KR20110033334A - Transparent member based on fluororesin composite - Google Patents

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KR20110033334A
KR20110033334A KR1020090090778A KR20090090778A KR20110033334A KR 20110033334 A KR20110033334 A KR 20110033334A KR 1020090090778 A KR1020090090778 A KR 1020090090778A KR 20090090778 A KR20090090778 A KR 20090090778A KR 20110033334 A KR20110033334 A KR 20110033334A
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황종선
최용성
황준원
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전남도립대학산학협력단
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Abstract

PURPOSE: A transparent member based on a fluororesin composite is provided to improve gas/drug permeability resistance, dynamic property, and dimensional stability while maintaining light transmissivity. CONSTITUTION: A transparent member based on a fluororesin composite is obtained by separating and drying an aggregate obtained by aggregating an aqueous dispersion. The aggregate is obtained by: freezing the aqueous dispersion at a temperature of 0 °C or less; or changing ionic strength or pH of a mixed solution by adding electrolytic materials; or applying shear force.

Description

불소수지복합체 합성물로 이루어진 투명부재{TRANSPARENT MEMBER BASED ON FLUORORESIN COMPOSITE}Transparent member consisting of composite of fluororesin {TRANSPARENT MEMBER BASED ON FLUORORESIN COMPOSITE}

본 발명은 무기미립자가 불소수지 중에 나노 수준으로 균일하게 분산된 불소수지복합체 조성물의 용융성형에 의해 광투과율을 유지하면서 내가스/약액 투과성, 역학물성, 치수 안정성 등이 개선된 불소수지복합체 합성물로 이루어진 투명부재에 관한 것이다.The present invention provides a fluororesin composite having improved gas permeability, chemical properties, dimensional stability, etc. while maintaining light transmittance by melt molding of a fluorine resin composite composition in which inorganic particles are uniformly dispersed in a fluorine resin at a nano level. It relates to a transparent member made.

일반적으로 용융성형 가능한 불소수지인 테트라플루오르에틸렌/페르플루오르(알킬비닐에텔) 공중합체(PFA), 테트라플루오르에틸렌/헥사플루오르프로필렌 공중합체(FEP), 테트라플루오르에틸렌·에틸렌 공중합체 공중합체(ETFE) 등은, 튜브 압출이나 블로성형 등 용융압출로 가공되는데, 이로써 얻어지는 튜브, 호스, 용기 같은 제품은 내열성, 내약품성, 비점착성 등 뛰어난 특징을 갖기 때문에 산, 알칼리 등 약액, 용제, 도료 등의 이송용 배관, 연결부위나 약액 저장용기로써, 또는 배관이나 탱크 같은 라이닝(lining) 등에 널리 사용되고 있다. 그러나 이들 불소수지는, 특히 페르플루오르불소수지 공중합체는 분자간 상호작용이 거의 없어서 역학물성이나 치수 안정성, 내압축클림프 특성 등에 문제가 있다. 이 때문에 보다 역학 물성이 뛰어난 재료를 요구한다. 또 약액, 용제, 도료 등 이송용 배관이나 라이닝 용으로 배관/약품 투과성이 요구된다. Tetrafluoroethylene / perfluoro (alkylvinyl ether) copolymers (PFA), tetrafluoroethylene / hexafluoropropylene copolymers (FEP), and tetrafluoroethylene-ethylene copolymer copolymers (ETFE), which are generally melt-molding fluororesins Etc. are processed by melt extrusion such as tube extrusion or blow molding, and the products such as tubes, hoses, and containers obtained thereby have excellent characteristics such as heat resistance, chemical resistance, and non-adhesiveness, so transfer of chemicals such as acids, alkalis, solvents, paints, etc. It is widely used for pipes, joints, chemical storage containers, or linings such as pipes and tanks. However, these fluororesins, in particular perfluorofluorofluoropolymers, have little intermolecular interactions and thus have problems in mechanical properties, dimensional stability, compression crimp resistance, and the like. For this reason, materials with superior mechanical properties are required. In addition, piping / drug permeability is required for conveying pipes and linings such as chemicals, solvents, and paints.

이미 여러 분야에서 보다 나은 성능을 가진 수지 조성물을 필요로 하여 수지에 충진제를 분산시킴으로써 기계적 강도, 치수 안정성, 도전성, 열전도성, 내가스·약액 투과성, 압출 클림프 특성 개선이 이루어지고 있다. 그러나, 카본블랙이나 클레이, 그라파이트처럼 입자 크기가 가시광의 파장보다 큰 기존의 충진재를 수지에 넣으면 수지복합재료는 불투명해지기 때문에, 투명부재로는 쓸 수 없다. 따라서, 내열성이나 내약품성이 요구되는 저장조 창이나 액면계 등 투명부재, 약액이 흐르는 상황을 직접 눈으로 확인하는 배관의 용도로는 적합하지 않다. In many fields, improvements in mechanical strength, dimensional stability, conductivity, thermal conductivity, gas and chemical liquid permeability, and extrusion crimp characteristics have been made by dispersing fillers in resins by requiring resin compositions having better performance. However, when a conventional filler having a particle size larger than the wavelength of visible light, such as carbon black, clay, or graphite, is placed in the resin, the resin composite material becomes opaque, and thus cannot be used as a transparent member. Therefore, it is not suitable for the use of the transparent member such as a reservoir window or a liquid level meter which requires heat resistance or chemical resistance, and a pipe for directly visually confirming the flow of the chemical liquid.

예를 들면, WO2004/074371 A1에는 용융성형 가능한 불소수지에 클레이 또는 그라파이트 같은 층상화합물을 넣어 용융 혼합함으로써 용융성형 가능한 불소수지의 내가스·약액 투과성 탄성률 등의 역학물성을 향상시킨 불소수지복합체 조성물이 지재되었다. 또 일본공개특허개시 2000-190431호에도 인편상(鱗片狀) 충진재를 함유한 용융성형 가능한 불소수지층과, 용융성형 가능한 불소수지만으로 이루어진 층을 적층시킴으로써 가스나 약액의 투과도를 낮춘 다층 적층체가 기재되어 있다. 그러나 사용한 충진제 입자크기가 적어도 2μm이상이기 때문에, 성형품은 불투명해진다. For example, WO2004 / 074371 A1 discloses a fluororesin composite composition in which a layered compound such as clay or graphite is added to a meltable fluororesin and melt mixed to improve mechanical properties such as gas and chemical permeability and elasticity of the meltable fluororesin. It was Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2000-190431 also discloses a multilayer laminate in which gas or chemical liquid permeability is reduced by laminating a layer of a meltable fluororesin containing a flaky filler and a layer composed of only a meltable fluorinated resin. It is. However, since the filler particle size used is at least 2 μm or more, the molded article becomes opaque.

또, 일본특허특허 2002-167488호에는 용융성형 가능한 불소수지에 결정화도가 놓은 폴리테트라플루오르 에틸렌을 혼합하여 내가스투과도를 개선한 조성물이 기재되었다. 그러나 결정화도가 높은 폴리테트라플루오르 에틸렌 입자는 불투명하 기 때문에, 폴리테트라플루오르 에틸렌 함량을 높이면 가스투과도가 떨어지는데 이 조성물로 이루어진 성형품의 투과도는 저하된다. In addition, Japanese Patent No. 2002-167488 discloses a composition in which polytetrafluoroethylene having a degree of crystallization is mixed with a meltable fluorine resin to improve resistance to gas resistance. However, since polytetrafluoroethylene particles having high crystallinity are opaque, increasing the polytetrafluoroethylene content lowers the gas permeability, and the permeability of the molded article made of the composition is lowered.

최근, 고분자 재료에 무기미립자 등 나노입자를 직접 용융 혼합하여 기계적 특성, 열변형도, 치수안정성 등을 향상시키는 수법이 많이 이루어졌다. 그러나 무기미립자 혹은 무기 나노입자를 수지에 용융 혼합하면, 입자 크기가 작아질수록 미립자의 응집력은 커지며, 입자끼리 재응집이 발생하기 때문에 나노입자를 수지와 직접 용융 혼합해도 나노입자를 그대로 나노 분산시키는 것은 극히 어렵다. (제47회 일본학술회의재료연구연합강연회, Vol.47, p150, 2003)Recently, many methods have been performed to directly melt-mix nanoparticles such as inorganic particles into a polymer material to improve mechanical properties, thermal strain, dimensional stability, and the like. However, when the inorganic fine particles or inorganic nanoparticles are melt-mixed into the resin, the smaller the particle size, the greater the cohesive force of the fine particles, and reaggregation occurs between the particles. It is extremely difficult. (Materials of Materials Research Association, Vol.47, p150, 2003)

또 불소수지 에멀젼에, 아미노실란(Amino Silanes)계 표면처리제로 표면 처리된 평균입자 크기가 4μm인 탄화규소입자를 첨가한 후, 질산을 첨가하여 불소수지 에멀젼을 파괴하고, 더불어 트리클로로트리플루오르에탄을 첨가, 응집·조립(造粒)하여 평균 입자크기가 3mm인 응집분체를 얻는 방법이 실시예 로 개시되었다. (일본특허공개평7-64926호 공보). 그러나 이 명세서에는 무기미립자 콜로이드 용액 대신에 입자 크기가 4μm인 탄화규소 분말을 불소수지 에멀젼에 첨가하여 응집했기 때문에 용융 성형품은 불투명해진다. To the fluororesin emulsion, silicon carbide particles having an average particle size of 4 μm surface-treated with an amino silane-based surface treatment agent were added, and then nitric acid was added to break the fluororesin emulsion, and trichlorotrifluoroethane was further added. A method for obtaining agglomerated powders having an average particle size of 3 mm by addition, agglomeration and granulation was disclosed in the Examples. (Japanese Patent Laid-Open No. 7-64926). However, in this specification, the molten molded article becomes opaque because silicon carbide powder having a particle size of 4 µm is added to the fluororesin emulsion in order to agglomerate instead of the inorganic fine particle colloidal solution.

따라서, 본 발명의 기술적 과제는 무기미립자를 불소수지 중에 나노 수준으로 분산시킨 불소수지복합체 조성물로 이루어진 내가스·약액투과성, 역학물성이 뛰어난 불소수지복합체 조성물로 이루어진 투명부재를 제공하는데 있다. Accordingly, the technical problem of the present invention is to provide a transparent member made of a fluorine resin composite composition excellent in gas, chemical liquid permeability, and mechanical properties made of a fluorine resin composite composition in which inorganic fine particles are dispersed in a fluorine resin at a nano level.

또한 기존의 마이크로 레벨 충진재가 들어있는 불소수지복합체 조성물과는 달리 실리카 등 무기미립자함량을 15~20중량%까지 늘려도 MFR이나 신장률을 유지하면서 탄성률 등 역학물성이 개선된 불소수지복합체 조성물로 이루어진 투명부재를 제공하는데 있다. In addition, unlike conventional fluorine resin composite compositions containing micro-level fillers, transparent members made of fluororesin composites having improved mechanical properties such as elastic modulus while maintaining MFR or elongation even when inorganic particulate content such as silica is increased to 15 to 20% by weight To provide.

본 발명의 불소수지복합체 조성물로 이루어진 투명부재는, 불소수지 에멀젼과 평균입자 크기가 400nm이하로서 불소수지 에멀젼에 대해 0.5~40중량%인 무기미립자 콜로이달 용액을 교반/혼합한 수성분산액을 0℃이하 온도에서 동결하거나, 전해물질을 첨가하여 혼합액의 이온 강도 또는 Ph를 변화시키거나, 전단력을 가함으로써 얻어지는 응집체를 수성 용액으로부터 분리/건조시켜 얻은 것을 특징으로 한다.The transparent member made of the fluororesin composite composition of the present invention is a fluororesin emulsion and an aqueous acidic solution obtained by stirring / mixing an inorganic fine particle colloidal solution having an average particle size of 400 nm or less and 0.5 to 40% by weight relative to the fluororesin emulsion. Agglomerates obtained by freezing at the following temperature, adding an electrolytic material to change the ionic strength or Ph of the mixed solution, or applying a shearing force, are separated and dried from an aqueous solution.

바람직하게, 불소수지 에멀젼이, 테트라플루오르 에틸렌(tetrafluoro-ethylene), 헥사플루오르 프로필렌(Hexafluoro-propylene), 클로로트리플루오르 에틸렌(chlorotrifluoro ethylene), 페르플루오르(알킬비닐에텔) (perfluoro ; alkyl vinyl ether), 비닐리덴 플루오르(Vinylidene fluoro) 및 비닐 플루오라이 드(vinylidene fluoride)에서 선택한 모노머(단량체)의 중합체또는 공중합체임을 특징으로 한다.Preferably, the fluororesin emulsion is tetrafluoro-ethylene, hexafluoro-propylene, chlorotrifluoro ethylene, perfluoro (alkyl vinyl ether), Characterized in that it is a polymer or copolymer of monomers (monomers) selected from vinylidene fluoro (vinylidene fluoro) and vinyl fluoride (vinylidene fluoride).

바람직하게, 상기 무기미립자 콜로이달 용액은 산화규소, 산호티탄, 산화알루미늄, 산화아연과 오산화안티몬을 결합시킨 복산화물에서 선택한 최소 1개의 무기미립자 콜로이달 용액인 것을 특징으로 한다.Preferably, the inorganic fine particle colloidal solution is at least one inorganic fine particle colloidal solution selected from silicon oxide, coral titanium, aluminum oxide, a double oxide combined with zinc oxide and antimony pentoxide.

바람직하게, 상기 불소수지 에멀젼의 질소가스투과도가 불소수지의 75%이하임을 특징으로 한다.Preferably, the nitrogen gas permeability of the fluororesin emulsion is characterized in that less than 75% of the fluororesin.

본 발명에 의하면 무기미립자를 불소수지 중에 나노 수준으로 균일하게 분산시킨 불소수지복합체 조성물로 이루어진, 내가스·약액 투과성, 역학물성이 뛰어난 투명부재를 제공할 수 있다.According to the present invention It is possible to provide a transparent member excellent in gas, chemical permeability, and mechanical properties, which is composed of a fluorine resin composite composition in which inorganic fine particles are uniformly dispersed at a nano level in a fluorine resin.

또한, 본 발명으로 기존의 마이크로 레벨의 충진재가 들어 있는 불소수지복합체 조성물과는 달리, 실리카 등 무기미립자함량을 15~20중량%까지 늘려도 MFR이나 신장률을 유지하면서 탄성률 등 역학물성을 개선할 수 있다.In addition, unlike the fluorine resin composite composition containing the conventional micro-level filler, the inorganic particles such as silica can improve the mechanical properties such as elastic modulus while maintaining the MFR or elongation even if the inorganic particulate content such as silica is increased to 15 to 20% by weight. .

또한, 본 발명의 투명부재는, 용기류, 튜브류, 시트류, 필름류, 봉류, 섬유류, 전선피복, 전자재료 등 각종 각종 성형품으로 성형할 수 있다. In addition, the transparent member of the present invention can be molded into various molded articles such as containers, tubes, sheets, films, rods, fibers, wire coating, and electronic materials.

본 발명의 투명부재는, 내열성이나 내약품성이 요구되는 저장조 등의 창이나 액면계 등의 투명부재, 약액이 흐르는 상황을 직접 눈으로 확인할 수 있는 배관 등의 용도로 유용하다. 또 불소수지에 실리카 등 금속산화물을 나노 수준으로 분산시킨 불소수지복합체 조성물에서는 실리카 함량의 증가와 함께 가스·약액투과도가 떨어지기 때문에, 내가스·약액투과성이 필요한 약액의 이송설비나 저장용기 등의 성형재료로서 혹은 배관이나 라이닝 재료로도 유용하다. 또 내스크래치성 필름, 투명필름, 투명튜브, 전자재료 등 각종 용도로도 사용 가능하다. The transparent member of the present invention is useful for applications such as windows such as reservoirs requiring heat resistance and chemical resistance, transparent members such as liquid level gauges, and piping for directly visually confirming the flow of chemical liquids. In addition, in the fluorine resin composite composition in which metal oxides such as silica are dispersed in the fluorine resin at a nano level, gas and chemical liquid permeability decrease with increasing silica content. It is also useful as a molding material or as a pipe or lining material. It can also be used in various applications such as scratch resistant films, transparent films, transparent tubes, and electronic materials.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 자세히 설명한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the present invention.

본 발명에 이용된 불소수지 에멀젼으로는, 알려진 불소수지 에멀젼에서 적절하게 선택 사용할 수있다. 이 같은 불소수지 에멀젼의 예로는, 테트라플루오르 에틸렌(TFE), 클로로트리플루오르 에틸렌(CTFE), 트리플루오르 에틸렌, 헥사플루오르 프로필렌(HFP), 페르플루오르 알킬비닐에텔(PAVE), 비닐리덴플루오르(VdF) 및 비닐플루오르(VF)에서 선택된 모노머의 중합체 또는 공중합체, 혹은 이들 모노머와 에틸렌, 프로필렌, 부틸렌, 펜텐(Pentene), 헥센(Hexene) 등 2중 결합을 갖는 모노머나 아세틸렌, 프로핀 등 3중 결합을 갖는 모노머와의 공중합체 에멀젼 등을 들 수 있다. As a fluororesin emulsion used for this invention, it can select suitably from a known fluororesin emulsion. Examples of such fluororesin emulsions include tetrafluoro ethylene (TFE), chlorotrifluoro ethylene (CTFE), trifluoro ethylene, hexafluoro propylene (HFP), perfluoro alkyl vinyl ether (PAVE), and vinylidene fluorine (VdF). And polymers or copolymers of monomers selected from vinyl fluorine (VF), or monomers having a double bond such as ethylene, propylene, butylene, pentene, hexene, triplets such as acetylene and propene. The copolymer emulsion with the monomer which has a bond, etc. are mentioned.

불소수지의 구체적 예로는, 폴리테트라플루오르 에틸렌(이하, PTFE), TFE/PAVE공중합체(이하,PFA), TFE/HFP공중합체(이하,FEP), TFE/HFP/PAVE공중합체(EPE), 테트라플루오르 에틸렌·에틸렌 공중합체(ETFE), 폴리비닐리덴플루오라이드(PVdF), 폴리클로로트리플루오르 에틸렌(PCTFE), 클로로트리플루오르 에틸렌·에틸렌 공중합체(ECTFE), TFE/VdF 공중합체, TFE/VF 공중합체, TFE/HFP/VF 공중합체, HFP/VdF, VdF/CTFE 공주합체, TFE/VdF/CTFE 공중합체, TFE/HFP/VdF 공중합체 등을 들 수 있다. 이 중에서 테트라플루오르 에틸렌과 페르플루오르(알킬비닐에텔)의 공 중합체는 페르플루오르 에틸렌과 페를플루오르(알킬비닐에텔)의 알킬기(基)가 탄소수 1~5, 특히 1~3이 바람직하다. 이들 중합체의 입자 분산액은 통상 유화중합으로 제조된다. Specific examples of the fluororesin include polytetrafluoroethylene (hereinafter referred to as PTFE), TFE / PAVE copolymer (hereinafter referred to as PFA), TFE / HFP copolymer (hereinafter referred to as FEP), TFE / HFP / PAVE copolymer (EPE), Tetrafluoro ethylene / ethylene copolymer (ETFE), polyvinylidene fluoride (PVdF), polychlorotrifluoro ethylene (PCTFE), chlorotrifluoro ethylene / ethylene copolymer (ECTFE), TFE / VdF copolymer, TFE / VF Copolymers, TFE / HFP / VF copolymers, HFP / VdF, VdF / CTFE co-polymers, TFE / VdF / CTFE copolymers, TFE / HFP / VdF copolymers, and the like. Among these, as for the copolymer of tetrafluoro ethylene and perfluoro (alkyl vinyl ether), the alkyl group of perfluoro ethylene and perfluoro (alkyl vinyl ether) has C1-C5, especially 1-3 are preferable. Particle dispersions of these polymers are usually prepared by emulsion polymerization.

본 발명으로는, 수지 일차입자가 계면활성제에 둘러싸여 용매 속에 안정적으로 분산된 불소수지 에멀젼과, 무기미립자표면에 전기 이중 층이 형성되어 무기미립자간 반발력에 의해 무기미립자가 안정적으로 분산되어 있는 콜로이달 용액을 교반하여 수지 일차입자와 무기미립자를 균일하게 혼합한 수성 분산액을 얻는다. 그 후 이것을 응집시킴으로써 수지 일차입자와 무기미립자의 균일혼합상태를 고정하고, 얻은 응집체를 수성 용액으로부터 분리·건조 하여 무기미립자가 수지 중에 나노 수준으로 균일하게 분산된 불소수지복합체 조성물을 얻을 수 있다. 따라서 본 발명으로 혼합용액의 응집·건조에 의해 수지 일차입자와 무기미립자가 균일하게 분산된 응집체의 건조분말을 얻을 수 있기 때문에, 사용하는 불소수지의 융점이나 용융혼합특성 등에 관계없이 유화중합으로 얻을 수 있는 모든 불소수지 에멀젼을 사용할 수 있다. According to the present invention, a colloidal resin in which a resin primary particle is surrounded by a surfactant and stably dispersed in a solvent, and an electric double layer is formed on the surface of the inorganic fine particles, and the inorganic fine particles are stably dispersed by the repulsive force between the inorganic fine particles. The solution is stirred to obtain an aqueous dispersion in which resin primary particles and inorganic fine particles are uniformly mixed. Thereafter, by agglomeration, the homogeneous mixed state of the resin primary particles and the inorganic fine particles is fixed, and the obtained aggregate is separated and dried from an aqueous solution to obtain a fluororesin composite composition in which the inorganic fine particles are uniformly dispersed at a nano level in the resin. Therefore, the present invention provides a dry powder of aggregates in which resin primary particles and inorganic fine particles are uniformly dispersed by agglomeration and drying of a mixed solution. Thus, it is possible to obtain emulsion powders regardless of melting point and melt mixing characteristics of the fluorine resin used. Any fluororesin emulsion can be used.

불소수지 에멀젼 중의 수지 일차입자의 입자 크기로는 사용하는 콜로이드 용액 중의 무기미립자의 입자크기에도 따르는데, 예컨대 50~500nm, 바람직한 것은 70~300nm이다. The particle size of the resin primary particles in the fluororesin emulsion also depends on the particle size of the inorganic fine particles in the colloidal solution used, for example, 50 to 500 nm, preferably 70 to 300 nm.

본 발명의 용융성형 가능한 불소수지에 무기미립자가 나노 수준으로 균일하게 분산된 불소수지복합체 조성물은, 무기미립자 응집체를 15중량% 넣어도 용융성형 가능한 불소수지의 신장률이나 용융성형성을 어느 정도 유지할 수 가 있다. 이 때문에 이들 불소수지 용융점도 혹은 분자량에는 특별한 제한이 없이 사용목적에 따라 적절한 범위를 선택할 수 있다. 예를 들면, 사출성형 목적이라면, 멜트플로레이트(MFR melt flow rate)로 나타내자면 7~40g/10min 정도가 바람직하다. The fluorine resin composite composition in which inorganic fine particles are uniformly dispersed at a nano level in the meltable fluorine resin of the present invention can maintain the elongation rate or meltability of the meltable fluorine resin even when 15 wt% of the inorganic fine particle aggregates are added. have. Therefore, there is no particular limitation on the melt viscosity or molecular weight of these fluororesins, and an appropriate range can be selected according to the intended use. For example, for injection molding purposes, 7-40 g / 10 min is preferable in terms of melt flow rate (MFR melt flow rate).

본 발명에서는, 무기미립자가 안정적으로 분산된 졸을 사용하는데, 졸의 무기미립자로는, 산화규소(SiO2), 산화티탄(TiO2), 제올라이트, 산화지르코늄(ZrO2), 알루미나(AL2O3), 산화아연(ZnO), 오산화안티몬이 바람직하다. 또 목적에 따라 단독 또는 조합하여 사용해도 되고, 상기 또는 다른 미립자를 선택 조합해서 사용해도 된다. 다른 미립자로는, 산화규소(SiC), 질화알루미늄(AIN), 질화규소(Si3N4), 티탄산발륨(BaTiO3), 보론나이트라이드(Boron Nitride), 산화연(산화납), 산화주석, 산화크롬, 수산화크롬, 티탄산코발트, 산화셀륨, 산화마그네슘, 셀륨지르코네이트, 칼슘실리케이트, 지르코늄실리케이트, 금, 은, 동, 천이금속 등 금속미립자 등을 예로 들 수 이다. In the present invention, a sol in which inorganic fine particles are stably dispersed is used. Examples of the inorganic fine particles of the sol include silicon oxide (SiO 2 ), titanium oxide (TiO 2 ), zeolite, zirconium oxide (ZrO 2 ), and alumina (AL 2). O 3 ), zinc oxide (ZnO) and antimony pentoxide are preferred. Moreover, according to the objective, you may use individually or in combination, and may select and use the said or another microparticle. The other fine particles include silicon oxide (SiC), aluminum nitride (AIN), silicon nitride (Si 3 N 4 ), barium titanate (BaTiO 3 ), boron nitride, lead oxide (lead oxide), tin oxide, Examples of the metal particles include chromium oxide, chromium hydroxide, cobalt titanate, cerium oxide, magnesium oxide, selium zirconate, calcium silicate, zirconium silicate, gold, silver, copper, transition metals, and the like.

본 발명의 무기미립자 졸은 각종 전해질이나 유기계 첨가제 등에 의해 용액상태에서 안정된 것이 바람직하다. 콜로이달 실리카 졸로 예를 들어 설명하자면, 음(-)전기를 띤 산화규소 나노입자를 수중에 분산시킨 콜로이드 용액이며, 입자 표면에는 실라놀(Silanol)기 및 수산기가 존재하고 알칼리 이온에 의해 전기 2중층이 형성되어 입자간 반발로 인해 안정되어 있다. 일반적으로 수지 중에 분산된 충진재 입자 크기가 가시광 파장보다 크게 되면 수지복합체가 불투명해지는 경향이 있기 때문에, 졸의 무기미립자의 입자크기에 대해서는 통상 평균입자 크기는 10nm~400nm 이고, 바람직한 것은 15nm~350nm, 더 바람직한 것은 20nm~300nm이다. 일반적으로 무기미립자 입자 크기는 500nm이상이 되면, 무기미립자가 침강하여 콜로이달 졸의 저장안정성이 떨어질 경우가 있다. The inorganic fine particle sol of the present invention is preferably stabilized in a solution state by various electrolytes, organic additives and the like. For example, as a colloidal silica sol, a colloidal solution in which negatively charged silicon oxide nanoparticles are dispersed in water, and a silanol group and a hydroxyl group are present on the surface of the particle, The middle layer is formed and stable due to interparticle repulsion. Generally, when the particle size of the filler dispersed in the resin is larger than the visible light wavelength, the resin composite tends to be opaque. Therefore, the average particle size of the inorganic fine particles of the sol is usually 10 nm to 400 nm, preferably 15 nm to 350 nm, 20 nm-300 nm are more preferable. In general, when the particle size of the inorganic fine particles is 500nm or more, the inorganic fine particles may settle and the storage stability of the colloidal sol may be reduced.

무기미립자 졸로 순도가 높은 졸과 불순물이 적은 불소수지 에멀젼을 사용하면, 얻어지는 불소수지복합체 조성물로서 순도가 높은 것을 얻을 수 있다. 예를 들어, 실리카 졸로 초고순도 콜로이달 실리카와 금속 이온 등 불순물이 적은 불소 수지 에멀젼을 사용하면, 극히 순도가 높은 불소수지복합체 조성물을 얻을 수 있다. 이렇게 얻어지는 극히 순도가 높은 불소수지복합체 조성물로 이루어진 성형품은, 순수성이 요구되는 반도체 제조장치 등에 이용되는 부품으로서도 아주 적절하다. 초고순도 콜로이달 실리카로는, FUSO화학공업㈜의 PL시리즈가 시판되고 있다. If inorganic sol is used as a sol having high purity and a fluorine resin emulsion with few impurities, a high purity can be obtained as the resulting fluororesin composite composition. For example, when a fluororesin emulsion containing few impurities such as ultra high purity colloidal silica and metal ions is used as a silica sol, a highly pure fluororesin composite composition can be obtained. The molded article made of the extremely high fluorine resin composite composition thus obtained is also very suitable as a component to be used in a semiconductor manufacturing apparatus or the like requiring purity. As ultra-high purity colloidal silica, PL series of FUSO Chemical Industries, Ltd. is marketed.

본 발명에서는, 수지 일차입자가 계면활성제에 둘러싸여 용매 속에 안정적으로 분산된 불소수지 에멀젼과, 무기미립자표면에 전기 이중 층이 형성되어 무기미립자간 반발력에 의해 무기미립자가 안정적으로 분산되어 있는 콜로이달 용액을 교반하여 수지 일차입자와 무기미립자를 균일하게 혼합한 수성 분산액을 얻는다. 그 후 이것을 응집시킴으로써 수지 일차입자와 무기미립자의 균일혼합상태를 고정하고, 응집체를 수성 용액으로부터 분리·건조 하여 무기미립자를 수지 중에 나노 수준으로 균일하게 분산된 불소수지복합체 조성물을 얻는다. 수지 일차입자와 무기미립자를 균일하게 혼합한 수성분산액의 응집 방법으로는, 교반장치에 의한 강한 전단력으로 수지 에멀젼과 무기미립자 졸 혼합액을 교반하여 불소수지 에멀젼 중의 계면활성제인 미셀 구조를 파괴하여 응집하는 방법(물리적 응집), 수지 에멀젼과 무기미립자 졸 혼합액에 전해물질을 넣어 이온 강도 또는 PH를 변화시킴으로써 수지 에멀젼 또는 무기미립자 콜로이드의 안정성을 급격히 저하시켜 응집하는 방법(화학적 응집), 수지 에멀젼과 무기미립자 졸 혼합액을 동결하여 발생하는 빙정 성장에 의해 빙정 간에 라텍스 입자 또는 콜로이드 입자를 압착시켜 응집하는 방법(동결응집) 등을 들 수 있다.In the present invention, a colloidal solution in which a resin primary particle is surrounded by a surfactant and stably dispersed in a solvent, and an electric double layer is formed on the surface of the inorganic fine particles so that the inorganic fine particles are stably dispersed by the repulsive force between the inorganic fine particles. The mixture is stirred to obtain an aqueous dispersion in which the resin primary particles and the inorganic fine particles are uniformly mixed. Thereafter, by agglomeration, the homogeneous mixed state of the resin primary particles and the inorganic fine particles is fixed, and the aggregates are separated and dried from the aqueous solution to obtain a fluororesin composite composition in which the inorganic fine particles are uniformly dispersed at a nano level in the resin. As a coagulation method of the aqueous acid solution in which the resin primary particles and the inorganic fine particles are uniformly mixed, the resin emulsion and the inorganic fine particle sol mixed solution are stirred with a strong shearing force by a stirring device to destroy and aggregate the micelle structure, which is a surfactant in the fluororesin emulsion. Method (Physical Agglomeration), Method of adding the electrolytic material to the resin emulsion and the inorganic fine particle sol mixture to change the ionic strength or PH, thereby rapidly decreasing the stability of the resin emulsion or the inorganic fine particle colloid (chemical aggregation), the resin emulsion and the inorganic fine particles. And a method (freezing agglomeration) of the latex particles or the colloidal particles by compression between the ice crystals by ice crystal growth generated by freezing the sol mixture solution.

그 중에서도 불소수지 에멀젼과 무기미립자 졸 혼합액에 무기염 등 전해물질을 첨가하여 수지 에멀젼 또는 무기미립자 콜로이드 용액의 안정성을 급격히 저하시켜, 단번에 수지 1차 입자와 무기미립자의 균일혼합상태를 고정하여 이종 입자가 균일하게 분산된 응집체를 얻는 화학적 응집방법이 바람직하다. 화학적으로 응집하기 전 혼합액 중의 수지 일차입자 또는 무기미립자 의 종류 및 그 비율에도 따르는데, 예를 들면, 불소수지 에멀젼의 불소수지 일차입자를 화학적으로 응집시킬 목적으로 사용되는 전해물질로는, 물에 녹는 HCI, H2SO4, H3PO4, Na2SO, MgCI2, CaCl2, 개미산나트륨, 작산칼륨, 탄산암모늄 등 무기 또는 유기화합물을 예시할 수 있다. 이들 중에서 나중에 응집체 건조공정에서 휘발 가능한 화합물, 예컨대, HCI, HNO3, 탄산암모늄 등을 사용하는 것이 바람직하다. 또 상기 전해물질 이외에도 할로겐수소산, 인산, 유산, 몰리브덴산, 질산 알칼리 금속염, 알칼리토금속염, 암모늄 염 등이며, 더 낫게는 취화칼륨, 질산칼륨, 요오드화칼륨(KI), 몰리브덴산 암모늄, 인산 이수소나트륨, 취화암모늄(NH4Br), 염화칼륨, 염화칼슘, 염화동, 질산칼슘 등 무기염을 단독 또는 조합하여 사용할 수도 있다. 이들 전해물질은 전해물질의 종류, 불 소수지 에멀젼과 무기 미립자 졸의 고형분 농도에도 의하는데, 불소수지 에멀젼과 무기미립자 졸의 혼합액의 중량에 대해 0.001~15중량%, 특히 0.05~10중량% 비율로 사용하는 것이 바람직하다. 또 불소수지 에멀젼과 무기미립자 졸 혼 혼합액에 수용액 형태로 첨가하는 것이 바람직하다. 전해물질 사용량이 너무 적을 경우에는, 부분적으로 천천히 응집되는 곳이 있기 때문에, 전체적으로 단번에 수지 일차입자와 무기미립자의 균일혼합상태를 고정할 수가 없고, 무기미립자가 수지 중에 균일하게 분산되어 있는 수지복합체 조성물을 얻지 못하는 경우가 있다.Above all, electrolytic materials such as inorganic salts are added to the fluororesin emulsion and the inorganic fine particle sol mixture to drastically reduce the stability of the resin emulsion or the inorganic fine particle colloidal solution, and to uniformly fix the homogeneous mixed state of the resin primary particles and the inorganic fine particles at the same time. Chemical agglomeration method is preferred in which the aggregates are uniformly dispersed. Depending on the type and proportion of the resin primary particles or inorganic fine particles in the mixed solution before chemical flocculation, for example, as an electrolytic substance used for the purpose of chemical flocculation of the fluororesin primary particles of the fluororesin emulsion, melting HCI, H 2 SO 4, H 3 PO 4, Na 2 SO, MgCI 2, CaCl 2, formic acid can be exemplified inorganic or organic compounds such as sodium, potassium jaksan, ammonium carbonate. Of these, compounds that can be volatilized later in the aggregate drying step, such as HCI, HNO 3 , ammonium carbonate, or the like, are preferably used. In addition to the above electrolytic materials, hydrochloric acid, phosphoric acid, lactic acid, molybdate, alkali metal nitrate salts, alkaline earth metal salts, ammonium salts and the like, and more preferably potassium embrittlement, potassium nitrate, potassium iodide (KI), ammonium molybdate and dihydrogen phosphate. Inorganic salts such as sodium, ammonium embrittlement (NH 4 Br), potassium chloride, calcium chloride, copper chloride and calcium nitrate may be used alone or in combination. These electrolytes are also based on the type of electrolyte, the solid concentration of the hydrophobic emulsion and the inorganic particulate sol, and the ratio of 0.001 to 15% by weight, especially 0.05 to 10% by weight, relative to the weight of the mixture of the fluororesin emulsion and the inorganic fine particle sol. It is preferable to use as. It is also preferable to add the fluororesin emulsion and the inorganic fine particle sol mixture liquid in the form of an aqueous solution. If the amount of the electrolytic material used is too small, there may be a partial coagulation, so the resin composite composition in which the uniform mixing state of the resin primary particles and the inorganic fine particles cannot be fixed at once and the inorganic fine particles are uniformly dispersed in the resin. There is a case where you do not get.

또, 불소수지 에멀젼과 무기미립자 졸의 고형분 농도에도 의하는데, 불소수지 에멀젼과 무기미립자 졸을 교반하여 균일한 혼합액을 얻을 목적으로, 불소수지 에멀젼 또는 무기미립자 졸을 사전에 물(純水) 등으로 고형분 농도를 조정한 후에 교반·혼합하는 것도 가능하다. The concentration of the fluororesin emulsion and the inorganic fine particle sol is based on the solid concentration of the fluororesin emulsion and the inorganic fine particle sol. It is also possible to stir and mix after adjusting solid content concentration by this.

불소수지 에멀젼과 무기미립자 졸을 교반하여 수지 일차입자와 무기미립자를 균일하게 혼합하고나서 또 물리적 또는 화학적으로 혼합액을 응집시키는 장치는 특별히 제한되지는 않지만, 교반속도를 제어할 수 있는 교반수단, 예컨대, 프로펠라 날개, 터빈 날개, 패들 날개, 노형 날개, 마제형 날개, 나선형 날개 등과 배수수단을 갖춘 장치가 바람직하다. 이러한 장치 중에 불소수지 에멀젼, 무기미립자 졸 및 전해물질을 첨가하여 교반함으로써 수지의 콜로이드 입자 및/또는 무기미립자가 응집하여 응집체가 되고, 수성매체로부터 분리된다. 응집체에서 수성매체를 분리하는 공정의 교반속도는, 불소수지 에멀젼과 무기미립자 졸 혼합공정의 교반속도보다 1.5배 이상 빠른 것이 좋다. 이 응집체를, 수성매체 배출 후 필요에 따라 물로 세 척 후, 수지의 융점 또는 열분해 개시 온도 이하의 온도에서 건조하여 불소수지복합체 조성물 분말을 얻는다. 건조 온도는 불소수지 열 열화나 분해가 일어나지 않는 온도 이하에서 전해물질이나 계면활성제 등이 휘발 가능한 온도가 바람직하다. The apparatus for agitating the fluororesin emulsion and the inorganic fine particle sol to uniformly mix the resin primary particles and the inorganic fine particle and then to agitate the mixed solution physically or chemically is not particularly limited, but a stirring means capable of controlling the stirring speed, for example, , Propeller blades, turbine blades, paddle blades, furnace blades, horseshoe wings, spiral blades and the like are preferably provided with drainage means. By adding and stirring a fluororesin emulsion, an inorganic fine particle sol, and an electrolytic substance in such an apparatus, colloidal particles and / or inorganic fine particles of the resin aggregate to form an aggregate and are separated from an aqueous medium. The stirring speed of the step of separating the aqueous medium from the aggregate is preferably 1.5 times faster than the stirring speed of the fluororesin emulsion and the inorganic fine particle sol mixing step. The aggregate is washed with water if necessary after discharge of the aqueous medium, and dried at a temperature not higher than the melting point of the resin or the thermal decomposition start temperature to obtain a fluororesin composite powder. The drying temperature is preferably a temperature at which the electrolytic material, surfactant, or the like is volatilized below a temperature at which fluorine resin thermal degradation or decomposition does not occur.

불소수지복합체 조성물 중의 무기미립자 함량은, 수지복합제 조성물의 용도에도 의하는데, 불소수지복합체에 대해 0.1~80중량%이며, 바람직한 것은 0.3~50중량%, 가장 바람직한 것은 0.5~40중량%이다. 무기미립자가 수지 중에 나노 수준으로 분산된 나노수지복합체 혼합물 혹은 소위 고분자 나노콤포지트는, 필러가 미크론 수준으로 분산된 기존의 수지복합체 혼합물에 비해 나노입자와 수지 메트릭스 사이의 계면 면적이 대폭 늘기 때문에 무기미립자를 기존의 수지복합체 혼합물보다 소량 넣어도 물성의 개선을 기대할 수 있다. 또 가시광 파장보다 입자 크기가 작은 무기미립자가 나노 수준으로 균일하게 분산되면 수지 나노 콤포지트는 투명해 지기도 한다. 나아가 불소수지에 실리카 등 금속산화물을 나노 수준으로 분산시킨 불소수지복합체 조성물에서는, 실리카 함량의 증가와 함께 가스·약액 투과속도가 낮아진다. The content of the inorganic fine particles in the fluororesin composite composition is based on the use of the resin composite composition, but is 0.1 to 80% by weight, preferably 0.3 to 50% by weight, and most preferably 0.5 to 40% by weight based on the fluororesin composite. In the nano resin mixture or the so-called polymer nanocomposite in which the inorganic fine particles are dispersed at the nano level in the resin, the inorganic fine particles are significantly increased since the interface area between the nano particles and the resin matrix is significantly increased compared to the conventional resin composite mixture in which the filler is dispersed at the micron level. It can be expected to improve the physical properties even if put a small amount than the conventional resin composite mixture. In addition, the resin nanocomposites may become transparent when inorganic particles having a smaller particle size than the visible light wavelength are uniformly dispersed at the nano level. Furthermore, in the fluorine resin composite composition in which metal oxides such as silica are dispersed in the fluorine resin at a nano level, the gas and chemical permeation rate decreases with increasing silica content.

본 발명에서 사기 건조공정에서 얻어지는 불소수지 일차입자와 무기미립자가 균일하게 분산된 응집체 건조 분말은, 통상 용융 압출기를 통해 펠릿으로 만든 다음 압출성형, 사출성형, 트랜스퍼성형, 블로성형, 등 용융성형할 수 있다. 물론 위와 같이 펠렛화 하지 않은 응집체 분말을 직접 성형원료로 하거나, 혹은 성형기 홉퍼로 응집분말이 파고들도록 하기 위해 콤팩터로 건조한 응집체 분체를 굳혀서 용융 성형할 수도 있다. 응집체 건조분말 시료와 또 그것을 용융 압출기를 통해 펠릿 화한 시료에서 불소수지 중에 분산되어 있는 무기미립자 분산상태는 거의 같다(도 1, 도 2 참조). 또한 본 발명으로 얻은 불소수지 일차입자와 무기미립자가 균일하게 분산된 이종입자의 응집체 분말을 조립(造粒)하여 분말성형이나 분말코팅, 회전성형용 재료로써도 이용할 수 있다. In the present invention, the aggregated dry powder in which the fluororesin primary particles and the inorganic particles are uniformly dispersed in the frying drying process is usually pelletized through a melt extruder and then melt molded, such as extrusion, injection molding, transfer molding, blow molding, or the like. Can be. Of course, the pelletized agglomerate powder may be directly formed as a raw material, or the agglomerated powder may be hardened by a compactor so that the agglomerated powder penetrates into a molding machine hopper. In the aggregate dry powder sample and the sample pelletized by the melt extruder, the inorganic fine particle dispersion state in the fluororesin was almost the same (see FIGS. 1 and 2). In addition, the aggregated powder of different particles in which the fluororesin primary particles and the inorganic fine particles uniformly dispersed in the present invention can be granulated to be used as a material for powder molding, powder coating or rotational molding.

용융 압출기를 통해 펠릿화한 경우에는, 전단응력이 큰 2축 압출기를 이용하는 것이 바람직하다.When pelletizing through a melt extruder, it is preferable to use the twin screw extruder with a big shear stress.

건조공정에서 얻어지는 불소수지 일차입자와 무기미립자가 균일하게 분산된 이종입자의 응집체는 2축 압출기를 이용하여 용융 혼합하여도 균일한 분산이 유지 가능하며, 또한 용융 혼합함으로써 더욱 균일하게 분산시킬 수 있다. Agglomerates of fluororesin primary particles and heteroparticles in which inorganic particles are uniformly dispersed in the drying process can be uniformly dispersed even by melt mixing using a twin screw extruder, and can be more uniformly dispersed by melt mixing. .

또, 용융 압출기를 통해 펠릿화하는 과정에서 투명도가 손상되지 않는 범위에서 임으로 첨가제를배합하거나 다른 수지와 섞을 수 있다. 첨가제 배합은 용융 압출 공정에서는 물론이고 상기 수지 에멀젼과 무기미립자 졸의 혼합공정에서 행할 수도 있다. 이와 같은 첨가제로 마이카, 클레이와 같은 층상 규소화합물의 나노입자 등을 예시할 수 있다. In addition, additives may be blended or mixed with other resins within a range where transparency is not impaired in the process of pelletizing through a melt extruder. Additive compounding can be performed not only in a melt extrusion process but also in the mixing process of the said resin emulsion and an inorganic fine particle sol. Such additives may include nanoparticles of layered silicon compounds such as mica and clay.

본 발명의 성형품을 얻기 위한 성형방법 및 조건에 관해서는 특별한 제한은 없다. 기존에 용융성형 가능한 불소수지에 대해 적용하고 있는 성형방법 및 조건, 즉 튜브류, 시트류, 필름류, 봉류, 섬유류, 전선피복 등에 대한 압출조건이나 용기류 등에 대한 블로성형조건, 트레이류에 대한 사출성형조건을 그대로 이용할 수 있다. 분말성형품이나 분말 코팅 성형품, 회전성형품을 얻을 수도 있다. There is no particular limitation regarding the molding method and conditions for obtaining the molded article of the present invention. Molding methods and conditions that have been applied to meltable fluorine resins, that is, extrusion conditions for tubes, sheets, films, rods, fibers, wire coatings, blow molding conditions for containers, etc., injection molding for trays The conditions can be used as they are. Powder molded articles, powder coated molded articles, and rotomolded articles can also be obtained.

특히, 입자 크기 400nm이하, 더 낫게는 350nm이하인 무기미립자가 불소수지 메트릭스 중에 나노 수준까지 균일하게 분산된 불소수지복합체 조성물을 성형하여 얻은 성형품은, 무지미립자 입자 크기가 가시광 파장보다 작기 때문에 투명해진다. 그 때문에 내열성이나 내약품성이 요구되는 저장조의 창이나 액면계 등의 투명부재, 약액이 흐르는 상황을 눈으로 직접 볼 수 있는 배관 등의 용도에 유용하다. 나아가 불소수지에 실리카 등 금소산화물을 나노 수준으로 분산시킨 불소수지복합체 조성물에서는, 실리카 함량의 증가와 함께 가스·약액 투과도가 낮아지기 때문에 내가스·약액 투과성이 필요한 약액의 이송설비나 저장용기 등의 성형재료로서 또는 배관이나 라이닝재료로서도 유용하다. 또 내스크래치성 필름, 투명필름, 투명튜브, 전자재료 등 각종 용도로도 사용가능하다.In particular, molded articles obtained by molding a fluororesin composite composition in which inorganic particles having a particle size of 400 nm or less, more preferably 350 nm or less, are uniformly dispersed in the fluorine resin matrix to the nano level become transparent because the particle size of the non-particulate particles is smaller than the visible light wavelength. Therefore, it is useful for applications such as windows of reservoirs, liquid level gauges and the like where heat resistance and chemical resistance are required, and piping where the liquid flow can be seen directly. Furthermore, in the fluorine resin composite composition in which silicon oxides such as silica are dispersed in the fluorine resin, the gas and chemical liquid permeability decreases with the increase of the silica content. It is also useful as a material or as a piping or lining material. It can also be used for various applications such as scratch resistant films, transparent films, transparent tubes, and electronic materials.

이하에 본 발명을, 실시예 및 비교예 를 들어 더 구체적으로 설명하는데, 이 설명이 본 발명을 한정하는 것은 아니다. Although an Example and a comparative example are given to this invention further below, this description does not limit this invention.

본 발명에서 PFE에 대한 각 물성의 측정은, 다음 방범으로 행하였다. In this invention, the measurement of each physical property with respect to PFE was performed by the following security.

(A. 물성의 측정)(A. Measurement of Physical Properties)

(1) 융점(융해 피크 온도)(1) melting point (melting peak temperature)

시차조사열량계 (Pyris 1형 DSC, perkinelmer사 제품)을 이용하였다. 시료 약 10mg을 칭량(秤量)하여 전용 알루미늄 팬에 넣고, 전용 클림퍼로 클림프한 후, DSC 본체에 수납, 150℃~360℃까지 10℃/분으로 온도를 높인다. 이 때 얻은 용융곡선에서 융해 피크 온도(Tm)을 구했다.A differential irradiation calorimeter (Pyris type DSC, manufactured by perkinelmer) was used. About 10 mg of a sample is weighed and put into a dedicated aluminum pan, and it crimps with a dedicated crimper, it is stored in a DSC main body, and the temperature is raised to 10 degree-C / min to 150 degreeC-360 degreeC. The melting peak temperature (Tm) was obtained from the melting curve obtained at this time.

(2) 멜트플로레이트(MFR)(2) Melt Flate (MFR)

ASTM D 1238 95에 준거한 내식성 실린더, 다이, 피스톤을 갖춘 멜트 인덱서(TOYO SEIKI 제품)을 이용하여 5g의 시료 분말을 372±1℃로 유지된 실린더에 충진하여 5분간 유지한 후, 5kg의 하중(피스톤 및 추) 하에서 다이 오리피스를 통해 압출하고, 이 때 압출속도(g/10min)을 MFR로 구했다. 5 kg of sample powder is filled in a cylinder maintained at 372 ± 1 ° C for 5 minutes using a melt indexer (product of TOYO SEIKI) equipped with a corrosion resistant cylinder, die, and piston according to ASTM D 1238 95. Extrusion was carried out through the die orifice under (piston and weight), at which time the extrusion rate (g / 10min) was determined by MFR.

(3) 실리카 분산 상태(3) silica dispersion state

불소수지복합체 조성물 시료를 350℃에서 용융 압축성형하여 제작된 두께 약 0.2mm의 시료에서 10mmX10mm 시편을 3군데 잘라내어 광학현미경(NIKON 제품, OPTIPHOT2 POL)을 사용하여 크기가 10μm이상의 실리카 나노입자로 이루어진 응집체가 있는지 없는지 분산상태를 평가하였다. 10μm이상의 실리카 입자로 이루어진 응집체가 관찰되지 않은 시료에 대해서만, 액체질소에 넣어 제작한 파단면을 주사형 전자현미경으로 각 시료에 대해 3군데 관찰하고 실리카의 분산상태를 아래의 기준에 따라 평가하였다. The fluororesin composite composition was melt-compressed at 350 ° C, and three 10 mmX10 mm specimens were cut from three samples of about 0.2 mm in thickness, and aggregated with silica nanoparticles of 10 μm or more using an optical microscope (NIKON, OPTIPHOT2 POL). The dispersion state was evaluated for the presence or absence. Only samples with no aggregates composed of silica particles of 10 μm or more were observed. The fracture surfaces prepared in liquid nitrogen were observed in three places for each sample by scanning electron microscope, and the dispersion state of silica was evaluated according to the following criteria.

◎ 전자현미경 관찰에서 거의 실리카가 일차 입자까지 분산되었다.In the electron microscope observation, almost the silica was dispersed to the primary particles.

○ 실리카 나노입자로 이루어진 응집체가 아주 조금 남아 있다.Very little aggregates of silica nanoparticles remain.

X 광학현미경에서 10m이상인 실리카 나노입자의 응집체가 많이 남아 있다.Many aggregates of silica nanoparticles of 10 m or more remain in the X optical microscope.

(4) 인장물성 (인장강도, 신장률, 인장탄력성)(4) Tensile Properties (Tensile Strength, Elongation, Tensile Elasticity)

불소수지복합체 조성물을 350℃에서 용융 압축 성형하여 제작된 두께 약 1mm 시료를 JIS K 7127에 준하여 인장속도 50mm/min으로 측정하였다.A sample of about 1 mm in thickness produced by melt compression molding the fluororesin composite composition at 350 ° C. was measured at a tensile rate of 50 mm / min in accordance with JIS K 7127.

(5) 광선투과율(5) light transmittance

불소수지복합체 조성물을 350℃에서 용융 압축 성형하여 제작된 두께 약 1mm 의 시료를 50mmX50mm 짜리 시편을 만들어서 NIPPON DENSYOKU공업㈜ 제품인 헤이즈메타 NDH2000 (광원은 할로겐램프 D65)를 사용하여 측정하고 JIS K7136에 준하여 측정하였으며, 5개의 시료 평균치로부터 광선투과율을 계산하였다. A 50mmX50mm specimen was prepared from a sample of about 1 mm thick prepared by melt compression molding the fluororesin composite composition at 350 ° C, and measured using a Haze-Meta NDH2000 (light source is halogen lamp D65) manufactured by NIPPON DENSYOKU INDUSTRIAL CO., LTD. And measured according to JIS K7136. The light transmittance was calculated from five sample average values.

(6) 질소가스투과도(6) Nitrogen Gas Permeability

불소수지복합체 조성물을 350℃에서 용융 압축 성형하여 제작된 두께 약 0.3mm, 직경 130mm짜리 시트에 대해 SIBATA과학공업 제품인 가스투과측정장치 (S 69형 160ml)를 사용하여 온도 23℃에서 측정하였다. 측정치는 1011 cm3(STP)sm/cm2.sec.cmHg로 나타냈다.The fluororesin composite composition was melt-compression-molded at 350 ° C., and the sheet having a thickness of about 0.3 mm and a diameter of 130 mm was measured at a temperature of 23 ° C. using a gas permeation measuring device (160 ml of S 69 type) manufactured by SIBATA SCI. Measurements are expressed in 10 11 cm 3 (STP) sm / cm 2 .sec.cmHg.

(B.원료)(B. raw materials)

본 발명의 실시예 및 비교예 에서 이용한 원료는 다음과 같다.Raw materials used in Examples and Comparative Examples of the present invention are as follows.

(1) PFA 에멀젼(1) PFA emulsion

유화중합으로 얻은 PFA 수성분산액(PFA고형분:29중량%, PFA 일차입자 평균입자 크기:200nm, Ph:9, 융점:309℃, 멜트플로레이트:2g/10min).PFA aqueous acid solution obtained by emulsion polymerization (PFA solid content: 29 wt%, PFA primary particle average particle size: 200 nm, Ph: 9, melting point: 309 DEG C, melt florate: 2 g / 10 min).

(2) 실리카 졸 (FUSO케미칼공업 제품, 초고순도 콜로이달 실리카)(2) Silica Sol (FUSO Chemical Industries, Ultra High Purity Colloidal Silica)

(a) PL 3 (실리카 : 19.5중량%, 실리카 일차입자크기:35mn, ph:7.2)(a) PL 3 (silica: 19.5% by weight, silica primary particle size: 35mn, ph: 7.2)

(b) PL 7 (실리카 : 22.7중량%, 실리카 일차입자크기:70mn, ph:7.2)(b) PL 7 (silica: 22.7 wt%, silica primary particle size: 70mn, ph: 7.2)

(c) PL 13 (실리카 : 24중량%, 실리카 일차입자크기:130mn, ph:7.2)(c) PL 13 (silica: 24 wt%, silica primary particle size: 130mn, ph: 7.2)

(d) PL 20 (실리카 : 24중량%, 실리카 일차입자크기:220mn, ph:7.2)(d) PL 20 (silica: 24 wt%, silica primary particle size: 220mn, ph: 7.2)

(3) 용융 실리카(3) fused silica

DENKI화학공업 제품 FB 74 (실리카 평균입자 크기 :32000nm)DENKI CHEMICAL PRODUCT FB 74 (Average Silica Particle Size: 32000nm)

(실시예 1)(Example 1)

실리카 졸 (PL 3) 269.9G과 물(순수)270g을 비이커(8L)에 넣고 다운 플로 타입 프로펠러형4개의 날개가 달린 교반장치를 이용하여 140rpm으로 15분간 교반하고 나서 실리카 함량이 PFA 수지복합체에 대해 5중량%가 되도록 유화중합에서 얻은 PFA 수성분산액 3380g을 넣고 또 300rpm에서 30분간 교반하여 균일한 분산액을 얻은 후, 60%질산 13g을 첨가하여 겔화가 진행되어 유동성이 없어질 때까지 교반하여 불소수지 일차입자와 실리카 나노입자를 단번에 응집시켰다. 이렇게 얻은 겔상태의 응집체를 다시 450rpm으로 10분간 교반하여 응집체를 수성매체로부터 분리시킴으로써 여분의 물을 제거하였다. 남은 응집체를 170℃에서 10시간 건조하여 응집체 건조분말을 얻었다. 응집체 건조분말은 용융 혼합장치(TOYO SEIKI사 KF 70V 소형 세그멘트 믹서)를 이용하여 340℃, 240rpm에서 1분40초간 용융 혼합하여 불소수지복합체 조성물을 얻었다. 크기3mm인 작은 조각으로 하여 불소수지복합체 조성물을 350℃에서 압축성형하고, 여기서 얻은 두께가 약 1.0mm인 시료를 이용하여 인장물성·MFR측정, 광학·전자현미경 관찰, 광선투과율 측정을 행하였으며 결과를 표1과 표2에 나타낸다. 또 질소가스투과도 측정용 시료는 두께 약 0.3mm 압축성형 시트를 이용하였다. Put 269.9G of silica sol (PL 3) and 270g of water (pure water) into a beaker (8L) and stir at 140rpm for 15 minutes using a downflow type propeller-type agitator.Then, the silica content was added to the PFA resin composite. 3380 g of the PFA aqueous acid solution obtained in the emulsion polymerization was added to 5% by weight, followed by stirring at 300 rpm for 30 minutes to obtain a uniform dispersion. 13 g of 60% nitric acid was added to the mixture to stir until fluidity disappeared. The resin primary particles and the silica nanoparticles were aggregated at once. The gel aggregate thus obtained was stirred at 450 rpm again for 10 minutes to separate the aggregate from the aqueous medium to remove excess water. The remaining aggregate was dried at 170 ° C. for 10 hours to obtain aggregate dry powder. The aggregate dry powder was melt mixed at 340 ° C. and 240 rpm for 1 minute and 40 seconds using a melt mixer (TOYO SEIKI KF 70V small segment mixer) to obtain a fluororesin composite composition. The fluororesin composite composition was compression molded at 350 ° C. in small pieces of 3 mm in size, and tensile property, MFR measurement, optical and electron microscope observation, and light transmittance measurement were performed using a sample having a thickness of about 1.0 mm. Are shown in Table 1 and Table 2. As a sample for nitrogen gas permeability measurement, a compression molding sheet having a thickness of about 0.3 mm was used.

(실시예 2)(Example 2)

실리카 졸 (PL 7) 231.9g과 물(순수)270g을 비이커(8L)에 넣고 다운 플로 타입 프로펠러형4개의 날개가 달린 교반장치를 이용하여 140rpm으로 15분간 교반하고 나서 실리카 함량이 PFA 수지복합체에 대해 5중량%가 되도록 유화중합에서 얻은 PFA 수성분산액 3380g을 넣고 실시예 1과 같은 순서로 응집체의 건조분말 및 용융 혼합한 불소수지복합체 조성물을 얻었다. 용융혼합하여 얻은 불소수지복합체 조성물을 350℃에서 압축성형하여 얻은 두께 1mm인 시료의 전자현미경 관찰을 그림1과 그림2에 나타낸다. 또 용융 혼합한 불소수지복합체 조성물의 인장물성·MFR측정, 광학·전자현미경 관찰, 광선투과율 측정, 질소가스 투과도 측정을 행하였으며 결과를 표1과 표2에 나타낸다. 231.9 g of silica sol (PL 7) and 270 g of water (pure water) were placed in a beaker (8L), and stirred at 140 rpm for 15 minutes using a downflow propeller type four-winged stirrer, and the silica content was added to the PFA resin composite. 3380 g of the PFA aqueous acid solution obtained in the emulsion polymerization was added to 5% by weight, and the dry powder of the aggregate and the melt-mixed fluororesin composite composition were obtained in the same manner as in Example 1. Electron microscopy observations of samples of 1 mm thickness obtained by compression molding the fluororesin composite composition obtained by melt mixing at 350 ° C are shown in Fig. 1 and Fig. 2. Tensile properties, MFR measurement, optical and electron microscope observation, light transmittance measurement, and nitrogen gas permeability measurement of the melt-mixed fluororesin composite composition were carried out. The results are shown in Tables 1 and 2.

(실시예 3)(Example 3)

실리카 졸 (PL 7) 489.5g과 물(순수)270g을 비이커(8L)에 넣고 다운 플로 타입 프로펠러형 날개가 4개 달린 교반장치를 이용하여 140rpm으로 15분간 교반하고 나서 실리카 함량이 PFA 수지복합체에 대해 10중량%가 되도록, 유화중합에서 얻은 PFA 수성분산액 3380g을 넣고 실시예 1과 같은 순서로 응집체의 건조분말 및 용융 혼합한 불소수지복합체 조성물을 얻었다. 용융 혼합하여 얻은 불소수지복합체 조성물을 350℃에서 압축 성형하여 인장물성·MFR측정, 질소가스 투과도 측정, 광학·전자현미경 관찰, 광선투과율 측정을 행하였으며 결과를 표1과 표2에 나타낸다. 489.5 g of silica sol (PL 7) and 270 g of water (pure water) were placed in a beaker (8 L) and stirred at 140 rpm for 15 minutes using a stirring apparatus with four downflow propeller-type blades. 3380 g of the PFA aqueous acid solution obtained in the emulsion polymerization was added so as to be 10% by weight, and the dry powder of the aggregate and the melt-blended fluororesin composite composition were obtained in the same manner as in Example 1. The fluororesin composite composition obtained by melt mixing was compression molded at 350 ° C. to measure tensile properties, MFR, nitrogen gas permeability, optical and electron microscope, and light transmittance. The results are shown in Tables 1 and 2.

(실시예 4)(Example 4)

실리카 졸 (PL 7) 777.4g과 물(순수)770g을 비이커(8L)에 넣고 다운 플로 타입 프로펠러형 날개가 4개 달린 교반장치를 이용하여 140rpm으로 15분간 교반하고 나서 실리카 함량이 PFA 수지복합체에 대해 15중량%가 되도록 유화중합에서 얻은 PFA 수성분산액 3380g을 넣고 실시예 1과 같은 순서로 응집체의 건조분말 및 용융 혼합한 불소수지복합체 조성물을 얻었다. 용융 혼합하여 얻은 불소수지복합체 조성물을 350℃에서 압축 성형하여 인장물성·MFR측정, 질소가스 투과도 측정, 광학·전자현미경 관찰, 광선투과율 측정을 행하였으며 결과를 표1과 표2에 나타낸다. 777.4 g of silica sol (PL 7) and 770 g of water (pure water) were placed in a beaker (8L), and stirred at 140 rpm for 15 minutes using a stirring apparatus with four downflow propeller-type blades. 3380 g of the PFA aqueous acid solution obtained in the emulsion polymerization was added to 15% by weight, and the dry powder of the aggregate and the melt-mixed fluororesin composite composition were obtained in the same manner as in Example 1. The fluororesin composite composition obtained by melt mixing was compression molded at 350 ° C. to measure tensile properties, MFR, nitrogen gas permeability, optical and electron microscope, and light transmittance. The results are shown in Tables 1 and 2.

(실시예 5)(Example 5)

실리카 졸 (PL 7) 1107.3g과 물(순수)1100g을 비이커(8L)에 넣고 다운 플로 타입 프로펠러형 날개가 4개 달린 교반장치를 이용하여 140rpm으로 15분간 교반하고 나서 실리카 함량이 PFA 수지복합체에 대해 20중량%가 되도록 유화중합에서 얻은 PFA 수성분산액 3380g을 넣고 실시예 1과 같은 순서로 응집체의 건조분말 및 용융 혼합한 불소수지복합체 조성물을 얻었다. 용융 혼합하여 얻은 불소수지복합체 조성물을 350℃에서 압축 성형하여 인장물성·MFR측정, 질소가스 투과도 측정, 광학·전자현미경 관찰, 광선투과율 측정을 행하였으며 결과를 표1과 표2에 나타낸다. 1107.3 g of silica sol (PL 7) and 1100 g of water (pure water) were placed in a beaker (8 L) and stirred for 15 minutes at 140 rpm using a stirring device with four downflow propeller-type blades. 3380 g of the PFA aqueous acid solution obtained in the emulsion polymerization was added to 20% by weight, and the dry powder of the aggregate and the melt-mixed fluororesin composite composition were obtained in the same manner as in Example 1. The fluororesin composite composition obtained by melt mixing was compression molded at 350 ° C. to measure tensile properties, MFR, nitrogen gas permeability, optical and electron microscope, and light transmittance. The results are shown in Tables 1 and 2.

(실시예 6)(Example 6)

실리카 졸 (PL 13) 219.3g과 물(순수)220g을 비이커(8L)에 넣고 다운 플로 타입 프로펠러형 날개가 4개 달린 교반장치를 이용하여 140rpm으로 15분간 교반하고 나서 실리카 함량이 PFA 수지복합체에 대해 5중량%가 되도록 유화중합에서 얻은 PFA 수성분산액 3380g을 넣고 실시예 1과 같은 순서로 응집체의 건조분말 및 용융 혼합한 불소수지복합체 조성물을 얻었다. 용융 혼합하여 얻은 불소수지복합체 조성물을 350℃에서 압축성형하여 인장물성·MFR측정, 질소가스 투과도 측정, 광학·전자현미경 관찰, 광선투과율 측정을 행하였으며 결과를 표1과 표2에 나타낸다. 219.3 g of silica sol (PL 13) and 220 g of water (pure water) were placed in a beaker (8 L) and stirred at 140 rpm for 15 minutes using a stirring device with four downflow propeller blades. 3380 g of the PFA aqueous acid solution obtained in the emulsion polymerization was added to 5% by weight, and the dry powder of the aggregate and the melt-mixed fluororesin composite composition were obtained in the same manner as in Example 1. The fluororesin composite composition obtained by melt mixing was compression molded at 350 ° C. to measure tensile properties, MFR, nitrogen gas permeability, optical and electron microscope, and light transmittance. The results are shown in Tables 1 and 2.

(실시예 7)(Example 7)

실리카 졸 (PL 20) 219.3g과 물(순수)220g을 비이커(8L)에 넣고 다운 플로 타입 프로펠러형 날개가 4개 달린 교반장치를 이용하여 140rpm으로 15분간 교반하고 나서 실리카 함량이 PFA 수지복합체에 대해 5중량%가 되도록 유화중합에서 얻은 PFA 수성분산액 3380g을 넣고 실시예 1과 같은 순서로 응집체의 건조분말 및 용융 혼합한 불소수지복합체 조성물을 얻었다. 용융 혼합하여 얻은 불소수지복합체 조성물을 350℃에서 압축성형하여 인장물성·MFR측정, 질소가스 투과도 측정, 광학·전자현미경 관찰, 광선투과율 측정을 행하였으며 결과를 표1과 표2에 나타낸다. 219.3 g of silica sol (PL 20) and 220 g of water (pure water) were placed in a beaker (8L) and stirred for 15 minutes at 140 rpm using a stirring device with four downflow propeller type blades, and then the silica content was added to the PFA resin composite. 3380 g of the PFA aqueous acid solution obtained in the emulsion polymerization was added to 5% by weight, and the dry powder of the aggregate and the melt-mixed fluororesin composite composition were obtained in the same manner as in Example 1. The fluororesin composite composition obtained by melt mixing was compression molded at 350 ° C. to measure tensile properties, MFR, nitrogen gas permeability, optical and electron microscope, and light transmittance. The results are shown in Tables 1 and 2.

(비교예 1)(Comparative Example 1)

평균입자 크기가 32000nm의 용액 실리카와 열 용융성 수지인 PFA 펠릿을 용융혼합장치(TOYO SEIKI사 KF 70V 소형 세그멘트 믹서)를 이용하여 340℃, 240rpm에서 1분40초 동안 용융 혼합하고 평균입자크기가 32000nm인 마이크로 스케일의 실리카가 불소수지 중에 분산되어 있는 복합체 조성물을 얻었다. 얻은 시료를 350℃에서 압축성형하여 두께가 약 1.0mm인 시료을 이용하여 인장물성·MFR측정, 광학·전자현미경 관찰, 광선투과율 측정을 행하였으며 결과를 표1과 표2, 도 3에 나타낸다.Solution silica with an average particle size of 32000 nm and PFA pellets, which are heat-melt resins, were melt-blended at a temperature of 340 ° C and 240 rpm for 1 minute and 40 seconds using a melt mixing apparatus (KF 70V small-segment mixer manufactured by TOYO SEIKI Co., Ltd.). A composite composition was obtained in which 32000 nm of microscale silica was dispersed in a fluororesin. The obtained sample was compression molded at 350 ° C., and tensile property, MFR measurement, optical and electron microscope observation, and light transmittance measurement were performed using a sample having a thickness of about 1.0 mm. The results are shown in Tables 1, 2, and 3.

(참고예 1)(Reference Example 1)

실리카를 함유하지 않은 불소수지만의 물성을 표 1과 표 2에 나타낸다.The physical properties of only the fluorine resin containing no silica are shown in Tables 1 and 2.

[표 1]TABLE 1


PFA
중량(%)
PFA
weight(%)
실리카
중량(%)
Silica
weight(%)
조성물의 물성Physical properties of the composition
일차입자
(nm)
Primary particle
(nm)
MFR
(g/10min)
MFR
(g / 10 min)
인장강도
(MPa)
The tensile strength
(MPa)
신장률
(%)
Elongation
(%)
인장탄성률
(MPa)
Tensile Modulus
(MPa)
실리카
분산상태
Silica
Dispersion
실시예1Example 1 9595 55 3535 2.12.1 31.531.5 350350 560560 실시예2Example 2 9393 55 7070 2.12.1 32.932.9 356356 540540 실시예3Example 3 9090 1010 7070 1.81.8 28.728.7 341341 703703 실시예4Example 4 8585 1515 7070 1.51.5 24.824.8 302302 750750 실시예5Example 5 8080 2020 7070 1.11.1 18.318.3 192192 884884 실시예6Example 6 9595 55 130130 2.22.2 32.232.2 341341 540540 실시예7Example 7 9595 55 220220 2.12.1 34.134.1 355355 520520 비교예1Comparative Example 1 9595 55 3200032000 1.71.7 22.522.5 252252 452452 XX 참고예1Reference Example 1 100100 00 -- 2.02.0 32.132.1 353353 420420 --

[표 2]TABLE 2


PFA
중량(%)
PFA
weight(%)
실리카Silica 조성물 물성Composition Properties
중량
(%)
weight
(%)
일차입자
(nm)
Primary particle
(nm)
광선투과율
(%)
Light transmittance
(%)
질산가스투과도
(*)
Nitric Acid Permeability
(*)
실리카
분산상태
Silica
Dispersion
실시예1Example 1 9595 55 3535 7575 0.830.83 실시예2Example 2 9595 55 7070 7171 0.860.86 실시예3Example 3 9090 1010 7070 7272 0.790.79 실시예4Example 4 8585 1515 7070 7070 0.750.75 실시예5Example 5 8080 2020 7070 7171 0.680.68 실시예6Example 6 9595 55 130130 7171 0.820.82 실시예7Example 7 9595 55 220220 7070 0.840.84 비교예1Comparative Example 1 9595 55 3200032000 3535 0.980.98 XX 참고예1Reference Example 1 100100 00 -- 8686 1.121.12 --

표 1에 나타난 결과에서는, 본 발명에 의한 불소수지복합체 조성물(실시예1~7)은 실리카가 나노 분산되었다. 또, 실리카 함량이 5%일 경우, 실리카가 나노 분산되면 MFR은 불소수지단체(참고예1) 보다 약간 높아진다. 그러나 실리카가 나노 분산되지 않은 경우(비교예1)에는, 5%에서도 기존의 마이크로 콘포지트처럼 MFR이 불소수지단체보다 낮아졌다.In the results shown in Table 1, the fluororesin composite composition (Examples 1 to 7) according to the present invention was nano-dispersed silica. In addition, when the silica content is 5%, when the silica is nano-dispersed, the MFR is slightly higher than the fluorine resin alone (Reference Example 1). However, when silica was not nano-dispersed (Comparative Example 1), MFR was lower than that of the fluorine resin group at 5% as in the conventional micro composite.

실리카 일차입자 크기가 일정할 경우, 실리카 함량이 5%, 10%, 15%로 증가하면, MFR과 신장률을 어느 정도 유지하면서 탄성률이 높아졌다. 기존의 마이크로 콤포지트에서는 충진재 함량이 늘어나면 MFR과 신장률이 현저히 감소한다는 점으로 볼 때, 실리카 함량을 늘려도 MFR과 신장률을 어느 정도 유지할 수 있는 것은 실리카 일차입자의 나노 분산 때문에 나타나는, 소위 고분자 나노 콤포지트에 의한 결 과로 생각된다. When the silica primary particle size was constant, when the silica content increased to 5%, 10% and 15%, the modulus of elasticity was increased while maintaining the MFR and elongation to some extent. In the conventional microcomposites, the MFR and elongation rate are significantly decreased as the filler content increases. Therefore, it is possible to maintain the MFR and elongation rate to some extent even if the silica content is increased. It is thought to be the result.

또, 응집체 건조분말 상태의 불소수지복합체 조성물(도 1)과 건조분말을 다시 용융 혼합한 불소수지복합체 조성물(도 2)의 전자현미경 관찰결과로부터 양쪽 모두 실리카의 나노 분산상태에는 차이를 볼 수 없었다. 따라서, 응집체는 건조분말상태에서도 실리카는 불소수지 중에 분산되어있다고 생각된다. In addition, from the electron microscope observation results of the fluorine resin composite composition (FIG. 1) and the fluorine resin composite composition (FIG. 2) in which the dry powder was melt-mixed again in the aggregate dry powder state, there was no difference in the nano dispersion state of silica. . Therefore, it is thought that the silica is dispersed in the fluorine resin even in the aggregate powder state.

표 2에 나타난 결과에서는, 실리카가 나노 분산되어 시료의 광선투과율은 70%이상이 되고 투명해졌다. 특히 실리카 입자 크기가 70nm일 경우, 실리카 함량을 5%에서 20%까지 늘려도 광선투과율은 약 70%를 유지하였다(실시예2~5). 또, 실리카 일차입자 크기가 220nm(실시예7)가 되어도 광선투과율은 약 70%이며, 투과성을 유지하였다. 이것은 가시광의 파장(400nm~700nm)보다 작은 입자크기의 실리카가 불소수지 중에 균일하게 분산되어 있기 때문으로 보인다. 그러나, 실리카 입자크기가 32000nm일 경우(비교예1) 광선투과율이 35%가 되고 불투명해졌다. 또 실리카 함량의 증가와 함께 질산가스투과도가 떨어졌다(실시예2~5).In the results shown in Table 2, silica was nano-dispersed so that the light transmittance of the sample became 70% or more and became transparent. Particularly, when the silica particle size was 70 nm, the light transmittance was maintained at about 70% even when the silica content was increased from 5% to 20% (Examples 2 to 5). Moreover, even if the silica primary particle size became 220 nm (Example 7), the light transmittance was about 70% and the transmittance | permeability was maintained. This may be because silica having a particle size smaller than the wavelength of visible light (400 nm to 700 nm) is uniformly dispersed in the fluororesin. However, when the silica particle size was 32000 nm (Comparative Example 1), the light transmittance became 35% and became opaque. In addition, the permeability of nitrate was decreased with increasing silica content (Examples 2 to 5).

도 1은 실시예2에서 얻은 응집체 건조분말 시료의 실리카 분산상태를 보여주는 전자현미경 사진이다.1 is an electron micrograph showing the silica dispersion of the aggregate dry powder sample obtained in Example 2.

도 2는 실시예2에서 사용한 용융 혼합 후 불소수지복합체 조성물의 실리카 분산상태를 보여주는 전자현미경 사진이다. Figure 2 is an electron micrograph showing the silica dispersion of the fluororesin composite composition after melt mixing used in Example 2.

도 3은 비교예1에서 사용된 불소수지복합체 조성물의 실리카 분산상태를 보여주는 전자현미경 사진이다. Figure 3 is an electron micrograph showing the silica dispersion of the fluororesin composite composition used in Comparative Example 1.

Claims (4)

불소수지 에멀젼과 평균입자 크기가 400nm이하로서 불소수지 에멀젼에 대해 0.5~40중량%인 무기미립자 콜로이달 용액을 교반/혼합한 수성분산액을 0℃이하 온도에서 동결하거나, 전해물질을 첨가하여 혼합액의 이온 강도 또는 Ph를 변화시키거나, 전단력을 가함으로써 얻어지는 응집체를 수성 용액으로부터 분리/건조시켜 얻은 것을 특징으로 하는 불소수지복합체 합성물로 이루어진 투명부재.The aqueous component obtained by stirring / mixing the fluororesin emulsion and the inorganic particulate colloidal solution having an average particle size of 400 nm or less and 0.5 to 40% by weight of the fluororesin emulsion was frozen at a temperature of 0 ° C. or below, or by adding an electrolytic material. A transparent member made of a fluororesin composite composition obtained by separating / drying an aggregate obtained by changing an ionic strength or Ph or applying a shear force from an aqueous solution. 제1항에 있어서, 불소수지 에멀젼이, 테트라플루오르 에틸렌(tetrafluoro-ethylene), 헥사플루오르 프로필렌(Hexafluoro-propylene), 클로로트리플루오르 에틸렌(chlorotrifluoro ethylene), 페르플루오르(알킬비닐에텔) (perfluoro ; alkyl vinyl ether), 비닐리덴 플루오르(Vinylidene fluoro) 및 비닐 플루오라이드(vinylidene fluoride)에서 선택한 모노머(단량체monomer)의 중합체(Polymer)또는 공중합체(copolymer)임을 특징으로 하는 불소수지복합체 합성물로 이루어진 투명부재.The method of claim 1, wherein the fluororesin emulsion is tetrafluoro-ethylene, hexafluoro-propylene, chlorotrifluoro ethylene, perfluoro (alkyl vinyl ether) (perfluoro; alkyl vinyl A transparent member comprising a fluororesin composite, characterized in that the polymer (polymer) or copolymer of a monomer (monomer) selected from ether, vinylidene fluorine and vinyl fluoride (vinylidene fluoride). 제1항에 있어서, 상기 무기미립자 콜로이달 용액은 산화규소, 산호티탄, 산화알루미늄, 산화아연과 오산화안티몬을 결합시킨 복산화물에서 선택한 최소 1개의 무기미립자 콜로이달 용액인 것을 특징으로 하는 불소수지복합체 합성물로 이루어진 투명부재.The fluororesin composite according to claim 1, wherein the inorganic fine particle colloidal solution is at least one inorganic fine particle colloidal solution selected from a complex oxide in which silicon oxide, coral titanium, aluminum oxide, zinc oxide and antimony pentoxide are combined. Transparent member made of composite material. 제1항에 있어서, 상기 불소수지 에멀젼의 질소가스투과도가 불소수지의 75%이하임을 특징으로 하는 불소수지복합체 합성물로 이루어진 투명부재.The transparent member of claim 1, wherein the nitrogen gas permeability of the fluororesin emulsion is 75% or less of the fluororesin.
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