PFASフリーコーティング～非粘着性・高潤滑・高硬度・耐食性に優れる～
近年、EU域内ではPFAS（有機フッ素化合物）の規制が検討されており、PFASフリーコーティングへのニーズが高まっています。吉田SKTでは、PFASフリーで非粘着性、すべり性、耐食性といった機能を実現できるコーティングを提供しています。
製造業の設計者、技術者、生産管理者、製造部門、営業部門の皆様で、PFASフリーコーティングへの切り替えに課題を抱えている方はぜひご参考ください。
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PFASとは
PFASとは、「ペルフルオロアルキル化合物及びポリフルオロアルキル化合物」の略称であり、フッ素樹脂PTFE・PFAなどを含む10,000種類以上の化学物質の総称です。これらの物質は、非常に安定した化学構造を持ち、環境中で分解されにくいため、世界的に健康や環境への影響が懸念されています。国内ではPFOAとPFOSが規制されており、製造・輸入が原則禁止されていますが、フッ素樹脂に関する規制は現時点でありません。しかし、EU域内ではPFAS全般の規制が検討されており、PFASフリーのコーティング技術への関心が高まっています。
PFASの用途
PFASはその安定性と機能性から、コーティング剤、消火剤、防汚加工品など多くの製品に利用されています。非粘着性、すべり性、耐薬品性、耐熱性に優れるフッ素樹脂は、極めて安定しており毒物学上、環境上の懸念がないとされています。フッ素化合物全般には、このフッ素樹脂が含まれます。フッ素樹脂には完全な代替品がありません。
PFASフリーコーティングについて
一方で、EU域内ではPFASの規制が検討されているため、一部製品に対してPFASフリーコーティングのニーズが高まっています。吉田SKTのPFASフリーコーティングは、材料から加工の過程に至るまでPFASを意図的に添加していないコーティングです。言い換えれば、PFASを使用しないコーティングとなります。
ここからは、吉田SKTのPFASフリーコーティングを詳しく紹介していきます。
PFASフリーの非粘着コーティング「MRSコーティング」
MRSコーティングは、PFASフリーでありながら非粘着性と離型性に優れた特性を持つオリジナルのシリコーン系コーティングです。ケイ石を原料とするシリコーンはフッ素化合物を含みません。
MRSコーティングの特長
MRSコーティングは、低い表面張力を持ち、他の物質となじみにくい特性があります。このため、非粘着性と離型性に優れ、製品の表面に粘着物が付着しにくい特性を持っています。テフロン™コーティング（フッ素樹脂コーティング）と比較しても、ガムテープのような付着性の高い粘着物の離型に優れています。
以下は実測データです。
さらに、水を弾く撥水性も備えており、さまざまな用途に使用できます。
MRSコーティングは、従来のシリコーンコーティングに加え、品番ごとに以下の特長を持ちます。
- MRS-200 低温加工性（80℃以下）
低温での加工が可能 - MRS-102 耐溶剤性
溶剤でのふき取りが可能 - MRS-004 高耐熱性
高温環境でも劣化しにくい - MRS-014 高硬度
高硬度で薄膜
MRSコーティングの事例
- PPシート連続切断刃のくっつき防止
メンテナンス間隔が20倍に延長 - ゴム製品の打ち抜き刃への付着防止
薄膜・非粘着コーティングで問題解決 - バキュームノズル内面へのゴム成形品のバリ付着防止
生産効率向上 - 建築用糊付きスポンジテープの搬送トラブル解決
スムーズな搬送を実現
これらの事例は、MRSコーティングが非粘着性と離型性に優れ、製造工程でのメンテナンスコスト削減や生産効率向上に貢献することを示しています。
PFASフリーの高潤滑コーティング「FFLCシリーズ」
FFLCシリーズは、PFASを使用しない非フッ素系コーティングであり、フッ素樹脂コーティングと同等またはそれ以上の高潤滑性能を持ちます。設備部品や製品の動きをスムーズにすることでエネルギーロスを低減させ、生産効率の改善に貢献します。また加温条件下での摩擦摩耗耐久性にも優れ、高温下など幅広い条件で採用できます。
FFLCシリーズのすべり性と高潤滑性
FFLCシリーズは、フッ素樹脂コーティングに代わる高潤滑コーティングで、以下の特長を持ちます。
- PFASフリー
FFLCシリーズはPFAS*を使用しない非フッ素系コーティングです。 - 潤滑性能
FFLCシリーズはフッ素樹脂コーティングと同等、またはそれ以上の潤滑性能を持ち合わせています。高い潤滑性能により、設備部品や製品の動きをスムーズにし、エネルギーロスを低減、生産効率を改善します。 - 耐久性
フッ素樹脂コーティングとの大きな違いは加温条件下での摩擦摩耗耐久性です。従来のフッ素樹脂コーティングでは困難だった高温下での使用が可能になり、より幅広い用途での利用が可能です。
以下は、フッ素樹脂コーティングとの物性を比較した表です。
| コーティングの種類 | フッ素樹脂コーティング | 非フッ素系 潤滑コーティング | |||
|---|---|---|---|---|---|
| 潤滑材料 | PTFE | グラファイト系 | グラファイト+シリコーン系 | ||
| 仕様品番 | OCP-033 | FFLC-101 | FFLC-102 | FFLC-111 | FFLC-211 |
| 最高使用温度 | 260℃ | 200℃ | 200℃ | 250℃ | 250℃ |
| 膜厚(μm) | 20-50 | 20-50 | 20-50 | 20-50 | 20-50 |
| 鉛筆硬度(室温硬度) | 2H | 3H | 3H | H | H |
| 鉛筆硬度(200℃) | 4B | 2H | F | HB | F |
| テーバー摩耗試験 1000回後摩耗量(mg)※3 |
14.7 | 9.0 | 15.9 | 14.5 | 5.7 |
※3 テーバー摩耗試験 測定条件・・・摩耗輪：CS-17、荷重：1000gf
データは参考であり、性能を保証するものではありません。
FFLCシリーズの特長
- FFLC-101
200℃でも塗膜硬度が落ちないため、特に100℃～200℃の高温域においても優れた潤滑性、摩擦摩耗耐久性が得られます。
グラファイト系でありながら、その転写を抑えたコーティングです。 - FFLC-102
101と比較して潤滑剤の量が多く、常温～200℃の幅広い温度域で安定した潤滑性、摩擦摩耗耐久性が得られます。
グラファイト系でありながら、その転写を抑えたコーティングです。 - FFLC-111
常温～250℃の幅広い温度域で安定した潤滑性、摩擦摩耗耐久性が得られます。 - FFLC-211
最高級の潤滑塗膜で摩擦摩耗耐久試験において特に高い耐久性を示し、常温～250℃の幅広い温度域で安定した潤滑性、摩擦摩耗耐久性が得られます。
テーバー摩耗試験においても、優れた耐久性を示します。
FFLCシリーズは、これからの製造業を支える新たな選択肢として、さまざまな用途に対応しながら潤滑性能を最大限に引き出す革新的なコーティング技術です。フッ素樹脂コーティングが利用できない環境や200℃～250℃の高温環境下において、耐久性が必要な用途での高潤滑性が期待できます。
PFASフリーの高硬度コーティング「PEEKコーティング」
PEEKコーティングの概要
PEEKは、Poly Ether Ether Ketone（ポリエーテルエーテルケトン）の略称で、スーパーエンジニアリングプラスチック（スーパーエンプラ）の一種です。PEEKはフッ素樹脂と同等の耐熱性を有し、耐薬品性などの化学的な安定性に加え、機械的強度・耐クリープ性・耐摩耗性に優れます。
PEEKコーティングは表⾯処理技術によって⾦属表⾯にPEEKの特性を付与することが可能です。⾦属にコーティング加工することで樹脂成形品では難しい条件にも対応することができます。
PEEKコーティングの特長・機能
高硬度
260℃の耐熱性を持つフッ素樹脂と比較して高い硬度を誇ります。
耐熱性
連続使用温度は260℃とフッ素樹脂と同等の高い耐熱性を発揮します。
フッ素樹脂コーティングとの比較表
| PEEKコーティング | PEEKコーティング | フッ素樹脂コーティング | |
|---|---|---|---|
| 品番 | YEK-0001 | YEK-0001BK | OCP-033 |
| 膜厚 | 23-25μm | 18-23μm | 33-38μm |
| 色 | クリア | ブラック | ブラック |
| 鉛筆硬度（RT) | 8H（破れ） | 4H（破れ） | H（破れ） |
| 鉛筆硬度（200℃） | 2H（破れ） | 3H（破れ） | B（破れ） |
PFASフリーの耐食コーティング「セラシールド」
PFASフリーの耐食性コーティングは、フッ素樹脂コーティングの優れた耐薬品性に代わる選択肢です。セラシールドは、その代表的なコーティング材料であり、有機無機オキシランオリゴマーで構成されています。
セラシールドの特長
セラシールドは、有機・無機複合材料によるコーティングであり、さまざまな基材に適応し、優れた耐浸透性をもたらします。架橋密度の高い被膜を形成することで、水や薬液をシャットアウトし、過酷な環境下で使用される装置やタンク、配管を強力に保護します。これにより、あらゆる工場や工業設備において腐食、薬液の浸透、汚れの発生を著しく抑えることができます。
- 高架橋密度
温度差や圧力差による水や薬液の浸透に強い - 耐薬品性
濃硝酸や無水クロム酸などの強酸にも耐える - 常温硬化
高温の焼成が不要で、現地処理やセルフ加工が可能 - 高硬度
9H以上の硬度で耐摩耗性に優れる
セラシールドの用途
セラシールドは、金属やコンクリートなどの基材に強固に密着し、腐食防止効果を発揮します。高い架橋密度により、水や薬液の浸透を防ぎ、耐久性の高いコーティングを実現します。
- 化学工業
タンク／反応容器／アジテーター／濃縮機／ダクト／スクラパー／ブロワ―／酸洗槽／熱交換器／貯蔵タンク／ポンプ／ファン／移送パイプ／工場内床面 - 製紙工場
ダイジェスター／黒液タンク／さらし - 食品工業
ビールクーリングタンク／ワインエージングタンク／漬けもの容器／酒貯蔵槽 - 発電所
脱硫装置／ダクト／煙突／海中構造物／ファン／ポンプ - 製鉄工業
酸洗タンク／酸貯蔵槽／酸廃中和槽
まとめ
ご紹介したPFASフリーコーティングは、それぞれに非粘着性、すべり性、耐食性に優れているという特長を備えます。
吉田SKTは、機能性コーティング、表面処理の加工メーカーです。使用する材料は、スーパーエンプラや金属、セラミックと多岐にわたります。お客様のご使用環境や、用途、後工程までヒアリングを行いPFASフリーが求められるケースにも最適なコーティングを提案いたします。
コーティングの導入をお考えの方は、ぜひ吉田SKTまでお問い合わせください。
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