JP6882466B2 - ポリマー組成物、材料および製造方法 - Google Patents
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Description
質量減少試験は、3つのサンプルキャストフィルムについて実施された。サンプル1(X−51 30p)は、液体配合物の74重量%の量のポリテトラフルオロエチレン分散液(DuPont製PTFE DISP 30)(乾燥フィルム中に80重量%のPTFEを構成する)と、液体配合物の26重量%の量の反応性シリコーン(Shin Etsu製X−51−1318)(乾燥フィルム中に20重量%のシリコーンを構成する)とを含む組成物から製造された。サンプル2(Polon−MF−56−30p)は、液体配合物の72重量%の量のポリテトラフルオロエチレン(DuPont製PTFE DISP 30)(乾燥フィルム中に80重量%のPTFEを構成する)と、液体配合物の28重量%の量の反応性シリコーン(Shin Etsu製Polon MF−56)(乾燥フィルム中に20重量%のシリコーンを構成する)とを含む組成物から製造された。サンプル3は、液体配合物の82重量%の量のポリテトラフルオロエチレン(DuPont製PTFE DISP 30)(乾燥フィルム中に80重量%のPTFEを構成する)と、液体配合物の18重量%の量の予備硬化シリコーン(Wacker製Finish CT 27E)(乾燥フィルム中に20重量%のシリコーンを構成する)とを含む組成物から製造された比較サンプルである。
6つのサンプルを、絶縁耐力、引張強度、および引裂強度について試験した。サンプル4では、3パスのポリテトラフルオロエチレン(PTFE)がスタイル1080のガラス布上に被覆され、シリコーンは使用されなかった。サンプル5〜9では、各サンプルは、スタイル1080のガラス布上に被覆された、30容量%の反応性シリコーンおよび70容量%のポリテトラフルオロエチレン(PTFE)を含む組成物を用いて形成された。絶縁耐力は、Beckman絶縁耐力試験機およびタイプ3電極を用いて、ASTM D149の方法Cに従って測定された。引張強度は、ASTM D309に従って、機械方向(MD)および機械に直交する方向(CD)で測定された。引裂強度は、ASTM D751に従って、機械方向(MD)および機械に直交する方向(CD)で測定された。結果を下記の表3に示す。
3つのサンプルが、摩擦係数および摩耗率について評価された。サンプル10は、スタイル1080のガラス布上に被覆された3パスのPTFEから形成された。サンプル11は、スタイル1080のガラス布上の、30容量%のシリコーンおよび70容量%のポリテトラフルオロエチレン(PTFE)を含む2パスの組成物から形成された。サンプル12は、スタイル1080のガラス布上の、第1のパスのPTFE、および30容量%のシリコーンおよび70容量%のポリテトラフルオロエチレン(PTFE)を含む第2のパスの組成物から形成された。摩擦係数および摩耗率は、NANOVEA摩擦計、および円形軌道上を回転しているサンプルに荷重を加えるボールベアリングを用いて試験された。摩擦計のベースは、水平位置にレベル出しされ、ボールは、荷重アーム内に保持されて、垂直荷重が確実に垂直に加えられるように、サンプル上に載っているときに摩擦計のアームが水平にレベル出しされることが可能な高さに配置された。次に、アームとボールホルダーが当初、サンプル表面に力を加えないことが確実になるように、アームをカウンターウェイトと釣り合わせた。試験に必要な荷重に対応する重りが、アームのボールホルダー上に載せられた。次いで、ソフトウェアを介して、下記の表3および4の試験パラメータおよび環境条件の下で試験が開始および実施されて、摩擦力が経時的に記録される。
3つのサンプルが、塗膜密着強度について評価された。サンプル13は、1パスのポリテトラフルオロエチレン(PTFE)基材の水分散液をガラス布上に被覆することによって形成された。サンプル14は、20容量%の反応性シリコーンと80容量%のポリテトラフルオロエチレン(PTFE)基材とを含む、1パスの組成物をガラス布上に被覆することによって形成された。サンプル15は、20容量%の予備硬化シリコーンと80容量%のポリテトラフルオロエチレン(PTFE)基材とを含む、1パスの組成物をガラス布上に被覆することによって形成された。3つのサンプル全てについて、塗膜密着力を、インストロン試験法「adhesion for CF under 20 mil.im_ptf」、クロスヘッドスピード2インチ/分、ゲージ長さ1インチを用いて試験した。サンプル13、14、および15の各々の12個の1インチ×6インチ切片が縦方向に切断され、次いで2,000ポンドのインストロンロードセルを使用して試験された。評価結果を表7および図13に示す。
フッ素化成分を含む分散液を提供することと、
反応性シリコーン成分を含むエマルジョンを提供することと、
分散液とエマルジョンとを混合して組成物を形成することと、
組成物を乾燥してポリマー材料を形成することと、を含む、方法。
Claims (15)
- フルオロポリマー成分を含む分散液と、
シリコーン成分を含むエマルジョンと、を含む組成物であって、
前記フルオロポリマー成分が、平均粒径Dを有する複数のフルオロポリマー粒子を含み、
前記組成物から形成された単一パスフィルムが、少なくとも1.25×10−5×D2.5 (前記式中のDは平均粒径の数値である)の限界亀裂厚みCCTを有し、CCTはミクロン単位、Dはナノメートル単位である、組成物。 - Dが最大400nm、かつ少なくとも150nmである、請求項1に記載の組成物。
- CCTが少なくとも25ミクロン、かつ最大100ミクロンである、請求項1および2のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記シリコーン成分がシロキサンを含む、請求項1および2のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記シロキサンがポリジメチルシロキサンを含む、請求項4に記載の組成物。
- 前記シリコーン成分が、架橋に適した1つ以上の官能末端基を有するシリコーンポリマーを含む、請求項1および2のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記1つ以上の官能末端基が、ヒドロキシル、アルキルシロキサン、ビニル、アミノ、メトキシ、メタクリル、ポリエーテル、シラノール、カルボン酸無水物、またはそれらの任意の組み合わせを含む、請求項6に記載の組成物。
- 前記シリコーン成分が、ポリマー骨格中にメチル基以外の基を有するシリコーンポリマーを含む、請求項1および2のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記メチル基以外の基が、フェニル、メトキシ、エトキシ、メルカプト、カルボキシル、アクリレート、イソシアネート、酸無水物、ポリエーテル、アラルキル、フルオロアルキル、またはそれらの任意の組み合わせを含む、請求項8に記載の組成物。
- 前記単一パスフィルムの前記シリコーン成分が、前記単一パスフィルムの総重量を基にして少なくとも6重量%である、請求項1および2のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記フルオロポリマー成分が、フルオロポリマーまたはさらにはペルフルオロポリマーを含む、請求項1および2のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記フルオロポリマーが、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、フッ素化エチレンプロピレンコポリマー(FEP)、テトラフルオロエチレンとペルフルオロプロピルビニルエーテルとのコポリマー(PFA)、テトラフルオロエチレンとペルフルオロメチルビニルエーテルとのコポリマー(MFA)、エチレンとテトラフルオロエチレンとのコポリマー(ETFE)、エチレンとクロロトリフルオロエチレンとのコポリマー(ECTFE)、ポリクロロトリフルオロエチレン(PCTFE)、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)、テトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン、およびフッ化ビニリデンを
含むターポリマー(THV)、またはそれらの任意の配合物もしくはそれらの任意の合金を含む、請求項11に記載の組成物。 - フルオロポリマー成分を含む分散液と、
反応性シリコーン成分を含むエマルジョンと、を含む組成物であって、
前記フルオロポリマー成分が、平均粒径Dを有する複数のフルオロポリマー粒子を含み、
前記組成物から形成された単一パスフィルムが、少なくとも1.25×10−5×D2.5 (前記式中のDは平均粒径の数値である)の限界亀裂厚みCCTを有し、CCTはミクロン単位、Dはナノメートル単位である、組成物。 - 前記組成物が、塗膜密着性試験に従って測定されたときに、少なくとも約1.5ポンドの平均塗膜密着性を含む、請求項1および13のいずれか一項に記載の組成物。
- ポリマー材料を製造する方法であって、
フッ素化成分を含む分散液を提供することと、
反応性シリコーン成分を含むエマルジョンを提供することと、
組成物を形成するために前記分散液と前記エマルジョンとを混合することと、
前記ポリマー材料を形成するために前記組成物を乾燥することと、を含み、
前記フッ素化成分が、平均粒径Dを有する複数のフルオロポリマー粒子を含み、
前記ポリマー材料が、少なくとも1.25×10−5×D2.5 (前記式中のDは平均粒径の数値である)の限界亀裂厚みCCTを有し、CCTはミクロン単位、Dはナノメートル単位である、方法。
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