[发明专利]基于氟的树脂多孔膜及其制备方法

说明书

本公开内容提供了基于氟的树脂多孔膜和用于制备其的方法，所述基于氟的树脂多孔膜在具有细孔径的同时表现出高的机械强度和低的热收缩率。

技术领域

相关申请的交叉引用

本申请要求基于2018年10月18日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2018-0124560号和2019年10月17日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2019-0129384号的优先权的权益，其公开内容通过引用整体并入本文。

本公开内容涉及基于氟的树脂多孔膜和用于制备其的方法，所述基于氟的树脂多孔膜在具有细孔径的同时表现出高的机械强度和低的热收缩率。

背景技术

用于各种领域的多孔膜要求具有高的过滤效率以及透气性和透液性。因此，已知均匀地调节多孔膜内部的孔直径分布以增加特定压力下通过孔的流体的量的方法。

基于氟的树脂多孔膜可以具有例如高的耐热性、化学稳定性、耐候性、不燃性、强度、不粘合性、低摩擦系数等特性，这些特性是由基于氟的树脂本身得到的，并且此外，当生产为多孔体时，其可以具有例如柔性、透液性、颗粒收集效率、低介电常数等特性。

特别地，在这些基于氟的树脂中，使用聚四氟乙烯(PTFE)的多孔膜对各种化合物具有高的稳定性，并因此，经常用作用于气体和液体形式的混合物的微滤过滤器(膜过滤器)，尤其是用于半导体相关领域、液晶相关领域以及食物和医学相关领域。

这样的PTFE膜通过如下来生产：使用由PTFE粉末和润滑剂的混合物构成的糊料来制造预制体，通过轧制或挤出过程使预制体形成为片，对片进行热处理以除去润滑剂，然后在横向方向(TD)或机器方向(MD)上进行单轴拉伸，或者进行在MD方向上拉伸然后在TD方向上拉伸的双轴拉伸。

然而，当通过如上所述的方法来生产PTFE膜时，在例如挤出、干燥和拉伸的过程中，可能发生其中孔的形状或特性由于高温和高压环境而无法保持的现象，特别是可能在表面上产生缺陷气泡，并因此，产生的PTFE多孔膜不具有足够的强度和过滤性能。此外，通过拉伸和烧结过程来调节PTFE膜中的孔隙率。因此，容易确保拉伸时分离膜的孔隙率。但是在横向方向上的强度和耐压性可能减小，并且还存在机器方向上容易发生收缩的问题。

为了减少由MD/TD拉伸产生的PTFE多孔膜的收缩，提出了在等于或高于PTFE的Tm的温度下进行热定形的方法。在这种情况下，由于高温，膜的强度增加同时残余应力减小。然而，原纤维在等于或高于Tm的温度下熔融并断裂，并且随着原纤维的粗度由于原纤维之间的融合而增加，每单位面积的原纤维的数目减小，使得PTFE多孔膜的孔径增加。

因此，在热定形的情况下，可以改善PTFE多孔膜的强度并减小收缩率，但同时，多孔膜的孔径也增加，使得即使当具有小尺寸的孔时，也难以制备具有高的强度和低的收缩率的PTFE多孔膜。

发明内容

技术问题

本公开内容的一个目的是提供基于氟的树脂多孔膜和用于制备其的方法，所述基于氟的树脂多孔膜在具有细孔径的同时表现出高的机械强度和低的热收缩率。

技术方案

为了实现以上目的，本公开内容的一个实施方案提供了包含多根基于氟的树脂原纤维的基于氟的树脂多孔膜，其中基于氟的树脂多孔膜的表面区域中的原纤维的平均粗度与内部区域中的原纤维的平均粗度的比率(存在于膜的表面区域中的原纤维的平均粗度/存在于膜的内部区域中的原纤维的平均粗度)为1.8至3，并且其中表面区域为从基于氟的树脂多孔膜的表面起膜的总厚度的10％以内的区域，以及内部区域为排除表面区域以外的区域。