聚四氟乙烯模塑粉的制造方法及聚四氟乙烯造粒物的制造方法_4

文档序号:9251914阅读:来源:国知局
通过机械 加工得到的物品,可例举垫圈、衬垫等工业用构件、半导体产业中用于耐受強酸、强碱的方 形槽、晶片载体等立体形状的制品;绝缘性膜等片状物。 实施例 下面例举实施例对本发明进行具体说明,但本发明并不局限于这些实施例。 实施例中的各种测定方法如下所述。 〔测定方法〕 (A) PTFE模塑粉的平均粒径(单位:ym):使用激光散射法粒径分布分析计(堀场制作 所株式会社(堀場製作所社)制LA-920),以异丙醇作为展开溶剂进行了测定。 (B) PTFE模塑粉的体积密度(单位:g/mL):基于JIS K6891进行了测定。在内容积 100mL的不锈钢制的计量瓶中,使试样通过设置在上部的漏斗落下,用平板将从计量瓶鼓出 的试样擦落后,将计量瓶内残留的试样的重量除以计量瓶的内容积,将所得的值作为体积 密度。 (C) PTFE模塑粉的标准比重(以下也称为"SSG"):按照ASTM D4894-98a测得。称量 12. 0g的试样,用内径28. 6mm的圆筒金属模具在34. 5MPa下保持2分钟。将其装入290°C 的烘箱中,以120°C /小时升温。于380°C保持30分钟后以60°C /小时降温,于294°C保持 24分钟。在23°C的干燥器中保持12小时后,测得23°C下的成形体在空气中的质量和在水 中的质量,算出与23°C的水的比重比,将其作为标准比重。 另外,SSG是作为PTFE模塑粉的分子量的指标的值,SSG越大意味着分子量越小。 (D) 薄膜的绝缘破坏电压(单位:kV/0. 1mm):将PTFE模塑粉填充在金属模具中,在 25°C、15. 7MPa下压缩成形后,于370°C加热4小时进行烧结,得到成形体(烧成圆柱块)。 接着,进行基于JIS K6891的绝缘破坏电压试验。即,通过旋转切割从成形体得到厚度为 0. 1_的切割膜,将其夹在电极间,在空气中使电压从零开始以lkV/秒的幅度均匀地上升, 测定破坏电压(kV/0. 1mm)。 (E) 造粒物的平均粒径(单位:ym):基于JIS K6891进行了测定。自上而下依次层叠 20、30、40、45及60目的标准筛,在20目的筛子上载放试样进行筛选,算出残留在各筛子上 的试样的质量。基于该质量用对数概率表算出50%粒径,将其作为平均粒径。 (F) 造粒物的体积密度(单位:g/mL):用与上述⑶同样的方法测定。 (G) 造粒物的粉末流动性(单位:mm):在调整为25±2°C的测定室中,使用图1所示的 装置进行测定。首先,将通过9目(筛孔径2000 ym)的筛子的试样100g投入第1料斗1。 将第1料斗1的下端门2迅速打开,从第1料斗1下端的开口部向第2料斗3填充试样,第 2料斗3在自第1料斗1下端的开口部隔着氏(60_)的距离的位置具有开口部4。 第2料斗3的高度4为92mm。第2料斗3具有相对于垂直方向倾斜30°的第1板3a、 和与该第1板3a为相反方向且相对于垂直方向倾斜30°的第2板3b,该第1板3a和第2 板3b形成60°的角度。此外,第2料斗3具有正面板(图不略)和与该前面板相对地平行 配置的背面板(图示略),第1板3a和第2板3b的图中纸外侧的端部由正面板遮挡,第1 板3a和第2板3b的图中纸内侧的端部由背面板遮挡。此外,第2板3b是可动式,通过将 与该第2板3b连接的连接棒7沿图中箭头方向移动而动作。具体而言,通过使连接棒7沿 图中箭头向上方移动,第2板3b也动作,使得第2料斗3的下端的缝隙部5开口。 将试样填充至第2料斗3后,使连接棒7以12_/分钟沿箭头朝上方移动,使第2料斗 3的缝隙部5开口,使试样落在接受器8中。接着,在50g试样落在接受器8中的时刻,读取 表示缝隙部5的开口幅度的刻度6所表示的值(开口部的扩张度)。将该值作为粉末流动 性的指标。 刻度6所表示的值越小,粉末流动性越优异。 另外,第1料斗1的下端的开口部,在图中左右方向上的长度为58mm,在图中进深方向 上的长度为 22mm (58mm X 22mm)。 此外,第2料斗3的上端的开口部4,在图中左右方向上的长度为104mm,在图中进深方 向上的长度为63mm(104mmX63mm)。 (H) 成形体的拉伸强度(单位:MPa)及拉伸伸长率(单位:% ):基于JIS K6891进行 了测定。如下制造试样。将造粒物1700g在压力31.4MPa下进行压缩成形,于370°C烧成4 小时后,以降温速度70°C /小时进行冷却,得到厚度为2mm的薄片,用哑铃3号模具自该薄 片冲压出试样。 (I) 比表面积:通过BET法,用表面分析计(S-1000、柴田科学株式会社制)进行了测 定。作为载气,使用纯氮气体(纯度99. 9995 %以上),冷却通过使用液氮来进行。 (实施例1) 在具有挡板、和在转轴上具备上下2个涡轮叶片的搅拌机的100L的不锈钢制高压釜 中,投入234mg的上述化合物(1-3)、及63. 1L的去离子水。对高压釜进行脱气后,导入氮气 至0. 15MPa,一边以150rpm搅拌,一边将内温升至75°C。向气相部连续鼓入氮气20分钟左 右,加压至0. 44MPa。接着,导入TFE,升压至1. lOMPa,一边以500rpm搅拌,一边注入溶解于 约70°C的温水中的过硫酸铵130mg和碳酸铵2. 23g。以约4分钟使内压降至1. 08MPa。接 着,以使高压釜内压保持在1. 13MPa的条件一边添加TFE -边进行聚合。 在使TFE的添加量达到9. 35kg时结束反应,将高压釜中的TFE放出至大气中。聚合时 间为77分钟。化合物(1-3)在聚合中使用的水(水性介质)中为3. 6ppm。 将所得的颗粒状PTFE (颗粒状聚合物粒子)用筛子脱水,用去离子水进行清洗。 将所得的颗粒状PTFE在聚合槽内的附着物量示于表1中。另外,附着物量是将总聚合 物量记作100质量%时的附着物的质量比例,附着物的质量通过从聚合槽内刮取附着物, 实测其质量来算出。 接着,用切碎机将颗粒状PTFE粉碎至数百微米左右的粒径,于150°C干燥后,用喷射式 磨机粉碎至平均粒径41 y m,得到PTFE模塑粉。 将得到的PTFE模塑粉的平均粒径、体积密度、比表面积、SSG、及薄膜的绝缘破坏电压 示于表1。 (实施例2) 除了将化合物(1-3)的使用量改为325mg以外,与实施例1同样地进行反应。接着,与 实施例1同样地进行粉碎。 将化合物(1-3)的聚合中使用的水(水性介质)中的浓度、TFE的总添加量、聚合时 间、所得到的颗粒状PTFE在聚合槽内的附着物量、所得到的PTFE模塑粉的平均粒径、体积 密度、比表面积、SSG、及薄膜的绝缘破坏电压示于表1。 (实施例3) 除了将化合物(1-3)的使用量改为117mg以外,与实施例1同样地进行反应。接着,与 实施例1同样地进行粉碎。 将化合物(1-3)的聚合中使用的水(水性介质)中的浓度、TFE的总添加量、聚合时 间、所得到的颗粒状PTFE在聚合槽内的附着物量、所得到的PTFE模塑粉的平均粒径、体积 密度、比表面积、SSG、及薄膜的绝缘破坏电压示于表1。 (实施例4) 除了将化合物(1-3)的使用量改为59mg以外,与实施例1同样地进行反应。接着,与 实施例1同样地进行粉碎。 将化合物(1-3)的聚合中使用的水(水性介质)中的浓度、TFE的总添加量、聚合时 间、所得到的颗粒状PTFE在聚合槽内的附着物量、所得到的PTFE模塑粉的平均粒径、体积 密度、比表面积、SSG、及薄膜的绝缘破坏电压示于表1。 (实施例5) 除了将化合物(1-3)的使用量改为1. 95g以外,与实施例1同样地进行反应。接着,与 实施例1同样地进行粉碎。 将化合物(1-3)的聚合中使用的水(水性介质)中的浓度、TFE的总添加量、聚合时 间、所得到的颗粒状PTFE在聚合槽内的附着物量、所得到的PTFE模塑粉的平均粒径、体积 密度、比表面积、SSG、及薄膜的绝缘破坏电压示于表1。 (实施例6) 对实施例1中使用的高压釜进行脱气后,导入氮气至〇. 15MPa,一边以150rpm搅拌,一 边将内温升至65 °C。 向气相部连续鼓入氮气20分钟左右,加压至0. 44MPa。接着,导入TFE,升压至1. lOMPa, 一边以500rpm进行搅拌,一边注入溶解于约70°C的温水中的化合物(1-3)9. 79g、过硫酸铵 132mg、及碳酸铵9. 77g。以约7分钟使内圧内压降至1. 08MPa。接着,以使高压釜内压保持 在1. 13MPa的条件一边添加TFE -边进行聚合。 在使TFE的添加量达到16. 18kg时结束反应,将高压釜中的TFE放出至大气中。聚合 时间为169分钟。化合物(1-3)在聚合中使用的水(水性介质)中为150ppm。 将所得的颗粒状PTFE (颗粒状聚合物粒子)用筛子脱水,用去离子水进行清洗。 将所得的颗粒状PTFE在聚合槽内的附着物量示于表1中。 接着,与实施例1同样地进行粉碎,得到PTFE模塑粉。 将得到的PTFE模塑粉的平均粒径、体积密度、比表面积、SSG、及薄膜的绝缘破坏电压 示于表1。 (实施例7) 除了将化合物(1-3)的使用量改为14. 7g以外,与实施例6同样地进行反应。接着,与 实施例1同样地进行粉碎。 将化合物(1-3)的聚合中使用的水(水性介质)中的浓度、TFE的总添加量、聚合时 间、所得到的颗粒状PTFE在聚合槽内的附着物量、所得到的PTFE模塑粉的平均粒径、体积 密度、比表面积、SSG、及薄膜的绝缘破坏电压示于表1。 (实施例8) 除了将化合物(1-3)的使用量改为78. 3g以外,与实施例6同样地进行反应。
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