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JP2012139624A - Crystalline polymer microporous film, method of manufacturing the same, and filtration filter - Google Patents

Crystalline polymer microporous film, method of manufacturing the same, and filtration filter Download PDF

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JP2012139624A
JP2012139624A JP2010292904A JP2010292904A JP2012139624A JP 2012139624 A JP2012139624 A JP 2012139624A JP 2010292904 A JP2010292904 A JP 2010292904A JP 2010292904 A JP2010292904 A JP 2010292904A JP 2012139624 A JP2012139624 A JP 2012139624A
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JP
Japan
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crystalline polymer
paste
polymer microporous
microporous membrane
heating
Prior art date
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Pending
Application number
JP2010292904A
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Japanese (ja)
Inventor
Makoto Kamo
誠 加茂
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.)
Fujifilm Corp
Original Assignee
Fujifilm Corp
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Publication date
Application filed by Fujifilm Corp filed Critical Fujifilm Corp
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Publication of JP2012139624A publication Critical patent/JP2012139624A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a crystalline polymer microporous film in which a layer with a different function can be provided by using only a material with a molecular structure of a single variety, a minute pore diameter is possessed, a fine particle of tens of nanometer size can be efficiently caught, and which is high flux, and also to provide a method of manufacturing the same, and a filtration filter.SOLUTION: The method of manufacturing a crystalline polymer microporous film includes: a first paste preparation process which prepares a first paste including a crystallizable polymer of unheating; a second paste preparation process which prepares a second paste including a heated crystallizable polymer in a condition that a ratio (M/M) of a maximum value (M) of a heat absorption peak in a DSC chart of the crystallizable polymer of unheating to a maximum value (M) of the heat absorption peak in the DSC chart of a heat treated crystallizable polymer becomes 0.5-0.95; a preliminary laminate formation process; a laminate formation process; a symmetry heating process; and a stretch process in this order.

Description

本発明は、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に関する。   The present invention relates to a crystalline polymer microporous membrane, a method for producing the same, and a filter for filtration.

微孔性膜は古くから知られており、濾過用フィルタ等に広く利用されている。このような微孔性膜としては、例えば、セルロースエステルを原料とするもの(例えば、特許文献1参照)、脂肪族ポリアミドを原料とするもの(例えば、特許文献2参照)、ポリフルオロカーボンを原料とするもの(例えば、特許文献3参照)、ポリプロピレンを原料とするもの(例えば、特許文献4参照)などが挙げられる。
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、結晶性ポリマーからな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(以下、「PTFE」と称することもある)を原料とした結晶性ポリマー微孔性膜は、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。
Microporous membranes have been known for a long time and are widely used in filtration filters and the like. Examples of such a microporous membrane include those using cellulose ester as a raw material (for example, see Patent Document 1), those using aliphatic polyamide as a raw material (for example, see Patent Document 2), and polyfluorocarbon as a raw material. (For example, refer to Patent Document 3), and those using polypropylene as a raw material (for example, refer to Patent Document 4).
These microporous membranes are used for filtration and sterilization of electronic industrial cleaning water, pharmaceutical water, pharmaceutical manufacturing process water, food water, and the like. Therefore, highly reliable microporous membranes are attracting attention. Among these, the microporous film made of a crystalline polymer has excellent chemical resistance, and in particular, the crystalline polymer microporosity using polytetrafluoroethylene (hereinafter sometimes referred to as “PTFE”) as a raw material. Since the film is excellent in heat resistance and chemical resistance, the growth of the demand is remarkable.

このような結晶性ポリマー微孔性膜において、ホモポリテトラフルオロエチレンポリマーと変性ポリテトラフルオロエチレンコポリマーの各層を積層した予備成形体を圧延し、焼成体の融点以上の温度で加熱後、延伸することで、小さい平均孔径を有する濾過層と、大きな平均孔径を有する支持層とからなる複層膜が作製できることが提案されている(例えば、特許文献5及び6参照)。前記提案によれば、極めて薄い濾過層であっても形成可能であり、かつ層界面が完全に一体化している複層膜であることが開示されている。
しかしながら、前記提案では、詳細な熱処理条件の記載がなく、微小な孔径の膜を作製することは困難であり、各層の熱的性質の僅かな差異によって変質の度合いが変わることを利用していることから、異なる種類の素材を組み合わせる必要があり、所望の性能(高流量)を示すフィルタを作製することは困難であるという問題がある。
In such a crystalline polymer microporous membrane, a preform formed by laminating homopolytetrafluoroethylene polymer and modified polytetrafluoroethylene copolymer layers is rolled, heated at a temperature equal to or higher than the melting point of the fired body, and then stretched. Thus, it has been proposed that a multilayer film composed of a filtration layer having a small average pore diameter and a support layer having a large average pore diameter can be produced (see, for example, Patent Documents 5 and 6). According to the above proposal, it is disclosed that even a very thin filtration layer can be formed and a multilayer film in which layer interfaces are completely integrated is disclosed.
However, in the above proposal, there is no description of detailed heat treatment conditions, and it is difficult to produce a film with a minute pore diameter, and it utilizes the fact that the degree of alteration changes due to slight differences in the thermal properties of each layer. Therefore, it is necessary to combine different types of materials, and there is a problem that it is difficult to produce a filter that exhibits desired performance (high flow rate).

また、ポリテトラフルオロエチレン粉末とつなぎとなる低融点材料(樹脂粉末)とを混合し、脆さに起因する成形時の成形品崩壊を解消するポリテトラフルオロエチレン成形体が提案されている(例えば、特許文献7参照)。
しかしながら、前記提案では、成形後の加熱処理により気孔率(空孔率)が低くなるため、たとえ薄い膜を作製したとしても高流量と高捕捉率とを両立することは困難であるという問題がある。
In addition, a polytetrafluoroethylene molded body has been proposed in which a polytetrafluoroethylene powder and a low-melting-point material (resin powder) to be connected are mixed to eliminate collapse of a molded product at the time of molding due to brittleness (for example, And Patent Document 7).
However, in the above proposal, since the porosity (porosity) is lowered by the heat treatment after molding, there is a problem that it is difficult to achieve both a high flow rate and a high capture rate even if a thin film is produced. is there.

したがって、単一種の分子構造を持つ材料のみを用いて、機能の異なる層を設けることができ、微小な孔径を有し、数十nmサイズの微粒子を効率良く捕捉することができ、高流量である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について、速やかな開発が強く求められているのが現状である。   Therefore, layers having different functions can be provided using only a material having a single type of molecular structure, fine particles having a minute pore size and several tens of nanometers can be captured efficiently, and at a high flow rate. There is a strong demand for rapid development of a crystalline polymer microporous membrane, a method for producing the same, and a filter for filtration.

米国特許第1,421,341号明細書US Pat. No. 1,421,341 米国特許第2,783,894号明細書US Pat. No. 2,783,894 米国特許第4,196,070号明細書US Pat. No. 4,196,070 西独特許第3,003,400号明細書West German Patent No. 3,003,400 特開平3−179038号公報JP-A-3-179038 特開平3−179039号公報JP-A-3-179039 特開平5−093086号公報JP-A-5-093086

本発明は、従来における前記諸問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、本発明は、単一種の分子構造を持つ材料のみを用いて、機能の異なる層を設けることができ、微小な孔径を有し、数十nmサイズの微粒子を効率良く捕捉することができ、高流量である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を提供することを目的とする。   An object of the present invention is to solve the above-described problems and achieve the following objects. That is, according to the present invention, layers having different functions can be provided using only a material having a single type of molecular structure, and fine particles having a minute pore size and a size of several tens of nm can be efficiently captured. An object of the present invention is to provide a crystalline polymer microporous membrane having a high flow rate, a method for producing the same, and a filter for filtration.

本発明者は、前記目的を達成すべく鋭意検討を行った結果、成型性に優れる未加熱の結晶性ポリマーからなる層と、成型性には劣るが特定の条件(加熱温度、及び加熱時間)で加熱して得られる加熱処理済の結晶性ポリマーからなる層とを共存させることが、緻密層を作製する上での素材の成型性と小孔径化との両立に重要であることを見出した。即ち、未加熱の結晶性ポリマーを含む第1のペーストを調製する第1のペースト調製工程と、前記未加熱の結晶性ポリマーの示差走査熱量計を用いた測定で得られるDSCチャートにおける吸熱ピークの極大値(M)と、加熱処理済の結晶性ポリマーの示差走査熱量計を用いた測定で得られるDSCチャートにおける吸熱ピークの極大値(M)との比(M/M)が0.5〜0.95となる加熱条件で加熱された結晶性ポリマーを含む第2のペーストを調製する第2のペースト調製工程と、前記第1のペースト、及び前記第2のペーストを金型内で積層して、積層予備成形体を作製する積層予備成形体作製工程と、前記積層予備成形体を押出し、圧延して積層体を形成する積層体形成工程と、前記積層体を対称加熱する対称加熱工程と、前記積層体を延伸する延伸工程とをこの順に含むことにより、単一種の分子構造を持つ材料のみを用いて、機能の異なる層を設けることができ、微小な孔径を有し、数十nmサイズの微粒子を効率良く捕捉することができ、高流量である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を見出し、本発明の完成に至った。 As a result of intensive studies to achieve the above object, the inventor has a layer made of an unheated crystalline polymer excellent in moldability and specific conditions (heating temperature and heating time) that are inferior in moldability. It was found that coexistence with a layer composed of a heat-treated crystalline polymer obtained by heating with a material is important for both the moldability of the material and the reduction of the pore size in producing a dense layer. . That is, the endothermic peak in the DSC chart obtained by the first paste preparation step for preparing the first paste containing the unheated crystalline polymer and the measurement using the differential scanning calorimeter of the unheated crystalline polymer. The ratio (M X / M 0 ) between the maximum value (M 0 ) and the maximum value (M X ) of the endothermic peak in the DSC chart obtained by measurement using a differential scanning calorimeter of the heat-treated crystalline polymer A second paste preparation step of preparing a second paste containing a crystalline polymer heated under a heating condition of 0.5 to 0.95, the first paste, and the second paste as a mold A laminated preform for producing a laminated preform, a laminated body forming step for extruding and rolling the laminated preform to form a laminated body, and symmetrically heating the laminated body. Symmetric heating And the stretching step of stretching the laminated body in this order, it is possible to provide layers having different functions using only a material having a single type of molecular structure, having a minute pore diameter, and several The inventors have found a crystalline polymer microporous membrane having a high flow rate capable of capturing fine particles having a size of 10 nm, a method for producing the same, and a filter for filtration, and completed the present invention.

本発明は、本発明者による前記知見に基づくものであり、前記課題を解決するための手段としては、以下の通りである。即ち、
<1> 未加熱の結晶性ポリマーを含む第1のペーストを調製する第1のペースト調製工程と、前記未加熱の結晶性ポリマーの示差走査熱量計を用いた測定で得られるDSCチャートにおける吸熱ピークの極大値(M)と、加熱処理済の結晶性ポリマーの示差走査熱量計を用いた測定で得られるDSCチャートにおける吸熱ピークの極大値(M)との比(M/M)が0.5〜0.95となる加熱条件で加熱された結晶性ポリマーを含む第2のペーストを調製する第2のペースト調製工程と、前記第1のペースト、及び前記第2のペーストを金型内で積層して、積層予備成形体を作製する積層予備成形体作製工程と、前記積層予備成形体を押出し、圧延して積層体を形成する積層体形成工程と、前記積層体を対称加熱する対称加熱工程と、前記積層体を延伸する延伸工程と、をこの順に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。
<2> 第2のペースト調製工程における加熱条件における加熱の温度が、320℃超え、かつ、350℃以下で行われる前記<1>に記載の結晶性ポリマー微孔性膜の製造方法である。
<3> 第2のペースト調製工程における加熱処理済の結晶性ポリマーの平均粒子径が、0.1μm〜0.6μm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> 結晶性ポリマーが、ポリテトラフルオロエチレン及びポリテトラフルオロエチレン共重合体の少なくともいずれかである前記<1>から<3>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。
<5> ポリテトラフルオロエチレン共重合体が、テトラフルオロエチレン、パーフルオロアルキルビニルエーテル、ヘキサフルオロプロピレン、及びクロロトリフルオロエチレンから選択される少なくとも2種を含む前記<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> 前記<1>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により製造されたことを特徴とする結晶性ポリマー微孔性膜である。
<7> 前記<6>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。
This invention is based on the said knowledge by this inventor, and as a means for solving the said subject, it is as follows. That is,
<1> An endothermic peak in a DSC chart obtained by a first paste preparation step of preparing a first paste containing an unheated crystalline polymer and a measurement using a differential scanning calorimeter of the unheated crystalline polymer (M X / M 0 ) between the maximum value (M 0 ) and the maximum value (M X ) of the endothermic peak in the DSC chart obtained by measurement using a differential scanning calorimeter of the heat-treated crystalline polymer A second paste preparation step of preparing a second paste containing a crystalline polymer heated under a heating condition of 0.5 to 0.95, and the first paste and the second paste are made of gold Laminating preform in which a laminated preform is manufactured by laminating in a mold, a laminate forming process in which the laminated preform is extruded and rolled to form a laminate, and the laminate is heated symmetrically Symmetric heating Degree and a method for producing a crystalline polymer microporous membrane and the stretching step, a characterized in that it comprises in this order of stretching the laminate.
<2> The method for producing a crystalline polymer microporous film according to <1>, wherein the heating temperature under the heating condition in the second paste preparation step is higher than 320 ° C. and 350 ° C. or lower.
<3> The crystalline polymer fine particle according to any one of <1> to <2>, wherein an average particle diameter of the heat-treated crystalline polymer in the second paste preparation step is 0.1 μm to 0.6 μm. It is a manufacturing method of a porous membrane.
<4> The method for producing a crystalline polymer microporous film according to any one of <1> to <3>, wherein the crystalline polymer is at least one of polytetrafluoroethylene and a polytetrafluoroethylene copolymer. It is.
<5> The crystalline polymer fine particle according to <4>, wherein the polytetrafluoroethylene copolymer contains at least two selected from tetrafluoroethylene, perfluoroalkyl vinyl ether, hexafluoropropylene, and chlorotrifluoroethylene. It is a manufacturing method of a porous membrane.
<6> A crystalline polymer microporous membrane produced by the method for producing a crystalline polymer microporous membrane according to any one of <1> to <5>.
<7> A filtering filter using the crystalline polymer microporous membrane according to <6>.

本発明によれば、従来における諸問題を解決でき、単一種の分子構造を持つ材料のみを用いて、機能の異なる層を設けることができ、微小な孔径を有し、数十nmサイズの微粒子を効率良く捕捉することができ、高流量である結晶性ポリマー微孔性膜及び結晶性ポリマー微孔性膜の製造方法、並びに、濾過用フィルタを提供することができる。   According to the present invention, various problems in the prior art can be solved, layers having different functions can be provided using only a material having a single type of molecular structure, fine particles having a minute pore size and a size of several tens of nanometers Can be efficiently captured, and a high flow rate crystalline polymer microporous membrane, a method for producing a crystalline polymer microporous membrane, and a filter for filtration can be provided.

図1は、本発明の結晶性ポリマー微孔膜の製造方法の工程の一例を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing an example of steps of a method for producing a crystalline polymer microporous membrane of the present invention. 図2は、本発明の結晶性ポリマー微孔膜の製造方法の他の工程の一例を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing an example of another process of the method for producing a crystalline polymer microporous membrane of the present invention. 図3は、積層予備成形体の一例を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing an example of a laminated preform. 図4は、本発明の結晶性ポリマー微孔膜の製造方法の他の工程の一例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing an example of another process of the method for producing a crystalline polymer microporous membrane of the present invention. 図5は、本発明に係る2層構造の結晶性ポリマー微孔膜の一例を示す模式図である。FIG. 5 is a schematic view showing an example of a crystalline polymer microporous film having a two-layer structure according to the present invention. 図6は、本発明に係る3層構造の結晶性ポリマー微孔膜の一例を示す模式図である。FIG. 6 is a schematic view showing an example of a crystalline polymer microporous film having a three-layer structure according to the present invention. 図7は、ハウジングに組込む前の一般的なプリーツフィルターエレメントの構造の一例を表す図である。FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a structure of a general pleated filter element before being assembled in the housing. 図8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む前の一般的なフィルターエレメントの構造の一例を表す図である。FIG. 8 is a diagram illustrating an example of a structure of a general filter element before being assembled into the housing of the capsule filter cartridge. 図9は、ハウジングと一体化された一般的なカプセル式のフィルターカートリッジの構造の一例を表す図である。FIG. 9 is a diagram illustrating an example of a structure of a general capsule filter cartridge integrated with a housing. 図10は、未加熱の結晶性ポリマーの一例を示すDSCチャートである。FIG. 10 is a DSC chart showing an example of an unheated crystalline polymer. 図11は、加熱処理済の結晶性ポリマーの一例を示すDSCチャートである。FIG. 11 is a DSC chart showing an example of a heat-treated crystalline polymer. 図12は、全焼成の結晶性ポリマーの一例を示すDSCチャートである。FIG. 12 is a DSC chart showing an example of a completely fired crystalline polymer.

(結晶性ポリマー微孔性膜の製造方法)
本発明の結晶性ポリマー微孔性膜の製造方法は、第1のペースト調製工程、第2のペースト調製工程、積層体形成工程、対称加熱工程、及び延伸工程を含み、更に必要に応じて、その他の工程を含む。
(Method for producing crystalline polymer microporous membrane)
The method for producing a crystalline polymer microporous membrane of the present invention includes a first paste preparation step, a second paste preparation step, a laminate forming step, a symmetrical heating step, and a stretching step, and if necessary, Including other processes.

<第1のペースト調製工程>
前記第1のペースト調製工程は、未加熱の結晶性ポリマーと、更に必要に応じてその他の成分とを混合してなる第1のペーストを調製する工程である。
<First paste preparation step>
The first paste preparation step is a step of preparing a first paste formed by mixing an unheated crystalline polymer and, if necessary, other components.

−結晶性ポリマー−
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する。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、初めは透明なフィルムが白濁する現象が生じる。前記現象は、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、結晶性が発現したことに由来する。
-Crystalline polymer-
The crystalline polymer means a polymer in which a crystalline region in which long chain molecules are regularly arranged in a molecular structure and an amorphous region that is not regularly arranged are mixed. Such polymers exhibit crystallinity by physical treatment. For example, when a polyethylene film is stretched by an external force, a phenomenon occurs in which a transparent film becomes cloudy at first. The above phenomenon originates from the fact that the molecular arrangement in the polymer is aligned in one direction by an external force, and crystallinity is developed.

前記結晶性ポリマーとしては、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、ポリエチレン、ポリプロピレン、ナイロン、ポリアセタール、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート、シンジオタクチック・ポリスチレン、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルエーテルケトン、全芳香族ポリアミド、全芳香族ポリエステル、ポリエーテルニトリル、ポリテトラフルオロエチレン、ポリテトラフルオロエチレン共重合体などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
これらの中でも、ポリテトラフルオロエチレン、ポリテトラフルオロエチレン共重合体が、高結晶性を有するパウダー状の製品が入手しやすく、また、耐溶剤性及び耐熱性が高く、種々の用途に好適に利用できる点で、好ましい。
The crystalline polymer is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose.For example, polyethylene, polypropylene, nylon, polyacetal, polybutylene terephthalate, polyethylene terephthalate, syndiotactic polystyrene, polyphenylene sulfide, poly Examples include ether ether ketone, wholly aromatic polyamide, wholly aromatic polyester, polyether nitrile, polytetrafluoroethylene, and polytetrafluoroethylene copolymer. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.
Among these, polytetrafluoroethylene and polytetrafluoroethylene copolymer are easy to obtain powdery products with high crystallinity, and have high solvent resistance and heat resistance. It is preferable in that it can be performed.

前記ポリテトラフルオロエチレンとしては、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、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が挙げられる。   The polytetrafluoroethylene is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. For example, the finely divided polytetrafluoroethylene obtained by coagulating an aqueous dispersion obtained by emulsion polymerization Ethylene is mentioned.

前記ポリテトラフルオロエチレン共重合体としては、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、テトラフルオロエチレン、パーフルオロアルキルビニルエーテル、ヘキサフルオロプロピレン、クロロトリフルオロエチレンから選択される少なくとも2種を含む共重合体が挙げられる。   The polytetrafluoroethylene copolymer is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. For example, the polytetrafluoroethylene copolymer is selected from tetrafluoroethylene, perfluoroalkyl vinyl ether, hexafluoropropylene, and chlorotrifluoroethylene. A copolymer containing at least two types is exemplified.

前記結晶性ポリマーの形態としては、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、粉末状の形態、粒子状の形態などが挙げられる。
前記結晶性ポリマーの粉末状の形態、粒子状の形態とする際の平均粒子径としては、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、0.2μm〜0.4μmが好ましい。
There is no restriction | limiting in particular as a form of the said crystalline polymer, According to the objective, it can select suitably, For example, a powder form, a particulate form, etc. are mentioned.
There is no restriction | limiting in particular as an average particle diameter at the time of setting it as the powder form of the said crystalline polymer, and a particulate form, Although it can select suitably according to the objective, 0.2 micrometer-0.4 micrometer are preferable. .

前記結晶性ポリマーのガラス転移温度としては、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、40℃〜400℃が好ましく、50℃〜350℃がより好ましい。   There is no restriction | limiting in particular as a glass transition temperature of the said crystalline polymer, Although it can select suitably according to the objective, 40 to 400 degreeC is preferable and 50 to 350 degreeC is more preferable.

前記結晶性ポリマーの重量平均分子量としては、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、1,000〜100,000,000が好ましい。
前記結晶性ポリマーの数平均分子量としては、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、500〜50,000,000が好ましく、1,000〜25,000,000がより好ましい。
前記結晶性ポリマーの数平均分子量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、ゲルパーミエイションクロマトグラフィー(GPC)により測定することができる。しかしながら、PTFEは、溶剤に不溶であるため、DSC測定による結晶化熱(ΔHc:cal/g)測定を行い、関係式:Mn=2.1×1010×ΔHc−5.16、を用いて算出することが好ましい。
There is no restriction | limiting in particular as a weight average molecular weight of the said crystalline polymer, Although it can select suitably according to the objective, 1,000-100,000,000 are preferable.
The number average molecular weight of the crystalline polymer is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, but is preferably 500 to 50,000,000, more preferably 1,000 to 25,000,000. .
There is no restriction | limiting in particular as a measuring method of the number average molecular weight of the said crystalline polymer, According to the objective, it can select suitably, For example, it can measure by gel permeation chromatography (GPC). However, since PTFE is insoluble in a solvent, crystallization heat (ΔHc: cal / g) measurement by DSC measurement is performed, and the relational expression: Mn = 2.1 × 10 10 × ΔHc −5.16 is used. It is preferable to calculate.

前記結晶性ポリマーとしては、特に制限はなく、適宜合成したものを使用してもよいし、市販品を使用してもよい。前記市販品としては、例えば、ポリテトラフルオロエチレン(ダイキン工業株式会社製、商品名「ポリフロン PTFE」、品番名「F−104」、「F−106」、「F−201」、「F−205」、「F−208」、「F−301」、「F−302」、商品名「ルブロン」、品番名「L−2」、「L−5」)、ポリテトラフルオロエチレン(旭硝子株式会社製、商品名「Fluon(登録商標)PTFE」、品種名「CD1」、「CD141」、「CD145」、「CD123」、「CD076」、「CD090」、「CD126」)、ポリテトラフルオロエチレン(三井デュポンフロロケミカル株式会社製、商品名「テフロン(登録商標)PTFE」、銘柄名「6−J」、「6C−J」、「62XT」、「640−J」)などが挙げられる。
これらの中でも、ポリテトラフルオロエチレン(ダイキン工業株式会社製、商品名「ポリフロン PTFE」、品番名「F−106」)が、比較的低い成型圧力で強度の優れた成型品を得やすい点で、好ましい。
There is no restriction | limiting in particular as said crystalline polymer, What was synthesize | combined suitably may be used and a commercial item may be used. Examples of the commercially available products include polytetrafluoroethylene (manufactured by Daikin Industries, Ltd., trade names “Polyflon PTFE”, product names “F-104”, “F-106”, “F-201”, “F-205”). ”,“ F-208 ”,“ F-301 ”,“ F-302 ”, trade names“ Lublon ”, product numbers“ L-2 ”,“ L-5 ”), polytetrafluoroethylene (Asahi Glass Co., Ltd.) , Product name “Fluon (registered trademark) PTFE”, product type “CD1”, “CD141”, “CD145”, “CD123”, “CD076”, “CD090”, “CD126”), polytetrafluoroethylene (Mitsui DuPont) Fluorochemical Co., Ltd., trade name “Teflon (registered trademark) PTFE”, brand names “6-J”, “6C-J”, “62XT”, “640-J”) The
Among these, polytetrafluoroethylene (manufactured by Daikin Industries, Ltd., trade name “Polyflon PTFE”, product number “F-106”) is easy to obtain a molded product with excellent strength at a relatively low molding pressure. preferable.

前記結晶性ポリマーの第1のペーストにおける含有量としては、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、77質量%〜87質量%が好ましい。   There is no restriction | limiting in particular as content in the 1st paste of the said crystalline polymer, Although it can select suitably according to the objective, 77 mass%-87 mass% are preferable.

−その他の成分−
前記その他の成分としては、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、押出助剤を好適に挙げることができ、更に必要に応じて、着色剤などの添加剤を含有してもよい。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
-Other ingredients-
The other components are not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose. For example, an extrusion aid can be preferably used, and further contains an additive such as a colorant, if necessary. May be. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.

前記押出助剤としては、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、液状潤滑剤が好ましく、例えば、ソルベントナフサ、ホワイトオイルなどの炭化水素油が挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
前記押出助剤としては、特に制限はなく、適宜合成したものを使用してもよいし、市販品を使用してもよい。前記市販品としては、例えば、炭化水素油(エッソ石油株式会社製、商品名「アイソパーH」)が挙げられる。
There is no restriction | limiting in particular as said extrusion aid, Although it can select suitably according to the objective, A liquid lubricant is preferable, For example, hydrocarbon oils, such as solvent naphtha and white oil, are mentioned. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.
There is no restriction | limiting in particular as said extrusion adjuvant, What was synthesize | combined suitably may be used and a commercial item may be used. Examples of the commercially available products include hydrocarbon oils (trade name “Isopar H” manufactured by Esso Oil Co., Ltd.).

前記その他の成分の前記第1のペーストにおける含有量としては、特に制限はなく、前記第1のペーストから結晶性ポリマーを除いた残量を、その他の成分の含有量とすることができ、例えば、結晶性ポリマー100質量部に対して、押出助剤を15質量部〜30質量部添加することが好ましい。   The content of the other component in the first paste is not particularly limited, and the remaining amount obtained by removing the crystalline polymer from the first paste can be the content of the other component, for example, It is preferable to add 15 to 30 parts by mass of an extrusion aid with respect to 100 parts by mass of the crystalline polymer.

−第1のペーストを調製する方法−
前記第1のペーストを調製する方法としては、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、前記結晶性ポリマーと、前記その他の成分とを、混練機により混練して調製する方法、攪拌機により攪拌して調製する方法、分散機により分散して調製する方法などが挙げられる。
-Method of preparing the first paste-
The method for preparing the first paste is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. For example, the first polymer is prepared by kneading the crystalline polymer and the other components using a kneader. For example, a method for preparing by stirring with a stirrer, a method for preparing by dispersing with a disperser, and the like.

<第2のペースト調製工程>
前記第2のペースト調製工程は、特定の条件(加熱温度、及び加熱時間)で加熱して得られる加熱処理済の結晶性ポリマーを粉砕して顆粒状にしたものと、更に必要に応じてその他の成分とを混合して第2のペーストを調製する工程である。
<Second paste preparation step>
The second paste preparation step includes a heat-treated crystalline polymer obtained by heating under specific conditions (heating temperature and heating time) and pulverized into granules, and other if necessary Is a step of preparing a second paste by mixing the above components.

−結晶性ポリマー−
前記結晶性ポリマーは、第1のペースト調製工程で用いた結晶性ポリマーと同様の結晶性ポリマーを用いる。前記第2のペースト調製工程において、前記結晶性ポリマーの粉末を特定の条件(加熱温度、及び加熱時間)で加熱することにより、前記加熱処理済の結晶性ポリマーを含む層の結晶性が下がり、対称加熱工程を経ることによって微小な孔径を有する層(緻密層)とすることができる。
-Crystalline polymer-
As the crystalline polymer, a crystalline polymer similar to the crystalline polymer used in the first paste preparation step is used. In the second paste preparation step, by heating the crystalline polymer powder under specific conditions (heating temperature and heating time), the crystallinity of the layer containing the heat-treated crystalline polymer is lowered, By passing through a symmetrical heating step, a layer having a minute pore size (dense layer) can be obtained.

前記結晶性ポリマーの粉末を加熱する際の特定の条件とは、前記未加熱の結晶性ポリマーの示差走査熱量計を用いた測定で得られるDSCチャートにおける吸熱ピークの極大値(M)と、加熱処理済の結晶性ポリマーの示差走査熱量計を用いた測定で得られるDSCチャートにおいて未加熱時にMがあった位置の最も近傍に存在する吸熱ピークの極大値(M)との比(M/M)が0.5〜0.95となる加熱の条件をいう。前記比(M/M)が0.5〜0.95となると、成型性を損じることなく小孔径化を図ることができる。図10に、未加熱の結晶性ポリマーの一例を示すDSCチャートを、図11に、加熱処理済の結晶性ポリマーの一例を示すDSCチャートを、図12に、全焼成の結晶性ポリマーの一例を示すDSCチャートを示す。図10〜図12に示すY軸に平行な破線は、未加熱の結晶性ポリマーの吸熱ピークの極大値における温度を示しており、前記近傍に存在する吸熱ピークは、前記Y軸に平行な破線の最も近くに存在する吸熱ピークをいう。前記結晶性ポリマーにおける吸熱ピークの極大値(M)は、図10〜図12に示すように、結晶性ポリマーのDSCチャートにおける300℃の値と380℃の値とを結ぶ線(X軸に平行な破線)をベースラインとして、吸熱ピークの極大点からベースラインに下ろした垂線の高さ(h)として算出する。 The specific conditions for heating the crystalline polymer powder include a maximum value (M 0 ) of an endothermic peak in a DSC chart obtained by measurement using a differential scanning calorimeter of the unheated crystalline polymer, Ratio with the maximum value (M X ) of the endothermic peak existing closest to the position where M 0 was present in the DSC chart obtained by measurement using a differential scanning calorimeter of the heat-treated crystalline polymer ( This refers to the heating conditions under which M X / M 0 ) is 0.5 to 0.95. When the ratio (M X / M 0 ) is 0.5 to 0.95, the pore diameter can be reduced without impairing moldability. FIG. 10 shows a DSC chart showing an example of an unheated crystalline polymer, FIG. 11 shows a DSC chart showing an example of a heat-treated crystalline polymer, and FIG. 12 shows an example of a fully baked crystalline polymer. The DSC chart shown is shown. The broken line parallel to the Y axis shown in FIGS. 10 to 12 indicates the temperature at the maximum value of the endothermic peak of the unheated crystalline polymer, and the endothermic peak existing in the vicinity is the broken line parallel to the Y axis. Is the endothermic peak that is closest to. As shown in FIGS. 10 to 12, the maximum value (M) of the endothermic peak in the crystalline polymer is a line (parallel to the X axis) connecting the value of 300 ° C. and the value of 380 ° C. in the DSC chart of the crystalline polymer. (The broken line) as a base line, the height (h) of the perpendicular line from the maximum point of the endothermic peak to the base line is calculated.

前記結晶性ポリマーの粉末を加熱する際の加熱の温度としては、前記比(M/M)が0.5〜0.95となる加熱の条件であれば、特に制限はなく、素材と目的に応じて適宜選択できる。例えば、本発明の実施例で用いられているポリテトラフルオロエチレンの粉末を加熱する際の加熱の温度としては、320℃超え、かつ、350℃以下が好ましく、325℃〜345℃がより好ましく、330℃〜340℃が特に好ましい。なお、前記ポリテトラフルオロエチレンは、融点に相当する吸熱ピークが、概ね、320℃超え、かつ、350℃以下の範囲にある。
前記ポリテトラフルオロエチレンの粉末を加熱する際の加熱の温度が、320℃以下である場合、物性変化が起こらないか、起きても極めて長時間の加熱を要するおそれがあり、350℃を超えると、吸熱ピークが消失するのに要する時間が短くなり、結晶性の制御が困難となり、加熱しすぎによる成型性の著しい悪化を招くおそれがある。一方、前記ポリテトラフルオロエチレンの粉末を加熱する際の加熱の温度が、前記特に好ましい範囲内であると、これらの時間上の問題を回避できる点で有利である。他の結晶性ポリマーを用いる場合の具体的数値の例示はしないが、加熱の温度が低すぎると変化が起こらず、加熱の温度が高すぎると結晶性制御が困難となる点においては、同様である。
The heating temperature when heating the crystalline polymer powder is not particularly limited as long as the ratio (M X / M 0 ) is within a range of 0.5 to 0.95. It can be appropriately selected depending on the purpose. For example, the heating temperature when heating the polytetrafluoroethylene powder used in the examples of the present invention is preferably over 320 ° C and not more than 350 ° C, more preferably from 325 ° C to 345 ° C, 330 ° C. to 340 ° C. is particularly preferable. The polytetrafluoroethylene has an endothermic peak corresponding to the melting point generally in the range of over 320 ° C. and 350 ° C. or less.
When the heating temperature when heating the polytetrafluoroethylene powder is 320 ° C. or less, there is a possibility that the physical properties do not change or even if it occurs, extremely long heating may be required. The time required for disappearance of the endothermic peak is shortened, it is difficult to control the crystallinity, and the moldability may be significantly deteriorated due to excessive heating. On the other hand, when the heating temperature for heating the polytetrafluoroethylene powder is within the particularly preferable range, it is advantageous in that these time problems can be avoided. The specific numerical values in the case of using other crystalline polymers are not exemplified, but the change is not caused if the heating temperature is too low, and the crystallinity control becomes difficult if the heating temperature is too high. is there.

前記結晶性ポリマーの粉末を加熱する際の加熱の時間としては、前記比(M/M)が0.5〜0.95となる加熱の条件であれば、特に制限はなく、前記加熱の温度に応じて適宜選択することができるが、10秒間〜10分間が好ましく、20秒間〜5分間がより好ましく、30秒間〜3分間が特に好ましい。前記結晶性ポリマーの粉末の加熱の時間が、10秒間未満であると、処理操作の時間差が顕著になって結晶性の制御が困難となることがあり、10分間を超えると、処理可能な結晶性ポリマーの粉末の量が制限されることにより生産性を著しく損なうことがある。一方、前記結晶性ポリマーの粉末の加熱の時間が前記特に好ましい範囲内であると、これらの時間上の問題を防ぐ上で有利である。 The heating time for heating the crystalline polymer powder is not particularly limited as long as the ratio (M X / M 0 ) is 0.5 to 0.95. However, it is preferably 10 seconds to 10 minutes, more preferably 20 seconds to 5 minutes, and particularly preferably 30 seconds to 3 minutes. When the heating time of the crystalline polymer powder is less than 10 seconds, the time difference of the processing operation becomes remarkable, and it may be difficult to control the crystallinity. Productivity may be significantly impaired due to the amount of the powder of the functional polymer being limited. On the other hand, when the heating time of the crystalline polymer powder is within the particularly preferable range, it is advantageous to prevent these time problems.

前記結晶性ポリマーの粉末の加熱を行う方法としては、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、熱風オーブンにより加熱を行う方法が挙げられる。   The method for heating the crystalline polymer powder is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include a method of heating with a hot air oven.

前記加熱処理済の結晶性ポリマーを粉砕して顆粒状にする方法としては、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、シェイカーミルにより粉砕する方法が挙げられる。   There is no restriction | limiting in particular as the method of grind | pulverizing the heat-processed crystalline polymer, and it can select suitably according to the objective, For example, the method of grind | pulverizing with a shaker mill is mentioned.

前記加熱処理済の結晶性ポリマーの平均粒子径としては、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、0.1μm〜0.6μmが好ましく、0.2μm〜0.5μmが特に好ましい。
前記加熱処理済の結晶性ポリマーの平均粒子径が、0.1μm未満であると、ペースト粘度が上昇しすぎて押出しが困難となることがあり、0.6μmを超えると、ペーストが非常に脆くなって良好な押出し成型品が得られないことがある。一方、前記加熱処理済の結晶性ポリマーの平均粒子径が前記特に好ましい範囲内であると、成型性の点で有利である。
The average particle size of the heat-treated crystalline polymer is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, but is preferably 0.1 μm to 0.6 μm, preferably 0.2 μm to 0.5 μm. Particularly preferred.
If the average particle size of the heat-treated crystalline polymer is less than 0.1 μm, the paste viscosity may increase excessively and extrusion may be difficult, and if it exceeds 0.6 μm, the paste becomes very brittle. Therefore, a good extrusion molded product may not be obtained. On the other hand, it is advantageous in terms of moldability that the average particle diameter of the heat-treated crystalline polymer is in the particularly preferable range.

前記加熱処理済の結晶性ポリマーの第2のペーストにおける含有量としては、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、77質量%〜87質量%が好ましい。   There is no restriction | limiting in particular as content in the 2nd paste of the said crystalline polymer after heat processing, Although it can select suitably according to the objective, 77 mass%-87 mass% are preferable.

−その他の成分−
前記その他の成分としては、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、押出助剤を好適に挙げることができ、更に必要に応じて、着色剤などの添加剤を含有してもよい。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
-Other ingredients-
The other components are not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose. For example, an extrusion aid can be preferably used, and further contains an additive such as a colorant, if necessary. May be. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.

前記押出助剤としては、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、液状潤滑剤が好ましく、例えば、第1のペースト調製工程における押出助剤と同様のものが挙げられる。   There is no restriction | limiting in particular as said extrusion aid, Although it can select suitably according to the objective, A liquid lubricant is preferable, For example, the thing similar to the extrusion aid in a 1st paste preparation process is mentioned.

前記その他の成分の前記第2のペーストにおける含有量としては、特に制限はなく、前記第2のペーストから前記加熱処理済の結晶性ポリマーを除いた残量を、その他の成分の含有量とすることができ、例えば、前記加熱処理済の結晶性ポリマー100質量部に対して、前記押出助剤を15質量部〜30質量部添加することが好ましい。   There is no restriction | limiting in particular as content in the said 2nd paste of the said other component, The residual amount remove | excluding the said heat-processed crystalline polymer from the said 2nd paste is made into content of another component. For example, it is preferable to add 15 to 30 parts by mass of the extrusion aid with respect to 100 parts by mass of the heat-treated crystalline polymer.

−第2のペーストを調製する方法−
前記第2のペーストを調製する方法としては、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、前記加熱処理済の結晶性ポリマーと、前記その他の成分とを、混練機により混練して調製する方法、攪拌機により攪拌して調製する方法、分散機により分散して調製する方法などが挙げられる。
-Method of preparing the second paste-
The method for preparing the second paste is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose. For example, the heat-treated crystalline polymer and the other components are mixed using a kneader. Examples thereof include a method of kneading and preparing, a method of stirring and preparing with a stirrer, and a method of dispersing and preparing with a disperser.

<積層予備形成体作製工程>
前記第1のペースト、及び前記第2のペーストを金型内で積層して、積層予備成形体を作製する工程である。
<Laminate preform body manufacturing process>
In this step, the first paste and the second paste are laminated in a mold to produce a laminated preform.

前記積層予備成形体を作製する方法としては、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、少なくとも、前記第1のペースト、及び前記第2のペーストを金型内で積層して、押圧し、圧縮することにより、積層予備成形体を作製する方法が挙げられる。   The method for producing the laminated preform is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the purpose. For example, at least the first paste and the second paste are laminated in a mold. And the method of producing a lamination preform by pressing and compressing is mentioned.

前記積層予備成形体を作製する際のペーストを積層する順序としては、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、第1のペーストの上に第2のペーストを積層してもよいし、第2のペーストの上に第1のペーストを積層してもよい。   The order of laminating the paste when producing the laminated preform is not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose. For example, the second paste is laminated on the first paste. Alternatively, the first paste may be laminated on the second paste.

前記積層予備形成体を作製する際に用いる金型としては、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、プラスチック用金型、プレス金型、ダイカスト金型、鋳造金型、鍛造金型などが挙げられる。   There is no restriction | limiting in particular as a metal mold | die used when producing the said lamination | stacking preforming body, According to the objective, it can select suitably, For example, a metal mold | die for plastics, a press metal mold | die, a die casting metal mold | die, a casting metal mold | die And forging dies.

前記積層予備成形体の構造としては、2層以上である限り、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、2層以上の第1のペーストを含む層と、1層の第2のペーストを含む層とを有する構造が好ましく、2層の第1のペーストを含む層と、該2層の第1のペーストを含む層間に介装された1層の第2のペーストを含む層とを有する3層構造がより好ましい。前記積層予備成形体の構造が、前記3層構造であると、捕捉粒径に最も影響する最大平均孔径が最も小さい第2のペーストを、摩擦、引っ掻き等の物理的破壊要因から保護することができ、捕捉性能の安定化を図ることができ、安定に製造することができる点で有利である。   The structure of the laminated preform is not particularly limited as long as it is two or more layers, and can be appropriately selected according to the purpose. However, the layer including the first paste having two or more layers and one layer A structure having a layer including a second paste is preferable, and a layer including the two layers of the first paste and a layer of the second paste interposed between the layers including the two layers of the first paste. A three-layer structure having a containing layer is more preferable. When the structure of the laminated preform is the three-layer structure, the second paste having the smallest maximum average pore diameter that most affects the captured particle diameter can be protected from physical destruction factors such as friction and scratching. This is advantageous in that it can stabilize the capture performance and can be stably manufactured.

前記積層予備形成体の厚みは、後述する押出し方法あるいは圧延する方法に併せて設定される。つまり、押出し方法に併せて設定される場合は、押出し金型のペースト投入部の寸法に併せて作製され、圧延する方法に併せて設定される場合は、圧延装置の入口形状によって概ね形状が決定される。前記積層予備形成体の厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、公知の例を示すならば、押出し方法に併せて設定される場合における前記積層予備形成体の厚みとしては、例えば、5cm〜10cmであり、圧延する方法に併せて設定される場合における前記積層予備形成体の厚みとしては、例えば、0.5cm〜5cmである。   The thickness of the laminated preform is set in accordance with an extrusion method or a rolling method described later. In other words, when it is set together with the extrusion method, it is produced according to the size of the paste input part of the extrusion die, and when it is set together with the rolling method, the shape is roughly determined by the inlet shape of the rolling device. Is done. The thickness of the laminated preform is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the purpose. If a known example is shown, the laminated preform may be set in accordance with an extrusion method. The thickness is, for example, 5 cm to 10 cm, and the thickness of the laminated preform when it is set in accordance with the rolling method is, for example, 0.5 cm to 5 cm.

前記積層予備成形体が、前記第1のペーストを含む層と、前記第2のペーストを含む層との2層構造とする際の、前記第1のペーストを含む層の厚みと、前記第2のペーストを含む層の厚みとの比(第1のペーストを含む層の厚み:第2のペーストを含む層の厚み)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、10,000:1〜1.2:1であることが好ましく、5,000:1〜1.25:1であることがより好ましく、1,000:1〜1.5:1であることが特に好ましい。前記比が、10,000超:1であると、前記第2のペーストを含む層の厚みを精密に制御できなくなるおそれがあり、1.2未満:1であると、前記第2のペーストを含む層が摩擦、引っ掻きの影響を受け、安定な微粒子捕捉性を保てないことがある。なお、前記比が前記特に好ましい範囲内であると、厚み制御及び微粒子捕捉性の点で有利である。   When the laminated preform has a two-layer structure of a layer containing the first paste and a layer containing the second paste, the thickness of the layer containing the first paste, and the second The ratio of the thickness of the layer including the paste (the thickness of the layer including the first paste: the thickness of the layer including the second paste) is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the purpose. It is preferably 10,000: 1 to 1.2: 1, more preferably 5,000: 1 to 1.25: 1, and 1,000: 1 to 1.5: 1. Is particularly preferred. If the ratio is more than 10,000: 1, the thickness of the layer containing the second paste may not be precisely controlled, and if it is less than 1.2: 1, the second paste The containing layer may be affected by friction and scratching and may not be able to maintain stable particulate capturing properties. In addition, it is advantageous in terms of thickness control and fine particle capturing property that the ratio is within the particularly preferable range.

前記積層予備成形体が、前記第1のペーストを含む層と、前記第2のペーストを含む層と、前記第1のペーストを含む層とをこの順に有してなる3層構造とする際の、前記第1のペーストを含む層の最大厚みと、前記第2のペーストを含む層の厚みとの比(第1のペーストを含む層の最大厚み:第2のペーストを含む層の厚み)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、5,000:1〜1.2:1であることが好ましく、2,500:1〜1.25:1であることがより好ましく、1,000:1〜1.5:1であることが特に好ましい。前記比が、5,000超:1であると、前記第2のペーストを含む層の厚みを精密に制御できなくなるおそれがあり、1.2未満:1であると、前記第1のペーストを含む層が摩擦、引っ掻きの影響を受け、安定な微粒子捕捉性を保てないことがある。一方、前記比が前記特に好ましい範囲内であると、厚み制御及び微粒子捕捉性の点で有利である。
前記積層予備成形体が、前記第1のペーストを含む他の1層(最大厚みを有する層でない他方の層)の厚みとしては、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、前記第2の結晶性ポリマーを含む層の厚み以上であることが好ましい。前記第1のペーストを含む他の1層(最大厚みを有する層でない他方の層)の厚みが、前記第2のペーストを含む層の厚みを超えると、流量が十分でない場合がある。一方、前記厚みが前記特に好ましい範囲内であると、流量の点で有利である。
When the laminated preform has a three-layer structure including a layer containing the first paste, a layer containing the second paste, and a layer containing the first paste in this order. The ratio between the maximum thickness of the layer including the first paste and the thickness of the layer including the second paste (maximum thickness of the layer including the first paste: thickness of the layer including the second paste) Is not particularly limited and may be appropriately selected according to the purpose, but is preferably 5,000: 1 to 1.2: 1, and 2,500: 1 to 1.25: 1. Is more preferable, and 1,000: 1 to 1.5: 1 is particularly preferable. If the ratio is more than 5,000: 1, the thickness of the layer containing the second paste may not be precisely controlled, and if it is less than 1.2: 1, the first paste The containing layer may be affected by friction and scratching and may not be able to maintain stable particulate capturing properties. On the other hand, when the ratio is within the particularly preferable range, it is advantageous in terms of thickness control and fine particle capturing ability.
The thickness of the other layer (the other layer not having the maximum thickness) including the first paste in the laminated preform is not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose. The thickness of the layer containing the second crystalline polymer is preferably not less than the thickness. If the thickness of the other layer containing the first paste (the other layer not having the maximum thickness) exceeds the thickness of the layer containing the second paste, the flow rate may not be sufficient. On the other hand, when the thickness is within the particularly preferable range, it is advantageous in terms of flow rate.

<積層体形成工程>
前記積層体形成工程は、前記積層予備成形体から、積層体(未加熱フィルム積層体)を形成する工程である。
前記積層体を形成する方法としては、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、前記積層予備成形体を押出し、圧延した後、加熱により押出助剤を除去し、積層体(未加熱フィルム積層体)を形成する方法が挙げられ、「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。
<Laminated body formation process>
The laminated body forming step is a step of forming a laminated body (unheated film laminated body) from the laminated preform.
The method for forming the laminate is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. For example, after extruding and rolling the laminate preform, the extrusion aid is removed by heating to laminate the laminate. The method of forming a body (unheated film laminated body) is mentioned, The matter described in "Polyfuron handbook" (Daikin Kogyo Co., Ltd. issue, 1983 revision) can be employ | adopted suitably.

前記積層体を形成する際の押出し方法としては、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、公知のペースト押出装置を用いる方法が挙げられる。
前記積層体を形成する際の押出しに用いるペースト押出装置のシリンダー部の形状としては、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、軸直角方向断面は50mm×100mmの矩形であり、出口部でシリンダー部の一方が絞られたノズル50mm×5mmで構成される形状が挙げられる。
前記積層体を形成する際の押出し温度としては、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、19℃〜200℃で行うことが好ましい。
前記積層体を形成する際の押出し形状としては、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、棒状が好ましく、シート状がより好ましい。
There is no restriction | limiting in particular as an extrusion method at the time of forming the said laminated body, According to the objective, it can select suitably, For example, the method of using a well-known paste extrusion apparatus is mentioned.
There is no restriction | limiting in particular as a shape of the cylinder part of the paste extrusion apparatus used for extrusion at the time of forming the said laminated body, For example, an axial perpendicular direction cross section is a rectangle of 50 mm x 100 mm. And a shape composed of a nozzle 50 mm × 5 mm in which one of the cylinder portions is narrowed at the outlet portion.
There is no restriction | limiting in particular as extrusion temperature at the time of forming the said laminated body, Although it can select suitably according to the objective, It is preferable to carry out at 19 to 200 degreeC.
There is no restriction | limiting in particular as an extrusion shape at the time of forming the said laminated body, Although it can select suitably according to the objective, A rod shape is preferable and a sheet form is more preferable.

前記積層体を形成する際の圧延する方法としては、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、前記押出物をカレンダーロールにより、圧延する方法が挙げられる。
前記積層体を形成する際の圧延する速度としては、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、5m/分の速度でカレンダー掛けを行うことができる。
前記積層体を形成する際の圧延する温度としては、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、19℃〜380℃の温度でカレンダー掛けを行うことができる。
There is no restriction | limiting in particular as a rolling method at the time of forming the said laminated body, According to the objective, it can select suitably, For example, the method of rolling the said extrudate with a calender roll is mentioned.
There is no restriction | limiting in particular as a rolling speed | rate at the time of forming the said laminated body, According to the objective, it can select suitably, For example, calendaring can be performed at a speed | rate of 5 m / min.
There is no restriction | limiting in particular as the temperature which rolls at the time of forming the said laminated body, According to the objective, it can select suitably, For example, calendaring can be performed at the temperature of 19 degreeC-380 degreeC.

前記積層体を形成する際の加熱により押出助剤を除去する方法としては、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、前記フィルムを熱風乾燥炉に通すことにより押出助剤を除去する方法が挙げられる。
前記積層体を形成する際の加熱の温度としては、特に制限はなく、押出助剤の種類に応じて適宜選択することができるが、40℃〜400℃が好ましく、60℃〜350℃がより好ましい。例えば、ポリテトラフルオロエチレンから、ソルベントナフサを除去する場合には、150℃〜280℃が好ましく、180℃〜260℃がより好ましい。
The method for removing the extrusion aid by heating at the time of forming the laminate is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose. For example, the extrusion aid is obtained by passing the film through a hot air drying furnace. The method of removing an agent is mentioned.
There is no restriction | limiting in particular as the temperature of the heating at the time of forming the said laminated body, Although it can select suitably according to the kind of extrusion adjuvant, 40 to 400 degreeC is preferable and 60 to 350 degreeC is more. preferable. For example, when removing solvent naphtha from polytetrafluoroethylene, 150 ° C. to 280 ° C. is preferable, and 180 ° C. to 260 ° C. is more preferable.

前記積層体の厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜調整することができるが、1μm〜300μmが好ましく、5μm〜200μmがより好ましく、10μm〜100μmが特に好ましい。   There is no restriction | limiting in particular as thickness of the said laminated body, Although it can adjust suitably according to the objective, 1 micrometer-300 micrometers are preferable, 5 micrometers-200 micrometers are more preferable, and 10 micrometers-100 micrometers are especially preferable.

<対称加熱工程>
前記対称加熱工程は、前記積層体(未加熱フィルム積層体)全体を、満遍なく均等に加熱することにより、対称加熱フィルムとする工程である。
前記対称加熱する方法としては、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、ソルトバスにより加熱する方法、熱風加熱機により熱風を吹き付ける方法、炉により加熱する方法、加熱ロールに接触させて加熱する方法、IRを照射することにより加熱する方法などが挙げられる。これらの中でも、ソルトバスによる加熱が、積層体全体を加熱する際に、加熱ばらつきを抑えることができる点で、好ましい。
前記対称加熱する際の温度としては、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、343℃〜350℃であることが好ましい。
<Symmetric heating process>
The symmetrical heating step is a step of forming a symmetrical heating film by heating the entire laminate (unheated film laminate) uniformly and evenly.
The symmetrical heating method is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. For example, a method of heating with a salt bath, a method of blowing hot air with a hot air heater, a method of heating with a furnace, a heating roll The method of heating by making it contact, The method of heating by irradiating IR, etc. are mentioned. Among these, heating by a salt bath is preferable in that the heating variation can be suppressed when the entire laminate is heated.
There is no restriction | limiting in particular as temperature at the time of the said symmetrical heating, Although it can select suitably according to the objective, It is preferable that it is 343 degreeC-350 degreeC.

<延伸工程>
前記延伸工程は、前記対称加熱フィルムを延伸する工程である。
前記延伸する方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、前記対称加熱フィルム積層体を長手方向と幅方向の両方について延伸する方法であり、例えば、長手方向の延伸を行ってから幅方向の延伸を行う方法、同時に二軸延伸を行う方法などが挙げられる。
<Extension process>
The stretching step is a step of stretching the symmetric heating film.
There is no restriction | limiting in particular as the method of extending | stretching, According to the objective, it can select suitably, It is the method of extending | stretching the said symmetrical heating film laminated body about both the longitudinal direction and the width direction, for example, extending | stretching of a longitudinal direction And a method of performing stretching in the width direction after performing the above, a method of performing biaxial stretching at the same time, and the like.

前記延伸する際の長手方向の延伸倍率としては、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、1.2倍〜50倍が好ましく、1.5倍〜40倍がより好ましく、2.0倍〜10倍が特に好ましい。
前記延伸する際の長手方向の延伸温度としては、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、35℃〜330℃が好ましく、45℃〜320℃がより好ましく、55℃〜310℃が特に好ましい。
There is no restriction | limiting in particular as a draw ratio of the longitudinal direction at the time of the said extending | stretching, Although it can select suitably according to the objective, 1.2 times-50 times are preferable, and 1.5 times-40 times are more preferable. 2.0 times to 10 times is particularly preferable.
There is no restriction | limiting in particular as extending | stretching temperature of the longitudinal direction at the time of the said extending | stretching, Although it can select suitably according to the objective, 35 to 330 degreeC is preferable, 45 to 320 degreeC is more preferable, and 55 to 310 ° C. is particularly preferred.

前記延伸する際の幅方向の延伸倍率としては、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、1.2倍〜50倍が好ましく、1.5倍〜40倍がより好ましく、2.0倍〜30倍が更に好ましく、2.5倍〜10倍が特に好ましい。
前記延伸する際の幅方向の延伸温度としては、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、35℃〜330℃が好ましく、45℃〜320℃がより好ましく、60℃〜310℃が特に好ましい。
There is no restriction | limiting in particular as the draw ratio of the width direction at the time of the said extending | stretching, Although it can select suitably according to the objective, 1.2 times-50 times are preferable, and 1.5 times-40 times are more preferable. 2.0 times to 30 times is more preferable, and 2.5 times to 10 times is particularly preferable.
There is no restriction | limiting in particular as the extending | stretching temperature of the width direction at the time of the said extending | stretching, Although it can select suitably according to the objective, 35 to 330 degreeC is preferable, 45 to 320 degreeC is more preferable, and 60 to 310 ° C. is particularly preferred.

前記延伸する際の面積延伸倍率としては、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、1.5倍〜2,500倍が好ましく、2倍〜2,000倍がより好ましく、2.5倍〜100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結晶性ポリマーフィルムを予備加熱しておいてもよい。
なお、延伸後に、必要に応じて熱固定を行うことができる。前記熱固定の温度は、通常、延伸温度以上で結晶性ポリマーの融点未満で行うことが好ましく、前記結晶性ポリマーが、PTFE等のフッ素樹脂の場合は、融点以上で加熱することが好ましい。
There is no restriction | limiting in particular as an area draw ratio at the time of extending | stretching, Although it can select suitably according to the objective, 1.5 times-2,500 times are preferable and 2 times-2,000 times are more preferable. 2.5 times to 100 times is particularly preferable. When stretching is performed, the crystalline polymer film may be preheated to a temperature equal to or lower than the stretching temperature in advance.
In addition, after extending | stretching, heat setting can be performed as needed. The heat setting temperature is usually preferably higher than the stretching temperature and lower than the melting point of the crystalline polymer, and when the crystalline polymer is a fluororesin such as PTFE, it is preferable to heat at the melting point or higher.

<その他の工程>
前記その他の工程としては、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、表面改質工程が挙げられる。
<Other processes>
There is no restriction | limiting in particular as said other process, According to the objective, it can select suitably, For example, a surface modification process is mentioned.

前記表面改質工程は、結晶性ポリマー微孔性膜の少なくとも一部を表面改質する工程である。前記結晶性ポリマー微孔性膜の少なくとも一部には、結晶性ポリマー微孔性膜の露出している表面以外にも、孔部の周囲、孔部の内部も含まれる。   The surface modification step is a step of modifying the surface of at least a part of the crystalline polymer microporous membrane. At least a part of the crystalline polymer microporous membrane includes not only the exposed surface of the crystalline polymer microporous membrane but also the periphery of the pore and the inside of the pore.

前記表面改質する方法としては、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、過酸化水素水又は水溶性溶剤の水溶液の含浸後、レーザー照射する方法(特開平7−304888号公報)、放射線、プラズマ等で照射する方法(特開2003−201571号公報)、化学的エッチング処理(特開2007−154153号公報)、架橋系材料で被覆する方法(特開平8−283447号公報)、重合系材料で被覆する方法(特開2000−235849号公報)などが挙げられる。   The method for modifying the surface is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. For example, a method of laser irradiation after impregnation with an aqueous solution of hydrogen peroxide solution or a water-soluble solvent (Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-1993). 308888), a method of irradiating with radiation, plasma, etc. (Japanese Patent Laid-Open No. 2003-151571), a chemical etching process (Japanese Patent Laid-Open No. 2007-154153), and a method of coating with a cross-linked material (Japanese Patent Laid-Open No. 8-283447). And a method of coating with a polymer material (Japanese Patent Laid-Open No. 2000-235849).

ここで、図1〜図4を参照して、本発明の結晶性ポリマー微孔性膜の製造方法の一例について説明する。   Here, with reference to FIGS. 1-4, an example of the manufacturing method of the crystalline polymer microporous film | membrane of this invention is demonstrated.

図1に示すように、箱形状の下金型8内に、前記第1のペーストを層状に下金型8上に載せ、上金型(不図示)を用いて矢印方向に押圧する。これにより圧縮されて、第1層4が形成される。
次に、図2に示すように、第1層4上に、第2層5を形成するためのPTFEのファインパウダーを含むペーストを載せ、同様に上金型(不図示)を用いて圧縮する。
以上により、図3に示すような、第1層4上に第2層5が積層された積層予備成形体10が得られる。
図4に示すようなペースト押出装置のシリンダー部に、得られた積層予備成形体10を収納した後、これを加圧手段(不図示)によって矢印方向に押圧する。このようにして第1層4及び第2層5が完全に一体化され、各層が均一な厚みを有する積層体(未加熱フィルム積層体)15が成形される。積層体15を対称加熱し、延伸することにより、結晶性ポリマー微孔製膜が製造される。
As shown in FIG. 1, the first paste is placed on the lower mold 8 in a layer form in a box-shaped lower mold 8 and pressed in the direction of the arrow using an upper mold (not shown). Thus, the first layer 4 is formed by being compressed.
Next, as shown in FIG. 2, a paste containing fine powder of PTFE for forming the second layer 5 is placed on the first layer 4, and similarly compressed using an upper mold (not shown). .
As described above, a laminated preform 10 in which the second layer 5 is laminated on the first layer 4 as shown in FIG. 3 is obtained.
After the obtained laminated preform 10 is stored in the cylinder part of the paste extrusion apparatus as shown in FIG. 4, it is pressed in the direction of the arrow by a pressing means (not shown). Thus, the 1st layer 4 and the 2nd layer 5 are completely integrated, and the laminated body (unheated film laminated body) 15 in which each layer has uniform thickness is shape | molded. A crystalline polymer microporous film is produced by symmetrically heating and stretching the laminate 15.

(結晶性ポリマー微孔性膜)
本発明の結晶性ポリマー微孔性膜は、前記結晶性ポリマー微孔性膜の製造方法により、製造された微孔性膜である。
(Crystalline polymer microporous membrane)
The crystalline polymer microporous membrane of the present invention is a microporous membrane produced by the method for producing a crystalline polymer microporous membrane.

前記結晶性ポリマー微孔性膜の構造としては、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、前記第1のペーストを含む層と前記第2のペーストを含む層との間に境界を有する積層構造が挙げられる。   The structure of the crystalline polymer microporous film is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. For example, the layer containing the first paste and the layer containing the second paste A laminated structure having a boundary between them can be given.

前記結晶性ポリマー微孔性膜が積層構造であることを確認する方法としては、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、結晶性ポリマー微孔性膜を厚み方向に凍結して切断した切断面を光学顕微鏡や走査型電子顕微鏡(SEM)で観察することにより検出する方法が挙げられる。   The method for confirming that the crystalline polymer microporous membrane has a laminated structure is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose. For example, the crystalline polymer microporous membrane is arranged in the thickness direction. There is a method of detecting a section cut by freezing by observing it with an optical microscope or a scanning electron microscope (SEM).

前記結晶性ポリマー微孔性膜の孔部の形状としては、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、前記結晶性ポリマー微孔性膜の厚み方向に貫通し、前記結晶性ポリマー微孔性膜における少なくとも1層が、前記結晶性ポリマー微孔性膜の厚み方向における少なくとも一部において、平均孔径が変化なく一定である複数の孔部の形状が挙げられる。前記形状とすることにより、微粒子を効率良く捕捉することができる。
ここで、前記結晶性ポリマー微孔性膜における少なくとも1層が、前記結晶性ポリマー微孔性膜の厚み方向における少なくとも一部において、平均孔径が変化なく一定である複数の孔部とは、横軸に結晶性ポリマー微孔性膜のおもて面からの厚み方向の距離t(おもて面からの深さに相当)をとり、縦軸に孔部の平均孔径Dをとったとき、(1)おもて面(d=0)からうら面(d=膜厚)に至るまでのグラフが、結晶性ポリマー層ごとに1本の連続線で描かれ(連続的)、グラフの傾き(dD/dt)は実質的に0(ゼロ)であることをいう。また、前記実質的に0(ゼロ)とは、平均値から±10%程度を含み、単調増加、単調減少は含まないことをいう。
The shape of the pores of the crystalline polymer microporous membrane is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the purpose.For example, the crystalline polymer microporous membrane penetrates in the thickness direction of the crystalline polymer microporous membrane, Examples of the shape of the plurality of pores in which at least one layer in the crystalline polymer microporous membrane is constant without change in the average pore diameter in at least a part of the crystalline polymer microporous membrane in the thickness direction. By adopting the shape, fine particles can be captured efficiently.
Here, the at least one layer in the crystalline polymer microporous membrane is a plurality of pores whose average pore diameter is constant without change in at least a part in the thickness direction of the crystalline polymer microporous membrane. When the distance t (corresponding to the depth from the front surface) in the thickness direction from the front surface of the crystalline polymer microporous membrane is taken as the axis, and the average pore diameter D of the pores is taken as the vertical axis, (1) A graph from the front surface (d = 0) to the back surface (d = film thickness) is drawn with one continuous line for each crystalline polymer layer (continuous), and the slope of the graph (DD / dt) is substantially 0 (zero). The substantially 0 (zero) includes about ± 10% from the average value and does not include monotonic increase and monotonic decrease.

前記結晶性ポリマー微孔性膜の孔部の形状を確認する方法としては、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、光学顕微鏡や走査型電子顕微鏡(SEM)で観察することにより確認する方法が挙げられる。   There is no restriction | limiting in particular as a method of confirming the shape of the hole part of the said crystalline polymer microporous film | membrane, According to the objective, it can select suitably, For example, observation with an optical microscope or a scanning electron microscope (SEM) The method of confirming by doing is mentioned.

前記結晶性ポリマー微孔性膜の孔部の平均孔径としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、第1のペーストを含む層における孔部の平均孔径と、第2のペーストを含む層における孔部の平均孔径とが、異なる平均孔径を有している。
前記結晶性ポリマー微孔性膜の第1のペーストを含む層における孔部の平均孔径としては、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、1μm以下であることが好ましく、0.5μm以下であることがより好ましい。
前記結晶性ポリマー微孔性膜の第2のペーストを含む層における孔部の平均孔径としては、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、1nm〜200nmが好ましく、5nm〜150nmがより好ましく、10nm〜100nmが特に好ましい。
The average pore diameter of the pores of the crystalline polymer microporous membrane is not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose.For example, the average pore diameter of the pores in the layer containing the first paste, The average pore diameter of the holes in the layer containing the second paste has a different average pore diameter.
The average pore diameter of the pores in the layer containing the first paste of the crystalline polymer microporous film is not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose, but is preferably 1 μm or less, More preferably, it is 0.5 μm or less.
There is no restriction | limiting in particular as an average hole diameter of the hole part in the layer containing the 2nd paste of the said crystalline polymer microporous film | membrane, Although it can select suitably according to the objective, 1 nm-200 nm are preferable, and 5 nm- 150 nm is more preferable, and 10 nm to 100 nm is particularly preferable.

前記結晶性ポリマー微孔性膜における孔部の平均孔径を測定する方法としては、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、走査型電子顕微鏡で膜表面あるいは、膜断面の写真(SEM写真、倍率1,000倍〜100,000倍)をとり、得られた写真を画像処理装置(本体:日本アビオニクス株式会社製、商品名「TVイメージプロセッサTVIP−4100II」、制御ソフト:ラトックシステムエンジニアリング株式会社製、商品名「TVイメージプロセッサイメージコマンド4198」)に取り込んで結晶性ポリマー繊維のみからなる像を得て、その像を演算処理することにより平均孔径を測定する方法が挙げられる。   The method for measuring the average pore diameter of the pores in the crystalline polymer microporous membrane is not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose. For example, the surface of the membrane or the cross section of the membrane can be selected with a scanning electron microscope. (SEM photograph, magnification: 1,000 to 100,000 times), and the resulting photograph is an image processing device (main body: Nippon Avionics Co., Ltd., trade name “TV Image Processor TVIP-4100II”, control software : A product name “TV Image Processor Image Command 4198” manufactured by Ratok System Engineering Co., Ltd.), obtaining an image composed only of crystalline polymer fibers, and calculating the average pore diameter by calculating the image. It is done.

前記結晶性ポリマー微孔性膜における平均流量孔径とは、乾燥状態時の1/2と湿潤状態時の空気流量との交点から求まる孔径をいう。
前記結晶性ポリマー微孔性膜の第1のペーストを含む層における孔部の平均流量孔径としては、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、1μm以下であることが好ましく、0.5μm以下であることがより好ましい。
前記結晶性ポリマー微孔性膜の第2のペーストを含む層における孔部の平均流量孔径としては、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、1nm〜200nmが好ましく、5nm〜150nmがより好ましく、10nm〜100nmが特に好ましい。
The average flow pore size in the crystalline polymer microporous membrane refers to the pore size determined from the intersection of 1/2 in the dry state and the air flow rate in the wet state.
The average flow pore size of the pores in the layer containing the first paste of the crystalline polymer microporous membrane is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, but is preferably 1 μm or less. More preferably, it is 0.5 μm or less.
The average flow pore size of the pores in the layer containing the second paste of the crystalline polymer microporous membrane is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, but is preferably 1 nm to 200 nm, preferably 5 nm. -150 nm is more preferable, and 10 nm to 100 nm is particularly preferable.

前記結晶性ポリマー微孔性膜の孔部の平均流量孔径を測定する方法としては、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、ハーフドライ法(ASTM E1294−89)により測定する方法が挙げられる。具体的には、15nmまでは500psiの高圧パームポロメーター(PMI社製)で測定でき、15nm以下はナノパームポロメーター(PMI社製)により測定することができる。   There is no restriction | limiting in particular as a method of measuring the average flow volume diameter of the hole part of the said crystalline polymer microporous film | membrane, According to the objective, it can select suitably, For example, by a half dry method (ASTM E1294-89) The method of measuring is mentioned. Specifically, up to 15 nm can be measured with a 500 psi high pressure palm porometer (manufactured by PMI), and 15 nm or less can be measured with a nano palm porometer (manufactured by PMI).

前記結晶性ポリマー微孔性膜の厚みとしては、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、1μm〜300μmが好ましく、5μm〜200μmがより好ましく、10μm〜100μmが特に好ましい。   There is no restriction | limiting in particular as thickness of the said crystalline polymer microporous film | membrane, Although it can select suitably according to the objective, 1 micrometer-300 micrometers are preferable, 5 micrometers-200 micrometers are more preferable, 10 micrometers-100 micrometers are especially preferable.

前記結晶性ポリマー微孔性膜における前記第1のペーストを含む層の最大厚みを前記第2のペーストを含む層の最大厚みより厚くすると、結晶性ポリマー微孔性膜の流量を向上させることができる。
前記結晶性ポリマー微孔性膜における前記第2のペーストを含む層の厚みは、薄くすると、流量特性が向上する一方、微粒子捕捉率が低下する。逆に、前記結晶性ポリマー微孔性膜における第2のペーストを含む層の厚みを厚くすると、流量特性は低下するが、微粒子捕捉率は向上する。
ここで、前記最大厚みとは、各層の厚みの最大値を意味する。例えば、厚みが20μmの第1のペーストを含む層と、厚みが15μmの第1のペーストを含む層と、厚みが10μmの第1のペーストを含む層とを有する積層体の場合、第1のペーストを含む層の最大厚みは20μmとなり、また、厚みが20μmの第2のペーストを含む層と、厚みが15μmの第2のペーストを含む層と、厚みが10μmの第2のペーストを含む層とを有する積層体の場合、第2のペーストを含む層の最大厚みは20μmとなる。
When the maximum thickness of the layer containing the first paste in the crystalline polymer microporous film is made larger than the maximum thickness of the layer containing the second paste, the flow rate of the crystalline polymer microporous film can be improved. it can.
When the thickness of the layer containing the second paste in the crystalline polymer microporous film is reduced, the flow rate characteristics are improved while the fine particle capturing rate is reduced. On the contrary, when the thickness of the layer containing the second paste in the crystalline polymer microporous film is increased, the flow rate characteristic is lowered, but the fine particle capturing rate is improved.
Here, the maximum thickness means the maximum value of the thickness of each layer. For example, in the case of a stacked body including a layer including a first paste having a thickness of 20 μm, a layer including a first paste having a thickness of 15 μm, and a layer including a first paste having a thickness of 10 μm, the first The maximum thickness of the layer including the paste is 20 μm, the layer including the second paste having a thickness of 20 μm, the layer including the second paste having a thickness of 15 μm, and the layer including the second paste having a thickness of 10 μm. In the case of the laminate having the above, the maximum thickness of the layer containing the second paste is 20 μm.

前記結晶性ポリマー微孔性膜の厚みを測定する方法としては、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、結晶性ポリマー微孔性膜を凍結割断し、走査型電子顕微鏡(SEM)により各層の断面観察を行うことで、各層の厚みを測定する方法が挙げられる。   The method for measuring the thickness of the crystalline polymer microporous film is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. For example, the crystalline polymer microporous film is frozen and cleaved, and scanning electron The method of measuring the thickness of each layer is mentioned by observing the cross section of each layer with a microscope (SEM).

ここで、図5及び図6を参照して、本発明の結晶性ポリマー微孔性膜の一例について説明する。   Here, an example of the crystalline polymer microporous membrane of the present invention will be described with reference to FIGS.

図5に示すように、第1の結晶性ポリマーを含む層101、第2の結晶性ポリマーを含む層102を積層した2層構造の本発明の結晶性ポリマー微孔性膜における孔部101b、102bの平均孔径は、いずれも積層体の厚み方向に変化なく一定であり、結晶性ポリマー微孔性膜全体としては、平均孔径が厚み方向に変化(段階的に減少)している。   As shown in FIG. 5, the hole 101b in the crystalline polymer microporous membrane of the present invention having a two-layer structure in which a layer 101 containing a first crystalline polymer and a layer 102 containing a second crystalline polymer are laminated, The average pore diameter of 102b is constant without any change in the thickness direction of the laminate, and the average pore diameter of the entire crystalline polymer microporous film changes (decreases in steps) in the thickness direction.

図6に示すように、結晶性ポリマーを含む層101、102、103を積層した3層構造の本発明の結晶性ポリマー微孔性膜における孔部101b、102b、103bの平均孔径は、いずれも積層体の厚み方向に変化なく一定であり、結晶性ポリマー微孔性膜全体としては、平均孔径が厚み方向に段階的に変化している部分がある。また、前記孔部の最大平均孔径Lm1、Lm2、及びLm3のうち最も小さい孔部の最大平均孔径Lm2を有する第2の結晶性ポリマーを含む層102が結晶性ポリマー微孔性膜(積層体)の内部に存在している。   As shown in FIG. 6, the average pore diameters of the holes 101b, 102b, 103b in the crystalline polymer microporous membrane of the present invention having a three-layer structure in which the layers 101, 102, 103 containing the crystalline polymer are laminated are all There is no change in the thickness direction of the laminate, and the entire crystalline polymer microporous film has a portion where the average pore diameter changes stepwise in the thickness direction. The layer 102 containing the second crystalline polymer having the largest average pore diameter Lm2 of the smallest pores among the largest average pore diameters Lm1, Lm2, and Lm3 of the pores is a crystalline polymer microporous membrane (laminate). Exists inside.

本発明の結晶性ポリマー微孔性膜は、微小な孔径を有し、数十nmサイズの微粒子を効率良く捕捉することができ、高流量であるので、濾過が必要とされる様々な用途に用いることができるが、以下に説明する濾過用フィルタとして、特に好適に用いることができる。   The crystalline polymer microporous membrane of the present invention has a fine pore size, can efficiently capture fine particles of several tens of nanometers in size, and has a high flow rate, so it can be used in various applications that require filtration. Although it can be used, it can be particularly suitably used as a filter for filtration described below.

(濾過用フィルタ)
本発明の濾過用フィルタは、前記結晶性ポリマー微孔性膜を用いることを特徴とする。
また、本発明の濾過用フィルタは、前記結晶性ポリマー微孔性膜の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。
(Filter for filtration)
The filtration filter of the present invention is characterized by using the crystalline polymer microporous membrane.
Further, in the filter for filtration of the present invention, since the specific surface area of the crystalline polymer microporous membrane is large, the fine particles introduced from the surface are removed by adsorption or adhesion before reaching the minimum pore diameter portion. Therefore, clogging is unlikely to occur and high filtration efficiency can be maintained over a long period of time.

前記濾過用フィルタの形状としては、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、プリーツ状に加工成形することが好ましい。前記濾過用フィルタの形状が前記プリーツ状であると、カートリッジ当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で、有利である。   There is no restriction | limiting in particular as a shape of the said filter for filtration, Although it can select suitably according to the objective, It is preferable to process and shape in a pleat shape. When the shape of the filter for filtration is the pleated shape, it is advantageous in that the effective surface area used for filtering the filter per cartridge can be increased.

ここで、図7〜図9を参照して、本発明の濾過用フィルタの一例について説明する。
図7〜図9は、精密ろ過フィルターカートリッジの具体例であり、本発明はこれらの図面に限定されるわけではない。
Here, with reference to FIGS. 7-9, an example of the filter for filtration of this invention is demonstrated.
7 to 9 are specific examples of the microfiltration filter cartridge, and the present invention is not limited to these drawings.

図7は、エレメント交換式のプリーツフィルターカートリッジエレメントの構造を示す展開図である。精密ろ過膜113は2枚の膜サポート112、及び114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コアー115の周りに巻き付けられている。その外側には外周カバー111があり、精密ろ過膜を保護している。円筒の両端にはエンドプレート116a、及び116bにより、精密ろ過膜がシールされている。エンドプレートはガスケット117を介してフィルターハウジング(不図示)のシール部と接する。ろ過された液体はコアーの集液口から集められ、流体出口118から排出される。   FIG. 7 is a development view showing the structure of an element exchange type pleated filter cartridge element. The microfiltration membrane 113 is folded and folded around a core 115 having a large number of liquid collection ports while being sandwiched by two membrane supports 112 and 114. On the outside, there is an outer cover 111 that protects the microfiltration membrane. Microfiltration membranes are sealed at both ends of the cylinder by end plates 116a and 116b. The end plate is in contact with a seal portion of a filter housing (not shown) through a gasket 117. The filtered liquid is collected from the core collection port and discharged from the fluid outlet 118.

図8は、カプセル式の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の展開図である。精密ろ過膜22は2枚のサポートである、一次側サポート21、及び二次側サポート23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27の周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26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24と下部エンドプレート25とにより、精密ろ過膜がシールされている。
図8は、下部エンドプレート25とハウジングベースとのシールを、Oリング28を介して行う事例を示しているが、下部エンドプレート25とハウジングベースとのシールは熱融着や接着剤によって行われることもある。又はハウジングベースとハウジングカバーとのシールも熱融着の他に、接着剤を用いる方法も可能である。
FIG. 8 is a development view of the entire structure of the microfiltration membrane filter element before being assembled into the housing of the capsule filter cartridge. The microfiltration membrane 22 is folded in a state of being sandwiched by two supports, a primary support 21 and a secondary support 23, and is wound around a filter element core 27 having a large number of liquid collection ports. . There is a filter element cover 26 on the outside to protect the microfiltration membrane. Microfiltration membranes are sealed at both ends of the cylinder by an upper end plate 24 and a lower end plate 25.
FIG. 8 shows an example in which the lower end plate 25 and the housing base are sealed via the O-ring 28. The lower end plate 25 and the housing base are sealed by heat fusion or an adhesive. Sometimes. Alternatively, the seal between the housing base and the housing cover can be made by using an adhesive in addition to heat sealing.

図9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図である。フィルターエレメント30はハウジングベース32とハウジングカバー31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リングを介してハウジングベース32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33からハウジング内に入り、フィルターメディア29を通過し、フィルターエレメントコア27の集液口から集められ、液出口ノズル34から排出される。ハウジングベース32とハウジングカバー31は、通常溶着部37で液密に熱融着される。   FIG. 9 is a view showing the structure of a capsule pleated filter cartridge in which a filter element is integrated in a housing. The filter element 30 is incorporated in a housing composed of a housing base 32 and a housing cover 31. The lower end plate is sealed by a water collecting pipe (not shown) at the center of the housing base 32 through an O-ring. The liquid enters the housing from the liquid inlet nozzle 33, passes through the filter medium 29, is collected from the liquid collection port of the filter element core 27, and is discharged from the liquid outlet nozzle 34. The housing base 32 and the housing cover 31 are usually heat-sealed in a liquid-tight manner at the welding portion 37.

本発明の結晶性ポリマー微孔性膜を用いた濾過用フィルタは、このように濾過機能が高くて長寿命であるため、濾過装置をコンパクトにまとめることができる。従来の濾過装置では、多数の濾過ユニットを直列的に使用して濾過寿命の短さに対処していたが、本発明の濾過用フィルタを用いれば直列的に使用する濾過ユニットの数を大幅に減らすことができる。また、濾過用フィルタの交換期間も大幅に延ばすことができるため、メンテナンスにかかる費用や時間を節減できる。   Since the filter for filtration using the crystalline polymer microporous membrane of the present invention has such a high filtration function and a long life, the filtration device can be made compact. In the conventional filtration apparatus, a large number of filtration units are used in series to cope with the short filtration life. However, if the filtration filter of the present invention is used, the number of filtration units used in series is greatly increased. Can be reduced. Moreover, since the replacement period of the filter for filtration can be extended significantly, the cost and time required for maintenance can be reduced.

本発明の濾過用フィルタは、気体、液体等の精密濾過に好適に用いられ、例えば、腐食性ガス、半導体工業で使用される各種ガス等の濾過、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、高温濾過、反応性薬品の濾過、電線被覆材料、カテーテル、人工血管、癒着防止膜、細胞培養足場、絶縁膜、燃料電池用セパレータなどに幅広く用いることができる。   The filtration filter of the present invention is suitably used for microfiltration of gases, liquids, etc., for example, filtration of corrosive gas, various gases used in the semiconductor industry, washing water for electronics industry, pharmaceutical water, pharmaceutical manufacture Widely used in process water, food water filtration, sterilization, high temperature filtration, reactive chemical filtration, wire coating materials, catheters, artificial blood vessels, anti-adhesion membranes, cell culture scaffolds, insulating membranes, fuel cell separators, etc. it can.

以下、本発明の実施例を説明するが、本発明は、これらの実施例に何ら限定されるものではない。   Examples of the present invention will be described below, but the present invention is not limited to these examples.

(実施例1)
<結晶性ポリマー微孔性膜の作製>
−第1のペースト調製工程−
未加熱の結晶性ポリマーとして、ポリテトラフルオロエチレンのファインパウダー(ダイキン工業株式会社製、商品名「ポリフロン PTFE」、品番名「F−106」)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、商品名「アイソパーH」)23質量部を加え、第1のペーストを調製した。
Example 1
<Preparation of crystalline polymer microporous membrane>
-First paste preparation step-
As an unheated crystalline polymer, polytetrafluoroethylene fine powder (manufactured by Daikin Industries, Ltd., trade name “Polyflon PTFE”, product number “F-106”) 100 parts by mass, as an extrusion aid, hydrocarbon oil 23 parts by mass (trade name “Isopar H” manufactured by Esso Oil Co., Ltd.) was added to prepare a first paste.

−第2のペースト調製工程−
結晶性ポリマーとして、ポリテトラフルオロエチレンのファインパウダー(ダイキン工業株式会社製、商品名「ポリフロン PTFE」、品番名「F−106」)を金属製のバット上に厚さ2mmとなるように均して置き、熱風オーブンに投入し、バットに設置した熱電対により、前記ファインパウダーの温度が340℃に到達してから30秒間静置し、その後、バットごと取り出して空気中にて空冷した。脆い板状になった前記ファインパウダーの熱処理物を容器の口を通る程度に割って容器に封入し、容器を振とうして粉砕し、顆粒状の加熱処理済の結晶性ポリマー1を得た。前記加熱処理済の結晶性ポリマー1を100質量部、押出助剤として、炭化水素油(エッソ石油株式会社製、商品名「アイソパーH」)を25質量部加え、第2のペーストを調製した。
-Second paste preparation step-
As a crystalline polymer, polytetrafluoroethylene fine powder (trade name “Polyflon PTFE”, product name “F-106”, manufactured by Daikin Industries, Ltd.) is leveled on a metal bat so that the thickness is 2 mm. The fine powder was allowed to stand for 30 seconds after the temperature of the fine powder reached 340 ° C. by a thermocouple installed in the bat, and then the bat was taken out and air-cooled in the air. The fine powder heat-treated product in the form of a fragile plate was divided into portions that passed through the mouth of the container, sealed in the container, and pulverized by shaking the container to obtain a granular heat-treated crystalline polymer 1 . 100 parts by mass of the heat-treated crystalline polymer 1 and 25 parts by mass of hydrocarbon oil (trade name “Isopar H” manufactured by Esso Petroleum Corporation) were added as an extrusion aid to prepare a second paste.

−積層予備成形体作製工程−
前記第1のペーストと、前記第2のペーストとの厚み比(ペースト1/ペースト2/ペースト1)が3/1/1となるように、敷き詰め加圧し、積層予備成形体を作製した。
-Laminated preform fabrication process-
Lamination and pressurization were performed so that the thickness ratio (paste 1 / paste 2 / paste 1) between the first paste and the second paste was 3/1/1 to produce a laminated preform.

−積層体形成工程−
前記積層予備成形体を、ペースト押出し金型の角型シリンダー内に挿入し、シート状に複層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カレンダー掛けして、積層構造を有するポリテトラフルオロエチレンのフィルムを作製した。得られたポリテトラフルオロエチレンのフィルムを250℃の熱風乾燥炉に通して押出助剤を乾燥除去し、平均厚さ140μm、平均幅150mm、比重1.45の積層体(ポリテトラフルオロエチレンの未加熱フィルム積層体)を形成した。
-Laminate formation process-
The laminated preform was inserted into a square cylinder of a paste extrusion mold, and a multilayer paste was extruded into a sheet shape. This was calendered with a calender roll heated to 60 ° C. to produce a polytetrafluoroethylene film having a laminated structure. The resulting polytetrafluoroethylene film was passed through a hot air drying oven at 250 ° C. to dry and remove the extrusion aid, and a laminate having an average thickness of 140 μm, an average width of 150 mm, and a specific gravity of 1.45 was obtained. Heated film laminate) was formed.

−対称加熱工程−
前記積層体を、344℃に保温したソルトバスで50秒加熱して、対称加熱フィルムを作製した。
-Symmetric heating process-
The laminate was heated in a salt bath kept at 344 ° C. for 50 seconds to produce a symmetrical heating film.

−延伸工程−
前記対称加熱フィルムを、300℃にて長手方向に3倍にロール間延伸し、一旦巻き取りロールに巻き取った。その後、両端をクリップで挟み、300℃で幅方向に3倍に延伸し、320℃で熱固定を行った。
以上により、実施例1の結晶性ポリマー微孔性膜を作製した。
-Stretching process-
The symmetrical heating film was stretched between rolls in the longitudinal direction by 3 times at 300 ° C., and then wound up on a winding roll. Thereafter, both ends were sandwiched between clips, stretched three times in the width direction at 300 ° C., and heat fixed at 320 ° C.
Thus, the crystalline polymer microporous membrane of Example 1 was produced.

(実施例2)
<結晶性ポリマー微孔性膜の作製>
実施例1の第2のペースト調製工程において、ポリテトラフルオロエチレンのファインパウダーの到達温度を330℃として、加熱処理済の結晶性ポリマー2を得たこと以外は、実施例1と同様にして、実施例2の結晶性ポリマー微孔性膜を作製した。
(Example 2)
<Preparation of crystalline polymer microporous membrane>
In the second paste preparation step of Example 1, the ultimate temperature of the fine powder of polytetrafluoroethylene was set to 330 ° C., except that the heat-treated crystalline polymer 2 was obtained. The crystalline polymer microporous membrane of Example 2 was prepared.

(比較例1)
<結晶性ポリマー微孔性膜の作製>
実施例1の第2のペースト調製工程において、ポリテトラフルオロエチレンのファインパウダーの到達温度を320℃として、加熱処理済の結晶性ポリマー3を得たこと以外は、実施例1と同様にして、比較例1の結晶性ポリマー微孔性膜を作製した。なお、前記加熱処理済の結晶性ポリマー3は、既に顆粒状であったため、前記第2のペースト調製工程において振とう粉砕することはせず、このままの状態で加熱処理済の結晶性ポリマー3とした。
(Comparative Example 1)
<Preparation of crystalline polymer microporous membrane>
In the second paste preparation process of Example 1, the ultimate temperature of the fine powder of polytetrafluoroethylene was set to 320 ° C., except that the heat-treated crystalline polymer 3 was obtained. A crystalline polymer microporous membrane of Comparative Example 1 was prepared. In addition, since the heat-treated crystalline polymer 3 was already granular, it was not pulverized by shaking in the second paste preparation step, and the heat-treated crystalline polymer 3 and did.

(比較例2)
<結晶性ポリマー微孔性膜の作製>
実施例1の第2のペースト調製工程において、ポリテトラフルオロエチレンのファインパウダーの到達温度を360℃として、加熱処理済の結晶性ポリマー4を得たこと以外は、実施例1と同様にして、比較例2の結晶性ポリマー微孔性膜を作製した。
(Comparative Example 2)
<Preparation of crystalline polymer microporous membrane>
In the second paste preparation step of Example 1, the ultimate temperature of the fine powder of polytetrafluoroethylene was set to 360 ° C., except that the heat-treated crystalline polymer 4 was obtained. A crystalline polymer microporous membrane of Comparative Example 2 was prepared.

(比較例3)
<結晶性ポリマー微孔性膜の作製>
実施例1の第2のペーストは用いずに、実施例1の第1のペーストのみを用いて、予備成型体を作製したこと以外は、実施例1と同様にして、比較例3の結晶性ポリマー微孔性膜を作製した。
(Comparative Example 3)
<Preparation of crystalline polymer microporous membrane>
The crystallinity of Comparative Example 3 is the same as that of Example 1 except that a preform is produced using only the first paste of Example 1 without using the second paste of Example 1. A polymer microporous membrane was prepared.

(比較例4)
<結晶性ポリマー微孔性膜の作製>
実施例1の第1のペーストは用いずに、実施例1の第2のペーストのみを用いて、予備成型体を作製したこと以外は、実施例1と同様にして、比較例4の結晶性ポリマー微孔性膜の作製を試みたが、押出しの際に得られたシート状の成型体は非常に脆く、カレンダー掛けすることができなかった。
(Comparative Example 4)
<Preparation of crystalline polymer microporous membrane>
The crystallinity of Comparative Example 4 is the same as Example 1 except that the first paste of Example 1 is not used and only the second paste of Example 1 is used to prepare a preform. An attempt was made to produce a polymer microporous membrane, but the sheet-like molded product obtained during extrusion was very brittle and could not be calendared.

(評価)
<DSCチャートにおける吸熱ピークの比(M/M)>
まず、実施例1及び2、並びに比較例1〜3の第1のペースト調製工程で用いた未加熱の結晶性ポリマーを示差走査熱量計(セイコーインスツルメンツ製、商品名「DSC7200」)を用いて、10℃/minの昇温速度で測定を行い、DSCチャートにおける吸熱ピークの高さ(h)を特定した。
また、実施例1及び2、並びに比較例1、2、及び4の第2のペースト調製工程で用いた加熱処理済の結晶性ポリマーを、前記示差走査熱量計を用いて、DSCチャートにおける吸熱ピークの高さ(h)を特定した。
次に、第1のペースト調製工程、及び第2のペースト調製工程で用いた結晶性ポリマーであるポリテトラフルオロエチレンのファインパウダー(ダイキン工業株式会社製、商品名「ポリフロン PTFE」、品番名「F−106」)を融点以上の温度(360℃)にて10分間加熱した後に冷却して、全焼成の結晶性ポリマーとした。
前記全焼成の結晶性ポリマーを、前記示差走査熱量計を用いて、DSCチャートを作成し、各々の300℃の値と380℃の値とを結ぶ線をベースラインとして、前記吸熱ピークの高さ(h及びh)をもとに極大値(M及びM)を求め、吸熱ピークの比(M/M)を算出した。結果を表1に示す。
(Evaluation)
<Ratio of endothermic peak in DSC chart (M X / M 0 )>
First, using a differential scanning calorimeter (trade name “DSC7200” manufactured by Seiko Instruments Inc.), the unheated crystalline polymer used in the first paste preparation steps of Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 to 3, Measurement was carried out at a rate of temperature increase of 10 ° C./min, and the endothermic peak height (h 0 ) in the DSC chart was specified.
Further, the heat-treated crystalline polymer used in the first paste preparation steps of Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1, 2, and 4 was subjected to an endothermic peak in a DSC chart using the differential scanning calorimeter. The height (h x ) was identified.
Next, a fine powder of polytetrafluoroethylene, which is a crystalline polymer used in the first paste preparation step and the second paste preparation step (made by Daikin Industries, Ltd., trade name “Polyflon PTFE”, product number “F” -106 ") was heated at a temperature equal to or higher than the melting point (360 ° C) for 10 minutes and then cooled to obtain a fully baked crystalline polymer.
Using the differential scanning calorimeter, the DSC chart is prepared for the crystalline polymer of all firing, and the endothermic peak height is determined by using a line connecting each 300 ° C. value and 380 ° C. value as a baseline. The maximum values (M 0 and M X ) were determined based on (h 0 and h x ), and the ratio of endothermic peaks (M X / M 0 ) was calculated. The results are shown in Table 1.

<平均流量孔径>
実施例1及び2、並びに比較例1〜3で作製した結晶性ポリマー微孔性膜を用いて、高圧パームポロメーター(PMI社製)により平均流量孔径の測定を行った。なお、比較例4については、結晶性ポリマー微孔性膜を作製することができなかったため、平均流量孔径の測定を行っていない。結果を表1に示す。
<Average flow pore size>
Using the crystalline polymer microporous membranes prepared in Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 to 3, the average flow pore size was measured with a high-pressure palm porometer (manufactured by PMI). In Comparative Example 4, since the crystalline polymer microporous membrane could not be produced, the average flow pore size was not measured. The results are shown in Table 1.

<流量テスト>
実施例1及び2、並びに比較例1〜3で作製した結晶性ポリマー微孔性膜を用いて、イソプロピルアルコール(IPA)を差圧100kPaで流した時の単位面積(m)、及び単位時間(min)あたりの透過量を流量(L・m−2・min−1)として、測定し、流量テストを行った。なお、比較例4については、結晶性ポリマー微孔性膜を作製することができなかったため、流量テストを行っていない。結果を表1に示す。
<Flow test>
Using the crystalline polymer microporous membranes prepared in Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 to 3, unit area (m 2 ) and unit time when isopropyl alcohol (IPA) was allowed to flow at a differential pressure of 100 kPa The permeation amount per (min) was measured as a flow rate (L · m −2 · min −1 ), and a flow rate test was performed. In Comparative Example 4, since the crystalline polymer microporous film could not be produced, a flow rate test was not performed. The results are shown in Table 1.

実施例1及び2では、前記比(M/M)が0.5〜0.95であるため、前記第2のペースト調製工程における加熱条件が適正な条件となり、成型性を損じることなく、微小な孔径を有し、高流量である結晶性ポリマー微孔性膜を作製することができた。
一方、比較例1及び2では、前記比(M/M)が0.5〜0.95から外れる範囲であるため、前記第2のペースト調製工程における加熱条件が不適切な条件となり、目的とする結晶性ポリマー微孔性膜を作製することができなかった。比較例3では、第2のペーストを用いずに結晶性ポリマー微孔性膜を作製したため、平均孔径が大きい値となった。比較例4では、第1のペーストを用いずに結晶性ポリマー微孔性膜を作製したため、押出しの際に得られたシート状の成型体は非常に脆く、カレンダー掛けすることができず、結晶性ポリマー微孔性膜を作製することができなかった。
In Examples 1 and 2, since the ratio (M X / M 0 ) is 0.5 to 0.95, the heating condition in the second paste preparation step becomes an appropriate condition without impairing the moldability. A crystalline polymer microporous membrane having a fine pore diameter and a high flow rate could be produced.
On the other hand, in Comparative Examples 1 and 2, since the ratio (M X / M 0 ) is in a range out of 0.5 to 0.95, the heating condition in the second paste preparation step becomes an inappropriate condition, The intended crystalline polymer microporous membrane could not be produced. In Comparative Example 3, since the crystalline polymer microporous film was produced without using the second paste, the average pore diameter was large. In Comparative Example 4, since the crystalline polymer microporous membrane was produced without using the first paste, the sheet-like molded body obtained at the time of extrusion was very brittle and could not be calendered. It was not possible to produce a porous polymer microporous membrane.

本発明の結晶性ポリマー微孔性膜及びこれを用いた濾過用フィルタは、濾過が必要とされる様々な状況において使用することができ、気体、液体等の精密濾過に好適に用いられ、例えば、腐食性ガス、半導体工業で使用される各種ガス等の濾過、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、高温濾過、反応性薬品の濾過、電線被覆材料、カテーテル、人工血管、癒着防止膜、細胞培養足場、絶縁膜、燃料電池用セパレータなどに幅広く用いることができる。   The crystalline polymer microporous membrane of the present invention and a filter for filtration using the same can be used in various situations where filtration is required, and is suitably used for microfiltration of gases, liquids, etc. Filtration of corrosive gases, various gases used in the semiconductor industry, electronic industry cleaning water, pharmaceutical water, pharmaceutical manufacturing process water, food water filtration, sterilization, high temperature filtration, reactive chemical filtration, wire coating It can be widely used for materials, catheters, artificial blood vessels, adhesion prevention membranes, cell culture scaffolds, insulating membranes, fuel cell separators, and the like.

4 第1層
5 第2層
8 下金型
10 積層予備成形体
15 積層体(未加熱フィルム積層体)
21 一次側サポート
22 精密ろ過膜
23 二次側サポート
24 上部エンドプレート
25 下部エンドプレート
26 フィルターエレメントカバー
27 フィルターエレメントコア
28 Oリング
29 フィルターメディア
30 フィルターエレメント
31 ハウジングカバー
32 ハウジングベース
33 液入口ノズル
34 液出口ノズル
37 溶着部
101 結晶性ポリマーを含む層
102 結晶性ポリマーを含む層
103 結晶性ポリマーを含む層
101b 孔部
102b 孔部
103b 孔部
111 外周カバー
112 膜サポート
113 精密ろ過膜
114 膜サポート
115 コアー
116a エンドプレート
116b エンドプレート
117 ガスケット
118 液体出口
Lm1 孔部の最大平均孔径
Lm2 孔部の最大平均孔径
Lm3 孔部の最大平均孔径
4 1st layer 5 2nd layer 8 Lower mold 10 Laminated preform 15 Laminated body (unheated film laminated body)
21 Primary support 22 Microfiltration membrane 23 Secondary support 24 Upper end plate 25 Lower end plate 26 Filter element cover 27 Filter element core 28 O-ring 29 Filter media 30 Filter element 31 Housing cover 32 Housing base 33 Liquid inlet nozzle 34 Liquid Outlet nozzle 37 Welding portion 101 Layer containing crystalline polymer 102 Layer containing crystalline polymer 103 Layer containing crystalline polymer 101b Hole portion 102b Hole portion 103b Hole portion 111 Outer peripheral cover 112 Membrane support 113 Microfiltration membrane 114 Membrane support 115 Core 116a End plate 116b End plate 117 Gasket 118 Liquid outlet Lm1 Maximum average hole diameter of the hole Lm2 Maximum average hole diameter of the hole Lm3 Large average pore size

Claims (7)

未加熱の結晶性ポリマーを含む第1のペーストを調製する第1のペースト調製工程と、
前記未加熱の結晶性ポリマーの示差走査熱量計を用いた測定で得られるDSCチャートにおける吸熱ピークの極大値(M)と、加熱処理済の結晶性ポリマーの示差走査熱量計を用いた測定で得られるDSCチャートにおける吸熱ピークの極大値(M)との比(M/M)が0.5〜0.95となる加熱条件で加熱された結晶性ポリマーを含む第2のペーストを調製する第2のペースト調製工程と、
前記第1のペースト、及び前記第2のペーストを金型内で積層して、積層予備成形体を作製する積層予備成形体作製工程と、
前記積層予備成形体を押出し、圧延して積層体を形成する積層体形成工程と、
前記積層体を対称加熱する対称加熱工程と、
前記積層体を延伸する延伸工程と、
をこの順に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。
A first paste preparation step of preparing a first paste comprising an unheated crystalline polymer;
The maximum value (M 0 ) of the endothermic peak in the DSC chart obtained by the measurement using the differential scanning calorimeter of the unheated crystalline polymer and the measurement using the differential scanning calorimeter of the crystalline polymer after heat treatment A second paste containing a crystalline polymer heated under heating conditions in which the ratio (M X / M 0 ) to the maximum value (M X ) of the endothermic peak in the obtained DSC chart is 0.5 to 0.95 A second paste preparation step to be prepared;
A laminated preform forming step for producing a laminated preform by laminating the first paste and the second paste in a mold;
A laminated body forming step of extruding and rolling the laminated preform to form a laminated body;
A symmetrical heating step of symmetrically heating the laminate;
A stretching step of stretching the laminate;
In this order, a method for producing a crystalline polymer microporous membrane.
第2のペースト調製工程における加熱条件における加熱の温度が、320℃超え、かつ、350℃以下で行われる請求項1に記載の結晶性ポリマー微孔性膜の製造方法。   The method for producing a crystalline polymer microporous film according to claim 1, wherein the heating temperature under the heating conditions in the second paste preparation step is 320 ° C or higher and 350 ° C or lower. 第2のペースト調製工程における加熱処理済の結晶性ポリマーの平均粒子径が、0.1μm〜0.6μm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。   The method for producing a crystalline polymer microporous film according to any one of claims 1 to 2, wherein an average particle size of the crystalline polymer subjected to the heat treatment in the second paste preparation step is 0.1 µm to 0.6 µm. . 結晶性ポリマーが、ポリテトラフルオロエチレン及びポリテトラフルオロエチレン共重合体の少なくともいずれかである請求項1から3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。   The method for producing a crystalline polymer microporous membrane according to any one of claims 1 to 3, wherein the crystalline polymer is at least one of polytetrafluoroethylene and a polytetrafluoroethylene copolymer. ポリテトラフルオロエチレン共重合体が、テトラフルオロエチレン、パーフルオロアルキルビニルエーテル、ヘキサフルオロプロピレン、及びクロロトリフルオロエチレンから選択される少なくとも2種を含む請求項4に記載の結晶性ポリマー微孔性膜の製造方法。   The crystalline polymer microporous membrane according to claim 4, wherein the polytetrafluoroethylene copolymer comprises at least two selected from tetrafluoroethylene, perfluoroalkyl vinyl ether, hexafluoropropylene, and chlorotrifluoroethylene. Production method. 請求項1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により製造されたことを特徴とする結晶性ポリマー微孔性膜。   A crystalline polymer microporous membrane produced by the method for producing a crystalline polymer microporous membrane according to any one of claims 1 to 5. 請求項6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。   A filter for filtration, wherein the crystalline polymer microporous membrane according to claim 6 is used.
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