透湿性滤材的制作方法
【专利摘要】一种透湿性滤材，其是具有疏水性的疏水性层和具有亲水性的亲水性层层叠而构成的，疏水性层或亲水性层中的任一者由使用PTFE而形成的PTFE多孔膜构成、且疏水性层或亲水性层中的任意另一者由具有通气性的通气性薄片构成。
【专利说明】
透湿性滤材
[0001] 相关申请的相互参照
[0002] 本申请主张日本特愿2013-272760号的优先权，通过引用将其引入本申请说明书 的记载中。
技术领域
[0003] 本发明设及具有透湿性的滤材，特别设及使用Ρ??Ε多孔膜而形成的滤材。
【背景技术】
[0004] 迄今为止，已知有如下方法:通过将湿度不同的两种气体隔着具有透湿性的滤材 (透湿性滤材)相邻地配置，使湿气(水蒸气)介由透湿性滤材从湿度高的一方的气体向湿度 低的一方的气体移动来调整两种气体中的至少一者的湿度。例如，已知有使用在采用透湿 性滤材而形成的袋体中容纳吸附材料而构成的构件的方法(参见专利文献1)。
[0005] 由于通过吸附材料吸附水蒸气，因此所述构件内侧的空气比袋体外侧的空气湿度 低。因此，外侧空气中的水蒸气透过透湿性滤材侵入到袋体内侧、被吸附材料吸附。即，通过 将所述构件配置在规定的空间，可W调整所述空间的空气（袋体外侧的空气）的湿度（调 湿)。
[0006] 作为如上所述的透湿性滤材，需要水蒸气能够透过，并且能借助透湿性滤材将相 邻的空间良好地分隔开。作为构成运样的透湿性滤材的原材料，可W使用聚四氣乙締的多 孔膜下也记为PTFE多孔膜）。已知所述PTFE多孔膜具有良好的透湿性。因此，通过将湿度 不同的两种气体隔着PTFE多孔膜相邻地配置，能够区分开所述两种气体，并且使水蒸气从 湿度高的一方的气体向湿度低的一方的气体移动(透过透湿性滤材移动）。
[0007] 然而，由于如上所述的PTFE多孔膜厚度比较薄且没有刚性，因此仅将PTFE多孔膜 用作透湿性滤材时，处理性差。因此，正在通过将一定程度厚度的通气性薄片层叠于PTFE多 孔膜来提供处理性良好(具有刚性)的透湿性滤材。
[000引但是，对于所述透湿性滤材，由于在PTFE多孔膜上层叠有通气性薄片，因此，与仅 为PTFE多孔膜相比厚度变厚。此处，由于透湿性滤材的透湿性(水蒸气从一面侧向另一面侧 的移动度)与滤材的厚度成反比，因此所述透湿性滤材与PTFE多孔膜单体相比透湿性降低。 因此，在所述透湿性滤材中，不能有效地进行水蒸气从一面侧向另一面侧的透过。
[0009]现有技术文献 [0010] 专利文献
[0011] 专利文献1:日本特开平11-57377号公报
【发明内容】
[00。] 发明要解决的问题
[0013]因此，本发明的课题在于提供一种透湿性滤材，其是通气性薄片层叠于PTFE多孔 膜而成的透湿性滤材，该透湿性滤材抑制了其透湿性相对于PTFE多孔膜自身的透湿性的降 低。
[0014] 用于解决问题的方案
[0015] 本发明的透湿性滤材是形成为薄片状、并且W水蒸气能够从至少一面侧向另一面 侧透过的方式构成的透湿性滤材，其是具有疏水性的疏水性层和具有亲水性的亲水性层层 叠而构成的，其中，疏水性层或亲水性层中的任一者由使用PTFE而形成的PTFE多孔膜构成、 且疏水性层或亲水性层中的任意另一者由具有通气性的通气性薄片构成。
[0016] 优选的是，前述通气性薄片使用无纺布来形成，且该无纺布的厚度为上且 1000皿W下。
[0017] 优选的是，W前述疏水性层和亲水性层接触的方式层叠构成。
【附图说明】
[0018] 图1为本申请发明的实施方式的透湿性滤材的截面图。
【具体实施方式】
[0019] W下，边参照图1边对本发明的实施方式进行说明。需要说明的是，在W下的附图 中对于同一部分或者与其相当的部分附注同一附图标记而不重复其说明。
[0020] 本实施方式的透湿性滤材1如图1所示具有薄片状的形状。而且，透湿性滤材1是W 水蒸气能够从一面侧向另一面侧透过的方式构成的。具体而言，透湿性滤材1是具有疏水性 的疏水性层2和具有亲水性的亲水性层3层叠而构成的。需要说明的是，亲水性是指构成各 层的原材料(具体而言为树脂自身）的吸水率为0.01 % W上，疏水性是指构成各层的原材料 (具体而言为树脂自身）的吸水率小于0.01 %。吸水率是根据ASTM标准D570在23度、24小时 的条件下测定的。
[0021] 透湿性滤材1由使用PTFE形成的PTFE多孔膜和具有通气性的通气性薄片构成。具 体而言，疏水性层2或亲水性层3中的任一者由PTFE多孔膜构成，且疏水性层2或亲水性层3 中的任意另一者由通气性薄片构成。即，疏水性层袖PTFE多孔膜构成时，亲水性层3由通气 性薄片构成，亲水性层3由PTFE多孔膜构成时，疏水性层2由通气性薄片构成。W下，对疏水 性层2由PTFE多孔膜构成、且亲水性层3由通气性薄片构成的情况进行说明。
[0022] 在疏水性层2由PTFE多孔膜构成的情况下，使用具有疏水性的PTFE多孔膜。作为所 述PTFE多孔膜的吸水率，没有特别限定，为小于0.01 %，优选为0 %。另外，优选的是，PTFE多 孔膜为多孔，并且在透过流速5.3cm/sec下的压力损失为80mm出0W下。另外，优选的是， PTFE多孔膜在透过流速5.3cm/sec、测定颗粒直径0. ΙμL?Κ上且0.下的收集效率优选 为60% W上、更优选为70% W上，且PF值优选为22W上。作为形成PT阳多孔膜的方法，例如， 可W采用下述方法。
[0023] 具体而言，在PTFE细粉中添加液状润滑剂从而形成膏状的混合物。作为液状润滑 剂，没有特别限定，只要能够给混合物表面赋予适度的润湿性即可，如果是能够通过提取处 理、加热处理去除的物质，则特别优选。例如，液体石蜡、石脑油、白油等控等可用作液状润 滑剂。作为液状润滑剂的添加量，没有特别限定，例如，优选相对于PTFE细粉100质量份为5 质量份W上且50质量份W下。
[0024] 然后，对前述混合物进行预成形，成形为预成形体。预成形优选在液状润滑剂不会 从混合物分离的程度的压力下进行。接着，通过对所得到的预成形体进行挤出成形、压延成 形而成形为薄片状。然后，通过对所得到的成形体进行单轴拉伸或双轴拉伸使其多孔化，从 而制成PTFE多孔膜。需要说明的是，作为拉伸条件，没有特别限定，例如，优选在30°CW上且 400°CW下的溫度环境下、拉伸倍率为各轴1.5倍W上且200倍W下。另外，在拉伸工序中不 进行烧结处理的情况下，优选在拉伸工序后在烙点W上的溫度下对PTFE多孔膜进行烧结。
[0025] 在亲水性层3由通气性薄片构成的情况下，使用具有亲水性的通气性薄片。作为构 成通气性薄片的原材料(具体而言为树脂自身）的吸水率，没有特别限定，为0.01% W上、优 选为0.03 % W上且2 % W下、更优选为0.3%W上且1.6%W下。作为通气性薄片，没有特别 限定，例如，可W使用无纺布、织布、网等，特别优选使用无纺布。
[0026] 另外，在使PTFE多孔膜(疏水性层2)和通气性薄片(亲水性层3)热烙接(热层压）的 情况下，优选将由具有热塑性的原材料形成的无纺布用作通气性薄片。例如，优选将由聚締 控(聚乙締、聚丙締等）、聚酷胺、聚醋、芳香族聚酷胺、丙締酸、聚酷亚胺等合成纤维、它们的 复合材料等构成的无纺布用作通气性薄片。
[0027] 另外，作为无纺布，优选由W烙点上有差异的两种成分作为原料的纤维形成。例 如，可W使用W忍部分和銷部分由烙点不同的成分构成的忍銷纤维形成的无纺布。作为由 忍銷纤维构成的无纺布(通气性薄片），例如，可列举出由具备由聚丙締(PP)形成的忍部分 和由聚乙締（PE)形成的銷部分的忍銷纤维形成的无纺布。而且，所述无纺布是通过进行 PMMA处理而使得形成銷部分的PE具有亲水性的无纺布。或者，可列举出由具备由聚对苯二 甲酸乙二醇醋（PET)形成的忍部分和由尼龙6(PA6)形成的銷部分的忍銷纤维形成的无纺 布。而且，所述无纺布是由于形成銷部分的PA6具有亲水性而具有亲水性的无纺布。即，上述 无纺布(通气性薄片）的亲水性源自銷部分的结构。
[0028] 需要说明的是，构成无纺布的纤维也可W是由一种成分构成的纤维，例如，可W由 乙締醋酸乙締化VA)的纤维构成。对于所述无纺布，由于EVA为具有亲水性的原材料，因此具 有亲水性。另外，对于通气性薄片的亲水性，也可W是通过对构成通气性薄片的原材料进行 等离子体处理而使得其具有亲水性的方式。
[0029] 在通气性薄片为无纺布的情况下，该无纺布对于厚度（即亲水性层3的厚度)没有 特别限定，例如，优选为20皿W上且1000皿W下、更优选为50皿W上且500皿W下。另外，作 为无纺布的单位面积重量，优选为2g/m2W上且200g/VW下、更优选为lOg/VW上且lOOg/ m'W 下。
[0030] 作为层叠疏水性层2和亲水性层3而形成透湿性滤材1的方法，没有特别限定，例 如，可W采用通过对通气性薄片（优选为无纺布)进行加热使其软化而与PTFE多孔膜压接 (即热层压）来层叠疏水性层2和亲水性层3的方法。或者，可W采用通过在PTFE多孔膜和通 气性薄片之间配置热烙或压敏型的粘接剂而对PTFE多孔膜和通气性薄片进行压接来层叠 疏水性层2和亲水性层3的方法。即，本申请实施方式的透湿性滤材1呈现出疏水性层2与亲 水性层3层叠并接触的状态。
[0031] 作为对PTFE多孔膜和通气性薄片进行压接的方法，没有特别限定，例如，可W采用 在一对漉构件(未图示)之间使PTFE多孔膜和通气性薄片层叠并进行输送来连续地对PTFE 多孔膜和通气性薄片进行压接的方法。或者，也可W采用如下方法:在一对板(未图示）间将 单片状的PTFE多孔膜和通气性薄片W层叠的状态配置，对每个单片间歇地进行压接的方 法。
[0032] 作为如上所述地形成的透湿性滤材1的厚度，没有特别限定，例如，优选为0.02mm W上且0.5mm W下、更优选为0.07mm W上且0.3mm W下。另外，作为透湿性滤材1的透湿度，没 有特别限定，例如，优选每一小时为150g/m2W上且175g/VW下、更优选为160g/VW上且 170g/m2W下。需要说明的是，透湿度是通过下述实施例中记载的方法来测定的。
[0033] 如上所述，根据本发明的透湿性滤材，即使是在PTFE多孔膜上层叠了通气性薄片 的状态，也能够抑制其透湿性相对于PTFE多孔膜自身的透湿性的降低。
[0034] 目P，湿度不同的两种气体隔着透湿性滤材1相邻地配置时，水蒸气从透湿性滤材1 的一面侧向另一面侧透过。此时，由于疏水性层2或亲水性层3中的任一者由PTFE多孔膜构 成、且疏水性层2或亲水性层3中的任意另一者由通气性薄片构成，因此产生了疏水性层2内 的水蒸气量与亲水性层3内的水蒸气量的差。而且，因所述水蒸气量的差而使得水蒸气从透 湿性滤材1的一面侧向另一面侧的透过速度增加。因此，能够抑制因通气性薄片层叠于PTFE 多孔膜而造成的透湿性的降低(相对于PTFE多孔膜单体的透湿性的降低）、能够得到具有良 好的透湿性的透湿性滤材1。
[0035] 具体而言，W往，在如上所述构成的通气性薄片(无纺布)层叠于PTFE多孔膜而形 成透湿性滤材1的情况下，所述透湿性滤材1的透湿性与PTFE多孔膜单体的透湿性相比明显 降低。但是，如本实施方式那样，通过亲水性层3或疏水性层帥的任一者由使用PTFE而形成 的PTFE多孔膜构成，并且作为构成亲水性层3或疏水性层2中的任意另一者的通气性薄片使 用如上所述的无纺布，能够抑制因通气性薄片层叠于PTFE多孔膜而造成的透湿性的降低、 能够得到具有良好的透湿性的透湿性滤材1。特别是，能够适宜地抑制由亲水性层3侧向疏 水性层2侧(换言之，从层内的水蒸气量高的一侧向低的一侧)的透湿性的降低。
[0036] 另外，由于疏水性层2与亲水性层3接触，因此与在亲水性层3和疏水性层2之间夹 杂其它层的情况相比，亲水性层3与疏水性层2的距离变近。因此，亲水性层3与疏水性层2的 水蒸气的浓度差所导致的水蒸气的移动更迅速地进行。因此，能够进一步抑制因通气性薄 片层叠于PTFE多孔膜而造成的透湿性的降低、能够得到具有良好的透湿性的透湿性滤材1。
[0037] 需要说明的是，在将湿度不同的两种气体隔着透湿性滤材1相邻地配置时，优选将 湿度高的一方的气体配置在亲水性层侧、将湿度低的一方的气体配置在疏水性层侧，但反 之也可W。
[0038] 需要说明的是，本发明的透湿性滤材不限定于上述实施方式，可W在不脱离本发 明主旨的范围进行各种变更。另外，可W任意采用、组合上述多种实施方式的构成、方法等 (可W将1个实施方式的构成、方法等应用到其它实施方式的构成、方法等中）、当然还可W 任意选择下述各种变更例的构成、方法等并在上述实施方式的构成、方法等中采用。
[0039] 例如，在上述实施方式中，疏水性层2由PTFE多孔膜形成、且亲水性层3由通气性薄 片形成，但不限定于此，例如，可W使用经亲水化的PTFE多孔膜来形成亲水性层3、并使用具 有疏水性的通气性薄片来形成疏水性层2。作为经亲水化的PTFE多孔膜，例如，可W使用通 过聚乙締醇(PVA)亲水化处理过的PT阳多孔膜(PVA和PTFE的忍銷结构）等。另一方面，作为 具有疏水性的通气性薄片，例如，可列举出忍部分由聚丙締(PP)构成、且銷部分由没有被亲 水化的聚乙締(PE)构成的材料等。
[0040] 另外，在上述实施方式中，由疏水性层2和亲水性层3运两层形成透湿性滤材、且疏 水性层2和亲水性层3W接触的方式层叠，但不限定于此，也可W在疏水性层2和亲水性层3 之间层叠其它层(例如对透湿度无影响的无纺布等）。另外，在层叠有疏水性层2和亲水性层 3的状态下，可W在疏水性层2侧的表面、亲水性层3侧的表面层叠其它层(例如对透湿度无 影响的无纺布等）。
[0041 ]实施例
[0042] W下，对本发明的实施例进行说明。
[0043] 1.使用材料
[0044] (1)亲水性层
[0045] ?亲水化PTFE多孔膜(将日东电工株式会社制造的PTFE多孔膜用PVA进行处理而 亲水化的PTFE多孔膜）
[0046] · EV0H(乙締-乙締醇共聚物)滤材化URARAY C0.，LTD.制造 EVAL)
[0047] ?无纺布1(对由忍部分为PP且銷部分为PE的忍銷纤维形成的无纺布进行了 PMMA 处理而得到的无纺布）（无纺布:广懒制纸株式会社制造册P)
[004引 ?无纺布2(由忍部分为PET且銷部分为PA-6的忍銷纤维形成的无纺布KB0NAR公 司制造 Co化ack)
[0049] ?无纺布3(由EVA的纤维形成的无纺布）（日东电工株式会社制造）
[0050] (2)疏水性层
[0051 ] · PWE多孔膜（日东电工株式会社制造）
[0052] ?无纺布4(由忍部分为PP且銷部分为PE的忍銷纤维形成的无纺布）（广懒制纸株 式会社制造册P)
[0053] ?无纺布5(由忍部分为PET且銷部分为PE的忍銷纤维形成的无纺布）（加 itika Limited.制造沈 100S册）
[0054] 需要说明的是，上述亲水化PTFE多孔膜是通过W下方法形成的。具体而言，在PTFE 细粉化AIKIN INDUSTRIES，Ltd.P0LYFL0N F104) 100重量份中均匀地混合液状润滑剂(十二 烧)19重量份，形成混合物，对该混合物进行预成形。接着，将所得到的预成形体糊料挤出为 薄片状，从而形成薄片状的成形体。使所得到的薄片状的成形体通过1对金属社漉间，制成 厚度200μπι的长条薄片，然后干燥去除液状润滑剂。然后，将所得到的长条薄片在280°C的拉 伸溫度下沿长度方向拉伸至3倍，进而通过拉幅法在150°C的拉伸溫度下沿宽度方向拉伸至 6倍，得到PTFE多孔膜。
[0055] 然后，使所得到的PTFE多孔膜在异丙醇中浸渗后，浸溃于PVA溶液。然后，用戊二醒 对PVA进行交联，得到亲水化PTFE多孔膜。
[0056] 另外，构成上述疏水性层的PTFE多孔膜是通过W下方法形成的。具体而言，在PTFE 细粉(DAIKIN INDUSTRIES，Ltd.、P0LY化ON F104H00重量份中均匀地混合液状润滑剂(十 二烧)19重量份，形成混合物，对该混合物进行预成形。接着，将所得到的预成形体糊料挤出 为薄片状，从而形成薄片状的成形体。使所得到的薄片状的成形体通过1对金属社漉间，审U 成厚度200WI1的长条薄片，然后干燥去除液状润滑剂。然后，将所得到的长条薄片在280°C的 拉伸溫度下沿长度方向拉伸至14倍，进而通过拉幅法在150°C的拉伸溫度下沿宽度方向拉 伸至30倍，得到构成疏水性层的PTFE多孔膜。
[0化7] 2.吸水率的测定
[0化引上述的使用材料之中，除EVOH滤材W外，根据ASTM标准D570,在23度、24小时的条 件下测定吸水率。关于EVOH滤材，将使规定尺寸的EVOH滤材浸溃于水中时增加的滤材的质 量的比率作为吸水率来测定。
[0化9 ] 3.透湿性滤材的制成
[0060] W成为下述表1所记载的层结构的方式对上述各使用材料进行层叠，制成实施例1 ~4的透湿性滤材和比较例1~4的透湿性滤材。
[0061] 4.透湿度的测定
[0062] 将经称量的吸湿剂(氯化巧)装入杯(具有基于JIS L1099的Φ60πιπι的开口面的杯） 中，W没有间隙地覆盖杯的整个开口面的方式将透湿性滤材安装到杯的开口部。此时，吸湿 剂与透湿性滤材的间隔设为3mm、透湿面积设为0.00283m2。将由透湿性滤材覆盖了开口面 的杯在湿度80%、溫度30°C的恒溫槽内配置1小时。然后，将所述杯从恒溫槽中取出，称量吸 湿剂。然后，利用放入到恒溫槽前和放入到恒溫槽后的吸湿剂的质量之差（即，被吸湿剂吸 收的水蒸气量)A和杯的开口面的面积B，根据下述（1)式算出透湿度。对于透湿度，示于下述 表1。
[006；3]透湿度(g/m2/h)=A/B...(l)
[0064]酷]
[00 化]
[0066] < 结论〉
[0067] 将各实施例和各比较例进行比较时可W确认到：相对于基准例的透湿度，各实施 例抑制了透湿度的降低。即，通过层叠疏水性层和亲水性层、任一者的层由PTFE多孔膜构 成、且任意另一者的层由无纺布构成，能够抑制因无纺布层叠于PTFE多孔膜而造成的透湿 度的降低。
[0068] 另外，虽然通常透湿度与透湿性滤材的厚度成反比，但是对实施例1~3进行比较 时可W确认到:厚度最厚的实施例2的透湿度最高。即，在疏水性层由PTFE多孔膜构成、且疏 水性层由无纺布构成的情况下，可W确认到疏水性层与亲水性层的吸水率之差大者的透湿 度高。
[0069] 附图标记说明
[0070] 1…透湿性滤材、2…疏水性层、3…亲水性层。
【主权项】
1. 一种透湿性滤材，其形成为薄片状、并且以水蒸气能够从至少一面侧向另一面侧透 过的方式构成， 其是具有疏水性的疏水性层和具有亲水性的亲水性层层叠而构成的， 其中，疏水性层或亲水性层中的任一者由使用PTFE而形成的PTFE多孔膜构成、且疏水 性层或亲水性层中的任意另一者由具有通气性的通气性薄片构成。2. 根据权利要求1所述的透湿性滤材，其中，所述通气性薄片是使用无纺布形成的， 该无纺布的厚度为20μηι以上且ΙΟΟΟμηι以下。3. 根据权利要求1或2所述的透湿性滤材，其是所述疏水性层和亲水性层以接触的方式 层叠而构成的。
【文档编号】B01D69/10GK105848766SQ201480070557
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2014年11月26日
【发明人】内山志穂
【申请人】日东电工株式会社