JP2003181227A - フィルタカートリッジ - Google Patents
フィルタカートリッジInfo
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- JP2003181227A JP2003181227A JP2001387309A JP2001387309A JP2003181227A JP 2003181227 A JP2003181227 A JP 2003181227A JP 2001387309 A JP2001387309 A JP 2001387309A JP 2001387309 A JP2001387309 A JP 2001387309A JP 2003181227 A JP2003181227 A JP 2003181227A
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- JP
- Japan
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- filter cartridge
- mesh
- microporous membrane
- cartridge
- permeable support
- Prior art date
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 高圧濾過時にもプリーツ形状を保持し、濾液
流路が確保され、使用圧力における濾過流量が高いフィ
ルタカートリッジを提供することを目的とする。 【解決手段】 微多孔膜とそれを支持する透過性支持体
を有するフィルタカートリッジにおいて、透過性支持体
としてメッシュと不織布を重ね合わせたものを用いるこ
とを特徴とするフィルタカートリッジ。
流路が確保され、使用圧力における濾過流量が高いフィ
ルタカートリッジを提供することを目的とする。 【解決手段】 微多孔膜とそれを支持する透過性支持体
を有するフィルタカートリッジにおいて、透過性支持体
としてメッシュと不織布を重ね合わせたものを用いるこ
とを特徴とするフィルタカートリッジ。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、液体濾過用のフィ
ルタカートリッジに関する。さらに詳しくは、フォトレ
ジストや高純度薬品の精製濾過を中心とした電子工業分
野で使用されるフィルタカートリッジに関する。
ルタカートリッジに関する。さらに詳しくは、フォトレ
ジストや高純度薬品の精製濾過を中心とした電子工業分
野で使用されるフィルタカートリッジに関する。
【０００２】
【従来の技術】液体濾過用の精密濾過膜として、フィル
タカートリッジはさまざまな分野で使用されている。な
かでも円筒型プリーツフィルタカートリッジは、化学薬
品、電子工業用薬品、フォトレジスト、半導体製造用洗
浄水、医薬用水、食品工業用水などの幅広い用途に使用
されている。特に電子工業分野においては近年半導体デ
バイスの高集積化に伴い、シリコンウェハ表面の微粒子
や金属不純物の影響が重要視されている。一般に設計ル
ールの１／１０程度の粒径をもつ微粒子が問題になると
されており、半導体製造工程で使用される洗浄用薬品や
フォトレジストの濾過精製用フィルタカートリッジは、
サブミクロンサイズからさらに厳しい条件では０．０３
μｍ程度の微粒子を除去することが求められている。
タカートリッジはさまざまな分野で使用されている。な
かでも円筒型プリーツフィルタカートリッジは、化学薬
品、電子工業用薬品、フォトレジスト、半導体製造用洗
浄水、医薬用水、食品工業用水などの幅広い用途に使用
されている。特に電子工業分野においては近年半導体デ
バイスの高集積化に伴い、シリコンウェハ表面の微粒子
や金属不純物の影響が重要視されている。一般に設計ル
ールの１／１０程度の粒径をもつ微粒子が問題になると
されており、半導体製造工程で使用される洗浄用薬品や
フォトレジストの濾過精製用フィルタカートリッジは、
サブミクロンサイズからさらに厳しい条件では０．０３
μｍ程度の微粒子を除去することが求められている。
【０００３】このような分野で使用されるフィルタカー
トリッジやカートリッジを納めるハウジングの寸法は標
準化されている傾向にあり、同寸法のフィルタカートリ
ッジで優れた濾過精度と大きな濾過流量を得ることが課
題となっている。このためにはカートリッジにおける有
効濾過面積を増大させ、また、微多孔膜で濾過された液
体がスムーズに集液孔へ導入されることが必要である。
そこで、多くのフィルタカートリッジには、プリーツ形
状の保持や濾液流路を確保するスペーサーとしての役割
を担う透過性支持体が使用されている。プリーツフィル
タカートリッジはフォトレジストなどの粘度が高い液体
の濾過に使われることがあり、０．１〜０．４ＭＰａ程
度の高圧濾過が行われる。このような用途向けには透過
性支持体として求められる上記の性能はさらに高いもの
が必要である。
トリッジやカートリッジを納めるハウジングの寸法は標
準化されている傾向にあり、同寸法のフィルタカートリ
ッジで優れた濾過精度と大きな濾過流量を得ることが課
題となっている。このためにはカートリッジにおける有
効濾過面積を増大させ、また、微多孔膜で濾過された液
体がスムーズに集液孔へ導入されることが必要である。
そこで、多くのフィルタカートリッジには、プリーツ形
状の保持や濾液流路を確保するスペーサーとしての役割
を担う透過性支持体が使用されている。プリーツフィル
タカートリッジはフォトレジストなどの粘度が高い液体
の濾過に使われることがあり、０．１〜０．４ＭＰａ程
度の高圧濾過が行われる。このような用途向けには透過
性支持体として求められる上記の性能はさらに高いもの
が必要である。
【０００４】透過性支持体としてはメッシュや、不織布
などが使用されてきた。メッシュとは、一定の形状を有
する開孔部が規則正しく連続的に存在する透過性のシー
トを指し、数十μｍから数ｍｍの一定寸法の目開きをも
つ。その例として、押出し成形により製造された樹脂ネ
ットや、フィラメント織物ネットなどが多く使われてき
た。例えば特許２８１４５９９号公報においては、ポリ
エチレン製モノフィラメント編織物を透過性支持体とし
て用いることが開示されている。特開昭６２−２６２７
０８号公報においては支持体の密度を一定値以下とした
不織布を用いることで透過流量の向上を図っている。ま
た、ろ液流路を確保する工夫の例としては、異形断面を
有するモノフィラメントの織物で透過性支持体を形成す
る特開平１０−１１８４６８号公報が開示されている。
などが使用されてきた。メッシュとは、一定の形状を有
する開孔部が規則正しく連続的に存在する透過性のシー
トを指し、数十μｍから数ｍｍの一定寸法の目開きをも
つ。その例として、押出し成形により製造された樹脂ネ
ットや、フィラメント織物ネットなどが多く使われてき
た。例えば特許２８１４５９９号公報においては、ポリ
エチレン製モノフィラメント編織物を透過性支持体とし
て用いることが開示されている。特開昭６２−２６２７
０８号公報においては支持体の密度を一定値以下とした
不織布を用いることで透過流量の向上を図っている。ま
た、ろ液流路を確保する工夫の例としては、異形断面を
有するモノフィラメントの織物で透過性支持体を形成す
る特開平１０−１１８４６８号公報が開示されている。
【０００５】メッシュはプリーツ形状の保持能力を高め
るという役割のためには剛性の高いものが好ましい。剛
性の高いメッシュは一般に線径が太く、開孔度を高く保
つために目開きが大きくなっている。このような目開き
の大きいメッシュを透過側に使用した場合には、高圧濾
過時にメッシュの開孔部分に接した微多孔膜が透過側に
たわんで透過液の流路を狭め、処理量が減少してしま
う。不織布は目付量が大きいものや、高圧濾過時に隣接
するプリーツの不織布同士が密着するような場合には、
特に大きな流路抵抗となる。目付量の大きいものの方が
加圧時に形状を保持するが、厚みが大きいためカートリ
ッジ一本あたりの膜面積が減少することと、不織布自体
の流路抵抗が大きくなることから処理能力が低下してし
まう。目付量の小さいものを用いた場合は強度が不足
し、加圧時にプリーツが大きく変形し、不均一に横倒れ
するなどして有効に使用されないプリーツが発生するた
め処理量は減少する。
るという役割のためには剛性の高いものが好ましい。剛
性の高いメッシュは一般に線径が太く、開孔度を高く保
つために目開きが大きくなっている。このような目開き
の大きいメッシュを透過側に使用した場合には、高圧濾
過時にメッシュの開孔部分に接した微多孔膜が透過側に
たわんで透過液の流路を狭め、処理量が減少してしま
う。不織布は目付量が大きいものや、高圧濾過時に隣接
するプリーツの不織布同士が密着するような場合には、
特に大きな流路抵抗となる。目付量の大きいものの方が
加圧時に形状を保持するが、厚みが大きいためカートリ
ッジ一本あたりの膜面積が減少することと、不織布自体
の流路抵抗が大きくなることから処理能力が低下してし
まう。目付量の小さいものを用いた場合は強度が不足
し、加圧時にプリーツが大きく変形し、不均一に横倒れ
するなどして有効に使用されないプリーツが発生するた
め処理量は減少する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記課題を
解決し、高圧濾過時にもプリーツ形状を保持し、濾液流
路が確保され、使用圧力における濾過流量が高いフィル
タカートリッジを提供することを目的とする。
解決し、高圧濾過時にもプリーツ形状を保持し、濾液流
路が確保され、使用圧力における濾過流量が高いフィル
タカートリッジを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明者は、上記課題を
解決するために鋭意研究を重ねた結果、本発明をなすに
至った。すなわち、本発明は （１）微多孔膜とそれを支持する透過性支持体を有する
フィルタカートリッジにおいて、透過性支持体としてメ
ッシュと不織布を重ね合わせたものを用いることを特徴
とするフィルタカートリッジ。 （２）微多孔膜の透過液側に配置する透過性支持体がメ
ッシュと不織布を重ね合わせたものであることを特徴と
する（１）記載のフィルタカートリッジ。 （３）フィルタカートリッジが、微多孔膜を透過性支持
体でサンドイッチ状に挟んでプリーツ状に折り曲げ、集
液孔を有する内筒の周りに巻き付けてプリーツ濾材の上
下端部をプレートでシールした構造であることを特徴と
する（１）または（２）記載のフィルタカートリッジ。 （４）フィルタカートリッジを構成する材料が全てポリ
オレフィンからなることを特徴とする（１）〜（３）の
いずれかに記載のフィルタカートリッジ。である。
解決するために鋭意研究を重ねた結果、本発明をなすに
至った。すなわち、本発明は （１）微多孔膜とそれを支持する透過性支持体を有する
フィルタカートリッジにおいて、透過性支持体としてメ
ッシュと不織布を重ね合わせたものを用いることを特徴
とするフィルタカートリッジ。 （２）微多孔膜の透過液側に配置する透過性支持体がメ
ッシュと不織布を重ね合わせたものであることを特徴と
する（１）記載のフィルタカートリッジ。 （３）フィルタカートリッジが、微多孔膜を透過性支持
体でサンドイッチ状に挟んでプリーツ状に折り曲げ、集
液孔を有する内筒の周りに巻き付けてプリーツ濾材の上
下端部をプレートでシールした構造であることを特徴と
する（１）または（２）記載のフィルタカートリッジ。 （４）フィルタカートリッジを構成する材料が全てポリ
オレフィンからなることを特徴とする（１）〜（３）の
いずれかに記載のフィルタカートリッジ。である。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明の好ましい態様について以
下具体的に説明する。図１は一般的な円筒型プリーツフ
ィルタカートリッジの構造を示した図である。透過性支
持体２、４で微多孔膜３をサンドイッチ状に挟んでプリ
ーツ状に折り曲げ、得られたプリーツ濾材を集液孔６を
もつ内筒５の周りに円筒状に巻き付けて膜の合わせ目を
シールし、プリーツ濾材の上下端部をそれぞれ上プレー
ト７ａ、下プレート７ｂで液密にシールする。液体は一
般的にフィルタカートリッジの外側から微多孔膜３によ
って濾過され、透過液は集液孔６から内筒５の内側に集
められて透過液出口８から排出される。
下具体的に説明する。図１は一般的な円筒型プリーツフ
ィルタカートリッジの構造を示した図である。透過性支
持体２、４で微多孔膜３をサンドイッチ状に挟んでプリ
ーツ状に折り曲げ、得られたプリーツ濾材を集液孔６を
もつ内筒５の周りに円筒状に巻き付けて膜の合わせ目を
シールし、プリーツ濾材の上下端部をそれぞれ上プレー
ト７ａ、下プレート７ｂで液密にシールする。液体は一
般的にフィルタカートリッジの外側から微多孔膜３によ
って濾過され、透過液は集液孔６から内筒５の内側に集
められて透過液出口８から排出される。
【０００９】本発明のフィルタカートリッジで使用され
る透過性支持体はメッシュと不織布を重ね合わせたもの
であることを特徴としている。メッシュと不織布に使用
できる樹脂の例としては、ポリエチレン、ポリプロピレ
ンなどのポリオレフィン、ナイロン、ポリエステル、ポ
リスルフォン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリフッ
化ビニリデン、ＰＦＡ（４フッ化エチレン−パーフルオ
ロアルキルビニルエーテル共重合体)、ポリテトラフル
オロエチレンなどがある。熱融着による組立の操作性と
不良率の低減のためには、微多孔膜や上下プレートと同
一材質であることが好ましい。
る透過性支持体はメッシュと不織布を重ね合わせたもの
であることを特徴としている。メッシュと不織布に使用
できる樹脂の例としては、ポリエチレン、ポリプロピレ
ンなどのポリオレフィン、ナイロン、ポリエステル、ポ
リスルフォン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリフッ
化ビニリデン、ＰＦＡ（４フッ化エチレン−パーフルオ
ロアルキルビニルエーテル共重合体)、ポリテトラフル
オロエチレンなどがある。熱融着による組立の操作性と
不良率の低減のためには、微多孔膜や上下プレートと同
一材質であることが好ましい。
【００１０】本発明のフィルタカートリッジで使用され
るメッシュとは、一定の形状を有する開孔部が規則正し
く連続的に存在する透過性のシートを言い、目開きは２
０〜５０００μｍのものを言う。開孔部の形状や単位形
状種類の数は問わない。主に成形ネット、織物ネット、
ワリフ（商品名：日石プラスト株式会社製）などがあ
る。成形ネットは押し出し成形などによって作られ、さ
まざまな形や寸法の目開きをもつものがある。線径が太
いものや、厚みが大きいものになるほど剛性が高くなる
が、剛性が高すぎるとフィルタカートリッジ1本あたり
に充填することのできる膜面積が減少するため、透過性
支持体として単独で用いる場合は、厚さ１００〜４００
μｍのものが使用されることが多い。本発明においては
不織布との重ね合わせによる補強がなされるため、薄手
のものを使用することができ、厚さ５０〜２００μｍが
好ましい。
るメッシュとは、一定の形状を有する開孔部が規則正し
く連続的に存在する透過性のシートを言い、目開きは２
０〜５０００μｍのものを言う。開孔部の形状や単位形
状種類の数は問わない。主に成形ネット、織物ネット、
ワリフ（商品名：日石プラスト株式会社製）などがあ
る。成形ネットは押し出し成形などによって作られ、さ
まざまな形や寸法の目開きをもつものがある。線径が太
いものや、厚みが大きいものになるほど剛性が高くなる
が、剛性が高すぎるとフィルタカートリッジ1本あたり
に充填することのできる膜面積が減少するため、透過性
支持体として単独で用いる場合は、厚さ１００〜４００
μｍのものが使用されることが多い。本発明においては
不織布との重ね合わせによる補強がなされるため、薄手
のものを使用することができ、厚さ５０〜２００μｍが
好ましい。
【００１１】織物ネットはフィラメントを織って作られ
たものである。一般に２０〜７０％の開孔度をもつ織物
ネットは、線径が太くなるほど目開きと厚みが大きくな
り、剛性も高いものになる。開孔度と剛性の面から、線
径８０〜２００μｍ、厚みが１００〜５００μmである
ネットを使用することが好ましい。織物のためシートに
凹凸があり、スペーサーとしての性能がより優れてい
る。ワリフ（日石プラスト株式会社製）はポリオレフィ
ンを原料とした素材であり、多層フィルムの割繊維を
縦、横に連続的に積層して熱融着して作られた厚み７０
〜１３０μｍのメッシュである。メッシュを構成してい
る繊維がフィラメントに比べて平滑であり、目開きに対
する厚みが他のメッシュに比べて非常に薄いため、プリ
ーツ化した場合の占有体積が小さくなり、フィルタカー
トリッジ１本あたりの膜面積を多く入れることができる
のが特徴である。
たものである。一般に２０〜７０％の開孔度をもつ織物
ネットは、線径が太くなるほど目開きと厚みが大きくな
り、剛性も高いものになる。開孔度と剛性の面から、線
径８０〜２００μｍ、厚みが１００〜５００μmである
ネットを使用することが好ましい。織物のためシートに
凹凸があり、スペーサーとしての性能がより優れてい
る。ワリフ（日石プラスト株式会社製）はポリオレフィ
ンを原料とした素材であり、多層フィルムの割繊維を
縦、横に連続的に積層して熱融着して作られた厚み７０
〜１３０μｍのメッシュである。メッシュを構成してい
る繊維がフィラメントに比べて平滑であり、目開きに対
する厚みが他のメッシュに比べて非常に薄いため、プリ
ーツ化した場合の占有体積が小さくなり、フィルタカー
トリッジ１本あたりの膜面積を多く入れることができる
のが特徴である。
【００１２】本発明のフィルタカートリッジで使用され
る不織布とは乾式法、湿式法、スパンボンド、メルトブ
ローなどによって形成されたシートをサーマルボンド、
ニードルパンチ、スパンレース、ケミカルボンド、ウォ
ーターパンチ、ステッチボンドなどの方法によって接合
し、製造された長繊維不織布および短繊維不織布のこと
であり、開孔部の形状と寸法が不規則で、最も大きい開
孔部の寸法が１０００μm以下であるものをいう。本発
明においては、織布に分類されない透過性素材のうち、
ワリフ（日石プラスト株式会社製）やソフグレード（積
水化学工業株式会社製）などの一定寸法の形状を有する
開孔部が規則正しく連続的に存在するものについては、
不織布ではなくメッシュと定義する。透過性支持体とし
て単独で用いる場合はポリオレフィン製の不織布では目
付量３０〜７０ｇ／ｍ2程度のものを使用することが多
いが、本発明においてはメッシュと重ね合わせて使用す
るため通常より薄手のものを使用できる。１０〜５０ｇ
／ｍ2が好ましく、流路抵抗の面から１０〜３０ｇ／ｍ2
がより好ましい。
る不織布とは乾式法、湿式法、スパンボンド、メルトブ
ローなどによって形成されたシートをサーマルボンド、
ニードルパンチ、スパンレース、ケミカルボンド、ウォ
ーターパンチ、ステッチボンドなどの方法によって接合
し、製造された長繊維不織布および短繊維不織布のこと
であり、開孔部の形状と寸法が不規則で、最も大きい開
孔部の寸法が１０００μm以下であるものをいう。本発
明においては、織布に分類されない透過性素材のうち、
ワリフ（日石プラスト株式会社製）やソフグレード（積
水化学工業株式会社製）などの一定寸法の形状を有する
開孔部が規則正しく連続的に存在するものについては、
不織布ではなくメッシュと定義する。透過性支持体とし
て単独で用いる場合はポリオレフィン製の不織布では目
付量３０〜７０ｇ／ｍ2程度のものを使用することが多
いが、本発明においてはメッシュと重ね合わせて使用す
るため通常より薄手のものを使用できる。１０〜５０ｇ
／ｍ2が好ましく、流路抵抗の面から１０〜３０ｇ／ｍ2
がより好ましい。
【００１３】本発明のフィルタカートリッジは２種類の
材料を重ね合わせた透過性支持体を使用することによっ
て、単独では厚みが薄く、剛性がないものでも強度をも
たせることができること、特に透過側にこのような透過
性支持体を用いた場合に、流路がより確保されることが
利点である。メッシュと不織布を重ね合わせると透過性
支持体全体の厚みは従来品と同等か場合によって厚くな
ることもあり、フィルタカートリッジ１本あたりの膜面
積は従来品並か若干減少するが、流量特性が大幅に向上
するためカートリッジ１本あたりとしては従来品よりも
高流量となる。以下、流路確保について述べる。
材料を重ね合わせた透過性支持体を使用することによっ
て、単独では厚みが薄く、剛性がないものでも強度をも
たせることができること、特に透過側にこのような透過
性支持体を用いた場合に、流路がより確保されることが
利点である。メッシュと不織布を重ね合わせると透過性
支持体全体の厚みは従来品と同等か場合によって厚くな
ることもあり、フィルタカートリッジ１本あたりの膜面
積は従来品並か若干減少するが、流量特性が大幅に向上
するためカートリッジ１本あたりとしては従来品よりも
高流量となる。以下、流路確保について述べる。
【００１４】透過側の透過性支持体について、メッシュ
を用いる場合、剛性の高いものがプリーツ形状の保持の
ためには好ましいが、一般的にそのようなメッシュは目
開きが大きく、高圧濾過時には微多孔膜のメッシュ開孔
部における透過側へのたわみが透過液流路を狭めること
が問題であった。しかし、不織布を微多孔膜とメッシュ
の間に挟むことによってたわみを解消することができ
る。たわみの防止には目付量が１０〜３０ｇ／ｍ2の小
さい不織布で充分であり、この様な不織布は厚みが薄
く、圧密化の問題も少なく、メッシュの存在によって不
織布同士の密着が起きることがないので流路抵抗は小さ
く抑えることができる。
を用いる場合、剛性の高いものがプリーツ形状の保持の
ためには好ましいが、一般的にそのようなメッシュは目
開きが大きく、高圧濾過時には微多孔膜のメッシュ開孔
部における透過側へのたわみが透過液流路を狭めること
が問題であった。しかし、不織布を微多孔膜とメッシュ
の間に挟むことによってたわみを解消することができ
る。たわみの防止には目付量が１０〜３０ｇ／ｍ2の小
さい不織布で充分であり、この様な不織布は厚みが薄
く、圧密化の問題も少なく、メッシュの存在によって不
織布同士の密着が起きることがないので流路抵抗は小さ
く抑えることができる。
【００１５】また、メッシュの単独使用ではメッシュが
膜に密着してデッドスペースを生じるため有効濾過面積
を小さくしてしまうが、間に不織布を挟むと濾液が開孔
部分に回り込むことができるため効率的に濾過すること
ができる。このような透過性支持体を使用することによ
って不織布単独やメッシュ単独を用いたときよりも使用
圧力における流量が高いカートリッジを得ることができ
る。
膜に密着してデッドスペースを生じるため有効濾過面積
を小さくしてしまうが、間に不織布を挟むと濾液が開孔
部分に回り込むことができるため効率的に濾過すること
ができる。このような透過性支持体を使用することによ
って不織布単独やメッシュ単独を用いたときよりも使用
圧力における流量が高いカートリッジを得ることができ
る。
【００１６】本発明のフィルタカートリッジで使用され
る微多孔膜は平均孔径０．０３〜１０μmが好ましい。
微多孔膜の材質の例としては、ポリエチレン、ポリプロ
ピレンなどのポリオレフィン、ナイロン、ポリエステ
ル、ポリスルフォン、ポリエーテルエーテルケトン、ポ
リフッ化ビニリデン、ＰＦＡ（４フッ化エチレン−パー
フルオロアルキルビニルエーテル共重合体）、ポリテト
ラフルオロエチレンなどがある。耐薬品性が求められる
用途に使用する場合には、ＰＦＡやテトラフルオロエチ
レンなどのフッ素系樹脂、ポリオレフィン樹脂を用いる
のが好ましいが、液状フォトレジストの精製などの用途
には、焼却廃棄、材料コストなどの点で、ポリオレフィ
ン樹脂がより好ましい。厚みは組立時の濾材強度を確保
し、加圧濾過時の膜破れやプリーツ偏りを防ぐために５
μｍ以上が好ましく、膜面積を確保し、濾過抵抗の増大
を抑えるために１５０μｍ以下が好ましい。
る微多孔膜は平均孔径０．０３〜１０μmが好ましい。
微多孔膜の材質の例としては、ポリエチレン、ポリプロ
ピレンなどのポリオレフィン、ナイロン、ポリエステ
ル、ポリスルフォン、ポリエーテルエーテルケトン、ポ
リフッ化ビニリデン、ＰＦＡ（４フッ化エチレン−パー
フルオロアルキルビニルエーテル共重合体）、ポリテト
ラフルオロエチレンなどがある。耐薬品性が求められる
用途に使用する場合には、ＰＦＡやテトラフルオロエチ
レンなどのフッ素系樹脂、ポリオレフィン樹脂を用いる
のが好ましいが、液状フォトレジストの精製などの用途
には、焼却廃棄、材料コストなどの点で、ポリオレフィ
ン樹脂がより好ましい。厚みは組立時の濾材強度を確保
し、加圧濾過時の膜破れやプリーツ偏りを防ぐために５
μｍ以上が好ましく、膜面積を確保し、濾過抵抗の増大
を抑えるために１５０μｍ以下が好ましい。
【００１７】微多孔膜の製造法としては、例えばポリエ
チレンと流動パラフィンなどの可塑剤を溶融混練し、押
出機で押し出して相分離、冷却固化させてシートを成形
する。続いて塩化メチレンやメチルエチルケトン等の揮
発性有機溶剤を用いてこのシートから可塑剤を抽出し、
乾燥させる。このようにして得られた多孔シートをロー
ル延伸機および横テンター延伸機を用いて逐次２軸延伸
し、微多孔膜を得る。本発明のフィルタカートリッジに
使用される上下プレート、内筒、外筒はポリエチレン、
ポリプロピレンなどのポリオレフィン、ナイロン、ポリ
エステル、ポリスルフォン、ポリエーテルエーテルケト
ン、ポリフッ化ビニリデン、ＰＦＡ（４フッ化エチレン
−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体）、ポ
リテトラフルオロエチレンなどからなる硬質樹脂である
ことが好ましい。さらに、粘度の高いレジストなどを濾
過する場合には、通常の低粘度液体の濾過圧力よりも高
い０．１ＭＰａ〜０．４ＭＰａ程度の圧力に対する耐久
性が問題であるため、硬度の高いポリプロピレン、高密
度ポリエチレン、あるいはポリテトラフルオロエチレン
などのフッ素系樹脂であることが好ましく、微多孔膜と
同一材質であることがより好ましい。
チレンと流動パラフィンなどの可塑剤を溶融混練し、押
出機で押し出して相分離、冷却固化させてシートを成形
する。続いて塩化メチレンやメチルエチルケトン等の揮
発性有機溶剤を用いてこのシートから可塑剤を抽出し、
乾燥させる。このようにして得られた多孔シートをロー
ル延伸機および横テンター延伸機を用いて逐次２軸延伸
し、微多孔膜を得る。本発明のフィルタカートリッジに
使用される上下プレート、内筒、外筒はポリエチレン、
ポリプロピレンなどのポリオレフィン、ナイロン、ポリ
エステル、ポリスルフォン、ポリエーテルエーテルケト
ン、ポリフッ化ビニリデン、ＰＦＡ（４フッ化エチレン
−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体）、ポ
リテトラフルオロエチレンなどからなる硬質樹脂である
ことが好ましい。さらに、粘度の高いレジストなどを濾
過する場合には、通常の低粘度液体の濾過圧力よりも高
い０．１ＭＰａ〜０．４ＭＰａ程度の圧力に対する耐久
性が問題であるため、硬度の高いポリプロピレン、高密
度ポリエチレン、あるいはポリテトラフルオロエチレン
などのフッ素系樹脂であることが好ましく、微多孔膜と
同一材質であることがより好ましい。
【００１８】上記に記載された、微多孔膜と透過性支持
体から成るプリーツ濾材は、上下プレート、内筒、外筒
の部材と合わせてフィルタカートリッジとして一体化組
立されることが好ましい。すべて同一の材料からなる部
材で構成されるフィルタカートリッジの場合、プリーツ
濾材とプレートの接着を熱融着や超音波融着によって行
うことができ、接着剤の使用による不純物溶出を防ぐこ
とができるため好ましい。
体から成るプリーツ濾材は、上下プレート、内筒、外筒
の部材と合わせてフィルタカートリッジとして一体化組
立されることが好ましい。すべて同一の材料からなる部
材で構成されるフィルタカートリッジの場合、プリーツ
濾材とプレートの接着を熱融着や超音波融着によって行
うことができ、接着剤の使用による不純物溶出を防ぐこ
とができるため好ましい。
【００１９】以下、本発明を実施例に基づいて説明す
る。なお、本発明に用いる評価の方法について以下に記
す。 ［膜透水量］膜透水量（Ｌ／ｍ2・ｈｒ・ＭＰａ）は平
面状の微多孔膜を直径２５ｍｍφに打ち抜き、アルコー
ルを含浸させて親水化した後、多孔性支持板を有するホ
ルダーにセットして差圧０．１ＭＰａにて純水を濾過
し、所定時間での濾過量を測定することによって求め
た。 ［カードリッジ流量理論値］カードリッジ流量理論値
（Ｌ・ｍＰａ・ｓ／Ｃａｒｔｒｉｄｇｅ・ｈｒ・ＭＰ
ａ）＝膜透水量（Ｌ／ｍ2・ｈｒ・ＭＰａ）×水の粘度
（１ｍＰａ・ｓ）×フィルタカートリッジ膜面積
（ｍ2）として計算した。
る。なお、本発明に用いる評価の方法について以下に記
す。 ［膜透水量］膜透水量（Ｌ／ｍ2・ｈｒ・ＭＰａ）は平
面状の微多孔膜を直径２５ｍｍφに打ち抜き、アルコー
ルを含浸させて親水化した後、多孔性支持板を有するホ
ルダーにセットして差圧０．１ＭＰａにて純水を濾過
し、所定時間での濾過量を測定することによって求め
た。 ［カードリッジ流量理論値］カードリッジ流量理論値
（Ｌ・ｍＰａ・ｓ／Ｃａｒｔｒｉｄｇｅ・ｈｒ・ＭＰ
ａ）＝膜透水量（Ｌ／ｍ2・ｈｒ・ＭＰａ）×水の粘度
（１ｍＰａ・ｓ）×フィルタカートリッジ膜面積
（ｍ2）として計算した。
【００２０】［カートリッジ流量実測値］カートリッジ
流量実測値（Ｌ・ｍＰａ・ｓ／Ｃａｒｔｒｉｄｇｅ・ｈ
ｒ・ＭＰａ）は、フィルタカートリッジをハウジングに
設置し、粘度８１５０ｍＰａ・ｓのレジストモデル液
（ポリビニルピロリドンＮＭＰ溶液）を差圧０．４ＭＰ
ａにて濾過し、所定時間での濾過量を測定することによ
って求めた。 ［保持率］保持率（％）＝カートリッジ流量実測値÷カ
ートリッジ流量理論値×１００として計算した。保持率
は１００％に近いほど使用微多孔膜の濾過性能を効率よ
く発揮させ、変形に強く、流路抵抗の少ないサポート
材、あるいはカートリッジ構造であることを示すことが
できる。
流量実測値（Ｌ・ｍＰａ・ｓ／Ｃａｒｔｒｉｄｇｅ・ｈ
ｒ・ＭＰａ）は、フィルタカートリッジをハウジングに
設置し、粘度８１５０ｍＰａ・ｓのレジストモデル液
（ポリビニルピロリドンＮＭＰ溶液）を差圧０．４ＭＰ
ａにて濾過し、所定時間での濾過量を測定することによ
って求めた。 ［保持率］保持率（％）＝カートリッジ流量実測値÷カ
ートリッジ流量理論値×１００として計算した。保持率
は１００％に近いほど使用微多孔膜の濾過性能を効率よ
く発揮させ、変形に強く、流路抵抗の少ないサポート
材、あるいはカートリッジ構造であることを示すことが
できる。
【００２１】
【実施例１】ポリエチレンパウダーと流動パラフィンを
均一に溶融し、押出機から押し出してシートを形成し、
このシートから流動パラフィンをメチルエチルケトンで
抽出除去して厚み６０μｍの微多孔膜を得た。この微多
孔膜の透水量は１３００００Ｌ／ｍ2・ｈｒ・ＭＰａ
（２５℃）であった。また、この微多孔膜の０．２５４
μｍポリスチレンラテックスの阻止率は９９％以上であ
った。この微多孔膜の供給側に目付量２０ｇ／ｍ2、厚
み１５０μｍのポリエチレン製不織布、透過側に目付量
３０ｇ／ｍ2、厚み２００μｍのポリエチレン製不織布
（出光石油化学株式会社製）とポリエチレン製ワリフＥ
Ｘ２４（日石プラスト株式会社製）を重ね合わせたもの
を配置し、ワリフが内筒に直接接する面となるように微
多孔膜をサンドイッチ状に挟んでプリーツ加工した。こ
のプリーツ濾材を高密度ポリエチレン製の内筒の周りに
配置して合わせ目をシールし、上下端部を高密度ポリエ
チレン製のプレートに熱融着し、フィルタカートリッジ
を作製した。フィルタカートリッジの外径８１．５ｍ
ｍ、内径４３ｍｍ、高さ１３０ｍｍ、カートリッジ１本
に入れることのできたプリーツ数は１６０、膜面積は
０．４２ｍ2であった。上記のカートリッジのカートリ
ッジ流量実測値は２１３００Ｌ・ｍＰａ・ｓ／Ｃａｒｔ
ｒｉｄｇｅ・ｈｒ・ＭＰａであった。
均一に溶融し、押出機から押し出してシートを形成し、
このシートから流動パラフィンをメチルエチルケトンで
抽出除去して厚み６０μｍの微多孔膜を得た。この微多
孔膜の透水量は１３００００Ｌ／ｍ2・ｈｒ・ＭＰａ
（２５℃）であった。また、この微多孔膜の０．２５４
μｍポリスチレンラテックスの阻止率は９９％以上であ
った。この微多孔膜の供給側に目付量２０ｇ／ｍ2、厚
み１５０μｍのポリエチレン製不織布、透過側に目付量
３０ｇ／ｍ2、厚み２００μｍのポリエチレン製不織布
（出光石油化学株式会社製）とポリエチレン製ワリフＥ
Ｘ２４（日石プラスト株式会社製）を重ね合わせたもの
を配置し、ワリフが内筒に直接接する面となるように微
多孔膜をサンドイッチ状に挟んでプリーツ加工した。こ
のプリーツ濾材を高密度ポリエチレン製の内筒の周りに
配置して合わせ目をシールし、上下端部を高密度ポリエ
チレン製のプレートに熱融着し、フィルタカートリッジ
を作製した。フィルタカートリッジの外径８１．５ｍ
ｍ、内径４３ｍｍ、高さ１３０ｍｍ、カートリッジ１本
に入れることのできたプリーツ数は１６０、膜面積は
０．４２ｍ2であった。上記のカートリッジのカートリ
ッジ流量実測値は２１３００Ｌ・ｍＰａ・ｓ／Ｃａｒｔ
ｒｉｄｇｅ・ｈｒ・ＭＰａであった。
【００２２】
【比較例１】微多孔膜の透過側にワリフ（日石プラスト
株式会社製）を使用せず、目付量３０ｇ／ｍ2のポリエ
チレン製不織布（出光石油化学株式会社製）のみを用い
た以外は、実施例１と全て同一部材からなるフィルタカ
ートリッジを作製した。カートリッジ１本に入れること
のできたプリーツ数は２００、膜面積は０．５２ｍ2で
あった。実施例１で用いたのと同じレジストモデル液を
差圧０．４ＭＰａにて濾過した時の流量は９５００Ｌ・
ｍＰａ・ｓ／Ｃａｒｔｒｉｄｇｅ・ｈｒ・ＭＰａであっ
た。
株式会社製）を使用せず、目付量３０ｇ／ｍ2のポリエ
チレン製不織布（出光石油化学株式会社製）のみを用い
た以外は、実施例１と全て同一部材からなるフィルタカ
ートリッジを作製した。カートリッジ１本に入れること
のできたプリーツ数は２００、膜面積は０．５２ｍ2で
あった。実施例１で用いたのと同じレジストモデル液を
差圧０．４ＭＰａにて濾過した時の流量は９５００Ｌ・
ｍＰａ・ｓ／Ｃａｒｔｒｉｄｇｅ・ｈｒ・ＭＰａであっ
た。
【００２３】
【比較例２】厚み１００μｍ、透水量１２００００Ｌ／
ｍ2・ｈｒ・ＭＰａ（２５℃）、０．２５４μｍポリス
チレンラテックスの阻止率９９％以上である微多孔膜を
ポリエチレン製成形ネット（三晶株式会社製ＫＸ２１
５、厚み２００μｍ）２枚で両面から挟み、実施例１と
同様にフィルタカートリッジを作製した。フィルタカー
トリッジの外径は８１．５ｍｍ、内径４３ｍｍ、高さ１
２０ｍｍであり、カートリッジ１本に入れることのでき
たプリーツ数は１７９、膜面積は０．４８ｍ2であっ
た。実施例１で用いたのと同じレジストモデル液を差圧
０．４ＭＰａにて濾過した時の流量は１３９００Ｌ・ｍ
Ｐａ・ｓ／Ｃａｒｔｒｉｄｇｅ・ｈｒ・ＭＰａであっ
た。
ｍ2・ｈｒ・ＭＰａ（２５℃）、０．２５４μｍポリス
チレンラテックスの阻止率９９％以上である微多孔膜を
ポリエチレン製成形ネット（三晶株式会社製ＫＸ２１
５、厚み２００μｍ）２枚で両面から挟み、実施例１と
同様にフィルタカートリッジを作製した。フィルタカー
トリッジの外径は８１．５ｍｍ、内径４３ｍｍ、高さ１
２０ｍｍであり、カートリッジ１本に入れることのでき
たプリーツ数は１７９、膜面積は０．４８ｍ2であっ
た。実施例１で用いたのと同じレジストモデル液を差圧
０．４ＭＰａにて濾過した時の流量は１３９００Ｌ・ｍ
Ｐａ・ｓ／Ｃａｒｔｒｉｄｇｅ・ｈｒ・ＭＰａであっ
た。
【００２４】
【表１】
【００２５】表１から、実施例１はレジストモデル液を
流した場合に保持率が最も高くなり、透過性支持シート
として不織布のみを用いた比較例１、透過性支持シート
としてネットのみを用いた比較例２と比べて優れた構造
であることが実証された。また、膜面積は実施例１のほ
うが比較例１よりも小さいにも関わらず、カートリッジ
１本あたりの流量は実施例１よりも多くなった。
流した場合に保持率が最も高くなり、透過性支持シート
として不織布のみを用いた比較例１、透過性支持シート
としてネットのみを用いた比較例２と比べて優れた構造
であることが実証された。また、膜面積は実施例１のほ
うが比較例１よりも小さいにも関わらず、カートリッジ
１本あたりの流量は実施例１よりも多くなった。
【００２６】
【発明の効果】微多孔膜とそれを支持する透過性支持体
からなるフィルタカートリッジにおいて、透過性支持体
としてメッシュと不織布を重ね合わせることにより、メ
ッシュ単独、あるいは不織布単独の透過性支持体をもつ
フィルタカートリッジよりも高圧濾過時にプリーツ形状
を保持し、濾液流路が確保され、使用圧力における濾過
流量が高いフィルタカートリッジを提供することができ
た。
からなるフィルタカートリッジにおいて、透過性支持体
としてメッシュと不織布を重ね合わせることにより、メ
ッシュ単独、あるいは不織布単独の透過性支持体をもつ
フィルタカートリッジよりも高圧濾過時にプリーツ形状
を保持し、濾液流路が確保され、使用圧力における濾過
流量が高いフィルタカートリッジを提供することができ
た。
【図１】一般的な円筒型プリーツフィルタカートリッジ
の構造を示す斜視図である。
の構造を示す斜視図である。
１ 外筒
２ 透過性支持体（供給側）
３ 微多孔膜
４ 透過性支持体（透過側）
５ 内筒
６ 集液孔
７ａ 上プレート
７ｂ 下プレート
８ 透過液出口
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
Ｃ０２Ｆ 1/44 Ｃ０２Ｆ 1/44 Ｈ
Ｆターム(参考） 4D006 GA07 HA73 JA04A JA04C
JA07A JA07C JA22A JA22C
JA62A JB07 MA04 MA09
MA23 MA31 MB01 MB16 MC22
MC23 MC28 MC29 MC30 MC48
MC54 MC61 MC62 PA01 PB02
PB13 PB15 PB22 PC01 PC42
PC51
4D019 AA03 BA13 BB08 BD01 CA02
CB02
Claims (4)
- 【請求項１】 微多孔膜とそれを支持する透過性支持体
を有するフィルタカートリッジにおいて、透過性支持体
としてメッシュと不織布を重ね合わせたものを用いるこ
とを特徴とするフィルタカートリッジ。 - 【請求項２】 微多孔膜の透過液側に配置する透過性支
持体がメッシュと不織布を重ね合わせたものであること
を特徴とする請求項１記載のフィルタカートリッジ。 - 【請求項３】 フィルタカートリッジが、微多孔膜を透
過性支持体でサンドイッチ状に挟んでプリーツ状に折り
曲げ、集液孔を有する内筒の周りに巻き付けてプリーツ
濾材の上下端部をプレートでシールした構造であること
を特徴とする請求項１または２記載のフィルタカートリ
ッジ。 - 【請求項４】 フィルタカートリッジを構成する材料が
全てポリオレフィンからなることを特徴とする請求項１
〜３のいずれかに記載のフィルタカートリッジ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001387309A JP2003181227A (ja) | 2001-12-20 | 2001-12-20 | フィルタカートリッジ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001387309A JP2003181227A (ja) | 2001-12-20 | 2001-12-20 | フィルタカートリッジ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003181227A true JP2003181227A (ja) | 2003-07-02 |
Family
ID=27596188
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001387309A Pending JP2003181227A (ja) | 2001-12-20 | 2001-12-20 | フィルタカートリッジ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003181227A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009126457A2 (en) * | 2008-04-07 | 2009-10-15 | Cummins Filtration Ip Inc. | Replaceable filter cartridge with removal feature |
| JP2009279540A (ja) * | 2008-05-23 | 2009-12-03 | Jsr Corp | ろ過器及び電子材料用組成物の製造方法 |
| KR101239470B1 (ko) * | 2012-08-29 | 2013-03-06 | 박윤수 | 정수기 필터 |
| WO2015064495A1 (ja) * | 2013-10-30 | 2015-05-07 | 東洋紡株式会社 | 廃水処理用平膜カートリッジ |
| CN114984633A (zh) * | 2022-06-22 | 2022-09-02 | 杭州科百特过滤器材有限公司 | 一种用于过滤氢氟酸的折叠滤芯 |
-
2001
- 2001-12-20 JP JP2001387309A patent/JP2003181227A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009126457A2 (en) * | 2008-04-07 | 2009-10-15 | Cummins Filtration Ip Inc. | Replaceable filter cartridge with removal feature |
| WO2009126457A3 (en) * | 2008-04-07 | 2010-02-11 | Cummins Filtration Ip Inc. | Replaceable filter cartridge with removal feature |
| CN102026696A (zh) * | 2008-04-07 | 2011-04-20 | 康明斯过滤Ip公司 | 具有可拆卸特性的可更换式过滤器滤筒 |
| US8167966B2 (en) | 2008-04-07 | 2012-05-01 | Cummins Filtration Ip, Inc. | Replaceable filter cartridge with removal feature |
| JP2009279540A (ja) * | 2008-05-23 | 2009-12-03 | Jsr Corp | ろ過器及び電子材料用組成物の製造方法 |
| KR101239470B1 (ko) * | 2012-08-29 | 2013-03-06 | 박윤수 | 정수기 필터 |
| WO2015064495A1 (ja) * | 2013-10-30 | 2015-05-07 | 東洋紡株式会社 | 廃水処理用平膜カートリッジ |
| CN114984633A (zh) * | 2022-06-22 | 2022-09-02 | 杭州科百特过滤器材有限公司 | 一种用于过滤氢氟酸的折叠滤芯 |
| CN114984633B (zh) * | 2022-06-22 | 2024-02-23 | 杭州科百特过滤器材有限公司 | 一种用于过滤氢氟酸的折叠滤芯 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20041216 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Effective date: 20061027 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Effective date: 20071030 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20080408 |