JP3690267B2 - ポリテトラフルオロエチレンの改質方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、ポリテトラフルオロエチレン(以下、PTFEという)の改質方法に関し、特に、効率的に優れ、低コストのもとに改質を行うことのできるPTFEの改質方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
耐熱特性、化学的特性、電気的特性および潤滑性等に優れるPTFEは、絶縁材料、あるいは各種機器の構成部品など広い用途において活用されているが、このポリマは、耐摩耗性および耐クリープ性等の機械的特性に劣るため、これらの特性向上を目的として、電離性放射線の照射によって分子間を架橋することが行われている。
【0003】
特に、架橋により改質したPTFE粉末を、たとえば、未架橋のPTFEあるい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)共重合体等にブレンドして成型固化し、これを所定の形状に加工することによって得られる機械部品は、摺動体の部品などとして優れた特質を有しており、従来にはない有用かつ得意な機械部品として重用されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来のPTFEの改質方法によると、その方法は、未架橋のPTFE粉末をマット状に固めた後、低酸素濃度の雰囲気下で電離性放射線を照射することによって成立しているため、PTFE粉末のマット状成型、あるいは放射線照射後の製品取り出し等に多くの時間と手間を要することから作業効率が低く、その上、バッチ式作業であるために改善に限界があるなど、この方法により改質を行う場合には、生産性の低い高コストの改質とならざるを得ない。
【0005】
従って、本発明の目的は、効率的に優れ、低コストのもとに改質を行うことのできるPTFEの改質方法を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記の目的を達成するため、PTFEに電離性放射線を照射し、照射による架橋によって前記PTFEを改質するPTFEの改質方法において、
PTFEの粉末により所定の厚さの層を形成して連続搬送を行い、
連続搬送される前記層に電離性放射線を照射することによって前記PTFEの粉末を連続的に改質することを特徴とするPTFEの改質方法を提供するものである。
【0007】
本発明におけるPTFEの粉末としては、焼成したPTFE粉末であることが好ましい。通常使用されているPTFEバージンパウダと呼ばれる粉末は、20℃以下において凝集する性質を有しており、従って、これを、本発明のように連続供給して層を形成する用途に適用するには難しいところがあるが、焼成PTFE粉末を使用するときには、20℃以下においても凝集する性質がないため、常温での連続供給が可能となる。バージンパウダに焼成粉末を混合し、これによってバージンパウダの凝集を防止することは可能である。
【0008】
電離性放射線を照射するに際しては、照射による有害ガスの発生を防ぐため、PTFE粉末の層を不活性ガスの雰囲気下に置いて行うことが好ましく、さらに、架橋効率を高めるためにPTFE粉末をその融点付近の温度に加熱した状態で行うことが好ましい。融点付近の温度としては、多くの場合、融点より若干高く設定される。
【0009】
【発明の実施の形態】
次に、本発明によるPTFEの改質方法の実施の形態を説明する。
図1は、使用される改質装置の概略を示したもので、1はホッパ、2はホッパ1の周囲に配列されたヒータ、3はホッパ1に収容された焼成PTFE粉末を示す。4は焼成PTFE粉末3を撹拌する凝集防止のための撹拌機を示し、5はその駆動源のモータを示す。
【0010】
6はホッパ1の下方に配置された第1のベルトコンベアを示し、ならし板7によって所定の厚さの層8にならされた焼成PTFE粉末3を搬送する。9は第2のベルトコンベア10と、その上方位置に配置された加熱装置11より構成される加熱ゾーンを示し、第1のコンベアベルト6により搬送された焼成PTFE粉末3の層8は、第2のコンベアベルト10によって搬送される間に加熱装置11により所定の温度に加熱される。加熱温度は、焼成PTFE粉末3の融点より若干高い温度に設定される。
【0011】
なお、本実施の形態においては、ホッパ1の周囲にヒータ2が設けられているため、このヒータ2によるPTFE粉末3の予熱によって加熱装置11での加熱時間を短縮することができる。ヒータ2と加熱装置11の熱源としては、抵抗加熱あるいは誘導加熱のいずれでもよい。
【0012】
12は第3のベルトコンベア13と、下方にTi箔の照射窓14を有してコンベアベルト13の上方に配置された電離性放射線の照射ホーン15と、コンベアベルト13の下方に配置されたビームキャッチャ16より構成される照射ゾーンを示す。ゾーン12は、部屋17によって囲まれており、部屋17の内部には、不活性ガスが封入されている。
【0013】
第2のコンベアベルト10により搬送されて加熱された層8は、第3のコンベアベルト13に移され、このコンベアベルト13によって搬送される間に照射ホーン15より所定線量の電離性放射線を照射され、これによって分子間を架橋されたPTFE粉末3aに改質される。
【0014】
電離性放射線の照射線量は、層8の厚さに応じて調整される。調整は、照射ホーン15よりの放射線出力が一定の場合、第1〜第3のコンベアベルト6、10および13の速度変更によって行われ、これによりPTFE粉末3aの架橋改質度合が調整される。コンベアベルトの搬送速度を一定にして放射線出力を変え、これによって改質度の調整を行うことは可能である。
【0015】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によるPTFEの改質方法によれば、PTFEの粉末を所定の厚さの層にして連続搬送し、連続搬送されるPTFEの粉末の層に電離性放射線を照射することによってPTFEの粉末の改質を行うため、作業が連続して行われることになり、従って、高効率のもと、低コストにPTFEの改質を行うことができる。バッチ式の従来の改質方法に比べると、格段の効率向上となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるポリテトラフルオロエチレンの改質方法の実施の形態を示す説明図。
【符号の説明】
1 ホッパ
2 ヒータ
3 焼成PTFE粉末
3a 改質されたPTFE粉末
4 撹拌機
5 モータ
6 第1のコンベアベルト
7 ならし板
8 層
9 加熱ゾーン
10 第2のコンベアベルト
11 加熱装置
12 照射ゾーン
13 第3のコンベアベルト
14 照射窓
15 照射ホーン
16 ビームキャッチャ
17 部屋
Claims (4)
- ポリテトラフルオロエチレンに電離性放射線を照射し、照射による架橋によって前記ポリテトラフルオロエチレンを改質するポリテトラフルオロエチレンの改質方法において、
ポリテトラフルオロエチレンの粉末により所定の厚さの層を形成して連続搬送を行い、
連続搬送される前記層に電離性放射線を照射することによって前記ポリテトラフルオロエチレンの粉末を連続的に改質することを特徴とするポリテトラフルオロエチレンの改質方法。 - 前記電離性放射線を照射するステップは、前記ポリテトラフルオロエチレンの粉末として焼成ポリテトラフルオロエチレンの粉末を使用して行われることを特徴とする請求項1項記載のポリテトラフルオロエチレンの改質方法。
- 前記電離性放射線を照射するステップは、前記連続搬送の過程において不活性ガス雰囲気下に置かれた前記ポリテトラフルオロエチレンの粉末に対して行われることを特徴とする請求項1項記載のポリテトラフルオロエチレンの改質方法。
- 前記電離性放射線を照射するステップは、前記連続搬送の過程において融点付近に加熱された前記ポリテトラフルオロエチレンの粉末に対して行われることを特徴とする請求項1項記載のポリテトラフルオロエチレンの改質方法。
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