[发明专利]高强度小孔径的聚四氟乙烯多孔膜

说明书

本发明的问题在于，提供一种小孔径且膜厚薄、高气孔率，并且具有高强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的异丙醇下的泡点为400kPa以上，并且基于JIS K6251的拉伸强度为50MPa以上。

技术领域

本发明涉及一种小孔径且膜厚薄、高气孔率，并且具有高强度的聚四氟乙烯多孔膜及其制造方法。

背景技术

聚四氟乙烯(PTFE)由于其优异的耐热性、耐化学品性、疏水性、耐候性以及低介电常数，因此用于各种领域。PTFE通过拉伸而容易多孔化，因此迄今为止发明了具有各种特性的许多PTFE多孔膜及其制法。

PTFE多孔膜的通气性高，并且具有高疏水性，因此用于具有防水通气性的服装、作为汽车零件的内压调整的排气过滤器(vent filter)、通信设备的防水通音膜等用途。

防水性能以耐水压试验的数值表示，例如，对在100m防水的便携式电话等中使用的膜要求1MPa的耐水压，但就具有1MPa的耐水压的膜而言，其孔径需要为几十纳米以下。

此外，防水通音膜不得对经由膜的通话声音等信号造成衰减、变换，为了防止由多孔膜自身的固有的振动导致的信号的衰减、附带音的附加，要求孔径(最大孔径)小、膜厚薄，并且气孔率高，即，要求面密度(每单位面积的膜的重量)小。面密度根据气孔率和膜厚求出，例如，若膜厚30μm，气孔率70％，则面密度约为20g/m²。在防水通音的用途中，该面密度为10g/m²以下，优选为几g/m²，此外，也要求高强度。

作为防尘用途，可用于空气清净机用或吸尘器用的过滤器、垃圾焚烧炉用等的集尘用袋式过滤器、用于半导体制造的洁净室用空气过滤器等。

此外，根据PTFE的纯粹性，即几乎无溶出物，因此正在代替以往的超滤膜(ultrafiltration membrane)，用作超纯水制造用的最终过滤器。

此外，耐化学品性也优异，因此也用于腐蚀性液体、有机溶剂、或半导体制造用途中的电路基板的刻蚀液等的过滤用途；以及刻蚀液中的有价物的回收等用途。

在半导体制造用途中，近年来，电路的集成度逐渐升高，若在刻蚀液中存在纳米级的微粒，则微粒会残留于集成电路的布线上，成为使制造上的成品率降低的原因，因此要求能去除刻蚀液中的纳米级微粒的、具有纳米级孔径的PTFE多孔膜，但难以得到不减少透过量、膜厚薄，并且具有能耐受过滤压力、过滤操作的强度的具有纳米级孔径的PTFE多孔膜。

通常，PTFE多孔膜大多通过以下的工序制造。

1.将PTFE与烃系溶剂混合。

2.增大料筒截面积/出口截面积之比(RR)，通过挤出成型对PTFE施加剪切(剪断力)使其纤维化，并且得到片状或珠状的挤出物。

3.通过辊等对所得到的挤出物进行适当压延而制成片状后，将烃系溶剂干燥。

4.将所得到的片状物在高温下在纵向和横向上拉伸后，在PTFE的熔点以上的温度以上(347℃以上)进行烧成，得到PTFE多孔膜。

然而，在这样通常的方法中，难以得到小孔径的PTFE多孔膜，因此在专利文献1中，将PTFE分散液浇铸于铝箔上，使其干燥，制作以PTFE为主体的无孔质氟树脂膜，将该氟树脂膜与市售的具有小孔径的PTFE多孔膜层叠后，利用酸等将该铝箔溶解而去除，进一步将其以低倍率拉伸，制成具有小孔径的PTFE多孔膜一体化而成的过滤器，用于半导体用途。

此外，在专利文献2中，在PTFE分散液中浸渍聚酰亚胺膜而形成PTFE涂布膜，反复进行干燥/烧成工序得到了PTFE膜后，从聚酰亚胺膜上剥离该PTFE膜，将该剥离下来的PTFE膜在TD方向(横向)、MD方向(纵向)上依次拉伸，制成没有信号的衰减、变换，薄、面密度小的PTFE膜，用于防水通音膜用途。