JP6478531B2 - 多孔質膜の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は多孔質膜の製造方法に関する。

気体中や液体中に含まれる塵などの固形物を濾過するための膜として、捕集効率が高い多孔質膜を積層させた多孔質膜が検討されている。ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）多孔質膜等のフッ素樹脂多孔質膜は、通気性、撥水性、微粒子の捕集性等のろ過材としての特性に優れており、強度等の観点から、支持体に積層された形態としての利用が検討されている。
特許文献１には、ガラス織布または不織布からなる基布と、ＰＴＦＥ繊維からなるウェブとを積層した状態で、ＰＴＦＥの融点付近の温度での加熱加圧処理による平滑化処理を行うことによる水処理用のフィルターエレメントの製造方法が記載されている。この製造方法におけるウェブ層の表面の平滑化のための加熱加圧処理は、繊維密度を上げてウェブ層内の空隙を減少させ耐水圧を上げるとともに形状を安定化させることを目的としている。

特開２００２−２０４９１１号公報

多孔質膜を被清掃面に付着した液体や固形物の精度良い拭き取り部材として利用できるようにするには、多孔質膜表面からなる拭き取り面の付着物の捕集力に加えて、拭き取り面の平滑性が重要となる。
特許文献１におけるＰＴＦＥウェブの表面の平滑化は、繊維密度を上げてウェブ層内の空隙を減少させ耐水圧を上げるとともに形状を安定化させることを目的としており、拭き取り部材に転用する場合における拭き取り面の平滑性を考慮したものではない、従って、特許文献１の平滑化処理における加熱加圧処理の条件によっては、加熱加圧処理のための圧接部材の材質によっては本発明が目的とする平滑性を得ることができない場合がある。
そこで、本発明の目的は、フッ素樹脂を含む多孔質膜の表面に、拭き取り面としても利用可能な平滑性を、制御性良く付与可能な多孔質膜の製造方法を提供することにある。

本発明にかかる多孔質膜の製造方法は、フッ素樹脂を含む多孔質膜からなる第１の層と、多孔質膜からなる第２の層とを有する多孔質膜の製造方法であって、
前記第１の層形成用の多孔質膜と、前記第２の層形成用の多孔質膜とを積層して積層体を形成する工程と、
前記積層体の第１の層形成用の多孔質膜側の表面に、圧接部材の押圧面を加熱下で押し当てて、該積層体の各多孔質膜の積層面を熱圧着する工程と、
を有し、
前記第１の層が、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）延伸多孔質膜であり、
前記圧接部材の押圧面の算術平均粗さ（Ｒａ）が、該押圧面が圧接される前記第１の層形成用の多孔質膜の表面の算術平均粗さ（Ｒａ）よりも小さく、かつ、
前記圧接部材の圧縮弾性率が前記第１の層形成用の多孔質膜の圧縮弾性率より大きい、
ことを特徴とする。

本発明によれば、熱圧ラミネート工程に用いる圧接部材の物性を多孔質膜の構成材料に応じて設定することにより、フッ素樹脂を含む多孔質膜からなる層の表面に良好な平滑性を制御性良く付与することが可能な多孔質膜の製造方法を提供することができる。

２層構成の多孔質膜を得るための製造方法における圧接部材としてのローラの動作を説明するための図である。 ３層構成の多孔質膜を得るための製造方法における圧接部材としてのローラの動作を説明するための図である。 一対の対向するローラを用いて２層構成の多孔質膜を得るための製造方法におけるローラ対の動作を説明するための図である。 多孔質膜の拭き取り部材としての評価に用いたインクジェットヘッドの吐出口が開口する面を含む概略斜視図である。 多孔質膜の評価方法を説明するための図である。

本発明者らは、フッ素樹脂を含む多孔質膜を拭き取り部材の拭き取り面として利用可能とするための要件について検討した。多孔質膜による被清掃面からの液体や固形物の拭き取りは、多孔質膜の表面を拭き取り面として被清掃面に押圧し、これらを密着させながら拭き取り面を被清掃面に相対的に移動させることによって行われる。その際、拭き取り面としての多孔質膜の表面の平滑性が十分でないと、被清掃面への拭き取り面の押圧時における圧力に分布が生じる。この圧力分布における圧力のバラツキが大きいと拭き取りムラの原因となる。固形分を含む液体（例えば、顔料インク）が付着した被清掃面では、固形分を含む液体や、液体から分離した固形分など様々な付着物が存在する。これらの付着物を、より精度良く拭き取るには、被清掃面に対して被拭き取り面からの均等な押圧を維持してこれらを密着させることができる平滑性が、拭き取り面に対して要求される。従って、拭き取り部材の拭き取り面となるフッ素樹脂多孔質膜の表面に効率よく目的とする平滑性を付与できる方法が必要となる。
本発明者らが、熱圧ラミネート工程の熱圧接部材の平滑性や強度に関して検討を重ねた結果、本発明の構成を満足することで、熱圧ラミネート工程を経た多孔質膜の平滑性の劣化を抑制出来ることが分かった。

以下、好適な実施の形態を挙げて、本発明を詳細に説明する。
本発明の多孔質膜の製造方法は、以下の工程を有する。
（１）第１の層形成用の多孔質膜と、第２の層形成用の多孔質膜とを積層して積層体を形成する工程。
（２）前記積層体の第１の層形成用の多孔質膜側の表面に、圧接部材の押圧面を加熱下で押し当てて、該積層体の各多孔質膜の積層面を熱圧着する工程。
なお、工程（１）の後に工程（２）を行ってもよいし、工程（１）と工程（２）を同時に行ってもよい。

本発明者らは、上述したような熱圧ラミネート工程に用いる第１の圧接部材の押圧面の平滑性や圧接部材の強度に関して検討を重ねた。その結果、以下の式（１）及び（２）を満たす条件での熱圧ラミネートを行うことで、第１の層形成用の多孔質膜の表面の平滑性の劣化を抑制出来ることが分かった。すなわち、本発明においては、押圧面の平滑性が第１の多孔質膜の表面（露出面）よりも高く、かつ剛性が第１の層形成用の多孔質膜よりも高い圧接部材を用いている。その結果、熱圧ラミネート工程を経て得られる多孔質膜の第１の層の表面（露出面）に目的とする平滑性を制御性良く付与することが可能となる。
式（１）について、Ｒａ_{（ＲＳ１）}とＲａ_{（ＰＭ１）}の差は特に限定されることはないが、０．１μｍ以上であることが好ましい。式（２）について、Ｅ_{（ＲＳ１）}とＥ_{（ＰＭ１）}の差は特に限定されることはないが、１００MPa以上であることが好ましい。
（i）Ｒａ_{（ＲＳ１）}＜Ｒａ _{（ＰＭ１）} （式１）
Ｒａ_{（ＲＳ１）}：第１の圧接部材の押圧面の算術平均粗さ
Ｒａ_{（ＰＭ１）}：第１の圧接部材の押圧面が圧接される第１の層形成用の多孔質膜の表面（露出面）の算術平均粗さ
（ii）Ｅ_{（ＲＳ１）}＞Ｅ_{（ＰＭ１）}（式２）
Ｅ_{（ＲＳ１）}：第１の圧接部材の圧縮弾性率
Ｅ_{（ＰＭ１）}：第１の層形成用の多孔質膜の圧縮弾性率
なお、表面の平滑性は、ＪＩＳ Ｂ ０６０１：２０１１で規定される算術平均粗さＲａで評価することができ、Ｒａが小さい程、平滑性が高いことを示す。また、圧縮弾性率は、ＪＩＳ Ｋ ７１８１：２０１１で規定される値である。

係る構成によって本発明の効果が得られるメカニズムについて、本発明者らは、圧接部材に平滑かつ高剛性部材を用いることで、圧接部材に多孔質膜の表面が倣うため、熱圧着時における多孔質膜表面の平滑性の劣化が抑制されたのではないかと考えている。これに対して、特許文献１における熱圧接部材の押圧面はＰＴＦＥからなるウェブ層の表面の平滑化に必要な平滑面で形成されていることが推定されるが、その硬さに関しては特に言及されていない。従って、特許文献１における平滑化処理では、多孔質膜に熱圧接部材が倣ってしまう場合には、高い平滑性が得られないと考えられる。

以下、本発明の実施形態を挙げて、本発明を更に詳細に説明する。
［積層多孔質膜］
本発明において製造される多孔質膜は、フッ素樹脂を含む多孔質膜からなる第１の層と、多孔質膜からなる第２の層を含む積層構造、すなわち多孔質積層体としての構造を有する。これらの第１の層及び第２の層は、それぞれ、単層または複数層から構成することができる。なお、第二の層の上に、更に別の層を有していてもよい。また、本発明の効果が得られるのであれば、各層間に別の層を有していてもよいが、少なくとも第１の層と第２の層とは隣り合う層であることが好ましい。
多孔質膜の積層構造を構成する全体の層数は特に限定されないが、２〜５の範囲から選択することができる。この積層構造を構成する各層は各層間で接合されており、多孔質積層体としての強度を保持している。

多孔質膜の多孔性は、その通気性によって評価することができる。通気性は、ＪＩＳ Ｐ８１１７で規定されるガーレー試験機により測定されるガーレー値により規定することができる。本発明の製造方法により得られる多孔質膜全体としてのガーレー値は、１０ｓ以下であることが好ましい。尚、ガーレー値が低いもの程、通気性が高いことを意味する。なお、ガーレー値の下限値は特に限定されないが、０．３ｓ程度に設定することができる。
第１の層形成用の多孔質膜は、フッ素樹脂からなる多孔質構造を有し、液体や、塵等の固形物の捕集能力が良好であり、かつ、その露出面（外表面）に平滑性を有する。その結果、第１の層の露出面は、被清掃面からの付着物、特に顔料インクなどの固形分が分散した液体からなる付着物の引き取り用として好適な面を構成している。

以下、本発明の製造方法により得られる多孔質膜を構成する各層について、それぞれ説明する。
［第１の層］
本発明において、第１の層はフッ素樹脂を含む多孔質膜からなる。フッ素樹脂は、表面自由エネルギーが低く、クリーニング性が高い。また、拭き取り部材として用いた際に、固形分が付着しにくい。フッ素樹脂に含まれるフッ素系ポリマーとしては、具体的に、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリフッ化ビニル（ＰＶＦ）、パーフルオロアルコキシフッ素樹脂（ＰＦＡ：パーフルオロ アルコキシアルカン（テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合樹脂）、四フッ化エチレン・六フッ化プロピレン共重合体（ＦＥＰ）、エチレン・四フッ化エチレン共重合体（ＥＴＦＥ）、エチレン・クロロトリフルオロエチレン共重合体（ＥＣＴＦＥ）等が挙げられる。
本発明では、第１の層として、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）延伸多孔質膜が用いられる。
本発明において、第１の層形成用の多孔質膜の圧縮弾性率は２MPa以上であることが好ましい。なお、この圧縮弾性率の上限値は特に限定されないが、３０MPa程度に設定することができる。
第１の層形成用の多孔質膜の、ＪＩＳ Ｌ １０９２で規定される耐水圧は、２００ｋＰａ以上であることが好ましい。耐水圧は多孔質膜の孔径と比例の関係にあり、耐水圧が大きい多孔質膜は、孔径が小さく、高い捕集効率を得られるため好適である。なお、この耐水圧の上限値は特に限定されないが、５００ｋＰａ程度に設定することができる。

第１の層の厚さは、１００μｍ以下であることが好ましい。なお、多孔質膜の厚さは、直進式のマイクロメーターＯＭＶ＿２５（ミツトヨ製）で任意の１０点の層厚を測定し、その平均値を算出することによって得ることができる。また、第１の層の厚さの下限値は特に限定されず、多孔質膜の用途に応じて設定することができ、例えば１μｍ程度とすることができる。
第１の層の表面（露出面）は、平滑面として形成されている。多孔質膜を拭き取り部材として利用する場合において、この平滑面を拭き取り面として利用することによって、被清掃面に圧接させた際に被清掃面対する拭き取り面の圧接圧分布の発生が抑制される。その結果、拭き取りムラのない被清掃面のクリーニングが可能となる。この第１の層の露出面の平滑性は算術平均粗さ（Ｒａ）で評価することができ、その算術平均粗さ（Ｒａ）は、１．５μｍ以下であることが好ましい。なお、この算術平均粗さ（Ｒａ）の下限値は特に限定されないが、０．１μｍ程度に設定することができる。

なお、多孔質膜の表面の算術平均粗さ（Ｒａ）を求める際の表面形状の測定データは、ピンホール等による共焦点光学系を用いたレーザー顕微鏡（例えば波長４０５ｎｍ程度の半導体レーザーが用いられる）を用いて取得することができる。レーザー顕微鏡での観察測定範囲における反射をＺ軸方向にスキャンしたデータを合成することで表面形状の測定データが得られる。得られた表面形状データを利用して算術平均粗さ（Ｒａ）を、ＪＩＳ Ｂ ０６０１：２０１１の規定に従って求めることができる。

［第２の層］
多孔質膜の第２の層は、第１の層とともに積層構造を構成することによって、液体や固形分等の良好な捕集力や十分な捕集容量を得るための層である。そのため、第２の層は、第１の層よりも通気性（平均孔径）が大きいことが好ましく、第１の層で捕集した物質を第２の層で収容し、より高い捕集容量を提供することが出来る。
第２の層は、通気性を有し、かつ多孔質膜の支持体としての機能を有する層であることが好ましい。第２の層は、第１の層よりも高い通気性を有する、すなわち、第１の層よりも低いガーレー値を有するものであることが好ましい。第２の層の構成材料としては、例えば、不織布、織布及びメッシュ（網状ネット）等の繊維状部材、並びにその他の各種多孔質構造体を挙げることができる。これらの中でも、強度、通気性、柔軟性及び作業性等の観点から、繊維状部材が好ましく、更に不織布がより好ましい。第１の層形成用の多孔質膜よりもガーレー値が低い多孔質膜を第２の層形成用として用いることで、第１の層よりも通気性の高い第２の層を得ることができる。
なお、平均孔径はＪＩＳ Ｋ ３８３２に準拠し、バブルポイント法により測定した。測定装置には、パームポロメメーターＣＦＰ−１２００Ａ（ＰＭＩ製）を用いた。
第２の層形成用の多孔質膜の圧縮弾性率は２MPa以上であることが好ましい。なお、この圧縮弾性率の上限値は特に限定されないが、４０MPa程度に設定することができる。なお、第２の圧縮弾性率を第１の層の圧縮弾性率よりも大きくすることが好ましい。

第２の層の表面（露出面）の算術平均粗さ（Ｒａ）は５０μｍ以下であることが好ましい。なお、この露出面の算術平均粗さ（Ｒａ）の下限値は特に限定されないが、０．５μｍ程度に設定することができる。
第２の層の厚さは、３００μｍ以下であることが好ましい。なお、この厚さの下限値は特に限定されないが、１０μｍ程度に設定することができる。また、第２の層の厚さを、第１の層よりも大きくすることが好ましい。
第２の層の平均繊維径は０．１μｍ以上１５．０μｍ以下であることが好ましい。この平均繊維径は、０．１μｍ以上１０．０μｍ以下であることがより好ましい。また、第２の層の耐水圧は、第１の層よりも低いことが好ましい。

第２の層形成用部材としての多孔質膜の形成材料としては、特に限定されないが、ポリオレフィン（例えば、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）など）、ポリウレタン、ナイロン、ポリアミド、ポリエステル（例えば、ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）など）、ポリスルフォン（ＰＳＦ）、フッ素樹脂などを挙げることができる。フッ素樹脂としては、先に第１の層形成用として挙げたものを用いることができる。これらの樹脂の１種を単独で、あるいは２種を組み合わせた複合材料として、第２の層形成用の多孔質膜の製造に用いることができる。不織布等の繊維状部材を用いる場合には、単一材料の繊維からなる繊維状部材や、２種以上の異なる材料からなる繊維が混在する繊維状部材を用いることができる。

［第２の層の複数層構成］
多孔質膜の第２の層を複数層として形成することができる。第２の層を複数の層で形成する場合には、構成材料や形態が異なる層を組み合わせて用いてもよい。第２の層を複数層構成とする場合の各層の構成材料としては、上記で例示したものを用いることができる。第２の層を複数層構成とした場合においても、先に述べた通り、複数層構成全体の通気性が、第１の層よりも高いことが好ましい。更に、複数層構成における最外層により形成される表面（露出面）の算術表面粗さ（Ｒａ）も、上記の範囲とすることが好ましい。
更に、第２の層を複数層構成とした場合には、第１の層に隣接する層から露出面を形成する最外層へ向けて、通気性が高くなる、すなわち、平均孔径が大きくなるようにこれらの層を配列するとよい。例えば、第２の層を２層構成とする場合には、第１の多孔質膜に隣接する層よりも、露出面を形成する最外層の平均孔径を大きく設定することが好ましい。各層形成用の多孔質膜の平均孔径は、パームポロメメーターＣＦＰ−１２００Ａ（ＰＭＩ製）により測定することができる。

［多孔質膜の製造方法］
第１の層形成用の多孔質膜は、熱圧ラミネート工程を経て目的とする第１の層を多孔質膜中に得ることができるものであればよい。フッ素樹脂の種類に応じた多孔質膜形成方法を用いて、所望とする多孔性、厚さ、密度、表面の平滑性等の物性を有する多孔質膜を得て、第１の層形成用の部材として利用することができる。
第１の層形成用の多孔質膜として利用し得る、ＰＴＦＥからなる多孔質体を作製する方法について、以下に例を挙げて説明する。
ＰＴＦＥファインパウダーに潤滑剤を加えて均一に混合する。ＰＴＦＥファインパウダーとしては、例えば、ポリフルオンＦ−１０４（ダイキン工業製）、フルオンＣＤ−１２３（旭硝子製）などが挙げられる。潤滑剤としては、例えばミネラルスピリッツ、ナフサなどが挙げられる。
潤滑剤を混合したＰＴＦＥファインパウダーをシリンダ内で圧縮してペレットを形成し、未焼成状態でラム押し出し機から押し出してシート状に成形し、更に、対になったローラにより適当な厚さ、例えば０．０５〜０．７ｍｍの範囲から選択された厚さに圧延する。圧延されたシートに含まれる潤滑剤は、加熱により除去され、ＰＴＦＥシートが得られる。
次に、このＰＴＦＥシートを、温度をかけながらＰＴＦＥシートの長手方向（圧延方向）に延伸し、その後、温度をかけながらＰＴＦＥシートの幅方向に延伸する。加熱条件及び延伸処理条件（例えば延伸率や延伸速度等）を変更することによって様々な孔径、空隙率、厚みの延伸多孔質体（延伸多孔質膜）が形成できる。
延伸の際に、ＰＴＦＥの融点より低い加熱温度で１軸以上の方向に比較的高速度で延伸するとＰＴＦＥ延伸多孔質体は、きわめて小さい繊維により相互に連結された１μｍより大きな大寸法の結節部を含む繊維構造を有する。その空隙率は４０〜９７％と高く、しかも、きわめて高強度である。
また、シート状の成形体を半焼成状態にした後に延伸する方法や、ＰＴＦＥの融点（３２７℃）以上の温度に加熱焼成した後、あるいは、融点以上に加熱焼成しながら延伸する方法もある。
また、Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｓｐｉｎｉｎｇ（ＥＳ）法などで得られたフッ素樹脂繊維を熱圧などで膜化して多孔質膜としたものを第１の層形成用の多孔質膜として用いてもよい。

本発明においては、第１の層形成用の多孔質膜として、その表面に目的とする平滑性を有するものが用いられる。本発明では、第１の層形成用の多孔質膜表面における平滑性の劣化を防止できる条件での熱圧ラミネート処理が可能であり、熱圧ラミネート処理後に得られる多孔質膜の第１の層の表面（露出面）に目的とする平滑性を制御性良く、確実に得ることができる。すなわち、本発明によれば、多孔質膜の第１の層の表面（露出面）の平滑性を容易に制御して、目的とする平滑性を得ることができる。
多孔質膜の第２の層形成用の多孔質膜も、熱圧ラミネート工程を経て目的とする第２の層を多孔質膜中に得ることができるものであればよい。この多孔質膜として、不織布を用いる場合、その作製方法としては、乾式法、湿式法、スパンボンド法やＥＳ法などでフリースを形成した後、ケミカルボンド法、サーマルボンド法、ニードルパンチ法、水流交絡法などで繊維間を接合する方法が挙げられる。ニードルパンチ法で作成された不織布は、熱圧ラミネートにおいて積層した多孔質膜同士の接着点が減るため、通気性の劣化を防ぐ（ガーレー数が低い）ことが出来る。

［多孔質膜の積層方法］
本発明における多孔質膜の熱圧ラミネート方法について説明する。
熱圧ラミネート時の温度及び圧接部材により付与される圧力は、各多孔質膜間での熱圧着が、各多孔質膜の物性や特性を損なうことなく、目的とする圧着強度が得られるように選択される。熱圧ラミネート時の温度としては、第２の層形成用の多孔質膜に含まれる樹脂材料（複数種の樹脂材料からなる場合は、複数種の樹脂材料の少なくとも１種）の融点以上であることが好ましい。熱圧ラミネート時の温度は、第１の層形成用の多孔質膜に含まれるフッ素樹脂の融点以下であることがより好ましく、第１の層形成用の多孔質膜に含まれるフッ素樹脂の融点よりも低いことが更に好ましい。
多孔質膜の熱圧ラミネート工程における圧接部材としては、先に述べた式（１）及び（２）の条件を満たすものが用いられる。なお、第１の圧接部材の有する押圧面の算術平均粗さ（Ｒａ）は１．５μｍより小さいことが好ましい。

本発明においては、熱圧ラミネート後に第１の層の表面となる多孔質膜の表面よりも高い平滑性の押圧面を有し、この多孔質膜よりも小さい圧縮弾性率を有し、かつ剛性の高い第１の圧接部材が用いられる。このことにより、熱圧ラミネート時における多孔質膜の表面における平滑性の低下を防止することができ、また、場合によっては平滑性の向上を図ることができる。その結果、熱圧ラミネートにより得られる多孔質膜を拭き取り部材として用いた場合における被清掃面からの付着物の拭き取ムラを無くすことが可能となる。
更に、第１の圧接部材と対向する位置に第２の圧接部材を配置して、これらの部材間にニップ部を形成し、このニップ部において上記の熱圧着工程を行うことができる。この第２の圧接部材は、熱圧ラミネート前の積層体に含まれる第２の層形成用の多孔質膜側に設けられ、その押圧面は第２の層形成用の多孔質膜の露出面に圧接される。この第２の圧接部材の圧縮弾性率及びその押圧面の算術平均粗さは、第２の層形成用の多孔質膜に対して以下の式（３）及び（４）で規定される関係を満たすように設定されることが好ましい。
式（３）について、Ｒａ_{（ＲＳ２）}とＲａ_{（ＰＭ２）}の差は特に限定されることはないが、０．１μｍ以上であることが好ましい。式（４）について、Ｅ_{（ＲＳ2）}とＥ_{（ＰＭ2）}の差は特に限定されることはないが、１００MPa以上であることが好ましい。
（i）Ｒａ_{（ＲＳ２）}＜Ｒａ_{（ＰＭ２）}（式３）
Ｒａ_{（ＲＳ２）}：第２の圧接部材の押圧面の算術平均粗さ
Ｒａ_{（ＰＭ２）}：第２の圧接部材の押圧面が圧接される第２の層形成用の多孔質膜の表面（露出面）の算術平均粗さ
（ii）Ｅ_{（ＲＳ２）}＞Ｅ_{（ＰＭ２）}（式４）
Ｅ_{（ＲＳ２）}：第２の圧接部材の圧縮弾性率
Ｅ_{（ＰＭ２）}：第２の層形成用の多孔質膜の圧縮弾性率
なお、この第２の圧接部材の有する第２の層形成用の多孔質膜への押圧面の算術平均粗さ（Ｒａ）は１．５μｍより小さいことが好ましい。

圧接部材形成用の材料は、特に限定されないが、例えば、金属、セラミック、樹脂などが好適である。中でも、高剛性である必要があるため、アルミニウム、鉄、ステンレス、ポリイミド、ＰＴＦＥ、テトラフルオロエチレン／パーフルオロアルキルビニルエーテルコポリマー（ＰＦＡ）、エチレン／テトラフルオロエチレンコポリマー（ＥＴＦＥ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、テトラフルオロエチレン／ヘキサフルオロプロピレンコポリマー（ＦＥＰ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリウレタン、シリカセラミクス及びアルミナセラミクスから選択される材料が極めて好適に用いられる。
圧接部材の形状は特に限定されないが、例えば、加圧作業を連続して実施できるためには、ローラ形状の圧接手段を好適に用いることができる。

また、熱圧ラミネート時の加熱は、加熱手段を用いて行うことができ、加熱手段は、圧接部材に設けてもよいし、圧接部材に対して別途設けてもよい。圧接部材に加熱手段を設ける場合は、少なくとも第１の圧接手段に加熱手段を設け、更に、必要に応じて第２の圧接手段にも加熱手段を設けることができる。加熱手段としての機能を有する圧接手段としては、加熱ローラを用いることができる。加熱ローラを用いることで、加熱加圧作業を連続して実施できる。加熱ローラの温度は、第２の層の材料の融点よりも、１０〜５０℃高い温度、かつ第１の層の材料の融点以下の温度とすることが好ましい。加圧による圧力は０．２〜１０ｋｇ／ｃｍ²であることが好ましく、１〜５ｋｇ／ｃｍ²であることがより好ましい。また、各層の密着力は、ＪＩＳ Ｚ０２３７で規定される９０度剥離試験法に規定される手法において、０．１〜５N／２０ｍｍであることが好ましい。

第１の圧接手段として加圧ローラを用いた場合の熱圧ラミネート工程の一例を、図１を用いて説明する。
まず、共に長尺シート状に形成された第１の層形成用の多孔質膜１及び第２の層形成用の多孔質膜２のそれぞれを、これらを収納する各ローラ（不図示）から搬送ローラ（不図示）により張力をかけて送り出す。送り出された多孔質膜１と多孔質膜２を重ね合わせて積層し、多孔質膜の積層体を形成する。続いて、加熱ローラ３を第１の層形成用の多孔質膜１の露出面側から積層体に圧接し、加熱ローラ３による圧接部を通過する間に積層体全体が所定の温度まで加熱され、第１の層形成用の多孔質膜１と第２の層形成用の多孔質膜２とが加圧下で接着される。こうして得られた多孔質膜は、巻き取ローラ（不図示）に巻き取られて収納される。
図２に、第２の層を２層構成とした例を示す。まず、共に長尺シート状に形成された第１の層形成用の多孔質膜１と、第２の層形成用の多孔質膜２、４のそれぞれを、これらを収納する各ローラ（不図示）から搬送ローラ（不図示）により張力をかけて送り出して積層し、積層体を形成する。続いて、加熱ローラ３を第１の層形成用の多孔質膜１の露出面側から積層体に圧接し、加熱ローラ３による圧接部を通過する間に積層体全体が所定の温度まで加熱され、隣接する各多孔質膜間が加圧下で接着される。なお、これらの多孔質膜の積層による積層体の形成は、３つの多孔質膜１、２、４を同時に積層する方法、これらをこの順番で、あるいは逆の順番で順次積層する方法により行うことができ、積層順は適宜選択すればよい。
なお、各層を形成するための多孔質膜の強度や剛性が低い場合は、支持体によって多孔質膜を支持した状態で積層位置まで搬送し、積層前に支持体から多孔質膜を剥離して積層に用いるようにしてもよい。

第１の圧接部材としての加熱ローラに対向配置する第２の圧接部材として、積層体への熱圧接部にピンチローラを配置してもよい。熱圧接部にピンチローラを配置した熱圧ラミネート方法の例を、図３を用いて説明する。まず、図１で説明した方法と同様にして、第１の層形成用の多孔質膜１と第２の層形成用の多孔質膜２とを積層して積層体を形成する。続いて、加熱ローラ３とピンチローラ５で積層体を加熱圧接し、このローラニップを通過する間に積層体全体が所定の温度まで加熱され、第１の層形成用の多孔質膜１と第２の層形成用の多孔質膜２とが接着される。
図１〜３に示す例において、加熱ローラ３の温度を変更したり、図３に示す例において積層体が加熱ローラ３とピンチローラ５のニップを通過する速度を変更するなど、任意に処理条件を制御することができる。加熱ローラ３での加熱温度に基づいて、積層体の搬送速度及び積層体への加圧の圧力を目的とする積層面での接着が得られるように設定することができる。また、ピンチローラ５の位置を調整することで積層体にかかる圧力を制御することができる。
ピンチローラ５の材料としては、圧接部材の材料として上記で例示したものと同様のものを用いることができる。ピンチローラの特性について特に限定されないが、先に挙げた式（３）及び（４）に規定される要件を満たすものであることが好ましい。これら条件を満たすピンチローラを用いれば、より高い平滑性を有する多孔質膜を得ることが出来る。

以下、実施例及び比較例を用いて本発明を更に詳細に説明する。本発明は、その要旨を超えない限り、下記の実施例によって何ら限定されるものではない。
（実施例１〜８及び比較例１〜６）
多孔質膜の第１及び第２の層の形成用材料として、以下の表１に記載の算術平均粗さＲａの表面（多孔質PTFE露出面）、圧縮弾性率、膜厚を有する多質膜をそれぞれ用意した。
算術平均粗さ（Ｒａ）は、以下の方法により求めた。
ＶＫ９７１０ レーザー顕微鏡（キーエンス製）を用いて、対物レンズ５０倍（ＣＦ ＩＣ ＥＰＩ ＰＬＡＮ Ａｐｏ ５０Ｘ ニコン製）で多孔質膜の表面から深さ２００μｍまでのデータをＲＰＤモードで取得した。得られたデータをノイズフィルター（メディアン）処理し、カットオフλｃを０．０８μｍとして、ＪＩＳ Ｂ ０６０１：２００１で規定される算術平均粗さ（Ｒａ）を基準線長さ２００μｍで算出した。
圧縮弾性率は、ＪＩＳ Ｋ ７１８１：２０１１に従い、測定接触部をΦ５ｍｍのＳＵＳ円柱とし、０．１〜０．５ＭＰaまでの応力-ひずみデータを取得し算出したものである。
なお、表１及び表２における第１の層及び第２の層の算術平均粗さ及び圧縮弾性率はこれらの層の形成用材料としての多孔質膜について測定した値であり、加熱ローラとピンチローラについては、これらの押圧面に対して測定した値である。
複数層構造を有する多孔質膜の各層の多孔質膜の厚さは、直進式のマイクロメーターＯＭＶ＿２５（ミツトヨ製）で任意の１０点の層厚を測定し、その平均値を多孔質膜の厚さとして算出した。

そして、以下の表２の加熱ローラとピンチローラを用いて、図３に示す熱圧ラミネート方法で第１の層と第２の層を積層し、２層構成の多孔質膜とした。加熱ローラの温度は１８０℃、ニップ圧は２ｋｇ／ｃｍ²とした。

［評価］
上記で得られた多孔質膜について、以下の評価方法により評価を行った。評価結果を表３に示す。繰り返し拭き取り性の評価について、下記の各評価項目における評価基準のＡ〜Ｂを好ましいレベルとし、Ｃを許容できないレベルとした。
＜算術平均粗さ＞
上記のようにして得られた２層構成の多孔質膜の第１の層の露出面の算術平均粗さを上述した測定方法により測定した。
＜繰り返し拭き取り性＞
平滑性を評価するため、上記で得られた多孔質膜を拭き取り部材として用い、インクジェット式プリンターのメンテナンスにおけるクリーニング性能試験を行った。具体的には、図４、５に示すように、多孔質膜９を、インクを吐出するインクジェットヘッド６のノズル７が形成されたノズル面８に押圧ローラ１０で圧接させ、多孔質膜９とインクジェットヘッド６を、相対的にさせた。この動作により、ノズル面８に付着したインク滴、ごみ、埃、紙粉などを払拭した。試験装置としては、多孔質膜９をロールから繰り出し、搬送巻き取りローラ１１への巻き取りにより多孔質膜９を搬送する方式の装置を用いた。なお、評価用のインクにはBCI-３２０PGBK（キヤノン株式会社製）ブラック顔料インクを使用した。
拭き取り後のノズルが形成された面の表面を光学顕微鏡で観察することで、拭きムラの発生の有無を評価した。拭きムラは少ないほど好ましい。また、拭きムラは多孔質膜の平滑性と相関があると想定される。評価基準は以下の通りである。
Ａ：拭きムラが見られなかった。
Ｂ：僅かに拭きムラが見られたが、気にならないレベルであった。
Ｃ：拭きムラが生じていた。

１ 第１の層形成用の多孔質膜
２、４ 第２の層形成用の多孔質膜
３ 加熱ローラ
５ ピンチローラ
６ インクジェットヘッド
７ ノズル
８ ノズル面
９ 多孔質膜
１０ 拭き取り部材押圧ローラ
１１ 拭き取り部材搬送巻き取りローラ

Claims (8)

1. フッ素樹脂を含む多孔質膜からなる第１の層と、多孔質膜からなる第２の層とを有する多孔質膜の製造方法であって、
   前記第１の層形成用の多孔質膜と、前記第２の層形成用の多孔質膜とを積層して積層体を形成する工程と、
   前記積層体の第１の層形成用の多孔質膜側の表面に、圧接部材の押圧面を加熱下で押し当てて、該積層体の各多孔質膜の積層面を熱圧着する工程と、
   を有し、
   前記第１の層が、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）延伸多孔質膜であり、
   前記圧接部材の押圧面の算術平均粗さ（Ｒａ）が、該押圧面が圧接される前記第１の層形成用の多孔質膜の表面の算術平均粗さ（Ｒａ）よりも小さく、かつ、
   前記圧接部材の圧縮弾性率が前記第１の層形成用の多孔質膜の圧縮弾性率より大きい、
   ことを特徴とする多孔質膜の製造方法。
2. 前記積層体の第１の層形成用の多孔質膜側に配置される圧接部材を第１の圧接部材とし、該第１の圧接部材の押圧面に対向して、前記積層体の第２の層形成用の多孔質膜側に第２の圧接部材の押圧面を配置し、これらの押圧面によりニップ部を形成し、該ニップ部において前記熱圧着を行い、
   前記第２の圧接部材の押圧面の算術表面粗さ（Ｒａ）は該第２の圧接部材の押圧面が圧接される前記第２の層形成用の多孔質膜の表面の算術平均粗さ（Ｒａ）よりも小さく、かつ前記第２の圧接部材の圧縮弾性率は前記第２の層形成用の多孔質膜の圧縮弾性率よりも大きい、
   請求項１に記載の多孔質膜の製造方法。
3. 前記第２の層が前記第１の層の支持体として機能する、請求項１または２に記載の多孔質膜の製造方法。
4. 前記第２の層形成用の多孔質膜が不織布からなる請求項１から３のいずれか一項に記載の多孔質膜の製造方法。
5. 前記不織布が、ニードルパンチ法で繊維間が接合されている不織布である請求項４に記載の多孔質膜の製造方法。
6. 前記第１の層形成用の多孔質膜の表面の算術平均粗さ（Ｒａ）が１．５μｍ以下である請求項１から５のいずれか一項に記載の多孔質膜の製造方法。
7. 前記第１の層形成用の多孔質膜の圧縮弾性率は２ＭＰａ以上である請求項１から６のいずれか一項に記載の多孔質膜の製造方法。
8. 前記第２の層形成用の多孔質膜の圧縮弾性率は２ＭＰａ以上である請求項２から７のいずれか一項に記載の多孔質膜の製造方法。

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