플라스틱 재료의 책 28 성질의 신뢰성이 높은 플라스틱

[YDfamily]

28. Polyether ether ketone (PEEK)

Ketone 수지는, carbonyl기와 ether기가 연결된 방향족 폴리머로, poly ketone, polyether ketone, polyether ketone ketone, polyarylether ketone 등, 다양한 케톤류의 수지가 있다. 수요량이 가장 많은 polyether ether ketone(PEEK)는 di-halogen benzophenone과 hydroquinone의 중축합에서 얻어지는 전 방향족형 결정성 수지이다. PEEK는, 영국에서 1977년에 최초로 출시되었는데, 일본에서는 82년에 수입판매가 최초이다.

PEEK에는 비강화 grade 외에, 유리섬유 강화 grade, 카본 섬유 강화 grade, 불소 수지에 의한 접동성 개량 grade 등의 복합 grade가 있고, 분말 성형용인 파우더 grade도 있다.

반도체, 액정 디스플레이 분야에서는, 역학적 성질, 낮은 out gas성, 낮은 이온 용출성, 청정성, 대전방지성 등에 의해, wafer basket, spindle chuck, 반송용 롤러 등의 반도체, 액정 유리 제조공정의 부품의 용도가 있다. 자동차 분야에서는 역학적 성질의 신뢰성, 정숙(靜肅)성, 내마모성, 내유성 등에 의해 front accelerator bearing shell, 전동 parking brake gear, 전동 파워 시트의 adjuster gear, transmission thrust washer나 oil seal ring 등, 엔진, power train, steering 등의 관련 부품이 용도이다. 전자 분야에서는, 납땜 내열성, 고온에서의 물성 유지 성능 등의 활용을 발휘하는, 항공기 connector나 프린트 배선기판이 있다. 또한 고성능이 요구되는 각종 케이블 피복용으로도 사용되고 있다. 의료분야에서는 우수한 생체 적합성, X선 투과상, 내멸균성 등에 의해, 체내에 삽입에 사용되는 임플란트 각종 기기류의 용도가 있다. 저용출성을 활용한 순수(純水)용 장치나 내열성, 내마모성 등에 의한 복사기의 분리조 (分離爪) 등에 사용되고 있다. 내마모성이나 접동성 향상을 위해 파우더 grade로 코팅하는 경우가 있다.

요점 BOX
가격이 높지만, 고성능으로 신뢰성이 높은 엔지니어링 플라스틱
항공, 군사 관련부터 민간 수요에도 용도를 확대

* Transmission thrust washer: 힘을 분산하고 클러치 구성요소 간의 마찰을 최소화하는 구성 요소

* Power train: 엔진에서 발생한 회전 에너지를 구동계에 효율적으로 전달하는 장치류

* 분리조 (分離爪): OA 기기 내의 용지 반송용 구동 롤러에 용지 감김 방지

Power train

분리조 (分離爪)

<Polyether ether ketone의 특징> 

① 방향족과 극성기로 구성되어 있는 폴리머이기 때문에, 분자는 강직하고 분자 내, 분자 간 힘이 큰 결정성 합성 수지
② 융점은 334℃로 높다
③ 유리전이 온도가 143℃로, 열변형적 내열성도 높아진다.
④ 내열 열화 특성에도 우수하고, 연속 사용 온도는 260℃로 높다.
⑤ 불소수지에 이어 내약품성이 있다. 짙은 황산, 짙은 질산이나 강한화력이 있는 오존수에는 농도에 의해 침투된다.
⑥ 내열수성, 내수증기성이 우수, 연속 사용온도는 200℃로 되어 있다. 또한 용출 이온이 매우 적다고 하는 우위점도 있다.
⑦ 고강도, 고주파수에서도 유전율은 변화하지 않는다.
⑧ 내방사선성에 우수
⑨ 산소지수는 35%. 연소 시의 발연량이 적고, 유독 가스의 발생도 매우 적은 것은 우위점