TW202246608A - 織物及滑動材 - Google Patents

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關山雅人
二宮有希
原田大
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日商東麗股份有限公司
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Abstract

本發明為了提供一種即使在高荷重且高速度的滑動條件下也可抑制磨耗所致的厚度減少因此作為滑動材使用時滑動性優異的同時不易發生構件間的鬆動作響而可接著於基材使用的織物，本發明為一種經紗與緯紗之至少一者中包含氟樹脂纖維與對位芳綸纖維(para-aramid fiber)之合撚紗且於該合撚紗露出的至少一面中凹凸高度為1150μm以下的織物及滑動材。

Description

織物及滑動材
本發明關於織物及滑動材。
自以往以來，已開發出下述技術：利用氟樹脂的低摩擦係數，將氟樹脂纖維化，形成織編物或不織布，並使其介於滑動的構件之間存在，藉此將低摩擦性賦予至構件間。滑動布帛的厚度因磨耗而大幅減少時，與滑動有關的構件周邊之餘隙改變，發生系統的鬆動作響。因此，滑動布帛除了要求低摩擦性與滑動耐久性之外，還要求即使在嚴酷的滑動條件下也不發生磨耗所致的厚度大幅減少。
再者，氟樹脂一般而言缺乏接著性，故對於基材貼附滑動材而賦予滑動性時，重要的是除了要確保滑動材單質的低摩擦性或滑動耐久性之外，還要確保接著性。
作為將低摩擦性賦予至滑動布帛之技術，例如專利文獻1中揭示一種自潤滑織物，其係包含由氟樹脂纖維與其它纖維所形成的複合紗之織物，該織物之一面中的其它纖維之表面積佔複合紗全體的表面積之比率為0～30%。
作為滑動材使用時作為抑制構件間之鬆動作響的技術，例如專利文獻2中揭示一種布帛，其中氟樹脂纖維與其它纖維被交替地配置，布帛之壓縮量為25μm以下。 [先前技術文獻] [專利文獻]
專利文獻1：國際公開第2017/020821號 專利文獻2：國際公開第2018/074207號
[發明欲解決之課題]
然而，專利文獻1中記載之織物，其複合紗中所佔的氟樹脂纖維之比例高，且在高荷重下暴露於高速的滑動時無法充分抑制氟樹脂紗的磨耗粉之吐出，在抑制磨耗所致的厚度減少上尚有改善之餘地。再者，氟樹脂纖維之比例高，結果當選擇對位芳綸纖維(para-aramid fiber)等低熱收縮率的纖維作為其它紗時，因與氟樹脂纖維的熱收縮差，而使熱處理後的凹凸變大，有接著性或滑動性降低之問題。
專利文獻2中記載之織物，雖然荷重負載時的厚度方向之壓縮量小，故而可抑制構件間之鬆動作響，但是於高荷重且高速度之滑動下，滑動後的厚度減少上尚有改善之餘地。
再者，於上述任一專利文獻中亦有進行關於滑動性的檢討，但未揭示賦予接著性的具體影響，當以提高耐久性為目的而選擇對位芳綸纖維等低熱收縮率的纖維作為其它紗時，因與氟樹脂纖維的熱收縮差，而使熱處理後的凹凸變大，有接著性降低之情況，在兼備滑動性與接著性的滑動材之開發上，有進一步檢討之餘地。
因此，本發明之課題在於提供一種織物，其兼備低摩擦性、滑動耐久性、接著性，即使在高荷重且高速度的滑動條件下也抑制了磨耗所致的厚度減少。
課題在於提供一種織物，其藉由使用本發明之織物作為滑動材，而滑動性優異，可長期間發揮作為滑動材的功能，同時還可抑制構件間的鬆動作響，且可接著於基材使用。 [用以解決課題之手段]
為了解決該課題，本發明具有以下之構成。
一種織物，其經紗與緯紗之至少一者中包含氟樹脂纖維與對位芳綸纖維之合撚紗，於前述合撚紗露出的至少一面中凹凸高度為1150μm以下。
前述織物，其厚度為1.3mm以下。
前述織物，其經紗及緯紗中包含前述合撚紗。
前述織物，其中前述織物為包含最外面的第1面及與前述第1面相反側之最外面的第2面之多層織物，前述第1面的經紗與緯紗之至少一者中包含前述合撚紗。
前述織物，其中前述第1面的覆蓋係數(CF1)與前述第2面的覆蓋係數(CF2)之比(CF1/CF2)小於1。
前述織物，其中前述織物全體中所佔的氟樹脂纖維質量比率為20質量%以下。
一種滑動材，其包含前述織物。
前述滑動材，其中將前述合撚紗露出且凹凸高度為1150μm以下的至少一面當作滑動面 [發明之效果]
依據本發明，可提供一種織物及滑動材，該織物兼備低摩擦性、滑動耐久性、接著性，即使在高荷重且高速度的滑動條件下也可抑制磨耗所致的厚度減少，因此作為滑動材使用時的滑動性優異，且可長期間發揮滑動材的功能，同時不易發生構件間的鬆動作響，而可接著於基材而使用。
[用以實施發明的形態]
本發明之織物，其經紗與緯紗之至少一者中包含氟樹脂纖維與對位芳綸纖維之合撚紗。
於作成為合撚紗之方法以外，亦考慮作成為氟樹脂纖維與對位芳綸纖維之複合形態，例如：經紗(或緯紗)中使用氟樹脂纖維且緯紗(或經紗)中使用對位芳綸纖維之構造；經紗與緯紗中交替配置氟樹脂纖維與對位芳綸纖維之構造；或氟樹脂纖維層與對位芳綸纖維層完全分離的雙層織物等。然而，經紗(或緯紗)中使用氟樹脂纖維且緯紗(或經紗)中使用對位芳綸纖維之構成、氟樹脂纖維與對位芳綸纖維交替配置之構成，在低強度的氟樹脂纖維局部存在的部分(例如作為經紗(或緯紗)使用的氟樹脂纖維經連續配置之部分、用於經紗的氟樹脂纖維與用於緯紗的氟樹脂纖維之交錯點)中，氟纖維容易早期斷裂，該處有成為布帛斷裂的起點之可能性。因此，在高荷重・高速度中要求極優異的滑動耐久性時，難以得到令人滿足的性能。作成為氟樹脂纖維層與對位芳綸纖維層完全分離的雙層織物時，氟樹脂纖維層會在滑動的同時磨耗，難以抑制厚度減少。
另一方面，在織造氟樹脂纖維與對位芳綸纖維作成為合撚紗之前進行一體化，並配置於織物中，藉此使氟樹脂纖維與對位芳綸纖維變成鄰接，使因滑動而發生的氟磨耗粉容易轉移附著到對位芳綸纖維，形成自潤滑膜，因此可得到高荷重下的優異之磨耗耐久性。
另外，作為將氟樹脂纖維與對位芳綸纖維在織造前進行一體化之形態，除了可舉出將氟樹脂纖維與對位芳綸纖維合撚而成的合撚紗之外，還可舉出將對位芳綸纖維當作芯紗且在周圍捲附有氟樹脂纖維作為鞘紗之包覆紗、或氟樹脂纖維的短纖維與對位芳綸纖維的短纖維之混紡紗等。然而，包覆紗由於氟樹脂纖維會偏向存在於鞘側，故滑動時柔軟的氟樹脂纖維會選擇性地磨耗，厚度減少容易變顯著。混紡紗係因氟樹脂纖維的低摩擦性，而在氟樹脂纖維與對位芳綸纖維間難以得到充分的纏結，在滑動時難以得到充分的耐久性。
另一方面，合撚紗係以對位芳綸纖維作為骨材，而達成保持強度與抑制磨耗之功能，同時周圍的氟樹脂纖維係成為磨耗粉而容易轉移附著於對位芳綸纖維，除了達成優異的低摩擦性與滑動耐久性之外，還達成厚度減少的抑制。
於氟樹脂纖維與對位芳綸纖維所構成之合撚紗中，合撚時的撚數(複撚數)之撚轉係數k較佳為1000以上25000以下，更佳為1000以上10000以下，特佳為2000以上7000以下。
此處，撚轉係數k係將每1m的撚數當作T[t/m]，將合撚紗的纖度當作D[dtex]，藉由下式求得。 k=T×D 0.5
氟樹脂纖維與對位芳綸纖維所構成之合撚紗，較佳為將合撚前的氟樹脂纖維或對位芳綸纖維進行撚紗。藉由撚紗，可抑制因織造中的摩擦所造成的對位芳綸纖維之開纖，因此可防止經開纖的對位芳綸纖維覆蓋合撚紗中的氟樹脂纖維而妨礙低摩擦性之現象。此時，合撚前的對位芳綸纖維之撚轉係數較佳為500以上5000以下。再者，若為500以上3000以下，則除了有上述之效果之外，由於對位芳綸纖維的強度會藉由撚紗而提升，使對位芳綸纖維在成為織物時作為骨架纖維強固地存在，因此還有滑動耐久性提升。特佳為900以上3000以下。若對位芳綸纖維之撚轉係數大於5000，則有強度比撚紗前降低之虞。將對位芳綸纖維進行撚紗時，可採用對於所欲的纖度之原紗單純地加撚之步驟，也可採用使比所欲的纖度更小的纖度之紗彼此撚合之步驟。例如，準備撚數33[t/m]、纖度850[dtex]的對位芳綸纖維時，可將纖度850[dtex]的對位芳綸纖維原紗以33[t/m]進行撚紗，也可將纖度425[dtex]的對位芳綸纖維原紗2條以33[t/m]進行合撚。
氟樹脂纖維與對位芳綸纖維所構成之合撚紗，可配合加工步驟及使用上暴露的最高溫度中之氟樹脂纖維與對位芳綸纖維的熱收縮差，調整紗長差。例如，加工步驟及使用上暴露的最高溫度為200℃，該溫度下的氟樹脂纖維與對位芳綸纖維之熱收縮差為10%時，在合撚時，可使氟樹脂纖維的紗長比對位芳綸纖維更長10%。由於成為如此的態樣，可抑制因熱收縮差所造成的凹凸展現，容易得到本發明之效果。
本發明之織物，其氟樹脂纖維與對位芳綸纖維之合撚紗係經紗與緯紗之至少一者中包含，但較佳為經紗及緯紗中包含。又，亦可與其它纖維交織。
本發明中，發現相較於使用PPS纖維或間芳綸纖維、液晶聚酯纖維等其它纖維之情況，藉由選擇對位芳綸纖維作為氟樹脂纖維的交織對象可顯著地抑制厚度減少。將使用對位芳綸纖維以外的纖維作為高強度纖維而成之織物用於滑動材時，例如利用織組織等之設計而在滑動面配置較多氟樹脂纖維並在非滑動面配置較多高強度纖維作為骨材，藉此雖可最佳化低摩擦性與滑動耐久性之平衡，但於滑動初期由於含較多氟樹脂纖維的區域之磨耗速度會變快，故難以兼顧滑動耐久性與抑制磨耗所致的厚度變化。
另一方面，如本發明般，藉由將對位芳綸纖維與氟樹脂纖維進行合撚，使對位芳綸纖維發揮極高的骨材效果，可作成為一種織物，其提供不僅可實現滑動耐久性而且可實現抑制磨耗所致的厚度變化之滑動材。再者，對位芳綸纖維，其加工性亦優異，比碳纖維等無機纖維更便宜，而且可容易地製作適合薄質的滑動材之織物。再者，可抑制在無機纖維成為課題之因摩擦所造成的起毛。因此，即使不作成在此織物含中浸樹脂而成之複合材料，而是以織物單質來使用時，例如在將滑動材貼附於構造體而使用時，也可防止細毛等之雜質混入構造體的系統內。
本發明之織物係前述合撚紗露出的至少一面中凹凸高度為1150μm以下。另外，此處所謂「合撚紗露出的至少一面中」凹凸高度滿足上述範圍者，是意指當合撚紗僅露出於一面時為在該面中，當合撚紗露出於兩者時為在該露出多的面中，當同等地露出於兩者時在任一面中，凹凸高度滿足上述範圍即可。
氟樹脂纖維的熱收縮大於對位芳綸纖維，在濕熱處理或乾熱處理後，起因於收縮差，對位芳綸纖維存在比較多之部分形成凸，氟樹脂纖維存在比較多之部分形成凹，容易產生凹凸。若如此地產生凹凸，則在滑動初期多含對位芳綸纖維的凸部分會選擇性地容易接觸對象材。若凹凸變大至一定以上，則藉由對象材的表面粗糙度而凸部與對象材間之鉤掛等之物理的相互作用變大，有摩擦係數上升之傾向。再者，此時由於應力集中於凸部而磨耗速度容易變快。再者，若凹凸過大，則在進行接著加工時接著劑無法含浸至凹部，實質接著面積降低而不易得到接著性。為了得到接著面積而進行接著劑塗布量增加或壓緊壓力增加時，凸部的接著劑含浸量會比周圍還過度地變多，接著劑滲出至滑動面而成為使滑動性變差的原因。基於以上之觀點，凹凸高度為1150μm以下。較佳為1000μm以下，更佳為800μm以下。特佳的條件為500μm以下。凹凸高度的實質下限為0μm。
本發明之合撚紗中所佔的氟樹脂纖維質量比率較佳為3～97質量%。若合撚紗中所佔的氟樹脂纖維之質量比率大於97質量%，則相對於發生的氟樹脂磨耗粉量，能捕捉磨耗粉作為骨材的對位芳綸纖維過少，難以抑制厚度變化。合撚紗中所佔的氟樹脂纖維之質量比率更佳為80質量%以下，尤佳為60質量%以下。若合撚紗中所佔的氟樹脂纖維之質量比率小於3質量%，則轉移附著於對位芳綸纖維的氟樹脂磨耗粉過少，得不到充分的低摩擦性。合撚紗中所佔的氟樹脂纖維之質量比率較佳為20質量%以上，更佳為40質量%以上。
本發明之織物的厚度較佳為1.3mm以下。藉由經紗與緯紗之至少一者中使用氟樹脂纖維與對位芳綸纖維之合撚紗，即使在高荷重且高速之滑動下也顯著地減低織物的厚度減少速度，因此即使厚度小也能得到充分的滑動耐久性。織物之厚度減少的原因可舉出：纖維磨耗・斷裂且其被排擠到系統外、各單紗因加壓或滑動而填埋間隙且變化成最密填充構造等。起因於後者的厚度減少，會隨著織物中存在的空隙之絕對量愈多而愈大。亦即，織物之厚度愈小，愈可抑制厚度減少。其中，較佳為1.2mm以下之厚度，更佳為厚度0.8mm以下，尤佳為0.5mm以下，特佳為0.3mm以下。若厚度過小，則會變得難以得到所欲的磨耗耐久性，因此厚度較佳為0.05mm以上，更佳為0.1mm以上，特佳為0.2mm以上。
本發明之織物的織組織沒有特別的限定，可採用斜紋組織或緞紋組織、平組織及彼等之變化組織。其中，若為平組織，則可比較容易地減低厚度，且變得容易抑制滑動所致的厚度減少，而為較宜。
本發明之織物可按照所要求的特性，選擇單層組織或雙層組織等之多層組織等。若為單層組織，則可比較容易地減低厚度，且變得容易抑制滑動所致的厚度減少。作成為具有雙層組織等多層組織的多層織物之際，將最外面的一面當作第1面，將與前述第1面相反側的最外面當作第2面時，較佳為前述第1面的經紗與緯紗之至少一者中包含前述合撚紗。而且，將該多層織物用於滑動材時，較佳將該第1面設為滑動面。作為滑動材，僅使用多層織物的一側面之第1面作為滑動面時，第2面為非滑動面。於多層織物中，用於包含該非滑動面的層之纖維可按照目的而適宜選擇，但藉由使用對位芳綸纖維而容易兼顧滑動耐久性與接著性。從厚度之點來看，較佳為雙層織物。若為雙層組織，則即使因滑動而厚度減少，也能長時間保持充分的厚度，容易提高滑動耐久性。作為上述雙層組織，設為包含第1面與第2面之雙層織物時，較佳為前述第1面的經紗與緯紗之至少一者中包含氟樹脂纖維與對位芳綸纖維之合撚紗，更佳為第1面的經紗及緯紗中包含氟樹脂纖維與對位芳綸纖維之合撚紗。
選擇雙層組織時，第1面的覆蓋係數(CF1)與第2面的覆蓋係數(CF2)之比(CF1/CF2)較佳為小於1。此處所言的覆蓋係數，是指藉由下式所求出者。 覆蓋係數=(經紗總纖度[dtex]) 0.5×經紗密度[條/2.54cm]+(緯紗總纖度[dtex]) 0.5×緯紗密度[條/2.54cm]
另外，算出覆蓋係數時的上述總纖度係藉由纖維物種之比重進行換算。本技術為包含氟樹脂纖維與對位芳綸纖維之織物，而作為氟樹脂纖維，若以聚四氟乙烯纖維為例，則其比重為2.3，大於對位芳綸纖維之比重1.4，因此相同纖度時，實際的纖維直徑係對位芳綸纖維較大。因此為了反映實際的纖維直徑，以對位芳綸纖維基準來換算氟樹脂纖維的纖度，算出覆蓋係數。亦即，以對位芳綸纖維之比重(1.4)作為基準，相對於比重D、纖度T 0的使用原紗之換算後的纖度T係藉由下式換算。 T=T 0×1.4/D
例如，比重2.3的氟樹脂纖維440dtex與對位芳綸纖維800dtex所構成之合撚紗的總纖度T係藉由下式求出。 T=440×1.4/2.3+800=1067
由於使第1面的覆蓋係數(CF1)與第2面的覆蓋係數(CF2)之比(CF1/CF2)小於1，可減小第1面(作為滑動材使用時，而將第1面當作滑動面，將第2面當作接著面時，則為滑動面(非接著面))之凹凸。
如上所述，有氟樹脂纖維與對位芳綸纖維之熱收縮差愈大，則織物的凹凸變愈大的傾向。因熱收縮所產生的紗長差被經紗與緯紗的交錯點所拘束，將紗長較長的部分形成凸，較短的部分形成凹，產生凹凸。覆蓋係數大，亦即纖度大或密度高時，可吸附因熱收縮所產生的紗長差之空隙少，因此凹凸變大。另一方面，覆蓋係數小時，經紗與緯紗的拘束弱，在滑動時難以維持布帛構造，滑動耐久性降低。因此，藉由將包含第1面的層設為覆蓋係數低的構造，將包含第2面的層設為覆蓋係數高的構造，可一邊抑制第1面的凹凸一邊在第2面維持布帛構造，得到長期的滑動耐久性。另外，第1面的覆蓋係數低時，空隙變多，將纖維存在的部分形成凸，將空隙部分形成凹，有產生凹凸之情況。此時由於有充分的空隙，因此經紗與緯紗會擴張至互相交錯的緯紗與經紗，纖維會扁平地擴展。因覆蓋係數低且產生空隙而造成的凹凸，小於因熱收縮差所造成的凹凸。
基於以上之觀點，選擇雙層組織時，第1面的覆蓋係數(CF1)與第2面的覆蓋係數(CF2)之比(CF1/CF2)較佳為小於1，更佳為小於0.8。第2面的覆蓋係數(CF2)過大時，織造性變差，第1面的覆蓋係數(CF1)過小時，相對於紗的粗細度而言交錯點之數過度變少，僅第1面之構成纖維因滑動而變容易綻開。因此，CF1/CF2較佳為大於0.2，更佳為大於0.4。
選擇具有雙層組織等多層組織的多層織物時，結節紗較佳為選擇對位芳綸纖維。此處所言的結節紗，是指構成雙層組織等多層組織之將2層繫緊之紗。例如，將第1面的經紗視為結節紗時，結節紗具有形成第1面的通常部分及與第2面的緯紗交纏的結節部分。於結節部分中之紗係比通常部分更迂迴，紗會成為比通常部分更緊張的狀態。若結節部分中使用氟樹脂纖維與對位芳綸纖維之合撚紗或氟樹脂纖維，則結節部分之緊張因加熱時的熱收縮而變更強，推升已纏結的緯紗而容易變成凸部。根據上述，結節紗較佳為選擇熱收縮率低的對位芳綸纖維。
本發明之織物沒有特別限定織物全體中所佔的氟樹脂纖維質量比率，但藉由將織物全體中所佔的氟樹脂纖維質量比率設為20質量%以下，即使於步驟中包含熱處理之情況中，也可減低凹凸高度，而為較宜。將熱收縮較大的氟樹脂纖維之質量比率比對對位芳綸纖維之質量比率而予以減低，藉此可抑制因熱處理後的收縮差所造成的凹凸發生。若為氟樹脂纖維與對位芳綸纖維以外之複合，則會因氟樹脂纖維減少而發生摩擦係數上升與伴隨其的耐久性降低，惟藉由選擇對位芳綸纖維而展現極高的骨材效果，即使於氟樹脂纖維的質量比率為比較低之情況中，也可發揮優異的滑動性。從減低凹凸高度之觀點來看，織物全體中所佔的氟樹脂纖維質量比率較佳為20質量%以下，更佳為15質量%以下，特佳為10質量%以下。氟樹脂纖維質量比率較佳為1質量%以上，更佳為3質量%以上，特佳為5質量%以上。
本發明中，作為氟樹脂纖維之成分的氟樹脂，只要是以主鏈或側鏈中包含1個以上氟原子的單體單元所構成者即可。其中，較佳為以氟原子數多的單體單元所構成者。
上述包含1個以上氟原子的單體單元，於聚合物之重複結構單元中，較佳為含有70莫耳%以上，更佳為含有90莫耳%以上，尤佳為含有95莫耳%以上。
作為包含1個以上氟原子的單體，可舉出四氟乙烯、六氟丙烯、氯三氟乙烯等之含氟原子的乙烯系單體，其中較佳為至少使用四氟乙烯。
作為氟樹脂，可使用例如聚四氟乙烯(PTFE)、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物(FEP)、四氟乙烯-p-氟烷基乙烯基醚共聚物(PFA)、聚氯三氟乙烯(PCTFE)、乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE)等單獨或摻合2種類以上者。
於包含四氟乙烯單元的氟樹脂中，從滑動特性之點來看，四氟乙烯單元之含量多者較宜，以全體之90莫耳%以上(較佳為95莫耳%以上)為四氟乙烯之共聚物為較佳，最佳為使用視為四氟乙烯的均聚物之聚四氟乙烯纖維。
作為本發明所用的氟樹脂纖維之形態，可使用以1條長絲所構成的單絲、以複數條的長絲所構成的複絲中之任一者，但從織造性或成為布帛時的表面凹凸之觀點來看，較佳為複絲。
又，本發明所用的氟樹脂纖維之總纖度較佳為50～6000dtex之範圍內。更佳為500～5500dtex之範圍，尤佳為400～1500dtex之範圍內。若構成布帛的纖維之總纖度為50dtex以上，則可擔保一定程度的纖維之強力，織造時的斷線亦可減少故而步驟通過性提升。若為6000dtex以下，則可得到織造時的良好加工性。
本發明所用之氟樹脂纖維，其乾熱收縮率愈小，則與對位芳綸纖維的熱收縮差愈小，可抑制加熱後的凹凸展現，而為較宜。從如此的觀點來看，乾熱收縮率較佳為15%以下，更佳為10%以下，特佳為5%以下。乾熱收縮率之實質的下限為0%。氟樹脂纖維的乾熱收縮率可藉由氧化處理或延伸後的熱處理等業界通常使用的方法而適宜地控制。上述乾熱收縮率為以後述方法所測定的值。
構成本發明之織物的對位芳綸纖維之形態沒有特別的限定，可採用長絲(長纖維)及短纖維(紡織紗)中之任一者，但從拉伸強度或拉伸剛性之觀點來看，較佳為長絲。再者，可使用以1條長絲所構成的單絲、以複數條的長絲所構成的複絲中之任一者，若為複絲則表面積大，因此氟樹脂纖維A磨耗而產生的氟磨耗粉容易轉移附著於纖維B，而為特佳。
對位芳綸纖維的總纖度較佳為50～4000dtex之範圍內，更佳為200～4000dtex之範圍，尤佳為800～3300dtex之範圍內。若構成布帛的纖維之總纖度為200dtex以上，則纖維之強力強，除了可抑制磨耗時的纖維斷裂之外，還可減少織造時的斷線，因此步驟通過性提升。若為3300dtex以下，則布帛表面的凹凸小，可抑制對低摩擦性之影響。
如前述，織物的凹凸高度容易影響氟樹脂纖維與對位芳綸之收縮行為，因此於織造後的後加工中，以使凹凸高度成為本發明所規定的範圍內之方式而控制溫度濕度。所得之織物只要成為本發明所規定之範圍內，則後加工方法係沒有限制。為了藉由後加工中的熱歷程而使凹凸高度成為本發明所規定的範圍，較佳為選擇不施予熱處理之方法、或抑制熱處理條件。具體而言，藉由將濕熱處理、乾熱處理的溫度降低或時間縮短、設為只有濕熱處理、設為只有乾熱處理等之方法，而緩和熱處理條件，可控制凹凸高度的展現。於用於得到所欲的織物之織物設計中，只要以使成為本發明所規定的凹凸高度之範圍之方式，鑒於上述而決定後處理條件即可。
此處所言的濕熱處理，是指以洗淨織物或去除殘留應力為目的而進行的精練步驟或鬆弛步驟、染色步驟等。藉由如此的處理，可抑制氟樹脂纖維與對位芳綸纖維之因熱收縮差所造成的凹凸展現。另外，由於如此地需要注意於織物之洗淨、精練等之條件，故較佳為不進行織造時的上漿。
此時所言的乾熱處理，就是指在上述精練步驟、鬆弛步驟、染色步驟之各自後續的乾燥步驟、熱定型步驟、及後述的塗布後之乾燥步驟。由於如上述地留意，因此可抑制因氟樹脂纖維與對位芳綸纖維之熱收縮差所造成的凹凸展現。
為了更提高前述織物的磨耗耐久性，亦可在前述織物上塗布樹脂而使用。此處，所使用的樹脂可使用熱硬化性樹脂或熱塑性樹脂。雖然沒有特別的限定，但作為熱硬化性樹脂，例如可較宜使用酚樹脂、三聚氰胺樹脂、尿素樹脂、不飽和聚酯樹脂、環氧樹脂、聚胺基甲酸酯樹脂、鄰苯二甲酸二烯丙酯樹脂、矽樹脂、聚醯亞胺樹脂、乙烯酯樹脂等或其改質樹脂等；若為熱塑性樹脂，則可較宜使用氯乙烯樹脂、聚苯乙烯樹脂、ABS樹脂、聚乙烯樹脂、聚丙烯樹脂、氟樹脂、聚醯胺樹脂、聚縮醛樹脂、聚碳酸酯樹脂、聚酯樹脂、丙烯酸樹脂等，甚至熱塑性聚胺基甲酸酯、丁二烯橡膠、腈橡膠、新平橡膠、聚酯彈性體等之合成橡膠或彈性體等。其中，從耐衝擊性、尺寸安定性、強度、價格等來看，可較宜使用以酚樹脂與聚乙烯縮丁醛樹脂為主成分的樹脂、不飽和聚酯樹脂、乙烯酯樹脂、聚乙烯、聚丙烯等之聚烯烴系樹脂、聚酯樹脂。於該熱硬化性樹脂及熱塑性樹脂中，在工業上為了其目的、用途、製造步驟或加工步驟的生產性或特性改善，可包含通常使用的各種添加劑。例如，可含有改質劑、可塑劑、填充劑、脫模劑、著色劑、稀釋劑等。另外，此處所謂主成分，是指於除了溶劑以外之成分中質量比率最大的成分，於以酚樹脂與聚乙烯縮丁醛樹脂為主成分的樹脂之情況中，意指此等2種類的樹脂之質量比率為第一、第二(順序不同)大者。
作為在前述織物上塗布樹脂之方法，於液狀樹脂或溶劑系、水系樹脂之情況，可用噴霧、輥塗、刀塗、缺角輪塗布、凹版塗布、柔版印刷、毛刷塗布、熔融擠出積層等之方法進行塗布。又，例如於粉末狀樹脂粒子之情況中，有施加靜電而使其塗附之方法等。塗布後可進行吹走溶劑、或熱硬化、或熔融成膜。此時，視需要地進行熱處理。從減低熱處理溫度而抑制凹凸之觀點來看，較佳為水分附著量少的加工，具體而言宜為噴霧、柔版印刷、毛刷塗布等之方法。
於本發明之織物中，視需要亦可添加潤滑劑等。潤滑劑之種類沒有特別的限定，但較佳為矽系的潤滑劑、氟系的潤滑材。
如此所得的本發明之織物，由於為使用氟樹脂纖維與對位芳綸纖維之合撚紗且凹凸得到抑制之織物，故兼備低摩擦性與滑動耐久性、接著性。因此，本發明之織物在因高荷重下受到高速的滑動而以往難以長期間使用之用途中，除了可發揮比以往更高的滑動耐久性，還可抑制鬆動作響，再者容易貼附於基材而使用，因此作為滑動材可達成工業上極高的實用性。而且，使用本發明之織物作為滑動材時，較佳為將前述合撚紗露出且凹凸高度為1150μm以下的至少一面設為滑動面。 [實施例]
以下，說明本發明之實施例連同比較例。
再者，本實施例所用的各種特性之測定方法係如以下。
(1)纖度 纖度係依據JIS L1013：2010「化學纖維長絲紗試驗方法」之8.3.B法(簡便法)來測定纖維的總纖度。另外，測定織物所含有的纖維之總纖度時，從織物中取出分解紗而進行測定。惟，分解紗無法確保上述測定方法所需要的紗量時，以能確保的最大長度與試行次數進行試驗之結果來代用。
(2)織密度 依據JIS L1096：2010「梭織物及針織的坯布試驗方法」之8.6.1，將試料放置於平坦的台上，去除不自然的皺紋及張力，對於不同的部位，計數50mm之間隔中所含有經紗及緯紗之條數，算出單位長度上的各自之平均值。
(3)厚度 依據JIS L1096：2010「梭織物及針織的坯布試驗方法」之8.4.A法，測定在23.5kPa下10秒靜置後之厚度。
(4)凹凸高度 將試料放置於平坦的台上，去除不自然的皺紋及張力，以數位顯微鏡(KEYENCE製「VHX-7000」)之3D連結觀察，拍攝25mm×25mm的區域。將該區域中最大高度與最低高度之2點間的高度差定義為凹凸高度。另外，合撚紗露出於僅樣品的一面時，以該面朝上而設置・觀察樣品。合撚紗露出於兩面時，以露出多的面朝上設置・觀察樣品。同等地露出時，以任一面朝上而設置・觀察樣品。對於各樣品的5處進行上述測定，算出最大值與最小值以外的3點之平均值。
(5)動摩擦係數 依據JIS K7218：1986「塑膠的滑動磨耗試驗方法」之A法，織物係取樣長30mm、寬30mm，在相同大小之厚度約3mm的SUS板上，以前述(4)中測定凹凸高度的面與後述環滑動之方式載置，固定於樣品保持器。對象材係使用以S45C所製作的外徑25.6mm、內徑20mm、長度15mm之中空圓筒形狀的環。以砂紙研磨上述環的表面，調整成表面粗糙度Ra=0.8μm±0.1。於粗糙度之測定中，使用粗糙度測定器(MITUTOYO製「SJ-210」)。環磨耗試驗機係使用A&D製「MODEL：EFM-III-EN」，於摩擦荷重：10MPa、摩擦速度：400mm/秒下進行試驗，測定滑動扭矩，算出到斷裂為止的摩擦係數平均值。
(6)滑動耐久距離 於上述環磨耗試驗中，繼續滑動直到織物斷裂為止，將到斷裂為止的累計滑動距離定義為滑動耐久距離。
(7)厚度減少速度 於上述環磨耗試驗中，在滑動開始後1分鐘後(滑動距離24m)停止試驗，取出樣品後，切出滑動部分的剖面，使用數位顯微鏡(KEYENCE製「VHX-7000」)來觀察剖面，測定滑動後之厚度D 1。另外，準備新的樣品，藉由環磨耗試驗機施加荷重：10MPa及靜置1分鐘後，同樣地取出樣品，切出加壓部分的剖面，使用數位顯微鏡(KEYENCE製「VHX-7000」)來觀察剖面，測定厚度D 0。厚度減少速度D[μm/min]係藉由下式求出。 D=D 0-D 1
另外，新的樣品係使用與供環磨耗試驗的樣品同種類者，且使用從盡量接近的位置所取樣者。
(8)接著性 依據JIS K6850：1999「接著劑-剛性被黏材的拉伸剪切接著強度試驗方法」進行。織物係取樣長100mm、寬25mm，準備厚度15mm、長100mm、寬25mm的SS400板作為對象材。於接著劑使用環氧接著劑(THREEBOND公司製「2088E」)。以塗布量150g/m 2、重疊長度12.5mm，在SS400板上均勻地塗布接著劑，於該處以與上述(4)中測定織物的凹凸高度之面為相反側之面相接於對象材之方式將織物與對象材疊合，施加壓力16kPa並靜置48小時。對於所得之樣品，使用拉伸試驗機(INSTRON製「5965」)，以拉伸速度5mm/min進行拉伸，將破壞時的力之最大值除以接著面積，算出拉伸剪切接著強度。
(9)合撚紗中所佔的氟樹脂纖維之質量比率 將織物裁切成經200mm×緯200mm後，分解經紗與緯紗，得到分解紗。對於各個經紗分解紗與緯紗分解紗，從所得之分解紗中任意地選擇5條合撚紗，分解成氟樹脂纖維與對位芳綸纖維，測定各自之質量。將5條合撚紗的質量總和當作W，將5條合撚紗的氟樹脂纖維的質量和當作WF，藉由以下之計算式算出合撚紗中所佔的氟樹脂纖維之質量比率α。 α=WF/W×100[質量%] 惟，分解紗無法確保上述測定方法所需要的紗量時，以能確保的最大長度與試行次數進行試驗之結果來代用。
(10)織物全體中所佔的氟樹脂纖維之質量比率 將織物裁切成經200mm×緯200mm後，分解經紗與緯紗，測定分解紗的總質量W。接著，在分解紗之中僅挑選合撚紗，測定織物中的合撚紗之總質量W 1。接著，挑選不是合撚紗而是在織物中單獨存在的氟樹脂纖維，測定總質量W 2。藉由下式算出織物中的氟樹脂纖維A之質量比率Y。α使用前述(9)項中測定的值α。 Y=(W 1×α/100+W 2)/W×100[質量%]
惟，分解紗無法確保上述測定方法所需要的紗量時，以能確保的最大長度與試行次數進行試驗之結果來代用。
(11)乾熱收縮率 使用氟樹脂纖維，藉由以下之方法進行測定。
將試料對折、打結而製作圈狀試料。對該試料施加初荷重(纖度的6%荷重(g))，測定圈狀試料的兩端之長度。卸載初荷重，將其在230℃的乾燥機中熱處理30分鐘理後取出，冷卻到室溫。然後，再施加初荷重，測定圈狀試料的兩端之長度。
藉由下式計算乾熱收縮率，將3次的平均值四捨五入到小數點以下1位。 ΔL=(L1-L2)/L1×100
此處，ΔL：乾熱收縮率(%)，L1：熱處理前的長度(mm)，L2：熱處理後的長度(mm)
實施例1 將總纖度1330dtex、單紗數180長絲的PTFE纖維(「Toyoflon」(註冊商標)東麗(股)製，230℃下30分鐘加熱時的乾熱收縮率9%)與總纖度880dtex、單紗數534長絲的對位芳綸纖維(「Kevlar」(註冊商標)東麗-杜邦(股)製)以撚數81t/m進行合撚而得到合撚紗後，將前述合撚紗用於經紗及緯紗，以織機製作單層平織物。在經紗不實施用於提高織造性的上漿等。
比較例1 將實施例1之織物在80℃的精練槽中進行20分鐘精練，在130℃下2分鐘乾燥後，在180℃下1分鐘熱定型。
實施例2 將總纖度440dtex、單紗數60長絲的PTFE纖維(「Toyoflon」(註冊商標)東麗(股)製，230℃下30分鐘加熱時的乾熱收縮率9%)與總纖度440dtex、單紗數267長絲的對位芳綸纖維(「Kevlar」(註冊商標)東麗-杜邦(股)製)以撚數167t/m進行合撚而得到合撚紗。在第1面的經紗及緯紗使用前述合撚紗，在第2面的經紗及緯紗使用總纖度3300dtex、單紗數1333長絲的對位芳綸纖維(「Kevlar」(註冊商標)東麗-杜邦(股)製)，以織機製作雙層平織物。在經紗不實施用於提高織造性的上漿等。然後在80℃的精練槽中進行20分鐘精練，在130℃下2分鐘乾燥。
實施例3 除了作為第1面的緯紗，使用總纖度3300dtex、單紗數1330長絲的對位芳綸纖維(「Kevlar」(註冊商標)東麗-杜邦(股)製)以外，以與實施例2同樣之方法製作雙層平織物，然後在80℃的精練槽中進行20分鐘精練，在130℃下2分鐘乾燥。
比較例2 將總纖度880dtex、單紗數120長絲的PTFE纖維(「Toyoflon」(註冊商標)東麗(股)製，230℃下30分鐘加熱時的乾熱收縮率9%)與總纖度850dtex、單紗數144長絲的液晶聚酯纖維(「Siveras」(註冊商標)東麗(股)製)以撚數167t/m進行合撚而得到合撚紗後，在經紗使用前述合撚紗，在緯紗使用總纖度1700dtex、單紗數288長絲的液晶聚酯纖維(「Siveras」(註冊商標)東麗(股)製)，以織機製作3/1斜紋織物。在經紗不實施用於提高織造性的上漿等。然後在80℃的精練槽中進行20分鐘精練，在130℃下2分鐘乾燥後，在180℃下1分鐘熱定型。
比較例3 將總纖度440dtex、單紗數60長絲的PTFE纖維(「Toyoflon」(註冊商標)東麗(股)製，230℃下30分鐘加熱時的乾熱收縮率9%)與總纖度425dtex、單紗數72長絲的液晶聚酯纖維(「Siveras」(註冊商標)東麗(股)製)以撚數167t/m進行合撚而得到合撚紗後，將前述合撚紗用於經紗及緯紗，以織機製作單層平織物。在經紗不實施用於提高織造性的上漿等。然後在80℃的精練槽中進行20分鐘精練，在130℃下2分鐘乾燥後，在180℃下1分鐘熱定型。
比較例4 在經紗將纖度440dtex、單紗數60長絲的PTFE纖維(「Toyoflon」(註冊商標)東麗(股)製，230℃下30分鐘加熱時的乾熱收縮率9%)與纖度1700dtex、單紗數288長絲的液晶聚酯纖維(東麗(股)製「Siveras(註冊商標)」)以2(條)：2(條)交替地配置，在緯紗將纖度2660dtex、單紗數360長絲的PTFE纖維(「Toyoflon」(註冊商標)東麗(股)製，230℃下30分鐘加熱時的乾熱收縮率9%)與纖度425dtex、單紗數72長絲的液晶聚酯纖維(東麗(股)製「Siveras(註冊商標)」)以2(條)：2(條)交替地配置，以織機製作單層平織物。在經紗不實施用於提高織造性的上漿等。然後在80℃的精練槽中進行精練，在130℃下2分鐘乾燥後，在200℃下1分鐘熱定型。
比較例5 在經紗將纖度440dtex、單紗數60長絲的PTFE纖維(「Toyoflon」(註冊商標)東麗(股)製，230℃下30分鐘加熱時的乾熱收縮率9%)與纖度1670dtex、單紗數1000長絲的對位芳綸纖維(「Kevlar」(註冊商標)東麗-杜邦(股)製)以2(條)：2(條)交替地配置，在緯紗將纖度2660dtex、單紗數360長絲的PTFE纖維(「Toyoflon」(註冊商標)東麗(股)製，230℃下30分鐘加熱時的乾熱收縮率9%)與纖度440dtex、單紗數267長絲的對位芳綸纖維(「Kevlar」(註冊商標)東麗-杜邦(股)製)以2(條)：2(條)交替地配置，以織機製作單層平織物。在經紗不實施用於提高織造性的上漿等。然後在80℃的精練槽中進行精練，在130℃下2分鐘乾燥後，在200℃下1分鐘熱定型。
實施例4 將實施例1中記載的織物在120℃下1分鐘熱定型。
實施例5 將實施例1中記載的織物在140℃下1分鐘熱定型。
實施例6 將實施例1中記載的織物在160℃下1分鐘熱定型。
實施例7 將實施例1中記載的織物在180℃下1分鐘熱定型。
實施例8 將實施例1中記載的織物在80℃的精練槽中進行1分鐘精練。
實施例9 將實施例1中記載的織物在80℃的精練槽中進行20分鐘精練。
實施例10 將實施例1中記載的織物在60℃的精練槽中進行20分鐘精練。
實施例11 除了作為氟樹脂纖維，使用總纖度1330dtex、單紗數180長絲的PTFE纖維(「Toyoflon」(註冊商標)東麗(股)製，230℃下30分鐘加熱時的乾熱收縮率4%)以外，以與實施例1同樣之方法製作單層平織物，然後在80℃的精練槽中進行20分鐘精練，在130℃下2分鐘乾燥後，在180℃下1分鐘熱定型。
對於實施例1至3、實施例11及比較例1中記載的織物，將合撚紗的構成、布帛構成、凹凸高度、厚度減少速度、動摩擦係數、接著性、滑動耐久距離之評價結果彙總於表1中。
對於比較例2至5中記載的織物，將合撚紗的構成、布帛構成、厚度減少速度、動摩擦係數、接著性、滑動耐久距離之評價結果彙總於表2中。 對於實施例1、比較例1、實施例4至10中記載的織物，將合撚紗的構成、布帛構成、處理內容、凹凸高度之評價結果彙總於表3中。
[表1]
實施例1 比較例1 實施例2 實施例3 實施例11
合撚紗的構成 氟樹脂纖維 - PTFE纖維 1330dtex PTFE纖維 1330dtex PTFE纖維 440dtex PTFE纖維 440dtex PTFE纖維 1330dtex
對位芳綸纖維 對位芳綸纖維 880dtex 對位芳綸纖維 880dtex 對位芳綸纖維 440dtex 對位芳綸纖維 440dtex 對位芳綸纖維 880dtex
合撚紗中所佔的氟樹脂纖維之質量比率 質量 60 60 50 50 60
布帛構成 織組織 - 單層平織 單層平織 雙層平織 雙層平織 單層平織
使用紗 經紗 第1面 - 合撚紗 合撚紗 合撚紗 合撚紗 合撚紗
第2面 對位芳綸纖維 3300T 對位芳綸纖維 3300T
緯紗 第1面 合撚紗 合撚紗 合撚紗 對位芳綸纖維 3300T 合撚紗
第2面 對位芳綸纖維 3300T 對位芳綸纖維 3300T
織密度 經紗 第1面 條/2.54cm 31 31 19 19 31
第2面 19 19
緯紗 第1面 27 28 17 17 28
第2面 17 17
覆蓋係數 第1面 dtex 0.5・條/2.54cm 2505 2548 958 1482 2548
第2面 2068 2068
CF1/CF2 - - - 0.46 0.72 -
織物全體中所佔的氟樹脂纖維質量比率 質量% 60 60 11 4 60
厚度 mm 0.6 0.7 1.0 1.3 0.7
特性 凹凸高度 μm 409 1192 851 654 990
厚度減少速度 μm 74 141 198 116 101
動摩擦係數 - 0.066 0.081 0.068 0.064 0.070
接著性 N/mm 2 1.4 0.8 1.0 1.0 1.0
滑動耐久距離 m ＞150 ＞150 ＞150 ＞150 ＞150
[表2]
比較例2 比較例3 比較例4 比較例5
合撚紗的構成 - PTFE纖維 880dtex PTFE纖維 440dtex - -
液晶聚酯纖維 850dtex 液晶聚酯纖維 425dtex - -
布帛構成 織組織 - 3/1斜紋織 單層平織 單層平織 單層平織
使用紗 經紗 - 合撚紗 合撚紗 將①與②2條交替配置 ①PTFE纖維 440dtex ②液晶聚酯纖維 1700dtex 將①與②2條交替配置 ①PTFE纖維 440dtex ②對位芳綸纖維 1670dtex
緯紗 液晶聚酯 纖維 1700dtex 合撚紗 將①與②2條交替配置 ①PTFE纖維 2660dtex ②液晶聚酯纖維 425dtex 將①與②2條交替配置 ①PTFE纖維 2660dtex ②對位芳綸纖維 440dtex
織密度 經紗 條/2.54cm 54 45 38 38
緯紗 條/2.54cm 32 47 36 36
厚度 mm 1.00 0.46 0.49 0.49
特性 厚度減少速度 μm 292 298 - -
動摩擦係數 - 0.087 0.088 0.073 0.091
滑動耐久距離 m 150 52 29 19
[表3]
實施例1 比較例1 實施例4 實施例5 實施例6 實施例7 實施例8 實施例9 實施例10
合撚紗的構成 氟樹脂纖維 PTFE纖維 1330dtex PTFE纖維 1330dtex PTFE纖維 1330dtex PTFE纖維 1330dtex PTFE纖維 1330dtex PTFE纖維 1330dtex PTFE纖維 1330dtex PTFE纖維 1330dtex PTFE纖維 1330dtex
對位芳綸纖維 對位芳綸纖維 880dtex 對位芳綸纖維 880dtex 對位芳綸纖維 880dtex 對位芳綸纖維 880dtex 對位芳綸纖維 880dtex 對位芳綸纖維 880dtex 對位芳綸纖維 880dtex 對位芳綸纖維 880dtex 對位芳綸纖維 880dtex
合撚紗中所佔的 氟樹脂纖維之 質量比率 質量% 60% 60% 60% 60% 60% 60% 60% 60% 60%
布帛構成 織組織 - 單層平織 單層平織 單層平織 單層平織 單層平織 單層平織 單層平織 單層平織 單層平織
使用紗 經紗 - 合撚紗 合撚紗 合撚紗 合撚紗 合撚紗 合撚紗 合撚紗 合撚紗 合撚紗
緯紗 - 合撚紗 合撚紗 合撚紗 合撚紗 合撚紗 合撚紗 合撚紗 合撚紗 合撚紗
織密度 經紗 條/2.54cm 31 31 31 31 31 31 31 31 31
緯紗 條/2.54cm 27 28 28 28 28 28 28 28 28
織物全體中所佔的 氟樹脂纖維質量 比率 質量% 60 60 60 60 60 60 60 60 60
厚度 mm 0.6 0.7 0.6 0.6 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7
處理 乾熱處理 溫度 ℃ 不處理 180 120 140 160 180 不處理 不處理 不處理
時間 分鐘 不處理 1 1 1 1 1 不處理 不處理 不處理
濕熱處理 溫度 ℃ 不處理 80 不處理 不處理 不處理 不處理 80 80 60
時間 分鐘 不處理 20 不處理 不處理 不處理 不處理 1 20 20
特性 凹凸高度 μm 409 1192 417 615 877 896 784 973 895
無
無。
無。

Claims (8)

  1. 一種織物，其經紗與緯紗之至少一者中包含氟樹脂纖維與對位芳綸纖維(para-aramid fiber)之合撚紗，於該合撚紗露出的至少一面中凹凸高度為1150μm以下。
  2. 如請求項1之織物，其厚度為1.3mm以下。
  3. 如請求項1或2之織物，其經紗及緯紗中包含該合撚紗。
  4. 如請求項1至3中任一項之織物，其中該織物為包含最外面的第1面及與該第1面相反側之最外面的第2面之多層織物，該第1面的經紗與緯紗之至少一者中包含該合撚紗。
  5. 如請求項4之織物，其中該第1面的覆蓋係數(CF1)與該第2面的覆蓋係數(CF2)之比(CF1/CF2)小於1。
  6. 如請求項1至5中任一項之織物，其中該織物全體中所佔的氟樹脂纖維質量比率為20質量%以下。
  7. 一種滑動材，其包含如請求項1至6中任一項之織物。
  8. 如請求項7之滑動材，其中將該合撚紗露出且凹凸高度為1150μm以下的至少一面當作滑動面。
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