ポリテトラフルオロエチレン多孔質膜の製造方法と通気部材
【課題】通気量および強度が高いレベルで両立したポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）多孔質膜を製造するＰＴＦＥ多孔質膜の製造方法を提供する。
【解決手段】未焼成のＰＴＦＥシートを、ＰＴＦＥの融点未満の温度において所定の方向へ延伸し、前記延伸したシートを前記融点以上の温度で熱処理した後、前記熱処理後のシートを、前記融点未満の温度において、前記所定の方向に対して直交する方向にさらに延伸する。この方法により得たＰＴＦＥ多孔質膜は、高い通気量および強度を有する。当該ＰＴＦＥ多孔質膜は、筐体の開口部に固定され、筐体内部への異物の侵入を防ぎながら筐体の通気性を確保する通気部材としての用途に好適である。
【解決手段】未焼成のＰＴＦＥシートを、ＰＴＦＥの融点未満の温度において所定の方向へ延伸し、前記延伸したシートを前記融点以上の温度で熱処理した後、前記熱処理後のシートを、前記融点未満の温度において、前記所定の方向に対して直交する方向にさらに延伸する。この方法により得たＰＴＦＥ多孔質膜は、高い通気量および強度を有する。当該ＰＴＦＥ多孔質膜は、筐体の開口部に固定され、筐体内部への異物の侵入を防ぎながら筐体の通気性を確保する通気部材としての用途に好適である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポリテトラフルオロエチレン多孔質膜の製造方法に関する。また、本発明は、当該製造方法により得たポリテトラフルオロエチレン多孔質膜を備える通気部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
ランプ、圧力センサー、ＥＣＵ（Electrical Control Unit)などの車両用電装部品ならびに携帯電話、カメラなどの電気製品の筐体に、筐体内外の通気を確保するとともに、筐体内部への水および塵芥などの異物の侵入を防ぐ通気部材が取り付けられている。このような通気部材は、気体を透過させるが異物を透過させない通気膜により実現される。通気膜には、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）多孔質膜が好適である。
【０００３】
ＰＴＦＥ多孔質膜の製造方法として、未焼成のＰＴＦＥシートを逐次二軸延伸する方法が広く採用されている。この方法により得られたＰＴＦＥ多孔質膜は、延伸により生じた無数のＰＴＦＥフィブリルと当該フィブリル間の空隙とからなる多孔質構造を有する。
【０００４】
逐次二軸延伸によりＰＴＦＥ多孔質膜を得る具体的な方法として、特開平7-196831号公報には、未焼成のＰＴＦＥシートをＰＴＦＥの融点未満の温度にて逐次二軸延伸した後、ＰＴＦＥの融点以上の温度で熱処理する方法が開示されている。特開2007-260547号公報には、未焼成のＰＴＦＥシートに対して、逐次二軸延伸の一段目の延伸をＰＴＦＥの融点以上の温度にて行い、次いで、二段目の延伸をＰＴＦＥの融点未満の温度にて、一段目の延伸とは異なる方向に行った後、ＰＴＦＥの融点以上の温度で熱処理する方法（焼成延伸法）が開示されている。特表平11-515036号公報には、未焼成のＰＴＦＥシートに対して、逐次二軸延伸の一段目の延伸をＰＴＦＥの融点未満の温度にて行い、次いでＰＴＦＥの融点以上の温度で熱処理した後、二段目の延伸をＰＴＦＥの融点以上の温度にて行う方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平7-196831号公報
【特許文献２】特開2007-260547号公報
【特許文献３】特表平11-515036号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特開平7-196831号公報および特表平11-515036号公報に開示の方法では、逐次二軸延伸における各延伸の倍率を高く設定することで、通気量が大きいＰＴＦＥ多孔質膜が得られる一方、得られたＰＴＦＥ多孔質膜における強度が低下する。焼成延伸法では、高強度のＰＴＦＥ多孔質膜が得られる一方で、通気量が大きいＰＴＦＥ多孔質膜を得ることが難しい。
【０００７】
本発明は、高通気量および高強度を両立させたＰＴＦＥ多孔質膜を製造できるＰＴＦＥ多孔質膜の製造方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のＰＴＦＥ多孔質膜の製造方法は、未焼成のＰＴＦＥシートを、ＰＴＦＥの融点未満の温度において所定の方向へ延伸し（延伸Ａ）、前記延伸したシートを、前記融点以上の温度で熱処理した後、前記熱処理後のシートを、前記融点未満の温度において、前記所定の方向に対して直交する方向にさらに延伸する（延伸Ｂ）方法である。
【０００９】
本発明の通気部材は、筐体の開口部に固定された状態で、前記開口部を通過する気体が透過する通気膜と、前記通気膜を支持する支持体と、を備える。前記通気膜は、本発明のＰＴＦＥ多孔質膜の製造方法により得たＰＴＦＥ多孔質膜を有する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のＰＴＦＥ多孔質膜の製造方法によれば、高通気量および高強度を両立させたＰＴＦＥ多孔質膜が得られる。
【００１１】
このような特性を有するＰＴＦＥ多孔質膜は、通気部材の通気膜としての用途に好適である。当該ＰＴＦＥ多孔質膜を有する通気膜を備える本発明の通気部材は、筐体の開口部への取り付けによって、筐体内外の高い通気性を実現するとともに、筐体内部への水および塵芥などの異物の侵入をより確実に抑制する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の通気部材の一例を模式的に示す断面図である。
【図２】実施例において実施した、ＰＴＦＥ多孔質膜の厚さ方向の強度を評価する方法を説明するための模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
［延伸Ａ］
延伸Ａでは、未焼成のＰＴＦＥシートを、ＰＴＦＥの融点未満の温度において延伸する。未焼成のＰＴＦＥシートに対するこのような延伸が可能である限り、延伸Ａの具体的な手法は特に限定されない。例えば、ＰＴＦＥの融点未満の温度に保持した加熱炉を用いて、未焼成のＰＴＦＥシートを延伸すればよい（ゾーン延伸法）。ゾーン延伸法では、ＰＴＦＥシートが加熱炉内に位置する時間を適切に設定することで、ＰＴＦＥシートを上記融点未満の温度において延伸できる。延伸Ａは、ＰＴＦＥの融点未満の温度に加熱した加熱ロールを用いた熱ロール法により行ってもよい。
【００１４】
延伸Ａの延伸方向（上記所定の方向）は、ＰＴＦＥシートの面内におけるいずれかの方向であり、具体的な方向は特に限定されないが、未焼成のＰＴＦＥシートが押出工程および／または圧延工程を経て得たシートである場合、例えば、当該各工程におけるＭＤ方向（Machine Direction：押出方向、圧延方向）である。未焼成のＰＴＦＥシートが帯状である場合、例えば、その長手方向である。
【００１５】
延伸Ａの延伸温度は、３４０℃未満であり、好ましくは３２７℃未満である。延伸温度の下限は、例えば１５０℃であり、これ以下ではＰＴＦＥ多孔質膜自体を得ることが難しくなる。延伸Ａの延伸温度がＰＴＦＥの融点以上になると、延伸Ｂ後に最終的に得られたＰＴＦＥ多孔質膜の強度が低下する。延伸Ａの延伸温度は、１５０℃以上３２７℃未満が好ましい。
【００１６】
延伸Ａの延伸倍率の上限は、４０倍以下が好ましく、２０倍以下がより好ましい。延伸倍率の下限は、例えば１．２倍であり、２倍以上が好ましい。延伸Ａの延伸倍率は、２〜４０倍が好ましい。延伸Ａの延伸倍率が過度に大きいと、延伸Ｂ後に最終的に得られたＰＴＦＥ多孔質膜の強度が低下する。
【００１７】
延伸Ａでは、未焼成のＰＴＦＥシートにおいて、その延伸の方向に伸びるフィブリルが形成されるとともに、ＰＴＦＥが部分的に凝集したノードが形成されると考えられる。
【００１８】
［熱処理］
本発明の製造方法では、延伸Ａ後のＰＴＦＥシートを、ＰＴＦＥの融点以上の温度に加熱して熱処理する。熱処理の具体的な手法は特に限定されず、例えば、ＰＴＦＥの融点以上の温度に保持した加熱炉に、延伸Ａ後のＰＴＦＥシートを収容すればよい。当該ＰＴＦＥシートが加熱炉に収容される時間を適切に設定することにより（通常５秒以上、好ましくは１０秒以上２００秒以下）、当該ＰＴＦＥシートをＰＴＦＥの融点以上の温度で熱処理できる。ＰＴＦＥの融点以上の温度に加熱した加熱ロールを用いて、熱処理を行ってもよい。
【００１９】
熱処理温度は、３４０℃以上であり、３５０℃以上４００℃以下が好ましい。
【００２０】
熱処理は、延伸Ａに続いて連続的に行ってもよい。
【００２１】
熱処理では、ＰＴＦＥシートにおけるフィブリルの統合が進行すると考えられる。これにより、延伸Ａにより形成されたＰＴＦＥフィブリルの径が太くなって、最終的に高強度のＰＴＦＥ多孔質膜が得られることになる。
【００２２】
なお、必要に応じて、延伸Ａ後のＰＴＦＥシートを熱処理しながら、延伸Ａと同一の方向（上記所定の方向）にさらに延伸してもよい。この熱処理に伴う延伸の延伸倍率は、最大でも２倍以下とする。
【００２３】
［延伸Ｂ］
本発明の製造方法では、熱処理後のＰＴＦＥシートを、ＰＴＦＥの融点未満の温度において、延伸Ａの方向に対して直交する方向にさらに延伸する。熱処理後のＰＴＦＥシートに対するこのような延伸が可能である限り、延伸Ｂの具体的な手法は特に限定されず、例えば、延伸Ａにおいて説明したゾーン延伸法を適用できる。
【００２４】
延伸Ｂの延伸方向は、ＰＴＦＥシートの面内方向であって、延伸Ａの方向と直交する方向である限り特に限定されない。延伸Ａを行う前の未焼成のＰＴＦＥシートが押出工程および／または圧延工程を経て得たシートである場合、例えば、当該各工程におけるＴＤ方向（Transverse Direction）である。延伸Ａ前の未焼成のＰＴＦＥシートが帯状である場合、例えば、その幅方向である。帯状のシートをその幅方向に延伸するためには、例えば、テンター法を用いればよい。シートが矩形状である場合、二軸延伸機を使用することもできる。
【００２５】
本発明の製造方法では、延伸Ａを行う前の未焼成のＰＴＦＥシートが帯状であり、延伸Ａの方向（所定の方向）が当該帯状のシートの長手方向であり、延伸Ｂの方向（所定の方向に直交する方向）が当該帯状のシートの幅方向であってもよい。
【００２６】
延伸Ｂの延伸温度は、３４０℃未満であり、好ましくは３２７℃未満である。延伸温度の下限は、例えば５０℃であり、これ以下では、熱処理により統合したフィブリル間の間隔を増大させて高通気量のＰＴＦＥ多孔質膜を得ることが難しくなる。延伸Ｂの延伸温度がＰＴＦＥの融点以上になると、得られたＰＴＦＥ多孔質膜の強度が低下する。延伸Ｂの延伸温度は、５０℃以上３２７℃未満が好ましい。
【００２７】
延伸Ｂの延伸倍率の上限は、４０倍以下が好ましく、１０倍以下がより好ましい。延伸倍率の下限は、例えば１．２倍であり、２倍以上が好ましい。延伸Ｂの延伸倍率は、２〜４０倍が好ましく、２〜１０倍がより好ましく、２〜６倍がさらに好ましい。延伸Ｂの延伸倍率が過度に大きいと、膜が破断することがある。延伸Ｂの延伸倍率が過度に小さいと、最終的に得られたＰＴＦＥ多孔質膜の強度が低下する。
【００２８】
即ち、本発明の製造方法では、延伸Ａの（所定の方向への）延伸倍率が２倍以上４０倍以下であり、延伸Ｂの（所定の方向とは直交する方向への）延伸倍率が２倍以上４０倍以下であることが好ましい。
【００２９】
延伸Ｂは、熱処理に続いて連続的に行ってもよい。
【００３０】
延伸Ｂでは、熱処理後のＰＴＦＥシートにおいて、熱処理により統合したフィブリル間の間隔が増大して、シートの強度が確保されたまま、その通気性が向上する。
【００３１】
［未焼成のＰＴＦＥシート］
本発明の製造方法に用いる未焼成のＰＴＦＥシートの形成方法は特に限定されない。例えば、ＰＴＦＥ微粉末（ファインパウダー）と液状潤滑剤との混合物を、押出および圧延から選ばれる少なくとも１つの方法によりシートに成形すればよい。
【００３２】
ＰＴＦＥ微粉末の種類は特に限定されず、市販の製品を用いることができる。市販のＰＴＦＥ微粉末は、例えば、ポリフロンＦ−１０４(ダイキン工業製)、フルオンＣＤ−１２３(旭・ＩＣＩフロロポリマーズ社製)、テフロン６Ｊ(三井・デュポンフロロケミカル社製)である。
【００３３】
液状潤滑剤の種類は、ＰＴＦＥ微粉末の表面を濡らすことが可能であり、上記混合物をシートに成形した後に、蒸発や抽出などの手段によって除去可能な物質である限り、特に限定されない。液状潤滑剤は、例えば、流動パラフィン、ナフサ、ホワイトオイル、トルエン、キシレンなどの炭化水素油であり、各種のアルコール類、ケトン類、エステル類などを用いることもできる。
【００３４】
ＰＴＦＥ微粉末と液状潤滑剤との混合比は、ＰＴＦＥ微粉末および液状潤滑剤の種類あるいはＰＴＦＥシートの形成方法に応じて適宜調整でき、通常、ＰＴＦＥ微粉末１００重量部に対して、液状潤滑剤が５〜５０重量部程度である。
【００３５】
押出および／または圧延の具体的な方法は特に限定されない。例えば、上記混合物をロッド状に押出成形した後、得られたロッド状の成形体を一対のロールにより圧延してシートに成形してもよい。あるいは、上記混合物をそのままシートに押出成形してもよいし、シートに押出成形した後に、さらに圧延を加えてもよい。
【００３６】
未焼成のＰＴＦＥシートの厚さは、得たいＰＴＦＥ多孔質膜の厚さに応じて適宜調整すればよく、通常、０．０５〜０．５ｍｍ程度である。
【００３７】
液状潤滑剤は、延伸Ａを行う前に、加熱あるいは抽出などの手法によりＰＴＦＥシートから除去することが好ましい。
【００３８】
本発明の製造方法では、延伸Ａ、延伸Ｂおよび熱処理の温度、延伸ＡおよびＢの延伸倍率、ならびに未焼成のＰＴＦＥシートの厚さなどを調整することにより、以下に示す特性を有するＰＴＦＥ多孔質膜が得られる。
【００３９】
［通気量］
本発明の製造方法では、ＪＩＳ Ｐ８１１７に準拠して測定したガーレー通気度にして、３秒／１００ｍＬ以下、好ましくは２秒／１００ｍＬ以下のＰＴＦＥ多孔質膜を形成できる。
【００４０】
［強度］
本発明の製造方法では、実施例に記載の方法により測定した面内強度にして、２０ＭＰａ以上、好ましくは２４ＭＰａ以上のＰＴＦＥ多孔質膜を形成できる。また、実施例に記載の方法により測定した厚さ方向の強度にして、１０Ｎ／２５ｍｍ以上、好ましくは１１Ｎ／２５ｍｍ以上のＰＴＦＥ多孔質膜を形成できる。
【００４１】
［通気部材］
本発明の通気部材は、上述した本発明の製造方法により得たＰＴＦＥ多孔質膜を有する通気膜を備える。本発明の製造方法により得たＰＴＦＥ多孔質膜は、高通気性および高強度である。このようなＰＴＦＥ多孔質膜を有する当該通気膜は、高い通気性を有するとともに、水および塵芥などの異物の透過をより確実に防ぐ、即ち、例えば、高い耐水性を示す。本発明の通気部材は、当該部材が備えるＰＴＦＥ多孔質膜および通気膜のこのような特性に基づき、筐体の開口部への取り付けによって、筐体内外の高い通気性を実現するとともに、筐体内部への異物の侵入をより確実に抑制する。
【００４２】
本発明の通気部材が備える通気膜は、本発明の製造方法により得たＰＴＦＥ多孔質膜以外の層を有していてもよい。当該層は、例えば、ＰＴＦＥ多孔質膜を支持する通気性支持材である。この場合、通気膜の強度が向上し、当該通気膜を備える通気部材の寿命が長くなる。
【００４３】
ＰＴＦＥ多孔質膜および通気性支持材を有する通気膜は、両者を重ね合わせて、あるいは接着ラミネート、熱ラミネートなどの手法により一体化して製造できる。
【００４４】
通気性支持材の材料、構造は、本発明の製造方法により得たＰＴＦＥ多孔質膜よりも通気性に優れる限り、特に限定されない。
【００４５】
通気性支持材の構造は、例えば、フェルト、不織布、織布、メッシュ（網目状シート）である。強度、柔軟性および製造工程における作業性に優れることから、不織布からなる通気性支持材が好ましく、この場合、不織布を構成する少なくとも一部の繊維が、いわゆる芯鞘構造を有する複合繊維であることが好ましい。芯成分の融点が鞘成分の融点よりも高い芯鞘構造を有する場合、通気膜を製造する際における通気性支持材とＰＴＦＥ多孔質膜との加熱圧着が容易となる。
【００４６】
通気性支持材の材料は、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン；ポリエステル；ナイロンなどのポリアミド、芳香族ポリアミド；ならびにこれらの複合材である。通気性支持材として、フッ素系樹脂、例えば、ＰＦＡ（テトラフルオロエチレン／パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体）、ＦＥＰ（テトラフルオロエチレン／ヘキサフルオロプロピレン共重合体）の多孔質膜を用いてもよい。
【００４７】
図１に、本発明の通気部材の一例を示す。図１に示す通気部材１は、上述した本発明の製造方法により得たＰＴＦＥ多孔質膜を有する通気膜２と、通気膜２を支持する支持体３とを備える。通気膜２は、筒状の支持体３の一方の開口を覆うように、支持体３に接合されている。支持体３の他方の開口に筐体１１の開口部１２が挿入されることによって、通気部材１は、筐体１１の開口部１２に固定されている。通気部材１が開口部１２に固定されている状態で、気体は、通気膜２、支持体３の内部および開口部１２を通って、筐体１１の内部から外部へ、あるいは外部から内部へと流れる。気体の経路に通気膜２が存在するために、水および塵芥などの異物の筐体１１内部への侵入が抑制される。
【００４８】
図１に示す通気部材１は、保護カバー４をさらに備える。保護カバー４は、筐体１１外部と通気膜２との間で気体の経路が確保されるように、支持体３に固定されている。保護カバー４は、比較的大きな異物が通気膜２に衝突して、通気膜２が破損することを防ぐ。
【００４９】
支持体３および保護カバー４は、典型的には、樹脂により構成される。支持体３は、常温において可撓性を有する樹脂またはエラストマーにより構成されることが好ましく、この場合、筐体１１の開口部１２への固定が容易かつ確実となる。
【００５０】
本発明の通気部材の構成は、図１に示す例に限定されない。本発明の効果が得られる限り、本発明の通気部材は、任意の構成を有することができる。
【実施例】
【００５１】
以下、実施例により、本発明をさらに詳細に説明する。本発明は、以下の実施例に限定されない。
【００５２】
本実施例では、製造方法を変化させることで４種類のＰＴＦＥ多孔質膜を作製し（実施例１種類、比較例３種類）、作製したＰＴＦＥ多孔質膜の通気量および強度を評価した。
【００５３】
ＰＴＦＥ多孔質膜における特性の評価方法を示す。
【００５４】
［通気量］
通気量としてＰＴＦＥ多孔質膜のガーレー通気度（秒／１００ｍＬ）を、ＪＩＳ Ｐ８１１７に準拠し、自動ガーレー式デンソメーターを用いて評価した。
【００５５】
［強度］
ＰＴＦＥ多孔質膜の強度として、その面内方向および厚さ方向のそれぞれの強度を、以下のように評価した。なお、強度を評価した面内方向は、圧延により得た延伸前のＰＴＦＥシートにおける圧延方向（ＭＤ方向）である。また、面内方向の強度は引張強度、厚さ方向の強度は引き剥がし強度である。
【００５６】
・面内方向（ＭＤ方向）の強度
面内方向の強度（ＭＰａ）は、ＰＴＦＥ多孔質膜に対してテンシロン（オリエンテック製、UTM-III-100）を用いた引張試験を行うことで評価した。引張試験の条件は、以下のとおりである：サンプル形状は幅１０ｍｍの短冊、チャック間距離は２０ｍｍ、引張速度は２００ｍｍ／分、測定温度は２５℃。
【００５７】
・厚さ方向の強度
厚さ方向の強度（Ｎ／２５ｍｍ）は、次のように求めた。最初に、評価対象であるＰＴＦＥ多孔質膜を、ＴＤ方向が幅方向となるように、幅２５ｍｍの短冊状に加工した。これとは別に、幅２５ｍｍの短冊状に加工した接着フィルム（東セロ製、アドマーQE-060）およびアルミシートを準備し、ＰＴＦＥ多孔質膜を、当該接着フィルムを介して一対の当該アルミシートにより挟持した。このとき、ＰＴＦＥ多孔質膜、接着フィルムおよびアルミシートの幅方向および長手方向を揃えた。また、アルミシートの長さをＰＴＦＥ多孔質膜の長さよりも長くすることで、各アルミシートに、接着フィルムを介してＰＴＦＥ多孔質膜に接しない部分を設けた。次に、各層を、２００℃、２秒の加熱により熱溶着させ、アルミシート１０３／接着フィルム１０２／ＰＴＦＥ多孔質膜１０１／接着フィルム１０２／アルミシート１０３の積層体（幅２５ｍｍの短冊状、図２（ａ）参照）を形成した。
【００５８】
次に、図２（ｂ）に示すように、アルミシート１０３におけるＰＴＦＥ多孔質膜１０１に接しない部分１０３ａを持ち手として、各アルミシート１０３を、互いに逆の方向に引っ張った。引っ張る力を強くしていくと、ある時点で、図２（ｃ）に示すようにＰＴＦＥ多孔質膜１０１が裂け始めるが、この時点においてアルミシート１０３に加えた力を、ＰＴＦＥ多孔質膜の厚さ方向の強度（Ｎ／２５ｍｍ）とした。
【００５９】
（実施例１）
ＰＴＦＥファインパウダー（ダイキン工業製、ポリフロンＦ１０４）１００重量部と、液状潤滑剤としてドデカン１９重量部とを均一に混合し、ＰＴＦＥファインパウダーと液状潤滑剤との混合物であるＰＴＦＥペーストを形成した。次に、形成したＰＴＦＥペーストを、２ＭＰａ（２０ｋｇ／ｃｍ2）の圧力でロッド状に押出成形し、さらに１対の金属ロールにより圧延して、帯状のＰＴＦＥシートを形成した。次に、形成したＰＴＦＥシートから、１２０℃、３分の熱乾燥によって液状潤滑剤を除去した。
【００６０】
このようにして得た未焼成かつ未延伸のＰＴＦＥシートを、ゾーン延伸法により、そのＭＤ方向（長手方向）に、延伸温度３００℃、延伸倍率４倍で延伸した後に、３８０℃で３０秒間、熱処理した。次に、熱処理後のＰＴＦＥシートを、ゾーン延伸法により、そのＴＤ方向（幅方向）に、延伸温度１００℃、延伸倍率５倍で延伸して、ＰＴＦＥ多孔質膜を得た。なお、ＭＤ方向の延伸には、回転速度が異なる一対のロールを用いた。この場合、延伸倍率は、実質的に双方のロールの回転速度の比により示される。ＴＤ方向の延伸は、テンター法により行った。延伸方法は、以降の比較例においても同様である。
【００６１】
（比較例１）
実施例１と同様にして得た未焼成かつ未延伸のＰＴＦＥシートを、ゾーン延伸法により、そのＭＤ方向（長手方向）に、延伸温度３００℃、延伸倍率４倍で延伸した後に、引き続きそのＴＤ方向（幅方向）に、延伸温度２００℃、延伸倍率５倍で延伸した。次に、延伸後のＰＴＦＥシートを、３８０℃で６０秒間、熱処理して、特開平7-196831号公報に開示の方法に基づくＰＴＦＥ多孔質膜を得た。
【００６２】
（比較例２）
実施例１と同様にして得た未焼成かつ未延伸のＰＴＦＥシートを、ゾーン延伸法により、そのＭＤ方向（長手方向）に、延伸温度３８０℃、延伸倍率４倍で延伸した。次に、延伸後のＰＴＦＥシートを、３８０℃で６０秒間、熱処理した。次に、熱処理後のＰＴＦＥシートを、そのＴＤ方向（幅方向）に、延伸温度３００℃、延伸倍率５倍で延伸して、特開2007-260547号公報に開示の方法（焼成延伸法）に基づくＰＴＦＥ多孔質膜を得た。
【００６３】
（比較例３）
実施例１と同様にして得た未焼成かつ未延伸のＰＴＦＥシートを、ゾーン延伸法により、そのＭＤ方向（長手方向）に、延伸温度３００℃、延伸倍率４倍で延伸した後に、３８０℃で３０秒間、熱処理した。次に、熱処理後のＰＴＦＥシートを、ゾーン延伸法により、そのＴＤ方向（幅方向）に、延伸温度３８０℃、延伸倍率５倍で延伸して、特表平11-515036号公報に開示の方法に基づくＰＴＦＥ多孔質膜を得た。
【００６４】
実施例および比較例で作製した各ＰＴＦＥ多孔質膜について、その通気量および強度の評価結果を以下の表１に示す。また、実施例および比較例３について、ＭＤ方向への延伸および熱処理を行った後、ＴＤ方向への延伸を行う前の時点におけるＰＴＦＥシートの通気量および面内強度の評価結果を、中間物における通気量および面内強度として、併せて表１に示す。さらに比較例２について、ＰＴＦＥの融点以上の温度におけるＭＤ方向への延伸を行った後、ＴＤ方向への延伸を行う前の時点におけるＰＴＦＥシートの通気量および面内強度の評価結果を、中間物における通気量および面内強度として、併せて表１に示す。
【００６５】
【表１】
【００６６】
表１に示すように、比較例に比べて実施例では、高通気量かつ高強度のＰＴＦＥ多孔質膜が得られた。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
本発明のＰＴＦＥ多孔質膜の製造方法によれば、通気量と強度とを高いレベルで両立させたＰＴＦＥ多孔質膜が得られ、このようなＰＴＦＥ多孔質膜は、通気部材の通気膜としての用途に好適である。
【符号の説明】
【００６８】
１ 通気部材
２ 通気膜
３ 支持体
４ 保護カバー
１１ 筐体
１２ 開口部
１０１ ＰＴＦＥ多孔質膜
１０２ 接着フィルム
１０３ アルミシート
１０３ａ 持ち手
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポリテトラフルオロエチレン多孔質膜の製造方法に関する。また、本発明は、当該製造方法により得たポリテトラフルオロエチレン多孔質膜を備える通気部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
ランプ、圧力センサー、ＥＣＵ（Electrical Control Unit)などの車両用電装部品ならびに携帯電話、カメラなどの電気製品の筐体に、筐体内外の通気を確保するとともに、筐体内部への水および塵芥などの異物の侵入を防ぐ通気部材が取り付けられている。このような通気部材は、気体を透過させるが異物を透過させない通気膜により実現される。通気膜には、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）多孔質膜が好適である。
【０００３】
ＰＴＦＥ多孔質膜の製造方法として、未焼成のＰＴＦＥシートを逐次二軸延伸する方法が広く採用されている。この方法により得られたＰＴＦＥ多孔質膜は、延伸により生じた無数のＰＴＦＥフィブリルと当該フィブリル間の空隙とからなる多孔質構造を有する。
【０００４】
逐次二軸延伸によりＰＴＦＥ多孔質膜を得る具体的な方法として、特開平7-196831号公報には、未焼成のＰＴＦＥシートをＰＴＦＥの融点未満の温度にて逐次二軸延伸した後、ＰＴＦＥの融点以上の温度で熱処理する方法が開示されている。特開2007-260547号公報には、未焼成のＰＴＦＥシートに対して、逐次二軸延伸の一段目の延伸をＰＴＦＥの融点以上の温度にて行い、次いで、二段目の延伸をＰＴＦＥの融点未満の温度にて、一段目の延伸とは異なる方向に行った後、ＰＴＦＥの融点以上の温度で熱処理する方法（焼成延伸法）が開示されている。特表平11-515036号公報には、未焼成のＰＴＦＥシートに対して、逐次二軸延伸の一段目の延伸をＰＴＦＥの融点未満の温度にて行い、次いでＰＴＦＥの融点以上の温度で熱処理した後、二段目の延伸をＰＴＦＥの融点以上の温度にて行う方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平7-196831号公報
【特許文献２】特開2007-260547号公報
【特許文献３】特表平11-515036号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特開平7-196831号公報および特表平11-515036号公報に開示の方法では、逐次二軸延伸における各延伸の倍率を高く設定することで、通気量が大きいＰＴＦＥ多孔質膜が得られる一方、得られたＰＴＦＥ多孔質膜における強度が低下する。焼成延伸法では、高強度のＰＴＦＥ多孔質膜が得られる一方で、通気量が大きいＰＴＦＥ多孔質膜を得ることが難しい。
【０００７】
本発明は、高通気量および高強度を両立させたＰＴＦＥ多孔質膜を製造できるＰＴＦＥ多孔質膜の製造方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のＰＴＦＥ多孔質膜の製造方法は、未焼成のＰＴＦＥシートを、ＰＴＦＥの融点未満の温度において所定の方向へ延伸し（延伸Ａ）、前記延伸したシートを、前記融点以上の温度で熱処理した後、前記熱処理後のシートを、前記融点未満の温度において、前記所定の方向に対して直交する方向にさらに延伸する（延伸Ｂ）方法である。
【０００９】
本発明の通気部材は、筐体の開口部に固定された状態で、前記開口部を通過する気体が透過する通気膜と、前記通気膜を支持する支持体と、を備える。前記通気膜は、本発明のＰＴＦＥ多孔質膜の製造方法により得たＰＴＦＥ多孔質膜を有する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のＰＴＦＥ多孔質膜の製造方法によれば、高通気量および高強度を両立させたＰＴＦＥ多孔質膜が得られる。
【００１１】
このような特性を有するＰＴＦＥ多孔質膜は、通気部材の通気膜としての用途に好適である。当該ＰＴＦＥ多孔質膜を有する通気膜を備える本発明の通気部材は、筐体の開口部への取り付けによって、筐体内外の高い通気性を実現するとともに、筐体内部への水および塵芥などの異物の侵入をより確実に抑制する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の通気部材の一例を模式的に示す断面図である。
【図２】実施例において実施した、ＰＴＦＥ多孔質膜の厚さ方向の強度を評価する方法を説明するための模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
［延伸Ａ］
延伸Ａでは、未焼成のＰＴＦＥシートを、ＰＴＦＥの融点未満の温度において延伸する。未焼成のＰＴＦＥシートに対するこのような延伸が可能である限り、延伸Ａの具体的な手法は特に限定されない。例えば、ＰＴＦＥの融点未満の温度に保持した加熱炉を用いて、未焼成のＰＴＦＥシートを延伸すればよい（ゾーン延伸法）。ゾーン延伸法では、ＰＴＦＥシートが加熱炉内に位置する時間を適切に設定することで、ＰＴＦＥシートを上記融点未満の温度において延伸できる。延伸Ａは、ＰＴＦＥの融点未満の温度に加熱した加熱ロールを用いた熱ロール法により行ってもよい。
【００１４】
延伸Ａの延伸方向（上記所定の方向）は、ＰＴＦＥシートの面内におけるいずれかの方向であり、具体的な方向は特に限定されないが、未焼成のＰＴＦＥシートが押出工程および／または圧延工程を経て得たシートである場合、例えば、当該各工程におけるＭＤ方向（Machine Direction：押出方向、圧延方向）である。未焼成のＰＴＦＥシートが帯状である場合、例えば、その長手方向である。
【００１５】
延伸Ａの延伸温度は、３４０℃未満であり、好ましくは３２７℃未満である。延伸温度の下限は、例えば１５０℃であり、これ以下ではＰＴＦＥ多孔質膜自体を得ることが難しくなる。延伸Ａの延伸温度がＰＴＦＥの融点以上になると、延伸Ｂ後に最終的に得られたＰＴＦＥ多孔質膜の強度が低下する。延伸Ａの延伸温度は、１５０℃以上３２７℃未満が好ましい。
【００１６】
延伸Ａの延伸倍率の上限は、４０倍以下が好ましく、２０倍以下がより好ましい。延伸倍率の下限は、例えば１．２倍であり、２倍以上が好ましい。延伸Ａの延伸倍率は、２〜４０倍が好ましい。延伸Ａの延伸倍率が過度に大きいと、延伸Ｂ後に最終的に得られたＰＴＦＥ多孔質膜の強度が低下する。
【００１７】
延伸Ａでは、未焼成のＰＴＦＥシートにおいて、その延伸の方向に伸びるフィブリルが形成されるとともに、ＰＴＦＥが部分的に凝集したノードが形成されると考えられる。
【００１８】
［熱処理］
本発明の製造方法では、延伸Ａ後のＰＴＦＥシートを、ＰＴＦＥの融点以上の温度に加熱して熱処理する。熱処理の具体的な手法は特に限定されず、例えば、ＰＴＦＥの融点以上の温度に保持した加熱炉に、延伸Ａ後のＰＴＦＥシートを収容すればよい。当該ＰＴＦＥシートが加熱炉に収容される時間を適切に設定することにより（通常５秒以上、好ましくは１０秒以上２００秒以下）、当該ＰＴＦＥシートをＰＴＦＥの融点以上の温度で熱処理できる。ＰＴＦＥの融点以上の温度に加熱した加熱ロールを用いて、熱処理を行ってもよい。
【００１９】
熱処理温度は、３４０℃以上であり、３５０℃以上４００℃以下が好ましい。
【００２０】
熱処理は、延伸Ａに続いて連続的に行ってもよい。
【００２１】
熱処理では、ＰＴＦＥシートにおけるフィブリルの統合が進行すると考えられる。これにより、延伸Ａにより形成されたＰＴＦＥフィブリルの径が太くなって、最終的に高強度のＰＴＦＥ多孔質膜が得られることになる。
【００２２】
なお、必要に応じて、延伸Ａ後のＰＴＦＥシートを熱処理しながら、延伸Ａと同一の方向（上記所定の方向）にさらに延伸してもよい。この熱処理に伴う延伸の延伸倍率は、最大でも２倍以下とする。
【００２３】
［延伸Ｂ］
本発明の製造方法では、熱処理後のＰＴＦＥシートを、ＰＴＦＥの融点未満の温度において、延伸Ａの方向に対して直交する方向にさらに延伸する。熱処理後のＰＴＦＥシートに対するこのような延伸が可能である限り、延伸Ｂの具体的な手法は特に限定されず、例えば、延伸Ａにおいて説明したゾーン延伸法を適用できる。
【００２４】
延伸Ｂの延伸方向は、ＰＴＦＥシートの面内方向であって、延伸Ａの方向と直交する方向である限り特に限定されない。延伸Ａを行う前の未焼成のＰＴＦＥシートが押出工程および／または圧延工程を経て得たシートである場合、例えば、当該各工程におけるＴＤ方向（Transverse Direction）である。延伸Ａ前の未焼成のＰＴＦＥシートが帯状である場合、例えば、その幅方向である。帯状のシートをその幅方向に延伸するためには、例えば、テンター法を用いればよい。シートが矩形状である場合、二軸延伸機を使用することもできる。
【００２５】
本発明の製造方法では、延伸Ａを行う前の未焼成のＰＴＦＥシートが帯状であり、延伸Ａの方向（所定の方向）が当該帯状のシートの長手方向であり、延伸Ｂの方向（所定の方向に直交する方向）が当該帯状のシートの幅方向であってもよい。
【００２６】
延伸Ｂの延伸温度は、３４０℃未満であり、好ましくは３２７℃未満である。延伸温度の下限は、例えば５０℃であり、これ以下では、熱処理により統合したフィブリル間の間隔を増大させて高通気量のＰＴＦＥ多孔質膜を得ることが難しくなる。延伸Ｂの延伸温度がＰＴＦＥの融点以上になると、得られたＰＴＦＥ多孔質膜の強度が低下する。延伸Ｂの延伸温度は、５０℃以上３２７℃未満が好ましい。
【００２７】
延伸Ｂの延伸倍率の上限は、４０倍以下が好ましく、１０倍以下がより好ましい。延伸倍率の下限は、例えば１．２倍であり、２倍以上が好ましい。延伸Ｂの延伸倍率は、２〜４０倍が好ましく、２〜１０倍がより好ましく、２〜６倍がさらに好ましい。延伸Ｂの延伸倍率が過度に大きいと、膜が破断することがある。延伸Ｂの延伸倍率が過度に小さいと、最終的に得られたＰＴＦＥ多孔質膜の強度が低下する。
【００２８】
即ち、本発明の製造方法では、延伸Ａの（所定の方向への）延伸倍率が２倍以上４０倍以下であり、延伸Ｂの（所定の方向とは直交する方向への）延伸倍率が２倍以上４０倍以下であることが好ましい。
【００２９】
延伸Ｂは、熱処理に続いて連続的に行ってもよい。
【００３０】
延伸Ｂでは、熱処理後のＰＴＦＥシートにおいて、熱処理により統合したフィブリル間の間隔が増大して、シートの強度が確保されたまま、その通気性が向上する。
【００３１】
［未焼成のＰＴＦＥシート］
本発明の製造方法に用いる未焼成のＰＴＦＥシートの形成方法は特に限定されない。例えば、ＰＴＦＥ微粉末（ファインパウダー）と液状潤滑剤との混合物を、押出および圧延から選ばれる少なくとも１つの方法によりシートに成形すればよい。
【００３２】
ＰＴＦＥ微粉末の種類は特に限定されず、市販の製品を用いることができる。市販のＰＴＦＥ微粉末は、例えば、ポリフロンＦ−１０４(ダイキン工業製)、フルオンＣＤ−１２３(旭・ＩＣＩフロロポリマーズ社製)、テフロン６Ｊ(三井・デュポンフロロケミカル社製)である。
【００３３】
液状潤滑剤の種類は、ＰＴＦＥ微粉末の表面を濡らすことが可能であり、上記混合物をシートに成形した後に、蒸発や抽出などの手段によって除去可能な物質である限り、特に限定されない。液状潤滑剤は、例えば、流動パラフィン、ナフサ、ホワイトオイル、トルエン、キシレンなどの炭化水素油であり、各種のアルコール類、ケトン類、エステル類などを用いることもできる。
【００３４】
ＰＴＦＥ微粉末と液状潤滑剤との混合比は、ＰＴＦＥ微粉末および液状潤滑剤の種類あるいはＰＴＦＥシートの形成方法に応じて適宜調整でき、通常、ＰＴＦＥ微粉末１００重量部に対して、液状潤滑剤が５〜５０重量部程度である。
【００３５】
押出および／または圧延の具体的な方法は特に限定されない。例えば、上記混合物をロッド状に押出成形した後、得られたロッド状の成形体を一対のロールにより圧延してシートに成形してもよい。あるいは、上記混合物をそのままシートに押出成形してもよいし、シートに押出成形した後に、さらに圧延を加えてもよい。
【００３６】
未焼成のＰＴＦＥシートの厚さは、得たいＰＴＦＥ多孔質膜の厚さに応じて適宜調整すればよく、通常、０．０５〜０．５ｍｍ程度である。
【００３７】
液状潤滑剤は、延伸Ａを行う前に、加熱あるいは抽出などの手法によりＰＴＦＥシートから除去することが好ましい。
【００３８】
本発明の製造方法では、延伸Ａ、延伸Ｂおよび熱処理の温度、延伸ＡおよびＢの延伸倍率、ならびに未焼成のＰＴＦＥシートの厚さなどを調整することにより、以下に示す特性を有するＰＴＦＥ多孔質膜が得られる。
【００３９】
［通気量］
本発明の製造方法では、ＪＩＳ Ｐ８１１７に準拠して測定したガーレー通気度にして、３秒／１００ｍＬ以下、好ましくは２秒／１００ｍＬ以下のＰＴＦＥ多孔質膜を形成できる。
【００４０】
［強度］
本発明の製造方法では、実施例に記載の方法により測定した面内強度にして、２０ＭＰａ以上、好ましくは２４ＭＰａ以上のＰＴＦＥ多孔質膜を形成できる。また、実施例に記載の方法により測定した厚さ方向の強度にして、１０Ｎ／２５ｍｍ以上、好ましくは１１Ｎ／２５ｍｍ以上のＰＴＦＥ多孔質膜を形成できる。
【００４１】
［通気部材］
本発明の通気部材は、上述した本発明の製造方法により得たＰＴＦＥ多孔質膜を有する通気膜を備える。本発明の製造方法により得たＰＴＦＥ多孔質膜は、高通気性および高強度である。このようなＰＴＦＥ多孔質膜を有する当該通気膜は、高い通気性を有するとともに、水および塵芥などの異物の透過をより確実に防ぐ、即ち、例えば、高い耐水性を示す。本発明の通気部材は、当該部材が備えるＰＴＦＥ多孔質膜および通気膜のこのような特性に基づき、筐体の開口部への取り付けによって、筐体内外の高い通気性を実現するとともに、筐体内部への異物の侵入をより確実に抑制する。
【００４２】
本発明の通気部材が備える通気膜は、本発明の製造方法により得たＰＴＦＥ多孔質膜以外の層を有していてもよい。当該層は、例えば、ＰＴＦＥ多孔質膜を支持する通気性支持材である。この場合、通気膜の強度が向上し、当該通気膜を備える通気部材の寿命が長くなる。
【００４３】
ＰＴＦＥ多孔質膜および通気性支持材を有する通気膜は、両者を重ね合わせて、あるいは接着ラミネート、熱ラミネートなどの手法により一体化して製造できる。
【００４４】
通気性支持材の材料、構造は、本発明の製造方法により得たＰＴＦＥ多孔質膜よりも通気性に優れる限り、特に限定されない。
【００４５】
通気性支持材の構造は、例えば、フェルト、不織布、織布、メッシュ（網目状シート）である。強度、柔軟性および製造工程における作業性に優れることから、不織布からなる通気性支持材が好ましく、この場合、不織布を構成する少なくとも一部の繊維が、いわゆる芯鞘構造を有する複合繊維であることが好ましい。芯成分の融点が鞘成分の融点よりも高い芯鞘構造を有する場合、通気膜を製造する際における通気性支持材とＰＴＦＥ多孔質膜との加熱圧着が容易となる。
【００４６】
通気性支持材の材料は、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン；ポリエステル；ナイロンなどのポリアミド、芳香族ポリアミド；ならびにこれらの複合材である。通気性支持材として、フッ素系樹脂、例えば、ＰＦＡ（テトラフルオロエチレン／パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体）、ＦＥＰ（テトラフルオロエチレン／ヘキサフルオロプロピレン共重合体）の多孔質膜を用いてもよい。
【００４７】
図１に、本発明の通気部材の一例を示す。図１に示す通気部材１は、上述した本発明の製造方法により得たＰＴＦＥ多孔質膜を有する通気膜２と、通気膜２を支持する支持体３とを備える。通気膜２は、筒状の支持体３の一方の開口を覆うように、支持体３に接合されている。支持体３の他方の開口に筐体１１の開口部１２が挿入されることによって、通気部材１は、筐体１１の開口部１２に固定されている。通気部材１が開口部１２に固定されている状態で、気体は、通気膜２、支持体３の内部および開口部１２を通って、筐体１１の内部から外部へ、あるいは外部から内部へと流れる。気体の経路に通気膜２が存在するために、水および塵芥などの異物の筐体１１内部への侵入が抑制される。
【００４８】
図１に示す通気部材１は、保護カバー４をさらに備える。保護カバー４は、筐体１１外部と通気膜２との間で気体の経路が確保されるように、支持体３に固定されている。保護カバー４は、比較的大きな異物が通気膜２に衝突して、通気膜２が破損することを防ぐ。
【００４９】
支持体３および保護カバー４は、典型的には、樹脂により構成される。支持体３は、常温において可撓性を有する樹脂またはエラストマーにより構成されることが好ましく、この場合、筐体１１の開口部１２への固定が容易かつ確実となる。
【００５０】
本発明の通気部材の構成は、図１に示す例に限定されない。本発明の効果が得られる限り、本発明の通気部材は、任意の構成を有することができる。
【実施例】
【００５１】
以下、実施例により、本発明をさらに詳細に説明する。本発明は、以下の実施例に限定されない。
【００５２】
本実施例では、製造方法を変化させることで４種類のＰＴＦＥ多孔質膜を作製し（実施例１種類、比較例３種類）、作製したＰＴＦＥ多孔質膜の通気量および強度を評価した。
【００５３】
ＰＴＦＥ多孔質膜における特性の評価方法を示す。
【００５４】
［通気量］
通気量としてＰＴＦＥ多孔質膜のガーレー通気度（秒／１００ｍＬ）を、ＪＩＳ Ｐ８１１７に準拠し、自動ガーレー式デンソメーターを用いて評価した。
【００５５】
［強度］
ＰＴＦＥ多孔質膜の強度として、その面内方向および厚さ方向のそれぞれの強度を、以下のように評価した。なお、強度を評価した面内方向は、圧延により得た延伸前のＰＴＦＥシートにおける圧延方向（ＭＤ方向）である。また、面内方向の強度は引張強度、厚さ方向の強度は引き剥がし強度である。
【００５６】
・面内方向（ＭＤ方向）の強度
面内方向の強度（ＭＰａ）は、ＰＴＦＥ多孔質膜に対してテンシロン（オリエンテック製、UTM-III-100）を用いた引張試験を行うことで評価した。引張試験の条件は、以下のとおりである：サンプル形状は幅１０ｍｍの短冊、チャック間距離は２０ｍｍ、引張速度は２００ｍｍ／分、測定温度は２５℃。
【００５７】
・厚さ方向の強度
厚さ方向の強度（Ｎ／２５ｍｍ）は、次のように求めた。最初に、評価対象であるＰＴＦＥ多孔質膜を、ＴＤ方向が幅方向となるように、幅２５ｍｍの短冊状に加工した。これとは別に、幅２５ｍｍの短冊状に加工した接着フィルム（東セロ製、アドマーQE-060）およびアルミシートを準備し、ＰＴＦＥ多孔質膜を、当該接着フィルムを介して一対の当該アルミシートにより挟持した。このとき、ＰＴＦＥ多孔質膜、接着フィルムおよびアルミシートの幅方向および長手方向を揃えた。また、アルミシートの長さをＰＴＦＥ多孔質膜の長さよりも長くすることで、各アルミシートに、接着フィルムを介してＰＴＦＥ多孔質膜に接しない部分を設けた。次に、各層を、２００℃、２秒の加熱により熱溶着させ、アルミシート１０３／接着フィルム１０２／ＰＴＦＥ多孔質膜１０１／接着フィルム１０２／アルミシート１０３の積層体（幅２５ｍｍの短冊状、図２（ａ）参照）を形成した。
【００５８】
次に、図２（ｂ）に示すように、アルミシート１０３におけるＰＴＦＥ多孔質膜１０１に接しない部分１０３ａを持ち手として、各アルミシート１０３を、互いに逆の方向に引っ張った。引っ張る力を強くしていくと、ある時点で、図２（ｃ）に示すようにＰＴＦＥ多孔質膜１０１が裂け始めるが、この時点においてアルミシート１０３に加えた力を、ＰＴＦＥ多孔質膜の厚さ方向の強度（Ｎ／２５ｍｍ）とした。
【００５９】
（実施例１）
ＰＴＦＥファインパウダー（ダイキン工業製、ポリフロンＦ１０４）１００重量部と、液状潤滑剤としてドデカン１９重量部とを均一に混合し、ＰＴＦＥファインパウダーと液状潤滑剤との混合物であるＰＴＦＥペーストを形成した。次に、形成したＰＴＦＥペーストを、２ＭＰａ（２０ｋｇ／ｃｍ2）の圧力でロッド状に押出成形し、さらに１対の金属ロールにより圧延して、帯状のＰＴＦＥシートを形成した。次に、形成したＰＴＦＥシートから、１２０℃、３分の熱乾燥によって液状潤滑剤を除去した。
【００６０】
このようにして得た未焼成かつ未延伸のＰＴＦＥシートを、ゾーン延伸法により、そのＭＤ方向（長手方向）に、延伸温度３００℃、延伸倍率４倍で延伸した後に、３８０℃で３０秒間、熱処理した。次に、熱処理後のＰＴＦＥシートを、ゾーン延伸法により、そのＴＤ方向（幅方向）に、延伸温度１００℃、延伸倍率５倍で延伸して、ＰＴＦＥ多孔質膜を得た。なお、ＭＤ方向の延伸には、回転速度が異なる一対のロールを用いた。この場合、延伸倍率は、実質的に双方のロールの回転速度の比により示される。ＴＤ方向の延伸は、テンター法により行った。延伸方法は、以降の比較例においても同様である。
【００６１】
（比較例１）
実施例１と同様にして得た未焼成かつ未延伸のＰＴＦＥシートを、ゾーン延伸法により、そのＭＤ方向（長手方向）に、延伸温度３００℃、延伸倍率４倍で延伸した後に、引き続きそのＴＤ方向（幅方向）に、延伸温度２００℃、延伸倍率５倍で延伸した。次に、延伸後のＰＴＦＥシートを、３８０℃で６０秒間、熱処理して、特開平7-196831号公報に開示の方法に基づくＰＴＦＥ多孔質膜を得た。
【００６２】
（比較例２）
実施例１と同様にして得た未焼成かつ未延伸のＰＴＦＥシートを、ゾーン延伸法により、そのＭＤ方向（長手方向）に、延伸温度３８０℃、延伸倍率４倍で延伸した。次に、延伸後のＰＴＦＥシートを、３８０℃で６０秒間、熱処理した。次に、熱処理後のＰＴＦＥシートを、そのＴＤ方向（幅方向）に、延伸温度３００℃、延伸倍率５倍で延伸して、特開2007-260547号公報に開示の方法（焼成延伸法）に基づくＰＴＦＥ多孔質膜を得た。
【００６３】
（比較例３）
実施例１と同様にして得た未焼成かつ未延伸のＰＴＦＥシートを、ゾーン延伸法により、そのＭＤ方向（長手方向）に、延伸温度３００℃、延伸倍率４倍で延伸した後に、３８０℃で３０秒間、熱処理した。次に、熱処理後のＰＴＦＥシートを、ゾーン延伸法により、そのＴＤ方向（幅方向）に、延伸温度３８０℃、延伸倍率５倍で延伸して、特表平11-515036号公報に開示の方法に基づくＰＴＦＥ多孔質膜を得た。
【００６４】
実施例および比較例で作製した各ＰＴＦＥ多孔質膜について、その通気量および強度の評価結果を以下の表１に示す。また、実施例および比較例３について、ＭＤ方向への延伸および熱処理を行った後、ＴＤ方向への延伸を行う前の時点におけるＰＴＦＥシートの通気量および面内強度の評価結果を、中間物における通気量および面内強度として、併せて表１に示す。さらに比較例２について、ＰＴＦＥの融点以上の温度におけるＭＤ方向への延伸を行った後、ＴＤ方向への延伸を行う前の時点におけるＰＴＦＥシートの通気量および面内強度の評価結果を、中間物における通気量および面内強度として、併せて表１に示す。
【００６５】
【表１】
【００６６】
表１に示すように、比較例に比べて実施例では、高通気量かつ高強度のＰＴＦＥ多孔質膜が得られた。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
本発明のＰＴＦＥ多孔質膜の製造方法によれば、通気量と強度とを高いレベルで両立させたＰＴＦＥ多孔質膜が得られ、このようなＰＴＦＥ多孔質膜は、通気部材の通気膜としての用途に好適である。
【符号の説明】
【００６８】
１ 通気部材
２ 通気膜
３ 支持体
４ 保護カバー
１１ 筐体
１２ 開口部
１０１ ＰＴＦＥ多孔質膜
１０２ 接着フィルム
１０３ アルミシート
１０３ａ 持ち手
【特許請求の範囲】
【請求項１】
未焼成のポリテトラフルオロエチレンシートを、ポリテトラフルオロエチレンの融点未満の温度において所定の方向へ延伸し、
前記延伸したシートを、前記融点以上の温度で熱処理した後、
前記熱処理後のシートを、前記融点未満の温度において、前記所定の方向に対して直交する方向にさらに延伸する、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２】
前記未焼成のポリテトラフルオロエチレンシートが帯状であり、
前記所定の方向が、当該シートの長手方向であり、
前記直交する方向が、当該シートの幅方向である請求項１に記載のポリテトラフルオロエチレン多孔質膜の製造方法。
【請求項３】
前記所定の方向への延伸倍率が、２〜４０倍であり、
前記直交する方向への延伸倍率が、２〜４０倍である請求項１に記載のポリテトラフルオロエチレン多孔質膜の製造方法。
【請求項４】
ポリテトラフルオロエチレン微粉末と液状潤滑剤との混合物を、押出および圧延から選ばれる少なくとも１つの方法によりシートに成形して、前記未焼成のポリテトラフルオロエチレンシートを得る、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の製造方法。
【請求項５】
筐体の開口部に固定された状態で、前記開口部を通過する気体が透過する通気膜と、
前記通気膜を支持する支持体と、を備える通気部材であって、
前記通気膜が、請求項１〜４のいずれかに記載の製造方法により得たポリテトラフルオロエチレン多孔質膜を有する通気部材。
【請求項１】
未焼成のポリテトラフルオロエチレンシートを、ポリテトラフルオロエチレンの融点未満の温度において所定の方向へ延伸し、
前記延伸したシートを、前記融点以上の温度で熱処理した後、
前記熱処理後のシートを、前記融点未満の温度において、前記所定の方向に対して直交する方向にさらに延伸する、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２】
前記未焼成のポリテトラフルオロエチレンシートが帯状であり、
前記所定の方向が、当該シートの長手方向であり、
前記直交する方向が、当該シートの幅方向である請求項１に記載のポリテトラフルオロエチレン多孔質膜の製造方法。
【請求項３】
前記所定の方向への延伸倍率が、２〜４０倍であり、
前記直交する方向への延伸倍率が、２〜４０倍である請求項１に記載のポリテトラフルオロエチレン多孔質膜の製造方法。
【請求項４】
ポリテトラフルオロエチレン微粉末と液状潤滑剤との混合物を、押出および圧延から選ばれる少なくとも１つの方法によりシートに成形して、前記未焼成のポリテトラフルオロエチレンシートを得る、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の製造方法。
【請求項５】
筐体の開口部に固定された状態で、前記開口部を通過する気体が透過する通気膜と、
前記通気膜を支持する支持体と、を備える通気部材であって、
前記通気膜が、請求項１〜４のいずれかに記載の製造方法により得たポリテトラフルオロエチレン多孔質膜を有する通気部材。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２０１１−１７８９７０（Ｐ２０１１−１７８９７０Ａ）
【公開日】平成２３年９月１５日（２０１１．９．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−４７３２８（Ｐ２０１０−４７３２８）
【出願日】平成２２年３月４日（２０１０．３．４）
【出願人】（０００００３９６４）日東電工株式会社 (5,557)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年９月１５日（２０１１．９．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月４日（２０１０．３．４）
【出願人】（０００００３９６４）日東電工株式会社 (5,557)
【Ｆターム（参考）】
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