化学薬品に接する箇所で誤ったプラスチックを選択すると、部品は数年ではなく数日で故障します。本リファレンスでは、最も一般的に指定される6種類のエンジニアリング・プラスチック(UHMWPE、PTFE、PEEK、ナイロン (PA6/PA66)、POM (アセタール)、HDPE)を、35種類の代表的な工業薬品と比較します。これを用いて候補を絞り込み、量産前にメーカーのデータシート確認と30日間の浸漬テストを行ってください。
耐化学薬品性チャートの読み方
化学的適合性の評価には、「浸漬」(継続的な接触)と「飛沫」(一時的な露出)の2種類があります。飛沫に対して「B」(許容範囲)の評価でも、浸漬では「C」(非推奨)となる場合があります。また、温度は薬品の侵食性を増大させます。20 °Cで「A」(極めて良好)の評価でも、60 °Cでは「C」に低下することがあります。以下の表は 20 °Cでの浸漬評価です。高温環境や飛沫用途の場合は、評価を1ランク下げて検討してください。
主要耐化学薬品性チャート (20 °C 浸漬)
A = 極めて良好 (変化なし); B = 良好 (軽微な膨潤/変色); C = 限定的 (短時間の露出なら許容); D = 非推奨。
| 化学薬品 | UHMWPE | PTFE | PEEK | ナイロン (PA6/66) | POM | HDPE |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 硫酸 30% | A | A | A | C | D | A |
| 硫酸 70% | B | A | B | D | D | B |
| 塩酸 10% | A | A | B | D | D | A |
| 塩酸 35% | B | A | C | D | D | B |
| 硝酸 30% | B | A | B | D | D | B |
| リン酸 50% | A | A | A | B | C | A |
| 酢酸 10% | A | A | A | B | B | A |
| クエン酸 (食品用) | A | A | A | A | A | A |
| 水酸化ナトリウム 50% | A | A | A | A | D | A |
| アンモニア 25% | A | A | A | A | B | A |
| 過酸化水素 30% | A | A | A | C | C | A |
| 塩素系漂白剤 5% | A | A | A | C | C | A |
| エタノール | A | A | A | A | A | A |
| メタノール | A | A | A | A | A | A |
| アセトン | A | A | A | B | A | A |
| MEK (メチルエチルケトン) | A | A | A | B | A | A |
| トルエン | B | A | A | A | A | B |
| キシレン | B | A | A | A | A | B |
| ディーゼル燃料 | A | A | A | A | A | A |
| 鉱物油 | A | A | A | A | A | A |
| 植物油 | A | A | A | A | A | A |
| 海水 | A | A | A | B | A | A |
| ブライン (25% NaCl) | A | A | A | B | A | A |
| 洗浄剤 (アルカリ性) | A | A | A | A | B | A |
| 熱水 80 °C | A | A | A | B | A | B |
| 蒸気 (飽和) | C | A | A | C | B | C |
| 硫化水素 | A | A | A | B | C | A |
| 鉄鉱石スラリー | A | A | A | C | B | A |
| セメントスラリー | A | A | A | B | B | A |
| 石炭塵 + 水分 | A | A | A | B | A | A |
| ビール / ワイン / ジュース | A | A | A | A | A | A |
| 牛乳 / 乳製品 | A | A | A | A | A | A |
| 製薬中間体 (広範) | A | A | A | B | B | A |
| UV / 屋外暴露 | C | A | A | C | C | C |
| オゾン | A | A | A | C | C | A |
アプリケーション例 — チャートからの選択
酸洗いラインのスプラッシュガード (硫酸 + 硝酸、50 °C):第一候補は PTFE、PE-1000 は飛沫のみ許容。食品ラインコンベアウェアストリップ:PE-1000 FDA グレードが POM より高温洗剤洗浄サイクルにおいて優れています。係留柱(ボラード)前面材 (海水、UV):カーボンブラック配合の耐UV仕様 PE-1000 が最適(PTFE は過剰性能)。製薬用反応器の撹拌スクレイパー:PEEK または PTFE。PE-1000 は蒸気滅菌サイクルにおいて限界があります。鉱山用スラリーポンプインペラ・ウェアリング:PE-1000 または PEEK。PTFE は剛性が不足します。
UHMWPE vs PTFE vs PEEK の選択基準
約 70 °Cまでの化学薬品下での摩耗用途では、UHMWPE が年間のコストパフォーマンスで勝利します。絶対的な化学的不活性が必要な場合は PTFE が勝ります(発煙酸、酸化剤、未知の化学薬品に最適)。150 °C以上の連続使用や、摩耗よりも荷重下での機械的強度が重要な場合は PEEK が最適です。いずれの材料においても、接合には機械的締結、座ぐり付きボルト締結、T字ボルト固定、実継ぎ、または隅板を使用します。
温度制限は化学的適合性より優先される
20 °Cで「A」評価の材料でも、60 °Cで「C」、90 °Cでは「D」に低下することがあります。常に、最大連続使用温度と、使用温度における化学的適合性の両方をデータシートで確認してください。最大連続使用温度の目安:UHMWPE は 80–90 °C、PTFE は 250 °C、PEEK は 250–260 °C、ナイロンは 100 °C(耐熱仕様で 120 °C)、POM は 90 °C、HDPE は 60 °Cです。
よくある質問
UHMWPE は食品安全性がありますか?
はい。FDA グレードの PE-1000 は FDA 21 CFR 177.1520 および EU 10/2011 に準拠しています。標準的な PE-1000 には食品接触に不適切な添加剤が含まれている可能性があるため、注文書 (PO) に必ず「FDAグレード」と明記してください。
チャートで PE-1000 が UV に弱いとされているのはなぜですか?
標準的な PE-1000 は、直射日光下で 12–24ヶ月経過すると黄変や脆化が生じるためです。カーボンブラックを配合した耐UVグレードであれば、屋外寿命を 5–10年に延ばすことができます。船舶用、地盤保護用、屋外用途には「2.5% カーボンブラック」をご指定ください。
80 °C以上の熱水に UHMWPE を使用できますか?
80 °C以上での連続使用は推奨されません。PE-1000 は荷重下でクリープを起こし始めます。95 °Cまでの短時間のサイクル(洗浄など)であれば、洗浄中に荷重がかからない場合に限り許容されます。
ジクロロメタンのような塩素系溶剤はどうですか?
PE-1000 は塩素系溶剤中で著しく膨潤します。PTFE または PEEK を推奨します。飛沫露出を超える塩素系溶剤への PE-1000 の使用は推奨しません。
UHMWPE 以外に PEEK や PTFE も供給していますか?
はい。PEEK(ナチュラル、30% ガラスフィラー入り)、PTFE(バージン、25% ガラスフィラー入り)をシートおよび丸棒で在庫しています。PEEK および PTFE の社内 CNC加工にも対応しています。MOQ は1個から、見積もりは24時間以内に回答します。