JPH07118992B2 - フッ素樹脂回転成形体およびその製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の技術分野 本発明は、フッ素樹脂回転成形体およびその製造方法に
関する。

発明の技術的背景ならびにその問題点 従来、熱溶融性フッ素樹脂を用いた成形体は、汎用の合
成樹脂からなる成形体と比較して、耐熱性、耐薬品性、
電気絶縁性に優れているとともに、非粘着性、低摩擦性
などにも優れているため、広汎な用途に用いられてい
る。

このような熱溶融性フッ素樹脂からなる成形体において
は、該成形体の一部にボス部あるいはネジ部などを設け
ることが必要とされる場合があるが、このような場合に
ボス部あるいはネジ部の機械的強度を向上させるために
は、これらのボス部あるいはネジ部を他の部分と比較し
て厚肉に成形する必要がある。

ところが回転成形方法によって、ボス部あるいはネジ部
などを有する成形体を得ようとすると、成形時の回転に
伴って生ずる遠心力により、該成形体の肉厚は通常均一
となり、一部のみ厚肉とした成形体を得ることは困難で
ある。

このため機械的強度に優れたボス部あるいはネジ部を有
する回転成形体を得るには、ボス部あるいはネジ部をイ
ンサート成形法により形成しなければならない。

すなわち、回転成形体の本来を構成する樹脂と同種の樹
脂を用いて、ボス部あるいはネジ部を予め成形し、この
ボス部あるいはネジ部などのインサート部を型内に挿入
した状態で回転成形体の本体を回転成形することによ
り、機械的強度に優れた厚肉のボス部あるいはネジ部を
有する回転成形体を得ようとしていた。

ところがボス部あるいはネジ部を形成するためのインサ
ート部に、回転成形体の本体を構成する樹脂と同種の樹
脂を用いて、回転成形体を製造しようとすると、厚肉の
インサート部が回転成形時の加熱により発泡あるいは変
形したり、また成形後にインサート部の離型不良が生じ
たり、さらにはインサート部に金型の錆が付着したりす
るという問題点があった。

発明の目的 本発明は、上記のような問題点を解決することを目的と
するものであって、インサート部の離型が容易であり、
かつ成形時にインサート部の発泡あるいは変形が起こら
ず、しかもシンサート部に金型の錆が付着したりするこ
とがなく、その上フッ素樹脂回転成形体のインサート部
と熱溶融性フッ素樹脂からなる回転成形部との融着が強
固であり、さらに耐薬品性などの特性にも優れるような
熱溶融性フッ素樹脂回転成形体を提供することを目的と
する。

発明の概要 かかる目的を達成するために、本発明に係るフッ素樹脂
回転成形体は、熱溶融性フッ素樹脂を型内で回転成形し
て得られる、回転成型部およびインサート部が一体化さ
れてなるフッ素樹脂回転成形体において、インサート部
が四フッ化エチレン樹脂（PTFE）からなり、回転成型部
が熱溶融性フッ素樹脂からなることを特徴としている。

また本発明に係るフッ素樹脂回転成形体の製造方法は、
熱溶融性フッ素樹脂を型内で回転成形してフッ素樹脂回
転成形体を製造するに際し、四フッ化エチレン樹脂（PT
FE）よりなるインサート部が型内に挿入された状態で、
熱溶融性フッ素樹脂を当該型内に装填し、熱溶融性フッ
素樹脂よりなる回転成形部を回転成形すると共に、前記
インサート部と回転成形部とを一体化させることを特徴
としている。

本発明に係るフッ素樹脂回転成形体およびその製造方法
は、上記のような特徴を有しているので、回転成形時に
インサート部の発泡あるいは変形が起こらず、回転成形
後にインサート部の離型が容易であり、しかも離型時に
インサート部に金型の錆が付着することもない。したが
って、回転成形後の後仕上げ工程が不要となり、しか
も、該成形体のインサート部と熱溶融性フッ素樹脂から
なる回転成形部との融着が強固である。その上、該成形
体のインサート部は厚肉であるため機械的強度に優れて
いる。

発明の具体的説明 以下、本発明に係るフッ素樹脂回転成形体を図面に示す
実施例に沿って具体的に説明する。

フッ素樹脂回転成形体 本発明に係るフッ素樹脂回転成形体１は、たとえば、第
１図に示すように、インサート部２および回転成形部３
が一体化されており、インサート部２は四フッ化エチレ
ン樹脂（PTFE）からなり、回転成型部３は熱溶融性フッ
素樹脂からなっている。

回転成形部３を構成するフッ素樹脂としては、四フッ化
エチレンとパーフルオロアルコキシエチレンとの共重合
体（PFA）、四フッ化エチレンと六フッ化プロピレンと
の共重合体（FEP）、三フッ化塩化エチレン重合体（PCT
FE）、四フッ化エチレンとエチレンとの共重合体（ETF
E）などが用いられる。

インサート部２の形状は、たとえば、第１図に示すよう
な単純な円筒状であってもよいし、第４図に示すように
外周にネジ部を設けた円筒状であってもよいし、第３図
に示すように内周にネジ部を設けた円筒状であってもよ
い。

なお、このインサート部の形状は上記円筒状に限定され
るものではなく、たとえば、角筒状、柱状など任意の形
状をとることができる。

このようなフッ素樹脂回転成形体においては、インサー
ト部２は、第１図に示すように熱溶融性フッ素樹脂より
なる回転成形部３の外方に突出するように設けられてい
てもよく、また、第３図に示すように、回転成形部３の
内方に凹部４として設けられていてもよい。

なお回転成形体の回転成形部３は、第１図に示すような
ボトル状の形状のほか、必要に応じて筒状など任意の形
状をとりうる。

なおPTFEからなるインサート部２は、PTFE粉末から圧縮
成形、トランスファー成形などによって直接成形しても
よく、また場合によってはPTFEブロックから切削により
成形してもよい。

本発明に係るフッ素樹脂回転成形体においては、回転成
形部３とインサート部２とが堅固に融着しており、しか
も、インサート部は回転成形部と比較して厚肉とするこ
とができるため、インサート部が機械的強度に優れてい
る。

さらに、該成形体は、全体がフッ素樹脂より構成されて
いるため、耐薬品性などに優れており、広汎な用途、例
えば半導体洗浄治具あるいは理化学器具などの用途に用
いられる。

フッ素樹脂回転成形体の製造方法 以下、本発明に係るフッ素樹脂回転成形体の製造方法を
図面に示す実施例に基づいて具体的に説明する。

第２図は、本発明に係るフッ素樹脂回転成形体１を製造
するための説明図である。

本発明に係るフッ素樹脂回転成形体を製造するには、ま
ず第２図に示すように、金型５に四フッ化エチレン樹脂
（PTFE）よりなるインサート部２を所定位置に挿入す
る。

なお、インサート成形法において従来通常用いられてい
るように、回転成形部と同種の熱溶融性フッ素樹脂から
なるインサート部を用いると、加熱下に回転成形部を成
形する際に、インサート部に加熱により発泡あるいは変
形が生じたり、成形後にインサート部の離型不良等を生
じたり、またインサート部に金型の錆が付着したりして
しまうため好ましくない。

なお、このようなインサート部の個数は、回転成形に際
し、任意に設けることができる。

次いで、インサート部が金型内の所定位置に挿入された
状態で、上述のような熱溶融性フッ素樹脂を金型内に充
填する。これらの熱溶融性フッ素樹脂は、通常、粉末状
として金型内に装填される。

次いで、上記のようにしてPTFEよりなるインサート部２
が金型内の所定位置に挿入されるとともに熱溶融性フッ
素樹脂が装填された金型５を加熱下に回転し、該熱溶融
性フッ素樹脂を溶融させるとともに、金型内面に熱溶融
性フッ素樹脂を実質上均一に融着させ、回転成形部３を
成形させる。このようにしてフッ素樹脂からなる回転成
形体を製造すると、熱溶融性フッ素樹脂からなる回転成
形部３と、PTFEからなるインサート部２とは、第２図に
示すように、両者の接触部６において、堅固な融着を生
じて一体化される。

また、インサート部２を構成するPTFEは、回転成形部に
用いられる熱溶融性フッ素樹脂に比較して、溶融粘度が
高いため、このような加熱回転成形を行なっても、実質
上溶融による流動は起こらず、このためインサート部２
にはほとんど変形は生じない。従って、このように回転
成形を行なって得られた回転成形体はほとんど後仕上げ
工程を必要としない。

本発明では、回転成形時の加熱温度は、用いられる熱溶
融性フッ素樹脂によっても異なるが、たとえば、PFAを
用いる場合には320〜400℃であることが好ましく、さら
に好ましくは330〜380℃であることが望ましい。この加
熱温度が、320℃未満では、回転成形部３を構成する熱
溶融性フッ素樹脂と、PTFEからなるインサート部２との
融着が不充分となってしまうため好ましくなく、400℃
を超えると、フッ素樹脂の熱分解が進行し易くなるため
好ましくない。

本発明に係るフッ素樹脂回転成形体の製造に際しては、
通常、金型は第２図に示すように、回転軸７および８の
２軸方向に、あるいはいずれか１軸方向に、加熱下に回
転される。

このような、加熱下の回転時間は、通常、該成形体の製
造に用いられるPTFEおよび熱溶融性フッ素樹脂が溶融す
る30分間以上４時間以内である。

上記したように、金型を加熱下に回転した後、冷却し離
型すればPTFEからなるインサート部２と、熱溶融性フッ
素樹脂からなる回転成形部３が一体化されてなる本発明
に係るフッ素樹脂回転成形体が得られる。なお、このよ
うに、金型５を用いて得られたフッ素樹脂回転成形体
は、回転方法等によっては第２図に示すように、開口部
を持たない袋状となる場合があり、その場合には、この
成形体頭頂部９を切削することにより、第１図に示すよ
うなボトル状のフッ素樹脂回転成形体とすることもでき
る。

さらに、必要に応じて、第４図（ロ）に示すインサート
部内周面に融着した熱溶融性フッ素樹脂の回転成形部の
一部3aを同図（イ）に示すように切除してもよく、また
必要に応じて、第５図に示すように該成形部の一部をネ
ジ状に切削してネジ部3bを設けてもよい。なお、第４図
（ロ）は開口部を設ける前の袋状となった回転成形体に
おけるインサート部の断面を示す。

本発明においては、上記のようにインサート部の材料と
してPTFEを用いているので、金型５からインサート部２
の離型を容易に行ないうるとともに、金型５の錆はイン
サート部に実質上付着しない。

本発明に係るフッ素樹脂回転成形体において、熱溶融性
フッ素樹脂からなる回転成形部と、PTFEからなるインサ
ート部との融着部について、引張試験機により、引張試
験を行なったところ、該融着部以外の他の部分、たとえ
ば引張試験機のチャック（chuck）部分で該成形体は切
断された。

このように、本発明に係るフッ素樹脂回転成形体の製造
方法を用いて得られた成形体は、そのインサート部が厚
肉であるため、機械的強度に優れ、しかも、該成形体の
インサート部と、熱溶融性フッ素樹脂からなる回転成形
部との融着が強固である。

発明の効果 本発明に係るフッ素樹脂回転成形体は、熱溶融性フッ素
樹脂を型内で回転成型して得られる、回転成形部および
インサート部が一体化されてなるフッ素樹脂回転成形体
において、インサート部が四フッ化エチレン樹脂（PTF
E）からなり、回転成形部が熱溶融性フッ素樹脂からな
ることを特徴としている。

本発明に係るフッ素樹脂回転成形体は、上記のような特
徴を有しているので、インサート部と回転成形部との融
着は堅固であり、また、成形体全体がフッ素樹脂よりな
るから、耐薬品性などの特性に優れる。しかも、該成形
体は、回転成形時の加熱によりインサート部の発泡ある
いは変形が起こらず、従って、回転成形後の後仕上げ工
程が不要であり、また回転成形後にインサート部の離型
が容易であり、さらには離型時に金型の錆がインサート
部に付着しない。

本発明に係るフッ素樹脂回転成形体の製造方法は、熱溶
融性フッ素樹脂を型内で回転成形してフッ素樹脂回転成
形体を製造するに際し、四フッ化エチレン樹脂（PTFE）
よりなるインサート部が型内に挿入された状態で、熱溶
融性フッ素樹脂を当該型内に装填し、熱溶融性フッ素樹
脂よりなる回転成形部を回転成形すると共に、前記イン
サート部と回転成形部とを一体化させることを特徴とし
ている。

本発明に係るフッ素樹脂回転成形体の製造方法は、上記
のような特徴を有しているので、回転成形時にインサー
ト部の発泡あるいは変形が生ぜず、従って回転成形後に
該成形体の後仕上げ工程は不要であり、また成形後はイ
ンサート部の離型が容易であり、しかもインサート部へ
金型の錆が付着しない。また、フッ素樹脂回転成形体の
インサート部を機械的強度に優れるように、回転成形部
よりも厚肉とすることは容易である。

【図面の簡単な説明】

第１図、第３図および第５図は、本発明の実施例に係る
フッ素樹脂回転成形体の断面図である。 第２図は、本発明の一実施例に係るフッ素樹脂回転成形
体を製造する方法に用いられる金型およびこの金型を用
いて得られるフッ素樹脂回転成形体の断面図である。 第４図（イ）は、本発明に係るフッ素樹脂回転成形体の
頭頂部を切削した後の断面図であり、第４図（ロ）は、
切削前の同頭頂部断面図である。 １…フッ素樹脂回転成形体 ２…インサート部 ３…熱溶融性フッ素樹脂よりなる回転成形部 ５…金型

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】熱溶融性フッ素樹脂を型内で回転成型して
   得られる、回転成形部およびインサート部が一体化され
   てなるフッ素樹脂回転成形体において、インサート部が
   四フッ化エチレン樹脂（PTFE）からなり、回転成型部が
   熱溶融性フッ素樹脂からなることを特徴とするフッ素樹
   脂回転成形体。
2. 【請求項２】熱溶融性フッ素樹脂を型内で回転成形して
   フッ素樹脂回転成形体を製造するに際し、四フッ化エチ
   レン樹脂（PTFE）よりなるインサート部が型内に挿入さ
   れた状態で、熱溶融性フッ素樹脂を当該型内に装填し、
   熱溶融性フッ素樹脂よりなる回転成形部を回転成形する
   と共に、前記インサート部と回転成形部とを一体化させ
   ることを特徴とするフッ素樹脂回転成形体の製造方法。