聚四氟乙烯片材的制造方法及聚四氟乙烯制密封带的制造方法技术

本发明专利技术提供生产率比现有的方法优良、能够降低生产成本的聚四氟乙烯（ＰＴＦＥ）片材的制造方法和ＰＴＦＥ制密封带的制造方法优良。所述制造方法包括以下工序：（ｉ）通过对含有ＰＴＦＥ粒子、表面活性剂和作为分散介质的水的ＰＴＦＥ粒子的分散液施加使上述粒子相互接近或接触的力，形成内包有上述水及上述表面活性剂的含ＰＴＦＥ固体物质的工序；（ｉｉ）使上述固体物质变形为片状的工序；（ｉｉｉ）使变形为片状的上述固体物质中所含的上述水的量减少的工序。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及以聚四氟乙烯(PTFE)粒子的分散液为原材料的PTFE 片材及PTFE制密封带的制造方法。
技术介绍
PTFE具有高的耐化学性、低的介电常数等特性，烙点高，耐热性 优良，因此，以化学及电领域为中心而被用于各种用途。另外，利用 摩擦系数及表面张力小的特性，也被广泛用于无润滑滑动部所使用的 构件等机械用途中。作为PTFE的成形体的一种，有片状的成形体(PTFE片材)，根据 其形状及厚度等而考虑应用于各种用途。例如，厚度数十至数百微米 左右的带状的PTFE片材适合作为用于确保自来水管、气体管等配管的 接缝的密封性的密封带的用途。密封带要求容易塞入接缝的缝隙的柔 软性，同时要求在塞入接缝的缝隙时产生润滑及密封两个作用。PTFE 制密封带(以下也简称为"PTFE密封带")兼具这样的特性及功能，被称 为原料带(rawtape)、包装材料等而广泛普及。另一方面，除特殊的溶剂之外，PTFE在大部分溶剂中不溶解，在 38(TC时其熔融粘度也高达10^ 10Upa's(l()H l(y2p)左右。因此，在 PTFE成形体的制造中难以应用一般的热塑性树脂的成形所使用的各种 成形法(挤出成形、注射成形等)。在这些成形法中，成形时的树脂的熔 融粘度通常为102~103Pa's左右。PTFE片材的现有的制造方法之一，有组合烧结成形法和切削法的方法。在该方法中，起初，在常温下将作为原材料的粉末状的PTFE粒 子(模塑粉)预成形后(此时，根据需要也可以加入成形助剂)，将形成的预成形体加热到PTFE的熔点(约327'C)以上，由此将整体进行烧结(煅 烧)，得到圆筒状的PTFE块(烧结成形法)。接着，切削形成的块的外围 部(切削法)，得到PTFE片材。根据该方法，可得到厚度比较大的片材 (例如为25nm以上)，但为了有效地制造片材，需要增大块的尺寸，此 时，为了抑制热变形引起的裂缝等的产生，预成形及煅烧需要长时间(虽 然也依赖于块的尺寸，但大约为2 5天)。另外，基本上为分批生产法， 来自原材料的PTFE片材的连续制造困难。PTFE片材的其它制造方法之一，有糊料挤出法(细粉法)，该方法 作为通常的PTFE密封带的制造方法。在该方法中，在细粉中加入成形 助剂而预成形为棒状后，利用挤出机将预成形体糊料挤出，同时，在 成形助剂不挥发下用辊进行轧制，制成规定厚度的片材。然后，通过 从该片材除去成形助剂，得到PTFE密封带。但是，由于糊料挤出法使 用油等有机溶剂作为成形助剂，因此，在环境方面有问题，另外，由 于必须将准备预成形体的工序和将该预成形体挤出成形的工序分开， 因此为分批生产法，在生产率方面残留有问题。例如，在日本特开平5-301267号公报(文献l)中公开有一种使用水作为成形助剂而进行糊料挤出法的方法。文献1中所公开的方法是 从含有PTFE凝聚物及水的浆液中除去水，制作适于挤出成形的糊料，使用该糊料进行挤出成形的方法。为了减少浆液中所含的水的量，在 形成有以允许水的通过但禁止PTFE的凝聚物的通过的方式调整了形 状及宽度的狭缝或缝隙的管中，进行使浆液缓慢地通过的操作。由于 能实现这样的操作的装置没有市售，因此，实施文献1中所公开的方 法时，不能避免设备投资的暴增。另外，为了由PTFE的分散液制作含 有PTFE的凝聚物及水的浆液，使PTFE先凝聚的工序是不可缺的。该 工序可以通过例如在加热到规定温度的分散液中添加酸等促凝剂，进 一步用搅拌机搅拌该分散液来实现，但由于必须与从浆液中除去水的工序分开，因此，成为生产率提高的大的障碍。PTFE片材的另一制造方法之一，有流延法。在该方法中，将作为 原材料的PTFE粒子的分散液(PTFE分散液)涂敷在金属板等支撑体上， 进行干燥、煅烧后，从支撑体剥离，得到PTFE片材。根据该方法，与 使用了上述各方法的情况相比，可得到更薄、没有变形的PTFE片材。 但是，为了抑制被称为干裂的微小缺陷，由1次的涂敷、干燥及煅烧 得到的片材的厚度的界限为约2(^m左右，为了得到超过2(^m的厚度 的片材，需要重复多次分散液的涂敷及煅烧。关于切削法、糊料挤出法及流延法、以及其它PTFE成形体的制 造方法，例如在"氟树脂手册"(里川孝臣编、日刊工业新闻社、1990年 发行(关于糊料挤出法，在122 124页；关于切削法，在141 142页； 关于流延法，在130页))中有记载。而且，在日本特开2002-201217号公报(文献2)、日本特开平 6-192321号公报(文献3)及日本特表2003-522230号公报(文献4)中公开 有不是PTFE成形体的制造方法，而是通过对PTFE粒子的分散液或氟 化热塑性树脂的分散液施加机械的力来制造比该粒子粒径大的二次粒 子(例如，PTFE细粉)的方法。在日本特开昭47-12332号公报(文献5) 中公开有通过在用含有表面活性剂的水性溶液润湿PTFE粒子后施加 机械的力来制造比该粒子粒径大的PTFE 二次粒子的方法。
技术实现思路
如上所述，在现有的技术中，由包含PTFE粒子的原材料直接且 连续地制造PTFE片材困难，在生产率的提高上存在界限。因此，本发 明的目的在于，提供与这些现有的方法相比生产率优良、能够降低生 产成本的PTFE片材的制造方法和PTFE制密封带的制造方法。本专利技术的PTFE片材的制造方法包括以下工序(i)通过对含有PTFE粒子、表面活性剂和作为分散介质的水的PTFE粒子的分散液施 加使上述粒子相互接近或接触的力，形成内包有上述水及上述表面活 性剂的含PTFE固体物质的工序；(ii)使上述固体物质变形为片状的工序；(m)使变形为片状的上述固体物质中所含的上述水的量减少的工序。本专利技术的PTFE制密封带的制造方法包括以下工序(i)通过对含 有聚四氟乙烯粒子、表面活性剂和作为分散介质的水的聚四氟乙烯粒 子的分散液施加使上述粒子相互接近或接触的力，形成内包有上述水 及上述表面活性剂的含聚四氟乙烯的固体物质的工序；(ii)使上述固体物质变形为片状的工序；(m)使变形为片状的上述固体物质中所含的上述水的量减少的工序。根据本专利技术，能够由PTFE粒子的分散液直接得到可以成形为片 状的含PTFE固体物质。即，可以由作为原材料的分散液连续地制造 PTFE片材或PTFE制密封带。因此，本专利技术的制造方法与现有的PTFE 片材的制造方法相比，生产率优良，而且不需要使用有机溶剂作为成 形助剂，环境负荷小。附图说明图1是表示可以用于本专利技术的制造方法的腔室的一例的示意图。 图2是表示可以用于本专利技术的制造方法的腔室的其它一例的示意图。图3是表示可以用于本专利技术的制造方法的腔室的另一例的示意图。 图4是表示可以用于本专利技术的制造方法的腔室的再一例的示意图。 图5是表示可以用于本专利技术的制造方法的腔室的与上述不同的另 一例的示意图。图6是连续地表示在图5所示的腔室中生成含PTFE固体物质的 情况的示意图。图7是表示将用于使含PTFE固体物质变形为片状的模具安装在腔室上的、能够实施本专利技术的制造方法的实施装置的一例的示意图。图8是用于说明参考例中使用的第2管和利用该第2管形成含PTFE固体物质的方法的示意图。图9是用于说明参考例中使用的第2管和利用该第2管形成含 PTFE固体物质的方法的示意图。图本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚四氟乙烯片材的制造方法，其包括以下工序：　（ｉ）通过对含有聚四氟乙烯粒子、表面活性剂和作为分散介质的水的聚四氟乙烯粒子的分散液施加使所述粒子相互接近或接触的力，形成内包有所述水及所述表面活性剂的含聚四氟乙烯的固体物质的工序；　 　（ｉｉ）使所述固体物质变形为片状的工序；　（ｉｉｉ）使变形为片状的所述固体物质中所含的所述水的量减少的工序。

【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：和野隆司，长井阳三，堀江百合，田中厚，田部井修，
申请(专利权)人：日东电工株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]