融点(と軟化点)

ホットプレートの上のるつぼで下からとけ始めた金属のかたまりと、温度計、樹脂のペレットとたわんだ樹脂の板のイメージ(AI で生成)

融点は、固体がとけて液体になる温度です。氷は0℃でとけて水になり、はんだは200℃あまり、鉄は約1,500℃でとけます。ものづくりでは、金属をとかして型に流す鋳造、とかしてつなぐ溶接やはんだ付け、熱に耐える材料選びなど、あちこちで融点を使います。一方、樹脂(プラスチック)やガラスの中には、決まった温度でとけるのではなく、温めるとだんだん柔らかくなるものがあり、そのときは「軟化点」や「ガラス転移点」を目安にします。このページでは、融点の意味、代表的な材料の値、合金のとけ方、樹脂とガラスの軟化、測り方、ものづくりでの効き方を、できるだけやさしく説明します。

目次

ひとことで言うと

融点と軟化点とは

融点=固体と液体が釣り合って一緒にいられる温度です。ふつうは1気圧のときの値を言います。とける温度(融点)と固まる温度(凝固点)は、同じ物ならほぼ同じです(ただし液体を冷やすと、融点より下がってもすぐには固まらないことがあり、これを過冷却といいます。編集部の解説)。

軟化点=決まった融点がない物が、柔らかくなる温度の目安です。ガラスや一部の樹脂のように、温めるとだんだん柔らかくなる物に使い、測り方ごとに決め方があります。

純物質を同じ勢いで温めると、融点で固体と液体がまざっている間は温度が一定になり、とけ終わると再び上がるグラフと、粒の並びの模式図
図1 とけている間は、温度が上がらない
出典:コトバンク、ウィキペディア日本語版をもとに AI(Claude)で作成

コトバンクの日本大百科全書は、融解(とけること)は一定の圧力のもとでは一定の温度でおこるとしています。氷を温め続けると、0℃になったところで、すべてとけ終わるまで温度はほとんど上がりません。加えた熱は、粒(原子や分子)の規則正しい並びをくずすのに使われるからです(融解熱。編集部の解説)。

出典:融点(デジタル大辞泉・精選版 日本国語大辞典・日本大百科全書)|コトバンク、融点|ウィキペディア日本語版

融点の決め方:固体と液体が釣り合う温度

コトバンクのデジタル大辞泉は、融点を「固体が融解しはじめるときの温度」で、固体と液体とが共存する温度としています。精選版 日本国語大辞典は、固相(固体)と液相(液体)が平衡状態にある温度で、圧力によって変わるが、ふつうは1気圧での値をさすとしています。

ウィキペディア日本語版(融点)は、とける温度と固まる温度にずれ(ヒステリシス)がなければ、融点と凝固点は等しいとしています。また、不純物がまざると融点は下がる(凝固点降下)ので、融点を測ると物質が何かを見分けたり(同定)、純度を確かめたりできるとしています。日本薬局方の融点測定法(改正案)も、純物質の融点は物質ごとに決まった値なので、同定や純度の指標になるとしています。

出典:融点(デジタル大辞泉・精選版 日本国語大辞典・日本大百科全書)|コトバンク、融点|ウィキペディア日本語版、2.60 融点測定法(日本薬局方の改正案)|医薬品医療機器総合機構(PMDA)

代表的な材料の融点

タングステン・アルミナ・チタン・鉄・ニッケル・銅・金・アルミニウム・マグネシウム・亜鉛・PEEK・鉛・PET・スズ・ナイロン6・鉛フリーはんだ・POM・PP・氷の融点の棒グラフ
図2 材料の融点の例
出典:ウィキペディア日本語版、千住金属工業をもとに AI(Claude)で作成
材料融点(℃)出典
タングステン3,422ウィキペディア日本語版(タングステン)
酸化アルミニウム(アルミナ)2,072ウィキペディア日本語版(酸化アルミニウム)
チタン1,668ウィキペディア日本語版(チタン)
鉄(純鉄)1,538ウィキペディア日本語版(鉄)
ニッケル1,455ウィキペディア日本語版(ニッケル)
銅1,084.62ウィキペディア日本語版(銅)
金1,064.43ウィキペディア日本語版(金)
アルミニウム660.32ウィキペディア日本語版(アルミニウム)
マグネシウム650ウィキペディア日本語版(マグネシウム)
亜鉛419.53ウィキペディア日本語版(亜鉛)
鉛327.46ウィキペディア日本語版(鉛)
スズ231.93ウィキペディア日本語版(スズ)
鉛フリーはんだ(Sn-3.0Ag-0.5Cu)217〜220千住金属工業
PEEK(樹脂)約343ウィキペディア日本語版(ポリエーテルエーテルケトン)
PET(樹脂)約264ウィキペディア日本語版(ポリエチレンテレフタラート)
ナイロン6(樹脂)215〜220ウィキペディア日本語版(ナイロン6)
POM(樹脂)約175ウィキペディア日本語版(ポリアセタール)
PP(樹脂)約165ウィキペディア日本語版(ポリプロピレン)

金属では、タングステンが約3,400℃ととくに高く、鉄・ニッケル・チタンが1,400〜1,700℃前後、銅と金が約1,100℃、アルミニウムとマグネシウムが約650℃、スズや鉛は200〜300℃台です。セラミックスのアルミナは約2,070℃です。樹脂は、とけるものでも多くが100〜350℃くらいです(上の表の値)。

樹脂の融点は、同じ名前でも分子の長さ(重合度)やグレード、測り方で変わります。ウィキペディア日本語版(ポリプロピレン)も、DSC で測った融点を約165℃としつつ、130〜171℃の幅を挙げています。名古屋市工業研究所は、ポリエチレンでは分子が長くなると融点が上がり、ガラス転移点は測定条件や試料の作り方で値が大きく変わるとしています。カタログの値は、同じ資料・同じ測り方どうしで比べます(編集部の解説)。

出典:タングステン|ウィキペディア日本語版、酸化アルミニウム|ウィキペディア日本語版、チタン|ウィキペディア日本語版、鉄|ウィキペディア日本語版、ニッケル|ウィキペディア日本語版、銅|ウィキペディア日本語版、金|ウィキペディア日本語版、アルミニウム|ウィキペディア日本語版、マグネシウム|ウィキペディア日本語版、亜鉛|ウィキペディア日本語版、鉛|ウィキペディア日本語版、スズ|ウィキペディア日本語版、SMIC soldering materials catalogue 2025|千住金属工業、ポリエーテルエーテルケトン|ウィキペディア日本語版、ポリエチレンテレフタラート|ウィキペディア日本語版、ナイロン6|ウィキペディア日本語版、ポリアセタール|ウィキペディア日本語版、ポリプロピレン|ウィキペディア日本語版、熱分析の測定結果の数値について(電子版 令和元年11月号)|名古屋市工業研究所

合金は「ある温度の幅」でとける:固相線と液相線

スズ-鉛の状態図を簡略化し、液相線・固相線・共晶点183℃を示した図と、鉛フリーはんだの固相線217℃・液相線約220℃の説明
図3 合金がとけ始める温度と、全部とける温度
出典:ウィキペディア日本語版、エレクトロニクス実装学会、千住金属工業をもとに AI(Claude)で作成

純金属は1つの温度でとけますが、合金の多くは、とけ始めてから全部とけるまでに温度の幅があります。ウィキペディア日本語版(液相線と固相線)は、固相線をそれより下では完全に固体になる温度、液相線を結晶が融液と共存できるいちばん高い温度とし、純銅や純水のような純物質では2つが一致して融点と呼ぶとしています。

ある割合でまぜたときだけ、合金が1つの温度でとけることがあります。これを共晶といい、ウィキペディア日本語版(共晶)は、成分それぞれの融点より低い融点を持つ混合物としています。スズと鉛のはんだ(Sn-37Pb)は、スズ(232℃)と鉛(327℃)より低い183℃でとける共晶はんだです(183℃はエレクトロニクス実装学会誌の論文の値。スズ・鉛の融点はウィキペディア日本語版)。

今の主流の鉛フリーはんだでは、千住金属工業のカタログが、Sn-3.0Ag-0.5Cu(M705)の溶解温度を固相線217℃、液相線220℃としています。はんだ付けの温度は、この液相線より十分高くします。くわしくは課題「はんだ付け不良を減らしたい」も参照してください。

出典:液相線と固相線|ウィキペディア日本語版、共晶|ウィキペディア日本語版、はんだのクリープ特性に及ぼす微視組織の影響(エレクトロニクス実装学会誌 9巻3号、2006年)|エレクトロニクス実装学会、SMIC soldering materials catalogue 2025|千住金属工業

樹脂の融点とガラス転移点

結晶性樹脂はガラス転移点で少し柔らかくなり融点で大きく柔らかくなる、非晶性樹脂はガラス転移点で急に柔らかくなる、という弾性率と温度の模式図
図4 結晶性樹脂と非晶性樹脂の、温度による柔らかくなり方
出典:茨城県工業技術センター、ウィキペディア日本語版、ファーストモールドをもとに AI(Claude)で作成

樹脂には、分子の一部がきちんと並んだ結晶を持つ結晶性樹脂(PP・POM・ナイロン・PET・PEEK など)と、結晶を持たない非晶性樹脂(PC・ABS・PS・PMMA など)があります。結晶性樹脂には融点(Tm)がありますが、非晶性樹脂にははっきりした融点がなく、ガラス転移点(Tg)を超えると、かたいガラスのような状態からゴムのように柔らかい状態に変わり、さらに温度を上げると流れやすくなります(編集部の解説)。

ウィキペディア日本語版(ガラス転移点)は、ガラス転移点の決め方は測り方によって少しずつ違うとしています。値の例では、PEEK の Tg が約143℃・融点が約343℃、PET の Tg が約80℃・融点が約264℃、ナイロン6 の Tg が47℃・融点が215〜220℃です(ウィキペディア日本語版の各ページ。ナイロン6 のページには215℃と220℃の2つの値があります)。非晶性樹脂では、ファーストモールドは PC の Tg を145℃、PS を100℃としています。

茨城県工業技術センターの研究報告は、小さな力で測ったビカット軟化温度は、結晶性樹脂ではほぼ融点に、非晶性樹脂ではガラス転移点付近に一致するとしています。樹脂を熱に強い部品に使うときは、融点だけでなく、下の「荷重たわみ温度」なども見ます。くわしくは課題「高温でも使える材料にしたい」・技術「射出成形」も参照してください。

出典:ガラス転移温度とは|ファーストモールド、ガラス転移点|ウィキペディア日本語版、ポリエーテルエーテルケトン|ウィキペディア日本語版、ポリエチレンテレフタラート|ウィキペディア日本語版、ナイロン6|ウィキペディア日本語版、プラスチック成形品の性能評価技術(第3報)プラスチックの熱特性(研究報告 第21号)|茨城県工業技術センター

ガラスの軟化点:粘度で決める

ガラスの粘度が温度とともに下がり、ひずみ点10の14.7乗・徐冷点10の13乗・軟化点10の7.6乗・作業点10の4乗dPa·sになる位置を示した模式図
図5 ガラスは、粘度が決まった値になる温度で比べる
出典:SCHOTT、東京大学生産技術研究所をもとに AI(Claude)で作成

ガラスも、決まった温度でとけるのではなく、温めるとだんだん柔らかくなります。東京大学生産技術研究所の論文(生産研究)は、ガラスは水あめと同じで、温度が上がると徐々に軟らかくなり、溶融点というものが出てこないので、一定の粘度(ねばり)に達する温度で比べるとしています。

ガラスメーカーの SCHOTT のデータシートは、粘度が 10の14.7乗 dPa·s になる温度をひずみ点、10の13乗を徐冷点、10の7.6乗を軟化点(ISO 7884-3)、10の4乗を作業点としています。同社のガラス GS25 では、ひずみ点565℃、徐冷点640℃、軟化点1,055℃、作業点1,605℃です(ガラスの種類で大きく違います)。軟化点は、ガラスが自分の重さで変形し始めるくらいの柔らかさの目安です(編集部の解説)。

出典:ガラス用自記回転粘度計について(生産研究 11巻9号)|東京大学生産技術研究所、GS25 Technical Data|SCHOTT

樹脂の「耐熱」を測る:荷重たわみ温度とビカット軟化温度

荷重たわみ温度は試験片を両端で支えて中央を押し、ビカット軟化温度は断面1mm²の針を押し当てて、熱媒を温めながら変形した温度を読む試験の模式図
図6 力をかけたまま温度を上げて、変形した温度を読む
出典:静岡県工業技術研究所、広島県立総合技術研究所 東部工業技術センターをもとに AI(Claude)で作成

部品として使う樹脂では、力がかかった状態で何℃まで形を保てるかが大切です。静岡県工業技術研究所は、荷重たわみ温度(JIS K 7191)を、試験片の中央に荷重をかけたまま温度を上げ、決まった量たわんだときの温度とし、ビカット軟化温度(JIS K 7206)を、断面積1mm² の針を決まった荷重で押し当て、1mm 入ったときの温度としています。

広島県立総合技術研究所は、荷重たわみ温度の曲げ応力は1.80MPa と0.45MPa、温度の上げ方は毎分2℃または毎時50℃としています。茨城県工業技術センターの研究報告は、荷重たわみ温度は曲げ応力を大きくすると低くなり、その下がり方は結晶性樹脂(PE・ナイロン6・PP)で大きいとし、使用上限の目安は荷重たわみ温度より10℃程度低い温度にするとよいとしています。カタログの値を比べるときは、どの試験・どの荷重の値かをそろえます(編集部の解説)。

出典:プラスチックの耐熱性試験(静岡県工業技術情報 2017年 No.1)|静岡県工業技術研究所、熱変形温度測定装置|広島県立総合技術研究所 東部工業技術センター、プラスチック成形品の性能評価技術(第3報)プラスチックの熱特性(研究報告 第21号)|茨城県工業技術センター

融点の測り方

DSCで試料の吸熱のピークからとけ始めの温度を読む曲線と、毛細管に詰めた粉の試料を温めながらとける様子を見る毛細管法の模式図
図7 DSC(示差走査熱量測定)と毛細管法
出典:日本分析機器工業会(JAIMA)、日鉄テクノロジー、医薬品医療機器総合機構(PMDA)をもとに AI(Claude)で作成

DSC(示差走査熱量測定):日本分析機器工業会(JAIMA)は、DSC は試料と基準物質を決まった速さで温めながら、状態の変化で吸った熱・出した熱を測る装置で、高分子のガラス転移・結晶化・融解などを観測できるとしています。日鉄テクノロジーは、ピークの立ち上がりやいちばん高いところの温度から転移の温度を、ピークの面積から熱の量を求められるとしています。

毛細管法:日本薬局方の融点測定法(改正案)の第1法は、細いガラス管(毛細管)に粉の試料を詰めて浴の中で温め、予想した融点の約5℃下からは毎分1℃で温度を上げ、固体が全く見えなくなった温度を融点とするとしています(実用的には、とけ終わりの温度を融点とする)。

出典:分析の原理 16 示差走査熱量計(DSC)の原理と応用|日本分析機器工業会(JAIMA)、示差走査熱量測定(DSC)の紹介|日鉄テクノロジー、2.60 融点測定法(日本薬局方の改正案)|医薬品医療機器総合機構(PMDA)

融点が高くても、その近くでは使えない

スズ・アルミニウム・銅・ニッケル・鉄・タングステンについて、融点(絶対温度)の0.3〜0.4倍に当たる温度を℃で示した帯グラフ
図8 クリープが目立ち始める温度の目安(融点の0.3〜0.4倍)
出典:ハードロック工業 ねじ締結技術ナビ、DoITPoMS(ケンブリッジ大学)、ウィキペディア日本語版をもとに編集部が計算し、AI(Claude)で作成

金属は、とける温度よりずっと低い温度でも、高温で力をかけ続けるとじわじわ変形していきます(クリープ)。ハードロック工業は、金属では融点(絶対温度)の0.3〜0.4倍程度の高温から、クリープがはっきり起こり始めるとしています。ケンブリッジ大学の教材(DoITPoMS)も、純金属では融点の0.3倍、合金とセラミックスでは0.4倍を超えるとクリープが見られるとしています。絶対温度は、−273℃を0とする温度の目盛り(単位 K)です。

たとえばアルミニウム(融点660℃=933K)なら、0.3〜0.4倍は280〜373K、つまり約7〜100℃です。スズ(232℃=505K)では約−122〜−71℃で、室温はすでに目安を超えています。エレクトロニクス実装学会誌の論文も、はんだは融点の低い金属で、常温でもクリープするとしています(計算は編集部)。くわしくは 基礎知識「クリープ」を参照してください。

出典:金属のクリープについて|ハードロック工業 ねじ締結技術ナビ、Creep deformation of materials|DoITPoMS(ケンブリッジ大学)、はんだのクリープ特性に及ぼす微視組織の影響(エレクトロニクス実装学会誌 9巻3号、2006年)|エレクトロニクス実装学会

ものづくりでどう効くか

とかして形にする、とかしてつなぐ、熱に耐える材料を選ぶ、高温で長く使う、材料を見分ける、熱処理・加工の温度の6つで融点・軟化点が効く所の整理
図9 ものづくりで融点・軟化点が効く所
出典:ウィキペディア日本語版、茨城県工業技術センター、ハードロック工業 ねじ締結技術ナビ、日本分析機器工業会(JAIMA)をもとに AI(Claude)で作成
  • とかして形にする:ウィキペディア日本語版(鋳造)は、鋳造を、高温でとけた液体の金属を型に流し込み、固めて形を作る方法としています。樹脂の射出成形も、樹脂をとかして型に流します(技術「射出成形」)。
  • とかしてつなぐ:ウィキペディア日本語版(ろう付)は、ろう付を、母材より融点の低い合金(ろう)をとかして使い、母材自体はとかさずに部材をつなぐ方法とし、はんだが有名だとしています。これに対し、溶接の多くは母材もとかしてつなぎます(技術「溶接」)。
  • 熱に耐える材料を選ぶ:融点・軟化点の高い材料を選びます。樹脂では、荷重たわみ温度などの、力がかかったときの値も見ます(上の「荷重たわみ温度」)。
  • 高温で長く使う:融点の0.3〜0.4倍(絶対温度)を超えると、クリープに注意が要ります(上の「融点が高くても、その近くでは使えない」)。
  • 材料を見分ける・調べる:DSC で融点やガラス転移点を測ると、樹脂の種類のあたりを付けたり、純度を確かめたりできます。課題「成分・物性を調べたい」も参照してください。

出典:鋳造|ウィキペディア日本語版、ろう付|ウィキペディア日本語版

似ている言葉との違い

融点(凝固点)・固相線と液相線・ガラス転移点・軟化点・荷重たわみ温度とビカット軟化温度・連続使用温度・沸点の違いの表
図10 似ている言葉との違い
出典:コトバンク、ウィキペディア日本語版、静岡県工業技術研究所をもとに AI(Claude)で作成

融点と凝固点:とける温度と固まる温度です。同じ物ならほぼ同じ温度です(上の「融点の決め方」)。

ガラス転移点と軟化点:どちらも「柔らかくなる」温度ですが、ガラス転移点は分子が動き始める温度、軟化点は測り方ごとに決めた柔らかさの目安です。ガラスでは、粘度が10の7.6乗 dPa·s になる温度を軟化点とする決め方があります(上の「ガラスの軟化点」)。

連続使用温度:材料メーカーなどが示す、長い時間使い続けられる温度の目安です。融点よりずっと低い値になります。課題「高温でも使える材料にしたい」では、PEEK を加工する会社が示す値(連続使用温度240〜260℃、融点334℃)を紹介しています。融点の値は資料によって少し違います(この記事の表では約343℃)。

出典:融点(デジタル大辞泉・精選版 日本国語大辞典・日本大百科全書)|コトバンク、ガラス転移点|ウィキペディア日本語版、GS25 Technical Data|SCHOTT

出典

  1. 融点(デジタル大辞泉・精選版 日本国語大辞典・日本大百科全書)|コトバンク
  2. 融点|ウィキペディア日本語版
  3. 2.60 融点測定法(日本薬局方の改正案)|医薬品医療機器総合機構(PMDA)
  4. タングステン|ウィキペディア日本語版
  5. 酸化アルミニウム|ウィキペディア日本語版
  6. チタン|ウィキペディア日本語版
  7. 鉄|ウィキペディア日本語版
  8. ニッケル|ウィキペディア日本語版
  9. 銅|ウィキペディア日本語版
  10. 金|ウィキペディア日本語版
  11. アルミニウム|ウィキペディア日本語版
  12. マグネシウム|ウィキペディア日本語版
  13. 亜鉛|ウィキペディア日本語版
  14. 鉛|ウィキペディア日本語版
  15. スズ|ウィキペディア日本語版
  16. SMIC soldering materials catalogue 2025|千住金属工業
  17. ポリエーテルエーテルケトン|ウィキペディア日本語版
  18. ポリエチレンテレフタラート|ウィキペディア日本語版
  19. ナイロン6|ウィキペディア日本語版
  20. ポリアセタール|ウィキペディア日本語版
  21. ポリプロピレン|ウィキペディア日本語版
  22. 熱分析の測定結果の数値について(電子版 令和元年11月号)|名古屋市工業研究所
  23. 液相線と固相線|ウィキペディア日本語版
  24. 共晶|ウィキペディア日本語版
  25. はんだのクリープ特性に及ぼす微視組織の影響(エレクトロニクス実装学会誌 9巻3号、2006年)|エレクトロニクス実装学会
  26. ガラス転移温度とは|ファーストモールド
  27. ガラス転移点|ウィキペディア日本語版
  28. プラスチック成形品の性能評価技術(第3報)プラスチックの熱特性(研究報告 第21号)|茨城県工業技術センター
  29. ガラス用自記回転粘度計について(生産研究 11巻9号)|東京大学生産技術研究所
  30. GS25 Technical Data|SCHOTT
  31. プラスチックの耐熱性試験(静岡県工業技術情報 2017年 No.1)|静岡県工業技術研究所
  32. 熱変形温度測定装置|広島県立総合技術研究所 東部工業技術センター
  33. 分析の原理 16 示差走査熱量計(DSC)の原理と応用|日本分析機器工業会(JAIMA)
  34. 示差走査熱量測定(DSC)の紹介|日鉄テクノロジー
  35. 金属のクリープについて|ハードロック工業 ねじ締結技術ナビ
  36. Creep deformation of materials|DoITPoMS(ケンブリッジ大学)
  37. 鋳造|ウィキペディア日本語版
  38. ろう付|ウィキペディア日本語版

※アイキャッチ画像は、AI(ChatGPT)で生成したイメージです。実在の製品ではありません。

情報の確認日:2026年10月6日

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