JP2007016058A - ポリテトラフルオロエチレン多孔質膜の製造方法及びポリテトラフルオロエチレン多孔質膜 - Google Patents

Abstract

【課題】ポリテトラフルオロエチレン多孔質膜とその製造方法において、ポリテトラフルオロエチレン未焼成体を延伸して、より均一な膜面を有するポリテトラフルオロエチレン多孔質膜を製造することである。
【解決手段】本発明に係るポリテトラフルオロエチレン多孔質膜とその製造方法は、ポリテトラフルオロエチレン未焼成体を延伸して製造されるポリテトラフルオロエチレン多孔質膜とその製造方法であって、ポリテトラフルオロエチレン未焼成体を弾性変形が支配的な延伸速度で所定の延伸倍率まで延伸する第１延伸工程（Ｓ２０）と、第１延伸工程（Ｓ２０）により延伸したポリテトラフルオロエチレン未焼成体を塑性変形が支配的な延伸速度で延伸する第２延伸工程（Ｓ２２）とを有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、ポリテトラフルオロエチレン（以下、「ＰＴＦＥ」という）多孔質膜の製造方法及びＰＴＦＥ多孔質膜に係り、特に、ＰＴＦＥ未焼成体を延伸して製造されるＰＴＦＥ多孔質膜の製造方法及びＰＴＦＥ多孔質膜に関する。

ＰＴＦＥ樹脂は、耐熱性、耐薬品性、電気絶縁性及び撥水性等において優れており、これらの特性を生かして工業分野において広く用いられている。ＰＴＦＥ樹脂は、工業分野の中で、特に、パッキン、ガスケット、チューブ等に使用されている。ＰＴＦＥ樹脂は、融点以上に加熱されても流動性を示さないので、一般的なプラスチックの成形方法である射出法や押出し法を用いて成形することはできない。そのため、ＰＴＦＥ樹脂の成形には、ＰＴＦＥ樹脂粉末を加圧成形して焼成する焼結法や、ＰＴＦＥ樹脂粉末を潤滑剤とともに混合してペースト状にしてから押出し成形する方法等が用いられている。

従来、ＰＴＦＥ樹脂粉末を用いて成形したＰＴＦＥ未焼成体から、ＰＴＦＥ多孔質膜を製造することが行われている。ＰＴＦＥ未焼成体は、ＰＴＦＥ樹脂粉末であるＰＴＦＥファインパウダーと潤滑剤等と混合してペースト状にし、押出し成形した後、ロール圧延機等で圧延することにより成形される。そして、ＰＴＦＥ多孔質膜は、ＰＴＦＥ未焼成体を延伸機等で一定の延伸速度で延伸することにより製造することができる。このとき、ＰＴＦＥ未焼成体は、ＰＴＦＥ多孔質膜の細孔径を大きくするために、比較的遅い延伸速度、例えば、２０％／秒以下で延伸されている（例えば、特許文献１参照）。

特開平７−１９６８３１号公報

ＰＴＦＥ未焼成体は、ロール圧延機等で圧延して成形されるので、微細な繊維からなる繊維部と、繊維と繊維とを結節する結節部とが形成される。このなかで、繊維部は、塑性領域に到達している部位であり、結節部は、弾性領域に止まっている部位である。このようにＰＴＦＥ未焼成体は、塑性領域に到達している部位と弾性領域に止まっている部位とが共存している。このようなＰＴＦＥ未焼成体を、上述したような一般的な延伸速度で延伸すると、塑性領域に到達している部位である繊維部だけが選択的に伸されて細孔が形成されることが知られている。しかし、弾性領域に止まっている部位である結節部は、ほとんど伸されないため、ＰＴＦＥ多孔質膜の膜面が不均一となる可能性がある。

そこで、本発明の目的は、ＰＴＦＥ未焼成体を延伸して、より均一な膜面を有するＰＴＦＥ多孔質膜の製造方法及びＰＴＦＥ多孔質膜を提供することである。

本発明に係るＰＴＦＥ多孔質膜の製造方法は、ＰＴＦＥ未焼成体を延伸して製造されるＰＴＦＥ多孔質膜の製造方法であって、ＰＴＦＥ未焼成体を弾性変形が支配的な延伸速度で所定の延伸倍率まで延伸する第１延伸工程と、第１延伸工程により延伸したＰＴＦＥ未焼成体を塑性変形が支配的な延伸速度で延伸する第２延伸工程とを有することを特徴とする。

本発明に係るＰＴＦＥ多孔質膜は、ＰＴＦＥ未焼成体を延伸して製造されるＰＴＦＥ多孔質膜の製造方法により製造されるＰＴＦＥ多孔質膜であって、ＰＴＦＥ未焼成体を弾性変形が支配的な延伸速度で所定の延伸倍率まで延伸する第１延伸工程と、第１延伸工程により延伸したＰＴＦＥ未焼成体を塑性変形が支配的な延伸速度で延伸する第２延伸工程とを有するＰＴＦＥ多孔質膜の製造方法により製造されることを特徴とする。

上記のＰＴＦＥ多孔質膜によれば、ＰＴＦＥ未焼成体を延伸して、より均一な膜面を有するＰＴＦＥ多孔質膜の製造方法及びＰＴＦＥ多孔質膜を提供することができる。

以下に図面を用いて本発明に係る実施の形態につき、詳細に説明する。図１は、ＰＴＦＥ多孔質膜の製造工程を示す図である。

原料準備工程（Ｓ１０）は、ＰＴＦＥ多孔質膜の原料であるＰＴＦＥ樹脂粉末と、ＰＴＦＥ樹脂粉末を成形するときに用いられる成形助剤とを準備する工程である。ＰＴＦＥ樹脂粉末は、一般的に、ＰＴＦＥファインパウダーが使用される。そして、ＰＴＦＥファインパウダーとしては、例えば、ＰＴＦＥファインパウダー６Ｊ（商品名、三井デュポンフロロケミカル株式会社製）を用いることができる。勿論、ＰＴＦＥファインパウダーは、特に、これに限定されることはなく、ＦｌｕｏｎＰＴＦＥファインパウダー（商品名、旭硝子株式会社製）、ポリフロンＰＴＦＥファインパウダー（商品名、ダイキン工業株式会社製）を用いることができる。また、成形助剤は、例えば、ナフサが用いられるが、特に、これに限定されることはない。

ペースト作製工程（Ｓ１２）は、ＰＴＦＥ樹脂粉末と成形助剤とを混合してＰＴＦＥペーストを作製する工程である。ＰＴＦＥ樹脂粉末と成形助剤との混合比は、例えば、ＰＴＦＥ樹脂粉末が８０質量％に対して、成形助剤が２０質量％であることが好ましい。勿論、ＰＴＦＥ樹脂粉末と成形助剤との混合比は、これに限定されることはない。ＰＴＦＥ樹脂粉末と成形助剤との混合は、一般的に使用される混合機により混合することができる。

予備成形工程（Ｓ１４）は、ＰＴＦＥペーストを所定の形状となるように予備成形してＰＴＦＥ予備成形体を作製する工程である。所定の形状は、例えば、線材状であるが、特に、この形状に限定されることはない。予備成形は、ＰＴＦＥペーストを押出機により押出すことにより行われる。ここで、押出機は、一般的に、樹脂の押出成形に用いられる押出機等を使用することができる。

成形工程（Ｓ１６）は、ＰＴＦＥ予備成形体を成形してＰＴＦＥ成形体を作製する工程である。ＰＴＦＥ予備成形体は、ロール圧延機等で圧延されて所定の形状のＰＴＦＥ成形体に成形される。成形条件は、ロールギャップ０．０８ｍｍ、圧延速度１０ｍ／ｍｉｎ、圧延ロール温度５０℃が好ましいが、特に、この成形条件に限定されることはない。ＰＴＦＥ成形体の形状は、例えば、幅が１００ｍｍで、厚みが０．１ｍｍであるテープ状である。勿論、ＰＴＦＥ成形体の形状は、テープ状に限定されることはなく、他の形状に成形してもよい。また、圧延機は、一般的に使用されているロール圧延機等を使用することができる。

成形助剤除去工程（Ｓ１８）は、ＰＴＦＥ成形体に含まれる成形助剤を除去して、ＰＴＦＥ未焼成体を作製する工程である。成形助剤の除去は、ＰＴＦＥ成形体を乾燥することにより行われる。乾燥は、例えば、乾燥温度略２３０℃、乾燥時間略６０分間で行われる。勿論、乾燥は、特に、これらの乾燥条件に限定されることはない。なお、乾燥は、一般的に使用されている乾燥炉等を使用することができる。

第１延伸工程（Ｓ２０）は、ＰＴＦＥ未焼成体を弾性変形が支配的な延伸速度で所定の延伸倍率まで延伸する工程である。ここで、弾性変形が支配的な延伸速度は、ＰＴＦＥ未焼成体を主として弾性変形させるために速い延伸速度が用いられる。弾性変形が支配的な延伸速度は、３００％／秒以上が好ましい。そして、さらに好ましい弾性変形が支配的な延伸速度は、６００％／秒以上である。勿論、弾性変形が支配的な延伸速度は、他の条件しだいでは、特に、これらの延伸速度に限定されることはない。また、ＰＴＦＥ未焼成体の延伸方向は、ロール圧延機等で圧延した圧延方向と直交する方向が好ましい。勿論、他の条件しだいでは、ロール圧延機等で圧延した圧延方向と同じ方向に延伸してもよい。

ここで、延伸速度は、単位時間、例えば、１秒間あたりの延伸前後のＰＴＦＥ未焼結体の延伸方向の長さの比に基づいて定められる。例えば、延伸前のＰＴＦＥ未焼結体の延伸方向の長さが１０ｃｍの場合に、１秒間で１０ｃｍ延伸されて延伸後のＰＴＦＥ未焼結体の延伸方向の長さが２０ｃｍになった場合には、延伸速度は、１００％／秒である。

第１延伸工程（Ｓ２０）における所定の延伸倍率は、事前にＰＴＦＥ未焼成体について引張試験を行って得られる応力―歪線図から決められる。ＰＴＦＥ未焼成体の引張試験は、ＰＴＦＥ未焼成体から採取された引張試験片に引張荷重を負荷することにより行われる。ここで、引張試験片に引張荷重を負荷する方向は、ＰＴＦＥ未焼成体を延伸する延伸方向と一致するようにする。例えば、上述したように、ＰＴＦＥ未焼成体の延伸方向がロール圧延機等で圧延した圧延方向と直交する方向である場合は、引張荷重を負荷する方向も圧延方向と直交する方向に負荷する。

引張試験機は、一般的に、高分子材料等の引張試験に用いられる機械強度試験機等を用いることができる。引張試験片の引張速度は、引張試験機のクロスヘッドスピード等で設定することができる。そして、引張試験片の歪は、例えば、引張試験片の評定間距離から算出する方法を用いることができる。勿論、引張試験片の歪は、歪ゲージ等を用いて測定してもよく、特に、これらの方法に限定されることはない。

図２は、ＰＴＦＥ未焼成体から採取された引張試験片を引張試験することにより得られた応力―歪線図である。引張試験の初期では、ＰＴＦＥ未焼成体の応力と歪の関係が略直線の関係を保ちながら歪の増加とともに応力が上昇する。この領域は、ＰＴＦＥ未焼成体の弾性変形が支配的である弾性変形領域を示している。そして、弾性変形領域を過ぎるとＰＴＦＥ未焼成体に降伏現象が生じ応力が低下し始め、その後、歪の増加に対して応力が緩やかに下降する。この領域は、ＰＴＦＥ未焼成体の塑性変形が支配的である塑性変形領域を示している。

第１延伸工程（Ｓ２０）における所定の延伸倍率は、ＰＴＦＥ未焼成体の弾性変形領域と塑性変形領域との境界の歪であるＰＴＦＥ未焼成体の降伏現象を示す歪に基づいて決められる。所定の延伸倍率は、ＰＴＦＥ未焼成体の降伏現象を示す歪の２倍以上の歪を生じるように決められることが好ましい。そして、さらに好ましい所定の延伸倍率は、ＰＴＦＥ未焼成体の降伏現象を示す歪の５倍の歪である。勿論、所定の延伸倍率は、他の条件しだいでは、特に、この範囲に限定されることはない。

ここで、延伸倍率は、延伸前後のＰＴＦＥ未焼結体の延伸方向の長さの比に基づいて定められる。例えば、延伸前のＰＴＦＥ未焼結体の延伸方向の長さが１０ｃｍの場合に、１０ｃｍ延伸されて延伸後のＰＴＦＥ未焼結体の延伸方向の長さが２０ｃｍになった場合には、延伸倍率は２倍である。

第１延伸工程（Ｓ２０）によるＰＴＦＥ未焼成体の延伸は、ＰＴＦＥ未焼成体を加熱して延伸することができる。ＰＴＦＥ未焼成体の加熱温度は、２００℃以上であることが好ましい。そして、さらに好ましい加熱温度は、３００℃である。但し、ＰＴＦＥ未焼成体の加熱温度は、ＰＴＦＥ樹脂の融点以下に設定される。勿論、ＰＴＦＥ未焼成体の加熱温度は、他の条件しだいでは、特に、この温度範囲に限定されることはない。

ＰＴＦＥ未焼成体を延伸する延伸機は、一般的に、プラスチックフィルム等の膜材料の延伸に用いられる1軸延伸機や２軸延伸機等を使用することができる。延伸機として、例えば、パンタグラフ状の延伸機を用いる場合は、パンタグラフ状の延伸機のクリップでＰＴＦＥ未焼成体を掴んでクリップの間隔を広げることにより延伸することができる。勿論、延伸機は、特に、これらの延伸機に限定されることはない。

第２延伸工程（Ｓ２２）は、ＰＴＦＥ未焼成体を塑性変形が支配的な延伸速度で延伸する工程である。ここで、塑性変形が支配的な延伸速度は、ＰＴＦＥ未焼成体を主として塑性変形させて、ＰＴＦＥ多孔質膜の細孔径を大きくするために遅い延伸速度が用いられる。塑性変形が支配的な延伸速度は、５０％／秒以下であることが好ましい。そして、さらに好ましい塑性変形が支配的な延伸速度は、３０％／秒以下である。また、第１延伸工程（Ｓ２０）の弾性変形が支配的な延伸速度と第２延伸工程（Ｓ２２）の塑性変形が支配的な延伸速度との延伸速度の比は、１０対１より大きいことが好ましい。勿論、塑性変形が支配的な延伸速度は、他の条件しだいでは、特に、これらの延伸速度に限定されることはない。

第２延伸工程（Ｓ２２）によるＰＴＦＥ未焼成体の延伸は、第１延伸工程（Ｓ２０）と同様にＰＴＦＥ未焼成体を加熱して延伸することができる。第２延伸工程（Ｓ２２）の加熱条件は、上述した第１延伸工程（Ｓ２０）の加熱条件と同じに設定することが好ましい。勿論、他の条件次第では、第１延伸工程（Ｓ２０）と異なる加熱条件を設定してもよい。また、第１延伸工程（Ｓ２０）と第２延伸工程（Ｓ２２）とは、連続して行われることが好ましい。そして、第２延伸工程（Ｓ２２）に用いられる延伸機は、第１延伸工程（Ｓ２０）と同じ延伸機を用いることができる。勿論、第１延伸工程（Ｓ２０）と第２延伸工程（Ｓ２２）を別に行うこともできる。第２延伸工程（Ｓ２２）により、ＰＴＦＥ未焼成体は、決められた延伸倍率まで延伸される。そして、第２延伸工程（Ｓ２２）でＰＴＦＥ未焼成体を延伸した後、所定の温度により焼成を行ってもよい。

以上の製造方法により製造されたＰＴＦＥ多孔質膜は、より均一な膜面を得ることができる。また、弾性変形が支配的な延伸速度は、従来の延伸速度よりも高速な延伸速度であるのでＰＴＦＥ多孔質膜の製造時間を短縮でき生産性が向上する。

実施例１におけるＰＴＦＥ多孔質膜は、上述した図１に示す製造方法により製造した。原料準備工程（Ｓ１０）により、ＰＴＦＥ樹脂粉末であるＰＴＦＥファインパウダー６Ｊ（商品名、三井デュポンフロロケミカル株式会社製）と、成形助剤であるナフサを準備した。ペースト作製工程（Ｓ１２）により、８０質量％のＰＴＦＥファインパウダー６Ｊと２０質量％のナフサとを混合機で混合し、ＰＴＦＥペーストを作製した。そして、予備成形工程（Ｓ１４）により、ＰＴＦＥペーストを断面が円筒形の線材状に予備成形し、ＰＴＦＥ予備成形体を作製した。次に、成形工程（Ｓ１６）によりＰＴＦＥ予備成形体をロール圧延機で圧延して０．１ｍｍの厚さのテープ状に成形し、ＰＴＦＥ成形体を作製した。成形条件は、ロールギャップ０．０８ｍｍ、圧延速度１０ｍ／ｍｉｎ、圧延ロール温度５０℃で行った。そして、成形助剤除去工程（Ｓ１８）により、ＰＴＦＥ成形体を乾燥温度２３０℃、乾燥時間６０分間で乾燥し、成形助剤であるナフサを除去しＰＴＦＥ未焼成体を作製した。

次に、第１延伸工程（Ｓ２０）により延伸する所定の延伸倍率を決めるため、ＰＴＦＥ未焼成体について引張試験を行った。ＰＴＦＥ未焼成体から引張試験片を切り出し、成形工程（Ｓ１６）でロール圧延機により圧延した圧延方向と直交する方向に引張荷重を負荷して、応力―歪曲線を取得した。図３は、ＰＴＦＥ未焼成体を引張試験することにより得られた応力―歪曲線を示す図である。この図から、第１延伸工程（Ｓ２０）の所定の延伸倍率を、ＰＴＦＥ未焼成体が降伏現象を示す歪の２倍の歪を生じるように設定した。

第１延伸工程（Ｓ２０）により、弾性変形が支配的な延伸速度である６００％／秒で、ＰＴＦＥ未焼成体が降伏現象を示す歪の２倍の歪が生じる延伸倍率まで、ＰＴＦＥ未焼成体を延伸機により延伸した。ＰＴＦＥ未焼成体の延伸方向は、成形工程（Ｓ１６）の圧延方向と直交する方向とし、ＰＴＦＥ未焼成体を３００℃に加熱した状態で延伸した。第２延伸工程（Ｓ２２）は、第１延伸工程（Ｓ２０）と連続して行われ、塑性変形が支配的な延伸速度である３０％／秒で延伸倍率５倍まで延伸した。以上により実施例１のＰＴＦＥ多孔質膜を製造した。

図４は、実施例２におけるＰＴＦＥ多孔質膜の製造工程を示す図である。原料準備工程（Ｓ１０）から成形助剤除去工程（Ｓ１８）まで実施例１と同様の製造方法で、ＰＴＦＥ未焼成体の作製を行った。次に、ＰＴＦＥ未焼成体を、縦延伸工程（Ｓ２４）により、成形工程（Ｓ１６）の圧延方向と同じ方向に、延伸倍率が３倍となるように延伸機で延伸し、ＰＴＦＥ未焼成体の延伸膜を作製した。

次に、第１延伸工程（Ｓ２０）により延伸する所定の延伸倍率を決めるため、ＰＴＦＥ未焼成体の延伸膜について引張試験を行った。ＰＴＦＥ未焼成体の延伸膜から引張試験片を切り出し、成形工程（Ｓ１６）の圧延方向と直交する方向に引張荷重を負荷して、応力―歪曲線を取得した。図５は、ＰＴＦＥ未焼成体の延伸膜を引張試験することにより得られた応力―歪曲線を示す図である。この図から、第１延伸工程（Ｓ２０）の所定の延伸倍率を、ＰＴＦＥ未焼成体の延伸膜が降伏現象を示す歪の２．５倍の歪を生じるように設定した。

第１延伸工程（Ｓ２０）により、弾性変形が支配的な延伸速度である６００％／秒で、ＰＴＦＥ未焼成体の延伸膜が降伏現象を示す歪の２．５倍の歪を生じる延伸倍率まで、ＰＴＦＥ未焼成体の延伸膜を延伸機により延伸した。ＰＴＦＥ未焼成体の延伸膜の延伸方向は、成形工程（Ｓ１６）の圧延方向と直交する方向とし、ＰＴＦＥ未焼成体の延伸膜の延伸部を３００℃に加熱した状態で延伸した。第２延伸工程（Ｓ２２）は、第１延伸工程（Ｓ２０）と連続して行われ、塑性変形が支配的な延伸速度である３０％／秒で、延伸倍率４倍まで延伸した。以上により実施例２のＰＴＦＥ多孔質膜を製造した。

比較例１

図６は、比較例１におけるＰＴＦＥ多孔質膜の製造工程を示す図である。原料準備工程（Ｓ１０）から成形助剤除去工程（Ｓ１８）まで実施例１と同様の製造方法で、ＰＴＦＥ未焼成体の作製を行った。次に、高速延伸工程（Ｓ２６）により、ＰＴＦＥ未焼成体を３００℃で加熱した状態において、延伸速度６００％／秒で延伸倍率１０倍まで延伸した。なお、ＰＴＦＥ未焼成体の延伸方向は、成形工程（Ｓ１６）の圧延方向と直交する方向とした。以上により比較例１のＰＴＦＥ多孔質膜を製造した。

比較例２

図７は、比較例２におけるＰＴＦＥ多孔質膜の製造工程を示す図である。原料準備工程（Ｓ１０）から成形助剤除去工程（Ｓ１８）まで実施例１と同様の製造方法で、ＰＴＦＥ未焼成体の作製を行った。次に、低速延伸工程（Ｓ２８）により、ＰＴＦＥ未焼成体を３００℃で加熱した状態において、延伸速度３０％／秒で延伸倍率５倍まで延伸した。なお、ＰＴＦＥ未焼成体の延伸方向は、成形工程（Ｓ１６）の圧延方向と直交する方向とした。以上により比較例２のＰＴＦＥ多孔質膜を製造した。

実施例１と実施例２、比較例１と比較例２のＰＴＦＥ多孔質膜について、走査型電子顕微鏡によるＳＥＭ（Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）観察を行った。図８は、比較例２のＰＴＦＥ多孔質膜のＳＥＭ観察結果である。比較例１と２のＰＴＦＥ多孔質膜については、繊維部のほかに上述した結節部が認められ、不均一な膜面を有していた。一方、実施例１と２のＰＴＦＥ多孔質膜については、比較例１または比較例２よりも、より均一な膜面を有していた。

実施例１と実施例２、比較例１と比較例２のＰＴＦＥ多孔質膜について、膜の細孔分布を測定し細孔径の大きさとその分布との比較を行った。細孔分布の測定は、パームポロメーター（ＰＭＩ社製）を用いて測定した。図９は、ＰＴＦＥ多孔質膜の細孔分布の測定結果を示す図である。図９の縦軸はＰＴＦＥ多孔質膜の細孔径の分布度数、横軸は細孔径を示している。細孔径の分布度数は上側ほど大きくなり、細孔径は右側ほど大きくなることを示している。図中の黒四角形は実施例１、黒三角形は実施例２、黒菱形は比較例１、そして黒丸形は比較例２のＰＴＦＥ多孔質膜の細孔分布データを表している。

実施例１及び実施例２のＰＴＦＥ多孔質膜と比較例１のＰＴＦＥ多孔質膜との細孔分布データを比較すると、実施例１及び実施例２のＰＴＦＥ多孔質膜の方が全体として細孔径は大きく、細孔径の分布度数の中心は、細孔径が大きい側にシフトしている。また、実施例１及び実施例２のＰＴＦＥ多孔質膜の細孔径は、比較例１のＰＴＦＥ多孔質膜の細孔径よりも広い範囲に分布している。

実施例１及び実施例２のＰＴＦＥ多孔質膜と比較例２のＰＴＦＥ多孔質膜との細孔分布データを比較すると、実施例１及び実施例２のＰＴＦＥ多孔質膜の方が全体として細孔径は小さく、細孔径の分布度数の中心は、細孔径が小さい側にシフトしている。また、実施例１及び２のＰＴＦＥ多孔質膜の細孔径は、比較例２のＰＴＦＥ多孔質膜の細孔径よりも広い範囲に分布している。

実施例１と実施例２とのＰＴＦＥ多孔質膜の細孔分布データを比較すると、実施例２のＰＴＦＥ多孔質膜の方が全体として細孔径は大きく、細孔径の分布度数の中心は、細孔径が大きい側にシフトしている。そして、実施例１及び実施例２のＰＴＦＥ多孔質膜の細孔径は、いずれも広い範囲に分布している。

上述したように、本発明に係るＰＴＦＥ多孔質膜によれば、ＰＴＦＥ多孔質膜の細孔径をより広範な範囲で制御することができるので、固体高分子型燃料電池の電解質膜の補強膜として用いることができる。補強膜の細孔は、電解質膜の含浸性に直結した物性であるため、ＰＴＦＥ多孔質膜の細孔径を制御することで燃料電池性能を向上させることができるからである。また、本発明に係るＰＴＦＥ多孔質膜によれば、固体高分子型燃料電池用電解質膜としての特性を向上させることができる。ＰＴＦＥ多孔質膜の細孔径を制御することでプロトン伝導性を制御できるからである。

本発明に係る実施の形態であるＰＴＦＥ多孔質膜の製造工程を示す図である。 本発明に係る実施の形態であるＰＴＦＥ未焼成体から採取された引張試験片を引張試験することにより得られた応力―歪線図である。 本発明に係る実施の形態であるＰＴＦＥ未焼成体を引張試験することにより得られた応力―歪曲線を示す図である。 本発明に係る実施の形態である実施例２におけるＰＴＦＥ多孔質膜の製造工程を示す図である。 本発明に係る実施の形態であるＰＴＦＥ未焼成体の延伸膜を引張試験することにより得られた応力―歪曲線を示す図である。 比較例１におけるＰＴＦＥ多孔質膜の製造工程を示す図である。 比較例２におけるＰＴＦＥ多孔質膜の製造工程を示す図である。 比較例２のＰＴＦＥ多孔質膜のＳＥＭ観察結果である。 本発明に係る実施の形態であるＰＴＦＥ多孔質膜の細孔分布の測定結果を示す図である。

符号の説明

Ｓ１０ 原料準備工程、Ｓ１２ ペースト作製工程、Ｓ１４ 予備成形工程、Ｓ１６ 成形工程、Ｓ１８ 成形助剤除去工程、Ｓ２０ 第１延伸工程、Ｓ２２ 第２延伸工程、Ｓ２４ 縦延伸工程、Ｓ２６ 高速延伸工程、Ｓ２８ 低速延伸工程。

Claims (2)

1. ポリテトラフルオロエチレン未焼成体を延伸して製造されるポリテトラフルオロエチレン多孔質膜の製造方法であって、
   ポリテトラフルオロエチレン未焼成体を弾性変形が支配的な延伸速度で所定の延伸倍率まで延伸する第１延伸工程と、
   第１延伸工程により延伸したポリテトラフルオロエチレン未焼成体を塑性変形が支配的な延伸速度で延伸する第２延伸工程と、
   を有することを特徴とするポリテトラフルオロエチレン多孔質膜の製造方法。
2. 請求項１に記載のポリテトラフルオロエチレン多孔質膜の製造方法により製造されることを特徴とするポリテトラフルオロエチレン多孔質膜。