技術担当者

日々の設計業務、お疲れ様です。川島産業の技術担当です。

プラスチック素材の中でも、日用品から工業部品まで幅広く使われるHDPE（高密度ポリエチレン）。

耐薬品性や耐衝撃性に優れ、安価であることから、設計者の皆様も採用を検討する機会が多い素材ではないでしょうか？

しかし、HDPEは「汎用プラスチック」でありながら、実は成形においては一筋縄ではいかない**「クセ」**を持っています。このクセを理解せずに金型を設計してしまうと、「寸法が出ない」「大きく反ってしまった」といったトラブルに直結します。

そこで今回は、設計エンジニアの視点に立ち、HDPEの特性と、設計時に注意すべき3つのポイントを現場目線で解説します。

技術担当者

まず、HDPEの強みをおさらいしましょう。LDPE（低密度ポリエチレン）と比較して結晶化度が高いため、上の図のような特徴があります。

【HDPEの主なメリット】

• 耐衝撃性： 非常に粘り強く、割れにくい。
• 耐薬品性： 酸・アルカリ、有機溶剤などに強い（容器類によく使われます）。
• 電気絶縁性： 優れた電気特性を持つ。
• 低温特性： 低温環境下でも脆くなりにくい。
• コストパフォーマンス： 比較的安価で入手しやすい。

一見、万能選手のように見えますが、設計者にとって重要なのは、

次の「注意点」です。

ここで迷うケースが非常に多いです
実際の使用条件で最適な材質は変わります

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技術担当者

HDPE最大の難点は、結晶性樹脂であるがゆえの「成形収縮率の大きさ」です。 一般的なABS樹脂の収縮率が0.4～0.6%程度なのに対し、HDPEは1.5～3.0%（グレードによる）と非常に大きく、しかも成形条件（温度、圧力）によって変動しやすい特性があります。

【設計時の対策ポイント】

• 肉厚を均一にする: 基本中の基本ですが、肉厚差があると収縮差が生じ、大きな「反り」や「ヒケ」の原因になります。
• ゲート位置の検討: 樹脂の配向によっても収縮率が変わります（流れ方向と直角方向で異なる）。流動解析（CAE）を活用し、最適なゲート位置を見極める必要があります。

注意点②：接着性・印刷性が極めて悪い

技術担当者

ポリエチレンは化学的に非常に安定しているため、「他のものとくっつかない」という特性があります。これは耐薬品性というメリットの裏返しです。 一般的な接着剤では接着できず、塗装やシルク印刷もそのままでは定着しません。

【設計時の対策ポイント】

• 二次加工を避ける設計: 可能な限り接着や塗装が不要な形状（スナップフィットやインサート成形など）を検討する。
• 表面処理の検討: どうしても必要な場合は、フレーム処理（火炎処理）やコロナ放電処理といった特殊な表面改質工程を見込んでおく必要があります。

注意点③：寸法安定性と剛性がやや低い

技術担当者

HDPEは柔らかい素材（結晶部分と非晶部分が混在）であるため、金属部品のようなカチッとした寸法精度を出すのは苦手です。また、荷重がかかり続けると変形する「クリープ現象」も起こりやすい素材です。

【設計時の対策ポイント】

• 公差設定を緩めに: 金属と同じ感覚で厳しい公差（±0.05など）を設定すると、量産時に苦労します。素材特性に合わせた現実的な公差設定が必要です。
• リブ補強: 剛性が不足する場合は、適切なリブを配置して構造的に強度を確保します。（ただし、リブ裏のヒケには要注意です！）

▶ Oリングの寿命が短い原因はこちら
▶ ゴムのひび割れ原因はこちら
▶ パッキン材質の選び方はこちら

川島産業では

• ・使用条件ヒアリング
• ・材質選定
• ・試作対応
• ・量産まで一貫対応

が可能です

技術担当者

いかがでしたでしょうか？ HDPEは非常に優秀な素材ですが、「とにかく安いから」という理由だけで安易に採用すると、後工程で思わぬコスト増を招くことがあります。

重要なのは、「素材の特性（メリットとデメリットのバランス）」を深く理解した上で、形状設計や金型設計に落とし込むことです。

もし、「現在検討中の形状でHDPEが使えるか不安だ」「反りを抑えるためのゲート位置を相談したい」といったお悩みがございましたら、私たち川島産業にご相談ください。

商社でありながら図面が読める私たちが、構想段階から、素材選定、形状へのフィードバック、そして最適な金型メーカーの選定まで、開発パートナーとしてサポートいたします。

HDPEを選ぶべきか迷った段階でご相談ください
設計ミスは後工程で大きなコストになります

まずは今の状況をお聞かせください。

経験豊富なスタッフが、最適な解決策を一緒に考えます。

「※図面の機密保持（NDA）についても柔軟に対応します」

投稿 【設計エンジニア向け】HDPE（高密度ポリエチレン）の特性と注意点｜試作で失敗しないための設計ポイント は に最初に表示されました。

タンク・水槽でPPプラスチックボール（浮き球・シェードボール）を使う際、 こんな失敗が現場で多発しています。

• サイズが小さすぎて蒸発防止効果がゼロ
• 色選定ミスで藻が大量発生、メンテナンスコスト急増
• 材質を間違えて水に沈み、センサーが誤作動

📖 この記事でわかること（読了時間：約4分）

✅ サイズの正しい決め方（用途別・直径の目安）

✅ 色が”機能”に直結する理由（黒・白・カラーの選び分け）

✅ 失敗しない3つの選定基準と、相談のタイミング

👉 PPボール・シェードボール・浮き球の選定で迷ったら、

用途を教えるだけで最適なサイズをご提案します（図面不要・1個から対応）

1.PP（ポリプロピレン）ボールが選ばれる理由

PPは工業用途でよく使われる理由があります。

• 比重：約0.90〜0.91（＝水に浮く）
• 耐薬品性が高い
• 軽量で扱いやすい

👉 ただし「浮く＝正解」ではありません。

※「浮けばOK」で選ぶと、設備トラブルになります

サイズ・色で迷っている方へ
👉 用途を伝えるだけでOK。最適なPPボールのサイズ・数量を無料でご提案します
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新人社員

プラスチックボールなら、どれを選んでも水面にプカプカ浮きますよね？ とりあえず安価なナイロンやPOMでもいいですか？

工場責任者

ちょっと待って！ 実はナイロン（比重1.14）やPOM（比重1.41）は水に沈んでしまうんだ。『ソリッド（中実）』で水に浮くのはPPやPEだけ。材質選びを間違えると、水位センサーやシェードボールとして機能しなくなるよ

■ よくある失敗例

実際にあったケース👇

• 小さすぎて蒸発防止効果が出ない
• 軽すぎて風や流れで偏る
• 色選定ミスで劣化が早まる

PPボールの材質比較（選定早見表）

■ 主要プラスチック材質の特性比較（水に浮くのはPP・PEだけ）
👉 水面での使用（蒸発防止・水位センサー）にはPP・PEのみ使用可能です。

👉 原因はすべて「用途無視の選定」です。

2.PPボールのサイズ選び方（用途別）

サイズは用途によって決めます。

■ ソリッドボール（中身あり）

• 液面安定・浮遊用途向け
• 比較的安価

■ 中空ボール

• 蒸発防止・断熱用途向け
• 軽量・広範囲カバー

新人社員

サイズさえ合っていれば、既製品を流し込むだけでOKですよね？

工場責任者

用途によるね。例えば精密なバルブに使いたいなら、金型成形後の**『研磨精度』**が肝になる。逆にタンクを覆うシェードボールなら、隙間なく埋めるための適切な直径と、風で飛ばされない設計が必要だ。川島産業なら、図面がなくても用途に合わせて最適なサイズをご提案できるよ

👉 関連記事

失敗したくない方は、こちらの記事も参考になります
→（失敗記事リンク）

• 失敗したくない方はこちら →→ゴム部品の選定ミスを防ぐ方法
• 用途で選びたい方はこちら →→使用環境別・素材選定ガイド

サイズ選定の目安

• 小サイズ → 細かい隙間対応
• 中サイズ → 汎用用途
• 大サイズ → 蒸発防止・広面積

👉 「用途に対してサイズが合っているか」が全てです。

サイズ選定で迷ったら危険です。
用途に合わないと、浮力不足・詰まり・破損につながります。

迷った場合は「用途」だけ教えてください。
サイズは設計側で最適化できます。

👉 サイズ相談はこちら

3.色は“デザインではない”

色選びで性能が変わります。

■ PPボール 色別選定基準

👉 屋外で使うなら「黒」一択です。白・透明は光を通すため藻が発生します。

色選定は見た目ではなく「用途」で決めます。
誤ると劣化・異物混入リスクが上がります。

👉 色・材質の相談はこちら

新人社員

屋外タンクの蒸発防止に、きれいな白や透明のボールを使いたいんですが……

工場責任者

それだと日光を通してしまうから、水槽の中に藻が大量発生して、結局メンテナンスが大変になるよ。『黒』にするのはUVをカットして光合成を防ぐためなんだ。機能で色を選ぶのがプロの仕事だね

■ 色の選び方（実務基準）

• 白 → 異物検知しやすい
• 黒 → 耐候性重視
• カラー → 識別管理用

4.この条件なら注意

以下に当てはまる場合は要注意👇

• 屋外使用
• 薬品がある
• 温度変化が大きい
• 長期使用

👉 この場合は個別選定が必要です。

５.よくある質問

プラスチックボールはシンプルに見えて、
選定ミス＝設備トラブルに直結します。

「なんとなく」で選ばないでください。

👉 用途が分かれば、最適サイズをご提案できます。

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🔧 PPボール・シェードボール・浮き球の選定で迷ったら
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「どのサイズを選べばいいか分からない」——その段階でのご相談が最も多く、
そして最も早く解決できます。

✅ 使用環境（液体・温度・用途）をお知らせいただければ
　 最適なサイズ・数量・色を無料でご提案します。

【ご相談から得られること】
・最適なPPボールのサイズ・直径の明示
・用途別の色・材質の推奨
・必要数量の目安と概算コスト

【川島産業が選ばれる理由】
・図面不要——ラフスケッチ・口頭説明でもOK
・1個から対応——ロット縛りなし
・NDA（機密保持）対応——試作・開発段階も安心
・お問い合わせから通常48時間以内にご回答

⚠️ 使用環境が特殊な場合（屋外・薬品・高温）は
　 特に個別選定が必要です。まずご相談ください。

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【まだ検討段階の方へ】
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