[發明專利]聚四氟乙烯多孔復合體及其制造方法

在審

• 申請號: 201480003291.8
• 申請日: 2014-06-23
• 公開（公告）號: CN104822443A
• 公開（公告）日: 2015-08-05
• 發明（設計）人: 林文弘;村田彩;宇野敦史
• 申請（專利權）人: 住友電工超效能高分子股份有限公司
• 主分類號: B01D71/36
• 分類號: B01D71/36;B01D69/10;B01D69/12;C08J5/12;C08J9/00
• 代理公司: 北京天昊聯合知識產權代理有限公司 11112
• 代理人: 丁業平;常海濤

技術領域

本發明涉及聚四氟乙烯(PTFE)多孔復合體及其制造方法。本文中，術語“PTFE多孔復合體”是指這樣的復合體，其包括：由含有PTFE作為主要成分的氟樹脂構成的多孔膜(PTFE多孔膜)；支持該多孔膜的支持層；以及增強該多孔膜和支持層的增強層，

背景技術

PTFE是一種具有良好的耐熱性和良好的耐化學品性的樹脂。將含有PTFE作為主要成分的氟樹脂顆粒成型為膜并將該成型的膜燒結從而制備膜，并且拉伸該膜從而獲得具有均勻且微細的孔徑的PTFE多孔膜。由于這種PTFE多孔膜由PTFE材料構成，因此該PTFE多孔膜具有良好的耐熱性和良好的耐化學品性。另外，該PTFE多孔膜具有均勻且微細的孔徑，并且易于具有高孔隙率。因此，這樣的PTFE多孔膜用作用于從液體中除去微細雜質顆粒的過濾器。例如，專利文獻1描述了這種PTFE多孔膜和充當支持該PTFE多孔膜的支持層的多孔體的組合(以下，稱為“層疊體”)，以及制造該層疊體的方法。這種層疊體適合用在(例如)半導體制造領域中，作為用于從蝕刻液、清洗液等中除去異物的過濾器。

近來，精細加工已經在半導體制造領域中取得了進展。隨著精細加工技術的進步，需要從蝕刻液、清洗液等中除去的異物的尺寸也已經減小。因而，需要減小過濾器孔徑，然而過濾器孔徑的減小降低了處理流速。為了保持處理流速而減小PTFE多孔膜的厚度則降低了膜的機械強度。

在將PTFE多孔膜和支持該PTFE多孔膜的支持層的層疊體(專利文獻1中描述的層疊體)用作過濾器的情況下，為了獲得大的過濾面積，通常將該層疊體在過濾裝置中布置為呈褶皺形的過濾器。然而，可能存在這樣的問題：在褶皺的折疊部中，易于發生由于PTFE多孔膜的破裂以及PTFE多孔膜的孔徑的擴張而導致的泄漏。因而，期待開發用于增強專利文獻1中描述的PTFE多孔膜和支持層的層疊體的技術，以使得該層疊體具有良好的機械強度，并且可以維持耐熱性和耐化學品性(它們是PTFE膜原來所具有的性能)，同時保持微細孔徑以及高的處理流速。

PTFE多孔膜和支持該PTFE多孔膜的支持層的層疊體的增強通過多孔增強層來實現。廣泛應用的過濾器為這樣的復合體，其中，通過在包括PTFE多孔膜和支持層的層疊體的PTFE多孔膜上層疊這種增強層，從而對該復合體提供機械強度。該增強層是相對較厚的膜，因為該層具有良好的機械強度，然而，該增強層為孔徑大于PTFE多孔膜的多孔膜，從而不會降低過濾的處理流速。

該增強層和PTFE多孔膜之間的接合通過(例如)以下方法進行：將增強層和PTFE多孔膜簡單層疊，然后通過加熱至PTFE的熔點或以上的溫度從而將所得層疊體熔融接合的方法；或者通過使用四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物(PFA)、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物(FEP)等作為粘合劑來接合該增強層的方法。在使用粘合劑的情況下，通過在增強層和PTFE多孔膜之間提供PFA、FEP等的分散體的層，并通過加熱來熔融該PFA、FEP等，從而進行接合。因而，同樣在該情況下，為了進行接合，需要加熱至等于或高于PFA、FEP等的熔點的溫度。

引用列表

專利文獻

專利文獻1：日本專利第4371176號

發明內容

技術問題

近年來，對于在半導體制造等領域中用作過濾器的PTFE多孔復合體而言，有時需要約30nm以下的平均流量孔徑。然而，在僅使用熔融接合的方法中以及在通過使用PFA、FEP等進行接合的方法中，需要在高溫下加熱，并且孔徑會由于加熱而擴張。因而，不能維持微細的多孔結構，并且不能獲得小于40nm的孔徑。

本發明的目的在于提供一種PTFE多孔復合體，以及提供一種制造該復合體的方法，其中該PTFE多孔復合體具有微細孔徑，并且維持高的處理流速以及良好的機械強度，并且還維持和PTFE膜原本具有的耐熱性和耐化學品性一樣良好的耐熱性和耐化學品性。特別地，本發明的目的在于提供一種PTFE多孔復合體，以及提供制造該復合體的方法，其中該PTFE多孔復合體的孔徑小于40nm(該孔徑滿足了近來的要求)，其實現了高處理流速，并且即使在該復合體呈褶皺狀的情況下，在該褶皺的折疊部中也不會發生PTFE多孔膜的破裂以及孔徑的擴張。

問題的解決方案

(1)本發明的一個方案為一種PTFE多孔復合體，包括：PTFE多孔膜；支持所述PTFE多孔膜的多孔支持層；接合至所述PTFE多孔膜的粘合劑層；以及接合至所述粘合劑層的多孔增強層，其中，所述粘合劑層為由氟樹脂構成的層，所述氟樹脂的熔點、或者當無法清楚地確定熔點時其玻璃化轉變點低于260℃。