プラスチック 「温度変化と割れ」の関係とは？　～豆知識～
プラスチックは温度変化で低温では硬く脆く（延性脆性遷移）なり割れやすく、高温では分子運動が活発になり劣化や変形、収縮で割れやすくなりますが、特に低温でのガラス転移温度（Tg）以下での脆化（もろくなる現象）や、熱膨張率の差による内部応力が割れの原因です。
低温では柔軟性が失われ衝撃に弱くなり（例：冬のPP容器）、高温では分子が活発になり熱酸化劣化や熱膨張による応力で脆化します。急激な温度変化（ヒートショック）は、表面と内部の収縮率の差で大きな応力を生み、割れ（クラック）を引き起こします。

【 低温による割れ（低温脆化） 】
・ ガラス転移温度（Tg） : アモルファス（非晶性）プラスチックは、Tg以下で分子運動が凍結し、硬くてもろい「ガラス状態」になります。この温度以下では衝撃に弱く割れやすくなります（例：冷凍庫のPP容器）。
・ 延性脆性遷移温度 : 低温で硬くてもろくなり、衝撃で脆性破壊（突然割れる）を起こす温度領域を指し、この温度以下での使用は注意が必要です。

【 高温による割れ（熱劣化・熱応力） 】
・ 熱酸化劣化 : 高温に長時間さらされると分子運動が活発になり、空気中の酸素と反応して分子構造が変化し、もろくなります（脆化）。
・ 熱膨張と収縮 : 温度変化で膨張・収縮しますが、熱膨張率の異なる材料が接合されている場合や、部品内部と表面の温度差が大きいと、内部に応力が集中し、クラック（ひび割れ）の原因となります。

【 急激な温度変化（ヒートショック）による割れ 】
・ 熱応力の発生 : 温度が急変すると、材料の表面と内部で膨張・収縮の度合いが異なり、大きな内部応力（熱応力）が発生します。これが材料強度を超えると割れ（ヒートショック割れ）が発生します。

【 対策 】
・ 材料選定 : 使用環境の最低・最高温度を考慮し、ガラス転移温度（Tg）や融点（Tm）、熱膨張率が適切な材料を選びます。低温用には柔軟性の高い材料（例：特定のPE）を、耐熱性が必要ならエンジニアリングプラスチック（エンプラ）を選びます。
・ 設計 : 熱膨張によるクリアランス（隙間）を確保し、急激な温度変化や応力集中が起きないよう設計します。
・ 成形 : 金型温度を適切に調整し、残留応力を低減します。

【 まとめ 】
プラスチックの割れは、低温での「もろさ」と高温での「劣化・収縮」、そして急激な温度変化による「応力集中」が主な原因で、これらの現象はプラスチックの種類（非晶性・結晶性）や分子構造、使用温度に大きく依存します。

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