JPH1180397A - ポリテトラフルオロエチレン多孔質膜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膜およびその製造方法Info
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- JPH1180397A JPH1180397A JP35375797A JP35375797A JPH1180397A JP H1180397 A JPH1180397 A JP H1180397A JP 35375797 A JP35375797 A JP 35375797A JP 35375797 A JP35375797 A JP 35375797A JP H1180397 A JPH1180397 A JP H1180397A
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J5/00—Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
- C08J5/18—Manufacture of films or sheets
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D71/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by the material; Manufacturing processes specially adapted therefor
- B01D71/06—Organic material
- B01D71/30—Polyalkenyl halides
- B01D71/32—Polyalkenyl halides containing fluorine atoms
- B01D71/36—Polytetrafluoroethene
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2325/00—Details relating to properties of membranes
- B01D2325/20—Specific permeability or cut-off range
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J2327/00—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Derivatives of such polymers
- C08J2327/02—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
- C08J2327/12—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment containing fluorine atoms
- C08J2327/18—Homopolymers or copolymers of tetrafluoroethylene
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- Organic Chemistry (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
- Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ポリテトラフルオロエチレン（以下、「ＰＴ
ＦＥ」とする。）シートの延伸方法を改善することによ
り、高い通気性と適度な耐水性とを兼備するＰＴＦＥ多
孔質膜を提供する。 【解決方法】 未焼成ＰＴＦＥの長尺シートを、ＰＴＦ
Ｅの融点より低い温度で、シートの長手方向に２〜２０
倍の延伸倍率で予備延伸する。次いで、予備延伸したＰ
ＴＦＥシートを、前記融点以上の温度で予備延伸と同一
方向に総延伸倍率が１９２〜２１６倍となるように延伸
すると同時に焼成する。更に、この焼成されたＰＴＦＥ
シートをその幅方向に３〜６倍の延伸倍率で延伸するこ
とにより、通気度（フラジール数）が１８０〜３８０ｃ
ｍ／秒、耐水度が１０ｃｍ以上のＰＴＦＥ多孔質膜が得
られる。
ＦＥ」とする。）シートの延伸方法を改善することによ
り、高い通気性と適度な耐水性とを兼備するＰＴＦＥ多
孔質膜を提供する。 【解決方法】 未焼成ＰＴＦＥの長尺シートを、ＰＴＦ
Ｅの融点より低い温度で、シートの長手方向に２〜２０
倍の延伸倍率で予備延伸する。次いで、予備延伸したＰ
ＴＦＥシートを、前記融点以上の温度で予備延伸と同一
方向に総延伸倍率が１９２〜２１６倍となるように延伸
すると同時に焼成する。更に、この焼成されたＰＴＦＥ
シートをその幅方向に３〜６倍の延伸倍率で延伸するこ
とにより、通気度（フラジール数）が１８０〜３８０ｃ
ｍ／秒、耐水度が１０ｃｍ以上のＰＴＦＥ多孔質膜が得
られる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、フィルター濾材と
して好適なポリテトラフルオロエチレン多孔質膜および
その製造方法に関するものである。
して好適なポリテトラフルオロエチレン多孔質膜および
その製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ポリテトラフルオロエチレン（以下、
「ＰＴＦＥ」とする。）は耐熱性、撥水性、離型性、耐
溶剤性等に優れ、その多孔質膜はフィルター等として、
厳しい清浄環境が要求される半導体製造の分野をはじ
め、種々の分野で使用されている。フィルター濾材とし
てＰＴＦＥ多孔質膜を用いる場合、膜の通気性が低い
と、フィルター部に負荷が掛り、濾過媒体流量の損失
（圧力損失）が大きくなる。この損失を補うには濾過時
の運転動力を高めて強制的にフィルター内部に濾過媒体
を送る手段をとらなくてはならず、その結果、エネルギ
ー消費が大きくなることや、フィルターの破損を招くお
それがある等の問題が生じる。
「ＰＴＦＥ」とする。）は耐熱性、撥水性、離型性、耐
溶剤性等に優れ、その多孔質膜はフィルター等として、
厳しい清浄環境が要求される半導体製造の分野をはじ
め、種々の分野で使用されている。フィルター濾材とし
てＰＴＦＥ多孔質膜を用いる場合、膜の通気性が低い
と、フィルター部に負荷が掛り、濾過媒体流量の損失
（圧力損失）が大きくなる。この損失を補うには濾過時
の運転動力を高めて強制的にフィルター内部に濾過媒体
を送る手段をとらなくてはならず、その結果、エネルギ
ー消費が大きくなることや、フィルターの破損を招くお
それがある等の問題が生じる。
【００００３】また、ＰＴＦＥ多孔質膜の別の用途とし
て、自動車ランプや移動体通信機等に使用される防水防
塵通気材があるが、この場合においても通気性が低いと
目的とする量の気体を一定時間に流入、流出するには大
きな通気面積を要するため、ハウジングの設計に支障を
きたすという問題がある。
て、自動車ランプや移動体通信機等に使用される防水防
塵通気材があるが、この場合においても通気性が低いと
目的とする量の気体を一定時間に流入、流出するには大
きな通気面積を要するため、ハウジングの設計に支障を
きたすという問題がある。
【０００４】以上のことからできるだけ高い通気性を有
するＰＴＦＥ多孔質膜が求められている。
するＰＴＦＥ多孔質膜が求められている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のＰＴＦ
Ｅ多孔質膜の通気度は、フラジール数１７７．８ｃｍ／
秒（特公平８−３２７９１号公報）程度が限界であった
ため、フィルターとして使用した場合の濾過時の圧力損
失を十分に低減することは困難であった。また、ＰＴＦ
Ｅ多孔質膜を防水通気材として使用する場合には、高い
通気性と共に簡易的な防水性を有することが要求される
が、通気性と防水性とは相反する傾向を有する特性であ
り両立は困難であった。
Ｅ多孔質膜の通気度は、フラジール数１７７．８ｃｍ／
秒（特公平８−３２７９１号公報）程度が限界であった
ため、フィルターとして使用した場合の濾過時の圧力損
失を十分に低減することは困難であった。また、ＰＴＦ
Ｅ多孔質膜を防水通気材として使用する場合には、高い
通気性と共に簡易的な防水性を有することが要求される
が、通気性と防水性とは相反する傾向を有する特性であ
り両立は困難であった。
【０００６】本発明は、高い通気性と適度な防水性とを
兼備したＰＴＦＥ多孔質膜と、そのようなＰＴＦＥ多孔
質膜の製造方法を提供することを目的とする。
兼備したＰＴＦＥ多孔質膜と、そのようなＰＴＦＥ多孔
質膜の製造方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明のＰＴＦＥ多孔質膜は、フラジール数が１８
０〜３８０ｃｍ／秒であり、且つ、耐水度が１０ｃｍ以
上であることを特徴とする。このような構成のＰＴＦＥ
多孔質膜は、通気性に優れるため、濾過フィルターとし
て使用したとき小さなエネルギーで迅速に濾過を行うこ
とができるという利点を有する。また、高い通気性に加
え適度な耐水性を有しているため、防水通気材としても
有用である。なお、前記フラジール数は、ＪＩＳ Ｌ
１０９６（フラジールテスター法）により測定される値
であり、前記耐水度は、ＪＩＳ Ｌ１０９２（低水圧
法）により測定される値である。
め、本発明のＰＴＦＥ多孔質膜は、フラジール数が１８
０〜３８０ｃｍ／秒であり、且つ、耐水度が１０ｃｍ以
上であることを特徴とする。このような構成のＰＴＦＥ
多孔質膜は、通気性に優れるため、濾過フィルターとし
て使用したとき小さなエネルギーで迅速に濾過を行うこ
とができるという利点を有する。また、高い通気性に加
え適度な耐水性を有しているため、防水通気材としても
有用である。なお、前記フラジール数は、ＪＩＳ Ｌ
１０９６（フラジールテスター法）により測定される値
であり、前記耐水度は、ＪＩＳ Ｌ１０９２（低水圧
法）により測定される値である。
【０００８】また、前記ＰＴＦＥ多孔質膜においては、
ＰＦ値が２０以上であることが好ましい。前記ＰＦ値
は、フィルター濾材としての特性を評価する尺度であ
り、ＰＴＦＥ多孔質膜に流速５．３ｃｍ／秒で空気を透
過させた時の圧力損失Ｌ［ｍｍＨ 2 Ｏ］と、粒子径０．
３〜０．５μｍのエアロゾルの捕集効率Ｅ［％］とから
下記式（１）によって算出される値である。但し、前記
捕集効率は、ＪＩＳ Ｋ３８０３に準ずる方法によって
測定される値である。
ＰＦ値が２０以上であることが好ましい。前記ＰＦ値
は、フィルター濾材としての特性を評価する尺度であ
り、ＰＴＦＥ多孔質膜に流速５．３ｃｍ／秒で空気を透
過させた時の圧力損失Ｌ［ｍｍＨ 2 Ｏ］と、粒子径０．
３〜０．５μｍのエアロゾルの捕集効率Ｅ［％］とから
下記式（１）によって算出される値である。但し、前記
捕集効率は、ＪＩＳ Ｋ３８０３に準ずる方法によって
測定される値である。
【０００９】 ＰＦ値＝−ｌｏｇ（１−Ｅ／１００）／Ｌ×１００ （１）
【００１０】このような構成のＰＴＦＥ多孔質膜は、Ｐ
Ｆ値が大きい、すなわち、粒子の捕集効率が高く、且
つ、圧力損失が小さいため、フィルター濾材として特に
好適である。
Ｆ値が大きい、すなわち、粒子の捕集効率が高く、且
つ、圧力損失が小さいため、フィルター濾材として特に
好適である。
【００１１】本発明のＰＴＦＥ多孔質膜の少なくとも片
面に通気性を有する補強材を積層してなるフィルター濾
材は、濾過時の圧力損失が小さいため、濾過効率に優れ
る。また、より確実に優れた濾過効率を実現するため、
前記フィルター濾材においては、空気を流速５．３ｃｍ
／秒で透過させたときの圧力損失が０．５〜１．５ｍｍ
Ｈ2 Ｏであり、且つ、前記ＰＦ値が２０以上であること
が好ましい。
面に通気性を有する補強材を積層してなるフィルター濾
材は、濾過時の圧力損失が小さいため、濾過効率に優れ
る。また、より確実に優れた濾過効率を実現するため、
前記フィルター濾材においては、空気を流速５．３ｃｍ
／秒で透過させたときの圧力損失が０．５〜１．５ｍｍ
Ｈ2 Ｏであり、且つ、前記ＰＦ値が２０以上であること
が好ましい。
【００１２】また、前記目的を達成するため、本発明の
ＰＴＦＥ多孔質膜の製造方法は、ＰＴＦＥの未焼成シー
トをＰＴＦＥの融点より低い温度で予備延伸した後、前
記融点以上の温度で予備延伸した方向と同一方向に総延
伸率が１９２〜２１６倍となるように延伸する工程と、
前記方向と直交する方向に延伸倍率が３〜６倍となるよ
うに延伸する工程とを含むことを特徴とする。
ＰＴＦＥ多孔質膜の製造方法は、ＰＴＦＥの未焼成シー
トをＰＴＦＥの融点より低い温度で予備延伸した後、前
記融点以上の温度で予備延伸した方向と同一方向に総延
伸率が１９２〜２１６倍となるように延伸する工程と、
前記方向と直交する方向に延伸倍率が３〜６倍となるよ
うに延伸する工程とを含むことを特徴とする。
【００１３】このような構成、すなわち、予め融点より
低い温度で予備延伸を行ってから融点以上の温度で延伸
することにより高い倍率で延伸が可能となり、ＰＴＦＥ
多孔質膜の通気性を著しく向上させることができる。ま
た、融点以上の温度で延伸を行うと同時にＰＴＦＥの焼
成が進行するため、機械的強度の高いＰＴＦＥ多孔質膜
を効率良く製造することができる。また、延伸倍率を予
備延伸する方向に１９２〜２１６倍、予備延伸する方向
と直交する方向に３〜６倍としたのは、各々の下限未満
では通気度の向上が不十分であり、上限を超えると耐水
度が著しく低下するためであり、このような延伸倍率と
することにより、適度な防水性を確保しながら、高い通
気度を実現することができる。なお、総延伸倍率とは、
予備延伸の倍率と予備延伸後の延伸の倍率との積で表さ
れる延伸倍率である。
低い温度で予備延伸を行ってから融点以上の温度で延伸
することにより高い倍率で延伸が可能となり、ＰＴＦＥ
多孔質膜の通気性を著しく向上させることができる。ま
た、融点以上の温度で延伸を行うと同時にＰＴＦＥの焼
成が進行するため、機械的強度の高いＰＴＦＥ多孔質膜
を効率良く製造することができる。また、延伸倍率を予
備延伸する方向に１９２〜２１６倍、予備延伸する方向
と直交する方向に３〜６倍としたのは、各々の下限未満
では通気度の向上が不十分であり、上限を超えると耐水
度が著しく低下するためであり、このような延伸倍率と
することにより、適度な防水性を確保しながら、高い通
気度を実現することができる。なお、総延伸倍率とは、
予備延伸の倍率と予備延伸後の延伸の倍率との積で表さ
れる延伸倍率である。
【００１４】前記ＰＴＦＥ多孔質膜の製造方法において
は、予備延伸倍率が２〜２０倍であることが好ましい。
このような構成にしたことにより、後の延伸において、
シートが破断するおそれなく、確実に所望の倍率までの
延伸を行うことができる。
は、予備延伸倍率が２〜２０倍であることが好ましい。
このような構成にしたことにより、後の延伸において、
シートが破断するおそれなく、確実に所望の倍率までの
延伸を行うことができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】本発明で使用するＰＴＦＥ未焼成
シートは、未焼成ＰＴＦＥ粉末と押出助剤とを混合し、
この混合物を押出および圧延から選ばれる少なくとも１
つの手段によりシート状に成形することにより得られ
る。
シートは、未焼成ＰＴＦＥ粉末と押出助剤とを混合し、
この混合物を押出および圧延から選ばれる少なくとも１
つの手段によりシート状に成形することにより得られ
る。
【００１６】使用できるＰＴＦＥ粉末は特に限定される
ものではないが、ＰＴＦＥファインパウダーが好適に用
いられる。ＰＴＦＥファインパウダーとしては、ポリフ
ロンＦ−１０４（ダイキン工業社製）等の市販品を用い
ることができる。
ものではないが、ＰＴＦＥファインパウダーが好適に用
いられる。ＰＴＦＥファインパウダーとしては、ポリフ
ロンＦ−１０４（ダイキン工業社製）等の市販品を用い
ることができる。
【００１７】押出助剤としては、ＰＴＦＥ表面を濡らす
ことができ、ＰＴＦＥの成形後、蒸発、抽出等の方法に
より除去できるものであれば特に制限されない。具体的
には、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、およびこれらの
中から選ばれる２種以上の混合物等が使用できる。な
お、押出助剤の添加量はＰＴＦＥ粉末１００重量部に対
して２０〜３０重量部が適当であり、好ましくは２２〜
２７重量部とする。
ことができ、ＰＴＦＥの成形後、蒸発、抽出等の方法に
より除去できるものであれば特に制限されない。具体的
には、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、およびこれらの
中から選ばれる２種以上の混合物等が使用できる。な
お、押出助剤の添加量はＰＴＦＥ粉末１００重量部に対
して２０〜３０重量部が適当であり、好ましくは２２〜
２７重量部とする。
【００１８】上記ＰＴＦＥ粉末と上記押出助剤とを混合
し、この混合物を、ペースト押出機による押出しもしく
はカレンダーロール等による圧延、またはこの両者を組
み合わせた方法等によりシート状に成形してＰＴＦＥ未
焼成シートを得る。この未焼成シートの膜厚は０．２〜
０．７ｍｍとすることが適当であり、好ましくは０．２
〜０．５ｍｍとする。
し、この混合物を、ペースト押出機による押出しもしく
はカレンダーロール等による圧延、またはこの両者を組
み合わせた方法等によりシート状に成形してＰＴＦＥ未
焼成シートを得る。この未焼成シートの膜厚は０．２〜
０．７ｍｍとすることが適当であり、好ましくは０．２
〜０．５ｍｍとする。
【００１９】次に、上記ＰＴＦＥ未焼成シートを延伸多
孔化するが、延伸に先立って、押出助剤を加熱法、抽出
法、またはこれらを組み合わせた方法によって除去する
ことが好ましい。
孔化するが、延伸に先立って、押出助剤を加熱法、抽出
法、またはこれらを組み合わせた方法によって除去する
ことが好ましい。
【００２０】延伸は以下に説明するように、２軸方向に
行われる。まず、予備延伸を実施する。この予備延伸に
より、後の本延伸においてシートが破断するおそれな
く、高い延伸倍率を実現できるようになる。予備延伸は
ＰＴＦＥの融点（約３２７℃）よりも低い温度、好まし
くは１２０〜３２０℃で行う。延伸はロール延伸、テン
ター延伸等慣用の方法により行うことができる。予備延
伸は通常、シートの成形（押出し）方向、つまり長尺シ
ートにおいてはその長手方向に行い、延伸倍率は２〜２
０倍とする。２倍未満では後の延伸において所望の延伸
倍率に達するまでにシートが破断するおそれがあり、２
０倍を超えると予備延伸時にシートの破断や裂けが生じ
るおそれがある。予備延伸後のシートは、通常、膜厚を
０．１〜０．５ｍｍ、好ましくは０．１〜０．２ｍｍと
し、気孔率を４０〜８５％、好ましくは５０〜６５％と
する。
行われる。まず、予備延伸を実施する。この予備延伸に
より、後の本延伸においてシートが破断するおそれな
く、高い延伸倍率を実現できるようになる。予備延伸は
ＰＴＦＥの融点（約３２７℃）よりも低い温度、好まし
くは１２０〜３２０℃で行う。延伸はロール延伸、テン
ター延伸等慣用の方法により行うことができる。予備延
伸は通常、シートの成形（押出し）方向、つまり長尺シ
ートにおいてはその長手方向に行い、延伸倍率は２〜２
０倍とする。２倍未満では後の延伸において所望の延伸
倍率に達するまでにシートが破断するおそれがあり、２
０倍を超えると予備延伸時にシートの破断や裂けが生じ
るおそれがある。予備延伸後のシートは、通常、膜厚を
０．１〜０．５ｍｍ、好ましくは０．１〜０．２ｍｍと
し、気孔率を４０〜８５％、好ましくは５０〜６５％と
する。
【００２１】次に、予備延伸で形成された細孔の拡大の
ため、ＰＴＦＥの融点以上の温度で予備延伸と同一方向
に延伸する。延伸温度は融点以上の温度、つまり、３２
７℃以上であれば特に限定するものではないが、３５０
〜３８０℃が好ましい。この延伸もロール延伸、テンタ
ー延伸等により行うことができるが、シートの延伸方向
の両端を加熱領域外に配置して延伸することが好まし
い。延伸倍率は、シートの長手方向の総延伸倍率が１９
２〜２１６倍になるように調整する。総延伸倍率が１９
２倍未満では細孔の拡大が不十分であり所望の通気度が
得られず、また、２１６倍を超えるとシートの破断やピ
ンホールが発生して耐水性が著しく低下する。
ため、ＰＴＦＥの融点以上の温度で予備延伸と同一方向
に延伸する。延伸温度は融点以上の温度、つまり、３２
７℃以上であれば特に限定するものではないが、３５０
〜３８０℃が好ましい。この延伸もロール延伸、テンタ
ー延伸等により行うことができるが、シートの延伸方向
の両端を加熱領域外に配置して延伸することが好まし
い。延伸倍率は、シートの長手方向の総延伸倍率が１９
２〜２１６倍になるように調整する。総延伸倍率が１９
２倍未満では細孔の拡大が不十分であり所望の通気度が
得られず、また、２１６倍を超えるとシートの破断やピ
ンホールが発生して耐水性が著しく低下する。
【００２２】この高い倍率での延伸により、気孔率が増
大し、膜の通気度が著しく向上する。その上、延伸をＰ
ＴＦＥの融点以上の温度で行うため、同時にＰＴＦＥの
焼結が進行しシートの機械的強度が向上する。この操作
により得られるＰＴＦＥ焼成シートは、通常、膜厚を
０．００５〜０．０２ｍｍ、好ましくは０．００５〜
０．０１５ｍｍとし、気孔率を９０〜９８％、好ましく
は９５〜９８％とする。
大し、膜の通気度が著しく向上する。その上、延伸をＰ
ＴＦＥの融点以上の温度で行うため、同時にＰＴＦＥの
焼結が進行しシートの機械的強度が向上する。この操作
により得られるＰＴＦＥ焼成シートは、通常、膜厚を
０．００５〜０．０２ｍｍ、好ましくは０．００５〜
０．０１５ｍｍとし、気孔率を９０〜９８％、好ましく
は９５〜９８％とする。
【００２３】更に細孔を拡大させるため、予備延伸の方
向と直交する方向、通常は長尺シートにおける幅方向に
上記ＰＴＦＥ焼成シートを延伸する。この幅方向の延伸
においても慣用の延伸方法を採用できる。幅方向の延伸
は、通常、融点よりも低い温度、好ましくは２０〜１５
０℃、更に好ましくは１１０〜１４０℃で行う。延伸倍
率は３倍以上、好ましくは３〜６倍、更に好ましくは４
〜６倍とする。３倍未満では十分な通気度が得られず、
また６倍を超えるとシートの破断やピンホールが発生す
るおそれがある。また、細孔を確実に拡大させるため
に、長手方向の寸法を規制して幅方向の延伸を行うこと
が好ましい。
向と直交する方向、通常は長尺シートにおける幅方向に
上記ＰＴＦＥ焼成シートを延伸する。この幅方向の延伸
においても慣用の延伸方法を採用できる。幅方向の延伸
は、通常、融点よりも低い温度、好ましくは２０〜１５
０℃、更に好ましくは１１０〜１４０℃で行う。延伸倍
率は３倍以上、好ましくは３〜６倍、更に好ましくは４
〜６倍とする。３倍未満では十分な通気度が得られず、
また６倍を超えるとシートの破断やピンホールが発生す
るおそれがある。また、細孔を確実に拡大させるため
に、長手方向の寸法を規制して幅方向の延伸を行うこと
が好ましい。
【００２４】以上説明したような製造方法によって、通
気度（フラジール数）１８０〜３８０ｃｍ／秒、耐水度
が１０〜３５ｃｍであるＰＴＦＥ多孔質膜を作製するこ
とができる。特に注目すべきはフラジール数１８０ｃｍ
／秒以上という極めて高い通気度であり、このようなＰ
ＴＦＥ多孔質膜をフィルター濾材として使用したとき、
消費エネルギーが小さく濾過効率が向上する。また、耐
水度についても１０ｃｍ以上という値を確保しており、
防水通気材としても有用である。
気度（フラジール数）１８０〜３８０ｃｍ／秒、耐水度
が１０〜３５ｃｍであるＰＴＦＥ多孔質膜を作製するこ
とができる。特に注目すべきはフラジール数１８０ｃｍ
／秒以上という極めて高い通気度であり、このようなＰ
ＴＦＥ多孔質膜をフィルター濾材として使用したとき、
消費エネルギーが小さく濾過効率が向上する。また、耐
水度についても１０ｃｍ以上という値を確保しており、
防水通気材としても有用である。
【００２５】また、この多孔質膜は、好ましくは、圧力
損失が０．３〜１．０ｍｍＨ2 Ｏ、粒子径０．３μｍの
エアロゾルの捕集効率が３０〜６０％であり、ＰＦ値が
２０以上である。また、膜厚は０．００２〜０．０１ｍ
ｍ、気孔率９５〜９９％であることが好ましい。
損失が０．３〜１．０ｍｍＨ2 Ｏ、粒子径０．３μｍの
エアロゾルの捕集効率が３０〜６０％であり、ＰＦ値が
２０以上である。また、膜厚は０．００２〜０．０１ｍ
ｍ、気孔率９５〜９９％であることが好ましい。
【００２６】このＰＴＦＥ多孔質膜をフィルター濾材と
して使用する場合、取り扱い性および機械的強度を向上
させるため、通気性を有する補強材と積層する。このと
き、補強材がＰＴＦＥ多孔質膜の少なくとも片面に積層
されていればよく、補強材およびＰＴＦＥ多孔質膜の積
層枚数等は特に限定されるものではない。
して使用する場合、取り扱い性および機械的強度を向上
させるため、通気性を有する補強材と積層する。このと
き、補強材がＰＴＦＥ多孔質膜の少なくとも片面に積層
されていればよく、補強材およびＰＴＦＥ多孔質膜の積
層枚数等は特に限定されるものではない。
【００２７】補強材としては、通気性を有するものであ
れば特に限定するものではなく、ネット、不織布、織
布、その他の多孔質膜を使用することができる。また、
補強材は、厚さ０．１〜０．３ｍｍ、圧力損失０．２〜
０．５ｍｍＨ2 Ｏ、目付１０〜１００ｇ／ｍ2 であるこ
とが好ましい。
れば特に限定するものではなく、ネット、不織布、織
布、その他の多孔質膜を使用することができる。また、
補強材は、厚さ０．１〜０．３ｍｍ、圧力損失０．２〜
０．５ｍｍＨ2 Ｏ、目付１０〜１００ｇ／ｍ2 であるこ
とが好ましい。
【００２８】補強材の材質としては、例えば、ポリエチ
レン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、
ポリアミド、ポリイミド、フッ素樹脂、ガラス等が挙げ
られ、これらを単独または複合させて使用することがで
きる。特に、融点の異なる２以上の成分よりなる複合材
料を使用することが好ましく、例えば、融点の異なる２
以上の成分の積層体や、芯成分が鞘成分より高い融点を
有する成分からなる芯鞘構造の複合繊維により構成され
たものが好ましい。このような複合材料を使用すれば、
ＰＴＦＥ多孔質膜と積層時の熱による収縮が生じにく
い。
レン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、
ポリアミド、ポリイミド、フッ素樹脂、ガラス等が挙げ
られ、これらを単独または複合させて使用することがで
きる。特に、融点の異なる２以上の成分よりなる複合材
料を使用することが好ましく、例えば、融点の異なる２
以上の成分の積層体や、芯成分が鞘成分より高い融点を
有する成分からなる芯鞘構造の複合繊維により構成され
たものが好ましい。このような複合材料を使用すれば、
ＰＴＦＥ多孔質膜と積層時の熱による収縮が生じにく
い。
【００２９】ＰＴＦＥ多孔質膜と補強材との積層方法
は、特に限定するものではないが、エポキシ樹脂、フッ
素樹脂等の接着剤による接着、補強材が熱可塑性材料で
ある場合はその融点以上の温度で熱溶着させる方法等を
採用することができる。
は、特に限定するものではないが、エポキシ樹脂、フッ
素樹脂等の接着剤による接着、補強材が熱可塑性材料で
ある場合はその融点以上の温度で熱溶着させる方法等を
採用することができる。
【００３０】このようなフィルター濾材は、通気性の高
いＰＴＦＥ多孔質膜を構成要素としているため、圧力損
失が小さく濾過効率に優れる。また、このフィルター濾
材は、好ましくは、圧力損失０．５〜１．５ｍｍＨ
2 Ｏ、ＰＦ値２０以上という特性を有するものである。
いＰＴＦＥ多孔質膜を構成要素としているため、圧力損
失が小さく濾過効率に優れる。また、このフィルター濾
材は、好ましくは、圧力損失０．５〜１．５ｍｍＨ
2 Ｏ、ＰＦ値２０以上という特性を有するものである。
【００３１】
【実施例】以下に、実施例および比較例を挙げて本発明
について詳述するが、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。
について詳述するが、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。
【００３２】なお、以下の実施例および比較例で作製し
たＰＴＦＥ多孔質膜およびフィルター濾材のフラジール
数、耐水度および捕集効率は各々前記ＪＩＳにより測定
し、圧力損失はＪＩＳ Ｂ ９９２７に記載の方法で、
風速を５．３ｃｍ／秒として測定した。また、ＰＦ値
は、測定された捕集効率と圧力損失より、前記（１）式
によって算出した。
たＰＴＦＥ多孔質膜およびフィルター濾材のフラジール
数、耐水度および捕集効率は各々前記ＪＩＳにより測定
し、圧力損失はＪＩＳ Ｂ ９９２７に記載の方法で、
風速を５．３ｃｍ／秒として測定した。また、ＰＦ値
は、測定された捕集効率と圧力損失より、前記（１）式
によって算出した。
【００３３】（実施例１）ＰＴＦＥファインパウダー
（商品名「ポリフロンＦ−１０４Ｕ」、ダイキン工業
製）１００重量部に対し、炭化水素油（商品名「アイソ
パーＭ」、エッソ石油製）２０重量部を均一に混合した
混和物をペースト押出しによりテープ状に成形し、この
成形体を一対の金属製圧延ロール間に通し、膜厚０．２
ｍｍ、幅３７０ｍｍの未焼成テープを得た。この未焼成
テープを、３２０℃でテープの長手方向に２倍に予備延
伸した。次いで、予備延伸した未焼成テープを３８０℃
に加熱した領域で、前記予備延伸の延伸倍率との積が２
１６倍になるような延伸倍率でテープの長手方向に延伸
し、焼成された１軸延伸テープを得た。次いで、テンタ
ーを用いて前記１軸延伸テープを１３０℃の温度でテー
プの幅方向に４倍に延伸し、ＰＴＦＥ多孔質膜を得た。
（商品名「ポリフロンＦ−１０４Ｕ」、ダイキン工業
製）１００重量部に対し、炭化水素油（商品名「アイソ
パーＭ」、エッソ石油製）２０重量部を均一に混合した
混和物をペースト押出しによりテープ状に成形し、この
成形体を一対の金属製圧延ロール間に通し、膜厚０．２
ｍｍ、幅３７０ｍｍの未焼成テープを得た。この未焼成
テープを、３２０℃でテープの長手方向に２倍に予備延
伸した。次いで、予備延伸した未焼成テープを３８０℃
に加熱した領域で、前記予備延伸の延伸倍率との積が２
１６倍になるような延伸倍率でテープの長手方向に延伸
し、焼成された１軸延伸テープを得た。次いで、テンタ
ーを用いて前記１軸延伸テープを１３０℃の温度でテー
プの幅方向に４倍に延伸し、ＰＴＦＥ多孔質膜を得た。
【００３４】（実施例２）テープの幅方向に行う延伸
を、２５℃で、延伸倍率が３倍となるように行った以外
は、実施例１と同様にしてＰＴＦＥ多孔質膜を得た。
を、２５℃で、延伸倍率が３倍となるように行った以外
は、実施例１と同様にしてＰＴＦＥ多孔質膜を得た。
【００３５】（比較例１）実施例１と同様の材料および
操作により得たＰＴＦＥ未焼成テープを、１００℃でテ
ープの幅方向に２．４倍に予備延伸した。予備延伸した
未焼成テープを、２５０℃に加熱した領域でテープの長
手方向に１９．６倍に延伸した。次いで、テープの幅方
向に７．４倍に延伸した後、得られた２軸延伸テープを
拘束しながら３６０℃に加熱、焼成して、ＰＴＦＥ多孔
質膜を得た。
操作により得たＰＴＦＥ未焼成テープを、１００℃でテ
ープの幅方向に２．４倍に予備延伸した。予備延伸した
未焼成テープを、２５０℃に加熱した領域でテープの長
手方向に１９．６倍に延伸した。次いで、テープの幅方
向に７．４倍に延伸した後、得られた２軸延伸テープを
拘束しながら３６０℃に加熱、焼成して、ＰＴＦＥ多孔
質膜を得た。
【００３６】実施例１、２および比較例１で得られたＰ
ＴＦＥ多孔質膜について、膜厚、フラジール数、耐水
度、０．３μｍのエアロゾルの捕集効率および圧力損失
を測定した。また、捕集効率と圧力損失とからＰＦ値を
求めた。結果を表１に示す。
ＴＦＥ多孔質膜について、膜厚、フラジール数、耐水
度、０．３μｍのエアロゾルの捕集効率および圧力損失
を測定した。また、捕集効率と圧力損失とからＰＦ値を
求めた。結果を表１に示す。
【００３７】
【表１】
【００３８】（実施例３）延伸倍率を変えた以外は実施
例１と同様の方法で、下記の表２に示す１９種類のＰＴ
ＦＥ多孔質膜（Ｎｏ．１〜１９）を作製し、フラジール
数、耐水度、０．３μｍのエアロゾルの捕集効率および
圧力損失を測定した。また、捕集効率と圧力損失とから
ＰＦ値を求めた。結果を表２に示す。
例１と同様の方法で、下記の表２に示す１９種類のＰＴ
ＦＥ多孔質膜（Ｎｏ．１〜１９）を作製し、フラジール
数、耐水度、０．３μｍのエアロゾルの捕集効率および
圧力損失を測定した。また、捕集効率と圧力損失とから
ＰＦ値を求めた。結果を表２に示す。
【００３９】
【表２】
【００４０】表２の結果から明らかな通り、長手方向の
総延伸率が１９２〜２１６倍、且つ幅方向の延伸倍率が
３〜６倍の範囲であると、フラジール数および耐水度が
本発明の範囲となり好ましいことが確認できた。
総延伸率が１９２〜２１６倍、且つ幅方向の延伸倍率が
３〜６倍の範囲であると、フラジール数および耐水度が
本発明の範囲となり好ましいことが確認できた。
【００４１】（実施例４）ポリエチレンテレフタレート
からなる芯部にポリエチレンからなる鞘部が被覆した芯
鞘構造を有する繊維からなる目付１５ｇ／ｍ2 の不織布
Ａと、ポリエチレンテレフタレート繊維からなる目付２
５ｇ／ｍ2 の不織布Ｂとを、温度１５０℃、積層速度５
ｍ／分、圧力４ｋｇ／ｃｍ2 の条件で積層し、厚さ２５
０μｍ、圧力損失０．３ｍｍＨ2 Ｏの補強材を得た。次
にこの補強材の不織布Ａ面側に、実施例１で得られたＰ
ＴＦＥ多孔質膜を重ね合わせ、温度１３０℃、積層速度
４ｍ／分、圧力４ｋｇ／ｃｍ2 の条件で積層し、フィル
ター濾材を得た。
からなる芯部にポリエチレンからなる鞘部が被覆した芯
鞘構造を有する繊維からなる目付１５ｇ／ｍ2 の不織布
Ａと、ポリエチレンテレフタレート繊維からなる目付２
５ｇ／ｍ2 の不織布Ｂとを、温度１５０℃、積層速度５
ｍ／分、圧力４ｋｇ／ｃｍ2 の条件で積層し、厚さ２５
０μｍ、圧力損失０．３ｍｍＨ2 Ｏの補強材を得た。次
にこの補強材の不織布Ａ面側に、実施例１で得られたＰ
ＴＦＥ多孔質膜を重ね合わせ、温度１３０℃、積層速度
４ｍ／分、圧力４ｋｇ／ｃｍ2 の条件で積層し、フィル
ター濾材を得た。
【００４２】（実施例５）実施例２で得たＰＴＦＥ多孔
質膜を使用した以外は、実施例４と同様にしてフィルタ
ー濾材を得た。
質膜を使用した以外は、実施例４と同様にしてフィルタ
ー濾材を得た。
【００４３】（比較例２）比較例１で得たＰＴＦＥ多孔
質膜を使用した以外は、実施例４と同様にしてフィルタ
ー濾材を得た。
質膜を使用した以外は、実施例４と同様にしてフィルタ
ー濾材を得た。
【００４４】実施例４、５および比較例２で得られたフ
ィルター濾材について、厚さ、圧力損失、０．３〜０．
５μｍのエアロゾルの捕集効率および耐水度を測定し
た。また、圧力損失と捕集効率からＰＦ値を求めた。結
果を表３に示す。
ィルター濾材について、厚さ、圧力損失、０．３〜０．
５μｍのエアロゾルの捕集効率および耐水度を測定し
た。また、圧力損失と捕集効率からＰＦ値を求めた。結
果を表３に示す。
【００４５】
【表３】
【００４６】
【発明の効果】本発明のＰＴＦＥ多孔質膜は、フラジー
ル数１８０〜３８０ｃｍ／秒という高い通気性と、１０
ｃｍ以上の耐水度とを兼備しているため、圧力損失が小
さく、小さな運転エネルギーで迅速に濾過を行うことが
できる濾過フィルターとして有用であるばかりでなく、
防水通気材としても有用である。
ル数１８０〜３８０ｃｍ／秒という高い通気性と、１０
ｃｍ以上の耐水度とを兼備しているため、圧力損失が小
さく、小さな運転エネルギーで迅速に濾過を行うことが
できる濾過フィルターとして有用であるばかりでなく、
防水通気材としても有用である。
【００４７】また、本発明によれば、ＰＴＦＥの未焼成
シートを、ＰＴＦＥの融点より低い温度で予備延伸した
後、前記融点以上の温度で予備延伸と同一方向に総延伸
倍率が１９２〜２１６倍となるように延伸する工程と、
前記方向と直交する方向に３〜６倍に延伸する工程とを
含むことにより、上記のような高い通気性と適度な耐水
性とを兼備するＰＴＦＥ多孔質膜を得ることができる。
また、焼成と延伸を同時に行うため、機械的強度の高い
ＰＴＦＥ膜を効率良く得ることができる。
シートを、ＰＴＦＥの融点より低い温度で予備延伸した
後、前記融点以上の温度で予備延伸と同一方向に総延伸
倍率が１９２〜２１６倍となるように延伸する工程と、
前記方向と直交する方向に３〜６倍に延伸する工程とを
含むことにより、上記のような高い通気性と適度な耐水
性とを兼備するＰＴＦＥ多孔質膜を得ることができる。
また、焼成と延伸を同時に行うため、機械的強度の高い
ＰＴＦＥ膜を効率良く得ることができる。
Claims (6)
- 【請求項１】 フラジール数が１８０〜３８０ｃｍ／秒
であり、且つ、耐水度が１０ｃｍ以上であるポリテトラ
フルオロエチレン多孔質膜。 - 【請求項２】 ＰＦ値が２０以上である請求項１に記載
のポリテトラフルオロエチレン多孔質膜。但し、前記Ｐ
Ｆ値とは、ポリテトラフルオロエチレン多孔質膜に空気
を流速５．３ｃｍ／秒で透過させた時の圧力損失Ｌ［ｍ
ｍＨ2 Ｏ］と、粒子径０．３〜０．５μｍのエアロゾル
の捕集効率Ｅ［％］とから下記式によって算出される値
である。 ＰＦ値＝−ｌｏｇ（１−Ｅ／１００）／Ｌ×１００ - 【請求項３】 請求項１または２に記載のポリテトラフ
ルオロエチレン多孔質膜の少なくとも片面に通気性を有
する補強材を積層してなることを特徴とするフィルター
濾材。 - 【請求項４】 空気を流速５．３ｃｍ／秒で透過させた
ときの圧力損失が０．５〜１．５ｍｍＨ2 Ｏであり、且
つ、前記ＰＦ値が２０以上である請求項３に記載のフィ
ルター濾材。 - 【請求項５】 ポリテトラフルオロエチレンの未焼成シ
ートを、ポリテトラフルオロエチレンの融点より低い温
度で予備延伸した後、前記融点以上の温度で予備延伸し
た方向と同一方向に総延伸倍率が１９２〜２１６倍とな
るように延伸する工程と、前記方向と直交する方向に延
伸倍率が３〜６倍となるように延伸する工程とを含むポ
リテトラフルオロエチレン多孔質膜の製造方法。 - 【請求項６】 予備延伸倍率が２〜２０倍である請求項
５に記載のポリテトラフルオロエチレン多孔質膜の製造
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35375797A JPH1180397A (ja) | 1997-07-16 | 1997-12-22 | ポリテトラフルオロエチレン多孔質膜およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19110997 | 1997-07-16 | ||
| JP9-191109 | 1997-07-16 | ||
| JP35375797A JPH1180397A (ja) | 1997-07-16 | 1997-12-22 | ポリテトラフルオロエチレン多孔質膜およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1180397A true JPH1180397A (ja) | 1999-03-26 |
Family
ID=26506504
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35375797A Pending JPH1180397A (ja) | 1997-07-16 | 1997-12-22 | ポリテトラフルオロエチレン多孔質膜およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1180397A (ja) |
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| WO2002081056A1 (en) * | 2001-04-05 | 2002-10-17 | Daikin Industries, Ltd. | Filtering material for filter, filter pack and air filter unit using the same, and method for preparing filtering material |
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-
1997
- 1997-12-22 JP JP35375797A patent/JPH1180397A/ja active Pending
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