MCAM PEEK マテリアル: さまざまなシナリオでのアプリケーションのガイド

この多用途の耐熱ポリマーは、他の多くのエンジニアリング熱可塑性プラスチックよりも高価です。しかし、PEEK は、優れた機械的性能と化学的適合性を兼ね備えた優れた熱安定性により、特に困難な動作条件に耐えることができる軽量で耐久性の高い部品の形で多大な価値を提供する材料となっています。

PEEKの材料特性

PEEKの熱特性

半結晶材料である PEEK は、広い軟化範囲ではなく明確な融点を持っています。アモルファスプラスチックと比較して、PEEK コンポーネントは温度が上昇しても熱劣化しにくいです。 PEEK の優れた熱安定性により、この材料は広い温度範囲にわたって他の望ましい性能特性の多くを維持できます。

PEEK 熱たわみ温度 (HDT)

PEEK プラスチックは、熱たわみ温度が 160°C (320°F) という優れた熱安定性を示します。

PEEKの最大許容使用温度

標準的な非充填グレードの PEEK である Ketron™ 1000 は、250°C または 320°F の連続使用温度に耐えることができます。

PEEK ガラス転移温度 (Tg)

PEEK のガラス転移温度は約 145°C または 290°F です。

PEEKの融点

Ketron™ 1000 PEEK の溶融温度は、ISO 11357-1/-3 テストによれば 340°C、または ASTM D3418 テストによれば 644°F です。

PEEKの熱伝導率

熱伝導率は、プラスチックが伝導によって熱を伝達する能力の尺度です。 PEEK は、ほとんどのエンジニアリング プラスチックよりも熱伝導率が低くなります。 Ketron™ 1000 PEEK は、23°C (73°F) で次の熱伝導率値を示します。

ISO - 0.25 W/(K・m)

ASTM - 1.75 BTU インチ/(hr·ft²·°F)

PEEK線熱膨張係数

線熱膨張係数 (CLTE) は、温度の関数として材料が膨張する速度を決定するために使用されます。

PET、PTFE、PEI などの他の一般的なエンジニアリング プラスチックと比較して、PEEK で作られたコンポーネントは、広い温度範囲にわたって大幅に低い CLTE を示します。

PEEKの耐クリープ特性

クリープ挙動試験は、特定の温度範囲で一定の機械的応力下で材料が変形する速度を予測するために実行されます。

等尺性時間曲線グラフに見られるように、高温に長時間さらされた場合、ガラス繊維強化 Ketron™ GF30 PEEK を変形させるには、POM-H、PPS、PET、PTFE などの他の一般的なエンジニアリング プラスチックよりも何倍もの応力がかかります。

PEEKの機械伝導率

非常に強力で剛性の高いプラスチックである PEEK は、繰り返し重荷重、応力、衝撃にさらされた場合でも、その構造的完全性を維持します。

PEEK密度

標準的な非充填グレードの PEEK である Ketron™ 1000 の密度は 1.31 g/cm3 です。

PEEK引張強さ

PEEK プラスチックは優れた引張強度を示し、この材料は破損する前に高レベルの応力に耐えることができます。 Ketron™ 1000 PEEK の引張強度、ひずみ、および弾性は、ISO 527-1/-2 および ASTM D638 に準拠して次の値です。

引張強度: 115 MPa または 16,000 PSI

引張降伏ひずみ: 5%

引張破断ひずみ: 17%

引張弾性率: 4,300 MPa または 630 KSI

PEEK硬度と衝撃強さ

PEEKプラスチックは硬度が高く、耐衝撃性に優れています。 Ketron™ 1000 PEEK の耐圧痕性と衝撃強度は次のとおりです。

ロックウェル M 硬度 (ISO 2039-2): 105

ロックウェル M 硬度 (ASTM D785): 100

ロックウェル R 硬度 (ASTM 2240): 126

シャルピー衝撃強度 (ノッチなし、ISO 179-1/1eU) - 破損なし

シャルピー衝撃強度 (ノッチ付き、ISO 179-1/1eA) - 3.5 kJ/m²

PEEKの曲げ弾性率と強度

高い曲げ弾性率と高い曲げ強度を備えた PEEK プラスチックは、剛性と耐荷重能力の両方が重要な構造用途に不可欠です。未充填 Ketron™ 1000 PEEK の曲げ弾性率と強度は次のとおりです。

曲げ強度 (ISO 178) - 170 MPa

曲げ強度 (ASTM D790) - 25,000 PSI

曲げ弾性率

PEEKの化学伝導率

半結晶構造による低い吸湿率と高い耐熱性のおかげで、PEEK はエンジニアリング材料の中で最も幅広い化学的適合性を示します。 PEEK は、次の種類の化学物質が存在する用途に最適な候補です。

酸 - 例: 化学処理、バッテリーコンポーネント

拠点 - 例: 化学処理、水処理

有機溶媒 - 例: クロマトグラフィー、化学薬品の保管

炭化水素 - 燃料、オイル、潤滑剤など

ハロゲン - 定置滅菌/定置洗浄、消毒剤、漂白剤など

蒸気と熱水 - 例: オートクレーブと蒸気滅菌

PEEKの応用例

医療およびバイオプロセス - 多くの滅菌方法に適した医療グレードの PEEK は、外科用器具やツールのハンドルから整形外科用インプラントや歯科用アバットメントに至るまで、医療用途に使用されています。

化学処理と高度な流体管理 - 化学薬品や熱に対する幅広い耐性を持つ PEEK は、ラビリンス シール、ガスケット、O リング、ポンプなどの化学腐食性用途のコンポーネントに最適な材料です。

食品、飲料、医薬品、および包装 - 食品グレードの PEEK 材料は、摩耗率が低く、定置洗浄 (CIP) プロセスに適しているため、コンベアコンポーネント、スクレーパー、ウェアストリップ、ガイドレール、ローラー、ギア、スライドプレートなど、食品および医薬品加工における高摩耗で高衝撃性のコンポーネントに最適です。

航空宇宙、自動車、モビリティ - PEEK は金属に比べて強度重量比がはるかに優れているため、燃料効率を向上させるために高性能と軽量化のバランスが必要な輸送用途に優れた素材です。

MCG の PEEK プラスチック材料

PEEK の優れた性能特性に基づいて構築された幅広いカスタム配合から選択して、最も要求の厳しい用途で優れた特定の特性を提供します。

プラスチックは金属以外の用途でも重要な役割を果たしています。

スチールをプラスチックに置き換えることは、ハイエンド製造において不可逆的な傾向になりつつあります。特に、PEEK（ポリエーテルエーテルケトン）先進エンジニアリングプラスチックは、その優れた総合性能により、航空宇宙、半導体、医療用インプラント、耐摩耗シール、原子力などの要求の厳しい用途で広く使用されています。

さまざまな用途にどの PEEK を選択する必要がありますか?三菱ケミカルアドバンストマテリアルズの PEEK 材料マトリックスを分類して、適切な材料を簡単に選択できるようにします。

1. 強力な性能: 連続動作温度は 250℃ までで、優れた熱安定性、機械的特性、化学的適合性を備えています。

2. マルチシナリオカバレッジ：「一般産業用途＋半導体ESD＋食品＋医療＋原子力」におけるコンプライアンスカバレッジを実現。

基本/汎用 PEEK

モデル: ケトロン™ 1000

塗りつぶし: 塗りつぶしなし

主な特性: 高強度、耐熱性、耐薬品性

代表的な用途: 一般構造部品、シール、計器部品

強化PEEK：高強度+高剛性

未使用の PEEK と比較して、強化 PEEK は高い強度、剛性、および耐熱性を備えています。

モデルフィラー

Ketron™ GF30 30% ガラス繊維

Ketron™ CA30 30% カーボンファイバー

ケトロン™ CMCA30

ケトロン™ CM 1030HT

30% カーボンファイバー (成型)

30% カーボンファイバー (PEK)

コアプロパティ

高剛性、低膨張、寸法安定性

高剛性、低熱膨張、高熱伝導率

大型、高強度

熱たわみ温度 230℃

代表的な用途

高温静的構造部品

ベアリング、耐摩耗部品

放熱構造

大型の頑丈なコンポーネント

高温シール

バルブシート

耐摩耗性/ベアリンググレード PEEK: 低摩擦 + 長寿命。高負荷、高速、高摩耗用途向けに設計された PEEK 配合。

モデル: ケトロン™ HPV

配合: カーボンファイバー + グラファイト + PTFE

主な特性: 低摩擦、優れた機械加工性。

代表的な用途: 高速ベアリング、ブッシュ、シール。

極低温/シーリング グレード PEEK: 極低温環境および PFAS フリー ソリューションへの傾向向けに設計された極低温シーリング材料。

モデル |特長 |コアパフォーマンス

ケトロン™ CR-D |極低温充填 | -196°C ダイナミックシール

ケトロン™ CR-S | PFASフリー | -196°C 静的シール、PFAS フリー

代表的な用途: 極低温バルブ、動的シール、極低温静的シール、フッ素材料の代替

食品グレード/検出可能な PEEK 食品との接触に関する EU および FDA の基準を満たしています。

モデル:

ケトロン™ FK1000 FG PEEK、

ケトロン™ VMXFG、

ケトロン™ TX FG

特徴：

食品グレードのコアバリュー:

EU/FDA認証済み、優れた靭性

食品グレード+、EU/FDA認定、三方向検出可能、金属/X線/視覚検出可能

内部潤滑 + 食品グレード、EU/FDA 認定、耐摩耗性 + 準拠

用途：食品搬送、耐摩耗部品、ベアリング、耐摩耗放熱構造

医療/埋め込みグレード PEEK

TMメディテック

移植可能な材料、接触型医療機器、バイオ医薬品用途に適しています

シリーズ

ゼニバ™ PEEK

ケトロン™ LSG

標準

ASTM F2026

医療グレード (非埋め込み型)

主な利点

骨係数のマッチング

生体適合性

耐滅菌性

生体適合性評価

埋め込み型アプリケーション

脊椎固定装置、頭蓋顔面修復、

骨ネジ

医療機器、短期接触部品

半導体 ESD 用 PEEK: 厳しい ESD 性能要件を持つ半導体アプリケーション向けに特別に設計された静電気散逸 PEEK 材料。

モデル:

セミトロン™ ESd480/490HR

セミトロン™ESd HPV

セミトロン™ MDS 100

カイロン EPM-2204

配合：帯電防止成分、帯電防止剤、潤滑剤、変性高純度PEEK＋セラミック

コア特性：帯電防止、寸法安定性、耐湿性、耐摩耗性+帯電防止性、低摩擦、高剛性、低吸水性、高精度加工

代表的な用途: ウェーハハンドリング、テスト治具、チップトレイ、電子治具、テストソケット、精密プラットフォーム

産業機器の高速動作から半導体製造の微細精度、医療・ヘルスケア用途の長期パフォーマンスまで。

軽量で耐久性のある部品の製造で信頼されている MCAM PEEK 素材は、真にあらゆるシナリオをカバーします。

Ketron™ は、工業用、耐摩耗性、シーリング、食品、原子力などの用途をカバーしています。 Semitron™ は、高精度半導体、ESD、およびクリーンルーム用途を専門としています。

MediTECH™ / Zeniva™ は長期の医療インプラントをサポートします。