JPH0647762A - 金属不活性剤を含有する四フッ化エチレン樹脂組成物の成形方法 - Google Patents

金属不活性剤を含有する四フッ化エチレン樹脂組成物の成形方法

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JPH0647762A
JPH0647762A JP20242892A JP20242892A JPH0647762A JP H0647762 A JPH0647762 A JP H0647762A JP 20242892 A JP20242892 A JP 20242892A JP 20242892 A JP20242892 A JP 20242892A JP H0647762 A JPH0647762 A JP H0647762A
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tetrafluoroethylene resin
resin composition
metal deactivator
metal inert
composition containing
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Mitsuru Tanaka
満 田中
Masatoshi Goto
正利 後藤
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NTN Corp
Original Assignee
NTN Corp
NTN Toyo Bearing Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、金属不活性剤を含有する四フッ化
エチレン樹脂組成物を、内部や表面に巣、クラック、焼
きむらがなく、緻密かつ均質な製品となるよう成形す
る。 【構成】 ヒドラジン系などの金属不活性剤を添加した
四フッ化エチレン樹脂組成物を330〜400℃で焼成
すると同時に50〜600kgf/cm2 の圧力で加圧
する。または、前記組成物を、予備加圧成形した後、3
30〜400℃で焼成し、その直後に50〜600kg
f/cm2 の圧力で加圧して成形する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、金属不活性剤を含有
する四フッ化エチレン樹脂組成物の成形方法に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、四フッ化エチレン樹脂(以下、
これをPTFEと略称する。)は、耐熱性、耐薬品性に
優れ、かつ自己潤滑性を有して摩擦係数が小さいので、
軸受、歯車のような摺動部用材料、管、パルプ、その他
の成形品等いわゆるエンジニアリングプラスチックの代
表例として広く利用されている。
【0003】このようなPTFE製の成形物は、他の合
成高分子重合体と同様に、マンガン、コバルト、銅、鉄
または鉛等の重金属イオンと共存する条件で使用される
と、酸化劣化され易く、必要に応じて金属不活性剤と呼
ばれる不活性化作用のある酸化防止剤を添加配合して用
いていた。
【0004】一般的な金属不活性剤としては、N−サリ
シロイル−N’−アルデヒドヒドラジンまたはN−サリ
シロイル−N’−アセチルヒドラジンなどのヒドラジン
系のもの、N,N’−ジフェニルオキサミドなどのオキ
サミド系のものなどが知られている。
【0005】そして、上記金属不活性剤を含有する四フ
ッ化エチレン樹脂組成物を成形するには、PTFEの一
般的成形法と全く同様の手法が採用されていた。すなわ
ち、まず、PTFE粉末に金属不活性剤を混合して、こ
れを金型に入れ、常温で150〜1000kgf/cm
2 の圧力を加えて予備加圧成形し、金型から取り出した
予備成形物を熱風循環炉中で360〜400℃で焼成し
た後、空気中または水中にて冷却するようにしていた。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記した従来
の成形方法では、ヒドラジン系やオキサミド系の金属不
活性剤が加熱分解してガスを発生するので、成形物内部
や表面に巣と呼ばれるガスポケットや細孔を生じたり、
これに伴う密度の不均一化、表面に斑点状の焼きむらが
発生するといった恐れがある。
【0007】そこで、この発明は、上記した問題点を解
決し、金属不活性剤を含有する四フッ化エチレン樹脂組
成物を、内部や表面に巣、焼きむらがなく、緻密かつ均
質な製品となるよう成形することを課題としている。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、この発明においては、金属不活性剤を添加した四フ
ッ化エチレン樹脂組成物を、焼成すると同時に50〜6
00kgf/cm2 の圧力で加圧する手段を採用したの
である。
【0009】または、金属不活性剤を添加した四フッ化
エチレン樹脂組成物を、予備加圧成形した後、焼成し、
その直後に50〜600kgf/cm2 の圧力で加圧す
る手段を採用することもできる。以下、その詳細を述べ
る。
【0010】この発明に用いるPTFEは、テトラフル
オロエチレンの単独重合体であり、たとえば市販の商品
名アルゴフロン(伊国モンテジソン社製)、テフロン
(米国デュポン社製)、フルオン(英国アイ・シー・ア
イ社製)、ポリフロン(ダイキン工業社製)、ホスタフ
ロン(ヘキスト社製)等のフッ素樹脂であってよい。こ
れらは、PTFE特有の物性から、圧縮成形および押出
成形は可能であるが、通常の射出成形は不可能である。
また、その形態としては、粉状のものが混合、成形が均
一な条件で行ない得て好ましい。
【0011】また、この発明における金属不活性材は、
熱分解による50重量%減量温度が350℃以上のもの
が好ましい。ここで、熱分解による50重量%減量温度
とは、以下に示す試験方法による温度をいう。
【0012】すなわち、通常よく用いられる熱重量分析
計を用いて、窒素ガス中、昇温10℃/分の条件で室温
から600℃まで昇温し、各温度別の重量減少%を調
べ、これが50重量%に対応する温度を、熱分解による
50重量%減量温度とする。
【0013】このような金属不活性剤としては、たとえ
ば下記〔化1〕の式で示される旭電化工業社製:アデカ
スタブCDA−6または下記〔化2〕の式で示されるチ
バガイギー社製:イルガノックスMD1024などであ
ってよい。
【0014】
【化1】
【0015】
【化2】
【0016】上記した金属不活性剤を添加したPTFE
は、加熱する以前に均質に混合する。粉状のPTFEと
金属不活性剤を混合するには、タンブラーミキサー、ヘ
ンシェルミキサー等の混合機を用いて乾式混合すればよ
い。
【0017】焼成時の加熱温度は、330〜400℃好
ましくは340〜380℃である。これは、PTFEの
一般的加工温度に相当する。また、加熱時間は6〜12
時間が適当である。上記所定範囲以外の温度、時間では
成形物の緻密性、均質性が得られないからである。
【0018】次に、この発明における上記焼成時または
焼成直後に加える圧力は、50〜600kgf/c
2 、好ましくは100〜300kgf/cm2 であ
る。なぜなら50kgf/cm2 未満の圧力では成形物
が緻密かつ均質でなくなり、600kgf/cm2 を越
える圧力では、成形物に残留応力が残り、例えばスカイ
ビングしたテープの寸法にばらつきが生じるからであ
る。
【0019】なお、この発明に用いるPTFE組成物に
対し金属不活性剤の他に、耐摩耗性、摩擦係数の安定性
を向上させる目的で各種の充填材を添加しても良い。
【0020】上記の充填材としては、有機質樹脂材であ
るポリエーテルイミド樹脂、ポリエーテルサルフォン樹
脂、ポリアミドイミド樹脂、芳香族アラミド樹脂、耐熱
性ポリアミド樹脂、フェノール系樹脂、芳香族ポリエス
テル樹脂、シリコーン樹脂、亜鉛、アルミニウム、マグ
ネシウム、モリブデンなどの金属もしくは酸化物などの
熱伝導改良用無機粉末、ガラスビーズ、ガラスフレー
ク、シリカバルーン、珪藻土、石綿、炭酸マグネシウ
ム、炭酸カルシウム、酸化カルシウム、フッ化カルシウ
ム、水酸化カルシウム等の無機質粉末、グラファイト、
酸化鉛、フッ化黒鉛、カオリン、カーボン、マイカ、タ
ルク、三酸化モリブデン等の潤滑性向上用無機質粉末、
ガラス繊維、炭素繊維、グラファイト繊維、ウオラスト
ナイト、チタン酸カリウムホイスカー、シリコンカーバ
イトホイスカー、サファイアホイスカーなどの無機繊維
およびホイスカー類、鋼線、銅線、ステンレス線などの
金属繊維、タングステン心線または炭素繊維などにボロ
ン、炭化ケイ素などを蒸着したいわゆるボロン繊維、芳
香族アラミド繊維、ポリエチレン繊維、フェノール繊維
などの有機繊維および酸化鉄、硫化カドミウム、セレン
化カドミウム、カーボンブラック等の無機質顔料、シリ
コーンオイル、エステルオイル、フッ素オイル、ポリフ
ェニレンエーテルオイル、ワックス、ステアリン酸亜鉛
などの内部滑剤的添加剤など数多くのものを例示するこ
とができる。
【0021】
【作用】この発明における金属不活性剤を含有するPT
FE組成物の成形方法によると、焼成時または焼成直後
に発生する熱分解性ガスが、加圧されることによって、
成形物より揮散することがなく、またはその発生量が抑
制される。
【0022】
【実施例】実施例および比較例に使用した原材料を一括
して示すと以下の通りである。なお、( )内には略称
を示し、配合割合は全て重量%で示した。
【0023】(I)四フッ化エチレン樹脂 (1) PTFE ダイキン工業社製:ポリフロンM−15 (II)金属不活性剤 (2) 旭電化工業社製:アデカスタブCDA−6(CDA
−6) 熱分解による50重量%減量温度400℃ (3) チバガイギー社製:イルガノックスMD1024
(MD1024) 熱分解による50重量%減量温度370℃ (III )充填剤 (4) 芳香族ポリエステル樹脂(OBP) 住友化学社製:エコノールE101SS 以上の各原材料を表1に示す割合で配合し、ヘンシェル
ミキサーで乾式混合した後、得られたPTFE組成物を
以下の実施例、または比較例に示す成形方法にて成形し
た。
【0024】〔実施例1および2〕PTFE組成物をロ
ール状金型(外径250mm、内径9.9mm、長さ1
80mm)に充填し、ヒータにて370℃で焼成すると
同時に195kgf/cm2 の圧力を軸方向に加えてそ
のまま8時間保持し、その後空気中にて放冷し、100
℃以下になった時、金型から成形品を取り出した。
【0025】得られた成形品を圧縮方向(MD)と円周
方向(CD)にスカイビングして2種類のテープ状試験
片を製造し、その外観を肉眼により観察し、均質性、ク
ラックの発生の有無を調べた。また、別途、所定形状と
した試験片を以下の引張り試験に供し、引張強度(kg
f/cm2 )、伸び(%)を求め、これらの結果を表1
中に併記した。
【0026】(1)引張り試験 ASTM D1708に基づき、ダンベル型試験片(厚
さ0.3mm)を、オートグラフ引張り試験機を用い
て、引張り速度10mm/分、チャック間60mm、室
温の条件下で、引張り強度、伸びを求めた。
【0027】
【表1】
【0028】〔実施例3および4〕PTFE組成物をロ
ール状金型(外径250mm、内径9.9mm、長さ1
80mm)に充填し、油圧プレスで195kgf/cm
2 の圧力を軸方向に加えて予備成形した。そして、圧力
を解除して前記金型ごと熱風循環炉に入れ、370℃で
8時間保持した。そして、炉から取り出した直後に19
5kgf/cm2 の圧力を再度油圧プレスで加えた状態
で空気中にて放冷し、100℃以下になった時、金型か
ら成形品を取り出した。
【0029】得られた成形品について、実施例1および
2と全く同様にして試験を行ない、この結果を表1中に
併記した。
【0030】〔比較例1および2〕PTFE組成物をロ
ール状金型(外径250mm、内径9.9mm、長さ1
80mm)に充填し、油圧プレスにて300kgf/c
2 の圧力を軸方向に加えて予備成形した。この予備成
形品を金型から取り出して370℃の熱風循環炉で4時
間焼成し、その後大気中で放冷し、100℃以下になっ
た時、金型から成形品を取り出した。
【0031】得られた成形品について、実施例1および
2と全く同様にして試験を行ない、この結果を表1中に
併記した。
【0032】
【表2】
【0033】表1の結果から明らかなように、従来の成
形方法を採用した比較例1および2は、テープ状試験片
に焼きむらによる斑点と、クラックの発生が見られ、ま
た伸び(%)が劣っていた。
【0034】これに対して実施例1〜4は、テープ状試
験片が均質で、クラックの発生がなかった。また、引張
試験における伸びも充分に高い割合を示した。
【0035】
【効果】この発明は、以上説明したように、金属不活性
剤を含有する四フッ化エチレン樹脂組成物を、加熱と同
時または加熱直後に所定の圧力で加圧する条件にて成形
したので、成形品の内部や表面にクラック、巣、および
焼きむらがなく、緻密かつ均質な成形品が得られるとい
う利点がある。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 金属不活性剤を添加した四フッ化エチレ
    ン樹脂組成物を、焼成すると同時に50〜600kgf
    /cm2 の圧力で加圧する金属不活性剤を含有する四フ
    ッ化エチレン樹脂組成物の成形方法。
  2. 【請求項2】 金属不活性剤を添加した四フッ化エチレ
    ン樹脂組成物を、予備加圧成形した後、焼成し、その直
    後に50〜600kgf/cm2 の圧力で加圧する金属
    不活性剤を含有する四フッ化エチレン樹脂組成物の成形
    方法。
JP20242892A 1992-07-29 1992-07-29 金属不活性剤を含有する四フッ化エチレン樹脂組成物の成形方法 Pending JPH0647762A (ja)

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