概要
| 項目 | 内容 |
|---|---|
| 材料名 | ポリシクロヘキシレン・ジメチレン・テレフタレート |
| 略記号 | PCT |
| IUPAC | poly[(cyclohexane-1,4-diyl)dimethylene benzene-1,4-dicarboxylate](代表的表記) |
| 英語名 | Polycyclohexylenedimethylene Terephthalate / Poly(cyclohexane-1,4-dimethylene terephthalate) |
| 日本語名 | ポリシクロヘキシレンジメチレンテレフタレート、ポリ(1,4-シクロヘキサンジメチレンテレフタレート)、ポリシクロヘキサンジメタノールテレフタレート |
| 分類 | 芳香族ポリエステル、結晶性熱可塑性樹脂 |
| プラスチック分類 | 高耐熱エンジニアリングプラスチック。用途や定義によりスーパーエンプラに近い材料として扱われる場合がある。 |
| 化学式または代表構造 | [–O–CH2–C6H10–CH2–O–CO–C6H4–CO–]n |
| 繰返し単位の組成式 | (C16H18O4)n |
| CAS No. | 25135-20-0(PCTポリマーとして一般に参照される番号) |
| 構造・主成分 | テレフタル酸またはテレフタル酸ジメチルと1,4-シクロヘキサンジメタノール(CHDM)を主原料として重縮合した結晶性芳香族ポリエステルである。 |
| 主な用途 | 高温コネクタ、ランプソケット、リレー、LEDリフレクター、車載電装部品、センサー部品、耐熱機構部品、工業用繊維・フィルター |
ポリシクロヘキシレン・ジメチレン・テレフタレート(PCT)は、テレフタレート骨格と脂環式の1,4-シクロヘキサンジメチレン基を持つ結晶性熱可塑性ポリエステルである。分子鎖中の剛直な脂環式構造により、一般にポリエチレンテレフタレート(PET)やポリブチレンテレフタレート(PBT)より高い融点を示し、耐熱性、寸法安定性、電気絶縁性および耐薬品性のバランスに優れる。
PCTは無充填樹脂よりも、ガラス繊維、ミネラル、難燃剤、耐加水分解安定剤などを配合した射出成形グレードとして利用されることが多い。特に鉛フリーはんだのリフロー工程に対応する電気・電子部品、車載コネクタ、LEDリフレクターなどに適用される。
一方で、PCTは融点と成形温度が高く、成形前の乾燥不足、溶融状態での長時間滞留、過度のせん断発熱によって加水分解、分子量低下、変色またはガス発生が起こり得る。実使用では、グレード、強化材、難燃剤、成形条件、温度、湿度、荷重、応力、薬品濃度および接触時間を確認する必要がある。
特徴
長所
- 融点が一般に約280~290℃と高く、高温工程に対応しやすい。
- GF強化グレードでは高い剛性、HDTおよび寸法安定性を得やすい。
- 吸水率が比較的低く、ポリアミドより湿度による寸法変化を抑えやすい。
- 油、燃料、脂肪族炭化水素および多くの弱酸に対して比較的良好な耐性を示す。
- 電気絶縁性、耐アーク性および高温での電気特性保持に優れるグレードがある。
短所
- 成形温度が高く、乾燥、設備、金型温調および滞留管理の要求が厳しい。
- ポリエステルであるため、高温高湿、熱水、蒸気、強酸および強アルカリでは加水分解に注意が必要である。
- GF強化材では異方性、反り、ウェルド強度低下、繊維浮きが生じる場合がある。
- 無充填標準グレードの流通は限定的で、PBTやPAより高価格となる場合が多い。
| 評価項目 | 一般的傾向 | 実務上の説明 |
|---|---|---|
| 外観 | 自然色は乳白色~白色、不透明 | 結晶化状態、充填材、難燃剤および顔料により色調と光沢が変化する。 |
| 耐熱性 | 高い | 融点は約280~290℃である。実用耐熱性はHDT、RTI、荷重、肉厚、強化材および使用時間で判断する。 |
| 耐薬品性 | 概ね良好 | 油、燃料、アルコール、脂肪族炭化水素には比較的良好であるが、強アルカリ、熱水、蒸気、強酸および一部の極性溶剤には注意する。 |
| 加工性 | 高温成形が必要 | 十分な乾燥、高温対応設備、短い滞留時間および適切な金型温度が必要である。 |
| 分類上の注意 | 高耐熱エンプラ | スーパーエンプラの定義は一律ではない。PCTは高融点ポリエステルとしてPPSやLCPと競合する用途がある。 |
構造式
代表的な構造単位
PCTの代表的な繰返し単位は、–O–CH2–C6H10–CH2–O–CO–C6H4–CO–である。CHDM由来の脂環式部分にはcis体とtrans体が存在し、その比率は結晶化挙動、融点、流動性および機械特性に影響する。
モノマーまたは構成単位
- テレフタル酸(TPA)またはテレフタル酸ジメチル(DMT)
- 1,4-シクロヘキサンジメタノール(CHDM)
共重合体・変性材料
PCT骨格へ他のジオールまたはジカルボン酸成分を導入すると、結晶化速度、透明性、耐衝撃性および成形温度を調整できる。PCTGやPCTAなどの透明コポリエステルは、結晶性高耐熱PCTとは組成、透明性、融点および用途が異なるため区別する必要がある。
種類・代表グレード
| 種類・グレード | 主成分・改質 | 長所 | 短所・注意点 | 主用途 |
|---|---|---|---|---|
| 非強化・標準 | PCT単独または基本安定剤 | 低密度、樹脂本来の靭性 | 高温荷重剛性は強化材より低い | 繊維、特殊成形品、コンパウンド母材 |
| 一般射出成形 | 流動・結晶化・離型性調整 | 薄肉充填性とサイクル性 | 乾燥と金型温度管理 | コネクタ、リレー、ソケット |
| GF15~20% | ガラス繊維15~20質量% | 剛性、耐熱、寸法安定性 | 反り、ウェルド、表面 | 薄肉電装・機構部品 |
| GF30% | ガラス繊維約30質量% | 高剛性、高HDT、低クリープ | 伸び低下、工具・金型摩耗 | 高温コネクタ、車載電装 |
| GF40~50% | 高充填ガラス繊維 | 極めて高い剛性 | 異方性、脆性、繊維浮き | 高負荷構造部品 |
| ミネラル・GF複合 | 無機フィラーとGF | 低反り、表面、寸法精度 | 密度上昇、衝撃低下 | LEDリフレクター、精密部品 |
| 難燃 | 難燃剤、相乗剤、安定剤 | V-0認証グレードが存在 | 厚さ、色、配合、登録依存 | コネクタ、電源部品 |
| 耐加水分解 | 末端基制御、安定剤 | 高温高湿・冷却液耐久を改善 | 熱水・蒸気で無制限ではない | 車載コネクタ、センサー |
| LED反射用途 | 白色顔料、熱光安定剤 | 高反射率、色安定、リフロー耐熱 | 黄変、硫黄、封止材相互作用 | LEDパッケージ |
| 食品・医療用途 | 用途別管理配合 | 適合グレードで規制用途に対応可能 | 個別証明と滅菌条件確認 | 特殊容器、分析・医療部品 |
成形加工
| 加工方法 | 適性 | 理由・主な注意点 |
|---|---|---|
| 射出成形 | ◎ | 主用途。高温シリンダー、乾燥、短い滞留時間、高めの金型温度が重要。 |
| 押出成形 | ○ | 繊維、フィラメント、特殊シートに適用。高粘度グレードと安定乾燥が必要。 |
| ブロー成形 | △ | 高溶融粘度グレードが必要。一般射出グレードではドローダウン管理が難しい。 |
| インフレーション | × | 高融点で結晶化制御が難しく一般的ではない。 |
| Tダイフィルム | △ | 専用グレードと冷却・延伸条件が必要。 |
| 真空・圧空成形 | △ | シート結晶化度と加熱窓の管理が必要。 |
| 圧縮成形 | △ | 試験片や特殊用途で可能だが量産の主流ではない。 |
| 3Dプリント | △ | 高温ノズル、加熱チャンバー、乾燥、反り対策が必要。 |
| 切削加工 | ○ | 加工可能。GF強化では工具摩耗と欠けに注意。 |
| 溶着 | ○ | 超音波、振動、熱板、レーザーを検討。結晶化度と充填材を確認。 |
| 接着・塗装・印刷 | △ | 洗浄、プラズマ、プライマー、接着剤・塗料選定が必要。 |
| インサート成形 | ◎ | 電装部品で適用例が多い。金属温度、肉厚、収縮差、残留応力を管理。 |
代表的な射出成形条件
| 項目 | 単位 | 一般的な目安 | 備考 |
|---|---|---|---|
| 予備乾燥 | - | 必要 | 除湿乾燥機を使用する。 |
| 乾燥温度 | ℃ | 120~150 | グレードにより異なる。メーカー推奨を優先する。 |
| 乾燥時間 | h | 4~8 | 乾燥機性能と初期含水率で調整する。 |
| 許容含水率 | % | 0.02以下を目標 | 代表的な管理目標であり個別値を確認する。 |
| シリンダー温度・供給部 | ℃ | 270~300 | 供給安定性を考慮する。 |
| シリンダー温度・圧縮部 | ℃ | 290~320 | 局所過熱を避ける。 |
| シリンダー温度・計量部 | ℃ | 300~330 | グレードと流動長で調整する。 |
| ノズル温度 | ℃ | 300~330 | 糸引き、固化、ガスを確認する。 |
| 樹脂温度 | ℃ | 300~330 | 過度の高温と長時間滞留を避ける。 |
| 金型温度 | ℃ | 100~150 | 結晶化、表面、寸法、ウェルドに影響する。 |
| 射出圧力 | MPa | 70~140 | 形状、ゲート、GF含有率に依存する。 |
| 保圧 | MPa | 40~100 | ヒケ、ボイド、過充填、残留応力で調整する。 |
| 背圧 | MPa | 0.3~1.5 | 必要最小限としGF破損と発熱を抑える。 |
| スクリュー回転数 | rpm | 40~100 | 可塑化時間とせん断発熱で調整する。 |
| 成形収縮率・流動方向 | % | 0.2~1.8 | 無充填とGF強化で大きく異なる。 |
| 成形収縮率・流動直角方向 | % | 0.6~2.2 | GF強化では異方性が反り原因となる。 |
| 推奨肉厚 | mm | 0.6~3.0 | 急激な肉厚変化を避ける。 |
| 抜き勾配 | ° | 0.5~1.5以上 | シボ、GF、製品深さにより増やす。 |
| アニール | - | 必要に応じ実施 | 150~180℃、0.5~2h程度が一例。変形を確認する。 |
代表的な物性値又は機械的性質
以下の非強化PCT値は、公開値が限られるため材料群の参考範囲として整理したものである。特定メーカーグレードの保証値ではない。強化PCTは別表とし、標準材と混在させていない。
| 項目 | 単位 | 代表値 | 代表範囲 | 材料状態・規格 | 備考 |
|---|---|---|---|---|---|
| 密度 | g/cm³ | 1.23 | 1.20~1.25 | 非強化、23℃ | 結晶化度と添加剤で変動 |
| 比重 | - | 1.23 | 1.20~1.25 | 非強化 | 測定定義を確認 |
| 吸水率・24時間 | % | 0.05 | 0.02~0.10 | 23℃水中 | 成形前乾燥は必要 |
| 引張強さ・降伏 | MPa | 55 | 45~70 | 乾燥、23℃ | 規格と速度で変動 |
| 引張強さ・破断 | MPa | 50 | 40~65 | 乾燥、23℃ | 降伏値と混同しない |
| 引張弾性率 | GPa | 1.8 | 1.5~2.2 | 乾燥、23℃ | 結晶化度依存 |
| 引張破断伸び | % | 80 | 20~150 | 乾燥、23℃ | 分子量・熱履歴依存 |
| 曲げ強さ | MPa | 80 | 65~100 | 乾燥、23℃ | 代表範囲 |
| 曲げ弾性率 | GPa | 2.0 | 1.7~2.5 | 乾燥、23℃ | 引張弾性率と区別 |
| アイゾット衝撃・ノッチ付 | kJ/m² | 5 | 3~8 | ISO想定 | ASTM J/mと混同しない |
| ガラス転移温度 | ℃ | 95 | 85~105 | DSC | 共重合・cis/trans比依存 |
| 融点 | ℃ | 285 | 280~290 | DSC | 結晶性PCTの代表範囲 |
| 結晶化温度 | ℃ | 230 | 210~245 | DSC冷却 | 造核剤と冷却速度依存 |
| HDT・0.45MPa | ℃ | 120 | 100~150 | 非強化 | 結晶化度依存 |
| HDT・1.80MPa | ℃ | 75 | 60~100 | 非強化 | GF強化で大幅上昇 |
| 連続使用温度 | ℃ | 130 | 120~150 | 一般目安 | RTI・荷重・環境依存 |
| 短時間耐熱温度 | ℃ | 250 | 230~260 | 短時間 | リフロー条件で確認 |
| 熱伝導率 | W/(m・K) | 0.22 | 0.18~0.30 | 非強化、23℃ | 充填材で変動 |
| 線膨張係数 | 10⁻⁵/K | 8 | 6~10 | 非強化 | 温度範囲依存 |
| 成形収縮率 | % | 1.5 | 1.0~2.2 | 非強化 | 金型温度と肉厚依存 |
| 体積抵抗率 | Ω・cm | 1×10¹⁵ | 1×10¹⁴~1×10¹⁶ | 乾燥、23℃ | 吸湿・添加剤依存 |
| 絶縁破壊強さ | kV/mm | 20 | 15~25 | 厚さ依存 | 電極・周波数を確認 |
| 比誘電率・1MHz | - | 3.3 | 3.0~3.8 | 乾燥、1MHz | 周波数・吸湿依存 |
| 誘電正接・1MHz | - | 0.015 | 0.008~0.025 | 乾燥、1MHz | 個別グレード確認 |
| UL 94燃焼性 | 等級 | HB相当 | HB~V-0 | グレード・厚さ依存 | V-0は認証グレードのみ |
| 限界酸素指数 | % | データなし | グレード依存 | - | 不明値を0にしない |
代表的な強化PCTの比較
| 項目 | 単位 | GF20%級 | GF30%級 | GF40~50%級 | 備考 |
|---|---|---|---|---|---|
| 密度 | g/cm³ | 1.35~1.45 | 1.45~1.60 | 1.60~1.80 | 難燃・ミネラルで増加 |
| 引張強さ | MPa | 90~130 | 110~160 | 130~190 | ウェルド部で低下 |
| 引張弾性率 | GPa | 5.0~8.0 | 7.0~11.0 | 10~16 | 配向・繊維長依存 |
| 引張破断伸び | % | 2~5 | 1.5~4 | 1~3 | 非強化より低い |
| 曲げ強さ | MPa | 140~200 | 170~240 | 200~280 | 試験方向依存 |
| 曲げ弾性率 | GPa | 5.5~8.5 | 8~12 | 11~17 | ミネラル併用で変化 |
| アイゾット衝撃・ノッチ付 | kJ/m² | 4~8 | 5~10 | 5~11 | ISO参考範囲 |
| HDT・0.45MPa | ℃ | 250~275 | 265~280 | 270~282 | 試験片状態確認 |
| HDT・1.80MPa | ℃ | 210~245 | 220~265 | 235~270 | 主要選定指標 |
| 線膨張係数・流動方向 | 10⁻⁵/K | 2.0~4.5 | 1.5~3.5 | 1.0~3.0 | 温度範囲依存 |
| 線膨張係数・直角方向 | 10⁻⁵/K | 7~11 | 8~10 | 7~10 | 反り原因 |
| 収縮率・流動方向 | % | 0.3~0.8 | 0.2~0.6 | 0.1~0.5 | ゲート・保圧依存 |
| 収縮率・直角方向 | % | 0.7~1.4 | 0.8~1.5 | 0.7~1.4 | 低反り配合で改善 |
| 体積抵抗率 | Ω・cm | 10¹⁴~10¹⁶ | 10¹⁴~10¹⁶ | 10¹³~10¹⁶ | 導電グレード除外 |
| 連続使用温度 | ℃ | 130~150 | 140~160 | 140~160 | UL RTI等を確認 |
耐薬品性
| 薬品分類 | 代表薬品 | 条件例 | 評価 | 主な劣化形態 | 備考 |
|---|---|---|---|---|---|
| 水 | 純水、水道水 | 23℃、短中期 | ◎ | 通常は影響小 | 長期では温度と応力を確認 |
| 温水 | 60~80℃温水 | 長期 | ○ | 加水分解、強度低下 | 耐加水分解グレードを検討 |
| 熱水・蒸気 | 90℃以上、蒸気 | 長期・反復 | △ | 加水分解、脆化 | 実サイクル試験が必要 |
| 無機酸 | 希塩酸、希硫酸 | 低濃度、23℃ | ○ | 長期で表面劣化 | 濃度・温度上昇で低下 |
| 強酸 | 濃硫酸、濃硝酸 | 高濃度 | × | 分解、酸化、変色 | 不適となる可能性が高い |
| 有機酸 | 酢酸、クエン酸 | 低中濃度、23℃ | ○ | 高温で加水分解 | 濃酸・高温は確認 |
| 弱アルカリ | 炭酸塩、弱アルカリ洗剤 | 低濃度、23℃ | ○ | 表面劣化 | 温度とpHを確認 |
| 強アルカリ | NaOH、KOH | 中高濃度 | × | エステル加水分解 | 低濃度でも高温長期は注意 |
| 低級アルコール | エタノール、IPA | 23℃ | ◎ | 通常は影響小 | 混合溶剤と応力下を確認 |
| 多価アルコール | EG、グリセリン、MMB | 23℃ | ○ | 高温で膨潤・反応 | 冷却液は実液評価 |
| 脂肪族炭化水素 | ヘキサン、ヘプタン | 23℃ | ◎ | 通常は影響小 | 添加剤抽出を確認 |
| 芳香族炭化水素 | トルエン、キシレン | 23℃ | ○ | 膨潤、応力割れ | 高温・長期で△の場合 |
| ケトン | アセトン、MEK | 23℃ | △ | 膨潤、軟化、ESC | 短時間清拭でも確認 |
| エステル | 酢酸エチル、酢酸ブチル | 23℃ | △ | 膨潤、表面軟化 | 高温長期は不向き |
| エーテル | THF等 | 23℃ | △ | 強い膨潤・溶解傾向 | THFは×寄り |
| 塩素系溶剤 | ジクロロメタン等 | 23℃ | × | 著しい膨潤・溶解 | 短時間でも注意 |
| 燃料 | ガソリン、軽油、E10 | 23~80℃ | ○ | 抽出、膨潤 | アルコール混合・酸化燃料確認 |
| 潤滑油・ATF | 鉱物油、ギア油 | 23~150℃ | ◎ | 高温長期で添加剤影響 | 実油で評価 |
| 冷却液 | 水・EG混合液 | 80~130℃ | ○ | 加水分解、強度低下 | 耐加水分解グレード |
| 洗浄剤 | 中性・アルカリ洗剤 | 使用濃度 | ○ | ESC、加水分解 | 強アルカリ・超音波注意 |
| 酸化剤 | 過酸化水素、次亜塩素酸塩 | 低濃度、23℃ | △ | 酸化、変色、脆化 | 濃度・pH・温度依存 |
| 塩水・海水 | NaCl水溶液 | 23~80℃ | ◎ | 通常は影響小 | 金属インサートの電食確認 |
| 食品油 | 植物油、動物油 | 23~120℃ | ◎ | 高温酸化油の影響 | 食品接触適合は個別確認 |
耐薬品性は材料群の一般的傾向である。実部品では濃度、温度、時間、応力、残留応力、ウェルド、結晶化度、強化材、難燃剤および添加剤抽出を含めて確認する必要がある。
SP値(溶解度パラメータ)
PCTのHildebrand SP値は公開された一義的な実測値が少ない。構造寄与法と類似ポリエステルから推定される目安として約20~23MPa1/2程度、本ページの暫定代表値を21.5MPa1/2とする。ただしデータ信頼度Dの推定値であり、確定的な材料定数ではない。
SP値が近い溶剤でも、結晶化度、分子量、温度、時間、応力および化学反応により挙動は異なる。強酸、強アルカリ、熱水、酸化剤ではSP値より加水分解・酸化反応が支配的となる。
溶解性の目安
| SP値差 | 溶解・膨潤の目安 | 判定 |
|---|---|---|
| 0~2 | 膨潤・軟化しやすい | × |
| 2~5 | 条件により膨潤する | △ |
| 5~8 | 短時間接触では比較的安定 | ○ |
| 8以上 | 溶解・膨潤しにくい | ◎ |
SP値から見た耐溶剤性
| 溶剤 | 溶剤SP値 MPa1/2 |
PCTとの差 MPa1/2 |
SP値評価 | 実務上の補正 |
|---|---|---|---|---|
| n-ヘキサン | 14.9 | 6.6 | ○ | 実際にも比較的安定な場合が多い。 |
| トルエン | 18.2 | 3.3 | △ | 応力下と高温では注意する。 |
| キシレン | 18.0 | 3.5 | △ | 長期浸漬と高温で確認する。 |
| 酢酸エチル | 18.2 | 3.3 | △ | 表面軟化、膨潤、ESCに注意。 |
| MEK | 19.0 | 2.5 | △ | 残留応力部では不適の場合。 |
| アセトン | 20.0 | 1.5 | × | SP値上は近く、実部品確認が必要。 |
| THF | 18.5 | 3.0 | △ | 実務上は×寄りに扱う。 |
| ジクロロメタン | 19.8 | 1.7 | × | 著しい膨潤・軟化に注意。 |
| エタノール | 26.0 | 4.5 | △ | 実際は○~◎となる場合が多い。 |
| IPA | 23.5 | 2.0 | × | 単一SP値差が過大リスクとなる例。実際は比較的良好な場合が多い。 |
| 水 | 47.9 | 26.4 | ◎ | 常温水は良好だが熱水では加水分解を考慮。 |
評価基準は、◎:非常に良好、○:概ね良好、△:注意が必要、×:不適である。SP値差は一次指標であり、Hansen三成分、結晶化度、反応性および環境応力割れを表現できない。
製法
PCTは、テレフタル酸(TPA)またはテレフタル酸ジメチル(DMT)と1,4-シクロヘキサンジメタノール(CHDM)をエステル化またはエステル交換した後、減圧下で重縮合して製造する。触媒系はメーカーと製品設計により異なる。

- 原料精製とCHDMのcis/trans組成管理
- 直接エステル化またはDMTとのエステル交換
- 高温・減圧下での溶融重縮合
- 必要に応じた固相重合または粘度調整
- 冷却、ペレット化、乾燥
- GF、ミネラル、難燃剤、安定剤、顔料等のコンパウンド
詳細な利用用途
| 分野 | 代表用途 | 適性 | 選定理由 | 注意点 |
|---|---|---|---|---|
| 自動車 | 高温コネクタ、センサー、ランプソケット、ECU周辺 | ◎ | 耐熱、絶縁、耐油・燃料、低吸水 | 冷却液、熱サイクル、振動、インサート応力 |
| 電気・電子 | SMTコネクタ、ソケット、スイッチ、ボビン | ◎ | リフロー耐熱、高HDT、薄肉流動、難燃 | UL厚さ、CTI、反り、ウェルド |
| LED | リフレクター、パッケージ部品 | ◎ | 白色反射、熱安定、寸法精度 | 黄変、硫黄、封止材密着 |
| 機械 | 耐熱ハウジング、保持具、精密構造 | ○ | GF強化の剛性、低クリープ | 摺動は専用配合が必要 |
| 工業用繊維 | フィラメント、ろ布、フィルター | ○ | 高融点、耐薬品、寸法安定 | 紡糸・延伸・熱セット条件 |
| 食品機械 | 耐熱絶縁・油接触部品 | △ | 耐油、耐熱、低吸水 | 食品適合、熱水・アルカリ洗浄 |
| 医療・分析 | 高温機器・絶縁部品 | △ | 耐熱、寸法安定、電気特性 | ISO 10993、USP、滅菌は個別確認 |
| 建築・設備 | 高温電装、照明部品 | ○ | 耐熱、絶縁、難燃グレード | 屋外耐候、UV、長期温度 |
寸法精度・設計特性
- 非強化PCTは結晶化収縮が比較的大きく、金型温度と肉厚による寸法差に注意する。
- GF強化PCTは流動方向と直角方向の異方性により反りが発生しやすい。
- ウェルド部では繊維配向が不連続となり、強度、気密性、疲労性が低下する場合がある。
- 金属インサート周辺では線膨張差、鋭角、過大保圧、圧入応力による割れに注意する。
- 短時間物性値をそのまま設計許容応力として使用せず、温度、時間、荷重、ウェルド、湿度、薬品および疲労を考慮して安全率を設定する。
注意点・劣化・故障モード
| 劣化現象 | 主な原因 | 発生条件 | 影響 | 予防策 | 推奨確認試験 |
|---|---|---|---|---|---|
| 熱酸化劣化 | 酸素、高温、長時間 | 連続高温、滞留 | 変色、脆化、強度低下 | 熱安定化、温度・滞留低減 | 熱老化後の強度・色差 |
| 加水分解 | 水分とエステル結合 | 溶融加工、高温高湿、熱水 | 分子量低下、脆化 | 乾燥、耐加水分解グレード | 85℃/85%RH、熱水、粘度測定 |
| 紫外線劣化 | UV、酸素、熱 | 屋外、LED・UV近傍 | 黄変、白化、表面亀裂 | 安定剤、顔料、遮光 | キセノン、UV促進耐候 |
| 膨潤・ESC | 溶剤親和性と残留応力 | ケトン、エステル、塩素系 | 白化、クラック、寸法変化 | 低応力設計、アニール | 定ひずみESC、実薬品 |
| クリープ破壊 | 長期荷重と温度 | 締結、圧入、高温 | 変形、保持力低下 | GF強化、応力低減 | 実温度・応力で長期クリープ |
| 疲労破壊 | 繰返し応力、ノッチ、ウェルド | 振動、挿抜、スナップ | 亀裂、破断 | 応力集中緩和、ウェルド回避 | S-N、実部品耐久 |
| 添加剤移行 | 添加剤と薬液 | 高温、長期接触 | べたつき、外観・電気変化 | 低移行配合、実液評価 | 重量、GC-MS、表面分析 |
| アウトガス | 残留低分子、添加剤 | 真空、高温、光学用途 | 曇り、汚染、接点不良 | 低アウトガス材、予備ベーク | TML/CVCM、TD-GC-MS |
| インサート割れ | 線膨張差、残留応力 | 熱サイクル、圧入 | 放射状クラック | 角R、温調、保圧最適化 | ヒートサイクル、断面、気密 |
| トラッキング | 汚染、水分、電界 | 高湿、塩分 | 炭化路、絶縁破壊 | 高CTI材、沿面距離 | CTI、耐湿通電 |
推奨確認試験
- 実薬品濃度、実温度、実接触時間での浸漬試験
- 残留応力または設計応力を再現した環境応力割れ試験
- 85℃・85%RH、高温高湿、熱水、冷却液中の加水分解試験
- 連続使用温度での熱老化・クリープ試験
- 実温度幅と昇降温速度によるヒートサイクル試験
- 相手材、荷重、速度、温度、潤滑を合わせた摩耗試験
- 部品肉厚、ゲート、金型温度、リフローを再現した実成形・実装試験
- 絶縁破壊、体積抵抗、CTI、耐アーク、難燃性試験
- 医療・食品用途の滅菌耐久、抽出・溶出試験
- 真空・光学用途のアウトガス、フォギング試験
法規制・認証
| 規制・認証 | 一般的な位置付け | 確認事項 |
|---|---|---|
| RoHS | 適合グレードが存在 | 難燃剤、顔料、安定剤、再生材を含む最新証明を確認する。 |
| REACH・SVHC | 個別確認 | 候補物質更新、添加剤、意図的含有、成形品濃度を確認する。 |
| ELV | 自動車用対応あり | 重金属、OEM規格、IMDS登録を確認する。 |
| PFAS関連 | 配合依存 | PCT骨格はフッ素を含まないが、加工助剤や難燃助剤の有無を確認する。 |
| TSCA・Prop 65 | 地域・配合依存 | 米国インベントリーと警告対象物質を確認する。 |
| EU食品・FDA | 適合グレードが存在する場合 | 食品、温度、時間、繰返し、添加剤、移行条件を確認する。 |
| 日本食品衛生法 | 個別確認 | ポジティブリスト、用途、温度、適合証明を確認する。 |
| USP Class VI・ISO 10993 | 医療専用グレードのみ | 材料名だけで生体適合性を判断しない。 |
| UL認証 | 認証グレードが存在 | UL 94、RTI、CTIは製品番号、色、厚さで確認する。 |
| IEC・自動車規格 | 用途別対応 | グローワイヤ、USCAR、OEM規格等を個別確認する。 |
| ハロゲンフリー | 配合依存 | 難燃剤の種類と顧客基準を確認する。 |
| リサイクル表示 | 一般にOTHER | 地域の表示制度を確認する。 |
関連材料との比較
| 比較材料 | 特徴 | PCTとの違い・選定ポイント |
|---|---|---|
| ポリブチレンテレフタレート(PBT) | 結晶化が速く成形性・電気特性に優れる。 | PCTは高融点・高温寸法安定性、PBTは成形温度・価格・流通性で有利。 |
| ポリエチレンテレフタレート(PET) | 包装、繊維、フィルム、GF成形材に広く使用。 | PCTは高耐熱、PETは透明性・バリア・リサイクル・価格で有利。 |
| PETG樹脂 | 透明性、衝撃性、熱成形性に優れる。 | PCTは結晶性・高耐熱・不透明、PETGは透明・低温加工。 |
| PCTA樹脂 | 透明コポリエステル。 | PCTは高結晶・高融点、PCTAは結晶化を抑え透明性を付与。 |
| ナイロン66(PA66) | 高強度、耐摩耗、耐油、靭性。 | PCTは低吸水・高温寸法安定、PA66は靭性・摺動・価格で有利。 |
| ポリフェニレンサルファイド(PPS) | 耐熱、耐薬品、難燃、寸法安定。 | PPSは耐薬品・固有難燃、PCTは色調・靭性・LED反射で有利な場合。 |
| 液晶ポリマー(LCP) | 薄肉流動、低反り、低吸水、リフロー耐熱。 | LCPは極薄肉、PCTは比較的等方性・靭性・用途による価格で有利。 |
| ポリカーボネート(PC) | 透明性、耐衝撃性、寸法安定性。 | PCTは耐溶剤・高温荷重、PCは透明性・衝撃・低成形温度で有利。 |
代表的なメーカー
| メーカー | 代表製品・ブランド | 概要 |
|---|---|---|
| Celanese Corporation | Thermx® PCT | GF強化、ミネラル強化、難燃、耐加水分解等の高耐熱PCTを展開する代表的メーカーである。供給地域と現行グレードを確認する。 |
| Eastman Chemical Company | Eastman PCT resins | LEDパッケージ・反射用途を含むPCT樹脂およびコポリエステル技術を展開している。製品名、供給地域、用途認証を最新資料で確認する。 |
メーカー、ブランド、製品系列は事業譲渡、統合、地域別販売およびグレード整理により変更される場合がある。採用時には最新の技術データシート、安全データシート、UL登録、法規適合証明、供給拠点および変更管理条件を確認する必要がある。
関連キーワード
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