[发明专利]聚四氟乙烯成型制品及其制造方法

说明书

发明领域

本发明涉及聚四氟乙烯(下面也称作“PTFE”)构成的成型制品及其制造方法。按照本发明，可以制造变形和残留应力少的大型块状PTFE成型制品。

详细地说，本发明涉及变形少、高度(即长度)800mm以上的PTFE块状成型制品(通称为大型块)。本发明还涉及从这种块切削成的薄膜及片，而且是一种变形和残留应力少的薄膜及片。

现有技术

PTFE的熔融粘度，380℃时约为10¹¹泊，极高，不能采用一般的热塑性树脂(成型时的熔融粘度为10³～10⁴泊)所用的挤压、注射等成型方法。

因此，作为PTFE成型方法，下述压缩成型是最一般的方法，块状成型制品可用该法成型。

(a)均匀地把原料粉末充填至模具中，夹在常温的压力机内，于100～1000kg/cm²的压力下进行压缩。

(b)把所得到的较脆弱的预成型制品放入炉内，把烧结温度上升至360～380℃，在该温度下保持到使烧结完成，即，使该预成型制品成为均一整体。

(c)把上述炉温原封不动的降至室温，制得块状成型制品。

切削这样得到的块，制成厚度为25μ左右的薄膜。所得到的PTFE膜可用作耐热电线、车辆发动机、发电机等耐热绝缘带等。

然而，当想要用该法制得特大型的块状成型制品时，有下列一些问题。

(1)由于原料粉末本身的重量，烧结后，在块状成型制品中残存有内应力。

(2)特别是用改性的PTFE作为原料粉末时，烧结时块状成型制品变形。

当切削这种块状成型制品时，昂贵的PTFE材料损失大，并在所得到的膜上产生卷边。

发明要点

本发明的目的是制造变形和残留应力没有的大型块状成型制品。

本发明提供一种聚四氟乙烯成型制品的制造方法，其特征是，把聚四氟乙烯粉末压缩成型，制成预成型制品后，将得到的预成型制品一边旋转一边进行烧结。

本发明也提供，达到可以切削稳定的膜或片时的重量损失：(全部成型制品的重量一最小外径下的重量)÷全部成型制品的重量×100为0.7％(重量)以下、高度800mm以上的聚四氟乙烯成型制品。

另外，本发明提供从聚四氟乙烯成型制品切削成的、变形少的膜或片。

附图的简单说明

图1为表示本发明的预成型制品的侧视图。

图2为表示旋转预成型制品的第1种实施方案的断面图。

图3为表示旋转预成型制品的第2种实施方案的断面图。

图4为表示旋转预成型制品的第3种实施方案断面图。

图5为表示旋转预成型制品的第4种实施方案的侧视图。

图6为表示轴形状的断面图。

图7为测定变形度、正圆度和弯曲(对成型制品高度)的测定方法图。

发明的详细说明

聚四氟乙烯粉末，优选用悬浮聚合得到的粉末，但是，用其他聚合方法(例如，乳液聚合)制造的粉末也行。聚四氟乙烯粉末的平均粒径为10～1000μm也可以。

聚四氟乙烯粉末是四氟乙烯均聚物或四氟乙烯和其他氟单体的共聚物。在共聚物中，四氟乙烯和氟单体的摩尔比为95∶5～99.999：0.001。共聚物可以是四氟乙烯和全氟乙烯醚构成的共聚物(即，乙烯醚改性的聚四氟乙烯)。全氟乙烯醚可以是用下式(I)表示的化合物：

           CF₂＝CF-OR_f    (I)

(R_f是必须具有碳原子及氟原子的、不具有氢原子，可以具有氧原子的有机基团)。

在全氟乙烯醚(I)中，R_f基为碳原子数1～10个全氟烷基、碳原子数4～9个的全氟(烷氧基烷基)、用下列式(II)和式(III)表示的基团也可以：

式(II)：

(式中，m为0～4的数)；

式(III)：

(式中，n为1～4的数)。

在压缩成型时，压缩压力一般为100～1000kg/cm²。保持压缩的时间一般为1分钟～5小时。

所得到的预成型制品的形状未作特别限定，可以是圆柱状。圆柱状的预成型制品，在圆柱的对称轴有一个孔用于插入旋转轴。在预成型制品中，最小的长度为10～100cm，最长的长度为50～500cm。

一边所得到的预成型制品旋转，一边通过烧结，制得块状成型制品。