JP3263235B2 - ポリテトラフルオロエチレン造粒粉末の製造方法 - Google Patents
ポリテトラフルオロエチレン造粒粉末の製造方法Info
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Description
チレン(以下、PTFEとする)の造粒粉末の製造方
法、詳しくは、環境破壊をもたらすことの少ないヒドロ
フルオロカーボンを用いるPTFEの造粒粉末の製造方
法に関する。
性樹脂とは異なり溶融成形できないため、粉末の形のま
まで成形に供される。したがって、PTFE粉末には特
別の粉体特性が要求される。その特性としては、粉末流
動性がよく、嵩密度が大きく、壊れにくく、脆すぎない
ことが要求される。
を微粉砕した一次粉末は上記の粉体特性を有しないた
め、その一次粉末を溶媒中で撹拌凝集して造粒し、粉末
流動性、嵩密度等の成形加工性を改善したものを成形に
用いている。PTFE粉末の造粒法として、有機溶媒の
みを媒体とする方法、水中での分散を利用するする方法
および水と有機溶媒との2相液体媒体中で行う方法が知
られている。
TFE粉末を湿らすため25℃における表面張力が35
ダイン/cm以下であり、さらに適当な軟らかさのPT
FE造粒粉末を得るために、回収温度すなわち沸点が3
0〜150℃である物性の有機溶媒を用いることが知ら
れている(特公昭44−22619、特開平4−137
29)。
F、C2Cl3F3 、C2Cl4F2 、Cl(CF2CFCl)m
Cl(ただしmは2〜4の整数)、C3Cl3F5、C2C
l2F3H、C2Cl2FH3 、C3Cl2F5Hのハロゲン化
炭化水素が例示される。
として国際的に取り上げられ、その原因物質としてクロ
ロフルオロカーボンが指摘され、世界的に全廃の方向に
向かっている。このためPTFEの造粒粉末を製造する
際にもクロロフルオロカーボンの使用を停止する必要が
ある。
情のもとで、オゾン破壊係数が大きく、かつ地球温暖化
の一因となるクロロフルオロカーボンやペルフルオロカ
ーボンを使用することなく、優れた粉末流動性や高い嵩
密度をもったPTFEの造粒粉末を、工業的に有利に製
造する方法を提供することを目的とする。
0μm以下の未焼成のPTFE粉末を、水と炭素数4〜
10のヒドロフルオロカーボン(ただし、1≦水素原子
の数≦フッ素原子の数)と混合し、撹拌して造粒するこ
とを特徴とするPTFE造粒粉末の製造方法を提供す
る。
ばテトラフルオロエチレン(以下、TFEという)の単
独重合体、および、2重量%以下の共重合可能な単量体
で変性されたTFEの重合体が含まれる。前記の単量体
の例としては、炭素数3〜12のペルフルオロアルケン
(たとえば、ヘキサフルオロプロピレン)、炭素数3〜
12のペルフルオロ(アルキルビニルエーテル)(たと
えば、ペルフルオロ(プロピルビニルエーテル))等が
挙げられ、これらで変性された共重合体はPTFE同様
溶融加工性を有しない。
均粒径200μm以下に微粉砕した未焼成のPTFE粉
末が用いられる。粒径が大きいと造粒粉末の嵩密度が低
く、成形品に空隙が残りやすく、その均一性が損なわれ
るので、好ましくは70μm以下のPTFE粉末が用い
られる。本発明における未焼成のPTFE粉末とは、重
合後その融点以上に加熱されていないPTFEの粉末の
ことであり、造粒に適する。
〜10のヒドロフルオロカーボン(ただし、1≦水素原
子の数≦フッ素原子の数)である。炭素数が3以下であ
ると沸点が低すぎ、また11以上であると沸点が高すぎ
て適度の軟らかさを有する造粒粉末が効率良く得られな
い。ヒドロフルオロカーボンの沸点としては、40〜1
30℃が好ましく採用される。また、水素がまったくな
い、つまりペルフルオロカーボンの場合は地球温暖化係
数が大きく、逆に水素原子の数がフッ素原子の数より多
い場合も、表面張力が高くPTFE粉末の湿潤性が悪
く、好ましい造粒粉末が得られない。
えばH(CF2)4H)、C4H4F6(たとえばF(CH
F)4F)、C4H5F5(たとえばCF3CH2CF2C
H3)、C5HF11(たとえば(CF3)2CFCF2CF2
H)、C5H2F10(たとえばCF3CF(CHF2)CF
2CHF2)、C6HF13(たとえばH(CF2)6F)、
C6H5F9(たとえばF(CF2)4CH2CH3)、C7H
F15、C8HF17(たとえばH(CF2)8F)、C9HF
19 、1,1,2,2,3,3,4,4,5,6−デカフ
ルオロシクロヘキサン、1,1,2,2,3,3,4,
5,5,6−デカフルオロシクロヘキサンおよび1−ト
リフルオロメチル−1,2,2,3,3,4,4,5,
5,6−デカフルオロシクロヘキサンからなる群より選
ばれる少なくとも1種類のヒドロフルオロカーボンであ
る。
以上組み合わせて使用してもよい。特に、表面張力15
ダイン/cm以下のものが好適である。
ン層破壊の恐れがないので、C3Cl2F5Hなどよりも
有利である。しかも、上記のヒドロフルオロカーボンは
表面張力が、たとえばC6HF13は13.4ダイン/c
m、C6H5F9は13.6ダイン/cmであり、前記ハ
ロゲン化炭化水素の16ダイン/cm以上と比べ小さ
い。そのため、該ヒドロフルオロカーボンを用いること
により、PTFE粉末が媒体中で湿潤され撹拌中に凝集
しやすくなり、内部が均一で空隙が少なく、高い嵩密度
で、かつ表面が平滑で流動性が向上した造粒粉末が得ら
れる。また、該ヒドロフルオロカーボンは、化学的に安
定であり、その沸点も造粒条件に適する。
とした場合、PTFE造粒粉末の内部が固くしまった状
態となるが、本発明のヒドロフルオロカーボンを水との
2相液体媒体として用いることにより、理由は明らかで
はないがPTFE粉末が適度に湿潤され、凝集が過度に
進まず適度の軟らかさのPTFE造粒粉末が得られ、成
形品の物性が向上する。
ン/PTFE粉末の割合は、通常2〜10/0.2〜
3.0/1(重量比)が好ましく用いられる。また、こ
れらの混合の順序は特に限定されないが、PTFE粉末
とヒドロフルオロカーボンを先ず接触させ、PTFE粉
末を湿潤することがPTFE造粒粉末の粒径変動を避け
るために好ましい。
要であり、ヒドロフルオロカーボンの沸点以下、具体的
には40〜120℃が好ましい。また、処理時間は前記
温度範囲で通常15分〜10時間程度が採用される。
撹拌翼を備えた処理装置にて、前記の条件下に造粒媒体
で湿潤したPTFE粉末と水との混合物を撹拌すること
によって行われる。また、粒径分布の均一な造粒粉末を
得るためにある程度の強い撹拌が好ましい。具体的に
は、撹拌翼の周速度としては通常1〜50m/秒が採用
される。
維、ブロンズ、グラファイト、二硫化モリブデン等の粉
末のフィラーや、溶融成形可能な他のフッ素樹脂や耐熱
性樹脂などを配合したPTFE組成物の造粒粉末を製造
することもできる。フィラーを配合する場合、特にフィ
ラーの配合割合の多い場合にフィラーの分散防止のうえ
で効果を発揮する平均粒径0.1〜0.5μmのPTF
Eコロイド分散液を使用できる。そのコロイド分散液の
使用量はPTFE粉末に対し1〜5重量%が好ましい。
PTFE粉末と他のフィラーおよびフッ素樹脂等とを乾
式で均一に混合し、この混合物を水とヒドロフルオロカ
ーボンとの2相液体媒体中で撹拌混合する。
93GN)に平均粒径40μmの懸濁重合PTFE粉末
を300g入れ、表1に示す例1〜8のヒドロフルオロ
カーボン135ccを加えた後、水1000ccを加
え、室温で5分間撹拌してPTFE粉末を造粒した。撹
拌翼の周速度は20m/秒であった。なお、例9は比較
例である。
離し、オーブンにて120℃で3時間乾燥した。得られ
た造粒粉末の平均粒径、嵩密度および粉末流動性(スリ
ットフロー)を測定した。また造粒粉末を成形して得た
成形品について引張強度、伸度、絶縁破壊電圧を測定し
た。以下に各試験の方法を示す。試験結果も表1に示
す。
0メッシュの標準フルイを重ねて用い、各フルイ上に残
る粉末の重量の割合を求め対数確率紙上での50%粒径
を平均粒径(単位:μm)とした。
容器にダンパーより落して平板で擦り落した試料の重さ
を100ccで割った値を見掛け密度(単位:g/c
c)と定める)。
て、9メッシュのフルイを通した試料100gを第1ホ
ッパー1(縦80mm、断面57mm×27mm)に入
れ、ホッパーの下部扉2を一気に開いて第2ホッパー3
(底角60°、奥行き64mmの側板からなる)に充填
する。第2ホッパーの傾斜した側板4の連結棒7を一定
速度で開き、第2ホッパーからポリマー50gが流出し
たときの開口部の広がり(隙間の幅すなわちスリットの
開度を示す目盛り6)で粉末流動性(単位:mm)を表
わす。H1は68mm、H2は88mmである。
φ×100mmHの円筒形金型に入れ、320kg/c
m2の圧力でプレスし、オーブン中において昇降温速度
70℃/時間で操作し、380℃にて4時間焼成を行な
った。この成形品から0.5mmと0.1mmの厚さの
シートを切削した。
準じて引張試験を行い、引張強度(単位:kg/c
m2)、引張伸度(単位:%)を測定した。
準じて絶縁破壊電圧試験を行った。絶縁破壊電圧(単
位:kV/0.1mm)は成形品に残る空隙の量に反比
例する。
優れ、嵩密度が高く、比較的柔らかいPTFE造粒粉末
が得られる。得られたPTFE造粒粉末は、特に薄物成
形品の原料として有用であり、機械的特性に優れた成形
品を与える。
面図。
Claims (2)
- 【請求項1】平均粒径200μm以下の未焼成のポリテ
トラフルオロエチレン粉末を、水と炭素数4〜10のヒ
ドロフルオロカーボン(ただし、1≦水素原子の数≦フ
ッ素原子の数)と混合し、撹拌して造粒することを特徴
とするポリテトラフルオロエチレン造粒粉末の製造方
法。 - 【請求項2】ヒドロフルオロカーボンが、C4H2F8、
C4H4F6、C4H5F5、C5HF11、C5H2F10、C6H
F13、C6H5F9、C7HF15、C8HF17、C9HF19 、
1,1,2,2,3,3,4,4,5,6−デカフルオ
ロシクロヘキサン、1,1,2,2,3,3,4,5,
5,6−デカフルオロシクロヘキサンおよび1−トリフ
ルオロメチル−1,2,2,3,3,4,4,5,5,
6−デカフルオロシクロヘキサンからなる群より選ばれ
る少なくとも1種類である請求項1記載のポリテトラフ
ルオロエチレン造粒粉末の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7753494A JP3263235B2 (ja) | 1994-04-15 | 1994-04-15 | ポリテトラフルオロエチレン造粒粉末の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP7753494A JP3263235B2 (ja) | 1994-04-15 | 1994-04-15 | ポリテトラフルオロエチレン造粒粉末の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07278314A JPH07278314A (ja) | 1995-10-24 |
| JP3263235B2 true JP3263235B2 (ja) | 2002-03-04 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP7753494A Expired - Fee Related JP3263235B2 (ja) | 1994-04-15 | 1994-04-15 | ポリテトラフルオロエチレン造粒粉末の製造方法 |
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| Country | Link |
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| JP (1) | JP3263235B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011105873A (ja) * | 2009-11-19 | 2011-06-02 | Asahi Glass Co Ltd | ポリテトラフルオロエチレン造粒粉末の製造方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6248823B1 (en) * | 1998-07-02 | 2001-06-19 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Solvents for amorphous fluoropolymers |
| US6416698B1 (en) * | 1999-02-18 | 2002-07-09 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Fluoropolymer finishing process |
-
1994
- 1994-04-15 JP JP7753494A patent/JP3263235B2/ja not_active Expired - Fee Related
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