聚四氟乙烯多孔膜的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供具備以下工序的方法：使用扁平模頭將含有標(biāo)準(zhǔn)比重(SSG)為2.19以下的聚四氟乙烯(PTFE)細(xì)粉和液態(tài)潤滑劑的混合物擠出為片狀而得到PTFE片的工序A；使PTFE片沿其長度方向從一對輥之間通過而進(jìn)行壓延的工序B；將壓延后的PTFE片在其寬度方向上進(jìn)行拉伸的工序C；從PTFE片中除去液態(tài)潤滑劑的工序D；以及將除去液態(tài)潤滑劑后的PTFE片在其長度方向和寬度方向上各自以例如面積拉伸倍率為150～700倍的方式進(jìn)行拉伸而進(jìn)行多孔化的工序E。根據(jù)該制造方法，能夠提高PTFE多孔膜的PF值。
【專利說明】聚四氟乙烯多孔膜的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及聚四氟乙烯(以下稱為“PTFE”)多孔膜的制造方法，特別涉及具有適合作為防水透氣構(gòu)件和空氣過濾器濾材的捕集層的特性的PTFE多孔膜的制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]一般而言，PTFE多孔膜通過如下方法制造:對將PTFE細(xì)粉和作為擠出助劑的液態(tài)潤滑劑混合而得到的混合物進(jìn)行擠出成形，將得到的成形體壓延成片狀，從壓延得到的PTFE片中除去液態(tài)潤滑劑，對除去液態(tài)潤滑劑后的PTFE片進(jìn)行拉伸，進(jìn)行多孔化。眾所周知，這樣得到的PTFE多孔膜具有由節(jié)點(結(jié)節(jié))和原纖維(纖維)構(gòu)成的多孔結(jié)構(gòu)。
[0003]電子設(shè)備和照明設(shè)備的框體有時設(shè)有開口部。在電子設(shè)備中，聲能穿過開口部，在收納在框體的內(nèi)部的麥克風(fēng)、揚聲器等聲換能器與框體的外部之間傳播。在照明設(shè)備的框體中，因發(fā)光體的發(fā)熱而膨脹的空氣穿過開口部，排出到外部。以手機為代表的小型電子設(shè)備和以汽車的前照燈為代表的車輛用照明設(shè)備要求高防水性，因此需要防止水從開口部侵入。因此，這些設(shè)備的框體的開口部多配置有兼具耐水性和透氣性(透聲性)的防水透氣構(gòu)件。
[0004]需要說明的是，電子設(shè)備中使用的防水透氣構(gòu)件也稱為防水透聲構(gòu)件，在本說明書中，下文中，使用“防水透氣構(gòu)件”作為表示包含防水透聲構(gòu)件在內(nèi)的概念的術(shù)語。
[0005]防水透氣構(gòu)件用的PTFE多孔膜的性能以耐水性和透氣性作為指標(biāo)來進(jìn)行評價，這2個特性存在所謂權(quán)衡關(guān)系。因此，提出了通過以PTFE多孔膜作為多層膜來提供耐水性和透氣性這兩者均優(yōu)良的防水透氣構(gòu)件的嘗試。
[0006]專利文獻(xiàn)I中提出了如下方案:對由標(biāo)準(zhǔn)比重為2.16以上的PTFE構(gòu)成的第一未煅燒片與由標(biāo)準(zhǔn)比重小于2.16的PTFE構(gòu)成的第二未煅燒片的層疊體進(jìn)行壓接，進(jìn)一步進(jìn)行拉伸，從而制造PTFE多孔膜。標(biāo)準(zhǔn)比重大、換言之分子量小的PTFE具有得到透氣性優(yōu)良的PTFE多孔膜的傾向，標(biāo)準(zhǔn)比重小、換言之分子量大的PTFE具有得到耐水性優(yōu)良的PTFE多孔膜的傾向?？紤]到這種傾向，在專利文獻(xiàn)I中，通過組合上述2種PTFE片，實現(xiàn)了耐水性和透氣性的兼顧。在專利文獻(xiàn)I的實施例欄中報告得到了耐水壓為0.31~0.33MPa、由葛爾萊數(shù)表示的透氣度為3~5秒/100ml (換算成弗雷澤數(shù)為約0.31cm3/秒/cm2~0.52cm3/秒/cm2)的PTFE多孔膜。
[0007]用作空氣過濾器濾材的捕集層時，為了賦予必要的強度，PTFE多孔膜通常與無紡布等透氣性支撐材料接合。與透氣性支撐材料的接合通過熱層壓、使用膠粘劑的層壓(膠粘劑層壓)等進(jìn)行。
[0008]作為空氣過濾器濾材的特性，壓力損失和捕集效率是重要的，但這2個特性也存在權(quán)衡關(guān)系。作為用于評價壓力損失與捕集效率的平衡的優(yōu)劣的指標(biāo)，經(jīng)常使用PF值。PF值由以下的式(B-1)算出，其值越高,表示空氣過濾器濾材的性能越高。式(B-1)中的透過率PT與捕集效率CE具有式(B-2)所示的關(guān)系。PL表示壓力損失。
[0009]PF 值={-log (PT (%)/100)/PL (mmH20)} XlOO (B-1)[0010]PT (%) = 100-CE (%) (B-2)
[0011]為了得到壓力損失與捕集效率的平衡優(yōu)良的空氣過濾器濾材，需要具有高PF值的PTFE多孔膜。為了制造具有高PF值的PTFE多孔膜，以往提出了 PTFE多孔膜的制造方法的各工序的各種改善。
[0012]例如，在專利文獻(xiàn)2中提出了如下方案:在對PTFE片進(jìn)行拉伸并進(jìn)行多孔化的工序中，在長度方向(MD方向)上的拉伸之后實施的PTFE片的寬度方向(TD方向)上的拉伸中應(yīng)用大的拉伸速度(第0023段)。另外，例如在專利文獻(xiàn)3中提出了如下方案:在混合PTFE細(xì)粉和液態(tài)潤滑劑的工序中，大量地配合液態(tài)潤滑劑(第0053~0055段)。
[0013]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0014]專利文獻(xiàn)
[0015]專利文獻(xiàn)1:日本特開2010-110914號公報
[0016]專利文獻(xiàn)2:日本特開2001-170461號公報
[0017]專利文獻(xiàn)3:日本特開2002-301343號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0018]發(fā)明所要解決的問題
[0019]作為基于2片PTFE片的層疊(參照專利文獻(xiàn)I)的防水透氣構(gòu)件的PTFE多孔膜的改良有限。另外，基于TD方向上 的拉伸速度的增大(參照專利文獻(xiàn)2)的空氣過濾器濾材用的PTFE多孔膜的PF值的提高也有限。根據(jù)液態(tài)潤滑劑的大量配合(參照專利文獻(xiàn)3)，原纖維細(xì)徑化并且原纖維間的距離擴(kuò)大，能夠進(jìn)一步提高PF值。但是，該改善在帶來PF值的提高的反面，會帶來PTFE多孔膜的每單位膜厚的捕集性能的降低。為了補償該捕集性能的降低，需要對PTFE多孔膜進(jìn)行厚膜化。但是，如果是適合提高PF值的膜厚，則PTFE多孔膜的單位面積重量會大幅增加。單位面積重量的增加意味著，制造多孔膜所需要的PTFE的使用量增加，換言之，原材料成本增加。
[0020]鑒于上述情況，本發(fā)明的目的在于提供適合提高作為防水透氣構(gòu)件、空氣過濾器濾材的捕集層等使用的PTFE多孔膜的特性的、PTFE多孔膜的新的制造方法。
[0021 ] 用于解決問題的手段
[0022]本發(fā)明提供一種PTFE多孔膜的制造方法，其具備:
[0023]使用扁平模頭將含有標(biāo)準(zhǔn)比重為2.19以下的PTFE細(xì)粉和液態(tài)潤滑劑的混合物擠出為片狀而得到PTFE片的工序A ;
[0024]使所述PTFE片沿作為所述工序A中的擠出方向的所述片的長度方向從一對輥之間通過而進(jìn)行壓延的工序B;
[0025]將所述PTFE片在與所述片的長度方向正交的寬度方向上進(jìn)行拉伸的工序C ；
[0026]從在所述工序B和所述工序C中進(jìn)行壓延和拉伸后的PTFE片中除去所述液態(tài)潤滑劑的工序D ;以及
[0027]將在所述工序D中除去所述液態(tài)潤滑劑后的PTFE片在該片的長度方向和寬度方向上各自進(jìn)行拉伸而得到PTFE多孔膜的工序E。
[0028]從另一個側(cè)面，本發(fā)明提供一種防水透氣構(gòu)件的制造方法，具備將固定用構(gòu)件連接到包圍PTFE多孔膜的透氣區(qū)域的連接區(qū)域的工序，該制造方法中，[0029]還包括本發(fā)明的PTFE多孔膜的制造方法作為準(zhǔn)備所述PTFE多孔膜的工序。
[0030]從又一個側(cè)面，本發(fā)明提供一種空氣過濾器濾材的制造方法，具備將PTFE多孔膜與透氣性支撐材料接合的工序，該制造方法中，
[0031]還包括本發(fā)明的PTFE多孔膜的制造方法作為準(zhǔn)備所述PTFE多孔膜的工序。
[0032]發(fā)明效果
[0033]本發(fā)明的PTFE多孔膜的制造方法適合于制造防水透氣構(gòu)件用的PTFE多孔膜。根據(jù)該制造方法，能夠得到耐水性和透氣性兩者得到改善的PTFE多孔膜。特別是，根據(jù)本發(fā)明，能夠制造雖然為單層、但耐水性和透氣性兩者優(yōu)良的PTFE多孔膜。
[0034]本發(fā)明的PTFE多孔膜的制造方法適合于改善空氣過濾器濾材用的PTFE多孔膜的PF值。根據(jù)該制造方法，特別是能夠在抑制單位面積重量增大的同時提高PTFE多孔膜的PF值。小的單位面積重量是不僅有助于原材料成本的削減、也有助于產(chǎn)品輕量化的優(yōu)選特征。根據(jù)本發(fā)明，能夠提供具有高PF值并且從PTFE的材料使用效率等觀點考慮也比以往有利的PTFE多孔膜和空氣過濾`器濾材。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0035]圖1是示出本發(fā)明的防水透氣構(gòu)件的一個方式的截面圖(a)和平面圖(b)。
[0036]圖2是示出本發(fā)明的防水透氣構(gòu)件的另一個方式的截面圖。
[0037]圖3是示出本發(fā)明的PTFE多孔膜和現(xiàn)有的PTFE多孔膜的耐水壓和透氣度的圖。
[0038]圖4是通過實施例A14得到的PTFE多孔膜的掃描型電子顯微鏡(SEM)照片。
[0039]圖5是通過實施例A15得到的PTFE多孔膜的SEM照片。
[0040]圖6是通過實施例A16得到的PTFE多孔膜的SEM照片。
[0041]圖7是通過比較例A5得到的PTFE多孔膜的SEM照片。
[0042]圖8是通過實施例B2得到的PTFE多孔膜的SEM(掃描型電子顯微鏡)照片。
[0043]圖9是通過比較例B3得到的PTFE多孔膜的SEM照片。
[0044]圖10是通過比較例B4得到的PTFE多孔膜的SEM照片。
[0045]圖11是示出空氣過濾器單元的一例的立體圖。
【具體實施方式】
[0046]以往，將含有PTFE細(xì)粉和液態(tài)潤滑劑的混合物基本上擠出為圓棒狀。這是因為，在接下來實施的壓延工序中，將圓棒體鋪展成片狀，因此，如果僅考慮得到PTFE片，則不需要將混合物擠出成片狀。與此相對，在本發(fā)明的制造方法中，使用扁平模頭(T型模頭)將混合物擠出為片狀(工序A)。
[0047]接下來，使從模頭中擠出的PTFE片沿其長度方向(MD方向；機械流動方向；與工序A中的擠出方向相同)從一對輥之間通過而進(jìn)行壓延(工序B)。以往一直在實施使用輥的壓延。但是，以往，對擠出為圓棒狀的PTFE成形體(PTFE棒狀體)進(jìn)行壓延，因此，PTFE成形體在與其長度方向正交的寬度方向(TD方向；與機械流動方向正交的方向)上大幅鋪展，成形為片狀。
[0048]與此相對，在本發(fā)明中，將預(yù)先擠出為片狀的PTFE成形體(PTFE片)壓延。因此，PTFE成形體被拉長的方向主要是輥表面的旋轉(zhuǎn)方向、即PTFE片的長度方向。所使用的裝置與以往基本相同，但PTFE成形體所受的應(yīng)力及由此進(jìn)行的拉伸的方向與以往相比不同。[0049]工序B優(yōu)選在保持寬度方向上的PTFE片的長度的同時進(jìn)行。此時，PTFE片僅在其長度方向上被拉長。具體而言，該壓延通過如下方法實施:在利用配置在一對壓延輥的片流動方向的下游側(cè)的拉伸輥拉伸PTFE片的同時，使該PTFE片從該一對壓延輥之間通過而進(jìn)行壓延。此時，如果將拉伸輥的旋轉(zhuǎn)速度設(shè)定得比壓延輥的旋轉(zhuǎn)速度稍高，則在保持PTFE片的寬度方向的長度恒定的同時在其長度方向上拉伸。
[0050]接著，將壓延后的PTFE片在其寬度方向上進(jìn)行拉伸(工序C)。通過該拉伸，使PTFE片在長度方向及寬度方向上以含有液態(tài)潤滑劑的狀態(tài)依次拉長。
[0051]之后的工序D及E基本上與以往同樣地實施。具體而言，首先，通過加熱PTFE片來除去液態(tài)潤滑劑(工序D)。接著，將PTFE片在其長度方向及寬度方向上進(jìn)行拉伸，制造PTFE多孔膜(工序E)。工序E優(yōu)選在低于PTFE的熔點的溫度下實施。然后，可以將PTFE多孔膜加熱到PTFE的熔點以上的溫度，進(jìn)行煅燒(工序F)。
[0052]像以往實施的那樣，在工序E中，為了得到期望的特性，適當(dāng)調(diào)整拉伸倍率。根據(jù)PTFE多孔膜的用途，適當(dāng)調(diào)整由長度方向的拉伸倍率與寬度方向的拉伸倍率之積算出的拉伸面倍率。在供作防水透氣構(gòu)件時，拉伸面倍率例如為4倍以上且低于150倍是合適的。為了兼顧透氣性和耐水性，使拉伸面倍率為16倍以上且140倍以下，特別優(yōu)選為30倍以上且140倍以下，根據(jù)情況為50倍以上且140倍以下。但是，在不要求高透氣性的情況下，可以使拉伸面倍率為16倍以上且低于30倍。另一方面，在供作空氣過濾器濾材的捕集層時，拉伸面倍率為150倍以上且700倍以下是合適的。
[0053]在經(jīng)過上述工序而得到的PTFE多孔膜的膜結(jié)構(gòu)中，現(xiàn)有的PTFE多孔膜中未觀察到的新的特征顯著地顯現(xiàn)。該特征的表現(xiàn)被認(rèn)為是使用扁平模頭的擠出(工序A)和PTFE片在長度方向及寬度方向上的逐次濕式拉伸(工序B和C)作出了貢獻(xiàn)。更具體而言，由于施加到扁平模頭的內(nèi)部的應(yīng)力及通過逐次濕式拉伸施加的應(yīng)力，PTFE細(xì)粉的原纖維化特性受到影響，這被認(rèn)為成為膜的結(jié)構(gòu)的變化的原因。
[0054]與通過現(xiàn)有的典型的制造方法、即將擠出為圓棒狀的PTFE成形體壓延成片狀、不實施寬度方向上的濕式拉伸而是實施用于多孔化的拉伸的制造方法而得到的PTFE多孔膜的膜結(jié)構(gòu)相比，該膜結(jié)構(gòu)的特征如下所述。
[0055]第一，原纖維小徑化。第二，“節(jié)點”變得極小，直至作為現(xiàn)有的膜結(jié)構(gòu)中的節(jié)點難以辨認(rèn)的程度，每膜單位體積的“節(jié)點”的個數(shù)增加。第三，在拉伸方向以外的方向上拉伸的原纖維的比率變高，換言之，原纖維的取向變得更隨機，原纖維更各向同性地延伸。如果觀察到這些特征，則認(rèn)為通過應(yīng)用本發(fā)明的制造方法而使PTFE細(xì)粉更不容易進(jìn)行原纖維化是妥當(dāng)?shù)摹６?，?xì)的原纖維以向特定方向的偏差少的狀態(tài)延伸，并且節(jié)點被細(xì)小分割后的膜結(jié)構(gòu)基本上適合改善PTFE多孔膜的耐水性和透氣性兩者。特別是，對于具有該膜結(jié)構(gòu)的PTFE多孔膜而言，如果為了提高其透氣性而提高拉伸面倍率，則會顯著促進(jìn)原纖維化，不僅透氣性提高，而且耐水性有時也提高。
[0056]需要說明的是，如附圖8所示，此處被稱為“節(jié)點”的微小粒子的大小及形狀與以往的節(jié)點(參照圖10)差異較大。是否可以將該粒子與以往的節(jié)點(結(jié)節(jié))視為相同還有研究的余地，但想要講明的是，在此為了方便而使用該稱呼。
[0057]作為原料，優(yōu)選使用標(biāo)準(zhǔn)比重為2.19以下、特別為2.16以下的PTFE細(xì)粉。標(biāo)準(zhǔn)比重(standard specific gravity)也被稱為SSG,是通過日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(JIS) K6892中規(guī)定的測定法規(guī)定的比重，并已知具有與平均分子量顯示出負(fù)相關(guān)的傾向(標(biāo)準(zhǔn)比重越小，平均分子量越大)。例如，旭7 口口一文' 公司制7 >才 > ⑶-123的標(biāo)準(zhǔn)比重為1.155，
平均分子量為1200萬，旭7 口口 'J 7—文公司制7 >才 > ⑶-145的標(biāo)準(zhǔn)比重為2.165，平均分子量為800萬，旭7 口口 1J ^ 一文' 公司制7 >才 > ⑶-1的標(biāo)準(zhǔn)比重為2.20，平均分子量為200萬。
[0058]根據(jù)本發(fā)明，能夠得到適合防水透氣構(gòu)件的改良后的PTFE多孔膜。該PTFE多孔膜例如在將由弗雷澤數(shù)表示的透氣度表示為F[cm3/秒/cm2]、將耐水壓表示為R[MPa]時，滿足以下的關(guān)系式(A-1)~(A-3)。
[0059]0.2 ≤ F ≤ 4.0 (A-1)
[0060]0.2 ≤ R ≤ 1.0 (A-2)
[0061]R ^ -0.1F + 0.5 (A—3)
[0062]在此，弗雷澤數(shù)是通過JIS L1096中規(guī)定的弗雷澤型試驗機測定的值，耐水壓是通過JIS L1092中規(guī)定的耐水度試驗機(高壓法)測定的值。
[0063]但是，已知在將由通過JIS L1096中規(guī)定的透氣性測定法的B法(葛爾萊試驗法)測定的葛爾萊數(shù)表示的透氣度表示為G[秒/100ml]時，使用以下的關(guān)系式(A-4)對G進(jìn)行換算，由此可以算出弗雷澤數(shù)。
[0064]F=L 57/G (A-4)
[0065]另外，還能夠得到滿足關(guān)系式(A-1)和(A-2)并且滿足以下的關(guān)系式(A_3a)的PTFE多孔膜。
[0066]R ≤-0.1F + 0.6 (A_3a)
[0067]根據(jù)本發(fā)明，還能夠得到滿足關(guān)系式(A-2)和(A-3)并且滿足關(guān)系式(A-1a)的PTFE多孔膜。該PTFE多孔膜適合在要求比較高的透氣性的框體(例如，汽車的前照燈)中使用。根據(jù)本發(fā)明，還能夠得到滿足關(guān)系式(A-1a)并且滿足關(guān)系式(A-2a)的PTFE多孔膜。需要說明的是，如果滿足這些關(guān)系式，則關(guān)系式(A-3)和關(guān)系式(A-3a)自動成立。
[0068]1.0 ≤ F ≤ 4.0 (A-1a)
[0069]0.5 ≤ R ≤ 1.0 (A-2a)
[0070]防水透氣構(gòu)件根據(jù)其用途有時會要求有限范圍的透氣性和極高的耐水壓。例如，在以使聲能主要通過PTFE多孔膜自身的振動進(jìn)行傳播為目的而使用薄的PTFE多孔膜的方式中，為了集中于焦點，主要的特性為耐水壓。根據(jù)本發(fā)明，能夠提供適合這樣的用途的PTFE多孔膜。該PTFE多孔膜例如滿足以下的關(guān)系式(A-1b)和(A_2b)。需要說明的是，如果滿足這些關(guān)系式，則關(guān)系式(A-3)自動成立。
[0071]0.2 ^ F < 1.0 (A-1b)
[0072]0.5 ≤ R ≤ 1.0 (A-2b)
[0073]根據(jù)本發(fā)明，還能夠提供R為0.6以上的PTFE多孔膜。R的上限沒有特別限定，可以為0.9以下，進(jìn)一步為0.8以下。
[0074]根據(jù)本發(fā)明，不使用多層PTFE多孔層而在單層的狀態(tài)下能夠改善PTFE多孔膜的耐水性和透氣性兩者。一般而言，單層膜與多層膜相比在制造成本方面是有利的。構(gòu)成PTFE多孔膜的層的數(shù)量可以通過使用例如掃描型電子顯微鏡的截面觀察來確定。[0075]另外，根據(jù)本發(fā)明，能夠得到適合空氣過濾器的捕集層的改良后的PTFE多孔膜。對于該PTFE多孔膜，例如由上述式(B-1)規(guī)定的PF值為36以上，單位面積重量為0.90g/m2以下。
[0076]式(B-1)如果使用Pa作為壓力單位進(jìn)行改寫，則如下所述。
[0077]PF 值={-log (PT (%) /100) / (PL (Pa) /9.8)} X 100
[0078]在該式中，PT為透過率，如式(B-2)所記載，由PT (%) = 100-CE (%)規(guī)定。CE為捕集效率，由使用粒徑0.10~0.20 μ m的鄰苯二甲酸二辛酯在透過流速為5.3cm/秒的條件下測定時的值規(guī)定。PL為壓力損失，由在透過流速為5.3cm/秒的條件下測定時的值規(guī)定。
[0079]以往提出的PTFE多孔膜的PF值的提高通過將原纖維的直徑抑制得較小且增大原纖維間距離來實現(xiàn)。在未著眼于原纖維間距離的擴(kuò)大而僅著眼于原纖維直徑的減小的專利文獻(xiàn)2中，PF值的最高值為35 (實施例2)。實際上，僅通過原纖維的小徑化來提高PF值被認(rèn)為其限度為約35。根據(jù)專利文獻(xiàn)3，由于原纖維相互干涉，每根原纖維的捕集效率降低，因此妨礙PF值的提高(第0007-0012段)。在專利文獻(xiàn)3中，通過增加與PTFE細(xì)粉混合的液態(tài)潤滑劑的量，使PTFE多孔膜的填充率降低，從而實現(xiàn)原纖維間距離的擴(kuò)大。在專利文獻(xiàn)3的實施例欄中，作為實施例1和2，公開了原纖維的平均直徑(平均纖維直徑)為49~53nm、PF值為39.2~42.0的PTFE多孔膜。這些膜的填充率為4.0~4.5%，膜厚為15.0~
16.0 μ m。因此，如果根據(jù)PTFE的比重來計算這些膜的單位面積重量，則為約1.30g/m2~約1.56g/m2。從PTFE的材料使用效率的觀點考慮，該值有改善的余地。
[0080]專利文獻(xiàn)3中公開的PTFE多孔膜在基本上保持了現(xiàn)有膜普遍見到的原纖維及節(jié)點的形狀的條件下進(jìn)行調(diào)整，以增大原纖維間距離。該PTFE多孔膜的每單位膜厚的捕集效率CE(t)與以往相比基本上沒有變化。通過后述的方法進(jìn)行計算時，專利文獻(xiàn)3的實施例的PTFE多孔膜的CE⑴為約58%~約60%,與比較例的CE⑴相比沒有變化。專利文獻(xiàn)3中公開的PTFE多孔膜能夠?qū)崿F(xiàn)高PF值的實質(zhì)理由被認(rèn)為是壓力損失的降低。
[0081]如上所述，通過改善構(gòu)成膜的原纖維及節(jié)點的形狀，如通過后述的實施例確認(rèn)的那樣，能夠提供PF值為36以上、單位面積重量為0.90g/m2以下的PTFE多孔膜。
[0082]根據(jù)本發(fā)明，具體而言，能夠提供使PF值提高到37以上、進(jìn)一步為38以上、特別為39以上、根據(jù)情況為40以上的PTFE多孔膜。雖然具有這種程度高的PF值，但本發(fā)明的PTFE多孔膜能夠具有0.90g/m2以下、進(jìn)一步為0.87g/m2以下、特別是0.85g/m2以下的單位面積重量。不言而喻的是，小的單位面積重量是直接關(guān)系到原料成本及產(chǎn)品重量的削減的期望特征。單位面積重量的下限沒有特別限制，但本發(fā)明的PTFE多孔膜的單位面積重量例如為0.40g/m2以上，特別為0.50g/m2以上。
[0083]能夠在不過度減小PTFE多孔膜的原纖維的平均直徑(平均纖維直徑)的情況下實現(xiàn)PF值的提高。本發(fā)明的PTFE多孔膜的原纖維的平均直徑例如為55nm以上，進(jìn)一步為57nm以上。不過細(xì)的原纖維有助于保持膜的強度。原纖維的平均直徑的上限沒有特別限定，但本發(fā)明的PTFE 多孔膜的原纖維的平均直徑例如為83nm以下，特別是SOnm以下。本發(fā)明的PTFE多孔膜與專利文獻(xiàn)3中公開的現(xiàn)有PTFE多孔膜相比，只要在PF值為相同程度的范圍內(nèi)進(jìn)行比較，則能夠確保粗的原纖維直徑。
[0084]本發(fā)明的空氣過濾器濾材用的PTFE多孔膜的填充率例如為2.7%以上，進(jìn)一步為
2.9%以上，并且例如為3.9%以下。[0085]需要說明的是，填充率(FF)如下述式(B-3)所示，能夠與膜的孔隙率(VC)相關(guān)聯(lián)。
[0086]FF (%) = 100-VC (%) (B-3)
[0087]根據(jù)本發(fā)明，能夠使由下述式(B-4)算出的PTFE多孔膜的每I μπι膜厚的捕集效率(CE(t))為76%以上，進(jìn)一步為80%以上，根據(jù)情況為82%以上。
[0088]CE(t) (%) = {l-(l-CE(%)/100)lA} XlOO (B-4)
[0089]其中，CE(捕集效率)采用基于上述說明的測定條件的值。t為PTFE多孔層的膜厚，其單位為μπι。
[0090]需要說明的是，式(B-4)根據(jù)透過率PT、每單位膜厚的透過率PT(t)、捕集效率CE、以及每單位膜厚的捕集效率CE (t)滿足PT = PT(t)\CE(t) = 1-PT (t), CE = 1-PT的關(guān)系而導(dǎo)出。
[0091]現(xiàn)有的制造方法的PTFE多孔膜的慣例為:如果將其每I μ m膜厚的捕集效率調(diào)整到約76%以上，則在空氣過濾器濾材的用途中表現(xiàn)出過高的壓力損失，但根據(jù)本發(fā)明，即使將PTFE多孔膜的每I μπι膜厚的捕集效率提高到上述程度，也能夠防止壓力損失的大幅上升。
[0092]因此，根據(jù)本發(fā)明，能夠提供每Iym膜厚的捕集效率CE (t)為76%以上且低于85%、由下述式(B-5)算出的PTFE多孔膜的每I μ m膜厚的壓力損失PL(t)為13Pa以上且低于20Pa、更具體而言為15Pa以上且19.5Pa以下的PTFE多孔膜。
[0093]根據(jù)本發(fā)明，能夠提供每I μ m膜厚的捕集效率CE(t)為85%以上且90%以下、由下述式(B-5)算出的PTFE多孔膜的每I μπι膜厚的壓力損失PL⑴為18Pa以上且25Pa以下、更具體而言為20Pa以上且25Pa以下的PTFE多孔膜。
[0094]PL (t) (Pa) = PL (Pa) /t ( μ m) (B-5)
[0095]其中，壓力損失PL采用基于上述說明的測定條件的值。
[0096]已經(jīng)敘述了專利文獻(xiàn)3中提出的改善不是對換算成每單位膜厚的捕集效率進(jìn)行改善。另外，在未充分應(yīng)用本發(fā)明的改良的制造方法中，本領(lǐng)域技術(shù)人員即使通過公知的方法、具體而言通過拉伸倍率的調(diào)整對其制造條件進(jìn)行修正，每I μ m膜厚的捕集效率調(diào)整到約74%~約75%的多孔膜的每I μ m的壓力損失也會大大高于20Pa(參照后述的比較例BI)。
[0097]根據(jù)本發(fā)明，對于均質(zhì)PTFE多孔膜而言，也能夠以上述程度兼顧高PF值和不過高的單位面積重量。眾所周知，均質(zhì)PTFE這一術(shù)語意味著僅以TFE(四氟乙烯)為單體的聚合物。與此相對，含有TFE和除此以外的單體的共聚物被稱為改性PTFE。但是，在均質(zhì)PTFE多孔膜中，根據(jù)需要，有時添加光催化劑、炭黑、吸濕劑等功能性材料，在該含義中，需要注意均質(zhì)PTFE多孔膜不是僅由均質(zhì)PTFE構(gòu)成的膜。具體而言，本說明書中的“均質(zhì)PTFE多孔膜”是指構(gòu)成膜的聚合物僅含有TFE作為單體的多孔膜。
[0098]另外，根據(jù)本發(fā)明，不使用多層PTFE多孔層而在單層的狀態(tài)下能夠兼顧PTFE多孔膜的高PF值和不過高的單位面積重量。一般而言，單層膜與多層膜相比在制造成本方面是有利的。即，本發(fā)明的PTFE多孔膜優(yōu)選為單層膜。
[0099]以下，對構(gòu)成本發(fā)明的制造方法的各工序更詳細(xì)地進(jìn)行說明。
[0100]關(guān)于工序A中的PTFE細(xì)粉與液態(tài)潤滑劑的混合比，例如相對于PTFE細(xì)粉100質(zhì)量份，液態(tài)潤滑劑為5~50質(zhì)量份、特別為5~30質(zhì)量份是適合的。作為液態(tài)潤滑劑，可以使用以往一直使用的烴油、例如液體石蠟、石腦油等。在本發(fā)明中，不需要大量配合液態(tài)潤滑劑。
[0101]在工序A中，含有PTFE細(xì)粉的混合物的擠出使用扁平模頭。作為扁平模頭(T型模頭)，可以列舉:直歧管型T型模頭、衣架型T型模頭、魚尾型T型模頭。工序A中的擠出成形不是熔融物的擠出成形，而是混合有助劑的漿料的擠出成形，因此應(yīng)擠出的混合物的粘度高。因此，在上述模頭中，使用魚尾型T型模頭(魚尾模頭)是適合的。
[0102]在工序A中擠出的PTFE片的厚度為0.5~5.0mm、特別為1.2~2.0mm是適合的。 [0103]在工序B中，將PTFE片在含有液態(tài)潤滑劑的狀態(tài)下進(jìn)行壓延，使PTFE片比擠出時薄地被拉長，使厚度均勻化。該壓延例如可以作為PTFE片的寬度方向的長度不發(fā)生變化的工藝實施。此時，工序B中的壓延是僅在其長度方向上拉長PTFE片的工藝。
[0104]具體而言，工序B中的壓延通過如下方法實施:在利用配置在一對壓延輥的片流動方向的下游側(cè)的拉伸輥拉伸PTFE片的同時，使該PTFE片從該一對壓延輥之間通過而進(jìn)行壓延。此時，如果將拉伸輥的旋轉(zhuǎn)速度設(shè)定得比壓延輥的旋轉(zhuǎn)速度稍高，則在保持PTFE片的寬度方向的長度恒定的同時在其長度方向上拉伸。
[0105]工序B中的PTFE片的壓延優(yōu)選以使壓延后的寬度方向的長度相對于壓延前的寬度方向的長度為90~110%、優(yōu)選95~105%的范圍的方式實施。在本說明書中，當(dāng)寬度方向的長度變化在上述范圍內(nèi)時，在“保持寬度方向的長度”的同時進(jìn)行壓延。
[0106]在工序B中，優(yōu)選使壓延后的PTFE片的厚度為50~2000 μ m，特別優(yōu)選為100~900 μ m。另外，在工序B中，優(yōu)選使PTFE片的厚度與壓延前的厚度相比為70%以下、例如5~60%。工序B中的PTFE片的厚度也可以與壓延前的厚度相比為30%以下、例如10~15%。
[0107]在工序C中，將PTFE片在含有液態(tài)潤滑劑的狀態(tài)下在其寬度方向上進(jìn)行拉伸。該拉伸可以使用以往多用于寬度方向上的拉伸的拉幅機來實施。工序C中的拉伸倍率為
1.2~10倍、特別為2.0~8.0倍、根據(jù)情況為5.0~8.0倍是合適的。如果該拉伸倍率過低，則難以使膜結(jié)構(gòu)充分變化。另一方面，如果該拉伸倍率過高，則有時會發(fā)生長度方向上的強度降低、膜厚不均勻化。
[0108]在工序D中，從在寬度方向上拉伸后的PTFE片中除去液態(tài)潤滑劑。該工序可以如以往那樣通過使PTFE片干燥來實施，具體地，通過將含有液態(tài)潤滑劑的PTFE片保持在適合除去液態(tài)潤滑劑的溫度來實施。適合干燥的溫度為約100°C~約300°C。
[0109]需要說明的是，工序B中的壓延及工序C中的拉伸需要在PTFE片中保持有液態(tài)潤滑劑的狀態(tài)下實施。因此，優(yōu)選在保持PTFE片的溫度為100°C以下、優(yōu)選60°C以下、根據(jù)情況為40°C以下的同時實施。
[0110]在工序E中，將除去液態(tài)潤滑劑后的PTFE片在其長度方向及寬度方向上逐次拉伸，進(jìn)行多孔化。長度方向上及寬度方向上的拉伸可以如以往那樣分別通過利用輥的旋轉(zhuǎn)速度的差異的輥拉伸法、使用拉幅機的拉幅機拉伸法來實施。長度方向上的拉伸和寬度方向上的拉伸可以先實施其中的任意一種。
[0111]工序E中的拉伸倍率對得到的PTFE多孔膜的膜結(jié)構(gòu)及膜特性產(chǎn)生較大影響。工序E中的拉伸倍率可以酌情根據(jù)期望的膜特性適當(dāng)設(shè)定。
[0112]適當(dāng)?shù)睦毂堵矢鶕?jù)到工序E為止的各工序中的壓延、拉伸等條件進(jìn)行改變，因此其優(yōu)選范圍難以一概而論。在供作防水透氣構(gòu)件時，通常其長度方向上的拉伸倍率為2~50倍、特別為4~20倍且其寬度方向上的拉伸倍率為3~70倍、特別為4~30倍是合適的。在供作空氣過濾器濾材的捕集層時，通常其長度方向上的拉伸倍率為5~30倍、特別為10~20倍且其寬度方向上的拉伸倍率為10~40倍、特別為20~30倍是合適的。對長度方向上的拉伸(縱向拉伸)的倍率和寬度方向上的拉伸(橫向拉伸)進(jìn)行求積而求出的倍率即拉伸面倍率的優(yōu)選范圍如上述示例所示。在供作空氣過濾器濾材的捕集層時，為了降低壓力損失，拉伸面倍率優(yōu)選為250倍以上，特別優(yōu)選為300倍以上，為了防止捕集效率的大幅降低，優(yōu)選為700倍以下，特別優(yōu)選為600倍以下?？諝膺^濾器濾材用的PTFE多孔膜的優(yōu)選的拉伸面倍率為300倍以上且700倍以下。
[0113]工序E中的拉伸優(yōu)選在低于PTFE的熔點(327°C )的溫度、例如60~300°C、特別是110~150°C下實施。工序E中的拉伸會促進(jìn)細(xì)的原纖維的生成。
[0114]在工序F中，將PTFE多孔膜加熱到PTFE的熔點以上的溫度。該加熱工序一般被稱為“煅燒”，會提高PTFE多孔片的強度。煅燒溫度為327~460°C是適當(dāng)?shù)摹?br> [0115]本發(fā)明的PTFE多孔膜的膜厚沒有特別限定，I μ m~300 μ m、進(jìn)一步為2 μ m~50 μπι是合適的。特別是在供作空氣過濾器的捕集層時，PTFE多孔膜的膜厚為5~15 μ m、進(jìn)一步為7~13 μ m是合適的,例如可以為8~12 μ m。
[0116]本發(fā)明的PTFE多孔膜具有適合作為防水透氣膜的特性。以下，參照附圖對本發(fā)明的防水透氣構(gòu)件的實施方式進(jìn)行說明。
[0117]圖1所示的防水透氣構(gòu)件具備PTFE多孔膜I和為確保透氣而用于在框體上固定PTFE多孔膜I的固定用構(gòu)件2。固定用構(gòu)件2在包圍PTFE多孔膜I的透氣區(qū)域3的連接區(qū)域連接到PTFE多孔膜I。 固定用構(gòu)件2的與連接到PTFE多孔膜I的面相反一側(cè)的面以包圍設(shè)置在框體的開口部的方式接合到框體的表面上，將PTFE多孔膜I固定到框體上。在該狀態(tài)下，通過穿過框體的開口部和透氣區(qū)域3內(nèi)的膜I的空氣來確?？蝮w的透氣性，通過PTFE多孔膜I的耐水性來防止水侵入到框體中。
[0118]圖1中使用環(huán)狀的固定用構(gòu)件2，但固定用構(gòu)件2的形狀不限于環(huán)狀。另外，圖1所示的固定用構(gòu)件2是雙面膠帶，但固定用構(gòu)件2的形狀不限于膠帶形狀。作為固定用構(gòu)件2，也可以使用以能夠與框體的開口嵌合的方式成形而得到的樹脂構(gòu)件。
[0119]圖2所示的防水透氣構(gòu)件具備PTFE多孔膜1，并且具備多個固定用構(gòu)件2a、2b。固定用構(gòu)件2a、2b與固定用構(gòu)件2(圖1)同樣地，從與膜面正交的方向觀察時具有環(huán)狀的形狀，在PTFE多孔膜I的兩主面包圍透氣區(qū)域3。該防水透氣構(gòu)件例如適合在電子設(shè)備的框體的內(nèi)部使用。此時，例如，固定用構(gòu)件2a與配置在框體內(nèi)部的設(shè)備(例如揚聲器)接合，固定用構(gòu)件2b以包圍框體的開口部的方式與框體的內(nèi)面接合。
[0120]另外，本發(fā)明的PTFE多孔膜可以具有適合作為空氣過濾器的捕集層的特性。根據(jù)本發(fā)明，能夠提供在防止原纖維的平均直徑(平均纖維直徑)大幅降低的同時使PF值提高的PTFE多孔膜。即，根據(jù)本發(fā)明，能夠提供使平均纖維直徑保持在55nm以上、進(jìn)一步為57nm以上、特別為58nm以上、根據(jù)情況為60nm以上、例如55~83nm、特別為55~80nm的同時使PF值提高到36以上、進(jìn)一步為37以上、特別為38以上、根據(jù)情況為40以上的PTFE多孔膜。平均纖維直徑大的PTFE多孔膜對保持強度有利。
[0121]另外，根據(jù)本發(fā)明，能夠提供具有99.999%以上(以使用9連續(xù)的個數(shù)的形式表示為5N以上)、進(jìn)一步為99.9999%(6N)以上、特別為99.99999%(7N)以上、尤其是99.999999%(8N)以上的捕集效率的PTFE多孔膜。在具有高到該程度的捕集效率的同時，本發(fā)明的PTFE多孔膜能夠同時顯示出例如220Pa以下、根據(jù)情況為200Pa以下的壓力損失。
[0122]為了將得到的PTFE多孔膜用作空氣過濾器用濾材，優(yōu)選與透氣性支撐材料進(jìn)行層疊。該層疊工序可以根據(jù)以往實施的方法將PTFE多孔膜與透氣性支撐材料接合來實施。
[0123]構(gòu)成透氣性支撐材料的纖維優(yōu)選由熱塑性樹脂構(gòu)成，具體而言，優(yōu)選由聚烯烴(例如聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP))、聚酯(例如聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET))、聚酰胺或它們的復(fù)合材料構(gòu)成。
[0124]作為透氣性支撐材料，可以使用織布、無紡布、毛氈等，但多使用無紡布。作為優(yōu)選的透氣性支撐材料已知的代表性的無紡布包含具有芯鞘結(jié)構(gòu)的復(fù)合纖維，芯成分(例如PET)的熔點比鞘成分(例如PE)的熔點高。該無紡布適于使鞘成分熔融并使其與PTFE多孔膜接合的熱層壓。
[0125]PTFE多孔膜與透氣性支撐材料的層疊除通過上述熱層壓來實施以外，還可以通過`膠粘劑層壓等來實施。在膠粘劑層壓中，例如使用熱熔膠型的膠粘劑是適當(dāng)?shù)摹?br> [0126]PTFE多孔膜與透氣性支撐材料的層疊結(jié)構(gòu)沒有特別限定，優(yōu)選是在PTFE多孔膜的兩面配置有至少一層透氣性支撐材料的構(gòu)成(典型地，透氣性支撐材料/PTFE多孔膜/透氣性支撐材料的3層構(gòu)成)。但是，根據(jù)需要，也可以是使用2層PTFE多孔膜的構(gòu)成(例如透氣性支撐材料/PTFE多孔膜/透氣性支撐材料/PTFE多孔膜/透氣性支撐材料的5層構(gòu)成)等。另外，根據(jù)用途，也可以采用使用直徑細(xì)的透氣性支撐材料作為預(yù)濾器的構(gòu)成(例如，從氣流上游側(cè)起為透氣性支撐材料(預(yù)濾器)/透氣性支撐材料/PTFE多孔膜/透氣性支撐材料的4層構(gòu)成)。
[0127]通常，空氣過濾器濾材也通過公知的方法進(jìn)行褶皺加工。褶皺加工如下實施:例如使用往復(fù)式加工機，利用交替且平行地設(shè)定在濾材的表面上的山折線及谷折線將濾材折成連續(xù)的W字形。褶皺加工后的空氣過濾器濾材有時也被稱為空氣過濾器組合件?？諝膺^濾器組合件為了保持褶皺加工后的形狀而有時會配置間隔物。作為間隔物，經(jīng)常使用被稱為加強筋(H— K )的樹脂的繩狀體。加強筋以沿與山折(谷折)線正交的方向(越過山并跨過谷而行進(jìn)的方向)、優(yōu)選多根加強筋保持預(yù)定間隔的同時沿該方向行進(jìn)的方式配置在濾材上。加強筋優(yōu)選配置在濾材的表面和背面這兩面上。典型而言，加強筋通過使聚酰胺、聚烯烴等樹脂熔融并涂布來形成。
[0128]褶皺加工后的空氣過濾器濾材(空氣過濾器組合件)根據(jù)需要利用框體(支撐框)支撐其周緣部，加工成空氣過濾器單元。作為框體，根據(jù)空氣過濾器的用途等，使用金屬制或樹脂制的構(gòu)件。在使用樹脂制的框體時，可以在通過注射成形法成形為框體的同時，將濾材固定到該框體上。圖11示出空氣過濾器單元的一例?？諝膺^濾器單元30包含褶皺加工后的空氣過濾器濾材10和固定空氣過濾器濾材10的外緣部的框體20。
[0129]根據(jù)本發(fā)明，提供由I片單層PTFE多孔膜和配置在該多孔膜的兩面的透氣性支撐材料構(gòu)成、捕集效率為99.999999% (8N)以上、壓力損失為250Pa以下、PF值為35以上且45以下的空氣過濾器濾材。以往，僅以I片單層PTFE多孔膜作為粒子捕集層的空氣過濾器濾材的捕集效率在將壓力損失抑制到約250Pa以下的條件下達(dá)不到8N左右。該濾材的制作例作為以下說明的實施例的一部分(實施例BI~B3)示出。[0130]實施例
[0131]以下，通過實施例對本發(fā)明進(jìn)行更詳細(xì)的說明，但本發(fā)明不限于以下的實施例。
[0132][防水透氣構(gòu)件]
[0133](實施例 Al)
[0134]在PTFE 細(xì)粉(旭7 口口 *。IJ 7— 文公司制 “7 卟才 > CD-123N” (SSG2.155))100重量份中均勻混合液態(tài)潤滑劑(十二烷)19重量份，將該混合物預(yù)成形為圓棒狀。然后，使用安裝有魚尾模頭的擠出機將該混合物擠出為片狀。擠出的PTFE片的厚度為1.5mm,寬度為 20cm。
[0135]進(jìn)而，使PTFE片從一對金屬壓延輥之間通過而進(jìn)行壓延。以在壓延前后PTFE片的寬度方向的長度不變的方式，使用配置在壓延輥的下游側(cè)的輥，將PTFE片在其長度方向上進(jìn)行拉伸的同時實施該壓延。壓延得到的PTFE片的厚度為0.2mm。
[0136]接著，使用拉幅機，將壓延后的PTFE片在含有液態(tài)潤滑劑的狀態(tài)下在其寬度方向上拉伸3倍。然后，將拉伸后的PTFE片保持在150°C，除去液態(tài)潤滑劑。
[0137]接著，使用雙軸拉伸機將除去液態(tài)潤滑劑后的PTFE片在300°C的氣氛中在長度方向和寬度方向上各自拉伸4倍，得到未煅燒PTFE多孔膜。除去液態(tài)潤滑劑后實施的拉伸的拉伸面倍率為16倍。
[0138]最后，使用熱風(fēng)產(chǎn)生爐，在380°C下對未煅燒PTFE多孔膜進(jìn)行煅燒，得到帶狀的PTFE多孔膜。該PTFE多孔膜的厚度為30 μ m。
[0139](實施例A2)
[0140]除了使在含有液態(tài)潤滑劑的狀態(tài)下實施的寬度方向上的拉伸的倍率為5倍以外，與實施例Al同樣地制作厚17 μ m的PTFE多孔膜。
[0141](實施例A3)
[0142]除了使在含有液態(tài)潤滑劑的狀態(tài)下實施的寬度方向上的拉伸的倍率為7倍以外，與實施例Al同樣地制作厚11 μ m的PTFE多孔膜。
[0143](實施例A4)
[0144]除了使用杜邦公司制“601A”、SSG2.150作為PTFE細(xì)粉以外，與實施例Al同樣地制作厚20μπι的PTFE多孔膜。
[0145](實施例Α5)
[0146]除了使在含有液態(tài)潤滑劑的狀態(tài)下實施的寬度方向上的拉伸的倍率為5倍以外，與實施例M同樣地制作厚17 μ m的PTFE多孔膜。
[0147](實施例A6)
[0148]除了使在含有液態(tài)潤滑劑的狀態(tài)下實施的寬度方向上的拉伸的倍率為7倍以外，與實施例M同樣地制作厚14 μ m的PTFE多孔膜。
[0149](實施例A7)
[0150]除了使除去液態(tài)潤滑劑后的PTFE片的長度方向和寬度方向上的拉伸倍率分別為8倍以外，與實施例Al同樣地制作厚9 μ m的PTFE多孔膜。在該實施例中，除去液態(tài)潤滑劑后實施的拉伸的拉伸面倍率為64倍。
[0151](實施例A8)
[0152]除了使在含有液態(tài)潤滑劑的狀態(tài)下實施的寬度方向上的拉伸的倍率為5倍以外，與實施例A7同樣地制作厚5 μ m的PTFE多孔膜。
[0153](實施例A9)
[0154]除了使在含有液態(tài)潤滑劑的狀態(tài)下實施的寬度方向上的拉伸的倍率為7倍以外，與實施例A7同樣地制作厚3 μ m的PTFE多孔膜。
[0155](實施例A10)
[0156]除了使除去液態(tài)潤滑劑后的PTFE片的長度方向和寬度方向上的拉伸倍率分別為8倍以外，與實施例A4同樣地制作厚6 μ m的PTFE多孔膜。
[0157](實施例All)
[0158]除了使在含有液態(tài)潤滑劑的狀態(tài)下實施的寬度方向上的拉伸的倍率為5倍以外，與實施例AlO同樣地制作厚4 μ m的PTFE多孔膜。
[0159](實施例A12)
[0160]除了使在含有液態(tài)潤滑劑的狀態(tài)下實施的寬度方向上的拉伸的倍率為7倍以外，與實施例AlO同樣地制作3 μ m的PTFE多孔膜。
[0161](實施例A13)
[0162]除了以使壓延后的PTFE片的厚度為0.4mm的方式調(diào)整金屬壓延輥的間隔以外，與實施例AlO同樣地制作厚10 μ m的PTFE多孔膜。也以在壓延前后PTFE片的寬度方向的長度不變的方式，使用配置在壓延輥的下游側(cè)的輥，將PTFE片在其長度方向上進(jìn)行拉伸的同時實施該壓延。
[0163](實施例A14)
[0164]除了使用大金公司制“ *。'J 7 口 > F-104", SSG2.17作為PTFE細(xì)粉以外，與實施例A7同樣地制作厚30 μ m的PTFE多孔膜。
[0165](實施例A15)
[0166]除了使在含有液態(tài)潤滑劑的狀態(tài)下實施的寬度方向上的拉伸的倍率為5倍以外，與實施例A14同樣地制作厚3 μ m的PTFE多孔膜。
[0167](實施例A16)
[0168]除了使在含有液態(tài)潤滑劑的狀態(tài)下實施的寬度方向上的拉伸的倍率為7倍以外，與實施例A14同樣地制作厚2 μ m的PTFE多孔膜。
[0169](比較例Al)
[0170]除了省略將處于壓延后的含有液態(tài)潤滑劑的狀態(tài)的PTFE片在其寬度方向上進(jìn)行拉伸的工序以外，與實施例Al同樣地制作厚120 μ m的PTFE多孔膜。
[0171](比較例A2)
[0172]除了省略將處于壓延后的含有液態(tài)潤滑劑的狀態(tài)的PTFE片在其寬度方向上進(jìn)行拉伸的工序以外，與實施例A4同樣地制作厚110 μ π!的PTFE多孔膜。
[0173](比較例A3)
[0174]除了省略將處于壓延后的含有液態(tài)潤滑劑的狀態(tài)的PTFE片在其寬度方向上進(jìn)行拉伸的工序以外，與實施例A7同樣地制作厚20 μ m的PTFE多孔膜。
[0175](比較例A4)
[0176]除了省略將處于壓延后的含有液態(tài)潤滑劑的狀態(tài)的PTFE片在其寬度方向上進(jìn)行拉伸的工序以外，與實施例Al3同樣地制作厚50 μ m的PTFE多孔膜。[0177](比較例A5)
[0178]除了省略將處于壓延后的含有液態(tài)潤滑劑的狀態(tài)的PTFE片在其寬度方向上進(jìn)行拉伸的工序以外，與實施例A14同樣地制作厚40 μ m的PTFE多孔膜。
[0179](比較例A6)
[0180]除了以使壓延后的PTFE片的厚度為0.6mm的方式調(diào)整金屬壓延輥的間隔以外，與比較例A3同樣地制作厚60μπι的PTFE多孔膜。也以在壓延前后PTFE片的寬度方向的長度不變的方式，使用配置在壓延輥的下游側(cè)的輥，將PTFE片在其長度方向上進(jìn)行拉伸的同時實施該壓延。
[0181](比較例Α7)
[0182] 除了以使壓延后的PTFE片的厚度為0.8mm的方式調(diào)整金屬壓延輥的間隔以外，與比較例A4同樣地制作厚80μπι的PTFE多孔膜。也以在壓延前后PTFE片的寬度方向的長度不變的方式，使用配置在壓延輥的下游側(cè)的輥，將PTFE片在其長度方向上進(jìn)行拉伸的同時實施該壓延。
[0183](比較例Α8)
[0184]除了以使壓延后的PTFE片的厚度為0.4mm的方式調(diào)整金屬壓延輥的間隔以外，與比較例A5同樣地制作厚50μπι的PTFE多孔膜。也以在壓延前后PTFE片的寬度方向的長度不變的方式，使用配置在壓延輥的下游側(cè)的輥，將PTFE片在其長度方向上進(jìn)行拉伸的同時實施該壓延。
[0185](比較例Α9)
[0186]在PTFE細(xì)粉(大金公司制“ 'J 7 口 > F-104”、SSG2.17) 100重量份中均勻地混合液態(tài)潤滑劑(十二烷)19重量份，將該混合物預(yù)成形為圓棒狀。接著，將該成形體的漿料擠出為圓棒狀。擠出的PTFE片的直徑為44mm。
[0187]然后，以150kN將圓棒狀的成形體加壓30分鐘，形成厚0.2mm的片，再使其從I對金屬壓延輥之間通過而進(jìn)行壓延。也以在壓延前后PTFE片的寬度方向的長度不變的方式，使用配置在壓延輥的下游側(cè)的輥，將PTFE片在其長度方向上進(jìn)行拉伸的同時實施該壓延。以后，與比較例Al同樣地得到厚80 μ m的PTFE多孔膜。
[0188](比較例A10)
[0189]除了使除去液態(tài)潤滑劑后的PTFE片的長度方向和寬度方向上的拉伸倍率分別為4倍以外，與比較例A5同樣地制作厚120 μ m的PTFE多孔膜。
[0190](比較例All)
[0191]除了使用旭7 口口 *。>J 一文公司制“ 7 >才> CD-l，，、SSG2.20作為PTFE細(xì)粉以外，通過與實施例A7同樣的方法嘗試制作PTFE多孔膜。但是，當(dāng)在長度方向和寬度方向上各自拉伸至8倍時，膜斷裂。
[0192](比較例A12)
[0193]除了使用旭7 口口 *。>J 一文公司制“ 7 >才> CD-l，，、SSG2.20作為PTFE細(xì)粉以外，通過與實施例AS同樣的方法，嘗試制作PTFE多孔膜。但是，在以含有液態(tài)潤滑劑的狀態(tài)下在寬度方向上以5倍的倍率進(jìn)行拉伸時，膜斷裂。
[0194]對于由實施例Al~A16和比較例Al~AlO得到的PTFE多孔膜，測定耐水壓和透氣度。耐水壓利用Jis L1092中規(guī)定的耐水度試驗機(高壓法)進(jìn)行測定。另外，透氣度利用JIS P8117中規(guī)定的葛爾萊試驗機測定葛爾萊數(shù)G[秒/100ml]，并使用關(guān)系式(A-4)將G換算成弗雷澤數(shù)F。但是，對于透氣度高的PTFE多孔膜，為了提高測定精度，不使用100ml而使用300ml的空氣來實施葛爾萊數(shù)的測定，由該結(jié)果算出100ml的空氣透過PTFE多孔膜的時間，求出葛爾萊數(shù)G。在使用300ml的空氣時，將得到的值的1/3數(shù)值代入關(guān)系式(A-4)的G。結(jié)果不于表1。
[0195]將測得的耐水壓和透氣度示于圖3。圖3中的〇和?表示實施例，X表示比較例。另外，與E —起賦予的數(shù)字是實施例A的編號，與C 一起賦予的數(shù)字是比較例A的編號。
[0196]如圖3的虛線箭頭所示，通過改變壓延后的厚度，對PTFE多孔膜進(jìn)行厚膜化時，耐水壓變高，但透氣度變低?？梢姡退畨汉屯笟舛韧ǔ４嬖跈?quán)衡關(guān)系，因此難以改善其兩者。另外，如圖3的點劃線箭頭所示，僅將從模頭擠出的形狀從圓棒變更為魚尾模頭的片狀時，透氣度反而降低。各比較例存在于圖3中實線所示的直線的下方(R< — 0.1F + 0.5)。
[0197]與各比較例相比，各實施例的PTFE多孔膜雖然是單層膜，但以高水平使耐水性和透氣性平衡，繪制在圖3的直線的上方(R≥一 0.1F + 0.5)。
[0198]在實施例中，使用標(biāo)準(zhǔn)比重為2.16以下的PTFE細(xì)粉，將工序C中的拉伸(濕式拉伸)的倍率設(shè)定為5.0倍以上且將工序E中的拉伸(干式拉伸)的面倍率設(shè)定為50倍以上且140倍以下而得到的實施例A8、A9、A11、A12的PTFE多孔膜顯示出弗雷澤透氣度F為I~4cm3/秒/cm2且耐水壓R為0.5~IMPa的特性，以格外高的水平兼顧耐水性和透氣性。
[0199]圖3中，將干式拉伸的面倍率為16倍(小于50倍)的實施例表示為組A，將使用標(biāo)準(zhǔn)比重為2.17 (超過2.16)的PTFE細(xì)粉的實施例表示為組B，將濕式拉伸的倍率為3倍(小于5倍)的實施例用黑圓點(.)表示。與這些組中包含的實施例相比，可以理解為實施例A8、A9、A11、A12的耐水性和透氣性的平衡優(yōu)良。
[0200][表 I]
【權(quán)利要求】
1.一種聚四氟乙烯多孔膜的制造方法，其具備: 使用扁平模頭將含有標(biāo)準(zhǔn)比重為2.19以下的聚四氟乙烯細(xì)粉和液態(tài)潤滑劑的混合物擠出為片狀而得到聚四氟乙烯片的工序A ; 使所述聚四氟乙烯片沿作為所述工序A中的擠出方向的所述片的長度方向從一對輥之間通過而進(jìn)行壓延的工序B ; 將所述聚四氟乙烯片在與所述片的長度方向正交的寬度方向上進(jìn)行拉伸的工序C ； 從在所述工序B和所述工序C中進(jìn)行壓延和拉伸后的聚四氟乙烯片中除去所述液態(tài)潤滑劑的工序D ;以及 將在所述工序D中除去所述液態(tài)潤滑劑后的聚四氟乙烯片在該片的長度方向和寬度方向上各自進(jìn)行拉伸而得到聚四氟乙烯多孔膜的工序E。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚四氟乙烯多孔膜的制造方法，其中，該方法還具備: 在聚四氟乙烯的熔點以上的溫度下對所述聚四氟乙烯多孔膜進(jìn)行煅燒的工序F。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚四氟乙烯多孔膜的制造方法，其中，在所述工序B中，在保持所述聚四氟乙烯片的所述寬度方向上的長度的同時，對所述聚四氟乙烯片進(jìn)行壓延。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚 四氟乙烯多孔膜的制造方法，其中，將所述混合物中所述聚四氟乙烯細(xì)粉與所述液態(tài)潤滑劑的混合比設(shè)定為:相對于所述聚四氟乙烯細(xì)粉100質(zhì)量份，所述液態(tài)潤滑劑為5~50質(zhì)量份的范圍。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚四氟乙烯多孔膜的制造方法，其中，所述扁平模頭為魚尾模頭。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚四氟乙烯多孔膜的制造方法，其中，在所述工序E中，使所述長度方向的拉伸倍率與所述寬度方向的拉伸倍率之積為4倍以上且低于150倍。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚四氟乙烯多孔膜的制造方法，其中，在所述工序E中，使所述長度方向的拉伸倍率與所述寬度方向的拉伸倍率之積為150倍以上且700倍以下。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的聚四氟乙烯多孔膜的制造方法，其中，在所述工序E中，使所述長度方向的拉伸倍率與所述寬度方向的拉伸倍率之積為300倍以上且700倍以下。
9.一種防水透氣構(gòu)件的制造方法，具備將固定用構(gòu)件連接到包圍聚四氟乙烯多孔膜的透氣區(qū)域的連接區(qū)域的工序，該制造方法中， 還包括權(quán)利要求1所述的制造方法作為準(zhǔn)備所述聚四氟乙烯多孔膜的工序。
10.一種空氣過濾器濾材的制造方法，具備將聚四氟乙烯多孔膜與透氣性支撐材料接合的工序，該制造方法中， 還包括權(quán)利要求1所述的制造方法作為準(zhǔn)備所述聚四氟乙烯多孔膜的工序。
【文檔編號】B01D39/16GK103649190SQ201280033475
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2012年7月4日 優(yōu)先權(quán)日:2011年7月5日
【發(fā)明者】石井恭子, 鯰澤誠治 申請人:日東電工株式會社