高温ケーブルテフロンケーブル FEP/PFA/PTFE/PVDF/ETFE

人類社会の進路を変えた偶然の発見。

I. テフロンの歴史(FEP/PFA/PTFE/PVDF/ETFE)

1、テフロンの狭義の意味
テフロンとは、1938年に米国ニュージャージー州デュポン社の研究所で化学者ロイ・J・プランケット博士が偶然発見したポリテトラフルオロエチレンのみを指していました。博士が新しいクロロフルオロカーボン冷媒を作ろうとしていたとき、ポリテトラフルオロエチレンが高圧貯蔵容器内で重合しました（容器の内張りの鉄が重合反応の触媒として作用しました）。デュポン社は1941年に特許を取得し、1944年に「テフロン」という名前で商標登録しました。

テフロンは、革新と技術革新の歴史を持つ革命的な素材です。科学者は、PTFE の発明を「偶然の出来事、ひらめき、幸運のひらめき、あるいはこれら 3 つすべてが組み合わさったもの」と表現しています。いずれにせよ、PTFE がプラスチック業界に革命をもたらし、人類の利益のために無限の用途を生み出したことは確かです。

1938年: デュポン社の化学者ロイ・J・プランケットが冷媒の研究中に偶然PTFEを発見。
第二次世界大戦: PTFE は、化学的不活性性と電気絶縁性に優れているため、マンハッタン計画の原子爆弾の絶縁材としてなど、軍事目的で使用されました。
商業化: 1945 年にデュポン社は PTFE の商業化を開始し、これをテフロン (Teflon) と名付けました。当初の用途は、化学装置のライニングや防錆コーティングなどの工業用途に重点が置かれていました。
1950 年代: 技術が進歩するにつれて、PTFE は非粘着性と洗浄の容易さから、調理器具のコーティングなど、より多くの用途に使用されるようになりました。
1960 年代: PTFE は、ゴアテックスなどの防水性と通気性を備えた繊維に導入されました。
1970 年代: PTFE は血管移植や外科用縫合糸などの医療用途に使用されました。
1980 年代から現在: PTFE は、自動車、航空宇宙、建設、電子機器、その他多くの産業を含む幅広い用途で使用されています。

2、一般化テフロンケーブル

その後、デュポン社はテフロンケーブルPTFE樹脂に加えて一連の製品を開発し、現在テフロンとは、PTFE（ポリテトラフルオロエチレン）、ETFE（エチレンテトラフルオロエチレン共重合体）、FEP（フッ素化エチレンプロピレン共重合体）、PFA（パーフルオロアルキレート）、PVDF（ポリフッ化ビニリデン）などを含むフッ素樹脂ファミリーを指すようになりました。

これらのテフロン材料は、耐高温性、耐薬品性、電気絶縁性に優れているため、さまざまな業界で広く使用されています。一連のユニークな特性と利点があり、これらの特性により、他のプラスチック材料よりも多くの点で優れているため、テフロンは「プラスチックの王様」という評判もあり、優れた耐高温性（耐熱温度：-200℃〜+ 260℃）を備えています。テフロンは、化学工業、鉄道輸送、エネルギー、航空、自動車、医療機器など、多くの産業分野で広く使用されています。

II.高温テフロンケーブル産業用途

テフロンケーブルは優れた性能を備えているため、以下の業界で広く使用されています。

航空宇宙: 飛行機や宇宙船の超高温導体用。
石油産業: 水中オイルポンプモーターの巻線および接続線として、極端な温度でも性能を維持します。
原子力発電所：放射線照射条件下での長期使用が可能な原子炉島駆動機構のコイルを巻くため。
海軍産業: 海水性と軽量設計により、船舶に広く使用されています。
高速牽引機関車：高速列車やその他の輸送機器に適しています。
自動車製造：自動車用電子システム向け。
天然ガス: アンテナスリーブ、バルブシート、電気コネクタなどに使用され、極端な温度や高圧環境にも対応できます。
半導体および電子機器: テフロンは、半導体製造や電子機器の電気絶縁体および機械部品として使用されます。
食品加工: テフロンは非粘着性で洗浄が容易なため、食品接触用途に適しています。
医療機器: MRI 装置、X 線装置、その他高純度と低信号干渉が求められるケーブルに使用されます。
軍事および防衛: 過酷な環境での通信および制御システム向け。

III.高温テフロンケーブル構造

導体: 電力または信号を効率的に伝送するための銅または銀メッキ銅導体。
絶縁: 電気絶縁および保護を提供する、上記のテフロン素材の 1 つ以上。
シース: 一部のケーブルには、機械的保護と環境保護を強化するために、テフロンシースまたはその他の材料の追加層が含まれる場合もあります。
シールド: EMI の低減が必要な場合、ケーブルには編組金属または箔シールドが含まれることがあります。

[Technical Parameters]

動作温度: -200°C ～ +260°C
絶縁材：テフロン（PTFEケーブル）
導体材質: 裸銅または銀メッキ銅ニッケル
絶縁体の厚さ: ケーブルの仕様と規格に従う
難燃性等級: UL1581準拠

IV.高温テフロンケーブルの特別な性能と利点

特別なプロパティ

耐高温・耐低温性: テフロン素材は、低温 -200°C から高温 260°C を超えるまで、幅広い耐熱性を備えており、極端な温度でも優れた物理的特性と電気的特性を維持します。
耐薬品性: テフロン素材は、酸、アルカリ、溶剤など、ほとんどの化学物質に対して優れた耐性があり、化学産業などの過酷な環境でもケーブルを安全に使用できます。
摩擦係数が低い: テフロンは摩擦係数が非常に低いため、ケーブルの表面に汚れや腐食性物質が付着しにくく、清掃やメンテナンスが容易です。
高い絶縁強度: テフロンケーブルは絶縁強度が高く、高電圧にも耐えることができ、高電圧電力伝送や信号伝送に適しています。
非粘着性: テフロンの非粘着性により、特に食品加工業界や製薬業界での用途において、使用中にケーブル内に汚染物質が蓄積する可能性が低くなります。
UV および放射線耐性: テフロン素材は優れた UV および放射線耐性を備えているため、屋外や高放射線環境でのケーブル用途に適しています。

V. 高温テフロンケーブルの材料特性と耐熱範囲

テフロンの耐熱範囲は、種類、厚さ、加工方法によって異なります。一般的に、テフロンは以下の温度に耐えることができます。

1. 短期耐熱性：260°C（430°F）程度。

2. 長期耐熱性: 実際には、テフロンは通常 260 °C (430 °F) までの温度に耐えることができますが、この温度に長時間さらされると、材料の劣化や性能の低下につながる可能性があります。

ポリテトラフルオロエチレン (PTFE ケーブル): PTFE は、短期耐熱性が最大 260°C、長期使用温度範囲が -196°C ～ 260°C (430°F) の非常に安定したフッ素ポリマーです。

テトラフルオロエチレン-パーフルオロアルコキシビニルエーテル共重合体 (PFA ケーブル): PFA は PTFE に似ていますが、溶融粘度が低いため、複雑な形状に加工しやすくなります。PFA の動作温度範囲は PTFE と似ていますが、高温での機械的強度が優れています。

フッ素化エチレンプロピレン共重合体 (FEP ケーブル): FEP は耐高温性と耐薬品性にも優れており、動作温度範囲は約 -200°C ～ 200°C です。最も要求の厳しい用途にも適しています。

架橋ポリテトラフルオロエチレン（XLETFE ケーブル）：PTFE の機械的強度と耐熱性は化学架橋によって強化され、その耐熱範囲は PTFE と同等です。

エチレン-テトラフルオロエチレン共重合体 (ETFE ケーブル): ETFE は耐摩耗性と耐引裂性に優れ、動作温度範囲は約 -70°C ～ 150°C ですが、一部の特殊グレードの ETFE はより高い温度に耐えることができます。

エチレンクロロトリフルオロエチレン共重合体 (ECTFE) ECTFE は耐薬品性と機械的強度に優れ、動作温度範囲は約 -65°C ～ 150°C です。

ポリフッ化ビニリデン (PVDF ケーブル: PVDF は耐候性と耐薬品性に優れており、動作温度範囲は約 -46°C ～ 150°C です。

各種フッ素樹脂の特性表

フッ素樹脂の特性
公演	ASTMまたはユニット	PTFE	FEP	PFA	ETFE	ECTFE	PVDF	PCTFE
			機械的性質
相対密度	D792	2.18	2.15	2.15	1.74	1.68	1.77	2.13
破断伸び/%	D638	200~~450	250~330	280~400	420~~460	200~300	300~450	150
引張強度/MPa	D638	14~48	19~35	28~31	42~~47	41~~54	31~43	36.5
曲げ強度/MPa	D790	絶え間ない	絶え間ない	絶え間ない	38	48	59~66	59
圧縮強度/MPa	D695	24	15	17	8. 8~~12	8.8~12	80	38
引張弾性係数（ヤング）/MPa	D638	393	345	500~~600	586~655	1655	1103	1427
曲げ弾性率/MPa	D750	490~~586	538~~634	648~-682	883~~1179	1655	621~1158	1241
硬度（ショアD）	D636	D50~~65	D5S	D55~60	D7S	D75~90	D75~85	D90
摩擦係数	相対的な例	0.02	0.05	0.2	0.06	0.19	0.4	—
耐摩耗性1000回	タバー	12	14~~20	9~17		0.005	5~15
アイゾットノッチ衝撃強度 (23°C)/(kJ/amP)	D256	6.3	絶え間ない	絶え間ない	絶え間ない	絶え間ない	8.4	10.5
熱性能
融点/℃		327	260	305	267	240	171	212
最大連続動作温度（20000時間）/℃		260	200	260	150	150~170	129	132
難燃性（UL94）		V-o	V-o	V-o	V-o	V-O	V-o	V-0
線膨張係数（D696）/（×10-3℃-1）		>11.6	8.3-~10.5	13	13	絶え間ない	4.2	7.0
脆化温度/℃		-268	-268	268	100	-76	-62	240
			電気的特性
誘電率	（D150,101ヘクタール）	2.1	2.1	2.1	2.6	2.5	7.72
誘電率	(DI50.10*Hz)	2.1	2.1	2.1	2.6	2.59	6.43
絶縁耐力（0.254μm静電フィルム）/（kV/mm）	(D149)	>1400	>2000	>2000	1600	—	>1080
バルク抵抗率	(T257)	>101*	>101	>1018	>104	>104	2×1014	101*
表面抵抗率	(D257)	>10U	>101T	>10Ir	>104	10i4~10it	5×10i4	101s
			一般的な特徴
化学溶剤に対する耐性	D543	素晴らしい	素晴らしい	素晴らしい	素晴らしい	素晴らしい	とても良い	良い
吸水率（24時間）/%	D570	<0.01	<0.01	<0.03	<0.03	<0.1	<0.04	<0.01
屈折率		1.35	1.338	1.34	1. 40	1. 447	1.42
酸素制限指数（OLI）	D2863	>95	>95	>95	31	60	43	100

上記のデータは参考値です。実際のアプリケーションにおける耐熱範囲は、材料の品質、厚さ、加工方法、環境条件などの要因によって影響を受ける可能性があります。テフロン材料を選択する場合は、必ず製品仕様を参照するか、TST CABLES のエンジニアに電子メールで正確な耐熱情報を入手してください。

VI.高温テフロンケーブルの規格と試験

UL1581 規格: テフロンケーブルは、電気的性能、燃焼性能、物理的特性、その他のテストの側面を含む UL1581 規格の要件を満たす必要があります。
電気性能試験：導体抵抗試験、電圧抵抗試験、絶縁抵抗試験などを含む。
燃焼性能試験：垂直燃焼試験、水平燃焼試験などを含み、ケーブルが良好な難燃性を有することを確認します。
物理的性能試験：経年変化前後の引張試験、引張試験などを含み、ケーブルの機械的強度と耐久性を評価します。
環境適応性テスト：高温および低温耐性テスト、化学腐食耐性テストなどを含み、さまざまな環境条件でのケーブルの性能と安全性を確保します。

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