JPH1060760A

JPH1060760A - 熱可塑性フッ素系樹脂繊維布及び短繊維

Info

Publication number: JPH1060760A
Application number: JP8212583A
Authority: JP
Inventors: Kazuyoshi Ohashi; 和義大橋; Yoshiyuki Miyaki; 義行宮木; Takatoshi Kuratsuji; 孝俊倉辻
Original assignee: Elf Atochem Japan KK
Current assignee: Arkema KK
Priority date: 1996-08-12
Filing date: 1996-08-12
Publication date: 1998-03-03

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明の目的は、紡糸中の分解が少なく適度
の粘度で安定に紡糸可能で、撥水性等の特性の優れた熱
可塑性フッ素系繊維布及び短繊維を提供することにあ
る。【構成】構成単位としてフッ化ビニリデンを６０重量
％以上含有する熱可塑性フッ素系樹脂からなり、そのＭ
ＦＲ（２３０℃、２．１６ｋｇ荷重）が１０〜８００ｇ
／１０分であることを特徴とする熱可塑性フッ素系樹脂
繊維布及び短繊維。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は熱可塑性フッ素系樹脂短
繊維及び繊維布に関する。その目的とする所は、耐薬品
性、防汚性等の優れたフッ素系樹脂繊維布及びそれを構
成する短繊維を提供することにある。

【０００２】

【従来の技術】ポリフッ化ビニリデンを始めとする熱可
塑性フッ素系樹脂は耐候性や耐薬品性等の優れた樹脂と
して、塗料や電気・電子部品、鋼管ライニング、化学プ
ラント部品、耐候防汚フイルム等に用いられている。し
かし接着性が殆どないため、他素材との複合や改質が出
来にくい欠点があった。

【０００３】又、その繊維は粘度や結晶性の点から紡糸
や延伸をしにくく、結節強度が低い等の欠点があった。

【０００４】これらを改良するため、例えばポリメチル
メタクリレート（ＰＭＭＡ）（特開昭６０−１１０９１
２号、特開昭５０−１４３８４８号公報他）、イソブチ
レン共重合体（特開昭５４−１０６６２２号公報他）、
アクリレ−ト（特公昭６０−１７８４５号、特開昭５７
−８９６１１号公報他）や他フッ素樹脂のブレンド（特
公平４−４４０１２号公報、特開昭６０−１０４５１４
号公報他）；可塑剤（特開昭５５−８４４１３号公報
他）、ポリオレフィン（特開昭６２−２６８８１１号公
報他）、金属石鹸（特開昭６１−１７４４１８号公報
他）、フルオロカ−ボンワックス（特開昭６０−１１５
６５２号公報他）等の添加；或いはこれらの組み合わせ
（特開平６−１０１１１４号公報他）、その他特殊紡
糸、延伸法（特公昭５３−２２５７４号公報他多数）等
が提案されているが、他成分を配合するために分散性不
良や滲み出し、強度や耐薬品性の低下等の問題があり、
必ずしも充分なものではない。

【０００５】こういった欠点を避けるため、他成分を配
合することなく、物性が特定範囲にある重合体を組み合
わせて用いることも提案されている。例えば分子量（特
公昭５８−３９９２２号公報他）、ハギンス定数（特開
昭６０−５９１１５号公報他）、溶融粘度（特公平４−
６１０８７号公報他）、頭−頭結合（特開昭６０−５９
１１４号公報他）、共重合率（特開昭６０−８８１２３
号公報他）等の異なった重合体をブレンドして紡糸する
方法及びそれらから得られた繊維等が提案されている。
又特公昭４３−１３３９９号公報には固有粘度指数(η
ｉｎｈ）が０．６〜１．５の繊維が、更に特公昭４４−
５３５９号公報には固有粘度（ηｉｎｈ）０．７〜１．
３のものが開示されている。尤もこれらの公報では日本
語の表記と略号が異なっており、どちらが正しいのか不
明であったり、重合体の分子量に関係する溶液粘度、溶
融粘度、ＭＦＲ等物性を定義する特性が入り交じってい
るため、相互の関係を把握するのが困難である。しかし
いずれにしろこれらは主にモノフィラメントや長繊維
（マルチフィラメント）に関するものであり、短繊維
（ステープルファイバ−）に関しては示唆されることは
少ない。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】短繊維の場合、或いは
高速で多量に繊維を紡出するメルトブローやスパンボン
ド法による紡糸の場合、モノフィラメントや長繊維とは
異なり、多くの近接した紡糸孔から一度に多量の溶融重
合体を紡出する必要があるため、重合体の溶融特性、特
に溶融粘度、溶融熱安定性等が重要である。本発明はフ
ッ素系樹脂短繊維の紡糸性とその性能を改良しようとす
るものであり、他物質を添加することなく熱可塑性フッ
素系樹脂短繊維及び繊維布を提供するものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、構成単位とし
てフッ化ビニリデンを６０重量％以上含有する熱可塑性
フッ素系樹脂からなり、そのメルトフローレート（２３
０℃、２．１６ｋｇ荷重でのＭＦＲ）が１０〜８００ｇ
／１０分であることを特徴とする繊維布、及び短繊維に
関する。

【０００８】本発明に用いられる熱可塑性フッ素系樹脂
は、構成単位としてフッ化ビニリデンを６０重量％以
上、好ましくは８０重量％以上、更に好ましくは９０重
量％以上含有する熱可塑性フッ素系樹脂である。従っ
て、一種のモノマーから成るホモポリマーに限定され
ず、熱可塑性フッ素系樹脂としての特性を損なわなけれ
ば、４０重量％以下の範囲で他の成分を含有する共重合
ポリマーであっても、又これらの重合体の混合物であっ
てもよい。共重合可能なモノマーとしては、四フッ化エ
チレン、六フッ化プロピレン、三フッ化エチレン、三フ
ッ化塩化エチレン、フッ化ビニル、エチレン、パーフル
オロアルキルビニルエーテル等が挙げられ、これらの１
種又は２種以上を用いることが出来る。本熱可塑性フッ
素系樹脂は、乳化重合、懸濁重合など一般に行われてい
る重合方法によって得られるが、そのＭＦＲ値（２３０
℃、２．１６ｋｇ荷重におけるメルトフローレート）
が、１０〜８００ｇ／１０分であることが必要である。
ＭＦＲが１０未満であると紡糸温度を高く設定しなけれ
ばならず、熱安定性や量産性の点から問題がある。逆
に、８００を越えると液滴破断が生じやすく、紡糸安定
性に欠ける。

【０００９】また、熱可塑性フッ素系樹脂の最適なＭＦ
Ｒ値は用いる紡糸プロセスにより若干異なり、メルトブ
ロー法の場合はＭＦＲ値が３０〜８００ｇ／１０分、ス
パンボンド法の場合は１０〜３００ｇ／１０分が好まし
い。

【００１０】本発明の繊維は、短繊維の場合、通常の溶
融紡糸法によって紡出、延伸、必要によって熱処理、捲
縮後、必要な長さに切断して得る。メルトブローの場合
は、加熱圧縮気体によって紡糸口金から溶融ポリマーを
ブローし、又スパンボンドは通常公知の方法が用いられ
る。これらの紡糸温度は、１８０〜２９０℃、好ましく
は２００〜２７０℃である。この上限温度を越えるとポ
リマーが分解したり、紡糸機やポリマー導管のデッドス
ペースに滞留した劣化ポリマーによって、繊維の品質を
低下させるばかりではなく、紡糸工程調子を悪化させ
る。又下限温度未満ではポリマーの溶融が不十分であっ
たり、高粘度で紡出が困難であるばかりではなく、かえ
って樹脂発熱によって質の悪い繊維しか得られない。

【００１１】本発明において、繊維布を構成する繊維
は、通常の中実丸断面のほか、異形断面、或いは中空糸
であってもよい。又、フッ化ビニリデンホモポリマ−及
びフッ化ビニリデン単位を６０重量％以上含有する共重
合体から成り立っている複合繊維であってもよい。この
ような複合繊維の代表的例として、サイド／バイ／サイ
ド型複合繊維および芯／鞘型複合繊維がある。

【００１２】繊維から繊維布を作る方法は、メルトブロ
ーやスパンボンドの場合は、直接コンベアベルト上に紡
出し、場合により熱ローラー等によって繊維同士を圧着
することによって得られる。又、短繊維の場合は、湿式
抄紙法によって繊維同士を絡み合わせ、平面素材とする
ことによって繊維布とすることが出来る。

【００１３】本発明の繊維には従来公知の酸化防止剤、
熱分解防止剤、紫外線吸収剤、耐加水分解改良剤、着色
剤（染料、顔料）、帯電防止剤、導電剤、結晶核剤、結
晶促進剤、可塑剤、易滑剤、潤滑剤、離型剤、難燃剤、
難燃助剤、補強剤、充填剤、接着助剤、粘着剤等を任意
に含有せしめることが出来る。

【００１４】

【実施例】以下、実施例によって本発明を具体的に説明
するが、本発明はこれだけに限定されるものでないこと
は言うまでもない。尚、熱可塑性フッ素系樹脂のメルト
フローレート（ＭＦＲ）は、ＩＳＯ１１３３に準じ、２
３０℃、２．１６ｋｇ荷重にて測定した値である。（単
位ｇ／１０分）

【００１５】

【実施例１】ＭＦＲ値が３３ｇ／１０分のフッ化ビニリ
デンホモポリマーを、先端に０．５ｍｍφの孔を１０個
有する口金を取り付けた３２ｍｍ一軸押出機を用いて、
２６０℃にて紡出し、１５０ｄｅ／１０ｆｉｌの繊維を
得た。この間何のトラブルもなく紡糸が出来た。この未
延伸糸を１０本束ねて全１５００ｄｅとし、９０℃の熱
水中で３．２倍に延伸した後、連続的に走行させつつ機
械的座屈によって捲縮させ、更に１２０℃の熱風中で熱
処理後、カッターで８ｍｍに切断して綿状の短繊維とし
た。本短繊維の物性は、強度３．２ｇ／ｄｅ、伸度１６
０％であった。この短繊維を水中に分散させた後、抄紙
用キャンバスを用いて抄紙し、目付５０ｇ／ｍ２の平板
状繊維布を得た。本繊維布に水滴を垂らしたところ、１
０分たっても水滴は消失せず、優れた撥水性を示した。

【００１６】

【比較例１】ＭＦＲ値が０．３ｇ／１０分のフッ化ビニ
リデンホモポリマーを用いて実施例１と同様にして１５
０ｄｅ／１０ｆｉｌの糸を紡糸しようとしたが、２６０
℃では粘度が高く、又糸切れが多発して満足な糸は引け
なかった。温度を３００℃に上げたところ、連続した糸
が口金から出てきたが、液滴破断を起こしてうまく捲き
取れなかった。４時間紡糸後口金を点検したところ、わ
ずかに腐食らしき痕跡がみられた。

【００１７】

【実施例２、比較例２】実施例１と同じ一軸押出機に、
０．３ｍｍφの孔１００個を一列に配した口金と、その
両側に０．５ｍｍの熱圧空吹き出し用スリットのある幅
１００ｍｍのコートハンガータイプの紡糸ヘッドを取り
付け、ＭＦＲが６６のフッ化ビニリデンホモポリマーを
２５５℃にて押し出し、且つ２８０℃に加熱した圧空を
両側のスリットから吹き出してスクリーン状コンベアベ
ルト上に捕集して、目付６０ｇ／ｍ２の繊維布を得た。
水滴落下の簡易テストでは優れた撥水性を示した。比較
にＭＦＲ４のフッ化ビニリデンホモポリマーを用いて同
様にメルトブローしたところ、溶融ポリマーの吹出しが
不均一であり、満足な繊維布は得られなかった。又水滴
落下の簡易テストでも５分で繊維布上の水滴が少し滲む
傾向が見られた。

【００１８】

【実施例３】ＭＦＲが１５０ｇ／１０分のフッ化ビニリ
デンホモポリマーおよび四フッ化エチレン２３％、、六
フッ化プロピレン１５％、およびフッ化ビニリデン６２
％を共重合したＭＦＲ３８０ｇ／１０分のターポリマー
を用いて、円形ノズルによるスパンボンドプロセスによ
り、芯がフッ化ビニリデンホモポリマーで鞘がターポリ
マーである芯／鞘型複合繊維からなるウェブを得た。紡
出の樹脂温度は、２５０℃であった。紡糸は順調であ
り、３時間後でも何のトラブルも発生しなかった。この
ウェブを１３０℃の熱ローラーを通して熱圧着したとこ
ろ、良好な不織布のシートを得た。

【００１９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の繊維布及
び短繊維は、ポリマーの適度な粘度のため、口金の腐食
もなく安定に紡糸でき、得られた繊維布は優れた撥水性
を示し、フィルター等の不織布素材等として有用であ
る。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｄ２１Ｈ 13/12 Ｄ２１Ｈ 5/20 Ｆ (72)発明者倉辻孝俊京都府京都市下京区中堂寺粟田町１番地エルフ・アトケム・ジャパン株式会社京都テクニカルセンター内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】構成単位としてフッ化ビニリデンを６０
重量％以上含有する熱可塑性フッ素系樹脂からなり、そ
のメルトフローレート（２３０℃、２．１６ｋｇ荷重で
のＭＦＲ）が１０〜８００ｇ／１０分であることを特徴
とする繊維布。
【請求項２】繊維布が、熱可塑性フッ素系樹脂の短繊
維から成り立っていることを特徴とする請求項１記載の
繊維布。
【請求項３】繊維布が、熱可塑性フッ素系樹脂のメル
トブロー繊維またはスパンボンド法によって平面素材と
したことを特徴とする請求項１記載の繊維布。
【請求項４】構成単位としてフッ化ビニリデンを６０
重量％以上含有する熱可塑性フッ素系樹脂からなり、そ
のメルトフローレート（２３０℃、２．１６ｋｇ荷重で
のＭＦＲ）が１０〜８００ｇ／１０分であることを特徴
とする短繊維。
【請求項５】繊維布を構成する繊維が、フッ化ビニリ
デンホモポリマ−及びフッ化ビニリデン単位を６０重量
％以上含有する共重合体から成り立っている複合繊維で
あることを特徴とする請求項１ないし３記載の繊維布。
【請求項６】複合繊維が、サイド／バイ／サイド型複
合繊維であることを特徴とする請求項５記載の繊維布。
【請求項７】複合繊維が、芯／鞘型複合繊維であるこ
とを特徴とする請求項５記載の繊維布。