(57)【要約】【課題】ＰＴＦＥ系繊維束糸条を仮撚することで表面面積の高い仮撚嵩高加工糸を容易に提供せんとするものである。また、従来濾過機能に制限のあった濾過材料の性能を大幅に改善することができ、さらには、かかる仮撚嵩高加工糸を併用することにより、易滑性、耐摩擦帯電性の向上したシートを提供することができ、さらに仮撚することで単糸がほぐれ、単糸開繊性が良くなり、カラーコピーなどにおける微粒子に対応したトナーにも対応できるシール材も提供することができる仮撚嵩高加工糸およびその製造方法を提供せんとするものである。【解決手段】ポリテトラフロロエチレン系繊維束で構成された糸条であって、該繊維束を構成する繊維の仮撚クリンプ数が下記式を満たすことを特徴とする仮撚嵩高加工糸。クリンプ数（コ／２０ｃｍ）≧３０【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリテトラフロロエチレン系繊維束で構成された糸条であって、該繊維束を構成する繊維の仮撚クリンプ数が下記式を満たすことを特徴とする仮撚嵩高加工糸。
クリンプ数（コ／２０ｃｍ）≧３０
【請求項２】
前記ポリテトラフロロエチレン系繊維が、焼結体であることを特徴とする請求項１に記載の嵩高加工糸。
【請求項３】
９０モル％以上がテトラフロロエチレンであるポリテトラフロロエチレン系ポリマのディスパージョンとビスコースとの混合液を凝固浴中に吐出して凝固し繊維束状となした後、この凝固繊維束状物を焼成、延伸して得た融着繊維束を、ヒーター温度が２００℃以上で仮撚加工することを特徴とする仮撚嵩高加工糸の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ポリテトラフロロエチレン系（以下ＰＴＦＥ系と略記することがある）繊維からなる仮撚嵩高加工糸およびその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ポリテトラフロロエチレン系樹脂は産業用素材の離型材、易滑材などの用途で、しかも高価であるために、耐久性、耐熱性などが要求される高価な商品に主として適用されていた。しかし、かかるＰＴＦＥ系繊維から嵩高加工糸を製造する考えはなく、かかる嵩高加工糸の出現が待たれていた。
【０００３】
従来、ＰＴＦＥ系繊維を交絡処理することで嵩高加工糸を得ることが提案されている（例えば、特許文献１参照）。しかし、この方法では充分な嵩高性を得ることができなかった。
【０００４】
さらに近年、カラーコピートナーのシール材などに用いられるようになり、その際には単糸が局所的に融着することが問題となっていた。
【０００５】
【特許文献１】
特許第２７１７２４７号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、ＰＴＦＥ系繊維束糸条を仮撚することで嵩高性に優れた仮撚嵩高加工糸を容易に提供せんとするものである。また、従来濾過機能に制限のあった濾過材料の性能を大幅に改善することができ、さらには、かかる仮撚嵩高加工糸を併用することにより、易滑性、耐摩擦帯電性の向上したシートを提供することができ、さらに仮撚することで単糸がほぐれ、単糸開繊性が良くなり、カラーコピーなどにおける微粒子に対応したトナーにも対応できるシール材も提供することができる仮撚嵩高加工糸およびその製造方法を提供せんとするものである。
【０００７】
本発明は、かかる嵩高加工糸を簡単にかつ安定に製造する方法を提供するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、かかる問題点を解決するために次のような手段を採用する。  すなわち、
ポリテトラフロロエチレン系繊維束で構成された糸条であって、該繊維束を構成する繊維の仮撚クリンプ数が下記式を満たすことを特徴とする仮撚嵩高加工糸。
【０００９】
クリンプ数（コ／２０ｃｍ）≧３０
またかかる仮撚嵩高加工糸の製造方法は、９０モル％以上がテトラフロロエチレンであるポリテトラフロロエチレン系ポリマのディスパージョンとビスコースとの混合液を凝固浴中に吐出して凝固し繊維束状となした後、この凝固繊維束状物を焼成、延伸して得た融着繊維束を、ヒーター温度が２００℃以上で仮撚加工することを特徴とするものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明においてポリテトラフロロエチレン系とは、テトラフロロエチレンのホモポリマーまたは全体の９０モル％以上、好ましくは９５モル％以上がテトラフロロエチレンであるコポリマーを意味する。かかるテトラフロロエチレンに共重合可能な単量体としては、トリフロロエチレン、トリフロロクロロエチレン、テトラフロロプロピレン、ヘキサフロロプロピレンなどのフッ化ビニル化合物やさらにプロピレン、エチレン、イソブチレン、スチレン、アクリロニトリルなどのビニル化合物が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００１１】
かかるモノマーの中でも、フッ化ビニル系化合物であることが繊維特性の上から好ましい。
【００１２】
本発明におけるＰＴＦＥ系繊維としては湿式紡糸により製造される焼結体繊維が適用できる。
【００１３】
かかるＰＴＦＥ系繊維は強度（ｃＮ／ｄｔｅｘ）１．０以上５．０以下、伸度２％以上４０％以下、沸騰水収縮率０．５％以上１５％以下、いうバランス特性を有するものが好ましい。
【００１４】
沸騰水収縮率の測定法は、ＪＩＳ−Ｌ−１０９０に基づいて測定したものである。
【００１５】
また、強度、伸度の測定は、引っ張り試験機を用い、測定長２０ｃｍ、伸長速度２０ｃｍ／ｍｉｎ、測定回数１０回で実施し、その平均値を算出したものである。
【００１６】
本発明は、ポリテトラフロロエチレン系繊維束で構成された糸条であって、該繊維束を構成する繊維の仮撚クリンプ数が下記式を満たすことを特徴とする。
【００１７】
クリンプ数（コ／２０ｃｍ）≧３０
ここでクリンプ数とは１ｍあたりのクリンプ山数のことであり、以下の測定法により測定するものである。
（１）測定対象の単糸をほぐし、１本のフィラメント単糸を取り出す。
（２）４ｍｇ／ｄｔｅｘの荷重をかけ、２０ｃｍのところに印をつける。
（３）荷重をはずし、２０ｃｍ当たりのクリンプ山数を測定し、これを５回繰り
返し、その平均値を算出する。
【００１８】
このときクリンプ数が３０（コ／２０ｃｍ）以上２５０以下であれば、嵩高性に優れた繊維束となるので好ましい。さらに好ましくは５０（コ／２０ｃｍ）以上である。
【００１９】
かかる仮撚嵩高加工糸は、糸の状態またはシート状物とした後、アルカリ金属処理や低温プラズマ処理などを施して、接着改善処理を施すこともできる。
【００２０】
かかる仮撚嵩高加工糸は次のようにして製造される。
【００２１】
すなわち、紡糸原液としてビスコースとＰＴＦＥディスパージョンとの混合液を用い、これを凝固浴中に繊維状に吐出し、凝固した後、繊維束として水洗精練する。精練後アルカリ水に浸漬して絞った後、得られたテープ状繊維束を乾燥するか、そのまま焼成工程に導き、３００〜４５０℃で焼成すると共に、少なくとも５〜１０倍延伸する。次いでこの焼成繊維は３００〜３４０℃の高温雰囲気中で酸化熟成する方法でテープ状焼結体繊維束を製造する。
【００２２】
本発明の製法上の特徴としては、紡糸原液から洗浄、アルカリ処理などの各工程で使用する水や薬剤は全て純度の高い、不純物（異物）の少ない系が採用されていることがあげられる。かかる系を採用することによって、初めて単糸切れや毛羽立ちを制御し、さらに結晶のよく成長したボイドの少ない繊維を提供し得たものである。
【００２３】
さらに、工程中で生成される粒子はできるだけ制御し、大きな異物は排除するように配慮すべきである。  すなわち、かかる製糸工程で使用される水は、いずれの工程においても、イオン交換水または蒸溜水が用いられる。
【００２４】
上記ＰＴＦＥディスパージョンは、イオン交換水にＰＴＦＥを２０〜７５％、好ましくは６０％前後配合分散させたものである。分散剤としては、非イオン界面活性剤またはアニオン界面活性剤が使用されるが、特に非イオン界面活性剤が選択される。配合量はＰＴＦＥ量に対して３〜１０％である。かかる分散剤としては、たとえばポリオキシアルキレングリコール系非イオン界面活性剤、アルキルアリルポリエーテルアルコール（“トライトンＸ−１００”）などがある。
【００２５】
ディスパージョンの大きさは０．００５〜１μ程度であるが、小さい方が紡糸性や繊維特性がよく、好ましくは平均粒子径を０．６μ以下に調整する。
【００２６】
ビスコースは、セルロース３〜１５％、好ましくは５〜１０％、苛性ソーダ２〜１２％、好ましくは６〜９％、二硫化炭素２７〜３２％、好ましくは２８〜３０％であり、その重合度は２００〜６００、好ましくは３００〜４００の組成物が選択される。
【００２７】
かかるＰＴＦＥディスパージョンとビスコースとを混合して紡糸原液とするが、この際、紡糸原液の混合ポリマー中のＰＴＦＥは６０〜９８％、好ましくは７０〜９６％、特に好ましくは８７〜９３％の範囲の組成に調整されるが、ＰＴＦＥ濃度が高い方が繊維特性もよくなる。すなわち、紡糸原液中のセルロース濃度は５〜２０％、好ましくは１０〜１５％程度である。
【００２８】
この原液の粘度は２０℃で３０〜１９０ｐｏｉｓ程度であるが、好ましくは５０〜１４０ｐｏｉｓに調整する。混合原液のディスパージョン分散性を安定化させるために、さらに非イオン界面活性剤やグリセリン、ヘキサメタリン酸塩などの分散剤を添加することができる。この分散剤の添加量はＰＴＦＥの量に対して３〜１０％程度である。
【００２９】
かかる原液に、粒径が１００μ以下、好ましくは５０μ以下の二硫化モリブデンを０．５〜３０％、好ましくは３〜２０％混合すると、分繊性ならびに強力剛性、耐摩耗性が向上する。
【００３０】
かかる原液は脱泡されるが、この時に水分が蒸発し、ＰＴＦＥ粒子が凝集する問題がある。この凝集粒子は通常２００μ以上にもなるので、本発明ではかかる凝集粒子を形成させないか成長させないように制御することが重要であり、本発明では特に１０℃以下の低温真空混合方式が水分の蒸発が少ないことから好ましく採用される。真空度は約１０Ｔｏｒｒ程度である。さらに脱泡後原液を過することも好ましい。
【００３１】
かかる紡糸原液は次に無機鉱酸および／または無機鉱酸塩で構成される凝固浴水溶液中に紡出される。かかる無機鉱酸としては、硫酸が好ましいが、硝酸、塩酸、リン酸なども適用され得る。無機鉱酸の含有量は０．１〜５０％、好ましくは０．５〜３５％、さらには０．５〜１５％である。
【００３２】
また必要により併用する無機鉱酸塩としては、硫酸アンモン、硫酸亜鉛、硫酸ナトリウムなどの硫酸塩があげられるが、好ましくは硫酸ナトリウムが選択される。かかる無機鉱酸塩は３０％以下程度添加配合される。
【００３３】
かかる凝固浴中に前記紡糸原液が押し出されて、マルチフィラメントとして紡出、凝固する。この時の紡出速度はたとえば約２０〜５０ｍ／分以下でゆっくり紡糸する。
【００３４】
この凝固繊維はそのまま４０〜９０℃、好ましくは８０℃近辺の温水下で十分に精練される。この精練温度は空洞の発生にも関連があるので、制御を的確にすることである。しかし異形断面糸を製造する場合にはこの精練浴温度を６０℃以下の低温に維持するのが形態維持性の上から好ましい。この精練工程で金属塩を十分に脱落させておくことが、繊維特性の上から好ましく、よい影響を及ぼす。
【００３５】
精練された繊維は、次いでアルカリ洗浄してから絞る。
【００３６】
かかるアルカリ処理浴としては、アルカリ金属またはアルカリ土類金属の水酸化物、炭酸塩、重炭酸塩から選ばれた化合物の水溶液を用いる。該化合物の濃度は繊維重量に対して０．００１〜２％程度（０．０００５〜０．０５ｍｏｌ／ｌ）である。かかる金属は焼成をスムーズに進行させる作用を有するので、繊維に（０．００３〜０．３２％程度）付着させておく。
【００３７】
アルカリ処理後の繊維束は焼成段階でテープ状に融着される。すなわち、アルカリ処理後の繊維束は３００〜４５０℃、好ましくは３２０〜４００℃で焼成されてテープ状に融着する。
【００３８】
この場合、焼成と延伸を別々にしてもよい、同時に延伸してもよい。延伸は少なくとも５〜１０倍に延伸する。この時の焼成はセルロース炭化物が３．０重量％以下になるまで炭化する条件を選択するのが好ましい。得られるテープ状繊維束はセルロース炭化物を含有しているために、褐色ないしは黒色を呈している。
【００３９】
かくして得られるテープ状繊維束は、さらに３００℃以上、好ましくは３１０〜３４０℃で、少なくとも５０時間、好ましくは６０時間以上空気酸化するとともに熟成することによつ白色化される。
【００４０】
得られたテープ状焼結体繊維束を仮撚加工する。このときヒーター温度は２００℃以上にしなければならない。２００℃以上、さらに好ましくは２３０℃以上で仮撚することで、クリンプが強固に保持された嵩高加工糸となる。また仮撚することで単糸がほぐれ、単糸開繊性が良くなる。さらに好ましいヒーター温度は２３０℃以上である。
【００４１】
仮撚を行う仮撚具としては、ピン、ベルトニップ、フリクションなどを用いることができるが、ピン仮撚が最も好ましい。
【００４２】
次に、実施例で本発明をさらに詳しく説明する。
【００４３】
【実施例】
分散剤としてアルキルアリルポリエーテルアルコールを用いてイオン交換水に分散されたＰＴＦＥ系樹脂を６０％含有するディスパージョンを１１４部と、ビスコース（セルロース８．９％と苛性ソーダ５．４％、二硫化炭素２９％／セルロース量、残りイオン交換水）１００部とを８℃の真空ミキサーに装填し、真空度１０Ｔｏｒｒで２１時間混合・脱泡して、紡糸原液を作った。
【００４４】
この紡糸原液を、０．１２ｍｍφのホールを２４０個有する口金に４３ｇ／分で導き、２３ｍ／分の速度で２３℃に制御された凝固浴中に吐出させた。凝固浴は硫酸７％、硫酸ソーダ２０％をイオン交換水に溶解してなる水溶液を用いた。
【００４５】
この凝固繊維は８０℃のイオン交換水槽に導かれ、約２９ｍ／分の速度でゆっくりと十分に洗浄され、マングルで絞られた後、苛性ソーダ濃度が０．０５ｍｏｌ／ｌであるイオン交換水溶液に浸漬し、苛性ソーダを繊維重量に対して０．３２％含有せしめた。
【００４６】
このアルカリ含有繊維を次に３８０℃に加熱されたロールに接触させて焼成して、テープ状の焼結体繊維束を作成した。
【００４７】
この焼成テープを、次に３５０℃の加熱ロールに接触させながら７倍に延伸した。
【００４８】
このテープを、弛緩状態で３２０℃に加熱された空気雰囲気中に７２時間放置した。
【００４９】
かくして得られたテープは白色であり、該テープを構成する融着繊維の単繊維繊度３．５ｄ、強度１．３ｇ／ｄ、伸度１６．１％、乾熱収縮率（２３０℃×３０分）１２．３％というバランスのとれた特性を有していた。
【００５０】
実施例１
このテープをヒーター温度２３０℃、ピン仮撚で仮撚加工を行った。得られた嵩高加工糸のクリンプ数は９２（コ／２０ｃｍ）であり、高い嵩高性を有していた。また単糸開繊率は７４％であった。
【００５１】
単糸開繊率とは、測定対象糸の単糸をピンでほぐしていき、開繊している単糸の本数を計算する。５回繰り返し実施し、その平均値を単糸開繊本数として、以下の式で求める。
【００５２】
単糸開繊率（％）＝｛単糸開繊本数／単糸構成本数｝×１００
比較例１
得られたテープを４ｋｇ／ｃｍ２  の圧空で交絡処理を行った。得られた加工糸の単糸開繊率は３５％であった。
【００５３】
比較例２
ポリエステル系繊維を用いて実施例１と同一条件で嵩高加工糸とした。得られた加工糸の単糸開繊率は１００％であった。
【００５４】
得られた糸条をカートリッジフィルターに適用し、下記条件で循環濾過して、その性能を評価した。結果は図１に示した。横軸には循環濾過経過時間を示し、縦軸は圧損を示し、Ａは実施例１、Ｂは比較例１、Ｃは比較例２を示す。これらの結果から、実施例１の糸条を用いたカートリッジフィルターは他の比較例に比べ、濾過経過時間に対して圧損が低く、濾過性に優れていることが判明した。
【００５５】
［循環濾過条件］
ダスト：酸化アルミニウム粉末（＃１０００、＃４００、＃２８０を各２ｇを水６０ｌに混合したもの）
流  量：５ｌ／ｍｉｎ
【００５６】
【発明の効果】
本発明は、表面面積が高く、すぐれた仮撚嵩高加工糸を提供するものである。
【００５７】
本発明の仮撚嵩高加工糸からなる濾過材料はその過機能を大幅に改善することができ、さらには、かかる仮撚嵩高加工糸を併用したシート状物は、抗ピル性、易滑性、防汚性、耐摩擦帯電性の４拍子揃った性能を達成する。
【００５８】
また、融着した単糸が開繊することでカラーコピーなどにおける微粒子に対応したトナーにも対応できるシール材も提供することができる。
【００５９】
さらに、本発明の加工糸は、バックフィルター、摺動部材、ベルトなど各種用途に適用可能であり、しかもその製品設計の自由度も極めて高い特徴を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例、比較例の嵩高加工糸をカートリッジフィルターに用いた場合の、使用経過時間に対する圧損を示すグラフである。
【図１】
2004190172.tif 000002