JP2007283287A - ポリフッ化ビニリデン系多孔質分離膜 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 基材層と多孔質分離機能層とからなる分離膜において、多孔質分離機能層が、ポリフッ化ビニリデン系樹脂51重量%〜95重量%と他の有機樹脂(ポリスルホン系樹脂、ポリアクリロニトリル系樹脂、ポリエーテルスルホン系樹脂等)5重量%〜49重量%とのブレンド樹脂から構成されるものである。
【選択図】 なし
Description
(1) 基材層と多孔質分離機能層とからなる分離膜において、多孔質分離機能層が、ポリフッ化ビニリデン系樹脂51重量%〜95重量%と他の有機樹脂5重量%〜49重量%とのブレンド樹脂から構成されることを特徴とするポリフッ化ビニリデン系多孔質分離膜。
(2) 他の有機樹脂が、ポリスルホン系樹脂、ポリアクリロニトリル系樹脂、ポリエーテルスルホン系樹脂から選ばれた少なくとも一種である上記(1)に記載のポリフッ化ビニリデン系多孔質分離膜。
(3) 分離膜が、多孔質分離機能層を構成する樹脂の一部が基材層中に入り込み、多孔質分離機能層と基材層とが複合化した層が存在する平膜である上記(1)又は(2)に記載のポリフッ化ビニリデン系多孔質分離膜。
(5) 基材層を構成する多孔質基材の密度が0.7g/cm3以下である上記(1)〜(4)のいずれかに記載のポリフッ化ビニリデン系多孔質分離膜。
(6) 基材層を構成する多孔質基材が不織布または織編物である上記(1)〜(5)のいずれかに記載のポリフッ化ビニリデン系多孔質分離膜。
(7) 上記(1)〜(6)のいずれかに記載の平膜状の分離膜と流路材と透過液の集液部材とを有している膜分離エレメント。
(8) 上記(7)記載の膜分離エレメントの複数個をハウジングに収容した膜分離モジュール。
分離膜の透水量の測定は、分離膜を直径50mmの円形に切り出し、円筒型のろ過ホルダーにセットし、逆浸透膜透過水を25℃で、水頭高さ1mで5分間予備透過させた後、続けて透過させて透過水を5分間採取して求めた。
ポリフッ化ビニリデン系ブレンド樹脂における主成分樹脂としてポリフッ化ビニリデン(PVDF/呉羽化学工業株式会社製、KF#850)樹脂、副成分樹脂としてポリスルホン(PS/テイジンアモコ エンジニアリング プラスチック株式会社製、P−3500)、開孔剤としてモノステアリン酸ポリオキシエチレンソルビタン、溶媒としてN,N−ジメチルホルムアミド(DMF)、非溶媒としてH2Oをそれぞれ用い、これらを95℃の温度下で十分に攪拌し、次の組成を有する製膜原液を得た。
ポリスルホン(PS) : 1.7重量%
モノステアリン酸ポリオキシエチレンソルビタン : 8.0重量%
N,N−ジメチルホルムアミド(DMF) :72.0重量%
H2O : 3.0重量%
分離膜とABS樹脂製のエレメント支持板にホットメルト接着剤で張り付け、接着強度の剥離試験を行ったところ、90.8N/25mmと所望水準を満足するものであった。なお、それら結果を表1に示す。
ポリフッ化ビニリデン系ブレンド樹脂における主成分樹脂としてポリフッ化ビニリデン(PVDF)樹脂、副成分樹脂としてポリスルホン(PS)、開孔剤としてモノステアリン酸ポリオキシエチレンソルビタン、溶媒としてN,N−ジメチルホルムアミド(DMF)、非溶媒としてH2Oをそれぞれ用い、これらを95℃の温度下で十分に攪拌し、次の組成を有する製膜原液を得た。
ポリスルホン(PS) : 5.1重量%
モノステアリン酸ポリオキシエチレンソルビタン : 8.0重量%
N,N−ジメチルホルムアミド(DMF) :72.0重量%
H2O : 3.0重量%
次に、上記分離膜とエレメント支持板であるABS板にホットメルト接着剤で張り付け、接着強度の剥離試験を行ったところ、71.2N/25mmと所望水準を満足するものであった。なお、結果を表1に示す。
ポリフッ化ビニリデン系ブレンド樹脂における主成分樹脂としてポリフッ化ビニリデン(PVDF)樹脂、副成分樹脂としてポリスルホン(PS)、開孔剤としてモノステアリン酸ポリオキシエチレンソルビタン、溶媒としてN,N−ジメチルホルムアミド(DMF)、非溶媒としてH2Oをそれぞれ用い、これらを95℃の温度下で十分に攪拌し、次の組成を有する製膜原液を得た。
ポリスルホン(PS) :8.33重量%
モノステアリン酸ポリオキシエチレンソルビタン : 8.0重量%
N,N−ジメチルホルムアミド(DMF) :72.0重量%
H2O : 3.0重量%
次に、上記分離膜とエレメント支持板であるABS板にホットメルト接着剤で張り付け、接着強度の剥離試験を行ったところ、34.7N/25mmと所望水準を満足するものであった。なお、結果を表1に示す。
ポリフッ化ビニリデン系ブレンド樹脂における主成分樹脂としてポリフッ化ビニリデン(PVDF)樹脂、副成分樹脂としてポリスルホン(PS)、開孔剤としてポリエチレングリコール(PEG20,000)、溶媒としてN,N−ジメチルホルムアミド(DMF)、非溶媒としてH2Oをそれぞれ用い、これらを95℃の温度下で十分に攪拌し、次の組成を有する製膜原液を得た。
ポリスルホン(PS) : 1.7重量%
ポリエチレングリコール(PEG20,000) : 8.0重量%
N,N−ジメチルホルムアミド(DMF) :72.0重量%
H2O : 3.0重量%
次に、上記分離膜とエレメント支持板であるABS板にホットメルト接着剤で張り付け、接着強度の剥離試験を行ったところ、85.1N/25mmと所望水準を満足するものであった。なお、結果を表1に示す。
ポリフッ化ビニリデン系ブレンド樹脂における主成分樹脂としてポリフッ化ビニリデン(PVDF)樹脂、副成分樹脂としてポリスルホン(PS)、開孔剤としてポリエチレングリコール(PEG20,000)、溶媒としてN,N−ジメチルホルムアミド(DMF)、非溶媒としてH2Oをそれぞれ用い、これらを95℃の温度下で十分に攪拌し、次の組成を有する製膜原液を得た。
ポリスルホン(PS) : 5.1重量%
ポリエチレングリコール(PEG20,000) : 8.0重量%
N,N−ジメチルホルムアミド(DMF) :72.0重量%
H2O : 3.0重量%
次に、上記分離膜とエレメント支持板であるABS板にホットメルト接着剤で張り付け、接着強度の剥離試験を行ったところ、60.8N/25mmと所望水準を満足するものであった。なお、結果を表1に示す。
ポリフッ化ビニリデン系ブレンド樹脂における主成分樹脂としてポリフッ化ビニリデン(PVDF)樹脂、副成分樹脂としてポリスルホン(PS)、開孔剤としてポリエチレングリコール(PEG20,000)、溶媒としてN,N−ジメチルホルムアミド(DMF)、非溶媒としてH2Oをそれぞれ用い、これらを95℃の温度下で十分に攪拌し、次の組成を有する製膜原液を得た。
ポリスルホン(PS) :8.33重量%
ポリエチレングリコール(PEG20,000) : 8.0重量%
N,N−ジメチルホルムアミド(DMF) :72.0重量%
H2O : 3.0重量%
次に、上記分離膜とエレメント支持板であるABS板にホットメルト接着剤で張り付け、接着強度の剥離試験を行ったところ、35.1N/25mmと所望水準を満足するものであった。なお、結果を表1に示す。
ポリフッ化ビニリデン系ブレンド樹脂における主成分樹脂としてポリフッ化ビニリデン(PVDF)樹脂、副成分樹脂としてポリアクリロニトリル(PAN)、開孔剤としてポリエチレングリコール(PEG20,000)、溶媒としてN,N−ジメチルホルムアミド(DMF)、非溶媒としてH2Oをそれぞれ用い、これらを95℃の温度下で十分に攪拌し、次の組成を有する製膜原液を得た。
ポリアクリロニトリル(PAN) : 1.7重量%
ポリエチレングリコール(PEG20,000) : 8.0重量%
N,N−ジメチルホルムアミド(DMF) :72.0重量%
H2O : 3.0重量%
次に、上記分離膜とエレメント支持板であるABS板にホットメルト接着剤で張り付け、接着強度の剥離試験を行ったところ、33.6N/25mmと所望水準を満足するものであった。なお、結果を表1に示す。
ポリフッ化ビニリデン系ブレンド樹脂における主成分樹脂としてポリフッ化ビニリデン(PVDF)樹脂、副成分樹脂としてアクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体(ABS樹脂)、開孔剤としてポリエチレングリコール(PEG20,000)、溶媒としてN,N−ジメチルホルムアミド(DMF)、非溶媒としてH2Oをそれぞれ用い、これらを95℃の温度下で十分に攪拌し、次の組成を有する製膜原液を得た。
アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体(ABS樹脂) : 1.7重量%
ポリエチレングリコール(PEG20,000) : 8.0重量%
N,N−ジメチルホルムアミド(DMF) :72.0重量%
H2O : 3.0重量%
次に、上記分離膜とエレメント支持板であるABS板にホットメルト接着剤で張り付け、接着強度の剥離試験を行ったところ、42.1N/25mmと所望水準を満足するものであった。なお、結果を表1に示す。
ポリフッ化ビニリデン系ブレンド樹脂における主成分樹脂としてポリフッ化ビニリデン(PVDF)樹脂、副成分樹脂としてアクリロニトリル−スチレン共重合体(AS樹脂)、開孔剤としてポリエチレングリコール(PEG20,000)、溶媒としてN,N−ジメチルホルムアミド(DMF)、非溶媒としてH2Oをそれぞれ用い、これらを95℃の温度下で十分に攪拌し、次の組成を有する製膜原液を得た。
アクリロニトリル−スチレン共重合体(AS樹脂) : 1.7重量%
ポリエチレングリコール(PEG20,000) : 8.0重量%
N,N−ジメチルホルムアミド(DMF) :72.0重量%
H2O : 3.0重量%
次に、上記分離膜とエレメント支持板であるABS板にホットメルト接着剤で張り付け、接着強度の剥離試験を行ったところ、40.3N/25mmと所望水準を満足するものであった。なお、結果を表1に示す。
副成分樹脂であるポリスルホン樹脂を用いず、ポリフッ化ビニリデン樹脂のみで、次の組成を有する原液で製膜した以外は実施例1と同様にして得られた分離膜を評価した。
モノステアリン酸ポリオキシエチレンソルビタン : 8.0重量%
N,N−ジメチルホルムアミド(DMF) :72.0重量%
H2O : 3.0重量%
分離膜とエレメント支持板であるABS板にホットメルト接着剤で張り付け、接着強度の剥離試験を行ったところ、3.8N/25mmと、低い接着強度であった。なお、結果を表1に示す。
実施例1においての主成分樹脂であるポリフッ化ビニリデン樹脂を用いず、副成分樹脂であるポリスルホン樹脂のみで、次の組成を有する原液で製膜した以外は実施例1と同様にして得られた分離膜を評価した。
モノステアリン酸ポリオキシエチレンソルビタン : 8.0重量%
N,N−ジメチルホルムアミド(DMF) :72.0重量%
H2O : 3.0重量%
さらに、分離膜とエレメント支持板であるABS板にホットメルト接着剤で張り付け、接着強度の剥離試験を行ったところ、97.4N/25mmであった。なお、結果を表1に示す。
ポリフッ化ビニリデン系ブレンド樹脂における主成分樹脂としてポリフッ化ビニリデン(PVDF)樹脂、副成分樹脂としてポリスルホン(PS)、開孔剤としてモノステアリン酸ポリオキシエチレンソルビタン、溶媒としてN,N−ジメチルホルムアミド(DMF)、非溶媒としてH2Oをそれぞれ用い、次の組成を有する原液で製膜した以外は実施例1と同様にして得られた分離膜を評価した。
ポリスルホン(PS) :15.3重量%
モノステアリン酸ポリオキシエチレンソルビタン : 8.0重量%
N,N−ジメチルホルムアミド(DMF) :72.0重量%
H2O : 3.0重量%
分離膜とエレメント支持板であるABS板にホットメルト接着剤で張り付け、接着強度の剥離試験を行ったところ、88.7N/25mmであった。なお、結果を表1に示す。
ポリフッ化ビニリデン系ブレンド樹脂における主成分樹脂としてポリフッ化ビニリデン(PVDF)樹脂、副成分樹脂としてポリスルホン(PS)、開孔剤としてモノステアリン酸ポリオキシエチレンソルビタン、溶媒としてN,N−ジメチルホルムアミド(DMF)、非溶媒としてH2Oをそれぞれ用い、次の組成を有する原液で製膜した以外は実施例1と同様にして得られた分離膜を評価した。
ポリスルホン(PS) :11.9重量%
モノステアリン酸ポリオキシエチレンソルビタン : 8.0重量%
N,N−ジメチルホルムアミド(DMF) :72.0重量%
H2O : 3.0重量%
分離膜とエレメント支持板であるABS板にホットメルト接着剤で張り付け、接着強度の剥離試験を行ったところ、73.9N/25mmであった。なお、結果を表1に示す。
ポリフッ化ビニリデン系ブレンド樹脂における主成分樹脂としてポリフッ化ビニリデン(PVDF)樹脂、副成分樹脂としてポリスルホン(PS)、開孔剤としてポリエチレングリコール(PEG20,000)、溶媒としてN,N−ジメチルホルムアミド(DMF)、非溶媒としてH2Oをそれぞれ用い、次の組成を有する原液で製膜した以外は実施例1と同様にして得られた分離膜を評価した。
ポリエチレングリコール(PEG20,000) : 8.0重量%
N,N−ジメチルホルムアミド(DMF) :72.0重量%
H2O : 3.0重量%
分離膜とエレメント支持板であるABS板にホットメルト接着剤で張り付け、接着強度の剥離試験を行ったところ、4.6N/25mmであった。なお、結果を表1に示す。
実施例1においての主成分樹脂であるポリフッ化ビニリデン樹脂を用いず、副成分樹脂であるポリスルホン樹脂のみで、次の組成を有する原液で製膜した以外は実施例1と同様にして得られた分離膜を評価した。
ポリエチレングリコール(PEG20,000) : 8.0重量%
N,N−ジメチルホルムアミド(DMF) :72.0重量%
H2O : 3.0重量%
さらに、分離膜とエレメント支持板であるABS板にホットメルト接着剤で張り付け、接着強度の剥離試験を行ったところ、98.0N/25mmであった。なお、結果を表1に示す。
2:流路材
3:分離膜
4:凸部
5:凹部(溝)
6:枠体
7:ろ過液取出口
8:集液部
9:エレメント
10:分離膜モジュール
11:廃処理水槽
12:散気装置
13:ブロア
14:ポンプ
Claims (8)
- 基材層と多孔質分離機能層とからなる分離膜において、多孔質分離機能層が、ポリフッ化ビニリデン系樹脂51重量%〜95重量%と他の有機樹脂5重量%〜49重量%とのブレンド樹脂から構成されることを特徴とするポリフッ化ビニリデン系多孔質分離膜。
- 他の有機樹脂が、ポリスルホン系樹脂、ポリアクリロニトリル系樹脂、ポリエーテルスルホン系樹脂から選ばれた少なくとも一種である請求項1に記載のポリフッ化ビニリデン系多孔質分離膜。
- 分離膜が、多孔質分離機能層を構成する樹脂の一部が基材層中に入り込み、多孔質分離機能層と基材層とが複合化した層が存在する平膜である請求項1又は2に記載のポリフッ化ビニリデン系多孔質分離膜。
- 平均粒径が0.9μmの微粒子の排除率が少なくとも90%である請求項1〜3のいずれかに記載のポリフッ化ビニリデン系多孔質分離膜。
- 基材層を構成する多孔質基材の密度が0.7g/cm3以下である請求項1〜4のいずれかに記載のポリフッ化ビニリデン系多孔質分離膜。
- 基材層を構成する多孔質基材が不織布または織編物である請求項1〜5のいずれかに記載のポリフッ化ビニリデン系多孔質分離膜。
- 請求項1〜6のいずれかに記載の平膜状の分離膜と流路材と透過液の集液部材とを有している膜分離エレメント。
- 請求項7記載の膜分離エレメントの複数個をハウジングに収容した膜分離モジュール。
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