ポリエーテルスルホン (PES, Polyethersulfone) 供給と素材

ポリエーテルスルホン (PES, Polyethersulfone) 供給と素材

ポリエーテルスルホン(PES, Polyethersulfone)はポリエーテルスルホンとも呼ばれ、ポリマー(Polymer)の一種で、略称はPES(Polyethersulphone)です。1972年ICIという会社(Imperial Chemical Industries PLC)により知られており、高温エンジニアリング熱可塑性樹脂の一つです。

ポリエーテルスルホンはウルトラソンE(Ultrason E)、ビクトレックスPES(Victrex PES)などのブランドがあり、ポリマーグループの中でポリエーテルエーテルケトン(PEEK, Polyetheretherketone)と同様の特性でアモルファス物質です。PEEKは、PAEK（ポリアリールエーテルケトン）あるいは芳香族ポリエーテルケトンと呼ばれるポリマー群の1種です。

PAEKというポリマー群は、アリール基・エーテル基・ケトン基から構成されるポリマー群です。それらの官能基の組み合わせや配列により、PAEK群の中でも様々な種類の樹脂が存在し、官能基の組み合わせにより樹脂としての特性も異なります。PEEKは熱可塑性樹脂であり、スーパーエンジニアリングプラスチックに分類されます。

また、スーパーエンジニアリングプラスチックの中でも特に耐熱性や耐薬品性に優れ、非常に信頼性の高い樹脂として知られています。そのため、外観は透明と黄色を帯びた高性能 熱可塑性樹脂であり広い温度範囲で硬く、寸法安定性を持ちます。また、ポリエーテルイミド(PEI, Polyetherimide)よりやや高い耐温性と比較的高い水分吸収性を持っています。

スルホンポリマーまたはポリスルホン（PSU）は、一般的な構造単位「ジフェニルスルホン」を含む高温熱可塑性プラスチックです。 このファミリーのポリマー（標準PSU、ポリアリールスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリフェニルスルホン）は、並外れた固有の難燃性と高い透明性を特徴としています。

PESの低可燃性と低発煙性は、航空機の内装部品に関するFAA規制を満たす適合した材料です。また、高温電気用途、ベーカリーオーブンの窓、および医療部品に使用されます。 ラドン、航空機部品、自動車部品にも使用されます。

ポリエーテルスルホン (PES, Polyethersulfone) 特性と開発

ポリエーテルスルホン(PES, Polyethersulphone)はPEEKほど耐化学性を広く持っています。また、加熱成形(thermoforming)は劣っていますが、 放射線抵抗性を有しており、酸、 アルカリ、機械の潤滑油(Greases)、油、脂肪族炭化水素類やアルコールにも強いです。ポリエーテルスルホンを他の工学的熱可塑性樹脂と配合することで、化学的特性を改善することができます。

ポリエーテルスルホン(PES, Polyethersulphone)は、様々なメリットがあって多くの分野で利用されています。主な 応用分野としては、医学分野、電気、電子部品ながあります。また、耐摩耗性、耐熱性、耐化学的性質などの様々な利点があって、宇宙航空、飛行機、鉄道、自動車業界でも使用されています。

ポリエーテルスルホンのガラス転移温度は225°Cで、広い温度範囲で寸法的に安定しています。 荷重たわみ温度は264psiで203°Cです。 特定のグレードは、200°Cを超える温度に対しても耐えることができます。

また、以下のような特徴があります。

・150°Cまでの温度でのクリープに対する優れた長期耐性があります。

・クリープで、ポリスルホン、フェニレンオキシドベースの樹脂、またはポリカーボネートよりも優れています。

・加工が容易で、金型収縮が少ないです。

・最大約180°Cの温度で負荷がかかった状態で継続的に使用でき、一部の低応力アプリケーションでは200°Cの温度環境で使用できます。 20°Cで3年間3000psiの一定の応力が発生すると、1％のひずみが発生しますが、6500 psiの応力は、同じ期間で2.6％にすぎません。

・ポリエーテルスルホンは、酸、アルカリ、油、グリース、脂肪族炭化水素およびアルコールに対して特に耐性があります。 それは、ケトン、エステル、およびいくつかのハロゲン化および芳香族炭化水素によって影響を受けます。

▨ Physical Properties
Density 1.37 g cm-3
Flammability V-0 @ 0.4mm
Limiting oxygen index 34-41 %
Radiation resistance Good-Fair
Refractive index 1.65
Resistance to Ultra-violet Fair
Water absorption - equilibrium 2.2 %
Water absorption - over 24 hours 0.4-1 %

▨ Mechanical Properties
Abrasive resistance - ASTM D1044 6 mg/1000 cycles
Elongation at break 40-80 %
Hardness - Rockwell M88
Izod impact strength 85 J m-1
Poisson’s ratio 0.4
Tensile modulus 2.4-2.6 GPa
Tensile strength 70-95 MPa

▨ Chemical Resistance
Acids - concentrated Good-Poor
Acids - dilute Good
Alcohols Good
Alkalis Good
Aromatic hydrocarbons Good
Greases and Oils Good-Fair
Halogenated Hydrocarbons Good
Halogens Fair-Poor
Ketones Good

▨ Electrical Properties
Dielectric constant @1MHz 3.7
Dielectric strength 16 kV mm-1
Dissipation factor @ 1MHz 0.003
Volume resistivity 1017 Ohmcm

▨ Thermal Properties
Coefficient of thermal expansion 55 x10-6 K-1
Heat-deflection temperature - 0.45MPa >260 C
Heat-deflection temperature - 1.8MPa 203 C
Lower working temperature -110 C
Thermal conductivity @23C 0.13-0.18 W m-1 K-1
Upper working temperature 180-220 C

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