JP3358828B2 - ポリテトラフルオロエチレン製多孔質膜およびその製造方法 - Google Patents
ポリテトラフルオロエチレン製多孔質膜およびその製造方法Info
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Description
レン(PTFE)製多孔質膜およびその製造方法に関
し、さらに詳しくは、懸濁重合法により得られたPTF
Eのモールディングパウダーを原料とする、円形に近く
比較的均一な孔を有し、しかも透水速度、気孔率にも優
れ、その上機械的強度にも優れるとともに生産性にも優
れたPTFE製多孔質膜およびその製造方法に関する。
ロエチレン樹脂は、優れた耐薬品性、耐熱性、機械的特
性を有するため、種々の分野で用いられている。たとえ
ばPTFE樹脂からなる多孔質膜は、上記のような特性
を利用して、腐蝕性物質あるいは高温物質のフィルタと
して広く用いられており、また、電解隔膜、燃料電池、
あるいは人工血管、人工気管等の医療用チューブとして
も用いられている。
子生物学の発展に伴なって、真円に近くしかも孔径の揃
った孔を有する多孔質膜は、極く微細な不純物を除去す
ることができるため求められている。このような多孔質
膜としてPTFE製多孔質膜が注目を集めるようになっ
ている。
造するには、テトラフルオロエチレンの乳化重合により
得られる平均1次粒子径0.1〜0.4μmのファイン
パウダーと称されるPTFE微粒子に液状潤滑剤を配合
して圧縮予備成形し、次いで押出しまたは圧延あるいは
この両者を含む方法によりフィルム状とした後、液状潤
滑剤を除去して得られたPTFE製フィルムを加熱条件
下で一軸または二軸延伸するという方法が採用されてい
た。たとえば、特公昭53-42794号公報には、焼成された
PTFE樹脂膜を327℃以上に加熱した後徐冷し、次
いでその結晶化度が80%以上になるように熱処理し、
さらに25〜260℃の温度範囲において延伸倍率1.
5〜4倍に一軸延伸することを特徴とするPTFE多孔
質膜の製造法が記載されている。
たPTFE製多孔質膜は、孔を真円に近い状態に、しか
も孔径を所定の大きさにするよう製造することは困難で
あるという問題点があった。また原反として用いるPT
FE製フィルムにピンホール、ボイドあるいは傷などが
あることがあり、このため得られる多孔質膜は、機械的
強度においても充分とは言えなかった。
重合法によって得られる平均粒子径1〜900μmのP
TFE樹脂粉末を圧縮成形してPTFE予備成形品を作
製し、この予備成形品を327℃以上で焼成した後フィ
ルム状とし、次いで得られるフィルムを327℃以上で
焼成した後70℃/hr以上の冷却速度で急冷してPTF
Eの結晶化度を55%以下に下げ、次いで該フィルムを
100〜320℃の温度に加熱しながら1.3〜6.5
倍に一軸または二軸延伸することを特徴とするポリテト
ラフルオロエチレン製多孔質膜の製造方法も提案されて
いた。
E製多孔質膜は、透水量、気孔率が低く透水量を上げる
ために膜厚を薄くすると、延伸中に膜が破断することが
あり、たとえ延伸できてもその多孔質膜には目で確認で
きる穴径0.1mm以上のピンホールが現われてしまうこ
とがあった。さらに、この製造方法では、延伸時に多孔
質膜が破断しやすいため逐次延伸が困難であり、このた
め同時二軸延伸による単品製造(枚葉式)しかできず、
生産性よく多孔質膜を製造することが困難であるという
問題点がある。
問題点を解決しようとするものであって、真円に近い孔
形状を有し、透水量および気孔率が高く、機械的強度に
優れ、しかも膜厚が薄くてもピンホールが生じて破断す
ることなく、均一にかつ生産効率よく安定して製造しう
るようなPTFE製多孔質膜を提供することを目的とし
ており、またその製造方法を提供することを目的として
いる。
ン製多孔質膜は、懸濁重合法によって得られるポリテト
ラフルオロエチレン樹脂成形用粉末から得られ、気孔率
が40〜80%であり、かつ直径0.2μmの均一粒子
除去率が99%以上であるか、または気孔率が40〜8
0%であり、かつバブルポイントが3kg/cm2以上であ
ることを特徴としている。
膜は、膜厚が10〜500μmであり、かつこの多孔質
膜は、2枚以上のポリテトラフルオロエチレン製フィル
ムを積層して融着した一体化物から得られたものである
ことが好ましい。
チレン製多孔質膜の製造方法は、懸濁重合法によって得
られるポリテトラフルオロエチレン樹脂成形用粉末を圧
縮成形してポリテトラフルオロエチレン予備成形品を作
製し、この予備成形品を未焼成ポリテトラフルオロエチ
レンの融点以上に焼成した後フィルム状とし、次いで得
られたフィルムを少なくとも2枚以上重ね合わせて焼成
ポリテトラフルオロエチレン樹脂の融点以上の温度で熱
融着した後冷却し、次いで熱融着一体化されたフィルム
を焼成ポリテトラフルオロエチレン樹脂の融点以下の温
度にて一軸または二軸延伸することを特徴としている。
チレン製多孔質膜の製造方法は、懸濁重合法によって得
られるポリテトラフルオロエチレン樹脂成形用粉末を圧
縮成形してポリテトラフルオロエチレン予備成形品を作
製し、この予備成形品を未焼成ポリテトラフルオロエチ
レンの融点以上に焼成した後フィルム状とし、次いで得
られたフィルムを少なくとも2枚以上重ね合わせて焼成
ポリテトラフルオロエチレン樹脂の融点以上の温度で熱
融着した後冷却し、次いで熱融着一体化されたフィルム
を焼成ポリテトラフルオロエチレン樹脂の融点以下の温
度にて一軸または二軸延伸し、次いでヒートセットする
ことを特徴としている。
ロエチレン製多孔質膜の製造方法は、懸濁重合法によっ
て得られるポリテトラフルオロエチレン樹脂成形用粉末
を圧縮成形してポリテトラフルオロエチレン予備成形品
を作製し、この予備成形品を未焼成ポリテトラフルオロ
エチレンの融点以上に焼成した後フィルム状とし、次い
で得られた少なくとも2枚のPTFE製フィルムを焼成
ポリテトラフルオロエチレンの融点未満の温度に加熱し
て圧着し、得られたポリテトラフルオロエチレン製フィ
ルム圧着体を焼成ポリテトラフルオロエチレンの融点以
上に加熱して一体化した後、熱融着一体化されたフィル
ムを焼成ポリテトラフルオロエチレン樹脂の融点以下の
温度にて一軸または二軸延伸することを特徴としてい
る。
オロエチレン製多孔質膜の製造方法は、懸濁重合法によ
って得られるポリテトラフルオロエチレン樹脂成形用粉
末を圧縮成形してポリテトラフルオロエチレン予備成形
品を作製し、この予備成形品を未焼成ポリテトラフルオ
ロエチレンの融点以上に焼成した後フィルム状とし、次
いで得られた少なくとも2枚のポリテトラフルオロエチ
レン製フィルムを焼成ポリテトラフルオロエチレンの融
点未満の温度に加熱して圧着し、得られたポリテトラフ
ルオロエチレン製フィルム圧着体を焼成ポリテトラフル
オロエチレンの融点以上に加熱して一体化した後、熱融
着一体化されたフィルムを焼成ポリテトラフルオロエチ
レン樹脂の融点以下の温度にて一軸または二軸延伸し、
次いでヒートセットすることを特徴としている。
ルオロエチレン(PTFE)製多孔質膜およびその製造
方法について具体的に説明する。
重合法によって得られるポリテトラフルオロエチレン樹
脂成形用粉末(PTFEモールディングパウダー)から
製造される。
れるPTFE多孔質膜は、孔を真円に近い状態とするこ
とができ、しかも孔径を所定の大きさに揃えることが可
能となる。
その気孔率は40〜80%好ましくは45〜70%さら
に好ましくは45〜60%であることが望ましい。なお
本明細書におけるPTFE製多孔質膜の気孔率は、下記
のようにして測定される。 <気孔率の測定方法>平膜の定形サンプル(直径26mm
の円形)の厚みを測定し、次いでその重量を測定して、
次式にて気孔率(Pv=Pore Volume)を求める。
に本発明に係るPTFE製多孔質膜は、直径0.2μm
の均一粒子除去率が99%以上、好ましくは直径0.1
μmの均一粒子除去率が99%以上であるか、またはバ
ブルポイントが3kg/cm2以上、好ましくは4kg/cm2以
上である。
およびバブルポイントは以下のようにして測定される。 <均一粒子除去率の測定方法>市販のポリスチレンラテ
ックス均一粒子(例えばマグスフィア(株)製)の超純
水溶液(濃度1.4×1013個/ml)を膜(直径26mm
の円形)に通し、透過液をセルに導入してその吸光度
(波長=400nm)にて、均一粒子除去率を測定し、
次式にて求めた。
の粒径をその多孔質膜の孔径と考えることができる。即
ち、例えば0.069μmのポリスチレンラテックス均
一粒子を100%除去したとき、膜孔径は0.069μ
mであるとする。 <バブルポイントの測定方法>ASTM−F−316に
準拠して測定した。
してバブルポイント法が知られており、バブルポイント
は、細孔の中に浸漬している液膜を破ってガスが噴き出
す最低の圧力を示すものであることから、膜孔径の指標
となる。
膜は、透水量Qが200〜4000リットル/hr・m2
・atm好ましくは800〜2000リットル/hr・m2・
atmであることが望ましい。なお明細書において透水量
Qは、下記のようにして測定される。 <透水量Qの測定方法>100%エタノールに膜を浸し
親水化する。その後、超純水を通じ、エタノールを超純
水で置換する。23℃、差圧4kg/cm2で濾過する超純
水の流量を測定し、下記式より決定する。
圧、V=濾過する水の量(ml))このPTFE製多孔質
膜の膜厚は10〜500μm好ましくは15〜100μ
mであることが望ましい。さらにこのPTFE製多孔質
膜は、2枚以上のPTFE製フィルムを積層して融着し
た一体化物から得られたものであることが好ましい。
E製フィルムを積層して融着した一体化物から得られた
ものであると、たとえ一方のPTFE製フィルムにピン
ホール、ボイドあるいは切削傷があったとしても、他方
のPTFE製フィルムと積層して融着すると、そのピン
ホール、ボイドあるいは切削傷は修復され、機械的強度
に優れ、しかも孔径が充分にコントロールされたPTF
E製多孔質膜が得られる。
質膜は、孔径の揃った微小孔を多数有しており、気孔率
に優れている。また、この多孔質膜は、結晶化度を65
%以下とすることができる。
造方法について説明する。本発明に係るPTFE製多孔
質膜の製造方法に用いられる原料は、テトラフルオロエ
チレンの懸濁重合法により得られるポリテトラフルオロ
エチレン粉末であり、このポリテトラフルオロエチレン
粉末の平均粒子径は好ましくは1〜900μm、さらに
好ましくは1〜50μmである。
脂粉末から次のような工程で製造される。まず懸濁重合
法により得られたポリテトラフルオロエチレン粉末(P
TFEモールディングパウダー)を圧縮成形して予備成
形体とし、この予備成形体を未焼成ポリテトラフルオロ
エチレンの融点以上で焼成してポリテトラフルオロエチ
レン成形体を作製する。より詳しく説明すると、上記の
ようなPTFE予備成形体は、テトラフルオロエチレン
の懸濁重合により得られたポリテトラフルオロエチレン
粉末すなわち成形用粉末(モールディングパウダー)を
金型中などで成形圧100〜350Kg/cm2 で成形する
ことによって得ることができる。次いで、この予備成形
体を未焼成ポリテトラフルオロエチレン粉末の融点以上
好ましくは350〜380℃の温度で焼成した後冷却す
ることによりPTFE成形体が得られる。ここで未焼成
ポリテトラフルオロエチレンの融点は、懸濁重合法によ
り得られたポリテトラフルオロエチレン粉末を示差走査
熱量計(DSC)により分析し、このDSCチャートの
ピーク値を融点とすることにより決定される。
(円筒状)であるが、その使用目的に合わせてフィル
ム、ロッド、あるいはシートなどに成形される。たとえ
ば、ブロック状のPTFE成形体からフィルムを作成す
るには、ブロック状成形体をフィルム切削機などにより
厚さ0.01〜2mm、好ましくは0.02〜0.2mm程
度に切削すればよい。このようにして得られるフィルム
状PTFE成形体の膜厚は、特に限定されない。以下、
このフィルム状PTFE成形体を「原反フィルム」と呼
ぶことがある。
FE予備成形品を焼成した後切削より得られているが、
本発明においては切削以外の方法によって得られるPT
FEフィルムを用いることもできる。要するに、本発明
において用いられるPTFEフィルムは、懸濁重合法に
よって得られる平均粒径1〜900μmのPTFE成形
用粉末を圧縮成形した後焼成して得られるものであれば
よい。
上記のようにして得られたフィルム状のPTFE成形体
を、図1に示すように、少なくとも二枚以上重ね合わ
せ、焼成ポリテトラフルオロエチレン樹脂の融点以上、
好ましくは340〜400℃の温度で融着一体化し、次
いで冷却する。ここで焼成ポリテトラフルオロエチレン
樹脂の融点は、上記のようにして作成された焼成ポリテ
トラフルオロエチレンフィルムをDSCにより分析し、
このDSCチャートのピーク値を融点とすることにより
決定される。また、ここで用いられるPTFEフィルム
の枚数は、2枚以上であり、好ましくは2〜10枚、特
に好ましくは2〜4枚である。
プレス2が用いられる。またPTFEフィルムと金属板
プレスとの間にアルミ箔3などを介在させることもでき
る。加熱融着されたPTFEフィルムの冷却は、急冷で
あっても徐冷であってもよい。
成ポリテトラフルオロエチレンの融点以上の温度に加熱
し融着一体化することによって、延伸時の破断の原因と
なっていたフィルム中に内在している粒界間に生じる欠
陥およびフィルム切削時に生じるフィルム表面上の傷
を、双方のフィルムが補いあい、延伸時の破断を生じな
いようにすることができる。なおフィルム状PTFE成
形体の融着一体化は、二枚以上のフィルムを融着一体化
できればどのような方法でもよい。このように本発明で
は、延伸時の破断の原因を、二枚以上のフィルムを融着
一体化することによって除去している。
板プレスを用いる方法以外に、ロールプレスを用いる方
法、フィルムをシリンダに巻き付けシリンダの膨脹を利
用してシリンダ上で融着一体化する方法、フィルムをシ
リンダに巻き付け、さらにその上にアルミ箔などを介し
て熱収縮フィルムを巻き付け、この熱収縮によって発生
する張力を利用してシリンダ上で融着一体化する方法、
その他が挙げられる。ただし融着一体化の際、自由表面
(空気に接する部分)があり、処理時間が長くなる場合
(たとえば350℃で20分以上)には、フィルム表面
に、透水量を落とす原因となる粒状突起物が現われるこ
とがあるので、自由表面が無い条件下でするのが好まし
い。すなわち原反フィルム積層体の表面すべてが金属板
プレスなどの加圧手段と接していることが好ましい。本
発明における融着時のプレス圧は、0.01〜10kg/
cm2、好ましくは0.03〜10kg/cm2、好ましくは1
kg/cm2以下の圧力で行うのが望ましい。
PTFE製多孔質膜の孔径を所定の大きさに制御でき、
また真円に近い形状の孔を得ることができ、かつ気孔率
を高くすることが可能となり、しかも機械的強度の優れ
た多孔質体とすることができる。さらにこのようにして
得られた融着一体化されたPTFEフィルムは、続いて
延伸を行う際に、破断やピンホールの発生などが起こら
ない。
フィルムは、次いで焼成ポリテトラフルオロエチレンの
融点以下、好ましくは19〜320℃、さらに好ましく
は50〜290℃の温度で一軸方向に1.3〜6.5倍
または二軸方向にそれぞれ1.3〜6.5倍、さらに好
ましくは一軸方向に1.8〜3.0倍または二軸方向に
それぞれ1.8〜3.0倍の延伸倍率で一軸または二軸
延伸される。二軸延伸に際しては、最初長さ方向に一軸
延伸し、次いで幅方向に一軸延伸する所謂逐次二軸延伸
方法を採用することができる。この際に逆に幅方向の延
伸を先に行ってもよい。また同時二軸延伸方法も採用す
ることができる。なおフィルムの延伸速度は、延伸方向
の長さが200mmの原反フィルムにおいて15mm/sec
以上であることが望ましい。すなわちフィルムの延伸倍
率は450%/分以上であることが望ましい。
延伸を行うことによって、得られるPTFE多孔質膜の
孔が真円に近づく効果が認められる。延伸に際して、P
TFEの温度が19℃未満であると、得られるPTFE
多孔質膜の破断などが認められ、該多孔質膜の機械的強
度が充分ではないために好ましくなく、一方PTFEの
温度が320℃以上であると、得られるPTFE多孔質
膜に均一な孔径を有する孔が生じないため好ましくな
い。
上記第1の製造方法により得られたPTFE製多孔質膜
に、さらにヒートセットを施す。ヒートセットは、15
0℃以上、好ましくは150℃〜PTFE製多孔質膜の
融点以下の温度であり、特に好ましくは200〜300
℃の温度範囲で、一定温度に保つことにより行われる。
特に融着一体化されたPTFE製フィルムを低温たとえ
ば140℃未満の温度で延伸してPTFE製多孔質膜を
製造する場合には、ヒートセットすることが特に好まし
い。
した後ヒートセットを行うことによって、さらに安定し
た孔径を有するPTFE製多孔質膜が得られる。またヒ
ートセットを行うことによって、透水量が向上するとと
もに気孔率も向上し、しかもPTFE製多孔質膜の熱収
縮率が小さくなる。
TFE製多孔質膜の周縁部をチャック(把持具)で固定
し、このPTFE製多孔質膜を所定倍率よりやや高めに
延伸し、次いで所定倍率まで戻して行うことが好まし
い。
前述した懸濁重合法によって得られるPTFE樹脂成形
用粉末を圧縮成形してPTFE予備成形品を作成し、こ
の予備成形品を未焼成PTFEの融点以上に焼成した
後、フィルム状に成形して得られる原反フィルムを、2
枚以上焼成ポリテトラフルオロエチレンの融点以下の温
度で加熱圧着して一体化する。
2.0mm好ましくは0.02〜0.2mm程度の厚さを有
する少なくとも2枚の原反フィルム1a,1bを、テン
ションコントロール4a,4bを介して重ね合わせ、焼
成ポリテトラフルオロエチレンの融点以下の温度好まし
くは100〜300℃さらに好ましくは140〜250
℃に加熱して圧着する。
であり、好ましくは2〜10枚、特に好ましくは2〜4
枚である。少なくとも2枚の原反フィルムを焼成ポリテ
トラフルオロエチレンの融点以下の温度に加熱するに
は、ロール5,6,7を加熱するなどして予熱ゾーンと
しておくことが望ましい。
たとえば一対圧延ロール8a,8bに、少なくとも2枚
の原反フィルムを通過させることにより行うことができ
る。この際少なくとも2枚の原反フィルムの合計の厚み
をT1mmとし、圧延ロールを通過して加熱圧着されたP
TFEフィルム圧着体の厚みをT2mmとしたとき、T2/
T1が0.3〜0.9好ましくは0.5〜0.9となる
ように、少なくとも2枚の原反フィルムを圧延して圧着
することが望ましい。
上記のようにして圧着すると、PTFEフィルム間に空
気などが入らず、均一な厚みを有するPTFEフィルム
圧着体が得られる。
ルム圧着体は、次いで水冷ロール9などによって冷却さ
れることが望ましい。次にこのPTFE製フィルム圧着
体を、加熱ゾーン10に通過させるなどして焼成PTF
Eの融点以上好ましくは327℃以上さらに好ましくは
340〜400℃に加熱して、圧着されたPTFE製フ
ィルムを溶融一体化する。加熱時間は、加熱温度によっ
て大きく変化するが、一般に10秒〜30分程度であ
る。
体を加熱溶融一体化する際に、テンションコントローラ
などによって該PTFE製フィルム圧着体にテンション
をかけることもできる。
の原反フィルムを焼成ポリテトラフルオロエチレンの融
点未満の温度に加熱して圧着し、得られたPTFEフィ
ルム圧着体を焼成PTFEの融点以上に加熱して一体化
しているので、たとえ一方のPTFE製フィルムに切削
傷、ピンホールあるいはボイドなどが存在しても、他方
のPTFE製フィルムがその欠陥をカバーし、一体化さ
れたPTFE製フィルムには切削傷、ピンホールあるい
はボイドなどがなくなり、後に延伸工程が加えられる際
にPTFE製フィルムが破断することが防止される。
E製フィルムは、前述した第1あるいは第2の製造方法
と同様に、PTFE樹脂の融点以下の温度にて一軸また
は二軸延伸される。延伸条件は前記と同様である。
によって、得られるPTFE製多孔質膜の孔が真円に近
づく効果が認められる。また、前記のような温度範囲で
延伸を行っているため、機械的強度に優れるとともに、
均一な孔径の孔を有するPTFE製多孔質膜が得られ
る。
上記第3の製造方法により得られたPTFE製多孔質膜
に、さらにヒートセットを施す。この際のヒートセット
条件は前記第2の製造方法と同様である。
の形状が真円に近くしかもその孔径がほぼ均一であり、
かつ高い気孔率を有し、その上機械的強度に優れ、膜厚
を薄くしてもピンホールが発生しない。また本発明に係
るPTFE製多孔質膜の製造方法によれば、上記のよう
な優れた特性を有するPTFE製多孔質膜を、逐次二軸
延伸法などによって効率よく製造することができ、得ら
れるPTFE製フィルムには破断が生じない。
本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
μmのPTFE成形用粉末(ポリフロンM-12 ダイキン
工業(株)社製)を金型中で150Kg/cm2 の成形圧で
成形した後、365℃で焼成してブロック状のPTFE
成形体を得た。
厚さ30μmのフィルム状のPTFE成形体(1) を作製
した。次いで得られたフィルム状PTFE成形体(1) を
2枚重ね合わせ、プレス圧0.5Kg/cm2、温度350
℃で30分加熱して融着一体化を行った後冷却してPT
FE成形体(2) (200mm×200mm)を得た。この際
の冷却速度は5℃/分であった。次いで上記PTFE成
形体(2) を270℃で、二軸方向にそれぞれ1.8倍の
延伸倍率で同時延伸した。
り、寸法は360×360mmであった。また得られたP
TFE多孔質膜に生じたピンホール数は、1cm2 あたり
0であった。
体を切削して得られた厚さ30μmのフィルム状PTF
E成形体(1)を、2枚重ねて融着一体化しない以外
は、実施例1と同様にして延伸してPTFE多孔質膜を
製造した。
に生じたピンホール数は、1cm2 あたり1.02個であ
った。
(1)を2枚重ね合わせ、シリンダに巻き付け、さらに
その上にアルミ箔を介してPTFE製熱収縮テープを巻
き付け370℃で2時間加熱を行い、熱収縮テープの熱
収縮によって発生する張力により、PTFE成形体
(1)の融着一体化を行った後冷却してPTFE成形体
(2’)を得た。この際の冷却速度は、5℃/hrであっ
た。上記PTFE成形体(2’)を270℃で二軸方向
にそれぞれ1.8倍の延伸倍率で同時延伸を行った。得
られたPTFE多孔質膜の厚みは33μmであり、透水
量Qは915リットル/hr・m2・atm、気孔率は51%
であり、透水量、気孔率ともに高い値を示した。
(2) を290℃で、二軸方向にそれぞれ1.8倍の延伸
倍率で逐次延伸した。得られたPTFE多孔質膜の厚み
は30μmであり、透水量Qは374リットル/hr・m
2・atmであり、気孔率は47%であった。またこの多孔
質膜の引張破断強度は長手(M.D)において280Kg
f /cm2 であり、幅方向(T.D)において250Kgf
/cm2 であった。
形体(1) を、2枚重ねて融着一体化しない以外は、実施
例3と同様にして逐次二軸延伸しようとしたが、破断し
てしまった。
が0.1mm以上であれば、逐次二軸延伸は可能である。
(2)を160℃で、二軸方向にそれぞれ2.1倍の延
伸倍率で逐次延伸(延伸速度50mm/s)した。得られ
たPTFE多孔質膜の厚みは31μmであり、透水量Q
は719リットル/hr・m2・atmであり、気孔率は48
%であった。
(2)を127℃で、二軸方向にそれぞれ2.1倍の延
伸倍率で逐次延伸(延伸速度40mm/s)した。得られ
たPTFE多孔質膜の厚みは34μmであり、透水量Q
は719リットル/hr・m2・atmであり、気孔率は50
%であった。
(2)を76℃で、二軸方向にそれぞれ2.2倍の延伸
倍率で逐次延伸(延伸速度50mm/s)した。得られた
PTFE多孔質膜の厚みは34μmであり、透水量Qは
621リットル/hr・m2・atmであり、気孔率は53%
であった。
(2)を64℃で、二軸方向にそれぞれ2.19倍の延
伸倍率で逐次延伸(延伸速度20mm/s)した。得られ
たPTFE多孔質膜の厚みは34μmであり、透水量Q
は716リットル/hr・m2・atmであり、気孔率は52
%であった。
(2)を122℃で、二軸方向にそれぞれ2倍の延伸倍
率で逐次延伸(延伸速度30mm/s)した。得られたP
TFE多孔質膜の厚みは35μmであり、透水量Qは5
80リットル/hr・m2・atmであり、気孔率は47%で
あった。
(2)を118℃で、二軸方向にそれぞれ2.1倍の延
伸倍率で逐次延伸(延伸速度60mm/s)した。得られ
たPTFE多孔質膜の厚みは36μmであり、透水量Q
は653リットル/hr・m2・atmであり、気孔率は51
%であった。
体(2)を66℃で、二軸方向にそれぞれ2.2倍の延
伸倍率で逐次延伸(延伸速度70mm/s)した。得られ
たPTFE多孔質膜の厚みは35μmであり、透水量Q
は550リットル/hr・m2・atmであり、気孔率は51
%であった。
体(2)を68℃で、二軸方向にそれぞれ2.75倍の
延伸倍率で逐次延伸(延伸速度50mm/s)し、その
後、2.1倍まで戻して170℃で5分間ヒートセット
した。得られたPTFE多孔質膜の厚みは36μmであ
り、透水量Qは720リットル/hr・m2・atmであり、
気孔率は53%であった。
体(2)を75℃で、二軸方向にそれぞれ2.75倍の
延伸倍率で逐次延伸(延伸速度50mm/s)し、その
後、2.1倍まで戻して200℃で5分間ヒートセット
した。得られたPTFE多孔質膜の厚みは36μmであ
り、透水量Qは779リットル/hr・m2・atmであり、
気孔率は52%であった。
体(2)を73℃で、二軸方向にそれぞれ2.75倍の
延伸倍率で逐次延伸(延伸速度50mm/s)し、その
後、2.1倍まで戻して250℃で5分間ヒートセット
した。得られたPTFE多孔質膜の厚みは37μmであ
り、透水量Qは981リットル/hr・m2・atmであり、
気孔率は53%であった。
体(2)を77℃で、二軸方向にそれぞれ2.81倍の
延伸倍率で逐次延伸(延伸速度50mm/s)し、その
後、2.15倍まで戻して200℃で5分間ヒートセッ
トした。得られたPTFE多孔質膜の厚みは35μmで
あり、透水量Qは1024リットル/hr・m2・atmであ
り、気孔率は54%であった。
0μmのPTFE成形用粉末(ポリフロンM-12 ダイキ
ン工業(株)社製)を金型中で175Kg/cm2 の成形圧
で成形した後、365℃で焼成してブロック状のPTF
E成形体を得た。
厚さ30μmのフィルム状のPTFE成形体(3)を作
製した。次いで得られたフィルム状PTFE成形体
(3)を2枚重ね合わせ、160℃の温度に加熱しなが
ら圧着し、厚さ37μmのポリテトラフルオロエチレン
製フィルム圧着体を得た。得られたポリテトラフルオロ
エチレン製フィルム圧着体を350℃で1時間加熱後、
急冷し、融着一体化されたPTFE成形体(4)(20
0mm×200mm)を得た。このPTFE成形体(4)の
厚みは61.1μmであった。この際の冷却速度は15
℃/分であった。
(4)を50℃で、二軸方向にそれぞれ2.1倍の延伸
倍率で逐次延伸(延伸速度50mm/s)した。得られた
PTFE多孔質膜の厚みは37μmであり、透水量Qは
380リットル/hr・m2・atmであり、気孔率は49%
であり、均一粒子除去率は、0.038μm粒子で10
0%であった。また得られたPTFE多孔質膜に生じた
ピンホール数は、1cm 2 あたり0であった。
を切削して得られた厚さ30μmのフィルム状PTFE
成形体(3)を、2枚重ねて融着一体化しない以外は、
実施例15と同様にして延伸してPTFE多孔質膜を製
造した。
に生じたピンホール数は、1cm2 あたり1.02個であ
った。
形体(4)を72℃で、二軸方向にそれぞれ2.13倍
の延伸倍率で逐次延伸(延伸速度50mm/s)した。得
られたPTFE多孔質膜の厚みは36μmであり、透水
量Qは460リットル/hr・m 2・atmであり、気孔率は
52%であった。
形体(4)を290℃で、二軸方向にそれぞれ1.8倍
の延伸倍率で逐次延伸した。得られたPTFE多孔質膜
の厚みは30μmであり、透水量Qは374リットル/
hr.m2 .atmであり、気孔率は47%であり、均一粒子除
去率は0.038μm粒子で95%であり、バブルポイ
ント値は4.2Kg/cm2であった。またこの多孔質膜の
引張破断強度は長手(M.D)において280Kgf /cm
2 であり、幅方向(T.D)において250Kgf/cm2
であった。
ルム状PTFE成形体(3)を、2枚重ねて融着一体化
しない以外は、実施例16と同様にして逐次二軸延伸し
ようとしたが、破断してしまった。
みが0.1mm以上であれば、逐次二軸延伸は可能であ
る。
形体(4)を160℃で、二軸方向にそれぞれ2.1倍
の延伸倍率で逐次延伸(延伸速度50mm/s)した。得
られたPTFE多孔質膜の厚みは31μmであり、透水
量Qは719リットル/hr・m 2・atmであり、気孔率は
48%であり、均一粒子除去率は、0.038μm粒子
で89%であり、また0.069μm粒子で100%で
あった。
形体(4)を127℃で、二軸方向にそれぞれ2.1倍
の延伸倍率で逐次延伸(延伸速度40mm/s)した。得
られたPTFE多孔質膜の厚みは34μmであり、透水
量Qは719リットル/hr・m 2・atmであり、気孔率は
50%であり、均一粒子除去率は、0.038μm粒子
で97%であり、また0.069μm粒子で100%で
あった。
形体(4)を76℃で、二軸方向にそれぞれ2.2倍の
延伸倍率で逐次延伸(延伸速度50mm/s)した。得ら
れたPTFE多孔質膜の厚みは34μmであり、透水量
Qは621リットル/hr・m2・atmであり、気孔率は5
3%であり、均一粒子除去率は、0.038μm粒子で
99%であり、0.069μm粒子で100%であっ
た。
形体(4)を72℃で、二軸方向にそれぞれ2.75倍
の延伸倍率で逐次延伸(延伸速度50mm/s)し、その
後、2.1倍まで戻して170℃で5分間ヒートセット
した。得られたPTFE多孔質膜の厚みは36μmであ
り、透水量Qは819リットル/hr・m2・atmであり、
気孔率は52%であり、均一粒子除去率は、0.038
μm粒子で85%であり、0.069μm粒子で100
%であった。
形体(4)を77℃で、二軸方向にそれぞれ2.75倍
の延伸倍率で逐次延伸(延伸速度50mm/s)し、その
後、2.1倍まで戻して200℃で5分間ヒートセット
した。得られたPTFE多孔質膜の厚みは36μmであ
り、透水量Qは998リットル/hr・m2・atmであり、
気孔率は55%であり、均一粒子除去率は、0.038
μm粒子で76%であり、0.069μm粒子で100
%であった。
形体(4)を74℃で、二軸方向にそれぞれ2.75倍
の延伸倍率で逐次延伸(延伸速度50mm/s)し、その
後、2.1倍まで戻して250℃で5分間ヒートセット
した。得られたPTFE多孔質膜の厚みは36μmであ
り、透水量Qは964リットル/hr・m2・atmであり、
気孔率は55%であり、均一粒子除去率は、0.038
μm粒子で95%であり、0.069μm粒子で100
%であった。
造工程の1例を示す概略断面図である。
造工程の他の例を示す図である。
Claims (7)
- 【請求項1】 懸濁重合法によって得られるポリテトラ
フルオロエチレン樹脂成形用粉末から得られ、気孔率が
40〜80%であり、かつ直径0.2μmの均一粒子除
去率が99%以上であるか、または気孔率が40〜80
%であり、かつバブルポイントが3kg/cm2以上である
ポリテトラフルオロエチレン製多孔質膜であって、 該ポリテトラフルオロエチレン製多孔質膜の膜厚が10
〜500μmであり、かつ該多孔質膜が2枚以上のポリ
テトラフルオロエチレン製フィルムを積層して融着した
一体化物から得られたものである ことを特徴とするポリ
テトラフルオロエチレン製多孔質膜。 - 【請求項2】 懸濁重合法によって得られるポリテトラ
フルオロエチレン樹脂成形用粉末を圧縮成形してポリテ
トラフルオロエチレン予備成形品を作製し、この予備成
形品を未焼成ポリテトラフルオロエチレンの融点以上に
焼成した後フィルム状とし、次いで得られたフィルムを
少なくとも2枚以上重ね合わせて焼成ポリテトラフルオ
ロエチレン樹脂の融点以上の温度で熱融着した後冷却
し、次いで熱融着一体化されたフィルムを焼成ポリテト
ラフルオロエチレン樹脂の融点以下の温度にて一軸また
は二軸延伸することを特徴とするポリテトラフルオロエ
チレン製多孔質膜の製造方法。 - 【請求項3】 懸濁重合法によって得られるポリテトラ
フルオロエチレン樹脂成形用粉末を圧縮成形してポリテ
トラフルオロエチレン予備成形品を作製し、この予備成
形品を未焼成ポリテトラフルオロエチレンの融点以上に
焼成した後フィルム状とし、次いで得られたフィルムを
少なくとも2枚以上重ね合わせて焼成ポリテトラフルオ
ロエチレン樹脂の融点以上の温度で熱融着した後冷却
し、次いで熱融着一体化されたフィルムを焼成ポリテト
ラフルオロエチレン樹脂の融点以下の温度にて一軸また
は二軸延伸し、次いでヒートセットすることを特徴とす
るポリテトラフルオロエチレン製多孔質膜の製造方法。 - 【請求項4】 懸濁重合法によって得られるポリテトラ
フルオロエチレン樹脂成形用粉末を圧縮成形してポリテ
トラフルオロエチレン予備成形品を作製し、この予備成
形品を未焼成ポリテトラフルオロエチレンの融点以上に
焼成した後フィルム状とし、次いで得られた少なくとも
2枚のポリテトラフルオロエチレン製フィルムを焼成ポ
リテトラフルオロエチレンの融点未満の温度に加熱して
圧着し、得られたポリテトラフルオロエチレン製フィル
ム圧着体を焼成ポリテトラフルオロエチレンの融点以上
に加熱して一体化した後、熱融着一体化されたフィルム
を焼成ポリテトラフルオロエチレン樹脂の融点以下の温
度にて一軸または二軸延伸することを特徴とするポリテ
トラフルオロエチレン製多孔質膜の製造方法。 - 【請求項5】 懸濁重合法によって得られるポリテトラ
フルオロエチレン樹脂成形用粉末を圧縮成形してポリテ
トラフルオロエチレン予備成形品を作製し、この予備成
形品を未焼成ポリテトラフルオロエチレンの融点以上に
焼成した後フィルム状とし、次いで得られた少なくとも
2枚のポリテトラフルオロエチレン製フィルムを焼成ポ
リテトラフルオロエチレンの融点未満の温度に加熱して
圧着し、得られたポリテトラフルオロエチレン製フィル
ム圧着体を焼成ポリテトラフルオロエチレンの融点以上
に加熱して一体化した後、熱融着一体化されたフィルム
を焼成ポリテトラフルオロエチレン樹脂の融点以下の温
度にて一軸または二軸延伸し、次いでヒートセットする
ことを特徴とするポリテトラフルオロエチレン製多孔質
膜の製造方法。 - 【請求項6】 少なくとも2枚のポリテトラフルオロエ
チレン製フィルムを加熱圧着してポリテトラフルオロエ
チレン製フィルム圧着体を作成する際の加熱温度が10
0〜300℃である請求項4または5に記載のポリテト
ラフルオロエチレン製多孔質膜の製造方法。 - 【請求項7】 熱融着一体化されたポリテトラフルオロ
エチレン製フィルムの延伸温度が19〜320℃である
請求項2〜5のいずれかに記載のポリテトラフルオロエ
チレン製多孔質膜の製造方法。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP3-164563 | 1991-07-04 | ||
JP3-330480 | 1991-12-13 | ||
JP3-330481 | 1991-12-13 | ||
JP33048191 | 1991-12-13 | ||
JP33048091 | 1991-12-13 | ||
JP17709792A JP3358828B2 (ja) | 1991-07-04 | 1992-07-03 | ポリテトラフルオロエチレン製多孔質膜およびその製造方法 |
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-
1992
- 1992-07-03 JP JP17709792A patent/JP3358828B2/ja not_active Expired - Lifetime
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