JPH03197122A - ポリテトラフルオロエチレン樹脂フィルムおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ポリテトラフルオロエチレン樹脂フィルムお
よびその製造方法に関し、さらに詳しくは、小さい引張
応力で優れた伸び特性を示し、しかも密着性が高く耐ガ
ス透過性にも優れているようなポリテトラフルオロエチ
レン樹脂フィルムおよびその製造方法に関する。

発明の技術的背景 ポリテトラフルオロエチレン樹脂（以下ＰＴＦＥと略記
することがある）は、周知のように、耐熱性、耐薬品性
、電気絶縁性、非粘着性、自己潤滑性といった数々の優
れた特性を有しているため、近年、各種工業分野をはじ
めとして医療分野、日常生活用品の分野など広範囲に利
用されている。

たとえばＰＴＦＥ未焼成フィルムは、緻密性には劣るが
、しなやかでかつなじみ性があり、しかも上記のような
ＰＴＦＨの特性を有しているため、ネジ目に対してなじ
みやすく、またネジからの脱着も容易であるため、ネジ
継手のシール材として広く用いられている。

このようなＰＴＦＥ未焼成フィルムは、テトラフルオロ
エチレンの乳化重合などによって得られるＰＴＦＥ微粒
子にナフサなどの液状潤滑剤を配合して、得られた配合
物をペースト押出して予備成形し、次いでこの予備成形
体をロールなどにて圧延してフィルム状物とした後、液
状潤滑剤を除去することによって製造されている。

さらにまた、ＰＴＦＥ粉末を金型内に充填した後、加圧
成形して予備成形体とし、この予備成形体をＰＴＦＥの
融点以上の温度で焼成した後、所定の厚さに切削するこ
とによって製造されるＰＴＦＥ焼成フィルムも知られて
いる。このＰＴＦＥ焼成フィルムは、緻密で引張強度も
大きいため、電線、ケーブルなどの電気機器などの絶縁
フィルム、滑り材あるいはガスケットなどとして広く用
いられている。

上記のようにＰＴＦＥ未焼成フィルムとＰＴＦＥ焼成フ
ィルムとは、全く異なる特性を有しているが、もしＰＴ
ＦＥ未焼成フィルムのようにしなやかでなじみ性がある
とともに優れた伸び特性を有し、かつＰＴＦＥ焼成フィ
ルムのように緻密性に優れたＰＴＦＥフィルムが出現す
れば、その利用価値は極めて大きい。

たとえば、しなやかでなじみ性があるとともに優れた伸
び特性を有し、かつ緻密性に優れたＰＴＦＥフィルムは
、試験管、ビーカーなどの薬品容器を密封するためのフ
ィルムとして最適である。

すなわち薬品容器密封用フィルムを容器端部で引き伸ば
して容器の開口部を密封するためには、ＰＴＦＥ未焼成
フィルムのようにしなやかでなじみ性があるとともに優
れた伸び特性を有していることが必要であり、また容器
内の薬品を保護するためには、耐薬品性、耐熱性および
ガス不透過性にも優れていることが必要である。

ところで薬品容器密封用フィルムとして、ＰＴＦＥ焼成
フィルムを用いようとすると、該フィルムは耐薬品性、
耐熱性、ガス不透過性には優れているが、引張強度が大
きいため、該フィルムを容器端部で引き伸ばしながら容
器を密封するのは難しく、また容器端部への密着性にも
乏しい。

一方ＰＴＦＥ未焼成フィルムは、しなやかでなじみ性が
あり優れた伸び特性を有しているが、緻密性に劣るため
、ガス透過度が大きく、薬品の保護という点では問題が
ある。そしてこのＰＴＦＥ未焼成フィルムの緻密性を高
めるためにロールで圧延してその密度を２．１ｇ／ｃｍ
２以上とすることも考えられるが、このようにすると、
得られるフィルムは、伸び特性が著しく低下し、わずか
に引き伸ばしただけで破壊されてしまう。

発明の目的 本発明は、上記のような従来技術に鑑みてなされたもの
であって、しなやかでなじみ性があるとともに優れた伸
び特性を有し、しかも緻密性にも優れたＰＴＦＥフィル
ムを提供することを目的としている。

発明の概要 本発明に係るポリテトラフルオロエチレン樹脂フィルム
は、２０　Ｍ　Ｐ　ａ以下の引張応力で７００％以上の
伸びを有し、しかも嵩密度が２．２ｓｒｌ−以上である
ことを特徴としている。

また本発明に係るポリテトラフルオロエチレン樹脂フィ
ルムの製造方法は、ポリテトラフルオロエチレン粒子と
液状潤滑剤とからなるペーストを圧縮成形してフィルム
状の予備成形体とし、この予備成形体を圧延して嵩密度
が２．２ｇ／ｃｍ２以上とし、次いで得られたフィルム
状物を３２７℃以上の温度で、得られる焼成物がＤＳＣ
で融点測定した場合に３３０〜３４０℃とに少なくとも
１つ以上の融解ピークを示すように焼成することを特徴
としている。

発明の詳細な説明 以下本発明に係るＰＴＦＥフィルムおよびその製造方法
について具体的に説明する。

まず本発明に係るＰＴＦＥフィルムについて説明すると
、このＰＴＦＥフィルムは、ペースト押出方向と直角方
向に２０ＭＰａ以下の引張応力で７００％以上の伸びを
示し、しかも嵩密度は２゜２ｇ／ｃｍ２以上である。好
ましくは１８ＭＰ　ａ以下の引張応力で１０００％以上
より好ましくは１３００％以上の伸びを示し、嵩密度は
２．４〜２．８ｇ／ｃｍ２である。

なお本明細書では、ＰＴＦＥフィルムはＰＴＦＥシート
を含んで意味している。

このような本発明に係るＰＴＦＥフィルムの応カー伸び
曲線の一例を第１図に示す。この第１図において、曲線
Ａは実施例１で得られたＰＴＦＥフィルムの応カー伸び
曲線であるが、２０　Ｍ　Ｐ　ａの引張応力で７００％
以上の伸びを示している。

これに対してＰＴＦＥ焼成フィルムの応カー伸び曲線を
第１図曲線りに示す。このＰＴＦＥ焼成フィルムは、引
張強度が大きく、２０　Ｍ　Ｐ　ａ以下の引張応力では
７００％以上の伸びを示さない。

次に上記のようなＰＴＦＥフィルムの製造方法について
説明する。

ＰＴＦＥフィルムを製造するためには、原料として、Ｐ
ＴＦＥ粉末が用いられるが、このＰＴＦＥ粉末はその平
均粒径が２５〜９００μｍ好ましくは４００〜６００μ
ｍであることが望ましい。

このようなＰＴＦＥ粉末は、たとえばテトラフルオロエ
チレンの乳化重合によって得ることができる。

本発明では、まず上記のようなＰＴＦＥ粉末を、液状潤
滑剤に配合して、均一に分散させてペーストを調製する
。液状潤滑剤としては、たとえばソルベントナフサ、白
灯油などが用いられる。また液状潤滑剤は、ＰＴＦＥ粉
末１００重量部に対して１５〜３０重量部好ましくは２
０〜２５重量部の量で用いられる。

上記のようにして得られたペーストを、５〜４０ｋｇｒ
／ｃシ好ましくは１０〜２０ｋｇｒ／ｃ−程度の圧力で
圧縮成形して、たとえば丸棒状などの形状とし、次いで
、さらにロールなどによって圧延し、フィルム状の予備
成形体とする。この予備成形体を１００〜１５０℃程度
の温度で乾燥し、予備成形体中に含まれる液状潤滑剤を
除去する。

この予備成形体を得るに際して０〜３４０％−軸方向に
延伸することができ、延伸することによって優れた伸び
特性を有するＰＴＦＥフィルムを得ることができる。

このようにして得られた予備成形体は、その嵩密度は、
一般に０．４〜１．６ｆ／ｃｍ２程度である。

またフィルムの膜厚は、４０〜１００μｍ　好ましくは
８０〜５００μｍ程度である。

次いで上記のようにして得られたフィルム状の予備成形
体をローラなどで圧延して、嵩密度を２．２ｆ／ｃｍ２
以上好ましくは２．２〜２．８ｆ／ｃｍ２さらに好まし
くは２．３〜２．６ｆ／ｃｍ２とする。

なおこのようにして圧延されたフィルム状物では、ＰＴ
ＦＥ粒子は互いに融着されておらず、引張ると伸びずに
破壊されてしまう。

本発明では、上記のようなフィルム状物を３２７℃以上
の温度好ましくは３４０〜３８０℃さらに好ましくは３
５０〜３６０℃の温度で焼成する。この際の焼成時間は
、焼成されたＰＴＦＥフィルムをＤＳＣ（熱走査熱量計
）で融点測定すると、３３０〜３４０℃に少なくとも１
つ以上の融解ピークを示すような時間であることが好ま
しい。具体的には、焼成時間は、焼成温度によって大き
く異なるが、たとえば３５０℃で焼成する場合には１〜
２分程度である。

焼成は、窒素などの不活性ガス中あるいは空気中で行な
うことができる。

本発明に係るＰＴＦＥフィルムが、３３０〜３４０℃に
少なくとも１つの融解ピークを示すことは、原料の未焼
成ＰＴＦＥの融解ピークが３３０〜３４０℃にあり、焼
成ＰＴＦＥの融解ピークが３２４〜３３０℃にあること
を考慮すると、本発明に係るＰＴＦＥフィルムは完全に
は焼成されておらず、しかも一部が焼成されていること
を意味していると考えられる。

またこのような本発明に係るＰＴＦＥフィルムは、上述
のように３３０〜３４０℃に少なくとも１つの融解ピー
クを示すとともに、３２４〜３３０℃に少なくとも１つ
の融解ピークを示すことが好ましい。

そして３２４〜３３０℃に現われる融解ピーク［１］の
高さと、３３０〜３４０℃に現われる融解ピーク［１１
の高さとの比［１］　　：　　［１１１は、１：２以上
好ましくは１：２〜９さらに好ましくは１：５〜８であ
ることが望ましい。

上記のような焼成ＰＴＦＥのＤＳＣ測定は、下記のよう
にして行なう。すなわち試料１０ｍｇをアルミパンに入
れ、昇温速度５℃／分で測定する。

なお上記のようなフィルム状物を３２７℃以上の温度で
完全に焼成すると、得られるＰＴＦ　Ｅフィルムは３３
０〜３４０℃に融解ピークを示さない。

本発明で得られるＰＴＦＥフィルムは、上記のように２
０　Ｍ　Ｐ　ａ以下の引張応力で７００％以上の伸びを
示し、しかも嵩密度は２．２ｇ／ｃｍ２以上であるが、
さらに緻密性に優れ、２ｋｇｒ／ｃ−の圧力を加えて空
気透過試験を行なっても空気の透過は認められない。

発明の効果 本発明に係るＰＴＦＥフィルムは、しなやかでなしみ性
があるとともに優れた伸び特性を有し、しかも緻密性に
も優れている。したがってこのようなＰＴＦＥフィルム
は、防湿シート、密封シート、包装フィルム、パツキン
材、ガスケット材、滑り材などとして用いることができ
る。

以下本発明を実施例によって説明するが、本発明はこれ
ら実施例に限定されるものではない。

実施例１ 平均粒径が５５０μｍであるＰＴＦＥファインパウダ（
旭ガラス、ＣＤ−１）１００重量部を、液状潤滑剤（ア
イソパーＭ）２２重量部に配合し、均一に分散させてペ
ーストとした。

このペーストを、圧力４０ｋｇｒ／ｃｊで丸棒状に押出
し、これをロールで圧延してフィルム状の予備成形体［
Ａ］とした。次いでフィルム状予備成形体を１５０℃で
乾燥して液状潤滑剤を除去するとともに、ペースト押出
方向に２００％延伸した。

このようにして得られたＰＴＦＥ未焼成フィルムの嵩密
度は０．５８ｇ／ｃｍ２であり、膜厚は０．１順であっ
た。

次にこのＰＴＦＥ未焼成フィルムをロールによって圧延
して、該フィルムの嵩密度を２．５６ｇ／ｃｍ２とした
。

このようにして得られたＰＴＦＥ未焼成フィルム［Ｂ］
を空気中において３５０℃で１分間焼成した。

得られたＰＴＦＥフィルムの応カー伸び曲線を第１図曲
線Ａに示す。またこのＰＴＦＥフィルムのＤＳＣ曲線を
第２図に示す。

実施例２ 実施例１において、フィルム状予備成形体［Ａ］の延伸
率を７０％として嵩密度１．０４ｆ／ｌａとし、またロ
ールによる圧延によって嵩密度２．４５ｇ／ｃｍ２のＰ
ＴＦＥ未焼成フィルムとした以外は、実施例１と同様に
した。

得られたＰＴＦＥフィルムの応カー伸び曲線を第１図曲
線Ｂに示す。またこのＰＴＦＥフィルムのＤＳＣ曲線を
第３図に示す。

実施例３ 実施例１において、フィルム状予備成形体［Ａ］を延伸
せずに、ロールで圧延して嵩密度２．６ｇ／ｃｍ２の未
焼成フィルムとした以外は、実施例１と同様にした。

得られたＰＴＦＥフィルムの応カー伸び曲線を第１図曲
線Ｃに示す。またこのＰＴＦＥフィルムのＤＳＣ曲線を
第４図に示す。

比較例１ 実施例１において、ＰＴＦＥ未焼成フィルムを３５０℃
で７分間焼成した以外は、実施例１と同様にした。

得られた完全焼成ＰＴＦＥフィルムの応カー伸び曲線を
第１図曲線りに示す。またこのＰＴＦＥフィルムのＤＳ
Ｃ曲線を第５図に示す。

比較例２ 実施例２において、ＰＴＦＥ未焼成フィルムを３５０℃
で３分間焼成した以外は、実施例２と同様にした。

得られたＰＴＦＥフィルムの応カー伸び曲線を第１図曲
線Ｅに示す。

なお未焼成ＰＴＦＥフィルムのＤＳＣ曲線を第６図に示
す。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係るＰＴＦＥフィルムの応カー伸び
曲線（曲線Ａ−Ｃ）および従来のＰＴＦＥフィルムの応
カー伸び曲線（曲線Ｄ−Ｅ）を示す図である。 第２図〜第４図は、本発明に係るＰＴＦＥの０８０曲線
であり、第５図は従来公知の焼成ＰＴＦＥフィルムの応
カー伸び曲線であり、第６図は未焼成ＰＴＦＥフィルム
の０８０曲線である。 理 理

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）２０ＭＰａ以下の引張応力で７００％以上の伸びを
   示し、しかも嵩密度が２．２ｇ／ｃｍ＾２以上であるこ
   とを特徴とするポリテトラフルオロエチレン樹脂フィル
   ム。 ２）ポリテトラフルオロエチレン粒子と液状潤滑剤とか
   らなるペーストを圧縮成形してフィルム状の予備成形体
   とし、この予備成形体を圧延して嵩密度が２．２ｇ／ｃ
   ｍ＾２以上とし、次いで得られたフィルム状物を３２７
   ℃以上の温度で、得られる焼成物がＤＳＣで融点測定し
   た場合に３３０〜３４０℃に少なくとも１つ以上の融解
   ピークを示すように焼成することを特徴とするポリテト
   ラフルオロエチレン樹脂フィルムの製造方法。