JP3775420B2 - 低分子量ポリテトラフルオロエチレン造粒粉末、低分子量ポリテトラフルオロエチレン粉末及びこれらの製造方法 - Google Patents
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Description
本発明は、比表面積が7m2/g未満、340℃におけるフローテスター法を用いて測定される溶融粘度が2500Pa・s以下であることを特徴とする低分子量ポリテトラフルオロエチレン粉末である。
本発明は、連鎖移動剤を用いて懸濁重合により上記低分子量ポリテトラフルオロエチレン粉末を製造することよりなる低分子量ポリテトラフルオロエチレン粉末製造方法であって、上記連鎖移動剤は、水素、低級飽和炭化水素又は低級アルコールであり、上記懸濁重合は、重合開始剤を用いて液温40℃以上、100℃未満において行うものであり、上記重合開始剤は、過硫酸塩又は亜硫酸塩と、有機過酸化物とを含むものであることを特徴とする低分子量ポリテトラフルオロエチレン粉末製造方法である。
以下に本発明を詳細に説明する。
上記低分子量PTFEの数平均分子量は、フローテスター法を用いて測定し得られた溶融粘度から、それぞれ算出した値である。
本明細書において、上記「TFEホモポリマー及び/又は変性PTFE」とは、TFEホモポリマーからなり変性PTFEを含まないもの、変性PTFEからなりTFEホモポリマーを含まないもの、又は、TFEホモポリマーと変性PTFEとからなるものの何れかを意味する。
上記変性PTFEは、TFE及び変性剤から得られる重合体を意味する。
CF2=CF−ORf (I)
(式中、Rfは、パーフルオロ有機基を表す。)で表されるパーフルオロ不飽和化合物等が挙げられる。本明細書において、上記「パーフルオロ有機基」とは、炭素原子に結合する水素原子が全てフッ素原子に置換されてなる有機基を意味する。上記パーフルオロ有機基は、エーテル酸素を有していてもよい。
上記変性PTFEにおける変性剤としては、パーフルオロビニルエーテル、クロロトリフルオロエチレンが好ましく、パーフルオロビニルエーテルとしてはPAVEが好ましい。
上記低分子量PTFEの重合方法としては特に限定されず、例えば、乳化重合、懸濁重合等が挙げられる。
上記連鎖移動剤としては、水素、低級飽和炭化水素又は低級アルコールであれば特に限定されない。上記低級飽和炭化水素としては、例えば、メタン、エタン、プロパン、ブタン、ヘキサン、シクロヘキサン等の炭素数1〜6の直鎖状又は環状アルカン等が挙げられ、上記低級アルコールとしては、例えば、メタノール、エタノール等の炭素数1〜3のアルコール等が挙げられる。
上記低分子量PTFEは、不安定末端基の安定化を行ったものであってもよい。上記不安定末端基の安定化の方法としては特に限定されず、例えば、フッ素含有ガスに曝露することにより末端をトリフルオロメチル基〔−CF3〕に変化させる方法等が挙げられる。
上記末端アミド化の方法としては特に限定されず、例えば、特開平4−20507号公報に開示されているように、上述のフッ素含有ガスに曝露する等して得られたフルオロカルボニル基〔−COF〕をアンモニアガスと接触させる方法等が挙げられる。
上記低分子量PTFEが上述の不安定末端基の安定化又は末端アミド化を行ったものであると、得られる本発明の低分子量PTFE造粒粉末又は後述の本発明の低分子量PTFE粉末は、インク、塗料、化粧品等の相手材に対する添加剤として用いる場合に相手材となじみやすく分散性を向上することができる。
本明細書において、上記「低分子量PTFE粒子」は、固体状の粉末における粒子のほか、乳化重合等により得たディスパージョン中に分散質として分散している粒子をも含む概念である。
本明細書において、上記低分子量PTFE粉末の平均粒子径は、レーザー回折式粒度分布測定法を用いて粒度分布を測定し、得られた粒度分布積算の50%に対応する粒子径に等しいとして算出された値である。
従来、数平均分子量が60万以下のポリテトラフルオロエチレンはフィブリル化しにくいことが知られており、フィブリル化しにくいものは造粒が困難との考えがあり、低分子量PTFE粒子を造粒したものは従来知られていなかったが、本発明は、低分子量PTFE粒子の造粒を実現したものである。
上記温水造粒法は、水不溶性液体を含有するか又は含有させずに上記水性分散媒を30〜100℃に温度を上げた状態で行う方法である。上記水不溶性液体は、低分子量PTFE水性分散液の5質量%以下とする。
上記乳化分散造粒法は、上記水中造粒を界面活性剤の存在下に行う方法とでもいい得る方法であり、低分子量PTFE粒子が上記水不溶性液体を添加した水性分散媒中に界面活性剤の存在下に分散されている低分子量PTFE水性分散液を用いて行う方法である。
上記乳化温水造粒法は、低分子量PTFE粒子が上記水不溶性液体を添加した又は添加しない水性分散媒中に界面活性剤の存在下に分散されている低分子量PTFE水性分散液を80℃以上、100℃未満に温度を上げた状態で行う方法である。
上記水中造粒法により得られる粒子、乳化分散造粒法により得られる粒子及び乳化温水造粒法により得られる粒子は、それぞれ原料である低分子量PTFE粒子より見掛け密度が高いので粉末の舞い立ちを抑制することができる。
上記無溶剤造粒法は、界面活性剤水溶液を水や有機溶剤の代わりに用い、この界面活性剤水溶液と低分子量PTFE粒子とを混合する方法である。
上記乾式溶剤造粒法は、界面活性剤を用いることなく、有機溶剤を造粒媒体とする方法である。
本発明の低分子量PTFE造粒粉末はまた、従来の低分子量PTFE粒子と比較して、粉末流動性に優れ、粉末のホッパー壁面への付着を抑制し、取り扱い性を向上することができる。
上記低分子量PTFE造粒粉末(P)は、平均粒子径の比率が上記範囲内であるので、舞い立ちにくいものとなる。
上記低分子量PTFE造粒粉末(P)の見掛け密度は、低分子量PTFE粉末の見掛け密度に対して、より好ましくは1.2倍以上であり、より好ましくは3倍以下である。本発明の低分子量PTFE造粒粉末においては、見掛け密度が1.15〜4倍という条件と、平均粒子径が1〜400倍という条件とを両立することができる。
上記低分子量PTFE造粒粉末(P)は、粘着性がある粒子からなり、粉末の飛散やホッパーへの付着を防止し得るとともに、輸送時又は保存時に嵩張らず、ホッパーや貯槽を小型に設計することができる。本明細書において、上記見掛け密度は、JIS K 6891に準拠して測定することにより得られる値である。
本発明の低分子量PTFE造粒粉末(P)は、後述する本発明の低分子量PTFE造粒粉末製造方法(1)又は本発明の低分子量PTFE造粒粉末製造方法(2)によって容易に得ることができる。
上記低分子量PTFE造粒粉末(Q)は、安息角の比率が上記範囲内であると、粘着性がある粒子からなるので、粉末の飛散を防止し、ホッパーに原料を投入する際等、作業時の取り扱いを容易にすることができる。安息角の比率は、例えば、1.1〜1.5倍とすることができる。
従来、数平均分子量が60万を超えるポリテトラフルオロエチレンのモールディングパウダーを造粒して得られるモールディングパウダー造粒物は、上述のように、平均粒子径が3倍を超えていた。本発明の低分子量PTFE造粒粉末においては、安息角が低分子量PTFE粉末の1.1倍以上という条件と、平均粒子径が低分子量PTFE粉末の1〜3倍という条件とを両立することができる。
本発明の低分子量PTFE造粒粉末(Q)は、低分子量PTFE粉末に対し、上述の平均粒子径の比率と安息角の比率に加え、更に、見掛け密度の比率が本発明の低分子量PTFE造粒粉末(P)と同様に1.15〜4倍であるものが好ましい。
本発明の低分子量PTFE造粒粉末(Q)は、後述する本発明の低分子量PTFE造粒粉末製造方法(1)によって容易に得ることができる。
上記低分子量PTFE造粒粉末(R)は、上記範囲内であるので、舞い立ちにくいことに加えて、取り扱い性に優れている。
本発明の低分子量PTFE造粒粉末(R)は、低分子量PTFE粉末に対し、上述の平均粒子径の比率と安息角の比率に加え、更に、見掛け密度の比率が本発明の低分子量PTFE造粒粉末(P)と同様に1.15〜4倍であるものが好ましい。
本発明の低分子量PTFE造粒粉末(R)は、後述する本発明の低分子量PTFE造粒粉末製造方法(2)によって容易に得ることができる。
上記低分子量PTFE粉末(A)は、比表面積が比較的小さく、粉末の舞い立ちやホッパーへの付着を低減することができる。上記低分子量PTFE粉末(A)の比表面積の好ましい上限は、6m2/g、より好ましい上限は5m2/gであり、好ましい下限は、1m2/g、より好ましい下限は2m2/gである。
本明細書において、比表面積は、BET法に従い、表面分析計を用いて測定し得られた値である。
上記低分子量PTFE粉末(A)は、340℃における溶融粘度が上記範囲内であるので、低分子量PTFEの数平均分子量がおよそ100000以下であるものである。上記数平均分子量は、例えば、40000以下にすることもできる。
本明細書において、溶融粘度は、ASTM D 1238に準拠し、340℃におけるフローテスター法で測定し得られた値である。
上記低分子量PTFE粉末(A)は、上記範囲内の溶融粘度を有するとともに、上記範囲内の比表面積を有し、かつ、懸濁重合により得られたものであることが好ましい。
上記低分子量PTFE粉末(A)を用いることによっても、上述した本発明の低分子量PTFE造粒粉末(P)、本発明の低分子量PTFE造粒粉末(Q)及び低分子量PTFE造粒粉末(R)を得ることができる。
本明細書において、(A)又は後述の(B)を付さずに単に「低分子量PTFE粉末」というときは、上記低分子量PTFE粉末(A)と後述の低分子量PTFE粉末(B)と、これら以外の低分子量PTFE粉末とを区別することなく、上記低分子量PTFE粉末(A)及び低分子量PTFE粉末(B)を含み得る低分子量PTFE粉末全体についていうものである。
本発明の低分子量PTFE造粒粉末製造方法(1)は、上述の低分子量PTFE造粒粉末のなかでも本発明の低分子量PTFE造粒粉末(P)と本発明の低分子量PTFE造粒粉末(Q)とを容易に製造することができるものである。
本明細書において、上記低分子量PTFE造粒粉末製造方法(1)における造粒処理の方法を「乳化温水造粒」ということがある。
上記低分子量PTFE水性分散液(a)は、水不溶性液体を含有するか又は水不溶性液体を含有しないものであり、上記水不溶性液体は、上記低分子量PTFE水性分散液の5質量%以下であることが好ましい。5質量%を超えると、本発明の低分子量PTFE造粒粉末(P)や本発明の低分子量PTFE造粒粉末(Q)を製造することが困難となりやすい。上記低分子量PTFE水性分散液は、水不溶性液体を実質的に含有しないものがより好ましく、水不溶性液体を含有しないものが更に好ましい。
低分子量PTFE水性分散液(a)は、含有される水不溶性液体が低分子量PTFE粒子を湿潤させ得るものであれば、その水不溶性液体をも含むものであるが、水不溶性液体を含まないものが好ましい。
上記PPG系の界面活性剤としては平均分子量が1000〜20000のものが好ましい。上記界面活性剤は、上記低分子量PTFE粒子の0.001質量%以上であることが好ましく、0.5質量%以下であることがより好ましく、上記範囲内であれば、0.1質量%以下であることが更に好ましい。
本発明の低分子量PTFE造粒粉末製造方法(2)は、上述の低分子量PTFE造粒粉末のなかでも本発明の低分子量PTFE造粒粉末(P)と本発明の低分子量PTFE造粒粉末(R)とを容易に製造することができるものである。
上記水不溶性液体は、上記低分子量PTFE水性分散液(b)の5質量%以上の量であることが好ましい。5質量%未満であると、本発明の低分子量PTFE造粒粉末(P)や本発明の低分子量PTFE造粒粉末(R)を製造することが困難となりやすい。
上記水不溶性液体としては、上記低分子量PTFE水性分散液(a)に関して説明したものと同じものが挙げられる。
上記界面活性剤は、乳化分散造粒法等において上記界面活性剤を存在させる場合、上記低分子量PTFE粒子100質量部あたり0.001〜0.5質量部であることが好ましく、より好ましい下限は、0.005質量部であり、より好ましい上限は0.1質量部である。
本発明の低分子量PTFE造粒粉末製造方法(2)において、上記低分子量PTFE水性分散液(b)は、昇温させなくてもよく、またT℃以下が好ましい。
本明細書において、上記T℃とは、水不溶性液体を加熱したときに急激に蒸発量が増大する温度を意味する。
なお、数平均分子量が60万を超えるポリテトラフルオロエチレンのモールディングパウダーに、本発明の低分子量PTFE造粒粉末を得るための造粒処理と同様の造粒処理を施して得られたモールディングパウダー造粒物は、樹脂等の他材と混合する工程においても造粒前の粒子まで分解しにくい。
本発明の低分子量PTFE粉末(B)は、上述のように、本発明の低分子量PTFE造粒粉末における低分子量PTFE粒子からなる低分子量PTFE粉末として用いることができ、また、本発明の低分子量PTFE造粒粉末製造方法における低分子量PTFE粒子からなる低分子量PTFE粉末として用い得ることから明らかであるように、これら低分子量PTFE粉末に含まれるものであり、上記低分子量PTFE粉末のなかでも上記範囲内の溶融粘度を有するものである。
本発明の低分子量PTFE粉末(B)の溶融粘度は、2000Pa・s以下であることが好ましい。
本発明の低分子量PTFE粉末(B)は、上記範囲内の溶融粘度を有するとともに、上記低分子量PTFE粉末(A)と同様の範囲内の比表面積を有し、かつ、懸濁重合により得られたものであることが好ましい。懸濁重合を用いて製造することにより上記範囲内の溶融粘度と上記範囲内の比表面積とを併有する低分子量PTFE粉末を容易に得ることができる。
本発明の低分子量PTFE粉末製造方法は、懸濁重合を採用しており、乳化重合法により製造される場合に比べて、凝析が不要である点で優れている。本発明の低分子量PTFE粉末製造方法は、上述の本発明の低分子量PTFE粉末(B)の製造に好適であるが、上述の低分子量PTFE粉末(A)の製造にも好適である。
上記連鎖移動剤は、重合開始時の気相部分の0.01〜0.5モル%の量で使用することが好ましい。
上記重合開始剤としては、上記「過硫酸塩及び亜硫酸塩」をグループaといい、上記「有機過酸化物」をグループbというとして、グループaとグループbとからそれぞれ少なくとも1種類ずつ選び用いるのであれば、重合開始作用を有するその他の試薬を用いてもよい。上記過硫酸塩及び上記亜硫酸塩は、半減期が短く重合開始時から重合開始剤として作用するのに対し、上記有機過酸化物は、半減期が比較的長く、重合開始剤として上記過硫酸塩及び亜硫酸塩よりも遅く作用し始める。従って両者を組み合わせることにより、分子量分布を小さくシャープにすることができる。
上記過硫酸塩としては特に限定されず、例えば、過硫酸アンモニウム、過硫酸カリウム等が挙げられ、上記亜硫酸塩としては特に限定されず、例えば、亜硫酸アンモニウム、亜硫酸カリウム等が挙げられ、上記有機過酸化物としては特に限定されず、例えば、過酸化ベンゾイル、二コハク酸パーオキシド、二グルタル酸パーオキシド等が挙げられる。
なお、上述した重合開始剤のほかに、後述のレドックス触媒を用いてもよい。
上記「液温」は、重合反応液の温度である。
上記「過硫酸塩若しくは亜硫酸塩及び/又は有機過酸化物と、レドックス触媒」は、過硫酸塩とレドックス触媒、亜硫酸塩とレドックス触媒、有機過酸化物とレドックス触媒、過硫酸塩と有機過酸化物とレドックス触媒、亜硫酸塩と有機過酸化物とレドックス触媒の5通りのうち何れの組み合わせであってもよい。
上記過硫酸塩、亜硫酸塩、有機過酸化物及びレドックス触媒は、それぞれ2種以上用いてもよい。
上記過硫酸塩、亜硫酸塩及び有機過酸化物としては上述したものを用いることができる。
上記レドックス触媒としては特に限定されず、例えば、金属カルボニル−四塩化炭素混合物、過酸化物−鉄(II)化合物の混合物等が挙げられる。
上記加熱処理において、好ましい温度の下限は300℃であり、好ましい温度の上限は、低分子量PTFEの融点、例えば330℃である。
上記加熱処理により、上記低分子量PTFE粉末又は上記低分子量PTFE造粒粉末の粒子同士が点接触によって融着し、全体としては弱い結合力で一体に結合した塊状体を形成する。
上記加熱処理により、また、上記低分子量PTFE粉末又は上記低分子量PTFE造粒粉末の個々の粒子内でポリマー鎖が運動量を増して相互に絡み合う結果、個々の粒子はサイズが小さくかつ密な構造となって収縮する傾向にある。上記加熱処理によって得られた個々の粒子の見掛け密度は、加熱処理前の粉末である上記低分子量PTFE粉末又は上記低分子量PTFE造粒粉末に比べて一般に高くなるので、粉末の舞い立ちが少なく、粉末流動性が向上することによりホッパーへの充填性を向上させることができる。
上記加熱処理によって得られた塊状体に対しては、所望の大きさに粉砕処理を行ってもよい。上記粉砕処理は、上記低分子量PTFEゲル化粉末又は上記低分子量PTFE造粒ゲル化粉末の個々の粒子に分かれるように行うことが好ましい。
上記添加剤は、上記低分子量PTFE造粒粉末そのもの、上記低分子量PTFE造粒ゲル化粉末そのもの、上記低分子量PTFE粉末そのもの、又は、上記低分子量PTFEゲル化粉末そのものであってもよいし、例えば、これらに加えてワックス等を添加した複合添加剤であってもよい。上記ワックスを添加してなる複合添加剤は、例えば、インク用途に用いられる。
上記添加剤の用途としては特に限定されず、例えば、コピーロールの非粘着性・摺動特性の向上;インク、ニス、ペンキ等の塗料やファンデーション等の化粧品の滑り性向上等の目的に用いることができる。また、家具の表層シート、自動車のダッシュボード、家電製品のカバー等のエンジニアリングプラスチック成形品の質感を向上させる用途、軽荷重軸受、歯車、カム、プッシュホンのボタン、映写機、カメラ部品、摺動材等の機械的摩擦を生じる機械部品の滑り性や耐摩耗性を向上させる用途、ワックス等の撥油性又は撥水性を向上させる用途、エンジニアリングプラスチックの加工助剤等にも好適である。
〔低分子量PTFE粉末の重合〕
重合例1
攪拌コーン翼を備えた150Lステンレス製重合槽に脱イオン水70Lを仕込み密閉した。槽内の空気を除去した後、100gのエタンを仕込んだ。槽内圧力0.5MPaまでTFEモノマーを仕込み、85℃まで昇温した。槽内温度が85℃に達したら、再度TFEモノマーを追加し0.8MPaに圧力調整した。重合開始剤として250ppm/H2Oの過硫酸アンモニウムと250ppm/H2Oの二コハク酸パーオキサイドとを水溶液の状態で仕込むとすぐ槽内のTFEモノマーの消費が始まった。重合中、槽内圧力0.7MPaまで消費されたら、TFEを0.85MPaまで追加仕込みする操作を繰り返し、TFE供給量が12kgになった時点で重合反応を終了し、槽内圧力を常圧まで開放した。重合反応開始後槽内温度は終始84.5〜85.5℃に保った。槽内を室温まで冷却した後、得られた粒子を脱イオン水で水洗したうえで濾別し、170℃の熱風循環式乾燥機にて12時間乾燥することにより低分子量PTFE粉末を得た。
エタンの仕込み量を140gにすること以外は、重合例1と同様にして低分子量PTFE粉末を得た。
重合例3
エタンの仕込み量を160gにすること以外は、重合例1と同様にして低分子量PTFE粉末を得た。
重合例4
エタンの仕込み量を200gにすること以外は、重合例1と同様にして低分子量PTFE粉末を得た。
エタンの仕込み量を60gにすること以外は、重合例1と同様にして低分子量PTFE粉末を得た。
重合例6
エタンの仕込み量を75gにすること以外は、重合例1と同様にして低分子量PTFE粉末を得た。
見掛け密度
JIS K 6891−5.3に準拠して測定した。
平均粒子径
レーザー回折式粒度分布測定装置(日本電子社製)を用い、カスケードは使用せず、圧力0.1MPa、測定時間3秒で粒度分布を測定し、得られた粒度分布積算の50%に対応する粒子径に等しいとした。
高温揮発率
アルミニウム製カップ(容量50ml、上部径61mm、下部径42mm、深さ33mm)に試料10g(下記式において、Aグラムと表す)を入れ、あらかじめ加熱温度に調整した熱風循環式電気炉で300±2℃の窒素雰囲気中、1時間保持した後質量を測定し、下記式
高温揮発率(質量%)=〔{A−熱処理後の質量(g)}×100〕/A
によって高温揮発率を算出した。
溶融粘度
フローテスター(島津製作所製)にて2φ−8Lのダイを用い、あらかじめ温度340℃で5分間熱しておいた2gの試料を0.7MPaの荷重にて340℃で測定した。
比表面積
BET法により、表面分析計(商品名:MONOSORB、QUANTA CHROME社製)を用いて測定した。なお、キャリアガスとして窒素30%、ヘリウム70%の混合ガスを用い、冷却は液体窒素によって行った。
以上の結果を表1に示す。
実施例1 水中造粒法による低分子量PTFE造粒粉末の製造
コーン翼を備えた15L攪拌槽に6.0kgのイオン交換水を仕込み、あらかじめ20〜22℃に温度調整した(工程I)。次いで攪拌槽に低分子量PTFE粉末(見掛け密度0.28g/cm3、平均粒子径3.1μm、高温揮発率0.21質量%、安息角42.1度)を500g仕込み、コーン翼を800〜900rpmで回転させ攪拌した(工程II)。攪拌開始から1分後200mlのジクロロメタンをゆっくり添加した(工程III)。10分間攪拌を行った後、200メッシュの篩(ふるい)を用いて液体と固形分とを濾別した(工程IV)。濾別した固形分を、170℃の熱風乾燥炉にて24時間乾燥した後、室温まで冷却し低分子量PTFE造粒粉末を得た(工程V)。
平均粒子径
100μm以上の粉末の平均粒子径は、ASTM D 4894に準拠して、国際公開第99/12996号パンフレットの12頁下から6行目〜13頁上から7行目に記載された方法と同じ方法によって測定した。
100μm未満の粉末の平均粒子径は、重合例において上述した方法に従った。
安息角
パウダーテスター(商品名:PN−R、ホソカワミクロン社製)を用い、同測定器の安息角測定方法に準じて測定した。
実施例1の工程IIIで、仕込んだジクロロメタンの量をそれぞれ300、400、450、500mlに変えた以外は、実施例1と同様の方法により低分子量PTFE造粒粉末を得た。
実施例1の工程IVで、攪拌を30分行う以外は実施例3と同様の方法により低分子量PTFE造粒粉末を得た。
実施例1の工程IVで、攪拌槽の温度を33℃まで15分かけて昇温したうえで25分間攪拌を行った以外は実施例3と同様の方法により低分子量PTFE造粒粉末を得た。
実施例1の工程IVで、攪拌槽の温度を36℃まで15分かけて昇温したうえで10分間攪拌を行った以外は実施例3と同様の方法により低分子量PTFE造粒粉末を得た。
実施例1の工程IIIで、ジクロロメタンを400ml仕込む前に、特定の界面活性剤を低分子量PTFEの0.025質量%に相当する量仕込んだ以外は実施例3と同様の方法により低分子量PTFE造粒粉末を得た。なお、以下において「特定の界面活性剤」は、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコール系のノニオン性界面活性剤(商品名:プロノン#104、日本油脂社製;平均分子量1670)である。
上記特定の界面活性剤を低分子量PTFEの0.010質量%に相当する量仕込んだ以外は実施例3と同様の方法により低分子量PTFE造粒粉末を得た。
実施例10 乳化分散造粒法による低分子量PTFE造粒粉末の製造
上記特定の界面活性剤を低分子量PTFEの0.005質量%に相当する量仕込んだ以外は実施例3と同様の方法により低分子量PTFE造粒粉末を得た。
コーン翼を備えた15L攪拌槽に6.0kgのイオン交換水を仕込み、あらかじめ20〜22℃に温度調整した(工程1)。次いで攪拌槽に実施例1で用いた低分子量PTFEを500g仕込み、コーン翼を1000rpmで回転させ攪拌した(工程2)。攪拌開始から1分後、上述の特定の界面活性剤を低分子量PTFEに対して0.025質量%に相当する量添加した(工程3)。攪拌しながら槽内温度を95℃まで昇温した(工程4)。95℃のまま10分間攪拌を行った後、200メッシュの篩にて固形分と液体とを濾別した(工程5)。濾別した固形分を、170℃の熱風乾燥炉にて24時間乾燥した(工程6)。乾燥した固形分を室温まで冷却し低分子量PTFE造粒粉末を得た(工程7)。
実施例11の工程3で上述の特定の界面活性剤を低分子量PTFEに対して表2に示す量仕込んだ以外は、実施例11と同様の方法により低分子量PTFE造粒粉末を得た。
市販の低分子量PTFE粉末(未造粒品)について実施例1と同様に物性の評価を行った。
以上の結果を表2に示す。なお表中、♯104は上述のポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコール系のノニオン性界面活性剤(プロノン#104)を意味する。
ゲル化実施例1
重合例2で得られた乾燥した低分子量PTFE粉末をステンレストレーに20mmの厚みを超えないように展開し、あらかじめ250℃に昇温しておいた熱風循環式電気炉に入れ30分間熱処理を行った。30分経過後、直ちにトレーを室内に出し放冷し、低分子量PTFEゲル化粉末を得た。
ゲル化実施例2
熱風循環式電気炉の温度を300℃にする以外はゲル化実施例1と同様にして低分子量PTFEゲル化粉末を得た。
ゲル化実施例3
熱風循環式電気炉の温度を320℃にする以外はゲル化実施例1と同様にして低分子量PTFEゲル化粉末を得た。
ゲル化実施例4
熱風循環式電気炉の温度を330℃にする以外はゲル化実施例1と同様にして低分子量PTFEゲル化粉末を得た。
ゲル化比較例1
熱風循環式電気炉の温度を340℃にする以外はゲル化実施例1と同様にして低分子量PTFEゲル化粉末を得た。
ゲル化比較例2
熱風循環式電気炉の温度を200℃にする以外はゲル化実施例1と同様にして低分子量PTFEゲル化粉末を得た。
融解熱量
示差走査型熱量計(商品名:DSC−50、島津製作所製)を用いて融解ピークの面積を測定した。
粉末の舞い立ち官能試験
以下のように目視観測で評価した。
◎…全く舞い立ちが観測されなかった
〇…殆ど舞い立ちが観測されなかった
△…若干量舞い立ちが観測された
×…大量の舞い立ちが観測された
以上の結果を表3に示す。
Claims (11)
- 数平均分子量が60万以下である低分子量ポリテトラフルオロエチレンからなる低分子量ポリテトラフルオロエチレン粒子から造粒処理により得られる
ことを特徴とする低分子量ポリテトラフルオロエチレン造粒粉末。 - 低分子量ポリテトラフルオロエチレン造粒粉末の平均粒子径が低分子量ポリテトラフルオロエチレン粒子からなる低分子量ポリテトラフルオロエチレン粉末の平均粒子径の1〜400倍であり、
前記低分子量ポリテトラフルオロエチレン造粒粉末の見掛け密度が低分子量ポリテトラフルオロエチレン粒子からなる低分子量ポリテトラフルオロエチレン粉末の見掛け密度の1.15〜4倍である請求項1記載の低分子量ポリテトラフルオロエチレン造粒粉末。 - 低分子量ポリテトラフルオロエチレン造粒粉末の平均粒子径が低分子量ポリテトラフルオロエチレン粒子からなる低分子量ポリテトラフルオロエチレン粉末の平均粒子径の1〜3倍であり、
前記低分子量ポリテトラフルオロエチレン造粒粉末の安息角が低分子量ポリテトラフルオロエチレン粒子からなる低分子量ポリテトラフルオロエチレン粉末の安息角の1.1倍以上である請求項1又は2記載の低分子量ポリテトラフルオロエチレン造粒粉末。 - 低分子量ポリテトラフルオロエチレン造粒粉末の平均粒子径が低分子量ポリテトラフルオロエチレン粒子からなる低分子量ポリテトラフルオロエチレン粉末の平均粒子径の10〜400倍であり、
前記低分子量ポリテトラフルオロエチレン造粒粉末の安息角が低分子量ポリテトラフルオロエチレン粒子からなる低分子量ポリテトラフルオロエチレン粉末の安息角の1倍未満である請求項1又は2記載の低分子量ポリテトラフルオロエチレン造粒粉末。 - 低分子量ポリテトラフルオロエチレン粒子は、前記低分子量ポリテトラフルオロエチレン粒子からなる低分子量ポリテトラフルオロエチレン粉末について、
(i)比表面積が7m2/g未満であり、
(ii)340℃におけるフローテスター法を用いて測定される溶融粘度が2500Pa・s以下である
ものである請求項1、2又は3記載の低分子量ポリテトラフルオロエチレン造粒粉末。 - 低分子量ポリテトラフルオロエチレン粒子は、前記低分子量ポリテトラフルオロエチレン粒子からなる低分子量ポリテトラフルオロエチレン粉末について、
(i)比表面積が7m2/g未満であり、
(ii)340℃におけるフローテスター法を用いて測定される溶融粘度が2500Pa・s以下である
ものである請求項1、2又は4記載の低分子量ポリテトラフルオロエチレン造粒粉末。 - 低分子量ポリテトラフルオロエチレン粒子から造粒処理により請求項1、2、3又は5記載の低分子量ポリテトラフルオロエチレン造粒粉末を製造することよりなる低分子量ポリテトラフルオロエチレン造粒粉末製造方法であって、
前記造粒処理は、前記低分子量ポリテトラフルオロエチレン粒子が界面活性剤の存在下に水性分散媒に分散されている低分子量ポリテトラフルオロエチレン水性分散液を用いて80℃以上、100℃未満の温度にて行うものである
ことを特徴とする低分子量ポリテトラフルオロエチレン造粒粉末製造方法。 - 低分子量ポリテトラフルオロエチレン水性分散液は、水不溶性液体を含有するか又は水不溶性液体を含有しないものであり、
前記水不溶性液体は、前記低分子量ポリテトラフルオロエチレン水性分散液の5質量%以下である請求項7記載の低分子量ポリテトラフルオロエチレン造粒粉末製造方法。 - 低分子量ポリテトラフルオロエチレン粒子から造粒処理により請求項1、2、4又は6記載の低分子量ポリテトラフルオロエチレン造粒粉末を製造することよりなる低分子量ポリテトラフルオロエチレン造粒粉末製造方法であって、
前記造粒処理は、前記低分子量ポリテトラフルオロエチレン粒子が界面活性剤の存在下又は不存在下に水性分散媒に分散されている低分子量ポリテトラフルオロエチレン水性分散液を用いて行うものであり、
前記低分子量ポリテトラフルオロエチレン水性分散液は、水不溶性液体を含有するものであり、
前記界面活性剤は、前記低分子量ポリテトラフルオロエチレン粒子100質量部あたり5質量部以下である
ことを特徴とする低分子量ポリテトラフルオロエチレン造粒粉末製造方法。 - 水不溶性液体は、低分子量ポリテトラフルオロエチレン水性分散液の5質量%以上である請求項9記載の低分子量ポリテトラフルオロエチレン造粒粉末製造方法。
- 界面活性剤は、低分子量ポリテトラフルオロエチレン粒子100質量部あたり0.001〜0.5質量部である請求項9又は10記載の低分子量ポリテトラフルオロエチレン造粒粉末製造方法。
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