PTFE は 5G とともに新たなチャンスを得ました。

PTFEは「プラスチックの王様」と呼ばれています。フッ素樹脂の父であるロイ・プランクは、1936年に米国のデュポン社でフロンの代替品の研究を始めました。彼らはテトラフルオロエチレンの一部を収集し、鋼鉄瓶に保管し、翌日の次の実験に備えていましたが、減圧弁が作動したとき、翌日シリンダーを開けてみましたが、ガスのオーバーフローはありませんでした。彼らは漏れているのではないかと考えましたが、シリンダーの重さを量ると、シリンダーの重量が減っていないことがわかりました。鉄瓶をノコギリで開けると、ポリテトラフルオロエチレン（テフロン）という白い粉末が大量に見つかった。

PTFEは「プラスチックの王様」と呼ばれています。フッ素樹脂の父であるロイ・プランクは、1936年に米国のデュポン社でフロンの代替品の研究を始めました。彼らはテトラフルオロエチレンの一部を収集し、鋼鉄瓶に保管し、翌日の次の実験に備えていましたが、減圧弁が作動したとき、翌日シリンダーを開けてみましたが、ガスのオーバーフローはありませんでした。彼らは漏れているのではないかと考えましたが、シリンダーの重さを量ると、シリンダーの重量が減っていないことがわかりました。鉄瓶をノコギリで開けると、ポリテトラフルオロエチレン（テフロン）という白い粉末が大量に見つかった。

特徴と特性:

PTFE の機械的特性は比較的柔らかいです。PTFE には、次のような一連の優れた性能特性があります。

1. 高温耐性:長期使用温度200〜260度。
2. 耐低温性:-100度でもまだ柔らかい。
3. 耐食性:王水およびすべての有機溶剤に対する耐性。
4. 耐候性:プラスチックの最適な耐用年数。
5. 高潤滑：プラスチックの最小摩擦係数 (0.04)。
6. 非粘性:物質が付着しない固体材料の最小表面張力。
7. 無毒:生理的慣性と優れた電気的特性を備えた理想的な C クラス絶縁材料であり、新聞紙の厚い層は 1500V の高電圧を遮断できます。氷よりも滑らかです。

PTFE の摩擦係数はポリエチレンの 1/5 と非常に小さく、これがパーフロロカーボン表面の重要な特徴です。また、フッ素-炭素鎖の分子間力が極めて小さいため、PTFEは粘性がありません。PTFEは、-196～260℃の広い温度範囲において優れた機械的特性を維持します。パーフルオロカーボンポリマーの特徴の1つは、低温でも脆くないことです。PTFE は 2.14 ～ 2.20g/cm の高密度です。³、吸水性はほとんどなく、平衡吸水率は0.01%未満です。PTFE は典型的な柔らかくて弱いポリマーです。高分子間の相互重力は小さく、剛性、硬度、強度は小さい。長期にわたるストレスにより変形します。

技術概要

懸濁重合:重合釜中で、水を媒体、過硫酸アンモニウムを開始剤、希塩酸を活性剤として用い、圧力０．５～２ＭＰａ、４０～４５℃でテトラフルオロエチレンを重合させて白色粒子を得る。粉砕、粉砕、乾燥後、さまざまな粒子サイズの粉末ポリテトラフルオロエチレンが得られます。

分散重合：少量の分散剤 (パーフルオロオクタン酸アンモニウム) と安定剤 (フルオロカーボン化合物) を添加し、レドックス触媒で重合を開始します。重合は高圧と低圧に分けられます。高圧は2MPa、25℃、低圧は0.6～0.7MPa、0～38℃です。分散重合によりポリテトラフルオロエチレンの重合溶液を生成し、凝固、乾燥、篩い分けを経て分散樹脂が得られます。分散重合により、イオンフリー水や各種助剤の作用により白色のエマルションが形成されます。エマルジョンは、濃縮釜を通して蒸発および濃縮されて、濃縮液体、すなわち分散エマルジョンを形成する。

分散樹脂は加工性能や製品性能に優れています。ポリテトラフルオロエチレンは耐火性があり、流動性に劣ります。その粒子サイズと粒子形状は、溶融物の流動性、加工特性、製品特性に重要な影響を与えます。懸濁樹脂と分散樹脂の品質の違いは、粒子サイズ、粒子サイズ分布、粒子形態によるものです。前者はミリメートルの粒子サイズを持ち、後者はサブミクロンサイズ（250～350nm）を持ちます。懸濁した樹脂は成形および加工できますが、ペースト状で押し出すことはできませんが、分散した樹脂はペーストの押し出しに使用できます。PTFE 分散樹脂の分子量と結晶化度は一般に懸濁樹脂よりも高く、結晶化度は 96 ～ 98% に達し、曲げ疲労寿命は懸濁樹脂の 2300 倍です。

乳化重合により製造される分散樹脂は粒子径が小さく、粒度分布が適度であり、粒子形態の制御が可能であるため、加工性や製品性能に優れています。

現在、PTFE 樹脂の約 3 分の 2 が懸濁法、約 1/3 が分散法で製造されています。

2019年時点で国内のPTFE生産会社は計12社あり、総生産能力は約14万トン/年で、世界の生産能力の40％以上を占めています。ただし、中国の PTFE 生産能力は主に射出成形グレードの中級および低価格製品であることに注意する必要があります。

中国の PTFE 生産能力は比較的集中しています。業界上位6社が総生産能力の約83％を占める。業界リーダーである Donyue Group は市場シェアの 3 分の 1 近くを占めています。

2019年の国内PTFE生産量は約9万トンと推定されており、主に射出成形グレードの中・下位製品が生産されており、高級PTFE樹脂の現地化率は非常に低く、輸入に大きく依存している。 PTFE の純輸出国。2004 年に中国の PTFE 輸出量が輸入量を上回り、2010 年から 2012 年にかけて生産能力が大幅に拡大し、輸出量も年々増加しました。2010年に中国のPTFE輸出量は初めて2万トンを超え、現在まで年間約2万トンで推移している。輸入量は5000～6000トンの安定した規模を維持しており、そのうち輸入PTFEの70～80％が高水準である。 - ハイエンド PTFE 製品に対する下流産業のニーズを満たすために、性能を改良した製品。現在、中国の高級PTFEは主に次のような外国企業によって供給されています。ダイキン日本で 、デュポン米国では。

5Gの主な用途

5G通信技術の継続的な発展に伴い、対応する高周波・低誘電材料の需要も高まっています。フッ素材料は絶縁性に優れ、高周波の電波に干渉されにくい素材です。フッ素ポリマーは、高周波条件下で優れた低誘電特性と低い損失係数を備えています。データセンター、信号伝送塔、個人用電子機器に超短波と高速性能を提供できます。そのため、5Gの加速に伴い、高性能フッ素ポリマーに対する市場の需要も高まっています。

主な用途は、5G通信の高速ケーブル、半導体、PCB、アンテナ部品などです。

高周波・高速ケーブル

テフロン樹脂は、ケーブル絶縁コンポーネントとジャケットの電気的性能を向上させ、比類のない火災安全性を提供します。これらの特性は、ローカル エリア ネットワーク (LAN)、データ センター、およびその他の高性能電気通信アプリケーションの配線システム (高速ケーブルなど) にとって非常に重要です。このため、フッ素樹脂は多機能、大容量、高精細な高周波伝送路に使用されることになります。

半導体製造

5G は半導体業界の発展に影響を与え、業界のニーズを変化させています。PTFE ポリマーは、半導体製造プロセスでも重要な役割を果たします。

PCB およびアンテナ コンポーネント

5G 時代には、プリント基板 (PCB) は高性能フッ素ポリマー材料に大きく依存し、5G 伝送の品質を向上させることができます。PTFE は、高周波接続を実現するために、PCB およびアンテナ システムのプリプレグ コンポーネントに使用されます。