JP3690267B2 - ポリテトラフルオロエチレンの改質方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【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)

1. 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。
2. 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。
3. 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。
4. 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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