[发明专利]复合树脂粒子的制造方法、树脂成型体及复合树脂粒子

说明书

本发明的目的在于，制造来源于细粉末的PTFE的原来物理性质得到维持的复合树脂粒子，提供一种凝聚在酮类溶剂的存在下，对包含由乳化聚合得到的PTFE的细粉末进行粉碎；第二工序，使粉碎后的所述细粉末和碳纳米材料在酮类溶剂中分散而得到复合树脂粒子分散液；和第三工序，从所述复合树脂粒子分散液中去除所述酮类溶剂来得到复合树脂粒子，在所述第一工序中，将所述细粉末的平均粒径粉碎为50μm以下，并且将所述第一工序中使用的酮类溶剂的温度设为20℃以下。

技术领域

本发明涉及一种复合树脂粒子的制造方法、树脂成型体及复合树脂粒子。

背景技术

碳纳米管(以下，还记载为“CNT”)等碳纳米材料的结晶性、导电性及传热性等各种物理性质优异，从而得到了广泛应用。包含碳纳米材料和树脂材料的复合树脂粒子被使用在电子部件及汽车部件等中所利用的成型体中。

作为树脂材料的一例有作为四氟乙烯(以下，还记载为“TFE”)的聚合物的聚四氟乙烯(以下，还记载为“PTFE”)。PTFE为成型性优异且机械强度、耐热性及柔韧性等优异的树脂。

然而，由于PTFE具有电绝缘性，因此根据用途需要赋予导电性。

因此，为了利用碳纳米材料所具有的优异的导电性来对PTFE赋予导电性，开发了包含碳纳米材料和PTFE的复合树脂粒子(专利文献1)。

在专利文献1中公开了如下的方法：该方法通过使称作造型粉(molding powder)的粒径为1～100μm左右的PTFE粉末和长度为1～100μm左右的CNT在酮类溶剂等中分散而作为复合树脂粒子分散液，并且从该复合树脂粒子分散液中去除酮类溶剂等而制造复合树脂粒子。此外，造型粉为包含对TFE进行悬浮聚合等而得到的PTFE的粉体。

作为PTFE粉体，除造型粉以外有细粉末(fine powder)。细粉末为包含对TFE进行乳化聚合等而得到的PTFE的粉末。一般而言，细粉末的粒径为500μm左右，大于造型粉的粒径，不适合与碳纳米材料一同形成复合树脂粒子。

然而，细粉末在进行干燥、计量、捆包及移送等作业时容易处理。此外，在挤压成型时的辅助剂混合及模具填充等工序中也容易处理细粉末。

在专利文献2中公开了如下的方法：该方法通过在碳酸气体的存在下与填料一同粉碎相关细粉末，并且均匀地混合细粉末和填料，从而得到PTFE与填料的凝聚体。另外，在专利文献2中还公开了如下的方法：该方法通过在由上述方法得到的凝聚体中添加溶剂并使之湿润而制造具有期望的粒径的成型用粉末。

专利文献1：日本专利公开2015-30821号公报

专利文献2：日本专利公开2015-151543号公报

然而，即使将专利文献1所记载的方法应用于细粉末，CNT也难以附着到氟树脂粒子的表面。这是因为，细粉末的氟树脂粉末的表面与造型粉的表面相比较，不仅凹凸较少而且粒径较大，即能够与CNT接触的氟树脂粒子的比表面积较小。由于CNT难以附着到氟树脂粒子的表面，因此大量存在未附着到氟树脂粒子表面的CNT。因此，回收及干燥CNT分散液与氟树脂粉末的混合浆料而得到的复合树脂粒子中，未附着而残留的CNT作为凝聚体大量混在一起。

综上，在由专利文献1所记载的方法得到的复合树脂粒子的成型体中，因CNT凝聚体的原因而产生裂纹等缺陷。此外，这种成型体的机械物理性质显著下降，成型体的导电性也不稳定。

专利文献2所记载的方法为通过所谓干式混合来制造包含填料的复合树脂粒子的方法。但是，在干式混合中不分散CNT管束，以单分散水平无法实现填料与细粉末的复合化。因此，即使以对比文件2的方法来将CNT浓度设为0.2质量％左右而制造复合树脂粒子，也不会对复合树脂粒子赋予导电性等。

此外，在专利文献2所记载的方法中，使用多达30质量％的石墨粉末。因此，降低由该方法得到的复合树脂粒子的成型体的柔韧性等物理性质。