JP3563928B2 - 改質フッ素樹脂シート - Google Patents

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Description

【0001】
【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)

  1. 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。
  2. 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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