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JP7479680B2 - Waterproof breathable filter and method for manufacturing porous film - Google Patents

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JP7479680B2 JP2020100928A JP2020100928A JP7479680B2 JP 7479680 B2 JP7479680 B2 JP 7479680B2 JP 2020100928 A JP2020100928 A JP 2020100928A JP 2020100928 A JP2020100928 A JP 2020100928A JP 7479680 B2 JP7479680 B2 JP 7479680B2
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  • Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)

Description

本発明は、多孔質フィルム、及び、多孔質フィルムの製造方法に関する。 The present invention relates to a porous film and a method for manufacturing a porous film.

自動車電装部品、OA(オフィスオートメーション)機器、家電製品及び医療機器などでは、電子部品及び制御基板などを収容する筐体の内部と、外部との圧力差を解消するために、防水通気フィルタが用いられている。この防水通気フィルタは、筐体に設けられた開口を塞ぐように筐体に取り付けられて、通気を確保しつつ防塵及び防水を図るものである。防水通気フィルタとして、PTFE多孔質フィルムがよく用いられる。 Waterproof and breathable filters are used in automotive electrical components, office automation equipment, home appliances, medical equipment, and the like to eliminate the pressure difference between the outside and the inside of a housing that houses electronic components and control boards. This waterproof and breathable filter is attached to the housing so as to cover an opening in the housing, ensuring ventilation while providing dust protection and waterproofing. PTFE porous film is often used as a waterproof and breathable filter.

PTFE多孔質フィルムとして、微細な通気孔を有したPTFE多孔質フィルムと不織布とを一体化したフィルムが上市されているが、自動車の部品や一部のセンサなどでは、防水通気フィルタに耐熱性が要求されることがある。不織布は耐熱性に問題があることが多いため、不織布を省略することに対する市場からの要望がある。また、不織布が省略された単体のPTFE多孔質フィルムを、筐体などに直接接着したいという要望もある。 PTFE porous films that are integrated with nonwoven fabric and have fine air holes are available on the market, but heat resistance is sometimes required for waterproof breathable filters in automobile parts and some sensors. Since nonwoven fabric often has problems with heat resistance, there is a demand from the market for films that omit the nonwoven fabric. There is also a demand for a single PTFE porous film that omits the nonwoven fabric and can be directly bonded to a housing or the like.

単体のPTFE多孔質フィルムを筐体などに接着させる場合、一般的には、PTFE多孔質フィルムを、PET基材からなる剥離紙を備えた粘着テープに貼り付けて積層させた後に、この積層体を所望の形状に打ち抜き、剥離紙から多孔質フィルムを剥離して使用している。しかしながら、不織布と一体化されていない単体のPTFE多孔質フィルムの場合は、コシが不足してハンドリング性に劣るという問題がある。 When adhering a standalone PTFE porous film to a housing or the like, the PTFE porous film is generally laminated by attaching it to an adhesive tape with a release paper made of a PET base material, and then the laminate is punched out into the desired shape and the porous film is peeled off from the release paper for use. However, a standalone PTFE porous film that is not integrated with a nonwoven fabric has the problem of lacking stiffness and poor handling.

特開2018-204006号公報JP 2018-204006 A 特開2011-177986号公報JP 2011-177986 A 特開2019-041407号公報JP 2019-041407 A

本発明は、コシが強く、通気性にも優れる多孔質フィルム、及び、多孔質フィルムの製造方法を提供することを目的とする。 The present invention aims to provide a porous film that is stiff and has excellent breathability, and a method for manufacturing the porous film.

本発明の第1側面によると、ポリテトラフルオロエチレンを含む多孔質フィルム単体の防水通気フィルタであって該多孔質フィルムの剛軟度が0.5mN・cm-20mN・cmの範囲内にあり、該多孔質フィルムのガーレ式通気度が1秒-100秒の範囲内にある防水通気フィルタが提供される。 According to a first aspect of the present invention, there is provided a waterproof breathable filter made of a single porous film containing polytetrafluoroethylene , the bending resistance of the porous film being within the range of 0.5 mN cm to 20 mN cm, and the Gurley air permeability of the porous film being within the range of 1 sec to 100 sec.

本発明の第2側面によると、未焼成のポリテトラフルオロエチレンテープを準備することと、ポリテトラフルオロエチレンテープを一軸延伸して、未焼成のポリテトラフルオロエチレンシートを得ることと、未焼成の前記ポリテトラフルオロエチレンシートを、第1ロール対及び第2ロール対の間において通過させると共に50℃-330℃で熱処理して、ポリテトラフルオロエチレンシートを収縮させることと、収縮後のポリテトラフルオロエチレンシートを、340℃-420℃の環境下で焼成することとを含み、第1ロール対の回転速度は、第2ロールの回転速度と比較して高い多孔質フィルムの製造方法が提供される。 According to a second aspect of the present invention, a method for producing a porous film is provided, which includes preparing an unsintered polytetrafluoroethylene tape, uniaxially stretching the polytetrafluoroethylene tape to obtain an unsintered polytetrafluoroethylene sheet, passing the unsintered polytetrafluoroethylene sheet between a first roll pair and a second roll pair while heat-treating the polytetrafluoroethylene sheet at 50°C-330°C to shrink the polytetrafluoroethylene sheet, and sintering the polytetrafluoroethylene sheet after shrinkage in an environment of 340°C-420°C, in which the rotation speed of the first roll pair is higher than that of the second roll.

本発明によると、コシが強く、通気性にも優れる多孔質フィルム、及び、多孔質フィルムの製造方法を提供することが可能になる。 The present invention makes it possible to provide a porous film that is stiff and has excellent breathability, as well as a method for manufacturing the porous film.

実施形態に係る多孔質フィルムの一例を概略的に示す断面図。FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating an example of a porous film according to an embodiment.

従来、コシが強いPTFE多孔質フィルムを得るために、例えば、多孔質フィルムの膜厚を大きくすることが知られている。一般的には、厚手の未焼成PTFEシートを一軸方向にのみ延伸して多孔質化させることにより、膜厚が大きい多孔質フィルムが得られる。しかしながら、多孔質フィルムの膜厚を大きくすると通気性が低下する傾向がある。通気性が低下した多孔質フィルムは、防水通気フィルタとして適さない可能性がある。そこで、通気性を向上させるために延伸倍率を高めることが考えられるが、そうすると膜厚が低下してコシが低下する。つまり、多孔質フィルムのコシの強さと、優れた通気性とを両立させるのが難しいという課題がある。 Conventionally, in order to obtain a PTFE porous film with strong stiffness, for example, it is known to increase the thickness of the porous film. In general, a thick unsintered PTFE sheet is stretched only in one axial direction to make it porous, thereby obtaining a porous film with a large thickness. However, increasing the thickness of the porous film tends to reduce the breathability. A porous film with reduced breathability may not be suitable as a waterproof breathable filter. Therefore, it is possible to increase the stretching ratio to improve breathability, but this will reduce the film thickness and stiffness. In other words, there is a problem in that it is difficult to achieve both stiffness and excellent breathability in a porous film.

本発明者は、未焼成PTFEシートを延伸した後、焼成(焼結)よりも前の段階として多孔質フィルムを収縮させる工程を実施し、その後に焼成することにより、コシが強く、通気性にも優れる多孔質フィルムを得ることに成功した。実施形態に係る多孔質フィルムの詳しい製造方法は後述する。 The inventors have succeeded in obtaining a porous film that is strong and has excellent breathability by stretching an unsintered PTFE sheet, shrinking the porous film as a step prior to firing (sintering), and then firing the film. A detailed method for producing the porous film according to the embodiment will be described later.

実施形態に係る多孔質フィルムは、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)を含み、剛軟度が0.5mN・cm-20mN・cmの範囲内にあり、ガーレ式通気度が1秒-100秒の範囲内にある。剛軟度が上記数値範囲内にあり、且つ、ガーレ式通気度も上記数値範囲内にある多孔質フィルムは、コシが強く、通気性にも優れている。 The porous film according to the embodiment contains polytetrafluoroethylene (PTFE), has a bending resistance in the range of 0.5 mN·cm-20 mN·cm, and a Gurley air permeability in the range of 1 second-100 seconds. A porous film whose bending resistance is within the above numerical range and whose Gurley air permeability is also within the above numerical range has a strong stiffness and excellent breathability.

多孔質フィルムは、実質的にPTFEからなっていてもよい。多孔質フィルムは、撥液性材料、親水性材料、導電性材料、着色材料、帯電防止材料及び抗菌性材料からなる群より選択される少なくとも1種の添加剤を含んでいてもよい。 The porous film may consist essentially of PTFE. The porous film may contain at least one additive selected from the group consisting of a liquid repellent material, a hydrophilic material, a conductive material, a coloring material, an antistatic material, and an antibacterial material.

多孔質フィルムのコシの強さは、当該フィルムの剛軟度の高さで評価することができる。多孔質フィルムの剛軟度は、好ましくは0.7mN・cm-20mN・cmの範囲内にある。剛軟度が0.5mN・cm-20mN・cmの範囲内にある多孔質フィルムは、ハンドリング性に優れる。例えば、支持体として貼付した粘着テープから多孔質フィルムを剥離する際、支持体に多孔質フィルムが追従しないため、容易に剥離可能であるという利点がある。剛軟度の上限値は、10mN・cmであってもよく、5mN・cmであってもよく、3mN・cmであってもよい。 The stiffness of a porous film can be evaluated by the bending resistance of the film. The bending resistance of the porous film is preferably in the range of 0.7 mN·cm-20 mN·cm. A porous film with a bending resistance in the range of 0.5 mN·cm-20 mN·cm has excellent handling properties. For example, when peeling the porous film from an adhesive tape applied as a support, the porous film does not follow the support, so there is an advantage that it can be easily peeled off. The upper limit of the bending resistance may be 10 mN·cm, 5 mN·cm, or 3 mN·cm.

多孔質フィルムの剛軟度は、JIS L 1913:2010に準じて測定することができる。剛軟度の測定に用いる装置としては、例えば、大栄科学精器製作所社製、カンチレバー形柔軟度試験機、又は、これに相当する機能を有する装置を使用することができる。 The bending resistance of the porous film can be measured in accordance with JIS L 1913:2010. The bending resistance can be measured, for example, by using a cantilever type flexibility tester manufactured by Daiei Kagaku Seiki Seisakusho Co., Ltd., or a device having equivalent functions.

多孔質フィルムの通気性は、ガーレ式通気度の高さで評価することができる。多孔質フィルムのガーレ式通気度は、好ましくは1秒-50秒の範囲内にある。ガーレ式通気度がこの範囲内にあると、より高い内圧調整機能を得ることができる。一例として、多孔質フィルムに防水性が要求される用途においては、十分な防水性を維持している限り、ガーレ式通気度の値は低い方が好ましい。多孔質フィルムを内圧調整用途に使用する場合、ガーレ式通気度は50秒以下であることが好ましい。ガーレ式通気度は10秒以下であってもよい。 The breathability of a porous film can be evaluated by the level of its Gurley air permeability. The Gurley air permeability of a porous film is preferably in the range of 1 second to 50 seconds. If the Gurley air permeability is within this range, a higher internal pressure adjustment function can be obtained. As an example, in applications where the porous film is required to be waterproof, a lower Gurley air permeability value is preferable as long as sufficient waterproofness is maintained. When a porous film is used for internal pressure adjustment purposes, the Gurley air permeability is preferably 50 seconds or less. The Gurley air permeability may be 10 seconds or less.

多孔質フィルムのガーレ式通気度は、JIS P 8117:2009に準じて測定することができる。ガーレ式通気度の測定に用いる装置としては、例えば、安田精機製作所株式会社製、自動ガーレ式デンソメーター、又は、これに相当する機能を有する装置を使用することができる。 The Gurley air permeability of a porous film can be measured in accordance with JIS P 8117:2009. The device used to measure the Gurley air permeability can be, for example, an automatic Gurley densometer manufactured by Yasuda Seiki Seisakusho Co., Ltd., or a device with equivalent functions.

実施形態に係る多孔質フィルムの製造方法は後述するが、未焼成のPTFEシートを延伸した後に、収縮させる工程を経てから焼成する工程を実施することを含む方法により作製された多孔質フィルムは、膜厚が小さくてもコシが強いという特徴がある。未焼成のPTFEシートに対して、延伸による剪断力を与えると、複数のノード(結節)から複数のフィブリルが引き出されて網目構造が形成される。言い換えると、延伸された後のPTFEシートにおいては、複数のノード間が、複数のフィブリルにより連結された状態である。 The manufacturing method of the porous film according to the embodiment will be described later, but the porous film produced by the method including stretching an unsintered PTFE sheet, shrinking it, and then firing it is characterized by being strong even though it is thin in thickness. When a shear force is applied to an unsintered PTFE sheet by stretching, multiple fibrils are pulled out from multiple nodes (knots) to form a network structure. In other words, in the PTFE sheet after stretching, multiple nodes are connected by multiple fibrils.

この後、延伸後のPTFEシートを収縮工程に供すると、通気性がそれほど低下すること無しに、複数のノード間の距離を縮めることができる。この結果、PTFEシートを収縮させない場合と比較して、同程度の膜厚でもコシの強い多孔質フィルムを得ることができる。 Then, by subjecting the stretched PTFE sheet to a shrinking process, the distance between the multiple nodes can be reduced without a significant decrease in breathability. As a result, a porous film with a stronger stiffness can be obtained, even at a similar film thickness, compared to when the PTFE sheet is not shrunk.

実施形態に係る多孔質フィルムの厚みは、例えば50μm-500μmの範囲内にあり、好ましくは150μm-400μmの範囲内にある。厚みがこの範囲内にあると、通気性とコシの強さを両立することができる。 The thickness of the porous film according to the embodiment is, for example, in the range of 50 μm to 500 μm, and preferably in the range of 150 μm to 400 μm. If the thickness is within this range, it is possible to achieve both breathability and stiffness.

実施形態に係る多孔質フィルムは、例えば、電子機器などの各種筐体内部において、温度変化などに起因して生じる内部の圧力変動を調節する用途(内圧調整)に使用することができる。 The porous film according to the embodiment can be used, for example, in applications (internal pressure adjustment) to adjust internal pressure fluctuations caused by temperature changes, etc., inside various housings of electronic devices, etc.

図1は、本実施形態に係る多孔質フィルムの一例を概略的に示す断面図である。 Figure 1 is a cross-sectional view showing an example of a porous film according to this embodiment.

図1に、多孔質フィルム1を示す。多孔質フィルム1は、ノード及びフィブリルから構成される網目構造を有している。多孔質フィルム1は、網目構造の隙間として存在する無数の通気孔2を含んでいる。図1では、通気孔2が独立気孔である場合を示しているが、通気孔2は主に連通気孔として存在している。通気孔2は、独立気孔を含んでいてもよい。 Figure 1 shows a porous film 1. The porous film 1 has a mesh structure composed of nodes and fibrils. The porous film 1 includes numerous air holes 2 that exist as gaps in the mesh structure. Although Figure 1 shows a case where the air holes 2 are independent pores, the air holes 2 mainly exist as interconnected pores. The air holes 2 may include independent pores.

続いて、実施形態に係る多孔質フィルムの製造方法の一例を説明する。 Next, an example of a method for producing a porous film according to an embodiment will be described.

PTFE樹脂を含んだファインパウダーを用意し、この粉末100質量部に対して、助剤としての炭化水素油を、例えば20-30質量部混合する。ファインパウダーとしては、例えば、平均粒子径が250μm-800μmのものを使用することができる。なお、平均粒子径とは、レーザー回折散乱法に基づいて測定された粒度分布において、粒子数の積算値50%に相当する粒子径であるD50を意味する。 A fine powder containing PTFE resin is prepared, and 100 parts by mass of this powder is mixed with, for example, 20-30 parts by mass of hydrocarbon oil as an auxiliary. For example, fine powder with an average particle size of 250 μm-800 μm can be used. The average particle size refers to D50, which is the particle size that corresponds to 50% of the cumulative number of particles in the particle size distribution measured based on the laser diffraction scattering method.

この混合物を均一になるように攪拌した後、ペースト押し出しして、例えばロッド状に予備成形を行う。得られた予備成形物を、例えば、金属製の圧延ロールを用いて圧延する。次いで、助剤を取り除いて未焼成のPTFEテープを得る。未焼成のPTFEテープの厚みは、例えば50μm-600μmの範囲内にある。 After stirring the mixture until it becomes homogeneous, the paste is extruded and preformed, for example, into a rod shape. The resulting preform is rolled, for example, using a metal rolling roll. The auxiliary agent is then removed to obtain an unsintered PTFE tape. The thickness of the unsintered PTFE tape is, for example, in the range of 50 μm to 600 μm.

本願明細書及び特許請求の範囲において、「未焼成」とは、PTFE樹脂の融点以上の温度環境下での焼成が未実施であることを意味する。 In this specification and claims, "unbaked" means that baking has not been performed in a temperature environment above the melting point of the PTFE resin.

未焼成のPTFEテープを、融点未満の温度環境下で、先だって圧延した方向、即ち機械方向(MD方向)に1.5倍-30倍の延伸倍率で一軸延伸して、未焼成のPTFEシートを得る。延伸倍率を低くすると、得られる多孔質フィルムの剛軟度は高くなり、ガーレ式通気度の値が高くなる傾向がある。一方、延伸倍率を高くすると、得られる多孔質フィルムの剛軟度は低くなり、ガーレ式通気度の値が低くなる傾向がある。一軸延伸の際の温度は、例えば50℃-320℃の範囲内である。この融点未満の温度での延伸により、ノードとノードとの間にフィブリルが引き出される。その結果、上記PTFEテープ内に網目構造が形成されて、多孔質化された、未焼結状態のPTFEシートを得ることができる。得られるPTFEシートの厚みは、例えば50μm-500μmの範囲内にある。 Unsintered PTFE tape is uniaxially stretched in the direction in which it was previously rolled, i.e., in the machine direction (MD), at a stretch ratio of 1.5 to 30 times in a temperature environment below the melting point to obtain an unsintered PTFE sheet. If the stretch ratio is lowered, the bending resistance of the resulting porous film tends to be higher and the Gurley air permeability value tends to be higher. On the other hand, if the stretch ratio is higher, the bending resistance of the resulting porous film tends to be lower and the Gurley air permeability value tends to be lower. The temperature during uniaxial stretching is, for example, in the range of 50°C to 320°C. Stretching at a temperature below the melting point draws out fibrils between the nodes. As a result, a mesh structure is formed in the PTFE tape, and a porous, unsintered PTFE sheet can be obtained. The thickness of the resulting PTFE sheet is, for example, in the range of 50 μm to 500 μm.

なお、剛軟度及びガーレ式通気度が上述した範囲内にある限り、MD方向に垂直なTD方向への延伸を追加で行ってもよい。但し、MD方向及びTD方向の二軸方向に延伸すると、厚みが小さくなり過ぎてコシが低下する可能性がある。それ故、一般的には、コシが要求される用途に使用される多孔質フィルムを作製する場合は、一軸にのみ延伸することが好ましい。 As long as the bending resistance and Gurley air permeability are within the above-mentioned ranges, additional stretching in the TD direction perpendicular to the MD direction may be performed. However, if stretching is performed in two axial directions, that is, in the MD and TD directions, the thickness may become too small, resulting in a loss of stiffness. Therefore, in general, when producing a porous film to be used in applications requiring stiffness, it is preferable to stretch only uniaxially.

ここで、一軸延伸に続く工程として、融点以上の温度での焼成を行うと、最終的に得られる多孔質フィルムとしては剛軟度が低い多孔質フィルム、即ちコシが低い多孔質フィルムが得られる傾向にあるため好ましくない。 Here, if the process following uniaxial stretching involves baking at a temperature above the melting point, the final porous film tends to have a low bending resistance, i.e., a low stiffness, which is not preferred.

実施形態に係る多孔質フィルムを得るには、一軸延伸の後に続く工程として、PTFEシートを収縮させるための収縮工程を実施する。収縮工程は、例えば、2組のロール対間で未焼結状態のPTFEシートを通過させることにより行う。2組のロール対は、何れも熱ロール対であり得る。未焼結状態のPTFEシートは、第1熱ロール対を通過した後、第2熱ロール対を通過する。このとき、第1熱ロール対から第2熱ロール対までの間を通過するPTFEシートをたるませる。言い換えると、2組の熱ロール対間を通過するPTFEシートに掛かる張力を、PTFEシートがたるまない場合と比較して弱く設定する。この設定は、例えば、第1熱ロール対の回転速度を第2熱ロール対の回転速度と比較して高くすることにより達成できる。第1熱ロール対の回転速度を第2熱ロール対の回転速度と比較して高くすると、第1熱ロール対から送り出されるPTFEシートの送出し速度を、第2熱ロール対にてPTFEシートを回収する回収速度と比較して速くすることができる。 To obtain the porous film according to the embodiment, a shrinking step is carried out to shrink the PTFE sheet as a step following the uniaxial stretching. The shrinking step is carried out, for example, by passing the unsintered PTFE sheet between two pairs of rolls. Both of the two pairs of rolls can be heat rolls. The unsintered PTFE sheet passes through the first heat roll pair and then the second heat roll pair. At this time, the PTFE sheet passing between the first heat roll pair and the second heat roll pair is slackened. In other words, the tension applied to the PTFE sheet passing between the two heat roll pairs is set to be weaker than when the PTFE sheet does not slacken. This setting can be achieved, for example, by making the rotation speed of the first heat roll pair higher than that of the second heat roll pair. By increasing the rotation speed of the first heat roll pair compared to the rotation speed of the second heat roll pair, the delivery speed of the PTFE sheet from the first heat roll pair can be increased compared to the recovery speed of the PTFE sheet by the second heat roll pair.

この状態で、PTFEシートを、例えば50℃-330℃の環境下で、0.1秒-300秒に亘る熱処理に供することにより収縮工程がなされる。収縮工程は、未焼成のPTFEシートを静置した状態で熱処理することにより行われてもよい。収縮工程により、一軸延伸にて生じたPTFEシート内の応力が解放されてノード間の距離が縮まる。その結果、PTFEシート内において、疎な状態で存在していた網目構造を、相対的に密な状態の網目構造とすることができる。これにより、最終的に得られる多孔質フィルムの剛軟度を高めることができる。一方で、PTFEシートの通気性はそれほど低下しない。即ち、ガーレ式通気度が過度に高まることはない。収縮工程に供された後のPTFEシートの厚みは、例えば50μm-500μmの範囲内にある。 In this state, the PTFE sheet is subjected to a heat treatment for 0.1 to 300 seconds in an environment of, for example, 50°C to 330°C, to perform the shrinking process. The shrinking process may be performed by heat treating the unsintered PTFE sheet while it is left stationary. The shrinking process releases the stress in the PTFE sheet caused by uniaxial stretching, and the distance between the nodes is reduced. As a result, the mesh structure that existed in a sparse state in the PTFE sheet can be made into a relatively dense mesh structure. This can increase the bending resistance of the finally obtained porous film. On the other hand, the air permeability of the PTFE sheet is not significantly reduced. In other words, the Gurley air permeability is not excessively increased. The thickness of the PTFE sheet after the shrinking process is, for example, in the range of 50 μm to 500 μm.

続いて、収縮工程に供されたPTFEシートに対して、融点以上の温度での焼成を行う。この焼成は、例えば350℃-420℃の環境下で、0.1秒-600秒に亘り行う。この焼成により、PTFE樹脂が焼結して、多孔質フィルムを得ることができる。なお、焼結後の多孔質フィルムに対して収縮工程を実施してもノード間の距離はほとんど変化しないため、焼結後の多孔質フィルムを加工して、当該多孔質フィルム単体のコシを強くするのは困難である。 The PTFE sheet that has been subjected to the shrinking process is then baked at a temperature equal to or higher than its melting point. This baking is carried out, for example, in an environment of 350°C-420°C for 0.1-600 seconds. This baking sinters the PTFE resin, resulting in a porous film. Note that even if the shrinking process is carried out on the sintered porous film, the distance between the nodes hardly changes, so it is difficult to process the sintered porous film to strengthen the stiffness of the porous film itself.

[実施例]
以下に実施例を説明するが、実施形態は、以下に記載される実施例に限定されるものではない。
[Example]
Examples will be described below, but the embodiments are not limited to the examples described below.

(実施例1)
平均粒子径が500μmのPTFEファインパウダー100質量部に、助剤としての炭化水素油25質量部を均一に混合した。この混合物をペースト押出して、棒状に予備成形を行った。この予備成形物を一対の金属製圧延ロール間に通して、更に乾燥させることにより助剤を取り除いて、厚み350μm、幅200mmの長方形の未焼成テープを得た。
Example 1
100 parts by mass of PTFE fine powder with an average particle size of 500 μm was uniformly mixed with 25 parts by mass of hydrocarbon oil as an auxiliary agent. The mixture was paste-extruded and preformed into a rod shape. The preform was passed through a pair of metal rolling rolls and further dried to remove the auxiliary agent, and a rectangular unsintered tape with a thickness of 350 μm and a width of 200 mm was obtained.

次に、この未焼成テープを、ロール延伸機を用いて250℃の温度で、先だって圧延した方向、即ちMD方向に沿って5倍の倍率で一軸延伸した。一軸延伸後に得られたPTFEシートの厚みは340μmであった。 Next, this unsintered tape was uniaxially stretched at a temperature of 250°C in the direction in which it was previously rolled, i.e., the MD direction, by a factor of 5 using a roll stretching machine. The thickness of the PTFE sheet obtained after uniaxial stretching was 340 μm.

その後、下記の通り収縮工程を実施した。収縮工程においては、2組の熱ロール対を準備し、一軸延伸により得られたPTFEシートが、これら熱ロール対の間を通過するようにPTFEシートを搬送させる。このとき、2組の熱ロール対の間において、PTFEシートにはたわみが生じている状態で搬送を行う。2組の熱ロール対を、いずれも250℃の温度に設定して、PTFEシートが30秒でこれら熱ロール対を通過するように搬送させることにより収縮工程を完了した。収縮工程を実施した後のPTFEシートの厚みは350μmであった。 After that, the shrinking process was carried out as described below. In the shrinking process, two pairs of heat rolls were prepared, and the PTFE sheet obtained by uniaxial stretching was transported so that it passed between these pairs of heat rolls. At this time, the PTFE sheet was transported in a state in which it was deflected between the two pairs of heat rolls. Both pairs of heat rolls were set to a temperature of 250°C, and the PTFE sheet was transported so that it passed through these pairs of heat rolls in 30 seconds, completing the shrinking process. The thickness of the PTFE sheet after the shrinking process was 350 μm.

続いて、収縮させた後のPTFEシートを、380℃の温度で30秒に亘り焼成して、実施例1に係る多孔質フィルムを得た。この多孔質フィルムの厚みは320μmであった。 Then, the shrunk PTFE sheet was baked at a temperature of 380°C for 30 seconds to obtain the porous film of Example 1. The thickness of this porous film was 320 μm.

実施例1に係る多孔質フィルムの剛軟度をJIS L 1913:2010に準じて測定したところ、0.7mN・cmであった。また、この多孔質フィルムの通気性の評価として、ガーレ式通気度をJIS P 8117:2009に準じて測定したところ2.4秒であった。 The bending resistance of the porous film of Example 1 was measured according to JIS L 1913:2010 and was 0.7 mN cm. In addition, the Gurley air permeability of the porous film was measured according to JIS P 8117:2009 and was 2.4 seconds.

(比較例1)
収縮工程を省略したことを除いて、実施例1と同様の方法で多孔質フィルムを作製した。この多孔質フィルムの厚みは320μmであった。
(Comparative Example 1)
Except for omitting the shrinking step, a porous film was produced in the same manner as in Example 1. The thickness of this porous film was 320 μm.

比較例1に係る多孔質フィルムの剛軟度をJIS L 1913:2010に準じて測定したところ、0.2mN・cmであった。また、この多孔質フィルムの通気性の評価として、ガーレ式通気度をJIS P 8117:2009に準じて測定したところ2.2秒であった。 The bending resistance of the porous film of Comparative Example 1 was measured according to JIS L 1913:2010 and found to be 0.2 mN cm. In addition, the Gurley air permeability of the porous film was measured according to JIS P 8117:2009 and found to be 2.2 seconds.

実施例1に係る多孔質フィルムと比較例1に係る多孔質フィルムとを対比すると、厚みは略同一であり、ガーレ式通気度にはそれほど変化が無いが、実施例1の剛軟度は有意に向上していることが分かる。これは、収縮工程により多孔質フィルムが含む網目構造が引き締まり、ノード間の距離が縮まったためと考えられる。即ち、実施例1によれば、コシが強く、通気性にも優れる多孔質フィルムが提供されたことが分かる。 Comparing the porous film of Example 1 with the porous film of Comparative Example 1, it can be seen that the thicknesses are almost the same and there is not much change in the Gurley air permeability, but the bending resistance of Example 1 is significantly improved. This is thought to be because the mesh structure of the porous film is tightened by the shrinkage process, shortening the distance between the nodes. In other words, it can be seen that Example 1 provides a porous film that is both stiff and has excellent breathability.

なお、本願発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。また、各実施形態は可能な限り適宜組み合わせて実施してもよく、その場合組み合わせた効果が得られる。更に、上記実施形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適当な組み合わせにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構成要件からいくつかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題が解決でき、発明の効果の欄で述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。
以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
[1] ポリテトラフルオロエチレンを含み、
剛軟度が0.5mN・cm-20mN・cmの範囲内にあり、
ガーレ式通気度が1秒-100秒の範囲内にある多孔質フィルム。
[2] 厚みが50μm-500μmの範囲内にある[1]に記載の多孔質フィルム。
[3] 未焼成のポリテトラフルオロエチレンテープを準備することと、
前記ポリテトラフルオロエチレンテープを一軸延伸して、未焼成のポリテトラフルオロエチレンシートを得ることと、
未焼成の前記ポリテトラフルオロエチレンシートを、第1ロール対及び第2ロール対の間において通過させると共に50℃-330℃で熱処理して、前記ポリテトラフルオロエチレンシートを収縮させることと、
収縮後の前記ポリテトラフルオロエチレンシートを、340℃-440℃の環境下で焼成することと
を含み、
前記第1ロール対の回転速度は、前記第2ロール対の回転速度と比較して高い多孔質フィルムの製造方法。
[4] 前記一軸延伸は、1.5倍-30倍の延伸倍率で実施される[3]に記載の多孔質フィルムの製造方法。
The present invention is not limited to the above-mentioned embodiment, and can be modified in various ways in the implementation stage without departing from the gist of the invention. In addition, each embodiment may be implemented in combination as appropriate as possible, and in that case, the combined effect can be obtained. Furthermore, the above-mentioned embodiment includes inventions at various stages, and various inventions can be extracted by appropriate combinations of the disclosed multiple constituent elements. For example, even if some constituent elements are deleted from all the constituent elements shown in the embodiment, if the problem described in the "Problem to be Solved by the Invention" column can be solved and the effect described in the "Effect of the Invention" column can be obtained, the configuration from which the constituent elements are deleted can be extracted as the invention.
The invention as originally claimed in the present application is set forth below.
[1] Contains polytetrafluoroethylene,
The bending resistance is within the range of 0.5 mN cm to 20 mN cm,
A porous film having a Gurley air permeability in the range of 1 sec to 100 sec.
[2] The porous film according to [1], having a thickness in the range of 50 μm to 500 μm.
[3] Preparing an unsintered polytetrafluoroethylene tape;
uniaxially stretching the polytetrafluoroethylene tape to obtain an unsintered polytetrafluoroethylene sheet;
The unsintered polytetrafluoroethylene sheet is passed between a first roll pair and a second roll pair and heat-treated at 50° C.-330° C. to shrink the polytetrafluoroethylene sheet;
The polytetrafluoroethylene sheet after shrinkage is baked in an environment of 340°C to 440°C.
Including,
A method for producing a porous film, wherein the rotation speed of the first roll pair is higher than the rotation speed of the second roll pair.
[4] The method for producing a porous film according to [3], wherein the uniaxial stretching is carried out at a stretching ratio of 1.5 to 30.

1…多孔質フィルム、2…通気孔。 1...porous film, 2...ventilation hole.

Claims (4)

ポリテトラフルオロエチレンを含む多孔質フィルム単体の防水通気フィルタであって
前記多孔質フィルムの剛軟度が0.5mN・cm-20mN・cmの範囲内にあり、
前記多孔質フィルムのガーレ式通気度が1秒-100秒の範囲内にある防水通気フィルタ
A waterproof breathable filter made of a porous film containing polytetrafluoroethylene,
The bending resistance of the porous film is within the range of 0.5 mN cm to 20 mN cm;
The waterproof breathable filter has a Gurley air permeability of the porous film within the range of 1 sec to 100 sec.
前記多孔質フィルムの厚みが50μm-500μmの範囲内にある請求項1に記載の防水通気フィルタ2. The waterproof air-permeable filter according to claim 1, wherein the porous film has a thickness in the range of 50 μm to 500 μm. 未焼成のポリテトラフルオロエチレンテープを準備することと、
前記ポリテトラフルオロエチレンテープを一軸延伸して、未焼成のポリテトラフルオロエチレンシートを得ることと、
未焼成の前記ポリテトラフルオロエチレンシートを、第1ロール対及び第2ロール対の間において通過させると共に50℃-330℃で熱処理して、前記ポリテトラフルオロエチレンシートを収縮させることと、
収縮後の前記ポリテトラフルオロエチレンシートを、340℃-440℃の環境下で焼成することと
を含み、
前記第1ロール対の回転速度は、前記第2ロール対の回転速度と比較して高い多孔質フィルムの製造方法。
Providing an unsintered polytetrafluoroethylene tape;
uniaxially stretching the polytetrafluoroethylene tape to obtain an unsintered polytetrafluoroethylene sheet;
The unsintered polytetrafluoroethylene sheet is passed between a first roll pair and a second roll pair and heat-treated at 50° C.-330° C. to shrink the polytetrafluoroethylene sheet;
and baking the polytetrafluoroethylene sheet after shrinkage in an environment of 340°C to 440°C.
A method for producing a porous film, wherein the rotation speed of the first roll pair is higher than the rotation speed of the second roll pair.
前記一軸延伸は、1.5倍-30倍の延伸倍率で実施される請求項3に記載の多孔質フィルムの製造方法。 The method for producing a porous film according to claim 3, wherein the uniaxial stretching is performed at a stretching ratio of 1.5 to 30 times.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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