JPH08505330A - ポリテトラフルオロエチレン製成形品 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 熱によって収縮を起こし、その熱収縮率が少なくとも１％異なる二種のポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）成分を並行に重ね合わせるようにして形成したＰＴＦＦ製の複合成形品。好ましい実施例は熱処理によって縮ませることができる繊維。

Description

【発明の詳細な説明】 ポリテトラフルオロエチレン製成形品 本発明はフィルム、テープ、または繊維等の形に成形したポリテトラフルオロ エチレン（ｐｏｌｙｔｅｔｒａｆｌｕｏｒｏｅｔｈｙｌｅｎｅ）（以下ＰＴＦＥ と略称する）製の成形品およびその製造方法に関する。 ＰＴＦＥはその熱的に安定であること、および化学的には不活性であるという ことから貴重な材料とされている。オーストリア特許発明明細書ＡＴ−Ｂ ３７ ０６７４は、引っ張り方向に関して５０Ｎ／平方ｍｍから１４０Ｎ／平方ｍｍの 強度を持つ短軸に伸張した焼結ＰＴＦＥ製フィルムを開示している。これらのフ ィルムは、先ずＰＴＦＥの粉末をプレスして円筒状に成形し、次いでこの成形体 を焼結して、そこからフィルムを剥き取り、それを少なくとも摂氏３２７度の温 度で加熱して引き延ばしている。 英国特許出願公開明細書ＧＢ−Ａ−２０２５８３５はペースト押出し成形法に よって多孔質のＰＴＦＥ成形品の製造について述べており、そこでは本質的には ＰＴＦＥ粉末、潤滑剤を含む糊状混合物を型を通して押出して成形し、それから 潤滑剤を乾燥によって除去し、次いでこの成形品をＰＴＦＥのクリスタライト融 点（摂氏３２７度）以上に加熱しながら伸張している。 オーストリア特許発明明細書ＡＴ−Ｂ ３９１４７３は単軸に伸張したＰＴＦ Ｅ製の成形品の製造に関する開示を行なっており、そこではＰＴＦＥ粉末を含む 糊状混合物を連続的に処理して塑造体を形成し、これを複数のローラまたはロー ルに掛 け、加熱伸張している。伸張を掛ける前に、この塑造体は温度摂氏３２７度と４ ５０度との間、好ましくは摂氏３５０度と３９０度との間で加熱され、この間に 焼結されて、次いで伸張を掛けられる。この方法によって、伸張方向の強度５０ ０Ｎ／平方ｍｍ、密度１．８０と２．３０ｇ／立方ｍｍの単軸方向に伸張された ＰＴＦＥ製の成形品が製造される。 ＰＴＦＥの応用範囲を拡大するために、ＰＴＦＥからなる縮毛状に縮れた繊維 が入手できるようにすることが望ましい。それ故、本発明は安定した永久縮みを もつＰＴＦＥ繊維を入手可能にすることを目的としている。 本発明によれば、この目的は熱的効果によって収縮を起こし、熱収縮度に少な くとも１％の違いを見せる二種のＰＴＦＥ成分を並行に重ね合わせたＰＴＦＥ製 の複合成形品によって達成される。例えば、もしこの種の繊維を温度摂氏２００ 度以上で熱処理すれば、繊維はこの熱処理によってそれが自由に収縮することが できる範囲で縮れる。 複合紡糸によって、ナイロン繊維に縮みを持たせることが可能であることは、 Ｕｌｌｍａｎｎ”Ｅｎｃｙｋｏｐａｏｄｉｅ ｄｅｒ ｔｅｃｈｎｉｓｃｈｅｎ Ｃｈｅｍｉe”第４版、第１１巻、２８３−２８４頁、Ｖｅｒｌａｇ Ｃｈｅ ｍｌｅから知られている。この方法によれば、異なる性質の二種の溶融ポリマー を型の口孔から紡糸してフィラメントを形成している。この場合、原理的には二 種のポリマーを繊維とするための二つの可能性がある。即ち、核・鞘型とするが 、並列型とするかである。第一の場合には、一つのポリマーが鞘のように他のポ リマーを包囲するようにし、後者の場合には繊維は、断面を介して互いに接合さ れた二つの仮想的半切円筒体からなっている。しかし、この方法を用いて安定な 縮みを持つＰＴ ＦＥ繊維を製造することは不可能である。 本発明は以下の認識に基づいている。即ち、収縮特性の異なる二乃至それ以上 のＰＴＦＦ層からなる複合フィルムを簡単な方法で処理して未加工の複合繊維を 形成し、この未加工複合繊維を摂氏２００度以上に加熱することによって、それ に安定な縮みを与えることが出来るという認識に基づいている。 それ故、本発明による複合成形品の好ましい具体化はフィルム、テープ、また は繊維の形で実施される。繊維は都合よく微小繊維化される。 また、本発明は前述の複合成形品を熱処理することによって得られるＰＴＦＥ 製の成形品に関する。 好ましい成形品の実施例は縮みを持った繊維の形をとっていることに特徴があ る。この繊維は従来方法の処理によって、ＰＴＦＥのみからなるニードルフェル トを形成することが出来る。この縮みを持ったＰＴＦＥ繊維は少なくとも３００ Ｎ／平方ｍｍの強度を備えている。 本発明による繊維のカーディング特性は特に良好で、縮れた微小繊維化された 繊維を使用すれば、不織性織物及びフェルトの形成には極めて好適である。微小 繊維化によって有枝化されたこれらの繊維を使用すれば、補助的手段を要せずに 純粋なＰＴＦＥフェルトを製造することが可能である。このことは、これらのフ ェルトをフィルタとして使ったとき、マトリックス紡糸繊維のフェルトに比べて 、圧力差に関してより低い上昇しか見ないので、大きな利点と言うべきである。 さらに、本発明は二種のＰＴＦＥパウダーを含むＰＴＦＥ組成物から複合フィ ルムを製造する方法に関する。この方法では、二種のＰＴＦＥ混合物を並行に重 ね合わせた形の塑造体に成形し、それをローラにがけて引き延ばして平板な複合 成形品を作り、この複合成形品を焼結し、次いで引き延ばして複合フィルムとす る。但し、この場合使用するＰＴＦＥパウダーは、フィルムに形成することが可 能なパウダーであって、加熱によて収縮し、その収縮度が少なくとも１％違う二 種のＰＴＦＥパウダーである。また、二種以上のＰＴＦＥパウダーを含む混合物 を処理して並行に重ね合わせた塑造体を形成することも可能である。 本発明による方法の好ましい変形例では、平板な複合成形品をカットしてテー プを形成し、それを焼結してから引き延ばしをかけ、必要に応じて微小繊維化処 理を施している。 以下、添付の図面を参照して本発明を詳述する。第１図は並行に重ね合せぜた 平板な複合成形品の形成と構造を示す図であり、第２図はＰＴＦＥ製収縮繊維の 製造方法を示す図である。 第１図に示すように、先ず熱収縮度の違う二種のＰＴＦＥポリマーＡ、Ｂに潤 滑剤を混合し、塑造体（円筒状）を形成する。ついで、この塑造体をその軸線に 沿って半割りにし、それぞれ半割りしたものＡ、Ｂを押出し機にかけてストラン ド（糸状体）に成形する。従って、このストランドの半分はＰＴＦＥ（Ａ）から なり、他の半分はＰＴＦＥ（Ｂ）からなっている。ストランドは次の段階で、カ レンダ（つや出しロール機）にかけられ、延ばされてフィルムを形成する。この 処理で注意すべきことは、ストランドがその二種の材料の仮想分離線をロールの 挟み面に平行にしてロール間を通過するようにすることである。複合フィルムの 製造はこの方法に よってのみ実際化される。このカレンダ処理のあと、フィルムは通常どおり乾燥 し、潤滑剤を除去する。乾燥処理済みのフィルムは、第２図に図示の焼結・伸張 装置に連続的に供給される。この装置は配送要素１、カッタ２、二個の加熱ロー ル３’、３”および非加熱の巻取り要素４からなっている。尚、図中の矢印は加 熱ローラ３’、３”の回転方向およびフィルムの巻取り方向を示している。 テープおよび繊維の製造のためには、乾燥済みのフィルムをそれが配送要素１ を通過する早い段階でカッタで切断するのが有利である。 配送要素１に送られたフィルムはカッタ２によって連続的にテープ状に切断さ れ、このテープは更に加熱ロール３’、３”に案内され、これらのロール上で焼 結される。その際、テープの両面から熱を通すため、テープがＳ字状にローラを 巻くようにするが好ましい。ローラは少なくとも摂氏３２７度の温度に加熱され る。伸張操作は焼結過程が済んだ直後に行なわれる。伸張されたテーフの巻取り は、第２図に複数のリールで示した非加熱の巻取り要素４によって行なわれる。 繊維を製造するためには、テープは引き続いてニードルロールに通されて微小繊 維化される。更に繊維に縮みを与えるためには、繊維を少なくとも摂氏２００度 で、それに応力が加わらないようにして、即ち自由な収縮が起こる状態で加熱す る。 以下の実施例によって本発明を更に詳しく説明する。 ［実施例 １］ 熱収縮率が４．５％である「Ａｌｕｇｏｆｌｏｎ」ＤＦ２００（Ａｕｓｌｍｏ ｎt ＳｐＡ社製）型のＰＴＦＥパウダー、および熱収縮率が３．０％である「 Ｔｅｆｌｏｎ」３５７９（Ｄｕｐｏｎｌ社製）型のＰＴＦＥパウダーに、別々に 沸点が 摂氏１８６度と２１４度の間にある潤滑剤をそれぞれ２０％混入して処理し、別 々にプレスして円筒を形成する。次いで、これらの円筒を正確にその中心軸に沿 ってそれぞれ一分割する。二種の異なるポリマーのそれぞれ半分を主プレスシリ ンダでプレスして円形ストランドを形成し、次いでこのストランドを２ロール型 のカレンダー機にかけて延ばし、全フィルム厚さの半分が「Ａｌｕｇｏｆｌｏｎ 」ＤＦ２００からなり、他の半分は「Ｔｅｆｌｏｎ」３５７９からなるようにし て、厚さ０．１ｍｍのフィルムを形成する。このフィルムを乾燥後、摂氏３８０ 度の温度で焼結すると共に、この温度で伸張比１：１１で伸張する。この過程で 得られたフィルムは厚さ２０μｍとなり、微小繊維化ロールによってフィラメン ト状に裂いて、更にこれを切断機によって切断して長さ８０ｍｍのスフを作る。 こうして得られたスフを更に摂氏２５０度の温度で３０分間オーブン中で調整処 理を施す。この処理中に二種のポリマーは程度の異なる収縮を起こし、４５％の 縮みが生じた。この繊維の強度は伸び８％で４９５Ｎ／平方ｍｍであった。 ［実施例 ２］ 実施例１の場合と同様にして、厚さ５０μｍのフィルムを形成し、伸張して、 のち微小繊維化処理を行なう。伸張比１：１２で厚さ９．５μｍのフィルムを形 成し、これに摂氏３００度の温度で収縮処理を施す。６５％の縮みが生じ、伸び ６．５％での強度は５３０Ｎ／平方ｍｍであった。 ［実施例 ３］ 実施例１のようにして、「Ｔｅｆｌｏｎ」３５７９と熱収縮率５．５％の「Ｐ ｏｌｙｆｌｏｎ」１０４ＵＦ（Ｄａｉｋｉｎ社製）とに潤滑剤を混合し、厚さ７ ５μｍのフィルムに形成して温度摂氏３６５度、伸張比１：１０で伸張して厚さ １５μｍのフィルムとし、微小繊維化処理の後摂氏３００度に加熱した加熱塔中 で収縮処 理を施して６０％の縮みを与えた。強度は伸び９％で４２７／Ｎ平方ｍｍであっ た。 ［実施例 ４］ 実施例３にしたがってＰＴＦＥパウダーを混合し、次いで一つのパウダーを用 いてプレス成形した塑造体の半分と、他のパウダーによって形成した塑造体の半 分を等量に使用して充実した円筒体を形成する。こうして得られた円筒体を実施 例３で述べたと同様の仕方で処理して繊維を形成し、温度摂氏３１０度で収縮処 理して、６２％の縮みを与えた。縮ませた繊維の強度は伸び１０％で４０５Ｎ／ 平方ｍｍであった。 ［実施例 ５］ 「Ａｌｇｏｆｌｏｎ」ＤＦ２００と、熱収縮率２．５％の「Ｈｏｓｔａｆｌｏ ｎ」ＴＦ２０２９（Ｈｏｅｃｈｓｔ社製）とを実施例４で述べたようにして塑造 体に形成し、プレスしてストランドを形成し、更にフィルムに形成し、そして実 施例１で述べた条件で伸張処理、微小繊維化処理、加熱収縮処理を施す。これに よって得られた繊維の強度は伸び８％で４８０／Ｎ平方ｍｍで、５０％の縮みを 示した。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． 熱によって収縮を起こし、その熱収縮率が少なくとも１％異なる二種の ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）成分を並行に重ね合わせるようにして 形成したＰＴＦＥ製の複合成形品。 ２． 複合成形品がフィルム、デープ、または繊維として形成されることを特 徴とする請求の範囲第１項に記載の複合成形品。 ３． 繊維として形成される複合成形品は微小繊維化処理されることを特徴と する請求の範囲第２項に記載の複合成形品。 ４． 請求の範囲第１、２、または３項のいずれか一つに記載の複合成形品の 熱処理によって得られるＰＴＦＥ成形品。 ５． 成形品が縮れをもつ繊維の形をとっていることを特徴とする詰求の範囲 第４項に記載の複合成形品。 ６． 請求の範囲第５項に記載の縮みをもつＰＴＦＥ繊維からなるＰＴＦＥニ ードルフェルト。 ７． 処理によってフィルムに形成することが可能であって、熱的効果によっ て程度の異なる収縮を起こし、その熱収縮率が少なくとも１％異なる二種のＰＴ ＦＥハウダーを含む混合物を処理して並行に重ね合わせた形の塑造体を形成し、 この塑造体をロールで延ばして平板な複合成形品とし、これを焼結して、更に伸 張してＰＴＦＥ複合フィルムを製造する方法。 ８． 平板な複合成形品をテープ状に成形し、これを焼結し、次いで伸張し、 必要に応じて微小繊維化処理を施すことを特徴とする請求の範囲第２項に記載の 複合繊維を製造するための請求の範囲第７項に記載の方法。