JP2001348725A - Water-repellent fiber and water-repellent fiber sheet prepared by using the same - Google Patents
Water-repellent fiber and water-repellent fiber sheet prepared by using the sameInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は撥水性繊維及びこれ
を用いた撥水性繊維シートに関する。The present invention relates to a water-repellent fiber and a water-repellent fiber sheet using the same.
【0002】[0002]
【従来の技術】撥水性繊維としては、特開平１１−３０
２９７０号公報や特開平１０−４６４７０公報に記載さ
れているように、熱可塑性樹脂を紡糸した後、繊維表面
を撥水剤にて処理したものが一般的である。しかしなが
ら、このような撥水性繊維は超純水との接触角は７０〜
９０°程度であるため、実用的な撥水性を有するもので
はなく、しかも耐久性においても十分ではないため、撥
水剤を繰返し塗布する必要のあるものであった。2. Description of the Related Art Water-repellent fibers are disclosed in JP-A-11-30.
As described in JP-A-2970 and JP-A-10-46470, it is common to spin a thermoplastic resin and then treat the fiber surface with a water repellent. However, such a water-repellent fiber has a contact angle with ultrapure water of 70-70.
Since it is about 90 °, it does not have practical water repellency and its durability is not sufficient, so that the water repellent must be repeatedly applied.
【0003】他方、熱可塑性のフッ素系樹脂を溶融紡糸した
撥水性繊維が市販されており、この撥水性繊維は撥水性
の耐久性の点では満足出来るものであるが、超純水との
接触角が１００°未満であるため、実用的な撥水性を有
するものではなかった。[0003] On the other hand, water-repellent fibers obtained by melt-spinning a thermoplastic fluororesin are commercially available. These water-repellent fibers are satisfactory in terms of the durability of water repellency, but are not in contact with ultrapure water. Since the angle was less than 100 °, it did not have practical water repellency.
【0004】このように、従来、実用的な撥水性と撥水性の
耐久性とを兼ね備えた撥水性繊維が存在していないのが
現状であった。As described above, there has been no water-repellent fiber having both practical water repellency and durability of water repellency at present.
【0005】また、このように実用的な撥水性と撥水性の耐
久性とを兼ね備えた撥水性繊維が存在していなかったた
め、実用的な撥水性と撥水性の耐久性とを兼ね備えた撥
水性繊維シートも存在していなかった。[0005] Further, since there is no water-repellent fiber having both practical water repellency and durability of water repellency, water repellency having practical water repellency and durability of water repellency is not provided. There was no fiber sheet.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の問題点
を解決するためになされたものであり、実用的な撥水性
と撥水性の耐久性とを兼ね備えた撥水性繊維、及び撥水
性繊維シートを提供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and has a water repellent fiber and a water repellent fiber having both practical water repellency and water repellency durability. The purpose is to provide a sheet.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明の撥水性繊維は、
ポリフッ化ビニリデンとテトラフルオロエチレンオリゴ
マーとを含む配合物が、少なくとも表面に存在している
ことを特徴とする。このような配合物には多くのフッ素
原子が含まれているため撥水性に優れ、この配合物が表
面に存在している繊維は撥水性に優れていること、及び
イオン化エネルギーが最も大きく炭素原子と強固にイオ
ン結合したフッ素原子を多く含んでいる（ポリフッ化ビ
ニリデンにおけるフッ素含有量：約６０％、テトラフル
オロエチレンオリゴマーにおけるフッ素含有量：約７５
％）ため、撥水性の耐久性にも優れていることを見い出
したのである。Means for Solving the Problems The water-repellent fiber of the present invention comprises:
A blend comprising polyvinylidene fluoride and a tetrafluoroethylene oligomer is at least present on the surface. Such a composition has excellent water repellency because it contains many fluorine atoms, and the fiber on the surface of which the composition has excellent water repellency has the highest ionization energy and carbon atom. (Fluorine content in polyvinylidene fluoride: about 60%, fluorine content in tetrafluoroethylene oligomer: about 75)
%), It has been found that it has excellent durability of water repellency.
【0008】本発明の撥水性繊維シートは前述のような撥水
性繊維を含むものである。そのため、撥水性及び撥水性
の耐久性に優れるものである。[0008] The water-repellent fiber sheet of the present invention contains the above-mentioned water-repellent fiber. Therefore, it is excellent in durability of water repellency and water repellency.
【0009】[0009]
【発明の実施の形態】本発明の撥水性繊維表面を構成す
る配合物の一成分であるポリフッ化ビニリデンはフッ素
含有量が多いため、撥水性及び撥水性の耐久性に優れる
撥水性繊維とすることができる。また、熱可塑性である
ため溶融紡糸法により繊維化できるという特徴も有して
いる。このポリフッ化ビニリデンはフッ化ビニリデンモ
ノマーを、例えば、乳化重合、懸濁重合等の重合方法に
よって得ることができる。なお、ポリフッ化ビニリデン
の融点(ＪＩＳ Ｋ ７１２１法、以下同様)は約１７０
℃であるのが好ましく、溶融紡糸法により繊維化する場
合には、メルトフローレート（ＭＦＲ）値（ＩＳＯ１１
３３法）が１０ｇ／１０分(２３０℃、２．１６ｋｇ荷
重時)以上のものであるのが好ましい。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Polyvinylidene fluoride, which is one component of the composition constituting the surface of the water-repellent fiber of the present invention, has a high fluorine content, and is therefore a water-repellent fiber excellent in water repellency and water repellency durability. be able to. In addition, since it is thermoplastic, it has a feature that it can be made into a fiber by a melt spinning method. The polyvinylidene fluoride can be obtained from a vinylidene fluoride monomer by a polymerization method such as emulsion polymerization and suspension polymerization. The melting point of polyvinylidene fluoride (JIS K 7121 method, hereinafter the same) is about 170.
° C, and when fiberization is performed by a melt spinning method, a melt flow rate (MFR) value (ISO 11
33 method) is preferably 10 g / 10 min (at 230 ° C. under a load of 2.16 kg) or more.
【0010】本発明の撥水性繊維表面を構成する配合物の一
成分であるテトラフルオロエチレンオリゴマーは、前述
のポリフッ化ビニリデンよりもフッ素含有量が多いた
め、更に撥水性及び撥水性の耐久性に優れる撥水性繊維
とすることができる。このテトラフルオロエチレンオリ
ゴマーは融点は特に限定するものではないが、溶融紡糸
法により繊維化する場合には、ポリフッ化ビニリデンと
同程度の融点（２００〜３２０℃）であるのが好まし
い。また、テトラフルオロエチレンオリゴマーの平均分
子量は７００〜１０,０００であるのが好ましい。平均
分子量が７００未満であると、熱安定性に問題があり撥
水性の耐久性が悪い場合があり、また溶融紡糸法により
繊維化する場合には、溶融紡糸時における熱によって分
解しやすく、１０,０００より大きいと、単位質量当た
りにおける分子末端濃度が低くなるためフッ素含有率が
低くなり、十分な撥水性が得られない傾向があるため
で、１,０００〜４,０００であるのがより好ましい。こ
の「平均分子量」は平均分子量が４,０００未満の場合
は、ダイレクトインジェクション−マススペクトルによ
り測定することができ、平均分子量が４,０００以上の
場合は、示差熱分析（ＤＴＡ）で求めた融点より経験式
により算出することができる。更に、配合前におけるテ
トラフルオロエチレンオリゴマーの平均粒子径は、ポリ
フッ化ビニリデンと均一に配合しやすい１０μｍ以下で
あるのが好ましく、４μｍ以下であるのがより好まし
い。この「平均粒子径」は、レーザー回折・散乱法など
により測定することができる。また、配合前におけるテ
トラフルオロエチレンオリゴマーの形状は特に限定する
ものではないが、球状であるのが好ましい。[0010] The tetrafluoroethylene oligomer, which is one component of the composition constituting the surface of the water-repellent fiber of the present invention, has a higher fluorine content than the above-mentioned polyvinylidene fluoride, so that the durability of water repellency and water repellency is further improved. Excellent water repellent fibers can be obtained. The melting point of this tetrafluoroethylene oligomer is not particularly limited, but when it is made into a fiber by a melt spinning method, it is preferable that the melting point (200 to 320 ° C.) is about the same as that of polyvinylidene fluoride. The average molecular weight of the tetrafluoroethylene oligomer is preferably from 700 to 10,000. When the average molecular weight is less than 700, there is a problem in heat stability and durability of water repellency may be poor, and when fiberization is performed by a melt spinning method, it is easily decomposed by heat during melt spinning. If it is larger than 2,000, the molecular terminal concentration per unit mass becomes lower, so that the fluorine content becomes lower, and there is a tendency that sufficient water repellency is not obtained, so that it is more preferably from 1,000 to 4,000. preferable. The “average molecular weight” can be measured by direct injection mass spectrometry when the average molecular weight is less than 4,000, and when the average molecular weight is 4,000 or more, the melting point determined by differential thermal analysis (DTA) It can be calculated more empirically. Further, the average particle diameter of the tetrafluoroethylene oligomer before blending is preferably 10 μm or less, more preferably 4 μm or less, which facilitates uniform blending with polyvinylidene fluoride. This “average particle size” can be measured by a laser diffraction / scattering method or the like. Further, the shape of the tetrafluoroethylene oligomer before blending is not particularly limited, but is preferably spherical.
【0011】本発明の撥水性繊維表面を構成する配合物は、
前述のようなポリフッ化ビニリデンとテトラフルオロエ
チレンオリゴマーとを含むものであるが、ポリフッ化ビ
ニリデンとテトラフルオロエチレンオリゴマーとの質量
配合比は９０〜５０：１０〜５０であるのが好ましく、
より好ましくは７０〜６０：３０〜４０である。テトラ
フルオロエチレンオリゴマーの配合比が１０未満である
と、単位質量当たりのフッ素含有量が少なく満足な撥水
性を得ることができない傾向があり、５０より多いと、
十分な強度の繊維を得ることができない傾向があるため
である。本発明の撥水性繊維表面を構成する配合物は、
基本的に前述のようなポリフッ化ビニリデンとテトラフ
ルオロエチレンオリゴマーとからなるが、撥水性や撥水
性の耐久性を損なわない範囲内で第３の化合物を含んで
いることができる。この第３の化合物としては、例え
ば、ヘキサフルオロプロピレンがある。本発明の配合物
はポリフッ化ビニリデンとテトラフルオロエチレンオリ
ゴマーとを含んでいるが、これら化合物はある程度相溶
した状態にある。The composition constituting the surface of the water-repellent fiber of the present invention comprises:
Although it contains polyvinylidene fluoride and a tetrafluoroethylene oligomer as described above, the mass blending ratio of polyvinylidene fluoride and the tetrafluoroethylene oligomer is preferably from 90 to 50:10 to 50,
More preferably, it is 70-60: 30-40. If the blending ratio of the tetrafluoroethylene oligomer is less than 10, the fluorine content per unit mass tends to be insufficient to obtain a satisfactory water repellency, and if it is more than 50,
This is because fibers having sufficient strength tend not to be obtained. The composition constituting the water-repellent fiber surface of the present invention,
Basically, it is composed of polyvinylidene fluoride and a tetrafluoroethylene oligomer as described above, but may contain a third compound as long as the water repellency and the durability of the water repellency are not impaired. The third compound includes, for example, hexafluoropropylene. The formulations of the present invention contain polyvinylidene fluoride and a tetrafluoroethylene oligomer, but the compounds are in some degree compatible.
【0012】本発明の撥水性繊維は前述のような配合物を少
なくとも表面に存在しているため撥水性に優れるもので
あり、ポリフッ化ビニリデンとテトラフルオロエチレン
オリゴマーとの質量配合比によっては超純水（比抵抗値
が１８ＭΩ・ｃｍ以上）との接触角が１５０°以上の一
般的に超撥水といわれるレベルの撥水性を有する繊維で
あることもできる。本発明における「接触角」とは、超
純水の液滴が繊維表面となす角度（超純水を含む角度）
をいい、この場合の「繊維表面」とは、真っ直ぐに伸ば
した複数の撥水性繊維を互いの繊維軸が平行となるよう
に平面上に載置し、この平面に平行かつ撥水性繊維の繊
維軸に対して直角方向から観察した際における、撥水性
繊維の繊維軸方向と平行かつ超純水との接触側表面をい
う。The water-repellent fiber of the present invention is excellent in water repellency because the above-mentioned compound is present at least on the surface, and is extremely pure depending on the mass mixing ratio of polyvinylidene fluoride and tetrafluoroethylene oligomer. A fiber having a contact angle with water (having a specific resistance value of 18 MΩ · cm or more) of 150 ° or more and having a level of water repellency generally called super water repellency can also be used. The “contact angle” in the present invention means an angle formed by a droplet of ultrapure water with a fiber surface (an angle including ultrapure water).
In this case, the `` fiber surface '' means a plurality of straight water-repellent fibers placed on a plane so that their fiber axes are parallel to each other, and fibers of water-repellent fibers parallel to this plane When observed from a direction perpendicular to the axis, it means a surface parallel to the fiber axis direction of the water-repellent fiber and in contact with ultrapure water.
【0013】本発明の撥水性繊維は前述のような配合物が少
なくとも表面に存在しているが、繊維表面における配合
物の占有率が高ければ高い程、撥水性に優れているた
め、繊維表面の表面積の４０％以上を占めているのが好
ましく、６０％以上を占めているのがより好ましく、８
０％以上を占めているのが更に好ましく、１００％占め
ているのが最も好ましい。本発明の撥水性繊維は配合物
のみから構成されていることもできるし、配合物以外の
樹脂成分を含んでいることもできる。この配合物は強度
的に弱い傾向があるため、配合物以外の樹脂成分を含ま
せて繊維強度を向上させるのが好ましい。この配合物以
外の樹脂成分としては特に限定されるものではないが、
撥水性繊維を溶融紡糸法により製造する場合には、熱可
塑性樹脂であるのが好ましく、この熱可塑性樹脂とし
て、例えば、ポリエステル系樹脂（例えば、ポリエチレ
ンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートな
ど）、ポリアミド系樹脂、ポリオレフィン系樹脂（例え
ば、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂な
ど）、ポリ塩化ビニリデン系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹
脂、ポリスチレン系樹脂、ポリアクリロニトリル系樹
脂、ポリビニルアルコール系樹脂などを挙げることがで
きる。これらの中でも、溶融温度、溶融粘度の点から、
ポリプロピレンまたはポリエチレンテレフタレートが適
している。このように配合物と配合物以外の樹脂成分と
を含んでいる場合、撥水性繊維の横断面（繊維軸方向に
対して直角方向の断面形状）において、例えば、芯鞘
状、偏芯状、貼り合わせ状、海島状、オレンジ状、多重
バイメタル状に配置していることができる。これらの中
でも、配合物が１００％繊維表面を占めることのでき
る、芯鞘状、偏芯状、海島状であるのが好ましい。な
お、撥水性繊維の横断面形状は特に限定されるものでは
なく、円形であっても、非円形（例えば、楕円形状、長
円形状、三角形などの多角形状、Ｙなどのアルファベッ
ト形状など）であっても良い。更に、撥水性繊維の内部
に配合物及び／又は配合物以外の樹脂成分が存在しな
い、中空状態にあっても良い。[0013] The water-repellent fiber of the present invention has the above-described compound on at least the surface, but the higher the occupancy of the compound on the fiber surface, the better the water-repellent fiber. Preferably occupies 40% or more of the surface area of the metal, more preferably 60% or more.
More preferably, it occupies 0% or more, and most preferably, it occupies 100%. The water-repellent fiber of the present invention can be composed of only a compound, or can contain a resin component other than the compound. Since the composition tends to be weak in strength, it is preferable to include a resin component other than the composition to improve the fiber strength. The resin component other than this compound is not particularly limited,
When the water-repellent fiber is produced by a melt spinning method, it is preferably a thermoplastic resin. As the thermoplastic resin, for example, a polyester resin (for example, polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, etc.), a polyamide resin, Examples thereof include polyolefin-based resins (for example, polyethylene-based resins and polypropylene-based resins), polyvinylidene chloride-based resins, polyvinyl chloride-based resins, polystyrene-based resins, polyacrylonitrile-based resins, and polyvinyl alcohol-based resins. Among these, from the viewpoint of melting temperature and melt viscosity,
Polypropylene or polyethylene terephthalate is suitable. When the composition and the resin component other than the composition are thus contained, in the cross section of the water-repellent fiber (the cross-sectional shape perpendicular to the fiber axis direction), for example, a core-sheath shape, an eccentric shape, They can be arranged in a bonded state, a sea-island shape, an orange shape, or a multiple bimetal shape. Among these, it is preferable that the composition has a core-sheath shape, an eccentric shape, and a sea-island shape, which can occupy 100% of the fiber surface. The cross-sectional shape of the water-repellent fiber is not particularly limited, and may be non-circular (for example, elliptical, elliptical, polygonal such as triangular, or alphabetical such as Y) even if it is circular. There may be. Furthermore, the water-repellent fiber may be in a hollow state in which no compound and / or no resin component other than the compound exists inside the water-repellent fiber.
【0014】本発明の撥水性繊維は、例えば、溶融紡糸法に
より製造することができる。つまり、ポリフッ化ビニリ
デンとテトラフルオロエチレンオリゴマーとを、例え
ば、スーパーミキサー、ゴムロール機などを用いて配合
してペレット化した後に、一軸もしくは二軸の紡糸機等
を用いて紡糸したり、ペレット化することなく直接一軸
もしくは二軸の紡糸機等を用いて紡糸して、撥水性繊維
を製造することができる。なお、ポリフッ化ビニリデン
とテトラフルオロエチレンオリゴマーとは相溶化剤なし
でセミミクロ分散することができるという特長もある。
また、溶融紡糸する際の温度は２００〜２９０℃で実施
することができ、好ましくは２３０〜２６０℃で実施す
ることができる。The water-repellent fiber of the present invention can be produced, for example, by a melt spinning method. That is, after blending polyvinylidene fluoride and tetrafluoroethylene oligomer using, for example, a super mixer or a rubber roll machine and pelletizing, spinning or pelletizing using a uniaxial or biaxial spinning machine or the like. A water-repellent fiber can be produced by directly spinning using a single-screw or twin-screw spinning machine without the need. In addition, there is also a feature that the polyvinylidene fluoride and the tetrafluoroethylene oligomer can be semi-microdispersed without a compatibilizer.
In addition, the temperature at the time of melt spinning can be carried out at 200 to 290 ° C, preferably at 230 to 260 ° C.
【0015】本発明の撥水性繊維シートは前述のような撥水
性繊維を含むものである。そのため、撥水性及び撥水性
の耐久性に優れるものである。本発明の撥水性繊維シー
トにおいては、撥水性繊維の含有量が多ければ多いほど
撥水性に優れているため、４０ｍａｓｓ％以上含んでい
るのが好ましく、６０ｍａｓｓ％以上含んでいるのがよ
り好ましい。本発明の撥水性繊維シートを構成する撥水
性繊維以外の繊維は特に限定するものではないが、例え
ば、再生繊維（例えば、レーヨン繊維、ポリノジック繊
維、キュプラ繊維など）、半合成繊維（例えば、アセテ
ート繊維、トリアセテート繊維など）、合成繊維（例え
ば、ナイロン繊維、ビニロン繊維、ビニリデン繊維、ポ
リ塩化ビニル繊維、ポリエステル繊維、アクリル繊維、
ポリエチレン繊維、ポリプロピレン繊維、ポリウレタン
繊維、弗素繊維など）、無機繊維（例えば、ガラス繊
維、炭素繊維など）、植物繊維（例えば、綿、麻な
ど）、動物繊維（例えば、羊毛、絹など）などを使用で
きる。The water-repellent fiber sheet of the present invention contains the above-described water-repellent fiber. Therefore, it is excellent in durability of water repellency and water repellency. In the water-repellent fiber sheet of the present invention, the higher the content of the water-repellent fiber, the more excellent the water-repellency. Therefore, the water-repellent fiber sheet preferably contains 40 mass% or more, more preferably 60 mass% or more. The fibers other than the water-repellent fibers constituting the water-repellent fiber sheet of the present invention are not particularly limited. For example, recycled fibers (for example, rayon fibers, polynosic fibers, cupra fibers, etc.), semi-synthetic fibers (for example, acetate) Fiber, triacetate fiber, etc.), synthetic fiber (for example, nylon fiber, vinylon fiber, vinylidene fiber, polyvinyl chloride fiber, polyester fiber, acrylic fiber,
Polyethylene fiber, polypropylene fiber, polyurethane fiber, fluorine fiber, etc.), inorganic fiber (eg, glass fiber, carbon fiber, etc.), plant fiber (eg, cotton, hemp, etc.), animal fiber (eg, wool, silk, etc.), etc. Can be used.
【0016】この撥水性繊維シートの態様としては、例え
ば、織物、編物、不織布、或いはこれらの複合体である
ことができる。これらの撥水性繊維シートは常法により
製造することができる。例えば、不織布は、繊維長の短
い撥水性繊維を使用して乾式法、湿式法、エアレイ法等
により、或いはスパンボンド法やメルトブロー法によ
り、溶融紡糸した撥水性繊維を直接シート化して製造す
ることができる。本発明の撥水性繊維シートは前述のよ
うな撥水性繊維を使用しているため、超純水との接触角
が１５０°以上の、超撥水といわれるレベルの撥水性を
有するものであることができる。The embodiment of the water-repellent fiber sheet may be, for example, a woven fabric, a knitted fabric, a nonwoven fabric, or a composite thereof. These water-repellent fiber sheets can be manufactured by an ordinary method. For example, nonwoven fabrics can be manufactured by using a water-repellent fiber having a short fiber length by a dry method, a wet method, an air-lay method, or the like, or by a spun bond method or a melt blow method, by directly forming a sheet of melt-spun water-repellent fiber. Can be. Since the water-repellent fiber sheet of the present invention uses the water-repellent fiber as described above, the contact angle with ultrapure water is 150 ° or more, and it has a level of water repellency called super water repellency. Can be.
【0017】以下に、本発明の実施例を記載するが、本発明
は以下の実施例に限定されるものではない。Hereinafter, embodiments of the present invention will be described, but the present invention is not limited to the following embodiments.
【0018】[0018]
【実施例】（実施例１）粒径１０μｍ以下のポリフッ化
ビニリデンパウダー（登録商標：ＫＹＮＡＲ７１１、エ
ルフ・アトケム・ジャパン製、ＭＦＲ値：１２ｇ／１０
分（２３０℃、２．１６ｋｇ荷重時）、融点：約１７０
℃）と、分子末端がフッ素化された、平均粒子径０．５
〜２．５μｍの球形テトラフルオロエチレンオリゴマー
パウダー(登録商標：セフラルルーブ−Ｖ、セントラル
硝子製、平均分子量：７００〜４，０００、融点：２０
０〜２８０℃）を用意した。次いで、ポリフッ化ビニリ
デンパウダーとテトラフルオロエチレンオリゴマーパウ
ダーとを質量配合比７０：３０で、スーパーミキサーに
より混合した後、シリンダー温度１５０〜２００℃に設
定した一軸押出機を用いて押出して、ペレット化した。
次いで、先端に直径０．３ｍｍの孔を２４個有する口金
を取り付けた芯鞘型紡糸機の鞘側の一軸押出機に前記乾
燥したペレットをセットし、他方、芯側の一軸押出機に
乾燥したポリプロピレンペレットをセットして、ギヤー
ポンプ比（鞘：芯）４０：６０、温度２６０℃で、約８
ｄｔｅｘ／２４ｆｉｌ.の未延伸芯鞘型撥水性繊維を押
し出した。次いで、この未延伸芯鞘型繊維をホットロー
ラー上で延伸（最大延伸倍率：７０％）して、平均繊度
が１ｄｔｅｘの延伸芯鞘型撥水性繊維（配合物が繊維表
面を１００％占める、断面：円形、非中空）を製造し
た。EXAMPLES Example 1 Polyvinylidene fluoride powder having a particle size of 10 μm or less (registered trademark: KYNAR711, manufactured by Elf Atochem Japan, MFR value: 12 g / 10)
Min (at 230 ° C. under a load of 2.16 kg), melting point: about 170
° C), and the molecular end is fluorinated, the average particle diameter is 0.5
-2.5 μm spherical tetrafluoroethylene oligomer powder (registered trademark: Sefrallube-V, manufactured by Central Glass, average molecular weight: 700-4,000, melting point: 20)
0 to 280 ° C). Next, polyvinylidene fluoride powder and tetrafluoroethylene oligomer powder were mixed at a mass mixing ratio of 70:30 by a supermixer, and then extruded using a single screw extruder set at a cylinder temperature of 150 to 200 ° C., and pelletized. .
Next, the dried pellets were set on a sheath-side single-screw extruder of a core-sheath type spinning machine equipped with a die having 24 holes of 0.3 mm in diameter at the tip, and dried on a core-side single-screw extruder. Set polypropylene pellets, gear pump ratio (sheath: core) 40:60, temperature 260 ° C, about 8
An undrawn core-sheath type water-repellent fiber of dtex / 24fil. was extruded. Next, this undrawn core-sheath type fiber is drawn on a hot roller (maximum drawing ratio: 70%) to give a drawn core-sheath type water-repellent fiber having an average fineness of 1 dtex (the composition occupies 100% of the fiber surface; : Round, solid).
【0019】（実施例２）ポリフッ化ビニリデンとテトラフ
ルオロエチレンオリゴマーとの質量配合比を９５：５と
したこと以外は実施例１と全く同様にして、平均繊度が
１ｄｔｅｘの延伸芯鞘型撥水性繊維（配合物が繊維表面
を１００％占める、断面：円形、非中空）を製造した。Example 2 A stretched core-sheath type water-repellent material having an average fineness of 1 dtex was obtained in exactly the same manner as in Example 1 except that the mass ratio of polyvinylidene fluoride to tetrafluoroethylene oligomer was 95: 5. Fibers (the blend occupies 100% of the fiber surface, cross section: circular, solid) were produced.
【0020】（実施例３）平均分子量１５，０００のテトラ
フルオロエチレンオリゴマーを用いたこと以外は実施例
１と全く同様にして、平均繊度が１ｄｔｅｘの延伸芯鞘
型撥水性繊維（配合物が繊維表面を１００％占める、断
面：円形、非中空）を製造した。Example 3 Except that a tetrafluoroethylene oligomer having an average molecular weight of 15,000 was used, a stretched core-sheath type water-repellent fiber having an average fineness of 1 dtex was prepared in exactly the same manner as in Example 1 (Cross section, circular, solid) occupying 100% of the surface.
【0021】（実施例４）先端に直径０．３ｍｍの孔を２４
個有する口金を取り付けた紡糸機（単一成分）の一軸押
出機を用いたこと以外は実施例１と全く同様にして、平
均繊度が１ｄｔｅｘの配合物のみからなる延伸撥水性繊
維（配合物が繊維表面を１００％占める、断面：円形、
非中空）を製造した。(Embodiment 4) A hole having a diameter of 0.3 mm was formed at the tip of 24
Except for using a single-screw extruder (single-component) extruder equipped with a spinneret having a number of pieces, a stretched water-repellent fiber consisting of only a compound having an average fineness of 1 dtex (where the compound is Occupies 100% of fiber surface, cross section: circular,
Solid).
【0022】（比較例１）ポリフッ化ビニリデンを１００ｍ
ａｓｓ％使用したこと以外は実施例４と全く同様にし
て、平均繊度が１ｄｔｅｘのポリフッ化ビニリデンから
なる延伸繊維（ポリフッ化ビニリデンが繊維表面を１０
０％占める、断面：円形、非中空）を製造した。(Comparative Example 1) 100 m of polyvinylidene fluoride
Except for using ass%, a drawn fiber made of polyvinylidene fluoride having an average fineness of 1 dtex (polyvinylidene fluoride
0%, cross section: circular, solid).
【0023】（実施例５）実施例４の延伸撥水性繊維を用い
て、面密度約１００ｇ／ｍ2の撥水性平織物を製造し
た。Example 5 A water-repellent plain fabric having an area density of about 100 g / m 2 was produced using the drawn water-repellent fiber of Example 4.
【0024】（実施例６）実施例４の延伸撥水性繊維を５ｍ
ｍに切断した延伸撥水性短繊維７０ｍａｓｓ％と、実施
例４の未延伸撥水性繊維（繊度：８ｄｔｅｘ）を５ｍｍ
に切断した未延伸撥水性短繊維３０ｍａｓｓ％とを計量
し、次いで、フッ素系界面活性剤(登録商標：ＭＥＧＡ
ＦＡＣ Ｆ−８２４、大日本インキ化学工業製)を用い
て繊維濃度が０．１％になるように水に分散させた後、
抄紙用キャンパスを用いて抄紙し、温度１７０℃で乾燥
すると同時に未延伸撥水性短繊維を融着させて、面密度
約７０ｇ／ｍ2の撥水性不織布を製造した。(Example 6) The stretched water-repellent fiber of Example 4 was 5 m
The drawn water-repellent staple 70 mass% cut to m and the undrawn water-repellent fiber of Example 4 (fineness: 8 dtex) are 5 mm
30% by mass of unstretched water-repellent short fibers cut into pieces, and then fluorinated surfactant (registered trademark: MEGA)
FAC F-824, manufactured by Dainippon Ink and Chemicals, Inc.), and dispersed in water so that the fiber concentration becomes 0.1%.
Paper was made using a papermaking campus, dried at a temperature of 170 ° C., and simultaneously fused with undrawn water-repellent short fibers to produce a water-repellent nonwoven fabric having an area density of about 70 g / m 2 .
【0025】（比較例２）ポリエチレンテレフタレート繊維
からなる平織物（面密度：約１００ｇ／ｍ2）に、フッ
素系エマルジョン撥水剤（登録商標：アサヒガードＡＧ
−７３０）を１０ｇ／ｍ2スプレー塗布し、温度１５０
℃で３分間熱処理して、撥水性平織物を製造した。Comparative Example 2 A plain woven fabric (area density: about 100 g / m 2 ) made of polyethylene terephthalate fiber was treated with a fluorine emulsion water repellent (registered trademark: Asahigard AG).
-730) by spraying 10 g / m 2 at a temperature of 150
C. for 3 minutes to produce a water-repellent plain fabric.
【0026】（接触角の測定）実施例１〜４、比較例１で製
造した各繊維の超純水との接触角、及び実施例５〜６、
比較例２で製造した各繊維シートの超純水との接触角
を、接触角計（ＣＡ−ＳミクロII型、協和界面科学製）
を用いて測定した。つまり、繊維の場合には、各繊維を
真っ直ぐに伸ばした複数の繊維を、互いの繊維軸が平行
となるように、平坦な表面を有するサンプル具表面に並
べた後、たわみが無いように繊維の両端を粘着テープで
止めた。次いで、測定台にサンプル具を固定した後、付
属の霧吹き機で超純水を噴霧し、繊維表面に水滴を付着
させた。次いで、サンプル具の平面に平行かつ撥水性繊
維の繊維軸に対して直角方向から倍率３００倍にて写真
を撮り、その写真から分度器にて接触角を測定した。他
方、繊維シートの場合には、サンプル具表面に繊維シー
トをたわみが無いように繊維シートの両端を粘着テープ
で止めたこと以外は、上記繊維の場合と同様にして接触
角を測定した。これらの結果は表１に示す通りであっ
た。(Measurement of contact angle) The contact angle of each fiber produced in Examples 1 to 4 and Comparative Example 1 with ultrapure water, and Examples 5 to 6
The contact angle of each fiber sheet produced in Comparative Example 2 with ultrapure water was measured using a contact angle meter (CA-S micro II type, manufactured by Kyowa Interface Science).
It measured using. In other words, in the case of fibers, after arranging a plurality of fibers obtained by straightening each fiber on a sample tool surface having a flat surface so that the fiber axes of the fibers are parallel to each other, the fibers are laid so that there is no deflection. At both ends with adhesive tape. Next, after fixing the sample tool to the measuring table, ultrapure water was sprayed with an attached sprayer to cause water droplets to adhere to the fiber surface. Next, a photograph was taken at a magnification of 300 from the direction parallel to the plane of the sample device and perpendicular to the fiber axis of the water-repellent fiber, and the contact angle was measured from the photograph with a protractor. On the other hand, in the case of the fiber sheet, the contact angle was measured in the same manner as in the case of the fiber except that both ends of the fiber sheet were fixed with adhesive tape so that the fiber sheet was not bent on the surface of the sample tool. These results were as shown in Table 1.
【0027】[0027]
【表1】 【table 1】
【0028】この表１から明らかなように、本発明の撥水性
繊維は１００°以上の接触角を有する撥水性に優れるも
のであり、１５０°以上の超撥水といわれるレベルの撥
水性が極めて優れる繊維である場合もあることがわかっ
た。また、実施例５〜６及び比較例２の撥水性繊維シー
トを繰り返し洗濯したが、本発明の撥水性繊維シートで
ある実施例５〜６の撥水性繊維シートは、超純水との接
触角が低下しない撥水性の耐久性に優れるものであった
のに対して、比較例２の撥水性繊維シートは５回洗濯を
すると、超純水との接触角が著しく低下し、再度撥水剤
を塗布する必要性が生じる、撥水性の耐久性の悪いもの
であった。As is clear from Table 1, the water-repellent fiber of the present invention is excellent in water repellency having a contact angle of 100 ° or more, and has a very high level of water repellency of 150 ° or more, which is called super water repellency. It has been found that it may be an excellent fiber. Further, the water-repellent fiber sheets of Examples 5 to 6 and Comparative Example 2 were repeatedly washed, but the water-repellent fiber sheets of Examples 5 to 6, which are the water-repellent fiber sheets of the present invention, had a contact angle with ultrapure water. The water-repellent fiber sheet of Comparative Example 2 was washed five times, whereas the contact angle with ultrapure water was significantly reduced, and the water-repellent again The necessity of coating was generated, and the durability of water repellency was poor.
【0029】[0029]
【発明の効果】本発明の撥水性繊維は撥水性及び撥水性
の耐久性に優れるものである。そのため、撥水性を必要
とする用途、例えば、衣料用、フィルタ用、電池セパレ
ータ用、キャパシタ用セパレータ用、工業用材料用の繊
維として、好適に使用することができる。The water-repellent fiber of the present invention is excellent in water repellency and durability of water repellency. Therefore, it can be suitably used as a fiber requiring a water repellency, for example, for clothing, a filter, a battery separator, a capacitor separator, or an industrial material.
【0030】本発明の撥水性繊維シートは撥水性及び撥水性
の耐久性に優れるものである。そのため、撥水性を必要
とする用途、例えば、衣料用、フィルタ用、電池セパレ
ータ用、キャパシタ用セパレータ用、工業用材料用の繊
維シートとして、好適に使用することができる。The water-repellent fiber sheet of the present invention is excellent in water repellency and durability of water repellency. Therefore, it can be suitably used as a fiber sheet for applications requiring water repellency, for example, for clothing, filters, battery separators, capacitor separators, and industrial materials.
Claims (9)
エチレンオリゴマーとを含む配合物が、少なくとも表面
に存在していることを特徴とする撥水性繊維。1. A water-repellent fiber, wherein a blend containing polyvinylidene fluoride and a tetrafluoroethylene oligomer is present at least on the surface.
を特徴とする、請求項１記載の撥水性繊維。2. The water-repellent fiber according to claim 1, wherein the composition occupies the entire surface.
エチレンオリゴマーとの質量配合比が９０〜５０：１０
〜５０であることを特徴とする、請求項１又は請求項２
記載の撥水性繊維。3. The mass blending ratio of polyvinylidene fluoride and tetrafluoroethylene oligomer is 90 to 50:10.
3. The method according to claim 1, wherein the number is from 50 to 50.
The water-repellent fiber as described.
均分子量が７００〜１０,０００であることを特徴とす
る、請求項１〜請求項３のいずれかに記載の撥水性繊
維。4. The water-repellent fiber according to claim 1, wherein the tetrafluoroethylene oligomer has an average molecular weight of 700 to 10,000.
オリゴマーの平均粒子径が１０μｍ以下であることを特
徴とする、請求項１〜請求項４のいずれかに記載の撥水
性繊維。5. The water-repellent fiber according to claim 1, wherein the average particle diameter of the tetrafluoroethylene oligomer before blending is 10 μm or less.
°以上であることを特徴とする、請求項１〜請求項５の
いずれかに記載の撥水性繊維。6. The contact angle of the water-repellent fiber with ultrapure water is 150.
The water-repellent fiber according to any one of claims 1 to 5, wherein the water-repellent fiber is at least 0 °.
れたものであることを特徴とする、請求項１〜請求項６
のいずれかに記載の撥水性繊維。7. The water-repellent fiber is obtained by a melt spinning method.
The water-repellent fiber according to any one of the above.
撥水性繊維を含んでいることを特徴とする撥水性繊維シ
ート。A water-repellent fiber sheet comprising the water-repellent fiber according to any one of claims 1 to 7.
水性繊維を直接シート化したものであることを特徴とす
る、請求項８記載の撥水性繊維シート。9. The water-repellent fiber sheet according to claim 8, wherein the water-repellent fiber sheet is formed by directly forming a melt-spun water-repellent fiber into a sheet.
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|---|---|---|---|
| JP2000165736A JP2001348725A (en) | 2000-06-02 | 2000-06-02 | Water-repellent fiber and water-repellent fiber sheet prepared by using the same |
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Cited By (6)
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2000
- 2000-06-02 JP JP2000165736A patent/JP2001348725A/en active Pending
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