フッ素ゴム（バイトン）(FKM、FPM)とは？素材特徴と違い比較｜耐熱性と耐薬品性から見る製品用途とメリット

【フッ素ゴムの歴史と開発背景】
フッ素ゴムは、1957年にデュポン社によって「バイトン」の商標名で開発された高性能合成ゴムです。航空宇宙産業や化学工業での過酷な使用環境に対応するため、特に高い耐熱性と耐薬品性を持つ材料として開発されました。現在では、自動車、化学プラント、半導体製造装置など、幅広い産業分野で使用されています。

【化学構造と特性】
フッ素ゴムは、フッ化ビニリデンとヘキサフルオロプロピレンなどのフッ素化合物の共重合体です。分子中の炭素-フッ素結合が特徴的で、この強固な化学結合により以下の特性が実現されています
- 優れた耐熱性
- 卓越した耐薬品性
- 高い耐油性
- 優れた耐候性
- 難燃性

【製造方法】
主な製造工程
1. 乳化重合または懸濁重合
2. 重合停止・回収
3. 脱水・乾燥
4. 配合加工
5. 成形・加硫

【グレードと規格】
フッ素含有量による分類
- 65%タイプ：標準グレード
- 66%タイプ：高耐熱グレード
- 70%タイプ：特殊グレード

共重合体の種類による分類
- 二元系（VDF-HFP）
- 三元系（VDF-HFP-TFE）
- 四元系（VDF-HFP-TFE-PMVE）

【フッ素ゴム（バイトン）(FKM、FPM)の物性】

▶主な特徴：
最高の耐熱性（難燃性）と耐薬品性をもっている。

機械的強度：4
耐熱性：5
耐薬品性：5
耐候性：5
耐寒性：2
耐油性：5
※「5：優れている」「4：良好である」「3：中庸である」「2：やや劣る」「1：劣る」の5段階評価です。ただし、本評価は原料ゴムポリマーの一般的な特性・傾向を相対的に表したものです。同じ材質であってもメーカー、品番・グレードによって評価が異なる場合がありますので、詳細についてはお気軽にお問い合わせください。

▶純ゴムの比重: 1.80-1.82

▶機械特性
　可能なJIS硬さ範囲 : 50-90
　引張強さ　　: 70-200 kg/cm²
　伸び　　　　: 100-500%
　反発弾性　　: △
　引裂き強さ　: ○
　圧縮永久歪　: ○
　耐摩耗性　　: ◎
　耐屈曲亀裂性: ○

▶物理的特性
　耐熱性(最高使用温度): 300℃
　耐寒性(ぜい化温度): -10～-50℃
　耐老化性　: ◎
　耐オゾン性: ◎
　耐光(候)性: ◎
　耐炎性　　: ◎
　ガス透過性: 1cc・cm/cm²･sec・atm
　耐放射線性: ○～△

▶電気特性
　体積抵抗　: 10^15～10^18Ω/cm、25℃
　破壊電圧　: 450-600V/mil,短時間
　誘電率　　: 2.0-2.5 60 ∝

▶耐油・耐薬品性
　ガソリン・軽油: ◎
　ベンゼン・トルエン: ◎
　トリクレン: ○
　アルコール: ◎
　エーテル: ×～△
　ケトン(MEK): ×
　酢酸エチル: ×
　水: ◎
　有機酸: ×
　高濃度無機酸: ◎
　低濃度無機酸: ◎
　高濃度アルカリ: ×
　低濃度アルカリ: △

▶主な用途
　耐熱、耐油、耐化学薬品性を必要とするミサイル、ロケットなどのパッキン、ガスケット、ダイアフラム、タンクライニング、ホース、ポンプ部品など、食品用パッキン、バルブ用シール材

【劣化の原因と防止策】
主な劣化要因
- 熱劣化：極限温度での使用
- 化学的劣化：特定の化学物質との接触
- 機械的劣化：過度な応力や摩耗
- 低温脆化：使用温度限界以下での使用

防止策
1. 適切なグレード選択
2. 使用環境に合わせた配合設計
3. 適切な加工条件の設定
4. 定期的な点検とメンテナンス

【市場動向と将来展望】
環境規制の強化や産業の高度化に伴い、高耐熱性・高耐薬品性材料としての需要が増加傾向にあります。特に、自動車の電動化や半導体製造装置向けの需要が伸びています。

【用途別の要求特性】
1. 自動車部品
- 耐熱性
- 耐油性
- 耐久性

2. 化学プラント
- 耐薬品性
- シール性
- 安全性

3. 半導体製造装置
- 高純度
- 耐プラズマ性
- 低アウトガス性

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