JP4974442B2 - パーフルオロブチルエチレン含有の共沸混合物 - Google Patents
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Description
発明の分野
本発明は、フラッシュ紡糸方法およびその他の応用に有用な共沸混合物および共沸様混合物に関する。
【0002】
関連技術の説明
米国特許第3,081,519号[Bladesら、E.I.du Pont de Nemours and Company(Wilmington,DE)(以下DuPont)に譲渡]は、標準沸点未満で、ポリマーに対して溶媒とならない液体の紡糸剤中で、繊維生成ポリマーからフラッシュ紡糸方法による網状フィラメントフィルム−フィブリル・ストランドを製造する方法を開示する。米国特許第3,227,794号(Andersonら、DuPontに譲渡)に開示する通り、フラッシュ紡糸方法には、紡糸剤に対して(1)紡糸剤の標準沸点未満で、ポリマーに対して非溶媒であること(2)高圧下で、ポリマーと溶液状となること(3)溶液圧が、減圧チャンバで若干減少する場合、ポリマーと所望の2相分散状となること(4)ほぼ低圧領域の減圧チャンバから紡糸オリフィスを通過して放出される際に、瞬時に気化すること、が必要とされる。
【0003】
トリクロロフルオロメタン紡糸剤中のポリエチレンからなる紡糸液を、フラッシュ紡糸して、ポリエチレン製の網状フィラメントフィルム−フィブリル・ストランドからなるスパンボンド製品を製造してきた。しかしながら、トリクロロフルオロメタンは、成層圏のオゾン層破壊化合物と考えられているので、フラッシュ紡糸方法に用いる代替の紡糸剤が必要とされる。
【0004】
通常、ポリエチレンから、フラッシュ紡糸製品を製造してきた。しかしながら、他のポリマーは、ポリエチレンよりも高い融点を有すので、ポリエチレンから製造する製品と比較すると、さらに高温で使用可能なフラッシュ紡糸製品を提供することが可能である。さらに、ある種の溶媒には、ポリエチレンは不溶であるが、ポリエチレン以外のポリマーは可溶である。従って、他のポリマーに特に適し、なおかつ非引火性で、また地球温暖化係数(GWP)によって測定されるオゾン層破壊係数が低いことに対する必要性に適う、溶媒を発見する動機づけが存在する。二酸化炭素の1から、パーフルオロカーボン種の4000超という尺度で、GWP値(100年)を等級づけすることが可能である。
【0005】
米国特許第5,302,212号(Desbiendrasら)に開示の通り、パーフルオロアルキルエチレンを含有する共沸混合物を、洗浄・乾燥剤として用いてきた。米国特許第6,153,134号(2000年11月20日出願、DuPontに譲渡)に記載の通り、共沸混合物を、フラッシュ紡糸方法の紡糸剤として用いてきた。関連するフラッシュ紡糸方法において用いるパーフルオロブチルエチレンを含有する紡糸剤は、係属中の国際特許PCT/US00/22729(DuPontに譲渡)に記載されている。
【0006】
選択された条件によって、ほぼ定沸点を有する混合物の二成分の共沸組成物または共沸様組成物はいくつかの方法によって特徴づけることが可能である。例えば、当業者には、以下のことが公知である。異なる圧力下では、既知の共沸組成物または共沸様組成物の組成は、沸点が変化するのと同様に、少なくともある程度変わりうる。従って、2種の化合物の共沸組成物または共沸様組成物は、温度および/または圧力によって変化しうる組成とだけ固有なタイプの相関を示す。従って、共沸組成物および共沸様組成物を定義するのに、固定した組成よりも、むしろ組成範囲を用いる場合が多い。
【0007】
発明の詳細な説明
以下は、本明細書を読むのに役立つ定義である。
【0008】
本明細書に使用する用語「共沸組成物(azeotropic composition)」または「共沸混合物」および「共沸組成物(azeotrope composition)」は、純粋な化合物として作用する2種以上の化合物からなる、沸点が一定の混合物を意味する。共沸組成物の液体を部分的に蒸発、または蒸留した際に発生する蒸気が、蒸発または蒸留する、元の液体と同じ組成を有していること、即ち組成が変わることなく混合物が蒸留/還流することは、共沸組成物を特徴づける方法の一つとなる。定沸点の組成物は、同一成分の非共沸混合物の沸点と比較して、極大または極小沸点のいずれかを呈す場合に、共沸であるとして特徴づける。また、共沸組成物は、一定温度で、純成分の蒸気圧に相関する混合物の最小蒸気圧または最大蒸気圧によっても特徴づけられる。
【0009】
本明細書に用いる用語「共沸様」は、沸点が一定である特性、または、沸騰または蒸発の際に分別しない傾向を有する組成物を意味する。従って、発生する蒸気の組成は、もとの液体の組成と同一または実質的に同じである。沸騰または蒸発中に、液体の組成が多少なりとも変化しても、その組成は極わずかな範囲のみ変化するだけである。また、組成物中の成分のモル分率の関数として、一定の温度下での組成物の蒸気圧プロットの最大または最小蒸気圧に隣接する領域により、共沸様組成物を特徴づけることも可能である。組成物が共沸様混合物であるならば、元の組成の約50重量パーセントが蒸発して残留組成が生じた後、元の組成と残留組成との変化が、元の組成に対して、約6重量パーセント以下、通常、約3重量パーセント以下である。
【0010】
本明細書に用いる用語「ポリオレフィン」は、炭素原子および水素原子のみからなる、主に飽和の開鎖式高分子炭化水素のいずれかの系列を意味する。典型的なポリオレフィンには、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルペンテン、およびエチレン、プロピレン、およびメチルペンテンモノマーの様々な組合わせが含まれる。
【0011】
本明細書に使用する用語「ポリプロピレン」は、プロピレンのホモポリマーだけでなく、繰り返し単位の少なくとも85%がプロピレン単位である共重合体も意味する。
【0012】
本明細書に用いる用語「ポリメチルペンテン」は、メチルペンテンのホモポリマーだけでなく、繰り返し単位の少なくとも85%がメチルペンテン単位である共重合体も意味する。
【0013】
用語「網状フィラメント」は、平均のフィルム厚さは約4マイクロメートル未満であり、中間のフィブリルの幅は約25マイクロメートル未満である、薄いリボン状の不規則な長さを有するフィルム−フィブリル要素の多数から成る三次元の一体となった網状構造物を意味する。網状フィラメント構造物においては、フィルム−フィブリル要素は、一般に構造物の長手方向の軸に沿って一緒に延び、構造物の長さ、幅および厚さにわたる種々の場所において不規則な間隔で断続的に一体となったり分離したりして連続的な三次元網状構造物を形成している。
【0014】
本明細書に用いる用語「紡糸液」は、繊維生成ポリマー、共沸性の紡糸剤または共沸様紡糸剤、さらに存在することが可能であるいかなる添加剤をも含有する溶液を意味する。
【0015】
本明細書に用いる用語「曇点圧力」は、単一相の液体の溶液が、相分離をしてポリマーに富んだ相/紡糸液に富んだ二相の液/液体分散物に分離し始める圧力を意味する。しかしながら、臨界点を超える温度では、いかなる液相も存在することが不可能なので、単一相の超臨界溶液の相は、ポリマーに富んだ相と紡糸剤に富んだ相との2相のガス状分散物に分離する。
【0016】
本発明は、3,3,4,4,5,5,6,6,6−ノナフルオロ−1−ヘキセン(以下パーフルオロブチルエチレンまたはPFBEと称す)を含有する二成分共沸組成物および共沸様組成物に関する。本発明の共沸組成物および共沸様組成物は、繊維生成ポリマーをフラッシュ紡糸する紡糸剤として、および洗浄剤として、起泡させるための発泡剤として、または電気部品の加工液としても有用である。用語「共沸」または「共沸性」は、用語「共沸様」を含むと理解できる。
【0017】
本発明の共沸組成物および共沸様組成物は、パーフルオロブチルエチレンと、トランス−1,2−ジクロロエチレン、シス−1,2−ジクロロエチレン、ジクロロメタン、ブロモクロロメタンおよびシクロペンタンからなる群より選択される第二成分を含有する二成分混合物である。
【0018】
当技術分野では、共沸液体組成物が異なる圧力下で沸騰する場合、共沸組成物の沸点と各成分量の両方とも、変わりうると認識されている。従って、二成分の間に存在する特有な関係の観点から、または特定の圧力下での定まった沸点によって特徴づけられる組成物の各成分の正確な量の観点から、共沸組成物を定義してもよい。一定の圧力での沸点で特性を決定して、組成物を定義することによって、2種の化合物の共沸組成物または共沸様組成物を特徴づけることが可能である。従って、本発明の範囲を不当に限定することなく、特定の数字で表した組成による特性の同定を提供し、その同定は、組成によって限定され、分析装置を利用した同定と同程度に正確である。
【0019】
当分野では、系の相対揮発度が1.0に近づく場合、共沸様組成物を形成していると系を定義すると認識する。相対揮発度は、成分2の揮発度に対する成分1の揮発度の割合である。液体中の成分に対する気体中の成分のモル分率の比が、成分の揮発度である。
【0020】
任意の2種の化合物の相対揮発度を決定するには、PTx法として公知の方法を用いることが可能である。上記手順において、2種の化合物の様々な組成に関して、既知の体積を有するセル内の全絶対圧力を一定温度で測定する。PTx法の使用については、「Phase Equilibrium in Process Design」Wiley−Interscience Publisher、1970年、Harold R. Null著、p.124〜126に詳細が記載されており、引用により本明細書に包含される。
【0021】
液相が理想化されていないことを示すために、Non−Random, Two−Liquid(NRTL)式などの活量係数式を用いて、上記測定値を、PTxセル内の平衡状態の気体組成物および液体組成物に換算することが可能である。NRTL式などの活量係数式の使用については、「The Properties of Gases and Liquids」第4判、McGraw Hill出版、Reid,PrausnitzおよびPoling著、p.241〜387、および「Phase Equilibria in Chemical Engineering」Butterworth Publishers出版、1985年、Stanley M.Walas著、p.165〜244に詳細が記載され、引用により本明細書に包含される。いかなる理論または説明にも拘束されることを望むものではないが、PTxセルデータを伴うNRTL式は、本発明のパーフルオロブチルエチレン含有の組成物の相対揮発度を十分に予測することが可能であるので、蒸留塔など多段分離装置内での上記混合物の挙動を予測できる。
【0022】
パーフルオロブチルエチレン(PFBE)が、以下のトランス−1,2−ジクロロエチレン、シス−1,2−ジクロロエチレン、ジクロロメタン、ブロモクロロメタン、およびシクロペンタンの各々を有する二成分共沸組成物を形成することを見出した。共沸組成物は、35.3℃、絶対圧11.9ポンド/平方インチ(psia)(82kPa)での30.7モル%のPFBEと69.3モル%のトランス−DCE;60.0℃、20.2psia(139kPa)での43.0モル%のPFBEと57.0モル%のシス−DCE;40.0℃、17.4psia(120kPa)での22.1モル%のPFBEと77.9モル%のジクロロメタン;60.0℃、20.6psia(142kPa)での51.3モル%のPFBEと48.7モル%のブロモクロロメタン;40.0℃、13.6psia(94kPa)での32.3モル%のPFBEと67.7モル%のシクロペンタンを含有する。上記のデータから、PFBEは、表1に示す圧力範囲に対する組成範囲を有する二成分共沸混合物および共沸様混合物を形成すると算出される。これらの範囲は、四捨五入して列挙している。
【0023】
【表1】
【0024】
本発明の共沸組成物または共沸様組成物は、繊維生成ポリマーをフラッシュ紡糸する紡糸剤として有用である。フラッシュ紡糸方法における目標は、低可燃性、低GWPを有する紡糸剤を見つけることである。ブロモクロロメタンは例外として、本発明の紡糸剤は、20未満のGWPを有する。また、本発明の紡糸剤は、シクロペンタンは例外として、非常に低い可燃性を有する。しかしながら、シクロペンタンとPFBEの共沸混合物の場合は、63重量%がPFBEであり、37重量%のみがシクロペンタンである。従って、シクロペンタンの可燃性は、PFBEの存在によって、かなり軽減される。
【0025】
本発明の共沸組成物または共沸様組成物を紡糸剤として用いて、フラッシュ紡糸することが可能である、繊維生成ポリマーには、ポリプロピレン、ポリ(4−メチルペンテン−1)などのポリオレフィン、およびそれらのブレンドが含まれる。紡糸剤として上記に記載の特定な共沸組成物を用いてフラッシュ紡糸することが可能である、その他の繊維生成合成ポリマーには、炭化水素ポリマー中の水素原子の総数の10%〜70%が、フッ素原子で置換された、部分的にフッ素化された炭化水素ポリマーが含まれる。部分的にフッ素化された炭化水素ポリマーが、エチレン、テトラフルオロエチレン、クロロトリフルオロエチレン、フッ化ビニリデン、フッ化ビニルより選択される少なくとも80重量%の重合されたモノマー単位からなるのが好ましい。部分的にフッ素化された炭化水素ポリマーが、構造式−(CH2CH2)−(CF2CF2)−を有するエチレンとテトラフルオロエチレンとのほぼ交互な単位からなる共重合体のような、40%〜70重量%の重合されたテトラフルオロエチレンのモノマー単位と30%〜60重量%の重合されたエチレンのモノマー単位からなるのが特に好ましい。例えば、米国特許第3,624,250号(Carlson、DuPontに譲渡)、同第3,870,689号(Modenaら)、および同第4,677,175(Iharaら)などに、上記のエチレンとテトラフルオロエチレンとの共重合体を開示する。エチレンとテトラフルオロエチレンとの共重合体樹脂は、商品名「TEFZE(登録商標)」として、DuPontから市販され、その製品は、DuPontの登録商標である。TEFZEL(登録商標)フルオロポリマー樹脂は、融点235℃〜280℃を有す。紡糸剤として上記に記載の特定な共沸組成物を用いて、フラッシュ紡糸することができる、別の部分的にフッ素化された炭化水素ポリマーには、HALAR(登録商標)フルオロポリマー樹脂(Ausimontから入手可能)などのエチレンとクロロトリフルオロエチレンの交互モノマー単位との共重合体がある。
【0026】
試験方法
デニール測定および引張試験に先立って、各網状フィラメント・ストランドを40g荷重して、3分間引っ張り、曲がりおよびたるみを取り除いた。
【0027】
Instron引張試験機で、フラッシュ紡糸ストランドの靭性および伸長を決定した。70°F(21℃)、相対湿度65%で、ストランドを調整し、試験を実施した。ストランドは、10回/インチ(2.54cm)で撚り、Instron試験機のあご部にかけた。初期伸長率4インチ(20.3cm)/分で、2インチ(5.08cm)ゲージ長を用いた。グラム/デニール(gpd)で、破断時靭性を記録する。2インチゲージ長のサンプルのパーセンテージとして、破断時伸長を記録する。応力/歪み曲線の勾配に対応する弾性率を、単位gpdで表す。
【0028】
ポリマーと紡糸剤の組合わせの曇点圧力を測定する装置および手順は、米国特許第5,147,586号(Shinら)に記載されている。
【0029】
実施例6〜12の試験装置
実施例6〜12で用いる装置は、米国特許第5,147,586号(Shinら)に記載されている紡糸装置である。装置は、容器内に圧力を供給するために各々ピストンを装備した2つの高圧シリンダー状容器からなる。シリンダーの内径は、1.0インチ(2.54cm)で、容積は50cm3である。シリンダーは、直径3/32インチ(0.23cm)のチャネルを介して、片側で互いに接続し、一連の細かい網目スクリーンを備え、スタティックミキサーとして機能を果たす混合室へ接続している。スタティックミキサーを介して2つのシリンダー間に容器の内容物を往復させて、混合を行う。オリフィス開口即動手段付きの紡糸口金組み立て部品が、ティーを介してチャネルに取り付けられている。紡糸口金組み立て部品は、直径0.25インチ(0.63cm)および長さ約2.0インチ(5.08cm9で、オリフィスへの入口角度が60度のリード穴、および長さおよび直径が各30ミル(0.762mm)の紡糸口金オリフィスで構成された。ピストンは、油圧装置で供給される高圧水により稼動する。
【0030】
実施例6〜12で報告する試験で、上記装置にポリマーペレットおよび共沸性の紡糸剤を満たした。高圧水を用いてピストンを稼動し、およそ2500〜3000psig(17133〜20581kPa)の混合圧力(背圧)を生じた。次に、ポリマーおよび紡糸剤を混合温度まで加熱し、30分間その温度で維持して、この間ピストンを用いて、混合チャネルを介して一方のシリンダーから他方のシリンダーにポリマーと紡糸剤を繰り返し往復させて、紡糸液の形成を実施するために、2つのシリンダー間に交互に差圧を生じさせた。その後、紡糸液の温度を最終紡糸温度に調節し、約15分間以上その状態を保って温度を平衡状態にし、その間混合を継続した。減圧チャンバをシミュレートするために、紡糸する直前に、紡糸液の圧力を所望の紡糸圧に下げた。紡糸セルと、所望の紡糸圧で保持される非常に大きい高圧水のタンク(アキュムレーター)間のバルブを開けて、この減圧を実施した。紡糸セルおよびアキュムレーター間のバルブを開けた後、紡糸口金オリフィスを可能な限り迅速に開ける。通常、約1秒間かかる。これは、さらに大規模な紡糸操作で用いる減圧チャンバの作用をシミュレートすることを意図するものである。得られたフラッシュ紡糸製品をステンレス鋼の目の粗いメッシュスクリーンのかごに集める。紡糸運転中、紡糸口金直前にコンピュータを用いて記録した圧力を、紡糸圧として入力する。
【0031】
圧力を、psia(ポンド/平方インチ(絶対圧))よりもおよそ15psi低いpsig(ポンド/平方インチゲージ)で表すことに留意されたい。単位psiは、psiaと同じとみなされる。SI単位系に換算するには、1psi=6.9kPaである。
【0032】
実施例
実施例1〜5
実施例1〜5は、PFBEとトランス−1,2−ジクロロエチレン(トランス−DCE)、PFBEとシス−1,2−ジクロロエチレン(シス−DCE)、PFBEとジクロロメタン、PFBEとブロモクロロメタン、およびPFBEとシクロペンタンから本質的になる二成分対の共沸組成物または共沸様組成物の存在を実証する。PTx法を用いて、各二成分対の相対揮発度を決定した。この手順で、各二成分対に関して85mlまたは950mlの体積を有するサンプルセルの総絶対圧を、温度一定で、様々な二成分組成物について測定した。その後、上記測定の範囲を、NRTL式を用いて、気体と液体の組成間の平衡状態とした。上記二成分系のPTxサンプルセル中の組成に対して測定した蒸気圧を図1〜5に示す。NRTL式を用いて、算出したデータから、実点および実線を描き、実験データポイントを各図に示す。
【0033】
図1は、35.3℃でのトランス−DCEとPFBEとの共沸組成物の組成をグラフで図示し、そのグラフから、上記温度での約69.3モル%のトランス−DCEと30.7モル%のPFBEとの混合物が組成範囲の最高圧力を有することがわかる。上記の結果に基づいて、69.5モル%のトランス−DCEと30.5モル%のPFBEとの共沸組成物または共沸様組成物が、130℃、139.7psia(963kPa)で、形成されると判断する。従って、本発明は、約30.5〜約30.7モル%のトランス−DCEと約69.5〜約69.3モル%のPFBEとの共沸組成物または共沸様組成物を提供し、前記組成物は、139.7psia(963kPa)で約130℃〜約11.9psia(82kPa)で35℃の沸点を有する。
【0034】
図2は、60℃でのシス−DCEとPFBEとの共沸組成物の組成をグラフで図示し、そのグラフから、上記温度での約57モル%のシス−DCEと43モル%のPFBEの混合物が、組成範囲の最高圧力を有することがわかる。上記の結果に基づいて、54.4モル%のシス−DCEと45.6モル%PFBEとの共沸組成物または共沸様組成物が、140℃、140.7psia(970kPa)で、形成されると判断する。従って、本発明は、約54.4〜約57.0モル%のシス−DCEと約45.6〜約43.0モル%のPFBEとの共沸組成物または共沸様組成物を提供し、前記組成物は、約140.7psia(970kPa)で約140℃〜約20.2psia(139kPa)で約60℃の沸点を有する。
【0035】
大規模でのフラッシュ紡糸方法に通常用いる条件下で、トランス−1,2−ジクロロエチレンの一部を異性化して、シス−1,2−ジクロロエチレンを形成することができる。定常状態の条件下で紡糸液中に存在するシス−1,2−ジクロロエチレンの量は、紡糸液に添加する安定剤の量、試験温度、および系に加える紡糸剤の添加速度によって、5%未満〜50%超まで変化する。従って、トランス−1,2−ジクロロエチレンを共沸性の紡糸剤の一部として、本明細書で用いる場合は常に、トランス−およびシス−1,2−ジクロロエチレンの両方を包含すると理解し、対応する共沸組成物は、ほぼトランス−1,2−ジクロロエチレン/PFBEとシス−1,2−ジクロロエチレン/PFBEとの共沸組成物である。
【0036】
図3は、40℃でのジクロロメタンとPFBEとの共沸組成物の組成をグラフで図示し、そのグラフから、約77.9モル%のジクロロメタンと22.1モル%のPFBEとの混合物が、上記温度での組成範囲の最高圧を有することがわかる。上記の結果に基づいて、80.0モル%のジクロロメタンと20.0モル%PFBEとの共沸組成物または共沸様組成物が、140℃、207.9psia(1433kPa)で、形成されると判断する。従って、本発明は、約80.0〜約77.9モル%のジクロロメタンと約20.0〜約22.1モル%のPFBEとの共沸組成物または共沸様組成物を提供し、前記組成物は、約207.9psia(1433kPa)で約140℃〜約17.4psia(120kPa)で約40℃の沸点を有する。
【0037】
図4は、60℃でのブロモクロロメタンとPFBEとの共沸組成物の組成をグラフで図示し、そのグラフから、48.7モル%のブロモクロロメタンと51.3モル%のPFBEとの混合物が、上記温度での組成範囲の最高圧を有することがわかる。上記の結果に基づいて、49.6モル%のブロモクロロメタンと50.4モル%PFBEとの共沸組成物または共沸様組成物が、140℃、144.6psia(997kPa)で、形成されると判断する。従って、本発明は、約48.7〜約49.6モル%のブロモクロロメタンと約51.3〜約50.4モル%のPFBEとの共沸組成物または共沸様組成物を提供し、前記組成物は約、20.6psia(142kPa)で約60℃〜約144.6psia(997kPa)で約140℃の沸点を有する。
【0038】
図5は、40℃で、ほぼシクロペンタンとPFBEからなる共沸組成物および共沸様組成物の組成をグラフで図示し、そのグラフから、67.7モル%のシクロペンタンと32.3モル%のPFBEとの混合物が、上記温度での組成範囲の最高圧を有することがわかる。上記の結果に基づいて、65.3モル%のシクロペンタンと34.7モル%のPFBEとの共沸組成物または共沸様組成物が、140℃、168.2psia(1160kPa)で、形成されると判断する。従って、本発明は、約65.3〜約67.7モル%のシクロペンタンと約34.7〜約32.3モル%のPFBEからほぼなる共沸組成物または共沸様組成物を提供し、前記組成物は、約168.2psia(1160kPa)で約140℃〜約13.6psia(94kPa)で約40℃の沸点を有する。
【0039】
実施例6〜12
上記記載の通り、共沸性の紡糸剤を用いて、紡糸液を調整し、表2に示すようなポリマーの濃度を有した。Zonyl(登録商標)パーフルオロブチルエチレン(DuPontから入手可能)は、共沸性紡糸剤を調整するのに用いた共通の成分であった。共沸性の紡糸剤を製造するその他の成分を以下の通りに入手した:トランス−1,2 DCEをPPG Industries,Inc.(Pittsburgh,PA)から入手、(シス−1,2 DCEは、市販されていないが、PPGから入手した)、ブロモクロロメタンは、Albemarle Corp.(Baton Rouge,LA.)から入手した。
【0040】
(190℃、2.16kg荷重で、ASTM D1238に基づいて、測定された)1.4g/10分のメルトフローレート、融点165℃を有すポリプロピレン(実験等級89〜6、Montellから入手した)を、実施例6〜8で用いた。実施例7において、(ジクロロメタン/PFBE共沸性紡糸剤)、ジホスホン酸塩の熱安定剤(Weston 619F、GE Specialty Chemicalsから入手した)を、全紡糸剤を基準として、0.1重量パーセント添加した。
【0041】
Tefzel(登録商標)フルオロポリマー(等級HT2127、DuPontから入手可能)を実施例9および10で用いた。Tefzel(登録商標)HT2127フルオロポリマーは、(ASTM D3159に基づいて測定された)7g/10分のメルトフローレートおよび約240℃の融点を有する、ほぼエチレンとテトラフルオロエチレンの交互のモノマー単位との共重合体である。
【0042】
エチレンとクロロトリフルオロエチレンとの共重合体を含有するHalar(登録商標)フルオロポリマー樹脂(等級901、Ausimontから入手可能)を実施例11および12で用いた。Halar(登録商標)901フルオロポリマー樹脂は、融点240℃、メルト・インデックス約1g/10分を有する。
【0043】
紡糸剤は、実施例1〜5で同定した共沸組成物であった。上記に記載の方法および表2に示す紡糸条件を用い、紡糸液をフラッシュ紡糸して、表2に示す特性を有するフィブリル化された網状フィラメントを得た。表2の重量パーセントのポリマーは紡糸液の総重量を基準として報告し、紡糸剤の組成は、紡糸剤の総重量を基準として重量パーセントとして報告する。
【0044】
【表2】
【0045】
【表3】
【0046】
表2の結果から、所望の特性を有する網目状フィラメントストランドが生成されることがわかる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 約35℃でのトランス−1,2−ジクロロエチレン(トランスDCE)とパーフルオロブチルエチレンとの共沸組成物のグラフ表示である。
【図2】 約60℃でのシス−1,2−ジクロロエチレン(シスDCE)とパーフルオロブチルエチレンとの共沸組成物のグラフ表示である。
【図3】 約40℃でのジクロロメタン(CH2Cl2)とパーフルオロブチルエチレンとの共沸組成物のグラフ表示である。
【図4】 約60℃でのブロモクロロメタン(CH2BrCl)とパーフルオロブチルエチレンとの共沸組成物のグラフ表示である。
【図5】 約40℃でのシクロペンタンとパーフルオロブチルエチレンとの共沸組成物のグラフ表示である。
【図6】 重量パーセントで表示したトランス−1,2−ジクロロエチレンとパーフルオロブチルエチレンの共沸混合物の紡糸剤中に、ポリプロピレンを10重量%溶解させた液に対する曇点のデータのプロットである。
【図7】 重量パーセントで表示したジクロロメタンとパーフルオロブチルエチレンの共沸混合物の紡糸剤中に、ポリプロピレンを10重量%溶解させた液に対する曇点のデータのプロットである。
【図8】 重量パーセントで表示したシクロペンタンとパーフルオロブチルエチレンの共沸混合物の紡糸剤中に、ポリプロピレンを10重量%溶解させた液に対する曇点のデータのプロットである。
【図9】 重量パーセントで表示したトランス−1,2−ジクロロエチレンとパーフルオロブチルエチレンの共沸混合物の紡糸剤中に、Tefzel(登録商標)フルオロポリマーを20重量%溶解させた液に対する曇点のデータのプロットである。
【図10】 重量パーセントで表示したジクロロメタンとパーフルオロブチルエチレンの共沸混合物の紡糸剤中に、Tefzel(登録商標)フルオロポリマーを20重量%溶解させた液に対する曇点のデータのプロットである。
【図11】 重量パーセントで表示したシス−1,2−ジクロロエチレンとパーフルオロブチルエチレンとの共沸混合物の紡糸剤中に、Tefzel(登録商標)フルオロポリマーを20重量%溶解させた液に対する曇点のデータのプロットである。
【図12】 重量パーセントで表示したトランス−1,2−ジクロロエチレンとパーフルオロブチルエチレンとの共沸混合物の紡糸剤中に、Halar(登録商標)フルオロポリマーを20%溶解させた液に対する曇点のデータのプロットである。
【図13】 重量パーセントで表示したジクロロメタンとパーフルオロブチルエチレンとの共沸混合物の紡糸剤中に、Halar(登録商標)フルオロポリマーを20重量%溶解させた液に対する曇点のデータのプロットである。
Claims (10)
- 51〜50モルパーセントのパーフルオロブチルエチレンと49〜50モルパーセントのブロモクロロメタンとの共沸組成物であって、前記組成物が、20.6psia(142kPa)で60℃〜144.6psia(997kPa)で140℃の沸点を有する共沸組成物を含む紡糸剤。
- 32〜35モルパーセントのパーフルオロブチルエチレンと68〜65モルパーセントのシクロペンタンとの共沸組成物であって、前記組成物が、13.6psia(94kPa)で40℃〜168.2psia(1160kPa)で140℃の沸点を有する共沸組成物を含む紡糸剤。
- 31〜30モルパーセントのパーフルオロブチルエチレンと69〜70モルパーセントのトランス−1,2−ジクロロエチレンとの共沸組成物であって、前記組成物が、11.9psia(82kPa)で35℃〜139.7psia(963kPa)で130℃の沸点を有する共沸組成物を含む紡糸剤。
- 43〜46モルパーセントのパーフルオロブチルエチレンと57〜54モルパーセントのシス−1,2−ジクロロエチレンとの共沸組成物であって、前記組成物が、20.2psia(139kPa)で60℃〜140.7psia(970kPa)で140℃の沸点を有する共沸組成物を含む紡糸剤。
- (a)合成繊維生成ポリマー5〜30重量%、および
(b)請求項1〜4のいずれか一項に記載の共沸組成物より選択される紡糸剤から本質的になる紡糸液。 - (a)ポリオレフィンおよび部分的にフッ素化された炭化水素からなる群より選択される合成繊維生成ポリマー5〜30重量%と、
(b)31〜30モルパーセントのパーフルオロブチルエチレンと69〜70モルパーセントのトランス−1,2−ジクロロエチレンとの共沸混合物であって、前記組成物が、11.9psia(82kPa)で35℃〜139.7psia(963kPa)で130℃の沸点を有する共沸混合物と、22〜20モルパーセントのパーフルオロブチルエチレンと70〜78モルパーセントのジクロロメタンとの共沸混合物であって、前記組成物が、17.4psia(120kPa)で40℃〜207.9psia(1433kPa)で140℃の沸点を有する共沸混合物からなる群から選択される紡糸剤と
からなる紡糸液。 - 前記合成繊維生成ポリマーが、ポリプロピレンおよびポリメチルペンテンからなる群より選択されるポリオレフィンである、請求項6に記載の紡糸液。
- 前記部分的にフッ素化された炭化水素が、エチレンとテトラフルオロエチレンとの共重合体と、エチレンとクロロトリフルオロエチレンとの共重合体とからなる群より選択される、請求項6に記載の紡糸液。
- 網状フィラメント(plexifilamentary)フィルム−フィブリル・ストランドを調製する方法であって:
(A)(1) ポリオレフィンおよび部分的にフッ素化された炭化水素からなる群より選択される合成繊維生成ポリマー5〜30重量%と、(2)パーフルオロブチルエチレンと、ブロモクロロメタン、シクロペンタン、シス−1,2ジクロロエチレン、トランス−1,2ジクロロエチレンおよびジクロロメタンからなる群の1種との共沸組成物である紡糸剤とから本質的になる紡糸液を生成する工程と、
(B)合成繊維生成ポリマーの網状フィラメントフィルム−フィブリル・ストランドを生成させるために、紡糸液の自然圧よりも大きい圧力で、紡糸液を低圧力の領域内にフラッシュ紡糸する工程と
を含む方法。 - 前記ポリオレフィンが、ポリプロピレンおよびポリメチルペンテンからなる群より選択され、前記部分的にフッ素化された炭化水素が、エチレンとテトラフルオロエチレンとの共重合体と、エチレンとクロロトリフルオロエチレンとの共重合体とからなる群より選択される、請求項9に記載の方法。
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