PTFEコーティング - 株式会社COMPASU

PTFEコーティングとは

PTFEコーティングとは、ポリテトラフルオロエチレン（PTFE）を基材に焼き付ける表面処理技術です。
テフロン™に代表されるフッ素樹脂の中でも、最高クラスの離型性・耐薬品性・耐熱性を持つのが特徴です。PTFEコーティングとは、ポリテトラフルオロエチレン（PTFE）を基材に焼き付ける表面処理技術です。テフロン™に代表されるフッ素樹脂の中でも、最高クラスの離型性・耐薬品性・耐熱性を持つのが特徴です。

このPTFEコーティングが特に優れているのは、非粘着性・耐薬品性・耐熱性・耐候性・耐油性・耐水性・撥水性・低摩擦性・絶縁性という機能が同時に得られる点にあります。食品や塗料、粉体などが付着しにくく、簡単に洗い流せるため、清掃時間の短縮や衛生管理の向上に直結します。食品工場では原料の残留を防ぎ、塗装工程では塗膜の固着を抑えるなど、さまざまな業界で活躍しています。

また、PTFEは化学的に極めて安定しており、酸・アルカリ・溶剤など、幅広い薬品に対して不活性です。これにより、腐食性の高い環境下でも基材をしっかり保護し、装置の長寿命化と保守コストの削減に貢献します。

さらに、PTFEは-200℃から260℃までの温度域で連続使用が可能で、乾燥炉や加熱ラインといった高温工程にも安心して使用できます。高温下でもコーティング性能が劣化せず、剥離や変色が起こりにくいため、信頼性の高い工程設計が可能になります。

摩擦係数が非常に低いこともPTFEの大きな特徴です。ローラーや搬送装置、摺動部品にコーティングを施すことで、滑り性が向上し、摩耗の抑制・モーター負荷の軽減・騒音低減といった副次的な効果も得られます。

このように、PTFEコーティングは“ただの塗装”ではなく、現場の課題を根本から解決する機能性表面処理です。非粘着性・耐薬品性・耐熱性・低摩擦性などの複合性能を活かすことで、生産効率の向上・トラブルの削減・製品品質の安定といった、目に見える改善が実現します。株式会社COMPASUでは、お客様の使用条件に応じた最適な仕様設計をご提案しています。

➤ 非粘着性（ひねんちゃくせい）について

PTFEコーティングが誇る最も特徴的な性能のひとつが「非粘着性」です。これは、食品・化学薬品・接着剤・塗料など、さまざまな物質が表面に「くっつきにくい」という性質です。非粘着性の高さは、PTFE分子の持つ構造に起因しています。PTFEは炭素とフッ素のみで構成されており、極めて安定した化学構造を持つため、外部の物質と化学的な結合をほとんど起こしません。さらに表面エネルギーが非常に低いため、液体や固体がその表面に「濡れにくく、密着しにくい」のです。

この性質は、食品加工機械や塗装設備、化学プラントなど、物質の付着が問題となる現場で大きな効果を発揮します。たとえば、ホッパー内壁にPTFEコーティングを施すことで、粉体やペースト状の原料が残留せず、洗浄性が飛躍的に向上します。結果的に、作業者の清掃負担が軽減され、洗浄時間の短縮とともに水・薬剤・労力の削減にもつながります。

また、塗料や接着剤を扱うラインにおいても、PTFEの非粘着性により固着トラブルが大幅に低減され、設備の稼働率向上に寄与します。非粘着性は単なる「汚れ防止」にとどまらず、「製品品質」「作業性」「コスト削減」を根本から支える極めて重要な性能です。

➤耐薬品性（たいやくひんせい）について

PTFEが他の樹脂や金属被膜と大きく異なる点の一つが、その「耐薬品性」です。PTFEの化学的安定性は、全ての高分子材料の中でも最上級に位置しており、王水（硝酸と塩酸の混合物）を除くほぼ全ての酸・アルカリ・有機溶剤に対して侵されません。これは、PTFEの主鎖が非常に強固な炭素-フッ素結合で構成されており、その結合エネルギーが高いため、外部の化学物質が作用しても分解・変性しにくいからです。

この耐薬品性は、化学プラント・医薬品工場・排気処理装置など、極めて過酷な化学環境下での使用において威力を発揮します。たとえば、酸性またはアルカリ性の薬液を扱う槽や配管にPTFEコーティングを施すことで、基材の腐食を防ぎ、装置の長寿命化を実現します。また、金属の腐食による異物混入や、漏洩による事故のリスクも低減できます。

さらに、耐薬品性と非粘着性を併せ持つことで、「薬液がこびりつかない・流れやすい・腐食しない」という理想的な状態を実現します。PTFEの耐薬品性は、単なる“守りの性能”ではなく、工程の安定稼働と品質保証に直結する“攻めの機能”とも言えるのです。

➤耐熱性（たいねつせい）について

PTFEの耐熱性は、樹脂材料の中でもトップクラスです。連続使用温度は約260℃、一時的なピークでは300℃を超えても安定して性能を維持することができます。これは、PTFEの分子構造が非常に安定しており、熱によって軟化・変質しにくい性質を持っているためです。実際、PTFEの融点は327℃と高く、熱可塑性樹脂でありながら、通常の射出成形ができないほどの高耐熱材料とされています。

この優れた耐熱性は、加熱・冷却を繰り返すような製造設備において、非常に重要な意味を持ちます。たとえば、加熱ロール・オーブン部品・熱交換器・蒸気接触部など、金属が高温にさらされる部位にPTFEコーティングを施すことで、表面機能を失わずに長期間使用することが可能です。

また、PTFEは熱に強いだけでなく、熱によって有害ガスや分解生成物をほとんど出さないことから、食品・医薬品業界でも安心して使用されています。従来の塗装では劣化やはがれの原因となっていた高温環境下でも、PTFEコーティングなら安心して長期間運用できます。耐熱性は、熱によるトラブルやコストロスを未然に防ぐ、重要な選定要素の一つです。

➤低摩擦性（ていまさつせい）について

PTFEは、全固体材料の中で最も摩擦係数が低い物質の一つです。一般的なPTFEの静摩擦係数は0.05〜0.10程度で、これは氷よりも滑りやすいレベルといわれています。この低摩擦性は、PTFE分子の構造によるものです。分子鎖の表面にフッ素原子がびっしりと並んでおり、それが極めて滑らかな「すべり面」として働きます。また、分子間力が小さいため、接触面との引き合いも非常に弱くなります。

この特性は、部品のスムーズな摺動や搬送性の向上、潤滑剤不要の機構設計など、あらゆる場面で有効です。たとえば、搬送用ローラーやフィルムガイドなどにPTFEコーティングを施すことで、摩擦抵抗が減少し、モーターの負荷軽減や省エネルギー化にもつながります。さらに、摩擦が減ることで部品同士の摩耗が抑えられ、装置の寿命も向上します。

また、粉体や粒体の搬送時に発生しがちな“引っかかり”や“詰まり”といったトラブルも、PTFEの低摩擦性により解消されることが多いです。PTFEは「潤滑しなくても滑る」数少ない素材であり、省メンテナンス・長寿命設計に欠かせない存在といえます。

➤耐候性（たいこうせい）について

PTFEコーティングは、非常に高い耐候性を有しています。ここでいう耐候性とは、日光（紫外線）、雨風、酸性雨、温度変化など、屋外環境下における劣化のしにくさを意味します。PTFEは紫外線に対して極めて安定で、長期間にわたって色変化・脆化・性能劣化がほとんど起こりません。これは、PTFEの分子構造が炭素とフッ素の強固な結合によって構成されており、外部からの紫外線エネルギーでも分子が破壊されにくいためです。

実際、PTFEは人工衛星の断熱シートや建築用膜材としても使用されるなど、極限環境下での実績も豊富です。屋外設備における保護塗装や、雨水・太陽光・温度変化にさらされる部材への表面処理としても非常に有効で、塗膜の「剥がれ」「粉吹き」「劣化による性能低下」を防ぎます。

たとえば、屋外排気設備や大型配管、構内搬送機器などにPTFEコーティングを施すことで、メンテナンス頻度を大幅に削減でき、長期的なコストパフォーマンスの向上につながります。耐候性の高さは、屋外使用機器の信頼性と維持管理性に直結する、大きな価値を持った性能です。

➤耐油性（たいゆせい）について

PTFEコーティングは、極めて優れた耐油性を持つ素材として知られています。耐油性とは、鉱物油・動植物油・合成潤滑油などに対して分解・膨潤・変質を起こさず、長期間安定して機能を維持できる性質を指します。PTFEは油分と化学的に反応せず、また表面エネルギーが極めて低いため、油が付着しても“染み込まず”“滑りやすく”“拭き取りやすい”という三拍子そろった特性を示します。

このため、油を扱う現場──たとえば自動車部品の組立ライン、潤滑が必要な摺動機構、食品工場の揚げ物ラインなどにおいても、PTFEコーティングは大いに活躍します。特に、油に起因する「こびりつき」「変色」「油焼け」といったトラブルを防ぎつつ、滑り性も向上するため、製造効率や製品品質の安定化に寄与します。

また、PTFEは油に浸されても寸法変化が起こらず、コーティングとしての密着性や機能を長期間維持できるため、設備の定期洗浄やメンテナンスの手間が大幅に軽減されます。耐油性の高さは、油を“使う現場”だけでなく、“嫌う現場”──例えば、クリーンルームや電子部品の搬送装置などでも高く評価されています。

➤耐水性（たいすいせい）について

PTFEは、水を極端に弾く「超撥水性」を持つ樹脂です。これは、表面エネルギーが極めて低いため、水分子が表面に広がらず、玉状になってはじかれるためです。PTFEコーティングを金属や樹脂部品の表面に施すことで、水を寄せ付けず、濡れにくく、かつ乾きやすい状態を維持することができます。

この耐水性は、結露・水分付着・蒸気・洗浄工程など、水まわりでの使用において大きなメリットをもたらします。たとえば、冷却装置や冷蔵ラインで発生する霜・氷の付着を防止したり、食品加工ラインの洗浄時に水滴残留を抑えたりすることで、衛生性と作業効率の両方を向上させることができます。

さらに、PTFEは水だけでなく湿気にも強く、吸水による寸法変化や劣化がほぼありません。長期使用においても性能が安定しているため、屋外設備や水まわり機器における「防水性」「防錆性」「非濡れ性」を長く維持することが可能です。耐水性は、見落とされがちですが、衛生管理・防汚性・長寿命設計に直結する重要な性能です。

➤撥水性（はっすいせい）について

PTFE（ポリテトラフルオロエチレン）コーティングが持つ代表的な性能の一つが「撥水性」です。撥水性とは、水を表面に弾く性質のことで、PTFEはその中でも**超撥水性（スーパーハイドロフォビック）**に分類される素材です。これはPTFEの表面エネルギーが極めて低いため、水分子がその表面に広がらず、接触角（＝水滴が表面と接する角度）が非常に大きくなることで実現します。実際、PTFE表面の水の接触角は110〜120度に達し、水が玉状になって転がり落ちる現象が確認できます。

この撥水性は、単なる「水をはじく」ことにとどまらず、防汚性・速乾性・防錆性といった実務上の多くのメリットを生み出します。たとえば、食品工場や医薬品製造ラインでは、水や洗浄液の残留が微生物汚染や製品劣化の原因となるため、PTFEコーティングによって水滴の付着を抑制することは、衛生性確保の重要な一手になります。

また、冷却装置・屋外機器・湿気が多い場所の部材に対しても、PTFEの撥水性は有効です。水分が表面にとどまりにくいため、結露・腐食・凍結・錆びの発生を防ぎ、機械の寿命延長やメンテナンスの軽減につながります。特に、結露や霜がトラブルの原因となる冷却トレイやフィン部分においては、PTFEコーティングが氷の付着防止材としても機能します。

さらに、撥水性と撥油性を同時に持つ点もPTFEの特長です。これは、水と油の両方に対して表面張力が働かず、どちらも弾いてしまうという特性で、他の樹脂や塗料には真似できない利点です。よって、PTFEコーティングは「濡らさない・汚さない・傷めない」環境をつくり出す上で、非常に優れた選択肢となります。

COMPASUでは、用途や使用環境に応じて膜厚・プライマー・前処理方法を最適設計し、撥水性を最大限に発揮するPTFEコーティングをご提供しています。

➤電気絶縁性（でんきぜつえんせい）について

PTFE（ポリテトラフルオロエチレン）は、全てのプラスチックの中でもトップクラスの電気絶縁性を持つ素材です。これは、PTFE分子が持つ炭素－フッ素結合が極めて強く、分極（電気的な偏り）がほとんど起こらないためです。その結果、電子が通過しにくく、非常に高い絶縁性能を示します。

具体的な数値で言えば、PTFEの体積抵抗率は10¹⁸Ω·cm以上、絶縁破壊電圧は60～120kV/mmと、一般的な工業用樹脂やゴムとは一線を画する高性能を誇ります。また、誘電率は約2.1（1kHz〜1GHz領域）と非常に低く、これにより高周波の伝送における信号劣化が少ないという特徴もあります。

このような特性により、PTFEコーティングは電子機器・半導体製造装置・高周波回路部品・静電気対策設備など、電気的性能が求められる現場で非常に有効です。たとえば、電気制御盤の内部部品にPTFEをコートすることで、導電粉塵や湿気からのリーク電流を防止し、絶縁不良による故障やトラブルを抑制します。また、静電気の帯電が問題となる工程では、表面の高絶縁性を利用して放電の抑制やノイズ対策にも役立ちます。

さらに、PTFEは高温環境下でも安定した電気特性を維持できるため、過酷な工場ラインや屋外電装機器においても、長期間にわたって絶縁性能を保持します。熱による樹脂の分解や導電化のリスクが少ない点も、安心して採用できる理由の一つです。

PTFE（ポリテトラフルオロエチレン）は、あらゆる高分子材料の中でも最上位レベルの電気絶縁性を備えています。これは、PTFEが持つ分子構造の安定性に由来します。炭素-フッ素結合は非常に強固で、極性（分子の電気的な偏り）をほとんど持たないため、電荷が移動しにくく、電子が通過しづらいという特性を持ちます。

具体的には、PTFEの体積抵抗率は10の18乗Ω・cm以上という極めて高い数値で、ほぼ完全な絶縁体と言っても差し支えありません。また、絶縁破壊電圧は60〜120kV/mm前後であり、非常に高電圧にも耐えることができます。加えて、PTFEの誘電率は2.1（1MHz前後）と極めて低く、誘電正接も小さいため、特に高周波電流や精密信号を扱う電子機器との相性が抜群です。

株式会社COMPASUでは、お客様の使用電圧や環境条件に応じた最適なPTFEコーティング設計をご提案しています。安全性・信頼性が問われる現場こそ、PTFEの真価が発揮されます。

PTFEの主な特徴一覧

特性	詳細内容
非粘着性（離型性）	ほとんどすべての物質が付着しにくい。高分子の中で最も優れた非粘着性能。
耐熱性	約260℃の連続使用が可能。分解温度は327℃前後。高温環境下でも劣化しにくい。
耐薬品性	王水を除くほぼすべての化学薬品に対して不活性。化学プラントでも使用される。
低摩擦性	固体材料中で最小クラスの摩擦係数（約0.05〜0.1）。自己潤滑性も◎。
電気絶縁性	誘電率・誘電正接が極めて低く、非常に優れた絶縁体。
耐候性・耐紫外線性	紫外線・風雨・酸性雨にも強く、屋外長期使用もOK。
撥水・撥油性	表面エネルギーが極めて低く、水・油どちらも弾く。

➤PTFEコーティングの主な弱点と対策

弱点項目	内容	対策・補足
① 耐摩耗性・耐衝撃性が低い	柔らかく、摩耗や衝撃に弱い	複合処理（PFA／PAI）や膜厚調整で補完
② 密着性が低い	自己接着性がなく、剥がれやすい	サンドブラスト＋専用プライマーで密着強化
③ 膜厚の均一性に限界	精密部品には不向きな場合あり	高精度にはPFAなどを選定／試作対応
④ 加工コストがやや高い	材料＋工程数が多く、価格上昇	長寿命効果・洗浄削減と併せてコスト対比提案
⑤ 納期が長くなりやすい	工程数と焼成時間が必要	バッチ処理・事前スケジュール調整で対応
⑥ 色や意匠性に制限	白・黒・グレーが基本、装飾性に不向き	意匠性重視なら他樹脂・複合塗装を提案

PTFEコーティングとは、「現場の困りごとを、最小の厚みで最大の効果に変える技術」です。
それは単なる表面処理ではなく、「設備保全の合理化」「作業者の負担軽減」「品質安定化」のための戦略的ツールです。

PTFEを端的に一言でいうと

PTFEコーティングとは、「ただの塗装」ではなく、金属表面を“ 超機能化 ”し、生産性と安全性を飛躍的に向上させるための“ 設計技術 ”である。

「とりあえず塗る」ではなく、「どう活かすか」が鍵です。