JP2012144719A - Stretch material - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a material capable of forming a polytetrafluoroethylene porous film which is easily biaxially stretched, can be stretched uniformly even at a high draw ratio, and exhibits only a low pressure loss.SOLUTION: The stretch material contains a polytetrafluoroethylene (A) having a standard specific gravity (SSG) of 2.130 to 2.230 and fibrillation property, and a low-molecular weight polytetrafluoroethylene (B) which has not been irradiated with electron beams or radiation, and has a melt viscosity at 380°C of 1×10to 7×10Pa s, and does not fibrillate.

Description

本発明は、ポリテトラフルオロエチレン多孔質膜を製造するための延伸材料に関する。 The present invention relates to a stretched material for producing a polytetrafluoroethylene porous membrane.

ポリテトラフルオロエチレン多孔質膜は、耐熱性、耐薬品性に優れたポリテトラフルオロエチレン(以下「PTFE」という)を用いた、内部に無数の微細な空孔をもつ多孔質体であり、種々の用途に用いられている。 A polytetrafluoroethylene porous membrane is a porous body having innumerable fine pores inside using polytetrafluoroethylene (hereinafter referred to as “PTFE”) having excellent heat resistance and chemical resistance. It is used for

例えば、特許文献1には、精密濾過フィルタ等に使用されるポリテトラフルオロエチレン(PTFE)多孔質体に関し、平均分子量が200万以上のPTFEと、平均分子量が100万以下のPTFEの混合物からなる、PTFE多孔質体が記載されている。 For example, Patent Document 1 relates to a polytetrafluoroethylene (PTFE) porous material used for a microfiltration filter and the like, and is composed of a mixture of PTFE having an average molecular weight of 2 million or more and PTFE having an average molecular weight of 1 million or less. PTFE porous bodies are described.

ところで、特許文献2には、テープ、フィラメント、フィルム、棒、チューブ等の形状にするための材料において、熱安定性を与えることを目的として、節がフィブリルで連結された微細構造を有する延伸された多孔質ポリテトラフルオロエチレン材料であって、前記材料が2つの異なったポリマーの混合物を含み、1つのポリマーがポリテトラフルオロエチレンホモポリマーであり、他のポリマーが変性されたポリテトラフルオロエチレンポリマーであるものが記載されている。 By the way, in Patent Document 2, in a material for forming a tape, a filament, a film, a rod, a tube, or the like, for the purpose of providing thermal stability, a stretched structure in which nodes are connected by fibrils is drawn. Porous polytetrafluoroethylene material, wherein the material comprises a mixture of two different polymers, one polymer is a polytetrafluoroethylene homopolymer and the other polymer is modified Is described.

特許文献3には、ポリテトラフルオロエチレンを放射線化学的に分解し、分解したポリテトラフルオロエチレンを高分子量の乳化重合体と混合し、混合物を押し出すことによって得られる多孔質ポリテトラフルオロエチレンが記載されている。 Patent Document 3 describes porous polytetrafluoroethylene obtained by decomposing polytetrafluoroethylene radiochemically, mixing the decomposed polytetrafluoroethylene with a high molecular weight emulsion polymer, and extruding the mixture. Has been.

特許文献4には、第1の微粉PTFE樹脂及び第2の微粉PTFE樹脂を含む延伸PTFE樹脂を含んでなる多孔質延伸PTFE物品であって、第1のPTFE樹脂は第2のPTFE樹脂から形成されるフィブリルより多くかつ長いフィブリルを形成する特性を有し、第2のPTFE樹脂は第1のPTFE樹脂から形成されるノードより太いノードを形成する特性を有し、当該延伸PTFE物品は複数のノード及びフィブリルを含みかつ約100μm以上の厚さを有する、多孔質延伸PTFE物品が記載されている。 Patent Document 4 discloses a porous expanded PTFE article including an expanded PTFE resin including a first fine powder PTFE resin and a second fine powder PTFE resin, wherein the first PTFE resin is formed from the second PTFE resin. The second PTFE resin has the property of forming a thicker node than the node formed from the first PTFE resin, and the expanded PTFE article has a plurality of properties. A porous expanded PTFE article is described that includes nodes and fibrils and has a thickness of about 100 μm or greater.

特開平3−17136号公報JP-A-3-17136 特表平10−505378号公報Japanese National Patent Publication No. 10-505378 特開平7−53755号公報JP-A-7-53755 特開2010−018800号公報JP 2010-018800 A

PTFE多孔質膜を製造するための材料としては、均質に延伸でき、かつ圧力損失が低いPTFE多孔質膜を形成できる材料が求められている。特許文献1〜4のように、2種のPTFEをブレンドすることは知られているが、従来の材料では、均一な延伸を行うことと、圧力損失の低いPTFE多孔質膜を製造することとを両立することができなかった。例えば、特許文献2に記載の混合物では、圧力損失が低下しても、高い延伸倍率では、二軸延伸が困難であった。また、特許文献3に記載の混合物は二軸延伸しにくく、延伸時に破断しやすかった。 As a material for producing a PTFE porous membrane, a material capable of forming a PTFE porous membrane that can be uniformly stretched and has low pressure loss is required. Although it is known that two types of PTFE are blended as in Patent Documents 1 to 4, with conventional materials, uniform stretching is performed, and a PTFE porous membrane with low pressure loss is manufactured. It was not possible to achieve both. For example, in the mixture described in Patent Document 2, biaxial stretching was difficult at a high stretch ratio even if the pressure loss was reduced. Moreover, the mixture described in Patent Document 3 was difficult to be biaxially stretched and easily broken during stretching.

本発明の目的は、上記現状に鑑み、二軸延伸が容易であり、高い延伸倍率でも均質に延伸でき、かつ圧力損失が低いポリテトラフルオロエチレン多孔質膜を形成できる材料を提供する。 An object of the present invention is to provide a material that can easily form a polytetrafluoroethylene porous membrane that is easy to biaxially stretch, can be uniformly stretched even at a high stretch ratio, and has low pressure loss.

本発明者らが鋭意検討したところ、フィブリル化性を有する高分子量ポリテトラフルオロエチレンと低分子量ポリテトラフルオロエチレンとを含み、特に電子線又は放射線を照射して分解されることなく製造され、かつ、380℃における溶融粘度が1×10〜7×10Pa・sであり、フィブリル化しない特性を示す低分子量のポリテトラフルオロエチレンを含む延伸材料によって、上記の課題が解決できることが見出された。 As a result of intensive studies by the present inventors, it includes a high molecular weight polytetrafluoroethylene having a fibrillation property and a low molecular weight polytetrafluoroethylene, and is produced without being decomposed particularly by irradiation with an electron beam or radiation, and It has been found that the above-mentioned problems can be solved by a stretched material containing a low molecular weight polytetrafluoroethylene having a melt viscosity of 1 × 10 2 to 7 × 10 5 Pa · s at 380 ° C. and exhibiting the property of not fibrillating. It was done.

すなわち、本発明は、標準比重(SSG)が2.130〜2.230であり、フィブリル化性を有するポリテトラフルオロエチレン(A)と、電子線又は放射線を照射されておらず、380℃における溶融粘度が1×10〜7×10Pa・sであり、フィブリル化しない低分子量ポリテトラフルオロエチレン(B)と、を含むことを特徴とする延伸材料である。 That is, the present invention has a standard specific gravity (SSG) of 2.130 to 2.230, is not irradiated with an electron beam or radiation with polytetrafluoroethylene (A) having fibrillation property, and at 380 ° C. It has a melt viscosity of 1 × 10 2 to 7 × 10 5 Pa · s, and includes a low molecular weight polytetrafluoroethylene (B) that does not fibrillate.

本発明の延伸材料は、ポリテトラフルオロエチレン(A)と低分子量ポリテトラフルオロエチレン(B)との質量比(A)/(B)が99〜50/1〜50であることが好ましい。 In the stretched material of the present invention, the mass ratio (A) / (B) of the polytetrafluoroethylene (A) to the low molecular weight polytetrafluoroethylene (B) is preferably 99 to 50/1 to 50.

低分子量ポリテトラフルオロエチレン(B)は、300℃以上の温度に加熱した履歴がないPTFE(B)について示差走査熱量計により昇温速度10℃/分にて得られる融解熱曲線において、322〜333℃にピークトップを有することが好ましい。 The low molecular weight polytetrafluoroethylene (B) has a heat of fusion of 322 to 322 in PTFE (B) having no history of heating to a temperature of 300 ° C. or higher and a differential scanning calorimeter obtained at a heating rate of 10 ° C./min. It is preferable to have a peak top at 333 ° C.

本発明の延伸材料は、ポリテトラフルオロエチレン(A)、及び、低分子量ポリテトラフルオロエチレン(B)を含む水性分散液を凝析することにより得られるものであることが好ましい。 The stretched material of the present invention is preferably obtained by coagulating an aqueous dispersion containing polytetrafluoroethylene (A) and low molecular weight polytetrafluoroethylene (B).

ポリテトラフルオロエチレン(A)は、300℃以上の温度に加熱した履歴がないPTFE(A)について示差走査熱量計により昇温速度10℃/分にて得られる融解熱曲線において、333〜347℃にピークトップを有することが好ましい。 Polytetrafluoroethylene (A) is 333 to 347 ° C. in a heat of fusion curve obtained with a differential scanning calorimeter at a heating rate of 10 ° C./min for PTFE (A) that has not been heated to a temperature of 300 ° C. or higher. It is preferable to have a peak top.

本発明の延伸材料は、300℃以上の温度に加熱した履歴がないPTFE(A)について示差走査熱量計により昇温速度10℃/分にて得られる融解熱曲線において、322〜333℃および333〜347℃にピークトップを有するものであることが好ましい。 The stretched material of the present invention has a heat of fusion curve obtained from a differential scanning calorimeter at a heating rate of 10 ° C./min for PTFE (A) that has not been heated to a temperature of 300 ° C. or higher. It is preferable to have a peak top at ˜347 ° C.

本発明はまた、上記延伸材料を延伸してなるポリテトラフルオロエチレン多孔質膜でもある。 The present invention is also a polytetrafluoroethylene porous membrane formed by stretching the above-mentioned stretching material.

本発明は更に、ポリテトラフルオロエチレン多孔質膜を製造するための上記延伸材料の使用でもある。 The present invention is also the use of the stretched material to produce a polytetrafluoroethylene porous membrane.

本発明はそして、上記延伸材料を延伸する工程を含む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でもある。 The present invention is also a method for producing a polytetrafluoroethylene porous membrane comprising a step of stretching the stretched material.

本発明の延伸材料は、上記構成を有することによって、二軸延伸が容易であり、高い延伸倍率でも均質に延伸でき、かつ圧力損失が低いPTFE多孔質膜を形成できる材料である。本発明のPTFE多孔質膜は、上記延伸材料を延伸して製造されたものであるため、膜外観が良好であり、かつ圧力損失が低い。 The stretched material of the present invention is a material that can be easily stretched biaxially by the above structure, can be stretched uniformly even at a high stretch ratio, and can form a PTFE porous membrane with low pressure loss. Since the PTFE porous membrane of the present invention is produced by stretching the stretched material, the membrane appearance is good and the pressure loss is low.

図1は、実施例で用いたロール延伸装置の概要を示す断面模式図である。FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an outline of a roll stretching apparatus used in Examples. 図2は、実施例で用いたテンター延伸装置を示す断面模式図である。FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing the tenter stretching apparatus used in the examples.

本発明のPTFE延伸材料は、ポリテトラフルオロエチレン〔PTFE〕(A)と低分子量ポリテトラフルオロエチレン〔低分子量PTFE〕(B)との混合物である。 The PTFE stretched material of the present invention is a mixture of polytetrafluoroethylene [PTFE] (A) and low molecular weight polytetrafluoroethylene [low molecular weight PTFE] (B).

本発明のPTFE延伸材料において、PTFE(A)と低分子量PTFE(B)の質量比は、(A)/(B)が99〜50/1〜50であることが好ましい。より好ましくは、95〜50/5〜50であり、更に好ましくは、90〜70/10〜30である。低分子量PTFE(B)の割合が多すぎると、延伸性に劣るおそれがあり、少なすぎると、本発明のPTFE延伸材料から得られるPTFE多孔質膜の圧力損失が高くなるおそれがある。 In the stretched PTFE material of the present invention, the mass ratio of PTFE (A) to low molecular weight PTFE (B) is preferably (A) / (B) of 99 to 50/1 to 50. More preferably, it is 95-50 / 5-50, More preferably, it is 90-70 / 10-30. If the proportion of the low molecular weight PTFE (B) is too large, the stretchability may be inferior, and if it is too small, the pressure loss of the PTFE porous membrane obtained from the PTFE stretched material of the present invention may increase.

PTFE(A)は、フィブリル化性を有する。フィブリル化性の有無は、TFEの重合体から作られた粉末である「高分子量PTFE粉末」を成形する代表的な方法である「ペースト押出し」で判断できる。通常、ペースト押出しが可能であるのは、高分子量のPTFEがフィブリル化性を有するからである。ペースト押出しで得られた未焼成の成形物に実質的な強度や伸びがない場合、例えば伸びが0%で引っ張ると切れるような場合はフィブリル化性がないとみなすことができる。また、PTFE(A)は、非溶融加工性を有するものである。 PTFE (A) has fibrillation properties. The presence or absence of fibrillation can be determined by “paste extrusion” which is a typical method for forming “high molecular weight PTFE powder” which is a powder made from a TFE polymer. Usually, paste extrusion is possible because high molecular weight PTFE has fibrillation properties. In the case where an unfired molded product obtained by paste extrusion does not have substantial strength or elongation, for example, when the elongation breaks when pulled at 0%, it can be regarded as having no fibrillation property. PTFE (A) has non-melt processability.

本発明の延伸材料は、上記フィブリル化性を有するPTFE(A)を含むものであるので、二軸延伸が容易であり、高い延伸倍率でも均質に延伸でき、かつ圧力損失が低いPTFE多孔質膜を形成できる。 Since the stretched material of the present invention contains PTFE (A) having the above-described fibrillation property, a biaxial stretching is easy, a PTFE porous membrane that can be stretched uniformly even at a high stretching ratio and has a low pressure loss is formed. it can.

PTFE(A)は、標準比重(SSG)が2.130〜2.230である。SSGは、2.130〜2.190であることが好ましく、2.140〜2.170であることがより好ましい。PTFE(A)のSSGが高すぎると、延伸材料の延伸性が劣るおそれがあり、SSGが低すぎると、圧延性が悪化して、多孔質膜の均質性が悪化するおそれがあり、また、延伸膜の圧力損失が高くなるおそれがある。SSGは、ASTM D 4895に準拠して測定する値である。 PTFE (A) has a standard specific gravity (SSG) of 2.130 to 2.230. The SSG is preferably 2.130 to 2.190, more preferably 2.140 to 2.170. If the SSG of PTFE (A) is too high, the stretchability of the stretched material may be inferior. If the SSG is too low, the rollability may deteriorate and the homogeneity of the porous film may deteriorate, There is a possibility that the pressure loss of the stretched film is increased. SSG is a value measured according to ASTM D 4895.

PTFE(A)は、300℃以上の温度に加熱した履歴がないPTFE(A)について示差走査熱量計により昇温速度10℃/分にて得られる融解熱曲線において、333〜347℃にピークトップ(DSC融点)を有することが好ましい。上記融解熱曲線におけるDSC融点が高すぎると、圧力損失が高くなるおそれがある。より好ましくは、333〜345℃にピークトップを有するものであり、更に好ましくは340〜345℃にピークトップを有するものである。
上記DSC融点が低すぎると、延伸材料として延伸性が劣るおそれがあり、上記融点が高すぎると、圧延性が悪化し、多孔質膜の均質性が悪化するおそれがあり、また、多孔質膜の圧力損失が高くなるおそれがある。
PTFE (A) has a peak top at 333 to 347 ° C. in a heat of fusion curve obtained with a differential scanning calorimeter at a heating rate of 10 ° C./min for PTFE (A) that has not been heated to a temperature of 300 ° C. or higher. It preferably has a (DSC melting point). If the DSC melting point in the melting heat curve is too high, the pressure loss may increase. More preferably, it has a peak top at 333 to 345 ° C, and still more preferably has a peak top at 340 to 345 ° C.
If the DSC melting point is too low, the stretchability of the stretched material may be inferior. If the melting point is too high, the rollability may be deteriorated and the uniformity of the porous film may be deteriorated. There is a risk that the pressure loss will increase.

より具体的に説明すると、例えば、上記示差走査熱測定〔DSC〕は、事前に標準サンプルとして、インジウム、鉛を用いて温度校正したRDC220(エスアイアイ・ナノテクノロジー社製)を用い、PTFE粉末約3mgをアルミ製パン(クリンプ容器)に入れ、200ml/分のエアー気流下で、250〜380℃の温度領域を10℃/分で昇温させて行う。なお、標準サンプルとして、インジウム、鉛、スズを用いて熱量を校正し、測定リファレンスには、空の上記アルミ製パンをシールして用いる。得られた融解熱曲線は、Muse標準解析ソフト(エスアイアイ・ナノテクノロジー社製)を用いて、融解熱量のピークトップを示す温度をDSC融点とする。 More specifically, for example, the differential scanning calorimetry [DSC] described above uses RDC220 (manufactured by SII NanoTechnology Co., Ltd.) temperature-calibrated in advance using indium and lead as standard samples, and about PTFE powder. 3 mg is put into an aluminum pan (crimp container), and a temperature range of 250 to 380 ° C. is raised at 10 ° C./min under an air stream of 200 ml / min. The standard sample is calibrated with heat using indium, lead, and tin, and the empty aluminum pan is sealed and used as the measurement reference. The obtained heat of fusion curve uses Muse standard analysis software (made by SII Nano Technology) as the DSC melting point at the temperature showing the peak top of the heat of fusion.

PTFE(A)は、変性ポリテトラフルオロエチレン(以下、「変性PTFE」ともいう。)であってもよいし、ホモポリテトラフルオロエチレン(以下、「ホモPTFE」ともいう。)であってもよいが、延伸性及び破断強度の観点からホモPTFEであることが好ましい。PTFE(A)を得るための重合方法は、乳化重合であってもよいし、懸濁重合であってもよいが、より均質に延伸でき、かつ圧力損失が低いPTFE多孔質膜を形成できることから、乳化重合が好ましい。 PTFE (A) may be modified polytetrafluoroethylene (hereinafter also referred to as “modified PTFE”) or homopolytetrafluoroethylene (hereinafter also referred to as “homo PTFE”). However, it is preferable that it is a homo PTFE from a viewpoint of stretchability and breaking strength. The polymerization method for obtaining PTFE (A) may be emulsion polymerization or suspension polymerization, but can form a PTFE porous membrane that can be stretched more uniformly and has low pressure loss. Emulsion polymerization is preferred.

上記変性PTFEは、テトラフルオロエチレン〔TFE〕とTFE以外のモノマー(以下、「変性モノマー」ともいう。)とからなる変性PTFEである。変性PTFEは、均一に変性されたものであることが好ましい。 The modified PTFE is modified PTFE composed of tetrafluoroethylene [TFE] and a monomer other than TFE (hereinafter also referred to as “modified monomer”). It is preferable that the modified PTFE is uniformly modified.

上記変性PTFEは、TFEに基づくTFE単位と変性モノマーに基づく変性モノマー単位とからなるものである。上記変性PTFEは、変性モノマー単位が全単量体単位の0.005〜0.500重量%であることが好ましい。より好ましくは、0.02〜0.30重量%である。本明細書において、上記変性モノマー単位とは、変性PTFEの分子構造の一部分であって変性モノマーに由来する部分を意味し、全単量体単位とは、変性PTFEの分子構造における全ての単量体に由来する部分を意味する。 The modified PTFE is composed of a TFE unit based on TFE and a modified monomer unit based on a modified monomer. In the modified PTFE, the modified monomer unit is preferably 0.005 to 0.500% by weight of the total monomer units. More preferably, it is 0.02 to 0.30% by weight. In the present specification, the modified monomer unit means a part derived from the modified monomer and part of the molecular structure of the modified PTFE, and the total monomer unit means all the single monomers in the molecular structure of the modified PTFE. It means a part derived from the body.

上記変性PTFEは、リダクションレシオ1600における円柱押出圧力が70MPa以上であることが好ましい。より好ましくは、リダクションレシオ1600における円柱押出圧力が80MPa以上である。上記押出圧力の上限は特に限定されず、押出機により押し出すことができず、測定の限界を超える程度に高くてもよく、例えば、110MPaでもよい。上記押出圧力が小さすぎると、延伸性に劣るおそれがある。リダクションレシオ1600における円柱押出圧力を70MPa以上とすることで、延伸性に優れるPTFE多孔質膜を形成することができる材料とすることができる。また、本発明の延伸材料から得られるPTFE多孔質膜等の成形品を、均質性が優れたものとすることができる。上記変性PTFEは、リダクションレシオ1600における円柱押出圧力が70MPa未満であってもよい。 The modified PTFE preferably has a cylindrical extrusion pressure at a reduction ratio 1600 of 70 MPa or more. More preferably, the cylindrical extrusion pressure at the reduction ratio 1600 is 80 MPa or more. The upper limit of the extrusion pressure is not particularly limited, and cannot be extruded by an extruder, and may be high enough to exceed the limit of measurement, for example, 110 MPa. If the extrusion pressure is too small, the stretchability may be inferior. By setting the cylindrical extrusion pressure at the reduction ratio 1600 to 70 MPa or more, a material capable of forming a PTFE porous film having excellent stretchability can be obtained. Further, a molded article such as a PTFE porous membrane obtained from the stretched material of the present invention can be made excellent in homogeneity. The modified PTFE may have a cylindrical extrusion pressure at a reduction ratio 1600 of less than 70 MPa.

リダクションレシオ1600における円柱押出圧力は、ASTM D 4895に準拠して測定した値である。具体的な測定方法としては、PTFE50gと押出助剤である炭化水素油(商品名アイソパーG(登録商標)、エクソン社製)10.25gとをガラス瓶中で3分間混合し、室温(25±2℃)で1時間熟成し、次に、シリンダー(内径25.4mm)付きの押出ダイ(絞り角30°で、下端にオリフィス(オリフィス直径:0.65mm、オリフィス長:2mm)を有する)に上記混合物を充填し、シリンダーに挿入したピストンに1.2MPaの負荷を加えて1分間保持し、その後、直ちに室温においてラム速度20mm/分で上記混合物をオリフィスから押出し、ロッド状物を得る。押出後半において、圧力が平衡状態になる部分の圧力をシリンダー断面積で除した値を上記押出圧力とすることができる。 The cylindrical extrusion pressure at the reduction ratio 1600 is a value measured according to ASTM D 4895. As a specific measuring method, 50 g of PTFE and 10.25 g of hydrocarbon oil (trade name Isopar G (registered trademark), manufactured by Exxon) as an extrusion aid were mixed in a glass bottle for 3 minutes, and room temperature (25 ± 2 ) For 1 hour, and then the above on an extrusion die with a cylinder (inner diameter 25.4 mm) (with an aperture angle of 30 ° and an orifice (orifice diameter: 0.65 mm, orifice length: 2 mm) at the lower end) The mixture is filled, a 1.2 MPa load is applied to the piston inserted in the cylinder and held for 1 minute. Thereafter, the mixture is immediately extruded from the orifice at a ram speed of 20 mm / min at room temperature to obtain a rod-like material. In the latter half of the extrusion, a value obtained by dividing the pressure at the portion where the pressure is in an equilibrium state by the cylinder cross-sectional area can be used as the extrusion pressure.

変性PTFEは、リダクションレシオ100(RR100)における円柱押出圧力が5MPa以上であることが好ましく、より好ましくは8MPa以上であり、また、15MPa以下であることが好ましい。 The modified PTFE preferably has a cylindrical extrusion pressure at a reduction ratio of 100 (RR100) of 5 MPa or more, more preferably 8 MPa or more, and preferably 15 MPa or less.

リダクションレシオ100における円柱押出圧力は、下記方法により求めた値である。室温で2時間以上放置したPTFE100gと、押出助剤である炭化水素油(商品名:アイソパーH(登録商標)、エクソン社製)21.7gとを、容量900ccのガラス瓶に入れ、3分間混合し、2時間、25℃の恒温槽に放置した後、リダクションレシオ100、押出速度51cm/分、25℃の条件で、オリフィス(直径2.5cm、ランド長1.1cm、導入角30゜)を通して、ペースト押出を行い、ビード(押出成形体)を得る。このペースト押出において、押出負荷が平衡状態になったときの負荷について、使用したシリンダーの面積で除した値をリダクションレシオ100における円柱押出圧力とする。 The cylindrical extrusion pressure at the reduction ratio 100 is a value obtained by the following method. 100 g of PTFE left at room temperature for 2 hours or more and 21.7 g of hydrocarbon oil (trade name: Isopar H (registered trademark), manufactured by Exxon) as an extrusion aid are placed in a glass bottle with a capacity of 900 cc and mixed for 3 minutes. After being left in a thermostatic bath at 25 ° C. for 2 hours, through an orifice (diameter 2.5 cm, land length 1.1 cm, introduction angle 30 °) under the conditions of reduction ratio 100, extrusion speed 51 cm / min, 25 ° C., Paste extrusion is performed to obtain a bead (extruded product). In this paste extrusion, the value obtained by dividing the load when the extrusion load is in an equilibrium state by the area of the cylinder used is defined as the column extrusion pressure at the reduction ratio 100.

上記変性PTFEは、平均一次粒子径が0.05〜0.5μmであることが好ましい。
上記平均一次粒子径は、ポリマー濃度を0.22質量%に調整した水性分散液の単位長さに対する波長550nmの投射光の透過率と、透過型電子顕微鏡写真における定方向径を測定して決定された平均一次粒子径との検量線を作成し、測定対象である水性分散液について、上記透過率を測定し、上記検量線をもとに決定できる。
The modified PTFE preferably has an average primary particle size of 0.05 to 0.5 μm.
The average primary particle size is determined by measuring the transmittance of the projection light having a wavelength of 550 nm with respect to the unit length of the aqueous dispersion whose polymer concentration is adjusted to 0.22% by mass, and the unidirectional diameter in the transmission electron micrograph. A calibration curve with the average primary particle diameter can be prepared, and the transmittance can be measured for the aqueous dispersion to be measured, and determined based on the calibration curve.

上記変性モノマーとしては、TFEとの共重合が可能なものであれば特に限定されず、例えば、ヘキサフルオロプロピレン〔HFP〕等のパーフルオロオレフィン;クロロトリフルオロエチレン〔CTFE〕等のクロロフルオロオレフィン;トリフルオロエチレン、フッ化ビニリデン〔VDF〕等の水素含有フルオロオレフィン;パーフルオロビニルエーテル;パーフルオロアルキルエチレン、エチレン等が挙げられる。また、用いる変性モノマーは1種であってもよいし、複数種であってもよい。 The modifying monomer is not particularly limited as long as it can be copolymerized with TFE. For example, perfluoroolefin such as hexafluoropropylene [HFP]; chlorofluoroolefin such as chlorotrifluoroethylene [CTFE]; Examples thereof include hydrogen-containing fluoroolefins such as trifluoroethylene and vinylidene fluoride [VDF]; perfluorovinyl ether; perfluoroalkylethylene and ethylene. Moreover, the modified | denatured monomer to be used may be 1 type, and multiple types may be sufficient as it.

上記パーフルオロビニルエーテルとしては特に限定されず、例えば、下記一般式(1)
CF=CF−ORf(1)
(式中、Rfは、パーフルオロ有機基を表す。)で表されるパーフルオロ不飽和化合物等が挙げられる。本明細書において、上記「パーフルオロ有機基」とは、炭素原子に結合する水素原子が全てフッ素原子に置換されてなる有機基を意味する。上記パーフルオロ有機基は、エーテル酸素を有していてもよい。
It does not specifically limit as said perfluoro vinyl ether, For example, following General formula (1)
CF 2 = CF-ORf (1 )
(Wherein Rf represents a perfluoro organic group), and the like. In the present specification, the “perfluoro organic group” means an organic group in which all hydrogen atoms bonded to carbon atoms are substituted with fluorine atoms. The perfluoro organic group may have ether oxygen.

上記パーフルオロビニルエーテルとしては、例えば、上記一般式(1)において、Rfが炭素数1〜10のパーフルオロアルキル基であるパーフルオロ(アルキルビニルエーテル)〔PAVE〕が挙げられる。上記パーフルオロアルキル基の炭素数は、好ましくは1〜5である。 Examples of the perfluorovinyl ether include perfluoro (alkyl vinyl ether) [PAVE] in which Rf is a perfluoroalkyl group having 1 to 10 carbon atoms in the general formula (1). The perfluoroalkyl group preferably has 1 to 5 carbon atoms.

上記PAVEにおけるパーフルオロアルキル基としては、例えば、パーフルオロメチル基、パーフルオロエチル基、パーフルオロプロピル基、パーフルオロブチル基、パーフルオロペンチル基、パーフルオロヘキシル基等が挙げられるが、パーフルオロアルキル基がパーフルオロプロピル基であることが好ましい。すなわち、上記PAVEは、パーフルオロプロピルビニルエーテル〔PPVE〕が好ましい。 Examples of the perfluoroalkyl group in the PAVE include a perfluoromethyl group, a perfluoroethyl group, a perfluoropropyl group, a perfluorobutyl group, a perfluoropentyl group, and a perfluorohexyl group. The group is preferably a perfluoropropyl group. That is, the PAVE is preferably perfluoropropyl vinyl ether [PPVE].

上記パーフルオロビニルエーテルとしては、更に、上記一般式(1)において、Rfが炭素数4〜9のパーフルオロ(アルコキシアルキル)基であるもの、Rfが下記式: As the perfluorovinyl ether, in the general formula (1), Rf is a perfluoro (alkoxyalkyl) group having 4 to 9 carbon atoms, and Rf is represented by the following formula:

Figure 2012144719
Figure 2012144719

(式中、mは、0又は1〜4の整数を表す。)で表される基であるもの、Rfが下記式: (Wherein m represents an integer of 0 or 1 to 4), and Rf is a group represented by the following formula:

Figure 2012144719
Figure 2012144719

(式中、nは、1〜4の整数を表す。)で表される基であるもの等が挙げられる。 (In the formula, n represents an integer of 1 to 4).

パーフルオロアルキルエチレン(PFAE)としては特に限定されず、例えば、パーフルオロブチルエチレン(PFBE)、パーフルオロヘキシルエチレン等が挙げられる。 The perfluoroalkylethylene (PFAE) is not particularly limited, and examples thereof include perfluorobutylethylene (PFBE) and perfluorohexylethylene.

上記変性PTFEにおける変性モノマーとしては、HFP、CTFE、VDF、PAVE、PFAE及びエチレンからなる群より選択される少なくとも1種であることが好ましい。より好ましくは、PAVEであり、更に好ましくは、PPVEである。 The modified monomer in the modified PTFE is preferably at least one selected from the group consisting of HFP, CTFE, VDF, PAVE, PFAE, and ethylene. PAVE is more preferable, and PPVE is still more preferable.

上記ホモPTFEは、実質的にTFE単位のみからなるものであり、例えば、変性モノマーを使用しないで得られたものであることが好ましい。 The homo-PTFE is substantially composed of only TFE units. For example, it is preferable that the homo-PTFE is obtained without using a modified monomer.

上記ホモPTFEは、平均一次粒子径が0.05〜0.5μmであることが好ましい。平均一次粒子径は、変性PTFEと同じ方法で測定することができる。 The homo PTFE preferably has an average primary particle size of 0.05 to 0.5 μm. An average primary particle diameter can be measured by the same method as modified PTFE.

上記ホモPTFEは、リダクションレシオ100における円柱押出圧力が10〜35MPaであることが好ましい。より好ましくは、リダクションレシオ100における円柱押出圧力が10〜20MPaである。リダクションレシオ100における円柱押出圧力が大きすぎると、多孔質膜の圧力損失が高くなるおそれがあり、小さすぎると、延伸性が劣るおそれがある。リダクションレシオ100における円柱押出圧力は、変性PTFEと同様に測定することができる。 The homo-PTFE preferably has a cylindrical extrusion pressure of 10 to 35 MPa at a reduction ratio 100. More preferably, the cylindrical extrusion pressure at the reduction ratio 100 is 10 to 20 MPa. If the cylindrical extrusion pressure at the reduction ratio 100 is too large, the pressure loss of the porous membrane may be increased, and if it is too small, the stretchability may be deteriorated. The cylindrical extrusion pressure at the reduction ratio 100 can be measured in the same manner as in modified PTFE.

上記ホモPTFEは、応力緩和時間が150秒以上であることが好ましい。より好ましくは、300秒以上である。応力緩和時間は下記の方法により求められる。
上記リダクションレシオ100におけるペースト押出圧力の測定により作成したビード(押出成形体)を適当な長さに切断し、クランプ間が38mmとなるよう各末端を固定し、空気循環炉中で300℃に加熱し、次いでクランプを総延伸2400%となるまで延伸速度1000%/秒で延伸することにより、延伸体a2を作成する。更に、延伸体a2(全長25cm)をぴんと引っ張った状態で固定具に固定し、390℃の温度下のオーブン中に放置した時から破断するまでに要する時間を、応力緩和時間として求める。
固定具における延伸体a2は、オーブンの側部にある(覆われた)スロットを通してオーブンに挿入されるので、延伸体a2をオーブンに配置する間に温度は下降することがなく、それゆえに米国特許第4,576,869号に開示されたように回復にしばしの時間を必要としない。
The homo-PTFE preferably has a stress relaxation time of 150 seconds or longer. More preferably, it is 300 seconds or more. The stress relaxation time is determined by the following method.
The bead (extruded product) prepared by measuring the paste extrusion pressure at the reduction ratio 100 is cut to an appropriate length, each end is fixed so that the gap between the clamps is 38 mm, and heated to 300 ° C. in an air circulating furnace. Then, the stretched body a2 is formed by stretching the clamp at a stretching rate of 1000% / second until the total stretching becomes 2400%. Furthermore, the stretched body a2 (total length: 25 cm) is fixed to the fixture in a state of being pulled tightly, and the time required from the time when it is left in an oven at a temperature of 390 ° C. until it breaks is determined as the stress relaxation time.
The stretched body a2 in the fixture is inserted into the oven through the (covered) slot on the side of the oven so that the temperature does not drop during placement of the stretched body a2 in the oven and is therefore No time is required for recovery as disclosed in US Pat. No. 4,576,869.

上記ホモPTFEは、破断強度が5〜50Nであることが好ましい。より好ましくは、10〜30Nである。上記破断強度は下記の方法により求められる。
室温で2時間以上放置したPTFEファインパウダー100gと、押出助剤である炭化水素油(商品名:アイソパーH(登録商標)、エクソン社製)21.7gとを、容量900ccのガラス瓶に入れ、3分間混合し、2時間、25℃の恒温槽に放置した後、リダクションレシオ100、押出速度51cm/分、25℃の条件で、オリフィス(直径2.5cm、ランド長1.1cm、導入角30゜)を通して、ペースト押出を行い、ビード(押出成形体)を得る。このビードを適当な長さに切断し、クランプ間隔51mmとなるよう各末端を固定し、空気循環炉中で300℃に加熱し、次いでクランプを総延伸率24倍となるまで延伸速度100%/秒で延伸することにより作成した延伸体a1について、引張試験機(商品名:AGS−500D、島津製作所社製)を用いて、室温で300mm/分の速度で引っ張った際における破断時の強度として測定することで求めた値を破断強度とする。
The homo PTFE preferably has a breaking strength of 5 to 50N. More preferably, it is 10-30N. The said breaking strength is calculated | required with the following method.
100 g PTFE fine powder left at room temperature for 2 hours or more and 21.7 g hydrocarbon oil (trade name: Isopar H (registered trademark) manufactured by Exxon), which is an extrusion aid, are placed in a 900 cc glass bottle. After mixing for 2 minutes and leaving in a thermostatic bath at 25 ° C. for 2 hours, the orifice (diameter 2.5 cm, land length 1.1 cm, introduction angle 30 ° under the conditions of reduction ratio 100, extrusion rate 51 cm / min, 25 ° C. ) Through which paste is extruded to obtain a bead (extruded product). This bead is cut to an appropriate length, each end is fixed so that the clamp interval is 51 mm, heated to 300 ° C. in an air circulating furnace, and then the clamp is stretched at a stretching rate of 100% / About the stretched body a1 created by stretching in seconds, the strength at break when pulled at a rate of 300 mm / min at room temperature using a tensile tester (trade name: AGS-500D, manufactured by Shimadzu Corporation) The value obtained by measurement is taken as the breaking strength.

低分子量PTFE(B)は、電子線又は放射線を照射されておらず、380℃における溶融粘度が1×10〜7×10Pa・sであり、フィブリル化しないものである。 Low molecular weight PTFE (B) is not irradiated with an electron beam or radiation, has a melt viscosity of 1 × 10 2 to 7 × 10 5 Pa · s at 380 ° C., and does not fibrillate.

低分子量PTFE(B)は、380℃における溶融粘度が1×10〜7×10Pa・sである。溶融粘度が高すぎると、多孔質膜の圧力損失が高くなるおそれがあり、溶融粘度が低すぎると、高温揮発成分が多くなり、多孔質膜を製造する工程において分解ガスが発生しやすく、また多孔質膜が着色するおそれがある。
溶融粘度は、ASTM D 1238に準拠し、フローテスター(島津製作所社製)及び2φ−8Lのダイを用い、予め測定温度(380℃)で5分間加熱しておいた2gの試料を0.7MPaの荷重にて上記温度に保って測定することができる。
The low molecular weight PTFE (B) has a melt viscosity of 1 × 10 2 to 7 × 10 5 Pa · s at 380 ° C. If the melt viscosity is too high, the pressure loss of the porous membrane may increase.If the melt viscosity is too low, the high-temperature volatile components increase, and cracking gas is likely to be generated in the process of producing the porous membrane. There is a possibility that the porous membrane may be colored.
The melt viscosity is in accordance with ASTM D 1238, and a 2 g sample that has been heated for 5 minutes at a measurement temperature (380 ° C.) in advance using a flow tester (manufactured by Shimadzu Corporation) and a 2φ-8L die is 0.7 MPa. It can be measured while maintaining the above temperature with a load of.

低分子量PTFE(B)は、電子線又は放射線を照射されていない。電子線又は放射線を照射することによってPTFEが分解されて得られた低分子量PTFEを使用すると、二軸延伸が困難であり、延伸時に容易に破断する。低分子量PTFE(B)は、TFEの重合により直接得られたものであることが好ましい。このような低分子量PTFEは、重合上がりの低分子量PTFEとして知られている。 Low molecular weight PTFE (B) is not irradiated with an electron beam or radiation. When low molecular weight PTFE obtained by decomposing PTFE by irradiation with an electron beam or radiation is used, biaxial stretching is difficult and breaks easily during stretching. The low molecular weight PTFE (B) is preferably obtained directly by polymerization of TFE. Such low molecular weight PTFE is known as low molecular weight PTFE after polymerization.

低分子量PTFE(B)は、フッ素イオン濃度が1ppm以下であることが好ましい。電子線又は放射線を照射されて分解した低分子量PTFEは、フッ素イオン濃度が50ppm程度まで高くなるが、電子線又は放射線を照射されていない低分子量PTFE(B)は、フッ素イオン濃度が1ppm以下の低い値となる。従って、低分子量PTFEのフッ素イオン濃度から、低分子量PTFEが電子線又は放射線が照射されたものであるか否かを判断することができる。 The low molecular weight PTFE (B) preferably has a fluorine ion concentration of 1 ppm or less. Low molecular weight PTFE decomposed by irradiation with an electron beam or radiation increases the fluorine ion concentration to about 50 ppm, but low molecular weight PTFE (B) not irradiated with an electron beam or radiation has a fluorine ion concentration of 1 ppm or less. Low value. Therefore, it can be determined from the fluorine ion concentration of the low molecular weight PTFE whether or not the low molecular weight PTFE is irradiated with an electron beam or radiation.

上記フッ素イオン濃度は、例えば、下記方法で測定することができる。
予め脱イオン水で洗浄し、乾燥したポリエチレン製の容器に試料粉末10gを入れ、さらに、メタノール/脱イオン水(混合比率1:1(容積比))10ml、緩衝溶液(脱イオン水10Lあたり、酢酸(500ml)、塩化ナトリウム(500g)、クエン酸三ナトリウム・二水和物(5g)、水酸化ナトリウム(320g)を添加したもの)10mlを添加する。容器を振り混ぜ、25℃で18時間放置する。適切に較正されたフッ素イオンメーター(Orion Expandable Ion Analyzer EA940)を用い、上記抽出液のフッ素イオン濃度を測定し、試料粉末と抽出溶液の比率から試料粉末のフッ素イオン濃度を求める。
The fluorine ion concentration can be measured, for example, by the following method.
10 g of sample powder is put in a container made of polyethylene that has been washed with deionized water in advance and dried, and further 10 ml of methanol / deionized water (mixing ratio 1: 1 (volume ratio)), buffer solution (per 10 l of deionized water, 10 ml of acetic acid (500 ml), sodium chloride (500 g), trisodium citrate dihydrate (5 g), sodium hydroxide (320 g) added) are added. Shake the container and leave at 25 ° C. for 18 hours. Using an appropriately calibrated fluorine ion meter (Orion Expandable Ion Analyzer EA940), the fluorine ion concentration of the extract is measured, and the fluorine ion concentration of the sample powder is determined from the ratio of the sample powder to the extract solution.

低分子量PTFE(B)は、数平均分子量が60万以下であることが好ましい。数平均分子量が大きすぎると、多孔質膜の圧力損失が高くなるおそれがある。数平均分子量が小さすぎると、高温揮発成分が多くなり、多孔質膜を製造する工程において分解ガスが発生しやすく、また多孔質膜が着色するおそれがある。 The low molecular weight PTFE (B) preferably has a number average molecular weight of 600,000 or less. If the number average molecular weight is too large, the pressure loss of the porous membrane may increase. If the number average molecular weight is too small, the high-temperature volatile components increase, and a decomposition gas is likely to be generated in the process of producing the porous film, and the porous film may be colored.

低分子量PTFE(B)は、フィブリル化せず、ペースト押出により連続した押出物(押出ストランド)が得られない。低分子量PTFEがフィブリル化性を有するものであると、多孔質膜の圧力損失が高くなるおそれがある。フィブリル化性の有無は、上述した方法により判断できる。 Low molecular weight PTFE (B) is not fibrillated, and a continuous extrudate (extruded strand) cannot be obtained by paste extrusion. If the low molecular weight PTFE has fibrillation properties, the pressure loss of the porous membrane may increase. The presence or absence of fibrillation can be determined by the method described above.

低分子量PTFE(B)は、熱的安定性の理由から、融解領域で流動性を有する低分子量PTFEが好ましい。 The low molecular weight PTFE (B) is preferably a low molecular weight PTFE having fluidity in the melting region for reasons of thermal stability.

低分子量PTFE(B)は、300℃以上の温度に加熱した履歴がない変性PTFEについて示差走査熱量計により昇温速度10℃/分にて得られる融解熱曲線において、322〜333℃にピークトップ(DSC融点)を有することが好ましい。上記融解熱曲線におけるDSC融点が高すぎると、圧力損失が高くなるおそれがある。より好ましくは、325〜332℃にピークトップを有するものである。
上記DSC融点が高すぎると、圧力損失を下げる効果が低下するおそれがある。融点が低すぎると、高温揮発成分が多くなり、多孔質膜を製造する工程において分解ガスが発生しやすく、また多孔質膜が着色するおそれがある。
The low molecular weight PTFE (B) has a peak top at 322 to 333 ° C. in a heat of fusion curve obtained with a differential scanning calorimeter at a heating rate of 10 ° C./min for modified PTFE having no history of heating to a temperature of 300 ° C. or higher. It preferably has a (DSC melting point). If the DSC melting point in the melting heat curve is too high, the pressure loss may increase. More preferably, it has a peak top at 325 to 332 ° C.
If the DSC melting point is too high, the effect of reducing pressure loss may be reduced. If the melting point is too low, the high-temperature volatile components increase, and a decomposition gas is likely to be generated in the process of producing the porous film, and the porous film may be colored.

低分子量PTFE(B)は、乳化重合又は懸濁重合により製造することができる。また、乳化重合と懸濁重合とを組み合わせた方法により製造することもできる。重合初期に乳化重合を行い、重合後期に懸濁重合を行うことにより製造されたものであってもよい。 The low molecular weight PTFE (B) can be produced by emulsion polymerization or suspension polymerization. Moreover, it can also manufacture by the method which combined emulsion polymerization and suspension polymerization. It may be produced by performing emulsion polymerization in the early stage of polymerization and suspension polymerization in the late stage of polymerization.

低分子量PTFE(B)は、変性PTFEであってもよいし、ホモPTFEであってもよい。変性PTFEを構成する変性モノマーは、既に例示したものであってよい。 Low molecular weight PTFE (B) may be modified PTFE or homo-PTFE. The modified monomers constituting the modified PTFE may be those already exemplified.

本発明の延伸材料の形状は特に限定されないが、例えば、粉末が挙げられる。 Although the shape of the extending | stretching material of this invention is not specifically limited, For example, a powder is mentioned.

本発明の延伸材料は、標準比重(SSG)が2.130〜2.190であることが好ましく、より好ましくは、2.140〜2.170である。 The stretched material of the present invention preferably has a standard specific gravity (SSG) of 2.130 to 2.190, more preferably 2.140 to 2.170.

本発明の延伸材料は、リダクションレシオ100における円柱押出圧力が10〜20MPaであることが好ましい。RR100における円柱押出圧力の測定方法は、上述した変性PTFEのリダクションレシオ100における円柱押出圧力の測定方法と同じである。 The stretched material of the present invention preferably has a cylindrical extrusion pressure at a reduction ratio of 100 to 10 to 20 MPa. The measuring method of the cylindrical extrusion pressure in RR100 is the same as the measuring method of the cylindrical extrusion pressure in the reduction ratio 100 of the modified PTFE described above.

本発明の延伸材料は、破断強度が5〜25Nであることが好ましい。より好ましくは、5〜15Nである。破断強度が上記適切な範囲であることで、均一に延伸でき、かつ圧力損失が低いPTFE多孔質膜を形成することができる。 The stretched material of the present invention preferably has a breaking strength of 5 to 25N. More preferably, it is 5-15N. When the breaking strength is in the appropriate range, a PTFE porous membrane that can be stretched uniformly and has a low pressure loss can be formed.

本発明の延伸材料は、応力緩和時間が100〜600秒であることが好ましい。応力緩和時間の測定方法は、ホモPTFEにおける応力緩和時間と同様の方法で測定することができる。 The stretched material of the present invention preferably has a stress relaxation time of 100 to 600 seconds. The stress relaxation time can be measured by the same method as the stress relaxation time in homo-PTFE.

本発明の延伸材料は、300℃以上の温度に加熱した履歴がないPTFE(A)について示差走査熱量計により昇温速度10℃/分にて得られる融解熱曲線において、322〜333℃および333〜347℃にピークトップを有することが好ましい。より好ましくは、325〜332℃及び333〜345℃にピークトップを有するものである。 The stretched material of the present invention has a heat of fusion curve obtained from a differential scanning calorimeter at a heating rate of 10 ° C./min for PTFE (A) that has not been heated to a temperature of 300 ° C. or higher. It is preferable to have a peak top at ˜347 ° C. More preferably, it has a peak top at 325 to 332 ° C and 333 to 345 ° C.

本発明の延伸材料は、公知の添加剤等を含んでもよい。例えば、PTFE多孔質膜を製造する材料として本発明の延伸材料を用いる場合、カーボンナノチューブ、カーボンブラック等の炭素材料、顔料、光触媒、活性炭、抗菌剤、吸着剤、防臭剤等を含むことも好ましい。 The stretched material of the present invention may contain known additives and the like. For example, when the stretched material of the present invention is used as a material for producing a PTFE porous membrane, it is also preferable to include carbon materials such as carbon nanotubes and carbon black, pigments, photocatalysts, activated carbon, antibacterial agents, adsorbents, deodorants and the like. .

本発明の延伸材料は、種々の方法により製造することができ、例えば、延伸材料が混合粉末である場合、PTFE(A)の粉末と低分子量PTFE(B)の粉末とを一般的な混合機等で混合する方法、PTFE(A)及び低分子量PTFE(B)を含む水性分散液を共凝析することによって共凝析粉末を得る方法等が挙げられる。このような方法であれば、いずれの製法であっても、好適な延伸材料を得ることができる。
中でも、得られるPTFE多孔質膜の圧力損失を小さくすることができることから、本発明の延伸材料は、ポリテトラフルオロエチレン(A)、及び、低分子量ポリテトラフルオロエチレン(B)を含む水性分散液を凝析することにより得られるものであることが好ましい。
The stretched material of the present invention can be produced by various methods. For example, when the stretched material is a mixed powder, a PTFE (A) powder and a low molecular weight PTFE (B) powder are generally mixed. And a method of obtaining a co-coagulated powder by co-coagulating an aqueous dispersion containing PTFE (A) and low molecular weight PTFE (B). If it is such a method, even if it is any manufacturing method, a suitable extending | stretching material can be obtained.
Among them, since the pressure loss of the obtained PTFE porous membrane can be reduced, the stretched material of the present invention is an aqueous dispersion containing polytetrafluoroethylene (A) and low molecular weight polytetrafluoroethylene (B). It is preferable that it is obtained by coagulating.

PTFE(A)と低分子量PTFE(B)とがより均一に分散する観点から、PTFE(A)及び低分子量PTFE(B)を含む水性分散液を凝析する、すなわち、PTFE(A)及び低分子量PTFE(B)を共凝析する方法が好ましい。 From the viewpoint of more uniformly dispersing PTFE (A) and low molecular weight PTFE (B), the aqueous dispersion containing PTFE (A) and low molecular weight PTFE (B) is coagulated, that is, PTFE (A) and low A method of co-coagulating the molecular weight PTFE (B) is preferred.

上記共凝析の方法としては、例えば、(i)PTFE(A)の水性分散液と、低分子量PTFE(B)の水性分散液とを混合した後に凝析する方法、(ii)PTFE(A)の粉末を、低分子量PTFE(B)の水性分散液に添加した後に凝析する方法、(iii)低分子量PTFE(B)の粉末を、PTFE(A)の水性分散液に添加した後に凝析する方法が挙げられる。
上記共凝析の方法としては、均一に分散し易い点で、上記(i)の方法が好ましい。
Examples of the co-coagulation method include (i) a method of coagulating after mixing an aqueous dispersion of PTFE (A) and an aqueous dispersion of low molecular weight PTFE (B), and (ii) PTFE (A ) And then coagulating after adding the low molecular weight PTFE (B) aqueous dispersion, and (iii) adding the low molecular weight PTFE (B) powder to the PTFE (A) aqueous dispersion and coagulating. The method of analyzing is mentioned.
As the co-coagulation method, the method (i) is preferable because it is easy to uniformly disperse.

上記共凝析は、例えば、硝酸、塩酸、硫酸等の酸;塩化マグネシウム、塩化カルシウム、塩化ナトリウム、硫酸アルミニウム、硫酸マグネシウム、硫酸バリウムなどの金属塩;を添加して凝析させることが好ましい。 The co-coagulation is preferably carried out by adding an acid such as nitric acid, hydrochloric acid, or sulfuric acid; and metal salt such as magnesium chloride, calcium chloride, sodium chloride, aluminum sulfate, magnesium sulfate, or barium sulfate.

本発明の延伸材料を成形することによって、PTFE多孔質膜を得ることができる。
上記延伸材料を延伸してなるPTFE多孔質膜も本発明の一つである。本発明のPTFE多孔質膜は、上記延伸材料からなるものであるため、膜外観が優れ、かつ圧力損失が低い。また、膜の均一性に優れる。
By molding the stretched material of the present invention, a PTFE porous membrane can be obtained.
A PTFE porous membrane formed by stretching the stretched material is also one aspect of the present invention. Since the PTFE porous membrane of the present invention is made of the above stretched material, the membrane appearance is excellent and the pressure loss is low. Moreover, the uniformity of the film is excellent.

PTFE多孔質膜の膜厚は、5μm以上であることが好ましい。より好ましくは、10μm以上であり、更に好ましくは、20μm以上である。膜厚が薄すぎると機械的強度が低下するおそれがある。また、膜厚の上限は特に限定されないが、例えば、100μmである。 The film thickness of the PTFE porous membrane is preferably 5 μm or more. More preferably, it is 10 micrometers or more, More preferably, it is 20 micrometers or more. If the film thickness is too thin, the mechanical strength may decrease. Moreover, although the upper limit of a film thickness is not specifically limited, For example, it is 100 micrometers.

PTFE多孔質膜を製造する方法は特に限定されず、従来公知の方法を用いることができる。例えば、上記PTFE混合物に、ソルベントナフサ、ホワイトオイルなどの液状潤滑剤を添加し、棒状にペースト押出を行い、その後、この棒状のペースト押出物を圧延してPTFE未焼成体(PTFE未焼成テープ)を得て、このPTFE未焼成テープを延伸することにより製造することができる。 The method for producing the PTFE porous membrane is not particularly limited, and a conventionally known method can be used. For example, a liquid lubricant such as solvent naphtha or white oil is added to the PTFE mixture, and paste extrusion is performed in a rod shape. Thereafter, the rod-like paste extrudate is rolled to obtain a PTFE green body (PTFE green tape). And can be produced by stretching the PTFE green tape.

本発明は、PTFE多孔質膜を製造するための本発明のPTFE混合物の使用でもある。また、本発明は、本発明の混合物を延伸する工程を含む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でもある。 The present invention is also the use of the PTFE mixture of the present invention to produce a PTFE porous membrane. Moreover, this invention is also a manufacturing method of the polytetrafluoroethylene porous membrane characterized by including the process of extending | stretching the mixture of this invention.

以下に実施例を掲げて本発明を更に詳しく説明するが、本発明はこれら実施例のみに限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples. However, the present invention is not limited to these examples.

なお、実施例における各データは、下記測定方法で得られたものである。 In addition, each data in an Example is obtained with the following measuring method.

標準比重(SSG)
ASTM D 4895に準拠して測定した。
Standard specific gravity (SSG)
Measured according to ASTM D 4895.

水性分散液のポリマー(固形分)濃度
水性分散液(Xg)を150℃にて3時間加熱した加熱残分(Zg)に基づき、式:P(固形分濃度)=Z/X×100(%)にて決定した。
Polymer (solid content) concentration of aqueous dispersion Based on the heating residue (Zg) of the aqueous dispersion (Xg) heated at 150 ° C. for 3 hours, the formula: P (solid content concentration) = Z / X × 100 (% ).

平均一次粒子径
ポリマー濃度を0.22質量%に調整した水性分散液の単位長さに対する波長550nmの投射光の透過率と、透過型電子顕微鏡写真における定方向径を測定して決定された平均一次粒子径との検量線を作成し、測定対象である水性分散液について、上記透過率を測定し、上記検量線をもとに決定できる。
Average primary particle size The average was determined by measuring the transmittance of projection light having a wavelength of 550 nm with respect to the unit length of an aqueous dispersion whose polymer concentration was adjusted to 0.22% by mass and the directional direction diameter in a transmission electron micrograph. A calibration curve with the primary particle diameter can be prepared, and the transmittance can be measured for the aqueous dispersion to be measured and determined based on the calibration curve.

RR1600 ペースト押出圧力
ASTM D 4895に準拠して測定した。
PTFEファインパウダー50gと押出助剤である炭化水素油(商品名アイソパーG(登録商標)、エクソン社製)10.25gとをガラス瓶中で3分間混合し、室温(25±2℃)で1時間熟成する。次に、シリンダー(内径25.4mm)付きの押出ダイ(絞り角30°で、下端にオリフィス(オリフィス直径:0.65mm、オリフィス長:2mm)を有する)に上記混合物を充填し、シリンダーに挿入したピストンに1.2MPaの負荷を加えて1分間保持する。その後、直ちに室温においてラム速度20mm/分で上記混合物をオリフィスから押出し、ロッド状物を得る。押出後半において、圧力が平衡状態になる部分の圧力をシリンダー断面積で除した値を押出圧力とする。
RR1600 paste extrusion pressure Measured according to ASTM D 4895.
50 g of PTFE fine powder and 10.25 g of hydrocarbon oil (trade name Isopar G (registered trademark), manufactured by Exxon), which is an extrusion aid, are mixed in a glass bottle for 3 minutes, and at room temperature (25 ± 2 ° C.) for 1 hour. Mature. Next, the above mixture is filled in an extrusion die with a cylinder (inner diameter 25.4 mm) (with an aperture angle of 30 ° and an orifice (orifice diameter: 0.65 mm, orifice length: 2 mm) at the lower end) and inserted into the cylinder. A load of 1.2 MPa is applied to the piston and held for 1 minute. Thereafter, the mixture is immediately extruded from the orifice at room temperature at a ram speed of 20 mm / min to obtain a rod-like material. In the latter half of the extrusion, a value obtained by dividing the pressure at the portion where the pressure is in an equilibrium state by the cylinder cross-sectional area is defined as the extrusion pressure.

低分子量PTFEの測定項目
溶融粘度
ASTM D 1238に準拠し、フローテスター(島津製作所製)及び2φ−8Lのダイを用い、予め測定温度(380℃)で5分間加熱しておいた2gの試料を0.7MPaの荷重にて上記温度に保って測定を行った。
Measurement item of low molecular weight PTFE Melt viscosity In accordance with ASTM D 1238, using a flow tester (manufactured by Shimadzu Corporation) and a 2φ-8L die, 2 g of a sample heated in advance at a measurement temperature (380 ° C.) for 5 minutes. Measurement was carried out while maintaining the above temperature with a load of 0.7 MPa.

見掛密度
JIS K 6891に準拠して測定した。
Apparent density It measured based on JISK6891.

平均粒子径
レーザー回折式粒度分布測定装置(日本電子社製)を用い、カスケードは使用せず、圧力0.1MPa、測定時間3秒で粒度分布を測定し、得られた粒度分布積算の50%に対応する値に等しいとした。
Using an average particle diameter laser diffraction type particle size distribution measuring device (manufactured by JEOL Ltd.), measuring the particle size distribution at a pressure of 0.1 MPa and a measurement time of 3 seconds without using a cascade, and 50% of the obtained particle size distribution integration Equal to the value corresponding to.

膜外観の評価
下記(1)の方法で作成したPTFEシートを、下記(2)の方法で縦5倍×横36倍に延伸し、得られた延伸シート(PTFE多孔質膜)について外観を目視して評価した。
Evaluation of membrane appearance The PTFE sheet prepared by the method (1) below was stretched 5 times by 36 times by the method (2) below, and the resulting stretched sheet (PTFE porous membrane) was visually observed. And evaluated.

(1)PTFEシートの作成
PTFE粉末3kgと、押出助剤(製品名:アイソパーM、エクソン社製)780gとを15Lポリ瓶に投入し、100rpmで20分間混合し、40℃の炉に12時間静置して、押出助剤を充分に浸透させる。
(1) Preparation of PTFE sheet 3 kg of PTFE powder and 780 g of extrusion aid (product name: Isopar M, manufactured by Exxon) were put into a 15 L plastic bottle, mixed at 100 rpm for 20 minutes, and placed in a furnace at 40 ° C. for 12 hours. Let stand and allow the extrusion aid to fully penetrate.

次に100φmmの予備成形機に上記押出助剤を混合したTFE重合体ファインパウダーを投入し、圧力3MPaに到達した後、10分間保持し、プレフォームを得る。続いて、予め内径16mmφのダイスを50℃にセットした内径100mmの押出機に、上記プレフォームを入れて押出す。更に60℃に加温した400mmφ圧延ロールで圧延して、200μmの厚さのシートを作る。得られたシートを180℃に加温して押出助剤を完全に除去してPTFEシートを得る。 Next, the TFE polymer fine powder mixed with the above-mentioned extrusion aid is put into a 100φ mm preforming machine, and after reaching a pressure of 3 MPa, it is held for 10 minutes to obtain a preform. Subsequently, the preform is put into an extruder having an inner diameter of 100 mm, in which a die having an inner diameter of 16 mmφ is set at 50 ° C., and extruded. Furthermore, it rolls with the 400 mm diameter rolling roll heated at 60 degreeC, and makes a sheet | seat of thickness of 200 micrometers. The obtained sheet is heated to 180 ° C. to completely remove the extrusion aid and obtain a PTFE sheet.

(2)延伸方法
図1で示す複数のロールを備えた延伸装置を用い、上記TFE重合体シートを未焼成フィルムの巻き出しロール1から繰り出し速度1.0m/分、最終の巻取り速度5m/分、温度250℃の条件で、縦方向に5倍に延伸する。(一軸延伸)
得られた5倍延伸シートを、連続クリップで挟むことのできる図2の左半分に示す装置(テンター)を用いて幅方向に延伸倍率36倍で延伸し(二軸延伸)、熱固定を行い、PTFE多孔質膜を得た。この時の延伸温度は290℃、熱固定温度は360℃、また延伸速度は500%/秒であった。
(2) Stretching method Using the stretching apparatus provided with a plurality of rolls shown in FIG. 1, the TFE polymer sheet is unwound from the unrolled film unwinding roll 1 at a speed of 1.0 m / min, and the final winding speed is 5 m / min. For 5 minutes at a temperature of 250 ° C. (Uniaxial stretching)
The obtained 5-fold stretched sheet is stretched at a stretch ratio of 36 times in the width direction (biaxial stretching) using a device (tenter) shown in the left half of FIG. A PTFE porous membrane was obtained. At this time, the stretching temperature was 290 ° C., the heat setting temperature was 360 ° C., and the stretching speed was 500% / second.

評価基準は、以下の通りである。
○:均一
△:ムラが多い
×:延伸時に破断する
The evaluation criteria are as follows.
○: Uniform Δ: Unevenness ×: Breaks during stretching

PTFE多孔質膜の膜厚み
膜厚計(1D−110MH型、ミツトヨ社製)を使用し、上記縦5倍×横36倍に延伸したPTFE多孔質膜を5枚重ねて全体の膜厚を測定し、その値を5で割った数値を1枚の膜厚とした。
Using a PTFE porous membrane thickness gauge (1D-110MH type, manufactured by Mitutoyo Corporation), measure the total thickness by stacking 5 PTFE porous membranes stretched 5 × 36 times above. A value obtained by dividing the value by 5 was defined as one film thickness.

圧力損失
上記縦5倍×横36倍に延伸したPTFE多孔質膜を、直径100mmのフィルタホルダーにセットし、コンプレッサーで入口側を加圧し、流速計で空気の透過する流量を5.3cm/秒に調整した。そして、この時の圧力損失をマノメータで測定した。
Pressure loss The PTFE porous membrane stretched 5 times in length x 36 times in width is set in a filter holder with a diameter of 100 mm, the inlet side is pressurized with a compressor, and the flow rate of air permeated with a flowmeter is 5.3 cm / sec. Adjusted. And the pressure loss at this time was measured with the manometer.

DSC融点
DSC融点は、示差走査熱測定〔DSC〕を用いて測定した値である。DSCは、事前に標準サンプルとして、インジウム、鉛を用いて温度校正したRDC220(エスアイアイ・ナノテクノロジー社製)を用い、テトラフルオロエチレン〔TFE〕重合体の粉末約3mgをアルミ製パン(クリンプ容器)に入れ、200ml/分のエアー気流下で、250〜380℃の温度領域を10℃/分で昇温させて行う。なお、標準サンプルとして、インジウム、鉛、スズを用いて熱量を校正し、測定リファレンスには、空の上記アルミ製パンをシールして用いた。得られた融解熱曲線は、Muse標準解析ソフト(エスアイアイ・ナノテクノロジー社製)を用いて、融解熱量のピークトップを示す温度をDSC融点とした。
DSC melting point DSC melting point is a value measured using differential scanning calorimetry [DSC]. DSC uses RDC220 (manufactured by SII NanoTechnology Co., Ltd.) as a standard sample in advance and temperature calibrated using indium and lead. About 3 mg of tetrafluoroethylene [TFE] polymer powder is placed in an aluminum pan (crimp container). ), And a temperature range of 250 to 380 ° C. is raised at 10 ° C./min under an air stream of 200 ml / min. In addition, the amount of heat was calibrated using indium, lead, and tin as standard samples, and the above-described empty aluminum pan was used as a measurement reference. For the obtained heat of fusion curve, using Muse standard analysis software (manufactured by SII Nanotechnology), the temperature showing the peak top of the heat of fusion was taken as the DSC melting point.

作製例1(PTFE(A)の製造)
特公昭58−39443号公報の実施例4記載の方法に準じて、以下の実験を行った。
ステンレス鋼(SUS316)製アンカー型撹拌翼と温度調節用ジャケットを備え、内容量が6リットルのステンレス鋼(SUS316)製オートクレーブに、脱イオン水2980ml、パラフィンワックス120g及びパーフルオロオクタン酸アンモニウム3.0gを仕込み、70℃に加温しながら窒素ガスで3回、TFEガスで2回、系内を置換して酸素を除いた。その後、TFEガスで内圧を0.85MPaにして、250rpmで撹拌し、内温を70℃に保つ。
次に、脱イオン水20mlに過硫酸アンモニウム18mgを溶かした水溶液をTFEで圧入し、オートクレーブ内圧を0.8MPa、反応温度は70℃、撹拌速度は250rpmを保つ。TFEは、オートクレーブの内圧を常に0.90±0.05MPaに保つように連続的に供給する。
TFEモノマーの消費量が378gになった時点で脱イオン水20mlにハイドロキノン12mgを溶かした水溶液をTFEで圧入し、反応を継続した。
TFEモノマーの消費量が900gになった時点で撹拌及びモノマー供給を停止して、直ちにオートクレーブ内のガスを常圧まで放出し、反応を終了させ、ホモPTFEの水性分散液を得た。得られた水性分散液のポリマー濃度は23.0重量%、平均一次粒子径は0.33μmであった。
次に、ステンレス鋼(SUS316)製攪拌翼と邪魔板と温度調節用ジャケットを備え、内容量が6リットルのステンレス鋼(SUS316)製凝析槽に、パラフィンを濾別しポリマー濃度を14重量%まで脱イオン水で希釈したPTFE水性分散液を3L仕込んだ。
内容物の温度が20℃になるように温度調節した後、撹拌を開始する(450rpm)。このとき、凝析剤として硝酸1mlを凝析槽内に仕込む。ポリマー粉末が水と分離すれば、撹拌を停止する。得られた湿潤粉末を新たに脱イオン水3Lで水洗した。この水洗操作を2回繰り返した後、160℃の熱風循環式乾操機にて18時間乾燥させることにより、TFE重合体の粉末を得た(SSG2.160,DSC融点343.7℃)。
Production Example 1 (Production of PTFE (A))
The following experiment was conducted according to the method described in Example 4 of JP-B-58-39443.
A stainless steel (SUS316) autoclave with stainless steel (SUS316) anchor-type stirring blades and temperature control jacket, 6 liters in volume, deionized water 2980 ml, paraffin wax 120 g and ammonium perfluorooctanoate 3.0 g Then, while heating to 70 ° C., the inside of the system was replaced with nitrogen gas three times and TFE gas twice to remove oxygen. Thereafter, the internal pressure is adjusted to 0.85 MPa with TFE gas, the mixture is stirred at 250 rpm, and the internal temperature is maintained at 70 ° C.
Next, an aqueous solution in which 18 mg of ammonium persulfate is dissolved in 20 ml of deionized water is press-fitted with TFE, the autoclave internal pressure is 0.8 MPa, the reaction temperature is 70 ° C., and the stirring speed is maintained at 250 rpm. TFE is continuously supplied so that the internal pressure of the autoclave is always kept at 0.90 ± 0.05 MPa.
When the consumption of TFE monomer reached 378 g, an aqueous solution in which 12 mg of hydroquinone was dissolved in 20 ml of deionized water was injected with TFE, and the reaction was continued.
When the amount of TFE monomer consumption reached 900 g, stirring and monomer supply were stopped, and the gas in the autoclave was immediately released to normal pressure, the reaction was terminated, and an aqueous dispersion of homo-PTFE was obtained. The obtained aqueous dispersion had a polymer concentration of 23.0% by weight and an average primary particle size of 0.33 μm.
Next, a stainless steel (SUS316) stirring blade, a baffle plate, and a temperature control jacket are provided, and the polymer concentration is 14% by weight by filtering the paraffin into a 6 liter stainless steel (SUS316) coagulation tank. 3 L of an aqueous PTFE dispersion diluted with deionized water was added.
After the temperature of the contents is adjusted to 20 ° C., stirring is started (450 rpm). At this time, 1 ml of nitric acid is charged into the coagulation tank as a coagulant. Stirring is stopped when the polymer powder separates from water. The obtained wet powder was newly washed with 3 L of deionized water. After this water washing operation was repeated twice, the TFE polymer powder was obtained by drying with a hot air circulating dryer at 160 ° C. for 18 hours (SSG 2.160, DSC melting point 343.7 ° C.).

作製例2(PTFE(B)の製造)
国際公開第2009/020187号パンフレットの比較例1記載の方法に準じて、以下の実験を行った。
作製例1と同様のオートクレーブに、脱イオン水3300ml及びパーフルオロオクタン酸アンモニウム5.0gを仕込み、窒素ガスで3回、TFEガスで2回、系内を置換して酸素を除いた後、連鎖移動剤として70mgのプロパンをTFEで圧入し、TFEで内圧を0.10MPaにした。500rpmでの撹拌下において槽内を昇温し、槽内圧力が55℃に達したら、再度TFEを圧入し、内圧を0.75MPaにした。
次に、脱イオン水20mlに過硫酸アンモニウム850mgを溶かした水溶液をTFEで圧入し、オートクレーブ内圧を0.80MPaにした。TFEは、オートクレーブの内圧を常に0.80±0.05MPaに保つように連続的に供給する。反応中は常時、槽内温度を55±1℃、撹拌速度を500rpmに制御した。
TFEモノマーの消費量が850gになった時点で撹拌及びモノマー供給を停止して、直ちにオートクレーブ内のガスを常圧まで放出し、反応を終了させ、低分子量PTFEの水性分散液を得た。得られた水性分散液のポリマー濃度は20.4重量%、平均一次粒子径は0.18μmであった。
作製例1と同様の凝析槽に、ポリマー濃度を14重量%まで脱イオン水で希釈した低分子量PTFEの水性分散液を3L仕込み、内容物の温度が25℃になるように温度調節した後、撹拌を開始する(450rpm)。このとき、凝析剤として硝酸3.5mlを凝析槽内に仕込む。ポリマー粉末が水と分離すれば、中和するため、24重量%の水酸化ナトリウム水溶液10gを加え、5分間撹拌を継続した。得られた湿潤粉末を作製例1と同様に濾別、水洗、乾燥し、低分子量PTFEの粉末を得た。(溶融粘度1.7×10Pa・s,DSC融点:329.0℃,平均粒子径:4.5μm,見掛密度:0.36g/ml)。
Production Example 2 (Production of PTFE (B))
The following experiment was conducted according to the method described in Comparative Example 1 of International Publication No. 2009/020187.
In the same autoclave as in Production Example 1, 3300 ml of deionized water and 5.0 g of ammonium perfluorooctanoate were charged, and the system was purged with nitrogen gas three times and TFE gas twice to remove oxygen, and then chained. As a transfer agent, 70 mg of propane was injected with TFE, and the internal pressure was adjusted to 0.10 MPa with TFE. The temperature inside the tank was raised under stirring at 500 rpm, and when the pressure in the tank reached 55 ° C., TFE was injected again to make the internal pressure 0.75 MPa.
Next, an aqueous solution in which 850 mg of ammonium persulfate was dissolved in 20 ml of deionized water was press-fitted with TFE, and the internal pressure of the autoclave was adjusted to 0.80 MPa. TFE is continuously supplied so that the internal pressure of the autoclave is always kept at 0.80 ± 0.05 MPa. During the reaction, the temperature inside the tank was controlled to 55 ± 1 ° C. and the stirring speed was controlled to 500 rpm.
When the amount of TFE monomer consumption reached 850 g, stirring and monomer supply were stopped, and the gas in the autoclave was immediately released to normal pressure, the reaction was terminated, and an aqueous dispersion of low molecular weight PTFE was obtained. The resulting aqueous dispersion had a polymer concentration of 20.4% by weight and an average primary particle size of 0.18 μm.
Into the same coagulation tank as in Production Example 1, 3 L of an aqueous dispersion of low molecular weight PTFE diluted with deionized water to a polymer concentration of 14% by weight was prepared, and the temperature was adjusted so that the temperature of the contents was 25 ° C. Start stirring (450 rpm). At this time, 3.5 ml of nitric acid is charged into the coagulation tank as a coagulant. If the polymer powder separated from water, it was neutralized, and 10 g of a 24 wt% aqueous sodium hydroxide solution was added and stirring was continued for 5 minutes. The obtained wet powder was filtered off, washed with water and dried in the same manner as in Production Example 1 to obtain a low molecular weight PTFE powder. (Melt viscosity 1.7 × 10 4 Pa · s, DSC melting point: 329.0 ° C., average particle size: 4.5 μm, apparent density: 0.36 g / ml).

実施例1
作製例1で得られたTFE重合体の粉末2850gと、作製例2で得られた低分子量PTFEの粉末150gを15Lポリ瓶に仕込み、タンブラーミキサーで5分間混合し、TFE重合体と低分子量PTFEの混合物を得た(DSC融点:329.0℃及び343.7℃)。得られた混合物について、各種測定および評価を行った。
Example 1
2850 g of the TFE polymer powder obtained in Production Example 1 and 150 g of the low molecular weight PTFE powder obtained in Production Example 2 are charged into a 15 L plastic bottle, mixed for 5 minutes with a tumbler mixer, and the TFE polymer and low molecular weight PTFE are mixed. (DSC melting point: 329.0 ° C. and 343.7 ° C.). Various measurements and evaluations were performed on the obtained mixture.

実施例2
作製例1と同様の凝析槽に、作製例1で得られたTFE重合体の水性分散液2.85Lと、作製例2で得られた低分子量PTFEの水性分散液0.15Lを仕込んだ。上記水性分散液は、TFEの水性分散重合から得られた重合上がりの水性分散液からパラフィン等の重合添加剤を濾別により除去したものを脱イオン水で固形分濃度を14重量%まで希釈したものである。
内容物の温度が20℃になるように温度調節した後、撹拌を開始する(300rpm)。このとき、凝析剤として硝酸10mlを凝析槽内に仕込む。得られた湿潤粉末を作製例1と同様に濾別、水洗、乾燥し、TFE重合体と低分子量PTFEの混合粉末を得た(DSC融点:329.0℃及び343.7℃)。
得られた混合粉末について、実施例1と同様に各種測定および評価を行った。
Example 2
The same coagulation tank as in Production Example 1 was charged with 2.85 L of the aqueous TFE polymer dispersion obtained in Production Example 1 and 0.15 L of the low molecular weight PTFE aqueous dispersion obtained in Production Example 2. . The aqueous dispersion obtained by removing the polymerization additive such as paraffin from the aqueous dispersion obtained after the aqueous dispersion polymerization of TFE by filtration was diluted with deionized water to a solid content concentration of 14% by weight. Is.
After the temperature is adjusted so that the temperature of the contents becomes 20 ° C., stirring is started (300 rpm). At this time, 10 ml of nitric acid as a coagulant is charged into the coagulation tank. The obtained wet powder was filtered, washed with water and dried in the same manner as in Production Example 1 to obtain a mixed powder of TFE polymer and low molecular weight PTFE (DSC melting points: 329.0 ° C. and 343.7 ° C.).
Various measurements and evaluations were performed on the obtained mixed powder in the same manner as in Example 1.

実施例3
作製例1で得られたTFE重合体の水性分散液の仕込み量を2.1L、作製例2で得られた低分子量PTFEの水性分散液の仕込み量を0.9Lに変更すること以外は、実施例2と同様に共凝析を行い、TFE重合体と低分子量PTFEの混合粉末を得た(DSC融点:329.0℃及び343.7℃)。
得られた混合粉末について、実施例1と同様に各種測定および評価を行った。なお、実施例3では、PTFEシート作製の際に使用する押出助剤の量を750gに変更した。
Example 3
The amount of the aqueous dispersion of the TFE polymer obtained in Preparation Example 1 was changed to 2.1 L, and the amount of the aqueous dispersion of the low molecular weight PTFE obtained in Preparation Example 2 was changed to 0.9 L. Co-coagulation was carried out in the same manner as in Example 2 to obtain a mixed powder of TFE polymer and low molecular weight PTFE (DSC melting points: 329.0 ° C. and 343.7 ° C.).
Various measurements and evaluations were performed on the obtained mixed powder in the same manner as in Example 1. In Example 3, the amount of the extrusion aid used for producing the PTFE sheet was changed to 750 g.

比較例1
作製例1で得られたTFE重合体の粉末について、実施例1と同様に各種測定および評価を行った。
Comparative Example 1
The TFE polymer powder obtained in Production Example 1 was subjected to various measurements and evaluations as in Example 1.

作製例3
作製例1で得られたTFE重合体の粉末に180kGrayの電子線を照射し、さらにアトマイザーを用いて粉砕することによって低分子量PTFEの粉末を得た(溶融粘度1.9×10Pa・s,DSC融点:329.9℃,平均粒子径:4.1μm,見掛密度:0.39g/ml)。
Production Example 3
The TFE polymer powder obtained in Production Example 1 was irradiated with an electron beam of 180 kGray and further pulverized using an atomizer to obtain a low molecular weight PTFE powder (melt viscosity 1.9 × 10 4 Pa · s). DSC melting point: 329.9 ° C., average particle size: 4.1 μm, apparent density: 0.39 g / ml).

比較例2
原料として用いる低分子量PTFEの粉末を作製例3で得られた粉末に変更する以外は、実施例1と同様に混合を行い、TFE重合体と低分子量PTFEの混合粉末を得た(DSC融点:329.9℃及び343.7℃)。
得られた混合粉末について、実施例1と同様に各種測定および評価を行った。
Comparative Example 2
Except for changing the low molecular weight PTFE powder used as a raw material to the powder obtained in Preparation Example 3, mixing was performed in the same manner as in Example 1 to obtain a mixed powder of TFE polymer and low molecular weight PTFE (DSC melting point: 329.9 ° C and 343.7 ° C).
Various measurements and evaluations were performed on the obtained mixed powder in the same manner as in Example 1.

各実施例及び各比較例の結果を表1に示す。 The results of each example and each comparative example are shown in Table 1.

Figure 2012144719
Figure 2012144719

表1に示す結果から明らかなように、実施例1〜3ではいずれも低い圧力損失と優れた膜外観が達成できる。比較例1では、膜外観は優れているが圧力損失が高い。比較例2では幅方向への延伸(2軸延伸)途中に試料の破断が起こり、多孔膜を得ることができない。 As is clear from the results shown in Table 1, in Examples 1 to 3, a low pressure loss and an excellent film appearance can be achieved. In Comparative Example 1, the film appearance is excellent, but the pressure loss is high. In Comparative Example 2, the sample breaks during the stretching in the width direction (biaxial stretching), and a porous film cannot be obtained.

本発明の延伸材料は、PTFE多孔質膜を製造するための材料として好適なものである。 The stretched material of the present invention is suitable as a material for producing a PTFE porous membrane.

1:未焼成フィルムの巻き出しロール
2、18:巻き取りロール
3、4、5、8、9、10、11、12:ロール
6、7:ヒートロール
13:長手方向延伸フィルムの巻き出しロール
14:予熱ゾーン
15:延伸ゾーン
16:熱固定ゾーン
17:ラミネートロール
1: Unwinding film unwinding roll 2, 18: Winding roll 3, 4, 5, 8, 9, 10, 11, 12: Roll 6, 7: Heat roll 13: Unwinding roll 14 for longitudinally oriented film : Preheating zone 15: Stretching zone 16: Heat fixing zone 17: Laminate roll

本発明の延伸材料は、示差走査熱量計により昇温速度10℃/分にて得られる融解熱曲線において、322〜333℃および333〜347℃にピークトップを有することが好ましい。より好ましくは、325〜332℃及び333〜345℃にピークトップを有するものである。 Stretching material of the present invention is the heat of fusion curve by shows difference scanning calorimetry obtained at heating rate 10 ° C. / min, preferably has a peak top in the three hundred twenty-two to three hundred thirty-three ° C. and 333-347 ° C.. More preferably, it has a peak top at 325 to 332 ° C and 333 to 345 ° C.

Claims (9)

標準比重(SSG)が2.130〜2.230であり、フィブリル化性を有するポリテトラフルオロエチレン(A)と、
電子線又は放射線を照射されておらず、380℃における溶融粘度が1×10〜7×10Pa・sであるフィブリル化しない低分子量ポリテトラフルオロエチレン(B)と、
を含むことを特徴とする延伸材料。
Polytetrafluoroethylene (A) having a standard specific gravity (SSG) of 2.130 to 2.230 and having fibrillation properties;
Low molecular weight polytetrafluoroethylene (B) which is not irradiated with an electron beam or radiation and has a melt viscosity at 380 ° C. of 1 × 10 2 to 7 × 10 5 Pa · s and which is not fibrillated;
A stretched material comprising:
ポリテトラフルオロエチレン(A)と低分子量ポリテトラフルオロエチレン(B)との質量比(A)/(B)が99〜50/1〜50である請求項1記載の延伸材料。 The stretched material according to claim 1, wherein the mass ratio (A) / (B) of the polytetrafluoroethylene (A) to the low molecular weight polytetrafluoroethylene (B) is 99 to 50/1 to 50. 低分子量ポリテトラフルオロエチレン(B)は、300℃以上の温度に加熱した履歴がないPTFE(B)について示差走査熱量計により昇温速度10℃/分にて得られる融解熱曲線において、322〜333℃にピークトップを有する請求項1又は2記載の延伸材料。 The low molecular weight polytetrafluoroethylene (B) has a heat of fusion of 322 to 322 in PTFE (B) having no history of heating to a temperature of 300 ° C. or higher and a differential scanning calorimeter obtained at a heating rate of 10 ° C./min. The stretched material according to claim 1 or 2, which has a peak top at 333 ° C. ポリテトラフルオロエチレン(A)、及び、低分子量ポリテトラフルオロエチレン(B)を含む水性分散液を凝析することにより得られる請求項1、2又は3記載の延伸材料。 The stretched material according to claim 1, 2 or 3, obtained by coagulating an aqueous dispersion containing polytetrafluoroethylene (A) and low molecular weight polytetrafluoroethylene (B). ポリテトラフルオロエチレン(A)は、300℃以上の温度に加熱した履歴がないPTFE(A)について示差走査熱量計により昇温速度10℃/分にて得られる融解熱曲線において、333〜347℃にピークトップを有する請求項1、2、3又は4記載の延伸材料。 Polytetrafluoroethylene (A) is 333 to 347 ° C. in a heat of fusion curve obtained with a differential scanning calorimeter at a heating rate of 10 ° C./min for PTFE (A) that has not been heated to a temperature of 300 ° C. or higher. The stretched material according to claim 1, wherein the stretched material has a peak top. 300℃以上の温度に加熱した履歴がないPTFE(A)について示差走査熱量計により昇温速度10℃/分にて得られる融解熱曲線において、322〜333℃および333〜347℃にピークトップを有する請求項1、2、3、4又は5記載の延伸材料。 PTFE (A) having no history of heating to a temperature of 300 ° C. or higher has a peak top at 322 to 333 ° C. and 333 to 347 ° C. in a heat of fusion curve obtained at a heating rate of 10 ° C./min with a differential scanning calorimeter. The stretched material according to claim 1, 2, 3, 4 or 5. 請求項1、2、3、4、5又は6記載の延伸材料を延伸してなるポリテトラフルオロエチレン多孔質膜。 A polytetrafluoroethylene porous membrane obtained by stretching the stretched material according to claim 1, 2, 3, 4, 5 or 6. ポリテトラフルオロエチレン多孔質膜を製造するための請求項1、2、3、4、5又は6記載の延伸材料の使用。 Use of the stretched material according to claim 1, 2, 3, 4, 5 or 6 for producing a polytetrafluoroethylene porous membrane. 請求項1、2、3、4、5又は6記載の延伸材料を延伸する工程を含む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。 A method for producing a porous polytetrafluoroethylene film comprising a step of stretching the stretched material according to claim 1, 2, 3, 4, 5 or 6.
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