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JP3144858B2 - 精密膜プリーッ式フイルターカートリッジの製造方法 - Google Patents

精密膜プリーッ式フイルターカートリッジの製造方法

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JP3144858B2
JP3144858B2 JP31739891A JP31739891A JP3144858B2 JP 3144858 B2 JP3144858 B2 JP 3144858B2 JP 31739891 A JP31739891 A JP 31739891A JP 31739891 A JP31739891 A JP 31739891A JP 3144858 B2 JP3144858 B2 JP 3144858B2
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Roki Techno Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、精密膜プリーッ式フ
イルターカートリッジの製法に係り、更に詳記すれば、
高品質の製品が安定的に製造できる精密膜プリーッ式フ
イルターカートリッジの製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】精密膜プリーッ式フイルターカートリッ
ジは、半導体産業に於ける洗浄用の純水、超純水を供す
るための工業用濾過、各種薬液用濾過、食品工業に於け
る除菌目的の為の濾過、医薬品業界に於ける精製、分離
の為の濾過等、近年その需要は日増しに増大してきてい
る。このフイルターカートリッジに使用する精密膜の生
産技術は、需要の増大につれ、目を見張る成長をとげ、
それに伴いコストも急速に安価になって来ている。しか
しながら、濾過面積をより大きく持たす目的でプリーッ
加工した精密濾過膜を、両端面プレートに溶着させる溶
着組立技術は、その確立が未だ遅れており、そのため需
要の増大に低価格で供給できない現状にある。
【０００３】プリーッ加工した精密濾過膜の初めの部分
と最後の部分との溶着は、薄膜どうしであるため、ヒー
トシール法或は超音波溶着法等によって容易にエンドレ
ス化することができる。しかしながら、精密濾過膜と両
端面プレートとは熱吸収量の違いから、容易に溶着する
ことができず、そのため品質のバラッキの多い極めて品
質上不安定な生産を行っていた。精密膜プリーッ式フイ
ルターカートリッジは、前記した用途に使用される関係
上、僅かのピンホール等も許容されないので、不合格品
が大量に発生し、そのためコスト高になる問題があっ
た。従来、精密濾過膜と両端面プレートとを溶着させる
方法として、プレート材質がポリプロピレン樹脂の場
合、同材質のポリプロピレン樹脂を溶融させ、エクスル
ーダーによって、この溶融樹脂をプレート全面に押し出
し塗布し、その上に素早くエンドレス化精密濾過膜を具
備した濾過体（以下濾過体という）を埋め込み溶着シー
ルする方法や濾過体を埋め込もうとするプレートの面に
高熱を与え、その部分を溶かして、速やかに濾過体を埋
め込み溶着シールする方法が一般的に行われている。
【０００４】しかしながら、前者の方法は、エクスルダ
ーのノズルから吐出された溶融樹脂がプレート面に達す
る間に空気を巻き込み、この気泡を除去できないまま
に、濾過体を埋め込むこととなり、その結果気泡部より
微小な洩れが発生し、精密濾過膜フイルターカートリッ
ジの機能を果すことができなくなる問題があった。それ
ばかりか、エクスルーダー内、特に滞留部の樹脂の熱劣
化が起こり易く、超純水濾過目的、高純度薬品濾過等の
用途に、これらのフイルターカートリッジを用いた場合
は、熱劣化を起こした部分からの溶出分が増大し、精密
濾過膜フイルターカートリッジとしては到底使用し得な
い問題があった。後者の従来法は、前述したように、高
熱溶融させるため、部分的ではあるが、樹脂の熱劣化が
発生し、純度の高い流体の濾過に用いた場合、有害な溶
出物が流出する欠点があるほか、溶融温度が高温のた
め、埋め込もうとする精密濾過膜に、強度劣化等のダメ
ージを与えると共に、プレート自体に熱ヒズミが発生す
る等多くの問題点を有していた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】この発明は、上記従来
技術の問題点を一挙に解決し、精密膜プリーッ式フイル
ターカートリッジとして、高品質の製品が安定的に製造
でき、その結果コストの低減をもたらす精密膜プリーッ
式フイルターカートリッジの製法を提供することを目的
とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的に沿う本発明の
構成は、プリーッ加工した初めの部分と最後の部分と
を、溶着してエンドレス化した精密濾過膜を具備した濾
過体を、両端面プレートに接着して精密膜プリーッ式フ
イルターカートリッジを製造する方法に於いて、前記両
端面プレートと同材質の薄板からなる中央が開口した接
着補助プレートと該接着補助プレートよりも薄くて溶融
粘性が低く且つ前記両端面プレートと同材質の接着補助
リングとを一緒に加熱し、溶融した前記溶融粘性の低い
接着補助リングの上に、前記濾過体を溶着させ、ついで
これを予め加温しておいた端面プレートに溶着させるこ
とを特徴とする。
【０００７】０．１ミクロン或はそれ以上の精度を持つ
高精密濾過膜の溶着組立の場合、プレートと膜の接合面
は、熱劣化を受け易く、そのため接合面の破裂強度が低
下し、不合格品が発生し易くなる。上記問題点は、前記
接着補助プレートの上に該接着補助プレートよりも薄く
てハイフロー（溶融時の粘性が低い）な端面プレートと
同材質の接着補助リングとを一緒に加熱し、溶融した溶
融粘性の低い接着補助リングの上に、前記濾過体を溶着
させ、その直後に保温しておいた端面プレートを押圧し
ながら貼り合わせることによって解決される。このよう
にハイフローな接着補助リングを使用することによっ
て、このハイフローな接着補助リングの部分は溶融し
て、高精密膜のポーラス（多孔）部分に毛細管現象によ
って吸入されるので、濾過体との一体性が強化され、ア
ンカーリング効果によって、リークの防止及び接合部の
膜の破裂強度が格段に向上するからである。
【０００８】
【実施例】次に、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。ＰＦＡ（テフロン）材質の0.1ミクロン絶対濾過
精度をもつ俗にメンブレンフイルターカートリッジと呼
ばれる精密膜プリーッ式フイルターカートリッジの溶着
組立による製法を図にしたがって説明する。実施例に於
ける各部材の材質は、精密濾過膜がＰＦＡであるほか
は、両端面プレート１０、接着補助プレート５、接着補
助リング６及び多孔コア７の全てポリプロピレンであ
る。図１に示すように、220℃に温調されたヒーター１
の上に、中央に突起２を有する溶着治具３を置き、前記
突起３に中央の孔４を通してメルトインデックス40の比
較的溶融粘性の高い厚さ0.6ミリの接着補助プレート５
を前記溶着治具３内に置き、同時に0.1ミリ厚さ、メルト
インデックス1000の極めて溶融粘性の低い、即ちハイフ
ローな接着補助リング６を中央の孔７を通して前記溶着
治具３内に置く。10秒経過した時点で、図２に示すよう
に、溶融した接着補助リング６の上に、コア７にヒダ折り
した精密濾過膜８を巻き付けてエンドレス化した濾過体
９を載せて押圧する。これによって、図３に示すように、
ハイフロー接着補助リング６部分は、濾過膜８に吸い上
げられ、端面ブラインド化された中間体９'ができる。こ
の際接着補助プレート５は高粘性のため、溶融したハイ
フロー接着補助リング６による糸垂れ等を生じない。次
に、図４に示すように、前以て約８０℃に保温させておい
た端面プレート１０に、中間体９'の熱が下がらない時点
で速やかに圧接させて図５の状態とする。続いて他の端
面も同様の操作を繰り返すことにより、図６に示す精密
濾過膜フイルターカートリッジ１１が得られる。接着補
助リング６を使用せずに、接着補助プレート５だけを使
用する場合も同様にして製造することができる。
【０００９】本発明に使用する接着補助プレート５及び
接着補助リング６は、両端面プレート１０と同材質の熱
可塑性樹脂であれば特に限定されない。上記実施例に記
載したポリプロピレン以外に、両端面プレートの材質に
応じて、例えば、ナイロン、ポリエステル等を使用する
ことができる。本発明に使用する接着補助プレート５の
厚さは、材質によって多少異なるが、0.1■1mm程度であ
るのが好ましい。余り厚すぎると低温で溶融しにくくな
り、また薄すぎると、糸垂れを生じ易くなる。本発明に使
用する接着補助リング６は、上記実施例のようなプレー
ト状の物に限らず、不織布であっても良く、不織布のほう
が溶解し易くなる。接着補助リング６は、接着補助プレー
ト５よりも薄くて、メルトインデックスの高いものであ
る必要があるが、これは、両者を同時に加熱する際、接
着補助リング６を接着補助プレート５よりハイフローな
状態とする必要があるからである。
【００１０】
【効果】以上述べたごとく、本発明によれば、熱吸収が
良くなるように薄肉化した接着補助プレートと接着補助
リングとを使用して濾過体と両端面プレートとを接着さ
せており、接着補助プレートと接着補助リングとは低
温、短時間で溶融するから、樹脂の熱劣化や両端面プレ
ートに熱ヒヅミが発生することを効果的に防止すること
ができ、しかも不良品の発生率が極端に減少するので、精
密膜プリーッ式フイルターカートリッジの製造コストを
著しく低減させることができるという極めて画期的な効
果を奏する。また、接着補助プレートと一緒にハイフロー
な接着補助リングを併用しているが、ハイフローな接着
補助リングの部分は、溶融して高精密膜のポーラス部分
に吸入されるので、アンカーリング効果によって、接合強
度が飛躍的に向上するから、接合面が熱劣化を受け易い
高精密濾過膜の溶着組立に適用しても、品質上何ら問題
ない安定した製品が得られる。
【００１１】
【図面の簡単な説明】
【図１】溶着治具に接着補助プレートと接着補助リング
とを装入する状態を示す断面図である。
【図２】接着補助プレートと接着補助リングとを溶融
後、濾過体を溶着治具に装入した状態を示す断面図であ
る。
【図３】ａは、濾過体に接着補助プレートと接着補助リ
ングとを溶着させた状態を示す断面図である。ｂは、ａ
の底面図である。
【図４】接着補助プレートと接着補助リングとを溶着さ
せた濾過体を端面プレートに接着させる状態を示す断面
図である。
【図５】濾過体に端面プレートを接着させた状態を示す
側面図である。
【図６】本発明の方法により得た精密濾過膜プリーッ式
フイルターカートリッジを示す側面図である。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】プリーッ加工した初めの部分と最後の部分
    とを、溶着してエンドレス化した精密濾過膜を具備した
    濾過体を、両端面プレートに接着して精密膜プリーッ式
    フイルターカートリッジを製造する方法に於いて、前記
    両端面プレートと同材質の薄板からなる中央が開口した
    接着補助プレートと該接着補助プレートよりも薄くて溶
    融粘性が低く且つ前記両端面プレートと同材質の接着補
    助リングとを一緒に加熱し、溶融した前記溶融粘性の低
    い接着補助リングの上に、前記濾過体を溶着させ、つい
    でこれを予め加温しておいた端面プレートに溶着させる
    ことを特徴とする精密膜プリーッ式フイルターカートリ
    ッジの製造方法。
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