CN114761102A - 聚四氟乙烯拉伸多孔质膜和使用其的透气滤材及过滤器构件 - Google Patents

聚四氟乙烯拉伸多孔质膜和使用其的透气滤材及过滤器构件 Download PDF

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Abstract

提供的聚四氟乙烯拉伸多孔质膜中，厚度方向的透气度由弗雷泽透气度表示，为4cm3/(秒·cm2)以上，由面内的第1方向上的剥离内聚力与在面内与前述第1方向正交的第2方向上的剥离内聚力的积表示的总内聚力为1.9(N/20mm)2以上。上述拉伸多孔质膜为高透气性，并且例如在组装于过滤器构件的情况下，在该构件的处理时、向壳体等的配置时不易产生破损。

Description

聚四氟乙烯拉伸多孔质膜和使用其的透气滤材及过滤器构件
技术领域
本发明涉及聚四氟乙烯(以下，记载为“PTFE”)拉伸多孔质膜、和使用其的透气滤材及过滤器构件。
背景技术
在车辆用电气部件及便携信息终端等各种电气制品的壳体，有时以覆盖设置于该壳体的开口的方式安装具备透气滤材的过滤器构件。透气滤材具有厚度方向的透气性、并且防止尘垢、水等异物的透过。通过过滤器构件的安装，能够防止上述开口中的异物的通过、并且确保经由该开口的透气。作为透气滤材，考虑使用PTFE拉伸多孔质膜。
专利文献1中公开了高透气性的PTFE拉伸多孔质膜。专利文献2中公开了具有高的球破裂强度的高透气性的PTFE拉伸多孔质膜。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2009-297702号公报
专利文献2：日本特表平11-515036号公报
发明内容
发明要解决的问题
利用高透气性的PTFE拉伸多孔质膜，例如，能够提高过滤器构件的透气性，由此，能够进行构件的小型化。但是，根据本发明人等的研究，采用具备高透气性的PTFE拉伸多孔质膜的过滤器构件的情况下，在构件的处理时、向壳体等的配置时，容易在PTFE拉伸多孔质膜产生龟裂等破损。
本发明的目的在于，提供为高透气性，并且在例如组装于过滤器构件的情况下，在该构件的处理时、向壳体等的配置时不易产生破损的PTFE拉伸多孔质膜。
用于解决问题的方案
本发明提供一种PTFE拉伸多孔质膜，
其厚度方向的透气度由弗雷泽透气度表示，为4cm3/(秒·cm2)以上，
由面内的第1方向上的剥离内聚力与在面内跟前述第1方向正交的第2方向上的剥离内聚力的积表示的总内聚力为1.9(N/20mm)2以上。
从另一方面看，本发明提供一种透气滤材，其具备上述本发明的PTFE拉伸多孔质膜，
所述透气滤材具有厚度方向的透气性，并且防止异物向该方向的透过。
从又一方面看，本发明提供一种过滤器构件，其具备透气滤材，
所述透气滤材具有厚度方向的透气性，并且防止异物向该方向的透过，
前述透气滤材为上述本发明的透气滤材。
发明的效果
根据本发明，可实现为高透气性，并且例如组装于过滤器构件的情况下，在该构件的处理时、向壳体等的配置时不易产生破损的PTFE拉伸多孔质膜。
附图说明
图1为示意性地示出本发明的PTFE拉伸多孔质膜的一例的截面图。
图2为示意性地示出本发明的透气滤材的一例的截面图。
图3为示意性地示出本发明的透气滤材的另一例的截面图。
图4为示意性地示出本发明的过滤器构件的一例的截面图。
图5为示意性地示出本发明的过滤器构件的另一例的截面图。
图6为示意性地示出本发明的过滤器构件的又一例的截面图。
图7为示意性地示出本发明的过滤器构件的与上述不同的另一例的截面图。
图8为示意性地示出供给本发明的过滤器构件的方式的一例的截面图。
图9A为利用扫描型电子显微镜(SEM)对实施例4的PTFE拉伸多孔质膜的表面进行观察所得的图像。
图9B为利用SEM对实施例4的PTFE拉伸多孔质膜的厚度方向的截面(沿MD方向切断)进行观察而得的图像。
图10A为利用SEM对比较例2的PTFE拉伸多孔质膜的表面进行观察而得的图像。
图10B为利用SEM对比较例2的PTFE拉伸多孔质膜的厚度方向的截面(沿MD方向切断)进行观察而得的图像。
图11A为利用SEM对比较例8的PTFE拉伸多孔质膜的表面进行观察而得的图像。
图11B为利用SEM对比较例8的PTFE拉伸多孔质膜的厚度方向的截面(沿MD方向切断)进行观察而得的图像。
图12为示出实施例及比较例的PTFE拉伸多孔质膜中的厚度方向的透气度与总内聚力的关系的图。
具体实施方式
将本发明的PTFE拉伸多孔质膜的一例示于图1。图1的PTFE拉伸多孔质膜1的厚度方向的透气度由弗雷泽透气度表示，为4cm3/(秒·cm2)以上。该透气度可以为4.5cm3/(秒·cm2)以上、5.0cm3/(秒·cm2)以上、6.0cm3/(秒·cm2)以上、7.0cm3/(秒·cm2)以上、进而8.0cm3/(秒·cm2)以上。该透气度的上限例如为20.0cm3/(秒·cm2)以下。弗雷泽透气度依据日本工业标准(以下，记载为“JIS”)L1096中规定的透气性测定A法(弗雷泽形法)来求出。需要说明的是，即使在PTFE拉伸多孔质膜1的尺寸不满足弗雷泽形法中的试验片的尺寸(约200mm×200mm)的情况下，通过使用限制测定区域的面积的测定治具，也能够进行弗雷泽透气度的评价。测定治具的一例为在中央形成有具有与期望的测定区域的面积对应的截面积的贯通孔的树脂板。例如，可以使用在中央形成有下述贯通孔的测定治具，所述贯通孔具备具有1mm或不足1mm的直径的圆形的截面。
PTFE拉伸多孔质膜1的总内聚力为1.9(N/20mm)2以上。总内聚力由PTFE拉伸多孔质膜1的面内第1方向上的剥离内聚力与在面内跟第1方向正交的第2方向上的剥离内聚力的积表示。第1方向例如为MD方向。第2方向例如为TD方向。总内聚力可以为2.0(N/20mm)2以上、2.5(N/20mm)2以上、2.8(N/20mm)2以上、进而3.0(N/20mm)2以上。总内聚力的上限例如为25.0(N/20mm)2以下，可以为20.0(N/20mm)2以下、15.0(N/20mm)2以下、10.0(N/20mm)2以下、进而8.0(N/20mm)2以下。
PTFE拉伸多孔质膜通常是将作为原片的未拉伸的PTFE片在片的面内的彼此正交的2个方向、例如MD方向及TD方向拉伸而形成的。通常每个方向的拉伸条件不同，因此，通常膜的机械特性在上述彼此正交的2个方向之间不同。根据本发明人等的研究，例如组装于过滤器构件的情况下，即使在某一方向具有高的剥离内聚力、而与其不同的方向的剥离内聚力低时，有构件的处理时、向壳体的配置时膜会破损的倾向。总内聚力为面内第1方向上的剥离内聚力与在面内跟第1方向正交的第2方向上的剥离内聚力的积。根据本发明人等的研究，总内聚力为1.9(N/20mm)2以上的PTFE拉伸多孔质膜1可以判断为在膜的面内方向具有平均较高的剥离内聚力。
PTFE拉伸多孔质膜1的第1方向上的剥离内聚力例如为1.70(N/20mm)以上，可以为1.80(N/20mm)以上、1.90(N/20mm)以上、进而2.00(N/20mm)以上。
PTFE拉伸多孔质膜1的第2方向上的剥离内聚力例如为1.15(N/20mm)以上，可以为1.20(N/20mm)以上、1.40(N/20mm)以上、1.50(N/20mm)以上、1.60(N/20mm)以上、进而1.70(N/20mm)以上。
由第1方向上的剥离内聚力和第2方向上的剥离内聚力的平均(算术平均)表示的PTFE拉伸多孔质膜1的平均内聚力例如为1.40(N/20mm)以上，可以为1.50(N/20mm)以上、1.60(N/20mm)以上、1.70(N/20mm)以上、进而1.80(N/20mm)以上。本发明根据该另一方面，公开了一种聚四氟乙烯拉伸多孔质膜，其厚度方向的透气度由弗雷泽透气度表示，为4cm3/(秒·cm2)以上，由第1方向上的剥离内聚力与第2方向上的剥离内聚力的平均(算术平均)表示的平均内聚力为1.40(N/20mm)以上。
PTFE拉伸多孔质膜1能够以高水平兼顾厚度方向的透气度和总内聚力。PTFE拉伸多孔质膜1中，将厚度方向的透气度表示为PT、将总内聚力表示为CT，可以满足式CT≥-0.33×PT+3.67，也可以满足式CT≥-0.57×PT+6.14。
本说明书中，PTFE包含改性PTFE。换言之，PTFE拉伸多孔质膜1中包含改性PTFE的拉伸多孔质膜。改性PTFE为四氟乙烯(以下，记载为“TFE”)与改性共聚单体的共聚物。共聚物中的TFE单元的含有率例如为95质量％以上，优选为97质量％以上、更优选为99质量％以上。改性共聚单体例如为选自乙烯、全氟烷基乙烯基醚、六氟丙烯及全氟甲基乙烯基醚中的至少1种。其中，可以从PTFE中排除改性PTFE。换言之，PTFE可以为未改性PTFE(TFE的均聚物)。
PTFE的标准比重(SSG)可以为2.18以下。SSG在JISK6935-1中进行了定义。
PTFE拉伸多孔质膜1的单位面积重量例如为1.0g/m2以上，可以为7.0g/m2以上、8.0g/m2以上、10.0g/m2以上、12.0g/m2以上、进而13.0g/m2以上。单位面积重量的上限例如为87.2g/m2以下。单位面积重量可以使PTFE拉伸多孔质膜1的重量除以主面的面积来求出。
PTFE拉伸多孔质膜1的厚度例如为10μm以上，可以为30μm以上、35μm以上、40μm以上、进而45μm以上。厚度的上限例如为200μm以下，可以为100μm以下。
PTFE拉伸多孔质膜1的平均孔径例如为1.0μm以上，可以为2.0μm以上、3.0μm以上、进而3.5μm以上。平均孔径的上限例如为20μm以下。平均孔径可以依据ASTMF316进行评价。平均孔径的评价可以使用依据上述规定的市售的评价装置(例如Porous Material制、Perm-Porometer)。
PTFE拉伸多孔质膜1的孔隙率例如为80％以上，可以为85％以上、88％以上、进而90％以上。孔隙率的上限例如为99％以下。对于孔隙率，可以将膜的质量、厚度、面积(主面的面积)及PTFE的真密度代入下式来算出。需要说明的是，PTFE的真密度为2.18g/cm3。
孔隙率(％)＝{1-(质量[g]/(厚度[cm]×面积[cm2]×真密度[g/cm3]))}×100
PTFE拉伸多孔质膜1的体积密度例如为0.30g/cm3以下，可以为0.28g/cm3以下、0.26g/cm3以下、0.25g/cm3以下、0.23g/cm3以下、进而0.22g/cm3以下。体积密度的下限例如为0.08g/cm3以上。体积密度的适当的范围有助于高透气性且不易产生破损的PTFE拉伸多孔质膜的达成。体积密度可以根据PTFE拉伸多孔质膜1的单位面积重量及厚度来求出。
PTFE拉伸多孔质膜1的耐水压(极限耐水压)例如为30kPa以上，可以为35kPa以上、40kPa以上、44kPa以上、进而50kPa以上。耐水压的上限例如为500kPa以下。耐水压可以使用测定治具，依据JISL1092中规定的耐水度试验A法(低水压法)或B法(高水压法)如下来测定。
测定治具的一例为在中央设置有直径1mm的贯通孔(具有圆形的截面)的直径47mm的不锈钢制圆板。该圆板具有不会因在测定耐水压时施加的水压而变形的厚度。使用该测定治具的耐水压的测定可以如下来实施。
以覆盖测定治具的贯通孔的开口的形式将作为评价对象的PTFE拉伸多孔质膜1固定于该治具的一个面。进行固定使得在耐水压的测定中，水不从膜的固定部分漏出。膜的固定中可以利用在中心部冲裁有具有与开口形状一致的形状的通水口的双面粘合带。双面粘合带可以以通水口的四周与开口的四周一致的方式配置于测定治具与膜之间。接着，将固定有膜的测定治具以与膜的固定面处于相反侧的面成为测定时的水压施加面的方式安装于试验装置，按照JISL1092的耐水度试验A法(低水压法)或B法(高水压法)测定耐水压。其中，耐水压基于水从PTFE拉伸多孔质膜1的膜面的1个部位出来时的水压来测定。可以将测定的耐水压作为PTFE拉伸多孔质膜1的耐水压。试验装置可以使用与JISL1092中例示的耐水度试验装置具有同样的构成、并且具有能安装上述测定治具的试验片安装结构的装置。
PTFE拉伸多孔质膜1可以为单层的膜。
可以对PTFE拉伸多孔质膜1实施拒水处理及拒油处理等拒液处理。拒液处理可以通过氟系化合物等拒液性物质的涂布来实施。涂布中可以采用公知的方法。
PTFE拉伸多孔质膜1可以实施着色处理。对于着色处理，例如，可以对PTFE拉伸多孔质膜1进行染色处理、或使PTFE拉伸多孔质膜1含有着色剂来实施。着色处理可以以吸收在380～500nm的范围具有波长的光的方式来实施。该情况下，可以使PTFE拉伸多孔质膜1着色为蓝色、灰色、茶色、粉红色、绿色、黄色等。
PTFE拉伸多孔质膜1例如可以用于具有厚度方向上的透气性、并且防止异物向该方向的透过的透气滤材。异物的例子为尘埃等颗粒及水滴等液体的水。其中，PTFE拉伸多孔质膜1的用途不限定于上述例子。
PTFE拉伸多孔质膜1例如可以通过以下的方法A来制造。PTFE拉伸多孔质膜1可以为通过方法A得到的膜。其中，PTFE拉伸多孔质膜1的制造方法不限定于方法A。
[方法A]
将未烧成的PTFE片在低于PTFE的熔点的拉伸温度下在规定的方向进行拉伸(拉伸A)；
将经过拉伸A的片在PTFE的熔点以上的温度下进行烧成(烧成B)；
将经过烧成B的片在低于PTFE的熔点的拉伸温度下在与上述规定的方向不同的方向进一步进行拉伸(拉伸C)。
(拉伸A)
拉伸A中，将未烧成的PTFE片在低于PTFE的熔点(结晶的熔点为343℃)的拉伸温度下在规定的方向进行拉伸。拉伸A例如可以在控制为实施拉伸A的温度(拉伸温度)的加热炉内实施。拉伸A例如可以通过辊拉伸来实施。但是，实施拉伸A的方法不限定于上述例子。
拉伸A的拉伸温度例如为200～340℃，可以为280～330℃。
拉伸A的拉伸倍率例如可以为1.5～10.0倍、2.0～8.0倍。以更高水平兼顾厚度方向的透气度和总内聚力的情况下，拉伸倍率优选为4.0～5.0倍。以高的水平兼顾厚度方向的透气度和总内聚力并且提高耐水压的情况下，拉伸倍率优选为3.0～4.0倍。
拉伸A的方向(规定的方向)例如为PTFE片的MD方向。PTFE片为带状的情况下，拉伸A的方向可以为PTFE片的长度方向。
拉伸A优选在抑制单位时间的拉伸的程度的状态下实施。认为经抑制的拉伸A有助于具备高的透气性及总内聚力的PTFE拉伸多孔质膜1的形成。PTFE拉伸多孔质膜1具有节点/原纤维结构，所述节点/原纤维结构具备多个节点和将该多个节点连接的原纤维。需要说明的是，节点为PTFE的聚集部分。根据本发明人等的研究，通过经抑制的拉伸A及其后的烧成B，有形成不仅在面内方向、而且在膜厚方向也较长地延伸了的节点的倾向。在膜厚方向较长地延伸了的节点无论力的施加方向如何，都会抑制PTFE拉伸多孔质膜1的内聚破坏，阻碍膜厚方向的透气性的程度低。因此，推测具备该节点的节点/原纤维结构有助于PTFE拉伸多孔质膜1的高的透气性及总内聚力。经抑制的拉伸例如可以通过使单位时间的拉伸倍率降低来实施。单位时间的拉伸倍率由应变速度表示，例如为0.5～5.0/分钟，可以为0.5～3.0/分钟、进而0.5～2.0/分钟。应变速度可以通过使拉伸速度(m/分钟)除以拉伸距离(m)来求出。应变速度通常在拉伸A中是恒定的。
(烧成B)
烧成B中，将经过拉伸A的片在PTFE的熔点以上的温度下进行烧成。烧成B例如可以在控制为实施烧成B的温度(烧成温度)的加热炉内实施。
烧成温度例如为350～400℃，可以为355～395℃。烧成时间例如为10～40秒，可以为12～38秒。
烧成B优选在不对片进行拉伸的状态下实施。推测在拉伸A与拉伸C之间实施该状态下的烧成有助于具备高的透气性及总内聚力的PTFE拉伸多孔质的形成。根据本发明人等的研究，通过拉伸A形成的上述节点通过烧成B而被热固定，由此，即使通过使原纤维间的空隙扩大的拉伸C，也可保持上述节点的结构。其中，用于修正可因温度的变化而产生的片的松弛、延伸的略微的拉伸、收缩是允许的。烧成B中可允许的拉伸倍率例如为0.80～2.00倍、优选0.90～1.10倍。小于1的拉伸倍率意味着收缩。需要说明的是，经过烧成B得到的PTFE拉伸多孔质膜1为烧成膜。从该方面来看，PTFE拉伸多孔质膜1可以为烧成膜。
(拉伸C)
拉伸C中，将经过烧成B的片在低于PTFE的熔点的拉伸温度下沿与上述规定的方向不同的方向进一步进行拉伸。拉伸C例如可以在控制为实施拉伸C的温度(拉伸温度)的加热炉内实施。拉伸C例如可以通过拉幅机拉伸来实施。其中，实施拉伸C的方法不限定于上述例子。
拉伸C的拉伸温度例如为40～340℃，可以为100～330℃。
拉伸C的拉伸倍率例如可以为2～15倍、4～10倍。
拉伸C的方向典型而言为在片的面内相对于拉伸A的方向大致垂直的方向。拉伸C的方向例如为PTFE片的TD方向。PTFE片为带状的情况下，拉伸C的方向可以为PTFE片的宽度方向。
方法A中，根据需要，可以实施除拉伸A及拉伸C以外的其他拉伸。其中，对PTFE片最初实施的拉伸优选为拉伸A。方法A中，可以仅实施拉伸A及拉伸C作为PTFE片的拉伸。拉伸A、烧成B及拉伸C可以连续地实施。
通过方法A得到的PTFE拉伸多孔质膜1典型而言为双向拉伸膜。从该方面来看，PTFE拉伸多孔质膜1可以为双向拉伸膜。
供于方法A的未烧成的PTFE片例如可以通过挤出和/或压延将PTFE微粉末(细粉)与液态润滑剂的混合物成形为片状来形成。液态润滑剂优选通过加热、抽出等方法在拉伸A之前从PTFE片中去除。另外，优选在液态润滑剂的去除后不对未烧成的PTFE片的厚度方向施加压缩力，换言之，优选对未进行由上述压缩力的施加所引起的致密化的PTFE片(非致密化片)进行拉伸。
PTFE微粉末可以使用市售的制品、例如POLYFLONF-104(DAIKIN INDUSTRIES,LTD.制)、Fluon CD-123E、Fluon CD-145E(AGC制)、Teflon6J(Chemours-Mitsui FluoroproductsCo.,Ltd.制)等。
液态润滑剂的例子为液体石蜡、石脑油、白油、甲苯及二甲苯等烃油、各种醇类、酮类、以及酯类。但是，液态润滑剂只要能够将PTFE微粉末的表面润湿、并且能在将上述混合物成形为片状后去除，就不限定于上述例子。
对于PTFE微粉末与液态润滑剂的混合比，通常相对于PTFE微粉末100重量份，液态润滑剂为5～50重量份左右。
未烧成的PTFE片的厚度可以根据想要得到的PTFE拉伸多孔质膜1的厚度进行调整，例如为0.05～0.5mm左右。
方法A中，根据需要，可以在拉伸C以后实施任意工序。工序的例子为将片保持在PTFE的熔点以上的温度的热固定。通过热固定，经拉伸的片的结构得以保持。热固定可以与烧成B同样地实施。热固定可以接着拉伸C连续地实施。
[透气滤材]
将本发明的透气滤材的一例示于图2。图2的透气滤材2(2A)具备PTFE拉伸多孔质膜1。将本发明的透气滤材的另一例示于图3。图3的透气滤材2(2B)还具备透气性支撑材料3。透气性支撑材料3层叠于PTFE拉伸多孔质膜。利用透气性支撑材料3，能够提高作为透气滤材2的强度及处理性。
透气性支撑材料3通常与PTFE拉伸多孔质膜1相比在厚度方向具有高的透气性。透气性支撑材料3的例子为织布、无纺布、网(net)及网(mesh)。构成透气性支撑材料3的材料的例子为聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)等聚酯、聚乙烯(PE)及聚丙烯(PP)等聚烯烃、以及芳纶树脂。对于透气性支撑材料3的形状，垂直于透气滤材2的主面观察时，可以与PTEF拉伸多孔质膜1的形状相同，也可以不同。对于透气性支撑材料3，垂直于透气滤材2的主面观察时，可以具有与PTFE拉伸多孔质膜1的周缘部对应的形状。该形状在PTFE拉伸多孔质膜1的形状为圆形的情况下是环状。透气性支撑材料3的构成及形状不限定于上述例子。
透气滤材2B具备在PTFE拉伸多孔质膜1的一个面配置的1个透气性支撑材料3。透气滤材2可以具备2个以上的透气性支撑材料3。透气滤材2中，可以在PTFE拉伸多孔质膜1的两个面配置透气性支撑材料3。PTFE拉伸多孔质膜1与透气性支撑材料3可以通过热熔接及超声波熔接等熔接、粘接剂或粘合剂等来接合。
透气滤材2可以具备除上述以外的任意的层和/或构件。
透气滤材2的厚度例如为10～300μm，可以为50～200μm。
透气滤材2的单位面积重量例如为1.0～200.0g/m2，可以为10.0～100.0g/m2。
透气滤材2可以具有与PTFE拉伸多孔质膜1相同的特性、例如厚度方向的透气度和/或耐水压。
可以对透气滤材2实施拒液处理和/或着色处理。
对于透气滤材2的形状，垂直于透气滤材2的主面观察时，例如为包含正方形及长方形的多边形、圆、椭圆、带状。多边形的角可以是圆的。但是，透气滤材2的形状不限定于上述例子。带状的透气滤材2可以卷绕从而构成卷绕体。另外，根据需要，可以以与剥离片(隔离体)层叠的状态卷绕。
具有上述多边形、圆、椭圆等形状的片状的透气滤材2的面积可以为675mm2以下，也可以为175mm2以下。面积的下限例如为0.20mm2以上。具有该面积的透气滤材2适合应用于经小型化的过滤器构件中。但是，透气滤材2的面积可以根据其用途为更大的值。
透气滤材2例如可以用于过滤器构件。其中，透气滤材2的用途不限定于上述例子。
[过滤器构件]
将本发明的过滤器构件的一例示于图4。图4的过滤器构件4(4A)具备上述说明的透气滤材2作为具有厚度方向的透气性、并且防止异物向该方向的透过的透气滤材。过滤器构件4A例如为配置在具备具有开口的面的对象物的该面、而防止该开口的异物的透过并确保经由该开口的透气的构件。该情况下，过滤器构件4A通常以透气滤材2覆盖对象物的开口的方式来配置。
过滤器构件4A具备在透气滤材2的一个面侧配置的粘合剂层5。透气滤材2与粘合剂层5直接接合。过滤器构件4A可以借助粘合剂层5配置于对象物的上述面。
在过滤器构件4的处理时及向对象物的配置时，有时对该构件4在特定的方向施加较强的力。但是，透气滤材2具备具有高的总内聚力的PTFE拉伸多孔质膜1。因此，例如，能够在不限定透气滤材2(或PTFE拉伸多孔质膜1)相对于过滤器构件4的组装方向的情况下制造过滤器构件4。
构成粘合剂层5的粘合剂的例子为丙烯酸系粘合剂、有机硅系粘合剂、氨基甲酸酯系粘合剂、环氧系粘合剂及橡胶系粘合剂。需要考虑高温下的过滤器构件4的使用的情况下，优选选择耐热性优异的丙烯酸系粘合剂或有机硅系粘合剂、特别是有机硅系粘合剂。粘合剂层5可以为无基材的双面粘合带。粘合剂可以为酚醛树脂、环氧树脂、脲树脂、聚氨酯树脂、三聚氰胺树脂及聚酯树脂等固化性粘合剂。
透气滤材2的外周与粘合剂层5的外周在垂直于透气滤材2的主面观察时一致。另外，粘合剂层5的形状在垂直于透气滤材2的主面观察时为与透气滤材2的周缘部对应的形状。可以将透气滤材2中的未接合粘合剂层5的区域作为过滤器构件4A的透气区域。其中，粘合剂层5的形状不限定于上述例子。
透气区域的面积例如为40mm2以下。透气区域的面积处于该范围的过滤器构件4例如适合配置于具有小直径的开口的对象物。透气区域的面积的下限例如为0.008mm2以上。其中，透气区域的面积可以根据配置过滤器构件4的对象物的种类而为更大的范围。
以下示出过滤器构件4的变形例。图5的过滤器构件4(4B)除了还具备在透气滤材2的一个面侧配置的基材层6、并且透气滤材2与粘合剂层5借助基材层6而接合以外，具有与过滤器构件4A相同的构成。利用基材层6，能够提高过滤器构件4的强度及处理性，能够抑制处理时、向对象物配置时的透气滤材2的破损。
构成基材层6的材料的例子为PE及PP等聚烯烃、PET等聚酯、有机硅树脂、聚碳酸酯、聚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺、聚苯硫醚、聚醚醚酮(PEEK)、聚氯乙烯、氟树脂、以及铝及不锈钢等金属。氟树脂的例子为PTFE、四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物(PFA)、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物(FEP)、四氟乙烯-乙烯共聚物(ETFE)。其中，构成基材层6的材料不限定于上述例子。
透气滤材2的外周与基材层6的外周在垂直于透气滤材2的主面观察时是一致的。另外，基材层6的形状在垂直于透气滤材2的主面观察时为与透气滤材2的周缘部对应的形状。可以将透气滤材2中的未接合基材层6的区域作为过滤器构件4B的透气区域。其中，基材层6的形状不限定于上述例子。
透气滤材2与基材层6可以利用粘合剂或粘接剂接合，也可以通过热熔接及超声波熔接等熔接进行接合。透气滤材2与基材层6可以利用粘合剂层进行接合。该粘合剂层可以具有与粘合剂层5相同的构成。基材层6与粘合剂层5各自可以为单面粘合带或双面粘合带的基材及粘合剂层。
图6的过滤器构件4(4C)除了还具备在透气滤材2的另一面侧配置的基材层6(6B)以外，具有与过滤器构件4B相同的构成。透气滤材2由一对基材层6(6A、6B)夹持。利用该夹持结构，能够进一步提高过滤器构件4的强度及处理性。
图7的过滤器构件4(4D)除了还具备薄片薄膜(tab film)7、并且借助粘合剂层5(5B)将基材层6(6B)和薄片薄膜7接合以外，具有与过滤器构件4C相同的构成。薄片薄膜7在垂直于基材层6B的主面观察时具有比基材层6B的外周更向外方突出的薄片(tab)。过滤器构件4D通过把持薄片能进行处理、向对象物的表面的配置。薄片薄膜7通常在过滤器构件4D的使用时去除。薄片薄膜7可以由与构成基材层6的材料同样的材料构成。需要说明的是，薄片薄膜7通常通过把持薄片并抬起来去除。此时，对透气滤材2在抬起方向施加强的力。
过滤器构件4例如可通过构件供给用的片来供给。将作为基于该片的过滤器构件4的供给方式的构件供给组件的一例示于图8。图8的构件供给组件10具备构件供给用的片9和配置于片9上的过滤器构件4(4D)。过滤器构件4借助粘合剂层5(5A)配置于片9上。利用构件供给组件10，例如，能够对在对象物的面上配置的工序有效地供给过滤器构件4。可以在片9上配置多个过滤器构件4。
过滤器构件4可以借助设置于片9中的过滤器构件4的配置面的粘合剂层来配置于片9上。配置面的粘合剂层优选为弱粘合性。
PTFE拉伸多孔质膜1不易产生破损，因此利用过滤器构件4的构成，例如也能够在不使膜1破损的情况下将过滤器构件4从片9抬起并剥离。
构成片9的材料的例子为纸、金属、树脂及它们的复合材料。金属例如为不锈钢及铝。树脂例如为PET等聚酯、PE及PP等聚烯烃。其中，构成片9的材料不限定于上述例子。片9可以为片状也可以为带状。片9为带状的情况下，构件供给组件10可以卷绕而构成卷绕体。
配置过滤器构件4的对象物的例子为电子设备的壳体及车辆用电气部件的壳体。过滤器构件4可以配置于壳体的外表面和/或内表面。此时，开口可以为设置于壳体的透气口和/或透声口。电子设备的例子为智能手表及腕带等可穿戴设备；包含运动型摄像机及安保摄像机的各种照相机；手机、智能电话及平板等信息通信设备；虚拟现实(VR)设备；增强现实(AR)设备；以及传感器设备。车辆用电气部件的例子为灯及ECU。其中，对象物不限定于上述例子。
通过过滤器构件4的配置而用于防止通过的异物例如为尘埃等颗粒、水滴等液体的水。
实施例
以下，通过实施例更详细地对本发明进行说明。本发明不限定于以下的实施例。
示出PTFE拉伸多孔质膜的评价方法。
[厚度]
随机确定10处测定点，将在各测定点利用直读式厚度计(直径10mm的平坦的测定头、测定力15N或比其小)求出的厚度的平均值作为PTFE拉伸多孔质膜的厚度。
[单位面积重量]
单位面积重量通过上述的方法来求出。
[耐水压(极限耐水压)]
耐水压依据JISL1092中规定的耐水度试验B法(高水压法)的规定，通过上述的方法来求出。
[孔隙率]
孔隙率通过上述的方法来求出。
[厚度方向的透气度]
厚度方向的透气度(弗雷泽透气度)依据JISL1096中规定的透气性测定A法的规定，通过上述的方法来求出。
[总内聚力]
总内聚力通过以下的方法来求出。首先，将作为测定对象的PTFE拉伸多孔质膜切出为长方形(长度150mm×宽度20mm)。接着，准备2张与PTFE拉伸多孔质膜具有相同形状的双面粘合带(日东电工制、No.5610)。接着，将各双面粘合带分别以外周一致的方式贴合于PTFE拉伸多孔质膜的一个面及另一面。接着，准备2张长度200mm×宽度20mm的长方形的PET薄膜(Toray Industries,Inc.制、Lumirror S10#25、厚度25μm)，利用上述双面粘合带将各PET薄膜分别贴合于PTFE拉伸多孔质膜的一个面及另一面。PET薄膜的贴合以使各PET薄膜的宽度方向的两端部与PTFE拉伸多孔质膜的宽度方向的两端部一致、并且各PET薄膜的长度方向的一个端部与PTFE拉伸多孔质膜的长度方向的一个端部一致的方式来实施。由此，使得PET薄膜的长度方向的另一端部确保了拉伸试验机的卡盘稳定地抓住PET薄膜的长度(50mm)。接着，使载荷19.6N的压接辊往返1次以对PET薄膜/双面粘合带/PTFE拉伸多孔质膜/双面粘合带/PET薄膜的层叠体的厚度方向施加压接力。其后，到开始拉伸试验为止，在室温下放置12小时并继续在60℃下放置1小时，得到试验片。需要说明的是，对同一PTFE拉伸多孔质膜，准备沿该膜的MD方向使长边一致而切出的试验片SMD和沿该膜的TD方向使长边一致而切出的试验片STD。
接着，准备拉伸试验机(A&D Company,Ltd.制、TENSILON万能试验机RTF)。将试验片保持水平，将一个PET薄膜的自由端部向上方弯曲并安装于拉伸试验机的上部卡盘，将另一PET薄膜的自由端部向下方弯曲并安装于拉伸试验机的下部卡盘。接着，在测定温度23±5℃、测定湿度50±5％RH及拉伸速度300mm/分钟的条件下、实施将一个PET薄膜的自由端部向上拉伸、将另一PET薄膜的自由端部向下拉伸的拉伸试验(T字剥离试验)，使PTFE拉伸多孔质膜发生内聚破坏。内聚破坏所引导致的PET薄膜的位移开始后，忽略初始的25mm的位移时测定的卡盘间的应力，将其后的50mm的位移时连续记录的应力的测定值的平均值作为PTFE拉伸多孔质膜的剥离内聚力(单位：N/20mm)。利用试验片SMD求出MD方向上的剥离内聚力。利用试验片STD求出TD方向上的剥离内聚力。接着，以双方的剥离内聚力的积的形式求出总内聚力。
(实施例1)
将PTFE细粉(未改性、标准比重(SSG)2.16)100重量份和作为液态润滑剂的脂肪族烃19.7重量份均匀地混合，形成PTFE糊。接着，将形成的PTFE糊用FT模具以2.5MPa(25kg/cm2)的压力挤出成形为片状，利用一对金属辊对其进行进一步压延，得到调整了厚度的带状的PTFE片(未拉伸、厚度0.2mm)。接着，对得到的PTFE片进行加热，将液态润滑剂去除。
接着，一边连续供给PTFE片、一边在保持为300℃的加热炉内在长度方向进行单向拉伸(拉伸A)。拉伸倍率设为3.0倍。拉伸A通过辊拉伸来实施，其应变速度设为1.66/分钟。
接着，使拉伸A后的片在未拉伸的情况下通过保持为375℃的加热炉，由此进行烧成(烧成B)。加热炉的通过时间设为17秒。
接着，将烧成B后的片在保持为330℃的加热炉内在宽度方向进行单向拉伸(拉伸C)。拉伸倍率设为10倍。拉伸C通过拉幅机拉伸来实施。实施例1的面积拉伸倍率为30倍。接着，使拉伸C后的片在未拉伸的情况下通过保持为380℃的加热炉从而进行热固定，得到PTFE拉伸多孔质膜。
(实施例2～7)
将拉伸A、烧成B、拉伸C及热固定的条件设为以下的表1所示的条件，除此以外，与实施例1同样地操作，得到实施例2～7的PTFE拉伸多孔质膜。需要说明的是，表1中一并示出实施例1的条件。
(比较例1)
一边连续供给实施例1中准备的未拉伸的PTFE片、一边在保持为300℃的加热炉内在长度方向进行单向拉伸(拉伸A)。拉伸倍率设为3.5倍。拉伸A通过辊拉伸来实施，应变速度设2.24/分钟。
接着，使拉伸A后的片在不拉伸的情况下通过保持为375℃的加热炉从而进行烧成(烧成B)。加热炉的通过时间设为17秒。
接着，将烧成B后的片在保持为375℃的加热炉内沿宽度方向进行单向拉伸(拉伸D)。拉伸倍率设为10倍。拉伸D通过拉幅机拉伸来实施。比较例1的面积拉伸倍率为35倍。接着，使拉伸D后的片在不拉伸的情况下通过保持为375℃的加热炉从而进行热固定，得到PTFE拉伸多孔质膜。将比较例1的条件一并示于以下的表1。
[表1]
Figure BDA0003676158260000191
※比较例1中的“拉伸C”为拉伸D。
(比较例2)
一边连续供给与实施例1同样地准备的未拉伸的PTFE片(其中，通过变更压延的条件，从而具有0.13mm的厚度)、一边在保持为375℃的加热炉内在长度方向进行单向拉伸(拉伸E)。拉伸倍率设为4.5倍。拉伸E通过辊拉伸来实施，应变速度设为2.43/分钟。
接着，不实施烧成，将拉伸E后的片在保持为330℃的加热炉内沿宽度方向进行单向拉伸(拉伸F)。拉伸倍率设为10倍。拉伸F通过拉幅机拉伸来实施。比较例2的面积拉伸倍率为45倍。接着，使拉伸F后的片在不拉伸的情况下通过保持为380℃的加热炉从而进行热固定，得到PTFE拉伸多孔质膜。将比较例2的条件一并示于以下的表2。
(比较例3～5)
使用实施例1中准备的未拉伸的PTFE片，并且将拉伸E、拉伸F及热固定的条件设为以下的表2所示的条件，除此以外，与比较例2同样地操作，得到比较例3～5的PTFE拉伸多孔质膜。
(比较例6～8)
作为PTFE细粉末，使用SSG为2.19的PTFE细粉末，并且将未拉伸PTFE片的厚度、以及拉伸E、拉伸F及热固定的条件设为以下的表2所示的条件，除此以外，与比较例2同样地操作，得到比较例6～8的PTFE拉伸多孔质膜。
[表2]
Figure BDA0003676158260000201
将各PTFE拉伸多孔质膜的评价结果示于以下的表3。
[表3]
Figure BDA0003676158260000211
将实施例4、比较例2及比较例8的PTFE拉伸多孔质膜的表面的基于SEM的观察图像分别示于图9A、图10A及图11A。将实施例4、比较例2及比较例8的PTFE拉伸多孔质膜的厚度方向的截面(沿MD方向切断)的基于SEM的观察图像分别示于图9B、图10B及图11B。需要说明的是，SEM的观察中使用的评价用基材和PTFE拉伸多孔质膜一起在截面的SEM观察图像中示出。如图9A～11B所示，对于实施例4的PTFE拉伸多孔质膜，与比较例2、8的膜不同，形成了不仅在面内方向而且在膜厚方向较长地延伸了的节点。另外，对于其他实施例，也形成了与其同样的节点。需要说明的是，各实施例的PTFE拉伸多孔质膜的平均孔径全部为3.5μm以上。
将实施例及比较例的PTFE拉伸多孔质膜的厚度方向的透气度与总内聚力的关系示于图12。如图12所示，实施例的PTFE拉伸多孔质膜与比较例的相比，具有高的透气度及总内聚力。另外，对于实施例的PTFE拉伸多孔质膜，将厚度方向的透气度表示为PT、将总内聚力表示为CT，满足式CT≥-0.33×PT+3.67。实施例3、4、5、7的PTFE拉伸多孔质膜满足式CT≥-0.57×PT+6.14。
产业上的可利用性
本发明的PTFE拉伸多孔质膜例如可以用作透气滤材。

Claims (6)

1.一种聚四氟乙烯拉伸多孔质膜，其厚度方向的透气度由弗雷泽透气度表示，为4cm3/(秒·cm2)以上，
由面内的第1方向上的剥离内聚力与在面内跟所述第1方向正交的第2方向上的剥离内聚力的积表示的总内聚力为1.9(N/20mm)2以上。
2.根据权利要求1所述的聚四氟乙烯拉伸多孔质膜，其单位面积重量为7.0g/m2以上。
3.根据权利要求1或2所述的聚四氟乙烯拉伸多孔质膜，其厚度为30μm以上。
4.一种透气滤材，其具有厚度方向的透气性，并且防止异物向该方向的透过，
所述透气滤材具备权利要求1～3中任一项所述的聚四氟乙烯拉伸多孔质膜。
5.根据权利要求4所述的透气滤材，其还具备层叠于所述聚四氟乙烯拉伸多孔质膜的透气性支撑材料。
6.一种过滤器构件，其具备透气滤材，所述透气滤材具有厚度方向的透气性，并且防止异物向该方向的透过，
所述透气滤材为权利要求4或5所述的透气滤材。
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