聚四氟乙烯多孔膜的制造方法、防水透氣構(gòu)件的制造方法和空氣過濾器過濾介質(zhì)的制造方法
【專利摘要】一種方法，其具有以下工序：工序A，將含有PTFE細粉與液體潤滑劑的混合物擠出成片狀從而得到聚四氟乙烯片；工序B，使PTFE片沿其長度方向通過一對輥之間而進行壓延；工序C，將壓延后的PTFE片加熱使其達到19℃以上的溫度；工序D，將溫度為19℃以上的壓延后的PTFE片沿其寬度方向拉伸；工序E，從PTFE片中除去液體潤滑劑；和工序F，將除去液體潤滑劑后的PTFE片沿其長度方向和寬度方向分別拉伸而進行多孔化。
【專利說明】
聚四氟乙烯多孔膜的制造方法、防水透氣構(gòu)件的制造方法和空氣過濾器過濾介質(zhì)的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及聚四氟乙烯(PTFE)多孔膜的制造方法、使用PTFE多孔膜的防水透氣構(gòu)件的制造方法和使用PTFE多孔膜作為捕集層的空氣過濾器過濾介質(zhì)的制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]一般而言，PTFE多孔膜通過以下方式制造:將PTFE細粉與作為擠出助劑的液體潤滑劑混合而得到的混合物擠出成形，將得到的成形體壓延成片狀，將液體潤滑劑從通過壓延而得到的PTFE片中除去，并拉伸除去液體潤滑劑后的PTFE片而進行多孔化。
[0003]有時電子設(shè)備和照明設(shè)備的殼體上設(shè)置有開口部。在電子設(shè)備中，聲能通過開口部在殼體內(nèi)部收容的麥克風(fēng)、揚聲器等聲換能器與殼體外部之間傳播。在照明設(shè)備的殼體上，由于發(fā)光體的發(fā)熱而膨脹的空氣通過開口部被排出到外部。有時要求以手機為代表的小型電子設(shè)備和以汽車前照燈為代表的車輛用照明設(shè)備具有高防水性，因此需要防止水從開口部進入。因此，在這些設(shè)備的殼體的開口部經(jīng)常配置有同時具有耐水性和透氣性的防水透氣構(gòu)件。
[0004]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進行評價，然而這兩種特性存在所謂的折衷關(guān)系。因此，提出了提供一種耐水性和透氣性均優(yōu)良的防水透氣構(gòu)件的嘗試。
[0005]專利文獻I提出了一種PTFE多孔膜的制造方法，其具有以下工序:將含有標準比重為2.19以下的PTFE細粉與液體潤滑劑的混合物用平模擠出成片狀從而得到PTFE片的工序；使PTFE片沿其長度方向通過一對輥之間而進行壓延的工序;將壓延后的PTFE片沿其寬度方向拉伸的工序;從PTFE片中除去液體潤滑劑的工序;和將除去液體潤滑劑后的PTFE片沿其長度方向和寬度方向分別拉伸從而進行多孔化的工序。通過該制造方法可以得到耐水性和透氣性均得到改善的PTFE多孔膜。
[0006]現(xiàn)有技術(shù)文獻
[0007]專利文獻
[0008]專利文獻I:日本特開2013-253214號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]發(fā)明所要解決的問題
[0010]然而，專利文獻I公開的制造方法中，沿寬度方向拉伸除去液體潤滑劑后的PTFE片時，有時得到的PTFE多孔膜的厚度根據(jù)寬度方向的位置而不同。當該拉伸不均變大時，PTFE多孔膜的耐水性或透氣性有可能局部下降。
[0011]本發(fā)明鑒于這樣的情況，目的在于提供一種適合于抑制PTFE多孔膜的拉伸不均的PTFE多孔膜的制造方法。此外，本發(fā)明的目的在于提供一種具有抑制了拉伸不均的PTFE多孔膜的防水透氣構(gòu)件的制造方法和空氣過濾器過濾介質(zhì)的制造方法。
[0012]用于解決問題的手段
[0013]根據(jù)本發(fā)明人的研究，拉伸不均的抑制可以通過在將除去液體潤滑劑后的PTFE片沿寬度方向拉伸時，將PTFE片的溫度調(diào)節(jié)到19 °C以上而實現(xiàn)。
[0014]本發(fā)明提供一種PTFE多孔膜的制造方法，其具有以下工序:
[0015]工序A，將含有PTFE細粉與液體潤滑劑的混合物擠出成片狀，從而得到PTFE片；
[0016]工序B，使所述PTFE片沿著作為所述工序A中的擠出方向的所述片的長度方向通過一對輥之間而進行壓延；
[0017]工序C，將溫度低于19°C的所述PTFE片加熱使其達到19°C以上的溫度；
[0018]工序D，將溫度為19°C以上的壓延后的所述PTFE片沿與所述片的長度方向正交的寬度方向拉伸；
[0019]工序E，從在所述工序D中拉伸后的PTFE片中除去所述液體潤滑劑的工序E;和
[0020]工序F，將在所述工序E中除去所述液體潤滑劑后的PTFE片沿該片的長度方向和寬度方向分別拉伸，從而得到PTFE多孔膜。
[0021]根據(jù)另一個方面，本發(fā)明提供一種防水透氣構(gòu)件的制造方法，其為具有將固定用構(gòu)連接至圍繞PTFE多孔膜的透氣區(qū)域的連接區(qū)域的工序的防水透氣構(gòu)件的制造方法，其中，該方法還包括本發(fā)明的PTFE多孔膜的制造方法作為準備所述PTFE多孔膜的工序。
[0022]根據(jù)再一個方面，本發(fā)明提供一種空氣過濾器過濾介質(zhì)的制造方法，其為具有將PTFE多孔膜與透氣性支撐材料接合的工序的空氣過濾器過濾介質(zhì)的制造方法，該方法還包括本發(fā)明的PTFE多孔膜的制造方法作為準備所述PTFE多孔膜的工序。
[0023]發(fā)明效果
[0024]根據(jù)本發(fā)明，可以抑制PTFE多孔膜的拉伸不均。根據(jù)本發(fā)明，可以穩(wěn)定地批量生產(chǎn)耐水性和透氣性得到改善的PTFE多孔膜。
【附圖說明】
[0025]圖1A是表示本發(fā)明的防水透氣構(gòu)件的一個方式的剖視圖。
[0026]圖1B是表示本發(fā)明的防水透氣構(gòu)件的一個方式的后視圖。
[0027]圖2是表示本發(fā)明的防水透氣構(gòu)件的另一個方式的剖視圖。
[0028]圖3是對于本發(fā)明的PTFE多孔膜和現(xiàn)有的PTFE多孔膜，將除去液體潤滑劑后的PTFE多孔膜沿寬度方向拉伸時，表示PTFE多孔膜的寬度方向的各位置處的厚度的圖。
[0029]圖4是表示空氣過濾器單元的一個例子的立體圖。
【具體實施方式】
[0030]以下，對于本發(fā)明的實施方式進行說明。
[0031 ]在本實施方式的PTFE多孔膜的制造方法中，將含有PTFE細粉與液體潤滑劑的混合物用平模(T形模具)擠出成片狀(工序A)。
[0032]然后，使從模具中擠出的PTFE片沿其長度方向(MD、機器流動方向、與工序A中的擠出方向相同)通過一對輥之間而進行壓延(工序B)。
[0033]工序B優(yōu)選在保持寬度方向上的PTFE片的長度的同時進行。在此情況下，PTFE片僅沿其長度方向被拉伸。具體而言，該壓延可以通過以下方式實施:使用配置在片流動方向上的一對乳輥的下游側(cè)的牽引輥牽引PTFE片，同時使該PTFE片通過該一對乳輥之間從而進行壓延。此時，若將牽引輥的轉(zhuǎn)速設(shè)定得比乳輥的轉(zhuǎn)速稍高，則PTFE片在保持其寬度方向的長度固定的同時沿其長度方向進行壓延。壓延后的PTFE片的溫度受到輥和環(huán)境溫度的影響，有時會比PTFE片的相變點19°C低。但是，當PTFE片的溫度低至該程度時，所得到的PTFE多孔膜在寬度方向上的膜厚分布變大。
[0034]此時，將溫度低于19°C的所述PTFE片加熱使其達到19°C以上的溫度(工序C)。即，在工序C中，溫度低于PTFE的相變點的PTFE片被加熱至PTFE的相變點以上的溫度。但是，優(yōu)選將PTFE片加熱至低于使用的液體潤滑劑的沸點的溫度，例如低于200°C。工序C優(yōu)選在緊接工序D之前實施。但是，只要工序D中被拉伸的PTFE片的溫度為19°C以上，工序C可以在工序A之后的任一階段實施。例如，工序C可以在工序B之前實施。
[0035]接著，將溫度為19°C以上的PTFE片沿其寬度方向拉伸(工序D)。通過該拉伸，PTFE片在含有液體潤滑劑的狀態(tài)下依次沿長度方向和寬度方向被拉伸。在工序D中，只要PTFE片的溫度在開始拉伸的期間為19 °C以上即可。
[0036]在此之后的工序E和工序F基本上以與以往相同的方式實施。具體而言，首先通過加熱PTFE片而除去液體潤滑劑(工序E)。接著，將PTFE片沿其長度方向和寬度方向拉伸，從而制造PTFE多孔膜(工序F)。工序F優(yōu)選在低于PTFE的熔點的溫度下實施。然后，可以將PTFE多孔膜加熱至PTFE的熔點以上的溫度而進行燒結(jié)(工序G)。
[0037]如一直以來所實施的，在工序F中，適當?shù)卣{(diào)節(jié)拉伸倍數(shù)以得到期望的特性。根據(jù)PTFE多孔膜的用途，適當調(diào)節(jié)通過長度方向的拉伸倍數(shù)和寬度方向的拉伸倍數(shù)的乘積計算出的拉伸面積倍數(shù)。作為防水透氣構(gòu)件提供的情況下，拉伸面積倍數(shù)例如為4倍以上且小于500倍是適當?shù)?。為了兼具透氣性和耐水性，拉伸面積倍數(shù)優(yōu)選設(shè)定為16倍以上且140倍以下，特別優(yōu)選為30倍以上且140倍以下，在某些情況下優(yōu)選為50倍以上且140倍以下。但是，在不要求高透氣性的情況下，可以將拉伸面積倍數(shù)設(shè)定為16倍以上且小于30倍。另一方面，作為空氣過濾器過濾介質(zhì)的捕集層提供的情況下，拉伸面積倍數(shù)為150倍以上且700倍以下是適當?shù)摹?br>[0038]作為原料，優(yōu)選使用標準比重為2.19以下、特別是2.16以下的PTFE細粉。標準比重(standard specific gravity)也被稱為SSG，是由日本工業(yè)標準(JIS)K6892中規(guī)定的測定方法規(guī)定的比重，已知其有表現(xiàn)出與平均分子量負相關(guān)的傾向(標準比重越小則平均分子量越大)。例如，Asahi Glass Fluoropolymers公司制造的Fluon CD-123的標準比重為2.155、平均分子量為1200萬，該公司制造的Fluon⑶-145的標準比重為2.165、平均分子量為800萬，該公司制造的Fluon⑶-1的標準比重為2.20、平均分子量為200萬。
[0039]以下，更加詳細地說明構(gòu)成本發(fā)明的制造方法的各工序。
[0040]工序A中的PTFE細粉和液體潤滑劑的混合比為，例如相對于PTFE細粉100質(zhì)量份，液體潤滑劑為5質(zhì)量份?50質(zhì)量份，特別優(yōu)選為5質(zhì)量份?30質(zhì)量份。作為液體潤滑劑，可以使用一直以來使用的烴油，例如液體石蠟、石腦油等。本發(fā)明中不需要大量配合液體潤滑劑。
[0041]工序A中，在含有PTFE細粉的混合物的擠出中使用平模。作為平模(T形模具)，可以列舉直歧管型T形模具、衣架型T形模具、魚尾型T形模具。工序A中的擠出成形不是熔融物的擠出成形，而是混合了助劑的漿料的擠出成形，因此要擠出的混合物的粘度高。因此，在上述模具中，使用魚尾型T形模具(魚尾型模具)是適合的。
[0042]工序A中擠出的PTFE片的厚度為0.5mm?5.0mm，特別是1.2mm?2.0mm是適合的。
[0043]工序B中，將PTFE片在含有液體潤滑劑的狀態(tài)下壓延，并拉伸PTFE片使其比擠出時更薄，使厚度均勻。該壓延例如可以以PTFE片的寬度方向的長度不變的工藝的方式實施。在這種情況下，工序B中的壓延為PTFE片僅沿其長度方向拉伸的工藝。
[0044]具體而言，工序B中的壓延優(yōu)選通過以下方式實施:通過配置在片流動方向上的一對乳輥的下游側(cè)的牽引輥牽引PTFE片，同時使該PTFE片通過該一對乳輥之間從而進行壓延。此時，若將牽引輥的轉(zhuǎn)速設(shè)定得比乳輥的轉(zhuǎn)速稍高，則PTFE片在保持其寬度方向的長度固定的同時沿其長度方向被拉伸。
[0045]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達到90%?110%，優(yōu)選為95%?105%的范圍的方式實施。本說明書中，在寬度方向的長度變化在上述范圍內(nèi)的情況下，判斷為“在保持寬度方向的長度同時”進行壓延。
[0046]工序B中，優(yōu)選將壓延后的PTFE片的厚度調(diào)節(jié)為50μπι?2000μπι、特別優(yōu)選為ΙΟΟμπι?900μπι。此外，優(yōu)選將工序B中的PTFE片的厚度調(diào)節(jié)為與壓延前的厚度相比為70%以下，例如50%?60%。工序B中的PTFE片的厚度與壓延前的厚度相比也可以調(diào)節(jié)為30%以下，例如10%?15%。
[0047]工序B中的壓延需要在PTFE片中保留有液體潤滑劑的狀態(tài)下實施。因此，在將PTFE片的溫度保持在低于液體潤滑劑的沸點(200°C)的同時實施。有時液體潤滑劑利用其氣化熱而使PTFE片的溫度降低至低于環(huán)境溫度。雖然取決于所使用的輥的溫度和環(huán)境溫度，壓延、表面積擴大后的PTFE片的溫度低于19°C的情況并不罕見。
[0048]工序C中，將壓延后的PTFE片的溫度加熱至19°C以上，優(yōu)選25°C以上，更優(yōu)選30°C以上。但是，優(yōu)選將PTFE片的溫度加熱至低于200°C，優(yōu)選低于150 °C，更優(yōu)選低于100 °C。對于加熱PTFE片的方法沒有限制。PTFE片可以用紅外線加熱器等加熱器加熱，也可以用保持在規(guī)定溫度的恒溫槽或處理室加熱。
[0049]工序D中，將PTFE片在含有液體潤滑劑的狀態(tài)下沿其寬度方向拉伸。該拉伸可以用一直以來多用于沿寬度方向的拉伸的拉幅機實施。工序D中的拉伸倍數(shù)為1.2倍?10倍、特別是2.0倍?8.0倍、在某些情況下為5.0倍?8.0倍是適當?shù)?。該拉伸倍?shù)過低時，難以充分改變膜結(jié)構(gòu)。另一方面，該拉伸倍數(shù)過高時，有時會產(chǎn)生長度方向上的強度降低或膜厚的不均勻。
[0050]對于工序D而言，也需要在PTFE片中保留有液體潤滑劑的狀態(tài)下實施，因此在將PTFE片的溫度保持在低于液體潤滑劑的沸點(200 °C)的同時實施。例如，優(yōu)選在將PTFE片的溫度保持在100°C以下，優(yōu)選為60°C以下，在某些情況下為40°C以下的同時實施。
[0051 ]工序E中，從沿寬度方向拉伸后的PTFE片中除去液體潤滑劑。與以往相同，該工序可以通過干燥PTFE片，具體而言通過將含有液體潤滑劑的PTFE片保持在適合除去液體潤滑劑的溫度而實施。適合干燥的溫度為約1000C?約3000C。
[0052]工序F中，將除去液體潤滑劑后的PTFE片沿其長度方向和寬度方向依次拉伸從而進行多孔化。對于沿長度方向和寬度方向的拉伸，與以往相同，各自可以通過利用輥的轉(zhuǎn)速不同的輥拉伸法、使用拉幅機的拉幅機拉伸法實施。先實施沿長度方向的拉伸或沿寬度方向的拉伸均可。
[0053]工序F中的拉伸倍數(shù)對得到的PTFE多孔膜的膜結(jié)構(gòu)和膜特性有顯著影響。工序F中的拉伸倍數(shù)可以根據(jù)期望的膜特性適宜、適當?shù)卦O(shè)定。
[0054]適當?shù)睦毂稊?shù)根據(jù)到工序E為止的各工序的壓延、拉伸等條件而變化，因此其優(yōu)選的范圍難以一概而論。在作為防水透氣構(gòu)件提供的情況下，通常其沿長度方向的拉伸倍數(shù)優(yōu)選為2倍?50倍、特別優(yōu)選為4倍?20倍，其沿寬度方向的拉伸倍數(shù)優(yōu)選為3倍?70倍，特別優(yōu)選為4倍?30倍。在作為空氣過濾器過濾介質(zhì)的捕集層提供的情況下，通常其沿長度方向的拉伸倍數(shù)優(yōu)選為5倍?30倍、特別優(yōu)選為10倍?20倍，其沿寬度方向的拉伸倍數(shù)優(yōu)選為10倍?40倍，特別優(yōu)選為20倍?30倍。計算沿長度方向的拉伸(縱向拉伸)倍數(shù)和沿寬度方向的拉伸(橫向拉伸)倍數(shù)的乘積而求出的倍數(shù)、即拉伸面積倍數(shù)的優(yōu)選范圍與上文中例示的范圍相同。在作為空氣過濾器過濾介質(zhì)的捕集層提供的情況下，為了降低壓力損失，拉伸面積倍數(shù)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顯著下降，優(yōu)選為700倍以下，特別優(yōu)選為600倍以下。對于空氣過濾器過濾介質(zhì)用的PTFE多孔膜而言優(yōu)選的拉伸面積倍數(shù)為300倍以上且700倍以下。
[0055]工序F中的拉伸優(yōu)選在低于PTFE熔點(327°C)的溫度下，例如在60°C?300°C下，特別是在110 °C?150 °C下實施。通過工序F中的拉伸促進更細的纖絲的生成。
[0056]工序G中，將PTFE多孔膜加熱至PTFE的熔點以上的溫度。該加熱工序一般稱為“燒結(jié)”，會導(dǎo)致PTFE多孔片的強度的提高。燒結(jié)溫度為327 °C?460 V是適合的。
[0057]本發(fā)明中的PTFE多孔膜的膜厚沒有特別限制，優(yōu)選為Ιμπι?300μπι、進一步優(yōu)選為2μπι?50μπι。特別是在作為空氣過濾器的捕集層提供的情況下，PTFE多孔膜的膜厚優(yōu)選為5μπι?15μηι、進一步優(yōu)選為7μηι?13μηι，例如可以設(shè)定為8μηι?12μηι。
[0058]本發(fā)明中的PTFE多孔膜可以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)件的實施方式進行說明。
[0059]圖1A和B所示的防水透氣構(gòu)件具有PTFE多孔膜I和用于將PTFE多孔膜I固定在要確保透氣的殼體上的固定用構(gòu)件2。固定用構(gòu)件2在圍繞PTFE多孔膜I的透氣區(qū)域3的連接區(qū)域4中與PTFE多孔膜I連接。固定用構(gòu)件2的與PTFE多孔膜I連接的面的相反側(cè)的面以圍繞設(shè)置在殼體上的開口部的形式接合在殼體表面，將PTFE多孔膜I固定在殼體上。在此狀態(tài)下，利用通過殼體的開口部和透氣區(qū)域3內(nèi)的膜I的空氣確保殼體的透氣性，并利用PTFE多孔膜I的耐水性防止水進入殼體內(nèi)。
[0060]圖1A和B中使用環(huán)形的固定用構(gòu)件2，但是固定用構(gòu)件2的形狀不限于環(huán)形。此外，圖1A和B表示的固定用構(gòu)件2為雙面膠帶，但是固定用構(gòu)件2的形狀不限于帶狀。作為固定用構(gòu)件2，可以使用以能夠與殼體的開口嵌合的形式成型的樹脂構(gòu)件。
[0061 ]圖2所示的防水透氣構(gòu)件具有PTFE多孔膜I和多個固定用構(gòu)件2a、2b。固定用構(gòu)件2a、2b與固定用構(gòu)件2(參照圖1A和B)相同，從與膜表面正交的方向觀察時具有環(huán)狀的形狀，在PTFE多孔膜I的兩個主面上圍繞透氣區(qū)域3。該防水透氣構(gòu)件適合在例如電子設(shè)備的殼體內(nèi)部使用。在此情況下，例如，固定用構(gòu)件2a接合在配置于殼體內(nèi)部的設(shè)備(例如揚聲器)上，固定用構(gòu)件2b以圍繞殼體的開口部的形式接合在殼體的內(nèi)表面上。
[0062]此外，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。通過本發(fā)明，可以提供在防止纖絲的平均直徑(平均纖維直徑)顯著下降的同時提高PF值的PTFE多孔膜。即，通過本發(fā)明，可以提供在保持平均纖維直徑為55nm以上、進一步為57nm以上、特別是58nm以上、在某些情況下為60nm以上、例如55nm?83nm、特別是55nm?80nm的同時，將PF值提高至36以上、進一步為37以上、特別是38以上、在某些情況下為40以上的PTFE多孔膜。平均纖維直徑大的PTFE多孔膜在強度的保持上有利。
[0063]需要說明的是，PF值為通過下式得到的值。
[0064]PF值={_log(PT(%)/100)/(PL(Pa)/9.8)} XlOO
[0065]該式中的PT為透過率，由PT(% ) = 100-CE( % )確定。CE為捕集效率，通過使用粒徑
0.ΙΟμπι?0.20μηι的鄰苯二甲酸二辛酯在滲透流速5.3cm/秒的條件下測定時的值確定。PL為壓力損失，通過在滲透流速5.3cm/秒的條件下測定時的值確定。
[0066]此外，根據(jù)本發(fā)明可以提供具有99.999%以上(由使用連續(xù)的9的個數(shù)的形式表示，5N以上)、進一步為99.9999% (6N)以上、特別是99.99999 % (7N)以上、尤其是99.999999% (8N)以上的捕集效率的PTFE多孔膜。在具有高達該程度的捕集效率的同時，本發(fā)明的PTFE多孔膜可以同時表現(xiàn)出例如220Pa以下、在某些情況下為200Pa以下的壓力損失。
[0067]為了使用得到的PTFE多孔膜作為空氣過濾器用過濾介質(zhì)，優(yōu)選與透氣性支撐材料層疊。該層疊工序可以根據(jù)一直以來的實施方法，通過將PTFE多孔膜與透氣性支撐材料接合而實施。
[0068]構(gòu)成透氣性支撐材料的纖維優(yōu)選由熱塑性樹脂，具體而言為聚烯烴(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)成的纖維。
[0069]作為透氣性支撐材料，可以使用織物、無紡布、氈等，大多使用無紡布。已知作為優(yōu)選的透氣性支撐材料的代表性的無紡布為包含具有芯鞘結(jié)構(gòu)的復(fù)合纖維的、芯成分(例如PET)的熔點比鞘成分(例如PE)的熔點高的無紡布。該無紡布適合于使鞘成分熔融并與PTFE多孔膜接合的熱層壓。
[0070]除了上述的熱層壓以外，PTFE多孔膜與透氣性支撐材料的層疊還可以通過膠粘劑層壓等實施。在膠粘劑層壓中，例如使用熱熔型膠粘劑是適合的。
[0071 ] PTFE多孔膜與透氣性支撐材料的層疊結(jié)構(gòu)沒有特別限制，優(yōu)選為在PTFE多孔膜的兩面上配置至少一層透氣支撐材料的構(gòu)成(典型地為透氣性支撐材料/PTFE多孔膜/透氣性支撐材料的三層構(gòu)成)。但是，根據(jù)需要可以為使用兩層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/透氣性支撐材料的五層構(gòu)成)等。此外，根據(jù)用途也可以采用將直徑細的透氣性支撐材料用作預(yù)濾器的構(gòu)成(例如從氣流上游側(cè)開始，透氣性支撐材料(預(yù)濾器)/透氣性支撐材料/PTFE多孔膜/透氣性支撐材料的四層構(gòu)成)。
[0072]通常，空氣過濾器過濾介質(zhì)通過公知的方法進行打褶加工。打褶加工例如通過使用往復(fù)式加工機按照交替且平行地設(shè)置在過濾介質(zhì)表面上的山折線和谷折線將過濾介質(zhì)折疊成連續(xù)的W字形而實施。經(jīng)過打褶加工的空氣過濾器過濾介質(zhì)有時被稱為空氣過濾包。在空氣過濾包中，為了保持打褶加工后的形狀有時會配置隔片。作為隔片，經(jīng)常使用被稱為珠的樹脂的結(jié)狀物。珠沿著與山折(谷折)線正交的方向(穿過山跨過谷前進的方向)，優(yōu)選以多個珠在保持規(guī)定間隔的同時沿著該方向前進的形式配置在過濾介質(zhì)上。珠優(yōu)選在過濾介質(zhì)的前后表面上均配置。珠典型地通過將聚酰胺、聚烯烴等樹脂熔融并涂布而形成。
[0073]經(jīng)打褶加工的空氣過濾器過濾介質(zhì)(空氣過濾包)根據(jù)需要將其外周部用框架(支撐框架)支撐，從而加工為空氣過濾器單元。作為框架，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。在使用樹脂制框架的情況下，可以在通過注射成型法使框架成型的同時將過濾介質(zhì)固定在該框架上。圖4表示空氣過濾器單元的一個例子?？諝膺^濾器單元30包含經(jīng)打褶加工的空氣過濾器過濾介質(zhì)10和固定空氣過濾器過濾介質(zhì)10的外周部的框架20。
[0074]實施例
[0075]以下，通過實施例進一步詳細地說明本發(fā)明，但是本發(fā)明不受以下實施例的限制。
[0076](實施例1)
[0077]在PTFE細粉(大金公司制造的“P0LYFL0N F-104”、SSG2.171)100重量份中均勻混合液體潤滑劑(Isopar)I9重量份從而得到混合物。然后將該混合物使用安裝有魚尾型模頭的擠出機擠出成片狀。擠出的PTFE片的厚度為1.5mm、寬度為20cm。
[0078]然后，使PTFE片通過一對金屬乳輥之間而進行壓延。該壓延在使用配置在乳輥的下游側(cè)的輥將PTFE片沿其長度方向牽引的同時實施，以保持在壓延前后PTFE片的寬度方向的長度。壓延得到的PTFE片的厚度為200μπι。壓延后的PTFE片的溫度為5°C?10°C。
[0079]然后，將壓延后的PTFE片加熱使其達到19 °C以上的溫度。詳細地說，通過使壓延后的PTFE片以7m/分鐘的速度通過設(shè)定為100°C的設(shè)備中，從而將片的溫度加熱至50°C。
[0080]接著，使用拉幅機將處于40°C的狀態(tài)下的PTFE片在含有液體潤滑劑的狀態(tài)下沿其寬度方向拉伸4倍。然后，將拉伸后的PTFE片保持在150 °C，從而除去液體潤滑劑。
[0081]然后，將除去液體潤滑劑后的PTFE片通過輥拉伸法在280°C的拉伸溫度下沿其長度方向拉伸12倍，然后通過拉幅機拉伸法在110°C的拉伸溫度下沿其寬度方向拉伸30倍，從而得到未燒結(jié)的PTFE多孔膜。除去液體潤滑劑之后實施的拉伸的拉伸面積倍數(shù)為360倍。
[0082]最后將未燒結(jié)的PTFE多孔膜使用熱風(fēng)發(fā)生爐在400°C下燒結(jié)，從而得到帶狀的PTFE多孔膜。
[0083]將上述PTFE多孔膜用兩片芯鞘結(jié)構(gòu)的無紡布(單位面積重量30g/m2、芯成分PET、鞘成分PE、表觀密度0.158g/cm2、壓花面積比15%、厚度0.19mm)夾住，通過使其通過加熱至180°C的一對輥之間而進行熱層壓，從而得到三層結(jié)構(gòu)的空氣過濾器過濾介質(zhì)(寬度780mm、長度200m的長尺寸過濾介質(zhì))。
[0084]然后，對得到的空氣過濾器過濾介質(zhì)實施打褶加工(山高(褶寬)50mm、山數(shù)186)。切割打褶加工后的空氣過濾器過濾介質(zhì)，并用膠粘劑將其外周部與金屬制的支撐框架接合，從而得到空氣過濾器單元(尺寸:610mmX 610mm，厚度65mm)。
[0085](比較例I)
[0086]除了不將壓延后的PTFE片加熱至19°C以上的溫度，而在壓延后的PTFE片的溫度為5 °C?10 °C的狀態(tài)下沿寬度方向拉伸以外，按照與實施例1相同的方法制作了 PTFE多孔膜。
[0087](比較例2)
[0088]除了將液體潤滑劑(Isopar)的配合量設(shè)定為17重量份以外，按照與比較例I相同的方法制作了PTFE多孔膜。
[0089]對于實施例1、比較例I和比較例2的PTFE多孔膜，沿寬度方向拉伸除去液體潤滑劑后的PTFE多孔膜時，測定得到的PTFE多孔膜的厚度。詳細地說，使用刻度0.0Olmm,測量頭外徑1mm的千分表，朝著PTFE多孔膜的長度方向測定左側(cè)端部、中央部和右側(cè)端部的PTFE多孔膜的厚度。實施例1、比較例I和比較例2的PTFE多孔膜的厚度的測定結(jié)果如圖3所示。
[0090]實施例1中，沿寬度方向拉伸除去液體潤滑劑后的PTFE片時，得到的PTFE多孔膜的厚度根據(jù)寬度方向的位置基本相同，沒有產(chǎn)生拉伸不均。比較例I和比較例2中，沿寬度方向拉伸除去液體潤滑劑后的PTFE片時，得到的PTFE多孔膜的中央部的厚度比PTFE多孔膜的左側(cè)端部和右側(cè)端部的厚度厚，產(chǎn)生了拉伸不均。
[0091]產(chǎn)業(yè)實用性
[0092]本發(fā)明的PTFE多孔膜在防水透氣構(gòu)件、空氣過濾器過濾介質(zhì)以及其它用途中作為帶來選擇性滲透水平的提高的材料是有用的。
【主權(quán)項】
1.一種聚四氟乙烯多孔膜的制造方法，其具有以下工序: 工序A，將含有聚四氟乙烯細粉與液體潤滑劑的混合物擠出成片狀，從而得到聚四氟乙稀片; 工序B，使所述聚四氟乙烯片沿著作為所述工序A中的擠出方向的所述片的長度方向通過一對輥之間而進行壓延； 工序C，將溫度低于19°C的所述聚四氟乙烯片加熱使其達到19°C以上的溫度； 工序D，將溫度為19°C以上的壓延后的所述聚四氟乙烯片沿與所述片的長度方向正交的寬度方向拉伸； 工序E，從在所述工序D中拉伸后的聚四氟乙烯片中除去所述液體潤滑劑;和 工序F，將在所述工序E中除去所述液體潤滑劑后的聚四氟乙烯片沿該片的長度方向和寬度方向分別拉伸，從而得到聚四氟乙烯多孔膜。2.如權(quán)利要求1所述的聚四氟乙烯多孔膜的制造方法，其還具有工序G，將所述聚四氟乙烯多孔膜在聚四氟乙烯的熔點以上的溫度下燒結(jié)。3.如權(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行壓延。4.如權(quán)利要求1所述的聚四氟乙烯多孔膜的制造方法，其中，所述聚四氟乙烯細粉的標準比重為2.19以下。5.如權(quán)利要求1所述的聚四氟乙烯多孔膜的制造方法，其中，將所述混合物中的所述聚四氟乙烯細粉與所述液體潤滑劑的混合比設(shè)定為相對于所述聚四氟乙烯細粉100質(zhì)量份，所述液體潤滑劑為5質(zhì)量份?50質(zhì)量份的范圍。6.如權(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A中，使用魚尾型模頭將所述混合物擠出為片狀，從而得到所述聚四氟乙烯片。7.如權(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，所述長度方向的拉伸倍數(shù)和所述寬度方向的拉伸倍數(shù)的乘積為4倍以上且500倍以下。8.—種防水透氣構(gòu)件的制造方法，其為具有將固定用構(gòu)件連接至圍繞聚四氟乙烯多孔膜的透氣區(qū)域的連接區(qū)域的工序的防水透氣構(gòu)件的制造方法，其中，該方法還包括權(quán)利要求I所述的制造方法作為準備所述聚四氟乙烯多孔膜的工序。9.一種空氣過濾器過濾介質(zhì)的制造方法，其為具有將聚四氟乙烯多孔膜與透氣性支撐材料接合的工序的空氣過濾器過濾介質(zhì)的制造方法，其中，該方法還包括權(quán)利要求1所述的制造方法作為準備所述聚四氟乙烯多孔膜的工序。
【文檔編號】B01D69/10GK105899285SQ201580004101
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2015年1月6日
【發(fā)明人】內(nèi)山志穗, 鲇澤誠治
【申請人】日東電工株式會社