強化ポリテトラフルオロエチレン（RPTFE）は、基材の耐薬品性と低摩擦性を維持しながら、機械的、熱的、電気的特性を向上させるために様々な充填材を組み込んでいます。一般的な充填材には、ガラス繊維、カーボン、ブロンズ、グラファイトなどがあり、それぞれ強度、耐摩耗性、導電性の向上など、特定の性能向上のために選択されています。これらの改良により、RPTFEはバルブシート、シール、高負荷ベアリングなど、バージンPTFEが応力や摩耗で破損する可能性のある過酷な用途に適している。
キーポイントの説明
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ガラス繊維（5～40）
- 目的:圧縮強度を向上させ、荷重による変形を抑え、寸法安定性を高める。
- 用途:機械的完全性が重要な産業機械部品のような高ストレス環境に最適。
- トレードオフ:剛性を高める反面、過剰なガラス繊維は柔軟性を低下させ、脆さを増大させる。
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カーボン（10～35）
- 目的:耐摩耗性、熱伝導性、導電性を高める。
- 用途:化学処理装置のような腐食性または高摩擦環境用のシールおよびベアリングに使用される。
- 注:カーボンを充填したRPTFEは色が濃く、外観上の清浄度が要求される用途には適さない場合がある。
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ブロンズ（40～60）
- 目的:耐荷重性能の向上、クリープ（コールドフロー）の低減、熱伝導率の向上。
- 用途:放熱性と耐久性が優先されるヘビーデューティーベアリングや自動車部品に一般的。
- 制限:ブロンズ含有率が高いと、バージンPTFEに比べて耐薬品性が若干低下することがある。
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グラファイト (5-15%)
- 目的:浸透性を下げ、潤滑性を向上させ、穏やかな導電性を与える。
- 用途:ダイナミックシールやガスケットに使用され、摩擦を減らし、固着を防止する。
- シナジー:バランスの取れた性能を得るために、しばしば他のフィラー（例えば、カーボンとグラファイトのブレンド）と組み合わされる。
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セラミックス（独自ブレンド）
- 目的:誘電特性を変化させ、熱伝導率を増加させる。
- 例:PTFEをベースとした回路基板用積層板のアルミナまたは窒化ホウ素フィラー。
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特殊添加剤
- 難燃剤/安定剤:電気または航空宇宙用途における安全規格（UL94など）への準拠を保証します。
- 樹脂:多層ラミネートやコーティングの接着性向上
適切なフィラーの選択
- 耐摩耗性のために:カーボンまたはブロンズフィラーが最適。
- 電気絶縁用:ガラス繊維またはセラミック充填グレード
- 耐薬品性:低充填率（例：ガラス15％）でもPTFEの不活性を維持。
フィラーの種類と濃度を調整することで、RPTFEは多様な産業界のニーズに応えることができ、PTFE固有の限界と用途固有の要求のギャップを埋めることができます。フィラーの相互作用が長期的な性能にどのような影響を及ぼすか、お客様のユースケースで検討されたことはありますか？
総括表
| 充填材 | 用途 | 用途 | トレードオフ |
|---|---|---|---|
| ガラス繊維 (5-40%) | 圧縮強度の向上、変形の低減 | 高応力機械部品 | 剛性の向上、脆性の可能性 |
| カーボン (10-35%) | 耐摩耗性、熱伝導性、電気伝導性を高める | 腐食性または高摩擦シール | 色が濃く、見た目がきれいでない |
| ブロンズ（40～60） | 耐荷重性向上、クリープ低減 | ヘビーデューティーベアリング、自動車 | 耐薬品性がやや低下 |
| グラファイト (5-15%) | 潤滑性、温和な導電性を改善 | ダイナミックシール、ガスケット | ブレンドで使用されることが多い |
| セラミックス | 誘電特性を変える | エレクトロニクス、回路基板 | ニッチ用途 |
| 特殊添加剤 | 難燃剤、接着促進剤 | 航空宇宙、多層ラミネート | コンプライアンス重視 |
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