概要
| 項目 | 内容 |
|---|---|
| 材料名 | ポリエーテルスルホン |
| 略記号 | PES、PESU。ISO 1043ではポリエステルとの混同回避のためPESUが用いられる。 |
| IUPAC | poly(oxy-1,4-phenylene-sulfonyl-1,4-phenylene)を代表名として扱う。 |
| 英語名 | Polyethersulfone、Poly(ether sulfone)、Polyarylethersulfone |
| 日本語名 | ポリエーテルスルホン、ポリエーテルサルフォン、ポリアリールエーテルスルホン |
| 分類 | 芳香族スルホン系樹脂、非晶性熱可塑性樹脂、高耐熱樹脂 |
| プラスチック分類 | スーパーエンジニアリング・プラスチック |
| 化学式または代表構造 | [–O–C6H4–SO2–C6H4–]n |
| CAS No. | 25608-63-3が代表例である。製品組成、末端基、登録主体により確認が必要である。 |
| 構造・主成分 | 芳香族環、エーテル結合、スルホン結合を主鎖に持つ。 |
| 主な用途 | 電気・電子部品、医療機器、食品機械、熱水部品、分離膜、耐熱塗料、接着剤、複合材料改質剤 |
ポリエーテルスルホンは、芳香族エーテル結合とスルホン結合を持つ非晶性の高耐熱熱可塑性樹脂である。自然色は透明から琥珀色で、一般にガラス転移温度は約220～230℃、連続使用温度は約170～200℃の範囲で扱われる。非晶性であるため明確な融点を持たず、耐熱性はガラス転移温度、荷重たわみ温度、RTI、熱老化特性および実使用荷重で評価する。
耐熱水性、耐蒸気性、寸法安定性、難燃性、電気絶縁性、低クリープ性に優れる。一方、ケトン、エステル、塩素系溶剤、NMP、DMF、DMAcなどには膨潤または溶解しやすく、残留応力下では環境応力割れにも注意が必要である。
PES、PESU、PSU、PPSUは同一材料ではない。実使用では、グレード、分子量、充填材、成形状態、温度、湿度、薬品濃度、接触時間、荷重、応力、滅菌条件および法規制適合性を確認する必要がある。
特徴
| 区分 | 内容 | 注意点 |
|---|---|---|
| 長所 | 高耐熱、耐熱水、耐蒸気、低クリープ、寸法安定、電気絶縁、自己消火性、透明性 | 性能はグレード、厚さ、色、強化材、含水率で変化する。 |
| 短所 | 高価格、高温成形、吸湿、極性有機溶剤への弱さ | 乾燥不足、長時間滞留、残留応力、溶剤接触を避ける。 |
| 外観 | 透明～半透明の淡黄色、琥珀色 | 熱履歴、酸化、厚肉化で黄変・褐変しやすい。 |
| 耐熱性 | Tg約220～230℃、HDT約200℃以上のグレードが一般的 | 短時間耐熱、HDT、RTI、連続使用温度を混同しない。 |
| 耐薬品性 | 水、熱水、希酸、希アルカリ、油、脂肪族炭化水素に比較的良好 | 濃酸、酸化剤、ケトン、エステル、塩素系溶剤は注意する。 |
| 加工性 | 射出、押出、フィルム、溶液加工、切削、接着が可能 | 高温設備、十分な乾燥、加熱金型、適切なパージが必要である。 |
| 分類上の注意 | PESはポリエステルを指す場合がある。 | スルホン系樹脂はPESU表記が明確である。 |
構造式
構造の基本は、芳香族エーテル結合とスルホン結合を持つ高分子である。
エーテル結合は加工可能な分子運動性と靭性に寄与し、スルホン基と芳香族環は高いTg、剛性、極性および電気特性に寄与する。
モノマーまたは構成単位
- 4,4′-ジヒドロキシジフェニルスルホン
- 4,4′-ジハロジフェニルスルホン
- アルカリ金属炭酸塩等を用いる求核芳香族置換重合
共重合体・変性グレード
高流動、高粘度、GF強化、CF強化、摺動、導電、医療、食品接触、膜用粉末、微粉末、末端基変性、複合材料改質用などがある。
種類・代表グレード
| 種類 | 主成分・改質 | 特徴 | 短所 | 主用途 |
|---|---|---|---|---|
| 標準非強化 | PESU単体 | 透明、高耐熱、絶縁性 | 高価格、極性溶剤に弱い | 電気部品、医療、食品機械 |
| 高流動 | 分子量・粘度調整 | 薄肉充填性 | 靭性・クリープが低下する場合 | コネクタ、精密部品 |
| 高粘度 | 高分子量 | 高い溶融強度 | 射出流動性が低い | 押出、フィルム、シート |
| GF20～30% | ガラス繊維 | 高剛性、低収縮 | 異方性、繊維浮き | 構造部品、精密部品 |
| CF強化 | 炭素繊維 | 高剛性、低線膨張 | 高価格、導電性、工具摩耗 | 航空、治具、複合材料 |
| 摺動 | PTFE、黒鉛等 | 低摩擦、耐摩耗 | 強度・接着性変化 | 軸受、ブッシュ |
| 膜用粉末 | 粉末・微粉末 | 溶液加工性 | 残留溶媒管理 | 中空糸膜、平膜、塗料 |
| 医療・食品 | 個別認証グレード | 低抽出物、規制対応 | 材料名だけで適合断定不可 | 滅菌部品、食品接触部品 |
成形加工
| 方法 | 適性 | 理由 | 注意点 |
|---|---|---|---|
| 射出成形 | ◎ | 主要量産法 | 乾燥、高温シリンダー、加熱金型、短滞留 |
| 押出成形 | ○ | 高粘度品で可能 | ダイスウェル、メルトフラクチャー、焼け |
| ブロー成形 | △ | 専用高溶融強度品で検討 | 一般射出品には不向き |
| Tダイフィルム | ○ | 耐熱フィルムに適する | 乾燥、膜厚、残留応力 |
| 真空・圧空成形 | △ | 押出シートで可能 | 高い加熱能力、肉厚均一性 |
| 圧縮成形 | △ | 粉末・複合材で可能 | 温度、圧力、脱気 |
| 3Dプリント | △ | 高温FFF等で可能 | 反り、層間接着、加熱チャンバー |
| 切削加工 | ○ | 板・丸棒に適用 | 発熱、残留応力、クランプ変形 |
| 溶着・接着 | ○ | 熱板、超音波、レーザー、接着剤 | 溶剤割れ、吸湿、接合応力 |
| 塗装・印刷 | ○ | 表面処理で可能 | 塗料溶剤によるESC |
| めっき・蒸着 | △ | 前処理で可能 | 密着、熱膨張差、アウトガス |
| インサート成形 | ○ | 高耐熱電気部品に適する | 熱膨張差、鋭角、過大保圧 |
代表的な射出成形条件
| 項目 | 単位 | 目安 | 備考 |
|---|---|---|---|
| 予備乾燥 | － | 必要 | 除湿または真空乾燥 |
| 乾燥温度 | ℃ | 130～150 | グレード資料優先 |
| 乾燥時間 | h | 4～6 | 再吸湿防止 |
| 許容含水率 | % | 0.02以下目標 | 厳密値はメーカー確認 |
| シリンダー温度 | ℃ | 340～390 | 供給部から計量部へ上げる |
| ノズル温度 | ℃ | 350～390 | 糸引き・凍結・焼けを調整 |
| 金型温度 | ℃ | 140～180 | 外観、ウェルド、残留応力に影響 |
| 射出圧力 | MPa | 80～160 | 機械表示方式と形状で変動 |
| 成形収縮率MD | % | 0.5～0.7 | 非強化材 |
| 成形収縮率TD | % | 0.5～0.7 | 非強化材 |
| アニール | ℃・h | 180～210・2～6 | 必要時。変形防止治具を使用 |
成形条件は材料群の一般的目安である。メーカー、グレード、成形機、スクリュー、製品形状、ゲート、肉厚、色および充填材により調整する。
代表的な物性値又は機械的性質
| 項目 | 単位 | 代表値 | 代表範囲 | 規格・条件 | 備考 |
|---|---|---|---|---|---|
| 密度 | g/cm³ | 1.37 | 1.36～1.38 | ISO 1183 | 非強化、信頼度A |
| 比重 | 無次元 | 1.37 | 1.36～1.38 | ASTM D792 | 信頼度A |
| 吸水率・24h | % | 1.0 | 0.8～1.2 | ISO 62、23℃水中 | 信頼度A |
| 平衡吸水率 | % | 2.0 | 1.5～2.5 | 23℃・50%RH目安 | 信頼度B |
| 成形収縮率MD | % | 0.60 | 0.5～0.7 | メーカー法 | 信頼度A |
| 線膨張係数 | 10⁻⁵/K | 5.5 | 5.0～6.0 | MD、代表値 | 信頼度B |
| 引張強さ | MPa | 85 | 80～95 | ISO 527、23℃ | 信頼度A |
| 引張弾性率 | GPa | 2.6 | 2.4～2.8 | ISO 527、23℃ | 信頼度A |
| 引張降伏伸び | % | 6.5 | 5～8 | ISO 527 | 信頼度A |
| 引張破断伸び | % | 40 | 20～80 | ISO 527 | 分子量・成形条件依存、信頼度B |
| 曲げ強さ | MPa | 130 | 120～140 | ISO 178 | 信頼度A |
| 曲げ弾性率 | GPa | 2.6 | 2.4～2.8 | ISO 178 | 信頼度A |
| 圧縮強さ | MPa | 100 | 90～120 | 代表値、規格不明 | 信頼度C |
| アイゾット・ノッチ付き | kJ/m² | 8 | 7～12 | ISO 180/1A | 信頼度A |
| アイゾット・ノッチなし | kJ/m² | 数値化せず | NB例あり | ISO 180/1U | ASTM値と混同しない |
| ロックウェル硬度 | M | 95 | 90～100 | ISO 2039-2 | 信頼度A |
| ガラス転移温度 | ℃ | 225 | 220～230 | DSC/DMA | 信頼度A |
| 融点 | ℃ | 該当なし | 該当なし | 非晶性 | 明確な融点なし |
| HDT・0.45 MPa | ℃ | 214 | 210～220 | ISO 75 | 信頼度A |
| HDT・1.80 MPa | ℃ | 200 | 195～205 | ISO 75 | 信頼度B |
| 連続使用温度 | ℃ | 180 | 170～200 | 空気中目安 | 寿命・荷重依存、信頼度B |
| 熱伝導率 | W/(m・K) | 0.20 | 0.18～0.24 | 23℃ | 信頼度B |
| 体積抵抗率 | Ω・cm | 1×10¹⁶ | 10¹⁵～10¹⁷ | 23℃、乾燥 | 吸湿で低下 |
| 絶縁破壊強さ | kV/mm | 20 | 16～25 | 厚さ依存 | 信頼度B |
| 比誘電率・1kHz | 無次元 | 3.5 | 3.4～3.7 | 23℃、乾燥 | 信頼度B |
| 誘電正接・1kHz | 無次元 | 0.001 | 0.001～0.004 | 23℃、乾燥 | 信頼度B |
| 限界酸素指数 | % | 34 | 33～37 | ISO 4589 | 厚さ・色依存 |
| UL 94 | 等級 | V-0例あり | グレード依存 | 厚さ要確認 | Yellow Card確認 |
標準材と強化材の比較
| 項目 | 単位 | 非強化 | GF20% | GF30% |
|---|---|---|---|---|
| 密度 | g/cm³ | 1.37 | 1.50～1.53 | 1.58～1.62 |
| 引張強さ | MPa | 80～95 | 120～140 | 135～160 |
| 引張弾性率 | GPa | 2.4～2.8 | 5.5～7.0 | 7.0～9.0 |
| 曲げ弾性率 | GPa | 2.4～2.8 | 5.5～7.5 | 7.5～10 |
| 成形収縮率MD | % | 0.5～0.7 | 0.2～0.4 | 0.1～0.3 |
強化材の値を標準材の比較用代表値に混在させてはならない。CF強化材は繊維種類、含有率、配向、導電設計により幅が大きく、個別資料を確認する。
耐薬品性
| 薬品 | 濃度 | 温度 | 接触 | 評価 | 主な劣化 | 備考 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 水 | 純水 | 23℃ | 長期 | ◎ | 吸水 | 寸法・電気特性確認 |
| 温水・蒸気 | 純水 | 80～134℃ | 長期・反復 | ○ | 吸水、クリープ | 滅菌回数、荷重確認 |
| 塩酸 | 10% | 23℃ | 浸漬 | ◎ | 小さい | 高温濃厚液は再評価 |
| 硫酸 | 10% | 23℃ | 浸漬 | ○ | 変色、吸収 | 濃硫酸は× |
| 硝酸 | 希薄 | 23℃ | 短時間 | △ | 酸化、脆化 | 濃硝酸は× |
| NaOH・KOH | 10% | 23℃ | 浸漬 | ◎ | 小さい | 高温高濃度は確認 |
| エタノール | 99% | 23℃ | 浸漬 | ○ | ESC可能性 | 応力下試験 |
| IPA | 99% | 23℃ | 短時間 | ○ | 応力割れ | 残留応力部で確認 |
| グリセリン | 100% | 23～80℃ | 長期 | ◎ | 吸収 | 高温寸法確認 |
| MMB | 100% | 23℃ | 接触 | △ | 膨潤、ESC | 実液試験 |
| ヘキサン | 100% | 23℃ | 浸漬 | ◎ | 添加剤抽出 | 長期確認 |
| トルエン・キシレン | 100% | 23℃ | 浸漬 | △ | 膨潤、ESC | 高温で悪化 |
| アセトン・MEK | 100% | 23℃ | 短時間 | × | 軟化、膨潤、溶解 | 不適 |
| 酢酸エチル | 100% | 23℃ | 接触 | × | 膨潤、ESC | 不適 |
| THF | 100% | 23℃ | 接触 | × | 溶解 | 良溶媒となり得る |
| ジクロロメタン | 100% | 23℃ | 接触 | × | 膨潤、溶解 | 不適 |
| NMP・DMF・DMAc | 100% | 23℃ | 接触 | × | 溶解 | 膜形成溶媒 |
| 鉱物油 | 100% | 23～100℃ | 長期 | ◎ | 抽出、熱老化 | 油種確認 |
| ガソリン | 市販相当 | 23℃ | 浸漬 | ○ | 膨潤、ESC | アルコール混合で再評価 |
| EG冷却液 | 50% | 80～120℃ | 長期 | ○ | 吸水、クリープ | 圧力・劣化液確認 |
| 次亜塩素酸Na | 200～1000ppm | 23℃ | 反復 | △ | 酸化、変色 | pH・温度・時間確認 |
| 塩水・海水 | 3.5%相当 | 23～80℃ | 長期 | ◎ | 吸水 | 金属インサート腐食注意 |
SP値（溶解度パラメータ）
PESUのHildebrand SP値は文献・推算法により幅があり、代表的には約22～26 MPa1/2である。比較用目安として24 MPa1/2を用いることができるが、単一値で耐薬品性を断定してはならない。
溶解性の目安
| SP値差 | 目安 | 判定 |
|---|---|---|
| 0～2 | 膨潤・軟化・溶解しやすい | × |
| 2～5 | 条件により膨潤、ESC | △ |
| 5～8 | 短時間では比較的安定 | ○ |
| 8以上 | 溶解・膨潤しにくい傾向 | ◎ |
SP値から見た耐溶剤性
| 溶剤 | SP値 MPa1/2 | 差 | 評価 | 解釈 |
|---|---|---|---|---|
| n-ヘキサン | 14.9 | 9.1 | ◎ | 溶解性低い |
| トルエン | 18.2 | 5.8 | ○ | ESCは別途注意 |
| IPA | 23.5 | 0.5 | △ | SP差のみでは過大評価 |
| アセトン | 19.9 | 4.1 | × | 膨潤・軟化しやすい |
| THF | 18.5 | 5.5 | × | 良溶媒となり得る |
| DMF | 24.8 | 0.8 | × | 代表的溶解溶媒 |
| DMAc | 22.8 | 1.2 | × | 代表的溶解溶媒 |
| NMP | 23.1 | 0.9 | × | 膜形成溶媒 |
| 水 | 47.9 | 23.9 | ◎ | 溶解しないが吸水する |
SP値差は一要素にすぎない。Hansen三成分、分子サイズ、温度、自由体積、酸化性、反応性、残留応力、添加剤抽出および時間を併せて評価する。
環境応力割れ・設計上の注意
- ケトン、エステル、塩素系溶剤、芳香族溶剤、グリコールエーテル、一部洗浄剤でESCが生じる場合がある。
- 過大保圧、低金型温度、急冷、切削傷、圧入、ねじ締結、インサート周辺で残留応力が増える。
- 薬品接触部は十分なR、均一肉厚、低応力設計、必要に応じた180～210℃程度のアニールを検討する。
- 短時間引張強さを長期設計許容応力としてそのまま使用しない。温度、湿度、時間を含むクリープデータを用いる。
品質・成形不良
| 不良 | 主因 | 現象 | 対策 |
|---|---|---|---|
| シルバー | 吸湿、揮発分、乾燥不足 | 銀条、気泡 | 130～150℃で十分乾燥し、再吸湿を防ぐ。 |
| ガス焼け | 過熱、滞留、ベント不足 | 焦げ、黒化 | ベント、速度、温度、滞留時間を見直す。 |
| 黒点・変色 | 酸化、炭化、異物 | 黄変、褐変、黒点 | 清掃、パージ、温度管理、装置容量適正化。 |
| ウェルド | 高粘度、温度不足、ベント不足 | 外観線、強度低下 | 樹脂・金型温度、ベント、ゲート位置を最適化。 |
| 反り | 不均一冷却、GF配向、肉厚差 | 平面度不良 | 肉厚、冷却、ゲート、繊維配向を見直す。 |
| 離型割れ | 抜き勾配不足、過大保圧、残留応力 | 白化、亀裂 | 抜き勾配、エジェクタ、保圧、金型表面を改善。 |
| 繊維浮き | GF・CF、金型低温 | 表面粗れ | 金型温度、速度、ゲート、表面転写を調整。 |
注意点・劣化・故障モード
| 現象 | 原因 | 条件 | 影響 | 予防 | 確認試験 |
|---|---|---|---|---|---|
| 熱酸化 | 高温、酸素 | 長期高温 | 黄変、脆化 | 温度低減、滞留防止 | 熱老化 |
| 吸湿 | 極性基 | 高湿、水中 | 寸法・誘電変化 | 乾燥、調湿管理 | 吸水・寸法測定 |
| 膨潤・溶解 | 極性溶剤 | 高温、長時間 | 軟化、質量増加 | 溶剤変更、接触短縮 | 実薬品浸漬 |
| ESC | 残留応力＋溶剤 | 締結、圧入、洗浄 | クレーズ、破断 | アニール、R設計 | 定ひずみESC |
| クリープ | 長期荷重 | 高温、薄肉 | 変形、締結力低下 | 応力低減、GF強化 | クリープ試験 |
| UV劣化 | 紫外線、酸素 | 屋外 | 黄変、表面劣化 | 耐候グレード、塗装 | キセノン試験 |
| アウトガス | 水分、残留溶媒 | 真空、高温 | 曇り、汚染 | 乾燥、真空ベーク | TML/CVCM、GC-MS |
| 滅菌劣化 | 蒸気、薬液、放射線 | 反復、高線量 | 黄変、脆化 | 医療グレード選定 | 反復滅菌・溶出 |
推奨確認試験
- 実薬品浸漬試験
- 応力負荷下ESC試験
- 85℃・85%RH等の高温高湿試験
- 熱老化、熱水、蒸気滅菌試験
- クリープ、疲労、摩耗、ヒートサイクル試験
- 寸法、吸水、電気絶縁、接着、溶着、アウトガス、溶出試験
- 実成形品での耐久試験
難燃性・法規制
| 項目 | 一般的位置付け | 確認事項 |
|---|---|---|
| UL 94 | V-0認定グレードあり | グレード、色、厚さ、製造拠点のYellow Card |
| LOI | 約33～37% | 規格、厚さ、添加剤 |
| RoHS・REACH・SVHC | 対応可能グレードあり | 最新証明書、顔料、添加剤、不純物 |
| PFAS関連 | PESU骨格はフッ素を必須としない | PTFE摺動材、加工助剤、離型剤を個別確認 |
| 食品接触 | FDA、EU、日本PL対応グレードあり | 食品種、温度、時間、色、移行試験 |
| 医療 | USP Class VI、ISO 10993評価品が存在 | グレード、滅菌法、接触部位、ロット |
| 飲料水 | NSF等認定グレードあり | 温度、色、厚さ、製造拠点 |
| ハロゲンフリー | 骨格は塩素・臭素を必須としない | 添加剤、顔料、残留物を確認 |
規制適合は材料名ではなく、個別グレード、色、添加剤、製造拠点、用途、温度および接触条件に対して確認する。
製法
ジハロゲン化ジフェニルスルホンとビスフェノール類を求核置換重縮合する。
実用材料では、重合後に安定剤、可塑剤、架橋剤、充填材、ガラス繊維、炭素繊維、難燃剤、顔料などを配合して、用途別の物性に調整する。
| 工程 | 内容 | 備考 |
|---|---|---|
| 基本反応 | ジハロゲン化ジフェニルスルホンとビスフェノール類を求核置換重縮合する。基本反応：Ar−Cl + HO−Ar−OH → Ar−O−Ar−SO2−Ar | 代表的な合成・製造経路である |
| 改質・共重合 | 柔軟性、耐熱性、耐薬品性、透明性を調整する | 用途別グレード |
| コンパウンド | 充填材、安定剤、難燃剤、着色剤を配合する | 成形材料 |
| 成形・硬化 | 熱可塑成形、加硫、架橋、注型、含浸、硬化を行う | 最終製品 |
PESUは一般に、活性化芳香族ハロゲン化物と芳香族ジオールの求核芳香族置換重合で製造される。ジオールをアルカリ金属炭酸塩等でフェノキシド化し、極性非プロトン性溶媒中、高温・脱水条件で重合する。
重合後は塩、副生成物、残留モノマー、溶媒を除去し、沈殿、洗浄、乾燥を行う。成形材料は必要に応じて熱安定剤、着色剤、離型剤、GF、CF、PTFE、黒鉛、導電材等を混練してペレット化する。膜、塗料、接着剤、複合材料改質用途では粉末または微粉末として供給される。
詳細な利用用途
| 分野 | 用途 | 採用理由 | 注意点 |
|---|---|---|---|
| 自動車 | センサー、コネクタ、熱水・油系部品 | 耐熱、寸法安定、絶縁 | 燃料、冷却液、振動、クリープ |
| 電気・電子 | リレー、バーンインソケット、ICトレー | 高Tg、難燃、低クリープ | 吸湿、リフロー、UL認証 |
| 機械 | ポンプ、バルブ、精密治具 | 高温剛性、熱水耐性 | 摩耗、薬液、圧力 |
| 医療 | 手術器具、歯科器具、滅菌トレー | 透明、耐蒸気、寸法安定 | 認証、滅菌回数、溶出 |
| 膜・分離 | 中空糸、平膜、透析、水処理、食品分離 | 溶液加工、耐熱、強度 | 残留溶媒、酸化剤洗浄 |
| 食品機械 | 調理器具、給湯、コーヒー機器 | 熱水、蒸気、寸法安定 | 食品接触、洗浄剤、臭気 |
| 航空宇宙 | 内装、複合材料改質、接着剤 | 難燃、低発煙、耐熱 | FST、アウトガス |
| 塗料・接着剤 | 耐熱塗料、絶縁塗料、エポキシ強靭化 | 高Tg、靭性、密着性 | 溶媒、乾燥、相分離 |
用途別選定
| 用途 | 適性 | 理由 | 注意点 |
|---|---|---|---|
| ギア・軸受・ブッシュ | ○ | 高温剛性、摺動改質可能 | PV値、摩耗、相手材 |
| ポンプ・バルブ | ○ | 熱水、油、希酸・アルカリ | 実液、圧力、ESC |
| シール・Oリング | × | 剛性樹脂で弾性シールに不向き | バックアップリングは検討可能 |
| チューブ・配管 | △ | 押出グレードで可能 | 圧力、接続、クリープ |
| フィルム・シート | ◎ | 耐熱、絶縁、透明 | 残留応力、吸湿 |
| コネクタ・ソケット | ◎ | 高耐熱、難燃、低クリープ | 吸湿、リフロー、UL |
| 透明カバー | ○ | 耐熱透明性 | 琥珀色、UV、溶剤割れ |
| 自動車外装 | △ | 耐熱性 | 耐候、衝撃、コスト |
| 医療・滅菌 | ◎ | 耐熱水、耐蒸気、透明 | 認証、滅菌回数、薬液 |
| 半導体・真空 | ○ | 耐熱、絶縁、寸法安定 | 高純度、アウトガス、吸湿 |
| 塗料・接着剤・複合材 | ◎ | 粉末・溶液グレードが利用可能 | 溶媒、残留溶媒、相溶性 |
評価は材料群としての一般的傾向である。実使用では、グレード、荷重、温度、薬品、湿度、寿命、法規制、形状および成形条件を確認する。
比較用評価スコア
| 項目 | 5段階 | 理由 |
|---|---|---|
| 引張強度 | 4 | 非強化で約80～95MPa |
| 剛性 | 4 | 非強化約2.6GPa、強化材で向上 |
| 衝撃強度 | 4 | 非晶性樹脂として良好 |
| 耐熱性 | 5 | Tg約225℃、HDT約200℃以上 |
| 耐薬品性 | 3 | 水・酸・アルカリ・油に良好、極性溶剤に弱い |
| 耐候性 | 2 | 黄変対策が必要 |
| 耐加水分解性 | 5 | 熱水・蒸気に強い |
| 寸法安定性 | 4 | 低収縮・低クリープ、吸湿は考慮 |
| 電気絶縁性 | 5 | 高温でも良好 |
| 難燃性 | 5 | 本質的難燃性、V-0認定品あり |
| 成形加工性 | 3 | 射出・押出可能だが高温・乾燥必要 |
| 価格優位性 | 2 | 高価格 |
関連材料との比較
| 比較材料 | 特徴 | PESUとの違い | 選定目安 |
|---|---|---|---|
| ポリスルホン（PSU） | 透明、耐熱水、寸法安定 | PESUの方が一般にTg・HDTが高い | 高耐熱はPESU、加工性・価格はPSU |
| ポリエーテルイミド（PEI） | 高耐熱、難燃、透明、剛性 | PESUは膜・熱水、PEIは構造・低発煙で強い | 蒸気・膜はPESU、構造部品はPEI |
| ポリフェニレンサルファイド（PPS） | 結晶性、低吸水、耐薬品 | PESUは透明・靭性・熱水、PPSは有機溶剤・低吸水 | 薬品はPPS、透明・蒸気はPESU |
| PEEK | 極めて高い耐熱、耐薬品、耐疲労 | PEEKの方が極限性能と価格が高い | 極限環境はPEEK、透明・膜・費用はPESU |
| ポリアミドイミド（PAI） | 高温強度、耐摩耗、耐クリープ | PAIは高温機械特性、PESUは溶融成形・透明 | 高温摺動はPAI、量産・蒸気はPESU |
| ポリアリレート（PAR） | 透明、耐候、耐熱 | PESUは熱水・難燃、PARは外観・耐候 | 蒸気はPESU、外観・耐候はPAR |
| ポリフェニルスルホン（PPSU） | 高衝撃、反復蒸気滅菌 | PESUは剛性・耐熱、PPSUは靭性 | 高剛性はPESU、落下・反復滅菌はPPSU |
代表的なメーカー
| メーカー | 代表ブランド | 概要 |
|---|---|---|
| 住友化学株式会社 | SUMIKAEXCEL™ PES | 非強化、GF強化、粉末、微粉末、末端基変性、膜・塗料・複合材料用途を展開する。 |
| BASF SE | Ultrason® E | 射出、押出、強化、膜、食品、医療、電気電子用途向けPESUを展開する。 |
| Syensqo | Veradel® PESU | 標準、GF強化、食品接触、飲料水、膜、複合材料用途を展開する。 |
ブランド、製造拠点、認証、供給地域は変更される場合がある。採用時は最新の技術資料、SDS、規制証明書、UL認定および供給状況を確認する。
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本ページの数値は、非強化・無充填・標準グレードを中心とした代表値または代表範囲である。実使用では、メーカー、グレード、分子量、強化材、色、乾燥状態、温度、湿度、薬品濃度、接触時間、荷重、応力、試験片形状、成形条件、滅菌条件および法規制適合性を確認し、実部品で評価する必要がある。