JP2003225949A

JP2003225949A - Ｐｔｆｅ多孔体製造方法及びｐｔｆｅ多孔体

Info

Publication number: JP2003225949A
Application number: JP2002027349A
Authority: JP
Inventors: Osamu Shirasaki; 治白崎; Michio Asano; 道男浅野; Kazuo Ishiwari; 和夫石割; Shuji Tagashira; 修二田頭
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 2002-02-04
Filing date: 2002-02-04
Publication date: 2003-08-12

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】成形後に切削することなく金型の複雑形状を
有することが可能なＰＴＦＥ多孔体の製造方法及びその
ＰＴＦＥ多孔体。【解決手段】焼成粉砕ＰＴＦＥ粉末を金型に入れた状
態で焼成するＰＴＦＥ多孔体は、比重が０．４〜１．８
であり、上記金型及び上記ＰＴＦＥ多孔体は、下記
（Ｉ）及び／又は（ＩＩ）の条件を満たすものである。
（Ｉ）金型は、内壁と貫通孔形成用突起部とから形成さ
れる内部空間を有し、前記貫通孔形成用突起部は、前記
内壁の少なくとも２箇所を連結する、及び／又は、表面
に凹凸があるものであってもよく、前記ＰＴＦＥ多孔体
は、切削することなく得られる表面形状が前記内壁と前
記貫通孔形成用突起部とが形成する表面形状と同一であ
る形状を有する。（ＩＩ）金型は、内壁の表面に凹凸を
有するものであり、前記ＰＴＦＥ多孔体は切削すること
なく得られる表面形状が前記凹凸の表面形状と同一であ
る形状を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、金型の内部表面の
複雑形状をそのまま有することができるＰＴＦＥ多孔体
製造方法及びＰＴＦＥ多孔体に関する。

【０００２】

【従来の技術】ポリテトラフルオロエチレン〔ＰＴＦ
Ｅ〕は、フッ素樹脂の中でも耐熱性、耐薬品性、耐候
性、電気的絶縁性、非粘着性等に優れており、多孔質体
として成形されると、これらの優れた特性に加え、比重
の低下、気体・液体等の含有・透過、可撓性の付与・向
上、シール性、誘電率の低下等の多孔質としての性質を
も有することができるので、幅広い用途がある。

【０００３】ＰＴＦＥの多孔質体の成形方法としては、
ＰＴＦＥの溶融粘度が極めて高いことから、従来、ＰＴ
ＦＥ粉末をフィブリル化し、抄紙と焼結を経てＰＴＦＥ
ペーパーを得る方法、ペースト押出した予備成形品を乾
燥後、延伸と高温処理を経て延伸ＰＴＦＥを得る方法、
又は、ＰＴＦＥに混合した液体や固形物を後工程で除去
する方法が用いられてきた。

【０００４】ＰＴＦＥの多孔質体の成形方法としては、
また、ＰＴＦＥ樹脂を融点以上の温度で焼成した後、粉
砕して得られるＰＴＦＥの焼成粉砕物を用いる成形方法
がいくつか提案されてきた。

【０００５】例えば、特開昭５３−７８２６９号公報に
は、ＰＴＦＥの焼成粉砕物を金型内に置き、蓋により加
えられる圧力を除いては加圧することなく焼成する多孔
質体製造方法が開示されており、管状金型が用いられて
いる。

【０００６】ＰＴＦＥの焼成粉砕物を用いた多孔質体の
成形方法として、また、特開昭６１−６６７３０号公報
には、この焼成粉砕物を１〜８００ｇ／ｃｍ^２の圧力で
所定形状に成形し、焼成する方法が開示されており、シ
ートと円筒状体が成形されている。

【０００７】ＰＴＦＥの焼成粉砕物を用いた多孔質体の
成形方法として、特開平７−１５９９４１号公報には、
この焼成粉砕物を金型に入れた後、加圧することなく焼
成する方法が開示されており、円筒状や丸棒状の金型を
用いた実施例が記載され、球状の金型を用い得るとの記
載がある。

【０００８】これらの従来のＰＴＦＥの多孔質体の成形
方法では、管状、円筒状、丸棒状等の簡単な形状の金型
が用いられていた。近年、ＰＴＦＥの多孔質体は、優れ
た特性を有することから用途が拡大しており、例えば、
複数の貫通孔がある自動車用酸素センサー用ブッシュ、
表面に凹凸のある研磨パッド等、複雑形状を有するもの
にも使用されるようになってきた。

【０００９】このような複雑形状は、非多孔質のＰＴＦ
Ｅ成形体である場合、複雑形状を有しない簡単な形状の
金型にＰＴＦＥ樹脂粉末を入れ、圧縮して予備成形し、
次いで焼成し冷却して得られる成形体に対し、切削して
凹部を形成する等の機械加工を施して形成するものが一
般的である。

【００１０】ＰＴＦＥの多孔質体の場合、ＰＴＦＥの焼
成粉砕物を用いて非多孔質と同様の方法を用いると、焼
成して得られる成形体がそり等の歪みを生じ、また、機
械加工時には油や切削粉等が多孔質体の無数の微細孔に
入り込み、その除去が困難であることから、寸法精度が
高く細かい機械加工には自ずと限度があるという問題が
あった。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
現状に鑑み、成形後に切削することなく金型の複雑形状
を有することが可能なＰＴＦＥ多孔体を製造する方法及
びこの製造方法により得られるＰＴＦＥ多孔体を提供す
ることにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、焼成粉砕ＰＴ
ＦＥ粉末を金型に入れた状態で焼成し、ＰＴＦＥ多孔体
を製造することよりなるＰＴＦＥ多孔体製造方法であっ
て、上記焼成粉砕ＰＴＦＥ粉末は、未焼成のＰＴＦＥ樹
脂を上記ＰＴＦＥ樹脂の融点以上の温度で焼成した後、
粉砕して得られるものであり、上記ＰＴＦＥ樹脂は、テ
トラフルオロエチレンのホモポリマー及び／又は変性ポ
リテトラフルオロエチレンからなるものであり、上記焼
成粉砕ＰＴＦＥ粉末の焼成は、上記ＰＴＦＥ樹脂の融点
以上の温度で行うものであり、上記ＰＴＦＥ多孔体は、
比重が０．４〜１．８であり、上記金型及び上記ＰＴＦ
Ｅ多孔体は、下記（Ｉ）及び／又は下記（ＩＩ）の条件
を満たすものであることを特徴とするＰＴＦＥ多孔体製
造方法である。

【００１３】（Ｉ）上記金型は、内壁と貫通孔形成用突
起部とから形成される内部空間を有するものであり、上
記貫通孔形成用突起部は、上記内壁の少なくとも２箇所
を連結するもの、及び／又は、表面に凹凸があるもので
あってもよく、上記ＰＴＦＥ多孔体は、切削することな
く得られる表面形状が上記内壁と上記貫通孔形成用突起
部とが形成する表面形状と同一である形状を有するもの
である。（ＩＩ）上記金型は、内壁の表面に凹凸を有するもので
あり、上記ＰＴＦＥ多孔体は、切削することなく得られ
る表面形状が上記凹凸の表面形状と同一である形状を有
するものである。以下に本発明を詳細に説明する。

【００１４】本発明のＰＴＦＥ多孔体製造方法は、焼成
粉砕ＰＴＦＥ粉末を金型に入れた状態で焼成し、ＰＴＦ
Ｅ多孔体を製造することよりなるものである。上記金型
及び上記ＰＴＦＥ多孔体は、下記（Ｉ）及び／又は下記
（ＩＩ）の条件を満たすものである。金型及びＰＴＦＥ
多孔体は、用いる金型の形状により、下記の条件（Ｉ）
と条件（ＩＩ）の両方を満たすものであってもよいし、
下記の条件（Ｉ）又は条件（ＩＩ）の何れかを満たすも
のであってもよい。

【００１５】金型及びＰＴＦＥ多孔体の条件（Ｉ）は、
「金型は、内壁と貫通孔形成用突起部とから形成される
内部空間を有するものであり、上記貫通孔形成用突起部
は、上記内壁の少なくとも２箇所を連結するもの、及び
／又は、表面に凹凸があるものであってもよく、上記Ｐ
ＴＦＥ多孔体は、切削することなく得られる表面形状が
上記内壁と上記貫通孔形成用突起部とが形成する表面形
状と同一である形状を有するものである。」というもの
である。

【００１６】上記条件（Ｉ）として、金型は、内壁と貫
通孔形成用突起部とから形成される内部空間を有するも
のである。本明細書において、上記「内壁」とは、金型
の外壁をなす金属板における表面であって、上記外壁の
裏面を意味する。上記内壁の少なくとも一部は、型に入
れた焼成粉砕ＰＴＦＥ粉末が接触する面である。

【００１７】本明細書において、上記「貫通孔形成用突
起部」とは、上記金型の内壁から突出している部分であ
って、得られるＰＴＦＥ多孔体に貫通孔を形成するため
のものを意味する。上記貫通孔形成用突起部は、上記金
型の製造時において上記金型の内壁の賦形とともに形成
させた突出部分のように、上記金型の内壁と一体化して
形成された分離不可能なものであってもよいし、内壁を
なす金型とは分離可能な部材からなるものであって、焼
成粉砕ＰＴＦＥ粉末を金型に入れるに際し、内壁をなす
金型の内壁から突出するように配置するものであっても
よい。

【００１８】本明細書において、上記「貫通孔」とは、
ＰＴＦＥ多孔体を貫通する孔を意味する。本明細書にお
いて、上記貫通孔は、上記ＰＴＦＥ多孔体において上記
貫通孔を塞ぐもの、例えば底部、蓋部等を有しないもの
である点で、後述の凹凸形状とは区別される。上記貫通
孔としては、例えば、自動車用酸素センサー等に用いら
れるブッシュに空いた孔であって、リード線をその孔の
中に通してブッシュの一端から他端へと貫通させるため
の孔等が挙げられる。なお、上記貫通孔は、ＰＴＦＥ多
孔体が多孔質であることの所以となる微細な空隙が連続
してなるものとは、空隙部分の大きさと形成方法が異な
る点で区別される。

【００１９】上記貫通孔形成用突起部は、得られるＰＴ
ＦＥ多孔体に貫通孔を形成するため、通常、上記金型の
内壁の少なくとも２箇所を連結するものである。このよ
うな金型としては、例えば、上記貫通孔形成用突起部を
底部から上方に突出させて有する金型容器と、この金型
容器に焼成粉砕ＰＴＦＥ粉末を入れたのち上記金型容器
に蓋をすることにより、上記貫通孔形成用突起部が上記
底部と上記蓋との間で連結することとなるもの等が挙げ
られる。

【００２０】上記貫通孔形成用突起部は、上記金型の内
壁の少なくとも２箇所を連結するものでないものであっ
てもよい。このような貫通孔形成用突起部としては、例
えば、底部に上記貫通孔形成用突起部を上方に突出させ
て有する金型容器に、この貫通孔形成用突起部の上端を
超えない高さにまで焼成粉砕ＰＴＦＥ粉末を入れ、蓋を
しない場合等が挙げられる。

【００２１】上記貫通孔形成用突起部は、表面に凹凸が
あるものであってもよい。上記凹凸の形状としては特に
限定されず、例えば、後述の条件（ＩＩ）における凹凸
の形状等が挙げられる。

【００２２】上記貫通孔形成用突起部は、上記金型の内
壁の少なくとも２箇所を連結するもの、及び／又は、表
面に凹凸があるものであってもよい。従って、上記貫通
孔形成用突起部は、表面に凹凸があって上記内壁の少な
くとも２箇所を連結するものであってもよいし、表面に
凹凸があるが上記内壁の少なくとも２箇所を連結するも
のでないものであってもよいし、表面に凹凸がなく上記
内壁の少なくとも２箇所を連結するものであってもよい
し、表面に凹凸がなく上記内壁の少なくとも２箇所を連
結するものでないものであってもよい。

【００２３】上記貫通孔形成用突起部は、金型１個あた
り２つ以上であってもよい。上記貫通孔形成用突起部
は、金型の内壁の少なくとも２箇所を連結するものであ
る場合、このように連結してなる上記貫通孔形成用突起
部を１つとして数える。１個あたり上記貫通孔形成用突
起部を２つ以上有する金型としては、例えば、ブッシュ
成形用金型等が挙げられる。ブッシュ成形用金型を用い
て得られるＰＴＦＥ多孔体、即ち、ブッシュとしては、
例えば自動車用酸素センサーに用いられるものが好まし
い。このようなブッシュは、通常、図１の模式図に示す
ように、貫通孔を４つ程度有するので、このブッシュを
成形するためのブッシュ成形用金型は、貫通孔形成用突
起部を４つ程度有することとなる。

【００２４】なお、１個あたり上記貫通孔形成用突起部
を１つ有する金型としては、例えば、上記金型の底部の
通常中央に１つの上記貫通孔形成用突起部を上方に突出
させて有するもの等が挙げられ、このような金型は、例
えば、オフィスオートメーション機器用ロールにおける
芯金を被覆する部材、チューブ状成形品等の成形に使用
されるもの等が挙げられる。

【００２５】本明細書において、上記内壁と上記貫通孔
形成用突起部は、上述した説明から明らかなように、そ
れぞれ別の物を指す用語である。従って、上記内壁は、
上記貫通孔形成用突起部を含むものではない。

【００２６】上記金型において、上記内壁と上記貫通孔
形成用突起部とから形成される内部空間は、焼成粉砕Ｐ
ＴＦＥ粉末を成形のために入れる空間である。上記内部
空間は、目的とするＰＴＦＥ多孔体の寸法等により、上
記内部空間の全てに焼成粉砕ＰＴＦＥ粉末を入れるもの
であってもよいし、上記内部空間の一部に焼成粉砕ＰＴ
ＦＥ粉末を入れるものであってもよい。

【００２７】上述の条件（Ｉ）において、ＰＴＦＥ多孔
体は、上記条件（Ｉ）における金型を用いて得られたも
のである場合、切削することなく得られる表面形状が、
上記金型の内壁と上記貫通孔形成用突起部とが形成する
表面形状（以下、「金型表面形状（Ｉ）」という。）と
同一である形状を有するものである。上記金型表面形状
（Ｉ）は、上記条件（Ｉ）における金型の内部表面の形
状であり、また、上記金型と上述の内部空間との境界が
なす形状でもある。

【００２８】金型及びＰＴＦＥ多孔体の条件（ＩＩ）
は、「金型は、内壁の表面に凹凸を有するものであり、
上記ＰＴＦＥ多孔体は、切削することなく得られる表面
形状が上記凹凸の表面形状と同一である形状を有するも
のである。」というものである。

【００２９】上記条件（ＩＩ）において、金型の内壁
は、上記条件（Ｉ）における金型の内壁と同じことがい
える。上記金型の内壁が表面に有する凹凸は、どのよう
な形状の凹凸であってもよく、例えば、断面が図２の模
式図に示すようなカギ型や半円型がある程度連続したも
の、波型であるもの等が挙げられる。上記金型の内壁が
表面に有する凹凸は、通常、上記金型の製造における圧
延時に形成される。

【００３０】上記凹凸は、一般に凹部と凸部とからなる
形状であると解されるが、一見、凸部を形成せずに凹部
を形成したと解され得るものであっても、凹部以外の部
分は凹部からみると凸部というべきものであり、また、
一見、凹部を形成せずに凸部を形成したと解され得るも
のであっても、凸部以外の部分は凸部からみると凹部と
いうべきものである。従って、本明細書において、上記
「凹凸」は、一般に凹部と凸部とからなると解されるも
の、一見凸部を形成せずに凹部を形成したと解され得る
もの、及び、一見凹部を形成せずに凸部を形成したと解
され得るものを含む概念である。

【００３１】上記条件（ＩＩ）における金型としては、
例えば、研磨パッド成形用金型等が挙げられる。研磨パ
ッド成形用金型としては、例えば、凹凸の断面が図２の
模式図のうち、左上に示したカギ型の連続であるもの等
が挙げられる。研磨パッドは、一般に、表面に凹凸のあ
るものとないものがあるが、本発明において上記研磨パ
ッド成形用金型から得られる研磨パッドは、表面に凹凸
のあるものであり、このような研磨パッドとしては、例
えばＣＭＰ用研磨パッド等が挙げられる。

【００３２】上述の条件（ＩＩ）において、ＰＴＦＥ多
孔体は、上記条件（ＩＩ）における金型を用いて得られ
たものである場合、切削することなく得られる表面形状
が、上記金型が内壁に有する凹凸の表面形状（以下、
「金型表面形状（ＩＩ）」という。）と、同一である形
状を有するものである。上記金型表面形状（ＩＩ）は、
上記条件（ＩＩ）における金型の内部表面の形状であ
る。

【００３３】上記条件（Ｉ）及び上記条件（ＩＩ）にお
いて、「切削することなく得られる表面形状」は、焼成
粉砕ＰＴＦＥ粉末を金型に入れた状態で焼成し、得られ
るＰＴＦＥ多孔体をこの金型から取り出したままの状態
における表面形状であり、切削をしていないものであ
る。上記切削は、通常、例えば形状付与等のために行う
処理である。

【００３４】上記条件（Ｉ）において、「上記金型表面
形状（Ｉ）と同一である形状」は、上記金型表面形状
（Ｉ）と凹凸等の形が同一のものであれば、上記金型表
面形状（Ｉ）と大きさが同一のもの、及び、上記金型表
面形状（Ｉ）の相似形を含むものである。同様に、上記
条件（ＩＩ）において、「上記金型表面形状（ＩＩ）と
同一である形状」は、上記金型表面形状（ＩＩ）と形が
同一のものであれば、上記金型表面形状（ＩＩ）と大き
さが同一のもの、及び、上記金型表面形状（ＩＩ）の相
似形を含むものである。

【００３５】上記金型表面形状（Ｉ）又は上記金型表面
形状（ＩＩ）と同一である形状のうち、用いた金型の内
部表面の形と大きさが同一のものは、用いた金型内にお
いてＰＴＦＥ多孔体が収縮することなく得られたもので
ある。

【００３６】上記金型表面形状（Ｉ）又は上記金型表面
形状（ＩＩ）と同一である形状のうち、用いた金型の内
部表面の形状の相似形であるものは、用いた金型内にお
いてＰＴＦＥ多孔体が焼成時に収縮して得られたもので
ある。この収縮は、用いた金型内においてＰＴＦＥ多孔
体が焼成前に表面に有していた形状、即ち、金型表面形
状（Ｉ）又は金型表面形状（ＩＩ）と形と大きさが同一
である形状が、その形状の任意の部分が相互に同じ比率
で収縮するように行われたものである。

【００３７】本発明のＰＴＦＥ多孔体製造方法は、上述
の条件（Ｉ）及び／又は条件（ＩＩ）を満たすものであ
るので、得られるＰＴＦＥ多孔体の切削することなく得
られる表面形状が、用いた金型の内部表面の形状をあた
かも転写したかのように忠実に反映してなることを可能
にするものである。本発明によれば、金型の内部表面の
形状は、上述のように貫通孔形成用突起部、凹凸等がな
す複雑形状であっても、得られるＰＴＦＥ多孔体の表面
形状としてそのまま再現することができる。

【００３８】このようにＰＴＦＥ多孔体が金型通りの複
雑形状を有することは、本発明のＰＴＦＥ多孔体製造方
法において、金型に焼成粉砕ＰＴＦＥ粉末を入れる際、
金型の内部表面の複雑形状をなす凹部の隅々にまで焼成
粉砕ＰＴＦＥ粉末が入り込むことにより可能になるもの
と考えられる。焼成粉砕ＰＴＦＥ粉末は、金型に入れた
後に後述の加圧を行わなくとも、金型の凹部の隅々にま
で入り込むことができる。本発明によるＰＴＦＥ多孔体
の複雑形状は、従来のＰＴＦＥ多孔質体を成形する方法
とは異なり、金型から取り出した成形体を切削すること
なく、用いた金型の内部表面の形状を忠実に有すること
ができる。

【００３９】従って、本発明によれば、例えば、ＰＴＦ
Ｅ多孔体の切削することなく得られる表面形状は、角部
を有するものであり、上記角部は、１８０°未満の角度
を有するものであっても、容易に得ることができる。こ
のような表面形状は、上記角部が例えば９０℃以下の角
度を有するものであってもよく、このような表面形状
は、例えば、上記条件（Ｉ）において貫通孔形成用突起
部が内壁から垂直に突出している金型、上記条件（Ｉ
Ｉ）において断面がカギ型である凹凸を有する金型を用
いた場合等に得られ、このような金型としては、例えば
上述のブッシュ成形用金型、研磨パッド成形用金型等が
挙げられる。本明細書において、上記「１８０°以下の
角度を有する」とは、上記角部の角がとれたような状態
ではないことを意味する。本明細書において、上記「９
０°以下の角度を有する」とは、上記角部の角がとれた
ような状態ではなく、直角又は鋭角を正確に形作ってい
ることを意味する。

【００４０】本発明によれば、上述のように、用いた金
型の内部表面の形状を忠実に有すること、例えば１８０
℃未満の角部を有することは、金型から取り出した成形
体を切削することなく達成することができるが、金型の
内部表面の形状を切削することなく忠実に有することと
なったＰＴＦＥ多孔体を、所望により更に形状の調整、
研磨等を目的として切削してもよい。このように、金型
の内部表面の形状を切削することなく忠実に有すること
となったＰＴＦＥ多孔体を更に形状の調整等のために切
削することは、本発明の範囲から排除されるものではな
い。

【００４１】本発明のＰＴＦＥ多孔体製造方法は、焼成
粉砕ＰＴＦＥ粉末を金型に入れた状態で焼成することよ
りなるものである。上記焼成粉砕ＰＴＦＥ粉末は、未焼
成のＰＴＦＥ樹脂を原料とするものである。

【００４２】上記ＰＴＦＥ樹脂は、テトラフルオロエチ
レンのホモポリマー〔ＰＴＦＥホモポリマー〕及び／又
は変性ポリテトラフルオロエチレン〔変性ＰＴＦＥ〕か
らなるものである。

【００４３】本明細書において、上記変性ＰＴＦＥと
は、テトラフルオロエチレン〔ＴＦＥ〕及び少量の共単
量体を共重合することにより得られる共重合体を意味す
る。

【００４４】上記少量の共単量体としてはＴＦＥとの共
重合が可能なものであれば特に限定されず、例えば、ヘ
キサフルオロプロペン〔ＨＦＰ〕等のパーフルオロオレ
フィン；クロロトリフルオロエチレン〔ＣＴＦＥ〕；ト
リフルオロエチレン；パーフルオロビニルエーテル等が
挙げられる。

【００４５】上記パーフルオロビニルエーテルとしては
特に限定されず、例えば、下記一般式（Ｉ）ＣＦ_２＝ＣＦ−ＯＲｆ（Ｉ）（式中、Ｒｆはパーフルオロ基を表す。）で表されるパ
ーフルオロ不飽和化合物等が挙げられる。本明細書にお
いて、パーフルオロ基とは、炭素原子に結合する水素原
子が全てフッ素原子に置換されてなることを意味する。
上記パーフルオロ基は、エーテル酸素を有していてもよ
い。

【００４６】上記パーフルオロビニルエーテルとして
は、例えば、上記一般式（Ｉ）において、Ｒｆが炭素数
１〜１０のパーフルオロアルキル基を表すものであるパ
ーフルオロ（アルキルビニルエーテル）〔ＰＦＶＥ〕が
挙げられる。上記パーフルオロビニルエーテルとして
は、また、上記一般式（Ｉ）において、Ｒｆが炭素数４
〜９のパーフルオロ（アルコキシアルキル）基、下記式

【００４７】

【化１】

【００４８】（式中、ｍは０若しくは１〜４の整数を表
す。）で表される有機基、又は、下記式

【００４９】

【化２】

【００５０】（式中、ｎは１〜４の整数を表す。）で表
される有機基を表すものであるパーフルオロ（アルコキ
シアルキルビニルエーテル）；パーフルオロ（アルコキ
シビニルエーテル）等が挙げられる。

【００５１】上記少量の共単量体がＴＦＥと上記少量の
共単量体との合計重量に占める割合（重量％）として
は、上記少量の共単量体の種類によるが、得られる共重
合体に溶融流動性を付与しない程度の少量であることが
好ましい。例えば上記少量の共単量体として上記パーフ
ルオロビニルエーテルを用いる場合、通常、１重量％以
下が好ましく、０．００１〜１重量％がより好ましい。

【００５２】上記ＰＴＦＥ樹脂としては、１種又は２種
以上を用いることができ、例えば、上記変性ＰＴＦＥと
しては、平均分子量、共重合組成等が異なるものを１種
又は２種以上用いてよく、上記ＰＴＦＥホモポリマーと
しては、例えば平均分子量が異なるものを１種又は２種
以上用いてもよく、変性ＰＴＦＥとＰＴＦＥホモポリマ
ーとの混合物を用いてもよい。

【００５３】上記ＰＴＦＥ樹脂は、例えば、懸濁重合、
乳化重合等の従来公知の重合方法を用いることにより得
ることができる。

【００５４】未焼成の上記ＰＴＦＥ樹脂を融点以上の温
度で焼成し焼成ＰＴＦＥ樹脂を得た後、粉砕することに
より、焼成粉砕ＰＴＦＥ粉末が得られる。

【００５５】未焼成の上記ＰＴＦＥ樹脂の焼成は、未焼
成の上記ＰＴＦＥ樹脂からなる粒子を硬化させる目的で
行うものである。これにより、上記焼成粉砕ＰＴＦＥ粉
末の粒子に対し、成形時に圧力を加えた場合において
も、粒子の変形やつぶれをある程度防ぐことができる。
これにより、上記ＰＴＦＥ多孔体の気孔率を高く維持
し、多孔質としての特性が低下することを防ぐことがで
きる。

【００５６】未焼成の上記ＰＴＦＥ樹脂の焼成には、一
般に排気装置を備え温度分布の均一な熱風循環炉が用い
られ、焼成温度としては、上記ＰＴＦＥ樹脂の融点（３
２７℃）以上の温度であり、３２７℃〜４００℃である
ことが好ましい。

【００５７】未焼成の上記ＰＴＦＥ樹脂は、焼成後の粉
砕とは別に、焼成に先立ち粒子径を揃えるために粉砕を
行ったものであってもよい。上記粉砕の方法としては後
述の焼成ＰＴＦＥ樹脂の粉砕に用いられるものと同様の
ものを用いることができる。

【００５８】上記焼成ＰＴＦＥ樹脂の粉砕方法としては
特に限定されず、例えば、一般的な粉砕に用いられる粉
砕機を用いることができ、例えば、一般的な溶融樹脂製
品等の粉砕に通常用いられる回転刃式粉砕機、ハンマー
衝撃式粉砕機等が挙げられる。

【００５９】上記焼成粉砕ＰＴＦＥ粉末は、粒子径が２
０〜５００μｍであることが好ましい。一般に粒子径が
小さいと、金型に入れた上記焼成粉砕ＰＴＦＥ粉末の充
填密度が高くなり、得られるＰＴＦＥ多孔体の気孔の孔
径が小さくなる結果、後述の平均比重は大きくなり、粒
子径が大きいと、得られるＰＴＦＥ多孔体の平均比重は
小さくなる。従って、上記焼成粉砕ＰＴＦＥ粉末は、得
られるＰＴＦＥ多孔体が目的とする比重を有するよう
に、好ましくは上記範囲内で粒子径を調整することがで
きる。より好ましい下限は３０μｍであり、より好まし
い上限は４００μｍである。

【００６０】上記焼成粉砕ＰＴＦＥ粉末には、所望によ
り結合剤を添加してもよい。上記結合剤を加えることに
より、上記焼成粉砕ＰＴＦＥ粉末の粒子間の結合を強固
にすることができ、また、上記焼成粉砕ＰＴＦＥ粉末を
焼成して得られるＰＴＦＥ多孔体の機械的強度を向上す
ることができる。

【００６１】上記結合剤としては上記ＰＴＦＥ樹脂以外
の樹脂であって、上記ＰＴＦＥ樹脂の融点以上の温度に
おいて溶融し得る熱可塑性樹脂であれば特に限定され
ず、例えば、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、アク
リル樹脂、アセタール樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリイ
ミド樹脂、ポリフェニレン樹脂、含フッ素樹脂が挙げら
れる。上記含フッ素樹脂としては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〕、テトラフルオロエチレン／ヘキサフルオロ
プロピレン共重合体〔ＦＥＰ〕、テトラフルオロエチレ
ン／エチレン共重合体〔ＥＴＦＥ〕等が好ましく、これ
らは１種、又は、２種以上組み合わせて用いることがで
きる。

【００６２】上記結合剤の配合比率は、焼成粉砕ＰＴＦ
Ｅ粉末１００重量部に対し、２０重量部以下であること
が好ましい。２０重量部を超えると、得られるＰＴＦＥ
多孔体の比重を増加させる場合がある。より好ましい上
限は、１８重量部である。

【００６３】上記焼成粉砕ＰＴＦＥ粉末には、所望によ
り添加剤を添加してもよい。上記添加剤としては特に限
定されず、例えば、カーボン、グラファイト、銅等の金
属粉末、ガラスファイバー、炭素繊維、ポリイミド等が
挙げられる。

【００６４】上記結合剤と上記添加剤は、それぞれ上記
焼成粉砕ＰＴＦＥ粉末に配合してもよいし、上記焼成粉
砕ＰＴＦＥ粉末を製造する過程で添加してもよい。

【００６５】本発明のＰＴＦＥ多孔体製造方法は、上記
焼成粉砕ＰＴＦＥ粉末を金型に入れた状態で焼成し、Ｐ
ＴＦＥ多孔体を製造することよりなるものである。

【００６６】本発明のＰＴＦＥ多孔体製造方法において
は、上記焼成粉砕ＰＴＦＥ粉末の焼成に先立ち、上記金
型に入れた上記焼成粉砕ＰＴＦＥ粉末に対し衝撃又は振
動を加えてもよい。上記衝撃又は上記振動を加えること
により、上記金型における上記焼成粉砕ＰＴＦＥ粉末の
充填度を高めて、得られるＰＴＦＥ多孔体の比重を高く
したり、上記焼成粉砕ＰＴＦＥ粉末を上記金型により均
一に詰め、比重のばらつきを一層小さくしたりすること
ができる。上記衝撃又は上記振動は、手、器具等を用い
て、上記金型等に加えるものである。本発明のＰＴＦＥ
多孔体製造方法において、上記衝撃又は上記振動は、加
えることによりＰＴＦＥ多孔体の比重を調整することが
できるが、加えなくともよい。

【００６７】気孔の量を減少させず、低比重のＰＴＦＥ
多孔体を得るためには、上記金型に入れた上記焼成粉砕
ＰＴＦＥ粉末に対する圧力は、０ｋｇ／ｃｍ^２、即ち、
上記圧力を加えないことが好ましい。

【００６８】上記焼成粉砕ＰＴＦＥ粉末の焼成の方法と
しては、未焼成の上記ＰＴＦＥ樹脂を焼成する場合と同
様の条件で行うことができる。上記焼成に要する時間と
しては、普通経験的に成形品の厚み１ｍｍ当たり５〜８
分が好ましいとされる。上記焼成温度としては、上述の
ように３２７℃〜４００℃の温度範囲であればよいが、
得られるＰＴＦＥ多孔体の肉厚が１５０ｍｍ以上の厚い
ものである場合、長時間焼成を要するので、肉厚が薄い
ものに比べて比較的低温で焼成を行うことが好ましい。

【００６９】上記焼成粉砕ＰＴＦＥ粉末の焼成に次いで
行う冷却は、焼成に用いた炉の中で２０〜５０℃／時間
の冷却速度でゆっくり行うことが好ましい。上記冷却速
度を変えることにより、得られるＰＴＦＥ多孔体の結晶
度を変えることができる。一般に結晶度は大きくなる
程、得られるＰＴＦＥ多孔体の引っ張り強さは低下し、
伸び率、圧縮強さ、硬さ等は増加する傾向がある。

【００７０】上記焼成粉砕ＰＴＦＥ粉末の焼成により得
られた上記ＰＴＦＥ多孔体は、比重が０．４〜１．８で
ある。０．４未満であると、機械的強度に劣る場合があ
り、１．８を超えると、低誘電率等の多孔質としての特
性が得られにくくなる。好ましい下限は０．７であり、
好ましい上限は１．２であり、０．７〜１．２であるこ
とが好ましい。上記比重は、上記ＰＴＦＥ多孔体におけ
る２以上の任意の部分の試験片比重の平均である。

【００７１】本明細書において、上記「比重」は、ＪＩ
ＳＫ７１１２（１９９９）５．１Ａ法（水中置
換法）に準拠した比重測定法により求められる値であ
る。上記比重測定方法において、用いられる浸漬液より
も被験物の方が低密度である場合、上記比重測定方法と
同様の方法により求められるが、上記比重測定方法にお
いて、鉛又はその他の高密度材料からなる錘を、試験片
と天秤とを結ぶ金属線に取り付け、被験物を浸漬したと
きに上記錘が上記浸漬液の液面以下になるようにして測
定する。

【００７２】上記ＰＴＦＥ多孔体は、上記範囲内の比重
を有し、条件（Ｉ）及び／又は条件（ＩＩ）を満たすも
のであれば特に限定されず、金型の内部表面の形状を複
雑形状であっても忠実に再現したものである。従って、
ＰＴＦＥとしての耐熱性、耐薬品性、耐候性、電気的絶
縁性、非粘着性等の特性と、多孔質としての可撓性、気
体の透過等の特性が要求されるもの、特に複雑形状を有
するものに好適に用いることができる。

【００７３】ＰＴＦＥ多孔体の用途としてはこのような
特性を活かしたものであれば特に限定されないが、例え
ば、上述したブッシュ、及び、表面に凹凸のある研磨パ
ッドが好ましい。ブッシュとしては自動車用酸素センサ
ーに用いられるものが好ましく、表面に凹凸のある研磨
パッドとしてはＣＭＰ用研磨パッドが好ましい。

【００７４】上述のＰＴＦＥ多孔体製造方法により製造
されたＰＴＦＥ多孔体もまた、本発明の一つである。

【００７５】

【実施例】以下に実施例を挙げて本発明を更に詳しく説
明するが、本発明はこれら実施例のみに限定されるもの
ではない。以下、上記焼成粉砕ＰＴＦＥ粉末を原料粉末
ということがある。参考例１未焼成のＰＴＦＥ樹脂Ｍ−１２（商品名、ダイキン工業
社製）を融点以上で焼成し、次いで粉砕した後、分級し
て平均粒子径１５３μｍの低比重成形品成形用原料を得
た。成形用金型としては、図４の模式図に示すような内
径１００ｍｍで高さ５０ｍｍのシリンダー４２、上記シ
リンダー４２の内径に接する厚さ１５ｍｍの上型４１と
厚さ３５ｍｍの下型４３を用意した。

【００７６】上記シリンダー４２内に下型４３を入れた
後、上記低比重成形品成形用原料５８ｇを入れてならし
た後、上型４１を載せ３００ｋｇ／ｃｍ^２で加圧して成
形した予備成形品を金型から取り出した後、平らなＳＵ
Ｓ板上にのせ５０℃／時間で昇温し、３６０℃で１．５
時間焼成した。その後５０℃／時間で５０℃まで降温
し、２５℃の室内に取り出し２５℃近くまで冷却した。
得られた成形品は厚みが５ｍｍのシートであり、比重は
約１．３であった。得られたシートには歪みが見られ
た。

【００７７】上記成形品に図３の模式的な上面図と断面
図とにより示すような溝幅１ｍｍ、溝深さ０．７ｍｍの
溝加工を切削機を用いて行った。この溝加工は、高価な
機械と多大の時間を費やして試みたが、油、切削粉等に
より製品が汚染し、特に角部等においては、寸法精度が
均一で正確な溝加工を施すことは困難であることがわか
った。また、孔に異物が混入すると通常の成形品と異な
り除去することが困難である。

【００７８】実施例１未焼成のＰＴＦＥ樹脂Ｍ−１１２（商品名、ダイキン工
業社製）を融点以上で焼成し、次いで粉砕した後、分級
して平均粒子径７４μｍの原料粉末を得た。成形用金型
としては図５の模式図に示すような内径１００ｍｍで高
さ５０ｍｍのシリンダー５２、上記シリンダーの蓋とな
る厚さ１５ｍｍの上型５１、厚さ３５ｍｍの下型５３を
用意した。上記下型としては、図６の模式的な上面図と
断面図とにより示すような金型表面に幅１ｍｍ、高さ１
ｍｍで正方形の凸状格子模様を備えたものを用いた。シ
リンダー５２の中へ図６に示した金型の格子模様を上部
にしてセットし、上記原料粉末７３ｇを入れ、図５の上
型５１をならしたＰＴＦＥ樹脂上に載せた。

【００７９】一連の作業でセット完了した金型を３７０
℃に温度調整した電気炉内に入れ２．５時間焼成した。
焼成後３７０℃電気炉内から取り出した金型を２５℃室
内に移し室温まで冷却した。冷却後得られたＰＴＦＥ多
孔体を金型から取り出し特性測定すると金型内寸に対し
て成形品外形が５．７％収縮しており、ＰＴＦＥ多孔体
の溝寸法をノギスで測定すると溝幅は約１ｍｍ、溝深さ
は０．７ｍｍになっていた。また上記ＰＴＦＥ多孔体の
比重は０．９９であった。

【００８０】参考例２未焼成のＰＴＦＥ樹脂Ｍ−１１１（商品名、ダイキン工
業社製）を３６０℃で焼成し、次いで粉砕した後、分級
して平均粒子径３０μｍの細粒パウダーを得た。この細
粒パウダーを用い、厚み方向に弾性のある継ぎ目無し弾
性ベルトの成形を試みた。成形にあたり、図７の模式図
に示す次のようなステンレス製金型を準備した。外径２
７６ｍｍ、内径２６６ｍｍ、高さ３８０ｍｍの外金型７
２；外径２６０ｍｍ、内径２５０ｍｍ、高さ３８０ｍｍ
の内金型７３を準備した。更に外金型の内径側に内金型
を挿入することで３ｍｍの隙間が生じるので、この隙間
を埋める外径２６６ｍｍ、内径２６０ｍｍ、高さ１５ｍ
ｍの下金型７４と、上金型７１をそれぞれ準備した。但
し、下金型７４及び上金型７１の外径は外金型７２の内
径より小さめにし、下金型７４及び上金型７１の内径は
内金型７３の外径より大きめにした。

【００８１】上記上金型７１外金型７２内金型７３及び
下金型７４を組み合わせることにより形成される空間に
は上記細粒パウダーを入れることになるが、上記細粒パ
ウダーと、金型が接する全面はバフがけの鏡面仕上げと
した。なお、直接上記細粒パウダーと接触しない金型面
についても成形品異常防止の点から、軽く研磨を行っ
た。

【００８２】上記金型に上記細粒パウダーを入れた後、
金型のズレが生じないよう上金型７１を置き、３６５℃
の電気炉に入れ２時間焼成した。焼成完了後、常温の室
内に取り出し、２５℃まで冷却した後、継ぎ目のない円
筒状で成形品比重が１．０７の成形品を得た。

【００８３】上記成形品の、引っ張り強さ、伸び、算術
平均粗さ〔Ｒａ〕を調べたところ、引っ張り張力は３．
３〜４．６ＭＰａ、伸びは１１８〜１２５％、算術平均
粗さ〔Ｒａ〕６．４μｍであった。

【００８４】参考例３金型に上記細粒パウダーを入れた後、振動を加えて充填
度を高めたこと以外は参考例２と同様にして、成形品比
重が１．１２であり、継ぎ目の無い円筒状の成形品を得
た。得られた成形品の引っ張り張力は４．６〜５．１Ｍ
Ｐａ、伸びは１２５〜１４０％、算術平均粗さ〔Ｒａ〕
６．０μｍであった。

【００８５】参考例４参考例２で得た成形品と参考例３で得た成形品の内面
に、Ｅガラス繊維を用いてニット編みで円筒状に仕上げ
たガラスを接着剤Ｇ−１７（商品名、コニシ社製）を用
いて接着補強して伸縮防止をすることにより、継ぎ目無
し弾性ベルトを得た。なお、上記ガラスの補強をしなく
とも上記成形品を上記継ぎ目無し弾性ベルトとして用い
ることは充分可能である。

【００８６】

【発明の効果】本発明のＰＴＦＥ多孔体製造方法は、上
述の構成を有するので、金型の内部表面の複雑形状をそ
のまま有するＰＴＦＥ多孔体を製造することができた。

【００８７】

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、ブッシュの一例を示す模式図である。

【図２】図２は、金型が内壁の表面に有する凹凸の断面
形状の例示を示す模式図である。

【図３】図３は、参考例１で切削機を用いて作製を試み
た研磨パッドの上面図と断面図である。

【図４】図４は、参考例１で用いたシートの加圧成形用
金型の一例を示す模式図である。

【図５】図５は、実施例１で用いた研磨パッドの非加圧
成形用金型の一例を示す模式図である。

【図６】図６は、表面に凹凸のある研磨パッドの成形用
金型の一例を示す模式図である。

【図７】図７は、参考例２〜３の継ぎ目なし弾性ベルト
の成形用金型の一例を示す模式図である。

【符号の説明】

４１上型４２シリンダー４３下型５１上型（蓋）５２シリンダー５３下型７１上金型７２外金型７３内金型７４下金型

フロントページの続き (72)発明者石割和夫大阪府摂津市西一津屋１番１号ダイキン工業株式会社淀川製作所内 (72)発明者田頭修二大阪府摂津市西一津屋１番１号ダイキン工業株式会社淀川製作所内Ｆターム(参考） 4F074 AA39 CA52 CC12Z CC30Z CC32Y DA02 DA56 DA59

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】焼成粉砕ＰＴＦＥ粉末を金型に入れた状
態で焼成し、ＰＴＦＥ多孔体を製造することよりなるＰ
ＴＦＥ多孔体製造方法であって、前記焼成粉砕ＰＴＦＥ
粉末は、未焼成のＰＴＦＥ樹脂を前記ＰＴＦＥ樹脂の融
点以上の温度で焼成した後、粉砕して得られるものであ
り、前記ＰＴＦＥ樹脂は、テトラフルオロエチレンのホ
モポリマー及び／又は変性ポリテトラフルオロエチレン
からなるものであり、前記焼成粉砕ＰＴＦＥ粉末の焼成
は、前記ＰＴＦＥ樹脂の融点以上の温度で行うものであ
り、前記ＰＴＦＥ多孔体は、比重が０．４〜１．８であ
り、前記金型及び前記ＰＴＦＥ多孔体は、下記（Ｉ）及
び／又は下記（ＩＩ）の条件を満たすものであることを
特徴とするＰＴＦＥ多孔体製造方法。（Ｉ）前記金型は、内壁と貫通孔形成用突起部とから形
成される内部空間を有するものであり、前記貫通孔形成
用突起部は、前記内壁の少なくとも２箇所を連結するも
の、及び／又は、表面に凹凸があるものであってもよ
く、前記ＰＴＦＥ多孔体は、切削することなく得られる
表面形状が前記内壁と前記貫通孔形成用突起部とが形成
する表面形状と同一である形状を有するものである。（ＩＩ）前記金型は、内壁の表面に凹凸を有するもので
あり、前記ＰＴＦＥ多孔体は、切削することなく得られ
る表面形状が前記凹凸の表面形状と同一である形状を有
するものである。
【請求項２】焼成粉砕ＰＴＦＥ粉末の焼成は、金型に
入れた焼成粉砕ＰＴＦＥ粉末に対して加圧することなく
行うものである請求項１記載のＰＴＦＥ多孔体製造方
法。
【請求項３】焼成粉砕ＰＴＦＥ粉末の焼成は、金型に
入れた焼成粉砕ＰＴＦＥ粉末に衝撃を加えた後に行うも
のである請求項１又は２記載のＰＴＦＥ多孔体製造方
法。
【請求項４】貫通孔形成用突起部は、金型１個あたり
２つ以上である請求項１、２又は３記載のＰＴＦＥ多孔
体製造方法。
【請求項５】ＰＴＦＥ多孔体の切削することなく得ら
れる表面形状は、角部を有するものであり、前記角部
は、１８０°未満２の角度を有するものである請求項
１、２、３又は４記載のＰＴＦＥ多孔体製造方法。
【請求項６】ＰＴＦＥ多孔体の比重は、０．７〜１．
２である請求項１、２、３、４又は５記載のＰＴＦＥ多
孔体製造方法。
【請求項７】焼成粉砕ＰＴＦＥ粉末は、粒子径が２０
〜５００μｍであるものである請求項１、２、３、４、
５又は６記載のＰＴＦＥ多孔体製造方法。
【請求項８】ＰＴＦＥ多孔体は、表面に凹凸のある研
磨パッドである請求項１、２、３、５、６又は７記載の
ＰＴＦＥ多孔体製造方法。
【請求項９】ＰＴＦＥ多孔体は、ブッシュである請求
項１、２、３、４、５、６又は７記載のＰＴＦＥ多孔体
製造方法。
【請求項１０】ブッシュは、自動車用酸素センサーに
用いられるものである請求項９記載のＰＴＦＥ多孔体製
造方法。
【請求項１１】請求項１、２、３、５、６、７、８、
９又は１０記載のＰＴＦＥ多孔体製造方法により製造さ
れたＰＴＦＥ多孔体。
【請求項１２】表面に凹凸のある研磨パッドである請
求項１１記載のＰＴＦＥ多孔体。
【請求項１３】請求項４記載のＰＴＦＥ多孔体製造方
法により製造されたＰＴＦＥ多孔体。
【請求項１４】ブッシュである請求項１１又は１３記
載のＰＴＦＥ多孔体。
【請求項１５】ブッシュは、自動車用酸素センサー用
ブッシュである請求項１４記載のＰＴＦＥ多孔体。