KR20220083786A - 사출 성형품의 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
사출 성형기 및 핫 러너를 갖는 금형을 사용하여, 공중합체를 사출 성형함으로써, 사출 성형품을 얻는 사출 성형품의 제조 방법으로서, 상기 공중합체가, 테트라플루오로에틸렌 단위 및 플루오로알킬비닐에테르 단위를 함유하는 공중합체이고, 상기 공중합체의 주쇄 탄소수 106개당 관능기 수가, 100개 이하인 제조 방법을 제공한다.
Description
본 개시는, 사출 성형품의 제조 방법에 관한 것이다.
수지의 성형 방법으로서 사출 성형 방법이 알려져 있다.
특허문헌 1에는, 금형 내의 수지 유로에 있어서의 압력을 측정하고, 이 압력에 기초하여 점도를 계산하고, 이 계산된 점도를 기준 점도와 비교하여, 성형품의 양부 판별 또는 성형 조건의 제어를 행하는 것을 특징으로 하는 사출 성형 방법이 기재되어 있다. 또한, 특허문헌 1에는, 금형에 핫 러너 팁을 구비시켜, 핫 러너 팁 내의 수지를 항상 용융 상태로 함으로써, 러너, 스프루 등의 로스재를 발생시키지 않고 사출 성형할 수 있는 것이 기재되어 있다.
본 개시에서는, 핫 러너를 갖는 금형의 부식을 억제할 수 있는 사출 성형품의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 개시에 의하면, 사출 성형기 및 핫 러너를 갖는 금형을 사용하여, 공중합체를 사출 성형함으로써, 사출 성형품을 얻는 사출 성형품의 제조 방법으로서, 상기 공중합체가, 테트라플루오로에틸렌 단위 및 플루오로알킬비닐에테르 단위를 함유하는 공중합체이고, 상기 공중합체의 주쇄 탄소수 106개당 관능기 수가, 100개 이하인 제조 방법이 제공된다.
본 개시의 제조 방법에 있어서, 상기 사출 성형기의 실린더 내에서 상기 공중합체를 용융시키고, 용융된 상기 공중합체를 상기 핫 러너에 공급할 때, 상기 실린더 내의 공간을 불활성 가스로 충만시키는 것이 바람직하다.
본 개시의 제조 방법에 있어서, 상기 사출 성형기의 실린더 온도가 350℃ 이상인 것이 바람직하다.
본 개시의 제조 방법에 있어서, 상기 사출 성형기의 실린더 내의 공간의 압력이, 0.1MPa 이하인 것이 바람직하다.
본 개시의 제조 방법에 있어서, 상기 플루오로알킬비닐에테르 단위가, 퍼플루오로(메틸비닐에테르) 단위, 퍼플루오로(에틸비닐에테르) 단위 및 퍼플루오로(프로필비닐에테르) 단위로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종인 것이 바람직하다.
본 개시의 제조 방법에 있어서, 상기 공중합체의 멜트 플로 레이트가, 0.1 내지 100g/10분인 것이 바람직하다.
본 개시의 제조 방법에 있어서, 상기 공중합체에 있어서의 플루오로알킬비닐에테르 단위의 함유량이, 전체 단량체 단위에 대하여, 3.0 내지 12.0질량%인 것이 바람직하다.
본 개시의 제조 방법에 있어서, 상기 사출 성형품이, 밀봉 부재 또는 절연 부재인 것이 바람직하다.
본 개시에 의하면, 핫 러너를 갖는 금형의 부식을 억제할 수 있는 사출 성형품의 제조 방법을 제공할 수 있다.
도 1은, 본 개시의 제조 방법에 관한 일 실시 형태를 도시하는 도면이다.
도 2는, 발생 불소 이온량의 측정 방법을 설명하기 위한 개략도이다.
도 2는, 발생 불소 이온량의 측정 방법을 설명하기 위한 개략도이다.
이하, 본 개시의 구체적인 실시 형태에 대하여 상세하게 설명하지만, 본 개시는, 이하의 실시 형태에 한정되는 것은 아니다.
본 개시의 사출 성형품의 제조 방법은, 사출 성형기 및 핫 러너를 갖는 금형을 사용하여, 공중합체를 사출 성형함으로써, 사출 성형품을 얻는 제조 방법이다.
핫 러너, 밸브, 노즐 등이 금형 내에 배치된 핫 러너 시스템을 사용하는 사출 성형품의 제조 방법은, 외주에 히터 가열 수단을 구비한 통체 내에 용융 수지 유로(핫 러너)를 마련하고, 이 유로의 선단에 주입 구멍을 뚫은 노즐을 마련하고, 캐비티에 통하는 게이트로부터, 캐비티에 수지를 주입함으로써 성형품을 얻는 방법이다.
핫 러너 시스템에서는, 사출 성형기의 실린더 내에서 수지가 용융되고, 용융된 수지는, 핫 러너의 선단부에 저류된 후에, 밸브의 개방에 의해, 캐비티 내에 유입되고, 캐비티 내에서 냉각되어, 고화된다.
본 개시자들이 검토한 바, 수지로서, 테트라플루오로에틸렌(TFE) 단위 및 플루오로알킬비닐에테르(FAVE) 단위를 함유하는 공중합체(이하, TFE/FAVE 공중합체라는 경우가 있음)를 사용하면, 핫 러너가 배치된 금형이 부식될 가능성이 발견되었다. 상기한 바와 같이 핫 러너 시스템을 사용하는 사출 성형 방법에서는, 핫 러너 내에 고온의 수지가 체류하게 된다. 용융 상태의 TFE/FAVE 공중합체로부터는, 휘발분 및 불소 이온이 발생하고 있어, 용융 상태의 TFE/FAVE 공중합체가 접하는 금속을 부식시킨다는 것이, 본 개시자들의 검토에 의해 밝혀졌다.
TFE/FAVE 공중합체를 용융 성형하기 위해 사용하는 성형기에서는, 고 니켈 합금 등, 내부식성이 우수한 강재를, 유로를 구성하는 보디나 슬라이드 노즐, 밸브 등에 채용함으로써, 강재 부식에 의한 오염을 저감시키는 연구가 되어 있는 경우가 있다. 그러나, 핫 러너를 갖는 금형을 사용하여, TFE/FAVE 공중합체를 사출 성형하는 경우에는, 이러한 연구에 의해 금형의 부식을 충분히 억제하는 것이 곤란하다.
본 개시의 제조 방법에 있어서는, 관능기 수를 저감시킨 TFE/FAVE 공중합체를 사용함으로써, 핫 러너를 갖는 금형의 부식을 충분히 억제하면서, 핫 러너 시스템을 사용하여, TFE/FAVE 공중합체의 사출 성형품을 제조할 수 있다.
따라서, 본 개시의 제조 방법을 사용함으로써, 금형에 드는 비용을 증대시키지 않고, 스프루, 러너, 게이트 등을 성형 사이클마다 고화하여 취출하는 공정을 생략할 수 있고, TFE/FAVE 공중합체의 리사이클 로스가 감소하여, 리사이클에 필요한 비용을 삭감할 수 있고, 리사이클 원료에의 이물 혼입을 저감시킬 수 있는 등의 장점을 향수할 수 있다.
나아가, 금형의 부식에 기인한 사출 성형품의 금속 오염도 억제할 수 있다. 게다가, 핫 러너 시스템을 사용하고 있기 때문에, 웰드부에서의 우묵한 곳(오목부)의 형성이 억제되어, 사출 성형품의 평탄성이 증가하고, 사출 성형품 표면에의 파티클의 부착을 억제할 수 있다. 결과로서, 금속 성분을 유출시키기 어렵고, 파티클을 발생시키기 어려운, TFE/FAVE 공중합체의 사출 성형품을 제조할 수 있다.
본 개시의 제조 방법에 대하여, 도면을 사용하여 더욱 상세하게 설명한다. 도 1은, 본 개시의 제조 방법에 관한 일 실시 형태를 도시하는 도면이다. 도 1에 있어서, 1은 사출 성형기이고, 10은 금형이다. 사출 성형기(1)에는, 외부로부터 가열된 실린더(3) 내에 스크루(4)가 수용되어 있고, 스크루(4)가 회전함으로써, 호퍼(5)로부터 공급되는 공중합체가, 용융되면서, 실린더(3)의 선단(헤드)을 향하여 이송된다.
금형(10)에는, 사출 성형기의 선단 헤드(2)로부터 토출된 용융 상태의 공중합체(20)을 금형의 캐비티(11)에 공급하기 위한 핫 러너(12)가 마련되어 있고, 밸브 핀(13)이 밸브 개폐 제어 기구(14)에 의해 개폐됨으로써, 핫 러너(12)에 저류된 공중합체(20)의 캐비티(11)에의 공급이 제어된다.
공중합체(20)는, 관능기 수가 저감되어 있기 때문에, 핫 러너(12)에 공급되는 용융 상태의 공중합체(20)로부터의 휘발분의 발생을 억제할 수 있고, 공중합체(20)가 핫 러너(12)에 비교적 장시간 저류된 경우에도, 핫 러너(12)를 갖는 금형(10)의 부식이 억제된다.
또한, 사출 성형기(1)의 실린더(3)에는, 실린더(3)의 내외를 관통하는 배기구(6)가 마련되어 있다. 본 실시 형태에 있어서는, 질소 가스가 호퍼(5)로부터 실린더(3) 내에 공급되어, 실린더(3) 내의 공간(7)을 통과하여, 배기구(6)로부터 배출된다. 본 실시 형태에서는, 질소 가스를 사용하고 있지만, 실린더(3) 내에 공급하는 가스의 종류는 특별히 한정되지 않고, 질소 가스, 아르곤 가스, 헬륨 가스 등의 불활성 가스를 사용할 수 있다. 또한, 불활성 가스는, 봄베에 충전된 가스를 사용해도 되고, 가스 발생 장치로부터 발생시킨 가스를 사용해도 된다. 또한, 본 실시 형태에서는, 호퍼(5)로부터 질소 가스를 공급하고 있지만, 호퍼와는 별도로 실린더(3)에 불활성 가스 도입구를 마련해도 된다. 또한, 불활성 가스를 유통시키는 방향도 한정되지 않고, 호퍼로부터 실린더의 헤드를 향하는 방향으로 불활성 가스를 유통시켜도 되고, 실린더의 헤드로부터 호퍼를 향하는 방향으로 불활성 가스를 유통시켜도 된다.
불활성 가스의 실린더(3) 내로의 공급 방법은, 특별히 한정되지 않지만, 실린더(3) 내의 공간을 불활성 가스로 충만시키도록 불활성 가스를 공급하는 것이 바람직하다. 실린더(3) 내를, 공중합체 및 불활성 가스만으로 채움으로써, 핫 러너(12)에 공급되는 용융 상태의 공중합체(20)로부터의 휘발분의 발생을 억제할 수 있는 것에 더하여, 공중합체(20)로부터의 불소 이온의 발생도 억제할 수 있고, 핫 러너(12)를 갖는 금형(10)의 부식이 한층 억제된다.
실린더(3)는, 재킷 히터 등의 외부의 열원에 의해 가열되어 있어, 실린더(3) 내의 공중합체를 용융시킬 수 있다. 실린더(3)의 실린더 온도는, 공중합체를 용융시킬 수 있는 융점 이상의 온도라면, 특별히 한정되지 않지만, 공중합체가 충분히 유동하고, 생산성이 향상된다는 점에서, 바람직하게는 350℃ 이상, 보다 바람직하게는 360℃ 이상, 더욱 바람직하게는 370℃ 이상, 특히 바람직하게는 380℃ 이상이다. 상한은, 예를 들어, 공중합체의 열분해 온도이어도 되고, 410℃, 400℃, 390℃이어도 된다. 본 개시의 제조 방법에 의하면, 이러한 고온에서 공중합체를 용융시킨 경우에도, 핫 러너(12)를 갖는 금형(10)의 부식을 억제할 수 있다.
도 1에 도시하는 실린더(3)는 밀폐되어 있지 않고, 실린더(3) 내의 공간 압력은 상압이다. 실린더(3) 내의 공간 압력은, 반드시 상압일 필요는 없고, 원하는 압력으로 조정해도 되지만, 가스가 TFE/FAVE 공중합체에 혼입되어, TFE/FAVE 공중합체를 발포시키는 고압은 피하는 것이 바람직하다. 실린더(3) 내의 공간 압력은, 예를 들어 0.1MPa 이하이어도 된다. 또한, 실린더(3) 내의 공간 압력은, 0.13MPa 이하, 0.12MPa 이하, 0.11MPa 이하이어도 된다.
본 실시 형태에서는, 스크루 직경 25 내지 42mmφ, 사출 압력 25 내지 90MPa, 유지 압력 시간 20초, 냉각 시간 60초, 성형 온도로서, 실린더 C1/실린더 C2/실린더 C3/노즐/핫 러너/금형=350/370/380/380/380/200(℃)로 하였다.
본 개시의 제조 방법에 있어서 사용하는 금형의 재질로서는, Hastelloy C-276, Inconel 600, Mone400, NPR-FX25, X-alloy 306, H-alloy H305, H503, MA플러스트 하드S, C, B2, YPT-2 등을 들 수 있다.
또한, 금형으로서, Cr, Ni, W, Ni 합금 등의 내부식성의 코팅이 형성된 금형을 사용할 수도 있다.
본 개시의 제조 방법에 있어서 사용하는 공중합체는, 테트라플루오로에틸렌(TFE) 단위 및 플루오로알킬비닐에테르(FAVE) 단위를 함유하는 공중합체(TFE/FAVE 공중합체)로서, 주쇄 탄소수 106개당 관능기 수가, 100개 이하인 공중합체이다. 본 개시의 제조 방법에 있어서는, 주쇄 탄소수 106개당 관능기 수가 100개 이하인 공중합체를 사용한다는 점에서, TFE/FAVE 공중합체가 장시간 핫 러너 내에 체류하는 경우에도, 핫 러너를 갖는 금형의 부식을 억제할 수 있다.
공중합체의 주쇄 탄소수 106개당 관능기 수는, 100개 이하이고, 핫 러너를 갖는 금형의 부식을 한층 억제할 수 있다는 점에서, 바람직하게는 80개 이하이고, 보다 바람직하게는 50개 이하이고, 더욱 바람직하게는 20개 이하이고, 특히 바람직하게는 10개 이하이다.
상기 관능기의 종류의 동정 및 관능기 수의 측정에는, 적외 분광 분석법을 사용할 수 있다.
관능기 수에 대해서는, 구체적으로는, 이하의 방법으로 측정한다. 먼저, 상기 공중합체를 콜드 프레스에 의해 성형하여, 두께 0.25 내지 0.3mm의 필름을 제작한다. 이 필름을 푸리에 변환 적외 분광 분석에 의해 분석하여, 상기 공중합체의 적외 흡수 스펙트럼을 얻고, 완전히 불소화되어 관능기가 존재하지 않는 베이스 스펙트럼과의 차 스펙트럼을 얻는다. 이 차 스펙트럼에 나타나는 특정 관능기의 흡수 피크로부터, 하기 식 (A)에 따라, 상기 공중합체에 있어서의 탄소 원자 1×106개당 관능기 수 N을 산출한다.
N=I×K/t (A)
I: 흡광도
K: 보정 계수
t: 필름의 두께(mm)
참고로, 본 개시에 있어서의 관능기에 대하여, 흡수 주파수, 몰 흡광 계수 및 보정 계수를 표 1에 나타낸다. 또한, 몰 흡광 계수는 저분자 모델 화합물의 FT-IR 측정 데이터로부터 결정한 것이다.
[표 1]
또한, -CH2CF2H, -CH2COF, -CH2COOH, -CH2COOCH3, -CH2CONH2의 흡수 주파수는, 각각 표 중에 나타내는, -CF2H, -COF, -COOH free와 -COOH bonded, -COOCH3, -CONH2의 흡수 주파수로부터 수십 카이저(cm-1) 낮아진다.
따라서, 예를 들어 -COF의 관능기 수란, -CF2COF에 기인하는 흡수 주파수 1883cm-1의 흡수 피크로부터 구한 관능기 수와, -CH2COF에 기인하는 흡수 주파수 1840cm-1의 흡수 피크로부터 구한 관능기 수의 합계이다.
상기 관능기는, 공중합체의 주쇄 말단 또는 측쇄 말단에 존재하는 관능기, 및 주쇄 중 또는 측쇄 중에 존재하는 관능기이다. 상기 관능기 수는, -CF=CF2, -CF2H, -COF, -COOH, -COOCH3, -CONH2 및 CH2OH의 합계수이어도 된다.
상기 관능기는, 예를 들어 공중합체를 제조할 때 사용한 연쇄 이동제나 중합 개시제에 의해, 공중합체에 도입된다. 예를 들어, 연쇄 이동제로서 알코올을 사용하거나, 중합 개시제로서 -CH2OH의 구조를 갖는 과산화물을 사용하거나 했을 경우, 공중합체의 주쇄 말단에 -CH2OH가 도입된다. 또한, 관능기를 갖는 단량체를 중합함으로써, 상기 관능기가 공중합체의 측쇄 말단에 도입된다.
이러한 관능기를 갖는 공중합체를, 불소화 처리함으로써, 상기 범위 내의 관능기 수를 갖는 상기 공중합체를 얻을 수 있다. 즉, 본 개시의 제조 방법에 있어서 사용하는 공중합체는, 불소화 처리된 것인 것이 바람직하다. 또한, 본 개시의 제조 방법에 있어서 사용하는 공중합체는, -CF3 말단기를 갖는 것도 바람직하다.
상기 불소화 처리는, 불소화 처리되어 있지 않은 공중합체와 불소 함유 화합물을 접촉시킴으로써 행할 수 있다.
상기 불소 함유 화합물로서는 특별히 한정되지 않지만, 불소화 처리 조건 하에서 불소 라디칼을 발생시키는 불소 라디칼원을 들 수 있다. 상기 불소 라디칼원으로서는, F2 가스, CoF3, AgF2, UF6, OF2, N2F2, CF3OF, 불화 할로겐(예를 들어 IF5, ClF3) 등을 들 수 있다.
상기 F2 가스 등의 불소 라디칼원은, 100% 농도의 것이어도 되지만, 안전성의 면에서 불활성 가스와 혼합해 5 내지 50질량%로 희석하여 사용하는 것이 바람직하고, 15 내지 30질량%로 희석하여 사용하는 것이 보다 바람직하다. 상기 불활성 가스로서는, 질소 가스, 헬륨 가스, 아르곤 가스 등을 들 수 있지만, 경제적인 면에서 질소 가스가 바람직하다.
상기 불소화 처리의 조건은, 특별히 한정되지 않고, 용융시킨 상태의 공중합체와 불소 함유 화합물을 접촉시켜도 되지만, 통상 공중합체의 융점 이하, 바람직하게는 20 내지 220℃, 보다 바람직하게는 80 내지 240℃, 더욱 바람직하게는 100 내지 220℃의 온도 하에서 행할 수 있다. 상기 불소화 처리는, 일반적으로 1 내지 30시간, 바람직하게는 5 내지 25시간 행한다. 상기 불소화 처리는, 불소화 처리되어 있지 않은 공중합체를 불소 가스(F2 가스)와 접촉시키는 것이 바람직하다.
본 개시의 제조 방법에서 사용하는 공중합체는, TFE 단위 및 FAVE 단위를 함유한다. 본 개시의 제조 방법에서 사용하는 공중합체는, 용융 가공성의 불소 수지이다. 용융 가공성이란, 압출기 및 사출 성형기 등의 종래의 가공 기기를 사용하여, 폴리머를 용융하여 가공하는 것이 가능한 것을 의미한다.
상기 FAVE 단위를 구성하는 FAVE로서는, 일반식 (1):
CF2=CFO(CF2CFY1O)p-(CF2CF2CF2O)q-Rf
(1)
(식 중, Y1은 F 또는 CF3을 나타내고, Rf는 탄소수 1 내지 5의 퍼플루오로알킬기를 나타낸다. p는 0 내지 5의 정수를 나타내고, q는 0 내지 5의 정수를 나타냄.)로 표시되는 단량체, 및 일반식 (2):
CFX=CXOCF2OR1
(2)
(식 중, X는, 동일 또는 상이하고, H, F 또는 CF3을 나타내고, R1은, 직쇄 또는 분기한, H, Cl, Br 및 I로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 원자를 1 내지 2개 포함하고 있어도 되는 탄소수가 1 내지 6인 플루오로알킬기 또는 H, Cl, Br 및 I로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 원자를 1 내지 2개 포함하고 있어도 되는 탄소수가 5 또는 6인 환상 플루오로알킬기를 나타냄.)로 표시되는 단량체로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종을 들 수 있다.
그 중에서도, 상기 FAVE로서는, 일반식 (1)로 표현되는 단량체가 바람직하고, 퍼플루오로(메틸비닐에테르), 퍼플루오로(에틸비닐에테르)(PEVE) 및 퍼플루오로(프로필비닐에테르)(PPVE)로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종이 보다 바람직하고, PEVE 및 PPVE로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종이 더욱 바람직하고, PPVE가 특히 바람직하다.
공중합체의 플루오로알킬비닐에테르(FAVE) 단위의 함유량은, 전체 단량체 단위에 대하여, 바람직하게는 1.0 내지 12.0질량%이고, 보다 바람직하게는 3.0질량% 이상이고, 더욱 바람직하게는 4.0질량% 이상이고, 특히 바람직하게는 5.0질량% 이상이고, 보다 바람직하게는 8.0질량% 이하이고, 더욱 바람직하게는 7.0질량% 이하이다. 공중합체의 FAVE 단위의 함유량이 상기 범위 내에 있음으로써, 내압축 영구 변형성이 우수한 사출 성형품을 얻을 수 있다.
공중합체의 테트라플루오로에틸렌(TFE) 단위의 함유량은, 전체 단량체 단위에 대하여, 바람직하게는 99.0 내지 88.0질량%이고, 보다 바람직하게는 97.0질량% 이하이고, 더욱 바람직하게는 96.0질량% 이하이고, 특히 바람직하게는 95.0질량% 이하이고, 보다 바람직하게는 92.0질량% 이상이고, 더욱 바람직하게는 93.0질량% 이상이다. 공중합체의 TFE 단위의 함유량이 상기 범위 내에 있음으로써, 내압축 영구 변형성이 우수한 사출 성형품을 얻을 수 있다.
본 개시에 있어서, 공중합체 중의 각 단량체 단위의 함유량은, 19F-NMR법에 의해 측정한다.
공중합체는, TFE 및 FAVE와 공중합 가능한 단량체에서 유래되는 단량체 단위를 함유할 수도 있다. 이 경우, TFE 및 FAVE와 공중합 가능한 단량체의 함유량은, 공중합체의 전체 단량체 단위에 대하여, 바람직하게는 0 내지 10질량%이고, 보다 바람직하게는 0.1 내지 2.0질량%이다.
TFE 및 FAVE와 공중합 가능한 단량체로서는, HFP, CZ1Z2=CZ3(CF2)nZ4(식 중, Z1, Z2 및 Z3은, 동일 또는 상이하고, H 또는 F를 나타내고, Z4는, H, F 또는 Cl을 나타내고, n은 2 내지 10의 정수를 나타냄.)로 표시되는 비닐 단량체, 및 CF2=CF-OCH2-Rf1(식 중, Rf1은 탄소수 1 내지 5의 퍼플루오로알킬기를 나타냄.)로 표시되는 알킬퍼플루오로비닐에테르 유도체 등을 들 수 있다. 그 중에서도, HFP가 바람직하다.
공중합체로서는, TFE 단위 및 FAVE 단위만으로 이루어지는 공중합체, 및 TFE/HFP/FAVE 공중합체로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종이 바람직하고, TFE 단위 및 FAVE 단위만으로 이루어지는 공중합체가 보다 바람직하다.
공중합체의 융점은, 내열성의 관점에서, 바람직하게는 280 내지 322℃이고, 보다 바람직하게는 285℃ 이상이고, 더욱 바람직하게는 295℃ 이상이고, 보다 바람직하게는 320℃ 이하이고, 더욱 바람직하게는 315℃ 이하이고, 특히 바람직하게는 310℃ 이하이다. 융점은, 시차 주사 열량계 〔DSC〕를 사용하여 측정할 수 있다.
공중합체의 유리 전이 온도(Tg)는 바람직하게는 70℃ 이상이고, 보다 바람직하게는 80℃ 이상이고, 더욱 바람직하게는 85℃ 이상이고, 더욱 더 바람직하게는 90℃ 이상이고, 특히 바람직하게는 95℃ 이상이고, 가장 바람직하게는 100℃ 이상이다. 유리 전이 온도는, 동적 점탄성 측정에 의해 측정할 수 있다.
공중합체의 멜트 플로 레이트는, 0.1 내지 100g/10분이어도 되고, 바람직하게는 5 내지 80g/10분이고, 보다 바람직하게는 10g/10분 이상이고, 더욱 바람직하게는 20g/10분 이상이고, 보다 바람직하게는 60g/10분 이하이고, 더욱 바람직하게는 50g/10분 이하이고, 특히 바람직하게는 40g/10분 이하이고, 가장 바람직하게는 30g/10분 이하이다. 공중합체의 멜트 플로 레이트가 상기 범위 내에 있음으로써, 높은 생산성으로, 내압축 영구 변형성이 우수한 사출 성형품을 얻을 수 있다.
본 개시에 있어서, 멜트 플로 레이트는, ASTM D1238에 따라, 멜트 인덱서를 사용하여, 372℃, 5kg 하중 하에서 내경 2.1mm, 길이 8mm의 노즐로부터 10분당 유출되는 폴리머의 질량(g/10분)으로서 얻어지는 값이다.
공중합체는, 예를 들어, 그 구성 단위가 되는 단량체나, 중합 개시제 등의 첨가제를 적절히 혼합하여, 유화 중합, 현탁 중합을 행하는 등의 종래 공지된 방법에 의해 제조할 수 있다.
본 개시의 제조 방법에 있어서, 사출 성형기에 공급하는 공중합체의 형상은, 특별히 한정되지 않고, 분체, 펠릿 등의 형상의 공중합체를 사용할 수 있다.
본 개시의 제조 방법에 있어서, 공중합체와 함께, 공중합체 이외의 기타의 성분을 사출 성형기에 공급하여, 공중합체 및 기타의 성분을 함유하는 사출 성형품을 얻어도 된다. 기타의 성분으로서는, 충전제, 가소제, 안료, 착색제, 산화 방지제, 자외선 흡수제, 난연제, 노화 방지제, 대전 방지제, 항균제 등을 들 수 있다.
상기 기타의 성분으로서는, 그 중에서도, 충전제가 바람직하다. 충전제로서는, 예를 들어, 실리카, 카올린, 클레이, 유기화 클레이, 탈크, 마이카, 알루미나, 탄산칼슘, 테레프탈산칼슘, 산화티타늄, 인산칼슘, 불화칼슘, 불화리튬, 가교 폴리스티렌, 티타늄산칼륨, 카본, 질화붕소, 카본 나노튜브, 유리 섬유 등을 들 수 있다.
공중합체 및 기타의 성분을 사출 성형기에 공급하는 경우, 사출 성형기에 공급하기 전에, 공중합체 및 기타의 성분을 함유하는 조성물을 미리 조제하여, 얻어진 조성물을 사출 성형기에 공급해도 된다. 상기 조성물의 제조 방법으로서는, 공중합체와 기타의 성분을 건식으로 혼합하는 방법이나, 공중합체 및 기타의 성분을 미리 혼합기로 혼합하고, 이어서, 니더, 용융 압출기 등으로 용융 혼련하는 방법 등을 들 수 있다.
본 개시의 제조 방법에 의해 얻어지는 사출 성형품은, 다양한 용도로 사용할 수 있다.
본 개시의 제조 방법은, 러너부의 스크랩 로스가, 제품 단가에 영향을 미치는 소형 성형품의 제조에 특히 유효하다. 또한, 본 개시의 제조 방법을 사용함으로써, 러너의 회수 작업을 배제할 수 있어, 성형 사이클의 단축 효과를 기대할 수 있다. 또한, 러너에서 냉각되지 않고, 공중합체의 유동성이 향상된다는 점에서, 얻어지는 사출 성형품의 웰드 라인을 불현재화하는 효과나, 실 끌기나 게이트의 막힘이 발생하는 등의 문제도 없어지는 각종 이점이 기대된다. 구체적인 예를 하기에 나타낸다.
예를 들어, 이차 전지에 있어서는, 액체 혹은 기체의 누출 또는 외부로부터의 액체 혹은 기체의 침입을 방지하기 위해, 밀봉 개스킷, 밀봉 패킹 등의, 소형이고 얇은 밀봉 부재가 사용되고 있다. 또한, 이차 전지에 있어서는, 전기를 절연하기 위해, 절연 개스킷, 절연 패킹 등의, 소형이고 얇은 절연 부재가 사용되고 있다. 본 개시의 제조 방법에서는, 금형의 부식을 억제하면서, 다수의 얇은 사출 성형품을 얻을 수 있다. 따라서, 본 개시의 제조 방법에서는, 사출 성형품으로서, 밀봉 부재, 절연 부재 등을 적합하게 제조할 수 있다.
또한, 본 개시의 제조 방법에서는, 금형의 부식을 억제하면서, 대형의 얇은 사출 성형품을 얻을 수 있다. 따라서, 본 개시의 제조 방법에서는, 반도체 제조 장치 또는 기판 세정 처리 장치용의 부재 또는 그것들의 하우징 등을 적합하게 제조할 수 있다. 본 개시의 제조 방법에서는, 금형의 부식을 억제하면서, 이들 부재 및 하우징으로서, 사출 방향의 투영 면적이 400cm2 이상인 것을 제조할 수도 있다.
또한, 본 개시의 제조 방법은, 인서트 성형, 다색 성형, 이재 성형, 장식 성형(필름 인서트 성형, 필름 인 몰드 성형), 사출 압축 성형, 급속 가열 급속 냉각 성형 등에도 적용할 수 있다.
이상, 실시 형태를 설명했지만, 특허 청구 범위의 취지 및 범위로부터 일탈하지 않고, 형태나 상세의 다양한 변경이 가능하다는 것이 이해될 것이다.
실시예
다음으로 본 개시의 실시 형태에 대하여 실험예를 들어서 설명하지만, 본 개시는 이러한 실험예에만 한정되는 것은 아니다.
실험예의 각 수치는 이하의 방법에 의해 측정하였다.
(단량체 단위의 함유량)
각 단량체 단위의 함유량은, NMR 분석 장치(예를 들어, 브루커 바이오스핀사제, AVANCE300 고온 프로브)에 의해 측정하였다.
(멜트 플로 레이트(MFR))
ASTM D1238에 따라, 멜트 인덱서 G-01(도요 세이키 세이사쿠쇼제)을 사용하여, 372℃, 5kg 하중 하에서 내경 2.1mm, 길이 8mm의 노즐로부터 10분당 유출되는 폴리머의 질량(g/10분)을 구하였다.
(융점)
시차 주사 열량계(상품명: X-DSC7000, 히타치 하이테크 사이언스사제)를 사용하여 10℃/분의 속도로 승온했을 때의 융해 열 곡선에 있어서의 극댓값에 대응하는 온도로서 구하였다.
(관능기 수)
공중합체의 펠릿을, 콜드 프레스에 의해 성형하여, 두께 0.25 내지 0.3mm의 필름을 제작하였다. 이 필름을 푸리에 변환 적외 분광 분석 장치〔FT-IR(Spectrum One, 퍼킨엘머사제)〕에 의해 40회 스캔하고, 분석하여 적외 흡수 스펙트럼을 얻고, 완전히 불소화되어 관능기가 존재하지 않는 베이스 스펙트럼과의 차 스펙트럼을 얻었다. 이 차 스펙트럼에 나타나는 특정 관능기의 흡수 피크로부터, 하기 식 (A)에 따라서 시료에 있어서의 탄소 원자 1×106개당 관능기 수 N을 산출하였다.
N=I×K/t
(A)
I: 흡광도
K: 보정 계수
t: 필름의 두께(mm)
참고로, 본 개시에 있어서의 관능기에 대하여, 흡수 주파수, 몰 흡광 계수 및 보정 계수를 표 2에 나타낸다. 또한, 몰 흡광 계수는 저분자 모델 화합물의 FT-IR 측정 데이터로부터 결정한 것이다.
[표 2]
각 실험에 있어서는, 이하의 공중합체를 사용하였다.
(공중합체 1)
테트라플루오로에틸렌(TFE)/퍼플루오로(프로필비닐에테르)(PPVE) 공중합체
TFE/PPVE의 질량비: 94.1/5.9(질량%)
MFR: 15g/10min
융점: 301℃
관능기 수: 284개/탄소 원자 106개
(공중합체 2)
테트라플루오로에틸렌(TFE)/퍼플루오로(프로필비닐에테르)(PPVE) 공중합체
TFE/PPVE의 질량비: 94.1/5.9(질량%)
MFR: 15g/10min
융점: 301℃
관능기 수: 0개/탄소 원자 106개
공중합체 2는 30체적%의 불소 가스 및 70체적%의 질소 가스를 함유하는 혼합 가스를 사용하여, 공중합체 1를 불소화함으로써, 제조하였다.
실험예 1
이 실험예에서는, 가열한 TFE/FAVE 공중합체의 휘발분 지수(VI값)를 구하였다.
휘발분 지수(VI값)는, 국제 공개 제98/09784호 팸플릿에 기재된 방법에 의해 구하였다. 먼저, 공중합체의 시료 10g을 100ml의 내열성의 용기에 넣고, 용기의 내압이 2mmHg 이하가 될 때까지 용기 내의 기체를 흡인한 후, 용기를 380℃로 유지된 고온 블록 안에 넣어 열평형을 달성하였다. 그 후, 60분 동안에 걸쳐 용기 내의 압력 변화를 10분마다 기록하고, 다음 식에 의해 휘발분 지수(VI값)를 산출하였다.
휘발분 지수=(Pt-P0)×V/(10×W)
Pt: 고온 블록에 삽입하고 나서 t분 후의 압력(mmHg)
P0: 고온 블록에 삽입하기 전의 압력(mmHg)
V: 용기의 체적(100ml)
W: 시료의 질량(10g)
결과를 표 3에 나타낸다.
[표 3]
표 3의 결과가 나타내는 바와 같이, 공중합체 2의 휘발분 지수(VI값) 쪽이, 공중합체 1의 휘발분 지수(VI값)보다도 작다. 따라서, 공중합체의 관능기 수를 저감시킴으로써, TFE/FAVE 공중합체를 용융시켰을 때 발생하는 휘발분, 및 용융 상태의 TFE/FAVE 공중합체로부터 발생하는 휘발분을 억제할 수 있음을 알 수 있다.
실험예 2
이 실험예에서는, 가열한 TFE/FAVE 공중합체로부터 발생하는 불소 이온량을 구하였다.
도 2에 발생 불소 이온량의 측정 방법을 설명하기 위한 개략도를 도시한다. 2g의 공중합체 2의 펠릿을 시료로서 사용하고, 도 2에 도시하는 바와 같이, 시료(31)를 얹은 석영 보드(32)를 380℃로 가열한 전기로(33) 내의 석영관(34) 내에 설치하였다. 석영관(34)의 한쪽으로부터 30ml/분의 유속으로 질소 또는 공기를 공급하고, 석영관의 다른 쪽으로부터 배출되는 기체를, 물을 넣은 버블러(35)를 사용하여 포집하였다. 얻어진 포집액의 불소 이온량(mg/L)을 불소 이온 미터에 의해 측정하였다.
결과를 표 4에 나타낸다.
[표 4]
표 4의 결과가 나타내는 바와 같이, 공기 중에서 TFE/FAVE 공중합체를 용융시킨 경우에는, 관능기 수가 저감된 TFE/FAVE 공중합체로부터도 불소 이온이 발생한다. 한편, 관능기 수가 저감된 TFE/FAVE 공중합체를 사용하고, 불활성 가스 중에서 TFE/FAVE 공중합체를 용융시킴으로써 TFE/FAVE 공중합체를 용융시켰을 때 발생하는 불소 이온, 및 용융 상태의 TFE/FAVE 공중합체로부터 발생하는 불소 이온을 억제할 수 있음을 알 수 있다.
실험예 3
이 실험예에서는, TFE/FAVE 공중합체의 주위의 분위기가, TFE/FAVE 공중합체와 접하는 금속 시험편에 미치는 영향을 확인하였다.
이 실험에서도, 실험예 2와 마찬가지로, 도 2에 도시하는 바와 같이 시료를 가열하였다. 먼저, 2g의 공중합체 1의 펠릿에 금속 시험편을 매립한 시료 또는 2g의 공중합체 2의 펠릿에 금속 시험편을 매립한 시료를 제작하였다. 금속 시험편으로서, 하스텔로이(등록 상표) C276제의 금속판(한 변이 10mm인 정사각형)을 사용하였다.
다음으로, 시료를 얹은 석영 보드를, 380℃로 가열한 전기로 내의 석영관 내에 설치하였다. 석영관의 한쪽으로부터 30ml/분의 유속으로 질소 또는 공기를 공급한 상태에서, 시료를 석영관 내에 60분 동안 방치하였다. 회수한 시료로부터 금속 시험편을 취출하고, 금속 시험편의 표면의 색을 목시로 관찰하고, 이하의 기준으로 평가하였다.
Excellent: 가열 전후에 변색 없음
Acceptable: 약간 거무스름해짐
Poor: 거무스름해짐
결과를 표 5에 나타낸다.
[표 5]
표 5의 결과가 나타내는 바와 같이, 공기 중에서 TFE/FAVE 공중합체를 용융시킨 경우에는, 용융된 TFE/FAVE 공중합체가 금속을 부식시키는 것을 알 수 있다. 한편, 관능기 수가 저감된 TFE/FAVE 공중합체를 사용하고, 불활성 가스 중에서 TFE/FAVE 공중합체를 용융시킨 경우에는, 용융된 TFE/FAVE 공중합체와 금속이 밀접한 상태로 장시간 방치된 경우에도, 금속의 부식이 억제되는 것을 알 수 있다.
이상의 결과로부터, TFE/FAVE 공중합체가 다수의 관능기를 갖고 있는 경우에는, TFE/FAVE 공중합체를 용융시켰을 때, 또는, 용융 상태의 TFE/FAVE 공중합체로부터, 휘발분이 발생하는 것을 알 수 있다. 또한, TFE/FAVE 공중합체의 관능기 수를 저감시키면, 용융 상태의 TFE/FAVE 공중합체로부터의 휘발분의 발생을 억제할 수 있지만, 용융 상태의 TFE/FAVE 공중합체로부터의 불소 이온의 발생을 충분히 억제할 수 없어, 공중합체와 접하는 금속을 부식시켜 버린다.
한편, 관능기 수가 저감된 공중합체를 사용하고, 불활성 가스 중에서 TFE/FAVE 공중합체를 용융시킴으로써 용융된 TFE/FAVE 공중합체에 금속이 밀접한 상태가 장시간 계속된 경우에도, 금속의 부식이 억제되는 것을 알 수 있다.
1: 사출 성형기
2: 헤드
3: 실린더
4: 스크루
5: 호퍼
6: 배기구
7: 실린더 내의 공간
10: 금형
11: 캐비티
12: 핫 러너
13: 밸브 핀
14: 밸브 개폐 제어 기구
15: 게이트
16: 러너
17: 스프루
20: 공중합체
30: 불소 이온량의 측정 장치
31: 시료
32: 석영 보드
33: 전기로
34: 석영관
35: 버블러
2: 헤드
3: 실린더
4: 스크루
5: 호퍼
6: 배기구
7: 실린더 내의 공간
10: 금형
11: 캐비티
12: 핫 러너
13: 밸브 핀
14: 밸브 개폐 제어 기구
15: 게이트
16: 러너
17: 스프루
20: 공중합체
30: 불소 이온량의 측정 장치
31: 시료
32: 석영 보드
33: 전기로
34: 석영관
35: 버블러
Claims (8)
- 사출 성형기 및 핫 러너를 갖는 금형을 사용하여, 공중합체를 사출 성형함으로써, 사출 성형품을 얻는 사출 성형품의 제조 방법으로서, 상기 공중합체가, 테트라플루오로에틸렌 단위 및 플루오로알킬비닐에테르 단위를 함유하는 공중합체이고, 상기 공중합체의 주쇄 탄소수 106개당 관능기 수가, 100개 이하인, 제조 방법.
- 제1항에 있어서,
상기 사출 성형기의 실린더 내에서 상기 공중합체를 용융시키고, 용융된 상기 공중합체를 상기 핫 러너에 공급할 때, 상기 실린더 내의 공간을 불활성 가스로 충만시키는, 제조 방법. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 사출 성형기의 실린더 온도가 350℃ 이상인, 제조 방법. - 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 사출 성형기의 실린더 내의 공간의 압력이, 0.1MPa 이하인, 제조 방법. - 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 플루오로알킬비닐에테르 단위가, 퍼플루오로(메틸비닐에테르) 단위, 퍼플루오로(에틸비닐에테르) 단위 및 퍼플루오로(프로필비닐에테르) 단위로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종인, 제조 방법. - 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 공중합체의 멜트 플로 레이트가, 0.1 내지 100g/10분인, 제조 방법. - 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 공중합체에 있어서의 플루오로알킬비닐에테르 단위의 함유량이, 전체 단량체 단위에 대하여, 3.0 내지 12.0질량%인, 제조 방법. - 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 사출 성형품이, 밀봉 부재 또는 절연 부재인, 제조 방법.
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Family Cites Families (9)
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|---|---|---|---|---|
| US4743658A (en) * | 1985-10-21 | 1988-05-10 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Stable tetrafluoroethylene copolymers |
| JP3527933B2 (ja) * | 1995-11-10 | 2004-05-17 | 日精樹脂工業株式会社 | 射出成形方法 |
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| JPH1128725A (ja) * | 1997-07-10 | 1999-02-02 | Canon Inc | 熱可塑性樹脂成形システム |
| DE60236622D1 (de) * | 2001-12-04 | 2010-07-15 | Daikin Ind Ltd | Formmasse für ozonbeständige gegenstände und ozonbeständige spritzgegossene gegenstände |
| JP2007238960A (ja) * | 2001-12-04 | 2007-09-20 | Daikin Ind Ltd | 射出成形品 |
| JP4107081B2 (ja) * | 2002-09-26 | 2008-06-25 | Ｊｓｒ株式会社 | 射出成形体 |
| JP4626234B2 (ja) * | 2004-04-09 | 2011-02-02 | ダイキン工業株式会社 | テトラフルオロエチレン共重合体及びその製造方法 |
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Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10323874A (ja) | 1997-05-26 | 1998-12-08 | Matsushita Electric Works Ltd | 射出成形方法およびその装置 |
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