本发明专利技术提供比以往的聚四氟乙烯（ＰＴＦＥ）多孔膜的平均孔径大且膜厚增厚，并同时实现高捕集效率和低压力损失的ＰＴＦＥ多孔膜的制造方法。一种制造方法，其中，在聚四氟乙烯熔点以上的温度下，将未烧结的聚四氟乙烯板材在规定的方向上拉伸５～３０倍，再在低于所述熔点的温度下，将所述拉伸过的板材在不同于所述规定方向的方向上进一步拉伸５～４０倍，然后加热到所述熔点以上的温度。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及聚四氟乙烯多孔膜的制造方法。本专利技术还涉及具备根 据该制造方法得到的聚四氟乙烯多孔膜的过滤器滤材及过滤器单元。
技术介绍
以往，作为以空气净化等为目的的过滤器滤材，已知的有具备聚 丙烯等合成纤维无纺布的静电式过滤器滤材或以玻璃纤维为基材的机 械过滤器滤材等。这些滤材虽然能够抑制透过滤材的气体中含有的粒 子的捕集效率的经时劣化，但该滤材中存在若干问题。例如，在静电 式过滤器滤材的情况下，由于滤材中存在的小纤维和弯曲加工而发生 自粉化(self-dusting)，此外有时由于气体中的油雾等造成静电性能变 差，从而捕集效率降低。另一方面，在以玻璃纤维为基材的机械过滤 器滤材的情况下，为了实现高捕集效率，难以避免压力损失的增大。近年来，作为能够解决这些问题的滤材，具备聚四氟乙烯(PTFE) 多孔膜的滤材引人注目。例如，如国际公开第94/16802号小册子(文献 l)及日本特开平7-196831号公报(文献2)中所述，PTFE多孔膜通常是 将未烧结的PTFE板材拉伸而形成。PTFE多孔膜由于在弯曲加工时也 几乎不发生自粉化，并且随着将平均孔径设得微小(通常0.5pm以下) 而使膜厚变薄(通常l(Hmi以下)，因此能够同时实现高捕集效率和低压 力损失。在文献1及2中，在低于PTFE熔点的温度下，将未烧结的 PTFE板材双轴拉伸，由此实现微小的平均孔径和薄的膜厚。但是，在文献l、 2中公开的PTFE多孔膜中，由于高捕集效率和 低压力损失的同时具备是通过微小的平均孔径及薄的膜厚来实现的， 因此不能充分确保作为膜的强度，有时产生针孔等缺陷。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的在于提供比这些以往的PTFE多孔膜的平均 孔径大且膜厚增厚，并同时实现高捕集效率和低压力损失的PTFE多孔 膜的制造方法。在本专利技术的PTFE多孔膜的制造方法中，在PTFE熔点以上的温度 下，将未烧结的PTFE板材在规定的方向上拉伸5 30倍，再在低于所 述熔点的温度下，将所述拉伸过的板材在不同于所述规定方向的方向 上进一步拉伸5 40倍，然后加热到所述熔点以上的温度。本专利技术的过滤器滤材，用于捕集被过滤气体中含有的粒子，其具 备根据上述本专利技术的制造方法得到的PTFE多孔膜。本专利技术的过滤器单元，具备捕集被过滤气体中含有的粒子的过滤 器滤材和支撑所述过滤器滤材的支撑框架，其中所述过滤器滤材为上 述本专利技术的过滤器滤材。根据本专利技术的制造方法，在PTFE熔点(327X:)以上的温度下拉伸 (拉伸A)未烧结的PTFE板材，接着在低于所述熔点的温度下进一步拉 伸(拉伸B)该拉伸过的板材，然后加热到所述熔点以上的温度，由此能 够形成比以往平均孔径大且膜厚增厚，并同时实现高捕集效率和低压 力损失的PTFE多孔膜。另外，这种PTFE多孔膜，其强度优良，能够抑制例如针孔等缺 陷的产生，因此适合作为过滤器滤材使用。附图说明图1是模式地表示本专利技术的过滤器单元的一个实例的透视图。 图2是表示实施例中制作的PTFE多孔膜样品(实施例l)的结构的图。图3是表示实施例中制作的PTFE多孔膜样品(比较例l)的结构的图。具体实施方式 (拉伸A)在拉伸A中，只要是在PTFE熔点以上的温度下，将未烧结的PTFE 板材拉伸5 30倍，则其具体方法等没有特别的限制。例如，可以在 保持所述熔点以上的温度的加热炉内拉伸未烧结的PTFE板材。此时， 通过适当设定该PTFE板材位于加热炉内的时间，能够在所述熔点以上 的温度下拉伸该PTFE板材。拉伸A的方向(规定的方向)没有特别的限制，在未烧结的PTFE 板材为带状的情况下，例如可以为其长度方向。拉伸A的倍率优选为约5倍 约25倍。实施拉伸A的温度，通常为约327-C 约40(TC即可，优选为350 "以上。在进行拉伸A的过程中，PTFE板材中形成沿其拉伸方向伸长的 原纤维，同时还形成由PTFE部分聚集而成的节点。另外，由于在PTFE 熔点以上的温度下拉伸，因此能够抑制PTFE板材的过度变薄。(拉伸B)在拉伸B中，只要是在低于PTFE熔点的温度下，将实施了拉伸 A的PTFE板材在不同于拉伸A的方向的方向上拉伸5 40倍，则其 具体方法等没有特别的限制。例如，可以在保持低于所述熔点的温度 的加热炉内拉伸实施了拉伸A的PTFE板材。此时，通过适当设定该 PTFE板材位于加热炉内的时间，能够在低于所述熔点的温度下拉伸该PTFE板材。拉伸B的方向只要与拉伸A的方向不同，则没有特别的限制，例 如可以是在PTFE板材面内与拉伸A的方向垂直的方向，更具体而言， 在拉伸的PTFE板材为带状的情况下，可以是其宽度方向。拉伸B的倍率优选为约5倍 约30倍。但是，以拉伸A的倍率 和拉伸B的倍率之积表示的面积拉伸倍率优选为300倍以下。面积拉 伸倍率如果超过300倍，则形成的PTFE多孔膜的平均孔径过大，有时 捕集效率过度降低。为了形成具有更高捕集效率的PTFE多孔膜，面积 拉伸倍率优选为250倍以下，更优选为150倍以下。实施拉伸B的温度，通常为25'C以上即可，优选为约4(TC 约 200°C，更优选为约10(TC 约200°C。拉伸B可以接在拉伸A后连续地进行。在进行拉伸B的过程中，PTFE板材中原纤维变得更加微细，同时 节点与原纤维的边界变得更加明显。(热处理)在本专利技术的制造方法中，实施拉伸B之后，将拉伸后的PTFE板 材加热到PTFE熔点以上的温度来进行热处理。热处理的具体方法等没 有特别的限制，例如可以在保持所述熔点以上温度的加热炉内放入拉 伸后的PTFE板材。此时，通过适当设定该PTFE板材放入加热炉内的 时间，能够在所述熔点以上的温度下热处理该PTFE板材。热处理优选在固定PTFE板材尺寸的状态下进行，其温度优选为 约35(TC 约400°C。热处理可以接在拉伸B后连续地进行。在热处理的过程中，PTFE板材中发生原纤维的融合。在以上述文献1、 2为代表的以往的PTFE多孔膜的制造方法中显 现出高捕集效率的PTFE多孔膜的制造方法中，在组合实施在PTFE熔 点以上的温度下的拉伸和在低于PTFE熔点的温度下的拉伸后，没有进 一步进行在该熔点以上的温度下的热处理。这是因为以往是通过縮小 PTFE多孔膜的平均孔径并使膜厚变薄来同时实现高捕集效率和低压力 损失。因此，在文献l、 2中，不进行在PTFE熔点以上的温度下的拉 伸，而进行在低于该熔点的温度下的双轴拉伸。后述实施例中也进行 了说明，在这种制造方法中，原纤维全部被分割成微小的片段，形成 例如节点(结节部)面积为直径1(am的圆的面积以下、平均孔径为0.5pm 以下的PTFE多孔膜(参照文献2)。与此相对，本专利技术人发现，通过上述制造方法，能够得到比以往 的PTFE多孔膜的平均孔径大且膜厚增厚，并同时实现高捕集效率和低 压力损失的PTFE多孔膜。后述实施例中也进行了说明，根据本专利技术的 制造方法，能够形成原纤维不像以往那样微细的、例如节点面积为lpm2 以上、节点间距离为约几十 约100nm的PTFE多孔膜。本专利技术的制造方法中使用的未烧结的PTFE板材的形成方法没有 特别的限制，例如，可以将PTFE微粉(fme powder)和液体润滑剂的混 合物通过选自挤出及轧制的至少一种方法成型为板状而形成。PTF本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种聚四氟乙烯多孔膜的制造方法，其中，在聚四氟乙烯熔点以上的温度下，将未烧结的聚四氟乙烯板材在规定的方向上拉伸５～３０倍，再在低于所述熔点的温度下，将所述拉伸过的板材在不同于所述规定方向的方向上进一步拉伸５～４０倍，然后加热到所述熔点以上的温度。
【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：铃木理利，内田阳二，
申请(专利权)人：日东电工株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
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