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テフロンテープ  [2009/08/18]

前の記事でも書いたテフロンテープですが、独立で記事を書きます。
重複している部分もありますが、あしからず。



水道やガス関係のネジ部に巻くシールテープと言う物があります。
このテープ、実はテフロンで出来ているらしいです。

シールテープ
これがそのテープです。
水道を直した事のある人はご存知だと思います。

なぜシールテープとして使われているか、テフロンの性質も含めて記します。
このテープ、結構色々使えそうです。

まず、テフロンとはデュポン社の商品名で、正式名称はPTFE(ポリテトラフルオロエチレン)です。
PTFEはフッ素樹脂の1つで、フッ素樹脂は科学的に非常に安定という性質を持ちます。

ここは読み飛ばしてOK
高校レベルの化学を学んだ人なら知っていると思いますが、フッ素は多数ある原子の中でも、一番不安定な原子です。
周期表を見ると、何故か1の水素(H)と2のヘリウム(He)が離れていたり、真ん中の上部すっぽりと無かったりと、変な並び方になっていますが、これは電子の数によってこのような並びになっています。
そして、電子の数は、その原子の性質を左右します。
例えば、水素は電子を1つ持っています。
丁度、月と地球のような感じです。
このような1個という状態は非常に不安定で、電子1個を誰かにあげて、安定になろうとします。
電子2個のフロンは2個で釣り合って、そのままで安定です。
このように、横の列は電子の数で、安定か不安定かをあらわしています。
1列目は1個多くて不安定。
2列目は2個で釣り合いが取れて安定。
3列目はつりあいの取れた2つに1つ足して、ちょっと不安定。
4列目は4個で釣り合いが取れて安定。

といった感じになります。
では何故ヘリウムが水素の隣にないかというと、電子が飛んでいる場所が関係しているからです。
これを電子核というのですが、電子2個までは陽子最も近い距離(K殻)を飛びます。
そして、3つ目から10つ目の8個は、K殻の外側のL殻を飛びます。
次の18個はL殻の外側のM殻を…、と続いていきます。
ここで、各殻に飛んでいる電子の数に注目すると、L殻で電子1個がビュンビュン飛んでいる水素原子と、K殻が電子2個で埋まって、残りの1個がL殻でビュンビュン飛んでいるLi(Hの下)は非常に似ています。
これは、実際の化学的性質でも非常に似ています。
では、一番右の列はどうかというと、この列は非常に安定な奴らです。
Heは2個でK殻が埋まっていて安定で、Neは2個でK殻と8個でL殻が埋まって安定です。

ここで、今回のフッ素の列に着目すると、この列は後1つの電子で殻が埋まって安定になれる奴らだということがわかります。
電子が1つ欲しいこいつらと、電子を1つあげたいHやLi…
もうお分かりだと思いますが、左から1列目と右から2列目は非常に結びつきやすいです。
HCl(塩化水素:水溶液は塩酸)、NaCl(塩化ナトリウム、食塩)などが有名です。

次に、縦の列に着目すると、上にあるものほど、電子の数の影響を受けやすい物になります。
10個で殻が埋まって安定になるのに、1個足りない9個のFと、18個で殻が埋まって安定になるのに、1個足りない17個のClとでは、前者の方が1個足りない影響が大きい事がイメージできると思います。

つまり、フッ素(F)原子はあらゆる原子の中で、もっとも電子を欲して、他の電子を持った原子や分子と結びつきやすい物質といえます。
また、結びつきやすいということは、一度結びつけば、逆に離れにくく、非常に安定だということでもあります。
この非常に安定だという性質を生かして、プラスチックなどの樹脂にフッ素をくっつけて、化学的に安定にしたのが、フッ素樹脂ということです。(かなり適等な説明w)

よく聞く塩化ビニルも、フッ素と同じ並びにある塩素をビニル樹脂にくっつける事によって、かなり化学的に安定になっています。
フロンガスはフッ素がくっついた安定なガスで、安定すぎてオゾン層まで上昇し、オゾンに吸収される前の、または吸収されなかった紫外線(めちゃ有害)でやっと分解されます。
分解されたときに生じる物質が、触媒のような働きをして、次々と、しかも分解されずに延々とオゾンを分解し続けるため、オゾン層が破壊されるわけです。

ここから本題

フッ素樹脂の面白い所は、摩擦係数が小さい事です。
一般的なフッ素樹脂の特徴をまとめると、
・化学的に安定(耐薬品が抜群)
・摩擦係数が小さい(すべるー)
・熱に強い(なかなか融けないし、化学的に安定だからなかなか燃えないよん)
これらの性質を生かして、フライパンなどによく使われています。

また、テフロン(PTFE)は、一般の樹脂と比べて、やわらかいという性質も持っています。
そのため、滑りを生かす製品には、そのまま使うとやわらかすぎて簡単に削れるため、他の樹脂を混ぜたり、グラスファイバーやカーボンファイバーのように、繊維などと混ぜて強度を持たせて使用します。
ただし、シールテープなどの機密性を高める材質には、このやわらかいという性質がもってこいで、そのために生のPTFEがよく使われます。
(というより、PTFE以外のシールテープが見つけれなかった)

上のシールテープは50円/5m位で買いました。
100円/15m位でも売っています。
こんなに安くて、本当にPTFEなんですかね…
でも、シールテープに使う樹脂の量なんて高が知れてるしな…

シールテープ
同じ水道売り場に、同じ会社の別のシールテープがありました。
このテープはちゃんとチャック入りの袋に入って、350円/15m位…
何だこの値段の差は…

シールテープ
裏を見ると、PTFEとちゃんと書いてあります。
チャックを開けてテープを障ってみましたが、違いがさっぱりわかりません。
これだけ値段が違いますが、ただのパッケージ有り・無しなどの違いのような気がします。
本当にテフロンか心配な人は、テフロンかPTFEとちゃんと書かれているやつを使えばいいかと。
また、東レの"トヨフロン"のように、○○ロンなどのような製品名であれば、おそらくフッ素樹脂です。
ちなみに、ガス関係にも同じ会社のシールテープが、結構なお値段で置いてありました。
しかし材質は書いてありません。

追記
テフロンテープ
実家に"NITOFLON"という製品名のシールテープがありました。


この安いシールテープを材質がPTFEだと信じて、マウスのソールに使ってみました。
マウス改良←記事はこちら
まあまあの滑りですが、カグスベールのほうがはるかに滑ります。
PTFEのすべるという特徴ですが、シールテープではあまり有効に使えないのかもしれません。
やわらかすぎるためなのか、シールテープには何か摩擦係数を大きくする物が入っているのか、はたまた、今回使ったシールテープはテフロンですらないのか…

シールテープの化学的安定性と密閉性を利用して、こんな事にも使ってます。
シールテープ
シリコンガンの栓の代わりです。
使ったことがある人はわかると思いますが、これはシリコンの接着剤みたいな物が入っていて、アクアでよく使われるバスコーク見たいな物です。
(というよりも、ほぼ同じ物で、用途もまったく同じです。)
これは1度で全部使い切る使い方が普通なのですが、アクア程度では絶対に使い切ることが出来ず、もったいないので蓋をして何回も使っています。
330mlで安い場合は198円位で売ってます。
なんとこの写真のシリコンは、
付属の蓋(ノズル)→アルミホイル+セロテープ→椅子の足とかにつける奴+自己融着テープ→足につける奴+ビニルテープ→足につける奴+シールテープ
という歴史を辿って、開封から現在まで、3年以上は経っています。
(いつ開けたか忘れた…3年は確実だけど、5年くらいは経ってるかも…)
もちろん、"椅子の足とかにつける奴"はゴム詮が近所に売っていないんで、しかたなくですw
アルミホイルまでは、少し時間を置くと、表面が少し固まってしまいました。
ビニルテープでも大丈夫そうでしたが、時間が経つとやけにネチョったりするんで、価格面も考えればシールテープが最適なような気がします。

他にもアクアで使うとすれば、
  • テトラミンなどの、どう考えても密閉できそうにない容器に使って、密閉保存
  • ヒーターなどの水のかかりやすいコンセント部に巻いて、水をこぼしたり、飛び跳ねで感電するのを防ぐ
  • 鉛や鉄などを水槽に長期間入れるときに、その部分にまいて溶けないようにしたり、錆びないようにする
  • ホースなどの接続部にまいて、しっかりと接続する
  • パッキンが駄目になった外部フィルターの応急処置
  • 底面フィルターのパイプなどの固定
うーん、考えればまだまだ応用出来そうです。
電子工作なら、
  • 一時的な結線
  • 半田付けの際のパーツの固定など
  • 絶縁のビニルテープの変わりにグルグル巻き
  • ビニールテープの上に巻いて、ネチョるのを防ぐ
  • 基板裏に全面的に貼り付けて、防錆(逆効果かもw)
  • 電解コンデンサなどの振動防止に、隙間につめたり
なんと言っても化学的に安定で、ちゃんと絶縁だってことがポイントですね。
普通の半田程度の熱なら大丈夫だと思います。


こんな感じで、夢広がりまくりんぐなテープです。
安いですし、一家に一巻いかかですか?w
[ 2009/08/18 06:23 ] 未分類 | TB(0) | CM(2)
シールテープ or シールテープはJIS K6896のペースト押出成形粉で製造した未焼成テープで、添加物を含有していません。100%PTFEです。焼成していませんから、生テープと表現したりします。焼成したら硬くなってしまいます。その場合はネジシールに不適となります。詳しくは、JIS K6885-2005「シール用四ふっ化エチレン樹脂未焼成テープ(生テープ)」を参照ください。
[ 2009/12/11 13:18 ] タカさんさん@管理人 (URL) [ 編集 ]
>タカさん
PTFEをそのまま使って、生テープと呼ばれているのは知っています。
(記事にも生のPTFEと表現しています)
もしかして、法律で100%PTFEのものしかシールテープとして売れないということなのでしょうか?
そうすると、やけに高いシールテープとかは中身は安物と一緒なんですかね?
[ 2009/12/11 21:13 ] フォームEWさん@管理人 (URL) [ 編集 ]
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