JP2002136849A - 複合膜の製造方法 - Google Patents
複合膜の製造方法Info
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- JP2002136849A JP2002136849A JP2000332780A JP2000332780A JP2002136849A JP 2002136849 A JP2002136849 A JP 2002136849A JP 2000332780 A JP2000332780 A JP 2000332780A JP 2000332780 A JP2000332780 A JP 2000332780A JP 2002136849 A JP2002136849 A JP 2002136849A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 フィルムフロー法を用いた複合膜の製造方法
において、水溶液の供給量を増加することなく、膜面の
擦れ傷あるいは擦れ傷状の塗布むらを防止する。 【解決手段】 走行する被塗布膜上にフィルムを配置
し、被塗布膜とフィルムとの間に、被塗布膜の表面に吸
着される物質を含む水溶液を供給して被塗布膜の表面に
塗布するに際し、前記フィルムに、被塗布膜側表面に凹
凸加工を施したフィルムを用いることを特徴とする、複
合膜の製造方法。
において、水溶液の供給量を増加することなく、膜面の
擦れ傷あるいは擦れ傷状の塗布むらを防止する。 【解決手段】 走行する被塗布膜上にフィルムを配置
し、被塗布膜とフィルムとの間に、被塗布膜の表面に吸
着される物質を含む水溶液を供給して被塗布膜の表面に
塗布するに際し、前記フィルムに、被塗布膜側表面に凹
凸加工を施したフィルムを用いることを特徴とする、複
合膜の製造方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、複合膜の製造方法
に関し、とくに複合膜を高速で製造するのに好適な方法
に関する。
に関し、とくに複合膜を高速で製造するのに好適な方法
に関する。
【０００２】
【従来の技術】被塗布膜の表面に、特定の吸着物質を含
む水溶液を塗布し、該物質を吸着せしめることにより複
合膜を製造する技術が知られている。たとえば、各種気
体や液体の分離膜を製造する場合、編織物、不織布など
の通気性を有するシート状物の表面にポリスルホンやポ
リエーテルスルホンなどからなる多孔質の支持体層を形
成して被塗布膜とし、この被塗布膜表面に多官能アミン
などの吸着物質を含む水溶液を塗布して該物質を吸着せ
しめる、複合分離膜の製造方法が知られている。
む水溶液を塗布し、該物質を吸着せしめることにより複
合膜を製造する技術が知られている。たとえば、各種気
体や液体の分離膜を製造する場合、編織物、不織布など
の通気性を有するシート状物の表面にポリスルホンやポ
リエーテルスルホンなどからなる多孔質の支持体層を形
成して被塗布膜とし、この被塗布膜表面に多官能アミン
などの吸着物質を含む水溶液を塗布して該物質を吸着せ
しめる、複合分離膜の製造方法が知られている。
【０００３】このような複合膜の製造方法において、上
記吸着物質を含む水溶液をより均一な厚さで塗布するた
めのコーティング装置が、先に本出願人により提案され
ている（実開平１−９２２７１号公報）。このコーティ
ング装置では、走行させる被塗布膜上に、水溶液の塗布
厚みを規定するドクター部材とともに、該ドクター部材
から被塗布膜走行方向下流側に向けて延在するフィルム
（可撓性シート）を設け、被塗布膜とフィルムの間に水
溶液を供給して被塗布膜の表面に塗布するようになって
おり、水溶液を被塗布膜とフィルムとの間に展延させる
ことにより、水溶液を効率よく均一に塗布することがで
きる。以下、本明細書では、このようなフィルムを用い
て所定の水溶液を塗布する方法をフィルムフロー法と呼
ぶ。
記吸着物質を含む水溶液をより均一な厚さで塗布するた
めのコーティング装置が、先に本出願人により提案され
ている（実開平１−９２２７１号公報）。このコーティ
ング装置では、走行させる被塗布膜上に、水溶液の塗布
厚みを規定するドクター部材とともに、該ドクター部材
から被塗布膜走行方向下流側に向けて延在するフィルム
（可撓性シート）を設け、被塗布膜とフィルムの間に水
溶液を供給して被塗布膜の表面に塗布するようになって
おり、水溶液を被塗布膜とフィルムとの間に展延させる
ことにより、水溶液を効率よく均一に塗布することがで
きる。以下、本明細書では、このようなフィルムを用い
て所定の水溶液を塗布する方法をフィルムフロー法と呼
ぶ。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記コ
ーティング装置においては、吸着物質を含む水溶液を塗
布した膜面に擦れ傷あるいは擦れ傷状の塗布むらが発生
することがある。
ーティング装置においては、吸着物質を含む水溶液を塗
布した膜面に擦れ傷あるいは擦れ傷状の塗布むらが発生
することがある。
【０００５】この擦れ傷あるいは擦れ傷状の塗布むら
は、フィルムが部分的に、対向する被塗布膜の表面に接
触するかそれに近い状態となり、大半のものは帯状に生
じる。この発生原因は定かではないが、たとえばポンプ
の脈動により水溶液の供給量が変動すると、被塗布膜と
フィルムとの間に存在する水溶液の量も変動する。そし
て、とくに平坦な表面を有するフィルム表面側での界面
張力が局部的に不均一になりやすい状態となり、その部
位でフィルムが走行中の被塗布膜の表面に部分的に接触
するか異常近接し、その部分で帯状の塗布むらや擦れ傷
が生じるものと考えられる。そしてこれら塗布むらや擦
れ傷が生じると膜としての脱塩率が低下する。塗布むら
や擦れ傷による膜の脱塩率低下は、上記水溶液の供給量
を増加することである程度防ぐことができると考えられ
るが、水溶液の供給量増加に伴いコスト高となる。
は、フィルムが部分的に、対向する被塗布膜の表面に接
触するかそれに近い状態となり、大半のものは帯状に生
じる。この発生原因は定かではないが、たとえばポンプ
の脈動により水溶液の供給量が変動すると、被塗布膜と
フィルムとの間に存在する水溶液の量も変動する。そし
て、とくに平坦な表面を有するフィルム表面側での界面
張力が局部的に不均一になりやすい状態となり、その部
位でフィルムが走行中の被塗布膜の表面に部分的に接触
するか異常近接し、その部分で帯状の塗布むらや擦れ傷
が生じるものと考えられる。そしてこれら塗布むらや擦
れ傷が生じると膜としての脱塩率が低下する。塗布むら
や擦れ傷による膜の脱塩率低下は、上記水溶液の供給量
を増加することである程度防ぐことができると考えられ
るが、水溶液の供給量増加に伴いコスト高となる。
【０００６】そこで本発明の課題は、とくにフィルムフ
ロー法を用いた複合膜の製造方法において、水溶液の供
給量を増加することなく、膜面の擦れ傷あるいは擦れ傷
状の塗布むらを防止することにある。
ロー法を用いた複合膜の製造方法において、水溶液の供
給量を増加することなく、膜面の擦れ傷あるいは擦れ傷
状の塗布むらを防止することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明に係る複合膜の製造方法は、走行する被塗布
膜上にフィルムを配置し、被塗布膜とフィルムとの間
に、被塗布膜の表面に吸着される物質を含む水溶液を供
給して被塗布膜の表面に塗布するに際し、前記フィルム
に、被塗布膜側表面に凹凸加工を施したフィルムを用い
ることを特徴とする方法からなる。
に、本発明に係る複合膜の製造方法は、走行する被塗布
膜上にフィルムを配置し、被塗布膜とフィルムとの間
に、被塗布膜の表面に吸着される物質を含む水溶液を供
給して被塗布膜の表面に塗布するに際し、前記フィルム
に、被塗布膜側表面に凹凸加工を施したフィルムを用い
ることを特徴とする方法からなる。
【０００８】この方法は、とくに、被塗布膜の表面に多
孔質支持体が形成された複合分離膜の製造に適してい
る。上記フィルム表面の凹凸加工の方法はとくに限定し
ないが、たとえばエンボス加工またはサンドブラスト加
工により施すことができる。
孔質支持体が形成された複合分離膜の製造に適してい
る。上記フィルム表面の凹凸加工の方法はとくに限定し
ないが、たとえばエンボス加工またはサンドブラスト加
工により施すことができる。
【０００９】凹凸の程度は、フィルム表面の中心線平均
粗さが０．０５〜１．０μｍ、より好ましくは０．１〜
０．３５μｍの範囲にあることが好ましい。表面粗さが
０．０５μｍ未満では、界面張力が大きくなった場合の
膜面の擦れ傷発生防止効果が小さくなりすぎ、１．０μ
ｍを超えると、フィルム自体への凹凸の付与が困難にな
るか、あるいは厚すぎるフィルムが必要になる。厚すぎ
るフィルムでは、フィルム自体の剛性が高くなりすぎ、
フィルムフロー法の適用が難しくなる。
粗さが０．０５〜１．０μｍ、より好ましくは０．１〜
０．３５μｍの範囲にあることが好ましい。表面粗さが
０．０５μｍ未満では、界面張力が大きくなった場合の
膜面の擦れ傷発生防止効果が小さくなりすぎ、１．０μ
ｍを超えると、フィルム自体への凹凸の付与が困難にな
るか、あるいは厚すぎるフィルムが必要になる。厚すぎ
るフィルムでは、フィルム自体の剛性が高くなりすぎ、
フィルムフロー法の適用が難しくなる。
【００１０】本発明に係る方法では、フィルム表面に凹
凸が付与されることにより、フィルムと被塗布膜との間
に存在する水溶液のフィルム表面側での界面張力が分散
されて、局部的に界面張力のバランスが大きく崩れるこ
とが防止される。したがって、偶発的に水溶液の供給量
が変動した場合にも、局部的に不均一な界面張力が発生
することはなくなり、その部位でフィルムが走行中の被
塗布膜の表面に部分的に接触したり異常近接することが
防止され、帯状の擦れ傷あるいは擦れ傷状の塗布むらの
発生が防止される。
凸が付与されることにより、フィルムと被塗布膜との間
に存在する水溶液のフィルム表面側での界面張力が分散
されて、局部的に界面張力のバランスが大きく崩れるこ
とが防止される。したがって、偶発的に水溶液の供給量
が変動した場合にも、局部的に不均一な界面張力が発生
することはなくなり、その部位でフィルムが走行中の被
塗布膜の表面に部分的に接触したり異常近接することが
防止され、帯状の擦れ傷あるいは擦れ傷状の塗布むらの
発生が防止される。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の望ましい実施形
態および実施例について説明する。図１は、本発明の一
実施態様に係る複合膜の製造方法を実施するための、複
合膜の製造装置における水溶液の塗布装置部を示してい
る。水溶液の塗布装置１には、供給されてくる被塗布膜
２を搬送するための駆動ロール３と、ドクター部材４
と、ドクター部材４との隙間を規制するプレート５と、
搬送される被塗布膜２を裏面側から支持する複数の支持
バー６と、次工程に送られる被塗布膜２のレベルを決め
るプレート７とが設けられている。ドクター部材４の下
面側にフィルム８が設けられ、フィルム８は、その部分
でドクター部材４に固定されているとともに、下流側に
延在されて下流側の他端は自由端とされている。走行さ
れる被塗布膜２と、走行されないフィルム８との間に、
上流側の位置、つまりドクター部材４の直上流側の位置
から、被塗布膜２の表面に吸着する物質を含む水溶液９
が供給され、被塗布膜２とフィルム８の間に展延されて
被塗布膜２の表面に均一に塗布される。なお、本実施態
様ではフィルム８の下流端を自由端としたが、たとえば
支持バー等により固定し、上流側のドクター部材４によ
る固定端との間で、フィルム８を全域にわって被塗布膜
２との隙間が均一になるように張設しておくことも可能
である。
態および実施例について説明する。図１は、本発明の一
実施態様に係る複合膜の製造方法を実施するための、複
合膜の製造装置における水溶液の塗布装置部を示してい
る。水溶液の塗布装置１には、供給されてくる被塗布膜
２を搬送するための駆動ロール３と、ドクター部材４
と、ドクター部材４との隙間を規制するプレート５と、
搬送される被塗布膜２を裏面側から支持する複数の支持
バー６と、次工程に送られる被塗布膜２のレベルを決め
るプレート７とが設けられている。ドクター部材４の下
面側にフィルム８が設けられ、フィルム８は、その部分
でドクター部材４に固定されているとともに、下流側に
延在されて下流側の他端は自由端とされている。走行さ
れる被塗布膜２と、走行されないフィルム８との間に、
上流側の位置、つまりドクター部材４の直上流側の位置
から、被塗布膜２の表面に吸着する物質を含む水溶液９
が供給され、被塗布膜２とフィルム８の間に展延されて
被塗布膜２の表面に均一に塗布される。なお、本実施態
様ではフィルム８の下流端を自由端としたが、たとえば
支持バー等により固定し、上流側のドクター部材４によ
る固定端との間で、フィルム８を全域にわって被塗布膜
２との隙間が均一になるように張設しておくことも可能
である。
【００１２】上記フィルム８として、その被塗布膜２側
表面に凹凸加工１０を施したフィルム８が用いられる。
凹凸加工１０は、前述したようにエンボス加工やサンド
ブラスト加工により付与される。
表面に凹凸加工１０を施したフィルム８が用いられる。
凹凸加工１０は、前述したようにエンボス加工やサンド
ブラスト加工により付与される。
【００１３】塗布される水溶液は、被塗布膜２の表面に
吸着される物質を含むものからなり、吸着物質として
は、たとえば多官能アミンなどの有機物が挙げられる。
被塗布膜２としては、用途に応じた複合膜を形成できる
ものであればとくに限定されない。たとえば複合分離膜
を製造する場合には、ポリエステルなどの不織布やポリ
エステルタフタなどのシート状物の一面に、前工程でた
とえば、ポリスルホンやポリエーテルスルホンなどから
なる多孔質支持体層を形成したものを例示できる。
吸着される物質を含むものからなり、吸着物質として
は、たとえば多官能アミンなどの有機物が挙げられる。
被塗布膜２としては、用途に応じた複合膜を形成できる
ものであればとくに限定されない。たとえば複合分離膜
を製造する場合には、ポリエステルなどの不織布やポリ
エステルタフタなどのシート状物の一面に、前工程でた
とえば、ポリスルホンやポリエーテルスルホンなどから
なる多孔質支持体層を形成したものを例示できる。
【００１４】
【実施例】実施例１ 図１に示したような塗布装置１を用いて、ポリエチレン
からなる多孔質支持体層が形成された被塗布膜の表面上
にアミン水溶液を塗布して吸着せしめ、複合分離膜を製
造した。多孔質支持体層は、ポリエステル繊維からなる
タフタ（縦糸、横糸ともに１５０デニールのマルチフィ
ラメント糸、織密度縦９０本／インチ、横６７本／イン
チ、厚さ１６０μｍ）上に、ポリスルホンを１５重量％
含むジメチルホルムアミド溶液を２０℃で２００μｍの
厚みにキャストし、直ちに純水中に浸漬して５分間放置
することによって得た。フィルム８としては、エンボス
加工により凹凸を全面に施したポリエステルフィルム
（厚さ：５０μｍ、中心線平均粗さ：０．２７μｍ、凹
凸ピッチ：２０山／ｍｍ）のものを用いた。また、アミ
ン水溶液としてはｍ−フェニレンジアミンを２重量％含
む水溶液を用い、この水溶液を、フィルム８と被塗布膜
２との間に１００ｇ／ｍ2 になるように介在させ、フィ
ルム８を一定方向に引っ張りながら塗布した。その後膜
表面の余分な水溶液を取り除き、溶媒をｎ−デカンとし
たトリクロロトリフルオロエタンの溶液（濃度０．１重
量％）を膜表面が完全に濡れるように塗布して１分間静
置した後、膜を垂直にして風をかけて膜表面の過剰溶液
を除去し逆浸透膜を得た。次に、得られた逆浸透膜から
７ｃｍ2 のサンプルをフィルムを引っ張った方向に対し
て垂直な方向に３点（両端部および中央部）切り出し、
１５００ｐｐｍ食塩水を原水とし、圧力１．５ＭＰａで
性能評価を行った。その３点間の脱塩率の性能を測定
し、さらに、これを４回繰り返した。その結果、脱塩率
は９９．４６％〜９９．５３％の範囲であった。
からなる多孔質支持体層が形成された被塗布膜の表面上
にアミン水溶液を塗布して吸着せしめ、複合分離膜を製
造した。多孔質支持体層は、ポリエステル繊維からなる
タフタ（縦糸、横糸ともに１５０デニールのマルチフィ
ラメント糸、織密度縦９０本／インチ、横６７本／イン
チ、厚さ１６０μｍ）上に、ポリスルホンを１５重量％
含むジメチルホルムアミド溶液を２０℃で２００μｍの
厚みにキャストし、直ちに純水中に浸漬して５分間放置
することによって得た。フィルム８としては、エンボス
加工により凹凸を全面に施したポリエステルフィルム
（厚さ：５０μｍ、中心線平均粗さ：０．２７μｍ、凹
凸ピッチ：２０山／ｍｍ）のものを用いた。また、アミ
ン水溶液としてはｍ−フェニレンジアミンを２重量％含
む水溶液を用い、この水溶液を、フィルム８と被塗布膜
２との間に１００ｇ／ｍ2 になるように介在させ、フィ
ルム８を一定方向に引っ張りながら塗布した。その後膜
表面の余分な水溶液を取り除き、溶媒をｎ−デカンとし
たトリクロロトリフルオロエタンの溶液（濃度０．１重
量％）を膜表面が完全に濡れるように塗布して１分間静
置した後、膜を垂直にして風をかけて膜表面の過剰溶液
を除去し逆浸透膜を得た。次に、得られた逆浸透膜から
７ｃｍ2 のサンプルをフィルムを引っ張った方向に対し
て垂直な方向に３点（両端部および中央部）切り出し、
１５００ｐｐｍ食塩水を原水とし、圧力１．５ＭＰａで
性能評価を行った。その３点間の脱塩率の性能を測定
し、さらに、これを４回繰り返した。その結果、脱塩率
は９９．４６％〜９９．５３％の範囲であった。
【００１５】実施例２ 水溶液の量を２００ｇ／ｍ2 にした以外は実施例１と同
条件で行った結果、脱塩性能は９９．４８％〜９９．５
３％であった。
条件で行った結果、脱塩性能は９９．４８％〜９９．５
３％であった。
【００１６】比較例１ フィルム８として、エンボス加工を施していないポリエ
ステルフィルム（厚さ：５０μｍ、中心線平均粗さ：
０．０２μｍ）を用いた以外は、実施例１と同様にして
逆浸透膜を得て、性能評価を行った。その結果、脱塩率
の性能分布は９９．３４％〜９９．５２％であった。
ステルフィルム（厚さ：５０μｍ、中心線平均粗さ：
０．０２μｍ）を用いた以外は、実施例１と同様にして
逆浸透膜を得て、性能評価を行った。その結果、脱塩率
の性能分布は９９．３４％〜９９．５２％であった。
【００１７】比較例２ フィルム８と被塗布膜２との間に介在させた水溶液の量
を２００ｇ／ｍ2 とした以外は比較例１と同様に逆浸透
膜を得て、性能評価を行った。その結果、脱塩率の性能
分布は９９．４２％〜９９．５１％であった。
を２００ｇ／ｍ2 とした以外は比較例１と同様に逆浸透
膜を得て、性能評価を行った。その結果、脱塩率の性能
分布は９９．４２％〜９９．５１％であった。
【００１８】
【表１】
【００１９】表１に示すように、フィルムに凹凸がない
場合、フィルムと被塗布膜との間に介在させる水溶液の
量を多くしないと塗布むら、擦れ傷により得られた膜の
脱塩性能が低くなるが、凹凸加工をしたフィルムを用い
ると、水溶液量を少なくしても塗布むら、擦れ傷の発生
を防ぐことができ、膜の脱塩性能を高くすることができ
る。また、膜面内における脱塩性能のばらつきも小さく
なる。
場合、フィルムと被塗布膜との間に介在させる水溶液の
量を多くしないと塗布むら、擦れ傷により得られた膜の
脱塩性能が低くなるが、凹凸加工をしたフィルムを用い
ると、水溶液量を少なくしても塗布むら、擦れ傷の発生
を防ぐことができ、膜の脱塩性能を高くすることができ
る。また、膜面内における脱塩性能のばらつきも小さく
なる。
【００２０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の複合膜の
製造方法によれば、フィルムフロー法を適用した複合膜
の製造において、フィルムに凹凸加工を施すことによ
り、吸着物質を含む水溶液の塗布を均一に行いつつ、よ
り少ない製膜溶液でも擦れ傷や塗布むらの発生を防止す
ることができる。したがって、複合分離膜等としての脱
塩性能の低下を防ぐことができ、生産性も高めることが
できる。
製造方法によれば、フィルムフロー法を適用した複合膜
の製造において、フィルムに凹凸加工を施すことによ
り、吸着物質を含む水溶液の塗布を均一に行いつつ、よ
り少ない製膜溶液でも擦れ傷や塗布むらの発生を防止す
ることができる。したがって、複合分離膜等としての脱
塩性能の低下を防ぐことができ、生産性も高めることが
できる。
【図１】本発明の一実施態様に係る複合膜の製造方法を
実施するための塗布装置の概略構成図である。
実施するための塗布装置の概略構成図である。
１ 塗布装置 ２ 被塗布膜 ３ 駆動ロール ４ ドクター部材 ５ プレート ６ 支持バー ７ プレート ８ フィルム ９ 水溶液 １０ 凹凸加工
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4D006 GA03 MA03 MA06 MA09 MA10 MB06 MC22 MC48 MC78X NA46 NA49 NA61 NA64 4D075 AC52 AC72 AC80 DA04 DA25 DB20 DB36 DB48 EA07
Claims (5)
- 【請求項１】 走行する被塗布膜上にフィルムを配置
し、被塗布膜とフィルムとの間に、被塗布膜の表面に吸
着される物質を含む水溶液を供給して被塗布膜の表面に
塗布するに際し、前記フィルムに、被塗布膜側表面に凹
凸加工を施したフィルムを用いることを特徴とする、複
合膜の製造方法。 - 【請求項２】 前記被塗布膜の表面に多孔質支持体が形
成されている、請求項１の複合膜の製造方法。 - 【請求項３】 前記凹凸加工が、エンボス加工またはサ
ンドブラスト加工により施されている、請求項１または
２の複合膜の製造方法。 - 【請求項４】 請求項１〜３のいずれかの方法により製
造された、膜面に擦れ傷あるいは擦れ傷状の塗布むらの
ない複合膜。 - 【請求項５】 分離膜である、請求項４の複合膜。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000332780A JP2002136849A (ja) | 2000-10-31 | 2000-10-31 | 複合膜の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000332780A JP2002136849A (ja) | 2000-10-31 | 2000-10-31 | 複合膜の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002136849A true JP2002136849A (ja) | 2002-05-14 |
Family
ID=18808941
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000332780A Pending JP2002136849A (ja) | 2000-10-31 | 2000-10-31 | 複合膜の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002136849A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8518310B2 (en) | 2006-10-10 | 2013-08-27 | Nitto Denko Corporation | Process for producing a dried composite semipermeable membrane |
| US8851297B2 (en) | 2006-10-10 | 2014-10-07 | Nitto Denko Corporation | Composite semipermeable membrane and process for producing the same |
-
2000
- 2000-10-31 JP JP2000332780A patent/JP2002136849A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8518310B2 (en) | 2006-10-10 | 2013-08-27 | Nitto Denko Corporation | Process for producing a dried composite semipermeable membrane |
| US8851297B2 (en) | 2006-10-10 | 2014-10-07 | Nitto Denko Corporation | Composite semipermeable membrane and process for producing the same |
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