JPS581656B2 - ポリテトラフルオロエチレン多孔質体及びその製造方法 - Google Patents

ポリテトラフルオロエチレン多孔質体及びその製造方法

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JPS581656B2
JPS581656B2 JP53148928A JP14892878A JPS581656B2 JP S581656 B2 JPS581656 B2 JP S581656B2 JP 53148928 A JP53148928 A JP 53148928A JP 14892878 A JP14892878 A JP 14892878A JP S581656 B2 JPS581656 B2 JP S581656B2
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明はポリテトラフルオロエチレン（以下ＰＴＦＥと
略記する）多孔質体に関するもので、特に強度特性の改
善されたＰＴＦＥ多孔質体を提出するものである。
ＰＴＦＥ多孔質体はＰＴＦＥの優れた耐熱性、耐薬品性
、電気絶縁性、非粘着性、潤滑性を保持し、種々の分野
で利用されている。
特に延伸法により製造されたＰＴＦＥ多孔質体は非常に
細い繊維とその繊維により互に連結された結節とから成
る微細繊維状組織を有しており、その孔径と気孔率は自
由．に変化し得るため、メンブランフィルター等の枦過
材や隔膜、電気絶縁材料、人工血管や人工肺等の人工臓
器用材料、内視鏡用チューブ等広範囲に用途が開けつつ
ある。
しかしこの延伸法により製造されたＰＴＦＥ多孔質体は
、延伸により生じたＰＴＦＥの微細繊維状組織が延伸方
向に強く配向しているため、その方向に沿って裂け易い
という欠点がある。
また引張りの力に対しても延伸方向には強いが、延伸方
向と垂直方向には変形し易いという欠点もある。
そのためにシート状のＰＴＦＥ多孔質体にあっては２枚
のシートを互に延伸方向に垂直になるように質体にあっ
ては管軸方向に延伸したチューブの外表面に更にＰＴＦ
Ｅ延伸シートを巻付けた構造のものが提案されている。
本発明者はこのようなＰＴＦＥ多孔質体の重ね合せによ
ることなく、単一の多孔質体内でＰＴＦＥの微細繊維状
組織の配向がある方向に強い部分とそれと垂直の方向に
強い部分とが存在し、両部分間で連続的に変化した構造
のものを製造し得ることを見出し、本発明をなすに至っ
た。
本発明が対象とするＰＴＦＥ多孔質体は、基本的には特
公昭４２−１３５６０に記載の方法により製造されるも
ので、その形状はシート状、チューブ状、ロツド状等任
意のものを選択できる。
先ずＰＴＦＥ未焼結粉末に液状潤滑剤を混和し、押出し
、圧延等により所望の形勢に成形する。
この成形物から液状潤滑剤全抽出、加熱蒸発等により除
去し、あるいは除去せずして成形物を少なくとも一軸方
向に延伸する。
熱収縮防止状態にて焼結温度の３２７℃以上に加熱して
延伸した構造を焼結固定すると強度の向上したＰＴＦＥ
多孔質体が得られる。
ここで熱収縮防止状讐とは収縮を完全に防止した状態だ
けでなく一部収縮を許す状態をも含むものとする。
このＰＴＦＥ多孔質体は非常に細い繊維とその繊維によ
り互に連結された結節とから成る微細繊維状組織を有し
ており、その繊維径と長さ、結節の大きさやそれらの数
は延伸と焼結の条件により変化させ得るため、得られる
多孔質体の孔径と気孔率も自由に決定し得る。
上記の方法で得られるＰＴＦＥ多孔質体に於ては通常Ｐ
ＴＦＥの繊維状組織が、最も多く延伸された方向に強い
配向を有しているものであるが、最後の焼結工程で、多
孔質体の一部分のみを他の部分より高い温度に加熱する
と、その部分の組織が最も多く延伸された方向に強く配
向していたものから次第にそれと垂直の方向に配向する
ようになり遂には全く元の配向と逆転してしまうことを
見出した。
もちろん多孔質全体を均一に加熱して通常の焼結を行な
った後、更に一部分のみを加熱処理しても同様の効果が
得られる。
３２７℃以上の高い温度に加熱する程、また長時間続け
る程その傾向は著しくなり、加熱面は最終的に数十μｍ
から数ｍｍの孔径を有する網状となる。
この繊維状組織構造の変化は微細繊維の切断や融着合体
、及び結節の融着合体によるものである。
従って、本発明の方法でより多く熱処理された部分に於
では、結節は他の部分より大きくなり、繊維数は少なく
なっている。
そのことが配向の変化をもたらすものと考えられ、微細
繊維そのものの方向が変化するものではない。
この配向の変化は加熱面から多孔質体内を進行して行く
。
このようにして繊維状組織が、最も多く延伸された方向
に強い配向を示す部分からそれと垂直の方向に強い配向
を示す部分迄多孔質体内で連続的に変化したものが得ら
れることがわかった。
即ち、ＰＴＦＥ多孔質体の一部分のみ通常のＰＴＦＥ多
孔質体の焼結よりはるかに焼結を進行させることが本発
明の特徴である。
以上詳述した如く、本発明のＰＴＦＥ多孔質体は従来に
ない強度特性を有するためその利用価値を更に高めたも
のであると言える。
以下に実施例を挙げて本発明を更に具体的に説明するが
、本発明の範囲はこれらによって限定されるものではな
い。
実施例 Ｉ ＰＴＦＥファインパウ多゛一・ポリフロンＦ−１０３（
ダイキン工業製）１００重量部に対し液状潤滑剤ホワイ
トオイル２３重量部を加えて均一に混和し加圧予備成形
後押出し、圧延により０．５閣厚のシート状とした。
これをトリクロロエチレンに浸漬して液状潤滑剤を抽出
除去し、次いで約２７５℃に加熱したカレンダーロール
で一軸方向に１００％延伸し、更に約２００℃に加熱し
たカレンダーロールで同方向に２００％延伸した。
この延伸シートを約５２０℃に加熱した金属ベルトにシ
ートの片面のみ１分間接触させて焼結処理し厚み０．３
７ｍｍ、気孔率８２％、平均孔径５．０μｍのシート状
ＰＴＦＥ多孔質体を得た。
この多孔質体を更に上記加熱ベルトに上記加熱面と同一
の面を接触させてそれぞれ３分間及び５分間焼結を一行
させたものは加熱面の平均孔径がそれぞれ８０μｍ、１
２０μｍであった。
これらのシート状ＰＴＦＥ多孔質体の一端から５閣の場
所に０．４ｍｍ径のステンレス鋼線を通して輪状として
、延伸方向及びそれと垂直の方向に５０ｍｍ／分の速度
で引張った場合に引裂きの起る荷重を測定したところ、
１分間焼結処理したものは、延伸方向４８０ｇ、それと
垂直方向１１９０ｇであったが、更に３分間焼結処理し
たものは、延伸方向８１０ｇ、それと垂直方向９７０ｇ
と変化しており、更に５分間焼結処理したものは、延伸
方向５１００ｇそれと垂直方向５２０ｇと配向の強い方
向が全く逆転していた。
両方向の強度がほぼ等しくなったものはメンプランフィ
ルター、電解隔膜として優れた強度特性と透過特性を備
えたものであることがわかった。
本実施例に於ては、シート状多孔質体の一方の面からの
み高温に加熱しており、シート状多孔質体の他方の面か
らは加熱を行なっていないため、部分的加熱効果により
配向特性が部分的に変化した多孔質体を得たものである
。
実施例 ２ ＰＴＦＥファインパウダー・ポリフロンＦ−１０４Ｅ（
ダイキン工業製）１００重量部に対し液状潤滑剤ＤＯＳ
Ｂ（シェル化学製）２９重量部を加えて均一に混和し、
加圧予備成形後ラム式押出機で内径３．０ｍｍ、外径４
．５ｍｍのチューブ状に押出した。
このチューブをトリクロロエチレンに浸漬して液状潤滑
剤を抽出除去し、次いで約２５０℃に加熱した状態で管
軸方向に３００％延伸した。
この延伸チューブを約３３０℃に加熱し、チューブ外表
面から減圧することによって内径を４．０問に膨脹させ
てチューブ状ＰＴＦＥ多孔質体を得た。
このチューブに４．０ｍｍ径のステンレス鋼棒を挿入し
、両端を金具で固定してチューブ外表面から熱風を吹き
つけることにより３５０℃で３０分間加熱した。
室温迄冷却してからステンレス鋼棒を抜き、内径４．０
ｍｍ、外径４．９ｍｍ、気孔率８０％、チューブ内表面
の平均孔径２．０μｍ、外表面の平均孔径１５０μｍの
チューブ状ＰＴＦＥ多孔質体を得た。
このチューブの一端から５ｍｍの管壁に０．４ｍｍの径
のステンレス鋼線を通して輪状として、管軸方向に５０
ｍｍ／分の速度で引張った場合に引裂きの起る荷重は３
８００ｇであり、多孔質体全体を４００℃に１分間加熱
する通常の焼結を行なって得たチューブのその値１８０
ｇを大幅に上回る値となった。
即ち管軸方向と垂直の方向である管軸周りに配向が強く
なったことを示した。
本実施例で得られたチューブは生体と縫合する際に裂け
ることがなく、外表面の組織結合性も良好で、人工血管
として優れた特性を備えたものであることがわかった。
本実施例に於ては、ステンレス鋼棒をチューブ状多孔質
体の内腔に挿入し、チューブ表面から熱風を吹きつける
ことにより加熱しており、チューブ内表面は加熱されて
いないステンレス鋼棒と接触しているため、熱はステン
レス鋼棒を通して逃げ、従って外表面のように高温とは
ならない。
この部分的加熱効果により配向特性が部分的に変化した
多孔質体を得たものである。
実施例 ３ 実施例２と同様に押出し、抽出したチューブを約２５０
℃に加熱した状態で管軸方向に２００％延伸した。
この延伸チューブ全体を延伸した状態のまま約４２０℃
に１分間加熱することにより焼結した。
このチューブの実施例２と同方法による引裂きの起る荷
重は１９５ｇであった。
次にこのチューブの内径に合うステンレス鋼棒を挿入し
、両端を金具で固定した。
ステンレス鋼棒を回転させながらチューブ外表面から６
５０℃の熱風を２５秒間吹きつけて再度加熱処理をした
。
室温迄冷却してからステンレス鋼棒を抜いて得られたチ
ューブ状ＰＴＦＥ多孔質体の引裂きの起る荷重は８２０
ｇであり、チューブの管軸方向に対して垂直の方向であ
る管軸周りに配向が強くなったことを示した。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 繊維と該繊維によって互に連結された結節とから成
    る微細繊維状組織を有するポリテトラフルオロエチレン
    多孔質体に於て、該組織の配向が一方向に強い部分と、
    該組織の配向が前記の方向と垂直の方向に強い部分とが
    存在し、かつ両部分間で組織が連続的に変化しているこ
    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 配向の方向が互に異なる両部分に於て、繊維の数及
    び結節の大きさが異なることを特徴とする特許請求の範
    囲第１項記載のポリテトラフルオロエチレン多孔質体。 ３ 液状潤滑剤を含む未焼結のポリテトラフル１ロエチ
    レン混和物を所望の形状に成形し、該成形物を少なくと
    も一軸方向に延伸して得られる多孔質体を熱収縮防止状
    態をとて約３２７℃以上の温度で加熱焼結してポリテト
    ラフルオロエチレン多孔質体を製造する方法に於て、加
    熱焼結工程で、多孔質体の一部分の微細繊維状組織の配
    向が、最も多く延伸された方向よりもそれに対して垂直
    の方向に大きくなる迄、該部分を他の部分より高い温度
    に加熱するか、あるいは多孔質体全体を均一に加熱焼結
    した後更に多孔質体の一部分を加熱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。
JP53148928A 1978-11-30 1978-11-30 ポリテトラフルオロエチレン多孔質体及びその製造方法 Expired JPS581656B2 (ja)

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