PTFEとは｜加工のポイントや成形品例を解説

PTFEとは？

PTFEとは、ポリテトラフルオロエチレンの略称で、ふっ素樹脂の一種です。

一般的には「テフロン」の名で広く知られており、フライパンのコーティングなど家庭用品から工業用部品まで幅広く使用されています。

PTFEの特徴

耐熱性

PTFEは他の多くのプラスチックと比べても非常に高い融点を持ち、その融点は327℃に達します。また、連続使用可能温度は260℃となっており、極めて過酷な環境下でも安定した性能を発揮します。この特性は、例えば高温下での作業が必要とされる産業用機械や装置の部品、あるいは高温プロセスを伴う製造ラインなどで特に重要です。

耐薬品性

ふっ素原子と炭素原子の強固な結合（CF結合）により、PTFEは酸・アルカリ・有機溶剤などのほとんどの薬品に対して優れた耐性を示します。この特性により、化学プラントや医療機器など、厳しい化学環境で使用されています。

具体的には、腐食性の高い化学物質を扱うタンクやパイプライニング、バルブやポンプ、配管材料でその効果を発揮します。さらに、長期間にわたり化学薬品への耐性を保つことができるため、メンテナンスコストの削減にも寄与します。

低摩擦性

PTFEの分子構造は非常に滑らかであり、分子間相互作用が弱いため、低摩擦で摩耗に強い特性を持っています。そのため、動きの多い機械部品や軸受けにおいて非常に重要な役割を果たします。

例えば、自動車のエンジン部品や航空宇宙産業における軸受けなど、摩耗が懸念される部品において、その特性が活かされています。さらに、低摩擦性はエネルギー消費の低減にもつながり、効率的な動作を支援します。

電気絶縁性

PTFEは、あらゆるプラスチックの中で際立って電気に強く、高電圧下でも絶縁性を持続するという特徴があります。具体的には、低誘電率と低誘電正接を示し、耐アーク性にも優れています。そのため、高電圧環境下でのケーブル被覆材やコネクタ部品などに頻繁に使用されています。

電気・電子部品における絶縁材料として、その優れた性能が求められており、高電圧環境でも信頼性の高い絶縁を提供します。さらに、信号の損失を最小限に抑える特性から、精密機器や通信機器などの分野でも非常に重要な素材となっています。

PTFEの切削加工における注意点

PTFEの加工手法として用いられることの多い切削加工ですが、いくつか考慮すべき注意点があります。

まず、温度による体積変化が大きく20℃近辺で顕著に変化しやすいため、加工時の室温管理と切削時の発熱に細心の注意を払う必要があります。特に寸法精度が要求される場合には、加工前に材料の温度を均一に整えることが不可欠です。PTFEは軟質で弾性があるため、切削時にバリが発生しやすく、形状によってはバリ取り作業が必要となることもあります。

さらに、切削条件は形状に応じて調整する必要があります。特にドライ加工を行う場合、加工時の屑取り方法にはノウハウがあります。加えて、PTFEは比較的軟らかい樹脂材質のため、加工中や取り扱い時にキズや変形が生じないよう十分な注意が必要です。また、温度による寸法の膨張・収縮があるため、高精度の公差が求められる加工にはあまり適していません。

そのため、PTFEの切削加工においては、温度管理、バリ対策、そして適切な切削条件の設定が極めて重要です。これらの点に十分配慮することで、良質な加工結果を得ることができます。

PTFEの成形品例

PTFEは非常に幅広い用途で使用されており、耐熱性、耐薬品性、非粘着性などの特性を活かした成形品が多数存在します。

パッキン・ガスケット

PTFEの低摩擦性と耐薬品性を活かし、パッキンやガスケットとして利用されています。これらはバルブ、ポンプ、配管系統などで重要な役割を果たします。

例えば、配管システムにおいて、PTFE製のパッキンやガスケットは漏れを防ぎ、化学薬品や高温流体の安全な移送を可能にします。また、PTFEの耐薬品性により、配管に流れる流体を選ばず長期間にわたって安定した性能を維持します。

電気絶縁部品

PTFEはその優れた電気絶縁性により、ケーブル被覆材やコネクタ部品などに広く使用されています。特に高電圧環境下でも信頼性の高い絶縁を提供するため、電気・電子機器において欠かせない素材となっています。

電気的特性を維持することにより、機器の安全性と性能を向上させることができます。

チューブ・ホース

耐薬品性や耐熱性、純粋性、非粘着特性を利用したチューブやホースとして利用されています。

強酸や強アルカリ、溶剤といった様々な薬液や、高温での利用、メンテナンスしにくい箇所で、長期間にわたってその性能を維持することができます。

コーティング材

フライパンの内面コーティングや炊飯器、食品製造のオーブン工程など、PTFEの非粘着性を活かした用途で広く利用されています。食品がこびりつきにくくなるため、調理が楽になるだけでなく、清掃も容易です。食品衛生法に適合しています。

また、PTFEコーティングにより調理器具の耐久性も向上し、長期間にわたってその性能を維持することができます。

シート・フィルム

PTFEシートやフィルムは、特定の環境下での保護性能を向上させるため、様々な産業分野での活用が期待されています。

例えば、260℃のオーブンでパンを焼くコンベアベルトであったり、熱プレスで金型にワーク材が粘着するのをふせぐためのフィルムで利用されています。また、フィルムは電気絶縁材料としても利用されコンパクトな設計で信頼性を高めるために利用されます。

ライナー

管やタンクの接液部の内面ライナーとして、PTFEの耐薬品性や純粋性、非粘着性によって化学薬品による腐食や劣化を防ぐ用途で利用されます。

特に半導体関連の高純度薬液、化学工業や医薬品製造などで使用される薬液のタンクや管において、PTFEライナーはその性能を発揮し、製造プロセスの安全性と効率を高めます。

PTFE調達のDX化を実現する「Quick Value™」

「Quick Value™」は、PTFE加工品の調達を革新するデジタル調達サービスです。部品図面をアップロードするだけで、厳しい品質基準と審査をクリアした加工パートナーからの見積もりと納期を瞬時に取得できます。従来の手作業に頼るプロセスを効率化し、経験豊富なベテランに依存することなく、迅速かつ正確な調達が可能となります。

Quick Value™の特長

簡単操作で見積もり時間を短縮

図面データをアップロードするだけの簡単操作で、原則2時間以内に価格と納期の見積もりが提示されます。予めセットした加工工程と工数計算ツールにより3Dモデルがあれば数分で見積工数を算出することも可能です。

厳選された加工パートナー

Quick Value™は、厳しい品質基準と審査をクリアした加工パートナーのみが参画するプラットーフォームです。各社のなかから、見積図面に応じて価格と納期のベストバランスの見積をご提案いたします。また、加工用の素材は、様々な製造業（半導体製造装置、化学プラント、食品製造など）と用途で実績のあるバルカーのバルフロン®PTFEだけを使用しています。

※バルフロン®は、バルカーが1952年に販売を開始したフッ素樹脂製品の商品名です。 バルフロン®製品は世界中の半導体前工程プロセスの工場で薬液の貯蔵タンク、薬液搬送のための配管およびバルブ・ポンプ部品、半導体の製造装置内部の薬液が触れる部品、高いクリーン度が求められる部品に使用され、多数の納入実績があります。

幅広いカバー範囲

長年の実績により、様々な形状・サイズ・加工方法に対応しています。ふっ素樹脂の大型加工品、溶接加工品など高度な図面に対応しているのが特長です。

後払い制度による利便性

初めてのお客様でも、部品調達で馴染みのある掛け払い式で部品を購入いただけます。また、月に1回の請求書で1か月分をまとめて翌月に支払うことが可能で、購入の都度、支払い処理をする必要はありません。

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