JPWO2011108419A1 - 液体のろ過方法 - Google Patents
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Abstract
本発明は、フィルターの長寿命化、および高いろ過効率を達成できるろ過方法、ならびにその方法によって製造された研磨用スラリーを提供するものである。本発明によるろ過方法では、液体をフィルターによりろ過するのに先立って、フィルターを溶媒が充填された密閉容器中で減圧処理し、その後にろ過をする。
Description
本発明は各種の液体、特に研磨材等の微粒子を分散質として含む研磨用スラリーのろ過方法に関するものである。
研磨用スラリーと研磨パッドを用いたポリシング加工においては、加工面の表面平滑度および無欠陥性の要求水準が年々高くなってきている。それに伴い、研磨用スラリーに含まれる研磨材等の微粒子の粒子径はより小さいものが選択されるようになってきている。ここで、たとえ平均粒子径の小さい研磨材を選択しても、一般的に研磨材等の微粒子の粒子径は分布をもっており、意図した粒子径に対して極端に大きな粗大粒子が含まれていることもある。このような場合には、その粗大粒子はスクラッチなどの表面欠陥を引き起こす可能性があるため、これを除去することが好ましい。
このような液体媒体中に微粒子が分散された研磨用スラリーに含まれる粗大粒子は、通常、フィルターによって除去される。工業的に使用されるフィルターは、樹脂製繊維をコアに巻き付けて成型したものや、樹脂膜に微小な細孔を形成させたものが一般的である。いずれのフィルターであっても、繊維間にできた隙間や膜に形成された細孔に液体を通過させ、通過できない粗大粒子などを除去することができる。しかし、実際に液体をろ過しようとする場合、市販されているフィルターをそのまま利用しようとすると、利用開始直後ではろ過効率が高くない。これは市販されているフィルターは一般的に乾燥しており、開始直後はフィルターの細孔などに液体が浸透しにくく、また細孔内に空気が残存しやすいためであると考えられる。
特に粘性を有する液体に関しては、粘性を有さない液体に比べるとろ過開始直後のろ過効率は非常に悪い傾向にある。このため前処理としてフィルターに水を圧入することも考えられるが、そのような方法では細孔内に水が浸透した後はろ過が容易になるものの、フィルターの材質や孔径によっては大きな圧力が必要となり、場合によってはフィルターの破壊圧力以上の圧力が必要となることもある。さらにはそのような高い圧力を得るために強力なポンプが必要となる。また、一般にフィルターの細孔径は分布があり非常に小さな細孔も存在するが、圧力をかけてもそのような小さな細孔には依然として水が浸透しにくくい。このように水が浸透しなかった部分はろ過に寄与し得ないため、ろ過効率がさらに低くなる。さらにはろ過に寄与する部分が少なくなることによりフィルターの目詰まりが早く起こるようになり、生産性の悪化を招くこともある。このような現象は、研磨用スラリーのような粘性を有する液体でさらに顕著となる傾向がある。従って、フィルターにより液体をろ過する場合、フィルターの使用前に細孔内部を満遍なく濡らし、フィルター内の空気をできるだけ除去することが好ましい。
このような観点から、ろ過前の各種の前処理方法が検討されている。例えば、フィルターと水との両方に親和性を有するイソプロピルアルコール(以下、IPAということがある)等の有機溶媒でフィルターを濡らした後に水をろ過する方法が知られている。また、界面活性剤水溶液等を疎水性多孔質中空糸膜に加圧導入する方法(特許文献1)も開示されている。しかし、これらの方法では、処理後にIPAや界面活性剤などがフィルター細孔内に在留するため、これらを除去するために多量の水等の洗浄液で十分洗浄を行わなければならず、コストや効率の面で課題がある。一方、疎水性多孔質膜を脱気水に浸漬する方法(特許文献2)が開示されているが、本発明者らの検討によれば、フィルターを脱気水に浸漬するだけでは十分な効果が得られず、前処理としては改良の余地があることがわかった。
そこで本発明の目的は、ろ過効率の改良、およびフィルターの長寿命化を満たすことができる、各種の分散液のろ過方法を提供することにある。
本発明による液体のろ過方法は、液体をフィルターによりろ過するものであって、前記液体を前記フィルターでろ過するのに先立って、前記フィルターを前記液体の主成分である溶媒が充填された密閉容器中で減圧処理することを特徴とするものである。
本発明によれば、フィルター使用開始直後、またはフィルター交換直後のろ過効率を改善し、さらにはフィルターのろ過に寄与しない部分を少なくすることによって、長期的なろ過効率も改良し、さらに目詰まりを起こりにくくすることによって、フィルターの長寿命化、すなわちフィルター交換間隔の長期化、またはフィルター通液量の増加、の全てを満たすことができる。この結果、ろ過工程の効率化とコスト低減をも達成できる。これによって、例えば砥粒を分散質として含む研磨用スラリーを高効率かつ低コストで製造することを可能にすることができる。
以下、本発明の一実施形態を説明する。
ろ過対象となる液体
本発明によるろ過方法において、ろ過をする対象となる液体は特に限定されない。すなわち、液体に含まれる成分とその液体から除去すべき成分とに応じて、後述するフィルターを選択することにより、任意の液体に対して本発明によるろ過方法を適用することができる。しかしながら、本発明によるろ過方法は、溶媒中に不溶な微粒子成分が分散されている分散液または分散物から、微粒子成分またはその一部分、特に粗大粒子等を除去するのに特に有効である。また、溶液中に不純物が不溶成分として浮遊している溶液から、その不純成分を除去するのにも有効である。すなわち、溶媒または分散媒と、液体中に分散された粒子の内、望ましい粒子径を有する粒子を透過させ、一方で望ましい範囲より大きい粒子やその他の相対的に大きな不純物成分を除去することを目的に本発明の方法を用いることが好ましい。
ろ過対象となる液体
本発明によるろ過方法において、ろ過をする対象となる液体は特に限定されない。すなわち、液体に含まれる成分とその液体から除去すべき成分とに応じて、後述するフィルターを選択することにより、任意の液体に対して本発明によるろ過方法を適用することができる。しかしながら、本発明によるろ過方法は、溶媒中に不溶な微粒子成分が分散されている分散液または分散物から、微粒子成分またはその一部分、特に粗大粒子等を除去するのに特に有効である。また、溶液中に不純物が不溶成分として浮遊している溶液から、その不純成分を除去するのにも有効である。すなわち、溶媒または分散媒と、液体中に分散された粒子の内、望ましい粒子径を有する粒子を透過させ、一方で望ましい範囲より大きい粒子やその他の相対的に大きな不純物成分を除去することを目的に本発明の方法を用いることが好ましい。
本発明によるろ過方法を用いてろ過できる液体の具体的な例のひとつは、研磨用スラリーである。研磨用スラリーは、例えば、シリコン基板、シリコンカーバイド基板、金属酸化物、半導体デバイス基板、ハードディスク用基板、ガラス、またはプラスチックなどを研磨するためのものである。この研磨用スラリーは、分散媒中に、酸化物、窒化物、炭化物など、より具体的にはアルミナ、シリカ、セリア、チタニア、ジルコニア、ダイアモンド、窒化珪素、窒化ホウ素などの研磨材粒子を含むものである。本発明によるろ過方法は、このような研磨用スラリーから、原料に含まれる粗大粒子等の不純物のほか、調製時に精製する凝集物や異物を取り除くのに用いることが好ましい。
研磨用スラリーなどの微粒子を含む分散液を本発明によるろ過方法を用いてろ過する場合、分散液に含まれる微粒子の平均粒子径は、10〜5000nmであることが好ましく、20〜300nmであることがより好ましい。なお、本発明において平均粒子径とは特に断らない限りBET法によって測定されたものを意味する。なお、平均粒子径の測定方法は他にも光散乱法、レーザー回折法などがあるが、これらによって測定された平均粒子径は、BET法により測定された粒子径と直接比較することは困難である。測定方法の原理などを考慮しながら、BET法以外の方法により測定された平均粒子径をBET法により測定される平均粒子径に換算することができる場合もあるが、原則として直接BET法により測定することが好ましい。
また、本発明によるろ過方法は、研磨用スラリーそのものではなく、その原料に適用することもできる。すなわち、研磨用スラリーの原料となる研磨材粒子を含む分散液から粗大粒子、ゲル、異物等を取り除くことを目的として、本発明によるろ過方法を用いることができる。あるいはそれ以外の、各種添加剤溶液中に含まれる未溶解物、異物等を取り除くのに本発明によるろ過方法を用いることもできる。
本発明によるろ過方法により液体をろ過する時期は特に限定されない。例えば、研磨用スラリーを容器に充填して販売しようとする場合、研磨用スラリーを製品として容器に充填する前にろ過するときだけではなく、ユーザーが容器から研磨用スラリーを取り出して研磨に使用する前に本発明の方法を用いることができる。さらには、一度使用された研磨用スラリーを再生して再利用しようとする場合にも、本発明のろ過方法を用いることができる。
ろ過方法
本発明によるろ過方法は、前記の液体をフィルターを用いてろ過することを含んでなる。ここで、本発明によるろ過方法では樹脂製又はグラスファイバー製メディアフィルターが用いられることが好ましい。樹脂製又はグラスファイバー製メディアフィルターとは、液体が通過するフィルター部分が樹脂又はグラスファイバーからなるものをいう。ここで、フィルター部分のすべてが樹脂又はグラスファイバーで構成される必要はなく、例えばフィルターの機械的強度を改良するために芯材として繊維や金属などを含んでいてもよい。ただし、この場合であっても、芯材は樹脂又はグラスファイバーにより被覆されて、ろ過する液体とは直接接触しないことが好ましい。これは、芯材が金属などであった場合には、液体中に好ましくない金属イオンなどが溶出する可能性があるからである。
本発明によるろ過方法は、前記の液体をフィルターを用いてろ過することを含んでなる。ここで、本発明によるろ過方法では樹脂製又はグラスファイバー製メディアフィルターが用いられることが好ましい。樹脂製又はグラスファイバー製メディアフィルターとは、液体が通過するフィルター部分が樹脂又はグラスファイバーからなるものをいう。ここで、フィルター部分のすべてが樹脂又はグラスファイバーで構成される必要はなく、例えばフィルターの機械的強度を改良するために芯材として繊維や金属などを含んでいてもよい。ただし、この場合であっても、芯材は樹脂又はグラスファイバーにより被覆されて、ろ過する液体とは直接接触しないことが好ましい。これは、芯材が金属などであった場合には、液体中に好ましくない金属イオンなどが溶出する可能性があるからである。
本発明によるろ過方法には、樹脂製又はグラスファイバー製メディアフィルターは樹脂又はグラスファイバーでできたフィルター部分のみからなるものが好ましく用いられる。このようなフィルター部分のみからなるものは、製造工程などの配管内部に組み込むような場合に特に好ましい。また、フィルター部分とそれを内包するカートリッジとから構成されたカートリッジ状のものも用いられる。このようなカートリッジ状フィルターは、フィルター部材が前記した樹脂製又はグラスファイバー製であり、そのフィルター部材がハウジングの内部に固定されている。このようなカートリッジ状フィルターを用いる場合には、ハウジング内側面や、配管との接触部に設けられるパッキングなど、液体に接触する部分が樹脂やゴムで被覆または形成され、液体に接触する部分には、金属が全く使われていないものが好ましい。このような樹脂製又はグラスファイバー製メディアフィルターは、上記のように構造が異なるものの他に、用途が異なるもの、例えば微粒子分離用、微生物分離用など、各種のものが市販されているが、必要に応じて任意のものを用いることができる。
フィルター部材に用いられる樹脂またはグラスファイバーの種類は、特に限定されないが、ろ過しようとする液体に対して不活性であることが好ましい。液体が水性である場合、すなわち液体の主成分である溶媒が水である場合には、一般的な樹脂又はグラスファイバーからなるものを用いることができる。具体的には、フィルター部材に用いられる好ましい材料としては、ナイロン、ポリカーボネート、ポリテトラフルオロエチレン(以下、PTFEということがある)、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、セルロースおよびその誘導体、ポリプロピレン、ならびにグラスファイバーが挙げられる。ナイロンの具体例としては、ナイロン6、およびナイロン66が挙げられる。また、セルロースの誘導体としては、水酸基が置換された誘導体が包含され、具体例として、セルロースアセテート、およびセルロースエステルが挙げられる。
また、フィルター部材には、親水性のものと疎水性のものとがある。ここで本発明によるフィルター使用開始時のろ過効率改善の効果は、フィルター部材が疎水性である場合のほうが大きいので好ましい。このような疎水性であるフィルター部材を含むものを、本発明においては疎水性フィルターという。フィルター部材が疎水性であるか否かは、フィルター部材を水が透過するか否かで判断することができる。フィルター部材が疎水性である場合には、フィルター部材の表面で水滴がはじかれたり、水を透過させるのに加圧が必要であったりする。このような疎水性フィルターとしては、ポリプロピレン及びポリテトラフルオロエチレン(PTFE)等が挙げられる。このように疎水性フィルター部材で本発明の効果が大きいのは、フィルター細孔内の空気はフィルター部材の材質が親水性である場合よりも疎水性の場合のほうが滞留し易く、除去しにくいためと考えられる。
フィルターは種々のものが市販されているが、例えば、チッソフィルター株式会社製CPフィルター(商品名)、住友スリーエム社製ポリプロ・クリーン(商品名)、日本ポール株式会社製プロファイルII(商品名)又はADVANTEC東洋株式会社製デプスカートリッジフィルター(商品名)等が挙げられる。
フィルター部材にはポリプロピレンなどの樹脂からなる繊維をランダムにかつ均一に一定の厚みを持たせて成形した不織布タイプのデプスフィルター、樹脂膜に0.01〜数μm程度の穴を開けて成形されるメンブレンタイプのメンブレンフィルターなどがある。本発明にはいずれのタイプのものを用いてもよいが、本発明の効果がより顕著に発現しやすいので不織布タイプ、特に不織布タイプのデプスフィルターを用いることが好ましい。この理由は、デプスろ過のほうが細孔内の空気の滞留がろ過効率に大きく影響するためであると考えられる。しかしながら、シービングろ過やケーキろ過の場合であっても、細孔内における微粒子除去の効果があるので、本発明のろ過方法を適用することでろ過効率の改良が期待できる。
さらに、デプスフィルターは次の2種類の形式に大別できる。一つは、平面状のろ紙形状である平面的フィルターである。もう一つは、不織布を円筒コア等に巻きつけたパイプ状フィルターである。このようなパイプ状フィルターは、一般的に、一端または両端は液が漏れないように加工を施され、またカートリッジに収納された形態で取り扱われることが多い。通常、工業的な使用には、カートリッジに収納された、カートリッジ状の立体的またはパイプ状フィルターが好ましく使用される。これは、ろ過面積が大きく、また取り扱い性にも優れるためである。本発明によるろ過方法には、これらのいずれの形状のものも用いることができる。
本発明に用いられるフィルターのろ過精度は、ろ過しようとする液体の種類、含まれる成分、除去すべき不純物の大きさなどに応じて任意のものを用いることができる。例えば、一般的な半導体用研磨用スラリーを効率的に除去するためにはフィルターのろ過精度が5μm以下であること好ましく、1μm以下がより好ましく、0.5μm以下がさらに好ましく、0.3μm以下が最も好ましい。このときのろ過精度0.3μmとは、平均粒子径0.3μm以上の粒子を99.9%以上除去するものと定義する。
本発明によるろ過方法においては、目的とする液体をろ過するのに先立って、フィルター部材を処理することが必要である。この処理は、フィルター部材を溶媒が充填された密閉容器中で減圧処理することにより行う。以下、この処理を「前処理」ということがある。このような処理により、フィルター部材中の細孔内に存在する気体が除去されて細孔内が濡らされ、その結果、ろ過開始直後から高いろ過効率を得ることができるものと考えられる。
本発明による前処理は、具体的にはフィルター部材を溶媒が充填された密閉容器中に封入し、その密閉容器の内部を減圧することにより行われる。この時、フィルター部材の全体が溶媒に接触していることが好ましい。フィルター部材の全体が溶媒に接触しない場合には、溶媒に接触していない部分には実質的に前処理がなされず、その部分はろ過効率が改善されない。そのような溶媒に接触しない部分が多ければ多いほどろ過効率改善効果が小さくなるので、フィルター部材の全体が溶媒に接触していることが好ましいのである。
本発明による前処理において、減圧条件は、10kPa以下であることが好ましく、5kPa以下であることがより好ましい。減圧度が低すぎると、本発明の効果が十分発揮されない。一方、減圧処理を行うときに圧力は低いほど本発明の効果が強く発現する傾向にあるが、過度に減圧しても効果が飽和してしまうことがあるばかりでなく、低い圧力の実現に過大なコストが必要となるので注意が必要である。
また、減圧処理をする時間も特に限定されないが、過度に短いと本発明の効果が十分発揮されないので、30秒以上が好ましく、60秒以上がより好ましい。減圧処理の時間が長いほど本発明の効果が強く発現する傾向にあるが、減圧処理の時間を過度に長くしても効果が飽和してしまうことがあるばかりでなく、生産効率が低下することがあるので注意が必要である。
本発明によるろ過方法で用いられる溶媒は、ろ過しようとする液体の主成分である溶媒と同一の溶媒である。ここで、目的とする液体が、溶液ではなく分散液である場合、媒体は一般的に分散媒と呼ばれるが、ここでは便宜的にそのような分散媒も含めて溶媒という。
液体が、例えば水性の研磨用スラリーである場合、液体の主成分である溶媒は水である。このような場合には、フィルター部材を水が充填された密閉容器中に封入し、その密閉容器の内部を減圧することにより前処理を行う。もし、溶媒が水である場合には、例えば蒸留水、イオン交換樹脂にて不純物イオンを除去した後にフィルターを通して異物を除去した純水や超純水、脱気水、その他の任意のものを用いることができる。また、溶媒はろ過しようとする液体に応じて適切に選択されるので、特に限定されず、有機溶媒であってもよい。液体の主成分である溶媒が混合溶媒である場合には、その混合溶媒を用いてもよい。ただし、目的とする液体の主成分である溶媒が水である場合に、本発明による効果が強く発現する。
さらに、前処理に用いられる溶媒は本発明の効果を損なわない範囲で任意の添加剤を含んでいてもよい。例えば、様々な還元性脱酸素剤、防腐剤、アルコール等を溶媒に添加してもよい。特に溶媒のフィルターの細孔中への導入を助ける公知の添加剤を用いることが好ましい。
また、前処理に用いられる溶媒はろ過しようとする液体に含まれる成分を含んでいてもよい。すなわち、ろ過しようとする液体が、例えば水性の研磨用スラリーである場合、主となる溶媒である水のほか、研磨材粒子、水溶性高分子化合物、pH調整剤としての酸またはアルカリ、防腐剤、界面活性剤などの各主成分を含んでいる。このとき本発明に用いられる溶媒はこれらの成分を含んでいてもよい。したがって、ろ過しようとする研磨用スラリーそのものを溶媒として用いることができる。
このように、ろ過しようとする液体と前処理に用いる溶媒とで成分の構成が近いと、フィルターを減圧処理した後、フィルター中に残存した溶媒の置換が容易または不要になるので好ましい。特に、ろ過しようとする液体を溶媒として前処理を行えば、前処理と、液体のろ過とが継ぎ目無く行うことができ、液体のろ過開始時に、目的とする液体に成分の異なる溶媒が混入して異なった液体となることがないので、ろ過開始時の損失も少なくなるので好ましい。
本発明において前処理は、任意の方法および時点で実施することができる。例えば、液体の調製工程の下流側配管に密閉容器として独立させることができるモジュールなどを設け、その部分にフィルターを組み付け、調製された液体をろ過する前に、溶媒を一時的に配管に流して密閉容器を溶媒で満たしてから密閉し、減圧処理をすれば、液体のろ過設備とは別の前処理設備を必要とせず、前処理後に連続的に液体のろ過工程に用いることができるので好ましい。また、一旦前処理がなされたフィルターは、乾燥させない限り空気と接触させても本発明の効果を発揮することができる。このため、フィルター部材を溶媒中で減圧処理できる専用の装置を準備し、前処理済みのフィルターを多数準備しておいて、必要に応じてフィルターを交換することもできる。このような方法によれば、液体の調製工程に目的とする液体とは異なる溶媒を配管に流す必要が無く、連続的に液体の調製をすることが可能となるので好ましい。
また、本発明において前処理は、超音波や振動等の物理的な衝撃を与える方法と組合わせることもできる。これらの方法を組み合わせると本発明の効果がより強く発現する傾向にある。これは、前記したように、フィルターの細孔中に存在する空気がこれらの方法を組み合わせることでより有効に除去されるためと考えられる。
本発明によるろ過方法は、各種の液状材料の製造において、任意の段階で使用することができる。さらに、本発明に用いられる未脱気液は、ろ過しようとする液体の媒体と溶存気体以外は同じ成分であるので、不純物の混入などの可能性が低く、製造される液体の品質への影響が少ないという利点がある。このような本願発明によるろ過方法は、前記したように微粒子が分散された液体の製造に用いることが好ましいが、特に研磨用スラリーの製造に用いることが好ましい。
本発明を諸例を用いて説明すると以下の通りである。
[実施例1〜7]
液体をろ過するフィルター部材として、全長約50cmのデプスフィルター(フィルターサイズ全長約50cm;外径約7cm;内径約2.8cm)を準備し、これを下記に示す前処理条件に従い、溶媒が充填された密閉容器中で減圧処理した。
前処理条件
減圧処理時間: 0.25分、0.5分、1分、2分、5分、30分、または60分
減圧条件: 1.2kPa、または10kPa
減圧装置: 三菱電機FA産業機器株式会社製VP-SD300V
溶媒: 超純水
液体をろ過するフィルター部材として、全長約50cmのデプスフィルター(フィルターサイズ全長約50cm;外径約7cm;内径約2.8cm)を準備し、これを下記に示す前処理条件に従い、溶媒が充填された密閉容器中で減圧処理した。
前処理条件
減圧処理時間: 0.25分、0.5分、1分、2分、5分、30分、または60分
減圧条件: 1.2kPa、または10kPa
減圧装置: 三菱電機FA産業機器株式会社製VP-SD300V
溶媒: 超純水
次いで、液体として未脱気の超純水を準備し、前処理を施したフィルターを用いて下記に示す条件で超純水をろ過した時のろ過効率(フィルターを通過する液体の流速)を測定することで評価した。
ろ過条件
ポンプ: レビトロポンプ LEV300(株式会社イワキ製)
通水条件: 回転数 2500rpm
ろ過条件
ポンプ: レビトロポンプ LEV300(株式会社イワキ製)
通水条件: 回転数 2500rpm
[比較例1]
実施例1と同じフィルターを準備し、前処理条件のうち減圧条件を50kPaに変更して前処理を実施した。次いで、実施例1と同様の方法で評価を実施した。
実施例1と同じフィルターを準備し、前処理条件のうち減圧条件を50kPaに変更して前処理を実施した。次いで、実施例1と同様の方法で評価を実施した。
[比較例2〜3]
実施例1と同じフィルターを準備し、これをそれぞれ超純水、又はIPAに大気圧(101.325kPa)下で浸漬するだけの前処理を実施した。次いで、実施例1と同様の方法で評価を実施した。尚、超純水への浸漬による処理は、超純水の中にフィルターを浸して1時間静置することにより行った。また、IPAへの浸漬による処理は、フィルターを2cm/秒の比較的遅い速度でIPA中に没入させ、60分間静置した後、フィルターを純水にて洗浄(5L/分、純水500L以上)することにより行った。
実施例1と同じフィルターを準備し、これをそれぞれ超純水、又はIPAに大気圧(101.325kPa)下で浸漬するだけの前処理を実施した。次いで、実施例1と同様の方法で評価を実施した。尚、超純水への浸漬による処理は、超純水の中にフィルターを浸して1時間静置することにより行った。また、IPAへの浸漬による処理は、フィルターを2cm/秒の比較的遅い速度でIPA中に没入させ、60分間静置した後、フィルターを純水にて洗浄(5L/分、純水500L以上)することにより行った。
実施例1〜8及び比較例1〜3の前処理条件と、得られた評価結果は表1に示す通りであった。
表1から、前処理としてフィルターを溶媒が充填された密閉容器中で減圧処理する本発明の方法に対して、超純水に浸漬した方法では、高いろ過効率を得ることができないことがわかった。また、IPAに浸漬した方法(比較例3)ではろ過効率改良の効果は見られているが、フィルター中に浸透したIPAを超純水へ置換するのに多量の通水が必要であり、そのための処理時間および処理コストが増加するため実用的ではないものであった。また、到達圧力が高くても、処理時間を長くすることによりろ過効率が改善される傾向にあるが、処理時間が長くなるとろ過処理全体の時間が長くなってしまう。このため、到達圧力は10kPa以下であることが好ましいことがわかった。
[実施例9及び比較例4〜5]
実施例1とろ過精度が異なるだけで、材質および形状が同じフィルターを準備し、超純水が充填された密閉容器中で1.2kPaで60分間減圧処理した。次いで、ろ過する液体として平均粒子径が30nmのフュームドシリカを13重量%濃度で含む研磨用スラリーを準備し、前処理を施したフィルターを用いて下記に示すろ過条件でろ過した。その際、ろ過効率を、ろ過開始直後、100L通液時、200L通液時、300L通液時に測定した。また、合計360Lの研磨用スラリーを通液するのに要した時間を測定した。
ろ過条件
研磨用スラリー通液加圧: 0.16MPa
ポンプ: ダイヤフラムポンプ(ウィルデン・ポンプ・アンド・エンジニアリング・カンパニー製)
実施例1とろ過精度が異なるだけで、材質および形状が同じフィルターを準備し、超純水が充填された密閉容器中で1.2kPaで60分間減圧処理した。次いで、ろ過する液体として平均粒子径が30nmのフュームドシリカを13重量%濃度で含む研磨用スラリーを準備し、前処理を施したフィルターを用いて下記に示すろ過条件でろ過した。その際、ろ過効率を、ろ過開始直後、100L通液時、200L通液時、300L通液時に測定した。また、合計360Lの研磨用スラリーを通液するのに要した時間を測定した。
ろ過条件
研磨用スラリー通液加圧: 0.16MPa
ポンプ: ダイヤフラムポンプ(ウィルデン・ポンプ・アンド・エンジニアリング・カンパニー製)
また、比較例4および5として、実施例7と同じフィルターを、比較例2および3と同様に処理したものを用いて、研磨用スラリーのろ過を行った。比較例4および5についても、実施例7と同様の評価を行った。得られた結果は表2に示すとおりであった。
表2から、研磨用スラリーをろ過する場合も、前処理としてフィルターを溶媒が充填された密閉容器中で減圧処理する本発明の方法は、単純に溶媒中に浸漬しただけのフィルターを使った方法よりも高いろ過効率を得ることができることがわかった。また、本発明の方法によれば、フィルターをIPAに浸漬した場合と同等以上のろ過効率を達成できる上、IPA浸漬後に必要な水洗が不要となるか、容易になるので、製造工程における効率改善が可能であることもわかった。
Claims (6)
- 液体をフィルターによりろ過するろ過方法であって、前記液体を前記フィルターでろ過するのに先立って、前記フィルターを前記液体の主成分である溶媒が充填された密閉容器中で減圧処理することを特徴とする、液体のろ過方法。
- 前記減圧処理条件が10kPa以下である、請求項1に記載のろ過方法。
- 前記液体が、研磨用スラリーである、請求項1または2に記載のろ過方法。
- 前記フィルターが疎水性フィルターである、請求項1〜3のいずれか1項に記載のろ過方法。
- 前記フィルターが不織布タイプのデプスフィルターである、請求項1〜4のいずれか1項に記載のろ過方法。
- 請求項1〜5のいずれか1項に記載のろ過方法を用いる、研磨用スラリーの製造方法。
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