）は低圧ポリエチレンとも呼ばれ、結晶化度が高く、非極性で一定程度の半透明を呈する素材です。PE（ポリエチレン）は生活及び産業用のほとんどの化学薬品に対して優れた耐性を持つ特性を備えています。

HDPE は結晶化度が高く、非極性の熱可塑性樹脂です。白色の粉末または顆粒状の製品で、無毒・無臭であり、密度は 0.940～0.976g/cm³ の範囲にあります。結晶化度は 80%～90%、軟化点は 125～135℃、使用温度は 100℃まで達することができます。溶融温度は 120～160℃で、分子量の大きい材料については、200～250℃の溶融温度範囲を推奨します。優れた耐熱性と耐寒性を持ち、化学的安定性が良好で、高い剛性と靭性、優れた機械的強度を備えています。誘電特性や耐環境応力亀裂性も良好です。硬度、引張強度、クリープ特性は低密度ポリエチレン（LDPE）より優れており、耐摩耗性、電気絶縁性、靭性、耐寒性も良好ですが、絶縁性は LDPE に比べてやや劣ります。化学的安定性に優れ、室温下ではいかなる有機溶剤にも溶解せず、酸、アルカリ、各種塩類による腐食にも耐えます。薄膜は水蒸気や空気に対する透過性が小さく、吸水性が低いです。ただし、耐老化性に劣り、耐環境応力亀裂性は LDPE に及ばず、特に熱酸化によって性能が低下するため、樹脂には酸化防止剤や紫外線吸収剤を添加してこの欠点を改善する必要があります。高密度ポリエチレン薄膜は受力時の熱変形温度が低いため、応用時に注意が必要です。

材料特性

高密度ポリエチレン（HDPE、英語全称：High Density Polyethylene、一般的な俗称：低圧エチレン）はエチレンを単量体とする不透明な白色ロウ状材料で、比重は 0.941～0.960 で水より軽く、質地が柔らかく靭性があり、LDPE よりやや硬く、やや伸びる特性を持ちます。無毒・無臭で、引火しやすく、炎から離れても燃焼を続け、炎の上部は黄色、下部は青色を呈し、燃焼時には溶融して液体が滴下し、黒煙は出ず、パラフィンを燃やすような臭いが発せられます。

性能面では、HDPE の優位性が顕著です。耐酸・耐アルカリ性、耐有機溶剤性に優れ、電気絶縁性が良好で、低温下でも一定の靭性を保持します。表面硬度、引張強度、剛性などの機械的強度はいずれも LDPE を上回り、ポリプロピレン（PP）に近く且つ PP より靭性が優れていますが、表面光沢度は PP に劣ります。一方、明確な欠点も存在します。機械的性能がやや劣り、通気性が悪く、変形・老化しやすく、PP より脆性は低いものの脆化しやすく、応力亀裂が発生しやすいです。表面硬度が低く傷つきやすく、印刷が困難（表面放電処理が必要）、メッキ不能で表面に光沢がありません。

応用シーンは広範で、押出成形により包装用薄膜、ロープ、編み袋、漁網、水道管を製造でき、射出成形により低級日用品及び外装、非耐荷重部品、樹脂箱、通い箱を生産でき、押出中空成形により容器、中空製品、ボトルを製造することもできます。射出成形の適用範囲は広く、リユース可能な薄肉飲料カップから 5 ガロン貯蔵タンクまで涉及し、射出成形グレードのメルトフローレート（MFR）は多くが 5～10 で、低流動性高靭性グレードと高流動性易加工グレードを含みます。具体的な用途には、日用品、食品薄肉包装材、靭性で耐用性のある食品缶・塗料缶、小型エンジン燃料タンク、90 ガロンゴミ缶などの耐環境応力亀裂製品が含まれます。

HDPE の一般的な融点は 142℃、分解温度は 300℃で、射出温度の調整範囲が広く、通常 180℃～230℃を使用します。吸水性がないため、生産時に乾燥処理は不要ですが、製品品質を追求する場合は、60℃で 1 時間乾燥させて浮遊水を排出できます。溶融粘度が大きく、流動長比が小さいため、薄肉製品には樹脂不足が生じやすく、ゲートとランナーを相対的に大きくする必要があります。また、製品は静電気を帯びやすく表面に塵埃が付着しやすく、収縮率は 16‰、バリ許容値は 0.05mm です。

製品性能

メルトマスフローレート（MFR）：190℃/5kg で 2.9～3.7g/10min密度：0.950～0.956g/cm³引張降伏応力：≥20MPa引張破断公称ひずみ：≥350%

応用用途

押出成形による包装用薄膜、ロープ、編み網、漁網、水道管の製造；射出成形による低級日用品及び外装、非耐荷重部品、樹脂箱、通い箱の生産；押出中空成形による容器、中空製品、ボトルの製造；中空成形製品及び吹き膜製品（例：食品包装用袋、雑貨ショッピングバッグ、化学肥料内張り薄膜など）の製造。

応用シーン

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