JP2001011224A - 多孔質チューブの製造方法及び多孔質チューブの使用方法 - Google Patents
多孔質チューブの製造方法及び多孔質チューブの使用方法Info
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Abstract
場合でも、通気特性や孔径などの安定性が良好な多孔質
チューブの製造方法及びその多孔質チューブの使用方法
を提供する。 【解決手段】 少なくとも長軸方向に延伸して多孔質化
したポリテトラフルオロエチレンの多孔質チューブを、
そのポリテトラフルオロエチレンの融点以下の温度で熱
処理して、5〜40%収縮させる多孔質チューブの製造
方法。当該製造方法にて得られた多孔質チューブを、前
記熱処理の温度未満で使用する多孔質チューブの使用方
法。
Description
されたポリテトラフルオロエチレン(PTFE)多孔質
チューブの製造方法及びその多孔質チューブの使用方法
に関する。
E)は、優れた耐熱性、耐薬品性、撥水性、撥油性を有
するため、その延伸多孔質チューブは、防水通気フィル
タ、気体溶解膜、ろ過フィルタ、オイル塗布調節膜等に
用いられている。このようなPTFE多孔質チューブ
は、特公昭42−13560号公報や特開昭59−17
8228号公報等に提案されている如く、PTFEファ
インパウダーに適当な有機溶剤を加えたペースト状混合
物を円筒状に予備成形し、チューブ状に押出したのち、
この成形物を融点以下の温度で長軸方向等に延伸して多
孔質化し、これを焼成することにより得られる。
て得られた多孔質チューブは、延伸方向に収縮応力が残
存しているため、延伸温度付近、あるいはそれ以上の温
度で使用された場合、延伸方向の収縮により、膜面積が
減少して通気特性が低下したり、孔径が変化してしま
う。例えば、使用時に高温にさらされる場合があるセン
サ類の防水通気フィルタや気体溶解膜あるいはオイル塗
布調節膜として使用されたとき、このような特性の変化
は装置の性能安定性や耐水性、塗布量制御などの信頼性
に影響を与えることがあった。
は、延伸法で得られたPTFE多孔質膜を樹脂の融点以
下の温度雰囲気で熱処理して、ミクロ構造の応力歪を緩
和することで、多孔質膜の透過特性を改良する方法が開
示されている。しかし、この方法では、通常時の通気特
性等の向上のみを目的とするため、多孔質膜が適切な量
だけ収縮されているとは考えにくく、上記の如き高温使
用下でも通気特性等が十分に維持されるとまでは言えな
い。
るいはそれ以上の高温下で使用される場合でも、通気特
性や孔径などの安定性が良好な多孔質チューブの製造方
法及びその多孔質チューブの使用方法を提供することに
ある。
を達成すべく鋭意研究したところ、PTFE多孔質チュ
ーブを特定の温度で熱処理して、特定量だけ収縮させる
ことにより、上記目的が達成できることを見出し、本発
明を完成するに至った。
軸方向に延伸して多孔質化したポリテトラフルオロエチ
レンの多孔質チューブを、そのポリテトラフルオロエチ
レンの融点以下の温度で熱処理して、長軸方向に5〜4
0%収縮させる多孔質チューブの製造方法である。
質化したポリテトラフルオロエチレンの多孔質チューブ
を、そのポリテトラフルオロエチレンの融点以下の温度
で熱処理して、長軸方向にR/100〜R/10〔%〕
(但し、R〔%〕は前記延伸時の長軸方向の延伸倍率)
収縮させる多孔質チューブの製造方法である。
造方法にて得られた多孔質チューブを、前記熱処理の温
度未満で使用する多孔質チューブの使用方法である。
延伸法で得られるPTFE多孔質チューブを特定の温度
で熱処理して、長軸方向に特定量だけ収縮させることに
より、PTFE多孔質チューブに残存する収縮応力を緩
和しつつ、通気特性や孔径などの安定性を改善すること
ができる。
時の通気特性や孔径などが十分安定化せず、40%を超
えると通気量の不足や孔の閉塞という弊害が生じる。か
かる観点より、好ましい収縮率は、7〜25%である。
また、チューブ両端を固定した状態の使用では、高温で
膜が収縮したときに、繊維の切断などにより耐水圧が低
下するなどの弊害が生じる。
延伸倍率とも関係するため、その関数で示される上記の
範囲だけ収縮させてもよい。収縮率がR/100%未満
では、高温使用時の通気特性や孔径などが十分安定化せ
ず、R/10%を超えると、通気量の不足や孔の閉塞と
いう弊害が生じる。かかる観点より、好ましい収縮率
は、R/30〜R/11%である。
法にて得られた多孔質チューブを、前記熱処理の温度未
満で使用するため、上記の如き耐熱安定性をより確実に
得ることができる。
て、製造方法、使用方法の順で説明する。
造方法は、少なくとも長軸方向に延伸して多孔質化した
PTFE多孔質チューブを、PTFEの融点以下の温度
で熱処理して、上記の如き特定量だけ収縮させることを
特徴とする。その際、熱処理に供されるPTFE多孔質
チューブの製造方法は公知であり、何れの製造方法も採
用することができる。当該製造方法については、例えば
特公昭42−13560号公報や特開昭59−1782
28号公報等に詳細が記載されているが、以下、典型的
なPTFE多孔質チューブの製造方法について述べる。
て適当な有機溶剤を加えたペースト状混合物を円筒状に
予備成形する。原料となるPTFEファインパウダー
は、通常、数平均分子量が20万〜2000万のもので
ある。押出助剤はPTFEファインパウダーを濡らし、
加熱により除去出来るものであれば特に制約はなく、沸
点が100〜140℃程度のナフサや石油系炭化水素が
好適に使用される。その際、押出し助剤の配合比は約1
5〜25重量%が好ましい。予備成形は、助剤が絞り出
されない程度の圧力で行なうのが好ましい。
ダーに移して、チューブ状にペースト押出しする。その
際、ペースト押出し時の剪断により、PTFEファイン
パウダーが部分的に結着したチューブ状成形物となる。
向に延伸して多孔質化する。このとき、押出助剤を乾燥
してから延伸したり、PTFEの焼成温度以下で加温し
て延伸してもよい。長軸方向の延伸倍率としては1.5
〜8倍、即ち50〜700%が好ましい。また、同様の
倍率で周方向の延伸を行ってもよい。
PTFEの焼成温度(340℃)以上で固定して焼成
(加熱)され、PTFE多孔質チューブを得ることがで
きる。なお、本発明における多孔質チューブとしては、
内径1〜40mmのものが例示される。
たPTFE多孔質チューブを、PTFEの融点(327
℃)以下の温度で熱処理して、長軸方向に5〜40%収
縮させる。あるいは、長軸方向にR/100〜R/10
〔%〕(但し、R〔%〕は前記延伸時の長軸方向の延伸
倍率)収縮させる。このとき、荷重をかけて収縮の程度
を操作してもよいが、収縮応力を好適に緩和する上で、
荷重をかけずに収縮させるのが好ましい。
理を行うが、前記延伸時の温度より高温で熱処理を行う
のが、収縮応力を好適に緩和する上で好ましい。また、
製品の使用温度との関係では、使用温度より高温で熱処
理を行うのが好ましいため、より高温の使用で耐熱安定
性を維持するためには、使用温度にもよるが、特に熱処
理の温度を240〜320℃の範囲とするのがより好ま
しい。具体的には例えば、200℃で延伸されたもの
が、250℃で使用される場合は、300℃前後で熱処
理を行なうのが好ましい。なお、熱処理の時間は熱処理
温度や収縮率に応じて適宜設定すればよい。
はチューブ状物の熱処理に使用可能な公知の装置が何れ
も採用でき、収縮率や張力を考慮した条件設定を行えば
よい。例えば、導入側と引取側とで速度差をつけたり、
適当な張力制御を行ったりすればよい。
用方法は、上記の如き製造方法にて得られた多孔質チュ
ーブを、前記熱処理の温度未満で使用することを特徴と
するが、熱処理温度と使用温度との温度差が、10℃以
上、特に30℃以上が好ましい。
温度付近、あるいはそれ以上の温度の場合、前述のよう
な通気特性の低下や、孔径の変化が顕著になるため、延
伸温度以上での使用において、本発明の効果が特に顕著
になる。
は、例えば、防水通気フィルタ、気体溶解膜、液体ろ過
や粒子ろ過等の各種ろ過フィルタ、オイル塗布調節膜、
セパレータ等が挙げられる。また、多孔質チューブの使
用に先立って、化学的又は物理的な表面処理や、他の材
料との複合化等を行ってもよい。
施例等について説明する。
イフロロポリマーズ社製、商品名:フルオンCD−12
3)にナフサを18重量%になるように配合して混合し
たものを予備成形した。これをチューブ状にペースト押
出して、PTFE粉末が部分的に結着したチューブとし
た後、風乾により100℃で30分間乾燥した。次に、
200℃で長軸方向に2.5倍(延伸倍率150%)の
延伸を行なった。これを固定して360℃で焼成するこ
とにより、PTFE多孔質チューブを得た。この多孔質
チューブを張力がかからない状態で、300℃で10分
間熱処理を行なって、10%収縮させた後、冷却した。
この多孔質チューブの内径は10mm、肉厚は0.8m
mであった。
表1に示すとおり、250℃の高温に30分間さらす耐
熱試験を行っても、延伸方向の収縮がわずかで、通気特
性、平均孔径の変化が少ないことが分かった。
実施例1と同様にPTFE多孔質チューブを作製した。
この多孔質チューブの内径は10mm、肉厚は0.8m
mであった。このチューブは、表1に示すとおり、耐熱
試験により、延伸方向に収縮し、通気量の低下、平均孔
径の変化が起こることが分かった。
3mmφの通気孔を4ケ円周上にあけた治具に、多孔質
チューブをかぶせ、通気孔をはさんで、多孔質チューブ
の上より15mm間隔で針金でかしめる。SUS配管の
密栓してない方から、窒素ガスを0.3kgf/cm2
で加圧し、チューブの肉厚を通じて透過する窒素ガスを
水中で捕獲し、1分間当たりの通気量を計算した。
C.社製のパームポロメータを用いて、ASTM F3
16−86に基づいて測定した。
Claims (3)
- 【請求項1】 少なくとも長軸方向に延伸して多孔質化
したポリテトラフルオロエチレンの多孔質チューブを、
そのポリテトラフルオロエチレンの融点以下の温度で熱
処理して、長軸方向に5〜40%収縮させる多孔質チュ
ーブの製造方法。 - 【請求項2】 少なくとも長軸方向に延伸して多孔質化
したポリテトラフルオロエチレンの多孔質チューブを、
そのポリテトラフルオロエチレンの融点以下の温度で熱
処理して、長軸方向にR/100〜R/10〔%〕(但
し、R〔%〕は前記延伸時の長軸方向の延伸倍率)収縮
させる多孔質チューブの製造方法。 - 【請求項3】 請求項1又は2記載の製造方法にて得ら
れた多孔質チューブを、前記熱処理の温度未満で使用す
る多孔質チューブの使用方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP11182647A JP2001011224A (ja) | 1999-06-29 | 1999-06-29 | 多孔質チューブの製造方法及び多孔質チューブの使用方法 |
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