JP3446377B2 - ポリテトラフルオロエチレンファインパウダーおよびその製法 - Google Patents

ポリテトラフルオロエチレンファインパウダーおよびその製法

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JP3446377B2
JP3446377B2 JP5876495A JP5876495A JP3446377B2 JP 3446377 B2 JP3446377 B2 JP 3446377B2 JP 5876495 A JP5876495 A JP 5876495A JP 5876495 A JP5876495 A JP 5876495A JP 3446377 B2 JP3446377 B2 JP 3446377B2
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聡之 木下
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ポリテトラフルオロエ
チレンファインパウダーおよびその製法に関する。さら
に詳しくは、前記パウダーは粒径のバラツキ、粉末流動
性、押出成形の際の初期のロス、押出圧の大きさおよび
その変動、繊維化の度合などが改善されたポリテトラフ
ルオロエチレンファインパウダーおよびその製法に関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来、ポリテトラフルオロエチレンファ
インパウダーの製法としては、たとえばポリテトラフル
オロエチレン(PTFE)水性分散液を凝析する方法、
PTFE水性分散液にフィラーを添加し凝析の前または
後に非水溶性有機液体を添加する方法、凝析の開始から
完了までの間において、沸点が30〜150℃の比較的
高沸点を有する非水溶性有機液体を添加する方法などが
提案されている。
【0003】しかし、これらの方法では、えられるPT
FEファインパウダーの粒径はバラツキが大きく、押出
成形の際の初期のロスも大きく、押出圧が高く、押出圧
の変動が大きいという欠点があった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、粒径
のバラツキが小さく、押出成形の際の初期のロスが少な
く、押出圧が低くてその変動も小さいPTFEファイン
パウダーおよびその製法を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、非水溶性有機
液体の存在下、PTFEの室温転移点以下の温度でPT
FE水性分散液を撹拌して凝析するPTFEファインパ
ウダーの製法に関する。
【0006】また本発明は、前記製法によりえられるP
TFEファインパウダーに関する。
【0007】
【作用および実施例】本発明において、PTFE粒子の
凝析の作用機構については明らかではないが、たとえば
つぎのように考えられる。
【0008】PTFE水性分散液中のPTFE粒子は、
粒子の分散安定化のために添加されている乳化剤の単分
子膜により覆われている。
【0009】凝析をPTFEの室温転移点以下の温度で
撹拌しながら、必要によっては凝析剤の添加により行う
と、前記乳化剤が前記PTFE粒子からはずれ、系内の
電荷密度が不均一になることにより、該粒子が凝集する
きっかけとなる。
【0010】このような状態において撹拌を続けるとス
ラリー化し、前記分散液の撹拌トルクは明確なピークを
示す。
【0011】本発明では、前記トルクが最大になる時点
から最小になる時点の間において非水溶性有機液体を添
加することにより、PTFE粒子との親和性の差により
PTFE粒子の水和層と非水溶性有機液体とがおきかわ
る結果前記粒子の凝析が生じやすくなり、また全工程を
通じて系の温度をPTFEの室温転移点以下に保持する
ことにより、PTFE粒子のフィブリル化が室温転移点
以上の温度で凝析するばあいに比べて生じにくく、疎水
化をへて凝析を完了でき、粒径のそろったPTFEファ
インパウダーがえられる。
【0012】また、本発明においては、PTFE水性分
散液にフィラーを添加して、PTFEの室温転移点以下
の温度で撹拌し、凝析を行うこともでき、フィラー入り
PTFEファインパウダー(以下、FPGともいう)が
えられる。このばあい、フィラーの添加量がPTFE粒
子の重量に対して1重量%未満のときの凝析の作用機構
は前記と同様であると考えられるが、1重量%以上のと
きの作用機構については、たとえばつぎのように考えら
れる。
【0013】フィラーとPTFE粒子とを含む水性分散
液を撹拌すると、ただちに凝析が始まり、スラリー化す
るが、これはヘテロ凝集(すなわち、異種粒子または大
きさの異なる粒子間の凝集)に寄因しており、フィラー
の表面電荷とPTFE粒子のそれとが仮に同符号であっ
たとしても、それらの電位差により凝集が生じ、しかも
PTFEの一次粒子に比べて大きなフィラーの表面に多
数のPTFE粒子が電気的な引力により付着する。な
お、明らかではないが、このような付着が生じる過程に
おいてPTFE粒子を覆っている乳化剤は多少はずれて
いき、その後のこれら粒子同志の衝突により本格的には
ずれていくことも考えられる。
【0014】このようにして生成した凝集粒子同志は、
一方で撹拌により乳化剤がはずれたPTFE粒子を介し
て結合し、成長していく。
【0015】このとき、成長していく粒子と未凝析のP
TFE粒子とが電気的に結合し、一時的に槽内に対流が
ない状態(いわゆる停留状態)となる。しかし、前記の
ようにフィラーを用いないときのような、撹拌トルクの
明確なピークはない。
【0016】さらに撹拌を続けることにより、未凝析の
PTFE粒子が凝析し、PTFE分散液中のPTFE粒
子の濃度が低下し、前記停留状態は終了するが、この時
点において非水溶性有機液体を添加することにより前記
のように凝析が進み疎水化をへてフィラーが均一に分散
しているFPGがえられる。
【0017】なお、FPGを製造するばあい、スラリー
化する速度をコントロールするために、たとえばフィラ
ーとPTFE粒子とを混合したあとで凝析剤を添加する
こともできる。
【0018】本発明の製法において、PTFE水性分散
液の撹拌トルクの時間的な変化としては、たとえば特公
昭56−48528号公報に記載されている凝析前後に
おける分散液の撹拌トルクの経時変化を模式的に表わし
た図に基いて説明することができる。
【0019】図3は前記模式的に表わした図である。
【0020】図3において、Qは凝析剤を添加するばあ
いの添加時点であり、また[A]は凝析前ゾーン、
[B]は凝析中ゾーンおよび[C]は凝析後ゾーンであ
る。各ゾーンにおけるPTFE水性分散液中のPTFE
粒子の状態は、[A]ではコロイド粒子、[B]ではゼ
リー状および[C]では疎水状である。この[C]にお
ける疎水状とは、たとえば液中の分散粒子が水になじま
ない状態になっており、撹拌を停止すると直ちに沈殿ま
たは浮上して水と分離しようとする状態にあることなど
を示す。
【0021】PTFE水性分散液の凝析においては、図
3に示すようにトルクピークは1つ現われるばあい(曲
線1)と2つ現われるばあい(曲線2)があるが、いず
れのばあいも分散液の状態は撹拌トルクにより前記のよ
うに[A]、[B]および[C]の3つのゾーンに明瞭
に区分することができる。
【0022】すなわち、撹拌しつつたとえば凝析剤を添
加すると直ちに凝析が開始し、PTFE水性分散液はゼ
リー状になり、該分散液の粘度はどんどん上昇し、つい
にピークに達するとやがて疎水化が始まり、粘度は急速
に低下する。
【0023】曲線1のばあい、ピークPがこれらの分岐
点となっている。曲線2のばあい、ピークP1は粘度の
ピークであり、P2は疎水化の始まる点である。そし
て、撹拌トルクが一定化したときが凝析の完了点Rであ
る。
【0024】本発明において凝析剤の添加時期として
は、たとえば前記凝析の開始点Qであればよい。この理
由としては、たとえばスラリー化する速度の制御や総凝
析時間の制御のためであることなどがあげられる。
【0025】本発明において非水溶性有機液体の添加時
期としては、たとえば曲線1のばあいピークPと凝析の
完了点Rとの間が好ましく、曲線2のばあいピークP1
と凝析の完了点Rとの間が好ましい。
【0026】また本発明において、PTFE水性分散液
にフィラーを添加して凝析するばあい、図3で示される
ような明確なピークは現われないが、前記したような停
留状態が前記[B]ゾーンに現われる。
【0027】前記フィラーの添加時期としては、たとえ
ば前記凝析剤の添加時点Qよりも早い時点などがあげら
れる。これは、凝析剤を添加した時点で水性分散液は本
格的にスラリー化を始めるために、それ以降にフィラー
を添加しても均一な混合物はえられないからである。
【0028】なお、このばあい、先にPTFE水性分散
液を凝析槽に添加し、ついでフィラーを添加すると、フ
ィラーの分散不良を起こすこともあるので、フィラーの
水性分散液を凝析槽に添加し、ついで撹拌しながらPT
FE水性分散液を添加する方が好ましい。
【0029】本発明においては、前記のようにフィラー
を添加したときの非水溶性有機液体の添加時期として
は、たとえば前記停留状態になった時点から前記凝析の
完了点Rまでの間であればよい。
【0030】もし、[A]ゾーンにおいて非水溶性有機
液体を加えるとPTFE水性分散液中のPTFE粒子が
先に安定化することによりフィラー粒子の粒状化が先行
し、結果としてPTFE水性分散液中にPTFE粒子が
残留し、PTFE粒子とフィラーとの混合が不均一にな
る。
【0031】残留したPTFE粒子は強力な凝析条件
(たとえば強い機械力、加熱、過剰な凝析剤など)によ
れば凝析させることができるが、このばあい混合の均一
性はさらに損なわれる。
【0032】また、[C]ゾーンにおいて非水溶性有機
液体を加えても均一混合の効果がえられず、疎水化した
時点でPTFEファインパウダーからフィラーが分離す
る傾向にあるためである。
【0033】本発明において用いるPTFE水性分散液
としては、通常テトラフルオロエチレン(TFE)の乳
化重合によりえられるものなどがあげられる。
【0034】また、前記重合においては、たとえばクロ
ロトリフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン、
パーフルオロ(アルキルビニルエーテル)などのTFE
との共重合が可能な単量体を少量添加してもよい。
【0035】前記PTFE水性分散液中のPTFE粒子
の平均粒径としては、たとえば0.05〜0.6μm、
より好ましくは0.1〜0.5μm、さらに好ましくは
0.2〜0.4μmの微粒子として存在すればよく、ま
た該微粒子の濃度としては、たとえば5〜70%(重量
%、以下同様)、より好ましくは10〜40%、さらに
好ましくは10〜20%であればよい。
【0036】本発明において、PTFEの室温転移と
は、たとえば室温付近で生じるPTFEの結晶構造の変
化などの熱力学的相変化などを含み、このような相変化
が生じる温度を室温転移点というが、本発明においてP
TFEの室温転移点とは、通常10℃から30℃付近に
存在する転移をいうものであり、示差熱測定、粘弾性測
定などにより測定されうるものである。
【0037】本発明者らは、室温転移点を境にしてそれ
以下の温度において、PTFE水性分散液中のPTFE
粒子を凝析するなど本発明における一連の工程をへるこ
とにより、室温転移点より高い温度で凝析するばあいに
比べて、フィブリル化が生じにくく、その結果として粒
径が均一で押出安定性の良好なFP粒子がえられること
を見出した。しかも驚くべきことに、押出成形の際の初
期のロスが著しく少なくなることを見出した。
【0038】前記温度としては、高温側の転移点である
30℃以下が採用されうるが、10〜25℃であること
が好ましく17〜20℃であることがさらに好ましい。
前記温度が10℃未満ではスラリー化が穏やかでピーク
を特定しにくくなる傾向があり、25℃を超えると各バ
ッチ間での粒径にバラツキが出やすくなり改良が充分で
ない傾向がある。
【0039】本発明において用いる非水溶性有機液体と
しては、水に不溶であるか、または水に少量溶解しても
水中で撹拌したばあいにミセルを形成できる液体であれ
ばよく、たとえばハイドロフルオロカーボン、ハイドロ
クロロカーボン、ハイドロクロロフルオロカーボンおよ
びハロゲン非含有ハイドロカーボン、クロロカーボン、
パーフルオロカーボンなどがあげられ、これらは単独で
用いてもよく、組み合せて用いてもよい。
【0040】前記ハイドロフルオロカーボンとしては、
たとえば1,1,1,2−テトラフルオロエタン、1,
1−ジフルオロエタン、1,1,1,3,3−ペンタフ
ルオロプロパン、1,1,1,2,3,3−ヘキサフル
オロプロパンなどがあげられるが、常圧または微加圧下
で凝析することができるなどの点から1,1,1,3,
3−ペンタフルオロプロパン、1,1,1,2,3,3
−ヘキサフルオロプロパンが好ましい。
【0041】前記ハイドロクロロカーボンとしては、た
とえば塩化メチレン、クロロホルム、トリクロロエチレ
ンなどがあげられるが、常圧で凝析することができるな
どの点から塩化メチレンが好ましい。
【0042】前記ハイドロクロロフルオロカーボンとし
ては、たとえば1,1−ジクロロ−1−フルオロエタ
ン、1,1−ジクロロ−2,2,3,3,3−ペンタフ
ルオロプロパン、1,3−ジクロロ−1,1,2,2,
3−ペンタフルオロプロパン、1,1−ジクロロ−3,
3,3−トリフルオロエタンなどがあげられるが、常圧
で凝析でき、比較的低沸点であるなどの点から1,1−
ジクロロ−1−フルオロエタン、1,1−ジクロロ−
2,2,3,3,3−ペンタフルオロプロパンが好まし
い。
【0043】前記ハロゲン非含有ハイドロカーボンとし
ては、脂肪族ハイドロカーボン、芳香族ハイドロカーボ
ンがあげられる。
【0044】前記脂肪族ハイドロカーボンとしては、た
とえばペンタン、ヘキサン、ヘプタン、シクロヘキサ
ン、シクロペンタンなどがあげられるが、常圧で凝析で
きるなどの点からペンタン、シクロペンタンが好まし
い。
【0045】前記芳香族ハイドロカーボンとしては、た
とえばベンゼン、トルエンなどがあげられる。
【0046】前記クロロカーボンとしては、たとえばテ
トラクロロエチレンなどがあげられる。
【0047】これらの非水溶性有機液体は、常圧または
加圧下(たとえば10kg/cm2G程度までの圧力)
で前記室温転移点以下の温度で液体であればよい。これ
らのうちでも常圧で凝析を行うのが一般的であることか
らすれば前記非水溶性有機液体のうちでも1,1−ジク
ロロ−1−フルオロエタン、塩化メチレン、1,1−ジ
クロロ−2,2,2−トリフルオロエタン、ペンタン、
シクロペンタンが好ましく、1,1−ジクロロ−1−フ
ルオロエタンがさらに好ましい。
【0048】本発明者らは、これらの非水溶性有機液体
を用いることにより、PTFE粒子が凝析しやすく、ま
た造粒効果から粉末流動性の良好な粒子がえられること
を見出した。
【0049】本発明においては、PTFEの水性分散液
がフィラーを含んでいるものであってもよい。
【0050】前記フィラーとしては、たとえば炭素質粉
末、炭素質繊維、無機質粉末、無機質繊維、金属または
合金粉末、有機質粉末または有機質繊維などが用いられ
る。
【0051】より具体的には、カーボンブラック、カー
ボン繊維、グラファイトなどの炭素質粉末または炭素質
繊維、長石、シリカ、アルミナ、酸化チタン、酸化鉄な
どの酸化質粉末、窒化ケイ素、窒化炭素、窒化アルミ、
窒化ホウ素、炭化ジルコニウム、炭化ケイ素、炭化タン
グステン、炭化ニッケル、硫酸ジルコニウム、硫酸バリ
ウム、カオリン、クレー、硝子ビーズ、硝子バルーンな
どの無機質粉末、複合酸化物系顔料、ガラス繊維、アル
ミナ繊維、チタン酸カリ繊維、シリカ繊維などの無機質
繊維、銅合金、亜鉛華、二硫化モリブテン、アルミニウ
ム、アルミ合金などの金属または合金粉末、パーフルオ
ロアルコキシ樹脂、パーフルオロエチレンプロペン樹
脂、ポリクロロトリフルオロエチレン樹脂、ポリアミド
イミド樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリエーテル
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、ポリイミド樹脂、
ポリフェニレンオキサイド樹脂、オキシベンゾイルポリ
エステル樹脂、液晶ポリマーなどの有機質粉末または繊
維などが例示されるが、これらは混合して用いることも
できる。
【0052】これらのフィラーは成形品の機械的特性
(耐磨耗性、圧縮強さ、耐コールドフロー性)や電気的
特性(静電除去)などを向上させるために添加する。
【0053】これらのフィラーの添加量としては、PT
FEにより成形品の形態を維持するという理由からPT
FEとフィラーとの合計重量に対して60%以下、好ま
しくは45%以下であればよい。
【0054】前記フィラーの平均粒径または平均繊維長
としては、たとえば0.001〜200μmであればよ
い。
【0055】本発明において用いる凝析剤としては、た
とえば硝酸アルミニウム、塩化アルミニウム、塩化マグ
ネシウムなどの水溶性無機塩類、硝酸、塩酸、硫酸など
の無機酸、アルコール、アセトンなどの有機溶剤類、陽
イオン界面活性剤類などがあげられる。これらの凝析剤
は、単独でまたは組み合わせて用いてもよく、また水溶
液として用いてもよい。
【0056】前記非水溶性有機液体の添加量としては、
たとえばPTFE粒子100kgに対して10〜150
リットルであり、30〜120リットルであることが好
ましく、非水溶性有機液体が10リットル未満では造粒
効果がえられず、粉末流動性の良好な粒子がえられにく
いという傾向があり、150リットルを超えると見掛密
度が増加し、押出成形時の助剤が浸透しにくくなる傾向
がある。
【0057】前記凝析剤の添加量としては、たとえばP
TFE粒子100部(重量部、以下同様)に対して0.
5部以下であり、0.3部以下であることが好ましく、
スラリー化する速度をコントロールすることが目的であ
り、凝析剤が0.5部を超えると分散不良の原因となる
傾向がある。
【0058】本発明のPTFEファインパウダーの製法
としては、たとえばつぎのような方法があげられる。
【0059】内容量7リットルの凝析槽にPTFE水性
分散液(PTFE粒子濃度10〜20%)を入れ撹拌機
により250〜400rpmの範囲内の速度で撹拌を開
始する。
【0060】なお、前記分散液の温度は全工程を通じて
10℃以上前記室温転移点以下の範囲内の温度に調節す
る。
【0061】撹拌開始後1分後に凝析剤としての硝酸ア
ルミニウム水溶液(3%)50gを入れる。
【0062】なお、槽内の分散液の撹拌トルクをトルク
メーターを用いて常時測定する。
【0063】撹拌トルクが最大になってから、低下して
一定になるまでの間において、非水溶性有機液体を一気
にまたは150cc/30秒の速度で添加する。
【0064】撹拌トルクが低下して一定になった時点で
撹拌を停止して、濾過、水洗、乾燥などの通常の方法に
より本発明のPTFEファインパウダーをうる。
【0065】えられるPTFEファインパウダーの平均
粒径は、おおよそ400〜600μmである。
【0066】また本発明のFPGの製法としては、たと
えばつぎのような方法があげられる。
【0067】内容量7リットルの凝析槽にフィラー5〜
45部を含む水性分散液を入れ撹拌機により250〜4
00rpmの範囲内の速度で撹拌を開始する。
【0068】なお、前記分散液の温度は全工程を通じて
10℃以上前記室温転移点以下の範囲内の温度に調節す
る。
【0069】撹拌開始後、PTFE水性分散液(粒子濃
度10〜20%)を入れる。
【0070】さらに、1〜3分後に凝析剤の水溶液を入
れる。
【0071】なお、槽内の分散液の撹拌トルクをトルク
メーターを用いて常時測定する。
【0072】分散液が停留状態になってから、疎水化す
るまでの間において、非水溶性有機液体を一気にまたは
150cc/30秒の速度で添加する。
【0073】顆粒が形成された時点で撹拌を停止して、
濾過、水洗、乾燥などの通常の方法により本発明のFP
Gをうる。
【0074】えられるFPGの平均粒径は、おおよそ4
00〜800μmである。
【0075】本発明のPTFEファインパウダーおよび
FPGは、たとえば従来のPTFEファインパウダーお
よびFPGに比べて粉末流動性がよく押出安定性などに
優れている。
【0076】つぎに本発明を実施例に基いてさらに具体
的に説明するが本発明はこれらのみに限定されるもので
はない。
【0077】実施例1 フィラー水性分散液(住友化学工業(株)製エコノール
E101(平均粒径約10μm、全芳香族ポリエステ
ル)の30%水性分散液)333gをガラス製筒型凝析
槽(内容量7000ミリリットル、内壁の相対する位置
に幅17mmのじゃま板を垂直に取付)に入れ、温調用
ジャケットを用いて該分散液の温度を19±0.5℃に
保持しながら、アンカー型撹拌翼を有する撹拌機を用い
て350rpmの速度で撹拌を続ける。
【0078】つぎに特公昭56−26242号公報記載
の方法に基いて乳化重合により製造されたPTFE水性
分散液(室温転移点25℃のPTFE)3000gを添
加する。
【0079】3分後、凝析剤(5%硝酸アルミニウム水
溶液)20gを添加すると、粘度が急激に上昇し、スラ
リー状態となる。
【0080】4分後、停留状態になるのでこのときに、
非水溶性有機液体(1,1−ジクロロ−1−フルオロエ
タン(フロン141bという))150ミリリットルを
一度に注入する。
【0081】5分後、撹拌を停止して凝析を終了する。
【0082】つぎに、凝析槽の内容物を網(#60)で
濾過して含水状の凝析物をえ、さらに150℃で12時
間乾燥して本発明のフィラー入りPTFEパウダー50
0gをえ、つぎの試験を行った。なお、前記濾過したと
きの排液中にはフィラーはほとんど存在せず排液は透明
であった。
【0083】試験はつぎのように行った。 平均粒径:JIS K6891−77 5.4に準じて
行った。 見掛密度:JIS K6892−76 5.4に準じて
行った。 押出圧:金型RR100、助剤アイソパーEとは石油系
炭化水素の合成油(エッソ社製) 結果を表1に示す。
【0084】実施例2 実施例1において、PTFE水性分散液として特公昭5
6−26242号公報記載の製法によりえられた分散液
3125.0g、フィラーとしてカーボンペースト(御
国色素製DR600)7.7gおよびケイ酸ジルコニウ
ム37.7gを用いたこと以外は、実施例1と同様の方
法により本発明のフィラー入りPTFEパウダーをえ、
実施例1と同様の試験を行った。なお、前記濾過したと
きの排液中にはフィラーはほとんど存在せず排液は透明
であった。結果を表1に示す。
【0085】実施例3 実施例1において、PTFE水性分散液として特公昭5
6−26242号公報記載の製法によりえられた分散液
3125.0g、フィラーとして赤色顔料(ヘキスト社
製)2.5gを用いたこと以外は実施例1と同様の方法
により本発明のフィラー入りPTFEパウダーをえ、実
施例1と同様の試験を行った。なお、前記濾過したとき
の排液中にはフィラーはほとんど存在せず排液は透明で
あった。結果を表1に示す。
【0086】実施例4 実施例1において、PTFE水性分散液として特公昭5
6−26242号公報記載の製法によりえられた分散液
3125.0g、フィラーとしてカーボンペースト1
4.3gを用いたこと以外は、実施例1と同様の方法に
より本発明のフィラー入りPTFEパウダーをえ、実施
例1と同様の試験を行った。なお、前記濾過したときの
排液中にはフィラーはほとんど存在せず排液は透明であ
った。結果を表1に示す。
【0087】実施例5 実施例1において、PTFE水性分散液として特公昭5
6−26242号公報記載の製法によりえられた分散液
3125.0g、フィラーとしてカーボングラファイト
167.0gを用いたこと以外は実施例1と同様の方法
により本発明のフィラー入りPTFEパウダーをえ、実
施例1と同様の試験を行った。なお、前記濾過したとき
の排液中にはフィラーはほとんど存在せず排液は透明で
あった。結果を表1に示す。
【0088】実施例6 実施例1において、特公昭56−26242号公報記載
の方法によりえられた分散液3125.0g、フィラー
として実施例1のエコノール水性分散液500gおよび
非水溶性有機液体として1,1,2,2−テトラクロロ
−1,2−ジフルオロエタン(フロン112という)1
50ccならびに凝析温度として17℃を用いたこと以
外は、実施例1と同様の方法により本発明のフィラー入
りPTFEパウダーをえ、実施例1と同様の試験を行っ
た。なお、前記濾過したときの排液中にはフィラーはほ
とんど存在せず排液は透明であった。結果を表1に示
す。
【0089】実施例7 実施例1において、特公昭56−26242号公報記載
の方法によりえられた分散液3125.0g、フィラー
として実施例1のエコノール水性分散液500gおよび
非水溶性有機液体としてフロン112と1,1,2−ト
リクロロ−1,2,2−トリフルオロエタン(フロン1
13という)の1:1混合液150ccならびに凝析温
度として19.5℃を用いたこと以外は実施例1と同様
の方法により本発明のフィラー入りPTFEパウダーを
え、実施例1と同様の試験を行った。なお、前記濾過し
たときの排液中にはフィラーはほとんど存在せず排液は
透明であった。結果を表1に示す。
【0090】実施例8 実施例1において、特公昭56−26242号公報記載
の方法によりえられた分散液3125.0g、フィラー
として実施例1のエノコール水性分散液500gおよび
非水溶性有機液体として1,1−ジクロロ−2,2,
3,3,3−ペンタフルオロプロパンと1,3−ジクロ
ロ−1,1,2,2,3−ペンタフルオロプロパンとの
混合物(フロン225という)150ccならびに凝析
温度として17.1℃を用いたこと以外は、実施例1と
同様の方法により本発明のフィラー入りPTFEパウダ
ーをえ、実施例1と同様の試験を行った。なお、前記濾
過したときの排液中にはフィラーはほとんど存在せず排
液は透明であった。結果を表1に示す。
【0091】実施例9 実施例1において、特公昭56−26242号公報記載
の方法によりえられた分散液3125.0g、フィラー
として実施例1のエノコール水性分散液500gおよび
非水溶性有機液体としてフロン113 150ccなら
びに凝析温度として19.7℃を用いたこと以外は実施
例1と同様の方法により本発明のフィラー入りPTFE
パウダーをえ、実施例1と同様の試験を行った。なお、
前記濾過したときの排液中にはフィラーはほとんど存在
せず排液は透明であった。結果を表1に示す。
【0092】実施例10 実施例1において、特公昭56−26242号公報記載
の方法によりえられた分散液3125.0g、フィラー
として実施例1のエコノール水性分散液500gおよび
非水溶性有機液体として塩化メチレン150ccならび
に凝析温度として19.9℃を用いたこと以外は、実施
例1と同様の方法により本発明のフィラー入りPTFE
パウダーをえ、実施例1と同様の試験を行った。なお、
前記濾過したときの排液中にはフィラーはほとんど存在
せず排液は透明であった。結果を表1に示す。
【0093】実施例11 実施例1において、特公昭56−26242号公報記載
の方法によりえられた分散液3125.0g、フィラー
として実施例1のエコノール水性分散液500gおよび
非水溶性有機液体としてフロン141b 150ccな
らびに凝析温度として19.4℃を用いたこと以外は実
施例1と同様の方法により本発明のフィラー入りPTF
Eパウダーをえ、実施例1と同様の試験を行った。な
お、前記濾過したときの排液中にはフィラーはほとんど
存在せず排液は透明であった。結果を表1に示す。
【0094】実施例12 乳化重合により製造されたPTFE水性分散液(ダイキ
ン工業(株)製F−201)3000gをガラス製筒型
凝析槽(内容量7000ミリリットル、内壁の相対する
位置に幅17mmのじゃま板を垂直に取付)に入れ、温
調用ジャケットを用いて該分散液の温度を19±0.5
℃に保持しながら、アンカー型撹拌翼を有する撹拌機を
用いて350rpmの速度で撹拌を続ける。
【0095】3分後、凝析剤(5%硝酸アルミニウム水
溶液)40gを添加すると、粘度が急激に上昇し、スラ
リー状態となる。
【0096】4分後、スラリーの粘度が最大になるので
このときに、非水溶性有機液体(1,1−ジクロロ−1
−フルオロエタン)150ミリリットルを一度に注入す
る。
【0097】5分後、撹拌を停止して凝析を終了する。
【0098】つぎに、凝析槽の内容物を網(#60)で
濾過して含水状の凝析物をえ、さらに150℃で12時
間乾燥して本発明のPTFEパウダー500gをえ、実
施例1と同様の試験を行った。結果を表1に示す。
【0099】比較例1 実施例1において、凝析温度を33.2℃とし、フィラ
ーとして実施例1のエコノール水性分散液333gを用
い、非水溶性有機液体としてフロン113 150cc
を実施例1と同様に停留状態になったときに添加し、実
施例1と同様の方法によりフィラー入りPTFEファイ
ンパウダーをえ、実施例1と同様の試験を行った。結果
を表1に示す。
【0100】比較例2 実施例1において、凝析温度を29.6℃とし、フィラ
ーとして実施例1のエコノール水性分散液333gを用
い、非水溶性有機液体としてフロン113 150cc
をフィラーとして実施例1のエコノール水性分散液33
3gを用い、実施例1と同様の方法によりフィラー入り
PTFEファインパウダーをえ、実施例1と同様の試験
を行った。結果を表1に示す。
【0101】比較例3 実施例1において、凝析温度を30.6℃とし、フィラ
ーとして実施例1ノエコノール水性分散液333gを用
い、非水溶性有機液体としてフロン113 150cc
を実施例1と同様に停留状態になったときに添加し、実
施例1と同様の方法によりフィラー入りPTFEファイ
ンパウダーをえ、実施例1と同様の試験を行った。結果
を表1に示す。
【0102】比較例4 実施例1において、凝析温度を30.2℃とし、フィラ
ーとして実施例1のエコノール水性分散液333gを用
い、非水溶性有機液体としてフロン113 150cc
を実施例1と同様に停留状態になったときに添加し、実
施例1と同様の方法によりフィラー入りPTFEファイ
ンパウダーをえ、実施例1と同様の試験を行った。結果
を表1に示す。
【0103】比較例5 実施例1において、凝析温度を30.1℃とし、フィラ
ーとして実施例1のエコノール水性分散液333gを用
い、非水溶性有機液体としてフロン113 150cc
を実施例1と同様に停留状態になったときに添加し、実
施例1と同様の方法によりフィラー入りPTFEファイ
ンパウダーをえ、実施例1と同様の試験を行った。結果
を表1に示す。
【0104】比較例6 実施例1において、凝析温度を29.5℃とし、フィラ
ーとして実施例1のエコノール水性分散液333gを用
い、非水溶性有機液体としてフロン113 150cc
を実施例1と同様に停留状態になったときに添加し、実
施例1と同様の方法によりフィラー入りPTFEファイ
ンパウダーをえ、実施例1と同様の試験を行った。結果
を表1に示す。
【0105】
【表1】
【0106】表1の実施例1と比較例1〜6の結果から
明らかなように、本発明のFPGは室温転移点より低い
温度で凝析したばあい、従来の高温凝析品(比較例1〜
6)に比べて明らかに押出圧が低くなっている。また、
実施例6〜11の結果から明らかなように、各種の溶剤
を使用しても同様の結果がえられている。
【0107】つぎに、本発明のFPGおよび比較例での
FPGを用いて押出成形した際の初期のロス、押出圧を
調べてみた。
【0108】図1は実施例1でえられた本発明のFPG
のばあい、図2は比較例1でえられたFPGのばあいの
いずれも押出圧と時間との関係を示すグラフである。
【0109】また、初期のオーバーシュートが小さく
(図1の矢印部分)、結果的に初期のロスが少なくなっ
ており、また低温凝析である本発明のFPGの方が押出
安定性がよく、低押出圧であることもわかる。
【0110】
【発明の効果】本発明の製法によりえられるPTFEフ
ァインパウダーは、粒径のバラツキが小さく、粉末流動
性が改良されており、押出成形の際の初期のロスが少な
く、押出圧が低くてその変動も小さい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のFPGの押出成形の際の押出圧と時間
との関係を示すグラフである。
【図2】従来のFPGの押出成形の際の押出圧と時間と
の関係を示すグラフである。
【図3】PTFE水性分散液の撹拌トルクの経時変化を
模式的に示すグラフである。
【符号の説明】
1および2 トルクの経時変化を表わす曲線 [A] 凝析前ゾーン [B] 凝析中ゾーン [C] 凝析後ゾーン G 凝析剤添加時点 P 分岐点 P1 粘度のピーク P2 疎水化開始点 R 凝析完了点
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C08J 3/16

Claims (9)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 非水溶性有機液体の存在下、ポリテトラ
    フルオロエチレンの室温転移点以下の温度でポリテトラ
    フルオロエチレン水性分散液を撹拌して凝析するポリテ
    トラフルオロエチレンファインパウダーの製法。
  2. 【請求項2】 10℃以上ポリテトラフルオロエチレン
    の室温転移点以下の範囲内の温度でポリテトラフルオロ
    エチレン水性分散液を撹拌して凝析する請求項1記載の
    製法。
  3. 【請求項3】 10〜25℃の範囲内の温度でポリテト
    ラフルオロエチレン水性分散液を撹拌して凝析する請求
    項1または2記載の製法。
  4. 【請求項4】 ポリテトラフルオロエチレン水性分散液
    の撹拌トルクが最大になる時点から最小になる時点の間
    において、非水溶性有機液体を添加する請求項1〜3の
    いずれかに記載の製法。
  5. 【請求項5】 ポリテトラフルオロエチレン水性分散液
    がフィラーを含んでいる請求項1〜4のいずれかに記載
    の製法。
  6. 【請求項6】 フィラーを含んでいるポリテトラフルオ
    ロエチレン水性分散液が、フィラーの水性分散液とポリ
    テトラフルオロエチレンの水性分散液とを混合してえら
    れたものである請求項5記載の製法。
  7. 【請求項7】 フィラーの水性分散液をポリテトラフル
    オロエチレンの室温転移点以下の範囲内の温度で撹拌し
    ながら、ポリテトラフルオロエチレン水性分散液を添加
    したのち、停留状態となったとき非水溶性有機液体を添
    加し、撹拌して凝析するポリテトラフルオロエチレンフ
    ァインパウダーの製法。
  8. 【請求項8】 非水溶性有機液体が、1,1−ジクロロ
    −1−フルオロエタン、塩化メチレン、ペンタン、シク
    ロペンタンおよび1,1−ジクロロ−2,2,2−トリ
    フルオロエタンよりなる群から選ばれた少なくとも1種
    である請求項1〜7のいずれかに記載の製法。
  9. 【請求項9】 請求項1〜8のいずれかに記載の製法に
    よりえられるポリテトラフルオロエチレンファインパウ
    ダー。
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