JP3563928B2 - 改質フッ素樹脂シート - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、耐熱性と耐薬品性に優れたフッ素樹脂である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）および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）からなるシートであって、放射線環境下での耐熱性と機械特性が改善されたシートに関する。
【０００２】
【従来の技術】
フッ素樹脂は耐熱性と耐薬品性に優れた特質を有し、産業用および民生用の樹脂として広く利用されている。しかしフッ素樹脂は放射線に対して感受性が高く、放射線を照射することによって分子鎖の切断が進行し、照射線量が５０kＧyを超えると機械特性が低下する。そのため原子力施設や宇宙空間などの放射線環境下では利用することができなかった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記の問題点に鑑み、本発明は、低結晶性のフッ素樹脂であるＦＥＰとＰＦＡに耐放射線性を付与することによって、耐熱性の一層の向上と機械特性の向上を実現することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明によれば、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また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のシートに結晶融点から結晶融点＋２０℃の範囲の温度で酸素不存在下において電離性放射線を照射して架橋させることによって得られたシートであって、この得られたシートに対して放射線を照射したときに高い破断伸びの値を示すことを特徴とする、放射線環境下での耐熱性と機械特性が向上した改質フッ素樹脂シートが提供される。
【０００５】
フッ素樹脂は放射線に対して典型的な崩壊型高分子であるが、従来の熱化学反応などの方法によって耐放射線性を付与することはできなかった。本発明者らはフッ素樹脂の代表である四フッ化エチレン（ＰＴＦＥ）にその結晶融点以上の温度で酸素不存在下において電離性放射線を照射すると架橋が起こり、特性が大きく変化することを見いだした（特開平７−１１８４２３号）。本発明者らはさらに研究を進め、ＦＥＰとＰＦＡに同様の条件下で電離性放射線を照射することによって、放射線環境下でのこれら樹脂の耐熱性と機械特性が向上することを見いだした。
【０００６】
ＦＥＰもしくはＰＦＡのシートに、照射時の酸化を防止するために酸素不存在下すなわち真空中もしくは不活性ガス雰囲気中で、各々のフッ素樹脂の結晶融点から結晶融点＋２０℃の範囲の温度で電離性放射線（γ線、電子線、Ｘ線、中性子線、高エネルギーイオンなど）を照射する。これによってフッ素樹脂は架橋すると考えられる。照射時の樹脂の温度は、各々のフッ素樹脂の結晶融点＋１０℃前後の温度が好ましい。また照射線量は１kＧy〜１５ＭＧyの範囲が好ましく、ゴム特性を付与するためには５００kＧy〜１０ＭＧyの範囲がより好ましい。
【０００７】
得られたフッ素樹脂シートは耐熱性と耐薬品性が要求される機器類のシール材料やパッキング材料に適している。特に、これまでは使用が不可能であった放射線環境下での工業材料としてのＦＥＰとＰＦＡの利用が可能になる。また、従来のフッ素樹脂製の医療器具は放射線滅菌を行うことが不可能であったために蒸気滅菌やガス滅菌によって滅菌を行っている。しかし、本発明の改質フッ素樹脂製の医療器具に対しては滅菌の確実性の高い放射線滅菌を行うことが可能である。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下に実施例を挙げて本発明を具体的に説明する。もっとも本発明はこれらに限定されない。
【０００９】
実施例１
厚さ０.５mm の市販のＦＥＰシートをアルゴン気流中で２８０℃に加熱して、２ＭeＶの電子線を１００kＧy照射して架橋させた。また同じＦＥＰシートであるが２８０℃に加熱しただけで電子線照射を行わないものも用意した。これら架橋させたＦＥＰシートおよび未架橋のＦＥＰシートの各々に、空気中・室温においてコバルト６０からのγ線を０〜２２０kＧyの線量範囲で照射した。照射後、各々のＦＥＰシートの破断伸びを測定した結果を図１に示す。未架橋のＦＥＰシートは約８０kＧyのγ線照射によって伸びが半減したのに対して、架橋させたＦＥＰシートでは伸びの減少は抑制され、耐放射線性が付与されたことが認められた。
【００１０】
実施例２
厚さ０.５mm の市販のＰＦＡシートをアルゴン気流中で３２０℃に加熱して、２ＭeＶの電子線を３００kＧy照射して架橋させた。また同じＰＦＡシートであるが３２０℃に加熱しただけで電子線照射を行わないものも用意した。これら架橋させたＰＦＡシートおよび未架橋のＰＦＡシートの各々に、空気中・室温においてコバルト６０からのγ線を０〜１２０kＧyの線量範囲で照射した。照射後、各々のＰＦＡシートの破断伸びを測定した。結果を図２に示す。未架橋のＰＦＡシートは約６０kＧyのγ線照射によって伸びが半減したのに対して、架橋させたＰＦＡシートでは伸びの減少は抑制され、耐放射線性が付与されたことが認められた。
【図面の簡単な説明】
【図１】電子線照射によって架橋させたＦＥＰシートと未架橋のＦＥＰシートの各々にγ線を照射したときの照射線量と破断伸びの関係を比較したグラフである。
【図２】電子線照射によって架橋させたＰＦＡシートと未架橋のＰＦＡシートの各々にγ線を照射したときの照射線量と破断伸びの関係を比較したグラフである。
Claims (2)
- 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のシートに結晶融点から結晶融点＋２０℃の範囲の温度で酸素不存在下において電離性放射線を照射して架橋させることによって得られたシートであって、この得られたシートに対して０.５mm の厚さにおいてγ線を０〜２２０kGy の線量で照射したときに３００〜３５０％の破断伸びの値を示すことを特徴とする、放射線環境下での耐熱性と機械特性が向上した改質フッ素樹脂シート。
- 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のシートに結晶融点から結晶融点＋２０℃の範囲の温度で酸素不存在下において電離性放射線を照射して架橋させることによって得られたシートであって、この得られたシートに対して０.５mm の厚さにおいてγ線を０〜１２０kGy の線量で照射したときに２２０〜３３０％の破断伸びの値を示すことを特徴とする、放射線環境下での耐熱性と機械特性が向上した改質フッ素樹脂シート。
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