交聯(lián)氟樹脂粉體的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種交聯(lián)氟樹脂粉體的制造方法，其能夠得到微小粒徑(例如平均粒徑20μm以下)的交聯(lián)氟樹脂粉體。本發(fā)明的交聯(lián)氟樹脂粉體的制造方法具備：將作為第一粉體的氟樹脂粉體(1)和即使在氟樹脂粉體(1)的交聯(lián)處理條件下也不與氟樹脂粉體(1)熱粘接的第二粉體(2)混合，制成混合粉體(3)后，對混合粉體(3)進行交聯(lián)處理的工序。
【專利說明】
交聯(lián)氟樹脂粉體的制造方法
技術(shù)領域
[0001 ]本發(fā)明涉及交聯(lián)氟樹脂粉體的制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 粉末狀的交聯(lián)氟樹脂(交聯(lián)氟樹脂粉體），由于其優(yōu)異的特性，因此在滑動體等機 械部件等的用途中的需求正在增大。
[0003] 作為這樣的交聯(lián)氟樹脂粉體的制造方法，已知有下述方法:將未交聯(lián)的氟樹脂粉 體成型為墊塊狀或片狀后，在低氧的氣氛氣體中加熱至稍高于該氟樹脂的熔點的溫度，在 該狀態(tài)下照射預定量的放射線，使其交聯(lián)，然后，冷卻至常溫后，用粉碎器粉碎交聯(lián)氟樹脂 片，得到預定粒徑的交聯(lián)氟樹脂粉體(例如，參照專利文獻1)。
[0004] 現(xiàn)有技術(shù)文獻
[0005] 專利文獻
[0006] 專利文獻1:日本特開2002-321216號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 發(fā)明所要解決的課題
[0008] 然而，交聯(lián)后的氟樹脂，其粘性變強，如果按照以往的方法，則難以進行粉碎加工， 尤其難以進行微粉碎。
[0009] 另一方面，由于交聯(lián)氟樹脂粉體的用途的多樣化，要求更加微小的粒怪(例如平均 粒徑20μπι以下）的交聯(lián)氟樹脂粉體。
[0010] 因此，本發(fā)明的目的在于，提供一種能夠得到微小粒徑（例如平均粒徑2〇μπι以下） 的交聯(lián)氟樹脂粉體的交聯(lián)氟樹脂粉體的制造方法。
[0011] 用于解決課題的方法
[0012] 本發(fā)明為了實現(xiàn)上述目的，提供下述交聯(lián)氟樹脂粉體的制造方法。
[0013] [1]-種交聯(lián)氟樹脂粉體的制造方法，具備:將作為第一粉體的氟樹脂粉體和即使 在所述氟樹脂粉體的交聯(lián)處理條件下也不與所述氟樹脂粉體熱粘接的第二粉體混合，制成 混合粉體后，對所述混合粉體進行交聯(lián)處理的工序。
[0014] [2]上述[1]所述的交聯(lián)氟樹脂粉體的制造方法，具備在進行所述交聯(lián)處理的工序 后，將所述第一粉體和所述第二粉體分離的工序。
[0015] [3]上述[1]或[2]所述的交聯(lián)氟樹脂粉體的制造方法，所述第二粉體具有溶解于 無機溶劑和/或有機溶劑的性質(zhì)。
[0016] [4]上述[1]或[2]所述的交聯(lián)氟樹脂粉體的制造方法，所述第二粉體為磁性體。
[0017] [5]上述[1]或[2]所述的交聯(lián)氟樹脂粉體的制造方法，所述第二粉體具有所述第 一粉體的比重的2倍以上或1/2以下的比重。
[0018] [6]上述[1]~[5]中任一項所述的交聯(lián)氟樹脂粉體的制造方法，所述第二粉體具 有比所述第一粉體的平均粒徑小的平均粒徑，所述第二粉體相對于所述第一粉體的混合比 (體積比）為:所述第二粉體/所述第一粉體=2以上。
[0019] [7]上述[1]~[5]中任一項所述的交聯(lián)氟樹脂粉體的制造方法，所述第二粉體具 有比所述第一粉體的平均粒徑大的平均粒徑，所述第二粉體相對于所述第一粉體的混合比 (體積比）為:所述第二粉體/所述第一粉體=2以上。
[0020] [8]上述[1]~[7]中任一項所述的交聯(lián)氟樹脂粉體的制造方法，將所述混合粉體 在進行交聯(lián)處理之前成型為片劑狀。
[0021] [9]上述[1]~[8]中任一項所述的交聯(lián)氟樹脂粉體的制造方法，所述氟樹脂粉體 為平均粒徑15μπι以下的粉體。
[0022]發(fā)明的效果
[0023]根據(jù)本發(fā)明，可以提供能夠得到微小粒徑(例如平均粒徑20μπι以下）的交聯(lián)氟樹脂 粉體的交聯(lián)氟樹脂粉體的制造方法。
【附圖說明】
[0024] 圖1為表示本發(fā)明實施方式所涉及的交聯(lián)氟樹脂粉體的制造方法中的混合工序和 成型工序的概略圖。
[0025] 圖2為表示本發(fā)明實施方式所涉及的交聯(lián)氟樹脂粉體的制造方法中的交聯(lián)處理工 序的概略圖。
[0026] 圖3為表示本發(fā)明實施方式所涉及的交聯(lián)氟樹脂粉體的制造方法中的分離工序的 概略圖。
[0027] 圖4為用于算出在本發(fā)明實施方式所涉及的交聯(lián)氟樹脂粉體的制造方法中第一粉 體與第二粉體的混合比的說明圖，（a)為將相鄰的第一粉體用共同的第二粉體包圍的情況， (b)為將相鄰的第一粉體分別用不同的第二粉體包圍的情況。
[0028] 符號說明
[0029] 1:第一粉體(氟樹脂粉體）、1A:交聯(lián)氟樹脂粉體
[0030] 2:第二粉體、3:混合粉體
[0031] 3A:片劑狀的混合粉體、3B:片劑狀的交聯(lián)混合粉體
[0032] 10:壓片機
[0033] 11:皮帶運輸機、12:電子射線照射裝置、13:作業(yè)容器
[0034] 20:水、20A:水溶液、21:容器
【具體實施方式】
[0035] 以下，一邊參照圖一邊說明本發(fā)明實施方式所涉及的交聯(lián)氟樹脂粉體的制造方 法。
[0036] 圖1為表示本發(fā)明實施方式所涉及的交聯(lián)氟樹脂粉體的制造方法中的混合工序和 成型工序的概略圖。
[0037] 本發(fā)明實施方式所涉及的交聯(lián)氟樹脂粉體的制造方法具備:將作為第一粉體的氟 樹脂粉體1和即使在氟樹脂粉體1的交聯(lián)處理條件下也不與氟樹脂粉體1熱粘接的第二粉體 2混合，制成混合粉體3后，對混合粉體3進行交聯(lián)處理的工序。
[0038] (第一粉體）
[0039] 作為第一粉體的氟樹脂粉體1為未交聯(lián)的氟樹脂粉體，作為氟樹脂，沒有特別限 定，可使用例如聚四氟乙烯(PTFE)、四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物(PFA)、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物(FEP)等。希望使用聚四氟乙烯(PTFE)。也可以并用兩種以上。
[0040] 氟樹脂粉體1，希望使用具有最終想得到的粒徑以下的粒徑的粉體。例如，如果想 得到平均粒徑20μπι以下的交聯(lián)氟樹脂粉體，則使用平均粒徑20μπι以下的氟樹脂粉體。本實 施方式中，不僅平均粒徑20μπι以下的氟樹脂粉體可以適用，即使15μπι以下的氟樹脂粉體、甚 至10Μ1以下的氟樹脂粉體也可以適用。下限沒有特別限定，可以使用例如平均粒徑Ιμπι以上 的氟樹脂粉體。交聯(lián)處理后，大多情況下平均粒徑多少會變大，因此希望使用平均粒徑比最 終想得到的平均粒徑小的氟樹脂粉體作為原料。另外，本實施方式中，平均粒徑是指在粒徑 的累積分布中為50 %處的粒徑。
[0041] (第二粉體）
[0042]第二粉體2具有即使在氟樹脂粉體1的交聯(lián)處理條件下也不與氟樹脂粉體1熱粘接 的特性。因此，在后述的分離工序中，能夠容易地將氟樹脂粉體1和第二粉體2分離。具體而 言，具有即使在交聯(lián)溫度下也穩(wěn)定且不與氟樹脂粉體1熱粘接的耐熱性、以及即使在交聯(lián)時 的放射線下也穩(wěn)定且不與氟樹脂粉體1熱粘接、交聯(lián)的耐放射線性。
[0043] 通過在交聯(lián)處理時存在第二粉體2,從而能夠抑制氟樹脂粉體1的粒子彼此熱粘 接、交聯(lián)，因此能夠抑制交聯(lián)后的交聯(lián)氟樹脂粉體1Α的平均粒徑變大。
[0044] 作為第二粉體2,優(yōu)選為例如具有溶解于無機溶劑和/或有機溶劑的性質(zhì)的粉體、 磁性粉體、具有第一粉體1的比重的2倍以上或1/2以下的比重的粉體。
[0045] 作為具有溶解于無機溶劑和/或有機溶劑的性質(zhì)的粉體，合適的是例如溶解于水、 醇等的鹽粒(以下，標記為鹽），溶解于氫氟酸等的二氧化硅粉。
[0046] 作為磁性粉體(強磁性粉體），合適的是例如鐵氧體粉、鐵粉。
[0047] 作為具有第一粉體1的比重的2倍以上或1/2以下的比重的粉體，合適的是例如鐵 粉、鹽。
[0048](混合工程）
[0049] 本發(fā)明實施方式所涉及的交聯(lián)氟樹脂粉體的制造方法中，首先，如圖1(左圖、中 圖）所示，將作為第一粉體的氟樹脂粉體1與第二粉體2混合，制成混合粉體3。
[0050] 作為混合狀態(tài)，希望第二粉體2包圍氟樹脂粉體1的各粒子的周圍，以盡量避免氟 樹脂粉體1的粒子彼此接觸。
[0051] 為此，在第二粉體2具有比第一粉體1的平均粒徑小的平均粒徑時，第二粉體2相對 于第一粉體1的混合比（體積比）希望是(第二粉體/第一粉體）=2以上，更希望是4以上。另 一方面，在第二粉體2具有比第一粉體1的平均粒徑大的平均粒徑時，第二粉體2相對于第一 粉體1的混合比（體積比）希望是(第二粉體/第一粉體）=2以上，更希望是8以上。
[0052]例如，以使用平均粒徑3μπι的PTFE粉體作為第一粉體1，使用平均粒徑Ιμπι的鹽作為 第二粉體2的情況為例，參照圖4來進行說明。
[0053]圖4為用于算出在本發(fā)明實施方式所涉及的交聯(lián)氟樹脂粉體的制造方法中第一粉 體與第二粉體的混合比的說明圖。圖中的虛線的四邊形表示混合粉體的一個單元。
[0054]圖4(a)為將相鄰的第一粉體用共同的第二粉體包圍的情況，該情況下，如果按立 方填充模型考慮，則體積比為第一粉體1:第二粉體2 = 1:3.6。因此，為了制成各第一粉體的 整周由第二粉體包圍的理想形態(tài)，以第二粉體成為第一粉體1的3.6倍以上(體積比）的方式 進行混合。
[0055] 圖4(b)為將相鄰的第一粉體分別用不同的第二粉體包圍的情況，該情況下，如果 按立方填充模型考慮，則體積比為第一粉體1:第二粉體2 = 1:8。因此，為了制成各第一粉體 的整周由第二粉體包圍的理想形態(tài)，以第二粉體成為第一粉體1的8倍以上(體積比）的方式 進行混合。
[0056] 圖4(b)所示的實施方式的情況與圖4(a)所示的實施方式的情況相比，能夠減少氟 樹脂粉體1的粒子彼此在交聯(lián)時進行熱粘接、交聯(lián)的比例，因此在想得到平均粒徑與所使用 原料的平均粒徑接近的交聯(lián)氟樹脂粉體時，以第二粉體成為第一粉體1的8倍以上(體積比） 的方式進行混合為佳。另一方面，使生產(chǎn)效率優(yōu)先時，以第二粉體成為第一粉體1的3~4倍 左右(體積比）的方式進行混合為佳。
[0057](成型工序）
[0058]接著，如圖1(右圖）所示，優(yōu)選使用壓片機10,在進行交聯(lián)處理之前將混合粉體3成 型為片劑狀。通過制成片劑狀的混合粉體3A，粉體的操作變得簡便，可以連續(xù)投入至交聯(lián)裝 置，因此生產(chǎn)性提高。成型方法沒有特別限定。也可以使用造粒機等。
[0059] 本實施方式中的片劑狀，不僅包括在醫(yī)藥品中常見的片劑的形態(tài)（圓柱狀、圓盤 狀、橄欖球狀），還包括在片劑的中央開有孔的錠劑(Troche)狀(環(huán)狀）、方柱狀。在從上方照 射放射線的情況下，如果厚度過大，則交聯(lián)處理花費時間，因此優(yōu)選厚度(高度)為1mm以下 左右。
[0060] (交聯(lián)處理工序）
[0061] 然后，使用例如圖2所示那樣的交聯(lián)裝置，對混合粉體3進行交聯(lián)處理。
[0062] 圖2為表示本發(fā)明實施方式所涉及的交聯(lián)氟樹脂粉體的制造方法中的交聯(lián)處理工 序的概略圖。
[0063] 用皮帶運輸機11將片劑狀的混合粉體3A連續(xù)不斷地輸送向具有電子射線照射裝 置12的作業(yè)容器13內(nèi)，照射電子射線后，用皮帶運輸機11向作業(yè)容器13外運出。由此，得到 片劑狀的交聯(lián)混合粉體3B。
[0064]作為交聯(lián)處理條件，希望在無氧氣氛或500ppm以下左右的低氧氣氛下，在加熱至 氟樹脂粉體1的熔點以上的狀態(tài)下，以照射劑量O.lkGy~lOMGy的范圍照射電離放射線。作 為電離放射線，可使用Y射線、電子射線、X射線、中子射線、高能量離子等，優(yōu)選電子射線。 [0065]例如，使用ΡΤΕΕ作為氟樹脂時，希望在將氟樹脂粉體1加熱至高于該材料的結(jié)晶熔 點即327°C的溫度的狀態(tài)下，照射電離放射線。此外，使用PFA、FEP時，希望加熱至相比于前 者被特定為300~315°C的結(jié)晶熔點、后者被特定為260~275°C的結(jié)晶熔點高的溫度，照射 放射線。但，過度加熱反而會導致分子主鏈的斷裂和分解，因此加熱溫度應抑制在比氟樹脂 的結(jié)晶熔點高出10~30°C的范圍內(nèi)。
[0066](分離工序）
[0067]通過在交聯(lián)處理工序后，經(jīng)過將第一粉體1和第二粉體2分離的工序，從而得到交 聯(lián)氟樹脂粉體1A。
[0068]圖3為表示本發(fā)明實施方式所涉及的交聯(lián)氟樹脂粉體的制造方法中的分離工序的 概略圖，其表示使用具有溶解于無機溶劑和/或有機溶劑的性質(zhì)的粉體(例如，鹽)作為第二 粉體2時的實施方式(為了便于理解，僅放大表示一個片劑狀交聯(lián)混合粉體3B。）
[0069]若在裝有水20的容器21中投入片劑狀的交聯(lián)混合粉體3B，則第二粉體2逐漸溶解 于水（圖3的上圖），最終在水溶液20A中僅剩下交聯(lián)氟樹脂粉體1A(圖3的中圖）。從水溶液 20A取出交聯(lián)氟樹脂粉體1A，進行干燥，從而能夠得到具有所期望的平均粒徑的交聯(lián)氟樹脂 粉體1A(圖3的下圖）。
[0070] 當氟樹脂粉體的粒子彼此的一部分進行熱粘接、交聯(lián)，導致成為比所期望的平均 粒徑大的粒徑時，通過進行粉碎，能夠得到具有所期望的平均粒徑的交聯(lián)氟樹脂粉體1A。該 情況下，即使氟樹脂粉體的粒子彼此的一部分進行熱粘接、交聯(lián)，由于交聯(lián)時第二粉體2發(fā) 揮作為阻擋層的功能，從而可得到與在不存在第二粉體2的情況下進行交聯(lián)時相比容易微 粉碎的狀態(tài)的交聯(lián)氟樹脂粉體1A，因此也可以進行微粉碎。
[0071] 使用磁性粉體(例如，鐵氧體粉)作為第二粉體2時，可以使用磁鐵等從片劑狀的交 聯(lián)混合粉體3B分離第二粉體2,能夠得到交聯(lián)氟樹脂粉體1A。
[0072] 使用具有第一粉體1的比重的2倍以上或1/2以下的比重的粉體作為第二粉體2時， 可以通過風力分離、振動分離等方法，或者，使用干式比重篩選裝置等從片劑狀的交聯(lián)混合 粉體3B分離第二粉體2,能夠得到交聯(lián)氟樹脂粉體1A。
[0073] 在不需要將第一粉體1和第二粉體2分離的情況下，可以省略本工序。
[0074][本發(fā)明實施方式的效果]
[0075] 根據(jù)本發(fā)明的實施方式，可以提供一種能夠得到以往難以得到的微小粒徑(平均 粒徑20μπι以下，尤其是ΙΟμπι以下）的交聯(lián)氟樹脂粉體的交聯(lián)氟樹脂粉體的制造方法。此外， 根據(jù)本實施方式，能夠制造從大粒徑至微小粒徑的各種粒徑的交聯(lián)氟樹脂粉體。
[0076] 通過以下實施例對本發(fā)明進一步進行詳細的說明，但本發(fā)明不限于這些實施例。 [0077]實施例
[0078] 使用平均粒徑3μπι的PTFE粉體(株式會社SEISHIN企業(yè)制，商品名：TFW-3000F)作為 第一粉體1，使用平均粒徑Ιμπι的鹽作為第二粉體2,按照上述本發(fā)明實施方式，制造交聯(lián)氟 樹脂粉體。關(guān)于鹽，使用通過干式粉碎法(使用了錘擊式粉碎機，但也可以使用噴射式粉碎 機等)將市售的食鹽(食鹽事業(yè)中心制)粉碎至lym的食鹽。
[0079] 實施例1中，以第一粉體1 (PTFE粉體)與第二粉體2(鹽）的混合比（體積比）成為前 者：后者= 1:3.6的方式將PTFE粉體1質(zhì)量份和鹽1.8質(zhì)量份混合，制成混合粉體，成型為片 劑狀后，進行交聯(lián)處理(340Γ，無氧氣氛，電子射線照射量1 OOkGy)。
[0080] 實施例2中，以第一粉體1 (PTFE粉體)與第二粉體2(鹽）的混合比（體積比）成為前 者：后者= 1:8的方式將PTFE粉體1質(zhì)量份和鹽4質(zhì)量份混合，制成混合粉體，成型為片劑狀 后，進行交聯(lián)處理(340°C，無氧氣氛，電子射線照射量1 OOkGy)。
[0081] 交聯(lián)后，將片劑狀的混合粉體投入至醇中，使第二粉體2(鹽)溶解于醇，在交聯(lián)氟 樹脂粉體分散于醇溶液中的狀態(tài)下，通過SEISHIN LMS-30來測定交聯(lián)氟樹脂粉體的粒徑分 布。對原料的PTFE粉體也同樣地進行測定。將結(jié)果示于表1中。表1中，D(10%)表示在粒徑的 累積分布中為10%處的粒徑、D(50%)表示在粒徑的累積分布中為50%處的粒徑(平均粒 徑）、D (90 % )表示粒徑的累積分布中為90 %處的粒徑。
[0082] 表 1
[0084] 另一方面，對不混合第二粉體2(鹽），而僅將第一粉體1(PTFE粉體)成型為片劑狀 后進行交聯(lián)處理(340°C，無氧氣氛，電子射線照射量lOOkGy)的比較例1，與實施例同樣地測 定粒徑分布，將結(jié)果示于表2中。
[0085] 表 2
[0087] 由表1、2可知，本發(fā)明實施方式所涉及的實施例1、2中，得到了微小粒徑(平均粒徑 20μπι以下）的交聯(lián)氟樹脂粉體，但在比較例1中，盡管使用了與實施例相同的PTFE粉體，但成 為了平均粒徑超過20μπι的交聯(lián)氟樹脂粉體。此外，比較例1的交聯(lián)氟樹脂粉體，與實施例的 交聯(lián)氟樹脂粉體相比，難以微粉碎至更加小的粒徑。
[0088] 另外，本發(fā)明不限于上述實施方式和實施例，可以進行各種變形實施。
【主權(quán)項】
1. 一種交聯(lián)氟樹脂粉體的制造方法，具備:將作為第一粉體的氟樹脂粉體和即使在所 述氟樹脂粉體的交聯(lián)處理條件下也不與所述氟樹脂粉體熱粘接的第二粉體混合，制成混合 粉體后，對所述混合粉體進行交聯(lián)處理的工序。2. 如權(quán)利要求1所述的交聯(lián)氟樹脂粉體的制造方法，具備在進行所述交聯(lián)處理的工序 后將所述第一粉體和所述第二粉體分離的工序。3. 如權(quán)利要求1或2所述的交聯(lián)氟樹脂粉體的制造方法，所述第二粉體具有溶解于無機 溶劑和/或有機溶劑的性質(zhì)。4. 如權(quán)利要求1或2所述的交聯(lián)氟樹脂粉體的制造方法，所述第二粉體為磁性體。5. 如權(quán)利要求1或2所述的交聯(lián)氟樹脂粉體的制造方法，所述第二粉體具有所述第一粉 體的比重的2倍以上或1/2以下的比重。6. 如權(quán)利要求1~5中任一項所述的交聯(lián)氟樹脂粉體的制造方法，所述第二粉體具有比 所述第一粉體的平均粒徑小的平均粒徑，所述第二粉體相對于所述第一粉體的混合比以體 積比計為:所述第二粉體/所述第一粉體=2以上。7. 如權(quán)利要求1~5中任一項所述的交聯(lián)氟樹脂粉體的制造方法，所述第二粉體具有比 所述第一粉體的平均粒徑大的平均粒徑，所述第二粉體相對于所述第一粉體的混合比以體 積比計為:所述第二粉體/所述第一粉體=2以上。8. 如權(quán)利要求1~7中任一項所述的交聯(lián)氟樹脂粉體的制造方法，所述混合粉體在進行 交聯(lián)處理之前成型為片劑狀。9. 如權(quán)利要求1~8中任一項所述的交聯(lián)氟樹脂粉體的制造方法，所述氟樹脂粉體為平 均粒徑15μπι以下的粉體。
【文檔編號】C08K3/16GK105968399SQ201610124740
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年3月4日
【發(fā)明人】大薗和正, 草野廣男, 西尾友幸
【申請人】日立金屬株式會社