PET（ペット）樹脂は、正式名称を「ポリエチレンテレフタレート（Polyethylene Terephthalate）」といい、私たちの生活に最も浸透しているプラスチック素材の一つです 。この素材は、石油から作られるテレフタル酸（TPA）とエチレングリコール（EG）という2つの化合物を「重縮合」という化学反応によって結合させて作られるポリエステルの一種です 。化学式では「(C10H8O4)n」と表され、分子構造にベンゼン環を含むため、剛性が高く強靭な特性を持ちます 。
PET樹脂が持つ優れた特性は多岐にわたります。
これらの特性から、PET樹脂は単なるペットボトルの材料にとどまらず、工業製品から医療分野まで、非常に幅広い分野でその価値を発揮しているのです 。
一口にPET樹脂といっても、製造時の熱処理方法や成分の改質によって、性質の異なるいくつかの種類が存在します。ここでは代表的な「A-PET」「C-PET」「G-PET」の3種類について、その違いを詳しく解説します 。
A-PET（非晶性ポリエチレンテレフタレート）
A-PETは、溶融したPET樹脂を急速に冷却することで作られます 。分子がランダムな状態（非晶質）で固まるため、非常に高い透明性を持ちます 。しかし、耐熱性が低く、約60℃で変形が始まるため、高温での使用には向きません 。この特性を活かし、食品トレーや卵パック、クリアケースなど、常温で使用される透明な包装材に広く利用されています 。
参考）PET - plaplat
C-PET（結晶性ポリエチレンテレフタレート）
C-PETは、溶融したPET樹脂をゆっくりと冷却（徐冷）することで、分子の一部が規則正しく整列した「結晶」構造を持ちます 。この結晶化により、素材は白っぽく不透明になりますが、耐熱性が約220℃まで向上します 。この高い耐熱性を利用して、オーブンや電子レンジで加熱調理が可能な冷凍食品のトレーなどに使用されています 。
参考）PETG樹脂とは？ PETGとPETの違い
G-PET（グリコール変性ポリエチレンテレフタレート）
G-PETは、A-PETやC-PETとは異なり、化学的に性質を改質した特殊なPET樹脂です 。PETの原料であるエチレングリコールの一部を「シクロヘキサンジメタノール（CHDM）」に置き換えて共重合することで、結晶化そのものを抑制しています 。これにより、A-PETよりもさらに高い透明性と耐衝撃性を実現し、厚みのある製品でも透明度を維持できます。化粧品容器や厚手のディスプレイ部材、工業用部品など、より高い性能が求められる分野で採用されています。
参考）ガラスの様な透明プラスチック「A-PET」と「C-PET」「…
これらの違いをまとめると、以下の表のようになります。
| 種類 | 製造方法 | 分子構造 | 透明性 | 耐熱性 | 主な用途 |
|---|---|---|---|---|---|
| A-PET | 急速冷却 | 非晶質 | 非常に高い | 低い (約60℃) | 食品トレー、クリアケース |
| C-PET | 徐冷 | 結晶質 | 不透明 | 高い (約220℃) | 電子レンジ対応容器 |
| G-PET | CHDMで改質 | 非晶質 | 極めて高い | 中程度 | 化粧品容器、厚物成形品 |
このように、用途に応じてPET樹脂の種類を使い分けることで、製品に最適な機能を持たせることが可能になります。
PET樹脂と聞くと、多くの人が飲料用のペットボトルや衣類のポリエステル繊維を思い浮かべるでしょう 。しかし、その優れた特性を活かし、私たちの想像以上に多様な分野で活躍しています。ここでは、あまり知られていない意外な用途や最新の活用事例をご紹介します。
自動車・電機産業での活用 🚗
自動車産業では、軽量化による燃費向上のため、金属部品から樹脂部品への代替が進んでいます 。PET樹脂は、その強度と耐熱性、寸法安定性から、エンジンルーム内のコネクタやセンサー部品、内装材、さらには外装パーツにも採用されています 。また、電機・電子分野では、優れた絶縁性を活かして、モーターやトランスの絶縁フィルム、フレキシブル基板の保護フィルムとして不可欠な存在です 。
参考）PET樹脂完全ガイド：特性・加工・活用術｜樹脂の切削加工情報…
建築・土木分野での意外な応用 🏗️
PET樹脂は、建築や土木の現場でもその能力を発揮しています。再生PET樹脂から作られたシートは、遮水シートや防草シート、吸音・断熱材として利用されています 。最近の研究では、使用済みペットボトルを粉砕したものをコンクリートの骨材の一部として使用する試みも行われています 。これにより、コンクリートの軽量化や断熱性能の向上が期待されており、非構造部材への応用が進めば、建設分野でのリサイクル率向上に大きく貢献する可能性があります 。
参考）https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC11547433/
医療から宇宙まで広がる可能性 🧑⚕️
医療分野では、生体適合性の高さから人工血管や手術用の縫合糸、さらには再生医療の足場材料としての研究も進められています。また、3Dプリンター用のフィラメントとしてもPET（特にPETG）は人気があり、個人から企業まで、試作品や治具、最終製品の製作に利用されています 。将来的には、その軽量性と耐久性から、航空宇宙分野での部品材料としての活用も期待されています。
参考）https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC10519981/
このように、PET樹脂は日々進化を遂げ、新たな技術と結びつくことで、その応用範囲を無限に広げているのです。
金属加工に従事されている方にとって、樹脂の切削は馴染み深い作業かもしれません。しかし、PET樹脂の切削加工には、金属とは異なる特有の難しさがあり、いくつかの重要なポイントを押さえる必要があります 。PETは熱可塑性樹脂であり、特に熱に敏感な素材だからです 。
最大の敵は「摩擦熱」 🔥
PET樹脂の切削で最も注意すべき点は、摩擦熱による溶融です 。切削速度が速すぎたり、工具の切れ味が悪かったりすると、発生した熱で切りくずが溶けて工具にまとわりついたり、加工面が荒れてしまったりします。これを防ぐためのコツは以下の通りです。
参考）【材料図鑑】 汎用樹脂入門 – PETの特性と用途｜切削試作…
**意外な落とし穴「寸法変化」** 📏
もう一つ見落としがちなのが、加工後の寸法変化です。PET樹脂は金属に比べて熱膨張係数が大きく、加工中の熱で膨張し、冷却後に収縮します 。そのため、高精度な部品を製作する際には、この収縮分を見越した寸法でプログラムを組む必要があります。また、内部応力の解放によって加工後に「反り」が生じることもあるため、材料の固定方法にも工夫が求められます。
樹脂加工の技術情報を提供する下記のようなサイトも参考に、材料の特性を深く理解することが、高品質なPET部品加工への近道となります。
ミスミ 技術情報：PET（ポリエチレンテレフタレート）の切削加工
PET樹脂は、その優れたリサイクル性により、循環型社会を構築する上で非常に重要な役割を担っています。使用済みペットボトルは、回収・選別された後、様々な技術によって新たな価値を持つ製品へと生まれ変わります 。ここでは、進化を続けるPETのリサイクル技術とその未来について掘り下げます。
確立されたリサイクル手法
現在、主流となっているリサイクル方法は大きく分けて2つあります。
**常識を覆す次世代のリサイクル技術**
近年、これらの従来手法の課題を克服する、画期的な新技術の開発が進んでいます。
下記の参考リンクでは、AIを活用した最新のバイオリサイクル技術開発について詳しく紹介されています。
PR TIMES: 東京科学大学が、AI技術を活用しPETボトル分解技術を共同開発
これらの技術革新は、PET樹脂を単なる「使い捨て」から、半永久的に循環利用できる「持続可能な資源」へと変貌させようとしています。未来の金属加工においても、こうした環境配慮型の高機能樹脂との連携が一層重要になってくるでしょう。
