JPWO2020022321A1 - 液体フィルター用基材 - Google Patents

液体フィルター用基材 Download PDF

Info

Publication number
JPWO2020022321A1
JPWO2020022321A1 JP2019567750A JP2019567750A JPWO2020022321A1 JP WO2020022321 A1 JPWO2020022321 A1 JP WO2020022321A1 JP 2019567750 A JP2019567750 A JP 2019567750A JP 2019567750 A JP2019567750 A JP 2019567750A JP WO2020022321 A1 JPWO2020022321 A1 JP WO2020022321A1
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
less
polyolefin microporous
polyolefin
microporous membrane
liquid
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2019567750A
Other languages
English (en)
Other versions
JP6805371B2 (ja
Inventor
亜由美 岩井
亜由美 岩井
古谷 幸治
幸治 古谷
優 長尾
優 長尾
良和 幾田
良和 幾田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Teijin Ltd
Original Assignee
Teijin Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Teijin Ltd filed Critical Teijin Ltd
Publication of JPWO2020022321A1 publication Critical patent/JPWO2020022321A1/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6805371B2 publication Critical patent/JP6805371B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D71/00Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by the material; Manufacturing processes specially adapted therefor
    • B01D71/06Organic material
    • B01D71/26Polyalkenes
    • B01D71/261Polyethylene
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D67/00Processes specially adapted for manufacturing semi-permeable membranes for separation processes or apparatus
    • B01D67/0002Organic membrane manufacture
    • B01D67/002Organic membrane manufacture from melts
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D69/00Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by their form, structure or properties; Manufacturing processes specially adapted therefor
    • B01D69/02Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by their form, structure or properties; Manufacturing processes specially adapted therefor characterised by their properties
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D71/00Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by the material; Manufacturing processes specially adapted therefor
    • B01D71/06Organic material
    • B01D71/26Polyalkenes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D71/00Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by the material; Manufacturing processes specially adapted therefor
    • B01D71/06Organic material
    • B01D71/26Polyalkenes
    • B01D71/262Polypropylene
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2323/00Details relating to membrane preparation
    • B01D2323/12Specific ratios of components used
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2323/00Details relating to membrane preparation
    • B01D2323/15Use of additives
    • B01D2323/218Additive materials
    • B01D2323/2181Inorganic additives
    • B01D2323/21811Metals
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2325/00Details relating to properties of membranes
    • B01D2325/02Details relating to pores or porosity of the membranes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2325/00Details relating to properties of membranes
    • B01D2325/02Details relating to pores or porosity of the membranes
    • B01D2325/028Microfluidic pore structures
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2325/00Details relating to properties of membranes
    • B01D2325/02Details relating to pores or porosity of the membranes
    • B01D2325/0283Pore size
    • B01D2325/028321-10 nm
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2325/00Details relating to properties of membranes
    • B01D2325/02Details relating to pores or porosity of the membranes
    • B01D2325/0283Pore size
    • B01D2325/02833Pore size more than 10 and up to 100 nm
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2325/00Details relating to properties of membranes
    • B01D2325/04Characteristic thickness
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2325/00Details relating to properties of membranes
    • B01D2325/20Specific permeability or cut-off range
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2325/00Details relating to properties of membranes
    • B01D2325/24Mechanical properties, e.g. strength
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2325/00Details relating to properties of membranes
    • B01D2325/34Molecular weight or degree of polymerisation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2325/00Details relating to properties of membranes
    • B01D2325/34Molecular weight or degree of polymerisation
    • B01D2325/341At least two polymers of same structure but different molecular weight

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
  • Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
  • Fluid-Pressure Circuits (AREA)
  • Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)
  • Filtering Materials (AREA)

Abstract

本開示は、ポリオレフィン微多孔膜からなる液体フィルター用基材であって、気・液相置換によるハーフドライ法で測定した前記ポリオレフィン微多孔膜の孔径分布において平均流量孔径が1nm以上50nm以下であり、前記ポリオレフィン微多孔膜におけるカルシウムの含有量が2000ppb以下であり、前記ポリオレフィン微多孔膜の、長手方向(MD)の引張伸度と、当該長手方向に直交する幅方向(TD)の引張伸度との比(MD/TD引張伸度比)が、0.47以上0.96未満であるか、又は1.25超7以下である、液体フィルター用基材を提供する。

Description

本開示は、液体フィルター用基材に関する。
近年、ますます電子機器の小型化及び高性能化が進んでいる。特に、パーソナルコンピューター及びスマートフォンを代表とするデジタル機器及び携帯端末は飛躍的な進化を遂げている。その進化を牽引し、サポートするさまざまな技術の中でも、半導体産業の技術革新が大きな役割を果たしているのは周知の事実である。近年の半導体産業において、配線パターン寸法は20nmを下回る領域での開発競争となっており、各社が最先端の製造ラインの構築を急いでいる。
リソグラフィ工程は、半導体部品製造にてパターンを形成する工程である。近年のパターン微細化と共に、リソグラフィ工程で使用する薬液そのものの性状のみならず、ウェハー上へ塗布するまでの薬液の取扱いも、非常に高度な技術が要求されるようになってきている。
高度に調製された薬液はウェハー上へ塗布する直前に緻密なフィルターで濾過され、パターン形成及び歩留まりに大きな影響を与えるパーティクルが除去される。最先端の20nmを下回るパターン形成においては、約10nm未満のパーティクルを捕集できることが要求され、フィルターメーカー各社は、精力的に開発を進めているところである。
一般的に、液体フィルターは、ポリエチレン、ポリテトラフルオロエチレン、ナイロン、ポリプロピレン等の樹脂からなる多孔質膜を基材として、カートリッジ形体に加工されて、使用される。基材は、薬液との相性、捕集性能、処理能力、寿命等の観点から、目的とする用途に応じて使い分けられている。最近では、特に基材由来の溶出物を低減させることが重視されており、もともと溶出が少ないポリエチレン微多孔膜であっても更なる溶出物の低下が求められるようになっている。
ポリエチレン微多孔膜の代表的な製造方法としては、相分離法及び延伸法が挙げられる。相分離法は高分子溶液の相分離現象により細孔を形成する技術であり、例えば特開平2−251545号公報に記載されているような熱により相分離が誘起される熱誘起相分離法、高分子の溶媒に対する溶解度特性を利用した非溶媒誘起相分離法などがある。また、熱誘起相分離法と非溶媒誘起相分離法の両方の技術を組み合わせ、さらには延伸により孔構造の形及び大きさを調整して、バリエーションを増大させることも可能である。延伸法は、例えば特開2010−053245号公報、特開2010−202828号公報、特開平7−246322号公報、特開平10−263374号公報、国際公開第2014/181760号及び特開2011−233542号公報に記載されているように、シート状に成形されたポリエチレン原反シートを延伸し、速度、倍率、温度等の延伸条件を調整して、結晶構造中の非晶質部分を引き伸ばし、ミクロフィブリルを形成しながらラメラ層の間に微細孔を形成する方法である。
しかしながら、特開平2−251545号公報、特開2010−053245号公報、特開2010−202828号公報、特開平7−246322号公報、特開平10−263374号公報及び国際公開第2014/181760号に記載されているような従来技術においては、重合触媒及び添加剤由来の金属を多量に含んだポリエチレンで製造されており、尚且つ膜の小孔径化が進むことで液との接触面積が非常に高くなる為、基材からの金属イオン溶出量が非常に多くなる。そして、この基材を用いて液体フィルターカートリッジを製造する際、基材の洗浄に非常に多くの時間と水等の溶媒が必要となるため、洗浄工程の効率化が望まれていた。特に国際公開第2014/181760号のように、約10nm未満の微細なパーティクルに対する捕集性能と液体透過性を両立させる点では半導体の精密フィルターとして重要な課題を解決するが、より微細な孔径を有する膜であるため、上述したフィルターカートリッジ製造時の効率化のニーズが高い。また、特開2011−233542号公報においては、金属イオンの含有量は言及されているが、電池セパレータに適用するためのポリオレフィン微多孔膜であり、半導体の精密フィルターとしては何ら考慮して設計されていない。
そこで、本開示では、上述した課題を解決すべく、高い液体透過性と微小粒子捕集性の両方を兼ね備え、かつ、フィルターカートリッジの製造効率を向上できる液体フィルター用基材を提供することを目的とする。
本開示は、上記課題を解決するために、以下の構成を採用する。
[1] ポリオレフィン微多孔膜からなる液体フィルター用基材であって、気・液相置換によるハーフドライ法で測定した前記ポリオレフィン微多孔膜の孔径分布において平均流量孔径が1nm以上50nm以下であり、前記ポリオレフィン微多孔膜におけるカルシウムの含有量が2000ppb以下であり、前記ポリオレフィン微多孔膜の、長手方向(MD)の引張伸度と、当該長手方向に直交する幅方向(TD)の引張伸度との比(MD/TD引張伸度比)が、0.47以上0.96未満であるか、又は1.25超7以下である、液体フィルター用基材。
[2] 前記ポリオレフィン微多孔膜の幅方向(TD)の引張伸度が20%以上120%以下である、[1]に記載の液体フィルター用基材。
[3] 前記ポリオレフィン微多孔膜の幅方向(TD)の引張伸度が20%以上90%未満である、[2]に記載の液体フィルター用基材。
[4] 前記ポリオレフィン微多孔膜の80℃で10分間放置した後の長手方向(MD)の収縮率が20%未満である、[1]〜[3]のいずれか1つに記載の液体フィルター用基材。
[5] 前記ポリオレフィン微多孔膜を構成するポリオレフィンは、重量平均分子量が300万〜600万である高分子量ポリエチレンと、重量平均分子量が20万〜80万である低分子量ポリエチレンとを含むポリエチレン組成物である、[1]〜[4]のいずれか1つに記載の液体フィルター用基材。
[6] 前記ポリオレフィン微多孔膜の空孔率が35%〜70%である、[1]〜[5]のいずれか1つに記載の液体フィルター用基材。
[7]
前記ポリオレフィン微多孔膜の空孔率が41%〜70%である、[6]に記載の液体フィルター用基材。
[8] 前記ポリオレフィン微多孔膜の、90kPaの減圧下における10μm厚さ換算での透水性能が、0.10ml/min/cm〜2.00ml/min/cmである、[1]〜[7]のいずれか1つに記載の液体フィルター用基材。
[9] 前記ポリオレフィン微多孔膜の厚さが1μm以上50μm以下である、[1]〜[8]のいずれか1つに記載の液体フィルター用基材。
本開示によれば、高い液体透過性と微小粒子捕集性の両方を兼ね備え、かつ、フィルターカートリッジの製造効率を向上できる液体フィルター用基材を提供することができる。
以下に、本発明の実施の形態について順次説明するが、これらの説明及び実施例は本発明を例示するものであり、本発明の範囲を制限するものではない。なお、本明細書全体において、数値範囲で「〜」を用いた場合、各数値範囲にはその上限値と下限値を含むものとする。また、ポリオレフィン微多孔膜に関し、「長手方向」とは、長尺状に製造されるポリオレフィン微多孔膜の長尺方向を意味し、「幅方向」とは、ポリオレフィン微多孔膜の長手方向に直交する方向を意味する。以下、「幅方向」を「TD」とも称し、「長手方向」を「MD」とも称する。
[液体フィルター用基材]
本開示の液体フィルター用基材は、ポリオレフィン微多孔膜からなる液体フィルター用基材であって、気・液相置換によるハーフドライ法で測定した前記ポリオレフィン微多孔膜の孔径分布において平均流量孔径が1nm以上50nm以下であり、前記ポリオレフィン微多孔膜におけるカルシウムの含有量が2000ppb以下であり、前記ポリオレフィン微多孔膜の、長手方向(MD)の引張伸度と、当該長手方向に直交する幅方向(TD)の引張伸度との比(MD/TD引張伸度比)が、0.47以上0.96未満であるか、又は1.25超7以下である。
本開示では、平均流量孔径が1nm以上50nm以下であるため、微小な粒子を捕集することができる。通常、平均流量孔径が小さいと、ろ過する際に孔を通過する流量が少なくなるため、洗浄に多くの時間を要する。しかし、本開示では、ポリオレフィン微多孔膜の、長手方向(MD)の引張伸度と、当該長手方向に直交する幅方向(TD)の引張伸度との比(MD/TD引張伸度比)が、0.47以上0.96未満であるか、又は1.25超7以下であるため、孔の形状が楕円形状となっており、ろ過中に孔に微小な粒子が捕集されても流量が低下しにくい。したがって、従来よりも短い時間で洗浄することができる。また、ポリオレフィン微多孔膜におけるカルシウムの含有量が2000ppb以下と非常に少ないため、カルシウムの溶出量が少なく、短い時間で洗浄することができる。洗浄時間の短縮により、フィルターカートリッジの製造効率を向上させることができる。
本開示によれば、高い液体透過性と微小粒子捕集性の両方を兼ね備え、かつ、フィルターカートリッジの製造効率を向上させることができる。以下、各構成の詳細について説明する。
(ポリオレフィン微多孔膜)
本開示の液体フィルター用基材であるポリオレフィン微多孔膜は、ポリオレフィンを含んで構成された微多孔膜である。ここで、微多孔膜とは、内部に多数の微細孔を有し、これら微細孔が連結された構造となっており、一方の面から他方の面へと気体又は液体が通過可能となった膜を意味する。
なお、ポリオレフィン微多孔膜において、ポリオレフィンはポリオレフィン微多孔膜100質量部に対して90質量部以上含まれていることが好ましく、残部として本開示の効果に影響を与えない範囲で有機フィラー、無機フィラー、界面活性剤等の添加剤を含まれてもよい。
(平均流量孔径)
本開示において、ポリオレフィン微多孔膜は、気・液相置換によるハーフドライ法で測定したポリオレフィン微多孔膜の孔径分布において平均流量孔径が1nm以上50nm以下である。ポリオレフィン微多孔膜の平均流量孔径が1nm以上であると、十分な液体透過性を得ることできる。このような観点から、平均流量孔径は10nm以上が好ましく、13nm以上がより好ましく、さらには15nm以上が好ましい。一方、ポリオレフィン微多孔膜の平均流量孔径が50nm以下であると、例えば10nm程度の微小な粒子を非常に高度に捕集することができる。このような観点から、平均流量孔径は40nm以下が好ましく、30nm以下がより好ましく、さらには25nm以下が好ましく、特に20nm以下が好ましい。
(カルシウム含有量)
本開示において、ポリオレフィン微多孔膜におけるカルシウムの含有量が2000ppb以下である。カルシウム含有量が2000ppb以下であると、フィルターカートリッジを製造する際の洗浄時間を著しく短縮できるだけでなく、洗浄時に使用する水等の溶媒も大きく削減することができる。このような観点からポリオレフィン微多孔膜のカルシウム含有量は1500ppb以下が好ましく、1300ppb以下であることがより好ましく、1000ppb以下であることが更に好ましく、800ppb以下であることが特に好ましい。一方、カルシウム含有量はできるだけ少ない方がフィルターカートリッジの製造効率という観点では好ましい。しかし、現実的には製造原料に微量のカルシウムが含まれていたり、ポリオレフィン微多孔膜の製造工程において微量のカルシウムが混入する場合があるため、カルシウム含有量を少なくすることは難しい。ポリオレフィン微多孔膜のカルシウム含有量は0ppb以上が好ましく、1ppb以上がより好ましく、10ppb以上が更に好ましく、50ppb以上が特に好ましい。カルシウム含有量が2000ppb以下であれば、フィルターカートリッジの製造効率を大幅に向上させることができる。
また、本開示では、平均流量孔径が1nm以上50nm以下という微小な空孔を有するポリオレフィン微多孔膜を適用する。このような微小な空孔を有するポリオレフィン微多孔膜では比表面積が格段に大きくなり、溶出する金属イオン等も増加する傾向にある。しかしながら、カルシウム含有量が2000ppb以下であれば、このような微小な空孔を有するポリオレフィン微多孔膜であっても、フィルターカートリッジの製造効率を大幅に向上させることができる。また、ポリオレフィン微多孔膜のカルシウム含有量が1ppb以上であれば、ポリオレフィンに微量に残留する恐れがある重合触媒由来の塩化物イオンを十分に中和でき、ポリオレフィン微多孔膜の製造設備におけるステンレス等の配管を腐食する恐れがなくなる。このような観点から、ポリオレフィン微多孔膜のカルシウム含有量は10ppb以上が好ましく、50ppb以上がより好ましい。
なお、本開示において、ポリオレフィン微多孔膜のカルシウム含有量を2000ppb以下に調整する方法としては特に制限されないが、例えば、ポリオレフィン微多孔膜を構成するポリオレフィン原料としてカルシウムの含有量が0ppb以上1000ppb以下のものを使用すること、ポリオレフィン微多孔膜の製造後に酸等で長時間洗浄すること等が挙げられる。ポリオレフィン微多孔膜の内部までカルシウム含有量を十分に低減できる観点から、カルシウム含有量の低いポリオレフィン原料を用いることが好ましい。
(MD/TD引張伸度比)
本開示において、ポリオレフィン微多孔膜の、長手方向(MD)の引張伸度と、当該長手方向に直交する幅方向(TD)の引張伸度との比(MD/TD引張伸度比)が、0.47以上0.96未満であるか、又は1.25超7以下である。
MD/TD引張伸度比が0.96未満であると、液体フィルターの使用時に流体からポリオレフィン微多孔膜に大きな圧力がかかったとき、幅方向への伸びが大きくなる一方で、長手方向の伸びが少ないことから、空孔の一方向の変形は防ぎつつ他の方向には柔軟に変形するようになり、平均流量孔径が1nm以上50nm以下という微細な多孔質構造においても十分な捕集率と流量を両立させることができる。このような観点から、MD/TD引張伸度比は、0.95以下であることが好ましく、0.90以下であることがより好ましい。一方、MD/TD引張伸度比が0.47以上であると、ポリオレフィン微多孔膜の製造時及びカートリッジ製造時の膜の搬送張力により長手方向への縮みが発生しにくく、製造効率が向上しやすい。このような観点から、MD/TD引張伸度比は、0.50以上が好ましく、0.60以上がより好ましい。
また、MD/TD引張伸度比が1.25より大きいと、液体フィルターの使用時に流体からポリオレフィン微多孔膜に大きな圧力がかかったとき、長手方向への伸びが大きくなる一方で、幅方向の伸びが少ないことから、空孔の一方向の変形は防ぎつつ他の方向には柔軟に変形するようになり、平均流量孔径が1nm以上50nm以下という微細な多孔質構造においても十分な捕集率と流量を両立させることができる。このような観点からMD/TD引張伸度比は1.30以上であることが好ましく、1.50以上であることがさらに好ましい。一方、MD/TD引張伸度比が7以下であると、ポリオレフィン微多孔膜の製造時及びカートリッジ製造時の膜の搬送張力による幅方向への縮みが発生しにくく、製造効率が向上しやすい。このような観点から、MD/TD引張伸度比は6以下が好ましく、5以下がより好ましい。
なお、ポリオレフィン微多孔膜の多孔質構造の制御方法は特に制限されるものではないが、例えば、ポリオレフィン樹脂の組成、原料中のポリオレフィン樹脂濃度、原料中に複数の溶剤を混合して使用する場合はその混合比率、押出シート状物内部の溶剤を絞り出すための加熱温度、押し圧力、加熱時間、延伸倍率、延伸後の熱処理(熱固定)温度、抽出溶媒への浸漬時間、アニール処理の温度及び時間等によって制御し得る。
(TD引張伸度)
本開示において、ポリオレフィン微多孔膜の幅方向(TD)の引張伸度が20%以上120%以下であることが好ましい。ポリオレフィン微多孔膜のTD引張伸度が120%以下であると、フィルターカートリッジ使用時において、流体の圧力を変化させた場合におけるポリオレフィン微多孔膜の伸長が起こり難くなる。そのため、例えば、流体圧力が上昇した場合に捕集していた異物が漏れ出したり、流体透過性が悪化する等の問題が生じ難くなる。このような観点から、TD引張伸度は90%以下がより好ましく、90%未満がさらに好ましく、85%以下が特に好ましく、80%以下がさらに好ましい。一方、TD引張伸度が20%以上である場合、ポリオレフィン微多孔膜の製造時および液体フィルターカートリッジ製造時のハンドリングがしやすく、ポリオレフィン微多孔膜に外部応力がかかったときに膜の変形により応力を吸収でき、裂け等の異常が起こりにくくなる。このような観点では、TD引張伸度は25%以上がより好ましく、30%以上がさらに好ましい。
(MD引張伸度)
本開示において、ポリオレフィン微多孔膜の長さ方向(MD)の引張伸度が30%以上200%以下であることが好ましい。ポリオレフィン微多孔膜のMD引張伸度が200%以下であると、フィルターカートリッジ使用時において、流体の圧力を変化させた場合におけるポリオレフィン微多孔膜の伸長が起こり難くなる。そのため、例えば、流体圧力が上昇した場合に捕集していた異物が漏れ出したり、流体の透過性が悪化する等の問題が生じ難くなる。このような観点から、MD引張伸度は150%以下がより好ましく、120%以下がさらに好ましい。一方、MD引張伸度が30%以上である場合、ポリオレフィン微多孔膜の製造時及び液体フィルターカートリッジ製造時のハンドリングがしやすく、ポリオレフィン微多孔膜に外部応力がかかったときに膜の変形により応力を吸収でき、裂け等の異常が起こりにくくなる。このような観点から、MD引張伸度は50%以上がより好ましく、60%以上がさらに好ましく、65%以上が特に好ましい。
(厚さ)
本開示において、ポリオレフィン微多孔膜の厚さは1μm〜50μmであることが好ましい。ポリオレフィン微多孔膜の厚さが1μm以上である場合、十分な力学強度が得られやすく、ポリオレフィン微多孔膜の加工時等におけるハンドリング性、及びフィルターカートリッジの長期使用における耐久性が得られやすくなるため好ましい。このような観点から、ポリオレフィン微多孔膜の膜厚は3μm以上がより好ましく、5μm以上がさらに好ましく、6μm以上が特に好ましい。一方、厚さが50μm以下である場合、ポリオレフィン微多孔膜単膜で幅方向の厚さ変動が少なくなるばかりでなく、十分な液体透過性を得ることができ、所定の大きさのフィルターカートリッジにおいて、より多くのろ過面積を得られやすくなり、ポリオレフィン微多孔膜の加工時のフィルターの流量設計及び構造設計がし易くなるため好ましい。このような観点から、ポリオレフィン微多孔膜の膜厚は30μm以下がより好ましく、20μm以下がさらに好ましく、15μm以下が特に好ましい。
例えば、同じ大きさのハウジングにフィルターカートリッジを収めることを想定した場合、濾材(フィルター用基材を含む構成材全体)の厚さが薄いほど、濾材面積を大きくすることができるため、液体フィルターとして好ましい高流量及び低ろ過圧力の設計が可能になる。すなわち、液体フィルターとして、同じ流量を維持したい場合にはろ過圧力が低くなり、同じろ過圧力を維持したい場合には流量が高くなるように設計することが可能になる。特に、ろ過圧力が低くなることによって、一旦捕集された異物が、濾材内部でろ過圧力に継続して曝されることにより、時間の経過とともに濾材内部からろ過液とともに押し出されて漏れ出す確率が著しく低下するといった効果が期待できる。また、ろ過圧力が低くなることによって、ろ過する液体中に溶存するガスが、ろ過前後での圧力差(ろ過後の圧力低下)によって微小な気泡となって現れる確率が著しく低下するといった効果が期待できる。さらに、薬液等のろ過対象物のろ過歩留まりが向上するといった効果、及び、薬液等のろ過対象物の品質を長時間に渡って高度に維持する効果が期待できる。
その一方で、濾材の厚さが薄いほど、濾材の強度及び耐久性能が低下するが、例えば、フィルター設計において、粗目の高強度支持体と複合化する(例えば、重ね合せて折込む等の加工を行う)ことで補強しながら、耐久性と流量の設計を調整することも可能になる。
(空孔率)
本開示において、ポリオレフィン微多孔膜の空孔率は35%〜70%であることが好ましい。ポリオレフィン微多孔膜の空孔率が35%以上である場合、透液性能が良好なものとなり、このような観点から40%以上がより好ましく、41%以上がさらに好ましく、45%以上が特に好ましい。一方、空孔率が70%以下である場合、ポリオレフィン微多孔膜の力学強度が良好なものとなりハンドリング性も向上する点で好ましい。このような観点からポリオレフィン微多孔膜の空孔率は65%以下がより好ましい。ここで、ポリオレフィン微多孔膜の空孔率(ε)は、下記式により算出する。
ε(%)={1−Ws/(ds・t)}×100
Ws:ポリオレフィン微多孔膜の目付け(g/m
ds:ポリオレフィンの真密度(g/cm
t:ポリオレフィン微多孔膜の膜厚(μm)
(透水性能(水流量))
本開示において、ポリオレフィン微多孔膜の、90kPaの減圧下における10μm厚さ換算での透水性能が、0.10ml/min/cm〜2.00ml/min/cmであることが好ましい。ポリオレフィン微多孔膜の透水性能が0.10ml/min/cm以上である場合、液体フィルターとしての透水性能を十分に得られやすくなるばかりでなく、フィルターを介した送液の安定性(例えば、一定の送液量を維持するための動力負荷の安定性や一定の送液圧力(一定の動力負荷)下での送液量の安定性)が長期に渡って得られやすくなるため好ましい。このような観点から、ポリオレフィン微多孔膜の透水性能は0.15ml/min/cm以上であることがより好ましい。一方、ポリオレフィン微多孔膜の透水性能が2.00ml/min/cm以下である場合、例えば、約10nm以下の微小粒子を高度に捕集しやすくなるため、好ましい。
(MD熱収縮率)
本開示において、ポリオレフィン微多孔膜の80℃で10分間放置した後の長手方向(MD)の収縮率が20%未満であることが好ましい。MD収縮率が20%未満であると、ポリオレフィン微多孔膜をフィルターの被処理液等の液体中に浸漬させた場合に、膜の変形が少なく、耐溶剤寸法安定性が向上する効果が得られる。このような観点から、MD収縮率は15%以下がより好ましく、10%以下がさらに好ましい。
(ポリオレフィン)
本開示において、ポリオレフィン微多孔膜を構成するポリオレフィンとしては、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブチレン、ポリメチルペンテン等の単独重合体若しくは共重合体、又はこれらの1種以上の混合物を用いることができる。この中でも、ポリエチレンが好ましい。ポリエチレンとしては、高密度ポリエチレン、高密度ポリエチレンと超高分子量ポリエチレンとの混合物等が好適である。また、ポリエチレンとそれ以外の成分とを組み合わせて用いてもよい。ポリエチレン以外の成分としては、例えばポリプロピレン、ポリブチレン、ポリメチルペンテン、ポリプロピレンとポリエチレンとの共重合体などが挙げられる。また、ポリオレフィンとして、性質の相互に異なるポリオレフィン同士を組み合わせて用いてもよい。具体的に、重合度又は分岐度が互いに異なる、相溶性に乏しいポリオレフィン同士を組み合わせて用いてもよく、換言すれば結晶性、延伸性又は分子配向性が互いに異なるポリオレフィン同士を組み合わせて用いてもよい。
特に、本開示に用いるポリオレフィンとしては、重量平均分子量が300万〜600万である高分子量ポリエチレンと、重量平均分子量が20万〜80万である低分子量ポリエチレンと、を混合させたポリエチレン組成物を用いることが好ましい。これは、2種以上のポリエチレンを適量配合することによって、延伸時のフィブリル化に伴うネットワーク網状構造を形成させ、空孔発生率を増加させる効果がある。
特に、高分子量ポリエチレンと低分子量ポリエチレンとの配合比は、質量比で50:50〜80:20であることが好ましい。
低分子量ポリエチレンとしては、密度が0.92g/cm〜0.98g/cmである高密度ポリエチレンが好ましい。
なお、重量平均分子量は、ポリオレフィン微多孔膜の試料をo−ジクロロベンゼン中に加熱溶解し、GPC(Waters社製 Alliance GPC 2000型、カラム;GMH6−HT及びGMH6−HTL)により、カラム温度135℃、流速1.0mL/分の条件にて測定することで得られる。分子量の校正には単分散ポリスチレン(東ソー社製)を用いることができる。
本開示において、ポリオレフィン微多孔膜を構成するポリオレフィンは、カルシウムの含有量が0ppb以上1000ppb以下であることが好ましく、50ppb以上500ppb以下がより好ましく、100ppb以上300ppb以下が更に好ましい。
カルシウムの含有量を1000ppb以下に調整する方法としては、重合後のポリオレフィンへ添加する金属石鹸(ステアリン酸カルシウム等)の量を調整する方法が挙げられる。また、市販のポリオレフィン原料を酸洗浄して調整する方法も挙げられる。
[液体フィルター]
上述した本開示の液体フィルター用基材は、薬液との親和性付与加工が適宜行われた上で、カートリッジ形体に加工され、液体フィルターとして用いることができる。液体フィルターは、有機物及び無機物の少なくとも一方からなる粒子を含む、又は、当該粒子を含んでいる可能性がある被処理液から、当該粒子を除去するための器具である。粒子は被処理液中において固体状又はゲル状で存在する。本開示は、粒径が数nm程度の非常に微細な粒子を除去する場合に好適である。また、液体フィルターは半導体の製造工程のみならず、例えばディスプレイ製造、研磨等の他の製造工程においても用いることができる。
液体フィルター用基材としては、例えば、ポリテトラフルオロエチレン等の多孔質基材がよく知られている。上述した本開示のポリオレフィン微多孔膜からなる基材を液体フィルター用基材として用いた場合、ポリテトラフルオロエチレン多孔質基材と比べると、薬液との親和性がよい。そのため、例えば、フィルターの薬液との親和性付与加工が容易になること、フィルターハウジング内にフィルターカートリッジを装填して薬液のろ過を開始する際のフィルター内への薬液充填の際に、フィルターカートリッジ内に空気溜りが出来にくく、薬液のろ過歩留まりが良くなる等の効果が発現する。さらに、ポリエチレンの構造そのものにハロゲン元素が含まれないため、使用済みのフィルターカートリッジの取扱いが容易であり、環境負荷を低減できる等の効果がある。
[ポリオレフィン微多孔膜の製造方法及び孔構造の制御方法]
本開示の液体フィルター用基材であるポリオレフィン微多孔膜は、下記に示す方法で好ましく製造することができる。即ち、
(I)ポリオレフィン組成物と溶剤とを含む溶液を調製する工程、
(II)調製した溶液を溶融混練し、得られた溶融混練物をダイより押出し、冷却固化してゲル状成形物を得る工程、
(III)ゲル状成形物から予め一部の溶剤を絞り出す工程、
(IV)一部の溶剤が絞り出されたゲル状成形物を少なくとも一方向に延伸する工程、
(V)延伸した中間成形物の内部から溶剤を抽出洗浄する工程、
を順次実施することにより、好ましく製造することができる。
工程(I)ではポリオレフィン組成物と溶剤とを含む溶液を調製する。溶剤は、少なくとも大気圧における沸点が210℃未満の揮発性の溶剤であることが好ましい。溶液は好ましくは熱可逆的ゾル・ゲル溶液である。工程(I)では、具体的に、ポリオレフィン組成物を溶剤に加熱溶解させることによりゾル化させ、熱可逆的ゾル・ゲル溶液を調製する。大気圧における沸点が210℃未満の揮発性の溶剤としては、ポリオレフィンを膨潤できるもの又は溶解できるものであれば特に制限はなく、例えば、テトラリン、エチレングリコール、デカリン、トルエン、キシレン、ジエチルトリアミン、エチレンジアミン、ジメチルスルホキシド、ヘキサン等の液体溶剤が好ましく挙げられる。これらは、単独で用いても2種以上を組み合わせて用いてもよい。中でも、デカリン又はキシレンが好ましい。また、本溶液の調製においては、上記の大気圧における沸点が210℃未満の揮発性の溶剤以外に、流動パラフィン、パラフィン油、鉱油、ひまし油などの、沸点が210℃以上の不揮発性の溶剤を含ませることもできる。
工程(I)の溶液においては、ポリオレフィン微多孔膜の液体透過性能と濾材としての除去性能とを制御する観点から、ポリオレフィン組成物の濃度は15質量%〜40質量%であることが好ましく、20質量%〜30質量%であることがより好ましい。ポリオレフィン組成物の濃度が15質量%以上であると、力学強度が低くなり過ぎない傾向にあるためハンドリング性が良好に保たれ、更には、ポリオレフィン微多孔膜の製膜において割れの発生頻度が抑えられる傾向にある。また、ポリオレフィン組成物の濃度が40質量%以下であると、空孔が形成され易くなる傾向がある。
工程(II)は、工程(I)で調製された溶液を溶融混練し、得られた溶融混練物をダイより押出し、冷却固化してゲル状成形物を得る。好ましくはポリオレフィン組成物の融点ないし融点より65℃高い温度の温度範囲においてダイより押出して押出物を得て、次いで前記押出物を冷却してゲル状成形物を得る。成形物はシート状に賦形されることが好ましい。
押出物の冷却方法は特に限定されず、水又は有機溶媒へのクエンチによる方法でもよいし、冷却された金属ロールへのキャスティングによる方法でもよい。一般的には、水、又はゾル・ゲル溶液時に使用した揮発性溶媒へのクエンチによる方法が使用される。冷却温度は、10℃〜40℃が好ましい。なお、水浴の表層に水流を設け、水浴中でゲル化したシートの中から放出されて水面に浮遊する混合溶剤がシートに再び付着しないようにしながらゲル状シートを作製することが好ましい。
工程(III)はゲル状成形物を少なくとも一方向に延伸する前にゲル状成形物内の溶媒の一部を予め絞り出す工程である。工程(III)の工程では、例えば、上下2つのベルト又はローラーの間隙を通過させる等の方法によりゲル状成形物の面に圧力をかけることによって、好適に実施することが可能である。絞り出す溶媒の量は、ポリオレフィン微多孔膜に要求される液体透過性能及び濾過対象物の除去性能により、調整する必要がある。具体的には上下のベルト又はローラー間の押し圧力、絞り出し工程の温度、及び押し回数により適正な範囲に調整することができる。なお、ゲル状成形物が受ける圧力を、ローラー等を用いて、0.01MPa〜0.5MPaの範囲に設定することが好ましい。0.05MPa〜0.2MPaの範囲がさらに好ましい。絞り出し温度は40℃〜100℃であることが好ましい。また、押し回数は、設備の許容スペースによるため、特に制限なく設定することは可能である。なお、必要に応じて、溶媒の絞り出し前に一段又は複数段の予備加熱を行い、一部の揮発性溶媒をシート内から除去してもよい。その場合、予備加熱温度は50℃〜100℃が好ましい。また、この予備加熱を行う際、時間は1段につき5分間〜9分間であることが好ましい。この場合、除去する揮発性溶媒の量は、加熱装置における搬送距離及び搬送速度で調節する。
工程(IV)は、ゲル状成形物を少なくとも一方向に延伸する工程である。工程(IV)での延伸は、二軸延伸が好ましく、縦延伸及び横延伸を別々に実施する逐次二軸延伸、縦延伸及び横延伸を同時に実施する同時二軸延伸、いずれの方法も好適に用いることが可能である。また、縦方向に複数回延伸した後に横方向に延伸する方法、縦方向に延伸し横方向に複数回延伸する方法、逐次二軸延伸した後にさらに、縦方向及び/又は横方向に1回もしくは複数回延伸する方法も好ましい。
延伸倍率(縦延伸倍率と横延伸倍率の積)は、ポリオレフィン微多孔膜の液体透過性能と濾過対象物の除去性能を制御する観点から、好ましくは40倍〜105倍であり、より好ましくは50倍〜100倍である。延伸倍率を大きくすると、ポリオレフィン微多孔膜の製膜において割れの発生頻度が増加する傾向がある。また、延伸倍率を低くすると厚み斑が大きくなる傾向がある。延伸は、溶媒を好適な状態に残存させた状態で行うことが好ましい。延伸温度は80℃〜125℃が好ましい。特に100℃〜120℃が好ましい。
また(IV)の延伸工程に次いで熱固定処理を行ってもよい。
熱固定温度は、ポリオレフィン微多孔膜の液体透過性能と濾過対象物の除去性能を制御する観点から、100℃〜143℃であることが好ましい。105℃〜138℃がさらに好ましい。熱固定温度を高くすると、ポリオレフィン微多孔膜の濾過対象物の除去性能が顕著に悪化する傾向がある。熱固定温度を低くすると液体透過性能が顕著に小さくなる傾向がある。
工程(V)は延伸した中間成形物の内部から溶媒を抽出するために、延伸した中間成形物を洗浄する工程である。ここで、工程(V)は、延伸した中間成形物(延伸フィルム)の内部から溶媒を抽出するために、塩化メチレン等のハロゲン化炭化水素、ヘキサン等の炭化水素の溶媒で洗浄することが好ましい。溶媒を溜めた槽内に浸漬して洗浄する場合は、20秒〜150秒の時間を掛けることが、溶出分が少ないポリオレフィン微多孔膜を得るために好ましく、より好ましくは30秒〜150秒であり、特に好ましくは30秒〜120秒である。さらに、より洗浄の効果を高めるためには、槽を数段に分け、ポリオレフィン微多孔膜の搬送工程の下流側から、洗浄溶媒を注ぎ入れ、搬送工程の上流側に向けて洗浄溶媒を流し、下流槽における洗浄溶媒の純度を上流槽のものよりも高くすることが好ましい。また、ポリオレフィン微多孔膜への要求性能によっては、アニール処理により熱セットを行っても良い。なお、アニール処理は、工程での搬送性等の観点から50℃〜150℃で実施することが好ましく、50℃〜140℃がさらに好ましい。
以下、本開示の実施例、比較例及び各種測定方法について説明するが、本開示はこれらの実施例に何ら限定されるものではない。
[測定方法]
(平均流量孔径)
気・液相置換による平均流量孔径は、PMI社製のパームポロメータ多孔質材料自動細孔径分布測定システム〔Capillary Flow Porometer〕を用い、細孔径分布測定試験法〔ハーフドライ法(ASTM E1294−89)〕を適用することにより測定した。なお、使用した試液はフッ素系不活性液体(商品名:フロリナート)であり(界面張力値:16.0mN/m)、測定温度は25℃であり、測定圧力は0MPa〜3.45MPaの範囲で以下の条件で測定を実施した。
・バブルポイントパラメータ: BUBLFLOW = 50、F/PT = 100、MINBPPRES = 0、ZEROTIME = 1 PULSEDELAY = 2
・ウェットパラメータ: V2INCR = 15、PREGINC = 0.9、MINEQTIME = 30、PRESSLEW = 30、FLOWSLEW = 30、EQITER = 50、AVEITER = 10、MAXPDIF = 1、MAXFDIF = 30
・ドライパラメータ: V2INCR = 40、PREGINC = 2.4、MINEQTIME = 30、PRESSLEW = 30、FLOWSLEW = 30、EQITER = 40、AVEITER = 10、MAXPDIF = 1、MAXFDIF = 30
(膜厚)
接触式の膜厚計(ミツトヨ社製)にてポリオレフィン微多孔膜の厚さを20点測定し、これらを平均することで求めた。ここで接触端子は底面が直径0.5cmの円柱状のものを用いた。測定圧は0.1Nとした。
(空孔率)
ポリオレフィン微多孔膜の空孔率(ε)は、下記式により算出した。
ε(%)={1−Ws/(ds・t)}×100
Ws:ポリオレフィン微多孔膜の目付け(g/m
ds:ポリオレフィンの真密度(g/cm
t:ポリオレフィン微多孔膜の厚さ(μm)
なお、ポリオレフィン微多孔膜の目付けは、サンプルを10cm×10cmに切り出し、その質量を測定し、質量を面積で割ることで目付を求めた。
(ポリオレフィンの重量平均分子量)
ポリオレフィン微多孔膜の試料をo−ジクロロベンゼン中に加熱溶解し、GPC(Waters社製 Alliance GPC 2000型、カラム;GMH6−HTおよびGMH6−HTL)により、カラム温度135℃、流速1.0mL/分の条件にて測定することにより重量平均分子量を求めた。分子量の校正には、単分散ポリスチレン(東ソー社製)を用いた。
(カルシウム含有量(Ca量))
ポリオレフィン微多孔膜又はポリオフィン原料粉末の試料0.1gをフッ素樹脂製容器に正確に秤量し、超高純度硝酸を添加してマイクロウェーブ分解を行い、ICP(高周波誘導結合プラズマ)質量分析法(ICP−MS法 装置名:Aglient7500cs、アジレント・テクノロジー株式会社)によりカルシウム含有量を定量した。
(カルシウム(Ca)溶出量)
ポリオレフィン微多孔膜の試料をA4サイズに切り出した1枚をエタノールに浸漬させ、試料表面のごみを洗い流した。その後、余分な液を取り除き、試料をフッ素樹脂製容器に入れ、5質量%塩酸水溶液を25mlまで注いだ。この容器中に試料を24時間浸漬させた後、液体中のCa含有量(Ca溶出量)をICP−OES法(高周波誘導結合プラズマ発光分光分析法、装置名:Agilent−ICP−OES−5100、アジレント・テクノロジー株式会社)にて定量した。
なお、カルシウム溶出量が少ないほど、フィルターカートリッジの製造効率がよい。
(引張伸度)
ポリオレフィン微多孔膜をMD、TDの各方向に沿って切り出し、それぞれ短冊状の試験片(幅15mm、長さ50mm)を作製した。引張試験機(オリエンテック社製 RTE−1210)にて、短冊状の試験片を200mm/分の速度で引っ張り、試験片の破断点における引張伸度を求めた。
(80℃収縮率)
ポリオレフィン微多孔膜をA4サイズに切り出し、1日静置したものを10cm×10cmのサイズで切り出した。切り出した試験片を80℃に設定したオーブンに入れ、10分後のMD方向の寸法を測定した。下記式にてMD方向の収縮率を求めた。
80℃収縮率(%)=((加熱前寸法−加熱後寸法)/加熱前寸法)×100
(耐溶剤寸法安定性)
ポリオレフィン微多孔膜をA4サイズに切り出し、1日静置したものを5cm×5cmに切り出した。切り出した試験片を、エタノール、イソプロピルアルコール、界面活性剤(商品名:Tween80、東京化成工業株式会社製)のそれぞれの液体中に10分浸漬させ、浸漬後のMDの寸法をそれぞれ測定した。各試験片について以下の式に基づき寸法変化率を測定した。各液体での寸法変化率のうち最大の寸法変化率について、以下の評価基準で耐溶剤寸法安定性を評価した。A及びBは、実用上問題ないレベルである。
なお、寸法変化率が小さいほど耐溶剤寸法安定性に優れており、フィルターカートリッジの製造効率がよい。
寸法変化率(%)=((浸漬前寸法−浸漬後寸法)/浸漬前寸法)×100
−評価基準−
A:寸法変化率が7%以下
B:寸法変化率が7%超10%以下
C:寸法変化率が10%超20%以下
D:寸法変化率が20%超
(捕集性能)
下記粒子(1)を含有する水溶液30mlを、0.1MPaの差圧でポリオレフィン微多孔膜を介してろ過を行った。ろ過前の混合溶液の金属コロイド濃度(M1)とポリオレフィン微多孔膜を通過したろ液の金属コロイド濃度(M2)から、下記式により粒子の捕集率を求めた。溶液の金属濃度は、ICP−OESを用い、標準試薬を希釈し、0ppb〜100ppb濃度範囲に5点以上をとった検量線を用いて決定した。捕集性能は以下の評価基準で評価した。A及びBは、実用上問題ないレベルである。
粒子(1):金コロイド(フナコシ社製)、平均粒子径10nm、粒子濃度40ppb
捕集率(%)=((M1−M2)/(M1))×100
−評価基準−
A:捕集率が70%以上である場合
B:捕集率が50%以上70%未満の場合
C:捕集率が20%以上50%未満の場合
D:捕集率が20%未満の場合
(透水性能(水流量))
予めポリオレフィン微多孔膜をエタノールに浸漬し、室温下で乾燥した。このポリオレフィン微多孔膜を、直径37mmのステンレス製の透液セル(透液面積Scm)にセットした。透液セル上の該ポリオレフィン微多孔膜を少量(0.5ml)のエタノールで湿潤させた後、90kPaの差圧で予め計量した純水V(100ml)を透過させて、純水全量が透過するのに要した時間Tl(min)を計測した。その純水の液量と純水の透過に要した時間から、90kPa差圧下における単位時間(min)・単位面積(cm)当たりの透水量Vsを以下の式より計算し、これを透水性能(ml/min・cm) とした。測定は室温24℃の温度雰囲気下で行った。
Vs=V/(Tl×S)
[実施例1]
Ca含有量が140ppb、重量平均分子量が510万の高分子量ポリエチレン(PE1)18.4質量部と、Ca含有量が270ppb、重量平均分子量が65万の低分子量ポリエチレン(PE2)4.6質量部とを混合したポリエチレン組成物を用いた。ポリエチレン樹脂総量の濃度が23質量%となるようにして、予め準備しておいた流動パラフィン74.5質量部とデカリン(デカヒドロナフタレン)2.5質量部の混合溶剤と混ぜ、ポリエチレン溶液を調製した。
このポリエチレン溶液を温度155℃でダイよりシート状に押出して、押出物を得た。押出物を水浴中で20℃冷却するとともに、水浴の表層に水流を設け、水浴中でゲル化したシートの中から放出されて水面に浮遊する混合溶剤がシートに再び付着しないようにしながら、ゲル状シート(ベーステープ)を作製した。該ベーステープを60℃で7分、さらに、95℃で7分乾燥してデカリンをベーステープ内から除去した後、引き続き、90℃に加熱したローラー上を0.05MPaの押圧を掛けながら搬送させて、ベーステープ内から流動パラフィンの一部を除去した。その後、該ベーステープを長手方向に温度115℃にて倍率5.8倍で延伸し(縦延伸)、引き続いて幅方向に温度105℃にて倍率13倍で延伸し(横延伸)、その後直ちに130℃で熱処理(熱固定)を行った。
次にこれを2槽に分かれた塩化メチレン浴にそれぞれ30秒間ずつ連続してベーステープを浸漬させながら、流動パラフィンを抽出した。なお、浸漬を開始する側を第1槽とし、浸漬を終了する側を第2槽とした場合の洗浄溶媒の純度は、第2槽の方が第1槽よりも高い。その後、40℃で塩化メチレンを乾燥除去し、120℃に加熱したローラー上を搬送させながらアニール処理をすることで、本開示のポリオレフィン微多孔膜からなる液体フィルター用基材を得た。
上記の製造条件を表1に示し、得られた液体フィルター用基材の物性を表2に示す。なお、以下の実施例および比較例についても同様に、表1〜2にまとめて示す。
[実施例2]
Ca含有量が140ppb、重量平均分子量が510万の高分子量ポリエチレン(PE1)18.4質量部と、Ca含有量が270ppb、重量平均分子量が65万の低分子量ポリエチレン(PE2)4.6質量部とを混合したポリエチレン組成物を用いた。ポリエチレン樹脂総量の濃度が23質量%となるようにして、予め準備しておいた流動パラフィン75.9質量部とデカリン(デカヒドロナフタレン)1.1質量部の混合溶剤と混ぜ、ポリエチレン溶液を調製した。
このポリエチレン溶液を温度158℃でダイよりシート状に押出して、押出物を得た。押出物を18℃の水浴中で冷却するとともに、水浴の表層に水流を設け、水浴中でゲル化したシートの中から放出されて水面に浮遊する混合溶剤がシートに再び付着しないようにしながら、ゲル状シート(ベーステープ)を作製した。該ベーステープを60℃で7分、さらに、95℃で7分乾燥してデカリンをベーステープ内から除去した後、引き続き、90℃に加熱したローラー上を0.05MPaの押圧を掛けながら搬送させて、ベーステープ内から流動パラフィンの一部を除去した。その後、該ベーステープを長手方向に温度95℃にて倍率5.8倍で延伸し(縦延伸)、引き続いて幅方向に温度105℃にて倍率13倍で延伸し(横延伸)、その後直ちに140℃で熱処理(熱固定)を行った。
次にこれを2槽に分かれた塩化メチレン浴にそれぞれ30秒間ずつ連続してベーステープを浸漬させながら、流動パラフィンを抽出した。なお、浸漬を開始する側を第1槽とし、浸漬を終了する側を第2槽とした場合の洗浄溶媒の純度は、第2槽の方が第1槽よりも高い。その後、40℃で塩化メチレンを乾燥除去し、120℃に加熱したローラー上を搬送させながらアニール処理をすることで、本開示のポリオレフィン微多孔膜からなる液体フィルター用基材を得た。
[実施例3]
Ca含有量が140ppb、重量平均分子量が510万の高分子量ポリエチレン(PE1)12.5質量部と、Ca含有量が270ppb重量平均分子量が65万の低分子量ポリエチレン(PE2)12.5質量部とを混合したポリエチレン組成物を用いた。ポリエチレン樹脂総量の濃度が25質量%となるようにして、予め準備しておいた流動パラフィン72.5質量部とデカリン(デカヒドロナフタレン)2.5質量部の混合溶剤と混ぜ、ポリエチレン溶液を調製した。
このポリエチレン溶液を温度156℃でダイよりシート状に押出して、押出物を得た。前記押出物を18℃の水浴中で冷却するとともに、水浴の表層に水流を設け、水浴中でゲル化したシートの中から放出されて水面に浮遊する混合溶剤がシートに再び付着しないようにしながら、ゲル状シート(ベーステープ)を作製した。該ベーステープを60℃で7分、さらに、95℃で7分乾燥してデカリンをベーステープ内から除去した後、引き続き、110℃に加熱したローラー上を0.05MPaの押圧を掛けながら搬送させて、ベーステープ内から流動パラフィンの一部を除去した。その後、該ベーステープを長手方向に温度115℃にて倍率5.8倍で延伸し(縦延伸)、引き続いて幅方向に温度105℃にて倍率13倍で延伸し(横延伸)、その後直ちに115℃で熱処理(熱固定)を行った。
次にこれを2槽に分かれた塩化メチレン浴にそれぞれ30秒間ずつ連続してベーステープを浸漬させながら、流動パラフィンを抽出した。なお、浸漬を開始する側を第1槽とし、浸漬を終了する側を第2槽とした場合の洗浄溶媒の純度は、第2槽の方が第1槽よりも高い。その後、40℃で塩化メチレンを乾燥除去し、120℃に加熱したローラー上を搬送させながらアニール処理をすることで、本開示のポリオレフィン微多孔膜からなる液体フィルター用基材を得た。
[実施例4]
Ca含有量が140ppb、重量平均分子量が510万の高分子量ポリエチレン(PE1)6質量部と、Ca含有量が270ppb重量平均分子量が65万の低分子量ポリエチレン(PE2)24質量部とを混合したポリエチレン組成物を用いた。ポリエチレン樹脂総量の濃度が30質量%となるようにして、予め準備しておいた流動パラフィン67.5質量部とデカリン(デカヒドロナフタレン)2.5質量部の混合溶剤と混ぜ、ポリエチレン溶液を調製した。
このポリエチレン溶液を温度164℃でダイよりシート状に押出して、押出物を得た。押出物を水浴中で16℃で冷却するとともに、水浴の表層に水流を設け、水浴中でゲル化したシートの中から放出されて水面に浮遊する混合溶剤がシートに再び付着しないようにしながら、ゲル状シート(ベーステープ)を作製した。該ベーステープを60℃で7分、さらに、95℃で7分乾燥してデカリンをベーステープ内から除去した後、引き続き、30℃に加熱したローラー上を0.05MPaの押圧を掛けながら搬送させて、ベーステープ内から流動パラフィンの一部を除去した。その後、該ベーステープを長手方向に温度115℃にて倍率5.8倍で延伸し(縦延伸)、引き続いて幅方向に温度105℃にて倍率13倍で延伸し(横延伸)、その後直ちに140℃で熱処理(熱固定)を行った。
次にこれを2槽に分かれた塩化メチレン浴にそれぞれ30秒間ずつ連続してベーステープを浸漬させながら、流動パラフィンを抽出した。なお、浸漬を開始する側を第1槽とし、浸漬を終了する側を第2槽とした場合の洗浄溶媒の純度は、第2槽の方が第1槽よりも高い。その後、40℃で塩化メチレンを乾燥除去し、125℃に加熱したローラー上を搬送させながらアニール処理をすることで、本開示のポリオレフィン微多孔膜からなる液体フィルター用基材を得た。
[実施例5]
Ca含有量が140ppb、重量平均分子量が510万の高分子量ポリエチレン(PE1)4.6質量部と、Ca含有量が270ppb、重量平均分子量が65万の低分子量ポリエチレン(PE2)18.4質量部とを混合したポリエチレン組成物を用いた。ポリエチレン樹脂総量の濃度が23質量%となるようにして、予め準備しておいた流動パラフィン74.5質量部とデカリン(デカヒドロナフタレン)2.5質量部の混合溶剤と混ぜ、ポリエチレン溶液を調製した。
このポリエチレン溶液を温度164℃でダイよりシート状に押出して、押出物を得た。押出物を16℃の水浴中で冷却するとともに、水浴の表層に水流を設け、水浴中でゲル化したシートの中から放出されて水面に浮遊する混合溶剤がシートに再び付着しないようにしながら、ゲル状シート(ベーステープ)を作製した。該ベーステープを60℃で7分、さらに、95℃で7分乾燥してデカリンをベーステープ内から除去した後、引き続き、30℃に加熱したローラー上を0.05MPaの押圧を掛けながら搬送させて、ベーステープ内から流動パラフィンの一部を除去した。その後、該ベーステープを長手方向に温度115℃にて倍率5.8倍で延伸し(縦延伸)、引き続いて幅方向に温度105℃にて倍率13倍で延伸し(横延伸)、その後直ちに128℃で熱処理(熱固定)を行った。
次にこれを2槽に分かれた塩化メチレン浴にそれぞれ30秒間ずつ連続してベーステープを浸漬させながら、流動パラフィンを抽出した。なお、浸漬を開始する側を第1槽とし、浸漬を終了する側を第2槽とした場合の洗浄溶媒の純度は、第2槽の方が第1槽よりも高い。その後、40℃で塩化メチレンを乾燥除去し、120℃に加熱したローラー上を搬送させながらアニール処理をすることで、本開示のポリオレフィン微多孔膜からなる液体フィルター用基材を得た。
[実施例6]
Ca含有量が140ppb、重量平均分子量が510万の高分子量ポリエチレン(PE1)4.6質量部と、Ca含有量が270ppb、重量平均分子量が65万の低分子量ポリエチレン(PE2)18.4質量部とを混合したポリエチレン組成物を用いた。ポリエチレン樹脂総量の濃度が23質量%となるようにして、予め準備しておいた流動パラフィン74.5質量部とデカリン(デカヒドロナフタレン)2.5質量部の混合溶剤と混ぜ、ポリエチレン溶液を調製した。
このポリエチレン溶液を温度164℃でダイよりシート状に押出して、押出物を得た。押出物を16℃の水浴中で冷却するとともに、水浴の表層に水流を設け、水浴中でゲル化したシートの中から放出されて水面に浮遊する混合溶剤がシートに再び付着しないようにしながら、ゲル状シート(ベーステープ)を作製した。該ベーステープを60℃で7分、さらに、95℃で7分乾燥してデカリンをベーステープ内から除去した後、引き続き、30℃に加熱したローラー上を0.05MPaの押圧を掛けながら搬送させて、ベーステープ内から流動パラフィンの一部を除去した。その後、該ベーステープを長手方向に温度115℃にて倍率7倍で延伸し(縦延伸)、引き続いて幅方向に温度105℃にて倍率11倍で延伸し(横延伸)、その後直ちに125℃で熱処理(熱固定)を行った。
次にこれを2槽に分かれた塩化メチレン浴にそれぞれ30秒間ずつ連続してベーステープを浸漬させながら、流動パラフィンを抽出した。なお、浸漬を開始する側を第1槽とし、浸漬を終了する側を第2槽とした場合の洗浄溶媒の純度は、第2槽の方が第1槽よりも高い。その後、40℃で塩化メチレンを乾燥除去し、120℃に加熱したローラー上を搬送させながらアニール処理をすることで、本開示のポリオレフィン微多孔膜からなる液体フィルター用基材を得た。
[実施例7]
Ca含有量が140ppb、重量平均分子量が510万の高分子量ポリエチレン(PE1)10.0質量部と、Ca含有量が270ppb重量平均分子量が65万の低分子量ポリエチレン(PE2)10.0質量部とを混合したポリエチレン組成物を用いた。ポリエチレン樹脂総量の濃度が20質量%となるようにして、予め準備しておいた流動パラフィン77.3質量部とデカリン(デカヒドロナフタレン)2.7質量部の混合溶剤と混ぜ、ポリエチレン溶液を調製した。
このポリエチレン溶液を温度156℃でダイよりシート状に押出して、押出物を得た。押出物を16℃の水浴中で冷却するとともに、水浴の表層に水流を設け、水浴中でゲル化したシートの中から放出されて水面に浮遊する混合溶剤がシートに再び付着しないようにしながら、ゲル状シート(ベーステープ)を作製した。該ベーステープを60℃で7分、さらに、95℃で7分乾燥してデカリンをベーステープ内から除去した後、引き続き、30℃に加熱したローラー上を0.05MPaの押圧を掛けながら搬送させて、ベーステープ内から流動パラフィンの一部を除去した。その後、該ベーステープを長手方向に温度115℃にて倍率7倍で延伸し(縦延伸)、引き続いて幅方向に温度105℃にて倍率13倍で延伸し(横延伸)、その後直ちに135℃で熱処理(熱固定)を行った。
次にこれを2槽に分かれた塩化メチレン浴にそれぞれ30秒間ずつ連続してベーステープを浸漬させながら、流動パラフィンを抽出した。なお、浸漬を開始する側を第1槽とし、浸漬を終了する側を第2槽とした場合の洗浄溶媒の純度は、第2槽の方が第1槽よりも高い。その後、40℃で塩化メチレンを乾燥除去し、120℃に加熱したローラー上を搬送させながらアニール処理をすることで、本開示のポリオレフィン微多孔膜からなる液体フィルター用基材を得た。
[実施例8]
Ca含有量が140ppb、重量平均分子量が510万の高分子量ポリエチレン(PE1)24質量部と、Ca含有量が270ppb、重量平均分子量が65万の低分子量ポリエチレン(PE2)6質量部とを混合したポリエチレン組成物を用いた。ポリエチレン樹脂総量の濃度が30質量%となるようにして、予め準備しておいた流動パラフィン67.7質量部とデカリン(デカヒドロナフタレン)2.3質量部の混合溶剤と混ぜ、ポリエチレン溶液を調製した。
このポリエチレン溶液を温度158℃でダイよりシート状に押出して、押出物を得た。押出物を16℃の水浴中で冷却するとともに、水浴の表層に水流を設け、水浴中でゲル化したシートの中から放出されて水面に浮遊する混合溶剤がシートに再び付着しないようにしながら、ゲル状シート(ベーステープ)を作製した。該ベーステープを60℃で7分、さらに、95℃で7分乾燥してデカリンをベーステープ内から除去した後、引き続き、30℃に加熱したローラー上を0.05MPaの押圧を掛けながら搬送させて、ベーステープ内から流動パラフィンの一部を除去した。その後、該ベーステープを長手方向に温度115℃にて倍率7倍で延伸し(縦延伸)、引き続いて幅方向に温度105℃にて倍率9倍で延伸し(横延伸)、その後直ちに130℃で熱処理(熱固定)を行った。
次にこれを2槽に分かれた塩化メチレン浴にそれぞれ30秒間ずつ連続してベーステープを浸漬させながら、流動パラフィンを抽出した。なお、浸漬を開始する側を第1槽とし、浸漬を終了する側を第2槽とした場合の洗浄溶媒の純度は、第2槽の方が第1槽よりも高い。その後、40℃で塩化メチレンを乾燥除去し、105℃に加熱したローラー上を搬送させながらアニール処理をすることで、本開示のポリオレフィン微多孔膜からなる液体フィルター用基材を得た。
[比較例1]
Ca含有量が41000ppb、重量平均分子量が460万の高分子量ポリエチレン(PE1)6質量部と、Ca含有量が34000ppb重量平均分子量が56万の低分子量ポリエチレン(PE2)24質量部とを混合したポリエチレン組成物を用いた。ポリエチレン樹脂総量の濃度が30質量%となるようにして、予め準備しておいた流動パラフィン67.5質量部とデカリン(デカヒドロナフタレン)2.5質量部の混合溶剤と混ぜ、ポリエチレン溶液を調製した。
このポリエチレン溶液を温度158℃でダイよりシート状に押出し、ついで前記押出物を水浴中において18℃で冷却するとともに、水浴の表層に水流を設け、水浴中でゲル化したシートの中から放出されて水面に浮遊する混合溶剤がシートに再び付着しないようにしながら、ゲル状シート(ベーステープ)を作製した。該ベーステープを60℃で10分、さらに、95℃で10分乾燥してデカリンをベーステープ内から除去した後、引き続き、90℃に加熱したローラー上を0.25MPaの押圧を掛けながら搬送させて、ベーステープ内から流動パラフィンの一部を除去した。その後、該ベーステープを長手方向に温度95℃にて倍率5.8倍で延伸し(縦延伸)、引き続いて幅方向に温度105℃にて倍率13倍で延伸し(横延伸)、その後直ちに120℃で熱処理(熱固定)を行った。
次にこれを2槽に分かれた塩化メチレン浴にそれぞれ30秒間ずつ連続してベーステープを浸漬させながら、流動パラフィンを抽出した。なお、浸漬を開始する側を第1槽とし、浸漬を終了する側を第2槽とした場合の洗浄溶媒の純度は、第2槽の方が第1槽よりも高い。その後、40℃で塩化メチレンを乾燥除去し、120℃に加熱したローラー上を搬送させながらアニール処理をすることで、ポリオレフィン微多孔膜からなる液体フィルター用基材を得た。
[比較例2]
Ca含有量が140ppb、重量平均分子量が510万の高分子量ポリエチレン(PE1)6質量部と、Ca含有量が270ppb、重量平均分子量が65万の低分子量ポリエチレン(PE2)24質量部とを混合したポリエチレン組成物を用いた。ポリエチレン樹脂総量の濃度が28質量%となるようにして、予め準備しておいた流動パラフィン69質量部とデカリン(デカヒドロナフタレン)3質量部の混合溶剤と混ぜ、ポリエチレン溶液を調製した。
このポリエチレン溶液を温度160℃でダイよりシート状に押出して、押出物を得た。押出物を水浴中で25℃で冷却するとともに、水浴の表層に水流を設け、水浴中でゲル化したシートの中から放出されて水面に浮遊する混合溶剤がシートに再び付着しないようにしながら、ゲル状シート(ベーステープ)を作製した。該ベーステープを55℃で10分、さらに、95℃で10分乾燥してデカリンをベーステープ内から除去した後、引き続き、40℃に加熱したローラー上を0.40MPaの押圧を掛けながら搬送させて、ベーステープ内から流動パラフィンの一部を除去した。その後、該ベーステープを長手方向に温度90℃にて倍率6倍で延伸し(縦延伸)、引き続いて幅方向に温度105℃にて倍率13倍で延伸し(横延伸)、その後直ちに145℃で熱処理(熱固定)を行った。
次にこれを2槽に分かれた塩化メチレン浴にそれぞれ30秒間ずつ連続してベーステープを浸漬させながら、流動パラフィンを抽出した。なお、浸漬を開始する側を第1槽とし、浸漬を終了する側を第2槽とした場合の洗浄溶媒の純度は、第2槽の方が第1槽よりも高い。その後、45℃で塩化メチレンを乾燥除去し、105℃に加熱したローラー上を搬送させながらアニール処理をすることで、ポリオレフィン微多孔膜からなる液体フィルター用基材を得た。
[比較例3]
Ca含有量が140ppb、重量平均分子量が510万の高分子量ポリエチレン(PE1)18.4質量部と、Ca含有量が270ppb、重量平均分子量が65万の低分子量ポリエチレン(PE2)4.6質量部とを混合したポリエチレン組成物を用いた。ポリエチレン樹脂総量の濃度が23質量%となるようにして、予め準備しておいた流動パラフィン74.5質量部とデカリン(デカヒドロナフタレン)2.5質量部の混合溶剤と混ぜ、ポリエチレン溶液を調製した。
このポリエチレン溶液を温度155℃でダイよりシート状に押出して、押出物を得た。押出物を水浴中で20℃冷却するとともに、水浴の表層に水流を設け、水浴中でゲル化したシートの中から放出されて水面に浮遊する混合溶剤がシートに再び付着しないようにしながら、ゲル状シート(ベーステープ)を作製した。該ベーステープを60℃で7分、さらに、95℃で7分乾燥してデカリンをベーステープ内から除去した後、引き続き、90℃に加熱したローラー上を0.05MPaの押圧を掛けながら搬送させて、ベーステープ内から流動パラフィンの一部を除去した。その後、該ベーステープを長手方向に温度105℃にて倍率7倍で延伸し(縦延伸)、引き続いて幅方向に温度105℃にて倍率11倍で延伸し(横延伸)、その後直ちに138℃で熱処理(熱固定)を行った。
次にこれを2槽に分かれた塩化メチレン浴にそれぞれ30秒間ずつ連続してベーステープを浸漬させながら、流動パラフィンを抽出した。なお、浸漬を開始する側を第1槽とし、浸漬を終了する側を第2槽とした場合の洗浄溶媒の純度は、第2槽の方が第1槽よりも高い。その後、40℃で塩化メチレンを乾燥除去し、120℃に加熱したローラー上を搬送させながらアニール処理をすることで、ポリオレフィン微多孔膜からなる液体フィルター用基材を得た。
[比較例4]
Ca含有量が140ppb、重量平均分子量が510万の高分子量ポリエチレン(PE1)12.5質量部と、Ca含有量が270ppb、重量平均分子量が65万の低分子量ポリエチレン(PE2)12.5質量部とを混合したポリエチレン組成物を用いた。ポリエチレン樹脂総量の濃度が25質量%となるようにして、予め準備しておいた流動パラフィン72.5質量部とデカリン(デカヒドロナフタレン)2.5質量部の混合溶剤と混ぜ、ポリエチレン溶液を調製した。
このポリエチレン溶液を温度155℃でダイよりシート状に押出して、押出物を得た。押出物を水浴中で20℃冷却するとともに、水浴の表層に水流を設け、水浴中でゲル化したシートの中から放出されて水面に浮遊する混合溶剤がシートに再び付着しないようにしながら、ゲル状シート(ベーステープ)を作製した。該ベーステープを60℃で7分、さらに、95℃で7分乾燥してデカリンをベーステープ内から除去した後、引き続き、90℃に加熱したローラー上を0.05MPaの押圧を掛けながら搬送させて、ベーステープ内から流動パラフィンの一部を除去した。その後、該ベーステープを長手方向に温度115℃にて倍率3.5倍で延伸し(縦延伸)、引き続いて幅方向に温度115℃にて倍率13倍で延伸し(横延伸)、その後直ちに115℃で熱処理(熱固定)を行った。
次にこれを2槽に分かれた塩化メチレン浴にそれぞれ30秒間ずつ連続してベーステープを浸漬させながら、流動パラフィンを抽出した。なお、浸漬を開始する側を第1槽とし、浸漬を終了する側を第2槽とした場合の洗浄溶媒の純度は、第2槽の方が第1槽よりも高い。その後、40℃で塩化メチレンを乾燥除去し、120℃に加熱したローラー上を搬送させながらアニール処理をすることで、ポリオレフィン微多孔膜からなる液体フィルター用基材を得た。
[比較例5]
Ca含有量が140ppb、重量平均分子量が510万の高分子量ポリエチレン(PE1)11.5質量部と、Ca含有量が270ppb、重量平均分子量が65万の低分子量ポリエチレン(PE2)11.5質量部とを混合したポリエチレン組成物を用いた。ポリエチレン樹脂総量の濃度が23質量%となるようにして、予め準備しておいた流動パラフィン74.4質量部とデカリン(デカヒドロナフタレン)2.6質量部の混合溶剤と混ぜ、ポリエチレン溶液を調製した。
このポリエチレン溶液を温度155℃でダイよりシート状に押出して、押出物を得た。押出物を水浴中で20℃冷却するとともに、水浴の表層に水流を設け、水浴中でゲル化したシートの中から放出されて水面に浮遊する混合溶剤がシートに再び付着しないようにしながら、ゲル状シート(ベーステープ)を作製した。該ベーステープを60℃で7分、さらに、95℃で7分乾燥してデカリンをベーステープ内から除去した後、引き続き、90℃に加熱したローラー上を0.05MPaの押圧を掛けながら搬送させて、ベーステープ内から流動パラフィンの一部を除去した。その後、該ベーステープを長手方向に温度115℃にて倍率7倍で延伸し(縦延伸)、引き続いて幅方向に温度105℃にて倍率8倍で延伸し(横延伸)、その後直ちに130℃で熱処理(熱固定)を行った。
次にこれを2槽に分かれた塩化メチレン浴にそれぞれ30秒間ずつ連続してベーステープを浸漬させながら、流動パラフィンを抽出した。なお、浸漬を開始する側を第1槽とし、浸漬を終了する側を第2槽とした場合の洗浄溶媒の純度は、第2槽の方が第1槽よりも高い。その後、40℃で塩化メチレンを乾燥除去し、120℃に加熱したローラー上を搬送させながらアニール処理をすることで、ポリオレフィン微多孔膜からなる液体フィルター用基材を得た。
[比較例6]
Ca含有量が140ppb、重量平均分子量が510万の高分子量ポリエチレン(PE1)14質量部と、Ca含有量が270ppb、重量平均分子量が65万の低分子量ポリエチレン(PE2)14質量部とを混合したポリエチレン組成物を用いた。ポリエチレン樹脂総量の濃度が28質量%となるようにして、予め準備しておいた流動パラフィン69.6質量部とデカリン(デカヒドロナフタレン)2.4質量部の混合溶剤と混ぜ、ポリエチレン溶液を調製した。
このポリエチレン溶液を温度155℃でダイよりシート状に押出して、押出物を得た。押出物を水浴中で20℃冷却するとともに、水浴の表層に水流を設け、水浴中でゲル化したシートの中から放出されて水面に浮遊する混合溶剤がシートに再び付着しないようにしながら、ゲル状シート(ベーステープ)を作製した。該ベーステープを60℃で7分、さらに、95℃で7分乾燥してデカリンをベーステープ内から除去した後、引き続き、90℃に加熱したローラー上を0.05MPaの押圧を掛けながら搬送させて、ベーステープ内から流動パラフィンの一部を除去した。その後、該ベーステープを長手方向に温度115℃にて倍率5.8倍で延伸し(縦延伸)、引き続いて幅方向に温度105℃にて倍率9倍で延伸し(横延伸)、その後直ちに130℃で熱処理(熱固定)を行った。
次にこれを2槽に分かれた塩化メチレン浴にそれぞれ30秒間ずつ連続してベーステープを浸漬させながら、流動パラフィンを抽出した。なお、浸漬を開始する側を第1槽とし、浸漬を終了する側を第2槽とした場合の洗浄溶媒の純度は、第2槽の方が第1槽よりも高い。その後、40℃で塩化メチレンを乾燥除去し、120℃に加熱したローラー上を搬送させながらアニール処理をすることで、ポリオレフィン微多孔膜からなる液体フィルター用基材を得た。
表1及び表2に示すように、実施例1〜実施例5では、平均流量孔径が1nm以上50nm以下であり、ポリオレフィン微多孔膜におけるカルシウムの含有量が2000ppb以下であり、ポリオレフィン微多孔膜の、長手方向(MD)の引張伸度と、当該長手方向に直交する幅方向(TD)の引張伸度との比(MD/TD引張伸度比)が1.25超7以下であるため、透水性能及び捕集性能が高いことが分かった。また、Ca溶出量が少なく、耐溶剤寸法安定性に優れることから、フィルターカートリッジの製造効率を向上させることができることが分かった。
また、実施例6〜実施例8では、平均流量孔径が1nm以上50nm以下であり、ポリオレフィン微多孔膜におけるカルシウムの含有量が2000ppb以下であり、ポリオレフィン微多孔膜の、長手方向(MD)の引張伸度と、当該長手方向に直交する幅方向(TD)の引張伸度との比(MD/TD引張伸度比)が、0.47以上0.96未満であるため、透水性能及び捕集性能に優れることが分かった。また、Ca溶出量が少なく、耐溶剤寸法安定性に優れることから、フィルターカートリッジの製造効率を向上させることができることが分かった。
一方、比較例1では、ポリオレフィン微多孔膜におけるカルシウムの含有量が40000ppbと多いため、Ca溶出量が多く、耐溶剤寸法安定性にも劣ることから、フィルターカートリッジの製造効率が劣る。
比較例2では、平均流量孔径が55nmと大きいため、透水性能及び捕集性能が低い。また、耐溶剤寸法安定性に劣ることから、フィルターカートリッジの製造効率が劣る。
比較例3〜比較例6では、MD/TD引張伸度比が1.25超7以下、0.47以上0.96未満のいずれでもないため、耐溶剤寸法安定性に劣り、フィルターカートリッジの製造効率が劣る。
なお、2018年7月25日に出願された日本国特許出願2018−139729の開示は、その全体が参照により本明細書に取り込まれる。また、本明細書に記載された全ての文献、特許出願および技術規格は、個々の文献、特許出願、および技術規格が参照により取り込まれることが具体的かつ個々に記された場合と同程度に、本明細書中に参照により取り込まれる。

Claims (9)

  1. ポリオレフィン微多孔膜からなる液体フィルター用基材であって、
    気・液相置換によるハーフドライ法で測定した前記ポリオレフィン微多孔膜の孔径分布において平均流量孔径が1nm以上50nm以下であり、
    前記ポリオレフィン微多孔膜におけるカルシウムの含有量が2000ppb以下であり、
    前記ポリオレフィン微多孔膜の、長手方向(MD)の引張伸度と、当該長手方向に直交する幅方向(TD)の引張伸度との比(MD/TD引張伸度比)が、0.47以上0.96未満であるか、又は1.25超7以下である、液体フィルター用基材。
  2. 前記ポリオレフィン微多孔膜の幅方向(TD)の引張伸度が20%以上120%以下である、請求項1に記載の液体フィルター用基材。
  3. 前記ポリオレフィン微多孔膜の幅方向(TD)の引張伸度が20%以上90%未満である、請求項2に記載の液体フィルター用基材。
  4. 前記ポリオレフィン微多孔膜の80℃で10分間放置した後の長手方向(MD)の収縮率が20%未満である、請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の液体フィルター用基材。
  5. 前記ポリオレフィン微多孔膜を構成するポリオレフィンは、重量平均分子量が300万〜600万である高分子量ポリエチレンと、重量平均分子量が20万〜80万である低分子量ポリエチレンとを含むポリエチレン組成物である、請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載の液体フィルター用基材。
  6. 前記ポリオレフィン微多孔膜の空孔率が35%〜70%である、請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載の液体フィルター用基材。
  7. 前記ポリオレフィン微多孔膜の空孔率が41%〜70%である、請求項6に記載の液体フィルター用基材。
  8. 前記ポリオレフィン微多孔膜の、90kPaの減圧下における10μm厚さ換算での透水性能が、0.10ml/min/cm〜2.00ml/min/cmである、請求項1〜請求項7のいずれか1項に記載の液体フィルター用基材。
  9. 前記ポリオレフィン微多孔膜の厚さが1μm以上50μm以下である、請求項1〜請求項8のいずれか1項に記載の液体フィルター用基材。
JP2019567750A 2018-07-25 2019-07-23 液体フィルター用基材 Active JP6805371B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018139729 2018-07-25
JP2018139729 2018-07-25
PCT/JP2019/028817 WO2020022321A1 (ja) 2018-07-25 2019-07-23 液体フィルター用基材

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2020022321A1 true JPWO2020022321A1 (ja) 2020-08-06
JP6805371B2 JP6805371B2 (ja) 2020-12-23

Family

ID=69181606

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019567750A Active JP6805371B2 (ja) 2018-07-25 2019-07-23 液体フィルター用基材

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20210308633A1 (ja)
JP (1) JP6805371B2 (ja)
KR (1) KR20210036917A (ja)
CN (1) CN112437695A (ja)
TW (1) TWI813727B (ja)
WO (1) WO2020022321A1 (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102347993B1 (ko) * 2021-08-19 2022-01-07 대한에프앤드에프(주) Ptfe 테이프 및 그 제조방법
JP2024017923A (ja) * 2022-07-28 2024-02-08 帝人株式会社 液体フィルター用基材

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000317280A (ja) * 1999-05-06 2000-11-21 Teijin Ltd 超高分子量ポリエチレン多孔膜を濾過媒体とするフィルター
JP2010022935A (ja) * 2008-07-18 2010-02-04 Kurita Water Ind Ltd 濾過膜の洗浄方法及び超純水製造用濾過膜
JP2010234344A (ja) * 2009-03-31 2010-10-21 Kitz Microfilter Corp 中空糸膜モジュールとその製造方法
WO2014181760A1 (ja) * 2013-05-07 2014-11-13 帝人株式会社 液体フィルター用基材
WO2016157635A1 (ja) * 2015-03-27 2016-10-06 帝人株式会社 複合膜の製造方法
JP2018167198A (ja) * 2017-03-30 2018-11-01 帝人株式会社 液体フィルター用基材

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040135274A1 (en) * 1998-03-16 2004-07-15 Shigenobu Matsuda Microporous membrane
US6648945B1 (en) * 1999-04-02 2003-11-18 Mitsubishi Rayon Co., Ltd. Hollow yarn membrane module, potting agent therefor and method for deaeration of liquid chemicals
US7963401B2 (en) * 2006-04-03 2011-06-21 Entegris, Inc. Atmospheric pressure microwave plasma treated porous membranes
CN102257048B (zh) * 2008-12-19 2016-01-20 旭化成电子材料株式会社 聚烯烃制微多孔膜及锂离子二次电池用分隔件
US20110223486A1 (en) * 2010-03-12 2011-09-15 Xiaomin Zhang Biaxially oriented porous membranes, composites, and methods of manufacture and use

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000317280A (ja) * 1999-05-06 2000-11-21 Teijin Ltd 超高分子量ポリエチレン多孔膜を濾過媒体とするフィルター
JP2010022935A (ja) * 2008-07-18 2010-02-04 Kurita Water Ind Ltd 濾過膜の洗浄方法及び超純水製造用濾過膜
JP2010234344A (ja) * 2009-03-31 2010-10-21 Kitz Microfilter Corp 中空糸膜モジュールとその製造方法
WO2014181760A1 (ja) * 2013-05-07 2014-11-13 帝人株式会社 液体フィルター用基材
WO2016157635A1 (ja) * 2015-03-27 2016-10-06 帝人株式会社 複合膜の製造方法
JP2018167198A (ja) * 2017-03-30 2018-11-01 帝人株式会社 液体フィルター用基材

Also Published As

Publication number Publication date
CN112437695A (zh) 2021-03-02
US20210308633A1 (en) 2021-10-07
WO2020022321A1 (ja) 2020-01-30
TW202014456A (zh) 2020-04-16
JP6805371B2 (ja) 2020-12-23
KR20210036917A (ko) 2021-04-05
TWI813727B (zh) 2023-09-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5909031B1 (ja) 液体フィルター用基材及びその製造方法
JP5684951B1 (ja) 液体フィルター用基材
JP6805371B2 (ja) 液体フィルター用基材
KR102540711B1 (ko) 액체 필터용 기재
JP6125890B2 (ja) 液体フィルター用基材
JP6105379B2 (ja) 液体フィルター用基材
JP5684953B1 (ja) 液体フィルター用基材
JP5684952B1 (ja) 液体フィルター用基材
WO2024024903A1 (ja) 液体フィルター用基材
TW202412928A (zh) 液體過濾器用基材

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20191206

A871 Explanation of circumstances concerning accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871

Effective date: 20191206

A975 Report on accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971005

Effective date: 20191219

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20200218

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20200413

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20200630

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20200918

C60 Trial request (containing other claim documents, opposition documents)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C60

Effective date: 20200918

A911 Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20201001

C21 Notice of transfer of a case for reconsideration by examiners before appeal proceedings

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C21

Effective date: 20201006

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20201104

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20201203

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6805371

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150