JPS60239232A - 弗素樹脂複合材の製造方法 - Google Patents

弗素樹脂複合材の製造方法

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JPS60239232A
JPS60239232A JP59095444A JP9544484A JPS60239232A JP S60239232 A JPS60239232 A JP S60239232A JP 59095444 A JP59095444 A JP 59095444A JP 9544484 A JP9544484 A JP 9544484A JP S60239232 A JPS60239232 A JP S60239232A
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阪根 勇
川内 五月
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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】 (1) 産業上の利用分野 この発明は、耐熱性繊維材に四弗化エチレン樹脂の加熱
焼成層を有する複合材及びその製造方法に関する。
(2) 従来の技術 四弗化エチレン樹脂(以下[PTFEJという)は、周
知の如く、優れた耐薬品性、耐熱性−電気絶縁性−自己
潤滑性、非粘着性等の優れた特性を有し、工業的分野、
日常生活分野に広範囲な用途を持っているが、反面これ
らの緒特性により加工が困難である。
PTFEは327℃で融解しはじめるが、融点以上でも
軟化流動しないので、FT、FEは一般の熱可塑性樹脂
と同じようにスクリュー押出、射出成型、圧延成形等の
方法では成形することができない。
このため、耐熱性繊維材にPTFEliiを形成する場
合の従来の方法としては−PTFEの粉末−水性分散液
またはペーストを、塗布または浸漬等により耐熱性繊維
材に被覆又は含浸させた後、このPTFEを加熱焼成す
る方法がある。
従来、この方法によって耐熱性繊維材の表面にPTFE
の加熱焼成層を形成する場合、P IF Hの水性分散
液を耐熱性繊維材に被膜厚にして20μ以下の量を塗布
、浸漬等の手段に上り被覆した後、約90℃の温度で約
5分乾燥し一統いて370℃〜400℃の温度で10〜
20分間焼成するのが通常であった。また、耐熱性繊維
の表面のPTFE層の厚みをより厚く形成する場合には
、上記の塗布、焼成を繰り返して行なっている。
しかしながら、を記のようにPTFEの焼成に長時間を
かけた場合、内部の耐熱性繊維材にも高熱がかかるので
、耐熱性繊維材の強度か劣化するという問題かある。例
えば、ガラス繊維の場合、約600℃以上の耐熱性を示
すが、ガラス繊維自体の強度は、300℃の加熱下でオ
リジナル強度に対する強度保持率が約72%−350℃
で約57%、400℃で約42%の強度に劣化する。
また、全芳香族ポリアミドの場合は−300’Cの加熱
下でオリジナル強度に対する強度保持率が約48%−3
50℃で約30%−400℃で約22%の強度に劣化す
る。
したがって、上記従来の方法により、耐熱性繊維材の表
面にPTFEの加熱焼成層を有する弗素樹脂シ合材を製
造した場合、焼成によって耐熱性繊維の強度が劣化する
ので、複合祠として十分な強度が得られなかった。
(3)発明が解決しようとする問題点 この発明は、強度劣化のない複合材とその製造方法を提
供しようとするものである。
(4)問題点を解決するための手段 この発明の複合材は、引張り強度が四弗化エチレン樹脂
を被覆又は含浸する前の耐熱性繊維材の引張強度と等し
いか又はそれ以上にしたものである。
上記複合材を製造するために、この発明は、耐熱性繊維
材のPTFEを被覆又は含浸させた後、このPTFEを
加熱焼成して成る弗素樹脂複合材の製造方法において、
上記加熱焼成の際における焼成温度Xと焼成時間【との
関係を次式により規制したものである。
−0,147X+170≧t−x≧−0,042X+4
5但し、X2400℃ (5) 作用 上記の式は実験的に得られたものであり、この式を満足
するように上記複合物を焼成した場合、上記複合物は高
温、短時間で焼成されることになる。したかって、多分
、上記複合物はPTFE層のみが焼成され、内部の耐熱
性繊維材には高熱がかからず耐熱性繊維材の強度劣化を
防止することができているものと思われる。
上記の式をグラフで示すと第2図のとおりであり、この
グラフから、この発明において許容される焼成ゾーンは
−y≦−0,147X+170゜y≧−0,042X+
45.X≧400の3本の直線で囲まれた範囲であるこ
とがわかり、また、y = L xであるので、【が可
変の場合、焼成温度はx1〜x2の範囲で許容されるこ
ともわかる。
したがって、焼成炉中を所定の速度で耐熱性繊維材を走
行せしめて、耐熱性繊維材に被覆又は含浸されたPTF
Eを焼成する場合、焼成炉の長さlと耐熱性繊維材の走
行速度■とにより焼成時間【は’/vでめられるため、
この時、焼成炉内の温度をx1〜x2の範囲に設定すれ
ば、上記の式を満足することになる。同様にして、まず
焼成温度を決定し、その焼成温度に基づいて焼成時間し
、すなわち、焼成炉の長さjと耐熱性繊維材の走行速度
Vとの関係//vを決定することもできる。
(6)実施例 第1図は、耐熱性繊維材からなる原材料1にPTFEの
加熱焼成層を有する弗素樹脂複合材の連続製造装置の概
略図であり、次のようにして弗素樹脂複合材が製造され
る。
まず、耐熱性繊維材からなる原材料1をPTFEの水性
分散液2を収容した浸漬タンク3内へ給送し、原材料1
にPTFEの水性分散液2を含浸付着させた後、焼成炉
4中を一定速度で通過させ一原材料1に含浸付着させた
PTFEを加熱焼成する。この場合、焼成炉4の焼成温
度Xと焼成時間((焼成炉の長さl/原材料1の走行速
度■)が次式を満足するように、焼成炉4の焼成温度X
と原材料1の走行速度Vを制御する。
−0,147X+170≧t−x≧−〇、042X+4
5 (但し、15400℃)なお、上記焼成温度Xと焼
成時間tは、乾燥ゾーン、熱処理ゾーン、焼成ゾーンか
ら成る焼成炉4における焼成ゾーンの温度と通過時間で
ある。
上記のようにして、耐熱性繊維材からなる原材料1の表
面にPTFEの加熱焼成層を有する弗素樹脂複合材5が
連続的に製造され、弗素樹脂複合材5は徐冷室6を経て
、巻取ロール7に巻き取られるようになっている。
上記耐熱性繊維材としては、ガラス繊維、全芳香族m−
ポリアミド繊維、全芳香族P−ポリアミド繊維、カーボ
ン繊維、セラミック繊維、及びこれらの混紡からなる糸
、織物等を使用することができ、勿論、これらの耐熱性
繊維材に顔料等を含ませておいてもよい。また、耐熱性
繊維化にPTFEを被覆、付着させる手段としては、耐
熱性繊維材にPTFEの水性分散液を含浸させる方法、
耐熱性繊維材にPTFEのペースト状物を塗布する方法
、耐熱性繊維材に塗装又は静電塗装によりPTFEの粉
末を塗布する方法等があり、これらのPTFEに顔料を
含ませることもできる。
以下、この発明の具体的な実地例と比較例を挙げる。
実施例1 ガラス繊維撚糸(ECD 450 4/3 10s)を
PTFEの水性分散液(ダイキン社製ポリフロンD−2
.濃度60%)に浸漬し、付着量が20%になるように
上記水性分散液を上記ガラス繊維糸に含浸せしめ、続い
て、このガラス繊維糸を乾燥炉(長さ2m、温度200
℃)、焼成炉(長さ5m・温度600℃)中を走行速度
50m/mInで通過させてPTFEを乾燥焼成した。
このようにして得られ々複合糸の引張強度を測定したと
ころ、1本当りの引張強度は9.4〜/1本を示し、P
TFEを含浸焼結させる前の上記ガラス繊維撚糸の引張
強度7.5即/1本に比し、引張り強度が約1.25倍
向上していた。
比較例1 実施例1と同一のガラス繊維撚糸、PTFEの水性分散
液、及び装置を使用し、従来の一般的な加熱焼成条件に
て加熱焼成を行なった。すなわち乾燥炉の温度を90 
℃、焼成炉の温度を400℃にしてこれらの炉中を走行
速度2In /rn Inで通過させた。
このようにして得られた複合糸は、見がけ上は実施例1
のものと同様であったが、引張強度を測定すると6.2
KSl/1本であり、引張強度がPTFEを含浸焼成す
る前のガラス繊維撚糸の約83%に低下していた。
実施例2 ガラス繊維クロス(WEO5E104)t−PTFE(
7)水性分散液(旭硝子社製、AD−1)に浸漬してガ
ラス繊維クロスに上記水性分散液を含浸付着させる。続
いて−このガラス繊維クロスを乾燥炉(長さ2m、温度
200℃)、焼成炉(長さ5m。
温度520℃)中を走行速度35 ”/m i nで通
過させてPTFEを乾燥焼成した。このPTFEの含浸
焼成を3回繰り返して付着量約25%の複合材を製造し
た。
このようにして得られた複合材の引張強度を測定したと
ころ、縦方向の引張強度は40.21’f/25−1横
方向の引張強度は28.71Q/z′5−でありPTF
Eを含浸焼結させる前のガラス繊維クロスの引張強度(
縦方向35”/ 25履 、横方向25に9 / 25 rran )に比し、引張強度が約1.5倍
向上していた。
比較例2 実施例2の焼成炉の温度を380℃、走行速度を1.5
 m/mi n fこして、実施例2と同様にガラス繊
維クロスPTFEを含浸焼成せしめた。
この゛ようにして得られた複合材は、見がけ上は実施例
2のものと同様であったが、引張強度を測定すると、縦
方向の引張強度は26.5KF/ 25mm横方向の引
張強度は19.3KF/ 25調であり、引張強度がP
TFEを含浸焼成する前のガラス繊維クロスより低下し
ていた。
(7) 効果 以上のように、この発明の製造方法によれば、耐熱性繊
維材自体の強度を劣化させることなく、耐熱性繊維材の
表面にPTFEの加熱焼成層を有する弗素樹脂複合材を
製造することができる。
また、この発明の製造方法によれば−PTFEの含浸焼
成を繰り返しても耐熱性繊維材自体の強度劣化がないの
で、PTFEの加熱焼成層を厚く形成することができる
この発明の製造方法によって得られる複合材は耐熱性繊
維材のみが有する強度よりも強度が高く、しかもPTF
Eの撥水性、離型性、耐蝕性、滑り性がよいという特性
を有するとともに、耐熱性繊維材によりPTFE単独;
は有しない熱膨張収縮が少なく、伸びが少ないという特
性を有するので、離型用材、テント用材・摺動材・プリ
ント基盤材、縫糸・織糸・撥水性織物、フィルター等多
くの用途がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は弗素樹脂複合材の製造装置の概略図−第2図は
この発明の製造方法における焼成温度Xと焼成時間【と
の関係を示すグラフである。 1・・・耐熱性繊維材、2・・・四弗化エチレン樹脂。 4・・・焼成炉、5・・・複合材 特許出願人 株式会社 アイ・ニス・ティ同代理人 鎌
 1) 文 二 第1図 第2図 温度℃

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)耐熱性繊維材に四弗化エチレン樹脂を被覆又は含
    浸させた後、この四弗化エチレン樹脂を加熱焼成して成
    る複合材において、上記複合材の引張強度が四弗化エチ
    レン樹脂を被覆又は含浸する前の上記耐熱性繊維材の引
    張強度と等しいか、又はそれ以上である複合材。
  2. (2) 上記耐熱性繊維材がガラス繊維、全芳香族ポリ
    アミド、カーボン繊維−セラミック繊維のいずれか一つ
    又はこれらの繊維の混紡からなる特許請求の範囲第1項
    に記載の複合材。
  3. (3)耐熱性繊維材に四弗化エチレン樹脂を被覆又は含
    浸させた後、この四弗化エチレン樹脂を加熱焼成して成
    る複合材の製造方法において、上記加熱焼成の際におけ
    る焼成温度Xと焼成時間【の関係を次式により規制した
    ことを特徴とする弗素樹脂複合材の製造方法。 補、147X+170≧いX≧−〇、042X+45 
    (但し、X2400℃)(4)上記耐熱性繊維材がガラ
    ス繊維、全芳香族ポリアミド、カーボン繊維、セラミッ
    ク繊維のいずれか一つ又はこれらの繊維の混紡からなる
    特許請求の範囲第3項に記載の複合材の製造方法。
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Cited By (3)

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