[發(fā)明專(zhuān)利]高強(qiáng)度小孔徑的聚四氟乙烯多孔膜

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202080082140.1
• 申請(qǐng)日: 2020-09-24
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN114729146A
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-07-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 宮前宏平;島谷俊一;小鍋一雄;三浦拳
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 科慕·三井氟產(chǎn)品株式會(huì)社
• 主分類(lèi)號(hào): C08J9/00
• 分類(lèi)號(hào): C08J9/00;B01D67/00;B01D69/02;B01D71/36;B29C55/14;B29K27/18;B29K105/04;B29L7/00;B29C48/08;B29C48/305
• 代理公司: 中國(guó)專(zhuān)利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 高旭軼;李唐

本發(fā)明的問(wèn)題在于，提供一種小孔徑且膜厚薄、高氣孔率，并且具有高強(qiáng)度的聚四氟乙烯多孔膜及其制造方法。所述聚四氟乙烯多孔膜的特征在于，基于JIS K3832的異丙醇下的泡點(diǎn)為400kPa以上，并且基于JIS K6251的拉伸強(qiáng)度為50MPa以上。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種小孔徑且膜厚薄、高氣孔率，并且具有高強(qiáng)度的聚四氟乙烯多孔膜及其制造方法。

背景技術(shù)

聚四氟乙烯(PTFE)由于其優(yōu)異的耐熱性、耐化學(xué)品性、疏水性、耐候性以及低介電常數(shù)，因此用于各種領(lǐng)域。PTFE通過(guò)拉伸而容易多孔化，因此迄今為止發(fā)明了具有各種特性的許多PTFE多孔膜及其制法。

PTFE多孔膜的通氣性高，并且具有高疏水性，因此用于具有防水通氣性的服裝、作為汽車(chē)零件的內(nèi)壓調(diào)整的排氣過(guò)濾器(vent filter)、通信設(shè)備的防水通音膜等用途。

防水性能以耐水壓試驗(yàn)的數(shù)值表示，例如，對(duì)在100m防水的便攜式電話等中使用的膜要求1MPa的耐水壓，但就具有1MPa的耐水壓的膜而言，其孔徑需要為幾十納米以下。

此外，防水通音膜不得對(duì)經(jīng)由膜的通話聲音等信號(hào)造成衰減、變換，為了防止由多孔膜自身的固有的振動(dòng)導(dǎo)致的信號(hào)的衰減、附帶音的附加，要求孔徑(最大孔徑)小、膜厚薄，并且氣孔率高，即，要求面密度(每單位面積的膜的重量)小。面密度根據(jù)氣孔率和膜厚求出，例如，若膜厚30μm，氣孔率70％，則面密度約為20g/m²。在防水通音的用途中，該面密度為10g/m²以下，優(yōu)選為幾g/m²，此外，也要求高強(qiáng)度。

作為防塵用途，可用于空氣清凈機(jī)用或吸塵器用的過(guò)濾器、垃圾焚燒爐用等的集塵用袋式過(guò)濾器、用于半導(dǎo)體制造的潔凈室用空氣過(guò)濾器等。

此外，根據(jù)PTFE的純粹性，即幾乎無(wú)溶出物，因此正在代替以往的超濾膜(ultrafiltration membrane)，用作超純水制造用的最終過(guò)濾器。

此外，耐化學(xué)品性也優(yōu)異，因此也用于腐蝕性液體、有機(jī)溶劑、或半導(dǎo)體制造用途中的電路基板的刻蝕液等的過(guò)濾用途；以及刻蝕液中的有價(jià)物的回收等用途。

在半導(dǎo)體制造用途中，近年來(lái)，電路的集成度逐漸升高，若在刻蝕液中存在納米級(jí)的微粒，則微粒會(huì)殘留于集成電路的布線上，成為使制造上的成品率降低的原因，因此要求能去除刻蝕液中的納米級(jí)微粒的、具有納米級(jí)孔徑的PTFE多孔膜，但難以得到不減少透過(guò)量、膜厚薄，并且具有能耐受過(guò)濾壓力、過(guò)濾操作的強(qiáng)度的具有納米級(jí)孔徑的PTFE多孔膜。

通常，PTFE多孔膜大多通過(guò)以下的工序制造。

1.將PTFE與烴系溶劑混合。

2.增大料筒截面積/出口截面積之比(RR)，通過(guò)擠出成型對(duì)PTFE施加剪切(剪斷力)使其纖維化，并且得到片狀或珠狀的擠出物。

3.通過(guò)輥等對(duì)所得到的擠出物進(jìn)行適當(dāng)壓延而制成片狀后，將烴系溶劑干燥。

4.將所得到的片狀物在高溫下在縱向和橫向上拉伸后，在PTFE的熔點(diǎn)以上的溫度以上(347℃以上)進(jìn)行燒成，得到PTFE多孔膜。

然而，在這樣通常的方法中，難以得到小孔徑的PTFE多孔膜，因此在專(zhuān)利文獻(xiàn)1中，將PTFE分散液澆鑄于鋁箔上，使其干燥，制作以PTFE為主體的無(wú)孔質(zhì)氟樹(shù)脂膜，將該氟樹(shù)脂膜與市售的具有小孔徑的PTFE多孔膜層疊后，利用酸等將該鋁箔溶解而去除，進(jìn)一步將其以低倍率拉伸，制成具有小孔徑的PTFE多孔膜一體化而成的過(guò)濾器，用于半導(dǎo)體用途。

此外，在專(zhuān)利文獻(xiàn)2中，在PTFE分散液中浸漬聚酰亞胺膜而形成PTFE涂布膜，反復(fù)進(jìn)行干燥/燒成工序得到了PTFE膜后，從聚酰亞胺膜上剝離該P(yáng)TFE膜，將該剝離下來(lái)的PTFE膜在TD方向(橫向)、MD方向(縱向)上依次拉伸，制成沒(méi)有信號(hào)的衰減、變換，薄、面密度小的PTFE膜，用于防水通音膜用途。