ポリエーテルエーテルケトン

ポリエーテルエーテルケトン（PEEK ）は、ポリアリールエーテルケトン（PAEK）ファミリーに属するベージュ色の有機熱可塑性ポリマーで、エンジニアリング用途に使用されています。1978年11月に発明され^{[ 2 ]}、1980年代初頭にインペリアル・ケミカル・インダストリーズ（ICI）の一部によって市場に投入されました。PEEK部門は経営陣による買収によって買収され、 Victrex PLCが誕生しました。^{[ 3 ]}

PEEKポリマーは、ビスフェノラート塩のジアルキル化による段階成長重合によって得られる。典型的な例は、 4,4'-ジフルオロベンゾフェノンとヒドロキノンの二ナトリウム塩との反応であり、これは炭酸ナトリウムによる脱プロトン化によってその場で生成される。反応は、ジフェニルスルホンなどの極性非プロトン性溶媒中で約300℃で行われる。^{[ 4 ] [ 5 ]} 

PEEKは、高温でも優れた機械的特性と耐薬品性を維持する半結​​晶性熱可塑性樹脂です。PEEKの成形に使用される加工条件は、結晶化度、ひいては機械的特性に影響を与える可能性があります。ヤング率は3.6  GPa、引張強度は90～100  MPaです。^{[ 6 ]} PEEKのガラス転移温度は約143  °C (289  °F)、融点は約343  °C (662  °F)です。一部のグレードでは、最大250  °C (482  °F)の実用温度があります。^{[ 4 ]}熱伝導率は、室温から固相線温度までの温度に対してほぼ直線的に増加します。^{[ 7 ]}熱分解[ ^{8 ]だけ}でなく、有機環境と水環境の両方による攻撃に対しても非常に耐性があります。高温では、ハロゲン、強ブレンステッド酸、ルイス酸、および一部のハロゲン化合物と脂肪族炭化水素によって攻撃されます。室温では濃硫酸に溶解するが、微粉末や薄膜など、表面積対体積比の高い形態でない限り、溶解には非常に長い時間を要する。生分解に対する耐性が高い。

PEEKは、ベアリング、ピストン部品、ポンプ、高性能液体クロマトグラフィーカラム、コンプレッサープレートバルブ、電線絶縁体など、要求の厳しい用途向けの製品の製造に使用されます。吸湿性が低いため、超高真空用途に適した数少ないプラスチックの1つであり、航空宇宙、自動車、化学産業に適しています。^{[ 9 ]} PEEKは、たとえば神経外科用途で頭蓋骨の部分置換を作成する際に、医療用インプラントに使用されます。

PEEKは脊椎固定器具や補強棒に使用されています。 ^{[ 10 ]}放射線透過性がありますが、疎水性のため骨と完全に融合しません。^{[ 9 ] [ 11 ]} PEEKシールやマニホールドは流体用途でよく使用されます。PEEKは高温用途（最高260  ℃/500  °F）でも優れた性能を発揮します。^{[ 12 ]}このため、また熱伝導率が低いため、溶融フィラメント製造（FFF）印刷で高温側と低温側を熱的に分離するためにも使用されます。

PEEKは、他のほとんどの熱可塑性樹脂と比較して、比較的高い温度（343  ℃/649.4  °F）で溶融します。その溶融温度の範囲内で、射出成形または押出成形法を使用して加工できます。粒状のPEEKをフィラメント状に加工し、溶融堆積モデリング（FDM）（または溶融フィラメント製造（FFF））技術を使用してフィラメント材料から部品を3Dプリントすることは技術的に可能です。^{[ 18 ] [ 19 ]}

固体状態のPEEKは、例えばCNCフライス盤などで容易に加工でき、耐熱性、電気絶縁性、熱絶縁性に優れた高品質のプラスチック部品の製造に広く用いられています。充填材入りのPEEKもCNC加工が可能ですが、材料内部の応力を適切に管理するために特別な注意が必要です。

PEEKは高性能ポリマーですが、製造工程が複雑なため価格が高く、最も要求の厳しい用途にしか使用できません。^{[ 20 ]}

PEEKは従来、形状記憶ポリマーではありませんでしたが、最近の加工技術の進歩により、機械的活性化によってPEEKに形状記憶特性を持たせることが可能になりました。この技術は整形外科手術への応用へと拡大しています。^{[ 21 ]}