JP2010172833A - 結晶性ポリマー微孔性膜、及びその製造方法、並びに、濾過用フィルタ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】固定された、結晶性ポリマーからなるフィルムの一の表面を、加熱手段により、前記結晶性ポリマーの焼成体の融点以上の温度で加熱手段と接触の状態で加熱することにより、前記フィルムの厚み方向に温度勾配を形成した半焼成フィルムを形成する非対称加熱工程と、前記半焼成フィルムを延伸する延伸工程と、を含む結晶性ポリマー微孔性膜の製造方法である。
【選択図】なし
Description
これらの微孔性膜は、電子工業用洗浄水、医薬用水、医薬製造工程用水、食品水等の濾過、滅菌に用いられ、近年、その用途及び使用量が拡大しており、粒子捕捉の点から信頼性の高い微孔性膜が注目されている。これらの中でも、結晶性ポリマーによる微孔性膜は耐薬品性に優れており、特にポリテトラフルオロエチレン(PTFE)を原料とした微孔性膜は、耐熱性及び耐薬品性に優れているため、その需要の伸びが著しい。
<1> 固定された、結晶性ポリマーからなるフィルムの一の表面を、加熱手段により、前記結晶性ポリマーの焼成体の融点以上の温度で加熱手段と接触の状態で加熱することにより、前記フィルムの厚み方向に温度勾配を形成した半焼成フィルムを形成する非対称加熱工程と、
前記半焼成フィルムを延伸する延伸工程と、
を含むことを特徴とする結晶性ポリマー微孔性膜の製造方法である。
前記<1>に記載の結晶性ポリマー微孔性膜の製造方法では、前記非対称加熱工程において、結晶性ポリマーからなるフィルムが加熱され、前記フィルムの厚み方向に温度勾配を形成した半焼成フィルムが形成される。このとき、前記結晶性ポリマーからなるフィルムが固定された状態で加熱され、半焼成されるので、面内でムラのない状態で加熱、半焼成がなされる。前記延伸工程において、前記半焼成フィルムが延伸される。その結果、平均孔径の面内分布が均一な結晶性ポリマー微孔性膜が得られる。
<2> 結晶性ポリマーからなるフィルムの一の全表面が固定された前記<1>に記載の結晶性ポリマー微孔性膜の製造方法である。
<3> 結晶性ポリマーからなるフィルムの少なくとも一の表面が器材により固定され、該固定が、押圧、及び吸引の少なくともいずれかである前記<1>から<2>のいずれかに記載の結晶性ポリマー微孔性膜の製造方法である。
<4> 押圧手段が、ベルト、ロール、及びシートのいずれかである前記<3>に記載の結晶性ポリマー微孔性膜の製造方法である。
<5> 押圧手段による押付け圧力が、0.01MPa〜5MPaである前記<4>に記載の結晶性ポリマー微孔性膜の製造方法である。
<6> 吸引手段が、表面に複数の孔部が形成され、表面から内部に吸引可能なベルト、及びロールのいずれかである前記<3>から<5>のいずれかに記載の結晶性ポリマー微孔性膜の製造方法である。
<7> 吸引手段が、少なくとも表面が加熱可能なベルト、及びロールのいずれかである前記<6>に記載の結晶性ポリマー微孔性膜の製造方法である。
<8> 加熱手段が、少なくとも表面が加熱可能なベルト、及びロールのいずれかである前記<1>から<7>のいずれかに記載の結晶性ポリマー微孔性膜の製造方法である。
<9> 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<8>のいずれかに記載の結晶性ポリマー微孔性膜の製造方法である。
<10> 延伸工程が、半焼成フィルムを一軸方向に延伸する前記<1>から<9>のいずれかに記載の結晶性ポリマー微孔性膜の製造方法である。
<11> 延伸工程が、半焼成フィルムを二軸方向に延伸する前記<1>から<10>のいずれかに記載の結晶性ポリマー微孔性膜の製造方法である。
<12> 延伸されたフィルムを親水化処理する親水化工程を更に含む前記<1>から<11>のいずれかに記載の結晶性ポリマー微孔性膜の製造方法である。
<13> 前記<1>から<12>のいずれかに記載の結晶性ポリマー微孔性膜の製造方法により製造され、一方の面の平均孔径が、他方の面の平均孔径よりも大きく、かつ前記一方の面から前記他方の面に向かって平均孔径が連続的に変化していることを特徴とする結晶性ポリマー微孔性膜である。
前記<13>に記載の結晶性ポリマー微孔性膜は、前記<1>から<12>のいずれかに記載の結晶性ポリマー微孔性膜の製造方法により製造され、一方の面の平均孔径が、他方の面の平均孔径よりも大きく、かつ前記一方の面から前記他方の面に向かって平均孔径が連続的に変化しているので、平均孔径の面内分布が均一であり、大面積で使用した場合であっても粒子を漏れがなく捕捉することができ、目詰まりがなく、高流量で、かつ濾過寿命が長い。そのため、工業的に多量の液体などを濾過するのに適している。
<14> 結晶性ポリマー微孔性膜の膜厚みをXとし、非加熱面から、深さ方向X/10の厚み部分における平均孔径をP1とし、深さ方向9X/10の厚み部分の平均孔径をP2としたときのP1/P2が、4.5以上である前記<13>に記載の結晶性ポリマー微孔性膜である。
<15> 平均孔径の面内バラツキが、変動率20%以下である前記<13>から<14>のいずれかに記載の結晶性ポリマー微孔性膜である。
<16> 面積が0.04m2より大きい前記<13>から<15>のいずれかに記載の結晶性ポリマー微孔性膜である。
<17> 前記<13>から<16>のいずれかに記載の結晶性ポリマー微孔性膜を用いたことを特徴とする濾過用フィルタである。
前記<17>に記載の濾過用フィルタは、前記<13>から<16>のいずれかに記載の結晶性ポリマー微孔性膜を用いているので、大面積で使用した場合であっても粒子を漏れがなく捕捉することができ、また、効率よく微粒子を捕捉することができる。また、比表面積が大きいため、微細粒子が最小孔径部分に到達する以前に吸着又は付着によって除かれる効果が大きく、濾過寿命を大きく改善することができる。
<18> プリーツ状に加工成形してなる前記<17>に記載の濾過用フィルタである。
<19> 結晶性ポリマー微孔性膜の平均孔径の大きな面側をフィルタの濾過面に使用する前記<17>から<18>のいずれかに記載の濾過用フィルタである。
本発明の結晶性ポリマー微孔性膜の製造方法は、非対称加熱工程と、延伸工程とを少なくとも含み、更に必要に応じて、結晶性ポリマーフィルム作製工程、親水化工程などのその他の工程を含む。
本発明の結晶性ポリマー微孔性膜は、本発明の前記結晶性ポリマー微孔性膜の製造方法により製造される。
以下、本発明の結晶性ポリマー微孔性膜の製造方法の説明を通じて、本発明の結晶性ポリマー微孔性膜の詳細についても明らかにする。
前記結晶性ポリマーフィルム作製工程は、結晶性ポリマーからなるフィルムを作製する工程である。
本発明において、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意味し、このようなポリマー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。
これらの中でも、耐薬品性と扱い性の観点から、ポリアルキレン(例えば、ポリエチレン及びポリプロピレン)が好ましく、ポリアルキレンにおけるアルキレン基の水素原子がフッ素原子によって一部又は全部が置換されたフッ素系ポリアルキレンがより好ましく、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)が特に好ましい。
前記ポリエチレンは、その分岐度により密度が変化し、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、いずれも用いることができる。これらの中でも、ポリエチレン又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、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)が特に好ましい。
前記結晶性ポリマーとしては、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。
前記ポリテトラフルオロエチレンの数平均分子量は、250万〜1,000万が好ましく、300万〜800万がより好ましい。
前記ポリテトラフルオロエチレン原料としては、特に制限はなく、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」などが好適に挙げられる。
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」(ダイキン工業株式会社発行、1983年改訂版)に記載されている事項を適宜採用することができる。
前記非対称加熱工程は、固定された、結晶性ポリマーからなるフィルムの一の表面を、加熱手段により、前記結晶性ポリマーの焼成体の融点以上の温度で加熱手段と接触の状態で加熱することにより、前記フィルムの厚み方向に温度勾配を形成した半焼成フィルムを形成する工程である。これにより、フィルムを加熱ムラがなく加熱することができ、得られる結晶性ポリマー微孔性膜の平均孔径の面内分布が均一となると共に、結晶性ポリマー微孔性膜の厚み方向に非対称に加熱温度を制御することができる。
また、本発明において、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、結晶性ポリマーの融点とは、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。前記焼成体の融点及び未焼成体の融点は、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、50℃〜450℃が好ましく、80℃〜400℃がより好ましい。
このような温度は、以下のように考えることができる。例えば、結晶性ポリマーがポリテトラフルオロエチレンである場合には、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、327℃〜360℃が好ましく、335℃〜350℃がより好ましく、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。
前記結晶性ポリマーからなるフィルムの一の表面は、全表面が固定されていることが好ましい。
前記結晶性ポリマーからなるフィルムの一の表面の固定方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、少なくとも一の表面が器材により固定されていることが好ましい。前記器材としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、押圧、及び吸引の少なくともいずれかが可能なものが好ましい。
また、前記結晶性ポリマーからなるフィルムの固定面としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。例えば、後述する押圧手段を用いる場合は、押圧手段により、前記結晶性ポリマーからなるフィルムを加熱手段に押付け、前記結晶性ポリマーからなるフィルムの両表面を固定面とすることができる。また、後述する吸引手段を用いる場合は、前記結晶性ポリマーからなるフィルムの一の表面を吸引手段により固定面としてもよいし、押圧手段、又は加熱手段を併用して前記結晶性ポリマーからなるフィルムの両表面を固定してもよい。
前記押圧手段としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、ベルト、ロール、シートが好ましく、ベルト、シートがより好ましい。
前記ベルトとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、エンドレスベルトが好ましい。
前記ロールとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記シートとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、ロールシートが好ましい。
通常、結晶性ポリマーからなるフィルムなどのシートの固定は、搬送中のシートに適度なテンションを加えることで、加熱ロールなどの加熱手段に密着させる方法がとられるが、前記通常の方法を本発明に用いた場合、過剰なテンションが加わると前記結晶性ポリマーからなるフィルムが容易に延伸し、多孔質化してしまうという問題がある。
一方、本発明の前記押圧手段は、前記結晶性ポリマーからなるフィルムを後述する加熱手段に押付けるとともに、回転することによって、結晶性ポリマーからなるフィルムを固定して搬送する。その結果、前記の問題が生じることがなく、また、前記結晶性ポリマーからなるフィルムの加熱手段と接触する面を後述する加熱手段で加熱した際に、前記結晶性ポリマーからなるフィルムの変形を抑えることができ、加熱ムラを防ぐことができる。
前記ロールシートとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記結晶性ポリマーの焼成体の融点以上の温度で耐久性を有し、また、押付け圧力に耐え得る素材が好ましく、例えば、耐熱樹脂などが挙げられる。前記耐熱樹脂としては、例えば、ユーピレックス75S(宇部興産製)が好適に挙げられる。
前記押付け圧力の測定方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、圧力測定フィルム(例えば、富士フイルム製プレスケールなど)を用いて測定することができる。
前記エンドレスベルト用ロールの大きさとしては、特に制限はなく、ベルトの大きさに応じて適宜選択することができる。
前記加熱手段としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、少なくとも表面が加熱可能なベルト、及びロールのいずれかが好ましい。
前記少なくとも表面が加熱可能なベルトとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、エンドレスベルト装置が好ましい。
前記少なくとも表面が加熱可能なロールとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、ロール加熱装置が好ましい。
図4のエンドレスベルト加熱装置46は、内側の両端に非加熱ロール49を有するエンドレスベルト48と、前記エンドレスベルト48の内側にヒーター47とを有する。前記エンドレスベルト48は、ヒーター47で加熱され、前記結晶性ポリマーからなるフィルムを搬送しながら、その表面で前記結晶性ポリマーからなるフィルム加熱することができる。
図6のエンドレスベルト加熱装置65は、内側の両端に加熱ロール67を有するエンドレスベルト66を有する。前記エンドレスベルト66は、加熱ロール67で加熱され、前記結晶性ポリマーからなるフィルムを搬送しながら、その表面で前記結晶性ポリマーからなるフィルム加熱することができる。
前記エンドレスベルト加熱装置に用いる非加熱ロールの大きさとしては、特に制限はなく、ベルトの大きさに応じて適宜選択することができる。
前記誘導発熱ロールは、ロール内部のコイルによりロールシェルが誘導発熱する。具体的には、交流電流が誘導コイルに供給されると、コイルに磁束が発生する。この磁束の作用でコイルに対向したロールシェル(外筒)の内側に誘導電流が誘起され、その抵抗熱によってロール自身が自己発熱(誘導発熱)する。油循環式や温水循環式など、他の間接加熱と異なり、ロール自体が直接発熱するため必要に応じた高温の熱エネルギーを効率よく得ることができる。
また、ロール表面は、ヒートパイプ機構により、幅方向も円周方向も均一に温度を高精度に保持できる。
このような誘導発熱ロールとしては、市販品を用いることができ、例えば由利ロール株式会社製「誘導発熱方式高温高速カレンダー機(由利ロール株式会社内に設置)」に搭載の誘導発熱金属ロール、などが挙げられる。
前記エンドレスベルト加熱装置に用いる加熱ロールの大きさとしては、特に制限はなく、ベルトの大きさに応じて適宜選択することができる。
前記ロール加熱装置に用いる加熱ロールとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、上述したベルト加熱装置に記載した誘導発熱ロールが好ましい。
前記ロール加熱装置に用いる加熱ロールの直径としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、50mm〜700mmが好ましく、100mm〜600mmがより好ましく、150mm〜500mmが特に好ましい。前記ロールの直径が、50mm未満であると、前記結晶性ポリマーからなるフィルムと加熱ロールとの接触面積が小さく、加熱ムラが生じることがあり、700mmより大きいと、設備が大型化しすぎる。一方、前記加熱ロールの直径が特に好ましい範囲内であると、加熱ムラを防止することができ、平均孔径の面内分布が均一な結晶性ポリマー微孔性膜を得ることができる。
また、前記加熱手段は、後述する吸引手段により固定された前記結晶性ポリマーからなるフィルムの表面に接触させて使用してもよい。
前記吸引手段としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、表面に複数の孔部が形成され、表面から内部に吸引可能なベルト、及びロールのいずれかが好ましく、表面に複数の孔部が形成され、表面から内部に吸引可能なベルトがより好ましい。
前記表面に複数の孔部が形成され、表面から内部に吸引可能なベルトとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、サクションベルトが好ましい。
前記表面に複数の孔部が形成され、表面から内部に吸引可能なロールとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、サクションロールが好ましい。
前記サクションベルト、及びサクションロールは、前記吸引を行うとともに、回転することによって、前記結晶性ポリマーからなるフィルムを表面に固定して搬送する。その結果、前記結晶性ポリマーからなるフィルムの加熱手段と接触する面を前記加熱手段で加熱した際に、前記結晶性ポリマーからなるフィルムの変形を抑えることができ、加熱ムラを防ぐことができる。
また、前記吸引手段は、少なくとも表面が加熱可能なベルト、及びロールのいずれかであることが好ましい。
また、前記ロール93は、それ自体を発熱させて加熱手段としてもよく、加熱装置を通じて加熱して加熱手段としてもよい。前記ロール93は、前記結晶性ポリマーからなるフィルムを搬送しながら、その表面で前記結晶性ポリマーからなるフィルム加熱することができる。
前記サクションベルト、及びサクションロールの吸引孔の最大径としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、0.1mm〜10mmが好ましく、0.2mm〜7mmがより好ましく、0.3mm〜5mmが特に好ましい。前記サクションベルト、及びサクションロールの吸引孔の最大径が10mmより大きいと、前記結晶性ポリマーフィルムに吸引孔の跡が残ることがある。
前記サクションベルト、及びサクションロールの吸引孔のピッチ(隣接する吸引孔における中心同士の平均距離)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るが、0.5mm〜50mmが好ましく、1mm〜40mmがより好ましく、5mm〜20mmが特に好ましい。前記サクションベルト、及びサクションロールの吸引孔のピッチが、0.5mm未満であると、開孔率が大きくなりすぎ、サクションベルト、及びサクションロールの強度が不足することがあり、50mmより大きいと、吸引力が弱まったり、エアだまりが生じやすくなったりすることがある。
前記サクションベルト、及びサクションロールの吸引孔の並び方としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記サクションベルト、及びサクションロールの吸引孔の形成方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ドリルで穿孔する方法などが挙げられる。
なお、前記サクションベルト、及びサクションロールの開孔率とは、前記サクションベルト、及びサクションロールの全表面における孔部の占める面積をいう。
前記サクションベルトに用いるサクションベルト用ロールの大きさとしては、特に制限はなく、サクションベルトの大きさに応じて適宜選択することができる。
前記サクションロール用のロールの直径としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、50mm〜700mmが好ましく、100mm〜600mmがより好ましく、150mm〜500mmが特に好ましい。前記ロールの直径が、50mm未満であると、前記結晶性ポリマーからなるフィルムとロールとの接触面積が小さく、加熱ムラが生じることがあり、700mmより大きいと、設備が大型化しすぎる。一方、前記ロールの直径が特に好ましい範囲内であると、加熱ムラを防止することができ、平均孔径の面内分布が均一な結晶性ポリマー微孔性膜を得ることができる。
前記サクションベルト、及びサクションロールの内部、又は外部から熱媒により加熱する方法の熱媒としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、加熱オイルなどが挙げられる。
前記サクションベルト、及びサクションロールの内部、又は外部から加熱装置により加熱する方法の加熱装置としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、電気ヒーターなどが挙げられる。
前記サクションベルト、及びサクションロールの外部から熱風を吹き付ける手段により加熱する方法の熱風を吹き付ける手段としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、熱風ブロワー、熱風ノズルなどが挙げられる。
前記電磁誘導により前記サクションベルト、及びサクションロール自体を発熱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、例えば、上述したベルト加熱装置に記載した誘導発熱ロールが挙げられる。なお、前記サクションベルト自体を発熱させる方法には、上述したベルト加熱装置のようにエンドレスベルトの内側の両端の加熱ロールを誘導発熱ロールとする態様も含まれる。
上記したように固定された、結晶性ポリマーからなるフィルムの一の表面を、加熱手段により、前記結晶性ポリマーの融点以上の温度で加熱手段と接触の状態で加熱することにより、厚み方向に非対称に加熱温度を制御することができ、本発明の結晶性ポリマー微孔性膜を容易に製造することができる。
また、前記結晶性ポリマーからなるフィルムの厚み方向の温度勾配としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、加熱面と非加熱面との温度差が、30℃以上が好ましく、50℃以上がより好ましい。
前記加熱手段による前記結晶性ポリマーからなるフィルムの加熱面温度の制御方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、加熱手段の出力、搬送速度、雰囲気温度などで制御することができる。
前記加熱手段に前記結晶性ポリマーからなるフィルムを接触させる時間としては、特に制限はなく、目的とする半焼成が十分に進行するのに必要な時間を適宜選択することができるが、5秒間〜120秒間が好ましく、10秒間〜90秒間がより好ましく、20秒間〜80秒間が特に好ましい。
前記加熱を連続的に行う場合、前記結晶性ポリマーからなるフィルムの加熱面と、非加熱面とで温度勾配を保持するため、加熱面の加熱と同時に非加熱面を冷却することが好ましい。
前記非加熱面を冷却する方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、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、放冷による方法などが挙げられる。これらの中でも、冷却した材料に接触させる方法が好ましい。
前記冷却した材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、加熱面の加熱と同様に、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点で、冷却ロールが好ましい。前記冷却ロールの温度としては、特に制限はなく、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適宜選択することができる。前記冷却ロールに前記結晶性ポリマーからなるフィルムを接触させる時間としては、特に制限はなく、目的とする半焼成が十分に進行するのに必要な時間を適宜選択することができるが、例えば、加熱工程と同時進行で行うことを前提とすると、5秒間〜120秒間が好ましく、10秒間〜90秒間がより好ましく、20秒間〜80秒間が特に好ましい。
また、前記加熱を間欠的に行う場合にも、前記結晶性ポリマーからなるフィルムの加熱面を間欠的に加熱、及び非加熱面を冷却し、非加熱面の温度上昇を抑制することが好ましい。
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。
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には、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。
前記長手方向の延伸倍率は、3倍〜100倍が好ましく、4倍〜90倍がより好ましく、5倍〜80倍が特に好ましい。長手方向の延伸温度は、100℃〜320℃が好ましく、200℃〜310℃がより好ましく、250℃〜300℃が特に好ましい。
前記幅方向の延伸倍率は、3倍〜100倍が好ましく、5倍〜90倍がより好ましく、7倍〜70倍が更に好ましく、10倍〜40倍が特に好ましい。幅方向の延伸温度は、100℃〜320℃が好ましく、200℃〜310℃がより好ましく、250℃〜300℃が特に好ましい。
面積延伸倍率は、10倍〜300倍が好ましく、20倍〜280倍がより好ましく、30倍〜200倍が特に好ましい。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。
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ケトン類を含浸させた後、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。
結晶性ポリマー微孔性膜中の水溶性ケトン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、同じケトンの極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(I0/I)=εcd
ただし、εはケトンの吸光係数、cはケトン水溶液の濃度(モル/dm3)、dは透過光路長さ(cm)、I0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。
前記水溶性ケトン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、水溶性ケトンの蒸発速度が高くなり、好ましくない。
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、N2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/cm2/パルス以上
・入射エネルギー:0.1J/cm2以上
・KrFフルエンス:50〜500mJ/cm2/パルス
・入射エネルギー:0.25〜3.0J/cm2
・ArFフルエンス:10〜200mJ/cm2/パルス
・入射エネルギー:0.1〜3.0J/cm2
・XeClフルエンス:50〜500mJ/cm2/パルス
・入射エネルギー:3.0〜30.0J/cm2
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。
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。
本発明の前記結晶性ポリマー微孔性膜の製造方法により製造される結晶性ポリマー微孔性膜は、平均孔径の面内分布が均一であることを1つの特徴とする。
また、前記結晶性ポリマー微孔性膜の平均孔径の面内バラツキとしては、変動率20%以下であることが好ましく、15%以下であることがより好ましい。前記変動率が20%を超えると、孔径のバラツキが大きすぎるため、捕捉粒径が大きくなってしまうことがある。
ここで、前記平均孔径の面内分布は、バブルポイント測定値で以下の方法により評価することができる。25mm径のシリンジホルダーを用い、湿潤液としてIPAを用い、初期バブルポイント値(最大孔径に相当する)をもって測定値とした。微孔性膜を一辺400mmの正方形に切り抜き、正方形内を一辺40mmの正方形で100等分し、各部分のバブルポイント測定を行い、平均値及び変動率を求めることができる。
前記変動率は、測定値の平均値に対するその標準偏差の比により表される。n個のデータ(X1、X2・・・・Xn)の平均値をXm、標準偏差をSxとすると、変動率Vxは次式により算出できる。
変動率[%];Vx=Sx/Xm×100
また、前記結晶性ポリマー微孔性膜は、結晶性ポリマー微構成膜の膜厚みをXとし、非加熱面から、深さ方向X/10の厚み部分における平均孔径をP1とし、深さ方向9X/10の厚み部分における平均孔径をP2としたとき、P1/P2が2〜10,000が好ましく、3〜100がより好ましく、4.5〜100が特に好ましい。
また、前記結晶性ポリマー微孔性膜は、非加熱面と加熱面の平均孔径の比(非加熱面/加熱面比)が5倍〜30倍が好ましく、10倍〜25倍がより好ましく、15倍〜20倍が更に好ましい。
本発明の濾過用フィルタは、本発明の結晶性ポリマー微孔性膜を用いることを特徴とする。
本発明の結晶性ポリマー微孔性膜を濾過用フィルタとして用いるときは、その非加熱面(平均孔径が大きい面)をインレット側として濾過を行う。即ち、平均孔径の大きな表面側をフィルタの濾過面に使用する。このように、平均孔径が大きい面(非加熱面)をインレット側として濾過を行うことにより、効率よく微粒子を捕捉することができる。
また、本発明の結晶性ポリマー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又は付着によって除かれる。したがって、目詰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。
本発明の濾過用フィルタの形状としては、ろ過膜をひだ折りするプリーツ型、ろ過膜をのり巻き状にするスパイラル型、円板状のろ過膜を積層させるフレーム・アンド・プレート型、ろ過膜を管状にするチューブ型などがある。これらの中でも、カートリッジあたりのフィルタ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点から、プリーツ型が特に好ましい。
また、劣化した濾過膜を取り換える際にフィルターエレメントのみを取り換えるエレメント交換式フィルターカートリッジと、フィルターエレメントをろ過ハウジングと一体に加工しハウジングごと使い捨てのタイプにしたカプセル式のフィルターカートリッジとに分類される。
図2はカプセル式フィルターカートリッジのハウジングに組込まれる前の精密ろ過膜フィルターエレメントの全体構造を示す展開図である。精密ろ過膜2は2枚のサポート1、3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フィルターエレメントコア7の廻りに巻き付けられている。その外側にはフィルターエレメントカバー6があり、精密ろ過膜を保護している。円筒の両端には上部エンドプレート4、下部エンドプレート5により、精密ろ過膜がシールされている。
図3は、フィルターエレメントがハウジングに組込まれて一体化されたカプセル式のプリーツフィルターカートリッジの構造を示す。フィルターエレメント10はハウジングベースとハウジングカバーよりなるハウジング内に組込まれている。下部エンドプレートはOリング8を介してハウジングベース中心部にある集水管(不図示)にシールされている。液体は液入口ノズル13からハウジング内に入り、フィルターメディア9を通過し、フィルターエレメントコア7の集液口から集められ、液出口ノズル14から排出される。ハウジングベースとハウジングカバーは通常溶着部17で液密に熱融着される。
なお、図3中、「11」はハウジングカバーを示し、「12」はハウジングベースを示し、「15」はエアーベントを示し、「16」はドレンを示す。
<結晶性ポリマー微孔性膜の作製>
数平均分子量が620万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(エッソ石油株式会社製、「アイソパー」)27質量部を加え、丸棒状にペースト押出しを行った。これを、60℃に加熱したカレンダーロールにより30m/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作製した。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、平均厚み120μm、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作製した。
・エンドレスベルト加熱装置(図4の「46」)
ヒーター(図4の「47」):
出力:5KW、サイズ:MD 1,000mm、幅:300mm
非加熱ロール(図4の「49」):
直径:100mm、材質:スチール
エンドレスベルト(図4の「48」):
幅:300mm、長さ:2,314mm、厚み:0.2mm、材質:SUS304H
・押付け用ベルトユニット(図4の「41」)
エンドレスベルト(図4の「43」):
幅:300mm、長さ:2,314mm、厚み:0.2mm、材質:SUS304H
エンドレスベルト用ロール(図4の「45」):
直径:100mm、材質:スチール
実施例1における片面加熱装置を図5に示す片面加熱装置に変更した以外は、実施例1と同様にして、実施例2のポリテトラフルオロエチレン微孔性膜を作製した。
・加熱ロール(加熱装置)(図5の「51」)
誘導加熱方式、径:300mm、幅:300mm、材質:スチール
・押付け用ベルトユニット(図5の「41」)
エンドレスベルト(図5の「43」):
幅:300mm、長さ:1,800mm、厚み:0.2mm、材質:SUS304H
エンドレスベルト用ロール(図5の「45」):
直径:100mm、材質:スチール
実施例1における片面加熱装置を図6に示す片面加熱装置に変更した以外は、実施例1と同様にして、実施例3のポリテトラフルオロエチレン微孔性膜を作製した。
・エンドレスベルト加熱装置(図6の「65」)
エンドレスベルト(図6の「66」):
幅:300mm、長さ:2,100mm、厚み:0.2mm、材質:SUS304H
加熱ロール(2個)(図6の「67」):
誘導加熱方式、幅:300mm、径:200mm、材質:スチール
・スチールロール(押付け手段)(図6の「61」)
径:300mm、幅:300mm、材質:スチール
実施例1における片面加熱装置を図7に示す片面加熱装置に変更した以外は、実施例1と同様にして、実施例4のポリテトラフルオロエチレン微孔性膜を作製した。
・加熱ロール(加熱装置)(図7の「51」)
誘導加熱方式、径:300mm、幅:300mm、材質:スチール
・押付け用ロールシート(図7の「71」)
ユーピレックス75S(宇部興産製)
なお、図7中、「73」は結晶性ポリマーからなるフィルムを示す。
実施例1における片面加熱装置を図8に示す片面加熱装置に変更し、以下のようにして半焼成フィルムを作製した以外は、実施例1と同様にして、実施例5のポリテトラフルオロエチレン微孔性膜を作製した。
図8の片面加熱装置を用いて、得られたポリテトラフルオロエチレンフィルムの一方の面をサクションベルトユニット(図8の「81」)の345℃に加熱したエンドレスベルト(図8の「84」)に固定しながら、30秒間加熱して、半焼成フィルムを作製した。
・サクションベルトユニット(吸引手段、加熱手段)(図8の「81」)
吸引孔(図8の「83」):
孔径:0.5mm、中心間距離:MD 10mm、TD 10mm
エンドレスベルト(図8の「84」):
幅:300mm、長さ:2,100mm、厚み:0.2mm、材質:SUS304H、開孔率:0.79%
真空ボックス(図8の「85」):
長さ:1,000mm、幅:280mm、吸引力:15KPa
加熱ロール(2個)(図8の「82」):
誘導加熱方式、幅:300mm、径:200mm、材質:スチール
実施例5における片面加熱装置を図9に示す片面加熱装置に変更した以外は、実施例5と同様にして、実施例6のポリテトラフルオロエチレン微孔性膜を作製した。
・サクション加熱ロールユニット(吸引手段、加熱手段)(図9の「91」)
吸引孔(図9の「92」):
孔径:0.5mm、中心間距離:MD 10mm、TD 10mm
ロール(図9の「93」):
誘導加熱方式、径:300mm、幅:280mm、材質:SUS304H、開孔率:0.79%、吸引力:15KPa
実施例1において、延伸フィルムを作製した後に、下記に示す親水化処理を行った以外は、実施例1と同様にして、実施例7のポリテトラフルオロエチレン微孔性膜を作製した。
濃度0.03質量%の過酸化水素水中に、予めエタノールを含浸させた延伸フィルムを浸漬し(液温:40℃)、20時間後に引き上げた該延伸フィルムの上方から、フルエンス 25mJ/cm2/パルス、照射量 10J/cm2の条件下でArFエキシマレーザー光(193nm)を照射して親水化したポリテトラフルオロエチレン微孔性膜を作製した。
前記微孔性膜の濡れ性は、純水で十分洗浄し、乾燥させた後、JIS K6768に規定された濡れ指数標準液で測定した。即ち、表面張力が順を追って変化する一連の混合液を前記微孔性膜に順次滴下してゆき、前記微孔性膜を濡らすと判定される混合液の最高の表面張力を濡れ指数として評価した。その結果、前記微孔性膜の濡れ指数は、52dyn/cmであった。この濡れ指数は、紫外レーザー光を照射しないポリテトラフルオロエチレン微孔性膜の値(31dyn/cm未満)に比べて著しく大きい。この結果から、親水化処理によりフッ素表面の濡れ性が大幅に改善されたことがわかった。
実施例1の片面加熱装置において、押付け用ベルトユニットを用いずに加熱した以外は、実施例1と同様にして、比較例1のポリテトラフルオロエチレン微孔性膜を作製した。このとき、ポリテトラフルオロエチレン未焼成フィルムとエンドレスベルト加熱装置との接圧力は、0.01MPa未満であった。前記接圧力は、圧力測定フィルム(富士フイルム製プレスケール)を用いて測定した。
実施例2の片面加熱装置において、押付け用ベルトユニットを用いずに加熱した以外は、実施例2と同様にして、比較例2のポリテトラフルオロエチレン微孔性膜を作製した。このとき、ポリテトラフルオロエチレン未焼成フィルムと加熱ロールとの接圧力は、0.01MPa未満であった。前記接圧力は、圧力測定フィルム(富士フイルム製プレスケール)を用いて測定した。
実施例5の片面加熱装置において、吸引を行わなかった以外は、実施例5と同様にして、比較例3のポリテトラフルオロエチレン微孔性膜を作製した。
実施例6の片面加熱装置において、吸引を行わなかった以外は、実施例6と同様にして、比較例4のポリテトラフルオロエチレン微孔性膜を作製した。
実施例1〜7、及び比較例1〜4の各ポリテトラフルオロエチレン微孔性膜の厚み(平均膜厚)をダイヤル式厚みゲージ(アンリツ株式会社製、K402B)により測定した。任意の3箇所を測定し、その平均値を求めた。
実施例1〜7、及び比較例1〜4の各ポリテトラフルオロエチレン微孔性膜について、該微孔性膜の膜厚みをXとし、非加熱面から、深さ方向X/10の厚み部分における平均孔径をP1とし、深さ方向9X/10の厚み部分の平均孔径をP2としたときのP1/P2を求めた。
ここで、前記ポリテトラフルオロエチレン微孔性膜の平均孔径は、走査型電子顕微鏡(日立S−4000型、蒸着は日立E1030型、いずれも日立製作所製)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式会社製、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式会社製、TVイメージプロセッサイメージコマンド4198)に取り込んでポリテトラフルオロエチレン繊維のみからなる像を得、その像を演算処理することにより平均孔径を求めた。
これに対し、比較例1〜4のポリテトラフルオロエチレン微孔性膜も、非加熱面の平均孔径が加熱面の平均孔径よりも大きく、かつ非加熱面から加熱面に向かって平均孔径が連続的に変化しているが、片面加熱がわずかに不安定であるため、実施例1〜7よりもわずかに膜厚みが厚く、P1/P2も小さくなっていた。
実施例1〜7、及び比較例1〜4の各ポリテトラフルオロエチレン微孔性膜について、以下のようにして濾過寿命テストを行った。
濾過寿命の測定は、多分散粒径のラテックス分散液を用い、実質的に目詰まりするまでの濾過量(L/m2)で評価した。本発明における「実質的に目詰まりする」とは、一定濾過圧において、初期流量の1/2まで流量が低下した時点と定義する。本測定で用いるラテックス分散液に用いるラテックスの種類は、膜の孔径によって適宜選択される。選択の条件としては、濾過後の液に含まれる粒子が1ppm以下であり、かつラテックスの平均粒径と膜の孔径の比が、1/5〜5である。分散媒としてはイソプロパノールを用い、濃度としては100ppmで行った。結果を表2に示す。
実施例1〜7、及び比較例1〜4の各ポリテトラフルオロエチレン微孔性膜について、以下のようにして流量テストを行った。
流量測定は、JIS K3831に従い以下の条件で行った。試験方法の種類は「加圧濾過試験方法」を用い、サンプルは直径13mmの円形に切り出し、ステンレス製のホルダーにセットして測定を行った。試験液としてはイソプロパノールを用い、圧力100KPaにおいて100mLの試験液を濾過するのに要した時間を測り、流量(L/min・m2)を計算した。結果を表3に示す。
実施例1〜7、及び比較例1〜4の各ポリテトラフルオロエチレン微孔性膜について、面内孔径分布測定を行った。孔径は、バブルポイント測定値で以下の方法で評価した。25mm径のシリンジホルダーを用い、湿潤液としてIPAを用い、初期バブルポイント値(最大孔径に相当する)をもって測定値とした。前記各微孔性膜を一辺400mmの正方形に切り抜き、正方形内を一辺40mmの正方形で100等分し、各部分のバブルポイント測定を行い、平均値、及び変動率を求めた。結果を表4に示す。
前記変動率は、測定値の平均値に対するその標準偏差の比により表される。n個のデータ(X1、X2・・・・Xn)の平均値をXm、標準偏差をSxとすると、変動率Vxは次式により算出できる。
変動率[%];Vx=Sx/Xm×100
一方、比較例1〜4では、非対称加熱工程において、結晶性ポリマーフィルムを固定しなかったため、加熱ムラが生じ、延伸後の平均孔径の面内バラツキも大きかった。
−フィルターカートリッジ化−
実施例1のポリテトラフルオロエチレン(PTFE)微孔性膜を以下の構成のように積層し、ひだ幅12.5mmにプリーツ(プリーツ幅=220mm)し、その230山分のひだをとって円筒状に丸め、その合わせ目をインパルスシーラーで溶着した。次いで、円筒の両端15mmずつを切り落とし、その切断面をポリプロピレン性のエンドプレートに熱溶着してエレメント交換式のフィルターカートリッジ(実施例8)を作製した。
−構成−
1次側 ネット AET社製DELNET(RC−0707−20P)
厚み:0.13mm、坪量:31g/m2、使用面積:約1.3m2
1次側 不織布 三井化学社製シンテックス(PK−404N)
厚み:0.15mm、使用面積:約1.3m2
ろ材 実施例1のPTFE微孔性膜
厚み:約0.05mm、使用面積:約1.3m2
2次側 ネット AET社製DELNET(RC−0707−20P)
厚み:0.13mm、坪量:31g/m2、使用面積:約1.3m2
実施例8において、実施例1のPTFE微孔性膜を実施例2のPTFE微孔性膜に変更した以外は、実施例8と同様にして、実施例9のフィルターカートリッジを作製した。
実施例8において、実施例1のPTFE微孔性膜を実施例3のPTFE微孔性膜に変更した以外は、実施例8と同様にして、実施例10のフィルターカートリッジを作製した。
実施例8において、実施例1のPTFE微孔性膜を実施例4のPTFE微孔性膜に変更した以外は、実施例8と同様にして、実施例11のフィルターカートリッジを作製した。
実施例8において、実施例1のPTFE微孔性膜を実施例5のPTFE微孔性膜に変更した以外は、実施例8と同様にして、実施例12のフィルターカートリッジを作製した。
実施例8において、実施例1のPTFE微孔性膜を実施例6のPTFE微孔性膜に変更した以外は、実施例8と同様にして、実施例13のフィルターカートリッジを作製した。
実施例8において、実施例1のPTFE微孔性膜を実施例7のPTFE微孔性膜に変更した以外は、実施例8と同様にして、実施例14のフィルターカートリッジを作製した。
実施例8において、実施例1のPTFE微孔性膜を比較例1のPTFE微孔性膜に変更した以外は、実施例8と同様にして、比較例5のフィルターカートリッジを作製した。
実施例8において、実施例1のPTFE微孔性膜を比較例2のPTFE微孔性膜に変更した以外は、実施例8と同様にして、比較例6のフィルターカートリッジを作製した。
実施例8において、実施例1のPTFE微孔性膜を比較例3のPTFE微孔性膜に変更した以外は、実施例8と同様にして、比較例7のフィルターカートリッジを作製した。
実施例8において、実施例1のPTFE微孔性膜を比較例4のPTFE微孔性膜に変更した以外は、実施例8と同様にして、比較例8のフィルターカートリッジを作製した。
実施例8〜14、及び比較例5〜8のフィルターカートリッジ100個について、ポリスチレン微粒子(平均粒子サイズ0.9μm)を0.01質量%含有する水溶液を、差圧0.1kgとして濾過を行い、粒子の漏れの有無を評価した。結果を表5に示す。
これに対して、比較例5〜8のフィルターカートリッジでは、加熱ムラが生じた比較例1〜4のPTFE微孔性膜を用いているため、粒子捕捉性のバラツキが比較的大きく、大面積使用時に粒子の漏れが生じてしまい、粒子捕捉性が劣るものであった。
2 精密ろ過膜
3 二次側サポート
4 上部エンドプレート
5 下部エンドプレート
6 フィルターエレメントカバー
7 フィルターエレメントコア
8 Oリング
9 フィルターメディア
10 フィルターエレメント
11 ハウジングカバー
12 ハウジングベース
13 液入口ノズル
14 液出口ノズル
15 エアーベント
16 ドレン
17 溶着部
41 押付け用ベルトユニット
43 エンドレスベルト
45 エンドレスベルト用ロール
46 エンドレスベルト加熱装置
47 ヒーター
48 エンドレスベルト
49 非加熱ロール
51 加熱ロール
61 スチールロール
65 エンドレスベルト加熱装置
66 エンドレスベルト
67 加熱ロール
71 押付け用ロールシート
73 結晶性ポリマーからなるフィルム
81 サクションベルトユニット
82 加熱ロール
83 吸引孔
84 エンドレスベルト
85 真空ボックス
91 サクション加熱ロールユニット
92 吸引孔
93 ロール
101 外周カバー
102 膜サポート
103 精密ろ過膜
104 膜サポート
105 コアー
106a、106b エンドプレート
107 ガスケット
108 流体出口
Claims (19)
- 固定された、結晶性ポリマーからなるフィルムの一の表面を、加熱手段により、前記結晶性ポリマーの焼成体の融点以上の温度で加熱手段と接触の状態で加熱することにより、前記フィルムの厚み方向に温度勾配を形成した半焼成フィルムを形成する非対称加熱工程と、
前記半焼成フィルムを延伸する延伸工程と、
を含むことを特徴とする結晶性ポリマー微孔性膜の製造方法。 - 結晶性ポリマーからなるフィルムの一の全表面が固定された請求項1に記載の結晶性ポリマー微孔性膜の製造方法。
- 結晶性ポリマーからなるフィルムの少なくとも一の表面が器材により固定され、該固定が、押圧、及び吸引の少なくともいずれかである請求項1から2のいずれかに記載の結晶性ポリマー微孔性膜の製造方法。
- 押圧手段が、ベルト、ロール、及びシートのいずれかである請求項3に記載の結晶性ポリマー微孔性膜の製造方法。
- 押圧手段による押付け圧力が、0.01MPa〜5MPaである請求項4に記載の結晶性ポリマー微孔性膜の製造方法。
- 吸引手段が、表面に複数の孔部が形成され、表面から内部に吸引可能なベルト、及びロールのいずれかである請求項3から5のいずれかに記載の結晶性ポリマー微孔性膜の製造方法。
- 吸引手段が、少なくとも表面が加熱可能なベルト、及びロールのいずれかである請求項6に記載の結晶性ポリマー微孔性膜の製造方法。
- 加熱手段が、少なくとも表面が加熱可能なベルト、及びロールのいずれかである請求項1から7のいずれかに記載の結晶性ポリマー微孔性膜の製造方法。
- 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8のいずれかに記載の結晶性ポリマー微孔性膜の製造方法。
- 延伸工程が、半焼成フィルムを一軸方向に延伸する請求項1から9のいずれかに記載の結晶性ポリマー微孔性膜の製造方法。
- 延伸工程が、半焼成フィルムを二軸方向に延伸する請求項1から10のいずれかに記載の結晶性ポリマー微孔性膜の製造方法。
- 延伸されたフィルムを親水化処理する親水化工程を更に含む請求項1から11のいずれかに記載の結晶性ポリマー微孔性膜の製造方法。
- 請求項1から12のいずれかに記載の結晶性ポリマー微孔性膜の製造方法により製造され、一方の面の平均孔径が、他方の面の平均孔径よりも大きく、かつ前記一方の面から前記他方の面に向かって平均孔径が連続的に変化していることを特徴とする結晶性ポリマー微孔性膜。
- 結晶性ポリマー微孔性膜の膜厚みをXとし、非加熱面から、深さ方向X/10の厚み部分における平均孔径をP1とし、深さ方向9X/10の厚み部分の平均孔径をP2としたときのP1/P2が、4.5以上である請求項13に記載の結晶性ポリマー微孔性膜。
- 平均孔径の面内バラツキが、変動率20%以下である請求項13から14のいずれかに記載の結晶性ポリマー微孔性膜。
- 面積が0.04m2より大きい請求項13から15のいずれかに記載の結晶性ポリマー微孔性膜。
- 請求項13から16のいずれかに記載の結晶性ポリマー微孔性膜を用いたことを特徴とする濾過用フィルタ。
- プリーツ状に加工成形してなる請求項17に記載の濾過用フィルタ。
- 結晶性ポリマー微孔性膜の平均孔径の大きな面側をフィルタの濾過面に使用する請求項17から18のいずれかに記載の濾過用フィルタ。
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