POM樹脂の特性・耐久性・強度を徹底解析｜エンジニアが選ぶ理由とは

POM樹脂（ポリアセタール、Polyoxymethylene）は、機械部品や自動車分野で「金属に代わるプラスチック」として注目を集めています。その理由は、高い耐久性と強度、そして優れた寸法安定性にあります。本記事では、POM樹脂の構造的な特性から、他のエンジニアリングプラスチックとの比較、そして実際の使用事例までを詳しく解説します。

POM樹脂とは？基礎特性と分子構造

POM樹脂は、ホルムアルデヒドを重合して得られる結晶性プラスチックで、代表的なものに「ホモポリマータイプ（デュポンのDelrin）」と「コポリマータイプ（CelconやDuracon）」があります。高結晶性ゆえに、金属のような剛性と強度を発揮し、摺動性・耐摩耗性にも優れています。

この構造の違いが、用途や加工性にも影響します。たとえば、精密ギアなどの摺動部品では、耐摩耗性の高いホモポリマーが好まれる傾向にあります。

POM樹脂の耐久性を支える要因

POM樹脂の耐久性は、以下の3つの要素に支えられています。

• 高い結晶化度：分子鎖が整然と配列しており、応力が集中しにくい構造。
• 優れた疲労強度：繰り返し応力に対しても変形しにくく、長期使用に耐える。
• 自己潤滑性：摩擦による摩耗を抑え、潤滑油を使わずに摺動が可能。

これにより、ギア、ベアリング、カム、ローラーなど機械的ストレスを受け続ける部品に多用されます。特に自動車の燃料系部品など、耐油性や寸法精度が求められる用途にも採用されています。

なお、POM樹脂の摩擦摩耗特性についてはJISでも規定されており、耐摩耗性を評価する際の指標として用いられています。

POM樹脂の強度｜金属代替を可能にする理由

POM樹脂の引張強度はおよそ60〜70 MPaと非常に高く、ナイロン（PA6）やポリプロピレン（PP）よりも優れています。また、弾性率も高く、荷重を受けても変形しにくいという特徴があります。これにより、軽量化と強度を両立できるのです。

この強度特性により、POMは金属ギアの代替や精密機構部品として活用されています。 また、温度変化に対しても寸法変化が少ないため、精度の高い組立が可能です。

POM樹脂の弱点と対策

一方で、POM樹脂には弱点もあります。代表的な課題は、耐熱性と耐酸性です。 POMは連続使用温度が100℃前後と限界があり、酸化性環境下では分解が進行します。

その対策としては、以下のような工夫が行われます。

特にPOM-GF（ガラス繊維強化タイプ）は、標準POMより20〜30％高い強度を持ち、寸法安定性も大幅に改善されます。こうした改質グレードの選定は、使用環境と応力条件に応じた設計判断が必要です。

他樹脂との比較と選定のポイント

エンジニアリングプラスチックの中でも、POM樹脂は「摺動＋剛性」を両立できる点で独自のポジションにあります。ナイロンは耐衝撃性に優れる一方で吸水しやすく、ポリカーボネートは耐衝撃性が高いが摺動には不向きです。

さらに、POM樹脂の設計時には「摩擦係数」「クリープ特性」「熱膨張率」なども評価すべき指標です。これらの値を総合的に検討することで、部品寿命を大幅に延ばすことが可能になります。

まとめ｜POM樹脂の可能性と今後の展開

POM樹脂は、その高い強度・耐久性・寸法安定性により、金属代替材料として多くの分野で使用が拡大しています。 今後は、カーボンニュートラル社会の中で「軽量化」「リサイクル性」を両立する高性能樹脂として、さらなる改質研究が進むと予想されます。

POM樹脂の耐摩耗特性や摺動性設計に関しては、POM樹脂の摩耗特性に関して解説で詳しく解説しています。 また、エンジニアリングプラスチックの比較では、他樹脂との性能差を詳細に分析しています。