PTFE多孔体、PTFE混合物、制备PTFE多孔体的方法以及使用PTFE多孔体的电线/电缆技术

通过将包含聚四氟乙烯粉末和成孔剂的聚四氟乙烯混合物模制成 预定形状并随后除去所述成孔剂而制成聚四氟乙烯多孔体。所述聚四 氟乙烯多孔体的特征在于，所述成孔剂包含(a)选自二羧酸粉末和苯甲 酸粉末的一种或多种粉末和(b)有机溶剂。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及聚四氟乙烯(下文称为PTFE)多孔体、PTFE混合物 以及使用PTFE多孔体的电线/电缆。
技术介绍
PTFE多孔体在耐热性和耐化学性以及在诸如相对介电常数和能 量损耗角(energy loss angle)的电性能方面是优秀的，并因此用于多种 用途，例如电线覆盖材料、用于同轴电缆的介质材料、过滤器、垫圈、 绝热材料、分离膜、人造血管、导管和培养箱。在制备这样的PTFE多孔体的众所周知的方法中，细磨PTFE粉 末和粘合剂的混合物并通过已知方法将其模制成模制品，然后焙烧该 模制品。在制备PTFE多孔体的另一众所周知的方法中，将PTFE粉末和 成孔剂的混合物模制成预定的形状，然后除去成孔剂以制成孔隙。例如，专利文献1公开了制备PTFE多孔体的方法在高于PTFE 熔点的温度下焙烧未焙烧的PTFE;磨碎该焙烧过的PTFE以提供焙烧 过的PTFE粉末；并随后通过在1 g/cn^至800 kg/cm2的压力下将该粉 末模制成具有预定形状的模制品并再次在高于PTFE熔点的温度下焙 烧该模制品。例如，专利文献2公开了制备PTFE多孔体的方法，其包括以下 步骤将PTEF粉末和熔点低于PTFE且分解温度高于PTFE焙烧温度 的粘合剂混合；凝胶化然后细磨所得混合物；对细磨的粉末进行柱塞 挤出以制成预成型件；和在无限制的条件下焙烧该预成型件。例如，专利文献3公开了通过模制包含作为成孔剂的液体润滑剂 的PTFE,然后加热拉伸状态的模制的PTFE来制备多孔体的方法。此外，还公开了作为常规技术的制备多孔体的方法将PTFE和作为成 孔剂的液体润滑剂混合；模制该混合物；然后除去液体润滑剂。其中 列出的液体润滑剂的实例有石脑油、白油、曱苯、二曱苯等。专利文献4公开了制备多孔体的方法将PTFE粉末与作为成孔 剂的发泡剂和液体润滑剂的混合物模制成预定形状；加热模制的混合 物以产生泡沫，从而制造出无数的细孔；随后进行拉伸。其中列出的 发泡剂的实例有偶氮系发泡剂、酰肼系发泡剂、氨基脲系发泡剂、亚 硝基系发泡剂、碳酸铵类、碳酸氢钠类、亚硝酸铵类等。其中列出的 液体润滑剂的实例有液体石蜡、石脑油、白油、曱苯、二曱苯等。专利文献5公开了制备方法将PTFE粉末与作为成孔剂的细孔 形成剂、膨胀剂和润滑油混合；冷挤压；随后进行润滑油的蒸发、细 孔形成剂和膨胀剂的升华或分解；和PTFE的焙烧。其中列出的润滑 油的实例有脂肪烃的混合物。其中列出的细孔形成剂的实例有诸如苯、 曱苯、萘、苯曱醛和苯胺等的化合物或这些化合物的单卣化物或多卣 化物衍生物。其中列出的膨胀剂的实例有偶氮二酰胺、改性偶氮二酰 胺、5-苯基四唑及其衍生物，以及肼的芳族衍生物。专利文献6和7公开了加热和焙烧包含成孔剂的PTFE以通过成 孔剂的作用使PTFE多孔。其中列出的成孔剂的实例有碳酸氢铵、碳 酸铵和亚硝酸铵。专利文献8公开了制备多孔体的方法将包含作为成孔剂的发泡 剂的PTFE进行挤出；随后除去发泡剂。其中列出的发泡剂的实例有 偶氮化合物、碳酸钠、碳酸铵、肼、四唑、苯并噁，秦、氨基脲等。专利文献9公开了将樟脑、薄荷醇和石脑油适当地组合以用作成 孔剂。专利文献1:日本未经审查的专利公开第61-66730号 专利文献2:日本未经审查的专利公开第5-93086号 专利文献3:日本经审查的专利^^开第42-13560号 专利文献4:日本经审查的专利公开第57-30059号 专利文献5:日本未经审查的专利公开第60-93709号 专利文献6:日本未经审查的专利7>开第11-124458号专利文献7:日本未经审查的专利公开第2001-67944号 专利文献8:日本未经审查的专利公开第2004-500261号 专利文献9:日本未经审查的专利7>开第2005-336459号
技术实现思路
本专利技术所要解决的问题然而，根据如专利文献1或2所公开的制备方法，其中细磨的PTFE 粉末被再次模制，由于大的孔径而不能获得细密结构的模制品，并且 还极难获得具有高孔隙率的模制品或极难控制孔隙率。此外，如上所述，在专利文献3-8中公开的成孔剂和作为成孔剂 的液体润滑剂、发泡剂、细孔形成剂、膨胀剂和润滑油是低粘度液体 或粉末形式。并且，广泛使用的常规成孔剂是石脑油，其也是低粘度 液体形式。使用这样的成孔剂涉及以下问题。第一，当成孔剂仅由低粘度液体组成时，仅有一定量的低粘度液 体能够保留在PTFE粉末中并且其过量部分会渗出。因此，难以制成 孔隙率高于25%的多孔体。另外的问题在于当所得多孔体被完全焙烧 时，孔隙将会破裂并将基本上不存在。第二，当成孔剂是如专利文献3-8中公开的粉末形式时，粉末颗 粒易于结块，这造成粗孔。因此，不能制成细密结构的多孔体。当存 在粗孔时，多孔体的机械强度将降低。例如，当对多孔体施加诸如弯 曲力的外力时，在孔隙区域出现应力集中，导致裂缝或切口的产生。虽然专利文献3-8描述了使用诸如发泡剂或膨胀剂的气体发生物 质以形成孔隙，但产生的气体在这样的情况下不会停留在那而是流走。 因此，这些气体发生物质实际上并不会促成孔隙的形成。此外，大部 分发泡剂或膨胀剂遗留残渣，这对电性能可能产生不利影响。再者，当成孔剂是通过混合低粘度液体和粉末而形成时，存在与 成孔剂是低粘度液体或成孔剂是粉末时相同的问题。具体而言，当由 缺少粉末颗粒的区域而产生的孔隙变粗时，由于低粘度液体不能以分 散的方式保持粉末颗粒，因此粉末颗粒易于结块，这导致更粗的孔隙。 因此，不能制成细密结构的多孔体。此外，如果混合大量的作为成孔剂的低粘度液体，其过量部分将渗出。此外，在如专利文献9公开的制备方法中使用了樟脑等作为成孔 剂，在制备过程中产生气味并且操作环境会变差。本专利技术是为了解决这些常规技术中的问题而提出的，其目的在于 提供实现获得细密结构PTFE多孔体、易于控制孔隙率和防止制备过 程期间产生气味的技术，以及使用PTFE多孔体的电线/电缆等。解决问题的方法
本专利技术第一方面的PTFE多孔体是通过将包含PTFE粉末和成孔 剂的PTFE混合物模制成预定形状并随后除去成孔剂而制备的PTFE 多孔体，其中所述成孔剂包括一种或多种选自二羧酸粉末和苯曱酸粉末的粉末。本专利技术第一方面的PTFE多孔体是细密结构的，并且其孔隙率可 通过任意设置所述成孔剂的掺量而易于控制，从而获得高孔隙率。此 外，在本专利技术的第一方面中，制备PTFE多孔体期间未产生气味。PTFE多孔体的细密结构可产生以下效果。首先，由于孔隙具有细 密且均匀的尺寸并且不存在粗孔，即使施加诸如弯曲力的外力，应力 也会被分散，因此产生裂缝或切口的可能性降低。也就是说，可获得 优异的机械强度。此外，当PTFE多孔体用于绝热材料时，细孔可减 少通过辐射的热传递，所述辐射是热传递的一种。而且，当PTFE多 孔体用于诸如垫圈等的密封材料时，可获得改善的表面平滑性并因此可获得改善的密封性能。再者，当PTFE多孔体用于诸如电线覆盖材 料等的绝缘材料时，可获得改善的介电击穿强度。同时，当PTFE多孔体用于同轴电缆等中的介质材料时，孔隙区 域和PTFE区域具有不同的介电常数。因此，当孔隙是粗的并且不均 匀时，信号的延迟时间是无规律的，取决于在介质材料中的位置。然 而，当孔隙细密且均匀时，本文档来自技高网...

【技术保护点】
聚四氟乙烯多孔体，其通过将包含聚四氟乙烯粉末和成孔剂的聚四氟乙烯混合物模制成预定形状并随后除去所述成孔剂而制成，　所述成孔剂包含选自二羧酸粉末和苯甲酸粉末的一种或多种粉末。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2006.9.22 JP 257925/20061.聚四氟乙烯多孔体，其通过将包含聚四氟乙烯粉末和成孔剂的聚四氟乙烯混合物模制成预定形状并随后除去所述成孔剂而制成，所述成孔剂包含选自二羧酸粉末和苯甲酸粉末的一种或多种粉末。2. 如权利要求1所述的聚四氟乙烯多孔体，其中所述成孔剂还包 含有机溶剂。3. 如权利要求2所述的聚四氟乙烯多孔体，其中所述有机溶剂是 运动粘度为2 mm2/s (40。C)以上的石油溶剂。4. 如权利要求1至3中任一权利要求所述的聚四氟乙烯多孔体， 其中选自二羧酸粉末和苯曱酸粉末的所述一种或多种粉末是富马酸粉 末。5. 如权利要求1至4中任一权利要求所述的聚四氟乙烯多孔体， 其中选自二羧酸粉末和苯曱酸粉末的所述一种或多种粉末的粒径为 100 /mi以下。6. 如权利要求1至5中任一权利要求所述的聚四氟乙烯多孔体， 其中在焙烧后一侧的收缩率是35%以下。7. 聚四氟乙烯多孔体，其孔隙率为5%以上，并在差示扫描量热 法(DSC)的晶体熔解曲线中仅具有焙烧态(完全焙烧的状态)吸热峰，并 且具有不可拉伸的且细长的形状。8. 聚四氟乙烯多孔体，其孔隙率为5%以上，在差示扫描量热法 (DSC)的晶体熔解曲线中具有不明确的焙烧态(完全焙烧的状态)吸热峰，并且具有不可拉伸的...

【专利技术属性】
技术研发人员：安川佳和，岩崎丰太，
申请(专利权)人：株式会社克拉比，
类型：发明
国别省市：JP