改性聚四氟乙烯粒状粉末的制法制造技术

改性聚四氟乙烯粒状粉末的制法，该方法是将由悬浮聚合法得到的全氟乙烯基醚改性聚四氟乙烯的平均粒径１００～３００μｍ的粉末在水性介质中进行搅拌造粒。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及改性聚四氟乙烯粒状粉末的制法。更详细地说，本专利技术涉及这样一种改性聚四氟乙烯粒状粉末的制法，该方法是在基本上不存在乳化剂的条件下利用悬浮聚合法得到全氟乙烯基醚改性聚四氟乙烯粉末，然后将该粉末作为成形用粉末进行造粒。
技术介绍
以前已经提出了很多种将聚四氟乙烯(PTFE)造粒得到粒状粉末的方法，例如在特公昭44-22619号公报中记载了将PTFE粉末在含有沸点为30～150℃的水不溶性有机液体的30～150℃的水性介质中搅拌造粒的方法。另外，在特公昭57-15128号公报中记载了上述公报记载方法的改良方法，该方法是对PTFE粉末使用装有粉碎机构的装置进行处理。另外，作为只使用水进行造粒的方法，例如在特公昭43-8611号公报中记载的将PTFE粉末在40～90℃的水中搅拌造粒的方法；在特公昭47-3187号公报中记载的将PTFE粉末在40℃以上的水性介质中搅拌造粒的方法；另外还有在特开平3-259926号公报中记载的将PTFE粉末在水性介质中并用粉碎机构进行搅拌造粒的方法。上述公报中记载的方法都是使用平均粒径小于100μm的PTFE微粉的方法。之所以使用微粉，是因为如果使用粗粉则制得的成形品的抗拉强度等物性较差。可以利用粗粉碎机将PTFE粉末粉碎至平均粒径100μm左右，但是如果要粉碎成平均粒径小于100μm，则需要使用微粉碎机的其他工序。但是，微粉碎机价格高，规模大，电力消耗多，而且还需要向微粉碎机输送PTFE粉末的空气输送设备、空气输送管线等附带设备，以及收集微粉的袋滤器等。如上所述，迫切需要开发一种使用平均粒径100μm以上的PTFE粗粉进行造粒从而能够得到成形品物性优良的PTFE粒状粉末。作为使用粗粉的方法，例如有在特开平3-259925号公报中记载的将420μm的PTFE粉末在60～100℃的水性介质中并用粉碎机构进行搅拌造粒的方法。利用该公报中记载的方法，得到的PTFE粒状粉末不能充分满足抗拉强度等成形品物性，必须要有在制成产品时进行凝胶化后再粉碎的后处理工序。另外将粒状粉末成形得到的成形品的绝缘破坏电压也低，所以其用途受到限制。另外在该方法中也是需要粉碎机构的。本专利技术人等从各种角度对使用聚四氟乙烯均聚物的微粉的现有的PTFE粒状粉末的制法进行了研究，结果发现，通过使用改性PTFE粉末、或全氟乙烯基醚改性聚四氟乙烯，可以实现粗粉的流动性也就是可处理性和表观密度优良的造粒方法以及只使用水的造粒方法，而且可以得到将粒状粉末成形得到的成形品的绝缘破坏电压也优良的改性PTFE粒状粉末。本专利技术的目的在于提供一种改性PTFE粒状粉末的制法，该方法不使用微粉，粉末的可处理性也就是流动性和表观密度优良，而且成形品的物性优良。本专利技术的其他目的在于提供一种不使用有机液体而只用水造粒的方法。本专利技术的其他目的还在于提供一种改性PTFE粒状粉末的制法，所说的改性PTFE粒状粉末即使使用其粗粉也可以获得具有与使用未改性PTFE微粉时同等程度的绝缘破坏电压的成形品。专利技术的公开本专利技术涉及一种改性聚四氟乙烯粒状粉末的制法，该方法是将利用悬浮聚合法得到的全氟乙烯基醚改性聚四氟乙烯的平均粒径为100～300μm的粉末在水性介质中搅拌造粒。另外，本专利技术中所说的造粒优选在0～5kg/cm2G的压力下、有机液体的不存在下、温度50～160℃的水性介质中进行。另外，本专利技术中所说的造粒还优选在0～5kg/cm2G的压力下、有机液体的存在下、温度10～120℃的水性介质中进行。另外，本专利技术中由上述所说的悬浮聚合法得到的全氟乙烯基醚改性聚四氟乙烯粉末的平均粒径优选为100～150μm，由搅拌造粒得到的粒状粉末成形后得到的成形品的绝缘破坏电压优选为3.5kV以上。本专利技术中所说的聚四氟乙烯优选是由99.0～99.999摩尔％的四氟乙烯(TFE)和1.0～0.001摩尔％的式(I)表示的全氟(烷基乙烯基)醚或全氟(烷氧基烷基)乙烯基醚共聚合得到的共聚物，CF2＝CF-ORf(I)式中Rf表示碳原子数1～10的全氟烷基、碳原子数4～9的全氟(烷氧基烷基)、式(II)表示的有机基团、 或式(III)表示的有机基团， 式中n为1～4的整数。另外，本专利技术中所说的造粒优选在由乳化聚合法得到的聚四氟乙烯水性悬浮液的存在下进行，该聚四氟乙烯水性悬浮液相对于全氟乙烯基醚改性聚四氟乙烯粉末优选为0.1～10重量％。另外，本专利技术中聚四氟乙烯水性悬浮液中的聚四氟乙烯优选是四氟乙烯均聚物或由98.0～99.999重量％的四氟乙烯和其他的2.0～0.001重量％的含氟单体共聚而得到的改性聚四氟乙烯。附图的简单说明附图说明图1为说明实验例1～6中表观密度和一级粒子粒径的关系的图。图2为说明实验例1～6中造粒粉末的平均粒径和一级粒子粒径的关系的图。图3为说明实验例1～6中流动性和一级粒子粒径的关系的图。图4为说明实验例1～12中绝缘破坏电压与一级粒子粒径的关系的图。图5为说明实验例1～12中抗拉强度与一级粒子粒径关系的图。图6为说明实验例1～12中延伸率与一级粒子粒径的关系的图。实施专利技术的最佳方案本专利技术中，作为上述的全氟乙烯基醚改性PTFE，例如可以是由99.0～99.999摩尔％、优选99.9～99.99摩尔％的TFE与1.0～0.001摩尔％、优选0.1～0.01摩尔％的通式(I)CF2＝CF-ORf(I)表示的化合物共聚得到的共聚物，共聚方法可以是通常的悬浮聚合法。通过将TFE的聚合比例限定在上述范围内，可以得到优良的抗拉强度、延伸率、耐裂性等效果，另外通过将通式(I)表示的化合物的重量比例限定在上述范围内，可以获得优良的耐蠕变(creep)性。上述通式(I)中，Rf表示碳原子数1～10的全氟烷基、碳原子数4～9的全氟(烷氧基烷基)、由上述式(II)表示的有机基团或由上述式(III)表示的有机基团。上述全氟烷基的碳原子数为1～10，优选为1～5，通过将碳原子数限定在该范围内，可以在保持不能熔融成形的性质的前提下获得优良的耐蠕变性。作为上述的全氟烷基，例如可以举出全氟甲基、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方面考虑，优选全氟丙基。本专利技术中，可以使用上述全氟乙烯基醚改性PTFE粉末经粗粉碎得到的平均粒径100～300μm的一级粒子，所说的粗粉碎例如可以利用锤磨机、具有带叶片的搅拌浆的粉碎机、气流能型粉碎机、冲击粉碎机等粉碎机进行。通过将该一级粒子的平均粒径限定在上述范围内，可以获得粉末的优良的可处理性也就是流动性和表观密度，以及制得的成形品的优良的物性，特别是通过将一级粒子的平均粒径限定在100～150μm，对于获得的成形品来说可以获得优良的绝缘破坏电压。作为本专利技术中使用的水性介质，通常使用水。使用的水没有必要精制成高纯度，但如果使用混入了无机或有机杂质的水，则该杂质残存在得到的改性PTFE粒状粉末中，结果导致成形品发生不希望的着色问题，且这是导致使绝缘破坏电压降低的原因。因此有必要从水性介质中预先除去导致上述问题发生的杂质。该水性介质在相对于全氟乙烯基醚改性PTFE粉末为150～5000％(重量，以下同)的范围内使用，添加所说的粉末后供给至搅拌造粒。水性介质的使用量只要能对含有全氟乙烯本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

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