ポリケトン

2026.05.22
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概要

項目内容
材料名ポリケトン
略記号PK
IUPACPoly(1-oxoethylene)系の交互共重合体として表される。実用材料はエチレン、一酸化炭素および少量のプロピレンからなる脂肪族ポリケトンが中心である。
英語名Polyketone / Aliphatic Polyketone
日本語名・別名ポリケトン、脂肪族ポリケトン、PK樹脂
分類脂肪族ポリケトン、結晶性熱可塑性樹脂
プラスチック分類エンジニアリング・プラスチック
化学式または代表構造[-CH2-CH2-CO-]x[-CH2-CH(CH3)-CO-]y
CAS No.一般化困難。共重合組成および登録形態により異なるため、個別グレードのSDSを確認する。
構造・主成分一酸化炭素とエチレンを主成分とし、結晶化挙動や加工性を調整する目的でプロピレンを共重合した交互共重合体が代表的である。主鎖中にカルボニル基を規則的に含む。
主な用途ギア、軸受、ローラー、燃料系部品、流体機器、給水部品、電気・電子部品、フィルム、チューブ、モノフィラメント、医療・食品接触部品など

ポリケトン（PK）は、一酸化炭素とエチレンまたはエチレン／プロピレンを規則的に共重合した結晶性のエンジニアリングプラスチックである。主鎖にカルボニル基を高密度で含むため分子間力が比較的大きく、結晶構造も緻密になりやすい。この構造により、耐衝撃性、耐摩耗性、耐燃料性、ガスバリア性および耐薬品性のバランスに優れる。

未強化の標準グレードは、一般に引張降伏応力が約60MPa、弾性率が約1.5～1.7GPa、融点が約195～235℃の範囲にあり、代表的な高融点系では約220℃である。POM、PA、PBTと競合する機械部品材料であるが、PAより吸湿の影響が小さく、POMより耐衝撃性や耐摩耗性で有利になる場合がある。一方、強酸、強酸化剤、高温アルカリ、長時間の熱水、成形時の熱履歴などには注意が必要である。

材料選定では、未強化、GF強化、摺動、難燃、耐候、食品接触、飲料水、医療用途などのグレードを明確に区別する必要がある。実使用では、グレード、温度、濃度、荷重、残留応力、湿度、使用時間、成形条件および規制証明書を確認することが重要である。

特徴

項目内容
長所高い耐衝撃性、耐摩耗性、耐疲労性、耐燃料性、ガスバリア性を持つ。結晶化が比較的速く、射出成形サイクルを短縮しやすい。PAより吸湿寸法変化が小さい場合が多い。
短所高温下の長期物性、強酸・強酸化剤への耐性、材料の供給選択肢、成形時の温度窓に注意が必要である。未強化材の剛性はPOMやGF強化PBTほど高くない。
外観自然色は乳白色から淡色の不透明材が一般的である。顔料、GF、無機フィラー、摺動材の添加により外観は変化する。
耐熱性代表融点は約220℃であるが、HDTは荷重条件と強化材の有無で大きく異なる。未強化材のHDT/Aは約90～105℃が目安であり、GF強化で上昇する。
耐薬品性油、燃料、炭化水素、塩類、弱酸・弱アルカリに一般に良好である。高温熱水、強酸、強酸化剤、高濃度アルカリは実測確認が必要である。
加工性射出成形および押出成形に適する。結晶化が速く、成形収縮と反り、滞留熱劣化、乾燥状態を管理する。
分類上の注意芳香族ポリケトンやPEEK、PEKKなどのポリアリールエーテルケトンとは別系統である。本ページは主として脂肪族ポリケトンを扱う。

構造式

ポリケトン（PK）の代表構造式

代表的な構造単位

代表的な市販脂肪族ポリケトンは、エチレン由来単位と一酸化炭素由来のカルボニル単位が交互に並ぶ構造を主とし、加工性、融点および結晶化挙動を調整する目的でプロピレン由来単位を含む。

構成要素役割・特徴
一酸化炭素主鎖中のカルボニル基を形成し、極性、分子間力、ガスバリア性および結晶性に寄与する。
エチレン主骨格を形成し、機械強度、靱性および耐薬品性の基礎となる。
プロピレンメチル側鎖を導入し、融点、結晶化速度、流動性および加工温度窓を調整する。
変性・複合化GF、無機フィラー、摺動材、耐候安定剤、熱安定剤、難燃剤、顔料などにより用途別に改質される。

種類・代表グレード

種類・グレード区分主成分または特徴長所短所主な用途
非強化・標準無充填の一般射出・押出グレード靱性、耐摩耗性、耐燃料性、成形性のバランス剛性とHDTは強化材より低いギア、ローラー、流体部品、一般機械部品
高流動低粘度化した射出成形用薄肉、複雑形状、短サイクル衝撃・溶融強度が低下する場合がある薄肉筐体、精密機構部品
高粘度・押出高分子量、高溶融強度押出安定性、チューブ・モノフィラメント適性射出流動性は低いチューブ、パイプ、フィルム、モノフィラメント
耐熱・熱安定熱安定剤、融点調整高温保持性、長期熱老化性を改善色調、コスト、加工窓に注意自動車エンジン周辺、電装部品
耐衝撃・低温共重合比や改質材を最適化低温靱性、スナップフィット性剛性、耐熱性が低下する場合がある自動車部品、玩具、クリップ
GF強化GF15～50質量%程度の代表例剛性、強度、HDT、寸法安定性を向上衝撃、表面外観、異方性、繊維浮きに注意構造部品、コネクタ、ポンプ部品
無機フィラー充填鉱物フィラーなど収縮、反り、寸法安定性、表面性を調整靱性低下、比重増加精密筐体、寸法安定部品
摺動・低摩擦PTFE、シリコーン、固体潤滑材など摩擦、摩耗、鳴き音を低減接着性、強度、成形外観が変化ギア、軸受、ブッシュ、ローラー
導電・帯電防止導電性カーボン等を配合静電気対策、電気抵抗を制御靱性・外観・絶縁性は低下電子部品搬送、帯電防止部品
耐候UV安定剤、顔料を配合屋外耐候性を改善無安定材よりコストが上がる屋外機構部品、水回り部品
食品・飲料水規制適合設計の個別グレード食品接触、水道用途に選択肢認証はグレード・色・用途条件ごとに確認浄水器、水道部品、食品機械
医療用途生体適合性評価を取得した個別グレード医療機器部品への適用可能性滅菌方法、溶出、変更管理の確認が必要医療機器部品、流体部品

成形加工

加工方法適性理由主な注意点
射出成形◎流動グレードが多く、結晶化が速い。収縮、反り、滞留、金型温度を管理する。
押出成形◎高粘度グレードでチューブ、線材、シートに対応する。溶融強度、ダイス温度、乾燥を管理する。
ブロー成形○高溶融強度グレードで可能である。グレード限定、肉厚均一性を確認する。
インフレーション成形△フィルム用途は可能だが専用設計が必要である。バブル安定性、結晶化、共押出接着性を確認する。
Tダイフィルム成形○バリアフィルムやブレンド用途に適用例がある。ネックイン、延伸、層間接着を確認する。
真空・圧空成形△シート調製と温度窓が確保できれば可能である。急速結晶化、加熱均一性に注意する。
圧縮成形○試験片、厚肉材、複合材で適用可能である。結晶化、冷却、ボイドを管理する。
回転成形△一般的ではなく、粉末化と熱安定性が課題である。専用グレードと実機評価が必要である。
発泡成形△化学・物理発泡の検討余地がある。セル安定性と結晶化速度を確認する。
3Dプリント△フィラメント化は可能だが一般流通は限定的である。反り、層間接着、乾燥、ノズル温度を最適化する。
切削加工○板・丸棒が入手できる場合は加工可能である。発熱、バリ、残留応力、寸法戻りに注意する。
溶着○熱板、超音波、振動、レーザー溶着を検討できる。結晶化度、着色、リブ形状、溶着条件を確認する。
接着△表面処理と適切な接着剤で可能である。未処理では接着強度が不足する場合がある。
塗装・印刷△前処理、プライマーで改善可能である。脱脂、コロナ・プラズマ処理、密着試験を行う。
めっき・蒸着△表面改質後に適用可能性がある。専用前処理と熱サイクル評価が必要である。
レーザーマーキング○添加剤または顔料設計でコントラストを得られる。波長、色、熱影響を確認する。
インサート成形○金属一体化が可能である。収縮応力、金属予熱、肉厚、角部Rに注意する。
代表的な成形条件
項目単位一般的な目安注意点
予備乾燥－推奨吸湿量はPAより低い場合が多いが、外観・加水分解・ガス対策として乾燥する。
乾燥温度℃80～100メーカー推奨を優先する。高温長時間乾燥による酸化変色に注意する。
乾燥時間h3～6包装開封時間、再生材、乾燥機能力で調整する。
許容含水率%グレード依存比較用の一律値は一般化困難であり、TDSを確認する。
シリンダー温度℃220～260低融点系と高融点系で異なる。過熱と長時間滞留を避ける。
ノズル温度℃220～255糸引き、冷却固化、局所過熱を確認する。
樹脂温度℃230～260実測樹脂温度を管理し、分解臭・変色があれば低減する。
金型温度℃60～100結晶化、寸法、表面、ウェルド強度に影響する。
射出圧力MPa60～140製品形状、ゲート、流動長で調整する。
保圧MPa30～90過大保圧は残留応力、バリ、インサート割れを招く。
背圧MPa2～10混練性と樹脂温度上昇のバランスを取る。
スクリュー回転数rpm50～150せん断発熱、計量安定性、繊維破損を確認する。
成形収縮率・流動方向%1.2～1.8未強化材の代表範囲。肉厚、保圧、金型温度で変動する。
成形収縮率・流動直角方向%1.3～1.9GF強化材は値が小さくなる一方、異方性が増す。
推奨肉厚mm0.8～4.0流動グレード、製品強度、ヒケ、冷却時間で調整する。
アニール－条件により実施寸法安定化や残留応力低減が必要な精密部品で検討する。

代表的な物性値又は機械的性質

以下は非強化・無充填の標準的な脂肪族ポリケトンを中心とした代表値または代表範囲である。特定メーカーの単一グレード値ではない。数値はグレード、試験規格、試験片厚さ、乾燥状態、結晶化度、温度および含水状態により変動する。

非強化・標準グレード
項目単位代表値代表範囲試験規格・条件材料状態備考・信頼度
密度g/cm³1.241.23～1.25ISO 1183、23℃成形直後A～B。無充填材。
比重－1.241.23～1.2523℃成形直後B。密度と実質同等の代表値。
吸水率・24時間%0.40.2～0.6ISO 62相当、23℃水中絶乾基準C。グレード・試験片厚さ依存。
飽和吸水率%2.22.0～2.4ISO 62、23℃水中吸湿平衡A～B。PAより低い場合が多い。
引張強さ・降伏MPa6055～65ISO 527、23℃成形直後A。代表的公開値。
引張強さ・破断MPaデータなしグレード依存ISO 527不明降伏後に大伸びするため一般化困難。
引張弾性率GPa1.61.5～1.8ISO 527、23℃成形直後A～B。
引張降伏伸び%2520～30ISO 527、23℃成形直後A～B。大きな弾塑性変形が特徴。
引張破断伸び%100>100ISO 527、23℃成形直後A。グレードにより破断せず。
曲げ強さMPa6055～75ISO 178、23℃成形直後B～C。
曲げ弾性率GPa1.61.5～1.8ISO 178、23℃成形直後A～B。
シャルピー衝撃強さ・ノッチ付きkJ/m²108～15ISO 179-1/1eA、23℃成形直後A～B。
シャルピー衝撃強さ・ノッチなしkJ/m²NB破壊せずの場合ありISO 179-1/1eU、23℃成形直後A。数値化しない。
HDT・0.45MPa℃180160～200ISO 75成形直後C。結晶化度と測定条件依存。
HDT・1.80MPa℃10090～105ISO 75成形直後A～B。
融点℃220195～235ISO 11357、DSC成形直後A。共重合比により変動。
ガラス転移温度℃155～20DSCまたはDMA乾燥状態C。測定法依存。
連続使用温度℃10080～120一般的目安不明C。UL RTIまたはメーカー寿命データを優先。
熱伝導率W/(m・K)0.250.20～0.3023℃付近成形直後C。フィラーで大きく変化。
線膨張係数10⁻⁵/K87～10流動方向、23～80℃目安成形直後C。異方性に注意。
体積抵抗率Ω・cm10¹⁴10¹³～10¹⁵IEC 62631相当、乾燥成形直後B～C。吸湿で低下する。
表面抵抗率Ω10¹³10¹²～10¹⁴IEC 62631相当、乾燥成形直後A～B。吸湿平衡では低下。
UL 94燃焼性－HBグレード依存1.6mm代表例成形直後A。難燃グレードは個別認証を確認。
GF強化グレードの代表比較
項目単位未強化GF15～20%GF30%備考
密度g/cm³1.241.35～1.421.45～1.52ガラス含有率で増加する。
引張強さ・降伏または破断MPa55～6585～115110～150繊維配向、ウェルドで変動する。
引張弾性率GPa1.5～1.84.5～7.07.0～10.0GF含有率と繊維長に依存する。
HDT・1.80MPa℃90～105170～205190～215結晶化度、試験片厚さで変動する。
成形収縮率・流動方向%1.2～1.80.4～0.90.2～0.7直角方向との差による反りに注意する。
比較用評価スコア
評価項目スコア評価理由
引張強度4未強化材で約60MPa、GF強化で大幅に向上する。
剛性3未強化材は中程度であり、剛性重視ではGF強化を用いる。
衝撃強度5広い温度範囲で高靱性を示す代表的特長である。
耐熱性3融点は高いが未強化材の高荷重HDTは約100℃である。
低温特性4低温衝撃グレードを含め、靱性保持に優れる場合が多い。
耐薬品性4油、燃料、炭化水素、塩類に良好である。
耐候性2無安定自然色材は屋外長期使用に注意し、耐候グレードを選ぶ。
耐加水分解性4PAや一般ポリエステルより有利な場合があるが、高温熱水は確認が必要である。
寸法安定性3PAより吸湿影響が小さいが、結晶性樹脂として収縮は大きい。
低吸水性3POMやPBTより高い場合があるが、PAより低い場合が多い。
摺動性5耐摩耗性と低騒音性に優れる。
電気絶縁性3乾燥時は良好であるが吸湿で抵抗が低下する。
難燃性2未難燃材は一般にHBであり、難燃用途は認証グレードが必要である。
透明性1結晶性で一般に不透明である。
成形加工性4結晶化が速く射出・押出に適するが、収縮と熱履歴管理が必要である。
リサイクル性3熱可塑性で再溶融可能だが、熱履歴と異材混入に注意する。
価格優位性3中価格帯のエンプラとして扱われるが、地域・数量・グレードで変動する。
難燃性・法規制・環境性
項目一般的な位置付け注意点
UL 94未難燃材はHBの代表例がある。V-0等の個別グレードも存在する。等級はグレード、色、試験片厚さ、製造拠点ごとにUL認証を確認する。
RoHS・REACH対応可能な市販グレードが存在する。SVHC、顔料、難燃剤、添加剤を含む最新版証明書を確認する。
食品接触FDA、EU 10/2011等への適合グレードが存在する。接触食品、温度、時間、繰返し使用、色、添加剤の条件を確認する。
日本の食品衛生法ポジティブリスト対応可否を個別確認する。材料名だけで適合を断定せず、国内代理店・メーカー証明書を確認する。
飲料水NSF 61、WRAS、KTW等の認証グレードが存在する。認証範囲、最高使用温度、色、接触面積比を確認する。
医療USP Class VI、ISO 10993評価グレードが存在する。医療機器承認、滅菌、溶出、変更管理は完成品メーカーの責任で確認する。
PFAS関連PK主鎖自体はフッ素を含まない。摺動グレードにPTFE等を含む場合があるため、配合を確認する。
リサイクル熱可塑性でマテリアルリサイクル可能である。加水分解、酸化、分子量低下、GF短繊維化、異材混入を管理する。
生分解性一般に生分解性プラスチックとして扱わない。COを原料に含むことと、生分解性・バイオベース性は別概念である。

耐薬品性

以下は非強化・無応力、室温付近、短時間から中時間接触を想定した一般的な目安である。薬品濃度、温度、浸漬時間、成形残留応力、添加剤、結晶化度により結果は変化する。高温・長時間・応力下では実薬品試験を行う。

分類薬品名濃度温度接触条件評価主な劣化形態備考
水水－23℃浸漬◎吸水、わずかな寸法変化一般に良好。
温水温水－60～80℃長時間○吸水、物性低下用途寿命で確認する。
熱水・蒸気熱水・水蒸気－100℃以上長時間△加水分解、変形耐熱水グレードを検討する。
無機酸塩酸10%以下23℃浸漬○長期で強度低下濃度・温度上昇で悪化。
無機酸硫酸10%以下23℃浸漬△化学劣化、変色濃硫酸は不適。
無機酸硝酸希薄23℃短時間△酸化、脆化強酸化性のため実測必須。
有機酸酢酸10%以下23℃浸漬○吸収、長期劣化高温・氷酢酸は注意。
強アルカリ水酸化ナトリウム10%以下23℃浸漬○高温で化学劣化濃厚・高温は△。
弱アルカリアンモニア水10%以下23℃浸漬◎影響小応力下は確認する。
低級アルコールメタノール100%23℃浸漬○吸収、膨潤長期・高温は確認。
低級アルコールエタノール100%23℃浸漬◎影響小添加剤抽出を確認。
低級アルコールIPA100%23℃浸漬◎影響小応力下洗浄は確認。
多価アルコールグリセリン100%23℃浸漬◎影響小高温で確認。
高級・エーテルアルコールMMB100%23℃浸漬○膨潤、添加剤抽出長時間は寸法測定。
ケトンアセトン100%23℃短時間○膨潤、表面変化長期浸漬・応力下は△。
ケトンMEK100%23℃短時間△膨潤、軟化実薬品試験推奨。
エステル酢酸エチル100%23℃短時間△膨潤、軟化応力割れを確認。
エーテルTHF100%23℃短時間×著しい膨潤、溶解傾向原則不適。
芳香族炭化水素トルエン100%23℃浸漬◎影響小高温は確認。
脂肪族炭化水素n-ヘキサン100%23℃浸漬◎影響小燃料系で有利。
ハロゲン化炭化水素ジクロロメタン100%23℃短時間△膨潤、軟化長時間は不適の可能性。
燃料ガソリン市販燃料23℃浸漬◎わずかな膨潤アルコール混合燃料は個別確認。
燃料軽油市販燃料23℃浸漬◎影響小高温燃料で確認。
油鉱物油・潤滑油－23～100℃長時間◎添加剤抽出油種、温度、酸化油で確認。
作動油油圧作動油－23～80℃長時間○膨潤、添加剤影響エステル系は個別確認。
ブレーキ液グリコール系－23～100℃長時間○吸収、寸法変化実液、温度サイクルで確認。
冷却液エチレングリコール水溶液50%80～120℃長時間○熱水劣化酸化劣化した液を含め評価。
酸化剤過酸化水素水3%以下23℃短時間○酸化、変色高濃度・高温は△～×。
次亜塩素酸塩次亜塩素酸ナトリウム0.1%以下23℃短時間△酸化、脆化有効塩素、pH、時間を管理。
塩水塩化ナトリウム水溶液3.5%23℃浸漬◎影響小金属インサート腐食に注意。
食品油植物油－23～100℃接触◎添加剤抽出食品接触適合グレードを使用。
洗浄剤中性洗剤使用濃度23～60℃反復洗浄○界面活性剤吸収、応力割れ実洗浄サイクルで確認。
SP値（溶解度パラメータ）

脂肪族ポリケトンのHildebrand SP値は、文献・推算法・共重合組成により差があり、代表的な目安として約22～24MPa1/2とされることがある。ただし、PKは高結晶性でカルボニル基を含み、水素結合性、結晶化度、温度、分子量の影響を受けるため、単一SP値だけで耐薬品性を判断してはならない。

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
薬品名SP値
MPa1/2		PKとの差
PK=23		評価注意点
n-ヘキサン14.98.1◎SP上は離れており、実用上も良好な場合が多い。
トルエン18.24.8△SP差だけでは過小評価となり得る。実際には結晶性により良好な場合がある。
IPA23.50.5×SP差上は近いが、実際の耐性は比較的良好な場合がある。水素結合と結晶性を考慮する。
エタノール26.03.0△実際には室温で良好な場合が多い。
アセトン19.93.1△長時間、応力下、温度上昇で膨潤を確認する。
MEK19.04.0△実薬品浸漬と重量変化測定を推奨する。
酢酸エチル18.64.4△膨潤・応力割れを確認する。
THF18.54.5△実際には強い膨潤・溶解傾向を示す可能性があり、SP差だけの評価は危険である。
水47.924.9◎SP上は離れるが、吸水と高温加水分解は別途考慮する。

SP値は溶解・膨潤の初期スクリーニングには有効であるが、PKでは結晶性、カルボニル基の極性、溶剤の水素結合性、温度、応力、添加剤抽出、化学反応性が支配的となる場合がある。最終判定には重量変化、寸法変化、引張保持率、外観および応力負荷試験を用いる。

製法

ポリケトン（PK）の製造工程

原料・重合方法

代表的な脂肪族ポリケトンは、一酸化炭素、エチレンおよび必要に応じてプロピレンを、パラジウム系などの配位触媒を用いて交互共重合する。触媒系、配位子、酸、溶媒、圧力、温度および原料比率により、分子量、共重合組成、融点、結晶化速度、流動性を制御する。

代表反応は、n CO + x CH2=CH2 + y CH2=CH-CH3 → [-CH2-CH2-CO-]x[-CH2-CH(CH3)-CO-]y と概念的に表される。実際には触媒残渣、末端基、組成分布を管理し、重合後にポリマーを回収、洗浄、脱揮、乾燥する。

ペレット化・コンパウンド

回収したポリマーは、熱安定剤、酸化防止剤、潤滑剤、核剤、顔料などと溶融混練し、ストランドカットまたは水中カットでペレット化する。用途に応じてGF、無機フィラー、摺動材、導電材、難燃剤、耐候安定剤を配合する。高温滞留による変色・分解、触媒残渣、揮発分、水分、金属腐食性を管理する。

詳細な利用用途

用途分野適性代表用途選定理由・注意点
ギア◎精密ギア、減速機構耐摩耗、耐疲労、低騒音性が利点。歯面温度、PV値、潤滑条件を確認する。
軸受・ブッシュ◎無給油軸受、スライド部品摺動性に優れる。相手材、面圧、速度、温度、摩耗粉を評価する。
ローラー◎搬送ローラー、プリンタ機構耐摩耗、低騒音、耐薬品性を活用する。
ポンプ・バルブ◎インペラ、ハウジング、弁部品水、燃料、油への耐性が利点。圧力、クリープ、薬品温度を確認する。
シール・ガスケット△硬質シール、バックアップリング弾性シール用途ではエラストマーに劣る。圧縮永久変形と漏れを確認する。
チューブ・配管◎燃料ライン、流体チューブ、給水部品燃料・ガスバリア性に優れる。継手、耐圧、低温衝撃、認証を確認する。
フィルム・包装○バリア層、食品包装ガスバリア性を活用する。延伸、ヒートシール、層間接着、レトルト耐性を確認する。
電気コネクタ○コネクタ、ソケット、絶縁部品GF・難燃グレードを用いる。CTI、UL94、吸湿、リフロー温度を確認する。
電子部品筐体○機構筐体、センサ部品衝撃性と耐薬品性が利点。難燃・EMI・寸法精度を確認する。
自動車内装○機構部品、クリップ、ギア低VOCグレード、耐熱、耐候、異音を確認する。
自動車外装△機構部品、カバー耐候グレード、塗装、温度、飛石衝撃を確認する。
エンジンルーム○流体部品、ギア、クリップ熱安定・GFグレードを選び、連続温度と薬液を確認する。
燃料系部品◎燃料ライン、コネクタ、バルブ耐燃料性とバリア性が強み。E10/E20、バイオ燃料、高温燃料で確認する。
食品機械○ギア、バルブ、浄水器部品食品接触適合、洗浄剤、熱水、摩耗粉を確認する。
医療機器○流体部品、筐体、機構部品医療グレード、ISO 10993、滅菌、溶出、トレーサビリティを確認する。
半導体・真空装置△搬送・機構部品アウトガス、パーティクル、耐薬品、耐熱が要求されるため専用評価が必要である。
建築・屋外部品△水回り部品、機構部品耐候グレード、紫外線、凍結融解、認証を確認する。
接着剤・塗料×通常は構造材料として使用一般的なバインダー用途ではなく、粉末・改質用途は個別開発となる。
複合材料マトリックス○GF、CF、長繊維複合材界面接着、繊維長、成形温度、リサイクル性を確認する。
寸法精度・設計上の注意
  • 結晶性樹脂であるため、肉厚、ゲート位置、保圧、金型温度により収縮と反りが変化する。
  • GF強化材では流動方向と直角方向の異方性が増えるため、リブ、ボス、ウェルド位置を含めて解析する。
  • 短時間の引張強さを設計許容応力として直接使用せず、温度、時間、クリープ、疲労、薬品、ノッチを考慮して安全率を設定する。
  • インサート、圧入、タッピングねじでは、残留応力、角部R、締付トルク、熱膨張差を確認する。
品質・成形不良
不良材料側の要因成形条件側の要因主な対策
シルバーストリーク水分、揮発分、分解ガス乾燥不足、背圧過大、滞留乾燥確認、樹脂温度低減、滞留短縮、ベント改善。
変色・黒点熱酸化、異物、劣化再生材局所過熱、長時間停止、パージ不足温度低減、停止時パージ、デッドスポット清掃。
反り結晶化、GF配向、収縮異方性金型温度差、保圧不均一、ゲート不適肉厚均一化、ゲート再設計、金型温度均一化、充填材選定。
ウェルド強度不足急速結晶化、GF配向樹脂温度不足、ベント不足樹脂・金型温度最適化、ベント、ゲート変更。
ヒケ・ボイド結晶化収縮保圧不足、ゲート早期固化、厚肉保圧・ゲート径調整、肉厚均一化、冷却最適化。
バリ高流動グレード射出圧・保圧過大、型締不足圧力低減、型締確認、金型合わせ面補修。
繊維浮きGF含有率、繊維長低金型温度、高速せん断金型温度上昇、速度プロファイル、外観改良グレード。
注意点・劣化故障モード
劣化現象主な原因発生しやすい条件外観・性能への影響予防策推奨確認試験
熱酸化劣化酸素、高温、長時間滞留高温成形、エンジン周辺変色、分子量低下、脆化熱安定グレード、温度・滞留管理熱老化後の引張・衝撃保持率
加水分解・熱水劣化水、高温、酸・アルカリ熱水、蒸気、冷却液強度低下、寸法変化耐熱水グレード、温度低減80～120℃熱水浸漬、重量・強度測定
膨潤・溶剤劣化溶剤吸収THF、エステル、塩素系溶剤軟化、寸法増加、割れ薬品変更、肉厚・応力低減実薬品浸漬、重量・寸法変化
環境応力割れ残留応力と薬品の相乗圧入、ねじ、洗浄剤接触クラック、漏れ、破断アニール、R付与、締結応力低減定ひずみ治具によるESC試験
クリープ破壊長期荷重、高温ボルト締結、圧力部品変形、締結力低下、漏れGF強化、応力低減、金属化温度別1000h以上クリープ試験
疲労・摩耗繰返し荷重、摺動ギア、軸受、ローラー歯欠け、摩耗粉、異音摺動グレード、潤滑、PV低減実相手材での摩耗・疲労試験
紫外線劣化UV、酸素、水分屋外、窓際退色、白化、脆化耐候グレード、塗装、遮光キセノンアーク促進耐候試験
アウトガス残留揮発分、添加剤真空、高温、光学・電子用途汚染、接点不良、曇り低VOCグレード、ベーク、洗浄TML/CVCMまたはGC-MS評価
食品・薬液への溶出添加剤、低分子分高温接触、油脂、反復洗浄臭気、移行、規制不適合適合グレード、用途別証明総移行量・特定移行量試験
推奨確認試験
  • 実薬品浸漬試験：使用濃度、最高温度、予定接触時間以上で、重量、寸法、外観、引張保持率を確認する。
  • 環境応力割れ試験：実部品または定ひずみ試験片に設計応力を負荷し、洗浄剤、燃料、油、冷却液との組合せを評価する。
  • 熱老化・熱水試験：連続使用温度および上限温度で、500～2000時間を目安に物性保持率を確認する。
  • クリープ・疲労試験：実温度、実荷重、実応力比、繰返し回数で評価し、短時間物性から寿命を単純推定しない。
  • 摩耗試験：実相手材、表面粗さ、面圧、速度、潤滑、温度で摩擦係数、比摩耗量、摩耗粉を測定する。
  • 実成形・実部品耐久試験：成形収縮、反り、ウェルド、インサート応力、寸法変化を含めて最終確認する。

関連材料との比較

比較材料特徴ポリケトンとの違い
ポリアセタール（POM）高剛性、低摩擦、寸法安定性、精密成形性に優れる。PKは衝撃性、耐摩耗性、燃料・バリア用途で有利な場合がある。POMは低吸水と高剛性で有利である。
ナイロン66（PA66）強度、靱性、耐熱、耐摩耗性に優れる。PKは吸湿寸法変化と耐加水分解性で有利な場合がある。PA66-GFは高温剛性と供給選択肢で有利である。
ポリブチレンテレフタレート（PBT）低吸水、電気特性、成形性、難燃グレードが豊富である。PKは靱性、耐摩耗性、耐燃料性で有利な場合がある。PBTは電装部品とグレード選択性で有利である。
ポリフェニレンサルファイド（PPS）高耐熱、耐薬品、難燃、低吸水のスーパーエンプラである。PPSは高温耐薬品性で優れる。PKは靱性、加工温度、コスト、摺動音で有利な場合がある。
ポリカーボネート（PC）透明性、耐衝撃性、寸法安定性に優れる非晶性エンプラである。PKは耐油・耐燃料・耐摩耗性で有利である。PCは透明性と低収縮で有利である。
ポリアミド6（PA6）靱性、耐摩耗、耐油性、コストバランスに優れる。PKは吸湿寸法変化と耐加水分解性で有利な場合がある。PA6は流通性と柔軟なグレード展開で有利である。
PEEK極めて高い耐熱、耐薬品、疲労、難燃性を持つ。PEEKは性能上位だが極めて高価である。PKは中温域の機械部品を低い成形温度とコストで実現しやすい。

代表的なメーカー

メーカー代表製品・ブランド概要
Hyosung ChemicalPOKETONE脂肪族ポリケトンの主要メーカーであり、射出、押出、高流動、高粘度、GF強化、食品接触、飲料水、医療用途などのグレードを展開する。
AKRO-PLASTICAKROTEK PKポリケトンをベースとした未強化、強化、摺動、耐薬品コンパウンドを展開する。供給地域と個別グレードは確認が必要である。

メーカー、ブランド、認証、供給状況は変更される可能性がある。採用時は、最新TDS、SDS、UL認証、食品・飲料水・医療関連証明書、変更管理条件をメーカーまたは正規代理店へ確認する。

関連キーワード

エンジニアリングプラスチック、 ポリアセタール、 ナイロン66、 PBT、 PPS、 ポリカーボネート、 材料比較表、 脂肪族ポリケトン、 POKETONE、 一酸化炭素共重合体、 耐燃料性、 耐摩耗性、 ガスバリア性、 環境応力割れ、 射出成形、 押出成形、 UL 94、 食品接触材料

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