JPH0291210A

JPH0291210A - 極細熱可塑性弗素繊維およびその製法

Info

Publication number: JPH0291210A
Application number: JP24525988A
Authority: JP
Inventors: Masao Umezawa; 正夫梅澤; Yasuichi Kodera; 小寺　保一; Hirotaka Nishiyama; 西山　弘隆
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 1988-09-29
Filing date: 1988-09-29
Publication date: 1990-03-30

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は極細熱可塑性弗素繊維およびその製法に関する
。

さらに詳しくは、少なくとも４弗化エチレンを含む極細
熱可塑性弗素繊維およびその製法に関する。

〔従来の技術〕

弗素繊維は耐薬品性、また高平滑毒性等を活かして種々
の分野に展開されている。そして、用いられている弗素
樹脂も単にポリ４弗化エチレン（ＰＴＦＥと称する）に
限らず、弗化ビニリデン等も広（使われている。そして
、従来の普通デニール以上の繊維に関しては現在までに
は、各種の弗素樹脂からなる繊維が作られている。また
、　　ＰＴＦＨに関しては本発明者らも極細繊維を出願
している。また、極細繊維弗化ビニリデンも出願されて
いる。

しかし、ＰＴＦＥの極細繊維は製造が厄介であるという
大きな欠点がある。また、弗化ビニリデン繊維は耐熱性
が低い、また、ＤＭＦに熔解する等耐薬品性が低い欠点
がある。

〔発明が解決しようとする課題〕

即ち１本発明が解決しようとする課題とは次の事項であ
る。

耐熱性、耐薬品性に富み、かつ高強度で、また安価であ
る極８１）Ｉ熱可塑性弗素繊維およびその製造法を提供
すること。

（課題を達成するための手段）かかる現状にかんがみ１本発明者らは；従来の研究概念
に囚われることなく、鋭意検討を重ねた結果１本発明に
到達した。本発明は前記の課題を達成するため、以下の
構成を有する。

（１）少なくとも４弗化エチレンが含まれる共重合弗素
樹脂よりなる繊維であって、該繊維の繊度が１デニール
以下であり、かつ強度が１ｇ／ｄ以上であ°ることを特
徴とする極細熱可塑性弗素繊維。

（２）繊度が０．３デニール以下であるｌに記載の極細
熱可塑性弗素繊維。

（３）共重合弗素繊維を構成する樹脂が下記の何れかの
樹脂であるｌまたは２に記載の極細熱可塑性弗素繊維。

４弗素エチレンとパーフロロアルコキシエチレンとの共
重合物、４弗化エチレンと６弗化プロピレンの共重合物
、４弗化エチレンとエチレンの共重合物。

（４）　　少なくとも４弗化エチレンが含まれる共重合
弗素樹脂と他の戟可塑性樹脂を複合紡糸し、しかる後、
２倍以上延伸するか、または５００ｍ／分以上の高速で
製糸し、しかる後に他のポリマを除去および／または分
割することを特徴とする極細熱可塑性弗素繊維の製法。

（５）複合紡糸するにおいて１口金下に１５０℃以上に
加熱された加熱筒を設けて、製糸する４に記載の浅細熱
可塑性弗素ＩＪＭ維の製法。

（６）少なくとも４弗化エチレンが含まれる共重合弗素
樹脂に可塑剤を添加し、他の熱可塑性１３（脂と複合製
糸する４または５に記載の極細熱可塑性弗素繊維の製法
。

（７）共重合弗素樹脂の可塑剤が、低分子量の弗素樹脂
である６に記載の極細熱可塑性弗素繊維の製法。

以下さらに本発明の詳細な説明する。

本発明によれば、容易に、耐熱性、耐薬品性が高く、か
つ高強度の極細繊維を提供できることは、截に驚くべき
ことである。また９本発明により提供される極ＨＪ繊維
を応用することにより、各種の特性を有する極細繊維製
品が展開できることば驚くべきことである。

まず、最初に本発明の極ＩＩ繊維を構成するポリマにつ
いて述べる。

熱可塑性の弗素樹脂には種々のものがあるが。

本発明にかかるポリマは４弗化エチレンが少なくとも含
まれる共重合弗素樹脂である。かかる弗素樹脂は耐熱性
、また耐薬品性が優れ、かつ加熱した時の流動性が優れ
る利点がある。また、適宜。

製糸すると高強度化出来る利点もある。

こうしたポリマとして、特に好ましいものとしては、４
弗化エチレンと弗化アルコキシエチレンとの共重合物（
以下ＰＦＡと略記する）、４弗化エチレンと６弗化プロ
ピレンの共重合物（以下ＦＥＰと略記する）、４弗化エ
チレンとエチレンの共重合物（以下ＥＴＦＥと略記する
）、４弗化エチレンとモノクロルトリフロロエチレンと
の共重合物（以下ＰＣＴＦＥと略記する）等が挙げられ
る。

そして、特に耐熱性、耐薬品性を要求する時にはパーフ
ロロポリマが好ましく、ＰＦＡ、ＦＥＰ等が挙げられる
。また、特に高強度の弗素繊維が要求される時にはＥＴ
ＦＥが好ましい。

本発明の極細繊維は熱可塑性４弗化エチレン共ｍ合の弗
素の繊維よりなるので、他の繊維やまた他の基材と容易
に融着できる特性も有する。

なお１本発明においては、モノ弗化エチレン弗化ビニリ
デン等は耐熱性、耐薬品性等が低いので含まれ無い。ま
た４弗化工チレン１月脂も製糸が困難であることから含
まれない。

本発明の極細繊維はかかるポリマからなり、かつ、その
繊度は１デニール以下とする。より好ましくは０．５デ
ニール、特に好ましいのは０．３デニール以下である。

かかる繊維のデニールが低下すると共に、各種特性が本
発明の繊維に特異的に変化する。例えば、水の繊維に対
する挙動等が従来のポリマの極細繊維と大幅に変化する
０例えば、ナイロン６よりなる極細繊維であると繊維が
細くなると共に親水性が飛ｘＭ的に上がるが２本発明の
繊維であると。

従来の極細繊維とは全く異なり、親水性は上がらない。

極細繊維化すると毛管現象のため、見掛は上の親水性が
上昇するのが従来の極細繊維の特徴であった。これは疎
水性ポリマの代表的であるポリエチレンテレフタレート
でも見られる挙動である。こうした弗素の極細繊維特有
の挙動を本発明者らは見いだし本発明をなしたのである
。

また、繊維のデニールが低下すると本発明の極細繊維を
他の繊維や基材等に融着する時にも便利であることを見
いだした。

さらに、融点近傍や融点以上の温度で弗素の極ＩＩ繊維
や、他の基材と融着させても、極細繊維が熔・融して落
下する挙動も見られない。従来の極細繊維であると融点
近傍や融点以上にさらすと容易に繊維が丸まり、脱落す
る挙Ｖ」が見られた。本発明の極細繊維は、かかる挙動
が極めて少なく、かかる挙動は本発明の極細繊維の特徴
であり、他のポリマからなる極８１）１ｔｉＭ維とは別
のものである。

即ち、共重合の熱可塑性弗素ＩＪ４脂からなる極細繊維
には従来の極細繊維には見られない特異性があることが
見い出すことによりなされたものである。

次に本発明の極細繊維の強度は９強度が１ｇ／ｄ以上で
ある。より好ましくは２　ｇ　／　ｄ以上である。また
特に高強度の極細繊維を要求する時にはＥＴＦＥからな
る極細繊維であると４　ｇ／ｄを超過する高強度の極細
繊維となる。極細繊維になると絶対強度がさがる。１ｇ
／ｄ以上の強度がないと用途が大幅に限定されて好まし
くない。

本発明の繊維の形態は、特に限定されず、フィラメント
、ステープル、またメルトブローのように繊維に大細か
あっても良い。また、それらの加工品である。所謂、繊
維製品も含まれる。即ち。

織物２編物、不織布等のように布帛化したもの。

また人工血管等のよ・うに立体化したものも含まれる。

また、特に高密度に製布した防水通気性布帛等も当然含
まれる。さらには立毛布帛も含まれる。また極細繊維は
その一部が融着されていても良いし、フィブリル化され
ていても良い。また、　１．ｌｉ繊維品の場合には、他
の繊維等と複合化（混紡。

混繊、混編笠）されていても良いことは言うまでもない
。

また１本発明の極細繊維の断面形状は特に限定されるも
のではなく、Ｏ９△、中空、マルチローバル形等適宜と
れる。また、繊維の表面が平滑でも、また、適度に凹凸
があっても良い。

本発明の極細繊維は特殊な共重合弗素樹脂よりなるもの
であるが、他のポリマと複合されていても良い。また、
可塑剤が含まれていても良い。酸化チタン、シリカ、チ
タン酸バリウム等を初め各種の無機微粒子等が添加され
ていてもなんら摺りない。また、酸化防止剤、可塑剤、
増白剤、顔料、耐光剤、静電気防止剤１等が含有されて
いても同等差支えない。また、エレクトレットやプラズ
マ処理等がされ、特殊官能基が繊維に形成されていても
良い。

次に本発明の極細繊維の製法について述べる。

本発明にかかる共重合弗素樹脂と他のポリマを熔融複合
紡糸する。なお９本発明にかかる共重合弗素樹脂の製法
は特に限定されるものでは無く、従来公知の方法が適用
される。

ごこて、特に好ましいｖｌｌとしては１本発明にがかる
熱可塑性の共重合弗素ｕｌ　７１ＦＪに可塑剤を添加し
て製糸することが挙げられる。可塑剤としては各種の鉱
物油をはじめ９分子量が１万未満の低分子量のＰＴＦＥ
、ＦＥＰ、ＥＴＦＥ等も特に、好ましいものである。下
記に示されるフェニル基が主体の可塑剤も特に好ましい
ものである。

ここで、　Ｒ１，ｆ？２はそれぞれ独立に水素および／
または炭素数ＩＯ以下のアルキル基を表す。

Ｒ３は炭素数１−１０のアルキル基を表す。

ここで、ｎｌは１−１０の整数を表す。

これらを用いると共重合弗素樹脂の溶融成形性がさらに
良好となるので、好ましい、添加量は弗素樹脂の種類、
また複合製糸する他のポリマの種類により変わるので一
概には言えない。適宜、用途、目的により決めるべきも
のである。

次に、溶融複合紡糸する時に用いる他のポリマとしては
、熔融紡糸できるものであれば特に限定されるものでは
無く、各種の熱可塑性ポリマが通用出来る。即ち、ポリ
スチレン、ポリエチレン。

ポリプロピレイン、各種のナイロン、ポリエチレンテレ
ツクレート。ポリカーボネート等が広く使える。またポ
リフェニレンスルフィド、ポリフェニレンオキシド変性
物等、各種のポリフェニレンエーテルケトン等も使用出
来る。これらは単独である必要も無く、混合して使うこ
とも可能である、例えばポリスチレンとポリフェニレン
スルフィドを併用することも良いことである。こうする
とポリスチレンの熱分解が防止でき良好に製糸できる利
点がある。

複合方法は、従来公知の方法が通用出来、特に限定され
るものではない。即ち、芯−鞘熔融成形法、所謂、高分
子配列体法９．所謂２分割剥離型繊維の製法、サイド−
バイ−サイド法、スタテックミキサー等を用いたミクロ
分割法、ポリマブレンド法等がその代表例である。そし
て特に好ましいのは、所謂、高分子配列体法、芯−鞘溶
融成形法、分割剥離型繊維の製法である。かかる方法を
とると製糸が安定し、その結果溝られる繊維が安定し、
かつ強度も高く出来る。

また、共重合弗素樹脂と抽のポリマを複合製糸する時に
２口金下に加熱等を設け、製糸することが好ましい。そ
してその加熱温度としては１５０℃以上であることが好
ましい。より好ましくは２５０℃以上に加熱筒を加熱す
ることが好ましい。

共重合弗素樹脂の種類１分子量等、また複合紡糸する海
成分の種類によっては４００℃以上に加熱された加熱筒
を用いることも好ましいことである、こうすると溶融紡
糸は良好にできるようになる、こうして得た未延伸繊維
は、２倍以上に延伸する。より好ましくは３倍以上延伸
することである、延伸法は特に限定されるものでは無く
、従来公知の方法が広く通用出来る。

または５００ｍ／分以上の高速で巻き取ることが好まし
い、より好ましくは１０００ｍ／分以上である。

次にこうして得た繊維を！［１化する。細化の方法は種
々あげられる。例えば、他のポリマを熔解除去する方法
や１分割する方法が挙げられる。分割する方法とは、複
合繊維が細化された後でも、細化前のポリマ成分が残っ
ていることである。即ち、複合繊維が２本以上に別れる
ことである。かかる′細化の方法も特に限定されるもの
では無く、従来公知の方法が広く通用出来る。即ち、共
重合弗素の非′熔剤で、かつ他のポリマの溶剤である薬
剤で処理することにより他のポリマを熔解除去すること
、また同様に分解除去すること、また、複合ポリマの熱
や薬品や機械的な外力等に対する差を利用することによ
り複合繊維を分繊する方法等が代表的方法として挙げら
れる。なお、かかる複合繊維の細化は繊維の形態のまま
で実施しても良いし、また、織編物や不織布のような２
次元布帛や人工血管等のような立体布帛とした後に実施
してもなんら差支え無い。

本発明の極細熱可塑性弗素繊維は、多くの特徴があるの
で、下記の用途に広く展開可能である。

防水透湿布帛、高強度防水透湿布帛およびその基材、使
用しても強度・防水性が低下しにくい高強度防水透湿布
帛およびその基材、水着、水泳帽子等の水泳用具、溺死
予防救命用具、軽量ライフジ中ゲット、各種フィルター
、特に耐薬品性フィルター、バグフィルタ−、パツキン
、フロッピーデスクの内装材１人工血管１手術用パンチ
、細胞培養基材、オイルレスベアリング、複写機のクリ
ーナー、自動車のウィンドスタビライザー、成形品の離
形材、流体の摩擦低下材、水棲生物の非付着性基材、水
棲生物の非付着性立毛基材、耐光性農業資材、耐薬品性
クリーナー、特殊接着布帛。

弗素樹脂との接着用基布、弗素繊維紙の基材、炭素繊維
等との混繊糸用基材、慴動部材用基材、テント、傘、ビ
ーチパラソル、仮設用屋根材、壁材、机２合板の表材、
病院用防水クロス、出血がかかるのを防止する衣服（救
急用、病院用）、マスク、デミスクー、１發水性毛魁、
防塵性衣服、易りリーニング性衣服、防水目止め基材（
特に縫製部分の防水性向上に有効）等以下実施例により、さらに詳しく説明する。

なお、当然のことではあるが２本発明がこれら実施例に
拘束されないことはいうまでもない。

〔実施例〕

実施例　１下記の通りＥＴＦＥを島成分、ポリスチレン樹脂を海成
分とする高分子配列体繊維を作った。特に製糸でのトラ
ブルはなかった。

Ａ、製糸条件 ■海成分：耐熱グレードのポリスチレン。

■島成分（熱可塑性の共重合弗素樹脂）：ダイキン化学
工業（１製のＥＴＦＥ、タイプＥＰ−５２■島／海＝５
０１５０（重量比） ■島の数＝７０ ■紡糸温度−３２５℃ ■紡速＝１０００ｒｎ／分 ■加熱筒−４１０°Ｃの加熱筒を口金下に設置。

■延伸倍率＝２．５（！！ｒ（１８０℃延ｒｌｌ＋）、
延伸後の繊度＝　２．５　ｄＢ、極細繊維化該延伸繊維を経、緯とも用い、高密度の織物にして９次
に１８０°Ｃでセットし１次に該布帛をトリクレンに浸
漬して海成分の除去をした。次に該極細繊維よりなる布
帛をウォータージェット処理し、極１）［１繊維の開繊
と織目の目詰めを実施した。

該布帛は目付＝１５０ｇ／屹厚さ＝　Ｑ、　３　ｍｍ、
見１３１け密度＝０．５１　ｇ　／　ｃｍの高密度の緻
密な表面の布帛になった。

本布帛の耐水圧は２１００ｍｍであり、非雷に高い耐水
圧の布帛となった。また１強度も３　ｋｇ　／　＋１）
１と十分実用性のある強度であった。叩ち、高度の耐水
性と透湿性を供え、かつ実用強度を有する特殊布帛が出
来た。

なお１本発明の極細繊維（繊度−約０．０２ｄ）の強度
は４．３ｇ／ｄ、呻度＝１７％と弗素樹脂からなる極１
（１）繊維としては極めて高強度であった。

比較例比較として、島成分がポリエチレンテレフタレートから
なる複合繊維を実施例１と同様に作り。

以下、実施例１と同様に布帛化して、目付−１８９ｇ／
　、、１．厚さ＝０．３２１ｍ、見掛は密度＝０．５６
ｇ　／　Ｃｍの高密度の緻密な表面の布帛とした。本発
明品の耐水圧は２９０　ｍｌであり、とても耐水圧があ
るとは言えるものでは無かった。

実施Ｖリ　２下記の通りＦＥＰにＰＴＦＥの分子■が約３０００の低
分子量ポリマを８重量％添加し、ペレット化したものを
島成分、アクリロニトリルを共重合した耐熱性のポリス
チレン樹脂を海成分とする高分子配列体繊維を実施例１
と同様にして作った。特に製糸でのトラブルはなかった
。

なお、初湯は３４５℃、加熱筒温度は４３０℃、引き取
り速度は３００ｍ／分とした。また、退陣倍率は３．２
倍（延伸温度−２０５°Ｃ）とした。

その他は実施例１と同様である。

得られた繊維は繊度＝約０．０５ｄ、強度２．１ｇ／ｄ
、伸度＝２２％の高強度の極細弗素繊維であった０本繊
維は滑性に擾れ、また耐熱性、耐薬品性（２００℃以下
での溶剤無し）にすぐれるものであった。

〔発明の９１果〕本発明は下記の効果を有する。

■高強度で、かつ耐熱性、耐薬品性に優れた。熱可塑性
弗素の極細繊維が得られる。

■強度が高いので実用に供する範囲が広い。

■特に防水性が高い繊維・布帛と出来る。しかも、その
特性は経時変化しない。

■軽量で、かつ、防水性の高い繊維・布帛と出来る。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）少なくとも４弗化エチレンが含まれる共重合弗素
樹脂よりなる繊維であって、該繊維の繊度が１デニール
以下であり、かつ強度が１ｇ／ｄ以上であることを特徴
とする極細熱可塑性弗素繊維。
（２）繊度が０．３デニール以下である請求項１に記載
の極細熱可塑性弗素繊維。
（３）共重合弗素繊維を構成する樹脂が下記の何れかの
樹脂である請求項１または２に記載の極細熱可塑性弗素
繊維。４弗素エチレンとパーフロロアルコキシエチレンとの共
重合物、４弗化エチレンと６弗化プロピレンの共重合物
、４弗化エチレンとエチレンの共重合物。
（４）少なくとも４弗化エチレンが含まれる共重合弗素
樹脂と他の熱可塑性樹脂を複合紡糸し、しかる後、２倍
以上延伸するか、または５００ｍ／分以上の高速で製糸
し、しかる後に他のポリマを除去および／または分割す
ることを特徴とする極細熱可塑性弗素繊維の製法。
（５）複合紡糸するにおいて、口金下に１５０℃以上に
加熱された加熱筒を設けて、製糸する請求項４に記載の
極細熱可塑性弗素繊維の製法。
（６）少なくとも４弗化エチレンが含まれる共重合弗素
樹脂に可塑剤を添加し、他の熱可塑性樹脂と複合製糸す
る請求項４または５に記載の極細熱可塑性弗素繊維の製
法。
（７）共重合弗素樹脂の可塑剤が、低分子量の弗素樹脂
である請求項６に記載の極細熱可塑性弗素繊維の製法。