JP4213965B2 - 改質ポリテトラフルオロエチレンフィルムの製造方法 - Google Patents
改質ポリテトラフルオロエチレンフィルムの製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4213965B2 JP4213965B2 JP2003027589A JP2003027589A JP4213965B2 JP 4213965 B2 JP4213965 B2 JP 4213965B2 JP 2003027589 A JP2003027589 A JP 2003027589A JP 2003027589 A JP2003027589 A JP 2003027589A JP 4213965 B2 JP4213965 B2 JP 4213965B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- film
- polytetrafluoroethylene film
- heat
- ptfe film
- ptfe
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Images
Landscapes
- Treatments Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
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フィルムを電離性放射線の照射により架橋させる、改質ポリテトラフルオロエチレンフィルムの製造方法、特に厚さが100μm以下の極めて薄いポリテトラフルオロエチレンフィルムの架橋に適した改質ポリテトラフルオロエチレンフィルムの製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
ポリテトラフルオロエチレン(以下「PTFE」という)を、低酸素濃度雰囲気中かつポリテトラフルオロエチレンの結晶融点以上の温度で電離性放射線を照射して架橋することが既に知られている(例えば、特開2000−159914)。PTFEは、高い分子量で存在するポリマー故に、その融点以上においても大きい溶融粘度を示すポリマーとして知られている。このことにより、融点以上の温度においても成形体の形状を維持することが可能であり、シートあるいはフィルム状のものに融点以上の温度で電離性放射線を照射することにより架橋させることができる。
【0003】
しかしながら、厚さの薄いフィルム、特に厚さが100μm以下のフィルムを融点以上の温度で電離性放射線を照射すると、形状を維持することが困難であり、歪、亀裂およびピンホールなどが発生するという問題がある。
【0004】
薄いPTFEフィルムの架橋を効果的に行う方法として、基材となる金属、セラッミクスあるいは高分子からなる板状、箔状または管状などの材料に対し予めフッ素樹脂の粉体を塗布せしめるか、あるいはフッ素樹脂を基材にライニングあるいはコーティングなどして被覆した材料をフッ素樹脂の融点以上の温度に加熱し、実質的に無酸素下で電離性放射線を照射して架橋させた後、改質フッ素樹脂を該基材から大気中または溶液中で剥離または分離させる、あるいは該基材を溶解させることにより、平滑な表面かつ均一な膜厚の薄いフッ素樹脂フィルムを得る方法が提案されている(例えば、特許文献1)。
【0005】
【特許文献1】
特開2002−30166号公報(段落「0008」)。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献1には、単に、基材にフッ素樹脂を被覆して架橋させる方法が開示されるのみであり、安価で大量に製造することを目的とした工業的製造方法については何ら開示されていない。また、基材に密着してフッ素樹脂を被覆しているため、架橋時に発生するフッ素樹脂からのガスが基材とフッ素樹脂層の間に入り込んで気泡を生じさせ、その部分においてフッ素樹脂フィルムに凹凸が形成されるという問題があった。
【0007】
本発明の目的は、厚さの薄い架橋PTFEフィルムを歪、亀裂およびピンホールなどが発生することなく、安価で大量に生産することができる製造方法を提供することにある。また、本発明の目的は、気泡による凹凸のない平滑な表面を有する改質PTFEフィルムの製造方法を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するため、耐熱性スペーサとPTFEフィルムとを密着させずに重ね合わせてロール状に巻回した状態で、低酸素濃度雰囲気かつPTFEの融点以上の温度で電離性放射線を照射してPTFEフィルムを架橋させ、しかる後、架橋PTFEフィルムと耐熱性スペーサを分離する改質PTFEフィルムの製造方法を提供する。
【0009】
本発明においては、耐熱性基材とPTFEフィルムとの積層体をロール状に巻回した状態で架橋処理が行われるため、1回の架橋処理で例えば100〜10000mという長尺の架橋PTFEフィルムを製造でき、大量製造が可能となり、低廉化につながる。
【0010】
また、本発明においては、PTFEフィルムは、耐熱性スペーサと密着させない状態で積層し、ロール状に巻回してPTFEの融点以上に加熱して架橋処理が行われるため、架橋時に発生するPTFEフィルムからのガスを滞留させることなく流動的な状態としているため、ガスによるPTFEフィルムの凹凸発生を抑えた平滑な表面を有する改質PTFEフィルムを製造できる。特に、厚さが100μm以下のPTFEフィルムに対して本発明は効果的である。
【0011】
【発明の実施の形態】
本発明において、耐熱性スペーサは、架橋処理時にとPTFEフィルム同士が融着しないようにするためのものである。また、耐熱性スペーサとPTFEフィルムは、貼り付け等による密着はさせずに、単に重ね合わせているだけである。なお、PTFEフィルムは、PTFE粉末を塊状に圧縮成形し、焼成して得られた成形物を切削法により薄いフィルムとすることにより得ることができる。
【0012】
耐熱性スペーサとしては、PTFEの融点(327℃)以上の温度に加熱された場合であってもPTFEフィルム同士を融着させることがなく、スペーサ自体が熱による著しい変形、溶融、分解などを受けることがなく、架橋の阻害要因となっている酸素やその他架橋時に発生する生成ガスの除去が可能である材料が使用される。例えば、金属の箔またはメッシュがあり、その金属の材質としては、アルミニウム、アルミニウム合金、ステンレス、チタンまたはチタン合金等がある。耐熱性樹脂のフィルムとしてもよくその材質としては、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルケトンまたはポリベンゾイミダゾール等がある。また、耐熱材料の織布または不織布としてもよく、その場合の材質としてはガラスまたはカーボン等がある。上記の金属メッシュについては、ASTM(American Society For Testing and Materials:米国材料試験協会)規格で200メッシュ以上のものを使用する。200メッシュ以下では目開きが大きく、PTFEフィルムに加わる面圧が高くなる。その結果、メッシュと接触している部分が変形し易くなり、厚さの均一なフィルムを得ることが難しくなる。また、400メッシュ以下とするのが好ましい。
【0013】
耐熱性スペーサとPTFEフィルムとの積層体は、ロール状に巻回した状態で架橋装置へ搬入され、架橋処理が行われる。図1は、耐熱性スペーサとPTFEフィルムとの積層体をロール状に巻回した一実施の形態を示すものであり、耐熱性スペーサ2とPTFEフィルム3との積層体1が巻芯4の外周にロール状に巻回されている。耐熱スペーサとPTFEフィルムをロール状に巻回するときの張力は、0.1〜10MPaとする。張力が0.1Pa未満では架橋PTFEフィルムにしわや波打ちが生じ、平坦で均一な厚さの架橋PTFEフィルムを得ることが困難になる。また、張力が10MPaを越えるとメッシュの押えつけによるPTFEの変形が非常に大きくなり、均一な厚さの架橋PTFEフィルムを得ることが難しくなる。更に好ましい張力は、1〜5MPaである。
【0014】
本発明において、耐熱性スペーサとPTFEフィルムとの積層体の架橋処理は、酸素濃度10torr以下の不活性ガス雰囲気下で、且つPTFEフィルムがPTFEの融点(327℃)以上に加熱された状態で電離性放射線を吸収線量が1kGy〜10MGyの範囲となるよう照射することにより行われることが好ましい。酸素濃度が10torrを越える雰囲気下では、十分な架橋効果が達成されない可能性があり、又、電離性放射線の吸収線量が1kGy未満では十分な架橋効果が達成されない可能性があり、10MGyを越えると伸び等の著しい低下を招く可能性がある。より好適には、50kGy〜1MGyである。
【0015】
電離性放射線としては、γ線、電子線、X線、中性子線、あるいは高エネルギーイオン等が使用される。透過力を有する線質のものが好ましく、本発明の目的達成のためにはγ線、X線または電子線が適している。電子線を用いる場合は、透過力を考慮して5×106電子ボルト以上、好ましくは7×106電子ボルト以上のものが適している。電離性放射線を照射するに際しては、PTFEをその結晶融点以上に加熱しておく必要がある。PTFEをその融点以上に加熱することにより、PTFEを構成する主鎖の分子運動を活発化させ、その結果、分子間の架橋反応を効率良く促進させることが可能となる。但し、過度の加熱は、逆に分子主鎖の切断と分解を招くようになるので、このような解重合現象の発生を抑制する意味合いから、加熱温度はふっ素樹脂の融点よりも10〜30℃高い範囲内に抑えることが好ましい。より好適な加熱温度範囲は、335℃〜345℃である。
【0016】
【実施例】
[実施例1]
予め造粒されているPTFE粉末を金型へ投入し、常温にて40MPaの圧力で塊状に圧縮成形し、これを380℃で20時間加熱して焼成して外径300mm、高さ300mmの円柱状成形体を得た。この成形体を切削刃物により切削して厚さ0.1mm、幅300mmのPTFEフィルム(日東電工製PTFEシート:品番900)を得た。このPTFEフィルム500mを炭素繊維織布(厚さ0.25mm)と積層し、巻芯としての鉄管の外周にロール状に巻回し、これを外周にヒータを設置したステンレス製容器に入れて減圧した後窒素ガスを封入し、酸素濃度0.5torrの窒素ガス雰囲気下、340°Cの加熱温度のもとで毎時2×103Gyのコバルト60γ線を50時間照射した(放射線量1×105Gy)。次に、PTFEフィルムを炭素繊維織布から分離することにより、歪や亀裂等のない平坦で均一な改質PTFEフィルムが得られた。この改質PTFEフィルムの破断強度は18.6MPa、破断伸びは287%であった。なお、改質前のPTFEフィルムの破断強度は14.3MPa、破断伸びは380%であった。
【0017】
[実施例2]
実施例1と同様にして得た円柱状成形体を切削して厚さ0.05mm、幅300mmのPTFEフィルムを得た。このPTFEフィルム1000mを厚さ50μmのSUSメッシュ(ASTM規格で325メッシュ)と積層して鋼製管にロール状に巻回し、実施例1と同様の条件で照射した後、PTFEフィルムをSUSメッシュから分離することにより、歪や亀裂等のない平坦で均一な改質PTFEフィルムが得られた。この改質PTFEフィルムの破断強度は12.4MPa、破断伸びは275%であった。
【0018】
[実施例3]
実施例1と同様にして得た円柱状成形体を切削して厚さ0.03mm、幅300mmのPTFEフィルムを得た。このPTFEフィルム1000mを厚さ25μmのポリイミドフィルムと積層して鋼製管にロール状に巻回し実施例1と同様の条件で照射した後、PTFEフィルムをポリイミドフィルムから分離することにより、歪や亀裂等のない平坦で均一な改質PTFEフィルムが得られた。この改質PTFEフィルムの破断強度は12.3MPa、破断伸びは250%であった。
【0019】
[比較例]
実施例1と同様にして得た円柱状成形体を切削して厚さ0.05mm、幅300mmのPTFEフィルムを得た。このPTFEフィルム40mを耐熱性スペーサと積層することなく単独で鋼製管にロール状に巻回し、実施例1と同様の条件で照射した。続いて、ロール状の巻回状態からPTFEフィルムを巻き戻そうとしたが、PTFEフィルム間で一部融着が起こり、巻き戻しができなかった。
【0020】
【発明の効果】
以上説明してきた通り、本発明は、耐熱性スペーサとPTFEフィルムとの積層体をロール状に巻回した状態で、低酸素濃度雰囲気かつPTFEの融点以上の温度で電離性放射線を照射してPTFEフィルムを架橋させ、しかる後、架橋PTFEフィルムと耐熱性スペーサを分離するものであり、厚さの薄い架橋PTFEフィルムを歪、亀裂およびピンホールなどが発生することなく、安価で大量に生産することができるようになる。また、架橋時に発生するPTFEフィルムからのガスを滞留させることなく流動自在な状態で架橋を行っているので、ガスによる架橋PTFEフィルムの凹凸発生を抑えた平滑な表面を有する改質PTFEフィルムを製造できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 耐熱性スペーサとPTFEフィルムとの積層体をロール状に巻回した一実施の形態の説明図。
【符号の説明】
1:積層体
2:耐熱性スぺーサ
3:PTFEフィルム
4:巻芯
Claims (6)
- 耐熱性スペーサとポリテトラフルオロエチレンフィルムとを密着させずに重ね合わせてロール状に巻回した状態で、低酸素濃度雰囲気かつポリテトラフルオロエチレンの融点以上の温度で電離性放射線を照射して前記ポリテトラフルオロエチレンフィルムを架橋させ、しかる後、架橋ポリテトラフルオロエチレンフィルムと耐熱性スペーサを分離することを特徴とする改質ポリテトラフルオロエチレンフィルムの製造方法。
- 前記ポリテトラフルオロエチレンフィルムは、厚さが100μm以下である請求項1記載の改質ポリテトラフルオロエチレンフィルムの製造方法。
- 酸素濃度が10torr以下の雰囲気かつポリテトラフルオロエチレンの融点以上の温度で電離性放射線を1kGy〜10MGyの範囲で照射して前記ポリテトラフルオロエチレンフィルムを架橋させる請求項1記載の改質ポリテトラフルオロエチレンフィルムの製造方法。
- 前記耐熱性スペーサは、金属の箔またはメッシュである請求項1記載の改質ポリテトラフルオロエチレンフィルムの製造方法。
- 前記耐熱性スペーサは、耐熱性樹脂のフィルムである請求項1記載の改質ポリテトラフルオロエチレンフィルムの製造方法。
- 前記耐熱性スペーサは、耐熱材料の織布または不織布である請求項1記載の改質ポリテトラフルオロエチレンフィルムの製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003027589A JP4213965B2 (ja) | 2003-02-04 | 2003-02-04 | 改質ポリテトラフルオロエチレンフィルムの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003027589A JP4213965B2 (ja) | 2003-02-04 | 2003-02-04 | 改質ポリテトラフルオロエチレンフィルムの製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004238447A JP2004238447A (ja) | 2004-08-26 |
JP4213965B2 true JP4213965B2 (ja) | 2009-01-28 |
Family
ID=32955279
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003027589A Expired - Lifetime JP4213965B2 (ja) | 2003-02-04 | 2003-02-04 | 改質ポリテトラフルオロエチレンフィルムの製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4213965B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108026303A (zh) * | 2015-09-07 | 2018-05-11 | 住友电工超效能高分子股份有限公司 | 聚四氟乙烯成形体的制造方法和聚四氟乙烯成形体 |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
TWI611069B (zh) * | 2016-02-16 | 2018-01-11 | 聖高拜塑膠製品公司 | 複合物及製備方法 |
-
2003
- 2003-02-04 JP JP2003027589A patent/JP4213965B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108026303A (zh) * | 2015-09-07 | 2018-05-11 | 住友电工超效能高分子股份有限公司 | 聚四氟乙烯成形体的制造方法和聚四氟乙烯成形体 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2004238447A (ja) | 2004-08-26 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JPH08500214A (ja) | 光電池モジュールの製造方法及びこの方法を実施するための装置 | |
EP1125731A1 (en) | Polytetrafluoroethylene laminate | |
JP2008193085A (ja) | ロールプレス法によりソーラーモジュールを製造する方法 | |
JP4213965B2 (ja) | 改質ポリテトラフルオロエチレンフィルムの製造方法 | |
US3955014A (en) | Method of making alkali battery separators | |
TWI293918B (en) | Tubular structures and methods for making the same | |
JP4274379B2 (ja) | ホウ素中性子捕獲療法用ターゲットの製造方法 | |
CN107428071A (zh) | 成型体 | |
JP2016162650A (ja) | 燃料電池単セルの製造方法 | |
JP5273074B2 (ja) | バリアフィルムの製造方法 | |
JP2001164202A (ja) | 粘着テープ巻回体及び粘着テープの製造方法 | |
JP3966180B2 (ja) | 改質ふっ素樹脂フィルムの製造方法 | |
JP4665149B2 (ja) | 改質フッ素樹脂成形体を製造する方法 | |
JP2022524514A (ja) | 電子部品を封止するためのシステム及び方法 | |
US4332751A (en) | Method for fabricating thin films of pyrolytic carbon | |
JP2009226856A (ja) | 凹凸付き基板およびその製造方法ならびにパターン転写装置 | |
JPH06126854A (ja) | 機能性ポリカーボネートシートの連続製造法 | |
JP2016072014A (ja) | 離型部材及びそれを用いた触媒層転写部材、並びに該触媒層転写部材を用いた燃料電池用触媒層−電解質膜積層体の製造方法 | |
JP2006245175A (ja) | 積層コンデンサ用積層体の製造方法およびその製造装置 | |
JP2013018167A (ja) | 積層体およびその製造方法 | |
JPH03128941A (ja) | 素材の表面改質方法 | |
JP2017205961A (ja) | フッ素樹脂コーティング体の製造方法 | |
JP2016162652A (ja) | 燃料電池単セルの製造方法 | |
JP2002036376A (ja) | 改質ポリテトラフルオロエチレンフィルムの製造方法 | |
JP3732273B2 (ja) | 箔積層フィルムの接着剤硬化法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050324 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20070830 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20071113 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080111 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20081021 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20081031 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111107 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Ref document number: 4213965 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111107 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121107 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131107 Year of fee payment: 5 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313115 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
EXPY | Cancellation because of completion of term |