[发明专利]含氟树脂复合体组合物

说明书

本申请是国际申请号为PCT/JP2004/001868，国际申请日为2004年2月19日的PCT国际申请进入中国阶段后国家申请号为200480010324.8的标题为“含氟树脂复合体组合物”的中国专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及热传导率或气体·化学液体阻隔性、储能弹性模量等力学物性优良的热熔性含氟树脂复合体组合物。更具体涉及由热熔性含氟树脂微粉和经过有机化处理的特定的层状化合物形成的热传导率或气体·化学液体阻隔性、储能弹性模量等力学物性优良的热熔性含氟树脂复合体组合物。本发明还涉及通过下述方法获得的热传导率、气体·化学液体阻隔性、储能弹性模量等力学物性优良的热熔性含氟树脂复合体组合物，该方法是预先混合热熔性含氟树脂微粉和层状化合物，使层状化合物均一地分散在热熔性含氟树脂微粉中后，使用熔融混合挤出机进行熔融混合，利用剪切应力使层状化合物在热熔性含氟树脂中进一步分散、层剥离或插入。

背景技术

由于作为热熔性含氟树脂的四氟乙烯·全氟(烷基乙烯基醚)共聚物(PFA)、四氟乙烯·六氟丙烯共聚物(FEP)、四氟乙烯·乙烯共聚物(ETFE)等具有优良的耐热性、耐化学腐蚀性、不粘性等，因此被用作半导体制造装置中的化学液体供给线路的固定工具和管道用材。但是，由于存在化学液体透过造成周边设备的污染、环境污染等问题，因此必须定期更换管道。为此，需要化学液体透过度更低的材料。此外，在用作酸、碱槽的热交换管时，其热传导率低，因此需要热传导率更高的材料。

要解决该问题，在各个领域都需要具有更高性能的树脂组合物，为此例如采用如下的做法，即，通过将填充剂分散在树脂中，改善机械强度、化学液体或气体透过性、热传导率等。特别是在以下方面作了大量的尝试，即，通过使层状化合物在高分子材料中分散、层剥离，或使高分子化合物插入层状化合物的层间，由此提高机械特性和化学液体或气体透过性的方法；或者将碳化合物等分散在高分子材料中，使热传导率提高的方法。

例如，在日本专利特开2000-190431号公报中记载了一种多层叠层体，它是通过将鳞片状填充剂和含氟树脂熔融混合后进行叠层化，使气体及化学液体的透过度降低。还有，日本专利特开平2-10226号公报所述的一种方法，该方法是使用层状粘土矿物作为填充剂，将该层状粘土矿物有机化，使该层状化合物的层间形成间距，插入单体，然后利用使前述单体聚合时的聚合能，使层状化合物分散至纳米级。但是采用上述聚合方法，虽然填充剂被有效地分散，但是需要聚合设备，生产成本高，在经济上不合算。而且，插入上述层状粘土矿物层间的单体只能是液体单体，因为气体单体不能稳定地存在于层间内，因此气体单体不适用。

作为改善该聚合方法所存在的缺点的方法，日本专利特开平7-47644号公报及特开平7-70357号公报提出了如下的方法，即，预先将层状粘土矿物用有机阳离子有机化，再用有机溶剂使粘土矿物无限膨胀，接着使它与树脂熔液接触，在树脂中直接将层状粘土矿物分散成纳米级。但是，这些方法存在以下问题，即为了使层状化合物膨胀必须使用大量的有机溶剂，而含氟树脂与有机溶剂的相溶性却极差。此外，上述利用有机溶剂无限膨胀化的层状化合物也存在问题，这就是由于在与熔融树脂的接触工序中一部分有机溶剂在含氟树脂的挤出温度下挥发，从而使上述层状化合物从无限膨胀状态经通常膨胀状态恢复到原状。

此外，为了改善这种使用了有机溶剂的层状化合物存在的问题，例如有以下的方法，即，将有机化的层状粘土矿物和树脂颗粒直接用挤出机依靠剪切应力熔融混合，使有机化的层状粘土矿物分散到树脂基质中。另外，还有改变挤出机的种类(单轴、双轴)或双轴挤出机的混合方法(同向、异向、啮合、非啮合)等使层状化合物分散所形成的复合混合物的物性方面的报告。但是，通过非啮合式的双轴挤出机进行熔融混合使一定程度有机化了的、层间距扩大的层状粘土矿物分散所形成的复合混合物在机械物性上未见有大的改善(PlasticEngineering，P56，2001)。

发明的揭示

本发明者着眼于通过使通常以构成层状化合物的单晶层堆积成层状的形态存在的层状化合物尽可能均一地分散，使分散的层状化合物的一部分层进一步层剥离(以下也称为层剥离)，或使热熔性含氟树脂插入层状化合物层的层间，即使存在于熔融性含氟树脂中的层状化合物层的重量％相同，但层状化合物层数增加，由此有可能改善热熔性含氟树脂复合体的热传导率、气体·化学液体阻隔性、储能弹性模量等力学物性等，从而提供了热传导率或气体·化学液体阻隔性、储能弹性模量等力学物性优良的热熔性含氟树脂复合体组合物。