(57)【要約】【課題】所望の厚さを有し、かつ耐屈曲性・耐引裂性等の構造材としての十分な物理特性を有するＰＴＦＥ樹脂シートおよびその製造方法を提供する。【解決手段】基材紙１１上にＰＴＦＥ樹脂微粒子１０を１次計量し、ロールバーによってＰＴＦＥ樹脂微粒子層の厚さを均一にする。この上に金網２０を貼り合わせ、カレンダロール２２で１次圧着して仮固着シート２３とする。さらに、別の基材紙３１上にＰＴＦＥ樹脂微粒子３０を２次計量してロールバーによってＰＴＦＥ樹脂微粒子層の厚さを均一にしたものの上に上記仮固着シート２３を金網が下の面に来るようにして貼り合わせる。このシートに対してさらにカレンダーロール３２によって２次圧着を施し、焼成機に導入して焼成し、金網がＰＴＦＥ樹脂中に埋設された構造を持つＰＴＦＥ樹脂シートを得る。【選択図】        図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材紙上に四フッ化エチレン樹脂微粒子を塗布し、これをカレンダロールにより圧着して基材紙上に四フッ化エチレン樹脂微粒子層を形成した後、焼成することを特徴とする四フッ化エチレン樹脂シートの製造方法。
【請求項２】
前記四フッ化エチレン樹脂微粒子層中に金網を設けたことを特徴とする請求項１に記載の四フッ化エチレン樹脂シートの製造方法。
【請求項３】
基材紙上にＰＴＦＥ樹脂微粒子を塗布した上に金網を重ね、これをカレンダロールにより１次圧着して予備成形シートとし、別の基材紙上に四フッ化エチレン樹脂微粒子を塗布したものの上に上記予備成形シートを基材紙が上になるように重ねて２次圧着し、続いて焼成することを特徴とする四フッ化エチレン樹脂シートの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、耐薬品性、耐熱性、耐候性、耐屈曲性、耐引裂性、防汚性および均一性に優れた四フッ化エチレン樹脂シートに係り、特に、耐腐食パッキング部材、食品・薬品等の非接着性搬送ベルト部材、機械工作物、構造材料部材等に好適な均一性に優れた四フッ化エチレン樹脂シートに関する。
【０００２】
【従来の技術】
フッ素系樹脂、とりわけ四フッ化エチレン樹脂（以下、ＰＴＦＥ樹脂と略記する）は、耐薬品性、耐熱性、耐候性、電気的特性、防汚性、非接着性等に優れるため、種々の工業分野に使用されている。
【０００３】
しかしながら、その反面、ＰＴＦＥ樹脂は、ポリエチレンやポリプロピレンのような溶融樹脂と異なり、溶融状態でも粘度が高く押出成形や射出成形が難しいため、一般のフィルム成膜で用いられる溶融押出法、溶液流延法（キャスティング）等の方法が適用できず、加工が非常に困難な材料である。さらに、ＰＴＦＥ樹脂は、耐薬品性、耐熱性、耐候性、電気的特性、防汚性、非接着性等には優れているものの、耐屈曲性、耐引裂性、引張強度等の物理特性が劣り、構造材としては使用が困難であった。
【０００４】
ところで、従来のＰＴＦＥ樹脂フィルムの製造方法は、ＰＴＦＥ粉末を円筒状に成形して焼成し、これをいわゆる桂剥きに切削してフィルム化するスカイビング製法が、一般的に行われている。さらに、基板上に有機溶剤可溶性のフッ素樹脂薄膜を形成し、この表面にＰＴＦＥ樹脂水性ディスパージョンを塗布乾燥して焼成後、有機溶剤中に浸漬してＰＴＦＥ樹脂フィルムを分離する製造方法も提案されている（特許文献１参照。）。
【０００５】
また、物理特性を向上させるために、ガラスクロスやアラミド織布にＰＴＦＥ樹脂エマルジョンをディッピング法、塗布法などでコーテイングして３７０℃程度の温度で焼成するという工程を複数回繰り返して、所望の厚みの被膜を形成させる方法が一般に採用されている。これは、ＰＴＦＥ樹脂が接着性に乏しく、たとえばＰＴＦＥ樹脂フィルムをガラスクロスに熱接着するというような通常の手段では、固着した被膜を形成できないためである。
【０００６】
【特許文献１】
特開平９−２７８９２７号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記したようなフィルムやシートの製造方法においては、物理的強度は考慮されていないため、依然として構造材としての強度に劣り使用できないものであり、また、ガラスクロスなどのクロス基材はＰＴＦＥ樹脂エマルジョンをコーティングする方法では溶媒によって繰り返し湿潤・加熱されるため、耐熱有機繊維がいわゆる湿熱劣化を起こし、性能が低下するという問題があり、十分な強度は得られていない。
【０００８】
したがって、本発明は、含浸・焼成工程を繰り返すことなく耐屈曲性、耐引裂性等の構造材として適した特性を有し、さらに所望の厚さを有するＰＴＦＥ樹脂シートの製造方法を提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明のＰＴＦＥ樹脂シートの製造方法は、基材紙上にＰＴＦＥ樹脂微粒子を塗布し、これをカレンダロールにより圧着し、焼成することを特徴としている。
【００１０】
本発明のＰＴＦＥ樹脂シートの製造方法によれば、塗布されたＰＴＦＥ樹脂微粒子の厚さ、カレンダロールの圧力及びロールギャップの相関関係をあらかじめ求めておくことで圧着後のシートの厚さを調整することができるので、ＰＴＦＥ樹脂微粒子を計量して所望の厚さに塗布することで目的の厚さのＰＴＦＥ樹脂シートを得ることができる。
【００１１】
また、本発明のＰＴＦＥ樹脂シートの製造方法は、基材紙上にＰＴＦＥ樹脂微粒子を塗布した上に金網を重ね、これをカレンダロールにより１次圧着して予備成形シートとし、別の基材紙上にＰＴＦＥ樹脂微粒子を塗布したものの上に上記予備成形シートを基材紙が上になるように重ねて２次圧着し、続いて焼成することを特徴としている。
【００１２】
本発明のＰＴＦＥ樹脂シートの製造方法によれば、基材紙上にＰＴＦＥ樹脂微粒子と金網を１次圧着して予備成形シートとし、さらに別の基材紙上にＰＴＦＥ樹脂微粒子とこの予備成形シートを重ねて２次圧着して焼成するので、全工程を通じて焼成工程が一度で済む。このため、ガラスクロスをＰＴＦＥ樹脂エマルジョンに数回含浸・焼成する従来の方法のように同じ工程を繰り返す必要がなく、所望の厚さを有するＰＴＦＥ樹脂シートを一度の工程で製造することができて好適である。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の請求項１に係るＰＴＦＥ樹脂シートの製造装置の模式図である。まず原料のＰＴＦＥ樹脂微粒子１０は、図示しない計量手段によって計量され、図示しないロールバーによって基材紙１１上に均され、均一に層を形成する。このＰＴＦＥ樹脂微粒子層が形成された基材紙１１は、カレンダロール１２に送られて圧着され、ＰＴＦＥ樹脂微粒子同士は仮固着させられる。続いてこの仮固着シート１３は基材紙１１を剥離して、ＰＴＦＥ樹脂微粒子層のみが焼成機１４に送られて焼成され、ＰＴＦＥ樹脂シート１５が得られる。
【００１４】
図２は、本発明の請求項２に係るＰＴＦＥ樹脂シートの製造装置の模式図である。図１と同様、原料のＰＴＦＥ樹脂微粒子１０は、図示しない計量手段によって計量され、図示しないロールバーによって基材紙１１上に均され、均一に層を形成する。このＰＴＦＥ樹脂微粒子層上に金網２０を貼り合わせ、カレンダロール２２によって圧着されて仮固着シート２３を形成し、続いて図１同様、基材紙１１を剥離して、図示しない焼成機に送られて焼成され、片面に金網が積層されたＰＴＦＥ樹脂シートが得られる。
【００１５】
本発明においては、図２に示す製造装置で１次計量および１次圧着を施し、続いて図３に示す製造装置で２次計量および２次圧着を施した後に焼成してＰＴＦＥ樹脂シートを製造することもでき、その製造方法を説明する。まず、図２に示す製造装置において基材紙１１上にＰＴＦＥ樹脂微粒子１０を図示しない計量手段によって１次計量し、図示しないロールバーによって均し、ＰＴＦＥ樹脂微粒子層の厚さを均一にする。この上に金網２０を貼り合わせ、カレンダロール２２で１次圧着して仮固着シート２３とする。さらに、図３に示す製造装置において別の基材紙３１上にＰＴＦＥ樹脂微粒子３０を２次計量してロールバーによって均しＰＴＦＥ樹脂微粒子層の厚さを均一にしたものの上に上記仮固着シート２３を金網が下の面に来るようにして貼り合わせる。このシートに対してさらにカレンダーロール３２によって２次圧着を施し、両面の基材紙１１および３１を剥離した後、図示しない焼成機に導入して焼成し、金網がＰＴＦＥ樹脂中に埋設された構造を持つＰＴＦＥ樹脂シートが得られる。
【００１６】
なお、上記３実施形態において、ＰＴＦＥ樹脂微粒子を支持するために用いられた基材紙の除去工程は、仮固着シート形成直後の焼成工程前に行うことが、容易に焼成できること、基材紙をリサイクル使用できることなどから好ましい。なお、焼成条件を変化させることによって基材紙を焼成後に除去することも本発明の範囲を逸脱するものではない。
【００１７】
以上、３種類の実施形態を説明したが、これらの製造方法によれば、全工程を通じて焼成工程が一度で済む。このため、ガラスクロスをＰＴＦＥ樹脂エマルジョンに数回含浸・焼成する従来の方法のように同じ工程を繰り返す必要がなく、所望の厚さを有するＰＴＦＥ樹脂シートを一度の工程で製造することができて好適である。また、ＰＴＦＥ樹脂シートの片面に貼り合わせたりＰＴＦＥ樹脂中に埋設する金網としては、ステンレス、鉄、銅、真鍮等からなるものが挙げられる。また、特に金網に限るものではなく、ガラスクロス、アラミドクロス、金属繊維の織物や不織布、パンチングメタル、エキスパンドメタル等の多孔性もしくはメッシュ状のシートであれば金属、セラミックス、有機高分子等の材質に限定されることなくあらゆるものを適用することが可能である。
【００１８】
本発明に使用される基材紙としては、上質紙、コート紙等の紙を適宜選択することができる。そして、基材紙はＰＴＦＥ樹脂微粒子層を形成するための支持体としての機能を有するものであれば、特に限定されるものではない。
【００１９】
本発明においてカレンダロールは、金属ロール、弾性ロールを適宜使用することができるが、図２のように金網が表面にある場合は、カレンダロールとして弾性ロールを用いることが好ましい。すなわち、金網側に鉄ロールなどの非弾性ロールを用いて１次圧着すると、金網の突起部が非弾性ロールに押圧されてＰＴＦＥ樹脂微粒子層中に埋没させられ、この仮固着シートに２次圧着を施した場合、金網の両側に形成されるＰＴＦＥ樹脂層のうち先に形成されるＰＴＦＥ樹脂層は薄く、後に形成されるＰＴＦＥ樹脂層は厚く形成されて不均衡になってしまう。しかしながら、ここで１次圧着において金網側のカレンダロールとしてシリコンゴム製等の弾性ロールを用いると、金網の突起部がカレンダロールの表面に食い込むことで金網が完全にＰＴＦＥ樹脂微粒子中に埋没させられることを防止し、結果として最終的に得られるＰＴＦＥ樹脂シートにおいて金網の両側のＰＴＦＥ樹脂層の均衡を保つことが可能になる。
【００２０】
さらに、前記弾性ロールを用いずに非弾性ロールを用いる場合、金網上に基材紙（工程紙）を敷いて圧着するという代替手段によって同様の効果を得ることが可能である。このように金網の上に敷かれた基材紙が屈曲して金網の突起部を食い込ませることで同様の効果が得られる。
【００２１】
本発明において使用するＰＴＦＥ樹脂微粒子は、ＰＴＦＥ樹脂からなるものであれば特に限定されず、粒径０．１〜１０００μｍ、特に１〜６００μｍ程度のものが、圧着により均一なＰＴＦＥ樹脂微粒子層を形成できることから好ましい。中でも、懸濁重合法により製造されたものが特に好ましい。これは、流動性に優れ、基材紙上にロールバーにより層形成する時に、より均一な層を形成することができることによるものである。なお、乳化重合法によるものも流動性改質剤を用いることによって十分に使用することができる。
【００２２】
以上のように、本発明のＰＴＦＥ樹脂シートの製造方法によれば、基材紙上にＰＴＦＥ樹脂微粒子と金網を１次圧着して予備成形シートとし、さらに別の基材紙上にＰＴＦＥ樹脂微粒子とこの予備成形シートを重ねて２次圧着して焼成するので、全工程を通じて焼成工程が一度で済むため、ガラスクロスをＰＴＦＥ樹脂エマルジョンに数回含浸・焼成する従来の方法のように同じ工程を繰り返す必要がなく、所望の厚さを有するＰＴＦＥ樹脂シートを一度の工程で製造することができて好適である。
【００２３】
【実施例】
以下に、本発明の実施形態を詳細に説明する。なお、本発明はこれに限定されるものではない。
［実施例１］
ＰＴＦＥ樹脂微粒子（商品名：ポリフロンＰＴＦＥ  Ｍ３９１Ｓ、ダイキン工業社製）を厚さ２２０μｍの基材紙（上質紙）の上に８００μｍの塗工ギャップでバー塗工し、これを基材紙と共に線圧１４０ｋｇ／ｃｍのロールプレスに通し、未焼成成型シートを得た。上記基材紙を剥離後、未焼成成型シートを３８０℃のオーブン中に１０分放置して、ＰＴＦＥ樹脂シートを得た。
【００２４】
［実施例２］
ＰＴＦＥ樹脂微粒子（商品名：ポリフロンＰＴＦＥ  Ｍ３９１Ｓ、ダイキン工業社製）を厚さ２２０μｍの基材紙（上質紙）の上に８００μｍの塗工ギャップでバー塗工し、これにＳＵＳ３０４金網（３６メッシュ、線径０．３ｍｍφ）を重ねて、下が金属ロール上がゴムロールであるプレスロールに基材紙が下になるように線圧１４ｋｇ／ｃｍで通して、予備成型シートを得る。また上記と同様に基材紙上にＰＴＦＥ樹脂微粒子（商品名：ポリフロンＰＴＦＥ  Ｍ３９１Ｓ、ダイキン工業社製）が塗布されたものの上に上記予備成型シートを金網側が下になるように重ねて、下から基材紙／ＰＴＦＥ樹脂／金網／ＰＴＦＥ樹脂／基材紙となるような構成で線圧１４０ｋｇ／ｃｍ、ギャップ３５０μｍの上下金属ロール間に通し、未焼成金網入シートを得た。上記未焼成金網入シートの両面の基材紙を剥離後、３８０℃のオーブン中に１０分放置して、金網入ＰＴＦＥ樹脂シートを得た。
【００２５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のＰＴＦＥ樹脂シートの製造方法によれば、芯材をＰＴＦＥ樹脂エマルジョンに含浸させる工程や焼成工程を繰り返すことなく１〜２次の圧着および一度の焼成のみによって所望の厚さを有し、かつ耐屈曲性、耐引裂性等の構造部材として良好な物理特性を有するＰＴＦＥ樹脂シートを製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のＰＴＦＥ樹脂シートの製造装置における圧着工程および焼成工程の模式図である。
【図２】本発明のＰＴＦＥ樹脂シートの製造装置における圧着工程（１次圧着工程）の模式図である。
【図３】本発明のＰＴＦＥ樹脂シートの製造装置における２次圧着工程の模式図である。
【符号の説明】
１０，３０    ＰＴＦＥ樹脂微粒子
１１，３１    基材紙
１２，２２，３２  カレンダロール
１３，２３，３３  仮固着シート
１４    焼成機
１５    ＰＴＦＥ樹脂シート
２０    金網
【図１】
2005014516.tif 000003
【図２】
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【図３】
2005014516.tif 000005