JP2015131266A - ポリテトラフルオロエチレン多孔質膜の製造方法、防水通気部材の製造方法及びエアフィルタ濾材の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】延伸ムラの抑制に適したポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）多孔質膜の製造方法を提供する。
【解決手段】ＰＴＦＥファインパウダーと液状潤滑剤とを含む混合物をシート状に押し出し、ＰＴＦＥシートを得る工程Ａと、ＰＴＦＥシートをその長手方向に沿って１対のロールの間を通過させて圧延する工程Ｂと、圧延したＰＴＦＥシートを１９℃以上の温度になるように加熱する工程Ｃと、１９℃以上の温度にある圧延されたＰＴＦＥシートをその幅方向に延伸する工程Ｄと、ＰＴＦＥシートから液状潤滑剤を除去する工程Ｅと、液状潤滑剤を除去したＰＴＦＥシートをその長手方向及び幅方向のそれぞれについて延伸して多孔化する工程Ｆと、を具備する方法とする。
【選択図】図３

Description

本発明は、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）多孔質膜の製造方法、ＰＴＦＥ多孔質膜が用いられる防水通気部材の製造方法、及びＰＴＦＥ多孔質膜が捕集層に用いられるエアフィルタ濾材の製造方法に関する。

一般に、ＰＴＦＥ多孔質膜は、ＰＴＦＥファインパウダーと押出助剤である液状潤滑剤とを混合して得た混合物を押し出して成形し、得られた成形体をシート状に圧延し、圧延して得たＰＴＦＥシートから液状潤滑剤を除去し、液状潤滑剤を除去したＰＴＦＥシートを延伸して多孔化することにより、製造される。

電子機器及び照明機器の筐体には開口部が設けられることがある。電子機器においては、開口部を通じ、筐体の内部に収容されたマイクロフォン、スピーカーなどの音響トランスデューサと筐体の外部との間を音響エネルギーが伝搬する。照明機器の筐体においては、開口部を通じ、発光体の発熱により膨張する空気が外部へと排出される。携帯電話に代表される小型の電子機器、及び自動車のヘッドランプに代表される車両用照明機器には高い防水性が求められることがあるから、開口部からの水の侵入を防ぐ必要がある。このため、これらの機器の筐体の開口部には、耐水性と通気性とを兼ね備えた防水通気部材が配置されることが多い。

防水通気部材用のＰＴＦＥ多孔質膜の性能は、耐水性及び通気性を指標として評価されるが、これら２つの特性はいわゆるトレードオフの関係にある。このため、耐水性及び通気性の双方に優れた防水通気部材を提供する試みが提案されている。

特許文献１には、標準比重が２．１９以下のＰＴＦＥファインパウダーと液状潤滑剤とを含む混合物を、フラットダイを用いてシート状に押し出し、ＰＴＦＥシートを得る工程と、ＰＴＦＥシートをその長手方向に沿って１対のロールの間を通過させて圧延する工程と、圧延したＰＴＦＥシートをその幅方向に延伸する工程と、ＰＴＦＥシートから液状潤滑剤を除去する工程と、液状潤滑剤を除去したＰＴＦＥシートをその長手方向及び幅方向のそれぞれについて延伸して多孔化する工程と、を備えたＰＴＦＥ多孔質膜の製造方法が提案されている。この製造方法によれば、耐水性及び通気性の両方が改善されたＰＴＦＥ多孔質膜を得ることが可能である。

特開２０１３−２５３２１４号公報

しかし、特許文献１に開示された製造方法では、液状潤滑剤を除去したＰＴＦＥシートを幅方向に延伸したとき、得られたＰＴＦＥ多孔質膜の厚みが幅方向の位置によって異なることがある。この延伸ムラが大きくなると、ＰＴＦＥ多孔質膜の耐水性又は通気性が局所的に低下するおそれがある。

本発明は、このような事情に鑑み、ＰＴＦＥ多孔質膜の延伸ムラの抑制に適したＰＴＦＥ多孔質膜の製造方法を提供することを目的とする。また、本発明の目的は、延伸ムラが抑制されたＰＴＦＥ多孔質膜を備えた防水通気部材の製造方法及びエアフィルタ濾材の製造方法を提供することにある。

本発明者らの検討によると、延伸ムラの抑制は、液状潤滑剤を除去したＰＴＦＥシートを幅方向に延伸するとき、ＰＴＦＥシートの温度を１９℃以上に調整することにより達成できる。

本発明は、
ＰＴＦＥファインパウダーと液状潤滑剤とを含む混合物をシート状に押し出し、ＰＴＦＥシートを得る工程Ａと、
前記ＰＴＦＥシートを、前記工程Ａにおける押し出し方向である前記シートの長手方向に沿って１対のロールの間を通過させて圧延する工程Ｂと、
１９℃未満の温度にある前記ＰＴＦＥシートを、１９℃以上の温度になるように加熱する工程Ｃと、
１９℃以上の温度にある圧延された前記ＰＴＦＥシートを、前記シートの長手方向に直交する幅方向に延伸する工程Ｄと、
前記工程Ｄにおいて延伸されたＰＴＦＥシートから前記液状潤滑剤を除去する工程Ｅと、
前記工程Ｅにおいて前記液状潤滑剤が除去されたＰＴＦＥシートを、当該シートの長手方向及び幅方向のそれぞれについて延伸して、ＰＴＦＥ多孔質膜を得る工程Ｆと、
を具備するＰＴＦＥ多孔質膜の製造方法、を提供する。

本発明は、その別の側面から、ＰＴＦＥ多孔質膜の通気領域を囲む接続領域に固定用部材を接続する工程を具備する防水通気部材の製造方法であって、本発明によるＰＴＦＥ多孔質膜の製造方法を、前記ＰＴＦＥ多孔質膜を準備する工程としてさらに含む、防水通気部材の製造方法、を提供する。

本発明は、また別の側面から、ＰＴＦＥ多孔質膜と通気性支持材とを接合する工程を具備するエアフィルタ濾材の製造方法であって、本発明によるＰＴＦＥ多孔質膜の製造方法を、前記ＰＴＦＥ多孔質膜を準備する工程としてさらに含む、エアフィルタ濾材の製造方法を提供する。

本発明によれば、ＰＴＦＥ多孔質膜の延伸ムラを抑制することができる。本発明によれば、耐水性及び通気性が改善されたＰＴＦＥ多孔質膜を安定して量産することが可能になる。

本発明による防水通気部材の一形態を示す断面図（ａ）と背面図（ｂ）である。 本発明による防水通気部材の別の一形態を示す断面図である。 本発明によるＰＴＦＥ多孔質膜及び従来のＰＴＦＥ多孔質膜について、液状潤滑剤を除去したＰＴＦＥシートを幅方向について延伸したとき、ＰＴＦＥ多孔質膜の幅方向の各位置における厚みを示すグラフである。 エアフィルタユニットの一例を示す斜視図である。

以下、本発明の実施形態について説明する。

本発明のＰＴＦＥ多孔質膜の製造方法では、ＰＴＦＥファインパウダーと液状潤滑剤とを含む混合物がフラットダイ（Ｔダイ）を用いてシート状に押し出される（工程Ａ）。

次いで、ダイから押し出されたＰＴＦＥシートが、その長手方向（ＭＤ、機械流れ方向、工程Ａにおける押し出し方向に同じ）に沿って一対のロールの間を通過させて圧延される（工程Ｂ）。

工程Ｂは、幅方向についてのＰＴＦＥシートの長さを維持しながら行うことが好ましい。この場合、ＰＴＦＥシートはその長手方向のみに引き延ばされることになる。この圧延は、具体的には、一対の圧延ロールよりもシート流れ方向の下流側に配置した引っ張りロールによりＰＴＦＥシートを引っ張りながら、そのＰＴＦＥシートを当該一対の圧延ロールの間を通過させて圧延することにより、実施することができる。このとき、引っ張りロールの回転速度を圧延ロールの回転速度よりもやや高く設定すると、ＰＴＦＥシートがその幅方向の長さを一定に保ちながらその長手方向に圧延される。圧延されたＰＴＦＥシートの温度は、ロール及び雰囲気の温度に影響を受けるが、ＰＴＦＥの相転移点である１９℃を下回ることがある。しかし、ＰＴＦＥシートの温度がこの程度に低いと、得られるＰＴＦＥ多孔質膜の幅方向における膜厚分布が大きくなる。

そこで、１９℃未満の温度にあるＰＴＦＥシートを、１９℃以上の温度になるように加熱する（工程Ｃ）。すなわち、工程Ｃでは、ＰＴＦＥの相転移点未満の温度にあるＰＴＦＥシートが、ＰＴＦＥの相転移点以上の温度になるように加熱される。ただし、ＰＴＦＥシートは、用いる液状潤滑剤の沸点未満、例えば、２００℃未満となるように加熱することが好ましい。工程Ｃは、工程Ｄの直前に実施することが好ましい。ただし、工程Ｄにおいて延伸されるＰＴＦＥシートの温度が１９℃以上である限り、工程Ｃは、工程Ａの後のいずれかの段階で実施してもよい。工程Ｃは、例えば、工程Ｂの前に実施しても構わない。

引き続き、１９℃以上の温度にあるＰＴＦＥシートがその幅方向に延伸される（工程Ｄ）。この延伸により、ＰＴＦＥシートは、長手方向及び幅方向について、液状潤滑剤を含んだ状態で順次引き伸ばされることになる。工程Ｄにおいては、延伸が開始される間においてＰＴＦＥシートの温度が１９℃以上であればよい。

この後の工程Ｅ及びＦは、基本的に、従来と同様に実施される。具体的には、まず、ＰＴＦＥシートを加熱することにより液状潤滑剤が除去される（工程Ｅ）。引き続き、ＰＴＦＥシートがその長手方向及び幅方向に延伸され、ＰＴＦＥ多孔質膜が製造される（工程Ｆ）。工程Ｆは、ＰＴＦＥの融点未満の温度で実施することが好ましい。その後、ＰＴＦＥ多孔質膜は、ＰＴＦＥの融点以上の温度に加熱され、焼成されてもよい（工程Ｇ）。

従来から実施されてきたように、工程Ｅにおいては、所望の特性が得られるように延伸倍率は適宜調整される。長手方向についての延伸倍率と幅方向についての延伸倍率との積により算出される延伸面倍率は、ＰＴＦＥ多孔質膜の用途に応じて適宜調整される。防水通気部材として供する場合、延伸面倍率は、例えば４倍以上５００倍未満が適切である。通気性と耐水性とを両立させるためには、延伸面倍率を１６倍以上１４０倍以下、特に３０倍以上１４０倍以下、場合によっては５０倍以上１４０倍以下とすることが好ましい。ただし、高い通気性が要求されない場合には、延伸面倍率を１６倍以上３０倍未満としてもよい。一方、エアフィルタ濾材の捕集層として供する場合、延伸面倍率は１５０倍以上７００倍以下が適切である。

原料としては、標準比重が２．１９以下、特に２．１６以下、であるＰＴＦＥファインパウダーを使用することが好ましい。標準比重（standard specific gravity）は、ＳＳＧとも称され、日本工業規格（ＪＩＳ）Ｋ６８９２に規定される測定法により規定される比重であって、平均分子量と負の相関を示す傾向があることが知られている（標準比重が小さいほど平均分子量は大きくなる）。例えば、旭フロロポリマーズ社製フルオンＣＤ−１２３は、標準比重２．１５５、平均分子量１２００万、同社製フルオンＣＤ−１４５は、標準比重２．１６５、平均分子量８００万、同社製フルオンＣＤ−１は、標準比重２．２０、平均分子量２００万である。

以下、本発明の製造方法を構成する各工程をより詳細に説明する。

工程ＡにおけるＰＴＦＥファインパウダーと液状潤滑剤との混合比は、例えばＰＴＦＥファインパウダー１００質量部に対し、液状潤滑剤５〜５０質量部、特に５〜３０質量部が好適である。液状潤滑剤としては、従来から使用されてきた炭化水素油、例えば流動パラフィン、ナフサなどを使用すればよい。本発明においては、液状潤滑剤を多量に配合する必要はない。

工程Ａでは、ＰＴＦＥファインパウダーを含む混合物の押し出しにフラットダイが用いられる。フラットダイ（Ｔダイ）としては、ストレートマニホールド型Ｔダイ、コートハンガー型Ｔダイ、フィッシュテール型Ｔダイが挙げられる。工程Ａにおける押出成形は、熔融物の押出成形ではなく、助剤を混合したペーストの押出成形であるため、押し出すべき混合物の粘度が高い。このため、上記のダイの中では、フィッシュテール型Ｔダイ（フィッシュテールダイ）の使用が適している。

工程Ａにおいて押し出すＰＴＦＥシートの厚さは、０．５〜５．０ｍｍ、特に１．２〜２．０ｍｍが適切である。

工程Ｂでは、ＰＴＦＥシートが液状潤滑剤を含んだ状態で圧延され、ＰＴＦＥシートが押出時よりも薄く引き延ばされ、厚さが均一化される。この圧延は、例えば、ＰＴＦＥシートの幅方向の長さが変化しないプロセスとして実施することができる。この場合、工程Ｂにおける圧延は、ＰＴＦＥシートをその長手方向のみに引き延ばすプロセスである。

工程Ｂにおける圧延は、具体的には、１対の圧延ロールよりもシート流れ方向の下流側に配置した引っ張りロールによりＰＴＦＥシートを引っ張りながら、そのＰＴＦＥシートを当該１対の圧延ロールの間を通過させて圧延することにより、実施することが好ましい。このとき、引っ張りロールの回転速度を圧延ロールの回転速度よりもやや高く設定すると、ＰＴＦＥシートがその幅方向の長さを一定に保ちながらその長手方向に延伸される。

工程ＢにおけるＰＴＦＥシートの圧延は、圧延前の幅方向の長さに対する圧延後の幅方向の長さが９０〜１１０％、好ましくは９５〜１０５％の範囲となるように、実施することが好ましい。本明細書では、幅方向の長さの変化が上記範囲内にある場合に、「幅方向の長さを維持しながら」圧延したものとする。

工程Ｂにおいては、圧延後のＰＴＦＥシートの厚さを、５０〜２０００μｍ、特に１００〜９００μｍとすることが好ましい。また、工程Ｂでは、ＰＴＦＥシートの厚さを、圧延前の厚さと比較して、７０％以下、例えば５〜６０％とすることが好ましい。工程ＢにおけるＰＴＦＥシートの厚さは、圧延前の厚さと比較して、３０％以下、例えば１０〜１５％としてもよい。

工程Ｂにおける圧延は、ＰＴＦＥシートに液状潤滑剤が保持された状態で実施する必要がある。このため、ＰＴＦＥシートの温度を、液状潤滑剤の沸点（２００℃）未満に保ちながら実施する。液状潤滑剤は、その気化熱によりＰＴＦＥシートの温度を雰囲気温度よりも低下させることがある。用いるロールの温度及び雰囲気温度によるが、圧延され、表面積が拡大したＰＴＦＥシートの温度が、１９℃未満となることは珍しくない。

工程Ｃでは、圧延されたＰＴＦＥシートの温度を、１９℃以上、好ましくは２５℃以上、より好ましくは３０℃以上になるように加熱する。ただし、ＰＴＦＥシートの温度は、２００℃未満、好ましくは１５０℃未満、より好ましくは１００℃未満になるように加熱することが好ましい。ＰＴＦＥシートを加熱する方法に制限はない。ＰＴＦＥシートは、赤外線ヒータ等のヒータを用いて加熱してもよいし、所定温度に保持された恒温槽や処理室で温めてもよい。

工程Ｄでは、ＰＴＦＥシートが液状潤滑剤を含んだ状態でその幅方向に延伸される。この延伸は、従来から幅方向への延伸に多用されてきたテンターを用いて実施するとよい。工程Ｄにおける延伸倍率は、１．２〜１０倍、特に２．０〜８．０倍、場合によっては５．０〜８．０倍が適当である。この延伸倍率が低すぎると、膜構造を十分に変化させることが難しくなる。他方、この延伸倍率が高すぎると、長手方向における強度低下や膜厚の
不均一化が生じることがある。

工程Ｄにおいても、ＰＴＦＥシートに液状潤滑剤が保持された状態で実施する必要があるため、ＰＴＦＥシートの温度を、液状潤滑剤の沸点（２００℃）未満に保ちながら実施する。例えば、ＰＴＦＥシートの温度を、１００℃以下、好ましくは６０℃以下、場合によっては４０℃以下、に保ちながら実施することが好ましい。

工程Ｅでは、幅方向に延伸したＰＴＦＥシートから液状潤滑剤が除去される。この工程は、従来どおり、ＰＴＦＥシートを乾燥させることにより、具体的には液状潤滑剤を含むＰＴＦＥシートを液状潤滑剤の除去に適した温度に維持することにより、実施するとよい。乾燥に適した温度は１００〜３００℃程度である。

工程Ｆでは、液状潤滑剤を除去したＰＴＦＥシートがその長手方向及び幅方向に逐次延伸されて多孔化する。長手方向及び幅方向への延伸には、従来どおり、それぞれ、ロールの回転速度の相違を利用するロール延伸法、テンターを用いるテンター延伸法により実施するとよい。長手方向への延伸と幅方向への延伸とはいずれを先に実施しても構わない。

工程Ｆにおける延伸倍率は、得られるＰＴＦＥ多孔質膜の膜構造及び膜特性に大きな影響を与える。工程Ｆにおける延伸倍率は、所望の膜特性に応じて、適宜、適切に設定すればよい。

適切な延伸倍率は、工程Ｅに至るまでの各工程における圧延、延伸などの条件に応じて変化するため、その好ましい範囲を一律に述べるのは難しい。防水通気部材として供する場合、通常は、その長手方向への延伸倍率については２〜５０倍、特に４〜２０倍が、その幅方向への延伸倍率については３〜７０倍、特に４〜３０倍が好適である。エアフィルタ濾材の捕集層として供する場合、通常は、その長手方向への延伸倍率については５〜３０倍、特に１０〜２０倍が、その幅方向への延伸倍率については１０〜４０倍、特に２０〜３０倍が好適である。長手方向への延伸（縦延伸）の倍率と幅方向への延伸（横延伸）とを積算して求められる倍率、すなわち延伸面倍率の好ましい範囲は上記に例示したとおりである。エアフィルタ濾材の捕集層として供する場合、延伸面倍率は、圧力損失を低下させるために、２５０倍以上、特に３００倍以上が好ましく、捕集効率の大幅な低下を防ぐために、７００倍以下、特に６００倍以下が好ましい。エアフィルタ濾材用のＰＴＦＥ多孔質膜についての好ましい延伸面倍率は、３００倍以上７００倍以下である。

工程Ｆにおける延伸は、ＰＴＦＥの融点（３２７℃）未満の温度、例えば６０〜３００℃、特に１１０〜１５０℃で実施することが好ましい。工程Ｆにおける延伸により細いフィブリルの生成が促進される。

工程Ｇでは、ＰＴＦＥ多孔質膜がＰＴＦＥの融点以上の温度に加熱される。この加熱工程は、一般に「焼成」と呼ばれ、ＰＴＦＥ多孔質シートの強度の向上をもたらす。焼成温度は３２７〜４６０℃が適切である。

本発明によるＰＴＦＥ多孔質膜の膜厚は、特に制限されないが、１μｍ〜３００μｍ、さらには２μｍ〜５０μｍが好適である。特にエアフィルタの捕集層として供する場合、ＰＴＦＥ多孔質膜の膜厚は、５〜１５μｍ、さらには７〜１３μｍが好適であり、例えば８〜１２μｍとしてもよい。

本発明によるＰＴＦＥ多孔質膜は防水通気膜として適した特性を有しうる。以下、図面を参照しながら、本発明による防水通気部材の実施形態について説明する。

図１に示す防水通気部材は、ＰＴＦＥ多孔質膜１と、通気を確保するべき筐体にＰＴＦＥ多孔質膜１を固定するための固定用部材２とを備えている。固定用部材２は、ＰＴＦＥ多孔質膜１の通気領域３を囲む接続領域４においてＰＴＦＥ多孔質膜１に接続されている。固定用部材２のＰＴＦＥ多孔質膜１に接続された面と反対側の面は、筐体に設けられた開口部を囲むように筐体の表面に接合され、筐体にＰＴＦＥ多孔質膜１を固定する。この状態で、筐体の開口部及び通気領域３内の膜１を通過する空気によって筐体の通気性が確保され、ＰＴＦＥ多孔質膜１の耐水性によって筐体への水の侵入が防止される。

図１ではリング形状の固定用部材２が用いられているが、固定用部材２の形状がリング形状に限られるわけではない。また、図１に示した固定用部材２は両面テープであるが、固定用部材２の形状がテープ形状に限られるわけでもない。固定用部材２として、筐体の開口に嵌合可能に成形された樹脂部材を用いてもよい。

図２に示す防水通気部材は、ＰＴＦＥ多孔質膜１とともに、複数の固定用部材２ａ，２ｂを備えている。固定用部材２ａ，２ｂは、固定用部材２（図１参照）と同様、膜面に直交する方向から観察したときにリング状の形状を有し、ＰＴＦＥ多孔質膜１の両主面において通気領域３を囲んでいる。この防水通気部材は、例えば電子機器の筐体の内部における使用に適している。この場合、例えば、固定用部材２ａは筐体内部に配置される機器（例えばスピーカ）に接合され、固定用部材２ｂは筐体の開口部を囲むように筐体の内面に接合される。

また、本発明によるＰＴＦＥ多孔質膜はエアフィルタの捕集層として適した特性を有しうる。本発明によれば、フィブリルの平均径（平均繊維径）の大きな低下を防ぎながらＰＦ値を向上させたＰＴＦＥ多孔質膜を提供することもできる。すなわち、本発明によれば、平均繊維径を５５ｎｍ以上、さらには５７ｎｍ以上、特に５８ｎｍ以上、場合によっては６０ｎｍ以上、例えば５５〜８３ｎｍ、特に５５〜８０ｎｍに保ちながら、ＰＦ値を３６以上、さらには３７以上、特に３８以上、場合によっては４０以上にまで向上させたＰＴＦＥ多孔質膜を提供できる。平均繊維径が大きいＰＴＦＥ多孔質膜は、強度の保持に有利である。

また、本発明によれば、９９．９９９％以上（９が連続する個数を用いる形式により表示して５Ｎ以上）、さらには９９．９９９９％（６Ｎ）以上、特に９９．９９９９９％（７Ｎ）以上、とりわけ９９．９９９９９９％（８Ｎ）以上、の捕集効率を有するＰＴＦＥ多孔質膜を提供することが可能である。この程度に高い捕集効率を有しつつ、本発明のＰＴＦＥ多孔質膜は、例えば２２０Ｐａ以下、場合によっては２００Ｐａ以下の圧力損失を同時に示すことができる。

得られたＰＴＦＥ多孔質膜をエアフィルタ用濾材として使用するためには、通気性支持材と積層することが望ましい。この積層工程は、従来から実施されてきた方法に従って、ＰＴＦＥ多孔質膜と通気性支持材とを接合することにより実施すればよい。

通気性支持材を構成する繊維は、熱可塑性樹脂、具体的にはポリオレフィン（例えばポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ））、ポリエステル（例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ））、ポリアミド、あるいはこれらの複合材から構成されたものが好ましい。

通気性支持材としては、織布、不織布、フェルトなどを使用することができるが、不織布が多用されている。好ましい通気性支持材として知られている代表的な不織布は、芯鞘構造を有する複合繊維からなり、芯成分（例えばＰＥＴ）の融点が鞘成分（例えばＰＥ）
の融点よりも高いものである。この不織布は、鞘成分を溶融させてＰＴＦＥ多孔質膜と接合させる熱ラミネートに適している。

ＰＴＦＥ多孔質膜と通気性支持材との積層は、上述の熱ラミネートに加え、接着剤ラミネートなどによって実施することもできる。接着剤ラミネートでは、例えばホットメルトタイプの接着剤の使用が適当である。

ＰＴＦＥ多孔質膜と通気性支持材との積層構造は、特に限定されるわけではないが、ＰＴＦＥ多孔質膜の両面に少なくとも１層の通気性支持材を配置した構成（典型的には、通気性支持材／ＰＴＦＥ多孔質膜／通気性支持材の３層構成）とすることが好ましい。ただし、必要に応じ、２層のＰＴＦＥ多孔質膜を用いた構成（例えば、通気性支持材／ＰＴＦＥ多孔質膜／通気性支持材／ＰＴＦＥ多孔質膜／通気性支持材の５層構成）などとしてもよい。また、用途によっては、径が細い通気性支持材をプレフィルタとして使用する構成（例えば、気流上流側から、通気性支持材（プレフィルタ）／通気性支持材／ＰＴＦＥ多孔質膜／通気性支持材の４層構成）を採用することも可能である。

通常、エアフィルタ濾材は、これも公知の手法によってプリーツ加工される。プリーツ加工は、例えばレシプロ式の加工機を用いて、交互かつ平行に濾材の表面上に設定された山折り線及び谷折り線で濾材を連続したＷ字状に折り込むことにより、実施される。プリーツ加工されたエアフィルタ濾材は、エアフィルタパックと呼ばれることがある。エアフィルタパックには、プリーツ加工された形状を維持するためにスペーサーが配置されることがある。スペーサーとしては、ビードと呼ばれる樹脂の紐状体がよく用いられる。ビードは、山折り（谷折り）線に直交する方向（山を越え谷を渡って進む方向）に沿って、好ましくは複数本のビードが所定の間隔を保持しつつこの方向に沿って進むように、濾材上に配置される。ビードは、好ましくは濾材の表裏面双方の上に配置される。ビードは、典型的には、ポリアミド、ポリオレフィンなどの樹脂を熔融して塗布することにより形成される。

プリーツ加工されたエアフィルタ濾材（エアフィルタパック）は、必要に応じ、その周縁部を枠体（支持枠）により支持して、エアフィルタユニットへと加工される。枠体としては、エアフィルタの用途などに応じ、金属製又は樹脂製の部材が用いられる。樹脂製の枠体を用いる場合には、射出成形法により枠体を成形すると同時にこの枠体に濾材を固定してもよい。図４にエアフィルタユニットの一例を示す。エアフィルタユニット３０は、プリーツ加工されたエアフィルタ濾材１０と、エアフィルタ濾材１０の外縁部を固定する枠体２０とを含む。

以下、本発明を実施例によりさらに詳細に説明するが、本発明が以下の実施例に限定されるわけではない。

（実施例１）
ＰＴＦＥファインパウダー(ダイキン社製「ポリフロンＦ−１０４」、ＳＳＧ２．１７１)１００重量部に液状潤滑剤（アイソパー）１９重量部を均一に混合して混合物を得た。次いで、この混合物を、フィッシュテールダイを装着した押出機を用いてシート状に押し出した。押し出したＰＴＦＥシートの厚みは１．５ｍｍ、幅は２０ｃｍであった。

さらに、ＰＴＦＥシートを１対の金属圧延ロールの間を通過させて圧延した。この圧延は、圧延の前後においてＰＴＦＥシートの幅方向の長さが維持されるように、圧延ロールの下流側に配置したロールを用いてＰＴＦＥシートをその長手方向に引っ張りながら実施した。圧延して得たＰＴＦＥシートの厚みは、２００μｍであった。圧延したＰＴＦＥシートの温度は、５〜１０℃であった。

次いで、圧延したＰＴＦＥシートを、１９℃以上の温度になるように加熱した。詳細には、圧延したＰＴＦＥシートを、１００℃に設定した装置の中を速度７ｍ／ｍｉｎで通過させることによって、シートの温度が５０℃になるように加熱した。

引き続き、テンターを用い、４０℃の状態にあるＰＴＦＥシートを、液状潤滑剤を含んだままの状態でその幅方向に４倍に延伸した。その後、延伸したＰＴＦＥシートを１５０℃に保持して液状潤滑剤を除去した。

次いで、液状潤滑剤を除去したＰＴＦＥシートを、ロール延伸法により２８０℃の延伸温度でその長手方向に１２倍に延伸し、さらにテンター延伸法により１１０℃の延伸温度でその幅方向に３０倍に延伸し、未焼成ＰＴＦＥ多孔質膜を得た。液状潤滑剤を除去してから実施した延伸の延伸面倍率は３６０倍である。

最後に、未焼成ＰＴＦＥ多孔質膜を、熱風発生炉を用いて４００℃で焼成し、帯状のＰＴＦＥ多孔質膜を得た。

上記ＰＴＦＥ多孔質膜を、２枚の芯鞘構造の不繊布（目付量３０ｇ／ｍ²、芯成分ＰＥＴ、鞘成分ＰＥ、見掛け密度０．１５８ｇ／ｃｍ²、エンボス面積比率１５％、厚み０．１９ｍｍ）で挟持し、これを１８０℃に加熱された１対のロール間を通過させることにより熱ラミネートして、３層構造のエアフィルタ濾材（幅７８０ｍｍ、長さ２００ｍの長尺濾材）を得た。

次いで、得られたエアフィルタ濾材にプリーツ加工（山高さ（プリーツ幅）５０ｍｍ、山数１８６）を施した。プリーツ加工されたエアフィルタ濾材を切断し、その周縁部を金属製の支持枠に接着剤を用いて接合し、エアフィルタユニット（大きさ：６１０ｍｍ×６１０ｍｍ、厚さ６５ｍｍ）を得た。

（比較例１）
圧延したＰＴＦＥシートを１９℃以上の温度になるように加熱せず、圧延したＰＴＦＥシートの温度が５〜１０℃の状態で幅方向に延伸した以外は実施例１と同様にして、ＰＴＦＥ多孔質膜を作製した。

（比較例２）
液状潤滑剤（アイソパー）の配合量を１７重量部とした以外は比較例１と同様にして、ＰＴＦＥ多孔質膜を作製した。

実施例１、比較例１及び２のＰＴＦＥ多孔質膜につき、液状潤滑剤を除去したＰＴＦＥシートを幅方向に延伸したとき、得られたＰＴＦＥ多孔質膜の厚みを調べた。詳細には、目量０．００１ｍｍ、測定子外径１０ｍｍのダイヤルゲージを用いて、ＰＴＦＥ多孔質膜の長手方向に向かって左側の端部、中央部及び右側の端部におけるＰＴＦＥ多孔質膜の厚みを調べた。実施例１、比較例１及び２のＰＴＦＥ多孔質膜の厚みを測定した結果を図３に示す。

実施例１では、液状潤滑剤を除去したＰＴＦＥシートを幅方向に延伸したとき、得られたＰＴＦＥ多孔質膜の厚みが幅方向の位置によってほぼ同じであり、延伸ムラが発生しなかった。比較例１及び２では、液状潤滑剤を除去したＰＴＦＥシートを幅方向に延伸したとき、得られたＰＴＦＥ多孔質膜の中央部における厚みが、ＰＴＦＥ多孔質膜の左側の端部及び右側の端部における厚みよりも厚く、延伸ムラが発生した。

本発明によるＰＴＦＥ多孔質膜は、防水通気部材、エアフィルタ濾材、さらにはその他の用途において選択的透過のレベル向上をもたらすものとして有用である。

１ ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）多孔質膜
２，２ａ，２ｂ 固定用部材
３ 通気領域
４ 接続領域
１０ エアフィルタ濾材
２０ 枠体
３０ エアフィルタユニット

Claims (9)

1. ポリテトラフルオロエチレンファインパウダーと液状潤滑剤とを含む混合物をシート状に押し出し、ポリテトラフルオロエチレンシートを得る工程Ａと、
   前記ポリテトラフルオロエチレンシートを、前記工程Ａにおける押し出し方向である前記シートの長手方向に沿って１対のロールの間を通過させて圧延する工程Ｂと、
   １９℃未満の温度にある前記ポリテトラフルオロエチレンシートを、１９℃以上の温度になるように加熱する工程Ｃと、
   １９℃以上の温度にある圧延された前記ポリテトラフルオロエチレンシートを、前記シートの長手方向に直交する幅方向に延伸する工程Ｄと、
   前記工程Ｄにおいて延伸されたポリテトラフルオロエチレンシートから前記液状潤滑剤を除去する工程Ｅと、
   前記工程Ｅにおいて前記液状潤滑剤が除去されたポリテトラフルオロエチレンシートを、当該シートの長手方向及び幅方向のそれぞれについて延伸して、ポリテトラフルオロエチレン多孔質膜を得る工程Ｆと、
   を具備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. 前記ポリテトラフルオロエチレン多孔質膜をポリテトラフルオロエチレンの融点以上の温度で焼成する工程Ｇをさらに具備する、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。
3. 前記工程Ｂにおいて、前記ポリテトラフルオロエチレンシートの前記幅方向についての長さを維持しながら前記ポリテトラフルオロエチレンシートを圧延する、請求項１または２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。
4. 前記ポリテトラフルオロエチレンファインパウダーの標準比重が２．１９以下である、請求項１〜３のいずれか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。
5. 前記混合物における前記ポリテトラフルオロエチレンファインパウダーと前記液状潤滑剤との混合比を、前記ポリテトラフルオロエチレンファインパウダー１００質量部に対し、前記液状潤滑剤５〜５０質量部の範囲とする、請求項１〜４のいずれか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。
6. 前記工程Ａにおいて、前記混合物をフィッシュテールダイを用いてシート状に押し出し、前記ポリテトラフルオロエチレンシートを得る、請求項１〜５のいずれか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。
7. 前記工程Ｅにおいて、前記長手方向の延伸倍率と前記幅方向の延伸倍率との積を４倍以上５００倍以下とする、請求項１〜６のいずれか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。
8. ポリテトラフルオロエチレン多孔質膜の通気領域を囲む接続領域に固定用部材を接続する工程を具備する防水通気部材の製造方法であって、
   請求項１〜７のいずれかに記載の製造方法を、前記ポリテトラフルオロエチレン多孔質膜を準備する工程としてさらに含む、防水通気部材の製造方法。
9. ポリテトラフルオロエチレン多孔質膜と通気性支持材とを接合する工程を具備するエアフィルタ濾材の製造方法であって、
   請求項１〜７のいずれかに記載の製造方法を、前記ポリテトラフルオロエチレン多孔質膜を準備する工程としてさらに含む、エアフィルタ濾材の製造方法。

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