JP2002265522A - Ｐｆａ樹脂の改良方法 - Google Patents
Ｐｆａ樹脂の改良方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 溶融成形可能な高い流動性を有するＰＦＡを
用いて優れた物理的特性を有する成形体を得る方法を提
供する。 【解決手段】 溶融成形可能な流動性を有する良流動性
のＰＦＡ樹脂を加熱処理により高分子量化する方法であ
って、炭素数１０６個当たり４０個以上且つ４００個未
満の−ＣＨ２ＯＨ末端基を有し且つ末端基の安定化処理
を行っていない良流動性ＰＦＡ樹脂を２６５℃以上２７
５℃未満で２００時間以上、２７５℃以上２８５℃未満
で８０時間以上、または２８５〜３０５℃の温度で１０
時間以上、且つそれぞれ５００時間以下の加熱処理に付
すＰＦＡ樹脂の高分子量化方法。良流動性ＰＦＡ樹脂を
成形体として成形した後、上記の加熱処理に付すことに
より、良流動性ＰＦＡ樹脂から繰返し曲げ疲労特性、耐
摩耗性および耐薬品性が改良されたＰＦＡ樹脂成形体を
製造する方法。得られたＰＦＡ樹脂成形体。
用いて優れた物理的特性を有する成形体を得る方法を提
供する。 【解決手段】 溶融成形可能な流動性を有する良流動性
のＰＦＡ樹脂を加熱処理により高分子量化する方法であ
って、炭素数１０６個当たり４０個以上且つ４００個未
満の−ＣＨ２ＯＨ末端基を有し且つ末端基の安定化処理
を行っていない良流動性ＰＦＡ樹脂を２６５℃以上２７
５℃未満で２００時間以上、２７５℃以上２８５℃未満
で８０時間以上、または２８５〜３０５℃の温度で１０
時間以上、且つそれぞれ５００時間以下の加熱処理に付
すＰＦＡ樹脂の高分子量化方法。良流動性ＰＦＡ樹脂を
成形体として成形した後、上記の加熱処理に付すことに
より、良流動性ＰＦＡ樹脂から繰返し曲げ疲労特性、耐
摩耗性および耐薬品性が改良されたＰＦＡ樹脂成形体を
製造する方法。得られたＰＦＡ樹脂成形体。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ＰＦＡ樹脂の物理
的性能を改良する方法に関する。特に成形可能な流動性
を有する状態で成形した後、成形体の物理的性能を改良
する方法に関する。
的性能を改良する方法に関する。特に成形可能な流動性
を有する状態で成形した後、成形体の物理的性能を改良
する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】テトラフルオロエチレン／パーフルオロ
アルキルビニルエーテル共重合体（以下、ＰＦＡ樹脂と
もいう）は耐繰返し疲労特性（フレックスライフ特
性）、耐摩耗性、耐薬品性、電気絶縁特性等の機械的、
化学的および電気的特性に優れ、継手、パイプ、チュー
ブ、ライニング、ウェハーキャリア、バルブ、ポンプ、
フィルターハウジング、ボルト等、またはベアリング、
軸受等の摺動材等の用途に好適に使用できる特徴ある優
れた樹脂である。加えて一般に熱可塑性樹脂と同じ成形
法で容易に成形できる材料である。しかし、上記のよう
な優れた特性を発揮するには相当の分子量を有すること
が必要であり、そのような分子量のＰＦＡ樹脂は通常溶
融粘度が高く射出成形をはじめとする溶融成形には適さ
ない。したがって、溶融成形、特に射出成形用には比較
的分子量の低いＰＦＡ樹脂が使用されている。そのため
得られたＰＦＡ樹脂射出成形体は必ずしもＰＦＡ樹脂本
来の物理的特性を十分に発揮できる状態にはなっていな
い。
アルキルビニルエーテル共重合体（以下、ＰＦＡ樹脂と
もいう）は耐繰返し疲労特性（フレックスライフ特
性）、耐摩耗性、耐薬品性、電気絶縁特性等の機械的、
化学的および電気的特性に優れ、継手、パイプ、チュー
ブ、ライニング、ウェハーキャリア、バルブ、ポンプ、
フィルターハウジング、ボルト等、またはベアリング、
軸受等の摺動材等の用途に好適に使用できる特徴ある優
れた樹脂である。加えて一般に熱可塑性樹脂と同じ成形
法で容易に成形できる材料である。しかし、上記のよう
な優れた特性を発揮するには相当の分子量を有すること
が必要であり、そのような分子量のＰＦＡ樹脂は通常溶
融粘度が高く射出成形をはじめとする溶融成形には適さ
ない。したがって、溶融成形、特に射出成形用には比較
的分子量の低いＰＦＡ樹脂が使用されている。そのため
得られたＰＦＡ樹脂射出成形体は必ずしもＰＦＡ樹脂本
来の物理的特性を十分に発揮できる状態にはなっていな
い。
【０００３】ＰＦＡ樹脂を含むフッ素系樹脂の成形体の
物理的特性を改良するために、各種の試みがなされてい
る。特開平１０-２５９２１６号公報には、ヒドロキシ
アルキル基を側鎖に有するモノマー単位を含有する含フ
ッ素共重合体を溶融成形した後、熱処理して得られる高
弾性率成形体が開示されている。この成形体では架橋構
造が形成され、融点以上の温度にさらされた場合でも溶
融することがないという特徴を有する。
物理的特性を改良するために、各種の試みがなされてい
る。特開平１０-２５９２１６号公報には、ヒドロキシ
アルキル基を側鎖に有するモノマー単位を含有する含フ
ッ素共重合体を溶融成形した後、熱処理して得られる高
弾性率成形体が開示されている。この成形体では架橋構
造が形成され、融点以上の温度にさらされた場合でも溶
融することがないという特徴を有する。
【０００４】また、International wire & cable Sympo
sium Proceedings, p.94-99(1980)には、ＰＦＡ樹脂の
場合、２８５℃で２０,０００時間エージングすること
によりＰＦＡ樹脂の引っ張り強度が増加すること、およ
び空気中で高温（２３０℃および２８０℃）でエージン
グした場合にメルトフローインデックスが低下し、これ
が末端基の結合による分子量の増加によることを意味す
ると記載されている。しかし、この変化は数１,０００
時間、少なくても１,０００時間以上の極めて長時間に
おける変化を記載しているに過ぎず、実用に結びつかな
い現象である。
sium Proceedings, p.94-99(1980)には、ＰＦＡ樹脂の
場合、２８５℃で２０,０００時間エージングすること
によりＰＦＡ樹脂の引っ張り強度が増加すること、およ
び空気中で高温（２３０℃および２８０℃）でエージン
グした場合にメルトフローインデックスが低下し、これ
が末端基の結合による分子量の増加によることを意味す
ると記載されている。しかし、この変化は数１,０００
時間、少なくても１,０００時間以上の極めて長時間に
おける変化を記載しているに過ぎず、実用に結びつかな
い現象である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、その状態で
は十分な物理的性能を発揮し得ないような溶融成形、特
に射出成形可能な高い流動性を有するＰＦＡ樹脂を用い
て優れた物理的特性を有する成形体を得る方法を提供す
ることを目的とする。
は十分な物理的性能を発揮し得ないような溶融成形、特
に射出成形可能な高い流動性を有するＰＦＡ樹脂を用い
て優れた物理的特性を有する成形体を得る方法を提供す
ることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、溶融成形可能
な流動性を有する良流動性のテトラフルオロエチレン／
パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ
樹脂）を加熱処理により高分子量化する方法であって、
炭素数１０６個当たり４０個以上且つ４００個未満の−
ＣＨ２ＯＨ末端基を有し且つ末端基の安定化処理を行っ
ていない上記良流動性ＰＦＡ樹脂を２６５℃以上２７５
℃未満で２００時間以上、２７５℃以上２８５℃未満で
８０時間以上、または２８５〜３０５℃の温度で１０時
間以上、且つそれぞれ５００時間以下の加熱処理に付す
ことを特徴とするＰＦＡ樹脂を高分子量化する方法に関
する。また、本発明は、良流動性ＰＦＡ樹脂を成形体と
して成形した後、前記成形体に上記の加熱処理に付すこ
とにより、良流動性ＰＦＡ樹脂から繰返し曲げ疲労特
性、耐摩耗性および耐薬品性が改良されたＰＦＡ樹脂成
形体を製造する方法に関する。更に、本発明は、上記の
方法により得られる繰返し曲げ疲労特性、耐摩耗性およ
び耐薬品性が改良されたＰＦＡ樹脂成形体に関する。
な流動性を有する良流動性のテトラフルオロエチレン／
パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ
樹脂）を加熱処理により高分子量化する方法であって、
炭素数１０６個当たり４０個以上且つ４００個未満の−
ＣＨ２ＯＨ末端基を有し且つ末端基の安定化処理を行っ
ていない上記良流動性ＰＦＡ樹脂を２６５℃以上２７５
℃未満で２００時間以上、２７５℃以上２８５℃未満で
８０時間以上、または２８５〜３０５℃の温度で１０時
間以上、且つそれぞれ５００時間以下の加熱処理に付す
ことを特徴とするＰＦＡ樹脂を高分子量化する方法に関
する。また、本発明は、良流動性ＰＦＡ樹脂を成形体と
して成形した後、前記成形体に上記の加熱処理に付すこ
とにより、良流動性ＰＦＡ樹脂から繰返し曲げ疲労特
性、耐摩耗性および耐薬品性が改良されたＰＦＡ樹脂成
形体を製造する方法に関する。更に、本発明は、上記の
方法により得られる繰返し曲げ疲労特性、耐摩耗性およ
び耐薬品性が改良されたＰＦＡ樹脂成形体に関する。
【０００７】即ち、本発明は、ＰＦＡ樹脂を炭素数１０
６個当たり４０個以上且つ４００個未満の−ＣＨ２ＯＨ
末端基を有し且つ末端基の安定化処理を行っていないＰ
ＦＡ樹脂とすることにより、２６５℃以上２７５℃未満
で２００時間以上、２７５℃以上２８５℃未満で８０時
間以上、または２８５〜３０５℃の温度で１０時間以
上、且つそれぞれ５００時間以下という実用的な時間範
囲でＰＦＡの分子量を向上することができるという発見
に基づいてなされたものであり、これにより、成形が容
易な高い流動性を有する比較的低分子量のＰＦＡ樹脂を
用いて成形を行ったのち、成形体を特定の条件で熱処理
することによって物理的特性、特に耐繰返し疲労特性、
耐摩耗性および耐薬品性に優れたＰＦＡ樹脂成形体を得
ることを可能にした。このように本発明の特徴は、驚く
べきことに、従来の常識を覆して、成形体の形状変化を
生じることなく、熱処理によって、しかも実用的な熱処
理条件によって、成形体の物理的特性を顕著に向上でき
るところにある。
６個当たり４０個以上且つ４００個未満の−ＣＨ２ＯＨ
末端基を有し且つ末端基の安定化処理を行っていないＰ
ＦＡ樹脂とすることにより、２６５℃以上２７５℃未満
で２００時間以上、２７５℃以上２８５℃未満で８０時
間以上、または２８５〜３０５℃の温度で１０時間以
上、且つそれぞれ５００時間以下という実用的な時間範
囲でＰＦＡの分子量を向上することができるという発見
に基づいてなされたものであり、これにより、成形が容
易な高い流動性を有する比較的低分子量のＰＦＡ樹脂を
用いて成形を行ったのち、成形体を特定の条件で熱処理
することによって物理的特性、特に耐繰返し疲労特性、
耐摩耗性および耐薬品性に優れたＰＦＡ樹脂成形体を得
ることを可能にした。このように本発明の特徴は、驚く
べきことに、従来の常識を覆して、成形体の形状変化を
生じることなく、熱処理によって、しかも実用的な熱処
理条件によって、成形体の物理的特性を顕著に向上でき
るところにある。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明においてＰＦＡ樹脂、すな
わちテトラフルオロエチレン／パーフルオロアルキルビ
ニルエーテル共重合体とは-ＣＦ２ＣＦ２-と-ＣＦ(ＯＲ
f)ＣＦ２-の２種のモノマー単位からなる共重合体をい
う。ここでＲfは炭素数が１〜８のパーフロオロアルキ
ル基を表す。
わちテトラフルオロエチレン／パーフルオロアルキルビ
ニルエーテル共重合体とは-ＣＦ２ＣＦ２-と-ＣＦ(ＯＲ
f)ＣＦ２-の２種のモノマー単位からなる共重合体をい
う。ここでＲfは炭素数が１〜８のパーフロオロアルキ
ル基を表す。
【０００９】本発明に使用できるＰＦＡ樹脂は、炭素数
１０６個当たり４０個以上且４００個未満の−ＣＨ２Ｏ
Ｈ末端基を有し且つ末端基の安定化処理を行っていない
ＰＦＡ樹脂である。末端基である−ＣＨ２ＯＨ基の数は
好ましくは炭素原子１０６個当たり１００個以上２５０
個以下である。４０個未満では速やかな分子量向上が期
待できず、分子量の向上に要する時間が長くなりすぎ、
また４００個以上では熱安定性、化学的安定性、耐スト
レスクラッキング性などのＰＦＡ樹脂本来の特性が低下
する。
１０６個当たり４０個以上且４００個未満の−ＣＨ２Ｏ
Ｈ末端基を有し且つ末端基の安定化処理を行っていない
ＰＦＡ樹脂である。末端基である−ＣＨ２ＯＨ基の数は
好ましくは炭素原子１０６個当たり１００個以上２５０
個以下である。４０個未満では速やかな分子量向上が期
待できず、分子量の向上に要する時間が長くなりすぎ、
また４００個以上では熱安定性、化学的安定性、耐スト
レスクラッキング性などのＰＦＡ樹脂本来の特性が低下
する。
【００１０】ＰＦＡ樹脂は熱安定性や化学的安定性向上
の目的で、通常は分子末端が−ＣＦ ３や−ＣＯＮＨ２の
ような形で安定化されるが、本発明で使用するＰＦＡ樹
脂は、末端基の安定化処理を行っていないＰＦＡ樹脂が
使用される。ここで末端基の安定化処理を行っていない
ＰＦＡ樹脂とは、末端が−ＣＦ＝ＣＦ２、−ＣＨ２Ｏ
Ｈ、−ＣＯＦ、−ＣＯＯＣＨ３、−ＣＯＯＨのような構
造を残存しているものをいう。
の目的で、通常は分子末端が−ＣＦ ３や−ＣＯＮＨ２の
ような形で安定化されるが、本発明で使用するＰＦＡ樹
脂は、末端基の安定化処理を行っていないＰＦＡ樹脂が
使用される。ここで末端基の安定化処理を行っていない
ＰＦＡ樹脂とは、末端が−ＣＦ＝ＣＦ２、−ＣＨ２Ｏ
Ｈ、−ＣＯＦ、−ＣＯＯＣＨ３、−ＣＯＯＨのような構
造を残存しているものをいう。
【００１１】本発明のＰＦＡ樹脂は、２６５℃以上２７
５℃未満で２００時間以上、２７５℃以上２８５℃未満
で８０時間以上、または２８５〜３０５℃の温度で１０
時間以上、且つそれぞれ５００時間以下の加熱処理に付
すことにより、分子量が増加し、その物理的性能、例え
ば繰返し曲げ疲労特性、摩耗特性、耐薬品性等が向上す
る。本発明の方法では、直線的な分子量の増加が支配的
であり、架橋反応は生じていない。分子量の増加は、溶
融粘度を表すＭＦＲの低下によって確認され、また架橋
反応が生じていないことは３２０℃以上の融点以上に加
熱することによって流動性を示すことによって確認され
る。
５℃未満で２００時間以上、２７５℃以上２８５℃未満
で８０時間以上、または２８５〜３０５℃の温度で１０
時間以上、且つそれぞれ５００時間以下の加熱処理に付
すことにより、分子量が増加し、その物理的性能、例え
ば繰返し曲げ疲労特性、摩耗特性、耐薬品性等が向上す
る。本発明の方法では、直線的な分子量の増加が支配的
であり、架橋反応は生じていない。分子量の増加は、溶
融粘度を表すＭＦＲの低下によって確認され、また架橋
反応が生じていないことは３２０℃以上の融点以上に加
熱することによって流動性を示すことによって確認され
る。
【００１２】上記分子量増加反応は、次のような反応機
構で進行するものと推定される。
構で進行するものと推定される。
【化１】 また、その他の不安定な末端基は加熱により〜ＣＦ＝Ｃ
Ｆ２に変化する。これは赤外吸収スペクトルにおける−
ＣＨ２ＯＨ基（３６５０ｃｍ−１）に相当するピークの
減少と−ＣＯＦ基（１８８３ｃｍ−１）の増加によって
裏付けられる。２６５〜３０５℃の温度で熱処理を加え
た場合でも、処理時間が１０時間未満では十分な分子量
向上が期待できず、また５００時間より長くなると反応
の進行は微小となりそれ以上時間をかけても生産効率が
悪くなるだけである。また、熱処理温度が２６５℃より
低いと短い時間での分子量増加反応が十分進まず、３０
５℃を越えると融点に接近して、成形体の形状が保持で
きなくなる。
Ｆ２に変化する。これは赤外吸収スペクトルにおける−
ＣＨ２ＯＨ基（３６５０ｃｍ−１）に相当するピークの
減少と−ＣＯＦ基（１８８３ｃｍ−１）の増加によって
裏付けられる。２６５〜３０５℃の温度で熱処理を加え
た場合でも、処理時間が１０時間未満では十分な分子量
向上が期待できず、また５００時間より長くなると反応
の進行は微小となりそれ以上時間をかけても生産効率が
悪くなるだけである。また、熱処理温度が２６５℃より
低いと短い時間での分子量増加反応が十分進まず、３０
５℃を越えると融点に接近して、成形体の形状が保持で
きなくなる。
【００１３】上記の高分子量化方法を利用することによ
り、ＰＦＡ成形体の物理的特性を向上することが可能と
なり、優れた特性を有するＰＦＡ樹脂の利用範囲が一段
と広がり得る。即ち、高分子量のＰＦＡ樹脂は優れた性
能を有するにもかかわらず、溶融粘度が高いため、射出
成形をはじめとする溶融成形が困難であった。本発明の
高分子量化方法を利用すれば、成形段階では十分な溶融
流動性を有する低分子量のＰＦＡを使用し、成形後、成
形体を本発明の条件で熱処理することにより、成形体の
形状を保持したまま高分子量化してＰＦＡ樹脂本来の優
れた物理的特性を発現することが可能となる。
り、ＰＦＡ成形体の物理的特性を向上することが可能と
なり、優れた特性を有するＰＦＡ樹脂の利用範囲が一段
と広がり得る。即ち、高分子量のＰＦＡ樹脂は優れた性
能を有するにもかかわらず、溶融粘度が高いため、射出
成形をはじめとする溶融成形が困難であった。本発明の
高分子量化方法を利用すれば、成形段階では十分な溶融
流動性を有する低分子量のＰＦＡを使用し、成形後、成
形体を本発明の条件で熱処理することにより、成形体の
形状を保持したまま高分子量化してＰＦＡ樹脂本来の優
れた物理的特性を発現することが可能となる。
【００１４】溶融成形するに好適な溶融粘度はＭＦＲで
表して６〜５０ｇ／１０ｍｉｎである。６未満では粘度
が高すぎて溶融成形にとって不適切であり、一方５０を
越えると逆に粘度が低すぎて、バリが発生したり、垂れ
が発生したりして良好な成形体が得がたく、また成形後
の熱処理によっても十分な物性の回復は困難である。な
お、本発明の熱処理は、空気中、または酸素中で行うこ
とがより好ましい。
表して６〜５０ｇ／１０ｍｉｎである。６未満では粘度
が高すぎて溶融成形にとって不適切であり、一方５０を
越えると逆に粘度が低すぎて、バリが発生したり、垂れ
が発生したりして良好な成形体が得がたく、また成形後
の熱処理によっても十分な物性の回復は困難である。な
お、本発明の熱処理は、空気中、または酸素中で行うこ
とがより好ましい。
【００１５】本発明において、加熱処理により高分子量
化されたＰＦＡ樹脂とは、ＭＦＲで表して０.５〜２０
ｇ／１０ｍｉｎ、特に１〜１０ｇ／１０ｍｉｎのものを
言う。
化されたＰＦＡ樹脂とは、ＭＦＲで表して０.５〜２０
ｇ／１０ｍｉｎ、特に１〜１０ｇ／１０ｍｉｎのものを
言う。
【００１６】以下、実施例によって本発明をより詳細且
つ具体的に説明する。実施例 １ ＭＦＲが１４ｇ／１０ｍｉｎおよび３０ｇ／１０ｍｉｎ
のＰＦＡ樹脂〔旭硝子社製商品「Ｐ６３ｐ」；炭素数１
０６個当たりの-ＣＨ２ＯＨ末端基の数がそれぞれ１８
０および２２０〕用いて、次の成形条件で平板試験片
（１２×１２×２ｍｍ）を射出成形した。 〔成形条件〕 射出成形機：日本製鋼所製 Ｊ１００ＥII−Ｐ 成形温度：樹脂温度３７０℃、金型温度２２０℃ 射出成形により得られた平板成形体試験片を、２５０、
２７０、２８０、２９０、３００および３０５℃の各温
度に設定した熱風恒温槽（東上熱学社製）の棚板上に配
置し、１０〜３００時間加熱処理した。
つ具体的に説明する。実施例 １ ＭＦＲが１４ｇ／１０ｍｉｎおよび３０ｇ／１０ｍｉｎ
のＰＦＡ樹脂〔旭硝子社製商品「Ｐ６３ｐ」；炭素数１
０６個当たりの-ＣＨ２ＯＨ末端基の数がそれぞれ１８
０および２２０〕用いて、次の成形条件で平板試験片
（１２×１２×２ｍｍ）を射出成形した。 〔成形条件〕 射出成形機：日本製鋼所製 Ｊ１００ＥII−Ｐ 成形温度：樹脂温度３７０℃、金型温度２２０℃ 射出成形により得られた平板成形体試験片を、２５０、
２７０、２８０、２９０、３００および３０５℃の各温
度に設定した熱風恒温槽（東上熱学社製）の棚板上に配
置し、１０〜３００時間加熱処理した。
【００１７】射出成形しただけの試験片およびこれに熱
処理を施した試験片の両方について、物理的特性とし
て、耐繰返し曲げ疲労特性（フレックスライフ性）およ
び耐摩耗特性を、また樹脂特性として、ＭＦＲおよび炭
素原子１０６個当たりの−ＣＨ ２ＯＨ数をそれぞれ下記
の方法で測定した。 〔物理的特性および樹脂特性の評価方法〕 （１）繰返し曲げ疲労特性（フレックスライフ性）：ひ
ずみ振幅一定型の繰返し曲げ試験機を用いて、繰り返し
曲げ試験を行い、試験片に亀裂が生じるまでの繰返しサ
イクル数によって寿命を評価した。 試験片幅：３ｍｍ 試験片把握間距離：３ｍｍ 曲げ角度：１５° 繰返しサイクル：６００ｃｐｍ（サイクル／分） （２）耐摩耗特性 ＪＩＳ Ｋ‐７２１８ Ｂ法に準じて次のように行った。
平板試験片と円筒状の相手金属材を接触させて、一定荷
重下で一方を回転させ、試験片の重量減少量によって摩
耗量を評価した。 相手金属材料：Ｓ４５Ｃ(硬度：ＨＲＣ１８、表面粗
さ：０.８μｍＲａ） 荷重：７.６５ｋｇ／ｃｍ２ 回転速度：０.５ｍ／秒 試験時間：７時間
処理を施した試験片の両方について、物理的特性とし
て、耐繰返し曲げ疲労特性（フレックスライフ性）およ
び耐摩耗特性を、また樹脂特性として、ＭＦＲおよび炭
素原子１０６個当たりの−ＣＨ ２ＯＨ数をそれぞれ下記
の方法で測定した。 〔物理的特性および樹脂特性の評価方法〕 （１）繰返し曲げ疲労特性（フレックスライフ性）：ひ
ずみ振幅一定型の繰返し曲げ試験機を用いて、繰り返し
曲げ試験を行い、試験片に亀裂が生じるまでの繰返しサ
イクル数によって寿命を評価した。 試験片幅：３ｍｍ 試験片把握間距離：３ｍｍ 曲げ角度：１５° 繰返しサイクル：６００ｃｐｍ（サイクル／分） （２）耐摩耗特性 ＪＩＳ Ｋ‐７２１８ Ｂ法に準じて次のように行った。
平板試験片と円筒状の相手金属材を接触させて、一定荷
重下で一方を回転させ、試験片の重量減少量によって摩
耗量を評価した。 相手金属材料：Ｓ４５Ｃ(硬度：ＨＲＣ１８、表面粗
さ：０.８μｍＲａ） 荷重：７.６５ｋｇ／ｃｍ２ 回転速度：０.５ｍ／秒 試験時間：７時間
【００１８】（３）ＭＦＲ ＪＩＳ Ｋ-７２１０ Ｂ法に準じて行った。 （４）末端−ＣＨ２ＯＨ基の数の測定 ＰＦＡ樹脂の厚さ約２００μｍのプレスフィルムを用い
て、ＦＴ-ＩＲにより赤外吸収スペクトルを測定した。
末端基の定量は、試料スペクトルと完全フッ素化された
標準試料との差スペクトルにより算出した。炭素数１０
６個当たりの末端基を計算するための補正係数をモデル
化合物から決定し、補正係数を差スペクトルの吸収ピー
クの高さに乗ずることによって対象とするＰＦＡの末端
基数を算出した。使用した吸収ピークと補正係数は次の
通りである：
て、ＦＴ-ＩＲにより赤外吸収スペクトルを測定した。
末端基の定量は、試料スペクトルと完全フッ素化された
標準試料との差スペクトルにより算出した。炭素数１０
６個当たりの末端基を計算するための補正係数をモデル
化合物から決定し、補正係数を差スペクトルの吸収ピー
クの高さに乗ずることによって対象とするＰＦＡの末端
基数を算出した。使用した吸収ピークと補正係数は次の
通りである：
【００１９】
【表１】
【００２０】熱処理温度および熱処理時間を変えたとき
のＭＦＲの変化を表２に、また３００℃で１００時間熱
処理した後のＭＦＲ値、曲げ強度および摩擦減量を熱処
理前のものと比較して表３に示した。なお、実施例１の
熱処理後の試験片を、融点以上の３２０℃まで加熱した
ところ溶融し、架橋していないことが確認された。
のＭＦＲの変化を表２に、また３００℃で１００時間熱
処理した後のＭＦＲ値、曲げ強度および摩擦減量を熱処
理前のものと比較して表３に示した。なお、実施例１の
熱処理後の試験片を、融点以上の３２０℃まで加熱した
ところ溶融し、架橋していないことが確認された。
【００２１】比較例 １、２ ＰＦＡ樹脂として「Ｐ６３ｐ」の代わりに、「テフロン
（登録商標） ３４０−Ｊ」〔三井デュポン・フロロ・
ケミカル社製商品；反応性の末端基を有しないＰＦＡ樹
脂；炭素数１０６個当たりの-ＣＨ２ＯＨ末端基の数＝
０〕、「テフロン ４４０−ＨＰ」〔三井デュポン・フ
ロロ・ケミカル社製商品；末端基が安定化されたＰＦＡ
樹脂；炭素数１０６個当たりの-ＣＨ２ＯＨ末端基の数
＝０〕をそれぞれ使用した以外は実施例１と同様にして
それぞれ射出成形し、熱処理を行った。３００℃で１０
０時間熱処理した後のＭＦＲ値、曲げ強度および摩擦減
量を熱処理前のものと比較して表３に示した。
（登録商標） ３４０−Ｊ」〔三井デュポン・フロロ・
ケミカル社製商品；反応性の末端基を有しないＰＦＡ樹
脂；炭素数１０６個当たりの-ＣＨ２ＯＨ末端基の数＝
０〕、「テフロン ４４０−ＨＰ」〔三井デュポン・フ
ロロ・ケミカル社製商品；末端基が安定化されたＰＦＡ
樹脂；炭素数１０６個当たりの-ＣＨ２ＯＨ末端基の数
＝０〕をそれぞれ使用した以外は実施例１と同様にして
それぞれ射出成形し、熱処理を行った。３００℃で１０
０時間熱処理した後のＭＦＲ値、曲げ強度および摩擦減
量を熱処理前のものと比較して表３に示した。
【００２２】
【表２】
【００２３】
【表３】
【００２４】表３の結果から明らかなように、反応性の
末端基を有するＰＦＡ樹脂は処理後にＭＦＲが低下し、
分子量の増加が確認された。一方、反応性の末端基を有
しないＰＦＡ「テフロン３４０-Ｊ」および末端基が安
定化されたＰＦＡ「テフロン４４０ＨＰ-Ｊ」は熱処理
によってもＭＦＲ、曲げ寿命の変化は認められなかっ
た。
末端基を有するＰＦＡ樹脂は処理後にＭＦＲが低下し、
分子量の増加が確認された。一方、反応性の末端基を有
しないＰＦＡ「テフロン３４０-Ｊ」および末端基が安
定化されたＰＦＡ「テフロン４４０ＨＰ-Ｊ」は熱処理
によってもＭＦＲ、曲げ寿命の変化は認められなかっ
た。
【００２５】実施例 ３〜５ 炭素数１０６個当たりの−ＣＨ２ＯＨ末端基の数がそれ
ぞれ５２個〔ダイキン社製；商品名「ネオフロン ＡＰ
-２１０」；ＭＦＲ＝１３〕、１８０個〔旭硝子社製；
商品名「Ｐ６３ｐ」；ＭＦＲ＝１４〕および３８０個
〔旭硝子社製；商品名「アフロン Ｐ６３ｐ」；ＭＦＲ
＝１４〕のＰＦＡ樹脂を２８０℃でそれぞれ３００時間
加熱処理した。この加熱処理により、いずれも表４に示
すようにＭＦＲが低下しており、分子量が顕著に増加し
たことが示された。
ぞれ５２個〔ダイキン社製；商品名「ネオフロン ＡＰ
-２１０」；ＭＦＲ＝１３〕、１８０個〔旭硝子社製；
商品名「Ｐ６３ｐ」；ＭＦＲ＝１４〕および３８０個
〔旭硝子社製；商品名「アフロン Ｐ６３ｐ」；ＭＦＲ
＝１４〕のＰＦＡ樹脂を２８０℃でそれぞれ３００時間
加熱処理した。この加熱処理により、いずれも表４に示
すようにＭＦＲが低下しており、分子量が顕著に増加し
たことが示された。
【００２６】
【表４】
【００２７】
【発明の効果】本発明の方法を用いれば、比較的低分子
量の溶融成形に適した流動性を有するＰＦＡ樹脂を用い
て成形した後、簡単な熱処理によって高分子量化するこ
とができ、成形体に優れた物理的特性を付与することが
できる。したがってＰＦＡ樹脂の溶融成形、特に射出成
形への利用性が高まり、優れた特性を持つＰＦＡ樹脂が
種々の形態を有する成形品として用途を拡大することが
できるようになる。
量の溶融成形に適した流動性を有するＰＦＡ樹脂を用い
て成形した後、簡単な熱処理によって高分子量化するこ
とができ、成形体に優れた物理的特性を付与することが
できる。したがってＰＦＡ樹脂の溶融成形、特に射出成
形への利用性が高まり、優れた特性を持つＰＦＡ樹脂が
種々の形態を有する成形品として用途を拡大することが
できるようになる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 明星 芳樹 大阪府寝屋川市下木田町14番５号 倉敷紡 績株式会社技術研究所内 (72)発明者 宮外 清貴 大阪府寝屋川市下木田町14番５号 倉敷紡 績株式会社技術研究所内 Ｆターム(参考） 4F073 AA07 AA13 BA16 BA17 GA01 4J100 AC26P AE09Q BB18Q CA04 DA47 HA15 HA53 HA55
Claims (3)
- 【請求項１】 溶融成形可能な流動性を有する良流動性
のテトラフルオロエチレン／パーフルオロアルキルビニ
ルエーテル共重合体（ＰＦＡ樹脂）を加熱処理により高
分子量化する方法であって、炭素数１０６個当たり４０
個以上且つ４００個未満の−ＣＨ２ＯＨ末端基を有し且
つ末端基の安定化処理を行っていない上記良流動性ＰＦ
Ａ樹脂を２６５℃以上２７５℃未満で２００時間以上、
２７５℃以上２８５℃未満で８０時間以上、または２８
５〜３０５℃の温度で１０時間以上、且つそれぞれ５０
０時間以下の加熱処理に付すことを特徴とするＰＦＡ樹
脂を高分子量化する方法。 - 【請求項２】 良流動性ＰＦＡ樹脂を成形体として成形
した後、前記成形体に請求項１に記載の加熱処理に付す
ことにより、良流動性ＰＦＡ樹脂から繰返し曲げ疲労特
性、耐摩耗性および耐薬品性が改良されたＰＦＡ樹脂成
形体を製造する方法。 - 【請求項３】 請求項２に記載の方法により得られる繰
返し曲げ疲労特性、耐摩耗性および耐薬品性が改良され
たＰＦＡ樹脂成形体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001066705A JP4618911B2 (ja) | 2001-03-09 | 2001-03-09 | Ｐｆａ樹脂の改良方法 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002265522A true JP2002265522A (ja) | 2002-09-18 |
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-
2001
- 2001-03-09 JP JP2001066705A patent/JP4618911B2/ja not_active Expired - Fee Related
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