JP3211243B2 - ポリテトラフルオロエチレン成形粉末と有機フィラーの混合方法 - Google Patents

ポリテトラフルオロエチレン成形粉末と有機フィラーの混合方法

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molding powder
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、ポリテトラフルオロエチレン(以下「PTF
E」と称する)成形粉末と有機フィラーの混合方法に関
する。
[従来の技術] PTFE成形粉末は懸濁重合してえられる粗粉粒体を微粉
砕したもので、圧縮成形またはラム押出法による成形に
使用されている。粉砕後の粒径(一次粒径)はせいぜい
5μm以上、大きなもので1000μm程度までであるが、
通常は100μm以下である。この成形粉末に、ガラス、
ガラス繊維、カーボン、グラファイト、二硫化モリブデ
ン、青銅、または、たとえばポリイミド、ポリアミドイ
ミド、ポリフェニレンオキシドなどの各種耐熱性合成樹
脂などの粉末をフィラーとして均一配合したフィラー入
りPTFE成形粉末はPTFEそのものより、耐摩耗性、硬度な
どの向上に効果のあるものとして使用されている。PTFE
へのこれらのフィラーの均一混合は、乾式または湿式混
合により行われている。
[発明が解決しようとする課題] しかし、乾式でPTFEと有機フィラーを混合するばあい
は、混合時に前記フィラーが帯電し、混合機の壁面にフ
ィラーが付着してしまい、均一な混合が困難であった。
また、その混合物からフィラーの脱落、分離が起こりや
すく、成形品を作ったばあいに、成形品の外観不良、機
械的強度の低下が見られるなどの問題点があった。
本発明の目的は前記問題点を解決したPTFEと有機フィ
ラーの混合方法を提供することにある。
[課題を解決するための手段] 本発明の要旨は、ポリテトラフルオロエチレン成形粉
末と有機フィラーを混合するに際し、シランカップリン
グ剤および極性溶剤の存在下に、両者を混合することを
特徴とするポリテトラフルオロエチレン成形粉末と有機
フィラーの混合方法、およびポリテトラフルオロエチレ
ン成形粉末と、あらかじめシランカップリング剤によっ
て表面処理した有機フィラーを混合することを特徴とす
るポリテトラフルオロエチレン成形粉末と有機フィラー
の混合方法に存する。
本発明に用いるPTFE成形粉末としては、たとえばテト
ラフルオロエチレン(以下「TFE」と称する)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。前記変性剤の例としては、
炭素数3〜6個のパーフルオロオレフィン(たとえばパ
ーフルオロプロピレン)、炭素数3〜8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))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。
本発明に用いる有機フィラーとしては耐熱性樹脂が好
適であり、たとえば芳香族ポリエステル樹脂(住友化学
工業(株)製造販売の「エコノール」)、ポリエーテル
サルホン樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリ
イミド樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリアミドイミ
ド樹脂、ポリサルホン樹脂、ポリフェニレンサルファイ
ド樹脂、ポリカーボネート樹脂などから成る粒径1〜10
0μm、好ましくは5〜20μmのものがあげられる。前
記有機フィラーは一種単独でもよいし、二種以上混合し
て用いてもよい。
PTFEと有機フィラーの混合割合は、通常PTFE60〜95重
量%に対して、有機フィラー5〜40重量%である。
本発明に用いるシランカップリング剤は、とくに限定
されず、たとえばつぎのようなものが挙げられる。
ビニルトリクロルシラン CH2=CHSiCl3 ビニルトリス(βメトキシエトキシ)シラン CH2=CHSi(OC2H4OCH3 ビニルトリエトキシシラン CH2=CHSi(OC2H5 ビニルトリメトキシシラン CH2=CHSi(OCH3 γ−メタクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメト
キシシラン γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン N−(β−アミノエチル)−γ−アミノプロピルトリメ
トキシシラン H2NC2H4NHC3H6Si(OCH3 N−(β−アミノエチル)−γ−アミノプロピルメチル
ジメトキシシラン γ−アミノプロピルトリエトキシシラン H2NC3H6Si(OC2H5 N−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン C6H5NHC3H6Si(OCH3 γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン HSC3H6Si(OCH3 γ−クロロプロピルトリメトキシシラン ClC3H6Si(OCH3 上記シランカップリング剤のなかで、とくに好ましい
のは、アミノ基を有するγ−アミノプロピルトリエトキ
シシランまたはN−(β−アミノエチル)−γ−アミノ
プロピルトリメトキシシランである。
シランカップリング剤の使用量は、フィラーに対し
て、0.001〜10重量%、好ましくは0.1〜1.0重量%であ
る。
本発明において前記シランカップリング剤は、溶剤に
溶解させて使用すると有機フィラーへの分散性が良くな
るので好ましい。
溶剤としては、ケトン類、アルコール類などの極性溶
媒が好ましく、とくにアセトン、メチルエチルケトン、
イソプロピルアルコール(IPA)、t−ブチルアルコー
ル、水などの1種を単独でまたは2種以上を混合して用
いるのが好ましい。また、水に界面活性剤を少量、たと
えば1〜10重量%添加した溶液も好ましく使用すること
ができる。
溶媒の使用量は、通常有機フィラーに対して、0.001
〜50重量%、好ましくは0.1〜10重量%である。
本発明において、シランカップリング剤および極性溶
剤の存在下に、PTFE成形粉末と有機フィラーを混合する
ばあいの混合の順序はとくに限定されず、たとえばPTFE
成形粉末と有機フィラーを順次投入し、続いてシランカ
ップリング剤および極性溶剤を添加したのち混合すれば
よい。この際、シランカップリング剤と極性溶剤は、シ
ランカップリング剤溶液として添加してもよい。
また、本発明において、PTFE成形粉末を予めシランカ
ップリング剤で表面処理した有機フィラーと混合するば
あいは、予め有機フィラーとシランカップリング剤を極
性溶剤存在下で混合しておき、つぎにPTFE成形粉末を混
合するか、あるいは予めシランカップリング剤で処理し
ておいた有機フィラーをPTFE成形粉末に添加し、溶剤の
非存在下で混合することによって行なわれる。
本発明の方法において混合は、撹拌型の混合機たとえ
ば、ハイスピードミキサー、スーパーミキサー、ヘンシ
ェルミキサーなどを使用して行なわれる。
本発明の方法において混合時間は、混合物の量により
異なるので特定はできないが、通常2分〜30分間であ
る。混合は室温で行なうことができるが、混合により発
熱して高いばあいには80℃程度にまで温度が上昇して溶
剤が蒸発するため都合がよい。混合終了後、溶剤が残存
しているばあいには、濾過、蒸発などの公知の手段によ
り、混合物から溶剤を除去する。
本発明の方法によって、えられる混合物はそのまま、
フィラー入りの成形用粉末として使用してもよいし、粉
末流動性を向上させる必要があるばあいには、常法によ
り集塊化造粒してもよい。
[実施例] つぎに本発明の混合方法を実施例および比較例に基づ
いて説明するが、本発明はかかる実施例のみに限定され
るものではない。
実施例1〜10 撹拌型混合機に、PTFE成形粉末としてダイキン工業
(株)製「ポリフロンTFEモールディングパウダーM12」
(平均粒径約25μm)800g、有機フィラーとして住友化
学工業(株)製芳香族ポリエステル樹脂「エコノール」
(平均粒径約25μm)200gおよび第1表に示される溶剤
100mlに同表に示されるシランカップリング剤1gを溶解
した溶液を順次投入して、10分間混合を行なった。混合
後目視にて、均一混合性を観察した。
混合性はつぎのように評価した。
非常に良好−◎ 良好−○ 不良−× つぎに、下記の方法によりフィラーの分離度(%)を
測定した。
測定方法:混合終了後、混合物を混合機から取り出
し、混合機の壁面に付着残存した有機フィラーを回収
し、その重量を測定して下式にて分離度を算出した。
結果を第1表に示す。
実施例11 有機フィラーとしてポリイミド樹脂(宇部興産(株)
製「ユーピレックス」平均粒径10μm)を使用した以外
は、実施例1と同様に実施した。結果を第1表に示す。
実施例12 有機フィラーとしてポリフェニレンサルファイド樹脂
(フィリップスペトロリューム社製「ライトン」平均粒
径20μm)を使用した以外は、実施例1と同様に実施し
た。結果を第1表に示す。
実施例13 撹拌型混合機に実施例1と同じ有機フィラー13kgを仕
込み、アセトン1に溶解したγ−アミノプロピルトリ
エトキシシラン7gを添加し、10分間混合したものを2kg
と、実施例1と同じPTFE成形粉末8kgを添加して10分間
混合した。結果を第1表に示す。
実施例14 撹拌型混合機に実施例1と同じ有機フィラー13kgを仕
込み、界面活性剤(日本油脂製、「ノニオンHS−20
8」)の3重量%水溶液1300mlに溶解したγ−アミノプ
ロピルトリエトキシシラン1.5gを添加して10分間混合し
たものを2kgと、実施例1と同じPTFE成形用粉末8kgを添
加して10分間撹拌混合した。結果を第1表に示す。
比較例1 シランカップリング剤および溶剤を使用しない以外は
実施例1と同様に実施した。結果を第1表に示す。
比較例2 シランカップリング剤を使用しない以外は実施例1と
同様に実施した。結果を第1表に示す。
[発明の効果] 本発明によれば、PTFE成形粉末と有機フィラーを均一
に混合することができる。また、その混合物からは有機
フィラーの分離・脱落が少ない。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭57−105442(JP,A) 特開 昭57−18730(JP,A) 特開 昭56−90862(JP,A) 特開 昭53−46342(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C08L 27/18 C08J 3/20 - 3/22

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】懸濁重合によって得られるポリテトラフル
    オロエチレン成形粉末と有機フィラーの粉末混合物を製
    造するに際し、両者を、有機フィラーに対して0.001〜5
    0重量%の極性溶剤およびシランカップリング剤と共に
    混合することを特徴とするポリテトラフルオロエチレン
    成形粉末と有機フィラーの粉末混合物の製造方法。
  2. 【請求項2】さらに、得られた混合物から極性溶剤を除
    去する請求項1記載の製造方法。
  3. 【請求項3】シランカップリング剤を溶剤に溶解して添
    加する請求項1記載の製造方法。
  4. 【請求項4】先に有機フィラー、シランカップリング剤
    および極性溶剤を混合し、ついでこれにポリテトラフル
    オロエチレン成形粉末を加えて混合する請求項1記載の
    製造方法。
  5. 【請求項5】懸濁重合によって得られるポリテトラフル
    オロエチレン成形粉末と、あらかじめシランカップリン
    グ剤によって表面処理した有機フィラーを溶剤の非存在
    下に混合することを特徴とするポリテトラフルオロエチ
    レン成形粉末と有機フィラーの粉末混合物の製造方法。
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CN110026160B (zh) * 2019-04-03 2022-04-15 山东师范大学 一种弱碱型离子交换纤维的制备方法

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