パッキン、テフロン、Oリング、フッ素樹脂、オイルシール、ゴムのパッキンランド

フッ素樹脂テフロンの一般特性

PTFEやPFA等の各種フッ素樹脂テフロンの一般的な特性、物理的特性・機械的特性・熱的特性・低温特性・電気的特性・耐久性など。

各種フッ素樹脂(テフロン)
PTFE=ポリテトラフルオロエチレン(4フッ化)
PFA=テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体
FEP=テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体(4.6フッ化)
PCTFE=ポリクロロトリフルオロエチレン(3フッ化)
ETFE=テトラフルオロエチレン・エチレン共重合体
ECTFE=クロロトリフルオエチレン・エチレン共重合体
PVDF=ポリビニリデンフルオライド(2フッ化)
フッ素樹脂の種類はこちら

物理的特性

各種フッ素樹脂・テフロンの物理的特性、融点・密度などの一般的な数値。

フッ素樹脂・特性 単位・条件 PTFE PFA FEP PCTFE ETFE ECTFE PVDF
融点 327 310 260 220 270 245 151-178
密度 g/cm3 2.13-2.20 2.12-2.17 2.15-2.17 2.10-2.20 1.73-1.74 1.68-1.69 1.75-1.78

試験方法

特性 JIS 対応ISO ASTM
融点 K6935 12086 D4591
密度 K7112 1183 D792

機械的特性

各種フッ素樹脂・テフロンの機械的特性、引張強さ・伸び・圧縮強さ・衝撃強さ・硬さ・弾性率・摩擦係数などの一般的な数値。

フッ素樹脂・特性 単位・条件 PTFE PFA FEP PCTFE ETFE ECTFE PVDF
引張強さ MPa 20-35 25-35 20-30 31-41 38-42 41-48 30-70
伸び % 200-400 300-350 250-330 80-250 300-400 200-300 20-370
圧縮強さ MPa
(10%変形)
10-15 15-20 14-19 31-51 40-50 35-40 32-74
アイゾット衝撃強さ J/m 150-160 破壊せず 破壊せず 135-145 破壊せず 破壊せず 160-375
ロックウェル硬さ (Rスケール) R20 R50 R50 R80 R50 R50 R93-116
ショアー硬さ (Dスケール) D50-55 D62-66 D60-65 D75-80 D67-78 D53-57 D64-79
曲げ弾性率 GPa 0.53-0.58 0.54-0.64 0.55-0.67 1.25-1.79 0.90-1.20 0.66-0.69 0.60-1.99
引張弾性率 GPa 0.40-0.60 0.31-0.35 0.32-0.36 1.03-2.10 0.70-0.85 1.55-1.70 0.37-2.58
動摩擦係数 (0.69MPa,
3m/min)
0.1 0.2 0.3 0.4 0.4 0.4 0.4

試験方法

特性 JIS 対応ISO ASTM
引張強さ K7162 527 D638
伸び K7162 527 D638
圧縮強さ K7181 604 D695
アイゾット衝撃強さ K7110 180 D256
ロックウェル硬さ K7202 2039 D785
ショアー硬さ K7215 2039 D2240
曲げ弾性率 K7171 178 D790
引張弾性率 K7162 527 D638
動摩擦係数 K6935   D1894

熱的特性

各種フッ素樹脂・テフロンの熱的特性、熱伝導率・比熱・線膨張係数・最高使用温度などの一般的な数値。

フッ素樹脂・特性 単位・条件 PTFE PFA FEP PCTFE ETFE ECTFE PVDF
熱伝導率 W/m・K 0.23 0.19 0.2 0.22 0.24 0.16 0.17
比熱 103J/kg・K 1.0 1.0 1.2 0.9 2.0 2.0 1.2
線膨張係数 10-5/℃ 10 12 9 6 6 8 16
ボールプレッシャー温度 180 230 170 170 185 180 150
荷重たわみ温度 ℃(1.81MPa) 55 47 50 90 74 77 100
℃(0.45MPa) 120 74 72 126 104 116 156
最高使用温度(連続) 260 260 200 120 150 150 150

試験方法

特性 JIS 対応ISO ASTM
熱伝導率 A1412 8302 C177
比熱 K7123    
線膨張係数     D696
ボールプレッシャー温度 電気用品に用いられる熱可塑性プラスチックの
ボールプレッシャーの登録制度に関する報告書準拠
荷重たわみ温度 K7191 75 D648
最高使用温度(連続) K7226 2578  

PTFE,PFA,FEPの各温度における線膨張係数、線膨張率

テフロンの線膨張率は鉄の約10倍、アルミニウムの約4倍と大きく、またテフロンPTFEは23℃付近で転移点があり、体積が約1%変化します。この転移点の上下で明らかな寸法変化が生じるため注意する必要があります。 テフロンPFA、FEPは、PTFEのような室温における特異な転移点はありません。

PTFE
温度範囲(℃) ×10-5/℃
25〜300 21.8
〜250 17.5
〜200 15.1
〜150 13.5
〜100 12.4
〜 50 12.4
〜 30 16
〜 20 79
〜 0 20
〜− 50 13.5
〜−100 11.2
〜−150 9.6
〜−190 8.6
(10〜20) (16)
PTFEとFEPの線膨張率のグラフ
PFA FEP
温度範囲(℃) ×10-5/℃ 温度範囲(℃) ×10-5/℃
150〜210 20 200 32.4
100〜150 17 100 16.2
20〜100 12 70 10.6
23〜-180 11.5 70〜-70 8.3

低温特性

テフロンは、低温においても優れた機械的性質をもっています。また、他の樹脂と同様に低温になるにつれ剛性は増し、伸びは小さくなります。

PTFE,PFA,FEPの低温特性

性質 温度(℃) PTFE PFA FEP
引張強さ(破断時)
(MPa)
-253 120 - 160
-196 100 130 120
-129 63 - 83
-79 40 - 45
25 29 29 27
引張強さ(降伏点)
(MPa)
-253 120 - 160
-196 91 130 130
-129 53 - 78
-79 32 - 38
25 12 15 14
伸び
(%)
-253 3 - 5
-196 7 8 7
-129 13 - 15
-79 31 - 33
25 200 260 350
引張弾性率
(GPa)
-253 4.3 - 5.0
-196 3.2 - 4.0
-129 2.1 - 3.3
-79 1.4 - 2.1
25 0.6 - 0.5
曲げ強さ
(MPa)
-253 198 - 254
-196 181 - 187
-129 106 - 141
-79 48 - 67
25 26 - 20
曲げ弾性率
(GPa)
-253 5.1 - 5.3
-196 4.7 5.8 4.7
-129 3.1 - 3.9
-79 1.6 - 2.3
25 1.2 0.6 1.4
アイゾット衝撃強さ
(ノッチ)
(J/m)
-253 75 - 98
-196 70 64 92
-129 - - -
-79 80 - 480
25 100 破壊せず 破壊せず
圧縮強さ
(MPa)
-253 220 - 250
-196 145 410 210
-129 110 - 160
-79 51 - 91
25 25 25 11
圧縮弾性率
(GPa)
-253 6.2 - 7.0
-196 5.5 4.7 6.3
-129 4.0 - 5.1
-79 2.0 - 2.6
25 0.7 0.7 0.6

低温におけるPTFE,FEPの収縮率、PFAの線膨張係数

温度(℃) -79 -129 -183 -196 -253
PTFE 1.5 1.9 2.0 2.1 2.1
ガラスファイバー25%入りPTFE(MD) 0.6 0.8 0.9 0.9 0.9
ガラスファイバー25%入りPTFE(CD) 1.0 1.2 1.5 1.5 1.7
FEP 1.1 1.4 1.5 1.6 1.7
(参考:銅) 0.2 0.2 0.3 0.3 0.3
(参考:アルミニウム) 0.2 0.3 0.4 0.4 0.4
PFA 温度範囲(℃) 線膨張率×10-5/℃
-180〜-75 9.9
-75〜-15 12.0
-180〜+23 11.5

 

電気的特性

各種フッ素樹脂・テフロンの電気的特性、体積抵抗率・絶縁耐力・比誘電率・誘電正接・耐アーク性などの一般的な数値。

フッ素樹脂・特性 単位・条件 PTFE PFA FEP PCTFE ETFE ECTFE PVDF
体積抵抗率 Ω・cm
(50%RH,23℃)
>1018 >1018 >1018 >1018 >1017 >1015 >1015
絶縁耐力(短時間) MV/m
(3.2mm厚)
19 20 22 22 16 20 11
比誘電率 (60Hz) 2.1 2.1 2.1 2.6 2.6 2.6 8.4
(103Hz) 2.1 2.1 2.1 2.6 2.6 2.6 7.7
(106Hz) 2.1 2.1 2.1 2.6 2.6 2.6 6.4
誘電正接 (60Hz) 0.0002 0.0002 0.0002 0.0012 0.0006 0.0005 0.049
(103Hz) 0.0002 0.0002 0.0002 0.025 0.0008 0.0015 0.018
(106Hz) 0.0002 0.0003 0.0005 0.02 0.005 0.015 0.017
耐アーク性 s >300 >300 >300 >300 75 18 60

試験方法

特性 JIS IEC ASTM
体積抵抗率 K6911 60093 D257
絶縁耐力(短時間) K6935 60243 D149
比誘電率 K6935 60250 D150
誘電正接 K6935 60250 D150
耐アーク性     D495

耐久性・その他の特性

各種フッ素樹脂・テフロンの耐久性及びその他の特性、吸水率・燃焼性・限界酸素指数・直射日光・耐薬品性などの一般的な数値。

フッ素樹脂・特性 単位・条件 PTFE PFA FEP PCTFE ETFE ECTFE PVDF
吸水率 %(24h) 0.01 0.01 0.01 0.01 0.03 0.01 0.03
燃焼性 (3.2mm厚) V-0 V-0 V-0 V-0 V-0 V-0 V-0
限界酸素指数   >95 >95 >95 >95 32 60 43
直射日光の影響   なし なし なし なし なし なし なし
耐薬品性 超優秀 超優秀 超優秀 優秀 優秀 優秀 優秀
アルカリ 超優秀 超優秀 超優秀 優秀 優秀 優秀
有機溶剤 超優秀 超優秀 超優秀 優秀 優秀

超優秀:ほとんどの薬品、溶剤に過酷な条件下でも侵されない
優秀:一部の薬品、溶剤には特定の条件下では使用を留意する必要がある
良:一部の溶剤に溶ける
秀:使用する薬品、溶剤、使用条件を詳細に検討する必要がある

試験方法

特性 JIS 対応ISO ASTM
吸水率 K7209 62 D570
燃焼性 K7140 1210 UL-94
限界酸素指数 K6935 4589 D2863
耐薬品性     D543