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PE-UHMW
ISO N（非鉄金属）ISO O（その他（ISO の6分類の外））とする資料もISO の被削材分類は工具メーカーで分かれます：MAPAL（ISO 513 の N の中の加工グループ N4-1「熱可塑性樹脂」。この樹脂を名指ししてはいない） は N[5]、Sandvik Coromant は O（O（Other、ISO 外）に熱可塑性樹脂・熱硬化性樹脂をまとめている）[6]。工具の材種や条件は、使う工具メーカーの分け方に合わせて選んでください。
超高分子量ポリエチレン（結晶性の汎用樹脂。分子量が非常に高く、摩耗・衝撃に強い）。ISO 21304-1 では 190℃・21.6 kg の MFR が 0.1 g/10 min 未満のものを PE-UHMW とする。規格は ISO 21304-1:2019（旧 ISO 11542-1）、ASTM D4020。
📄関連する規格（ISO・ASTM・JIS）
樹脂の材料・形材を決めている規格。規格の本文は有料のため、規格団体の公開ページなどで確かめた題名と範囲だけを載せています。
| 規格 | 内容 | 確度 |
|---|---|---|
| ISO 21304-1:2019 | PE-UHMW 材料の呼び方の規格。旧 ISO 11542-1:2001 は廃止Plastics — Ultra-high-molecular-weight polyethylene (PE-UHMW) moulding and extrusion materials — Part 1: Designation system and basis for specifications | 複数の資料で一致[1][2] |
| ISO 21304-2:2021 | 試験片の作り方と性質の測り方Plastics — Ultra-high-molecular-weight polyethylene (PE-UHMW) moulding and extrusion materials — Part 2: Preparation of test specimens and determination of properties | 複数の資料で一致[11] |
| ASTM D4020 | 未改質ホモポリマーの UHMW-PE 原料（粉・粒）の識別。設計用データを与えるものではないStandard Specification for Ultra-High-Molecular-Weight Polyethylene Molding and Extrusion Materials | 複数の資料で一致[3] |
ASTM 規格の一覧は ASTM 規格の早見表に。
📋主な性質（代表値）
樹脂の性質はメーカー・グレード・成形法で変わります。値はメーカーが公表している代表値で、保証値ではありません。設計にはお使いのグレードのデータシートを確かめてください。
| 項目 | 値 | 試験方法 | 値の出どころ |
|---|---|---|---|
| 引張強さ（降伏） | 19 MPa | ISO 527-1/-2（DIN EN ISO 527-1） | 代表値（MCG TIVAR 1000 Virgin UHMW-PE、Ensinger TECAFINE PE1000 natural） 複数の資料で一致[4][7] |
| 引張強さ（降伏、ASTM） | 3100 psi | ASTM D638（73°F） | 代表値（Röchling Polystone M natural、ASTM 版）。約 21 MPa 資料1件・参考[8] |
| 引張弾性率 | 750 MPa | ISO 527-1/-2 | 代表値（MCG TIVAR 1000） 資料1件・参考[4] |
| 引張弾性率 | 700 MPa | DIN EN ISO 527-1 | 代表値（Ensinger TECAFINE PE1000 natural） 資料1件・参考[7] |
| 曲げ弾性率 | 87 ksi | ASTM D790 | 代表値（MCG TIVAR 1000、ASTM 欄）。約 600 MPa。ISO 178 欄は空欄 資料1件・参考[4] |
| 曲げ強さ（ASTM） | 3500 psi | ASTM D790 | 代表値（MCG TIVAR 1000、Röchling Polystone M natural）。TIVAR の ISO 178 値は 17 MPa 複数の資料で一致[4][8] |
| デュロメータ硬さ | 60 Shore D | ISO 868 | 代表値（MCG TIVAR 1000、Ensinger TECAFINE PE1000 natural） 複数の資料で一致[4][7] |
| デュロメータ硬さ（ASTM） | 66 Shore D | ASTM D2240 | 代表値（MCG TIVAR 1000、ASTM 欄） 資料1件・参考[4] |
| デュロメータ硬さ（ASTM） | 62〜66 Shore D | ASTM D2240 | 代表値（Röchling Polystone M natural、ASTM 版） 資料1件・参考[8] |
| 荷重たわみ温度（1.8 MPa） | 42 ℃ | ISO 75-1/-2 A法 | 代表値（MCG TIVAR 1000）。同じ資料の ASTM D648 欄は 116°F 資料1件・参考[4] |
| 荷重たわみ温度（264 psi） | 108 °F | ASTM D648 | 代表値（Röchling Polystone M natural、ASTM 版）。約 42℃ 資料1件・参考[8] |
| 連続使用温度（目安） | 80 ℃ | MCG は空気中 20,000 時間（引張強さが約50%に下がる温度）／Ensinger は使用温度範囲の上限 | 目安（MCG TIVAR 1000、Ensinger TECAFINE PE1000 natural は -260〜+80℃）。Röchling ASTM 版の最高使用温度（空気中）は 180°F 複数の資料で一致[4][7] |
| 線膨張係数 | 18 ×10⁻⁵/K | DIN EN ISO 11359-1;2 | 代表値（Ensinger TECAFINE PE1000 natural） 資料1件・参考[7] |
| 線膨張係数 | 200 µm/(m·K) | 23〜100℃（試験方法の記載なし） | 代表値（MCG TIVAR 1000）。20×10⁻⁵/K にあたる 資料1件・参考[4] |
| 線膨張係数（ASTM） | 110 µin/(in·°F) | ASTM E831（TMA、-40〜150℃、MCG）／ASTM D696（Röchling、1.1×10⁻⁴ in/in/°F） | 代表値（MCG TIVAR 1000、Röchling Polystone M natural） 複数の資料で一致[4][8] |
| 吸水率（23℃ 水中 24h） | 0.01 % | DIN EN ISO 62 | 代表値（Ensinger TECAFINE PE1000 natural）。Röchling ASTM 版は <0.01%（ASTM D570） 資料1件・参考[7][8] |
| 吸水率（23℃ 水中 24h） | 0.1 % | ISO 62 | 代表値（MCG TIVAR 1000）。飽和も 0.1% 資料1件・参考[4] |
| 絶縁破壊強さ | 45 kV/mm | IEC 60243-1（MCG）／ASTM D149（Röchling） | 代表値（MCG TIVAR 1000、Röchling Polystone M natural） 複数の資料で一致[4][8] |
| 絶縁破壊強さ | 44 kV/mm | IEC 60243-1 | 代表値（Ensinger TECAFINE PE1000 natural） 資料1件・参考[7] |
| 融点 | 135 ℃ | ISO 11357-1/-3（DSC、10℃/min） | 代表値（MCG TIVAR 1000）。Röchling ASTM 版は 266〜275°F（ASTM D3418） 資料1件・参考[4][8] |
⚖密度
0.93 g/cm³
MCG TIVAR 1000（ISO 1183-1）、Ensinger TECAFINE PE1000 natural、Röchling Polystone M natural（ASTM D792）
この材料で重量を計算 →🏷主な製品名（メーカー）
同じ種類の樹脂でも、メーカーの製品名で呼ばれることが多いもの。名前は各社の商標です。
- TIVAR 1000（Mitsubishi Chemical Group（旧 Mitsubishi Chemical Advanced Materials））データシートに「TIVAR is a registered trademark of Mitsubishi Chemical Advanced Materials」[4]
- Polystone M（PE 1000）（Röchling）表記は Polystone®[12]
- TECAFINE PE1000（Ensinger）Ensinger の形材[7]
- ハイゼックスミリオン（HI-ZEX MILLION）（三井化学）原料樹脂。三井化学のページの表記は HI-ZEX MILLION™[13]
- ニューライト（作新工業（三井化学グループ））超高分子量ポリエチレン成形品。三井化学のニュースリリースの表記はニューライト®。物性表は作新工業のサイトに接続できず未取得[14]
🔧被削性・加工の注意（資料の記載）
- MCG（機械加工ガイド）：熱伝導が悪く融点が低いので、熱をためず切りくずを逃がすことが要点（変形・応力・溶融を防ぐ）。UHMW-PE など柔らかい材料は送り・速度を最大にして切りくずを工具から離し、溶着や巻き付きを防ぐ。逃げの大きい工具、2〜3枚刃・高ねじれのエンドミル、エアブローを使う。HSS でよいが超硬のほうが剛性が高い。クーラントは穴あけ・突っ切り以外ふつう不要[9]
- MCG の加工条件（TIVAR UHMW-PE、HSS または超硬）：旋削 逃げ角5〜15°・すくい角0〜10°・送り 0.05〜0.5 mm/rev・200〜500 m/min。フライス 逃げ角5〜15°・すくい角0〜15°・送り 0.5 mm/刃以下・200〜500 m/min。ドリル 逃げ角5〜10°・すくい角3〜5°・先端角90〜120°・送り 0.1〜0.3 mm/rev・50〜100 m/min。丸のこ 逃げ角10〜15°・すくい角0〜15°・歯ピッチ 8〜45 mm・1,000〜3,000 m/min、帯のこ 逃げ角25〜40°・すくい角0〜8°・歯ピッチ 4〜10 mm・50〜500 m/min[9]
- アニール：MCG の推奨は PE-(U)HMW 130℃、昇温 10〜20℃/h、保持 10 分/mm、冷却 5〜10℃/h（空気・窒素・油）。精度の厳しい部品は荒加工→アニール→軽い仕上げ削り。アニール中は治具で形を拘束し、炉内温度は ±3℃ に保つ[9]
- Röchling（形材の加工の一般注意）：樹脂は熱を伝えにくく、温度が上がりすぎると表面が軟化・べたつき、材料が傷むこともある。切りくずをよく排出するのが最良の冷却。寸法安定には低応力の素材が前提で、同社の形材はアニール済み。除去量が多い高精度部品は最終工程の前に中間アニールが要ることがある[10]
📚出典
値ごとに番号で示した一次資料（メーカー・業界団体・規格団体の公開資料）。
- iso.org https://www.iso.org/standard/70506.html
- iso.org https://www.iso.org/standard/30102.html
- astm.org https://www.astm.org/Standards/D4020.htm
- mcam.com https://www.mcam.com/mam/datasheets/PE-TIVAR%C2%AE%201000%20UHMW-PE%20natural_en_US.pdf
- mapal.com https://mapal.com/medias/sys_master/root/hea/hd5/10787307716638/MMG-2025__EN/MMG-2025-EN.p…
- sandvik.coromant.com https://www.sandvik.coromant.com/en-us/knowledge/materials/workpiece-materials
- ensingerplastics.com https://www.ensingerplastics.com/en-gb/shapes/products/polyethylene-tecafine-pe-1000-natur…
- roechling.com https://www.roechling.com/us/industrial/materials/thermoplastics/industrial-plastics/pe/pe…
- mcam.com https://www.mcam.com/mam/41701/MCG-Machinist-Toolkit-A4-EU-metric.pdf
- roechling.com https://www.roechling.com/fileadmin/downloads/Roechling_Industrial/Brochures/EN/Lieferprog…
- iso.org https://www.iso.org/standard/77189.html
- roechling.com https://www.roechling.com/industrial/materials/thermoplastics/industrial-plastics/pe/pe-uh…
- jp.mitsuichemicals.com https://jp.mitsuichemicals.com/en/special/uhmw-pe/
- jp.mitsuichemicals.com https://jp.mitsuichemicals.com/jp/release/2023/2023_0824/index.htm
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