DE112008001927T5

DE112008001927T5 - Verfahren zum Herstellen eines Körpers mit Hohlstruktur

Info

Publication number: DE112008001927T5
Application number: DE112008001927T
Authority: DE
Inventors: Terunori Izumiotsu-shi Yamaguchi; Shinji Izumiotsu-shi Hashiguchi; Mitsuo Ueno
Original assignee: Stella Chemifa Corp
Current assignee: Stella Chemifa Corp
Priority date: 2007-07-31
Filing date: 2008-07-30
Publication date: 2010-06-24
Also published as: US8366980B2; US8668851B2; JP2009052037A; US20100196645A1; JP5313585B2; WO2009017164A1; US20130187305A1; US20130196157A1

Abstract

Verfahren zum Herstellen eines Körpers mit Hohlstruktur, das folgendes aufweist:
– einen Fluorierungsbehandlungsschritt, bei dem ein Strukturkörper aus einem Kohlenwasserstoffpolymer oder einem Polymer mit einer in das Kohlenwasserstoffpolymer eingeführten Stickstoff enthaltenden Gruppe, einer Silicium enthaltenden Gruppe, einer Sauerstoff enthaltenden Gruppe, einer Phosphor enthaltenden Gruppe oder einer Schwefel enthaltenden Gruppe unter vorbestimmten Bedingungen mit einem fluorhaltigem Behandlungsgas in Kontakt gebracht wird, so daß das Behandlungsgas von der Außenseite zur Innenseite in den Strukturkörper eindringen kann, so daß der Strukturkörper, abgesehen von seinem mittleren Bereich, fluoriert wird; und
– einen Beseitigungsschritt, bei dem der mittlere Bereich im nicht fluorierten Zustand beseitigt wird.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Körpers mit Hohlstruktur und einen mit diesem Verfahren erhaltenen Körper mit Hohlstruktur und insbesondere ein Verfahren zum Herstellen eines chemisch beständigen Körpers mit Hohlstruktur, der eine offene Hohlstruktur aufweist und aus einem Fluorkohlenwasserstoffpolymer, einem Fluorkohlenstoffpolymer oder einem Polymer mit einer in das Polymer eingeführten Stickstoff enthaltenden Gruppe, einer Silicium enthaltenden Gruppe, einer Sauerstoff enthaltenden Gruppe, einer Phosphor enthaltenden Gruppe oder einer Schwefel enthaltenden Gruppe hergestellt ist, und einen Körper mit Hohlstruktur, der mit diesem Verfahren erhalten wird.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Körper mit Hohlstruktur wurden bisher mit verschiedenen Verfahren hergestellt. Das Patentdokument 1 offenbart z. B. ein hohles Keramikfaserprodukt und ein Verfahren zu dessen Herstellung. Dieses Patentdokument beschreibt, daß das hohle Keramikfaser-Produkt aus einem Metalloxid mit einer Dicke von 0,1 μm oder mehr hergestellt wird, das aus einer Lösung, die eine als Vorläuferverbindung dienende Metallverbindung enthält, auf der Außenfläche von organischen Fasern ausgefällt wurde, und daß im Inneren Löcher, die der Form der organischen Fasern entsprechen, erzeugt werden, indem die organischen Fasern entfernt werden.
Dieses hohle Keramikfaserprodukt wird jedoch aus einem anorganischen Verbund von Keramiken erzeugt und fühlt sich im Vergleich mit einem Faserprodukt, das aus einer organischen Verbindung hergestellt ist, viel schwerer an. Da zudem eine Metalloxidschicht erzeugt wird, indem eine organische Faser in eine Lösung getaucht wird, die eine als Vorläuferverbindung dienende Metallverbindung enthält, ist die Steuerung der Dicke der Überzugsschicht problematisch.
Es besteht auch ein großer Bedarf nach Fasern mit Gebrauchseigenschaften, wie etwa dem Gefühl eines geringen Gewichts und Wärmerückhalteeigenschaften. Deshalb wird es in großem Umfang für die Herstellung verschiedener synthetischer Hohlfasern aus Acryl, Polyester, Nylon und dergleichen verwendet.
Zu Beispielen von Verfahren zum Herstellen einer synthetischen Hohlfaser gehören ein Verfahren, bei dem während eines Spinnverfahrens unter Verwendung einer Spinndüse ein Körper mit Hohlstruktur erzeugt wird, und ein Verfahren, bei dem ein gewirktes Produkt unter Verwendung von Fasern erzeugt wird, die aus zwei Komponenten bestehen, und die Fasern aus irgendeiner der Komponenten gelöst werden, so daß ein Körper mit Hohlstruktur erzeugt wird. Das erstere Verfahren ist in den Patentdokumenten 2 bis 6 offenbart. Das letztere Verfahren ist im Patentdokument 7 offenbart.
Beim ersteren Verfahren ist jedoch unabhängig vom Naßspinnen, Trockenspinnen oder Schmelzspinnen eine große Vorrichtung erforderlich. Da sich das Herstellungsverfahren je nach Unterschieden beim Fasermaterial ändert, sind die Produktionskosten hoch, und es sind eine erprobte Technik und Erfahrung erforderlich, und auch die chemische Beständigkeit ist gering. Das vorstehend genannte Herstellungsverfahren stellt zudem eine Technik dar, die nur bei Faserprodukten angewendet werden kann und deren Anwendung bei verschiedenen Formen und Größen, wie einer Schicht, ist problematisch. Da es auch eine Technik zur Erzeugung einer Hohlstruktur während des Produktions- Prozesses darstellt, ist die Bildung einer Hohlstruktur bei handelsüblichen Produkten problematisch.

Patentdokument 1: Ungeprüfte Japanische Patentanmeldungsveröffentlichung JP-A-2001-248 024
Patentdokument 2: Ungeprüfte Japanische Patentanmeldungsveröffentlichung JP-A-9-078 355
Patentdokument 3: Ungeprüfte Japanische Patentanmeldungsveröffentlichung JP-A-2003-105 627
Patentdokument 4: Ungeprüfte Japanische Patentanmeldungsveröffentlichung JP-A-2005-256 243
Patentdokument 5: Ungeprüfte Japanische Patentanmeldungsveröffentlichung JP-A-2006-045 720
Patentdokument 6: Ungeprüfte Japanische Patentanmeldungsveröffentlichung JP-A-2006-009 178
Patentdokument 7: Ungeprüfte Japanische Patentanmeldungsveröffentlichung JP-A-2007-016 356 .

OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
MIT DER ERFINDUNG ZU LÖSENDE PROBLEME
Die vorliegende Erfindung entstand angesichts der vorstehend genannten Probleme, und eine ihrer Aufgaben besteht darin, ein Verfahren zum Herstellen eines Körpers mit Hohlstruktur anzugeben, der verschiedene Formen und Größen hat, wie z. B. Fasern und eine Schicht, und der auch aus einem Fluorkohlenwasserstoffpolymer, einem Fluorkohlenstoffpolymer oder einem Polymer mit einer in das Polymer eingeführten Stickstoff enthaltenden Gruppe, einer Silicium enthaltenden Gruppe, einer Sauerstoff enthaltenden Gruppe, einer Phosphor enthaltenden Gruppe oder einer Schwefel enthaltenden Gruppe hergestellt ist, der eine chemische Beständigkeit aufweist, und einen Körper mit Hohlstruktur bereitzustellen, der mit diesem Verfahren erhalten wird.
MASSNAHMEN ZUR LÖSUNG DER PROBLEME
Die hier genannten Erfinder haben ein Verfahren zum Herstellen eines Körpers mit Hohlstruktur und einen mit diesem Verfahren erhaltenen Körper mit Hohlstruktur intensiv erforscht, um die vorstehend genannten herkömmlichen Probleme zu lösen. Als Ergebnis haben sie festgestellt, daß die vorstehend genannte Aufgabe gelöst werden kann, wenn das nachfolgend genannte Konzept gewählt wird, und gelangten somit zur vorliegenden Erfindung.
Das heißt, die vorliegende Erfindung betrifft zur Lösung der vorstehend genannten Probleme ein Verfahren zum Herstellen eines Körpers mit Hohlstruktur, das folgendes aufweist: einen Fluorierungsbehandlungsschritt, bei dem ein Strukturkörper aus einem Kohlenwasserstoffpolymer oder einem Polymer mit einer in das Kohlenwasserstoffpolymer eingeführten Stickstoff enthaltenden Gruppe, einer Silicium enthaltenden Gruppe, einer Sauerstoff enthaltenden Gruppe, einer Phosphor enthaltenden Gruppe oder einer Schwefel enthaltenden Gruppe unter vorbestimmten Bedingungen mit einem fluorhaltigen Behandlungsgas in Kontakt gebracht wird, so daß das Behandlungsgas von der Außenseite in Richtung der Innenseite in den Strukturkörper eindringen kann, so daß der Strukturkörper, abgesehen von seinem mittleren Bereich, fluoriert wird; und einen Beseitigungsschritt, bei dem der mittlere Bereich in einem nicht fluorierten Zustand beseitigt wird.
Beim vorstehend genannten Verfahren wird bei dem Fluorierungsbehandlungsschritt der Strukturkörper aus einem Kohlenwasserstoffpolymer oder einem Polymer mit einer in das Kohlenwasserstoffpolymer eingeführten Stickstoff enthaltenden Gruppe, einer Silicium enthaltenden Gruppe, einer Sauerstoff enthaltenden Gruppe, einer Phosphor enthaltenden Gruppe oder einer Schwefel enthaltenden Gruppe mit einem fluorhaltigen Behandlungsgas in Kontakt gebracht, und das Behandlungsgas kann in Richtung der Innenseite in den Strukturkörper eindringen, so daß der Strukturkörper, abgesehen von seinem mittleren Bereich, fluoriert wird.
Danach wird der mittlere Bereich beseitigt, so daß ein Körper mit offener Hohlstruktur erhalten wird. Der Körper mit Hohlstruktur besteht aus einem Fluorkohlenwasserstoffpolymer, einem Fluorkohlenstoffpolymer oder einem Polymer mit einer in das Polymer eingeführten Stickstoff enthaltenden Gruppe, einer Silicium enthaltenden Gruppe, einer Sauerstoff enthaltenden Gruppe, einer Phosphor enthaltenden Gruppe oder einer Schwefel enthaltenden Gruppe, und folglich ist seine chemische Beständigkeit gegenüber einer sauren Lösung von Fluorwasserstoffsäure oder dergleichen, einer stark alkalischen Lösung von Kaliumhydroxid oder dergleichen und einem organischen Lösungsmittel hervorragend. Da eine offene Hohlstruktur ohne Beschränkung der Form oder Größe des Strukturkörpers aus einem Polymer erzeugt werden kann, läßt sich ein Anstieg der Ausrüstungskosten dämpfen.
Es ist bevorzugt, daß ein Abschnitt des Strukturkörpers aus dem Polymer einem Maskierungsschritt, um das Fluorieren aufgrund der Fluorierungsbehandlung zu verhindern, oder einem Schritt unterzogen wird, bei der mittlere Bereich in einem nicht fluorierten Zustand im Strukturkörper freigelegt wird, nachdem er der Fluorierungsbehandlung unterzogen worden ist. Da der mittlere Bereich in einem nicht fluorierten Zustand im Strukturkörper freigelegt werden kann, nachdem er der Fluorierungsbehandlung unterzogen worden ist, läßt sich der mittlere Bereich folglich leicht beseitigen.
Es ist bevorzugt, daß der Beseitigungsschritt ein Schritt ist, bei dem der mittlere Bereich gelöst und beseitigt wird, indem ein Lösungsmittel, in dem das Polymer löslich ist und dessen Temperatur im Bereich von 0 bis 250°C liegt, mit dem freigelegten Abschnitt des mittleren Bereichs in Kontakt gebracht wird. Durch die Verwendung eines Lösungsmittels, in dem das Polymer löslich ist, wird nur der mittlere Bereich aus einem Kohlenwasserstoffpolymer oder dergleichen gelöst und beseitigt, so daß nur der Bereich aus einem Fluorkohlenwasserstoffpolymer, einem Fluorkohlenstoffpolymer oder dergleichen zurückbleibt. Somit kann ein Körper mit offener Hohlstruktur erhalten werden.
Es ist bevorzugt, daß der Beseitigungsschritt durchgeführt wird, indem unter einer Atmosphäre aus einem inaktiven Gas bei einer Temperatur im Bereich von 50°C bis 400°C erwärmt wird. Folglich kann der nicht fluorierte mittlere Bereich durch Brennen entfernt werden. Selbst wenn ein Kohlenwasserstoffpolymer mit hervorragender chemischer Beständigkeit oder ein Polymer mit einer in das Polymer eingeführten Stickstoff enthaltenden Gruppe, einer Silicium enthaltenden Gruppe, einer Sauerstoff enthaltenden Gruppe, einer Phosphor enthaltenden Gruppe oder einer Schwefel enthaltenden Gruppe verwendet wird oder sich kein Lösungsmittel finden läßt, in dem das Polymer löslich ist, kann folglich nur der mittlere Bereich entfernt werden, und somit kann ein Körper mit offener Hohlstruktur erhalten werden.
Es ist bevorzugt, daß ein Vorbehandlungsschritt durchgeführt wird, bei dem der Strukturkörper aus dem Polymer bei vorbestimmten Bedingungen unter einer Atmosphäre aus einem inaktiven Gas erwärmt wird, ehe der Fluorierungsbehandlungsschritt vorgenommen wird. Da eine Inhibitorkomponente, die den Verlauf der Fluorierungsbehandlung hemmt, wie etwa Feuchtigkeit oder eine flüchtige Komponente, die im Strukturkörper aus einem Polymer enthalten ist, vorher entfernt werden kann, kann folglich ein Körper mit Hohlstruktur erhalten werden, der eine hervorragende chemische Beständigkeit hat.
Es ist bevorzugt, einen Nachbehandlungsschritt vorzunehmen, bei dem der Strukturkörper unmittelbar nach dem Fluorierungsbehandlungsschritt unter vorbestimmten Bedingungen erwärmt wird. Das nicht umgesetzte Behandlungsgas, das im Strukturkörper verbleibt, und Verunreinigungen, wie Fluorwasserstoff, die während der Reaktion erzeugt und auf der Oberfläche des Strukturkörpers adsorbiert wurden, können damit entfernt werden. Durch das Erwärmen kann das Fluorieren im Inneren des Strukturkörpers werter fortschreiten, und somit kann die mechanische Festigkeit noch stärker verbessert werden.
Es ist bevorzugt, als Behandlungsgas zumindest irgendein Gas, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Fluorwasserstoff (HF), Fluor (F₂), Chlortrifluorid (ClF₃), Schwefeltetrafluorid (SF₄), Bortrifluorid (BF₃), Stickstofftrifluorid (NF₃) und Carbonylfluorid (COF₂) besteht, oder ein Gas zu verwenden, das durch Verdünnen dieses Gases mit einem inaktiven Gas erzeugt wurde.
Es ist bevorzugt, daß das Kohlenwasserstoffpolymer ein Olefinpolymer, ein cyclisches Olefinpolymer oder ein ungesättigtes aromatisches Kohlenwasserstoffpolymer, ein polare Gruppen enthaltendes Polymer oder ein Copolymer, das zwei oder mehrere dieser Polymer enthält, ist.
Zur Lösung der vorstehend genannten Probleme betrifft die vorliegende Erfindung ferner einen Körper mit Hohlstruktur, der mit dem Verfahren zum Herstellen eines Körpers mit Hohlstruktur erzeugt worden ist, der eine offene Hohlstruktur hat und aus einem Fluorkohlenwasserstoffpolymer, einem Fluorkohlenstoffpolymer oder einem Polymer mit einer in das Polymer eingeführten Stickstoff enthaltenden Gruppe, einer Silicium enthaltenden Gruppe, einer Sauerstoff enthaltenden Gruppe, einer Phosphor enthaltenden Gruppe oder einer Schwefel enthaltenden Gruppe hergestellt ist.
Bei dem vorstehend genannten Aufbau besteht der Körper mit Hohlstruktur aus einem Fluorkohlenwasserstoffpolymer, einem Fluorkohlenstoffpolymer oder einem Polymer mit einer in das Polymer eingeführten Stickstoff enthaltenden Gruppe, einer Silicium enthaltenden Gruppe, einer Sauerstoff enthaltenden Gruppe, einer Phosphor enthaltenden Gruppe oder einer Schwefel enthaltenden Gruppe und hat folglich eine hervorragende chemische Beständigkeit gegenüber einer sauren Lösung von Fluorwasserstoffsäure oder dergleichen, einer stark alkalischen Lösung von Kaliumhydroxid oder dergleichen und einem organischen Lösungsmittel. Ferner kann der erfindungsgemäße Körper mit Hohlstruktur einen Körper mit offener Hohlstruktur aufweisen, der einen hohlen Bereich einschließt, der mit der Außenseite in Verbindung steht, und er weist einen hohen Freiheitsgrad in bezug auf die Form und die Größe auf. Somit kann der erfindungsgemäße Körper mit Hohlstruktur für Faserprodukte und schichtförmige Produkte verwendet werden.
Es ist bevorzugt, daß das Hohlraumverhältnis im Bereich von 0,1 bis 99% liegt. ”Hohlraumverhältnis” steht für das Verhältnis zwischen der Querschnittsfläche des hohlen Bereichs und der gesamten Querschnittsfläche, einschließlich des hohlen Bereichs, im Querschnitt des Körpers mit Hohlstruktur.
WIRKUNG DER ERFINDUNG
Gemäß der vorliegenden Erfindung können ein Körper mit Hohlstruktur mit hervorragender chemischer Beständigkeit und ein Verfahren zu dessen Herstellung auf einfache Art und Weise mit geringen Kosten bereitgestellt werden, ohne daß dessen Form und Größe limitiert sind.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGSFIGUREN
1 ist eine schematische Darstellung, die ein Beispiel eines Reaktors zeigt, der bei der Herstellung eines Körpers mit Hohlstruktur gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung verwendet wird;
2 ist eine SEM-Mikroaufnahme eines Körpers mit Hohlstruktur gemäß Beispiel 1;
3 ist ein XPS-Spektrum eines Körpers mit Hohlstruktur gemäß Beispiel 1;
4 ist eine SEM-Mikroaufnahme eines Körpers mit Hohlstruktur gemäß Beispiel 2;
5 ist ein XPS-Spektrum eines Körpers mit Hohlstruktur gemäß Beispiel 2;
6 ist eine SEM-Mikroaufnahme eines Körpers mit Hohlstruktur gemäß Beispiel 3;
7 ist ein XPS-Spektrum eines Körpers mit Hohlstruktur gemäß Beispiel 3;
8(a) ist eine SEM-Mikroaufnahme eines Körpers mit Hohlstruktur gemäß Beispiel 4 und
8(b) ist eine vergleichende SEM-Mikroaufnahme eines Körpers mit Hohlstruktur gemäß Beispiel 1;
9 ist eine SEM-Mikroaufnahme eines Körpers mit Hohlstruktur gemäß Beispiel 5;
10 ist ein XPS-Spektrum eines Körpers mit Hohlstruktur gemäß Beispiel 5.

1: Zuführungsleitung für inaktives Gas
2: Zuführungsleitung für Fluorierungsgas
3: Reaktionsgefäß
4: Strukturkörper
5: Heizeinrichtung
6: Auslaßleitung
7: Vakuumleitung

BESTE ART UND WEISE DER DURCHFÜHRUNG DER ERFINDUNG
Es werden Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungsfiguren erläutert. Es wird darauf hingewiesen, daß für die Erläuterung unnötige Abschnitte weggelassen sind und zum besseren Verständnis der Erläuterung einige Abschnitte in einem vergrößerten oder verkleinerten Maßstab dargestellt sind.
Der Körper mit Hohlstruktur gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist ein einstückig geformter Harzgegenstand, der eine offene Hohlstruktur hat und aus einem Fluorkohlenwasserstoffpolymer, einem Fluorkohlenstoffpolymer oder einem Polymer mit einer in das Polymer eingeführten Stickstoff enthaltenden Gruppe, einer Silicium enthaltenden Gruppe, einer Sauerstoff enthaltenden Gruppe, einer Phosphor enthaltenden Gruppe oder einer Schwefel enthaltenden Gruppe hergestellt ist. Die Form des Körpers mit Hohlstruktur ist nicht besonders auf eine Faserform beschränkt und kann eine Schicht sein. Im Falle eines Faserkörpers mit Hohlstruktur ist der hohle Bereich kontinuierlich in axialer Richtung der Faser vorgesehen.
Wenn der Körper mit Hohlstruktur gemäß diesem Ausführungsbeispiel in Form von Fasern vorliegt, ist dessen Dicke nicht besonders limitiert und kann, falls erforderlich, geeignet festgelegt werden. Im Falle eines Körpers mit Hohlstruktur mit einem Durchmesser von 100 μm liegt z. B. dessen Dicke vorzugsweise im Bereich von 0,1 bis 9,9 μm und stärker bevorzugt von 1,0 bis 9,0 μm. Wenn die Dicke weniger als 0,1 μm beträgt, kann es unmöglich sein, die Funktion als Körper mit Hohlstruktur ausreichend zu erfüllen. Wenn demgegenüber die Dicke mehr als 9,9 μm beträgt, kann es als Folge einer Beeinträchtigung der Formbeständigkeit des Körpers mit Hohlstruktur zu einer Torsion kommen.
Wenn der Körper mit Hohlstruktur gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel in Form einer Schicht vorliegt, ist deren Dicke nicht besonders limitiert und kann, falls erforderlich, geeignet festgelegt werden. Im Falle eines Körpers mit Hohlstruktur, bei dem die Gesamtdicke der Schicht z. B. 100 μm beträgt, liegt die Dicke der Überzugsschicht vorzugsweise im Bereich von 0,1 bis 9,9 μm und stärker bevorzugt von 1,0 bis 9,0 μm.
Wenn die Dicke weniger als 0,1 μm beträgt, kann es unmöglich sein, die Funktion als Körper mit Hohlstruktur ausreichend zu erfüllen. Wenn demgegenüber die Dicke 9,9 μm übersteigt, kann die Formbeständigkeit des Körpers mit Hohlstruktur beeinträchtigt sein.
Fluorkohlenwasserstoffpolymer steht für ein Polymer, bei dem ein Teil des hier nachfolgend beschriebenen Kohlenwasserstoffpolymers fluoriert ist, und Fluorkohlenstoffpolymer bedeutet ein Polymer, bei dem das Kohlenwasserstoffpolymer vollständig fluoriert ist.
Der Körper mit Hohlstruktur gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist aus einem Fluorkohlenwasserstoffpolymer, einem Fluorkohlenstoffpolymer oder einem Polymer mit einer in das Polymer eingeführten Stickstoff enthaltenden Gruppe, einer Silicium enthaltenden Gruppe, einer Sauerstoff enthaltenden Gruppe, einer Phosphor enthaltenden Gruppe oder einer Schwefel enthaltenden Gruppe hergestellt und zeigt folglich eine hervorragende chemische Beständigkeit gegenüber einer sauren Lösung von Fluorwasserstoffsäure, Schwefelsäure, Salzsäure, Salpetersäure, wäßrigem Wasserstoffperoxid oder dergleichen oder einer gemischten Lösung, die zwei oder mehrere dieser sauren Lösungen enthält.
Er zeigt auch eine hervorragende chemische Beständigkeit gegenüber einer stark alkalischen Lösung von Kaliumhydroxid, Natriumhydroxid oder dergleichen. Ferner zeigt er eine hervorragende chemische Beständigkeit gegenüber einem organischen Lösungsmittel, wie etwa einem aromatischen Lösungsmittel, einem cyclischen Lösungsmittel oder einem Kettenlösungsmittel (chain solvent).
Das Hohlraumverhältnis des Körpers mit Hohlstruktur liegt vorzugsweise im Bereich von 0,1 bis 99% und stärker bevorzugt von 1 bis 90%. Wenn das Hohlraumverhältnis weniger als 0,1% beträgt, kann es unmöglich sein, die Funktion als Körper mit Hohlstruktur ausreichend zu erfüllen. Wenn das Hohlraumverhältnis andererseits 99% übersteigt, kann es als Ergebnis einer Beeinträchtigung der Formbeständigkeit des Körpers mit Hohlstruktur zu einer Torsion kommen.
Nachfolgend wird das Verfahren zum Herstellen eines Körpers mit Hohlstruktur gemäß dem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel erläutert. Bei diesem Herstellungsverfahren werden zumindest ein Fluorierungsbehandlungsschritt eines Strukturkörpers aus einem Kohlenwasserstoffpolymer oder einem Polymer mit einer in das Polymer eingeführten Stickstoff enthaltenden Gruppe, einer Silicium enthaltenden Gruppe, einer Sauerstoff enthaltenden Gruppe, einer Phosphor enthaltenden Gruppe oder einer Schwefel enthaltenden Gruppe und ein Beseitigungsschritt zum Beseitigen des nicht fluorierten mittleren Bereichs vorgenommen.
Die Kohlenwasserstoffpolymere sind nicht besonders beschränkt, und dazu gehören z. B. Olefinpolymere, cyclische Olefinpolymere, ungesättigte aromatische Kohlenwasserstoffpolymere, polare Gruppen enthaltende Polymere oder Copolymere, die zwei oder mehrere dieser Polymere enthalten. Insbesondere gehören zu Beispielen der Olefinpolymere Polyethylen, Polypropylen, Polybuten-1, Ethylen-Propylen-Copolymere, Copolymere von Ethylen und Buten-1, Copolymere von Ethylen und Hexen-1 und Copolymere von Propylen und Buten-1.
Zu Beispielen der aromatischen Kohlenwasserstoffpolymere gehören Polystyrol und Styrol-Divinylbenzol-Copolymer. Zu Beispielen der polare Gruppen enthaltenden Polymere gehören Polyvinylchlorid, Polycarbonat, Polymethylmethacrylat, Polyethylenterephthalat, Polyacrylnitril oder Copolymere, die zwei oder mehrere dieser Polymere enthalten. Zu Beispielen der cyclischen Olefinpolymere gehören Norbornenpolymere, Dicyclopentadien-Polymere, Tetracyclododecan-Polymere, Ethyltetracyclododecen-Polymere, Ethylidentetracyclododecen-Polymere, Tetracyclo[7.4.0.1^10,13.0^2,7]trideca-2,4,6,11-tetraen-Polymere, auf Norbornen basierende Polymere, wie 1,4-Methano-1,4,4a,9atetrahydrofluoren, Cyclobutenpolymere, Cyclopentenpolymere, Cyclohexenpolymere, 3,4-Dimethylcyclopenten-Polymer, 3-Methylcyclohexen-Polymer, 2-(2-Methylbutyl)-1-cyclohexen-Polymer, Cyclooctenpolymere, Cycloheptenpolymere, Cyclopentadienpolymere, Cyclohexadienpolymere oder Copolymere, die zwei oder mehrere dieser Polymere enthalten.
Als Beispiel können auch Copolymere genannt werden, die zumindest ein Monomer enthalten, das Olefinpolymere, cyclische Olefinpolymere, aromatische Kohlenwasserstoffpolymere und polare Gruppen enthaltende Polymere bildet, z. B. Ethylen-Methyl methacrylat-Copolymere, Ethylen-Styrol-Copolymere und Copolymere von Ethylen-2 und Norbornen. Als Beispiele werden auch Naturfasern, wie Rayon, Cupra, Wolle, Seide und Cellulose, genannt. Ferner werden als Beispiele Synthesefasern, wie etwa Acryl, Polyester, Polyurethan und Nylon aufgeführt. Von diesen Polymeren sind jene bevorzugt, die durch eine Fluorierungsbehandlung leicht durch Fluorkohlenstoff ersetzt werden können.
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann als Kohlenwasserstoffpolymer auch ein Polymer verwendet werden, das eine Stickstoff enthaltende Gruppe, eine Silicium enthaltende Gruppe, eine Sauerstoff enthaltende Gruppe, eine Phosphor enthaltenden Gruppe oder eine Schwefel enthaltenden Gruppe aufweist. Die Stickstoff enthaltende Gruppe ist nicht besonders limitiert, und dazu gehören z. B. eine Alkylaminogruppe, wie eine Amino-, Methylamino-, Dimethylamino-, Diethylamino-, Dipropylamino-, Dibutylamino- oder Dicyclohexylaminogruppe, eine Arylaminogruppe, wie etwa eine Phenylamino-, Diphenylamino-, Ditolylamino-, Dinaphthylamino- oder Methylphenylaminogruppe, oder eine Alkylarylaminogruppe.
Die Silicium enthaltende Gruppe ist nicht besonders limitiert, und dazu gehören z. B. eine Methylsilylgruppe, eine Phenylsilylgruppe, eine Dimethylsilylgruppe, eine Diethylsilylgruppe, eine Diphenylsilylgruppe, eine Trimethylsilylgruppe, eine Triethylsilylgruppe, eine Tripropylsilylgruppe, eine Tricyclohexylsilylgruppe, eine Triphenylsilylgruppe, eine Dimethylphenylsilylgruppe, eine Methyldiphenylsilylgruppe, eine Tritolylsilylgruppe und eine Trinaphthylsilylgruppe.
Die Sauerstoff enthaltende Gruppe ist nicht besonders limitiert, und dazu gehören z. B. eine Alkoxygruppe, wie z. B. eine Methoxy-, Ethoxy-, Propoxy- oder Butoxygruppe, eine Allyloxygruppe, wie z. B. eine Phenoxy-, Methylphenoxy-, Dimethylphenoxy- oder Naphthoxygruppe, eine Arylalkoxygruppe, wie z. B. eine Phenylmethoxy- oder Phenylethoxygruppe, und eine Ethergruppe. Die Phosphor enthaltende Gruppe ist nicht besonders limitiert, und dazu gehören z. B. eine Dimethylphosphinogruppe und eine Diphenylphosphinogruppe. Die schwefelhaltige Gruppe ist nicht besonders limitiert, und dazu gehören z. B. eine Thiolgruppe, eine Sulfonatgruppe und eine Sulfinatgruppe.
Der Strukturkörper, der aus dem Kohlenwasserstoffpolymer oder einem Polymer hergestellt ist, das eine in das Polymer eingeführte Stickstoff enthaltende Gruppe, eine Silicium enthaltende Gruppe, eine Sauerstoff enthaltende Gruppe, eine Phosphor enthaltende Gruppe oder eine Schwefel enthaltende Gruppe aufweist, wird vorher vorzugsweise einem bestimmten Vorbehandlungsschritt unterzogen.
Insbesondere wird der Strukturkörper vorzugsweise einem Vorbehandlungsschritt unterzogen, bei dem er in einer Atmosphäre aus einem inaktiven Gas erwärmt wird. Die Inhibitorkomponente, die den Verlauf der Fluorierungsbehandlung hemmt, wie etwa Feuchtigkeit oder eine flüchtige Komponente, die im Strukturkörper enthalten sind, kann vorher durch die Durchführung des Vorbehandlungsschritts entfernt werden. Als Ergebnis kann ein Körper mit Hohlstruktur mit noch besserer chemischer Beständigkeit erreicht werden.
Der Vorbehandlungsschritt erfolgt z. B., indem der Strukturkörper 4 in ein Reaktionsgefäß 3 gegeben und das inaktive Gas durch eine Zuführungsleitung 1 für inaktives Gas in den Strukturkörper 4 eingeführt wird (siehe 1). Das inaktive Gas ist nicht besonders limitiert, sofern es von einem Gas, das mit dem Strukturkörper reagiert, so daß nachteilige Wirkungen ausgeübt werden, oder einem Gas verschieden ist, das Verunreinigungen enthält, die nachteilige Wirkungen ausüben. Trockene Luft, Stickstoff, Argon, Helium, Neon, Krypton und Xenon können z. B. allein oder in Kombination verwendet werden. Die Reinheit des inaktiven Gases ist nicht besonders limitiert. Der Gehalt an Verunreinigungen, die nachteilige Wirkungen ausüben, beträgt jedoch vorzugsweise 100 ppm oder weniger, stärker bevorzugt 10 ppm oder weniger und besonders bevorzugt 1 ppm oder weniger.
In Abhängigkeit vom Strukturkörper können von den im inaktiven Gas enthaltenen Verunreinigungen Feuchtigkeit und Sauerstoff als ein Faktor dienen, der die Umwandlung in Fluorkohlenstoff hemmt, so daß die mechanische Festigkeit des Körpers mit Hohlstruktur verringert wird. Somit beträgt die Konzentration von Feuchtigkeit und Sauerstoff, die im zu verwendenden inaktiven Gas vorliegen, vorzugsweise 100 ppm oder weniger, stärker bevorzugt 10 ppm oder weniger und besonders bevorzugt 1 ppm oder weniger. Es ist selbstverständlich, daß keine trockene Luft verwendet werden kann, wenn Sauerstoff schädliche Wirkungen hat.
Das Reaktionsgefäß 3 ist nicht besonders limitiert, und es können solche aus rostfreiem Stahl, Aluminium oder Nickel verwendet werden.
Der Strukturkörper 4 wird von einer Heizeinrichtung 5 erwärmt. Die Erwärmungstemperatur kann entsprechend der physikalischen Eigenschaften des Kohlenwasserstoffpolymers oder des Polymers, in das eine Stickstoff enthaltende Gruppe, eine Silicium enthaltende Gruppe, eine Sauerstoff enthaltende Gruppe, eine Phosphor enthaltende Gruppe oder eine Schwefel enthaltende Gruppe eingeführt wurde, geeignet festgelegt werden und liegt gewöhnlich im Bereich von 60°C bis 160°C und vorzugsweise von 60°C bis 120°C. Die Erwärmungszeit kann entsprechend der physikalischen Eigenschaften des Polymers geeignet festgelegt werden und liegt gewöhnlich im Bereich von 1 bis 600 Minuten und vorzugsweise von 1 bis 360 Minuten. Der Strukturkörper 4 wird vorzugsweise erwärmt, wobei der Feuchtigkeitsgehalt mit einem Taupunktmeßgerät überwacht wird.
Der Strukturkörper 4 kann ferner bei reduziertem Druck erwärmt werden, und der Druck ist nicht besonders limitiert und beträgt vorzugsweise 10 Pa oder weniger und vorzugsweise 1 Pa oder weniger.
Der Fluorierungsbehandlungsschritt ist ein Schritt, bei dem ein Strukturkörper aus einem Kohlenwasserstoffpolymer oder einem Polymer mit einer in das Polymer eingeführten Stickstoff enthaltenden Gruppe, einer Silicium enthaltenden Gruppe, einer Sauerstoff enthaltenden Gruppe, einer Phosphor enthaltenden Gruppe oder einer Schwefel enthaltenden Gruppe mit einem fluorhaltigen Behandlungsgas in Kontakt gebracht wird und folglich ein Teil, abgesehen vom mittleren Bereich des Strukturkörpers, fluoriert wird.
Als Behandlungsgas kann zumindest irgendein Gas, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Fluorwasserstoff (HF), Fluor (F₂), Chlortrifluorid (ClF₃), Schwefeltetrafluorid (SF₄), Bortrifluorid (BF₃), Stickstofftrifluorid (NF₃) und Carbonylfluorid (COF₂) besteht, oder ein Gas verwendet werden, das durch Verdünnen dieses Gases mit einem inaktiven Gas erzeugt wird. Das zum Verdünnen verwendete inaktive Gas ist nicht besonders limitiert, sofern es von einem Gas, das mit dem Behandlungsgas reagiert, so daß nachteilige Wirkungen ausgeübt werden, und einem Gas, das mit dem Struktur körper reagiert, so daß es zu nachteiligen Wirkungen kommt, oder einem Gas verschieden ist, das Verunreinigungen enthält, die nachteilige Wirkungen haben.
Es können z. B. trockene Luft, Stickstoff, Argon, Helium, Neon, Krypton und Xenon allein oder in Kombination verwendet werden. Die Reinheit des inaktiven Gas ist nicht besonders limitiert. Der Gehalt an Verunreinigungen, die nachteilige Wirkungen ausüben, beträgt jedoch vorzugsweise 100 ppm oder weniger, stärker bevorzugt 10 ppm oder weniger und besonders bevorzugt 1 ppm oder weniger.
Die Fluorierungsbehandlung wird z. B. wie folgt durchgeführt. Zuerst wird das Ventil der Zuführungsleitung 1 für inaktives Gas, die in 1 gezeigt ist, geschlossen. Danach wird das Ventil der Vakuumleitung 7 geöffnet, und das Reaktionsgefäß 3 befindet sich unter reduziertem Druck. Der Druck ist nicht besonders limitiert und beträgt vorzugsweise 10 Pa oder weniger und stärker bevorzugt 1 Pa oder weniger. Falls erforderlich, kann das Innere des Reaktionsgefäßes 3 vorgewärmt oder vorgekühlt werden.
Nachdem der Druck auf einen vorbestimmten Wert verringert worden ist, wird das Ventil der Vakuumleitung 7 geschlossen, und danach werden die Ventile der Zuführungsleitung 1 für inaktives Gas und der Zuführungsleitung 2 für Fluorierungsgas geöffnet. Dadurch wird das inaktive Gas in der Leitung mit dem Fluorierungsgas gemischt, und das entstandene gemischte Gas wird dem Reaktionsgefäß 3 als Behandlungsgas zugeführt.
Die Konzentration und die Durchflußmenge des Fluorierungsgases sind nicht besonders limitiert. Die Reaktion zwischen dem Fluorierungsgas und dem Kohlenwasserstoffpolymer oder einem Polymer, in das eine Stickstoff enthaltende Gruppe, Silicium enthaltende Gruppe, Sauerstoff enthaltende Gruppe, Phosphor enthaltende Gruppe oder Schwefel enthaltende Gruppe eingeführt ist, kann im Anfangsstadium sehr schnell auftreten. Deshalb ist es wichtig, daß die Konzentration und die Durchflußmenge des Fluorierungsgases im Anfangsstadium der Reaktion geeignet eingestellt werden.
Das heißt, daß die Konzentration und Durchflußmenge in Abhängigkeit vom Verlauf der Reaktion geeignet erhöht oder verringert werden können, und die Konzentration des Fluorierungsgases kann gewöhnlich im Bereich von 0,001% bis 100% eingestellt werden. Im Anfangsstadium der Reaktion wird die Konzentration des Fluorierungsgases vorzugsweise im Bereich von 0,001% bis 30%, stärker bevorzugt von 0,001% bis 20% und besonders bevorzugt von 0,001% bis 10% eingestellt, so daß die Reaktion zwischen dem Polymer und dem Fluorierungsgas gemäßigt abläuft.
Die Konzentration des Fluorierungsgases im Behandlungsgas kann in Abhängigkeit von der Durchflußmenge des Gases eingestellt werden, das durch die Zuführungsleitung 1 für inaktives Gas und die Zuführungsleitung 2 für Fluorierungsgas zugeführt werden soll. Das Fluorierungsgas kann kontinuierlich unter Normaldruck, Überdruck oder Unterdruck zugeführt werden oder bei Normaldruck, Überdruck oder Unterdruck eingeschlossen sein.
Angesichts eines gemäßigten Ablaufs der Reaktion zwischen dem Kohlenwasserstoffpolymer oder einem Polymer mit einer in das Polymer eingeführten Stickstoff enthaltenden Gruppe, einer Silicium enthaltenden Gruppe, einer Sauerstoff enthaltenden Gruppe, einer Phosphor enthaltenden Gruppe oder einer Schwefel enthaltende Gruppe und dem Fluorierungsgas im Anfangsstadium wird die Temperatur des Polymers im Anfangsstadium der Reaktion auf einen niedrigen Wert eingestellt, und danach kann die Temperatur in Abhängigkeit vom Verlauf der Reaktion kontinuierlich oder diskontinuierlich erhöht werden.
Insbesondere liegt die Reaktionstemperatur vorzugsweise im Bereich von –50°C bis 250°C und stärker bevorzugt von –20°C bis 200°C. Wenn die Reaktionstemperatur weniger als –50°C beträgt, wird der aus einem Polymer erzeugte Strukturkörper nicht ausreichend fluoriert, so daß ein Körper mit Hohlstruktur erhalten wird, der nur eine geringe Dicke und eine geringe mechanische Festigkeit hat. Wenn die Reaktionstemperatur andererseits mehr als 250°C beträgt, kann keine Hohlstruktur erreicht werden, da der Strukturkörper aus dem Polymer vollständig, einschließlich des mittleren Bereichs, fluoriert ist.
Die Zeit (Reaktionszeit) der Fluorierungsbehandlung ist nicht besonders limitiert und liegt gewöhnlich im Bereich von 1 bis 600 Minuten, vorzugsweise von 1 bis 300 Minuten und noch stärker bevorzugt von 1 bis 150 Minuten. Wenn die Reaktionszeit weniger als 1 Minute beträgt, kann ein Kohlenwasserstoffpolymer oder ein Poly mer mit einer in das Polymer eingeführten Stickstoff enthaltenden Gruppe, einer Silicium enthaltenden Gruppe, einer Sauerstoff enthaltenden Gruppe, einer Phosphor enthaltenden Gruppe oder einer Schwefel enthaltenden Gruppe nicht ausreichend fluoriert werden, so daß ein Körper mit Hohlstruktur erzielt wird, der ein geringe Dicke und eine geringe mechanische Festigkeit aufweist. Wenn die Reaktionszeit andererseits 600 Minuten übersteigt, kann keine Hohlstruktur erreicht werden, da der Strukturkörper aus einem Polymer vollständig, einschließlich des mittleren Bereichs, fluoriert ist.
Falls erforderlich, kann die Dicke des Körpers mit Hohlstruktur gesteuert werden, indem die Konzentration des Fluorierungsgases, die Reaktionstemperatur und die Reaktionszeit geeignet eingestellt werden. Die Dicke kann zunehmen, wenn jeder dieser Parameter erhöht wird, wohingegen die Dicke abnehmen kann, wenn jeder dieser Parameter verringert wird.
Das Behandlungsgas wird mit einem Kohlenwasserstoffpolymer oder einem Polymer mit einer in das Polymer eingeführten Stickstoff enthaltenden Gruppe, einer Silicium enthaltenden Gruppe, einer Sauerstoff enthaltenden Gruppe, einer Phosphor enthaltenden Gruppe oder einer Schwefel enthaltenden Gruppe in Kontakt gebracht, und nach dem Ablauf einer vorbestimmten Zeit wird das Ventil der Zuführungsleitung 2 für Fluorierungsgas geschlossen, und das inaktive Gas wird kontinuierlich durch die Zuführungsleitung 1 für inaktives Gas eingeführt, und somit wird das Behandlungsgas im Inneren des Reaktionsgefäßes 3 allein durch inaktives Gas ersetzt.
Anschließend wird der Strukturkörper, nachdem er der Fluorierungsbehandlung unterzogen worden ist, unter Verwendung einer Heizeinrichtung erwärmt (Nachbehandlungsschritt). Diese Wärmebehandlung ermöglicht das Beseitigen des restlichen Fluorierungsgases, das im Strukturkörper nicht vollständig mit dem Kohlenwasserstoffpolymer oder dem Polymer mit einer in das Polymer eingeführten Stickstoff enthaltenden Gruppe, einer Silicium enthaltenden Gruppe, einer Sauerstoff enthaltenden Gruppe, einer Phosphor enthaltenden Gruppe oder einer Schwefel enthaltenden Gruppe reagiert hat, und von Verunreinigungen, die während der Reaktion erzeugt und auf der Oberfläche des Strukturkörpers adsorbiert wurden.
Die Wärmebehandlung ermöglicht auch den Fortschritt des Fluorierens zur Innenseite des Strukturkörpers hin, und somit kann die mechanische Festigkeit weiter verbessert werden. Die Erwärmungstemperatur wird vorzugsweise auf eine Temperatur eingestellt, die höher als die Temperatur der Fluorierungsbehandlung ist. Die Erwärmungstemperatur kann geeignet eingestellt werden, wobei dies von den physikalischen Eigenschaften des Fluorkohlenwasserstoffpolymers, des Fluorkohlenstoffpolymers oder des Polymers mit einer in das Polymer einführten Stickstoff enthaltenden Gruppe, einer Silicium enthaltenden Gruppe, einer Sauerstoff enthaltenden Gruppe, einer Phosphor enthaltenden Gruppe oder einer Schwefel enthaltenden Gruppe abhängt, und sie liegt vorzugsweise im Bereich von 50°C bis 250°C und stärker bevorzugt von 50°C bis 200°C.
Die Reaktionszeit beträgt vorzugsweise 1 Minute bis 600 Minuten und stärker bevorzugt 1 Minute bis 360 Minuten. Wenn die Reaktionstemperatur weniger als 50°C beträgt oder die Reaktionszeit kürzer als 1 Minute ist, können das Fluorierungsgas oder Verunreinigungen nicht ausreichend beseitigt werden. Wenn andererseits die Reaktionstemperatur mehr als 250°C beträgt oder die Reaktionszeit länger als 600 Minuten ist, kann sich das Problem ergeben, daß die mechanische Festigkeit des Fluorkohlenwasserstoffpolymers, des Fluorkohlenstoffpolymers oder des Polymers mit einer in das Polymer eingeführten Stickstoff enthaltenden Gruppe, einer Silicium enthaltenden Gruppe, einer Sauerstoff enthaltenden Gruppe, einer Phosphor enthaltenden Gruppe oder einer Schwefel enthaltenden Gruppe abnimmt.
Nach dem Fluorierungsbehandlungsschritt wird der Strukturkörper aus einem Fluorkohlenwasserstoffpolymer, einem Fluorkohlenstoffpolymer oder einem Polymer mit einer in das Polymer eingeführten Stickstoff enthaltenden Gruppe, einer Silicium enthaltenden Gruppe, einer Sauerstoff enthaltenden Gruppe, einer Phosphor enthaltenden Gruppe oder einer Schwefel enthaltenden Gruppe aus dem Reaktionsgefäß 3 genommen. Wenn der mittlere Bereich des Strukturkörpers im nicht fluorierten Zustand noch nicht freiliegt, erfolgt nun eine Bearbeitung, wie etwa das Schneiden oder Trennen eines Teils des Strukturkörpers, um den mittleren Bereich freizulegen, aus folgendem Grund: wenn der nicht fluorierte unreagierte mittlere Bereich nicht nach außen hin freigelegt wird, kann der mittlere Bereich bei dem hier nachfolgend beschriebenen Beseitigungsschritt nicht beseitigt werden.
Vor der Fluorierungsbehandlung kann ein Teil des Strukturkörpers aus einem Kohlenwasserstoffpolymer oder einem Polymer mit einer in das Polymer eingeführten Stickstoff enthaltenden Gruppe, einer Silicium enthaltenden Gruppe, einer Sauerstoff enthaltenden Gruppe, einer Phosphor enthaltenden Gruppe oder einer Schwefel enthaltenden Gruppe vorher von oben mit einer Maske abgedeckt. In diesem Fall wird die Maske vor dem hier nachfolgend beschriebenen Beseitigungsschritt entfernt. Das Maskierungsverfahren schließt z. B. ein Verfahren ein, bei dem ein Teil, der nicht reagieren soll, mit einem Oberflächenschutzmaterial, wie einem Abdeckband, abgedeckt wird.
Danach wird der Beseitigungsschritt zum Beseitigen des mittleren Bereichs im nicht fluorierten Zustand vorgenommen. Der Beseitigungsschritt erfolgt mit einem Verfahren, bei dem der Strukturkörper aus einem Fluorkohlenwasserstoffpolymer, einem Fluorkohlenstoffpolymer oder einem Polymer mit einer in das Polymer eingeführten Stickstoff enthaltenden Gruppe, einer Silicium enthaltenden Gruppe, einer Sauerstoff enthaltenden Gruppe, einer Phosphor enthaltenden Gruppe oder einer Schwefel enthaltenden Gruppe in ein vorbestimmtes Lösungsmittel getaucht wird.
Das Lösungsmittel ist nicht besonders limitiert und kann geeignet gewählt werden, wobei dies von der Art des Kohlenwasserstoffpolymers oder des Polymers mit einer in das Polymer eingeführten Stickstoff enthaltenden Gruppe, einer Silicium enthaltenden Gruppe, einer Sauerstoff enthaltenden Gruppe, einer Phosphor enthaltenden Gruppe oder einer Schwefel enthaltenden Gruppe abhängt. Insbesondere wird als Beispiel für Polyethylen- und ein Polypropylenpolymer ein organisches Lösungsmittel, wie Xylol, genannt. Ein organisches Lösungsmittel, wie Cyclohexan oder Cyclooctan, wird als Beispiel für ein Norbornenpolymer aufgeführt.
Beim Schritt des Eintauchens des Polymers, nachdem es der Fluorierungsbehandlung unterzogen worden ist, in ein Lösungsmittel, um den mittleren Bereich zu entfernen, kann das Lösungsmittel erwärmt werden, oder das Lösungsmittel kann unter Rückfluß erhitzt werden, indem ein Rückflußkondensator bereitgestellt wird. Der Schritt kann unter Atmosphärendruck, Überdruck oder Unterdruck erfolgen. Wenn der Schritt jedoch unter Überdruck vorgenommen wird, kann der nicht fluorierte mittlere Bereich schnell gelöst und beseitigt werden. Die Temperatur des Lösungsmittels ist nicht besonders limitiert und kann in Abhängigkeit vom Siedepunkt des zu verwendenden organischen Lösungsmittels geeignet eingestellt werden.
Insbesondere liegt die Temperatur des Lösungsmittels vorzugsweise im Bereich von 0°C bis 250°C und stärker bevorzugt von 0°C bis 150°C. Wenn die Temperatur des Lösungsmittels weniger als 0°C beträgt, kann es problematisch werden, den mittleren Bereich schnell zu lösen und zu beseitigen. Wenn die Temperatur des Lösungsmittels andererseits mehr als 250°C beträgt, entsteht das Problem, daß das Fluorkohlenwasserstoffpolymer, das Fluorkohlenstoffpolymer oder das Polymer mit einer in das Polymer eingeführten Stickstoff enthaltenden Gruppe, einer Silicium enthaltenden Gruppe, einer Sauerstoff enthaltenden Gruppe, einer Phosphor enthaltenden Gruppe oder einer Schwefel enthaltenden Gruppe selbst gelöst wird. Während die Erwärmungstemperatur beim Vorbehandlungsschritt des Strukturkörpers im Bereich von 60°C bis 160°C liegt, kann die Erwärmungstemperatur im vorliegenden Schritt auf 250°C erhöht werden.
Das bedeutet, daß die Wärmebeständigkeit durch die Fluorierungsbehandlung des Strukturkörpers verbessert werden kann. Die Eintauchzeit kann ebenfalls geeignet festgelegt werden, wobei dies von der Löslichkeit des Kohlenwasserstoffpolymers oder des Polymers mit einer in das Polymer eingeführten Stickstoff enthaltenden Gruppe, einer Silicium enthaltenden Gruppe, einer Sauerstoff enthaltenden Gruppe, einer Phosphor enthaltenden Gruppe oder einer Schwefel enthaltenden Gruppe, der Form und Größe des Strukturkörpers und der Art des Lösungsmittels abhängt.
Wenn kein Lösungsmittel gefunden werden kann, in dem das Polymer löslich ist, kann als Beseitigungsschritt auch das Erwärmen in einer Atmosphäre aus einem inaktiven Gas vorgenommen werden. Der nicht fluorierte mittlere Bereich kann bei diesem Verfahren durch Schmelzen oder Verbrennen entfernt werden. Die mechanische Festigkeit des als Folge der Fluorierungsbehandlung in ein Fluorkohlenwasserstoffpolymer oder ein Fluorkohlenstoffpolymer überführten Bereichs kann weiter verbessert werden.
Die Erwärmungstemperatur kann geeignet vorgegeben werden, wobei dies von den physikalischen Eigenschaften des Kohlenwasserstoffpolymers oder des Polymer mit einer in das Polymer eingeführten Stickstoff enthaltenden Gruppe, einer Silicium ent haltenden Gruppe, einer Sauerstoff enthaltenden Gruppe, einer Phosphor enthaltenden Gruppe oder einer Schwefel enthaltenden Gruppe und der Form und Größe des Strukturkörpers abhängt. Insbesondere beträgt die Erwärmungstemperatur vorzugsweise 50°C bis 400°C und stärker bevorzugt 100°C bis 300°C. Während die Erwärmungstemperatur beim Vorbehandlungsschritt des Strukturkörpers im Bereich von 60°C bis 160°C liegt, kann die Erwärmungstemperatur im vorliegenden Schritt auf 400°C erhöht werden.
Das heißt, daß die Wärmebeständigkeit durch die Fluorierungsbehandlung des Strukturkörpers verbessert werden kann. Die Erwärmungszeit kann aus ähnlichen Gründen wie bei der Erwärmungstemperatur ebenfalls eingestellt werden. Insbesondere beträgt die Erwärmungszeit vorzugsweise 30 bis 200 Minuten. Nach dem Beseitigen des mittleren Bereichs durch Erwärmen wird der Körper mit Hohlstruktur auf Raumtemperatur abgekühlt. Dieser Schritt kann unter Atmosphärendruck, Überdruck oder Unterdruck erfolgen.
Das inaktive Gas ist nicht besonders limitiert, sofern es von einem Gas, das mit dem Strukturkörper reagiert, so daß nachteilige Wirkungen ausgeübt werden, oder einem Gas verschieden ist, das Verunreinigungen enthält, die nachteilige Effekte haben. Es können z. B. trockene Luft, Stickstoff, Argon, Helium, Neon, Krypton und Xenon allein oder in Kombination verwendet werden. Der Gehalt an Verunreinigungen, die nachteilige Wirkungen ausüben, beträgt hier vorzugsweise 100 ppm oder weniger, stärker bevorzugt 10 ppm oder weniger und besonders bevorzugt 1 ppm oder weniger.
Mit dem vorstehend genannten Verfahren kann ein Körper mit Hohlstruktur erhalten werden, der eine offene Hohlstruktur aufweist und aus einem Fluorkohlenwasserstoffpolymer, einem Fluorkohlenstoffpolymer oder einem Polymer mit einer in das Polymer eingeführten Stickstoff enthaltenden Gruppe, einer Silicium enthaltenden Gruppe, einer Sauerstoff enthaltenden Gruppe, einer Phosphor enthaltenden Gruppe oder einer Schwefel enthaltenden Gruppe hergestellt ist.
Ein Kohlenwasserstoffpolymer oder ein Polymer mit einer in das Polymer eingeführten Stickstoff enthaltenden Gruppe, einer Silicium enthaltenden Gruppe, einer Sauerstoff enthaltenden Gruppe, einer Phosphor enthaltenden Gruppe oder einer Schwefel ent haltenden Gruppe gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel kann zu einer Faser geformt werden, so daß eine Hohlfaser erhalten wird. Ein Strukturkörper in Form einer Faser, der unter Verwendung der Hohlfaser als Ausgangsmaterial erzeugt wurde, hat im Vergleich mit einem herkömmlichen hervorragende Eigenschaften in bezug auf ein geringes Gewicht und eine hervorragende chemische Beständigkeit. Der erfindungsgemäße Körper mit Hohlstruktur kann auch bei medizinischen Geräten, wie einem Katheter verwendet werden.
Beispiele
Nachfolgend werden bevorzugte Beispiele der vorliegenden Erfindung ausführlich erläutert. Materialien, Zugabemengen und dergleichen, die in diesen Beispielen angeben sind, sollen jedoch dem Umfang der vorliegenden Erfindung nicht einschränken und stellen nur erläuternde Beispiele dar, sofern die Einschränkung nicht besonders beschrieben wird.
Beispiel 1
Wie in 1 dargestellt, wurde ein Faserstrukturkörper 4 aus einem cyclischen Olefinpolymer (von ZEON CORPORATION unter der Handelsbezeichnung ZEONOA 1060 hergestellt) in ein Reaktionsgefäß 3 gegeben, und das Ventil der Vakuumleitung 7 wurde geöffnet, und danach wurde abgesaugt, bis der Druck im Reaktionsgefäß 3 auf 1 Pa oder weniger gefallen war.
Danach wurde das Ventil der Vakuumleitung 7 geschlossen, und es wurde das Ventil der Zuführungsleitung 1 für inaktives Gas geöffnet, und Stickstoffgas wurde in das Reaktionsgefäß 3 eingeleitet. Als der Druck im Reaktionsgefäß 3 Atmosphärendruck betrug, wurde das Ventil der Auslaßleitung 6 geöffnet, und es wurde für 1 Stunde eine Wärmebehandlung bei 90°C und einer Durchflußmenge von Stickstoff von 1,5 l/min durchgeführt. Die Temperaturerhöhungsrate wurde auf 2,0°C/min eingestellt (Vorbehandlungsschritt).
Nach dem Ablauf einer vorbestimmten Zeit wurde das Innere des Reaktionsgefäßes 3 auf 30°C abgekühlt, und die Ventile der Zuführungsleitung 1 für inaktives Gas und der Auslaßleitung 6 wurden geschlossen, so daß das Innere des Reaktionsgefäßes in einen geschlossenen Zustand gebracht wurde. Danach wurde das Ventil der Vakuumleitung 7 geöffnet, und es wurde abgesaugt, bis der Druck im Reaktionsgefäß 3 auf 1 Pa oder weniger gefallen war.
Dann wurde das Ventil der Vakuumleitung 7 geschlossen, und die Ventile der Zuführungsleitung 1 für inaktives Gas und der Zuführungsleitung 2 für Fluorierungsgas wurden gleichzeitig geöffnet, und danach wurde ein 5%-iges Fluorgas, das mit Stickstoffgas verdünnt worden war, so daß eine Konzentration des Fluorgases von 5% und insgesamt eine Durchflußmenge von 100 cm³/min erreicht wurden, in das Reaktionsgefäß 3 eingeführt, bis der Druck Atmosphärendruck erreichte.
Als der Druck bei Atmosphärendruck lag, wurden die Ventile der Zuführungsleitung 1 für inaktives Gas und der Zuführungsleitung 2 für Fluorierungsgas gleichzeitig geschlossen, so daß das Innere des Reaktionsgefäßes 3 in einen geschlossenen Zustand gebracht wurde, danach wurde das Ganze für 1 Stunde so belassen (Fluorierungsbehandlungsschritt).
Nach dem Ablauf einer vorbestimmten Zeit wurde der Strukturkörper 4 unter Verwendung einer Heizeinrichtung 5 auf 90°C erwärmt, und nachdem 90°C erreicht waren, wurde der Strukturkörper für 1 Stunde so belassen (Fluorierungsbehandlungsschritt). Die Temperaturerhöhungsrate wurde auf 0,1°C/min eingestellt.
Anschließend wurde das Innere des Reaktionsgefäßes 3 auf Raumtemperatur abgekühlt, und die Ventile der Zuführungsleitung 1 für inaktives Gas und der Auslaßleitung 6 wurden geöffnet. Nachdem das Fluorgas im Inneren des Reaktionsgefäßes 3 durch Stickstoffgas ersetzt worden war, wurden die Ventile der Zuführungsleitung 1 für inaktives Gas und der Auslaßleitung 6 geschlossen, das Ventil der Vakuumleitung 7 wurde geöffnet, und danach wurde abgesaugt, bis der Druck im Reaktionsgefäß 3 auf 1 Pa oder weniger gefallen war.
Danach wurden das Ventil der Vakuumleitung 7 geschlossen und das Ventil der Zuführungsleitung 1 für inaktives Gas geöffnet und Stickstoffgas wurde mit einer Durchflußmenge von 1,5 l/min in das Reaktionsgefäß 3 eingeleitet. Als der Druck im Reak tionsgefäß 3 bei Atmosphärendruck lag, wurde das Ventil der Auslaßleitung 6 geöffnet, danach wurde unter Verwendung der Heizeinrichtung 5 mit einer Temperaturerhöhungsrate von °C/min erwärmt. Nachdem 95°C erreicht waren, wurde der Strukturkörper für 1 Stunde so belassen. Nach dem Ablauf einer vorbestimmten Zeit wurde das Innere des Reaktionsgefäßes auf Raumtemperatur abgekühlt, und der Strukturkörper 4 wurde entnommen (Nachbehandlungsschritt).
Anschließend wurde der Strukturkörper 4 in Stücke mit den Maßen 20 mm × 20 mm zerteilt, danach folgte das Eintauchen für 24 Stunden in 50 g Cyclooctan (99,8%) mit Raumtemperatur. Anschließend wurde der Strukturkörper 4 entnommen, mit Isopropylalkohol gewaschen, für 5 Stunden bei 60°C getrocknet und danach auf Raumtemperatur abgekühlt. Damit wurde der Körper mit Hohlstruktur des Beispiels 1 gemäß der Erfindung hergestellt.
Analyse
Der Körper mit Hohlstruktur wurde in Stücke mit den Maßen 10 mm × 10 mm zerteilt, und die Schnittfläche wurde mit einem Rasterelektronenmikroskop (SEM) betrachtet. Das Ergebnis war ein Körper mit Hohlstruktur (siehe 2). Die Schichtdicke betrug etwa 1,0 μm.
Die Oberflächenanalyse des Strukturkörpers, unmittelbar nachdem er der Fluorierungsbehandlung unterzogen worden war, und des Körpers mit Hohlstruktur erfolgten unter Anwendung der Röntgen-Photoelektronenspektroskopie (XPS). Im Ergebnis gab es bei der Zusammensetzung der Oberfläche keinen großen Unterschied zwischen beiden Strukturkörpern. Es wurde auch festgestellt, daß beide Strukturkörper aus einem Fluorkohlenwasserstoffpolymer erzeugt worden waren (siehe 3). Außerdem betrug das Hohlraumverhältnis, das nach dem hier nachfolgend beschriebenen Verfahren gemessen wurde, 50%.
Beispiel 2
Zuerst wurde eine Fluorierungsbehandlung in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 vorgenommen, außer daß der faserförmige Strukturkörper 4 aus einem Olefinpolymer erzeugt wurde (Polypropylen SLFD 50125; von NKK hergestellt).
Dann wurde der Strukturkörper, nachdem er eine Fluorierungsbehandlung unterzogen worden war, in Stücke mit den Maßen 20 mm × 20 mm zerteilt, danach folgte das Eintauchen für 24 Stunden in 50 g Xylol (80%) mit 110°C. Anschließend wurde der Strukturkörper herausgenommen, mit Isopropylalkohol gewaschen, für 5 Stunden bei 90°C getrocknet und danach auf Raumtemperatur abgekühlt. Somit wurde der Körper mit Hohlstruktur des Beispiels 2 gemäß der Erfindung hergestellt.
Analyse
Die Messung der Dicke und die Oberflächenanalyse des Körpers mit Hohlstruktur erfolgten in der gleichen Weise wie in Beispiel 1. Im Ergebnis betrug die Schichtdicke etwa 1,0 μm (siehe 4). In bezug auf die Oberflächenanalyse wurde auch festgestellt, daß die Zusammensetzung der Oberfläche des Strukturkörpers, unmittelbar nachdem er einer Fluorierungsbehandlung unterzogen worden war, fast die gleiche wie die des Körpers mit Hohlstruktur war und daß beide Strukturkörper aus einem Fluorkohlenwasserstoffpolymer erzeugt worden waren (siehe 5). Außerdem betrug das Hohlraumverhältnis, das mit dem hier nachfolgend beschriebenen Verfahren gemessen wurde, 60%.
Beispiel 3
Zuerst wurde eine Fluorierungsbehandlung in der gleichen Weise wie in Beispiel 2 durchgeführt. Danach wurde der Strukturkörper in Stücke mit den Maßen 20 mm × 20 mm zerteilt und in einer Stickstoffgasatmosphäre bei einer Temperaturerhöhungsrate von 2,5°C/min auf 300°C erwärmt. Außerdem wurde der Strukturkörper für 1 Stunde in einem Elektroofen bei 300°C gebrannt und danach auf Raumtemperatur abgekühlt. Somit wurde der Körper mit Hohlstruktur des Beispiels 3 gemäß der Erfindung hergestellt.
Analyse
Die Messung der Dicke und die Oberflächenanalyse des Körpers mit Hohlstruktur erfolgten in der gleichen Weise wie in Beispiel 1. Im Ergebnis betrug die Schichtdicke etwa 1,0 μm (siehe 6). Bezüglich der Oberflächenanalyse wurde auch festgestellt, daß die Zusammensetzung der Oberfläche des Strukturkörpers, unmittelbar nachdem er einer Fluorierungsbehandlung unterzogen worden war, fast die gleiche wie die des Körpers mit Hohlstruktur war und daß beide Strukturkörper aus einem Fluorkohlenwasserstoffpolymer erzeugt worden waren (siehe 7). Ferner betrug das Hohlraumverhältnis, das mit dem hier nachfolgend beschriebenen Verfahren gemessen wurde, 70%.
Beispiel 4
Die Fluorierungsbehandlung erfolgte in der gleichen Weise wie in Beispiel 1, außer daß der Strukturkörper bei der Fluorierungsbehandlung für 1 Stunde bei 30°C in einem Zustand belassen wurde, bei dem das Fluorgas kontinuierlich strömen konnte, danach wurde mit einer Temperaturerhöhungsrate von 0,3°C/min auf 90°C erwärmt und ferner wurde das Ganze für 1 Stunde so belassen.
In der gleichen Weise wie in Beispiel 1 wurde der Strukturkörper in Cyclooctan getaucht, danach entnommen und mit Isopropylalkohol gewaschen und getrocknet. Somit wurde der Körper mit Hohlstruktur des Beispiels 4 gemäß der Erfindung erzeugt.
Analyse
Die Messung der Dicke und die Oberflächenanalyse des Körpers mit Hohlstruktur erfolgten in der gleichen Weise wie in Beispiel 1. Im Ergebnis betrug die Schichtdicke des Körpers mit Hohlstruktur, der in Beispiel 4 erzeugt worden war, etwa 3,0 μm (siehe 8(a)). Im Vergleich mit dem Körper mit Hohlstruktur, der in Beispiel 1 erzeugt worden war (siehe 8(b)), hatte der Körper mit Hohlstruktur des vorliegenden Beispiels ein Hohlraumverhältnis von etwa 2/5. Ferner betrug das Hohlraumverhältnis des Körpers mit Hohlstruktur des vorliegenden Beispiels, das mit dem hier nachfolgend beschriebenen Verfahren gemessen wurde, 20%.
Beispiel 5
Die Fluorierungsbehandlung erfolgte in der gleichen Weise wie in Beispiel 1, außer daß der faserförmige Strukturkörper 4 aus Polyester erzeugt wurde (von Asahi Kasei Corporation unter der Handelsbezeichung Asahi Kasei ELTAS hergestellt).
Danach wurde der Strukturkörper in Stücke mit den Maßen 10 mm × 10 mm zerteilt, und in einer Stickstoffgasatmosphäre bei einer Temperaturerhöhungsrate von 2,5°C/min auf 200°C erwärmt. Außerdem wurde der Strukturkörper für 6 Stunden in einem Elektroofen bei 200°C gebrannt und danach auf Raumtemperatur abgekühlt. Somit der Körper mit Hohlstruktur des Beispiels 5 gemäß der Erfindung hergestellt.
Analyse
Die Messung der Dicke und die Oberflächenanalyse des Körpers mit Hohlstruktur erfolgten in der gleichen Weise wie in Beispiel 1. Im Ergebnis betrug die Schichtdicke des Körpers mit Hohlstruktur, der in Beispiel 5 erzeugt worden war, etwa 1,0 μm (siehe 9). Im Vergleich mit dem Körper mit Hohlstruktur, der in Beispiel 1 erzeugt worden war, hatte der Körper mit Hohlstruktur des vorliegenden Beispiels ein ähnliches Hohlraumverhältnis. Bezüglich der Oberflächenanalyse wurde auch festgestellt, daß die Zusammensetzung der Oberfläche des Strukturkörpers, unmittelbar nachdem er der Fluorierungsbehandlung unterzogen worden war, fast die gleiche wie die des Körpers mit Hohlstruktur war und daß beide Strukturkörper aus einem Fluorkohlenwasserstoffpolymer erzeugt worden waren (siehe 10). Ferner betrug das Hohlraumverhältnis, das nach dem hier nachfolgend beschriebenen Verfahren gemessen wurde, 50%.
Messung des Hohlraumverhältnisses
Das Hohlraumverhältnis des Körpers mit Hohlstruktur wurde wie folgt gemessen. Nachdem eine Mikroaufnahme des Querschnitts des Körpers mit Hohlstruktur mit einem Elektronenmikroskop gemacht worden war (Vergrößerung × 5000), wurde die Mikroaufnahme untersucht, und der Teil, der dem gesamten gesponnenen Garn, einschließlich des hohlen Bereichs, entspricht, wurde abgetrennt, und danach wurde die Masse (A) erfaßt. Nach der Messung wurde der Teil, der dem hohlen Bereich entspricht, abgetrennt, und es wurde die Masse (B) erfaßt. Dieses Verfahren erfolgte bei 10 Proben. Die Durchschnittswerte von A und B wurden berechnet, und diese Werte wurden in die folgende Gleichung eingesetzt, so daß das Hohlraumverhältnis des Körpers mit Hohlstruktur erhalten wurde. Hohlraumverhältnis (%) = (B/A) × 100 Gleichung 1
ZUSAMMENFASSUNG
Es sollen ein Verfahren zum Herstellen eines hohlen Konstrukts, der verschiedene Formen, wie die einer Faser oder einer Schicht, sowie auch verschiedene Größen aufweisen kann und eine chemische Beständigkeit aufweist, aus einem Fluorkohlenwasserstoffpolymer, einem Fluorkohlenstoffpolymer oder einem Polymer hergestellt ist, das eine in das vorstehend angegebene Polymer eingeführte Stickstoff enthaltende Gruppe, eine Silicium enthaltende Gruppe, eine Sauerstoff enthaltende Gruppe, eine Phosphor enthaltende Gruppe oder eine Schwefel enthaltende Gruppe aufweist, und ein hohler Konstrukt bereitgestellt werden, der nach diesem Verfahren erhalten wird. Das Verfahren zum Herstellen eines hohlen Konstrukts, wie er vorstehend angegeben ist, ist dadurch gekennzeichnet, daß es einen Fluorierungsschritt, bei dem ein Konstrukt aus einem Kohlenwasserstoffpolymer oder einem Polymer, das eine in das vorstehend angegebene Polymer eingeführte Stickstoff enthaltende Gruppe, eine Silicium enthaltende Gruppe, eine Sauerstoff enthaltende Gruppe, eine Phosphor enthaltende Gruppe oder eine Schwefel enthaltende Gruppe aufweist, unter bestimmten Bedingungen mit einem fluorhaltigen Behandlungsgas in Kontakt gebracht wird, womit das Behandlungsgas von der Außenseite des Konstrukts in Richtung seiner Innenseite eindringen kann, so daß der Konstrukt, abgesehen vom Kernteil, fluoriert wird, und einen Beseitigungsschritt umfaßt, bei dem der Kernteil, der nicht wie vorstehend beschrieben fluoriert worden ist, beseitigt wird.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

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- JP 9-078355 A [0006]
- JP 2003-105627 A [0006]
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- JP 2006-009178 A [0006]
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Claims

Verfahren zum Herstellen eines Körpers mit Hohlstruktur, das folgendes aufweist: – einen Fluorierungsbehandlungsschritt, bei dem ein Strukturkörper aus einem Kohlenwasserstoffpolymer oder einem Polymer mit einer in das Kohlenwasserstoffpolymer eingeführten Stickstoff enthaltenden Gruppe, einer Silicium enthaltenden Gruppe, einer Sauerstoff enthaltenden Gruppe, einer Phosphor enthaltenden Gruppe oder einer Schwefel enthaltenden Gruppe unter vorbestimmten Bedingungen mit einem fluorhaltigem Behandlungsgas in Kontakt gebracht wird, so daß das Behandlungsgas von der Außenseite zur Innenseite in den Strukturkörper eindringen kann, so daß der Strukturkörper, abgesehen von seinem mittleren Bereich, fluoriert wird; und – einen Beseitigungsschritt, bei dem der mittlere Bereich im nicht fluorierten Zustand beseitigt wird.
Verfahren zum Herstellen eines Körpers mit Hohlstruktur nach Anspruch 1, wobei ein Teil des aus dem Polymer erzeugten Strukturkörpers einem Maskierungsschritt, um das Fluorieren durch die Fluorierungsbehandlung zu verhindern, oder einem Schritt unterzogen wird, bei dem der mittlere Bereich im nicht fluorierten Zustand im Strukturkörper freigelegt wird, nachdem dieser der Fluorierungsbehandlung unterzogen worden ist.
Verfahren zum Herstellen eines Körpers mit Hohlstruktur nach Anspruch 1, wobei der Beseitigungsschritt ein Schritt ist, bei dem der mittlere Bereich aufgelöst und beseitigt wird, indem ein Lösungsmittel, in dem das Polymer löslich ist und dessen Temperatur im Bereich von 0°C bis 250°C liegt, mit dem freigelegten Teil des mittleren Bereichs in Kontakt gebracht wird.
Verfahren zum Herstellen eines Körpers mit Hohlstruktur nach Anspruch 1, wobei der Beseitigungsschritt durchgeführt wird, indem in einer Atmosphäre aus inaktivem Gas bei einer Temperatur im Bereich von 50°C bis 400°C erwärmt wird.
Verfahren zum Herstellen eines Körpers mit Hohlstruktur nach Anspruch 1, wobei vor dem Fluorierungsbehandlungsschritt ein Vorbehandlungsschritt durchgeführt wird, bei dem der Strukturkörper aus dem Polymer bei vorbestimmten Bedingungen unter einer Atmosphäre aus inaktivem Gas erwärmt wird.
Verfahren zum Herstellen eines Körpers mit Hohlstruktur nach Anspruch 1, wobei ein Nachbehandlungsschritt zum Erwärmen des Strukturkörpers unmittelbar nach dem Fluorierungsbehandlungsschritt unter vorbestimmten Bedingungen durchgeführt wird.
Verfahren zum Herstellen eines Körpers mit Hohlstruktur nach Anspruch 1, wobei als Behandlungsgas zumindest ein Gas, das aus der Gruppe ausgewählt wird, die aus Fluorwasserstoff (HF), Fluor (F₂), Chlortrifluorid (ClF₃), Schwefeltetrafluorid (SF₄), Bortrifluorid (BF₃), Stickstofftrifluorid (NF₃) und Carbonylfluorid (COF₂) besteht, oder ein Gas verwendet wird, das durch Verdünnen dieses Gases mit einem inaktiven Gas erzeugt wird.
Verfahren zum Herstellen eines Körpers mit Hohlstruktur nach Anspruch 1, wobei das Kohlenwasserstoffpolymer ein Olefinpolymer, ein cyclisches Olefinpolymer, ein ungesättigtes aromatisches Kohlenwasserstoffpolymer, ein polare Gruppen enthaltendes Polymer oder ein Copolymer ist, das zwei oder mehrere dieser Polymere enthält.
Körper mit Hohlstruktur, der mit dem Verfahren zum Herstellen eines Körpers mit Hohlstruktur nach Anspruch 1 erhalten worden ist, der eine offene Hohlstruktur aufweist und aus einem Fluorkohlenwasserstoffpolymer, einem Fluorkohlenstoffpolymer oder einem Polymer hergestellt ist, das eine in das Polymer eingeführte Stickstoff enthaltende Gruppe, eine Silicium enthaltende Gruppe, eine Sauerstoff enthaltende Gruppe, eine Phosphor enthaltende Gruppe oder eine Schwefel enthaltende Gruppe aufweist.
Körper mit Hohlstruktur nach Anspruch 9, wobei das Hohlraumverhältnis im Bereich von 0,1% bis 99% liegt.