特開 2024-157202 焼成後懸濁重合法由来四フッ化エチレン樹脂粉とバージン材懸濁重合法由来四フッ化エチレン樹脂粉の混合体、リサイクル懸濁重合法由来四フッ化エチレン樹脂焼成体、焼成後懸濁重合法由来四フッ化エチレン樹脂粉のリサイクル方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024157202

(43)【公開日】2024-11-07

(54)【発明の名称】焼成後懸濁重合法由来四フッ化エチレン樹脂粉とバージン材懸濁重合法由来四フッ化エチレン樹脂粉の混合体、リサイクル懸濁重合法由来四フッ化エチレン樹脂焼成体、焼成後懸濁重合法由来四フッ化エチレン樹脂粉のリサイクル方法

(51)【国際特許分類】

   B29B 17/00 20060101AFI20241030BHJP

   B29C 43/34 20060101ALI20241030BHJP

【ＦＩ】

B29B17/00 ZAB

B29C43/34

【審査請求】有

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023071406

(22)【出願日】2023-04-25

(11)【特許番号】

(45)【特許公報発行日】2024-01-25

(71)【出願人】

【識別番号】598142830

【氏名又は名称】ＮｉＫＫｉＦｒｏｎ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001726

【氏名又は名称】弁理士法人綿貫国際特許・商標事務所

(72)【発明者】

【氏名】川村 渉

(72)【発明者】

【氏名】小池 秀和

(72)【発明者】

【氏名】春日 孝之

【テーマコード（参考）】

4F204

4F401

【Ｆターム（参考）】

4F204AA17

4F204AA50

4F204AC04

4F204FA01

4F204FB01

4F204FF01

4F204FN11

4F204FN15

4F204FN18

4F401AA14

4F401AC12

4F401BB10

4F401CA58

4F401CB01

4F401DC02

4F401DC08

(57)【要約】

【課題】リサイクル懸濁重合法由来四フッ化エチレン樹脂焼成体における焼成後懸濁重合法由来四フッ化エチレン樹脂粉の重量比率を高めても、良好な外観と必要にして十分な機械的強度を有するリサイクル懸濁重合法由来四フッ化エチレン樹脂焼成体を製造可能にする混合体、リサイクル懸濁重合法由来四フッ化エチレン樹脂焼成体、焼成後懸濁重合法由来四フッ化エチレン樹脂粉のリサイクル方法を提供すること。
【解決手段】焼成後懸濁重合法由来四フッ化エチレン樹脂粉としてのリサイクル粉１０と、バージン材懸濁重合法由来四フッ化エチレン樹脂としてのバージン粉２０と、を含み、バージン粉２０の平均粒径寸法は、リサイクル粉１０の平均粒径寸法以上であって、リサイクル粉１０の外表面にバージン粉２０が付着していることを特徴とするリサイクル粉１０とバージン粉２０の混合体３０と、この混合体３０を焼成してなるリサイクル懸濁重合法由来四フッ化エチレン樹脂焼成体４０である。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

焼成後懸濁重合法由来四フッ化エチレン樹脂粉と、バージン材懸濁重合法由来四フッ化エチレン樹脂粉と、を含み、
前記バージン材懸濁重合法由来四フッ化エチレン樹脂粉の平均粒径寸法は、前記焼成後懸濁重合法由来四フッ化エチレン樹脂粉の平均粒径寸法以上であって、
前記焼成後懸濁重合法由来四フッ化エチレン樹脂粉の外表面に前記バージン材懸濁重合法由来四フッ化エチレン樹脂粉が付着していることを特徴とする焼成後懸濁重合法由来四フッ化エチレン樹脂粉とバージン材懸濁重合法由来四フッ化エチレン樹脂粉の混合体。

【請求項2】

請求項１記載の焼成後懸濁重合法由来四フッ化エチレン樹脂粉とバージン材懸濁重合法由来四フッ化エチレン樹脂粉の混合体により成形されたプレス成形品を焼成してなることを特徴とするリサイクル懸濁重合法由来四フッ化エチレン樹脂焼成体。

【請求項3】

第１所定平均粒径寸法に調製された焼成後懸濁重合法由来四フッ化エチレン樹脂粉と、前記第１所定平均粒径寸法以上の平均粒径寸法である第２所定平均粒径寸法に調製されたバージン材懸濁重合法由来四フッ化エチレン樹脂粉と、を用いて前記焼成後懸濁重合法由来四フッ化エチレン樹脂粉の外表面に前記バージン材懸濁重合法由来四フッ化エチレン樹脂粉を付着させた混合体を生成する混合体生成工程と、
前記混合体生成工程により生成された前記混合体を成形金型に投入する混合体投入工程と、
前記成形金型を所要型締力で型締めしてプレス成形品を形成するプレス工程と、
前記プレス工程により形成された前記プレス成形品を焼成する焼成工程と、をそれぞれ実行することを特徴とする焼成後懸濁重合法由来四フッ化エチレン樹脂粉のリサイクル方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、焼成後懸濁重合法由来四フッ化エチレン樹脂粉とバージン材懸濁重合法由来四フッ化エチレン樹脂粉の混合体、リサイクル懸濁重合法由来四フッ化エチレン樹脂焼成体、焼成後懸濁重合法由来四フッ化エチレン樹脂粉のリサイクル方法に関する。

【背景技術】

【0002】

焼成後フッ素樹脂を成形加工する際に生じる加工屑や、使用済みの焼成後フッ素樹脂を粉砕した焼成後フッ素樹脂の粉砕粉は、溶融時における融着性が悪く、熱溶融を用いた再使用が困難であることから、他製品の材料の一部として用いられることが多く、フッ素樹脂として再利用される量は十分ではなかった。近年においては、焼成後フッ素樹脂粉をバージン材フッ素樹脂と所要重量比率で混合させた後に加圧成形するフッ素樹脂のリサイクル方法が特許文献１（特開２０１５－１０８１２６号公報）等によって提案されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１５－１０８１２６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１に開示されているフッ素樹脂のリサイクル方法は、いわゆる使用済み材料である焼成後フッ素樹脂粉の重量比率が３０％以下である。これは、特許文献１におけるリサイクル技術では、リサイクル成形品材料における焼成後フッ素樹脂粉（使用済み材料）の使用比率を高めると、リサイクル成形品の外観や引張強度に代表される機械的強度の低減が顕著になるためである。近年においては、フッ素樹脂材料となる鉱物資源の保護や、フッ素樹脂製品の廃棄量を減らし、他製品の材料の一部としてではなく、フッ素樹脂製品として再利用（水平リサイクル）される量を増やすため、必要にして十分な機械強度が確保されるリサイクル成形品におけるフッ素樹脂粉の重量比率の更なる向上が期待されている。

【課題を解決するための手段】

【0005】

そこで本発明は上記課題を解決すべくなされ、その目的とするところは以下のとおりである。すなわち、焼成後懸濁重合法由来四フッ化エチレン樹脂のリサイクル成形品における焼成後懸濁重合法由来四フッ化エチレン樹脂粉の重量比率を高めても、良好な外観と必要にして十分な機械的強度（引張強度）を有するリサイクル成形品が実用性のある成形方法で製造可能な焼成後懸濁重合法由来四フッ化エチレン樹脂粉とバージン材懸濁重合法由来四フッ化エチレン樹脂粉の混合体を提供することが第１の目的である。また、良好な外観と必要にして十分な機械的強度（引張強度）を有するリサイクル懸濁重合法由来四フッ化エチレン樹脂焼成体を提供することを第２の目的としている。さらに、焼成後懸濁重合法由来四フッ化エチレン樹脂粉の有効利用を可能にする焼成後懸濁重合法由来四フッ化エチレン樹脂粉のリサイクル方法を提供することを第３の目的としている。

【0006】

上記課題を解決するために発明者が鋭意研究した結果、以下の構成に想到した。すなわち本発明は、焼成後懸濁重合法由来四フッ化エチレン樹脂粉と、バージン材懸濁重合法由来四フッ化エチレン樹脂粉と、を含み、前記バージン材懸濁重合法由来四フッ化エチレン樹脂粉の平均粒径寸法は、前記焼成後懸濁重合法由来四フッ化エチレン樹脂粉の平均粒径寸法よりも大きく形成されており、前記焼成後懸濁重合法由来四フッ化エチレン樹脂粉の外表面に前記バージン材懸濁重合法由来四フッ化エチレン樹脂粉が付着していることを特徴とする焼成後懸濁重合法由来四フッ化エチレン樹脂粉とバージン材懸濁重合法由来四フッ化エチレン樹脂粉の混合体である。

【0007】

これにより、焼成後懸濁重合法由来四フッ化エチレン樹脂を用いたリサイクル懸濁重合法由来四フッ化エチレン樹脂焼成体における焼成後懸濁重合法由来四フッ化エチレン樹脂粉の重量比率を高めても、良好な外観と必要にして十分な機械的強度（引張強度）を有するリサイクル懸濁重合法由来四フッ化エチレン樹脂焼成体が製造可能な焼成後懸濁重合法由来四フッ化エチレン樹脂粉とバージン材懸濁重合法由来四フッ化エチレン樹脂粉の混合体を提供することができる。

【0008】

また、上記記載の焼成後懸濁重合法由来四フッ化エチレン樹脂粉とバージン材懸濁重合法由来四フッ化エチレン樹脂粉の混合体により成形されたプレス成形品を焼成してなることを特徴とするリサイクル懸濁重合法由来四フッ化エチレン樹脂焼成体としての発明もある。

【0009】

これにより、良好な外観と必要にして十分な機械的強度（引張強度）を有するリサイクル懸濁重合法由来四フッ化エチレン樹脂焼成体を提供することが可能になる。

【0010】

また、第１所定平均粒径寸法に調製された焼成後懸濁重合法由来四フッ化エチレン樹脂粉と、前記第１所定平均粒径寸法以上の平均粒径寸法である第２所定平均粒径寸法に調製されたバージン材懸濁重合法由来四フッ化エチレン樹脂粉と、を用いて前記焼成後懸濁重合法由来四フッ化エチレン樹脂粉の外表面に前記バージン材懸濁重合法由来四フッ化エチレン樹脂粉を付着させた混合体を生成する混合体生成工程と、前記混合体生成工程により生成された前記混合体を成形金型に投入する混合体投入工程と、前記成形金型を所要型締力で型締めしてプレス成形品を形成するプレス工程と、前記プレス工程により形成された前記プレス成形品を焼成する焼成工程と、をそれぞれ実行することを特徴とする焼成後懸濁重合法由来四フッ化エチレン樹脂粉のリサイクル方法の発明もある。

【0011】

これにより、焼成後懸濁重合法由来四フッ化エチレン樹脂粉の有効利用を可能にする焼成後懸濁重合法由来四フッ化エチレン樹脂粉のリサイクル方法を提供することが可能になる。

【発明の効果】

【0012】

本発明における焼成後懸濁重合法由来四フッ化エチレン樹脂粉とバージン材懸濁重合法由来四フッ化エチレン樹脂粉の混合体、リサイクル懸濁重合法由来四フッ化エチレン樹脂焼成体および焼成後懸濁重合法由来四フッ化エチレン樹脂粉のリサイクル方法の構成を採用することにより、リサイクル懸濁重合法由来四フッ化エチレン樹脂焼成体における焼成後懸濁重合法由来四フッ化エチレン樹脂粉の重量比率を高めても、良好な外観と必要にして十分な機械的強度（引張強度）を有するリサイクル懸濁重合法由来四フッ化エチレン樹脂焼成体が製造可能になる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】第１実施形態におけるリサイクル粉（焼成後懸濁重合法由来四フッ化エチレン樹脂粉）の顕微鏡写真である。

【図2】第１実施形態におけるバージン粉（バージン材懸濁重合法由来四フッ化エチレン樹脂粉）の顕微鏡写真である。

【図3】第１実施形態における混合体（焼成後懸濁重合法由来四フッ化エチレン樹脂粉とバージン材懸濁重合法由来四フッ化エチレン樹脂粉の混合体）の顕微鏡写真である。

【図4】第１実施形態におけるリサイクル懸濁重合法由来四フッ化エチレン樹脂焼成体の表面状態の顕微鏡写真である。

【図5】バージン粉のみからなる新品懸濁重合法由来四フッ化エチレン樹脂焼成体における表面状態の顕微鏡写真である。

【図6】第２実施形態における混合体の顕微鏡写真である。

【図7】第２実施形態におけるリサイクル懸濁重合法由来四フッ化エチレン樹脂焼成体の表面状態の顕微鏡写真である。

【図8】第１実施形態～第４実施形態におけるリサイクル懸濁重合法由来四フッ化エチレン樹脂焼成体の平均引張強度の一覧表である。

【図9】第５実施形態における混合体の顕微鏡写真である。

【図10】第５実施形態におけるリサイクル懸濁重合法由来四フッ化エチレン樹脂焼成体の顕微鏡写真である。

【図11】第５実施形態～第８実施形態におけるリサイクル懸濁重合法由来四フッ化エチレン樹脂焼成体の平均引張強度の一覧表である。

【図12】第６実施形態における混合体の顕微鏡写真である。

【図13】第６実施形態におけるリサイクル懸濁重合法由来四フッ化エチレン樹脂焼成体の顕微鏡写真である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら具体的に説明する。なお、本実施形態における焼成後懸濁重合法由来四フッ化エチレン樹脂粉とは、焼成後における懸濁重合法由来四フッ化エチレン樹脂を切削加工等した際に生じる加工屑や、焼成後における懸濁重合法由来四フッ化エチレン樹脂を冷却粉砕した粉砕粉に代表されるような焼成後の懸濁重合法由来四フッ化エチレン樹脂を細かくしたもの全般を含む概念である。

【0015】

（第１実施形態）
本実施形態においては、第１所定平均粒径寸法が４０μｍに調製された焼成後懸濁重合法由来四フッ化エチレン樹脂粉と、第１所定平均粒径寸法よりも大きい第２所定平均粒径寸法が５０μｍに調製されたバージン材懸濁重合法由来四フッ化エチレン樹脂粉を用いた焼成後懸濁重合法由来四フッ化エチレン樹脂粉のリサイクル方法を説明する。以下、本明細書においては、焼成後懸濁重合法由来四フッ化エチレン樹脂粉のことを『リサイクル粉』と称し、バージン材懸濁重合法由来四フッ化エチレン樹脂粉のことを『バージン粉』と称する。なお、本実施形態におけるリサイクル粉１０およびバージン粉２０の原材料は、いずれもポリフロン ＰＴＦＥ Ｍ―１８（ダイキン工業株式会社製）であるが、本発明における焼成後懸濁重合法由来四フッ化エチレン樹脂粉およびバージン材懸濁重合法由来四フッ化エチレン樹脂粉の原材料は、ポリフロン ＰＴＦＥ Ｍ―１８に限定されるものではない。

【0016】

図１は、本実施形態におけるリサイクル粉の顕微鏡写真である。図１Ａは拡大率１００倍の顕微鏡写真であり、図１Ｂは拡大率５００倍の顕微鏡写真である。図１から明らかなように、リサイクル粉１０の粒の大きさのばらつきは少なく、表面は平滑面が占める割合が高い。図２は、本実施形態におけるバージン粉の顕微鏡写真である。図２Ａは拡大率１００倍の顕微鏡写真であり、図２Ｂは、拡大率５００倍の顕微鏡写真である。図２から明らかなように、バージン粉２０の粒の大きさは、リサイクル粉１０の粒の大きさのばらつきに比較してばらつきが多く、表面は毛羽立ち部分が占める割合が高い。

【0017】

図１に示すリサイクル粉１０と図２に示すバージン粉２０を図示しない撹拌装置により機械混合することで、リサイクル粉１０とバージン粉２０の混合体３０（焼成後懸濁重合法由来四フッ化エチレン樹脂粉とバージン材懸濁重合法由来四フッ化エチレン樹脂粉の混合体）が得られる（混合体生成工程）。本実施形態においては、リサイクル粉：バージン粉の質量比が１０：９０とした状態で機械混合させることで混合体３０を得た。図３は本実施形態における混合体の顕微鏡写真である。図３Ａは拡大率１００倍の顕微鏡写真であり、図３Ｂは拡大率５００倍の顕微鏡写真である。

【0018】

本実施形態における混合体３０は、リサイクル粉１０の外表面を覆うようにバージン粉２０が付着した状態になっている。リサイクル粉１０はバージン粉２０を焼成したものを微細化したものである。したがって、リサイクル粉１０はバージン粉２０よりも硬く、リサイクル粉１０とバージン粉２０を撹拌装置で混合させることにより焼成前の軟らかいバージン粉２０にリサイクル粉１０が突き刺さることになる。バージン粉２０に突き刺さったリサイクル粉１０は、バージン粉２０の粘着性によって両者の付着状態が維持されているものと推測される。本実施形態の混合体３０においては、バージン粉２０の割合が高いこともあり、混合体３０の外表面のほとんどは、バージン粉２０が露出した状態になっている。

【0019】

図３に示すような、リサイクル粉１０の外表面がバージン粉２０によって覆われた状態の混合体３０を図示しない成形金型に投入する（混合体投入工程）。次に、成形金型をバージン粉のみを成形するときと同レベルの型締め力（３０ＭＰａ）で型締めして図示しないプレス成形品を生成する（プレス工程）。なお、本実施形態におけるプレス成形品は、直径１００ｍｍ×高さ１００ｍｍの円柱体である。このプレス成形品をバージン粉２０の溶融温度以上（ここでは、摂氏３７０度）で焼成する（焼成工程）ことで、リサイクル懸濁重合法由来四フッ化エチレン樹脂焼成体４０が得られた。図４は本実施形態におけるリサイクル懸濁重合法由来四フッ化エチレン樹脂焼成体４０の表面状態の顕微鏡写真である。図４Ａは拡大率１００倍の顕微鏡写真であり、図４Ｂは拡大率５００倍の顕微鏡写真である。なお、図５はバージン粉２０のみからなる新品懸濁重合法由来四フッ化エチレン樹脂焼成体４２における表面状態の顕微鏡写真である。なお、新品懸濁重合法由来四フッ化エチレン樹脂焼成体４２の製造方法は、リサイクル懸濁重合法由来四フッ化エチレン樹脂焼成体４０の製造方法と同じである。図５Ａは拡大率１００倍の顕微鏡写真であり、図５Ｂは拡大率５００倍の顕微鏡写真である。

【0020】

図４と図５を比較すると、図４に示されているリサイクル懸濁重合法由来四フッ化エチレン樹脂焼成体４０の表面状態よりも、図５に示されている新品懸濁重合法由来四フッ化エチレン樹脂焼成体４２の表面状態の方が均質である。また、リサイクル懸濁重合法由来四フッ化エチレン樹脂焼成体４０は、新品懸濁重合法由来四フッ化エチレン樹脂焼成体４２に比較して若干暗い色になっている。さらに、リサイクル懸濁重合法由来四フッ化エチレン樹脂焼成体４０の表面状態は、新品懸濁重合法由来四フッ化エチレン樹脂焼成体４２の表面状態に比較して凹凸が多くみられる。なお、両者の表面の触感を官能検査により確認したところ、両者の間にはほとんど触感の差が感じられなかった。以上のような外観の差が生じる原因として次のようなことが考えられる。すなわち、リサイクル懸濁重合法由来四フッ化エチレン樹脂焼成体４０の焼成前の混合体３０には、リサイクル粉１０の外表面を覆うようにしてバージン粉２０が付着し、リサイクル粉１０が内部に閉じ込められた状態で互いに隣り合うバージン粉２０が溶融して一体化したものと考えられる。

【0021】

本実施形態で得られたリサイクル懸濁重合法由来四フッ化エチレン樹脂焼成体４０から図示しないテストピースを３体切り出し、引張試験（試験方法：ＪＩＳ Ｋ ７１３７－２）を行ったところ、３つのテストピースにおける平均引張強度は３６．４ＭＰａであった。これは同条件で製作した新品懸濁重合法由来四フッ化エチレン樹脂焼成体４２の平均引張強度である４０ＭＰａの９１．０％に相当する引張強度であり、実用上十分な引張強度（機械的強度）を有していることが確認できた。

【0022】

（第２実施形態）
本実施形態においては、第１実施形態で使用したリサイクル粉１０とバージン粉２０の混合比率を４０：６０にして、第１実施形態と同じ方法でリサイクル懸濁重合法由来四フッ化エチレン樹脂焼成体４０を得ている。本実施形態においては、リサイクル粉：バージン粉の質量比を４０：６０とした状態で撹拌装置により機械的に混合させることで混合体３０を得た。図６は、本実施形態における混合体３０の顕微鏡写真である。図６Ａは拡大率１００倍の顕微鏡写真であり、図６Ｂは拡大率５００倍の顕微鏡写真である。本実施形態における混合体３０は、第１実施形態における混合体３０に比較すると、１粒あたりのリサイクル粉１０に対するバージン粉２０の付着量は減少しているものの、リサイクル粉１０の外表面には複数のバージン粉２０が付着した状態になっている。

【0023】

図７は、図６に示す本実施形態における混合体を第１実施形態と同一手順および同一条件で焼成後懸濁重合法由来四フッ化エチレン樹脂粉のリサイクル方法を実施して得られたリサイクル懸濁重合法由来四フッ化エチレン樹脂焼成体の表面状態の顕微鏡写真である。図７Ａは拡大率１００倍の顕微鏡写真であり、図７Ｂは拡大率５００倍の顕微鏡写真である。図７と図４を比較すると、本実施形態におけるリサイクル懸濁重合法由来四フッ化エチレン樹脂焼成体４０の表面状態は第１実施形態におけるリサイクル懸濁重合法由来四フッ化エチレン樹脂焼成体４０の表面状態と同程度であるといえる。

【0024】

第２実施形態で得られたリサイクル懸濁重合法由来四フッ化エチレン樹脂焼成体４０についても第１実施形態と同様に３つのテストピースを切り出し、第１実施形態と同一条件で引張試験を行ったところ、３つのテストピースの平均引張強度は２７．８ＭＰａであった（図８参照）。これは第１実施形態のテストピースの平均引張強度の７６．４％であり、同条件で製作した新品懸濁重合法由来四フッ化エチレン樹脂焼成体４２における平均引張強度の６９．５％であった。

【0025】

（第３実施形態）
本実施形態においては、リサイクル粉：バージン粉の質量割合を２０：８０にして、第１実施形態および第２実施形態と同一手順および同一条件で得られた混合体３０を用いている。本実施形態における混合体３０を焼成してリサイクル懸濁重合法由来四フッ化エチレン樹脂焼成体４０を得た。本実施形態で得られたリサイクル懸濁重合法由来四フッ化エチレン樹脂焼成体４０を用いて第１実施形態および第２実施形態と同一条件で引張試験を行った結果、平均引張強度は３４．３ＭＰａであった（図８参照）。これは第１実施形態のテストピースの平均引張強度の９４．２％であり、同条件で製作した新品懸濁重合法由来四フッ化エチレン樹脂焼成体４２における平均引張強度の８５．８％であった。

【0026】

（第４実施形態）
本実施形態においては、リサイクル粉：バージン粉の質量割合を３０：７０にして、第１実施形態ないし第３実施形態と同一手順および同一条件で得られた混合体３０を用いている。本実施形態における混合体３０を焼成してリサイクル懸濁重合法由来四フッ化エチレン樹脂焼成体４０を得た。本実施形態で得られたリサイクル懸濁重合法由来四フッ化エチレン樹脂焼成体４０を用いて第１実施形態ないし第３実施形態と同一条件で引張試験を行った結果、平均引張強度は３１．５ＭＰａであった（図８参照）。これは第１実施形態のテストピースの平均引張強度の８６．５％であり、同条件で製作した新品懸濁重合法由来四フッ化エチレン樹脂焼成体４２における平均引張強度の７８．８％であった。

【0027】

出願人が確認したところ、第１実施形態ないし第４実施形態で得られたリサイクル懸濁重合法由来四フッ化エチレン樹脂焼成体４０においては、表面状態や色合いに大きな差はみられなかった。しかしながら、図８に示すように、リサイクル粉１０の混合比率が高まるにつれて、リサイクル懸濁重合法由来四フッ化エチレン樹脂焼成体４０の平均引張強度の低下率は徐々に増大している。とはいえ、リサイクル粉１０の混合比率が４０％のリサイクル懸濁重合法由来四フッ化エチレン樹脂焼成体４０の平均引張強度は、新品懸濁重合法由来四フッ化エチレン樹脂焼成体４２の引張強度の半分を大幅に上回る（６９．５％）の強度を有しており、フッ素樹脂焼成体の実用領域において十分な強度を有しているといえる。このように、リサイクル粉１０と、リサイクル粉１０の平均粒径よりも大きい平均粒径に調製されたバージン粉２０とを混合してリサイクル粉１０の外表面にバージン粉２０を付着させた混合体３０は、リサイクル粉１０を有効に利用することができることが分かった。そして、第１実施形態ないし第４実施形態における混合体３０を用いて成形したリサイクル懸濁重合法由来四フッ化エチレン樹脂焼成体４０は、リサイクル粉１０の有効利用に貢献することができる。

【0028】

（第５実施形態）
本実施形態は、第１実施形態におけるリサイクル粉１０の平均粒径寸法を２５μｍにしたものであり、リサイクル粉１０の平均粒径寸法以外の条件は、第１実施形態と共通である。本実施形態における混合体３０の顕微鏡写真を図９に示す。図９Ａは拡大率１００倍の顕微鏡写真であり、図９Ｂは拡大率５００倍の顕微鏡写真である。図９から明らかなように、リサイクル粉１０の外表面はバージン粉２０によって覆われた状態になっている。バージン粉２０の比率が高いため、バージン粉２０どうしが隣接した状態になっている。本実施形態における混合体３０を用い、第１実施形態と同一の手順および条件で生成したリサイクル懸濁重合法由来四フッ化エチレン樹脂焼成体４０の顕微鏡写真を図１０に示す。図１０Ａは拡大率１００倍の顕微鏡写真であり、図１０Ｂは拡大率５００倍の顕微鏡写真である。

【0029】

図１０から明らかなように、本実施形態におけるリサイクル懸濁重合法由来四フッ化エチレン樹脂焼成体４０は、第１実施形態におけるリサイクル懸濁重合法由来四フッ化エチレン樹脂焼成体４０に対し、表面状態および色合いが良好であり、バージン粉２０のみで製造した新品懸濁重合法由来四フッ化エチレン樹脂焼成体４２の表面状態および色合いに近いといえる。本実施形態におけるリサイクル懸濁重合法由来四フッ化エチレン樹脂焼成体４０から第１実施形態と同様に３つのテストピースを切り出し、第１実施形態と同様に引張試験を行った。この結果、本実施形態のリサイクル懸濁重合法由来四フッ化エチレン樹脂焼成体４０の平均引張強度は、３２．２ＭＰａであり（図１１参照）、新品懸濁重合法由来四フッ化エチレン樹脂焼成体４２の引張強度の８０．５％であった。この結果より、実施形態におけるリサイクル懸濁重合法由来四フッ化エチレン樹脂焼成体４０は、実用上十分な引張強度を有しており、強度と外観の両方に対する要求度が高い場所への使用に適しているといえる。

【0030】

（第６実施形態）
本実施形態は、第２実施形態におけるリサイクル粉１０の平均粒径寸法を２５μｍにしたものであり、リサイクル粉１０の平均粒径寸法以外の条件は、第２実施形態と共通である。本実施形態における混合体３０の顕微鏡写真を図１２に示す。図１２Ａは拡大率１００倍の顕微鏡写真であり、図１２Ｂは拡大率５００倍の顕微鏡写真である。本実施形態における混合体３０は、第５実施形態における混合体３０に比較すると、１粒あたりのリサイクル粉１０に対するバージン粉２０の付着量は減少しているものの、リサイクル粉１０の外表面には複数のバージン粉２０が付着した状態になっている。

【0031】

本実施形態における混合体３０を用い、第５実施形態と同一の手順および条件で生成したリサイクル懸濁重合法由来四フッ化エチレン樹脂焼成体４０の顕微鏡写真を図１３に示す。図１３Ａは拡大率１００倍の顕微鏡写真であり、図１３Ｂは拡大率５００倍の顕微鏡写真である。本実施形態におけるリサイクル懸濁重合法由来四フッ化エチレン樹脂焼成体４０の表面状態は、第２実施形態におけるリサイクル懸濁重合法由来四フッ化エチレン樹脂焼成体４０の表面状態よりも肌理が揃っており均質であるといえる。本実施形態におけるリサイクル懸濁重合法由来四フッ化エチレン樹脂焼成体４０から３つのテストピースを切り出し、第５実施形態と同一条件で引張試験を行った。その結果、平均引張強度は２３．０ＭＰａとなり（図１１参照）、これは第５実施形態におけるリサイクル懸濁重合法由来四フッ化エチレン樹脂焼成体４０の引張強度の７１．４％であって、新品懸濁重合法由来四フッ化エチレン樹脂焼成体４２の引張強度の５７．５％であった。

【0032】

（第７実施形態）
本実施形態は、第３実施形態におけるリサイクル粉１０の平均粒径寸法を２５μｍにしたものであり、リサイクル粉１０の平均粒径寸法以外の条件は、第３実施形態と共通である。本実施形態における混合体３０を用いて第３実施形態と同一手順および同一条件でリサイクル懸濁重合法由来四フッ化エチレン樹脂焼成体４０を製造した。本実施形態におけるリサイクル懸濁重合法由来四フッ化エチレン樹脂焼成体４０から３つのテストピースを切り出し、第５実施形態および第６実施形態と同一条件で引張試験を行った。その結果、平均引張強度は２９．３ＭＰａとなり（図１１参照）、これは第５実施形態におけるリサイクル懸濁重合法由来四フッ化エチレン樹脂焼成体４０の引張強度の９１．０％であって、新品懸濁重合法由来四フッ化エチレン樹脂焼成体４２の引張強度の７３．３％になった。

【0033】

（第８実施形態）
本実施形態は、第４実施形態におけるリサイクル粉１０の平均粒径寸法を２５μｍにしたものであり、リサイクル粉１０の平均粒径寸法以外の条件は、第４実施形態と共通である。本実施形態における混合体３０を用いて第４実施形態と同一手順および同一条件でリサイクル懸濁重合法由来四フッ化エチレン樹脂焼成体４０を製造した。本実施形態におけるリサイクル懸濁重合法由来四フッ化エチレン樹脂焼成体４０から３つのテストピースを切り出し、第５実施形態ないし第７実施形態と同一条件で引張試験を行った。その結果、平均引張強度は２６．３ＭＰａとなり（図１１参照）、これは第５実施形態におけるリサイクル懸濁重合法由来四フッ化エチレン樹脂焼成体４０の引張強度の８１．７％であって、新品懸濁重合法由来四フッ化エチレン樹脂焼成体４２の引張強度の６５．８％になった。

【0034】

出願人が確認したところ、第５実施形態ないし第８実施形態で得られたリサイクル懸濁重合法由来四フッ化エチレン樹脂焼成体４０の間においては、表面状態および色合いには大きな差はみられないが、いずれも第１実施形態ないし第４実施形態で得られたリサイクル懸濁重合法由来四フッ化エチレン樹脂焼成体４０よりは表面状態および色合いが良好（バージン粉２０のみで焼成した新品懸濁重合法由来四フッ化エチレン樹脂焼成体４２の状態に近い）である。また、図１１に示すように、リサイクル粉１０の混合比率が高まるにつれて、リサイクル懸濁重合法由来四フッ化エチレン樹脂焼成体４０の平均引張強度の低下率は徐々に増大していることがいえる。

【0035】

以上の第１実施形態ないし第８実施形態で得られたリサイクル懸濁重合法由来四フッ化エチレン樹脂焼成体４０の引張強度は、リサイクル粉１０の混合比率が同じ場合、平均粒径寸法の大きいリサイクル粉１０を用いたリサイクル懸濁重合法由来四フッ化エチレン樹脂焼成体４０の方が高くなっている。これは、リサイクル粉１０がバージン粉２０のフィラー（骨材）として作用する際においては、フィラー（骨材）としてのリサイクル粉１０の粒の大きさは、バージン粉２０の平均粒径寸法に対してある程度の大きさを有することが好ましいものと推測される。また、以上の第１実施形態ないし第８実施形態で得られたリサイクル懸濁重合法由来四フッ化エチレン樹脂焼成体４０の外観状態は、リサイクル粉１０の混合比率が同じ場合、バージン粉２０の平均粒径寸法に対しリサイクル粉１０の平均粒径寸法が小さい方がより良い外観状態を呈している。これは、リサイクル粉１０が細かい方がバージン粉２０によって確実に覆われた状態で焼成することができるためと推測される。これらのことから、引張強度（機械的強度）が重要視される使用箇所においては、リサイクル粉１０の平均粒径を大きくすることが好ましく、外観状態が重要視される使用箇所においては、リサイクル粉１０の平均粒径を小さくすることが好ましいことが分かった。

【0036】

以上に本発明にかかる焼成後懸濁重合法由来四フッ化エチレン樹脂粉（リサイクル粉１０）とバージン材懸濁重合法由来四フッ化エチレン樹脂粉（バージン粉２０）の混合体３０、これを用いたリサイクル懸濁重合法由来四フッ化エチレン樹脂焼成体４０、焼成後懸濁重合法由来四フッ化エチレン樹脂粉のリサイクル方法を採用することにより、従来はリサイクルが困難であった焼成後懸濁重合法由来四フッ化エチレン樹脂粉の再利用が可能になり、焼成後懸濁重合法由来四フッ化エチレン樹脂粉の廃棄量を大幅に削減し、鉱物資源の保護および廃棄費用の低減が可能になった。また、混合体３０およびリサイクル懸濁重合法由来四フッ化エチレン樹脂焼成体４０におけるリサイクル粉１０の重量比率を４０％に高めることができ、リサイクル粉１０の使用率（リサイクル率）を高めることができた。

【0037】

以上の実施形態においては、バージン材懸濁重合法由来四フッ化エチレン樹脂粉（バージン粉２０）の平均粒径寸法（第２所定平均粒径寸法）は、焼成後懸濁重合法由来四フッ化エチレン樹脂粉（リサイクル粉１０）の平均粒径寸法（第１所定平均粒径寸法）よりも大きい実施形態を例示しているが、この形態に限定されるものではない。出願人による簡易実験を行った結果、バージン材懸濁重合法由来四フッ化エチレン樹脂粉の平均粒径寸法（第２所定平均粒径寸法）が焼成後懸濁重合法由来四フッ化エチレン樹脂粉の平均粒径寸法（第１所定平均粒径寸法）と同一であった場合でも、上記第１実施形態ないし第４実施形態および第５実施形態ないし第８実施形態と同様の傾向があることが確認されている。

【0038】

また、以上に説明した実施形態における各種変形例どうしを適宜組み合わせた構成を採用することも可能である。

【符号の説明】

【0039】

１０：リサイクル粉（焼成後懸濁重合法由来四フッ化エチレン樹脂粉）
２０：バージン粉（バージン材懸濁重合法由来四フッ化エチレン樹脂粉）
３０：混合体（焼成後懸濁重合法由来四フッ化エチレン樹脂粉とバージン材懸濁重合法由来四フッ化エチレン樹脂粉の混合体）
４０：リサイクル懸濁重合法由来四フッ化エチレン樹脂焼成体
４２：新品懸濁重合法由来四フッ化エチレン樹脂焼成体

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【手続補正書】

【提出日】2023-11-24

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】請求項１

【補正方法】変更

【補正の内容】

【請求項1】

焼成後懸濁重合法由来四フッ化エチレン樹脂粉と、バージン材懸濁重合法由来四フッ化エチレン樹脂粉と、を含み、
前記バージン材懸濁重合法由来四フッ化エチレン樹脂粉の平均粒径寸法は、前記焼成後懸濁重合法由来四フッ化エチレン樹脂粉の平均粒径寸法以上であって、
前記焼成後懸濁重合法由来四フッ化エチレン樹脂粉が前記バージン材懸濁重合法由来四フッ化エチレン樹脂粉に突き刺さっていることを特徴とする焼成後懸濁重合法由来四フッ化エチレン樹脂粉とバージン材懸濁重合法由来四フッ化エチレン樹脂粉の混合体。

【手続補正2】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００６

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0006】

上記課題を解決するために発明者が鋭意研究した結果、以下の構成に想到した。すなわち本発明は、焼成後懸濁重合法由来四フッ化エチレン樹脂粉と、バージン材懸濁重合法由来四フッ化エチレン樹脂粉と、を含み、前記バージン材懸濁重合法由来四フッ化エチレン樹脂粉の平均粒径寸法は、前記焼成後懸濁重合法由来四フッ化エチレン樹脂粉の平均粒径寸法よりも大きく形成されており、前記焼成後懸濁重合法由来四フッ化エチレン樹脂粉が前記バージン材懸濁重合法由来四フッ化エチレン樹脂粉に突き刺さっていることを特徴とする焼成後懸濁重合法由来四フッ化エチレン樹脂粉とバージン材懸濁重合法由来四フッ化エチレン樹脂粉の混合体である。

【手続補正3】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２７

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0027】

出願人が確認したところ、第１実施形態ないし第４実施形態で得られたリサイクル懸濁重合法由来四フッ化エチレン樹脂焼成体４０においては、表面状態や色合いに大きな差はみられなかった。しかしながら、図８に示すように、リサイクル粉１０の混合比率が高まるにつれて、リサイクル懸濁重合法由来四フッ化エチレン樹脂焼成体４０の平均引張強度の低下率は徐々に増大している。とはいえ、リサイクル粉１０の混合比率が４０％のリサイクル懸濁重合法由来四フッ化エチレン樹脂焼成体４０の平均引張強度は、新品懸濁重合法由来四フッ化エチレン樹脂焼成体４２の引張強度の半分を大幅に上回る（６９．５％）強度を有しており、フッ素樹脂焼成体の実用領域において十分な強度を有しているといえる。このように、リサイクル粉１０と、リサイクル粉１０の平均粒径よりも大きい平均粒径に調製されたバージン粉２０とを混合してリサイクル粉１０の外表面にバージン粉２０を付着させた混合体３０は、リサイクル粉１０を有効に利用することができることが分かった。そして、第１実施形態ないし第４実施形態における混合体３０を用いて成形したリサイクル懸濁重合法由来四フッ化エチレン樹脂焼成体４０は、リサイクル粉１０の有効利用に貢献することができる。