JP2008088580A - ポリテトラフルオロエチレンポリマーの含浸糸 - Google Patents

Abstract

【課題】これまで得られていなかった生態系への残存と有害性・環境負荷が懸念されているフッ素化アニオン性界面活性剤、特にＰＦＯＡ（パーフルオロオクタン酸）含有量を低減させたポリテトラフルオロエチレンポリマーの含浸糸を提供する。
【解決手段】繊維表面の少なくとも一部に未焼成ポリテトラフルオロエチレンポリマーが露出しており、繊維中に含まれるフッ素化アニオン性界面活性剤、特にＰＦＯＡ含有量が１０００ｐｐｍ以下、好ましくは１００ｐｐｍ以下であることを特徴とするポリテトラフルオロエチレンポリマーの含浸糸を提供する。
【選択図】なし

Description

本発明は、生態系への残存と有害性・ 環境負荷が懸念されているフッ素化アニオン性界面活性剤、特にパーフルオロオクタン酸（以下、ＰＦＯＡと略称する）含有量を低減させたポリテトラフルオロエチレンポリマーの含浸糸に関するものである。

ポリテトラフルオロエチレン（以下、ＰＴＦＥと略称する）樹脂はその優れた潤滑性、耐久性、耐熱性、耐薬品性からさまざまな用途に幅広く使用されている。ＰＴＦＥ樹脂から製造されるＰＴＦＥ繊維も、その優れた耐熱性、耐薬品性、電気特性あるいは低摩擦係数などから、産業資材用途に広く用いられている。

ＰＴＦＥは不溶解性であり、また加熱溶融時に非常に高い溶融粘度を持っている。そのため製法は、従来公知のマトリックス法（エマルジョン法ともいう）、スプリット剥離法、またはペースト押出法などにより生産される。

また、ＰＴＦＥ樹脂をカーボンファイバー、ケブラーやノーメックス、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）、ＰＴＦＥなどの高強力繊維や耐熱・耐薬品繊維に含浸させた含浸糸を編組、もしくは編組した後含浸させた含浸糸はケミカル用のパッキンとして幅広く使用されている（特許文献１）。

一方、フッ素化アニオン性界面活性剤は、一般には広く知られてないが、フッ素樹脂製造には重要で不可欠な化学物質である。更に、フッ素化アニオン性界面活性剤の幾つかは洗浄による排水放出、あるいは乾燥や焼成工程中の大気放出された場合、ヒトなどの体内
排出速度が遅く、環境側面から問題視されてきている。

フッ素化アニオン性界面活性剤の中にＰＦＯＡがある。ＰＦＯＡとは、パーフルオロオクタン酸（Ｐｅｒｆｌｕｏｒｏｏｃｔａｎｏｉｃ ａｃｉｄ）の頭文字であり、これもフッ素樹脂製造には重要で不可欠な化学物質である。ＰＦＯＡは水中での油や液体の乳化、微小粒子の懸濁、湿潤剤として作用する水溶性の界面活性剤であり、フッ素樹脂業界では、分子構造の炭素数からＣ−８と呼ばれることもある。

最近の研究によりＰＦＯＡ毒性が問題視されるようになってきており、日米においても本格的な調査が開始されている。極めて難分解性で蓄積性も高いことから各フッ素樹脂メーカーでは自主的に削減する動きも始まっている（特許文献２）。

しかし、フッ素樹脂製造に使用されるＰＦＯＡは、樹脂製造の最終段階で殆どが除去されるが、どうしても一部が残存しており、ひいては最終製品の一部に微量ながら残存してしまう。
特開平５−３４６１７５号公報（特許請求の範囲、第２頁） 特開２００６−１８８７０３号公報（特許請求の範囲、第１，１６頁）

本発明は、生態系への残存と有害性・ 環境負荷が懸念されているフッ素化アニオン性界面活性剤、特にＰＦＯＡ含有量を低減させたポリテトラフルオロエチレンポリマーの含浸糸を提供するものである。

本発明者らは、課題を解決するために、鋭意検討を重ねた結果、本発明に至った。

即ち、本発明は課題を解決するために以下の構成を有する。
繊維表面の少なくとも一部に未焼成ポリテトラフルオロエチレンポリマーが露出しており、該繊維中に含まれるフッ素化アニオン性界面活性剤の含有量が１０００ｐｐｍ以下、好ましくは１００ｐｐｍ以下であるポリテトラフルオロエチレンポリマーの含浸糸である。

本発明によれば、生態系への残存と有害性・ 環境負荷が懸念されているフッ素化アニオン性界面活性剤、特にＰＦＯＡ含有量を低減させたポリテトラフルオロエチレンポリマーの含浸糸を提供することができる。

以下に、本発明について、望ましい実施の形態とともに詳細に記述する。

本発明は、前述の課題、つまり生態系への残存と有害性・ 環境負荷が懸念されているフッ素化アニオン性界面活性剤、特にＰＦＯＡ含有量を低減させた繊維表面の少なくとも一部に未焼成ポリテトラフルオロエチレンポリマーが露出しているポリテトラフルオロエチレンポリマーの含浸糸を提供し、解決できることを究明したものである。

まず、本願発明のポリテトラフルオロエチレンポリマーの含浸糸は繊維中に含まれるフッ素化アニオン性界面活性剤、特にＰＦＯＡの含有量が１０００ｐｐｍ以下であることが必要であり、好ましくは１００ｐｐｍ以下であることが好ましい。ｐｐｍとは、ｐａｒｔｓ ｐｅｒ ｍｉｌｌｉｏｎの頭文字で百万分率を意味する。

本発明の含浸糸とは、フィラメント状の繊維にＰＴＦＥ樹脂微粒子のみ／及び液体潤滑剤を含浸させ、編組した際にそれらを良好に保持して、パッキンの表面部及び内部からＰＴＦＥ樹脂微粒子のみ／及び液体潤滑剤をにじみ出させて、パッキン表面に常に安定した潤滑剤を付与することが出来るとともに、柔軟性も保持し、長期間にわたるシール性を一層良好に確保できるものである。

含浸させる前のベース繊維としてはカーボンファイバーやケブラー、ノーメックスなどのアラミド繊維、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）、ＰＴＦＥ繊維などの高強力繊維や耐熱・耐薬品繊維を用いることが出来るが、特に限定はされない。

その中でも、特にベース繊維は耐熱・耐薬品性の観点からＰＴＦＥ繊維であることが好ましい。その際のＰＴＦＥ繊維は従来公知のマトリックス法（エマルジョン法ともいう）、スプリット剥離法、またはペースト押出法などのいずれの生産方式で得られるＰＴＦＥ繊維を用いても良い。但し、ＰＴＦＥ繊維の繊度は１８．０ｄｔｅｘ以下であることが好ましい。

本発明の含浸糸とは、フィラメント状の繊維をＰＴＦＥ樹脂微粒子のみ／及び液体潤滑剤を含浸させ、編組した際にそれらを良好に保持して、パッキンの表面部及び内部からＰＴＦＥ樹脂微粒子のみ／及び液体潤滑剤をにじみ出させて、パッキン表面に常に安定した潤滑剤を付与することが出来るとともに、柔軟性も保持し、長期間にわたるシール性を一層良好に確保できるものである。そのため、繊度が１８．０ｄｔｅｘを超え太すぎると繊維間にＰＴＦＥ樹脂微粒子のみ／及び液体潤滑剤を含浸させにくくなるので好ましくない。更に好ましくは、２．０ｄｔｅｘ以上１５．０ｄｔｅｘ以下である。

また、本発明に係る繊維は、三角、四角や３葉〜８葉などの多葉断面、扁平、Ｙ、Ｈ形などの異形断面およびその他の異形断面などいずれの断面形状も用いることが出来、特に限定されない。紡糸時の糸切れの面からの生産安定性、ＰＴＦＥ樹脂微粒子のみ／及び液体潤滑剤を含浸させやすくするため、及び繊維の表面積を増大させる観点などから、該繊維の凸部の数は３〜８葉であることが好ましく、更に好ましくは３〜５葉であることが好ましい。

ベース繊維に好ましいＰＴＦＥ繊維の単糸強度は０．７ｃＮ／ｄｔｅｘ以上、単糸伸度は５０％以下であることが好ましい。単糸強度が０．７ｃＮ／ｄｔｅｘ未満、単糸伸度が５０％を超えると、該繊維を加工する場合、単繊維が延伸され工程通過性不良となるので好ましくない。また、本発明の繊維の３００℃×３０分における乾熱収縮率は３０％以下であることが好ましい。実際フェルトなどを作製して使用する場合、その素材のもつ耐熱性ゆえ、高温度下で使用される用途が多く、乾熱収縮率が高すぎるとフェルトが収縮し、目詰まりも起こしやすくなり、好ましくない。乾熱収縮率は、より好ましくは１０％以下であり、更に好適には５％以下である。

以下、本発明について実施例を挙げて具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、布帛の各物性の測定方法は以下の通りである。

［フッ素化アニオン性界面活性剤の含有量測定］
溶媒抽出によるＬＣ−ＭＳ／ＭＳ法により測定した。

（実施例１）
ＰＴＦＥフィラメント（東レ・ファインケミカル社製“ＴＯＹＯＦＬＯＮ“１３３０ｄｔｅｘ−１８０フィラメント）を周径１２０ｃｍの温度でカセ巻機に巻き取り、出来上がったカセを熱風乾燥機の棚板に並べ、３００℃で５日間熱処理し、ＰＴＦＥ繊維を得た。

その後、カセから解除しつつソルベイ ソレクシス（株）のＰＴＦＥ水分散液（“Ａｌｇｏｆｌｏｎ Ｄ ＸＰＨ １２２０”：濃度６０％、ＰＦＯＡ含有量１００ｐｐｍ以下）中に含浸させた後、１６０℃の熱風で乾燥させ、さらにその後東レシリコーン（株）のシリコーン液（ＳＨ８４００）に含浸させた後、巻き取り、含浸糸をえた。ＰＦＯＡ含有量は７９ｐｐｍであった。

本発明はフッ素化アニオン性界面活性剤、特にＰＦＯＡ含有量を低減させたポリテトラフルオロエチレンポリマーの含浸糸を提供でき、生態系への残存と有害性・ 環境負荷を回避で出来るという効果を奏する。

Claims (4)

1. 繊維表面の少なくとも一部に未焼成ポリテトラフルオロエチレンポリマーが露出しており、該繊維中に含まれるフッ素化アニオン性界面活性剤の含有量が１０００ｐｐｍ以下であることを特徴とするポリテトラフルオロエチレンポリマーの含浸糸。
2. 繊維中に含まれるフッ素化アニオン性界面活性剤の含有量が１００ｐｐｍ以下であることを特徴とする請求項１記載のポリテトラフルオロエチレンポリマーの含浸糸。
3. フッ素化アニオン性界面活性剤がパーフルオロオクタン酸であることを特徴とする請求項１または２記載のポリテトラフルオロエチレンポリマーの含浸糸。
4. 含浸糸のベース繊維がポリテトラフルオロエチレン繊維であることを特徴とする請求項１〜３いずれか記載のポリテトラフルオロエチレンポリマーの含浸糸。