簡潔な回答
基本的にはUltemをお勧めします。 コストは半分で、加工性も良好です。FAAの難燃性要件を満たし、連続使用温度は170 °Cまで対応します。お客様が搭乗されたほとんどの航空機の内部にも使用されています。
PEEKへのステップアップ お客様の用途が以下のいずれかの点でUltemの性能を超える場合、PEEKをご検討ください：連続使用温度が170 °Cを超える場合、50回以上の繰り返し蒸気滅菌サイクル、強い化学薬品への曝露（特に塩素系溶剤）、UHV（超高真空）の清浄度要件、またはインプラントグレードの生体適合性仕様。
温度 — 最も明確な判断基準
温度は比較しやすい特性です。Ultem 1000は連続使用で約170 °Cまで機械的特性を維持します。PEEK 450Gは連続使用で約250 °Cまで特性を維持します。短時間の高温曝露では、PEEKは300 °C以上にも耐えますが、Ultemは軟化・変形します。
部品がエンジンルームの熱、はんだリフロー治具、または135 °Cを超える長時間のオートクレーブサイクルにさらされる場合は、PEEKが適切な選択です。航空機の客室部品、電気絶縁体、およびほとんどの場合150 °C以下に保たれるボンネット下の自動車用プラスチックには、Ultemが経済的に賢明です。
比較表
| 特性 | PEEK 450G | Ultem 1000 |
|---|---|---|
| 連続使用温度 | 250 °C | 170 °C |
| 引張強度 | 100 MPa | 85 MPa |
| 引張弾性率 | 3,600 MPa | 3,000 MPa |
| 密度 | 1.32 g/cm³ | 1.27 g/cm³ |
| 外観 | 不透明な黄褐色 | 半透明の琥珀色 |
| オートクレーブサイクル | 無制限 | ~100 |
| 耐薬品性 | 非常に優れている | 非常に良好 |
| FAA FST評価 | 適合 | 適合 |
| 相対的なコスト | 2.0× | 1.0× |
透明性 — Ultemが優位な場合
これら2つの最も見過ごされがちな違いは外観です。PEEKは不透明なタン色で、部品の内部を見ることはできません。一方、Ultemは半透明の琥珀色で、内部を見ることができます。流路、電気配線、充填レベルなどの内部構造の目視検査が重要な医療機器では、Ultemが当然ながら優位です。
典型的な使用例として、内部に流路を持つ手術用流体管理マニホールドがあります。設計者は、流路に障害物がないことを目視で確認したいと考えています。PEEKで加工されたマニホールドは不透明なため、流量試験に頼る必要があります。Ultemで加工された場合は、流路の形状を一目で確認できます。このコスト差は十分に価値があります。
医療用オートクレーブ — PEEKが優位な場合
数年間の耐用期間にわたって無制限のオートクレーブサイクルにさらされる医療機器には、PEEKが適切な選択です。1,000回を超える蒸気サイクルでは、未充填のUltemは徐々に脆くなり、応力集中箇所でひび割れが発生する可能性があります。「オートクレーブ可能」と指定されたものの、サイクル回数が明確にされていなかったUltem部品について、お客様からの返品事例がありました。
PEEKは実質的に無制限のサイクルに耐えるため、インプラントグレードのPEEK（Invibio PEEK-OPTIMA®）は、Ultemではなく恒久的な整形外科用ハードウェアの標準となりました。5～10年の耐用期間にわたって日常的に滅菌される歯科用および外科用器具には、PEEKはプレミアムを支払う価値があります。
半導体および化学プロセス用途
半導体ウェハーハンドリング治具や化学プロセス用ポンプ部品では、ほとんどの場合、UltemよりもPEEKが指定されます。その理由は温度ではなく耐薬品性です。塩素系溶剤（TCE、塩化メチレン）はUltemを侵しますが、PEEKには影響を与えません。治具が強力な溶剤で洗浄される場合や、ウェハーエッチング用の化学薬品を扱う場合は、PEEKが標準的な選択肢となります。
例外：水系化学薬品のみを扱い、温度が150℃未満の治具には、Ultemで十分に機能し、大幅なコスト削減が可能です。
航空宇宙の内装 — 通常はUltem
乗客の目に見えるほとんどの航空機内装部品（トレイテーブル、オーバーヘッドビンラッチ、ライトレンズハウジング、シートバック部品など）にはUltemが使用されています。FAAの難燃性承認、客室照明と調和する半透明の琥珀色の美しさ、そして低コストという組み合わせにより、Ultemは目に見える内装部品の標準となっています。
PEEKは、航空宇宙分野では構造部品やエンジン周辺部品に採用されています。具体的には、熱源近くのケーブル絶縁体、燃料システム継手、そして単に十分な性能ではなく、卓越した防火安全性能が求められる内装構造ブラケットなどです。
意思決定の枠組み
まずUltem 1000から始めます。以下のいずれかの要件がアプリケーションに必要とされる場合にのみ、PEEK 450Gにアップグレードしてください。
- 連続使用温度が170℃を超える場合
- 耐用期間中に100回を超える蒸気オートクレーブサイクルがある場合
- 塩素系溶剤への暴露、またはその他の強力な化学薬品にさらされる場合
- インプラントグレードの生体適合性（Invibio PEEK-OPTIMA®）
- 10⁻⁸ torr未満のUHV真空清浄度
- 航空宇宙構造の防火安全用途
これらのいずれにも該当しない場合、Ultemは半分のコストでその役割を果たし、半透明の外観は妥協ではなく利点となる可能性があります。詳細については、 PEEK材料ページ インプラントグレードの調達詳細、および医療用途におけるより安価な第三の選択肢としてのPPSUについてご覧ください。