JPH05202217A

JPH05202217A - ポリテトラフルオロエチレン多孔膜

Info

Publication number: JPH05202217A
Application number: JP4196663A
Authority: JP
Inventors: Shinji Tamaru; 眞司田丸; Osamu Tanaka; 修田中; Hirofumi Nishibayashi; 浩文西林; Osamu Inoue; 治井上; Katsutoshi Yamamoto; 勝年山本; Tomoo Kusumi; 智男楠見
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 1991-07-23
Filing date: 1992-07-23
Publication date: 1993-08-10
Anticipated expiration: 2013-09-03
Also published as: JP2792354B2

Abstract

(57)【要約】【目的】半導体工業などのクリーンルームで使用され
る空気及び気体中の浮遊微粒子の捕獲に適し、空気及び
気体の圧力損失の小さいエアフィルターとしての優れた
新規なポリテトラフルオロエチレン多孔膜を提供する。【構成】ポリテトラフルオロエチレン半焼成体を延伸
したのちこれをポリテトラフルオロエチレン焼成体の融
点以上の温度でヒートセットすることにより、走査型電
子顕微鏡写真の画像処理によるフィブリルと結節の面積
比が９９:１〜７５:２５であり、平均フィブリル径が
０．０５μm〜０．２μmであり、結節の最大面積が２μ
m²以下であり、かつ平均孔径が０．２μm〜０．５μmで
あるポリテトラフルオロエチレン多孔膜を製造する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ポリテトラフルオロエ
チレン(以下、「ＰＴＦＥ」という。)多孔膜およびその製
法に関し、さらに詳しくは、半導体工業などのクリーン
ルームで使用される空気及び気体中の浮遊微粒子の捕獲
に適し、空気及び気体の圧力損失の小さいエアフィルタ
ーとしての優れた新規なＰＴＦＥ多孔膜およびその製法
に関する。

【０００２】

【従来の技術】クリーンルームで使用されるエアフィル
ターの材料として、ガラス繊維にバインダーを加えて抄
紙した濾材が多く使用されている。しかし、このような
濾材にはいくつかの欠点がある。例えば、濾材中の付着
小繊維の存在、または加工による折り曲げ時の自己発塵
の発生、あるいは自己発塵を防ぐためにバインダーを増
大させると圧力損失が増大することなどである(特開昭
６３−１６０１９号公報参照)。さらに、この濾材は、
フッ酸などのある種の化学薬品と接触するとガラス及び
バインダーの劣化により、発塵するという問題もあっ
た。

【０００３】これらの問題を解決するために合成繊維の
エレクトレット濾材(特開昭５４−５３３６５号公報参
照)を用いることが提案されているが、エレクトレット
の減衰の発生が示されている。

【０００４】そこで、これらの欠点を防ぎ、清浄空間を
得るための手段としてＰＴＦＥの延伸多孔膜を補助手段
として用いることが提案されている(特開昭６３−１６
０１９号公報及び特開平２−２８４６１４号公報)。し
かしこの提案も、圧力損失の増大を防ぐために孔径１μ
m以上の多孔膜を使用している。この提案などで見られ
る孔径よりも小さな浮遊粒子を捕集できるとされる理由
は次の様な理論である。

【０００５】流体中の粒子の除去メカニズムは次の三つ
の主要メカニズムがあるとされている(ドムニク・ハン
ター・フィルターズ・リミテッド(Ｄomnick Ｈunter Ｆ
ilters Ｌimited)カタログ参照): １)直接遮断:比較的大きな粒子はマイクロ・ファイバー
によって遮断され、あたかもふるいにかけられたように
除去されるメカニズム。２)慣性衝突:粒子がマイクロ・ファイバーの間の曲りく
ねった通り道を通過する際、気体ほどには迅速に方向転
換できず、結局マイクロ・ファイバーに衝突し付着する
メカニズム。３)拡散／ブラウン運動:非常に小さい粒子は分子間力や
静電気に支配され、気体中を螺旋状に回転運動する結
果、見掛けの径が大きくなり、慣性衝突と同様に、マイ
クロ・ファイバーに付着するメカニズム。その他にエレクトレット繊維の電荷捕集のメカニズムで
除去する方法(特開昭５４−５３３６５号公報)が提案さ
れているが、特開平２−２８４６１４号公報に記載され
たデータが示すように、１μm以下の粒子を完全に除去
できるものでないことがわかる。

【０００６】フィルター濾材として用いられるＰＴＦＥ
多孔膜の代表例は、特公昭５６−１７２１６号公報に開
示されている。この発明では、圧損の小さいフィルター
膜とするために延伸倍率を大きくとり、空孔率を増大さ
せる必要がある。そのために結果として孔径が大きくな
る。逆に孔径を小さくしようとすると延伸倍率が大きく
できないために圧損の大きい多孔膜となるのである。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、微小孔径
で、しかも圧損の小さいＰＴＦＥ多孔膜を提供しようと
するものである。さらには本発明は、超微粒子の捕集性
能の向上したフィルター濾材を提供しようとするもので
ある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決する為、
本発明は、ＰＴＦＥ半焼成体を二軸方向に伸張面積倍率
で少なくとも５０倍に延伸し、ＰＴＦＥの融点以上の温
度で熱処理することによって、多孔膜が圧倒的にフィブ
リルからなり、即ち走査型電子顕微鏡写真の画像処理に
よるフィブリルと結節の面積比が９９:１〜７５:２５で
あり、平均フィブリル径が０．０５μm〜０．２μmであ
り、結節の最大面積が２μm²以下であり、さらに平均孔
径が０．２〜０．５μmであるＰＴＦＥ多孔膜を提供す
る。

【０００９】また、本発明は、厚みが半焼成体の約２０
分の１以下(半焼成体の元の厚みがたとえば１００μmな
ら、延伸焼成後５μm以下となる)で、平均孔径が０．２
〜０．５μmであり、５．３cm／秒の流速で空気を透過
させたときの圧力損失が１０〜１００mmＨ₂Ｏであるこ
とを特徴とするＰＴＦＥ多孔膜を提供する。

【００１０】本発明のＰＴＦＥ多孔膜は、そのままでも
使用できるが、他の低圧損多孔質材料(補強材)とラミネ
ートして補強することもできる。ラミネートしたＰＴＦ
Ｅ多孔膜は、取り扱い性が向上する。ラミネートしたＰ
ＴＦＥ多孔膜は、プリーツ状に折り畳み、超微粒子捕集
用フィルターとして使用することができる。

【００１１】補強材としては、不織布、織布、メッシ
ュ、その他の多孔膜が使用できる。補強材の材質として
は、オレフィン(たとえば、ポリエチレン、ポリプロピ
レンなど)、ナイロン、ポリエステル、アラミド、又は
これらを複合したもの(たとえば、芯／鞘構造の繊維か
ら成る不織布、低融点材料と高融点材料の２層不織布な
ど)、更にフッ素系多孔膜(たとえば、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)、ＰＴＦＥの多孔質膜など)
が例示できる。

【００１２】とりわけ、芯／鞘構造の繊維から成る不織
布、低融点材料と高融点材料の２層不織布などが好まし
い。このような補強材は、ラミネート時に収縮しない。
また、このような補強材とのラミネート膜は、ＨＥＰＡ
フィルターとして加工しやすく、フィルターエレメント
にする際に折込みピッチが増やせる。

【００１３】ラミネートの態様は、補強材の片面または
両面に本発明のＰＴＦＥ多孔膜をラミネートしてもよい
し、また、本発明のＰＴＦＥ多孔膜を２枚の補強材でサ
ンドイッチしてもよい。

【００１４】ラミネートの方法は、既知の方法の中から
適宜選択すればよく、補強材の一部を溶融して行う熱圧
着、ポリエチレン、ポリエステル、ＰＦＡなどの粉末を
接着材として用いる熱圧着、ホットメルト樹脂を用いる
熱圧着などが好ましい。

【００１５】粒子捕集メカニズムは、前述したが、粒子
を確実に捕集する為にはフィルターの繊維に付着した粒
子の再離脱の防止や貫通粒子の遮蔽が必要である。その
為には、確実に捕集したい粒子の大きさよりも小さい孔
径のフィルター材を用いるべきである。従って、ＰＴＦ
Ｅ多孔膜にあっては平均孔径の小さいものが好ましいこ
とは言うまでもない。

【００１６】フィルター材料の孔径と空孔率が同一であ
れば圧力損失は膜厚に比例するので、膜厚は薄い方が好
ましい。

【００１７】フィルター材料の圧力損失、孔径、空孔
率、膜厚が同じであっても粒子捕集性能は異なるもので
あり、理論上は０．５μm以下の細かい繊維を用い又バ
インダーを可能なかぎり少量に抑える、すなわち繊維以
外の部分を減らすことが好ましいといわれている(化学
工学協会５２年会江見準講演要旨集参照)。本発明のＰ
ＴＦＥ多孔膜は、このような諸条件を満足するものであ
る。

【００１８】本発明を、製法を含めてより詳細に説明す
る。本発明で用いるＰＴＦＥ多孔膜の延伸前の材料は、
特開昭５９−１５２８２５公報で定義されたＰＴＦＥ半
焼成体に準拠するものである。このＰＴＦＥ半焼成体を
二軸方向に伸張面積倍率で少なくとも５０倍、好ましく
は少なくとも１００倍、さらに好ましくは少なくとも２
５０倍延伸し焼成した延伸多孔体の構造は、ほとんど結
節のない微細な繊維からなる特有な膜構造を有する。

【００１９】しかも、そのようにして製造したＰＴＦＥ
多孔膜の平均孔径はきわめて小さく、通常０．５μm〜
０．２μmであり、さらに膜の厚みも延伸前の２０分の
１から１００分の１程度に減少している。

【００２０】これらの諸要件は、半導体の微細パターン
を加工する高度な清浄空間を維持するためのエアフィル
ター材料に適している。

【００２１】この様な構造のＰＴＦＥ多孔膜は、従来の
製法では到底得られないものである。例えば特公昭５６
−１７２１６号公報第１１頁左欄第２３行以下によれ
ば、「第１図には単軸方向の伸張効果が示されている
が、二軸方向における伸張でまた全方向における伸張
で、同じような小繊維形成が前記方向に生じ、くもの巣
様の或は交さ結合された形状が生成され、それに付随し
て強さが増大される。重合体の結節と小繊維との間の空
所が数と大きさとを増大するので、多孔率もまた増大す
る。」と記載され、延伸倍率の増大は孔径を大きくする
のみであった。

【００２２】圧力損失は孔径が大きくなるほど又膜厚が
薄くなるほど低くなる。そこで孔径が小さく圧力損失が
低いエアフィルターを作製するためには薄いＰＴＦＥ多
孔膜を用いれば良いことになるが、従来法(特公昭５６
−１７２１６号公報)では延伸倍率を増大させても巾も
厚みもほとんど減少しない。けれども、極端に延伸倍率
を増大させると孔径は大きくなるので、結局、延伸前の
フィルム厚みを薄くし、低倍率で延伸せざるを得ない。
しかし工業的に利用できるフィルムの延伸前厚みはせい
ぜい３０μm〜５０μmまでである。品質及び歩留りを考
えると、１００μm前後の厚みの延伸前フィルムが通常
である。

【００２３】本発明の一つの特徴は、工業的に生産性に
支障のない厚み１００μm程度の延伸前フィルムを用い
て目的を達成することができることである。

【００２４】本発明における各パラメータの一般的は範
囲および好ましい範囲をまとめて示す。一般的な範囲好ましい範囲焼成度: ０．３０〜０．８００．３５〜０．７０延伸倍率: ＭＤ４〜３０倍ＭＤ５〜２５倍ＴＤ１０〜１００倍ＴＤ１５〜７０倍合計５０〜１０００倍合計７５〜８５０倍延伸倍率の合計が２５０倍以上の時には、焼成度が０．
３５〜０．４８であることが好ましい。平均孔径: ０．２〜０．５μm ０．２〜０．４μm 膜厚: ０．５〜１５μm ０．５〜１０μm フィブリル／結節面積比:９９／１〜７５／２５９９／１〜８５／１５平均フィブリル径: ０．０５〜０．２μm ０．０５〜０．２μm 結節の最大面積: ２μm²以下０．０５〜１μm² 圧力損失: １０〜１００mmＨ₂Ｏ１０〜７０mmＨ₂Ｏ

【００２５】本発明のＰＴＦＥ多孔膜は、エアフィルタ
ーとして使用できるだけでなく、例えば本発明のＰＴＦ
Ｅ多孔膜を隔壁として液体を気化させた場合、液体中の
微粒子を除去した清澄なガス体を得ることができる。そ
のような具体的な用途の一例はクリーンな加湿器の隔膜
である。

【００２６】さらに本発明によれば、非常に薄いＰＴＦ
Ｅ多孔膜を工業的に生産することができ、本発明のＰＴ
ＦＥ多孔膜は撥水性を必要とする用途や通気性を必要と
する用途に使用できる。

【００２７】

【実施例】実施例１ＰＴＦＥファインパウダー(ダイキン工業株式会社製「ポ
リフロン・ファインパウダーＦ−１０４」)から製造した
厚み１００μmの未延伸未焼成フィルムを３３９℃のオ
ーブン中で５０秒間加熱処理して、焼成度０．５０の連
続した半焼成フィルムを得た。

【００２８】次にこの半焼成フィルムを約９cm角に裁断
し、同時及び逐次に二軸方向に延伸できる装置(株式会
社岩本製作所製)を用いて裁断フィルムの四方を装置の
クリップではさみ、雰囲気温度３２０℃で１５分間加熱
した後、フィルムの長手方向(ＭＤ方向と呼ぶ)に１００
％／秒の延伸速度で５倍に延伸した。次にフィルムの幅
方向(ＴＤ方向と呼ぶ)にＭＤ方向の長さを固定しつつ連
続的に１５倍に延伸し、合計で７５倍(面積倍率)に延伸
された多孔膜を得た。

【００２９】この多孔膜を収縮しない様に枠で固定し、
雰囲気温度３５０℃のオーブンに３分間入れてヒートセ
ットを行った。

【００３０】実施例２実施例１と同じ焼成度０．５の半焼成フィルムを用い、
実施例１と同様にしてＭＤ方向に８倍、ＴＤ方向に２５
倍延伸し、合計で２００倍延伸された多孔膜を得た。こ
の多孔膜を実施例１と同様に、３５０℃で３分間ヒート
セットした。

【００３１】実施例３ＰＴＦＥファインパウダー（ダイキン工業株式会社製
「ポリフロン・ファインパウダーＦ１０４」）からペー
スト押出、圧延ロール、助剤乾燥の通常の加工法によっ
て製造した、厚み１００μｍの未延伸・未焼成フィルム
を３３８℃のオーブン中で４５秒間加熱処理して焼成度
０．４０の連続した半焼成フィルムを得た。この工程
で、熱処理前のフィルムは、幅２１５ｍｍ、比重１．５
５ｇ／ｃｍ³であり、熱処理後は、幅２００ｍｍ、比重
２．２５ｇ／ｃｍ³に変化し、厚みはほとんど変化しな
かった。

【００３２】次に、この半焼成フィルムを参考例の装置
を用いて、まず長手方向に２０倍の延伸を行った。この長手方向の延伸条件は次の通りであった。ロール３、４：巻出速度０．５ｍ／分、室温、フィル
ム幅２００ｍｍロール６：周速度４ｍ／分、温度３００℃ ロール７：周速度１０ｍ／分、温度３００℃ ロール１０：周速度１０ｍ／分、温度２５℃ ロール２：巻取速度１０ｍ／分、室温、フィルム幅１
４５ｍｍロール６とロール７の外径間距離：５ｍｍこの結果、この長手方向の延伸面積倍率は計算によって
１４．５倍となる。

【００３３】続いて、この長手方向延伸フィルムの両端
を連続的にクリップではさむことのできる図２５に示す
装置により幅方向に約３４倍の延伸および引き続きヒー
トセットを行った。この幅方向の延伸およびヒートセッ
ト条件は次の通りであった。・フィルムの走行速度３ｍ／分・予熱オーブンの温度３０５℃ ・幅方向延伸オーブンの温度３２０℃ ・熱固定オーブンの温度３５０℃ この結果、長手方向と幅方向の延伸の総面積倍率は計算
によってほぼ４９０倍になる。

【００３４】実施例４実施例３の幅方向延伸フィルムの両面に図２５のラミネ
ート装置を用いて不織布をラミネートした。このラミネ
ート条件は次の通りであった。・上側不織布エルベスＴ１００３ＷＤＯ（ユニチカ株
式会社製品）・下側不織布メルフィットＢＴ０３０Ｅ（ユニセル株
式会社製品）・加熱ロールの温度１５０℃ この不織布をラミネートした膜の圧力損失を測定したと
ころ平均２５ｍｍＨ₂Ｏであった。（この測定は両端を
均等に裁断して幅８００ｍｍとしたものを幅方向に４等
分した、４ケ所の平均値であり、最大２７ｍｍＨ₂Ｏ、
最小２３ｍｍＨ₂Ｏであった。）

【００３５】参考例実施例１と同じ焼成度０．５の半焼成フィルムを用い、
図１に示す装置により延伸した。すなわち、フィルム巻
出ロール１から半焼成フィルムをロール３,４,５を介し
て、ロール６,７に送り、ここでＭＤ方向へ６倍に延伸
した。延伸されたフィルムは、ロール８,９、ヒートセ
ットロール１０、冷却ロール１１およびロール１２を介
して巻取ロール２に巻取った。

【００３６】この時の延伸条件は次の通りであった。ロール６: ロール表面温度３００℃、周速度１m／分ロール７: ロール表面温度３００℃、周速度６m／分ロール６とロール７の外径間距離: ５mm ロール１０: ロール表面温度３００℃。周速度はロー
ル７に同調

【００３７】次に、前記延伸フィルムを長さ１m、幅１
５cmに裁断し、室温で幅を固定せずにＴＤ方向に４倍に
延伸し、実施例１と同様に３５０℃３分間ヒートセット
を行った。なお、この延伸フィルムには、本発明でいう
結節は認められなかった。

【００３８】実施例１、２及び３、参考例、および比較
例として市販の０．１μm多孔膜２種に付いて、平均孔
径、膜厚、フィブリル／結節面積比、平均フィブリル
径、結節の最大面積及び圧力損失を測定した。測定方法
は後記の通りである。結果を表１に示す。

【００３９】

【表１】注: 市販品Ａ:ミリポア社製フロロガートＴＰカートリ
ッジ０．１μmに使用の多孔膜。市販品Ｂ:アドバンテック東洋社製Ｔ３００Ａ２９３−
ＤＰＴＦＥメンブレンフィルター実施例３は、延伸膜の両端を均等に裁断して幅８００ｍ
ｍとしたのち、さらに幅方向に４等分し、これら４ケ所
を測定した平均値である。

【００４０】表１の結果より、本発明のＰＴＦＥ多孔膜
の平均孔径は市販品Ａ及び参考例の平均孔径とほぼ同じ
であるが、圧力損失は非常に小さいこと、逆に、本発明
の実施例１、２のＰＴＦＥ多孔膜の圧力損失は市販品Ｂ
の圧力損失と同程度であるが、市販品Ｂの平均孔径はか
なり大きいことが分かる。さらに、実施例３の様に面積
倍率を５００倍近く延伸することにより、平均孔径はほ
とんど変わらなくても、圧力損失をさらに低くすること
ができることが分かる。

【００４１】フィブリル／結節面積比からは、市販品Ａ
よりも実施例のものの方が大きい。平均フィブリル径
は、参考例のものより実施例のものの方が細い。また、
最大結節面積は、本発明のものの方が市販品Ａよりかな
り小さい。

【００４２】本明細書に記載した各特性の測定方法を説
明する。平均孔径ＡＳＴＭＦ−３１６−８６の記載に準じて測定される
ミーンフローポアサイズ(ＭＦＰ)を平均孔径とした。実
際の測定は、コールター・ポロメーター(Ｃoulter Ｐor
ometer)[コールター・エレクトロニクス(Ｃoulter Ｅle
ctronics)社(英国)製]で測定を行った。

【００４３】膜厚株式会社ミツトヨ製１Ｄ−１１０ＭＨ型膜厚計を使用
し、多孔膜を５枚重ねて全体の膜厚を測定し、その膜厚
を５で割り、得られた値を１枚の膜の膜厚とした。

【００４４】圧力損失多孔膜を直径４７mmの円形に切り出し、透過有効面積１
２．６cm²のフィルターホルダーにセットし、これの入
口側を０．４kg／cm²に加圧し、出口側から出る空気の
流量を上島製作所製流量計で調節し、多孔膜透過流速を
５．３cm／秒にに合わせた。その時の圧力損失をマノメ
ーターで測定した。

【００４５】焼成度本発明のＰＴＦＥ半焼成体の焼成度は次の様にして決定
される。まず、ＰＴＦＥ未焼成体から３．０±０．１mg
の試料を秤量して切取り、この試料を用いてまず結晶融
解曲線を求める。同様にＰＴＦＥ半焼成体から３．０±
０．１mgの試料を秤量して切取り、この試料を用いて結
晶融解曲線を求める。

【００４６】結晶融解曲線は、示差走査熱量計(以下、
「ＤＳＣ」という。例えば島津製作所社製ＤＳＣ−５０
型)を用いて記録する。まずＰＴＦＥ未焼成体の試料
を、ＤＳＣのアルミニウム製パンに仕込み、未焼成体の
融解熱および焼成体の融解熱を次の手順で測定する。 (１) 試料を５０℃／分の加熱速度で２５０℃に加熱
し、次いで１０℃／分の加熱速度で２５０℃から３８０
℃まで加熱する。この加熱工程において記録された結晶
融解曲線の１例を図２の曲線Ａとして示す。この工程に
おいて現われる吸熱カーブのピーク位置を「ＰＴＦＥ未
焼成体の融点」または「ＰＴＦＥファインパウダーの融
点」と定義する。 (２) ３８０℃まで加熱した直後、試料を１０℃／分の
冷却速度で２５０℃に冷却する。 (３) 試料を再び１０℃／分の加熱速度で３８０℃に加
熱する。加熱工程(３)において記録される結晶融解曲線の１例を
図２の曲線Ｂとして示す。加熱工程(３)において現われ
る吸熱カーブのピーク位置を「ＰＴＦＥ焼成体の融点」と
定義する。

【００４７】続いてＰＴＦＥ半焼成体について結晶融解
曲線を工程(１)に従って記録する。この場合の曲線の１
例を図３に示す。ＰＴＦＥ未焼成体、焼成体、半焼成体
の融解熱は吸熱カーブとベースラインとの間の面積に比
例し、島津製作所社製ＤＳＣ−５０型では解析温度を設
定すれば自動的に計算される。

【００４８】そこで焼成度は次の式によって計算され
る。焼成度＝(ΔＨ₁−ΔＨ₃)／(ΔＨ₁−ΔＨ₂) ここで、ΔＨ₁はＰＴＦＥ未焼成体の融解熱、ΔＨ₂はＰ
ＴＦＥ焼成体の融解熱、ΔＨ₃はＰＴＦＥ半焼成体の融
解熱である。ＰＴＦＥ半焼成体に関しては、特開昭５９
−１５２８２５号公報に詳細な説明がある。

【００４９】画像解析フィブリルと結節の面積比、平均フィブリル径、最大の
結節面積は次に示す方法で測定した。多孔膜表面の写真
を走査型電子顕微鏡(日立Ｓ−４０００型蒸着は日立Ｅ
１０３０型)でとる(ＳＥＭ写真。倍率１０００倍〜５０
００倍)。この写真を画像処理装置(本体名：日本アビオ
ニクス株式会社ＴＶイメージプロセッサＴＶＩＰ−４１
００II、制御ソフト名：ラトックシステムエンジニアリ
ング株式会社ＴＶイメージプロセッサイメージコマンド
４１９８)に取り込み、結節とフィブリルに分離し、結
節のみからなる像と繊維のみからなる像を得る。結節の
みからなる像を演算処理することで最大の結節面積を求
め、フィブリルのみからなる像を演算処理しフィブリル
の平均径を求めた(総面積を総周長の１／２で割る)。フ
ィブリルと結節の面積比は、フィブリル像の面積の総和
と結節像の面積の総和の比から求めた。

【００５０】図４及び図５は、実施例１及び２で製造し
たＰＴＦＥ多孔膜の繊維構造のＳＥＭ写真をそれぞれ示
す。図６及び図７は、図４及び図５をそれぞれ画像処理
した図を示す。図８及び図９は、図６及び図７それぞれ
から分離したフィブリルの図である。図１０及び図１１
は、図６及び図７それぞれから分離した結節の図であ
る。

【００５１】図１２及び図１３は、市販品Ａ及びＢの多
孔膜の繊維構造のＳＥＭ写真をそれぞれ示す。図１４及
び図１５は、図１２及び図１３をそれぞれ画像処理した
図から分離したフィブリルの図である。図１６及び図１
７は、図１２及び図１３をそれぞれ画像処理した図から
分離した結節の図である。

【００５２】結節の定義結節は、次のいずれかを満足するものをいう。 (１)複数のフィブリルがつながっているかたまり(図１
８:点で埋められた部分。) (２)つながっているかたまりがフィブリル径より太い
(図２１及び図２２:斜線部) (３)一次粒子及び一次粒子がかたまっていて、そこから
フィブリルが放射線状に伸びている(図１９、図２０及
び図２３:斜線部) なお、図２４は、結節とは見なさない例である。すなわ
ち、フィブリルが枝分かれしているが、フィブリルと分
岐部分の径が同じである場合、分岐分岐は結節とは見な
さない。

【図面の簡単な説明】

【図１】参考例で使用した延伸装置の模式図。

【図２】焼成度を測定する場合にＤＳＣにより測定さ
れた未焼成ＰＴＦＥ及び焼成ＰＴＦＥの結晶融解曲線の
一例を示す図。

【図３】焼成度を測定する場合にＤＳＣによる測定さ
れた半焼成ＰＴＦＥの結晶融解曲線の一例を示す図。

【図４】実施例１で製造したＰＴＦＥ多孔膜の繊維形
状のＳＥＭ写真。

【図５】実施例２で製造したＰＴＦＥ多孔膜の繊維形
状のＳＥＭ写真。

【図６】図４を画像処理した繊維形状を示す写真。

【図７】図５を画像処理した繊維形状を示す写真。

【図８】図６から分離した繊維の写真。

【図９】図７から分離した繊維の写真。

【図１０】図６から分離した結節粒子の写真。

【図１１】図７から分離した結節粒子の写真。

【図１２】市販品Ａの多孔膜の繊維形状のＳＥＭ写
真。

【図１３】市販品Ｂの多孔膜の繊維形状のＳＥＭ写
真。

【図１４】図１２を画像処理した図から分離した繊維
形状の写真。

【図１５】図１３を画像処理した図から分離した繊維
形状の写真。

【図１６】図１２を画像処理した図から分離した結節
粒子の写真。

【図１７】図１３を画像処理した図から分離した結節
粒子の写真。

【図１８】フィブリル−結節構造の一例の模式図。

【図１９】フィブリル−結節構造の一例の模式図。

【図２０】フィブリル−結節構造の一例の模式図。

【図２１】フィブリル−結節構造の一例の模式図。

【図２２】フィブリル−結節構造の一例の模式図。

【図２３】フィブリル−結節構造の一例の模式図。

【図２４】フィブリル−結節構造の一例の模式図。

【図２５】実施例３および４で使用した延伸装置およ
びラミネート装置の模式図。

【符号の説明】

１:フィルム巻出ロール、２:巻取ロール、３,４,５,６,
７,８,９:ロール、１０:ヒートセットロール、１１:冷
却ロール、１２:ロール、１３：フィルム巻出ドラム、
１４：巻出制御機構、１５：予熱オーブン、１６：幅方
向延伸オーブン、１７：熱固定オーブン、１８,１９：
ラミネートロール、１９：加熱ロール、２０：巻取制御
機構、２１：フィルム幅方向延伸フィルム巻取ドラム、
２２,２３：不織布取付ドラム、

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｂ２９Ｋ 105:04 105:12 Ｂ２９Ｌ 7:00 4ＦＣ０８Ｌ 27:18 (72)発明者西林浩文大阪府摂津市西一津屋１番１号ダイキン工業株式会社淀川製作所内 (72)発明者井上治大阪府摂津市西一津屋１番１号ダイキン工業株式会社淀川製作所内 (72)発明者山本勝年大阪府摂津市西一津屋１番１号ダイキン工業株式会社淀川製作所内 (72)発明者楠見智男大阪府摂津市西一津屋１番１号ダイキン工業株式会社淀川製作所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ポリテトラフルオロエチレン半焼成体を
延伸したのちこれをポリテトラフルオロエチレン焼成体
の融点以上の温度でヒートセットしてなるポリテトラフ
ルオロエチレン多孔膜であって、走査型電子顕微鏡写真
の画像処理によるフィブリルと結節の面積比が９９:１
〜７５:２５であり、平均フィブリル径が０．０５μm〜
０．２μmであり、結節の最大面積が２μm²以下であ
り、かつ平均孔径が０．２μm〜０．５μmであることを
特徴とするポリテトラフルオロエチレン多孔膜。
【請求項２】平均孔径が０．２μm〜０．５μmであ
り、かつ５．３cm／秒の流速で空気を透過させた時の圧
力損失が１０mmＨ₂Ｏ〜１００mmＨ₂Ｏであることを特徴
とするポリテトラフルオロエチレン多孔膜。
【請求項３】ポリテトラフルオロエチレン半焼成体を
二軸方向に少なくとも５０倍の伸張面積倍率で延伸し、
ポリテトラフルオロエチレン焼成体の融点以上でヒート
セットされたことを特徴とするポリテトラフルオロエチ
レン多孔膜。
【請求項４】オレフィン系多孔質材料又はフッ素系多
孔質材料の上に、接着剤を介しもしくは介さずにラミネ
ートされた請求項１〜３のいずれかに記載のポリテトラ
フルオロエチレン多孔膜。
【請求項５】ポリテトラフルオロエチレン半焼成体を
二軸方向に少なくとも５０倍の伸張面積倍率で延伸し、
ポリテトラフルオロエチレン焼成体の融点以上でヒート
セットすることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに
記載のポリテトラフルオロエチレン多孔膜の製法。
【請求項６】請求項１〜４のいずれかに記載のポリテ
トラフルオロエチレン多孔膜からなるエアフィルター。