原料・素材・材料

ポリアリレート(Polyarylate/PAR)とは

ポリアリレート(PAR)の歴史

ポリアリレート(Polyarylate/PAR)は、日本のユニチカが世界で一番早くに開発を成功させたポリエステル樹脂の一種です。1973年にユニチカが「Uポリマー」という名称で商品を世に出しました。また、この熱可塑性ポリアリレート樹脂が、アメリカのUCCやベルギーのSolvayに技術エクスポートされ、彼等でも開発を行いました。日本で開発を成功させた貴重なエンジニアリングプラスチックと今でも言われています。

物性

ポリアリーレートは、芳香族ポリエステルのファミリーです。繰り返し単位は、エステル基(化学式-CO-O-)と芳香環で構成されています。それらは、ジカルボン酸の二酸塩化物誘導体とフェノール化合物との重縮合によって生成されます。ジカルボン酸は通常テレフタル酸またはイソフタル酸であり、フェノールはビスフェノールAまたはその誘導体です。かさ高い芳香環とポリマー主鎖のメチレン基の欠如は、エステル結合の周りの繰り返し単位の回転を妨げることにより、ポリマー鎖を大きく強化します。最も一般的な2つのポリアリレートは、ポリ(-p-ヒドロキシベンゾエート)とポリビスフェノールAテレフタレートです。これらのアリレートの化学構造を以下に示します。

ポリアリレート

ポリビスフェノールAテレフタレートは、最も一般的なポリアリレートです。透明樹脂の中でも最高レベルの耐熱性を備えています。たとえば、1.8 MPa荷重下でのたわみ温度は約175°C(345°F)(Ardel Polyarylate)です。また、高い透明性と紫外線による劣化に対する優れた耐性も備えています。材料は分子再配列を受け、UV安定剤として本質的に機能する保護層が形成されます。UV照射はポリマーのUV遮断特性を高めるため、安定剤を添加しなくても優れた耐候性を示します。(ある程度の黄変は発生しますが、物理的性質にはほとんど変化がありません。)アリレートは、PCまたはPMMAと同等の透明度を持ち、ほぼ90%の光を透過します。このポリマーは、優れた弾性回復を示し、高い耐歪み率を備えています。また、優れた耐クリープ性を持ち、その特性を長期間保持します。これらの理由により、ポリマーはスプリングとして使用できます。

他の価値のないアリレートモノマーには、4-アセトキシ安息香酸、4-ヒドロキシ安息香酸、ヒドロキシナフタレン-2-カルボン酸、4-ピバロイルオキシ安息香酸があります。Saint-Gobainが製造するポリマーEkonolは、4-ヒドロキシ安息香酸をベースとしています。融点がなく、350°C未満で実質的にクリープのない高結晶性の線状熱可塑性ポリマーです。315°Cまでの温度で良好な剛性を保持し、425°C前後の温度で2次転移を起こし、可鍛性になり、延性金属のように鍛造できます。その他の特性には、高い耐熱性、絶縁耐力、弾性率、熱伝導率、および耐摩耗性と耐溶剤性があります。機械加工も良好です。ポリ(ヒドロキシベンゾエート)は、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)とブレンドできます。この複合材料は自己潤滑性で、優れた温度と耐摩耗性を備えています。別の重要なポリアリレートは、クラレ製のベクトラン繊維です。4-ヒドロキシ安息香酸と6-ヒドロキシナフタレン-2-カルボン酸の重縮合により生成され、同様の良好な特性を持っています。

市販のアリレート

ポリアリレートの商用グレードは、商品名で入手できます 

ポリ(4-ヒドロキシ安息香酸)樹脂とポリテトラフルオロエチレンのブレンドは、エコノールの商標で販売されています。これらのグレードは自己潤滑性であり、優れた耐疲労性を備えています。

ポリアリレート(PAR)の製造方法

ビスフェノールAとイソフタル酸を縮合することにより、Uポリマーが製造出来ます。

ポリアリレート(PAR)の特長

  • 荷重たわみ温度が175℃と高く、ガラス繊維を入れることなくこの耐熱性を達成出来ます。
  • 分子構造によって自消性・難燃性の特性を持ち合わせます。
  • 環境温度に安定しており、耐衝撃性に関してはポリカーボネートの次に優れています。
  • 曲げ変化などのヒズミ回復性が良好で、加熱温度状態でもその特性を発揮します。
  • 吸湿性が少なく、環境変化に対して安定した電気的性質を持っています。
  • 耐薬品性に優れています。
  • 基本的に透明ですが、耐薬品グレードは透明ではありません。

ポリアリレート(PAR)の成形加工条件

射出成形

成型温度:260~360℃、成形圧力:98~137MPa、金型温度:90~130℃

同・耐薬品グレード

成型温度:210~260℃、成形圧力:49~98MPa、金型温度:60~90℃

ポリアリレート(PAR)のメイン用途

ポリアリレート(Polyarylate/PAR)は高い耐熱性が特長であるため、電気部品関係のスイッチやソケット、コネクターなどに使用されております。また、ランプカバーやカメラ部品、自動車ドア部品、薬品容器、洗面具、義歯などの用途にも使われています。

優れた機械的および電気的特性と優れた化学的安定性により、アリレートは、自動車、精密および医療機器、電子ディスプレイおよびその他の電気部品、半導体成形化合物、装飾ディスプレイ、保護カバーなど、さまざまな用途に使用されています。紫外線照射による劣化に対する優れた耐性により、アリレートは太陽エネルギーパネルにも用途があります。Arylate-PTFEブレンドは、自己潤滑ベアリング、Oリングシール、およびポンプベーンとして使用されます。他のいくつかのアリレートは繊維として生産されます。強度と耐久性が高いため、ロープ、ケーブル、高度な複合材料の強化繊維としてよく使用されます。

アリレートは、多くの場合、風化の影響が問題となる用途に適しています。

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