JP3400052B2 - フィルターエレメントとその製法 - Google Patents
フィルターエレメントとその製法Info
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Description
ーエレメントおよびその製法に関する。
耐薬品性に優れているため半導体集積回路の製造、薬剤
の精製などに広く採用され、多くの特許がある。これら
のフィルターの製造上の難点は、薄く柔らかいポリテト
ラフルオロエチレン樹脂(以下、PTFEと云う)製フィ
ルター膜を端部シール部に液密に融着一体化するのが困
難な点にある。
膜を熱可塑性フッ素樹脂フィルムに重ね、これを端板に
封着させる方法(特開平5−64728号公報)、フィル
ター膜の両面に熱可塑性樹脂製ネットを重ね、その上か
ら熱可塑性樹脂フィルムを重ね、これを端板に封止する
方法(実公昭64−972号公報)、同じくフィルター膜
をネットに融着させて封止する方法(特開平3−263
24号公報)などがある。これらの方法はいずれもPT
FEフィルター膜を直接端板に融着することができない
と云う前提に立って、これを熱可塑性フッ素樹脂を介し
て端板に融着させようとする方法である。
に液密に融着させる方法としては特公昭62−5996
2号公報、特開平3−86206号公報などがある。こ
れらの方法は、PTFEフィルター膜を溶融した端部シ
ール部に直接埋入一体化しているので、フィルター膜が
端部シール部の溶融温度で溶融する熱可塑性樹脂やこの
溶融温度で変質、変色などを生ずるフィルター膜に利用
することはできない。
るため、耐薬品性の高い全フッ素樹脂製フィルターが使
用される機会が増えている。しかしながら従来のフィル
ターは、フィルター膜として撥水性の強いPTFE膜が
用いられているためこれを使用して水、各種の酸やアル
カリの水性液または塩の水溶液等を濾過する場合には、
フッ素樹脂製フィルター膜表面をアルコール等の液体を
用いて予め濡らした後、水等の被処理液の濾過処理をお
こなわなければならず、操作が煩雑なだけでなく、処理
コストが高くなるという問題がある。最近になり開発さ
れた親水性PTFEフィルター膜を、特公昭62−59
962号公報等に記載の方法で端部シール部と融着させ
ると、疎水性PTFEフィルター膜とは異なり、融着部
分で変色し、得られたフィルターの商品価値が著しく低
下する。また親水化処理に用いた親水性物質が熱分解
し、濾液中に溶出するようになる。
ター膜を変色または変質することなく端部シール部に液
密に融着する方法を提供する。
ラフルオロエチレン樹脂製フィルター膜を備えた全フッ
素樹脂製フィルターエレメントの製造に際して、フィル
ター膜を予め疎水性ポリテトラフルオロエチレン樹脂膜
と接合した後、疎水性ポリテトラフルオロエチレン膜を
端部シール部に接合する工程を含むフィルターエレメン
トの製法およびそれから得られるフィルターエレメント
に関する。
製フィルターエレメントは、第1図に示すごとき構造の
プリーツ型フィルターエレメントであり、フィルター膜
の少なくとも片面に熱可塑性フッ素樹脂製多孔性シート
状支持体を重ねてプリーツ状に折り曲げて、その両側縁
部を液密に融着して円筒状にした濾過材3、該濾過材の
両端部4の少なくとも一方の中央開口部5を残して熱可
塑性フッ素樹脂中に埋入一体化してプリーツ端部襞間に
樹脂を浸入させて密封融着した端部シール部6を備えて
いる。
親水化処理したフィルター膜を用い、これが直接端部シ
ール部に埋入一体化することなく、疎水性のPTFE膜
を介して埋入されている。親水性PTFEフィルター膜
は疎水性PTFEフィルター膜をエキシマレーザー照
射、プラズマ照射、電子線照射などにより、親水性に変
性したものが好適に使用できる。その構造の概要を第2
図に示す。第2図は親水性のPTFEフィルター膜(1)
が疎水性のPTFE膜(2)を介して端部シール部と接合
している状態を模式的に示したものである。フィルター
膜(1)と膜(2)とは熱可塑性フッ素樹脂フィルム(7)で
融着されている。この融着の仕方は限定的でなく様々な
態様が考えられる。親水性フィルター膜(1)は溶融端部
シール部(6)とは直接接触しないのが好ましく、少なく
とも長時間にわたり、溶融した端部シール部と接触しな
いようにする。
TFE非フィルター膜またはPTFEフィルター膜また
は端部シール部より軟化温度の高いフッ素樹脂膜を用い
る。膜(2)として端部シール部と同じまたはこれより軟
化温度の低い樹脂膜を用いると熱可塑性フッ素樹脂溶融
端部シール部(6)に埋入一体化するとき膜が溶融してピ
ンホールを生ずる危険性がある。
ルム(7)は熱可塑性フッ素樹脂フィルムであってPTF
Eを融着し得るものであればよい。この様な樹脂の素材
としては四フッ化エチレン−パーフルオルアルキルビニ
ルエーテ共重合樹脂(PFA)、四フッ化エチレン−六フ
ッ化プロピレン共重合樹脂(FEP)、エチレン−四フッ
化エチレン共重合樹脂(ETFE)、三フッ化塩化エチレ
ン樹脂(PCTFE)、エチレン−三フッ化塩化エチレン
共重合樹脂(ECTFE)、フッ化ビニリデン樹脂(PVd
F)、フッ化ビニル樹脂(PVF)、四フッ化エチレン−
六フッ化プロピレン−パーフルオルアルキルビニルエー
テル共重合樹脂(EPE)等の熱可塑性フッ素樹脂等が使
用される。特に好ましくは耐薬品性の点でPFA、FE
P、EPEである。
使用される。特に好ましくは25〜50μmのものであ
る。
される。特に5〜10mmのものが好適である。
FE膜(フィルター膜を含む)とは、上記熱可塑性フッ素
樹脂フィルムをはさんで熱融着ロール等により融着すれ
ばよい。その際、融着は短時間、例えば1秒程度で完了
するため、親水性PTFEフィルム膜を変色あるいは変
質させることがない。
また濾過圧によって容易に変形するため、プリーツ状に
保持するには、少なくとも片面に熱可塑性フッ素樹脂製
多孔性シート状支持体を重ねて使用してもよい。
樹脂製多孔性シート状支持体に重ねる。これは、フィル
ター膜が全面積にわたって濾過に有効に働くためのスペ
ーサーであると同時に濾過圧による膜の変形を防ぐ他、
膜側縁部およびプリーツ状フィルター端部の融着を完全
にするために重要な役割を有する。
A、FEP、ETFE、PCTFE、ECTFE、PV
dF、PVF、EPEなどが例示される。好ましくは耐
薬品性の点でPFA、FEP、およびEPEである。
脂繊維の平織布、融着不織布、成形ネット、編物、パン
チングシート等多孔性の素材であって、プリーツ状に折
り曲げることのできる程度の可撓性と濾過圧によって容
易に形崩れしない程度の剛性を有するものが望ましく、
そのため、通常厚さ0.1〜1.0mm、孔面積0.00
5〜5mm2程度のものを用いるのがよい。フィルター膜
は多孔性シート状支持体に重ね、これをプリーツ状に折
り曲げて両側縁部を液密に融着してプリーツ状円筒にす
る。フィルター膜と多孔性シート状支持体は多層構造を
とってもよい(例えば支持体−膜−支持体−膜−支持
体)。
端部に継ぎ足したPTFE膜(2)を溶融した熱可塑性フ
ッ素樹脂製の端部シール部中に埋入融着させる。
し得る金型に、シール用熱可塑性フッ素樹脂を充填し、
これを加熱溶融した中に濾過材端部のPTFE膜(2)を
押込む。PTFE膜(2)プリーツの間に溶融したシール
用フッ素樹脂が浸入し、濾過材端部のPTFE膜(2)と
一体化するまで加熱を続ける。シール用熱可塑性フッ素
樹脂はPTFE以外のPFA、FEP、ETFE、PC
TFE、ECTFE、PVdF、PVF、EPE等いず
れも使用できるが、耐薬品性の点でPFA、FEP、E
PEが好ましい。
キャップに融着してもよい。あるいはキャップそのもの
を端部シール部としてもよい。更に所望により濾過材両
端部の中央開口部5に嵌入する多孔性中空円筒状コア材
(濾液の取出流路)をキャップに融着する。
ートインジェクション、シリンダー注入法等種々の方法
を採用し得る。加熱融着の場合は所定の形状に予め成形
したフッ素樹脂製キャップおよびコア材と端部シール部
を嵌合し、金型中に挿入して端部シール部の熱可塑性フ
ッ素樹脂の融点以上に加熱し、キャップ側面全部および
/または底部全面を液密に完全融着させる。両端部に融
着させるキャップは両者共、中央開口部を有する形状を
有していてもよく、一方が中央開口部を有さないキャッ
プであってもよい。
ッ素樹脂のいずれも使用し得るが、耐薬品性の点で、F
EP、PFA、EPEが望ましい。より好ましくは密着
性の点で端部シールに使用したのと同じ樹脂を用いる。
し得るが、耐薬品性と接着性の点でFEP、PFA、E
PEが好ましく、特に端部シールに使用した樹脂と同じ
ものが好ましい。
フッ素樹脂製シリンダー状保護外筒を濾過材の周囲にか
ぶせてもよい。この保護外筒は処理液が通過するよう多
数の孔を有するパネルから作ったものでよく、必ずしも
フィルターエレメントと一体に融着される必要はない。
キャップの内側にはめ込んでもよく、外側に挿入しても
よい。
工業株式会社から入手、厚さ30μm、平均孔径0.1μ
m、幅220mm、長さ3.6m)の両端にFEPフィルム
(厚さ50μm、幅10mm)を載せ、その上に幅30mmの
疎水性PTFE膜(ポアフロンWP−010:住友電気工
業株式会社から入手、厚さ40μm、平均孔径0.1μ
m)を重ね代10mmとなるよう重ね、これを熱ロールに
よりヒートシールした。
ット(フィラメント径0.18mm、平織30メッシュ)を
重ね、これらのシートをプリーツマシンによりひだ付け
して、ひだ数110のプリーツ体に成形した。
端縁部を重ね、FEPフィルムを挟んで、インパルス・
シーラーでヒートシールし、円筒形プリーツ状濾過材を
得た。
て、その両端をそれぞれ、金型中で320℃に加熱して
溶融させたPFA製キャップに押し込み、5分間加熱を
続けた後冷却し、プリーツ型カートリッジフィルターを
作製した。
色・劣化が見られず、また5Kgf/cm2の耐圧性を示し
た。
ため耐熱性および耐薬品性にすぐれている。親水性フィ
ルター膜を使用した特徴を生かして、酸、アルカリを効
率的に濾過できる。さらに端部シール部での親水性PT
FEフィルター膜の変色劣化がない。
と端部シール部の接合の形態を示す模式図。
Claims (2)
- 【請求項1】 親水性ポリテトラフルオロエチレン樹脂
製フィルター膜を備えた全フッ素樹脂製フィルターエレ
メントにおいてフィルター膜が疎水性ポリテトラフルオ
ロエチレン樹脂膜を介して、端部シール部と接合してい
るフィルターエレメント。 - 【請求項2】 親水性ポリテトラフルオロエチレン樹脂
製フィルター膜を備えた全フッ素樹脂製フィルターエレ
メントの製造に際して、フィルター膜を予め疎水性ポリ
テトラフルオロエチレン樹脂膜と接合した後、疎水性ポ
リテトラフルオロエチレン膜を端部シール部に接合する
工程を含むフィルターエレメントの製法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP33520593A JP3400052B2 (ja) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | フィルターエレメントとその製法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP33520593A JP3400052B2 (ja) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | フィルターエレメントとその製法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07185267A JPH07185267A (ja) | 1995-07-25 |
JP3400052B2 true JP3400052B2 (ja) | 2003-04-28 |
Family
ID=18285942
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP33520593A Expired - Lifetime JP3400052B2 (ja) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | フィルターエレメントとその製法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3400052B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
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-
1993
- 1993-12-28 JP JP33520593A patent/JP3400052B2/ja not_active Expired - Lifetime
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Publication number | Publication date |
---|---|
JPH07185267A (ja) | 1995-07-25 |
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