TW202016178A - 複合樹脂粒子的製造方法及複合樹脂粒子 - Google Patents

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Abstract

本發明之目的在於提供一種具有氟樹脂及碳奈米材料，且保持導電性之同時成形性優異之複合樹脂粒子的製造方法，本發明之具有氟樹脂及碳奈米材料之複合樹脂粒子的製造方法係具備：
將氟樹脂在分散劑之存在下進行碎解之步驟；
使氟樹脂及碳奈米材料分散於分散劑，獲得含有氟樹脂、碳奈米材料及分散劑之分散液的步驟；
將前述分散液貯存於具有底面之乾燥容器，以下式(1)計算之乾燥面積為20至100[cm2/g]之條件下，使分散液乾燥，除去分散劑之步驟，
乾燥面積=(S/W1)‧‧‧(1)
其中，S係乾燥容器之底面的面積[cm2]，W1係分散液中之複合樹脂粒子的質量[g]。

Description

複合樹脂粒子的製造方法及複合樹脂粒子
本發明係關於複合樹脂粒子之製造方法及複合樹脂粒子。
已知有對聚四氟乙烯等樹脂材料賦予導電性之技術。就一例而言，已知具有石墨、奈米碳管等碳材及樹脂材料之複合樹脂粒子(專利文獻1、2)。
於專利文獻1中記載將聚四氟乙烯凝集粉末、填充劑粉末及乾冰同時地投入於碎解兼混合機，並將此等碎解而混合之製造方法。接著，在專利文獻1中記載之實施例係使用石墨作為填充劑粉末。
於專利文獻2中記載使含有樹脂材料粒子、碳奈米材料、酮系溶劑及分散劑之複合樹脂粒子分散液乾燥而獲得複合樹脂粒子之方法。
然而，在專利文獻1中記載之製造方法係藉由所謂之乾式混合，使碳材料及樹脂材料複合化。因此，使用奈米碳管等碳奈米材料作為碳材料時，專利文獻1所記載之製造方法係難以使碳奈米材料與聚四氟乙烯複合化。其結果，在專利文獻1所記載之製造方法中使用碳奈米材料時，無法對樹脂材料賦予導電性。
專利文獻2所記載之複合樹脂粒子製造方法中，較多係藉由乾燥所得之複合樹脂粒子凝集，複合樹脂粒子之凝集物之形狀及大小容易變的不均。因此，在製造導電性管等之擠出成形體時，必須碎解複合樹脂粒子之凝集物，並減少形成為微細的粉末狀而填充於成形機之狀態的粉末間之空隙。
惟，藉由乳化聚合而製造之聚四氟乙烯等氟樹脂之粒子若碎解時受到剪切力，容易纖維化。氟樹脂之粒子施加於篩網而碎解時，為完全纖維化之程度。因此，複合樹脂粒子係難以藉由碎解而進行粉末狀。接著，若氟樹脂之粒子纖維化，氟樹脂原來具備之成形性有降低之虞。再者，對複合樹脂粒子賦予之導電性亦有降低之虞。
如此，在以往技術之複合樹脂粒子的製造方法中，難以製造保持導電性之同時成形性優異之複合樹脂粒子。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2015-151543號公報
[專利文獻2]日本特開2015-30821號公報
本發明之課題在於提供一種含有氟樹脂及碳奈米材料，且保持導電性之同時成形性優異之複合樹脂粒子的製造方法。
為解決上述課題，本發明係具備以下之構成。
[1]一種複合樹脂粒子之製造方法，該複合樹脂粒子係含有氟樹脂及碳奈米材料，該製造方法係具備：
將前述氟樹脂在分散劑(第1分散劑)之存在下進行碎解之步驟；
使前述氟樹脂及前述碳奈米材料分散於前述分散劑，獲得含有前述氟樹脂、前述碳奈米材料及前述分散劑之分散液的步驟；
將前述分散液貯存於具有底面之乾燥容器，在以下式(1)計算之乾燥面積為20至100[cm2/g]之條件下，使前述分散液乾燥，除去前述分散劑之步驟；
乾燥面積=(S/W1)‧‧‧(1)
其中，S係前述乾燥容器之前述底面的面積[cm2]，W1係前述分散液中之複合樹脂粒子的質量[g]。
[2]如[1]項所述之複合樹脂粒子之製造方法，其中，在除去前述分散劑之步驟中，使前述分散液乾燥之前，振動前述乾燥容器。
[3]如[1]或[2]項所述之複合樹脂粒子之製造方法，其中，複合樹脂粒子以下式(2)算出之容積密度為300[g/L]以上且未達600[g/L]，
容積密度=(W2/V1)‧‧‧(2)
其中，W2係填充容積為V1[L]之第1測定容器所需的複合樹脂粒子之質量[g]。
[4]如[1]至[3]項中任一項所述之複合樹脂粒子之製造方法，其中，
複合樹脂粒子以下式(3)算出的空隙率未達0.6，
空隙率=(V3/V2)‧‧‧(3)
其中，V3係以於容積為V2[L]之第2測定容器中填充有複合樹脂粒子之狀態下充滿第2測定容器所需的液體之體積[L]。
[5]一種複合樹脂粒子，係具有氟樹脂及碳奈米材料，且
以下式(2)算出之容積密度為300[g/L]以上且未達600[g/L]，
容積密度=(W2/V1)‧‧‧(2)
其中，W2係填充容積為V1[L]之第1測定容器所需的複合樹脂粒子之質量[g]。
[6]如[5]項所述之複合樹脂粒子，其中，
以下式(3)算出之空隙率未達0.6，
空隙率=(V3/V2)‧‧‧(3)
其中，V3係以於容積為V2[L]之第2測定容器中填充有複合樹脂粒子之狀態下充滿第2測定容器所需的液體之體積[L]。
若依據本發明，可製造具有氟樹脂及碳奈米材料，且保持導電性之同時成形性優異之複合樹脂粒子。
第1圖係表示實施例2之複合樹脂粒子粉末的外觀之照片。
第2圖係投入實施例2之複合樹脂粒子粉末時的壓縮成形機之照片。
第3圖係表示實施例2之複合樹脂粒子的壓縮成形體之外觀照片。
第4圖係表示比較例2之複合樹脂粒子的外觀之照片。
第5圖係投入比較例2之複合樹脂粒子時之壓縮成形機的照片。
第6圖係表示比較例2之複合樹脂粒子的壓縮成形體之外觀照片。
第7圖係表示將比較例2之複合樹脂粒子以篩網碎解後之狀態的照片。
本說明書中下述用語之意義如下。
所謂「平均粒徑」係使用粒度分布計所測定之值，為頻率分布中之模式直徑。
所謂「體積電阻率」係使用電阻率計(例如三菱化學分析公司製「Loresta GP」)藉由四端子法所測定之值。
表示數值範圍之「至」係指含有其前後記載之數值的下限值及上限值。
<複合樹脂粒子之製造方法>
以下，詳細說明有關應用本發明之一實施形態之複合樹脂粒子的製造方法。在本實施形態，複合樹脂粒子係含有氟樹脂及碳奈米材料之複合粒子。
氟樹脂之具體例係例示聚四氟乙烯(PTFE)、四氟乙烯全氟烷基(PFA)、乙烯四氟乙烯共聚物(ETFE)、4-氟乙烯-6-氟丙烯共聚物(FEP)、聚偏氟乙烯(PVDF)等。
此等之中，氟樹脂係以聚四氟乙烯為佳，以藉由乳化聚合所得之聚四氟乙烯更佳，以含有藉由乳化聚合所得之聚四氟乙烯的微細粉末又更佳。
微細粉末係含有藉由乳化聚合所得之聚四氟乙烯的粉體。微細粉末係可使用合成者，亦可使用市售品。微細粉末之市售品可例示例如PTFE微細粉末等級F-104(平均粒徑：約500μm、大金工業股份有限公司製)等。
微細粉末之合成方法並無特別限定。例如，可使用安定化劑與乳化劑而使四氟乙烯乳化聚合，使經乳化聚合之反應液中之粒子凝集，使樹脂粒子乾燥而獲得微細粉末。
作為原料使用之氟樹脂之平均粒徑從碎解時之作業性的觀點而言，以400至500μm左右為佳。若氟樹脂之平均粒徑為400至500μm左右，碎解時可不對氟樹脂賦予過剩量之能量，複合樹脂粒子在成形性上更為優異。
碳奈米材料係具有碳六員環構造之材料。
碳奈米材料之具體例係例示碳奈米纖維、碳奈米角、碳奈米線圈、石墨烯、富勒烯、乙炔黑、科琴黑、碳黑、碳纖維。此等之中，以碳奈米管為特佳。
碳奈米材料之平均長度並無特別限定。碳奈米材料之平均長度係例如可設為10至600μm。碳奈米材料之平均長度若為10μm以上，複合樹脂粒子之導電性更為優異。碳奈米材料之平均長度若為600μm以下，在氟樹脂上碳奈米材料容易均勻地附著。
碳奈米材料之平均長度係例如可藉由掃描型電子顯微鏡之觀察測定。
首先，本實施形態之複合樹脂粒子之製造方法(以下，記載為「本製造方法」。)係將氟樹脂在第1分散劑之存在下進行碎解(粉碎步驟)。
第1分散劑係以酮系溶劑為佳。酮系溶劑之具體例係可例示甲乙酮、丙酮、二乙酮、甲丙酮、環己酮等。但，酮系溶劑係不限定於此等之例示。
此等之中，從複合樹脂粒子有導電性及成形性優異之傾向，酮系溶劑係以甲乙酮為佳。
將氟樹脂在第1分散劑之存在下進行碎解時，以將氟樹脂之平均粒徑碎解成5至50μm以下者為佳。
若將氟樹脂之平均粒徑碎解成5μm以上，氟樹脂之比表面積不太增加，碳奈米材料對氟樹脂之量難以不足。因而，在氟樹脂表面之區域，難以形成碳奈米材料吸附之區域、及不吸附之區域的分布，複合樹脂粒子之導電性更為良好。
若將氟樹脂之平均粒徑碎解成50μm以下，氟樹脂粒子之表面的凹凸變大，比表面積增加。藉此，容易使碳奈米材料均勻地吸附於氟樹脂之表面，且容易降低碳奈米材料之凝集體的發生量。其結果，可於氟樹脂之表面均勻地吸附碳奈米材料，複合樹脂粒子之成形體的外觀之均勻性更為良好。
將氟樹脂在第1分散劑之存在下進行碎解時，第1分散劑之溫度係以20℃以下為佳，以10℃以下更佳。將氟樹脂在第1分散劑之存在下進行碎解時，若第1分散劑之溫度為20℃以下，容易製造維持氟樹脂之成形性及機械物性，同時碳奈米材料均勻地附著於氟樹脂之複合樹脂粒子。其結果，複合樹脂粒子於成形性更為優異。
碎解氟樹脂之方法較佳係可抑制施加於氟樹脂之粒子的剪切力之方法。碎解方法之具體例係例示使用攪拌器之攪拌、以超音波進行碎解及食品加工器等碎解機進行的碎解等。但，碎解方法不限定於此等之例示。
然後，在本製造方法係使氟樹脂及碳奈米材料分散於第1分散劑，獲得含有前述氟樹脂、前述碳奈米材料及前述分散劑之分散液(獲得分散液之步驟)。
本實施形態係可將含有在第1分散劑之存在下經碎解之氟樹脂的第1分散劑及碳奈米材料混合，使碳奈米材料分散於第1分散劑。
使氟樹脂及碳奈米材料分散於第1分散劑之方法較佳係可抑制施加於氟樹脂粒子的剪切力之方法，具體例而言，以使用攪拌器之攪拌為佳。
使氟樹脂及碳奈米材料分散於第1分散劑之時，第1分散劑之溫度係以20℃以下為佳，以10℃以下更佳。使其分散之時，若第1分散劑之溫度為20℃以下， 容易製造維持氟樹脂之成形性及機械物性，同時碳奈米材料均勻地附著於氟樹脂之複合樹脂粒子。其結果，複合樹脂粒子在成形性上更為優異。
如此，藉由使氟樹脂及碳奈米材料分散於第1分散劑，氟樹脂及碳奈米材料被複合化而於第1分散劑中生成複合樹脂粒子。在分散後之複合樹脂粒子中，氟樹脂表面之至少一部分碳奈米材料係以分散的狀態附著並固定。
其結果，獲得含有氟樹脂、碳奈米材料及第1分散劑之第1分散液。第1分散液係含有複合樹脂粒子及第1分散劑。而且，第1分散劑係分散著複合樹脂粒子。
使氟樹脂及碳奈米材料分散於第1分散劑時，相對於氟樹脂及碳奈米材料之合計100質量%，碳奈米材料之使用量係以0.01至2質量%為佳，以0.01至0.5質量%更佳。
若碳奈米材料之使用量為0.01質量%以上，複合樹脂粒子於導電性更為優異。若碳奈米材料之使用量為2質量%以下，複合樹脂粒子於成形性及機械物性上更為優異。
在半導體領域係強烈要求降低填充劑之粉塵及除氣。若碳奈米材料之使用量為0.5質量%以下，因碳奈米材料之使用量少，故可降低在製造步驟中之碳奈米材料所造成的汙染之發生風險。
使氟樹脂及碳奈米材料分散於第1分散劑時，可使用分散劑。分散劑之具體例係例示丙烯酸系分散劑等。但，分散劑係不限定於此。
使氟樹脂及碳奈米材料分散於第1分散劑時，就碳奈米材料而言，可使用第2分散液。第2分散液係碳奈米材料分散於第2分散劑之分散液。
第2分散劑之具體例係例示與第1分散劑之具體例同樣的化合物。第2分散劑係可與第1分散劑相同，亦可為相異。但，從複合樹脂粒子在導電性及成形性具有優異的傾向，第2分散劑較佳係使用與第1分散劑相同的化合物。
使用第2分散液時，使複合樹脂粒子分散於第1分散劑及第2分散劑之混合介質。
使用第2分散液時，相對於第2分散液100質量%，碳奈米材料之含量係以0.01至2質量%為佳，以0.01至1質量%更佳。相對於第2分散液100質量%，若碳奈米材料之含量為0.01質量%以上，複合樹脂粒子於導電性上更為優異。相對於第2分散液100質量%，若碳奈米材料之含量為2質量%以下，複合樹脂粒子於成形性及機械物性上更為優異。
然後，在本製造方法係使含有氟樹脂、碳奈米材料及第1分散劑之第1分散液貯存於乾燥容器，在一定條件下使分散液乾燥以除去前述分散劑(除去分散劑之步驟)。
首先，使含有氟樹脂、碳奈米材料及第1分散劑之第1分散液貯存於乾燥容器。乾燥容器為具有底面之容器。
接著，在本製造方法係在乾燥面積為20至100cm2/g之條件下，使第1分散液乾燥以除去分散劑(意指第1分散劑或第2分散劑之單獨介質或第1分散劑及第2分散劑之混合介質。)。在此，乾燥面積係以下式(1)計算。
乾燥面積=(S/W1)‧‧‧(1)
其中，S係乾燥容器之底面之面積[cm2]，W1係第1分散液中之複合樹脂粒子之質量[g]。
在本製造方法中，乾燥面積係20至100cm2/g，以50至100cm2/g為佳。藉由乾燥面積為20cm2/g以上，複合樹脂粒子成為均勻的粒子，複合樹脂粒子之容積密度變高，並使複合樹脂粒子之成形性提升。藉由乾燥面積為100cm2/g以下，使乾燥時之操作性提高。
使第1分散液乾燥時，只要無損本發明之效果的範圍，可加熱第1分散液。但，使第1分散液乾燥時，較佳係藉由自然乾燥在室溫、大氣壓之條件下靜置。
乾燥時間並無特別限定。例如，可設為1至24小時。
乾燥時之壓力並無特別限定。例如可設為1kPa至0.2MPa，並可設為大氣壓左右。
使第1分散液乾燥之前，以振動乾燥容器為佳。藉此，堆積於乾燥容器之底面的複合樹脂粒子之厚度變均勻，乾燥後之複合樹脂粒子容易成為均勻的粒子。其結果，複合樹脂粒子於成形性上更為優異。
振動之時，可使用大型振動機「Double shaker NR-150」(Taitec公司製)等之振動裝置。
在乾燥容器內堆積之複合樹脂粒子的層之厚度(距離底面之高度)係以0.4至2mm為佳，以0.4至1mm更佳，以0.4至0.8mm又更佳。
在本製造方法所得之複合樹脂粒子較佳係在常溫為粉末狀。
在本製造方法所得之複合樹脂粒子的容積密度(W2/V)係以300g/L以上且未達600g/L為佳，以300至500g/L更佳。若複合樹脂粒子之容積密度(W2/V)為300g/L以上且未達600g/L，容易使複合樹脂粒子均勻填充於擠出成形機。在此，容積密度係以下式(2)算出。
容積密度=(W2/V1)‧‧‧(2)
其中，W2係填充容積為V1[L]之第1測定容器所需的複合樹脂粒子之質量[g]。W2[g]係測定有關乾燥狀態之複合樹脂粒子時之質量。
在本製造方法所得之複合樹脂粒子之空隙率較佳係0.4以上且未達0.6，以0.4至0.55更佳，以0.4至0.5又更佳。若空隙率未達0.6，因複合樹脂粒子之壓縮成形體的粗密度提升，容易抑制成形體之體積低效率的降低。在此，空隙率係以下式(3)算出。
空隙率=(V3/V2)‧‧‧(3)
其中，V3係以於容積為V2[L]之第2測定容器中填充有複合樹脂粒子之狀態下充滿第2測定容器所需的液體之體積[L]。
V3[L]係將複合樹脂粒子填充於第2測定容器時產生之複合樹脂粒子間的間隙之體積[L]。例如，V3[L]係於填充有複合樹脂粒子之第2測定容器加入密度[g/L]為已知之標準液體，以標準液體充滿複合樹脂粒子間之間隙，測定充滿第2測定容器之內部所需的標準液體之質量[g]而算出。
(作用效果)
若依據以上說明之本製造方法，容易控制複合樹脂粒子之容積密度。又，若依據本製造方法，可相對較小地控制填充於成形機等容器時之複合樹脂粒子之空隙率。因此，可將複合樹脂粒子均勻地填充於壓縮成形機。其結果，可將複合樹脂粒子安定地供給至擠出成形機，擠出量之不均變少，成形性變佳。
在本製造方法，係將氟樹脂在第1分散劑之存在下碎解之方式，藉由濕式混合使氟樹脂及碳奈米材料複合化，故於氟樹脂之表面容易吸附碳奈米材料。其結果，複合樹脂粒子之導電性變佳。
如此，若依據本製造方法，即使不將乾燥後之複合樹脂粒子進行二次加工，使在第1分散液乾燥時，亦可控制複合樹脂粒子之容積密度及粒徑，可製造與作為原料使用之氟樹脂為同等之容積密度的複合樹脂粒子。而且，若依據本製造方法，複合樹脂粒子之凝集體之發生量亦變少，不需要將複合樹脂粒子進行碎解，故不使氟樹脂纖維化，而獲得平均粒徑小之複合樹脂粒子。
接著，可製造與作為原料之氟樹脂為同等之容積密度的複合樹脂粒子，並可減少填充於成形機等容器時之複合樹脂粒子的空隙率。因此，若使用複合樹脂粒子並以擠出成形製造管等成形體，成形體之外觀變的均一。
<複合樹脂粒子>
本發明之複合樹脂粒子係具有氟樹脂及碳奈米材料。在複合樹脂粒子中，碳奈米材料於氟樹脂之表面之至少一部分以分散狀態附著並固定。本發明之複合樹脂粒子係只要無損本發明之效果的範圍，可含有氟樹脂及碳奈米材料以外之成分(例如分散劑等)。
氟樹脂之細節、具體例及較佳態樣係與上述本製造方法說明的內容相同。
碳奈米材料之細節、具體例及較佳態樣係與上述本製造方法說明的內容相同。
本發明之複合樹脂粒子之容積密度係300g/L以上且未達600g/L，以300至500g/L為佳。在此，容積密度係以下式(2)算出。
容積密度=(W2/V1)‧‧‧(2)
其中，W2係填充容積為V1[L]之第1測定容器所需的複合樹脂粒子之質量[g]。
本發明之複合樹脂粒子之空隙率係以未達0.6為佳，以0.4以上且未達0.6更佳，以0.4至0.55又更佳，以0.4至0.5為特佳。若空隙率(V3/V2)未達0.6以下，因複合樹脂粒子之壓縮成形體的粗密度提升，故容易抑制成形體之體積電阻率的降低。在此，空隙率係以下式(3)算出。
空隙率=(V3/V2)‧‧‧(3)
其中，V3係以於容積為V2[L]之第2測定容器中填充有複合樹脂粒子之狀態下充滿第2測定容器所需的液體之體積[L]。
V3[L]係將複合樹脂粒子填充於第2測定容器時產生之複合樹脂粒子間的間隙之體積[L]。例如，V3[L]係在填充有複合樹脂粒子之第2測定容器加入密度[g/L]為已知之標準液體，以標準液體充滿複合樹脂粒子間之間隙，以測定充滿第2測定容器所需的標準液體之質量[g]而算出。
(作用效果)
在本發明之複合樹脂粒子中，由於容積密度為300g/L以上且未達600g/L，故可均勻填充於壓縮成形機。其結果，可將複合樹脂粒子安定地供給至擠出成形機，擠出量之不均變少，成形性變佳。
<實施例>
以下，藉由實施例具體地說明本發明，但本發明係不受以下之記載所限定。
(容積密度)
以下式(2)算出。
容積密度=(W2/V1)‧‧‧(2)
其中，V1係第1測定容器之容積[L]。具體而言，係將試料(複合樹脂粒子)填充於第1測定容器，測定填充時所需要之試料的質量[g]，並設為W2。
(空隙率)
以下式(3)算出。
空隙率=(V3/V2)‧‧‧(3)
其中，V2係第2測定容器之容積[L]。具體而言，係將試料(複合樹脂粒子)填充於第2測定容器，算出試料之粒子間產生的間隙之體積[L]，並設為V3。
V3[L]係於填充有試料之第2測定容器加入密度為已知之標準液體，以標準液體充滿試料粒子間之間隙，測定充滿第2測定容器所需的標準液體之質量[g]，從已知之標準液體之密度[g/L]算出。
(體積電阻率)
製作複合樹脂粒子之壓縮成形體(
Figure 108126795-A0202-12-0014-11
30mm×t 3mm)，作為試料。對於試料，使用電阻率計(三菱化學分析公司製「Loresta GP」)，依據JIS K 7194測定體積電阻率。
(篩網通過率)
使複合樹脂粒子通過網目為1.7mm之篩網，測定通過篩網之複合樹脂粒子之質量，依據下式(2)算出篩網通過率。
篩網通過率=100×(通過篩網之複合樹脂粒子之質量)/(通過篩網之複合樹脂粒子之總質量)‧‧‧(2)
(實施例1)
首先，將PTFE微細粉末等級F-104(平均粒徑：約500μm、大金工業股份有限公司製，以下記載為「PTFE微細粉末」。)：5g及甲乙酮：20g置入於100mL之燒杯中，冷卻燒杯並將燒杯內之液體溫度保持於20℃以下。然後，於燒杯內置入攪 拌器，攪拌燒杯內之液體。繼而，在燒杯內置入超音波照射機，使用超音波進一步攪拌，將PTFE微細粉末在甲乙酮之存在下碎解。
然後，調製含有奈米碳管(平均長度：100至400μm)及甲乙酮之CNT分散液作為第2分散液。CNT分散液之奈米碳管之含量係設為0.2質量%。將CNT分散液：7.5g置入於燒杯，將燒杯內之液體溫度保持於20℃以下，同時在燒杯內以攪拌器攪拌，使經碎解之PTFE微細粉末及奈米碳管分散於甲乙酮。
繼而，將經攪拌之複合樹脂粒子之分散液以複合樹脂粒子之質量成為1g之方式貯存於乾燥容器，以堆積於乾燥容器之底面的樹脂厚度均勻地分散之方式振動容器。在此，使用底面面積為20cm2者作為乾燥容器，振動之時，使用大型振動機「Double shaker NR-150」(Taitechno公司製)作為振動裝置。接著，乾燥容器內之複合樹脂粒子的層之厚度為1至2mm。
在乾燥容器中使複合樹脂粒子之分散液在20℃、大氣壓、3小時之條件下自然乾燥，製造實施例1之複合樹脂粒子的粉末。對於實施例1之複合樹脂粒子測定篩網通過率、容積密度及空隙率。繼而，將實施例1之複合樹脂粒子之粉末投入壓縮成形機，在20℃、40MPa之條件下製造實施例1之壓縮成形體。對於實施例1之壓縮成形體，測定體積電阻率。將結果呈示於表1。
(實施例2、3及比較例1)
除了將乾燥容器之底面面積變更為表1記載之數值以外，其餘係與實施例1同樣方式，製造實施例2、3及比較例1之複合樹脂粒子及壓縮成形體。乾燥之時，記錄乾燥容器內之複合樹脂粒子之層的厚度。
對於實施例2、3及比較例1之複合樹脂粒子測定篩網通過率、容積密度、空隙率及壓縮成形體之體積電阻率。將結果呈示於表1。
(比較例2)
如專利文獻2之記載，將PTFE微細粉末、奈米碳管、酮系溶劑及分散劑混合而獲得複合樹脂粒子之分散液。然後，使複合樹脂粒子之分散液乾燥而製造比較例2之複合樹脂粒子。繼而，將比較例2之複合樹脂粒子投入壓縮成形機，在20℃、大氣壓之條件下製造比較例2之壓縮成形體。
[表1]
Figure 108126795-A0202-12-0016-1
乾燥面積為20至100cm2/g之條件下乾燥所得之實施例1至3的複合樹脂粒子係任一者皆控制於容積密度為300g/L以上且未達600g/L之範圍內。如此，實施例1至3之複合樹脂粒子之容積密度係與作為原料使用之PTFE微細粉末之容積密度為同等。從此結果，可預測實施例1至3之複合樹脂粒子之成形性優異。
實施例1至3之複合樹脂粒子係任一者知空隙率未達0.6。從此結果，可預測實施例1至3之複合樹脂粒子之成形性優異。
實施例1至3之複合樹脂粒子之篩網通過率之任一者皆為50%以上，實施例2、3之複合樹脂粒子為90%以上。相對於此，比較例1之複合樹脂粒子之篩網通過率為25%，難以製造粉末狀複合樹脂粒子。
實施例1至3及比較例1之壓縮成形體的體積電阻率為4至10Ω‧cm。從該結果可知在實施例1至3之製造方法所得之複合樹脂粒子係保持導電性。
第1圖係呈示實施例2之複合樹脂粒子粉末的外觀之照片。實施例2之複合樹脂粒子為微細粉末狀，粒徑之參差不齊較少，為均勻的粒徑，預測成形性優異。
第2圖係投入實施例2之複合樹脂粒子粉末時的壓縮成形機之照片。實施例2之複合樹脂粒子係緻密地填充於壓縮成形機之內部，預測擠出量之不均變少。
第3圖係呈示實施例2之複合樹脂粒子的壓縮成形體之外觀照片。實施例2之複合樹脂粒子的壓縮成形體之外觀為均勻。
第4圖係呈示比較例2之複合樹脂粒子的外觀照片。比較例2之複合樹脂粒子係可形成為複合樹脂粒子之凝集體而獲得，含有複合樹脂粒子經凝集之塊狀者。因此，為了獲得外觀均勻的壓縮成形體，有必須碎解塊狀之複合樹脂粒子之虞。
第5圖係投入比較例2之複合樹脂粒子時的壓縮成形機之照片。比較例2之複合樹脂粒子並不緻密地填充於壓縮成形機之內部，而預測擠出量之不均變多。因此，為了減少擠出量之不均，認為必須碎解塊狀之複合樹脂粒子成細小狀。
第6圖係呈示比較例2之複合樹脂粒子的壓縮成形體之外觀照片。比較例2之複合樹脂粒子的壓縮成形體之外觀並不均，可看到奈米碳管之凝集斑、PTFE微細粉末之凝集斑，不均較多。
第7圖係呈示以篩網碎解比較例2之複合樹脂粒子後之狀態的照片。如第4圖所示，比較例2之複合樹脂粒子為複合樹脂粒子之凝集體。如第7圖所示，若以篩網碎解該塊狀之複合樹脂粒子的凝集體，複合樹脂粒子經纖維化。經纖維化之複合樹脂粒子係不適用於壓縮成形體之製造。
如以上說明，可確認實施例1至3的複合樹脂粒子之導電性優異，暗示實施例1至3之複合樹脂粒子的成形性優異。

Claims (6)

  1. 一種複合樹脂粒子之製造方法，該複合樹脂粒子係具有氟樹脂及碳奈米材料，該製造方法係具備：
    將前述氟樹脂在分散劑之存在下進行碎解之步驟；
    使前述氟樹脂及前述碳奈米材料分散於前述分散劑，獲得含有前述氟樹脂、前述碳奈米材料及前述分散劑之分散液的步驟；
    將前述分散液貯存於具有底面之乾燥容器，在以下式(1)計算之乾燥面積為20至100[cm2/g]之條件下，使前述分散液乾燥，除去前述分散劑之步驟，
    乾燥面積=(S/W1)‧‧‧(1)
    其中，S係前述乾燥容器之前述底面的面積[cm2]，W1係前述分散液中之複合樹脂粒子的質量[g]。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之複合樹脂粒子之製造方法，其中，在除去前述分散劑之步驟中，使前述分散液乾燥之前，振動前述乾燥容器。
  3. 如申請專利範圍第1或2項所述之複合樹脂粒子之製造方法，其中，複合樹脂粒子以下式(2)算出之容積密度為300[g/L]以上且未達600[g/L]，
    容積密度=(W2/V1)‧‧‧(2)
    其中，W2係填充容積為V1[L]之第1測定容器所需的複合樹脂粒子之質量[g]。
  4. 如申請專利範圍第1至3項中任一項所述之複合樹脂粒子之製造方法，其中，
    複合樹脂粒子以下式(3)算出的空隙率未達0.6，
    空隙率=(V3/V2)‧‧‧(3)
    其中，V3係以於容積為V2[L]之第2測定容器中填充複合樹脂粒子之狀態下充滿第2測定容器所需的液體之體積[L]。
  5. 一種複合樹脂粒子，係具有氟樹脂及碳奈米材料，且
    以下式(2)算出之容積密度為300[g/L]以上且未達600[g/L]，
    容積密度=(W2/V1)‧‧‧(2)
    其中，W2係填充容積為V1[L]之第1測定容器所需的複合樹脂粒子之質量[g]。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之複合樹脂粒子，其中，
    以下式(3)算出之空隙率未達0.6，
    空隙率=(V3/V2)‧‧‧(3)
    其中，V3係以於容積為V2[L]之第2測定容器中填充有複合樹脂粒子之狀態下充滿第2測定容器所需的液體之體積[L]。
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