プラスチックのことならプラ博世にお任せ!PSUの巻

プラ博世
こんにちは。プラスチックを愛してやまない研究員、プラ博世です。最近の化学と技術の進歩には驚くばかりの今日この頃、医療の現場でもスーパーエンジニアリングプラスチックがけっこう活躍しているね。
プラべくん
へー、医療の現場でどんな素材が活躍しているのかな?
プラ博世
ポリサルホン(PSU)だよ。聞いたことある?
プラべくん
もちろん、ポリサルホン(PSU)は知ってるよ。
プラ博世
さすがプラベくん。じゃあ、今日はそれを紹介してみようか。
プラべくん
はーい!

ポリサルホン樹脂(以下、PSU)ってどんな素材なの?


PSUは、1965年に米国ユニオンカーバイド社(今のソルベイスペシャルティポリマーズ社)によって開発された、透明な非晶性スーパーエンジニアリングプラスチック。PlaBaseでも掲載されているから、詳細を見ることができるよ。

詳細はこちら

PSUは、スルホン基(-SO2-)を含み、4,4’-ジクロロジフェニルスルホン(DCDPS)とビスフェノールAのナトリウム塩を脱塩重縮合によって合成する。
高温条件下で連続荷重を受けても歪みが少なく、高温塩素水にも耐えることができるという優れもの。高い強度と剛性があり、耐熱性、耐加水分解性などはポリカーボネートよりも優れている。
流体を扱う用途でもその特性が活かされることから、加圧温水用途においては20年前から真鍮部品の代替え材料としても使われてきた。
現在、日本でPSUを供給しているメーカーは、ソルベイスペシャルティポリマーズ社とBASFジャパンの2社。需要量の半分くらいが医療の分野で、あとは食品加工分野、電気・電子部品としても使用されている。

 

PSUの特性を教えて!


PSUは他の透明プラスチックと比べても強度が高く、耐熱性、耐加水分解性、耐薬品性、安全衛生性、電気的特性などに優れている。連続耐熱温度は175℃。
使用温度も-100~175℃と幅広い。ガラス転移温度は190℃、荷重たわみ温度が174℃、脆化温度は100℃。耐薬品性に関して言えば、酸・アルカリ、油に強い。長時間でも耐える力を持っていて、劣化しにくいんだ。
過熱水蒸気性や耐沸水性にも優れていて、蒸気滅菌やその他の滅菌法で処理しても、機械的強度や寸法は安定性している。
ただ、有機溶媒には弱く、耐紫外線性も劣っている。

 

PSUは医療分野で大活躍!


PSUは、外科や歯科用の医療器具、内視鏡部品、コンタクトレンズ殺菌用具、医療用トレイ、人工臓器、動物実験の飼育箱などに使われていて需要量も高い。
強アルカリ性洗浄剤での洗浄や蒸気滅菌処理は、100回くらい繰り返してもOKだというPSU。ただ、こういう特性だけでよく使われているわけではない。
PSUは溶液の状態でも加工ができるから、精密ろ過、限外ろ過に使うための多孔性ファイバーを造ることができるんだ。
孔の大きさをコントロールしやすいということから、いろいろなフィルターを造ることができるんだけど、人工透析治療に使うダイアライザー(透析装置)の用途が多い。
これによって、血液中の低分子量の物質除去が可能。PSUにビタミンEをコーティングすることで生体適合性が高まり、血液浄化のための透析膜などに使われている。

 

医療分野以外でPSUが使われているものは?


医療分野以外でも、PSUを使ったものはいろいろあるね。例えば、食品容器、調理器部品などの食品加工分野、コネクタなど電子機器の部品など。
調理器部品としてPSUが使われるのは、やはり強度が高いだけではなく、耐加水分解性、耐熱水性、安全衛生性などの特性があるからだと思う。
身近な家電製品でも、コーヒーメーカーの部品や電子レンジの部品・食器、加湿器部品、アイロン部品、複写機の部品など。それから、水道の蛇口のカートリッジ、飲食店のトレイなどにもPSUが使われている。
他にも自動車用バッテリーのキャップ、自動水栓センサーの部品など自動車分野にもある。一般の機械関係では熱水などの流体搬送に使われるポンプ部品など。いろいろな分野で、PSUの特性を生かした使用方法があるわけだね。

 

今回のまとめ


・PSUは、スルホン基(-SO2-)を含み、4,4’-ジクロロジフェニルスルホン(DCDPS)とビスフェノールAのナトリウム塩を脱塩重縮合によってできている。

・PSU高い強度と剛性があり、耐熱性、耐加水分解性、耐薬品性、安全衛生性、電気的特性などに優れている。酸・アルカリ、油に強く。長時間でも耐える力を持っている。

・PSUが使われているものには、人工透析治療に使うダイアライザー(透析装置)、コーヒーメーカーの部品や電子レンジの部品・食器、加湿器部品、アイロン部品、水道の蛇口のカートリッジ、飲食店のトレイなど。自動車分野ではバッテリーのキャップ、自動水栓センサーの部品にも使われている。

 

 


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プラスチックのことならプラ博世にお任せ!LCPの巻
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PlaBase編集部
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