JP2002224537A - 精密ろ過フィルターカートリッジ及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 優れたろ過安定性を有し、焼却廃棄処理に際
して有毒ガスを発生しないことは勿論のこと、半導体製
造工程で頻繁に用いられるイソプロパノールの高温ろ過
に使用しても構成要素にクラックを生じて完全性が損な
われることのない、耐薬品性に優れた精密ろ過フィルタ
ーカートリッジを提供すること。 【解決手段】 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
プレートの全ての構成要素をポリスルホン系ポリマーで
構成し、且つ上記構成要素中の熱溶融成形部材をアニー
ル処理する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、微孔性ろ過膜を使
用したフィルターカートリッジ及びその製造方法に関す
る。更に詳しくは、耐薬品性、ろ過安定性に優れ、焼却
廃棄処理に際して有毒ガスを発生しないフィルターカー
トリッジ及びその製造方法に関する。

【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ろ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ろ過には、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カートリッ
ジ構成部材には弗素系ポリマーを用いたフィルターカー
トリッジ、即ち所謂オール弗素フィルターカートリッジ
が使用されている。しかるに、このオール弗素フィルタ
ーカートリッジにおいては、ＰＴＦＥ製ろ過膜が疎水性
が極めて強く、ろ過の始めにイソプロパノールなどのア
ルコールで湿潤しておいても、僅かの気泡の混入でエア
ーロックを起こしてろ過不能となり、ろ過安定性に欠け
るという問題がある。また、使用済みフィルターカート
リッジを焼却廃棄処理するに当たって有毒ガスを発生す
るという問題点もある。

【０００３】上記の従来のオール弗素フィルターカート
リッジにおける問題点は、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各構成要素の全てをポリスルホン
系ポリマーで作ることにより解決することができる。ポ
リスルホン系ポリマーでできている微孔性ろ過膜は、親
水性であって、僅かの気泡の混入でエアーロックを起こ
すようなことはなく、ろ過安定性に優れている。また、
上記構成要素の全てがポリスルホン系ポリマーでできて
いるフィルターカートリッジは、焼却廃棄処理しても有
毒ガスを発生するようなことはない。勿論、ポリスルホ
ン系ポリマーは、耐薬品性に優れた素材であって、上記
構成要素の全てがポリスルホン系ポリマーでできている
フィルターカートリッジは、耐薬品性に優れたものであ
る。

【０００４】しかし、上記構成要素の全てがポリスルホ
ン系ポリマーでできているフィルターカートリッジにお
いては、まだ次のような問題がある。即ち、半導体の製
造に使用するフィルターカートリッジにおいては、半導
体製造工程で頻繁に用いられるイソプロパノール、塩酸
過水と略称される塩酸と過酸化水素水との混合物、或い
はアンモニア過水と略称されるアンモニアと過酸化水素
との混合液などの薬液の６０℃から８０℃の高温ろ過に
対して耐性を有することが求められる。しかし、このポ
リスルホン系ポリマーでできているフィルターカートリ
ッジは、イソプロパノールの高温ろ過に使用した際、射
出成形等の熱溶融成形で作製されたエンドプレートなど
に微小なクラックを生じて、フィルターの完全性が損な
われるという問題がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
従来の状況に鑑み、優れたろ過安定性を有し、焼却廃棄
処理に際して有毒ガスを発生しないことは勿論のこと、
イソプロパノールの高温ろ過に使用しても構成要素にク
ラックを生じて完全性が損なわれることのないような優
れた耐薬品性を有する精密ろ過フィルターカートリッジ
と、その製造方法を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、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により構成されており、上
記構成要素の全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、上記構成
要素中の熱溶融成形部材がアニール処理されていること
を特徴とする精密ろ過フィルターカートリッジを提供す
ると共に、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により構成されており、上記構
成要素の全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の製造に際して、上記構
成要素中の熱溶融成形部材をアニール処理することを特
徴とする精密ろ過フィルターカートリッジの製造方法を
提供する。以下詳細に本発明を説明する。

【０００７】

【発明の実施の形態】一般に、フィルターカートリッジ
には、微孔性ろ過膜と、該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型カートリッ
ジと、複数個の平板型ろ過ユニットを積層してなる平板
積層型カートリッジとが知られている。プリーツ型カー
トリッジの構造については、その例が、例えば特開平４
−２３５７２２号や同１０−６６８４２号などの各公報
に開示されている。また、平板積層型カートリッジの構
造については、その例が、例えば特開昭６３−８０８１
５号、同５６−１２９０１６号及び同５８−９８１１１
号などの各公報に開示されている。本発明では、上記い
ずれのタイプのフィルターカートリッジも採用し得る。
また、本発明のフィルターカートリッジの製造は、熱溶
融成形部材のアニール処理を行うこと以外は、従来のフ
ィルターカートリッジの製造方法に準じて行うことがで
きる。

【０００８】以下に、プリーツ型カートリッジを例にと
ってその構造を更に詳しく図１により説明する。図１
は、一般的なプリーツ型精密ろ過フィルターカートリッ
ジの全体構造を示す展開図である。このフィルターカー
トリッジにおいては、一般に、微孔性ろ過膜３が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、液供給口を多数有する
外周カバー１があり、微孔性ろ過膜３を保護している。
上記各要素で構成された円筒の両端は、エンドプレート
６ａ、６ｂにより、微孔性ろ過膜３がシールされてい
る。エンドプレート６ａ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。ガスケット或いはＯ−リングは、廃却の際容
易に脱着できる。ろ過された液体はコアー５の集液口か
ら集められ、コアー５の中空部を経て円筒の端部に設け
られた液体出口８から排出される。液体出口が円筒の両
端に設けられたタイプのものと、液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。

【０００９】本発明では、微孔性ろ過膜３として、芳香
族ポリアリルエーテルスルホンなどのポリスルホン系ポ
リマーを素材として作られた親水性の微孔性精密ろ過膜
が使用される。ポリスルホン系ポリマーの中でも、ポリ
エーテルスルホンが耐薬品性の幅が一層広いために好ま
しく用いられる。このポリエーテルスルホンの代表的な
例として、下記一般式（Ｉ）、（II）及び（III）で表
されるポリマーが挙げられる。

【００１０】

【化１】

【００１１】上記の一般式（Ｉ）で表されるポリマーに
は、ユーデルポリスルホンの商品名でアモコ社から発売
されているものがある。一般式（II）で表されるポリマ
ーには、スミカエクセルＰＥＳの商品名で住友化学より
発売されていものがある。また、ポリスルホン系ポリマ
ーを素材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６２−２７００
６号、特開昭６２−２５８７０７号、特開昭６３−１４
１６１０号などの各公報に記載されている。

【００１２】上記微孔性ろ過膜３の孔径は、通常０．０
２μｍから５μｍであるが、半導体製造用途では０．０
２μｍ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０．７ＭＰ
ａである。また、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易くなる。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、好ましい膜厚さは６０μｍから１６
０μｍであり、更に好ましい膜厚さは９０μｍから１４
０μｍである。

【００１３】上記微孔性ろ過膜３は膜サポート２、４の
間に挟んで、通常公知の方法でプリーツ加工される。こ
の膜サポート２、４も、上記微孔性ろ過膜３と同様に、
ポリスルホン系ポリマーを素材として作られたものが使
用される。膜サポートの素材として、ポリスルホン系ポ
リマーの中でもポリエーテルスルホンが好ましく用いら
れる。プリーツ加工に際し、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微孔性ろ過膜
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す
ることもできる。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と同時に、ひだの奥に液を導
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。本発明では、このような機能を有するものであれ
ば、種々の形態の膜サポートを使用し得て、以下のよう
な形態の膜サポートを使用することができる。

【００１４】即ち、本発明では、まず、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不織布や織布を
使用することができる。この不織布や織布は、その厚さ
が、スクリューマイクロメーターで測定した時５０μｍ
から６００μｍであることが好ましく、更に好ましくは
８０μｍから３５０μｍであり、その目付けが、１５ｇ
／ｍ²から１００ｇ／ｍ²であることが好ましく、更に好
ましくは２０ｇ／ｍ²から５０ｇ／ｍ²である。薄すぎる
と強度が不足し、厚すぎるとカートリッジに収容可能な
ろ過膜の必要面積を確保できなくなる。

【００１５】また、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
ともできる。その製法は、基本的には、上記微孔性精密
ろ過膜の製法と同じである。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１
５０ｍｌ／ｃｍ²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、１２０ｋＰ
ａ以上あればなお好ましい。

【００１６】上記微孔性膜は、通常微細な溝及び／又は
凸部を多数形成して膜サポートとして使用される。微孔
性膜に溝及び／又は凸部を付与する方法は特に限定され
ない。例えば、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う
ことにより、微孔性膜に所望の溝及び／又は凸部を好適
に付与することができる。硬いバックアップロールを使
用すると、微孔性膜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。一般に、溝の部分は孔が潰されて水
透過性が消失するので、溝形成面積は膜サポートとする
微孔性膜全体の半分以下にすることが好ましい。

【００１７】上記微孔性膜に付与する溝及び／又は凸部
は、微孔性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。微孔性膜に付与する凹凸の深さは５μｍ
から０．２５ｍｍが使用可能であり、好ましくは２０μ
ｍから０．１５ｍｍであり、特に好ましくは５０μｍか
ら０．１ｍｍである。微孔性膜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
用可能であり、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、０．１
５ｍｍ以上２ｍｍ以下であればなお好ましい。また、こ
の微孔性膜の厚さは、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。

【００１８】また、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ものを使用することもできる。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抜く
方法などがある。穴の大きさは、直径或いは一辺が１０
μｍから５ｍｍまでの円、楕円或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３０μ
ｍから１．５ｍｍであり、特に好ましくは６０μｍから
０．５ｍｍである。フイルム面積中の穴面積の割合は１
０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。

【００１９】上記フイルムに付与する凹凸の深さ或いは
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５０μ
ｍ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５μｍから１０００μｍの範囲が好まし
く、２０μｍから４００μｍの範囲であればなお好まし
く、特に５０μｍ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。あけた穴の全て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、付与する凹凸のパターンとし
て好ましくない。膜サポートに使用するフイルムの厚さ
は、２５μｍから１２５μｍ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。

【００２０】さらにまた、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ネットを使用す
ることもできる。このネットは、ポリスルホン系ポリマ
ーを直径５０μｍから３００μｍのモノフィラメントに
紡糸し、これを編むことによって作製することができ
る。ネットに使用するモノフィラメントは不織布用糸に
比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
工し易い。一方、糸径が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
いフィラメントの直径は１００μｍから２００μｍであ
る。

【００２１】上記のようにプリーツ加工された、微孔性
ろ過膜と膜サポートからなるろ材は、両端部をそろえる
ためにカッターナイフ等で両端部の不揃いを切り落と
し、一般に円筒状に丸めてその合わせ目のひだをヒート
シール或いは接着剤を用いて液密にシールする。この接
着シールは、微孔性ろ過膜３と膜サポート２、４の計６
層を合わせて行うこともできるし、膜サポート２、４を
除外してろ過膜同士が直接重なるように接着シールする
こともできる。ひだの合わせ目に熱可塑性シートを挟ん
でヒートシールしてもよい。ここで使用する接着剤や熱
可塑性シートにも耐熱性や耐薬品性が求められる。従っ
てポリスルホン系ポリマー材料の使用が好ましく、特に
ポリエーテルスルホンの使用が好ましい。接着剤を使用
する場合、ポリスルホン系ポリマー接着剤は溶剤に溶解
した状態で使用する。例えばポリエーテルスルホン１０
部を塩化メチレン３０部、ジエチレングリコール２０部
の混合溶液に溶解し、ジエチレングリコール１４０部を
徐々に添加混合する。溶剤は接着後加熱揮発させてフィ
ルターカートリッジ中に残さないようにする。

【００２２】上記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、所謂プリ
ーツ体を作製する。このプリーツ体の両端部をエンドプ
レート６で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、或いは溶剤接着による方法などで行
うことができる。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或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
エンドプレートの溶解面に押し付けて熱溶着により接着
シールする。溶剤接着法の場合は、溶剤の選定が重要で
ある。通常はろ過膜を溶解しない或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、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、一般にエンドプレートと同材質或いは少なくと
もエンドプレートと接着し易い材料から選ばれる。

【００２３】本発明では、上記コアー５、外周カバー１
及びエンドプレート６も、上記微孔性ろ過膜３及び膜サ
ポート２、４と同様、ポリスルホン系ポリマーを素材と
して作られたものが使用される。上記各構成要素の素材
として、ポリスルホン系ポリマーの中でもポリエーテル
スルホンが好ましく用いられる。全ての構成要素の素材
をポリエーテルスルホンで統一することは、耐薬品性の
幅が広くなり、且つ接着シール性の点で特に好ましい。

【００２４】エンドプレート６は主に射出成形したもの
が使用される。時には押出し成形した厚板から円盤状に
打ち抜いたり削り出したものも使用される。このように
して作られたエンドプレートは、射出成形や押出し成形
などの熱溶融成形時の残留歪のために、有機溶剤との接
触でクラックを生じ易い。そして、上記エンドシール工
程において、溶剤接着剤を用いて溶着シールを行うとき
にクラックを生じることがあり、時には熱溶融シールを
行っても小さなクラックを生じることがある。さらに
は、これがより大きな問題であるが、６０℃から８０℃
の高温のイソプロパノールのろ過を行うときに、エンド
プレートにクラックが生じ、このクラックから液漏れが
生じることがあり、フィルターカートリッジの完全性が
損なわれることがある。これらのエンドプレートにおけ
るクラックの発生は、予めエンドプレートをアニール処
理し、その熱溶融成形時の残留歪を除去することにより
防止することができる。従って、本発明の実施において
は、通常、上記エンドシール工程におけるエンドプレー
トを用いての接着シール前に、エンドプレートをアニー
ル処理し、その熱残留歪を除去する。しかし、エンドプ
レートの熱残留歪が比較的少なく、且つ熱溶融シールを
採用するような場合は、接着シール前にはアニール処理
を行わず、フィルターカートリッジの組立てが全て終了
した後に、アニール処理を行ってもよい。アニール処理
を全く行わないと、高温のイソプロパノールろ過を行う
ときにエンドプレートにクラックを生じ、このクラック
から液漏れが生じ、フィルターカートリッジの完全性が
損なわれることがある。

【００２５】上記アニール処理は次のような条件で行わ
れる。即ち、アニール温度は、一般に１４０℃から２１
０℃の間で行う。上記一般式（I）で表されるポリエー
テルスルホンでは１５０℃から１７０℃の温度が好まし
い。処理時間は、アニール温度によって異なるが、２時
間以上が必要であり、４時間以上が好ましい。例えば、
１６０℃でアニールするときは５時間以上行うと完璧で
あって特に好ましい。上記一般式（II）で表されるポリ
エーテルスルホンでは１６０℃から２００℃の温度が好
ましい。１７０℃から１９０℃の間が特に好ましい。処
理時間は、アニール温度によって異なるが、２時間以上
が必要であり、４時間以上が好ましい。例えば、１８０
℃でアニールするときは５時間以上行うと完璧であって
特に好ましい。エンドプレート以外のフィルターカート
リッジの構成要素に関しても、それらに熱溶融成形部材
が用いられているときは、アニール処理することが好ま
しいことは言うまでもない。

【００２６】

【実施例】以下、実施例、比較例により本発明を更に具
体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定される
ものではない。

【００２７】実施例１ 特開昭６３−１３９９３０号公報の実施例１に記載され
ている方法でアモコ製ユーデルポリスルホンＰ−３５０
０を使ってエタノールバブルポイント２５０ｋＰａのポ
リスルホン膜を製膜し、これを微孔性ろ過膜とした（膜
Ａと呼ぶ）。一方、特開昭６３−１３９９３０号公報の
実施例３に記載されている方法で同じユーデルポリスル
ホンＰ−３５００を使ってエタノールバブルポイント５
０ｋＰａのポリスルホン膜を製膜した（膜Ｂと呼ぶ）。
膜Ｂの一方の面に、溝幅約０．１５ｍｍ、溝と溝との間
隔０．１５から０．３ｍｍ、深さ約５５μｍの溝を、エ
ンボスカレンダー処理により形成した（膜Ｃと呼ぶ）。
この膜Ｃを膜サポートとして使用し、二枚の膜Ｃの間に
膜Ａを挟んで通常の方法でプリーツ加工した。膜Ｃが膜
Ａに接触するのは、一次側膜Ｃも二次側膜Ｃもいずれも
溝を形成していない平らな面とした。折り目の間隔は１
０．５ｍｍ、膜幅は２４０ｍｍで、約１２０山分で折っ
た膜束を切断し、円筒状にして両端のひだを合わせてヒ
ートシールした。同じポリスルホン樹脂を使って作った
ポリスルホン製外周カバーに膜束とポリスルホン製コア
ーを収容し、両端をそろえてプリーツ体を作った。ポリ
スルホン製丸棒から削り出しで作ったエンドプレートの
表面に赤外線ヒーターを照射し、エンドプレートの表面
を約３００℃に熱して溶かし、これに十分に予熱したプ
リーツ体の端部を押しつけて接着シールした。プリーツ
体の反対側も同様にエンドプレートを溶着シールして、
フィルターカートリッジを完成した。このできたフィル
ターカートリッジを、５％塩酸中に４時間浸漬し、次い
で超純水中に浸漬し、更にフィルターハウジングに装填
して超純水を通水して塩酸を除去した。水きりの後クリ
ーオーブンで６５℃１０時間乾燥し、引き続いて温度を
１５０℃に上げて２時間アニールした。

【００２８】実施例２ 厚さ５０μｍのポリエーテルスルホンフイルム（住友ベ
ークライト社製、スミライトＦＳ−１３００（商品
名））に直径０．６ｍｍの穴を、２ｃｍ×２ｃｍの面積
に３個の割合で打ち抜いた。この穴あきフイルムに、バ
ックロールに軟らかい樹脂ロールを用いて、溝幅約０．
２ｍｍ、溝と溝との間隔も約０．２ｍｍになるようにエ
ンボスカレンダー処理を行った。この時、エンボスロー
ルの表面温度は１２５℃、押圧は１００ｋＮ／ｍであっ
た。このエンボスカレンダー処理した穴あきフイルムを
膜サポートとして使用し、該フイルム２枚の間に、呼び
孔径０．１μｍのポリエーテルスルホン微孔性ろ過膜
（メンブラーナ社製、マイクロＰＥＳ １ＦＰＨ（商品
名）、エタノールバブルポイント値３４０ｋＰａ）を挟
んでプリーツ加工した。折り目の間隔は１０．５ｍｍ、
膜幅は２４０ｍｍで、約１４０山分で折った膜束を切断
し、円筒状にして両端のひだを合わせてヒートシールし
た。一方、射出成形で作ったポリエーテルスルホン製の
外周カバー、コアー及びエンドプレートを予め１８０℃
で５時間アニール処理し、デシケータ中に保存しておい
た。この外周カバーに膜束とコアーを収容し、両端をそ
ろえてプリーツ体を作った。射出成形ポリエーテルスル
ホン製エンドプレートの表面に赤外線ヒーターを照射
し、エンドプレートの表面を約３５０℃に熱して溶か
し、これに十分に予熱したプリーツ体の端部を押しつけ
て接着シールした。プリーツ体の反対側も同様にエンド
プレートを溶着シールして、フィルターカートリッジを
完成した。

【００２９】比較例１ 実施例２において、射出成形で作ったポリエーテルスル
ホン製の外周カバー、コアー及びエンドプレートのいず
れにもアニール処理を施さなかったこと以外は、実施例
２と同様にしてフィルターカートリッジを完成した。

【００３０】実施例３ 実施例１及び２のフィルターカートリッジと比較例１の
フィルターカートリッジを６５℃のイソプロパノール中
に８時間浸漬し、その後フィルターカートリッジをろ過
機にセットして毎分２０リットルの流量で通水洗浄し
た。次いで、フィルターカートリッジはハウジングベー
スにとりつけたままで、ハウジングボールを取り外し、
水中に沈めた。逆方向から１００ｋＰａの空気圧をフィ
ルターカートリッジに付加し、気泡の出てくる様子を観
察した。

【００３１】その結果、実施例１及び２のフィルターカ
ートリッジは、ろ過膜表裏の空気絶対圧の差のために、
ろ過膜孔中の水に空気が一旦溶解してろ過膜の反対面に
拡散してくる空気流以外の空気の漏れは認められなかっ
た。しかし、比較例１のフィルターカートリッジは、拡
散空気流のほかに、エンドプレートのろ過膜溶着部付近
からも空気の漏れが観察された。また、比較例１のフィ
ルターカートリッジのエンドプレート溶着部付近をルー
ペで拡大して観察したところ、微小なクラックが多数認
められた。

【００３２】

【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、優れたろ過安定性を有し、焼却廃棄処理に際して
有毒ガスを発生しないことは勿論のこと、半導体製造工
程などでイソプロパノールの高温ろ過に使用しても、構
成要素にクラックが発生するようなことはなく、その完
全性が好適に維持され、優れた耐薬品性を有している。

【図面の簡単な説明】

【図１】一般的プリーツ型フィルターカートリッジの構
造を示す展開図。

【符号の説明】

１ 外周カバー ２ 膜サポート ３ 微孔性ろ過膜 ４ 膜サポート ５ コアー ６ａ エンドプレート ６ｂ エンドプレート ７ ガスケット ８ 液体出口

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4D006 GA07 HA42 HA72 HA74 HA91 JA03A JA03B JA03C JA19C JA22A JA22C JA22Z JA25A JA25C JA27C JA27Z JB06 JB07 MA03 MA22 MA24 MA31 MC62 MC63 PB20 PC01 4F201 AA34 AH81 BA07 BC01 BC02 BC12 BC15 BR08

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 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により構成されており、上
   記構成要素の全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、上記構成
   要素中の熱溶融成形部材がアニール処理されていること
   を特徴とする精密ろ過フィルターカートリッジ。
2. 【請求項２】 アニール処理されている熱溶融成形部材
   がエンドプレートであることを特徴とする請求項１記載
   の精密ろ過フィルターカートリッジ。
3. 【請求項３】 構成要素の微孔性ろ過膜、膜サポート、
   コアー、外周カバー及びエンドプレートの全てがポリエ
   ーテルスルホンでできていることを特徴とする請求項１
   又は２記載の精密ろ過フィルターカートリッジ。
4. 【請求項４】 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により構成されており、上
   記構成要素の全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の製造に際して、上
   記構成要素中の熱溶融成形部材をアニール処理すること
   を特徴とする精密ろ過フィルターカートリッジの製造方
   法。
5. 【請求項５】 アニール処理する熱溶融成形部材がエン
   ドプレートであることを特徴とする請求項４記載の精密
   ろ過フィルターカートリッジの製造方法。
6. 【請求項６】 構成要素の微孔性ろ過膜、膜サポート、
   コアー、外周カバー及びエンドプレートの全てがポリエ
   ーテルスルホンでできていることを特徴とする請求項４
   又は５記載の精密ろ過フィルターカートリッジの製造方
   法。