聚四氟乙烯细粉、其制造方法和用途技术

一种粉末流动性优良的聚四氟乙烯细粉，由平均粒径０．０５～１μｍ的微粒（初级粒子）组成，其表观密度为０．５２～０．７０ｇ／ｍｌ、标准比重（ＳＳＧ）为２．１４～２．２３、次级粒子平均粒径为１００～１０００μｍ。（*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】(
)本专利技术涉及粉末流动性优良的聚四氟乙烯(以下叫做PTFE)细粉。这种PTFE细粉适合于作为糊料挤塑成形等成形材料或者作为各种树脂性质改进用树脂添加剂使用。(
技术介绍
)聚四氟乙烯细粉具有易于聚集的性质，所以迄今存在的问题是将其从充填容器中取出，供成形加工等使用时操作性差。例如，利用糊料挤塑法挤塑棒状或管状预成形品时，虽然必须将PTFE细粉与挤塑助剂混合，但是此时也有操作性差的问题。而且，事先在塑料中添加以赋予其滑动性和防滴流性时，必须将PTFE细粉与树脂原料进行预混合，但是此时在汉舍尔混合机和挤塑机给料器中粉末因聚集而结块，明显影响操作性和生产率。此外，由于PTFE在树脂原料中的分散性差，所以不同的配料条件下因PTFE在成形品表面分离而出现“银线”。所谓银线是指成形品表面上沿树脂流动方向生成的条状银色痕迹。以下，以使用PTFE细粉作为防滴流剂为例进行更详细说明。近年来，各国就塑料的阻燃制度存在着一种统一化趋势，而且即使在日本也出现一种关注产品安全化的动向，处于健全法规的过程中。作为电子、电机的安全标准，虽然目前尚没有制定国内标准，但是美国制定的UL(Underwriters laboratories)标准，内容超群，影响面大。在这种背景之下，可以预见到对于阻燃树脂的需求今后也会增加。由于电机、办公设备中的热塑性树脂大多数是易燃性的，所以通常添加阻燃剂提高树脂成形品的阻燃性。近年来，在成形品小型化和薄壁化的要求下，比阻燃树脂要求的UL94标准更为严格。在最近的笔记本型个人电脑中有一种实例，由于小型轻量化而将筐体规定为300克，壁厚限定为1毫米。过去的阻燃树脂虽然具有难燃烧的效果，但是如果制成这样薄壁的成形品，一旦开始燃烧，热塑性树脂就会变成液体状态，出现边燃烧边滴流而容易继续燃烧的现象。鉴于此，人们知道利用PTFE细粉容易原纤维化的性质，将其混入热塑性树脂中捏合，将会防止燃烧时的滴流现象出现。关于阻燃剂，迄今为止人们大都在高冲击强度聚苯乙烯(HIPS)、ABS、聚碳酸酯(PC)、聚丁烯对苯二甲酸酯(PBT)等中使用含溴的阻燃剂DBDE(十溴代二苯醚)。但是，由于担心DBDE燃烧时产生二肟的问题，所以正在快速设法代替它。从阻燃效果和耐气候性来看作为替代品，目前使用的溴代环氧低聚物是最有利的。但是，其溴含量大约占DBDE中的2/3，所以必须增加其添加量，而且价格也是DBDE的1.5倍左右，所以随着阻燃树脂价格的提高而试图减少阻燃剂用量便成为一个巨大课题。关于这一点，人们虽然知道加入PTFE细粉赋予防滴流性能，能够减少阻燃剂用量，但是，如上所述，由于PTFE细粉通常容易聚集，预混合时在汉舍尔混合机和挤塑机中与树脂原料混合后的粉末因聚集而结块，往往显著降低处理性能和生产率。此外由于分散性差，在不同配料条件下成形品表面上因PTFE分离而产生银线。过去人们知道，将具有原纤维化性质的聚四氟乙烯混入粉尘性粉末中，可以抑制所说的粉尘性(参见特公昭52-32877，特公平5-24872，特开昭64-81883，特开昭64-81882等)。工业规模制造时必须考虑经济性、生产率和操作性，为了使聚四氟乙烯均匀分散到所需的浓度，最好使用自动计量供给装置单独供给聚四氟乙烯。然而，过去由于聚四氟乙烯粉末的流动性差，粉末在自动计量供给机内堵塞而严重影响操作性。本专利技术目的在于提供一种作为成形材料和树脂添加剂等使用的、粉末流动性优良的PTFE细粉。本专利技术目的还在于提供一种既能保持防滴流性又具有优良处理性和分散性的滴流防止剂，以及含有这种物质的阻燃性树脂组合物。本专利技术目的也在于提供一种处理性和操作性均优良的粉尘性抑制组合物。(专利技术的公开)本专利技术涉及由平均粒径0.05～1μm的微粒(初级粒子)组成的、表观密度0.52-0.70g/ml、标准比重(SSG)2.14～2.23、次级粒子平均粒径100～1000μm的、粉末流动性优良的聚四氟乙烯细粉，使用这种细粉的滴流防止剂、含有这种细粉的阻燃性树脂组合物，以及含有所说聚四氟乙烯细粉的粉尘性抑制组合物。本专利技术的聚四氟乙烯细粉，特征在于具有上述特定的初级粒子和次级粒子平均粒径、表观密度和标准比重。本专利技术的聚四氟乙烯细粉可以利用公知的乳液聚合法(例如，参见特公昭37-4643号公报、特公昭46-14466号公报、特公昭56-26242号公报、USP2965595号)制成聚合胶乳后，在析凝时在胶乳中加入表面活性剂的方法制造。目前虽然尚不清楚反应终止后胶乳析凝时加入表面活性剂，可以提高聚四氟乙烯细粉表观密度的原因，但是据认为这是因为干燥工序中蒸发水份时，初级粒子充填在次级粒子中使密度提高的缘故。结果，可以得到表观密度高，粒子间结合紧密的粉末。聚四氟乙烯细粉的原纤维形成性质，通常是在不能熔融成形的高分子量(380℃下的熔融粘度达108泊以上)的PTFE中见到的，即如果用标准比重(ASTM D-1457)表示，则是2.23以下，优选处于2.14～2.23的PTFE(标准比重越小，意味着分子量高)。一旦大于2.23，即一旦成为低分子量的，就难于原纤维化。标准比重小于2.14的高分子量PTFE，虽然不会丧失高分子量PTFE所具有的基本原纤维化性质，但是由于难于制造而不实际。本专利技术的聚四氟乙烯细粉，即使是由改性的PTFE微粒组成的细粉也无损原纤维的形成性，因而包括在本专利技术之中(参见特公昭56-26242、特公平4-3765、特开昭64-1711等号公报)。这里所说的“改性”，是指聚四氟乙烯聚合时，与微量其它含氟单体共聚。改性量相当于生成的全部聚合物微粒中含有0.001～2，优选0.01～1，更优选0.03～0.3重量％的共聚单体。所用的共聚含氟单体，通常是一氯三氟乙烯(CTFE)、六氟丙烷(HFP)、全氟(烷基乙烯基醚)(PFVAE)等之中至少一种物质。可以在本专利技术中使用的表面活性剂，可以举出例如含氟阴离子表面活性剂、含氟非离子表面活性剂、含氟阳离子表面活性剂、含氟甜菜碱表面活性剂等含氟表面活性剂，烃类非离子表面活性剂、烃类阴离子表面活性剂等烃类表面活性剂等。所说的含氟阴离子表面活性剂，可以举出例如由通式(1)表示的化合物，具体讲可以举出CF3(CF2)6COONH4、CF3(CF2)7COONa、H(CF2CF2)4COONH4等。 (式中R1是F或CF3；R2是H、F或CF3，n是4～20的整数，m是0或者1～6的整数；R3是COOM或SO3M，其中M表示H、NH4、Na、K、或Li。)所说的含氟阴离子表面活性剂，可以举出例如由通式(2)表示的化合物。 (式中R1、R2、n和m与上述相同；k表示0或1；R4表示H、CH3或OCOCH3；R5表示(OCH2CH2)pOR6，其中p是0或1～50的整数，R6是H、1～20个碳原子烷基或6～26个碳原子的芳基。)所说的含氟阳离子表面活性剂，可以举出例如上述通式(2)中R5是由通式(3)表示的基团的化合物。 所说的含氟甜菜碱表面活性剂，可以举出在上述通式(2)中R5是由通式(4)表示的基团的化合物。 所说的烃类非离子表面活性剂，可以举出例如聚氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯烷基酯、聚乙烯烷基苯基醚、山梨糖醇烷酸酯、聚氧乙烯山梨糖醇单烷酸酯等。所说的烃类阴离子表本文档来自技高网...

【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：北原隆宏，细川和孝，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：