JPH07500386A

JPH07500386A - 連続ポリテトラフルオロエチレンファイバー

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Publication number: JPH07500386A
Application number: JP5507651A
Authority: JP
Inventors: ホーレンバウ，ドナルド　エル; マクグレガー，ゴードン　エル．; マイナー，レイモンド　ビー
Original assignee: ダブリュ．エル．ゴア　アンド　アソシエーツ，インコーポレイティド
Priority date: 1991-10-17
Filing date: 1992-03-12
Publication date: 1995-01-12
Anticipated expiration: 2015-05-08
Also published as: EP0608236A1; US5364699A; EP0608236B1; JP3039806B2; US5281475A; DE69214458T2; WO1993008321A1; US5288552A; DE69214458D1

Abstract

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Description

【発明の詳細な説明】連続ポリテトラフルオロエチレンファイバー発明の利用分野本発明は実質的に丸い断面を有する新規な連続ポリテトラフルオロエチレンファイバーに関する。

背景技術ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）ファイバーはＰＴＦＥの望まれる商品形態であるが、ＰＴＦＥ樹脂からの連続的な高強度ファイバーの製造は難しいプロセスである。他の高分子材料からファイバーを製造するに用いる通常のファイバー製造技術は、ＰＴＦＥファイバーの製造には殆ど使えない。

溶融ＰＴＦＥを紡糸口金又はダイの多数の細かい孔を通して直接押し出すことは、溶融ポリマーの粘度が非常に高いため現実的でない。同様に、押し出し助剤を混合したＰＴＦＥの凝固分散系又は微粉末は直接押し出したときに非常に高い粘度を示す。

ファイバー作成における非常に高粘度なＰＴＦＥ樹脂の押し出し困難性を解決するため、Ｂｕｒｒｏｗｓらの米国特許第２７７２４４４号に記載のような方法が開発された。このプロセスにおいて、ＰＴＦＥ樹脂の水分散系をセルロースキサントゲン酸塩と混合し、ビスコース繊維を作成するために用いる通常のファイバー作成技術によって押し出しする。次いで押し出されたＰＴＦＥ／セルロースキサントゲン酸塩の混合物を高温に加熱し、セルロースキサントゲン酸塩を熱分解し、同時に残存するＰＴＦＥをその結晶融点以上に加熱し、それにより合着性のＰＴＦＥファイバーを作成する。このプロセスの生成物は、低靭性で茶色の多数のフィラメントのファイバーである。

漂白プロセスを用いることにより茶色を除去することができ、多数のフィラメントのファイバーは別な方法による通常の無顔料のＰＴＦＥ生成物の白色に戻ることができるが、漂白したファイバーは未漂白ファイバーの靭性の約５０％を示す。

その後、Ｇｏｒｅの米国特許第３９５３５６６号、同第３９６２１５３号、同第４１８７３９０号に教示のように、高強度と高多孔性を兼備した形態のＰＴＦＥが、ＰＴＦＥ成形体の膨張延伸によって作成された。米国特許第３９６２１５３号においては、成形ＰＴＦＥロッドを高速膨張延伸によってＰＴＦＥファイバーを製造する。この方法によって得られるファイバーは、ロッドの長さとロッドを膨張延伸できる性質によって制約されるといったように長さが連続的ではないため、このプロセスはファイバーの工業的製造には望ましくない。

米国特許第３９５３５６６号と同第４１８７３９０号においては、テープ又はシートの形態のＰＴＦＥを膨張延伸することによって膨張延伸した微孔質の連続ＰＴＦＥシートが作成されている。この膨張延伸した微孔質ＰＴＦＨのシートは次いでスリットし、図１に示すように、細長い連続長のフィルム状ファイバーに形成する。膨張延伸した微孔質ＰＴＦＥの細長いフィルム状ファイバーは、米国特許第２７７２４４４号の方法で作成した同じデニールのファイバーの２．５〜５倍またはそれ以上の靭性を有し、はるかに高強度である。また、膨張延伸した微孔質ＰＴＦＥの細長いフィルム状ファイバーは高温において低収縮と高弾性率を示す。

ここで、膨張延伸した微孔質ＰＴＦＥの細長いフィルム状ファイバーは、ファイバーのスリットエツジがフィブリル化又はほつれ易い性質がある。また、膨張延伸した微孔質のＰＴＦＥの細長いフィルム状ファイバーは断面が丸ではなくて長方形である。このため、膨張延伸した微孔質のＰＴＦＥの細長いフィルム状ファイバーの均一な外観を得るために、膨張延伸した微孔質のＰＴＦＥの細長いフィルム状ファイバーをその長袖にそってよりをかけ、よりをかけたファイバーを作成する。よりをかけたファイバーは、見る者に対してファイバーの長方形断面の側面を混合した状態で提示するため、よりをかけてないファイバーよりも断面が丸い錯覚を与え、このことは膨張延伸した微孔質のＰＴＦＥの細長いフィルム状ファイバーをメリヤス生地や織布の製造に使用する場合に特に好ましい。ファイバーはチューブ状の構造が生成する程度まで上りをかけることができる。これらのファイバーから作成した布帛が均一な予測できる性質の細隙を有するように、ファイバーは長さにそって均一な断面を有することが望ましい。フィルター素材として使用したときに、均一で予測できる性質の細隙を有する布帛は、布帛の表面を通しての一定した濾過効率を示す。しかしながら、膨張延伸した微孔質のＰＴＦＥの細長いフィルム状ファイバーはファイバーの長さにそって一定したよりを形成することが困難であり、このためその長さにそって一定でない断面のファイバーになる。一定でないよりを持ったファイバー及びそのようなファイバーから作成した布帛は肉眼で見て傷があるように観察され、フィルター素材としての用途は限られる。

本発明の目的は、実質的に丸い断面を有する連続ＰＴＦＥファイバーの提供である。

発明の要旨本発明は連続ＰＴＦＥファイバー、即ち、ストランド、糸、ロッド、又はチューブに関係し、これらは螺旋状に巻いた自己接着ＰＴＦＥ連続シートから成り、該ファイバーは実質的に丸い断面と１本の螺状線の継ぎ目を持った外側表面を有する。連続ＰＴＦＥシートは、実質的に丸い連続ＰＴＦＥファイバーを製造する前に粒子状のフィラーを充填することができ、或は高分子物質で被覆することができる。連続ＰＴＦＥシートは他の素成分、即ち、繊維状素成分やシート状の素成分を実質的に丸い連続ＰＴＦＥファイバーの中に結合するために用いることができる。

図面の簡単な説明図１は従来技術の細長いフィルム状のファイバーを示す。

図２は本発明のファイバーの透視図を示す。

図３は本発明のファイバーの横断面図を示す。

図４は本発明のファイバーの別な態様の横断面図を示す。

図５は本発明のファイバーのさらに別な態様の横断面図を示す。

図６は本発明の実施に用いる機械のドラムの横断面図を示す。

図７は図６の駆動されたドラムの透視図を示す。

図８は本発明のファイバーのもう１つの態様の透視図を示す。

図９は本発明のファイバーのさらにもう１つの態様の透視図を示す。

発明の詳細な説明本発明は連続的に製造したポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）ファイバー物質、即ち、実質的に丸い断面と１本の螺状線の継ぎ目を持った外側表面を有するストランド、糸、ロッド、又はチューブに関係する。ファイバーはＰＴＦＥの連続シート、好ましくは微孔質ＰＴＦＥの連続シート、より好ましくはＧｏｒｅの米国特許第３９５３５６８号、同第４２８７３９０号（これらの特許は参考にして含まれる）に教示の膨張延伸した微孔質ＰＴＦＥの連続シートから作成する。

好ましくは、ＰＴＦＥの連続シートはその厚さの少なくとも１０倍の幅を有する。

ＰＴＦＨの連続シートが膨張延伸した微孔質ＰＴＦＥの場合、膨張延伸した微孔質ＰＴＦＥの連続シートは二軸膨張延伸、即ち縦と横の両方に膨張延伸、又は縦方向のみの一軸膨張延伸のいずれでもよい。

図３に関して、図２の線２−２の向きで見た本発明の連続ＰＴＦＥファイバー２１の横断面図を示している。連続ＰＴＦＥファイバーは螺旋状に巻いた自己接着ＰＴＦＥ連続シート３２から成る。連続ＰＴＦＥファイバーは実質的に丸い断面３１の外側表面２４と１本の継ぎ目２３を有する。１本の継ぎ目は、螺旋状に巻いた自己接着ＰＴＦＥ連続シート３２の外側の端３３を連続ＰＴＦＥファイバーの外側表面２４に接着することにより形成される。

次に図２に関して、本発明の連続ファイバー２１の透視図を示している。１本の継ぎ目２３が連続ＰＴＦＥファイバーの長さ方向にそって螺旋状にはっきりと示されている。

本明細書において「螺旋状に巻く」とは、本発明のファイバーの縦の中心軸の周りに、本発明のファイバーの長さ方向に連続ＰＴＦＥシートを巻くことによって形成した螺旋構造を言う。

図６に関して、本発明の連続ＰＴＦＥファイバーを作成するために使用するドラムの横断面を示す。この機械は制御手段６３と外側表面を有する被動ドラム６４から成る。図６において、制御手段６３をドラムとして示しているが、これは被動ドラム６４の外側表面と接触したときに連続ＰＴＦＥシート６６の制御を補助するダンサ−アーム又はアイレットガイドもまた含むことができる。

さらに図６に関して、本発明の実質的に丸い連続ＰＴＦＥファイバー２１を作成するため、連続ＰＴＦＥシート６６を制御手段６３の周りを通して被動ドラム６４の外側表面上に慎重に供給する。被動ドラムの外側表面は、ＰＴＦＥの連続シートが被動ドラムの外側表面に対してしっかりと支持されるように条件づけられる。ＰＴＦＥシートが膨張延伸した微孔質ＰＴＦＥシートの場合、被動ドラムの表面は金属、好ましくは加熱した金属にするべきである。

被動ドラムは駆動手段によって軸の周りを回転し、連続ＰＴＦＥシートを被動ドラムの外側表面にそって円周状に移動させる。

図７に関して、線６５の向きに垂直に被動するドラム６４の透視図を示している。連続ＰＴＦＥシート６６を被動ドラム６４の表面との接触を保ってしっかりと支持しながら、連続ＰＴＦＥシートの縁７４を被動ドラムの外側表面との接触から開放し、被動ドラムの表面と未だ接触を保ってしっかりと支持されている連続ＰＴＦＥシートの上に巻いて接触させる。取り出した縁は連続ＰＴＦＥシート７２の縦軸に対して角度７１て連続ＰＴＦＥシートに接触する。連続ＰＴＦＥシートの表面は、取り出したＰＴＦＥシートの表面が、被動ドラムの表面と未だ接触を保ってしっかりと支持されたＰＴＦＥの表面に接着するような状態に調節する。被動ドラムを駆動手段によって回転させ、連続ＰＴＦＥシートを被動ドラムの表面の周囲にそって動がしながら、連続ＰＴＦＥシートの表面に接着している、ドラム表面から離れた縁は、それによってそれ自身の上に巻かれて連続ＰＴＦＥファイバー２１を生成し、連続ＰＴＦＥファイバー２１は連続ＰＴＦＥシートの縦軸に対して角度７３で被動ドラムの外側表面から離れる。

連続ＰＴＦＥファイバーが被動ドラムから離れる角度はＰＴＦＥシートの離れた縁がＰＴＦＥシートの表面に接触する角度と必ずしも同じ角度ではなく、理由はファイバーの作成を開始した後に、被動ドラムから丸い連続ＰＴＦＥファイバーを離すに必要な角度より大きい角度が、連続ＰＴＦＥシートを最初に螺旋状に巻くことを始めるために必要なことがあるためである。

連続ＰＴＦＥシートがそれ自身の上に螺旋状に巻かれて連続ＰＴＦＥファイバーが形成されるにつれ、連続ＰＴＦＥシートのう・ツブはドラム表面上で互いに接触して接着し、それによって螺旋状に巻かれてそれ自身に接着したＰＴＦＥの多数の層を含む丸い連続ＰＴＦＥファイバーが生成する。

連続ＰＴＦＥファイバーの作成の間に、連続ＰＴＦＥファイノ＜−のＰＴＦＥの多数層の間の接着を向上させるため、被動ドラムの表面に適用した熱を用いることができる。連続ＰＴＦＥシートが１枚の膨張延伸した微孔質ＰＴＦＥである場合、Ｇｏｒｅの米国特許第３９５３５６６号（この特許は参考にして含まれる）の３欄、４９〜５５行に教示のような熱処理アモルファスロッキングプロセス（ｈｅａｔ　ｔｒｅａｔｍｅｎｔａｍｏｒｐｈｏｕｓ　ｌｏｃｋｉｎｇ　ｐｒｏｃｅｓｓ）に供するように、被動ドラムを３２７℃より高い温度、好ましくは３４２℃より高い温度に加熱することができる。熱処理アモルファスロッキングプロセスは膨張延伸した微孔質ＰＴＦＥの連続シートを３２７℃より高い温度に曝すことを伴い、それによって膨張延伸した微孔質ＰＴＦＥの連続シートの結晶含有率を下げる。

或いは、膨張延伸した微孔質ＰＴＦＥの連続シートを予め熱処理アモルファスロッキングプロセスに供することもできる。膨張延伸した微孔質ＰＴＦＥの連続シートを予め熱処理アモルファス口・ソキングプロセスに供することは、小径の連続ＰＴＦＥファイノく−を作成する場合のＰＴＦＥシートのほつれを低下させる。

或いは、連続ＰＴＦＥファイバーを更に熱処理アモルファス口・ソキングプロセスに供することもできる。熱処理アモルファス口・ソキングプロセスは連続ＰＴＦＥファイバーを高温の囲いの中に配置することによって達成できる。高温の囲いは３２７℃より高い温度に保つことができる加熱手段である。高温の囲いは高温空気対流炉、輻射熱炉、又は溶融塩浴でよい。連続ＰＴＦＥファイバーを更に熱処理アモルファスロッキングプロセスに供する場合、連続ＰＴＦＥシートの眉間の接着は、連続ＰＴＦＥファイバーがほどけることなく熱処理アモルファスロッキングプロセスにかけられるのを可能にするに充分でなければならない。

引続いて熱処理アモルファスロッキングプロセスを行うために高温の囲いを使用することは、大径の連続ＰＴＦＥファイバーの効率的な生産のために特に望ましいことがある。

ＰＴＦＥの連続シートは、米国特許第４０９６２２７号（発明者Ｇｏｒｅ）及び米国特許第４９８５２９６号（発明者Ｍｏｒｔｉｍｅｒ、　Ｊｒ、）　（これらの特許は参考にして含まれる）に記載のように、膨張延伸した微孔質ＰＴＦＥシートに添加するために現状で使用する種々の粒子状フィラーを充填することができる。粒子状フィラーは金属、半金属、金属酸化物、ガラス、セラミックからなる分類より選択した無機物質でよい。また、粒子状フィラーは活性炭、カーボンブラック、高分子樹脂からなる分類より選択した有機物質でよい。導電性の粒子状フィラーをＰＴＦＥの連続シートの充填に使用し、充分な量で存在する場合、ＰＴＦＥの連続シートは事実上静電気散逸性又は導電性であることができ、これらのＰＴＦＥの連続シートから作成した連続ＰＴＦＥファイバーは同様に事実上静電気散逸性又は導電性であることができる。

材料は、ＡＳＴＭ　Ｄ　２５７−９０による測定でＩ　Ｏ”ｏｈｍｃｍより小さくて１０２ｏｈｍｃｍより大きい体積抵抗率を有すれば静電気散逸性であると定義される。材料は、ＡＳＴＭ　Ｄ　２５７−９０による測定でＩ　Ｏ”ｏｈｍｃｍ以下の体積抵抗率を有すれば導電性であると定義される。

用語「粒子状Ｊは、任意のアスペクト比の個々の粒子を意味し、ファイバーと粉末を含む。

図４ｂに関して、ＰＴＦＥの連続シートの１つの表面を高分子物質で被覆することができる。

ＰＴＦＥの連続シート２１を高分子物質で覆ってその表面の全体を高分子物質のコーティングで被覆することができ、それによって高分子物質４２の連続層４２に形成する。或いは、図４ａのように、ＰＴＦＥの連続シート２１を一連の帯又は点４１のような不連続パターンの高分子物質で被覆し、ＰＴＦＥ連続シートの一部を未コーティングとして残すこともできる。

ＰＴＦＥの連続シートが微孔質ＰＴＦＥ又は膨張延伸した微孔質ＰＴＦＥの場合、高分子物質のコーティングはＰＴＦＥの連続シートの孔に侵入することができ、それによって高分子物質のコーティングとＰＴＦＥのシートとの間にしっかりした結合を達成することができる。ＰＴＦＥシート上のコーティングとして使用する高分子物質は、連続ファイバーを製造するに必要な以降の加工過程に過度の分解をせずに耐える必要がある。高分子材料はエラストマーのポリマーを含む。

エラストマーのポリマーは天然ゴム、合成ゴム、ポリウレタン、フルオロエラストマーからなる分類より選択することができる。エラストマーのポリマーは、連続ファイバーの作成に使用する高温に耐えることができる必要がある。ＰＴＦＥの連続シートをエラストマーでコーティングすることは、得られるＰＴＦＥ連続ファイバーに高いレジリエンスを付与する。

また、ＰＴＦＥの連続シートのコーティングとして使用する高分子物質はパーフルオロスルホン酸ポリマーとパーフルオロカルボン酸ポリマーからなる分類より選択されたイオン交換樹脂を含む。

連続ＰＴＦＥファイバーの直径と密度は異なる気孔率、厚さ、幅を有するＰＴＦＥの連続シートを使用することによって変えることができる。また、連続ＰＴＦＥファイバーの直径と密度は、ファイバーの形成において巻かれるＰＴＦＥの連続シートの層の締まり程度によって定まる。ＰＴＦＥの連続シートが膨張延伸した微孔質ＰＴＦＥシートの場合、連続ＰＴＦＥファイバーの直径と密度は熱処理アモルファスロッキング過程の使用によって変えることができる。

熱処理アモルファスロッキング過程は、物理手段によって抑制しなければその実施により膨張延伸した微孔質ＰＴＦＥンートを収縮させる。膨張延伸した微孔質ＰＴＦＥの連続ＰＴＦＥファイバーはそれ自身の上への収縮が生じ、したがって巻いた膨張延伸微孔質ＰＴＦＥシートをそれ自身で締めっけ、直径を減らし、得られるファイバーの密度を高める。

図８に関して、シートが平行でない縁を含むＰＴＦＥの連続シートより連続ＰＴＦＥファイバーを製造することができる。平行でない縁を有するシートを被動ドラム上で巻いた場合、得られるファイバー８１はその長さにそって変化した直径を有する。

図９に関して、シートのある部分が非連続的に切除されたＰＴＦＥの連続シートより連続ＰＴＦＥファイバーを製造することができる。このシートを被動ドラム上で巻いた場合、得られるファイバー９１はふしこぶのある外観を有する。材料のある部分が非連続的に切除されたこれらのシート部分が連続ＰＴＦＥファイバーの最も外側の層であれば、ファイバーの外面に細孔又は窪み９２が形成される。

これらの細孔又は窪みは、形成後に連続した実質的に丸いＰＴＦＥファイバーに加えられ、細孔又は窪みの内部に含ませられた物質又は薬剤の溜りとして機能することができる。物質又は薬剤は抗生物質と凝固剤からなる分類より選択され、これらは本発明のファイバーを例えば縫合糸のような治療方法に使用するときに有用である。

図５に関して、連続ＰＴＦＥファイバー２１は種々の素成分、例えば繊維状の素成分又はシート状の素成分を螺旋状に巻いた自己接着連続ＰＴＦＥシートの層の間に含むことができる。本発明に有用な繊維状素成分は導電性ワイヤー５４、光ファイバー５１、微細チューブ５６からなる分類より選択された伝導・輸送用繊維状素成分を含む。

また、本発明に有用な繊維状素成分は、丸い連続ＰＴＦＥファイバーに高強度を付与するグラファイト繊維６０、アラミド繊維５２、ガラス繊維５９、セラミック繊維５０からなる群より選択した構造用繊維状素成分を含む。また、本発明に有用な繊維状素成分は連続ＰＴＦＥファイバーにレジリエンスを付与するポリウレタンビーズ、フルオロエラストマービーズ、天然ゴムビーズ、合成ゴムビーズからなる分類より選択されたエラストマー繊維状素成分５８を含む。

さらに図５に関して、高分子フィルム５３、金属箔５７、金属網５５からなる群より選択されたシート状の素成分をＰＴＦＥシートの層の間に配置することができる。シート状の素成分は、本発明の連続ＰＴＦＥファイバーを形成するためにＰＴＦＥシートを螺旋状に巻くことを可能にするべく充分に柔軟でなければならない。

連続ＰＴＦＥファイバーの中に含ませる繊維状又はシート状の種々の素成分は、螺旋状に巻く過程の前、又は螺旋状に巻く過程の間にＰＴＦＥシートの中に組み込むことができる。

素成分を連続ＰＴＦＥファイバーの中又はその中心の近くに位置させようとする場合、素成分をＰＴＦＥ連続シートの離れている縁に又はその近くに配置し、ＰＴＦＥ連続シートの残りは加熱された被動金属ドラムの表面でしっかりと支持するようにする。或いは、素成分を連続ＰＴＦＥファイバーの接着層の中に位置させようとする場合、素成分はＰＴＦＥ連続シートの離れている縁から成る距離に配置し、ＰＴＦＥ連続シートの残りは加熱された被動金属ドラムの表面でしっかりと支持するようにする。

次の例は例証のためであり、本発明を限定するものではない。

試験方法−引張特性ファイバーの引張特性はＡＳＴＭ　Ｄ８８２−８１に記載の方法を用いて測定した。行った試験は、試験した材料について記載の試験と相違した。

ＡＳＴＭ　Ｄ８Ｂ２−８１は薄いプラスチックシート材料用であり、ファイバー用ではない。相違はサンプルの寸法のためである。ファイバーの厚さはスナップゲージによって測定する。正確な厚さをめるため、スナップゲージの押えでサンプルをつぶさないように注意する。

サンプルは、掴み具分離機の一定速度において破壊試験を行なう。

サンプルの最大負荷応力と弾性率を測定する。

実施例匹↓ ＰＴＦＥ樹脂の微粉末よりペースト形成法によって幅１５２．４ｍｍＸ厚さ０．１ｍｍの連続ＰＴＦＥシートを作成した。この連続ＰＴＦＥンートを、２３０’ Ｃの温度に加熱した直径１５２．４ｍｍの重なり合った金属ローラー群を通過させた。これらの加熱した金属ローラーはお互いに独立して駆動し、連続ＰＴＦＥシートを１４：１の比で迅速に膨張延伸してＧｏｒｅの米国特許第４１８７３９０号に教示のような膨張延伸した微孔質ＰＴＦＥシートを形成した。

膨張延伸した微孔質ＰＴＦＥシートを、約９，１ｍ／分の速度で最終の加熱金属ローラーから、膨張延伸した微孔質ＰＴＦＥシートの縦軸より約４５°の角度で手で取り出し、それにより膨張延伸した微孔質ＰＴＦＥシートをそれ自身に巻きつけ、本発明のファイバーを作成した。運転者は防熱手袋を着用し、ファイバーの取り出しによる火傷を防いだ。本発明のファイバーを取り出すときに最終の金属ローラーの表面と連続ＰＴＦＥシートが接触を保つように、連続ＰＴＦＥシート上に充分な張力を保持するように注意した。

得られたファイバーは長さが連続であり、断面は実質的に丸かった。次の物理的特性は本発明のファイバーからとった５つのサンプルを試験して決められた値である。

直径　２．　１ｍｍ最大負荷応力　３９，０５０±８３４ＫＰａ弾性率　４０３，７００±４２．５１０ＫＰａ例２例１の最初の項に記載のようにして作成した膨張延伸した微孔質ＰＴＦＥの連続シートを、次いで加熱した重なり合った金属ローラー群から３６５℃に加熱した直径３０４．８ｍｍの一対の金属ドラムの上に供給した。これらの金属ドラムの第１のドラムは、第２の加熱金属ドラムの表面に接触した膨張延伸した微孔質ＰＴＦＥ連続シートに張力を与え維持することを助けた。金属ドラムは３２７°Ｃより高く加熱されているので、Ｇｏｒｅの米国特許第３９５５５６６号の第３欄、４９〜５５行に教示の熱処理アモルファスロッキングプロセスが膨張延伸した微孔質ＰＴＦＥ連続シートについて行なわれた。

膨張延伸した微孔質ＰＴＦＥシートを、約９．１ｍ／分の速度で第２の加熱金属ドラムから、膨張延伸した微孔質ＰＴＦＥシートの縦軸に対し約４５°の角度で手で取り出し、それにより膨張延伸した微孔質ＰＴＦＥシートをそれ自身に巻きつけ、本発明のファイバーを作成した。運転者は防熱手袋を着用し、ファイバーの取り出しによる火傷を防いだ。本発明のファイバーを取り出すときに第２の加熱金属ドラムの表面と連続ＰＴＦＥシートが接触を保つように、連続ＰＴＦＥシート上に充分な張力を保持するように注意した。

直径　１．　３ｍｍ最大負荷応力　１００，４００±１．３００ＫＰａ弾性率　１，７５７，０００ ±１７０，７００ＫＰａ例３導電性カーボンブラック（ケッチェンブラックカーボン、ＡＫＺＯＣｈｅｍｉｃａｌより入手）を５０重量％含む充填材入りＰＴＦＥシートを作成した。充填材入りＰＴＦＥシートを２＝１の比で延伸し、一対の金属ドラムの上に慎重に供給した。第１の金属ドラムは３４５℃の温度に加熱し、一方、第２の金属ドラムは３５０℃の温度に加熱した。金属ドラムは約１．１ｍｍ／分の周速を有するように回転した。ドラムの速度は、機器の運転者が手で第２の金属ドラムから得られたファイバーを取り出しながら、足ペダルによって調節した。

運転者は防熱手袋を着用し、ファイバーの取り出しによる火傷を防いだ。シートを充填材入りＰＴＦＥシートの縦軸に対し成る角度で取り出し、それによって充填材入りＰＴＦＥシートをそれ自身に螺旋状に巻きつけ、本発明のファイバーを形成した。本発明のファイバーを取り出すときに第２の加熱金属ローラーの表面と充填材入り連続ＰＴＦＥシートが接触を保つように、充填材入り連続ＰＴＦＥシート上に充分な張力を保持するように注意した。

得られたファイバーは開いた穴を有するチューブの形状であった。

次の幅を有する充填材入りＰＴＦＥシートより次の外径を有するチューブを得た。

シートの幅　外径２５．４ｍｍ　２．５ｍｍ２０．３ｍｍ　２．３ｍｍ１７．１ｍｍ　２，０ｍｍ１０．２ｍｍ　１．８ｍｍ皿工導電性カーボンブラック（ケ・ソチェンブラ・ツクカーボン、ＡＫＺＯＣｈｅｍｉｃａｌより入手）を２５重量％含む充填材入りＰＴＦＥシートを作成した。充填材入りＰＴＦＥシートを約１，７：ｌの比て延イ申させることにより膨張延伸した。

充填材入りＰＴＦＥシートは、２３０℃の温度に加熱した直径１５２．４ｍｍの重なり合った金属ローラー群を通過させた。これらの加熱した金属ローラーはお互いに独立して駆動し、充填キオ入りＰＴＦＥシートが種々の比で膨張延伸されて、Ｇｏｒｅの米国特許第４１８７３９０号に教示のように膨張延伸した充填材入り微孔質ＰＴＦＥシートを形成した。

次いで膨張延伸した充填材入り微孔質ＰＴＦＥシートを直径３０４．８ｍｍの一対の金属ドラム上に供給した。第１の金属ドラム１ｔ３２５℃の温度に加熱し、一方、第２の金属ドラムＧｔ３４０°Ｃの温度に加熱した。膨張延伸した充填材入り微孔質ＰＴＦＥシートをｇ７１１３と同様にして第２の金属ドラムより取り出した。

得られた本発明のファイバーは連続した口・ソドの形状であった。

膨張延伸した充填材入り微孔質ＰＴＦＥシートを次の比で延イ申することにより、次の直径を有する本発明の連続口・ソドを１尋た。

延伸比　直径４、　１８：１　７．　９ｍｍ５、　４２：１　７．　１ｍｍ７、　７４：ｌ　６．　４ｍｍ８、　２０：ｌ　４．　８ｍｍ例５８０：１の比で膨張延伸し、Ｇｏｒｅの米国特許第３９５３５６６号に教示のようなアモルファスロッキングプロセスに供して幅０．２３ｍｍ×厚さ０．０１ｍｍの膨張延伸した微孔質ＰＴＦＥ連続シートを得た。この連続ＰＴＦＥシートを３９０℃の温度に加熱した直径３０４．８ｍｍの金属ドラムの周りを通過させた。機械的取り出しにより連続ＰＴＦＥシートの縦軸に対し約４５°の角度で約１９ｍ／分の速度において連続ＰＴＦＥシートを取り出し、それにより連続ＰＴＦＥシートをそれ自身の上に螺旋状に巻き、本発明のファイバーを作成した。

得られたファイバーは縦に連続し、実質的に丸い断面を有した。

次の物理的特性は本発明のファイバーからとった５つのサンプルの試験により決められた値である。

直径　５５μｍデニール（ｇ／９０００ｍｍ）　４８最大負荷応力　７０３，０００±２７，６００ＫＰａ弾性率　２．２Ｘ１０’± ４．８Ｘｌ　Ｏ’　ＫＰａ１＋　＋ｎ　、　ＰＣＴ／ＵＳ　９２１０１９９６フロントページの続き（７２）発明者　マクグレガー、ゴートン　エル。

アメリカ合衆国、ペンシルバニア　１９３６２゜ノツチインガム、バック　ラブ　ドライブ（７２）発明者　マイナー、レイモンド　ピーアメリカ合衆国、メリーランド　２１９２１゜エルクトン、グリーンヘブン　ドライブ

Claims

【特許請求の範囲】

１．螺旋状に巻いた自己接着ポリテトラフルオロエチレンの連続シートを含んでなる連続ファイバーであって、該ファイバーは実質的に丸い断面と１本の螺状線の継ぎ目を持った外側表面を有する連続フアイバー。
２．ポリテトラフルオロエチレンの螺旋状に巻いた自己接着連続シートが徴孔質ポリテトラフルオロエチレンである請求の範囲第１項に記載の連続ファイバー。
３．徴孔質ポリテトラフルオロエチレンが膨張延伸した微孔質ポリテトラフルオロエチレンである請求の範囲第２項に記載の連続ファイバー。
４．螺旋状に巻いた自己接着ポリテトラフルオロエチレンの連続シートが粒子状のフィラーを含む請求の範囲第１項に記載の連続ファイバー。
５．粒子状フィラーが金属、半金属、金属酸化物、ガラス、セラミックからなる分類より選択した無機物質である請求の範囲第４項に記載の連続ファイバー。
６．粒子状フィラーが活性炭、カーボンブラック、高分子樹脂からなる分類より選択した有機物質である請求の範囲第４項に記載の連続ファイバー。
７．ファイバーが静電気散逸性である請求の範囲第４項に記載の連続ファイバー。
８．ファイバーが導電性である請求の範囲第４項に記載の連続ファイバー。
９．螺旋状に巻いたポリテトラフルオロエチレンの自己接着シートの上に高分子物質のコーティングをさらに含む請求の範囲第１項に記載の連続ファイバー。
１０．高分子物質のコーティングが連続層である請求の範囲第９項に記載の連続ファイバー。
１１．高分子物質のコーティングが不連続なパターンである請求の範囲第９項に記載の連続ファイバー。
１２．不連続なパターンが一連の点状である請求の範囲第１１項に記載の連続ファイバー。
１３．不連続なパターンが一連の帯状である請求の範囲第１１項に記載の連続ファイバー。
１４．高分子物質が天然ゴム、合成ゴム、ポリウレタン、フルオロエラストマーからなる分類より選択されたエラストマーポリマーである請求の範囲第９項に記載の連続ファイバー。
１５．高分子物質がパーフルオロスルホン酸のポリマーとパーフルオロカルボン酸のポリマーからなる分類より選択されたイオン交換樹脂である請求の範囲第９項に記載の連続ファイバー。
１６．螺旋状に巻いたポリテトラフルオロエチレンの自己接着連続シートの間に繊維状素成分をさらに含む請求の範囲第１項に記載の連続ファイバー。
１７．繊維状素成分が導電性ワイヤー、光ファイバー、チューブからなる分類より選択された伝導・輸送性の繊維状素成分である請求の範囲第１６項に記載の連続ファイバー。
１８．繊維状素成分がグラファイト繊維、アラミド繊維、セラミック繊維からなる分類より選択された構造用繊維状素成分である請求の範囲第１６項に記載の連続ファイバー。
１９．繊維状素成分がポリウレタンビーズ、フルオロエラストマービーズ、天然ゴムビーズ、合成ゴムビーズからなる分類より選択されたエラストマーの繊維状素成分である請求の範囲第１６項に記載の連続ファイバー。
２０．螺旋状に巻いたポリテトラフルオロエチレンの自己接着連続シートの間にシート状素成分をさらに含む請求の範囲第１項に記載の連続ファイバー。
２１．シート状素成分が高分子フィルム、金属箔、金属網からなる分類より選択された請求の範囲第２０項に記載の連続ファイバー。
２２．連続ファイバーがその長さにそって変化した直径を有する請求の範囲第１項に記載の連続ファイバー。
２３．連続ファイバーがふしこぶのある外観を有する請求の範囲第１項に記載の連続ファイバー。
２４．連続ファイバーがファイバーの外側表面に窪みを有する請求の範囲第１項に記載の連続ファイバー。
２５．連続ファイバーが窪みの中に薬剤をさらに含み、薬剤が抗生物質と凝固剤からなる分類より選択されたものである請求の範囲第２２項に記載の連続ファイバー。
２６．次の過程を含んでなる連続ファイバーの製造方法：ａ）加熱被動ドラムの外側表面にポリテトラフルオロエチレンの連続シートを供給し、ｂ）被動ドラムの外側表面に対してポリテトラフルオロエチレンの連携シートをしっかり支持し、ｃ）ポリテトラフルオロエチレンの連続シートの縁を被動ドラムの外側表面との接触から取り出し、ｄ）ポリテトラフルオロエチレンの連続シートの縁を、被動ドラムの外側表面上になお存在する部分のポリテトラフルオロエチレンの連続シートに接触させて接着し、ｅ）駆動手段によって波動ドラムを回転させ、被動ドラムの外側表面にそってポリテトラフルオロエチレンの連続シートを動かし、なおドラム上にある間にポリテトラフルオエチレンの連続シートをそれ自身に巻いて連続ファイバーを形成し、ｆ）ポリテトラフルオロエチレンの連続シートの縦軸に対して或る角度で被動ドラムの外側表面より連続ファイバーを取り出す。