JP2021084325A - 射出成形品の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本開示の製造方法において、前記射出成形機のシリンダ温度が350℃以上であることが好ましい。
本開示の製造方法において、前記射出成形機のシリンダ内の空間の圧力が、0.1MPa以下であることが好ましい。
本開示の製造方法において、前記フルオロアルキルビニルエーテル単位が、パーフルオロ(メチルビニルエーテル)単位、パーフルオロ(エチルビニルエーテル)単位およびパーフルオロ(プロピルビニルエーテル)単位からなる群より選択される少なくとも1種であることが好ましい。
本開示の製造方法において、前記共重合体のメルトフローレートが、0.1〜100g/10分であることが好ましい。
本開示の製造方法において、前記共重合体におけるフルオロアルキルビニルエーテル単位の含有量が、全単量体単位に対して、3.0〜12.0質量%であることが好ましい。
本開示の製造方法において、前記射出成形品が、封止部材または絶縁部材であることが好ましい。
N=I×K/t (A)
I:吸光度
K:補正係数
t:フィルムの厚さ(mm)
従って、たとえば、−COFの官能基数とは、−CF2COFに起因する吸収周波数1883cm−1の吸収ピークから求めた官能基数と、−CH2COFに起因する吸収周波数1840cm−1の吸収ピークから求めた官能基数との合計である。
CF2=CFO(CF2CFY1O)p−(CF2CF2CF2O)q−Rf (1)
(式中、Y1はFまたはCF3を表し、Rfは炭素数1〜5のパーフルオロアルキル基を表す。pは0〜5の整数を表し、qは0〜5の整数を表す。)で表される単量体、および、一般式(2):
CFX=CXOCF2OR1 (2)
(式中、Xは、同一または異なり、H、FまたはCF3を表し、R1は、直鎖または分岐した、H、Cl、BrおよびIからなる群より選択される少なくとも1種の原子を1〜2個含んでいてもよい炭素数が1〜6のフルオロアルキル基、若しくは、H、Cl、BrおよびIからなる群より選択される少なくとも1種の原子を1〜2個含んでいてもよい炭素数が5または6の環状フルオロアルキル基を表す。)で表される単量体からなる群より選択される少なくとも1種を挙げることができる。
本開示の製造方法は、ランナ部のスクラップロスが、製品単価に影響する小物成形品の製造に特に有効である。また、本開示の製造方法を用いることにより、ランナの回収作業が排除でき、成形サイクルの短縮効果が期待できる。また、ランナで冷却されず、共重合体の流動性が向上することから、得られる射出成形品のウェルドラインを不顕在化する効果や、糸引きやゲートのふさがりが発生するなどの問題もなくなる各種利点が期待される。具体的な例を下記に示す。
たとえば、二次電池においては、液体もしくは気体の漏出または外部からの液体もしくは気体の侵入を防止するために、封止ガスケット、封止パッキンなどの、小型で薄肉の封止部材が用いられている。また、二次電池においては、電気を絶縁するために、絶縁ガスケット、絶縁パッキンなどの、小型で薄肉の絶縁部材が用いられている。本開示の製造方法では、金型の腐食を抑制しながら、多数の薄肉の射出成形品を得ることができる。したがって、本開示の製造方法では、射出成形品として、封止部材、絶縁部材などを好適に製造することができる。
各単量体単位の含有量は、NMR分析装置(たとえば、ブルカーバイオスピン社製、AVANCE300 高温プローブ)により測定した。
ASTM D1238に従って、メルトインデクサーG−01(東洋精機製作所製)を用いて、372℃、5kg荷重下で内径2.1mm、長さ8mmのノズルから10分間あたりに流出するポリマーの質量(g/10分)を求めた。
示差走査熱量計(商品名:X−DSC7000、日立ハイテクサイエンス社製)を用いて10℃/分の速度で昇温したときの融解熱曲線における極大値に対応する温度として求めた。
共重合体のペレットを、コールドプレスにより成形して、厚さ0.25〜0.3mmのフィルムを作製した。このフィルムをフーリエ変換赤外分光分析装置〔FT−IR(Spectrum One、パーキンエルマー社製)〕により40回スキャンし、分析して赤外吸収スペクトルを得、完全にフッ素化されて官能基が存在しないベーススペクトルとの差スペクトルを得た。この差スペクトルに現れる特定の官能基の吸収ピークから、下記式(A)に従って試料における炭素原子1×106個あたりの官能基数Nを算出した。
I:吸光度
K:補正係数
t:フィルムの厚さ(mm)
(共重合体1)
テトラフルオロエチレン(TFE)/パーフルオロ(プロピルビニルエーテル)(PPVE)共重合体
TFE/PPVEの質量比:94.1/5.9(質量%)
MFR:15g/10min
融点:301℃
官能基数:284個/炭素原子106個
(共重合体2)
テトラフルオロエチレン(TFE)/パーフルオロ(プロピルビニルエーテル)(PPVE)共重合体
TFE/PPVEの質量比:94.1/5.9(質量%)
MFR:15g/10min
融点:301℃
官能基数:0個/炭素原子106個
共重合体2は、30体積%のフッ素ガスおよび70体積%の窒素ガスを含有する混合ガスを用いて、共重合体1をフッ素化することにより、製造した。
この実験例では、加熱したTFE/FAVE共重合体の揮発分指数(VI値)を求めた。
揮発分指数=(Pt−P0)×V/(10×W)
Pt:高温ブロックに挿入してからt分後の圧力(mmHg)
P0:高温ブロックに挿入する前の圧力(mmHg)
V:容器の体積(100ml)
W:試料の質量(10g)
この実験例では、加熱したTFE/FAVE共重合体から発生するフッ素イオン量を求めた。
この実験例では、TFE/FAVE共重合体の周囲の雰囲気が、TFE/FAVE共重合体と接する金属試験片に与える影響を確認した。
Excellent:加熱前後で変色なし
Acceptable:わずかに黒ずむ
Poor:黒ずむ
一方、官能基数が低減された共重合体を用い、不活性ガス中でTFE/FAVE共重合体を溶融させることによって、溶融したTFE/FAVE共重合体に金属が密接した状態が長時間継続した場合であっても、金属の腐食が抑制されることが分かる。
2 ヘッド
3 シリンダ
4 スクリュ
5 ホッパー
6 排気口
7 シリンダ内の空間
10 金型
11 キャビティ
12 ホットランナー
13 バルブピン
14 バルブ開閉制御機構
15 ゲート
16 ランナ
17 スプル
20 共重合体
30 フッ素イオン量の測定装置
31 試料
32 石英ボード
33 電気炉
34 石英管
35 バブラー
Claims (8)
- 射出成形機およびホットランナーを有する金型を用いて、共重合体を射出成形することにより、射出成形品を得る射出成形品の製造方法であって、前記共重合体が、テトラフルオロエチレン単位およびフルオロアルキルビニルエーテル単位を含有する共重合体であり、前記共重合体の主鎖炭素数106個当たりの官能基数が、100個以下である製造方法。
- 前記射出成形機のシリンダ内で前記共重合体を溶融させ、溶融した前記共重合体を前記ホットランナーに供給する際に、前記シリンダ内の空間を不活性ガスで充満させる請求項1に記載の製造方法。
- 前記射出成形機のシリンダ温度が350℃以上である請求項1または2に記載の製造方法。
- 前記射出成形機のシリンダ内の空間の圧力が、0.1MPa以下である請求項1〜3のいずれかに記載の製造方法。
- 前記フルオロアルキルビニルエーテル単位が、パーフルオロ(メチルビニルエーテル)単位、パーフルオロ(エチルビニルエーテル)単位およびパーフルオロ(プロピルビニルエーテル)単位からなる群より選択される少なくとも1種である請求項1〜4のいずれかに記載の製造方法。
- 前記共重合体のメルトフローレートが、0.1〜100g/10分である請求項1〜5のいずれかに記載の製造方法。
- 前記共重合体におけるフルオロアルキルビニルエーテル単位の含有量が、全単量体単位に対して、3.0〜12.0質量%である請求項1〜6のいずれかに記載の製造方法。
- 前記射出成形品が、封止部材または絶縁部材である請求項1〜7のいずれかに記載の製造方法。
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