JPS61241346A - 溶融成形可能なフルオロポリマー組成物 - Google Patents
溶融成形可能なフルオロポリマー組成物Info
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- JPS61241346A JPS61241346A JP61078080A JP7808086A JPS61241346A JP S61241346 A JPS61241346 A JP S61241346A JP 61078080 A JP61078080 A JP 61078080A JP 7808086 A JP7808086 A JP 7808086A JP S61241346 A JPS61241346 A JP S61241346A
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- H01C7/028—Non-adjustable resistors formed as one or more layers or coatings; Non-adjustable resistors made from powdered conducting material or powdered semi-conducting material with or without insulating material having positive temperature coefficient consisting of organic substances
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
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- C08L27/02—Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
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- C08L27/18—Homopolymers or copolymers or tetrafluoroethene
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B1/00—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors
- H01B1/20—Conductive material dispersed in non-conductive organic material
- H01B1/24—Conductive material dispersed in non-conductive organic material the conductive material comprising carbon-silicon compounds, carbon or silicon
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
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- H01B3/00—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties
- H01B3/18—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances
- H01B3/30—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances plastics; resins; waxes
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- H01B3/443—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances plastics; resins; waxes vinyl resins; acrylic resins from vinylhalogenides or other halogenoethylenic compounds
- H01B3/445—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances plastics; resins; waxes vinyl resins; acrylic resins from vinylhalogenides or other halogenoethylenic compounds from vinylfluorides or other fluoroethylenic compounds
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野コ
本発明は、フルオロポリマーを含んで成る導電性ポリマ
ー組成物に関する。
ー組成物に関する。
［従来技術］
フルオロポリマーは、良く知られており、広い用途にお
いて有用である。幾つかのフルオロポリマー、例えば、
ポリビニリデンフルオライド、およびテトラフルオロエ
チレンとエチレン、ヘキサフルオロプロピレンまたはパ
ーフルオロビニルエーテルとのコポリマーは溶融付形で
きる。これらフルオロポリマーは、電気絶縁に、特に導
体周囲の溶融押出ジャケットとして広範に用いられてお
り、有用な物理的性質および電気的性質を有する。
いて有用である。幾つかのフルオロポリマー、例えば、
ポリビニリデンフルオライド、およびテトラフルオロエ
チレンとエチレン、ヘキサフルオロプロピレンまたはパ
ーフルオロビニルエーテルとのコポリマーは溶融付形で
きる。これらフルオロポリマーは、電気絶縁に、特に導
体周囲の溶融押出ジャケットとして広範に用いられてお
り、有用な物理的性質および電気的性質を有する。
それらは、フルオロポリマーおよび該ポリマー中に分散
したカーボンブラックまたは他の導電性充填剤を含んで
成る導電性ポリマー組成物においても用いられる。しか
し、他のフルオロポリマー、特にポリテトラフルオロエ
チレン（ＰＴＦＥ）は非常に結晶性が高く、分子量が高
いので、溶融付形できない。したがって、加工が困難か
つ高価であり、溶融付形可能なフルオロポリマーに比較
して、特に、良好な伸び、高融点および高周波数での低
い損失タンジェントの１つまたはそれ以上において重要
な利点を有するにもかかわらず、その用途は非常に限定
されている。これら利点を有するが、溶融押出できるよ
うにかなり低分子量である同様のポリマーを製造する試
みが為されている。しかし、そのようなポリマーは、劣
悪な機械的性質を有するので、実用性がほとんどない。
したカーボンブラックまたは他の導電性充填剤を含んで
成る導電性ポリマー組成物においても用いられる。しか
し、他のフルオロポリマー、特にポリテトラフルオロエ
チレン（ＰＴＦＥ）は非常に結晶性が高く、分子量が高
いので、溶融付形できない。したがって、加工が困難か
つ高価であり、溶融付形可能なフルオロポリマーに比較
して、特に、良好な伸び、高融点および高周波数での低
い損失タンジェントの１つまたはそれ以上において重要
な利点を有するにもかかわらず、その用途は非常に限定
されている。これら利点を有するが、溶融押出できるよ
うにかなり低分子量である同様のポリマーを製造する試
みが為されている。しかし、そのようなポリマーは、劣
悪な機械的性質を有するので、実用性がほとんどない。
例えば、ＰＴＦＥの照射により非常に低分子量であるが
、初めのポリマーの結晶性を維持する材料が得られる。
、初めのポリマーの結晶性を維持する材料が得られる。
しかし、この材料の溶融押出により、非常に脆弱な製造
物が得られる（アメリカ合衆国特許第３，８３８．０３
０号参照）。
物が得られる（アメリカ合衆国特許第３，８３８．０３
０号参照）。
ＰＴＣ挙動を示すそのような組成物を含む導電性ポリマ
ー組成物、およびそれを含んで成る電気デバイスは既知
である。その文献には、例えば、以下のようなものが挙
げられる。アメリカ合衆国特許第２，９５２，７６１．
２，９７８，６６５．３゜２４３．７５３．３，３５１
，８８２．３，５７１゜７７７．３，７５７，０８６．
３，７９３，７１６．３．８２３，２１７．３，８５８
，１４４．３，８６１．０２９．３，９５０，６０４．
４，０１７，７１５．４，０７２，８４８．４，０８５
，２８６．４゜１１７．３１２．４，１７７．３７６．
４，１７７゜４４６．４，１８８，２７６、４，２３７
，４４１゜４．２４２，５７３．４，２４６，４６８．
４．２５０．４００．４，２５２，６９２．４，２５５
，６９８．４，２７１，３５０．４，２７２，４７１．
４゜３０４．９８７．４，３０９，５９６．４，３０９
゜５９７．４，３１４，２３０．４，３１４，２３１゜
４．３１５，２３７．４，３１７，０２７．４．３１８
．８８１．４，３２７，３５１．４，３３０，７０４．
４，３３４，３５１．４，３５２，０８３．４゜、３６
１，７９９．４，３８８，６０７．４，３９８゜０８４
．４，４１３，３０１．４，４２５，３９７．４．４２
６，３３９．４，４２６，６３３．４，４２７．８７７
．４，４３５，６３９．４，４２９，２１６．４，４４
２’、１３９．４，４５９，４７３．４゜４７３．４５
０．４，４８１，４９８．４，５０２゜９２９．４，５
１４，６２０．４，５１７，４４９．４゜５２９，８６
６．４，５３４，８８９および４゜５６０．４９８号；
クラソンおよびクーバット（Ｋ １ａｓｏｎおよびＫ
ｕｂａｔ） 、ジャーナル・オプ・アプライド・ポリマ
ー・サイエンス（Ｊ、ＡｐｐｌｉｅｄＰｏｌｙｍｅｒ
５ｃｉｅｎｃｅ）上９，８１３−８１５（１９７５）：
ナルキス（Ｎａｒｋｉｓ）ら、ポリマー・エンジニアリ
ング・アンド・サイエンス（ＰｏｌｙｍｅｒＥｎｇｉｎ
ｅｅｒｉｎｇ ａｎｄ ５ｃｉｅｎｃｅ）１８，６４９
−６５３（１９７８）； ヨーロッパ特許出願第３８，
７１３．３８，７１４．３８，７１８．７４．２Ｂ１９
２．４０６．１１９，８０７．１３４，１４５゜８４．
３０４，５０２．２．８４，３０７，９８４．９．８５
．３００，４１５．８．８５，３０６，４１６．４およ
び８５，３０６，４７７．２号。
ー組成物、およびそれを含んで成る電気デバイスは既知
である。その文献には、例えば、以下のようなものが挙
げられる。アメリカ合衆国特許第２，９５２，７６１．
２，９７８，６６５．３゜２４３．７５３．３，３５１
，８８２．３，５７１゜７７７．３，７５７，０８６．
３，７９３，７１６．３．８２３，２１７．３，８５８
，１４４．３，８６１．０２９．３，９５０，６０４．
４，０１７，７１５．４，０７２，８４８．４，０８５
，２８６．４゜１１７．３１２．４，１７７．３７６．
４，１７７゜４４６．４，１８８，２７６、４，２３７
，４４１゜４．２４２，５７３．４，２４６，４６８．
４．２５０．４００．４，２５２，６９２．４，２５５
，６９８．４，２７１，３５０．４，２７２，４７１．
４゜３０４．９８７．４，３０９，５９６．４，３０９
゜５９７．４，３１４，２３０．４，３１４，２３１゜
４．３１５，２３７．４，３１７，０２７．４．３１８
．８８１．４，３２７，３５１．４，３３０，７０４．
４，３３４，３５１．４，３５２，０８３．４゜、３６
１，７９９．４，３８８，６０７．４，３９８゜０８４
．４，４１３，３０１．４，４２５，３９７．４．４２
６，３３９．４，４２６，６３３．４，４２７．８７７
．４，４３５，６３９．４，４２９，２１６．４，４４
２’、１３９．４，４５９，４７３．４゜４７３．４５
０．４，４８１，４９８．４，５０２゜９２９．４，５
１４，６２０．４，５１７，４４９．４゜５２９，８６
６．４，５３４，８８９および４゜５６０．４９８号；
クラソンおよびクーバット（Ｋ １ａｓｏｎおよびＫ
ｕｂａｔ） 、ジャーナル・オプ・アプライド・ポリマ
ー・サイエンス（Ｊ、ＡｐｐｌｉｅｄＰｏｌｙｍｅｒ
５ｃｉｅｎｃｅ）上９，８１３−８１５（１９７５）：
ナルキス（Ｎａｒｋｉｓ）ら、ポリマー・エンジニアリ
ング・アンド・サイエンス（ＰｏｌｙｍｅｒＥｎｇｉｎ
ｅｅｒｉｎｇ ａｎｄ ５ｃｉｅｎｃｅ）１８，６４９
−６５３（１９７８）； ヨーロッパ特許出願第３８，
７１３．３８，７１４．３８，７１８．７４．２Ｂ１９
２．４０６．１１９，８０７．１３４，１４５゜８４．
３０４，５０２．２．８４，３０７，９８４．９．８５
．３００，４１５．８．８５，３０６，４１６．４およ
び８５，３０６，４７７．２号。
本出願によるアメリカ合衆国特許出願第５３９゜８７１
号には、２種のフルオロポリマー、即ち、他のポリマー
の不在下で溶融付形可能であり４５％以下の結晶性を有
する第１フルオロポリマー（例えば、テトラフルオロエ
チレンとヘキサフルオロプロピレンまたはパーフルオロ
ビニルエーテルのコポリマー）、および少なくとも５０
％の結晶性を有する第２フルオロポリマー（例えば、照
射ＰＴＰＥ）を混合することにより溶融加工可能な組成
物を得ることができ、そのような組成物の溶融付形によ
り得られた製造物は両フルオロポリマーから誘導された
有用な性質の組み合わせを有するということが開示され
′ζいる。
号には、２種のフルオロポリマー、即ち、他のポリマー
の不在下で溶融付形可能であり４５％以下の結晶性を有
する第１フルオロポリマー（例えば、テトラフルオロエ
チレンとヘキサフルオロプロピレンまたはパーフルオロ
ビニルエーテルのコポリマー）、および少なくとも５０
％の結晶性を有する第２フルオロポリマー（例えば、照
射ＰＴＰＥ）を混合することにより溶融加工可能な組成
物を得ることができ、そのような組成物の溶融付形によ
り得られた製造物は両フルオロポリマーから誘導された
有用な性質の組み合わせを有するということが開示され
′ζいる。
［発明の構成コ
そのような２種のフルオロポリマーの混合物、およびそ
の中に分散した導電性粒状充填剤、特にカーボンブラッ
クを含む導電性ポリマー組成物が、非常に優れた性質を
示し、特に、良好な物理的性質、および高スイツチング
温度の良好なＰＴＣ挙動を示すことを見い出した。
の中に分散した導電性粒状充填剤、特にカーボンブラッ
クを含む導電性ポリマー組成物が、非常に優れた性質を
示し、特に、良好な物理的性質、および高スイツチング
温度の良好なＰＴＣ挙動を示すことを見い出した。
１つの要旨によれば、本発明は、溶融付形可能であるか
または溶融付形されており、ポリマー成分、およびポリ
マー成分中に分散する粒状導電性充填剤を含んで成る導
電性ポリマー組成物であって、 ポリマー成分は、 （Ａ）４５％以下の結晶性を有し、他のポリマーの不在
下で溶融付形できる第１フルオロポリマー、および （Ｂ）少なくとも５０％の結晶性を有する結晶性第２フ
ルオロポリマー の混合物を含んで成る組成物を提供する。
または溶融付形されており、ポリマー成分、およびポリ
マー成分中に分散する粒状導電性充填剤を含んで成る導
電性ポリマー組成物であって、 ポリマー成分は、 （Ａ）４５％以下の結晶性を有し、他のポリマーの不在
下で溶融付形できる第１フルオロポリマー、および （Ｂ）少なくとも５０％の結晶性を有する結晶性第２フ
ルオロポリマー の混合物を含んで成る組成物を提供する。
他の要旨によれば、本発明は、
（１）導電性ポリマーが上記のものである溶融付形可能
な導電性ポリマー要素、および （２）電源に接続でき、電源に接続された場合に導電性
ポリマー要素中に電流を流す少なくとも２つの電極 を有して成る電気デバイスを提供する。
な導電性ポリマー要素、および （２）電源に接続でき、電源に接続された場合に導電性
ポリマー要素中に電流を流す少なくとも２つの電極 を有して成る電気デバイスを提供する。
本明細書において「フルオロポリマー」なる語句は、フ
ッ素を少なくとも１０重量％、好ましくは少なくとも２
５重量％含むポリマー、または２種またはそれ以上のそ
のようなポリマーの混合物を表す。「パーフルオロポリ
マー」なる語句は、ポリマー主鎖の全ての置換基がフッ
素原子、パーフルオロアルキル基またはパーフルオロア
ルコキシ基であムフルオロポリマーを表す。ポリマー主
鎖は、炭素原子から成ってもよく、または酸素などのへ
テロ原子をも含んでもよい。
ッ素を少なくとも１０重量％、好ましくは少なくとも２
５重量％含むポリマー、または２種またはそれ以上のそ
のようなポリマーの混合物を表す。「パーフルオロポリ
マー」なる語句は、ポリマー主鎖の全ての置換基がフッ
素原子、パーフルオロアルキル基またはパーフルオロア
ルコキシ基であムフルオロポリマーを表す。ポリマー主
鎖は、炭素原子から成ってもよく、または酸素などのへ
テロ原子をも含んでもよい。
本明細書においで、溶融粘度は、温度３８０℃および剪
断速度１００秒−ｌで測定した。本明細書において結晶
性は、示差走査熱量計（ＤＳＣ）を用いて測定した。
断速度１００秒−ｌで測定した。本明細書において結晶
性は、示差走査熱量計（ＤＳＣ）を用いて測定した。
第１フルオロポリマーは結晶性フルオロポリマー、特に
パーフルオロポリマーであることが好ましく、他のポリ
マーの不在下で溶融付形可能である。第１フルオロポリ
マーの溶融粘度は、３８０℃でｌＯ＠ポアズ以下、好ま
しくは１０’ポアズ以下、特に５ｘｌ Ｏ’ポアズ以下
である。溶融粘度が低くなればなるほど、組成物の加工
は容易になるが、一般に、最終製造物の性質は好ましい
ものでなくなる。従って、第１フルオロポリマーの溶融
粘度は、一般に、少なくとも１０３ポアズ、好ましくは
少なくとも１ｘｌＯ’ポアズ、特に好ましくは少なくと
も２にＩＯ４ポアズである。第１フルオロポリマーは、
１種またはそれ以上のオレフィン性不飽和モノマーを含
むホモポリマーまたはコポリマー、あるいは１種または
それ以上のフッ素含有オレフィン性不飽和モノマーと１
種またはそれ以上のオレフィンのコポリマーである。第
１フルオロポリマーの融点は、通常、少なくとも１５０
℃、更に好ましくは少なくとも２５０℃、例えば３５０
℃までである。融点とは、それ以上の温度でポリマー中
に（あるいは、結晶性ポリマーの混合物を使用した場合
での、混合物の主結晶性成分中に）結晶性が存在しない
温度と定義される。特に、好ましい第１フルオロポリマ
ーは、テトラフルオロエチレンと１種またはそれ以上の
パーフルオロモノマー、例えばヘキサフルオロプロピレ
ンまたはパーフルオロビニルエーテルとのコポリマーで
ある。そのようなコポリマーは、パーフルオロコポリマ
ーであることが好ましいが、部分的にのみフッ素で置換
されたまたはフッ素が無いモノマーから誘導された小部
分の単位を含んでもよい。
パーフルオロポリマーであることが好ましく、他のポリ
マーの不在下で溶融付形可能である。第１フルオロポリ
マーの溶融粘度は、３８０℃でｌＯ＠ポアズ以下、好ま
しくは１０’ポアズ以下、特に５ｘｌ Ｏ’ポアズ以下
である。溶融粘度が低くなればなるほど、組成物の加工
は容易になるが、一般に、最終製造物の性質は好ましい
ものでなくなる。従って、第１フルオロポリマーの溶融
粘度は、一般に、少なくとも１０３ポアズ、好ましくは
少なくとも１ｘｌＯ’ポアズ、特に好ましくは少なくと
も２にＩＯ４ポアズである。第１フルオロポリマーは、
１種またはそれ以上のオレフィン性不飽和モノマーを含
むホモポリマーまたはコポリマー、あるいは１種または
それ以上のフッ素含有オレフィン性不飽和モノマーと１
種またはそれ以上のオレフィンのコポリマーである。第
１フルオロポリマーの融点は、通常、少なくとも１５０
℃、更に好ましくは少なくとも２５０℃、例えば３５０
℃までである。融点とは、それ以上の温度でポリマー中
に（あるいは、結晶性ポリマーの混合物を使用した場合
での、混合物の主結晶性成分中に）結晶性が存在しない
温度と定義される。特に、好ましい第１フルオロポリマ
ーは、テトラフルオロエチレンと１種またはそれ以上の
パーフルオロモノマー、例えばヘキサフルオロプロピレ
ンまたはパーフルオロビニルエーテルとのコポリマーで
ある。そのようなコポリマーは、パーフルオロコポリマ
ーであることが好ましいが、部分的にのみフッ素で置換
されたまたはフッ素が無いモノマーから誘導された小部
分の単位を含んでもよい。
この種の市販フルオロポリマーは、デュポン社（Ｂ、
１ 、ｄｕ Ｐｏｎｔ ｄｅ Ｎｅｍｏｕｒｓ）から商
標名ＰＥＰ−１００、ＦＥＰ−１６０として市販されて
いるもの、およびＰＰＡ、例えば商標名ＰＦ’Ａ−３４
０、ＰＦＡ−３５０として市販されているものを包含す
る。第１フルオロポリマーとして用い得る他のポリマー
は、エチレンとテトラシルオロエチレンと要すれば１種
またはそれ以上の他のコモノマーのコポリマー（Ｅ Ｔ
Ｆ Ｅポリマーとして知られている６）、例えば、エ
チレン３５〜６０モル％、テトラフルオロエチレン３５
〜６０モル％および１種またはそれ以上の他のコモノマ
ー１０モル％以下から成るコポリマー：エチレンとクロ
ロトリフルオロエチレンのコポリマー；ポリビニリデン
フルオライド；およびビニリデンフルオライドとヘキサ
フルオロプロピレンおよびテトラフルオロエチレンの一
方もしくは両方とのコポリマー、またはへキサフルオロ
イソブチレンとのコポリマーを包含する。
１ 、ｄｕ Ｐｏｎｔ ｄｅ Ｎｅｍｏｕｒｓ）から商
標名ＰＥＰ−１００、ＦＥＰ−１６０として市販されて
いるもの、およびＰＰＡ、例えば商標名ＰＦ’Ａ−３４
０、ＰＦＡ−３５０として市販されているものを包含す
る。第１フルオロポリマーとして用い得る他のポリマー
は、エチレンとテトラシルオロエチレンと要すれば１種
またはそれ以上の他のコモノマーのコポリマー（Ｅ Ｔ
Ｆ Ｅポリマーとして知られている６）、例えば、エ
チレン３５〜６０モル％、テトラフルオロエチレン３５
〜６０モル％および１種またはそれ以上の他のコモノマ
ー１０モル％以下から成るコポリマー：エチレンとクロ
ロトリフルオロエチレンのコポリマー；ポリビニリデン
フルオライド；およびビニリデンフルオライドとヘキサ
フルオロプロピレンおよびテトラフルオロエチレンの一
方もしくは両方とのコポリマー、またはへキサフルオロ
イソブチレンとのコポリマーを包含する。
第１フルオロポリマーの結晶性は、４５％以下、好まし
くは３０％以下、特に２０％以下である。
くは３０％以下、特に２０％以下である。
一方、第１フルオロポリマーの結晶性は、少なくとも５
％、・特に少なくとも１０％であることが好ましい。
％、・特に少なくとも１０％であることが好ましい。
第２フルオロポリマーは、少なくとも５０％、好ましく
は少なくとも６０％、特に少なくとも６５％の結晶性を
有する結晶性のフルオロポリマー、好ましくはパーフル
オロポリマーである。第２フルオロポリマーの３８０℃
溶融粘度は、通常、１０’ポアズ以下、好ましくは１０
５ポアズ以下、特に２ｘｌ Ｏ’ポアズ以下である。多
くの場合に、第２フルオロポリマーの３８０℃溶融粘度
は、少なくともｌＯポアズ、更に好ましくは少なくとも
ｌＯＯポアズ、特に少なくとも１０００ポアズである。
は少なくとも６０％、特に少なくとも６５％の結晶性を
有する結晶性のフルオロポリマー、好ましくはパーフル
オロポリマーである。第２フルオロポリマーの３８０℃
溶融粘度は、通常、１０’ポアズ以下、好ましくは１０
５ポアズ以下、特に２ｘｌ Ｏ’ポアズ以下である。多
くの場合に、第２フルオロポリマーの３８０℃溶融粘度
は、少なくともｌＯポアズ、更に好ましくは少なくとも
ｌＯＯポアズ、特に少なくとも１０００ポアズである。
照射前に、第１フルオロポリマーの溶融粘度の少なくと
も３倍、好ましくは少なくとも１０倍、特に少なくとも
１００倍の溶融粘度（粘度差は、もっと大きくてもよく
、例えば１０５倍またはそれ以上であってもよい。）を
有するフルオロポリマーを（電子線などにより）照射す
ることにより第２フルオロポリマーを得る場合に、本発
明は特に有用である。第２フルオロポリマーは照射前に
溶融付形可能なポリマーであってもよいが、本発明は、
第２フルオロポリマーが照射前に実際の条件下で溶融加
工できない場合に特に有用である。本発明により、溶融
加工の大きな利点を維持しながらそのようなポリマーの
有用な性質の少なくとも幾つかを利用することが可能に
なるからである。
も３倍、好ましくは少なくとも１０倍、特に少なくとも
１００倍の溶融粘度（粘度差は、もっと大きくてもよく
、例えば１０５倍またはそれ以上であってもよい。）を
有するフルオロポリマーを（電子線などにより）照射す
ることにより第２フルオロポリマーを得る場合に、本発
明は特に有用である。第２フルオロポリマーは照射前に
溶融付形可能なポリマーであってもよいが、本発明は、
第２フルオロポリマーが照射前に実際の条件下で溶融加
工できない場合に特に有用である。本発明により、溶融
加工の大きな利点を維持しながらそのようなポリマーの
有用な性質の少なくとも幾つかを利用することが可能に
なるからである。
好ましい第２フルオロポリマーは、テトラフルオロエチ
レンのポリマー、特にポリテトラフルオロエチレン（Ｐ
ＴＦＥ）、例えば、デュポン社から商標名テフロン（Ｔ
ｅｆｌｏｎ）として市販されているものである。驚くべ
きことに、照射ポリマーの存在は第１ポリマーの加工性
に実質的に悪影響せず、加工性を実質的に改良する。即
ち、本発明の新規な組成物は、第１フルオロポリマーの
溶融粘度の好ましくは１倍以下、特に０．５倍以下の溶
融粘度を有する。照射は、照射の主効果がフルオロポリ
マーを劣化し、より低分子量で、より脆弱な材料を形成
することであるように、照射架橋剤の実質的な不在下で
行う。照射線量は、好ましくは２゜５〜４０メガラド、
特に５〜３０メガラドであることが好ましい。第２フル
オロポリマーは、照射される場合に、粒状または他の形
状であってよい。
レンのポリマー、特にポリテトラフルオロエチレン（Ｐ
ＴＦＥ）、例えば、デュポン社から商標名テフロン（Ｔ
ｅｆｌｏｎ）として市販されているものである。驚くべ
きことに、照射ポリマーの存在は第１ポリマーの加工性
に実質的に悪影響せず、加工性を実質的に改良する。即
ち、本発明の新規な組成物は、第１フルオロポリマーの
溶融粘度の好ましくは１倍以下、特に０．５倍以下の溶
融粘度を有する。照射は、照射の主効果がフルオロポリ
マーを劣化し、より低分子量で、より脆弱な材料を形成
することであるように、照射架橋剤の実質的な不在下で
行う。照射線量は、好ましくは２゜５〜４０メガラド、
特に５〜３０メガラドであることが好ましい。第２フル
オロポリマーは、照射される場合に、粒状または他の形
状であってよい。
第１フルオロポリマー量と第２フルオロポリマー量の比
は、所望最終製造物に主に応じて、広く変化してよい。
は、所望最終製造物に主に応じて、広く変化してよい。
第１フルオロポリマーと第２フルオロボリマーの重量比
は、０．０５：１〜２０：１であってよい。多くの最終
用途において好ましい比は０．３：ｌ〜２．５：ｌ、特
に０．３〜１：１１例えば０．４〜０．６：１である。
は、０．０５：１〜２０：１であってよい。多くの最終
用途において好ましい比は０．３：ｌ〜２．５：ｌ、特
に０．３〜１：１１例えば０．４〜０．６：１である。
他の多くの用途において、フルオロポリマー組成物が導
電性充填剤を含む場合に特に、好ましい比は０．３：１
〜５：１１特にｌ：１〜４：１、例えば２．５：１〜３
．５：１である。ポリマーは、いずれの好ましい方法に
よって混合してもよく、例えば粒状ポリマーを物理的に
混合してもよい。
電性充填剤を含む場合に特に、好ましい比は０．３：１
〜５：１１特にｌ：１〜４：１、例えば２．５：１〜３
．５：１である。ポリマーは、いずれの好ましい方法に
よって混合してもよく、例えば粒状ポリマーを物理的に
混合してもよい。
組成物は、第１フルオロポリマーおよび第２フルオロポ
リマーの他に、フルオロポリマーにより与えられる利点
の妨げとならない他の成分を含んでもよい。従って、組
成物は、非ポリマー性成分、例えば、酸化防止剤、加工
助剤、酸受容剤、難燃剤および充填剤（補強または非補
強）、および／またはかなり少量の１５重量％までの好
ましくは５重量％までの他のポリマーを含んでもよい。
リマーの他に、フルオロポリマーにより与えられる利点
の妨げとならない他の成分を含んでもよい。従って、組
成物は、非ポリマー性成分、例えば、酸化防止剤、加工
助剤、酸受容剤、難燃剤および充填剤（補強または非補
強）、および／またはかなり少量の１５重量％までの好
ましくは５重量％までの他のポリマーを含んでもよい。
組成物は、発泡する場合に、発泡剤および／または核形
成剤をも含んでよい。
成剤をも含んでよい。
組成物は、１種またはそれ以上の粒状導電性充填剤、特
にカーボンブラックを含んでもよい。組成物の電気的性
質は、充填剤の種類および量に依存し、上記文献に記載
されているように、広い範囲の有用な組成物が得られる
。好ましい組成物はＰＴＣ挙動を示し、そのような組成
物において、導電性充填剤は、２０〜１５０ミクロンの
粒子寸法Ｄ、およびＳ／ＤがｌＯ以下になるような表面
積Ｓ （ｍ”／ｇ）を有するカーボンブラックであるこ
とが好ましい。カーボンブラックは、唯一の導電性充填
剤であることが好ましいが、全導電性充填剤の３０重量
％以下、特に１０重量％以下の他のカーボンブラックま
たは他の導電性充填剤と混合してもよい。式： Ｓ 充填剤成分の体積 Ｄ ポリマー成分の体積 ［式中、充填剤成分は、導電性充填剤および（存在すれ
ば）非導電性充填剤の合計である。コで示される量は１
より小さいことが好ましい。好ましいＰＴＣ組成物の２
３℃での抵抗率は、それが用いられるデバイスに依存す
るが、通常、供給電圧に応じて１〜ＩＯ８オーム・Ｃｌ
１１１例えば、回路保護デバイスにおいて１〜ｌＯＯオ
ーム・ａｍ。
にカーボンブラックを含んでもよい。組成物の電気的性
質は、充填剤の種類および量に依存し、上記文献に記載
されているように、広い範囲の有用な組成物が得られる
。好ましい組成物はＰＴＣ挙動を示し、そのような組成
物において、導電性充填剤は、２０〜１５０ミクロンの
粒子寸法Ｄ、およびＳ／ＤがｌＯ以下になるような表面
積Ｓ （ｍ”／ｇ）を有するカーボンブラックであるこ
とが好ましい。カーボンブラックは、唯一の導電性充填
剤であることが好ましいが、全導電性充填剤の３０重量
％以下、特に１０重量％以下の他のカーボンブラックま
たは他の導電性充填剤と混合してもよい。式： Ｓ 充填剤成分の体積 Ｄ ポリマー成分の体積 ［式中、充填剤成分は、導電性充填剤および（存在すれ
ば）非導電性充填剤の合計である。コで示される量は１
より小さいことが好ましい。好ましいＰＴＣ組成物の２
３℃での抵抗率は、それが用いられるデバイスに依存す
るが、通常、供給電圧に応じて１〜ＩＯ８オーム・Ｃｌ
１１１例えば、回路保護デバイスにおいて１〜ｌＯＯオ
ーム・ａｍ。
自己制御ヒーターにおいて１００−１０’オーム・ｃｍ
である。本発明の組成物において用いる導電性充填剤お
よびそのような組成物を用いるデバイスの詳細について
は、上記文献を参照されたい。
である。本発明の組成物において用いる導電性充填剤お
よびそのような組成物を用いるデバイスの詳細について
は、上記文献を参照されたい。
本発明のＰＴＣ組成物は、高温での良好な物理的性質と
、高スイツチング温度の良好なＰＴＣ挙動との非常に有
用な組み合わせを示すので、特に有用である。この組み
合わせは、乗り物において用いられる回路保護デバイス
およびヒーターなどにおいて、例えば自動車の電気ハー
ネスシステムにおいて有用である。例えば、ＰＦＡと照
射ＰＴＦＥの混合物において、ＰＴＦＥは、結晶性を顕
著に（例えば、約２６％から約３６％に）増加させ、Ｐ
ＴＣ変態の高さを（例えば、約１０５倍から１０７倍以
上に）増加させる。
、高スイツチング温度の良好なＰＴＣ挙動との非常に有
用な組み合わせを示すので、特に有用である。この組み
合わせは、乗り物において用いられる回路保護デバイス
およびヒーターなどにおいて、例えば自動車の電気ハー
ネスシステムにおいて有用である。例えば、ＰＦＡと照
射ＰＴＦＥの混合物において、ＰＴＦＥは、結晶性を顕
著に（例えば、約２６％から約３６％に）増加させ、Ｐ
ＴＣ変態の高さを（例えば、約１０５倍から１０７倍以
上に）増加させる。
回路保護デバイスは、通常、１００オーム以下、好まし
くは５０オーム以下の抵抗を有し、導電性ポリマーの抵
抗率は１００オーム・ｃｆｆｉ以下、好ましくは５０オ
ーム・ａｍ以下、特にｌＯオーム・Ｃｆ１Ｉ以下である
。
くは５０オーム以下の抵抗を有し、導電性ポリマーの抵
抗率は１００オーム・ｃｆｆｉ以下、好ましくは５０オ
ーム・ａｍ以下、特にｌＯオーム・Ｃｆ１Ｉ以下である
。
組成物は、金型成形および溶融押出を含むいずれかの好
都合な方法により溶融付形してよい。金型成形および溶
融押出が好ましい。
都合な方法により溶融付形してよい。金型成形および溶
融押出が好ましい。
［実施例コ
以下に実施例を示す。
実施例１〜４
本実施例で使用した成分を以下に説明する。
テフロンＦＥＰ−１００は、デュポンから市販されてい
るテトラフルオロエチレンとヘキサフルオロプロピレン
の高分子量コポリマー、テフロンＰＦＡ−３４０Ｊは、
デュポンから市販されているテトラフルオロエチレンと
パーフルオロビニルエーテルの高分子量コポリマー、Ｐ
ＴＦＥ（４０ＭＲ）は、線量４０メガラドで照射した、
デュポンから市販されている高分子量ポリテトラフルオ
ロエチレン、テフロンＰＴＦＥ７Ａである。
るテトラフルオロエチレンとヘキサフルオロプロピレン
の高分子量コポリマー、テフロンＰＦＡ−３４０Ｊは、
デュポンから市販されているテトラフルオロエチレンと
パーフルオロビニルエーテルの高分子量コポリマー、Ｐ
ＴＦＥ（４０ＭＲ）は、線量４０メガラドで照射した、
デュポンから市販されている高分子量ポリテトラフルオ
ロエチレン、テフロンＰＴＦＥ７Ａである。
実施例１および２は比較例であり、実施例１〜４の概要
を第１表に示す。第１表に示す（量の）成分を乾燥し、
グラベンダーミキサー中で溶融ポリマーに充填剤を加え
ることにより混合した。混合物を冷却し、粒状にし、ブ
ラックに圧縮成形し、ブラックから２，５ｘ３．８ｃｍ
の試料を切り取った。
を第１表に示す。第１表に示す（量の）成分を乾燥し、
グラベンダーミキサー中で溶融ポリマーに充填剤を加え
ることにより混合した。混合物を冷却し、粒状にし、ブ
ラックに圧縮成形し、ブラックから２，５ｘ３．８ｃｍ
の試料を切り取った。
試料の末端に銀電極を塗布した後、試料を０℃から昇温
速度３．９℃／分で４００℃まで外的に加熱し、試料の
抵抗を測定して抵抗率／温度特性を求めた。組成物の抵
抗率を計算し、結果を第１図のグラフに示す。グラフに
おいて、１つの曲線の上部の平坦な部分は、試験装置に
より測定された最大抵抗により形成されている。
速度３．９℃／分で４００℃まで外的に加熱し、試料の
抵抗を測定して抵抗率／温度特性を求めた。組成物の抵
抗率を計算し、結果を第１図のグラフに示す。グラフに
おいて、１つの曲線の上部の平坦な部分は、試験装置に
より測定された最大抵抗により形成されている。
結晶性は、１００％結晶性のポリマーで２２゜２カロリ
ー／９の値であるとして、溶融熱を測定して求めた。
ー／９の値であるとして、溶融熱を測定して求めた。
第１表
第１図は、本発明お上び従来の種々の組成物の抵抗率／
温度特性を示すグラフである。
温度特性を示すグラフである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、溶融付形可能であるかまたは溶融付形されており、
ポリマー成分、およびポリマー成分中に分散する粒状導
電性充填剤を含んで成る導電性ポリマー組成物であって
、 ポリマー成分は、 （Ａ）４５％以下の結晶性を有し、他のポリマーの不在
下で溶融付形できる第１フルオロポリマー、および （Ｂ）少なくとも５０％の結晶性を有する結晶性第２フ
ルオロポリマー の混合物を含んで成る組成物。 ２、ＰＴＣ挙動を示す特許請求の範囲第１項記載の組成
物。 ３、２３℃で１〜１０＾６オーム・ｃｍの抵抗率を有し
、２０〜１５０ミクロンの粒子寸法Ｄ、およびＳ／Ｄが
１０以下になるような単位ｍ＾２／ｇの表面積Ｓを有す
る特許請求の範囲第１項または第２項に記載の組成物。 ４、１００オーム・ｃｍ以下の抵抗率を有する特許請求
の範囲第１〜３項のいずれかに記載の組成物。 ５、第１フルオロポリマーの溶融粘度は３８０℃で５ｘ
１０＾３〜１ｘ１０＾６ボアズであり、第２フルオロポ
リマーの溶融粘度は１０＾８以下であり、第１フルオロ
ポリマー：第２フルオロポリマーの重量比は０．３：１
〜５：１である特許請求の範囲第１〜４項のいずれかに
記載の組成物。 ６、ポリマー成分は、 （１）テトラフルオロエチレンとヘキサフルオロプロピ
レンのコポリマー、またはテトラフルオロエチレンとパ
ーフルオロビニルエーテルのコポリマー、および （２）線量５〜３０メガラドで照射したポリテトラフル
オロエチレン の混合物を含んで成り、 ポリマー（１）とポリマー（２）の重量比は０．３：１
〜５：１である特許請求の範囲第１〜５項のいずれかに
記載の組成物。 ７、（１）導電性ポリマーが特許請求の範囲第１〜６項
のいずれかに記載のものである溶融付形可能な導電性ポ
リマー要素、および （２）電源に接続でき、電源に接続された場合に導電性
ポリマー要素中に電流を流す少なくとも２つの電極を有
して成る電気デバイス。 ８、回路保護デバイスは、１００オーム以下の抵抗を有
する特許請求の範囲第７項記載の電気デバイス。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/720,119 US4624990A (en) | 1983-10-07 | 1985-04-04 | Melt-shapeable fluoropolymer compositions |
| US720119 | 1985-04-04 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61241346A true JPS61241346A (ja) | 1986-10-27 |
Family
ID=24892730
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61078080A Pending JPS61241346A (ja) | 1985-04-04 | 1986-04-03 | 溶融成形可能なフルオロポリマー組成物 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4624990A (ja) |
| EP (1) | EP0197781B1 (ja) |
| JP (1) | JPS61241346A (ja) |
| AT (1) | ATE55030T1 (ja) |
| CA (1) | CA1278130C (ja) |
| DE (1) | DE3672869D1 (ja) |
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