JP2002066268A - Chemical-resistant filter - Google Patents

Chemical-resistant filter

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JP2002066268A
JP2002066268A JP2000257421A JP2000257421A JP2002066268A JP 2002066268 A JP2002066268 A JP 2002066268A JP 2000257421 A JP2000257421 A JP 2000257421A JP 2000257421 A JP2000257421 A JP 2000257421A JP 2002066268 A JP2002066268 A JP 2002066268A
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JP
Japan
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membrane
filter
filtration
filter cartridge
based polymer
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Application number
JP2000257421A
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Japanese (ja)
Inventor
Sumio Otani
純生 大谷
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Fujifilm Holdings Corp
Original Assignee
Fuji Photo Film Co Ltd
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Publication date
Application filed by Fuji Photo Film Co Ltd filed Critical Fuji Photo Film Co Ltd
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Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a filter cartridge which has resistance to high temperature filtration at 60-80 deg.C of isopropanol frequently used in a semiconductor manufacturing process and in which incineration disposal of used filter is easily performed. SOLUTION: A precision filtration filter cartridge characterized by a constitution wherein, in a pleat type filter cartridge prepared by a constitution wherein the whole of microporous filter membranes, membrane supports, a core, an outer peripheral cover and end plates constituting the filter cartridge is made of a polysulfone based polymer and the filter membranes with the membrane supports are pleat-processed under a condition that the microporous filter membranes are placed among a plurality of membrane supports and the mating surfaces of sheets rounded into a cylindrical shape are liquid-tightly sealed, and in addition, both ends of this cylinder are liquid-tightly sealed with the end plates and only both end parts of the cylindrical pleat filtration membranes are laminated with a polysulfone based polymer film with a thickness of at most 30 μm.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、微孔性ろ過膜を使
用したカートリッジフィルターに関する。本発明は特
に、耐薬品性に優れ親水性の微孔性精密ろ過膜を使用し
たカートリッジフィルター及びその製法に関する。
The present invention relates to a cartridge filter using a microporous filtration membrane. The present invention particularly relates to a cartridge filter using a microporous microfiltration membrane having excellent chemical resistance and hydrophilicity, and a method for producing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年半導体の製造においては、有機溶
剤、酸、アルカリ及び酸化剤といった薬液に対する耐性
が強く溶出物の少ない濾過用フィルターが求められるよ
うになっている。現在このような薬液の濾過には、ポリ
テトラフルオロエチレン(PTFE)を素材とする微孔
性精密ろ過膜を使用し、その他のフィルター構成部材に
は弗素系ポリマーを用いたろ過用フィルターが使用され
ている。しかるにPTFEろ過膜は疎水性が極めて強
く、濾過の始めにイソプロパノールで湿潤しても、僅か
の気泡の混入でエアーロックをおこして濾過できなくな
る。又使用済みの弗素系ポリマーフィルター廃棄処理に
あたっては、焼却により有毒ガスを発生するなどの問題
点がある。
2. Description of the Related Art In recent years, in the manufacture of semiconductors, there has been a demand for a filter for filtration which has high resistance to chemicals such as organic solvents, acids, alkalis and oxidizing agents and has a small amount of eluted substances. At present, a microporous microfiltration membrane made of polytetrafluoroethylene (PTFE) is used for filtering such a chemical solution, and a filtration filter using a fluoropolymer is used for other filter components. ing. However, the PTFE filtration membrane has a very strong hydrophobicity, and even if it is wetted with isopropanol at the beginning of the filtration, a slight amount of air bubbles causes air lock to prevent filtration. Further, in the disposal of used fluorine-based polymer filters, there is a problem that toxic gas is generated by incineration.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、半導
体製造工程で頻繁に用いられる酸、アルカリ、酸化剤あ
るいはアルコール類、その中でも特に塩酸過水と略称さ
れる塩酸と過酸化水素水との混合液及びイソプロパノー
ルの60℃から80℃の高温ろ過に耐性を有し、使用済フィ
ルターの焼却処理が容易なフィルターカートリッジを提
供することである。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an acid, an alkali, an oxidizing agent or an alcohol frequently used in a semiconductor manufacturing process. To provide a filter cartridge that is resistant to high-temperature filtration of a mixed solution of (1) and isopropanol at 60 ° C to 80 ° C and that can easily incinerate a used filter.

【0004】フィルターカートリッジを構成する微孔性
ろ過膜、膜サポート、コアー、外周カバー及びエンドプ
レートのすべてがポリスルホン系ポリマーでできている
ことを特徴とする精密ろ過フィルターカートリッジで達
成されるが、円筒状フィルターカートリッジの両端エン
ドシール部にシール不良が発生するという問題が生じ
て、実用化が難しかった。フィルターカートリッジには
ろ過膜とろ過膜を保護する膜サポートをプリーツ状に折
り束ねた構造のプリーツカートリッジと、複数個の平板
型ろ過ユニットを積層してなる平板積層カートリッジと
が知られている。本発明はプリーツカートリッジタイプ
のフィルターに対して有用である。プリーツカートリッ
ジの構造についてはその例がたとえば特開平4-235722号
や同10-66842号などに開示されている。平板積層カート
リッジの構造についてはたとえば特開昭63-80815号、特
開昭56-129016号及び同58-98111号などに開示されてい
る。
A microfiltration filter cartridge characterized in that the microporous filtration membrane, the membrane support, the core, the outer peripheral cover and the end plate which constitute the filter cartridge are all made of a polysulfone-based polymer. A problem arises in that a seal failure occurs at both end seal portions of the filter cartridge, and it has been difficult to put it into practical use. As the filter cartridge, a pleated cartridge having a structure in which a filtration membrane and a membrane support for protecting the filtration membrane are folded in a pleated shape, and a flat plate laminated cartridge formed by laminating a plurality of flat plate filtration units are known. The invention is useful for pleated cartridge type filters. Examples of the structure of the pleated cartridge are disclosed in, for example, JP-A-4-235722 and JP-A-10-66842. The structure of the flat sheet laminated cartridge is disclosed in, for example, JP-A-63-80815, JP-A-56-129016, and JP-A-58-98111.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明の目的は、 フィ
ルターカートリッジを構成する微孔性ろ過膜、膜サポー
ト、コアー、外周カバー及びエンドプレートのすべてが
ポリスルホン系ポリマーでできている精密ろ過フィルタ
ーカートリッジにおいて、ろ過膜の両端部にポリスルホ
ン系ポリマーフイルムをラミネートすることを特徴とす
る、プリーツタイプ精密ろ過フィルターカートリッジに
よって解決できた。以下詳細に本発明を説明する。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a microfiltration filter cartridge in which all of a microporous filtration membrane, a membrane support, a core, an outer peripheral cover, and an end plate constituting a filter cartridge are made of a polysulfone-based polymer. The problem was solved by a pleated-type microfiltration filter cartridge characterized by laminating a polysulfone-based polymer film on both ends of a filtration membrane. Hereinafter, the present invention will be described in detail.

【0006】[0006]

【発明の実施の形態】図1は一般的なプリーツ型精密ろ
過膜カートリッジフィルターの全体構造を示す展開図で
ある。精密ろ過膜3は2枚の膜サポート2、4によって
サンドイッチされた状態でひだ折りされ、集液口を多数
有するコアー5の周りに巻き付けられている。その外側
には外周カバー1があり、精密ろ過膜を保護している。
円筒の両端にはエンドプレート6a、6bにより、精密
ろ過膜がシールされている。エンドプレートはガスケッ
ト7を介してフィルターハウジング(図示なし)のシー
ル部と接する。一つのエンドプレート部にO-リングが設
けられ、O-リングを介してフィルターハウジングと接す
るタイプのものもある。ガスケット又はO-リングは、廃
却の際容易に脱着できるので、ポリスルホン系素材でで
きていることは必須ではない。ろ過された液体はコアー
の集液口から集められ、コアーの中空部を経て円筒の端
部に設けられた流体出口8から排出される。流体出口は
円筒の両端に設けられたものと、流体出口が片端のみに
設けられ片端は塞がれているタイプのものがある。図2
はエンドプレート付近の断面構造を模式的に現した図で
あり、本発明の実施態様を示している。図中12、14
は膜サポート、13はろ過膜、17はエンドプレート、
15a及び15bはろ過膜13の端部エンドプレート際
にラミネートされたポリスルホン系ポリマーフイルムで
ある。
FIG. 1 is an exploded view showing the general structure of a general pleated microfiltration cartridge filter. The microfiltration membrane 3 is folded while being sandwiched by two membrane supports 2 and 4 and wound around a core 5 having many liquid collecting ports. An outer peripheral cover 1 is provided on the outside to protect the microfiltration membrane.
Microfiltration membranes are sealed at both ends of the cylinder by end plates 6a and 6b. The end plate is in contact with a seal portion of a filter housing (not shown) via a gasket 7. There is also a type in which an O-ring is provided on one end plate portion and is in contact with the filter housing via the O-ring. It is not essential that the gasket or O-ring be made of a polysulfone-based material because it can be easily attached and detached when it is disposed of. The filtered liquid is collected from a liquid collecting port of the core, and is discharged from a fluid outlet 8 provided at an end of the cylinder through a hollow portion of the core. Fluid outlets are provided at both ends of the cylinder, and fluid outlets are provided at only one end and one end is closed. FIG.
FIG. 1 is a diagram schematically showing a cross-sectional structure near an end plate, showing an embodiment of the present invention. 12, 14 in the figure
Is a membrane support, 13 is a filtration membrane, 17 is an end plate,
Reference numerals 15a and 15b denote polysulfone-based polymer films laminated on the end plates of the filtration membrane 13.

【0007】精密ろ過膜3あるいは13には芳香族ポリ
アリルエーテルスルホン(以後ポリスルホン系ポリマー
という)を材料にしてつくられた親水性膜が耐熱性や耐
薬品性が優れているので好ましい。。ポリスルホン系ポ
リマーの代表的な化学構造を化学式1から3に示す。化
学式1に示したポリマーはユーデルポリスルホンの商品
名でアモコ社から発売されている。一方化学式2に示し
たポリエーテルスルホンがスミカエクセルPESの商品名
で住友化学より発売されている。本発明では耐薬品性が
特に優れているためにポリエーテルスルホンの使用が特
に好ましい。ポリスルホン系ポリマーを材料とする親水
性の微孔性精密ろ過膜の製法は、特開昭56-154051号、
特開昭56-86941号、特開昭56-12640号、特開昭62-27006
号、特開昭62-258707号、特開昭63-141610号などに詳し
く記載されている。
As the microfiltration membrane 3 or 13, a hydrophilic membrane made of aromatic polyallyl ether sulfone (hereinafter referred to as polysulfone-based polymer) is preferable because of its excellent heat resistance and chemical resistance. . Formulas 1 to 3 show typical chemical structures of the polysulfone-based polymer. The polymer shown in Chemical Formula 1 is sold by Amoco under the trade name Udel Polysulfone. On the other hand, a polyether sulfone represented by Chemical Formula 2 is sold by Sumitomo Chemical under the trade name of Sumika Excel PES. In the present invention, use of polyethersulfone is particularly preferred because of its particularly excellent chemical resistance. The method for producing a hydrophilic microporous microfiltration membrane using a polysulfone-based polymer as a material is described in JP-A-56-154051,
JP-A-56-86941, JP-A-56-12640, JP-A-62-27006
And JP-A Nos. 62-258707 and 63-141610.

【0008】[0008]

【化1】 Embedded image

【0009】[0009]

【化2】 Embedded image

【0010】[0010]

【化3】 Embedded image

【0011】ろ過膜の孔径は通常0.02μmから5μmであ
るが、半導体製造用途では0.02μmから0.45μmのものが
好ましく使用され、特に高集積IC製造においては表示
孔径0.02μmから0.2μmのものが好ましい。このような
膜の特性はASTM F316の方法で測定した水バブルポイン
ト値で表すと0.3MPa以上となり、エタノールバブルポイ
ントでは0.1から1MPaと表せる。特に好ましくはエタノ
ールバブルポイントで0.3から0.7MPaである。膜はみか
けの体積に対する孔の割合が多い方がろ過抵抗が少なく
て好ましい。一方あまり孔が多いと膜強度が低下して壊
れやすくなる。従って好ましいろ過膜の空隙率は40%
から90%である。特に好ましいのは57%から85%
である。また膜厚さは通常30μmから220μmであ
る。厚すぎるとカートリッジに組込める膜面積が減少
し、一方薄いと膜強度が低下するため、特に好ましい膜
厚さは60μmから160μmである。更に好ましい膜厚
さは90μmから140μmである。ろ過膜にラミネート
する材料もポリスルホン系ポリマーである。ろ過膜と同
じ素材を使用することが、耐薬品性の幅を広くとること
ができて特に好ましい。ラミネートは、例えば接着剤を
あらかじめ薄く塗布したフイルムをろ過膜の端部に重ね
ることによりできる。接着剤を使用してラミネートする
場合は溶剤の選定が重要である。通常はろ過膜を溶解し
ないあるいはろ過膜に対する溶解性が低く、且つエンド
プレートに対しては溶解性のある溶剤を選ぶ。溶剤は単
独化学種であってもよく混合溶剤であってもよい。2種
以上の溶剤を混合する時は、少なくとも沸点の高い方の
溶剤はろ過膜に対して溶解性を有しないものを選択す
る。溶剤接着剤にポリマーを1%から7%程度溶解させ
ておくとなおよい。溶解するポリマーはラミネートフイ
ルムと同材質のものが好ましい。ラミネートするフイル
ムの厚さは8μm以上30μm以下であることが好まし
い。薄すぎると膜を補強する能力が不足し、厚すぎると
ひだおり加工が難しくなり、またフィルターカートリッ
ジに組込める膜面積が減少する。最も好ましい範囲は15
から25μmである。ラミネートするフイルム幅は2mmか
ら30mmが適用可能である。幅が狭すぎるとラミネートが
難しくなる。幅が広すぎると、ろ過に有効に働く膜面積
が少なくなる。従って好ましいラミネートフイルム幅は
6mmから20mmであり、特に好ましくは9mmから16mmであ
る。ラミネートはろ過膜の片側だけに行ってもよく、両
側に行ってもよい。片側だけに行う場合は、ろ過膜の一
次側でも二次側でもどちらに行ってもよい。
The pore size of the filtration membrane is usually from 0.02 μm to 5 μm, but a pore size of 0.02 μm to 0.45 μm is preferably used in semiconductor manufacturing applications. preferable. The properties of such a membrane can be expressed as a water bubble point value of 0.3 MPa or more as measured by the method of ASTM F316, and can be expressed as 0.1 to 1 MPa at an ethanol bubble point. Particularly preferably, the ethanol bubble point is 0.3 to 0.7 MPa. The larger the ratio of pores to the apparent volume of the membrane is, the smaller the filtration resistance is. On the other hand, if there are too many holes, the film strength is reduced and the film is easily broken. Therefore, a preferable porosity of the filtration membrane is 40%.
From 90%. Particularly preferred is 57% to 85%
It is. The film thickness is usually 30 μm to 220 μm. If the thickness is too large, the film area that can be incorporated into the cartridge decreases, while if it is too thin, the film strength decreases. Therefore, a particularly preferable film thickness is from 60 μm to 160 μm. A more preferred thickness is from 90 μm to 140 μm. The material to be laminated on the filtration membrane is also a polysulfone-based polymer. It is particularly preferable to use the same material as the filtration membrane because the range of chemical resistance can be widened. Lamination can be performed, for example, by stacking a thin film of an adhesive in advance on the end of the filtration membrane. When laminating using an adhesive, the selection of a solvent is important. Usually, a solvent that does not dissolve the filtration membrane or has low solubility in the filtration membrane and is soluble in the end plate is selected. The solvent may be a single chemical species or a mixed solvent. When two or more solvents are mixed, at least the solvent having the higher boiling point does not have solubility in the filtration membrane. More preferably, the polymer is dissolved in the solvent adhesive in an amount of about 1% to 7%. The polymer to be dissolved is preferably of the same material as the laminated film. The thickness of the film to be laminated is preferably from 8 μm to 30 μm. If it is too thin, the ability to reinforce the membrane is insufficient, and if it is too thick, the pleating process becomes difficult, and the membrane area that can be incorporated in the filter cartridge decreases. The most preferred range is 15
To 25 μm. The width of the film to be laminated can be 2 mm to 30 mm. If the width is too narrow, lamination becomes difficult. If the width is too wide, the effective membrane area for filtration is reduced. Therefore, the preferred laminate film width is from 6 mm to 20 mm, particularly preferably from 9 mm to 16 mm. Lamination may be performed on only one side of the filtration membrane or on both sides. When it is performed on only one side, it may be performed on either the primary side or the secondary side of the filtration membrane.

【0012】精密ろ過膜3は膜サポート2、4の間に挟
んで、通常レシプロ式プリーツマシンを用いてプリーツ
加工される。従来のプリーツカートリッジにおいては、
一次側膜サポート2及び二次側膜サポート4としては不
織布、織布、ネットなどが使用される。膜サポートの役
割は、ろ過圧変動に対してろ過膜を補強する役割、液供
給側からろ過側に液を透過する役割、そしてプリーツひ
だの奥にろ過膜に平行な方向に液を導入する役割も担っ
ている。従って適度な通液性とろ過膜を十分に保護可能
な物理強度を有している必要がある。このような機能を
有するシート材料であれば何でも使用可能であるが、従
来は安価で優れた性能からほとんどの場合ポリエステル
あるいはポリプロピレンの不織布が使用されてきた。本
発明で使用可能な膜サポートとしては上記一般的な機能
の他に耐熱性と耐薬品性が兼ね備わり、且つ焼却可能な
材料である必要がある。従ってろ過膜3と同じ素材ある
いはそれ以上の耐熱性と耐薬品性を有するものが好まし
く、従ってポリスルホン系ポリマーが耐熱性と耐薬品性
を兼ね備えており好ましい。しかしながらポリスルホン
系ポリマーの不織布は入手が難しい。
The microfiltration membrane 3 is sandwiched between the membrane supports 2 and 4 and is usually pleated using a reciprocating pleating machine. In the conventional pleat cartridge,
As the primary side membrane support 2 and the secondary side membrane support 4, a non-woven fabric, a woven fabric, a net or the like is used. The role of the membrane support is to reinforce the filtration membrane against fluctuations in filtration pressure, to permeate the liquid from the liquid supply side to the filtration side, and to introduce liquid into the back of the pleated pleats in a direction parallel to the filtration membrane. I also carry. Therefore, it is necessary to have appropriate liquid permeability and physical strength enough to protect the filtration membrane. Any sheet material having such a function can be used, but in the past, in most cases, a nonwoven fabric of polyester or polypropylene has been used because of its low cost and excellent performance. The membrane support that can be used in the present invention needs to be a material that has both heat resistance and chemical resistance in addition to the above general functions, and that can be incinerated. Therefore, a material having the same heat resistance and chemical resistance as or higher than that of the filtration membrane 3 is preferable. Therefore, a polysulfone-based polymer is preferable because it has both heat resistance and chemical resistance. However, it is difficult to obtain a non-woven fabric of a polysulfone-based polymer.

【0013】本発明では膜サポートとしてポリスルホン
系ポリマーを素材とする微孔性膜を使用することができ
る。その製法は基本的に本発明でいう微孔性精密ろ過膜
と同じである。膜サポートに用いる微孔性膜の水バブル
ポイントは20から150kPaであることが好ましく、40から
100kPaであればなお好ましい。膜サポート面に対して垂
直方向の水透過性は、0.1MPaの差圧をかけた時の水流量
が1分間当り150ml/cm 2以上が好ましく、200ml/cm2以上
であればなお好ましい。膜サポートのミューレン破裂強
度は80kPa以上あることが好ましく、120kPa以上あれば
なお好ましい。膜サポートに溝及び又は凸部を付与する
方法は特に限定されない。表面に多数の突起を形成した
金属ロールと表面が平らなバックアップロールとの間に
微孔性膜を挟んで連続圧着処理する、エンボスカレンダ
ー加工を行えば、本目的は達成できる。硬いバックアッ
プロールを使用すると膜サポートには溝だけが形成され
る。柔らかいバックアップロールを使用すると溝の反対
面に突起が同時に形成される。溝の部分は孔が潰されて
水透過性が消失するので、溝形成面積はサポート膜全体
の半分以下にすることが好ましい。
In the present invention, polysulfone is used as a membrane support.
Can use microporous membranes made of base polymer
You. Its manufacturing method is basically the microporous microfiltration membrane referred to in the present invention.
Is the same as Water bubble in microporous membrane used for membrane support
The point is preferably between 20 and 150 kPa, from 40
100 kPa is more preferable. Hanging on membrane support surface
The water permeability in the direct direction is the water flow rate when a differential pressure of 0.1 MPa is applied
Is 150ml / cm per minute TwoMore preferably, 200ml / cmTwothat's all
Is more preferable. Mullen rupture strength of membrane support
The degree is preferably 80 kPa or more, if it is 120 kPa or more
Still preferred. Add grooves and / or protrusions to the membrane support
The method is not particularly limited. Many projections formed on the surface
Between a metal roll and a backup roll with a flat surface
Embossed calender with continuous compression treatment with microporous membrane in between
-The purpose can be achieved by processing. Hard backup
When using Prowl, only grooves are formed in the membrane support
You. With soft backup rolls the opposite of the groove
Protrusions are simultaneously formed on the surface. The hole is crushed in the groove part
Since water permeability disappears, the groove formation area is the entire support film
Is preferably not more than half.

【0014】膜サポートに付与する溝及び(又は)凸部は
サポート膜の片面だけに付与してもよいし、両面に付与
してもよい。膜サポートに付与する凹凸の深さは5μm
から0.25mmが使用可能である。好ましくは20μmから0.1
5mmであり、特に好ましくは50μmから0.1mmである。膜
サポートに付与する溝及び山(以下省略して溝という)の
幅は5μmから1mmが使用可能である。好ましくは20μm
から0.4mmであり、特に好ましくは50μmから0.2mmであ
る。形成する溝の幅や深さはどこも一定である必要はな
い。溝を形成する場合は互いに独立した円形や多角形の
形状は好ましくない。溝が連通して液が面方向に流動で
きる構造が好ましい。互いに交差する多数の縦方向と横
方向の溝から構成されておればなお好ましい。溝と溝と
の間隔は広い所でも4mm以下であることが好ましく、0.
15mm以上2mm以下であればなお好ましい。膜サポートに
使用する微孔性膜の厚さは60μmから300μmが好まし
く、100μmから220μmが特に好ましい。薄すぎるとろ過
膜を補強する機能が劣り、厚すぎるとカートリッジに組
込める膜面積が少なくなって不都合である。
The grooves and / or projections provided on the membrane support may be provided on only one side of the support membrane or on both sides. Depth of unevenness given to membrane support is 5μm
From 0.25mm is available. Preferably from 20 μm to 0.1
It is 5 mm, particularly preferably 50 μm to 0.1 mm. The width of the grooves and peaks (hereinafter abbreviated as grooves) provided to the membrane support can be 5 μm to 1 mm. Preferably 20 μm
To 0.4 mm, particularly preferably 50 μm to 0.2 mm. The width and depth of the groove to be formed need not be constant everywhere. When grooves are formed, mutually independent circular or polygonal shapes are not preferable. A structure in which the grooves communicate and the liquid can flow in the plane direction is preferable. It is even more preferred if it is constituted by a number of longitudinal and transverse grooves which intersect each other. The distance between the grooves is preferably 4 mm or less even in a wide place, and 0.1 mm or less.
It is more preferable that the distance be 15 mm or more and 2 mm or less. The thickness of the microporous membrane used for the membrane support is preferably from 60 μm to 300 μm, particularly preferably from 100 μm to 220 μm. If it is too thin, the function of reinforcing the filtration membrane is inferior, and if it is too thick, the membrane area that can be incorporated into the cartridge is reduced, which is inconvenient.

【0015】本発明ではポリスルホン系ポリマーフイル
ムに穴をあけ、且つ例えばエンボスカレンダー加工によ
って該フイルム表裏に凹凸を付与した膜サポートも使用
できる。フイルムに穴をあける方法は特に限定されな
い。例えば打抜きパンチによる方法、鋭利な針を突き刺
す方法、レーザーで焼ききる方法、ウォータージェット
で打ちぬく方法などがある。穴の大きさは直径あるいは
直径あるいは一辺が10μmから5mmまでの円、楕円あるい
は長方形に相当する大きさが使用可能である。好ましい
穴の大きさは30μmから1.5mmであり、特に好ましくは60
μmから0.5mmである。膜サポート面積中の穴面積の割合
は10から90%の範囲で使用可能である。穴面積割合が少
なすぎるとろ過抵抗が大きくなりすぎ、一方穴面積割合
が大きくなりすぎると機械強度が低下して微孔性ろ過膜
を補強できなくなる。大きな穴をあける場合は大きな穴
面積割合が必要で、小さな穴をあける場合は比較的小さ
な穴面積割合でよい。
In the present invention, it is also possible to use a membrane support in which holes are formed in the polysulfone-based polymer film and irregularities are formed on the front and back surfaces of the film by, for example, embossing. The method of making a hole in the film is not particularly limited. For example, there are a method using a punch, a method using a sharp needle, a method using a laser, and a method using a water jet. The size of the hole can be a diameter or a size corresponding to a circle, an ellipse or a rectangle having a diameter or a side of 10 μm to 5 mm. Preferred hole sizes are 30 μm to 1.5 mm, particularly preferably 60 μm.
μm to 0.5 mm. The ratio of the hole area to the membrane support area can be used in the range of 10 to 90%. If the hole area ratio is too small, the filtration resistance will be too large, while if the hole area ratio is too large, the mechanical strength will be reduced and the microporous filtration membrane will not be reinforced. When drilling a large hole, a large hole area ratio is required, and when drilling a small hole, a relatively small hole area ratio is sufficient.

【0016】フイルムに付与する凹凸の深さあるいは高
さは5μmから1mmが使用可能である。好ましくは20μm
から0.4mmであり、特に好ましくは50μmから0.2mmであ
る。形成する凹凸の高さや深さはどこも一定である必要
はない。フイルムに形成する凹部は互いに独立した円
形、多角形やその他の形状は好ましくない。凹部が互い
に連通して、形成された溝を液が面方向に流動できる構
造が必要である。互いに交差する多数の縦方向と横方向
の溝から構成されておればなお好ましい。溝の幅は5か
ら1000μmの範囲が好ましく、20から400μmの範囲であ
ればなお好ましく、特に50から200μmの範囲が好まし
い。溝と溝との間隔は広い所でも4mm以下であることが
好ましく、0.15mm以上2mm以下であればなお好ましい。
先にあけたすべての穴に溝がつながっていることが理想
である。溝の形成に伴って溝の反対面に形成される凸部
のパターンは本来は、互いにつながって連続していても
互いに孤立して存在していてもどちらでもよい。しかし
エンボス加工を行った場合は、凸部と凹部とは表と裏の
関係になる。従って一つの面から見たときに孤立した凸
部は、反対面から見た時には非連続で孤立した凹部を形
成することになり、本発明に使用するには好ましくはな
い。膜サポートに使用するフイルムの厚さは25μmから1
25μmが好ましく、50μmから100μmが特に好ましい。薄
すぎるとろ過膜を補強する機能が劣り、厚すぎるとプリ
ーツ加工が難しくなる。使用可能な第三の膜サポート材
はネットである。ネットは直径50μmから300μmのモノ
フィラメントを紡糸し、これを編むことによってでき
る。ネットに使用するモノフィラメントは不織布用糸に
くらべて太くて強いので、比較的容易に紡糸できる。糸
径は細い方が出来あがりのネットが薄くなり、プリーツ
加工しやすい。一方細いと紡糸が難しくなり,また出来
あがったネットの強度も低下する。従って好ましいフィ
ラメント形は80から160μmである。微孔性ろ過膜の両側
を膜サポートで挟み、この状態で通常の方法でプリーツ
する。使用する微孔性ろ過膜は少なくとも一枚、場合に
よっては複数枚の膜を使用することもできる。膜サポー
トは片側に少なくとも一枚、場合によっては複数枚の膜
サポートを使用できる。
The depth or height of the unevenness provided to the film can be from 5 μm to 1 mm. Preferably 20 μm
To 0.4 mm, particularly preferably 50 μm to 0.2 mm. The height and depth of the unevenness to be formed need not be constant everywhere. The recesses formed in the film are not preferably circular, polygonal or other shapes independent of each other. A structure is required in which the concave portions communicate with each other so that the liquid can flow in the surface direction in the formed groove. It is even more preferred if it is constituted by a number of longitudinal and transverse grooves which intersect each other. The width of the groove is preferably in the range of 5 to 1000 μm, more preferably in the range of 20 to 400 μm, and particularly preferably in the range of 50 to 200 μm. The distance between the grooves is preferably 4 mm or less even at a wide place, and more preferably 0.15 mm or more and 2 mm or less.
Ideally, all previously drilled holes have grooves. Originally, the pattern of the convex portions formed on the opposite surface of the groove as the groove is formed may be either continuous and continuous with each other or may be isolated from each other. However, when embossing is performed, the convex portion and the concave portion have a front-to-back relationship. Therefore, a convex portion isolated when viewed from one surface forms a discontinuous isolated concave portion when viewed from the opposite surface, which is not preferable for use in the present invention. The thickness of the film used for the membrane support is from 25 μm to 1
It is preferably 25 μm, particularly preferably 50 μm to 100 μm. If it is too thin, the function of reinforcing the filtration membrane is inferior, and if it is too thick, pleating becomes difficult. A third membrane support that can be used is a net. The net is formed by spinning a monofilament having a diameter of 50 μm to 300 μm and knitting it. The monofilament used for the net is thicker and stronger than the non-woven yarn, so that it can be spun relatively easily. The smaller the yarn diameter, the thinner the finished net and the easier it is to pleate. On the other hand, if it is thin, spinning becomes difficult, and the strength of the finished net also decreases. Therefore, the preferred filament shape is 80 to 160 μm. The microporous filtration membrane is sandwiched on both sides by a membrane support, and pleated in this state by a usual method. At least one, and in some cases, a plurality of membranes can be used. At least one membrane support can be used on one side, and in some cases more than one membrane support can be used.

【0017】このようにしてできた円筒状ろ材の内側に
コアー5を挿入し、外周カバー1をかぶせたものをプリ
ーツ体という。エンドプレート6にプリーツ体の両端部
を液密に接着シールするエンドシール工程は熱溶融によ
る方法が好ましく使用される。熱溶融法ではエンドプレ
ートのシール面のみを熱板に接触させたりあるいは赤外
線ヒーターを照射して表面だけを加熱溶解し、プリーツ
体の片端面をプレートの溶解面に押し付けて接着シール
する。この時フイルムをラミネートしていないと、腰の
弱いろ過膜はプレート上の溶解ポリマー中に浸入しがた
く、シール不良で漏れを生じたり、シール強度不足で低
いろ過圧力でシール部が破れたりする。膜サポート2,
4、コアー5、外周カバー1及びエンドプレート6に使
用する材料も耐熱性と耐薬品性を備えている必要があ
り、かつ焼却容易な材料でなければならない。従ってポ
リスルホン系ポリマー材料であることが好ましく、ポリ
エーテルスルホンは耐熱性・耐薬品性に優れかつ比較的
安価である点で特に好ましい。各部材の材質は互いに接
着できれば必ずしも同一である必要はないが、同一素材
であれば接着性がよいのでなお好ましい。すべての材料
をポリエーテルスルホンで統一すると耐薬品性の幅が広
くなりかつ接着シール性の点で特に好ましい。
The pleated body is obtained by inserting the core 5 inside the thus-formed cylindrical filter medium and covering it with the outer peripheral cover 1. In the end sealing step of bonding the both ends of the pleated body to the end plate 6 in a liquid-tight manner, a method based on heat melting is preferably used. In the hot melting method, only the sealing surface of the end plate is brought into contact with a hot plate, or only the surface is heated and melted by irradiating an infrared heater, and one end surface of the pleated body is pressed against the melting surface of the plate to perform adhesive sealing. At this time, if the film is not laminated, the weak filter membrane will not easily penetrate into the dissolved polymer on the plate, causing leakage due to poor sealing, or breaking the seal at low filtration pressure due to insufficient sealing strength. . Membrane support 2,
4. The materials used for the core 5, the outer peripheral cover 1 and the end plate 6 must also have heat resistance and chemical resistance and must be easily burnable. Therefore, a polysulfone-based polymer material is preferable, and polyethersulfone is particularly preferable because it is excellent in heat resistance and chemical resistance and relatively inexpensive. The materials of the members need not necessarily be the same as long as they can be bonded to each other, but the same materials are more preferable because they have good adhesiveness. When all the materials are unified with polyether sulfone, the range of chemical resistance is widened, and it is particularly preferable in terms of adhesive sealability.

【0018】[0018]

【発明の効果】本発明の精密ろ過フィルターカートリッ
ジは、酸、アルカリ酸化剤、及び高温のアルコールに耐
性を持ち、実用に十分なシール部強度を有し、かつ使用
済みのフィルターカートリッジは容易に焼却処理でき
る。
The microfiltration filter cartridge of the present invention is resistant to acids, alkali oxidizing agents, and high-temperature alcohols, has a sufficient seal strength for practical use, and easily burns out used filter cartridges. Can be processed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】一般的なプリーツ型フィルターカートリッジの
構造を表す展開図。
FIG. 1 is a developed view showing a structure of a general pleated filter cartridge.

【図2】本発明の実施態様におけるエンドシール部付近
の構造を表す図。
FIG. 2 is a diagram illustrating a structure near an end seal portion according to the embodiment of the present invention.

【符号の説明】 1.外周カバー 2.一次側膜サポート 3.精密ろ過膜 4.二次側膜サポート 5.コアー 6a、6b.エンドプレート 7.ガスケット 8.液体出口 12. 膜サポート 13. 精密ろ過膜 14. 膜サポート 15a.ラミネートフイルム 15b.ラミネートフイルム 17.エンドプレート[Explanation of reference numerals] Peripheral cover 2. 2. Primary membrane support Microfiltration membrane 4. 4. Secondary membrane support Cores 6a, 6b. End plate 7. Gasket 8. Liquid outlet 12. 12. membrane support Microfiltration membrane 14. Membrane support 15a. Laminated film 15b. Laminated film 17. end plate

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4D006 GA07 HA74 HA91 JA02A JA03A JA03B JA03C JA18C JA22Z JA27C JA30C JB07 MA03 MA06 MA22 MA24 MA31 MB09 MB11 MB12 MB13 MB15 MB16 MB20 MC62 MC63X NA45 PA01 PB12 PB13 PB20 PC01  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 4D006 GA07 HA74 HA91 JA02A JA03A JA03B JA03C JA18C JA22Z JA27C JA30C JB07 MA03 MA06 MA22 MA24 MA31 MB09 MB11 MB12 MB13 MB15 MB16 MB20 MC62 MC63X NA45 PA01 PB12 PB13 PB20 PC01

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】フィルターカートリッジを構成する微孔性
ろ過膜、膜サポート、コアー、外周カバー及びエンドプ
レートのすべてがポリスルホン系ポリマーでできてお
り、複数枚の膜サポートの間に微孔性ろ過膜を挟んだ状
態で膜サポートごとろ過膜をひだ折り加工し、円筒状に
丸めたそのシートの合せ目を液密にシールし、さらにそ
の円筒の両端をもエンドプレートで液密にシールしてで
きるプリーツ型フィルターカートリッジにおいて、円筒
状プリーツろ過膜の両端部のみに厚さが30μm以下のポ
リスルホン系ポリマーフイルムをラミネートしたことを
特徴とする精密ろ過フィルターカートリッジ。
1. A microporous filtration membrane, a membrane support, a core, an outer peripheral cover and an end plate which constitute a filter cartridge are all made of a polysulfone-based polymer, and a microporous filtration membrane is provided between a plurality of membrane supports. The filter membrane is fold-folded together with the membrane support in a state where it is sandwiched, the seam of the sheet rolled into a cylindrical shape is sealed liquid-tight, and both ends of the cylinder are also sealed liquid-tight with end plates. A pleated filter cartridge, wherein a polysulfone-based polymer film having a thickness of 30 μm or less is laminated only on both ends of a cylindrical pleated filtration membrane.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004275845A (en) * 2003-03-13 2004-10-07 Nippon Muki Co Ltd Filter medium for organic solvent or organic detergent and its filter

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