JPH01176549A - 積層多孔質シート - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用針！１ｆ） 本発明はポリテトラフルオロエチレン（以下。

Ｐ　Ｔ　Ｆ　Ｅと称す）多孔質体を主材とし、楕々の機
能を付与せしめた槓ノー多孔質シートに関する。

（従来の技術） ＰＴＦＥの延伸による多孔質化技術は１例えば特公昭４
２−１３５６０号公報、特公昭５１−１８９９１号公報
等に記載さｎている。

上記延伸法は、未焼成のＰＴＦＥ粉床にナフサのような
液状潤滑剤を加えて成る混和物を押出等により所足形状
に成形しく所謂、ペースト成形）。

該成形物から潤滑剤を蒸発、抽出等によシ除去しく＠滑
剤の除去は次工程の延伸時に行なってもよく、或いは延
伸後に行なってもよい）、次いで成形物をＰＴＦＥの融
点よりも低い温度で延伸して多孔質化するものである。

而して、従来の延伸法によって得られる多孔質体のミク
ロ構造は上記の特公昭５１−１８９９１号公報中の第１
図に開示されている。即ち、第４図に示す如く、この多
孔質体６は多数の小繊維７と点在状の結節８から成り、
小繊維７は一方向に配向される（ｌ＠延伸の場合、延伸
方向に沿って配向される）と共に結ｆｌＲＪ　８はその
長軸方向が小繊維７の配向方向と直交する方向（延伸方
向に直交する方向）に沿って配列しており、且つ結節が
小繊維によって連結されている。なお、上記多孔質体の
ミクロ構造は電子顕微鏡によって観察し得る。

そして、この多孔質シートは接水性と通気性を兼備して
おυ、スキーウェア等の衣料に適用されている。

また、優れた電気絶縁性の故に、電線被機材への適用も
提案されている。

（発明が解決しようとする問題点） 更に、近年、この多孔質シートに種々の機能を付与する
技術の開発が始まっているが、現在のところ、有効な方
法は見出されていない。

従って、本発明はＰＴＦＥ多孔質シートに所望の機能を
付与するための簡便な方法を提供することを目的とする
。

（問題点全解決するための−Ｐ−段） 本発明者は上記目的全達成するため、先ず、従来のＰＴ
ＦＥ多孔質シートに所望の微粉末を充填すること金試み
た。

しかしながら、この方法では、微粉末の脱落により、比
較的短期間のうちに付与した機能が低下乃至喪失すると
共に、微粉末の充填量を高めることができないことが判
った。

そこで、本発明者は更に検討を続け、従来品とは異なる
ミクロ構造を有するＰＴＦＥ多孔質シートを用いると共
に、この多孔質シートに同種或いは異様の多孔質シー）
ｋ積ノーすることにより、所期の目的を達成し得ること
を見出し、本発明を完成するに至った。

即ち、本発明に係る積；−多孔質シートは、　ＰＴＦＥ
製の第１の多孔質シートと、該第１の多孔質シートと同
種或いは異様の第２の多孔質シートから成る積層多孔質
シートであって、下記特性：（ａ）第１の多孔質シート
は、互にほぼ平行に配列された連続状結節と、結節相１
ｉを連結する多数の小繊維から成るミクロ構造を有し、 （ｂ）この第１の多孔質シートの結節間には微粉末が充
填されており、 （Ｃ）そして、第２の多孔質シートは前記微粉末全通過
させないものであること。

？有すること全特徴とするものである。

以下、図面金事照しながら本発明′（ｉ−説明する。

第１図ＶＣ分いて、ｌはＰＴＦＥから成る第１の多孔質
シートであり、その片面には同種或いは異様の第２の多
孔質シート２が積層されている。

この第１の多孔質シートｌｔ／′ｉ特異なミクロ構造を
有すると共に微粉末が充填されている。このミクロ構造
および微粉末の充填構造を説明するため、第ｌの多孔質
シート１のみを拡大し、これを第２図に示す。

第２図から判るように、第１の多孔質シート１は、互に
ほぼ平行に配列された連続状結節３と、こｎら結節相互
を連結する多数の小繊維４（太さは、通常、約０．１〜
１μｍ）から成るミクロ構造を有する。

第１の多孔質シート］ｊＣＰける結節３の連続状とは、
結節３がシートの厚さ方向（第２図中の矢印Ａの方向）
およびシートの一面方向（′＠２図中の矢印Ｂの方向、
この実例でに多孔質シー）１の幅方向）において長尺状
であることを意味する。

そして、これら連続状結節の寸法は多孔質シートの製造
条件によって変わり得るが１通常、シート厚さ方向が約
３０〜５００μｍ、シートの一面方向が約２００〜１０
０００μｍでｆりす、更にシートの池面方向（第２図中
の矢印Ｃの方向、どの実例では多孔質シート１の長さ方
向）が約１０〜７０μｍである。

かような、結節の平行配列および連続形状は、従来の延
伸ＰＴＦＥ多孔質多孔上体が前述の如く、点在状である
のに比べ著しい差異がある。

本発明はこのような特異なミクロ構造を有する第１の多
孔質シート１を用いるものであるが、これに力ロ元更に
、該多孔質シート１の連続状結節３相互間の窒間にＨ■
望の微粉末５が充填される。

この微粉末５の粒径は多孔質シート１の結節間に充填し
得るものであれば、特に限定されないが、通常は０．１
〜１μｍ程度である。

上記微粉末としては、触媒活性を付与するための酸化亜
鉛、酸化チタン、光導電性を付与するための酸化亜鉛、
導電性付与のための酸化鋼、カーボン粉末等を用いるこ
とかでさる。

また、ポリフッ化ビニリデン（以下、ＰＶｄＦ　　と称
す）、ＰＴＦＥ、ポリエチレン等の粉末を充填し、孔径
の調整されたフィルターとして用いることもできる。

本発明においては、所定の微粉末が充填せしめられた第
１の多孔質シートｌの片面もしくは両面に、第２の多孔
質シード２が積層せしめられる。

この多孔質シート２の材質は第１の多孔質シートｌと同
撫或いは異様いずれでもよいが、多孔質シート１からの
微粉末５の脱落を防止するため、その孔径は該粉末５の
粒径よりも小さく設定される。

と記の如き本発明の積ｊ−多孔質シートは１例えは、第
１の多孔質シートと第２の多孔質を重ね合わせ、これを
熱ロールに押し当て（第２の多孔質シートがロール表面
に接するようＫ）、両者を熱接着せしめ、次いで第１の
多孔質シート側に微粉末分散液を供絶し、線分散液の分
散媒を透過除去せしめ（肉条孔質シートを透過せしめて
除去）ると共に、微粉末を第１の多孔質シート中に留置
せしめる方法によジ得ることができる。なお、この際に
微粉末の一部が分散媒と共に第１の多孔質シートを透過
し、第２の多孔質シート側に移行することもあるが、こ
の第２の多孔質７−トの孔径は微粉末の粒径よりも小さ
いので、微粉末が脱落するような不都合は生じない。な
お５両多孔質シートの積層は接着剤を点状、網目状、筋
状等に塗布し、両シートを部分接着する方法によること
もできる。

本発明は上記の如く、特異なミクロ構造を有するＰ　Ｔ
ＦＥ多孔多孔−トヲ用いるものであるので。

ここで該多孔質シートの製法の一例について述べる。こ
の製法は、Ｐ　ＴＦＥ粉末にｉｎの液状潤滑剤を刃口え
て成る混和物をシート状に成形し、このシートから液状
潤滑剤を除去した後に３００℃よりも高く且つＰＴＦＥ
（１）　Ｍ点よりも低い温度で加熱し、次いで前記カロ
熱温度よりも低い温度で１＠延伸するものである。

上記製法においては、先ず未焼成のＰＴＦＥ粉末に液状
潤滑剤を加えて成る混和物がシート状に成形され、この
シートから液状＠滑剤が除去される。

この工程は前記従来のＰＴＦＥ多孔質多孔装体と同様で
あってよい。即ち、液状潤滑剤としては。

ＰＴＦ’Ｅの表面ヲ師らすことができ、シートラ得た後
に蒸発　抽出等によって除去し得るものが使用され、−
ｆ：の具体例としては流動パラフィン、ナフサ、ホワイ
トオイル等の炭化水素油、トルエン。

キシレン等の芳香族炭化水素類、アルコール類、ケトン
類、エステル類、シリコーンオイル、フルオロクロロカ
ーボンオイル、これら溶剤にポリインブチレン、ポリイ
ソプレン等の重合体ヲ溶かした溶液、これらの２つ以上
の混和物１表面活性剤を含む水または水浴液等が挙げら
れる。液状潤滑剤の使用ｔはＰＴＦＥ粉末１００重重部
に対し通常約５〜５０重量部でるる。また、ＰＴＦＥ粉
不に液状潤滑剤を加えて成る混和物の成形も、押出、圧
廷。

圧縮或いはこれらを組み合わせた方法等全採用できるＯ 更に、シートからの液状潤滑剤の除去も、蒸発。

抽出等によって行なうことができる。

この方法においては、液状潤滑剤が除去されたシートが
１次いで３００℃よりも高く且つＰＴＦＥの融点よりも
低い温度で加熱され、更に該加熱温度よりも低い温度で
１軸延伸され７多孔質化される。

液状潤滑剤を除去したシートを延伸に先立ち。

上記特定温度で力ｎ熱することおよび、その後の１軸延
伸を該加熱温度よりも低い温度で施すことがこの方法の
特徴である。上記特定温度でのシートの加熱時ｒ＃￥３
は加熱温度等によって変わり得るが。

通常、約５〜３０分である。この加熱後に行なわれる１
軸延伸時の延伸率は延伸温度等によって変わり得るが１
通常、約２００〜５ｏｏｏ％である。

また、該延伸時の温度は上記加熱工程の温度よりも低け
れば特に限定されないが、好ましくは約１００〜３００
℃である。

このようにシートラ特定温度で一旦７７ＩＩ熱し、その
後該温度よりも低い温度でｌ軸延伸すると前述の特異な
ミクロ構造ヲ有するＰＴＦＥ多孔質シートが得られるこ
とが判明した。しかしながら、これら操作による特異な
ミクロ構造形成のメカニズムは未だ解明されていない。

なお、Ｐ　’ｆ’　Ｆ　Ｅ多孔質シートの寸法安定性同
上のため、延伸後にその延伸状態を保持して（延伸方向
の寸法を規制して）、加熱処理を施すことが好ましく、
この加熱処理をＰＴＦＥの融点以上で行なえば、多孔質
シートが焼成され１寸法安定性が向上すると共に機械的
強度も大きくなる。

（実施例） 以下、実施例によｐ本発明を更に詳細に説明する。

実施例１ 未焼底のＰ　’Ｌ’　Ｆ　Ｅファインパウタ゛−７０重
量部と液状潤滑剤エタノール３０重量部を均一に混合し
た混和物を温度２５℃ｒこ維持された１対の金属製圧延
ロールを通す。この圧延を繰シ返すと、混和物は凝果度
合が高まシシート状となる。

次に、このシート状物を室温にて乾燥し、エタノールを
除去し、厚さ１００μ毒の長尺シートを得る。

次いで、このシートＴｈ　３２５℃の温度で３０分間加
熱し、その後温度２００℃で長尺方向に２００％延伸し
、厚さ１００μｍ、気孔率７５％のＰＴＦＥ多孔質シー
ト（第１の多孔質シート）ヲ得る。

一方、これとは別に前記の厚さ１００μ慣の長尺シート
を温度２００℃で、長尺方向に２９００％延伸し、厚さ
２０Ａｔｍ、気孔率８７％のＰＴＦＥ多孔質シート（第
２の多孔質シー°ト）を得る。

前記第１の多孔質シートと第２の多孔質シートの１枚ず
つを重ね合わせ、これを表面温度が３６０℃に維持され
た金属製熱ロール表面に押し当て（第２の多孔質シート
がロール表面に接するように押し当てる）１両者を熱接
着せしめる。

この熱接着シートを第２の多孔質シートが下側になるよ
うにしてメツチエ上に配置し、吸引ビンにセットし、Ｐ
ＶｄＦ微粉末の分散液を流し込みながらアスピレータで
吸引し１分散媒を透過除去する。

なお２分散液としては平均粒径０．２５μ惰のＰＶｄＦ
微粉末０．１重量部をｎ−ブタノール１００重量部に添
加し、６０分間超音波分散を行なったものを用いた。

この吸引により、　ＰＶｄＦ微粉末は第１の多孔質シー
トの結節間に充填され、第１図および第２図に示すのと
同構造の積層多孔質シートを得た。

参考のため、積層多孔質シートの走査型電子顕微鏡写真
を４３図としＣ示す。第３図は槓Ｉ−多孔質シートの第
１の多孔質シート側から撮影した表面写真である。

第３図の写真により、結節３は互にほぼ平行ｒこ配列さ
れると共に、シートの幅方向（第３図中の矢印Ｂの方向
）において連続状となっていること。

結節３間に微粉末５が充填されていること、および結節
３は多数の小繊維４ＶＣよシ連結されていることが視認
される。

なお、第３図中の矢印Ｃは第１図中のそれと同様に第１
の多孔質シートの長さ方向を示している。

従って、小繊維４は多孔質シート１の延伸方向に沿って
配向されていることも理解される。

（発明の効果） 本発明は上記のように構成されておシ、第１の多孔質シ
ートに微粉末が充填され且つ該第１の多孔質シートに小
孔径の第２の多孔質シートが積層されているので、微粉
末の脱落を生ずるようなことがなく、また微粉末による
機能が長期持続し得る特徴がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る積１−多孔質シートの実例を示す
側面図、第２図は第１図に示す積り１ｍ多孔質シートの
構成部材である第１の多孔質シートの部分を拡大し、そ
のミクロ構造を示した模式図（斜視図）、第３図は積層
多孔質シートの走査型電子顕微鏡写真図（倍率１００倍
）、第４図は従来のＰＴＦＥ多孔質体のミクロ構造？示
す模式図である。 １・・・第１の多孔質シート　　２・・・第２の多孔質
シート　　３・・・連続状結節　　４・・・小繊維５・
・・微粉末

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ポリテトラフルオロエチレン製の第１の多孔質シートと
   、該第１の多孔質シートと同種或いは異様の第２の多孔
   質シートから成る積層多孔質シートであつて、下記特性
   ： （ａ）第１の多孔質シートは、互にほぼ平行に配列され
   た連続状結節と、結節相互を連結する多数の小繊維から
   成るミクロ構造を有し、 （ｂ）この第１の多孔質シートの結節間には微粉末が充
   填されており、 （ｃ）そして、第２の多孔質シートは前記微粉末を通過
   させないものであること、 を有することを特徴とする積層多孔質シート。