基礎知識

フィルム加工の基礎知識:PET,PI,PTFE,PPS素材の性能と加工事例を紹介

フィルム加工は、私たちの生活に欠かせない様々な製品に利用されています。食品包装から電子部品、医療機器まで、多岐にわたる分野でフィルム加工技術が活躍しています。

フィルム加工に用いられる素材は、用途や求められる機能によって異なります。今回は、フィルム加工でよく使われる4つの素材、PETフィルム、PIフィルム、PTFEフィルム、PPSフィルムの特徴と用途について詳しく解説していきます。

フィルム加工で使われる材質とは?

フィルム加工とは、プラスチックなどの素材を薄く伸ばしてフィルム状にし、様々な形状に加工する技術です。フィルムの厚さは、数マイクロメートルから数百マイクロメートルまでと、用途に合わせて調整されます。

フィルム加工に使われる材質は、大きく分けて以下の3つの種類があります。

  • 熱可塑性樹脂: 熱を加えると軟化し、冷やすと硬化する性質を持つ樹脂です。PET(ポリエチレンテレフタレート)やPE(ポリエチレン)など、汎用性の高い素材が多く、フィルム加工に広く利用されています。
  • 熱硬化性樹脂: 熱を加えると硬化する性質を持つ樹脂です。フェノール樹脂やエポキシ樹脂など、強度や耐熱性に優れた素材が多く、工業用途に利用されています。
  • エラストマー: ゴムのように弾性を持つ素材です。シリコーンゴムやウレタンゴムなど、柔軟性や耐薬品性に優れた素材が多く、医療機器や自動車部品などに利用されています。

フィルム加工では、これらの素材を単独で用いたり、複数の素材を組み合わせたりすることで、様々な機能を持つフィルムを製造することができます。

PETフィルムの特徴と機能性

PETフィルムは、ポリエチレンテレフタレートを原料とするフィルムです。透明性、強度、耐熱性、耐薬品性に優れており、フィルム加工で最も広く使われている素材の一つです。

PETフィルムの特徴は以下の通りです。

  • 高い透明性: 光透過率が高く、内容物をクリアに見せることができます。
  • 優れた強度: 引っ張り強度、引裂き強度、耐衝撃性に優れています。
  • 良好な耐熱性: 100℃以上の熱にも耐えることができます。
  • 優れた耐薬品性: 酸、アルカリ、油脂など、様々な薬品に耐性があります。
  • ガスバリア性: 酸素や水蒸気の透過を防ぐことができます。

これらの特徴から、PETフィルムは食品包装、電子部品(液晶ディスプレイの保護フィルム、フレキシブル基板)、医療機器など、様々な用途に利用されています。

PIフィルムの特徴と機能性

PIフィルムは、ポリイミドを原料とするフィルムです。耐熱性、耐薬品性、電気絶縁性、機械的強度に優れており、過酷な環境下でも使用できる高機能フィルムです。

PIフィルムの特徴は以下の通りです。

  • 優れた耐熱性: 250℃以上の高温にも耐えることができます。
  • 優れた耐薬品性: 酸、アルカリ、有機溶剤など、様々な薬品に耐性があります。
  • 高い電気絶縁性: 電気を通しにくく、絶縁材料として使用できます。
  • 優れた機械的強度: 引っ張り強度、引裂き強度、耐摩耗性に優れています。
  • 寸法安定性: 温度や湿度による寸法変化が小さいです。

これらの特徴から、PIフィルムは航空宇宙、自動車、電子機器、半導体など、高度な技術が求められる分野で利用されています。

PIフィルムの用途例

  • 航空宇宙:航空機や宇宙船の断熱材、エンジン部品など
  • 自動車:エンジン部品、ブレーキ部品など
  • 電子機器:フレキシブルプリント基板、絶縁テープなど
  • 半導体:半導体製造工程における保護フィルムなど

PTFEフィルムの特徴と機能性

PTFEフィルムは、ポリテトラフルオロエチレンを原料とするフィルムです。耐熱性、耐薬品性、撥水性、非粘着性に優れており、「テフロン™」の名称で広く知られています。

PTFEフィルムの特徴は以下の通りです。

  • 優れた耐熱性: 260℃以上の高温にも耐えることができます。
  • 優れた耐薬品性: ほとんどの薬品に耐性があります。
  • 高い撥水撥油性: 水や油をはじく性質があります。
  • 優れた非粘着性: 他の物質が付着しにくい性質があります。
  • 低い摩擦係数: 滑りやすい性質があります。

これらの特徴から、PTFEフィルムは調理器具、包装材、工業用部品、医療機器など、様々な分野で利用されています。

PTFEフィルムの用途例

  • 工業用部品:ベアリング、パッキン、シール材など
  • 医療機器:カテーテル、人工血管など

PPSフィルムの特徴と機能性

PPSフィルムは、ポリフェニレンサルファイドを原料とするフィルムです。耐熱性、耐薬品性、機械的強度に優れており、エンジニアリングプラスチックとして広く利用されています。

PPSフィルムの特徴は以下の通りです。

  • 優れた耐熱性: 200℃以上の高温にも耐えることができます。
  • 優れた耐薬品性: 酸、アルカリ、有機溶剤など、様々な薬品に耐性があります。
  • 高い機械的強度: 引っ張り強度、曲げ強度、耐衝撃性に優れています。
  • 寸法安定性: 温度や湿度による寸法変化が小さいです。
  • 難燃性: 自己消火性があり、燃えにくい性質があります。

これらの特徴から、PPSフィルムは電気電子部品、自動車部品、化学プラントなど、過酷な環境下で使用される部品に利用されています。

PPSフィルムの用途例

  • 電気電子部品:コネクタ、ソケット、絶縁フィルムなど
  • 自動車部品:エンジン部品、燃料系部品など

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