DE112020005959T5 - Gestreckte poröse polytetrafluorethylen-membran, luftdurchlässiges medium, bei dem diese verwendet wird, und filterelement, bei dem diese verwendet wird - Google Patents

Gestreckte poröse polytetrafluorethylen-membran, luftdurchlässiges medium, bei dem diese verwendet wird, und filterelement, bei dem diese verwendet wird Download PDF

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Yuichi Takamura
Hiroki Kigami
Eisuke Kurogi
Kodai Ueda
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Nitto Denko Corp
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Abstract

Eine bereitgestellte gestreckte poröse Polytetrafluorethylen-Membran weist eine Luftdurchlässigkeit von 4 cm3/(s . cm2) oder mehr, ausgedrückt als Frazier-Luftdurchlässigkeit, in einer Dickenrichtung auf und weist eine Gesamtkohäsion von 1,9 (N/20 mm)2oder mehr auf, wobei die Gesamtkohäsion durch ein Produkt einer Ablösekohäsion in einer ersten Ebenenrichtung und einer Ablösekohäsion in einer zweiten Ebenenrichtung senkrecht zu der ersten Richtung ausgedrückt wird. Die vorstehend genannte gestreckte poröse Membran ist sehr gut luftdurchlässig und beispielsweise wenn sie in ein Filterelement einbezogen ist, ist es weniger wahrscheinlich, dass sie bei der Handhabung des Elements oder beim Anordnen des Elements an einem Gehäuse oder dergleichen reißt oder bricht.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine gestreckte poröse Polytetrafluorethylen (nachstehend als „PTFE“ bezeichnet)-Membran, ein luftdurchlässiges Medium, bei dem die gestreckte poröse PTFE-Membran verwendet wird, und ein Filterelement, bei dem die gestreckte poröse PTFE-Membran verwendet wird.
  • STAND DER TECHNIK
  • Ein Filterelement, das ein luftdurchlässiges Medium umfasst, kann derart an einem Gehäuse von verschiedenen elektrischen Geräten, wie z.B. elektrischen Kraftfahrzeugkomponenten und mobilen Endgeräten, angebracht werden, dass das Filterelement eine Öffnung bedeckt, die für das Gehäuse bereitgestellt ist. Das luftdurchlässige Medium weist eine Luftdurchlässigkeit in einer Dickenrichtung davon auf und verhindert, dass Fremdmaterialien, wie z.B. Staub und Wasser, durch dieses hindurchtritt. Das Anbringen des Filterelements kann eine Belüftung durch die Öffnung sicherstellen, während das Hindurchtreten von Fremdmaterialien durch die Öffnung verhindert wird. Eine gestreckte poröse PTFE-Membran kann als das luftdurchlässige Medium verwendet werden.
  • Das Patentdokument 1 offenbart eine sehr gut luftdurchlässige gestreckte poröse PTFE-Membran. Das Patentdokument 2 offenbart eine sehr gut luftdurchlässige gestreckte poröse PTFE-Membran mit einer hohen Kugelbruchfestigkeit.
  • DOKUMENTENLISTE
  • Patentdokumente
    • Patentdokument 1: JP 2009-297702 A
    • Patentdokument 2: JP H11-515036 A
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Technisches Problem
  • Beispielsweise können sehr gut luftdurchlässige gestreckte poröse PTFE-Membranen die Luftdurchlässigkeit von Filterelementen verbessern und eine Verbesserung der Luftdurchlässigkeit von Filterelementen kann eine Verkleinerung der Elemente erleichtern. Gemäß Untersuchungen durch die vorliegenden Erfinder ist es dann, wenn eine sehr gut luftdurchlässige gestreckte poröse PTFE-Membran in ein Filterelement einbezogen ist, wahrscheinlich, dass die gestreckte poröse PTFE-Membran reißt bzw. bricht, wie z.B. ein Reißen oder Brechen bei der Handhabung des Elements oder beim Anordnen des Elements an einem Gehäuse oder dergleichen.
  • Die vorliegende Erfindung soll eine gestreckte poröse PTFE-Membran bereitstellen, die sehr gut luftdurchlässig ist und bei der es beispielsweise dann, wenn sie in ein Filterelement einbezogen ist, weniger wahrscheinlich ist, dass sie bei der Handhabung des Elements oder beim Anordnen des Elements an einem Gehäuse oder dergleichen reißt bzw. bricht.
  • Lösung des Problems
  • Die vorliegende Erfindung stellt eine gestreckte poröse PTFE-Membran bereit, die
    eine Luftdurchlässigkeit von 4 cm3/(s · cm2) oder mehr, ausgedrückt als Frazier-Luftdurchlässigkeit, in einer Dickenrichtung aufweist, und
    eine Gesamtkohäsion von 1,9 (N/20 mm)2 oder mehr aufweist, wobei die Gesamtkohäsion durch ein Produkt einer Ablösekohäsion in einer ersten Ebenenrichtung und einer Ablösekohäsion in einer zweiten Ebenenrichtung senkrecht zu der ersten Richtung ausgedrückt wird.
  • In einem weiteren Aspekt stellt die vorliegende Erfindung ein luftdurchlässiges Medium bereit, das
    eine Luftdurchlässigkeit in einer Dickenrichtung aufweist,
    das Hindurchtreten eines Fremdmaterials durch dieses in der Dickenrichtung verhindert, und
    die vorstehend genannte gestreckte poröse PTFE-Membran der vorliegenden Erfindung umfasst.
  • In einem weiteren Aspekt stellt die vorliegende Erfindung ein Filterelement bereit, das ein luftdurchlässiges Medium umfasst, das eine Luftdurchlässigkeit in einer Dickenrichtung aufweist und das Hindurchtreten eines Fremdmaterials durch dieses in der Dickenrichtung verhindert, wobei
    das luftdurchlässige Medium das vorstehend genannte luftdurchlässige Medium der vorliegenden Erfindung ist.
  • Vorteilhafte Effekte der Erfindung
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine gestreckte poröse PTFE-Membran erhalten, die sehr gut luftdurchlässig ist und bei der es beispielsweise dann, wenn sie in ein Filterelement einbezogen ist, weniger wahrscheinlich ist, dass sie bei der Handhabung des Elements oder beim Anordnen des Elements an einem Gehäuse oder dergleichen reißt bzw. bricht.
  • Figurenliste
    • 1 ist eine Querschnittsansicht, die schematisch ein Beispiel für eine gestreckte poröse PTFE-Membran der vorliegenden Erfindung zeigt.
    • 2 ist eine Querschnittsansicht, die schematisch ein Beispiel für ein luftdurchlässiges Medium der vorliegenden Erfindung zeigt.
    • 3 ist eine Querschnittsansicht, die schematisch ein weiteres Beispiel für das luftdurchlässige Medium der vorliegenden Erfindung zeigt.
    • 4 ist eine Querschnittsansicht, die schematisch ein Beispiel für ein Filterelement der vorliegenden Erfindung zeigt.
    • 5 ist eine Querschnittsansicht, die schematisch ein weiteres Beispiel für das Filterelement der vorliegenden Erfindung zeigt.
    • 6 ist eine Querschnittsansicht, die schematisch ein weiteres Beispiel für das Filterelement der vorliegenden Erfindung zeigt.
    • 7 ist eine Querschnittsansicht, die schematisch ein weiteres Beispiel für das Filterelement der vorliegenden Erfindung zeigt.
    • 8 ist eine Querschnittsansicht, die schematisch ein Beispiel einer Ausführungsform für die Zuführung des Filterelements der vorliegenden Erfindung zeigt.
    • 9A zeigt ein Bild einer Oberfläche einer gestreckten porösen PTFE-Membran von Beispiel 4, die mit einem Rasterelektronenmikroskop untersucht worden ist (SEM).
    • 9B zeigt einen Querschnitt der gestreckten porösen PTFE-Membran in einer Dickenrichtung (in der MD-Richtung geschnitten) von Beispiel 4, der mit einem SEM untersucht worden ist.
    • 10A zeigt ein Bild einer Oberfläche einer gestreckten porösen PTFE-Membran von Vergleichsbeispiel 2, die mit einem SEM untersucht worden ist.
    • 10B zeigt einen Querschnitt der gestreckten porösen PTFE-Membran in einer Dickenrichtung (in der MD-Richtung geschnitten) von Vergleichsbeispiel 2, der mit einem SEM untersucht worden ist.
    • 11A zeigt ein Bild einer Oberfläche einer gestreckten porösen PTFE-Membran von Vergleichsbeispiel 8, die mit einem SEM untersucht worden ist.
    • 11B zeigt einen Querschnitt der gestreckten porösen PTFE-Membran in einer Dickenrichtung (in der MD-Richtung geschnitten) von Vergleichsbeispiel 8, der mit einem SEM untersucht worden ist.
    • 12 ist ein Graph, der eine Beziehung zwischen einer Luftdurchlässigkeit in einer Dickenrichtung und einer Gesamtkohäsion für gestreckte poröse PTFE-Membranen von Beispielen und Vergleichsbeispielen zeigt.
  • BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Die 1 zeigt ein Beispiel für eine gestreckte poröse PTFE-Membran der vorliegenden Erfindung. Eine gestreckte poröse PTFE-Membran 1 von 1 weist eine Luftdurchlässigkeit von 4 cm3/(s · cm2) oder mehr, ausgedrückt als Frazier-Luftdurchlässigkeit, in einer Dickenrichtung auf. Die Luftdurchlässigkeit kann 4,5 cm3/(s · cm2) oder mehr, 5,0 cm3/(s · cm2) oder mehr, 6,0 cm3/(s · cm2) oder mehr, 7,0 cm3/(s · cm2) oder mehr oder sogar 8,0 cm3/(s · cm2) oder mehr betragen. Die Obergrenze der Luftdurchlässigkeit beträgt beispielsweise 20,0 cm3/(s · cm2) oder weniger. Die Frazier-Luftdurchlässigkeit wird gemäß dem Verfahren A zur Luftdurchlässigkeitsmessung (Frazier-Verfahren) bestimmt, das in „Japanese Industrial Standards“ (nachstehend als „JIS“ bezeichnet) L 1096 festgelegt ist. Selbst für die gestreckte poröse PTFE-Membran 1, deren Abmessungen geringer sind als diejenigen (etwa 200 mm x 200 mm) eines Prüfkörpers, der in dem Frazier-Verfahren festgelegt ist, kann die Frazier-Luftdurchlässigkeit unter Verwendung einer Messvorrichtung zum Begrenzen der Fläche des Messbereichs bewertet werden. Ein Beispiel für die Messvorrichtung ist eine Harzfolie, die in deren Mitte mit einem Durchgangsloch mit einer Querschnittsfläche versehen ist, die der Fläche eines gewünschten Messbereichs entspricht. Beispielsweise kann eine Messvorrichtung verwendet werden, die in deren Mitte mit einem Durchgangsloch mit einem kreisförmigen Querschnitt und mit einem Durchmesser von gleich oder weniger als 1 mm versehen ist.
  • Die gestreckte poröse PTFE-Membran 1 weist eine Gesamtkohäsion von 1,9 (N/20 mm)2 oder mehr auf. Die Gesamtkohäsion wird durch ein Produkt einer Ablösekohäsion der gestreckten porösen PTFE-Membran 1 in einer ersten Ebenenrichtung und einer Ablösekohäsion davon in einer zweiten Ebenenrichtung senkrecht zu der ersten Richtung ausgedrückt. Die erste Richtung ist beispielsweise die MD (Maschinen)-Richtung. Die zweite Richtung ist beispielsweise die TD (Quer)-Richtung. Die Gesamtkohäsion kann 2,0 (N/20 mm)2 oder mehr, 2,5 (N/20 mm)2 oder mehr, 2,8 (N/20 mm)2 oder mehr oder sogar 3,0 (N/20 mm)2 oder mehr betragen. Die Obergrenze der Gesamtkohäsion beträgt beispielsweise 25,0 (N/20 mm)2 oder weniger und kann 20,0 (N/20 mm)2 oder weniger, 15,0 (N/20 mm)2 oder weniger, 10,0 (N/20 mm)2 oder weniger oder sogar 8,0 (N/20 mm)2 oder weniger betragen.
  • Eine gestreckte poröse PTFE-Membran kann im Allgemeinen durch Strecken einer ungestreckten PTFE-Lage, die eine Rohlage ist, in zwei Ebenenrichtungen senkrecht zueinander, wie z.B. der MD-Richtung und der TD-Richtung, gebildet werden. Die Bedingungen zum Strecken in einer Richtung unterscheiden sich im Allgemeinen von den Bedingungen zum Strecken in der anderen Richtung, und daher variieren die mechanischen Eigenschaften der Membran im Allgemeinen zwischen den zwei Richtungen senkrecht zueinander. Gemäß Untersuchungen durch die vorliegenden Erfinder neigt beispielsweise dann, wenn eine gestreckte poröse PTFE-Membran mit einer hohen Ablösekohäsion in einer Richtung, jedoch einer niedrigen Ablösekohäsion in der anderen Richtung in ein Filterelement einbezogen wird, die Membran zu einem Reißen bzw. Brechen bei der Handhabung des Elements oder beim Anordnen des Elements an einem Gehäuse. Die Gesamtkohäsion ist das Produkt der Ablösekohäsion in der ersten Ebenenrichtung und der Ablösekohäsion in der zweiten Ebenenrichtung senkrecht zu der ersten Richtung. Gemäß Untersuchungen durch die vorliegenden Erfinder kann davon ausgegangen werden, dass die gestreckte poröse PTFE-Membran 1, die eine Gesamtkohäsion von 1,9 (N/20 mm)2 oder mehr aufweist, durchschnittlich eine hohe Ablösekohäsion in der Ebene aufweist.
  • Die Ablösekohäsion der gestreckten porösen PTFE-Membran 1 in der ersten Richtung beträgt beispielsweise 1,70 (N/20 mm) oder mehr und kann 1,80 (N/20 mm) oder mehr, 1,90 (N/20 mm) oder mehr oder sogar 2,00 (N/20 mm) oder mehr betragen.
  • Die Ablösekohäsion der gestreckten porösen PTFE-Membran 1 in der zweiten Richtung beträgt beispielsweise 1,15 (N/20 mm) oder mehr und kann 1,20 (N/20 mm) oder mehr, 1,40 (N/20 mm) oder mehr, 1,50 (N/20 mm) oder mehr, 1,60 (N/20 mm) oder mehr oder sogar 1,70 (N/20 mm) oder mehr betragen.
  • Eine durchschnittliche Kohäsion, die durch einen Durchschnitt (arithmetischer Durchschnitt bzw. Mittelwert) der Ablösekohäsion in der ersten Richtung und der Ablösekohäsion in der zweiten Richtung ausgedrückt wird, der gestreckten porösen PTFE-Membran 1 beträgt beispielsweise 1,40 (N/20 mm) oder mehr und kann 1,50 (N/20 mm) oder mehr, 1,60 (N/20 mm) oder mehr, 1,70 (N/20 mm) oder mehr oder sogar 1,80 (N/20 mm) oder mehr betragen. In einem weiteren Aspekt, wie er eben beschrieben worden ist, offenbart die vorliegende Erfindung eine gestreckte poröse Polytetrafluorethylen-Membran mit einer Luftdurchlässigkeit von 4 cm3/(s . cm2) oder mehr, ausgedrückt als die Frazier-Luftdurchlässigkeit, in der Dickenrichtung, und mit einer durchschnittlichen Kohäsion von 1,40 (N/20 mm) oder mehr, wobei die durchschnittliche Kohäsion durch den Durchschnitt (arithmetischer Durchschnitt bzw. Mittelwert) der Ablösekohäsion in der ersten Richtung und der Ablösekohäsion in der zweiten Richtung ausgedrückt wird.
  • Die gestreckte poröse PTFE-Membran 1 kann sowohl die Luftdurchlässigkeit in der Dickenrichtung als auch die Gesamtkohäsion auf hohen Niveaus erreichen. Die gestreckte poröse PTFE-Membran 1 kann eine Ungleichung CT ≥ -0,33 × PT + 3,67 oder eine Ungleichung CT ≥ -0,57 × PT + 6,14 erfüllen, wobei PT die Luftdurchlässigkeit in der Dickenrichtung darstellt und CT die Gesamtkohäsion darstellt.
  • In der vorliegenden Beschreibung umfasst PTFE ein modifiziertes PTFE. Mit anderen Worten, die gestreckte poröse PTFE-Membran 1 umfasst eine gestreckte poröse Membran, die aus einem modifizierten PTFE ausgebildet ist. Das modifizierte PTFE ist ein Copolymer aus Tetrafluorethylen (nachstehend als „TFE“ bezeichnet) und einem modifizierten Comonomer. Der Gehalt der TFE-Einheit in dem Copolymer beträgt beispielsweise 95 Massen-% oder mehr, vorzugsweise 97 Massen-% oder mehr und mehr bevorzugt 99 Massen-% oder mehr. Das modifizierte Comonomer ist beispielsweise mindestens eines, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Ethylen, Perfluoralkylvinylether, Hexafluorpropylen und Perfluormethylvinylether. Das modifizierte PTFE kann jedoch von dem PTFE ausgeschlossen sein. Mit anderen Worten, das PTFE kann ein unmodifiziertes PTFE (ein Homopolymer von TFE) sein.
  • Das PTFE, das in die gestreckte poröse PTFE-Membran 1 einbezogen ist, kann eine Standarddichte (SSG) von 2,18 oder weniger aufweisen. Der Begriff „SSG“ ist in JIS K 6935-1 festgelegt.
  • Die gestreckte poröse PTFE-Membran 1 weist eine Masse pro Einheitsfläche von beispielsweise 1,0 g/m2 oder mehr auf und kann eine Masse pro Einheitsfläche von 7,0 g/m2 oder mehr, 8,0 g/m2 oder mehr, 10,0 g/m2 oder mehr, 12,0 g/m2 oder mehr oder sogar 13,0 g/m2 oder mehr aufweisen. Die Obergrenze der Masse pro Einheitsfläche beträgt beispielsweise 87,2 g/m2 oder weniger. Die Masse pro Einheitsfläche kann durch Dividieren des Gewichts der gestreckten porösen PTFE-Membran 1 durch die Fläche einer Hauptoberfläche davon bestimmt werden.
  • Die gestreckte poröse PTFE-Membran 1 weist eine Dicke von beispielsweise 10 µm oder mehr auf und kann eine Dicke von 30 µm oder mehr, 35 µm oder mehr, 40 µm oder mehr oder sogar 45 µm oder mehr aufweisen. Die Obergrenze der Dicke beträgt beispielsweise 200 µm oder weniger und kann 100 µm oder weniger betragen.
  • Die gestreckte poröse PTFE-Membran 1 weist einen durchschnittlichen Porendurchmesser von beispielsweise 1,0 µm oder mehr auf und kann einen durchschnittlichen Porendurchmesser von 2,0 µm oder mehr, 3,0 µm oder mehr oder sogar 3,5 µm oder mehr aufweisen. Die Obergrenze des durchschnittlichen Porendurchmessers beträgt beispielsweise 20 µm oder weniger. Der durchschnittliche Porendurchmesser kann gemäß ASTM F316 bewertet werden. Ein handelsübliches Bewertungsgerät A (z.B. ein Perm-Porometer, hergestellt von Porous Materials Inc.), das dem vorstehend genannten Standard entspricht, kann zur Bewertung des durchschnittlichen Porendurchmessers verwendet werden.
  • Die gestreckte poröse PTFE-Membran 1 weist eine Porosität von beispielsweise 80 % oder mehr auf und kann eine Porosität von 85 % oder mehr, 88 % oder mehr oder sogar 90 % oder mehr aufweisen. Die Obergrenze der Porosität beträgt beispielsweise 99 % oder weniger. Die Porosität kann durch Einsetzen des Gewichts, der Dicke und der Fläche (Fläche einer Hauptoberfläche) der Membran und der wahren Dichte von PTFE in die folgende Gleichung berechnet werden. Die wahre Dichte von PTFE beträgt 2,18 g/cm3. Porosit a ¨ t ( % ) = { 1 − ( Masse [ g ] / ( Dicke [ cm ] × Fl a ¨ che [ cm 2 ] × wahre Dichte [ g / cm 3 ] ) ) } × 100
    Figure DE112020005959T5_0001
  • Die gestreckte poröse PTFE-Membran 1 weist eine Raumdichte von beispielsweise 0,30 g/cm3 oder weniger auf und kann eine Raumdichte von 0,28 g/cm3 oder weniger, 0,26 g/cm3 oder weniger, 0,25 g/cm3 oder weniger, 0,23 g/cm3 oder weniger oder sogar 0,22 g/cm3 oder weniger aufweisen. Die Untergrenze der Raumdichte beträgt beispielsweise 0,08 g/cm3 oder mehr. Die Raumdichte in dem geeigneten Bereich trägt dazu bei, dass die gestreckte poröse PTFE-Membran sehr gut luftdurchlässig ist und mit einer geringeren Wahrscheinlichkeit reißt oder bricht. Die Raumdichte kann aus der Masse pro Einheitsfläche und der Dicke der gestreckten porösen PTFE-Membran 1 bestimmt werden.
  • Die gestreckte poröse PTFE-Membran 1 weist einen Wassereindringdruck (Wassereindringgrenzdruck) von beispielsweise 30 kPa oder mehr auf und kann einen Wassereindringdruck von 35 kPa oder mehr, 40 kPa oder mehr, 44 kPa oder mehr oder sogar 50 kPa oder mehr aufweisen. Die Obergrenze des Wassereindringdrucks beträgt beispielsweise 500 kPa oder weniger. Der Wassereindringdruck kann in der folgenden Weise gemäß dem Verfahren A (Verfahren mit niedrigem Wasserdruck) oder dem Verfahren B (Verfahren mit hohem Wasserdruck) der Wasserbeständigkeitsprüfung in JIS L 1092 unter Verwendung einer Messvorrichtung gemessen werden.
  • Ein Beispiel für die Messvorrichtung ist eine Scheibe aus rostfreiem Stahl mit einem Durchmesser von 47 mm, die mit einem Durchgangsloch mit einem Durchmesser von 1 mm (mit einem kreisförmigen Querschnitt) in deren Mitte versehen ist. Diese Scheibe weist eine Dicke auf, die ausreichend ist, um ein Verformen der Scheibe aufgrund eines Wasserdrucks zu verhindern, der zum Messen des Wassereindringdrucks ausgeübt wird. Der Wassereindringdruck kann in der folgenden Weise unter Verwendung dieser Messvorrichtung gemessen werden.
  • Die zu bewertende gestreckte poröse PTFE-Membran 1 wird derart an einer Oberfläche der Messvorrichtung angebracht, dass eine Öffnung des Durchgangslochs der Vorrichtung bedeckt ist. Die Membran wird derart angebracht, dass Wasser während der Messung des Wassereindringdrucks nicht von einem angebrachten Abschnitt der Membran austritt. Zum Anbringen der Membran kann ein doppelseitiges Klebeband verwendet werden, an dem eine Wasseröffnung mit einer Form, die der Form der Öffnung entspricht, in einem zentralen Teil ausgestanzt ist. Das doppelseitige Klebeband kann derart zwischen der Messvorrichtung und der Membran angeordnet werden, dass der Umfang der Wasseröffnung und derjenige der Öffnung ausgerichtet sind. Als nächstes wird die Messvorrichtung, an der die Membran angebracht ist, derart in eine Prüfvorrichtung eingesetzt, dass die Oberfläche gegenüber der Oberfläche, an der die Membran angebracht ist, eine Oberfläche ist, auf die während der Messung ein Wasserdruck ausgeübt wird. Dann wird der Wassereindringdruck gemäß dem Verfahren A (Verfahren mit niedrigem Wasserdruck) oder dem Verfahren B (Verfahren mit hohem Wasserdruck) der Wasserbeständigkeitsprüfung in JIS L 1092 gemessen. Es sollte beachtet werden, dass der gemessene Wassereindringdruck ein Wasserdruck ist, der bewirkt, dass Wasser von einem Punkt der Oberfläche der gestreckten porösen PTFE-Membran 1 austritt. Der gemessene Wassereindringdruck kann als der Wassereindringdruck der gestreckten porösen PTFE-Membran 1 eingesetzt werden. Als die Prüfvorrichtung kann eine Vorrichtung mit einer Prüfkörperanbringungsstruktur verwendet werden, die das Einsetzen der Messvorrichtung darin ermöglicht, wobei die Vorrichtung den gleichen Aufbau wie die Wasserbeständigkeitsprüfvorrichtung aufweist, die als Beispiel in JIS L 1092 genannt ist.
  • Die gestreckte poröse PTFE-Membran 1 kann eine Einschicht-Membran sein.
  • Die gestreckte poröse PTFE-Membran 1 kann einer Flüssigkeitsabstoßungsbehandlung, wie z.B. einer Wasserabstoßungsbehandlung und einer Ölabstoßungsbehandlung, unterzogen worden sein. Die Flüssigkeitsabstoßungsbehandlung kann durch Beschichten mit einer Flüssigkeitsabstoßungssubstanz, wie z.B. einer Fluorverbindung, durchgeführt werden. Zum Beschichten kann ein bekanntes Verfahren eingesetzt werden.
  • Die gestreckte poröse PTFE-Membran 1 kann einer Farbgebungsbehandlung unterzogen worden sein. Die Farbgebungsbehandlung kann beispielsweise durch Färben der gestreckten porösen PTFE-Membran 1 oder Tränken der gestreckten porösen PTFE-Membran 1 mit einem Farbmittel durchgeführt werden. Die Farbgebungsbehandlung kann so durchgeführt werden, dass Licht mit einer Wellenlänge im Bereich von 380 bis 500 nm absorbiert wird. In diesem Fall kann die gestreckte poröse PTFE-Membran 1 beispielsweise blau, grau, braun, rosa, grün oder gelb gefärbt werden.
  • Die gestreckte poröse PTFE-Membran 1 kann beispielsweise in ein luftdurchlässiges Medium einbezogen werden, das eine Luftdurchlässigkeit in einer Dickenrichtung aufweist und verhindert, dass ein Fremdmaterial in der Dickenrichtung durch dieses hindurchtritt. Beispiele für das Fremdmaterial umfassen Teilchen, wie z.B. Staub, und flüssiges Wasser, wie z.B. einen Wassertropfen. Die Anwendung der gestreckten porösen PTFE-Membran 1 ist jedoch nicht auf das vorstehende Beispiel beschränkt.
  • Die gestreckte poröse PTFE-Membran 1 kann beispielsweise durch das folgende Verfahren A hergestellt werden. Die gestreckte poröse PTFE-Membran 1 kann eine Membran sein, die durch das Verfahren A erhalten wird. Das Verfahren zur Herstellung der gestreckten porösen PTFE-Membran 1 ist jedoch nicht auf das Verfahren A beschränkt.
  • [Verfahren A]
  • Strecken einer ungesinterten PTFE-Lage in einer gegebenen Richtung bei einer Strecktemperatur, die niedriger ist als der Schmelzpunkt von PTFE (Strecken A);
    Sintern der Lage, die dem Strecken A unterzogen worden ist, bei einer Temperatur gleich oder höher als der Schmelzpunkt von PTFE (Sintern B); und
    ferner Strecken der Lage, die dem Sintern B unterzogen worden ist, in einer Richtung, die von der vorstehend angegebenen Richtung verschieden ist, bei einer Strecktemperatur, die niedriger ist als der Schmelzpunkt von PTFE (Strecken C).
  • (Strecken A)
  • Beim Strecken A wird eine ungesinterte PTFE-Lage in einer gegebenen Richtung bei einer Strecktemperatur gestreckt, die niedriger ist als der Schmelzpunkt (343 °C, was der Schmelzpunkt eines PTFE-Kristalls ist) von PTFE. Das Strecken A kann beispielsweise in einem Heizofen durchgeführt werden, der auf eine Temperatur (Strecktemperatur) eingestellt ist, bei der das Strecken A durchgeführt wird. Das Strecken A kann beispielsweise durch Walzenstrecken durchgeführt werden. Das Verfahren zum Durchführen des Streckens A ist nicht auf das vorstehende Beispiel beschränkt.
  • Die Strecktemperatur des Streckens A beträgt beispielsweise 200 bis 340 °C und kann 280 bis 330 °C betragen.
  • Das Streckverhältnis des Streckens A beträgt beispielsweise 1,5 bis 10,0 und kann 2,0 bis 8,0 betragen. Das Streckverhältnis beträgt vorzugsweise 4,0 bis 5,0 zum Erhalten sowohl der Luftdurchlässigkeit in der Dickenrichtung als auch der Gesamtkohäsion auf höheren Niveaus. Das Streckverhältnis beträgt vorzugsweise 3,0 bis 4,0 zum Erhalten sowohl der Luftdurchlässigkeit in der Dickenrichtung als auch der Gesamtkohäsion auf höheren Niveaus und zur Verbesserung des Wassereindringdrucks.
  • Die Richtung (gegebene Richtung) des Streckens A ist beispielsweise die MD-Richtung der PTFE-Lage. Wenn die PTFE-Lage in einer Streifenform vorliegt, kann die Richtung des Streckens A die Längsrichtung der PTFE-Lage sein.
  • Das Strecken A wird vorzugsweise in einem Zustand durchgeführt, bei dem der Streckgrad pro Zeiteinheit vermindert ist. Es wird davon ausgegangen, dass das verminderte Strecken zur Bildung der gestreckten porösen PTFE-Membran 1 mit einer hohen Luftdurchlässigkeit und einer hohen Gesamtkohäsion beiträgt. Die gestreckte poröse PTFE-Membran 1 weist eine Knoten-Fibrillen-Struktur auf, die eine Mehrzahl von Knoten und eine Fibrille, welche die Mehrzahl von Knoten verbindet, umfasst. Der Knoten ist ein Aggregat von PTFE. Gemäß Untersuchungen durch die vorliegenden Erfinder besteht eine Tendenz dahingehend, dass ein Knoten, der nicht nur in der Ebenenrichtung, sondern auch in der Dickenrichtung lang ist, durch das verminderte Strecken A und das anschließende Sintern B gebildet wird. Ungeachtet dessen, in welcher Richtung eine Kraft ausgeübt wird, kann ein Knoten, der in der Dickenrichtung lang ist, einen Kohäsionsbruch der gestreckten porösen PTFE-Membran 1 beschränken und vermindert die Luftdurchlässigkeit in der Dickenrichtung weniger stark. Daher wird davon ausgegangen, dass die Knoten-Fibrillen-Struktur, die den Knoten umfasst, der nicht nur in der Ebenenrichtung, sondern auch in der Dickenrichtung lang ist, zu einer hohen Luftdurchlässigkeit und einer hohen Gesamtkohäsion der gestreckten porösen PTFE-Membran 1 beiträgt. Das verminderte Strecken kann beispielsweise durch Vermindern des Streckverhältnisses pro Zeiteinheit durchgeführt werden. Das Streckverhältnis pro Zeiteinheit beträgt beispielsweise 0,5 bis 5,0 pro Minute, ausgedrückt als Dehnungsrate, und kann 0,5 bis 3,0 pro Minute oder sogar 0,5 bis 2,0 pro Minute betragen. Die Dehnungsrate kann durch Dividieren einer Streckrate (m/min) durch eine Streckdistanz (m) bestimmt werden. Die Dehnungsrate ist beim Strecken A im Allgemeinen konstant.
  • (Sintern B)
  • Beim Sintern B wird die Lage, die dem Strecken A unterzogen worden ist, bei einer Temperatur gesintert, die mit dem Schmelzpunkt von PTFE identisch oder höher als dieser ist. Das Sintern B kann beispielsweise in einem Heizofen durchgeführt werden, der auf eine Temperatur (Sintertemperatur) eingestellt ist, bei der das Sintern B durchgeführt wird.
  • Die Sintertemperatur beträgt beispielsweise 350 bis 400 °C und kann 355 bis 395 °C betragen. Die Sinterzeit beträgt beispielsweise 10 bis 40 Sekunden und kann 12 bis 38 Sekunden betragen.
  • Das Sintern B wird vorzugsweise in einem Zustand durchgeführt, bei dem die Lage nicht gestreckt ist. Es wird davon ausgegangen, dass das Durchführen des Sinterns in einem solchen Zustand zwischen dem Strecken A und dem Strecken C zur Bildung der gestreckten porösen PTFE-Membran mit einer hohen Luftdurchlässigkeit und einer hohen Gesamtkohäsion beiträgt. Gemäß Untersuchungen durch die vorliegenden Erfinder wird der vorstehend genannte Knoten, der durch das Strecken A gebildet wird, durch das Sintern B wärmeausgehärtet. Die vorstehend genannte Knotenstruktur wird daher selbst durch das Strecken C aufrechterhalten, durch das eine Lücke zwischen den Fibrillen erweitert wird. Ein geringfügiges Strecken und ein geringfügiges Schrumpfen der Lage sind jedoch zum Korrigieren von deren Durchhängen und Dehnung akzeptabel, die durch eine Temperaturänderung verursacht werden können. Das Streckverhältnis, das beim Sintern B akzeptabel ist, beträgt beispielsweise 0,80 bis 2,00 und beträgt vorzugsweise 0,90 bis 1,10. Ein Streckverhältnis von weniger als 1 stellt eine Schrumpfung dar. Die gestreckte poröse PTFE-Membran 1, die durch das Sintern B erhalten wird, ist eine gesinterte Membran. In dieser Hinsicht kann die gestreckte poröse PTFE-Membran 1 eine gesinterte Membran sein.
  • (Strecken C)
  • Beim Strecken C wird die Lage, die dem Sintern B unterzogen worden ist, ferner in einer Richtung, die von der vorstehenden gegebenen Richtung verschieden ist, bei einer Strecktemperatur gestreckt, die niedriger ist als der Schmelzpunkt von PTFE. Das Strecken C kann beispielsweise in einem Heizofen durchgeführt werden, der auf eine Temperatur (Strecktemperatur) eingestellt ist, bei der das Strecken C durchgeführt wird. Das Strecken C kann beispielsweise durch ein Spannrahmenstrecken durchgeführt werden. Das Verfahren zur Durchführung des Streckens C ist nicht auf das vorstehende Beispiel beschränkt.
  • Die Strecktemperatur des Streckens C beträgt beispielsweise 40 bis 340 °C und kann 100 bis 330 °C betragen.
  • Das Streckverhältnis des Streckens C beträgt beispielsweise 2 bis 15 und kann 4 bis 10 betragen.
  • Die Richtung des Streckens C ist typischerweise eine Ebenenrichtung etwa senkrecht zu der Richtung des Streckens A. Die Richtung des Streckens C ist beispielsweise die TD-Richtung der PTFE-Lage. Wenn die PTFE-Lage in einer Streifenform vorliegt, kann die Richtung des Streckens C die Breitenrichtung der PTFE-Lage sein.
  • In dem Verfahren A kann gegebenenfalls ein zusätzliches Strecken, das von dem Strecken A und dem Strecken C verschieden ist, durchgeführt werden. Das erste Strecken für die PTFE-Lage ist jedoch vorzugsweise das Strecken A. In dem Verfahren A können nur das Strecken A und das Strecken C als Strecken der PTFE-Lage durchgeführt werden. Das Strecken A, das Sintern B und das Strecken C können nacheinander durchgeführt werden.
  • Die gestreckte poröse PTFE-Membran 1, die durch das Verfahren A erhalten wird, ist typischerweise eine biaxial gestreckte Membran. Hinsichtlich dieses Aspekts kann die gestreckte poröse PTFE-Membran 1 eine biaxial gestreckte Membran sein.
  • Die ungesinterte PTFE-Lage, die in dem Verfahren A verwendet wird, kann beispielsweise durch Formen eines Gemischs aus einem feinen PTFE-Pulver und einem flüssigen Schmiermittel zu einer Lagenform durch eine Extrusion und/oder ein Kalandrieren ausgebildet werden. Das flüssige Schmiermittel wird vor dem Strecken A vorzugsweise durch Erwärmen, Extraktion oder dergleichen von der PTFE-Lage entfernt. Zusätzlich ist es nach der Entfernung des flüssigen Schmiermittels bevorzugt, dass auf die ungesinterte PTFE-Lage in der Dickenrichtung keine Druckkraft ausgeübt wird. Mit anderen Worten, es ist bevorzugt, dass die PTFE-Lage (unverdichtete Lage), die nicht durch Anwenden der vorstehend genannten Druckkraft verdichtet worden ist, gestreckt wird.
  • Als das feine PTFE-Pulver können handelsübliche Produkte verwendet werden, beispielsweise POLYFLON F-104 (hergestellt von DAIKIN INDUSTRIES, LTD.), Fluon CD-123E, Fluon CD-145E (hergestellt von AGC INC.) und Teflon 6J (hergestellt von Chemours-Mitsui Fluoroproducts Co., Ltd.).
  • Beispiele für das flüssige Schmiermittel umfassen Kohlenwasserstofföle, wie z.B. flüssiges Paraffin, Ligroin, Weißöl, Toluol und Xylol, Alkohole, Ketone und Ester. Das flüssige Schmiermittel ist jedoch nicht auf die vorstehenden Beispiele beschränkt, solange das flüssige Schmiermittel eine Oberfläche des feinen PTFE-Pulvers benetzen kann und nach dem Formen des vorstehend genannten Gemischs zu einer Lagenform entfernt werden kann.
  • Das Mischungsverhältnis des feinen PTFE-Pulvers zu dem flüssigen Schmiermittel beträgt im Allgemeinen 100 Gewichtsteile bis etwa 5 bis 50 Gewichtsteile.
  • Die Dicke der ungesinterten PTFE-Lage kann gemäß der vorgesehenen gestreckten porösen PTFE-Membran 1 eingestellt werden und beträgt beispielsweise etwa 0,05 bis 0,5 mm.
  • In dem Verfahren A kann gegebenenfalls ein optionaler Schritt nach dem Strecken C durchgeführt werden. Der Schritt ist beispielsweise ein Wärmeaushärten, bei dem die Lage bei einer Temperatur gleich dem Schmelzpunkt von PTFE oder höher als dieser gehalten wird. Die Struktur der gestreckten Lage wird durch das Wärmeaushärten beibehalten. Das Wärmeaushärten kann in der gleichen Weise wie bei dem Sintern B durchgeführt werden. Das Wärmeaushärten kann aufeinanderfolgend nach dem Strecken C durchgeführt werden.
  • [Luftdurchlässiges Medium]
  • Die 2 zeigt ein Beispiel eines luftdurchlässigen Mediums der vorliegenden Erfindung. Ein luftdurchlässiges Medium 2 (2A) von 2 umfasst die gestreckte poröse PTFE-Membran 1. Die 3 zeigt ein weiteres Beispiel des luftdurchlässigen Mediums der vorliegenden Erfindung. Das luftdurchlässige Medium 2 (2B) von 3 umfasst ferner ein luftdurchlässiges Trägerelement 3. Das luftdurchlässige Trägerelement 3 ist auf die gestreckte poröse PTFE-Membran laminiert. Das luftdurchlässige Trägerelement 3 kann die Festigkeit und die Handhabbarkeit des luftdurchlässigen Mediums 2 verbessern.
  • Das luftdurchlässige Trägerelement 3 weist im Allgemeinen eine hohe Luftdurchlässigkeit in dessen Dickenrichtung auf, und zwar verglichen mit derjenigen der gestreckten porösen PTFE-Membran 1. Beispiele für das luftdurchlässige Trägerelement 3 umfassen ein Gewebe, ein Vlies, ein Netz und ein Gitter. Beispiele für das Material des luftdurchlässigen Trägerelements 3 umfassen Polyester, wie z.B. Polyethylenterephthalat (PET), Polyolefine, wie z.B. Polyethylen (PE) und Polypropylen (PP), und Aramidharze. Die Form des luftdurchlässigen Trägerelements 3 kann mit derjenigen der gestreckten porösen PTFE-Membran 1 identisch oder verschieden sein, wenn das luftdurchlässige Medium 2 senkrecht zu einer Hauptoberfläche davon betrachtet wird. Das luftdurchlässige Trägerelement 3 kann eine Form aufweisen, die einem Umfangsabschnitt der gestreckten porösen PTFE-Membran 1 entspricht, wenn das luftdurchlässige Medium 2 senkrecht zu einer Hauptoberfläche davon betrachtet wird. Die Form, die dem Umfangsabschnitt der gestreckten porösen PTFE-Membran 1 entspricht, ist eine Ringform, wenn die gestreckte poröse PTFE-Membran 1 kreisförmig ist. Der Aufbau und die Form des luftdurchlässigen Trägerelements 3 sind nicht auf die vorstehenden Beispiele beschränkt.
  • Das luftdurchlässige Medium 2B umfasst ein luftdurchlässiges Trägerelement 3, das auf einer der Oberflächen der gestreckten porösen PTFE-Membran 1 angeordnet ist. Das luftdurchlässige Medium 2 kann zwei oder mehr luftdurchlässige Trägerelemente 3 umfassen. In dem luftdurchlässigen Medium 2 kann das luftdurchlässige Trägerelement 3 auf jeder Oberfläche der gestreckten porösen PTFE-Membran 1 angeordnet sein. Die gestreckte poröse PTFE-Membran 1 und das luftdurchlässige Trägerelement 3 können durch Schweißen, wie z.B. Wärmeschweißen oder Ultraschallschweißen, oder durch Verwenden eines Haftmittels (einschließlich eines druckempfindlichen Haftmittels oder Haftklebstoffs) verbunden werden.
  • Das luftdurchlässige Medium 2 kann eine optionale Schicht und/oder ein optionales Element umfassen, die oder das von den vorstehend Beschriebenen verschieden sind/ist.
  • Die Dicke des luftdurchlässigen Mediums 2 beträgt beispielsweise 10 bis 300 µm und kann 50 bis 200 µm betragen.
  • Das luftdurchlässige Medium 2 weist eine Masse pro Einheitsfläche von beispielsweise 1,0 bis 200,0 g/m2 auf und kann eine Masse pro Einheitsfläche von 10,0 bis 100,0 g/m2 aufweisen.
  • Das luftdurchlässige Medium 2 kann die gleichen Eigenschaften, wie z.B. die Luftdurchlässigkeit in der Dickenrichtung und/oder den Wassereindringdruck, wie die Eigenschaften der gestreckten porösen PTFE-Membran 1 aufweisen.
  • Das luftdurchlässige Medium 2 kann einer Flüssigkeitsabstoßungsbehandlung und/oder Farbgebungsbehandlung unterzogen worden sein.
  • Das luftdurchlässige Medium 2 liegt, wenn es senkrecht zu einer Hauptoberfläche des luftdurchlässigen Mediums 2 betrachtet wird, beispielsweise in der Form eines Vielecks, wie z.B. eines Quadrats oder eines Rechtecks, eines Kreises, eines Ovals oder eines Streifens, vor. Das Vieleck kann eine abgerundete Ecke aufweisen. Die Form des luftdurchlässigen Mediums 2 ist jedoch nicht auf die vorstehenden Beispiele beschränkt. Das streifenförmige luftdurchlässige Medium 2 kann gewickelt werden, so dass ein gewickelter Körper gebildet wird. Gegebenenfalls kann das streifenförmige luftdurchlässige Medium 2 mit einer darauf laminierten Trennlage (Trennelement) gewickelt werden.
  • Der Flächeninhalt des lagenförmigen luftdurchlässigen Mediums 2, das eine der vorstehenden Formen aufweist, wie z.B. ein Vieleck, ein Kreis oder ein Oval, kann 675 mm2 oder weniger oder 175 mm2 oder weniger betragen. Die Untergrenze des Flächeninhalts beträgt beispielsweise 0,20 mm2 oder mehr. Das luftdurchlässige Medium 2, das den vorstehenden Flächeninhalt aufweist, ist zum Einbeziehen in ein verkleinertes Filterelement zweckmäßig. Der Flächeninhalt des luftdurchlässigen Mediums 2 kann jedoch abhängig von dessen Anwendung größer sein.
  • Das luftdurchlässige Medium 2 kann beispielsweise in ein Filterelement einbezogen werden. Die Anwendung des luftdurchlässigen Mediums 2 ist jedoch nicht auf das vorstehende Beispiel beschränkt.
  • [Filterelement]
  • Die 4 zeigt ein Beispiel für ein Filterelement der vorliegenden Erfindung. Ein Filterelement 4 (4A) von 4 umfasst das vorstehend beschriebene luftdurchlässige Medium 2 als ein luftdurchlässiges Medium, das eine Luftdurchlässigkeit in einer Dickenrichtung aufweist und verhindert, dass ein Fremdmaterial in der Dickenrichtung durch dieses hindurchtritt. Das Filterelement 4A ist beispielsweise ein Element, das auf einer Oberfläche eines Gegenstands angeordnet wird, um zu verhindern, dass ein Fremdmaterial durch eine Öffnung der Oberfläche hindurchtritt, und eine Belüftung durch die Öffnung sicherzustellen. In diesem Fall wird das Filterelement 4A im Allgemeinen so angeordnet, dass das luftdurchlässige Medium 2 die Öffnung des Gegenstands bedeckt.
  • Das Filterelement 4A umfasst eine Haftmittelschicht 5, die auf einer der Oberflächen des luftdurchlässigen Mediums 2 angeordnet ist. Das luftdurchlässige Medium 2 und die Haftmittelschicht 5 sind direkt verbunden. Das Filterelement 4A kann auf der oberen Oberfläche des Gegenstands angeordnet werden, wobei die Haftmittelschicht 5 dazwischen angeordnet ist.
  • In einigen Fällen wird bei der Handhabung des Filterelements 4 oder beim Anordnen des Filterelements 4 auf dem Gegenstand eine große Kraft auf das Filterelement 4 in einer bestimmten Richtung ausgeübt. Das luftdurchlässige Medium 2 umfasst die gestreckte poröse PTFE-Membran 1, die eine hohe Gesamtkohäsion aufweist. Dies ermöglicht die Herstellung des Filterelements 4 beispielsweise ohne Beschränken der Richtung des Anordnens des luftdurchlässigen Mediums 2 (oder der gestreckten porösen PTFE-Membran 1) auf dem Filterelement 4.
  • Beispiele für ein Haftmittel, das die Haftmittelschicht 5 bildet, umfassen ein Haftmittel auf Acrylbasis, ein Haftmittel auf Silikonbasis, ein Haftmittel auf Urethanbasis, ein Haftmittel auf Epoxidbasis und ein Haftmittel auf Kautschukbasis. Es ist bevorzugt, dass ein Haftmittel auf Acrylbasis oder Silikonbasis, das sehr gut wärmebeständig ist, insbesondere ein Haftmittel auf Silikonbasis, ausgewählt wird, wenn eine Verwendung des Filterelements 4 bei hohen Temperaturen berücksichtigt werden muss. Die Haftmittelschicht 5 kann ein substratloses doppelseitiges Klebeband sein. Das Haftmittel kann ein aushärtbares Haftmittel, wie z.B. ein Phenolharz, ein Epoxidharz, ein Harnstoffharz, ein Polyurethanharz, ein Melaminharz oder ein Polyesterharz, sein.
  • Ein Außenumfang des luftdurchlässigen Mediums 2 und ein Außenumfang der Haftmittelschicht 5 fallen zusammen, wenn das luftdurchlässige Medium 2 senkrecht zu einer Hauptoberfläche davon betrachtet wird. Darüber hinaus entspricht die Form der Haftmittelschicht 5 derjenigen eines Umfangsabschnitts des luftdurchlässigen Mediums 2, wenn das luftdurchlässige Medium 2 senkrecht zu einer Hauptoberfläche davon betrachtet wird. Das luftdurchlässige Medium 2 weist einen Bereich auf, mit dem die Haftmittelschicht 5 nicht verbunden ist, und der Bereich kann als luftdurchlässiger Bereich des Filterelements 4A festgelegt werden. Die Form der Haftmittelschicht 5 ist jedoch nicht auf das vorstehende Beispiel beschränkt.
  • Der Flächeninhalt des luftdurchlässigen Bereichs beträgt beispielsweise 40 mm2 oder weniger. Das Filterelement 4, das den luftdurchlässigen Bereich mit einem Flächeninhalt innerhalb dieses Bereichs aufweist, ist beispielsweise zum Anordnen auf einem Gegenstand mit einer Öffnung mit kleinem Durchmesser geeignet. Die Untergrenze des Flächeninhalts des luftdurchlässigen Bereichs beträgt beispielsweise 0,008 mm2 oder mehr. Der Flächeninhalt des luftdurchlässigen Bereichs kann jedoch abhängig von der Art des Gegenstands, auf dem das Filterelement 4 angeordnet wird, größer sein.
  • Nachstehend werden Modifizierungen des Filterelements 4 beschrieben. Das Filterelement 4 (4B) von 5 weist den gleichen Aufbau auf wie derjenige des Filterelements 4A, mit der Ausnahme, dass das Filterelement 4B ferner eine Substratschicht 6 umfasst, die auf einer Oberfläche des luftdurchlässigen Mediums 2 angeordnet ist, und dass das luftdurchlässige Medium 2 und die Haftmittelschicht 5 verbunden sind, wobei die Substratschicht 6 dazwischen angeordnet ist. Die Substratschicht 6 kann die Festigkeit und die Handhabbarkeit des Filterelements 4 verbessern und kann ein Brechen des luftdurchlässigen Mediums 2 bei der Handhabung des Filterelements 4 oder beim Anordnen des Filterelements 4 auf dem Gegenstand verhindern.
  • Beispiele für das Material der Substratschicht 6 umfassen Polyolefine, wie z.B. PE und PP, Polyester, wie z.B. PET, Silikonharze, Polycarbonat, Polyimide, Polyamidimid, Polyphenylensulfid, Polyetheretherketon (PEEK), Polyvinylchlorid, Fluorharze und Metalle, wie z.B. Aluminium und rostfreien Stahl. Beispiele für das Fluorharz umfassen PTFE, Tetrafluorethylen-Perfluoralkylvinylether-Copolymer (PFA), Tetrafluorethylen-Hexafluorpropylen-Copolymer (FEP) und Tetrafluorethylen-Ethylen-Copolymer (ETFE). Das Material der Substratschicht 6 ist jedoch nicht auf die vorstehenden Beispiele beschränkt.
  • Der Außenumfang des luftdurchlässigen Mediums 2 und ein Außenumfang der Substratschicht 6 fallen zusammen, wenn das luftdurchlässige Medium 2 senkrecht zu einer Hauptoberfläche davon betrachtet wird. Darüber hinaus entspricht die Form der Substratschicht 6 derjenigen des Umfangsabschnitts des luftdurchlässigen Mediums 2, wenn das luftdurchlässige Medium 2 senkrecht zu einer Hauptoberfläche davon betrachtet wird. Das luftdurchlässige Medium 2 weist einen Bereich auf, mit dem die Substratschicht 6 nicht verbunden ist, und der Bereich kann als luftdurchlässiger Bereich des Filterelements 4B festgelegt werden. Die Form der Substratschicht 6 ist jedoch nicht auf das vorstehende Beispiel beschränkt.
  • Das luftdurchlässige Medium 2 und die Substratschicht 6 können unter Verwendung eines Haftmittels (einschließlich eines druckempfindliches Haftmittels bzw. eines Haftklebstoffs) oder durch Schweißen, wie z.B. Wärmeschweißen oder Ultraschallschweißen, verbunden werden. Das luftdurchlässige Medium 2 und die Substratschicht 6 können durch eine Haftmittelschicht verbunden werden. Die Haftmittelschicht kann den gleichen Aufbau aufweisen wie derjenige der Haftmittelschicht 5. Die Substratschicht 6 und die Haftmittelschicht 5 können ein Substrat bzw. eine Haftmittelschicht von einem einseitigen Klebeband oder einem doppelseitigen Klebeband sein.
  • Das Filterelement 4 (4C) von 6 weist den gleichen Aufbau auf wie derjenige des Filterelements 4B, mit der Ausnahme, dass das Filterelement 4C ferner eine weitere Substratschicht 6 (6B) umfasst, die auf der anderen Oberfläche des luftdurchlässigen Mediums 2 angeordnet ist. Das luftdurchlässige Medium 2 ist durch das Paar von Substratschichten 6 (6A und 6B) eingeschlossen. Diese Sandwichstruktur kann die Festigkeit und die Handhabbarkeit des Filterelements 4 weiter verbessern.
  • Das Filterelement 4 (4D) von 7 weist den gleichen Aufbau auf wie derjenige des Filterelements 4C, mit der Ausnahme, dass das Filterelement 4D ferner eine Streifen- bzw. Laschenfolie 7 umfasst und dass die Substratschicht 6 (6B) und die Streifenfolie 7 mit einer weiteren Haftmittelschicht 5 (5B) verbunden sind, die dazwischen angeordnet ist. Die Streifenfolie 7 weist einen Streifen bzw. eine Lasche auf, der bzw. die in Bezug auf einen Außenumfang der Substratschicht 6B bei einer Betrachtung senkrecht zu einer Hauptoberfläche der Substratschicht 6B auswärts vorragt. Das Filterelement 4D kann durch Halten des Streifens gehandhabt und auf der Oberfläche des Gegenstands angeordnet werden. Die Streifenfolie 7 wird üblicherweise entfernt, wenn das Filterelement 4D verwendet wird. Die Streifenfolie 7 kann aus dem gleichen Material wie das Material der Substratschicht 6 ausgebildet sein. Die Streifenfolie 7 wird üblicherweise durch Halten und Anheben des Streifens entfernt. Zu diesem Zeitpunkt wird auf das luftdurchlässige Medium 2 eine große Kraft in der Abheberichtung ausgeübt.
  • Das Filterelement 4 kann beispielsweise unter Verwendung einer Elementzuführungslage zugeführt werden. Die 8 zeigt ein Beispiel für eine Elementzuführungsanordnung, die eine Ausführungsform des Zuführens des Filterelements 4 unter Verwendung der Lage ist. Eine Elementzuführungsanordnung 10 von 8 umfasst eine Elementzuführungslage 9 und das Filterelement 4 (4D), das auf der Lage 9 angeordnet ist. Das Filterelement 4 ist auf der Lage 9 angeordnet, wobei die Haftmittelschicht 5 (5A) dazwischen angeordnet ist. Unter Verwendung der Elementzuführungsanordnung 10 kann das Filterelement 4 beispielsweise einem Schritt des Anordnens des Filterelements 4 auf der Oberfläche des Gegenstands effizient zugeführt werden. Eine Mehrzahl der Filterelemente 4 kann auf der Lage 9 angeordnet werden.
  • Das Filterelement 4 kann auf der Lage 9 mit der dazwischen angeordneten Haftmittelschicht angeordnet sein, wobei die Haftmittelschicht auf einer Anordnungsfläche der Lage 9 bereitgestellt ist, auf der das Filterelement 4 angeordnet ist. Die Haftmittelschicht auf der Anordnungsfläche weist vorzugsweise ein schwaches Haftvermögen auf.
  • Da es weniger wahrscheinlich ist, dass die gestreckte poröse PTFE-Membran 1 bricht bzw. reißt, kann das Filterelement beispielsweise abhängig von dem Aufbau des Filterelements 44 angehoben und von der Lage 9 abgelöst werden, ohne dass die Membran 1 bricht oder reißt.
  • Beispiele für das Material der Lage 9 umfassen Papier, ein Metall, ein Harz und ein Verbundmaterial davon. Beispiele für das Metall umfassen rostfreien Stahl und Aluminium. Beispiele für das Harz umfassen Polyester, wie z.B. PET, und Polyolefine, wie z.B. PE und PP. Das Material der Lage 9 ist jedoch nicht auf die vorstehenden Beispiele beschränkt. Die Lage 9 kann in einer Lagenform oder einer Streifenform vorliegen. Wenn die Lage 9 in einer Streifenform vorliegt, kann die Elementzuführungsanordnung 10 zur Bildung eines gewickelten Körpers gewickelt werden.
  • Der Gegenstand, auf dem das Filterelement 4 angeordnet wird, ist beispielsweise ein Gehäuse eines elektronischen Geräts oder ein Gehäuse einer elektrischen Kraftfahrzeugkomponente. Das Filterelement 4 kann auf einer Außenoberfläche und/oder einer Innenoberfläche des Gehäuses angeordnet werden bzw. sein. In diesem Fall kann die Öffnung eine Belüftungsöffnung und/oder eine Schalldurchlassöffnung sein, die für das Gehäuse bereitgestellt sind/ist. Beispiele für das elektronische Gerät umfassen: Tragbare Geräte, wie z.B. Smartwatches und Armbänder; verschiedene Kameras, einschließlich Actionkameras und Überwachungskameras; Informationskommunikationsgeräte, wie z.B. Mobiltelefone, Smartphones und Tablets; virtuelle Realität (VR)-Geräte; erweiterte Realität (AR)-Geräte; und Sensorgeräte bzw. -vorrichtungen. Beispiele für die elektrische Kraftfahrzeugkomponente umfassen Leuchten bzw. Lampen und ECUs (elektronische Steuergeräte bzw. Motorsteuergeräte). Der Gegenstand ist jedoch nicht auf die vorstehenden Beispiele beschränkt.
  • Beispiele für ein Fremdmaterial, das an einem Hindurchtreten durch das Filterelement 4, das auf dem Gegenstand angeordnet ist, gehindert wird, umfassen Teilchen, wie z.B. Staub, und flüssiges Wasser, wie z.B. einen Wassertropfen.
  • BEISPIELE
  • Nachstehend wird die vorliegende Erfindung durch Beispiele detaillierter beschrieben. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die nachstehend angegebenen Beispiele beschränkt.
  • Verfahren zur Bewertung der gestreckten porösen PTFE-Membranen sind wie folgt.
  • [Dicke]
  • Der Durchschnitt von Dickenwerten, die bei jedweden 10 Messpunkten mit einer Messuhr (mit einem flachen Messkopf mit einem Durchmesser von 10 mm; Messkraft: 15 N oder weniger) bestimmt worden sind, wurde als die Dicke einer gestreckten porösen PTFE-Membran festgelegt.
  • [Masse pro Einheitsfläche]
  • Die Masse pro Einheitsfläche wurde durch das vorstehend beschriebene Verfahren bestimmt.
  • [Wassereindringdruck (Wassereindringgrenzdruck)]
  • Der Wassereindringdruck wurde durch das vorstehend beschriebene Verfahren gemäß dem Verfahren B (Verfahren mit hohem Wasserdruck) der Wasserbeständigkeitsprüfung, die in JIS L 1092 festgelegt ist, bestimmt.
  • [Porosität]
  • Die Porosität wurde durch das vorstehend beschriebene Verfahren bestimmt.
  • [Luftdurchlässigkeit in der Dickenrichtung]
  • Die Luftdurchlässigkeit (Frazier-Luftdurchlässigkeit) in der Dickenrichtung wurde durch das vorstehend beschriebene Verfahren gemäß dem Verfahren A für die Luftdurchlässigkeitsmessung bestimmt, das in JIS L 1096 festgelegt ist.
  • [Gesamtkohäsion]
  • Die Gesamtkohäsion wurde mit dem folgenden Verfahren bestimmt. Zuerst wurde eine zu messende, gestreckte poröse PTFE-Membran zu einer rechteckigen Form geschnitten (150 mm Länge x 20 mm Breite). Als nächstes wurden zwei Stücke eines doppelseitigen Klebebands (Nr. 5610, hergestellt von NITTO DENKO CORPORATION) mit der gleichen Form wie die gestreckte poröse PTFE-Membran vorbereitet. Die Stücke des doppelseitigen Klebebands wurden derart an die eine Oberfläche und die andere Oberfläche der gestreckten porösen PTFE-Membran geklebt, dass deren Außenumfänge zusammenfielen. Danach wurden zwei rechteckige PET-Folien (Lumirror S10 #25, hergestellt von Toray Industries, Inc.; Dicke: 25 µm) mit einer Länge von 200 mm und einer Breite von 20 mm hergestellt. Die PET-Folien wurden unter Verwendung der Stücke des doppelseitigen Klebebands an eine Oberfläche und die andere Oberfläche der gestreckten porösen PTFE-Membran geklebt. Die PET-Folien wurden derart geklebt, dass beide Kantenabschnitte der langen Seite von jeder PET-Folie mit beiden Kantenabschnitten der langen Seite der gestreckten porösen PTFE-Membran übereinstimmten und ein Kantenabschnitt der kurzen Seite von jeder PET-Folie mit einem Kantenabschnitt der kurzen Seite der gestreckten porösen PTFE-Membran übereinstimmte. Dadurch wurde eine Länge (50 mm) an dem anderen Kantenabschnitt der kurzen Seite von jeder PET-Folie sichergestellt, wobei die Länge für Spanneinrichtungen eines Zugprüfgeräts zum stabilen Halten der PET-Folie ausreichend ist. Anschließend wurde eine Pressverbindungswalze mit einer Belastung von 19,6 N auf dem Laminat, das aus der PET-Folie, dem doppelseitigen Klebeband, der gestreckten porösen PTFE-Membran, dem doppelseitigen Klebeband und der PET-Folie zusammengesetzt war, zurück- und vorbewegt, so dass auf das Laminat eine Druckverbindungskraft in dessen Dickenrichtung ausgeübt wurde. Danach wurde das Laminat für 12 Stunden bei Raumtemperatur und dann bei 60 °C für 1 Stunde vor einer Zugprüfung stehengelassen, so dass ein Prüfkörper erhalten wurde. Es sollte beachtet werden, dass von einer gestreckten porösen PTFE-Membran ein Prüfkörper SMD, der so ausgeschnitten wurde, dass die MD-Richtung der Membran mit einer langen Seite des Prüfkörpers zusammenfiel, und ein Prüfkörper STD, der so ausgeschnitten wurde, dass die TD-Richtung der Membran mit einer langen Seite des Prüfkörpers zusammenfiel, hergestellt wurden.
  • Als nächstes wurde ein Zugprüfgerät (TENSILON Universalprüfgerät RTF, hergestellt von A&D Company, Ltd.) vorbereitet. Jeder Prüfkörper wurde horizontal gehalten. Ein freier Kantenabschnitt von einer der PET-Folien wurde aufwärts gebogen und an einer oberen Spanneinrichtung des Zugprüfgeräts angebracht, und ein freier Kantenabschnitt der anderen PET-Folie wurde abwärts gebogen und an einer unteren Spanneinrichtung des Zugprüfgeräts angebracht. Als nächstes wurde eine Zugprüfung (T-Ablösungsprüfung), bei welcher der freie Kantenabschnitt der einen PET-Folie aufwärts gezogen wurde und der freie Kantenabschnitt der anderen PET-Folie abwärts gezogen wurde, bei einer Messtemperatur von 23 ± 5 °C, einer Messfeuchtigkeit von 50 ± 5 % relative Feuchtigkeit (RH) und einer Zuggeschwindigkeit von 300 mm/min durchgeführt, so dass ein Kohäsionsbruch in der gestreckten porösen PTFE-Membran verursacht wurde. Nachdem sich die PET-Folien aufgrund des Kohäsionsbruchs zu verschieben begonnen haben, wurde die Belastung, die zwischen den Spanneinrichtungen auftrat und für die ersten 25 mm der Verschiebung gemessen wurde, ignoriert und der Durchschnitt der Belastungsmesswerte, die kontinuierlich für eine nachfolgende Verschiebung von 50 mm aufgezeichnet worden sind, wurde als die Ablösekohäsion (Einheit: N/20 mm) der gestreckten porösen PTFE-Membran festgelegt. Eine Ablösekohäsion in der MD-Richtung wurde mit dem Prüfkörper SMD bestimmt. Eine Ablösekohäsion in der TD-Richtung wurde mit dem Prüfkörper STD bestimmt. Die Gesamtkohäsion wurde dann als Produkt der zwei Ablösekohäsionen bestimmt.
  • (Beispiel 1)
  • Eine Menge von 100 Gewichtsteilen eines feinen PTFE-Pulvers (unmodifiziert; Standarddichte (SSG): 2,16) und 19,7 Gewichtsteile eines aliphatischen Kohlenwasserstoffs als flüssiges Schmiermittel wurden zur Bildung einer PTFE-Paste einheitlich gemischt. Die PTFE-Paste wurde unter Verwendung einer FT-Düse bei einem Druck von 2,5 MPa (25 kg/cm2) zu einer Lagenform extrusionsgeformt und wurde ferner unter Verwendung eines Paars von Metallwalzen kalandriert, so dass eine streifenförmige PTFE-Lage (ungestreckt; Dicke: 0,2 mm) mit einer eingestellten Dicke erhalten wurde. Anschließend wurde die erhaltene PTFE-Lage zum Entfernen des flüssigen Schmiermittels erwärmt.
  • Als nächstes wurde die PTFE-Lage kontinuierlich einem bei 300 °C gehaltenen Heizofen zugeführt und darin in einer Längsrichtung uniaxial gestreckt (Strecken A). Das Streckverhältnis betrug 3,0. Das Strecken A wurde durch Walzenstrecken durchgeführt und die Dehnungsrate betrug 1,66 pro Minute.
  • Als nächstes wurde die Lage, die dem Strecken A unterzogen worden ist, durch Führen der Lage durch einen bei 375 °C gehaltenen Heizofen ohne Strecken der Lage gesintert (Sintern B). Die Zeit, die zum Führen durch den Heizofen benötigt wurde, betrug 17 Sekunden.
  • Als nächstes wurde die Lage, die dem Sintern B unterzogen worden ist, in einer Breitenrichtung in einem bei 330 °C gehaltenen Heizofen uniaxial gestreckt (Strecken C). Das Streckverhältnis betrug 10. Das Strecken C wurde durch ein Spannrahmenstrecken durchgeführt. Im Beispiel 1 betrug das Flächenstreckverhältnis 30. Als nächstes wurde die Lage, die dem Strecken C unterzogen worden ist, durch Führen der Lage durch einen bei 380 °C gehaltenen Heizofen ohne Strecken der Lage wärmeausgehärtet, so dass eine gestreckte poröse PTFE-Membran erhalten wurde.
  • (Beispiele 2 bis 7)
  • Gestreckte poröse PTFE-Membranen der Beispiele 2 bis 7 wurden in der gleichen Weise wie im Beispiel 1 erhalten, mit der Ausnahme, dass die Bedingungen für das Strecken A, das Sintern B, das Strecken C und das Wärmeaushärten derart waren, wie es in der nachstehenden Tabelle 1 gezeigt ist. Die Tabelle 1 zeigt auch die Bedingungen im Beispiel 1.
  • (Vergleichsbeispiel 1)
  • Eine ungestreckte PTFE-Lage, wie sie im Beispiel 1 hergestellt worden ist, wurde kontinuierlich einem bei 300 °C gehaltenen Heizofen zugeführt und darin in der Längsrichtung uniaxial gestreckt (Strecken A). Das Streckverhältnis betrug 3,5. Das Strecken A wurde durch Walzenstrecken durchgeführt und die Dehnungsrate betrug 2,24 pro Minute.
  • Als nächstes wurde die Lage, die dem Strecken A unterzogen worden ist, durch Führen der Lage durch einen bei 375 °C gehaltenen Heizofen ohne Strecken der Lage gesintert (Sintern B). Die Zeit, die zum Führen durch den Heizofen benötigt wurde, betrug 17 Sekunden.
  • Als nächstes wurde die Lage, die dem Sintern B unterzogen worden ist, in einer Breitenrichtung in einem bei 375 °C gehaltenen Heizofen uniaxial gestreckt (Strecken D). Das Streckverhältnis betrug 10. Das Strecken D wurde durch ein Spannrahmenstrecken durchgeführt. Im Vergleichsbeispiel 1 betrug das Flächenstreckverhältnis 35. Als nächstes wurde die Lage, die dem Strecken D unterzogen worden ist, durch Führen der Lage durch einen bei 375 °C gehaltenen Heizofen ohne Strecken der Lage wärmeausgehärtet, so dass eine gestreckte poröse PTFE-Membran erhalten wurde. Die Tabelle 1 zeigt zusammen die Bedingungen im Vergleichsbeispiel 1. [Tabelle 1]
    Beispiel Vergleichsbeispiel 1
    1 2 3 4 5 6 7
    Dicke der unaestreckten PTFE-Laqe (mm) 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2
    Strecken A Temperatur (°C) 300 300 300 300 300 240 300 300
    Verhältnis 3,0 3,5 4,5 4,5 4,0 3,5 5,0 3,5
    Dehnungsrate (/min) 1,66 1,79 1,95 1,95 1,88 1,79 2,00 2,24
    Sintern B Temperatur (°C) 375 375 375 375 375 375 375 375
    Zeit (s) 17 17 17 17 17 17 17 17
    Strecken C Temperatur (°C) 330 330 330 330 330 330 330 375
    Verhältnis 10 10 10 8 8 8 6,3 10
    Flächenstreckverhältnis 30 35 45 36 32 28 31,5 35
    Wärmeaushärten Temperatur (°C) 380 380 380 380 380 380 380 375

    * Das „Strecken C“ ist das Strecken D im Vergleichsbeispiel 1.
  • (Vergleichsbeispiel 2)
  • Eine ungestreckte PTFE-Lage (mit einer Dicke von 0,13 mm, da die Kalandrierbedingungen geändert worden sind), die in der gleichen Weise wie im Beispiel 1 hergestellt worden ist, wurde kontinuierlich einem bei 375 °C gehaltenen Heizofen zugeführt und darin in der Längsrichtung uniaxial gestreckt (Strecken E). Das Streckverhältnis betrug 4,5. Das Strecken E wurde durch Walzenstrecken durchgeführt und die Dehnungsrate betrug 2,43 pro Minute.
  • Als nächstes wurde die Lage, die dem Strecken E unterzogen worden ist, jedoch nicht dem Sintern unterzogen worden ist, in einer Breitenrichtung in einem bei 330 °C gehaltenen Heizofen uniaxial gestreckt (Strecken F). Das Streckverhältnis betrug 10. Das Strecken F wurde durch ein Spannrahmenstrecken durchgeführt. Im Vergleichsbeispiel 2 betrug das Flächenstreckverhältnis 45. Als nächstes wurde die Lage, die dem Strecken F unterzogen worden ist, durch Führen der Lage durch einen bei 380 °C gehaltenen Heizofen ohne Strecken der Lage wärmeausgehärtet, so dass eine gestreckte poröse PTFE-Membran erhalten wurde. Die Tabelle 2 zeigt zusammen die Bedingungen im Vergleichsbeispiel 2.
  • (Vergleichsbeispiele 3 bis 5)
  • Gestreckte poröse PTFE-Membranen der Vergleichsbeispiele 3 bis 5 wurden in der gleichen Weise wie im Vergleichsbeispiel 2 erhalten, mit der Ausnahme, dass eine ungestreckte PTFE-Lage, wie sie im Beispiel 1 hergestellt worden ist, verwendet wurde und dass die Bedingungen für das Strecken E, das Strecken F und das Wärmeaushärten derart waren, wie es in der nachstehenden Tabelle 2 gezeigt ist.
  • (Vergleichsbeispiele 6 bis 8)
  • Gestreckte poröse PTFE-Membranen der Vergleichsbeispiele 6 bis 8 wurden in der gleichen Weise wie im Vergleichsbeispiel 2 erhalten, mit der Ausnahme, dass ein feines PTFE-Pulver mit einer SSG von 2,19 verwendet wurde und dass die Dicke der ungestreckten PTFE-Lage sowie die Bedingungen für das Strecken E, das Strecken F und das Wärmeaushärten derart waren, wie es in der nachstehenden Tabelle 2 gezeigt ist. [Tabelle 2]
    Vergleichsbeispiel 2 Vergleichsbeispiel 3 Vergleichsbeispiel 4 Vergleichsbeispiel 5 Vergleichsbeispiel 6 Vergleichsbeispiel 7 Vergleichsbeispiel 8
    Dicke der ungestreckten PTFE-Lage (mm) 0,13 0,2 0,2 0,2 0,13 0,15 0,2
    Strecken E Temperatur (°C) 375 375 375 375 375 375 375
    Verhältnis 4,5 4,5 4,8 4,0 12,0 12,0 12,0
    Dehnungsrate (/min) 2,43 2,43 2,48 2,34 3,44 3,44 3,44
    Sintern Temperatur (°C) Zwischen dem Strecken E und dem Strecken F wurde kein Sintern durchgeführt.
    Zeit (s)
    Strecken F Temperatur (°C) 330 330 330 330 300 300 300
    Verhältnis 10 10 10 10 7,5 7,5 7,5
    Flächenstreckverhältnis 45 45 48 40 90 90 90
    Wärmeaushärten Temperatur (°C) 380 380 380 380 400 400 400
  • Die nachstehende Tabelle 3 zeigt die Bewertungsergebnisse für die gestreckten porösen PTFE-Membranen. [Tabelle 3]
    Dicke (µm) Masse pro Einheitsfläche (g/m2) Porosität (%) Wassereindringdruck (kPa) Luftdurchlässigkeit (cm3/(s · cm2) Kohäsion MD (N/20mm) Kohäsion TD (N/20mm) Gesamtkohäsion (N/20mm)2
    Beispiel 1 50 13,0 88 51 4,3 1,71 1,48 2,5
    2 49 12,1 89 40 5,2 1,83 1,20 2,2
    3 36 7,5 90 37 8,5 1,70 1,15 1,9
    4 41 8,7 90 40 6,8 1,88 1,49 2,8
    5 42 10,4 89 42 6,0 2,00 1,74 3,5
    6 45 11,0 88 44 4,8 1,87 1,37 2,6
    7 61 12,6 90 32 5,5 2,72 2,35 6,4
    Vergleichsbeispiel 1 37 11,8 85 58 5,1 1,47 1,13 1,7
    2 25 5,6 90 45 6,2 1,26 0,86 1,1
    3 41 7,6 92 45 4,3 1,51 0,89 1,4
    4 42 8,6 91 42 5,0 1,42 1,00 1,4
    5 46 11,8 88 50 2,7 1,69 0,96 1,6
    6 18 4,2 89 50 7,1 0,70 0,85 0,6
    7 20 5,3 88 50 6,0 0,72 0,96 0,7
    8 24 7,4 86 50 5,2 0,74 0,90 0,7
  • Die 9A, 10A und 11A zeigen Bilder von Oberflächen der gestreckten porösen PTFE-Membranen von Beispiel 4, Vergleichsbeispiel 2 bzw. Vergleichsbeispiel 8, die mit einem SEM untersucht worden sind. Die 9B, 10B und 11B zeigen Bilder von Querschnitten in der Dickenrichtung der gestreckten porösen PTFE-Membranen (in der MD-Richtung geschnitten) von Beispiel 4, Vergleichsbeispiel 2 bzw. Vergleichsbeispiel 8, die mit einem SEM untersucht worden sind. Die SEM-Bilder der Querschnitte zeigen Substrate zur Bewertung sowie die gestreckten porösen PTFE-Membranen, wobei die Substrate für die SEM-Untersuchung verwendet worden sind. Wie es in den 9A bis 11B gezeigt ist, war anders als bei den Membranen der Vergleichsbeispiele 2 und 8 in der gestreckten porösen PTFE-Membran von Beispiel 4 ein Knoten, der nicht nur in der Ebenenrichtung, sondern auch in der Dickenrichtung lang ist, ausgebildet. Entsprechende Knoten waren auch in den anderen Beispielen ausgebildet. Die gestreckten porösen PTFE-Membranen aller Beispiele weisen einen durchschnittlichen Porendurchmesser von 3,5 µm oder mehr auf.
  • Die 12 zeigt eine Beziehung zwischen der Luftdurchlässigkeit in der Dickenrichtung und der Gesamtkohäsion für die gestreckten porösen PTFE-Membranen der Beispiele und Vergleichsbeispiele. Wie es in der 12 gezeigt ist, weisen die gestreckten porösen PTFE-Membranen der Beispiele höhere Luftdurchlässigkeiten und höhere Gesamtkohäsionen auf als diejenigen der Vergleichsbeispiele. Zusätzlich erfüllen die gestreckten porösen PTFE-Membranen der Beispiele die Ungleichung CT ≥ -0,33 × PT + 3,67, wobei PT die Luftdurchlässigkeit in der Dickenrichtung darstellt und CT die Gesamtkohäsion darstellt. Die gestreckten porösen PTFE-Membranen der Beispiele 3, 4, 5 und 7 erfüllen die Ungleichung CT ≥ -0,57 × PT + 6,14.
  • GEWERBLICHE ANWENDBARKEIT
  • Die gestreckte poröse PTFE-Membran der vorliegenden Erfindung kann beispielsweise als luftdurchlässiges Medium verwendet werden.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 2009297702 A [0003]
    • JP H11515036 A [0003]

Claims (6)

  1. Gestreckte poröse Polytetrafluorethylen-Membran, die eine Luftdurchlässigkeit von 4 cm3/(s · cm2) oder mehr, ausgedrückt als Frazier-Luftdurchlässigkeit, in einer Dickenrichtung aufweist, und eine Gesamtkohäsion von 1,9 (N/20 mm)2 oder mehr aufweist, wobei die Gesamtkohäsion durch ein Produkt einer Ablösekohäsion in einer ersten Ebenenrichtung und einer Ablösekohäsion in einer zweiten Ebenenrichtung senkrecht zu der ersten Richtung ausgedrückt wird.
  2. Gestreckte poröse Polytetrafluorethylen-Membran nach Anspruch 1, die eine Masse pro Einheitsfläche von 7,0 g/m2 oder mehr aufweist.
  3. Gestreckte poröse Polytetrafluorethylen-Membran nach Anspruch 1 oder 2, die eine Dicke von 30 µm oder mehr aufweist.
  4. Luftdurchlässiges Medium, das eine Luftdurchlässigkeit in einer Dickenrichtung aufweist, das Hindurchtreten eines Fremdmaterials durch dieses in der Dickenrichtung verhindert, und die gestreckte poröse Polytetrafluorethylen-Membran nach einem der Ansprüche 1 bis 3 umfasst.
  5. Luftdurchlässiges Medium nach Anspruch 4, das ferner ein luftdurchlässiges Trägerelement umfasst, das auf die gestreckte poröse Polytetrafluorethylen-Membran laminiert ist.
  6. Filterelement, das ein luftdurchlässiges Medium umfasst, das eine Luftdurchlässigkeit in einer Dickenrichtung aufweist und das Hindurchtreten eines Fremdmaterials durch dieses in der Dickenrichtung verhindert, wobei das luftdurchlässige Medium das luftdurchlässige Medium nach Anspruch 4 oder 5 ist.
DE112020005959.6T 2019-12-05 2020-12-03 Gestreckte poröse polytetrafluorethylen-membran, luftdurchlässiges medium, bei dem diese verwendet wird, und filterelement, bei dem diese verwendet wird Pending DE112020005959T5 (de)

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