JP2001220482A - ポリテトラフルオロエチレン造粒粉末及びその製造方法 - Google Patents
ポリテトラフルオロエチレン造粒粉末及びその製造方法Info
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- JP2001220482A JP2001220482A JP2000031612A JP2000031612A JP2001220482A JP 2001220482 A JP2001220482 A JP 2001220482A JP 2000031612 A JP2000031612 A JP 2000031612A JP 2000031612 A JP2000031612 A JP 2000031612A JP 2001220482 A JP2001220482 A JP 2001220482A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 混合造粒時及び成形取扱時におけるポリテト
ラフルオロエチレン樹脂粉末からの充填材の脱離が抑制
され且つ成形品に優れた機械的強度を与え得るポリテト
ラフルオロエチレン造粒粉末を提供する。 【解決手段】 上記の課題は、アミノ変性シリコーンを
主剤とする表面処理剤で表面処理された充填材を含有す
るポリテトラフルオロエチレン造粒粉末によって解決さ
れる。好ましいアミノ変性シリコーンは、式 【化１】 ［式中、ＲはＣ1〜Ｃ20−アルキル基又はＣ6〜Ｃ20−ア
リール基であり、Ｘは−Ｑ−(ＮＨ−Ｑ′)p−ＮＨ2で表
される基（ただしＱ及びＱ′はＣ1〜Ｃ2 0の二価有機基
であり、ｐは０、１及び２のいずれかである。）であ
り、ＹはＸ、Ｒ、Ｃ1〜Ｃ5−アルコキシ基及び水酸基の
いずれかであり、ｍ及びｎは１０≦ｍ≦１００００及び
１≦ｎ≦１００で表される整数である。］で示される化
合物である。
ラフルオロエチレン樹脂粉末からの充填材の脱離が抑制
され且つ成形品に優れた機械的強度を与え得るポリテト
ラフルオロエチレン造粒粉末を提供する。 【解決手段】 上記の課題は、アミノ変性シリコーンを
主剤とする表面処理剤で表面処理された充填材を含有す
るポリテトラフルオロエチレン造粒粉末によって解決さ
れる。好ましいアミノ変性シリコーンは、式 【化１】 ［式中、ＲはＣ1〜Ｃ20−アルキル基又はＣ6〜Ｃ20−ア
リール基であり、Ｘは−Ｑ−(ＮＨ−Ｑ′)p−ＮＨ2で表
される基（ただしＱ及びＱ′はＣ1〜Ｃ2 0の二価有機基
であり、ｐは０、１及び２のいずれかである。）であ
り、ＹはＸ、Ｒ、Ｃ1〜Ｃ5−アルコキシ基及び水酸基の
いずれかであり、ｍ及びｎは１０≦ｍ≦１００００及び
１≦ｎ≦１００で表される整数である。］で示される化
合物である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、アミノ変性シリコ
ーンで表面被覆された充填材を含むポリテトラフルオロ
エチレン造粒粉末及びその製造方法に関する。更に詳し
くは、本発明は、混合造粒時及び成形取扱時におけるポ
リテトラフルオロエチレン樹脂粉末からの充填材の脱離
が抑制され且つ成形品に優れた機械的強度特に伸びを与
え得るポリテトラフルオロエチレン造粒粉末及びその製
造方法に関する。
ーンで表面被覆された充填材を含むポリテトラフルオロ
エチレン造粒粉末及びその製造方法に関する。更に詳し
くは、本発明は、混合造粒時及び成形取扱時におけるポ
リテトラフルオロエチレン樹脂粉末からの充填材の脱離
が抑制され且つ成形品に優れた機械的強度特に伸びを与
え得るポリテトラフルオロエチレン造粒粉末及びその製
造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ポリテトラフルオロエチレン（以下、Ｐ
ＴＦＥという）は、融点以上の温度においても流動性が
乏しいため、それを成形するに際しては圧縮予備成形し
て焼成するという方法が取られている。このため粒状Ｐ
ＴＦＥ粉末自体の性質が、成形性や成型品の物性に大き
く影響する。そこで粒状ＰＴＦＥ造粒成形粉末に要求さ
れる特性として、金型への充填等の取り扱い易さから粉
末流動性が良好であること、出来るだけ小さな金型で圧
縮予備成形が出来るように見掛密度が大きいこと、出来
るだけ小さな予備成形圧力によって緻密な成形品が得ら
れるよう粉末の一次粒子の粒径が出来るだけ小であるこ
と等の要求を基本的に満足するものでなければならな
い。
ＴＦＥという）は、融点以上の温度においても流動性が
乏しいため、それを成形するに際しては圧縮予備成形し
て焼成するという方法が取られている。このため粒状Ｐ
ＴＦＥ粉末自体の性質が、成形性や成型品の物性に大き
く影響する。そこで粒状ＰＴＦＥ造粒成形粉末に要求さ
れる特性として、金型への充填等の取り扱い易さから粉
末流動性が良好であること、出来るだけ小さな金型で圧
縮予備成形が出来るように見掛密度が大きいこと、出来
るだけ小さな予備成形圧力によって緻密な成形品が得ら
れるよう粉末の一次粒子の粒径が出来るだけ小であるこ
と等の要求を基本的に満足するものでなければならな
い。
【０００３】このような特性を得るため、従来懸濁重合
法により得られるＰＴＦＥ粗粒子を微粉砕し、次いでこ
れを造粒し二次粒子を形成させることが提案されてい
る。この造粒方法の主なものは、水に不溶性または難溶
性の有機液体と水との混合液中に上記微粉砕ＰＴＦＥ粉
末を添加し、０−１００℃の温度で攪拌し造粒する方法
（特公昭４４−２２６１９）や、上記微粉砕ＰＴＦＥ粉
末に有機液体を噴霧しながら当該粉末に転動作用と解砕
作用を与えて造粒する方法（特公昭４３−６２９０）が
ある。
法により得られるＰＴＦＥ粗粒子を微粉砕し、次いでこ
れを造粒し二次粒子を形成させることが提案されてい
る。この造粒方法の主なものは、水に不溶性または難溶
性の有機液体と水との混合液中に上記微粉砕ＰＴＦＥ粉
末を添加し、０−１００℃の温度で攪拌し造粒する方法
（特公昭４４−２２６１９）や、上記微粉砕ＰＴＦＥ粉
末に有機液体を噴霧しながら当該粉末に転動作用と解砕
作用を与えて造粒する方法（特公昭４３−６２９０）が
ある。
【０００４】また、成形品の物性を改善するため各種充
填材を加えて、粒状ＰＴＦＥ粉末とすることもこれらの
造粒方法を用いて行われている。本発明者は、有機液体
を使用しないため環境汚染及び作業衛生上の問題がな
く、また多量の水を使用することがないためＰＴＦＥと
充填材との混合粉末の造粒において充填材の脱離がな
く、且つ前者の方法と同等またはそれ以上の高い見掛密
度を有する造粒粉末を製造することができる方法とし
て、微粉砕ＰＴＦＥ粉末にポリテトラフルオロエチレン
コロイド粒子を含む２０℃における表面表力が２５×１
０-5Ｎ／ｃｍ以下の界面活性剤の水溶液を噴霧しながら
当該粉末に転動作用と解砕作用を与えて造粒する方法
（特願平８−７３０９０）を先に提案した。
填材を加えて、粒状ＰＴＦＥ粉末とすることもこれらの
造粒方法を用いて行われている。本発明者は、有機液体
を使用しないため環境汚染及び作業衛生上の問題がな
く、また多量の水を使用することがないためＰＴＦＥと
充填材との混合粉末の造粒において充填材の脱離がな
く、且つ前者の方法と同等またはそれ以上の高い見掛密
度を有する造粒粉末を製造することができる方法とし
て、微粉砕ＰＴＦＥ粉末にポリテトラフルオロエチレン
コロイド粒子を含む２０℃における表面表力が２５×１
０-5Ｎ／ｃｍ以下の界面活性剤の水溶液を噴霧しながら
当該粉末に転動作用と解砕作用を与えて造粒する方法
（特願平８−７３０９０）を先に提案した。
【０００５】
【解決しようとする問題点】しかしながら、上記方法を
用いてもガラス粉末などのような親水性を示す充填材の
場合は、撥水性であるＰＴＦＥ粉末との親和性に乏しい
ため使用した充填材が有効にＰＴＦＥ粉末と分散混合さ
れずに充分な物性改善が出来なかったり、また得られた
造粒粉末においても粉末の取扱時に充填材がＰＴＦＥ粉
末から脱離することがあった。
用いてもガラス粉末などのような親水性を示す充填材の
場合は、撥水性であるＰＴＦＥ粉末との親和性に乏しい
ため使用した充填材が有効にＰＴＦＥ粉末と分散混合さ
れずに充分な物性改善が出来なかったり、また得られた
造粒粉末においても粉末の取扱時に充填材がＰＴＦＥ粉
末から脱離することがあった。
【０００６】そのため従来知られているある種の有機官
能性シラン及びシリコーンオイルを用いて親水性を示す
充填材に疎水化表面処理を施し、その表面活性を低下さ
せてＰＴＦＥ粉末の表面活性に近づけておいてから攪拌
混合を行ったり、または攪拌混合の際このような作用の
ある物質を混合物へ添加するなどが行われているが、満
足すべき機械的強度特に伸びは得られていない。
能性シラン及びシリコーンオイルを用いて親水性を示す
充填材に疎水化表面処理を施し、その表面活性を低下さ
せてＰＴＦＥ粉末の表面活性に近づけておいてから攪拌
混合を行ったり、または攪拌混合の際このような作用の
ある物質を混合物へ添加するなどが行われているが、満
足すべき機械的強度特に伸びは得られていない。
【０００７】
【問題点を解決するための手段】本発明者らは、親水性
充填材の表面をアミノ変性シリコーンで被覆することに
より、ＰＴＦＥ粉末との混合時にＰＴＦＥ粉末との親和
力が増し、充填材の脱離が少なくまた充填材の混合効果
が格段に向上することを見出し、本発明を完成した。
充填材の表面をアミノ変性シリコーンで被覆することに
より、ＰＴＦＥ粉末との混合時にＰＴＦＥ粉末との親和
力が増し、充填材の脱離が少なくまた充填材の混合効果
が格段に向上することを見出し、本発明を完成した。
【０００８】本発明において、前述の親水性充填材を表
面加工処理するための好ましいアミノ変性シリコーン
は、一般的シリコーンのシロキサン結合のうち、側鎖の
メチル基の一部を少なくとも窒素を含む有機基に変性し
たものであって、式
面加工処理するための好ましいアミノ変性シリコーン
は、一般的シリコーンのシロキサン結合のうち、側鎖の
メチル基の一部を少なくとも窒素を含む有機基に変性し
たものであって、式
【０００９】
【化２】
【００１０】［式中、Ｒは同一又は異種の炭素数１−２
０のアルキル基又は炭素数６−２０のアリール基であ
り、Ｘは一般式−Ｑ−(ＮＨ−Ｑ′)P−ＮＨ2で表される
基（ただし、Ｑ及びＱ′は同一又は異種の炭素数１−２
０の二価有機基であり、ｐは０、１及び２のいずれかで
ある。）であり、ＹはＸ、Ｒ、炭素数１−５のアルコキ
シ基及び水酸基のいずれかであり、ｍ及びｎは１０≦ｍ
≦１００００及び１≦ｎ≦１００で表される整数であ
る。］で示される化合物である。
０のアルキル基又は炭素数６−２０のアリール基であ
り、Ｘは一般式−Ｑ−(ＮＨ−Ｑ′)P−ＮＨ2で表される
基（ただし、Ｑ及びＱ′は同一又は異種の炭素数１−２
０の二価有機基であり、ｐは０、１及び２のいずれかで
ある。）であり、ＹはＸ、Ｒ、炭素数１−５のアルコキ
シ基及び水酸基のいずれかであり、ｍ及びｎは１０≦ｍ
≦１００００及び１≦ｎ≦１００で表される整数であ
る。］で示される化合物である。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明に用いるＰＴＦＥ粉末とし
ては、たとえばテトラフルオロエチレン（以下、ＴＦＥ
という）の単独重合体、２重量％以下の共重合可能な単
量体で変性されたＴＦＥの共重合体が含まれる。前記変
性用単量体の例としては、炭素数３−６個のパーフルオ
ロアルケン（たとえばヘキサフルオロプロピレン）、炭
素数１−６個のパーフルオロ（アルキルビニルエーテ
ル）（たとえばパーフルオロ（プロピルビニルエーテ
ル））、クロロトリフルオロエチレンなどがあげられ、
これらで変性された共重合体はＰＴＦＥ同様、溶融加工
性を有しない。これら重合体は平均粒径１００μｍ以下
に粉砕した粉末として使用される。
ては、たとえばテトラフルオロエチレン（以下、ＴＦＥ
という）の単独重合体、２重量％以下の共重合可能な単
量体で変性されたＴＦＥの共重合体が含まれる。前記変
性用単量体の例としては、炭素数３−６個のパーフルオ
ロアルケン（たとえばヘキサフルオロプロピレン）、炭
素数１−６個のパーフルオロ（アルキルビニルエーテ
ル）（たとえばパーフルオロ（プロピルビニルエーテ
ル））、クロロトリフルオロエチレンなどがあげられ、
これらで変性された共重合体はＰＴＦＥ同様、溶融加工
性を有しない。これら重合体は平均粒径１００μｍ以下
に粉砕した粉末として使用される。
【００１２】本発明に好ましく用いられる充填材は、ガ
ラス充填材（例えばガラス繊維又はガラス球）、アルミ
ナ粉末、硫酸カルシュウム、炭酸カルシウム又は青銅粉
末等のような親水性充填材；チタン酸カリウム繊維、タ
ルク、酸化亜鉛粉末、カーボン繊維、二硫化モリブデ
ン、グラファイト粉末等のような半親水性充填材；及び
ポリイミド、ポリアミド、芳香族ポリアミド、ポリフェ
ニレンサルファイド等のような有機樹脂充填材である。
これらは、一般にＰＴＦＥ粉末の充填材として使用され
ている通常粒径が２００μｍ以下の粉末や繊維である。
充填材のＰＴＦＥ成形粉末に対する使用量は５−４０重
量％、好ましくは１５−２５重量％である。充填量が５
重量％より少ない場合は成形品の耐摩擦性、耐クリープ
性などの改善効果が少なく、また４０重量％をこえる場
合は成形品の伸びなどの物性が低下しすぎる。
ラス充填材（例えばガラス繊維又はガラス球）、アルミ
ナ粉末、硫酸カルシュウム、炭酸カルシウム又は青銅粉
末等のような親水性充填材；チタン酸カリウム繊維、タ
ルク、酸化亜鉛粉末、カーボン繊維、二硫化モリブデ
ン、グラファイト粉末等のような半親水性充填材；及び
ポリイミド、ポリアミド、芳香族ポリアミド、ポリフェ
ニレンサルファイド等のような有機樹脂充填材である。
これらは、一般にＰＴＦＥ粉末の充填材として使用され
ている通常粒径が２００μｍ以下の粉末や繊維である。
充填材のＰＴＦＥ成形粉末に対する使用量は５−４０重
量％、好ましくは１５−２５重量％である。充填量が５
重量％より少ない場合は成形品の耐摩擦性、耐クリープ
性などの改善効果が少なく、また４０重量％をこえる場
合は成形品の伸びなどの物性が低下しすぎる。
【００１３】本発明においては、前述の親水性充填材を
表面加工処理するために、好ましくは、一般的シリコー
ンのシロキサン結合のうち、側鎖のメチル基の一部を少
なくとも窒素を含む有機基に変性したアミノ変性シリコ
ーンが使用される。このものは、式
表面加工処理するために、好ましくは、一般的シリコー
ンのシロキサン結合のうち、側鎖のメチル基の一部を少
なくとも窒素を含む有機基に変性したアミノ変性シリコ
ーンが使用される。このものは、式
【００１４】
【化３】
【００１５】［式中、Ｒは同一又は異種の炭素数１−２
０のアルキル基又は炭素数６−２０のアリール基であ
り、Ｘは一般式−Ｑ−(ＮＨ−Ｑ′)P−ＮＨ2で表される
基（ただし、Ｑ及びＱ′は同一又は異種の炭素数１−２
０の二価有機基であり、ｐは０、１及び２のいずれかで
ある。）であり、ＹはＸ、Ｒ、炭素数１−５のアルコキ
シ基及び水酸基のいずれかであり、ｍ及びｎは１０≦ｍ
≦１００００及び１≦ｎ≦１００で表される整数であ
る。］で示される化合物である。
０のアルキル基又は炭素数６−２０のアリール基であ
り、Ｘは一般式−Ｑ−(ＮＨ−Ｑ′)P−ＮＨ2で表される
基（ただし、Ｑ及びＱ′は同一又は異種の炭素数１−２
０の二価有機基であり、ｐは０、１及び２のいずれかで
ある。）であり、ＹはＸ、Ｒ、炭素数１−５のアルコキ
シ基及び水酸基のいずれかであり、ｍ及びｎは１０≦ｍ
≦１００００及び１≦ｎ≦１００で表される整数であ
る。］で示される化合物である。
【００１６】用いられるアミノ変性シリコーンの使用量
は特に限定されるものではなく充填材の表面状態により
選択する必要があるが、通常充填材に対してシリコーン
有効成分で０.０１−１０重量％、好ましくは０.１−５
重量％である。処理量が少ないと充填材とＰＴＦＥ粉末
との親和性が改善されず、多いとＰＴＦＥ成形粉末を用
いて成形焼成した後に着色のおそれがある。
は特に限定されるものではなく充填材の表面状態により
選択する必要があるが、通常充填材に対してシリコーン
有効成分で０.０１−１０重量％、好ましくは０.１−５
重量％である。処理量が少ないと充填材とＰＴＦＥ粉末
との親和性が改善されず、多いとＰＴＦＥ成形粉末を用
いて成形焼成した後に着色のおそれがある。
【００１７】またアミノ変性シリコーンの使用形態とし
ては、アミノ変性シリコーンに有機酸による中和を施し
て乳化分散性を向上させ、分散粒径を約５０ｎｍ以下と
してマイクロエマルジョン化したものが好ましく使用さ
れる。このマイクロエマルジョンは０.１−５重量％の
濃度で用いるのが好ましい。
ては、アミノ変性シリコーンに有機酸による中和を施し
て乳化分散性を向上させ、分散粒径を約５０ｎｍ以下と
してマイクロエマルジョン化したものが好ましく使用さ
れる。このマイクロエマルジョンは０.１−５重量％の
濃度で用いるのが好ましい。
【００１８】このアミノ変性シリコーンを主剤とする処
理剤で充填材を表面処理する方法としては、従来公知の
方法を用いて充填材のみをＰＴＦＥ粉末と混合する前に
処理してもよく、またＰＴＦＥ粉末と混合する工程と同
時に行うことができる。たとえば特願平８−７３０９０
で提案されている乾式法で、微粉砕ＰＴＦＥ粉末にポリ
テトラフルオロエチレンコロイド粒子を含む２０℃にお
ける表面表力２５×１０-5Ｎ／ｃｍ以下の界面活性剤の
水溶液を噴霧しながら当該粉末に転動作用と解砕作用を
与えて造粒する方法が好ましく用いられる。
理剤で充填材を表面処理する方法としては、従来公知の
方法を用いて充填材のみをＰＴＦＥ粉末と混合する前に
処理してもよく、またＰＴＦＥ粉末と混合する工程と同
時に行うことができる。たとえば特願平８−７３０９０
で提案されている乾式法で、微粉砕ＰＴＦＥ粉末にポリ
テトラフルオロエチレンコロイド粒子を含む２０℃にお
ける表面表力２５×１０-5Ｎ／ｃｍ以下の界面活性剤の
水溶液を噴霧しながら当該粉末に転動作用と解砕作用を
与えて造粒する方法が好ましく用いられる。
【００１９】表面表力２５×１０-5Ｎ／ｃｍ以下の水溶
液にするために用いられる界面活性剤は、アニオン系で
もノニオン系でも適宜選択して用いられるが、少量の添
加量で水の表面張力を下げることが可能であるフッ素系
界面活性剤が有効である。例えばパーフロオロオクタン
スルホン酸リチウム塩、パーフルオロオクタン酸アンモ
ニウム塩等が例示される。また炭化水素系アニオン系界
面活性剤としてポリオキシエチレンアルキルフェニルエ
ーテルエチレンスルホン酸、アルキルベンゼンスルフォ
ン酸、ジアルキルスルホコハク酸エステルなどのＮａ、
Ｋ、Ｌｉ及びＮＨ4塩等が好ましく用いられる。炭化水
素系ノニオン系界面活性剤としてアルキルポリオキシエ
チレン等が例示される。
液にするために用いられる界面活性剤は、アニオン系で
もノニオン系でも適宜選択して用いられるが、少量の添
加量で水の表面張力を下げることが可能であるフッ素系
界面活性剤が有効である。例えばパーフロオロオクタン
スルホン酸リチウム塩、パーフルオロオクタン酸アンモ
ニウム塩等が例示される。また炭化水素系アニオン系界
面活性剤としてポリオキシエチレンアルキルフェニルエ
ーテルエチレンスルホン酸、アルキルベンゼンスルフォ
ン酸、ジアルキルスルホコハク酸エステルなどのＮａ、
Ｋ、Ｌｉ及びＮＨ4塩等が好ましく用いられる。炭化水
素系ノニオン系界面活性剤としてアルキルポリオキシエ
チレン等が例示される。
【００２０】得られた凝集物はラム押出及び自動成形機
において成形する場合に有用である。
において成形する場合に有用である。
【００２１】
【実施例】以下に本発明を実施例及び比較例に基づいて
具体的に説明する。
具体的に説明する。
【００２２】各実施例及び比較例において、造粒された
粉末についての測定（平均粒径、見掛密度、安息角、伸
び、引張強度及び引張弾性率）は、下記の方法に従っ
た。結果を表１に示す。Ａ．測定方法 (１) 平均粒径（セイシン企業社製ＲＰＳ−８５型粒径
測定器）：１４、２０、２８、３５、４８、７０、１０
０及び２００メッシュ標準篩を重ね、音波振動篩分け器
によって各篩上に残る粉末重量を求め、粒度分布累積曲
線上の５０重量％の点をもって平均粒径を求めた。 (２) 見掛密度（筒井理化学製ＡＢＤ粉末特性測定
器）： ＡＳＴＭ−Ｄ−１４５７に準じて内容積１００ｍｌのス
テンレス製円筒容器にバイブレーターから粉末を均等に
落とし、次いで容器上面の粉末を平板で擦り落とした。
その試料の重さを内容積で割った値をもって見掛密度と
した。(３) 引張強度／伸び（東洋ボールトウィン製テ
ンシロンＵＴＭ型機）：ＡＳＴＭ−Ｄ−６３８に準じて
専用金型により圧力６００ｋｇ／ｃｍ2で予備成形し、
３８０℃で３時間焼成し、厚さ２ｍｍの平板をつくり、
ＡＳＴＭ−Ｄ−１７０８に従って試験片を打ち抜き、試
験に用いた。 (４) 安息角：粉末試料１００ｇを流動落下させ、その
堆積した角度を測定した。Ｂ．使用原料 (１) 粒状ＰＴＦＥ粉末 変性ＰＴＦＥ （三井・デュポンフロロケミカル社製：７０−Ｊ） ＰＴＦＥ単独重合体（三井・デュポンフロロケミカル社製：７−Ｊ） (２) 充填材 硫酸カルシウムウィスカー（ＵＳＧ社製：Ａ−３０） カーボンファイバー （呉羽化学製：Ｍ１０１Ｓ） グラファイト粉末 （東海カーボン製：Ｇ１１７） 人造グラファイト （オリエンタル産業製：１０Ｅ） 芳香族ポリアミド樹脂粉末（東レデュポン製：ケブラー粉末 Ｒ−１３０ 平均粒径２０μｍ) (３) 表面処理剤 アミノ変性シリコーンマイクロエマルジョン液 下記のアミノ変性シリコーンに有機酸による中和を施し
乳化分散性を向上させて分散粒径を約５０ｎｍ以下と
し、有効成分を約３３重量％に調整したエマルジョン
液。
粉末についての測定（平均粒径、見掛密度、安息角、伸
び、引張強度及び引張弾性率）は、下記の方法に従っ
た。結果を表１に示す。Ａ．測定方法 (１) 平均粒径（セイシン企業社製ＲＰＳ−８５型粒径
測定器）：１４、２０、２８、３５、４８、７０、１０
０及び２００メッシュ標準篩を重ね、音波振動篩分け器
によって各篩上に残る粉末重量を求め、粒度分布累積曲
線上の５０重量％の点をもって平均粒径を求めた。 (２) 見掛密度（筒井理化学製ＡＢＤ粉末特性測定
器）： ＡＳＴＭ−Ｄ−１４５７に準じて内容積１００ｍｌのス
テンレス製円筒容器にバイブレーターから粉末を均等に
落とし、次いで容器上面の粉末を平板で擦り落とした。
その試料の重さを内容積で割った値をもって見掛密度と
した。(３) 引張強度／伸び（東洋ボールトウィン製テ
ンシロンＵＴＭ型機）：ＡＳＴＭ−Ｄ−６３８に準じて
専用金型により圧力６００ｋｇ／ｃｍ2で予備成形し、
３８０℃で３時間焼成し、厚さ２ｍｍの平板をつくり、
ＡＳＴＭ−Ｄ−１７０８に従って試験片を打ち抜き、試
験に用いた。 (４) 安息角：粉末試料１００ｇを流動落下させ、その
堆積した角度を測定した。Ｂ．使用原料 (１) 粒状ＰＴＦＥ粉末 変性ＰＴＦＥ （三井・デュポンフロロケミカル社製：７０−Ｊ） ＰＴＦＥ単独重合体（三井・デュポンフロロケミカル社製：７−Ｊ） (２) 充填材 硫酸カルシウムウィスカー（ＵＳＧ社製：Ａ−３０） カーボンファイバー （呉羽化学製：Ｍ１０１Ｓ） グラファイト粉末 （東海カーボン製：Ｇ１１７） 人造グラファイト （オリエンタル産業製：１０Ｅ） 芳香族ポリアミド樹脂粉末（東レデュポン製：ケブラー粉末 Ｒ−１３０ 平均粒径２０μｍ) (３) 表面処理剤 アミノ変性シリコーンマイクロエマルジョン液 下記のアミノ変性シリコーンに有機酸による中和を施し
乳化分散性を向上させて分散粒径を約５０ｎｍ以下と
し、有効成分を約３３重量％に調整したエマルジョン
液。
【００２３】 信越化学製 Ｐｏｌｏｎ ＭＦ−１４Ｄ （式１においてＹがＲのもの） Ｐｏｌｏｎ ＭＦ−１４ＥＣ（式１においてＹがアルコキシ 基のもの） アミノシラン剤 信越化学製 ＫＢＭ６０３ アミノエチルアミノプロピルトリエトキシ シラン アルコキシシラン剤 信越化学製 ＫＢＭ１３ メチルトリメトキシシラン シリコーン 信越化学製 ＫＭＰ５９０ シリコーンレジンパウダー (４) バインダー ポリテトラフルオロエチレンコロイド粒子を含む２０℃
における表面表力２５×１０-5Ｎ／ｃｍ以下の界面活性
剤の水溶液を用いた。具体的には下記の成分から成って
いる。
における表面表力２５×１０-5Ｎ／ｃｍ以下の界面活性
剤の水溶液を用いた。具体的には下記の成分から成って
いる。
【００２４】 成分１：平均粒径０.２２μｍのＰＴＦＥコロイド粒子
を３３重量％含む乳化分散液 三井・デュポンフロロケミカル株式会社製ディスパージ
ョン ＤＰ−０１４ 成分２：炭化水素系アニオン系界面活性剤水溶液 ライオン製 リオノール ＯＢＩ−Ｎ Ｃ8Ｈ17−Ｐｈ−Ｏ−(ＣＨ2ＣＨ2Ｏ)−ＣＨ2ＣＨ2ＳＯ3
Ｎａ 成分３：フッ素系アニオン系界面活性剤水溶液 ＤＩＣ製 Ｆ−１１６ Ｃ8Ｈ17−Ｏ−Ｐｈ−Ｏ−ＳＯ3Ｎａ 成分４：水Ｃ．混合装置 深江工業株式会社製 ハイスピードミキサー ４０Ｌ混合装置 ２００Ｌ混合装置（ＦＳ−Ｇ型）４０Ｌ混合装置を使用する場合（比較例１−５及び実施
例１−２） 粒状変性ＰＴＦＥ粉末及び充填材の計８００ｇをハイス
ピードミキサーに投入し、バインダー４８０ｇを粒状Ｐ
ＴＦＥ粉末に噴霧しながら、水平回転盤３００ｒｐｍ／
ｍｉｎ．及び垂直羽根３０００ｒｐｍ／ｍｉｎ．で２分
間混合し、噴霧後もこの回転条件で３分間、転動・混合
・撹拌を続けた。その後、水平回転盤３００ｒｐｍ／ｍ
ｉｎ．及び垂直羽根１０００ｒｐｍ／ｍｉｎ．に回転数
を落として３分間の造粒を行った。
を３３重量％含む乳化分散液 三井・デュポンフロロケミカル株式会社製ディスパージ
ョン ＤＰ−０１４ 成分２：炭化水素系アニオン系界面活性剤水溶液 ライオン製 リオノール ＯＢＩ−Ｎ Ｃ8Ｈ17−Ｐｈ−Ｏ−(ＣＨ2ＣＨ2Ｏ)−ＣＨ2ＣＨ2ＳＯ3
Ｎａ 成分３：フッ素系アニオン系界面活性剤水溶液 ＤＩＣ製 Ｆ−１１６ Ｃ8Ｈ17−Ｏ−Ｐｈ−Ｏ−ＳＯ3Ｎａ 成分４：水Ｃ．混合装置 深江工業株式会社製 ハイスピードミキサー ４０Ｌ混合装置 ２００Ｌ混合装置（ＦＳ−Ｇ型）４０Ｌ混合装置を使用する場合（比較例１−５及び実施
例１−２） 粒状変性ＰＴＦＥ粉末及び充填材の計８００ｇをハイス
ピードミキサーに投入し、バインダー４８０ｇを粒状Ｐ
ＴＦＥ粉末に噴霧しながら、水平回転盤３００ｒｐｍ／
ｍｉｎ．及び垂直羽根３０００ｒｐｍ／ｍｉｎ．で２分
間混合し、噴霧後もこの回転条件で３分間、転動・混合
・撹拌を続けた。その後、水平回転盤３００ｒｐｍ／ｍ
ｉｎ．及び垂直羽根１０００ｒｐｍ／ｍｉｎ．に回転数
を落として３分間の造粒を行った。
【００２５】
【比較例１】表１に示されるような粒状変性ＰＴＦＥ粉
末並びに充填材として硫酸カルシウムウィスカー、カー
ボンファイバー及びグラファイト粉末の計８００ｇを、
ハイスピードミキサーに投入し、バインダー４８０ｇを
粒状ＰＴＦＥ粉末に噴霧しながら混合・撹拌し、造粒を
行った。
末並びに充填材として硫酸カルシウムウィスカー、カー
ボンファイバー及びグラファイト粉末の計８００ｇを、
ハイスピードミキサーに投入し、バインダー４８０ｇを
粒状ＰＴＦＥ粉末に噴霧しながら混合・撹拌し、造粒を
行った。
【００２６】充填材の脱離が認められ、伸び値は９％で
あった。
あった。
【００２７】
【比較例２】０.５重量％水溶液にしたアミノシラン剤
（信越化学製：ＫＢＭ６０３）を充填材に対して混合中
に充填材に対して３重量％添加した以外は比較例１と同
様に造粒した。
（信越化学製：ＫＢＭ６０３）を充填材に対して混合中
に充填材に対して３重量％添加した以外は比較例１と同
様に造粒した。
【００２８】
【比較例３−５】表１に示されるような充填材に対し
て、シランカップリング剤（信越化学製：ＫＢＭ６０
３）、アルコキシシラン剤（信越化学製：ＫＢＭ１３）
のそれぞれの濃度で硫酸カルシウムウィスカー充填材重
量に対して約５重量％添加し前処理した充填材を用い
た。またＰＣＥで１重量％溶液にしたシリコーンレジン
パウダー（信越化学製：ＫＭＰ５９０）液を充填材全量
に対して７重量％添加してハイスピードミキサーで造粒
した。
て、シランカップリング剤（信越化学製：ＫＢＭ６０
３）、アルコキシシラン剤（信越化学製：ＫＢＭ１３）
のそれぞれの濃度で硫酸カルシウムウィスカー充填材重
量に対して約５重量％添加し前処理した充填材を用い
た。またＰＣＥで１重量％溶液にしたシリコーンレジン
パウダー（信越化学製：ＫＭＰ５９０）液を充填材全量
に対して７重量％添加してハイスピードミキサーで造粒
した。
【００２９】
【実施例１】表１に示されるような粒状変性ＰＴＦＥ粉
末、充填材及び３.０重量％水分散液に調節したアミノ
変性シリコーンマイクロエマルジョン（信越化学製：Ｐ
ｏｌｏｎ ＭＦ−１４Ｄ）を充填材全重量に対して３重
量％添加し、ハイスピードミキサーに投入した以外は比
較例１と同様に造粒した。
末、充填材及び３.０重量％水分散液に調節したアミノ
変性シリコーンマイクロエマルジョン（信越化学製：Ｐ
ｏｌｏｎ ＭＦ−１４Ｄ）を充填材全重量に対して３重
量％添加し、ハイスピードミキサーに投入した以外は比
較例１と同様に造粒した。
【００３０】
【実施例２】用いたアミノ変性シリコーンマイクロエマ
ルジョンが異なる以外は比較例１と同様に造粒した。２００Ｌ混合装置を使用する場合（実施例３−５） 粒状変性ＰＴＦＥ粉末及び充填材の計１０ｋｇをハイス
ピードミキサーに投入し、バインダー６ｋｇを粒状ＰＴ
ＦＥ粉末に噴霧しながら、水平回転盤１１０ｒｐｍ／ｍ
ｉｎ．及び垂直羽根１２１０ｒｐｍ／ｍｉｎ．で１分間
混合し、噴霧後は垂直羽根の回転を９００ｒｐｍ／ｍｉ
ｎ．に落として４分間、転動・混合・撹拌を続けた。そ
の後、水平回転盤１１０ｒｐｍ／ｍｉｎ．及び垂直羽根
５００ｒｐｍ／ｍｉｎ．の回転条件で３分間の造粒を行
った。
ルジョンが異なる以外は比較例１と同様に造粒した。２００Ｌ混合装置を使用する場合（実施例３−５） 粒状変性ＰＴＦＥ粉末及び充填材の計１０ｋｇをハイス
ピードミキサーに投入し、バインダー６ｋｇを粒状ＰＴ
ＦＥ粉末に噴霧しながら、水平回転盤１１０ｒｐｍ／ｍ
ｉｎ．及び垂直羽根１２１０ｒｐｍ／ｍｉｎ．で１分間
混合し、噴霧後は垂直羽根の回転を９００ｒｐｍ／ｍｉ
ｎ．に落として４分間、転動・混合・撹拌を続けた。そ
の後、水平回転盤１１０ｒｐｍ／ｍｉｎ．及び垂直羽根
５００ｒｐｍ／ｍｉｎ．の回転条件で３分間の造粒を行
った。
【００３１】
【実施例３】硫酸カルシウムウィスカー充填材に3.0％
水溶液に調節したアミノ変性シリコーンマイクロエマル
ジョン（信越化学製：Ｐｏｌｏｎ ＭＦ−１４Ｄ）をウ
ィスカー重量に対して２０重量％となる量を加えて混合
し、その後１５０℃で６時間の熱処理により水分を乾燥
させた。このウィスカー充填材と表１に示されるような
粒状変性ＰＴＦＥ粉末、カーボンファイバー及びグラフ
ァイト粉末とを、ハイスピードミキサーに投入し造粒し
た。
水溶液に調節したアミノ変性シリコーンマイクロエマル
ジョン（信越化学製：Ｐｏｌｏｎ ＭＦ−１４Ｄ）をウ
ィスカー重量に対して２０重量％となる量を加えて混合
し、その後１５０℃で６時間の熱処理により水分を乾燥
させた。このウィスカー充填材と表１に示されるような
粒状変性ＰＴＦＥ粉末、カーボンファイバー及びグラフ
ァイト粉末とを、ハイスピードミキサーに投入し造粒し
た。
【００３２】
【実施例４−５】硫酸カルシウムウィスカー充填材に
３.３％水分散液に調節したアミノ変性シリコーンマイ
クロエマルジョン（信越化学製：Ｐｏｌｏｎ ＭＦ−１
４Ｄ）をウィスカー重量に対して１０重量％または２０
重量％となる量を混合し、その後１５０℃で６時間の熱
処理により水分を乾燥させた。これらのウィスカー充填
材と表１に示されるような粒状変性ＰＴＦＥ粉末、カー
ボンファイバー及びグラファイト粉末とをハイスピード
ミキサーに投入し、更に３.３重量％水分散液に調節し
たアミノ変性シリコンマイクロエマルジョンを充填材全
重量に対して５重量％または２重量％添加しながら造粒
した。４０Ｌ混合装置を使用する場合（比較例６−７及び実施
例６） 粒状変性ＰＴＦＥ粉末及び充填材の計１ｋｇをハイスピ
ードミキサーに投入し、バインダー６００ｇを粒状ＰＴ
ＦＥ粉末に噴霧しながら、水平回転盤１９０ｒｐｍ／ｍ
ｉｎ．及び垂直羽根２０００ｒｐｍ／ｍｉｎ．で２分間
混合し、噴霧後は垂直羽根の回転を１０００ｒｐｍ／ｍ
ｉｎ．に落として２分間、転動・混合・撹拌を続けた。
その後、水平回転盤１９０ｒｐｍ／ｍｉｎ．及び垂直羽
根８００ｒｐｍ／ｍｉｎ．の回転条件で３分間の造粒を
行った。
３.３％水分散液に調節したアミノ変性シリコーンマイ
クロエマルジョン（信越化学製：Ｐｏｌｏｎ ＭＦ−１
４Ｄ）をウィスカー重量に対して１０重量％または２０
重量％となる量を混合し、その後１５０℃で６時間の熱
処理により水分を乾燥させた。これらのウィスカー充填
材と表１に示されるような粒状変性ＰＴＦＥ粉末、カー
ボンファイバー及びグラファイト粉末とをハイスピード
ミキサーに投入し、更に３.３重量％水分散液に調節し
たアミノ変性シリコンマイクロエマルジョンを充填材全
重量に対して５重量％または２重量％添加しながら造粒
した。４０Ｌ混合装置を使用する場合（比較例６−７及び実施
例６） 粒状変性ＰＴＦＥ粉末及び充填材の計１ｋｇをハイスピ
ードミキサーに投入し、バインダー６００ｇを粒状ＰＴ
ＦＥ粉末に噴霧しながら、水平回転盤１９０ｒｐｍ／ｍ
ｉｎ．及び垂直羽根２０００ｒｐｍ／ｍｉｎ．で２分間
混合し、噴霧後は垂直羽根の回転を１０００ｒｐｍ／ｍ
ｉｎ．に落として２分間、転動・混合・撹拌を続けた。
その後、水平回転盤１９０ｒｐｍ／ｍｉｎ．及び垂直羽
根８００ｒｐｍ／ｍｉｎ．の回転条件で３分間の造粒を
行った。
【００３３】
【比較例６−７】ＰＴＦＥ粉末（７−Ｊ）、人造グラフ
ァイト（オリエンタル産業製：１０Ｅ）及びケブラー粉
末（デュポン製：Ｒ−１３０）からなる混合物を用い
て、表面処理剤を添加することなく（比較例６）、或い
は、０.２重量％濃度のアミノシラン液を充填材全量に
対して０.５重量％を噴霧しながら（比較例７）、造粒
した。
ァイト（オリエンタル産業製：１０Ｅ）及びケブラー粉
末（デュポン製：Ｒ−１３０）からなる混合物を用い
て、表面処理剤を添加することなく（比較例６）、或い
は、０.２重量％濃度のアミノシラン液を充填材全量に
対して０.５重量％を噴霧しながら（比較例７）、造粒
した。
【００３４】
【実施例６】アミノ変性シリコーンマイクロエマルジョ
ン（信越化学製：ＰｏｌｏｎＭＦ−１４Ｄ）１重量％液
を、充填材全重量に対して１.５重量％を含む量を添加
した以外は、比較例６と同様に造粒した。
ン（信越化学製：ＰｏｌｏｎＭＦ−１４Ｄ）１重量％液
を、充填材全重量に対して１.５重量％を含む量を添加
した以外は、比較例６と同様に造粒した。
【００３５】
【発明の効果】本発明のアミノ変性シリコーンで表面被
覆された充填材を含むＰＴＦＥ成形用粉末は、下記の表
１に示された実施例及び比較例の結果にみられるとお
り、混合造粒時及び成形取扱時に充填材のＰＴＦＥ樹脂
粉末からの脱離が少なく、さらに優れた伸びを示す成形
品を提供する。
覆された充填材を含むＰＴＦＥ成形用粉末は、下記の表
１に示された実施例及び比較例の結果にみられるとお
り、混合造粒時及び成形取扱時に充填材のＰＴＦＥ樹脂
粉末からの脱離が少なく、さらに優れた伸びを示す成形
品を提供する。
【００３６】
【表１】
フロントページの続き Ｆターム(参考） 4F006 AA18 AB39 AB54 AB72 BA10 DA02 4F070 AA24 AC04 AC07 AC11 AC15 AC16 AC20 AC28 AC50 AC53 AC92 AD06 AE01 AE14 AE30 DA41 DA45 DC05 FA01 FA12 FA14 FB06 FC07 FC09 4J002 BD151 CP092 DA016 DA076 DE106 DE146 DE186 DE236 DG026 DG056 DJ046 DL006 FD016
Claims (5)
- 【請求項１】 アミノ変性シリコーンを主剤とする表面
処理剤で表面処理された充填材を含有することを特徴と
するポリテトラフルオロエチレン造粒粉末。 - 【請求項２】 アミノ変性シリコーンが、式１ 【化１】 ［式中、Ｒは同一又は異種の炭素数１−２０のアルキル
基又は炭素数６−２０のアリール基であり、Ｘは一般式
−Ｑ−(ＮＨ−Ｑ′)P−ＮＨ2で表される基（ただし、Ｑ
及びＱ′は同一又は異種の炭素数１−２０の二価有機基
であり、ｐは０、１及び２のいずれかである。）であ
り、ＹはＸ、Ｒ、炭素数１−５のアルコキシ基及び水酸
基のいずれかであり、ｍ及びｎは１０≦ｍ≦１００００
及び１≦ｎ≦１００で表される整数である。］で示され
る化合物である、請求項１記載のポリテトラフルオロエ
チレン造粒粉末。 - 【請求項３】 予めアミノ変性シリコーンを含んだ水分
散液中に浸漬して表面処理された充填材とポリテトラフ
ルオロエチレン粉末にバインダーを噴霧しながら転動作
用と解砕作用を与える、請求項１又は２記載のポリテト
ラフルオロエチレン造粒粉末の製造方法。 - 【請求項４】 充填材とポリテトラフルオロエチレン粉
末を含有した混合物にアミノ変性シリコーンを含んだ水
分散液を加えながら充填材の表面処理を行い、その後バ
インダーを噴霧しながら転動作用と解砕作用を与えて混
合造粒を行う、請求項１又は２記載のポリテトラフルオ
ロエチレン造粒粉末の製造方法。 - 【請求項５】 バインダーが、ポリテトラフルオロエチ
レンコロイド粒子を含み２０℃における表面張力が２５
×１０-5Ｎ／ｃｍ以下の界面活性剤水溶液である、請求
項１又は２記載のポリテトラフルオロエチレン造粒粉末
の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000031612A JP2001220482A (ja) | 2000-02-09 | 2000-02-09 | ポリテトラフルオロエチレン造粒粉末及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000031612A JP2001220482A (ja) | 2000-02-09 | 2000-02-09 | ポリテトラフルオロエチレン造粒粉末及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001220482A true JP2001220482A (ja) | 2001-08-14 |
Family
ID=18556347
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000031612A Pending JP2001220482A (ja) | 2000-02-09 | 2000-02-09 | ポリテトラフルオロエチレン造粒粉末及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001220482A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2020019894A (ja) * | 2018-08-01 | 2020-02-06 | 大陽日酸株式会社 | 複合樹脂粒子の製造方法、複合樹脂粒子 |
| CN113136081A (zh) * | 2021-04-15 | 2021-07-20 | 河北隆立密封技术有限公司 | 一种低摩擦聚四氟乙烯的制备方法及聚四氟乙烯 |
| WO2023146815A1 (en) | 2022-01-25 | 2023-08-03 | Chemours-Mitsui Fluoroproducts Co., Ltd | Polytetrafluoroethylene granulated powder and method for producing the same |
-
2000
- 2000-02-09 JP JP2000031612A patent/JP2001220482A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2020019894A (ja) * | 2018-08-01 | 2020-02-06 | 大陽日酸株式会社 | 複合樹脂粒子の製造方法、複合樹脂粒子 |
| WO2020026938A1 (ja) * | 2018-08-01 | 2020-02-06 | 大陽日酸株式会社 | 複合樹脂粒子の製造方法および複合樹脂粒子 |
| JP7050617B2 (ja) | 2018-08-01 | 2022-04-08 | 大陽日酸株式会社 | 複合樹脂粒子の製造方法、複合樹脂粒子 |
| CN113136081A (zh) * | 2021-04-15 | 2021-07-20 | 河北隆立密封技术有限公司 | 一种低摩擦聚四氟乙烯的制备方法及聚四氟乙烯 |
| WO2023146815A1 (en) | 2022-01-25 | 2023-08-03 | Chemours-Mitsui Fluoroproducts Co., Ltd | Polytetrafluoroethylene granulated powder and method for producing the same |
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