结晶聚合物微孔膜及其制备方法、和过滤器技术

本发明专利技术提供一种结晶聚合物微孔膜，其包含：由结晶聚合物形成的两个或多个结晶聚合物层构成的层合物，和在所述层合物的厚度方向上透过所述层合物的多个孔，其中，各个结晶聚合物层的平均孔径沿其厚度方向改变。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于对气体、液体等进行微滤的具有高过滤效率的结晶聚 合物微孔膜及其制备方法，和过滤器。
技术介绍
微孔膜广泛已知并且日益增加地用于过滤器等中(R. Kesting, Synthetic Polymer Membrane, McGraw Hill)。其实例例如是由纤维素酯制成的微孔膜 (参见，USPNos. 1421341,3133132和2944017;禾Q日本专利申请公开(JP-B) Nos. 43-15698， 45-3313,48-39586和48-40050)，由脂族聚酰胺制成的微孔膜 (参见，USPNos. 2783894, 3408315， 4340479， 4340480和4450126;德国专 利No. 3138525;和日本专利申请公开(JP-A) No. 58-37842)，由多氟烃制成 的微孔膜(参见，USP Nos. 4196070和4340482;和JP-A Nos. 55-99934和 58-91732)，和由聚丙烯制成的微孔膜(参见西德专利No. 3003400)。这些微孔膜用于药物配制物用水、药物配制物生产过程用水、食品等 用水，以及电子器件洗涤用水的过滤和杀菌。近年来，它们用于各种领域 并且消耗量也在日益增加。特别地，微孔膜受到关注在于它们能够高可靠 性地捕获粒子。其中，由结晶聚合物形成的微孔膜提供了优异的化学耐性， 并且特别地，由聚四氟乙烯(在此及后，可以称为"PTFE")制成的结晶聚 合物微孔膜提供了优异的耐热性和化学耐性；因此，对于PTFE微孔膜的需 求显著增加。每单位面积的微孔膜的渗透率通常较小(即，过滤寿命较短)。对于工业 应用，这需要使用大量的串联布置的过滤单元以使得保证增加的膜面积。 因此，有必要提高过滤寿命来降低与过滤相关的成本。作为可以有效地防 止归因于堵塞引起的流速降低的微孔膜，例如已提出非对称膜，其中孔径 从内侧到外侧逐渐降低(参见JP-B Nos. 55-6406和04-68966)。另外，还提出的是例如多层的聚四氟乙烯多孔膜，其由小孔径的过滤层和比过滤层孔径大的支撑层构成(参见JP-ANo. 04-351645)，和通过将聚 四氟乙烯的乳液施加到聚四氟乙烯片上并拉伸该片而制成的多孔膜(参见 JP-A No. 07-292144)。不幸地是，在JP-ANo. 04-351645和07-292144中，在涂布和干燥步骤 之后，破裂或其它缺陷更容易出现在所得的微孔膜上。而且，由于仅在膜 表面周围获得小的孔径，因此，其提供有限的过滤寿命。而且，根据JP-ANos. 03-179038和03-179039，可以制备通过多层挤出 而由完全整体地粘结在一起的小孔径的过滤层和大孔径的支撑层构成的微 孔膜。然而，在这种微孔膜中，在过滤层和支撑层之间的边界处，即在孔 径变化不连续的部分容易发生堵塞。JP-B No. 63-48562公开了一种具有非对称孔径的薄膜的制备方法，即 压制薄的乙烯四氟化物树脂膜，同时在不同的温度下加热其两个表面。然 而，在这种教导下，由于加热温度较低-从250。C至乙烯四氟化物树脂的熔 点，因此不能成功地获得理想形状的孔。因此，目前的情况是需要进一步发展由两个或多个结晶聚合物层构成 的结晶聚合物微孔膜，其能够有效地捕获微粒子而不堵塞，从而提供较长 的过滤寿命，以及提供所述结晶聚合物微孔膜的制备方法，和包含所述结 晶聚合物微孔膜的过滤器。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种结晶聚合物微孔膜，其包含由两个或多个结 晶聚合物层构成的层合物，和透过所述层合物的多个孔，其中，各个结晶 聚合物层的平均孔径沿其厚度方向改变，所述结晶聚合物微孔膜能够有效 地捕获微粒子而不堵塞并因此实现较长的过滤寿命；本专利技术还提供所述微 孔膜的制备方法；包含所述结晶聚合物微孔膜的过滤器。解决上述问题的手段如下所述<1>结晶聚合物微孔膜，其包含由结晶聚合物形成的两个或多个结晶聚合物层构成的层合物，和在所述层合物的厚度方向上透过所述层合物的多个孔， 其中，各个结晶聚合物层的平均孔径沿其厚度方向改变。<2>如<1>所述的结晶聚合物微孔膜，其中，所述平均孔径以连续增加 或连续降低的方式在厚度方向改变。<3>如<1>和<2>所述的结晶聚合物微孔膜，其中，所述结晶聚合物层 具有不同的开孔直径。<4>如<1>至<3>任一项所述的结晶聚合物微孔膜，其中，所述层合物 由三个或多个结晶聚合物层构成，并且最大平均孔径小于任何其它结晶聚 合物层的最大平均孔径的结晶聚合物层被置于所述层合物的内侧。<5>如<1>至<4>任一项所述的结晶聚合物微孔膜，其中，所述结晶聚 合物层由不同的结晶聚合物形成。<6>如<5>所述的结晶聚合物微孔膜，其中，所述结晶聚合物层由具有 不同数均分子量的结晶聚合物形成。<7>如<1>至<6>任一项所述的结晶聚合物微孔膜，其中，所述各个结 晶聚合物由聚四氟乙烯制得。<8〉结晶聚合物微孔膜的制备方法，其包括层合两个或多个结晶聚合物层以形成层合物，结晶聚合物层由不同的 结晶聚合物形成；加热层合物的一个表面以在其厚度方向建立温度梯度；和 拉伸其中温度梯度已建立的层合物。<9>如<8>所述的制备方法，其中，所述结晶聚合物具有不同的数均分 子量。<10>如<8>和<9>任一项所述的制备方法，其中，各个结晶聚合物由聚 四氟乙烯制得。<11>如<8>至<10>任一项所述的制备方法，其中，所述拉伸是单轴拉伸。<12>如<8>至<10>任一项所述的制备方法，其中，所述拉伸是双轴拉伸。<13>过滤器，其包含如<1>至<7>任一项所述的结晶聚合物微孔膜。<14>如<13〉所述的过滤器，其中，将表面具有比另一表面更大的平均 孔径的结晶聚合物微孔膜的表面用作过滤表面。本专利技术的结晶聚合物微孔膜包含由结晶聚合物形成的两个或多个结晶 聚合物层构成的层合物，和在所述层合物的厚度方向上透过所述层合物的 多个孔，其中，各个结晶聚合物层的平均孔径沿其厚度方向改变。这使得 能够有效地捕获微粒子而不发生堵塞，并由此可以实现延长的过滤寿命。本专利技术的用于制备结晶聚合物微孔膜的制备方法包括层合物形成步 骤，非对称加热步骤和拉伸步骤。在层合物形成步骤中，通过层合由不同结晶聚合物形成的两个或多个 结晶聚合物层形成层合物。在非对称加热步骤中，加热层合物的一个表面 以建立在层合物厚度方向中的温度梯度。在拉伸步骤中，拉伸层合物。以 此方式，可以有效地制备结晶聚合物微孔膜，其能够有效地捕获微粒子而 不发生堵塞并因此实现更长的过滤寿命。本专利技术的过滤器包含本专利技术的结晶聚合物微孔膜。通过使用过滤器的 大孔径表面(正面)作为入口侧可以实现微粒子的有效捕获。而且，由于过滤 器具有大的比表面积，在到达最大直径的孔之前，通过吸附或粘附可本文档来自技高网...

【技术保护点】
结晶聚合物微孔膜，其包含：　由结晶聚合物形成的两个或多个结晶聚合物层构成的层合物，和　在所述层合物的厚度方向上透过所述层合物的多个孔，　其中，各个结晶聚合物层的平均孔径沿其厚度方向改变。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：外园裕久，田口敏树，冈田英孝，
申请(专利权)人：富士胶片株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]