フッ素樹脂とは何ですか？

フルオロポリマーは通常、フッ化ビニリデン（CH2=CF2）やテトラフルオロエチレン（TFE）（CF2=CF2）などの部分的または完全にフッ素化されたオレフィンモノマーからなるオレフィンポリマーです。これらのポリマーについては、多くの参考文献で詳細に説明されています。より特殊なフッ素化ポリマーには、パーフルオロエーテル、フルオロアクリレート、およびフルオロシリコーンが含まれており、これらはオレフィン系フルオロポリマーよりも大幅に少量で使用されます。

市販のフルオロポリマーには、ホモポリマーとコポリマーが含まれます。ホモポリマーは、米国材料試験協会 (ASTM) の規則に従って、99 重量％以上の 1 つのモノマーと 1 重量％以下の別のモノマーを含みます。コポリマーは、1 重量％以上の 1 つ以上のコモノマーを含みます。主要な市販のフルオロポリマーは 3 つのモノマーをベースとしています。

TFE、フッ化ビニリデン (VF2)、および程度は低いですがクロロトリフルオロエチレン (CTFE)。コモノマーの例には、パーフルオロメチル ビニル エーテル (PMVE)、パーフルオロエチル ビニル エーテル (PEVE)、パーフルオロプロピル ビニル エーテル (PPVE)、ヘキサフルオロプロピレン (HFP)、CTFE、パーフルオロブチル エチレン (PFBE)、および 2,2-ビストリフルオロメチルなどのエキゾチック モノマーが含まれます。 -4,5-ジフルオロ-1,3-ジオキソール。

覚えておくべき経験則は、ポリマー分子のフッ素含有量が増加すると、その耐薬品性、耐溶剤性、耐炎性、および光安定性が向上するということです。誘電率の低下などの電気的特性が向上します。摩擦係数を下げる。融点を上げる。熱安定性が向上します。そしてその機械的特性が弱まります。溶媒中のポリマーの溶解度は、通常、分子のフッ素含有量が増加すると低下します。

フッ素樹脂の分類

1938 年にデュポン社のロイ プランケット氏が PTFE を偶然発見したことにより、フッ素ポリマーの時代が始まりました。PTFE はその独特の特性により、何千もの用途が見出されてきました。PTFEの発見以来、さまざまなフッ素樹脂が開発されてきました。世界中で多くの企業がこれらのプラスチックを製造しています。フルオロポリマーは、過フッ素化ポリマーと部分フッ素化ポリマーの 2 つのクラスに分類されます。過フッ素化フルオロポリマーは、TFE のホモポリマーおよびコポリマーです。コモノマーの中には、C または F 以外の元素が少量含まれる場合があります。

ポリマー開発の歴史

PTFE は粘度が高いため、溶融加工技術では製造できません。溶融加工可能なフッ素ポリマーは、TFE の共重合によって開発されています。TFEとHFPの共重合体であるFEPは、機械的性質が劣化するため、連続使用最高温度がPTFEより低くなります（200℃対260℃）。TFE と PPVE または PEVE のコポリマーである PFA は、熱安定性、溶融加工性、および最大連続使用温度 260℃ を提供します。FEP と PFA は両方ともパーフルオロポリマーとみなされます。

エチレンとテトラフルオロエチレン (ETFE) およびクロロトリフルオロエチレン (ECTFE) とのコポリマーは、パーフルオロポリマーよりも機械的に強いですが、その代わりに耐薬品性と連続使用温度の低下と摩擦係数の増加が伴います。

TFE の非晶質コポリマーは特殊なハロゲン化溶媒に可溶で、ポリマー溶液として表面に塗布して薄いコーティングを形成できます。乾燥したコーティングは、PTFE とほぼ同じくらい多くの化学物質に対して耐性があります。