JPH0276724A - Polytetrafluoroethylene porous material and its manufacture and use - Google Patents
Polytetrafluoroethylene porous material and its manufacture and useInfo
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D39/00—Filtering material for liquid or gaseous fluids
- B01D39/14—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material
- B01D39/16—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material of organic material, e.g. synthetic fibres
- B01D39/1692—Other shaped material, e.g. perforated or porous sheets
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野コ
本発明は、ポリテトラフルオロエチレン(以下、rPT
FEjという)多孔質体及びその製法と用途に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Field of Application] The present invention relates to polytetrafluoroethylene (hereinafter referred to as rPT)
The present invention relates to a porous body (referred to as FEj) and its manufacturing method and uses.
[従来の技術]
従来の膨張PTFE多孔質体は、ソート又はチューブを
一軸又は二軸に膨張して得られたものであった。[Prior Art] Conventional expanded porous PTFE bodies were obtained by expanding a sort or a tube uniaxially or biaxially.
従来のンート状の膨張PTFE多孔質体をフィルターと
して使用する場合に、フィルター装置へ取り付けるため
のフランジ部分が多孔質で、あまりにも軟質であった。When using a conventional expanded PTFE porous material in the form of a filter, the flange portion for attachment to a filter device was porous and too soft.
したがって、フランジ部分のシールに注意が必要であり
、シートの取り付けが困難であった。Therefore, it was necessary to be careful about sealing the flange portion, making it difficult to attach the seat.
また、ガスセンサーなどにおいては、立体構造のフィル
ターが必要とされている。Furthermore, in gas sensors and the like, filters with three-dimensional structures are required.
[発明が解決しようとする課題]
本発明の目的は、フィルターとして使用でき、装置への
取り付けが容易であり、立体構造を有するPTPE多孔
質体を提供することにある。[Problems to be Solved by the Invention] An object of the present invention is to provide a porous PTPE body that can be used as a filter, can be easily attached to a device, and has a three-dimensional structure.
[課題を解決するための手段]
本発明の目的は、未焼結又は半焼結のポリテトラフルオ
ロエチレンシートを立体的に膨張して得られた立体構造
のポリテトラフルオロエチレン多孔質体によって達成さ
れる。[Means for Solving the Problems] The object of the present invention is achieved by a polytetrafluoroethylene porous body having a three-dimensional structure obtained by three-dimensionally expanding an unsintered or semi-sintered polytetrafluoroethylene sheet. Ru.
PTPEは、テトラフルオロエチレンのホモポリマーの
みならず、ヘキサフルオロプロピレン、パーフルオロ(
アルキルビニルエーテル)、モノクロロトリフルオロエ
チレンなどの共重合可能なモノマーを1モル%以下で含
有する共重合体をも包含する。PTPE is not only a homopolymer of tetrafluoroethylene, but also hexafluoropropylene, perfluoro(
It also includes copolymers containing 1 mol% or less of copolymerizable monomers such as alkyl vinyl ether) and monochlorotrifluoroethylene.
PTFEシートは、グラファイト、コークス、カーホン
、ガラス、ポリイミド、芳香族ポリエステル系樹脂(例
えば、住友化学株式会社製「エコノール」等)、ンリカ
、酸化鉄、酸化チタン、硫酸バリウム、ブロンズなどの
充填材を含有してもよい。PTFE sheets contain fillers such as graphite, coke, carphone, glass, polyimide, aromatic polyester resin (e.g. "Econol" manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.), phosphoric acid, iron oxide, titanium oxide, barium sulfate, bronze, etc. May be contained.
PTFEシートは以下のようにして製造することができ
る。乳化重合又は@局重合によって得られたPTFE粉
末をペースト押出成形又は圧縮成形して未焼結PTFE
ンートシーる。乳化重合によって得られた水性分散体の
塗膜から未焼結PTFEンートシーてもよい。次いで、
未焼結物から成るシートを加熱することにより半焼結物
から成るシートを得ることができる。PTFEンートシ
ーカレンダーがけしてらよい。A PTFE sheet can be manufactured as follows. Unsintered PTFE is produced by paste extrusion molding or compression molding of PTFE powder obtained by emulsion polymerization or local polymerization.
See the list. An unsintered PTFE sheet may be formed from a coating of an aqueous dispersion obtained by emulsion polymerization. Then,
A sheet of semi-sintered material can be obtained by heating a sheet of unsintered material. You can use a PTFE sheet calendar.
未焼結物は、比重(みかけ比重)h月 4〜2,1てあ
り、気孔率が0〜40%である多孔質体である。The unsintered material is a porous material having a specific gravity (apparent specific gravity) of 4 to 2.1 h and a porosity of 0 to 40%.
半焼結物は、特開昭59−152825号公報において
詳細に記載されているように、示差走査熱量計による結
晶融解曲線上で、345°C±5の温度に吸熱カーブを
持ち、未焼結物、半焼結物及び焼結物の融解熱量により
定義される結晶転化率が0.10〜085であり、X線
回折により測定した結晶化度が80〜93%であること
を特徴とする。As described in detail in JP-A No. 59-152825, the semi-sintered material has an endothermic curve at a temperature of 345°C ± 5 on the crystal melting curve measured by differential scanning calorimeter, and is unsintered. The crystal conversion ratio defined by the heat of fusion of the solid, semi-sintered and sintered products is 0.10-085, and the degree of crystallinity measured by X-ray diffraction is 80-93%.
半焼結物は、未焼結物を焼結物の融点以上、好ましくは
焼結物の融点と未焼結物の融点の間の温度で、加熱する
ことにより製造できる。また、未焼結物を未焼結物の融
点よりも高い温度において、非常に短時間、例えば、3
60°Cで20秒以下加熱することによっても製造でき
る。A semi-sintered product can be produced by heating an unsintered product at a temperature equal to or higher than the melting point of the sintered product, preferably between the melting point of the sintered product and the melting point of the unsintered product. Additionally, the green material may be heated for a very short period of time, e.g.
It can also be produced by heating at 60°C for 20 seconds or less.
PTFEンートシーシート面のどの方向に対しても均一
な機械的強度を有することが好ましい。It is preferable that the PTFE sheet has uniform mechanical strength in any direction on its surface.
シート面方向の引張強度は、最も高い引張強度が、最も
小さい引張強度の5倍以下であることが好ましい。5倍
を越えると、膨張時にシートが裂は易い。As for the tensile strength in the sheet surface direction, it is preferable that the highest tensile strength is 5 times or less the lowest tensile strength. If it exceeds 5 times, the sheet is likely to tear during expansion.
PTFEソートを立体的に膨張することによって立体構
造のポリテトラフルオロエチレン多孔質体を製造する。A polytetrafluoroethylene porous body with a three-dimensional structure is produced by three-dimensionally expanding PTFE sort.
本明細書において「膨張」とは、延伸をも包含する。In this specification, "expansion" also includes stretching.
膨張は、通常、シートの中央部分全体に行う。Inflation is usually carried out over the entire central portion of the sheet.
しかし、シート面の少なくとも1つ以上の小部分をエン
ボス的に膨張させてもよい。これにより、シート面にエ
ンボス状に多数の多孔質部分を設けることができる。However, at least one or more small portions of the sheet surface may be expanded in an embossed manner. This allows a large number of embossed porous portions to be provided on the sheet surface.
膨張率は、表面積増大率が100%以上になるようなも
のであることが好ましい。100%以上でない場合に、
膨張部分全体の均一な多孔性が得られない。The expansion rate is preferably such that the surface area increase rate is 100% or more. If it is not 100% or more,
Uniform porosity throughout the expanded section is not achieved.
膨張温度は、100℃以上で融点以下、さらに好ましく
は100〜320℃であることが好ましい。融点以上で
は、ノートが破れることがある。The expansion temperature is preferably 100°C or higher and lower than the melting point, more preferably 100 to 320°C. Above the melting point, the notebook may tear.
100℃以下では、膨張が局部的に生し易い。ノートが
未焼結体である場合に好ましい温度は200〜320°
Cである。シートが半焼結体である場合に好ましい温度
は100〜320°Cである。At temperatures below 100°C, expansion tends to occur locally. When the notebook is an unsintered body, the preferred temperature is 200 to 320°.
It is C. When the sheet is a semi-sintered body, the preferred temperature is 100 to 320°C.
膨張速度は、特に限定されるものではないが、通常、ソ
ート面に対して垂直方向の速度が0,1〜1oooo%
/秒である。The expansion speed is not particularly limited, but usually the speed in the direction perpendicular to the sorting surface is 0.1 to 1oooo%.
/second.
シートの膨張していない部分は、未焼結シートの場合に
融点以上で焼結して無孔質にすることが好ましい。半焼
結シートの場合には必ずしも融点以上の焼結を必要とし
ない。In the case of a green sheet, the unexpanded portion of the sheet is preferably sintered at a temperature above the melting point to make it non-porous. In the case of semi-sintered sheets, sintering above the melting point is not necessarily required.
本発明の多孔質体は、立体構造のフィルターとして使用
できる。フィルターは、薬液、溶剤又はガス中の固体又
は液体を分離できる。フィルターの孔の寸法は、通常、
0.05〜20ミクロンである。The porous body of the present invention can be used as a three-dimensional filter. Filters can separate solids or liquids in chemical solutions, solvents, or gases. The pore dimensions of the filter are usually
It is 0.05 to 20 microns.
添付図面を参照して本発明を具体的に説明する。The present invention will be specifically described with reference to the accompanying drawings.
第1図は、本発明の多孔質体Iの斜視図である。FIG. 1 is a perspective view of a porous body I of the present invention.
第2図は、第1図の多孔質体1の断面図である。FIG. 2 is a sectional view of the porous body 1 shown in FIG.
多孔質体1において部分2は、膨張されていない部分で
あり、未焼結シートの場合に融点以上で加熱することに
よって無孔質となる。部分3は、膨張された部分であり
、多孔質である。この多孔質体は、立体構造のフィルタ
ーとして適している。In the porous body 1, the portion 2 is an unexpanded portion, and in the case of an unsintered sheet, becomes non-porous by heating above the melting point. Part 3 is an expanded part and is porous. This porous body is suitable as a three-dimensional filter.
第3図は、シート膨張用金具21の側面図及び −シー
ト固定用金具31の断面図である。円形シー)11が、
2つのシート固定用金具31の間に固定されている。FIG. 3 is a side view of the seat inflation fitting 21 and a sectional view of the seat fixing fitting 31. circular sea) 11,
It is fixed between two sheet fixing metal fittings 31.
第4図は、シート11を膨張している状態を示す断面図
である。シート固定用金具31に固定されたシート11
が、シート膨張用金具2■によって膨張されている。FIG. 4 is a sectional view showing a state in which the sheet 11 is expanded. Seat 11 fixed to seat fixing fittings 31
is inflated by the seat inflation fitting 2■.
第5図は、第4図のシートから形成された多孔質体の断
面図である。多孔質体11は、部分12、部分13及び
部分14を有する。部分13が膨張された部分であり、
部分12及び部分14は膨張されていない部分である。FIG. 5 is a cross-sectional view of a porous body formed from the sheet of FIG. 4. The porous body 11 has a portion 12 , a portion 13 , and a portion 14 . Part 13 is the expanded part,
Portions 12 and 14 are unexpanded portions.
[発明の効果]
本発明のPTFE多孔質体をフィルターとして使用する
場合に、フィルターのフィルタ一部分以外の部分、すな
わち、フランツ部分を融点以上の焼結によっであるいは
半焼結体を使用することによって無孔質にすることがで
きる。フランジ部分の機械的強度が高いので、フィルタ
ーの装置への取り付けが容易である。[Effects of the Invention] When the PTFE porous body of the present invention is used as a filter, the part of the filter other than the filter part, that is, the Franz part, is sintered at a temperature higher than the melting point or by using a semi-sintered body. It can be made non-porous. Since the flange portion has high mechanical strength, it is easy to attach the filter to the device.
フィルターの濾過面積を大きくすることができるので、
濾過装置をコンパクトにすることができる。Since the filtration area of the filter can be increased,
The filter device can be made compact.
[実施例] 以下に、本発明の実施例を示す。[Example] Examples of the present invention are shown below.
実施例1
PTFEペースト押出用粉末(ダイキン工業株式会社製
F−104)100部に押出助剤として炭化水素油(エ
ッソ石油製アイソパーM)24部を加え、ンリンダー内
径130mm、押出金型ダイス内径12mmの押出機に
より丸棒のペースト押出を行い、これを70℃に加熱し
たカレンダーロールにより28m/分の速度でカレンダ
ーがけしてフィルムとし、このフィルムを50℃トリク
ロロエチレンに浸漬し、押出助剤を抽出除去した後、風
乾して未焼結シートを得た。シートの寸法及び物性を第
1表に示す。Example 1 24 parts of hydrocarbon oil (Isopar M, manufactured by Esso Oil) was added as an extrusion aid to 100 parts of PTFE paste extrusion powder (F-104, manufactured by Daikin Industries, Ltd.), and an extruder was prepared with an inner diameter of 130 mm and an extrusion mold die with an inner diameter of 12 mm. Extrude the paste into a round bar using an extruder, then calender it at a speed of 28 m/min using a calendar roll heated to 70°C to form a film.The film is immersed in trichlorethylene at 50°C to extract the extrusion aid. After removal, it was air-dried to obtain a green sheet. Table 1 shows the dimensions and physical properties of the sheet.
このシートを第3図に示すソート固定用金具31てはさ
み、250℃の炉内に置き、シート温度か250℃に達
した後、第3図に示すノート膨張用金具21を使用して
膨張を行った。第4図に示すようにシートを膨張させた
状態を維持しながら、炉温を360℃まで昇温し焼結を
行った後、膨張物を金型より取り出した。This sheet is held between the sorting fixing fittings 31 shown in Fig. 3 and placed in a furnace at 250°C, and after the sheet temperature reaches 250°C, it is expanded using the notebook expansion fitting 21 shown in Fig. 3. went. As shown in FIG. 4, while maintaining the expanded state of the sheet, the furnace temperature was raised to 360° C. to perform sintering, and then the expanded material was taken out from the mold.
第5図に示す立体構造物の多孔質体11を得た。A porous body 11 having a three-dimensional structure shown in FIG. 5 was obtained.
多孔質体の深さρは20++++nであった。また、D
、は10mm、Dtは30mm5I)+は50mmであ
った。多孔質体11の膨張部13の寸法及び物性を第2
表に示す。膨張していない部分12の比重は2.1〜2
.2であった。多孔質体はフィルターとして充分な気孔
率を有していた。The depth ρ of the porous body was 20+++n. Also, D
, was 10 mm, Dt was 30 mm, and 5I)+ was 50 mm. The dimensions and physical properties of the expanded portion 13 of the porous body 11 are
Shown in the table. The specific gravity of the unexpanded portion 12 is 2.1 to 2.
.. It was 2. The porous body had sufficient porosity to serve as a filter.
実施例2
実施例Iと同様のソートを用い、実施例1と同様の手順
によって、深さQが30mmである多孔質体を得た。多
孔質体の膨張部の寸法及び物性を第2表に示す。多孔質
体はフィルターとして充分の気孔率を有していた。Example 2 A porous body having a depth Q of 30 mm was obtained using the same sorting as in Example I and the same procedure as in Example 1. Table 2 shows the dimensions and physical properties of the expanded portion of the porous body. The porous body had sufficient porosity to serve as a filter.
実施例3
実施例1の未焼結シートを335℃で1分間熱処理する
ことによって、第1表に示す寸法及び物性を有する半焼
結シートを得た。なお、この半焼結シートの結晶転化率
は0.71であった。この半焼結シートを使用し、膨張
後の360℃への昇温を行わない以外は実施例1と同様
の手順によって、多孔質体を得た。多孔質体の膨張部の
寸法及び物性を第2表に示す。多孔質体は、フィルター
として充分の気孔率を有していた。Example 3 The unsintered sheet of Example 1 was heat-treated at 335° C. for 1 minute to obtain a semi-sintered sheet having the dimensions and physical properties shown in Table 1. The crystal conversion rate of this semi-sintered sheet was 0.71. Using this semi-sintered sheet, a porous body was obtained in the same manner as in Example 1 except that the temperature was not raised to 360° C. after expansion. Table 2 shows the dimensions and physical properties of the expanded portion of the porous body. The porous body had sufficient porosity to serve as a filter.
第 1 表
注・ l)強度及び伸びは、JISK−6301にした
がって、ダンベル状3号型で打ち抜いた試料を用いて引
張速度200mm/分て測定した。Notes to Table 1 l) Strength and elongation were measured according to JISK-6301 using a sample punched out with a dumbbell type No. 3 at a tensile rate of 200 mm/min.
2)DSC吸熱特性は、示差走査熱量計としてパーキン
−エル7 (P erkin −E 1mer)社製
DSC−2型を用い、10°C/分の加熱速度で測定し
た。2) DSC endothermic characteristics were measured using a Perkin-E 1mer DSC-2 model as a differential scanning calorimeter at a heating rate of 10°C/min.
第 2 表
注、1)気孔増大率−(膨張面比重−膨張後比重)÷膨
張面比重X 100
2)理論気孔率−(最大比重(2,2)−膨張及比重)
4最大比重×100
3)表面積増大率−(膨張後表面績−膨張前表面積)÷
膨張面表面積x 100Table 2 Note: 1) Pore increase rate - (Specific gravity on expanded surface - Specific gravity after expansion) ÷ Specific gravity on expanded surface X 100 2) Theoretical porosity - (Maximum specific gravity (2,2) - Expanded and specific gravity)
4 Maximum specific gravity x 100 3) Surface area increase rate - (Surface area after expansion - Surface area before expansion) ÷
Expanded surface area x 100
第1図は本発明の多孔質体の斜視図、
第2図は第1図の多孔質体の断面図、
第3図はシート膨張用金具及びソート固定用金具を示す
図、
第4図はシートの膨張状態を示す断面図、第5図は第4
図のシートから形成された多孔質体を示す断面図、
第6図は未焼結体のDSC曲線の一例を示す図、及び
第7図は半焼結体のDSC曲線の一例を示す図である。
1.11・・・多孔質体。
特許出願人ダイキン工業株式会社Fig. 1 is a perspective view of the porous body of the present invention, Fig. 2 is a sectional view of the porous body of Fig. 1, Fig. 3 is a view showing a sheet expansion fitting and a sorting fixing fitting, and Fig. 4 is A sectional view showing the expanded state of the sheet, FIG.
6 is a cross-sectional view showing a porous body formed from the sheet shown in the figure; FIG. 6 is a diagram showing an example of a DSC curve of an unsintered body; and FIG. 7 is a diagram showing an example of a DSC curve of a semi-sintered body. . 1.11...Porous body. Patent applicant Daikin Industries, Ltd.
Claims (1)
ートを立体的に膨張して得られた立体構造のポリテトラ
フルオロエチレン多孔質体。 2、未焼結又は半焼結のポリテトラフルオロエチレンシ
ートを立体的に膨張することから成る立体構造のポリテ
トラフルオロエチレン多孔質体の製法。 3、特許請求の範囲第1項記載のポリテトラフルオロエ
チレン多孔質体から成るフィルター。[Claims] 1. A polytetrafluoroethylene porous body having a three-dimensional structure obtained by three-dimensionally expanding an unsintered or semi-sintered polytetrafluoroethylene sheet. 2. A method for producing a polytetrafluoroethylene porous body having a three-dimensional structure, which comprises three-dimensionally expanding an unsintered or semi-sintered polytetrafluoroethylene sheet. 3. A filter made of the polytetrafluoroethylene porous material according to claim 1.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23047288A JPH0276724A (en) | 1988-09-14 | 1988-09-14 | Polytetrafluoroethylene porous material and its manufacture and use |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23047288A JPH0276724A (en) | 1988-09-14 | 1988-09-14 | Polytetrafluoroethylene porous material and its manufacture and use |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0276724A true JPH0276724A (en) | 1990-03-16 |
Family
ID=16908356
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP23047288A Pending JPH0276724A (en) | 1988-09-14 | 1988-09-14 | Polytetrafluoroethylene porous material and its manufacture and use |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0276724A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04323007A (en) * | 1991-04-22 | 1992-11-12 | Japan Gore Tex Inc | Adsorbent |
JP2011098326A (en) * | 2009-11-09 | 2011-05-19 | Kitagawa Ind Co Ltd | Vent filter and production method for vent filter |
-
1988
- 1988-09-14 JP JP23047288A patent/JPH0276724A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPH04323007A (en) * | 1991-04-22 | 1992-11-12 | Japan Gore Tex Inc | Adsorbent |
JP2011098326A (en) * | 2009-11-09 | 2011-05-19 | Kitagawa Ind Co Ltd | Vent filter and production method for vent filter |
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