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フッ素樹脂とは

フッ素樹脂とは

フッ素樹脂は、フッ素原子を含む高機能プラスチックの総称で、耐熱性、耐薬品性、非粘着性、電気絶縁性 など、他の樹脂には見られない優れた特性を兼ね備えています。
これらの特性を活かし、半導体、医療、化学、航空宇宙といった、高い信頼性と安定性が求められる分野で必要不可欠な素材として広く利用されています。
一般的に「テフロン™」と呼ばれることがありますが、これはケマーズ社の商標であり、フッ素樹脂全体を指す名称ではありません。
フッ素樹脂とは

フッ素樹脂の種類

フッ素樹脂には用途や特性に応じて多くの種類があります。 陽和では、その中でも PTFE と PFA については、自社内で成形から加工まで一貫対応できる体制を整えています。
自社成形以外のPTFE・PFAを含む各種フッ素樹脂やスーパーエンジニアリングプラスチックについては、市販材料を用いた切削加工に対応しています。

PTFE(四ふっ化エチレン樹脂)

最も代表的なフッ素樹脂。優れた耐熱性、耐薬品性、電気的特性、非粘着性、自己潤滑性を誇ります。融点を持たないため、特殊な成形加工が必要です。
PTFE(四ふっ化エチレン樹脂)

PFA(四ふっ化エチレンパーフルオロアルキルビニルエーテル共重合樹脂)

PTFEに匹敵する特性を持ちながら、溶融成形(射出成形)が可能なため、半導体分野などで幅広く使用されます。
PFA(四ふっ化エチレンパーフルオロアルキルビニルエーテル共重合樹脂)

FEP(四ふっ化エチレン-
六ふっ化プロピレン共重合樹脂)

PTFEに比べ耐熱性は劣りますが、他の特性は同等で、溶融成形が可能です。電線被覆材などに多く用いられます。

ETFE(四ふっ化エチレン-
エチレン共重合樹脂)

溶融成形が可能で、機械的強度に優れています。ガラス短繊維で強化できる数少ないフッ素樹脂です。

PVDF(ふっ化ビニリデン樹脂)

機械的強度、紫外線やガンマ放射線に対する耐性に優れます。プラント配管部品など、比較的大きな製品に使用されます。

PCTFE(三ふっ化塩化エチレン樹脂)

プラスチックの中で最も低い水蒸気透過性(ガスバリア性)を誇り、機械的特性(硬度)にも優れます。

ECTFE(三ふっ化塩化エチレン-エチレン共重合樹脂)

機械的強度、溶融加工性に優れ、性能バランスがとれています。

TFE/PDD(四ふっ化エチレン・パーフルオロジオキシソール共重合樹脂)

非晶質で透明性、低誘電率に優れますが、特定溶媒に溶解します。

PVF(ふっ化ビニル樹脂)

機械的強度、耐候性に優れています。

フッ素樹脂の特性

フッ素樹脂の8つの優れた特性をご紹介します。

(1)

耐薬品性(薬液に強い)

ほぼ全ての酸、アルカリ、有機溶剤に侵されない強い耐食性を持ちます。

(2)

耐熱性(熱に強い)

連続使用温度は一般のプラスチックと比較して高く、PTFE、PFAは260℃、FEPは200℃、ETFE、PVDFは150℃です。過酷な温度環境下でも性能を維持します。

(3)

低温特性(寒さに強い)

PTFE、PFA、FEPなどは液体窒素のような極低温の環境下でも使用可能です。

(4)

非粘着性(くっつきにくい)

表面エネルギーが極めて低く、ほとんどの物質が付着しにくい性質を持ち、優れた離型性を持ちます。

(5)

低摩擦性(滑りやすい)

固体材料の中で最も摩擦係数が低く、摩擦抵抗を最小限に抑えます。

(6)

電気的特性(電気を通しにくい)

不純物が極めて少なく、あらゆるプラスチックの中で最も優れた絶縁特性と高い絶縁抵抗を持ちます。

(7)

耐候性(屋外に強い)

太陽光や酸素による分解・酸化を受けにくく、屋外の過酷な環境下でも長期間にわたり特性が変化しません。

(8)

難燃性(燃えにくい)

他の樹脂やゴムが燃焼する温度でも燃えにくく、高い安全性が求められる用途に適しています。

ものづくりの課題を解決するフッ素樹脂の可能性

このようなフッ素樹脂の優れた特性に、高度な複合加工技術を掛け合わせることで、従来の技術では不可能だった課題を根本から解決できる可能性があります。例えば、以下のような課題を解決します。

フッ素樹脂が解決するものづくりの課題

腐食・劣化の解消

金属部品の腐食が頻発し、交換工数が多いといった課題を、強い耐薬品性で解決し、長寿命化を実現します。

高純度化・クリーン化

製品の不純物溶出をゼロにしたいといった要求に対し、クリーン特性を活かし、安全性を保証します。

複雑な機能の実現

複雑な流路を溶接なしで一体化したい、フッ素樹脂に強度を持たせたいといった難題を、複合加工技術で実現します。

陽和のフッ素樹脂複合加工技術

フッ素樹脂は非常に優れた性能を持つ一方で、熱による変形が大きい、非粘着性が高い などの特性から、加工が難しい素材として知られています。特に、複雑な形状や複数の機能を一体化させる場合、ひとつの加工方法だけでは対応が難しくなります。

陽和では、この“加工の壁”を乗り越えるために、成形・精密切削・溶着の3つの技術を組み合わせた複合加工技術を確立しました。これにより、フッ素樹脂特有の制約を克服し、高精度で複雑な構造を実現することが可能です。高機能部材を一貫して仕上げる技術力により、お客様が求める性能や形状に柔軟に対応いたします。

フッ素樹脂複合加工の有用性

高精度・複雑形状の実現

成形後の熱収縮を精密な切削で補正し、厳しい寸法精度を保証。

漏れゼロの一体化構造

独自の溶着技術により、接着剤やパッキンを使わず、完全に一体化した中空流路やマニホールドを実現。

機能性の拡張

溶着技術による異材質の埋め込みなど、フッ素樹脂に新たな強度や機能性を持たせることができます。

フッ素樹脂の主な用途分野

フッ素樹脂は、その特性を活かしてさまざまな分野で利用されています。
以下に代表的な用途の一部をご紹介しますが、ここに挙げたもの以外にも幅広い可能性を持つ素材です。
当社では、お客様の目的や課題に合わせて、材料選定・設計・加工方法 の観点から、フッ素樹脂を最適に活用するためのご提案が可能です。
用途開発や置換検討なども、お気軽にご相談ください。

半導体・エレクトロニクス 薬液タンク、バルブ部品、継ぎ手、ウェハキャリア、複雑な溶着配管
医療機器 透析用部品、分析装置のクリーンな流路部品、医療用器具
分析機器 臨床検査機器部品、高純度な薬液・ガス流路部品
化学プラント 耐薬品性パッキン材、ベローズ、耐食ライニング材
食品製造 非粘着性を活かした食品成形部品、衛生的な製造ライン部品
精密機器 電気絶縁材、高精度センサー部品、バルブ用シール部品、ガスケット

フッ素樹脂の難加工・複雑形状は陽和にご相談ください。

フッ素樹脂加工のスペシャリストがお客様の疑問・悩みを解決します。

ぜひ一度、ご相談ください。

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