加有填料的聚四氟乙烯成型用粒状粉末及其制造方法技术

加有填料的聚四氟乙烯成型用粒状粉末的制造方法，其特征在于将聚四氟乙烯粉和填料的混合物造粒时，是将该粉和填料的１００重量份以３０～６０份含有阴离子型表面活性剂的水溶液湿润，在机械力的作用下造粒，其中表面活性剂的浓度为临界胶团浓度１０倍以上，不足４０倍。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及。以前，作为获得加有填料的聚四氟乙烯(PTFE)成型用粒状粉末的制造方法例如，特公昭44-22619号公开的在有机液体存在下在水中搅拌的方法，特公昭44-22620号公开的采用有机液体喷雾转动的方法等，然而，使用上述各公报记载的制造方法，采用的有机液体或具有可燃性，或对人体有害等问题，因此在具体实施其方法时有设备成本升高等的问题。另外，作为不采用有机液体的方法，例如有特开平3-259925号公报公开的在不存在有机液体时在水中搅拌的方法，但这样的仅用水的方法所得的PTFE成型用粒状粉末的表观密度不够大，必须进行后处理。另外，作为不采用有机液体的其他方法，例如还有特公昭54-17782号公报公开的以含有预定量的挥发性非离子型表面活性剂将PTFE粉湿润，将其转动造粒的方法。但以上述公报记载的方法，得不到表观密度小、流动性优良的粒状粉末，而且非离子型表面活性剂的使用量多，去除困难，所以该表面活性剂在成型制品中残留的结果，或使成型制品的机械性能降低，或者在成型工序中该表面活性剂受热分解，使成型制品带有颜色。此外，也考虑过将上述非离子性表面活性剂以离子型表面活性剂替代而使用的方法，但按照上述方法得到的PTFE粉成型的时候，烧结工序中该表面活性剂产生分解残渣(例如金属盐)，其去除困难，成为成型制品带有颜色的原因，被认为使成型制品机械性能降低。此外，PTFE粉容易带电，在进行造粒时的混和、搅拌。转动等操作时，由于静电力的原因会产生50V以上的静电。这种带有静电的PTFE粉在成型时，不仅在成型用模具，而且在进料斗、滤器等处均会因静电力而附着，结果阻碍了流动性。本专利技术者们经过对上述问题进行深入研究，结果发现，将PTFE粉和填料在转动等机械力作用下造粒时，通过采用特定量的阴离子型表面活性剂，可以解决上述问题。即，本专利技术的目的在于提供加有填料的PTFE成型用粒状粉末的制造方法，所得PTFE成型用粒状粉末，其表观密度大、带电量小、粉末流动性等粉末物性优良，所得成形品的伸长率不降低，没有上述所说的带有颜色，而且本方法不必使用有机液体。本专利技术涉及加有填料的聚四氟乙烯(PTFE)成型用粒状粉末的制造方法，其特征在于将聚四氟乙烯(PTFE)粉和填料的混合物造粒时，是将该粉末和填料的100份(重量份，以下同)以30～60份含有阴离子型表面活性剂的水溶液湿润，在机械力的作用下造粒，其中表面活性剂的浓度为临界胶团浓度10倍以上，不足40倍。另外本专利技术涉及加有填料的聚四氟乙烯(PTFE)成型用粒状粉末，其特征在于，利用上述制法制得的加有填料的PTFE成型用粒状粉末表观密度在0.65g/ml以上，粒状粉末的流动性为6次以上，粒状粉末中的粒子平均粒径为400～1000μm，带电量为50V以下。附图说明图1是为说明本专利技术的制法中所用的圆盘回转式造粒机的断面的模式图。图2是为说明本专利技术的制法中所用的圆盘回转式造粒机的断面的模式图。本专利技术的制造方法中，其最大的特征是以含有特定量的阴离子型表面活性剂的水溶液湿润PTFE粉和填料。上述特定量，是指相对于PTFE粉和填料的总计量的100份，30～60份阴离子型表面活性剂的水溶液中，其浓度为临界胶团浓度10倍以上，不足40倍，优选10倍以上，不足20倍时的阴离子型表面活性剂的量。本专利技术所说的湿润，例如包含向PTFE粉和填料中加入表面活性剂的水溶液时，使PTFE粉和填料被浸润，或二者的混和物与表面活性剂的水溶液不分离的状态。本专利技术所说的临界胶团浓度是指在含有阴离子型表面活性剂的水溶液中，该表面活性剂的分子能够聚合形成胶团的最小浓度，此浓度可根据水溶液的表面张力等的急剧变化而得到。本专利技术中，临界胶团浓度是在室温下以表面张力法测定的。本专利技术中，以湿润PTFE粉和填料的角度出发，以此临界胶团浓度作为决定阴离子型表面活性剂的量的基准，通过采用上述特定量的阴离子型表面活性剂，其效果是所得的PTFE成型用粒状粉末表观密度大，带电量少，流动性优良，由该粉末得到的成型品的抗张强度和伸长率不降低，没有因该表面活性剂引起的着色。作为上述阴离子型表面活性剂，可使用例如高级脂肪酸及其盐，烷基硫酸盐，烷基磺酸盐，烷基芳基磺酸盐，烷基磷酸酯等已知产品，特优选高级脂肪醇硫酸酯盐作为阴离子型表面活性剂，例如可举出月桂基硫酸钠，具有氟代烷基或氯代氟代烷基的含氟羧酸型或含氟磺酸型阴离子型表面活性剂，作为代表性的化合物，有式(IV)或(V)所示的化合物，式(IV)X(CF2CF2)n(CH2)mA (IV)式(V)X(CF2CFCl)n(CH2)mA (V)(其中，X表示氢原子、氟原子或氯原子，n表示3～10的整数，m表示0或1～4的整数，A表示羧基、磺酸基或其碱金属盐或铵盐)。更具体地说，从得到具有较大表观密度的粒状粉末的方面出发，优选十四烯基磺酸钠、月桂基硫酸钠、全氟辛酸铵。本专利技术所用的PTFE粉通常可利用悬浮聚合法获得，例如，优选是由四氟乙烯(TFE)单聚体、可与TFE共聚的单体与TFE形成的共聚物等形成的粉末，其粉碎后的平均粒径在200μm以下，优选在50μm以下，其下限取决于粉碎装置和粉碎技术，干燥后的含水率为0～30重量％。上述粉碎用的粉碎机，例如可举出锤式粉碎机、具有叶片转子的粉碎机、气流能型粉碎机、冲击粉碎机等粉碎机等。作为可与上述TFE共聚的单体，例如有以式(I)表示的全氟乙烯醚等。CF2＝CF-ORf(I)[式中，Rf是1-10个碳原子的全氟烷基；4-9个碳原子的全氟(烷氧烷基)基团；以及式(II)表示的有机基团 (其中、m为0或1-4的整数)；或者以式(III)表示的有机基团(其中， n为1-4的整数)] 上述全氟烷基的碳原子数为1-10，优选1-5，通过将碳原子数限定在此范围内，除了保持所谓不可熔融成形的性质，还可获得所谓优良的耐蠕变性的效果。作为上述全氟烷基，例如有全氟甲基、全氟乙基、全氟丙基、全氟丁基、全氟戊基、全氟己基等，从耐蠕变性和单体成本考虑，优选全氟丙基。通过将上述可与TFE共聚单体的聚合比定为1.0-0.001摩尔％，可使由粒状粉末制成的成型品的耐蠕变性得到改良。通过将该粒子的平均粒径定为上述范围，可获得能进行造粒的成型用粒状粉末操作性，即带电量少、粉末流动性优良和表观密度大，而且成形品物性优良的效果。本专利技术中存在的难点是，所用的填料是亲水性填料时，由于填料的亲水性，难于与PTFE粉形成均匀混合，即，所有的填料不可能和PTFE粉混合形成粒状粉。这种现象称作填料分离。对于此问题，采用的方法是对亲水性填料首先进行疏水性表面处理，降低其表面活性，使之接近于PTFE粉末粒子的表面活性，再与PTFE粉混和等。作为用于进行这种表面处理的化合物，已知有(a)具有氨基官能基的硅烷、具有苯基的硅烷和/或可溶性硅氧烷(特开昭51-548号公报、特开昭51-549号公报、特开平4-218534号公报)、(b)12-20个碳原子的烃类单羧酸(特公昭48-37576号公报)、(c)脂肪族羧酸的铬配合物(特公昭48-37576号公报)、(d)硅氧烷(特开昭53-139660号公报)等，还知有用PTFE本身包复亲水性填料的方法(特开昭51-121417号公报)。作为进行上述亲水性填料表面处理的化合物，例如有本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：浅野道男，清水哲男，河内正治，
申请(专利权)人：大金工业株式会社，
类型：发明
国别省市：