概要

一般的に使用される ライトン® PPS コンパウンドおよび ライトン® PPS アロイコンパウンドについて、詳細な工学特性が収集されています。これらは、工業規格の試験方法、および代表的な最終用途の使用条件に基づいています。必要な試験方法または製品のデータを見つけることができない場合は、ソルベイの担当者にサポートをご依頼ください。

摩耗および摩擦

スラストワッシャー試験

ライトン® PPS コンパウンドの動摩擦係数と摩耗率は、ASTM D 3702 に従ってスラストワッシャー試験機により測定されました。この試験では、円環形状の試験面を持つ試験片を指定期間、指定速度および指定荷重で固定の鋼製ワッシャーに押し付けて回転させ、その後に試験片の厚さの減少を測定しました。また、動摩擦係数も、試験中に回転する試験片のトルクから求めることができます。これらの試験は乾燥状態、速度36 rpm(3.05 m/min)、試験荷重22.7 kg(1.72 MPa)で実施しました。

ライトン® PPS コンパウンドの摩擦係数と耐摩耗性

ライトン® PPS コンパウンド 相手材 試験期間 製品の摩擦係数 製品の摩耗率 相手材の摩耗率
    時間   g/hr in/hr mm/hr g/hr
R-4 52100 鋼 (Rc 60) 10 0.50 1.2 x 10-2 2.2 x 10-3 5.5 x 10-2 7.0 x 10-3
BR42B 52100 鋼 (Rc 60) 100 0.32 3.8 x 10-4 6.2 x 10-5 1.6 x 10-3 3.0 x 10-4
R-4-200NA 1018 鋼 (Rc 20) 20 0.40 6.2 x 10-3 1.0 x 10-3 2.6 x 10-2 3.6 x 10-3
R-4-220BL 1018 鋼 (Rc 20) 20 0.43 7.4 x 10-3 1.3 x 10-3 3.3 x 10-2 3.9 x 10-3
BR42B 1018 鋼 (Rc 20) 160 0.39 3.7 x 10-4 6.0 x 10-5 1.5 x 10-3 2.1 x 10-4

 

テーバー摩耗試験

ライトン® PPS コンパウンドの耐摩耗性は、ASTM D 1044に従ってテーバー摩耗試験機により測定されました。この試験では、平板の試験片をターンテーブルに取り付け、荷重を加えた摩耗輪と接触させ、一定速度で指定回数、摩耗輪を回転させた後、試験片の質量の減少を測定しました。

ライトン® PPS コンパウンドのテーバー摩耗試験
      指定回転数後の質量の減少(g)
ライトン® PPS コンパウンド 摩耗輪 荷重 500 1000 1500 2000 10000
R-4 CS-10 1 kg ----- 0.070 ----- ----- -----
R-4-02 CS-10 1 kg ----- 0.040 ----- ----- -----
R-4-220NA CS-10 1 kg ----- 0.054 ----- ----- -----
R-7-120NA CS-10 1 kg ----- 0.064 ----- ----- -----
BR111 CS-10 1 kg ----- 0.051 ----- ----- -----
BR42B CS-10 1 kg ----- 0.015 ----- ----- -----
XK2340 CS-10 1 kg ----- 0.031 ----- ----- -----
R-4-200BL CS-17 1 kg ----- 0.057 ----- ----- 0.625
R-4-220BL CS-17 1 kg 0.040 0.056 0.066 0.077 -----
R-7-120BL CS-17 1 kg 0.047 0.079 0.103 0.130 -----
XE5030BL CS-17 1 kg ----- 0.055 ----- ----- 0.632
XE4050BL CS-17 1 kg ----- 0.107 ----- ----- 0.976


摩擦係数

Alpha Molykote LFW-1 摩擦摩耗試験機を使用して、40% ガラス繊維強化 PPS(ライトン® R-4 PPS)の摩擦係数を測定しました。平らなブロック形状の試験片に 6.8 kg の荷重をかけて、鋼製リングに押し付けて滑らせました。静止摩擦係数と動摩擦係数には差がほとんどありませんでした。

40% ガラス繊維強化 PPS の摩擦係数

  速度 摩擦係数
0 RPM(静止) 0 m/min 0.50
100 rpm (動) 8.8 m/min 0.55
190 rpm (動) 16.8 m/min 0.53
クリープ

ライトン® PPS コンパウンドのクリープのグラフ

XK2340 の引張りクリープ

Ryton-XK2340-creep-data

 

XE5030BL の引張りクリープ

Ryton-XE5030BL-creep-data

XE4050BL の引張りクリープ

Ryton-XE4050BL-creep-data

R-7-220BL の引張りクリープ

Ryton-R7220BL-creep-data

R-4 の引張りクリープ

Ryton-R4-creep-data

R-7-120BL の引張りクリープ

Ryton-R7120BL-creep-data

R-4-02XT の引張りクリープ

Ryton-R402XT-creep-data

R-4-200BL の引張りクリープ

Ryton-R4200BL-creep-data

BR42B の引張りクリープ

Ryton-BR42B-creep-data

BR111 の引張りクリープ

Ryton-BR111-creep-data

 

 

 

 

誘電特性

ポリフェニレンスルフィド(PPS)ポリマー本来の熱安定性により、ライトン® PPS コンパウンドの誘電特性は、広い範囲の温度と周波数で安定です。次に示すデータは、標準試験方法に従い、温度制御されたチャンバー内で同一の試験片を使用して収集されました。

 

ライトン® PPS コンパウンドの誘電特性に対する温度と周波数の影響

   

R-4-200BL

比誘電率

R-4-200BL

誘電正接

R-4-230NA

比誘電率

R-4-230NA

誘電正接

R-7-120NA

比誘電率

R-7-120NA

誘電正接

23℃ 10 Hz 4.17 0.0020 4.19 0.0023 4.00 0.0013
23℃ 10 kHz 4.15 0.0017 4.15 0.0026 3.93 0.0015
23℃ 10 MHz 4.04 0.0021 4.09 0.0023 3.81 0.0017
100℃ 10 Hz 4.33 0.0038 4.26 0.0028 4.10 0.0018
100℃ 10 kHz 4.24 0.0047 4.21 0.0029 4.07 0.0024
100℃ 10 MHz 4.23 0.0049 4.20 0.0035 3.92 0.0028
200℃ 10 Hz 4.40 0.0034 4.34 0.0037 4.17 0.0027
200℃ 10 kHz 4.38 0.0039 4.26 0.0040 4.09 0.0031
200℃ 10 MHz 4.34 0.0042 4.24 0.0041 4.01 0.0035

試験方法:ASTM D150

ライトン® R-4 PPS の絶縁特性に対する温度の影響

    試験片
厚さ
23℃ 100℃ 150℃ 200℃
絶縁耐力* kV/mm 3.2 mm 18 13 12 -
絶縁耐力* kV/mm 1.6 mm - 22 19 -
体積抵抗率** Ω・cm 1.6 mm 1.0 x 1016 8 x 1015 1.4 x 1014 1.2 x 1012

* 試験方法:ASTM D149

** 試験方法:ASTM D257

試験片の成形条件:溶融温度315~343℃、金型温度135℃

ここに記載した物性値は製品の代表値であるが、通常の試験の差異を反映していないため、仕様の目的で使用してはならない

疲労

ライトン® PPS コンパウンドの S/N 曲線

BR111 の曲げ疲労

Ryton-BR111-flexural-fatigue

BR111 の引張り疲労

Ryton-BR111-tensile-fatigue

BR42B の曲げ疲労

Ryton-BR42B-flexural-fatigue

R-4 の引張り疲労

Ryton-R4-tensile-fatigue

R-4-02XT の引張り疲労

Ryton-R402XT-tensile-fatigue

R-4-200BL の引張り疲労

Ryton-R4200BL-tensile-fatigue

R-7-120BL の引張り疲労

Ryton-R7120BL-tensile-fatigue

 

機械特性

さまざまな温度における ライトン® PPS コンパウンドの機械特性

引張り強さ

ライトン® PPS コンパウンドの引張り強さ(-40~200℃)の代表値

ライトン® PPS コンパウンド   -40°C  23°C 50°C 75°C 100°C 150°C 200°C 
R-4-200BL MPa 195 180 160 140 105 65 45
R-4-220BL MPa 190 175 160 145 110 65 50
R-4-230BL  MPa 135 130 130 130 110 70 45
R-4-240BL MPa 195 165 150 130 100 60 45
R-7-120BL MPa 175 135 120 120 100 70 50
R-7-220BL MPa 185 160 150 140 115 80 60
BR111BL MPa 220 190 165 155 120 75 55
BR42B MPa 220 190 165 155 120 75 55
XE5030BL MPa 160 130 110 95 75 45 35
XK2340 MPa 205 195 165 140 120 90 75

試験方法:ISO 527 

試験片の成形条件:溶融温度315~343℃、金型温度135℃

ここに記載した物性値は製品の代表値であるが、通常の試験の差異を反映していないため、仕様の目的で使用してはならない

 

引張り弾性率

ライトン® PPS コンパウンドの引張り弾性率(-40~200℃)の代表値

ライトン® PPS コンパウンド   -40°C 23°C 50°C 75°C 100°C 150°C 200°C
R-4-200BL GPa 16 14 14 14 12 7.0 5.0
R-4-220BL GPa 15 14 14 14 11 6.0 5.5
R-4-230BL GPa 16 14 15 14 11 7.0 5.5
R-4-240BL GPa 13 13 13 13 10 5.0 4.0
R-7-120BL GPa 21 19 18 17 16 7.0 6.5
R-7-220BL GPa 17 17 16 16 12 8.0 7.0
BR111BL GPa 20 21 20 20 15 8.5 7.5
BR42B GPa 17 16 16 15 12 7.5 6.0
XE5030BL GPa 10 10 10 10 7.0 4.0 3.5
XE4050BL GPa 12 11 11 10 7.5 4.0 3.5
XK2340 GPa 18 15 12 11 9.5 7.5 7.0

試験方法:ISO 527

試験片の成形条件:溶融温度315~343℃、金型温度135℃

ここに記載した物性値は製品の代表値であるが、通常の試験の差異を反映していないため、仕様の目的で使用してはならない

 

ノッチなしアイゾット衝撃強さ 

ライトン® PPS コンパウンドのノッチなしアイゾット衝撃強さ(-40~200℃)の代表値

ライトン® PPS コンパウンド   -40°C 23°C 50°C 75°C 100°C 150°C 200°C
R-4-200BL kJ/m² 33 35 36 37 31 30 27
R-4-220BL kJ/m² 28 30 - - - 28 -
R-4-230BL kJ/m² 20 16 18 19 16 17 20
R-4-240BL kJ/m² 43 42 43 43 43 37 35
R-7-120BL kJ/m² 15 15 14 15 15 14 15
R-7-220BL kJ/m² 20 20 - - - 22 -
BR111BL kJ/m² 22 20 20 21 19 20 18
BR42B kJ/m² 37 40 39 35 36 35 30
XE5030BL kJ/m² 50 45 45 43 43 37 34
XE4050BL kJ/m² 41 35 32 33 33 30 27
XK2340 kJ/m² 26 35 31 26 27 28 27

試験方法:ISO 180/U

試験片の成形条件:溶融温度315~343℃、金型温度135℃

ここに記載した物性値は製品の代表値であるが、通常の試験の差異を反映していないため、仕様の目的で使用してはならない

 

引張り伸び率

ライトン® PPS コンパウンドの引張伸び率(-40~ 200℃)の代表値

 

ライトン® PPS コンパウンド   -40°C 23°C 50°C 75°C 100°C 150°C 200°C
R-4-200BL % 1.4 1.5 1.4 1.4 1.9 3.4 3.0
R-4-220BL % 1.4 1.4 1.4 1.4 2.0 3.3 3.0
R-4-230BL % 1.0 1.0 1.0 1.2 1.9 2.7 2.2
R-4-240BL % 1.9 1.8 1.7 1.7 2.3 4.2 4.3
R-7-120BL % 1.0 0.8 0.8 0.9 1.4 2.7 3.0
R-7-220BL % 1.1 1.0 1.1 1.1 1.4 2.3 2.2
BR111BL % 1.0 1.0 0.9 0.9 1.6 2.5 2.3
BR42B % 1.8 1.7 1.6 1.8 2.5 3.5 3.8
XE5030BL % 2.0 2.0 1.8 1.8 3.3 4.4 3.8
XE4050BL % 1.9 1.9 1.8 1.7 3.1 5.3 4.9
XK2340 % 1.4 1.8 2.1 2.3 2.8 3.4 3.9

試験方法:ISO 527

試験片の成形条件:溶融温度315~343℃、金型温度135℃

ここに記載した物性値は製品の代表値であるが、通常の試験の差異を反映していないため、仕様の目的で使用してはならない

 

曲げ強さ

ライトン® PPS コンパウンドの曲げ強さ(-40~200℃)の代表値

ライトン® PPS コンパウンド   -40°C 23°C 50°C 75°C 100°C 150°C 200°C
R-4-200BL MPa 300 280 265 245 190 110 80
R-4-220BL MPa 270 250 240 225 180 110 85
R-4-230BL MPa 210 180 195 200 165 100 75
R-4-240BL MPa 295 255 235 210 150 85 60
R-7-120BL MPa 240 210 200 200 175 110 80
R-7-220BL MPa 265 240 210 205 175 115 90
BR111BL MPa 250 230 210 195 165 100 75
BR42B MPa 310 275 250 230 180 120 85
XE5030BL MPa 240 195 175 165 120 75 55
XE4050BL MPa 255 190 170 150 115 75 55
XK2340 MPa 275 265 220 195 175 135 110

 試験方法:ISO 178

試験片の成形条件:溶融温度315~343℃、金型温度135℃

ここに記載した物性値は製品の代表値であるが、通常の試験の差異を反映していないため、仕様の目的で使用してはならない

 

曲げ弾性率

ライトン® PPS コンパウンドの曲げ弾性率(-40~200℃)の代表値

 

ライトン® PPS コンパウンド   -40°C 23°C 50°C 75°C 100°C 150°C 200°C
R-4-200BL GPa 15 14 16 15 11 6.0 5.0
R-4-220BL GPa 14 14 14 13 10 6.0 5.0
R-4-230BL GPa 14 14 14 13 10 6.0 5.0
R-4-240BL GPa 13 13 13 13 10 5.0 4.0
R-7-120BL GPa 19 19 18 17 - 7.0 6.5
R-7-220BL GPa 19 19 18 18 14 8.5 7.5
BR111BL GPa 19 19 18 18 14 7.5 6.5
BR42B GPa 14 14 13 13 10 6.5 5.5
XE5030BL GPa 10 9.0 9.0 8.5 6.0 3.5 2.0
XE4050BL GPa 10 9.5 8.5 8.5 6.5 3.5 2.5
XK2340 GPa 14 12 10 9.0 7.5 6.0 5.5

試験方法:ISO 178

試験片の成形条件:溶融温度315~343℃、金型温度135℃

ここに記載した物性値は製品の代表値であるが、通常の試験の差異を反映していないため、仕様の目的で使用してはならない

 

ノッチ付きアイゾット衝撃強さ

ライトン® PPS コンパウンドのノッチ付きアイゾット衝撃強さ(-40~200℃)の代表値 

ライトン® PPS コンパウンド   -40°C 23°C 50°C 75°C 100°C 150°C 200°C
R-4-200BL kJ/m² 7.8 8.0 8.0 8.2 8.0 9.5 13
R-4-220BL kJ/m² 7.9 7.5 - - - 9.7 -
R-4-230BL kJ/m² 9.5 8.8 8.5 7.5 7.2 7.6 9.9
R-4-240BL kJ/m² 8.6 8.7 9.0 8.8 9.6 14 18
R-7-120BL kJ/m² 5.6 5.5 5.7 6.8 5.7 6.7 6.2
R-7-220BL kJ/m² 9.9 8.0 - - - 7.5 -
BR111BL kJ/m² 8.1 6.5 5.8 8.8 4.9 7.6 6.2
BR42B kJ/m² 11 9.5 9.1 10 10 14 13
XE5030BL kJ/m² 7.4 9.5 10 11 12 15 17
XE4050BL kJ/m² 6.2 8.0 8.6 8.7 9.0 11 12
XK2340 kJ/m² 9.7 8.5 9.3 10 10 13 20

試験方法:ISO 180/A

試験片の成形条件:溶融温度315~343℃、金型温度135℃

ここに記載した物性値は製品の代表値であるが、通常の試験の差異を反映していないため、仕様の目的で使用してはならない 

 

圧縮強さ

ライトン® PPS コンパウンドの圧縮強さ(-40~200℃)の代表値

ライトン® PPS コンパウンド   -40°C 23°C 50°C 75°C 100°C 150°C 200°C
R-4-200BL MPa 340 275 270 240 195 90 70
R-4-220BL MPa - 260 250 275 195 110 70
R-7-120BL MPa - 260 250 275 195 110 70
BR111BL MPa 350 295 270 275 215 125 80
BR42B MPa - 255 240 240 160 90 65
XE5030BL MPa 275 205 - - 110 55 -
XE4050BL MPa 275 190 - - 105 55 -
XK2340 MPa 320 255 - - 140 95 -

試験方法:ASTM D695

試験片の成形条件:溶融温度315~343℃、金型温度135℃

ここに記載した物性値は製品の代表値であるが、通常の試験の差異を反映していないため、仕様の目的で使用してはならない

 

超低温での特性

液体窒素内(77 K)および液体ヘリウム内(4.2 K)での超低温で、ライトン® R-4 40% ガラス繊維強化 PPS の物性値を測定しました。製品の機械特性は、超低温でも低下しませんでした。追加の研究で、40% ガラス繊維強化 PPS は超低温で優れた電気特性も保持することが判明しました。その他の ライトン® PPS コンパウンドは、超低温で特性を同様に保持すると予測されます。

 

40% ガラス繊維強化 PPS に対する超低温の影響

    23℃ -196℃ -269℃
曲げ強さ MPa 195 265 280
弾性率 GPA 15 14 14
ショア D 硬度   91 94 -
23 ℃からの熱収縮     0.296% 0.340%

試験片の成形条件:溶融温度315~343℃、金型温度135℃

ここに記載した物性値は製品の代表値であるが、通常の試験の差異を反映していないため、仕様の目的で使用してはならない

応力/ひずみ

ライトン® PPS コンパウンドの応力/ひずみ曲線

R-4-200BL の引張応力/ひずみ曲線

Ryton-R4200BL-tensile-stress-strain

 

R-7-120BL の引張応力/ひずみ曲線

Ryton-R7120BL-tensile-stress-strain

BR42B の引張応力/ひずみ曲線

Ryton-BR42B-tensile-stress-strain

R-4-220BL の引張応力/ひずみ曲線

Ryton-R4220BL-tensile-stress-strain

R-7-220BL の引張応力/ひずみ曲線

Ryton-R7220BL-tensile-stress-strain

BR111BL の引張応力/ひずみ曲線

Ryton-BR111BL-tensile-stress-strain

XE4050BL の引張応力/ひずみ曲線

Ryton-XE5030BL-tensile-stress-strain

 

XE5030BL の引張応力/ひずみ曲線

Ryton-XE5030BL-tensile-stress-strain

XK2340 の引張応力/ひずみ曲線

Ryton-XK2340-tensile-stress-strain

R-4-230BL の引張応力/ひずみ曲線

Ryton-R4230BL-tensile-stress-strain

 

R-4-240BL の引張応力/ひずみ曲線

Ryton-R4240BL-tensile-stress-strain

 

ウェルド

ウェルド強度

ウェルドは、成形プロセスで溶融樹脂フローフロントが分流し、再度合流する時に形成されます。ガラス繊維は界面で交差しない傾向があるので、一般的にウェルドの界面は樹脂の割合が高くなります。界面と交差するガラス繊維強化の不足により、ウェルドに沿った方向で機械強度が低くなります。できる限りウェルドが発生しないように、または応力が最小の部分に配置するように、ゲートの位置と充填パターンを計画する必要があります。

ウェルドに応力がかかる場合は、次に示す代表的なウェルド強度を補うように成形品を設計する必要があります。ウェルド強度は成形条件によって大きく異なるので、迅速な射出、高温のフローフロント、および完全な充填が確保されるような成形品と金型の形状にする必要があります。ガスがトラップされるとウェルド強度に大きな悪影響を及ぼすので、ガス巻き込みを行わないように金型を設計する必要があり、ウェルドが形成される部分に適切にベントを設置する必要があります。

 

ライトン® PPS コンパウンドのウェルド引張り強さの代表値

BR111 および BR111BL 45 MPa
BR42B 55 MPa
R-4 および R-4-02 40 MPa
R-4-200NA および R-4-200BL 60 MPa
R-4-220NA および R-4-220BL 55 MPa
R-4-230NA および R-4-230BL 40 MPa
R-4-240NA および R-4-240BL 80 MPa
R-4XT および R-4-02XT 55 MPa
R-7-120NA および R-7-120BL 45 MPa
R-7-121NA および R-7-121BL 40 MPa
R-7-220BL 45 MPa
XE4050BL 45 MPa
XE5030BL 50 MPa
XE5515BL 65 MPa
XK2340 60 MPa

試験方法:ISO 527、両端にゲートを設けた試験片

試験片の成形条件:溶融温度315~343℃、金型温度135℃

ここに記載した物性値は製品の代表値であるが、通常の試験の差異を反映していないため、仕様の目的で使用してはならない