JPS6389558A - 弗素樹脂組成物 - Google Patents

弗素樹脂組成物

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JPS6389558A
JPS6389558A JP23327886A JP23327886A JPS6389558A JP S6389558 A JPS6389558 A JP S6389558A JP 23327886 A JP23327886 A JP 23327886A JP 23327886 A JP23327886 A JP 23327886A JP S6389558 A JPS6389558 A JP S6389558A
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JP
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oxide
fluororesin
bismuth
present
corrosion
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JP23327886A
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Inventor
Keizo Yasuda
恵三 安田
Yoshihiro Shigemori
重森 義浩
Manami Yuki
結城 真奈美
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Dainichiseika Color and Chemicals Mfg Co Ltd
Original Assignee
Dainichiseika Color and Chemicals Mfg Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は弗素樹脂組成物に関し、更に詳しくは弗素樹脂
の加熱成形にあたり成形機本体および周辺器械の弗素系
ガスによる腐蝕を生しることのない弗素樹脂組成物に関
する。
(従来の技術) 従来、ポリテトラフルオロエチレンあるいはそれらの共
重合樹脂の如く弗素分の多い弗素樹脂は、著しく優れた
耐熱性、耐薬品性等の物理的。
化学的性質を有することから、種々の装置や部材の耐熱
材料あるいは耐薬品性材料として広く利用されている。
弗素樹脂には、溶融困難であるための粉末成形加トされ
るものと、加熱溶融性を有するので各種の成形機で溶融
成形可能なもの等、幅広く使用されているが、いずれに
しても成形時には非常に高い温度を必要とする。
(発明が解決しようとしている問題点)以上の如き従来
の弗素樹脂を成形する場合、特に溶融成形する場合には
1例えば350〜400℃という通常の熱可塑性樹脂か
らは考えられない高温を利用するため、加熱中に一部の
弗素樹脂が熱分解して弗素ガスあるいは弗化水素等の弗
素系ガスを発生する。そのために成形機本体、例えば、
押出機のシリンダー、ダイ、ベント孔、ヒーター、射出
成形機の金型、スクリュー、シリンダー、ノズル、加熱
加圧プレス機の金型や周辺機器、例えば、排気ダクトホ
ッパー、ペレタイザイー等には非常に高価な耐腐蝕性特
殊合金が使用されており、またこれらの合金を使用して
もそれらの耐用年数が十分でなく、そのため弗素樹脂の
加工費のコストアップの重要な一因となっている。
また、上記機器の劣化により、弗素樹脂成形物中に腐蝕
金属の化合物、粉末、破片等が混入して成形物の着色鮮
明性、表面性質、電気的性質等が低下するという聞届が
生じている。
また、弗素樹脂を丼種金属やガラス等にライニングした
り、被覆したりして組合せて使用すると、それらの加工
時や成形後のライニング間隙に存在する残留腐蝕性ガス
の経時的な浸透作用で直接若しくは間接の基材である金
属やガラス等が劣化するという問題がある。
更に、弗素樹脂中にガラスファイバー等の補強剤を混入
してFRPとする場合もあるが、成形時に弗素系ガスが
発生するために、これらの補強剤等は劣化が促進され、
弗素樹脂中にガラス質の補強剤や添加剤を配合すること
は問題とされていた。
従って弗素樹脂の成形に際しては、成形機本体および周
辺機:Sの腐蝕を防止する手段、更にはガラス質の補強
剤や添加剤を劣化することなく弗素樹脂中に配合できる
技術が要望されている。
以上の如き従来技術の要望は以下の本発明により満足さ
せられた。
(問題点を解決するための手段) すなわち、本発明は、弗素樹脂100重量部あたり、酸
化バリウム、酸化カルシウム、酸化マグネシウム、酸化
ストロンチウム、酸化アンチモン、酸化硼素、酸化リチ
ウム、ジ炭酸ビスマス、炭酸カルシウム、チタン酸カリ
ウム、タングステン酸カルシウム、炭酸ストロンチウム
およびステアリン酸金属塩からなる群から選ばれた少な
くとも1種の化合物を0.011量部以E配合したこと
を特徴とする弗素樹脂組成物である。
次に本発明を更に詳細に説明すると、本発明溝は、弗素
樹脂の成形について鋭、a、研究のところ、種々の化合
物の中には、弗素樹脂の分解を抑制あるいは弗素系のガ
スの発生を1−分に防Wあるいは抑;1.II L/得
る化合物がイr−在し、このような化合物を弗素樹脂に
配合することによって、弗素樹脂の高温加熱処理時の熱
分解あるいは弗素系ガスの発生を防11−1あるいは抑
制することかてさ、航記の従来技術の種々の問題が解決
されたものである。
弗素ゴムに対し、成形加圧時に発生する弗化水J8カス
を固定する1−1的で、受酸剤として酸化マグネシウム
や酸化亜鉛を添加するという報告がある(「無機質とポ
リマーとの相互作用−総合技術資料集−経営開発センタ
ー出版部編、昭和61年1月発行、6sr’j谷照)。
しかし、これらの酸化マグネシウムや酸化鉛は、弗素樹
脂の腐蝕性ガス抑制効果は認められるが、高温油り時の
褐色変化や発泡現象があり、添加剤としては使用できる
ものではなく、問題解決には至らない。
本発明において使用する弗素樹脂とは、炭化水素ポリマ
ー中の水素原r゛が弗素原r・によって置換されたポリ
マーであり、例えば、フッ化ビニル、フッ化ビニリデン
、ジクロルジフルオロエチレン、ト・リフルオロクロル
エチレン、デトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロプ
ロピレン、(メタ)アクリル酸のI:;1弗化アルコー
ルエステル等の如き千ツマ−の111−独小倉樹脂、こ
れらの共重合樹脂、あるいは他のモノマーとの共重合樹
脂であリ、本発明において特に好ましいものは、4弗化
エチレン−6弗化プロピレン」いR合樹1指およびパー
フルオロアルコキシ−4弗化エチレンノい6体である。
このような弗素樹脂自体は広く知られ、l[つ市場から
容易に人トして本発明で使用することができる。また本
発明においては上記の如き弗素樹脂を他の樹脂にブレン
ドしたブレンドポリマーについても有効である。
本発明で使用する化合物は前述の通りであり、こわらの
化合物は粉末やyamt、ウィスカー等いずれの形状の
ものでもよいものであり、いずれも弗素樹脂の加熱時に
おける弗JS;f−ガスの発生防11−0あるいは抑−
1に有効であるが、特に好ましいものは酸化ビスマス、
酸化アンチモン、酸化硼素およびチタン酸カリウムであ
り、こわらの好ましい化合物は弗素樹脂の高温加熱時に
おいても分解したり、発泡したり、あるいは変色するこ
とがなく、同時に着色を行う場合にそれらの着色の鮮明
性を低ドさせたり弗素樹脂の物性紙ドを生じないもので
ある。
更に上記の化合物の中では、酸化ビスマスと酸化硼素は
弗素樹脂成形物を不透明にせず高い透明性を保持できる
ので、透明な成形品や着色成形品を得るのに一層適して
いる。これらの化合物は弗素樹脂100重111部あた
り、0.01重量部以上配合する必要があり、0.01
重量部未満の配合量であると本発明の所期の効果の達成
が不十分である。また配合量が多すぎても成形性が劣っ
たり、成形物の物性が低下するので好ましくなく、従っ
て一般的には0.01〜50重量部、好ましくは0.0
1〜30重量部の割合で弗素樹脂に配合する。
本発明の弗素樹脂組成物は上記の如き弗素樹脂と上記特
定の化合物を配合することによって得られるものであり
、粉末間トの混合による粉体状、混合物の溶融混練によ
るベレット状、フレーク状等いずわの形状でもよく、ま
たその化合物tC度は、成形物の最終濃度に等しい量で
もよいし、またマスターバッチの如く高濃度のものでも
よい。
本発明の弗素樹脂組成物は上記の如く弗素樹脂と前記の
化合物を必須成分とする外、従来公知の弗素樹脂用の各
種の着色剤、添加剤、充填剤はいずれも配合できるもの
であり、ガラスファイバー等の如きガラス系の補強剤や
充填剤にも効果があり、更に従来は耐熱性か不十分で変
色するような顔料を併用してもこのような顔料の変色が
防止され〜層美麗な着色加工も可能である。
(作用・効果) 以」二の如き本発明によれば、本発明の弗素樹脂組成物
は、その成形にあたり著しく高温で加熱成形を行っても
、弗素樹I指の分解による弗素系ガスの発生が防止ある
いは十分に抑;Ill+されているので、Of記のよう
な成形機本体、周辺機器のに〈蝕および応用された材料
の腐蝕性が1分に防止され、それらの耐用年数が大幅に
延長される。
また、従来はガラスファイバー等の補強剤や充填剤ある
いは着色剤を配合した時に、これらの添加剤か劣化し十
分な効果か得られなかった。しかし本発明の添加剤によ
り着色剤の変色も無く、強度的にも優れた着色成形物を
与えることができる。
更に本発明の弗素樹脂組成物を各種金属やガラス等にラ
イニングしたり被覆したりして使用すると、直接若しく
は間接の基材である金属やカラス等が劣化することなく
経時的にも安定し、各種強度に優れた成形物を学えるこ
とかできる。
次に実施例を挙げて本発明を更に置体的に説明する。尚
、文中、部または%とあるのは特に断りのない限りfn
 、i辻基準である。
実施例1 4弗化エチレン−6弗化プロピレン共!n1合樹脂(テ
フロン#1OO) 100部に後記第1表の化合物1部
をそれぞれ個別に配合し、l−分に混合して14種類の
本発明の弗素樹脂組成物を得た。
次にこの14種の混合物をそわぞれ押出ヘット温度39
0℃、シリンダーIH度380℃、シリンダーTI温度
385℃に設定した30m/mの押出成形機にて押出成
形してベレット状の本発明の弗素樹脂組成物とした。
L記の14種のベレットの各々50mgの試料を2枚の
鉄板に挟み、400℃のホットプレート上で約50μm
の圧延フィルム状にした。そのままの状態で10分間加
熱後2枚の鉄板を離し、フィルム周囲部分の鉄板表面の
腐蝕性を調へたところ、後記第1表の結果が得られた。
尚、同時に押出加工時の成形物の変色性や発泡性につい
ても評価した。
実施例2 パーフルロワアルコキシ−4弗化エチレン共重合樹脂(
テフロン:140−J ) 100部と後記第1表の化
合物10部とをそれぞれ個別にブレンドして14種類の
本発明の弗素樹脂組成物を得た。このブレンド物の各々
をそれぞれ押出ヘッド温度390℃、シリンダー■温度
380℃、シリンダー■温度385℃に設定した19m
/IM押出成形機により押出成形してマスターバッチ状
の本発明の弗素樹脂組成物とした。
この14種のベレットをそれぞれテフロン34〇−51
00部あたり10部の割合で混合し、実施例1の条件の
押11機にて押出成形してベレット状の本発明の弗素g
−1脂組成物とした。
これらの14種類のベレットについても実施例1と同様
にして鉄板腐蝕テストを行い、後記第1表の結果を得た
比較例1 実施例1における弗素樹脂に代えて、後記第1表の弗素
樹脂を単独で使用し、他は実施例1と同様にしてベレッ
トを得、これらについても同様にに鉄板腐蝕テストを行
ったところ、後記第1表の結果が得られた。
]11−j〈 酸化ビスマス        OO ジ炭酸ビスマス       o    O炭酸カルシ
ウム       Q    Oチタン酸カリウムya
M1o     ○酸化バリウム        00 酸化カルシウム       ○    ○酸化ストロ
ンチウム     OO 酸化アンヂモン       O○ 酸化硼素          ○    O酸化リチウ
ム       ○    ○タングステン酸カルシウ
ム  ○    O炭酸ストロンチウム     ○ 
   Oステアリン酸金属塩     ○    O虫
−立一麹      運出加工乳Aユ崖側↓工酸化ビス
マス       淡黄色透明シ炭酸ビスマス    
  茶褐色に変色炭酸カルシウム      茶褐色に
変色チタン酸カリウム     薄灰色不透明酸化バリ
ウム       褐色に変色、発泡酸化カルシウム 
     褐色に変色、発泡酸化ストロンチウム   
 茶褐色に変色酸化アンチモン      白 色 酸化硼素         無色透明 酸化リチウム       薄茶色に変色タングステン
酸カルシウム 薄茶色に変色炭酸ストロンチウム   
 黒変色 ステアリン酸金属塩    黒変色、発泡テフロンFE
11100 (FEP E脂、デュボ   Xン製) ネオフロンFIiP NP−20(FEII PF3脂
 ダ   ×イキン王業製) テフロンI)FA 340−J(PFA樹脂 圧用  
 ×デュポンフロロケミカル製) ネオフロンPI+へへP−2In (IIFA樹月限ダ
   ×イキン王業製) O:ガス接触部の表面変化なし。
△:ガス接触部の表面に腐蝕が認めら打る。
×:ガス接触部のに面に激しい腐蝕か認められ7、− 実施例3 4弗化エチレン−6弗化プロピレン共重合樹脂(テフロ
ン#100) 100部に酸化硼素、チタン酸カリウム
および酸化ビスマス0.3部を夫々個別に10にgに配
合し、これを材質がSKH工具鋼の表面研磨されたスリ
ューを組み込んだ19m/mの押出成形機で、押出ヘッ
ド温度400℃、シリンダー■温度390℃およびシリ
ンダー■温度395℃に設定して10にgを押出成形し
た後のスクリュー腐蝕性を調べたところ、何れの場合も
腐蝕の痕跡は認められなかった。
比較例2 4弗化エチレン−6弗化プロピレン共重合樹脂(テフロ
ン#1OO)のみを実施例3と全く同様に10にgの押
出成形試験に供した。押出成形後のスクリュー腐蝕性を
調へたところ、スクリュー先端部の溝部分に著しい腐蝕
が認められた。
実施例4 4弗化エチレン−6弗化プロピレン共重合樹脂(ネオフ
ロンNP−20) 100部と下記第2表の化合物な0
.01部、0.1部および10部の3段階に含イ「量を
変えて夫々混合して、本発明の弗素樹脂組成物を得た。
このブレンド物の各々を実施例1と同・覧にして押出成
形でベレット状組成物を得、これらについての同様に鉄
板腐蝕テストを行ったところ、下記第2表の結果が得ら
れた。
ゴl」りj〈 酸化ビスマス     △   OO チタン酸カリウム   △   ○   O酸化硼素 
      △   O○ 酸化アンチモン    ×   O○ ○:ガス接触部の表面変化なし。
△:ガス接触部の表面に腐蝕が認められる。
×:ガス接触部の表面に激しいf?fiが認められ上記
第1表および第2表から明らかな通り、本発明における
化合物を含有しない例(比較例)では弗素樹脂の加熱に
より、鉄板に対する著しい腐蝕性があり、これに対して
本発明の場合にはいずれもl−分な腐蝕防止効果が認ら
れ、特に酸化ビスマス、酸化硼素、酸化アンチモンおよ
びチタン酸カリウムの場合は、熱安定性も高く、押出加
工時の変色や発泡性が少ない。更に酸化ビスマスおよび
酸化硼素の場合は、透明感に優れているため樹脂クリヤ
ー用途の安定剤としての用途にきわめて有用である。ま
たその他の化合物も腐蝕抑制効果はあるが、押出加工時
に変色や発泡があるため、成形品の物性低下環を考h″
J1すると、問題解決に対し1分には効果的ではない。
以上の通り、本発明の弗素樹脂組成物は腐蝕性かないた
め、加工機や周辺設備の腐蝕がなくそれらの耐用年数が
大幅に改良され、また、ガラス質の添加剤の使用も1分
に可能であり、更に良好な着色性も有する。また、金属
やガラス等にライニングしたり被覆したりして組合せて
使用される成形物も経時的に安定した物性を保持してい
る。
特許出願人 大日精化工業株式会社 −1・計

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)弗素樹脂100重量部あたり、酸化ビスマス、酸
    化バリウム、酸化カルシウム、酸化ストロンチウム、酸
    化アンチモン、酸化硼素、酸化リチウム、ジ炭酸ビスマ
    ス、炭酸カルシウム、チタン酸カリウム、タングステン
    酸カルシウム、炭酸ストロンチウムおよびステアリン酸
    金属塩からなる群から選ばれた少なくとも1種の化合物
    を0.01重量部以上配合したことを特徴とする弗素樹
    脂組成物。
  2. (2)弗素樹脂が、4弗化エチレン−6弗化プロピレン
    共重合樹脂、パーフルオロアルコキシ−4弗化エチレン
    共重合樹脂またはこれらの樹脂を含有する弗素樹脂混合
    物である特許請求の範囲第(1)項に記載の弗素樹脂組
    成物。
  3. (3)化合物が、酸化ビスマス、酸化アンチモン、酸化
    硼素またはチタン酸カリウムである特許請求の範囲第(
    1)項に記載の弗素樹脂組成物。
  4. (4)化合物が、酸化ビスマスまたは酸化硼素である特
    許請求の範囲第(1)項に記載の弗素樹脂組成物。
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