ラジカル結合ＰＴＦＥポリマー粉末及びその製造法
本発明は化学の分野に関し、かつ、例えば摩擦材料として使用することができるラジカル結合ＰＴＦＥポリマー粉末及び該粉末の製造法に関する。本発明の課題は、マトリックス中への導入の後に、ＰＴＦＥポリマーコンパウンドとして改善された耐摩耗性を有するラジカル結合ＰＴＦＥポリマー粉末を規定し、更に、容易でかつ効率的な製造法を規定することである。前記課題は、ラジカル結合ＰＴＦＥポリマー粉末において、該粉末が放射線化学的及び／又はプラズマ化学的に変性されたＰＴＦＥ粉末から成り、かつ該粉末の粒子表面に、ホモポリマー、コポリマー又はターポリマーが、分散液中か又は塊状での反応を介してラジカル結合していることを特徴とする、ラジカル結合ＰＴＦＥポリマー粉末により解決される。前記課題は更に、反応性ペルフルオロアルキル−（ペルオキシ−）ラジカル中心を有するＰＴＦＥ粉末を、放射線化学的及び／又はプラズマ化学的な変性の後に、分散液中か又は塊状で重合性オレフィン性不飽和モノマーの添加下に反応により変換させ、その際、反応の間にポリマー合成反応を実現することを特徴とする方法により解決される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は化学の分野に関し、かつ、例えば摩擦材料として使用することができるラジカル結合ＰＴＦＥポリマー粉末及び該粉末の製造法に関する。
【０００２】
原子炉建築のための適当なポリマー材料を探索した際、ＰＴＦＥが、 −その高い化学的及び熱的安定性とは対照的に− 極めて放射線に敏感であることが確認された。ＰＴＦＥは、不活性条件下であっても酸素の存在下であっても、すでに低エネルギー線量で分解され、既に０．２〜０．３ｋＧｙで脆性を示し、＜１００ｋＧｙで砕け易くなる。
【０００３】
約３６０℃からは、純粋な放射線化学的な分解に、顕著に熱分解が重なる。
【０００４】
放射線化学的な分解の確率過程のために、幅広い多様な鎖長を有する反応生成物が生じる。酸素の存在下にＰＴＦＥに照射した場合、まず第一に生じるペルフルオロアルキルラジカルからペルオキシラジカル及びアルコキシラジカルが形成される。アルコキシラジカルの形成の中間体を介して、末端ペルフルオロアルキルラジカルは連鎖短縮及びカルボニルジフルオリドの形成下に徐々に分解される。
【０００５】
それに対して、側鎖アルコキシラジカルからは、ペルフルオロアルカン酸フッ化物及び末端ペルフルオロアルキルラジカルが生じる。
【０００６】
【化１】
【０００７】
未焼結及び未圧縮のＰＴＦＥ乳化重合体及びＰＴＦＥ懸濁重合体は繊維状−フェルト状の特性を示す。例えばＰＴＦＥの付着防止特性及び滑り特性を、水性又は有機分散液、ポリマー、染料、塗料、樹脂又は滑剤への導入により他の媒体に移行させることは不可能であり、それというのも、このＰＴＦＥは均質化が不可能であり、凝固の傾向を示し、凝集し、浮上又は沈殿してしまうためである。
【０００８】
約１００ｋＧｙのエネルギー線量を有するエネルギーに富む放射線の作用により、繊維状−フェルト状のポリマーから、ポリマー鎖の部分的な分解のために流動性の微粉末が得られる。この粉末はなおも脆い凝集物を含有し、該凝集物は容易に粒径＜５μｍの一次粒子に分割されることができる。反応物の存在下で照射する場合、官能基がポリマー中に組込まれる。照射が空気中で行われる場合、式（９．２２）（及び後続の大気湿度による−ＣＯＦ−基の加水分解）によりカルボキシル基が得られる。照射の前に（ＮＨ４）２ＳＯ３を混合した場合、Ｓ含有基を得ることができる。この官能基はＰＴＦＥの疎水性及び疎有機性を本質的に低下させるため、得られた微粉末を良好に他の媒体と均質化させることができる。このＰＴＦＥのプラスの特性、例えば優れた滑り特性、分離特性及び乾燥潤滑特性並びに高い化学的及び熱的安定性は維持される。過フッ素化された鎖が結合しているカルボキシル基及びスルホ基は同様に高い化学的不活性を有する。
【０００９】
ＰＴＦＥ及びその分解生成物（極めて低分子である生成物を除く）の不溶性のために、慣用の分子量測定の方法を用いることができない。分子量測定を間接的な方法で行わなければならない[A. Heger et al., Technologie der Strahlenchemie an Polymeren, Akademie-Verlag Berlin 1990]。
【００１０】
しばしば、他の材料との非相容性は不利な結果をもたらす。（１）液体アンモニア中のナトリウムアミド及び（２）非プロトン性不活性溶剤中のアルカリアルキル−及びアルカリ−芳香族−化合物を用いた公知の方法によるＰＴＦＥの化学的活性化によって変性を達成することができる。この変性を介して、反応によって、又は吸着力によってのみ、改善された界面相互作用を達成することができる。
【００１１】
ＰＴＦＥの分解生成物は多岐に亘る使用分野において利用され、例えば滑り特性又は付着防止特性の達成を目的としてプラスチックに対する添加剤としても利用される。微粉末物質は多少なりとも微細に分散されて充填剤成分としてマトリックス中に存在する[Ferse et al., Plaste u. Kautschuk, 29 (1982), 458; Ferse et al. DD-PS 146 716 (1979)]。マトリックス成分を溶解させた場合、ＰＴＦＥ微粉末は除去可能であるか又は回収される。
【００１２】
ＰＴＦＥ微粉末の使用分野において、慣用のフルオロカーボン不含の添加剤と比較して特性の改善が達成されるが、非相容性、不溶性、緩い結合、更には不均一な分配は多くの使用分野に関して不利である。
【００１３】
更に、表面に非単独重合エチレン性不飽和化合物がグラフトされているフッ素含有プラスチック粒子から成る、グラフトされたフッ素含有プラスチック（ＵＳ５，５７６，１０６）は公知である。この場合、非単独重合エチレン性不飽和化合物は酸、エステル又は無水物であってよい。
【００１４】
このグラフトされたフッ素含有プラスチックは、フッ素含有プラスチック粉末をエチレン性不飽和化合物の存在下にイオン化放射線の源にさらすことによって製造される。この場合、エチレン性不飽和化合物はフッ素含有プラスチック粒子の表面に結合する。
【００１５】
本発明の課題は、マトリックス中への導入の後に、ＰＴＦＥポリマーコンパウンドとして同等の滑り特性で改善された耐摩耗性を有し、それによりこのコンパウンドから成る構造部材の寿命が延長されるラジカル結合ＰＴＦＥポリマー粉末を規定し、更に、このようなラジカル結合ＰＴＦＥポリマー粉末を製造するための容易でかつ効率的な方法を規定することである。
【００１６】
前記課題は請求項に記載された発明により解決される。他の態様は従属請求項の対象である。
【００１７】
本発明によるラジカル結合ＰＴＦＥポリマー粉末は、放射線化学的又はプラズマ化学的に変性されたＰＴＦＥ粉末から成り、かつ該粉末の粒子表面に、ホモポリマー、コポリマー又はターポリマーが、分散液中か又は塊状での反応を介してラジカル結合している。
【００１８】
有利に、ＰＴＦＥ粉末は放射線化学的に変性されている。
【００１９】
同様に有利に、ＰＴＦＥ粉末は５０ｋＧｙより大きい線量で、有利に１００ｋＧｙより大きい線量で放射線化学的に変性されている。
【００２０】
ＰＴＦＥ粉末が反応物の存在下に、有利に酸素作用下に放射線化学的に変性されている場合も有利である。
【００２１】
同様に、重合性オレフィン性不飽和モノマーとして、スチレン、アクリロニトリル、無水マレイン酸、アクリル酸、（メタ）メチルアクリラート、ビニルアセタート、グリシジルメタクリラート、（メタ）アクリルアミド化合物又はその混合物を使用する場合が有利である。
【００２２】
本発明によるラジカル結合ＰＴＦＥポリマー粉末の製造法において、反応性ペルフルオロアルキル−（ペルオキシ−）ラジカル中心を有するＰＴＦＥ粉末は、放射線化学的及び／又はプラズマ化学的な変性の後に、分散液中か又は塊状で、重合性オレフィン性不飽和モノマーの添加下に反応により変換される。この場合、反応の間に、ＰＴＦＥ上でのホモポリマー、コポリマー又はターポリマーへのポリマー合成反応が実現される。
【００２３】
反応性ペルフルオロアルキル−（ペルオキシ−）ラジカル中心を有するＰＴＦＥ粉末を、放射線化学的及び／又はプラズマ化学的な変性の後に、反応性ペルフルオロアルキル−（ペルオキシ−）ラジカル中心の保持下に低温で温度処理する場合も有利である。
【００２４】
有利に、放射線化学的に変性されたＰＴＦＥ粉末が使用される。
【００２５】
同様に有利に、ＰＴＦＥ粉末は５０ｋＧｙより大きい線量で、有利に１００ｋＧｙより大きい線量で放射線化学的に変性される。
【００２６】
ＰＴＦＥ粉末が反応物の存在下に、有利に酸素作用下に放射線化学的に変性される場合も有利である。
【００２７】
更に、ＰＴＦＥ粉末をミクロ粉末として使用する場合が有利である。
【００２８】
更に、反応をオートクレーブ又は撹拌型反応器又は押出機／混練機中で実現する場合も有利である。
【００２９】
重合性オレフィン性不飽和モノマーとして、スチレン、アクリロニトリル、無水マレイン酸、アクリル酸、（メタ）メチルアクリラート、ビニルアセタート、グリシジルメタクリラート及び（メタ）アクリルアミド化合物を添加する場合も有利である。
【００３０】
同様に、モノマーから成る混合物を使用する場合が有利である。
【００３１】
重合性オレフィン性不飽和モノマーとしてマクロマー及び／又はオリゴマーを使用する場合も有利である。
【００３２】
更に、ＰＴＦＥポリマー粉末に、例えば有利にプラスチック／ポリマー中への配合によって、又はエラストマー及び／又は熱可塑性樹脂及び／又は熱硬化性樹脂及び／又はそれらから成る混合物中への導入によって、後続の反応において他の低分子及び／又はオリゴマー及び／又はポリマー物質と反応する官能基を付与する場合が有利である。
【００３３】
ＰＴＦＥ（ミクロ）粉末とモノマーとを、ＰＴＦＥ粒子表面上でのグラフトホモポリマー、グラフトコポリマー又はグラフトターポリマーの形成下に、分散液中か又は塊状で本発明によりラジカル結合させることにより、意図的にマトリックスへの相容化及び堅固な結合のために調節することができるＰＴＦＥポリマー粉末がもたらされ、このことは摩擦材料にとって有利である。熱可塑性樹脂、エラストマー及び／又は熱硬化性樹脂と前記の本発明により変性されたＰＴＦＥポリマー粉末との配合において極めて良好な相容性及び相互作用又は更にはグラフト分枝の官能基への化学結合を示す特別なグラフト分枝を、ＰＴＦＥ粒子表面に重合させることができる。それにより、純粋な出発物質及びＰＴＦＥを含有する物理的混合物と比較して、同等の動摩擦に加え、高められた耐摩耗性を有する特別な摩擦材料を製造することができる。
【００３４】
分散液とは、本発明によれば、ＰＴＦＥ（ミクロ）粉末が液体中で溶解せずに存在し、モノマー（混合物）が液体を形成するか又は液体中に溶解して存在することであると解釈される。液体が過少である場合、分散液はペースト状の塊状物として存在することもできる。
【００３５】
渦動化又は流動化されたＰＴＦＥ（ミクロ）粉末としてのＰＴＦＥ（ミクロ）粉末を有利に不活性ガス下でモノマー（混合物）の存在下でＰＴＦＥポリマー粉末に変換することは、塊状でのラジカル結合／反応であると解釈される。
【００３６】
ＰＴＦＥからＰＴＦＥ（ミクロ）粉末への有利な放射線化学的な変性において、有利に持続的な（寿命の長い）反応性ペルフルオロアルキル−（ペルオキシ−）ラジカル中心が生じ、これは驚異的にも、反応において重合性オレフィン性不飽和モノマーと結合し得る。プラズマ処理の場合、表面的に類似の反応性ペルフルオロアルキル−（ペルオキシ−）ラジカル中心を生じさせ、前記の結合反応のために使用することができるが、この反応性ペルフルオロアルキル−（ペルオキシ−）ラジカル中心は放射線化学的に製造された反応性ペルフルオロアルキル−（ペルオキシ−）ラジカル中心と比較してその分布及び密度が最適でない。分散液中か又は塊状でのモノマーを用いたＰＴＦＥ（ミクロ）粉末変性の後、このＰＴＦＥ粉末を分離及び精製した後のＩＲ分光法により、ホモポリマー、コポリマー又はターポリマーの化学結合を変性バッチの調節に応じて検出することができ、即ち、ポリマー鎖はＰＴＦＥの抽出によってはもはや分離不可能であった。未照射のＰＴＦＥ（ミクロ）粉末と比較して、反応性ペルフルオロアルキル−（ペルオキシ−）ラジカル中心なしでは、又は未結合のラジカル開始剤の存在下でも、グラフトされた／表面変性されたＰＴＦＥ（ミクロ）粉末は生じない。このＰＴＦＥ（ミクロ）粉末を不変のまま定量的に分離することができた。ＰＴＦＥ（ミクロ）粉末へのモノマー（混合物）の本発明によるラジカル結合により、ポリマーがＰＴＦＥにグラフトしている形状でのＰＴＦＥの表面変性がもたらされる。重合されたグラフトポリマー構造体に相応して、当業者は、相容化及び／又は後続の化学反応／ポリマーを用いた変性によって、このＰＴＦＥポリマー粉末と異種ポリマーのマトリックスとの反応による結合／相容化が実現され、これによって未変性の出発材料及び未変性のＰＴＦＥを含有する物理的混合物と比較して材料特性の改善並びに耐摩耗性の向上がもたらされるか否かをその都度導き出すことができる。
【００３７】
耐摩耗性の改善のために、ラジカル結合したＰＴＦＥ粒子を同時に、マトリックスと非相容性であり、かつ、摩擦係数を低下させ、同時に耐摩耗性を向上させるのに役立つＰＦＰＥ添加剤（ＰＦＰＥ＝ペルフルオロポリエーテル）のための貯蔵媒体として利用することは更に有利である。
【００３８】
本発明の他の利点は、グラフト分枝がＰＴＦＥ粒子上に反応性中心を有し、該反応性中心が、公知の合成工程による後続の変性によって、先行技術では製造することのできなかったＰＴＦＥポリマー生成物をもたらすことである。
【００３９】
本発明によれば、例えばＰＴＦＥ乳化重合体（Dyneon TF 2025）に２００ｋＧｙで照射し、ＰＴＦＥ懸濁重合体（Dyneon TF1750）に空気中で５００ｋＧｙで照射することによって、ラジカル結合ＰＴＦＥポリマー粉末が製造される。５０ｋＧｙでの照射工程の間に、ＰＴＦＥミクロ粉末への分解下に反応性ペルフルオロアルキル−（ペルオキシ−）ラジカル中心が生じ、これは空気の存在下に部分的に比較的安定な／寿命の長いペルオキシラジカルに変換される。
【００４０】
先行技術によれば、このＰＴＦＥ（ミクロ）粉末を温度処理することができることは公知である。それにより、反応性ペルフルオロアルキル−（ペルオキシ−）ラジカル中心は特に温度の上昇と共に分解される[K. Schierholz u. a., J. Polym. Sci. Part B, Polymer Physics, Vol. 37, 2404-2411 (1999)]。本発明による方法の場合、生じる反応性ペルフルオロアルキル−（ペルオキシ−）ラジカル中心を有するＰＴＦＥ（ミクロ）粉末が使用される。
【００４１】
変性反応において、このＰＴＦＥ（ミクロ）粉末とモノマー（混合物）とを、分散液中か又は塊状でラジカル結合を介して、化学的結合したＰＴＦＥグラフトコポリマー材料、即ちＰＴＦＥポリマー粉末に変換することにより、反応性ペルフルオロアルキル−（ペルオキシ−）ラジカル中心は、意図的に、グラフトホモポリマー、グラフトコポリマー又はグラフトターポリマーへの重合性オレフィン性不飽和モノマーとの結合のために用いられる。このＰＴＦＥポリマー粉末は、後続の操作（粉末の圧縮、他のポリマーの配合／混合及び／又はグラフト分枝が相応する官能基を有する場合には他の物質及び／又はポリマーとの反応による結合）のための出発材料として使用される。グラフトにより、前記生成物は改善された機械的及び摩擦学的特性を有する。前記生成物は特に動摩擦プロセスにおいて重要な役割を果たす。化学的変性／ＰＴＦＥ粒子とポリマーマトリックス材料との相容化により、良好な結合及び耐摩耗性の改善が達成され、それというのも、ＰＴＦＥ粒子は機械的応力の際にマトリックス材料から摩耗により脱離することができないためである。
【００４２】
グラフトされたポリマー分子を有する表面変性されたＰＴＦＥ粒子はマトリックスと直接相互作用するため、物理的混合物と比較して、結合度に応じて改善された材料特性も認められる。
【００４３】
ＰＴＦＥミクロ粉末の化学的な表面変性及び別のポリマーへの加工／導入により、同等の動摩擦係数の場合に改善された耐摩耗性、即ち適用における高められた寿命を有する新規の材料が得られる。更に、ＰＦＰＥの添加により、動摩擦係数の低下及び耐摩耗性の顕著な改善が達成され、その際、反応的に相容化されたＰＴＦＥは付加的に貯蔵媒体として機能する。
【００４４】
更に、本発明を複数の実施例で詳説する。
【００４５】
実施例
比較例１：スチレンを用いた未照射のＰＴＦＥミクロ粉末の変性
１リットルフラスコ中で、熱分解されたＰＴＦＥ重合体（Dyneon TF 9205、未照射）１００ｇをＤＭＡｃ５００ｍｌ中に室温で分散／撹拌し、脱気し、窒素でパージする。ＰＴＦＥ−ＤＭＡｃ−分散液を１００℃に加熱し、スチレン（新たに蒸留したもの）１００ｍｌを添加し、１００℃で２時間撹拌する。固体を分離し、ＤＭＡｃ各５００ｍｌで３回、その後塩化メチレン各５００ｍｌで３回洗浄し、乾燥させる。分離された溶液の沈殿により、（ほぼ）未結合のスチレン−ホモポリマーは形成されず、即ち、スチレン重合はＰＴＦＥ上でも溶剤中でも生じなかったことが判明した。分離及び精製されたＰＴＦＥミクロ粉末のＩＲ分光試験により、純粋な／未変性のＰＴＦＥが生じたこと、即ち、ＰＴＦＥとスチレンとの間にはグラフト反応は生じなかったことが判明した。ＩＲスペクトル中にはポリスチレン吸収は検出されない。
【００４６】
実施例１：スチレンを用いた（５００ｋＧｙで照射した）ＰＴＦＥ乳化重合体の変性
試験の実施及び後処理を比較例１と同様に行ったが、但し５００ｋＧｙで照射したＰＴＦＥ乳化重合体（Dyneon TF 2025）１００ｇを使用した。
【００４７】
精製されたＰＴＦＥミクロ粉末のＩＲ分光試験によって、化学結合したＰＴＦＥ−ポリスチレン−材料の検出として、ＰＴＦＥに加えて、極めて強度のポリスチレン吸収が検出された。比較例１では、純粋なＰＴＦＥのみがＩＲスペクトル中で検出可能であった。
【００４８】
実験室用混練機中でのＳＢＳ中への変性されたＰＴＦＥミクロ粉末１５質量％の導入及び試験体の製造の後、摩擦学的試験によって、グラフトされたＰＴＦＥ−ポリスチレン−材料は物理的混合物と同等の動摩擦係数を有するが、本質的により高い耐摩耗性を認めることができることが判明した。相容化された材料を用いたブロック／リング試験の際の摩耗は、比較例１からの材料と比較して６０％への低下を示す。
【００４９】
実施例２：スチレンを用いた（５００ｋＧｙで照射した）ＰＴＦＥ懸濁重合体の変性
試験の実施及び後処理を比較例１と同様に行ったが、但し５００ｋＧｙで照射したＰＴＦＥ懸濁重合体（Dyneon TF 1750）１００ｇを使用した。
【００５０】
精製されたＰＴＦＥミクロ粉末のＩＲ分光試験によって、化学結合したＰＴＦＥ−ポリスチレン−材料の検出として、ＰＴＦＥに加えて、強度のポリスチレン吸収が検出された。比較例１では、純粋なＰＴＦＥのみがＩＲスペクトル中で検出可能であった。
【００５１】
実験室用混練機中でのＳＢＳ中への変性されたＰＴＦＥミクロ粉末１５質量％の導入及び試験体の製造の後、摩擦学的試験によって、グラフトされたＰＴＦＥ−ポリスチレン−材料は物理的混合物と同等の動摩擦係数を有するが、本質的により高い耐摩耗性を認めることができることが判明した。相容化された材料を用いたブロック／リング試験の際の摩耗は、比較例１からの材料と比較して６５％への低下を示す。
【００５２】
比較例２：スチレンとアクリロニトリルとから成る混合物を用いた未照射のＰＴＦＥミクロ粉末の変性
１リットルフラスコ中で、熱分解されたＰＴＦＥ重合体（Dyneon TF 9205、未照射）１００ｇをＤＭＡｃ５００ｍｌ中に室温で分散／撹拌し、脱気し、窒素でパージする。ＰＴＦＥ−ＤＭＡｃ−分散液を１００℃に加熱し、スチレン５０ｍｌ及びアクリロニトリル４０ｍｌ（双方とも新たに蒸留したもの）を添加し、還流下に１００℃で２時間撹拌する。固体を分離し、ＤＭＡｃ各５００ｍｌで３回、その後塩化メチレン各５００ｍｌで３回洗浄し、乾燥させる。
【００５３】
分離された溶液の沈殿により、（ほぼ）未結合のスチレン／ＳＡＮ−ホモポリマーは形成されず、即ち、スチレン／ＳＡＮ重合はＰＴＦＥ上でも溶剤中でも生じなかったことが判明した。分離及び精製されたＰＴＦＥミクロ粉末のＩＲ分光試験により、純粋な／未変性のＰＴＦＥが生じること、即ち、ＰＴＦＥとモノマーとの間にはグラフト反応は生じなかったことが判明した。ＩＲスペクトル中にはＳＡＮ吸収は検出されない。
【００５４】
実施例３：スチレン／アクリロニトリルを用いた（５００ｋＧｙで照射された）ＰＴＦＥ乳化重合体の変性
試験の実施及び後処理を比較例２と同様に行ったが、但し５００ｋＧｙで照射したＰＴＦＥ乳化重合体（Dyneon TF 2025）１００ｇを使用した。分離された溶液の沈殿により、（ほぼ）未結合のスチレン／ＳＡＮ−ホモポリマは形成されなかったことが判明した。精製されたＰＴＦＥミクロ粉末のＩＲ分光試験によって、化学結合したＰＴＦＥ−ＳＡＮ−材料の検出として、ＰＴＦＥに加えて、極めて強度のＳＡＮ吸収が検出された。比較例２では、純粋なＰＴＦＥのみがＩＲスペクトル中で検出可能であった。
【００５５】
実験室用混練機中でのＡＢＳ中への変性されたＰＴＦＥミクロ粉末１５質量％の導入及び試験体の製造の後、摩擦学的試験によって、グラフトされたＰＴＦＥ−ＳＡＮ−材料は物理的混合物と同等の動摩擦係数を有するが、本質的により高い耐摩耗性を認めることができることが判明した。化学結合した材料を用いたブロック／リング試験の際の摩耗は、比較例２からの材料と比較して５０％への低下を示す。
【００５６】
ＡＢＳマトリックス中への導入の間に更にＰＦＰＥ（ペルフルオロポリエーテル、DuPont）０．５質量％が添加された試料に関する更なる摩擦学的試験により、この試験体が単に化学結合した材料と比較して約４５％だけ低い値の動摩擦係数を有し、かつ耐摩耗性の増加が認められることが判明した。化学結合した材料及びＰＦＰＥで変性された材料を用いたブロック／リング試験の際の摩耗は、ＰＦＰＥを添加しない材料と比較して２０％への低下を示していた。
【００５７】
実施例４：スチレン／アクリロニトリルを用いた（５００ｋＧｙで照射された）ＰＴＦＥ懸濁重合体の変性
試験の実施及び後処理を比較例２と同様に行ったが、但し５００ｋＧｙで照射したＰＴＦＥ懸濁重合体（Dyneon TF 1750）１００ｇを使用した。分離された溶液の沈殿により、（ほぼ）未結合のスチレン／ＳＡＮ−ホモポリマは形成されなかったことが判明した。精製されたＰＴＦＥミクロ粉末のＩＲ分光試験によって、化学結合したＰＴＦＥ−ＳＡＮ−材料の検出として、ＰＴＦＥに加えて、強度のＳＡＮ吸収が検出された。比較例２では、純粋なＰＴＦＥのみがＩＲスペクトル中で検出可能であった。
【００５８】
実験室用混練機中でのＡＢＳ中への変性されたＰＴＦＥミクロ粉末１５質量％の導入及び試験体の製造の後、摩擦学的試験によって、グラフトされたＰＴＦＥ−ＳＡＮ−材料は物理的混合物と同等の動摩擦係数を有するが、本質的により高い耐摩耗性を認めることができることが判明した。化学結合した材料を用いたブロック／リング試験の際の摩耗は、比較例２からの材料と比較して６３％への低下を示す。
【００５９】
ＡＢＳマトリックス中への導入の間に更にＰＦＰＥ（ペルフルオロポリエーテル、DuPont）０．５質量％が添加された試料に関する更なる摩擦学的試験により、この試験体が単に化学結合した材料と比較して約４５％だけ低い値の動摩擦係数を有し、かつ耐摩耗性の増加が認められることが判明した。化学結合した材料及びＰＦＰＥで変性された材料を用いたブロック／リング試験の際の摩耗は、ＰＦＰＥを添加しない材料と比較して１８％への低下を示していた。
【００６０】
比較例３：スチレンと無水マレイン酸とから成る混合物を用いた未照射のＰＴＦＥミクロ粉末の変性
１リットルフラスコ中で、熱分解されたＰＴＦＥ重合体（Dyneon TF 9205、未照射）１００ｇをＤＭＡｃ５００ｍｌ中に室温で分散／撹拌し、脱気し、窒素でパージする。ＰＴＦＥ−ＤＭＡｃ−分散液を１００℃に加熱し、スチレン（新たに蒸留したもの）５０ｍｌ及び無水マレイン酸５０ｇを添加し、１００℃で２時間撹拌する。固体を分離し、ＤＭＡｃ各５００ｍｌで３回、その後塩化メチレン各５００ｍｌで３回洗浄し、乾燥させる。
【００６１】
分離された溶液の沈殿により、（ほぼ）未結合のスチレン−無水マレイン酸−コポリマー（ＳＭＡｎ）は形成されず、即ち、ＳＭＡｎ重合はＰＴＦＥ上でも溶剤中でも生じなかったことが判明した。分離及び精製されたＰＴＦＥミクロ粉末のＩＲ分光試験により、純粋な／未変性のＰＴＦＥが生じること、即ち、ＰＴＦＥとＳＭＡｎとの間にはグラフト反応は生じなかったことが判明した。ＩＲスペクトル中でＳＭＡｎ吸収は検出されない。
【００６２】
実施例５：スチレン／無水マレイン酸を用いた（５００ｋＧｙで照射された）ＰＴＦＥ乳化重合体の変性
試験の実施及び後処理を比較例３と同様に行ったが、但し５００ｋＧｙで照射したＰＴＦＥ乳化重合体（Dyneon TF 2025）１００ｇを使用した。分離された溶液の沈殿により、（ほぼ）未結合のＳＭＡｎホモポリマーは形成されなかったことが判明した。
【００６３】
精製されたＰＴＦＥミクロ粉末のＩＲ分光試験によって、化学結合したＰＴＦＥ−ＳＭＡｎ−材料の検出として、ＰＴＦＥに加えて、極めて強度のＳＭＡｎ吸収が検出された。比較例３では、純粋なＰＴＦＥのみがＩＲスペクトル中で検出可能であった。
【００６４】
実験室用混練機中でのＰＡ−６中への変性されたＰＴＦＥミクロ粉末１５質量％の導入及び試験体の製造の後、摩擦学的試験によって、グラフトされたＰＴＦＥ−ＳＭＡｎ−材料はＰＡ−６中で物理的混合物と同等の動摩擦係数を有するが、本質的により高い耐摩耗性を認めることができることが判明した。化学結合した材料を用いたブロック／リング試験の際の摩耗は、比較例３からの材料と比較して５５％への低下を示す。
【００６５】
ギ酸中への溶解及び遠心分離によるＰＴＦＥ固体からの未結合のＰＡ−６マトリックスの分離により、ＩＲ−スペクトル中で、付加的に強度のＰＡ吸収が認められることが判明した。５回の分離操作後にＰＡ−６を固体から分離することはできず、即ち、反応によって、ＰＴＦＥポリマー粉末［ＰＴＦＥ−ＳＭＡｎ］とＰＡ−６との配合の間に、化学結合及び相容化が生じた。
【００６６】
ＰＡ−６−マトリックス中への導入の間に更にＰＦＰＥ（ペルフルオロポリエーテル、DuPont）０．５質量％が添加された前記試料に関する更なる摩擦学的試験により、この試験体が単に化学結合した材料と比較して約５０％だけ低い値の動摩擦係数を有し、かつ耐摩耗性の増加が認められることが判明した。化学結合した材料及びＰＦＰＥで変性された材料を用いたブロック／リング試験の際の摩耗は、化学結合した材料と比較して７０％への摩耗の低下を示す。
【００６７】
実施例６：スチレン／無水マレイン酸を用いた（５００ｋＧｙで照射された）ＰＴＦＥ懸濁重合体の変性
試験の実施及び後処理を比較例３と同様に行ったが、但し５００ｋＧｙで照射したＰＴＦＥ懸濁重合体（Dyneon TF 1750）１００ｇを使用した。分離された溶液の沈殿により、（ほぼ）未結合のスチレン／ＳＭＡｎ−ホモポリマは形成されなかったことが判明した。精製されたＰＴＦＥミクロ粉末のＩＲ分光試験によって、化学結合したＰＴＦＥ−ＳＭＡｎ−材料の検出として、ＰＴＦＥに加えて、強度のＳＭＡｎ吸収が検出された。比較例３では、純粋なＰＴＦＥのみがＩＲスペクトル中で検出可能であった。
【００６８】
実験室用混練機中でのＰＡ−６中への変性されたＰＴＦＥミクロ粉末１５質量％の導入及び試験体の製造の後、摩擦学的試験によって、グラフトされたＰＴＦＥ−ＳＭＡｎ−材料はＰＡ−６中で物理的混合物と同等の動摩擦係数を有するが、本質的により高い耐摩耗性を認めることができることが判明した。化学結合した材料を用いたブロック／リング試験の際の摩耗は、比較例３からの材料と比較して５８％への低下を示す。
【００６９】
ギ酸中への溶解及び遠心分離によるＰＴＦＥ固体からの未結合のＰＡ−６マトリックスの分離により、ＩＲ−スペクトル中で、付加的に強度のＰＡ吸収が認められることが判明した。５回の分離操作後にＰＡ−６を固体から分離することはできず、即ち、反応によって、ＰＴＦＥポリマー粉末［ＰＴＦＥ−ＳＭＡｎ］とＰＡ−６との配合の間に、化学結合及び相容化が生じた。
【００７０】
ＰＡ−６−マトリックス中への導入の間に更にＰＦＰＥ（ペルフルオロポリエーテル、DuPont）０．５質量％が添加された前記試料に関する更なる摩擦学的試験により、この試験体が単に化学結合した材料と比較して約５０％だけ低い値の動摩擦係数を有し、かつ耐摩耗性の増加が認められることが判明した。化学結合した材料及びＰＦＰＥで変性された材料を用いたブロック／リング試験の際の摩耗は、化学結合した材料と比較して６３％への摩耗の低下を示す。
【００７１】
比較例４：グリシジルメタクリラート（ＧＭＡ）を用いた未照射のＰＴＦＥミクロ粉末の変性
１リットルフラスコ中で、熱分解されたＰＴＦＥ重合体（Dyneon TF 9205、未照射）１００ｇをＤＭＡｃ５００ｍｌ中に室温で分散／撹拌し、脱気し、窒素でパージする。ＰＴＦＥ−ＤＭＡｃ−分散液を１００℃に加熱し、ＧＭＡ（新たに蒸留したもの）６０ｍｌを添加し、１００℃で２時間撹拌する。固体を分離し、ＤＭＡｃ各５００ｍｌで３回、その後メタノール各５００ｍｌで３回洗浄し、乾燥させる。
【００７２】
分離された溶液の沈殿により、若干未結合のＧＭＡホモポリマーが形成され、即ち、ＧＭＡ重合はＰＴＦＥ上でも溶剤中でも生じなかったことが判明した。分離及び精製されたＰＴＦＥミクロ粉末のＩＲ分光試験により、純粋な／未変性のＰＴＦＥが生じること、即ち、ＰＴＦＥとＧＭＡとの間にはグラフト反応は生じなかったことが判明した。ＩＲスペクトル中でポリ−ＧＭＡ−吸収は検出されない。
【００７３】
実施例７：グリシジルメタクリラート（ＧＭＡ）を用いた（５００ｋＧｙで照射された）ＰＴＦＥ乳化重合体の変性
試験の実施及び後処理を比較例４と同様に行ったが、但し５００ｋＧｙで照射したＰＴＦＥ乳化重合体（Dyneon TF 2025）１００ｇを使用した。
【００７４】
精製されたＰＴＦＥミクロ粉末のＩＲ分光試験によって、化学結合したＰＴＦＥ−ポリ−ＧＭＡ−材料の検出として、ＰＴＦＥに加えて、極めて強度のポリ−ＧＭＡ−吸収が検出された。比較例４では、純粋なＰＴＦＥのみがＩＲスペクトル中で検出可能であった。
【００７５】
エポキシ樹脂中への変性されたＰＴＦＥミクロ粉末１５質量％の導入の後で、及び板状の架橋及び試験体の製造の後で、摩擦学的試験によって、グラフトされたＰＴＦＥ−ポリ−ＧＭＡ−材料は物理的混合物と同等の動摩擦係数を有するが、より高い耐摩耗性を認めることができることが判明した。化学結合した材料を用いたブロック／リング試験の際の摩耗は、比較例４からの材料と比較して６５％への低下を示していた。
【００７６】
エポキシ樹脂マトリックス中への導入の間に更にＰＦＰＥ（ペルフルオロポリエーテル、DuPont）０．５質量％が添加された前記試料に関する更なる摩擦学的試験により、この試験体が単に化学結合した材料と比較して約３５％だけ低い値の動摩擦係数を有し、かつ耐摩耗性の増加が認められることが判明した。化学結合した材料及びＰＦＰＥで変性された材料を用いたブロック／リング試験の際の摩耗は、化学結合した材料と比較して５５％への摩耗の低下を示していた。
【００７７】
ポリ尿素樹脂混合物中への変性されたＰＴＦＥミクロ粉末１５質量％の導入の後で、及び板状の架橋及び試験体の製造の後で、摩擦学的試験によって、グラフトされたＰＴＦＥ−ポリ−ＧＭＡ−材料はポリ尿素中で物理的混合物と同等の動摩擦係数を有するが、より高い耐摩耗性を認めることができることが判明した。化学結合した材料を用いたブロック／リング試験の際の摩耗は、比較例４からの材料と比較して４２％への低下を示す。
【００７８】
ポリ尿素樹脂マトリックス中への導入の間に更にＰＦＰＥ（ペルフルオロポリエーテル、DuPont）０．５質量％が添加された前記試料に関する更なる摩擦学的試験により、この試験体が単に化学結合した材料と比較して約４５％だけ低い値の動摩擦係数を有し、かつ耐摩耗性の増加が認められることが判明した。化学結合した材料及びＰＦＰＥで変性された材料を用いたブロック／リング試験の際の摩耗は、化学結合した材料と比較して３５％への低下を示していた。
【００７９】
実施例８：グリシジルメタクリラート（ＧＭＡ）を用いた（５００ｋＧｙで照射された）ＰＴＦＥ懸濁重合体の変性
試験の実施及び後処理を比較例４と同様に行ったが、但し５００ｋＧｙで照射したＰＴＦＥ懸濁重合体（Dyneon TF 1750）１００ｇを使用した。
【００８０】
精製されたＰＴＦＥミクロ粉末のＩＲ分光試験によって、化学結合したＰＴＦＥ−ポリ−ＧＭＡ−材料の検出として、ＰＴＦＥに加えて、強度のポリ−ＧＭＡ−吸収が検出された。比較例４では、純粋なＰＴＦＥのみがＩＲスペクトル中で検出可能であった。
【００８１】
エポキシ樹脂中への変性されたＰＴＦＥミクロ粉末１５質量％の導入の後で、及び板状の架橋及び試験体の製造の後で、摩擦学的試験によって、グラフトされたＰＴＦＥ−ポリ−ＧＭＡ−材料は物理的混合物と同等の動摩擦係数を有するが、より高い耐摩耗性を認めることができることが判明した。化学結合した材料を用いたブロック／リング試験の際の摩耗は、比較例４からの材料と比較して６８％への低下を示していた。
【００８２】
エポキシ樹脂マトリックス中への導入の間に更にＰＦＰＥ（ペルフルオロポリエーテル、DuPont）０．５質量％が添加された前記試料に関する更なる摩擦学的試験により、この試験体が単に化学結合した材料と比較して約３５％だけ低い値の動摩擦係数を有し、かつ耐摩耗性の増加が認められることが判明した。化学結合した材料及びＰＦＰＥで変性された材料を用いたブロック／リング試験の際の摩耗は、化学結合した材料と比較して５８％への低下を示していた。
【００８３】
ポリ尿素樹脂混合物中への変性されたＰＴＦＥミクロ粉末１５質量％の導入の後で、及び板状の架橋及び試験体の製造の後で、摩擦学的試験によって、グラフトされたＰＴＦＥ−ポリ−ＧＭＡ−材料はポリ尿素中で物理的混合物と同等の動摩擦係数を有するが、より高い耐摩耗性を認めることができることが判明した。化学結合した材料を用いたブロック／リング試験の際の摩耗は、比較例４からの材料と比較して４５％への低下を示す。
【００８４】
ポリ尿素樹脂マトリックス中への導入の間に更にＰＦＰＥ（ペルフルオロポリエーテル、DuPont）０．５質量％が添加された前記試料に関する更なる摩擦学的試験により、この試験体が単に化学結合した材料と比較して約４５％だけ低い値の動摩擦係数を有し、かつ耐摩耗性の増加が認められることが判明した。化学結合した材料及びＰＦＰＥで変性された材料を用いたブロック／リング試験の際の摩耗は、化学結合した材料と比較して３８％への低下を示していた。
【００８５】
比較例５：アクリル酸（ＡＡｃ）を用いた未照射のＰＴＦＥミクロ粉末の変性
１リットルフラスコ中で、熱分解されたＰＴＦＥ重合体（Dyneon TF 9205、未照射）１００ｇをＤＭＡｃ５００ｍｌ中に室温で分散／撹拌し、脱気し、窒素でパージする。ＰＴＦＥ−ＤＭＡｃ−分散液を１００℃に加熱し、ＡＡｃ（新たに蒸留したもの）５０ｍｌを添加し、１００℃で２時間撹拌する。固体を分離し、メタノール／水（１：１）各５００ｍｌで３回、その後メタノール各５００ｍｌで３回洗浄し、乾燥させる。分離及び精製されたＰＴＦＥミクロ粉末のＩＲ分光試験により、純粋な／未変性のＰＴＦＥが生じること、即ち、ＰＴＦＥとアクリル酸との間にはグラフト反応は生じなかったことが判明した。ＩＲスペクトル中にはポリアクリル酸吸収は検出されない。
【００８６】
実施例９：アクリル酸（ＡＡｃ）を用いた（５００ｋＧｙで照射された）ＰＴＦＥ乳化重合体の変性
試験の実施及び後処理を比較例５と同様に行ったが、但し５００ｋＧｙで照射したＰＴＦＥ乳化重合体（Dyneon TF 2025）１００ｇを使用した。
【００８７】
精製されたＰＴＦＥミクロ粉末のＩＲ分光試験によって、化学結合したＰＴＦＥ−ポリアクリル酸材料の検出として、ＰＴＦＥに加えて、極めて強度のポリアクリル酸吸収が検出された。比較例５では、純粋なＰＴＦＥのみがＩＲスペクトル中で検出可能であった。
【００８８】
実験室用混練機中でのＰＡ−６中への変性されたＰＴＦＥミクロ粉末１５質量％の導入及び試験体の製造の後、摩擦学的試験によって、グラフトされたＰＴＦＥ−ポリ−ＡＡｃ−材料はＰＡ−６中で物理的混合物と同等の動摩擦係数を有するが、より高い耐摩耗性を認めることができることが判明した。化学結合した材料を用いたブロック／リング試験の際の摩耗は、比較例５からの材料と比較して６５％への低下を示していた。
【００８９】
ギ酸中への溶解によるＰＴＦＥ固体からの未結合のＰＡ−６−マトリックスの分離、及びＰＴＦＥ粉末の分離により、ＩＲ−スペクトル中で、強度のＰＡ吸収帯域が認められることが判明した。５回の分離操作後にＰＡを固体から分離することはできず、即ち、反応によって、ＰＴＦＥポリマー粉末［ＰＴＦＥ−ポリ−ＡＡｃ］とＰＡ−６との配合の間に、化学結合及び相容化が生じた。
【００９０】
ＰＡ−６−マトリックス中への導入の間に更にＰＦＰＥ（ペルフルオロポリエーテル、DuPont）０．５質量％が添加された前記試料に関する更なる摩擦学的試験により、この試験体が単に化学結合した材料と比較して約５５％だけ低い値の動摩擦係数を有し、かつ耐摩耗性の増加が認められることが判明した。化学結合した材料及びＰＦＰＥで変性された材料を用いたブロック／リング試験の際の摩耗は、化学結合した材料と比較して６５％への摩耗の低下を示していた。
【００９１】
実施例１０：アクリル酸（ＡＡｃ）を用いた（５００ｋＧｙで照射された）ＰＴＦＥ懸濁重合体の変性
試験の実施及び後処理を比較例５と同様に行ったが、但し５００ｋＧｙで照射したＰＴＦＥ懸濁重合体（Dyneon TF 1750）１００ｇを使用した。
【００９２】
精製されたＰＴＦＥミクロ粉末のＩＲ分光試験によって、化学結合したＰＴＦＥ−ポリアクリル酸−材料の検出として、ＰＴＦＥに加えて、強度のポリアクリル酸吸収が検出された。比較例５では、純粋なＰＴＦＥのみがＩＲスペクトル中で検出可能であった。
【００９３】
実験室用混練機中でのＰＡ−６中への変性されたＰＴＦＥミクロ粉末１５質量％の導入及び試験体の製造の後、摩擦学的試験によって、グラフトされたＰＴＦＥ−ポリ−ＡＡｃ−材料はＰＡ−６中で物理的混合物と同等の動摩擦係数を有するが、より高い耐摩耗性を認めることができることが判明した。化学結合した材料を用いたブロック／リング試験の際の摩耗は、比較例５からの材料と比較して７２％への低下を示していた。
【００９４】
ギ酸中への溶解によるＰＴＦＥ固体からの未結合のＰＡ−６−マトリックスの分離、及びＰＴＦＥ粉末の分離により、ＩＲ−スペクトル中で強度のＰＡ吸収帯域が認められることが判明した。５回の分離操作後に固体からＰＡ−６を分離することはできず、即ち、反応によって、ＰＴＦＥポリマー粉末［ＰＴＦＥ−ポリ−ＡＡｃ］とＰＡ−６との配合の間に、化学結合及び相容化が生じた。
【００９５】
ＰＡ−６−マトリックス中への導入の間に更にＰＦＰＥ（ペルフルオロポリエーテル、DuPont）０．５質量％が添加された前記試料に関する更なる摩擦学的試験により、この試験体が単に化学結合した材料と比較して約５５％だけ低い値の動摩擦係数を有し、かつ耐摩耗性の増加が認められることが判明した。化学結合した材料及びＰＦＰＥで変性された材料を用いたブロック／リング試験の際の摩耗は、化学結合した材料と比較して６1％への摩耗の低下を示していた。
【００９６】
比較例６：酢酸ビニル（ＶＡｃ）を用いた未照射のＰＴＦＥミクロ粉末の変性
１リットルフラスコ中で、熱分解されたＰＴＦＥ重合体（Dyneon TF 9205、未照射）１００ｇをＤＭＡｃ５００ｍｌ中に室温で分散／撹拌し、脱気し、窒素でパージする。ＰＴＦＥ−ＤＭＡｃ−分散液を１００℃に加熱し、ＶＡｃ（新たに蒸留したもの）１００ｍｌを添加し、１００℃で２時間撹拌する。固体を分離し、ＤＭＡｃ各５００ｍｌで３回、その後塩化メチレン各５００ｍｌで３回洗浄し、乾燥させる。分離及び精製されたＰＴＦＥミクロ粉末のＩＲ分光試験により、純粋な／未変性のＰＴＦＥが生じること、即ち、ＰＴＦＥとＶＡｃとの間にはグラフト反応は生じなかったことが判明した。ＩＲスペクトル中でポリ酢酸ビニル吸収は検出されない。
【００９７】
実施例１１：酢酸ビニル（ＶＡｃ）を用いた（５００ｋＧｙで照射された）ＰＴＦＥ乳化重合体の変性
試験の実施及び後処理を比較例６と同様に行ったが、但し５００ｋＧｙで照射したＰＴＦＥ乳化重合体（Dyneon TF 2025）１００ｇを使用した。
【００９８】
精製されたＰＴＦＥミクロ粉末のＩＲ分光試験によって、化学結合したＰＴＦＥ−ポリ酢酸ビニル−材料の検出として、ＰＴＦＥに加えて、極めて強度のポリ酢酸ビニル吸収が検出された。比較例６では、純粋なＰＴＦＥのみがＩＲスペクトル中で検出可能であった。
【００９９】
ＶＡｃでグラフトされたＰＴＦＥミクロ粉末を水酸化カリウム濃縮溶液（メタノール／水１：１）中でＰＴＦＥ−ポリビニルアルコール（ＰＴＦＥ−ポリ−ＶＡｌ）に変性し、この形状で使用する。
【０１００】
実験室用混練機中でのＴＰＵ（熱可塑性ポリウレタン）中へのＰＴＦＥミクロ粉末１５質量％の導入及び試験体の製造の後、摩擦学的試験によって、グラフトされかつ変性されたＰＴＦＥ−ポリ−ＶＡｌ−材料はＴＰＵ中で物理的混合物と同等の動摩擦係数を有するが、本質的により高い耐摩耗性を認めることができることが判明した。化学結合した材料を用いたブロック／リング試験の際の摩耗は、比較例６からの材料と比較して３５％への摩耗の低下を示していた。
【０１０１】
ポリ尿素樹脂混合物中へのＰＴＦＥミクロ粉末１５質量％の導入の後で、及び板状の架橋及び試験体の製造の後で、摩擦学的試験によって、化学的にグラフトされたＰＴＦＥ−ポリ−ＶＡｌ−材料はポリ尿素中で物理的混合物と同等の動摩擦係数を有するが、より高い耐摩耗性を認めることができることが判明した。化学結合した材料を用いたブロック／リング試験の際の摩耗は、比較例６からの材料と比較して４２％への摩耗の低下を示していた。
【０１０２】
実施例１２：酢酸ビニル（ＶＡｃ）を用いた（５００ｋＧｙで照射された）ＰＴＦＥ懸濁重合体の変性
試験の実施及び後処理を比較例６と同様に行ったが、但し５００ｋＧｙで照射したＰＴＦＥ懸濁重合体（Dyneon TF 1750）１００ｇを使用した。
【０１０３】
精製されたＰＴＦＥミクロ粉末のＩＲ分光試験によって、化学結合したＰＴＦＥ−ポリ酢酸ビニル−材料の検出として、ＰＴＦＥに加えて、強度のポリ酢酸ビニル吸収が検出された。比較例６では、純粋なＰＴＦＥのみがＩＲスペクトル中で検出可能であった。
【０１０４】
ＶＡｃでグラフトされたＰＴＦＥミクロ粉末を水酸化カリウム濃縮溶液（メタノール／水１：１）中でＰＴＦＥ−ポリビニルアルコール（ＰＴＦＥ−ポリ−ＶＡｌ）に変性し、この形状で使用する。
【０１０５】
実験室用混練機中でのＴＰＵ（熱可塑性ポリウレタン）中へのＰＴＦＥミクロ粉末１５質量％の導入及び試験体の製造の後、摩擦学的試験によって、グラフトされかつ変性されたＰＴＦＥ−ポリ−ＶＡｌ−材料はＴＰＵ中で物理的混合物と同等の動摩擦係数を有するが、本質的により高い耐摩耗性を認めることができることが判明した。化学結合した材料を用いたブロック／リング試験の際の摩耗は、比較例６からの材料と比較して４０％への摩耗の低下を示していた。
【０１０６】
ポリ尿素樹脂混合物中へのＰＴＦＥミクロ粉末１５質量％の導入の後で、及び板状の架橋及び試験体の製造の後で、摩擦学的試験によって、化学的にグラフトされたＰＴＦＥ−ポリ−ＶＡｌ−材料はポリ尿素中で物理的混合物と同等の動摩擦係数を有するが、より高い耐摩耗性を認めることができることが判明した。化学結合した材料を用いたブロック／リング試験の際の摩耗は、比較例６からの材料と比較して４７％への摩耗の低下を示していた。
【０１０７】
実施例１３：アクリル酸（ＡＡｃ）を用いたプラズマ変性ＰＴＦＥミクロ粉末の変性
試験の実施及び後処理を比較例５と同様に行ったが、但しプラズマ処理したＰＴＦＥ（TF 9205、熱分解されたもの、Dyneon、酸素プラズマで変性されたもの）１００ｇを使用する。
【０１０８】
精製されたＰＴＦＥミクロ粉末のＩＲ分光試験によって、化学結合したＰＴＦＥ−ポリアクリル酸−材料の検出として、ＰＴＦＥに加えて、ポリアクリル酸吸収が検出された。比較例５では、純粋なＰＴＦＥのみがＩＲスペクトル中で検出可能であった。
【０１０９】
実験室用混練機中でのＰＡ−６中への変性されたＰＴＦＥミクロ粉末１５質量％の導入及び試験体の製造の後、摩擦学的試験によって、グラフトされたＰＴＦＥ−ポリ−ＡＡｃ−材料はＰＡ−６中で物理的混合物と同等の動摩擦係数を有するが、より高い耐摩耗性を認めることができることが判明した。化学結合した材料を用いたブロック／リング試験の際の摩耗は、比較例５からの材料と比較して８２％への低下を示していた。
【０１１０】
ギ酸中への溶解によるＰＴＦＥ固体からの未結合のＰＡ−６−マトリックスの分離、及びＰＴＦＥ粉末の分離により、ＩＲ−スペクトル中で強度のＰＡ吸収帯域が認められることが判明した。５回の分離操作後にＰＡ−６を固体から分離することはできず、即ち、反応によって、ＰＴＦＥポリマー粉末［ＰＴＦＥ−ポリ−ＡＡｃ］とＰＡ−６との配合の間に、化学結合及び相容化が生じた。
【技術分野】
【０００１】
本発明は化学の分野に関し、かつ、例えば摩擦材料として使用することができるラジカル結合ＰＴＦＥポリマー粉末及び該粉末の製造法に関する。
【０００２】
原子炉建築のための適当なポリマー材料を探索した際、ＰＴＦＥが、 −その高い化学的及び熱的安定性とは対照的に− 極めて放射線に敏感であることが確認された。ＰＴＦＥは、不活性条件下であっても酸素の存在下であっても、すでに低エネルギー線量で分解され、既に０．２〜０．３ｋＧｙで脆性を示し、＜１００ｋＧｙで砕け易くなる。
【０００３】
約３６０℃からは、純粋な放射線化学的な分解に、顕著に熱分解が重なる。
【０００４】
放射線化学的な分解の確率過程のために、幅広い多様な鎖長を有する反応生成物が生じる。酸素の存在下にＰＴＦＥに照射した場合、まず第一に生じるペルフルオロアルキルラジカルからペルオキシラジカル及びアルコキシラジカルが形成される。アルコキシラジカルの形成の中間体を介して、末端ペルフルオロアルキルラジカルは連鎖短縮及びカルボニルジフルオリドの形成下に徐々に分解される。
【０００５】
それに対して、側鎖アルコキシラジカルからは、ペルフルオロアルカン酸フッ化物及び末端ペルフルオロアルキルラジカルが生じる。
【０００６】
【化１】
【０００７】
未焼結及び未圧縮のＰＴＦＥ乳化重合体及びＰＴＦＥ懸濁重合体は繊維状−フェルト状の特性を示す。例えばＰＴＦＥの付着防止特性及び滑り特性を、水性又は有機分散液、ポリマー、染料、塗料、樹脂又は滑剤への導入により他の媒体に移行させることは不可能であり、それというのも、このＰＴＦＥは均質化が不可能であり、凝固の傾向を示し、凝集し、浮上又は沈殿してしまうためである。
【０００８】
約１００ｋＧｙのエネルギー線量を有するエネルギーに富む放射線の作用により、繊維状−フェルト状のポリマーから、ポリマー鎖の部分的な分解のために流動性の微粉末が得られる。この粉末はなおも脆い凝集物を含有し、該凝集物は容易に粒径＜５μｍの一次粒子に分割されることができる。反応物の存在下で照射する場合、官能基がポリマー中に組込まれる。照射が空気中で行われる場合、式（９．２２）（及び後続の大気湿度による−ＣＯＦ−基の加水分解）によりカルボキシル基が得られる。照射の前に（ＮＨ４）２ＳＯ３を混合した場合、Ｓ含有基を得ることができる。この官能基はＰＴＦＥの疎水性及び疎有機性を本質的に低下させるため、得られた微粉末を良好に他の媒体と均質化させることができる。このＰＴＦＥのプラスの特性、例えば優れた滑り特性、分離特性及び乾燥潤滑特性並びに高い化学的及び熱的安定性は維持される。過フッ素化された鎖が結合しているカルボキシル基及びスルホ基は同様に高い化学的不活性を有する。
【０００９】
ＰＴＦＥ及びその分解生成物（極めて低分子である生成物を除く）の不溶性のために、慣用の分子量測定の方法を用いることができない。分子量測定を間接的な方法で行わなければならない[A. Heger et al., Technologie der Strahlenchemie an Polymeren, Akademie-Verlag Berlin 1990]。
【００１０】
しばしば、他の材料との非相容性は不利な結果をもたらす。（１）液体アンモニア中のナトリウムアミド及び（２）非プロトン性不活性溶剤中のアルカリアルキル−及びアルカリ−芳香族−化合物を用いた公知の方法によるＰＴＦＥの化学的活性化によって変性を達成することができる。この変性を介して、反応によって、又は吸着力によってのみ、改善された界面相互作用を達成することができる。
【００１１】
ＰＴＦＥの分解生成物は多岐に亘る使用分野において利用され、例えば滑り特性又は付着防止特性の達成を目的としてプラスチックに対する添加剤としても利用される。微粉末物質は多少なりとも微細に分散されて充填剤成分としてマトリックス中に存在する[Ferse et al., Plaste u. Kautschuk, 29 (1982), 458; Ferse et al. DD-PS 146 716 (1979)]。マトリックス成分を溶解させた場合、ＰＴＦＥ微粉末は除去可能であるか又は回収される。
【００１２】
ＰＴＦＥ微粉末の使用分野において、慣用のフルオロカーボン不含の添加剤と比較して特性の改善が達成されるが、非相容性、不溶性、緩い結合、更には不均一な分配は多くの使用分野に関して不利である。
【００１３】
更に、表面に非単独重合エチレン性不飽和化合物がグラフトされているフッ素含有プラスチック粒子から成る、グラフトされたフッ素含有プラスチック（ＵＳ５，５７６，１０６）は公知である。この場合、非単独重合エチレン性不飽和化合物は酸、エステル又は無水物であってよい。
【００１４】
このグラフトされたフッ素含有プラスチックは、フッ素含有プラスチック粉末をエチレン性不飽和化合物の存在下にイオン化放射線の源にさらすことによって製造される。この場合、エチレン性不飽和化合物はフッ素含有プラスチック粒子の表面に結合する。
【００１５】
本発明の課題は、マトリックス中への導入の後に、ＰＴＦＥポリマーコンパウンドとして同等の滑り特性で改善された耐摩耗性を有し、それによりこのコンパウンドから成る構造部材の寿命が延長されるラジカル結合ＰＴＦＥポリマー粉末を規定し、更に、このようなラジカル結合ＰＴＦＥポリマー粉末を製造するための容易でかつ効率的な方法を規定することである。
【００１６】
前記課題は請求項に記載された発明により解決される。他の態様は従属請求項の対象である。
【００１７】
本発明によるラジカル結合ＰＴＦＥポリマー粉末は、放射線化学的又はプラズマ化学的に変性されたＰＴＦＥ粉末から成り、かつ該粉末の粒子表面に、ホモポリマー、コポリマー又はターポリマーが、分散液中か又は塊状での反応を介してラジカル結合している。
【００１８】
有利に、ＰＴＦＥ粉末は放射線化学的に変性されている。
【００１９】
同様に有利に、ＰＴＦＥ粉末は５０ｋＧｙより大きい線量で、有利に１００ｋＧｙより大きい線量で放射線化学的に変性されている。
【００２０】
ＰＴＦＥ粉末が反応物の存在下に、有利に酸素作用下に放射線化学的に変性されている場合も有利である。
【００２１】
同様に、重合性オレフィン性不飽和モノマーとして、スチレン、アクリロニトリル、無水マレイン酸、アクリル酸、（メタ）メチルアクリラート、ビニルアセタート、グリシジルメタクリラート、（メタ）アクリルアミド化合物又はその混合物を使用する場合が有利である。
【００２２】
本発明によるラジカル結合ＰＴＦＥポリマー粉末の製造法において、反応性ペルフルオロアルキル−（ペルオキシ−）ラジカル中心を有するＰＴＦＥ粉末は、放射線化学的及び／又はプラズマ化学的な変性の後に、分散液中か又は塊状で、重合性オレフィン性不飽和モノマーの添加下に反応により変換される。この場合、反応の間に、ＰＴＦＥ上でのホモポリマー、コポリマー又はターポリマーへのポリマー合成反応が実現される。
【００２３】
反応性ペルフルオロアルキル−（ペルオキシ−）ラジカル中心を有するＰＴＦＥ粉末を、放射線化学的及び／又はプラズマ化学的な変性の後に、反応性ペルフルオロアルキル−（ペルオキシ−）ラジカル中心の保持下に低温で温度処理する場合も有利である。
【００２４】
有利に、放射線化学的に変性されたＰＴＦＥ粉末が使用される。
【００２５】
同様に有利に、ＰＴＦＥ粉末は５０ｋＧｙより大きい線量で、有利に１００ｋＧｙより大きい線量で放射線化学的に変性される。
【００２６】
ＰＴＦＥ粉末が反応物の存在下に、有利に酸素作用下に放射線化学的に変性される場合も有利である。
【００２７】
更に、ＰＴＦＥ粉末をミクロ粉末として使用する場合が有利である。
【００２８】
更に、反応をオートクレーブ又は撹拌型反応器又は押出機／混練機中で実現する場合も有利である。
【００２９】
重合性オレフィン性不飽和モノマーとして、スチレン、アクリロニトリル、無水マレイン酸、アクリル酸、（メタ）メチルアクリラート、ビニルアセタート、グリシジルメタクリラート及び（メタ）アクリルアミド化合物を添加する場合も有利である。
【００３０】
同様に、モノマーから成る混合物を使用する場合が有利である。
【００３１】
重合性オレフィン性不飽和モノマーとしてマクロマー及び／又はオリゴマーを使用する場合も有利である。
【００３２】
更に、ＰＴＦＥポリマー粉末に、例えば有利にプラスチック／ポリマー中への配合によって、又はエラストマー及び／又は熱可塑性樹脂及び／又は熱硬化性樹脂及び／又はそれらから成る混合物中への導入によって、後続の反応において他の低分子及び／又はオリゴマー及び／又はポリマー物質と反応する官能基を付与する場合が有利である。
【００３３】
ＰＴＦＥ（ミクロ）粉末とモノマーとを、ＰＴＦＥ粒子表面上でのグラフトホモポリマー、グラフトコポリマー又はグラフトターポリマーの形成下に、分散液中か又は塊状で本発明によりラジカル結合させることにより、意図的にマトリックスへの相容化及び堅固な結合のために調節することができるＰＴＦＥポリマー粉末がもたらされ、このことは摩擦材料にとって有利である。熱可塑性樹脂、エラストマー及び／又は熱硬化性樹脂と前記の本発明により変性されたＰＴＦＥポリマー粉末との配合において極めて良好な相容性及び相互作用又は更にはグラフト分枝の官能基への化学結合を示す特別なグラフト分枝を、ＰＴＦＥ粒子表面に重合させることができる。それにより、純粋な出発物質及びＰＴＦＥを含有する物理的混合物と比較して、同等の動摩擦に加え、高められた耐摩耗性を有する特別な摩擦材料を製造することができる。
【００３４】
分散液とは、本発明によれば、ＰＴＦＥ（ミクロ）粉末が液体中で溶解せずに存在し、モノマー（混合物）が液体を形成するか又は液体中に溶解して存在することであると解釈される。液体が過少である場合、分散液はペースト状の塊状物として存在することもできる。
【００３５】
渦動化又は流動化されたＰＴＦＥ（ミクロ）粉末としてのＰＴＦＥ（ミクロ）粉末を有利に不活性ガス下でモノマー（混合物）の存在下でＰＴＦＥポリマー粉末に変換することは、塊状でのラジカル結合／反応であると解釈される。
【００３６】
ＰＴＦＥからＰＴＦＥ（ミクロ）粉末への有利な放射線化学的な変性において、有利に持続的な（寿命の長い）反応性ペルフルオロアルキル−（ペルオキシ−）ラジカル中心が生じ、これは驚異的にも、反応において重合性オレフィン性不飽和モノマーと結合し得る。プラズマ処理の場合、表面的に類似の反応性ペルフルオロアルキル−（ペルオキシ−）ラジカル中心を生じさせ、前記の結合反応のために使用することができるが、この反応性ペルフルオロアルキル−（ペルオキシ−）ラジカル中心は放射線化学的に製造された反応性ペルフルオロアルキル−（ペルオキシ−）ラジカル中心と比較してその分布及び密度が最適でない。分散液中か又は塊状でのモノマーを用いたＰＴＦＥ（ミクロ）粉末変性の後、このＰＴＦＥ粉末を分離及び精製した後のＩＲ分光法により、ホモポリマー、コポリマー又はターポリマーの化学結合を変性バッチの調節に応じて検出することができ、即ち、ポリマー鎖はＰＴＦＥの抽出によってはもはや分離不可能であった。未照射のＰＴＦＥ（ミクロ）粉末と比較して、反応性ペルフルオロアルキル−（ペルオキシ−）ラジカル中心なしでは、又は未結合のラジカル開始剤の存在下でも、グラフトされた／表面変性されたＰＴＦＥ（ミクロ）粉末は生じない。このＰＴＦＥ（ミクロ）粉末を不変のまま定量的に分離することができた。ＰＴＦＥ（ミクロ）粉末へのモノマー（混合物）の本発明によるラジカル結合により、ポリマーがＰＴＦＥにグラフトしている形状でのＰＴＦＥの表面変性がもたらされる。重合されたグラフトポリマー構造体に相応して、当業者は、相容化及び／又は後続の化学反応／ポリマーを用いた変性によって、このＰＴＦＥポリマー粉末と異種ポリマーのマトリックスとの反応による結合／相容化が実現され、これによって未変性の出発材料及び未変性のＰＴＦＥを含有する物理的混合物と比較して材料特性の改善並びに耐摩耗性の向上がもたらされるか否かをその都度導き出すことができる。
【００３７】
耐摩耗性の改善のために、ラジカル結合したＰＴＦＥ粒子を同時に、マトリックスと非相容性であり、かつ、摩擦係数を低下させ、同時に耐摩耗性を向上させるのに役立つＰＦＰＥ添加剤（ＰＦＰＥ＝ペルフルオロポリエーテル）のための貯蔵媒体として利用することは更に有利である。
【００３８】
本発明の他の利点は、グラフト分枝がＰＴＦＥ粒子上に反応性中心を有し、該反応性中心が、公知の合成工程による後続の変性によって、先行技術では製造することのできなかったＰＴＦＥポリマー生成物をもたらすことである。
【００３９】
本発明によれば、例えばＰＴＦＥ乳化重合体（Dyneon TF 2025）に２００ｋＧｙで照射し、ＰＴＦＥ懸濁重合体（Dyneon TF1750）に空気中で５００ｋＧｙで照射することによって、ラジカル結合ＰＴＦＥポリマー粉末が製造される。５０ｋＧｙでの照射工程の間に、ＰＴＦＥミクロ粉末への分解下に反応性ペルフルオロアルキル−（ペルオキシ−）ラジカル中心が生じ、これは空気の存在下に部分的に比較的安定な／寿命の長いペルオキシラジカルに変換される。
【００４０】
先行技術によれば、このＰＴＦＥ（ミクロ）粉末を温度処理することができることは公知である。それにより、反応性ペルフルオロアルキル−（ペルオキシ−）ラジカル中心は特に温度の上昇と共に分解される[K. Schierholz u. a., J. Polym. Sci. Part B, Polymer Physics, Vol. 37, 2404-2411 (1999)]。本発明による方法の場合、生じる反応性ペルフルオロアルキル−（ペルオキシ−）ラジカル中心を有するＰＴＦＥ（ミクロ）粉末が使用される。
【００４１】
変性反応において、このＰＴＦＥ（ミクロ）粉末とモノマー（混合物）とを、分散液中か又は塊状でラジカル結合を介して、化学的結合したＰＴＦＥグラフトコポリマー材料、即ちＰＴＦＥポリマー粉末に変換することにより、反応性ペルフルオロアルキル−（ペルオキシ−）ラジカル中心は、意図的に、グラフトホモポリマー、グラフトコポリマー又はグラフトターポリマーへの重合性オレフィン性不飽和モノマーとの結合のために用いられる。このＰＴＦＥポリマー粉末は、後続の操作（粉末の圧縮、他のポリマーの配合／混合及び／又はグラフト分枝が相応する官能基を有する場合には他の物質及び／又はポリマーとの反応による結合）のための出発材料として使用される。グラフトにより、前記生成物は改善された機械的及び摩擦学的特性を有する。前記生成物は特に動摩擦プロセスにおいて重要な役割を果たす。化学的変性／ＰＴＦＥ粒子とポリマーマトリックス材料との相容化により、良好な結合及び耐摩耗性の改善が達成され、それというのも、ＰＴＦＥ粒子は機械的応力の際にマトリックス材料から摩耗により脱離することができないためである。
【００４２】
グラフトされたポリマー分子を有する表面変性されたＰＴＦＥ粒子はマトリックスと直接相互作用するため、物理的混合物と比較して、結合度に応じて改善された材料特性も認められる。
【００４３】
ＰＴＦＥミクロ粉末の化学的な表面変性及び別のポリマーへの加工／導入により、同等の動摩擦係数の場合に改善された耐摩耗性、即ち適用における高められた寿命を有する新規の材料が得られる。更に、ＰＦＰＥの添加により、動摩擦係数の低下及び耐摩耗性の顕著な改善が達成され、その際、反応的に相容化されたＰＴＦＥは付加的に貯蔵媒体として機能する。
【００４４】
更に、本発明を複数の実施例で詳説する。
【００４５】
実施例
比較例１：スチレンを用いた未照射のＰＴＦＥミクロ粉末の変性
１リットルフラスコ中で、熱分解されたＰＴＦＥ重合体（Dyneon TF 9205、未照射）１００ｇをＤＭＡｃ５００ｍｌ中に室温で分散／撹拌し、脱気し、窒素でパージする。ＰＴＦＥ−ＤＭＡｃ−分散液を１００℃に加熱し、スチレン（新たに蒸留したもの）１００ｍｌを添加し、１００℃で２時間撹拌する。固体を分離し、ＤＭＡｃ各５００ｍｌで３回、その後塩化メチレン各５００ｍｌで３回洗浄し、乾燥させる。分離された溶液の沈殿により、（ほぼ）未結合のスチレン−ホモポリマーは形成されず、即ち、スチレン重合はＰＴＦＥ上でも溶剤中でも生じなかったことが判明した。分離及び精製されたＰＴＦＥミクロ粉末のＩＲ分光試験により、純粋な／未変性のＰＴＦＥが生じたこと、即ち、ＰＴＦＥとスチレンとの間にはグラフト反応は生じなかったことが判明した。ＩＲスペクトル中にはポリスチレン吸収は検出されない。
【００４６】
実施例１：スチレンを用いた（５００ｋＧｙで照射した）ＰＴＦＥ乳化重合体の変性
試験の実施及び後処理を比較例１と同様に行ったが、但し５００ｋＧｙで照射したＰＴＦＥ乳化重合体（Dyneon TF 2025）１００ｇを使用した。
【００４７】
精製されたＰＴＦＥミクロ粉末のＩＲ分光試験によって、化学結合したＰＴＦＥ−ポリスチレン−材料の検出として、ＰＴＦＥに加えて、極めて強度のポリスチレン吸収が検出された。比較例１では、純粋なＰＴＦＥのみがＩＲスペクトル中で検出可能であった。
【００４８】
実験室用混練機中でのＳＢＳ中への変性されたＰＴＦＥミクロ粉末１５質量％の導入及び試験体の製造の後、摩擦学的試験によって、グラフトされたＰＴＦＥ−ポリスチレン−材料は物理的混合物と同等の動摩擦係数を有するが、本質的により高い耐摩耗性を認めることができることが判明した。相容化された材料を用いたブロック／リング試験の際の摩耗は、比較例１からの材料と比較して６０％への低下を示す。
【００４９】
実施例２：スチレンを用いた（５００ｋＧｙで照射した）ＰＴＦＥ懸濁重合体の変性
試験の実施及び後処理を比較例１と同様に行ったが、但し５００ｋＧｙで照射したＰＴＦＥ懸濁重合体（Dyneon TF 1750）１００ｇを使用した。
【００５０】
精製されたＰＴＦＥミクロ粉末のＩＲ分光試験によって、化学結合したＰＴＦＥ−ポリスチレン−材料の検出として、ＰＴＦＥに加えて、強度のポリスチレン吸収が検出された。比較例１では、純粋なＰＴＦＥのみがＩＲスペクトル中で検出可能であった。
【００５１】
実験室用混練機中でのＳＢＳ中への変性されたＰＴＦＥミクロ粉末１５質量％の導入及び試験体の製造の後、摩擦学的試験によって、グラフトされたＰＴＦＥ−ポリスチレン−材料は物理的混合物と同等の動摩擦係数を有するが、本質的により高い耐摩耗性を認めることができることが判明した。相容化された材料を用いたブロック／リング試験の際の摩耗は、比較例１からの材料と比較して６５％への低下を示す。
【００５２】
比較例２：スチレンとアクリロニトリルとから成る混合物を用いた未照射のＰＴＦＥミクロ粉末の変性
１リットルフラスコ中で、熱分解されたＰＴＦＥ重合体（Dyneon TF 9205、未照射）１００ｇをＤＭＡｃ５００ｍｌ中に室温で分散／撹拌し、脱気し、窒素でパージする。ＰＴＦＥ−ＤＭＡｃ−分散液を１００℃に加熱し、スチレン５０ｍｌ及びアクリロニトリル４０ｍｌ（双方とも新たに蒸留したもの）を添加し、還流下に１００℃で２時間撹拌する。固体を分離し、ＤＭＡｃ各５００ｍｌで３回、その後塩化メチレン各５００ｍｌで３回洗浄し、乾燥させる。
【００５３】
分離された溶液の沈殿により、（ほぼ）未結合のスチレン／ＳＡＮ−ホモポリマーは形成されず、即ち、スチレン／ＳＡＮ重合はＰＴＦＥ上でも溶剤中でも生じなかったことが判明した。分離及び精製されたＰＴＦＥミクロ粉末のＩＲ分光試験により、純粋な／未変性のＰＴＦＥが生じること、即ち、ＰＴＦＥとモノマーとの間にはグラフト反応は生じなかったことが判明した。ＩＲスペクトル中にはＳＡＮ吸収は検出されない。
【００５４】
実施例３：スチレン／アクリロニトリルを用いた（５００ｋＧｙで照射された）ＰＴＦＥ乳化重合体の変性
試験の実施及び後処理を比較例２と同様に行ったが、但し５００ｋＧｙで照射したＰＴＦＥ乳化重合体（Dyneon TF 2025）１００ｇを使用した。分離された溶液の沈殿により、（ほぼ）未結合のスチレン／ＳＡＮ−ホモポリマは形成されなかったことが判明した。精製されたＰＴＦＥミクロ粉末のＩＲ分光試験によって、化学結合したＰＴＦＥ−ＳＡＮ−材料の検出として、ＰＴＦＥに加えて、極めて強度のＳＡＮ吸収が検出された。比較例２では、純粋なＰＴＦＥのみがＩＲスペクトル中で検出可能であった。
【００５５】
実験室用混練機中でのＡＢＳ中への変性されたＰＴＦＥミクロ粉末１５質量％の導入及び試験体の製造の後、摩擦学的試験によって、グラフトされたＰＴＦＥ−ＳＡＮ−材料は物理的混合物と同等の動摩擦係数を有するが、本質的により高い耐摩耗性を認めることができることが判明した。化学結合した材料を用いたブロック／リング試験の際の摩耗は、比較例２からの材料と比較して５０％への低下を示す。
【００５６】
ＡＢＳマトリックス中への導入の間に更にＰＦＰＥ（ペルフルオロポリエーテル、DuPont）０．５質量％が添加された試料に関する更なる摩擦学的試験により、この試験体が単に化学結合した材料と比較して約４５％だけ低い値の動摩擦係数を有し、かつ耐摩耗性の増加が認められることが判明した。化学結合した材料及びＰＦＰＥで変性された材料を用いたブロック／リング試験の際の摩耗は、ＰＦＰＥを添加しない材料と比較して２０％への低下を示していた。
【００５７】
実施例４：スチレン／アクリロニトリルを用いた（５００ｋＧｙで照射された）ＰＴＦＥ懸濁重合体の変性
試験の実施及び後処理を比較例２と同様に行ったが、但し５００ｋＧｙで照射したＰＴＦＥ懸濁重合体（Dyneon TF 1750）１００ｇを使用した。分離された溶液の沈殿により、（ほぼ）未結合のスチレン／ＳＡＮ−ホモポリマは形成されなかったことが判明した。精製されたＰＴＦＥミクロ粉末のＩＲ分光試験によって、化学結合したＰＴＦＥ−ＳＡＮ−材料の検出として、ＰＴＦＥに加えて、強度のＳＡＮ吸収が検出された。比較例２では、純粋なＰＴＦＥのみがＩＲスペクトル中で検出可能であった。
【００５８】
実験室用混練機中でのＡＢＳ中への変性されたＰＴＦＥミクロ粉末１５質量％の導入及び試験体の製造の後、摩擦学的試験によって、グラフトされたＰＴＦＥ−ＳＡＮ−材料は物理的混合物と同等の動摩擦係数を有するが、本質的により高い耐摩耗性を認めることができることが判明した。化学結合した材料を用いたブロック／リング試験の際の摩耗は、比較例２からの材料と比較して６３％への低下を示す。
【００５９】
ＡＢＳマトリックス中への導入の間に更にＰＦＰＥ（ペルフルオロポリエーテル、DuPont）０．５質量％が添加された試料に関する更なる摩擦学的試験により、この試験体が単に化学結合した材料と比較して約４５％だけ低い値の動摩擦係数を有し、かつ耐摩耗性の増加が認められることが判明した。化学結合した材料及びＰＦＰＥで変性された材料を用いたブロック／リング試験の際の摩耗は、ＰＦＰＥを添加しない材料と比較して１８％への低下を示していた。
【００６０】
比較例３：スチレンと無水マレイン酸とから成る混合物を用いた未照射のＰＴＦＥミクロ粉末の変性
１リットルフラスコ中で、熱分解されたＰＴＦＥ重合体（Dyneon TF 9205、未照射）１００ｇをＤＭＡｃ５００ｍｌ中に室温で分散／撹拌し、脱気し、窒素でパージする。ＰＴＦＥ−ＤＭＡｃ−分散液を１００℃に加熱し、スチレン（新たに蒸留したもの）５０ｍｌ及び無水マレイン酸５０ｇを添加し、１００℃で２時間撹拌する。固体を分離し、ＤＭＡｃ各５００ｍｌで３回、その後塩化メチレン各５００ｍｌで３回洗浄し、乾燥させる。
【００６１】
分離された溶液の沈殿により、（ほぼ）未結合のスチレン−無水マレイン酸−コポリマー（ＳＭＡｎ）は形成されず、即ち、ＳＭＡｎ重合はＰＴＦＥ上でも溶剤中でも生じなかったことが判明した。分離及び精製されたＰＴＦＥミクロ粉末のＩＲ分光試験により、純粋な／未変性のＰＴＦＥが生じること、即ち、ＰＴＦＥとＳＭＡｎとの間にはグラフト反応は生じなかったことが判明した。ＩＲスペクトル中でＳＭＡｎ吸収は検出されない。
【００６２】
実施例５：スチレン／無水マレイン酸を用いた（５００ｋＧｙで照射された）ＰＴＦＥ乳化重合体の変性
試験の実施及び後処理を比較例３と同様に行ったが、但し５００ｋＧｙで照射したＰＴＦＥ乳化重合体（Dyneon TF 2025）１００ｇを使用した。分離された溶液の沈殿により、（ほぼ）未結合のＳＭＡｎホモポリマーは形成されなかったことが判明した。
【００６３】
精製されたＰＴＦＥミクロ粉末のＩＲ分光試験によって、化学結合したＰＴＦＥ−ＳＭＡｎ−材料の検出として、ＰＴＦＥに加えて、極めて強度のＳＭＡｎ吸収が検出された。比較例３では、純粋なＰＴＦＥのみがＩＲスペクトル中で検出可能であった。
【００６４】
実験室用混練機中でのＰＡ−６中への変性されたＰＴＦＥミクロ粉末１５質量％の導入及び試験体の製造の後、摩擦学的試験によって、グラフトされたＰＴＦＥ−ＳＭＡｎ−材料はＰＡ−６中で物理的混合物と同等の動摩擦係数を有するが、本質的により高い耐摩耗性を認めることができることが判明した。化学結合した材料を用いたブロック／リング試験の際の摩耗は、比較例３からの材料と比較して５５％への低下を示す。
【００６５】
ギ酸中への溶解及び遠心分離によるＰＴＦＥ固体からの未結合のＰＡ−６マトリックスの分離により、ＩＲ−スペクトル中で、付加的に強度のＰＡ吸収が認められることが判明した。５回の分離操作後にＰＡ−６を固体から分離することはできず、即ち、反応によって、ＰＴＦＥポリマー粉末［ＰＴＦＥ−ＳＭＡｎ］とＰＡ−６との配合の間に、化学結合及び相容化が生じた。
【００６６】
ＰＡ−６−マトリックス中への導入の間に更にＰＦＰＥ（ペルフルオロポリエーテル、DuPont）０．５質量％が添加された前記試料に関する更なる摩擦学的試験により、この試験体が単に化学結合した材料と比較して約５０％だけ低い値の動摩擦係数を有し、かつ耐摩耗性の増加が認められることが判明した。化学結合した材料及びＰＦＰＥで変性された材料を用いたブロック／リング試験の際の摩耗は、化学結合した材料と比較して７０％への摩耗の低下を示す。
【００６７】
実施例６：スチレン／無水マレイン酸を用いた（５００ｋＧｙで照射された）ＰＴＦＥ懸濁重合体の変性
試験の実施及び後処理を比較例３と同様に行ったが、但し５００ｋＧｙで照射したＰＴＦＥ懸濁重合体（Dyneon TF 1750）１００ｇを使用した。分離された溶液の沈殿により、（ほぼ）未結合のスチレン／ＳＭＡｎ−ホモポリマは形成されなかったことが判明した。精製されたＰＴＦＥミクロ粉末のＩＲ分光試験によって、化学結合したＰＴＦＥ−ＳＭＡｎ−材料の検出として、ＰＴＦＥに加えて、強度のＳＭＡｎ吸収が検出された。比較例３では、純粋なＰＴＦＥのみがＩＲスペクトル中で検出可能であった。
【００６８】
実験室用混練機中でのＰＡ−６中への変性されたＰＴＦＥミクロ粉末１５質量％の導入及び試験体の製造の後、摩擦学的試験によって、グラフトされたＰＴＦＥ−ＳＭＡｎ−材料はＰＡ−６中で物理的混合物と同等の動摩擦係数を有するが、本質的により高い耐摩耗性を認めることができることが判明した。化学結合した材料を用いたブロック／リング試験の際の摩耗は、比較例３からの材料と比較して５８％への低下を示す。
【００６９】
ギ酸中への溶解及び遠心分離によるＰＴＦＥ固体からの未結合のＰＡ−６マトリックスの分離により、ＩＲ−スペクトル中で、付加的に強度のＰＡ吸収が認められることが判明した。５回の分離操作後にＰＡ−６を固体から分離することはできず、即ち、反応によって、ＰＴＦＥポリマー粉末［ＰＴＦＥ−ＳＭＡｎ］とＰＡ−６との配合の間に、化学結合及び相容化が生じた。
【００７０】
ＰＡ−６−マトリックス中への導入の間に更にＰＦＰＥ（ペルフルオロポリエーテル、DuPont）０．５質量％が添加された前記試料に関する更なる摩擦学的試験により、この試験体が単に化学結合した材料と比較して約５０％だけ低い値の動摩擦係数を有し、かつ耐摩耗性の増加が認められることが判明した。化学結合した材料及びＰＦＰＥで変性された材料を用いたブロック／リング試験の際の摩耗は、化学結合した材料と比較して６３％への摩耗の低下を示す。
【００７１】
比較例４：グリシジルメタクリラート（ＧＭＡ）を用いた未照射のＰＴＦＥミクロ粉末の変性
１リットルフラスコ中で、熱分解されたＰＴＦＥ重合体（Dyneon TF 9205、未照射）１００ｇをＤＭＡｃ５００ｍｌ中に室温で分散／撹拌し、脱気し、窒素でパージする。ＰＴＦＥ−ＤＭＡｃ−分散液を１００℃に加熱し、ＧＭＡ（新たに蒸留したもの）６０ｍｌを添加し、１００℃で２時間撹拌する。固体を分離し、ＤＭＡｃ各５００ｍｌで３回、その後メタノール各５００ｍｌで３回洗浄し、乾燥させる。
【００７２】
分離された溶液の沈殿により、若干未結合のＧＭＡホモポリマーが形成され、即ち、ＧＭＡ重合はＰＴＦＥ上でも溶剤中でも生じなかったことが判明した。分離及び精製されたＰＴＦＥミクロ粉末のＩＲ分光試験により、純粋な／未変性のＰＴＦＥが生じること、即ち、ＰＴＦＥとＧＭＡとの間にはグラフト反応は生じなかったことが判明した。ＩＲスペクトル中でポリ−ＧＭＡ−吸収は検出されない。
【００７３】
実施例７：グリシジルメタクリラート（ＧＭＡ）を用いた（５００ｋＧｙで照射された）ＰＴＦＥ乳化重合体の変性
試験の実施及び後処理を比較例４と同様に行ったが、但し５００ｋＧｙで照射したＰＴＦＥ乳化重合体（Dyneon TF 2025）１００ｇを使用した。
【００７４】
精製されたＰＴＦＥミクロ粉末のＩＲ分光試験によって、化学結合したＰＴＦＥ−ポリ−ＧＭＡ−材料の検出として、ＰＴＦＥに加えて、極めて強度のポリ−ＧＭＡ−吸収が検出された。比較例４では、純粋なＰＴＦＥのみがＩＲスペクトル中で検出可能であった。
【００７５】
エポキシ樹脂中への変性されたＰＴＦＥミクロ粉末１５質量％の導入の後で、及び板状の架橋及び試験体の製造の後で、摩擦学的試験によって、グラフトされたＰＴＦＥ−ポリ−ＧＭＡ−材料は物理的混合物と同等の動摩擦係数を有するが、より高い耐摩耗性を認めることができることが判明した。化学結合した材料を用いたブロック／リング試験の際の摩耗は、比較例４からの材料と比較して６５％への低下を示していた。
【００７６】
エポキシ樹脂マトリックス中への導入の間に更にＰＦＰＥ（ペルフルオロポリエーテル、DuPont）０．５質量％が添加された前記試料に関する更なる摩擦学的試験により、この試験体が単に化学結合した材料と比較して約３５％だけ低い値の動摩擦係数を有し、かつ耐摩耗性の増加が認められることが判明した。化学結合した材料及びＰＦＰＥで変性された材料を用いたブロック／リング試験の際の摩耗は、化学結合した材料と比較して５５％への摩耗の低下を示していた。
【００７７】
ポリ尿素樹脂混合物中への変性されたＰＴＦＥミクロ粉末１５質量％の導入の後で、及び板状の架橋及び試験体の製造の後で、摩擦学的試験によって、グラフトされたＰＴＦＥ−ポリ−ＧＭＡ−材料はポリ尿素中で物理的混合物と同等の動摩擦係数を有するが、より高い耐摩耗性を認めることができることが判明した。化学結合した材料を用いたブロック／リング試験の際の摩耗は、比較例４からの材料と比較して４２％への低下を示す。
【００７８】
ポリ尿素樹脂マトリックス中への導入の間に更にＰＦＰＥ（ペルフルオロポリエーテル、DuPont）０．５質量％が添加された前記試料に関する更なる摩擦学的試験により、この試験体が単に化学結合した材料と比較して約４５％だけ低い値の動摩擦係数を有し、かつ耐摩耗性の増加が認められることが判明した。化学結合した材料及びＰＦＰＥで変性された材料を用いたブロック／リング試験の際の摩耗は、化学結合した材料と比較して３５％への低下を示していた。
【００７９】
実施例８：グリシジルメタクリラート（ＧＭＡ）を用いた（５００ｋＧｙで照射された）ＰＴＦＥ懸濁重合体の変性
試験の実施及び後処理を比較例４と同様に行ったが、但し５００ｋＧｙで照射したＰＴＦＥ懸濁重合体（Dyneon TF 1750）１００ｇを使用した。
【００８０】
精製されたＰＴＦＥミクロ粉末のＩＲ分光試験によって、化学結合したＰＴＦＥ−ポリ−ＧＭＡ−材料の検出として、ＰＴＦＥに加えて、強度のポリ−ＧＭＡ−吸収が検出された。比較例４では、純粋なＰＴＦＥのみがＩＲスペクトル中で検出可能であった。
【００８１】
エポキシ樹脂中への変性されたＰＴＦＥミクロ粉末１５質量％の導入の後で、及び板状の架橋及び試験体の製造の後で、摩擦学的試験によって、グラフトされたＰＴＦＥ−ポリ−ＧＭＡ−材料は物理的混合物と同等の動摩擦係数を有するが、より高い耐摩耗性を認めることができることが判明した。化学結合した材料を用いたブロック／リング試験の際の摩耗は、比較例４からの材料と比較して６８％への低下を示していた。
【００８２】
エポキシ樹脂マトリックス中への導入の間に更にＰＦＰＥ（ペルフルオロポリエーテル、DuPont）０．５質量％が添加された前記試料に関する更なる摩擦学的試験により、この試験体が単に化学結合した材料と比較して約３５％だけ低い値の動摩擦係数を有し、かつ耐摩耗性の増加が認められることが判明した。化学結合した材料及びＰＦＰＥで変性された材料を用いたブロック／リング試験の際の摩耗は、化学結合した材料と比較して５８％への低下を示していた。
【００８３】
ポリ尿素樹脂混合物中への変性されたＰＴＦＥミクロ粉末１５質量％の導入の後で、及び板状の架橋及び試験体の製造の後で、摩擦学的試験によって、グラフトされたＰＴＦＥ−ポリ−ＧＭＡ−材料はポリ尿素中で物理的混合物と同等の動摩擦係数を有するが、より高い耐摩耗性を認めることができることが判明した。化学結合した材料を用いたブロック／リング試験の際の摩耗は、比較例４からの材料と比較して４５％への低下を示す。
【００８４】
ポリ尿素樹脂マトリックス中への導入の間に更にＰＦＰＥ（ペルフルオロポリエーテル、DuPont）０．５質量％が添加された前記試料に関する更なる摩擦学的試験により、この試験体が単に化学結合した材料と比較して約４５％だけ低い値の動摩擦係数を有し、かつ耐摩耗性の増加が認められることが判明した。化学結合した材料及びＰＦＰＥで変性された材料を用いたブロック／リング試験の際の摩耗は、化学結合した材料と比較して３８％への低下を示していた。
【００８５】
比較例５：アクリル酸（ＡＡｃ）を用いた未照射のＰＴＦＥミクロ粉末の変性
１リットルフラスコ中で、熱分解されたＰＴＦＥ重合体（Dyneon TF 9205、未照射）１００ｇをＤＭＡｃ５００ｍｌ中に室温で分散／撹拌し、脱気し、窒素でパージする。ＰＴＦＥ−ＤＭＡｃ−分散液を１００℃に加熱し、ＡＡｃ（新たに蒸留したもの）５０ｍｌを添加し、１００℃で２時間撹拌する。固体を分離し、メタノール／水（１：１）各５００ｍｌで３回、その後メタノール各５００ｍｌで３回洗浄し、乾燥させる。分離及び精製されたＰＴＦＥミクロ粉末のＩＲ分光試験により、純粋な／未変性のＰＴＦＥが生じること、即ち、ＰＴＦＥとアクリル酸との間にはグラフト反応は生じなかったことが判明した。ＩＲスペクトル中にはポリアクリル酸吸収は検出されない。
【００８６】
実施例９：アクリル酸（ＡＡｃ）を用いた（５００ｋＧｙで照射された）ＰＴＦＥ乳化重合体の変性
試験の実施及び後処理を比較例５と同様に行ったが、但し５００ｋＧｙで照射したＰＴＦＥ乳化重合体（Dyneon TF 2025）１００ｇを使用した。
【００８７】
精製されたＰＴＦＥミクロ粉末のＩＲ分光試験によって、化学結合したＰＴＦＥ−ポリアクリル酸材料の検出として、ＰＴＦＥに加えて、極めて強度のポリアクリル酸吸収が検出された。比較例５では、純粋なＰＴＦＥのみがＩＲスペクトル中で検出可能であった。
【００８８】
実験室用混練機中でのＰＡ−６中への変性されたＰＴＦＥミクロ粉末１５質量％の導入及び試験体の製造の後、摩擦学的試験によって、グラフトされたＰＴＦＥ−ポリ−ＡＡｃ−材料はＰＡ−６中で物理的混合物と同等の動摩擦係数を有するが、より高い耐摩耗性を認めることができることが判明した。化学結合した材料を用いたブロック／リング試験の際の摩耗は、比較例５からの材料と比較して６５％への低下を示していた。
【００８９】
ギ酸中への溶解によるＰＴＦＥ固体からの未結合のＰＡ−６−マトリックスの分離、及びＰＴＦＥ粉末の分離により、ＩＲ−スペクトル中で、強度のＰＡ吸収帯域が認められることが判明した。５回の分離操作後にＰＡを固体から分離することはできず、即ち、反応によって、ＰＴＦＥポリマー粉末［ＰＴＦＥ−ポリ−ＡＡｃ］とＰＡ−６との配合の間に、化学結合及び相容化が生じた。
【００９０】
ＰＡ−６−マトリックス中への導入の間に更にＰＦＰＥ（ペルフルオロポリエーテル、DuPont）０．５質量％が添加された前記試料に関する更なる摩擦学的試験により、この試験体が単に化学結合した材料と比較して約５５％だけ低い値の動摩擦係数を有し、かつ耐摩耗性の増加が認められることが判明した。化学結合した材料及びＰＦＰＥで変性された材料を用いたブロック／リング試験の際の摩耗は、化学結合した材料と比較して６５％への摩耗の低下を示していた。
【００９１】
実施例１０：アクリル酸（ＡＡｃ）を用いた（５００ｋＧｙで照射された）ＰＴＦＥ懸濁重合体の変性
試験の実施及び後処理を比較例５と同様に行ったが、但し５００ｋＧｙで照射したＰＴＦＥ懸濁重合体（Dyneon TF 1750）１００ｇを使用した。
【００９２】
精製されたＰＴＦＥミクロ粉末のＩＲ分光試験によって、化学結合したＰＴＦＥ−ポリアクリル酸−材料の検出として、ＰＴＦＥに加えて、強度のポリアクリル酸吸収が検出された。比較例５では、純粋なＰＴＦＥのみがＩＲスペクトル中で検出可能であった。
【００９３】
実験室用混練機中でのＰＡ−６中への変性されたＰＴＦＥミクロ粉末１５質量％の導入及び試験体の製造の後、摩擦学的試験によって、グラフトされたＰＴＦＥ−ポリ−ＡＡｃ−材料はＰＡ−６中で物理的混合物と同等の動摩擦係数を有するが、より高い耐摩耗性を認めることができることが判明した。化学結合した材料を用いたブロック／リング試験の際の摩耗は、比較例５からの材料と比較して７２％への低下を示していた。
【００９４】
ギ酸中への溶解によるＰＴＦＥ固体からの未結合のＰＡ−６−マトリックスの分離、及びＰＴＦＥ粉末の分離により、ＩＲ−スペクトル中で強度のＰＡ吸収帯域が認められることが判明した。５回の分離操作後に固体からＰＡ−６を分離することはできず、即ち、反応によって、ＰＴＦＥポリマー粉末［ＰＴＦＥ−ポリ−ＡＡｃ］とＰＡ−６との配合の間に、化学結合及び相容化が生じた。
【００９５】
ＰＡ−６−マトリックス中への導入の間に更にＰＦＰＥ（ペルフルオロポリエーテル、DuPont）０．５質量％が添加された前記試料に関する更なる摩擦学的試験により、この試験体が単に化学結合した材料と比較して約５５％だけ低い値の動摩擦係数を有し、かつ耐摩耗性の増加が認められることが判明した。化学結合した材料及びＰＦＰＥで変性された材料を用いたブロック／リング試験の際の摩耗は、化学結合した材料と比較して６1％への摩耗の低下を示していた。
【００９６】
比較例６：酢酸ビニル（ＶＡｃ）を用いた未照射のＰＴＦＥミクロ粉末の変性
１リットルフラスコ中で、熱分解されたＰＴＦＥ重合体（Dyneon TF 9205、未照射）１００ｇをＤＭＡｃ５００ｍｌ中に室温で分散／撹拌し、脱気し、窒素でパージする。ＰＴＦＥ−ＤＭＡｃ−分散液を１００℃に加熱し、ＶＡｃ（新たに蒸留したもの）１００ｍｌを添加し、１００℃で２時間撹拌する。固体を分離し、ＤＭＡｃ各５００ｍｌで３回、その後塩化メチレン各５００ｍｌで３回洗浄し、乾燥させる。分離及び精製されたＰＴＦＥミクロ粉末のＩＲ分光試験により、純粋な／未変性のＰＴＦＥが生じること、即ち、ＰＴＦＥとＶＡｃとの間にはグラフト反応は生じなかったことが判明した。ＩＲスペクトル中でポリ酢酸ビニル吸収は検出されない。
【００９７】
実施例１１：酢酸ビニル（ＶＡｃ）を用いた（５００ｋＧｙで照射された）ＰＴＦＥ乳化重合体の変性
試験の実施及び後処理を比較例６と同様に行ったが、但し５００ｋＧｙで照射したＰＴＦＥ乳化重合体（Dyneon TF 2025）１００ｇを使用した。
【００９８】
精製されたＰＴＦＥミクロ粉末のＩＲ分光試験によって、化学結合したＰＴＦＥ−ポリ酢酸ビニル−材料の検出として、ＰＴＦＥに加えて、極めて強度のポリ酢酸ビニル吸収が検出された。比較例６では、純粋なＰＴＦＥのみがＩＲスペクトル中で検出可能であった。
【００９９】
ＶＡｃでグラフトされたＰＴＦＥミクロ粉末を水酸化カリウム濃縮溶液（メタノール／水１：１）中でＰＴＦＥ−ポリビニルアルコール（ＰＴＦＥ−ポリ−ＶＡｌ）に変性し、この形状で使用する。
【０１００】
実験室用混練機中でのＴＰＵ（熱可塑性ポリウレタン）中へのＰＴＦＥミクロ粉末１５質量％の導入及び試験体の製造の後、摩擦学的試験によって、グラフトされかつ変性されたＰＴＦＥ−ポリ−ＶＡｌ−材料はＴＰＵ中で物理的混合物と同等の動摩擦係数を有するが、本質的により高い耐摩耗性を認めることができることが判明した。化学結合した材料を用いたブロック／リング試験の際の摩耗は、比較例６からの材料と比較して３５％への摩耗の低下を示していた。
【０１０１】
ポリ尿素樹脂混合物中へのＰＴＦＥミクロ粉末１５質量％の導入の後で、及び板状の架橋及び試験体の製造の後で、摩擦学的試験によって、化学的にグラフトされたＰＴＦＥ−ポリ−ＶＡｌ−材料はポリ尿素中で物理的混合物と同等の動摩擦係数を有するが、より高い耐摩耗性を認めることができることが判明した。化学結合した材料を用いたブロック／リング試験の際の摩耗は、比較例６からの材料と比較して４２％への摩耗の低下を示していた。
【０１０２】
実施例１２：酢酸ビニル（ＶＡｃ）を用いた（５００ｋＧｙで照射された）ＰＴＦＥ懸濁重合体の変性
試験の実施及び後処理を比較例６と同様に行ったが、但し５００ｋＧｙで照射したＰＴＦＥ懸濁重合体（Dyneon TF 1750）１００ｇを使用した。
【０１０３】
精製されたＰＴＦＥミクロ粉末のＩＲ分光試験によって、化学結合したＰＴＦＥ−ポリ酢酸ビニル−材料の検出として、ＰＴＦＥに加えて、強度のポリ酢酸ビニル吸収が検出された。比較例６では、純粋なＰＴＦＥのみがＩＲスペクトル中で検出可能であった。
【０１０４】
ＶＡｃでグラフトされたＰＴＦＥミクロ粉末を水酸化カリウム濃縮溶液（メタノール／水１：１）中でＰＴＦＥ−ポリビニルアルコール（ＰＴＦＥ−ポリ−ＶＡｌ）に変性し、この形状で使用する。
【０１０５】
実験室用混練機中でのＴＰＵ（熱可塑性ポリウレタン）中へのＰＴＦＥミクロ粉末１５質量％の導入及び試験体の製造の後、摩擦学的試験によって、グラフトされかつ変性されたＰＴＦＥ−ポリ−ＶＡｌ−材料はＴＰＵ中で物理的混合物と同等の動摩擦係数を有するが、本質的により高い耐摩耗性を認めることができることが判明した。化学結合した材料を用いたブロック／リング試験の際の摩耗は、比較例６からの材料と比較して４０％への摩耗の低下を示していた。
【０１０６】
ポリ尿素樹脂混合物中へのＰＴＦＥミクロ粉末１５質量％の導入の後で、及び板状の架橋及び試験体の製造の後で、摩擦学的試験によって、化学的にグラフトされたＰＴＦＥ−ポリ−ＶＡｌ−材料はポリ尿素中で物理的混合物と同等の動摩擦係数を有するが、より高い耐摩耗性を認めることができることが判明した。化学結合した材料を用いたブロック／リング試験の際の摩耗は、比較例６からの材料と比較して４７％への摩耗の低下を示していた。
【０１０７】
実施例１３：アクリル酸（ＡＡｃ）を用いたプラズマ変性ＰＴＦＥミクロ粉末の変性
試験の実施及び後処理を比較例５と同様に行ったが、但しプラズマ処理したＰＴＦＥ（TF 9205、熱分解されたもの、Dyneon、酸素プラズマで変性されたもの）１００ｇを使用する。
【０１０８】
精製されたＰＴＦＥミクロ粉末のＩＲ分光試験によって、化学結合したＰＴＦＥ−ポリアクリル酸−材料の検出として、ＰＴＦＥに加えて、ポリアクリル酸吸収が検出された。比較例５では、純粋なＰＴＦＥのみがＩＲスペクトル中で検出可能であった。
【０１０９】
実験室用混練機中でのＰＡ−６中への変性されたＰＴＦＥミクロ粉末１５質量％の導入及び試験体の製造の後、摩擦学的試験によって、グラフトされたＰＴＦＥ−ポリ−ＡＡｃ−材料はＰＡ−６中で物理的混合物と同等の動摩擦係数を有するが、より高い耐摩耗性を認めることができることが判明した。化学結合した材料を用いたブロック／リング試験の際の摩耗は、比較例５からの材料と比較して８２％への低下を示していた。
【０１１０】
ギ酸中への溶解によるＰＴＦＥ固体からの未結合のＰＡ−６−マトリックスの分離、及びＰＴＦＥ粉末の分離により、ＩＲ−スペクトル中で強度のＰＡ吸収帯域が認められることが判明した。５回の分離操作後にＰＡ−６を固体から分離することはできず、即ち、反応によって、ＰＴＦＥポリマー粉末［ＰＴＦＥ−ポリ−ＡＡｃ］とＰＡ−６との配合の間に、化学結合及び相容化が生じた。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ラジカル結合ＰＴＦＥポリマー粉末において、該粉末が放射線化学的及び／又はプラズマ化学的に変性されたＰＴＦＥ粉末から成り、かつ該粉末の粒子表面に、ホモポリマー、コポリマー又はターポリマーが、分散液中か又は塊状での反応を介してラジカル結合していることを特徴とする、ラジカル結合ＰＴＦＥポリマー粉末。
【請求項２】
ＰＴＦＥ粉末が放射線化学的に変性されている、請求項１記載のラジカル結合ＰＴＦＥポリマー粉末。
【請求項３】
ＰＴＦＥ粉末が５０ｋＧｙより大きい線量で放射線化学的に変性されている、請求項１記載のラジカル結合ＰＴＦＥポリマー粉末。
【請求項４】
ＰＴＦＥ粉末が１００ｋＧｙより大きい線量で放射線化学的に変性されている、請求項３記載のラジカル結合ＰＴＦＥポリマー粉末。
【請求項５】
ＰＴＦＥ粉末が反応物の存在下に放射線化学的に変性されている、請求項１記載のラジカル結合ＰＴＦＥポリマー粉末。
【請求項６】
ＰＴＦＥ粉末が酸素作用下に放射線化学的に変性されている、請求項５記載のラジカル結合ＰＴＦＥポリマー粉末。
【請求項７】
重合性オレフィン性不飽和モノマーとして、スチレン、アクリロニトリル、無水マレイン酸、アクリル酸、（メタ）メチルアクリラート、ビニルアセタート、グリシジルメタクリラート、（メタ）アクリルアミド化合物又はその混合物を添加する、請求項１記載のラジカル結合ＰＴＦＥポリマー粉末。
【請求項８】
請求項１から７までのいずれか１項記載のＰＴＦＥポリマー粉末の製造法において、反応性ペルフルオロアルキル−（ペルオキシ−）ラジカル中心を有するＰＴＦＥ粉末を、放射線化学的及び／又はプラズマ化学的な変性の後に、分散液中か又は塊状で重合性オレフィン性不飽和モノマーの添加下に反応により変換させ、その際、反応の間に、ＰＴＦＥ上でのホモポリマー、コポリマー又はターポリマーへのポリマー合成反応を実現することを特徴とする、請求項１から７までのいずれか１項記載のＰＴＦＥポリマー粉末の製造法。
【請求項９】
反応性ペルフルオロアルキル−（ペルオキシ−）ラジカル中心を有するＰＴＦＥ粉末を、放射線化学的及び／又はプラズマ化学的な変性の後に、反応性ペルフルオロアルキル−（ペルオキシ−）ラジカル中心の保持下に低温で温度処理する、請求項８記載の方法。
【請求項１０】
放射線化学的に変性されたＰＴＦＥ粉末を使用する、請求項８記載の方法。
【請求項１１】
ＰＴＦＥ粉末を５０ｋＧｙより大きい線量で放射線化学的に変性させる、請求項８記載の方法。
【請求項１２】
ＰＴＦＥ粉末を１００ｋＧｙより大きい線量で放射線化学的に変性させる、請求項１２記載の方法。
【請求項１３】
ＰＴＦＥ粉末を反応物の存在下に放射線化学的に変性させる、請求項８記載の方法。
【請求項１４】
ＰＴＦＥ粉末を酸素作用下に放射線化学的に変性させる、請求項１４記載の方法。
【請求項１５】
ＰＴＦＥ粉末をミクロ粉末として使用する、請求項８記載の方法。
【請求項１６】
反応をオートクレーブ又は撹拌型反応器又は押出機／混練機中で実現する、請求項８記載の方法。
【請求項１７】
重合性オレフィン性不飽和モノマーとして、スチレン、アクリロニトリル、無水マレイン酸、アクリル酸、（メタ）メチルアクリラート、ビニルアセタート、グリシジルメタクリラート及び（メタ）アクリルアミド化合物を添加する、請求項８記載の方法。
【請求項１８】
モノマーから成る混合物を使用する、請求項８記載の方法。
【請求項１９】
重合性オレフィン性不飽和モノマーとしてマクロマー及び／又はオリゴマーを使用する、請求項８記載の方法。
【請求項２０】
ＰＴＦＥポリマー粉末に、後続の反応において他の低分子、オリゴマー及び／又はポリマー物質と反応する官能基を付与する、請求項８記載の方法。
【請求項２１】
ＰＴＦＥポリマー粉末を配合によりプラスチック／ポリマー中へ導入する、請求項１９記載の方法。
【請求項２２】
ＰＴＦＥポリマー粉末をエラストマー及び／又は熱可塑性樹脂及び／又は熱硬化性樹脂（及び／又はそれらから成る混合物）中に導入する、請求項２０記載の方法。
【請求項１】
ラジカル結合ＰＴＦＥポリマー粉末において、該粉末が放射線化学的及び／又はプラズマ化学的に変性されたＰＴＦＥ粉末から成り、かつ該粉末の粒子表面に、ホモポリマー、コポリマー又はターポリマーが、分散液中か又は塊状での反応を介してラジカル結合していることを特徴とする、ラジカル結合ＰＴＦＥポリマー粉末。
【請求項２】
ＰＴＦＥ粉末が放射線化学的に変性されている、請求項１記載のラジカル結合ＰＴＦＥポリマー粉末。
【請求項３】
ＰＴＦＥ粉末が５０ｋＧｙより大きい線量で放射線化学的に変性されている、請求項１記載のラジカル結合ＰＴＦＥポリマー粉末。
【請求項４】
ＰＴＦＥ粉末が１００ｋＧｙより大きい線量で放射線化学的に変性されている、請求項３記載のラジカル結合ＰＴＦＥポリマー粉末。
【請求項５】
ＰＴＦＥ粉末が反応物の存在下に放射線化学的に変性されている、請求項１記載のラジカル結合ＰＴＦＥポリマー粉末。
【請求項６】
ＰＴＦＥ粉末が酸素作用下に放射線化学的に変性されている、請求項５記載のラジカル結合ＰＴＦＥポリマー粉末。
【請求項７】
重合性オレフィン性不飽和モノマーとして、スチレン、アクリロニトリル、無水マレイン酸、アクリル酸、（メタ）メチルアクリラート、ビニルアセタート、グリシジルメタクリラート、（メタ）アクリルアミド化合物又はその混合物を添加する、請求項１記載のラジカル結合ＰＴＦＥポリマー粉末。
【請求項８】
請求項１から７までのいずれか１項記載のＰＴＦＥポリマー粉末の製造法において、反応性ペルフルオロアルキル−（ペルオキシ−）ラジカル中心を有するＰＴＦＥ粉末を、放射線化学的及び／又はプラズマ化学的な変性の後に、分散液中か又は塊状で重合性オレフィン性不飽和モノマーの添加下に反応により変換させ、その際、反応の間に、ＰＴＦＥ上でのホモポリマー、コポリマー又はターポリマーへのポリマー合成反応を実現することを特徴とする、請求項１から７までのいずれか１項記載のＰＴＦＥポリマー粉末の製造法。
【請求項９】
反応性ペルフルオロアルキル−（ペルオキシ−）ラジカル中心を有するＰＴＦＥ粉末を、放射線化学的及び／又はプラズマ化学的な変性の後に、反応性ペルフルオロアルキル−（ペルオキシ−）ラジカル中心の保持下に低温で温度処理する、請求項８記載の方法。
【請求項１０】
放射線化学的に変性されたＰＴＦＥ粉末を使用する、請求項８記載の方法。
【請求項１１】
ＰＴＦＥ粉末を５０ｋＧｙより大きい線量で放射線化学的に変性させる、請求項８記載の方法。
【請求項１２】
ＰＴＦＥ粉末を１００ｋＧｙより大きい線量で放射線化学的に変性させる、請求項１２記載の方法。
【請求項１３】
ＰＴＦＥ粉末を反応物の存在下に放射線化学的に変性させる、請求項８記載の方法。
【請求項１４】
ＰＴＦＥ粉末を酸素作用下に放射線化学的に変性させる、請求項１４記載の方法。
【請求項１５】
ＰＴＦＥ粉末をミクロ粉末として使用する、請求項８記載の方法。
【請求項１６】
反応をオートクレーブ又は撹拌型反応器又は押出機／混練機中で実現する、請求項８記載の方法。
【請求項１７】
重合性オレフィン性不飽和モノマーとして、スチレン、アクリロニトリル、無水マレイン酸、アクリル酸、（メタ）メチルアクリラート、ビニルアセタート、グリシジルメタクリラート及び（メタ）アクリルアミド化合物を添加する、請求項８記載の方法。
【請求項１８】
モノマーから成る混合物を使用する、請求項８記載の方法。
【請求項１９】
重合性オレフィン性不飽和モノマーとしてマクロマー及び／又はオリゴマーを使用する、請求項８記載の方法。
【請求項２０】
ＰＴＦＥポリマー粉末に、後続の反応において他の低分子、オリゴマー及び／又はポリマー物質と反応する官能基を付与する、請求項８記載の方法。
【請求項２１】
ＰＴＦＥポリマー粉末を配合によりプラスチック／ポリマー中へ導入する、請求項１９記載の方法。
【請求項２２】
ＰＴＦＥポリマー粉末をエラストマー及び／又は熱可塑性樹脂及び／又は熱硬化性樹脂（及び／又はそれらから成る混合物）中に導入する、請求項２０記載の方法。
【公表番号】特表２００７−５１００２８（Ｐ２００７−５１００２８Ａ）
【公表日】平成１９年４月１９日（２００７．４．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−５３７２８４（Ｐ２００６−５３７２８４）
【出願日】平成１６年１０月２２日（２００４．１０．２２）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＥＰ２００４／０５２６２０
【国際公開番号】ＷＯ２００５／０４２５９６
【国際公開日】平成１７年５月１２日（２００５．５．１２）
【出願人】（５００５２５４０５）ライプニッツ−インスティチュート フュア ポリマーフォルシュング ドレスデン エーファウ (8)
【氏名又は名称原語表記】Ｌｅｉｂｎｉｚ−Ｉｎｓｔｉｔｕｔ ｆｕｅｒ Ｐｏｌｙｍｅｒｆｏｒｓｃｈｕｎｇ Ｄｒｅｓｄｅｎ ｅ．Ｖ．
【住所又は居所原語表記】Ｈｏｈｅ Ｓｔｒａｓｓｅ ６，Ｄ−０１０６９ Ｄｒｅｓｄｅｎ，Ｇｅｒｍａｎｙ
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成１９年４月１９日（２００７．４．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年１０月２２日（２００４．１０．２２）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＥＰ２００４／０５２６２０
【国際公開番号】ＷＯ２００５／０４２５９６
【国際公開日】平成１７年５月１２日（２００５．５．１２）
【出願人】（５００５２５４０５）ライプニッツ−インスティチュート フュア ポリマーフォルシュング ドレスデン エーファウ (8)
【氏名又は名称原語表記】Ｌｅｉｂｎｉｚ−Ｉｎｓｔｉｔｕｔ ｆｕｅｒ Ｐｏｌｙｍｅｒｆｏｒｓｃｈｕｎｇ Ｄｒｅｓｄｅｎ ｅ．Ｖ．
【住所又は居所原語表記】Ｈｏｈｅ Ｓｔｒａｓｓｅ ６，Ｄ−０１０６９ Ｄｒｅｓｄｅｎ，Ｇｅｒｍａｎｙ
【Ｆターム（参考）】
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