JP3077534B2 - ポリテトラフルオロエチレンの高強度繊維及びその製造方法 - Google Patents
ポリテトラフルオロエチレンの高強度繊維及びその製造方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は０．５ＧＰａ以上の強度
を有するポリテトラフルオロエチレン（以下「ＰＴＦ
Ｅ」という。）の高強度繊維及びその製造方法、更には
１ＧＰａ以上の強度を有するＰＴＦＥの超高強度繊維及
びその製造方法に関するものである。
を有するポリテトラフルオロエチレン（以下「ＰＴＦ
Ｅ」という。）の高強度繊維及びその製造方法、更には
１ＧＰａ以上の強度を有するＰＴＦＥの超高強度繊維及
びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ＰＴＦＥはふっ素樹脂の一つであり、こ
のふっ素樹脂には、ＰＴＦＥ以外に、ＦＥＰ（４ふっ化
エチレン−６ふっ化プロピレン共重合体）、ＰＦＡ（４
ふっ化エチレン−パーフロロアルコキシ基共重合体）、
ＥＴＦＥ（４ふっ化エチレン−エチレン共重合体）など
がある。
のふっ素樹脂には、ＰＴＦＥ以外に、ＦＥＰ（４ふっ化
エチレン−６ふっ化プロピレン共重合体）、ＰＦＡ（４
ふっ化エチレン−パーフロロアルコキシ基共重合体）、
ＥＴＦＥ（４ふっ化エチレン−エチレン共重合体）など
がある。
【０００３】これら各ふっ素樹脂は、優れた耐熱性、耐
化学薬品性、耐水及び耐湿熱性、電気絶縁性、さらに他
に比べるもののない非粘着性と表面耐摩擦性等を有して
いる。ＰＴＦＥは、これらのふっ素樹脂の中にあって、
とりわけ耐熱性、耐化学薬品性、耐水及び耐湿熱性に関
して最高のレベルにある。したがって、ＰＴＦＥ繊維も
同様にして、以上に述べた優れた特色を有している繊維
である。ＰＴＦＥ繊維は米国デュポン社と我国の東レ・
ファインケミカル社によって製造販売されており、これ
ら二社の製造方法の詳細は明らかではないが、繊維とし
ての特性は大差ない。
化学薬品性、耐水及び耐湿熱性、電気絶縁性、さらに他
に比べるもののない非粘着性と表面耐摩擦性等を有して
いる。ＰＴＦＥは、これらのふっ素樹脂の中にあって、
とりわけ耐熱性、耐化学薬品性、耐水及び耐湿熱性に関
して最高のレベルにある。したがって、ＰＴＦＥ繊維も
同様にして、以上に述べた優れた特色を有している繊維
である。ＰＴＦＥ繊維は米国デュポン社と我国の東レ・
ファインケミカル社によって製造販売されており、これ
ら二社の製造方法の詳細は明らかではないが、繊維とし
ての特性は大差ない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ＰＴＦ
Ｅ繊維は、繊維としての強度に関して、最高位に位置す
るというよりは、むしろ下位に属する繊維である。ふっ
素樹脂の各繊維中にあってもその強度（ＧＰａ）は約
０．１６で、ＦＥＰ(０．０４)やＰＦＡ(０．０７)より
は若干良いがＥＴＦＥ(０．２５)より劣っている。
Ｅ繊維は、繊維としての強度に関して、最高位に位置す
るというよりは、むしろ下位に属する繊維である。ふっ
素樹脂の各繊維中にあってもその強度（ＧＰａ）は約
０．１６で、ＦＥＰ(０．０４)やＰＦＡ(０．０７)より
は若干良いがＥＴＦＥ(０．２５)より劣っている。
【０００５】ふっ素樹脂以外の材料から成る一般の繊維
と比較すると、その差はさらに顕著なものとなる。つま
り、ナイロンの高強力糸(０．７)ポリプロピレンの強力
糸(０．６６)、ポリエステルの強力糸(０．５５)といっ
た具合である。
と比較すると、その差はさらに顕著なものとなる。つま
り、ナイロンの高強力糸(０．７)ポリプロピレンの強力
糸(０．６６)、ポリエステルの強力糸(０．５５)といっ
た具合である。
【０００６】このようにＰＴＦＥ繊維の強度が他の一般
的な繊維と比較してかなり劣るという事実が、先に述べ
たＰＴＦＥの耐熱性、耐化学薬品性、耐水及び耐湿熱性
といった最高位の長所とバランスを生かす道を閉ざして
いる重大な要因の一つとなっているものと考えられる。
的な繊維と比較してかなり劣るという事実が、先に述べ
たＰＴＦＥの耐熱性、耐化学薬品性、耐水及び耐湿熱性
といった最高位の長所とバランスを生かす道を閉ざして
いる重大な要因の一つとなっているものと考えられる。
【０００７】また、最近開発されて、徐々に材料の種類
を広げつつある高強度繊維または超高強度繊維（別に高
弾性または超高弾性繊維という用語があるが、ほとんど
の場合ではこれらは同一なものと考えてよいものと考え
られるので、両者を含むものとして、本明細書ではこの
用語に限定して述べることにする。）というものがあ
る。
を広げつつある高強度繊維または超高強度繊維（別に高
弾性または超高弾性繊維という用語があるが、ほとんど
の場合ではこれらは同一なものと考えてよいものと考え
られるので、両者を含むものとして、本明細書ではこの
用語に限定して述べることにする。）というものがあ
る。
【０００８】高強度および超高強度の定義は決まってい
ないが、本明細書では従来の一般繊維の強度のレベルか
ら考えて、０．５ＧＰａ程度の強度を保証できる繊維を
高強度繊維、１ＧＰａ以上の強度を保証できる繊維を超
高強度繊維と呼ぶことにする。
ないが、本明細書では従来の一般繊維の強度のレベルか
ら考えて、０．５ＧＰａ程度の強度を保証できる繊維を
高強度繊維、１ＧＰａ以上の強度を保証できる繊維を超
高強度繊維と呼ぶことにする。
【０００９】高強度または超高強度繊維の原材料は、慣
例に従って屈曲鎖高分子と剛直鎖高分子に分けて考える
と、材料的には屈曲性高分子のポリエチレン、剛直鎖高
分子のアラミドとポリアリレートのわずか３種類しかな
く、汎用ポリマとして考えるとポリエチレンわずか一種
ということになる。
例に従って屈曲鎖高分子と剛直鎖高分子に分けて考える
と、材料的には屈曲性高分子のポリエチレン、剛直鎖高
分子のアラミドとポリアリレートのわずか３種類しかな
く、汎用ポリマとして考えるとポリエチレンわずか一種
ということになる。
【００１０】工業製品としては、アラミド系として米国
Ｄｕ Ｐｏｎｔ社の「Ｋｅｖｌａｒ」、帝人の「テクノ
ーラ」、ポリアリレート系としてクラレの「ベクトラ
ン」、ポリエチレン系として東洋紡の「ダイニーマ」、
三井石油化学工業の「テクミロン」、米国Ａｌｌｉｅｄ
社の「スペクトラ」等がある。
Ｄｕ Ｐｏｎｔ社の「Ｋｅｖｌａｒ」、帝人の「テクノ
ーラ」、ポリアリレート系としてクラレの「ベクトラ
ン」、ポリエチレン系として東洋紡の「ダイニーマ」、
三井石油化学工業の「テクミロン」、米国Ａｌｌｉｅｄ
社の「スペクトラ」等がある。
【００１１】これら商業化されている（超）高強度繊維
は以下のような課題がある。
は以下のような課題がある。
【００１２】まず、ポリエチレン（超）高強度繊維は耐
熱性に劣る。一方、アラミドとポリアリレートの（超）
高強度繊維はポリエチレンより耐熱性は優れるが、グレ
ードによって多少の差はあるが、一般的にいって縮合系
の高分子に共通する欠点として、実用上きわめて重要な
耐水性、とりわけ耐熱水性に劣る。
熱性に劣る。一方、アラミドとポリアリレートの（超）
高強度繊維はポリエチレンより耐熱性は優れるが、グレ
ードによって多少の差はあるが、一般的にいって縮合系
の高分子に共通する欠点として、実用上きわめて重要な
耐水性、とりわけ耐熱水性に劣る。
【００１３】さらに、それら（超）高強度繊維に共通す
る欠点として価格が高いという点が指摘されている。そ
の理由を考えてみると、アラミドやポリアリレートの場
合は、その原材料モノマーが特殊なものであるために新
規に合成する必要のあることからくるコストアップ、一
方ポリエチレンの場合は新規の設備投資費用が高価であ
ると共に生産速度が遅いという問題がある。これらの事
柄から、汎用ポリマから比較的容易な製法によって、上
述した重大な欠点をもたない（超）高強度繊維の登場
が、市場から待望される状況が生じていた。
る欠点として価格が高いという点が指摘されている。そ
の理由を考えてみると、アラミドやポリアリレートの場
合は、その原材料モノマーが特殊なものであるために新
規に合成する必要のあることからくるコストアップ、一
方ポリエチレンの場合は新規の設備投資費用が高価であ
ると共に生産速度が遅いという問題がある。これらの事
柄から、汎用ポリマから比較的容易な製法によって、上
述した重大な欠点をもたない（超）高強度繊維の登場
が、市場から待望される状況が生じていた。
【００１４】そこで、本発明は、このような実情に鑑み
なされたものであり、その目的は、０．５ＧＰａ以上の
強度を有するＰＴＦＥの高強度繊維及びその製造方法、
更には１ＧＰａ以上の強度を有する超高強度繊維及びそ
の製造方法を提供することにある。
なされたものであり、その目的は、０．５ＧＰａ以上の
強度を有するＰＴＦＥの高強度繊維及びその製造方法、
更には１ＧＰａ以上の強度を有する超高強度繊維及びそ
の製造方法を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明のＰＴＦＥの高強度繊維は、ペースト押出に
より成形されたＰＴＦＥ系ポリマのモノフィラメントを
伸縮が自由な状態で熱処理した後延伸して得られるＰＴ
ＦＥ繊維であって、分子鎖が繊維軸方向に配列されたも
のである。また、ペースト押出により成形されたＰＴＦ
Ｅ系ポリマのモノフィラメントを延伸して得られる直径
５０μｍ以下のＰＴＦＥ繊維であって、引張破断強度が
０．５ＧＰａ以上のものである。
に、本発明のＰＴＦＥの高強度繊維は、ペースト押出に
より成形されたＰＴＦＥ系ポリマのモノフィラメントを
伸縮が自由な状態で熱処理した後延伸して得られるＰＴ
ＦＥ繊維であって、分子鎖が繊維軸方向に配列されたも
のである。また、ペースト押出により成形されたＰＴＦ
Ｅ系ポリマのモノフィラメントを延伸して得られる直径
５０μｍ以下のＰＴＦＥ繊維であって、引張破断強度が
０．５ＧＰａ以上のものである。
【００１６】また、本発明のＰＴＦＥの高強度繊維の製
造方法は、ＰＴＦＥ系ポリマのビレットをペースト押出
によってモノフィラメントにし、このモノフィラメント
を伸縮が自由な状態で熱処理した後徐冷し、その後、こ
れを延伸して繊維化したものである。また、ＰＴＦＥ系
ポリマのビレットを３０℃以上の温度及びリダクション
比３００以上でペースト押出によって０．５mmφ以下の
モノフィラメントにし、このフィラメントを伸縮が自由
な状態で３４０℃以上の温度で熱処理した後、５℃／分
以下の速度で徐冷し、その後、この熱処理モノフィラメ
ントを３４０℃以上の温度及び５０mm／秒以上の速度で
５０倍以上に延伸し、延伸後直ちに冷却して、直径５０
μｍ以下のＰＴＦＥ繊維を形成するものである。さら
に、前記ビレットは、ＰＴＦＥ系ポリマのファインパウ
ダを押出助剤によって湿潤処理し、この湿潤パウダを圧
縮して形成することが好ましい。そのファインパウダの
粒子径は０．１μｍ〜０．５μｍであることが好まし
い。
造方法は、ＰＴＦＥ系ポリマのビレットをペースト押出
によってモノフィラメントにし、このモノフィラメント
を伸縮が自由な状態で熱処理した後徐冷し、その後、こ
れを延伸して繊維化したものである。また、ＰＴＦＥ系
ポリマのビレットを３０℃以上の温度及びリダクション
比３００以上でペースト押出によって０．５mmφ以下の
モノフィラメントにし、このフィラメントを伸縮が自由
な状態で３４０℃以上の温度で熱処理した後、５℃／分
以下の速度で徐冷し、その後、この熱処理モノフィラメ
ントを３４０℃以上の温度及び５０mm／秒以上の速度で
５０倍以上に延伸し、延伸後直ちに冷却して、直径５０
μｍ以下のＰＴＦＥ繊維を形成するものである。さら
に、前記ビレットは、ＰＴＦＥ系ポリマのファインパウ
ダを押出助剤によって湿潤処理し、この湿潤パウダを圧
縮して形成することが好ましい。そのファインパウダの
粒子径は０．１μｍ〜０．５μｍであることが好まし
い。
【００１７】本発明に用いられるＰＴＦＥ系ポリマは、
ＰＴＦＥつまりテトラフルオロエチレンの重合体であっ
て、分子量は数百万以上であることが望ましい。また、
コモノマーとして数％以下の異種モノマーを含有する共
重合体であってもさしつかえない。
ＰＴＦＥつまりテトラフルオロエチレンの重合体であっ
て、分子量は数百万以上であることが望ましい。また、
コモノマーとして数％以下の異種モノマーを含有する共
重合体であってもさしつかえない。
【００１８】このポリマのファインパウダは、延伸によ
り繊維を形成するため約０．５mmφ以下のモノフィラメ
ントが必要になり、このフィラメントを従来から一般的
に行われているペースト押出によって成形するので、ペ
ースト押出に好適な粒子径が０．１μｍ〜０．５μｍの
ファインパウダがよく、これは乳化重合または放射線重
合によって合成される。共重合化の結果、ペースト押出
時のリダクション比を大きくとれる場合には、本発明の
目的をより良く達成することができるので、これを満足
するように合成することが望ましい。
り繊維を形成するため約０．５mmφ以下のモノフィラメ
ントが必要になり、このフィラメントを従来から一般的
に行われているペースト押出によって成形するので、ペ
ースト押出に好適な粒子径が０．１μｍ〜０．５μｍの
ファインパウダがよく、これは乳化重合または放射線重
合によって合成される。共重合化の結果、ペースト押出
時のリダクション比を大きくとれる場合には、本発明の
目的をより良く達成することができるので、これを満足
するように合成することが望ましい。
【００１９】押出助剤は、ペースト押出に必要なＰＴＦ
Ｅファインパウダのルブリカントとして用いられ、従来
工業的に一般に用いられてきたもので良い。配合量は通
常１５〜２５％の範囲で用いられるが、これに限定され
るものではなく、リダクション比を大きくとることが必
要なので、これらの範囲より大き目が良い場合もある。
Ｅファインパウダのルブリカントとして用いられ、従来
工業的に一般に用いられてきたもので良い。配合量は通
常１５〜２５％の範囲で用いられるが、これに限定され
るものではなく、リダクション比を大きくとることが必
要なので、これらの範囲より大き目が良い場合もある。
【００２０】押出助剤としては一般的に炭化水素系の有
機溶剤または石油系ソルベントがあり、たとえば、アイ
ソパーＥ、アイソパーＨ、アイソパーＭ（いずれもエッ
ソ化学製品）、スモイルＰ−５５（松村石油）、ケロシ
ン、ナフサ、Ｒｉｓｅｌｌａ＃１７オイル、石油エーテ
ル等が挙げられるが、これらに限定されるものではな
い。また、押出助剤は一種又は異なる二種以上を組み合
わせて用いられる。
機溶剤または石油系ソルベントがあり、たとえば、アイ
ソパーＥ、アイソパーＨ、アイソパーＭ（いずれもエッ
ソ化学製品）、スモイルＰ−５５（松村石油）、ケロシ
ン、ナフサ、Ｒｉｓｅｌｌａ＃１７オイル、石油エーテ
ル等が挙げられるが、これらに限定されるものではな
い。また、押出助剤は一種又は異なる二種以上を組み合
わせて用いられる。
【００２１】材料的には以上に挙げたポリマとしてのＰ
ＴＦＥとペースト押出に必要な押出助剤の２種類だけで
足りるものであり、これ以外に酸化防止剤その他の添加
剤は一切不要である。
ＴＦＥとペースト押出に必要な押出助剤の２種類だけで
足りるものであり、これ以外に酸化防止剤その他の添加
剤は一切不要である。
【００２２】次に、これらの材料を用いてＰＴＦＥの高
強度繊維をつくる成形方法について述べる。
強度繊維をつくる成形方法について述べる。
【００２３】ＰＴＦＥの高強度繊維の成形方法は、下記
の７工程から成る。
の７工程から成る。
【００２４】１．ＰＴＦＥファインパウダのふるい ２．ＰＴＦＥファインパウダ及び押出助剤の配合 ３．混合・分散・含浸・ふるい ４．プレフォーム（ビレット成形） ５．モノフィラメントのペースト押出 ６．熱処理及び冷却 ７．超延伸及び冷却 これらの７工程の内、４のビレット成形工程までは一般
に行われているＰＴＦＥファインパウダのペースト押出
工程の内容とほとんど同一なものと考えてよい。ＰＴＦ
Ｅの超高強度繊維をつくる上に必要なＰＴＦＥ分子の分
子配列の微細構造制御にとって最も重要で本発明の要点
であるのは、後半の３工程、つまり、５．モノフィラメ
ントのペースト押出、６．熱処理及び冷却、７．超延伸
及び冷却である。
に行われているＰＴＦＥファインパウダのペースト押出
工程の内容とほとんど同一なものと考えてよい。ＰＴＦ
Ｅの超高強度繊維をつくる上に必要なＰＴＦＥ分子の分
子配列の微細構造制御にとって最も重要で本発明の要点
であるのは、後半の３工程、つまり、５．モノフィラメ
ントのペースト押出、６．熱処理及び冷却、７．超延伸
及び冷却である。
【００２５】以下、工程の順を追ってその内容について
述べる。
述べる。
【００２６】１．ＰＴＦＥファインパウダのふるい ＰＴＦＥファインパウダは固有の粘着性を有しているた
めに、輸送及び保管中に振動や自重による力を受けて、
粉末のかたまりを形成し易い。これは取り扱いにくい上
押出助剤による均一な含浸を困難にする。また、この固
まりを機械的にほぐそうとして何らかの力を加えると、
ファインパウダはこの時の剪断力によって容易に繊維化
し、押出成形に悪影響を及ぼす。以上のことから、ＰＴ
ＦＥファインパウダに対して、押出助剤を配合する前に
ファインパウダをできるだけ細かいさらさらとした状態
にすることが、きわめて重要である。この目的のため
に、８メッシュもしくは１０メッシュのそれぞれ２．０
mmあるいは１．７mmの孔を有するふるいを通過させる必
要がある。さらに、このポリマのふるい秤量は、ＰＴＦ
Ｅの室温転移点（約１９℃）以下に調温された部屋で行
うことが望ましい。
めに、輸送及び保管中に振動や自重による力を受けて、
粉末のかたまりを形成し易い。これは取り扱いにくい上
押出助剤による均一な含浸を困難にする。また、この固
まりを機械的にほぐそうとして何らかの力を加えると、
ファインパウダはこの時の剪断力によって容易に繊維化
し、押出成形に悪影響を及ぼす。以上のことから、ＰＴ
ＦＥファインパウダに対して、押出助剤を配合する前に
ファインパウダをできるだけ細かいさらさらとした状態
にすることが、きわめて重要である。この目的のため
に、８メッシュもしくは１０メッシュのそれぞれ２．０
mmあるいは１．７mmの孔を有するふるいを通過させる必
要がある。さらに、このポリマのふるい秤量は、ＰＴＦ
Ｅの室温転移点（約１９℃）以下に調温された部屋で行
うことが望ましい。
【００２７】２．ＰＴＦＥファインパウダ及び押出助剤
の配合 ふるいを通した必要量のポリマと押出助剤を密栓付の十
分な容量の乾燥広口ビンに入れる。混合を良好に行うた
めには、容器容積の１／３〜２／３の空間をつくるよう
にする。配合終了後、ただちに容器を気密シールして、
押出助剤の揮散を防止する。
の配合 ふるいを通した必要量のポリマと押出助剤を密栓付の十
分な容量の乾燥広口ビンに入れる。混合を良好に行うた
めには、容器容積の１／３〜２／３の空間をつくるよう
にする。配合終了後、ただちに容器を気密シールして、
押出助剤の揮散を防止する。
【００２８】３．混合・分散・含浸・ふるい 配合が完了し、密栓した容器を、押出助剤が分散するよ
うに軽く振とう後、回転架台に載せて容器を２０ｍ／分
以下の適当な速度で約３０分間回転させて、混合・分散
させる。回転速度は混合・分散に十分なものであって、
剪断力によるファインパウダの繊維化を生じる程強いも
のであってはならない。この後、押出助剤がファインパ
ウダの二次粒子に十分含浸・浸透して、一次粒子の表面
が押出助剤によって濡れるように室温で６時間から２４
時間静置する。この後、適当サイズのふるいを通して、
混合によって生じたかたまりを除去する。
うに軽く振とう後、回転架台に載せて容器を２０ｍ／分
以下の適当な速度で約３０分間回転させて、混合・分散
させる。回転速度は混合・分散に十分なものであって、
剪断力によるファインパウダの繊維化を生じる程強いも
のであってはならない。この後、押出助剤がファインパ
ウダの二次粒子に十分含浸・浸透して、一次粒子の表面
が押出助剤によって濡れるように室温で６時間から２４
時間静置する。この後、適当サイズのふるいを通して、
混合によって生じたかたまりを除去する。
【００２９】４．プレフォーム（ビレット成形） この工程には適当なプレフォームの装置が必要である。
このプレフォーム装置のシリンダーに、前工程によって
できた湿潤ＰＴＦＥファインパウダを投入し、ラムで圧
縮してビレットを成形する。圧縮に用いられる圧力は、
シリンダーの大きさに対応して、１kg／cm2 〜１０kg／
cm2 が必要で、数分間の保持が必要である。プレフォー
ムによってビレットを成形したら、押出助剤の飛散防止
のために、できるだけ早急にペースト押出に供する必要
がある。そのペースト押出の際、ビレットが、ＰＴＦＥ
系ポリマのファインパウダを押出助剤によって湿潤処理
し、この湿潤パウダを圧縮して形成されているため、ビ
レットからモノフィラメントへのペースト押出が容易で
あり、モノフィラメントの成形が容易に行える。
このプレフォーム装置のシリンダーに、前工程によって
できた湿潤ＰＴＦＥファインパウダを投入し、ラムで圧
縮してビレットを成形する。圧縮に用いられる圧力は、
シリンダーの大きさに対応して、１kg／cm2 〜１０kg／
cm2 が必要で、数分間の保持が必要である。プレフォー
ムによってビレットを成形したら、押出助剤の飛散防止
のために、できるだけ早急にペースト押出に供する必要
がある。そのペースト押出の際、ビレットが、ＰＴＦＥ
系ポリマのファインパウダを押出助剤によって湿潤処理
し、この湿潤パウダを圧縮して形成されているため、ビ
レットからモノフィラメントへのペースト押出が容易で
あり、モノフィラメントの成形が容易に行える。
【００３０】５．モノフィラメントのペースト押出 ＰＴＦＥファインパウダのペースト押出の温度条件は、
ＰＴＦＥの結晶構造の温度変化と密接に関係する。一般
に知られているように、19℃以下ではＰＴＦＥは三斜晶
系であり、この結晶構造は変形抵抗性が大きく、ＰＴＦ
Ｅの融点よりかなり低い温度での塑性加工には不適であ
る。１９℃以上ではＰＴＦＥの結晶構造は六方晶系をと
り、温度がそれより上昇するに従って、結晶の長軸に沿
って、不規則部分が増加するために、結晶弾性が減少し
て塑性変形性が増加する。
ＰＴＦＥの結晶構造の温度変化と密接に関係する。一般
に知られているように、19℃以下ではＰＴＦＥは三斜晶
系であり、この結晶構造は変形抵抗性が大きく、ＰＴＦ
Ｅの融点よりかなり低い温度での塑性加工には不適であ
る。１９℃以上ではＰＴＦＥの結晶構造は六方晶系をと
り、温度がそれより上昇するに従って、結晶の長軸に沿
って、不規則部分が増加するために、結晶弾性が減少し
て塑性変形性が増加する。
【００３１】これらの事実から、ＰＴＦＥファインパウ
ダのペースト押出の温度条件は３０℃以上が望ましい
が、経験的には４０℃から６０℃の範囲が好適である。
ダのペースト押出の温度条件は３０℃以上が望ましい
が、経験的には４０℃から６０℃の範囲が好適である。
【００３２】さらに、ペースト押出が十分効率よく行わ
れるためには、ビレットが所定の温度に十分状態調節さ
れる前にビレットに力をかけないことが重要である。こ
れが守られないと、ビレットの分量の無視できない部分
が、正規に押出されないままにシリンダー内に残留して
歩留りを悪くするか、仮に無理して押出された場合に
は、このモノフィラメントについて正規の厳密な熱処理
を行っても超延伸に支障を来すことになる。
れるためには、ビレットが所定の温度に十分状態調節さ
れる前にビレットに力をかけないことが重要である。こ
れが守られないと、ビレットの分量の無視できない部分
が、正規に押出されないままにシリンダー内に残留して
歩留りを悪くするか、仮に無理して押出された場合に
は、このモノフィラメントについて正規の厳密な熱処理
を行っても超延伸に支障を来すことになる。
【００３３】次に重要なのは、リダクション比（Reduct
ion Ratio 、以下「ＲＲ」という。）である。ＲＲは、
押出機のシリンダー断面積とダイの断面積の比であり、
一般のペースト押出の場合も重要であるが、ＰＴＦＥの
超高強度繊維化には特別の重要性を有するものである。
ion Ratio 、以下「ＲＲ」という。）である。ＲＲは、
押出機のシリンダー断面積とダイの断面積の比であり、
一般のペースト押出の場合も重要であるが、ＰＴＦＥの
超高強度繊維化には特別の重要性を有するものである。
【００３４】すなわち、ポリマの高強度繊維化の本質
は、ポリマ分子を主鎖を構成する原子間の結合角および
各々の結合に対する回転角の可能な範囲内で伸長し、そ
の極限的に伸長した分子鎖を繊維軸の方向に極限的に配
列させることである。
は、ポリマ分子を主鎖を構成する原子間の結合角および
各々の結合に対する回転角の可能な範囲内で伸長し、そ
の極限的に伸長した分子鎖を繊維軸の方向に極限的に配
列させることである。
【００３５】この微細構造制御を達成する方法は、ポリ
マの分子鎖が屈曲鎖であるか、剛直鎖であるかによって
異なる。ＰＴＦＥはポリエチレンと同様に屈曲鎖型のポ
リマに分類されるが、よく知られているようにＰＴＦＥ
分子は螺旋構造を有している棒状分子であるために、ポ
リエチレンとは異なり、かなり剛直鎖型のポリマとして
の挙動を実際に示すことが、本発明の検討結果分ってき
た。つまり、ＰＴＦＥは屈曲鎖型と剛直鎖型との中間に
位置するポリマであるといえる。従って、ＰＴＦＥはポ
リエチレンと同様に屈曲鎖型のポリマでもあることか
ら、その超高強度繊維化に必要な微細構造制御のために
は超延伸工程を必要とする。
マの分子鎖が屈曲鎖であるか、剛直鎖であるかによって
異なる。ＰＴＦＥはポリエチレンと同様に屈曲鎖型のポ
リマに分類されるが、よく知られているようにＰＴＦＥ
分子は螺旋構造を有している棒状分子であるために、ポ
リエチレンとは異なり、かなり剛直鎖型のポリマとして
の挙動を実際に示すことが、本発明の検討結果分ってき
た。つまり、ＰＴＦＥは屈曲鎖型と剛直鎖型との中間に
位置するポリマであるといえる。従って、ＰＴＦＥはポ
リエチレンと同様に屈曲鎖型のポリマでもあることか
ら、その超高強度繊維化に必要な微細構造制御のために
は超延伸工程を必要とする。
【００３６】ＰＴＦＥファインパウダの延伸は、事実上
ペースト押出工程から始まる。その実質的な延伸率λ0
は、ペースト押出モノフィラメントをその端末を束縛し
ない状態で、つまり、伸縮自由な状態で熱処理（Free E
nd Anneal;以下「ＦＥＡ」という。）した後、延伸器付
恒温槽中で超延伸する時の延伸率をλとする時、λ0＝
ＲＲ×λとなる筈であるが、リダクショと超延伸との間
には熱処理工程があり、この時モノフィラメントは収縮
するので、この式は定性的には正しく、ＲＲとλ0 の反
比例関係を説明できるが、定量的には正しくない。
ペースト押出工程から始まる。その実質的な延伸率λ0
は、ペースト押出モノフィラメントをその端末を束縛し
ない状態で、つまり、伸縮自由な状態で熱処理（Free E
nd Anneal;以下「ＦＥＡ」という。）した後、延伸器付
恒温槽中で超延伸する時の延伸率をλとする時、λ0＝
ＲＲ×λとなる筈であるが、リダクショと超延伸との間
には熱処理工程があり、この時モノフィラメントは収縮
するので、この式は定性的には正しく、ＲＲとλ0 の反
比例関係を説明できるが、定量的には正しくない。
【００３７】ＰＴＦＥの高強度繊維化に必要な実質的な
延伸比λ0 は、ＰＴＦＥの分子量が一定の場合には一定
であるから、特定のＰＴＦＥに関する超延伸における延
伸比λは、ＰＴＦＥモノフィラメントのＲＲが大きくな
れば、上の式に従って減少することになる。これがＰＴ
ＦＥファインパウダの高強度繊維化における重要な考え
方のひとつである。
延伸比λ0 は、ＰＴＦＥの分子量が一定の場合には一定
であるから、特定のＰＴＦＥに関する超延伸における延
伸比λは、ＰＴＦＥモノフィラメントのＲＲが大きくな
れば、上の式に従って減少することになる。これがＰＴ
ＦＥファインパウダの高強度繊維化における重要な考え
方のひとつである。
【００３８】リダクション比の考え方について次に重要
なことは、実質的な延伸率λ0 が同じでも、リダクショ
ン比が異なれば、最終的に同一の配列構造が得られない
ことである。ＰＴＦＥの高強度繊維化を達成するために
は、できる限り、まずＲＲの大きなＰＴＦＥモノフィラ
メントを得ることが必要である。この結果として、超延
伸における延伸比は低下しても強度はむしろ向上し、安
定化する。
なことは、実質的な延伸率λ0 が同じでも、リダクショ
ン比が異なれば、最終的に同一の配列構造が得られない
ことである。ＰＴＦＥの高強度繊維化を達成するために
は、できる限り、まずＲＲの大きなＰＴＦＥモノフィラ
メントを得ることが必要である。この結果として、超延
伸における延伸比は低下しても強度はむしろ向上し、安
定化する。
【００３９】この理由は今のところ十分解明されていな
いが、本発明におけるＦＥＡ（自由端熱処理）条件の範
囲ではＲＲが大きい程、ＦＥＡ後でもＰＴＦＥの配向構
造はより多く残存しており、この工程に続く超延伸によ
るＰＴＦＥ分子の極限的配列に有利に作用しているもの
と考えられる。しかし、熱処理が本発明より強力な条
件、たとえば４５０℃以上の高温、または３７０℃×２
時間以上の焼結が行われるとこの配向構造は消失してし
まう。以上のことから、ＲＲは少なくとも３００以上、
望ましくは８００以上必要である。
いが、本発明におけるＦＥＡ（自由端熱処理）条件の範
囲ではＲＲが大きい程、ＦＥＡ後でもＰＴＦＥの配向構
造はより多く残存しており、この工程に続く超延伸によ
るＰＴＦＥ分子の極限的配列に有利に作用しているもの
と考えられる。しかし、熱処理が本発明より強力な条
件、たとえば４５０℃以上の高温、または３７０℃×２
時間以上の焼結が行われるとこの配向構造は消失してし
まう。以上のことから、ＲＲは少なくとも３００以上、
望ましくは８００以上必要である。
【００４０】先にも述べたように、超延伸に供するため
に必要なＰＴＦＥモノフィラメントの直径は、延伸器の
性能によるが、０．５mmφ以下程度である（延伸速度が
大きければ、モノフィラメント直径は大きくてもよい）
から、リダクション比３０００としてもシリンダ内径は
５４mm程度と、押出機は小型のもので良い。
に必要なＰＴＦＥモノフィラメントの直径は、延伸器の
性能によるが、０．５mmφ以下程度である（延伸速度が
大きければ、モノフィラメント直径は大きくてもよい）
から、リダクション比３０００としてもシリンダ内径は
５４mm程度と、押出機は小型のもので良い。
【００４１】ダイスの構造も一般のＰＴＦＥのペースト
押出用で良い。つまり、テーパ角は３０°〜６０°、ラ
ンドはネジレやキンクの生じない程度に長目にする。
押出用で良い。つまり、テーパ角は３０°〜６０°、ラ
ンドはネジレやキンクの生じない程度に長目にする。
【００４２】６．熱処理及び冷却 ＰＴＦＥの高強度繊維化にとって、熱処理条件は最も重
要である。なぜなら、ＰＴＦＥの超延伸を可能にし、Ｐ
ＴＦＥ高強度繊維としての０．５ＧＰａ以上の強度をも
たらし、長手方向における強度の均一安定化を保証でき
るか否かを決定するのは、この熱処理条件だからであ
る。ある意味ではＰＴＦＥの超延伸は容易であるが、熱
処理条件が不適当であると、超延伸は可能であるが強度
が出ない、あるいは長手方向で強度が安定して出ないと
いう結果になる場合が多い。熱処理とは厳密には、熱処
理温度と時間、そして冷却速度および冷却速度を一定に
コントロールする温度範囲を明確に規定する必要があ
る。ＰＴＦＥの高強度繊維化には、まさにこのような厳
密な熱処理条件が必要である。しかも、それらだけ厳密
に規定しても実は十分ではない。ＰＴＦＥの高強度繊維
化に必要な熱処理とは、ＰＴＦＥのモノフィラメントが
力学的にどのような状態で熱処理されなくてはならない
かを要求する。
要である。なぜなら、ＰＴＦＥの超延伸を可能にし、Ｐ
ＴＦＥ高強度繊維としての０．５ＧＰａ以上の強度をも
たらし、長手方向における強度の均一安定化を保証でき
るか否かを決定するのは、この熱処理条件だからであ
る。ある意味ではＰＴＦＥの超延伸は容易であるが、熱
処理条件が不適当であると、超延伸は可能であるが強度
が出ない、あるいは長手方向で強度が安定して出ないと
いう結果になる場合が多い。熱処理とは厳密には、熱処
理温度と時間、そして冷却速度および冷却速度を一定に
コントロールする温度範囲を明確に規定する必要があ
る。ＰＴＦＥの高強度繊維化には、まさにこのような厳
密な熱処理条件が必要である。しかも、それらだけ厳密
に規定しても実は十分ではない。ＰＴＦＥの高強度繊維
化に必要な熱処理とは、ＰＴＦＥのモノフィラメントが
力学的にどのような状態で熱処理されなくてはならない
かを要求する。
【００４３】つまり、ＰＴＦＥの高強度繊維化に必要な
モノフィラメントの熱処理における力学的状態とは、モ
ノフィラメントを力学的に自由にすることである。これ
を本明細書では先にも述べたようにＦＥＡとした。当然
のことながら、ＦＥＡはモノフィラメントの熱処理時で
の伸縮を妨げない。ＦＥＡとは正反対にモノフィラメン
トの両端を完全に固定してたるみなしで熱処理してみる
と、このモノフィラメントはほとんど延伸できないこと
が分る。従って、熱処理時におけるモノフィラメントの
両端末での束縛応力または部分的応力に対応して、延伸
比は低下してしまうことになる。しかし、熱処理時に両
端を固定しても２０％程度以上のたるみ（余長）をつけ
て熱処理時の熱収縮によってモノフィラメントに力がか
からないようすれば、これは実質的にＦＥＡと考えるこ
とができる。工業的製法を考える場合、この考えは重要
なものとなる。
モノフィラメントの熱処理における力学的状態とは、モ
ノフィラメントを力学的に自由にすることである。これ
を本明細書では先にも述べたようにＦＥＡとした。当然
のことながら、ＦＥＡはモノフィラメントの熱処理時で
の伸縮を妨げない。ＦＥＡとは正反対にモノフィラメン
トの両端を完全に固定してたるみなしで熱処理してみる
と、このモノフィラメントはほとんど延伸できないこと
が分る。従って、熱処理時におけるモノフィラメントの
両端末での束縛応力または部分的応力に対応して、延伸
比は低下してしまうことになる。しかし、熱処理時に両
端を固定しても２０％程度以上のたるみ（余長）をつけ
て熱処理時の熱収縮によってモノフィラメントに力がか
からないようすれば、これは実質的にＦＥＡと考えるこ
とができる。工業的製法を考える場合、この考えは重要
なものとなる。
【００４４】熱処理温度及び時間については、３５０
℃、３０分が最低に必要なレベルである。３５０℃、２
０分では十分な焼結が行われることが困難である。望ま
しくは３５０℃以上で１．５時間が必要である。３７０
℃で２時間以上あるいは４５０℃以上は、熱処理した冷
却後に配向構造を残さないので不適なレベルである。以
上に述べたＦＥＡがＰＴＦＥの超高強度繊維化に必要な
ＰＴＦＥ分子の極限的配向をもたらすところの超延伸を
可能にする。
℃、３０分が最低に必要なレベルである。３５０℃、２
０分では十分な焼結が行われることが困難である。望ま
しくは３５０℃以上で１．５時間が必要である。３７０
℃で２時間以上あるいは４５０℃以上は、熱処理した冷
却後に配向構造を残さないので不適なレベルである。以
上に述べたＦＥＡがＰＴＦＥの超高強度繊維化に必要な
ＰＴＦＥ分子の極限的配向をもたらすところの超延伸を
可能にする。
【００４５】最後に、上に述べた特定の温度と時間につ
いて行われたＰＴＦＥモノフィラメントの熱処理が終了
した後の冷却条件について述べる。
いて行われたＰＴＦＥモノフィラメントの熱処理が終了
した後の冷却条件について述べる。
【００４６】この冷却速度の重要性は、先にも述べた
が、その理由は冷却速度が熱処理したＰＴＦＥモノフィ
ラメントの結晶化度を決定するためである。結晶化度が
高い程、次の超延伸工程でつくられるＰＴＦＥ高強度繊
維の強度を高めると共に、繊維の長手方向の欠陥を減少
させ、強度のバラツキを驚く程小さくする。
が、その理由は冷却速度が熱処理したＰＴＦＥモノフィ
ラメントの結晶化度を決定するためである。結晶化度が
高い程、次の超延伸工程でつくられるＰＴＦＥ高強度繊
維の強度を高めると共に、繊維の長手方向の欠陥を減少
させ、強度のバラツキを驚く程小さくする。
【００４７】結晶性ポリマの場合は、特に、融点以上の
温度での熱処理の後の冷却速度によって結晶化度が左右
されることは、一般的に知られている。しかし、その結
果としての結晶化度が、再び融点以上で行われる次の工
程（超延伸）の結果まで左右する例は、ポリマの場合珍
しいことである。
温度での熱処理の後の冷却速度によって結晶化度が左右
されることは、一般的に知られている。しかし、その結
果としての結晶化度が、再び融点以上で行われる次の工
程（超延伸）の結果まで左右する例は、ポリマの場合珍
しいことである。
【００４８】以上に述べたことから、冷却速度は遅けれ
ば遅い程良いが、ＰＴＦＥ高強度繊維が工業的に安定し
た強度を保証するためには、これを厳密に管理する必要
があるので、以下に定量的に述べる。冷却速度を変え
て、ＰＴＦＥモノフィラメントの結晶化度を測定してみ
ると、３５０℃で１．５時間ＦＥＡで熱処理後、温度範
囲３５０〜１５０℃まで次の一定の冷却速度で冷却した
後、急冷した場合のモノフィラメントの結晶化度は次の
通りであった。直接空冷：２３．７％、冷却速度１０℃
／分：２３．７％、冷却速度５℃／分：２６．８％、冷
却速度１℃／分：２９．５％、冷却速度０．５℃／分：
３６．８％であった。ここで、結晶化度は、ＤＳＣの融
解エンタルピーから求めたもので、ＰＴＦＥの完全結晶
の融解エンタルピーを９３Ｊ／ｇとした（Ｈ．Ｗ． Ｓ
ｔａｒｋｗｅａｔｈｅｒ，ｅｔ ａｌ；Ｊ．Ｐｏｌｙｍ
ｅｒ Ｓｃｉｙ Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｐｈｙｓ． Ｅｄ
ｉ．，２０，７５１−７６１（１９８２））。ＰＴＦＥ
の結晶化度がこのように冷却速度に依存し、融点以上の
高温における熱処理によって、ファインパウダの結晶化
度（７６．４％）より顕著に低下する理由は、一つには
ＰＴＦＥの分子量が８４２万と大きいために分子の再配
列に時間を要するためと考えられる。１０℃／分より大
きい冷却速度でも０．５ＧＰａ以上の強度は、延伸比次
第で出るが、長手方向での強度の安定性が出るのは５℃
／分からである。望ましくは０．５℃／分以下が好適で
ある。
ば遅い程良いが、ＰＴＦＥ高強度繊維が工業的に安定し
た強度を保証するためには、これを厳密に管理する必要
があるので、以下に定量的に述べる。冷却速度を変え
て、ＰＴＦＥモノフィラメントの結晶化度を測定してみ
ると、３５０℃で１．５時間ＦＥＡで熱処理後、温度範
囲３５０〜１５０℃まで次の一定の冷却速度で冷却した
後、急冷した場合のモノフィラメントの結晶化度は次の
通りであった。直接空冷：２３．７％、冷却速度１０℃
／分：２３．７％、冷却速度５℃／分：２６．８％、冷
却速度１℃／分：２９．５％、冷却速度０．５℃／分：
３６．８％であった。ここで、結晶化度は、ＤＳＣの融
解エンタルピーから求めたもので、ＰＴＦＥの完全結晶
の融解エンタルピーを９３Ｊ／ｇとした（Ｈ．Ｗ． Ｓ
ｔａｒｋｗｅａｔｈｅｒ，ｅｔ ａｌ；Ｊ．Ｐｏｌｙｍ
ｅｒ Ｓｃｉｙ Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｐｈｙｓ． Ｅｄ
ｉ．，２０，７５１−７６１（１９８２））。ＰＴＦＥ
の結晶化度がこのように冷却速度に依存し、融点以上の
高温における熱処理によって、ファインパウダの結晶化
度（７６．４％）より顕著に低下する理由は、一つには
ＰＴＦＥの分子量が８４２万と大きいために分子の再配
列に時間を要するためと考えられる。１０℃／分より大
きい冷却速度でも０．５ＧＰａ以上の強度は、延伸比次
第で出るが、長手方向での強度の安定性が出るのは５℃
／分からである。望ましくは０．５℃／分以下が好適で
ある。
【００４９】７．超延伸及び冷却 ＰＴＦＥモノフィラメントを延伸するには実験室的に延
伸器付恒温槽が必要である。ＰＴＦＥファインパウダの
ペースト押出による従来製品の場合には見られない工程
は、この延伸工程のみである。
伸器付恒温槽が必要である。ＰＴＦＥファインパウダの
ペースト押出による従来製品の場合には見られない工程
は、この延伸工程のみである。
【００５０】ＰＴＦＥの超延伸を達成するには、延伸条
件が熱処理条件と同様に厳密に管理される必要があり、
そのためには延伸装置があるレベル以上の能力を持つ必
要がある。
件が熱処理条件と同様に厳密に管理される必要があり、
そのためには延伸装置があるレベル以上の能力を持つ必
要がある。
【００５１】この延伸装置は、ＰＴＦＥモノフィラメン
トを延伸器のチャック間にセットし、しかる後に延伸器
を恒温槽内に挿入し、槽内が規定温度になったら、外部
から操作して所定の延伸比を所定の延伸速度で延伸し、
延伸が終了したら、ただちにチャック及びサンプルを室
温の外部に出すことのできる延伸器付恒温槽であって、
チャック間に保持されたＰＴＦＥモノフィラメント近傍
の温度を指示するように熱電対が位置づけられ、その温
度は±１℃以内、望ましくは±０．５℃以内にコントロ
ールできるものでなければならない。また、延伸器につ
いては、延伸速度が最低で５０mm／秒必要であり、望ま
しくはその１０倍の５００mm／秒まで出ることが好適で
ある。
トを延伸器のチャック間にセットし、しかる後に延伸器
を恒温槽内に挿入し、槽内が規定温度になったら、外部
から操作して所定の延伸比を所定の延伸速度で延伸し、
延伸が終了したら、ただちにチャック及びサンプルを室
温の外部に出すことのできる延伸器付恒温槽であって、
チャック間に保持されたＰＴＦＥモノフィラメント近傍
の温度を指示するように熱電対が位置づけられ、その温
度は±１℃以内、望ましくは±０．５℃以内にコントロ
ールできるものでなければならない。また、延伸器につ
いては、延伸速度が最低で５０mm／秒必要であり、望ま
しくはその１０倍の５００mm／秒まで出ることが好適で
ある。
【００５２】以上に述べた性能を有する延伸器恒温槽
（延伸装置）を用いて、熱処理（ＦＥＡ）モノフィラメ
ントの超延伸を達成するための手段を以下に述べる。
（延伸装置）を用いて、熱処理（ＦＥＡ）モノフィラメ
ントの超延伸を達成するための手段を以下に述べる。
【００５３】まず、供試されるＦＥＡモノフィラメント
の径はできるだけ細いことが望ましい。ＲＲが８００以
上であれば、超延伸の結果得られた繊維の径が約７０μ
ｍ以下であれば、０．５ＧＰａ以上の強度が出るが、一
般的には約５０μｍφ以下でなければ１ＧＰａ以上の超
高強度は難しい。直径５０μｍ以下の繊維を超延伸によ
って再現性良く得るためにはＲＲが８００以上、ペース
ト押出後のモノフィラメント径が０．５mmφ以下、望ま
しくは０．４mmφ以下が必要である。この理由は、ＲＲ
効果によるＰＴＦＥ結晶の配向以外に、延伸器のチャッ
クにはさんだ時、初期径が太いとモノフィラメントの円
周方向で応力の不均一を生じる結果、厳密な意味での一
軸延伸ができなくなるためであると考えられる。正確な
一軸延伸になっていないと、例えば２５０００％(２５
０倍）超延伸できても、径は５０μｍφ以下にならず、
０．５ＧＰａ以上の高強度も出ないという結果になりが
ちである。ＦＥＡモノフィラメントの円周方向について
均一な外力をかけて延伸できるようなチャックを用いれ
ば、このような問題は解決できる。
の径はできるだけ細いことが望ましい。ＲＲが８００以
上であれば、超延伸の結果得られた繊維の径が約７０μ
ｍ以下であれば、０．５ＧＰａ以上の強度が出るが、一
般的には約５０μｍφ以下でなければ１ＧＰａ以上の超
高強度は難しい。直径５０μｍ以下の繊維を超延伸によ
って再現性良く得るためにはＲＲが８００以上、ペース
ト押出後のモノフィラメント径が０．５mmφ以下、望ま
しくは０．４mmφ以下が必要である。この理由は、ＲＲ
効果によるＰＴＦＥ結晶の配向以外に、延伸器のチャッ
クにはさんだ時、初期径が太いとモノフィラメントの円
周方向で応力の不均一を生じる結果、厳密な意味での一
軸延伸ができなくなるためであると考えられる。正確な
一軸延伸になっていないと、例えば２５０００％(２５
０倍）超延伸できても、径は５０μｍφ以下にならず、
０．５ＧＰａ以上の高強度も出ないという結果になりが
ちである。ＦＥＡモノフィラメントの円周方向について
均一な外力をかけて延伸できるようなチャックを用いれ
ば、このような問題は解決できる。
【００５４】さて、ＦＥＡモノフィラメントを延伸器の
チャックに、モノフィラメント軸が延伸方向と正しく平
行になるようにはさみ、一定温度に保持された恒温槽に
挿入し、サンプルの温度をその所定温度に状態調節す
る。
チャックに、モノフィラメント軸が延伸方向と正しく平
行になるようにはさみ、一定温度に保持された恒温槽に
挿入し、サンプルの温度をその所定温度に状態調節す
る。
【００５５】一般的にいって、延伸器自体の熱容量の方
が、ＦＥＡモノフィラメントより大きいので、延伸器の
挿入による温度降下の回復にはある程度の時間を要する
が、ＦＥＡモノフィラメント付近の温度が所定温度に復
帰してから約５分間状態調節することが必要である。
が、ＦＥＡモノフィラメントより大きいので、延伸器の
挿入による温度降下の回復にはある程度の時間を要する
が、ＦＥＡモノフィラメント付近の温度が所定温度に復
帰してから約５分間状態調節することが必要である。
【００５６】次に述べる延伸温度は、超延伸の条件の中
で最も重要なものである。一般的には３６０℃以上であ
るが、最も好適なのは３８７〜３８８℃とごく狭い領域
である。この理由は今のところ解明できていないが、超
延伸によって形成されたＰＴＦＥ超高強度繊維の微細構
造の熱的安定性の差のためであろうと本発明者は推定し
ている。
で最も重要なものである。一般的には３６０℃以上であ
るが、最も好適なのは３８７〜３８８℃とごく狭い領域
である。この理由は今のところ解明できていないが、超
延伸によって形成されたＰＴＦＥ超高強度繊維の微細構
造の熱的安定性の差のためであろうと本発明者は推定し
ている。
【００５７】先にも何度か述べたことであるが、ＰＴＦ
Ｅ分子はＰＥのような屈曲鎖高分子の面と、ケブラー
（Ｄｕ Ｐｏｎｔ社製品名、アラミド高強度繊維）系ア
ラミドのような剛直鎖高分子の面の両面を有している高
分子である。平均２ＧＰａの超高強度を有するＰＴＦＥ
超高強度繊維を偏光顕微鏡の直交ニコル下、温度を１０
℃／分で上昇して行くと、３４０℃付近で顕著な熱収縮
を示した後、３５０℃までは無色透明であるが、３６０
℃以上では黄，緑，青，赤，橙，オレンジ，黄と順次、
可視光色を示す。この赤〜オレンジの領域がおよそ３８
０〜３９０℃の範囲にわたっており、これが超延伸の好
適条件と一致している。ＦＥＡモノフィラメントもＲＲ
と熱処理条件によっては、ほぼ同様な現象を示すが、束
縛熱処理によるモノフィラメントは、この現象を全く示
さない（むろん、３５０℃以上で一定時間保持すればＦ
ＥＡされてしまう）。これらの可視光色は、規則的な積
層構造の存在を示すものと考えられ、赤色はその層間隔
の最も広いことを意味している。これらが発現する温度
領域はＰＴＦＥの結晶融点以上であることから、ＰＴＦ
Ｅ超高強度繊維は熱撹乱によって完全ランダム化するま
での緩和時間の範囲では、高分子液晶性を示すものと思
われる。
Ｅ分子はＰＥのような屈曲鎖高分子の面と、ケブラー
（Ｄｕ Ｐｏｎｔ社製品名、アラミド高強度繊維）系ア
ラミドのような剛直鎖高分子の面の両面を有している高
分子である。平均２ＧＰａの超高強度を有するＰＴＦＥ
超高強度繊維を偏光顕微鏡の直交ニコル下、温度を１０
℃／分で上昇して行くと、３４０℃付近で顕著な熱収縮
を示した後、３５０℃までは無色透明であるが、３６０
℃以上では黄，緑，青，赤，橙，オレンジ，黄と順次、
可視光色を示す。この赤〜オレンジの領域がおよそ３８
０〜３９０℃の範囲にわたっており、これが超延伸の好
適条件と一致している。ＦＥＡモノフィラメントもＲＲ
と熱処理条件によっては、ほぼ同様な現象を示すが、束
縛熱処理によるモノフィラメントは、この現象を全く示
さない（むろん、３５０℃以上で一定時間保持すればＦ
ＥＡされてしまう）。これらの可視光色は、規則的な積
層構造の存在を示すものと考えられ、赤色はその層間隔
の最も広いことを意味している。これらが発現する温度
領域はＰＴＦＥの結晶融点以上であることから、ＰＴＦ
Ｅ超高強度繊維は熱撹乱によって完全ランダム化するま
での緩和時間の範囲では、高分子液晶性を示すものと思
われる。
【００５８】延伸速度については、装置の性能的制約が
あり、上限は明らかではないが、一般的には速い方が良
く、最低でも５０mm／秒のレベルが必要である。延伸比
は、延伸に供する前のＦＥＡモノフィラメント径にもよ
るが、ペースト押出後のモノフィラメント径で０．４mm
φ〜０．５mmφ程度の場合で５０００％（５０倍）以
上、好適には７５００％（７５倍）程度以上あればよ
い。限界延伸比は熱処理条件、とりわけ冷却条件：冷却
速度及び冷却速度一定でコントロールする温度範囲、に
よってきまるが、その限界延伸まで超延伸しないと弾性
率、強度共によい結果は得られない。これは超高分子量
ポリエチレンの超延伸の場合の１００〜３００倍のレベ
ルと比較すると低いレベルである。これはＰＴＦＥ分子
が屈曲鎖と剛直鎖の中間のタイプに属する高分子である
ためと考えられる。むろん、ＰＴＦＥの場合のペースト
押出工程におけるリダクション比ＲＲを、考慮に入れれ
ば、その実質的延伸比はポリエチレンと同等か、それ以
上となる。
あり、上限は明らかではないが、一般的には速い方が良
く、最低でも５０mm／秒のレベルが必要である。延伸比
は、延伸に供する前のＦＥＡモノフィラメント径にもよ
るが、ペースト押出後のモノフィラメント径で０．４mm
φ〜０．５mmφ程度の場合で５０００％（５０倍）以
上、好適には７５００％（７５倍）程度以上あればよ
い。限界延伸比は熱処理条件、とりわけ冷却条件：冷却
速度及び冷却速度一定でコントロールする温度範囲、に
よってきまるが、その限界延伸まで超延伸しないと弾性
率、強度共によい結果は得られない。これは超高分子量
ポリエチレンの超延伸の場合の１００〜３００倍のレベ
ルと比較すると低いレベルである。これはＰＴＦＥ分子
が屈曲鎖と剛直鎖の中間のタイプに属する高分子である
ためと考えられる。むろん、ＰＴＦＥの場合のペースト
押出工程におけるリダクション比ＲＲを、考慮に入れれ
ば、その実質的延伸比はポリエチレンと同等か、それ以
上となる。
【００５９】超延伸の条件として最後に重要なことは、
延伸終了後直ちに恒温槽から取り出して冷却することで
ある。この冷却条件は空冷でもよいが、もっとクエンチ
に近い条件の方が望ましい。超延伸の終了直後、得られ
た繊維をまだ十分高温にある延伸器と接触させてはなら
ない。もし接触すると直ちに分子配向は戻ってしまい、
強度は著しく低下してしまう。
延伸終了後直ちに恒温槽から取り出して冷却することで
ある。この冷却条件は空冷でもよいが、もっとクエンチ
に近い条件の方が望ましい。超延伸の終了直後、得られ
た繊維をまだ十分高温にある延伸器と接触させてはなら
ない。もし接触すると直ちに分子配向は戻ってしまい、
強度は著しく低下してしまう。
【００６０】したがって、ＰＴＦＥ系ポリマのビレット
をペースト押出によってモノフィラメントにし、このモ
ノフィラメントを伸縮が自由な状態で熱処理した後徐冷
し、その後、これを延伸することで、分子鎖が繊維軸方
向に配列されたＰＴＦＥの超高強度繊維を製造すること
が可能となり、この分子鎖の配列が０．５ＧＰａ以上の
強度をもたらす作用をなす。結論的に言えば、ＰＴＦＥ
の場合、超延伸およびそれによる高度の分子配向は比較
的容易に可能で、弾性率もこの分子配向さえ達成できれ
ば、本発明の主旨以外の方法（例えば、自由伸縮しない
状態での熱処理）でも超延伸可能であるが、強度に関し
ては本発明の基本的事項が満たされないと０．５ＧＰａ
以上のレベルが安定して得られないことが分かった。
をペースト押出によってモノフィラメントにし、このモ
ノフィラメントを伸縮が自由な状態で熱処理した後徐冷
し、その後、これを延伸することで、分子鎖が繊維軸方
向に配列されたＰＴＦＥの超高強度繊維を製造すること
が可能となり、この分子鎖の配列が０．５ＧＰａ以上の
強度をもたらす作用をなす。結論的に言えば、ＰＴＦＥ
の場合、超延伸およびそれによる高度の分子配向は比較
的容易に可能で、弾性率もこの分子配向さえ達成できれ
ば、本発明の主旨以外の方法（例えば、自由伸縮しない
状態での熱処理）でも超延伸可能であるが、強度に関し
ては本発明の基本的事項が満たされないと０．５ＧＰａ
以上のレベルが安定して得られないことが分かった。
【００６１】
【実施例】以下、本発明の実施例を詳述する。
【００６２】（実施例１）ポリフロンＴＦＥ Ｆ−１０
４（ダイキン工業製ＰＴＦＥファインパウダ）を、ま
ず、４メッシュふるいにかけ、さらに８．６メッシュ及
び１６メッシュふるいにかけた後、速やかに天秤で５０
ｇ秤量し、ガラス製の密栓付広口ビンに入れる。ルブリ
カントとしてアイソパーＭ（エッソ化学製品、比重０．
７８１)を１５cc(２３．４phr ）秤量し、広口ビン中の
ＰＴＦＥをスリバチ形にへこませた中央部に滴下させ、
密栓を閉めて、ビンを１〜２分間軽く振とう後、回転架
台にかけ容器を周方向に２０ｍ／分の速度で３０分間回
転させて混合を行う。その後、室温で１６時間静置後、
この湿潤ＰＴＦＥからプレスを用いて直径１０mmφ，長
さ２５mmのビレットを成形した。成形条件は室温、１kg
／cm2 ×１分間であった。この円柱状ビレットを、島津
式フローテスタＣＦＴ−５００によって０．４mmφのモ
ノフィラメントにペースト押出した。押出条件は６０℃
×５００kgf 、ＲＲは約８００である。このＰＴＦＥモ
ノフィラメントをプログラム式恒温槽を用いて、３５０
℃×１．５時間の条件で熱処理（ＦＥＡ）した後、０．
５℃／mmの速度で１５０℃まで冷却後、室温に取り出し
た。
４（ダイキン工業製ＰＴＦＥファインパウダ）を、ま
ず、４メッシュふるいにかけ、さらに８．６メッシュ及
び１６メッシュふるいにかけた後、速やかに天秤で５０
ｇ秤量し、ガラス製の密栓付広口ビンに入れる。ルブリ
カントとしてアイソパーＭ（エッソ化学製品、比重０．
７８１)を１５cc(２３．４phr ）秤量し、広口ビン中の
ＰＴＦＥをスリバチ形にへこませた中央部に滴下させ、
密栓を閉めて、ビンを１〜２分間軽く振とう後、回転架
台にかけ容器を周方向に２０ｍ／分の速度で３０分間回
転させて混合を行う。その後、室温で１６時間静置後、
この湿潤ＰＴＦＥからプレスを用いて直径１０mmφ，長
さ２５mmのビレットを成形した。成形条件は室温、１kg
／cm2 ×１分間であった。この円柱状ビレットを、島津
式フローテスタＣＦＴ−５００によって０．４mmφのモ
ノフィラメントにペースト押出した。押出条件は６０℃
×５００kgf 、ＲＲは約８００である。このＰＴＦＥモ
ノフィラメントをプログラム式恒温槽を用いて、３５０
℃×１．５時間の条件で熱処理（ＦＥＡ）した後、０．
５℃／mmの速度で１５０℃まで冷却後、室温に取り出し
た。
【００６３】このＦＥＡしたモノフィラメントを延伸器
付恒温槽中で、３８７〜３８８℃で５分間予熱後、同温
度、延伸速度５０mm／秒で７５００％延伸し、直後に空
気中へ取り出し室温で５分間保持し、その後、チャック
から外した。同じ方法で１０本のＰＴＦＥ超延伸繊維を
調整した。これら１０本の繊維（No. １〜No. １０）の
径は、表１に示すように、３１〜４９μｍφであった。
次に、これら繊維の中心部の強度をオートグラフを用い
て、２３℃、引張速度２０mm／分でＴＷ（引張荷重），
ＴＳ（引張破断強度）について実測し、その結果を表１
に示した。
付恒温槽中で、３８７〜３８８℃で５分間予熱後、同温
度、延伸速度５０mm／秒で７５００％延伸し、直後に空
気中へ取り出し室温で５分間保持し、その後、チャック
から外した。同じ方法で１０本のＰＴＦＥ超延伸繊維を
調整した。これら１０本の繊維（No. １〜No. １０）の
径は、表１に示すように、３１〜４９μｍφであった。
次に、これら繊維の中心部の強度をオートグラフを用い
て、２３℃、引張速度２０mm／分でＴＷ（引張荷重），
ＴＳ（引張破断強度）について実測し、その結果を表１
に示した。
【００６４】
【表１】
【００６５】表１に示した結果から明らかなように、各
繊維の強度はいずれも１ＧＰａ以上であった。これら繊
維の径の平均は３９．７μｍφ，強度の平均は２．１１
ＧＰａであった。このＰＴＦＥ超高強度繊維のＤＳＣを
図１に示した。ＤＳＣは、示差熱分析チャートで熱吸収
を示すものであり、図１に示した結果から、超高強度繊
維化することによって、焼結ＰＴＦＥの融点（３２６〜
３２７℃）が３４１℃まで上昇し、しかも３５０〜３９
０℃に焼結ＰＴＦＥには見られない、超高強度繊維独特
の熱吸収のすそ野が広がることが分かった。
繊維の強度はいずれも１ＧＰａ以上であった。これら繊
維の径の平均は３９．７μｍφ，強度の平均は２．１１
ＧＰａであった。このＰＴＦＥ超高強度繊維のＤＳＣを
図１に示した。ＤＳＣは、示差熱分析チャートで熱吸収
を示すものであり、図１に示した結果から、超高強度繊
維化することによって、焼結ＰＴＦＥの融点（３２６〜
３２７℃）が３４１℃まで上昇し、しかも３５０〜３９
０℃に焼結ＰＴＦＥには見られない、超高強度繊維独特
の熱吸収のすそ野が広がることが分かった。
【００６６】(実施例２）実施例１と全く同じ材料及び
装置を用いて、異なる配合；ＰＴＦＥ１００ｇ，アイソ
パーＭ２０phr の湿潤ＰＴＦＥをＲＲ５１０で０．５mm
φのモノフィラメントを成形し、３５０℃×３０分ＦＥ
Ａ直後空冷したものを、さらに３５０℃×１時間ＦＥＡ
し、その後５℃／分で１５０℃まで冷却してＦＥＡモノ
フィラメントとした。このＦＥＡモノフィラメントを延
伸器にかけ、３８８℃で７５００％、５０mm／秒で延伸
してＰＴＦＥ繊維を調整した。この結果、繊維径は３０
〜９７μｍφとばらついたが、最も細い径３０μｍφで
強度４．１６ＧＰａを示した。この値はＰＴＦＥの分子
断面積２７．３２を考慮すれば、超高分子量ポリエチレ
ンの超高強度繊維のトップ・データ６．２ＧＰａに相当
した強度である（ポリエチレンの分子断面積を１８．２
２として）。
装置を用いて、異なる配合；ＰＴＦＥ１００ｇ，アイソ
パーＭ２０phr の湿潤ＰＴＦＥをＲＲ５１０で０．５mm
φのモノフィラメントを成形し、３５０℃×３０分ＦＥ
Ａ直後空冷したものを、さらに３５０℃×１時間ＦＥＡ
し、その後５℃／分で１５０℃まで冷却してＦＥＡモノ
フィラメントとした。このＦＥＡモノフィラメントを延
伸器にかけ、３８８℃で７５００％、５０mm／秒で延伸
してＰＴＦＥ繊維を調整した。この結果、繊維径は３０
〜９７μｍφとばらついたが、最も細い径３０μｍφで
強度４．１６ＧＰａを示した。この値はＰＴＦＥの分子
断面積２７．３２を考慮すれば、超高分子量ポリエチレ
ンの超高強度繊維のトップ・データ６．２ＧＰａに相当
した強度である（ポリエチレンの分子断面積を１８．２
２として）。
【００６７】なお、本実施例における他の強度は、１．
７３ＧＰａ（径４８μｍφ）１．１８ＧＰａ（径７７μ
ｍφ）１．３４ＧＰａ（径５２μｍφ）で、径が７７μ
ｍφ以下の場合にはいずれも強度が１ＧＰａ以上であっ
た。
７３ＧＰａ（径４８μｍφ）１．１８ＧＰａ（径７７μ
ｍφ）１．３４ＧＰａ（径５２μｍφ）で、径が７７μ
ｍφ以下の場合にはいずれも強度が１ＧＰａ以上であっ
た。
【００６８】（実施例３）実施例１と同じ材料および配
合で、同じ装置および成形条件でもって湿潤ＰＴＦＥか
らビレットを作り、ＲＲ８００でペースト押出して直径
約０．４mmφの生（Ｒａｗ）のモノフィラメントを成形
し、３５０℃で１．５時間熱処理を行った。その後、次
のような条件でもってモノフィラメントを調整した。
合で、同じ装置および成形条件でもって湿潤ＰＴＦＥか
らビレットを作り、ＲＲ８００でペースト押出して直径
約０．４mmφの生（Ｒａｗ）のモノフィラメントを成形
し、３５０℃で１．５時間熱処理を行った。その後、次
のような条件でもってモノフィラメントを調整した。
【００６９】（１）熱処理：自由収縮を許す状態（ＦＥ
Ａ）およびモノフィラメントの両端を２００mmスパンの
チャックで固定するが、サンプル長は２５０mmとして２
５％の弛みを付けた状態（自由収縮の場合の収縮率は空
冷の場合で約２２％なので、ＦＥＡの範疇となるが、Ｓ
ＥＡと略称する）。
Ａ）およびモノフィラメントの両端を２００mmスパンの
チャックで固定するが、サンプル長は２５０mmとして２
５％の弛みを付けた状態（自由収縮の場合の収縮率は空
冷の場合で約２２％なので、ＦＥＡの範疇となるが、Ｓ
ＥＡと略称する）。
【００７０】（２）冷却速度：０．５℃／分、５．０℃
／分、１０℃／分および急冷（熱処理終了後直ちに空気
中に取り出す）。
／分、１０℃／分および急冷（熱処理終了後直ちに空気
中に取り出す）。
【００７１】（３）冷却速度を一定にコントロールする
温度範囲：（Ａ）３５０〜１２０℃、（Ｂ）３５０〜２
７５℃、（Ｃ）３２０〜２７５℃、（Ｄ）３５０〜１５
０℃ 上記のように調整した熱処理モノフィラメントについ
て、延伸器付高温恒温槽を用いて３８７〜３８８℃で５
分間予熱した直後、同温度で延伸速度５０mm／秒で超延
伸し、超延伸繊維（ＵＨＳＦ）を得た。このＵＨＳＦサ
ンプルについて、実施例１と同じ条件で引張強度を求め
（サンプル数ｎ＝１０の平均）、表２に示した。さら
に、熱処理モノフィラメントとＵＨＳＦの両者について
ＤＳＣを測定し、その融解エンタルピーからＰＴＦＥの
完全結晶の融解エンタルピーを９３Ｊ／ｇとして結晶化
度を求め、その結果を表２に併記した。
温度範囲：（Ａ）３５０〜１２０℃、（Ｂ）３５０〜２
７５℃、（Ｃ）３２０〜２７５℃、（Ｄ）３５０〜１５
０℃ 上記のように調整した熱処理モノフィラメントについ
て、延伸器付高温恒温槽を用いて３８７〜３８８℃で５
分間予熱した直後、同温度で延伸速度５０mm／秒で超延
伸し、超延伸繊維（ＵＨＳＦ）を得た。このＵＨＳＦサ
ンプルについて、実施例１と同じ条件で引張強度を求め
（サンプル数ｎ＝１０の平均）、表２に示した。さら
に、熱処理モノフィラメントとＵＨＳＦの両者について
ＤＳＣを測定し、その融解エンタルピーからＰＴＦＥの
完全結晶の融解エンタルピーを９３Ｊ／ｇとして結晶化
度を求め、その結果を表２に併記した。
【００７２】この結果によれば、熱処理モノフィラメン
トの結晶化度とＵＨＳＦの結晶化度には相関性があり、
さらにＵＨＳＦの結晶化度と強度との間にも相関性が認
められる。また、超延伸における限界延伸比も熱処理条
件によって決定されることが分かる。
トの結晶化度とＵＨＳＦの結晶化度には相関性があり、
さらにＵＨＳＦの結晶化度と強度との間にも相関性が認
められる。また、超延伸における限界延伸比も熱処理条
件によって決定されることが分かる。
【００７３】
【表２】
【００７４】
【発明の効果】以上要するに本発明によれば、０．５Ｇ
Ｐａ以上の強度を有するＰＴＦＥの高強度繊維が得られ
るという優れた効果を奏する。
Ｐａ以上の強度を有するＰＴＦＥの高強度繊維が得られ
るという優れた効果を奏する。
【図１】ＰＴＦＥの高強度繊維のＤＳＣを示す図であ
る。
る。
Claims (23)
- 【請求項１】ペースト押出により成形されたポリテトラ
フルオロエチレン系ポリマのモノフィラメントを伸縮が
自由な状態で熱処理した後延伸して得られるポリテトラ
フルオロエチレン繊維であって、分子鎖が繊維軸方向に
配列されていることを特徴とするポリテトラフルオロエ
チレンの高強度繊維。 - 【請求項２】熱処理した後のモノフィラメントの結晶化
度が２６％以上である請求項１記載のポリテトラフルオ
ロエチレンの高強度繊維。 - 【請求項３】ペースト押出により成形されたポリテトラ
フルオロエチレン系ポリマのモノフィラメントを伸縮が
自由な状態で熱処理して結晶化度が２６％以上に調整し
た後延伸して得られる直径５０μｍ以下のポリテトラフ
ルオロエチレン繊維であって、引張破断強度が０．５Ｇ
Ｐａ以上であることを特徴とするポリテトラフルオロエ
チレンの高強度繊維。 - 【請求項４】引張破断強度が１ＧＰａ〜４．２ＧＰａで
ある請求項３記載のポリテトラフルオロエチレンの高強
度繊維。 - 【請求項５】ポリテトラフルオロエチレン系ポリマのビ
レットをペースト押出によってモノフィラメントにし、
このモノフィラメントを伸縮が自由な状態で熱処理した
後徐冷し、その後、これを延伸して繊維化することを特
徴とするポリテトラフルオロエチレンの高強度繊維の製
造方法。 - 【請求項６】ポリテトラフルオロエチレン系のファイン
パウダを押出助剤によって湿潤処理し、これを圧縮して
ビレットを形成する請求項５記載のポリテトラフルオロ
エチレンの高強度繊維の製造方法。 - 【請求項７】一次粒子径が０．１μｍ〜０．５μｍのフ
ァインパウダを使用する請求項６記 載のポリテトラフル
オロエチレンの高強度繊維の製造方法。 - 【請求項８】３４０℃以上の温度で熱処理を行う請求項
５記載のポリテトラフルオロエチレンの高強度繊維の製
造方法。 - 【請求項９】３５０℃以上の温度で３０分以上熱処理を
行う請求項８記載のポリテトラフルオロエチレンの高強
度繊維の製造方法。 - 【請求項１０】１０℃／分以下の冷却速度で徐冷を行う
請求項５記載のポリテトラフルオロエチレンの高強度繊
維の製造方法。 - 【請求項１１】１０℃／分以下の冷却速度でもってポリ
テトラフルオロエチレンのガラス転移温度Ｔｇ（約１２
２℃）以下まで徐冷を行う請求項１０記載のポリテトラ
フルオロエチレンの高強度繊維の製造方法。 - 【請求項１２】５℃／分以下の冷却速度で徐冷を行う請
求項５記載のポリテトラフルオロエチレンの高強度繊維
の製造方法。 - 【請求項１３】５℃／分以下の冷却速度でもってポリテ
トラフルオロエチレンのガラス転移温度Ｔｇ（約１２２
℃）以下まで徐冷を行う請求項１２記載のポリテトラフ
ルオロエチレンの高強度繊維の製造方法。 - 【請求項１４】３４０℃以上の温度および５０mm／秒以
上の速度でもって５０倍以上に延伸を行う請求項５記載
のポリテトラフルオロエチレンの高強度繊維の製造方
法。 - 【請求項１５】３６０℃以上の温度および５０mm／秒以
上の速度でもって５０倍以上に延伸を行う請求項５記載
のポリテトラフルオロエチレンの高強度繊維の製造方
法。 - 【請求項１６】熱処理を施したモノフィラメントをチャ
ック間に固定し、３８０℃〜３９０℃ で５分間以上予熱
した後、同温度で延伸を行う請求項５記載のポリテトラ
フルオロエチレンの高強度繊維の製造方法。 - 【請求項１７】ポリテトラフルオロエチレン系ポリマの
ビレットを３０℃以上の温度及びリダクション比３００
以上でペースト押出によって０．５mmφ以下のモノフィ
ラメントにし、このモノフィラメントを伸縮が自由な状
態で３４０℃以上の温度で熱処理した後、５℃／分以下
の冷却速度で徐冷し、その後、この熱処理モノフィラメ
ントを３４０℃以上の温度および５０mm／秒以上の速度
で５０倍以上に延伸し、延伸後直ちに冷却して、直径５
０μｍ以下のポリテトラフルオロエチレン繊維を形成す
ることを特徴とするポリテトラフルオロエチレンの高強
度繊維の製造方法。 - 【請求項１８】３５０℃以上の温度で３０分以上熱処理
を行う請求項１７記載のポリテトラフルオロエチレンの
高強度繊維の製造方法。 - 【請求項１９】熱処理後のモノフィラメントの結晶化度
が２６％以上である請求項１７または請求項１８記載の
ポリテトラフルオロエチレンの高強度繊維の製造方法。 - 【請求項２０】３６０℃以上の温度および５０mm／秒以
上の速度でもって５０倍以上に延伸を行う請求項１７記
載のポリテトラフルオロエチレンの高強度繊維の製造方
法。 - 【請求項２１】熱処理を施したモノフィラメントをチャ
ック間に固定し、３８０℃〜３９０℃で５分間以上予熱
した後、同温度で延伸を行う請求項１７記載のポリテト
ラフルオロエチレンの高強度繊維の製造方法。 - 【請求項２２】ポリテトラフルオロエチレン系のファイ
ンパウダを押出助剤によって湿潤処理し、これを圧縮し
てビレットを形成する請求項１７記載のポリテトラフル
オロエチレンの高強度繊維の製造方法。 - 【請求項２３】一次粒子径が０．１μｍ〜０．５μｍの
ファインパウダを使用する請求項１７記載のポリテトラ
フルオロエチレンの高強度繊維の製造方法。
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27195894A JP3077534B2 (ja) | 1994-05-31 | 1994-11-07 | ポリテトラフルオロエチレンの高強度繊維及びその製造方法 |
| EP95107403A EP0685578B1 (en) | 1994-05-31 | 1995-05-15 | High-strength fiber of polytetrafluoroethylene and method of manufacturing the same |
| DE69511465T DE69511465T2 (de) | 1994-05-31 | 1995-05-15 | Faser von hoher Festigkeit aus Polytetrafluoroethylen und Verfahren zu ihrer Herstellung |
| US08/450,875 US5562987A (en) | 1994-05-31 | 1995-05-26 | High strength fiber of polytetrafluoroethylene and a method for manufacturing the same |
| CN95107309A CN1073646C (zh) | 1994-05-31 | 1995-05-30 | 聚四氟乙烯的高强度纤维及其制造方法 |
| KR1019950014030A KR0172657B1 (ko) | 1994-05-31 | 1995-05-31 | 플리테트라플루오로에틸렌 고강도 섬유및 그의 제조 방법 |
| US08/651,866 US5686033A (en) | 1994-05-31 | 1996-05-21 | Process of making PTFE fibers |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6-118824 | 1994-05-31 | ||
| JP11882494 | 1994-05-31 | ||
| JP27195894A JP3077534B2 (ja) | 1994-05-31 | 1994-11-07 | ポリテトラフルオロエチレンの高強度繊維及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0849112A JPH0849112A (ja) | 1996-02-20 |
| JP3077534B2 true JP3077534B2 (ja) | 2000-08-14 |
Family
ID=26456683
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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|---|---|
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| EP (1) | EP0685578B1 (ja) |
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