DE69530097T2

DE69530097T2 - Gemischtes, baumwollähnliches material, daraus hergestellter vliesstoff und verfahren zur herstellung

Info

Publication number: DE69530097T2
Application number: DE69530097T
Authority: DE
Inventors: Jun Asano; Shinji Tamaru; Katsutoshi Yamamoto
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 1994-10-04
Filing date: 1995-09-28
Publication date: 2003-10-30
Anticipated expiration: 2015-09-29
Also published as: EP0785302A4; EP0785302B1; EP0785302A1; JP3486905B2; WO1996010668A1; US5912077A; DE69530097D1; ATE235588T1

Description

TECHNISCHES GEBIET

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf baumwollartige gemischte Materialen, die Polytetrafluorethylen-Fasern (PTFE) und andere Fasern in der Form einer homogenen Mischung enthalten und eine hervorragende Vermischeigenschaft haben, und sie bezieht sich auf nicht-gewobene Stoffe, die aus diesen erhalten werden, und auf ein Verfahren zu ihrer Herstellung.

STAND DER TECHNIK

In den letzten Jahren erweiterten sich die Anwendungen von nicht-gewobenen, synthetische Fasern enthaltenden Stoffen auf verschiedene Gebiete, wie etwa auf Bekleidungsmaterialien, medizinische Materialien, Konstruktions- und Baumaterialien und Materialien für industrielle Verwendung, indem die Charakteristiken dieser Fasern auf das Beste ausgenutzt wurden.
Von diesen sind nicht-gewobene, PTFE-Fasern enthaltende Stoffe in ihrer Wärmebeständigkeit, chemischen Beständigkeit und Abriebbeständigkeit hervorragend, und es wird erwartet, dass sie als hochgradig funktionelle nicht-gewobene Stoffe weiter entwickelt werden.
Baumwollartige PTFE-Materialien, die zu nicht-gewobenen Stoffen verarbeitet werden, sind zusammengetragene PTFE-Fasern und wurden bislang auf die nachstehend erwähnten Weisen hergestellt:
(1) Ein Verfahren zur Herstellung kontinuierlicher Filamente; die dann in eine gewünschte Länge geschnitten werden.
Das Verfahren zur Herstellung kontinuierlicher PTFE-Filamente wird grob in die folgenden zwei Verfahren unterteilt.
(1a) Ein in dem U.S. -Patent Nr. 2,772,444 offenbartes Emulsionsspinnverfahren.
Dieses Verfahren umfasst ein Extrusionsspinnen einer PTFE- Teilchen enthaltenden Emulsion, eines Viskosebindemittels und dergleichen und anschließendes Sintern, um Filamente mit einem Abschnitt zu erhalten, der eine durch die Gestalt einer Düse bestimmte Gestalt hat. Wesentliche Probleme dieses Verfahrens sind, dass ein Bindemittel nach dem Sintern als ein Kohlenstoffrückstand verbleibt und die erhaltenen PTFE- Filamente tief braun gefärbt sind, und dass eine ursprüngliche Reinheit nicht aufrecht erhalten werden kann, selbst wenn der Kohlenstoffrückstand zur Entfärbung oxidiert wird. Des weiteren hat das Verfahren das Problem erhöhter Kosten, da komplizierte Schritte verwendet werden.
(1b) Ein in JP-B-22915/1961 oder JP-B-8469/1973 offenbartes Verfahren.
Dieses Verfahren umfasst das Dehnen von Fasern, die erhalten werden, indem ein PTFE-Film in eine gewünschte Breite geschnitten wird. Ein Problem dieses Verfahrens ist, dass je kleiner die Dicke der Fasern ist, die durch Verengen der Schnittbreite erhalten werden, um so leichter reißen die Fasern beim Dehnen.
Die durch die beiden Verfahren (1a) und (1b) erhaltenen PTFE- Fasern haben inhärente Eigenschaften des PTFE, wie etwa einen geringen Reibungskoeffizienten und ein hohes spezifisches Gewicht, und sie werden daher nicht ausreichend miteinander vermischt, selbst wenn sie geriffelt worden sind (JP-B- 22621/1975).
(2) Ein Verfahren, bei dem PTFE-Faserpulver in der Form eines Breis hergestellt wird und daraus in einem Herstellungsverfahren für Papier ein blattartiges Material gemacht wird (U.S.-Patent Nr. 3,003,912 und JP-B-15906/1969).
In dem Verfahren des vorstehend erwähnten U.S.-Patents wird eine durch Extrusion einer Paste erhaltene PTFE-Stange, eine -Schnur oder ein -Filament in kurze Stücke geschnitten, und eine Scherkraft wird angewendet, um ein PTFE-Faserpulver zu erhalten.
JP-B-15906/1969 offenbart ein Verfahren zur Herstellung von Fasern, indem eine Scherkraft auf das PTFE-Pulver angewendet wird.
Jedes der durch die vorstehend erwähnten Verfahren erhaltenen Faserpulver kann durch ein Herstellungsverfahren für Papier zu einem blattartigen Material verarbeitet werden, aber sie können nicht durch die Verwendung eines Kardiergeräts, eines Vernadelgeräts oder dergleichen zu einem nicht-gewobenen Stoff verarbeitet werden, da sie eine kurze Faserlänge und die Form eines Breis haben.
Zudem ist als ein Verfahren zur Herstellung einer Mischung von Spaltgarnen und anderen Fasern ein Verfahren zu ihrer simultanen Verarbeitung zu einem baumwollartigen Material mit einer Kämmwalze vorgeschlagen worden (JP-B-35093/1989). Da eine große Menge kurzer Fasern hergestellt wird (eine Ausführung der Japanischen Patentanmeldung Nr. 78364/1993), gibt es bei diesem Verfahren das Problem, dass es in einem Schritt zur Verarbeitung dieser Gewebe zu nicht-gewobenen Stoffen durch ein Vernadelverfahren oder ein Wasserstrahl- Nadelverfahren eine große Menge an kurzen Fasern gibt, die nicht vermischt werden können, was einen nicht unerheblichen ökonomischen Verlust verursacht.
Daher waren die mit einer Kämmrolle erhaltenen baumwollartigen Materialien mit PTFE-Fasern und anderen Fasern auf ein thermisches Binden nicht-gewobener Stoffe begrenzt, das keine Verluste selbst der kurzen Fasern verursachen, indem die Oberfläche der PTFE-Fasern mit einer thermoschmelzbaren Harzschicht überzogen wird oder indem Fasern für thermisches Binden als die anderen Fasern verwendet werden.
Des weiteren wird auf die Europäische Patentanmeldung EP-A-0 648 870 Bezug genommen, deren Gehalt gemäß Artikel 54 (3), (4) EPÜ als in dem Stand der Technik enthalten angesehen wird. EP- A-0 648 870 offenbart ein Verfahren zur Herstellung eines baumwollartigen PTFE-Materials, indem ein uniaxial gedehnter PTFE-Film durch eine mechanische Kraft zerrissen wird, zum Beispiel indem er mit scharfen Vorsprüngen in Kontakt gebracht wird, die auf der äußeren Oberfläche einer sich mit hoher Geschwindigkeit drehenden zylindrischen Trommel angeordnet sind. Dieses Material enthält 5 bis 150 mm lange Fasern mit Verzweigungen und Riffelungen und einem Querschnitt mit unbestimmter Gestalt. Es hat zur Herstellung von nicht- gewobenem Stoff geeignete Vermischeigenschaften. Der nicht- gewobene Stoff kann durch Vernadeln mit einem gewobenen Stoff vermischt werden, um einen gemischten Stoff zu erhalten.
Des weiteren wird auf US 4612237 Bezug genommen, das ein Verfahren und einen nicht-gewobenen Filz offenbart, der PTFE- Fasern und Glasfasern umfasst, die hydraulisch mit einem Mull verwickelt werden.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein baumwollartiges gemischtes Material, das eine hervorragende Vermischeigenschaft hat und PTFE-Fasern und andere Fasern umfasst, und daraus hergestellte nicht-gewobene Stoffe ebenso wie Verfahren zur Herstellung des baumwollartigen gemischten Materials und der nicht-gewobenen Stoffe bereitzustellen.
Die vorstehende Aufgabe wird durch ein baumwollartiges gemischtes Material nach Anspruch 1 und ein Verfahren zur Herstellung eines baumwollartigen gemischten Materials nach Anspruch 13 gelöst. Die abhängigen Ansprüche entwickeln das erfinderische Konzept. Des weiteren werden ein nicht-gewobener Stoff nach Anspruch 12 und Verfahren zur Herstellung nicht- gewobener Stoffe nach den Ansprüchen 16 und 17 bereitgestellt.
Es ist zu bemerken, dass wenigstens eine in dem Verfahren zur Herstellung des baumwollartigen gemischten Materials verwendete Nadelblattwalze mit dickeren Nadeln verglichen mit einem Paar von Nadelblattwalzen zum Zweck des Spaltens bereitgestellt wird, und die Anzahl der Nadeln ist daher klein.
Ferner zeigen die nicht-gewobenen Stoffe insbesondere die hervorragenden Charakteristiken von PTFE (Hitzebeständigkeit, chemische Beständigkeit, geringe Reibungseigenschaft, elektrische Isoliereigenschaft, wasserabstoßende Eigenschaft, Formablöse-Eigenschaft und dergleichen) und die hervorragenden Eigenschaften der anderen Fasern und haben, wie es der Fall sein kann, den ökonomischen Effekt, dass ihr Preis verringert wird.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist eine erläuternde Ansicht des Geräts zum uniaxialen Dehnen in der vorliegenden Erfindung.
Fig. 2 ist eine erläuternde Ansicht der Nadelblattwalzen des Spaltgeräts in der vorliegenden Erfindung.
Fig. 3 ist eine erläuternde Ansicht, die ein Beispiel für eine Anordnung der Nadelblätter auf der Oberfläche der in Fig. 2 gezeigten Nadelblattwalzen zeigt.
Fig. 4 ist eine erläuternde Ansicht, die einen Winkel (θ) einer Nadel des in Fig. 2 gezeigten Nadelblatts erläutert.
Fig. 5 ist eine diagrammatische Ansicht, die Spaltgarne der vorliegenden Erfindung in ausgebreiteter Form zeigt.
Fig. 6 ist eine erläuternde Ansicht der Anlage zur Mischung von PTFE-Fasern und anderen Fasern der vorliegenden Erfindung.
Fig. 7 ist eine diagrammatische Ansicht, die die verzweigte Struktur und die Maschenstruktur der PTFE-Fasern der vorliegenden Erfindung zeigt.

BESTE AUSFÜHRUNGSFORM DER ERFINDUNG

Das Hauptmerkmal der vorliegenden Erfindung ist es, ein baumwollartiges gemischtes Material zu erhalten, wobei zu den sich mit hoher Geschwindigkeit drehenden Nadelblattwalzen gleichzeitig ein uniaxial gedehnter Polytetrafluorethylen-Film (PTFE) oder ein durch Spalten des uniaxial gedehnten PTFE- Films erhaltenes Garn und ein Bündel (Werkgarn) aus einem oder mehreren anderen langen Filamenten oder ein in einem Spinnschritt hergestelltes Vorgarn gleichzeitig zugeführt werden, wodurch das PTFE zu PTFE-Fasern mit der verzweigten Struktur und/oder der Maschenstruktur verarbeitet wird und gleichzeitig die anderen Filamente zu Stapelfasern verarbeitet werden oder jede Faser des Vorgarns geöffnet wird, und so die jeweiligen Fasern miteinander vermischt. werden.
In der vorliegenden Erfindung können baumwollartige gemischte Materialien mit hervorragender thermischer Bindungseigenschaft erhalten werden, indem für den vorstehend erwähnten PTFE-Film ein Film verwendet wird, der mit einem thermoschmelzbaren Harzfilm auf wenigstens einem Teil seiner Oberfläche bereitgestellt ist.
Ferner ist es ein weiteres Merkmal der vorliegenden Erfindung, dass sich die Charakteristiken der jeweiligen Fasern zeigen, indem nicht-gewobene Stoffe aus den baumwollartigen gemischten Materialien, die diese Fasern umfassen, hergestellt werden. Zum Beispiel dringt im Falle der nicht-gewobenen Stoffe, die meta-verknüpfte Aramidfasern umfassen, die keiner Oberflächenbehandlung unterzogen wurden, auf diese aufgetropftes Wasser sofort in diese ein. Durch Vermischen der PTFE-Fasern in den nicht-gewobenen Stoffen prallt jedoch das aufgetropfte Wasser ab und bildet Wassertröpfchen.
Hinsichtlich der PTFE-Fasern mit der verzweigten Struktur und/oder der Maschenstruktur tritt im Falle der Verwendung nur von PTFE beim Falten mit einem Querüberlapper (Anlage zum Falten des Gewebes) aufgrund des Auftretens von statischer Elektrizität leicht eine Schwierigkeit auf, solange das Gewebe keiner anti-statischen Behandlung unterzogen wird. Wenn allerdings die meta-verknüpften Aramidfasern vermischt werden, tritt eine solche Schwierigkeit nicht auf und die Steuerung des Verfahrens wird insgesamt einfach, und zudem kann die Vermischfähigkeit der Fasern in den vernadelten nicht- gewobenen Stoffen verbessert werden.
Die anderen Fasern der vorliegenden Erfindung sind anorganische Fasern, hitzebeständige synthetische Fasern, fluorhaltige Harzfasern, Polyolefin-Faser, Polyester-Fasern, natürliche Fasern oder wenigstens zwei von diesen.
Die Mischungsmenge der vorstehend erwähnten anderen Fasern beträgt 10 bis 90 Gewichtsprozent, bevorzugt 10 bis 75 Gewichtsprozent und mehr bevorzugt 15 bis 75 Gewichtsprozent. Wenn die Menge weniger als 10 Gewichtsprozent beträgt, gibt es die Tendenz, dass die Vermischeigenschaft nicht verbessert wird und die anderen Fasern lediglich als Fremdmaterialien vorliegen. Wenn die Menge 90 Gewichtsprozent übersteigt, zeigen sich die Eigenschaften des PTFE nur schwerlich.
Der Zweck der Verwendung von wenigstens zwei Arten der anderen Fasern ist es, die nicht-gewobenen Stoffe mit den Endverwendungen in Übereinstimmung zu bringen, indem die Eigenschaften der nicht-gewobenen Stoffe wie etwa die Vermischstärke, die scheinbare Dichte und die Luftdurchlässigkeit verändert werden und die Stoffe mit einer elektrischen Leitfähigkeit ausgestattet werden.
Beispiele für die vorstehend erwähnten anorganischen Fasern sind zum Beispiel Kohlenstoff-Fasern, Glasfasern, Metallfasern, Asbest, Steinwollen und dergleichen. Unter dem Gesichtspunkt der Faserlänge sind Kohlenstoff-Fasern, Glasfasern und Metallfasern bevorzugt.
Beispiele für die vorstehend erwähnten Metallfasern sind zum Beispiel Fasern aus rostfreiem Stahl, Kupferfasern, Stahlfasern und dergleichen. Unter dem Gesichtspunkt der Korrosionsbeständigkeit sind Fasern aus rostfreiem Stahl bevorzugt.
Beispiele für die vorstehend erwähnten hitzebeständigen synthetischen Fasern sind zum Beispiel Poly(phenylensulfid)- Fasern (PPS), Polyimid-Fasern (PI) para-verknüpfte Aramidfasern, meta-verknüpfte Aramidfasern, phenolische Fasern, Polyalylat-Fasern, Carbidfasern und fluorhaltige Harzfasern.
Bevorzugte Beispiele für die vorstehend erwähnten fluorhaltigen Harzfasern sind zum Beispiel Tetrafluorethylen/Perfluor(alkylvinylether)-Copolymer-Fasern (PFA), Tetrafluorethylen/Hexafluorpropylen-Copolymer-Fasern (FEP), Ethylen/Tetrafluorethylen-Copolymer-Fasern (ETFE), Poly(vinylfluorid)-Fasern (PVF), Poly(vinylidenfluorid)-Fasern (PVdF), Polychlortrifluorethylen-Fasern (PCTFE), Ethylen/Chlortrifluorethylen-Copolymer-Fasern (ECTFE) und dergleichen.
Beispiele für die vorstehend erwähnten Polyolefin-Fasern sind zum Beispiel Polyethylen-Fasern, Polypropylen-Fasern, Nylon- Fasern, Urethan-Fasern und dergleichen. Unter dem Gesichtspunkt der Reinheit sind Polyethylen-Fasern und Polypropylen-Fasern bevorzugt.
Beispiele für die vorstehend erwähnten Polyester-Fasern sind zum Beispiel Polyethylenterephthalat-Fasern, Polybutylenterephthalat-Fasern und dergleichen. Unter einem ökonomischen Gesichtspunkt wie etwa der Herstellung im industriellen Maßstab sind Polyethylenterephthalat-Fasern bevorzugt.
Beispiele für die vorstehend erwähnten natürlichen Fasern sind zum Beispiel Wolle, Baumwolle, Kaschmir, Angorawolle, Seide, Jute, Zellstoff und dergleichen. Unter dem Gesichtspunkt der zum Vermischen notwendigen Faserlänge sind Wolle und Baumwolle bevorzugt.
Für das PTFE wird in der vorliegenden Erfindung zum Beispiel jenes, das durch Formextrusion einer Paste feinen PTFE-Pulvers (durch Emulsionspolymerisation erhaltenes feines PTFE-Pulver) erhalten wird, oder jenes, das durch Kompressionsformen eines PTFE-Formpulvers (durch Suspensionspolymerisation erhaltenes PTFE-Pulver) erhalten wird, verwendet. Das geformte PTFE hat bevorzugt die Form eines Films, eines Streifens, eines Blattes und eines Bandes. Seine Dicke beträgt 5 bis 300 um, bevorzugt 5 bis 150 um, um ein stabiles Dehnen durchzuführen. Ein PTFE-Film kann durch Kalandrieren des durch Extrusion einer Paste feinen PTFE-Pulvers geformten Extrudats oder durch Schneiden eines aus einem Formpulver hergestellten kompressionsgeformten Gegenstands erhalten werden.
Zum Beispiel ist der uniaxial zu dehnende PTFE-Film bevorzugt ein semi-gesinterter oder gesinterter Film. Das semigesinterte PTFE wird durch Hitzebehandlung des ungesinterten PTFE bei einer Temperatur zwischen dem Schmelzpunkt des gesinterten PTFE (etwa 327ºC) und dem Schmelzpunkt des ungesinterten PTFE (etwa 337ºC bis etwa:347ºC) erhalten. Eine Kristallumwandlungsrate des semi-gesinterten PTFE beträgt 0,10 bis 0,85, bevorzugt 0,15 bis 0,70.
Die Kristallumwandlungsrate des semi-gesinterten PTFE- Gegenstands ist wie folgt definiert:
Zuerst werden 10,0 ± 0,1 mg einer Probe des semi-gesinterten PTFE hergestellt. Da das Sintern von der Oberfläche in den inneren Teil fortschreitet, ist der Grad des Semi-Sinterns des Gegenstands durch den Gegenstand hindurch nicht notwendigerweise homogen, und das Semi-Sintern ist in einem dickeren Gegenstand weniger homogen als in einem dünneren. Bei der Herstellung der Probe ist daher zu beachten, dass verschiedene Teile mit unterschiedlichen Graden an Semi- Sinterung in der Dicken-Richtung gleichmäßig geprobt werden müssen. Durch Verwendung der so hergestellten Proben wird nach dem folgenden Verfahren zuerst das Kristall-Schmelzdiagramm angefertigt.
Das Kristall-Schmelzdiagramrn wird mittels einer DSC (DSC-2 von Perkin-Elmer) aufgenommen. Zuerst wird die Probe des ungesinterten PTFE in eine DSC-Pfanne aus Aluminium gegeben, und die Schmelzwärme des ungesinterten PTFE und die des gesinterten PTFE werden wie folgt gemessen:
(1) Die Probe wird mit einer Heizrate von 160ºC/min auf 277ºC und dann von 277ºC bis 360ºC mit einer Heizrate von 10ºC/min aufgeheizt.
Die Stelle, an der in diesen Schritt eine endotherme Kurve auftritt, wird als "ein Schmelzpunkt des ungesinterten PTFE oder des feinen PTFE-Pulvers" definiert.
(2) Direkt nach dem Aufheizen auf 360ºC wird die Probe mit einer Abkühlrate von 80ºC/min auf 277ºC abgekühlt und (3) die Probe wird mit einer Heizrate von 10ºC/min erneut auf 360ºC aufgeheizt.
Die Stelle, an der in dem Heizschritt (3) eine endotherme Kurve auftritt, wird als "ein Schmelzpunkt des gesinterten PTFE" definiert.
Die Schmelzwärme des ungesinterten oder des gesinterten PTFE ist proportional zu der Fläche zwischen der endothermen Kurve und einer Grundlinie. Die Grundlinie ist. eine gerade Linie, die von einem Punkt auf dem DSC-Diagramm bei 307ºC (580ºK) zu dem rechten Fuß der endothermen Kurve gezeichnet wird.
Als zweites wird ein Kristall-Schmelzdiagramm für das semigesinterte PTFE entsprechend dem Schritt. (1) aufgezeichnet. Dann ist die Kristallumwandlung durch die folgende Gleichung definiert:
Kristallumwandlung = (S&sub1; - S&sub3;)/(S&sub1; - S&sub2;),
wobei S&sub1; die Fläche der endothermen Kurve des ungesinterten PTFE, S&sub2; die Fläche der endothermen Kurve des gesinterten PTFE und S&sub3; die Fläche der endothermen Kurve des semi-gesinterten PTFE ist.
Die Kristallumwandlung des semi-gesinterten PTFE-Gegenstands der vorliegenden Erfindung beträgt 0,10 bis 0,85, bevorzugt 0,15 bis 0,70.
Das gesinterte PTFE kann durch Hitzebehandlung des ungesinterten PTFE oder des semi-gesinterten PTFE bei einer Temperatur, die nicht niedriger als der Schmelzpunkt des ungesinterten PTFE ist, erhalten werden.
Das uniaxiale Dehnen der vorliegenden Erfindung kann zum Beispiel unter Verwendung einer in Fig. 1 gezeigten Anlage oder durch die herkömmlichen Verfahren wie etwa das Dehnen zwischen zwei Walzen, die gewöhnlich auf etwa 250ºC bis 320ºC aufgeheizt sind und unterschiedliche Rotationsgeschwindigkeiten haben, ausgeführt werden. In der vorstehend erwähnten Fig. 1 ist Bezugszeichen 1 ein langer, nicht gedehnter Film, Bezugszeichen 2 ist eine Heizwalze (320ºC, Umfangsgeschwindigkeit: 0,25 m/min), Bezugszeichen 3 ist eine Heizwalze (320ºC, Umfangsgeschwindigkeit: 1,0 m/min) und die Bezugszeichen 4 und 5 sind Heizwalzen (340ºC, Umfangsgeschwindigkeit: 1,0 m/min). Es ist bevorzugt, dass das Dehnungsverhältnis in Abhängigkeit von dem Sinterungsgrad verändert wird, und es beträgt im Falle des semi-gesinterten PTFE wenigstens das 6-fache, bevorzugt nicht weniger als das 10-fache, und in dem Fall des gesinterten PTFE wenigstens das 3-fache, bevorzugt nicht weniger als das 3,5-fache. Der Grund dafür ist, dass die Spannfläche des semi-gesinterten PTFE notwendigerweise durch Dehnen vergrößert werden muss, da die Reißeigenschaft des semi-gesinterten PTFE in der Längsrichtung verglichen mit der des gesinterten PTFE schlechter ist. Um feine Fasern zu erhalten, ist es zudem gewünscht, mit einem so hohen Verhältnis wie möglich zu dehnen, aber das erzielbare, Dehnungsverhältnis beträgt gewöhnlich das 10-fache im Falle des gesinterten PTFE und etwa das 30-fache im Falle semigesinterten PTFE.
Im Falle eines zu geringen Dehnungsverhältnisses tritt die Schwierigkeit auf, dass sich der Film mit den Blättern der Nadelblattwalzen zum Spalten vermischt.
Die Dicke des uniaxial gedehnten PTFE-Films beträgt nach dem uniaxialen Dehnen bevorzugt 1 bis 100 un, insbesondere bevorzugt 1 bis 50 um. Wenn die Dicke mehr als 100 um beträgt, werden die durch Spalten erhaltenen Spaltgarne, langen Fasern und baumwollartigen Materialien steif, und die aus ihnen erhaltenen Produkte fühlen sich schlechter an. Es ist schwierig, den uniaxial gedehnten PTFE-Film mit einer Dicke von weniger als 1 um industriell herzustellen.
Im Falle des semi-gesinterten PTFE und des gesinterten PTFE kann eine zusätzliche Hitzebehandlung nach dem uniaxialen Dehnen ein durch Hitze verursachtes Einlaufen der nach dem Spalten erhaltenen Spaltgarne und Fasern verhindern, und sie bleiben voluminös. Insbesondere im Falle der baumwollartigen Materialien kann eine Verringerung der Luftdurchlässigkeit verhindert werden. Die Temperatur der Hitzebehandlung kann aus dem Temperaturbereich nicht niedriger als der Temperatur beim uniaxialen Dehnen, gewöhnlich nicht niedriger als 300ºC, und falls nötig aus dem Bereich bis etwa 380ºC ausgewählt werden.
Der so erhaltene uniaxial gedehnte PTFE-Film kann im nächsten Schritt so wie er ist zugeführt werden, und der Film wird bevorzugt durch Nadelblattwalzen in der Dehnungsrichtung in die netzartige Form gespalten.
Es gibt zum Beispiel die folgenden Vorrichtungen zum Spalten. Der uniaxial gedehnte PTFE-Film wird durch wenigstens ein Paar rotierender Nadelblattwalzen zum Spalten durchgeführt, um eine netzartige Struktur zu erhalten. Zum Spalten kann eine Anlage verwendet werden, die zum Beispiel in JP-A-180621/1983 beschrieben ist.
Diese in JP-A-180621/1983 beschriebene Anlage hat ein Paar Nadelblattwalzen. Die vorliegende Erfindung kann auch unter Verwendung einer Nadelblattwalze, wie in JP-B-1371/1977 beschrieben, ausgeführt werden, aber die Spaltbedingungen sind beschränkt. Zum Beispiel bohren sich die Nadelspitzen in dem Fall, in dem das Spalten von einer Seite des gedehnten Films aus mit einer Nadelblattwalze durchgeführt wird, schwer in den Film, wenn die Anzahl der Nadeln der Nadelblattwalze vergrößert wird (wenn die Spaltbreite verengt wird), und das Spalten kann insbesondere an den Kanten (Ösen) des Films nicht durchgeführt werden, wobei dies von der Filmdicke und dem Dehnungsverhältnis abhängt. Diesbezüglich kann der Film bis zu seinen Kanten unter Verwendung eines Paars Nadelblattwalzen, die miteinander verbunden sind, gleichmäßig gespalten werden. Die bevorzugte Ausführungsform wird in Übereinstimmung mit Fig. 2 erläutert.
In Fig. 2 ist Bezugszeichen 6 ein uniaxial gedehnter PTFE- Film, der zu einem Paar der Nadelblattwalzen 7 und 8 mittels einer Übertragungseinrichtung (nicht veranschaulicht) zugeführt wird. An der Rückseite der Walzen 7 und 8 ist die Aufnahmeeinrichtung bereitgestellt (nicht veranschaulicht). Der Film 6 läuft zwischen den Nadelblattwalzen 7 und 8 durch, und während er durch sie hindurchläuft, wird der Film mit den Nadelblättern 9 und 10, die auf den äußeren Oberflächen der Nadelblattwalzen 7 und 8 bereitgestellt sind, gespalten. Der gespaltene Film wird in der Aufnahmeeinrichtung gesammelt.
Die Rotationsgeschwindigkeit und -richtung der Nadelblättwalzen, die Filmzuführgeschwindigkeit und der Winkel der Nadeln kann optional ausgewählt werden, und in der vorliegenden Erfindung ist es bevorzugt, dass die Filmzuführrichtung die gleiche wie die Rotationsrichtung der Walze ist.
Es ist bevorzugt, dass die Beziehung der Zuführgeschwindigkeit (V1) des uniaxial gedehnten PTFE-Films und der Rotationsgeschwindigkeit (Umfangsgeschwindigkeit (V2)) der Nadelblattwalze V2 > V1 ist. In diesem Fall ist das Muster der Netzwerkstruktur gewöhnlich ein geometrisches Muster, das durch einen Unterschied in der Geschwindigkeit der Nadelblattwalzen, die über die Oberflächen des Films laufen, erzeugt wird. Wenn V2 übermäßig größer als V1 ist, wird das Muster nicht die Netzwerkstruktur und der Film wird fibriliert (er wird zu Stapelfasern).
Mit Bezug auf die Gestalt der Nadelblattwalzen und die Verbindung der Blätter der oberen und der unteren Nadelblattwalze wurde, als der Film mit einer Geschwindigkeit gleich der Rotationsgeschwindigkeit des in Fig. 2 gezeigten Paares der oberen und unteren Nadelblattwalze durchgeführt wurde, das in Fig. 3 gezeigte Nadelmuster erhalten. In Fig. 3 ist A ein Nadelloch der oberen Nadelblattwalze und der Abstand (P1) in der Umfangsrichtung betrug 2,5 mm. B ist ein Nadelloch der unteren Nadelblattwalze und der Abstand (P2) betrug wie bei P1 2,5 mm. Die Anzahl der Nadeln "a" in der Längsrichtung der Nadelblattwalze betrug 13 Nadeln pro 1 cm.
Ein Winkel (θ) der Nadel zu der Laufrichtung des Films beträgt, wie in Fig. 4 gezeigt, bevorzugt 45º bis 90º, insbesondere bevorzugt 50º bis 70º.
Die Anordnung, die Anzahl, die Länge, der Durchmesser und der Winkel der Nadelblätter 9 und 10 der Nadelblattwalzen 7 und 8 kann unter Berücksichtigung der Dicke der Fasern, die erhalten werden soll, geeignet definiert werden. Es ist bevorzugt, dass die Blätter gewöhnlich in der Längsrichtung der Walze in einer Reihe angeordnet sind, die Anzahl der Blätter 20 bis 100/cm² und der Winkel der Nadeln 50º bis 70º beträgt, aber die Anordnung, die Anzahl und der Winkel sind nicht darauf beschränkt. Zudem können die Bedingungen, wie die Nadelblätter der Walzen 7 und 8 angebracht sind, gleich oder verschieden sein. Der Abstand zwischen den Nadelblattwalzen 7 und 8 kann ebenfalls geeignet eingestellt werden. Die bevorzugte Distanz ist gewöhnlich so, dass die Nadeln an ihren Enden zu etwa 1 bis 5 mm überlappen.
Die vorstehend erwähnte Netzwerkstruktur ist so, dass der uniaxial gedehnte PTFE-Film nicht in separate Fasern gespalten wird, und wenn er nach dem Spalten in der Querrichtung des Films (eine Richtung mit einem rechten Winkel zu der Filmzuführrichtung) ausgebreitet wird, wird der Film wie in Fig. 5 gezeigt netzartig. Um solch eine Netzwerkstruktur zu erhalten, können die Beziehung der Zuführgeschwindigkeit des uniaxial gedehnten PTFE-Films und der Rotationsgeschwindigkeit der Nadelblattwalzen, die Anordnung und die Anzahl der Nadeln der Nadelblattwalzen geeignet ausgewählt werden.
Um den uniaxial gedehnten PTFE-Film oder sein Spaltgarn und die anderen Fasern gleichzeitig zu vermischen, kann das in JP- B-35093/1989 beschriebene Gerät verwendet werden. Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben ermittelt, dass das darin offenbarte Verfahren unter Verwendung einer Kämmwalze direkt PTFE-Stapelfasern (telativ kurze Fasern) und baumwollartige PTFE-Materialien herstellen kann, indem der uniaxial gedehnte PTFE-Film durch Anwenden einer mechanischen Kraft zerrissen und geöffnet wird, und sie haben dafür ein Patent angemeldet (Japanische Patentanmeldung Nr. 78264/1993). Die durch dieses Verfahren erhaltenen PTFE-Stapelfasern enthalten voluminöse Fasern mit einer hervorragenden Vermischeigenschaft und zudem viele kurze Fasern, die zum Vermischen nicht beitragen, und sie haben das Problem, dass in einem Kardierschritt zur Herstellung nicht-gewobener Stoffe diese kurzen Fasern abfallen, was zu einer Verminderung der Ausbeute führt.
Fig. 6 zeigt ein Gerät zum Vermischen der PTFE-Fasern und der anderen Fasern. Bezugszeichen 11 bezeichnet ein Zuführmaterial, Bezugszeichen 12 bezeichnet Klemmwalzen (Zuführgeschwindigkeit: 1,5 m/min), Bezugszeichen 13 bezeichnet eine Nadelblattwalze (Durchmesser der Nadelspitze: 100 mm, Nadellänge: 200 mm, Anzahl der Nadeln: 30420, Rotationsgeschwindigkeit: 3000 U/min), Bezugszeichen 14 bezeichnet einen direkten Luftstrom, Bezugszeichen 15 bezeichnet einen Konvektionsluftstrom, Bezugszeichen 16 bezeichnet ein Maschennetz und Bezugszeichen 17 bezeichnet ein Ansauggebläse.
Die baumwollartigen gemischten Materialien, die durch Vermischen der PTFE-Fasern mit verzweigter Struktur und/oder Maschenstruktur und der anderen Fasern mit der sich mit hoher Geschwindigkeit drehenden Nadelblattwalze 13 wie in Fig. 6 gezeigt hergestellt werden, sind unter dem Aspekt bevorzugt, dass solche Materialien selbst in dem Kardierschritt, der für die Herstellung nicht-gewobener Stoffe typisch ist, hauptsächlich aus für Vermischung nützlichen Fasern zusammengesetzt sind.
Die verzweigte Struktur und die Maschenstruktur können wie in Fig. 7 veranschaulicht werden. Die Faser (a) hat eine verzweigte Struktur, die eine Faser 18 und eine Vielzahl von der Faser 18 abgehende Verzweigungen 19 umfasst. Die Faser (b) ist eine Faser mit einer Verzweigung 19 und einer weiteren Verzweigung 20, die von der Verzweigung 19 abgeht. Die Faser (c) ist eine Faser, die einfach in zwei Verzweigungen geteilt ist. Die Faser (d) ist eine Faser mit einer Masche 22. Diese Strukturen sind nur Modelle der Fasern, und Fasern mit der gleichen Struktur werden nicht tatsächlich gefunden, was eines der wichtigen Merkmale der vorliegenden Erfindung ist. Die Anzahl und die Länge der Verzweigungen ist nicht speziell beschränkt, aber das Vorhandensein solcher Verzweigungen oder Maschen ist eine wichtige Ursache für die verbesserte Vermischeigenschaft der Fasern. Es ist bevorzugt, dass es pro. 5 cm Faser wenigstens eine Verzweigung oder eine Masche, insbesondere wenigstens zwei Verzweigungen oder zwei Maschen gibt.
Es ist bevorzugt, dass die die bauwollartigen gemischten Materialen der vorliegenden Erfindung bildenden PTFE-Fasern eine verzweigte Struktur oder eine Maschenstruktur haben, dass ihre Feinheit 2 bis 200 Denier, bevorzugt 2 bis 50 Denier und mehr bevorzugt 2 bis 30 Denier, insbesondere bevorzugt 2 bis 15 Denier beträgt, dass die Anzahl an Riffelungen 1 bis 15/20 mm beträgt und dass die Gestalt des Schnitts der Fasern nicht regulär ist. Die bevorzugten baumwollartigen gemischten Materialien werden erhalten, wenn die Feinheit der Faser einschließlich der Verzweigungen in dem genannten Bereich liegt, obwohl es keine Faser gibt, die über die gesamte Faser die gleiche Feinheit hat. Daher gibt es den Fall, dass sich ein Teil der Fasern außerhalb des vorstehend erwähnten Bereichs der Feinheit liegen. Zudem ist es für die baumwollartigen gemischten Materialien der vorliegenden Erfindung bevorzugt, das der Gehalt an Fasern mit einer Feinheit von mehr als 200 Denier auf weniger als 10%, insbesondere auf weniger als 5% verringert wird, um die Vermischeigenschaft nicht schlechter werden zu lassen.
Es zudem bevorzugt, dass wie in Fig. 7 gezeigt die Faser 18, die die baumwollartigen gemischten Materialien der vorliegenden Erfindung bildet, teilweise eine "Riffelung" 21 hat. Die "Riffelung" trägt ebenfalls zur Verbesserung der Vermischeigenschaft bei. Die bevorzugte Anzahl an Riffelungen beträgt 1 bis 15/20 mm. Gemäß dem Herstellungsverfahren der vorliegenden Erfindung treten Riffelungen auf, selbst wenn kein spezielles Riffelungsverfahren angewendet wird.
Die PTFE-Fasern der vorliegenden Erfindung haben wie vorstehend erwähnt eine verzweigte Struktur oder eine Maschenstruktur und haben daher eine Vermischeigenschaft mit verschiedenen anderen Fasern. Diese PTFE-Fasern können zum Beispiel durch uniaxiales Dehnen eines PTFE-Films, der in eine netzartige Form gespalten und dann geschnitten wird, erhalten werden, und ferner können die baumwollartigen gemischten Materialien aus diesen PTFE-Fasern erhalten werden.
Um aus den vorstehend erwähnten PTFE-Fasern nicht-gewobene Stoffe zu erhalten, von denen weniger Fasern abfallen, ist es notwendig, den PTFE-Fasern eine thermische Bindungseigenschaft zu verleihen, und eine thermoschmelzbare Harzschicht kann auf wenigstens einem Teil der PTFE-Faser bereitgestellt werden. Solch eine Schicht kann zum Beispiel durch Laminieren eines das thermoschmelzbare Harz umfassenden Films bereitgestellt werden, der bei einer Temperatur nicht niedriger als dem Schmelzpunkt des thermoschmelzbaren Harzes gedehnt, in die netzartige Form gespalten und dann geschnitten wird, wodurch baumwollartige, die PTFE-Fasern umfassende gemischte Materialien mit einer thermischen Bindungseigenschaft erhalten werden können, und ferner können nicht-gewobene Stoffe unter Verwendung der vorstehend erwähnten thermischen Bindungseigenschaft aus diesen hergestellt werden.
Das vorstehend erwähnte thermoschmelzbare Harz mit der thermischen Bindungseigenschaft hat einen Schmelzpunkt von nicht höher als dem Schmelzpunkt des gesinterten PTFE, d. h. von weniger als etwa 327ºC, und eine Schmelzviskosität bei etwa 320ºC von nicht mehr als 1·10&sup6; g/cm·s (Poise). Beispiele für diesen können zum Beispiel fluorhaltige thermoschmelzbare Harze wie etwa Tetrafluorethylen/Perfluor(alkylvinylethan)- Copolymer (PFA), Tetrafluorethylen/Hexafluorpropylen-Copolymer (FEP), Ethylen/Tetrafluorethylen-Copolymer (ETFE), Ethylen/Chlortrifluorethylen-Copolymer (ECTFE), Polychlortrifluorethylen (PCTFE), Polyvinylidenfluorid (PVdF) und Polyvinylfluorid (PVF), allgemein verwendete Harze wie etwa Polyethylen (PE), Polypropylen (PP), Polybutylenterephthalat (PBT) und Polyethylenterephthalat (PET) und dergleichen sein. Von diesen sind die fluorhaltigen thermoschmelzbaren Harze bevorzugt. Unter dem Gesichtspunkt einer guten Haftung an PTFE bei Dehnen bei einer Temperatur nicht niedriger als dem Schmelzpunkt sind PFA und FEP mehr bevorzugt, und PFA ist unter dem Gesichtspunkt einer guten Hitzebeständigkeit insbesondere bevorzugt.
Der Schmelzpunkt der vorstehend erwähnten thermoschmelzbaren Harze beträgt unter dem Aspekt, dass sich die thermoschmelzbaren Harze nicht thermisch zersetzen, bevorzugt 100ºC bis 320ºC, insbesondere 230ºC bis 310ºC, da das PTFE bei einer relativ hohen Temperatur gedehnt wird (nicht höher als der Schmelzpunkt von PTFE).
Die Dicke der Schicht oder des Films, die bzw. der das vorstehend erwähnte thermoschmelzbare Harz umfasst, beträgt nicht mehr 50 um, bevorzugt nicht mehr als 25 um und insbesondere bevorzugt nicht mehr als 12,5 um. Wenn die Dicke mehr als 50 um beträgt, gibt es eine Tendenz, dass eine Schwierigkeit wie etwa ein Verwickeln des Films auf den Nadeln der Nadelblattwalzen beim Spalten oder in dem Spaltschritt auftritt.
In der vorliegenden Erfindung wird die thermische Bindungseigenschaft des vorstehend erwähnten thermoschmelzbaren Harzes ausgenutzt. Die thermische Bindungseigenschaft ist eine Eigenschaft, durch die die PTFE- Faser, die mit einer Schicht oder einem Film bereitgestellt ist, die bzw. der auf wenigstens einem Teil der Oberfläche des PTFE-Films das thermoschmelzbare Harz umfasst, über das thermoschmelzbare Harz thermisch gebunden werden kann. Die thermische Bindungseigenschaft kann erhalten werden, wenn das Harz bei einer Temperatur niedriger als etwa 327ºC geschmolzen wird und es bei etwa 320ºC eine Schmelzviskosität von nicht mehr als etwa 1·10&sup6; g/cm·s (Poise) hat.
Die vorstehend erwähnte thermoschmelzbare Harzschicht kann auf wenigstens einem Teil der Oberfläche des PTFE-Films bereitgestellt sein, und sie kann eine sein, die es ermöglicht, dass das Dehnen durch Erhitzen bei einer Temperatur nicht niedriger als dem Schmelzpunkt des thermoschmelzbaren Harzes in dem Schritt des uniaxialen Dehnens durchgeführt werden kann, ohne das ein Abtrennen des thermoschmelzbaren Harzes von dem PTFE-Film verursacht wird.
Verschiedene aus den vorstehend erwähnten baumwollartigen gemischten Materialien erhaltene, nicht-gewobene Stoffe werden geeignet als Filtermaterial für Flüssigkeit, als Filtermaterial zum Staubsammeln, als hitzebeständiges Abschirmmaterial für elektromagnetische Wellen, als Isoliermaterial, als hydrophobes blattartiges Material, als Dichtungsmaterial wie etwa als Dichtung oder als Füllung, als geräuschabsorbierendes Material, als krachunterdrückendes Material, als Material zum Absorbieren und Zurückhalten von Flüssigkeit, als flüssigkeitzuführendes Material, das die zurückgehaltene Flüssigkeit nach und nach frei setzt, und dergleichen verwendet.
Die vorliegende Erfindung wir mittels der Beispiele erläutert, ist aber nicht auf diese beschränkt.

Beispiele 1-6.

Das feine PTFE-Pulver (Polyflon F104U, erhältlich von Daikin Industries, Ltd.) wurde mit einem flüssigen Schmiermittel (IP- 2028, erhältlich von Idemitsu Kagaku Kabushiki Kaisha) vermischt, man ließ die Mischung für zwei Tage bei Raumtemperatur altern und dann wurde eine Kompressionsvorformung durchgeführt, um einen Block herzustellen. Dann wurde unter Verwendung des vorgeformten Blocks Pastenextrusion, Kalandrieren und dann Trocknen des Schmiermittels durch Erhitzen durchgeführt, um einen ungesinterten Film herzustellen.
Der ungesinterte Film wurde für 60 Sekunden in einem auf 360ºC erhitzten Salzbad hitzebehandelt, um einen gesinterten Film mit einer Breite von 160 mm und einer Dicke von 60 um zu ergeben.
Der gesinterte Film wurde mittels zweier auf 320ºC erhitzter Walzen, die eine unterschiedliche Rotationsgeschwindigkeit haben, unter Verwendung der in Fig. 1 gezeigten vorstehend erwähnten Anlage um das 4-fache in der Längsrichtung gedehnt, gefolgt von einer festgelegten Hitzebehandlung (Tempern) mittels einer auf 340ºC aufgeheizten Walze, und so wurde ein uniaxial gedehnter Film mit einer Breite von 85 mm und einer Dicke von 22 um erhalten.
Der uniaxial gedehnte Film wurde mittels eines Paares aus einer oberen und einer unteren Nadelblattwalze wie in Fig. 2 gezeigt bei einer Filmzuführgeschwindigkeit (V1) von 5 m/min und einer Umfangsgeschwindigkeit (V2) der Nadelblattwalzen von 25 m/min mit einem 5-fachen Geschwindigkeitsverhältnis von V2/V1 gespalten.
Die Gestalt der Nadelblattwalzen und die Anordnung und Verbindung der Blätter der oberen und der unteren Nadelblattwalze waren wie nachstehend erwähnt. Als der Film 30 mit der gleichen Geschwindigkeit wie die Rotation des Paares der oberen und unteren Nadelblattwalze 7 und β der Fig. 2 durchgeführt wurde, wurde der in Fig. 3 gezeigte genadelte Film erhalten. In Fig. 3 ist A ein Nadelloch der oberen Nadelblattwalze 7 und der Abstand P1 der Löcher in der Umfangsrichtung betrug 2,5 mm. B ist ein Nadelloch der unteren Nadelblattwalze 8 und ihr Abstand P2 betrug wie bei P1 2,5 mm. Die Anzahl "a" der Nadeln in der Längsrichtung der Walze betrug 13 pro 1 cm. Zudem wurde, wie in Fig. 4 gezeigt, der Winkel (θ) der Nadel zu dem zwischen die Walzen 7 und 8 zugeführten Film 6 so eingestellt, dass er ein spitzer Winkel war (60º). Wie aus Fig. 3 ersichtlich waren die obere und die untere Nadelblattwalze so eingestellt, dass die Nadeln der oberen und unteren Walze in der Umfangsrichtung der Walzen alternierend angeordnet waren. Die Länge der Nadelblattwalzen betrug 250 mm und der Durchmesser der Walzen betrug an ihrer Nadelspitze 50 mm.
Die erhaltenen Spaltgarne hatten die in Fig. 5 gezeigte Form einer Netzwerkstruktur und ihre Feinheit betrug etwa 35.000 Denier (auf Tausend gerundet).
Ein die PTFE-Spaltgarne und die anderen Fasern umfassendes kontinuierliches Filamentwerkgarn wurde durch die Klemmwalzen in den in Tabelle 1 gezeigten Mischungsmengen zu den sich mit einer hohen Geschwindigkeit drehenden Nadelblattwalzen zugeführt. Stromabwärts eines Luftstromes in einem Luftkanal, der an der Rückseite der Nadelblattwalzen angeordnet ist und in dem es einen direkten Luftstrom und einen Konvektionsluftstrom gibt, ist ein Maschennetz bereitgestellt (Fig. 6), um die mittels der Nadelblattwalzen geschnittenen baumwollartigen gemischten Materialien, die die PTFE-Fasern mit Verzweigungen (Fig. 7) und die anderen Fasern in nahezu gleichen Teilen enthalten, anzusammeln. Mit Bezug auf diese baumwollartigen gemischten Materialien wurden die nachstehend erwähnten Test durchgeführt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt.
Die abgelagerten baumwollartigen gemischten Materialien wurden einer Wasserstrahl-Vernadelung unterzogen, um die Fasern miteinander zu vermischen und nicht-gewobene Stoffe herzustellen. Dann wurden die nachstehend erwähnten Tests durchgeführt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt.
Eine Anlage für Wasserstrahl-Vernadeln ist nur von Perfojet Co., Ltd. erhältlich. In diesem Fall waren die Düsen der Wasserstrahlnadel so angeordnet, dass 800 Düsen mit einem Durchmesser von 100 um mit Abständen von 1 mm in der Querrichtung und in drei Reihen in der Längsrichtung angeordnet waren. Der Ausstoßdruck bei der ersten, zweiten beziehungsweise dritten Reihe betrug 40 kg/cm², 100 kg/cm² beziehungsweise 130 kg/cm². Die Übertragungsgeschwindigkeit betrug 10 m/min.
Die Tests wurde auf die folgende Weise durchgeführt. Etwa einhundert Faserteile wurden für die Tests geprobt.
(Faserlänge und Anzahl der Verzweigungen) Die Faserlänge und die Anzahl der Verzweigungen (einschließlich Maschen) wurde unter Verwendung von etwa einhundert Stücken an zufällig geprobten PTFE-Fasern gemessen.

(Feinheit)

Etwa einhundert zufällig geprobte Faserteile wurden verwendet, um ihre Feinheit mit einem elektronischen Feinheit-Messgerät (erhältlich von Search Co., Ltd.) zu messen, dass eine Resonanz der Faser für die Messung ausnutzt. Die gemessenen maximalen und minimalen Messergebnisse sind in Fig. 1 gezeigt.
Das Gerät konnte die Feinheit von Fasern mit einer Länge von nicht weniger als 3 cm messen, und die Fasern wurden unabhängig von Rümpfen oder Verzweigungen ausgewählt. Aber die Fasern, die auf einer Länge von 3 cm eine große Verzweigung oder viele Verzweigungen hatten, wurden ausgeschlossen, da sie die Messergebnisse beeinflussen. Das Gerät kann die Feinheit in dem Bereich von 2 bis 70 Denier messen, und daher wurden die Fasern mit einer Feinheit von weniger als 2 Denier ausgeschlossen, da ihre Messung schwierig ist.

(Anzahl an Riffelungen)

Die Messung wurde gemäß dem Verfahren nach JIS L 1015 mittels eines automatischen Riffelungstesters, das von Kabushiki Kaisha Koa Shokai erhältlich ist, mit ungefähr einhundert zufällig geprobten Faserteilen durchgeführt (die Riffelungen auf den Verzweigungen wurden nicht gemessen). Die gemessenen maximalen und minimalen Messergebnisse sind in Fig. 1 gezeigt.

(Gewicht pro Einheitsfläche)

Das Gewicht pro Einheitsfläche von nicht-gewobenen Stoffen wurde auf der Grundlage einer Messung mit einer Stoffprobe von 100 cm² erhalten. Die erhaltenen Messergebnisse wurden auf Zehner gerundet.

(Dicke)

Die Dicke wurde mit der Probe, die zur Messung des Gewichts pro Einheitsfläche verwendet wurde und die einen Durchmesser des gemessenen Bereichs von 10 mm hat, mittels eines Dickemessers gemessen, der von Mitsutoyo Kabushiki Kaisha erhältlich ist.

(Festigkeit)

Die Faser wurde so geschnitten, dass sie in der Übertragungsrichtung der Wasserstrahlnadeln eine Breite von 25 mm hatte, und die Messung wurde durch Ausüben einer Spannung mit einer Rate von 200 min/min durchgeführt.

(Elektrische Leitfähigkeit)

Der Widerstand zwischen den zwei 5 cm voneinander entfernten Punkten auf der Oberfläche eines nicht-gewobenen Stoffes wurde unter Verwendung eines Testgeräts gemessen. Tabelle 1
Die anderen Fasern in Tabelle 1, die mit den PTFE-Fasern vermischt wurden, sind die Folgenden.
Meta-verknüpfte Aramidfaser:
Aramidfaser "CORNEX" (Handelsname), erhältlich von Teiijin Ltd., mit einer Feinheit von 2 Denier pro Filament wurde verwendet.
Kohlenstofffaser:
Kohlenstofffaser "TORAYCA (Handelsname) Type T300C" (ein Werkgarn von 8.000 Denier), erhältlich von Toray Co., Ltd., wurde verwendet.
Faser aus rostfreiem Stahl:
"SUSMIC fiber (Handelsname) Type 304" (Ein Werkgarn von 2.500 Denier), erhältlich von Tokyo Steel Co., Ltd., wurde verwendet.
Glasfaser:
Glasfaser (ein Filament: 3 um), erhältlich von Nitto Boseki Kabushiki Kaisha, wurde verwendet.
Wolle:
Amerikanische Merinowolle umfassendes Vorgarn mit einer durchschnittlichen Feinheit von 3 Denier wurde verwendet.

Beispiel 7

Baumwollartige gemischte Materialien wurden auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 unter Verwendung des in Beispiel 1 erhaltenen PTFE-Spaltgarns und eines Werkgarns aus Polypropylen, d. h. aus einem thermoschmelzbaren Harz mit einer Feinheit von 1 Denier pro Filament, hergestellt. Anschließend wurden die erhaltenen baumwollartigen gemischten Materialien mittels einer auf 170ºC aufgeheizten Kalandierwalze zu einem blattartigen nicht-gewobenen Stoff verarbeitet, und dann wurden die folgenden Tests durchgeführt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 gezeigt.

(Zugfestigkeit)

Der nicht-gewobene Stoff wurde so geschnitten, dass er in der gleichen Richtung wie die Rotationsrichtung der Kalandierwalze eine Breite von 25 mm hatte, und die Messung wurde durch Ausüben einer Spannung mit einer Rate von 200 mm/min durchgeführt.

(Abfallen der Fasern)

Ein Klebeband wurde angebracht und das Anhaften der Faser an das Band wurde beobachtet.

Beispiel 8

Ein FEP-Film (NEOFLON FEP-Film, erhältlich von Daikin Industries, Ltd.) wurde auf eine Seite des in Beispiel 1 erhaltenen PTFE-Films laminiert, der laminierte Film wurde zwischen zwei Walzen bei einer Temperatur nicht niedriger als dem Schmelzpunkt von FEP, d. h. 280 W, um das 4-fache gedehnt und dann wurde ein Spaltgarn auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 hergestellt. Dann wurden unter Verwendung des erhaltenen Spaltgarns und des in Beispiel 1 hergestellten PTFE-Spaltgarns auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 baumwollartige gemischte Materialien hergestellt, anschließend wurde mittels einer auf 300ºC aufgeheizten Kalandierwalze ein blattartiger nicht-gewobener Stoff aus dem baumwollartigen gemischten Material erhalten und dann wurden die gleichen Tests wie in Beispiel 7 durchgeführt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 gezeigt.

Beispiel 9

Baumwollartige gemischte Materialien und ein nicht-gewobener Stoff wurden auf die gleiche Weise wie in Beispiel 7 hergestellt, mit der Ausnahme, dass der uniaxial gedehnte Film nicht gespalten wurde. Die gleichen Tests wie in Beispiel 7 wurden durchgeführt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 gezeigt. Tabelle 2

INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT

Wie aus den vorstehend erwähnten Ergebnissen klar wird, enthalten die baumwollartigen gemischten Materialien der vorliegenden Erfindung PTFE-Fasern mit einer verzweigten Struktur und/oder einer Maschenstruktur und haben daher eine hervorragende Vermischeigenschaft mit verschiedenen anderen Fasern, und die aus ihnen erhaltenen nicht-gewobenen Stoffe haben die den PTFE-Fasern inhärenten hervorragenden Eigenschaften und die guten Eigenschaften, die die anderen Fasern haben.
Zudem kann das Verfahren zur Herstellung der baumwollartigen gemischten Materialien der vorliegenden Erfindung effektiv die vorstehend erwähnten baumwollartigen gemischten Materialien mit hervorragender Vermischeigenschaft herstellen.
Ferner kann das Verfahren zur Herstellung der filzartigen nicht-gewobenen Stoffe der vorliegenden Erfindung die Fasern einschließlich der PTFE-Fasern durch Vernadeln oder Wasserstrahl-Vernadeln vermischen.
Ferner kann das Verfahren zur Herstellung der nicht-gewobenen Stoffe der vorliegenden Erfindung, von denen weniger Fasern abfallen, nicht-gewobene Stoffe mit einer hervorragenden thermischen Bindungseigenschaft bereitstellen.

Claims

1. Baumwollartiges gemischtes Material, das Polytetrafluorethylen-Fasern (18) und andere Fasern in der Form einer homogenen Mischung mit einer Mischungsmenge der anderen Fasern von 10 bis 90 Gew.-% umfasst, wobei die Polytetrafluorethylen-Fasern (18) eine verzweigte Struktur (18, 19) und/oder eine Maschenstruktur (22) haben.

2. Baumwollartiges gemischtes Material des Anspruchs 1, wobei die anderen Fasern wenigstens zwei Arten von Fasern umfassen.

3. Baumwollartiges gemischtes Material des Anspruchs 1 oder 2, wobei die anderen Fasern anorganische Fasern sind.

4. Baumwollartiges gemischtes Material des Anspruchs 3, wobei die anorganischen Fasern Kohlenstofffasern, Glasfasern und/oder Metallfasern sind.

5. Baumwollartiges gemischtes Material des Anspruchs 1 oder 2, wobei die anderen Fasern wärmebeständige synthetische Fasern sind.

6. Baumwollartiges gemischtes Material des Anspruchs 5, wobei die wärmebeständigen synthetischen Fasern Polyphenylensulfidfasern, Polyimidfasern, para-verknüpfte Aramidfasern, meta-verknüpfte Aramidfasern, phenolische Fasern, Polyallylatfasern und/oder Carbidfasern sind.

7. Baumwollartiges gemischtes Material des Anspruchs 5, wobei die wärmebeständigen synthetischen Fasern fluoridhaltige Harzfasern sind, die Tetrafluorethylen/Perfluoralkylvinylether- Copolymerfasern, Tetrafluorethylen/Hexafluorpropylen- Copolymerfasern, Ethylen/Tetrafluorethylen- Copolymerfasern, Polyvinylfluorid-Fasern, Polyvinylidenfluorid-Fasern, Polychlortrifluorethylen- Fasern und/oder Ethylen/Chlortrifluorethylen- Copolymerfasern einschließen.

8. Baumwollartiges gemischtes Material des Anspruchs 1 oder 2, wobei die anderen Fasern Polyolefin-Fasern sind, die Polyethylen-Fasern und/oder Polypropylen-Fasern einschließen.

9. Baumwollartiges gemischtes Material des Anspruchs 1 oder 2, wobei die anderen Fasern Polyester-Fasern sind, die Polyethylenterephthalat-Fasern und/oder Polybutylenterephthalat-Fasern einschließen.

10. Baumwollartiges gemischtes Material des Anspruchs 1 oder 2, wobei die anderen Fasern Naturfasern sind.

11. Baumwollartiges gemischtes Material des Anspruchs 1, wobei die Polytetrafluorethylen-Fasern auf wenigstens einem Teil ihrer Oberfläche mit einer thermoschmelzbaren Harzschicht versehen sind.

12. Nicht-gewobener Stoff, der aus dem baumwollartigen gemischten Material aus einem der Ansprüche 1 bis 11 erhalten wird.

13. Verfahren zur Herstellung eines baumwollartigen gemischten Materials nach einem der Ansprüche 1 bis 11 umfassend den Schritt:

zu einer Nadelblattwalze (13) oder zu sich mit hoher Geschwindigkeit drehenden Walzen werden gleichzeitig zugeführt

(i) ein Polytetrafluorethylen-Film, der wenigstens um das Dreifache uniaxial gedehnt ist, oder ein Spaltgarn, das durch Spalten des uniaxial gedehnten Polytetrafluorethylen-Film in eine netzartige Form hergestellt wird, und

(ii) wenigstens ein kontinuierliches Filamentwerggarn und/oder wenigstens ein in einem Spinn- Schritt hergestelltes Vorgarn, wobei das Filamentwerggarn oder das Vorgarn keine Polytetrafluorethylen-Fasern sind.

14. Verfahren nach Anspruch 13, wobei der Polytetrafluorethylen-Film auf wenigstens einem Teil seiner Oberfläche mit einer thermoschmelzbaren Harzschicht versehen ist und das uniaxiale Dehnen bei einer Temperatur durchgeführt wird, die nicht niedriger als ein Schmelzpunkt des thermoschmelzbaren Harzes ist.

15. Verfahren nach Anspruch 14, wobei die thermoschmelzbare Harzschicht durch Laminieren eines thermoschmelzbaren Harzfilms bereitgestellt wird.

16. Verfahren zur Herstellung eines filzartigen, nicht- gewobenen Stoffs, wobei die Fasern in dem durch eines der Verfahren der Ansprüche 13 bis 15 erhaltenen baumwollartigen gemischten Materials durch Vernadeln oder Wasserstrahl-Nadeln vermischt werden.

17. Verfahren zur Herstellung eines nicht-gewobenen Stoffs, wobei ein Teil der Fasern in dem durch das Verfahren des Anspruchs 14 oder 15 erhaltenen baumwollartigen gemischten Materials, die thermoschmelzbares Harz enthalten, einem thermischen Verbinden unterzogen wird.