ポリテトラフルオロエチレン多孔質膜の製造方法
【課題】孔径が大きく、かつ、より厚いＰＴＦＥ多孔質膜の実現が可能な、ＰＴＦＥ多孔質膜の製造方法を提供することを目的とする。
【解決手段】ＰＴＦＥ多孔質膜の製造方法であって、ＰＴＦＥ粉末を含むシート状物を第１の方向に延伸して得たＰＴＦＥシート１ａを、第１の方向（矢印Ａの方向）と直交する第２の方向（矢印Ｂの方向）に延伸する延伸工程を含み、上記延伸工程において、ＰＴＦＥシート１ａを第１の方向へ収縮させながら第２の方向に延伸する。
【解決手段】ＰＴＦＥ多孔質膜の製造方法であって、ＰＴＦＥ粉末を含むシート状物を第１の方向に延伸して得たＰＴＦＥシート１ａを、第１の方向（矢印Ａの方向）と直交する第２の方向（矢印Ｂの方向）に延伸する延伸工程を含み、上記延伸工程において、ＰＴＦＥシート１ａを第１の方向へ収縮させながら第２の方向に延伸する。
【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（以下「ＰＴＦＥ」と言う）多孔質膜の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
エアフィルタ用途に用いられるＰＴＦＥ多孔質膜は、例えば、下記のようにして作製される。ＰＴＦＥパウダーと有機溶剤とを混合してペーストを作製し、このペーストを用いて押出成形により予備成形体を作製する。その後、得られた予備成形体を、押出しまたは圧延等してシート状物とし、次いで、シート状物を２方向へ延伸して、ＰＴＦＥ多孔質膜（未焼成）を得る。上記ＰＴＦＥ多孔質膜は焼成されることもある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
上記製造方法では、延伸の際にＰＴＦＥが直径０．２μｍ以下の繊維へと繊維化している。そのため、上記製造方法により得られたＰＴＦＥ多孔質膜は、気孔率が高く、かつ捕集効率も高い。また、上記ＰＴＦＥ多孔質膜は、エアフィルタ濾材の材料として必要な通気性を確保するために、その厚みは非常に薄い。
【特許文献１】特開平１０−３００３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記ＰＴＦＥ多孔質膜はその厚みが非常に薄いため、機械的ダメージによって破損しないよう、その取り扱いの際には注意を払う必要があった。また、上記ＰＴＦＥ多孔質膜では、繊維径が非常に細く、非常に多くの繊維が存在していため、上記ＰＴＦＥ多孔質膜を塵等の多い環境下で使用した場合、塵等は、ＰＴＦＥ多孔質膜の表面で集中的に捕捉される。その結果、上記ＰＴＦＥ多孔質膜は目詰まりを起こしやすいという問題があった。これらの理由から、エアフィルタ濾材の材料として適した通気性を確保した上で、孔径が大きく、かつより厚いＰＴＦＥ多孔質膜が求められていた。
【０００５】
本発明は、孔径が大きく、かつ、より厚いＰＴＦＥ多孔質膜の実現が可能な、ＰＴＦＥ多孔質膜の製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のＰＴＦＥ多孔質膜の製造方法は、ＰＴＦＥ粉末を含むシート状物を第１の方向に延伸して得たＰＴＦＥシートを、前記第１の方向と直交する第２の方向に延伸する延伸工程を含み、前記延伸工程において、前記ＰＴＦＥシートを前記第１の方向に収縮させながら前記第２の方向に延伸することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明では、シート状物を第１の方向へ延伸して得たＰＴＦＥシートを、第１の方向に収縮させながら第２の方向に延伸するので、第２の方向に延伸する際のＰＴＦＥの繊維化が抑制されるとともに、延伸の際に形成された複数の繊維のうちの近隣の繊維同士が束になる。その結果、本発明のＰＴＦＥ多孔質膜の製造方法によれば、孔径の大きいＰＴＦＥ多孔質膜を得ることができる。さらに、本発明では、ＰＴＦＥシートを、第１の方向に収縮させながら第２の方向に延伸するので、ＰＴＦＥシートを、第１の方向に収縮させることなく第２の方向に延伸する、従来のＰＴＦＥ多孔質膜の製造方法よりも、厚いＰＴＦＥ多孔質膜を得ることができる。このように、本発明のＰＴＦＥ多孔質膜の製造方法によれば、孔径が大きく、かつ、より厚いＰＴＦＥ多孔質膜の実現が可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下に、本発明のＰＴＦＥ多孔質膜およびその製造方法の一例を図面を用いて説明する。
【０００９】
本実施形態のＰＴＦＥ多孔質膜の製造方法は、ＰＴＦＥ粉末を含むシート状物を第１の方向に延伸して得たＰＴＦＥシートを、第１の方向と直交する第２の方向に延伸する延伸工程を含む。第１の方向への延伸倍率について特に制限はないが、エアフィルタ濾材の材料として好ましい通気性を有しつつ、かつ、延伸により生じ得る繊維の破断を抑制することを考慮すれば、１０倍以上４０倍以下であることが好ましい。第１の方向への延伸は、ＰＴＦＥの融点よりも低い温度、例えば、２５０℃よりも高く３２７℃よりも低い温度で行うことが好ましい。
【００１０】
第１の方向への延伸方法については、特に制限はなく、例えば、熱ロール延伸法やゾーン延伸法等が挙げられる。
【００１１】
図１に示すように、熱ロール延伸法は、シート状物１を繰り出しロール７１，７２から連続して繰り出し、ロール回転速度の相違により一対のロール７２，７３間でシート状物１を延伸する方法である。この場合は、ロール７２近傍の延伸領域７５においてシート状物１が延伸される。
【００１２】
図２に示すように、ゾーン延伸法では、加熱炉６６内を所定の温度に設定し、その雰囲気にシート状物１を曝し、ロール回転速度の差により一対のロール７２，７３間でシート状物１を延伸する。上流側のロール７１，７２から下流側のロール７３，７４へと繰り出されたシート状物１は加熱炉６６内において所定の延伸倍率に延伸される。
【００１３】
その他の延伸方法として、シート状物の対向する一対の辺をクリップ等ではさみ、そのシート状物を、所定の温度に設定された加熱炉内の雰囲気に曝しながら引っ張って、延伸する方法等が挙げられる。
【００１４】
ＰＴＦＥシート１ａ（図１および図２参照）の第２の方向への延伸は、例えば下記のように、バッチで行ってもよいし、帯状のＰＴＦＥシート１ａに対して行ってもよい。
【００１５】
次に、図３を用いて、第２の方向への延伸をバッチで行う場合について説明する。
【００１６】
図３に示すように、平面が矩形状のＰＴＦＥシート１ａの各辺を、それぞれ把持部材４ａ〜４ｄで挟む。次いで、矢印Ａ（第１の方向）と直交する１対の辺１１ａ，１１ｂを把持した１対の把持部材４ａ，４ｂを互いに近づける。同時に、矢印Ｂ（第２の方向）と直交する１対の辺１１ｃ，１１ｄを把持した１対の把持部材４ｃ，４ｄを互いに遠ざける。すなわち、ＰＴＦＥシート１ａを第１の方向に収縮させながら、第２の方向に延伸する。このような方法によりＰＴＦＥシート１ａを第２の方向に延伸する場合、得られたＰＴＦＥ多孔質膜の周縁部には延伸ムラがある。そのため、得られたＰＴＦＥ多孔質膜を、エアフィルタ濾材の材料として用いる場合は、延伸ムラの少ない部分を用いると好ましい。尚、本明細書において、「直交」には、実質的に直交する場合も含む。
【００１７】
第２の方向への延伸をバッチで行う場合、ＰＴＦＥシート１ａの第１の方向への収縮率Ａは、５０％以上９０％以下であることが好ましい。収縮率Ａが５０％以上９０％以下であると、過度な繊維化が抑制され、孔径が大きく、かつ、好適な通気性が確保されたＰＴＦＥ多孔質膜を実現できる。上記収縮率Ａは、下記式（数１）により算出される値である。
【００１８】
（数１）
収縮率Ａ（％）＝（Ｐ−Ｑ）／Ｐ×１００
ただし、式中のＰは、図４Ａに示すように、第１の方向と直交する１対の辺を把持した１対の把持部材４ａ，４ｂのうちの、一方の把持部材４ａによって把持されたＰＴＦＥシート１ａの箇所１ａ'と他方の把持部材４ｂによって把持されたＰＴＦＥシート１ａの箇所１ａ"との間の、ＰＴＦＥシート１ａを第２の方向に延伸する前における最短距離Ｘである。また、式中のＱは、図４Ｂに示すように、一方の把持部材４ａによって把持されたＰＴＦＥシート１ａの箇所１ａ'と他方の把持部材４ｂによって把持されたＰＴＦＥシート１ａの箇所１ａ"との間の、ＰＴＦＥシート１ａを第２の方向に延伸した後における最短距離Ｘ'である。
【００１９】
次に、図５を用いて、帯状のＰＴＦＥシートに対して第２の方向への延伸を行う場合について説明する。
【００２０】
帯状のＰＴＦＥシートを第２の方向へ延伸をする場合は、例えば、図５に示す延伸装置を用いる。図５に示すように、延伸装置は、テンターと類似の構造をしている。延伸装置は、帯状のＰＴＦＥシート１ａの辺１１ｅ，１１ｆをそれぞれ把持するための複数の把持部材４と、隣り合う把持部材４同士を連結する屈折部５とを備えている。また、延伸装置は、把持部材４がスライドする把持部材用レール６と、屈折部５の支点に連結された軸ピン１０がスライドする軸ピン用レール７とを備えている。
【００２１】
把持部材用レール６と軸ピン用レール７との間隔Ｗは、ＰＴＦＥシート１ａの進行方向Ｃに沿って大きくなっている。そのため、把持部材によって把持されたＰＴＦＥシート１ａを進行方向Ｃへ搬送したとき、ＰＴＦＥシート１ａの長手方向に隣り合う把持部材間距離Ｙは、ＰＴＦＥシート１ａの進行方向Ｃへ進むほど狭くなる。一方、対向する把持部材間距離Ｚは長くなる。
【００２２】
帯状のＰＴＦＥシート１ａを第２の方向（矢印Ｂの方向）に延伸する際には、まず、ＰＴＦＥシート１ａの長手方向と平行な１対の辺１１ｅ，１１ｆを、ＰＴＦＥシート１ａの長手方向の一方端側から長手方向に向かって、順次、複数の把持部材４で把持する。同時に、把持部材４、軸ピン１０を、それぞれ、スライドさせて、帯状のＰＴＦＥシート１ａを、進行方向Ｃへ順次搬送する。尚、本明細書において、「平行」には、実質的に平行な場合も含む。
【００２３】
すると、上記把持部材間距離Ｙは、ＰＴＦＥシート１ａの一方端側から長手方向に沿って、順次、狭められる。同時に、１対の辺１１ｅ，１１ｆのうちの、一方の辺１１ｅを把持した複数の把持部材４のうちの所定の把持部材４ｅと、他方の辺１１ｆを把持した複数の把持部材４のうちの上記所定の把持部材４ｅと対向する把持部材４ｆとは、ＰＴＦＥシート１ａの一方端側から長手方向に沿って、順次、互いに遠ざかる。
【００２４】
図６に、図５に示したＤ部分の拡大図を示している。把持部材間距離Ｙ（図５参照）は、ＰＴＦＥシート１ａの進行方向Ｃへ進むほど狭くなるので、図６に示すように、ＰＴＦＥシート１ａの耳部にたるみが生じることが予想される。しかし、第２の方向（矢印Ｂの方向）に延伸されている最中のＰＴＦＥシート１ａの一部では、第２の方向（矢印Ｂの方向）への延伸方向と反対方向の引張応力が生じているので、上記たるみはＰＴＦＥシート１ａの中央部に吸収される。その結果として、ＰＴＦＥシート１ａは弛むことなく第２の方向に延伸される。
【００２５】
帯状のＰＴＦＥシート１ａに対して第２の方向への延伸を行う場合、ＰＴＦＥシート１ａの第１の方向への収縮率Ｂは、５０％以上９０％以下であることが好ましい。収縮率Ｂが５０％以上９０％以下であると、過度な繊維化が抑制され、孔径が大きく、かつ、好適な通気性が確保されたＰＴＦＥ多孔質膜を実現できる。上記収縮率Ｂは、下記式（数２）により算出される値である。
【００２６】
（数２）
収縮率Ｂ（％）＝（Ｒ−Ｓ）／Ｒ×１００
ただし、式中のＲは、ＰＴＦＥシート１ａを第２の方向へ延伸する前の、一方の辺１１ｅ（または他方の辺１１ｆ）を把持した複数の把持部材４のうちの長手方向に隣り合う把持部材についての把持中心間距離Ｙａであり、Ｓは、ＰＴＦＥシート１ａを第２の方向へ延伸した後の、一方の辺１１ｅ（または他方の辺１１ｆ）を把持した複数の把持部材４のうちの長手方向に隣り合う把持部材についての把持中心間距離Ｙｂである（図５参照）。尚、上記把持中心とは、把持部材の中心を意味し、把持中心間距離とは、隣り合う把持部材の中心間距離を意味する。
【００２７】
第２の方向への延伸倍率について特に制限はないが、エアフィルタ濾材の材料として好ましい通気性を確保するために、１０倍以上６０倍以下であることが好ましい。第２の方向への延伸は、ＰＴＦＥの融点よりも低い温度、例えば、室温以上〜２００℃以下で行うと好ましい。
【００２８】
本実施形態のＰＴＦＥ多孔質膜の製造方法において、面積拡大倍率は、３０倍以上６００倍以下であることが好ましい。面積拡大倍率が、３０倍以上６００倍以下であると、孔径が大きく、より厚く、かつエアフィルタ濾材として好適な通気性を有する、ＰＴＦＥ多孔質膜を実現できるからである。尚、本明細書において、面積拡大倍率は下記式（数３）にて定義される。（数３）中の収縮率は、第２の方向への延伸をバッチで行う場合は、収縮率Ａのことであり、図５を用いて説明した例のように連続的に行う場合は、収縮率Ｂのことである。
【００２９】
（数３）
面積拡大倍率＝（第１の方向への延伸倍率）×（第２の方向への延伸倍率）×［１−（収縮率（％）／１００）］
【００３０】
本実施形態のＰＴＦＥ多孔質膜に用いるシート状物は、例えば、下記の方法により作製される。ただし、シート状物の作製方法は、下記の例に限定されるものではない。
【００３１】
まず、ＰＴＦＥファインパウダーに液状潤滑剤を加えて、ペースト状の混和物を作製する。ＰＴＦＥファインパウダーには特に制限はなく、市販のものを使用できる。液状潤滑剤としては、ＰＴＦＥファインパウダーの表面を濡らすことができ、抽出や加熱により除去できるものであれば特に制限されず、例えば、流動パラフィン、ナフサ、ホワイトオイル等の炭化水素を使用できる。これらの液状潤滑剤は、単独で使用しても良く、２種以上併用してもよい。
【００３２】
液状潤滑剤の添加量は、ＰＴＦＥファインパウダーの種類、液状潤滑剤の種類、後述するシート状物の成形条件等により異なるが、例えば、ＰＴＦＥファインパウダー１００重量部に対して５〜５０重量部程度が適当である。
【００３３】
次に、ペースト状の混和物をシート状に成形する。成形方法としては、例えば、混和物をロット状に押し出した後、（１）対になったロールにより圧延する方法や、（２）板状に押し出してシート状にする方法が挙げられる。（１）および（２）の両方の方法を組み合わせてもよい。シート状物の厚みは、延伸条件等により異なるが、例えば、０．１ｍｍ〜０．５ｍｍである。
【００３４】
尚、得られたシート状物に含まれる液状潤滑剤は、延伸工程の前に、加熱法または抽出法等により除去しておくことが好ましい。抽出法に使用する溶媒について特に制限はないが、例えば、ノルマルデカン、ドデカン、ナフサ等が挙げられる。
【００３５】
ＰＴＦＥシート１ａを第１の方向へ収縮させることなく第２の方向に延伸する、従来のＰＴＦＥ多孔質膜の製造方法では、第２の方向への延伸時に、ポアソン収縮によりＰＴＦＥシート１ａに第１の方向にも張力が生じ、この張力によってＰＴＦＥの繊維化が進行し、ＰＴＦＥシートの厚み方向にネッキングが生じる。このため、得られたＰＴＦＥ多孔質膜は、繊維化率が高く、厚みが薄くなる。
【００３６】
一方、本実施形態のＰＴＦＥ多孔質膜の製造方法では、ＰＴＦＥシート１ａを第１の方向へ収縮させながら第２の方向に延伸するので、第２の方向への延伸時に、ポアソン収縮に起因するＰＴＦＥシート１ａにおける第１の方向の張力が緩和される。そのため、第２の方向への延伸時の、ＰＴＦＥの繊維化が抑制され、厚み方向へのネッキングも抑制される。その結果として、繊維が束になった状態で存在し、平均孔径が大きく、厚いＰＴＦＥ多孔質膜を得ることができる。換言すると、単位厚さあたりの圧力損失の小さいＰＴＦＥ多孔質膜を得ることができる。
【００３７】
尚、本実施形態のＰＴＦＥ多孔質膜の製造方法により製造されたＰＴＦＥ多孔質膜は、未焼成の状態では強度が弱く寸法安定性が良くないため、熱処理を行い焼成することが望ましい。熱処理はＰＴＦＥ多孔質膜の融点（３２７℃）以上で行う。
【００３８】
本実施形態のＰＴＦＥ多孔質膜の製造方法により製造されたＰＴＦＥ多孔質膜の厚みは、１３μｍ以上１００μｍ以下であることが好ましい。厚みが１３μｍ以上１００μｍ以下であれば、機械的ダメージによる破損が効果的に抑制される。
【００３９】
また、上記ＰＴＦＥ多孔質膜の平均孔径は、０．５μｍ〜５．０μｍであることが好ましい。ＰＴＦＥ多孔質膜の平均孔径が、０．５μｍ〜５．０μｍであると、ＰＴＦＥ多孔質膜をエアフィルタ濾材の材料として用いた場合に、使用に伴うＰＴＦＥ多孔質膜の目詰まりが抑制される。
【００４０】
本実施形態のＰＴＦＥ多孔質膜の製造方法により製造されたＰＴＦＥ多孔質膜を、エアフィルタ濾材の材料として用いる場合、ＰＴＦＥ多孔質膜単体で用いてもよいが、通気性支持材に積層して用いてもよい。上記通気性支持材としては、例えば、不織布、織布、メッシュ（網目状シート）等の多孔質材料を用いることが好ましい。
【００４１】
以下に、実施例および比較例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明は下記の実施例に限定されるものではない。尚、ＰＴＦＥ多孔質膜の圧力損失、平均孔径および厚みは下記の方法に従って測定した。
【００４２】
（１）圧力損失
サンプルを有効面積が１００ｃｍ2となるように円形ホルダーにセットし、入口側から大気塵を供給しつつ、入口側と出口側に圧力差を与え、このサンプルを通過する空気の透過速度を流量計で ５．３ｃｍ／ｓに調整したときの圧力損失（初期値）を圧力計（マノメーター）で測定した。尚、大気塵とは、雰囲気中に浮遊している塵埃をいう。
【００４３】
（２）平均孔径
平均孔径は、ＡＳＴＭ Ｆ３１６−８６（バルブポイント法）に従い、（米）Ｐｏｒｏｕｓ Ｍａｔｅｒｉａｌ Ｉｎｃ．製、Ｐｅｒｍ−Ｐｏｒｏｍｅｔｅｒを用いて測定した。測定試薬には、フッ素系溶媒（（米）スリーエム社製、ＦＣ−４０、表面張力１６ｍＮ／ｍ）を用いた。
【００４４】
（３）厚み
ダイアルシックネスゲージ（測定子径：１０ｍｍφ、最少目盛り：１μｍ）を用いて５点測定し、その平均値を求めた。
【実施例１】
【００４５】
ＰＴＦＥファインパウダー（旭硝子（株）製、ＣＤ１２３）１００重量部に対して液状潤滑剤（流動パラフィン）２５重量部を均一に混合して得たペースト状の混和物を予備成形し、予備成形体をペースト押出により丸棒状に成形した。次に、丸棒状の成形物を圧延してシート状物（厚み０．２ｍｍ、幅１８０ｍｍ）とし、シート状物を１８０℃で３分間加熱し液状潤滑剤を乾燥除去した。
【００４６】
次いで、延伸倍率が１８倍になるように２８０℃で、シート状物を第１の方向に延伸（ゾーン延伸）して帯状のＰＴＦＥシートを得た。帯状のＰＴＦＥシートを切断して長さ１ｍのＰＴＦＥシートを得、図３に示すようにして、ＰＴＦＥシート１ａを第２の方向に１３０℃で延伸した。
【００４７】
尚、第２の方向への延伸前における距離Ｘ（図４Ａ参照）は９０ｃｍ、第２の方向へ延伸した後の距離Ｘ'（図４Ｂ参照）は３６ｃｍとし、第１の方向への収縮率Ａは６０％とした。また、第２の方向への延伸倍率は１０倍とした。ＰＴＦＥシートを第２の方向へ延伸した後、得られたＰＴＦＥ多孔質膜（未焼成）を、ブロワーを用いて４５０℃で約０．５秒間加熱して焼成した。
【実施例２】
【００４８】
実施例１と同様にして帯状のＰＴＦＥシートを得た。実施例２では、図５に示した延伸装置を用いて、ＰＴＦＥシートを１５０℃で第２の方向に延伸した。ＰＴＦＥシートを第２の方向に延伸する前の、隣り合う把持部材についての把持中心間距離Ｙａは、１６ｃｍとし、ＰＴＦＥシートを第２の方向に延伸した後の、隣り合う把持部材についての把持中心間距離Ｙｂは、８ｃｍとし、第１の方向への収縮率Ｂは５０％とした。また、第２の方向への延伸倍率は５０倍とした。ＰＴＦＥシートを第２の方向へ延伸した後、得られたＰＴＦＥ多孔質膜（未焼成）を、ブロワーを用いて４５０℃で約０．５秒間加熱して焼成した。
【実施例３】
【００４９】
第１の方向への延伸倍率を１８倍、第２の方向への延伸倍率を３０倍、第２の方向への収縮率Ａを８５％としたこと以外は実施例１と同様にして、焼成されたＰＴＦＥ多孔質膜を得た。
【００５０】
（比較例１）
第２の方向への収縮を行わないこと以外は実施例３と同様にして、焼成されたＰＴＦＥ多孔質膜を得た。
【００５１】
表１に、実施例１〜３および比較例１のＰＴＦＥ多孔質膜の、平均孔径、圧力損失、厚み等を示している。
【００５２】
【表１】
【００５３】
表１に示すように、ＰＴＦＥシートを第１の方向へ収縮させながら第２の方向に延伸して得た実施例１〜３のＰＴＦＥ多孔質膜では、ＰＴＦＥシートを第１の方向へ収縮させることなく第２の方向に延伸して得た比較例１のＰＴＦＥ多孔質膜よりも、平均孔径が大きく、厚みが厚く、単位厚さあたりの圧力損失が小さい。
【００５４】
図７は、レーザー顕微鏡で観察した実施例１のＰＴＦＥ多孔質膜の表面写真であり、図８は、レーザー顕微鏡で観察した比較例１のＰＴＦＥ多孔質膜の表面写真である。図７と図８とを比較すると、実施例１のＰＴＦＥ多孔質膜（図７）では、比較例１のＰＴＦＥ多孔質膜よりも、近隣の繊維同士が束になっていることが確認できる。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
以上のように、本発明のＰＴＦＥ多孔質膜の製造方法では、孔径が大きく、かつ、より厚いＰＴＦＥ多孔質膜の実現が可能であり、本発明のＰＴＦＥ多孔質膜の製造方法により製造されたＰＴＦＥ多孔質膜は、掃除機、空気清浄機、焼却炉等に用いられるフィルタ濾材の材料として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明のＰＴＦＥ多孔質膜の製法方法の一例を説明する工程図である。
【図２】本発明のＰＴＦＥ多孔質膜の製法方法の一例を説明する工程図である。
【図３】本発明のＰＴＦＥ多孔質膜の製法方法の一例を説明する工程図である。
【図４】Ａは、ＰＴＦＥシートを第２の方向に延伸する前における、図３のＩ−Ｉ'断面図であり、Ｂは、ＰＴＦＥシートを第２の方向に延伸した後における、図３のＩ−Ｉ'断面図である。
【図５】本発明のＰＴＦＥ多孔質膜の製法方法の一例を説明する工程図である。
【図６】図５におけるＤ部分の拡大図である。
【図７】実施例１のＰＴＦＥ多孔質膜の表面写真である。
【図８】比較例１のＰＴＦＥ多孔質膜の表面写真である。
【符号の説明】
【００５７】
１ シート状物
１ａ ＰＴＦＥシート
４，４ａ〜４ｆ 把持部材
第１の方向 Ａ
第２の方向 Ｂ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポリテトラフルオロエチレン（以下「ＰＴＦＥ」と言う）多孔質膜の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
エアフィルタ用途に用いられるＰＴＦＥ多孔質膜は、例えば、下記のようにして作製される。ＰＴＦＥパウダーと有機溶剤とを混合してペーストを作製し、このペーストを用いて押出成形により予備成形体を作製する。その後、得られた予備成形体を、押出しまたは圧延等してシート状物とし、次いで、シート状物を２方向へ延伸して、ＰＴＦＥ多孔質膜（未焼成）を得る。上記ＰＴＦＥ多孔質膜は焼成されることもある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
上記製造方法では、延伸の際にＰＴＦＥが直径０．２μｍ以下の繊維へと繊維化している。そのため、上記製造方法により得られたＰＴＦＥ多孔質膜は、気孔率が高く、かつ捕集効率も高い。また、上記ＰＴＦＥ多孔質膜は、エアフィルタ濾材の材料として必要な通気性を確保するために、その厚みは非常に薄い。
【特許文献１】特開平１０−３００３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記ＰＴＦＥ多孔質膜はその厚みが非常に薄いため、機械的ダメージによって破損しないよう、その取り扱いの際には注意を払う必要があった。また、上記ＰＴＦＥ多孔質膜では、繊維径が非常に細く、非常に多くの繊維が存在していため、上記ＰＴＦＥ多孔質膜を塵等の多い環境下で使用した場合、塵等は、ＰＴＦＥ多孔質膜の表面で集中的に捕捉される。その結果、上記ＰＴＦＥ多孔質膜は目詰まりを起こしやすいという問題があった。これらの理由から、エアフィルタ濾材の材料として適した通気性を確保した上で、孔径が大きく、かつより厚いＰＴＦＥ多孔質膜が求められていた。
【０００５】
本発明は、孔径が大きく、かつ、より厚いＰＴＦＥ多孔質膜の実現が可能な、ＰＴＦＥ多孔質膜の製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のＰＴＦＥ多孔質膜の製造方法は、ＰＴＦＥ粉末を含むシート状物を第１の方向に延伸して得たＰＴＦＥシートを、前記第１の方向と直交する第２の方向に延伸する延伸工程を含み、前記延伸工程において、前記ＰＴＦＥシートを前記第１の方向に収縮させながら前記第２の方向に延伸することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明では、シート状物を第１の方向へ延伸して得たＰＴＦＥシートを、第１の方向に収縮させながら第２の方向に延伸するので、第２の方向に延伸する際のＰＴＦＥの繊維化が抑制されるとともに、延伸の際に形成された複数の繊維のうちの近隣の繊維同士が束になる。その結果、本発明のＰＴＦＥ多孔質膜の製造方法によれば、孔径の大きいＰＴＦＥ多孔質膜を得ることができる。さらに、本発明では、ＰＴＦＥシートを、第１の方向に収縮させながら第２の方向に延伸するので、ＰＴＦＥシートを、第１の方向に収縮させることなく第２の方向に延伸する、従来のＰＴＦＥ多孔質膜の製造方法よりも、厚いＰＴＦＥ多孔質膜を得ることができる。このように、本発明のＰＴＦＥ多孔質膜の製造方法によれば、孔径が大きく、かつ、より厚いＰＴＦＥ多孔質膜の実現が可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下に、本発明のＰＴＦＥ多孔質膜およびその製造方法の一例を図面を用いて説明する。
【０００９】
本実施形態のＰＴＦＥ多孔質膜の製造方法は、ＰＴＦＥ粉末を含むシート状物を第１の方向に延伸して得たＰＴＦＥシートを、第１の方向と直交する第２の方向に延伸する延伸工程を含む。第１の方向への延伸倍率について特に制限はないが、エアフィルタ濾材の材料として好ましい通気性を有しつつ、かつ、延伸により生じ得る繊維の破断を抑制することを考慮すれば、１０倍以上４０倍以下であることが好ましい。第１の方向への延伸は、ＰＴＦＥの融点よりも低い温度、例えば、２５０℃よりも高く３２７℃よりも低い温度で行うことが好ましい。
【００１０】
第１の方向への延伸方法については、特に制限はなく、例えば、熱ロール延伸法やゾーン延伸法等が挙げられる。
【００１１】
図１に示すように、熱ロール延伸法は、シート状物１を繰り出しロール７１，７２から連続して繰り出し、ロール回転速度の相違により一対のロール７２，７３間でシート状物１を延伸する方法である。この場合は、ロール７２近傍の延伸領域７５においてシート状物１が延伸される。
【００１２】
図２に示すように、ゾーン延伸法では、加熱炉６６内を所定の温度に設定し、その雰囲気にシート状物１を曝し、ロール回転速度の差により一対のロール７２，７３間でシート状物１を延伸する。上流側のロール７１，７２から下流側のロール７３，７４へと繰り出されたシート状物１は加熱炉６６内において所定の延伸倍率に延伸される。
【００１３】
その他の延伸方法として、シート状物の対向する一対の辺をクリップ等ではさみ、そのシート状物を、所定の温度に設定された加熱炉内の雰囲気に曝しながら引っ張って、延伸する方法等が挙げられる。
【００１４】
ＰＴＦＥシート１ａ（図１および図２参照）の第２の方向への延伸は、例えば下記のように、バッチで行ってもよいし、帯状のＰＴＦＥシート１ａに対して行ってもよい。
【００１５】
次に、図３を用いて、第２の方向への延伸をバッチで行う場合について説明する。
【００１６】
図３に示すように、平面が矩形状のＰＴＦＥシート１ａの各辺を、それぞれ把持部材４ａ〜４ｄで挟む。次いで、矢印Ａ（第１の方向）と直交する１対の辺１１ａ，１１ｂを把持した１対の把持部材４ａ，４ｂを互いに近づける。同時に、矢印Ｂ（第２の方向）と直交する１対の辺１１ｃ，１１ｄを把持した１対の把持部材４ｃ，４ｄを互いに遠ざける。すなわち、ＰＴＦＥシート１ａを第１の方向に収縮させながら、第２の方向に延伸する。このような方法によりＰＴＦＥシート１ａを第２の方向に延伸する場合、得られたＰＴＦＥ多孔質膜の周縁部には延伸ムラがある。そのため、得られたＰＴＦＥ多孔質膜を、エアフィルタ濾材の材料として用いる場合は、延伸ムラの少ない部分を用いると好ましい。尚、本明細書において、「直交」には、実質的に直交する場合も含む。
【００１７】
第２の方向への延伸をバッチで行う場合、ＰＴＦＥシート１ａの第１の方向への収縮率Ａは、５０％以上９０％以下であることが好ましい。収縮率Ａが５０％以上９０％以下であると、過度な繊維化が抑制され、孔径が大きく、かつ、好適な通気性が確保されたＰＴＦＥ多孔質膜を実現できる。上記収縮率Ａは、下記式（数１）により算出される値である。
【００１８】
（数１）
収縮率Ａ（％）＝（Ｐ−Ｑ）／Ｐ×１００
ただし、式中のＰは、図４Ａに示すように、第１の方向と直交する１対の辺を把持した１対の把持部材４ａ，４ｂのうちの、一方の把持部材４ａによって把持されたＰＴＦＥシート１ａの箇所１ａ'と他方の把持部材４ｂによって把持されたＰＴＦＥシート１ａの箇所１ａ"との間の、ＰＴＦＥシート１ａを第２の方向に延伸する前における最短距離Ｘである。また、式中のＱは、図４Ｂに示すように、一方の把持部材４ａによって把持されたＰＴＦＥシート１ａの箇所１ａ'と他方の把持部材４ｂによって把持されたＰＴＦＥシート１ａの箇所１ａ"との間の、ＰＴＦＥシート１ａを第２の方向に延伸した後における最短距離Ｘ'である。
【００１９】
次に、図５を用いて、帯状のＰＴＦＥシートに対して第２の方向への延伸を行う場合について説明する。
【００２０】
帯状のＰＴＦＥシートを第２の方向へ延伸をする場合は、例えば、図５に示す延伸装置を用いる。図５に示すように、延伸装置は、テンターと類似の構造をしている。延伸装置は、帯状のＰＴＦＥシート１ａの辺１１ｅ，１１ｆをそれぞれ把持するための複数の把持部材４と、隣り合う把持部材４同士を連結する屈折部５とを備えている。また、延伸装置は、把持部材４がスライドする把持部材用レール６と、屈折部５の支点に連結された軸ピン１０がスライドする軸ピン用レール７とを備えている。
【００２１】
把持部材用レール６と軸ピン用レール７との間隔Ｗは、ＰＴＦＥシート１ａの進行方向Ｃに沿って大きくなっている。そのため、把持部材によって把持されたＰＴＦＥシート１ａを進行方向Ｃへ搬送したとき、ＰＴＦＥシート１ａの長手方向に隣り合う把持部材間距離Ｙは、ＰＴＦＥシート１ａの進行方向Ｃへ進むほど狭くなる。一方、対向する把持部材間距離Ｚは長くなる。
【００２２】
帯状のＰＴＦＥシート１ａを第２の方向（矢印Ｂの方向）に延伸する際には、まず、ＰＴＦＥシート１ａの長手方向と平行な１対の辺１１ｅ，１１ｆを、ＰＴＦＥシート１ａの長手方向の一方端側から長手方向に向かって、順次、複数の把持部材４で把持する。同時に、把持部材４、軸ピン１０を、それぞれ、スライドさせて、帯状のＰＴＦＥシート１ａを、進行方向Ｃへ順次搬送する。尚、本明細書において、「平行」には、実質的に平行な場合も含む。
【００２３】
すると、上記把持部材間距離Ｙは、ＰＴＦＥシート１ａの一方端側から長手方向に沿って、順次、狭められる。同時に、１対の辺１１ｅ，１１ｆのうちの、一方の辺１１ｅを把持した複数の把持部材４のうちの所定の把持部材４ｅと、他方の辺１１ｆを把持した複数の把持部材４のうちの上記所定の把持部材４ｅと対向する把持部材４ｆとは、ＰＴＦＥシート１ａの一方端側から長手方向に沿って、順次、互いに遠ざかる。
【００２４】
図６に、図５に示したＤ部分の拡大図を示している。把持部材間距離Ｙ（図５参照）は、ＰＴＦＥシート１ａの進行方向Ｃへ進むほど狭くなるので、図６に示すように、ＰＴＦＥシート１ａの耳部にたるみが生じることが予想される。しかし、第２の方向（矢印Ｂの方向）に延伸されている最中のＰＴＦＥシート１ａの一部では、第２の方向（矢印Ｂの方向）への延伸方向と反対方向の引張応力が生じているので、上記たるみはＰＴＦＥシート１ａの中央部に吸収される。その結果として、ＰＴＦＥシート１ａは弛むことなく第２の方向に延伸される。
【００２５】
帯状のＰＴＦＥシート１ａに対して第２の方向への延伸を行う場合、ＰＴＦＥシート１ａの第１の方向への収縮率Ｂは、５０％以上９０％以下であることが好ましい。収縮率Ｂが５０％以上９０％以下であると、過度な繊維化が抑制され、孔径が大きく、かつ、好適な通気性が確保されたＰＴＦＥ多孔質膜を実現できる。上記収縮率Ｂは、下記式（数２）により算出される値である。
【００２６】
（数２）
収縮率Ｂ（％）＝（Ｒ−Ｓ）／Ｒ×１００
ただし、式中のＲは、ＰＴＦＥシート１ａを第２の方向へ延伸する前の、一方の辺１１ｅ（または他方の辺１１ｆ）を把持した複数の把持部材４のうちの長手方向に隣り合う把持部材についての把持中心間距離Ｙａであり、Ｓは、ＰＴＦＥシート１ａを第２の方向へ延伸した後の、一方の辺１１ｅ（または他方の辺１１ｆ）を把持した複数の把持部材４のうちの長手方向に隣り合う把持部材についての把持中心間距離Ｙｂである（図５参照）。尚、上記把持中心とは、把持部材の中心を意味し、把持中心間距離とは、隣り合う把持部材の中心間距離を意味する。
【００２７】
第２の方向への延伸倍率について特に制限はないが、エアフィルタ濾材の材料として好ましい通気性を確保するために、１０倍以上６０倍以下であることが好ましい。第２の方向への延伸は、ＰＴＦＥの融点よりも低い温度、例えば、室温以上〜２００℃以下で行うと好ましい。
【００２８】
本実施形態のＰＴＦＥ多孔質膜の製造方法において、面積拡大倍率は、３０倍以上６００倍以下であることが好ましい。面積拡大倍率が、３０倍以上６００倍以下であると、孔径が大きく、より厚く、かつエアフィルタ濾材として好適な通気性を有する、ＰＴＦＥ多孔質膜を実現できるからである。尚、本明細書において、面積拡大倍率は下記式（数３）にて定義される。（数３）中の収縮率は、第２の方向への延伸をバッチで行う場合は、収縮率Ａのことであり、図５を用いて説明した例のように連続的に行う場合は、収縮率Ｂのことである。
【００２９】
（数３）
面積拡大倍率＝（第１の方向への延伸倍率）×（第２の方向への延伸倍率）×［１−（収縮率（％）／１００）］
【００３０】
本実施形態のＰＴＦＥ多孔質膜に用いるシート状物は、例えば、下記の方法により作製される。ただし、シート状物の作製方法は、下記の例に限定されるものではない。
【００３１】
まず、ＰＴＦＥファインパウダーに液状潤滑剤を加えて、ペースト状の混和物を作製する。ＰＴＦＥファインパウダーには特に制限はなく、市販のものを使用できる。液状潤滑剤としては、ＰＴＦＥファインパウダーの表面を濡らすことができ、抽出や加熱により除去できるものであれば特に制限されず、例えば、流動パラフィン、ナフサ、ホワイトオイル等の炭化水素を使用できる。これらの液状潤滑剤は、単独で使用しても良く、２種以上併用してもよい。
【００３２】
液状潤滑剤の添加量は、ＰＴＦＥファインパウダーの種類、液状潤滑剤の種類、後述するシート状物の成形条件等により異なるが、例えば、ＰＴＦＥファインパウダー１００重量部に対して５〜５０重量部程度が適当である。
【００３３】
次に、ペースト状の混和物をシート状に成形する。成形方法としては、例えば、混和物をロット状に押し出した後、（１）対になったロールにより圧延する方法や、（２）板状に押し出してシート状にする方法が挙げられる。（１）および（２）の両方の方法を組み合わせてもよい。シート状物の厚みは、延伸条件等により異なるが、例えば、０．１ｍｍ〜０．５ｍｍである。
【００３４】
尚、得られたシート状物に含まれる液状潤滑剤は、延伸工程の前に、加熱法または抽出法等により除去しておくことが好ましい。抽出法に使用する溶媒について特に制限はないが、例えば、ノルマルデカン、ドデカン、ナフサ等が挙げられる。
【００３５】
ＰＴＦＥシート１ａを第１の方向へ収縮させることなく第２の方向に延伸する、従来のＰＴＦＥ多孔質膜の製造方法では、第２の方向への延伸時に、ポアソン収縮によりＰＴＦＥシート１ａに第１の方向にも張力が生じ、この張力によってＰＴＦＥの繊維化が進行し、ＰＴＦＥシートの厚み方向にネッキングが生じる。このため、得られたＰＴＦＥ多孔質膜は、繊維化率が高く、厚みが薄くなる。
【００３６】
一方、本実施形態のＰＴＦＥ多孔質膜の製造方法では、ＰＴＦＥシート１ａを第１の方向へ収縮させながら第２の方向に延伸するので、第２の方向への延伸時に、ポアソン収縮に起因するＰＴＦＥシート１ａにおける第１の方向の張力が緩和される。そのため、第２の方向への延伸時の、ＰＴＦＥの繊維化が抑制され、厚み方向へのネッキングも抑制される。その結果として、繊維が束になった状態で存在し、平均孔径が大きく、厚いＰＴＦＥ多孔質膜を得ることができる。換言すると、単位厚さあたりの圧力損失の小さいＰＴＦＥ多孔質膜を得ることができる。
【００３７】
尚、本実施形態のＰＴＦＥ多孔質膜の製造方法により製造されたＰＴＦＥ多孔質膜は、未焼成の状態では強度が弱く寸法安定性が良くないため、熱処理を行い焼成することが望ましい。熱処理はＰＴＦＥ多孔質膜の融点（３２７℃）以上で行う。
【００３８】
本実施形態のＰＴＦＥ多孔質膜の製造方法により製造されたＰＴＦＥ多孔質膜の厚みは、１３μｍ以上１００μｍ以下であることが好ましい。厚みが１３μｍ以上１００μｍ以下であれば、機械的ダメージによる破損が効果的に抑制される。
【００３９】
また、上記ＰＴＦＥ多孔質膜の平均孔径は、０．５μｍ〜５．０μｍであることが好ましい。ＰＴＦＥ多孔質膜の平均孔径が、０．５μｍ〜５．０μｍであると、ＰＴＦＥ多孔質膜をエアフィルタ濾材の材料として用いた場合に、使用に伴うＰＴＦＥ多孔質膜の目詰まりが抑制される。
【００４０】
本実施形態のＰＴＦＥ多孔質膜の製造方法により製造されたＰＴＦＥ多孔質膜を、エアフィルタ濾材の材料として用いる場合、ＰＴＦＥ多孔質膜単体で用いてもよいが、通気性支持材に積層して用いてもよい。上記通気性支持材としては、例えば、不織布、織布、メッシュ（網目状シート）等の多孔質材料を用いることが好ましい。
【００４１】
以下に、実施例および比較例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明は下記の実施例に限定されるものではない。尚、ＰＴＦＥ多孔質膜の圧力損失、平均孔径および厚みは下記の方法に従って測定した。
【００４２】
（１）圧力損失
サンプルを有効面積が１００ｃｍ2となるように円形ホルダーにセットし、入口側から大気塵を供給しつつ、入口側と出口側に圧力差を与え、このサンプルを通過する空気の透過速度を流量計で ５．３ｃｍ／ｓに調整したときの圧力損失（初期値）を圧力計（マノメーター）で測定した。尚、大気塵とは、雰囲気中に浮遊している塵埃をいう。
【００４３】
（２）平均孔径
平均孔径は、ＡＳＴＭ Ｆ３１６−８６（バルブポイント法）に従い、（米）Ｐｏｒｏｕｓ Ｍａｔｅｒｉａｌ Ｉｎｃ．製、Ｐｅｒｍ−Ｐｏｒｏｍｅｔｅｒを用いて測定した。測定試薬には、フッ素系溶媒（（米）スリーエム社製、ＦＣ−４０、表面張力１６ｍＮ／ｍ）を用いた。
【００４４】
（３）厚み
ダイアルシックネスゲージ（測定子径：１０ｍｍφ、最少目盛り：１μｍ）を用いて５点測定し、その平均値を求めた。
【実施例１】
【００４５】
ＰＴＦＥファインパウダー（旭硝子（株）製、ＣＤ１２３）１００重量部に対して液状潤滑剤（流動パラフィン）２５重量部を均一に混合して得たペースト状の混和物を予備成形し、予備成形体をペースト押出により丸棒状に成形した。次に、丸棒状の成形物を圧延してシート状物（厚み０．２ｍｍ、幅１８０ｍｍ）とし、シート状物を１８０℃で３分間加熱し液状潤滑剤を乾燥除去した。
【００４６】
次いで、延伸倍率が１８倍になるように２８０℃で、シート状物を第１の方向に延伸（ゾーン延伸）して帯状のＰＴＦＥシートを得た。帯状のＰＴＦＥシートを切断して長さ１ｍのＰＴＦＥシートを得、図３に示すようにして、ＰＴＦＥシート１ａを第２の方向に１３０℃で延伸した。
【００４７】
尚、第２の方向への延伸前における距離Ｘ（図４Ａ参照）は９０ｃｍ、第２の方向へ延伸した後の距離Ｘ'（図４Ｂ参照）は３６ｃｍとし、第１の方向への収縮率Ａは６０％とした。また、第２の方向への延伸倍率は１０倍とした。ＰＴＦＥシートを第２の方向へ延伸した後、得られたＰＴＦＥ多孔質膜（未焼成）を、ブロワーを用いて４５０℃で約０．５秒間加熱して焼成した。
【実施例２】
【００４８】
実施例１と同様にして帯状のＰＴＦＥシートを得た。実施例２では、図５に示した延伸装置を用いて、ＰＴＦＥシートを１５０℃で第２の方向に延伸した。ＰＴＦＥシートを第２の方向に延伸する前の、隣り合う把持部材についての把持中心間距離Ｙａは、１６ｃｍとし、ＰＴＦＥシートを第２の方向に延伸した後の、隣り合う把持部材についての把持中心間距離Ｙｂは、８ｃｍとし、第１の方向への収縮率Ｂは５０％とした。また、第２の方向への延伸倍率は５０倍とした。ＰＴＦＥシートを第２の方向へ延伸した後、得られたＰＴＦＥ多孔質膜（未焼成）を、ブロワーを用いて４５０℃で約０．５秒間加熱して焼成した。
【実施例３】
【００４９】
第１の方向への延伸倍率を１８倍、第２の方向への延伸倍率を３０倍、第２の方向への収縮率Ａを８５％としたこと以外は実施例１と同様にして、焼成されたＰＴＦＥ多孔質膜を得た。
【００５０】
（比較例１）
第２の方向への収縮を行わないこと以外は実施例３と同様にして、焼成されたＰＴＦＥ多孔質膜を得た。
【００５１】
表１に、実施例１〜３および比較例１のＰＴＦＥ多孔質膜の、平均孔径、圧力損失、厚み等を示している。
【００５２】
【表１】
【００５３】
表１に示すように、ＰＴＦＥシートを第１の方向へ収縮させながら第２の方向に延伸して得た実施例１〜３のＰＴＦＥ多孔質膜では、ＰＴＦＥシートを第１の方向へ収縮させることなく第２の方向に延伸して得た比較例１のＰＴＦＥ多孔質膜よりも、平均孔径が大きく、厚みが厚く、単位厚さあたりの圧力損失が小さい。
【００５４】
図７は、レーザー顕微鏡で観察した実施例１のＰＴＦＥ多孔質膜の表面写真であり、図８は、レーザー顕微鏡で観察した比較例１のＰＴＦＥ多孔質膜の表面写真である。図７と図８とを比較すると、実施例１のＰＴＦＥ多孔質膜（図７）では、比較例１のＰＴＦＥ多孔質膜よりも、近隣の繊維同士が束になっていることが確認できる。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
以上のように、本発明のＰＴＦＥ多孔質膜の製造方法では、孔径が大きく、かつ、より厚いＰＴＦＥ多孔質膜の実現が可能であり、本発明のＰＴＦＥ多孔質膜の製造方法により製造されたＰＴＦＥ多孔質膜は、掃除機、空気清浄機、焼却炉等に用いられるフィルタ濾材の材料として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明のＰＴＦＥ多孔質膜の製法方法の一例を説明する工程図である。
【図２】本発明のＰＴＦＥ多孔質膜の製法方法の一例を説明する工程図である。
【図３】本発明のＰＴＦＥ多孔質膜の製法方法の一例を説明する工程図である。
【図４】Ａは、ＰＴＦＥシートを第２の方向に延伸する前における、図３のＩ−Ｉ'断面図であり、Ｂは、ＰＴＦＥシートを第２の方向に延伸した後における、図３のＩ−Ｉ'断面図である。
【図５】本発明のＰＴＦＥ多孔質膜の製法方法の一例を説明する工程図である。
【図６】図５におけるＤ部分の拡大図である。
【図７】実施例１のＰＴＦＥ多孔質膜の表面写真である。
【図８】比較例１のＰＴＦＥ多孔質膜の表面写真である。
【符号の説明】
【００５７】
１ シート状物
１ａ ＰＴＦＥシート
４，４ａ〜４ｆ 把持部材
第１の方向 Ａ
第２の方向 Ｂ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリテトラフルオロエチレン多孔質膜の製造方法であって、
ポリテトラフルオロエチレン粉末を含むシート状物を第１の方向に延伸して得たポリテトラフルオロエチレンシートを、前記第１の方向と直交する第２の方向に延伸する延伸工程を含み、
前記延伸工程において、前記ポリテトラフルオロエチレンシートを前記第１の方向へ収縮させながら前記第２の方向に延伸することを特徴とする、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】
前記延伸工程において、
平面が矩形状の前記ポリテトラフルオロエチレンシートの各辺をそれぞれ把持部材で把持し、
前記第１の方向と直交する１対の辺を把持した１対の把持部材を互いに近づけながら、
前記第２の方向と直交する１対の辺を把持した１対の把持部材を互いに遠ざけて、
前記ポリテトラフルオロエチレンシートを前記第１の方向へ収縮させながら前記第２の方向へ延伸する、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】
前記第１の方向への収縮率Ａが、５０％以上９０％以下である請求項２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。
ただし、上記収縮率Ａは、下記式により規定される。
収縮率Ａ（％）＝（Ｐ−Ｑ）／Ｐ×１００
Ｐ：前記第１の方向と直交する前記１対の辺を把持した前記１対の把持部材のうちの、一方の把持部材によって把持された前記ポリテトラフルオロエチレンシートの箇所と、他方の把持部材によって把持された前記ポリテトラフルオロエチレンシートの箇所との間の、前記ポリテトラフルオロエチレンシートを前記第２の方向に延伸する前における最短距離
Ｑ：前記一方の把持部材によって把持された前記ポリテトラフルオロエチレンシートの箇所と前記他方の把持部材によって把持された前記ポリテトラフルオロエチレンシート箇所との間の、前記ポリテトラフルオロエチレンシートを前記第２の方向に延伸した後における最短距離
【請求項４】
前記延伸工程において、
帯状の前記ポリテトラフルオロエチレンシートの、その長手方向と平行な１対の辺を、それぞれ、前記長手方向の一方端側から前記長手方向に向かって、順次、複数の把持部材で把持し、
各辺を把持した前記複数の把持部材のうちの、前記長手方向に隣り合う把持部材間の距離を、前記帯状のポリテトラフルオロエチレンシートの一方端側から前記長手方向に沿って、順次狭めながら、
前記１対の辺のうちの、一方の辺を把持した前記複数の把持部材のうちの所定の把持部材と、他方の辺を把持した前記複数の把持部材のうちの前記所定の把持部材と対向する把持部材とを、前記帯状のポリテトラフルオロエチレンシートの一方端側から前記長手方向に沿って、順次、互いに遠ざけて、
前記ポリテトラフルオロエチレンシートを前記第１の方向へ収縮させながら前記第２の方向へ延伸する、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】
前記第１の方向への収縮率Ｂが、５０％以上９０％以下である請求項４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。
ただし、上記収縮率Ｂは、下記式により規定される。
収縮率Ｂ（％）＝（Ｒ−Ｓ）／Ｒ×１００
Ｒ：前記ポリテトラフルオロエチレンシートを前記第２の方向へ延伸する前の、前記一方の辺を把持した前記複数の把持部材のうちの前記長手方向に隣り合う把持部材についての把持中心間距離
Ｓ：前記ポリテトラフルオロエチレンシートを前記第２の方向へ延伸した後の、前記一方の辺を把持した前記複数の把持部材のうちの前記長手方向に隣り合う把持部材についての把持中心間距離
【請求項６】
前記延伸工程において、
前記第１の方向への延伸倍率が１０倍以上４０倍以下である請求項１〜５のいずれかの項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７】
前記延伸工程において、
前記第２の方向への延伸倍率が１０倍以上６０倍以下である請求項１〜６のいずれかの項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８】
面積拡大倍率が３０倍以上６００倍以下である請求項１〜７のいずれかの項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１】
ポリテトラフルオロエチレン多孔質膜の製造方法であって、
ポリテトラフルオロエチレン粉末を含むシート状物を第１の方向に延伸して得たポリテトラフルオロエチレンシートを、前記第１の方向と直交する第２の方向に延伸する延伸工程を含み、
前記延伸工程において、前記ポリテトラフルオロエチレンシートを前記第１の方向へ収縮させながら前記第２の方向に延伸することを特徴とする、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】
前記延伸工程において、
平面が矩形状の前記ポリテトラフルオロエチレンシートの各辺をそれぞれ把持部材で把持し、
前記第１の方向と直交する１対の辺を把持した１対の把持部材を互いに近づけながら、
前記第２の方向と直交する１対の辺を把持した１対の把持部材を互いに遠ざけて、
前記ポリテトラフルオロエチレンシートを前記第１の方向へ収縮させながら前記第２の方向へ延伸する、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】
前記第１の方向への収縮率Ａが、５０％以上９０％以下である請求項２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。
ただし、上記収縮率Ａは、下記式により規定される。
収縮率Ａ（％）＝（Ｐ−Ｑ）／Ｐ×１００
Ｐ：前記第１の方向と直交する前記１対の辺を把持した前記１対の把持部材のうちの、一方の把持部材によって把持された前記ポリテトラフルオロエチレンシートの箇所と、他方の把持部材によって把持された前記ポリテトラフルオロエチレンシートの箇所との間の、前記ポリテトラフルオロエチレンシートを前記第２の方向に延伸する前における最短距離
Ｑ：前記一方の把持部材によって把持された前記ポリテトラフルオロエチレンシートの箇所と前記他方の把持部材によって把持された前記ポリテトラフルオロエチレンシート箇所との間の、前記ポリテトラフルオロエチレンシートを前記第２の方向に延伸した後における最短距離
【請求項４】
前記延伸工程において、
帯状の前記ポリテトラフルオロエチレンシートの、その長手方向と平行な１対の辺を、それぞれ、前記長手方向の一方端側から前記長手方向に向かって、順次、複数の把持部材で把持し、
各辺を把持した前記複数の把持部材のうちの、前記長手方向に隣り合う把持部材間の距離を、前記帯状のポリテトラフルオロエチレンシートの一方端側から前記長手方向に沿って、順次狭めながら、
前記１対の辺のうちの、一方の辺を把持した前記複数の把持部材のうちの所定の把持部材と、他方の辺を把持した前記複数の把持部材のうちの前記所定の把持部材と対向する把持部材とを、前記帯状のポリテトラフルオロエチレンシートの一方端側から前記長手方向に沿って、順次、互いに遠ざけて、
前記ポリテトラフルオロエチレンシートを前記第１の方向へ収縮させながら前記第２の方向へ延伸する、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】
前記第１の方向への収縮率Ｂが、５０％以上９０％以下である請求項４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。
ただし、上記収縮率Ｂは、下記式により規定される。
収縮率Ｂ（％）＝（Ｒ−Ｓ）／Ｒ×１００
Ｒ：前記ポリテトラフルオロエチレンシートを前記第２の方向へ延伸する前の、前記一方の辺を把持した前記複数の把持部材のうちの前記長手方向に隣り合う把持部材についての把持中心間距離
Ｓ：前記ポリテトラフルオロエチレンシートを前記第２の方向へ延伸した後の、前記一方の辺を把持した前記複数の把持部材のうちの前記長手方向に隣り合う把持部材についての把持中心間距離
【請求項６】
前記延伸工程において、
前記第１の方向への延伸倍率が１０倍以上４０倍以下である請求項１〜５のいずれかの項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７】
前記延伸工程において、
前記第２の方向への延伸倍率が１０倍以上６０倍以下である請求項１〜６のいずれかの項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８】
面積拡大倍率が３０倍以上６００倍以下である請求項１〜７のいずれかの項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。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００６−１２４５０６（Ｐ２００６−１２４５０６Ａ）
【公開日】平成１８年５月１８日（２００６．５．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−３１４４７７（Ｐ２００４−３１４４７７）
【出願日】平成１６年１０月２８日（２００４．１０．２８）
【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１８年５月１８日（２００６．５．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年１０月２８日（２００４．１０．２８）
【出願人】（０００００３９６４）日東電工株式会社 (5,557)
【Ｆターム（参考）】
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