JP2009119416A - Microfiltration filter and manufacturing method thereof - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a microfiltration filter which can effectively remove a solid component coexisting in fluid to be filtered and a gelatinous component having a particle size substantially smaller than the pore size of a filtration film of the lowermost stream side filtration film for removing the solid component by disposing only one sheet of microporous film made of a crystalline polymer having an asymmetric porous structure, can improve flux and life by reducing film thickness, thereby, can be used even for large equipment, can reduce the number of times of replacement of a cartridge to reduce expenses and time required for maintenance and can improve the yield when being used for semiconductor manufacturing processes, and to provide a manufacturing method thereof. <P>SOLUTION: The microfiltration filter is assembled by laminating the microporous film of monolayer structure made of a crystalline polymer having asymmetric porous structure and a polyolefin filtration layer. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、精密ろ過フィルター及びその製造方法、特に、ゲル成分を含有する被濾過流体から被濾過成分を効果的に除去する精密ろ過フィルター及びその製造方法に関する。   The present invention relates to a microfiltration filter and a method for producing the same, and more particularly to a microfiltration filter for effectively removing a component to be filtered from a fluid to be filtered containing a gel component and a method for producing the same.

製造工程中のフォトレジストには固形状成分とゲル状成分が混在するため、これを除去する必要がある。一般に、PTFE(ポリテトラフルオロエチレン、即ち、polytetrafluoroethylene)を濾過膜素材とするフィルタエレメントは、固形状異物の濾過に有効であるが、ゲル状成分を除去するためには孔径の極微細化を必要とし、ろ過時に大きな運転圧力を必要とするため、ろ過効率を低下させていた。一方、ポリオレフィンの濾過膜を素材とするフィルタエレメントは、ゲル状異物の濾過に有効であることが知られている。このため、従来は、PTFEを濾過膜素材とするフィルタエレメントと、ポリエチレンに代表されるポリオレフィンの濾過膜素材とするフィルタエレメントをそれぞれ使用して、フォトレジストを多段濾過することにより、フォトレジスト中の固形状成分とゲル状成分を除去している。   Since the photoresist in the manufacturing process contains a solid component and a gel component, it must be removed. In general, a filter element using PTFE (polytetrafluoroethylene, ie, polytetrafluoroethylene) as a filter membrane material is effective for filtering solid foreign matters, but in order to remove gel-like components, it is necessary to make the pore diameter extremely fine. Since a large operating pressure is required at the time of filtration, the filtration efficiency was lowered. On the other hand, it is known that filter elements made of polyolefin filtration membranes are effective for filtering gel-like foreign substances. For this reason, conventionally, by using a filter element made of PTFE as a filter membrane material and a filter element made of a polyolefin filter membrane material typified by polyethylene, respectively, the photoresist is subjected to multi-stage filtration. The solid component and the gel component are removed.

このように、フォトレジスト中の異物は多段濾過によって除去されているため、濾過工程が複雑にならざるを得ない。このため、濾過装置の保守点検作業が困難であるのみならず、濾過効率を向上させることが困難であった。   As described above, since the foreign matters in the photoresist are removed by multi-stage filtration, the filtration process must be complicated. For this reason, it is difficult not only to maintain and inspect the filtration apparatus but also to improve the filtration efficiency.

また、PTFE濾過層は複数のPTFE濾過膜を積層することによって構成され、複数のPTFE濾過膜のうち、少なくとも一対のPTFE濾過膜は、PTFE濾過膜毎に異なる孔径を有する積層型フィルタエレメントが公知となっている(例えば、特許文献1)。   Further, the PTFE filtration layer is formed by laminating a plurality of PTFE filtration membranes, and among the plurality of PTFE filtration membranes, at least a pair of PTFE filtration membranes is a multilayer filter element having a different pore diameter for each PTFE filtration membrane. (For example, Patent Document 1).

しかしながら、この積層型フィルタエレメントは、PTFE濾過膜を複数枚積層する必要があり、膜厚が大きくなって、流量が少ない、寿命が短い等の問題を引き起こしていた。
また、この積層型フィルタエレメントは、PTFE濾過膜を複数枚積層する必要があるので、PTFE濾過膜の剥離等が懸念され、耐久性の問題があった。
However, this multilayer filter element has to be laminated with a plurality of PTFE filtration membranes, resulting in problems such as a large film thickness, a low flow rate, and a short life.
In addition, since it is necessary to laminate a plurality of PTFE filtration membranes in this laminated filter element, there is a concern about peeling of the PTFE filtration membrane, and there is a problem of durability.

特開2001−340732号公報JP 2001-340732 A

本発明は、従来における前記問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、本発明は、非対称孔構造を有する結晶性ポリマーからなる微孔性膜を1枚設けるだけで、被濾過流体中に混在する固形状成分と、固形状成分除去用最下流側濾過膜の孔径よりも概ね小さい径のゲル状成分とを効果的に除去して、膜厚を低減して流量及び寿命を向上することができ、もって、大きな設備にも適用することができると共に、カートリッジの交換回数を低減してメンテナンスにかかる費用や時間を節減することができ、さらに、半導体製造工程に用いることにより歩留まりを向上することができる精密ろ過フィルター及びその製造方法を提供することを目的とする。   An object of the present invention is to solve the conventional problems and achieve the following objects. That is, the present invention provides a solid component mixed in the fluid to be filtered and the most downstream filtration membrane for removing the solid component by providing only one microporous membrane made of a crystalline polymer having an asymmetric pore structure. The gel-like component having a diameter substantially smaller than the pore diameter can be effectively removed, the film thickness can be reduced and the flow rate and life can be improved. An object of the present invention is to provide a microfiltration filter that can reduce the number of replacements and reduce maintenance costs and time, and can improve yield by using it in a semiconductor manufacturing process, and a manufacturing method thereof. .

なお、前記固形状成分除去用最下流側濾過膜の孔径よりも概ね小さい径のゲル状成分とは固形成分除去用最下流の濾過膜の孔径をゲル状成分が変形して通過し得る径以下の径のゲル状成分を意味し、孔径はJIS K 3832精密ろ過膜エレメント及びモジュールのバブルポイント試験法による測定であって、フィルタ全面からの気泡を認めたときのバブルポイントによって測定した孔径、すなわち、実質的には平均孔径を意味する。   The gel component having a diameter substantially smaller than the pore diameter of the most downstream filtration membrane for removing the solid component is equal to or smaller than the diameter at which the gel component can be deformed and passed through the pore diameter of the most downstream filtration membrane for solid component removal. The pore diameter is measured by the bubble point test method of JIS K 3832 microfiltration membrane element and module, and the pore diameter measured by the bubble point when bubbles from the entire surface of the filter are recognized, that is, In practice, this means the average pore diameter.

また、精密ろ過フィルターによって処理される被濾過流体は、固形状成分と当該固形状成分除去用最下流側濾過膜の孔径よりも概ね小さい径のゲル状成分とを含有する流体である限り、フォトレジストに限定されるものではない。   As long as the fluid to be filtered processed by the microfiltration filter is a fluid containing a solid component and a gel component having a diameter substantially smaller than the pore size of the most downstream filtration membrane for removing the solid component, It is not limited to resist.

前記課題を解決するための手段としては、以下の通りである。即ち、
<1> 非対称孔構造を有する結晶性ポリマーからなる単層構造の微孔性膜と、ポリオレフィン濾過層とを積層して組み込む精密ろ過フィルターである。
<2> 微孔性膜を被濾過流体の流れに関して上流側に配置し、ポリオレフィン濾過層を被濾過流体の流れに関して下流側に配置した前記<1>に記載の精密ろ過フィルターである。
<3> 結晶性ポリマーがポリテトラフルオロエチレンである前記<1>から<2>のいずれかに記載の精密ろ過フィルターである。
<4> 微孔性膜が、膜の表面の平均孔径が裏面の平均孔径よりも大きくて、且つ表面から裏面に向けて平均孔径が連続的に変化している前記<1>から<3>のいずれかに記載の精密ろ過フィルターである。
<5> 微孔性膜の表面を被濾過流体の流れに関して上流側に配置し、微孔性膜の裏面を被濾過流体の流れに関して下流側に配置した前記<4>に記載の精密ろ過フィルターである。
<6> 前記<1>から<5>のいずれかに記載の精密ろ過フィルターの製造方法であって、未焼成フィルムの裏面を加熱し、微孔性膜の厚み方向に温度勾配を形成させる半焼成工程を含むことを特徴とする精密ろ過フィルターの製造方法である。
Means for solving the problems are as follows. That is,
<1> A microfiltration filter in which a microporous membrane having a single layer structure made of a crystalline polymer having an asymmetric pore structure and a polyolefin filtration layer are laminated and incorporated.
<2> The microfiltration filter according to <1>, wherein the microporous membrane is disposed on the upstream side with respect to the flow of the fluid to be filtered, and the polyolefin filtration layer is disposed on the downstream side with respect to the flow of the fluid to be filtered.
<3> The microfiltration filter according to any one of <1> to <2>, wherein the crystalline polymer is polytetrafluoroethylene.
<4> The above <1> to <3>, wherein the microporous membrane has an average pore size on the surface of the membrane larger than the average pore size on the back surface, and the average pore size continuously changes from the front surface to the back surface. The microfiltration filter according to any one of the above.
<5> The microfiltration membrane according to <4>, wherein the surface of the microporous membrane is disposed upstream with respect to the flow of the fluid to be filtered, and the back surface of the microporous membrane is disposed downstream with respect to the flow of the fluid to be filtered. It is.
<6> The method for producing a microfiltration filter according to any one of <1> to <5>, wherein the back surface of the unfired film is heated to form a temperature gradient in the thickness direction of the microporous film. It is a manufacturing method of the microfiltration filter characterized by including a baking process.

本発明によれば、前記従来における諸問題を解決し、前記目的を達成することができ、非対称孔構造を有する結晶性ポリマーからなる微孔性膜を1枚設けるだけで、ゲル成分を含有する被濾過流体から被濾過成分を効果的に除去するので、膜厚を低減して流量及び寿命を向上することができ、もって、大きな設備にも適用することができると共に、カートリッジの交換回数を低減してメンテナンスにかかる費用や時間を節減することができ、さらに、半導体製造工程に用いることにより歩留まりを向上することができる精密ろ過フィルター及びその製造方法を提供することができる。
また、本発明の精密ろ過フィルターが濾過機能が高くて長寿命であるという特徴を有することから、濾過装置をコンパクトにまとめることができる。従来の濾過装置では、多数の濾過ユニットを並列的に使用して濾過寿命の短さに対処していたが、本発明の精密ろ過フィルターを用いれば並列的に使用する濾過ユニットの数を大幅に減らすことができる。
According to the present invention, the conventional problems can be solved and the object can be achieved, and the gel component is contained only by providing one microporous film made of a crystalline polymer having an asymmetric pore structure. Effectively removes the components to be filtered from the fluid to be filtered, thus reducing the film thickness and improving the flow rate and lifespan, so that it can be applied to large facilities and the number of cartridge replacements is reduced. Thus, it is possible to provide a microfiltration filter that can reduce the cost and time required for maintenance, and can improve the yield when used in a semiconductor manufacturing process, and a manufacturing method thereof.
Moreover, since the microfiltration filter of this invention has the characteristics that a filtration function is high and it is long-life, a filtration apparatus can be put together compactly. In the conventional filtration apparatus, a large number of filtration units are used in parallel to cope with the short filtration life. However, if the microfiltration filter of the present invention is used, the number of filtration units used in parallel is greatly increased. Can be reduced.

以下、本発明の精密ろ過フィルター及びその製造方法について説明する。   Hereinafter, the microfiltration filter of the present invention and the manufacturing method thereof will be described.

(精密ろ過フィルター)
前記精密ろ過フィルターは、単層構造の微孔性膜と、ポリオレフィン濾過層とを有してなり、更に必要に応じて適宜選択したその他のフィルム(膜)を有してなる。
(Microfiltration filter)
The microfiltration filter includes a microporous membrane having a single layer structure and a polyolefin filtration layer, and further includes other films (membranes) appropriately selected as necessary.

前記精密ろ過フィルターは、微孔性膜を被濾過流体の流れに関して上流側に配置し、ポリオレフィン濾過層を被濾過流体の流れに関して下流側に配置することが望ましく、このとき、微孔性膜において、孔径の大きい方の表面は上流側に配置され、孔径の小さい方の裏面は下流側に配置される。   In the microfiltration filter, it is preferable that the microporous membrane is disposed upstream with respect to the flow of the fluid to be filtered, and the polyolefin filtration layer is disposed downstream with respect to the flow of the fluid to be filtered. The surface with the larger hole diameter is disposed on the upstream side, and the back surface with the smaller hole diameter is disposed on the downstream side.

また、微孔性膜及びポリオレフィン濾過層は、被濾過流体の流れに関して上流側から下流側に向かって孔径が連続的に及び/又は段階的に小さくなるように配置することが好ましい。かかる構成を有する精密ろ過フィルターにおいては、被濾過流体中の固形成分とゲル状成分の同時濾過が可能であり、ろ過時の運転圧力を大きく減じることができる。   In addition, the microporous membrane and the polyolefin filtration layer are preferably arranged so that the pore diameter decreases continuously and / or stepwise from the upstream side to the downstream side with respect to the flow of the fluid to be filtered. In the microfiltration filter having such a configuration, the solid component and the gel component in the fluid to be filtered can be simultaneously filtered, and the operating pressure during filtration can be greatly reduced.

さらに、本発明の精密ろ過フィルターは、プリーツカートリッジに加工されても、平膜積層型カートリッジに加工されてもよいが、プリーツ状に加工することが好ましい。プリーツ状に加工することにより、カートリッジあたりのフィルターの濾過に使用する有効表面積を増大させることができるという利点がある。   Furthermore, the microfiltration filter of the present invention may be processed into a pleated cartridge or a flat membrane laminated cartridge, but is preferably processed into a pleated shape. Processing into a pleated shape has the advantage that the effective surface area used for filtering the filter per cartridge can be increased.

<微孔性膜>
前記微孔性膜としては、非対称孔構造を有する結晶性ポリマーからなるものであれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、結晶性ポリマーがポリテトラフルオロエチレンであることが好ましい。
<Microporous membrane>
The microporous membrane is not particularly limited as long as it is made of a crystalline polymer having an asymmetric pore structure, and can be appropriately selected according to the purpose. The crystalline polymer is polytetrafluoroethylene. It is preferable.

前記微孔性膜は、表面の平均孔径が裏面の平均孔径よりも大きいことを1つの特徴とする。ここでいう平均孔径は、次に示す方法で測定される。すなわち、走査型電子顕微鏡(日立S−4000型、蒸着は日立E1030型)で膜表面の写真(SEM写真、倍率1,000倍〜5,000倍)をとり、得られた写真を画像処理装置(本体名:日本アビオニクス(株)TVイメージプロセッサTVIP−4100II、制御ソフト名:ラトックシステムエンジニアリング(株)TVイメージプロセッサイメージコマンド4198)に取り込んで繊維のみからなる像を得て、その像を演算処理することにより平均孔径が求められる。
前記微孔性膜では、表面と裏面の平均孔径の比(表面/裏面比)が5〜30倍であることが好ましく、10〜25倍であることがより好ましく、15〜20倍であることがさらに好ましい。
One feature of the microporous membrane is that the average pore diameter on the front surface is larger than the average pore diameter on the back surface. The average pore diameter here is measured by the following method. That is, a film surface photograph (SEM photograph, magnification 1,000 to 5,000 times) is taken with a scanning electron microscope (Hitachi S-4000 type, vapor deposition is Hitachi E1030 type), and the obtained photograph is used as an image processing apparatus. (Main body name: Nippon Avionics Co., Ltd. TV image processor TVIP-4100II, control software name: Ratok System Engineering Co., Ltd. TV image processor image command 4198) to obtain an image consisting only of fibers and compute the image By doing so, the average pore diameter is obtained.
In the microporous membrane, the ratio of the average pore diameter of the front surface and the back surface (surface / back surface ratio) is preferably 5 to 30 times, more preferably 10 to 25 times, and 15 to 20 times. Is more preferable.

なお、本願では、平均孔径が大きい方の面を「表面」と言い、平均孔径が小さい方の面を「裏面」と言っているが、これは本発明の説明をわかりやすくするために便宜的につけた呼称に過ぎない。したがって、後述する製造方法にて使用する結晶性ポリマー未焼成フィルムのいずれの面を半焼成後に「表面」にしても構わない。   In the present application, the surface having the larger average pore diameter is referred to as “front surface”, and the surface having the smaller average pore diameter is referred to as “back surface”, but this is for convenience of explanation of the present invention. It's just a name given to. Therefore, any surface of the unsintered crystalline polymer film used in the manufacturing method described later may be made “surface” after semi-firing.

前記微孔性膜には、上記の特徴に加えてさらに表面から裏面に向けて平均孔径が連続的に変化していることも特徴とする態様(第1の態様)と、上記の特徴に加えてさらに単層構造であることも特徴とする態様(第2の態様)の両方が含まれる。これらの付加的な特徴をさらに加えることによって、濾過寿命を効果的に改善することができる。   In addition to the above characteristics, the microporous membrane further has an aspect in which the average pore diameter continuously changes from the front surface to the back surface (first aspect), and in addition to the above characteristics. In addition, both of the aspects (second aspect) characterized by a single layer structure are also included. By further adding these additional features, the filter life can be effectively improved.

第1の態様でいう「表面から裏面に向けて平均孔径が連続的に変化している」とは、横軸に表面からの厚さ方向の距離d(表面からの深さに相当)をとり、縦軸に平均孔径Dをとったときに、グラフが1本の連続線で描かれることを意味する。表面(d=0)から裏面(d=膜厚)に至るまでのグラフは傾きが負の領域(dD/dt<0)のみからなるものであってもよいし、傾きが負の領域と傾きがゼロの領域(dD/dt=0)が混在するものであってもよいし、傾きが負の領域と正の領域(dD/dt>0)が混在するものであってもよい。好ましいのは、傾きが負の領域(dD/dt<0)のみからなるものであるか、傾きが負の領域と傾きがゼロの領域(dD/dt=0)が混在するものである。さらに好ましいのは、傾きが負の領域(dD/dt<0)のみからなるものである。   In the first aspect, “the average pore diameter is continuously changing from the front surface to the back surface” means that the horizontal axis is a distance d (corresponding to the depth from the surface) in the thickness direction from the surface. When the average pore diameter D is taken on the vertical axis, this means that the graph is drawn with one continuous line. The graph from the front surface (d = 0) to the back surface (d = film thickness) may consist of only a negative slope area (dD / dt <0), or a negative slope area and a slope. May be a mixture of regions having zero (dD / dt = 0), or a region having a negative slope and a positive region (dD / dt> 0). Preferably, the region is composed only of a negative slope region (dD / dt <0), or a negative slope region and a zero slope region (dD / dt = 0) are mixed. More preferably, the region is composed only of a negative slope region (dD / dt <0).

傾きが負の領域の中には少なくとも膜の表面が含まれることが好ましい。傾きが負の領域(dD/dt<0)においては、傾きが常に一定であっても異なっていてもよい。例えば、前記微孔性膜が傾きが負の領域(dD/dt<0)のみからなるものである場合、膜の表面におけるdD/dtよりも膜の裏面におけるdD/dtが大きい態様をとることができる。また、膜の表面から裏面に向かうにしたがって徐々にdD/dtが大きくなる態様(絶対値が小さくなる態様)をとることができる。   It is preferable that at least the surface of the film is included in the region having a negative inclination. In the region where the slope is negative (dD / dt <0), the slope may always be constant or different. For example, when the microporous film is composed only of a negative slope region (dD / dt <0), the dD / dt on the back surface of the film is larger than the dD / dt on the film surface. Can do. Further, it is possible to adopt a mode in which dD / dt gradually increases (a mode in which the absolute value decreases) from the front surface to the back surface of the film.

第2の態様でいう「単層構造」からは、2以上の層を貼り合わせたり積層したりすることにより形成される複層構造は除外される。すなわち、第2の態様でいう「単層構造」とは、複層構造に存在する層と層の間の境界を有しない構造を意味する。第2の態様では、膜中に、表面の平均孔径よりも小さく且つ裏面の平均孔径よりも大きな平均孔径を有する面が存在することが好ましい。   The “single layer structure” referred to in the second embodiment excludes a multilayer structure formed by bonding or laminating two or more layers. That is, the “single layer structure” referred to in the second aspect means a structure having no boundary between layers existing in a multilayer structure. In the second aspect, it is preferable that a surface having an average pore diameter smaller than the average pore diameter on the surface and larger than the average pore diameter on the back surface exists in the film.

前記微孔性膜は、第1の態様の特徴と第2の態様の特徴を両方とも兼ね備えているものが好ましい。すなわち、膜の表面の平均孔径が裏面の平均孔径よりも大きくて、表面から裏面に向けて平均孔径が連続的に変化しており、且つ、単層構造であるものが好ましい。   The microporous membrane preferably has both the features of the first aspect and the second aspect. That is, it is preferable that the average pore diameter on the surface of the film is larger than the average pore diameter on the back surface, the average pore diameter continuously changes from the front surface to the back surface, and a single layer structure.

このような微孔性膜であれば、表面側から濾過を行ったときに一段と効率よく微粒子を捕捉することができ、濾過寿命も大きく改善することができるとともに、容易かつ安価に製造することもできる。   With such a microporous membrane, fine particles can be captured more efficiently when filtration is performed from the surface side, the filtration life can be greatly improved, and it can be easily and inexpensively manufactured. it can.

前記微孔性膜の膜厚は、1〜300μmであることが好ましく、5〜100μmであることがより好ましく、10〜80μmであることがさらに好ましい。   The film thickness of the microporous membrane is preferably 1 to 300 μm, more preferably 5 to 100 μm, and further preferably 10 to 80 μm.

特に、前記微孔性膜は、膜面厚みを10とし、表面から深さ方向1の部分における平均孔径をP1とし、9の部分の孔径をP2としたとき、P1/P2が2〜10,000の範囲にあることが好ましく、3〜100の範囲にあることがより好ましい。   In particular, when the microporous membrane has a membrane surface thickness of 10, an average pore diameter in the depth direction 1 portion from the surface is P1, and a pore diameter of 9 is P2, P1 / P2 is 2 to 10, Is preferably in the range of 000, and more preferably in the range of 3 to 100.

前記微孔性膜は、比表面積が大きいため、その表面から導入された微細粒子が最小孔径部分に到達する以前に吸着または付着によって除かれる。したがって、目づまりを起こしにくく、長期間にわたって高い濾過効率を維持することができる。   Since the microporous membrane has a large specific surface area, fine particles introduced from the surface thereof are removed by adsorption or adhesion before reaching the minimum pore diameter portion. Therefore, clogging hardly occurs and high filtration efficiency can be maintained over a long period of time.

<<結晶性ポリマー>>
前記結晶性ポリマーとは、分子構造の中に長い鎖状の分子が規則的に並んだ結晶性領域と、規則的に並んでいない非結晶領域が混在したポリマーを表す。このような樹脂は物理的な処理により、結晶性が発現する。
例えば、ポリエチレンフィルムを外力により延伸すると、始めは透明なフィルムが白濁する現象が認められる。これは外力によりポリマー内の分子配列が一つの方向に揃えられることによって、結晶性が発現したことに由来する。
このような結晶性ポリマーの例としては、ポリアルキレン、ポリエステル、ポリアミド、ポリエーテル、液晶性ポリマー等が挙げられ、ポリエチレン、ポリプロピレン、ナイロン、ポリアセタール、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート、シンジオタクチック・ポリスチレン、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルエーテルケトン、全芳香族ポリアミド、全芳香族ポリエステル、フッ素樹脂、ポリエーテルニトリル等を挙げることができる。
中でも、本発明では、その耐薬品性と扱い性の観点から、ポリアルキレン(例えば、ポリエチレンおよびポリエチレン)、特に、該アルキレン基の水素原子がフッ素原子によって一部または全部が置換されたフッ素系ポリアルキレンが好ましく使用され、特にその中でもポリテトラフルオロエチレンが好ましく使用される。
ポリエチレンの場合、その分岐度により密度が変化することがよく知られている。通常、分岐度が多く、結晶化度が低いものが低密度ポリエチレン(LDPE)、分岐度が少なく、結晶化度の高いものが高密度ポリエチレン(HDPE)と分類されるが、本発明ではその両方とも用いることができる。中でも結晶性コントロールいう観点で、HDPEの方が好ましい。
<< Crystalline polymer >>
The crystalline polymer represents a polymer in which a crystalline region in which long chain molecules are regularly arranged in a molecular structure and an amorphous region that is not regularly arranged are mixed. Such a resin exhibits crystallinity by physical treatment.
For example, when a polyethylene film is stretched by an external force, a phenomenon in which a transparent film becomes cloudy at first is recognized. This is because the crystallinity is expressed by aligning the molecular arrangement in the polymer in one direction by an external force.
Examples of such crystalline polymers include polyalkylenes, polyesters, polyamides, polyethers, liquid crystalline polymers, polyethylene, polypropylene, nylon, polyacetal, polybutylene terephthalate, polyethylene terephthalate, syndiotactic polystyrene, Examples thereof include polyphenylene sulfide, polyether ether ketone, wholly aromatic polyamide, wholly aromatic polyester, fluororesin, and polyether nitrile.
Among them, in the present invention, from the viewpoint of chemical resistance and handling properties, polyalkylenes (for example, polyethylene and polyethylene), in particular, fluorine-based polysiloxanes in which hydrogen atoms of the alkylene group are partially or completely substituted by fluorine atoms. Alkylene is preferably used, and polytetrafluoroethylene is particularly preferably used among them.
In the case of polyethylene, it is well known that the density changes depending on the degree of branching. Usually, those having a high degree of branching and low crystallinity are classified as low density polyethylene (LDPE), and those having a low degree of branching and high crystallinity are classified as high density polyethylene (HDPE). Can also be used. Of these, HDPE is preferred from the viewpoint of crystallinity control.

また、前記結晶性ポリマーは、ガラス転移温度が、40〜400℃であることが好ましく、50〜350℃であることがさらに好ましい。また、前記結晶性ポリマーの重量平均分子量は、1,000〜100,000,000であることが好ましい。さらに、前記結晶性ポリマーの数平均分子量は、500〜50,000,000であることが好ましい。   The crystalline polymer preferably has a glass transition temperature of 40 to 400 ° C, and more preferably 50 to 350 ° C. The weight average molecular weight of the crystalline polymer is preferably 1,000 to 100,000,000. Furthermore, the number average molecular weight of the crystalline polymer is preferably 500 to 50,000,000.

<<微孔性膜の製造方法>>
次に、前記微孔性膜の製造方法について説明する。以下では、前記微孔性膜の好ましい製造工程を具体的に引用しながら説明を行っているが、前記微孔性膜はこれらの具体的な製造方法により製造されたものに限定されるものではない。
<< Method for Producing Microporous Membrane >>
Next, a method for producing the microporous membrane will be described. In the following, description will be made with specific reference to preferable manufacturing steps of the microporous membrane, but the microporous membrane is not limited to those manufactured by these specific manufacturing methods. Absent.

前記微孔性膜を製造するに際しては、まず結晶性ポリマー未焼成フィルムを製造することが好ましい。
結晶性ポリマー未焼成フィルムを製造する際に用いる結晶性ポリマー原料の種類は特に
制限されず、上述した結晶性ポリマーを好ましく用いることができる。特に、ポリエチレンもしくはその水素原子がフッ素原子に置換された結晶性ポリマーが使用され、中でも特にポリテトラフルオロエチレンが好ましく使用される。
原料として使用する結晶性ポリマーは、数平均分子量500〜50,000,000のものが好ましく、1,000〜10,000,000のものがより好ましい。
特に、前記微孔性膜の製造方法では、ポリエチレンが好ましく、例えば、ポリテトラフルオロエチレンを用いることができる。ポリテトラフルオロエチレンは、通常、乳化重合法により製造されたポリテトラフルオロエチレンを用いることができ、好ましくは乳化重合により得られた水性分散体を凝析することにより取得した微粉末状のポリテトラフルオロエチレンを使用する。原料として使用するポリテトラフルオロエチレンの数平均分子量は、通常2,500,000〜10,000,000であり、好ましくは3,000,000〜8,000,000である。ポリテトラフルオロエチレン原料として市場で販売されているポリテトラフルオロエチレン原料を適宜選択して使用してもよい。例えば、ダイキン工業株式会社製「ポリフロン・ファインパウダーF104U」等を好ましく用いることができる。
In producing the microporous membrane, it is preferable to produce a crystalline polymer unfired film first.
The kind of the crystalline polymer raw material used when producing the crystalline polymer green film is not particularly limited, and the above-described crystalline polymer can be preferably used. In particular, polyethylene or a crystalline polymer in which a hydrogen atom is substituted with a fluorine atom is used, and polytetrafluoroethylene is particularly preferably used.
The crystalline polymer used as a raw material preferably has a number average molecular weight of 500 to 50,000,000, more preferably 1,000 to 10,000,000.
In particular, in the method for producing the microporous membrane, polyethylene is preferable, and for example, polytetrafluoroethylene can be used. As polytetrafluoroethylene, polytetrafluoroethylene produced by an emulsion polymerization method can be usually used, and preferably a finely divided polytetrafluoroethylene obtained by coagulating an aqueous dispersion obtained by emulsion polymerization. Fluoroethylene is used. The number average molecular weight of polytetrafluoroethylene used as a raw material is usually 2,500,000 to 10,000,000, preferably 3,000,000 to 8,000,000. A polytetrafluoroethylene raw material sold in the market as a polytetrafluoroethylene raw material may be appropriately selected and used. For example, “Polyflon Fine Powder F104U” manufactured by Daikin Industries, Ltd. can be preferably used.

本発明においては、結晶性ポリマー原料を押出助剤と混合した混合物を作製し、これをペースト押出して圧延することによりフィルムを調製するのが好ましい。押出助剤としては、液状潤滑剤を用いることが好ましく、具体的にはソルベントナフサ、ホワイトオイルなどを例示することができる。押出助剤としては、市場で販売されているエッソ石油社製「アイソパー」などの炭化水素油を用いても構わない。押出助剤は、結晶性ポリマー100質量部に対して、20〜30質量部使用することが好ましい。   In the present invention, it is preferable to prepare a film by preparing a mixture obtained by mixing a crystalline polymer raw material with an extrusion aid, and extruding and rolling the mixture. As the extrusion aid, a liquid lubricant is preferably used, and specific examples thereof include solvent naphtha and white oil. As the extrusion aid, a hydrocarbon oil such as “Isopar” manufactured by Esso Petroleum Corporation sold in the market may be used. The extrusion aid is preferably used in an amount of 20 to 30 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the crystalline polymer.

ペースト押出しは、通常50〜80℃にて行う。押出し形状は特に制限されないが、通常は棒状にするのが好ましい。押出物は次いで圧延することによりフィルム状にする。圧延は、例えばカレンダーロールにより50m/分の速度でカレンダー掛けすることにより行うことができる。圧延温度は、通常50〜70℃に設定することができる。その後、フィルムを加熱することにより押出助剤を除去して結晶性ポリマー未焼成フィルムとすることが好ましい。このときの加熱温度は用いる結晶性ポリマーの種類に応じて適宜定めることができるが、通常40〜400℃であり、60〜350℃が好ましい。特に、テトラフルオロエチレンを用いる場合、通常150〜280℃、好ましくは200〜255℃に設定する。加熱は、フィルムを熱風乾燥炉に通すなどの方法で行うことができる。このようにして製造される結晶性ポリマー未焼成フィルムの厚さは、最終的に製造しようとしている結晶性ポリマーからなる前記微孔性膜の厚さに応じて適宜調整する。後の工程で延伸を行う場合には、延伸による厚さの減少も考慮して調整することが必要である。   Paste extrusion is usually performed at 50 to 80 ° C. The extrusion shape is not particularly limited, but usually it is preferably a rod shape. The extrudate is then rolled into a film. Rolling can be performed, for example, by calendaring with a calendar roll at a speed of 50 m / min. The rolling temperature can usually be set to 50 to 70 ° C. Then, it is preferable to remove the extrusion aid by heating the film to obtain a crystalline polymer unfired film. Although the heating temperature at this time can be suitably determined according to the kind of crystalline polymer to be used, it is usually 40 to 400 ° C, preferably 60 to 350 ° C. In particular, when tetrafluoroethylene is used, the temperature is usually set to 150 to 280 ° C, preferably 200 to 255 ° C. The heating can be performed by a method such as passing the film through a hot air drying furnace. The thickness of the crystalline polymer unfired film thus produced is appropriately adjusted according to the thickness of the microporous film made of the crystalline polymer to be finally produced. When stretching is performed in a later step, it is necessary to adjust in consideration of a decrease in thickness due to stretching.

なお、結晶性ポリマー未焼成フィルムの製造に際しては、ポリフロンハンドブック(ダイキン社、1983年改訂版)に記載される事項を適宜採用することができる。   In the production of an unsintered crystalline polymer film, the matters described in Polyflon Handbook (Daikin Co., Ltd., revised in 1983) can be appropriately employed.

前記微孔性膜の製造方法では、結晶性ポリマー未焼成フィルムを半焼成する。本願において、半焼成とは、結晶性ポリマーをその焼成体の融点以上であり、かつ、その未焼成体の融点+15℃以下の温度で加熱処理することを意味する。本願において結晶性ポリマーの未焼成体とは、焼成の加熱処理をしていないものを意味する。またその融点とは、結晶性ポリマー未焼成体を示差走査熱量計により測定した際に現れる吸熱カーブのピークの温度を意味する。焼成体の融点も未焼成体の融点も結晶性ポリマーの種類や平均分子量等により変化するが、通常、50〜450℃、好ましくは80〜400℃である。
このような温度は、以下のように考えることができる。すなわち、例えば、ポリテトラフルオロエチレンの場合、焼成体の融点が約324℃で未焼成体の融点が約345℃である。従って、半焼成体にするには、ポリテトラフルオロエチレンフィルムの場合、約327〜360℃、好ましくは335〜350℃、例えば345℃の温度に加熱する。半焼成体は、融点約324℃のものと融点約345℃のものが混在している状態である。
In the method for producing the microporous film, the crystalline polymer green film is semi-fired. In the present application, semi-firing means that the crystalline polymer is heat-treated at a temperature not lower than the melting point of the fired body and not higher than the melting point of the unfired body + 15 ° C. In the present application, an unsintered body of a crystalline polymer means one not subjected to a heat treatment for firing. The melting point means the temperature of the peak of the endothermic curve that appears when the unsintered crystalline polymer is measured with a differential scanning calorimeter. The melting point of the fired body and the melting point of the unfired body vary depending on the kind of crystalline polymer, the average molecular weight, etc., but are usually 50 to 450 ° C., preferably 80 to 400 ° C.
Such a temperature can be considered as follows. That is, for example, in the case of polytetrafluoroethylene, the sintered body has a melting point of about 324 ° C. and the unfired body has a melting point of about 345 ° C. Therefore, in the case of a polytetrafluoroethylene film, it is heated to a temperature of about 327 to 360 ° C, preferably 335 to 350 ° C, for example, 345 ° C. The semi-fired body is in a state where a melting point of about 324 ° C. and a melting point of about 345 ° C. are mixed.

半焼成は、未焼成フィルムの表面に熱エネルギーを付与し、フィルムの厚み方向に温度勾配を形成させる方法および/またはフィルムの表面に裏面よりも多くの熱エネルギーが供給される方法で行う。このような条件で半焼成を行うことによって、厚さ方向に非対称に焼成度を制御することができ、本発明の第1の態様に係る結晶性ポリマーからなる微孔性膜を容易に製造することができる。ここでいう焼成度については特開平5−202217号公報の説明を参照することができる。   Semi-baking is performed by a method in which thermal energy is applied to the surface of the unfired film to form a temperature gradient in the thickness direction of the film and / or a method in which more thermal energy is supplied to the surface of the film than the back surface. By performing the semi-firing under such conditions, the degree of firing can be controlled asymmetrically in the thickness direction, and the microporous film made of the crystalline polymer according to the first aspect of the present invention is easily produced. be able to. Regarding the degree of firing here, reference can be made to the description of JP-A-5-202217.

また、フィルムの厚み方向の温度勾配としては、表面と裏面の温度差が30℃以上、好ましくは50℃以上であることが好ましい。   Further, as the temperature gradient in the thickness direction of the film, the temperature difference between the front surface and the back surface is 30 ° C. or higher, preferably 50 ° C. or higher.

熱エネルギーの供給については、本発明の工程中、連続的に供給する方法、もしくは何度かに分割して間欠的にエネルギーを供給する方法のいずれも採用することができる。上記半焼成工程の定義上、膜面の表裏で温度に差を生じさせることが必要であるが、この方法として、間欠的にエネルギーを供給することにより裏面の温度上昇を抑えるという方法が利用できる。一方、連続的に加熱する場合、この温度勾配を保持するために、表面の加熱と同時に裏面を冷却するという方法も有効に使用できる。   Regarding the supply of thermal energy, either a method of supplying continuously during the process of the present invention or a method of supplying energy intermittently divided into several times can be adopted. According to the definition of the semi-baking step, it is necessary to cause a difference in temperature between the front and back of the film surface. As this method, a method of suppressing temperature increase on the back surface by supplying energy intermittently can be used. . On the other hand, in the case of continuous heating, in order to maintain this temperature gradient, a method of cooling the back surface simultaneously with the heating of the front surface can be used effectively.

熱エネルギーの供給方法としては、熱風を吹き付ける方法、熱媒に接触させる方法、加熱した材料に接触させる方法、熱線を照射する方法、マイクロ波等電磁波による加熱など種々の方法が使用できる。この方法として特に制限はされないが、好ましくは、フィルムの表面に加熱物を接触させることにより行う。加熱物としては、加熱ロールを選択することが特に好ましい。加熱ロールであれば、工業的に流れ作業で連続的に半焼成を行うことができ、しかも温度制御や装置のメンテナンスも容易である。加熱ロールの温度は、上記の半焼成体にする際の温度に設定することができる。加熱ロールにフィルムを接触させる時間は、目的とする半焼成が十分に進行するのに必要な時間であり、通常30秒〜120秒であり、好ましくは45秒〜90秒であり、より好ましくは60秒〜80秒である。   As a method for supplying thermal energy, various methods such as a method of blowing hot air, a method of contacting with a heating medium, a method of contacting with a heated material, a method of irradiating heat rays, heating by electromagnetic waves such as microwaves can be used. This method is not particularly limited, but is preferably performed by bringing a heated product into contact with the surface of the film. It is particularly preferable to select a heating roll as the heated product. If it is a heating roll, the semi-firing can be carried out continuously in a flow operation industrially, and temperature control and maintenance of the apparatus are easy. The temperature of the heating roll can be set to the temperature at which the semi-fired body is formed. The time for which the film is brought into contact with the heating roll is the time necessary for the target half-baking to sufficiently proceed, and is usually 30 seconds to 120 seconds, preferably 45 seconds to 90 seconds, more preferably 60 seconds to 80 seconds.

逆に裏面を冷却する工程を実施する場合も、冷風を吹き付ける方法、冷媒に接触させる方法、冷却した材料に接触させる方法、放冷による冷却等種々の方法が使用できる。この方法として特に制限はされないが、好ましくは、フィルムの表面に冷却物を接触させることにより行う。冷却物としては、冷却ロールを選択することが特に好ましい。冷却ロールであれば、表面の加熱と同様に、工業的に流れ作業で連続的に半焼成を行うことができ、しかも温度制御や装置のメンテナンスも容易である。冷却ロールの温度は、上記の半焼成体にする際の温度と差を生じさせるように設定することができる。冷却ロールにフィルムを接触させる時間は、目的とする半焼成が十分に進行するのに必要な時間であり、加熱工程と同時進行で行うことを前提とすると、通常30秒〜120秒であり、好ましくは45秒〜90秒であり、より好ましくは60秒〜80秒である。   Conversely, when carrying out the step of cooling the back surface, various methods such as a method of blowing cold air, a method of contacting with a refrigerant, a method of contacting with a cooled material, and cooling by standing cooling can be used. Although this method is not particularly limited, it is preferably performed by bringing a coolant into contact with the surface of the film. It is particularly preferable to select a cooling roll as the cooling object. If it is a cooling roll, like the heating of the surface, the semi-firing can be carried out continuously in a flow operation industrially, and the temperature control and the maintenance of the apparatus are easy. The temperature of the cooling roll can be set so as to cause a difference from the temperature at which the semi-fired body is formed. The time for which the film is brought into contact with the cooling roll is the time necessary for the intended half-firing to sufficiently proceed, and is usually 30 seconds to 120 seconds, assuming that the film is simultaneously performed with the heating step. Preferably, it is 45 seconds to 90 seconds, and more preferably 60 seconds to 80 seconds.

加熱ならびに冷却ロールの表面材質は、一般に耐久性に優れるステンレス鋼とすることができ、特にSUS316を挙げることができる。本発明の製造方法では、フィルムの表面を加熱ならびに冷却ロールに接触させることが好ましいが、当該加熱ならびに冷却ロールよりも低い温度に設定されたローラーをフィルムの裏面に接触させても構わない。例えば、常温に維持されたローラーをフィルム裏面から圧接させて、フィルムを加熱ロールにフィットさせるようにしてもよい。また、加熱ロールに接触させる前または後において、フィルムの裏面をガイドロールに接触させても構わない。   The surface material of the heating and cooling rolls can be stainless steel, which is generally excellent in durability, and particularly SUS316. In the production method of the present invention, the surface of the film is preferably brought into contact with the heating and cooling rolls, but a roller set at a temperature lower than that of the heating and cooling rolls may be brought into contact with the back surface of the film. For example, a roller maintained at room temperature may be pressed from the back side of the film to fit the film to the heating roll. Moreover, you may make the back surface of a film contact a guide roll before or after making it contact with a heating roll.

半焼成したフィルムは、次いで延伸することが好ましい。延伸は、長手方向と幅方向の両方について行うことが好ましい。長手方向と幅方向について、それぞれ逐次延伸を行ってもよいし、同時に二軸延伸を行ってもよい。   The semi-baked film is then preferably stretched. Stretching is preferably performed in both the longitudinal direction and the width direction. Each of the longitudinal direction and the width direction may be sequentially stretched, or biaxially stretched simultaneously.

長手方向と幅方向について、それぞれ逐次延伸を行う場合は、まず長手方向の延伸を行ってから幅方向の延伸を行うことが好ましい。長手方向の延伸倍率は、通常4倍〜100倍、好ましくは8倍〜90倍、より好ましくは10倍〜80倍である。長手方向の延伸温度は、通常100℃〜300℃、好ましくは200℃〜290℃、より好ましくは250℃〜280℃である。幅方向の延伸倍率は、通常10〜100倍、好ましくは12〜90倍、より好ましくは15〜70倍、特に好ましくは20〜40倍である。幅方向の延伸温度は、通常100℃〜300℃、好ましくは200℃〜290℃、より好ましくは250℃〜280℃である。面積延伸倍率は、通常50倍〜300倍、好ましくは75倍〜280倍、より好ましくは100倍〜260倍である。延伸を行う際には、予め延伸温度以下の温度にフィルムを予備加熱しておいてもよい。   In the case of sequentially stretching in the longitudinal direction and the width direction, it is preferable to first stretch in the longitudinal direction and then stretch in the width direction. The draw ratio in the longitudinal direction is usually 4 to 100 times, preferably 8 to 90 times, more preferably 10 to 80 times. The stretching temperature in the longitudinal direction is usually 100 ° C to 300 ° C, preferably 200 ° C to 290 ° C, more preferably 250 ° C to 280 ° C. The draw ratio in the width direction is usually 10 to 100 times, preferably 12 to 90 times, more preferably 15 to 70 times, and particularly preferably 20 to 40 times. The stretching temperature in the width direction is usually 100 ° C to 300 ° C, preferably 200 ° C to 290 ° C, more preferably 250 ° C to 280 ° C. The area stretch ratio is usually 50 to 300 times, preferably 75 to 280 times, more preferably 100 to 260 times. When stretching, the film may be preheated to a temperature below the stretching temperature.

延伸後に、必要に応じて熱固定を行うことができる。熱固定の温度は、通常、延伸温度以上で結晶性ポリマー焼成体の融点未満で行う。
また、熱固定後に、必要に応じて親水化を行うことができる。前記親水化は、例えば、過酸化水素水中に予めエタノールを含浸させた微孔性膜を浸漬し、引き上げた微孔性膜の上方からArFエキシマレーザー光(193nm)を照射することによって行う。
After stretching, heat setting can be performed as necessary. The heat setting temperature is usually higher than the stretching temperature and lower than the melting point of the crystalline polymer fired body.
Moreover, after heat setting, it can hydrophilize as needed. The hydrophilization is performed, for example, by immersing a microporous film previously impregnated with ethanol in hydrogen peroxide water and irradiating ArF excimer laser light (193 nm) from above the pulled microporous film.

−親水化工程−
前記親水化工程は、延伸後のフィルムを親水化処理する工程である。
前記親水化処理としては、(1)延伸後のフィルムに過酸化水素水または水溶性有機溶剤の水溶液を含浸させた後、紫外線レーザーを照射する処理、(2)化学的エッチング処理、などが挙げられる。
-Hydrophilization process-
The hydrophilization step is a step of hydrophilizing the stretched film.
Examples of the hydrophilization treatment include (1) a treatment in which a stretched film is impregnated with an aqueous solution of hydrogen peroxide or a water-soluble organic solvent and then irradiated with an ultraviolet laser, and (2) a chemical etching treatment. It is done.

前記(1)の延伸後のフィルムに過酸化水素水または水溶性有機溶剤の水溶液を含浸させた後、紫外線レーザーを照射する処理に使用しうる水溶性有機溶剤としては、エーテル類(例えば、テトラヒドロフラン、1,4−ジオキサン、エチレングリコールモノアルキルエーテル、エチレングリコールジアルキルエーテル、ジエチレングリコールモノアルキルエーテルおよびジエチレングリコールジアルキルエーテル等)、ケトン類(例えば、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、ジアセチルおよびアセチルアセトン等)、アルコール類(メタノール、エタノール、プロパノール、ヘキシルアルコール、エチレングリコール、イソプロピルアルコール、ブタノール、エチレンクロロヒドリンおよびグリセリン等)、アルデヒド類(例えば、アセトアルデヒド、プロピオンアルデヒド等)、アミン類(例えば、トリエチルアミン、ピペリジン等)およびエステル類(例えば、酢酸メチル、酢酸エチル等)等が挙げられる。
これらの中でもケトン類が好ましく、さらにいえばアセトン、メチルエチルケトンが好ましく、中でもアセトンが特に好ましい。結晶性ポリマー微孔性膜に含浸する段階での過酸化水素水または水溶性有機溶剤の濃度は結晶性ポリマー微孔性膜の材質及び細孔の大きさによって若干変動するが、アセトン及びメチルエチルケトンの場合、好ましくは85質量%〜100質量%である。また、紫外レーザー光照射時の結晶性ポリマー微孔性膜内部の過酸化水素水または水溶性有機溶剤の濃度は、使用する紫外レーザー光の波長における吸光度として0.1〜10が好ましい。例えばこれはアセトンの場合、光源としてKrFを使用する場合は、0.05質量%〜5質量%に相当する。吸光度として0.1〜6が好ましく、0.5〜5がより好ましい。この濃度範囲に調整された過酸化水素水または水溶性有機溶剤を含んだ結晶性ポリマー微孔性膜に紫外レーザー光を照射する場合には、従来よりもかなり低い照射量で既に満足すべき親水化効果が得られる。
Examples of the water-soluble organic solvent that can be used for the treatment of irradiating an ultraviolet laser after impregnating the stretched film of (1) with an aqueous solution of hydrogen peroxide or a water-soluble organic solvent include ethers (for example, tetrahydrofuran). 1,4-dioxane, ethylene glycol monoalkyl ether, ethylene glycol dialkyl ether, diethylene glycol monoalkyl ether and diethylene glycol dialkyl ether), ketones (for example, acetone, methyl ethyl ketone, cyclohexanone, diacetyl and acetylacetone, etc.), alcohols (methanol) , Ethanol, propanol, hexyl alcohol, ethylene glycol, isopropyl alcohol, butanol, ethylene chlorohydrin, glycerin, etc.), aldehydes (for example, Acetaldehyde, propionaldehyde, etc.), amines (e.g., triethylamine, piperidine, etc.) and esters (e.g., methyl acetate, ethyl acetate, etc.) and the like.
Of these, ketones are preferred, acetone and methyl ethyl ketone are more preferred, and acetone is particularly preferred. The concentration of the hydrogen peroxide solution or water-soluble organic solvent at the stage of impregnating the crystalline polymer microporous membrane varies slightly depending on the material of the crystalline polymer microporous membrane and the size of the pores. In the case, it is preferably 85% by mass to 100% by mass. The concentration of the hydrogen peroxide solution or the water-soluble organic solvent in the crystalline polymer microporous film upon irradiation with ultraviolet laser light is preferably 0.1 to 10 as the absorbance at the wavelength of the ultraviolet laser light to be used. For example, in the case of acetone, when KrF is used as a light source, it corresponds to 0.05 mass% to 5 mass%. The absorbance is preferably 0.1 to 6, and more preferably 0.5 to 5. When irradiating a crystalline polymer microporous film containing hydrogen peroxide solution or water-soluble organic solvent adjusted to this concentration range with ultraviolet laser light, the hydrophilicity that should already be satisfied with a considerably lower irradiation dose than before. Effect can be obtained.

一般的には、沸点が50℃〜100℃の水溶性有機溶剤を用いる場合には、紫外レーザー照射による親水化処理効率が高く、親水化処理後の溶剤除去も容易であるが、沸点が100℃よりも高い水溶性有機溶剤を用いる場合には、親水化処理後の水溶性有機溶剤除去が困難となる。   In general, when a water-soluble organic solvent having a boiling point of 50 ° C. to 100 ° C. is used, the hydrophilization treatment efficiency by ultraviolet laser irradiation is high and the solvent removal after the hydrophilization treatment is easy, but the boiling point is 100 When a water-soluble organic solvent having a temperature higher than 0 ° C. is used, it is difficult to remove the water-soluble organic solvent after the hydrophilic treatment.

水溶性有機溶剤を含浸した結晶性ポリマー微孔性膜に紫外レーザー光を照射して親水化処理するに当たっては、均一で高い親水化処理効果を得るために、水溶性有機溶剤を含浸した結晶性ポリマー微孔性膜に水を含浸させて結晶性ポリマー微孔性膜中の水溶性有機溶剤水溶液の濃度を、使用する紫外レーザー光の波長における吸光度が0.1〜10、好ましくは0.1〜6、特に好ましくは0.5〜5となるように調整する。前記吸光度が0.1よりも低い場合には十分な親水化処理効果が得難くなることがあり、10よりも高くなると、水溶液による光エネルギーの吸収が大きくなり、微孔内部までの十分な親水化処理が困難となることがある。
結晶性ポリマー微孔性膜中の水溶性有機溶剤水溶液の濃度を調整するために水を含浸させる方法としては、同じ水溶性有機溶剤の極く低濃度の水溶液中に浸漬するのが好ましい。
ここで、前記吸光度とは、次式で定義される量を意味する。
吸光度≡log10(I/I)=εcd
ただし、εは水溶性有機溶剤の吸光係数、cは水溶性有機溶剤水溶液の濃度(モル/dm3)、dは透過光路長さ(cm)、Iは溶媒単独の光透過強度、Iはその溶液の光透過強度を表す。本発明で、吸光度がxとなる濃度とは、dが1cmの測定セルで測定した場合に吸光度がxとなるような濃度を意味する。ただし、dが1cmでは透過光量が少なすぎて吸光度の測定が困難であるような高い濃度の場合は、dが0.2cmの測定セルを使用して得られた吸光度を5倍したものを吸光度とした。
Crystalline polymer impregnated with water-soluble organic solvent in order to obtain a uniform and high hydrophilization effect when irradiating the crystalline polymer microporous membrane impregnated with water-soluble organic solvent with ultraviolet laser light The polymer microporous membrane is impregnated with water, and the concentration of the water-soluble organic solvent aqueous solution in the crystalline polymer microporous membrane is 0.1 to 10, preferably 0.1, at the wavelength of the ultraviolet laser light to be used. -6, particularly preferably adjusted to 0.5-5. When the absorbance is lower than 0.1, it may be difficult to obtain a sufficient hydrophilization effect. When the absorbance is higher than 10, absorption of light energy by the aqueous solution increases, and sufficient hydrophilicity to the inside of the micropores is obtained. May be difficult.
In order to adjust the concentration of the water-soluble organic solvent aqueous solution in the crystalline polymer microporous membrane, it is preferable to immerse in a very low concentration aqueous solution of the same water-soluble organic solvent.
Here, the absorbance means an amount defined by the following formula.
Absorbance ≡log 10 (I 0 / I) = εcd
Where ε is the extinction coefficient of the water-soluble organic solvent, c is the concentration of the aqueous water-soluble organic solvent solution (mol / dm 3 ), d is the transmitted light path length (cm), I 0 is the light transmission intensity of the solvent alone, and I is It represents the light transmission intensity of the solution. In the present invention, the concentration at which the absorbance is x means a concentration at which the absorbance is x when d is measured in a measurement cell having 1 cm. However, if the concentration is so high that the amount of transmitted light is too small when d is 1 cm and it is difficult to measure the absorbance, the absorbance obtained by multiplying the absorbance obtained by using a measuring cell with d of 0.2 cm is 5 times. It was.

前記過酸化水素水または水溶性有機溶剤の水溶液を結晶性ポリマー微孔性膜に含浸させる方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、浸漬法、噴霧法、塗布法等を結晶性ポリマー微孔性膜の形態や寸法等に応じて適宜採用すればよいが、浸漬法が一般的である。
前記過酸化水素水または水溶性有機溶剤又はその水溶液の含浸温度は、結晶性ポリマー微孔性膜の微孔内への水溶液の拡散速度の観点からは10℃〜40℃が好ましい。含浸温度が10℃よりも低い場合には、微孔内部へ水溶液を十分に拡散させるのに比較的長い時間が必要となり、また、40℃よりも高くなると、水溶性有機溶剤の蒸発速度が高くなり、好ましくない。
The method for impregnating the crystalline polymer microporous membrane with the aqueous solution of hydrogen peroxide or water-soluble organic solvent is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. A method or the like may be appropriately employed depending on the form or size of the crystalline polymer microporous membrane, but an immersion method is common.
The impregnation temperature of the hydrogen peroxide solution or the water-soluble organic solvent or an aqueous solution thereof is preferably 10 ° C. to 40 ° C. from the viewpoint of the diffusion rate of the aqueous solution into the micropores of the crystalline polymer microporous membrane. When the impregnation temperature is lower than 10 ° C, a relatively long time is required to sufficiently diffuse the aqueous solution into the micropores. When the impregnation temperature is higher than 40 ° C, the evaporation rate of the water-soluble organic solvent is increased. It is not preferable.

前記含浸処理に付した結晶性ポリマー微孔性膜は含浸されている過酸化水素水または水溶性有機溶剤の濃度を上記範囲に調整したのち以下の紫外レーザー光照射処理に付される。
紫外レーザー光としては、波長が190nm〜400nm以下のものが好ましく、アルゴンイオンレーザー光、クリプトンイオンレーザー光、Nレーザー光、色素レーザー光、及びエキシマレーザー光等が例示されるが、エキシマレーザー光が好適である。これらの中でも、高出力が長時間にわたって安定して得られるKrFエキシマレーザー光(波長:248nm)、ArFエキシマレーザー光(波長:193nm)及びXeClエキシマレーザー光(308nm)が特に好ましい。
前記エキシマレーザー光照射は、通常、室温、大気中で行うが、窒素雰囲気中で行うのが好ましい。また、エキシマレーザー光の照射条件は、フッ素樹脂の種類及び所望の表面改質の程度によって左右されるが、一般的な照射条件は次の通りである。
・フルエンス:10mJ/cm/パルス以上
・入射エネルギー:0.1J/cm以上
The crystalline polymer microporous membrane subjected to the impregnation treatment is subjected to the following ultraviolet laser light irradiation treatment after adjusting the concentration of the impregnated hydrogen peroxide solution or water-soluble organic solvent to the above range.
As the ultraviolet laser light, those having a wavelength of 190 nm to 400 nm or less are preferable, and examples include argon ion laser light, krypton ion laser light, N 2 laser light, dye laser light, and excimer laser light. Is preferred. Among these, KrF excimer laser light (wavelength: 248 nm), ArF excimer laser light (wavelength: 193 nm), and XeCl excimer laser light (308 nm) that can stably obtain a high output for a long time are particularly preferable.
The excimer laser light irradiation is usually performed at room temperature in the air, but is preferably performed in a nitrogen atmosphere. The irradiation conditions of excimer laser light depend on the type of fluororesin and the desired degree of surface modification, but general irradiation conditions are as follows.
・ Fluence: 10 mJ / cm 2 / pulse or more ・ Incoming energy: 0.1 J / cm 2 or more

特に好適なKrFエキシマレーザー光、ArFエキシマレーザー光、及びXeClエキシマレーザー光の常用される照射条件は次の通りである。
・KrFフルエンス:50〜500mJ/cm/パルス入射エネルギー:0.25〜10.0J/cm
・ArFフルエンス:10〜500mJ/cm/パルス入射エネルギー:0.1〜10.0J/cm
・XeClフルエンス:50〜600mJ/cm/パルス入射エネルギー:3.0〜100J/cm
Particularly suitable irradiation conditions for KrF excimer laser light, ArF excimer laser light, and XeCl excimer laser light are as follows.
KrF fluence: 50 to 500 mJ / cm 2 / pulse incident energy: 0.25 to 10.0 J / cm 2
ArF fluence: 10 to 500 mJ / cm 2 / pulse incident energy: 0.1 to 10.0 J / cm 2
XeCl fluence: 50 to 600 mJ / cm 2 / pulse incident energy: 3.0 to 100 J / cm 2

前記(2)の化学的エッチング処理としては、アルカリ金属を用いて、結晶性ポリマー微孔性膜を構成するフッ素樹脂を変性し、その変性された部分を除去する酸化分解処理が挙げられる。
前記酸化分解処理は、例えば、有機アルカリ金属溶液を用いて行われる。結晶性ポリマー微孔性膜に、有機アルカリ金属溶液により化学的エッチング処理を施すと、表面は変性され親水性が付与されるとともに、褐色化した層(褐色層)が形成される。この褐色層は、フッ化ナトリウム、炭素−炭素二重結合を有するフッ素樹脂の分解物、これらとナフタレン、アントラセンとの重合物等からなるが、これらは、脱落、分解、溶出等により濾過液に混入する場合があるので、除去することが好ましい。これらの除去は、過酸化水素や次亜塩素酸ソーダ、オゾン等による酸化分解によりすることができる。
Examples of the chemical etching treatment (2) include an oxidative decomposition treatment in which an alkali metal is used to modify the fluororesin constituting the crystalline polymer microporous membrane and remove the modified portion.
The oxidative decomposition treatment is performed using, for example, an organic alkali metal solution. When the crystalline polymer microporous film is subjected to a chemical etching treatment with an organic alkali metal solution, the surface is modified to impart hydrophilicity, and a browned layer (brown layer) is formed. This brown layer is composed of sodium fluoride, a decomposition product of a fluororesin having a carbon-carbon double bond, a polymer of these with naphthalene, anthracene, etc., but these are separated into the filtrate by dropping, decomposition, elution or the like. Since it may mix, it is preferable to remove. These can be removed by oxidative decomposition with hydrogen peroxide, sodium hypochlorite, ozone, or the like.

前記化学的エッチング処理は、有機アルカリ金属溶液等を用いて行うことができるが、具体的には、有機アルカリ金属溶液に結晶性ポリマー微孔性膜を浸漬することにより行うことができる。この場合、結晶性ポリマー微孔性膜の表面側から化学的エッチング処理が行われるので、膜の両表面近傍のみに化学的エッチング処理を施すことも可能である。しかし、膜の保水性をより高めるためには、両表面近傍のみではなく、結晶性ポリマー微孔性膜の内部まで化学的エッチング処理を施すことが好ましい。結晶性ポリマー微孔性膜の内部まで化学的エッチング処理を施しても、分離膜としての機能の低下は小さい。
前記化学的エッチング処理に用いられる有機アルカリ金属溶液としては、例えばメチルリチウム、金属ナトリウム−ナフタレン錯体、金属ナトリウム−アントラセン錯体のテトラヒドロフラン等の有機溶剤溶液、金属ナトリウム−液体アンモニアの溶液等が挙げられる。これらの中でも、ナフタレンを芳香族アニオンラジカルとした金属ナトリウムとの錯体の溶液が一般に広く用いられているが、結晶性ポリマー微孔性膜の内部まで化学的エッチング処理を施こすためには、ベンゾフェノン、アントラセン、ビフェニルを芳香族アニオンラジカルとして用いることが好ましい。
The chemical etching treatment can be performed using an organic alkali metal solution or the like, and specifically, can be performed by immersing a crystalline polymer microporous film in the organic alkali metal solution. In this case, since the chemical etching process is performed from the surface side of the crystalline polymer microporous film, it is possible to perform the chemical etching process only on the vicinity of both surfaces of the film. However, in order to further increase the water retention of the film, it is preferable to perform a chemical etching treatment not only near both surfaces but also inside the crystalline polymer microporous film. Even when the chemical etching treatment is applied to the inside of the crystalline polymer microporous membrane, the function as a separation membrane is not significantly lowered.
Examples of the organic alkali metal solution used for the chemical etching treatment include an organic solvent solution such as methyllithium, a metal sodium-naphthalene complex, a metal sodium-anthracene complex in tetrahydrofuran, a metal sodium-liquid ammonia solution, and the like. Among these, a solution of a complex with metal sodium having naphthalene as an aromatic anion radical is generally widely used. However, in order to perform chemical etching treatment to the inside of the crystalline polymer microporous film, benzophenone is used. Anthracene and biphenyl are preferably used as aromatic anion radicals.

<ポリオレフィン濾過層>
前記ポリオレフィン濾過層は、ポリオレフィン濾過膜によって構成されている。なお、前記ポリオレフィン濾過層を単一のポリオレフィン濾過膜によって構成することもできる。
<Polyolefin filtration layer>
The polyolefin filtration layer is constituted by a polyolefin filtration membrane. In addition, the said polyolefin filtration layer can also be comprised with a single polyolefin filtration membrane.

前記ポリオレフィン濾過膜としては、低分子量から超高分子量までのポリプロピレン、ポリエチレン及びそれらが混合されたポリエチレン等のポリオレフィンから製膜された多孔膜及び/又は微多孔膜が適用でき、このポリオレフィン濾過膜は、結晶性ポリマー微孔性膜よりもゲル状成分を効果的に捕捉する特性を有する。   As the polyolefin filtration membrane, a porous membrane and / or a microporous membrane formed from a polyolefin such as polypropylene, polyethylene having a low molecular weight to an ultra high molecular weight and polyethylene mixed with them can be applied. It has the property of capturing the gel component more effectively than the crystalline polymer microporous membrane.

また、ポリオレフィン濾過膜は、相分離法による薄膜または延伸法よる薄膜が適用でき、孔径を0.1から1.0μmにすることができる。   Moreover, the polyolefin filtration membrane can apply the thin film by the phase-separation method, or the thin film by the extending | stretching method, and can make a hole diameter into 0.1-1.0 micrometer.

また、ポリオレフィンを濾過膜素材とするポリオレフィン濾過膜を複数枚積層させてポリオレフィン濾過層を構成し、複数のポリオレフィン濾過膜のうち、少なくとも一対のポリオレフィン濾過膜が、ポリオレフィン濾過膜毎に異なる孔径を有するように構成することができる。このとき、前述の少なくとも一対のポリオレフィン濾過膜のうち、孔径が大きい方のポリオレフィン濾過膜を被濾過流体の流れに関して上流側に配置し、孔径が小さい方のポリオレフィン濾過膜を被濾過流体の流れに関して下流側に配置することが望ましい。   Moreover, a plurality of polyolefin filtration membranes made of polyolefin as a filtration membrane material are laminated to constitute a polyolefin filtration layer, and at least a pair of polyolefin filtration membranes among the plurality of polyolefin filtration membranes have different pore sizes for each polyolefin filtration membrane. It can be constituted as follows. At this time, of the at least one pair of polyolefin filtration membranes, the polyolefin filtration membrane having the larger pore diameter is arranged on the upstream side with respect to the flow of the fluid to be filtered, and the polyolefin filtration membrane having the smaller pore diameter with respect to the flow of the fluid to be filtered. It is desirable to arrange on the downstream side.

<その他のフィルム(膜)>
前記その他のフィルム(膜)としては、本発明の効果を害しない限り特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。例えば、被濾過流体の流れに関して、ポリオレフィン濾過層の上流側及び下流側に不織布を配置してもよい。
<Other films (membranes)>
The other film (film) is not particularly limited as long as the effects of the present invention are not impaired, and can be appropriately selected depending on the purpose. For example, you may arrange | position a nonwoven fabric in the upstream and downstream of a polyolefin filtration layer regarding the flow of to-be-filtered fluid.

前記不織布は、被濾過流体の上流側から下流側に向けて、その密度勾配を大きくなるようにしたもの(その空隙率の勾配を小さくしたもの)、その繊維径も細くしたもの、空隙率をある好適な一定の値に保ちながらその繊維径を細くしたものが好適であるが、均一密度でその繊維径を細くしたもの、あるいは、その繊維径を一定としたものも適用できる。   The non-woven fabric has a density gradient that increases from the upstream side to the downstream side of the fluid to be filtered (that has a reduced porosity gradient), that has a smaller fiber diameter, A fiber having a small fiber diameter while maintaining a suitable constant value is suitable, but a fiber having a uniform density and a thin fiber diameter, or a fiber having a constant fiber diameter can also be applied.

(精密ろ過フィルターの製造方法)
未焼成フィルムの裏面を加熱し、微孔性膜の厚み方向に温度勾配を形成させる半焼成工程を含むものであれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、半焼成フィルムを延伸する延伸工程、延伸したフィルムを熱固定する熱固定工程、熱固定したフィルムを親水化する親水化工程、カートリッジ加工工程等が挙げられる。
(Manufacturing method of microfiltration filter)
There is no particular limitation as long as it includes a semi-baking step of heating the back surface of the unfired film and forming a temperature gradient in the thickness direction of the microporous film, and can be appropriately selected according to the purpose, for example, Examples thereof include a stretching step for stretching the semi-baked film, a heat fixing step for heat fixing the stretched film, a hydrophilization step for hydrophilizing the heat fixed film, a cartridge processing step, and the like.

以下、実施例により本発明を具体的に説明する。ただし本発明はこの実施例のみに限定されるものではない。   Hereinafter, the present invention will be described specifically by way of examples. However, the present invention is not limited to this example.

(実施例1)
数平均分子量が6,200,000のポリテトラフルオロエチレンファインパウダー(ダイキン工業株式会社製「ポリフロン・ファインパウダーF104U」)100質量部に押出助剤として炭化水素油(エッソ石油社製「アイソパーM」)27質量部を加え、丸棒状にペースト押出しを行い、これを70℃に加熱したカレンダーロールにより50m/分の速度でカレンダー掛けしてポリテトラフルオロエチレンフィルムを得た。このフィルムを250℃の熱風乾燥炉に通して押出助剤を乾燥除去し、平均厚さ100μm、平均幅150mm、比重1.55のポリテトラフルオロエチレン未焼成フィルムを得た。
得られた未焼成フィルムを345℃に加熱したロール(表面材質:SUS316)で1分間焼成し、半焼成フィルムを得た。
Example 1
Polytetrafluoroethylene fine powder having a number average molecular weight of 6,200,000 (“Polyflon Fine Powder F104U” manufactured by Daikin Industries, Ltd.) and hydrocarbon oil (“Isopar M” manufactured by Esso Oil Co., Ltd.) as an extrusion aid. 27 parts by mass were added, paste extrusion was performed in a round bar shape, and this was calendered at a rate of 50 m / min with a calender roll heated to 70 ° C. to obtain a polytetrafluoroethylene film. This film was passed through a hot air drying oven at 250 ° C. to remove the extrusion aid, and a polytetrafluoroethylene unfired film having an average thickness of 100 μm, an average width of 150 mm, and a specific gravity of 1.55 was obtained.
The obtained unbaked film was baked for 1 minute with a roll (surface material: SUS316) heated to 345 ° C. to obtain a semi-baked film.

得られた半焼成フィルムを250℃にて長手方向に10倍にロール間延伸し、いったん巻き取りロールに巻き取った。その後、フィルムを290℃に予備加熱した後、両端をクリップで挟み250℃で幅方向に20倍延伸した。その後、380℃で熱固定を行った。フィルムの面積延伸倍率は、伸長面積倍率で180倍であった。以上の方法により、ポリテトラフルオロエチレン微孔性膜を製造した。   The obtained semi-baked film was stretched between rolls 10 times in the longitudinal direction at 250 ° C. and once wound on a winding roll. Then, after preheating the film to 290 ° C., both ends were sandwiched between clips and stretched 20 times in the width direction at 250 ° C. Thereafter, heat setting was performed at 380 ° C. The area stretch ratio of the film was 180 times in terms of stretched area ratio. A polytetrafluoroethylene microporous membrane was produced by the above method.

(カートリッジ加工)
一次側(上流側)に、ポリプロピレン不織布(三井石油化学製シンテックスPK−110)を配置し、前記ポリプロピレン不織布の二次側(下流側)に、前記ポリテトラフルオロエチレン微孔性膜を配置し、前記ポリテトラフルオロエチレン微孔性膜の二次側(下流側)に、ポリオレフィン濾過層としてのポリエチレン微孔性膜(アクゾノーベル製、孔径0.1μm、厚さ75μm、空隙率61%)を配置し、二次側(下流側)にポリプロピレン不織布(三井石油化学製シンテックスPK−110)を配置して、プリーツ加工して10インチのプリーツカートリッジに組み込んだ。
(Cartridge processing)
A polypropylene non-woven fabric (Mitsui Petrochemical Syntex PK-110) is arranged on the primary side (upstream side), and the polytetrafluoroethylene microporous membrane is arranged on the secondary side (downstream side) of the polypropylene non-woven fabric. A polyethylene microporous membrane as a polyolefin filtration layer (manufactured by Akzo Nobel, pore diameter 0.1 μm, thickness 75 μm, porosity 61%) is provided on the secondary side (downstream side) of the polytetrafluoroethylene microporous membrane. The polypropylene non-woven fabric (Mitsui Petrochemical Syntex PK-110) was placed on the secondary side (downstream side), pleated and incorporated into a 10-inch pleated cartridge.

(比較例1)
カートリッジに組み込むポリテトラフルオロエチレン微孔性膜として、その作製において、ロールを用いた半焼成の代わりに、345℃のオーブンを用い、実施例1と同様にして作製したポリテトラフルオロエチレン微孔性膜、を用いた。
(Comparative Example 1)
As a polytetrafluoroethylene microporous membrane to be incorporated into a cartridge, a polytetrafluoroethylene microporous membrane produced in the same manner as in Example 1 was used instead of semi-firing using a roll in the production of a 345 ° C. oven. A membrane was used.

(比較例2)
カートリッジに組み込むポリテトラフルオロエチレン微孔製膜として、2枚(2種)のポリテトラフルオロエチレン微孔製膜を用いた。上流側に配置した第1のポリテトラフルオロエチレン微孔製膜は、平均孔径が5.0μm、膜厚が50μmであり、下流側に配置した第2のポリテトラフルオロエチレン微孔製膜は、平均孔径が0.1μm、膜厚が50μmであった。
(Comparative Example 2)
Two (two types) polytetrafluoroethylene microporous membranes were used as the polytetrafluoroethylene microporous membranes to be incorporated into the cartridge. The first polytetrafluoroethylene microporous film disposed on the upstream side has an average pore diameter of 5.0 μm and a film thickness of 50 μm, and the second polytetrafluoroethylene microporous film disposed on the downstream side is The average pore diameter was 0.1 μm, and the film thickness was 50 μm.

(評価)
実施例1と比較例1で、微孔性膜の膜面厚みを10とした場合、表面から深さ方向1の部分における平均孔径をP1とし、9の部分の孔径をP2とした。
各例におけるP1/P2を比較すると実施例1はP1/P2=4.5であった。一方比較例1は片面加熱による半焼成化処理を行ってないためP1/P2=0.95であり、非対称膜ではなかった。また、実施例1と比較例1の最小孔径部位はいずれも孔径0.1μmであった。
(Evaluation)
In Example 1 and Comparative Example 1, when the film surface thickness of the microporous membrane was 10, the average pore diameter in the portion in the depth direction 1 from the surface was P1, and the pore diameter in the portion 9 was P2.
When P1 / P2 in each example was compared, Example 1 was P1 / P2 = 4.5. On the other hand, Comparative Example 1 was not an asymmetric film because P1 / P2 = 0.95 because semi-firing treatment by single-sided heating was not performed. Further, the minimum pore diameter portions of Example 1 and Comparative Example 1 were both 0.1 μm in pore diameter.

(濾過寿命テスト)
被濾過流体である試験液は、フェノール樹脂をトルエンに溶解し、粘度を約15mPa・s(15cP)に調整したものを使用した。
カートリッジ(精密ろ過フィルター)の濾過寿命を評価するために、この試験液を差圧0.1kg/cmで濾過し、目詰まりするまでの濾過量を計測した。その結果、比較例1および比較例2のカートリッジ(精密ろ過フィルター)はそれぞれ50ml/cmおよび70ml/cmで実質的に目づまりを起こしたのに対し、実施例1のカートリッジ(精密ろ過フィルター)は200ml/cmまで濾過が可能であり、実施例1のカートリッジ(精密ろ過フィルター)を用いることによって、濾過寿命が大幅に改善されていることが実証された。
また、濾過後の試験液(濾液)の清浄度を評価するため、濾液を孔径0.05μmのニュークリポアメンブレンで濾過し、一定時間ごとの濾過量を計測したが、実施例1および比較例1〜2のカートリッジ(精密ろ過フィルター)でほとんど差はなく、いずれも清浄なものであった。
さらに同じ試験でカートリッジ(精密ろ過フィルター)の濾過流量を評価するために、初期の流量を評価したところ比較例1および比較例2のカートリッジ(精密ろ過フィルター)ではろれぞれ50ml/cm・分および60ml/cm・分であったのに対し、実施例1のカートリッジ(精密ろ過フィルター)は100ml/cm・分であり、有機溶剤に対する濾過流量が大幅に改善されていることが実証された。
(Filtration life test)
The test liquid that is a fluid to be filtered was prepared by dissolving a phenol resin in toluene and adjusting the viscosity to about 15 mPa · s (15 cP).
In order to evaluate the filtration life of the cartridge (microfiltration filter), the test solution was filtered at a differential pressure of 0.1 kg / cm 2 and the amount of filtration until clogging was measured. As a result, the cartridges (microfiltration filter) of Comparative Example 1 and Comparative Example 2 were substantially clogged at 50 ml / cm 2 and 70 ml / cm 2 , respectively, whereas the cartridge of Example 1 (microfiltration filter). Can be filtered up to 200 ml / cm 2 , and it was demonstrated that the filter life was significantly improved by using the cartridge of Example 1 (microfiltration filter).
Moreover, in order to evaluate the cleanliness of the test liquid (filtrate) after filtration, the filtrate was filtered with a Nuclepore membrane having a pore diameter of 0.05 μm, and the amount of filtration per fixed time was measured. Example 1 and Comparative Example 1 There was almost no difference between the two cartridges (microfiltration filters), and both were clean.
Further, in order to evaluate the filtration flow rate of the cartridge (microfiltration filter) in the same test, the initial flow rate was evaluated. The cartridges (microfiltration filter) of Comparative Example 1 and Comparative Example 2 were each 50 ml / cm 2. while there was a minute and 60 ml / cm 2 · min, the cartridge (microfiltration filter) example 1 is 100 ml / cm 2 · min, demonstrated that filtration flow to organic solvents is significantly improved It was done.

また、本発明の実施例1のカートリッジ(精密ろ過フィルター)では、膜厚が薄く、取り扱いが難しいポリテトラフルオロエチレン微孔性膜の張り合わせの手間がなく、ポリテトラフルオロエチレン微孔性膜を2枚(2種)用いる比較例2のカートリッジ(精密ろ過フィルター)に比べて経済的に作製することができる。 Further, in the cartridge (microfiltration filter) of Example 1 of the present invention, the thickness of the polytetrafluoroethylene microporous membrane, which is thin and difficult to handle, does not have to be laminated, and the polytetrafluoroethylene microporous membrane is 2 It can be produced more economically than the cartridge (microfiltration filter) of Comparative Example 2 using two sheets (two types).

Claims (6)

非対称孔構造を有する結晶性ポリマーからなる単層構造の微孔性膜と、ポリオレフィン濾過層とを積層して組み込む精密ろ過フィルター。   A microfiltration filter incorporating a single-layer microporous membrane made of a crystalline polymer having an asymmetric pore structure and a polyolefin filtration layer. 微孔性膜を被濾過流体の流れに関して上流側に配置し、ポリオレフィン濾過層を被濾過流体の流れに関して下流側に配置した請求項1に記載の精密ろ過フィルター。   The microfiltration filter according to claim 1, wherein the microporous membrane is disposed on the upstream side with respect to the flow of the fluid to be filtered, and the polyolefin filtration layer is disposed on the downstream side with respect to the flow of the fluid to be filtered. 結晶性ポリマーがポリテトラフルオロエチレンである請求項1から2のいずれかに記載の精密ろ過フィルター。   The microfiltration filter according to claim 1, wherein the crystalline polymer is polytetrafluoroethylene. 微孔性膜が、膜の表面の平均孔径が裏面の平均孔径よりも大きくて、且つ表面から裏面に向けて平均孔径が連続的に変化している請求項1から3のいずれかに記載の精密ろ過フィルター。   The microporous membrane according to any one of claims 1 to 3, wherein the average pore size on the surface of the membrane is larger than the average pore size on the back surface, and the average pore size continuously changes from the front surface to the back surface. Microfiltration filter. 微孔性膜の表面を被濾過流体の流れに関して上流側に配置し、微孔性膜の裏面を被濾過流体の流れに関して下流側に配置した請求項4に記載の精密ろ過フィルター。   5. The microfiltration filter according to claim 4, wherein the surface of the microporous membrane is disposed on the upstream side with respect to the flow of the fluid to be filtered, and the back surface of the microporous membrane is disposed on the downstream side with respect to the flow of the fluid to be filtered. 請求項1から5のいずれかに記載の精密ろ過フィルターの製造方法であって、未焼成フィルムの裏面を加熱し、微孔性膜の厚み方向に温度勾配を形成させる半焼成工程を含むことを特徴とする精密ろ過フィルターの製造方法。   It is a manufacturing method of the microfiltration filter in any one of Claim 1 to 5, Comprising: It includes the semi-baking process of heating the back surface of an unbaked film and forming a temperature gradient in the thickness direction of a microporous film. The manufacturing method of the microfiltration filter characterized.
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