JPH0696101B2 - フイルタ−エレメントとその製法 - Google Patents

フイルタ−エレメントとその製法

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JPH0696101B2
JPH0696101B2 JP59279291A JP27929184A JPH0696101B2 JP H0696101 B2 JPH0696101 B2 JP H0696101B2 JP 59279291 A JP59279291 A JP 59279291A JP 27929184 A JP27929184 A JP 27929184A JP H0696101 B2 JPH0696101 B2 JP H0696101B2
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泰輔 大坪
芳廣 堀
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Kurashiki Spinning Co Ltd
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【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は全体がフッ素樹脂から形成されているフィルタ
ーエレメントおよびその製法に関する。
従来技術 近年、膜分離技術をベースとして空気、ガス、水、薬品
等の超清浄化技術が著るしく進展し、食品分野、半導体
分野等の各分野で巾広く利用されている。特に半導体集
積回路製造プロセスにおける微細加工技術分野で必要と
される薬剤の清浄化技術については、空気、ガス、水等
の清浄化技術に比較して技術的対応が遅れており、最近
特に注目されている。製品の歩留り向上、高品質化をは
かる上で、薬剤の高純度化が求められているにもかかわ
らず、半導体集積回路製造メーカーおよび薬剤供給メー
カー共にその対応が遅れているのは、金属溶出の少な
い、耐薬品性の良いフィルター製品の開発が遅れている
ことが主要因の一つとしてあげられている。現在、上記
要求を満たすものとして、全フッ素樹脂製のフィルター
が求められており、平膜の多段方式およびチューブラー
方式の膜フィルターが開発されているが、有効過面積
が少なく、過流量が少ないため、高粘度薬剤の過お
よび大量処理に問題があり、市場の要求を満たすに至っ
ていない。
一方、フッ素樹脂の膜を用いたプリーツ状フィルターエ
レメントが開発されている。これは有効過面積が大き
く、耐薬品性にもかなり優れているが、フッ素樹脂の接
着が本来極めて困難であることから、フィルター膜以外
はフッ素以外の材料が使用されており、これが耐薬品性
や金属溶出等のネットとなり、満足すべき製品は得られ
ていない。
発明が解決しようとする問題点 上記半導体集積回路製造プロセスにおいて採用されるフ
ィルターは0.01〜10μと云った非常に微小な孔を必要と
し、フィルター膜自体は極めて強度が弱く、フィルター
製造時に苛酷な条件を採用することはできず、かつまた
フィルターエレメント各部材の接着は、単に接着してい
るのみでは不可であり、完全なシール状態で密着してい
る必要がある。
本発明はこの様な要請を満足する全フッ素樹脂製フィル
ターエレメントおよびその製造法を提供する。
即ち、本発明は第1図および第2図に示すごとく四フッ
化エチレン樹脂製フィルター膜(1)の両面に熱可塑性
フッ素樹脂製ネット状支持体(2)を重ねたサンドイッ
チ状シートをプリーツ状に折り曲げて円筒状にし、その
両側縁部を液密に融着した円筒形プリーツ状過材
(3)、該過材の両端部と液密に融着されている所定
の形状を有するフッ素樹脂製キャップ(7)(第1図で
は理解を容易にするため別々に示している)を備えた全
フッ素樹脂製フィルターエレメントおよびその製法を提
供する。
本発明に用いるフィルター膜(1)は、四フッ化エチレ
ン樹脂(PTFE)製であり、これは多孔性フッ素樹脂製補
強材でラミネートされたものであってよく、この膜自体
は過膜として公知のものである。膜厚、孔径は処理液
の種類、過目的によって任意に選定すればよいが通
常、膜厚50〜200μ、孔径0.01〜10μのものを使用す
る。この膜は機械的強度が弱く、また過圧によって容
易に変形するため、プリーツ状を保持するため、両側面
にフッ素樹脂製ネット状支持体を重ねてはさみサンドイ
ッチ状にして使用する。このフィルター膜として、例え
ば特開昭58−14919号公報に記載されているごとき、ガ
ラス繊維表面にフルオロエチレンポリマーを融着させた
ものは、強度的には向上するが微小孔径のものが得られ
ず、耐薬品性、溶出金属等の点で十分でなく、本発明の
目的にそぐわないため使用できない。また、フィルター
膜とキャップの融着は高い挿入圧により行なわれてい
る。この様な挿入圧は、フィルター膜が全フッ素樹脂製
の場合は、フィルター膜が変形し、液密な融着ができな
いため採用し得ない。
四フッ化エチレン樹脂製フィルター膜は、熱可塑性フッ
素樹脂製ネット支持体(2)でサンドイッチ状にはさ
む。これは、フィルター膜が全面積にわたって過に有
効に働くためのスペーサーであると時に過圧による膜
の変形を防ぐ他、ネット支持体自体が融着材として作用
するため、膜側縁部の融着を完全にするために重要な役
割を有する。フィルター膜の素材であるPTFEは熱融着が
非常に困難であり、膜の強度も極めて弱いためにその両
端部(4)をフッ素樹脂で液密に融着することは困難で
あり、それが全フッ素樹脂製円筒状のプリーツ状フィル
ターエレメントが、従来提供されていなかった原因の一
つと考えられる。
ネット支持体(2)の素材は四フッ化エチレン−パーフ
ルオロアルキルビニルエーテル共重合樹脂(PFA)、四
フッ化エチレン−六フッ化プロピレン共重合樹脂(FE
P)、エチレン−四フッ化エチレン共重合樹脂(ETF
E)、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(PVdF)、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−パーフルオロア
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、含フッ素熱可塑性エラストマーおよびその
他の含フッ素共重合樹脂が使用される。特に好ましく
は、耐薬品性、耐熱性の点でPFA、FEP、EPE、ETFE、PCT
FE、ECTFE、特にPFA、FEP、EPEである。
ネット支持体はフッ素樹脂繊維の平織布、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0.1〜1.0m
m、孔面積0.1〜5mm2程度のものを用いる。
フィルター膜はネット支持体でサンドイッチ状にはさ
み、これをプリーツ状に折り曲げて円筒状にし、両側縁
部を例えば、通常のインパルスシーラー等で液密に融着
する。フィルター膜とネット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)。
両側縁部(8)の融着は第2図に示すごとくネット支持
体の一側縁部を長くし、これを他の側縁部の外側にかぶ
せて一体に融着してもよく、第3図に示すごとく、両側
縁部間に熱可塑性フッ素樹脂シールテープ(9)をはさ
んで融着してもよい。また第4図に示すごとく熱可塑性
フッ素樹脂製シールカバー(10)をかぶせて融着しても
よい。この様なシールテープやシールカバーとしては耐
薬品性と融着性に優れたPFA、FEP、EPE、ETFE、PCTFE、
ECTFE、特にPFA、FEP、EPE等が好ましい。第3図および
第4図に示す態様ではシールの耐圧性が向上する。
以上のごとくして得られた過材はその両端部(4)を
熱可塑性フッ素樹脂製キャップ中に埋入融着させる。プ
リーツ状濾過材の端部を溶融フッ素樹脂の入ったキャッ
プ用金型中に急速に押込むと、プリーツが座屈しプリー
ツ襞間に樹脂が浸入しない。即ち、フィルター膜がフッ
素樹脂中に埋入した状態にならない。従って不完全なシ
ールしか得られず耐圧性も不十分となる。
本発明では上記過材端部をキャップおよび所望なら
ば、後述する多孔性中空円筒状コア材(液の取出流
路)と嵌合し、これをエンドキャップ用金型中でキャッ
プの溶融温度以上に加熱し、溶融したエンドキャップ用
フッ素樹脂中に、該温度を維持したまま上記過材端部
を徐々に挿入し一体に融着させる。その際、過材はエ
ンドキャップが十分溶融するまでホルダーでゆるく保持
し、エンキャップが十分溶融した段階でわずかな荷重、
例えば1〜100g/cm2をかけ、加熱を続けながら溶融した
エンドキャップ中に徐々に沈降させる。押し込みに要す
る時間はキャップに用いる樹脂の溶融粘度により異なる
が、深さ1mm当たり30秒以上、より好ましくは1分以上
とする。過材が所定の深さ、例えば1〜10mm、エンド
キャップの樹脂内に沈降した後、金型を冷却する。また
一定速度で過材端部を押し込んでもよい。押込速度は
0.1〜6mm/分、より好ましくは0.2〜2mm/分である。この
方法により、過材端部のフィルター膜の襞間にエンド
キャップ樹脂が浸入し液密に融着される。
また別の方法として、エンドキャップを金型中で予め溶
融し、これに過材端部を徐々に挿入することによって
融着させてもよい。その際、過材端部の挿入によりエ
ンドキャップの温度が低下した場合は、該キャップが再
び溶融温度に達するのを待って、過材端部を前記速度
で押圧挿入してもよく、また前述のごとく、一定の荷重
をかけて過材端部を押し込んでもよい。両端部に融着
させるキャップは両者共、中央開口部(6)を有してい
てもよく、一方が中央開口部を有し、他方が中央開口部
を有さないキャップであってもよい。キャップ底部の厚
さは1.5mm以上、好ましくは3〜8mmである。
キャップに使用するフッ素樹脂は前述のフッ素樹脂のい
ずれも使用し得るが、耐薬品性の点で、FEP、PFA、EP
E、ETFE、PCTFEまたはECTFE、特にFEP、PFA、EPEが望ま
しい。PTFEは、融着性に劣り、かつ溶融時の粘度が高い
ため、過材端部を挿入し難く好ましくない。
前述の多孔性中空円筒状コア材は必須ではないが、外部
から過圧がかかる場合、過材を保護するために用い
るのが好ましい。
コア材も前述のフッ素樹脂のいずれも使用し得るが、耐
薬品性と耐熱性の点でPTFE、FEP、PFA、EPE、ETFE、PCT
FE、ECTFE、特にFEP、PFA、EPE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。
本発明フィルターエレメントは所望ならばフッ素樹脂製
シリンダー状保護外筒を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、必らずしもフィルタ
ーエレメントと一体に融着させる必要はない。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。
保護外筒は用途によってはステンレス、ハステロイC、
X−アロイ、H−アロイ、ジェラニッケル等の材料を用
いてもよく、フッ素樹脂製とするにはフッ素樹脂、例え
ばPTFE、FEP、EPE、PFA、ETFE、PCTFE、ECTFE、特にPTF
E、FEP、EPE、PFA等を用いればよい。
本発明フィルターエレメントは全体がフッ素樹脂製であ
り、耐薬品性、耐熱性に優れ、金属溶出等の問題がない
上、0.01μ〜10μと云った非常に小さい粒子を含む処理
液の過が可能であり、従って半導体集積回路製造工程
等で使用される薬剤等の精製に特に有用である。
実施例 PTFEフィルター膜(厚さ100μ、平均孔径0.1μ、面積25
0×2000mm2)の上下にEPEネット支持体(平均厚さ0.4m
m、孔面積率50%、面積250×2000mm2)を重ねサンドイ
ッチ状にし、これらのシートを波付けして襞数70のプリ
ーツを成形する。
プリーツを円筒状にし、両側縁部を重ねEPEフイルム
(巾5mm、長さ250mm、厚さ50μ)をその間にはさみ(第
3図)、これを市販のインパルスシーラーで熱シール
し、円筒形プリーツ状過材を得た。この熱融着部は完
全に液密にシールされている。
次に上記過材の内孔にPFA製多孔性中空円筒状コア材
(外径36mm、内径30mm、長さ240mm)を挿入し、一端を
揃ろえてこれらと嵌合するEPE製エンドキャップ(底の
厚さ6mm)を嵌め込み、これらを金型に入れて加熱す
る。この際、前記過材はホルダーでゆるく把持する。
320℃で20分加熱後、前記過材の上に200gの荷重をの
せて過材の下端部をエンドキャップの溶融樹脂中にゆ
っくり侵入させる。約10分で前記過材が5mm降下した
ところで荷重を除き、後冷却する。
溶融樹脂が固化した後金型から取り出すと過材端部の
フィルター膜の襞面にエンドキャップの樹脂が浸入し、
強固に融着していた。他端も同じ操作をくり返す。
得られたフィルターエレメントはプリーツ側縁部、端部
およびキャップ部とも液密に強固に密着しており、リー
クも全くなく、5kg/cm2以上の高圧に耐え得るものであ
った。
発明の効果 本発明のフィルターエレメントは素材が全てフッ素樹脂
で構成されており、耐薬品性、金属溶出等の問題がない
上、従来融着が困難とされていたフッ素樹脂を特殊な方
法によって液密に融着している。
得られたフィルターエレメントはプリーツ側縁部、端部
およびキャップ部とも、液密に強固に密着しており、リ
ークは全くなく、しかも高圧に耐え得るものであった。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明フィルターエレメント(但し過材とキ
ャップとは別々に分けて示してある)の模式図、第2図
〜第4図はプリーツ側縁部の融着様式を示す模式図であ
る。 (1)……フィルター膜、(2)……ネット支持体、 (3)……過材、(4)……過材端部、 (5)……過材端部の中央開口部、 (6)……キャップ中央開口部、(7)……キャップ、 (8)……過材側縁部、(9)……シールテープ、 (10)……シールカバー。

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】四フッ化エチレン樹脂製フィルター膜の両
    面に熱可塑性フッ素樹脂製ネット支持体を重ねたサンド
    イッチ状シートをプリーツ状に折り曲げて円筒状にし、
    その両側縁部を液密に融着し、円筒状にした濾過材、該
    濾過材の両端部全面と液密に融着されている熱可塑性フ
    ッ素樹脂製キャップを備えた全フッ素樹脂製フィルター
    エレメント。
  2. 【請求項2】フィルター膜の微細孔の径が0.01〜10μで
    ある第1項記載のフィルターエレメント。
  3. 【請求項3】ネット支持体がPFA、FEP、EPE、ETFE、PCT
    FEまたはECTFE製である第1項記載のフィルターエレメ
    ント。
  4. 【請求項4】両側縁部をEPE、PFA、FEP製シールテープ
    をはさんで融着した第1項記載のフィルターエレメン
    ト。
  5. 【請求項5】キャップがFEP、PFA、EPE、ETFE、PCTFEま
    たはECTFEである第1項記載のフィルターエレメント。
  6. 【請求項6】エレメントがさらにフッ素樹脂製の濾過材
    支持用コア材を備えた第1項記載のフィルターエレメン
    ト。
  7. 【請求項7】エレメントがさらにフッ素樹脂製の保護外
    筒を備えた第1項記載のフィルターエレメント。
  8. 【請求項8】四フッ化エチレン樹脂製フィルター膜の両
    面に熱可塑性フッ素樹脂製ネット支持体を重ねてプリー
    ツ状に成形し、該プリーツを円筒状にして、隣接する両
    側縁部を液密に融着し、得られた円筒形プリーツ状濾過
    材の端部を所望によりフッ素樹脂製濾過材支持用コア材
    と嵌合し、溶融温度以上に保持した溶融熱可塑性フッ素
    樹脂製キャップ中に徐々に挿入し、加熱融着させること
    を特徴とする全フッ素樹脂製フィルターエレメントの製
    法。
  9. 【請求項9】プリーツ状フィルター側縁部の融着に際
    し、側縁部間に熱可塑性フッ素樹脂製融着用テープを挿
    入して行なう第8項記載の製法。
  10. 【請求項10】ネット支持体がPFA、FEP、EPE、ETFE、P
    CTFEまたはECTFEである第8項記載の製法。
  11. 【請求項11】キャップがFEP、PFA、EPE、ETFE、PCTFE
    またはECTFEである第8項記載の製法。
  12. 【請求項12】キャップの少なくとも一方が中央開口部
    を有する第8項記載の製法。
  13. 【請求項13】円筒状にしたプリーツ状濾過材の端部を
    キャップ中に押し込むに際し、1分以上かけて行なう第
    8項記載の方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH04271815A (ja) * 1991-02-27 1992-09-28 Fuji Photo Film Co Ltd ろ過方法
JP3415730B2 (ja) * 1995-10-31 2003-06-09 高砂熱学工業株式会社 ガス状不純物処理システム及び粒子除去フィルタ
KR20020005816A (ko) * 2000-07-10 2002-01-18 박동경 환경친화적 에어휠터의 제조방법
DE102009025392A1 (de) * 2009-06-16 2010-12-23 Mann + Hummel Gmbh Verbindungselement für mehrlagige Medien, Filterelement und Verfahren zum Verbinden von flächigen Medien
WO2020009207A1 (ja) * 2018-07-06 2020-01-09 富士フイルム株式会社 フィルタ、フィルタの製造方法、ろ過装置、薬液の製造方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DK275780A (da) * 1980-06-26 1981-12-27 Labofa As Indstillelig stol med positionsindikator
JPS59119307U (ja) * 1983-01-28 1984-08-11 株式会社土屋製作所 薬液用フイルタの濾過エレメント

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