PBI(ポリベンゾイミダゾール)の特徴や物性、成形されたプラスチックの用途例などの情報をまとめました。
PBIは、他のスーパーエンプラをはるかに凌ぐ耐熱性が大きな特徴です。連続耐熱温度、荷重たわみ温度のいずれも300℃を超え、熱分解温度は600℃以上。膨張率や熱伝導率が低いのも、PBIの優れた一面です。
不純物の少ない樹脂で、潤滑材を使わなくても耐摩耗性に優れます。硬度は、プラスチックのなかで有数。圧縮強度も非常に高く耐久性の点でも優れています。
医療機器プラスチック部品製造会社3選の
PBIの取り扱いを確認
酸・アルカリ・有機溶剤、いずれも耐性があり、アセトンやトルエン、メタノールにも耐えられます。
| 耐酸性 | 〇 |
|---|---|
| 耐アルカリ性 | 〇 |
| 有機溶剤 | 〇 |
参照元:株式会社ハンシン「樹脂素材物性表」(PDF)https://www.kk-hanshin.co.jp/contents/pdf/jushi.pdf
引張、圧縮、曲げのいずれも、他のスーパーエンプラと同等またはそれ以上の耐久性を備えます。耐摩耗性が高いため、摺動特性に優れる点も特徴です。
| 比重 | 1.3 |
|---|---|
| 引張強度(kgf/cm2) | 1630 |
| 破断時伸び(%) | 3 |
| 引張弾性率(MPa) | - |
| 圧縮強度(MPa) | 3000 |
| 曲げ強度(MPa) | 2240 |
| 曲げ弾性率(kgf/cm2) | 66 |
| 硬度(ロックウェル) | 129 |
参照元:株式会社ハンシン「樹脂素材物性表」(PDF)https://www.kk-hanshin.co.jp/contents/pdf/jushi.pdf
荷重たわみ温度は400℃以上。一方で熱膨張率が低く、寸法安定性も期待できます。
| 連続耐熱温度(℃) | 345 |
|---|---|
| 熱膨張率(×0-5) | 2.3 |
| 荷重たわみ温度(℃) | 435 |
参照元:株式会社ハンシン「樹脂素材物性表」(PDF)https://www.kk-hanshin.co.jp/contents/pdf/jushi.pdf
PBIは放射線やプラズマにも高い耐性を有しており、医療機器での活用も期待されます。ただ、現状では医療機器への使用されるケースは少ないようです。医療機器以外だと、ポンプ類やバルブシート、O-リング、ローラーなどへの活用がみられます。
PBIは非常に優秀なプラスチックですが、コスト的に高価な点もあり医療機器への活用は限定的です。ただ、用途や環境によってはPBIが適している場合があるかもしれません。樹脂素材を熟知し、さまざまな成形に対応するプラスチック加工メーカーに相談することで、よりパフォーマンスに優れた部品が製作できるでしょう。
医療機器用のプラスチック部品製造に対応している製造会社から、製品開発でよくあるニーズ「品質」「スピード」「量産体制」でそれぞれおすすめの製造会社をピックアップ。対応できる樹脂が多かった順(※1)に並べて紹介します。
【選定基準】
Googleにて「医療機器 プラスチック部品」と検索した際の上位20社中、対応樹脂が明記されていた下記の3社を選定。(2021.11.11時点)
・若林精機工業:調査した20社の中で、製品の品質を称える賞の受賞歴があり、 2大品質表示ISO9001、14001を唯一どちらも取得している企業
・ミヤザキ:調査した中では短納期NO1
・南デザイン:調査した中では唯一ロット数が明確で多かった
(※1)樹脂数は樹脂名が記載されている数を採用しています
(※2)参照元:大阪府HPhttps://www.pref.osaka.lg.jp/hodo/index.php?site=fumin&pageId=42325