[发明专利]结晶聚合物微孔膜、其制造方法、以及过滤用过滤器

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于精确过滤气体、液体等，具有高过滤效率的结晶聚合物微孔膜，该结晶聚合物微孔膜的生产方法，以及一种过滤用过滤器。

背景技术

一直以来，微孔膜都是已知的，并且它们被越来越多地应用于过滤用过滤器等领域(参见由R.Kesting编著，Mcgrawhill出版的“Synthetic PolymerMembrane”)。这种微孔膜的实例包括由纤维素酯制成的微孔膜(参见美国专利No.1421341、3133132和2944017，日本专利申请公报(JP-B)No.43-15698、45-3313、48-39586和48-40050)；由脂肪族聚酰胺制成的微孔膜(参见美国专利No.2783894、3408315、4340479、4340480和4450126，德国专利No.3138525和日本专利特许公开(JP-A)No.58-37842)；由多氟烃制成的微孔膜(参见美国专利No.4196070、4340482，日本专利特许公开(JP-A)No.55-99934和58-91732)以及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制剂用水，药物制剂、食物等生产过程，以及电子器件洗涤水的过滤和杀菌。近年来，它们被用于各种各样的领域，因而其消耗量不断增加。尤其是，微孔膜因其可以高可靠性地俘获粒子而受到关注。在这些微孔膜中，结晶聚合物形成的微孔膜提供了极好的耐化学性，特别地，由聚四氟乙烯制成的结晶聚合物微孔膜(下文中可能被称为＂PTFE＂)可以提供出色的耐热性和耐化学性；因此，对PTFE微孔膜的需求正在显著增长。

通常，每个微孔膜在每单位面积上的滤过量都比较小，因而它的寿命比较短。为此，当它们用于工业目的时，需要增加膜面积，所以，除了通过以彼此平行排列的方式来使用大量过滤单元之外，没有其他的选择。因此，从降低过滤过程成本的角度来看，需要延长其过滤寿命。例如，有人提出了一种可以有效防止由于堵塞等原因造成流速下降的微孔膜—不对称薄膜，在这种膜中，孔径由进口侧向出口侧逐渐减小(参见日本专利申请公告(JP-B)No.55-6406和4-68966)。

此外，也有人提出了由小孔径过滤层和孔径大于过滤层的支撑层所组成的聚四氟乙烯微孔膜(参见日本专利特许公开(JP-A)No.4-351645)，以及通过用聚四氟乙烯乳剂分散液涂布聚四氟乙烯薄片并拉伸该薄片而制造的微孔膜(参见日本专利申请特许公开(JP-A)No.7-292144)，以及其他微孔膜。

然而，当试图用聚四氟乙烯生产JP-B No.55-6406和4-6896中公开的不对称膜时，由于聚四氟乙烯只能溶解在特定溶剂中，因而不可能生产出孔径逐渐减小的微孔膜。此外，在过滤过程中使用该所得的膜会因为堵塞等原因而引起流速下降。

按照JP-A No.4-351645和7-292144中公开的微孔膜，其有可能减少JP-BNo.55-6406和4-68966中的相关问题，但另一方面，由于只有膜的表面具有较小的孔径，所以它们也存在不能获得足够过滤寿命的问题。

此外，日本专利申请特许公开(JP-A)No.11-106553提出了一种使氟树脂多孔膜亲水化的方法，在这种方法中，制备了一种水溶液，该水溶液的浓度使得多孔膜能被水溶性酮向内浸入，先用该水溶液浸渍氟树酯微孔膜，再用水浸渍以调整微孔膜中水溶性酮的浓度，然后再用紫外线激光照射。日本专利申请特许公开(JP-A)No.2007-154153提出了一种通过化学腐蚀薄膜来增强由微孔氟树脂形成的薄膜的亲水性的方法。这些方案使得让有惰性表面的氟树脂微孔膜具有亲水性成为可能。

然而，就流速和过滤寿命而言，这些方案中的PTFE微孔膜表现并不能令人满意，因此仍然需要进一步的改善和发展。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种结晶聚合物微孔膜，该结晶聚合物微孔膜能够有效地俘获微粒，达到高流速，具有长的过滤寿命，并且由于高流速而能够有效地用于大型设备；提供一种能够有效生产该结晶聚合物微孔膜的结晶聚合物微孔膜生产方法；并提供一种使用该结晶聚合物微孔膜的过滤用过滤器。

解决上述问题的方法如下：

<1>一种结晶聚合物微孔膜，其包括：

大量从第一表面到第二表面的孔，

其中，第一表面处孔的平均孔径大于第二表面处孔的平均孔径，结晶微孔膜中孔的平均孔径从第一表面到第二表面连续地变化，并且该结晶聚合物微孔膜的暴露面具有以30dyne/cm或更大的润湿性指数表示的亲水性。