JP5233381B2 - エチレン/テトラフルオロエチレン共重合体の不織布 - Google Patents
エチレン/テトラフルオロエチレン共重合体の不織布 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5233381B2 JP5233381B2 JP2008105534A JP2008105534A JP5233381B2 JP 5233381 B2 JP5233381 B2 JP 5233381B2 JP 2008105534 A JP2008105534 A JP 2008105534A JP 2008105534 A JP2008105534 A JP 2008105534A JP 5233381 B2 JP5233381 B2 JP 5233381B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- nonwoven fabric
- ethylene
- etfe
- tetrafluoroethylene copolymer
- repeating unit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
- D04H—MAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
- D04H1/00—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres
- D04H1/40—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties
- D04H1/54—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties by welding together the fibres, e.g. by partially melting or dissolving
- D04H1/56—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties by welding together the fibres, e.g. by partially melting or dissolving in association with fibre formation, e.g. immediately following extrusion of staple fibres
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
- D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
- D01F6/00—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof
- D01F6/28—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from copolymers obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
- D01F6/30—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from copolymers obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds comprising olefins as the major constituent
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
- D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
- D01F6/00—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof
- D01F6/28—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from copolymers obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
- D01F6/32—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from copolymers obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds comprising halogenated hydrocarbons as the major constituent
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
- D04H—MAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
- D04H13/00—Other non-woven fabrics
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
- D04H—MAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
- D04H5/00—Non woven fabrics formed of mixtures of relatively short fibres and yarns or like filamentary material of substantial length
- D04H5/06—Non woven fabrics formed of mixtures of relatively short fibres and yarns or like filamentary material of substantial length strengthened or consolidated by welding-together thermoplastic fibres, filaments, or yarns
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
- D01D—MECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
- D01D5/00—Formation of filaments, threads, or the like
- D01D5/08—Melt spinning methods
- D01D5/098—Melt spinning methods with simultaneous stretching
- D01D5/0985—Melt spinning methods with simultaneous stretching by means of a flowing gas (e.g. melt-blowing)
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T442/00—Fabric [woven, knitted, or nonwoven textile or cloth, etc.]
- Y10T442/60—Nonwoven fabric [i.e., nonwoven strand or fiber material]
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T442/00—Fabric [woven, knitted, or nonwoven textile or cloth, etc.]
- Y10T442/60—Nonwoven fabric [i.e., nonwoven strand or fiber material]
- Y10T442/608—Including strand or fiber material which is of specific structural definition
- Y10T442/609—Cross-sectional configuration of strand or fiber material is specified
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T442/00—Fabric [woven, knitted, or nonwoven textile or cloth, etc.]
- Y10T442/60—Nonwoven fabric [i.e., nonwoven strand or fiber material]
- Y10T442/608—Including strand or fiber material which is of specific structural definition
- Y10T442/614—Strand or fiber material specified as having microdimensions [i.e., microfiber]
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T442/00—Fabric [woven, knitted, or nonwoven textile or cloth, etc.]
- Y10T442/60—Nonwoven fabric [i.e., nonwoven strand or fiber material]
- Y10T442/68—Melt-blown nonwoven fabric
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T442/00—Fabric [woven, knitted, or nonwoven textile or cloth, etc.]
- Y10T442/60—Nonwoven fabric [i.e., nonwoven strand or fiber material]
- Y10T442/69—Autogenously bonded nonwoven fabric
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Textile Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Nonwoven Fabrics (AREA)
- Artificial Filaments (AREA)
- Filtering Materials (AREA)
Description
不織布のポリマー材料としては、ポリプロピレン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂といった汎用素材が中心であったが、耐熱性、耐薬品性、非粘着性、クリーン性に優れるフッ素樹脂が、半導体分野での空気清浄超高性能フィルターや薬液フィルター、公害環境対策等でのフィルターバグ等の材料として提案されている。
そのフッ素樹脂として、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)樹脂を延伸し裁断繊維化後ウォータージェット法やニードルパンチ法で不織布とする方法があるが、繊維が互いに融着していないので、強度が充分でなかった。
エチレン−クロロトリフルオロエチレン共重合体を用いメルトブロー法で不織布を製造することが開示されている(特許文献1を参照。)。しかし、得られる不織布は耐薬品性、撥水性、防汚性、離型性などにおいて不充分であった。
また、低溶融粘度のテトラフルオロエチレン系共重合体からメルトブロー法によって不織布を製造することが提案されている(特許文献2を参照。)。しかし、該テトラフルオロエチレン系共重合体の溶融粘度が低すぎるため、成形性が充分でない。また、生産時のハンドリング性が不十分となったり、得られる不織布の平均繊維径が細くなりすぎて、強度が低いという問題がある。また、強度を高くするために、不織布の平均繊維径を太くすると、微粒子除去フィルターに用いた場合、最大孔径が大きくなり、微粒子除去能力が充分でなかった。
[1]テトラフルオロエチレンに基づく繰り返し単位、エチレンに基づく繰り返し単位、及び、一般式CH 2 =CX(CF 2 ) n Y(式中、X及びYは、それぞれ独立に、水素原子又はフッ素原子であり、nは2〜8の整数である。)で表される含フッ素オレフィンに基づく繰り返し単位を含有するエチレン/テトラフルオロエチレン共重合体であって、前記テトラフルオロエチレンに基づく繰り返し単位/前記エチレンに基づく繰り返し単位のモル比が、90/10〜35/65であり、前記含フッ素オレフィンに基づく繰返し単位の含有量が、前記エチレン/テトラフルオロエチレン共重合体の全繰返し単位中において、0.01〜10モル%であり、240℃で測定した溶融粘度が100Pa・s超〜1500Pa・s以下であるエチレン/テトラフルオロエチレン共重合体の連続繊維が相互に融着している不織布であることを特徴とするエチレン/テトラフルオロエチレン共重合体の不織布。
[2]前記連続繊維の平均繊維径が0.01〜5μmである請求項1に記載のエチレン/テトラフルオロエチレン共重合体の不織布。
[4]前記不織布の目付量が、1〜300g/m2である[1]〜[3]のいずれかに記載のエチレン/テトラフルオロエチレン共重合体の不織布。
[5]前記不織布の目付量100g/m2あたりの縦方向の強度が、0.5kg/5cm以上である[1]〜[4]のいずれかに記載のエチレン/テトラフルオロエチレン共重合体の不織布。
[6]前記不織布がメルトブロー法を用いて製造される[1]〜[5]のいずれかに記載のエチレン/テトラフルオロエチレン共重合体の不織布。
[8]前記連続繊維の相互の融着が、該連続繊維の不織布を熱プレスして、繊維間の交点を融着するものである[1]〜[7]のいずれかに記載のエチレン/テトラフルオロエチレン共重合体の不織布。
本発明において、不織布を構成するエチレン/テトラフルオロエチレン共重合体(以下、ETFEという。)は、240℃で測定した溶融粘度が100Pa・s超〜1500Pa・s以下であり、100〜1300Pa・sであることがより好ましい。
ETFEの溶融粘度がこの範囲内であれば、高溶融流動性を有し、不織布の形成時の生産性に優れる。
前記ETFEは、基本的には、溶融粘度が低いETFEを用いることが好ましい。
なお、前記ETFEは、1種で用いても良いし、2種以上の混合物を用いても良い。
また、ETFE(A)/ETFE(B)の混合質量比は、好ましくは60/40〜97/3であり、より好ましくは70/30〜95/5である。
本発明における範囲の溶融粘度(溶融流動性)は、キャピラリー流動性測定装置(キャピラリーレオメータ)によって測定することが好ましい。これは、溶融した樹脂を、一定速度で押出してキャピラリーを通過させ、押し出すのに要する応力を測定することにより求めるものである。ETFEの溶融粘度が低いと、当該ETFEの分子量が低く、その溶融粘度が高いと当該ETFEの分子量が高いことを意味する。
ここで、ETFEを溶融させる温度は、当該ETFEの融点よりも5〜30℃高い温度が好ましい。この温度よりも低い条件で測定するとETFEが十分に溶融せず、測定が困難となり、この温度よりもあまり高い条件で測定すると、ETFEの粘度が低すぎて溶融ETFEが短時間にオリフィスから流出してしまい測定が困難となる。
本発明において用いるETFEの融点は120〜240℃が好ましく、150〜240℃がより好ましく、180〜240℃が最も好ましい。
本発明におけるETFEの融点は、後記実施例に示すように、走査型示差熱分析器(セイコーインスツルメンツ社製、DSC220CU)を用いて、空気雰囲気下に室温から300℃まで10℃/分で加熱した際の吸熱ピークから求めたものである。
ETFEとしては、テトラフルオロエチレン(以下、「TFE」と称する場合がある。)に基づく繰返し単位とエチレン(以下、「E」と称する場合がある。)に基づく繰返し単位を含有し、その含有比(モル比)が90/10〜35/65であり、80/20〜45/55がより好ましく、75/25〜55/45が最も好ましい。
(TFEに基づく繰返し単位)/(Eに基づく繰返し単位)のモル比が極端に大きいと、当該ETFEの耐熱性、耐候性、耐薬品性、薬液透過防止性等が低下する場合があり、一方、当該モル比が極端に小さいと、機械的強度、溶融成形性等が低下する場合がある。この範囲にあると、当該ETFEが、耐熱性、耐候性、耐薬品性、薬液透過防止性、機械的強度、溶融成形性等に優れたものとなる。
なかでも、CH2=CH(CF2)nYで表される化合物がより好ましく、その場合、式中のnは、n=2〜6であることが、その成形体が耐ストレスラック性に優れるのでさらに好ましく、n=2〜4が最も好ましい。
本発明に用いるETFEを製造する方法としては、(1)重合時に分子量を調整する方法、(2)重合により得られたETFEを熱や放射線といったエネルギーを加えることにより分子を切断し低粘度化する方法、(3)重合して得られたETFEの分子鎖をラジカルによって化学的に切断して製造する方法、具体的にはETFEと有機過酸化物を押出機で溶融混練しETFEの分子鎖を発生ラジカルにより切断・低粘度化する方法がある。原理的にはいずれの方法も適用可能であるが、(2)〜(3)の方法の場合は、ETFE中の切断部位にカルボニル基等の活性な官能基が生成し望ましくない接着性等が生じやすい問題がある。したがって、(1)の方法が得られるETFE中にこのような活性な官能基が生成しないため、及び生産性が高いため、最も好ましい。
連鎖移動剤としては、メタノール、エタノール等のアルコール;1,3−ジクロロ−1,1,2,2,3−ペンタフルオロプロパン、1,1−ジクロロ−1−フルオロエタン等のクロロフルオロハイドロカーボン;ペンタン、ヘキサン、シクロヘキサン等のハイドロカーボン等が挙げられる。連鎖移動剤の添加量は、通常重合媒体に対して、0.01〜100質量%程度である。連鎖移動剤の濃度を調節することにより、得られるETFEの溶融粘度(分子量)を調節することができる。すなわち、連鎖移動剤の濃度を高くするほど低分子量のETFEが得られる。
重合条件は特に限定されるものではないが、重合温度は通常0〜100℃が好ましく、20〜90℃がより好ましい。また重合圧力は0.1〜10MPaが好ましく、0.5〜3MPaがより好ましい。重合圧力が上記範囲で高くなるほど得られる重合体は高分子量化し、溶融粘度が高くなるので、重合圧力を調整することにより溶融粘度を調節することができる。重合時間は重合温度及び重合圧力等により変わりうるが、通常1〜30時間が好ましく、2〜10時間がより好ましい。
上記したETFE(A)とETFE(B)についても、上記と同様に製造できる。
(ETFE(A)とETFE(B)の混合)
本発明におけるETFEが、ETFE(A)とETFE(B)との混合物である場合には、単軸若しくは二軸の押出機にETFE(A)及び(B)を所望の質量比で投入、溶融し、両樹脂を充分に溶融混練することが好ましい。
溶融混練温度は、120〜360℃が好ましい。
本発明のETFEの不織布の製造方法としては、スパンボンド法やメルトブロー法などの連続繊維で製造される一般の不織布製造法が適用できる。中でも、メルトブロー法は、ETFEの繊維の形成と不織布状物の形成をほぼ同時に実施できることから生産性を高くすることができる。また、不織布を構成するETFE繊維を非常に細くすることができる。
本発明のETFEの不織布は、ETFEの連続繊維からなる。本発明における連続繊維とは、アスペクト比10000以上を有することを意味する。繊維長は20mm以上であることが望ましい。
気体放出ノズルの吐出孔4から放出される気体2の温度は、320〜400℃が好ましく、330〜390℃がより好ましく、340〜380℃が更に好ましい。
気体放出ノズルの吐出孔4から放出される気体2の量は、ノズル1cm当たり0.5〜10Nm3/hrが好ましく、1〜7Nm3/hrがより好ましく、2〜5Nm3/hrがさらに好ましい。
また、メルトブロー法のダイの温度は、320〜380℃が好ましく、340〜360℃がより好ましい。この温度範囲では、低圧力損失で成形することができる。
得られる不織布の嵩密度は、使用するETFEの硬さや熱的な性質により左右される。
本発明においては、メルトブロー法を採用するにより、低粘度のETFEを用いることによって、ETFE繊維同士の交点が一部融着した不織布を直接得ることができる。また、場合によっては、上記融着が起こらず、綿状の不織布前駆体様のものが得られるが、吸着機能を有する捕集用コンベアーに捕集し、そのまま加圧圧着することにより所定の嵩密度を有するETFE不織布を得ることができる。
図2において、ETFE不織布原反ロール5からETFE不織布6が送出され、また、PET基材フィルム原反ロール7からPET基材フィルム8が送出される。その後、ETFE不織布6とPET基材フィルム8が金属ロール11とゴムロール12の間で積層され、熱プレスにより圧力が加えられ、圧密化したPET基材フィルム支持圧密化不織布が、巻取りロール13により巻き取られる。このときの熱プレスの温度及び圧力は、上記のものと同様のものが採用される。
本発明のETFE不織布の目付量は、1〜300g/m2であることが好ましく、3〜200g/m2であることがより好ましく、5〜150g/m2であることがさらに好ましい。
本発明のETFE不織布の目付量100g/m2あたりの縦方向の強度は、0.5kg/5cm以上であることが好ましく、1.0kg/5cm以上であることがより好ましく、1.5kg/5cm以上であることがさらに好ましい。
ETFEと他材料を複合化する場合は、少なくとも1種以上のETFE(分子量、組成若しくは含有する官能基が異なる)と、他材料とを複合化することが好ましく、複合化する他材料は、2種以上であっても良い。他材料としては、樹脂などが挙げられる。
本発明のETFE不織布(本発明の官能基を導入したETFE不織布も含む。)や、さらに本発明のETFE不織布と他の素材との積層繊維素材、複層繊維素材は、例えば、電池用セパレーター、水処理膜、メンブレンバイオリアクター用分離膜、ガス分離膜、オイルフィルター、自動車/機器内蔵フィルター、マスク/ウェットワイパー、吸音/断熱/難燃材、研磨材、プリント基板材/フレキシブルプリント回路(FPC)基材、医療用ファブリック材、フィルター、保温材、透湿防水素材、防炎素材等として特に有用な極細繊維不織布として用いることもできる。
本発明のETFE不織布に用いるETFEは、240℃で測定した溶融粘度が100Pa・s超〜1500Pa・s以下という高溶融流動性を有するものであり、このETFEを用いた本発明のETFE不織布は、平均繊維径が細くても十分な機械的に強い繊維特性を有している。
一般的な樹脂を用いて、メルトブローン法で不織布を形成したとしても、平均繊維径がせいぜい5μm程度(細くても3μm程度)の不織布しか製造することができない。また、平均繊維系が3μm以下の細い繊維を製造しようとすると、成形ノズル出口付近で繊維が切れることが多くなり、フライと呼ばれる綿状の短繊維会合物が浮遊するなど歩留まりが低下し生産性が大幅に悪くなる。それに対し、本発明のように高溶融流動性を有するETFEを用いることで、0.8μmという極めて細い平均繊維径を有する不織布を、生産性高く製造することが可能となることから極細径の不織布を生産する場合のコストを抑えることができる。
従来、ニッケル水素電池、ニッケルカドミウム電池のセパレーターとしては、ポリエチレン/ポリプロピレン混合紡糸形の不織布が一般的に用いられている。
また、従来、リチウムイオン2次電池のセパレーターとしては、ポリマー微孔膜系(犠牲物質を加えてシート成形後、犠牲物質を溶かして微孔化した隔膜)が一般的に用いられている。
さらに、従来、リチウムイオン2次電池のセパレータとして、耐熱性の高いアラミド繊維系の不織布を用いる試みもなされているが、アラミド繊維系の不織布は、厚みが厚いため、携帯機器用途で一般的に用いられる4.0V系には適用が難しく、2.5V系への適用の検討が行われている。
従って、本発明のETFE不織布をセパレータとして用いたリチウムイオン2次電池は、従来のリチウムイオン2次電池のセパレータに用いられている不織布に比べ、十分な機械的強度を有しつつセパレータの厚みを薄くすることができることから、リチウム2次電池の小型化が可能になる。さらに、酸アルカリに耐食性をもち、160℃程度までの高温に耐える高い耐久性能を有しつつ低コスト化を達成することが可能になる。
〔溶融粘度の測定(Pa・s)〕
東洋精機製作所社製の炉内径9.55mmの溶融流動性測定装置「キャピログラフ」に直径1mm、長さ10mmのオリフィスをセットし、シリンダー温度240℃、ピストンスピード10mm/分の条件で溶融したETFEを押し出し、溶融粘度を測定した。
全フッ素量測定及び溶融19F−NMR測定の結果より算出した。
〔融点(℃)〕
走査型示差熱分析器(セイコーインスツルメンツ社製、DSC220CU)を用いて、空気雰囲気下に室温から300℃まで10℃/分で加熱した際の吸熱ピークから求めた。
〔不織布の目付量、平均繊維径〕
不織布に粘着剤付きのPET製フィルムを押し付け、不織布を移しとり、その移しとった面積とその重量増加量とから不織布の目付量を測定した。また、断面顕微鏡写真から不織布の繊維の直径を測定し、平均繊維径を算出した。
結着された不織布を形成後1時間以内に、幅50mm長さ80mmに裁断し、チャック間60mm、引張速度30mm/分で、引張り試験を実施し、不織布の引張強度を測定した。
〔不織布の微細孔の最大孔径〕
ASTM F316−86、JIS K3832に準拠した細孔径分布測定器(PMI社製、パームポロメータ)を用いて不織布の微細孔の最大孔径を測定した。
(1)内容積が94リットルの撹拌機付き重合槽を脱気し、1,3−ジクロロ−1,1,2,2,3−ペンタフルオロプロパン(旭硝子社製AK225cb、以下「AK225cb」という。)87.3kg、CH2=CH(CF2)4Fの860gを仕込み、撹拌しながら重合槽内を66℃に昇温し、TFE/E=89/11(モル比)の混合ガスを重合槽の圧力が1.4MPaGになるまで導入し、重合開始剤としてtert−ブチルパーオキシピバレートの1質量%AK225cb溶液の677gを仕込み、重合を開始させた。
重合中圧力が一定になるように組成TFE/E=60/40(モル比)の混合ガス及び前記混合ガスに対して3.3mol%に相当する比率でCH2=CH(CF2)4Fを連続的に仕込んだ。重合開始8時間後、モノマー混合ガスの7.1kgを仕込んだ時点で、重合槽内温を室温まで降温するとともに常圧までパージした。
当該ETFE1のポリマー組成は、TFEに基づく繰返し単位/Eに基づく繰返し単位/CH2=CH(CF2)4Fに基づく繰返し単位=57.2/40.3/2.5モル%、また、融点は223℃、240℃の溶融粘度は110Pa・sであった。
(1)真空引きした430リットルのステンレス製オートクレーブに、CF3(CF2)5Hの164.8kg、AK−225cbの168.0kg、CH2=CH(CF2)4Fの3.37kg、脱イオン水の89kgを仕込み、撹拌しながら重合槽内を65℃まで昇温し、TFE/E=89/11(モル比)の混合ガスを1.4MPaGになるまで導入し、50質量%tert−ブチルパーオキシピバレートのAK−225cb溶液をCF3(CF2)5Hでtert−ブチルパーオキシピバレートが1質量%になるように希釈した溶液を40.1g仕込んで重合を開始した。重合中は、圧力が1.4MPaGとなるようにTFE/E=59/41(モル比)の混合ガス及び前記混合ガスに対して3.3モル%に相当する量のCH2=CH(CF2)4Fを連続的に添加し、テトラフルオロエチレン/エチレン混合ガスを30kg仕込んだ後にオートクレーブを冷却し、残留ガスをパージし、重合を終了させた。重合に要した時間は420分であった。
ETFE2のポリマー組成は、TFEに基づく繰返し単位/E に基づく繰返し単位/CH2=CH(CF2)4Fに基づく繰返し単位=57.9/39.1/3.0モル%であり、また、融点は230℃、240℃の溶融粘度は1000Pa・sであった。
CF3(CF2)5Hの192.4kg、AK−225の141.7kg、50wt%tert−ブチルパーオキシピバレートのAK−225cb溶液をCF3(CF2)5Hでtert−ブチルパーオキシピバレートが1wt%になるように希釈した溶液の45gを仕込む以外は重合例2と同様にして、粒状のETFE(以下、「ETFE3」)が29kg得られた。重合に要した時間は390分であった。
ETFE3のポリマー組成は、TFEに基づく繰返し単位/E に基づく繰返し単位/CH2=CH(CF2)4Fに基づく繰返し単位=57.7/39.2/3.1モル%であり、また、融点は230℃、240℃の溶融粘度は1250Pa・sであった。
ETFE1をETFE(A)として用い、一般的なETFE(旭硝子社製、商品名:FLUON・LM−ETFE・LM−720A、融点:228℃、溶融粘度:2587Pa・s、(以下、「LM−720」という。)をETFE(B)として用い、ETFE1/LM−720=85/15(質量比)の割合で混合し、単軸押出機(田辺プラスチック(株)製、φ20mm)を用いて230℃で溶融混練し、溶融粘度が200Pa・sのペレット状のETFE4を得た。
口径30mmの単軸押出機(L/D=24:田辺プラスチック(株)製)に、図1に示す流量調整構造と加熱エアー導入構造をもつ特殊ダイを取り付け、その先端部に有効幅10cmに、内径300μmの円形吐出口10本を直線状に配し、その配列方向と平行に、吐出樹脂に延伸応力がかかるように加熱エアーを500μmのスリットから噴出させることが可能なメルトブロー不織布製造用特殊ノズル(化繊ノズル社製)を用い、ETFE1を用い、ダイ温度360℃、延伸用ホットエアーを温度360℃で、ノズル1cm当たり3Nm3/hrの流量で噴出、ガス吸引口に設置せしめたステンレス鋼製メッシュ(20メッシュ)上に不織布を形成した。このとき、押出機は、5rpmで回転させ、メルトブローノズルからは、およそ0.3g/分の流量で樹脂が吐出していた。
この不織布は若干強度は低いものの、内径3インチ、肉厚7mmの紙管に巻き取ることができ、長さ3mのロール状不織布連続体を得た。
得られたETFE不織布の平均繊維径は1.16μm、目付量は100g/m2、目付量100g/m2あたりの縦方向の強度は2.7kg/5cm、最大孔径は2.8μmであった。
実施例1と同様のETFE1を用い、同じ成形条件にてロール状不織布連続体を作製した。
次に、この不織布を、簡易的に熱プレス機にて(190℃、2MPa)、圧密化した。得られた不織布の平均繊維径は1.47μm、目付量は100g/m2、目付量100g/m2あたりの縦方向の強度は6.1kg/5cm、最大孔径は3.1μmであった。
ETFE4を用い、ダイ温度340℃、延伸用ホットエアー温度360℃に設定し、その他の成形条件は同じで、ロール状不織布連続体を作製した。
次に、この不織布を、簡易的に熱プレス機にて(160℃、1MPa)、圧密化した。得られた不織布の平均繊維径は1.98μm、目付量は39g/m2、目付量100g/m2あたりの縦方向の強度は2.3kg/5cm、最大孔径は12.6μmであった。
ETFE2を用い、実施例3と同じ成形条件にてロール状不織布連続体を作製した。
次に、この不織布を、簡易的に熱プレス機にて(160℃、1MPa)、圧密化する。得られた不織布の平均繊維径は6.6μm、目付量は40g/m2、目付量100g/m2あたりの縦方向の強度は2.9kg/5cm、最大孔径は13.2μmであった。
ETFE3を用い、実施例3と同じ成形条件にてロール状不織布連続体を作製した。
次に、この不織布を熱プレスにより(160℃、1MPa)、圧密化する。得られた不織布の平均繊維径は5.26μm、目付量は120g/m2、目付量100g/m2あたりの縦方向の強度は2.2kg/5cm、最大孔径は8.3μmであった。
一般成形用ETFE(旭硝子社製、商品名:FLUON・LM−ETFE・LM−740A、融点:228℃、240℃の溶融粘度:1750Pa・s)を用い、実施例3と同じ成形条件にてロール状不織布連続体を作製した。
次に、この不織布を熱プレスにより(190℃、2MPa)、圧密化する。得られた不織布の平均繊維径は10μm、目付量は100g/m2、目付量100g/m2あたりの縦方向の強度は6.4kg/5cm、最大孔径は16.9μmであった。
実施例1同様に、図2の簡易積層装置を用いて、市販の100μm厚みのポリエチレンテレフタレートフィルムと積層、圧密化を試みた。しかし、同条件では十分に圧密化されず、また、PETへの仮圧着もできなかった。ロール温度を上昇させても、状況は改善されず、金属ロール温度が、230℃をこえると、PETが変形し始め、安定的な連続製膜が困難であった。
2:気体
3:紡糸ノズルの吐出孔
4:気体放出ノズルの吐出孔
5:ETFE不織布原反ロール
6:ETFE不織布
7:PET基材フィルム原反ロール
8:PET基材フィルム
9:ガイドロール
10:ガイドロール
11:金属ロール
12:ゴムロール
13:PET基材フィルム支持圧密化不織布巻取りロール
Claims (8)
- テトラフルオロエチレンに基づく繰り返し単位、エチレンに基づく繰り返し単位、及び、一般式CH 2 =CX(CF 2 ) n Y(式中、X及びYは、それぞれ独立に、水素原子又はフッ素原子であり、nは2〜8の整数である。)で表される含フッ素オレフィンに基づく繰り返し単位を含有するエチレン/テトラフルオロエチレン共重合体であって、前記テトラフルオロエチレンに基づく繰り返し単位/前記エチレンに基づく繰り返し単位のモル比が、90/10〜35/65であり、前記含フッ素オレフィンに基づく繰返し単位の含有量が、前記エチレン/テトラフルオロエチレン共重合体の全繰返し単位中において、0.01〜10モル%であり、240℃で測定した溶融粘度が100Pa・s超〜1500Pa・s以下であるエチレン/テトラフルオロエチレン共重合体の連続繊維が相互に融着している不織布であることを特徴とするエチレン/テトラフルオロエチレン共重合体の不織布。
- 前記連続繊維の平均繊維径が0.01〜5μmである請求項1に記載のエチレン/テトラフルオロエチレン共重合体の不織布。
- 前記不織布の最大孔径が100μm以下である請求項1又は2に記載のエチレン/テトラフルオロエチレン共重合体の不織布。
- 前記不織布の目付量が、1〜300g/m2である請求項1〜3のいずれかに記載のエチレン/テトラフルオロエチレン共重合体の不織布。
- 前記不織布の目付量100g/m2あたりの縦方向の強度が、0.5kg/5cm以上である請求項1〜4のいずれかに記載のエチレン/テトラフルオロエチレン共重合体の不織布。
- 前記不織布がメルトブロー法を用いて製造される請求項1〜5のいずれかに記載のエチレン/テトラフルオロエチレン共重合体の不織布。
- 前記テトラフルオロエチレンに基づく繰り返し単位/エチレンに基づく繰り返し単位のモル比が、75/25〜55/45であり、前記含フッ素オレフィンに基づく繰返し単位の含有量が、該エチレン/テトラフルオロエチレン共重合体の全繰返し単位中において、0.4〜4モル%である請求項1〜6のいずれかに記載のエチレン/テトラフルオロエチレン共重合体の不織布。
- 前記連続繊維の相互の融着が、該連続繊維の不織布を熱プレスして、繊維間の交点を融着したものである請求項1〜7のいずれかに記載のエチレン/テトラフルオロエチレン共重合体の不織布。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2008105534A JP5233381B2 (ja) | 2008-03-06 | 2008-04-15 | エチレン/テトラフルオロエチレン共重合体の不織布 |
| US12/398,656 US7927690B2 (en) | 2008-03-06 | 2009-03-05 | Nonwoven fabric made of an ethylene/tetrafluoroethylene copolymer |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2008055907 | 2008-03-06 | ||
| JP2008055907 | 2008-03-06 | ||
| JP2008105534A JP5233381B2 (ja) | 2008-03-06 | 2008-04-15 | エチレン/テトラフルオロエチレン共重合体の不織布 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2009235657A JP2009235657A (ja) | 2009-10-15 |
| JP5233381B2 true JP5233381B2 (ja) | 2013-07-10 |
Family
ID=41053900
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2008105534A Active JP5233381B2 (ja) | 2008-03-06 | 2008-04-15 | エチレン/テトラフルオロエチレン共重合体の不織布 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US7927690B2 (ja) |
| JP (1) | JP5233381B2 (ja) |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8075993B2 (en) * | 2008-12-19 | 2011-12-13 | Gore Enterprise Holdings, Inc. | PTFE fabric articles and methods of making same |
| JP5585575B2 (ja) * | 2009-02-26 | 2014-09-10 | 旭硝子株式会社 | 不織布および電解質膜 |
| WO2011007705A1 (ja) * | 2009-07-13 | 2011-01-20 | 旭硝子株式会社 | エチレン/テトラフルオロエチレン系共重合体 |
| JP6021336B2 (ja) * | 2012-01-05 | 2016-11-09 | 帝人株式会社 | 極細径繊維不織布およびその製造方法 |
| CN104080585B (zh) * | 2012-01-30 | 2017-04-12 | 旭硝子株式会社 | 脱模膜和使用该脱模膜的半导体器件的制造方法 |
| JP2014213262A (ja) * | 2013-04-25 | 2014-11-17 | 栗田工業株式会社 | 正浸透膜 |
| JP6056643B2 (ja) * | 2013-05-08 | 2017-01-11 | トヨタ紡織株式会社 | メルトブロー用口金及び不織布製造装置 |
| CN105658857A (zh) * | 2013-10-22 | 2016-06-08 | 纳幕尔杜邦公司 | 熔融纺丝的聚丙烯精细级纳米纤维网 |
| US11111612B2 (en) | 2014-05-19 | 2021-09-07 | Arkema Inc. | High melt flow fluoropolymer composition |
| JP5946569B1 (ja) * | 2015-04-17 | 2016-07-06 | 紘邦 張本 | メルトブロー用口金及び極細繊維製造装置 |
| JP6675853B2 (ja) * | 2015-10-13 | 2020-04-08 | 旭化成株式会社 | 極細メルトブローン不織布を用いた光学系シート |
| CN107268119B (zh) * | 2017-06-29 | 2018-07-10 | 江苏灵氟隆环境工程有限公司 | 一种改性工业滤布及其制备方法 |
| CN109056085A (zh) * | 2018-08-01 | 2018-12-21 | 南通纺织丝绸产业技术研究院 | 熔喷喷嘴结构 |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5401458A (en) * | 1993-10-25 | 1995-03-28 | Exxon Chemical Patents Inc. | Meltblowing of ethylene and fluorinated ethylene copolymers |
| JPH07207562A (ja) * | 1994-01-06 | 1995-08-08 | Nitto Denko Corp | 不織布 |
| JPH07229048A (ja) | 1994-02-16 | 1995-08-29 | Toyobo Co Ltd | 不織布およびその製造法 |
| JP3783443B2 (ja) * | 1999-01-13 | 2006-06-07 | 旭硝子株式会社 | 成形性の改良されたエチレン/テトラフルオロエチレン系共重合体組成物 |
| JP2001196267A (ja) * | 1999-10-27 | 2001-07-19 | Asahi Glass Co Ltd | 電気二重層キャパシタ |
| JP2002266219A (ja) * | 2001-03-05 | 2002-09-18 | Daikin Ind Ltd | テトラフルオロエチレン系不織布 |
| WO2004011535A1 (ja) * | 2002-07-26 | 2004-02-05 | Asahi Glass Company, Limited | 高分子膜、その製造方法及び固体高分子型燃料電池用膜電極接合体 |
| JP4956961B2 (ja) * | 2004-12-22 | 2012-06-20 | 旭硝子株式会社 | 電解質膜、その製造方法及び固体高分子型燃料電池用膜電極接合体 |
| JP5051517B2 (ja) * | 2006-04-03 | 2012-10-17 | 旭硝子株式会社 | エチレン/テトラフルオロエチレン共重合体組成物 |
-
2008
- 2008-04-15 JP JP2008105534A patent/JP5233381B2/ja active Active
-
2009
- 2009-03-05 US US12/398,656 patent/US7927690B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US7927690B2 (en) | 2011-04-19 |
| US20090226690A1 (en) | 2009-09-10 |
| JP2009235657A (ja) | 2009-10-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5233381B2 (ja) | エチレン/テトラフルオロエチレン共重合体の不織布 | |
| JP5163209B2 (ja) | 固体高分子形燃料電池用電解質膜、その製造方法及び固体高分子形燃料電池用膜電極接合体 | |
| JP5585575B2 (ja) | 不織布および電解質膜 | |
| CN114651019B (zh) | 含氟聚合物的制造方法 | |
| CN101193749B (zh) | 含氟树脂多层层叠体 | |
| CN107250179B (zh) | 亲水化剂、包含亲水化剂的组合物和高分子多孔质膜 | |
| JP5664818B1 (ja) | 高分子多孔質膜及び高分子多孔質膜の製造方法 | |
| JP4697596B2 (ja) | 多層積層体 | |
| WO2014208592A1 (ja) | 組成物、高分子多孔質膜及び親水化剤 | |
| JP4956961B2 (ja) | 電解質膜、その製造方法及び固体高分子型燃料電池用膜電極接合体 | |
| CN118146601A (zh) | 含氟聚合物的制造方法、聚四氟乙烯组合物和聚四氟乙烯粉末 | |
| JP5505408B2 (ja) | 固体高分子形燃料電池用電解質膜および固体高分子形燃料電池用膜電極接合体 | |
| CN100575409C (zh) | 用含氟共聚物制造的层压软管 | |
| JP4959911B2 (ja) | フッ素樹脂フィルム及び該フィルムの層を含有する積層体 | |
| JP2017214478A (ja) | 離型フィルム | |
| KR102693198B1 (ko) | 플루오린화 블록 공중합체 및 그의 응용 | |
| JPWO2015199194A1 (ja) | 含フッ素樹脂組成物 | |
| US9879107B2 (en) | Fluorinated copolymer | |
| JP4771217B2 (ja) | 含フッ素共重合体の積層ホース | |
| JP2005140199A (ja) | 積層体ホース | |
| JP2007185822A (ja) | フッ素樹脂多層積層体 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20110216 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20120327 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20121211 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20130204 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20130226 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20130311 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20160405 Year of fee payment: 3 |
|
| S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |