Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP3286984B2 - ポリテトラフルオロエチレン多孔質体およびその製造方法 - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP3286984B2 - ポリテトラフルオロエチレン多孔質体およびその製造方法 - Google Patents

ポリテトラフルオロエチレン多孔質体およびその製造方法

Info

Publication number
JP3286984B2
JP3286984B2 JP15585991A JP15585991A JP3286984B2 JP 3286984 B2 JP3286984 B2 JP 3286984B2 JP 15585991 A JP15585991 A JP 15585991A JP 15585991 A JP15585991 A JP 15585991A JP 3286984 B2 JP3286984 B2 JP 3286984B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
porous body
fiber
ptfe
porous
polytetrafluoroethylene
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP15585991A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH04353534A (ja
Inventor
泰弘 奥田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Electric Industries Ltd filed Critical Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority to JP15585991A priority Critical patent/JP3286984B2/ja
Publication of JPH04353534A publication Critical patent/JPH04353534A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3286984B2 publication Critical patent/JP3286984B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
  • Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、延伸ポリテトラフルオ
ロエチレン多孔質体およびその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】ポリテトラフルオロエチレン(以下、P
TFEと略記)多孔質体は、PTFEの優れた耐熱性、
耐薬品性、電気絶縁性、非粘着性、潤滑性、難燃性等の
特徴を活かして、様々な分野で利用されている。なかで
も、延伸法により製造されるPTFE多孔質体は、非常
に細い繊維と該繊維により互いに連結された結節とから
なる微細繊維状構造を有しており、この多孔質構造を利
用して、メンブランフィルター等の濾過材や隔膜、電気
絶縁材料、人工臓器材料等の広範な分野で使用されてい
る。
【0003】延伸PTFE多孔質体は、延伸倍率などの
延伸条件を変えることによって、その孔径を自由に設定
できるため、様々な孔径を必要とする広範囲の用途に利
用可能である。しかしながら、延伸倍率を上げて繊維を
長くすればするほど、強度が低下し、特に延伸方向と垂
直方向の強度が著しく低下するため、ついには実用的な
強度を有する構造体として維持できなくなる。したがっ
て、従来技術では、力学上、PTFE多孔質体の長繊維
化には限界があり、かつ、その長さの限度が非常に短か
った。
【0004】すなわち、延伸PTFE多孔質体において
は、延伸により生じたPTFEの微細繊維状組織が延伸
方向に強く配向しているため、引張強度は延伸方向には
強いが、これと垂直な方向には弱く、延伸方向に裂け易
い。このため、PTFE多孔質体の延伸倍率を向上し、
繊維を長くすると、強度が著しく低下し、特に延伸方向
と垂直方向の強度が著しく低下して、構造体として維持
できなくなる。
【0005】このような問題点を解決する方法として、
(1)PTFE多孔質体の肉厚を厚くして強度を向上さ
せる方法、(2)メッシュ等の補強材で補強する方法、
などが考えられる。ところが、(1)の方法では、体積
が増加するばかりではなく、例えば、メンブランフィル
ターにおいては、濾過液の透過流量が低下するため、そ
の基本的性能を損なう。(2)の方法では、補強材が剥
離したり、製造工程が煩雑になるといった問題がある。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、繊維
が長く、しかも強度特性に優れた一体構造の延伸PTF
E多孔質体を提供することにある。また、本発明の目的
は、このような繊維が長く、かつ、強度特性に優れた一
体構造の延伸PTFE多孔質体を容易に製造する方法を
提供することにある。
【0007】本発明者は、前記従来技術の有する問題点
を克服するために鋭意研究した結果、延伸PTFE多孔
質体の表面と裏面の両側を燒結温度の327℃以上の温
度で加熱するとともに、一方の表面を他方の表面よりも
特定の範囲の高い温度で加熱して、多孔質体の表面と裏
面間に温度勾配を与えることにより、微細繊維状組織に
おける繊維−結節構造が、多孔質体の表面から裏面に至
るまで繊維の長い部分と繊維の短い部分の二つの部分か
ら実質的に構成され、かつ、繊維の短い部分が多孔質体
の繊維の配向方向と垂直方向および多孔質体の厚み方向
に網目状に連続しているPTFE多孔質体の得られるこ
とを見出した。
【0008】この製造方法によるPTFE多孔質体は、
従来技術によるものよりも長い繊維の部分を有するとと
もに、網目状に3次元的に連続している繊維の短い部分
が存在する。そして、長繊維部分は多孔質体としての機
能を果たすために必要な繊維長を有し、短繊維部分は構
造体としての強度を保持する役割を果たす。これによ
り、長繊維の延伸PTFE多孔質体としての機能を有
し、しかも強度特性に優れた延伸PTFE多孔質体とな
る。本発明は、これらの知見に基づいて完成するに至っ
たものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】かくして、本発明によれ
ば、繊維と該繊維によって互いに連結された結節とから
なる微細繊維状組織を有するポリテトラフルオロエチレ
ン多孔質体において、(1) 繊維−結節構造が、多孔質体の表面から裏面に至
るまで、平均繊維長60〜1000μmの長繊維部分
と、平均繊維長20μm以下の短繊維部分の二つの部分
から実質的に構成され、かつ、(2)短繊維部分の繊維−結節構造が、多孔質体の繊維
の配向方向、繊維の配向方向に垂直な方向、及び多孔質
体の厚み方向の三方向に網目状の構造で存在している
とを特徴とするポリテトラフルオロエチレン多孔質体が
提供される。
【0010】また、本発明によれば、液状潤滑剤を含む
未焼結のポリテトラフルオロエチレン混和物を所望の形
状に成形し、成形物を少なくとも一軸方向に延伸して得
られる多孔質体を、収縮しないように固定した状態で、
の表面と裏面の両側を327℃以上の温度で加熱し、
その際、一方の表面を他方の表面よりも50℃から30
0℃までの範囲の高い温度で加熱して、多孔質体の表面
と裏面間に温度勾配を与えて焼結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体の製造方法が提供
される。
【0011】以下、本発明について詳述する。本発明が
対象とするPTFE多孔質体は、基本的には特公昭42
−13560号に記載の方法により製造されるもので、
その形状は、シート状、チューブ状、ロッド状等任意の
ものを選択できる。
【0012】本発明のPTFE多孔質体の製造方法で
は、まずPTFE未燒結粉末に液状潤滑剤を混和し、押
出し、圧延等により所望の形状に成形する。得られた成
形体から液状潤滑剤を除去し、あるいは除去せずして、
少なくとも一軸方向に延伸すると、繊維と該繊維によっ
て互いに連結された結節とからなる微細繊維状組織を有
するPTFE多孔質体が形成される。PTFE多孔質体
は、通常、チューブ状またはシート状などの表面と裏面
(あるいは内表面と外表面)の両面を有するものであ
る。この多孔質体を、収縮しないように固定した状態
で、327℃以上に加熱し、延伸した構造を燒結する
と、強度の向上したPTFE多孔質体が得られるが、本
発明においては、以下の操作を行なう点に特徴を有す
る。
【0013】すなわち、多孔質体を収縮しないように固
定した状態で、その表面と裏面(あるいは内表面と外表
面)の両面を燒結温度の327℃以上の温度で加熱する
が、その際、一方の表面を他方の表面よりも50℃から
300℃まで、好ましくは100から250℃までの範
囲の高い温度で加熱して、多孔質体の表面と裏面間に温
度勾配を与える。その結果、多孔質体の表面から裏面に
至るまで繊維−結節構造の再配列が起こり、処理前より
もさらに延伸されて長繊維化した部分と、処理前より短
繊維化した部分が得られる。しかも、短繊維部分は延伸
方向、延伸方向に垂直な方向および構造体の厚み方向の
三方向に、網目状に連続した構造のPTFE多孔質体が
得られる。
【0014】なお、PTFE多孔質体がチューブ状であ
る場合には、外表面の加熱温度を内表面の加熱温度より
高くすることが好ましく、また、内表面の加熱温度は、
PTFEが分解しないように500℃以下に制御するこ
とが望ましい。
【0015】PTFE多孔質体の両面を327℃以上に
加熱し、かつ、両面に温度差を設ける方法としては、例
えば、シート状PTFE多孔質体の場合には、該多孔質
体を収縮しないように固定した状態で、各面に327℃
以上であって、温度の異なる熱風を吹き付けるか、ある
いは温度の異なる加熱ベルトに接触させる方法などがあ
る。また、チューブ状PTFE多孔質体の場合には、ス
テンレス鋼棒を内腔に挿入し、該ステンレス鋼棒により
内表面を加熱し、外表面には熱風を吹き付けることによ
り、加熱するとともに、温度差を設けることができる。
【0016】加熱時間は、加熱温度にもよるが、通常、
10〜200秒程度である。また、PTFE多孔質体の
両面を327℃以上の温度で加熱しない場合、あるいは
温度差を50〜300℃の範囲内に制御しない場合に
は、前記特定の繊維−結節構造を形成することができな
い。
【0017】図1は、本発明のチューブ状PTFE多孔
質体の内面における微細構造の略図である。図2は、本
発明のチューブ状PTFE多孔質体の延伸方向の断面の
微細構造の略図である。これらの図は、いずれもPTF
E多孔質体の顕微鏡写真を観察した結果に基づいて作成
したものである。各図中、1は長繊維部分、2は短繊維
部分、3は結節を示す。また、繊維の長手方向が一軸延
伸の方向を示す。
【0018】ところで、特公昭58−1656号には、
延伸方向と垂直の方向の強度特性に優れたPTFE多孔
質体を製造する方法が開示されている。該公報に記載の
発明においては、PTFE多孔質体の一部分、例えばP
TFE多孔質体チューブの外側を加熱することにより、
各結節間を結ぶ繊維が切断され、いくつかの結節がより
集まって、加熱面は最終的には数十μmから数mmの孔
径を有する網状の凹凸構造が形成され、その結果、微細
繊維状組織の配向が一方向に強い部分と該方向と垂直の
方向に強い部分とを有するPTFE多孔質体が得られる
というものである。
【0019】しかしながら、該公報に記載の方法では、
延伸PTFE多孔質体の一部分を加熱するため、該多孔
質体の一方の表面は327℃以上に加熱されるが他方の
表面は327℃未満であるため、本発明におけるよう
な、PTFE多孔質体の表面から裏面に至るまでの繊維
−結節構造の再配列が起きることはなく、しかも、長繊
維部と短繊維部に分かれ、短繊維部分が延伸方向、延伸
方向に垂直な方向および構造体の厚み方向の三方向に網
目状に連続する構造の延伸PTFE多孔質体は得られな
い。
【0020】本発明による延伸PTFE多孔質体におい
ては、長繊維部分の平均繊維長は、60〜1000μm
の範囲で任意に形成することができるが、好ましくは1
00μm以上、より好ましくは150μm以上である。
一方、短繊維部分の平均繊維長は、20μm以下であ
る。この短繊維で構成される部分は、結節の密度が高い
ため、強度特性に優れているが、さらに、短繊維部分
三方向の網目状の構造をとることにより、多孔質体の強
度が増大する。そのため、孔径が大きくしかも気孔率の
高い延伸PTFE多孔質体であって、しかも構造体とし
ての力学特性を維持することができる。
【0021】したがって、本発明の製造方法によれば、
実質的に1000μmまでの繊維長を有する大孔径で、
しかも強度特性に優れた延伸PTFE多孔質体を提供す
ることができる。
【0022】
【実施例】以下に実施例および比較例を挙げて、本発明
についてさらに具体的に説明するが、本発明は、これら
の実施例のみに限定されるものではない。
【0023】
【0024】[比較例1]PTFE粉末(ポリフロンF
−104)100重量部に対して、液状潤滑剤27重量
部を添加して混和し、加圧予備成形後、押出し機で内径
3mm、外径4mmのチューブ状に押出した。このチュ
ーブから液状潤滑剤を乾燥除去した後、400℃に加熱
し、1000%の延伸倍率で一軸延伸した。このチュー
ブ全体を延伸した状態のまま約390℃に加熱すること
により燒結した。物性の測定結果を表1に示す。
【0025】[比較例2]PTFE粉末(ポリフロンF
−104)100重量部に対して、液状潤滑剤27重量
部を添加して混和し、加圧予備成形後、押出し機で内径
3mm、外径4mmのチューブ状に押出した。このチュ
ーブから液状潤滑剤を乾燥除去した後、400℃に加熱
し、1000%の延伸倍率で一軸延伸した。この延伸チ
ューブの内腔に外径3mmのステンレス棒を挿入し、外
表面側を680℃、内表面側を280℃にて70秒間加
熱した。物性の測定結果を表1に示す。
【0026】
【表1】
【0027】物性の測定方法は、次のとおりである。 〈平均繊維長〉走査型電子顕微鏡で、結節間距離を測定
した平均値。 〈バブルポイント〉延伸PTFEチューブをイソプロピ
ルアルコールに含浸し、管壁の孔内をイソプロピルアル
コールで充満した後、チューブの内側より徐々に空気圧
を負荷したときに、初めて気泡が出てくる時の圧力を測
定する。 〈漏水圧〉延伸PTFEチューブの内側から徐々に水圧
を負荷したときに、初めて水が管壁より出てくる時の水
圧を測定する。 〈周方向引張強度〉チューブを円周方向に切り開き、引
張速度100mm/分で引っ張った時に破断する強度。 〈引裂強度〉チューブ端より3mmのところに、0.2
mmφの針金を通して引っ張った時に引裂きの起きる荷
重。
【0028】[実施例] PTFE粉末(ポリフロンF−104)100重量部に
対して、液状潤滑剤27部を添加して混和し、加圧予備
成形後、圧延により0.5mm厚のシートとした。この
シートから液状潤滑剤を乾燥除去した後、1000%の
延伸倍率で一軸延伸し、延伸状態で390℃に加熱する
ことにより燒結した。
【0029】この延伸シートの一方の表面を650℃、
他方の表面を450℃にて60秒間加熱処理した。得ら
れた延伸PTFEシートの繊維長は、長繊維部で平均1
80μm、短繊維部で平均15μmであった。
【0030】この延伸シートの一端から5mmの場所に
0.4mm径のステンレス鋼棒を通して輪状とし、延伸
方向およびそれと垂直の方向に50mm/分の速度で引
張った場合に引裂の起こる荷重を測定したところ、延伸
方向に180g、垂直方向に160gであった。
【0031】[比較例3]PTFE粉末(ポリフロンF
−104)100重量部に対して、液状潤滑剤27部を
添加して混和し、加圧予備成形後、圧延により0.5m
m厚のシートとした。このシートから液状潤滑剤を乾燥
除去した後、1000%の延伸倍率で一軸延伸した。こ
のシート全体を収縮しないように固定した状態で約39
0℃に加熱することにより燒結した。
【0032】この延伸PTFEシートの平均繊維長は1
50μmであった。このシートを実施例2と同様の方法
にて引裂強度を評価したところ、延伸方向は195g、
垂直方向は100g以下であった。
【0033】
【発明の効果】本発明のPTFE多孔質体は、繊維ー結
節構造における繊維の長さを、従来の延伸PTFE多孔
質体では強度が維持できない程の長繊維としても、短繊
維部分によって強度が維持されるため、実用に供するこ
とが可能である。しかも、これらの長繊維および短繊維
を含む繊維−結節構造が一体的に形成されているため、
補強材を用いる場合のような問題点はない。したがっ
て、本発明の多孔質PTFEは、特に従来の延伸PTF
Eでは利用できなかった大孔径で、かつ耐薬品性や耐熱
性が必要とされる多孔質体として利用することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のチューブ状PTFE多孔質体の内面の
走査型電子顕微鏡写真に基づいて作成した模式図であ
る。
【図2】本発明のチューブ状PTFE多孔質体の延伸方
向の断面の走査型電子顕微鏡写真に基づいて作成した模
式図である。
【符号の説明】
1 繊維の長い部分 2 繊維の短い部分 3 結節
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C08J 9/00 - 9/42 B01D 71/36 B29C 55/04 - 55/08

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 繊維と該繊維によって互いに連結された
    結節とからなる微細繊維状組織を有するポリテトラフル
    オロエチレン多孔質体において、(1) 繊維−結節構造が、多孔質体の表面から裏面に至
    るまで、平均繊維長60〜1000μmの長繊維部分
    と、平均繊維長20μm以下の短繊維部分の二つの部分
    から実質的に構成され、かつ、(2)短繊維部分の繊維−結節構造が、多孔質体の繊維
    の配向方向、繊維の配向方向に垂直な方向、及び多孔質
    体の厚み方向の三方向に網目状の構造で存在している
    とを特徴とするポリテトラフルオロエチレン多孔質体。
  2. 【請求項2】 液状潤滑剤を含む未焼結のポリテトラフ
    ルオロエチレン混和物を所望の形状に成形し、成形物を
    少なくとも一軸方向に延伸して得られる多孔質体を、収
    縮しないように固定した状態で、その表面と裏面の両側
    を327℃以上の温度で加熱し、その際、一方の表面を
    他方の表面よりも50℃から300℃までの範囲の高い
    温度で加熱して、多孔質体の表面と裏面間に温度勾配を
    与えて焼結することを特徴とするポリテトラフルオロエ
    チレン多孔質体の製造方法。
JP15585991A 1991-05-30 1991-05-30 ポリテトラフルオロエチレン多孔質体およびその製造方法 Expired - Fee Related JP3286984B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP15585991A JP3286984B2 (ja) 1991-05-30 1991-05-30 ポリテトラフルオロエチレン多孔質体およびその製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP15585991A JP3286984B2 (ja) 1991-05-30 1991-05-30 ポリテトラフルオロエチレン多孔質体およびその製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH04353534A JPH04353534A (ja) 1992-12-08
JP3286984B2 true JP3286984B2 (ja) 2002-05-27

Family

ID=15615068

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP15585991A Expired - Fee Related JP3286984B2 (ja) 1991-05-30 1991-05-30 ポリテトラフルオロエチレン多孔質体およびその製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3286984B2 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8979621B2 (en) 2007-06-05 2015-03-17 Electrolux Home Products, Inc. Storage systems

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6342294B1 (en) 1999-08-12 2002-01-29 Bruce G. Ruefer Composite PTFE article and method of manufacture
JP4101100B2 (ja) 2003-04-02 2008-06-11 宇明泰化工股▲ふん▼有限公司 衣料用非対称性多孔質ポリテトラフルオロエチレン膜
JP3795027B2 (ja) * 2003-04-02 2006-07-12 宇明泰化工股▲ふん▼有限公司 フィルター用非対称性多孔質ポリテトラフルオロエチレン膜
CN103987886B (zh) * 2011-12-05 2016-04-27 日本华尔卡工业株式会社 包含氟树脂纤维的氟树脂类片及其制造方法
US9890498B2 (en) 2012-07-31 2018-02-13 Nippon Valqua Industries, Ltd. Hydrophilic sheet and process for producing the same

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8979621B2 (en) 2007-06-05 2015-03-17 Electrolux Home Products, Inc. Storage systems
US9791159B2 (en) 2007-06-05 2017-10-17 Electrolux Home Products, Inc. Storage systems

Also Published As

Publication number Publication date
JPH04353534A (ja) 1992-12-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4332035A (en) Porous structure of polytetrafluoroethylene and process for production thereof
US4713070A (en) Porous structure of polytetrafluoroethylene and process for production thereof
US4082893A (en) Porous polytetrafluoroethylene tubings and process of producing them
US4234535A (en) Process for producing porous polytetrafluoroethylene tubings
DE69727725T2 (de) Geschäumtes Fluorpolymer
US5071609A (en) Process of manufacturing porous multi-expanded fluoropolymers
US4248924A (en) Asymmetric porous film materials and process for producing same
JP3795027B2 (ja) フィルター用非対称性多孔質ポリテトラフルオロエチレン膜
US4049589A (en) Porous films of polytetrafluoroethylene and process for producing said films
AU623068B2 (en) Process for producing multilayer polytetrafluoroethylene porous membrane
US4830062A (en) Porous heat-shrinkable tetrafluoroethylene polymer tube and process for producing the same
EP0402901A2 (en) Polytetrafluoroethylene porous material and process for producing the same
JP2005298554A (ja) 膜厚方向に弾性回復性を有する延伸ポリテトラフルオロエチレン多孔質膜、その製造方法、及び該多孔質膜の使用
JPH02645A (ja) 速回復性ポリテトラフルオロエチレンおよび該物質の製造法
JPH07196831A (ja) ポリテトラフルオロエチレン多孔膜とその製造方法
KR101599111B1 (ko) Ptfe 중공사막 및 그 제조 방법
JP7175106B2 (ja) ポリテトラフルオロエチレン多孔質膜
JP3286984B2 (ja) ポリテトラフルオロエチレン多孔質体およびその製造方法
JPH0431443A (ja) 四弗化エチレン樹脂多孔質チューブ
JPH078927B2 (ja) ポリテトラフルオロエチレン複層多孔膜の製造方法
WO2003093356A1 (en) Stretched polytetrafluoroethylene moldings and process for production thereof
WO2004078831A1 (ja) 四弗化エチレン樹脂多孔質体及びその製造方法
GB1577326A (en) Porous polytetrafluoroethylene tubing
JP3456284B2 (ja) 多孔質四弗化エチレン樹脂積層体とその製造方法
JPH0584292A (ja) 人工血管とその製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090315

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090315

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100315

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Year of fee payment: 8

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100315

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110315

Year of fee payment: 9

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees