JPH051166A - フツ素樹脂製多孔質膜の製造方法 - Google Patents
フツ素樹脂製多孔質膜の製造方法Info
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- JPH051166A JPH051166A JP18049091A JP18049091A JPH051166A JP H051166 A JPH051166 A JP H051166A JP 18049091 A JP18049091 A JP 18049091A JP 18049091 A JP18049091 A JP 18049091A JP H051166 A JPH051166 A JP H051166A
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- Japan
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- film
- porous membrane
- ptfe
- argon
- argon plasma
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- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
- Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 フッ素樹脂製フィルムを、高性能分離フィル
ターやガス透過量の多いガス透過膜として使用できるよ
うにする。 【構成】 ポリテトラフルオロエチレン製フィルム６
に、プラズマ発生装置Ｉで発生させた高速のアルゴンプ
ラズマ粒子７を照射する。アルゴンプラズマ中のアルゴ
ンイオンと電子による衝突の相互作用でフィルム６を改
質し、細孔径分布が狭い円形小孔を有する多孔質膜を製
造する。
ターやガス透過量の多いガス透過膜として使用できるよ
うにする。 【構成】 ポリテトラフルオロエチレン製フィルム６
に、プラズマ発生装置Ｉで発生させた高速のアルゴンプ
ラズマ粒子７を照射する。アルゴンプラズマ中のアルゴ
ンイオンと電子による衝突の相互作用でフィルム６を改
質し、細孔径分布が狭い円形小孔を有する多孔質膜を製
造する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は高性能分離フィルター等
として用いるフッ素樹脂製多孔質膜の製造方法に関する
ものである。
として用いるフッ素樹脂製多孔質膜の製造方法に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】フッ素樹脂であるＰＴＦＥ（ポリテトラ
フルオロエチレン）製のフィルムは、耐薬品性、耐熱性
（連続使用２６０℃）、撥水性などの優れた性質を有す
るため、多方面で多用途に使用されている。一方、上記
ＰＴＦＥは融点３２７℃の熱可塑性樹脂であるが、溶融
粘度が１０11〜１０12ポイズと高いため、フィルムとす
る場合、フィルム製法の常法である溶融押出加工を行う
ことができない。そのため、ＰＴＦＥの微粉末を一度圧
縮し、これを融点以上に加熱してＰＴＦＥ粒子を融着さ
せた成形品を作り、それを更に切削加工してフィルムと
するような製造方法が採用されているが、かかる製造方
法にて製造されたＰＴＦＥ製フィルムの場合、微粒子間
の空隙のために、フィルム加工したときに、５０００倍
の倍率で撮影した図４の写真に示す如き小孔（ボイド）
が生ずるという特性がある。したがって、上記ＰＴＦＥ
製フィルムは、小孔を利用してガス透過膜として使用し
たり高性能分離フィルターとして使用することができれ
ば便利である。
フルオロエチレン）製のフィルムは、耐薬品性、耐熱性
（連続使用２６０℃）、撥水性などの優れた性質を有す
るため、多方面で多用途に使用されている。一方、上記
ＰＴＦＥは融点３２７℃の熱可塑性樹脂であるが、溶融
粘度が１０11〜１０12ポイズと高いため、フィルムとす
る場合、フィルム製法の常法である溶融押出加工を行う
ことができない。そのため、ＰＴＦＥの微粉末を一度圧
縮し、これを融点以上に加熱してＰＴＦＥ粒子を融着さ
せた成形品を作り、それを更に切削加工してフィルムと
するような製造方法が採用されているが、かかる製造方
法にて製造されたＰＴＦＥ製フィルムの場合、微粒子間
の空隙のために、フィルム加工したときに、５０００倍
の倍率で撮影した図４の写真に示す如き小孔（ボイド）
が生ずるという特性がある。したがって、上記ＰＴＦＥ
製フィルムは、小孔を利用してガス透過膜として使用し
たり高性能分離フィルターとして使用することができれ
ば便利である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記ＰＴＦ
Ｅ製フィルムの場合、小孔形状が複雑且つ不均一でしか
も小孔の分布が広いため、１〜２μm フィルターとして
使用すると、捕捉粒子の形状により目詰まりを起し易く
て、粒径の均一な高性能分離を行うができず、又、孔径
が小さく且つ細孔密度（細孔数／cm2 ）が低いため、透
過流速が遅いという欠点もある。更に、ガス透過量の多
い通気性膜として使用した場合には、上記の如く透過速
度が遅いことから、センサーの応答性が悪くなる、等の
問題がある。
Ｅ製フィルムの場合、小孔形状が複雑且つ不均一でしか
も小孔の分布が広いため、１〜２μm フィルターとして
使用すると、捕捉粒子の形状により目詰まりを起し易く
て、粒径の均一な高性能分離を行うができず、又、孔径
が小さく且つ細孔密度（細孔数／cm2 ）が低いため、透
過流速が遅いという欠点もある。更に、ガス透過量の多
い通気性膜として使用した場合には、上記の如く透過速
度が遅いことから、センサーの応答性が悪くなる、等の
問題がある。
【０００４】一方、従来では、小孔形状を一様な円形と
したポリカーボネート製の多孔質膜も開発されている
が、ポリカーボネートはＰＴＦＥのもつ物性と比較する
と劣っているため、高性能分離フィルターとしては使用
することはできず、又、使用範囲が限定される問題があ
る。
したポリカーボネート製の多孔質膜も開発されている
が、ポリカーボネートはＰＴＦＥのもつ物性と比較する
と劣っているため、高性能分離フィルターとしては使用
することはできず、又、使用範囲が限定される問題があ
る。
【０００５】そこで、本発明は、ＰＴＦＥ製フィルム
を、孔径、孔形状が均一となるよう多孔質化することに
より、高性能分離フィルターやガス透過量の多いガス透
過膜として使用することができるフッ素樹脂製多孔質膜
の製造方法を提供しようとするものである。
を、孔径、孔形状が均一となるよう多孔質化することに
より、高性能分離フィルターやガス透過量の多いガス透
過膜として使用することができるフッ素樹脂製多孔質膜
の製造方法を提供しようとするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために、ポリテトラフルオロエチレン製のフィル
ムに、アルゴンプラズマ粒子を０．５〜１０Km／sec の
速度で照射することにより、上記フィルムを、０．５〜
２μm 程度の孔径を有する円形の小孔を多数形成した多
孔質膜に改質することを特徴とするフッ素樹脂製多孔質
膜の製造方法とする。
決するために、ポリテトラフルオロエチレン製のフィル
ムに、アルゴンプラズマ粒子を０．５〜１０Km／sec の
速度で照射することにより、上記フィルムを、０．５〜
２μm 程度の孔径を有する円形の小孔を多数形成した多
孔質膜に改質することを特徴とするフッ素樹脂製多孔質
膜の製造方法とする。
【０００７】
【作用】ポリテトラフルオロエチレン製のフィルムに、
アルゴンプラズマ粒子を０．５〜１０Km／sec の速度で
照射すると、上記フィルムを改質することができて、
０．５〜２μm 程度の孔径の円形小孔を多数有する多孔
質膜とすることができる。
アルゴンプラズマ粒子を０．５〜１０Km／sec の速度で
照射すると、上記フィルムを改質することができて、
０．５〜２μm 程度の孔径の円形小孔を多数有する多孔
質膜とすることができる。
【０００８】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。
する。
【０００９】図１は本発明のフッ素樹脂製多孔質膜の製
造方法の実施に用いるプラズマ発生装置Ｉの一例を示す
もので、油回転ポンプやメカニカルブースタポンプ等か
らなる排気装置１によって真空引きされるようにした真
空チャンバー２に、直流の定電流電源３によって駆動さ
れるようにしたアークジェット４を設置し、上記真空チ
ャンバー２内の試料ホルダ５にセットされたＰＴＦＥ製
フィルム６に向けてアークジェット４から高速のアルゴ
ンプラズマ粒子７が照射されるようにしてある。図１に
おいて、８はアークジェット４にガス制御器９と開閉弁
１０を介して接続したアルゴンガスボンベ、１１は排ガ
スを冷却するためのヒートシンク、１２は真空計を示
す。
造方法の実施に用いるプラズマ発生装置Ｉの一例を示す
もので、油回転ポンプやメカニカルブースタポンプ等か
らなる排気装置１によって真空引きされるようにした真
空チャンバー２に、直流の定電流電源３によって駆動さ
れるようにしたアークジェット４を設置し、上記真空チ
ャンバー２内の試料ホルダ５にセットされたＰＴＦＥ製
フィルム６に向けてアークジェット４から高速のアルゴ
ンプラズマ粒子７が照射されるようにしてある。図１に
おいて、８はアークジェット４にガス制御器９と開閉弁
１０を介して接続したアルゴンガスボンベ、１１は排ガ
スを冷却するためのヒートシンク、１２は真空計を示
す。
【００１０】上記プラズマ発生装置Ｉを用いてフッ素樹
脂製多孔質膜を製造する場合、ＰＴＦＥ製フィルム６を
真空チャンバー２内の試料ホルダ５に保持させ、且つ上
記真空チャンバー２内を真空吸引した状態にしておい
て、アークジェット４から高速で発生させたアルゴンプ
ラズマ粒子７を上記ＰＴＦＥ製フィルム６の表面に所要
時間照射し、このとき、必要に応じてＰＴＦＥ製フィル
ム６の裏面を冷却させるようにして、ＰＴＦＥ製フィル
ムを多孔質膜に改質する。
脂製多孔質膜を製造する場合、ＰＴＦＥ製フィルム６を
真空チャンバー２内の試料ホルダ５に保持させ、且つ上
記真空チャンバー２内を真空吸引した状態にしておい
て、アークジェット４から高速で発生させたアルゴンプ
ラズマ粒子７を上記ＰＴＦＥ製フィルム６の表面に所要
時間照射し、このとき、必要に応じてＰＴＦＥ製フィル
ム６の裏面を冷却させるようにして、ＰＴＦＥ製フィル
ムを多孔質膜に改質する。
【００１１】一例として、アルゴンガス流量を２ｌ／mi
n 、アークジェット放電電圧を２０Ｖ、アークジェット
放電電流を４５Ａ、雰囲気圧力（真空度）を０．０６Ｔ
orr、フィルム冷却水を−２０℃で０．５ｌ／min と
し、このとき、アルゴンプラズマ粒子７がＰＴＦＥ製フ
ィルム６に衝突する速度をアークジェット４の下流４０
cmの試料ホルダ５の位置で１Km／sec 、衝突エネルギー
を２０KJ／mol （＝０．２ｅＶ）有する条件で３０分間
実施したところ、アルゴンプラズマ中のアルゴンイオン
と電子による衝突の相互作用により、２０００倍の倍率
で撮影した図２の写真及び５０００倍の倍率で撮影した
図３の写真に示す如く、ＰＴＦＥ製フィルム６に円形一
様な小孔が均一な孔径０．５〜２μm ）及び分布で形成
され、上記ＰＴＦＥ製フィルム６を多孔質膜に改質する
ことができた。
n 、アークジェット放電電圧を２０Ｖ、アークジェット
放電電流を４５Ａ、雰囲気圧力（真空度）を０．０６Ｔ
orr、フィルム冷却水を−２０℃で０．５ｌ／min と
し、このとき、アルゴンプラズマ粒子７がＰＴＦＥ製フ
ィルム６に衝突する速度をアークジェット４の下流４０
cmの試料ホルダ５の位置で１Km／sec 、衝突エネルギー
を２０KJ／mol （＝０．２ｅＶ）有する条件で３０分間
実施したところ、アルゴンプラズマ中のアルゴンイオン
と電子による衝突の相互作用により、２０００倍の倍率
で撮影した図２の写真及び５０００倍の倍率で撮影した
図３の写真に示す如く、ＰＴＦＥ製フィルム６に円形一
様な小孔が均一な孔径０．５〜２μm ）及び分布で形成
され、上記ＰＴＦＥ製フィルム６を多孔質膜に改質する
ことができた。
【００１２】上記において、アルゴンガス流量は１〜５
ｌ／min 、アークジェット放電電流は３０〜６０Ａ、ア
ルゴンプラズマ粒子７の速度は０．５〜１０Km／sec 、
衝突エネルギーは５〜２００KJ／molの範囲内であれ
ば、上記とほぼ同様な結果が得られる。なお、アルゴン
プラズマ粒子７の速度を０．５〜１０Km／sec 、衝突エ
ネルギーを５〜２００KJ／mol の範囲内としたが、これ
は、０．５Km／sec 、５KJ／mol 以下では、効率が悪く
て多孔質化されず、１０Km／sec 、２００KJ／mol 以上
では、小孔が削られ過ぎて孔として残らないからであ
る。
ｌ／min 、アークジェット放電電流は３０〜６０Ａ、ア
ルゴンプラズマ粒子７の速度は０．５〜１０Km／sec 、
衝突エネルギーは５〜２００KJ／molの範囲内であれ
ば、上記とほぼ同様な結果が得られる。なお、アルゴン
プラズマ粒子７の速度を０．５〜１０Km／sec 、衝突エ
ネルギーを５〜２００KJ／mol の範囲内としたが、これ
は、０．５Km／sec 、５KJ／mol 以下では、効率が悪く
て多孔質化されず、１０Km／sec 、２００KJ／mol 以上
では、小孔が削られ過ぎて孔として残らないからであ
る。
【００１３】本発明においては、上述した如く、元来、
小孔があいていて或る程度のガス透過性を有するが、孔
径が小さいためにフィルター機能がなく、表面張力の小
さい液体（有機溶剤、例：アルコール、トルエン）をも
透過しないＰＴＦＥ製フィルム６に、アルゴンプラズマ
粒子７を照射することにより、孔径が揃ったほぼ円形に
近い小径を多数有する多孔質膜を生成することができ
る。かかる多孔質膜は耐熱性、耐薬品性、撥水性などの
ＰＴＦＥ製フィルム６の物性を維持しているため、フィ
ルター機能が付加された高性能分離フィルターとして用
いることができ、又、ガス透過速度、透過量の大きい通
気性膜として使用することができ、特に、ガスセンサー
のうち定電位電解法や隔膜ガルバニ電池方式のガス透過
膜として使用することにより応答速度を速くすることが
でき、更に、撥水性が大きいことから、濡れない通気性
材料としても使用することができる。
小孔があいていて或る程度のガス透過性を有するが、孔
径が小さいためにフィルター機能がなく、表面張力の小
さい液体（有機溶剤、例：アルコール、トルエン）をも
透過しないＰＴＦＥ製フィルム６に、アルゴンプラズマ
粒子７を照射することにより、孔径が揃ったほぼ円形に
近い小径を多数有する多孔質膜を生成することができ
る。かかる多孔質膜は耐熱性、耐薬品性、撥水性などの
ＰＴＦＥ製フィルム６の物性を維持しているため、フィ
ルター機能が付加された高性能分離フィルターとして用
いることができ、又、ガス透過速度、透過量の大きい通
気性膜として使用することができ、特に、ガスセンサー
のうち定電位電解法や隔膜ガルバニ電池方式のガス透過
膜として使用することにより応答速度を速くすることが
でき、更に、撥水性が大きいことから、濡れない通気性
材料としても使用することができる。
【００１４】なお、本発明は上記実施例のみに限定され
るものではなく、プラズマ発生装置Ｉとしては、図１に
示したものの他、高周波放電（ＲＦ）方式を利用した装
置やマイクロ波放電方式を利用した装置等を採用しても
よいこと、その他本発明の要旨を逸脱しない範囲内にお
いて種々変更を加え得ることは勿論である。
るものではなく、プラズマ発生装置Ｉとしては、図１に
示したものの他、高周波放電（ＲＦ）方式を利用した装
置やマイクロ波放電方式を利用した装置等を採用しても
よいこと、その他本発明の要旨を逸脱しない範囲内にお
いて種々変更を加え得ることは勿論である。
【００１５】
【発明の効果】以上述べた如く、本発明のフッ素樹脂製
多孔質膜の製造方法によれば、ポリテトラフルオロエチ
レン製のフィルムに、アルゴンプラズマ粒子を０．５〜
１０Km／sec の速度で照射することにより、上記フィル
ムを改質して、０．５〜２μm程度の孔径を有する円形
の小孔を形成した多孔質膜とするようにしたので、上記
フィルムに物性を維持しつつフィルター機能を付加する
ことができ、したがって、得られた多孔質膜を、高性能
分離フィルターや、ガス透過速度、透過量の大きいガス
透過膜として使用することができる、という優れた効果
を発揮する。
多孔質膜の製造方法によれば、ポリテトラフルオロエチ
レン製のフィルムに、アルゴンプラズマ粒子を０．５〜
１０Km／sec の速度で照射することにより、上記フィル
ムを改質して、０．５〜２μm程度の孔径を有する円形
の小孔を形成した多孔質膜とするようにしたので、上記
フィルムに物性を維持しつつフィルター機能を付加する
ことができ、したがって、得られた多孔質膜を、高性能
分離フィルターや、ガス透過速度、透過量の大きいガス
透過膜として使用することができる、という優れた効果
を発揮する。
【図１】本発明のフッ素樹脂製多孔質膜の製造方法の実
施に用いるプラズマ発生装置の一例を示す概要図であ
る。
施に用いるプラズマ発生装置の一例を示す概要図であ
る。
【図２】本発明の製造方法により製造された多孔質膜の
繊維組織を示す写真である（２０００倍）。
繊維組織を示す写真である（２０００倍）。
【図３】本発明の製造方法により製造された多孔質膜の
繊維組織を示す写真である（５０００倍）。
繊維組織を示す写真である（５０００倍）。
【図４】ＰＴＦＥの繊維組織を示す写真である（５００
０倍）。
０倍）。
Ｉ プラズマ発生装置 ４ アークジェット ６ ＰＴＦＥ製フィルム ７ アルゴンプラズマ粒子
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ２９Ｋ 105:04 Ｂ２９Ｌ 31:14 Ｃ０８Ｌ 27:18
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】 ポリテトラフルオロエチレン製のフィル
ムに、アルゴンプラズマ粒子を０．５〜１０Km／sec の
速度で照射することにより、上記フィルムを、０．５〜
２μm 程度の孔径を有する円形の小孔を多数形成した多
孔質膜に改質することを特徴とするフッ素樹脂製多孔質
膜の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18049091A JPH051166A (ja) | 1991-06-26 | 1991-06-26 | フツ素樹脂製多孔質膜の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18049091A JPH051166A (ja) | 1991-06-26 | 1991-06-26 | フツ素樹脂製多孔質膜の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH051166A true JPH051166A (ja) | 1993-01-08 |
Family
ID=16084151
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18049091A Pending JPH051166A (ja) | 1991-06-26 | 1991-06-26 | フツ素樹脂製多孔質膜の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH051166A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001340733A (ja) * | 2000-06-02 | 2001-12-11 | Nissan Chem Ind Ltd | 高周波による膜透過制御方法及び有機分離膜の製膜方法 |
| JP2002172316A (ja) * | 2000-12-06 | 2002-06-18 | Nitto Denko Corp | ポリテトラフルオロエチレン多孔質膜とこれを用いた通気性積層体およびフィルタユニット |
| KR100418269B1 (ko) * | 2000-12-07 | 2004-02-11 | 주식회사제4기한국 | 대기압 플라즈마를 이용한 중공사 분리막 표면개질방법 |
-
1991
- 1991-06-26 JP JP18049091A patent/JPH051166A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001340733A (ja) * | 2000-06-02 | 2001-12-11 | Nissan Chem Ind Ltd | 高周波による膜透過制御方法及び有機分離膜の製膜方法 |
| WO2001093992A1 (en) * | 2000-06-02 | 2001-12-13 | Nissan Chemical Industries, Ltd. | Method for controlling permeability by high frequency wave and method for producing organic membrane for separation |
| US6706088B2 (en) | 2000-06-02 | 2004-03-16 | Nissan Chemical Industries | Method for controlling membrane permeability by microwave and method for producing organic separation membrane |
| JP2002172316A (ja) * | 2000-12-06 | 2002-06-18 | Nitto Denko Corp | ポリテトラフルオロエチレン多孔質膜とこれを用いた通気性積層体およびフィルタユニット |
| JP4526693B2 (ja) * | 2000-12-06 | 2010-08-18 | 日東電工株式会社 | ポリテトラフルオロエチレン多孔質膜とこれを用いた通気性積層体およびフィルタユニット |
| KR100418269B1 (ko) * | 2000-12-07 | 2004-02-11 | 주식회사제4기한국 | 대기압 플라즈마를 이용한 중공사 분리막 표면개질방법 |
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