DE69929514T2 - Pulver aus ethylen/tetrafluorethylencopolymer und verfahren zum abscheiden desselben - Google Patents

Pulver aus ethylen/tetrafluorethylencopolymer und verfahren zum abscheiden desselben Download PDF

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Formverfahren für ein Ethylen/Tetrafluorethylen-Typ Copolymerpulver (nachstehend auch als ETFE-Pulver bezeichnet). Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein Formverfahren für ein ETFE-Pulver, wodurch ein Beschichtungsfilm mit einer hervorragenden Oberflächenglätte erhalten werden kann, und ein ETFE-Pulver dafür.
  • ETFE weist eine hervorragende Wärmebeständigkeit und chemische Beständigkeit auf und wird daher verbreitet als Material verwendet, das für eine korrosionsbeständige Auskleidung oder korrosionsbeständige Behälter, usw., geeignet ist. Als Verarbeitungsverfahren für eine korrosionsbeständige Auskleidung gibt es ein Verfahren, bei dem ETFE pulverisiert und einem bekannten Verfahren wie z.B. einer elektrostatischen Pulverbeschichtung, einer Fließbettbeschichtung oder einem Rotationsformen unterworfen wird, um Beschichtungsfilme auf verschiedenen Substraten zu bilden. Ferner gibt es als Verarbeitungsverfahren für korrosionsbeständige Behälter ein Verfahren, bei dem ETFE pulverisiert und einem Formen mit einem Formwerkzeug unterworfen wird, wodurch ein geformtes Flaschenprodukt mit jedweder Form mit einem Formverfahren, wie z.B. einem Rotationsformen, erhalten wird.
  • Bei einem Formverfahren für ein Pulver besteht jedoch eine Tendenz dahingehend, dass es manchmal schwierig ist, die Glätte der Oberfläche des Beschichtungsfilms zu erhöhen, da während des Schmelzens und des Verfestigens eines Harzes keine externe Scherbeanspruchung ausgeübt wird.
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines Formverfahrens für ein neues ETFE-Pulver, wodurch die Oberflächenglätte des dadurch erhaltenen Beschichtungsfilms beträchtlich verbessert werden kann.
  • Die vorliegende Erfindung stellt ein ETFE-Pulver bereit, das aus einem ETFE aus Ethylen, Tetrafluorethylen und einem (Perfluoralkyl)ethylen hergestellt ist, wobei das Copolymer eine durch die Formel (1) dargestellte viskoelastische Eigenschaft aufweist, wobei der Viskositätsfaktor ϕ in der Formel (1) höchstens 1 × 104 Pa·s beträgt, und der durch die Formel (2) dargestellte Anelastizitätsfaktor ε als die Summe von εi in der Formel (1) höchstens 5 × 10–4 Pa–1 beträgt, und welches einen durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 5 bis 1000 μm und eine Schüttdichte von mindestens 0,5 g/cm3 aufweist:
    Figure 00020001
    mit der Maßgabe, dass J(t) in den Formeln (1) und (2) die Menge der Beanspruchung pro Einheit Belastung unter einer vorbestimmten Belastung ist, ϕ ein Viskositätsfaktor ist, t die Zeit ist, E ein Anelastizitätsfaktor ist, i eine ganze Zahl von 1 bis 6 ist und τi eine Konstante ist (τ1 = 0,135 s, τ2 = 0,368 s, τ3 = 1,000 s, τ4 = 2,718 s, τ5 = 7,389 s, τ6 = 20,086 s).
  • Ferner stellt die vorliegende Erfindung ein Formverfahren für ein ETFE-Pulver bereit, gekennzeichnet durch Abscheiden des vorstehend beschriebenen ETFE-Pulvers auf einer Substratoberfläche, gefolgt durch Wärmeschmelzen und Kühlen zur Verfestigung, um einen Beschichtungsfilm zu bilden.
  • ETFE, das in der vorliegenden Erfindung verwendet wird, ist ein ETFE, das durch Copolymerisieren von Tetrafluorethylen (nachstehend als TFE bezeichnet), Ethylen und einem (Perfluoralkyl)ethylen erhalten wird, wobei das Molverhältnis von Polymereinheiten auf der Basis von TFE/Polymereinheiten auf der Basis von Ethylen vorzugsweise 90 bis 50/10 bis 50 beträgt. Wenn das Molverhältnis von Polymereinheiten auf der Basis von TFE/Polymereinheiten auf der Basis von Ethylen niedriger als 50/50 ist, dann besteht eine Tendenz dahingehend, dass die Zersetzungstemperatur niedrig ist, wodurch eine Tendenz dahingehend besteht, dass die Formbarkeit beeinträchtigt wird. Wenn andererseits dieses Molverhältnis 90/10 übersteigt, ist es wahrscheinlich, dass das Nebenprodukt Polytetrafluorethylen in ETFE vorliegt, und es ist wahrscheinlich, dass der gebildete Beschichtungsfilm Gele bildet, oder es besteht eine Tendenz dahingehend, dass die hohe Oberflächenglätte, die durch die vorliegende Erfindung erreicht werden soll, beeinträchtigt wird.
  • Das (Perfluoralkyl)ethylen, das in der vorliegenden Erfindung verwendet werden soll, ist mit TFE und Ethylen copolymerisierbar und beispielsweise können die folgenden genannt werden. Die (Perfluoralkyl)ethylene können einzeln oder in einer Kombination als Gemisch von zwei oder mehr davon verwendet werden.
    (Perfluoralkyl)ethylene, wie z.B. CH2=CH(CF2)2F und CH2=CH(CF2)4F.
  • Der Anteil der Polymereinheiten auf der Basis des (Perfluoralkyl)ethylens beträgt üblicherweise 1 bis 10 mol, vorzugsweise 2 bis 7 mol, pro 100 mol der Gesamtmenge an Polymereinheiten auf der Basis von TFE und an Polymereinheiten auf der Basis von Ethylen.
  • Für das ETFE in der vorliegenden Erfindung ist es wichtig, dass der Viskositätsfaktor ϕ, der durch die vorstehende Formel (1) definiert wird, höchstens 1 × 104 Pa·s beträgt, und der durch die vorstehende Formel (2) definierte Elastizitätsfaktor ε höchstens 5 × 10–4 Pa–1 beträgt.
  • Die vorstehende Formel zeigt die Beziehung zwischen der Beanspruchung und der Zeit, wenn eine sehr geringe Belastung in einem geschmolzenen Zustand des Polymers ausgeübt wird, das bei einer Temperatur von mindestens dem Schmelzpunkt erhitzt wird. Wenn die geschmolzene Flüssigkeit ein Newton'sches Fluid ist, nimmt die Beanspruchung linear mit der Zeit zu. Insbesondere wird sie als Fluid angesehen, wodurch ε = 0 in der Formel (2). Wenn dagegen ETFE ein Agglomerat aus linearen Molekülen ist und die geschmolzene Flüssigkeit kein ideales Newton'sches Fluidverhalten zeigt, da die Moleküle verhakt sind, zeigt es gegen eine sehr geringe Belastung gleichzeitig ein viskoses Verhalten und ein elastisches Verhalten, wodurch die Beanspruchung-Zeit-Kurve nicht-linear wird. Insbesondere wird es als Fluid angesehen, wodurch ε > 0 in der Formel (2). Wenn ein solches ETFE geschmolzen und stehen gelassen wird, wird die Oberfläche der geschmolzenen Flüssigkeit durch die freie Bewegung der Moleküle und das Eigengewicht der geschmolzenen Flüssigkeit selbst glatt und flach, während es ein elastisches Verhalten zeigt, da sich die linearen Moleküle verhaken, was verhindert, dass die Oberfläche vollständig flach und glatt wird.
  • Das ETFE in der vorliegenden Erfindung weist einen Viskositätsfaktor ϕ von höchstens 1 × 104 Pa·s, vorzugsweise von 500 bis 7000 Pa·s auf. Wenn der Viskositätsfaktor ϕ höchstens 1 × 104 Pa·s beträgt, kann eine gegenseitige freie Bewegung der Moleküle gefördert werden. Wenn der Viskositätsfaktor ϕ größer als 1 × 104 Pa·s ist, wird eine freie Bewegung von Molekülen unterdrückt, und eine hohe Belastung und viel Zeit sind erforderlich, um eine glatte Oberfläche zu erhalten, und es besteht eine Tendenz dahingehend, dass es schwierig ist, eine glatte Oberfläche zu erhalten.
  • Ferner weist ETFE, das in der vorliegenden Erfindung verwendet werden soll, einen Anelastizitätsfaktor ε von höchstens 5 × 10–4 Pa–1, vorzugsweise von 1 × 10–5 bis 1 × 10–4 Pa–1 auf. Durch Einstellen des Anelastizitätsfaktors ε auf höchstens 5 × 104 Pa–1 kann der elastische Widerstand klein gemacht werden. Wenn der Anelastizitätsfaktor ε größer als 5 × 104 Pa–1 ist, besteht eine Tendenz dahingehend, dass der Effekt der gegenseitigen Verhakung von Molekülen groß ist und es ein elastischeres Verhalten zeigt, wodurch es gegebenenfalls schwierig ist, eine glatte Oberfläche zu erhalten.
  • Ein ETFE mit einem Viskositätsfaktor ϕ von höchstens 1 × 104 Pa·s kann durch Steuern des Molekulargewichts erhalten werden. Wenn das Molekulargewicht zu groß ist, wird ein Abgleiten von ETFE-Molekülen aneinander unterdrückt, wodurch die Viskosität zu einem großen Wert neigt und der Wert des Viskositätsfaktors ϕ nicht erfüllt wird. Insbesondere kann die Steuerung des Molekulargewichts von ETFE z.B. durch die Temperatur, den Druck und/oder die Zugabe eines Kettenübertragungsmittels während der Polymerisation erreicht werden. Ferner wird als Index für das Molekulargewicht von ETFE der Schmelzindex (MI) eingesetzt.
  • Ferner kann ein ETFE mit einem Anelastizitätsfaktor ε von höchstens 5 × 10–4 Pa–1 durch eine Einstellung erhalten werden, die derart ist, dass der Anteil an Polymereinheiten auf der Basis des (Perfluoralkyl)ethylens in ETFE üblicherweise innerhalb eines Bereichs von 1 bis 10 mol pro 100 mol der Gesamtmenge an Polymereinheiten auf der Basis von TFE und Polymereinheiten auf der Basis von Ethylen liegen wird.
  • Ferner kann ein ETFE mit einem Anelastizitätsfaktor ε von höchstens 5 × 10–4 Pa–1 durch Einbringen des gesamten (Perfluoralkyl)ethylens auf einmal bei der anfänglichen Stufe der Polymerisation und anschließender Polymerisation erhalten werden. Der Grund dafür ist nicht klar. Es wird jedoch angenommen, dass der Grund darin liegt, dass je größer die Anzahl an Polymereinheiten auf der Basis des (Perfluoralkyl)ethylens mit einer Seitenkette ist und je einheitlicher deren Verteilung in ETFE ist, desto größer der gegenseitige Verhakungseffekt der ETFE-Moleküle ist, wodurch der Anelastizitätsfaktor ε groß ist.
  • Demgemäß wird davon ausgegangen, dass durch die Durchführung der Polymerisation durch Einbringen des (Perfluoralkyl)ethylens auf einmal bei der anfänglichen Stufe der Polymerisation der Anteil an Polymereinheiten auf der Basis des (Perfluoralkyl)ethylens in ETFE, das bei der anfänglichen Stufe der Polymerisation gebildet wird, groß ist, und dass dann, wenn die Polymerisation die letzte Stufe erreicht, ETFE mit einem geringen Anteil an Polymereinheiten auf der Basis des (Perfluoralkyl)ethylens gebildet wird. Folglich ist es dadurch, dass die Verteilung der Polymereinheiten des (Perfluoralkyl)ethylens uneinheitlich gemacht wird, möglich, ein ETFE mit einem geeigneten Anelastizitätsfaktor ε zu erhalten.
  • Das erfindungsgemäße ETFE-Pulver ist ein Pulver mit einem durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 5 bis 1000 μm, vorzugsweise von 10 bis 700 μm, und einer Schüttdichte von mindestens 0,5 g/cm3, vorzugsweise von 0,6 bis 1,0 g/cm3.
  • Wenn der durchschnittliche Teilchendurchmesser kleiner als 5 μm ist, ist es wahrscheinlich, dass Pulverteilchen Agglomerate bilden, in die Luft durch eine elektrostatische Wirkung intern eingeschlossen ist. Wenn ein solches Pulver geschmolzen und verfestigt wird, wird es sich bei dem Beschichtungsfilm um einen Beschichtungsfilm handeln, in den Luft eingeschlossen ist, wodurch das Aussehen und die Oberflächenglätte als Ziel der vorliegenden Erfindung beeinträchtigt werden. Wenn der durchschnittliche Teilchendurchmesser größer als 1000 μm ist, verursacht dies beim Schmelzen und Verfestigen harte Stellen, wodurch die Oberflächenglätte als Ziel der vorliegenden Erfindung beeinträchtigt wird. Wenn ferner die Schüttdichte kleiner als 0,5 g/cm3 ist, wird Luft zwischen den Pulverteilchen in einer wesentlichen Menge vorliegen und wenn das Pulver geschmolzen und verfestigt wird, bildet es einen Beschichtungsfilm, in den Luft eingeschlossen ist, wodurch das Aussehen und die Oberflächenglätte als Ziel der vorliegenden Erfindung beeinträchtigt werden.
  • Als Verfahren zum Pulverisieren von ETFE können verschiedene herkömmliche Pulverisierungsverfahren verwendet werden. Beispielsweise kann ein Verfahren, bei dem ETFE in einer mechanischen Pulverisiervorrichtung verarbeitet wird, wie z.B. einer Stiftmühle oder einer Prallmühle zum Pulverisieren durch eine Wirkung wie z.B. einen Schlag oder eine Scherkraft, ein Verfahren, bei dem eine Flüssigkeit, in der ETFE in einem Lösungsmittel dispergiert ist, in einer Atmosphäre von mindestens dem Schmelzpunkt zum Pulverisieren versprüht wird, oder ein Verfahren genannt werden, bei dem ETFE mit einer Granuliervorrichtung verarbeitet wird, wie z.B. einem Henschel-Mischer, einem Hochgeschwindigkeitsmischer, oder durch eine Mechanofusion zum Granulieren und Pulverisieren.
  • Das erfindungsgemäße ETFE-Pulver weist das Merkmal auf, dass die Schmelzfließeigenschaften bei einer geringen Scherbeanspruchung sehr gut sind und eine extrem hohe Oberflächenglätte selbst dann realisieren können, wenn das ETFE-Pulver unter statischen Bedingungen, wie z.B. einem Pulverformen, geschmolzen und verfestigt wird.
  • In dem Formverfahren für das erfindungsgemäße ETFE-Pulver wird das ETFE-Pulver auf einer Substratoberfläche abgeschieden, gefolgt durch Wärmeschmelzen und Kühlen zur Verfestigung zur Bildung eines Beschichtungsfilms.
  • Als spezifisches Verfahren zum Abscheiden des ETFE-Pulvers auf der Substratoberfläche kann z.B. ein Verfahren, bei dem z.B. durch eine elektrostatische Pulverbeschichtungsvorrichtung das Pulver auf der Substratoberfläche durch eine elektrostatische Wirkung abgeschieden wird, ein Verfahren, bei dem das Pulver in einem Fließbetttank gehalten wird und das Pulver auf einer erhitzten Substratoberfläche schmelzabgeschieden wird, oder ein Verfahren genannt werden, bei dem das Pulver in ein hohles Substrat eingebracht wird, das mit einer Rotationsformvorrichtung zum Rotieren verarbeitet wird, um das Pulver auf der Substratoberfläche abzuscheiden.
  • Das Wärmeschmelzen des auf der Substratoberfläche abgeschiedenen ETFE-Pulvers kann mit verschiedenen herkömmlichen Heizmitteln bzw. Erhitzungsmitteln durchgeführt werden. Beispielsweise kann das Wärmeschmelzen durch Erhitzen in einem elektrischen Ofen, Erhitzen in einem Gasbrennerofen, Erhitzen durch eine direkte Flamme oder mit einem elektrischen Ofen mit einem kontinuierlichen System durchgeführt werden. Die Temperatur für das Wärmeschmelzen kann eine Temperatur sein, bei der das ETFE-Pulver schmilzt und beträgt üblicherweise 250 bis 350°C.
  • Ferner wird das wärmegeschmolzene ETFE-Pulver zum Verfestigen gekühlt und das Kühlen zum Verfestigen kann bei einer Temperatur durchgeführt werden, bei der das wärmegeschmolzene ETFE-Pulver verfestigt wird, und es wird üblicherweise bei einer Temperatur von höchstens dem Schmelzpunkt, insbesondere von Raumtemperatur bis etwa 200°C durchgeführt.
  • Die Dicke des Beschichtungsfilms, der durch das ETFE-Pulver gebildet wird, beträgt üblicherweise mindestens 30 μm, vorzugsweise 50 bis 5000 μm.
  • Der Beschichtungsfilm, der durch die vorliegende Erfindung gebildet werden soll, kann aus einer einzelnen Schicht oder aus mehreren Schichten bestehen.
  • Ein Verfahren zur Herstellung des Beschichtungsfilms aus mehreren Schichten kann z.B. ein Verfahren sein, bei dem auf einer Substratoberfläche mindestens eine Schicht aus einer Beschichtungsfilmschicht, die durch das ETFE-Pulver gebildet wird, das in der vorliegenden Erfindung verwendet wird, oder eine aus einem anderen ETFE gebildete Schicht, oder eine Verbundmehrfachschicht, die mindestens ein Element von jeder der zwei Schichten umfasst, im Vorhinein aufgebracht und das erfindungsgemäße ETFE-Pulver darauf abgeschieden wird, gefolgt von Wärmeschmelzen und Kühlen zum Verfestigen zur Bildung eines Beschichtungsfilms. Das erfindungsgemäße ETFE-Pulver weist eine gute Verträglichkeit mit einem anderen ETFE in einem geschmolzenen Zustand auf und kann einen mehrschichtigen Beschichtungsfilm bilden, der kaum abgelöst wird.
  • Eine andere ETFE-Schicht kann ein Beschichtungsfilm sein, der durch Abscheiden eines anderen ETFE-Pulvers auf einer Substratoberfläche, gefolgt von Wärmeschmelzen und Kühlen zum Verfestigen gebildet wird, oder ein Beschichtungsfilm, der auf einer Substratoberfläche durch ein Beschichtungsmaterial gebildet wird, das ein von ETFE verschiedenes Material enthält, oder das ein Formprodukt wie z.B. eine Folie oder einen Film aus einem anderen ETFE aufweist, das auf eine Substratoberfläche laminiert ist.
  • Ein anderes ETFE ist ein ETFE, das von dem ETFE verschieden ist, das in der vorliegenden Erfindung verwendet wird, und insbesondere handelt es sich um ein Copolymer aus Ethylen mit TFE oder um ein Copolymer aus Ethylen, TFE und einem Fluor-enthaltenden Vinylmonomer, das damit copolymerisierbar ist, wodurch der Viskositätsfaktor ϕ in der Formel (1) 1 × 104 Pa·s übersteigt, der Anelastizitätsfaktor ε der Formel (2) 5 × 10–4 Pa–1 übersteigt, der durchschnittliche Teilchendurchmesser weniger als 5 μm oder mehr als 1000 μm beträgt oder die Schüttdichte weniger als 0,5 g/cm3 beträgt. Das copolymerisierbare Fluor-enthaltende Vinylmonomer kann ein Fluor-enthaltendes Vinylmonomer sein, das mit TFE und Ethylen copolymerisierbar ist, und beispielsweise können die folgenden genannt werden. Die Fluorenthaltenden Vinylmonomere können einzeln oder in einer Kombination als Gemisch von zwei oder mehr davon verwendet werden.
    Polyfluorethylene (oder Monofluorethylene), wie z.B. CF2=CFCl und CF2=CH2.
    Polyfluorpropylene (oder Monofluorpropylene), wie z.B. CF2=CFCF3 und CF2=CHCF3.
    (Polyfluoralkyl)ethylene oder (Monofluoralkyl)ethylene, wie z.B. CH2=CH(CF2)2F und CH2=CH(CF2)4F.
  • Polyfluoralkylfluorethylene (oder Monofluoralkylfluorethylene), bei denen die Polyfluoralkylgruppe oder die Monofluoralkylgruppe 2 bis 10 Kohlenstoffatome aufweist, wie z.B. CH2=CF(CF2)4F und CH2=CF(CF2)3H.
  • Perfluorvinylether, wie z.B. CF2=CFO(CF2CFXO)mRf (worin Rf eine C1-6-Perfluoralkylgruppe, X ein Fluoratom oder eine Trifluormethylgruppe und m eine ganze Zahl von 0 bis 5 ist).
  • Vinylether mit einer Carboxylgruppe oder einer Sulfonatgruppe, wie z.B. CF2=CFO(CF2)3COOCH3 und CF2=CFOCF2CF(CF3)OCF2CF2SO2F.
  • Der Beschichtungsfilm, der durch die vorliegende Erfindung gebildet werden soll, kann so hergestellt werden, dass er eine Oberflächenglätte von höchstens 0,1 μm aufweist, gemessen durch die Oberflächenrauhigkeit Ra.
  • Das Substrat, das in der vorliegenden Erfindung verwendet wird, ist nicht speziell beschränkt. Beispielsweise können solche verwendet werden, die aus verschiedenen Materialien hergestellt sind, wie z.B. anorganischen Materialien, wie z.B. Metallen, Beton oder Keramik, oder organischen Materialien, wie z.B. wärmebeständigen Kunststoffen.
  • Nachstehend wird die vorliegende Erfindung detailliert unter Bezugnahme auf Beispiele (Beispiele 1 bis 4) und Vergleichsbeispiele (Beispiele 5 und 6) beschrieben, jedoch wird die vorliegende Erfindung dadurch nicht beschränkt. Ferner wurden in den folgenden Beispielen die physikalischen Eigenschaften und Charakteristika von ETFE, dessen Pulver und dessen Beschichtungsfilmen mit den folgenden Verfahren gemessen.
    • (1) Schmelzviskoelastizität: Unter Verwendung eines Rotationsrheometers (CS Rheometer, von BOHLIN Company hergestellt) wurde die Beanspruchung bei einer Last von 50 Pa bei einer Temperatur von 300°C mit einem Plattendurchmesser von 25 mm und einem Plattenabstand von 1 mm gemessen und durch eine Kurvenanpassung der Formel (1) wurden der Viskositätsfaktor ϕ und der Anelastizitätsfaktor ε erhalten.
    • (2) Schmelzindex (MI): Unter Verwendung eines Schmelzindexmessgeräts (von Takara Kogyo K.K. hergestellt) wurde der Schmelzindex bei einer Last von 5 kg bei 297°C gemäß ASTM D3159 gemessen.
    • (3) Durchschnittliche Teilchengröße: Unter Verwendung eines Laserbeugungsvorrichtungssystems zur Messung der Verteilung des durchschnittlichen Durchmessers (HELOS & RHODOS, von Simpatec Company hergestellt) wurde die durchschnittliche Teilchengröße mit einem Trockenverfahren gemessen.
    • (4) Schüttdichte: Gemäß JIS K6891 gemessen.
    • (5) Filmdicke: Ein magnetisches Substrat wurde mittels eines elektromagnetischen Filmdickenmessystems gemessen und ein nicht-magnetisches Substrat wurde mittels eines Wirbelstrom-Filmdickenmesssystems gemessen.
    • (6) Oberflächenrauhigkeit: Mit einem Kontakt-Oberflächenrauhigkeitsmesssystem gemessen.
  • Beispiel 1
  • Ein Edelstahlautoklav mit einem Innenvolumen von 10 Liter wurde evakuiert und 3360 g Wasser, 5056 g C6F13H, 543 g eines Kettenübertragungsmittels CClF2CF2CHClF (nachstehend als HCFC225cb bezeichnet), 80 g (Perfluorbutyl)ethylen (nachstehend als PFBE bezeichnet), 743 g TFE und 26 g Ethylen wurden eingebracht, bei 400 U/min gerührt und auf 65°C erhitzt. 50 cm3 eines Polymerisationsinitiators (eine 50 Gew.-%ige HCFC225cb-Lösung von tert-Butylperoxyisobutylat) wurden zugesetzt, um die Polymerisation zu initiieren. Ein Mischgas aus TFE/Ethylen (60/40 (Molverhältnis)) wurde zugesetzt, um den Druck auf konstante 14,1 kg/cm2G zu bringen. Acht Stunden später wurde das System gekühlt, nicht umgesetztes Monomer wurde ausgespült und das Lösungsmittel wurde abdestilliert, wobei 817 g weißes ETFE erhalten wurden.
  • Das ETFE wies einen MI von 21,9, einen Viskositätsfaktor ϕ von 4285 Pa·s und einen Anelastizitätsfaktor ε von 8,38 × 10–5 Pa–1 auf. Ferner wurde als Ergebnis einer Analyse mittels NMR erhalten, dass das Verhältnis von Polymereinheiten auf der Basis von TFE des ETFE/Polymereinheiten auf der Basis von Ethylen/Polymereinheiten auf der Basis von PFBE 68/32/3,3 (Molverhältnis) betrug.
  • Ferner wurde das ETFE mit einer Prallmühle LS-1 (von Dulton Company hergestellt) pulverisiert, um ein Pulver mit einem durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 35 μm und einer Schüttdichte von 0,61 g/cm3 zu erhalten.
  • Dieses ETFE-Pulver wurde mit einer elektrostatischen Beschichtungsvorrichtung (GX3300S, von Onoda hergestellt) verarbeitet und auf eine Aluminiumplatte von 150 × 150 × 2 mm aufgebracht und in einem elektrischen Ofen 20 min bei 270°C erhitzt und geschmolzen. Dann wurde es zur Verfestigung auf Raumtemperatur gekühlt. Die Dicke des erhaltenen Beschichtungsfilms betrug etwa 63 μm. Ferner betrug die Oberflächenrauhigkeit Ra des Beschichtungsfilms 0,054 μm.
  • Beispiel 2
  • Es wurde der gleiche Vorgang wie im Beispiel 1 wiederholt, jedoch wurde das anfänglich eingebrachte HCFC225cb auf 435 g geändert, wobei 920 g weißes ETFE erhalten wurden. Das ETFE wies einen MI von 13,7, einen Viskositätsfaktor ϕ von 6464 Pa·s und einen Anelastizitätsfaktor ε von 9,82 × 10–5 Pa–1 auf. Ferner wurde als Ergebnis einer Analyse mittels NMR erhalten, dass das Verhältnis von Polymereinheiten auf der Basis von TFE des ETFE/Polymereinheiten auf der Basis von Ethylen/Polymereinheiten auf der Basis von PFBE 71/29/2,8 (Molverhältnis) betrug.
  • Ferner wurde das ETFE mit einer Prallmühle LS-1 (von Dulton Company hergestellt) pulverisiert, um ein Pulver mit einem durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 168 μm und einer Schüttdichte von 0,73 g/cm3 zu erhalten.
  • In einem Fließbetttank (von Sames K.K. hergestellt), dem das Pulver zugeführt wurde, wurde eine flache Platte aus einem Stahlmaterial SS400 von 50 × 100 × 3 mm, die im Vorhinein auf 350°C erhitzt worden ist, eingetaucht, und dann wurde diese flache Platte ferner 20 min bei 300°C in einem elektrischen Ofen erhitzt. Die Dicke des Beschichtungsfilms betrug etwa 513 μm. Die Oberflächenrauhigkeit Ra des Beschichtungsfilms betrug 0,084 μm.
  • Beispiel 3
  • Es wurde der gleiche Vorgang wie im Beispiel 1 wiederholt, jedoch wurde das anfänglich eingebrachte HCFC225cb auf 712 g geändert, wobei 820 g weißes ETFE in sieben Stunden erhalten wurden. Das ETFE wies einen MI von 34,5, einen Viskositätsfaktor ϕ von 2797 Pa·s und einen Anelastizitätsfaktor ε von 5,35 × 10–5 Pa–1 auf. Ferner wurde als Ergebnis einer Analyse mittels NMR erhalten, dass das Verhältnis von Polymereinheiten auf der Basis von TFE des ETFE/Polymereinheiten auf der Basis von Ethylen/Polymereinheiten auf der Basis von PFBE 64/36/3,8 (Molverhältnis) betrug.
  • Ferner wurde das ETFE mit einer Hochleistungsmühle Modell P3 (von Dulton Company hergestellt) pulverisiert, um ein Pulver mit einem durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 543 μm und einer Schüttdichte von 0,81 g/cm3 zu erhalten.
  • Dieses Pulver wurde in ein Kohlenstoffstahlrohr-SGP-Rohr mit einer Länge von 100 mm und 50 A, das mit Flanschen versehen war, eingebracht, und beide Flansche wurden durch ausschließende Abdeckungen verschlossen. Dieses Rohr wurde in eine Rotationsformvorrichtung eingebracht und 1,5 Stunden bei 300°C erhitzt, während es mit einer Doppelschnecke gedreht wurde, um das Pulver zu schmelzen. Dann wurde die Schmelze auf Raumtemperatur gekühlt und verfestigt und dann wurde das Rohr aus der Formvorrichtung entnommen. Auf der Innenfläche des Rohrs war das ETFE als Auskleidung aufgebracht und die Dicke des Beschichtungsfilms betrug etwa 2,1 mm. Die Oberflächenrauhigkeit Ra des Beschichtungsfilms betrug 0,067 μm.
  • Beispiel 4
  • Das im Beispiel 3 erhaltene ETFE-Pulver wurde in ein Kohlenstoffstahlrohr-SGP-Rohr mit einer Länge von 100 mm und 50 A, das mit Flanschen versehen war und bei dem die Oberfläche im Vorhinein mit ETFE (Aflon COP·ZL522, von Asahi Glass Company, Limited, hergestellt) mit einer Dicke des Beschichtungsfilms von etwa 2,1 mm und einer Oberflächenrauhigkeit des Beschichtungsfilms von 0,764 μm beschichtet war, eingebracht, und beide Flansche wurden durch ausschließende Abdeckungen verschlossen. Dieses Rohr wurde in eine Rotationsformvorrichtung eingebracht und 1,5 Stunden bei 300°C erhitzt, während es mit einer Doppelschnecke gedreht wurde, um das Pulver zu schmelzen. Dann wurde die Schmelze auf Raumtemperatur gekühlt und verfestigt und dann wurde das Rohr aus der Formvorrichtung entnommen. Auf der Innenfläche des Rohrs war das ETFE als Auskleidung aufgebracht und die Dicke des Beschichtungsfilms betrug etwa 3,8 mm. Die Oberflächenrauhigkeit Ra des Beschichtungsfilms betrug 0,0035 μm.
  • Beispiel 5
  • Es wurde der gleiche Vorgang wie im Beispiel 1 wiederholt, jedoch wurde PFBE nicht auf einmal bei der anfänglichen Stufe zugesetzt und die anfängliche Beschickung von PFBE betrug nur 53 g, und danach wurde ein Mischgas aus TFE/Ethylen/PFBE (60/40/3 (Molverhältnis)) zugesetzt, wobei 796 g weißes ETFE erhalten wurden. Das ETFE wies einen MI von 19,8, einen Viskositätsfaktor ϕ von 6851 Pa·s und einen Anelastizitätsfaktor ε von 6,32 × 10–4 Pa–1 auf. Ferner wurde als Ergebnis einer Analyse mittels NMR erhalten, dass das Verhältnis von Polymereinheiten auf der Basis von TFE des ETFE/Polymereinheiten auf der Basis von Ethylen/Polymereinheiten auf der Basis von PFBE 64/36/3,9 (Molverhältnis) betrug.
  • Ferner wurde das ETFE mit einer Prallmühle LS-1 (von Dulton Company hergestellt) pulverisiert, um ein Pulver mit einem durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 28 μm und einer Schüttdichte von 0,57 g/cm3 zu erhalten.
  • Dieses Pulver wurde mit einer elektrostatischen Beschichtungsvorrichtung (GX3300S, von Onoda hergestellt) verarbeitet und auf eine Aluminiumplatte von 150 × 150 × 2 mm aufgebracht und in einem elektrischen Ofen 20 min bei 280°C erhitzt und geschmolzen. Dann wurde es zur Verfestigung auf Raumtemperatur gekühlt. Die Dicke des erhaltenen Beschichtungsfilms betrug etwa 51 μm. Die Oberflächenrauhigkeit Ra betrug 0,194 μm.
  • Beispiel 6
  • Es wurde der gleiche Vorgang wie im Beispiel 1 wiederholt, jedoch wurde das anfänglich eingebrachte HCFC225cb auf 200 g geändert, wobei 820 g weißes ETFE in 8 Stunden erhalten wurden. Das ETFE wies einen MI von 6,74, einen Viskositätsfaktor ϕ von 11096 Pa·s und einen Anelastizitätsfaktor ε von 1,41 × 10–5 Pa–1 auf. Ferner wurde als Ergebnis einer Analyse mittels NMR erhalten, dass das Verhältnis von Polymereinheiten auf der Basis von TFE des ETFE/Polymereinheiten auf der Basis von Ethylen/Polymereinheiten auf der Basis von PFBE 67/33/2,5 (Molverhältnis) betrug.
  • Ferner wurde das ETFE mit einer Hochleistungsmühle Modell P3 (von Dulton Company hergestellt) pulverisiert, um ein Pulver mit einem durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 643 μm und einer Schüttdichte von 0,82 g/cm3 zu erhalten.
  • Dieses Pulver wurde in ein Kohlenstoffstahlrohr-SGP-Rohr mit einer Länge von 100 mm und 50 A, das mit Flanschen versehen war, eingebracht, und beide Flansche wurden durch ausschließende Abdeckungen verschlossen. Dieses Rohr wurde in eine Rotationsformvorrichtung eingebracht und 1,5 Stunden bei 300°C erhitzt, während es mit einer Doppelschnecke gedreht wurde, um das Pulver zu schmelzen. Dann wurde die Schmelze auf Raumtemperatur gekühlt und verfestigt und dann wurde das Rohr aus der Formvorrichtung entnommen. Auf der Innenfläche des Rohrs war das ETFE als Auskleidung aufgebracht und die Dicke des Beschichtungsfilms betrug etwa 2,6 mm. Die Oberflächenrauhigkeit Ra betrug 0,678 μm.
  • Mit dem erfindungsgemäßen Formverfahren für das ETFE-Pulver kann die Oberflächenglätte des dadurch erhaltenen Beschichtungsfilms wesentlich verbessert werden.
  • Bei dem erfindungsgemäßen ETFE-Pulver sind die Schmelzfließeigenschaften bei einer niedrigen Scherbeanspruchung sehr gut und durch ein Pulverformen kann ein Beschichtungsfilm mit einer glatten Oberfläche erhalten werden. Es kann verbreitet als korrosionsbeständiges Auskleidungsmaterial für ein anorganisches Material, wie z.B. Metall oder Beton, oder für ein organisches Material, wie z.B. ein wärmebeständiges Harz, oder als Material für korrosionsbeständige Behälter verwendet werden.

Claims (6)

  1. Ethylen/Tetrafluorethylen-Typ Copolymerpulver, welches aus einem Ethylen/Tetrafluorethylen-Typ Copolymer aus Ethylen, Tetrafluorethylen und einem (Perfluoralkyl)ethylen hergestellt ist, wobei das Copolymer eine durch die Formel (1) dargestellte viskoelastische Eigenschaft aufweist, wobei der Viskositätsfaktor ϕ in der Formel (1) höchstens 1 × 104 Pa·s beträgt, und der durch die Formel (2) dargestellte Anelastizitätsfaktor ε als die Summe von εi in der Formel (1) höchstens 5 × 10–4 Pa–1 beträgt, und welches einen durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 5 bis 1.000 μm und eine Schüttdichte von mindestens 0,5 g/cm3 aufweist:
    Figure 00140001
    mit der Maßgabe, dass J(t) in den Formeln (1) und (2) die Menge der Beanspruchung pro Einheit Belastung unter einer vorbestimmten Belastung ist, ϕ ein Viskositätsfaktor ist, t die Zeit ist, ε ein Anelastizitätsfaktor ist, i eine ganze Zahl von 1 bis 6 ist und τi eine Konstante ist (τ1 = 0,135 s, τ2 = 0,368 s, τ3 = 1,000 s, τ4 = 2,718 s, τ5 = 7,389 s, τ6 = 20,086 s).
  2. Ethylen/Tetrafluorethylen-Typ Copolymerpulver nach Anspruch 1, wobei das Ethylen/Tetrafluorethylen-Typ Copolymerpulver aus einem Copolymer hergestellt ist, das durch das Copolymerisieren von Ethylen, Tetrafluorethylen und (Perfluorbutyl)ethylen erhalten ist.
  3. Ethylen/Tetrafluorethylen-Typ Copolymerpulver nach Anspruch 1 oder 2, welches aus dem vorstehenden Copolymer hergestellt ist, wodurch der Viskositätsfaktor ϕ in der Formel (1) von 500 bis 7.000 Pa·s beträgt, und der durch die Formel (2) dargestellte Anelastizitätsfaktor ε als die Summe von εi in der Formel (1) von 1 × 10–5 bis 1 × 10–4 Pa–1 beträgt.
  4. Ethylen/Tetrafluorethylen-Typ Copolymerpulver nach einem der Ansprüche 1 bis 3, welches einen durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 10 bis 700 μm und eine Schüttdichte von 0,6 bis 1,0 g/cm3 aufweist.
  5. Formverfahren für ein Ethylen/Tetrafluorethylen-Typ Copolymerpulver, wobei das in einem der Ansprüche 1 bis 4 definierte Ethylen/Tetrafluorethylen-Typ Copolymerpulver auf einer Substratoberfläche abgeschieden wird, gefolgt durch Wärmeschmelzen und Kühlen zur Verfestigung, um einen Beschichtungsfilm zu bilden.
  6. Formverfahren für ein Ethylen/Tetrafluorethylen-Typ Copolymerpulver nach Anspruch 5, wobei die Substratoberfläche vorhergehend mit einer Ethylen/Tetrafluorethylen-Typ Copolymerschicht beschichtet wird.
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