PVDFと他の配管材質の性能比較：選び方のポイント

2025年6月7日

配管材質の選定は、工業や建設業界において非常に重要なプロセスです。「PVDF（ポリフッ化ビニリデン）」という素材が近年注目を集めていますが、「他の配管材質と比べてどれほど優れているのか？」という疑問を持つ方も多いのではないでしょうか。そこで、今回の記事ではPVDFの特性や利点、そして一般的な配管材質との比較を通して、最適な材料選定のポイントを詳しく解説していきます。

配管を設置する際には、耐薬品性や耐熱性、施工性など様々な要素が関わってきます。PVDFの特性を理解することは、これらの要素に基づいて正しい選択をするための第一歩です。「PVDFを使うべきか、他の素材にするべきか？」と悩んでいるあなたにとって、役立つ情報が満載の内容をお届けしますので、ぜひご覧ください。

1. PVDF 配管材質比較の概要

1-1. PVDFとは何か

PVDF（ポリビニリデンフルオライド）は、フルオロポリマーの一種で、化学的耐性が高く、非常に強固な素材です。特に、耐薬品性、耐熱性、そして絶縁性が優れており、化学工業や電子機器の分野で幅広く利用されています。特徴としては、強度と耐薬品性が非常に高く、過酷な環境下でも安定した性能を発揮することが挙げられます。

1-2. 他のプラスチック材料との違い

PVDFは、他の一般的なプラスチック材料（例えば、PTFEやPVC）と比較して以下の点で優れています：

耐薬品性：PVDFは非常に強い酸、アルカリ、および有機溶剤に耐性を持ちます。
耐熱性：他のプラスチックに比べて高温での使用に強く、最大150℃まで使用可能です。
強度：非常に高い機械的強度を持ち、特に衝撃に強いです。

これに対して、PTFEは高温耐性が優れていますが、機械的強度ではPVDFに劣ることがあり、PVCはコスト効率が良いものの、耐薬品性や耐熱性でPVDFに劣ります。

2. PVDF 配管材質比較：耐食性の観点から

2-1. PVDFの耐食性

PVDFは広範囲の化学薬品に対して非常に優れた耐食性を持っています。特に強酸や強アルカリ、また有機溶剤にも耐性があり、腐食性の高い環境でも長期間にわたり使用できます。これにより、化学プラントや製薬業界などで頻繁に使用されています。

2-2. PTFEの耐食性

PTFE（テフロン）は、PVDFと並んで非常に高い耐薬品性を持つ材料です。強酸や強アルカリをはじめ、ほぼ全ての化学薬品に対して耐性を示します。ただし、PVDFに比べて機械的強度が低いため、過酷な物理的ストレス下ではPVDFの方が適している場合があります。

2-3. PVCの耐食性

PVC（ポリ塩化ビニル）は、PVDFやPTFEと比較すると、耐薬品性がやや劣ります。特に高温や強酸・強アルカリに対しての耐性が低いため、軽度な環境に適していますが、過酷な化学環境ではPVDFやPTFEに劣ります。

3. PVDF 配管材質比較：特長と適用分野

3-1. PVDFの特長と適用分野

PVDFは化学的な安定性と高強度を兼ね備えており、化学プラント、食品加工、製薬業界など、厳しい環境下での配管に広く使用されています。また、耐熱性や絶縁性も高いため、電気機器や通信機器の絶縁体としても利用されます。

3-2. PTFEの特長と適用分野

PTFEは、化学薬品に対する耐性が非常に高いことから、強酸や強アルカリの処理が必要な場面で頻繁に使用されます。また、非常に低い摩擦係数を持ち、滑り性が求められる場面でも活躍します。主に化学プラント、食品産業での使用が一般的です。

3-3. PVCの特長と適用分野

PVCはコストパフォーマンスに優れ、特に水道配管など軽度な化学環境下での使用に適しています。耐薬品性や耐熱性はPVDFやPTFEに比べて劣りますが、低価格であり、一般的な用途には十分対応可能です。主に住宅の配管や農業用途などで広く使用されています。

4. PVDF 配管材質比較：プラスチックバルブの選定

4-1. プラスチックバルブにおけるPVDFの利点

PVDF（ポリビニリデンフルオライド）は、プラスチックバルブの素材として非常に優れた特性を持っています。主な利点は以下の通りです：

耐薬品性：PVDFは非常に広範囲の化学薬品に対する耐性があり、強酸、強アルカリ、溶剤にも対応可能です。これにより、化学プラントや製薬業界で使用されるバルブに最適です。
耐熱性：最大で150℃の高温まで耐えられるため、高温環境でも使用できるため、温度が高い流体の通過にも対応します。
機械的強度：PVDFは他のプラスチック材料よりも高い機械的強度を持ち、過酷な運転条件や振動がある環境でも安定性を維持します。

これらの特性により、PVDF製のプラスチックバルブは、腐食や高温、化学薬品にさらされる環境でも長期間の使用が可能です。

4-2. 他の材料との比較

PVDFと他のプラスチック材料（PTFE、PVC、PPなど）を比較すると、PVDFは以下の点で際立っています：

耐薬品性：PTFEはPVDFと同様に非常に高い耐薬品性を持ちますが、機械的強度や耐熱性ではPVDFが優れています。PVCやPPはPVDFよりも耐薬品性が低く、強酸や強アルカリに対する耐性が限られます。
耐熱性：PTFEは非常に高い耐熱性を持ちますが、PVDFも高温での使用が可能で、150℃まで耐えられます。PVCやPPはPVDFよりも低い温度範囲での使用が推奨されます。
機械的強度：PVCやPPはPVDFに比べて機械的強度が低く、過酷な運転条件や振動に対する耐性も劣ります。

これらの点から、PVDFは過酷な環境での使用を想定した配管やバルブに非常に適しています。

5. PVDF 配管材質比較：選定基準

5-1. 耐食性の重要性

PVDFの選定において最も重要な要素はその耐食性です。PVDFは、強酸や強アルカリ、溶剤など、非常に広範囲の化学薬品に対して高い耐性を持っています。これにより、腐食性の強い環境でも長期間にわたって使用が可能です。特に化学プラントや製薬業界、食品加工業などでは、耐薬品性が非常に重要な要素となります。

5-2. 使用環境に応じた材料選定

PVDFの選定にあたっては、使用環境に応じた適切な材料選びが必要です。以下の点を考慮することが重要です：

温度範囲：使用する温度範囲が高温である場合、PVDFは適切な選択肢です。ただし、極端に高温での使用が必要な場合は、PTFEを選ぶことが推奨されることもあります。
化学薬品との接触：耐薬品性が求められる環境では、PVDFが最適ですが、使用される化学薬品の種類によっては、PTFEやPVCなど他の材料も検討する必要があります。
機械的要求：PVDFは高い機械的強度を持つため、衝撃や振動がある環境で使用される場合に適しています。他の材料（特にPVC）は機械的強度が低く、過酷な条件下では使用が難しいことがあります。

これらの選定基準に基づき、使用環境に最適な材料を選定することが重要です。