本发明专利技术提供了一种氟树脂微孔膜、其制造方法、以及使用所述氟树脂微孔膜的过滤器元件，其中所述氟树脂微孔膜具有窄孔径分布，并且平均流量孔径与最大孔径之差较小。该氟树脂微孔膜为通过如下方式获得的多孔膜：将氟树脂颗粒成形为具有预定形状和尺寸的膜，将所述膜加热至其熔点以上以将氟树脂颗粒烧结，随后将所述膜拉伸，其中所述氟树脂颗粒被构造为使得外表面处的氟树脂的熔解热低于内部的聚四氟乙烯的熔解热。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术提供了一种氟树脂微孔膜、其制造方法、以及使用所述氟树脂微孔膜的过滤器元件，其中所述氟树脂微孔膜具有窄孔径分布，并且平均流量孔径与最大孔径之差较小。该氟树脂微孔膜为通过如下方式获得的多孔膜：将氟树脂颗粒成形为具有预定形状和尺寸的膜，将所述膜加热至其熔点以上以将氟树脂颗粒烧结，随后将所述膜拉伸，其中所述氟树脂颗粒被构造为使得外表面处的氟树脂的熔解热低于内部的聚四氟乙烯的熔解热。【专利说明】氟树脂微孔膜、其制造方法、以及使用该氟树脂微孔膜的过 滤器元件
本专利技术涉及由聚四氟乙烯（下文称为"PTFE"）等氟树脂构成的微孔膜及其制造方 法。具体而言，本专利技术涉及这样的微孔膜及其制造方法、以及使用该氟树脂微孔膜的过滤器 元件，其中该微孔膜通过使用由PTFE等构成的氟树脂颗粒作为原料而制成，其具有窄孔径 分布，并且其平均流量孔径与最大孔径之差更小。
技术介绍
具有孔径极小的通孔的树脂多孔膜（微孔膜）可以通过膜的拉伸来制造，其中所 述膜是通过烧结含有PTFE作为主要成分的氟树脂颗粒而获得的。由于这种微孔膜是通过 使用PTFE作为主要成分而形成的，因此该膜具有良好的耐化学品性和耐热性，并且被用作 用于过滤微细颗粒的滤膜（过滤器）等等。 例如，可通过如下方法制造这种氟树脂微孔膜，该方法包括：使用PTFE微细粉末 或PTFE分散体等氟树脂颗粒作为原料来形成具有所需形状和所需尺寸的膜，然后将该膜 加热至氟树脂的熔点以上以将膜烧结，从而使该膜基本上无孔，并将该无孔膜拉伸以使该 膜多孔化。用作原料的氟树脂颗粒的例子包括这样的制品（乳液聚合制品），该制品包含通 过将四氟乙烯乳液聚合而制得的、粒径为0. 15 μ m至0. 35 μ m的PTFE颗粒（一次颗粒）。 术语"PTFE分散体"是指通过将这种乳液聚合制品的浓度调节至所需值而制得的分散体。 术语"PTFE微细粉末"是指通过干燥这种乳液聚合制品并对该乳液聚合制品进行造粒以使 其尺寸为几百微米至几千微米从而制得的粉末。 此外，专利文献1描述了 ：将通过使氟树脂粉末（如PTFE微细粉末）分散于分散 介质中而制得的分散体涂布至平滑膜上，然后将分散介质干燥，并将氟树脂粉末烧结以使 氟树脂粉末完全融化，从而获得了这样一种无孔氟树脂薄膜，该膜抑制了微孔洞和裂纹之 类的缺陷的产生。专利文献1进一步描述了具有微孔和高孔隙率且不存在缺陷的氟树脂薄 膜（氟树脂微孔膜），其是通过将上述无孔氟树脂薄膜拉伸以使该膜多孔化而获得的。 引用列表 专利文献 专利文献1 :日本专利No. 4371176
技术实现思路
技术问题 通过专利文献1描述的方法获得的氟树脂微孔膜具有微孔和高孔隙率，并且没有 缺陷。因此，该氟树脂微孔膜适用于（例如）用于过滤微细颗粒的滤膜中。然而，为了使滤 膜实现更高的分级性能，需要一种孔径分布更窄并且平均流量孔径与最大孔径之差更小的 微孔膜。 在将微孔膜的孔径调节至极小值（例如，IOOnm以下）的情况中，在通过专利文献 1等中记载的现有方法制造的氟树脂微孔膜中，大孔径侧的分布趋于较宽。具体而言，在将 孔径调节至50nm以下的情况中，孔径分布趋于变宽，例如，平均流量孔径与最大孔径之差 变为30nm以上，或者该差值变为平均流量孔径的100%以上。当通过这种方式使孔径分布 变宽时，无法以高去除效率（足够高的分级性能）除去微细的异物。因此，需要研制出这样 一种氟树脂微孔膜，即使在将该氟树脂微孔膜孔径调节至极小值的情况中，其仍具有更小 的平均流量孔径与最大孔径之差。 本专利技术的目的是提供这样一种氟树脂微孔膜，与通过现有方法制造的氟树脂微孔 膜相比，其孔径分布窄且平均流量孔径与最大孔径之差较小。本专利技术的另一目的是提供一 种制造氟树脂微孔膜的方法以及使用该氟树脂微孔膜的过滤器元件。 解决问题的手段 本专利技术的专利技术人为了达成上述目的进行了深入研究。结果发现，可通过使用如下 PTFE颗粒作为原料氟树脂颗粒来形成膜，将该膜烧结并将其拉伸，从而获得孔径分布窄且 平均流量孔径与最大孔径之差较小的微孔膜，其中所述PTFE颗粒具有这样的构造，其中： 各颗粒的内部（中心附近）与外表面部之间的PTFE熔解热不同；或者其内部由PTFE构成， 表面部由四氟乙烯/六氟丙烯共聚物（下文称为"FEP"）或四氟乙烯/全氟烷基醚共聚物 (下文称为"PFA"）构成。在该发现的引导下完成了本专利技术。 根据权利要求1的专利技术提供了一种氟树脂微孔膜，其为通过如下方式获得的多孔 膜：将氟树脂颗粒形成为具有特定形状和特定尺寸的膜，将膜加热至膜的熔点以上以将氟 树脂颗粒烧结在一起，然后将膜拉伸。各氟树脂颗粒具有这样的构造，其中：颗粒的内部由 一种PTFE构成，颗粒的外表面部由熔解热比前述一种PTFE的熔解热低的另一种PTFE、FEP 或PFA构成。 用作原料的氟树脂颗粒的例子包括：氟树脂微细粉末，其为由氟树脂微细颗粒构 成的粉末；以及氟树脂分散体，其为通过将氟树脂微细颗粒分散在分散介质中而获得的乳 液。在氟树脂为PTFE的情况中，用作原料的氟树脂颗粒的例子包括通过四氟乙烯的乳液聚 合而制备的PTFE成形粉末和PTFE微细粉末。需要注意的是，此处，术语"PTFE"不仅指四 氟乙烯的均聚物，还指含有四氟乙烯作为主要成分并且在不损害本专利技术目的的范围内还含 有其他单体的共聚物，例如，下述改性PTFE。 用于制造本专利技术氟树脂微孔膜的氟树脂颗粒的特征在于：各颗粒的内部和外表面 部均由不同的氟树脂构成。具体来说，氟树脂颗粒的特征在于：各颗粒的内部由一种PTFE 构成，并且颗粒的外表面部由熔解热低于上述一种PTFE的熔解热的其他PTFE、FEP或PFA 构成。即，颗粒的外表面部由熔解热相对较低的氟树脂构成，而颗粒的内部由熔解热相对较 高的PTFE构成。由于这种熔解热的差异，使得颗粒的外表面部由具有不易于结晶化的组成 的氟树脂构成，而颗粒的中心部附近由具有易于结晶化的组成的PTFE构成。本专利技术的专利技术 人发现，通过使用具有这种构造的氟树脂颗粒，可限制晶体的生长尺寸，因此，能够更为精 确地控制拉伸步骤中形成的孔径，并且能够获得孔径分布窄并且平均流量孔径与最大孔径 之差较小的微孔膜。 这种构造的更具体的例子包括： 一种多层结构，其中颗粒包括：由PTFE构成的内部（中心附近）层，以及由不同于 构成内部层的PTFE的氟树脂构成的外表面部层，并且构成外表面部层的氟树脂的熔解热 低于构成内部层的PTFE的熔解热；以及 梯度结构，其中PTFE的组成由颗粒中心至颗粒外表面部连续改变，由此使得外 表面部的熔解热降低。具有这种多层结构或者梯度结构的氟树脂颗粒可通过（例如） 日本已审查专利申请公开No. 37-4643和日本未审查专利申请公开（PCT申请的译文） No. 2009-516066中所披露的方法制造。 根据权利要求2的专利技术提供了根据权利要求1所述的氟树脂微孔膜，其中各氟树 脂颗粒均包括内部层和外表面部层，并且该外表面部层由FEP、PFA或改性PTFE构成，其中 该改性PTFE为六氟丙烯（HFP)或全氟烷基乙烯基醚（PAVE)与四氟乙烯的共聚物，其中HF本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种氟树脂微孔膜，其为通过如下方式获得的多孔膜：将氟树脂颗粒形成为具有特定形状和特定尺寸的膜，通过将所述膜加热至所述膜的熔点以上从而将所述氟树脂颗粒烧结在一起，随后将所述膜拉伸，其中各所述氟树脂颗粒均具有这样的构造：其中，所述颗粒的内部由一种聚四氟乙烯构成，并且所述颗粒的外表面部由熔解热低于所述一种聚四氟乙烯的熔解热的其他聚四氟乙烯、四氟乙烯/六氟丙烯共聚物、或者四氟乙烯/全氟烷基醚共聚物构成。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：林文弘，村田彩，宇野敦史，
申请(专利权)人：住友电工超效能高分子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：日本;JP
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