JP2006057228A - 極細繊維及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】溶融可能な四フッ化エチレンコポリマーを溶融紡糸して単糸平均径0.07〜0.8mm程度の原糸を作製し、該原糸をレーザー光照射して延伸することを特徴とする極細繊維の製造方法、及び該製造方法により得られる極細繊維、更に該極細繊維からなる個体高分子電解質型燃料電池の陽イオン交換膜の補強材に関する。
【選択図】なし
Description
本発明で用いられる溶融可能な四フッ化エチレンコポリマーとしては、四フッ化エチレンを重合単位として含有するコポリマーであり、本発明の効果に悪影響を与えない範囲で溶融可能なものであれば特に限定はなく、例えば、4フッ化エチレン−6フッ化プロピレン共重合体(FEP)、4フッ化エチレン−パーフロロアルコキシ基共重合体(PFA、MFA)、4フッ化エチレン−オレフィン共重合体(ETFE)などが挙げられる。例えば、燃料電池の電解質膜の補強繊維として用いる場合は、イオン交換膜動作環境(例えば、酸性pH、70〜100℃)では化学的耐久性が要求されるため、PFA、MFA、FEPが好ましく採用され、その中でも特にPFAが好ましい。
次に、溶融紡糸法を用いた四フッ化エチレンコポリマー原糸の製造方法について説明する。
次に、得られる原糸にレーザー照射して単糸繊維(極細繊維)を製造する方法を説明する。
本発明の極細繊維は、四フッ化エチレンコポリマーが有する、優れた耐熱性、耐薬品性、耐候性、難燃性、摩擦特性、電気特性等を備えている。
(1)PFA原糸作製
シリンダー径30mmΦ押出機、L/D(全長/径)=24のスクリュー、径10mmΦ単穴ノズルを用い、以下の溶融紡糸条件にて各種PFA原糸を作製した。尚、PFA原料はホッパーに充填し、スクリュー回転数10rpmで原料供給を行った。得られたPFA原糸を表1に示す。
<使用原料>
使用するPFA原料は、表2に記載の原料1〜3を用いた。
温度条件1:
原料1の場合、シリンダーの温度条件はホッパー側より310℃、355℃、360℃とし、押出機出口ヘッド部分は370℃、ダイス(紡糸ノズルを含む部位)温度は380℃とした。
原料2及び3の場合、シリンダーの温度条件はホッパー側より310℃、355℃、360℃とし、押出機出口ヘッド部分は340℃、ダイス(紡糸ノズルを含む部位)温度は350℃及び340℃とした。この温度条件2では、低いMFR(高溶融粘度)の原料1で採用する温度条件1より低温の条件を採用した。
<巻き取りロール速度条件>
巻き取りロール速度(m/min)は、上記の3種の原料の作成に共通の条件とした。この巻き取りロール速度により原糸径が決定される。即ち、速度が早いほど原料の径が細くなる。紡糸は、ロール間で原糸がたるまない程度に、4本のロール間に速度差をつけて延伸して行った。巻き取り条件1〜3を表3に示す。
上記(1)で作製された原糸を用い、下記条件にて炭酸ガスレーザー加熱延伸処理を実施した。その結果を表4に示す。
Claims (8)
- 溶融可能な四フッ化エチレンコポリマーを溶融紡糸して単糸平均径0.07〜0.8mm程度の原糸を作製し、該原糸をレーザー光照射して延伸することを特徴とする極細繊維の製造方法。
- 溶融可能な四フッ化エチレンコポリマーが、PFA、MFA、FEP、及びETFEからなる群から選ばれる少なくとも1種である請求項1に記載の製造方法。
- レーザー光が炭酸ガスレーザー又はYAGレーザーである請求項1に記載の製造方法。
- 前記原糸をレーザー光照射して延伸した後、さらに延伸する請求項1に記載の製造方法。
- 極細繊維の平均径が0.5〜19μm程度である請求項1〜4のいずれかに記載の製造方法。
- 請求項1〜4のいずれかに記載の製造方法により製造される極細繊維。
- 四フッ化エチレンコポリマーからなり平均径が0.5〜19μm程度の極細繊維。
- 請求項6又は7に記載の極細繊維からなる固体高分子電解質型燃料電池の陽イオン交換膜の補強材。
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