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PFASフリーソリューション時代におけるスライディング部品の設計:Stanyl®が実現する高性能ソリューション

PFAS(パーフルオロアルキルおよびポリフルオロアルキル物質)は、耐水性・耐油性および耐熱性・耐薬品性に優れることから、長年さまざまな製品に使用されてきた化学物質です。樹脂材料の中では、PTFE(ポリテトラフルオロエチレン)として知られるPFASが、優れた摺動特性の付与や難燃添加剤用途で広く利用されています。

PFAS(パーフルオロアルキル及びポリフルオロアルキル化合物)は、その優れた撥水性・撥油性、ならびに耐熱性・耐薬品性から、長年にわたり各種製品に使用されてきた化学物質です。樹脂材料の中では、PTFE(ポリテトラフルオロエチレン)として知られるPFASの一種が、優れた摺動特性や難燃性添加剤としてよく利用されています。しかし、PFAS化合物は分解が困難で環境中に長期間残存しやすいことから、その影響が近年ますます注目を集めています。一部のPFASはヒトの体内に蓄積する懸念があり、国内外で規制が進展しています。より安全かつ環境負荷の低い材料・技術への移行が強く求められています。

しかし、特に摺動用途においてPTFEの代替材料を見つけることはPTFE を使用しないことは、特に摺動用途において重大な課題となります。PTFE は極めて低い摩擦係数と優れた耐熱性を有しており、多くの従来設計において不可欠です。PTFE を用いない場合、摺動時に発生する摩擦熱が性能に悪影響を及ぼす可能性があり、代替材料の選定には慎重な検討が必要です。さらに、性能最適化にあたっては、材料単体に着目するのではなく、潤滑剤や構成部品設計との相互作用を含む「システム」全体として考える必要があります。

Envalior は、PTFE に依存せず優れた性能を発揮するソリューションを開発し、これらの社会的・環境的課題に取り組んでいます。これらの取り組みの中核となるのが、ポリアミド46から成る高機能樹脂である Stanyl® です。Stanyl® は脂肪族ポリアミドに分類され、他のポリアミドと比較して極めて高い結晶化度を有しており、以下のような多くの有用な特性を備えています:

  • 優れた耐熱性(高温環境下でも物理特性が安定)
  • 高い耐摩耗性
  • PTFE を含有せず低摩擦を実現
  • 卓越した流動性およびウェルドライン強度

その結果、PTFE 非使用の摺動部品設計が現実的な選択肢になりつつあります。例えば、Stanyl® と市販のPTFE含有樹脂材料の摺動特性を比較したデータは図1に示されています。このグラフから、PTFE 含有材料と同等の摺動性能を発揮する材料を開発したことが明確に分かります。このように、Stanyl® は次世代のPFASフリー材料として幅広い用途展開が可能な樹脂材料です。

環境配慮型材料の開発に加えてリサイクル材料やバイオベースポリマーなどの環境配慮型材料を活用することで、Envaliorはユーザーの安全性および地球環境への影響を考慮した材料開発を通じ、より良い社会の創出に貢献しています。