TW202348651A - 可熔融加工之氟樹脂組成物及由其形成之射出成形物品 - Google Patents
可熔融加工之氟樹脂組成物及由其形成之射出成形物品 Download PDFInfo
- Publication number
- TW202348651A TW202348651A TW112132491A TW112132491A TW202348651A TW 202348651 A TW202348651 A TW 202348651A TW 112132491 A TW112132491 A TW 112132491A TW 112132491 A TW112132491 A TW 112132491A TW 202348651 A TW202348651 A TW 202348651A
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- melt
- processable fluororesin
- flow rate
- processable
- melt flow
- Prior art date
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 102
- 238000002347 injection Methods 0.000 title claims abstract description 24
- 239000007924 injection Substances 0.000 title claims abstract description 24
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims abstract description 33
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 claims abstract description 30
- BFKJFAAPBSQJPD-UHFFFAOYSA-N tetrafluoroethene Chemical group FC(F)=C(F)F BFKJFAAPBSQJPD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 34
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims description 31
- -1 alkyl vinyl ether Chemical compound 0.000 claims description 29
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 28
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 claims description 27
- 238000009661 fatigue test Methods 0.000 claims description 24
- 238000003466 welding Methods 0.000 claims description 20
- 238000009864 tensile test Methods 0.000 claims description 4
- QYKIQEUNHZKYBP-UHFFFAOYSA-N Vinyl ether Chemical compound C=COC=C QYKIQEUNHZKYBP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 claims description 2
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 39
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 23
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 21
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 21
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 21
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 21
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 14
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 14
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 13
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 12
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 12
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 12
- 238000007720 emulsion polymerization reaction Methods 0.000 description 11
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 10
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 9
- 238000004898 kneading Methods 0.000 description 9
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 9
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 8
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 7
- 239000012986 chain transfer agent Substances 0.000 description 7
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 7
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 7
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 6
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 5
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 5
- 239000004594 Masterbatch (MB) Substances 0.000 description 4
- ROOXNKNUYICQNP-UHFFFAOYSA-N ammonium persulfate Chemical compound [NH4+].[NH4+].[O-]S(=O)(=O)OOS([O-])(=O)=O ROOXNKNUYICQNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 4
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 4
- YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N Dichloromethane Chemical compound ClCCl YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000005345 coagulation Methods 0.000 description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 3
- 239000011258 core-shell material Substances 0.000 description 3
- 230000032798 delamination Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 3
- 238000003682 fluorination reaction Methods 0.000 description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 3
- 239000011164 primary particle Substances 0.000 description 3
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 3
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 3
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 description 3
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 3
- HUPGRQWHZOWFPQ-UHFFFAOYSA-N 1,1,1,2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,10,10-henicosafluorododecane Chemical compound CCC(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)F HUPGRQWHZOWFPQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KHXKESCWFMPTFT-UHFFFAOYSA-N 1,1,1,2,2,3,3-heptafluoro-3-(1,2,2-trifluoroethenoxy)propane Chemical compound FC(F)=C(F)OC(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)F KHXKESCWFMPTFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HFNSTEOEZJBXIF-UHFFFAOYSA-N 2,2,4,5-tetrafluoro-1,3-dioxole Chemical compound FC1=C(F)OC(F)(F)O1 HFNSTEOEZJBXIF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-M Bisulfite Chemical compound OS([O-])=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N Chloroform Chemical compound ClC(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000001335 aliphatic alkanes Chemical class 0.000 description 2
- 229910001870 ammonium persulfate Inorganic materials 0.000 description 2
- TZCXTZWJZNENPQ-UHFFFAOYSA-L barium sulfate Chemical compound [Ba+2].[O-]S([O-])(=O)=O TZCXTZWJZNENPQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 238000010968 computed tomography angiography Methods 0.000 description 2
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 2
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 2
- LPIQUOYDBNQMRZ-UHFFFAOYSA-N cyclopentene Chemical compound C1CC=CC1 LPIQUOYDBNQMRZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FJKIXWOMBXYWOQ-UHFFFAOYSA-N ethenoxyethane Chemical compound CCOC=C FJKIXWOMBXYWOQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920001038 ethylene copolymer Polymers 0.000 description 2
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 2
- 239000003999 initiator Substances 0.000 description 2
- 239000011256 inorganic filler Substances 0.000 description 2
- 229910003475 inorganic filler Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000012778 molding material Substances 0.000 description 2
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 2
- 239000012766 organic filler Substances 0.000 description 2
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 2
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 239000011342 resin composition Substances 0.000 description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 2
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 2
- VZGDMQKNWNREIO-UHFFFAOYSA-N tetrachloromethane Chemical compound ClC(Cl)(Cl)Cl VZGDMQKNWNREIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RRZIJNVZMJUGTK-UHFFFAOYSA-N 1,1,2-trifluoro-2-(1,2,2-trifluoroethenoxy)ethene Chemical compound FC(F)=C(F)OC(F)=C(F)F RRZIJNVZMJUGTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BLTXWCKMNMYXEA-UHFFFAOYSA-N 1,1,2-trifluoro-2-(trifluoromethoxy)ethene Chemical compound FC(F)=C(F)OC(F)(F)F BLTXWCKMNMYXEA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HMWAWZONWWOUGB-UHFFFAOYSA-N 2,2,3,3,5,5,6,6-octafluoro-1,4-dioxane Chemical compound FC1(F)OC(F)(F)C(F)(F)OC1(F)F HMWAWZONWWOUGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MKTOIPPVFPJEQO-UHFFFAOYSA-N 4-(3-carboxypropanoylperoxy)-4-oxobutanoic acid Chemical compound OC(=O)CCC(=O)OOC(=O)CCC(O)=O MKTOIPPVFPJEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- ATRRKUHOCOJYRX-UHFFFAOYSA-N Ammonium bicarbonate Chemical compound [NH4+].OC([O-])=O ATRRKUHOCOJYRX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OTMSDBZUPAUEDD-UHFFFAOYSA-N Ethane Chemical compound CC OTMSDBZUPAUEDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002033 PVDF binder Substances 0.000 description 1
- 239000004696 Poly ether ether ketone Substances 0.000 description 1
- 239000004962 Polyamide-imide Substances 0.000 description 1
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 1
- 239000004734 Polyphenylene sulfide Substances 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 1
- 238000000862 absorption spectrum Methods 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 description 1
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000003368 amide group Chemical group 0.000 description 1
- 239000001099 ammonium carbonate Substances 0.000 description 1
- 235000012501 ammonium carbonate Nutrition 0.000 description 1
- 239000000908 ammonium hydroxide Substances 0.000 description 1
- ORBBVPFDROYXQS-UHFFFAOYSA-N ammonium perfluorononanoate Chemical compound N.OC(=O)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)F ORBBVPFDROYXQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YOALFLHFSFEMLP-UHFFFAOYSA-N azane;2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8-pentadecafluorooctanoic acid Chemical compound [NH4+].[O-]C(=O)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)F YOALFLHFSFEMLP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000071 blow moulding Methods 0.000 description 1
- 239000000872 buffer Substances 0.000 description 1
- WUKWITHWXAAZEY-UHFFFAOYSA-L calcium difluoride Chemical compound [F-].[F-].[Ca+2] WUKWITHWXAAZEY-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910001634 calcium fluoride Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 description 1
- 125000002915 carbonyl group Chemical group [*:2]C([*:1])=O 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 238000012993 chemical processing Methods 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- NEHMKBQYUWJMIP-NJFSPNSNSA-N chloro(114C)methane Chemical compound [14CH3]Cl NEHMKBQYUWJMIP-NJFSPNSNSA-N 0.000 description 1
- 230000015271 coagulation Effects 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 238000000748 compression moulding Methods 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000012674 dispersion polymerization Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 229920006351 engineering plastic Polymers 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000012765 fibrous filler Substances 0.000 description 1
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 1
- 239000012025 fluorinating agent Substances 0.000 description 1
- 238000005187 foaming Methods 0.000 description 1
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000005843 halogen group Chemical group 0.000 description 1
- HCDGVLDPFQMKDK-UHFFFAOYSA-N hexafluoropropylene Chemical group FC(F)=C(F)C(F)(F)F HCDGVLDPFQMKDK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 238000010348 incorporation Methods 0.000 description 1
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 1
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 239000010445 mica Substances 0.000 description 1
- 229910052618 mica group Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012768 molten material Substances 0.000 description 1
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RGSFGYAAUTVSQA-UHFFFAOYSA-N pentamethylene Natural products C1CCCC1 RGSFGYAAUTVSQA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000005010 perfluoroalkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 1
- 229920002312 polyamide-imide Polymers 0.000 description 1
- 229920002530 polyetherether ketone Polymers 0.000 description 1
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 1
- 229920000069 polyphenylene sulfide Polymers 0.000 description 1
- 229920002981 polyvinylidene fluoride Polymers 0.000 description 1
- 239000012286 potassium permanganate Substances 0.000 description 1
- USHAGKDGDHPEEY-UHFFFAOYSA-L potassium persulfate Chemical compound [K+].[K+].[O-]S(=O)(=O)OOS([O-])(=O)=O USHAGKDGDHPEEY-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 150000003254 radicals Chemical class 0.000 description 1
- 239000012966 redox initiator Substances 0.000 description 1
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
- XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N tin dioxide Chemical compound O=[Sn]=O XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001887 tin oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001721 transfer moulding Methods 0.000 description 1
- 229910021642 ultra pure water Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012498 ultrapure water Substances 0.000 description 1
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L27/00—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
- 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
- C08L27/12—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 containing fluorine atoms
- C08L27/18—Homopolymers or copolymers or tetrafluoroethene
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L27/00—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
- C08L27/22—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 modified by chemical after-treatment
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
- B29C45/0001—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor characterised by the choice of material
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
- B29C45/0025—Preventing defects on the moulded article, e.g. weld lines, shrinkage marks
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
- B29K2027/00—Use of polyvinylhalogenides or derivatives thereof as moulding material
- B29K2027/12—Use of polyvinylhalogenides or derivatives thereof as moulding material containing fluorine
- B29K2027/18—PTFE, i.e. polytetrafluorethene, e.g. ePTFE, i.e. expanded polytetrafluorethene
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
- B29K2995/00—Properties of moulding materials, reinforcements, fillers, preformed parts or moulds
- B29K2995/0037—Other properties
- B29K2995/0077—Yield strength; Tensile strength
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L2201/00—Properties
- C08L2201/08—Stabilised against heat, light or radiation or oxydation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L2205/00—Polymer mixtures characterised by other features
- C08L2205/02—Polymer mixtures characterised by other features containing two or more polymers of the same C08L -group
- C08L2205/025—Polymer mixtures characterised by other features containing two or more polymers of the same C08L -group containing two or more polymers of the same hierarchy C08L, and differing only in parameters such as density, comonomer content, molecular weight, structure
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L2205/00—Polymer mixtures characterised by other features
- C08L2205/03—Polymer mixtures characterised by other features containing three or more polymers in a blend
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
- Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
Abstract
所提供者係一種用於物品之射出成形的可熔融加工之氟樹脂組成物,其具有促進射出成形之熔融流動,其可增強射出成形物品中之氟樹脂熔接線區域的強度,且其可達成自模具的優異釋離。該氟樹脂組成物包括具有不同熔融流動速率的二或更多類型的可熔融加工之氟樹脂;該等可熔融加工之氟樹脂中之一者係具有35 g/10 min或更高之熔融流動速率的高熔融流動速率之可熔融加工之氟樹脂,且該等可熔融加工之氟樹脂中之另一者係具有10 g/10 min或更高但小於35 g/10 min之熔融流動速率的低熔融流動速率之可熔融加工之氟樹脂;且其中該高MFR之可熔融加工之氟樹脂的該熔融流動速率(MFRa)對該低MFR之可熔融加工之氟樹脂的該熔融流動速率(MFRb)的比率(MFRa/MFRb)係1至10。
Description
相關申請案之交互參照
本申請案主張2018年6月7日申請之日本專利申請案第2018-109,634號的優先權,該案全文以引用之方式併入本文中。
本發明係關於一種可熔融加工之氟樹脂組成物,其可增強射出成形氟樹脂物品中氟樹脂熔接線區域的強度,並關於一種由此可熔融加工之氟樹脂組成物形成的射出成形氟樹脂物品,其中熔接線區域的強度已被增強。
氟樹脂具有優異的耐熱性、耐化學性、電性質、及機械性質,並具有顯著低的摩擦係數、不黏著性、及撥油性。因此氟樹脂廣泛用於各種類型的產業領域中,諸如化學產業、機械產業、及電機械產業。
具體來說,除了用作用於氟樹脂塗層之塗層材料的原料,因為可熔融加工之氟樹脂在高於其熔點之溫度下呈現熔融流動,藉由所屬技術領域中已知之熔融成形方法(例如,熔融擠壓成形、熔融射出成形、吹製成形、轉移成形、熔融壓縮成形、及類似者)將可熔融加工之氟樹脂成形以形成各種部件,諸如管件、片體、及接頭。由此類可熔融加工之氟樹脂所形成的此等零件係用於各種目的,諸如用於半導體生產程序及/或化學工廠中化學品運輸的管材、接頭、或化學儲存容器、及管材及槽的內襯。
在這些熔融成形方法之中,熔融射出成形已被用作一種藉由使用可熔融加工之氟樹脂而以高良率產生具有複雜形狀之成形物件(諸如接頭)的成形方法。
舉例而言,下列專利文件1描述一種成形材料,該成形材料包含共聚物(A)並具有14.8至50 g/10 min之熔融流動速率,該共聚物(A)係由四氟乙烯及全氟乙烯基醚(perfluorovinyl ether)形成的共聚物,且該成形材料含有4質量%或更多之全氟(烷基乙烯基醚)單元,具有295℃或更高的熔點,並每10
6個共聚物(A)中之碳原子具有不大於50個不穩定末端基,且該專利文件描述一種可由此成形材料獲得的具有優異抗臭氧性之射出成形物品。
除此之外,下列專利文件2描述一種四氟乙烯/全氟(烷基乙烯基醚)共聚物,其包含基於四氟乙烯之聚合單元(A)及基於全氟(烷基乙烯基醚)之聚合單元(B),(A)/(B)之莫耳比係在98.1/1.9至95.0/5.0之範圍中,且372℃下之熔融流動速率係在35至60 g/10 min之範圍中,且Mw/Mn(Mw表示重量平均分子量,而Mn表示數量平均分子量)係在1至1.7之範圍內,且該專利文件描述此四氟乙烯/全氟(烷基乙烯基醚)共聚物達成優異的機械性質及射出成形性質。
在具有複雜形狀的由可熔融加工之氟樹脂所形成之射出成形物品(諸如接頭)中,稱作「熔接線(weld line)」之邊界線係形成於模具中分開之熔融樹脂流動融合並接觸在一起的區域中。已知此類熔接線形成之區域的強度係低於射出成形物品中的其他區域。在一些情況中,模具或類似者的形狀經設計以避免形成熔接線。然而,取決於欲產生之射出成形物品的形狀,有許多無法避免在物品中形成熔接線的情況。
近年來,為了增強半導體生產之良率,液體化學物的流動速率及溫度傾向增加,且連同於此,施加至運輸化學品之管材或接頭之內表面的壓力增加,並因此對於管材或類似者,已要求增加容許施加之壓力的強度。因此,對於由射出成形產生的接頭部件及類似者,已要求增強熔接線區域的強度及耐久性。除此之外,亦已要求耐溶劑性,耐溶劑性係關於溶劑長時間通過所造成的劣化。
已提出增強此類可熔融加工之氟樹脂的射出成形物品的熔接線區域的強度。
例如,下列專利文件3描述可由四氟乙烯(TFE)及呈以下標示數量之下列單體的射出成形熱加工之共聚物所獲得的物品:A) (a) 8.6至9.8 wt.%的全氟甲基乙烯基醚(perfluoromethylvinylether, FMVE);(b) 0.3至1.2 wt.%的全氟二氧雜環戊烯(perfluorodioxole)(然而,(a) + (b)之重量百分比總和係8.9至11 wt.%)或B) (a) 4.5至8.5 wt.%的全氟甲基乙烯基醚(FMVE);(b) 1.7至7.5 wt.%的如A)中所定義之全氟二氧雜環戊烯(然而,(a) + (b)之重量百分比總和係6.2至11 wt.%);組成物A)及B)中為達100 wt.%之互補物係TFE;其中製成物品表現下列機械性質:23℃下沿著射出成形物品之熔接線測量到≥ 130%的斷裂伸長率;斷裂應力≥ 2.5 MPa且斷裂伸長率≥ 250%(量測於250℃下之壓縮模至板上);且該專利文件描述,此物品中在熔接線上可保證有合適的機械抗性。
除此之外,下列專利文件4描述一種產生含氟共聚物成形物品之方法包含:藉由成形在主鏈或主鏈末端之至少一者中具有含羰基之基且熔點係255℃或更高的可熔融成形之含氟共聚物(A)來獲得預成形物品的步驟(I),以及藉由使該預成形物品經受熱處理來獲得成形物品的步驟(II),熱處理係以步驟(II)中MFR (II)對MFR (I)之比率(MFR(II)/MFR(I))從0.05變成0.5的方式進行,其中在250℃或更高且比含氟共聚物(A)之熔點低至少5℃之溫度下的預成形物品之熔融流動速率係MFR (I)及含氟共聚物物品之熔融流動速率係MFR (II),且該專利文件並描述,藉由此方法可產生沒有熔接線的預成形物品。
專利文件
專利文件1:JP 4228917 B
專利文件2:JP 4792622 B
專利文件3:JP 4289877 B
專利文件4:JP 2015-96572 A
本發明所欲解決之問題
然而,因為經添加以改善FMVE之射出成形物品之熔接線區域機械抗性的全氟二氧雜環戊烯價格昂貴,上列專利文件3並未完全滿足經濟效率,並且希望增強一般用途之射出成形物品的熔接線區域之強度及耐溶劑性。
除此之外,雖然上列專利文件4避免熔接線在具有相對簡單形狀之產品(諸如,由擠壓成形所形成的電線)中出現,但是其方法論難以在其中無法避免熔接線出現的產品(諸如,接頭)中應用。除此之外,由於使預成形物品經受熱處理以在分子中形成交聯結構並藉此增加含氟共聚物之儲存模數來增強耐磨耗性,因此有許多成形步驟,並因而就產生力而言並不完全令人滿意。
因此,本發明的目的是提供一種用於射出成形的可熔融加工之氟樹脂組成物,其達成射出成形中樹脂之優異熔融流動,其可增強射出成形氟樹脂物品中氟樹脂熔接線區域的強度,其對化學品及溶劑有耐久性,且其可達成自模具優異的釋離。
本發明的另一目的是提供一種射出成形氟樹脂物品,其具有增強的氟樹脂熔接線區域之強度。
用以解決問題的手段
根據本發明,提供一種可熔融加工之氟樹脂組成物,其包括:具有不同熔融流動速率的二或更多類型的可熔融加工之氟樹脂;該二或更多類型的可熔融加工之氟樹脂中之一者係具有35 g/10 min或更高之一熔融流動速率(MFR)的一高熔融流動速率之可熔融加工之氟樹脂,且該二或更多類型的可熔融加工之氟樹脂中之另一者係具有10 g/10 min或更高但小於35 g/10 min之一熔融流動速率的一低熔融流動速率之可熔融加工之氟樹脂;及該高MFR之可熔融加工之氟樹脂的該熔融流動速率(MFRa)對該低MFR之可熔融加工之氟樹脂的該熔融流動速率(MFRb)的比率(MFRa/MFRb)係大於1但小於或等於10。
本發明的可熔融加工之氟樹脂組成物具有數個實施例,包括:
1. 在一實施例中,可熔融加工之氟樹脂組成物的熔融流動速率係在10至100 g/10 min之範圍中。
2. 在一實施例中,可熔融加工之氟樹脂組成物中高MFR之可熔融加工之氟樹脂的含量係可熔融加工之氟樹脂的總量的5至95 wt.%。
3. 在一實施例中,可熔融加工之氟樹脂組成物的高MFR之可熔融加工之氟樹脂及低MFR之可熔融加工氟樹脂各自是四氟乙烯/全氟(烷基乙烯基醚)共聚物(PFA)。
4. 在一實施例中,可熔融加工之氟樹脂組成物進一步包含0.01至1 wt.%的高分子量聚四氟乙烯(PTFE)。
5. 在一實施例中,可熔融加工之氟樹脂組成物的高MFR之可熔融加工之氟樹脂及低MFR之可熔融加工之氟樹脂皆是四氟乙烯/全氟(烷基乙烯基醚)共聚物(PFA),且高MFR之可熔融加工之氟樹脂中全氟(烷基乙烯基醚)的含量是1.5至5.0 mol%,而低MFR之可熔融加工之氟樹脂中全氟(烷基乙烯醚)的含量是1.0至4.0 mol%。
6. 在一實施例中,本可熔融加工之氟樹脂組成物係在50 MPa之射出壓力及保持壓力的條件下經射出成形以形成一片材,從該片材切割出具有1.9 ± 0.5 mm之厚度並包括氟樹脂熔接線的一微啞鈴形測試件(根據ASTM D-2116,「拉伸性質(Tensile Properties)」)。該測試件經受在下列條件下執行的拉伸疲勞測試:22 mm的支撐物之間的距離、200 mm/min之拉伸測試速度、溫度23℃、正弦波、及0.1之應力比率。針對測試結果產生應力壽命(S-N)圖(以對數標度繪製標稱應力振幅(MPa)對循環數量(斷裂應力(stress at break))),其中應力振幅(MPa)係繪製在Y軸上而循環數量係繪製在X軸上。藉由最小平方法將對數方程式Y = a*ln(X) + b擬合至包含S-N圖的數據。對於經受此測試的本發明的可熔融加工之氟樹脂組成物,從此類圖發現到,針對至少1,000個循環的X,獲得大於14.5 MPa的Y值及大於-0.15的斜率值(亦即「a」)。
本發明亦提供一種射出成形物品,其係藉由使本可熔融加工之氟樹脂組成物經受射出成形而形成。
本發明之效果
在藉由氟樹脂之射出成形所形成的氟樹脂物品中,具有複雜形狀的物品(諸如,無法避免形成氟樹脂熔接線的接頭)中,所形成之氟樹脂熔接線區域的強度可藉由使用本發明的可熔融加工之氟樹脂組成物而顯著地增強。
除此之外,由於本可熔融加工之氟樹脂組成物具有在10至100 g/10 min之範圍中的熔融流動速率(以下稱作「MFR」)並具有優異的熔融流動,因而達成優異的射出成形表現。除此之外,在一實施例中,本可熔融加工之氟樹脂組成物進一步包含高分子量PTFE,且在此實施例中,達成優異的射出成形物品自模具釋離。
此外,在藉由使本可熔融加工之氟樹脂組成物經受射出成形而形成的射出成形物品中,顯著增強熔接線區域的強度,並且達成射出成形物品的優異耐用性及耐溶劑性。
可熔融加工之氟樹脂組成物
本可熔融加工之氟樹脂組成物中所使用的高MFR之可熔融加工之氟樹脂具有35 g/10 min或更高的MFR,較佳的是40 g/10 min或更高,更佳的是50 g/10 min或更高,尤其佳的是60 g/10 min或更高。在不希望受到理論束縛的情況下,因為高MFR之可熔融加工之氟樹脂具有相對低的分子量及高熔融流動,故高MFR之可熔融加工之氟樹脂的摻合有助於在氟樹脂熔接線區域中形成分子鏈的纏結,此形成導致熔接線區的強度及耐久性增強。
從增強氟樹脂熔接線區之強度的觀點來看,本可熔融加工之氟樹脂組成物中所使用的高MFR之可熔融加工之氟樹脂的MFR係至少35 g/10 min或更高,而上限並無特別限制。然而,當MFR過高時,成形物品主體各處之分子鏈的纏結被破壞,並且,雖然熔接線之強度可能足夠,但整個成形物品整體的強度變得不足,且耐溶劑性會劣化,而溶劑容易滲透入物品並可造成破裂。因此,高MFR之可熔融加工之氟樹脂的MFR較佳的是150 g/10 min或更少,更佳的是100 g/10 min或更少。因此,在一實施例中,高MFR之可熔融加工之氟樹脂的MFR是35 g/10 min至150 g/10 min。在另一實施例中,高MFR之可熔融加工之氟樹脂的MFR是35 g/10 min至100 g/10 min。
本可熔融加工之氟樹脂組成物中所使用的低MFR之可熔融加工之氟樹脂的MFR是10 g/10 min或更高但少於35 g/10 min。在一實施例中,低MFR之可熔融加工之氟樹脂的MFR係在12至32 g/10 min之範圍中。在本可熔融加工之氟樹脂組成物中存在低MFR之可熔融加工之氟樹脂會增強整個成形物品的強度並增加耐溶劑性。當低MFR之可熔融加工之氟樹脂的MFR小於上述範圍時,樹脂組成物的熔融流動減少,射出成形表現劣化,且成形期間發生層分離,並因此在射出成形物品表面中可能發生剝層及表面粗糙。另一方面,當MFR大於上述範圍時,整個成形物品整體的強度減少,且可能不會增強耐溶劑性。
在本可熔融加工之氟樹脂組成物的一實施例中,高MFR之可熔融加工之氟樹脂的MFR(MFRa)對低MFR之可熔融加工之氟樹脂的MFR(MFRb)的比率(MFRa/MFRb)係1至10或更少,具體來說是在2至8之範圍中。當MFRa/MFRb大於上列所述之範圍時,射出成形性質劣化,且成形期間發生層分離,並因此在射出成形物品表面處可能發生分層及表面粗糙。
在本可熔融加工之氟樹脂組成物的一實施例中,可熔融加工之氟樹脂組成物的MFR是10至100 g/10 min,較佳的是15至80 g/10分鐘,而更佳的是20至60 g/10 min。當可熔融加工之氟樹脂組成物的MFR小於上述範圍時,組成物的熔融流動可能不足,而具有複雜形狀的成形物品可能不會被成形。另一方面,當MFR大於上述範圍時,與MFR在上述範圍中之情況相比,整個成形物品整體的機械強度可能減少。除此之外,在射出成形期間發生收縮(draw-down)(像線一樣拉伸),且可能難以調整射出成形條件。
在本說明中,可熔融加工之氟樹脂的熔融流動速率(MFR)係根據ASTM D-1238測量,且測量期間的熔融溫度及擠壓負載係根據ASTM D-1238。當可熔融加工之氟樹脂是PFA或FEP時,MFR測量溫度是372 (±1)℃,而所施加之負載是5 kg。具體測量方法係描述於下。
除此之外,當高MFR之可熔融加工之氟樹脂及/或低MFR之可熔融加工之氟樹脂係由具有彼此不同之MFR的複數個可熔融加工之氟樹脂所形成時,高MFR之可熔融加工之氟樹脂的MFR之平均值係基於具有35 g/10 min或更高之MFR的複數個可熔融加工之氟樹脂的MFR之各者以及其混合比例來計算,且此平均值係用作高MFR之可熔融加工之氟樹脂的MFR。類似地,低MFR之可熔融加工之氟樹脂的MFR之平均值係基於具有1 g/10 min或更高但小於35 g/10 min之MFR的複數個可熔融加工之氟樹脂的MFR之各者以及其混合比例來計算,且此平均值係用作低MFR之可熔融加工之氟樹脂的MFR。
在本可熔融加工之氟樹脂組成物的一實施例中,以5:95至95:5的重量比來包含高MFR之可熔融加工之氟樹脂及低MFR之可熔融加工之氟樹脂,較佳的是在10:90至90:10之範圍中,且更佳的是在15:85至85:15之範圍中。當高MFR之可熔融加工之氟樹脂的量小於上述範圍時,據信射出成形氟樹脂物品之熔接線區域中的分子鏈的纏結作用相較於量在上述範圍中之情況係減少,且可能無法增強熔接線區域的強度。另一方面,當高MFR之可熔融加工之氟樹脂的量大於上述範圍時,由於低分子量組分的增加,整個成形物品整體的強度減少,且耐溶劑性亦可能相較於量在上述範圍中之情況係降低。
可熔融加工之氟樹脂
包含本可熔融加工之氟樹脂組成物的高MFR及低MFR之可熔融加工氟樹脂係在經受處於或高於給定氟樹脂熔點之溫度時呈現熔融流動的氟樹脂。
其實例包括低分子量聚四氟乙烯(PTFE)、四氟乙烯/全氟(烷基乙烯基醚)共聚物(PFA)、四氟乙烯/六氟丙烯共聚物(FEP)、四氟乙烯/六氟丙烯/全氟(烷基乙烯基醚)共聚物、四氟乙烯/乙烯共聚物、聚偏二氟乙烯、聚氯三氟乙烯、氯三氟乙烯/乙烯共聚物、及類似物。
在使用於射出成形物品之成形中的情況下,特別是用於化學品處理的管材或接頭,從優異耐化學性的觀點來看,較佳地將可熔融加工之全氟樹脂(諸如,PTFE(低分子量類型(在本領域中亦稱作PTFE微細粉))、PFA、FEP、及四氟乙烯/六氟丙烯/全氟(烷基乙烯基醚)共聚物)用於上述可熔融加工之氟樹脂之中。其中,從優異之耐熱性及成形性的觀點來看,最佳是PFA。
由於樹脂之熔融流動的增強對於達成優異的射出成形表現是所欲的,可熔融加工之氟樹脂較佳的是含有大量的共單體。意即,當樹脂的分子量太小而無法增強可熔融加工之氟樹脂組成物的熔融流動時,可能會發生射出成形物品的強度減少。然而,藉由允許含有大量的共單體,可降低熔點並可增強熔融流動而不減少樹脂之分子量。除此之外,藉由摻合大量的共單體,在氟樹脂射出成形物品熔接線區域中於熔融狀態中促進分子鍊的纏結,而增強熔接線區域的強度。
例如,當PFA用於高MFR之可熔融加工之氟樹脂時,從全氟(烷基乙烯基醚)(PAVE)共單體所產生的PFA中之重複單元的含量係1.5 mol%或更高,較佳的是1.7 mol%或更高,且更佳的是在1.9至5.0 mol%之範圍中。另一方面,在低MFR之可熔融加工之氟樹脂中,從全氟(烷基乙烯基醚)(PAVE)共單體所產生的PFA中之重複單元的含量係1.0 mol%或更高,較佳的是1.2 mol%或更高,且更佳的是在1.4至4.0 mol%之範圍中。
在一實施例中,PFA之全氟(烷基乙烯基醚)(PAVE)共單體具有含1至5個碳的全氟烷基。在一實施例中,具有2個碳之全氟(乙基乙烯基醚)(PEVE)及具有3個碳之全氟(丙基乙烯基醚)(PPVE)較佳地作為PAVE。當烷基之碳數大時,變得難以將足夠數量的PAVE重複單元併入至PFA中。
可熔融加工之氟樹脂的合成
由於高MFR之可熔融加工之氟樹脂及低MFR之可熔融加工之氟樹脂構成本可熔融加工之氟樹脂組成物,只要各可熔融加工之氟樹脂具有上述MFR,即可使用可商購得之產品及/或由習知已知方法所產生者。
舉例而言,在PFA(TFE/PAVE共聚物)之情況下,雖然並未意欲此類限制,但可藉由JP 2017-119741 A、JP 3550891 B、JP 43292706 B、及類似者中所述之方法進行合成。具體而言,較佳的是藉由液體中之分散聚合而進行的聚合,且從環境的觀點來看,較佳的是將水用作液體介質的基於水之乳化聚合。為了提供具有均勻組成物的共聚物,可將含氟溶劑與水一起使用。
基於水之乳化聚合可在廣泛範圍中之溫度下執行;然而,從熱傳遞及使用由熱活化之起始劑的問題的觀點來看,在約50至110℃之範圍中的溫度是有利的,且較佳的是在70至90℃之範圍中的溫度。當進行過度加熱時,用於乳化聚合中之界面活性劑傾向失去分散穩定性。
適當的界面活性劑可用於PFA的基於水之乳化聚合。具體而言,較佳的是使用US 4,380,618 B中所述的全氟辛酸銨(C-8)、全氟壬酸銨(C-9)、全氟烷基乙烷基磺酸(perfluoroalkylethane sulfonic acid)及其鹽類,及JP 2010-509441 A中所述的氟聚醚酸及鹽界面活性劑。
作為基於水之乳化聚合的起始劑,可使用水溶性自由基起始劑(諸如過硫酸銨(APS)、過硫酸鉀(KPS)、或二琥珀酸過氧化物)、或氧化還原起始劑(諸如基於過錳酸鉀之起始劑)。
在PFA的基於水之乳化聚合中,可使用鏈轉移劑(chain transfer agent, CTA)。可以使用廣泛種類的化合物作為CTA。例如,使用含氫化合物,諸如分子氫、較低烷、或經鹵素原子取代之較低烷。取決於CTA之結構,CTA可形成相對穩定的末端基。較佳CTA之實例包括甲烷、乙烷、及經取代之烴,諸如氯化甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、及四氯化碳。用於在特定聚合條件下達到所欲分子量的CTA之量取決於所使用之起始劑的量及所選擇之CTA的鏈轉移效率。鏈轉移效率取決於化合物而有相當程度的改變,且亦取決於溫度而改變。
如US 3,635,926 B中所揭示,可藉由添加鹼性緩衝劑(諸如碳酸銨或銨(氫氧化銨))來提供更穩定的醯胺末端基。
在反應容器中,裝入水及界面活性劑及如必要的CTA及共單體,並加熱至選定溫度。攪拌開始後,以指定速率添加起始劑之溶液以起始聚合。壓降是指示聚合開始的指標。其後,開始添加TFE,並為了調整聚合而控制TFE之添加(注入)及壓力。一般而言,可與第一起始劑溶液相同或不同的起始劑溶液係在整個反應中添加。添加PAVE共單體可藉由預先將PAVE共單體裝入反應容器中來執行,或者可在聚合起始之後以類似於TFE之情況來注入及添加。添加PAVE的速率可以是固定的或非固定的(可變的)。
此外,可藉由反應容器中之攪拌速度及壓力來控制聚合。高壓會增加反應速率,且因為TFE之聚合是放熱所以高反應速率會增加熱積聚。因此有必要考慮熱移除。所施加之壓力係基於裝置設計及搬運TFE之問題來決定,且一般而言,對於基於水之乳化聚合已知是大約0.3至7 MPa之範圍中的壓力,而0.7至3.5 MPa之範圍中的壓力更為典型。一般而言,在反應容器中維持恆定壓力;然而,可改變壓力。
氟化
當構成本可熔融加工之氟樹脂組成物的高MFR及低MFR之可熔融加工之氟樹脂係可熔融加工之全氟樹脂時,藉由以氟化劑(最常見的是氟氣)進行全氟樹脂的處理來製造聚合物鏈-CF3基的末端基,有可能進一步增強聚合物及其成形物品的耐熱性、耐油性、耐化學性、及表面不黏著性。此領域中之從業人員將此處理稱為「氟化(fluorefunction)」,並且可根據JP 62-104822 A及類似者中所述之方法來執行此處理。在一實施例中,高熔融流動速率可熔融加工之氟樹脂及低熔融流動速率之可熔融加工之氟樹脂中之至少一者經氟化以減少氟樹脂鏈不穩定端基的數目並用-CF
3端基取代此類端基。在另一實施例中,高熔融流動速率之可熔融加工之氟樹脂及低熔融流動速率之可熔融加工之氟樹脂中之各者經氟化以減少氟樹脂鏈不穩定端基的數目並用-CF
3端基取代此類端基。在一實施例中,可熔融加工之氟樹脂係經氟化以每10
6個氟樹脂碳原子含有少於6個不穩定端基(例如,諸如-CH
2OH、-CONH
2、-COF、及-CO
2H的不穩定端基)。
其他組分
在一實施例中,本可熔融加工之氟樹脂組成物含有0.01至1 wt.%可熔融加工之氟樹脂組成物、且較佳0.05至0.5 wt.%的高分子量PTFE。藉由摻合上述範圍中之高分子量PTFE,射出成形物品之表面分子鏈的纏結變得堅固,且射出成形物品自射出成形模具的釋離(移除)增強,並因此在不發生表面層之層分離時有效防止表面粗糙。除此之外,藉由增強整個射出成形物品的分子鏈之纏結,增強整個射出成形物品的強度,且亦可預期耐溶劑性的增強。
在本發明中,高分子量PTFE意指即使在熔點或更高溫度下仍不呈現熔融流動的高分子量PTFE,並因此作為純質(neat)聚合物不是可熔融加工的。在一實施例中,高分子量PTFE具有小於50 J/g的結晶熔化熱,較佳的是小於40 J/g。
在一實施例中,可將各種有機及/或無機填料添加至本可熔融加工之氟樹脂組成物中,視其所需的特性而定。有機填料的實例包括工程塑膠,諸如聚苯硫醚、聚醚醚酮、聚醯胺、及聚醯亞胺。無機填料的實例包括金屬粉末、金屬氧化物(例如,氧化鋁、氧化鋅、氧化錫、氧化鈦、及類似者)、玻璃、陶瓷、碳化矽、氧化矽、氟化鈣、碳黑、石墨、雲母、硫酸鋇、及類似物。
可使用具有各種形狀的填料(諸如粒子狀填料、纖維狀填料、薄片狀填料、及類似者)作為填料之形狀。
此外,取決於所欲特性(諸如導電性、預防發泡、及耐磨耗性增強),可添加顏料及用於一般氟樹脂組成物及成形物品中的各種添加劑。
可熔融加工之氟樹脂組成物的製備
本可熔融加工之氟樹脂組成物可藉由混合上述高MFR之可熔融加工氟樹脂及上述低MFR之可熔融加工之氟樹脂而製備。
實用的混合方法包括:乾式摻合,其中高MFR之可熔融加工之氟樹脂及低MFR之可熔融加工之氟樹脂係以乾燥丸粒之形式混合;濕式混合,其中混合係藉由使用水或有機溶劑作為混合介質來執行;膠態型式之氟樹脂分散體(dispersion)在維持高度分散狀態的同時被混合的方法(共凝聚(co-coagulation)法);及熔融混合方法。
作為熔融混合法,較佳的是在不低於高MFR之可熔融加工之氟樹脂及低MFR之可熔融加工氟樹脂的熔點的溫度下進行機械性捏合(kneading)。熔融混合可藉由例如使用高溫捏合機、螺旋擠壓機、雙螺旋擠壓機、及類似者來執行。在一較佳實施例中,高MFR之可熔融加工之氟樹脂及低MFR之可熔融加工之氟樹脂係藉由諸如在實施熔融混合之前之乾燥摻合或濕式混合的方法來徹底混合。
在一實施例中,本可熔融加工之氟樹脂組成物包含具有核殼結構的可熔融加工之氟樹脂之粒子,其中高MFR之可熔融加工氟樹脂及低MFR之可熔融加工氟樹脂中之一者成為初級粒子的核,而另一種則成為殼。此類核殼架構粒子可藉由所屬技術領域中已知的方法獲得,例如,藉由在上述乳化聚合中逐步地進行聚合來獲得。
混合中使用的可熔融加工之氟樹脂的形式並未受限;然而,從加工性的觀點來看,形式之實例包括具有0.05至1 µm之平均粒徑之微粒之分散體、數微米至數十微米之粉末、及數百微米之粉末之粒體(granule)。
一實施例之可熔融加工之氟樹脂組成物的形式之實例包括粉末、粉末之粒體、粒子、薄片、丸粒、及類似者。所獲得之組成物的平均粒徑係0.1 µm或更大,且較佳的是在不損害可搬運性之範圍中。
射出成形物品
在本發明之一實施例中,藉由使上述可熔融加工之氟樹脂組成物經受射出成形而提供具有顯著增強之氟樹脂熔接線區域強度的射出成形氟樹脂物品。
意即,在本發明之一實施例中,專注於具有複雜形狀之射出成形物品中不可避免地形成的氟樹脂熔接線區域之強度,以增強此熔接線之強度,作為結果,可熔融加工之氟樹脂組成物包含下列以確保使用整個射出成形物品的強度:具有預定之MFR的高MFR之可熔融加工氟樹脂,其具有低分子量,其具有高熔融流動,且其由於傾向於在熔接線區域中形成纏結之分子鏈而可增強射出成形物品之熔接線區域之強度;及具有預定之MFR的低MFR之可熔融加工之氟樹脂。
在一實施例中,對於本可熔融加工之氟樹脂組成物而言,從以下對數近似方程式(1)達成當X是至少1,000次時大於14.5 MPa的Y值以及大於-0.15的斜率值「a」:
Y = a*ln(X) + b (1)
其藉由最小平方法擬合至應力壽命(S-N)圖(參見圖2,循環數量(次)1至1,000,000次中的斷裂應力(MPa)係顯示於Y軸上,而斷裂時之循環數量係顯示於X軸),該應力壽命圖係作為使用預定之測試件進行拉伸疲勞測試的結果而獲得,該測試件係藉由切割出射出成形物品之熔接線區域而獲得,且因此理解到熔接線區的強度顯著增強。
因此,本發明進一步包括一可熔融加工之氟樹脂組成物,其中:
i) 根據ASTM D-2116將該組成物製作成一微啞鈴形測試件,此係藉由在50 MPa之射出壓力及保持壓力下射出成形該可熔融加工之氟樹脂組成物以形成具有一熔接線及1.9 ± 0.5 mm之一厚度的一成形片材、及從該成形片材切割出包括該熔接線的該微啞鈴形測試件;
ii) 該微啞鈴形測試件經受在下列條件下執行的一拉伸疲勞測試以產生拉伸疲勞測試結果:22 mm的支撐物之間的距離、200 mm/min之拉伸測試速度、23℃、正弦波、及0.1之應力比率;
iii) 該等拉伸疲勞測試結果係繪製成圖,Y軸上係以MPa為單位之斷裂應力對X軸上係按對數標度之循環數量;及
iv) 藉由最小平方法將方程式Y = a*ln(X) + b擬合至該等拉伸疲勞測試結果,
其中當X係至少1,000時,獲得大於14.5 MPa之Y值及大於-0.15之斜率值(a)。
因此,應理解的是,從本可熔融加工之氟樹脂組成物獲得的本發明之一實施例之射出成形物品達成熔接線區域的高強度以及優異的耐久性及耐溶劑性。除此之外,如上所述,達成遍及物品體積之整個射出成形物品的優異強度。
本發明之射出成形物品並未受限;然而,較佳的是具有複雜形狀的射出成形物品(諸如接頭或中空容器)、及不能避免熔接線區域形成的射出成形物品。在一實施例中,射出成形物品係其中不一定形成熔接線區域的管件、管材、或類似者,但即便如此,從優異耐久性及優異耐溶劑性的觀點來看,使用本可熔融加工之氟樹脂組成物仍是所欲。
實例
藉由呈現實例及比較實例來於下文進一步詳細描述本發明,但本發明並非意欲受限於這些實例。
(1)熔融流動速率(MFR)
使用根據ASTM D 1238之配備抗腐蝕圓柱、模具、及活塞之熔融指數計(melt indexer)(可購自Toyo Seiki Seisaku-sho, Ltd.),將5 g樣本裝入保持在372 ± 1℃之圓柱中並維持5分鐘之後,在5 kg之負載(活塞及砝碼)下將樣本擠壓通過壓模孔,而熔融材料在此時間的擠壓速率(g/10 min)係判定為MFR。
(2)共單體含量
將樣本在350℃下壓縮並用水冷卻之後,獲得具有大約50 µm之厚度的膜,並根據US 5,760,151 B中所述之方法從此模之紅外線吸收光譜(氮氣大氣)判定共單體含量。
(3)熔點(Tm)
使用微差掃描熱量儀(Pyris 1 DSC,可購自PerkinElmer Inc.)。秤重10 mg之樣本粉末並將其裝入鋁盤中、捲縮、然後儲存在DSC之主體中,且溫度以10℃/min自150℃增加至360℃。從所獲得之熔融曲線判定熔融峰值溫度(Tm)。
(4)原料
PFA (1):PFA丸粒(四氟乙烯/全氟(丙基乙烯基醚)共聚物;共單體含量:2.1 mol%;MFR:65.1 g/10 min;熔點:302℃;氟化至每10
6個碳含有少於6個不穩定末端基(-CH
2OH末端基、-CONH
2末端基、-COF末端基))。
PFA (2):PFA丸粒(四氟乙烯/全氟(丙基乙烯基醚)共聚物;共單體含量:1.9 mol%;MFR:30.4 g/10 min;熔點:306℃;氟化至每10
6個碳含有少於6個不穩定末端基(-CH
2OH末端基、-CONH
2末端基、-COF末端基))。
PFA(3):PFA丸粒(四氟乙烯/全氟(丙基乙烯基醚)共聚物;共單體含量:2.1 mol%;MFR:15 g/10 min;熔點:310℃;氟化至每10
6個碳含有少於6個不穩定末端基(-CH
2OH末端基、-CONH
2末端基、-COF末端基))。
PFA(4):PFA丸粒(四氟乙烯/全氟(丙基乙烯基醚)共聚物;共單體含量:1.4 mol%;MFR:15 g/10 min;熔點:308℃;氟化至每10
6個碳含有少於6個不穩定末端基(-CH
2OH末端基、-CONH
2末端基、-COF末端基))。
PFA(5):PFA丸粒(四氟乙烯/全氟(丙基乙烯基醚)共聚物;共單體含量:1.3 mol%;MFR:2 g/10 min;熔點:310℃;氟化至每10
6個碳含有少於6個不穩定末端基(-CH
2OH末端基、-CONH
2末端基、-COF末端基))。
PFA(6):根據習知已知方法(例如,JP 2003-231722 A、JP 2003-213196 A、JP 2004-507571 A、及類似者中所述者),藉由逐步乳化聚合獲得具有核殼結構的PFA水性分散體,其中PFA初級粒子之核具有與PFA (3)之核相同的結構(共單體含量及MFR),PFA初級粒子之殼具有與PFA (1)之殼相同的結構(共單體含量及MFR),且核:殼的比率係50:50 wt.%。
將由乳化聚合所獲得的0.05 wt.%之高分子量PTFE水性分散體(熔點:338℃;MFR:0 g/10 min;晶體熔融熱量:32.1 J/g)添加至所獲得之PFA分散體並攪拌/聚集以獲得聚集體,然後將聚集體在292℃下乾燥12小時。樹脂溫度維持在360℃時藉由使用雙螺旋擠壓機來擠壓此PFA粉末並使其丸粒化。(MFR:28.5 g/10 min)
PFA (7):根據JP 62-104822 A中所述之方法使PFA (6)之丸粒經受氟氣處理以穩定末端基(氟化)。
(MFR:30.3 g/10 min;每10
6個碳少於6個不穩定末端基(-CH
2OH末端基、-CONH
2末端基、-COF末端基))
(5)高分子量PTFE母料之製備
將藉由乳化聚合所獲得之PFA水性分散體(四氟乙烯/全氟(丙基乙烯基醚)共聚物;MFR:75.0 g/10 min;熔點:310℃)及藉由乳化聚合所獲得之高分子量PTFE水性分散體(熔點:338℃;MFR:0 g/10 min;結晶熔融熱量:32.1 J/g)混合,以使以聚合物固體為基礎PFA係98 wt.%且PTFE係2 wt.%,並進行凝聚/乾燥以獲得PFA/PTFE混合物粉末(共凝聚法)。藉由使用具有20 mm直徑的單螺旋擠壓成形機來擠壓成形所獲得之粉末,並藉由使用股線切割器來丸粒化。
所獲得之丸粒根據JP 62-104822 A中所述的方法來經受氟氣處理以穩定終端基(氟化)。
實例1
使用PFA (1)作為高MFR之可熔融加工之氟樹脂並使用PFA (2)作為低MFR之可熔融加工之氟樹脂,以比率係PFA (1):PFA (2):高分子量PTFE母料=77.5:20:2.5 (wt.%)之方式摻合丸粒並使之經受熔融捏合擠壓以丸粒化,此係藉由使用具有360℃之圓柱溫度的雙螺旋擠壓機及藉由將捏合塊置於螺旋中。將所獲得之丸粒在150℃下乾燥5小時。此可熔融加工之氟樹脂組成物的MFR係28.4 g/10 min。所獲得之丸粒實質上是圓柱形形式,其直徑大約是3 mm而長度大約是3 mm。
從所獲得的可熔融加工之氟樹脂組成物的丸粒,在中心具有熔接線區域並具有28 mm之寬度、48 mm之長度、及1.9 ± 0.5 mm之厚度的射出成形物品係藉由使用NEX180-36E射出成形機(L/D = 24;螺旋直徑:45 mm)在380℃之樹脂溫度、50 MPa之射出壓力及保持壓力、10 mm/sec之射出速率、及180℃之模具溫度下產生,該射出成形機可購自Nissei Plastic Industrial Co., Ltd.。圖1中所繪示的具有圖1中所標示之尺寸(以mm為單位)的微啞鈴形係從含有此射出成形物品之熔接線的部分沖壓出,並用作用於拉伸疲勞測試的測試件。
其後,藉由可購自MYS-TESTER Company Limited之拉伸疲勞測試器的夾持器來固定所獲得之測試件,使得支撐物之間的距離係22 mm,且測試件在下列測試條件下重複經受拉伸疲勞:200 mm/min之拉伸測試速度、23℃之溫度、正弦波、應力控制、及0.1之應力比率。
測量係在任意選擇之應力下執行,且記錄直到斷裂為止的循環數量。應力係任意設定,使得斷裂時之循環數量大約是1、10、100、1,000、10,000、100,000、及1,000,000次。
產生應力壽命(S-N)圖,其中所測量之應力之各者係繪製在Y軸上,斷裂時之循環數量係繪製於X軸上(以對數標度),且Y = a*ln(X) + b所表示的對數近似方程式係藉由最小平方法擬合至所繪製之數據。所獲得之應力壽命(S-N)圖係顯示於圖2中。
比較斷裂時之循環數量X係1,000次時的斷裂應力及斜率值a以評估耐久性。評估標準係如以下所述。
良好:斷裂時之循環數量X = 1,000次時之Y值大於14.5 MPa,而斜率值a大於-0.15
不良:斷裂時之循環數量X = 1,000次時之Y值係14.5 MPa或更小,而斜率值a係-0.15或更小
評估結果顯示於表1中。
實例2
使用PFA (3)作為低MFR之可熔融加工之氟樹脂,並藉由以比率係PFA (1):PFA (3):高分子量PTFE母料=47.5:50:2.5 (wt.%)之方式摻合丸粒及使之以與實例1相同的方式經受混合至熔融捏合擠壓,以獲得組成物丸粒。此可熔融加工之氟樹脂組成物的MFR係32.6 g/10 min。以與實例1相同的方式產生測試件,並藉由拉伸疲勞測試進行熔接強度評估。所獲得的S-N圖係顯示於圖2中。評估結果顯示於表1中。
實例3
藉由使用PFA (1)作為高MFR之可熔融加工之氟樹脂及使用PFA (3)作為低MFR之可熔融加工之氟樹脂,並藉由以比率係PFA (1):PFA (3)=50:50 (wt.%)之方式摻合丸粒及使之以與實例1相同的方式經受混合至熔融捏合擠壓,以獲得可熔融加工之氟樹脂組成物之丸粒。此可熔融加工之氟樹脂組成物的MFR係28.0 g/10 min。
以與實例1相同的方式從組成物之丸粒產生測試件,並藉由拉伸疲勞測試進行熔接強度評估。所獲得的S-N圖係顯示於圖2中。評估結果顯示於表1中。
實例4
使用PFA (1)作為高MFR之可熔融加工之氟樹脂及使用PFA (3)作為低MFR之可熔融加工之氟樹脂,並藉由以比率係PFA (1):PFA (3)=20:80 (wt.%)之方式摻合丸粒及使之以與實例1相同的方式經受混合至熔融捏合擠壓,以獲得可熔融加工之氟樹脂組成物之丸粒。此可熔融加工之氟樹脂組成物的MFR係19.8 g/10 min。
以與實例1相同的方式從組成物之丸粒產生測試件,並藉由拉伸疲勞測試進行熔接強度評估。所獲得的S-N圖係顯示於圖2中。評估結果顯示於表1中。
實例5
使用PFA (1)作為高MFR之可熔融加工之氟樹脂及使用PFA (3)作為低MFR之可熔融加工之氟樹脂,並藉由以比率係PFA (1):PFA (3)=80:20 (wt.%)之方式摻合丸粒及使之以與實例1相同的方式經受混合至熔融捏合擠壓,以獲得可熔融加工之氟樹脂組成物之丸粒。此可熔融加工之氟樹脂組成物的MFR係46.6 g/10 min。
以與實例1相同的方式從組成物之丸粒產生測試件,並藉由拉伸疲勞測試進行熔接強度評估。所獲得的S-N圖係顯示於圖2中。評估結果顯示於表1中。
實例6
以與實例1相同的方式產生測試件,不同處在於使用PFA (6)之丸粒作為可熔融加工之氟樹脂組成物,並藉由拉伸疲勞測試進行熔接強度評估。所獲得的S-N圖係顯示於圖2中。評估結果顯示於表1中。
實例7
藉由使用PFA (7)之丸粒作為可熔融加工之氟樹脂組成物而以與實例1相同的方式產生測試件,並藉由拉伸疲勞測試進行熔接強度評估。所獲得的S-N圖係顯示於圖2中。評估結果顯示於表1中。
比較實例1
以與實例1相同的方式產生測試件,不同處在於僅使用PFA (1)之丸粒,並藉由拉伸疲勞測試進行熔接強度評估。所獲得的S-N圖係顯示於圖2中。評估結果顯示於表1中。
比較實例2
以與實例1相同的方式產生測試件,不同處在於僅使用PFA (2)之丸粒,並藉由拉伸疲勞測試進行熔接強度評估。所獲得的S-N圖係顯示於圖2中。評估結果顯示於表1中。
比較實例3
以與實例1相同的方式產生測試件,不同處在於僅使用PFA (3)之丸粒,並藉由拉伸疲勞測試進行熔接強度評估。所獲得的S-N圖係顯示於圖2中。評估結果顯示於表1中。
比較實例4
以與實例1相同的方式產生測試件,不同處在於僅使用PFA (4)之丸粒,並藉由拉伸疲勞測試進行熔接強度評估。所獲得的S-N圖係顯示於圖2中。評估結果顯示於表1中。
比較實例5
使用PFA (1)作為高MFR之可熔融加工之氟樹脂及使用PFA (5)作為低MFR之可熔融加工之氟樹脂,並藉由以比率係PFA (1):PFA (5)=50:50 (wt.%)之方式摻合丸粒及使之以與實例1相同的方式經受混合至熔融捏合擠壓,以獲得可熔融加工之氟樹脂組成物之丸粒。此可熔融加工之氟樹脂組成物的MFR係7.6 g/10 min。
嘗試以與實例1相同的方式從組成物之丸粒產生測試片;然而,樹脂無法裝入模具(欠注),而無法產生測試件。
比較實例6
使用PFA (1)作為高MFR之可熔融加工之氟樹脂及使用PFA (5)作為低MFR之可熔融加工之氟樹脂,並藉由以比率係PFA (1):PFA (5)=80:20 (wt.%)之方式摻合丸粒及使之以與實例1相同的方式經受混合至熔融捏合擠壓,以獲得可熔融加工之氟樹脂組成物之丸粒。此可熔融加工之氟樹脂組成物的MFR係24.0 g/10 min。
以與實例1相同的方式從組成物之丸粒產生測試件,並藉由拉伸疲勞測試進行熔接強度評估。所獲得的S-N圖係顯示於圖2中。評估結果顯示於表1中。
釋離評估(表面粗糙存在/不存在)
當藉由使用NEX180-36E射出成形機(可購自Nissei Plastic Industrial Co., Ltd.)在360℃之樹脂溫度、50 MPa之射出壓力及保持壓力、6 mm/sec之射出速率、及160℃之模具溫度下射出成形T接頭形之成形物品時,藉由使用雷射顯微鏡(共焦顯微鏡OPTELICS C130,可購自Lasertec Corporation)觀察實例2及實例3的可熔融加工之氟樹脂組成物的丸粒中核心銷(core pin)取出之部分的內表面。結果顯示於圖3A及圖3B(圖3A係實例3且圖3B係實例2)。
高速射出成形性質測試
對於實例2及比較實例6的可熔融加工之氟樹脂組成物丸粒,藉由使用毛細管流變計(Capirograph 1D, Toyo Seiki Seisaku-sho, Ltd.)在380℃之圓柱溫度、2 mm之孔徑、L/D = 10、及100 mm/min(對應於152 sec
-1之剪切速率)及150 mm/min(對應於228 sec
-1之剪切速率)之活塞速度下,獲得經熔融擠壓之股線。
從實例2之丸粒所獲得的股線的外觀是平滑的(圖4,照片左手側之股線);然而,從比較實例6之丸粒所獲得的股線的外觀由於其表面粗糙而不均勻(圖4,照片右手側之股線)。股線表面上的粗糙高度係以200倍之放大率藉由使用雷射顯微鏡(共焦顯微鏡OPTELICS C130,可購自Lasertec Corporation;當從實際表面之輪廓曲線建立輪廓曲線時的截止值:0.008)來測量。結果顯示於表2。
表1
(1)由於欠注(short shot)(模具未被充分填充),無法產生測試件。
高MFR樹脂 | 低MFR樹脂 | 高分子量PTFE母料(wt.%) | 組成物中高分子量PTFE之含量 | 組成物MFR (g/10 min) | 拉伸疲勞測試 | ||||
MFR (g/10 min) | 組成物比率(wt.%) | MFR (g/10 min) | 組成物比率(wt.%) | 評估 | 測試件斷裂之處 | ||||
實例1 | 65.1 | 77.5% | 30.4 | 20% | 2.5% | 0.05% | 28.4 | 良好 | 熔接區域 |
實例2 | 65.1 | 47.5% | 15.0 | 50% | 2.5% | 0.05% | 32.6 | 良好 | 熔接區域 |
實例3 | 65.1 | 50% | 15.0 | 50% | 28.0 | 良好 | 熔接區域 | ||
實例4 | 65.1 | 20% | 15.0 | 80% | 19.8 | 良好 | 熔接區域 | ||
實例5 | 65.1 | 80% | 15.0 | 20% | 46.6 | 良好 | 非熔接區域 | ||
實例6 | (無法測量) | (無法測量) | 0.05% | 28.5 | 良好 | 熔接區域 | |||
實例7 | (無法測量) | (無法測量) | 0.05% | 30.3 | 良好 | 熔接區域 | |||
比較實例1 | 65.1 | 100% | 65.1 | 不良 | 非熔接區域 | ||||
比較實例2 | 30.4 | 100% | 30.4 | 不良 | 熔接區域 | ||||
比較實例3 | 15 | 100% | 15.0 | 不良 | 熔接區域 | ||||
比較實例4 | 15 | 100% | 15.0 | 不良 | 熔接區域 | ||||
比較實例5 | 65.1 | 50% | 2 | 50% | 7.6 | -(1) | - | ||
比較實例6 | 65.1 | 80% | 2 | 20% | 24.0 | 良好 | 熔接區域 |
表2
剪切速率152 sec -1 | 剪切速率228 sec -1 | |||
股線外觀 | 粗糙部分之最大高度 | 股線外觀 | 粗糙部分之最大高度 | |
實例2 | 有利的 | 5 µm | 有利的 | 5 µm |
比較實例6 | 由於表面粗糙而不透明 | 12 µm | 由於表面粗糙而不透明 | 35 µm |
產業利用性
本可熔融加工之氟樹脂組成物提供優異的射出成形表現,並且當包含本可熔融加工之氟樹脂組成物且具有無法避免熔接線形成之複雜形狀的物品藉由射出成形來成形時,所形成之熔接線區域的強度係顯著地增強,且達成優異的耐化學性及耐久性。因此,本可熔融加工之氟樹脂組成物可適當地用於形成具有複雜形狀之射出成形物品,諸如接頭、用於化學品之容器、閥主體、及晶圓載體、以及用於運輸化學品及/或超純水的管件或管材,及類似者。
無
圖1係拉伸疲勞測試中使用之測試件的圖式。
圖2係顯示拉伸疲勞測試結果的應力壽命(S-N)圖。
圖3A及圖3B係顯示實例2及實例3中獲得之射出成形物品之表面狀況的照片。
圖4係藉由使用實例2(圖4左手側之股線)及比較實例6(圖4右手側之股線)中獲得之可熔融加工之氟樹脂組成物粒以228 sec
-1之剪切速率經熔融擠壓而成之股線(strand)的外觀的照片。
Claims (13)
- 一種可熔融加工之氟樹脂組成物,其包含: 二或更多類型的可熔融加工之氟樹脂的混合物,該二或更多類型的可熔融加工之氟樹脂具有彼此不同之熔融流動速率; 該二或更多類型的可熔融加工之氟樹脂中之一者係具有35 g/10 min或更高之熔融流動速率的高熔融流動速率之可熔融加工之氟樹脂,且該二或更多類型的可熔融加工之氟樹脂中之另一者係具有10 g/10 min或更高但小於35 g/10 min之熔融流動速率的低熔融流動速率之可熔融加工之氟樹脂;且其中: 該高熔融流動速率之可熔融加工之氟樹脂的該熔融流動速率(MFRa)對該低熔融流動速率之可熔融加工之氟樹脂的該熔融流動速率(MFRb)的比率(MFRa/MFRb)係大於1但小於或等於10。
- 如請求項1之可熔融加工之氟樹脂組成物,其中該高熔融流動速率之可熔融加工之氟樹脂及該低熔融流動速率之可熔融加工之氟樹脂係四氟乙烯/全氟(烷基乙烯基醚)共聚物(PFA)。
- 如請求項2之可熔融加工之氟樹脂組成物,其中該四氟乙烯/全氟(烷基乙烯基醚)共聚物基本上由四氟乙烯及全氟(烷基乙烯基醚)組成。
- 如請求項2之可熔融加工之氟樹脂組成物,其中該四氟乙烯/全氟(烷基乙烯基醚)共聚物由四氟乙烯及全氟(烷基乙烯基醚)組成。
- 如請求項2之可熔融加工之氟樹脂組成物,其中該高熔融流動速率之四氟乙烯/全氟(烷基乙烯基醚)共聚物中的全氟(烷基乙烯基醚)之含量係自1.5至5.0 mol%,且該低熔融流動速率之四氟乙烯/全氟(烷基乙烯基醚)共聚物中的全氟(烷基乙烯基醚)之含量係自1.0至4.0 mol%。
- 如請求項1至5中任一項之可熔融加工之氟樹脂組成物,其中該可熔融加工之氟樹脂組成物具有自10 g/10 min至100 g/10 min的熔融流動速率。
- 如請求項6之可熔融加工之氟樹脂組成物,其中該可熔融加工之氟樹脂組成物具有12 g/10 min或更高但小於32 g/10 min之熔融流動速率。
- 如請求項1至5中任一項之可熔融加工之氟樹脂組成物,其中該高熔融流動速率之可熔融加工之氟樹脂的含量係該等可熔融加工之氟樹脂的總量的5 wt.%至95 wt.%
- 如請求項1至5中任一項之可熔融加工之氟樹脂組成物,其中該高熔融流動速率之可熔融加工之氟樹脂及該低熔融流動速率之可熔融加工之氟樹脂中之至少一者經氟化以減少氟樹脂鏈不穩定端基的數目並用-CF 3端基取代此類端基。
- 如請求項1至5中任一項之可熔融加工之氟樹脂組成物,其中: i) 該組成物根據ASTM D-2116經製作成一微啞鈴形測試件,此係藉由在50 MPa之射出壓力及保持壓力下射出成形該可熔融加工之氟樹脂組成物以形成具有一熔接線及1.9 ± 0.5 mm之一厚度的一成形片材、及從該成形片材切割出包括該熔接線的該微啞鈴形測試件; ii) 該微啞鈴形測試件經受在下列條件下執行的一拉伸疲勞測試以產生拉伸疲勞測試結果:22 mm的支撐物之間的距離、200 mm/min之拉伸測試速度、23℃、正弦波、及0.1之應力比率; iii) 該等拉伸疲勞測試結果係繪製成圖,Y軸上係以MPa為單位之斷裂應力對X軸上係按對數標度之循環數量;及 iv) 藉由最小平方法將方程式Y = a*ln(X) + b擬合至該等拉伸疲勞測試結果, 其中當X係至少1,000時,獲得大於14.5 MPa之Y值及大於-0.15之斜率值(a)。
- 如請求項1至5中任一項之可熔融加工之氟樹脂組成物,其中該可熔融加工之氟樹脂組成物射出成形有熔接線。
- 一種射出成形物品,其係藉由使如請求項1至5中任一項之可熔融加工之氟樹脂組成物經受射出成形而形成。
- 如請求項12之射出成形物品,其中該物品含有至少一熔接線。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018-109634 | 2018-06-07 | ||
JP2018109634A JP7335685B2 (ja) | 2018-06-07 | 2018-06-07 | 熱溶融性フッ素樹脂組成物及びこれから成る射出成形品 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
TW202348651A true TW202348651A (zh) | 2023-12-16 |
Family
ID=67002375
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
TW112132491A TW202348651A (zh) | 2018-06-07 | 2019-05-31 | 可熔融加工之氟樹脂組成物及由其形成之射出成形物品 |
TW108118854A TWI816806B (zh) | 2018-06-07 | 2019-05-31 | 可熔融加工之氟樹脂組成物及由其形成之射出成形物品 |
Family Applications After (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
TW108118854A TWI816806B (zh) | 2018-06-07 | 2019-05-31 | 可熔融加工之氟樹脂組成物及由其形成之射出成形物品 |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (2) | US11236226B2 (zh) |
EP (1) | EP3802694A1 (zh) |
JP (1) | JP7335685B2 (zh) |
KR (1) | KR20210019054A (zh) |
CN (2) | CN115584094B (zh) |
TW (2) | TW202348651A (zh) |
WO (1) | WO2019236289A1 (zh) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6773167B1 (ja) * | 2019-04-16 | 2020-10-21 | ダイキン工業株式会社 | ウェハーカップ |
EP3798259A1 (en) * | 2019-09-27 | 2021-03-31 | Tyco Electronics UK Ltd | Cross-linkable pfa-based fluoropolymer compositions |
CN114787273A (zh) * | 2019-12-20 | 2022-07-22 | Agc株式会社 | 分散液、液态组合物及其制造方法 |
JP7185168B2 (ja) * | 2021-02-26 | 2022-12-07 | ダイキン工業株式会社 | 共重合体、成形体、射出成形体および被覆電線 |
JP7174308B2 (ja) | 2021-02-26 | 2022-11-17 | ダイキン工業株式会社 | 共重合体、成形体、射出成形体および被覆電線 |
Family Cites Families (28)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS55891B1 (zh) | 1967-02-02 | 1980-01-10 | ||
US3635926A (en) | 1969-10-27 | 1972-01-18 | Du Pont | Aqueous process for making improved tetrafluoroethylene / fluoroalkyl perfluorovinyl ether copolymers |
US4380618A (en) | 1981-08-21 | 1983-04-19 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Batch polymerization process |
US4743658A (en) * | 1985-10-21 | 1988-05-10 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Stable tetrafluoroethylene copolymers |
JP3513556B2 (ja) * | 1994-03-03 | 2004-03-31 | 三井・デュポンフロロケミカル株式会社 | 液体移送用成形品 |
US5760151A (en) | 1995-08-17 | 1998-06-02 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Tetrafluoroethylene copolymer |
JP3550891B2 (ja) | 1996-07-05 | 2004-08-04 | 旭硝子株式会社 | テトラフルオロエチレン共重合体ブレンド物 |
DE19805832A1 (de) | 1998-02-13 | 1999-08-19 | Dyneon Gmbh | Mischungen aus thermoplastischen Fluorpolymeren |
JP4392706B2 (ja) | 2000-02-02 | 2010-01-06 | 三井・デュポンフロロケミカル株式会社 | 熱溶融性フッ素樹脂組成物 |
JP4792622B2 (ja) | 2000-05-30 | 2011-10-12 | 旭硝子株式会社 | テトラフルオロエチレン/パーフルオロ(アルキルビニルエーテル)共重合体及びその製造方法 |
US6310141B1 (en) | 2000-06-27 | 2001-10-30 | Dyneon Llc | Fluoropolymer-containing compositions |
WO2003022922A1 (fr) | 2001-09-11 | 2003-03-20 | Daikin Industries, Ltd. | Composition de fluororesine, procede de production associe et cable enduit de cette composition |
ATE469926T1 (de) | 2001-12-04 | 2010-06-15 | Daikin Ind Ltd | Formmasse für ozonbeständige gegenstände und ozonbeständige spritzgegossene gegenstände |
ITMI20012745A1 (it) | 2001-12-21 | 2003-06-21 | Ausimont Spa | Copolimeri termoprocessabili del tfe |
JP4103399B2 (ja) | 2002-01-22 | 2008-06-18 | 旭硝子株式会社 | 含フッ素樹脂粉体塗料組成物および塗膜を有する物品 |
JP2003231722A (ja) | 2002-02-13 | 2003-08-19 | Daikin Ind Ltd | フッ素樹脂水性分散組成物 |
JP4120527B2 (ja) | 2002-10-04 | 2008-07-16 | 旭硝子株式会社 | テトラフルオロエチレン/エチレン系共重合体組成物 |
JP4943835B2 (ja) * | 2003-01-16 | 2012-05-30 | オード マイケル ヤコブズ イアン | 優れた耐環境応力亀裂性を持つ物品を形成するための方法、組成物及びブレンド |
JP5106771B2 (ja) * | 2005-11-08 | 2012-12-26 | 株式会社トヨタマップマスター | 路面標示計測装置 |
ATE509960T1 (de) | 2006-11-09 | 2011-06-15 | Du Pont | Wässrige polymerisation eines fluorinierten monomers mithilfe eines polymerisationsmittels mit einer fluorpolyethersäure oder einem salz daraus und einem fluorpolyethersäuretensid oder - salztensid von hohem molekulargewicht |
US7638709B2 (en) * | 2007-05-15 | 2009-12-29 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Fluoropolymer wire insulation |
US8178592B2 (en) | 2009-05-15 | 2012-05-15 | E.I. Du Pont De Nemours And Company | Foamable fluoropolymer composition |
JP5541176B2 (ja) * | 2011-01-24 | 2014-07-09 | ダイキン工業株式会社 | フッ素樹脂組成物及び該フッ素樹脂組成物の製造方法 |
JP2013071341A (ja) * | 2011-09-28 | 2013-04-22 | Du Pont Mitsui Fluorochem Co Ltd | フッ素樹脂成形品 |
JP2015507061A (ja) * | 2012-02-08 | 2015-03-05 | イー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニーE.I.Du Pont De Nemours And Company | フルオロポリマー組成物の調製方法 |
JP6107613B2 (ja) | 2013-11-15 | 2017-04-05 | 旭硝子株式会社 | 含フッ素共重合体成形品の製造方法、電線被覆材および摺動部材 |
KR102215504B1 (ko) | 2014-02-14 | 2021-02-16 | 주식회사 엘지유플러스 | 웹 작성 서버 및 그 제어방법, 그 웹 작성 서버와 통신하는 통신 단말기 및 그 제어방법과, 그 제어방법을 실행하기 위한 프로그램을 기록한 기록 매체 |
JP2017119741A (ja) | 2015-12-28 | 2017-07-06 | 旭硝子株式会社 | 樹脂およびフィルム |
-
2018
- 2018-06-07 JP JP2018109634A patent/JP7335685B2/ja active Active
-
2019
- 2019-05-22 EP EP19732794.3A patent/EP3802694A1/en active Pending
- 2019-05-22 CN CN202211322336.0A patent/CN115584094B/zh active Active
- 2019-05-22 CN CN201980038151.7A patent/CN112384565B/zh active Active
- 2019-05-22 KR KR1020217000049A patent/KR20210019054A/ko not_active Application Discontinuation
- 2019-05-22 WO PCT/US2019/033431 patent/WO2019236289A1/en unknown
- 2019-05-31 TW TW112132491A patent/TW202348651A/zh unknown
- 2019-05-31 TW TW108118854A patent/TWI816806B/zh active
- 2019-06-04 US US16/431,030 patent/US11236226B2/en active Active
-
2021
- 2021-10-19 US US17/505,158 patent/US11623984B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN112384565B (zh) | 2022-09-16 |
US11236226B2 (en) | 2022-02-01 |
US20220033636A1 (en) | 2022-02-03 |
JP2019210420A (ja) | 2019-12-12 |
EP3802694A1 (en) | 2021-04-14 |
CN115584094A (zh) | 2023-01-10 |
TWI816806B (zh) | 2023-10-01 |
TW202000709A (zh) | 2020-01-01 |
CN112384565A (zh) | 2021-02-19 |
CN115584094B (zh) | 2024-07-12 |
WO2019236289A1 (en) | 2019-12-12 |
KR20210019054A (ko) | 2021-02-19 |
JP7335685B2 (ja) | 2023-08-30 |
US20190375929A1 (en) | 2019-12-12 |
US11623984B2 (en) | 2023-04-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TWI816806B (zh) | 可熔融加工之氟樹脂組成物及由其形成之射出成形物品 | |
KR102085065B1 (ko) | 테트라플루오로에틸렌/퍼플루오로 (알킬 비닐 에테르) 공중합체 | |
KR101433495B1 (ko) | 불소중합체 성형 방법 및 불소중합체 성형품 | |
US8231974B2 (en) | Fluoropolymer molding method and molded article | |
JP5670733B2 (ja) | 延伸可能なtfeコポリマー、その生産方法及びその多孔性延伸物品 | |
WO1994001475A1 (en) | Minute composite fluororesin particle | |
CN111465649A (zh) | 具有低溶胀趋势的可固化氟弹性体 | |
JP2011526948A (ja) | 耐クリープ性フルオロポリマー | |
JP2005537367A (ja) | 非溶融加工性フルオロポリマーを組み込んだポリアミド組成物およびそれらに関連する方法 | |
JP2012503677A (ja) | エチレン/テトラフルオロエチレンコポリマーの応用 | |
JP6628526B2 (ja) | 耐ブリスター性に優れたフッ素樹脂組成物 | |
KR20230069175A (ko) | 압축 성형 조성물, 이의 제조 방법, 및 성형품 | |
JP3597195B2 (ja) | 低融点のテトラフルオロエチレンコポリマーおよびそれの使用 | |
JP6990579B2 (ja) | 溶融成形用材料及びその製造方法 | |
JP2001151826A (ja) | 薬液透過抑制剤、該抑制剤を含んでなる薬液透過抑制性含フッ素樹脂組成物 | |
JP2001151971A (ja) | 超微小球晶を有する含フッ素樹脂成形品 | |
EP4048722A1 (en) | Fluoropolymer composition and method to make |