ポリテトラフルオロエチレン

ポリテトラフルオロエチレン (polytetrafluoroethylene, PTFE) はテトラフルオロエチレンの重じゅう合体がったいで、フッ素ふっそ原子げんしと炭素たんそ原子げんしのみからなるフッ素ふっそ樹脂じゅし（フッ化か炭素たんそ樹脂じゅし）である。テフロン (Teflon) の商品しょうひん名めいで知しられる。化学かがく的てきに安定あんていで耐たい熱性ねっせい、耐たい薬品やくひん性せいに優すぐれる。

PTFEの構造こうぞう式しき

PFAの構造こうぞう式しき

PTFEは疎水そすい性せいで高たかい耐たい熱性ねっせいを持もつため、PFAと共ともにフライパンの表面ひょうめんコートによく用もちいられる。

テフロンでコートされたフライパンは比較的ひかくてき焦こげつきにくい。

実験じっけん用ようテフロン製品せいひん。

粘着ねんちゃく剤ざい付つきPTFEテープ。

歴史れきし

1938年ねんに米国べいこくデュポン社しゃの研究けんきゅう員いんであったロイ・プランケットによって発見はっけんされた。クロロフルオロカーボン類るいの研究けんきゅう中ちゅうに、テトラフルオロエチレンのボンベ内ないに固着こちゃくした樹脂じゅしから見出みいだされた。

デュポンは1941年ねんに、このPTFE：ポリテトラフルオロエチレンの特許とっきょを取得しゅとくする。戦車せんしゃへの撥ばち水すいコーティング剤ざいとして初はじめて採用さいようされ、溶融ようゆう成形せいけいが困難こんなん、非ひ粘着ねんちゃく性せいが高たかく塗膜とまくも困難こんなん、さらには値段ねだんも非常ひじょうに高価こうかな当初とうしょのPTFEであったが、最初さいしょにPTFEが注目ちゅうもくされたのはマンハッタン計画けいかくの中なかである。核かく燃料ねんりょう製造せいぞうの過程かていで使用しようされる六ろくフッ化かウランから発生はっせいする強つよい腐食ふしょく性せいのガスは取とり扱あつかいに大変たいへんな危険きけんを伴ともなっていたが、設備せつびのパッキン、ライニング材料ざいりょうにPTFEを使用しようすることで安全あんぜんに取とり扱あつかう事ことが可能かのうとなり、原子げんし爆ばく弾だんの開発かいはつに大おおきな役割やくわりを果はたすこととなった。デュポンは1945年ねんにPTFEを「テフロン™」 (Teflon)の商標しょうひょうで登録とうろく出願しゅつがんし（商標しょうひょうは2015年ねんにケマーズ社しゃに移管いかん）、第だい二に次じ世界せかい大戦たいせん後のちにはテフロンが徐々じょじょに民間みんかん利用りようされるようになっていった。1947年ねんにはテフロン塗料とりょうの販売はんばい開始かいし、1960年ねんにはテフロン加工かこうのフライパン誕生たんじょうと、テフロンFEPが販売はんばい開始かいしされた。

現在げんざいではテフロンの名称めいしょうは、ポリテトラフルオロエチレンだけではなく、デュポン社しゃのフッ素ふっそ樹脂じゅし一般いっぱんの呼称こしょうとなっており、同社どうしゃの販売はんばいするテトラフルオロエチレンとその他たのモノマーの共きょう重合じゅうごう体たいなどもテフロンの名なで呼よばれる。しかし、一般いっぱんにテフロンと呼よぶ場合ばあいには、ポリテトラフルオロエチレンのことを指さすことが多おおい。

用途ようと

主おもに調理ちょうり用よう器具きぐ、特とくにフライパンや鍋なべなどの金属きんぞく製せい調理ちょうり器具きぐ表面ひょうめんにコート塗装とそうされている。水分すいぶん・油分ゆぶんによる侵食しんしょくに強つよく、また摩擦まさつが小ちいさいことから加熱かねつされた食品しょくひんの焦こげ付つきを防ふせぐ役割やくわりを担になっている。ただし過度かどの強火つよびや、長時間ちょうじかんの調理ちょうりによって劣化れっかや剥離はくりが起おこることもある。

電気でんき機器きき関係かんけいや、高温こうおん腐食ふしょく性せい流体りゅうたいを扱あつかう化学かがく機械きかい的てき用途ようとにおいて広ひろく加工かこう用よう素材そざいとして利用りようされる。チューブ、ホース、テフロンシート、さまざまなパッキン、剥離はくり材ざい、絶縁ぜつえん材ざい、断熱だんねつ材ざい、粘着ねんちゃくテープ、摺すり動どう材ざい、製造せいぞう（食品しょくひん、プラスチックフィルム、ゴム、セラミックス）、耐たい熱ねつコンベアベルト、テフロンコーティング、無む電解でんかいニッケル-りん-PTFE複ふく合あいめっき、すべり材ざい、ベアリング、スリーブ、フランジ、ワッシャーなどの素材そざいとして用もちいられる。潤滑じゅんかつや撥ばち水すい機能きのうの向上こうじょうを目的もくてきとして他ほかの合成ごうせい樹脂じゅし・油脂ゆしなどへの添加てんか剤ざいとしても使つかわれる。さらに、二に硫化りゅうかモリブデンなどと同様どうよう、エンジンオイルへの添加てんか剤ざいにも使用しようされるが、デュポン社しゃはこの用途ようとへのテフロンの使用しようを認みとめていない。

半導体はんどうたい製造せいぞう用ようの各種かくしゅ薬液やくえきの製造せいぞう、搬送はんそう、貯蔵ちょぞう等とうのプラントにも使つかわれており、現代げんだいの最先端さいせんたん技術ぎじゅつを陰かげで支ささえる重要じゅうような物質ぶっしつである。フッ化か水素すいそ酸さんにも溶とけないことから、フッ化か水素すいそ酸さんの運搬うんぱん・貯蔵ちょぞうにはテフロン製せい容器ようきが使用しようされる。

性質せいしつ

ポリテトラフルオロエチレンは耐たい熱性ねっせい、耐たい薬品やくひん性せいに優すぐれ、強つよい腐食ふしょく性せいをもつフッ化か水素すいそ酸さんにも溶とけない。また、現在げんざいまでに発見はっけんされている物質ぶっしつの中なかで最もっとも摩擦まさつ係数けいすうの小ちいさい物質ぶっしつであることも特長とくちょうの一ひとつである。

加熱かねつによっても熱ねつ流動りゅうどうを起おこさないため、通常つうじょうの樹脂じゅしのように溶解ようかい成型せいけいを行おこなうことができない。そのため、成型せいけいは粉末ふんまつの圧縮あっしゅく加か温ゆたかによって行おこなわれる。これは製品せいひんの製造せいぞう効率こうりつ上じょう好このましくないことである。そのため、溶解ようかい成型せいけいが可能かのうなフッ素ふっそ系けい樹脂じゅしとして、類縁るいえん有機ゆうきフッ素ふっそ化合かごう物ぶつの共きょう重合じゅうごう体たいや有機ゆうきフッ素ふっそ塩素えんそ化合かごう物ぶつの重じゅう合体がったいが開発かいはつされ、各種かくしゅのブランド名めいをつけられて販売はんばいされている。

ポリテトラフルオロエチレンは放射線ほうしゃせんの作用さようによって容易よういに重合じゅうごう度どが低下ていかし、脆性ぜいせい化かすることが知しられている（ただし、化学かがく的てきな安定あんてい性せいは維持いじされる）。これは放射ほうしゃ性せい物質ぶっしつを取とり扱あつかう上うえでの問題もんだいとなるが、新あらたな加工かこう法ほうとして有用ゆうようともなりうる。

ポリテトラフルオロエチレン他たのフッ素ふっそ樹脂じゅしは化学かがく的てきに非常ひじょうに安定あんていであるが、高温こうおんの溶融ようゆうアルカリ金属きんぞくやフッ素ふっそ系けいハロゲン間あいだ化合かごう物ぶつには徐々じょじょに侵おかされる場合ばあいがある。

安全あんぜん性せい

ポリテトラフルオロエチレン自体じたいは化学かがく的てきに不ふ活性かっせいであり毒性どくせいはない。しかし、約やく260°Cに達たっすると劣化れっかし始はじめ、約やく350°C以上いじょうになると分解ぶんかいし、500℃以上いじょうに加熱かねつすると有毒ゆうどくなポリマーガスが発生はっせいする可能かのう性せいが報告ほうこくされているので注意ちゅういが必要ひつようである。このポリマーガスは、人間にんげんに対たいしてはインフルエンザのような症状しょうじょう（ポリマーガス熱ねつ）を引ひき起おこす可能かのう性せいが報告ほうこくされている。

これをコーティングした調理ちょうり器具きぐを考かんがえた場合ばあい、調理ちょうり用ようの油脂ゆし・油あぶら・バターは約やく200°Cで焦こげ始はじめ、煙けむりを生しょうじる。また、肉類にくるいは通常つうじょう200 – 230°Cで揚あげるため、通常つうじょうそのような高温こうおんにしてしまうことはない。しかし、もし空そらのままで加熱かねつしているのに気きづかなかった場合ばあい、ポリテトラフルオロエチレンが劣化れっかし始はじめる温度おんど以上いじょうに調理ちょうり器具きぐが加熱かねつされる可能かのう性せいが生しょうじる。いずれにせよ高温こうおんで調理ちょうりする場合ばあいは、鉄てつもしくはステンレスの器具きぐを用もちいるのが良よい。

1959年ねん当時とうじの研究けんきゅうでは、コーティングされたフライパンの空そら焚たきによって発生はっせいする煙けむりの毒性どくせいは、通常つうじょうの調理ちょうり用よう油ゆから生しょうじる煙けむりに比くらべて低ひくいことが示しめされた。

小しょう動物どうぶつ・小鳥ことりへの影響えいきょう

小鳥ことりなどを飼育しいくしている環境かんきょう下かでは、煙けむりが小しょう動物どうぶつに致死ちし的てきな影響えいきょうを与あたえるため使用しようしてはならないと、同どう加工かこうされた調理ちょうり器具きぐなどに注意ちゅうい書がきがなされている。

PFOAの使用しようについて

2005年ねん、アメリカ合衆国あめりかがっしゅうこく環境かんきょう保護ほご庁ちょうの科学かがく諮問しもん委員いいん会かいは、テフロンを製造せいぞうする過程かていで使用しようするペルフルオロオクタン酸さんが「発癌はつがん性せい物質ぶっしつの可能かのう性せいが高たかい」とした。かつて調理ちょうり器具きぐなどにPFTEをコーティングする際さいに、ペルフルオロオクタン酸さん（PFOA)が使用しようされており、社会しゃかい問題もんだいになった。PFOAを製造せいぞうしているデュポン社しゃは、様々さまざまな訴訟そしょうを受うけ、2015年ねん以降いこうこの化合かごう物ぶつを99.9％製造せいぞうプラントから放出ほうしゅつしないことに合意ごういした。この合意ごういは、調理ちょうり器具きぐにPFTEをコーティングする際さいに使用しようされるPFOAだけではなく、食品しょくひんパッケージ、衣類いるい、カーペットなどの製品せいひんにも適用てきようされた。なお研究けんきゅうでは、調理ちょうり器具きぐ上じょうに残存ざんそんPFOAは検出けんしゅつ限界げんかい以下いかであることがわかっている。また、2015年ねん以降いこうには全ぜん世界せかい的てきにPFOAの使用しようが禁止きんしされたため、現在げんざいの調理ちょうり器具きぐには使用しようされていない。

生産せいさん者しゃ

日本にっぽんでは、AGC、ダイキンなどが生産せいさんしている。世界せかいでは、3M（製造せいぞう中止ちゅうし）、Dongyue Group、Gujrat Fluorochemical Limited、HaloPolymer、The Chemours Companyなどが生産せいさんしている。

Halopolymer（ハロポリマー）社しゃは1940年代ねんだいに創立そうりつしたロシア最大手さいおおてのフッ素ふっそ化学かがくメーカーで、主原あるじはら料りょうである蛍ぼたる石せきや工業こうぎょう塩しおを原料げんりょうとして、無水むすいフッ酸さん(AHF)、R-22、HFP(C3F6)、PTFE樹脂じゅしなどを自社じしゃで一貫いっかん生産せいさんしている。ロシア最大さいだい級きゅうの化学かがく肥料ひりょうメーカーであるUralchemの100%子会社こがいしゃである。

脚注きゃくちゅう

関連かんれん項目こうもく

• 合成ごうせい樹脂じゅし
• ゴアテックス

外部がいぶリンク

• PTFE樹脂じゅし(フッ素ふっそ樹脂じゅし) - 蝶理ちょうり株式会社かぶしきがいしゃ 無機むきファイン部ぶホームページ