JP2000071398A

JP2000071398A - 補強ｐｔｆｅ製多孔質膜

Info

Publication number: JP2000071398A
Application number: JP10244931A
Authority: JP
Inventors: Toru Sugitani; 谷徹杉; Michinao Hayashi; 道直林
Original assignee: Nippon Valqua Industries Ltd; Nihon Valqua Kogyo KK
Current assignee: Nippon Valqua Industries Ltd; Nihon Valqua Kogyo KK
Priority date: 1998-08-31
Filing date: 1998-08-31
Publication date: 2000-03-07

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】ＰＴＦＥ製多孔質膜の透気性や透水性を損な
うことなく、膜の強度の高い補強ＰＴＦＥ製多孔質膜の
提供、ＰＴＦＥ製多孔質膜を相手部材に融着した際にも
高強度が保持されるような補強ＰＴＦＥ製多孔質膜の提
供、延伸したＰＴＦＥ製多孔質膜を相手部材に融着する
場合にも、融着時の熱による膜の熱収縮が起きにくいよ
うな補強ＰＴＦＥ製多孔質膜の提供。【解決手段】ＰＴＦＥ製多孔質膜と、該ＰＴＦＥ製多
孔質膜の少なくとも一方面に設けられた熱溶融性フッ素
樹脂からなる補強材とからなり、上記補強材はＰＴＦＥ
製多孔質膜と略同一の周縁部形状を有すると共に、この
補強材にはその表裏面を貫通する切欠部が形成されてい
る補強ＰＴＦＥ製多孔質膜。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の技術分野】本発明は、補強ＰＴＦＥ製多孔質膜
に関し、さらに詳しくは透気性や透水性に優れ、しかも
膜強度に優れた補強ＰＴＦＥ製多孔質膜に関する。

【０００２】

【発明の技術的背景】ポリテトラフルオロエチレン樹脂
（ＰＴＦＥ）は、優れた耐薬品性、耐熱性、機械的特性
を有するため、種々の分野で用いられている。例えば、
ＰＴＦＥ樹脂からなる多孔質膜は、上記のような特性を
利用して、腐蝕性物質あるいは高温物質のフィルタとし
て広く用いられており、また、電解隔膜、燃料電池、あ
るいは人工血管、人工気管等の医療用チューブとしても
用いられている。

【０００３】また近年に至って、半導体産業あるいは分
子生物学の発展に伴なって、真円に近くしかも孔径の揃
った孔を有する多孔質膜は、極く微細な不純物を除去す
ることができるため求められている。このような多孔質
膜としてＰＴＦＥ製多孔質膜が注目を集めるようになっ
ている。

【０００４】ところで、このようなＰＴＦＥ製多孔質膜
をフィルター等の用途に使用する場合には、相手部材に
溶接したり、直接融着する等の方法で固定していた。し
かしながらこのようなＰＴＦＥ製多孔質膜の使用目的に
応じてその強度を高める場合や、ＰＴＦＥ製多孔質膜を
相手部材に取り付ける場合などには、以下のような問題
点があった。

【０００５】すなわち、多孔質膜自体の強度を高めた
い場合、一般にその膜厚を増すことが考えられるが、膜
厚を厚くすると、透気性や透水性が損なわれてしまう。

【０００６】多孔質膜をフランジでかしめる場合、フ
ランジ部分に応力が集中し、多孔質膜はフランジ部で破
損されやすい。多孔質膜を相手部材に融着して固定する場合、融着部
分の強度が低下することがある。

【０００７】延伸された多孔質膜を相手部材に融着す
る場合、融着する際の熱により膜が熱収縮するために融
着作業が困難になったり、膜自身が破損して融着不能と
なる。

【０００８】多孔質膜を接着剤を使用して相手部材に
接着する場合、耐薬品性が問題となる箇所にはこのよう
な方法で得られたＰＴＦＥ製多孔質膜付き部材は使用で
きず、接着強度も信頼性に欠ける。

【０００９】このような問題点を解決すべく本発明者ら
が鋭意研究を重ねたところ、ＰＴＦＥ製多孔質膜の少な
くとも一方面に熱溶融性フッ素樹脂からなる特定の補強
材を設けて成る補強ＰＴＦＥ製多孔質膜では、透気性や
透水性に優れ、しかも膜強度に優れており、相手部材に
熱融着しても高強度が保持され、該膜が延伸物であって
も融着時の熱による膜の熱収縮が起きにくいことなどを
見出し、本発明を完成するに至った。

【００１０】なお、特願平４-１７７０９７号明細書に
は、懸濁重合法によって得られるポリテトラフルオロエ
チレン樹脂成形用粉末から得られ、気孔率が４０〜８０
％であり、かつ直径０．２μｍの均一粒子除去率が９９
％以上であるか、または気孔率が４０〜８０％であり、
かつバブルポイントが３kg／cm²以上であるポリテトラ
フルオロエチレン（ＰＴＦＥ）製多孔質膜およびその製
造法が記載されている。

【００１１】しかしながら、該明細書に記載のＰＴＦＥ
製多孔質膜では、特に強度の点で更なる改良の余地があ
った。

【００１２】

【発明の目的】本発明は、上記のような従来技術に伴う
問題点を解決しようとするものであって、ＰＴＦＥ製多
孔質膜の透気性や透水性を損なうことなく、膜の強度の
高い補強ＰＴＦＥ製多孔質膜を提供することを目的とし
ている。

【００１３】また本発明は、ＰＴＦＥ製多孔質膜を相手
部材に融着した際にも高強度が保持されるような補強Ｐ
ＴＦＥ製多孔質膜を提供することを目的としている。ま
た本発明は、延伸したＰＴＦＥ製多孔質膜を相手部材に
融着する場合にも、融着時の熱による膜の熱収縮が起き
にくいような補強ＰＴＦＥ製多孔質膜を提供することを
目的としている。

【００１４】

【発明の概要】本発明に係る補強ＰＴＦＥ製多孔質膜
は、ＰＴＦＥ（四フッ化エチレン樹脂）製多孔質膜と、
該ＰＴＦＥ製多孔質膜の少なくとも一方面に設けられた
熱溶融性フッ素樹脂からなる補強材とからなり、上記補
強材はＰＴＦＥ製多孔質膜と略同一の周縁部形状を有す
ると共に、この補強材にはその表裏面を貫通する切欠部
が形成されていることを特徴としている。

【００１５】本発明においては、補強ＰＴＦＥ製多孔質
膜の補強材周縁部の幅ｗ₁が、取り付けられる相手部材
の外壁肉厚（幅）ｗ₂と同一もしくは、ｗ₂より広くなっ
ている（ｗ₁≧ｗ₂）ことが好ましい。

【００１６】本発明においては、上記切欠部は、補強材
の周縁部を残して複数の区画に区分するように形成され
ていてもよい。本発明においては、上記補強ＰＴＦＥ製
多孔質膜の下面に存在する補強材が相手部材との接合部
分に熱融着または熱溶接されていてもよい。

【００１７】本発明によれば、ＰＴＦＥ製多孔質膜本来
の透気性や透水性が保持され、しかも膜の強度が高い補
強ＰＴＦＥ製多孔質膜が提供される。また、延伸したＰ
ＴＦＥ製多孔質膜であっても、補強材により固定されて
いるため、作業性良く相手部材に取付け可能であり、し
かも、この延伸した補強ＰＴＦＥ製多孔質膜をその補強
材周縁部でフッ素樹脂被覆管体等の相手部材に融着した
場合にも、該補強体を構成するＰＴＦＥ製多孔質膜は補
強材で固定されているため、このＰＴＦＥ製多孔質膜は
熱収縮しにくい。

【００１８】

【発明の具体的説明】以下、本発明に係る補強ＰＴＦＥ
製多孔質膜、その製法並びにその使用方法について、図
面を参照しつつ具体的に説明する。＜補強ＰＴＦＥ製多孔質膜＞図１は、本発明に係る補強
ＰＴＦＥ製多孔質膜の第１の実施態様を模式的に示す縦
断面図であり、図１（Ａ）は補強ＰＴＦＥ製多孔質膜１
０の縦断面図を示し、図１（Ｂ）は図１（Ａ）に示す補
強ＰＴＦＥ製多孔質膜１０のＸ−Ｘ線矢視図である。

【００１９】この図１に示す補強ＰＴＦＥ製多孔質膜１
０では、ＰＴＦＥ製多孔質膜２０の一方面（下面）３０
に補強材４０が設けられている。補強ＰＴＦＥ製多孔質
膜１０の寸法は、特に制限されず、この補強ＰＴＦＥ製
多孔質膜１０が取付られる相手部材であるフッ素樹脂被
覆管体、容器などの用途、寸法等に応じて任意の寸法の
ものを採用でき、例えば気液分離フィルターの用途に
は、補強ＰＴＦＥ製多孔質膜を構成するＰＴＦＥ製多孔
質膜の膜厚が１０〜５００μｍで、その直径が１〜２０
ｃｍ程度であり、ＰＴＦＥ製多孔質膜に熱融着された状
態での補強材部分の厚みが０.０１〜１ｍｍ程度のもの
が挙げられる。＜ＰＴＦＥ製多孔質膜＞上記補強ＰＴＦＥ製多孔質膜１
０を構成するＰＴＦＥ製多孔質膜２０としては、従来よ
り公知のものを広く使用できるが、ＰＴＦＥ製多孔質膜
の孔が真円に近くしかも孔径が揃った多孔質膜は、極く
微細な不純物を除去することができるため好ましい。こ
のような観点からは特に特願平４-１７７０９７号明細
書に記載のＰＴＦＥ製多孔質膜を用いることが望まし
い。

【００２０】すなわち、本発明で好ましく用いられるＰ
ＴＦＥ製多孔質膜（ポリテトラフルオロエチレン製多孔
質膜）は、懸濁重合法によって得られるＰＴＦＥ樹脂成
形用粉末から得られ、気孔率が４０〜８０％であり、か
つ直径０．２μｍの均一粒子除去率が９９％以上である
か、または気孔率が４０〜８０％であり、かつバブルポ
イントが３kg／cm²以上であることが望ましい。

【００２１】このＰＴＦＥ製多孔質膜は、膜厚が１０〜
５００μｍであり、かつこの多孔質膜は、２枚以上のＰ
ＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）製フィルムを積
層して融着した一体化物から得られたものであることが
好ましい。

【００２２】このようなＰＴＦＥ製多孔質膜の第１の製
造方法では、懸濁重合法によって得られるＰＴＦＥ樹脂
成形用粉末を圧縮成形してＰＴＦＥ予備成形品を作製
し、この予備成形品を未焼成ＰＴＦＥの融点以上に焼成
した後フィルム状とし、次いで得られたフィルムを少な
くとも２枚以上重ね合わせて焼成ＰＴＦＥ樹脂の融点以
上の温度で熱融着した後冷却し、次いで熱融着一体化さ
れたフィルムを焼成ＰＴＦＥ樹脂の融点以下の温度にて
一軸または二軸延伸して、上記ＰＴＦＥ製多孔質膜を得
ている。

【００２３】また本発明においては、上記のように最後
の工程で一軸または二軸延伸した後、ヒートセットして
もよい（第２の製造方法）。またＰＴＦＥ製多孔質膜の
第３の製造方法では、上記のようにＰＴＦＥ予備成形品
を未焼成ＰＴＦＥの融点以上に焼成しフィルム状とした
後、得られた少なくとも２枚のＰＴＦＥ製フィルムを焼
成ＰＴＦＥの融点未満の温度に加熱して圧着し、得られ
たＰＴＦＥ製フィルム圧着体を焼成ＰＴＦＥの融点以上
に加熱して一体化した後、熱融着一体化されたフィルム
を焼成ＰＴＦＥ樹脂の融点以下の温度にて一軸または二
軸延伸して、上記ＰＴＦＥ製多孔質膜を得ている。

【００２４】また本発明においては、上記のように最後
の工程で一軸または二軸延伸した後、ヒートセットして
もよい（第４の製造方法）。上記したようなＰＴＦＥ製
多孔質膜、すなわち特願平４-１７７０９７号明細書に
記載のＰＴＦＥ製多孔質膜は、孔が真円に近くしかも孔
径が揃い、その上透水量、気孔率が高く、膜厚が薄くて
も機械的強度に優れ、ピンホールが生じて破断すること
なく、均一にかつ生産効率よく安定して製造しうるとい
う利点を有する。

【００２５】もちろん、本発明で使用されるＰＴＦＥ製
多孔質膜としては上述のような多孔質膜に限らず、乳化
重合法によって得られたファインパウダーを原料とする
ＰＴＦＥ未焼成フィルムであってもさしつかえない。ま
た助剤や発泡剤を発泡させることによって、成形された
ＰＴＦＥ多孔質膜フィルムでもよい。＜補強材４０＞補強材４０は、図１（Ｂ）に示すように
ＰＴＦＥ製多孔質膜２０と略同一の周縁部形状（図１で
は円形）を有すると共に、該補強材４０にはその表裏面
４２ａ、４２ｂを貫通する１／４円形の切欠部４４が４
個形成されている。

【００２６】換言すれば、この補強材４０は、図１
（Ｂ）に示すようにＰＴＦＥ製多孔質膜２０と略同一の
周縁部形状部分、図１では扁平ドーナツ状部分４６に、
ＰＴＦＥ製多孔質膜２０の下面３０の中央部でクロスす
るように形成された２本（枚）の長尺の梁状補強材４６
ａ、４６ｂが差し渡され、それらの両端部はそれぞれ上
記扁平ドーナツ状部分４６と接合し一体化している。

【００２７】このような構成の補強ＰＴＦＥ製多孔質膜
１０では、ＰＴＦＥ製多孔質膜は、後述するように相手
部材と当接され、熱融着されても熱溶融性フッ素樹脂製
の扁平ドーナツ状部分４６で強化されているため、ＰＴ
ＦＥ製多孔質膜２０に破断、変形、撓み等が生じ難く、
また管体などへの張設作業も容易であり、またクロス状
熱溶融性フッ素樹脂製の差し渡し部４６ａ，４６ｂが存
在するため、ＰＴＦＥ製多孔質膜の補強効果、変形防止
効果なども大きく、しかもＰＴＦＥ製多孔質膜としての
機能、すなわち透気性、透液性（例えば、透水性）、耐
薬品性も充分に発揮される。

【００２８】なお、上記切欠部４４を経て、水等の液体
や気体はＰＴＦＥ製多孔質膜を通過する。従って、切欠
部４４の面積が大きくなり、ＰＴＦＥ製多孔質膜の面積
に近ければ近いほど、ＰＴＦＥ製多孔質膜本来の有効面
積（透気性、透水性などを良好に保持しうる面積）は広
くなるが、反面、補強ＰＴＦＥ製多孔質膜１０の強度は
小さくなり補強材４０のないＰＴＦＥ製多孔質膜２０そ
のものの強度に近くなり、強度低下が生ずるため、ＰＴ
ＦＥ製多孔質膜本来の機能の確保と補強性の確保との両
者を考慮して切欠部４４の面積、形、個数などは適宜設
定される。

【００２９】上記補強材４０は、上記したように熱溶融
性フッ素樹脂から構成されている。上記熱溶融性フッ素
樹脂としては、ＦＥＰ（四フッ化エチレン−六フッ化プ
ロピレン共重合樹脂）、ＰＦＡ（四フッ化エチレン−パ
ーフルオロアルコキシエチレン共重合樹脂）、ＥＴＦＥ
（四フッ化エチレン−エチレン共重合樹脂）、ＰＣＴＦ
Ｅ（三フッ化塩化エチレン樹脂）、ＰＶＤＦ（フッ化ビ
ニリデン樹脂）、Ｅ−ＣＴＦＥ（三フッ化塩化エチレン
−エチレン共重合樹脂）、ＰＶＦ（ポリフッ化ビニ
ル）、特公平３−３９１０５号公報または特願平５−５
１３９４４号に記載の変性ＰＴＦＥ等が挙げられ、これ
らのうちでは四フッ化エチレン（ＴＦＥ）系共重合樹脂
であるＰＦＡ、ＦＥＰ、変性ＰＴＦＥが好ましい。＜補強ＰＴＦＥ製多孔質膜の製造＞このような補強ＰＴ
ＦＥ製多孔質膜は、以下のような方法で製造される。

【００３０】すなわち、図１に示すような本発明の第１
の実施態様に係る補強ＰＴＦＥ製多孔質膜を得るには、
例えばＰＦＡなどの熱溶融性フッ素樹脂製の補強材４０
の上にＰＴＦＥ製多孔質膜２０を載置し、これらを上下
両面から加熱加圧して熱融着させればよい。

【００３１】このように補強材４０をＰＴＦＥ製多孔質
膜２０に融着する場合、ＰＴＦＥ製多孔質膜２０の補強
材４０との融着部分以外の部位（換言すれば、補強材４
０の切欠部４４に対応する位置のＰＴＦＥ製多孔質膜下
面および上面）には熱をかけないように融着装置の平面
形状は、補強材の平面形状と略同一とすることが望まし
い。このようにＰＴＦＥ製多孔質膜の補強材との融着部
分以外の部位には熱をかけないようにすることによっ
て、ＰＴＦＥ製多孔質膜と補強材との融着部分以外で
は、ＰＴＦＥ製多孔質膜の物性、すなわち均一粒子除去
率、気孔率、バブルポイントなどが変化（低下）せず、
用いられたＰＴＦＥ製多孔質膜の優れた物性は良好に保
持される。

【００３２】融着条件として、より具体的には、ＰＴＦ
Ｅの融点である３２７℃以上で４００℃以下、好ましく
は３３０〜３５０℃の温度で、０.０５〜１.０ｋｇ重／
ｃｍ ²好ましくは０.１〜０.２ｋｇ重／ｃｍ²の加圧下
に、５秒〜５分、好ましくは５秒〜３分間程度保持すれ
ばよい。

【００３３】上記条件下にＰＴＦＥ製多孔質膜と補強材
とを熱融着すると、補強材４０の切欠４４位置に対応す
るＰＴＦＥ製多孔質膜の孔は殆ど変形破壊されることな
く良好に保持され、融着されたＰＴＦＥ製多孔質膜にシ
ワや破損は生ぜず、しかもＰＴＦＥ製多孔質膜と補強材
とは強固に接合され、得られた補強ＰＴＦＥ製多孔質膜
をフランジを介して相手部材に取付けてもフランジ部で
のかしめ破断・破壊が生ぜず、また相手部材に熱融着し
ても融着部分での機械的強度が低下せず、また延伸した
補強ＰＴＦＥ製多孔質膜であっても、熱融着することに
よるＰＴＦＥ製多孔質膜の熱収縮が生ぜず、変形、シ
ワ、破断などが発生することがない。＜補強ＰＴＦＥ製多孔質膜の取付（使用）方法＞図２
は、本発明の第１の実施態様に係る補強ＰＴＦＥ製多孔
質膜の熱融着によるフッ素樹脂被覆管体（単に、「管
体」ともいう。）への取付（使用）方法の説明図であ
る。

【００３４】図１あるいは図２の付番１０には、予め補
強材４０がＰＴＦＥ製多孔質膜２０の下面３０に熱融着
に代表される接合方法で接合された補強ＰＴＦＥ製多孔
質膜１０が示されている。

【００３５】このような補強ＰＴＦＥ製多孔質膜１０
を、例えば、相手部材としてのフッ素樹脂被覆管体５０
の端部５０ａに取付るには、例えば、図２（Ａ）に示す
ように補強ＰＴＦＥ製多孔質膜１０の下側３０（補強材
４０側）を管体５０の端部５０ａと当接するように補強
ＰＴＦＥ製多孔質膜１０を配置し、次いで図２（Ｂ）に
示すように補強ＰＴＦＥ製多孔質膜１０の上側、すなわ
ちＰＴＦＥ製多孔質膜２０上から補強ＰＴＦＥ製多孔質
膜１０に加熱手段の熱盤９０を押し当てて、補強ＰＴＦ
Ｅ製多孔質膜１０とフッ素樹脂被覆管体５０とを熱融着
させ、次いで図２（Ｃ）に示すように熱盤９０を、管体
５０に被着している補強ＰＴＦＥ製多孔質膜１０から離
間するように移動除去すればよい。

【００３６】補強ＰＴＦＥ製多孔質膜１０と管体５０と
の熱融着条件としては、上記管体５０が、ＰＦＡなどの
熱溶融性フッ素樹脂製、ＰＴＦＥ製、あるいはこれらの
フッ素樹脂にて被覆された金属製管体等である場合に
は、上記ＰＴＦＥ製多孔質膜２０と補強材４０との熱融
着時と同様の条件を採用できる。

【００３７】この際に用いられる補強ＰＴＦＥ製多孔質
膜１０の補強材周縁部の幅ｗ₁（＝ｗ₂＋ｗ_b）が、図２
（Ｃ）あるいは図３（Ａ）に示すように、取り付けられ
る相手部材の幅（肉厚）ｗ₂より広くなっている場合
（ｗ₁＞ｗ₂）には、ＰＴＦＥ製多孔質膜２０と補強材４
０との融着面積が広くなり、圧力（Ｆ）が矢印方向に加
わった場合に、管体と補強ＰＴＦＥ製多孔質膜の接合端
部１０５から補強材の周縁部内周側１０６までの広い範
囲で応力分散が図られるため、ＰＴＦＥ製多孔質膜の変
形・破断が生じにくい。

【００３８】ＰＴＦＥ製多孔質膜の膜厚などにもより異
なり一概に決定されないが、例えば、上記特願平４-１
７７０９７号明細書記載のＰＴＦＥ製多孔質膜（膜厚：
１０〜５００μｍ）を用いる場合には、この補強部材の
周縁部の幅ｗ₁（＝ｗ₂＋ｗ_b）と相手部材の融着部の幅
ｗ₂とが、好ましくはｗ₁＝１．０１×ｗ₂〜２．５×
ｗ₂、さらに好ましくはｗ₁＝１．５×ｗ₂〜２．５×ｗ₂
の関係にあると効率よく応力分散が図られ、膜強度に優
れ、しかも補強材のない従来のＰＴＦＥ製多孔質膜に比
して、このような補強ＰＴＦＥ製多孔質膜では、その透
気性、透水性は殆ど低下しない。

【００３９】これに対して、図３（Ｂ）に示す従来例の
ように、補強材がなく直接ＰＴＦＥ製多孔質膜を相手部
材５０に熱融着させたような場合には、ＰＴＦＥ製多孔
質膜２０は、圧力（Ｆ）が矢印方向に加わると、管体５
０とＰＴＦＥ製多孔質膜２０の接合端部１０１に応力が
集中して、ＰＴＦＥ製多孔質膜２０は破損しやすくな
る。

【００４０】なお、上記説明では、予めＰＴＦＥ製多孔
質膜２０と補強材４０とが熱融着され接合されてなる補
強ＰＴＦＥ製多孔質膜１０を、管体５０に接合する態様
について説明したが、本発明では、補強ＰＴＦＥ製多孔
質膜の相手部材への取付方法は、係る態様に限定されな
い。

【００４１】例えば、補強材の形状が管体５０の端面５
０ａの形状と略同一であり、図１（Ｂ）に示すような差
し渡し部４６ａ、４６ｂを有しないような中空円盤状
（後述する図４（Ａ）参照）である場合には、補強ＰＴ
ＦＥ製多孔質膜用のＰＴＦＥ製多孔質膜２０と、補強材
４０と、管体５０とを図２に示すように、必要により、
現場等で、ＰＴＦＥ製多孔質膜２０／補強材４０／管体
５０の順序で配置して、加熱手段の熱盤９０をＰＴＦＥ
製多孔質膜２０の上方から上記と同様に押当て、ＰＴＦ
Ｅ製多孔質膜２０と補強材４０と管体５０との３者を一
度に加熱加圧融着させてもよい。このように一度に３者
を加熱融着させると、作業工程を簡略化でき、経済的で
ある。

【００４２】また、補強材４０が、図２の付番４０ある
いは図１の付番４０に示すように、相手部材５０と熱融
着される扁平ドードーナツ状の周縁部４６と、クロス状
の差し渡し部４６ａ、４６ｂとからなっており、この差
し渡し部４６ａ、４６ｂは相手部材５０とは非接触であ
って相手部材５０には熱融着されず、ＰＴＦＥ製多孔質
膜の補強の役割を主に果たすものであるような場合に
も、上記と同様にＰＴＦＥ製多孔質膜２０と補強材４０
と管体５０との熱融着を一度に（いっぺんに）行うこと
ができる（熱盤による一体融着）。

【００４３】このような形状の補強材とフッ素樹脂被覆
管体とＰＴＦＥ製多孔質膜とを一度に熱融着するには、
上記にようにＰＴＦＥ製多孔質膜の上側に熱盤９０を配
置するだけでなく、管体５０の内側（下側）にも熱盤を
配置しておき、ＰＴＦＥ製多孔質膜の表面（上面）側
と、補強材の下側（管体内側）との両方から一度に各被
着予定部を加熱してＰＴＦＥ製多孔質膜と補強材との熱
融着を行うと共に、補強材と管体との熱融着を行えばよ
い（図示せず）。

【００４４】上記何れの方法にて相手部材５０に補強Ｐ
ＴＦＥ製多孔質膜１０を熱融着させる場合にも、熱盤９
０の端面（下面）形状は、ＰＴＦＥ製多孔質膜、補強Ｐ
ＴＦＥ製多孔質膜、補強材などの熱融着すべき部分の平
面形状と略同一であることがＰＴＦＥ製多孔質膜の加熱
による性能低下を有効に阻止できるため望ましい。

【００４５】以上の説明においては、補強ＰＴＦＥ製多
孔質膜を管体などの相手部材に熱融着にて接合する方法
について詳述したが、本発明に係る補強ＰＴＦＥ製多孔
質膜の相手部材への接合・固定方法は、係る態様に限定
されず、例えば、フランジでかしめる、接着する、溶接
するなどその用途に応じて種々の方法を採用しうる。こ
れら種々の接合方法のうちでも耐薬品性、耐熱性、ヒー
トショック、気密性などの点を考慮すると、熱融着す
る、溶接する、フランジでかしめる等の方法が好まし
い。

【００４６】また、上記説明では、図１（Ｂ）中、付番
４０で示すように、扁平ドーナツ状状の周縁部補強材４
６の中に十字状の梁状補強材４６ａ，４６ｂが配置され
た平面形状の補強材４０が、円板形のＰＴＦＥ製多孔質
膜２０下面に熱融着された補強ＰＴＦＥ製多孔質膜１０
を例示して、その製法、使用法などについて詳説した
が、本発明では、この補強ＰＴＦＥ製多孔質膜あるいは
補強材の平面形状は係る態様に限定されず、種々改変可
能であり、相手部材の形状に合わせて楕円形、正方形、
長方形など任意の外形形状を採り得る。

【００４７】また補強材の切欠形状もその用途、求めら
れる補強ＰＴＦＥ製多孔質膜の強度等に応じて適宜選択
可能である。例えば、図４（Ａ）に示すように円形の平
板状補強材の中央部が、同心円形４４Ａに大きく切欠か
れていてもよく、図４（Ｂ）に示すように矩形平板状補
強材の中央部が、円形４４Ｂに大きく切欠かれていても
よく、図４（Ｃ）に示すように矩形平板状補強材の中央
部が、等距離離間して配列された４個の同寸円形４４Ｃ
に切欠かれていてもよく、図４（Ｄ）に示すように四角
形の平板状補強材の中央部が、多数の同寸円形の切欠き
４４Ｄを一様に配列した状態で切欠かれていてもよく、
図４（Ｅ）に示すように枠形の平板状補強材４６Ｅの中
央部に、枠の中心を通る十字形の梁状補強材４６ｅを配
置することで、４個の同寸大の矩形（四角形）の切欠き
４４Ｅを配列した状態となって切欠かれていてもよく、
図４（Ｆ）に示すように枠形の平板状補強材４６Ｆの中
央部に、枠の中心を通る十字形の梁状補強材４６ｆをそ
の端部が枠コーナー部で当接するように配置すること
で、４個の同寸大の二等辺三角の切欠き４４Ｆを所定距
離離間してその頂部が向き合うように配列した状態で切
欠かれていてもよく、図４（Ｇ）に示すように枠形の平
板状補強材４６Ｉの中央部に、枠形中心を通って同一角
度で交差する４本の梁状補強材４６ｇで８区分されるよ
うに梁状補強材を配置することで、８個の同寸大の二等
辺三角の切欠き４４Ｇが配列した状態で切欠かれていて
もよく、あるいは、図４（Ｈ）に示すように枠形の平板
状補強材４６Ｈの中央部に、梁状補強材４６ｈを所定距
離離間して平行に多数本配列することで、矩形の平板状
補強材が短冊状４４Ｈに切欠かれていてもよく、図４
（Ｉ）に示すように枠形の平板状補強材４６Ｉの中央部
に縦横格子状に梁状補強材４６ｉを配置することで、矩
形の平板状補強材の中央部が碁盤目状４４Ｉに切欠かれ
ていてもよい。

【００４８】このように、本発明においては、上記切欠
部は、補強材の周縁部を残して複数の区画に区分するよ
うに形成されていてもよい。また、上記説明において
は、補強材とＰＴＦＥ製多孔質膜とが一枚ずつ張り合わ
された態様の補強ＰＴＦＥ製多孔質膜について示した
が、本発明においては、図６（Ａ）で示すように、ＰＴ
ＦＥ製多孔質膜の表裏面に１枚ずつ図１に示すような補
強材４０が熱融着されていてもよく、また、図６（Ｂ）
で示すように補強材４０とＰＴＦＥ製多孔質膜２０とが
順次積層されて多層構造となっていてもよく、また、図
６（Ｃ）で示すように、複数枚（例：３枚）のＰＴＦＥ
製多孔質膜２０を最外層の補強材４０でサンドイッチす
るようにＰＴＦＥ製多孔質膜を該補強材の平面形状に沿
って一体的に熱融着させることにより、隣接するＰＴＦ
Ｅ製多孔質膜２０同士および補強材４０は、熱融着部位
２０ａ、２０ｃで補強材の平面形状に互いに熱融着され
ていてもよい。

【００４９】

【発明の効果】本発明によれば、ＰＴＦＥ製多孔質膜本
来の透気性や透水性を良好に保持しつつ、しかも膜強度
に優れた補強ＰＴＦＥ製多孔質膜が提供される。

【００５０】特に、ＰＴＦＥ製多孔質膜と補強材との熱
融着を、補強材の平面形状に略同一の平面形状を有する
加熱手段である熱盤等を用いて行うと、ＰＴＦＥ製多孔
質膜と補強材との熱融着を効率よく実施できると共に、
ＰＴＦＥ製多孔質膜と補強材とが当接しない部位では、
この熱融着時の熱によるＰＴＦＥ製多孔質膜の他の部位
の透気性、透水性等の多孔質膜としての物性の低下が生
ぜず、透気性や透水性に著しく優れ、しかも膜強度にも
優れた補強ＰＴＦＥ製多孔質膜が提供される。

【００５１】また、この補強ＰＴＦＥ製多孔質膜を融着
させて相手部材に固定させる場合、ＰＴＦＥ製多孔質膜
を直接相手部材に熱融着させる場合に比して、融着した
補強部材としての溶融樹脂（補強部材の周縁部）により
膜と相手部材とは材質的に堅固に接合されるため融着部
分の強度がいっそう向上する。

【００５２】本発明に係る上記補強ＰＴＦＥ製多孔質膜
は、ＰＴＦＥ製多孔質膜単体に比して強度が著しく向上
しているため、用いられたＰＴＦＥ製多孔質膜が延伸物
でっても、その周縁部でフッ素樹脂製管体等の相手部材
と熱融着させ、あるいは後加工し、あるいは溶接や再融
着を行う際に、ＰＴＦＥ製多孔質膜の熱収縮は起こらな
い。

【００５３】このように補強ＰＴＦＥ製多孔質膜を取り
付けてなる管体等では、ＰＴＦＥ製多孔質膜はその周縁
部をはじめその中央部も強度補強されているため、管体
内部の気体、液体などの押圧によるＰＴＦＥ製多孔質膜
の破裂、損壊等の恐れが極めて少なく、高圧をかけて効
率よく被処理物の精製分離等を行うことができる。

【００５４】特に、補強ＰＴＦＥ製多孔質膜の周縁部が
幅広の補強材にて強化されているような場合には、該補
強体と相手部材との融着面積やフランジ部面積などを広
く採ることもでき、膜の相手部材との取付部にかかる内
圧の応力分散が効率よく行われ、膜の損壊は一層生じに
くくできる。

【００５５】また、この補強ＰＴＦＥ製多孔質膜を相手
部材にそのフランジ部でかしめる場合、該補強ＰＴＦＥ
製多孔質膜はフランジ部分の膜強度が向上しているた
め、強力にかしめて膜外周部を押し潰しても膜は外周部
が補強材にて補強されているため破れない。

【００５６】また本発明に係る補強ＰＴＦＥ製多孔質膜
が、延伸したＰＴＦＥ製多孔質膜を使用して製造されて
いても、この補強ＰＴＦＥ製多孔質膜を相手部材に熱融
着（融着）する場合、補強ＰＴＦＥ製多孔質膜は補強材
を備えているため、該膜では熱融着時の熱収縮が制限さ
れるため、相手部材への補強ＰＴＦＥ製多孔質膜の取付
作業性が従来例に比して改善されており、該膜に撓み、
破損、熱収縮などを生じさせることなく、効率良く、確
実にフッ素樹脂被覆金属管体などの相手部材に接合でき
る。

【００５７】補強ＰＴＦＥ製多孔質膜を構成する補強材
部分が、融着しようとする相手部材（対象物）と材質的
に同じであるか、もしくは融着性が良い場合、相手部材
との融着の信頼性が高くなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明に係る補強ＰＴＦＥ製多孔質膜
の第１の実施態様を模式的に示す縦断面図である。図１
（Ａ）は補強ＰＴＦＥ製多孔質膜の縦断面図を示し、図
１（Ｂ）は図１（Ａ）に示す補強ＰＴＦＥ製多孔質膜の
Ｘ−Ｘ線矢視図である。

【図２】図２は、本発明の第１の実施態様に係る補強Ｐ
ＴＦＥ製多孔質膜、およびその補強体の、熱融着による
フッ素樹脂被覆管体への取付・使用方法の説明図であ
る。

【図３】管体に取り付けた補強ＰＴＦＥ製多孔質膜の補
強材周縁部の幅と、応力分散の関係を説明する説明図で
ある。図３（Ａ）は、本願の補強ＰＴＦＥ製多孔質膜を
取り付けた管体を示し、図３（Ｂ）は、従来例を示す。

【図４】図４は、本発明に係る補強ＰＴＦＥ製多孔質膜
を構成する補強材の他の態様を示す平面図である。

【図５】図５は、本発明に係る補強ＰＴＦＥ製多孔質膜
を構成する補強材の他の実施態様を示す平面図である。

【図６】図６は、本発明に係る補強ＰＴＦＥ製多孔質膜
の他の実施態様を示す縦断面図である。図６（Ａ）は、
ＰＴＦＥ製多孔質膜の表裏面に１枚ずつ図１に示すよう
な補強材が熱融着された態様を示す。図６（Ｂ）は、補
強材とＰＴＦＥ製多孔質膜とが順次積層されて多層構造
となった態様を示す。図６（Ｃ）は、３枚のＰＴＦＥ製
多孔質膜を最外層の補強材でサンドイッチするように構
成した補強ＰＴＦＥ製多孔質膜を示す。

【符号の説明】

１０、１０Ｊ、１０Ｋ、１０Ｌ・・・・・補強ＰＴＦＥ
製多孔質膜２０・・・・・ＰＴＦＥ製多孔質膜３０・・・・・ＰＴＦＥ製多孔質膜の下面（裏面）４０、４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ、４０Ｃ、４０Ｄ、４０
Ｅ、４０Ｆ、４０Ｇ、４０Ｈ、４０Ｉ・・・・・補強材４２、４４・・・・・補強材の切欠部４２ａ・・・・・補強材の上面４２ｂ・・・・・補強材の下面（裏面）４４、４４Ａ、４４Ｂ、４４Ｃ、４４Ｃ、４４Ｄ、４４
Ｅ、４４Ｆ、４４Ｇ、４４Ｈ、４４Ｉ・・・・・補強材
の切欠４６ａ、４６ｂ、４６ｃ、４６ｄ、６ｅ、４６ｆ、４６
ｇ、４６ｈ、４６ｉ・・・・・補強材の梁部４６・・・・・補強材の周縁部４６Ａ、４６Ｂ、４６Ｃ、４６Ｃ、４６Ｄ、４６Ｅ、４
６Ｆ、４６Ｇ、４６Ｈ、４６Ｉ・・・・・補強材の周縁
部５０・・・・・管体（フッ素樹脂被覆管体）等の相手部
材ｗ₁ ・・・・・補強材の週面部の幅ｗ₂ ・・・・・管体の外壁の幅（肉厚）ｗ_b ・・・・・補強材の周縁部幅のうち管体の外壁の幅
（肉厚）を除いた部分４７・・・・・補強材の中心部９０・・・・・熱盤（加熱手段）９２・・・・・熱盤のＰＴＦＥ製多孔質膜、補強材との
接触部１０１・・・・・管体とＰＴＦＥ製多孔質膜との接合角
部（周縁部）１０５・・・・・管体と補強ＰＴＦＥ製多孔質膜との接
合角部（周縁部）１０６・・・・・ＰＴＦＥ製多孔質膜と補強材との接合
周縁部１１０・・・・・ＰＴＦＥ製多孔質膜あるいは補強ＰＴ
ＦＥ製多孔質膜と管体との熱融着部１２０・・・・・ＰＴＦＥ製多孔質膜と補強材との熱融
着部

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Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ＰＴＦＥ製多孔質膜と、該ＰＴＦＥ製多孔
質膜の少なくとも一方面に設けられた熱溶融性フッ素樹
脂からなる補強材とからなり、上記補強材はＰＴＦＥ製多孔質膜と略同一の周縁部形状
を有すると共に、この補強材にはその表裏面を貫通する
切欠部が形成されていることを特徴とする補強ＰＴＦＥ
製多孔質膜。
【請求項２】ＰＴＦＥ製多孔質膜と、熱溶融性フッ素樹
脂からなる補強材が、熱融着されて一体化されている請
求項１に記載の補強ＰＴＦＥ製多孔質膜。
【請求項３】上記切欠部は、補強材を、その周縁部を残
して複数の区画に区分するように形成されていることを
特徴とする請求項１に記載の補強ＰＴＦＥ製多孔質膜。
【請求項４】補強ＰＴＦＥ製多孔質膜の補強材周縁部の
幅ｗ₁が、取り付けられる相手部材の肉厚ｗ₂と同一もし
くはｗ₂より広くなっている（ｗ₁≧ｗ₂）ことを特徴と
する請求項１〜２の何れかに記載の補強ＰＴＦＥ製多孔
質膜。
【請求項５】上記補強材が相手部材との接合部分に熱融
着または熱溶接されていることを特徴とする請求項１〜
３の何れかに記載の補強ＰＴＦＥ製多孔質膜。