JPH0317136A - ポリテトラフルオロエチレン多孔質体およびその製造方法 - Google Patents
ポリテトラフルオロエチレン多孔質体およびその製造方法Info
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
［産業上の利用分野】
本発明は、精密濾過フィルター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、さら
に詳しくは、高気孔率で、比較的大礼径のＰＴＦＥ多孔
質体およびその製造方法に関する．
ラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）多孔質体に関し、さら
に詳しくは、高気孔率で、比較的大礼径のＰＴＦＥ多孔
質体およびその製造方法に関する．
現在、市販されている多孔質ＰＴＦＥ製メンプランフィ
ルターは、一般に、平均孔径Ｏ．１〜１０μｍ程度のも
のであり、最大平均孔径は１０μｍまでである．ところ
が、最近、より大きな平均孔径のＰＴＦＥ製メンプラン
フィルターの開発が要求されている．また、クリーンル
ーム等に用いられるエアフィルターには、圧力損失の小
さいメンプランフィルターが要求されている．さらに，
超高速同軸ケーブル用被覆には、ＰＴＦＥ多孔質体が最
適であるが、その気孔率が高い程高性能となる． ところで、従来，ＰＴＦＥ多孔質体の製造方法としでは
、液状潤滑剤を含むＰＴＦＥの未填結成形体を少なくと
も一方向に延伸した状態で約３２７℃以上に加熱する方
法が代表的なものである（特公昭４２−１３５６０号公
報）６そして、この方法では．従来、平均分子量（数平
均分子量）が２００万以上の高分子量で延伸性の良好な
ＰＴＦＥが使用されており、また、延伸倍率を変化させ
ることによって気孔率を調整することができる。 しかしながら、この方法によっても，未焼結状態の成形
体を延伸するには延伸倍率に限度があることなどから、
高気孔率化にも限度があった。 また、焼結したＰＴＦＥ成形体を徐冷し、結晶化を高め
た後、一軸延伸することにより微細孔を有するＰＴＦＥ
多孔質膜を製造する方法も提案されているが（特公昭５
３−４２７９４号公報）、延伸倍率を高くとれないこと
から、気孔率が低く、透過性の低い膜しか得ることがで
きない。 さらに、最近、平均分子量がｌＯＯ万以下のＰＴＦＥフ
ァインパウダーのペースト押出によって得られる成形体
を焼結後熱処理して結晶化を高めた後、少なくともー・
軸方向に延伸を行なうという特殊な方法により、延伸性
の悪い低分子ｌｌＰＴＦＥを用いて微細孔で高気孔名の
ＰＴＦＥ多孔質膜を製造する方法が提案されているが（
特開昭６４−７８８２３号公報）、この方法では、平均
孔径が小さい多孔質膜の製造を目的としており、また、
気孔率の増大にも限度がある。 このように、従来、高気孔率で、平均孔径の大きなＰＴ
ＦＥ多孔質体を製造する有効な方法は知られていなかっ
た． 〔発明が解決しようとする課題］ 本発明の目的は、高気孔率で、平均孔径の大きなＰＴＦ
Ｅ多孔質体を提供することにある。 本発明者らは、前記した最近の要求水準に応える高気孔
率で，大孔径のＰＴＦＥ多孔質体を得るために鋭意研究
した結果、平均分子量２００万以上の高分子量ＰＴＦＥ
と平均分子量１００万以下の低分子ｌｌＰＴＦＨの混合
物を用いることにより，通常のペースト押出や延伸工程
等によって、高気孔率で、比較的大孔径の多孔質体の得
られることを見出した．平均分子量が１００万以下の低
分子量ＰＴＦＥは、延伸性が悪いため、高分子量ＰＴＦ
Ｅと混合したとしても，未境結状態で延伸性よく延伸で
き、実用性能を有する多孔質体を形成することは予期で
きなかったことであった．また、低分子量ＰＴＦＥを填
結後結晶化させてから延伸する方法（特開昭６４−７８
８２３号公報）では、平均孔径が小さな多孔質体が得ら
れること、さらに、高分子量ＰＴＦＥを使用しても気孔
率や平均孔径の増大に限度があることなどからみて，こ
の両者を組合わせることにより、従来品以上の高気孔率
で、大孔径のＰＴＦＥ多孔質体が得られることは驚くべ
きことである。 本発明は、これらの知見に基づいて完或するに至ったも
のである． 〔課題を解決するための手段】 かくして、本発明によれば、 （１）平均分子量が２００万以上のポリテトラフルオロ
エチレンと，平均分子量が１００万以下のポリテトラフ
ルオロエチレンの混合物から成り、少なくとも一軸方向
に延伸されていることを特徴とするポリテトラフルオロ
エチレン多孔質体，および （２）平均分子量が２００万以上のポリテトラフルオロ
エチレン・ファインパウダー、平均分子量が１００万以
下のポリテトラフルオロエチレン・ファインパウダーお
よび液状潤滑剤を含む混合物を所定形状に成形した後、
未焼結状態で少なくとも一軸方向に延伸し、次いでポリ
テトラフルオロエチレンの融点以上の温度で熱処理する
ここを特徴とするポリテトラフルオロエチレン多孔質体
の製造方法、が提供される． 以下、本発明について詳述する。 （ＰＴＦＥ） 本発明では、ＰＴＦＥとして，平均分子１が２００万以
上の高分子ｆｉＰＴＦＥファインパウダーと、平均分子
量が１００万以下の低分子ｆｆｉＰＴＦＥファインパウ
ダーとの混合物を使用する。 平均分子量２００万以上のＰＴＦＥは、従来、ＰＴＦＥ
多孔質体を製造するための原料として汎用されてきたも
のである．すなわち、平均分子量が２００万未満、特に
ｌＯＯ万未溝の低分子量のＰＴＦＥは、その未焼結品の
延伸性が悪いため、多孔質体の製造には一般に使用され
ず、平均分子量が２００万〜２，０００万の高分子量の
ものが使用されてきたが、本発明における高分子量ＰＴ
ＦＥとしては、これら汎用の高分子量ＰＴＦＥを使用す
ることができる。 一方、低分子量ＰＴＦＥとしては、平均分子量が１００
万以下であることが必要であり、好ましくは２０万〜ｌ
ＯＯ万のＰＴＦＥファインパウダーである。 本発明により、高気孔率で、大孔径の多孔質体の得られ
る機構の詳細は明らかではないが、平均分子量が２００
万以上のＰＴＦＥは、延伸により多孔質体の骨格を形或
するのに寄与し、他方、平均分子量が１００万以下のＰ
ＴＦＥは延伸時に高気孔率化、大孔径化に寄与するもの
と推定される。したがって、低分子量ＰＴＦＥの平均分
子量が１００万を越えると、本発明の目的を達成するこ
とは困難である。 高分子１ｌＩＰＴＦＥと低分子量ＰＴＦＥとの混合割合
は、所望の気孔率と平均孔径に応じて適宜定めることが
できるが、低分子量ＰＴＦＨの割合を増していくと、得
られる気孔率はそれにつれて大きくなるが、延伸性が低
下するので、通常、高分子量ＰＴＦＥＩＯ〜９０重量部
に対し、低分子量ＰＴＦＥ９０〜１０重量部であり，好
ましくは高分子量ＰＴＦＥ１５〜８０重量部に対して、
低分子量ＰＴＦＥ８５〜２０重量部，さらに好ましくは
高分子量ＰＴＦＥ２０〜７０重量部に対して、低分子量
ＰＴＦＥ８０〜３０重量部である。 また、高分子量ＰＴＦＥおよび低分子量ＰＴＦＥは、そ
れぞれ分子量が異なる２種以上のものを組合わせて使用
してもよい．なお、ＰＴＦＥファインパウダーとは、乳
化重合でつくられるＰＴＦＥディスバージョンを凝固し
た粉末である．（液状潤滑剤） 液状潤滑剤としては，従来からペースト押出法で用いら
れている各種の潤滑剤が使用できる。 具体例としては、ソルベントナフサ、ホワイトオイルな
どの石油系溶剤・炭化水素油、トルオール類、ケトン類
、エステル類、シリコーンオイル、フルオロカーボンオ
イル、これらの溶剤にポリイソブチレン、ボリイソブレ
ンなどのボリマーを解かした溶液、これら２つ以上の混
合物、表面活性剤を含む水または水溶液などを挙げるこ
とができる． ＰＴＦＥ混合物に対する液状潤滑剤の混合割合は、一般
にペースト押出法で使用されている範囲で適宜選択でき
るが、通常、ＰＴＦＥ混合物１００重量部に対して、好
ましくはｌ５〜４０重量部、さらに好ましくは２０〜３
０重量部である。 （多孔質体の製造方法） 本発明においては、平均分子量が２００万以上のＰＴＦ
Ｅファインパウダー、平均分子量が１００万以下のＰＴ
ＦＥファインパウダーおよび液状潤滑剤を含む混合物を
所定形状に或形した後、未焼結状態で少なくとも一軸方
向に延伸し、次いでポリテトラフルオロエチレンの融点
以上の温度で熱処理することにより多孔質体を製造する
．ＰＴＦＥファインパウダー混合物に液状潤滑剤を混合
し、特公昭４２−１３５６０号公報に記載されているペ
ースト押出法などにより所定の形状に成形する。通常、
これらの混合物を例えばｌ〜５０ｋｇ／ｃｄ程度の圧力
で予備成形（加圧予備成形）してから、ペースト押出機
により押し出し、またはカレンダーロールなどにより圧
延し、あるいは押し出し後圧延するなどして所定形状の
戊形体を製造する． 成形体の形状は、シート、チューブ、ロッド、ストリッ
プ、フィルムなどがあり、圧延すれば薄いシートを得る
ことができる． この未填結の戊形体は、次いで液状潤滑剤を除去し，あ
るいは除去せずに、少なくとも一軸方向に延伸される． この延伸は、液状潤滑剤を含んだ状態でも、また、蒸発
や抽出等によって除去した後でも行なうことができる．
加熱により液状潤滑剤を除去するには，通常、２００〜
３３０℃の加熱炉中を通過させる．比較的沸点が高い液
状潤滑剤を使用するときは、抽出による除去が好ましい
。液状潤滑剤を含んだ状態で延伸した場合には、普通、
次の熱処理工程の前に液状潤滑剤を除去するが、シリコ
ーンオイルやフルオロカーポンなどの比較的沸点が高い
液状潤滑剤を含む場合には、熱処理工程で同時に除去す
ることもできる． 延伸は、所定形状に或形した成形体を通常の方法で機械
的に引き伸ばして行なうことができる。 例えば、シートの場合には、１つのロールから他のロー
ルへと巻き取る際に、巻き取り速度を送り速度より大き
くしたり、あるいはシートの相対する２辺をつかんでそ
の間隔を広げるように引き伸ばしたりして延伸すること
ができる．チューブやロッドでは、その長さ方向に引き
伸ばすのが簡単である。また、多段延伸、逐次二軸延伸
、同時二輪延伸など各種の延伸法が採用できる。 延伸温度は、通常、ＰＴＦＨの融点以下の温度で行なわ
れるが、加熱炉中などの乾熱雰囲気中で廷伸する場合に
は、熱伝導率が低いこともあり、融点以上の雰囲気中で
延伸してもかまわない。 延伸倍率は、１．５倍（面積比〉以上行なうが、気孔率
を高くするためには、５倍（面積比）以上延伸すること
が好ましい．二軸延伸する場合には、一方向に２〜１０
倍（長さ比）延伸し、縦横延伸比はｌ：５〜５：１の範
囲が好ましい。 延伸したＰＴＦＥ多孔質体は、延伸した状態でＰＴＦＨ
の融点である約３２７℃以上の温度で熱処理される．延
伸したＰＴＦＥ多孔質体は２３２７℃以上に加熱すると
収縮する傾向があり、また、熱処理せずに放置しておく
と収縮して多孔質構造が消失したり、構造にむらができ
たりするので、延伸した状態で熱処理を行なう。熱処理
は、例えば３５０〜５５０℃に保った加熱炉中で、数１
０秒から数１０分程度保持することにより行なうことが
適当である．一般の成形品は、この温度で熱処理される
ことにより填結される。 熱処理された多孔質体は，さらに延伸することができ、
その結果、気孔率をより高くすることができる． なお、混合物には、液状潤滑剤の他に、成形、延伸に先
立って、例えば、着色のための顔料、耐摩耗性の改良、
低温溶融流れの防止や気孔の生成を容易にする等のため
に、カーボンブラック、グラファイト、シリカ、アスベ
スト、ガラス粉、ガラス繊維、ケイ酸塩類や炭酸塩類な
どの無機充填剤、金属粉、金属酸化物、金属硫化物など
を添加することができる．また、多孔質構造の生成を助
けるために、加熱、抽出、溶解等により除去または分解
し得る物質、例えば、塩化アンモニウム、塩化ナトリウ
ム、他のプラスチック、ゴム等を粉末または液状の形で
配合することができる。 （ＰＴＦＥ多孔賀体） 本発明のＰＴＦＥ多孔質体は、高気孔率で、平均孔径が
比較的大きいという特徴を有している。 高分子量ＰＴＦＥと低分子量ＰＴＦＥとの混合割合や延
伸条件等によって物性に差異があるが、例えば気孔率が
８０％以上、好ましくは８５〜９０％もの高気孔率で、
平均孔径もｌ５μｍ以上，好ましくは２０〜３０μｍの
大孔径のものが得られる．また，その形状も、シート状
、チューブ状など各種のものが得られ、厚さも極めて薄
いものから数百ｕｍ以上の厚いものまで得ることができ
る． そこで、本発明のＰＴＦＥ多孔質体は、例えば、圧力損
失の小さいメンプランフィルターや超高速同軸ケーブル
用被覆をはじめ、隔膜、潤動材、非粘着材等広範な分野
において用いることができる．また、本発明のＰＴＦＥ
多孔質体は、その孔内に他の物質を充填して用いる用途
にも適しており、例えば、顔料を保持させたものはエレ
クトロクロミック表示装置の表示背景反射板として好適
である． （以下余白） ［実施例〕 以下、本発明について、実施例および比較例を挙げて具
体的に説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定
されるものではない． く物性の測定方法〉 なお、実施例および比較例における物性の測定方法は次
のとおりである． 艷孔３：ＡＳＴＭ−Ｄ−７９２にしたがい、水中で求め
た比重（見掛け比重）とＰＴＦＨの比重より求めた値で
あり、この数値が高いほど透過性に優れていることを示
す． 平均孔径： ＡＴＳＭ−Ｆ−３ １ ６−８０にしたが
って孔径分布を求め、平均孔径を算出した．［実施例１
１ ダイキン工業社製ＰＴＦＥファインパウダーＦ−１０４
（分子量４００〜５００万）を４００ｇと、旭硝子社製
ＰＴＦＥファインパウダーＣＤ−４（分子量５０万）を
６００ｇとを混合し、さらに液状潤滑材として２６０ｇ
のソルベントナフサを混合した。 この混合物を圧力５ ０ ｋ ｇ ／ ｃ ｒｄで加圧
予備成形後、ペースト押出機により押出し、圧延により
０．３ｍｍ厚のシート状に或形した．これを、２００℃
の加熱炉中を通過させて加熱乾燥し、ソルベントナフサ
を除去した。 次いで、約２７５℃に加熱したロール型延伸機で一軸方
向（長手方向）にｌＯＯ％延伸し、さらに約２００℃に
加熱したロール型延伸機で同方向に２００％延伸した．
この延伸シートを延伸した状態のまま約５００℃で１分
間加熱することにより焼結した． 得られたシート状ＰＴＦＥ多孔質体は、厚さ９０μｍ、
気孔率９０％、平均孔径２０μｍであった．
ルターは、一般に、平均孔径Ｏ．１〜１０μｍ程度のも
のであり、最大平均孔径は１０μｍまでである．ところ
が、最近、より大きな平均孔径のＰＴＦＥ製メンプラン
フィルターの開発が要求されている．また、クリーンル
ーム等に用いられるエアフィルターには、圧力損失の小
さいメンプランフィルターが要求されている．さらに，
超高速同軸ケーブル用被覆には、ＰＴＦＥ多孔質体が最
適であるが、その気孔率が高い程高性能となる． ところで、従来，ＰＴＦＥ多孔質体の製造方法としでは
、液状潤滑剤を含むＰＴＦＥの未填結成形体を少なくと
も一方向に延伸した状態で約３２７℃以上に加熱する方
法が代表的なものである（特公昭４２−１３５６０号公
報）６そして、この方法では．従来、平均分子量（数平
均分子量）が２００万以上の高分子量で延伸性の良好な
ＰＴＦＥが使用されており、また、延伸倍率を変化させ
ることによって気孔率を調整することができる。 しかしながら、この方法によっても，未焼結状態の成形
体を延伸するには延伸倍率に限度があることなどから、
高気孔率化にも限度があった。 また、焼結したＰＴＦＥ成形体を徐冷し、結晶化を高め
た後、一軸延伸することにより微細孔を有するＰＴＦＥ
多孔質膜を製造する方法も提案されているが（特公昭５
３−４２７９４号公報）、延伸倍率を高くとれないこと
から、気孔率が低く、透過性の低い膜しか得ることがで
きない。 さらに、最近、平均分子量がｌＯＯ万以下のＰＴＦＥフ
ァインパウダーのペースト押出によって得られる成形体
を焼結後熱処理して結晶化を高めた後、少なくともー・
軸方向に延伸を行なうという特殊な方法により、延伸性
の悪い低分子ｌｌＰＴＦＥを用いて微細孔で高気孔名の
ＰＴＦＥ多孔質膜を製造する方法が提案されているが（
特開昭６４−７８８２３号公報）、この方法では、平均
孔径が小さい多孔質膜の製造を目的としており、また、
気孔率の増大にも限度がある。 このように、従来、高気孔率で、平均孔径の大きなＰＴ
ＦＥ多孔質体を製造する有効な方法は知られていなかっ
た． 〔発明が解決しようとする課題］ 本発明の目的は、高気孔率で、平均孔径の大きなＰＴＦ
Ｅ多孔質体を提供することにある。 本発明者らは、前記した最近の要求水準に応える高気孔
率で，大孔径のＰＴＦＥ多孔質体を得るために鋭意研究
した結果、平均分子量２００万以上の高分子量ＰＴＦＥ
と平均分子量１００万以下の低分子ｌｌＰＴＦＨの混合
物を用いることにより，通常のペースト押出や延伸工程
等によって、高気孔率で、比較的大孔径の多孔質体の得
られることを見出した．平均分子量が１００万以下の低
分子量ＰＴＦＥは、延伸性が悪いため、高分子量ＰＴＦ
Ｅと混合したとしても，未境結状態で延伸性よく延伸で
き、実用性能を有する多孔質体を形成することは予期で
きなかったことであった．また、低分子量ＰＴＦＥを填
結後結晶化させてから延伸する方法（特開昭６４−７８
８２３号公報）では、平均孔径が小さな多孔質体が得ら
れること、さらに、高分子量ＰＴＦＥを使用しても気孔
率や平均孔径の増大に限度があることなどからみて，こ
の両者を組合わせることにより、従来品以上の高気孔率
で、大孔径のＰＴＦＥ多孔質体が得られることは驚くべ
きことである。 本発明は、これらの知見に基づいて完或するに至ったも
のである． 〔課題を解決するための手段】 かくして、本発明によれば、 （１）平均分子量が２００万以上のポリテトラフルオロ
エチレンと，平均分子量が１００万以下のポリテトラフ
ルオロエチレンの混合物から成り、少なくとも一軸方向
に延伸されていることを特徴とするポリテトラフルオロ
エチレン多孔質体，および （２）平均分子量が２００万以上のポリテトラフルオロ
エチレン・ファインパウダー、平均分子量が１００万以
下のポリテトラフルオロエチレン・ファインパウダーお
よび液状潤滑剤を含む混合物を所定形状に成形した後、
未焼結状態で少なくとも一軸方向に延伸し、次いでポリ
テトラフルオロエチレンの融点以上の温度で熱処理する
ここを特徴とするポリテトラフルオロエチレン多孔質体
の製造方法、が提供される． 以下、本発明について詳述する。 （ＰＴＦＥ） 本発明では、ＰＴＦＥとして，平均分子１が２００万以
上の高分子ｆｉＰＴＦＥファインパウダーと、平均分子
量が１００万以下の低分子ｆｆｉＰＴＦＥファインパウ
ダーとの混合物を使用する。 平均分子量２００万以上のＰＴＦＥは、従来、ＰＴＦＥ
多孔質体を製造するための原料として汎用されてきたも
のである．すなわち、平均分子量が２００万未満、特に
ｌＯＯ万未溝の低分子量のＰＴＦＥは、その未焼結品の
延伸性が悪いため、多孔質体の製造には一般に使用され
ず、平均分子量が２００万〜２，０００万の高分子量の
ものが使用されてきたが、本発明における高分子量ＰＴ
ＦＥとしては、これら汎用の高分子量ＰＴＦＥを使用す
ることができる。 一方、低分子量ＰＴＦＥとしては、平均分子量が１００
万以下であることが必要であり、好ましくは２０万〜ｌ
ＯＯ万のＰＴＦＥファインパウダーである。 本発明により、高気孔率で、大孔径の多孔質体の得られ
る機構の詳細は明らかではないが、平均分子量が２００
万以上のＰＴＦＥは、延伸により多孔質体の骨格を形或
するのに寄与し、他方、平均分子量が１００万以下のＰ
ＴＦＥは延伸時に高気孔率化、大孔径化に寄与するもの
と推定される。したがって、低分子量ＰＴＦＥの平均分
子量が１００万を越えると、本発明の目的を達成するこ
とは困難である。 高分子１ｌＩＰＴＦＥと低分子量ＰＴＦＥとの混合割合
は、所望の気孔率と平均孔径に応じて適宜定めることが
できるが、低分子量ＰＴＦＨの割合を増していくと、得
られる気孔率はそれにつれて大きくなるが、延伸性が低
下するので、通常、高分子量ＰＴＦＥＩＯ〜９０重量部
に対し、低分子量ＰＴＦＥ９０〜１０重量部であり，好
ましくは高分子量ＰＴＦＥ１５〜８０重量部に対して、
低分子量ＰＴＦＥ８５〜２０重量部，さらに好ましくは
高分子量ＰＴＦＥ２０〜７０重量部に対して、低分子量
ＰＴＦＥ８０〜３０重量部である。 また、高分子量ＰＴＦＥおよび低分子量ＰＴＦＥは、そ
れぞれ分子量が異なる２種以上のものを組合わせて使用
してもよい．なお、ＰＴＦＥファインパウダーとは、乳
化重合でつくられるＰＴＦＥディスバージョンを凝固し
た粉末である．（液状潤滑剤） 液状潤滑剤としては，従来からペースト押出法で用いら
れている各種の潤滑剤が使用できる。 具体例としては、ソルベントナフサ、ホワイトオイルな
どの石油系溶剤・炭化水素油、トルオール類、ケトン類
、エステル類、シリコーンオイル、フルオロカーボンオ
イル、これらの溶剤にポリイソブチレン、ボリイソブレ
ンなどのボリマーを解かした溶液、これら２つ以上の混
合物、表面活性剤を含む水または水溶液などを挙げるこ
とができる． ＰＴＦＥ混合物に対する液状潤滑剤の混合割合は、一般
にペースト押出法で使用されている範囲で適宜選択でき
るが、通常、ＰＴＦＥ混合物１００重量部に対して、好
ましくはｌ５〜４０重量部、さらに好ましくは２０〜３
０重量部である。 （多孔質体の製造方法） 本発明においては、平均分子量が２００万以上のＰＴＦ
Ｅファインパウダー、平均分子量が１００万以下のＰＴ
ＦＥファインパウダーおよび液状潤滑剤を含む混合物を
所定形状に或形した後、未焼結状態で少なくとも一軸方
向に延伸し、次いでポリテトラフルオロエチレンの融点
以上の温度で熱処理することにより多孔質体を製造する
．ＰＴＦＥファインパウダー混合物に液状潤滑剤を混合
し、特公昭４２−１３５６０号公報に記載されているペ
ースト押出法などにより所定の形状に成形する。通常、
これらの混合物を例えばｌ〜５０ｋｇ／ｃｄ程度の圧力
で予備成形（加圧予備成形）してから、ペースト押出機
により押し出し、またはカレンダーロールなどにより圧
延し、あるいは押し出し後圧延するなどして所定形状の
戊形体を製造する． 成形体の形状は、シート、チューブ、ロッド、ストリッ
プ、フィルムなどがあり、圧延すれば薄いシートを得る
ことができる． この未填結の戊形体は、次いで液状潤滑剤を除去し，あ
るいは除去せずに、少なくとも一軸方向に延伸される． この延伸は、液状潤滑剤を含んだ状態でも、また、蒸発
や抽出等によって除去した後でも行なうことができる．
加熱により液状潤滑剤を除去するには，通常、２００〜
３３０℃の加熱炉中を通過させる．比較的沸点が高い液
状潤滑剤を使用するときは、抽出による除去が好ましい
。液状潤滑剤を含んだ状態で延伸した場合には、普通、
次の熱処理工程の前に液状潤滑剤を除去するが、シリコ
ーンオイルやフルオロカーポンなどの比較的沸点が高い
液状潤滑剤を含む場合には、熱処理工程で同時に除去す
ることもできる． 延伸は、所定形状に或形した成形体を通常の方法で機械
的に引き伸ばして行なうことができる。 例えば、シートの場合には、１つのロールから他のロー
ルへと巻き取る際に、巻き取り速度を送り速度より大き
くしたり、あるいはシートの相対する２辺をつかんでそ
の間隔を広げるように引き伸ばしたりして延伸すること
ができる．チューブやロッドでは、その長さ方向に引き
伸ばすのが簡単である。また、多段延伸、逐次二軸延伸
、同時二輪延伸など各種の延伸法が採用できる。 延伸温度は、通常、ＰＴＦＨの融点以下の温度で行なわ
れるが、加熱炉中などの乾熱雰囲気中で廷伸する場合に
は、熱伝導率が低いこともあり、融点以上の雰囲気中で
延伸してもかまわない。 延伸倍率は、１．５倍（面積比〉以上行なうが、気孔率
を高くするためには、５倍（面積比）以上延伸すること
が好ましい．二軸延伸する場合には、一方向に２〜１０
倍（長さ比）延伸し、縦横延伸比はｌ：５〜５：１の範
囲が好ましい。 延伸したＰＴＦＥ多孔質体は、延伸した状態でＰＴＦＨ
の融点である約３２７℃以上の温度で熱処理される．延
伸したＰＴＦＥ多孔質体は２３２７℃以上に加熱すると
収縮する傾向があり、また、熱処理せずに放置しておく
と収縮して多孔質構造が消失したり、構造にむらができ
たりするので、延伸した状態で熱処理を行なう。熱処理
は、例えば３５０〜５５０℃に保った加熱炉中で、数１
０秒から数１０分程度保持することにより行なうことが
適当である．一般の成形品は、この温度で熱処理される
ことにより填結される。 熱処理された多孔質体は，さらに延伸することができ、
その結果、気孔率をより高くすることができる． なお、混合物には、液状潤滑剤の他に、成形、延伸に先
立って、例えば、着色のための顔料、耐摩耗性の改良、
低温溶融流れの防止や気孔の生成を容易にする等のため
に、カーボンブラック、グラファイト、シリカ、アスベ
スト、ガラス粉、ガラス繊維、ケイ酸塩類や炭酸塩類な
どの無機充填剤、金属粉、金属酸化物、金属硫化物など
を添加することができる．また、多孔質構造の生成を助
けるために、加熱、抽出、溶解等により除去または分解
し得る物質、例えば、塩化アンモニウム、塩化ナトリウ
ム、他のプラスチック、ゴム等を粉末または液状の形で
配合することができる。 （ＰＴＦＥ多孔賀体） 本発明のＰＴＦＥ多孔質体は、高気孔率で、平均孔径が
比較的大きいという特徴を有している。 高分子量ＰＴＦＥと低分子量ＰＴＦＥとの混合割合や延
伸条件等によって物性に差異があるが、例えば気孔率が
８０％以上、好ましくは８５〜９０％もの高気孔率で、
平均孔径もｌ５μｍ以上，好ましくは２０〜３０μｍの
大孔径のものが得られる．また，その形状も、シート状
、チューブ状など各種のものが得られ、厚さも極めて薄
いものから数百ｕｍ以上の厚いものまで得ることができ
る． そこで、本発明のＰＴＦＥ多孔質体は、例えば、圧力損
失の小さいメンプランフィルターや超高速同軸ケーブル
用被覆をはじめ、隔膜、潤動材、非粘着材等広範な分野
において用いることができる．また、本発明のＰＴＦＥ
多孔質体は、その孔内に他の物質を充填して用いる用途
にも適しており、例えば、顔料を保持させたものはエレ
クトロクロミック表示装置の表示背景反射板として好適
である． （以下余白） ［実施例〕 以下、本発明について、実施例および比較例を挙げて具
体的に説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定
されるものではない． く物性の測定方法〉 なお、実施例および比較例における物性の測定方法は次
のとおりである． 艷孔３：ＡＳＴＭ−Ｄ−７９２にしたがい、水中で求め
た比重（見掛け比重）とＰＴＦＨの比重より求めた値で
あり、この数値が高いほど透過性に優れていることを示
す． 平均孔径： ＡＴＳＭ−Ｆ−３ １ ６−８０にしたが
って孔径分布を求め、平均孔径を算出した．［実施例１
１ ダイキン工業社製ＰＴＦＥファインパウダーＦ−１０４
（分子量４００〜５００万）を４００ｇと、旭硝子社製
ＰＴＦＥファインパウダーＣＤ−４（分子量５０万）を
６００ｇとを混合し、さらに液状潤滑材として２６０ｇ
のソルベントナフサを混合した。 この混合物を圧力５ ０ ｋ ｇ ／ ｃ ｒｄで加圧
予備成形後、ペースト押出機により押出し、圧延により
０．３ｍｍ厚のシート状に或形した．これを、２００℃
の加熱炉中を通過させて加熱乾燥し、ソルベントナフサ
を除去した。 次いで、約２７５℃に加熱したロール型延伸機で一軸方
向（長手方向）にｌＯＯ％延伸し、さらに約２００℃に
加熱したロール型延伸機で同方向に２００％延伸した．
この延伸シートを延伸した状態のまま約５００℃で１分
間加熱することにより焼結した． 得られたシート状ＰＴＦＥ多孔質体は、厚さ９０μｍ、
気孔率９０％、平均孔径２０μｍであった．
ＰＴＦＥとして、ダイキン工業社製の高分子量ＰＴＦＥ
ファインパウダーＦ−１０４を１，０００ｇ用いた以外
は実施例１と同条件でＰＴＦＥ多孔質体を製造したとこ
ろ、気孔率８０％、平均孔径５μｍのものしか得られな
かった． ［実施例２］ ダイキン工業社製ＰＴＦＥファインパウダーＦ一１０４
を２００ｇと旭硝子社製ＰＴＦＥファインパウダーＣＤ
−４を８００ｇとを混合し、さらに２６０ｇのソルベン
トナフサを均一に混合した。実施例１と同様に混合物を
加圧予備或形後、押出し、圧延により０．１ｍｍ厚のシ
ート状に或形した．これを加熱乾燥してソルベントナフ
サを除去し、次いで約１５０℃に加熱したロール型延伸
機で長手方向にｌＯＯ％延伸し、さらに約３３０℃の雰
囲気中で同方向に３００％延伸した。 この延伸シートを延伸した状態のまま約５００℃でｌ分
間加熱することにより焼結した。熱処理後、さらに幅方
向に１５０℃の雰囲気中で５０％延伸した． 得られた二軸延伸ＰＴＦＥ多孔質シートは、厚さ５０μ
ｍ、気孔率９２％、平均孔径３０μｍであった． この多孔質シートをエアフィルターとして評価したとこ
ろ、圧力損失（風速５．３３ｃｍ／秒）は６ｍｍＨｓ
Ｏで、０．３μｍ粒子の捕集率（風速５．３３ｃｍ／秒
）は９５％であった。 【比較例２】 ＰＴＦＥとして、ダイキン工業社製の高分子量ＰＴＦＥ
ファインパウダーＦ−１０４を１，０００ｇ用いた以外
は実施例２と同条件でＰＴＦＥ多孔質体を製造したとこ
ろ、厚さ４０μｍ、気孔率８３％、平均孔径１０μｍの
ものしか得られなかった． ［実施例３１ ダイキン工業社製ＰＴＦＥファインパウダーＦ一１０４
を３５０ｇと、旭硝子社製ＰＴＦＥファインパウダーＣ
Ｄ−４を６５０ｇとを混合し、さらに２３０ｇのソルペ
ントナフサを均一に混合した．実施例ｌと同様に混合物
を加圧予備成形後、押出し、圧延により０．１ｍｍ厚の
シート状に成形した．これを加熱乾燥してソルベントナ
フサを除去し、次いで約１５０℃に加熱したカレンダー
ロールで長手方向にｌＯＯ％延伸し、さらに約３３０℃
の雰囲気で同方向に２００％延伸した．この延伸シート
を延伸した状態のまま約５００℃で１分間加熱すること
により焼結した． 得られた多孔質シートは、厚さ６０μｍ、気孔率８５％
であり、同軸ケーブル用被覆として好適な高気孔率の多
孔質体であった． ［比較例３］ ダイキン工業社製の高分子量ＰＴＦＥファインパウダー
Ｆ−１０４を１，０００ｇを用いた以外は実施例３と同
様にして多孔質シートを製造したが、気孔率７５％の低
気孔率のものしか得られなかった． ［実施例４〕 ダイキン工業社製ＰＴＦＥファインパウダーＦ一１０４
を５００ｇと旭硝子社ＷＪＪＰＴＦＥファインパウダー
ＣＤ−４を５００ｇとを混合し、さらに２４０ｇのソル
ベントナフサを均一に混合した．実施例ｌと同様に混合
物を加圧予備成形後、押出し、圧延により０．３７ｍｍ
厚のシート状に成形した．これを加熱乾燥してソルベン
トナフサを除去し，次いで約２５０℃の雰囲気温度で長
手方向に５５０％延伸した．この延伸シートを延伸した
状態で約５００℃で１分間加熱することにより焼結した
． 得られた多孔質シートの特性は、平均孔径２０〜３０μ
ｍ、気孔率９０％、厚さ３００ＡＬｍであった． ［比較例４］ ダイキン工業社製の高分子量ＰＴＦＥファインパウダー
Ｆ−１０４を１，０００ｇを用いた以外は実施例４と同
様にして、厚さ３００ＬＬｍの多孔質シートを製造した
が、気孔率８１％で、平均孔径５μｍのものしか得られ
なかった． （発明の効果１ 本発明によれば、高分子量のＰＴＦＥと低分子量のＰＴ
ＦＥとを組合わせて使用することにより、高気孔率で、
平均孔径が比較的大きなＰＴＦＥ多孔質体を得ることが
できる。 本発明のＰＴＦＥ多孔質体は、圧力損失の少ないフィル
ターとして利用すると効果的である。また、高気孔率の
多孔質体を同軸ケーブルの被覆として用いると超高速伝
送が可能となる．さらに，本発明の多孔質体は、その孔
内に、例えば、顔料を保持させたものはエレクトクロミ
ック表示装置の表示背景反射板として好適である。この
ように、本発明のＰＴＦＥ多孔質体は、その特性を生か
して、多くの分野で適用することができる。
ファインパウダーＦ−１０４を１，０００ｇ用いた以外
は実施例１と同条件でＰＴＦＥ多孔質体を製造したとこ
ろ、気孔率８０％、平均孔径５μｍのものしか得られな
かった． ［実施例２］ ダイキン工業社製ＰＴＦＥファインパウダーＦ一１０４
を２００ｇと旭硝子社製ＰＴＦＥファインパウダーＣＤ
−４を８００ｇとを混合し、さらに２６０ｇのソルベン
トナフサを均一に混合した。実施例１と同様に混合物を
加圧予備或形後、押出し、圧延により０．１ｍｍ厚のシ
ート状に或形した．これを加熱乾燥してソルベントナフ
サを除去し、次いで約１５０℃に加熱したロール型延伸
機で長手方向にｌＯＯ％延伸し、さらに約３３０℃の雰
囲気中で同方向に３００％延伸した。 この延伸シートを延伸した状態のまま約５００℃でｌ分
間加熱することにより焼結した。熱処理後、さらに幅方
向に１５０℃の雰囲気中で５０％延伸した． 得られた二軸延伸ＰＴＦＥ多孔質シートは、厚さ５０μ
ｍ、気孔率９２％、平均孔径３０μｍであった． この多孔質シートをエアフィルターとして評価したとこ
ろ、圧力損失（風速５．３３ｃｍ／秒）は６ｍｍＨｓ
Ｏで、０．３μｍ粒子の捕集率（風速５．３３ｃｍ／秒
）は９５％であった。 【比較例２】 ＰＴＦＥとして、ダイキン工業社製の高分子量ＰＴＦＥ
ファインパウダーＦ−１０４を１，０００ｇ用いた以外
は実施例２と同条件でＰＴＦＥ多孔質体を製造したとこ
ろ、厚さ４０μｍ、気孔率８３％、平均孔径１０μｍの
ものしか得られなかった． ［実施例３１ ダイキン工業社製ＰＴＦＥファインパウダーＦ一１０４
を３５０ｇと、旭硝子社製ＰＴＦＥファインパウダーＣ
Ｄ−４を６５０ｇとを混合し、さらに２３０ｇのソルペ
ントナフサを均一に混合した．実施例ｌと同様に混合物
を加圧予備成形後、押出し、圧延により０．１ｍｍ厚の
シート状に成形した．これを加熱乾燥してソルベントナ
フサを除去し、次いで約１５０℃に加熱したカレンダー
ロールで長手方向にｌＯＯ％延伸し、さらに約３３０℃
の雰囲気で同方向に２００％延伸した．この延伸シート
を延伸した状態のまま約５００℃で１分間加熱すること
により焼結した． 得られた多孔質シートは、厚さ６０μｍ、気孔率８５％
であり、同軸ケーブル用被覆として好適な高気孔率の多
孔質体であった． ［比較例３］ ダイキン工業社製の高分子量ＰＴＦＥファインパウダー
Ｆ−１０４を１，０００ｇを用いた以外は実施例３と同
様にして多孔質シートを製造したが、気孔率７５％の低
気孔率のものしか得られなかった． ［実施例４〕 ダイキン工業社製ＰＴＦＥファインパウダーＦ一１０４
を５００ｇと旭硝子社ＷＪＪＰＴＦＥファインパウダー
ＣＤ−４を５００ｇとを混合し、さらに２４０ｇのソル
ベントナフサを均一に混合した．実施例ｌと同様に混合
物を加圧予備成形後、押出し、圧延により０．３７ｍｍ
厚のシート状に成形した．これを加熱乾燥してソルベン
トナフサを除去し，次いで約２５０℃の雰囲気温度で長
手方向に５５０％延伸した．この延伸シートを延伸した
状態で約５００℃で１分間加熱することにより焼結した
． 得られた多孔質シートの特性は、平均孔径２０〜３０μ
ｍ、気孔率９０％、厚さ３００ＡＬｍであった． ［比較例４］ ダイキン工業社製の高分子量ＰＴＦＥファインパウダー
Ｆ−１０４を１，０００ｇを用いた以外は実施例４と同
様にして、厚さ３００ＬＬｍの多孔質シートを製造した
が、気孔率８１％で、平均孔径５μｍのものしか得られ
なかった． （発明の効果１ 本発明によれば、高分子量のＰＴＦＥと低分子量のＰＴ
ＦＥとを組合わせて使用することにより、高気孔率で、
平均孔径が比較的大きなＰＴＦＥ多孔質体を得ることが
できる。 本発明のＰＴＦＥ多孔質体は、圧力損失の少ないフィル
ターとして利用すると効果的である。また、高気孔率の
多孔質体を同軸ケーブルの被覆として用いると超高速伝
送が可能となる．さらに，本発明の多孔質体は、その孔
内に、例えば、顔料を保持させたものはエレクトクロミ
ック表示装置の表示背景反射板として好適である。この
ように、本発明のＰＴＦＥ多孔質体は、その特性を生か
して、多くの分野で適用することができる。
Claims (2)
- （１）平均分子量が２００万以上のポリテトラフルオロ
エチレンと、平均分子量が１００万以下のポリテトラフ
ルオロエチレンの混合物から成り、少なくとも一軸方向
に延伸されていることを特徴とするポリテトラフルオロ
エチレン多孔質体。 - （２）平均分子量が２００万以上のポリテトラフルオロ
エチレン・ファインパウダー、平均分子量が１００万以
下のポリテトラフルオロエチレン・ファインパウダーお
よび液状潤滑剤を含む混合物を所定形状に成形した後、
未焼結状態で少なくとも一軸方向に延伸し、次いでポリ
テトラフルオロエチレンの融点以上の温度で熱処理する
ことを特徴とするポリテトラフルオロエチレン多孔質体
の製造方法。
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