FKMの特性と応用

フッ素ゴム（FKM）は、そのモノマー組成およびフッ素含有量に基づいて、さまざまなタイプに分類されます。FKM-A（パーフルオロビニル・ヘキサフルオロプロピレン共重合体）は、広範な化学薬品耐性および高温耐性（約 –20°℃～＋200 °℃）を備えています。FKM-B（テトラフルオロエチレンを含む）は、アルカリ耐性が向上しています。FKM-F（低温柔軟性）は、低温環境下での性能を高めます。FKM-GLTシリーズは、より高いフッ素含有量により、化学耐性を維持しつつ弾性を大幅に向上させます。

FKMの性能の深さは、そのモノマー組成に依存します。

1. FKM-A（フルオロビニル／ヘキサフルオロプロピレン系）：フッ素含有量は約66％。耐熱性、耐油性、耐薬品性のバランスが最も優れており、汎用性が高いタイプです。

2. FKM-B（フルオロビニル／テトラフルオロエチレン／ヘキサフルオロプロピレン系）：フッ素含有量は約68–69％。タイプAと比較して、耐熱性および耐薬品性（特に耐酸性・耐過酸化物性）が優れています。

3. FKM-F（フルオロメチルビニルエーテル系）：フッ素含有量は約70％で、低温特性（ガラス転移温度が最大で –25°℃まで低下可能）が大幅に向上する一方、高温特性は維持されます。

4. FKM-GLT（ペルオキシド加硫・低温柔軟性タイプ）：ペルオキシド加硫系を採用しており、高温下での圧縮永久ひずみ性能が向上するだけでなく、耐酸性、耐蒸気性、および低温耐性も改善されています。

高温下におけるFKMの圧縮永久ひずみ（Compression Set）は、そのシール耐久性を評価する上で極めて重要な指標です。ASTM D395 Method Bによる試験によると、高品質なFKM（例：Viton® ETP）は200℃で70時間の熱劣化後でも圧縮永久ひずみを20％未満に維持できますが、汎用級FKMでは約40～50％程度の圧縮永久ひずみを示すことがあります。 °C × 化学抵抗性に関しては、試験データより、ASTM #3油中での体積膨潤率（150℃、70時間）は通常5％未満です。 °C × メタノール／ガソリン混合燃料との併用には、膨潤および脆化を抑制するための特殊配合品（例：FKM-GLT-S）が必要です。

FKMは、シール材として卓越した耐熱性および耐化学薬品性で知られています。連続使用温度は230℃に達し、短期間であれば250℃を超えるピーク温度にも耐えられます。 °℃ °C. ほとんどの鉱物油、合成潤滑油（例：エステル系）、燃料（エタノール含有ガソリンを含む）、多くの酸および炭化水素に対して優れた耐性を示します。ただし、高温水、蒸気、強塩基（例：アンモニア）および特定の極性溶媒中では、その性能が劣化する場合があります。

重要用途におけるFKMシールの信頼性を確保するためには、特定の業界規格を満たす必要があります。

· 航空宇宙産業：AMS 7277は、Oリングの寸法公差、物理的特性および流体耐性に関する厳格な仕様を定めています。

· 自動車産業：SAE J2236およびISO 1629は、材料の分類および表示に関する仕様を定めています。

· 食品および医薬品との接触：FDA 21 CFR 177.2600およびEU規則10/2011に準拠する必要があり、所定の規格を満たすポリマーおよび添加剤を用いる必要があります。

品質管理において、通常の寸法検査に加えて、示差走査熱量測定（DSC）を用いてガラス転移温度および結晶性を測定し、また熱重量分析（TGA）を用いて熱分解開始温度を評価します。これらの高度な分析手法は、材料ロットの一貫性を確保するために不可欠です。

FKMは、高い信頼性が求められる厳しい用途において好まれる材料であり、自動車エンジンのガスケットおよび燃料系、航空宇宙分野の燃料・油圧配管、腐食性媒体に対応する化学プロセスポンプのシャフトシール、およびエネルギー分野のタービン潤滑系シールなどに使用されます。FKMを選定する際には、まずSAE J2236またはAMS 7277規格に基づき材料グレードを確認し、その後、特定の流体に対する体積膨張率（通常は<10%が要求される）を、適合性チャートを用いて照合することが重要です。 ’体積膨張率（通常は<10%が要求される）を、適合性チャートを用いて照合することが重要です。