住友化学电子材料事业部

PES的粉末等级

前言

SUMIKA EXCEL PES的粉末等级适宜于以下用途。
●在溶媒中溶解，作为粘合剂，涂料·涂敷剂使用
●在溶媒中溶解，空心线膜和铸膜(平膜)加工
●以PES为基本的各种复合用途及环氧强化用途
粉末等级包括下面等级。

表1　PES粉末等级

粉末等级	RV（还原粘度）	主要用途
PES 3600P	0.36	复合
PES 4100P	0.41	涂料·涂敷剂、粘合剂
PES 4800P	0.48	空心线膜、粘合剂
PES 5003P	0.50	涂料·涂敷剂、粘合剂、环氧强化剂
PES 5200P	0.52	空心线膜

＊还原粘度为在DMF 1％溶液中测量的值。

SUMIKA EXCEL 粉末等级的物性

3600P、4100P、4800P及5200P的性质

3600P，4100P，4800P，5200P的物性值请参考颗粒型的3600G，4100G，4800G，5200G的物性值(表2)。

表2　3600G、4100G、4800G、5200G的物性值

测试方法
（ASTM）

单位

3600G/4100G
4800G/5200G

一般物性

比重

成型收缩率	MD
	TD

吸水率（23 ℃、24hr）
折射率

D792
D955
D955
D570

－
％
％
％

1.37
0.6
0.6
0.43
1.65

机械性质

拉伸强度（23 ℃）
破裂延长
翘曲强度
翘曲弹性率（23 ℃）
压缩强度
压缩弹性率
Izod冲击强度
（6.4m/m. 带凹槽）
（6.4m/m. 无凹槽）
洛氏硬度

Taber 磨耗
（1kg负荷.CS17Wheel）

D638
D638
D790
D790
D695
D695

D256

D785

D1044

MPa
％
MPa
MPa
MPa
MPa

J/m
J/m
－

mg/1000rev

85
40－80
130
2,600
109
1,625

85
不破坏
M88
R120
20

热性质

负荷弯曲温度（0.46MPa）
负荷弯曲温度（1.82MPa）
Vicat 软化点（1kg）
Vicat 软化点（5kg）

线膨胀系数	MD
	TD

热传导率
比热
温度指标

D648
D648
D1525
D1525
D696
D696
C177

UL746

℃
℃
℃
℃
10-5/ ℃
10-5/ ℃
10-4cal/sec·cm· ℃
cal/ ℃·g
℃

210
203
226
222
5.5
5.7
4.3
0.26
180

电的性质

介电常数（23 ℃．60Hz）
介电常数（23 ℃．106Hz）
介电常数（23 ℃．2.5×109Hz）
介电损耗因子（23 ℃．60Hz）
介电损耗因子（23 ℃．106Hz）
介电损耗因子（23 ℃．2.5×109Hz）
体積固有电阻
绝缘击穿电压
抗电弧轨迹性
耐电弧性
高电压电弧点火
高电流电弧点火

D150
D150
D150
D150
D150
D150
D257
D149
DIN53480
D495
UL746
UL746

－
－
－
－
－
－
Ω·cm
kV/mm
V
sec
sec
sec

3.5
3.5
3.4
0.001
0.0035
0.004
1017－1018
16
150
70
300
200

燃烧性

难燃性（0.46m/m）
极限氧指数（1.6m/m）
电阻丝点火

UL94
D286
UL746

sec

V-0
38
80

SUMIKA EXCEL 5003P的性质
●	玻璃转移点，有230 ℃的非晶性树脂。
●	每100重复聚合单位有平均0.6-1.4个末端氢氧基，所以粘合性良好。
●	其他性质与PES的别的等级相同。

涂料·镀层领域

SUMIKA EXCEL 4100P，5003P在涂料·镀层领域中使用。特别是，5003P是后热硬度，耐药品性和金属的粘合力强化的等级。
在这里简单介绍关于使用了PES 5003P的涂料·镀层剂。

SUMIKA EXCEL 5003P使用涂料·镀层剂的特征
●	空气中250 ℃的长期使用，或是在冷热循环（0 ℃<=>250 ℃)中使用也稳定。
●	粘合性，贴紧性对玻璃，陶瓷，铁，不锈钢，铝以及铝合金等有出色的粘合性。
●	耐溶媒性在非晶性树脂中表现出最好的耐溶媒性。
●	耐加水分解性聚醚砜树脂本身，是具有出色的耐加水分解性树脂，PES 5003P表现出更好的耐加水分解性。
●	良好的成膜性成膜性出色，充分地保护基层材料。
●	难燃性不添加阻燃剂也有高的难燃性。
●	透明性具有出色的透明性，镀层后也能保持基层材料原有的外观。
●	卫生性不含有可塑剂等添加剂所以卫生。

SUMIKA EXCEL 5003P的涂敷方法(溶液法的例子）
●	基本材料脱脂，根据需要进行喷砂或浸蚀。
●	PES 5003P在溶媒中溶解。
●	在该溶液中用浸泡、刷涂，喷雾器法等对基本材料进行涂敷、风干。
●	350～400 ℃、空气中进行30分种热处理。

关于铝板的SUMIKA EXCEL 5003P镀层的耐热性(例)

表4　连续使用耐热性(250 ℃空气中)

评价项目	时间（hr）
评价项目	0	115	235
外表变化	－	无变化	无变化
碁盤目试验（＊1）	100/100	100/100	100/100
耐腐蚀试验（＊2）	无腐蚀	无腐蚀	无腐蚀

表5　冷热周期试验（0 ℃ 冰水中、2分 250 ℃ 烤炉、2分）

评价项目	周期次数（次）
评价项目	0	25	50
外表变化	－	几乎没变化	边部少许冒泡
碁盤目试验（＊1）	100/100	100/100	100/100
耐腐蚀试验（＊2）	无腐蚀	无腐蚀	无腐蚀

（＊1）	用一块涂有SUMIKA EXCEL 5003P镀层的材料，用安全剃刀在100mm2的面积上刻入1mm×1mm的交叉棋盘状刻纹，然后压上透明胶纸押压、剥离，基层材料上留下PES切片的件数。
（＊2）	在SUMIKA EXCEL 5003P镀层面上滴下15vol%硫酸溶液，和玻璃板重叠，放置24小时后，观察表面的变化状态进行判断。

强化环氧系树脂的用途

PES 5003P树脂比以前更多地使用在环氧类复合材料上。PES 5003P使用的优点如下。

●	提高环氧的韧性。
●	具有非常高的Tg（230 ℃）。
●	有出色的机械性质。

环氧树脂的韧性强化

由于 SUMIKA EXCEL 5003P本质上具有韧性，高Tg和弹性率，合成树脂全体的性能不会下降，能赋予环氧树脂韧性。

表6　在TGDDM/4、4'-DDS系的效果

5003P浓度（％）	弯曲弹性率（GPa）	Tg（ ℃）	G_1C（KJ/m2）
0	3.34	205	0.28
10	3.21	205	0.41
15	3.07	200	0.47

（注）	1）G_1C是在-65 ℃，平面扭曲条件下测量 2）Tg是在扭曲DMA下测量

从上表可以看出破坏强度(G_1C)大幅度地增加，也没有明显降低Tg。

表7　PES 5003P和PEI的比较

环氧树脂/As4CF类，在聚合物浓度30wt%的比较检讨结果

PEI

5003P

CAI（Compression After Impact）

MPa

194

223）

Compressive Strength

MPa

（Room Temp.）
（82 ℃）
（82 ℃）/Wet

1697
1434
N/A

1731
1648
1076

88 ℃粘度（Cps）

130,000

100,000

N/A：没有分析数据

PES 5003P在飞机·体育用品领域的应用

CFRP(炭纤维和树脂的复合材料)使用热硬化性环氧树脂。环氧树脂具有良好的机械及热特性，但与热可塑性树脂相比也有脆的缺点。在飞机·体育用品领域的利用中必须提高其破坏韧性(残余压缩强度:CAI=Compressive Strength After Impact)。添加5003P到环氧树脂中能够提高复合树脂中的层间剥离所伴随的冲击破坏的高韧性。

●

SUMIKA EXCEL PES 5003P的使用方法

5003P在环氧树脂中溶解，均匀。然后加上硬化剂，使之硬化的话就会与5003P的羟基反应，形成海岛构造的特殊的形态而改善耐冲击性。要在环氧主剂中溶解5003P，得到均匀溶剂，可以微粉碎5003P，直接在环氧主剂N2环境下，150 ℃程度溶化，也可让5003P在溶剂里均匀溶解，然后蒸馏去溶剂之后加上环氧树脂获得均匀的混合树脂。

●

每合成单位的5003P使用量（例）

○	每 matrix range 单位
	环氧主剂（100部）：硬化剂（30～40部）：5003P（30部）
○	每预浸处理单位
	～10wt％

●

作为飞机用构造材料的使用方法

实际上，作为飞机等的构造材料时所使用的用上述"PES5003P的使用方法"调制所得到的CF预浸料的表面涂满5003P粒度调整的粒子(Tough ball)，数十张积层成型的话，在界面上的PES ball能更加提高耐冲击性。关于层积的方法，有多种的办法。

（例：作为波音飞机构造材料的规格）
○	CAI(Compression After Impact)值310MPa以上
○	CS(Compressive Strength.Hot/Wet Condition)値1100MPa(82 ℃)以上

粘合剂用途

PES可用作耐热粘合剂。特别是具有与金属类的粘着的良好的粘着强度。

特征

●

粘着层有高的引张剪断强度和T剥离粘着强度，同时具有硬度和弹性，表现很好的平衡性。

●

在市贩热塑性树脂粘合剂中有最高的耐热性，在200 ℃中有实用的非常高拉伸断裂强度20MPa。同时，短时间的话能够在250 ℃为止的温度重复能使用。

●

耐药品性，耐热性良好。

●

不含溶剂或挥发成分，对于铝，不锈钢，钢，黄铜等广范的材料没有底层涂料也具有良好的粘着性。

粘着方法

PES膜使用的热融化类粘着方法

○	按照被粘着物体的大小切断膜。
○	根据需要用沙纸，圆盘喷砂装置将被粘着物表面粗面化，用丙酮，甲苯等清洗干净。
○	把膜夹在被粘着物之间，用固定物很轻地压着以300～360 ℃10～30分加热。压接的程度为溶融了的树脂从被粘着物之间只出来一点就足够了。
○	冷却的话即可得到强固的粘着体。

使用粘着溶液的粘着方法

PES 5003P的溶剂类
PES 5003P在单一溶剂中溶解时，由于不稳定会产生PES析出，通常使用混合溶媒类(表8表示例子)。(单一溶剂溶液稳定性低会凝胶化。)

表面8 PES 5003P的混合溶剂类的例子

溶媒类	溶媒	混合比(体积比)
A	1,1,2-三氯乙烷二氯甲烷	1 1(重量比)
B	二甲基甲酰胺 Cychlohexanone 丁酮	20 80 25
C	N－甲基－2－吡咯烷酮甲苯或二甲苯	2 1
D	N－甲基－2－吡咯烷酮二氯甲烷	1 1
E	N－甲基－2－吡咯烷酮甲苯或二甲苯硅树脂流动调节剂丁酮	60 30 0.5－1 35

粘着方法
PES粘合剂的粘着强度随热处理条件而变化，需要根据使用方法进行相应的条件设定。
(条件例1) 130 ℃、2小时干燥
(条件例2) 100 ℃、1小时后以350 ℃15分种干燥

SUMIKA EXCEL 5003P粘合剂类的性质

在高温下的粘着强度出色。作为例子，表9和表10表示了铬/镍(18/8 W/W)不锈钢之间，使用PES 5003P粘合剂类粘着时，使温度上升到220 ℃时的粘着强度的变化和以150 ℃老化时的粘着保持力的结果。

表9 剥离强度和温度的影响

温度(℃)	剥离强度 MPa
23	37
150	26
220	14

剥离强度的测量是以剥离速度12.5mm/min进行的。

表10 剥离强度和高温保持时间的影响

以150 ℃保持时间(hours)	在150 ℃的剥离强度 MPa
无保持	26
1000	21

150 ℃、1000小时保持也依然保持着初期粘着强度的81％。

例2. PES薄膜滤器制炭盒过滤器(提供:东洋滤纸)

由聚醚砜（PES）生产的薄膜滤器和聚丙烯组成，是耐药品性·耐热性出色的炭盒过滤器。

特征

●	几乎没有溶出物，预处理的炭盒洗净少量即可。
●	媒体不对称，同时薄膜滤器为内藏，因而具有高效率·高流量可以得到较长的过滤寿命。
●	能进行高压锅杀菌，直接蒸汽杀菌。
●	由于媒体本身不活性，试料中的成分几乎不被吸着。

应用用途

●

在电子学上的超纯净水的精密过滤

●

经过气体、通气的除粒子，除菌过滤

对医疗·食品工业·容器·杂货领域的使用研讨时，事先请务必按下列方式联系。
联络地址：电子材料事业部 SEP营业开发顾客服务部门　TEL:(81)29-864-4177