フッ素ポリマー

フッ素ポリマーは、複数の炭素-フッ素結合を持つ フルオロカーボンベースのポリマーです。溶剤、酸、塩基に対する高い耐性が特徴です。最もよく知られているフッ素ポリマーは、デュポン社が商標登録した「テフロン」というブランド名のポリテトラフルオロエチレンです。

歴史

1938年、ポリテトラフルオロエチレン（デュポン社ではテフロンという名称で呼ばれる）は、デュポン社に入社したばかりの博士号取得者ロイ・J・プランケットによって偶然発見されました。冷媒開発のためテトラフルオロエチレンガスを扱っていたプランケットは、加圧されていたシリンダーに圧力が残っていないことに気づきました。シリンダーを解剖したところ、テトラフルオロエチレンガスと同量の白い固体の塊が見つかりました。この物質は世界初のポリマーであると判断されました。試験の結果、この物質はほとんどの酸、塩基、溶剤に対して耐腐食性があり、他のどのプラスチックよりも高温安定性に優れていることが示されました。1941年初頭までに、マンハッタン計画のためにPTFEが大量に生産されるという緊急計画が進められました。[1] [2] [3] [4]

プロパティ

フッ素ポリマーは、炭化水素ほどファンデルワールス力の影響を受けにくいという点で、フルオロカーボンと共通の特性を持っています。これは、フッ素ポリマーの非粘着性と摩擦低減特性に寄与しています。また、複数の炭素-フッ素結合が化合物に安定性をもたらすため、フッ素ポリマーは安定しています。フッ素ポリマーは、機械的性質によって熱硬化性樹脂または熱可塑性樹脂に分類されます。また、フッ素ポリマーはホモポリマーまたはコポリマーのいずれかです。[要出典]

フッ素ポリマーの製造に使用されるモノマーの例

フッ素ポリマーの例

フッ素ポリマー商号モノマー融点（℃）
PVF（ポリフッ化ビニル）テドラー[5]VF1200 [6]
PVDF（ポリフッ化ビニリデン）キナール[7]ソレフ[8]ハイラー[9]VF2175
PTFE（ポリテトラフルオロエチレン）AGC社がFluon PTFEという商標で販売。デュポン社とケマーズ社がTeflonという商標で販売。ソルベイ・スペシャルティ・ポリマーズがAlgoflon HyflonとPolymistという商標で販売。ダイキン社がPolyflonという商標で販売。TFE327
PCTFE（ポリクロロトリフルオロエチレン）ケルエフ（3M）、ネオフロン（ダイキン）、ボルタレフ[10]（アルケマ）CTFE220 [6]
PFA、MFA [11]（パーフルオロアルコキシポリマー）AGCはFluon PFAという商標で販売しています。デュポンはTeflon-PFAという商標で販売しています。ソルベイスペシャルティポリマーズはHyflonという商標で販売しています。[12]ネオフロン（ダイキン）PPVE + TFE305
FEP（フッ素化エチレンプロピレン）デュポン社がテフロンFEPという商標で販売。ネオフロン（ダイキン）やハイフロンとも呼ばれる。HFP + TFE260
ETFE（ポリエチレンテトラフルオロエチレン）AGCがFluon ETFE [13] Tefzelの商標で販売。[14]ダイキンがNeoflonの商標で販売。TFE + E265
ECTFE（ポリエチレンクロロトリフルオロエチレン）ソルベイ・スペシャルティ・ポリマーズが販売するハラー[15]CTFE + E
FFPM/ FFKM（パーフルオロエラストマー[パーフルオロエラストマー]）カルレス。[16]テクノフロン PFR [17]ダイエル（ダイキン）
FPM/FKM（フッ素エラストマー[フッ化ビニリデン系共重合体]）バイトン、[18]テクノフロン FKM、DAI-EL (ダイキン)、Fluonox (Gujarat Fluorochemicals Limited)
FEPM（フッ素エラストマー[テトラフルオロエチレンプロピレン]）AGCがAFLASという商標で販売している[19]TFE + P
PFPE（パーフルオロポリエーテル）デュポン社がKrytoxという商標で販売している。[20]ソルベイ・スペシャルティ・ポリマーズ社がFomblinおよびGaldenという商標で販売している。
PFSA（パーフルオロスルホン酸）ナフィオン
パーフルオロポリオキセタン

典型的な特性

[21]

財産方法番号ユニットPTFEFEPPFAETFEECTFEPCTFEPVDF
比重D792-2.172.152.151.71.72.151.78
降伏強度D638MPa101215.524314046
降伏強度D638PSI1,4501,7402,2503,4804,5005,8006,670
伸長%200～500250～350300200～500200～30080～25020～150
引張弾性率D638MPa6005007001500165515002400
引張弾性率D638クシ8772.5101.5217.5240218348
硬度D2240ショアD60576275759079
HDT、66 PSID648°F250158164219240248300
HDT、264 PSID648°F122129118160169-239
限界酸素指数D2863%95歳以上95歳以上95歳以上30～36歳
誘電率D1501MHz2.12.12.12.6

参照

さらに読む

  • フッ素ポリマーとそのライフサイクルに関する総合報告書。OECD化学物質リスク管理シリーズ。OECD出版。2025年。doi :10.1787/35b035df-en 。

参考文献

  1. ^ イドン、ブライアン (1985). 『化学の魔法』 イーストリー:BDH. pp.  10– 11. ISBN 0-9500439-6-6。{{cite book}}: CS1 maint: 発行者の所在地 (リンク)
  2. ^ キルシュ、ピア (2004). 「フッ素」.現代のフッ素有機化学：合成、反応性、応用. ジョン・ワイリー・アンド・サンズ. pp.  3– 10. ISBN 978-3-527-30691-6. 2011年5月7日閲覧。
  3. ^ ハウンシェル、デイビッド・A.、スミス、ジョン・ケンリー (1988). 『科学と企業戦略：デュポン社の研究開発、1902–1980』 ケンブリッジ大学出版局. pp. 147, 156–157, 482–484. ISBN 0-521-32767-9。
  4. ^ 岡副隆 (2009). 「素材産業の視点から見る有機フッ素化学史概観」.日本学士院紀要, シリーズB. 85 ( 8): 276–89 . Bibcode :2009PJAB...85..276O. doi :10.2183/pjab.85.276. PMC 3621566. PMID 19838009  . 
  5. ^ テドラーはデュポンの登録商標です。
  6. ^ ab Christopher C. Ibeh (2011).熱可塑性材料の特性、製造方法、および用途. CRC Press. pp.  491– 497. ISBN 978-1-4200-9383-4。
  7. ^ Kynar は Arkema, Inc. の登録商標です。
  8. ^ SolefはSolvay speciality polymers SpAの登録商標です。
  9. ^ HylarはSolvay speciality polymers SpAの登録商標です。
  10. ^ 「PCTFEプラスチック（ポリテトラフルオロエチレン） - SPNテクニカルプラスチックメーカー」DEMGY Plastiques SPN . 2022年3月7日閲覧。
  11. ^ 「フッ素ポリマーの典型的な特性」フッ素ポリマー。2014年4月13日時点のオリジナルよりアーカイブ。2014年4月9日閲覧。
  12. ^ HyflonはSolvay Solexis SpAの登録商標です。
  13. ^ Fluonは旭硝子株式会社の登録商標です。
  14. ^ テフゼルはデュポン社の登録商標です。
  15. ^ HalarはSolvay Solexis SpAの登録商標です。
  16. ^ Kalrezはデュポン社の登録商標です。
  17. ^ TecnoflonはSolvay Solexis SpAの登録商標です。
  18. ^ Vitonはデュポン社の登録商標です。
  19. ^ AFLASはAGC（旭硝子株式会社）の登録商標です。
  20. ^ Krytoxはデュポンの登録商標です。
  21. ^ 「フッ素ポリマーの典型的な特性」Fluorotherm. 2014年4月13日時点のオリジナルよりアーカイブ。2014年4月9日閲覧。
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