(10)申请公布号 CN 102933931 A
(43)申请公布日 2013.02.13C N 102933931 A
*CN102933931A*
(21)申请号 201180028637.6
(22)申请日 2011.08.04
2010-176535 2010.08.05 JP
F28F 21/06(2006.01)
B01D 71/36(2006.01)B01D 71/54(2006.01)F28D 9/00(2006.01)F28F 3/08(2006.01)B01D 63/00(2006.01)B01D 69/12(2006.01)
(71)申请人日本戈尔有限公司
地址日本东京
(72)发明人丸谷和弘 今井隆
(74)专利代理机构上海专利商标事务所有限公
司 31100
代理人
冯雅
(54)发明名称
(57)摘要
本发明的目的是进一步改善隔膜的耐火性，
本发明的隔膜(12)是将多孔质聚四氟乙烯膜
(10)和透湿性树脂层(20)的复合膜(30)、以及增
强材料(40)层叠而成的隔膜(12)，其中，多孔质
聚四氟乙烯膜(10)的单位面积重量为0.5g/m 2以
上且7g/m 2以下，透湿性树脂层(20)含有透湿性
树脂和相对于100质量份的该透湿性树脂为5质
(30)优先权数据
(85)PCT申请进入国家阶段日
2012.12.10
(86)PCT申请的申请数据
PCT/JP2011/067887 2011.08.04
(87)PCT申请的公布数据
WO2012/018089 JA 2012.02.09
(51)Int.Cl.权利要求书1页 说明书15页 附图3页
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请
权利要求书 1 页 说明书 15 页 附图 3 页
1/1页
1.一种隔膜，其为将多孔质聚四氟乙烯膜和透湿性树脂层的复合膜、以及增强材料层叠而成的隔膜，其特征在于，所述多孔质聚四氟乙烯膜的单位面积重量为0.5g/m 2以上且7g/m 2以下，所述透湿性树脂层含有透湿性树脂和相对于100质量份的该透湿性树脂为5质量份以上且60质量份以下的阻燃剂。
2.如权利要求1所述的隔膜，其特征在于，所述增强材料固着于所述透湿性树脂层。
3.如权利要求1或2所述的隔膜，其特征在于，所述透湿性树脂为亲水性聚氨酯树脂。
4.如权利要求1～3中任一项所述的隔膜，其特征在于，所述增强材料由纤维构成。 5.如权利要求4所述的隔膜，其特征在于，所述纤维为无纺布。
6.如权利要求1～5中任一项所述的隔膜，其特征在于，所述增强材料中添加有阻燃剂。
7.如权利要求1～6中任一项所述的隔膜，其特征在于，所述多孔质聚四氟乙烯膜的平均细孔径为0.07～10μm 。
8.如权利要求1～7中任一项所述的隔膜，其特征在于，所述阻燃剂中含有无机类化合物。
9.如权利要求8所述的隔膜，其特征在于，作为所述无机类化合物，含有锑化合物或金属氢氧化物。
10.如权利要求1～9中任一项所述的隔膜，其特征在于，所述阻燃剂中含有磷类阻燃剂。
11.如权利要求1～10中任一项所述的隔膜，其特征在于，所述增强材料包含热熔性树脂纤维。
12.如权利要求11所述的隔膜，其特征在于，所述热熔性树脂纤维为聚酯类纤维。
13.如权利要求1～10中任一项所述的隔膜，其特征在于，所述增强材料包含非热熔性纤维。
14.如权利要求13所述的隔膜，其特征在于，所述非热熔性纤维为碳纤维。
15.如权利要求13所述的隔膜，其特征在于，所述非热熔性纤维为热固性树脂纤维。
16.如权利要求15所述的隔膜，其特征在于，所述热固性树脂纤维为聚酰亚胺纤维。
17.一种热交换器，其特征在于，其使用权利要求1～16中任一项所述的隔膜。权 利 要 求 书CN 102933931 A
隔膜及使用该隔膜的热交换器
技术领域
[0001] 本发明涉及用作热(全热)交换膜、加湿膜、除湿膜、全蒸发膜(例如用于将水和其他液体(乙醇等)分离的膜)等的隔膜及使用该隔膜的热交换器。
背景技术
[0002] 作为现有的全热交换膜，采用含浸有亲水性阻燃剂的纸质的隔膜。但是，纸质的隔膜的耐水性低。例如，根据热交换器的使用状况，有时会有结露水附着于隔膜的情况。由于该结露水冻结而有时会有隔膜发生破损的情况。此外，有时还会有隔膜中含有的阻燃剂被结露水溶出，隔膜的阻燃性或潜热交换性能降低的情况。
[0003] 专利文献1、2中记载了下述方案：以防止由结露水引起的隔膜的破裂为目的，使用在多孔质氟树脂的表面形成有透湿性树脂的连续层的层叠体。该层叠体通常用无纺布等增强。专利文献2中记载了为了提高该层叠体的阻燃性，使透湿性树脂层含有阻燃剂。[0004] 另一方面，专利文献3中记载了由驻极体过滤器和阻燃无纺布构成的除尘过滤器，在用于粘合驻极体过滤器和阻燃无纺布的粘合剂中还掺合了阻燃剂。
[0005] 现有技术文献
[0006] 专利文献
[0007] 专利文献1：日本专利特开平7-133994号公报
[0008] 专利文献2：日本专利特开2006-150323号公报
[0009] 专利文献3：日本专利特开2002-292214号公报
发明内容
[0010] 发明所要解决的技术问题
[0011] 如上所述，对于在各领域中使用的隔膜，为了即使在万一火灾时也将其损害限制在最小限度，通过使用阻燃剂来改善耐火性。但是，使用阻燃剂的技术已经进入一定程度的成熟范围，为了进一步改善耐火性，不仅仅是阻燃剂的使用，还要求采用其他的技术途径。可是，现阶段尚未发现有效的对策。
[0012] 本发明是对使用了多孔质聚四氟乙烯膜的隔膜进行特殊化而创立的，更具体而言，是将多孔质聚四氟乙烯膜和透湿性树脂层的复合膜、以及增强材料层叠而成的隔膜的耐火性改善的发明。本发明的目的是，在透湿性树脂层使用阻燃剂的同时，还并用其他解决方案，从而将隔膜整体的耐火性改善至现有以上的水平。
[0013] 解决技术问题所采用的技术方案
[0014] 能够解决上述问题的本发明的隔膜是将多孔质聚四氟乙烯膜和透湿性树脂层的复合膜、以及增强材料层叠而成的隔膜，将上述多孔质聚四氟乙烯膜的单位面积重量设为0.5g/m2以上且7g/m2以下，使上述透湿性树脂层含有相对于100质量份的透湿性树脂为5质量份以上且60质量份以下的阻燃剂。特别是，通过将多孔质聚四氟乙烯膜的单位面积重量设为7g/m2以下，从而即使隔膜的一部分着火，也可以缩短到灭火为止的隔膜的火势蔓延
的距离。具体而言，可通过后述的JIS-Z-2150-A法的试验方法进行检验。
[0015] 上述隔膜中，优选采用上述复合膜中，上述增强材料固着于上述透湿性树脂层的形态。
[0016] 上述隔膜中，优选作为上述透湿性树脂，使用亲水性聚氨酯树脂。
[0017] 上述隔膜中，优选采用上述增强材料由纤维构成的形态。
[0018] 上述隔膜中，优选上述纤维采用无纺布。
[0019] 上述隔膜中，更优选在上述增强材料中还添加阻燃剂。
[0020] 上述隔膜中，优选上述多孔质聚四氟乙烯膜的平均细孔径采用0.07～10μm。[0021] 上述隔膜中，优选采用上述阻燃剂中含有无机类化合物的形态。
[0022] 上述隔膜中，优选采用作为上述无机类化合物，含有锑化合物或金属氢氧化物的形态。
[0023] 上述隔膜中，优选采用上述阻燃剂中含有磷类阻燃剂的形态。
[0024] 上述隔膜中，优选采用上述增强材料包含热熔性树脂纤维的形态。
[0025] 上述隔膜中，优选作为上述热熔性树脂纤维，使用聚酯类纤维。
[0026] 上述隔膜中，优选采用上述增强材料包含非热熔性纤维的形态。
[0027] 上述隔膜中，优选作为上述非热熔性纤维，使用碳纤维。
[0028] 上述隔膜中，优选作为上述非热熔性纤维，使用热固性树脂纤维。
[0029] 上述隔膜中，优选上述热固性树脂纤维由聚酰亚胺纤维构成。
[0030] 通过将上述隔膜用于热交换器，能够提供耐火性改善的热交换器。
[0031] 另外，本说明书中提及的“层”及“膜”均不是为了区别它们的厚度而使用的。[0032] 发明效果
[0033] 本发明中，构成将多孔质聚四氟乙烯膜和透湿性树脂层层叠而成的隔膜，将多孔质聚四氟乙烯膜
的单位面积重量设为0.5g/m2以上且7g/m2以下，使透湿性树脂层含有相对于100质量份的透湿性树脂为5质量份以上且60质量份以下的阻燃剂，并将隔膜和增强材料层叠，从而能够将隔膜整体的耐火性改善至现有以上的水平。
附图说明
[0034] 图1是本发明的实施方式的隔膜的剖视图。
[0035] 图2是本发明的实施方式的其他隔膜的剖视图。
[0036] 图3是示出使用隔膜的热交换器的一例的图。
[0037] 图4是示出实施例1的多孔质PTFE膜的单位面积重量和耐火性的关系的图。[0038] 图5是示出实施例2的多孔质PTFE膜的单位面积重量和耐火性的关系的图。
具体实施方式
[0039] 以下，对本发明的实施方式涉及的隔膜进行说明。图1是本发明的实施方式的隔膜的剖视图。如图1所示，本发明的实施方式的隔膜12是将多孔质聚四氟乙烯膜10和透湿性树脂层20的复合膜30、以及增强材料40层叠而成的隔膜。作为本发明的其他实施方式，如图2所示，使多孔质聚四氟乙烯膜10和透
湿性树脂层20的层叠顺序与图1的例相反而得到复合膜30、并将该复合膜30和增强材料40层叠而成的隔膜也一样可以实施。
[0040] 为了使隔膜12满足一定的耐火性能，透湿性树脂层20除含有透湿性树脂以外，还含有阻燃剂。详细内容如后所述，阻燃剂的含有比例是相对于100质量份的透湿性树脂为5质量份以上且60质量份以下。
[0041] 以作为隔膜12的构成要素(膜10)使用多孔质聚四氟乙烯之类的特定材料为前提，本发明人进行了为提高隔膜12的耐火性的研究。其结果是，发现多孔质聚四氟乙烯膜10的单位面积重量为7g/m2以下时，隔膜12的耐火性大大地提高。一直以来，耐火性的改善主要依赖阻燃剂的掺合，但本发明中，透湿性树脂层中使用阻燃剂的同时，还将多孔质聚四氟乙烯膜10的单位面积重量设在特定的范围内，从而能够将隔膜整体的耐火性改善至现有以上的水平。耐火性是基于JIS-Z-2150-A法(薄材料的耐火试验方法(45°纲口灯法))的指标，根据将被试验材料(本发明中是隔膜12)靠近火焰时的炭化长度、余焰、余辉来确定。试验结果被分类为耐火1级、耐火2级、耐火3级，耐火1级的耐火性最高。[0042] 本发明中，为了进一步可靠地提高隔膜12的耐火性，优选将多孔质聚四氟乙烯膜10的单位面积重量设为6g/m2以下，更优选5g/m2以下，进一步优选4g/m2以下。另一方面，从耐火性方面考虑，对单位面积重量的下限没有特别限定，但为了防止多孔质聚四氟乙烯膜10的破裂而设为0.5g/m2以上。优选将单位面积重量设为0.7g/m2以上，更优选1.0g/m2以上，进一步优选1.5g/m2以上。
[0043] 下面，对作为隔膜12的基本构成要素的多孔质聚四氟乙烯膜10、透湿性树脂层20、增强材料40进行更详细的说明。
[0044] [多孔质聚四氟乙烯膜10]
[0045] 多孔质聚四氟乙烯是通过拉伸进行多孔质化而得的聚四氟乙烯(PTFE)材料。多孔质聚四氟乙烯膜10能够提高空孔率。此外，能形成极微细的孔。 [0046] 多孔质聚四氟乙烯膜10可如下得到：将PTFE的细粉与成形助剂混合而得的糊料成形，从该成形体除去成形助剂后以高温高速拉伸，再根据需要进行烧成。其详细内容记载于例如日本专利特公昭51-18991号公报中。此外，拉伸可以是单轴拉伸，也可以是双轴拉伸。单轴拉伸的多孔质聚四氟乙烯膜10具有下述特征：在微观上存在与拉伸方向大致正交的细小的岛状结(折叠晶体)，将这些结相互连接的帘状的原纤维(所述折叠晶体通过拉伸而解开并拉出的直链状的分子束)沿拉伸方向取向。另一方面，双轴拉伸的多孔质聚四氟乙烯膜10具有下述微观上的特征：原纤维呈放射状展开，连接原纤维的结呈岛状散布，形成存在大量由原纤维和结划出的空间的蛛网状的纤维质结构。双轴拉伸的多孔质聚四氟乙烯膜10与单轴拉伸的相比更容易宽度宽化，纵向和横向的物性平衡优异，每单位面积的生产成本降低，因此特别优选采用。
[0047] 多孔质聚四氟乙烯膜10的平均细孔径为例如0.07～10μm左右。如果平均细孔径过于小，则多孔
质膜10的透湿性降低，因此隔膜12的透湿能力降低，将隔膜12用作热交换膜时的热交换能力降低。更优选平均细孔径为0.09μm以上。相反地，如果平均细孔径过于大，则透湿性树脂层20容易进入多孔质聚四氟乙烯膜10的细孔内。其结果是，透湿性树脂的实质上的厚度(透湿树脂部的厚度＋多孔质膜内的透湿树脂部的厚度)变厚，水分的移动时间变长而透湿性降低。更优选为5μm以下。
[0048] 另外，多孔质聚四氟乙烯膜10的平均细孔径是指使用库尔特电子公司(コ一ルタ一エレクトロニクス社)的库尔特微孔测径仪测得的孔径的平均值。多孔质聚四氟乙烯膜
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
关于我们
投诉建议