長寿命FEPM TOUGHUORO

1. はじめににより、設備の洗浄などに使用される薬液の高温・高濃度化

テトラフルオロエチレンプロピレンゴム（FEPM）
は、ふっ素される特性がますます高まってきている。

バルカー技術誌

ゴム（FKM）の1 種で、テトラフルオロエチレン（TFE）とプロピ

今回、当社独自の配合設計技術を活用することで、耐熱レン（Pr）の共重合体からなるポリマーであり、一般的なふっ性及び耐水蒸気性を向上させた長寿命型 FEPMとして

素ゴム（FKM：ビニリデンフロライド（VDF）とヘキサフルオロプ

TOUGHUORO（タフオロ）の耐水蒸気用SSシリーズ及び、低ロピレン（HFP）共 重 合 体 ）とは異なる分 子 構 造を持つ。

圧縮永久ひずみ用 ZSシリーズを開発したのでご紹介する。

Table1に、FEPMとFKMの分子構造を示す。
Table1Winter 2019
No.36

や、より厳しい環境で使用されることになり、シール材に要求種類

2. TOUGHUOROの特徴

FEPMとFKM の分子構造
分子構造

TOUGHUOROは、 当 社 既 存 FEPMで あるD0970やD0890と比較して、耐熱性及び耐水蒸気性を大きく向上さFEPMせた材料である。以下にTOUGHUOROの各種特性について記載する。

FKM（2 元系）

２- １）圧縮永久ひずみ特性
シール材の耐熱性の指標として、圧縮永久ひずみ率が用いられている。同一環境下においては、圧縮永久ひずみ率

このような分子構造を持つFEPMは、FKMの弱点となっていた耐水蒸気性や耐薬品性に優れるといった特徴を有し、食品・飲料設備のシール材やタイヤ加硫機用シール材として使用されている。しかし、設備の高性能化やコンパクト化

Figure125が小さい程、良好なシール材として、より長期間の使用が期待できる。
圧縮永久ひずみ率の測定、及び算出方法をFigure1に示す。

圧縮永久ひずみ率の測定、及び算出方法

製品の紹介一般的に圧縮永久ひずみ率 80% が、シール材に用いられる材料の寿命として用いられている1）が、TOUGHUOROの圧縮永久ひずみ率は、当社既存 FEPMより良好な結果を示し、200℃乾熱環境下では4 倍以上の長寿命化が期待出来る。200℃乾熱環境下における圧縮永久ひずみ試験の結果をFigure2に示す。

Figure4

230℃蒸気中圧縮永久ひずみ試験後試料の断面写真

２-3）耐酸、耐アルカリ性
TOUGHUORO-SS70の耐酸、耐アルカリ性については、GHUOROの耐熱性が向上しているため、より高温環境下での使用または、同一環境下における長寿命化が期待できる。
酸及びアルカリ浸漬試験の結果をFigure5に示す。

Winter 2019

Figure2

バルカー技術誌

D0970と同等、もしくは同等以上の特性を有する。TOU-

200℃ ( 乾熱 ) 環境下圧縮永久ひずみ

２-2）耐水蒸気特性
水蒸気環境下では、ブリスタと呼ばれる発泡現象を抑えるため、従来はHNBRやEPDM が使用されてきた 2）が、150℃を超える環境下では、材料の特性上、これらの材料の使用No.36は困難な状況であった。今回開発したTOUGHUOROは、機械的強度も向上したため、230℃蒸気環境中においても、試験条件：90℃×168Hrs

ブリスタ痕は確認されず、良好なシール材としての使用が可

Figure5能となる。各種材料が水蒸気環境下で使用される領域を
Figure3に示す。

酸及びアルカリ浸漬試験後の体積変化率２- ４）耐水グリコール系難燃作動油性
TOUGHUORO-SS90の水グリコール系 難 燃 性 作 動 油（MORESCO 製ハイドールHAW）耐性は、D0890と同等、もしくは同等以上の特性を有する。合否判定については、伸び変化率と体積変化率で行った（判定基準：伸び変化±50%以内、体積変化率 +10% 以内を○、基準をわずかに超えるものを△、明らかに超えるものを×とする3））。水グリコール系
難燃性作動油に対する耐性の判定結果をTable2に示す。
Table2

Figure3

各種材料が水蒸気環境下で使用される領域230℃蒸気中における圧縮永久ひずみ試験後試料の断面写真をFigure4に示す。

難燃性作動油に対する耐性の判定結果

種類

TOUGHUORO-SS90

D0890

伸び変化率

○○

体積変化率

○○

備考

試験条件：120℃×1000 時間26

長寿命 FEPM TOUGHUORO

圧縮永久ひずみ率は、TOUGHUORO-SS90に優位性が２-5）食品衛生法あることが確認され、より長期間の使用が期待出来る。水グ

TOUGHUOROは、厚生労働省告示第595 号に定められリコール系難燃性作動油試験後の圧縮永久ひずみ率をた基準（溶出条件：使用温度が 100℃を超えるもの）に適合しFigure6に示す。

た材料である。
２-6）製品形状
TOUGHUOROは、Oリング（No.4640）、Vパッキン
（No.
4631）
、Xリング
（No.4641）など、様々な断面形状や大口径製品についても製作可能である。
２-7）機械的特性TOUGHUOROは、耐水蒸気用 SSシリーズ及び、低圧

バルカー技術誌

縮永久ひずみ用ZSシリーズの2 つのグレードが存在する。各グレードの常態物性及び200℃空気/蒸気中における圧縮永久ひずみ率をTable3に示す。
試験条件：120℃×1000Hrs
25% 圧縮、φ29×12.5HFigure6

難燃性作動油に対する圧縮永久ひずみ率の比較

Winter 2019

Table3

TOUGHUORO の材料特性
開発品
低圧縮永久ひずみ用ZSシリーズ

耐水蒸気用 SSシリーズ

材料名称
TOUGHUORO-SS70

TOUGHUORO-SS80

TOUGHUORO-SS90

TOUGHUORO-ZS80

硬度（ShoreA）

74

84

9085

引張強度（MPa）

23.1

24.6

22.8

24.3

伸び（%）

190

150

110

120

100%モジュラス（MPa）

8.3

15.2

20.9

19.9

16191814142018112226272120262719No.36常態物性

圧縮永久ひずみ試験 _200℃×70 時間
圧縮永久ひずみ率（%）
空気中
圧縮永久ひずみ率（%）
蒸気中
圧縮永久ひずみ試験 _230℃×70 時間
圧縮永久ひずみ率（%）
空気中
圧縮永久ひずみ率
（%）
蒸気中
備考

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数値は実測値であり、規格値ではありません。

製品の紹介3. TOUGHUOROの用途

4. おわりにTOUGHUOROは、耐熱性や耐水蒸気性に優れているた今回ご紹介したTOUGHUOROは、高温蒸気環境下でめ、以下の用途への展開が想定される。

最も優れた特性を示す材料である。今後、シール材にはこれ

１．掘削市場

まで以上に高い要求が求められることが予測されるが、十分ビットシールに対応出来る材料と思われる。

２．製鉄市場

今後とも、ユーザー各位のご要望にお応えできるよう、新回転継手用シール規材料の開発、及び既存材料の改良に努めていく所存であ３．タイヤ製造市場

る。

タイヤ加硫機用シール
４．食品・飲料市場
食品・飲料設備用シール１）
川村敏雄：バルカーレビュー,Vol26,No.6（1982）

高温動的用シール２）圖師浩文：バルカーテクノロジーニュース,No.31（2016）３）鈴木憲：バルカーテクノロジーニュース,No.24（2013）＊「TOUGHUORO」
は（株）
バルカーの日本における登録商標です。

バルカー技術誌

５．原子力市場

5. 参考文献

Winter 2019

圖師 浩文
研究開発本部
第 1 商品開発部

No.36

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