樹脂の Tg と Tmとは
株式会社フォスターでは、コネクタ樹脂部品の高温放置試験・温湿度サイクル試験を実施し、熱変形・寸法変化・電気特性の変化を評価しています。
プラスチック材料を熱設計に適用する際、ガラス転移温度（Tg）と融点（Tm）は用途によって全く異なる意味を持ちます。Tgは非晶性樹脂の軟化指標、Tmは結晶性樹脂の明確な融解点です。この違いを正確に理解しないと、使用温度の上限を誤って設定し設計不具合の原因となります。
TgとTmの定義と測定方法
Tg（ガラス転移温度）：非晶性領域が「ガラス状態」から「ゴム状態」に転移する温度。この温度以上で剛性が急激に低下します。DMA（動的粘弾性測定）やDSC（示差走査熱量計）で測定します。
Tm（融点・融解温度）：結晶性樹脂において結晶が溶融する温度。DSCで吸熱ピークとして検出されます。
| 樹脂の種類 | 代表材料 | Tg目安 | Tm目安 | 連続使用温度目安 |
|---|---|---|---|---|
| 非晶性 | ABS | 約100℃ | なし | 70〜80℃ |
| 非晶性 | PC | 約150℃ | なし | 110〜120℃ |
| 結晶性 | PA66 | 約50〜60℃ | 約260℃ | 100〜120℃ |
| 結晶性 | PBT | 約50〜60℃ | 約225℃ | 100〜120℃ |
| 結晶性 | PPS | 約90℃ | 約280℃ | 200〜220℃ |
熱設計で注意すべき使い分けのポイント
非晶性樹脂の連続使用温度はTgより20〜30℃低く設定するのが一般的です。一方、結晶性樹脂のTgは低くてもTmまで結晶部が骨格として機能するため、Tgを超えた温度でも使用できます。PA66がTg約60℃でも120℃まで使用可能なのはこの理由です。
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よくある質問
TgとHDT（熱変形温度）はどう違うか？
HDTは特定荷重下で一定変形に達する温度であり、非晶性樹脂ではTgに近い値、結晶性樹脂ではTmより低い値になります。実用的な耐熱指標としてHDTが使われます。
GF充填でTgは変わるか？
Tg自体はほとんど変わりませんが、GF充填によりTg付近での剛性低下が緩やかになるため、Tg以上の温度でも一定の剛性を維持できます。
DSCでTgが検出しにくい場合は？
DMA（動的粘弾性測定）の損失正接（tanδ）ピークや貯蔵弾性率（E’）の変曲点でTgを検出します。DSCより高感度にTgを捉えられます。
TmとTg両方ある材料は半結晶性か？
正確にはすべての樹脂がTgを持ちますが、結晶性樹脂ではDSCでTmが明確に観察され、TgはTm付近に埋もれる場合があります。半結晶性樹脂は両方を持ちます。
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株式会社フォスターについて
株式会社フォスターは、自動車部品（コネクタ・ワイヤーハーネス・圧着端子）を中心とした受託試験・信頼性評価を行っております。 環境試験、電気特性試験、機械的特性試験、不具合解析など幅広い評価に対応し、お客様の開発・品質保証をサポートいたします。
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