金属代替に適したベース樹脂の選び方｜PA・PPA・PPS・PEI・PEEK比較

最も実績が豊富な汎用エンプラ。摺動性と機械特性のバランスが良い

PA6・PA66は、構造部品や金属代替に最も広く採用されている汎用エンジニアリングプラスチックです。優れた機械特性・摺動特性を持ち、有機溶剤・油・脂肪類への耐化学品性も良好です。

吸水性はポリアミド全般に共通する既知の特性であり、設計段階で織り込み済みの挙動です。炭素繊維で強化したCF強化コンパウンドを採用することで寸法安定性・剛性を大きく向上させることができ、より厳しい環境条件への対応も可能になります。

PAの上位互換。低吸水・高耐熱・高耐薬品でエンジン周りに強い

PPAは部分芳香族・部分結晶性のポリアミド系樹脂で、PAの特性を大きく上回る耐熱性と低吸水性を持ちます。ガラス転移温度（Tg）はPA6T/6Iで約125〜135℃（グレード・共重合比により異なる）で、PA66の60〜70℃を大きく上回ります。高温下での寸法精度と強度の安定性はPAより優れています。

耐薬品性も優秀で、燃料・ブレーキオイル・合成エンジン油・変速機油・グリコール・硫酸・凍結防止剤（ロードソルト）に対する耐性が確認されています。これにより自動車のエンジン・トランスミッション周りの金属代替材として幅広く採用されています。

CF強化したPPAコンパウンドは引張強度420MPa・弾性率50 GPaを実現しており、炭素繊維による補強効果が出やすい樹脂です。

連続220℃・固有難燃・化学耐性◎。過酷環境の構造部品に

PPSは芳香族分子を硫黄（スルフィド）結合でつないだ半結晶性の高性能樹脂です。連続使用温度220℃・固有難燃性という特性を持ち、難燃材料として別途処理が不要です。

耐薬品性は特に優秀で、ほぼすべての溶剤・多数の酸・アルカリに対して優れた耐性を発揮します。液体・ガスの透過性も低く、高温下でのクリープも少ないため、複雑形状の長尺・細形部品への対応も可能です。線形PPSは高い靭性と破断伸びを持ち、架橋型PPSとで機械特性に差があります。

CF強化によってさらに高い剛性・強度を付与でき、金属部品の代替として多くの産業機械・自動車・電気電子用途で採用実績があります。

非晶性・固有難燃・高電気特性。耐加水分解と安定した電気絶縁に

PEIは高誘電強度を持つ非晶性の高性能エンプラで、固有難燃性（低発煙・低煙密度）を持ちます。長期170℃・短期200℃超の耐熱性を発揮し、Tgは220℃に達します。

電気特性が広い周波数域で安定しているため、高周波用電気・電子部品に向いています。アルコール・酸・炭化水素系溶剤への耐性および耐加水分解性を持ちますが、非晶性のため一部溶剤には注意が必要です。

熱可塑性樹脂の頂点。耐熱・耐薬品・機械特性すべてが最高水準

PAEK（PEEK・PEKK・PEK）は熱可塑性樹脂の中で最も高い性能を持つスーパーエンプラです。ケトン基（R-CO-R）とエーテル基（R-O-R）が交互に連なる分子構造を持ち、高温安定性・高機械強度・優れた耐薬品性・高摺動特性・優れた難燃性を兼ね備えます。

PEEKは多くの有機・無機化学品への耐性を持ち、γ線・X線などの高エネルギー電磁波にも耐えます。耐加水分解性は280℃まで確認されており、水蒸気・高圧蒸気環境でも使用可能です。LEHVOSSはこのPEEKで400種以上のコンパウンドを展開しており、CF強化時の弾性率は最大56 GPaを達成しています。

コストは熱可塑性樹脂の中で最高水準ですが、性能・長寿命・メンテナンスフリーの観点からトータルコストで優位になるケースが多く、航空・医療・半導体製造など高信頼性が求められる分野で採用が進んでいます。