(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電離放射線を照射して弗素樹脂を架橋させる、改質弗素樹脂の製造方法において、
開放された空間で所定の酸素分圧を有するガス気流を前記弗素樹脂に対して吹きつけつつ、酸素分圧が最も低くなった地点で前記弗素樹脂に前記電離放射線を照射して前記弗素樹脂を架橋させることを特徴とする、改質弗素樹脂の製造方法。
【請求項２】
前記所定の酸素分圧は１００ｔｏｒｒ以下である、請求項１記載の改質弗素樹脂の製造方法。
【請求項３】
前記ガス気流は、加圧された気体が前記開放された空間に放出されることにより生じたものである、請求項１記載の改質弗素樹脂の製造方法。
【請求項４】
前記弗素樹脂は、所定の温度で前記電離放射線を照射して架橋される、請求項１記載の改質弗素樹脂の製造方法。
【請求項５】
前記所定の温度は、前記弗素樹脂の融点より１０ないし３０℃高い温度である、請求項４記載の改質弗素樹脂の製造方法。
【請求項６】
前記所定の温度は、前記弗素樹脂を加熱することにより得られる、請求項４記載の改質弗素樹脂の製造方法。
【請求項７】
前記所定の温度は、前記ガス気流または前記加圧された気体を加熱することにより得られる、請求項４記載の改質弗素樹脂の製造方法。
【請求項８】
所定の温度で、かつ大気中より低い所定の酸素分圧の下で、弗素樹脂を搬送しつつ電離放射線を照射して、この弗素樹脂を架橋させて改質する、改質弗素樹脂の製造装置において、
前記弗素樹脂が通過する、水平方向に延伸して設けられ、かつ両端が大気に開放された空間の区画と、
前記弗素樹脂を前記区画に沿って搬送する搬送手段と、
前記区画の水平方向中央位置で垂直方向上方から電離放射線を照射する照射手段と、
前記照射手段による前記区画内の照射位置を所定の温度に加熱する加熱手段と、
前記区画に沿って複数設けられ、前記区画内を通過する前記弗素樹脂に対して所定の酸素分圧を有するガス気流を吹きつけるガス気流噴出手段と、を備えることを特徴とする改質弗素樹脂の製造装置。
【請求項９】
前記所定の酸素分圧は１００ｔｏｒｒ以下であり、前記所定の温度は、前記弗素樹脂の融点より１０ないし３０℃高い温度である、請求項８記載の改質弗素樹脂の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は改質弗素樹脂の製造方法および製造装置に関し、特に、低い酸素分圧のもとで弗素樹脂に電離放射線を照射して弗素樹脂を架橋させる、改質弗素樹脂の製造方法および製造装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
改質弗素樹脂は、低い酸素分圧のもとで弗素樹脂に電離放射線（以下、放射線という）を照射して、弗素樹脂を架橋させることにより製造される。従来は、弗素樹脂を低い酸素分圧の下におくために、弗素樹脂を大気と遮断された密閉容器中に置き、この気密容器中で弗素樹脂に放射線を照射している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、この方法では、改質弗素樹脂を製造するための放射線照射装置の全体を気密にする必要がある。また、弗素樹脂を放射線照射装置の中に収めてから、酸素分圧を所定の値まで低下させるには、排気およびガス交換のため長い時間がかかる。排気の所要時間は当然、真空ポンプ等の排気装置の能力に左右される。
【０００４】
また、気密を保った照射装置内に弗素樹脂材料を送り込み、照射後の材料を装置から取り出すために特別な工夫を要し、材料の搬送手段や、装置の処理能力が大きな制約を受ける。
【０００５】
本発明の目的は、全体を気密にした放射線照射装置内において弗素樹脂を架橋させる場合に必要とされる、酸素分圧を所定の値に低下させるまでの待ち時間を、解消することにある。
【０００６】
また本発明の目的は、気密を保った放射線照射装置内で弗素樹脂を架橋させる方法に伴う、搬送手段や処理能力の制約を、解消することにある。
【０００７】
本発明は、さらに、気密を保った放射線照射装置において弗素樹脂を架橋させる場合に必要とされる、酸素分圧を所定の値に低下させるまでの待ち時間をなくし、また搬送手段や処理能力の制約を解消した、効率がよくてコストの安い、改質弗素樹脂の製造装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するため本発明では、電離放射線を照射して弗素樹脂を架橋させる、改質弗素樹脂の製造方法において、開放された空間で所定の酸素分圧を有するガス気流を前記弗素樹脂に対して吹きつけつつ、酸素分圧が最も低くなった地点で前記弗素樹脂に前記電離放射線を照射して前記弗素樹脂を架橋させることを特徴とする。
【０００９】
また本発明の改質弗素樹脂の製造装置は、所定の温度で、かつ大気中より低い所定の酸素分圧の下で、弗素樹脂を搬送しつつ電離放射線を照射して、この弗素樹脂を架橋させて改質する、改質弗素樹脂の製造装置において、
前記弗素樹脂が通過する、水平方向に延伸して設けられ、かつ両端が大気に開放された空間の区画と、前記弗素樹脂を前記区画に沿って搬送する搬送手段と、前記区画の水平方向中央位置で垂直方向上方から電離放射線を照射する照射手段と、前記照射手段による前記区画内の照射位置を所定の温度に加熱する加熱手段と、前記区画に沿って複数設けられ、前記区画内を通過する前記弗素樹脂に対して所定の酸素分圧を有するガス気流を吹きつけるガス気流噴出手段と、を備えることを特徴とする。
【００１０】
電離放射線として、Ｘ線、γ線、電子線、高エネルギーイオン束を用いることができる。これらの代わりに、又はこれらと共に中性子線を用いてもよい。
【００１１】
所定の酸素分圧とは１００ｔｏｒｒ以下である。１００ｔｏｒｒを超えると、架橋反応が抑制され、熱分解により樹脂が劣化し、機械的強度や伸び量が低下する。気流には不活性ガス、例えばアルゴン、ヘリウム、窒素を、含んでもよい。必要に応じて、水素、二酸化炭素、一酸化炭素、メタン、エタン、エチレン、アセチレン等の気体を含んでもよい。
【００１２】
本発明の方法は、共重合体も包含されるテトラフルオロエチレン重合体に適用でき、有用である。特に、ポリテトラフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン−パーフルオロ（アルキルビニルエーテル）共重合体、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体に有用である。
【００１３】
放射線の照射は、弗素樹脂の融点より１０ないし３０℃高い温度で行なうことが好ましい。上記弗素樹脂類の多くは、２７０℃ないし３３０℃の融点をもつ。例えば融点が３１０℃のポリテトラフルオロエチレンの場合、照射温度は３２０ないし３４０℃が適当である。弗素樹脂をこのような温度に加熱するには、通常のようにヒータ等を用いる。
【００１４】
低酸素分圧の気流は、適当な組成の気体を、内圧が１．０１ないし５．０気圧の容器から弗素樹脂の上に吹き出させることにより得られ、これにより弗素樹脂は装置外の大気から遮断される。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の方法に用いる放射線照射装置を示す。この装置は、架台１、ローラコンベア２、ヒータ４ａ，４ｂ、ガス配管５、チタン箔６ａ，６ｂ、天板７、粒子加速器８から成る。ガス配管５は枝管５ａを有する。この装置はシート状の弗素樹脂を連続的に照射するのに適している。
【００１６】
架台１の上で弗素樹脂材料３は、ローラコンベア２により図中右から左へ搬送され、ヒータ４ａおよび４ｂにより上下両面から加熱される（例えば３４０±５℃）。弗素樹脂材料３の上面にはガス配管５の枝管５ａから放出される酸素濃度の低いガスの流れが吹きつけられる。例えば、酸素分圧が１００ｔｏｒｒ以下の窒素ガスを、内圧５気圧のガス配管５から枝管５ａを通して弗素樹脂材料３の上に吹き出させる。ガス気流により大気から遮断され、低い酸素分圧下に置かれた弗素樹脂材料３に、粒子加速器８から電子線を含むγ線がチタン箔６ａ，６ｂを通して照射される。照射が行なわれる部位では、装置の材料入口及び出口から最も遠いので、装置内部の酸素分圧は最も低くなる。材料入口及び出口は、装置内の酸素分圧を低く保つため、できるだけ小さく作られている。
【００１７】
図２は、本発明の方法に用いる別の放射線照射装置を示す。この装置は、厚さの大きい弗素樹脂材料（例えばブロック状）の放射線架橋改質装置である。この装置の主な部分は図１の装置と同様であり、架台１、ローラコンベア１２、ヒータ４ａ，４ｂ、ガス配管５、枝管５ａ、チタン箔６ａ，６ｂ、天板７、粒子加速器８から成る。図２の装置は、この他に、容器１３と、外気の侵入を少なくするための６個の仕切り板９Ａ，９Ｂ，９Ｃ，９Ｄ，９Ｅ，９Ｆを有し、この点で図１の装置と異なる。仕切り板９Ａ以下は弗素樹脂材料３の移送のため開閉自在であるが、密閉するものではない。弗素樹脂材料３は仕切り板９Ａないし９Ｆの間の５つの区画Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅでそれぞれ停止して低酸素濃度下に加熱され、区画Ｃで放射線照射される。すなわち、この装置は半連続処理方式である。
【００１８】
架台１の上で弗素樹脂材料３はローラコンベア１２により図中右から左へ搬送される。仕切り板９Ａがまず開かれ、弗素樹脂材料３は区画Ａに進入し、ヒータ１４ａにより上から加熱される。仕切り板９Ａが閉じられ、弗素樹脂材料３の上面には、ガス配管５の枝管５ａから放出される酸素濃度の低いガスの流れが吹きつけられる。区画Ａ内の酸素濃度が充分低くなると、仕切り板９Ｂが開かれ、弗素樹脂材料３は区画Ｂに移送され、仕切り板９Ｂは閉じられる。弗素樹脂材料３は、枝管５ａから放出される酸素濃度の低い気流の下でヒータ１４ａによりさらに加熱される。このようにして段階的に加熱された弗素樹脂材料３は、区画Ｃに移送され、ヒータ１４ａ，１４ｃにより、例えば３４０±５℃まで加熱される。
【００１９】
低い酸素分圧下に加熱された弗素樹脂材料３に、区画Ｃで、粒子加速器８から電子線を含むγ線がチタン箔６ａ，６ｂを通して照射される。照射が行なわれる区画Ｃでは、装置の材料入口および出口から最も遠いので、酸素分圧は最も低くなる。架橋反応後、仕切り板９Ｄが開き、弗素樹脂材料３は区画Ｃから区画Ｄに送られ、低い酸素分圧下に加熱されながらさらに区画Ｅに送られる。仕切り板９Ｆが開いて、最後の区画Ｅから弗素樹脂材料３が送り出されると、仕切り板９Ｆは閉じられ、一旦大気に開放された区画Ｅ内は再び枝管５ａからの気流により低い酸素分圧を回復する。
【００２０】
図２の装置は、弗素樹脂材料３が粉体である場合にも利用できる。粉体は容器１３に入れてローラコンベア１２に載せ、放射線照射される。
【００２１】
【発明の効果】
本発明の改質弗素樹脂の製造方法によると、弗素樹脂を架橋させる放射線照射装置全体を気密に保つ必要がないので、酸素分圧を所定の値に低下させるまでの待ち時間を要しない。また、気密に保った放射線照射装置で弗素樹脂を架橋させる従来の方法での、搬送手段や処理能力の制約が、解消される。その結果、効率よく、また安いコストで、改質弗素樹脂を製造できる。
【００２２】
本発明の改質弗素樹脂の製造装置によると、気密を保った放射線照射装置において弗素樹脂を架橋させる場合のような、酸素分圧を所定の値に低下させるまでの長い待ち時間を必要とせず、また搬送手段や処理能力の制約が解消するので、効率よく、また安いコストで、改質弗素樹脂を製造できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の方法に用いる放射線照射装置の説明図
【図２】本発明の方法に用いる放射線照射装置の説明図
【符号の説明】
１   架台
２   ローラコンベア
３   弗素樹脂材料
４ａ，４ｂ    ヒータ
５   ガス配管
５ａ 枝管
６ａ，６ｂ    チタン箔、
７   天板
８   粒子加速器
９Ａ，９Ｂ，９Ｃ，９Ｄ，９Ｅ，９Ｆ    仕切り板
１２   ローラコンベア
１３   容器
１４ａ，１４ｃ         ヒータ
Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ    区画
【図１】
0003736351.tif 000002
【図２】
0003736351.tif 000003