FFKM (パーフルオロエラストマー) とは
FFKMとは、ゴムやプラスチックの特性を併せ持つ高性能弾性体 (エラストマー) です。
完全フルオロエラストマー (英: Perfluoroelastomer) とも呼ばれます。化学工業や医療機器など、さまざまな産業で使用されています。厳しい要件を満たす必要がある場面で利用価値が高い材料です。
非常に高温に耐えることができ、一般的に300℃以上の温度にも耐えられます。高温のプロセスや環境での使用に有利です。化学薬品や酸・アルカリなどに対する耐性も高く、腐食性のある環境で安定して使用できます。また、高い圧力下でも弾性特性を維持し、圧力密封用途に適しています。耐摩耗性にも優れており、長期間にわたって耐久性を維持することが可能です。高圧ポンプなどの機械装置やシールなどに使用されます。
FFKMの使用用途
FKMは耐性が高いことから様々な厳しい環境で使用される高性能エラストマー材料です。以下はFFKMの一般的な使用用途の一例です。
1. 化学工業
FFKMは高い耐化学性を持つため、腐食性の強い化学薬品や酸・アルカリに対して優れた耐性を示します。化学プラント内のバルブやパッキング・ガスケットなどで使用され、材料の劣化や漏れを防ぐことが可能です。特に高温での化学反応装置において、材料の安定性と耐久性が高いFFKMは広く使用されます。
2. 石油・ガス産業
FFKMは高温・高圧環境での使用に適しており、パイプラインやガス処理装置などで使用されます。井戸のシールやパイプライン接続部のシールに利用され、厳しい環境に耐える素材です。ガス産業では高圧ガス供給システムやガス圧力調整装置などにも適しています。
3. 半導体産業
半導体産業では高い純度とクリーンルーム要件が求められ、FFKMはこの要件を満たすために使用される場合も多いです。シリコンウェハの製造装置やガスケットなどの部品において、精密なプロセスをサポートします。また、高温のプラズマ処理装置で使用されることもあります。
4. 医療機器
医療機器の多くは高温滅菌や強力な薬品に曝されるため、FFKMの高耐性が重要です。医療機器のシールやOリングなどに使用され、消毒や洗浄プロセスに耐えます。特に外科手術室や歯科診療所などで使用される高温滅菌器具の部品に適しています。
FFKMの原理
FFKMは完全にフルオロ化合物から作られており、分子内のすべての水素原子がフルオロ原子で置き換えられています。これによって非常に高い化学的耐性を持ち、多くの化学薬品や溶剤に対して不活性であり、腐食を受けにくい特性を発揮することが可能です。
また、 FFKMの高温耐性は分子構造がフルオロ化合物によって安定化されているためであり、高温下での分解や劣化が抑制されます。この耐熱性は高温のプロセスや熱を発生する用途において重要です。
弾性を持つことからシールやパッキング、Oリングなどの用途で圧力を受ける際に変形し、効果的なシール効果を提供します。また、耐摩耗性にも優れており、長期間にわたって性能を維持します。
FFKMの選び方
FFKMを選ぶ際には、要求される仕様や用途を考慮することが重要です。
1. 耐熱性
高温環境での使用に適し、基本的に通常300℃以上の温度にも耐えられますが、製品によっては耐熱性を高めて350℃程度耐えるものも存在します。使用する用途の最高温度を考慮し、製品の耐熱性を確認して適切な材料を選択します。
2. 硬度
FFKM製品の硬度は材料の柔軟性や圧力密封効果に影響を与える指標です。硬度はShoreAまたはShoreD硬度で表され、使用用途に応じて最適な硬度を選択します。柔軟な製品は圧力密封に適しており、硬い製品は耐摩耗性が高いことが多いです。
3. 引張強度
引張強度は材料が引っ張られるときにどれだけ強いかを示す指標です。高い引張強度は高い耐久性と信頼性を提供します。使用用途において引張負荷が予想される場合、引張強度を考慮して適切な製品を選択します。