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

テフロン各種充填材入りPTFE(フッ素樹脂)

フッ素樹脂PTFEは、樹脂の中で最も優れた耐薬品性、耐溶剤性、耐油性を持っており、また-100℃〜260℃までの広範な温度領域にわたって使用が可能なため、様々な分野で使用されています。ただ様々な用途に耐えうるだけの樹脂として強度はありますが、機械的特性は他の樹脂に比べて特に優れているわけではありません。純PTFEの機械的性質を改善するため目的に応じて各種充てん材を入れます。充填材入りの最大の特徴は、磨耗係数は純PTFEより高くなることを差し引いたとしても磨耗特性が向上することです。この特性を利用した用途が多くなっています。電気的特性は、一般的に純PTFEより劣ります。特にブロンズ、グラファイト入りは導電性に近くなります。

各種充填材入りPTFEの特性一覧表

グラスファイバー(ガラス繊維), カーボンファイバー(炭素繊維)

テフロン各種充填材入りPTFE(フッ素樹脂)の特徴

充填材は、テフロン(PTFE)の優れた特性(耐薬品性、耐熱性、自己潤滑性等)への影響を最小限に、機械特性(耐摩耗性、耐クリープ性等)や帯電低減などを目的に混合されます。その目的によって、PTFEにガラス繊維(ガラスファイバー)、カーボン繊維(カーボンファイバー)などの繊維状充填材、カーボン、グラファイトなどの粒子状充填材、ブロンズ、二硫化モリブデンなどの金属化合物充填材、全芳香族ポリエステル樹脂などの樹脂充填材などを1種類か複数の組み合わせで使用され、耐磨耗性、耐クリープ性、熱膨張、剛性など大きく改善されます。充填材の種類、目的によって、容量で充填材の特性が出る10%程度からテフロン樹脂自体の機械強度を損なわない40%程度まで混合されます。

PTFEに充てん材を入れることによって改善される性質

充填材の種類 改善される性質 その他
グラスファイバー
(ガラス繊維)
耐摩耗性、電気的特性 強アルカリやフッ酸には、フィラーが侵される。
水中磨耗に弱い。
グラファイト 耐クリープ性、
摩擦摺動部の始動時磨耗、
摺動部の耐荷重性、静電防止効果
充填材を使用する中では耐薬品性に適合する。
ブロンズ 熱伝導性、機械的強度、硬度、
寸法安定性、耐クリープ性
熱伝導率が高くなるが、
電気的特性は著しく低下する。
カーボンファイバー
(炭素繊維)
耐摩耗性、圧縮強度、
耐クリープ、静電防止効果
水中での耐摩耗性が良い。
曲げ強度が大きい。
二硫化モリブデン 硬度、剛性、耐摩耗性 他の充填材と組み合わせることが多い。
特殊フィラー 耐摩耗性、安定した摺動特性、
圧縮特性


純PTFE・グラスファイバー入りPTFEの特性一覧表

純PTFEと各種充てん材(グラスファイバー/ガラス繊維15%,20%)入りPTFEの特性

項目 単位 ASTM測定法 純PTFE 充填材入りPTFE
充填材含量 重量% / なし グラスファイバー
15%
グラスファイバー
20%
比重 / D792 2.1 2.23 2.24
引張強さ MPa D638 30.9 23 20.6
伸び % D638 400 320 300




l

60min MD % D621
(23℃
/13.7MPa)
/ 6.6 8.4
CD / 10.3 11.7
24h MD 14.3 9.6 12.2
CD 16.7 14.3 15.3
永久変形
(24h後)
MD 7.9 5.3 6.1
CD 8.4 7.6 8.0
60min MD (150℃
/19.6MPa)
51.8 52.4 /
CD / / /
曲げ
強さ
0.2%
オフセット
CD MPa D790 5.6 3.9 5.9
弾性率 CD 340〜620 1,520 1,010
圧縮
強さ
0.2% MD MPa D695 7.6 11.4 8.2
オフセット CD / 8.7 7.4
弾性率 MD 410 680 750
CD / 590 740
かたさ デュロメーター
"D"
D2240 55 60 64
衝撃強さ(izod) J/m D256 155 46 120
熱伝導率 W/(m・K) CenceFitch 0.24 0.37 0.17




25〜90℃ MD 10~5/℃ D696 / 14.2 9.5
CD 12.2 10.6 10.2
25〜150℃ MD / 15.1 9.9
CD 12.6 10.9 10.3
25〜200℃ MD / 16.3 11.1
CD 13.7 12.3 11.4
25〜260℃ MD / 18.5 13.2
CD 16.4 14.8 13.4
吸水率 % D570 0 0.015 0.014
限界PV値0.1m/s MPa・m/s / / 0.6 0.7
限界PV値0.5m/s / 0.7 0.9
限界PV値5.0m/s / 1.1 1.2
摩耗係数
(空気中、50h後)
cm・s/MPa・m・h
×10~5
松原式試験機
による測定
7,100 5 7
摩耗係数
(水中、50h後)
/ 5,500 /
動摩擦係数(50h後) / P=0.69MPa
V=0.5m/s
/ 0.39〜0.42 0.29〜0.35
静摩擦係数 / P=3.4MPa 0.05〜0.08 0.10〜0.13 0.10〜0.13

グラスファイバー入りPTFEの特性一覧表

各種充てん材(グラスファイバー/ガラス繊維25%〜グラスファイバー/ガラス繊維20%+グラファイト5%)入りPTFEの特性

項目 単位 ASTM測定法 充填材入りPTFE
充填材含量 重量% / グラスファイバー
25%
グラスファイバー20%
グラファイト5%
比重 / D792 2.26 2.23
引張強さ MPa D638 18.6 14.7
伸び % D638 280 235




l

60min MD % D621
(23℃
/13.7MPa)
5.2 5.8
CD 8.3 7.0
24h MD 7.9 8.0
CD 12.4 9.8
永久変形
(24h後)
MD 4.5 3.9
CD 7.5 5.2
60min MD (150℃
/19.6MPa)
50.7 36.8
CD / /
曲げ
強さ
0.2%
オフセット
CD MPa D790 4.1 8.1
弾性率 CD 1,860 1,510
圧縮
強さ
0.2% MD MPa D695 12.9 9.8
オフセット CD 8.7 9.9
弾性率 MD 810 960
CD 690 940
かたさ デュロメーター
"D"
D2240 63 64
衝撃強さ(izod) J/m D256 117 154
熱伝導率 W/(m・K) CenceFitch 0.45 0.20




25〜90℃ MD 10~5/℃ D696 12.6 13.5
CD 8.3 9.0
25〜150℃ MD 13.2 13.1
CD 8.6 9.0
25〜200℃ MD 14.4 13.9
CD 9.7 9.9
25〜260℃ MD 16.8 15.9
CD 11.9 11.7
吸水率 % D570 0.013 0.016
限界PV値0.1m/s MPa・m/s / 0.7 0.8
限界PV値0.5m/s 0.9 1.4
限界PV値5.0m/s 1.2 1.8
摩耗係数
(空気中、50h後)
cm・s/MPa・m・h
×10~5
松原式試験機
による測定
7 7
摩耗係数
(水中、50h後)
5,100 /
動摩擦係数(50h後) / P=0.69MPa
V=0.5m/s
0.50〜0.54 0.30〜0.32
静摩擦係数 / P=3.4MPa 0.10〜0.13 0.08〜0.10

各種充填材入りPTFEの特性一覧表

各種充てん材(グラスファイバー/ガラス繊維15%+MoS2/二硫化モリブデン5%〜グラファイト15%〜ブロンズ60%)入りPTFEの特性

項目 単位 ASTM測定法 充填材入りPTFE
充填材含量 重量% / グラスファイバー15%
MoS2/5%
グラファイト15% ブロンズ60%
比重 / D792 2.29 2.17 3.91
引張強さ MPa D638 18.1 15.7 18.1
伸び % D638 280 230 215




l

60min MD % D621
(23℃
/13.7MPa)
4.6 5.2 3.2
CD 5.4 5.8 3.5
24h MD 6.5 6.9 4.5
CD 7.8 8.0 4.9
永久変形
(24h後)
MD 3.0 3.3 2.0
CD 4.0 4.5 2.3
60min MD (150℃
/19.6MPa)
45.5 43.0 40.4
CD / / /
曲げ
強さ
0.2%
オフセット
CD MPa D790 8.3 5.9 7.8
弾性率 CD 1,660 / 1,350
圧縮
強さ
0.2% MD MPa D695 12.7 10.0 11.7
オフセット CD 12.5 10.5 12.0
弾性率 MD 760 / 760
CD 810 / 780
かたさ デュロメーター
"D"
D2240 65 61 70
衝撃強さ(izod) J/m D256 159 140 10.5
熱伝導率 W/(m・K) CenceFitch 0.33 0.45 0.47




25〜90℃ MD 10~5/℃ D696 15.0 12.6 9.7
CD 6.3 7.9 7.8
25〜150℃ MD 15.8 13.5 10.3
CD 6.4 8.5 7.9
25〜200℃ MD 17.3 14.6 11.4
CD 6.9 9.2 9.0
25〜260℃ MD 20.0 17.6 14.0
CD 8.0 10.8 10.4
吸水率 % D570 0.010 0 0
限界PV値0.1m/s MPa・m/s / 0.8 0.9 0.6
限界PV値0.5m/s 1.5 1.4 1.0
限界PV値5.0m/s 1.8 1.3 0.6
摩耗係数
(空気中、50h後)
cm・s/MPa・m・h
×10~5
松原式試験機
による測定
6 9.8 13
摩耗係数
(水中、50h後)
/ 470 /
動摩擦係数(50h後) / P=0.69MPa
V=0.5m/s
0.29〜0.31 0.22〜0.25 0.12〜0.17
静摩擦係数 / P=3.4MPa 0.08〜0.10 0.08〜0.10 0.08〜0.10

グラファイト・カーボンファイバー入りPTFEの特性一覧表

各種充てん材(グラファイト25%,33%〜カーボンファイバー/炭素繊維10%)入りPTFEの特性

項目 単位 ASTM測定法 充填材入りPTFE
充填材含量 重量% / カーボン/グラ
ファイト25%
カーボン/グラ
ファイト33%
カーボン
ファイバー10%
比重 / D792 2.10 2.05 2.09
引張強さ MPa D638 17.2 13.2 19.6
伸び % D638 55 15 200




l

60min MD % D621
(23℃
/13.7MPa)
3.4 1.9 6.8
CD 3.6 2.6 9.0
24h MD 4.5 3.7 9.4
CD 4.9 3.7 13.2
永久変形
(24h後)
MD 2.0 1.7 5.1
CD 2.3 1.8 7.1
60min MD (150℃
/19.6MPa)
35.0 32.4 33.7
CD 36.1 35.6 38.7
曲げ
強さ
0.2%
オフセット
CD MPa D790 9.4 / 8.1
弾性率 CD 1,170 / 1,010
圧縮
強さ
0.2% MD MPa D695 11.0 / 8.5
オフセット CD 8.2 / 9.4
弾性率 MD 1,030 / 760
CD 820 / 760
かたさ デュロメーター
"D"
D2240 67 68 64
衝撃強さ(izod) J/m D256   / 168
熱伝導率 W/(m・K) CenceFitch 0.43 / 0.19




25〜90℃ MD 10~5/℃ D696 8.5 / 13.4
CD 7.2 / 9.9
25〜150℃ MD 9.4 / 14.5
CD 7.7 / 10.0
25〜200℃ MD 10.6 / 15.7
CD 8.5 / 11.1
25〜260℃ MD 13.5 / 18.2
CD 9.7 / 13.1
吸水率 % D570 / / /
限界PV値0.1m/s MPa・m/s / 1.0 1.0 0.9
限界PV値0.5m/s 1.4 1.5 1.5
限界PV値5.0m/s 1.8 1.9 1.8
摩耗係数
(空気中、50h後)
cm・s/MPa・m・h
×10~5
松原式試験機
による測定
8 13 6
摩耗係数
(水中、50h後)
20 26 20
動摩擦係数(50h後) / P=0.69MPa
V=0.5m/s
0.31〜0.37 0.31〜0.35 0.27〜0.30
静摩擦係数 / P=3.4MPa / / /