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JPH0770397A - テトラフルオロエチレン/フルオロアルコキシトリフルオロエチレン共重合体組成物 - Google Patents

テトラフルオロエチレン/フルオロアルコキシトリフルオロエチレン共重合体組成物

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Publication number
JPH0770397A
JPH0770397A JP6079215A JP7921594A JPH0770397A JP H0770397 A JPH0770397 A JP H0770397A JP 6079215 A JP6079215 A JP 6079215A JP 7921594 A JP7921594 A JP 7921594A JP H0770397 A JPH0770397 A JP H0770397A
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JP
Japan
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recrystallized
melt
ptfe
spherulite diameter
pfa
Prior art date
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Application number
JP6079215A
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English (en)
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Inventor
Shinichi Namura
信一 名村
Takao Nishio
孝夫 西尾
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Chemours Mitsui Fluoroproducts Co Ltd
Original Assignee
Du Pont Mitsui Fluorochemicals Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Du Pont Mitsui Fluorochemicals Co Ltd filed Critical Du Pont Mitsui Fluorochemicals Co Ltd
Priority to JP07921594A priority Critical patent/JP3559062B2/ja
Priority to US08/264,122 priority patent/US5473018A/en
Publication of JPH0770397A publication Critical patent/JPH0770397A/ja
Priority to US08/531,683 priority patent/US5603999A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3559062B2 publication Critical patent/JP3559062B2/ja
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    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L27/00Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L27/02Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L27/12Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment containing fluorine atoms
    • C08L27/18Homopolymers or copolymers or tetrafluoroethene
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明の目的は、従来のテトラフルオロエチ
レン/フルオロアルコキシトリフルオロエチレン共重合
体(PFA)に比べて微細な球晶径を有するため表面平
滑性に優れた押し出し成形品を与え、しかも溶出物によ
る工程汚染等の問題を引き起こすことのないPFA組成
物を提供することにある。 【構成】 本発明にかかわる溶融成形性テトラフルオロ
エチレン/フルオロアルコキシトリフルオロエチレン共
重合体組成物は、305℃以上の結晶化温度と50J/
g以上の結晶化熱を有するポリテトラフルオロエチレン
を含有することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は表面平滑性に優れた溶融
押し出し成形品を与えるテトラフルオロエチレン/フル
オロアルコキシトリフルオロエチレン共重合体組成物に
関するものである。
【0002】
【従来の技術】溶融成形性テトラフルオロエチレン/フ
ルオロアルコキシトリフルオロエチレン共重合体(PF
Aと言う略称で知られている)は、耐熱性、耐薬品性等
に優れた特徴を有するため、その溶融押し出し成形によ
って得られるボトルやチューブは、それぞれ半導体製造
用高純度薬液の容器や、薬液や超純水の移送用の配管と
して利用されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】前記半導体関連用途に
おいて、従来のPFA溶融押し出し成形品はその表面が
平滑でないため汚染物が表面上に付着しやすく、洗浄し
ても除去し難いという問題点が指摘されている。
【0004】このようにPFA溶融押し出し成形品の表
面が平滑とならない理由は、結晶性樹脂であるPFAの
結晶化時に直径20〜150ミクロンに達する粗大な球
晶が形成され成形品表面で球晶境界領域が深い溝となる
ことにある。一般に球晶の大きさは球晶核の数を増加さ
せることにより小さくできることが知られており、この
目的で結晶性樹脂に結晶核剤を添加することが行われて
いる。含ふっ素樹脂においても、ポリクロロトリフルオ
ロエチレンにおける硫酸金属塩(特開昭49−515
3)、ポリふっ化ビニリデンにおけるアルカリ金属塩
(特公昭49−17015)や有機環状化合物(特公昭
48−33983号)等が提案されている。しかし、P
FAに適した結晶核剤について提案されたことはない。
特に高純度の薬液や超純水が要求される半導体製造工程
関連用においては、前記のように結晶核剤として金属塩
をPFAに添加することは核剤の溶出によって工程の汚
染を招きPFAの耐薬品性、溶出物が少ない等の利点を
損なうことになる。
【0005】本発明の目的は、従来のPFAに比べて微
細な球晶径を有するため表面平滑性に優れた溶融押し出
し成形品を与え、しかも溶出物による工程汚染等の問題
を引き起こすことのないPFA組成物を提供することに
ある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明者らは前記の目的
を達成するため研究した結果、少量の特定のポリテトラ
フルオロエチレン(PTFE)をPFAに添加して含有
させることにより、球晶が微細化され、PFAの特性を
損なうことなく、溶融押し出し成形品の表面平滑性を著
しく改善できることを見いだし本発明を完成した。
【0007】本発明にかかわる溶融成形性テトラフルオ
ロエチレン/フルオロアルコキシトリフルオロエチレン
共重合体組成物は、305℃以上の結晶化温度と50J
/g以上の結晶化熱を有するポリテトラフルオロエチレ
ンを含有することを特徴とする。
【0008】後記の実施例及び比較例に見るように、成
形品の表面の粗さと、成形品(成形品の一部を切り取っ
た試験片で良い)を溶融してその溶融物を10℃/分の
冷却速度で降温し再結晶化させた時に形成される平均球
晶径(以下再結晶化平均球晶径と言う)或は最大球晶径
(以下再結晶化最大球晶径と言う)との間には相関があ
り、同じ成形条件において再結晶化平均球晶径(或は再
結晶化最大球晶径)が小さいほど成形品の表面は平滑に
なる。一般に市販されているPFA組成物の溶融押し出
し成形品で再結晶化平均球晶径が55ミクロン(再結晶
化最大球晶径は70ミクロン)のものは図1に見るよう
に表面が粗いが、本発明組成物により得られた溶融押し
出し成形品で再結晶化平均球晶径が3ミクロン(再結晶
化最大球晶径は5ミクロン)のものは図2に見るように
表面の凹凸は殆ど認められない。本発明組成物により得
られる成形品は再結晶化平均球晶径が15ミクロン以
下、好ましくは10ミクロン以下であることにより、表
面が平滑なものとなる。
【0009】本発明において、テトラフルオロエチレン
/フルオロアルコキシトリフルオロエチレン共重合体
(PFA)とは、テトラフルオロエチレンと式1又は式
2で表されるフルオロアルコキシトリフルオロエチレン
との結晶性共重合体で、共重合体中のフルオロアルコキ
シトリフルオロエチレン含有量が1〜10重量%のもの
である。この共重合体は溶融押し出し成形、射出成形等
の溶融成形が可能なものであり、372℃±1℃におい
て0.5〜500g/10分、好ましくは0.5〜50
g/10分のメルトフローレート(MFR)を有する。
フルオロアルコキシトリフルオロエチレンとしては、パ
ーフルオロ(メチルビニルエーテル)、パーフルオロ
(プロピルビニルエーテル)、パーフルオロ(イソブチ
ルビニルエーテル)等が挙げられる。
【0010】
【化1】
【0011】
【化2】
【0012】本発明において球晶微細化のため上記PF
Aに含有させるポリテトラフルオロエチレン(PTF
E)は、テトラフルオロエチレン(TFE)のホモポリ
マー又は1重量%未満の微量のヘキサフルオロプロピレ
ン(HFP)、フルオロアルコキシトリフルオロエチレ
ン、フルオロアルキルエチレン、クロロトリフルオロエ
チレン等の変性剤を含有する変性PTFEであって、後
記する方法により示差走査熱量計(DSC)で測定した
結晶化温度が305℃以上で結晶化熱が50J/g以上
という二つの条件を満足させるものである。
【0013】PFAに含有させるPTFEの結晶化温度
と球晶を微細化する効果との間には相関があり、結晶化
温度が高くなる程、より少量の含有で球晶を微細化でき
る。PTFEの結晶化温度は305℃以上であることが
必要で、310℃以上、より好ましくは312℃以上で
あることが望ましい。
【0014】更に、結晶化温度が305℃以上であって
も結晶化熱が50J/g未満のPTFEでは、PFA粉
末と平均粒径が0.05〜1ミクロンのPTFE微粒子
がPTFEの溶融温度より低い温度で均一に混合された
組成物を、例えば溶融圧縮成形や溶融ピストン押し出し
等、溶融組成物に対するせん断作用が小さな条件下で成
形する場合は微細化された球晶を得ることができる。し
かし溶融混練時や押し出し成形時に溶融組成物に対して
スクリュー回転等によって大きなせん断作用が働く条件
下では球晶の微細化効果が失われる傾向がある。従っ
て、結晶化熱が50J/g未満のPTFEを含有するP
FA組成物をスクリュー押し出し機を用いる通常の溶融
押し出し成形に使用しても本発明の目的は達成し難い。
【0015】PTFEの結晶化温度と結晶化熱は変性剤
含有量と分子量の二因子によって影響されることが知ら
れている。圧縮予備成形/焼成法によって成形されるP
TFEの「モールディングパウダー」やペースト押し出
し/焼成法によって成形されるPTFEの「ファインパ
ウダー」がいずれも数百万以上の数平均分子量を有する
のに対して、本発明の目的に適した前記のPTFEはこ
れらに比べて分子量が低く、より高い結晶性を有するも
のである。このようなPTFEは連鎖移動剤の存在下に
おけるTFEの重合や、「モールディングパウダー」や
「ファインパウダー」又はこれらの成形物の熱分解又は
放射線分解等の公知の低分子量PTFEの製造方法にお
いて、上記二つの因子を考慮して条件を選択することに
より得ることができる。このようなPTFEは低分子
量、高結晶性であるため機械強度に欠け、「モールディ
ングパウダー」や「ファインパウダー」と異なり、それ
自身で成形目的に使用されるものではないが、本発明の
表面平滑化の目的が達成される微量の添加ではPFAの
機械的特性に対する悪影響がまったく見られないことが
わかった。
【0016】前記条件を満足するPTFEをPFAに含
有させることにより再結晶化平均球晶径は急激に減少す
る。含有量の下限に関しては、前記の如く含有させるP
TFEの結晶化温度が高くなる程、より少量の含有で球
晶を微細化できるので数値限定は困難であるが、組成物
を溶融状態から10℃/分の冷却速度で結晶化させた
時、15ミクロン以下、好ましくは10ミクロン以下の
再結晶化平均球晶径を与え得る有効量を含むことが望ま
しい。後で説明する表4に示されるように、結晶化温度
Tcが314℃(結晶化熱Hcは60J/g)のPTF
Eを含有させた場合は0.01重量%の含有で再結晶化
平均球晶径は13ミクロンになるので、含有量の下限値
としては0.01重量%が目安になる。
【0017】成形品の表面平滑性を向上させるためには
再結晶化平均球晶径をできるだけ小さくすることが望ま
しい。一般的にPTFE含有量の増加と共に再結晶化平
均球晶径は減少する傾向があるが、含有量が1〜2重量
%以上になると含有量の増加に伴う再結晶化平均球晶径
の減少度は小さく、PTFEの添加量が20重量%を越
える付近からは再結晶化平均球晶径はほぼ一定となり、
それに伴って更に表面平滑性も一定となるため、PTF
Eの添加量の上限値は限定的なものではない。一方PT
FE含有量の増加と共に組成物の結晶性が高くなる傾向
が見られ、PFAのMFRによって異なるが、2〜4重
量%以下の含有量では引張強度や曲げ寿命など機械的特
性に対する悪影響は見られないものの、これ以上の含有
量ではこれらの物性が徐々に低下する傾向が現れ、50
重量%を越える付近からは機械的特性が極端に低下する
ためPTFEの添加量の上限値は50重量%以下が好ま
しく、更に好ましくは30重量%以下である。以上のよ
うな理由から、PTFEの含有量としては通常50重量
%以下、好ましくは30重量%以下、より好ましくは4
重量%以下の含有量が採用される。
【0018】本発明においてPFAに対するPTFEの
添加混合方法としては溶融混練法、PFAペレット又は
粉末とPTFE粉末とのドライブレンド法、PFA分散
液とPTFE粉末又はPTFE分散液との湿式ブレンド
法等の公知の方法をいずれも利用することができる。ま
た予めPFAの重合槽内の重合媒体中にPTFEの粒子
を分散してPFAの重合を開始させ、PTFEを含有す
るPFA組成物を得るなどの方法も取り得る。本発明で
使用されるPTFEは溶融状態においてPFAと極めて
高い相溶性を有するため溶融混練時や溶融押し出し時に
容易にPFA中に分散し、極めて均質な組成物を与え
る。従って、添加するPTFEの形態に特に限定はな
く、作業性を考慮して平均粒径0.05〜1ミクロンの
微粒子の分散液や数ミクロンから数十ミクロンの粉末が
通常使用される。
【0019】以下に実施例及び比較例を示し本発明を具
体的に説明する。なおテトラフルオロエチレン/フルオ
ロアルコキシトリフルオロエチレン共重合体(PFA)
としてはテトラフルオロエチレン/パーフルオロ(プロ
ピルビニルエーテル)(PPVE)共重合体を使用し、
PPVEの含有量、メルトフローレート(MFR)、融
解温度、結晶化温度、結晶化熱、再結晶化平均球晶径、
再結晶化最大球晶径、引張強度・伸び、MIT曲げ寿命
の測定は下記の方法によった。
【0020】PPVE含有量:試料PFAを350℃で
圧縮した後水冷して得られた厚さ約50ミクロンのフィ
ルムの赤外吸収スペクトル(窒素雰囲気)から式3によ
り吸光度比を求め、予めPPVE含有量既知のスタンダ
ードフィルムによって得られた検量線を使用して試料の
PPVE含有量を求めた。
【0021】
【数1】
【0022】メルトフローレート(MFR):東洋精機
製メルトインデクサーを使用し、5gの試料を372℃
±1℃に保持された内径9.53mmのシリンダーに充
填し5分間保持した後、5kgの荷重(ピストン及び重
り)下に内径2.1mm、長さ8mmのオリフィスを通
して押し出し、この時の押し出し速度(g/10分)を
MFRとして求めた。
【0023】融解温度,結晶化温度,結晶化熱:パーキ
ンエルマー社製示差走査熱量計DSC7型を使用した。
試料5mgを秤量して専用のアルミパンに入れ専用のク
リンパーによってクリンプした後DSC本体に収納し昇
温を開始する。200℃から380℃まで10℃/分で
昇温し、この時得られる融解曲線から融解ピーク温度を
融解温度(Tm1:℃)として求めた。試料を380℃
で1分間保持した後、200℃まで10℃/分で降温
し、この時得られる結晶化曲線から結晶化ピーク温度を
結晶化温度(Tc、℃)として求めた。結晶化熱(H
c:J/g)は常法に従い、結晶化ピーク前後で曲線が
ベースラインから離れる点とベースラインに戻る点とを
直線で結んで定められるピーク面積から求めた。試料を
200℃で1分間保持した後、再度380℃まで10℃
/分で昇温し、この時得られる融解曲線から融解ピーク
温度を融解温度(Tm2:℃)として求めた。各数値は
小数点以下1けたまで求めJISZ8401の方法によ
って丸めた。
【0024】再結晶化平均球晶径:MFR測定後のメル
トインデクサー押し出し物を径方向にスライスして得ら
れた厚さ約0.2mmの円板状切片を試料としてスライ
ドグラスにのせ、メトラーFP82HT型ホットステー
ジに取り付けた。360℃まで40℃/分で昇温して試
料を融解させ、360℃で3分間保持した後200℃ま
で10℃/分で降温して再結晶化させた。試料部温度が
200℃に達した後試料をのせたスライドグラスをホッ
トステージより取り外し、偏光により球晶構造を確認し
ながら光学顕微鏡倍率100及び400倍で試料表面を
観察した。試料表面に観察される連続した200個の球
晶の直径を測定し、その平均値を再結晶化平均球晶径と
した。またその中で最大のものを再結晶化最大球晶径と
した。なお、球晶は隣接して成長した球晶との衝突によ
りいびつな多角形として観察されるので、その長軸径を
直径とした。また再結晶化平均球晶径が5ミクロン以下
の試料については走査型電子顕微鏡(3000倍及び5
000倍)を併用して球晶径を測定した。
【0025】引張強度・伸び:試料をホットプレス上の
350℃に加熱された金型中に充填し、20分間加熱し
た後約5kgf/cm2 の圧力で約1分間加圧し、次い
で金型を室温のプレス上に移して約30kgf/cm2
に加圧し20分間放置して冷却する。このようにして作
成された厚さ約1.5mmのシートよりASTMD14
57−83に従って5枚の試験片を切り出し、初期つか
み間隔22.2mm、引っ張り速度50mm/分で引っ
張り試験を行い、破断時の強度及び伸び(試験片5枚の
平均値)を求めた。
【0026】MIT曲げ寿命:試料をホットプレス上の
350℃に加熱された金型中で15分間加熱した後、P
FAのMFRによって異なるが、30−60kgf/c
2の圧力で約1〜4分間加圧し、次いで金型を室温の
プレス上に移して約50kgf/cm2 に加圧し、15
分間放置して冷却する。このようにして作成された厚さ
0.19−0.21mmのフィルムから長さ約110m
m、幅15mmの試験片を切り取り、ASTMD−21
76の規格に準じた東洋精機製MIT耐揉疲労試験機に
取り付け、1kgの荷重下に左右135度の角度で、1
75回/分の速度で折り曲げ、試験片が切れるまでの往
復折り曲げ回数(3枚の試験片についての平均値)をM
IT曲げ寿命とした。
【0027】
【実施例1〜6、比較例1〜3】PPVE含有量3.0
重量%、MFR2.0g/10分、再結晶化平均球晶径
44ミクロン、再結晶化最大球晶径68ミクロンのPF
Aの溶融押し出しペレット99重量部と表1に示す特性
を有するA〜Hの8種類のPTFE粉末1重量部(平均
粒径2〜20ミクロン)とをローラーミキサー(東洋精
機製R−60H型;ミキサー容量約60cc;混練部材
質:ハステロイC276)に投入し、混練部設定温度3
50℃、樹脂温度345〜352℃、ローラー回転数1
5rpmで10分間溶融混練してPTFEを1重量%含
有するPFA組成物を得た。また比較のためPTFEを
添加せずPFAのみを同一条件で溶融混練した。各組成
物は溶融混練後3〜5mm角のペレット状に裁断して成
形用の試料とした。各組成物及びその組成物から成形さ
れた試験片の特性を表2に示す。
【0028】
【表1】
【0029】
【表2】
【0030】PFAにPTFEを含有しない場合(比較
例1)、含有PTFE(A)の結晶化熱(Hc)が50
J/g未満の場合(比較例2)および含有PTFE
(H)の結晶化温度(Tc)が305℃未満の場合(比
較例3)はいずれも溶融成形物の再結晶化平均球晶径が
24ミクロン以上(再結晶化最大球晶径は35ミクロン
以上)となるのに対して、305℃以上の結晶化温度
(Tc)と50J/g以上の結晶化熱(Hc)を有する
PTFE(B〜G)を1重量%含有する実施例1〜6で
はいずれも溶融成形物の再結晶化平均球晶径が15ミク
ロン以下(再結晶化最大球晶径は20ミクロン以下)と
なっている。また実施例1、3および5を比較すると、
結晶化温度(Tc)が最も高い316℃のPTFE
(D)を含有する実施例3の再結晶化平均球晶径が2ミ
クロン(再結晶化最大球晶径は4ミクロン)と最も小さ
く、結晶化温度が314℃のPTFE(B)を含有する
実施例1の再結晶化平均球晶径は3ミクロン(再結晶化
最大球晶径は5ミクロン)でそれに次ぎ、結晶化温度が
最も低い308℃のPTFE(F)を含有する実施例5
の再結晶化平均球晶径は12ミクロン(再結晶化最大球
晶径は18ミクロン)で、実施例の中では最も大きい。
【0031】
【比較例4】PTFEの水性分散液で、それを凝集する
ことにより得られるファインパウダーの融解ピーク温度
Tm1が337℃、Tm2が327℃、結晶化温度が3
14℃、結晶化熱が34J/gである平均粒径約0.2
ミクロンのPTFEの水性分散液を、平均粒径が約0.
2ミクロン、PPVE含有量3.0重量%、融解温度
(Tm2)309℃のPFAの水性分散液に、PFA樹
脂分とPTFE樹脂分の重量比が99:1となるように
添加し、撹拌しながら硝酸を加えてエマルジョンを破壊
し、次いでトリクロロトリフルオロエタンを加えて撹拌
造粒した。このようにして得られた造粒粉末を水洗した
後、290℃で15時間乾燥熱処理することにより、平
均粒径約450ミクロンの粉末組成物を得た。この組成
物のMFRは1.7g/10分、メルトインデクサー押
し出し物の再結晶化平均球晶径は2ミクロン、再結晶化
最大球晶径は3ミクロンであった。しかしこの粉末組成
物をローラーミキサーに投入し実施例1と同様に溶融混
練した場合、溶融混練後のMFRは1.7g/10分、
メルトインデクサー押し出し物の再結晶化平均球晶径は
33ミクロン、再結晶化最大球晶径は45ミクロンであ
った。なおPTFEを添加せずに同様にして得られたP
FA粉末のMFRは2.4g/10分、再結晶化平均球
晶径は56ミクロン、再結晶化最大球晶径は70ミクロ
ンで、その溶融混練後のMFRは2.3g/10分、メ
ルトインデクサー押し出し物の再結晶化平均球晶径は3
5ミクロン、再結晶化最大球晶径は45ミクロンであっ
た。上記の結果は、結晶化熱が34J/gである本比較
例のPTFEを添加したPFA粉末では、せん断作用の
小さいメルトインデクサー押し出し物では再結晶化平均
球晶径が2ミクロン、再結晶化最大球晶径が3ミクロン
と極めて小さいが、溶融時せん断作用下に混練されると
球晶の微細化効果が失われることを示している。
【0032】
【実施例7】PPVE含有量3.0重量%、MFR1.
9g/10分、再結晶化平均球晶径55ミクロン、再結
晶化最大球晶径77ミクロンのPFAの溶融押し出しペ
レットと実施例1で使用したPTFE粉末B(Tc=3
14℃、Hc=60J/g)とを表3に示す含有量で、
実施例1と同様にして溶融混練した。得られた組成物及
びその組成物から成形された試験片の特性を表3に示
す。なおこの実施例ではMIT曲げ寿命の試験片を作成
するに際して金型を室温のプレス上に移す前の加圧条件
として圧力60kgf/cm2 、約4分を採用した。
【0033】
【表3】
【0034】表3に示された結果では、PTFEの含有
量が0.1重量%でも再結晶化平均球晶径は未含有の場
合の44ミクロンから13ミクロン、再結晶化最大球晶
径は未含有の場合の63ミクロンから20ミクロンまで
激減し、1重量%含有させれば再結晶化平均球晶径は4
ミクロン、再結晶化最大球晶径は5ミクロン、2重量%
含有させれば再結晶化平均球晶径は3ミクロン、再結晶
化最大球晶径は4ミクロンまで減少する。しかし、2重
量%以上含有させても再結晶化平均球晶径や再結晶化最
大球晶径はあまり減少せず、ほぼ一定となる。また4重
量%以下の含有量では引っ張り強度、伸び及び曲げ寿命
に対する悪影響はまったくないことが分かる。
【0035】
【実施例8】PPVE含有量3.4重量%、MFR1
5.0g/10分、再結晶化平均球晶径49ミクロン、
再結晶化最大球晶径62ミクロンのPFAの溶融押し出
しペレットと、実施例1で使用したPTFE粉末B(T
c=314℃、Hc=60J/g)とを表4に示す含有
量で、実施例1と同様にして溶融混練した。得られた組
成物及びその組成物から成形された試験片の特性を表4
に示す。なおこの実施例ではMIT曲げ寿命の試験片を
作成するに際して金型を室温のプレス上に移す前の加圧
条件として圧力30kgf/cm2 、約1分を採用し
た。
【0036】
【表4】
【0037】表4に示された結果では、PTFEの含有
量が0.01重量%でも再結晶化平均球晶径は未含有の
場合の38ミクロンから13ミクロン、再結晶化最大球
晶径は未含有の場合の50ミクロンから18ミクロンま
で激減し、1重量%含有させれば再結晶化平均球晶径は
3ミクロン、再結晶化最大球晶径は5ミクロン、2重量
%含有させれば再結晶化平均球晶径は3ミクロン、再結
晶化最大球晶径は4ミクロンまで減少する。しかし2重
量%以上含有させてもそれ以上球晶径は減少せず、ほぼ
一定となることが分かる。
【0038】
【実施例9】実施例8で使用したPFAペレットと実施
例4で使用したPTFE粉末E(Tc=312℃、Hc
=59J/g)とを表5に示す含有量で、実施例1と同
様にして溶融混練した。得られた組成物及びその組成物
から成形された試験片の特性を表5に示す。実施例7、
実施例8と同様な傾向が認められる。なおこの実施例で
は、MIT曲げ寿命の試験片を作成するに際して金型を
室温のプレス上に移す前の加圧条件として圧力30kg
f/cm2 、約1分を採用した。
【0039】
【表5】
【0040】
【比較例5】実施例7で使用したPFAペレットと比較
例3で使用したPTFE粉末H(Tc=302℃、Hc
=57J/g)とを表6に示す含有量で、実施例1と同
様にして溶融混練した。得られた組成物及びその組成物
から成形された試験片の特性を表6に示す。含有量を1
0%まで増やしても再結晶化平均球晶径は21ミクロ
ン、再結晶化最大球晶径は30ミクロン以上であった。
【0041】
【表6】
【0042】
【実施例10】平均粒径約0.2ミクロン、PPVE含
有量3.1重量%、融解温度308℃のPFAの水性分
散液に攪拌しながら硝酸、次いでトリクロロトリフルオ
ロエタンを加えて凝集粉末を得て、これを150℃で1
0時間乾燥した。こうして得られた乾燥粉末995重量
部と実施例1で使用したPTFE粉末B(Tc=314
℃、Hc=60J/g)5重量部とをヘンシェルミキサ
ー(三井三池化工機製FM10B型)に投入し3000
rpmで10分間混合し、その後回転を1000rpm
に下げて純水150重量部、次いでトリクロロトリフル
オロエタン500重量部を少量ずつ添加した後、回転を
3000rpmに上げ1分間撹拌して造粒粉末を得た。
次いでこれを300℃で12時間熱処理して平均粒径約
380ミクロンの粉末組成物を得た。この組成物のMF
Rは0.6g/10分、メルトインデクサー押し出し物
の再結晶化平均球晶径は3ミクロン、再結晶化最大球晶
径は5ミクロンであった。PTFEを添加せず同様の操
作に従って得られたPFA粉末のMFRは0.6g/1
0分であり、メルトインデクサー押し出し物の再結晶化
平均球晶径は55ミクロン、再結晶化最大球晶径は70
ミクロンであった。
【0043】
【実施例11】実施例10で得られた粉末組成物及びP
FA粉末を使用して、下記条件により外径12.2m
m、肉厚1.0mmのチューブを成形した。 押し出し成形機(田辺プラスチックス機械製) シリンダー内径 :30mm(L/D20) ダイ内径 :25mm マンドレル外径 :17mm 設定温度(℃) :シリンダー後部 300 シリンダー中央部 360 シリンダー前部 380 アダプター 380 クロスヘッド 380 ダイ 400〜430 スクリュー回転数:10rpm サイジングダイ内径 :12.5mm 引き取り速度 :0.5m/分 チューブより約5mm角の試料を切り取り、チューブ内
面側の表面粗さを触針式三次元表面粗さ測定装置(東京
精密製サーフコム575A−3DF)により測定した結
果は表7の通りであった。なおチューブより切り取った
試験片のメルトインデクサー押し出し物について再結晶
化平均球晶径を測定した結果は実施例10の組成物につ
いての結果と同様であった。PTFEを添加しないPF
A粉末から成形したチューブの内面について触針式三次
元表面粗さ測定装置を使用して得られた三次元プロフィ
ール表示を図1に、PTFEを0.5重量%添加した組
成物から成形したチューブの内面について同様にして得
られた三次元プロフィール表示を図2に示す。図1、図
2及び表7から明らかなように、再結晶化平均球晶径5
ミクロンのチューブ(PTFEを0.5重量%添加した
PFA組成物から成形したチューブ)の内面は、再結晶
化平均球晶径55ミクロン、再結晶化最大球晶径70ミ
クロンのチューブ(PTFEを添加しないPFA粉末か
ら成形したチューブ)の内面に比べて遥かに表面平滑性
に優れていた。
【0044】
【表7】
【0045】
【実施例12】PPVE含有量3.0重量%、MFR
1.9g/10分、平均粒径約500ミクロンのPFA
粉末995重量部と実施例3で使用したPTFE粉末D
(Tc=316℃、Hc=56J/g)5重量部とをス
クリュー押し出し機に供給し、樹脂温度360℃で溶融
混練押し出しし、押し出し物を裁断して平均粒径約3m
mのペレット状組成物を得た。この組成物のMFRは
1.9g/10分、メルトインデクサー押し出し物の再
結晶化平均球晶径は3ミクロン、再結晶化最大球晶径は
4ミクロンであった。PTFEを添加せず同様の操作に
従って得られたPFAペレットのMFRは1.9g/1
0分、メルトインデクサー押し出し物の再結晶化平均球
晶径は66ミクロン、再結晶化最大球晶径は90ミクロ
ンであった。この組成物及びPFAのペレットをブロー
成形機に供給し、樹脂温度390℃で押し出して外径9
0mm、肉厚約1mm、容積1リットルのボトルに加工
した。このボトルより約5mm角の試料を切り取り、ボ
トル内面側の表面粗さを走査型レーザー顕微鏡(レーザ
ーテック株式会社製1LM21型)により測定した結果
は表8の通りであった。ボトルより切り取った試験片の
メルトインデクサー押し出し物について再結晶化平均球
晶径及び再結晶化最大球晶径を測定した結果は上記組成
物についての結果と同様であった。表8から明らかなよ
うに再結晶化平均球晶径3ミクロン、再結晶化最大球晶
径4ミクロンのボトル(PTFEを0.5重量%添加し
たPFA組成物から成形したボトル)の内面は、再結晶
化平均球晶径66ミクロン、再結晶化最大球晶径90ミ
クロンのボトル(PTFEを添加しないPFA粉末から
成形したボトル)の内面に比べて遥かに表面平滑性に優
れていた。
【0046】
【表8】
【0047】
【発明の効果】本発明の組成物は微細な球晶を形成する
ため、これから得られるボトルやチューブ等の溶融押し
出し成形品は従来のPFAから得られる成形品に比べ極
めて表面平滑性に優れているので汚染物の付着を減少さ
せることができる。また微細な球晶が得られる結果、成
形品を通して観察される像の解像度に優れているという
特性も有する。添加剤として使用されるPTFEはPF
Aと同等の耐熱性や耐薬品性を有し、溶出物による半導
体製造工程の汚染等の問題も生じない。更に、本発明の
組成物は、従来のPFAと同等の溶融成形性や機械的特
性を有するため、従来のPFAと全く同様に押し出し成
形、射出成形、圧縮成形等の溶融成形に使用することが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】応用例でPTFEを添加しないPFA粉末から
成形したチューブの内面について触針式三次元表面粗さ
測定装置を使用して得られた三次元プロフィール表示で
ある。
【図2】応用例でPTFEを0.5重量%添加した組成
物から成形したチューブの内面について同様にして得ら
れた三次元プロフィール表示である。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 305℃以上の結晶化温度と50J/g
    以上の結晶化熱を有するポリテトラフルオロエチレンを
    含有することを特徴とする溶融成形性テトラフルオロエ
    チレン/フルオロアルコキシトリフルオロエチレン共重
    合体組成物。
  2. 【請求項2】 テトラフルオロエチレン/フルオロアル
    コキシトリフルオロエチレン共重合体組成物に含有され
    ているポリテトラフルオロエチレンが0.01重量%以
    上である請求項1に記載の組成物。
  3. 【請求項3】 テトラフルオロエチレン/フルオロアル
    コキシトリフルオロエチレン共重合体組成物に含有され
    ているポリテトラフルオロエチレンが50重量%以下で
    ある請求項2に記載の組成物。
  4. 【請求項4】 テトラフルオロエチレン/フルオロアル
    コキシトリフルオロエチレン共重合体組成物に含有され
    ているポリテトラフルオロエチレンが30重量%以下で
    ある請求項3に記載の組成物。
  5. 【請求項5】 テトラフルオロエチレン/フルオロアル
    コキシトリフルオロエチレン共重合体組成物に含有され
    ているポリテトラフルオロエチレンが4重量%以下であ
    る請求項4に記載の組成物。
  6. 【請求項6】 305℃以上の結晶化温度と50J/g
    以上の結晶化熱を有するポリテトラフルオロエチレン
    を、溶融成形物の再結晶化平均球晶径が15ミクロン以
    下となる量含有する請求項1に記載の組成物。
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