PTFE（四フッ化エチレン樹脂）は、ポリマー鎖の水素をフッ素に置き換えた独自のフッ素ポリマー構造により、エラストマーやポリウレタンなどの他のシール材とは大きく異なります。その結果、卓越した熱安定性（使用温度範囲-53℃～260℃）、耐薬品性、低摩擦特性が得られます。エラストマーとは異なり、PTFEは弾性に頼ったシーリングではなく、精密な機械加工とリップの延伸技術を使用しています。より高価ではあるが、PTFEは過酷な条件下で代替品よりも優れた性能を発揮し、より長い耐用年数（ゴムの3,000～8,000時間に対し、PTFEは10,000～50,000時間）と、高速用途や腐食性用途で優れた性能を発揮する。その非粘着特性とガラスなどの充填材で強化する能力は、特殊なシーリング用途での有用性をさらに拡大します。
キーポイントの説明
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分子構造の利点
- PTFEのフッ素ポリマー構造（炭素-フッ素結合） は、エラストマー／ポリウレタンの炭素-水素結合に比 べ、比類のない化学的不活性と熱安定性を提供し ます。
- この構造により、エラストマーは通常150°C以上で破損し、ポリウレタンは過酷な化学薬品で劣化するのに対し、ほぼすべての工業用化学薬品と-53°C～260°Cの温度に対する耐性が可能になります。
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過酷な条件下での性能
- 温度範囲:PTFEシールは、エラストマーが脆くなったり（極寒）、軟らかくなったり（高熱）するような環境でも確実に作動します。例えば カスタムPTFE部品 ポリウレタンは120℃を超えると変形するが、PTFEは250℃でも機能を維持する。
- 耐薬品性:ポリウレタン（油や溶剤に弱い）やエラストマー（炭化水素に膨潤する）とは異なり、PTFEは酸、塩基、溶剤に耐性があります。
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機械的設計の違い
- PTFEシールはエラストマースプリングの代わりに機械加工されたリップと金属ケーシングを使用し、より軽い圧力でより広い接触パターンを作り、摩耗を減らします。
- PTFEシールはエラストマーのように金属に直接成形することができないため、精密機械加工と組み立てが必要となります。
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補強能力
- ガラスのような充填材（最大40％）は、耐薬品性を維持しながら、PTFEの耐摩耗性と圧縮強度を向上させます。ガラス繊維強化PTFEは、研磨環境においてポリウレタンを上回る性能を発揮します。
- 強化PTFE複合材料は、機械的特性の向上と引き換えに、電気絶縁性を若干向上させ、特定のシーリング課題に対するオーダーメイドのソリューションを提供します。
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経済性と寿命
- PTFEは初期コストが高いが、その寿命（10,000～50,000時間）はゴム（3,000～8,000時間）をはるかに上回り、重要な用途におけるダウンタイムと交換コストを削減する。
- 高速シナリオ（35m/s以上）では、エラストマーが急速に劣化するのに対し、PTFEは摩擦が低いため、熱の蓄積を防ぐことができます。
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ユニークな特性
- 非-スティック表面:エラストマーやポリウレタンとは異なり、PTFEは非粘着性であるため、食品/製薬業界では貴重なシール材が蓄積するのを防ぎます。
- 低摩擦:PTFEの摩擦係数（0.05～0.10）はポリウレタン（0.2～0.5）よりも低く、動的シールにおけるエネルギー損失を最小限に抑えます。
PTFEには伸縮性がないため、伸縮性エラストマーと比較してシール設計にどのような影響があるか考えたことはありますか？エラストマーが圧縮に依存するのに対し、PTFEは幾何学的精度と材料剛性のトレードオフによってシーリングを実現します。
要約表
| 特徴 | PTFEシール | エラストマー/ポリウレタン |
|---|---|---|
| 温度範囲 | -53℃〜260 | 150℃まで |
| 耐薬品性 | 酸、塩基、溶剤に強い | 油や溶剤に弱い |
| 寿命 | 10,000～50,000時間 | 3,000～8,000時間 |
| 摩擦係数 | 0.05-0.10 | 0.2-0.5 |
| 設計アプローチ | 精密機械加工 | 圧縮ベース |
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