[发明专利]结晶聚合物微孔膜、其制备方法、和过滤用过滤器

说明书

技术领域

本发明涉及具有高过滤效率并用于精确过滤气体和液体等的结晶聚合物微孔膜、该结晶聚合物微孔膜的制备方法、和过滤用过滤器。

背景技术

一直以来，微孔膜为已知并被广泛地用于过滤用过滤器等领域(参见非专利文献1)。至于微孔膜，例如有，使用纤维素酯作为材料的微孔膜(参见专利文献1等)、使用脂族聚酰胺作为材料的微孔膜(参见专利文献2等)、使用多氟烃作为材料的微孔膜(参见专利文献3等)、和使用聚丙烯作为材料的微孔膜(参见专利文献4)等。

这些微孔膜用于电子工业用的洗涤水、医用水、制药工艺的水和食品用水的过滤和杀菌。近年来，微孔膜的用量逐年增加，并且由于微孔膜在捕获颗粒的高可靠性而受到高度关注。其中，由结晶聚合物制成的微孔膜在耐化学性方面优异，特别是，使用聚四氟乙烯(PTEF)作为原料制得的微孔膜具有优异的耐热性和耐化学性，并且它们的需求快速上升。

同时，专利文献5提出了多孔PTFE膜的制备方法，在该制备方法中包括如下步骤：在与预制PTFE的挤出和/或轧制方向垂直的方向对所述预制PTFE施加压应力，使得所得多孔PTFE膜的雾度的可变度是20％或更低。按照该提议，可以使微孔PTFE膜的微孔结构均匀。然而，按照该提议的微孔PTFE膜在过滤流速和过滤寿命方面不太令人满意。

同时，专利文献6提出了多孔聚四氟乙烯产品的制备方法，包括以下步骤：在低于聚四氟乙烯组分的结晶熔点的温度下单轴拉伸胶带，并增加所述胶带的温度至高于所述聚四氟乙烯组分的结晶熔点的温度，以便所述拉伸胶带以无定形状态稳定化，和在与最初拉伸方向垂直的方向在高于所述聚四氟乙烯组分的结晶熔点的温度下拉伸所述胶带。根据该提议，可以提高过滤流速，然而，缺陷是单位面积的微孔膜的过滤流量降低(换句话说，过滤寿命缩短)。

而且，专利文献7提出了结晶聚合物微孔膜的制备方法，它包括半烧制步骤，其中对未烧制薄膜表面施加热量以便薄膜在膜厚方向具有温度梯度。根据该提议，通过非对称结构微孔能够多级过滤，由此可以延长微孔膜的过滤寿命。然而，该提议方法导致热不匀性。结果，在所得微孔膜的面内分布中观察到平均孔径的变化。当小面积使用微孔膜(0.04m²或更小)时，很少导致麻烦，但是当大面积使用时(大于0.04m²)，会导致颗粒泄漏。

因此，特别希望进一步改进和开发以提供平均孔径具有均匀面内分布的结晶聚合物微孔膜，它能够有效地捕获颗粒并实现高流速，不引起堵塞，并且即使大面积使用时也能够有效使用(大型设备)，并且它具有长过滤寿命，并提供结晶聚合物微孔膜的制备方法，它可以有效地生产所述结晶聚合物微孔膜。

[引证列表]

[专利文献]

[PTL 1]美国专利1,421,341

[PTL 2]美国专利2,783,894

[PTL 3]美国专利4,196,070

[PTL 4]德国专利3,003,400

[PTL 5]日本专利申请特开(JP-A)No.2002-172316

[PTL 6]日本专利申请公报(JP-B)No.11-515036

[PTL 7]日本专利申请特开(JP-A)No.2007-332342

[非专利文献]

[NPL 1]“Synthetic Polymer Membrane”，R.Kesting著，McGrawHill出版

发明内容

技术问题

本发明的目的是解决上述传统问题并实现以下目的。即，本发明的目的是一种结晶聚合物微孔膜，它的平均孔径具有均匀的面内分布，它能够有效地捕获颗粒并实现高流速同时没有引起堵塞，并且即使大面积使用时也可以有效地使用，并且具有长过滤寿命，并提供了结晶聚合物微孔膜的制备方法，它可以有效地生产所述结晶聚合物微孔膜、和使用所述结晶聚合物微孔膜的过滤用过滤器。

问题的解决方法

上述问题的解决方法如下：

<1>结晶聚合物微孔膜的制备方法，包括：

在等于或高于结晶聚合物的烧制产物的熔点的温度下，经加热单元非对称地加热由所述结晶聚合物组成并经固定的薄膜，使得所述薄膜的一个表面在与所述加热单元接触的同时受热，在由结晶聚合物组成的所述薄膜的厚度方向具有温度梯度，由此形成半烧制薄膜；和

拉伸所述半烧制薄膜。