JP2018109149A - Polytetrafluoroethylene composition - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、高速撹拌によるドライブレンド（粉体混合）によって、変性ポリテトラフルオロエチレンファインパウダーと充填材の均一な分散混合が可能であり、また生産性にも優れるポリテトラフルオロエチレン組成物に関する。 The present invention relates to a polytetrafluoroethylene composition capable of uniformly dispersing and mixing a modified polytetrafluoroethylene fine powder and a filler by dry blending (powder mixing) by high-speed stirring and having excellent productivity.
ポリテトラフルオロエチレン（以下、「ＰＴＦＥ」ともいう。）は、摩擦係数が低く、また耐熱性や耐薬品性に非常に優れていることから、この性質を利用して様々な目的に利用されている。 Polytetrafluoroethylene (hereinafter also referred to as “PTFE”) has a low coefficient of friction and is extremely excellent in heat resistance and chemical resistance. Therefore, this property is used for various purposes. Yes.
ＰＴＦＥの重合方法には、テトラフルオロエチレン（以下、「ＴＦＥ」ともいう。）の水性媒体中での乳化重合法と懸濁重合法の２種類が一般的に用いられている。 As a polymerization method of PTFE, two types of emulsion polymerization method and suspension polymerization method in an aqueous medium of tetrafluoroethylene (hereinafter also referred to as “TFE”) are generally used.
乳化重合法により得られるＰＴＦＥは、ファインパウダーと呼ばれ、水性分散液から凝集後に取り出し、乾燥させることにより得られる。ファインパウダーはせん断力を加えて繊維化するという特徴があり、それを利用して、ナフサなどの押出助剤と混合後に予備圧縮し、予備成形体をシリンダーから押出成形することで電線被覆成形することができ（ペースト押出成形）、このとき、導電材や発泡剤などの充填材を加えて性能を付加することができる。また、ペースト押出後に延伸することで、多孔質膜とすることができる。更に、少量のＰＴＦＥで多くの粒子を絡め取ることが可能であるので、燃料電池やキャパシタの電極材料（バインダー）としても用いられている。 PTFE obtained by the emulsion polymerization method is called fine powder, and is obtained by agglomerating it from an aqueous dispersion and drying it. Fine powder has the characteristic of applying a shearing force to form a fiber, and using this, it is pre-compressed after mixing with an extrusion aid such as naphtha, and the preform is extruded from a cylinder to form a wire coating. (Paste extrusion molding). At this time, a filler such as a conductive material or a foaming agent can be added to add performance. Moreover, it can be set as a porous film by extending | stretching after paste extrusion. Furthermore, since many particles can be entangled with a small amount of PTFE, it is also used as an electrode material (binder) for fuel cells and capacitors.
一方、懸濁重合法により製造されたＰＴＦＥは、モールディングパウダーと呼ばれ、ファインパウダーに比べて繊維化しにくく、コストも安い。そこで、モールディングパウダーは、圧縮成形後に熱処理した円柱状のビレットを削り出し各種の部品としたり、薄く剥いだシート（ｓｋｉｖｅｄ ｓｈｅｅｔ）としたりして、種々の用途に用いられている。 On the other hand, PTFE produced by the suspension polymerization method is called molding powder, and is less likely to be fiberized and less expensive than fine powder. Therefore, the molding powder is used for various applications by cutting a cylindrical billet that has been heat-treated after compression molding into various parts or forming a thin sheet (skived sheet).
また、耐摩耗性や耐クリープ性を改善するために各種の充填材を配合させた充填材入りモールディングパウダーは、摺動部材やシール部材として一般的に用いられている。しかし、モールディングパウダーは、比較的粒子が大きく、そして硬いことから、圧縮成型時に潰れにくく充填材との間に空隙ができる。これがボイド発生の要因となり、延伸時の破断起点となる。また、樹脂と充填材の密着性が悪く、成形品から充填材が脱離して、耐摩耗性が悪化する要因ともなっている。 In addition, a molding powder containing a filler in which various fillers are blended in order to improve wear resistance and creep resistance is generally used as a sliding member or a seal member. However, since the molding powder has relatively large particles and is hard, it is difficult to be crushed during compression molding, and a void is formed between the filler and the filler. This becomes the cause of voids and the starting point of breakage during stretching. In addition, the adhesiveness between the resin and the filler is poor, and the filler is detached from the molded product, which is a factor that deteriorates the wear resistance.
さらに、充填材入りモールディングパウダーは、自動車のオイルシールリングにも用いられており、この場合、自動車の軽量化のためにアルミニウムなどの軟質金属が素材として用いられることが増えていることから、摺動性と共に、摺接対象である軟質金属を傷つけないことが求められている。そのような特性を満たす充填材として、チタン酸カリウム塩や酸化亜鉛などの金属酸化物が好適であるが（例えば、特許文献１、特許文献２）、充填剤入りモールディングパウダーでは、水系媒体を用いた造粒（湿式造粒）が行われることが多いため、この場合、水と親和性の大きい金属酸化物が水相に脱離してしまうことが問題となる。 In addition, molding powders with fillers are also used in automobile oil seal rings. In this case, soft metals such as aluminum are increasingly used as materials to reduce the weight of automobiles. In addition to mobility, it is required not to damage the soft metal that is the object of sliding contact. Metal fillers such as potassium titanate and zinc oxide are suitable as fillers that satisfy such characteristics (for example, Patent Document 1 and Patent Document 2). However, in the molding powder containing filler, an aqueous medium is used. In this case, a problem arises in that a metal oxide having a high affinity with water is desorbed into the aqueous phase.
このような事情から、ＰＴＦＥモールディングパウダーの代わりに、充填材との密着性に優れるＰＴＦＥファインパウダーの使用が検討されている。 Under such circumstances, the use of PTFE fine powder having excellent adhesion to a filler instead of PTFE molding powder has been studied.
ＰＴＦＥと充填材を混合する方法としては、乾燥状態で直接混合するドライブレンド（
粉体混合）が最も簡便で、短時間で混合ができ、生産性が良いのだが、ファインパウダーの場合、高速撹拌を行うと、凝集物が生成したり、混合用装置の内壁にファインパウダーが付着して均一な混合ができないという問題がある。また、かといって低速で混合すると、均一な混合に時間がかかるため、生産性の低下が問題となる。このため、重合後の水性分散液に充填材を分散させ、同時に凝析させる方法（共凝析・共凝集）（特許文献３、特許文献４）、また混合用の容器自体を転動させることで攪拌するタービュラーミキサーなどが用いられてきたが、これらの方法も生産性が悪いことから、根本的な解決とはなっていない。
As a method of mixing PTFE and a filler, dry blend (direct blending in a dry state)
(Powder mixing) is the simplest and can be mixed in a short time and has good productivity. In the case of fine powder, if high-speed stirring is performed, agglomerates are formed or fine powder is formed on the inner wall of the mixing device. There is a problem that it cannot adhere and uniformly mix. On the other hand, if mixing is performed at a low speed, it takes time for uniform mixing, which causes a problem of reduction in productivity. Therefore, a method of dispersing the filler in the aqueous dispersion after polymerization and coagulating simultaneously (co-coagulation / co-aggregation) (Patent Document 3, Patent Document 4), and rolling the mixing container itself However, these methods have not been fundamentally solved because of their low productivity.
そこで更に、このような問題に対してＰＴＦＥファインパウダーと充填材を１０℃未満でドライブレンドする方法も提案されているが（特許文献５）、この方法も、冷却による生産性の低下やコスト増の問題があり、満足のいく方法とは言い難い。 To solve this problem, a method of dry blending PTFE fine powder and filler at less than 10 ° C. has also been proposed (Patent Document 5). This method also reduces productivity and increases costs due to cooling. It is difficult to say that it is a satisfactory method.
したがって、より好適なＰＴＦＥファインパウダーと充填材とのドライブレンドの方法が望まれている。 Therefore, a more suitable dry blending method of PTFE fine powder and filler is desired.
本発明の目的は、ＰＴＦＥファインパウダーと充填材とを高速撹拌によりドライブレンドしても、ファインパウダーの凝集物の生成や混合用装置の内壁への付着が抑制される、ＰＴＦＥファインパウダーと充填材を含むＰＴＦＥ組成物を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a PTFE fine powder and a filler, which can suppress the formation of agglomerates of fine powder and adhesion to the inner wall of a mixing apparatus even when dry blending PTFE fine powder and the filler by high-speed stirring. It is providing the PTFE composition containing this.
本発明は、上記組成物中のＰＴＦＥファインパウダーとして、ＲＲ（Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ Ｒａｔｉｏ、シリンダー面積／オリフィス面積）１６００での押出圧が２５ＭＰａより小さい変性ＰＴＦＥファインパウダーを用いることにより、上記目的を達成することを見出し、本発明を完成するに至った。 The present invention achieves the above object by using a modified PTFE fine powder having an extrusion pressure at RR (Reduction Ratio, cylinder area / orifice area) 1600 of less than 25 MPa as the PTFE fine powder in the composition. The headline and the present invention were completed.
すなわち、本発明は以下のとおりである。
１．ＲＲ１６００での押出圧が２５ＭＰａより小さい変性ポリテトラフルオロエチレンファインパウダーと、充填材とを含むポリテトラフルオロエチレン組成物。
２．上記１に記載のポリテトラフルオロエチレン組成物を成形してなる成形品。
３．摺動用材料またはシール材料である、上記２に記載の成形品。
４．電線被覆材料または多孔質膜材料である、上記２に記載の成形品。
５．ＲＲ１６００での押出圧が２５ＭＰａより小さい変性ポリテトラフルオロエチレンファインパウダーと、充填材をドライブレンドすることを含む、上記１に記載のポリテトラフルオロエチレン組成物の製造方法。
That is, the present invention is as follows.
1. A polytetrafluoroethylene composition comprising a modified polytetrafluoroethylene fine powder having an extrusion pressure of less than 25 MPa at RR1600 and a filler.
2. A molded article obtained by molding the polytetrafluoroethylene composition according to 1 above.
3. 3. The molded article according to 2 above, which is a sliding material or a sealing material.
4). 3. The molded article according to 2 above, which is a wire coating material or a porous membrane material.
5. 2. The method for producing a polytetrafluoroethylene composition according to 1 above, comprising dry blending a modified polytetrafluoroethylene fine powder having an extrusion pressure of RR1600 of less than 25 MPa and a filler.
本発明によれば、簡便なドライブレンドを利用して、高速撹拌により短時間にＰＴＦＥファインパウダーと充填材とを含むＰＴＦＥ組成物を提供することができる。
また、本発明によれば、粒径の小さいファインパウダーと充填材とを均一に混合でき、
充填材の凝集による欠陥が抑止されることから、充填材の効果が少量でも得られるようになり、またクリープ変形量を小さくすることができる。
更に、ファインパウダーを用いる本発明の組成物では、モールディングパウダーと比べて一般的に柔らかいことから、充填材との間に空隙生成が少ない密な構造となる（密着性が高くなる）。このため、本発明の組成物を成形してなる成形品は、より優れた引張特性、圧縮特性を有し、また摺動中の充填材の脱落が抑制されることから摩耗特性にも優れ、更に組成物を圧縮成形する際の圧力がモールディングパウダーよりも小さくて済むという利点も有する。
According to the present invention, a PTFE composition containing PTFE fine powder and a filler can be provided in a short time by high-speed stirring using a simple dry blend.
Moreover, according to the present invention, fine powder with a small particle size and the filler can be mixed uniformly,
Since defects due to the aggregation of the filler are suppressed, the effect of the filler can be obtained even with a small amount, and the amount of creep deformation can be reduced.
Furthermore, since the composition of the present invention using fine powder is generally softer than molding powder, it has a dense structure with less void formation between the filler (high adhesion). For this reason, a molded product formed by molding the composition of the present invention has more excellent tensile characteristics and compression characteristics, and also has excellent wear characteristics since the falling of the filler during sliding is suppressed. Furthermore, there is an advantage that the pressure during compression molding of the composition can be smaller than that of the molding powder.
また、本発明のＰＴＦＥ組成物の具体的な用途として、自動車のトランスミッションやショックアブソーバーなどのオイルシールリングの材料が挙げられる。オイルシールリングは微小な動きに追従するため、リング自体に荷重がかかった際にクラックによる破損が起こらずに変形することが求められる。また、シールリングをシリンダに装着する際に、弾性変形が可能であれば装着が容易になるという利点もある。ショックアブソーバーのシールリングとして用いるには、ＡＳＴＭ Ｄ−４８９４に準拠した引張試験で引張伸度が１００％以上であることが望ましく、２５０％以上であることがより望ましい。本発明のＰＴＦＥ組成物は、充填材が細かく分散しており、またモールディングパウダーよりも柔軟性に富むことから、この用途に好適に用いることができる。 Specific applications of the PTFE composition of the present invention include materials for oil seal rings such as automobile transmissions and shock absorbers. Since the oil seal ring follows a minute movement, it is required to be deformed without being damaged by a crack when a load is applied to the ring itself. In addition, when the seal ring is attached to the cylinder, there is an advantage that the attachment becomes easy if elastic deformation is possible. For use as a shock absorber seal ring, the tensile elongation is preferably 100% or more and more preferably 250% or more in a tensile test based on ASTM D-4894. The PTFE composition of the present invention can be suitably used for this application because the filler is finely dispersed and more flexible than the molding powder.
以下、本発明について詳細に説明する。
本発明のポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）組成物は、ＲＲ（Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ Ｒａｔｉｏ、シリンダー面積／オリフィス面積）１６００での押出圧が２５ＭＰａより小さい変性ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）ファインパウダーと、充填材とを含む。
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
The polytetrafluoroethylene (PTFE) composition of the present invention comprises a modified polytetrafluoroethylene (PTFE) fine powder having an extrusion pressure at RR (Reduction Ratio, cylinder area / orifice area) 1600 of less than 25 MPa, and a filler. Including.
本発明において「変性ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）ファインパウダー」とは、乳化重合で得られたラテックス（水性分散液、ディスパージョン）を凝析・乾燥して得られたＰＴＦＥ粒子（粉）であり、またテトラフルオロエチレン（ＴＦＥ）と共重合可能な単量体（コモノマー）が１質量％以下の範囲で含まれるＴＦＥ共重合体のファインパウダーである。変性ＰＴＦＥでは、コモノマーの存在により、分子鎖同士が滑りにくくなるため、樹脂の強度、弾性係数が大きくなり、耐クリープ性も改善される。しかし、コモノマーの量が１質量％を超えると、ＰＴＦＥの摺動性が低下すると共に、融点以上の温度で流動性を示すようになるため、高温下での使用に適さなくなる。 In the present invention, “modified polytetrafluoroethylene (PTFE) fine powder” refers to PTFE particles (powder) obtained by coagulating and drying a latex (aqueous dispersion, dispersion) obtained by emulsion polymerization. Moreover, it is a fine powder of a TFE copolymer containing a monomer (comonomer) copolymerizable with tetrafluoroethylene (TFE) in an amount of 1% by mass or less. In the modified PTFE, the presence of the comonomer makes it difficult for the molecular chains to slip, so the strength and elastic modulus of the resin increase, and the creep resistance is improved. However, when the amount of the comonomer exceeds 1% by mass, the sliding property of PTFE is lowered and fluidity is exhibited at a temperature equal to or higher than the melting point, so that it is not suitable for use at a high temperature.
本発明においてＴＦＥと共重合可能な単量体としては、不飽和結合を含み、ラジカル重合が可能な単量体であれば特に限定されることなく使用できる。ただし、耐熱性および耐薬品性などのＰＴＦＥの優れた性能を維持するためには、フッ素を含有する単量体を使用することが好ましい。例えば、炭素数３以上、好ましくは、炭素数３〜６個のフルオロアルケン、例えばパーフルオロプロペン、パーフルオロブテン、パーフルオロペンテン、パーフルオロヘキセン、炭素数３〜６個のフルオロ（アルキルビニルエーテル）、例えば、パーフルオロ（メチルビニルエーテル）、パーフルオロ（エチルビニルエーテル）、パーフルオロ（プロピルビニルエーテル）、およびクロロトリフルオロエチレンなどが挙げられ、好ましくは、炭素数３〜６個のフルオロアルケンや炭素数４〜５個のフルオロ（アル
キルビニルエーテル）である。
In the present invention, the monomer copolymerizable with TFE is not particularly limited as long as it is a monomer containing an unsaturated bond and capable of radical polymerization. However, in order to maintain the excellent performance of PTFE such as heat resistance and chemical resistance, it is preferable to use a monomer containing fluorine. For example, a fluoroalkene having 3 or more carbon atoms, preferably 3 to 6 carbon atoms, such as perfluoropropene, perfluorobutene, perfluoropentene, perfluorohexene, fluoro (alkyl vinyl ether) having 3 to 6 carbon atoms, Examples thereof include perfluoro (methyl vinyl ether), perfluoro (ethyl vinyl ether), perfluoro (propyl vinyl ether), and chlorotrifluoroethylene. Preferably, the fluoroalkene having 3 to 6 carbon atoms or 4 to 4 carbon atoms is used. 5 fluoro (alkyl vinyl ethers).
本発明における変性ＰＴＦＥファインパウダーは、既知の方法により調製することができるが、市販されているものを使用してもよい。市販の変性ＰＴＦＥファインパウダーは、例えば、三井・デュポンフロロケミカル株式会社製テフロン（登録商標）ＰＴＦＥ ６４１−Ｊである。 The modified PTFE fine powder in the present invention can be prepared by a known method, but a commercially available one may be used. A commercially available modified PTFE fine powder is, for example, Teflon (registered trademark) PTFE 641-J manufactured by Mitsui DuPont Fluorochemical Co., Ltd.
本発明における変性ＰＴＦＥファインパウダーの平均粒径は３５０μｍ〜６５０μｍであることが好ましい。本明細書において平均粒径とは、ふるい分け法によって得られる粒度分布における積算値５０％（体積基準）での粒径を意味する。
本発明における変性ＰＴＦＥファインパウダーの標準比重（ＳＳＧ）は、２．１００〜２．２００であることが好ましく、２．１２０〜２．１８０であることがより好ましい。標準比重（ＳＳＧ）はＡＳＴＭ Ｄ−４８９５に準拠して測定される。
The average particle size of the modified PTFE fine powder in the present invention is preferably 350 μm to 650 μm. In this specification, the average particle diameter means the particle diameter at an integrated value of 50% (volume basis) in the particle size distribution obtained by the sieving method.
The standard specific gravity (SSG) of the modified PTFE fine powder in the present invention is preferably 2.100 to 2.200, and more preferably 2.120 to 2.180. Standard specific gravity (SSG) is measured according to ASTM D-4895.
本発明における変性ＰＴＦＥファインパウダーは、ペースト成形時の絞り比（ＲＲ：Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ Ｒａｔｉｏ、シリンダー面積／オリフィス面積）１６００での押出圧が２５ＭＰａより小さいことを特徴とする。本発明においてＲＲ１６００とは、上記計算式により得られる値について、１０の位を四捨五入して１６００となるものである。 The modified PTFE fine powder in the present invention is characterized in that an extrusion pressure at a drawing ratio (RR: Reduction Ratio, cylinder area / orifice area) 1600 at the time of paste molding is smaller than 25 MPa. In the present invention, RR1600 is a value obtained by the above formula, rounded to the nearest tenth to 1600.
押出圧を測定するための試験サンプルは、変性ＰＴＦＥファインパウダーに押出助剤を全体の１６.２質量％になるように配合した混合物を用いる。押出助剤は、石油系炭化水素から製造されている潤滑剤で、その初溜点が１１０℃以上、乾点が１４５℃以下のものを使用する。そのような押出助剤の一例として、イソパラフィン系炭化水素が挙げられ、具体的には例えば、エクソンモービル社製アイソパーＥ（ＩＳＯＰＡＲTM Ｅ ＦＬＵＩＤ）、出光興産株式会社製出光スーパゾルＦＰを挙げることができる。また押出条件は、ＲＲが１６００であり、温度は３０±２℃であり、押出速度は１８ｍｍ／分とする。 As a test sample for measuring the extrusion pressure, a mixture prepared by blending the extrusion aid with the modified PTFE fine powder so as to be 16.2% by mass of the whole is used. The extrusion aid is a lubricant produced from petroleum hydrocarbons and has an initial accumulation point of 110 ° C. or higher and a dry point of 145 ° C. or lower. Examples of such extrusion aids include isoparaffinic hydrocarbons, and specific examples include Isopar E (ISOPAR ™ E FLUID) manufactured by ExxonMobil Corporation and Idemitsu Supersol FP manufactured by Idemitsu Kosan Co., Ltd. . The extrusion conditions are such that RR is 1600, the temperature is 30 ± 2 ° C., and the extrusion speed is 18 mm / min.
本発明において「充填材」は、成形品の各種物性を改善するために用いられる粉状の物質であり、各種の有機・無機充填材を用いることができる。有機充填材としては、例えば、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリアミド、ポリイミド、全芳香族ポリエステル樹脂などのエンジニアリングプラスチックが挙げられる。無機充填材としては、金属粉、金属酸化物（酸化アルミ、酸化亜鉛、酸化スズ、酸化チタン等）、チタン酸金属塩、ガラス、セラミックス、炭化珪素、酸化珪素、窒化ホウ素、弗化カルシウム、カーボンブラック、炭素繊維、グラファイト、コークス、マイカ、タルク、硫酸バリウム、二硫化モリブデンなどが挙げられる。必要に応じてこれらを複数組み合わせて用いることもできる。 In the present invention, the “filler” is a powdery substance used for improving various physical properties of a molded product, and various organic / inorganic fillers can be used. Examples of the organic filler include engineering plastics such as polyphenylene sulfide, polyether ether ketone, polyamide, polyimide, and wholly aromatic polyester resin. Inorganic fillers include metal powder, metal oxides (aluminum oxide, zinc oxide, tin oxide, titanium oxide, etc.), metal titanate, glass, ceramics, silicon carbide, silicon oxide, boron nitride, calcium fluoride, carbon Examples thereof include black, carbon fiber, graphite, coke, mica, talc, barium sulfate, and molybdenum disulfide. A plurality of these may be used in combination as necessary.
充填材の形状としては、粒子状、繊維状、フレーク状など、各種の形状の充填材が使用可能である。 As the shape of the filler, various shapes of fillers such as particles, fibers, and flakes can be used.
本発明のＰＴＦＥ組成物における充填材の組成比は、０．１〜９０．０体積％の範囲にあることが好ましく、より好ましくは５．０〜７０．０体積％の範囲である。下限を下回ると、充填材添加の効果が得にくい上に、混合時にＰＴＦＥが攪拌機の内壁に付着しやすくなるという不具合がある。上限を上回ると、成形が困難になったり、得られた成形品の物性（引張強度や伸びなど）が悪化したりという不具合がある。 The composition ratio of the filler in the PTFE composition of the present invention is preferably in the range of 0.1 to 90.0% by volume, more preferably in the range of 5.0 to 70.0% by volume. Below the lower limit, it is difficult to obtain the effect of filler addition, and there is a problem that PTFE tends to adhere to the inner wall of the stirrer during mixing. When the upper limit is exceeded, there is a problem that molding becomes difficult and physical properties (such as tensile strength and elongation) of the obtained molded product are deteriorated.
本発明のＰＴＦＥ組成物には、潤滑性、導電性、発泡防止など求める特性に応じて、固体潤滑剤、酸化安定剤、耐熱安定剤、耐候安定剤、難燃剤、顔料などの１種または２種以上の各種添加剤を含有していてもよい。例えば、追加成分として固体潤滑剤を数％配合することは、自己潤滑性の向上に有用であり、固体潤滑剤としては、黒鉛、二硫化モリブデ
ン、窒化ホウ素などが挙げられる。
The PTFE composition of the present invention includes one or two of a solid lubricant, an oxidation stabilizer, a heat stabilizer, a weather stabilizer, a flame retardant, a pigment, and the like, depending on required properties such as lubricity, conductivity, and foam prevention. It may contain various kinds of additives. For example, blending several percent of a solid lubricant as an additional component is useful for improving self-lubricating properties, and examples of the solid lubricant include graphite, molybdenum disulfide, and boron nitride.
本発明の「成形品」とは、本発明のポリテトラフルオロエチレン組成物を成形してなるものである。成形方法としては、特に限定されるものではないが、公知の成形方法、例えば、ラム押出成形、圧縮成形、アイソスタティック成形、ホットコイニング成形などが挙げられ、更に従来はファインパウダーによる細径電線被覆などに用いられてきたペースト押出成形も利用できる。 The “molded article” of the present invention is formed by molding the polytetrafluoroethylene composition of the present invention. The molding method is not particularly limited, but known molding methods such as ram extrusion molding, compression molding, isostatic molding, hot coining molding, etc., and conventionally, fine-diameter wire coating with fine powders. Paste extrusion molding that has been used for the above can also be used.
本発明の成形品は、耐熱性や耐薬品性に優れ、また各種充填材を配合させることにより耐摩耗性や耐クリープ性も改善されることから、これらの性質が求められる各種用途に適用可能である。例えば、これまでもファインパウダーが用いられてきた電線被覆材料や多孔質膜材料に利用できるだけでなく、主にモールディングパウダーが用いられてきた摺動用材料またはシール材料にも利用できる。摺動用途としては、ベアリング、ロール、ピストンリング、オイルシールリング（ピストンリング、オイルシールリングはハウジングに対して摺動する）などが挙げられ、シール用途としては、オイルシールリング、ピストンリング、メカニカルシール、ベローフラムなどのパッキン類や、Ｏリングなどの固定シールとして分類されるガスケット類などがある。本発明の成形品は、特に自動車のオイルシールリングの材料として好適に利用できる。 The molded product of the present invention is excellent in heat resistance and chemical resistance, and by adding various fillers, wear resistance and creep resistance are also improved, so it can be applied to various applications where these properties are required. It is. For example, it can be used not only for electric wire coating materials and porous membrane materials for which fine powder has been used so far, but also for sliding materials or sealing materials for which molding powder has been mainly used. Examples of sliding applications include bearings, rolls, piston rings, and oil seal rings (piston rings and oil seal rings slide against the housing). Seal applications include oil seal rings, piston rings, mechanical There are packings such as seals and bellows and gaskets classified as fixed seals such as O-rings. The molded article of the present invention can be suitably used particularly as an oil seal ring material for automobiles.
本発明の組成物の製造における変性ＰＴＦＥファインパウダーと充填材との混合は、公知の各種方法が利用できるが、水や有機溶剤などの液媒体を用いない乾燥条件下でのドライブレンド（粉体混合）が最も簡便であり、好ましい。本発明によれば、高速撹拌でドライブレンドを行っても、凝集物の生成や、混合用装置の側壁への付着が抑えられ、短時間で均一な混合が可能となる。 Various known methods can be used for mixing the modified PTFE fine powder and the filler in the production of the composition of the present invention, but dry blending under dry conditions without using a liquid medium such as water or an organic solvent (powder) Mixing) is the simplest and preferred. According to the present invention, even when dry blending is performed with high-speed stirring, formation of aggregates and adhesion to the side wall of the mixing apparatus are suppressed, and uniform mixing is possible in a short time.
本発明においてドライブレンドを行う装置としては、特に限定されるものではないが、攪拌羽根付き機械式攪拌装置（攪拌羽根付きミル、カッターミキサー、ヘンシェルミキサー、レーディゲミキサー、チョッパー付Ｖ型ブレンダー、チョッパー付ダブルコーンミキサーなど各種ミキサー）、ロッキングミキサー、タービュラーミキサーなどが挙げられる。 The apparatus for performing the dry blending in the present invention is not particularly limited, but a mechanical stirring apparatus with stirring blades (mill with stirring blades, cutter mixer, Henschel mixer, Ladige mixer, V-type blender with chopper, Various mixers such as a double cone mixer with chopper), a rocking mixer, a turbuler mixer, and the like.
本発明において変性ＰＴＦＥファインパウダーと充填材をドライブレンドする攪拌羽根などの回転数・周速度は高速であると、短時間で均一な混合が可能となるため好ましい。具体的には、攪拌羽根などの周速度が１５ｍ／ｓ以上の高速撹拌でも、本発明の組成物では問題なく混合が可能となる。 In the present invention, it is preferable that the rotational speed and peripheral speed of a stirring blade or the like for dry blending the modified PTFE fine powder and the filler is high because uniform mixing is possible in a short time. Specifically, even if the peripheral speed of a stirring blade or the like is 15 m / s or higher, the composition of the present invention can be mixed without any problem.
以下、実施例及び比較例により本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
本実施例および比較例には、以下の原料、方法を使用した。
EXAMPLES Hereinafter, although an Example and a comparative example demonstrate this invention in detail, this invention is not limited to these.
In the examples and comparative examples, the following raw materials and methods were used.
（ＰＴＦＥファインパウダー）
以下のＰＴＦＥファインパウダーを用いた。
・テフロン（登録商標）ＰＴＦＥ ６４１−Ｊ（三井・デュポンフロロケミカル株式会社製、ＳＳＧ：２．１６８、平均粒径：約５００μｍ）
・テフロン（登録商標）ＰＴＦＥ ６４０−Ｊ（三井・デュポンフロロケミカル株式会社製、ＳＳＧ：２．１６２、平均粒径：約５００μｍ）
・テフロン（登録商標）ＰＴＦＥ ６−Ｊ（三井・デュポンフロロケミカル株式会社製、ＳＳＧ：２．２１４、平均粒径：約４５０μｍ）
・ポリフロン（登録商標）ＰＴＦＥ Ｆ−２０８（ダイキン工業株式会社製、ＳＳＧ：２
．１７６、平均粒径：約５９０μｍ）
・ポリフロン（登録商標）ＰＴＦＥ Ｆ−２０１（ダイキン工業株式会社製、ＳＳＧ：２．１８１、平均粒径：約５００μｍ）
６−Ｊのみ非変性ＰＴＦＥファインパウダーであり、残りは変性ＰＴＦＥファインパウダーである。
(PTFE fine powder)
The following PTFE fine powder was used.
Teflon (registered trademark) PTFE 641-J (Mitsui / DuPont Fluoro Chemical Co., Ltd., SSG: 2.168, average particle size: about 500 μm)
Teflon (registered trademark) PTFE 640-J (Mitsui / DuPont Fluoro Chemical Co., Ltd., SSG: 2.162, average particle size: about 500 μm)
Teflon (registered trademark) PTFE 6-J (Mitsui / Dupont Fluoro Chemical Co., Ltd., SSG: 2.214, average particle size: about 450 μm)
Polyflon (registered trademark) PTFE F-208 (manufactured by Daikin Industries, Ltd., SSG: 2
. 176, average particle size: about 590 μm)
Polyflon (registered trademark) PTFE F-201 (manufactured by Daikin Industries, Ltd., SSG: 2.181, average particle size: about 500 μm)
Only 6-J is non-modified PTFE fine powder, and the rest is modified PTFE fine powder.
（ＰＴＦＥモールディングパウダー）
・テフロン（登録商標）ＰＴＦＥ ７−Ｊ（三井・デュポンフロロケミカル株式会社製、ＳＳＧ：２．１６６、平均粒径：約５０μｍ）
(PTFE molding powder)
Teflon (registered trademark) PTFE 7-J (Mitsui / Dupont Fluoro Chemical Co., Ltd., SSG: 2.166, average particle size: about 50 μm)
（ＰＴＦＥファインパウダーの押出圧）
清浄な試料ビンにＰＴＦＥファインパウダー１５０ｇを採り、炭化水素潤滑剤（エクソンモービル社製、ＩＳＯＰＡＲTM Ｅ ＦＬＵＩＤ）２９.１ｇを加えた後、すばやく蓋をして、風車型混合機で２０分間混合し、３０℃に保った恒温水槽中に試料ビンを２時間静置して熟成する。
ペースト押出圧の測定装置として、東洋油圧機械株式会社製レオメータ（型式：ＥＳＥ−４２８−００）を用い、内径２８ｍｍの予備成形用シリンダーに上記混合物を充填し、５０ｋｇの荷重をシリンダーに挿入したピストンに加え１分間保持して、円柱状の予備成形物を得る。
得られた予備成形物を、予め３０℃に加熱しておいた押出ダイ（オリフィスの直径：０.７９ｍｍ）が付いたシリンダー（内径３１.７ｍｍ）に入れてラム速度 約１８ｍｍ／分で上記混合物を押出し、ひも状物（ビード）を得る。この時、ＲＲはシリンダー面積とオリフィス面積の比であるので、１６００となる。押出後半において圧力が平衡状態になる部分における押出圧をシリンダー断面積で除した値をペースト押出圧（ＭＰａ）とした。結果を表１に示す。
(Extrusion pressure of PTFE fine powder)
Take 150 g of PTFE fine powder in a clean sample bottle, add 29.1 g of hydrocarbon lubricant (ISOPAR ™ E FLUID, manufactured by ExxonMobil Co., Ltd.), cover quickly, and mix for 20 minutes with a windmill mixer. The sample bottle is allowed to stand for 2 hours in a constant temperature water bath maintained at 30 ° C. and then aged.
As a measuring device for paste extrusion pressure, a rheometer (model: ESE-428-00) manufactured by Toyo Hydraulic Machinery Co., Ltd. was used. The above mixture was filled in a preforming cylinder having an inner diameter of 28 mm, and a 50 kg load was inserted into the cylinder. And hold for 1 minute to obtain a cylindrical preform.
The obtained preform was placed in a cylinder (inner diameter: 31.7 mm) with an extrusion die (orifice diameter: 0.79 mm) that had been heated to 30 ° C. in advance, and the mixture was mixed at a ram speed of about 18 mm / min. Is extruded to obtain a string (bead). At this time, since RR is the ratio of the cylinder area to the orifice area, it is 1600. A value obtained by dividing the extrusion pressure at the portion where the pressure was in an equilibrium state in the latter half of extrusion by the cylinder cross-sectional area was defined as paste extrusion pressure (MPa). The results are shown in Table 1.
（組成物の評価）
［実施例１］
変性ＰＴＦＥファインパウダーであるテフロン（登録商標）ＰＴＦＥ ６４１−Ｊ ４０ｇと、充填材であるマイカ６０ｇを攪拌羽根付きミル（大阪ケミカル株式会社製ワンダークラッシュミルＤ３Ｖ−１０、攪拌羽根直径１４２ｍｍ）に投入した。１０秒間２５０００ｒｐｍで撹拌後、ヘラを用いて壁面に付着したポリマーを掻き落とし、次に３０秒間
２５０００ｒｐｍで撹拌した。槽内を観察して、内壁に付着、固着して撹拌中に流動出来なかったとみられるポリマーの有無を観察した。結果を表２に示す。
(Evaluation of composition)
[Example 1]
40 g of Teflon (registered trademark) PTFE 641-J, which is a modified PTFE fine powder, and 60 g of mica, which is a filler, were added to a mill with a stirring blade (Wonder Crush Mill D3V-10, manufactured by Osaka Chemical Co., Ltd., stirring blade diameter 142 mm). . After stirring at 25000 rpm for 10 seconds, the polymer attached to the wall surface was scraped off using a spatula, and then stirred at 25000 rpm for 30 seconds. The inside of the tank was observed, and the presence or absence of a polymer that was considered to have adhered and adhered to the inner wall and could not flow during stirring was observed. The results are shown in Table 2.
［比較例１］
変性ＰＴＦＥファインパウダーであるテフロン（登録商標）ＰＴＦＥ ６４０−Ｊを用いる以外は、実施例１と同様に観察を行った。結果を表２に示す。
[Comparative Example 1]
Observation was performed in the same manner as in Example 1 except that Teflon (registered trademark) PTFE 640-J, which is a modified PTFE fine powder, was used. The results are shown in Table 2.
［比較例２］
非変性ＰＴＦＥファインパウダーであるテフロン（登録商標）ＰＴＦＥ ６−Ｊを用いる以外は、実施例１と同様に観察を行った。結果を表２に示す。
[Comparative Example 2]
Observation was performed in the same manner as in Example 1 except that Teflon (registered trademark) PTFE 6-J, which is a non-modified PTFE fine powder, was used. The results are shown in Table 2.
［比較例３］
変性ＰＴＦＥファインパウダーであるポリフロン（登録商標）ＰＴＦＥ Ｆ−２０８を用いる以外は、実施例１と同様に観察を行った。結果を表２に示す。
[Comparative Example 3]
Observation was carried out in the same manner as in Example 1 except that Polyflon (registered trademark) PTFE F-208, which is a modified PTFE fine powder, was used. The results are shown in Table 2.
［比較例４］
変性ＰＴＦＥファインパウダーであるポリフロン（登録商標）ＰＴＦＥ Ｆ−２０１を用いる以外は、実施例１と同様に観察を行った。結果を表２に示す。
[Comparative Example 4]
Observation was carried out in the same manner as in Example 1 except that Polyflon (registered trademark) PTFE F-201, which is a modified PTFE fine powder, was used. The results are shown in Table 2.
［実施例２］
変性ＰＴＦＥファインパウダーであるテフロン（登録商標）ＰＴＦＥ ６４１−Ｊ １７０ｇと、充填材である人造黒鉛（オリエンタル産業株式会社製 ＡＴ−ＮＯ．１０Ｅ）３０ｇを攪拌羽根付きミル（大阪ケミカル株式会社製ワンダークラッシュミルＤ３Ｖ−１０、攪拌羽根直径１４２ｍｍ）に投入し、４０秒間２５０００ｒｐｍで撹拌した。（ＰＴＦＥ／人造黒鉛＝８５／１５（重量比））
得られた組成物を直径５０ｍｍの金型で４００ｋｇ／ｃｍ2で加圧することにより予備成形し、それを３７０℃で３時間電気炉中で焼成することにより、高さ約４０ｍｍの円筒状成形物を得た。
得られた円筒状成形物を用いて、下記の方法により、分散性の評価を行った。結果を表３に示す。
[Example 2]
170 g of Teflon (registered trademark) PTFE 641-J, which is a modified PTFE fine powder, and 30 g of artificial graphite (AT-NO.10E, manufactured by Oriental Sangyo Co., Ltd.) as a filler (Winder Crush, manufactured by Osaka Chemical Co., Ltd.) Mill D3V-10, stirring blade diameter 142 mm) and stirred at 25000 rpm for 40 seconds. (PTFE / artificial graphite = 85/15 (weight ratio))
The obtained composition was preformed by pressurizing at 400 kg / cm 2 with a 50 mm diameter mold and fired in an electric furnace at 370 ° C. for 3 hours to obtain a cylindrical molded article having a height of about 40 mm. Got.
Dispersibility was evaluated by the following method using the obtained cylindrical molded product. The results are shown in Table 3.
（分散性の評価）
得られた円筒状成形物から、スカイブ加工によって厚さ０．３ｍｍのシートを作成し、幅約４０ｍｍ、長さ３５００ｍｍの範囲について、透過光観察により白斑として観察される樹脂塊の大きさ、個数を確認した。樹脂塊の大きさは次式に示す値により、１ｍｍ以上
、０．５〜１ｍｍ、０．３〜０．５ｍｍにランク分けし、それぞれのランクの樹脂塊の数をカウントした。
（縦最大径[ｍｍ]＋横最大径[ｍｍ]）／２
(Evaluation of dispersibility)
A sheet having a thickness of 0.3 mm is prepared by skiving from the obtained cylindrical molded product, and the size and number of resin masses observed as white spots by transmission light observation in a range of about 40 mm in width and 3500 mm in length. It was confirmed. The size of the resin mass was classified into 1 mm or more, 0.5-1 mm, and 0.3-0.5 mm according to the value shown in the following equation, and the number of resin masses of each rank was counted.
(Vertical maximum diameter [mm] + horizontal maximum diameter [mm]) / 2
［比較例５］
変性ＰＴＦＥファインパウダーであるテフロン（登録商標）ＰＴＦＥ ６４１−Ｊに代えて変性ＰＴＦＥファインパウダーであるテフロン（登録商標）ＰＴＦＥ ６４０−Ｊを用いる以外は、実施例２と同様に処理して、実施例２と同様の方法で分散性の評価を行った。結果を表３に示す。
[Comparative Example 5]
The same procedure as in Example 2 was conducted except that Teflon (registered trademark) PTFE 640-J as a modified PTFE fine powder was used instead of Teflon (registered trademark) PTFE 641-J as a modified PTFE fine powder. The dispersibility was evaluated in the same manner as in 2. The results are shown in Table 3.
［比較例６］
変性ＰＴＦＥファインパウダーであるテフロン（登録商標）ＰＴＦＥ ６４１−Ｊに代えて非変性ＰＴＦＥファインパウダーであるテフロン（登録商標）ＰＴＦＥ ６−Ｊを用いる以外は、実施例２と同様に処理して、実施例２と同様の方法で分散性の評価を行った。結果を表３に示す。
[Comparative Example 6]
The treatment was carried out in the same manner as in Example 2 except that Teflon (registered trademark) PTFE 64-J, which is a non-modified PTFE fine powder, was used instead of Teflon (registered trademark) PTFE 641-J, which was a modified PTFE fine powder. Dispersibility was evaluated in the same manner as in Example 2. The results are shown in Table 3.
［比較例７］
変性ＰＴＦＥファインパウダーであるテフロン（登録商標）ＰＴＦＥ ６４１−Ｊに代えてＰＴＦＥモールディングパウダーであるテフロン（登録商標）ＰＴＦＥ ７−Ｊを用いる以外は、実施例２と同様に処理して、実施例２と同様の方法で分散性の評価を行った。結果を表３に示す。
[Comparative Example 7]
Example 2 was performed in the same manner as in Example 2 except that Teflon (registered trademark) PTFE 7-J, which is a PTFE molding powder, was used instead of Teflon (registered trademark) PTFE 641-J, which was a modified PTFE fine powder. The dispersibility was evaluated in the same manner as described above. The results are shown in Table 3.
ＲＲ１６００での押出圧が２５ＭＰａより小さい変性ポリテトラフルオロエチレンファインパウダー（テフロン（登録商標）ＰＴＦＥ ６４１−Ｊ）を用いた実施例２は、繊維化せずに混合容易なモールディングパウダーを用いた比較例７と同等の高い分散性を示していることがわかる。 Example 2 using modified polytetrafluoroethylene fine powder (Teflon (registered trademark) PTFE 641-J) having an extrusion pressure of less than 25 MPa in RR1600 is a comparative example using a molding powder that is easy to mix without being fiberized. As can be seen from FIG.
［実施例３］
変性ＰＴＦＥファインパウダーであるテフロン（登録商標）ＰＴＦＥ ６４１−Ｊ １６０ｇと、充填材である炭素繊維（株式会社クレハ製 Ｍ２００７Ｓ）４０ｇを実施例１と同様に混合した。得られた混合物（粉）を、実体顕微鏡（株式会社キーエンス製 デジタルマイクロスコープＶＨＸ−９００）により観察した。繊維化の発生が少なく、ＰＴＦＥと充填材が均一に混合されていることが確認された（図１）。
[Example 3]
160 g of Teflon (registered trademark) PTFE 641-J, which is a modified PTFE fine powder, and 40 g of carbon fiber (M2007S, manufactured by Kureha Corporation) as a filler were mixed in the same manner as in Example 1. The obtained mixture (powder) was observed with a stereomicroscope (Keyence Corporation digital microscope VHX-900). It was confirmed that there was little occurrence of fiberization and PTFE and the filler were uniformly mixed (FIG. 1).
［比較例８］
変性ＰＴＦＥファインパウダーであるテフロン（登録商標）ＰＴＦＥ ６４１−Ｊに代えて非変性ＰＴＦＥファインパウダーである６−Ｊを用いる以外は、実施例３と同様に混
合し、得られた混合物（粉）の観察を行った。ＰＴＦＥと充填材の混合が実施例３と比較して繊維化の発生が多く、成長した凝集物により混合が均一ではないことが確認された（図２）。
[Comparative Example 8]
The mixture (powder) of the resulting mixture (powder) was mixed in the same manner as in Example 3 except that 6-J, which is a non-modified PTFE fine powder, was used instead of Teflon (registered trademark) PTFE 641-J, which was a modified PTFE fine powder. Observations were made. Compared with Example 3, the mixing of PTFE and filler had more fiberization, and it was confirmed that the mixing was not uniform due to the grown aggregates (FIG. 2).
（成形品の評価）
［実施例４］
上記実施例３と同様に、変性ＰＴＦＥファインパウダーであるテフロン（登録商標）ＰＴＦＥ ６４１−Ｊ １６０ｇと、充填材である炭素繊維（株式会社クレハ製 Ｍ２００７Ｓ）４０ｇを混合した。この混合を３回繰り返し、得られた混合物（粉）６００ｇ（２００ｇ×３回）のうち４００ｇ強を、直径５０ｍｍの金型で４００ｋｇ／ｃｍ2で加圧することにより予備成形し、それを３７０℃で３時間電気炉中で焼成することにより、高さ約１００ｍｍの円筒状成形物を得た。
得られた円筒状成形物を用いて、下記の方法により、成形品を評価した。
(Evaluation of molded products)
[Example 4]
Similarly to Example 3 above, 160 g of Teflon (registered trademark) PTFE 641-J, which is a modified PTFE fine powder, and 40 g of carbon fiber (M2007S, manufactured by Kureha Co., Ltd.) as a filler were mixed. This mixing was repeated three times, and 400 g of the obtained mixture (powder) 600 g (200 g × 3 times) was preformed by pressurizing at 400 kg / cm 2 with a mold having a diameter of 50 mm. Was fired in an electric furnace for 3 hours to obtain a cylindrical molded product having a height of about 100 mm.
Using the obtained cylindrical molded product, the molded product was evaluated by the following method.
（収縮率）
得られた円筒状成形物について、下記の式から収縮率を算出した。
収縮率 ＝ １００−（円筒状成形物の外周長さ）×１００／（金型の内周長さ）
(Shrinkage factor)
About the obtained cylindrical molded object, the shrinkage rate was computed from the following formula.
Shrinkage rate = 100− (outer peripheral length of cylindrical molded product) × 100 / (inner peripheral length of mold)
（引張特性）
得られた円筒状成形物から厚さ２ｍｍに切り出して、得られた円盤をＡＳＴＭ Ｄ−１７０８に準拠してダンベル形状に打ち抜き、引張試験を行った。
(Tensile properties)
The obtained cylindrical molded product was cut out to a thickness of 2 mm, and the obtained disk was punched into a dumbbell shape in accordance with ASTM D-1708, and a tensile test was performed.
（圧縮クリープ測定）
得られた円筒状成形物から縦、横、高さがそれぞれ１２．７±０．５ｍｍの立方体を削り出し、試験片とした。
得られた試験片について、ＡＳＴＭ Ｄ−６２１に準拠し、６連式圧縮クリープ試験機（株式会社オリエンテック製）を用いて測定した。
６０分変形は温度２３℃、荷重１４０ｋｇｆ／ｃｍ2にて１時間保持した後の圧縮クリープを測定し、
２４時間変形は温度２３℃、荷重１４０ｋｇｆ／ｃｍ2にて２４時間保持した後の圧縮クリープを測定し、
永久変形は温度２３℃、荷重１４０ｋｇｆ／ｃｍ2にて２４時間保持した後に、室温（２３℃）で無荷重にて２４時間静置した後の圧縮クリープを測定した。
ＭＤは圧縮方向、ＣＤは圧縮方向に対して垂直方向のクリープ変形を表す。
(Compression creep measurement)
From the obtained cylindrical molded product, cubes each having a length, width and height of 12.7 ± 0.5 mm were cut out to obtain test pieces.
About the obtained test piece, based on ASTM D-621, it measured using the 6 series compression creep tester (made by Orientec Co., Ltd.).
The 60-minute deformation was measured by compressive creep after holding for 1 hour at a temperature of 23 ° C. and a load of 140 kgf / cm 2 .
24-hour deformation is measured by compressive creep after holding for 24 hours at a temperature of 23 ° C. and a load of 140 kgf / cm 2 .
The permanent deformation was measured for compressive creep after holding at a temperature of 23 ° C. and a load of 140 kgf / cm 2 for 24 hours, and then standing at room temperature (23 ° C.) with no load for 24 hours.
MD represents the compression direction, and CD represents creep deformation perpendicular to the compression direction.
収縮率、引張特性（引張強度（破断時）、伸び率）、及び圧縮クリープ測定の結果を表４に示す。 Table 4 shows the shrinkage rate, tensile properties (tensile strength (at break), elongation rate), and compression creep measurement results.
［比較例９］
上記比較例８と同様の混合を３回繰り返し、得られた非変性ＰＴＦＥファインパウダーであるテフロン（登録商標）ＰＴＦＥ ６−Ｊ／炭素繊維の混合物（粉）６００ｇ（２００ｇ×３回）のうち４００ｇ強を直径５０ｍｍの金型で４００ｋｇ／ｃｍ2で加圧することにより予備成形し、それを３７０℃で３時間電気炉中で焼成することにより、高さ約１００ｍｍの円筒状成形物を得た。
得られた円筒状成形物について、上記実施例４に記載の方法で、収縮率、引張特性、圧縮クリープを測定した。結果を表４に示す。
[Comparative Example 9]
The same mixing as in Comparative Example 8 was repeated 3 times, and 400 g of 600 g (200 g × 3 times) of Teflon (registered trademark) PTFE 6-J / carbon fiber mixture (powder), which was the obtained non-modified PTFE fine powder. Preliminary molding was performed by pressing the strength with a mold having a diameter of 50 mm at 400 kg / cm 2 , and firing in an electric furnace at 370 ° C. for 3 hours to obtain a cylindrical molded product having a height of about 100 mm.
With respect to the obtained cylindrical molded product, the shrinkage rate, tensile properties, and compression creep were measured by the method described in Example 4 above. The results are shown in Table 4.
［比較例１０］
変性ＰＴＦＥファインパウダーであるテフロン（登録商標）ＰＴＦＥ ６４１−Ｊに代えてＰＴＦＥモールディングパウダーであるテフロン（登録商標）ＰＴＦＥ ７−Ｊを用
いる以外は、実施例３と同様の混合を３回繰り返し、得られた７−Ｊ／炭素繊維の混合物（粉）６００ｇ（２００ｇ×３回）のうち４００ｇ強を直径５０ｍｍの金型で６００ｋｇ／ｃｍ2で加圧することにより予備成形し、それを３７０℃で３時間電気炉中で焼成することにより、高さ約１００ｍｍの円筒状成形物を得た。
得られた円筒状成形物について、上記実施例４に記載の方法で、収縮率、引張特性、圧縮クリープを測定した。結果を表４に示す。
[Comparative Example 10]
The same mixing as in Example 3 was repeated three times except that Teflon (registered trademark) PTFE 7-J as PTFE molding powder was used instead of Teflon (registered trademark) PTFE 641-J as modified PTFE fine powder. Of the obtained 7-J / carbon fiber mixture (powder) of 600 g (200 g × 3 times), 400 g or more was preformed by pressing with a mold of 50 mm diameter at 600 kg / cm 2 , and it was molded at 370 ° C. 3 By firing in an electric furnace for a period of time, a cylindrical molded product having a height of about 100 mm was obtained.
With respect to the obtained cylindrical molded product, the shrinkage rate, tensile properties, and compression creep were measured by the method described in Example 4 above. The results are shown in Table 4.
［実施例５］
変性ＰＴＦＥファインパウダーであるテフロン（登録商標）ＰＴＦＥ ６４１−Ｊ １７０ｇと、充填材である人造黒鉛（オリエンタル産業株式会社製 ＡＴ−ＮＯ．１０Ｅ）３０ｇを実施例１と同様に混合した。（ＰＴＦＥ／人造黒鉛＝８５／１５（重量比））
この混合を３回繰り返し、得られた組成物６００ｇ（２００ｇ×３回）のうち４００ｇ強を直径５０ｍｍの金型で４００ｋｇ／ｃｍ2で加圧することにより予備成形し、それを３７０℃で３時間電気炉中で焼成することにより、高さ約１００ｍｍの円筒状成形物を得た。
得られた円筒状成形物について、上記実施例４に記載の方法で、収縮率、引張特性、圧縮クリープを測定した。結果を表５に示す。
[Example 5]
170 g of Teflon (registered trademark) PTFE 641-J, which is a modified PTFE fine powder, and 30 g of artificial graphite (AT-NO.10E, manufactured by Oriental Sangyo Co., Ltd.) were mixed in the same manner as in Example 1. (PTFE / artificial graphite = 85/15 (weight ratio))
This mixing was repeated three times, and 400 g of the obtained composition 600 g (200 g × 3 times) was preformed by pressurizing at 400 kg / cm 2 with a 50 mm diameter mold at 370 ° C. for 3 hours. By firing in an electric furnace, a cylindrical molded product having a height of about 100 mm was obtained.
With respect to the obtained cylindrical molded product, the shrinkage rate, tensile properties, and compression creep were measured by the method described in Example 4 above. The results are shown in Table 5.
［比較例１１］
三井・デュポンフロロケミカル（株）製の充填剤入りモールディングパウダーであるテフロン（登録商標）ＰＴＦＥ １１２３−Ｊ（ヘンシェルミキサーにより混合された、モールディングパウダー／人造黒鉛＝８５／１５（重量比）の組成物）を用いて、直径５０ｍｍの金型で５００ｋｇ／ｃｍ2で加圧することにより予備成形し、それを３７０℃で３時間電気炉中で焼成することにより、高さ約１００ｍｍの円筒状成形物を得た。
得られた円筒状成形物について、実施例４と同様に、収縮率、引張特性、及び圧縮クリープを測定した。結果を表５に示す。
[Comparative Example 11]
Teflon (registered trademark) PTFE 1123-J (Molding powder / artificial graphite = 85/15 (weight ratio) mixed by a Henschel mixer) which is a molding powder containing filler manufactured by Mitsui DuPont Fluorochemical Co., Ltd. ) Using a metal mold having a diameter of 50 mm and pressurizing at 500 kg / cm 2 , and calcining it in an electric furnace at 370 ° C. for 3 hours to obtain a cylindrical molded article having a height of about 100 mm. Obtained.
About the obtained cylindrical molding, the shrinkage rate, the tensile property, and the compression creep were measured in the same manner as in Example 4. The results are shown in Table 5.
ＲＲ１６００での押出圧が２５ＭＰａより小さい変性ポリテトラフルオロエチレンファインパウダー（テフロン（登録商標）ＰＴＦＥ ６４１−Ｊ）を用いた実施例４の成形品は、非変性ＰＴＦＥファインパウダー（テフロン（登録商標）ＰＴＦＥ ６−Ｊ）を用いた比較例９の成形品と比較して、成形圧力、収縮率が低く、引張強度、伸び率が高く、そしてクリープ変形が小さくなっている。伸び率が高いことで、成形品に荷重がかかった際にクラックによる破損が防止でき、さらに、クリープ変形が小さいことから、高い圧力が継続的にかかる環境下においても長期使用時の変形が少なく、安定した利用が可能となる。 The molded product of Example 4 using modified polytetrafluoroethylene fine powder (Teflon (registered trademark) PTFE 641-J) having an extrusion pressure of RR1600 of less than 25 MPa was obtained from non-modified PTFE fine powder (Teflon (registered trademark) PTFE). Compared with the molded product of Comparative Example 9 using 6-J), the molding pressure and the shrinkage rate are low, the tensile strength and the elongation rate are high, and the creep deformation is small. High elongation rate prevents damage caused by cracks when a load is applied to the molded product. In addition, since creep deformation is small, there is little deformation during long-term use even in environments where high pressure is continuously applied. Stable use is possible.
また、ＰＴＦＥモールディングパウダーを用いた比較例１０、１１の成形品と比較しても、変性ＰＴＦＥファインパウダーを用いた実施例４、５の成形品は、高い伸び率と小さいクリープ変形量を示している。 In addition, compared with the molded products of Comparative Examples 10 and 11 using PTFE molding powder, the molded products of Examples 4 and 5 using the modified PTFE fine powder showed a high elongation rate and a small amount of creep deformation. Yes.
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