DE69932410T2 - Heissschmelzbare fasern aus fluorharzen - Google Patents

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Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft Fasern oder Mischfasern aus einem wärmeschmelzbaren fluorhaltigen Harz mit verzweigter Struktur sowie ein Faservlies aus den genannten Fasern.
  • Stand der Technik
  • Zur Herstellung einer Faser aus einem nicht in der Schmelze verarbeitbaren fluorhaltigen Polytetrafluorethylen (PTFE)-Harz und aus einem wärmeschmelzbaren fluorhaltigen Harz wie aus Tetrafluorethylen/Perfluor(alkylvinylether) (PFA)- oder Ethylen/Tetrafluorethylen-Copolymeren (ETFE) sind ein Schmelz-Spinnverfahren, ein Emulsions-Spinnverfahren oder ein Verfahren zum Schneiden eines Films in feine und lange Größen angewandt worden. Fluorhaltige Harzfasern, die mit diesen Verfahren erhalten werden, sind lineare Fasern, die keine Verzweigung aufweisen.
  • Da allerdings die Oberfläche eines fluorhaltigen Harzes gutes Schmiervermögen aufweist, ist eine hinreichend gute Vermengung zwischen den Fasern nicht erhältlich, und deshalb eignen sich fluorhaltige Harze z.B. nicht als Material für Vliesstoffe.
  • Die hier auftretenden Erfinder haben Fasern mit Verzweigungen, Schleifen und Kräuselungen und mit ausgezeichneter Vermengung mit einem Verfahren entwickelt, wobei ein uniaxial gereckter PTFE-Film mit mechanischer Kraft gezogen und geöffnet und dann ein Spaltverfahren angewandt werden, und sie haben Patentanmeldungen für verschiedene Formen und Verwendungen eingereicht (WO 94/23 098, WO 96/00 807, WO 96/10 662, WO 96/10 668, WO 97/26 135).
  • Was allerdings in der Schmelze verarbeitbare wärmeschmelzbare fluorhaltige Harze betrifft, tritt beim gleichen Verfahren unter den gleichen Bedingungen wie bei PTFE eine Öffnung durch Teilung des Films in der Filmzuführrichtung nicht auf, es tritt nur ein Bruch des Films in Reckrichtung auf, und der Film kann nicht gespalten, aber gereckt und gezogen werden, obwohl die Gründe dafür nicht bekannt sind. Somit konnten geeignete Fasern mit Verzweigungsstruktur bisher nicht erhalten werden.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, neue wärmeschmelzbare fluorhaltige Harzfasern mit verzweigter Struktur sowie verschiedene Materialien aus denselben bereitzustellen.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft somit eine wärmeschmelzbare fluorhaltige Harzfaser mit verzweigter Struktur, wobei die Faser aus einem fluorhaltigen Harz besteht, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Ethylen/Tetrafluorethylen-, Tetrafluorethylen/Perfluor(alkylvinylether)-, Tetrafluorethylen/Hexafluorpropylen-, Ethylen/Chlortrifluorethylen-Copolymeren, Poly(vinylidenfluorid) und aus Poly(vinylfluorid).
  • Auch betrifft die vorliegende Erfindung gemischte bzw. Mischfasern oder baumwollartige Materialien aus den wärmeschmelzbaren fluorhaltigen Harzfasern mit Verzweigungsstruktur und aus einer oder zwei oder mehreren weiteren Fasern, insbesondere Mischfasern oder baumwollartige Materialien, in denen die weiteren Fasern elektrisch leitfähige Fasern oder fluorhaltige Harzfasern sind, die einen Licht-abbauenden Katalysator enthalten.
  • Ferner betrifft die vorliegende Erfindung einen Vliesstoff, der durch Verwendung dieser Fasern oder gemischten Fasern hergestellt ist.
  • Beste Ausführungsform der Erfindung
  • Die wärmeschmelzbaren fluorhaltigen Harze, auf die die vorliegende Erfindung angewandt wird, sind z.B. Tetrafluorethylen/Perfluor(alkylvinylether)-Copolymer (PFA), Ethylen/Tetrafluorethylen-Copolymer (ETFE), Tetrafluorethylen/Hexafluorpropylen-Copolymer (FEP), Polychlortrifluorethylen (PCTFE), Ethylen/Chlortrifluorethylen-Copolymer (ECTFE), Polyvinylidenfluorid (PVdF), Polyvinylfluorid (PVF), Tetrafluorethylen/Hexafluorpropylen/Perfluor(alkylvinylether)-Copolymer und dgl. Unter diesen ist ETFE wegen der Hitze- und chemischen Beständigkeit bevorzugt.
  • Die Fasern können in der Form von Stapelfasern, Spaltgarn oder dergleichen vorliegen. Die Fasern in diesen Formen mit Verzweigungsstruktur stellen die Fasern der vorliegenden Erfindung dar. Unter diesen sind Fasern in der Form von Stapelfasern aus Gründen der Vermengungs- und Mischspinneigenschaften bevorzugt.
  • Als Verfahren zur Herstellung wärmeschmelzbarer fluorhaltiger Harzfasern mit verzweigter Struktur gibt es:
    • (1) ein Verfahren, wobei man einen Film aus dem wärmeschmelzbaren fluorhaltigen Harz vorzugsweise um das 5-Fache oder mehr reckt und dann durch mechanische Kraftanwendung z.B. mit einer Kämm- oder Nadelblattwalze zieht und öffnet,
    • (2) ein Verfahren, wobei man einen Film aus dem wärmeschmelzbaren fluorhaltigen Harz vorzugsweise um das 5-Fache oder mehr reckt und dann den Film mit einer Nadelblattwalze oder dgl. zur Bildung einer Netzwerkstruktur spaltet und die Bindungen in der Netzwerkstruktur wieder aufschneidet,
    und ähnliche Verfahren.
  • Als Verfahren (1) zum Ziehen und Öffnen kann beispielsweise das in WO 94/23 098 offenbarte Verfahren angewandt werden. Beispielsweise sind Fasern mit Verzweigung erhältlich, wobei man einen uniaxial gereckten Film zwischen einem Paar von Nadelblattwalzen durch Stanzwalzen leitet, in denen beim Ziehen mit den Nadelblättern die Zuführgeschwindigkeit an den Stanzwalzen sowie die Anzahl der auf den Nadelblattwalzen eingebetteten Nadeln und deren Anordnung in gewünschter Weise ausgewählt werden. Zum uniaxialen Recken eines wärmeschmelzbaren fluorhaltigen Harzfilms wie aus ETFE wird der Film, bis er wie oben gezogen und geöffnet wird, stufenweise, nämlich durch Aufteilung der Reckstufe in mehrere Stufen, uniaxial gereckt. Somit lässt sich eine genügende Reckung erzielen.
  • Die im Verfahren (1) erhaltenen Fasern sind Stapelfasern und weisen gewöhnlich die folgenden charakteristischen Eigenschaften auf:
    Verzweigung: mindestens 1 Verzweigung, vorzugsweise 2 oder mehr Verzweigungen, sind auf 1 Faser (Filament) vorhanden. Die Verzweigung kann in der Form einer Schleife vorliegen.
    Kräuselung: Anzahl sogenannter Kräusel, die die Vermengungseigenschaften steigern: Die Zahl der Kräusel beträgt vorzugsweise 1 bis 15/20 mm Faserlänge.
    Faserlänge: 1 bis 250 mm
    Feinheit: 2 bis 200 Denier
  • Als Spaltverfahren im Verfahren (2) kann ein z.B. in WO 96/00 807 im Detail erläutertes Verfahren angewandt werden.
  • Beispielsweise werden die im Verfahren (1) eingesetzten Stanz- und Nadelblattwalzen miteinander synchronisiert, die Dichte und Anordnung der auf den Nadelblattwalzen eingebetteten Nadeln in gewünschter Weise ausgewählt und der Film ohne Ziehen und Öffnen gespalten, um einen Spaltfilm mit Netzwerkstruktur herzustellen. Dann werden der Spaltfilm auf eine gewünschte Länge in Längsrichtung geschnitten und ferner die Bindungen in der Netzwerkstruktur mit einer Öffnungsmaschine wie einer Krempelmaschine wieder aufgeschnitten.
  • Dieses Verfahren stellt ein Verfahren zur Herstellung von Stapelfasern aus Spaltgarnen dar. Die erhaltenen Fasern weisen gewöhnlich die folgenden charakteristischen Eigenschaften auf:
    Verzweigung: mindestens 1 Verzweigung, vorzugsweise 2 oder mehr Verzweigungen sind auf 1 Faser (Filament) vorhanden.
    Kräuselung: die Anzahl der Kräusel beträgt vorzugsweise 1 bis 15/20 mm Faserlänge.
    Faserlänge: die Faserlänge kann in gewünschter Weise durch Auswahl der Schnittlänge ermittelt und festgelegt werden und beträgt gewöhnlich 2 bis 200 mm.
    Feinheit: 2 bis 200 Denier.
  • Die wärmeschmelzbaren fluorhaltigen Harzfasern der vorliegenden Erfindung weisen eine verzweigte Struktur auf und zeichnen sich daher bei den Vermengungseigenschaften aus. Eine oder zwei oder mehr wärmeschmelzbare fluorhaltige Harzfasern oder eine Mischung aus diesen Fasern mit einer oder mehreren weiteren Fasern eignen sich als Material für verschiedene Fasererzeugnisse.
  • Beispiele der Form des Materials für die Fasererzeugnisse sind die Ausgangsmaterialformen wie Garn, Gewebe und baumwollartiges Material, die Produktformen wie Webstoff, Strickstoff, Vliesstoff, Mehrschichtfilz, Papierblatt und Seil und dgl. Besonders bevorzugt sind Gewebe, Vliesstoff, Mehrschichtfilz und Papierblatt.
  • Als Spinnverfahren kann ein bekanntes Verarbeitungsverfahren mit Spinnmaschine zur Anwendung gelangen.
  • Als Verfahren zur Herstellung eines Gewebes kann z.B. ein bekanntes Verfahren mit einer Krempelmaschine zur Anwendung gelangen.
  • Als Verfahren zur Herstellung eines baumwollartigen Materials kann z.B. ein Luft-Legeverfahren zur einfachen Anhäufung von Fasern zur Anwendung gelangen.
  • Ein Webstoff ist mit einem bekannten Webverfahren mit den oben aufgeführten Garnen erhältlich.
  • Als Verfahren zur Herstellung eines Vliesstoffs können bekannte Verfahren, z.B. ein Nadelstanzverfahren, Wasserstrahlverfahren, thermisches Bindungsverfahren, Stich-Bindungsverfahren, Pulver-Bindungsverfahren und dgl., zur Anwendung gelangen.
  • Ein Mehrschichtfilz ist durch Übereinanderlegen der Fasern der vorliegenden Erfindung in der Form eines Gewebes, baumwollartigen Materials oder Vliesstoffs auf einen Basisstoff aus einem Web- oder Vliesstoff und dann durch Vermengung des Basisstoffs mit den Geweben oder dgl. durch ein Nadelstanzverfahren, Wasserstrahlverfahren oder dgl. erhältlich. Herstellverfahren und Form des Mehrschichtfilzes sind im Detail in WO 97/26 135 erläutert. Die wärmeschmelzbaren fluorhaltigen Harzfasern der vorliegenden Erfindung können dabei anstatt der in dieser Veröffentlichung beschriebenen PTFE-Fasern eingesetzt werden.
  • Durch die vorliegende Erfindung wird ferner ein Vliesstoff aus fluorhaltigem Harz vom Thermo-Bindungstyp bereitgestellt, welcher mit einem Vliesstoff aus herkömmlichen PTFE-Fasern bisher nicht erhältlich war.
  • Da PTFE nur schwierig in der Schmelze zu verarbeiten ist, muss es, um zu einem Vliesstoff gebildet zu werden, einer Vermengung unter mechanischer Krafteinwirkung unterzogen werden, wobei in einigen Fällen Kurzfasern anfallen. Aus diesem Grund ist vorgeschlagen worden, eine Thermoschmelzharzschicht auf den PTFE-Fasern vorzusehen, um eine Kompositfaser vom Seite-an-Seite-Typ herzustellen, worauf eine thermische Bindung zwischen den Fasern durchgeführt wird (WO 96/10 662).
  • Da die fluorhaltigen Harzfasern der vorliegenden Erfindung in der Wärme schmelzbar sind, ist ein Vliesstoff vom Thermo-Bindungstyp durch Erwärmen und, falls nötig, durch Pressen der Fasern ganz leicht erhältlich. Als Erwärmungsverfahren können bekannte Herstellverfahren für Vliesstoffe vom Thermo-Bindungstyp, z.B. ein Wärme-Bandtyp-Pressverfahren, ein Erwärmungsverfahren mit durchgeleiteter Heißluft, ein Bestrahlungsverfahren mit Wärmestrahlen wie mit Laser, ein Ultraschall-Bindungsverfahren und dgl., zur Anwendung gelangen.
  • Die Erwärmung wird beim Schmelzpunkt des wärmeschmelzbaren fluorhaltigen Harzes oder bei einer darüber liegenden Temperatur durchgeführt. Die Schmelzpunkte von ETFE, PFA, FEP, PCTFE, ECTFE, PVdF bzw. von PVF liegen bei ca. 260, 310, 270, 210, 245, 170 bzw. 200°C. Die Pressbedingungen können gemäß den angestrebten Zielen (Luftdurchlässigkeit, Festigkeit usw.) ausgewählt werden.
  • Im erhaltenen Vliesstoff vom Thermo-Bindungstyp ist ein Teil der Fasern thermo-gebunden, und der Stoff weist die Eigenschaft auf, dass das Fallen der Fasern im Vergleich mit Vliesstoffen, die durch das Nadelstanzverfahren oder Wasserstrahlverfahren erhalten werden, nur kaum auftritt.
  • Die vorliegende Erfindung betrifft auch Mischfasern aus den oben genannten wärmeschmelzbaren fluorhaltigen Harzfasern mit verzweigter Struktur und aus einer oder zwei oder mehreren weiteren Harzfasern.
  • In der vorliegenden Erfindung können die weiteren Fasern eine oder zwei oder mehrere anorganische, hitzebeständige Synthese-, weitere fluorhaltige Harz-, Polyolefin-, Polyester- und Naturfasern sein.
  • Das Mischungsverhältnis der weiteren Fasern beträgt 1 bis 99 und vorzugsweise 5 bis 95 Gew.-%. Beträgt das Mischungsverhältnis weniger als 1 Gew.-%, können die weiteren Phasen ihre Eigenschaften nicht zeigen und zu bloßen Verunreinigungen werden. Bei mehr als 99 Gew.-% besteht die Tendenz, dass sich die Eigenschaften des fluorhaltigen Harzes nicht zeigen.
  • Der Grund für die Verwendung der weiteren Fasern beruht darauf, Vliesstoffe zu erzeugen, die sich für Endanwendungen durch variierende Eigenschaften wie Vermengungsstärke, auftretende Dichte, elektrische Leitfähigkeit und Luftdurchlässigkeit des Vliesstoffs eignen.
  • Beispiele der oben genannten anorganischen Fasern sind z.B. Kohle-, Glas-, Metallfasern, Asbest, Steinwolle und dgl. Im Hinblick auf die Faserlänge sind Kohle-, Glas- und Metallfasern bevorzugt.
  • Beispiele der oben genannten Metallfasern sind z.B. Edelstahl-, Kupfer-, Stahlfasern und dgl. Im Hinblick auf die Korrosionsbeständigkeit sind die Edelstahlfasern bevorzugt.
  • Beispiele der bevorzugten hitzebeständigen Synthesefasern sind z.B. Polyphenylensulfid (PPS)-, Polyimid (PI)-, paragebundene Aramid-, meta-gebundene Aramid-, phenolische, Polyarylat-, Carbonat- und fluorhaltige Harzfasern.
  • Beispiele der fluorhaltigen Harzfasern sind z.B. PTFE-Fasern, die eine Verzweigung aufweisen können oder nicht, und wärmeschmelzbare fluorhaltige Harzfasern mit keiner Verzweigung (ETFE, PFA, FEP, PCTFE, ECTFE, PVdF, PVF und dgl.).
  • Beispiele der oben genannten Polyolefinfaser sind z.B. Polyethylen- und Polypropylenfasern, wobei außerdem noch Nylon-, Urethanfasern und dgl. zu nennen sind. Im Hinblick auf die chemische Beständigkeit sind die Polyethylen- und Polypropylenfasern bevorzugt.
  • Beispiele der oben genannten Polyesterfaser sind z.B. Polyethylen- und Polybutylenterephthalatfasern und dgl. Aus Wirtschaftlichkeitsgründen sind insbesondere im Hinblick auf eine Produktion in industriellem Maßstab die Polyethylenterephthalatfasern bevorzugt.
  • Beispiele der oben genannten Naturfaser sind z.B. Wolle, Baumwolle, Kaschmir, Angorakaninchenhaar, Seide, Hanf, Pulpe und dgl. Im Hinblick auf die für die Vermengungseigenschaften notwendige Faserlänge sind Wolle und Baumwolle bevorzugt.
  • Aus Gründen der Funktionsweise sind auch noch weitere Fasern wie solche mit einem elektrisch leitfähigen Material, fluorhaltige Harzfasern mit einem Lichtabbauenden Katalysator, Elektretfasern und dgl. zu nennen.
  • Beispiele des elektrisch leitfähigen Materials sind z.B. elektrisch leitfähige Fasern wie Kohle- und Metallfasern, organische elektrisch leitfähige Fasern wie Polypyrrol-Fasern und mit Metall überzogene Synthesefasern und dgl..
  • Die elektrisch leitfähigen Fasern werden zugemischt, um dem erhaltenen Fasererzeugung elektrische Leitfähigkeit zu verleihen, weshalb die Zumischmenge der elektrisch leitfähigen Faser in gewünschter Weise gemäß dem angestrebten Erzeugnis ausgewählt werden kann. Es ist bevorzugt, die entsprechende Menge gewöhnlich in einem Bereich von ca. 5 bis 95 Gew.-% auszuwählen, bezogen auf die wärmeschmelzbare fluorhaltige Harzfaser.
  • Unter den elektrisch leitfähigen Fasern sind Kohlefasern aus Gründen der Stabilität der chemischen Eigenschaften wie der chemischen Beständigkeit bevorzugt.
  • Die fluorhaltige Harzfaser mit dem Foto- bzw. Lichtabbauenden Katalysator umfasst im Grunde ein Fasermaterial, das aus einem fluorhaltigen Harz erhalten wird, das den Foto- bzw. licht-abbauenden Katalysator enthält. Beispiele des fluorhaltigen Harzes sind PTFE, PFA, FEP, ETFE und dgl. Unter diesen ist PTFE bevorzugt. Die folgende Erläuterung bezieht sich auf PTFE, lässt sich aber auch auf die weiteren fluorhaltigen Harze anwenden.
  • Der Begriff "PTFE", der über die gesamte vorliegende Beschreibung hinweg verwendet wird, umfasst Tetrafluorethylen (TFE)-Homopolymere sowie Copolymere von TFE mit weiteren Comonomeren in einer Menge bis zu 0,2 %. Nicht einschränkende Beispiele der Comonomeren sind z.B. Chlortrifluorethylen, Hexafluorpropylen, Perfluor(alkylvinylether) und dgl. Als Polymerisationsverfahren können sowohl eine Emulsions- als auch eine Suspensionspolymerisation angewandt werden.
  • Beispiele des in der vorliegenden Erfindung verwendeten Foto-abbauenden Katalysators sind Anatas-Typ-Titandioxid, Zinkoxid, Wolframtrioxid und dgl. Diese Katalysatoren liegen gewöhnlich in Pulverform vor. Unter diesen Foto-Abbaukatalysatoren ist Anatas-Typ-Titandioxid deshalb besonders bevorzugt, weil damit ein breiter Bereich von Substanzen mit üblem Geruch, z.B. Ammoniak, Acetaldehyd, Essigsäure, Trimethylamin, Methylmercaptan, Schwefelwasserstoff, Styrol, Methylsulfid, Dimethyldisulfid, Isovaleransäure und dgl., abgebaut und der Abbaueffekt sogar bei schwachen Strahlen (UV-Strahlen) ausgeübt werden können.
  • Die entsprechende Gehaltsmenge beträgt nicht weniger als 5 Gew.-%. Aus Gründen der Leichtigkeit der Formgebung beträgt die Gehaltsmenge bevorzugt nicht mehr als 50 und insbesondere 10 bis 40 Gew.-%.
  • Beispiele der Form der Fasern sind Monofilamente, Stapelfasern, Spaltgarn, endbearbeitetes Garn und dgl.
  • Beispiele des Verfahrens zur Herstellung der fluorhaltigen Harzfaser, die einen Foto-abbauenden Katalysator enthält, sind die folgenden:
  • (1) Herstellung von Monofilamenten
  • (A) Herstellung mit einem Emulsionsspinnverfahren (siehe US 2 772 444 )
  • Eine wässrige Dispersion, die ein fluorhaltiges Harzpulver, ein Pulver aus dem Foto-Abbaukatalysator, ein oberflächenaktives Mittel und ein Koaguliermittel (das Koaguliermittel ist z.B. Natriumalginat oder dgl., welche unter saurer Bedingung koagulieren) umfasst, wird durch feine Düsen in einem Säure-Bad extrudiert, und das koagulierte faserige Extrudat wird getrocknet, gesintert und gereckt, um ein Monofilament zu ergeben.
  • (B) Herstellung durch Öffnen eines Films (siehe WO 94/23 098)
  • (a) Zubereitung eines Ausgangspulvers eines Titanoxid enthaltenden fluorhaltigen Harzes
  • Nach Vermischen einer wässrigen Dispersion aus fluorhaltigem Harzpulver mit einer wässrigen Dispersion aus einem Pulver des Foto-abbauenden Katalysators wird die Mischung gerührt, oder es wird nach Vermischung und Zugabe eines Koaguliermittels (Salzsäure, Salpetersäure oder dgl. werden zugetropft) gerührt. Somit wird gleichzeitig mit der Aggregation von Primärpartikeln des fluorhaltigen Harzes das Pulver aus dem Foto-abbauenden Katalysator ebenfalls koaguliert und dadurch in die aggregierten Primärpartikel des fluorhaltigen Harzes eingebaut, um Sekundärpartikel zu ergeben (Durchschnittspartikelgröße: 200 bis 1.000 μm), worauf getrocknet wird, um ein Pulver zu ergeben (a-1).
  • Ebenfalls gibt es ein Herstellverfahren, wobei man das fluorhaltige Harzpulver mit einem Pulver des Fotoabbauenden Katalysators einheitlich vermischt (a-2).
  • Beim Verfahren (a) zur Herstellung des den Foto-Abbaukatalysator enthaltenden Ausgangspulvers ist das Verfahren (a-1) bevorzugt. Im Verfahren (a-1) ist es ermöglicht, dass der Foto-Abbaukatalysator in größerer Menge (z.B. von 10,1 bis 40 Gew.-%) enthalten ist und ein einheitlicher geformter Artikel aus dem erhaltenen Pulver erzeugt wird. Auch bei der Formung in ein Fasermaterial wird der Foto-abbauende Katalysator einheitlich dispergiert, und es entwickelt sich eine gute Foto-Abbauaktivität. Mit diesem Verfahren kann das Foto-Abbaukatalysatorpulver einheitlich in großer Menge (z.B. von mehr als 30 %) eingebracht werden.
  • Bei Verwendung von PTFE als fluorhaltiges Harz werden die folgenden 2 Stufen (b) und (c) durchgeführt:
  • (b) Herstellung eines ungesinterten Films
  • Zu dem im obigen Verfahren (a) erhaltenen gemischten Pulver wird eine Extrusionshilfe (ISOPAR M, das ein Petroleum-Lösungsmittel und von Exxon Chemical erhältlich ist) gegeben, worauf das Pulver zu einem Film mit dem Verfahren einer Pastenextrusion und Kalanderformung verarbeitet wird. Dann wird die Extrusionshilfe weggetrocknet, um einen ungesinterten Film zu ergeben. Als weiteres Verfahren der Zugabe einer Pulvers aus dem Foto-Abbaukatalysator gibt es ein Verfahren, wobei man das Pulver in der Extrusionshilfe dispergiert und dann das Ganze vermischt, um ein Pulver mit der Befähigung zur Pastenextrusion zu ergeben.
  • (c) Herstellung eines Hitze-behandelten Films (gesinterten Films A, halb-gesinterten Films B)
  • Der gesinterte Film A ist durch Erhitzen des in der obigen Verfahrensstufe (b) erzeugten ungesinterten Films auf eine Temperatur von nicht weniger als dem Schmelzpunkt des PTFE, gewöhnlich in einer Atmosphäre von 350 bis 380°C, über ca. 2 min oder mehr erhältlich.
  • Ebenfalls kann das in der obigen Verfahrensstufe (a-2) erhaltene gemischte Pulver zu einem Film durch Kompressionsformung des gemischten Pulvers geformt werden, um einen zylindrischen vorgeformten Artikel herzustellen, der dann bei 360°C 15 h lang erhitzt, abgekühlt und geschnitten wird, um einen Film zu ergeben.
  • Der halb-gesinterte Film B ist durch Hitze-Behandlung des in der obigen Verfahrensstufe (b) erzeugten ungesinterten Films bei einer Temperatur vom Schmelzpunkt des Pulvers (von ca. 345 bis ca. 348°C) bis zum Schmelzpunkt des gesinterten Artikels (von 325 bis 328°C) erhältlich.
  • Als weiteres Verfahren zur Erzeugung eines Films gibt es ein Verfahren zum Erhalt eines Gießfilms, wobei man eine Dispersion einer Mischung aus fluorhaltigen Harzpartikeln und Titanoxidpartikeln auf einen fluorhaltigen Harzfilm aufbringt und dann sintert oder die Dispersion auf eine Aluminiumplatte oder dgl, oder auf einen Polyimidfilm aufbringt und dann sintert.
  • In diesem Fall wird, bezüglich der fluorhaltigen Harzpartikel und des Films, PTFE allein oder mit PFA und FEP vermischt oder kombiniert verwendet.
  • Ist das fluorhaltige Harz ein wärmeschmelzbares fluorhaltiges Harz, kann der Film z.B. durch Extrusionsformung von Pellets mit hohem Gehalt von Titanoxid (gewöhnlich bezeichnet als "Masterbatch") und von hochreinen fluorhaltigen Harzpellets unter Einwirkung der Schnecken erzeugt werden.
  • (d) Herstellung gereckter Filme (C und D)
  • Gereckte Filme sind erhältlich, wobei man den Film in Längsrichtung zwischen Walzen unter Erwärmen und Abändern der Relativgeschwindigkeiten der Walzen hindurchleitet. Dabei können der gesinterte Film A um das ca. 5-Fache (gereckter Film C) und der halb-gesinterte Film B um das ca. 5- bis 20-Fache (gereckter Film D) gereckt werden.
  • (e) Herstellung von Monofilamenten
  • Als ein Verfahren zur Herstellung von Monofilamenten werden der gesinterte Film A oder der halb-gesinterte Film B fein in Stücke geschnitten und dann in Längsrichtung gereckt. Auf diese Weise sind Monofilamente erhältlich.
  • Als weiteres Verfahren zum Erhalt von Monofilamenten mit Verzweigung werden die gereckten Film C oder D mit rotierenden Nadelblattwalzen gezogen. Nach dem Ziehen kann das Teilen durchgeführt werden.
  • Die Maximaldicke der Monofilamente wird durch den Ausgangsfilm bestimmt. Die Minimaldicke wird durch die Minimalbreite der Spalten bestimmt und beträgt ca. 25 Tex.
  • (2) Herstellung von Stapelfasern (siehe WO 94/23 098)
  • Stapelfasern können durch Schneiden der obigen Monofilamente auf eine gewünschte Länge (bevorzugt von ca. 25 bis ca. 150 mm) erzeugt werden. Zur Steigerung der Vermengungseigenschaft der Fasern und zur Erhöhung von deren Oberflächenfläche durch dünnere Fasern ist es bevorzugt, Stapelfasern mit Verzweigung zu verwenden. Die Stapelfasern mit Verzweigung sind durch Ziehen der gereckten Filme C oder D mit Nadelblattwalzen erhältlich, die bei hoher Geschwindigkeit rotieren.
  • Diese Stapelfasern weisen Verzweigungen und Kräuselungen auf und können allein oder in der Form eines nachfolgend genannten endbearbeiteten Garns verwendet werden.
  • Nicht-einschränkende Beispiele bevorzugter charakteristischer Eigenschaften der Stapelfasern, die mit dem obigen Verfahren erhalten werden, sind die folgenden:
    Faserlänge: 5 bis 200 und vorzugsweise 10 bis 150 mm
    Zahl der Verzweigungen: 0 bis 20 Verzweigungen/5 cm, vorzugsweise 0 bis 10 Verzweigungen/5 cm
    Zahl der Kräusel: 0 bis 25 Kräusel/20 mm, vorzugsweise 1 bis 15 Kräusel/20 mm
    Feinheit: 1 bis 150 und vorzugsweise 2 bis 75 Denier
    Querschnittsform: Unregelmäßig
  • (3) Herstellung von Spaltgarnen (WO 95/00 807)
  • Spaltgarne können zuerst durch Schlitzen der in der obigen Verfahrensstufe (d) von (1)-(B) erhaltenen uniaxial gereckten Filme C oder D in eine Bandform mit einer Breite von ca. 5 bis ca. 20 mm und dann durch Spalten mittels einer Nadelblattwalze, vorzugsweise eines Paars von Nadelblattwalzen, erzeugt werden.
  • Netzwerkstruktur bedeutet, dass der mit den Nadelblättern der Nadelblattwalzen gespaltene, uniaxial gereckte Film nicht zu separaten Fasern gebildet wird, sondern eine netzartige Form zeigt, wenn er in Richtung der Breite (einer Richtung im rechten Winkel zur Zuführrichtung des Films) verbreitert wird.
  • Das Spaltgarn kann allein oder in einem Bündel von 2 oder mehr davon oder in der Form eines nachfolgend genannten endbearbeiteten Garns gewoben oder gestrickt werden.
  • (4) Herstellung endbearbeiteter Garne
  • Das endbearbeitete Garn wird durch Kombinieren des fluorhaltigen Harzfasermaterials, das einen Foto-Abbaukatalysator enthält, welches in den obigen Verfahren (1), (2) oder (3) erhalten wurde, mit weiterem Fasermaterial erzeugt.
  • Mischspinnen und Mischen durch Verzwirnen kann mit üblichen Verfahren durchgeführt werden.
  • Beispiele des weiteren Fasermaterials sind faserige Aktivkohle, natürliche Fasermaterialien wie Baumwolle und Wolle, halb-synthetische Fasermaterialien wie Rayon, synthetische Fasermaterialien wie Polyester, Nylon und Polypropylen und dgl. Faserige Aktivkohle usw. sind bevorzugt als deodorierende anti-bakterielle Tuchware, die verwendet wird, wenn sich Gerüche rasch und stark entwickeln (wenn Gaskonzentrationen hoch werden). Beispiele der faserigen Aktivkohle sind z.B. diejenigen, die aus Acrylfaser und dgl. erzeugt werden. Es ist bevorzugt, dass die Menge der fluorhaltigen Harzfaser, die den Foto-Abbaukatalysator enthält, nicht weniger als 10 und insbesondere nicht weniger als 20%, bezogen auf das endbearbeitete Garn, im Hinblick auf die Entwicklung der deodorierenden anti-bakteriellen Aktivität beträgt.
  • Durch Zumischen der fluorhaltigen Harzfaser, die einen Foto-Abbaukatalysator enthält, kann eine deodorierende oder ant-bakterielle Aktivität der gemischten Faser und den daraus erhaltenen Faserprodukten verliehen werden. Ferner ist es bevorzugt, dass ein adsorbierendes Mittel mit deodorierender Aktivität in verschiedenen Formen zur Steuerung der deodorierenden Effizienz vorliegt und vorhanden ist. Beispiele des adsorbierenden Mittels mit deodorierender Aktivität sind Aktivkohle, Zeolith, ASTENCH C-150 (verfügbar von Daiwa Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha) und dgl. in der Form von Fasern oder Partikeln.
  • Unter diesen adsorbierenden Mitteln beträgt, wenn Partikel von Aktivkohle oder Zeolith in PTFE in der Form eines Füllstoffs enthalten sind, deren Gehaltsmenge nicht mehr als 25 und vorzugsweise 1 bis 20 %, bezogen auf das PTFE.
  • Im Fall eines solchen adsorbierenden Mittels wie ASTENCH C-150 kann dieses auf das weitere Fasermaterial des oben genannten endbearbeiteten Garns oder auf weiteres Fasermaterial, das bei Bildung zu einer Tuchware verwendet wird, aufgebracht oder darin imprägniert werden. Als Verfahren zum Überziehen oder Imprägnieren mit ASTENCH C-150 ist es bevorzugt, eine ca. 10%ige wässrige Lösung von ASTENCH C-150 mit einem üblichen Verfahren wie einem Tauch- oder Sprühverfahren aufzubringen, worauf das Ganze entwässert und getrocknet wird.
  • Wie oben ebenfalls bereits erwähnt, kann die faserige Aktivkohle mit deodorierender Aktivität als eines der weiteren faserigen Materialien für das endbearbeitete Garn verwendet werden. In diesem Fall ist es bevorzugt, dass deren Gehaltsmenge nicht mehr als 80 und insbesondere 5 bis 75% beträgt, bezogen auf das endbearbeitete Garn.
  • Die Mischfaser der vorliegenden Erfindung, die die wärmeschmelzbare fluorhaltige Harzfaser mit verzweigter Struktur und die fluorhaltige Harzfaser umfasst, die einen Foto-Abbaukatalysator enthält, funktioniert so, dass der Foto-Abbaukatalysator seine deodorierende anti-bakterielle Aktivität wirkungsvoll zeigt und ergibt. Die Mischfaser wird in der Form von Webstoff, Strickstoff, Vliesstoff und dgl. verarbeitet und eignet sich z.B. als deodorierende anti-bakterielle Tuchware.
  • Eine derartige deodorierende anti-bakterielle Tuchware kann in mehrschichtiger Form in Kombination mit einer Basistextilie aus weiterem Fasermaterial vorliegen. Bei Verwendung der Basistextilie kann diese in jeder Form von Webstoff, Vliesstoff und Strickstoff vorliegen. Beispiele eines bevorzugten Materials davon sind faserige Aktivkohle, Aramidfaser vom meta-gebundenen Typ, Aramidfaser vom para-gebundenen Typ, PTFE-Faser, Polyimidfaser, Glasfaser, Polyphenylensulfidfaser, Polyesterfaser und dgl. Insbesondere zur Steigerung der deodorierenden Wirkung ist es bevorzugt, dass die Basistextilie eine faserige Aktivkohle enthält. Die Gehaltsmenge der faserigen Aktivkohle in der Basistextilie beträgt 5 bis 100 und vorzugsweise ca. 10 bis ca. 100 %.
  • Das so erzeugte Material, das die fluorhaltige Harzfaser mit einem Foto-Abbaukatalysator umfasst, wird verwendet, so wie es ist, oder es wird zu einer gewünschten Form verarbeitet und kann als Füllmaterial für verschiedene Materialien und Anwendungen verwendet werden, wie Teppichstoffe, Beleuchtungsabdeckungen, Reflexionsplatten, Tuchware für Innenausstattungen, Blenden, Vorhangstoffe, Rollvorhänge, Betttücher (Bettdecken, Kissendecken usw.), Trennwandpapier, Tapeten, Tatami-Matten, Fensterblenden, Luftfilter, Filter für Klimaanlagen, Flüssigkeitsfilter, Innenausstattungsmaterialien von Fahrzeugen (Automobilen, Zügen, Flugzeugen, Schiffen usw.), medizinische Tuchware (Tücher für Operationen usw.), medizinische Handschuhe (Chirurgiehandschuhe usw.), Duschvorhänge, Papierwindeln, Slippers, Schuhe (Schulschuhe, Gesundheitsschuhe usw.), Telefonabdeckungen, Sterilisierfilter für 24-h-Bäder, Blattwerkpflanzen (Kunstblumen), Fischereinetze, Kleidung, Socken, Filterbeutel und dgl. Insbesondere kann die deodorierende anti-bakterielle Tuchware als Material für Windelabdeckungen und Schürzen, Bettmaterialien, wie Betten, Matten, Kissen und Tücher, Dekorationsmaterialien wie Vorhänge, Tischtücher, Matten und Wandverkleidung verwendet werden. Ferner eignet sich unter diesen Anwendungen die deodorierende anti-bakterielle Tuchware dort, wo sich ein offensiver Geruch entwickelt und eine Verbreitung von Bakterien leicht auftritt, wie in Krankenhäusern, Toiletten, Küchen- und Ankleideräumen.
  • Als Verfahren zur Erzeugung der Mischfasern kann, zusätzlich zum Verfahren zur Zuführung von 2 oder mehr Fasern in eine Öffnungsmaschine und Krempelmaschine, im Fall, dass die weitere Faser durch Ziehen und Öffnen eines Films (z.B. eines uniaxial gereckten PTFE-Films) erzeugt werden kann, ein Verfahren zum Übereinanderlegen eines uniaxial gereckten Films aus wärmeschmelzbarem fluorhaltigen Harz und eines weiteren Harzfilms und dann zum gleichzeitigen Ziehen und Öffnen der Filme angewandt werden. Auch in diesem Fall kann ein fibrilliertes Material wie Kohlefasern mitverwendet werden.
  • Wichtige Merkmale der vorliegenden Erfindung beruhen darauf, dass sich die Vermengungseigenschaften steigern lassen, indem die Faser Verzweigungen aufweist und somit ein Gewebe und Vliesstoff leicht erzeugt werden, wobei außerdem, da ein wärmeschmelzbares fluorhaltiges Harz als das fluorhaltige Harz verwendet wird, ein Vliesstoff vom Wärme-Bindungstyp mit dem fluorhaltigen Harz als thermoschmelzende Komponente erzeugt werden kann.
  • Selbstverständlich können für die weitere Faser wärmeschmelzbare Harze, z.B. PE, PP, Polyamid, Polyester und Polyvinylchlorid, die einen Schmelzpunkt unterhalb dem des wärmeschmelzbaren fluorhaltigen Harzes aufweisen, als thermo-schmelzende Komponente verwendet werden. Vliesstoffe, die durch Kombinationsverwendung von fluorhaltigen Harzen oder durch Kombinationsverwendung des fluorhaltigen Harzes mit einer anorganischen Faser (Kohlefaser, Metallfaser usw.) erzeugt werden, werden im Hinblick auf die Hitzebeständigkeit und chemische Beständigkeit in hohem Maße benötigt und nachgefragt.
  • Bei Verwendung der wärmeschmelzbaren fluorhaltigen Harzfaser als thermo-schmelzende Komponente eines Vliesstoffes vom Wärme-Bindungstyp ist die weitere Faser eine Faser, die ein Material umfasst, das einen höheren Schmelzpunkt als den des wärmeschmelzbaren fluorhaltigen Harzes aufweist. Als Beispiele sind diesbezüglich PTFE (Schmelzpunkt: ca. 326°C), Kohle-, Edelstahl- und Glasfasern und außerdem z.B. Polyimidfasern, Aramidfasern vom para-gebundenen Typ und dgl. zu nennen, die nicht zersetzt werden, sogar wenn sie einer Temperatur von nicht weniger als dem Schmelzpunkt von PTFE kurzzeitig ausgesetzt sind. Auch bei Kombinationsverwendung wärmeschmelzbarer fluorhaltiger Harzfasern stellt die Faser mit einem niedrigeren Schmelzpunkt eine thermoschmelzende Komponente dar. Wird z.B. eine ETFE (Schmelzpunkt: ca. 260°C)-Faser verwendet, werden PFA (Schmelzpunkt: ca. 310°C), FEP (Schmelzpunkt: ca. 270°C) und dgl. als die weitere Faser verwendet.
  • Beispiele bevorzugter Kombinationen von Komponentenfasern der Mischfaser der vorliegenden Erfindung sind die folgenden:
    • (1) (A) Wärmeschmelzbare fluorhaltige Harzfaser: Jede Faser aus ETFE, PFA, FEP, PCTFE, ECTFE, PVdF, PVF oder dgl. (B) Weitere Faser: 1 oder 2 oder mehr fluorhaltige Harzfasern, elektrisch leitfähige Fasern, fluorhaltige Harzfasern mit Foto-Abbaukatalysator und hitzebeständige Synthesefasern
    • (2) (A) Wärmeschmelzbare fluorhaltige Harzfaser: Jede Faser aus ETFE, PVdF oder dgl. (B) Weitere Faser: Wärmeschmelzbare fluorhaltige Harzfasern aus denjenigen von (A), PTFE-Fasern, Kohlefasern, Metallfasern, PTFE-Fasern mit Foto-Abbaukatalysator, Polyimidfasern, Aramidfasern vom para-gebundenen Typ, Aramidfasern mit meta-gebundenen Typ, PPS-Fasern oder dgl.
  • Ferner sind zu nennen:
    • (3) (A) ETFE-Fasern und (B) weitere fluorhaltige Harz(PTFE, PFA, FEP oder dgl.)-Fasern
    • (4) (A) ETFE-Fasern und (B) elektrisch leitfähige Fasern (Kohlefaser, Edelstahlfaser oder dgl.)
    • (5) (A) ETFE-Fasern und (B) PTFE-Fasern mit Foto-Abbaukatalysator
    • (6) (A) ETFE-Fasern und (B) weitere fluorhaltige Harzfasern und elektrisch leitfähige Fasern
    • (7) (A) ETFE-Fasern und (B) PTFE-Fasern und Kohlefasern
    • (8) (A) ETFE-Fasern und (B) PTFE-Fasern mit Foto-Abbaukatalysator und weitere fluorhaltige Harzfasern
  • Die bevorzugten Kombinationen sind nicht auf die oben genannten eingeschränkt.
  • Beispiele verschiedener Fasermaterialien und Fasererzeugnisse, die mit den wärmeschmelzbaren fluorhaltigen Harzfasern und Mischfasern der vorliegenden Erfindung erzeugt werden, sind z.B. die folgenden:
  • Fasermaterialien:
    • Garn, baumwollartiges Material, Gewebe, Webstoff, Strickstoff, Vliesstoff, Mehrschichtfilz und -seil
  • Fasererzeugnisse:
    • 1. Staubtücher: z.B. ein Vliesstoff aus ETFE-Faser und PTFE-Faser mit Verzweigung
    • 2. deodorierende anti-bakterielle Tücher: z.B. ein Web- oder Vliesstoff aus ETFE-Faser und PTFE-Faser mit Foto-Abbaukatalysator
    • 3. Elektromagnetische Wellen-abschirmende Blätter: z.B. ein Papier-artiges Blatt aus ETFE-Faser, PTFE-Faser und Edelstahlfaser, dieses Blatt eignet sich für elektronische Geräte als Einlage, wo die Befürchtung vor einer Einwirkung hoher Temperatur besteht Weitere Anwendungen der Fasern der vorliegenden Erfindung sind die folgenden.
  • (Anwendung für Büroautomation)
  • In der Form eines Blattes (Gewebes), Vliesstoffs, Webstoffs und verschiedener geformter Artikel: Beispiele der Erzeugnisse sind z.B. Toner-Gleitelemente, Freisetzmittel-Zuführelemente und Toner-Blatt für Drucker, Kopierer usw.
  • (Anwendung für Luftfilter)
  • In der Form eines Blattes (Gewebes), Vliestoffs, Webstoffs und verschiedener geformter Artikel: Beispiele der Erzeugnisse sind z.B. Formtyp-Filter, Elektret-Filter, Filter für Hochtemperaturgas, Filter für Auto-Klimaanlage, Adsorbiermaterial, Filter für Luftreiniger, Filter für Ventilatoren, Filter für Staubsauger und Filterbeutel.
  • (Anwendung für Flüssigkeitsfilter)
  • In der Form eines Blattes (Gewebes), Vliesstoffs, Webstoffs und verschieden geformter Artikel: Beispiele der Erzeugnisse sind z.B. Wassertankfilter, Filterpressen, Gewindefilter, Kartuschenfilter, Filtertücher für Flüssigkeit, Filter für Wasser-Reinigungstank, Filter zur Wasserreinigung und Motoröl-Filter.
  • (Anwendung für Abdeckmaterial)
  • In der Form eines Blattes (Gewebes), Vliesstoffs, Webstoffs und verschiedener geformter Artikel: Beispiele der Erzeugnisse sind z.B. Bügeleisenabdeckung, Abdeckung für Dampfbügeleisenstand, Elektroteppichabdeckung, Radar-Sichtabdeckung, Antennenabdeckung, elektromagnetische Wellen abschirmendes Material, Fluoreszenzlampenabdeckung, Lichtstreufilter zur Beleuchtung.
  • (Anwendung für Dicht- und Gleitmaterial)
  • In der Form eines Blattes (Gewebes), Vliesstoffs, Webstoffs, Strickcord und verschiedener geformter Artikel: Beispiele der Erzeugnisse sind z.B. Bänder für Fensterrahmen, Stopfbuchsenverpackung, Hinterrohrversiegelung, Magnetband-Pressfilz, Gleitmaterial für Schwellen, Gleitmaterial für Einrichtungsgegenstände und Windstabilisierer
  • (Gedrucktes Schaltkreisbrett)
  • In der Form eines Blattes (Gewebes), Vliesstoffs, Webstoffs und verschiedener geformter Artikel: Beispiele der Erzeugnisse sind z.B. gedruckte Schaltkreisbretter und Kissen für Pressen für gedruckter Schaltkreisbretter.
  • (Anwendung für Bandgurt)
  • In der Form eines Blattes (Gewebes), Vliesstoffs, Webstoffs und verschiedener geformter Artikel: Beispiele der Erzeugnisse sind z.B. ein Bandgurt für die Papierherstellung und Förderbänder
  • (Faden, Garn)
  • Spaltgarn und Filament für Verzweigung: Beispiele der Erzeugnisse sind z.B. Nähfaden, Zahnseide und -schnur.
  • (Anwendung für Spezialkleidung)
  • Blatt (Gewebe), Vliesstoff und Webstoff: Beispiele der Erzeugnisse sind. hitzebeständige Handschuhe, Bekleidung für Feuerwehrleute, säurefeste Kleidung, Operationskittel, schusssichere Westen und staubfreie Kleidung.
  • (Anwendung für wasserabweisende Kleidung)
  • In der Form eines Blattes (Gewebes), Vliesstoffs, Webstoffs und verschiedener geformter Artikel: Beispiele der Erzeugnisse sind z.B. Inkontinenzeinlagen, Socken, Tischdecken, Badeanzüge, Vorhänge, Teppiche, Verbandmaterial für Wunden, Bandagen, Stützen, Handschuhe, Regenmäntel, Schirme, Mattendecken, Bettsteppdecken, Tücher, Material für Schuhe, Inneneinlagen für Schuhwerk und Slippers
  • (Anwendung für Drahtware)
  • In der Form eines Blattes (Gewebes), Vliesstoffs, Webstoffs und verschiedener geformter Artikel: Beispiele der Erzeugnisse sind z.B. Isoliermaterial für Cord, Flachkabelabdeckmaterial, Separator für Batterieelektroden und Vliesstoff für Prepregs.
  • (Anwendung für Baumaterial)
  • In der Form eines Blattes (Gewebes), Vliesstoffs, Webstoffs und verschiedener geformter Artikel: schalldichte und Schall-absorbierende Platten und verschiedene Filter.
  • (Anwendung zum Schallschutz und zur Schallabsorbierung)
  • In der Form eines Blattes (Gewebes), Vliesstoffs, Webstoffs und verschiedener geformter Artikel: Schalldichte und Schall-absorbierende Abdeckung und Platten für verschiedene Geräte.
  • Die vorliegende Erfindung wird nun mit Beispielen und Vergleichsbeispielen noch weiter erläutert, sie ist aber nicht auf diese eingeschränkt.
  • Beispiel 1
  • Eine Vorrichtung zum Ziehen und Öffnen, die in WO 94/23 098 beschrieben ist, wurde eingesetzt.
  • Eine Stapelfaser mit verzweigter Struktur wurde erhalten durch Ziehen und Öffnen eines uniaxial gereckten ETFE-Films (15 μm dicker × 50 mm breiter Film, erzeugt durch Recken eines 30 μm dicken × 100 mm breiten Films in Längsrichtung in 2 Stufen, zuerst auf das 4-Fache und dann zweitens auf das 2,5-Fache, insgesamt um das 10-Fache mit einem Paar von 250 mm Durchmesser-Walzen, erhitzt auf 200°C) mit Nadelblattwalzen (Walzendurchmesser an der Nadelspitze: 50 mm, Außendurchmesser der Walze: 45 mm, Höhe der Nadeln auf dem Walzenumkreis: gleich aufgeteilt in 60 Teile, Länge der Walze am Nadel-bestückten Teil: 250 mm, Anzahl der Nadeln in Längsrichtung: 325) unter Rotieren bei hoher Geschwindigkeit (Umkreisgeschwindigkeitsverhältnis zu Stanzwalzen: 30-fach) durch Stanzwalzen. Die gezogenen und geöffneten Stapelfasern wurden durch einen Luftzug auf einem wandernden Mesh-Gurt unter dem Zug akkumuliert, um ein Gewebe mit einem Einheitsgewicht von 150 g/m2 zu ergeben.
  • Danach wurde das Gewebe zwischen auf 300°C erhitzten Walzen (die lichte Höhe zwischen den Walzen wurde bei 0,3 mm festgelegt) eingeklemmt, um ein Blatt zu ergeben.
  • In dem Blatt waren die Fasern zu kontinuierlichen Fasern ausgebildet, die thermisch aneinander an deren Kontaktpunkten gebunden waren.
  • Beispiel 2
  • Material A (20 μm dicker × 75 mm breiter uniaxial gereckter PTFE-Film, erhalten durch Recken um das 15-Fache in Längsrichtung), Material B (15 μm dicker × 50 mm breiter uniaxial gereckter ETFE-Film, erhalten durch Recken um das 10-Fache in Längsrichtung) und Material C (Kohlefaser (TOREKA, erhältlich von Toray Industries Inc.)) wurden gezogen und geöffnet in einem Gewichtsverhältnis von 30 % A, 20 % B und 50% C mit Nadelblattwalzen (Durchmesser der Walze an der Nadelspitze: 50 mm, Außendurchmesser der Walze: 45 mm, Höhe der Nadeln auf dem Walzenumkreis: gleich aufgeteilt in 60 Teile, Länge der Walze am Nadel-bestückten Teil: 250 mm, Anzahl der Nadeln in Längsrichtung: 325) unter Rotieren bei hoher Geschwindigkeit (Umkreisgeschwindigkeitsverhältnis zu Stanzwalzen: 30-fach) durch Stanzwalzen. So wurde ein Gewebe mit einem Einheitsgewicht von 250 g/m2 aus den gemischten Materialien A, B und C erhalten.
  • Dann wurde das Gewebe zwischen 2 auf 300°C erhitzten Metallplatten (lichte Höhe: 0,1 mm) eingeklemmt und bei 5 kg/cm2 2 min lang gepresst, um ein Blatt zu ergeben. Die physikalischen Eigenschaften des Blattes waren die folgenden:
  • (Physikalische Eigenschaften des Blattes)
    • Einheitsgewicht: 250 g/cm2
    • Dicke: 110 μm
    • Porosität: 65 % (Ein 5 cm2 Probenblatt wird verwendet. Bei Annahme des berechneten Volumen der Probe mit V1 und des tatsächlichen Volumen, gemessen durch Eintauchen der Probe in Isopropanol, mit V2, berechnet sich die Porosität der Probe mit: (V1 – V2)/V1 × 100 (%)).
    • Luftdurchlässigkeit: 10 cc/cm2 (s (gemessen mit Frazier-Verfahren)
    • Volumenwiderstand in Richtung der Dicke: 150 Ω × cm (gemessen mit einer 1 cm2-Elektrode)
    • Volumenwiderstand in Oberflächenrichtung: 0,2 Ω × cm (gemessen bei 1 cm Breite × 5 cm Abstand)
    • 90°-Biegetest: Ein Blatt von 1 cm Breite wird von Hand entlang einer rechtwinkligen Ecke eines Gestells gebogen. Das Blatt wurde nicht gebrochen, und der Volumenwiderstand veränderte sich nicht.
  • Vergleichsbeispiel 1
  • Ein Gewebe wurde in gleicher weise wie in Beispiel 2 erzeugt, mit der Ausnahme, dass das Material B (der ETFE-Film) gänzlich auf PTFE abgeändert wurde. Das Gewebe wurde zu einem Blatt durch Änderung der Temperatur der erhitzten Metallplatten von 300 auf 380°C gebildet, es entstand aber keine thermische Bindung zwischen den Fasern.
  • Bezugsbeispiel 1
  • (1) Herstellung eines Ausgangs-PTFE-Pulvers, enthaltend Titanoxid
  • Eine l0%ige wässrige Dispersion, enthaltend 8 kg Emulsions-polymerisierte PTFE-Partikel (zahlendurchschnittliches Molekulargewicht: 5.000.000, Durchschnittspartikelgröße: ca. 0,3 μm) und eine 20%ige wässrige Dispersion, enthaltend 2 kg Anatas-Typ-Titandioxid (Titanium Dioxide P25, erhältlich von Nippon Aerosil Co. Ltd., Durchschnittspartikelgröße: ca. 21 μm), wurden kontinuierlich in einen Koagulationstank (Fassungsvermögen: 150 L, Innentemperatur: 30°C) mit Rührblättern und Temperatursteuerungsummantelung gegossen, worauf das Ganze gerührt wurde, um Sekundärpartikel zu ergeben, in denen die PTFE-Partikel und die Titandioxid-Partikel einheitlich agglomeriert waren. Dann wurden diese Sekundärpartikel von der Wasser-Phase abgetrennt. Diese agglomerierten Partikel wurde in einem Ofen (130°C) getrocknet, um ein PTFE-Pulver (Durchschnittspartikelgröße: 500 μm, scheinbare Dichte: ca. 450 g/L, enthaltend Titandioxid in einer Menge von 20 %, zu ergeben.
  • (2) Herstellung eines ungesinterten Films
  • In das Titandioxid enthaltende PTFE-Pulver, erhalten oben in (1), wurde eine Formungshilfe (Petroleum-Lösungsmittel ISOPAR M, erhältlich von Exxon Chemical) in einer Menge von 25 Teilen auf 100 Teile PTFE-Pulver eingemischt, um eine Paste zu ergeben. Die Paste wurde durch ein Pastenextrusionsverfahren extrudiert und mit Walzen gewalzt. Dann wurde die Formungshilfe durch Trocknen beseitigt, um einen kontinuierlichen ungesinterten PTFE- Film, enthaltend Titandioxid, von 200 mm Breite × 100 μm Dicke zu ergeben.
  • (3) Herstellung eines Wärme-behandelten Films
  • Der Titandioxid enthaltende ungesinterte PTFE-Film aus obigem (2) wurde in der Wärme behandelt, um einen gesinterten PTFE-Film A-1, enthaltend Titandioxid, und einen halb-gesinterten PTFE-Film B-1, enthaltend Titandioxid, zu ergeben.
  • Der gesinterte PTFE-Film A-1 wurde durch Erhitzen des ungesinterten PTFE-Films in einem Ofen von 360°C über ca. 3 min erhalten.
  • Der halb-gesinterte PTFE-Film B-1 wurde durch Erhitzen des ungesinterten PTFE-Films in einem Ofen von 340°C über ca. 30 s erhalten. Der Sintergrad (Kristallumwandlung) des erhaltenen Films betrug 0,4.
  • (4) Herstellung eines uniaxial gereckten Films
  • Der gesinterte PTFE-Film A-1 wurde auf das 5-Fache in Längsrichtung mit 2 Paaren von Hitzewalzen (Durchmesser: 300 mm, Temperatur: 300°C) gereckt, um einen uniaxial gereckten Film C-1 zu ergeben.
  • Auch der halb-gesinterte PTFE-Film B-1 wurde auf das 10-Fache in Längsrichtung mit den obigen Hitzewalzen gereckt, um einen uniaxial gereckten Film D-1 zu ergeben.
  • Der uniaxial gereckte Film kann, so wie er ist, eingesetzt werden, da die Titandioxid-Partikel an der Oberfläche des Films dargelegt sind, im Gegensatz zum ungereckten Film. Wird der Film ferner zu einer Faser ausgebildet, wie unten dargelegt, ergeben sich bevorzugtere charakteristische Eigenschaften und Anwendungsformen.
  • (5) Herstellung eines Monofilament
  • Durch Spalten des gesinterten PTFE-Films A-1 und des halbgesinterten PTFE-Films B-1 aus obigem (3) auf eine Breite von 2 mm und dann durch uniaxiales Recken von diesen in gleicher Weise wie in obigem (4) wurden ein Monofilament von 200 Tex mit rechteckigem Querschnitt und ein Monofilament von 100 Text mit rechteckigem Querschnitt aus dem Film A-1 bzw. B-1 erhalten.
  • Neben dem unten angegebenen Verfahren von (6) ist eine Stapelfaser erhältlich, indem man diese Monofilamente auf kurze Größen schneidet.
  • (6) Herstellung einer Stapelfaser
  • Der uniaxial gereckte Film C-1 oder D-1, erhalten in obigem (4), wurde gemäß dem Verfahren von Beispiel 5-(4) der WO 94/23 098 mit einem Paar oberer und unterer Nadelblattwalzen bei einer Filmzuführgeschwindigkeit (V3) von 1,6 m/min bei einer Umkreisgeschwindigkeit (V4) der Nadelblattwalzen von 48 m/min gezogen und geöffnet, um PTFE-Stapelfasern, enthaltend Titandioxid, zu ergeben. Jede der Stapelfasern ist ein Filament mit einer Verzweigung.
  • Industrielle Anwendbarkeit
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung werden wärmeschmelzbare fluorhaltige Harzfasern, die sich bei den Vermengungseigenschaften auszeichnen, und insbesondere fluorhaltige Harzmaterialien vom Wärme-Bindungstyp für Fasererzeugnisse wie einen Vliesstoff bereitgestellt, mit denen verschiedene Funktionen bewerkstelligt werden können.

Claims (9)

  1. Wärmeschmelzbare fluorhaltige Harzfaser mit einer verzweigten Struktur, wobei die Faser aus einem fluorhaltigen Harz besteht, gewählt aus der Gruppe bestehend aus Ethylen-Tetrafluorethylen-Copolymer, Tetrafluorethylen-Perfluor(alkylvinylether)-Copolymer, Tetrafluorethylen-Hexafluorpropylen-Copolymer, Ethylen-Chlortrifluorethylen-Copolymer, Poly(vinylidenfluorid) und Poly(vinylfluorid).
  2. Faser gemäss Anspruch 1, wobei das fluorhaltige Harz ein Ethylen-Tetrafluorethylen-Copolymer ist.
  3. Faser gemäss Anspruch 1 oder 2, wobei es sich um eine Stapelfaser handelt.
  4. Mischfaser, umfassend die wärmeschmelzbare fluorhaltige Harzfaser gemäss einem der Ansprüche 1 bis 3 und ein oder zwei oder mehr andere Fasern.
  5. Mischfaser gemäss Anspruch 4, wobei die andere Faser eine elektrisch leitende Faser ist.
  6. Mischfaser gemäss Anspruch 4, wobei die andere Faser eine fluorhaltige Harzfaser, enthaltend einen Fotoabbaukatalysator, ist.
  7. Baumwollähnliches Material, umfassend die wärmeschmelzbare fluorhaltige Harzfaser gemäss einem der Ansprüche 1 bis 3 oder die Mischfaser gemäss einem der Ansprüche 4 bis 6.
  8. Faservlies, umfassend die wärmeschmelzbare fluorhaltige Harzfaser gemäss einem der Ansprüche 1 bis 3 oder die Mischfaser gemäss einem der Ansprüche 4 bis 6.
  9. Faservlies gemäss Anspruch 8, worin ein Teil oder die Gesamtheit der wärmeschmelzbaren fluorhaltigen Harzfasern einer thermischen Bindung unterworfen sind.
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