テフロン（ポリテトラフルオロエチレンまたはPTFE）は、ナイロン、PEEK、ポリカーボネートなどの素材に比べ、柔らかいエンジニアリング・プラスチックと考えられています。そのショアD硬度50-60は、多くの工業用プラスチックよりも柔軟で剛性に劣るが、この柔らかさは非粘着性能や耐薬品性といった独自の特性に寄与している。この素材の柔軟性は、シーリング用途ではしばしば利点となるが、構造用途では補強が必要となる場合がある。
キーポイントの説明
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硬度測定の背景
- テフロン (ポリテトラフルオロエチレンテフロン） スコア ショアDスケールで50～60点 標準化された試験で、数値が高いほど硬度が高いことを示す（例えば、硬質ポリ塩化ビニールのスコアは～85D）。
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比較のために
- ナイロン6/6：～80D
- PEEK: ~85D
- ポリカーボネート~90D
- これは、PTFEを一般的なエンジニアリング・プラスチックの硬度の下位3分の1に位置づけるものである。
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柔らかさの実用的意味合い
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利点:
- シール/ガスケットの適合性
- 嵌合面の摩耗低減
- 振動減衰
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制限事項:
- 耐荷重が低い
- 持続的な圧力下でクリープ（コールドフロー）を起こしやすい。
- 構造用には充填材（ガラス繊維など）が必要な場合がある。
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利点:
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選択において柔らかさが重要な理由
- PTFEの柔らかさは、直接的に次のような特性を可能にする。 非粘着性 - より硬い素材では、同じ表面平滑性は得られない。
- 化学処理では、その柔軟性により より優れたシール圧縮 硬質プラスチックに比べ、フランジに対するシールの圧縮性が優れています。
- 設計者は、剛性が必要な場合（スラストワッシャーなど）、PTFEと金属製バッキングを組み合わせることが多い。
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他の特性とのトレードオフ
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PTFEは、多くのエンジニアリング・プラスチックよりも軟らかいが、以下の点で優れている：
- 連続使用温度（260）
- 耐薬品性（ほとんどの溶剤に耐性がある）
- 最も低い摩擦係数（0.05～0.10）
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PTFEは、多くのエンジニアリング・プラスチックよりも軟らかいが、以下の点で優れている：
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業界特有の考慮事項
- 食品加工では、柔らかさがデリケートな機器の損傷を防ぐ。
- 半導体製造では、PTFEの硬度の低さが接触時のパーティクル発生を防ぐ。
- 自動車用途では、柔らかさと耐摩耗性のバランスをとるため、充填PTFEを使用することが多い。
テフロンの柔らかさは欠点ではなく、特殊な性能を可能にする意図的な特性です。この特性がどのようにアプリケーションの温度と相互作用するかを考えたことがあるだろうか。多くのユーザーは、PTFEが極低温では柔軟性を維持したままわずかに硬くなると感じています。
総括表
| 特性 | テフロン（PTFE） | ナイロン6/6 | ポリカーボネート | ポリカーボネート |
|---|---|---|---|---|
| ショアD硬度 | 50-60 | ~80 | ~85 | ~90 |
| 主な利点 | 非粘着性、耐薬品性、柔軟性 | 高強度、耐摩耗性 | 高温、耐薬品性 | 耐衝撃性、透明性 |
| 一般的な用途 | シール、ガスケット、ライナー | ギア、ベアリング | 航空宇宙、医療 | 安全眼鏡、電子機器 |
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