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公開番号2025176564
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-12-04
出願番号2024082805
出願日2024-05-21
発明の名称フッ素樹脂接合部材およびその製造方法
出願人AGC株式会社
代理人弁理士法人志賀国際特許事務所
主分類B29C 65/06 20060101AFI20251127BHJP(プラスチックの加工;可塑状態の物質の加工一般)
要約【課題】本発明は、接合部の強度が向上したフッ素樹脂接合部材およびその製造方法を提供する。
【解決手段】少なくとも2以上のフッ素樹脂部材を振動溶着によって接合したフッ素樹脂接合部材において、フッ素樹脂部材が溶融成形可能なフッ素樹脂を含有し、溶融成形可能なフッ素樹脂はTFE単位を有する共重合体およびCTFE単位を有する共重合体からなる群から選ばれる少なくとも1種を含み、溶融成形可能なフッ素樹脂の融点が290℃以下であり、溶融成形可能なフッ素樹脂のガラス転移温度が100℃以下であり、溶融成形可能なフッ素樹脂の曲げ弾性率が700MPa以上である。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
少なくとも２以上のフッ素樹脂部材を振動溶着によって接合したフッ素樹脂接合部材であって、
前記フッ素樹脂部材は、溶融成形可能なフッ素樹脂を含有し、
前記溶融成形可能なフッ素樹脂は、テトラフルオロエチレンに基づく単位を有する共重合体およびクロロトリフルオロエチレンに基づく単位を有する共重合体からなる群から選ばれる少なくとも１種を含み、
前記溶融成形可能なフッ素樹脂の融点が２９０℃以下であり、
前記溶融成形可能なフッ素樹脂のガラス転移温度が１００℃以下であり、
前記溶融成形可能なフッ素樹脂の曲げ弾性率が７００ＭＰａ以上である、フッ素樹脂接合部材。
続きを表示（約 990 文字）【請求項２】
前記溶融成形可能なフッ素樹脂のＲスケールのロックウェル硬度が３０以上である、請求項１に記載のフッ素樹脂接合部材。
【請求項３】
前記溶融成形可能なフッ素樹脂の動摩擦係数が０．２以上である、請求項１に記載のフッ素樹脂接合部材。
【請求項４】
前記溶融成形可能なフッ素樹脂の熱伝導率が０．１５Ｗ／ｍ・Ｋ以上である、請求項１または２に記載のフッ素樹脂接合部材。
【請求項５】
前記溶融成形可能なフッ素樹脂の融点より４０℃高く、かつ、せん断速度が１２／ｓである条件下で測定した、前記溶融成形可能なフッ素樹脂の溶融粘度が１０００Ｐａ・ｓ以上である、請求項１または２に記載のフッ素樹脂接合部材。
【請求項６】
前記溶融成形可能なフッ素樹脂の融点より４０℃高く、かつ、せん断速度が１２００／ｓである条件下で測定した、前記溶融成形可能なフッ素樹脂の溶融粘度が２０００Ｐａ・ｓ以下である、請求項１または２に記載のフッ素樹脂接合部材。
【請求項７】
前記溶融成形可能なフッ素樹脂が、テトラフルオロエチレンに基づく単位とエチレンに基づく単位とを有する共重合体を含む、請求項１または２に記載のフッ素樹脂接合部材。
【請求項８】
少なくとも２以上のフッ素樹脂部材を振動溶着によって接合する、フッ素樹脂接合部材の製造方法であって、
前記フッ素樹脂部材は、溶融成形可能なフッ素樹脂を含有し、
前記溶融成形可能なフッ素樹脂の融点が２９０℃以下であり、
前記溶融成形可能なフッ素樹脂のガラス転移温度が１００℃以下であり、
前記溶融成形可能なフッ素樹脂の曲げ弾性率が７００ＭＰａ以上であり、
前記フッ素樹脂部材を振動溶着によって接合する際の保持圧力を５～３０ＭＰａとし、かつ、前記フッ素樹脂部材を振動溶着によって接合する際の保持時間を３～２０秒とする、製造方法。
【請求項９】
前記溶融成形可能なフッ素樹脂のＲスケールのロックウェル硬度が３０以上である、請求項８に記載の製造方法。
【請求項１０】
前記フッ素樹脂部材の接合面の表面粗さが０．０１μｍ以上である、請求項８または９に記載の製造方法。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、フッ素樹脂接合部材およびその製造方法に関する。
続きを表示（約 2,900 文字）【背景技術】
【０００２】
フッ素樹脂は、耐熱性、難燃性、耐薬品性、耐候性、非粘着性、低摩擦性、低誘電特性等に優れることから、幅広い用途（ケミカルプラント耐食配管材料、農業用ビニールハウス材料、厨房器用離型コート材料、電線用被覆材料等）に用いられている。特に、溶融成形可能なフッ素樹脂は種々の成形技法を適用しやすいことから、その用途は多岐にわたる。例えば、特許文献１では、フッ素樹脂を含有するフッ素樹脂部材同士を振動溶着によって接合することが提案されている。フッ素樹脂部材の接合面同士を接触させた後、接触面方向に振動させることにより発生する摩擦熱で溶着接合することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０００－２１８６９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、本発明者の検討によれば、特許文献１の製造方法ではフッ素樹脂部材同士の接合部の強度が充分に得られないことがある。
【０００５】
本発明は、接合部の強度が向上したフッ素樹脂接合部材およびその製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、下記の態様を有する。
［１］少なくとも２以上のフッ素樹脂部材を振動溶着によって接合したフッ素樹脂接合部材であって、
前記フッ素樹脂部材は、溶融成形可能なフッ素樹脂を含有し、
前記溶融成形可能なフッ素樹脂は、テトラフルオロエチレンに基づく単位を有する共重合体およびクロロトリフルオロエチレンに基づく単位を有する共重合体からなる群から選ばれる少なくとも１種を含み、
前記溶融成形可能なフッ素樹脂の融点が２９０℃以下であり、
前記溶融成形可能なフッ素樹脂のガラス転移温度が１００℃以下であり、
前記溶融成形可能なフッ素樹脂の曲げ弾性率が７００ＭＰａ以上である、フッ素樹脂接合部材。
［２］前記溶融成形可能なフッ素樹脂のＲスケールのロックウェル硬度が３０以上である、［１］に記載のフッ素樹脂接合部材。
［３］前記溶融成形可能なフッ素樹脂の動摩擦係数が０．２以上である、［１］または［２］に記載のフッ素樹脂接合部材。
［４］前記溶融成形可能なフッ素樹脂の熱伝導率が０．１５Ｗ／ｍ・Ｋ以上である、［１］～［３］のいずれかに記載のフッ素樹脂接合部材。
［５］前記溶融成形可能なフッ素樹脂の融点より４０℃高く、かつ、せん断速度が１２／ｓである条件下で測定した、前記溶融成形可能なフッ素樹脂の溶融粘度が１０００Ｐａ・ｓ以上である、［１］～［４］のいずれかに記載のフッ素樹脂接合部材。
［６］前記溶融成形可能なフッ素樹脂の融点より４０℃高く、かつ、せん断速度が１２００／ｓである条件下で測定した、前記溶融成形可能なフッ素樹脂の溶融粘度が２０００Ｐａ・ｓ以下である、［１］～［５］のいずれかに記載のフッ素樹脂接合部材。
［７］前記溶融成形可能なフッ素樹脂が、テトラフルオロエチレンに基づく単位とエチレンに基づく単位とを有する共重合体を含む、［１］～［６］のいずれかに記載のフッ素樹脂接合部材。
【０００７】
［８］少なくとも２以上のフッ素樹脂部材を振動溶着によって接合する、フッ素樹脂接合部材の製造方法であって、
前記フッ素樹脂部材は、溶融成形可能なフッ素樹脂を含有し、
前記溶融成形可能なフッ素樹脂の融点が２９０℃以下であり、
前記溶融成形可能なフッ素樹脂のガラス転移温度が１００℃以下であり、
前記溶融成形可能なフッ素樹脂の曲げ弾性率が７００ＭＰａ以上であり、
前記フッ素樹脂部材を振動溶着によって接合する際の保持圧力を５～３０ＭＰａとし、かつ、前記フッ素樹脂部材を振動溶着によって接合する際の保持時間を３～２０秒とする、製造方法。
［９］前記溶融成形可能なフッ素樹脂のＲスケールのロックウェル硬度が３０以上である、［８］に記載の製造方法。
［１０］前記フッ素樹脂部材の接合面の表面粗さが０．０１μｍ以上である、［８］または［９］に記載の製造方法。
［１１］前記溶融成形可能なフッ素樹脂の動摩擦係数が０．２以上である、［８］～［１０］のいずれかに記載の製造方法。
［１２］前記溶融成形可能なフッ素樹脂の熱伝導率が０．１５Ｗ／ｍ・Ｋ以上である、［８］～［１１］のいずれかに記載の製造方法。
［１３］前記溶融成形可能なフッ素樹脂の融点より４０℃高く、かつ、せん断速度が１２／ｓである条件下で測定した、前記溶融成形可能なフッ素樹脂の溶融粘度が１０００Ｐａ・ｓ以上である、［８］～［１２］のいずれかに記載の製造方法。
［１４］前記溶融成形可能なフッ素樹脂の融点より４０℃高く、かつ、せん断速度が１２００／ｓである条件下で測定した、前記溶融成形可能なフッ素樹脂の溶融粘度が２０００Ｐａ・ｓ以下である、［８］～［１３］のいずれかに記載の製造方法。
［１５］前記溶融成形可能なフッ素樹脂が、テトラフルオロエチレンに基づく単位を有する共重合体およびクロロトリフルオロエチレンに基づく単位を有する共重合体からなる群から選ばれる少なくとも１種を含む、［８］～［１４］のいずれかに記載の製造方法。
［１６］前記溶融成形可能なフッ素樹脂が、テトラフルオロエチレンに基づく単位とエチレンに基づく単位とを有する共重合体を含む、［１５］に記載の製造方法。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、接合部の強度が向上したフッ素樹脂接合部材およびその製造方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
図１は、フッ素樹脂接合部材の一例を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
用語の意味は、以下の通りである。
「単量体」とは、重合性炭素－炭素二重結合を有する化合物を意味する。
「単量体に基づく単位」は、単量体１分子が重合して直接形成される原子団と、該原子団の一部を化学変換して得られる原子団との総称である。単量体に基づく単位を、単に、「単量体単位」とも記す。
式（ｎ）で表される化合物を「化合物（ｎ）」と記す。ｎは自然数である。
「溶融成形可能」であるとは、溶融流動性を示すことを意味する。
「溶融流動性を示す」とは、荷重４９Ｎの条件下、樹脂の融点よりも２０℃以上高い温度において、溶融流れ速度が０．１～１０００ｇ／１０分となる温度が存在することを意味する。
「溶融流れ速度」は、ＪＩＳＫ７２１０：１９９９（ＩＳＯ１１３３：１９９７）に規定されるメルトマスフローレート（ＭＦＲ）である。
「エーテル性酸素原子」とは、炭素原子間においてエーテル結合（－Ｏ－）を形成する酸素原子を意味する。
（【００１１】以降は省略されています）

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