JPS5929016A - 疎水性ウエブの親水性微細繊維状重合体フイルタ−シ−トへの変換方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は一般にフィルター媒質、それらの製造および液
体の濾過でのその使用に関する。さらに詳細には、本発
明は微粒子を除去するのに非常に改良された濾過効率を
有する新規な親水性微細繊維状重合体フィルター　シー
トに関する。 フィルターの機能は懸濁した微粒子状材料の除去と液切
になった液体媒質を通過させることである。フィルター
は異なる機構で液体を澄明にすることが−Ｑきる。微粒
子状材料は機械的なふるいを通して除去することができ
、フィルター　シートの孔の直径より大きいすべての粒
子は液体から除去される。この機構により、−過動率は
汚染物の相対的な大きさとフィルターの孔の直径により
制限される。そのため、非常に小さな粒子、たとえば、
直径が０．１μより小さい粒子を効率的に除去する際、
機械的なふるいにより除去するためには極めＣ小さい孔
の大きさのフィルター媒質を必要とする。そのような微
１」な孔があいたフィルター　シートはフィルター　シ
ートを通ると大きく圧力が低下し、汚染収容能力が減少
し、短かいフィルター寿命の望ましくない性質を有する
傾向がある。 フィルターはフィルタり表面に吸着させることにより懸
濁した微粒子材料を除去してもよい。 この機構による微粒子状材料の除去は（１）懸濁微粒子
材料および（ＩＩ）フィルター媒質の表面特性により制
御される７２通常ｐ濾過より除去されるほとんどの懸濁
固形分は中性ＰＩ３近くで水系では陰性に帯電している
。この特徴は水処理方法で長い間認識されており、反対
に荷電したカチオン性凝集剤を使用し、水の澄明化中の
沈降効率を改良している。 コロイド安定性理論は静電的帯電粒子および表面の相互
作用を予想するために使用されている。 もし、粒子とフィルター　シート表面の荷電が同じ符号
であり、約２０ｍＶより大きいゼータ電位（ｚｅｔａ、
ｐｏｔｅｎｔ、１ａｌ）を有するならば、相互の反発力
が十分に強く、吸着による捕捉を妨害する。もし、）部
間した粒子とフィルター表面のゼータ電位が小さいか、
またはより望ましい反対の符号であれば１粒子は高い捕
捉効率でフィルタ一孔表面に刺着する傾向がある。かく
（７て、陽性ゼータ電゛位を特徴とするフィルター　シ
ートはフィルター９孔より小さい陰性に荷電した粒子を
静電的に捕捉することにより除去することができる。 良い粒子捕捉特性に加え、フィルター　シートは破れた
り、またはさもなげれば機械的に損傷することなく高い
差圧負荷に耐える良い機械的強度および能力を持ってい
なげればならない。ある適用では、一時的な差圧負荷は
４．９１＆／’Ｊ”を超える。 微ｉ１■繊維状重合体ウエグ、たとえば、ポリゾロピレ
ン　ウェブはアルカリ媒質中で陰性ゼータ７区位を有し
ている。したがって吸着によって陰性荷電懸濁微粒子材
料を除去する能力は制限される。 その上、微細繊維状重合体ウェブは本質的に疎水性Ｃあ
り、その結果特定の適用圧力では液体の流速は匹敵する
親水性フィルター　シートより遅い。 １い換えれば、同じ流速を保持するには、フィルター媒
質に対し望ましくない特性である疎水性フィルター　シ
ートを横切る筒い圧力降下を必要とする。 代表的には約１μ〜約６０μｍまたは４０μ、ある例で
は、約８０μ程度に高い範囲の絶対孔度（ａｂｓｏｌｕ
ｔｅ　ｐ：、ｏｒｅ　ｒａｔｉｎｇ　）を有する微細繊
維状疎水性重合体ウェブはふるい作用により比較的粗い
粒子、たとえば、直径が約１μ〜約６０μまたは４０μ
およびそれ以上の粒子を除去するためフ０レフィルター
として使用することを包含するある濾過適用に対しては
望ましい特徴を有している。それらは比較的高い汚染収
容能力を有し、化学攻撃に対し抵抗する。それらのｒｒ
＃＃な」ｐ過性、すなわち脱毛することがない性質が、
それらの魅力に加わる。これらクエゾの魅力的なＩＦ＆
徴を利用することができ、同時にそれらに親水性を付与
し、陽性ゼータ電位を与え、かつ、それらの機械的強度
を改良することにより濾過適用に使用する要求度と範囲
を高めることは極めて望ましいことである。 本発明は通常の疎水性微細繊維状重合体ウェブから親水
性微細多孔性重合体フィルクー　シートを製造すること
を指向する。また、生成フィルター　シートおよびそれ
らの使用を指向する。本発明の方法は釣０．５μの絶対
値稈度の微細な絶対孔度、卓越した機械的強度、疎水性
の対応物と比較し、／Ｉ？定の流速での圧力降下の減少
度、それらの陽性ゼータ電位に基因する静電的粒子捕捉
により高い微粒子除却効率を有する親水性微細繊維状重
合体フィルター　シートを提供する。 本発明は通常疎水性、微細繊維状、重合体ウェブからな
る微細繊維状重合体フィルター　シートからなり、ウェ
ブを構成する微細繊維の表面が硬化、沈殿、カチオン性
、熱硬化ノ青インダー榔脂または重合体で被覆加工され
ているフィルター媒質、特にフィルター　シートを指向
する。フィルターシートは親水性であり、陽性ゼータα
位を有することをさらに特徴とする。 本発明はまたそのよ５なフィルター　シートの製造方法
および濾過適用でのそれらの使用を指向する。これらの
フィルター　シートを製造する一般的な方法は４つの工
程からなっている。 （Ｉ）重合体微細繊維からなる疎水性ウェブに沈殿剤の
第１ｍ液または分散液を適用し、この第１溶液でそのウ
ェブを少なくとも部分的に湿潤させ、（■）」二記工程
（Ｉ）の湿潤ウェブに水清性非コロイド、カチオン性、
熱硬化性バインダー樹脂または重合体の第２溶液を適用
し、第１溶液または分散液および第２溶液の混合物で湿
潤させたウェブを形成させ、 （ｌＩ［）上記工程（Ｉｆ）の湿潤ウェブを動かして、
第１溶液または分散液を混合し、それＫよって、バイン
ダー樹脂または重合体の沈殿、および沈殿したパインタ
”　−＊　ＩｌＮまたは重合体の均一な配分を促進して
動かしたウェブを構成する微細繊維の表面２被覆加工し
、 （ＩＶ）上目Ｃ工程（ＩＩＩ）の被覆加工クエゾを乾燥
し、沈殿したバインダー樹脂または重合体被覆加工を硬
化させ、所望のフィルター　シートを形成させる。 不発ＩＪＪのフィルター　シートは代表的には、約０．
５μ〜８０μの範囲の絶対孔度な有し、特に約０．１μ
程度に細かい、またはより細かい、粒子でさえ、すな−
わち、分子寸法に細かくなった陰性帯゛ａ核粒子涙遇す
るのに有用である。フィルターシートはそれらが形成さ
れる未処理疎水性ウェブと比較し高い機械的強度を有し
°〔いる。 本発明のフィルター　シートを製造する好ましいベース
　ウェブ材料は７１？リオレフイン、ポリエステルまた
はポリアミドの微細繊維からなる疎水性重合体ウェブで
ある。本発明で使用する好ましいバインダー樹脂または
重合体はエボギシドに基づく水溶性梅脂、たとえば、エ
ア１ぞキシ官能ポリアミド／ポリアミノ−エピクロロヒ
ドリン樹脂である。特に好ましいものは第４級アンモニ
ウム基を有スるエポキシ官能ポリアミン−エビクロロヒ
ドリンである。好ましい沈殿剤はカルボキシレ・−トお
よびスルホネートのよプなアニオン性基を含有する合成
、水溶性または分散性ｆｆ１１体の群から選んでもよい
。 本発明は通常疎水性ＱあＳ微、削ｌ或維状重合体ウェブ
からンよる微細議維状爪合体フィルター　シートである
フィルター媒質、特にフィルター　シートであって、ウ
ェブを造る微細ｆａ、維の表面が硬化、沈殿、カチオン
性熱硬化バインダー樹脂または重合体で被覆加工されて
いるフィルクー媒質を指向する。フィルター　シートは
親水性であり、かつ、陽性−ビータ眠位を有ｒることを
さらに特徴とｊ−る。 本発明はそのようなフィルター　シートの製造方法およ
びノイルター適用での・むれらの使用を指向する。これ
らのフィルター　シートの一般的な製造方法は４工程か
らなっている。 （Ｉ）重合体微細繊維からなる疎水性ウェブに沈殿剤の
第１溶液または分散液を適用し、この第１溶液でウェブ
を少なくとも部分的に湿潤させ、（ＩＩ）上記工程（Ｉ
）の湿潤ウェブに水溶性非コロイド、カチオン性、熱硬
化性バインダー樹脂または重合体の第２溶液を適用し、
第１溶液または分散液および第２溶液の混訃物で湿潤し
たウェブを形成させ、 （１■）上記工程（ｎ）の湿潤ウェブを動かして、前記
第１″＃液または分散液を混合し、それによって、バイ
シダー、＃ｊ脂または重合体の沈殿、および沈殿したバ
インダー樹脂または重合体の均一な分配を促進して動か
したウェブを構成する微細繊維の表面を被覆加工し、 （ＩＶ）上記工程（ＪＩＤの被覆加エクエプを乾燥し、
沈ｊ股したバインダー樹脂または重合体被覆加工を硬化
させ、所望のフィルター　シートを形成させる。 以ｒｔｃ論議するように、これら４つの基本的加工工程
の変法、ならびにある種の付加的な加工工程は本発明の
方法を実施する際使用してもよい。 適当な重合体またはバインダー樹脂 本発明のフィルター　シートを製造するのに有用な重合
体またはバインダー樹脂は水溶性、非コロイＰ、カチオ
ン性、熱硬化性重合体またはバインダー樹脂である。多
くのそのような重合体またはバインダー樹脂材料は種々
な形で商業的製造業者から容易に利用することができ、
湿潤強度用添加剤として製紙業者で広く使用されている
ことがわかっている。これらの材料の一般的な特性およ
Ｒｅ５ｉｎｓ　）　Ｊ　、Ｊ、　　ブレエア（Ｂｌａｉ
ｒ　）、レインホールトハグリツシング　カンパニー（
ＲｈｅｉｎｂｏｌｄＰｕｂｌｌｓｂｉｎｇ　Ｃｏｍｐａ
ｎｙ　）　ニューヨーク（１９５９）；Ａｎｄ　Ｐａｐ
ｅｒ　Ｂｏａｒｄ　）、タラピー　モノグ２７　シリー
ズ　ナンバー（Ｔａｐｐｉ　Ｍｏｎｏｇｒａｐｈ　Ｓｅ
ｒｉｅｓＡｍｉｎｅｓ　Ａｎｄ　Ａｍｍｏｎｉｕｍ　５
ａｌｔｓ　）、Ｉｉｉ、Ｊ　、ゴーザルス（Ｇｏｅｔｂ
ａｌｓ　）　、パーｉｆモン　ゾレス（Ｐｅｒｇａｍｏ
ｎＰｒｅｓｓ　）、ニューヨーク（１９８０）に記述さ
れ−Ｃいる。エン】？キシドに基づく水溶性樹脂が好′
ましい。商業的に利用できる適当なエポキシドに基づく
水溶性カチオン性、熱硬化性重合体はポリアミド／、１
ゼリアミノエビクロロヒドリン樹脂およびポリアミン−
エビクロロヒドリン樹脂の両者を包含する。 本発）ＪＪで使用するバインダー樹脂はいくつかの必要
糸ｆ’ｌ二を満足しなげればならない。それらは未硬化
状態で真の水溶液を形成する能力を有しなげればならな
い。この関連において、本発明で有用な爪汗体またはバ
インダー樹脂の種属は上記のように、水溶性、非コロイ
ｒである。これは重合体またはバインダー樹脂の溶液を
非コロイド状態でクエデに適用することをＸ味する。重
合体またはバインダー樹脂は適当な４条件下でコロイド
を形成できないことを意味するものでなく、単にこれは
本発す］の１コ的に対し重合体またはバインダー４１１
脂の望ましくない形態である。 第２の必要条件は重合体またはバインダー樹脂が時間、
温度および任意的に触媒のみを包含する簡単な転換方法
によって交さ結合状態に硬化しうるものでなげればなら
ないことである。 本発明のバインダー樹脂のさらに別の必要条件は水膨潤
に対し比較的敏感でないことである。水膨飼性重合体は
それらが膨潤すると機械的強度が低下することである。 重合体を交さ結合させることは膨潤に対する敏感性を減
少させ、そして重合体を含有する形成した構造の機械的
一体化がそれ九対応して高められる。 本発明で有用なバインダー樹脂の所望の特性は高い比率
のカチオン性は荷が存在することである。 その上、カチオン性電荷は、好ましくはプロトン化に簡
単に依存するものであってはならない。むしろ電荷はカ
チオン性がＰＪＪＫ依存しない第４級アンモニウム基か
ら生じなければならない。 特に好ましい水溶性、非コロイド、カチオン性、熱硬化
性重合体またはバインダー樹脂は完全に４級化されてい
るいかなる適当な脂肪族アミンから誘導された第４級ア
ンモニウム基の実質的な数を含有するものである。 本発明のフィルター　シートを製造するために使用して
もよい代表的水溶性、非コロイド、カチオン性、熱硬化
性重合体、または、バインダー樹脂は米国特許第２．９
２６，１５４号、第３．３５２．９０１号、第３，２２
４，９８６号および第３，８５５，１５８号に記述され
ているものを包含し、これらの開示事項は参考としてこ
こに取り入れられる。一本発明の目的に対し好ましい商
業的に利用できるポリアミド／ボリアξノーエビクロロ
ヒドリン種属の水溶性、非コロイド、カチオン性、熱硬
化性バインダー樹脂または重合体はパーキュレス社（Ｈ
ｅｒｃｕｌｅｓ　ＩｎＣ０ｒｐＯｒａｌ、ｅｄ　）によ
り製造されてイル樹脂（１）　キ）　：／’　（Ｋｙｍ
ｅｎｅＸＢ））　５５７　ｉａよびポリカップ（８）（
Ｐｏ１ｙｃｕｐ■）シリーズである。 特に好ましい水溶性、非コロイド、カチオン性・熱硬化
性樹脂は第４級アンモニウム基を含有するポリアミンー
エビクロロヒーリン樹脂である。この型の（Ｏｊ脂はポ
リアミンとエビクロ１：１２トリ′とを反応させて製造
され、いくつかの点でポリアミド／ポリアミノルエビク
ロロヒドリン樹脂とは異なる。それらは、それらの組成
の中にアミド結合を含有せず、そして、市販のポリアミ
ｌｙ／ポリアミノーエピク００ヒドリンとは対１１α的
に第４級アンモニウムの存在からの実質的な程度のカチ
オン性を得ている。この型の市販組成物はエピクロルヒ
ドリンとポリアルキレンポリアミドおよび二塩化エチレ
ンの縮合生成物とを反応させて製造されている。この型
の組成物は米国特許 第３．８５５，１５８号に開示されており、モンザント
社（Ｍｏｎ５ａｎｔｏ　Ｉｎｃ、　）の製品であるザン
トーレス＠（５ａｎｔｏ−ｒｅｓ■）６１が例としてあ
げられる。 バインダー樹脂のこの特に好ましい型の別の形はエビク
ロロヒげリンとポリジアリルメチルアミンと反応させて
製造されるエポキシド官能第４級アンモニウム樹脂であ
る。 この種の組成物は米国特許第３．７００．６２５号に開
示されており、パーキュレス社の製品であるレジン（Ｒ
ｅ５ｉｎ　）　Ｒ４６０８が例としてあげられる。米国
特許第３，８５５．１５８号および第５．７００．６２
５号の開示事項は参考としてここに取り入れられる。 樹脂のこＩしらの好互しい種属の両者は第４級アンモニ
ウム基から実質的なカナメン性を１０でいるエポキシ官
能、カチオン性、熱硬化性種属であり、アルカリ性の、
１１１で陽性−ピータ１位を示す。 本発明で有用な重合体またはバインダー樹脂の多くは活
性化を必要とする。これら４１１脂に対し長い貯蔵寿命
−または貯蔵安定性を伺与する目的に対し、これらの樹
脂の早ずぎる交さ結合）ど防ぐためにエポキシ基は、化
学的に不活化されている。かくシー（、不発ψＪの目的
に対しこれらの樹脂を使用する削に、樹脂はエポキシ基
の再生により反応性、熱硬化性状ｋ（１に活性される。 代表的には、活性化は不粘性樹脂の溶液に十分な量りカ
セイ水溶液を加え、不活性クロロヒドリン形を化学的に
変換し、交さ結合エポキシド形態にする。４＃脂の重量
部当りのカセイ水溶液の重量部は製品によって異なり、
製造業者によって指定されている。活性化法は効果的で
あり、完全な活性化は一般に約６０分で達成され、その
後、樹脂溶液は使用する準備ができる。 沈殿剤 本発明を実施するのに種々の沈殿剤が適している。適当
な沈殿剤を選択するのに第１の必反条件または限度とし
て、材料は水溶性または水分散性Ｃなげればならず、水
溶液からカチオン性バインダー樹脂を沈殿させる能力を
有しなげればならない。中性または合成重合体から誘導
される合成水溶性または分散性沈殿剤が好ましい。これ
ら沈殿剤の型は多くの商業的製造業者から利用すること
ができ、それらの性質および組成物は、たとえば、イン
デックス　オプ　コマーシャル　７０キュラＨ，Ａ、　
　ハムリ’　（Ｈａｍｚａ　）およびＪ、Ｌ、　　ピカ
ード（Ｐｉｃａｒｄ）　１９７４　　カンメット　リポ
ート（Ｃａｎｍｅｔ　Ｒｅｐｏｒｔ　）　７７〜７日、
カナダ　センター　フォー　ミネラル　アンド　エナジ
ー　テクノロジー（Ｃａｎａｄａ　Ｃｅｎｔｅｒ　Ｆｏ
ｒ　Ｍｉｎｅｒａｌ　ＡｎｄＥｎｅｒｇｙ　’Ｉ’ｅｃ
ｈｎｏｌｏｇｙ　）、カノーダ（１９７５）；およびＩ
ｎｄ、　ＭＪ、ｎ、　Ｊ、　（’ＰＷ別出版）、Ｒ，Ｄ
、ブース（Ｂｏｏｔｂ　）、Ｊ、Ｌ　　カーベンター（
Ｃａｒｐｅｎｔｅｒ　）およびＪ（、バー）　　ジエン
ス（Ｈａｒｔｊｅｎｓ　）　３３５（１９５７）に記述
されている。アニオン性電荷を含有する高分子！を重合
体を加えることによる重合体ウェブの微細繊維表面への
カチオン性バインダー樹脂の沈殿が特に効果的であるこ
とがわかりブこ。 ここにＨ６述する条件下でカチオン性バインダー樹脂の
溶液と水溶性または分散性アニオン性沈殿剤とを混合す
ると、カチオン性バインダー４１１　脂の沈殿した形態
を形成し、微細繊維状重合体ウェブ中の微細繊維の表面
に効果的に付着すると考えられる。バインダー樹脂また
は重合体と沈殿剤との相互作用は沈殿剤とバインダー４
ｆｊｊ　Ｊ指がいっしょに沈殿することになる。そのた
め重合体ウェブの被覆加工組成物はある比率の沈殿剤を
含有すると解釈しなげればならない。 ここに記述する方法で沈殿させることにより重合体ウェ
ブに沈着するカチオン性バインダー樹脂の量を制御する
顕著な能力は一部はカチオン性バインダー樹脂の沈殿物
と重合体ウェブ中の微細繊維の表面との間の都合のよい
−ビータを攬位相互作用から生じることもまた考えられ
゛る。そのような相互作用は８．雑であることが知られ
ており、種々な他の機溝、たとえば、静心結合、水素納
会または物理化学的相互作用は得られる極端な望ましい
結果に対し完全に、または一部の原因となる。通常の疎
水性徴Ｉ？ＩＩＩ繊維状重合体つェグ内で重合体アニオ
ン性沈殿剤と水溶性、非コロイド、熱硬化性カチオン性
バインダー樹脂または重合体とを混合することはカチオ
ン性バインダー樹脂によってウェブ内で微細繊維の表面
の効果的な被覆加工にすることが判明した。そのような
ウェブの機械的強度を著しく改良するＱに・必要な少量
のｌ々インダー樹脂または重合体が効果と実質的な均一
性の反映であり、それＫよりウェブの表面が記述した方
法により被覆加工されるとも考えられる。 本発明で好ましく使用するアニオン性沈殿剤はカルポキ
ンル、または他のイオン化する酸性基を含有するから、
それらの沈殿効果はＰＨの作用である。したがって、本
発明のフーｆルター　シートを製造するのに使用するバ
インダー樹脂または重会体肢覆加工Ｍ８一体つェゾの製
造はアニオン性基が実質上完全にイオン化し、最も高い
沈殿効果を示す、ｒなわち、好ましくは、アルカリ性条
件であるＰＩ（条件で最も効果的に行われる。 好ましい沈殿剤はカルボキシレートまたはスルホネート
Ｏようなアニオン性基を含有する１成水溶１２［三゛ま
１．Ｌは分散性重合体の群から選んでもよい。 アクリル酸共重会木のようなカル＋］ｅキシレート含イ
’ｆ−Ｉｆ合体がそれらの効果、広い有効性および低価
格であるため特に好チしい。本発明の目的に対し、適当
な沈殿剤はパーキュレス社により製造されて％ｓ　７．
　ハ：＋　７７２　ツク■（Ｈｅｒｃｏｆｌｏｃｓ　（
Ｊ３））、ダウク゛ミカル　コーポレーション（Ｄｏｗ
　Ｃｈｏｍｊ、ｃａｌＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ　）によ
り＃へされているピコ、−リフロックス”−ｖ（Ｐｕｒ
ｉｆｌｏｃｓ■）およびプールコ　ケミカル　ノｌンパ
ニー（Ｎａ１ｃｏ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｃｏｍｐａｎｙ
）によＩ）Ｍ造されているアニオン性７０キユラントの
カルコライト■（Ｎａ１ｃｏｌｙｔｅ■）シリーズのよ
うなアニオン性を包含する。適商な商業的沈殿剤はナル
コライト（８）７７６５．７７６６および７１７６、プ
ロダクト１８，１２７−７　（アルドリッチ　ケミカル
　カンパニー　（Ａｌｄｒｉｃｈ　、Ｃｈｅｍｉｃａｌ
Ｃｏｍｐａｎｙ　）　）およびカー＋１ぐセット（Ｃａ
ｒｂｏｓｅｔ　）５３１　（Ｂ、Ｆ、　　グツドリッチ
　カンパニー（Ｇｏｏｄｒｉｃｈ　Ｃｏｍｐａｎｙ）　
、ｌを包含する。ナルコライトリ７７６６および７１７
３は高分子量（１，０００，０００より大きいンのアク
リアミドとアクリル酸ナトリウムの共重合体である。ナ
ルコライト’ａｙ　７６３はアクリル酸約６５％および
アクリルアミド約６５％とを反応させて製造される約５
，０００，０００〜１０，０００，０００の分子量を有
する共重合体である。これらの材料の一般的な構造は米
国特許第３，５４９．５２７号、第５．６１７，５４２
号、および第３，６７３，０８３号に示されている。こ
れらは重合体中のアクリル酸ナトリウムの相対比率によ
り決められるイオン性の程度を有するイオン性凝集剤で
ある。それらはポリアクリルアミドをポリアクリルアミ
Ｐ−コーアクリレートＫ　ｆ（ｔ（Ｉ御して加水分解し
、そして、またアクリルアミドとアクリル酸ナトリウム
とを直接共重合させて製造される。ノロｚ４クト１８、
’＋　２７−７は５，０００，０００〜６．０００，０
００の分子量を有するポリアクリルアミＩＳである。特
に好ましい沈殿剤、カーＴｌクセシト５６１は約１，０
００，０００の分子量を有する水溶性、自己触媒性、％
硬化性、アクリル樹脂である。 それはＮ−メチロールアクリルアミド基とアクリル酸基
を含有し、それによって交さ結合を生じると考えら７Ｌ
る。 本発明のフィルター　シートを製造する有用なヘース　
　ウェブは重合体微細繊維からなっている。 ここで使用するような「微細繊維」または「微細繊維状
」なる用語は代表的には直径が約０．５μ〜約２０μ、
好ましくは、約１．０μ〜約１０μである繊維を；（（
味する。それらは代表的には約１．２７ｃｍ　ｔたはそ
れ以下の比較的短かいステーブル状微細繊維から実質上
連続的フィラメントまで長さを変え−Ｃもよい。 これら重合体微細繊維で形成されるウェブは工業上よく
知られている種々の方法で形成させることができる。好
ましい技術は、す′　マニュ７アクチャー　オシ　スー
パー７アイン　オーガニックファイバーズ（Ｔｈｅ　Ｍ
ａｎｕｆａｃｔｕｒｅ　Ｏｆ　ＳｕｐｅｒｆｉｎｅＯｒ
ｇａｎｉｃ　Ｆｉｂｅｒｓ　）　Ｊ、Ｖ、Ａ、　　ホワ
イト（Ｗｈｉｔｅ　）、Ｕ、Ｓ、　　デイパートメント
　オシ　コマース（Ｕ、Ｓ。 ］）ｅｐａｒｔｍｅｎｔ　Ｏｆ　Ｃｏｍｍｅｒｃｅ　）
、ナーバル　リサーチｊチ　ポ　ラ　ト　リ　−（Ｎａ
ｖａｌ　　Ｒｅ５ｅａｒｃｈ　　Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ
　　）　　、バグリケーンヨン（Ｐｕｂｌｉｃａｔｉｏ
ｎ　）　ＰＢ　１１１４３７（１９５４）にある。 本発明のフィルター　シートラ製造するのに有用ｆ！：
、微細Ｒ維状、重合体クエグは好ましくは不織布であり
、溶融紡糸重合体微細繊維、たとえば、ポリオレフィン
、たとえば、７］？リゾロビレンおよびポリエチレン、
ポリエステル、たとえば、ポリグチレンチレフクレート
および１１？リエチレンテレフタレートおよびポリアミ
ド、たとえば、ポリヘキーリ゛メチレンアゾビンアミド
（ノーイロン６６）、ポリへキザメチレンセバシンアミ
ド、１１−アミノ−ノナン酸から製造されたナイロン１
１、およびポリーｅ−カプロラククムの均一重合体（ナ
イロン６）から製造される。微細繊維に形成させること
ができ、かつ、疎水性微細繊維状ウェブを形成する他の
重合体、特に溶融紡糸して約０．５μ〜約２０μの微細
繊維を形成させることができる重合体もまた。使用して
もよい。異なる重合体微細繊維の混合物からなるウェブ
もまた使用してもよい。 好ましいウェブは商品名ＨＤＣ■でポール　コー７］？
レーション（Ｆａｌｌ　Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ　）か
ら商業的に利用できる疎水性微細繊維状ウェブである。 これらクエプは代表的には約１．０μ〜約１０μの直径
の微細繊維を有するポリノロピレン微細繊維からなり、
高い汚物容、！ｉ：を有し、１０．８〜２１５り７ｍ２
の範囲の７Ｊｊ量で約０．６μ〜約７０μの絶対孔度お
よび０．２７〜１．５２Ｋｒ／ｍの引張強度で利用でき
るウェブである。 これらの重合体の微細繊維から形成される微細多孔質−
ウェブは通常のものであり、本発明の方法により親水性
形態に変換する前は疎水性であり、アルカリ性媒質中で
陰性ゼータ電位を有している。 ここで使用するよう「疎水性」なる用語は水−微細繊維
または微細繊維状クエグ界面において高い接触角である
ことにより証明されるように水で湿らせられないことを
意味する。 ここで使用するような［親水性Ｊなる用語は微細繊維ま
たは微細繊維状ウェブと接触させて置いた水の１滴が迅
速に拡散することにより視覚で観察できる水により迅速
に湿らせることができることを意味する。 本発明のフィルター　シートを形成させるのに有利な疎
水性、微細多孔質重合体ウェブのＭ量は代表的には約５
．４〜２１５９７ｍ２の範囲、好ましくは、約１０．８
〜１０８）／１ｎ２の範囲である。代表的には、疎水性
、微細多孔質ウェブは約０．５μ〜約８０μ、好ましく
は、約０．６μ〜約１０μの絶対孔度を有している。 フィルター　シートの製造方法 本発明のフィルター　シートの製造方法は基本的に次の
４工柑を包含する。 （１）Ｍ合体微細繊維からなる疎水性ウェブに沈殿剤−
の第１処理溶液または分散液を適用し、この第１溶液で
ウェブな少なくとも部分的に湿潤させ、（ＩＩ）上記工
８（■）の湿潤ウェブに水溶性、非コロイド、カチオン
性、熱硬化性バインダー樹脂または重守体の第２処理溶
液を適′用し、第１溶液または分散液−オｄよび第２溶
液の混合物で湿■したウェブを形成させ、 （ＩＩＩ）　、、Ｊ二記工程（ＩＩ）の湿潤ウェブを動
かし、第１溶液または分散液と第２溶液を混合し、それ
によつ−〔、バインダー樹脂または重合体の沈殿、およ
びその分配を促進して動かしたウェブを構成する微細繊
維の表面を被覆加、］［シ、 （ＩＶ）　を二記工程（ＩＩＩ）の被覆加エウェグを乾
燥し、沈殿したバイフタ１−樹脂または重合体被覆加工
を硬化させ、陽性ゼータ電位を有し、かつ、その微細繊
維の表面が硬化、沈殿、熱硬化カチオン性バインダー樹
脂または重合体で被覆加工されていることをさらに特徴
とする親水性、微細繊維状重合体フィルター　シートを
得る。 これら４つの基本的工程での変法、ならびにある種の付
加的な加工工程を本／Ａ明の方法を実施する際利用して
もよい。たとえば、適用の好ましい順序は上記で示した
如くであるが、上記工程（１）と（ｎ）を逆にすること
ができる。 別の、そして、やや好ましい変法として、上記工程（１
）および（１１）に記述したようにｌ（１および第２処
理溶液は、たとえば、疎水性クエグの表面に別々のノズ
ルを通してそれらを噴霧することにより実質上同時に適
用することもできる。けれども、本発明の処理または方
法を実施する際、第１および第２処理溶液は実質上すべ
て混合し、同時にこ溶液はウェブと接触し、それによっ
て、バインダー樹脂または重合体の沈殿、およびウェブ
上でのその分配が実質的に均一に起こることが必要であ
る。 さらに、ある例では疎水性ウェブを予湿潤させるため水
溶液で湿沿１剤、たとえば界面活性剤、または低級アル
コール、たとえば、タージャリープチルアルコール、ｎ
−ｙ”ｆルアルコール、エタノール、またはイングロパ
ノールを含有する予湿温溶液を使用するのが望ましく、
次いで水で洗浄してウェブから湿潤剤の少なくとも大部
分、好ましくは、できる限り完全に除去し、同時に水湿
潤形態にウェブを保持し、そして、上記のように、また
は逆の順序で第１および第２処理溶液を適用する。ここ
、で、「溶液」または「処理溶液」なる用語は上記工程
（１）および（ＩＩ）での加工を記述する際、時々使用
する。沈殿剤含有組成物がそれに関係する時、溶液また
は分散液のどちらかで存在してもよいと解釈されるべき
である。 ある疎水性、微細繊維状、重合体ウェブ、たとえば、ナ
イロン６６および７１？リプチレンテレフタレートでは
、処理溶液の表面張力を下げるため、第１処理溶液中に
低級アルコールのような湿潤剤を含有することにより予
湿潤工程を省略することができ、それによってウェブの
湿潤を促進する。 処理溶液の表面張力を下げるのに必要なアルコールの必
四景は試行錯誤により決めることができる。 使用するアルコールおよび処理溶液に存在する量は勿論
、被覆加工を妨害しないように十分に少ない量でなげれ
ばならない。、 さらＫあるカルボキシレート沈殿剤では、無機塩基、た
とえば、水酸化す）　ＩＪウム、または有機塩基、たと
えば、ジェタノールアミンまたはトリエタノールアミン
で中和することにより、それらの塩の形にそのカルボン
酸基のいくつかを変化させることが望ましい。この処理
は沈殿剤の溶解性を改良し、そして、ある場合には、疎
水性ウェブの処理′Ｑ沈殿剤の溶液または分散液の湿潤
特性を改良する。 バインダー樹脂または重合体を第１の溶液として使用す
る時、すなわち、上記の工程（Ｉ）で最初にウェブに適
用する時、湿潤剤はバインダー樹り旨または重合体溶液
の湿Ｉ４特性を改良するためＫも望ましく、それ忙よっ
て、ある疎水性微細多孔性、重合体ウェブ、たとえば、
ナイロン６６およびポリｆテレンテトラ７タレートで予
湿潤を省略してもよい。 好ましくは、疎水性ウェブは沈殿剤の溶液か、またはバ
インダー樹脂または重合体の溶液かいずれにせよ、力Ｕ
えられる第１ｍ液により上［ｆａの工程（１）で完全に
湿潤させ、すなわち、飽和させる。 第２溶液をウェブに適用する前に、第１溶液のいかなる
過剰量を、たとえば、ワイパー　グレードを使ノｉする
機械的なふきとりにより、類似方法、パッディングなど
により除去してもよい。好ましくは第２溶液をウェブに
適用する前に、ｇ２溶液を適用した時、ウェブが十分に
湿潤していない、すなわち、飽和していないように、第
１ｍ液の十分なルｔを除去する。 第２溶液を適用し、ウェブが好ましくは第１および第２
溶７〔Ｅの混合物ご十分に湿潤している時、第１溶液と
第２溶液を４庁するため湿潤クエグを動かす必要があり
、それにより、バインダー樹脂または取訃木の沈殿、お
よびその分配を促進して動かしたウェブを４１ｑ成する
微細繊維の表面を被覆加工する。このウェブを動かすこ
とは機械的かきまぜ、張力をかけたワイパー　グレード
の作用、または２本のロール、またはロールと平らな表
面との間で圧力をウェブにかける、または、反対に回・
夙するローラーをウェブの１表面に接触させることを包
含する株々の技術により行うことができる。 湿潤ウェブを動かす好ましい方法はウェブがローラーを
過ぎて動くのに従ってウェブが動く方向に対し逆に回転
するローラーにクエグを接触させるこ之による。実際に
は、この技術り使用して、第１溶液を好ましくはフィル
ムの形で転移ローラーに適用し、ローラーを過ぎると引
っ張られるウェブの上部表面上で、クエゾと接触する転
移ローラーが回転するに従ってウェブに適用し、そして
、ウェブにより吸収される。好ましくは、ウェブは次い
でワイパー　グレードの作用を受けさせ、ウェブから過
剰の溶液を除去し、第２処理溶液の吸収を助げ、その後
ｉＡ２溶液をフィルムの形で適用しである第２転移ロー
ルにより第２溶液をウエグに適用する。第２転移ローラ
ーは好ましくは、ウェアの方向に反対に、そして、上記
のように混合、沈殿および分配を助けるよ５なほぼウェ
アの線速度で動力部！）

【ｂされているローラーである
。 この好ましい加工技術では、ウェアがローラーの下を通
過するに従ってウェアの表面に第１溶液を適用する第１
０−ラーと共に下層／上層／下層形態で一連の少なくと
も６本の水平に並んだローラーをウェアが通過する。ク
エグがその上を通過する中間ローラーは第１溶液のいか
なる過５ｆ！１１級を除去するワイパー　グレードとい
っしょに動き、その後、ウェアの方向と反対に回転し、
ウェアに第２溶液を適用する第６動力駆動ローラー（第
２転移ローラー）の下をウェアが通過する。第６０−ラ
ーはまた十分に湿潤したウェアを動かすことＫより８ｇ
１および第２溶液を混合し、それによりバインダー樹脂
または重合体を沈殿させ、ウェアを造る微細繊維の表面
に被覆加工する。 第１および第２溶液を適用する他の技術を使用Ｌ−’Ｃ
もよく、別々の表面に２つの溶液のフィルムを形成させ
るドクター　グレードを使用し、その後、ウェアは引き
続いて２つの溶液の個々のフィルムと接触させることを
包含する。 クエグを動かし、バインダー樹脂または重合体を動かし
たウェアの微細繊維の表面で沈殿させ、被覆加工を好ま
しくは、実質上均一な厚さで形成させた後、ウェアを乾
燥し、揮発性成分、主として水を除去し、バインダー樹
脂または重合体を交さ結合状態に変えるため硬化させる
。 用語「乾燥」はｊ不発性材料、たとえば、水を系から除
去する現象を主として記述するためにここで使用する。 ペース　ウェアを造る微ＩＩ！ＩＩ］繊維の表面を被覆
〃ｕ工する沈殿したバインダー樹脂または重合体はまた
、本発明のフィルター　シートのペース　ウェア、すな
わち、通常Ｊ凍水性つェグを造る微細繊維の間の結合を
高めるように交さ結合し機械的に強く、そして水不溶性
形態にバインダー樹脂または重合体を変えるため硬化さ
せる。２つの現象は乾燥工程を行うのに従って起こる硬
化と連続した部分であってもよい。硬化は高い温度を使
用し、系から水を除去することにより促進される。乾燥
と硬化はまたバインダー樹脂または重合体と沈殿剤の特
別な組合せによって、環境温度で長時間かけて行っても
より。乾燥および硬化は５０〜１５０゛υの高温を使用
し、数日程度に長い時間から数分程度−までに短かい時
間でより能率よく行う。硬化温度約７５〜１３０′υと
組合せた硬化時間約５〜６０分が一般に好ましい。 好才しくけ１本発明の方法は連続方法で行う。 けれども、長い乾燥および硬化時間を使用するならば、
上記のように、最初の６行程を連続方法で行ない、乾燥
と硬化工程を別々に行うが、好ましくは、（Ｉ）最初の
３加工工程、同様に、勿論、（ＩＩ）いかなる予備処理
工程、たとえば、上記の最初の工程で第１処理溶液を適
用する前の予備湿潤および洗浄工程、または、（ＩＩＩ
）いかなる中間工程、たとえば、工程（ｎ）で第２処理
溶液を適用する前の第１処理溶液の一部を除去する工程
とは、実際には直結していない連続方法で行うのが望ま
しい。 第１処理溶液または分散液における沈殿剤の濃度は代表
的には約２．５％〜約７．５％の範囲である（すべての
部およびチは７１’ｆに示さなげれば、特別な溶液、分
散液または考慮される他の実在物の合計組成物の重量に
基づく重量部およびチである。）好ましくは、沈殿剤は
第１溶液または分散液中に約６チ〜６％の量で存在する
。／ｉ１語「第１溶液′または分散液」は上記の基本的
な４工程の用語と一致するようにここでは使馬する。第
１処理溶液または分散液として表わすけれども、処理溶
液の適用順序が逆である時、第二適用処理溶液として実
際に適用してもよいことは理解されねばならない。 本発明の方法を実施するには第２処理溶液における水溶
性、非コロイド、カチオン性、熱硬化バインダー樹脂ま
たは重合体の濃度は代表的には、０．１俤より低い濃度
から２０％程度に高い濃度まで変わる。より代表的には
、その範囲は約１ダ〜約１０％である。好ましいバイン
ダー樹脂または重合体、レジンＲ４３０８の場合には、
約０．１−約１°０．ｆｆｉ！％、より好丑しくは、約
１〜約５仇スチの濃度である。「第１溶液」に関して上
記で示した説明と同様に、バインダー樹脂または重合体
の１第二溶液」は実際上第１適用処理溶液であってもよ
い。 好ましくは、いかなる処理の前のペース疎水性ウェブの
乾燥重量に基づき、加えられるカチオン性バインダー樹
脂または重合体固形分の合計重量が約１チから約６０％
程度に多いまでの範囲、好ましくは、約５チから約１５
チまでの範囲になるような鼠の水溶液としてカチオン性
バインダー樹脂またｉＪｔ　１体を重合体ウェブに適用
する。ここの他の１局所で論議したように、沈殿剤は、
バインダー樹脂または重合体を沈殿させる過程において
、バインダー樹脂または重合体と化学的に結合し、そし
て（または）物理的に混合し、それにより、微細繊維上
の被覆加工の一部となると解釈されねばならない。すぐ
前に示した外は水溶液として重会体つェゾに適用するバ
インダー樹脂にのみ関係がある。ウェブの微細繊維表面
に付着したバインダー樹脂または重合体の量は、好す１
−＜は、ウェブに適用した量に近いが、いくらかは加工
工程で失われる。 疎水性ウェブ゛で造る微細繊維の表面にカチオン性バイ
ンダー樹脂または重合体を沈殿させるのに必要な沈殿剤
の量は約２５−程度に少ない扉から約１００チ程度に多
い量まで変えてもよい。（カチオン性バインダー樹脂ま
たは重合体の乾燥重量に基づく沈殿剤の乾燥型ｉ）。そ
の比率は特別な性質のカチオン性熱硬化性バインダーま
たは重合体および沈殿剤の組合せによって変わる。好ま
しくは、沈殿剤の相対Ｍｉ比はカチオン性硬化性パ・イ
ンダー樹脂または重合体のＭ量より多くない量を保持し
なげればならない。ここに示す沈殿剤およびバインダー
樹脂または重合体の相対重量比はこれら２つの成分の混
合と微細＃！１．ｆＩ＃表面にバインダー樹脂゛または
重合体を沈殿させるのを促進するようにクエグを動かす
直前のウェアに存在する量であると解釈されるべきであ
る。（１）沈殿剤溶液か、または（Ｍ）バインダー樹脂
または重合体溶液である第１溶液の過剰な量がウェブを
好ましくは完全に湿潤させるように最初に適用し、その
後一部を除去してもよい。 親水性、微細７熾維状、重合体フィルター　シートを好
ましいカチオン性バインダー樹脂または重合体、ｎ４６
ｏｓと好ましい沈殿剤、カーフ１ぐセラ）　（Ｃａｒｂ
ｏｓθｔ）５５１で製造するためには、バインタ゛−４
４脂の沈殿剤に対する好ましい重量比は約４：１〜約１
：１、より好ましくは、約２：１〜約１：１の範囲であ
る。 本発明の方法により製造する親水性、微細繊維状重訃体
フィルター　シートは代表的には乾燥引張強度が約６５
．５〜２６８１’＆／ｍの範囲である。 それらは勿論平らな平面シー！・の形で使用することが
できる。それらは当業者によく知られている方法により
ひだをつげるか、または波形（アコーデオン形態）に機
械的に加工し、工業」二よく知られているフィルター　
エレメント構造、たとえば、フィルター　カートリッジ
に組み込むこともできる。 本発明の親水性、微細繊維状重合体フィルターシートは
酸性とアルカリ性媒質、代表的には、約６〜約１０の広
範囲のｐＨ範囲で陽性の一ビータ電位を有していること
をさらにｌ時機とする。フィルター　シートは上記で定
義したように親水性であり。 そして、それらが形成された疎水性、微細繊維状重合体
ウェブと比較し、同じ適用圧力で実質上改良された水の
流速であるか、または、１い換えれば、同じ流速で低い
差圧である。 代表的には、本発明のフィルター　シートは約０．５μ
〜約８０μ、好ましくは、約０．５μ〜約−Ｉ　Ｏμの
範囲の絶対孔度を有し、約０．１μ程度に細かい、また
はそれより細かい範囲までの陰性荷電粒子の除去度を有
している。フィルター　シートが形成されるペース疎水
性微細繊維状重合体ウェブと比較し、引張強度は代表的
には２５チから１００％程度に高い係数まで増加する。 すなわち、相当するベース　ウェブは本発明の親水性微
細繊維状重合体フィルター　シートの乾燥引張・強度が
５５．７〜２６８１＆／ｍであるのに比較し２６．８〜
１５２１ｒ、７ｍの範囲の乾燥引張強度である。改良さ
れた引張強度は硬化、沈殿、カチオン性熱硬化バ・ｆン
ダー樹脂または重合体によってベース　クエグの微細Ｒ
維の表面を被覆加工するごとにより得られる。生成親水
性微細多孔性フィルター　シートは代表的にはいかなる
処理をする前のベース疎水性ウェブの乾燥重量に基づき
硬化、沈殿、カチオン性、熱硬化バインダー樹脂または
重合体を約１％〜約６０％、好ましくは、約５％〜１５
％゛含有する。連記のように、沈殿剤はまた微細繊維上
の被覆加工物の一部を形成してもよい。すぐ前に示した
チは沈殿したバインダー樹脂または重合体に対してのみ
示す。クエグに適用したバインダー（☆Ｊ脂または重合
体の好′ましくはｒべてが微細繊維の表面に沈殿し、そ
れによってウェブ中に混合されるけれども、一部は加工
中央われると解釈されるべきである。 アルカリ媒質中で陰性ゼータ電圧を有する疎水性微細多
孔質、重合体ウェゾを１（１）貼性帯′慮粒子に対する
高められた粒子除去効率に付随する陽性ゼータ電位、（
１１）一定の適用圧力で高められた流量速度、および（
ｉｌｌ）高められた機械強度を有する親水性、微Ａ’ｌ
ｌｌ繊維状重合体フィルター　シートに変換することは
この型のフィルター媒質の性質を実質上改良する。これ
らの性質を次の実施例で説明する。 次の実施例の微細繊維状フィルター　シートの性質は以
下に記述する種々の試験方法で評価した。 （ａ）引張強度 引張強度はＡＳ　ＴＭ法Ｄ８２２によりインタ）。 ン　ユニバーサル　テスティング　インストル−メント
　モデル（Ｉｎ５ｔｒｏｎ　Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ　Ｔｅ
ｓｔｉｘｉｇＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔ　Ｍｏｄｅｌ　）　
１１３０で測定した。 （ｂ）ゼータ電位 微細繊維状フィルター　シートのゼータ電位はフィルタ
ー　シート保持具に固定されたフィルター　シートの数
層を通して蒸留水中のＫＯＩの０．００１重量％溶液を
流すことにより発生した流動電位を測定して計算した。 ゼータ電位は流体にさらされたフィルター　シート表面
における正味の変化しない靜′１在荷のｉｌｌ！ｌ定値
である。ゼータ電位は次式による液体がフィルター　シ
ートを通して流れる時、発生した流動電位に関係がある
。（Ｊ。 Ｔ、デービス（ｐａｖｉｓ　）他、インター７エシアル
ミツク　プレス（Ａｃａｄｅｍｉｃ　Ｐｒｅｓｓ　）、
ニューヨーク、１９６３） （式中、−ηは流動溶液の粘度であり、１〕は溶液の誘
ル率であり、 λはその電気伝導度であり、 為は流動電位であり、 ■）は流動時間中、フィルター　シートを横切ってから
の圧力低下である） 次の実施例において、ｔ４訂は定数であり、２．０５２
　Ｘ　１０　″−２の値を有するか、またはメートル法
、すなわち、ＩＣ？／ｃ−に変換する時、その常数は変
換係数７０５ｉを掛げることにより得られ、それによっ
て−ビータ電位を表示することができる。 ｐ　（ＩＣｗ’ｃｍ２） 水系でのフィルター除去度の測定方法は種々の工業で広
く受入れられているＯ８Ｕ　Ｆ−２フィルター性能試験
である。使用した装置はカリフォルニア州メンロ　パー
ク（Ｍｅｎｌｏ　Ｐａ−ｒｋ　）のバイアツクｔゴイコ
　インストルーメンツ（Ｈｉａｃ　Ｒｏｙｃ。 Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ　）から市販されている自動粒
度測定機（ａｕｔｏｍａｔｉｃ　ｐａｒＨｃｌｅ　ｃｏ
ｕｎもｅｒ）モデル（Ｍｏｄｅｌ　）ｐｃ−６２０であ
る。コｃ’）装置ハＣＭＢ　−６Ｑ上昇ＭＧ検出器、（
ｄｅｔｅｃｔｏｒ　ｕｐｓｔｒｅａｍ　）、ｃｙ−６０
下降流検出器（ｄｅｔｅｃｔｏｒ　ｄｏｗｎｓｔｒｅａ
ｍ　）を有し、粒子直径範囲が０．１μ〜４０μである
石英質試験粉塵の水性懸濁液の試験膜への迅速な流入を
許１１−ｆる。この装置は直径が１μ〜４０μの範囲で
あるいかなるあらかじめ選択した粒子の大きさに対し指
定することができる６個のチャンネル粒子ｄｌｌＪ定磯
の２ｍを有し、フィルターからの入流および川流中の粒
子濃度を自動的に記録する。装置は選ばれた６個の粒子
直径のそれぞれで流入粒子の数の流出粒子の数に対する
比率であるベータ（βンとして知られている比率を自！
１１ｂ的にＢＣ録する。ベータは次のように除去チとし
て表わされる粒子除去効率に関係する。 一β−１ 除去−ｍ−Ｆ−Ｘ　１００ （ｃｌ）ラテックス粒子除去効率 適切な特徴を有している粒子の大きさを有するポリスチ
Ｖン　ラテックスＪトー分散懸濁液〔ダウダイアゴメス
ティックス６ネー１（ＤｏＷＤｉａｇｎｏ６ｔｉｃｓエ
エ１ｃ、）から市販されている〕をトリトン（Ｔｒｉｔ
ｏｎ）Ｘ−１００（ノニルフェノールとエチレンオキン
ド約１０モルとの４１加物）０．１％を含有する脱イオ
ン水中の大体０．１庶１１チ溶液に調製した。ラテック
ス懸濁液は直径が４７Ｍ・で、９．２９ｎ２の有効ｐ過
面積を有する円板保持器に設置した試験フィルター　シ
ートを通し、セージ　インストルーメント　モデル（１
３ａｇｅ　Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ　Ｍｏｄｅｌ　）　３
４１注入１】？ンプを使用し、２　ｍｌ　７分の速度で
送ったＯ流出物を光散乱光度計〔７エ二ツクス　プレシ
ジョ、／（ンストルーメント社（ＰｈｏｅｎｉｘＰｒｅ
ｃｉｓｉｏｎ　Ｉｎｋしｒｕｍｅｎｔ　Ｉｎｃ、ンから
市販されているモデル２０００Ｄ）中の光学流動セルに
通過させた。９００で測定した５　３７　ｎｍ・１の１
光線からの散乱信号をそれぞれのラテックスの大きさに
対し経は次式によって測定除去効率とラテックス粒子の
流入合計容量から計算した。 流出濃度 μ （θ）水流艮試験 指定した適用圧力でフィルター　シートを通過する水の
速度を次のように測定した。試験するフィルター　シー
トの直径９０鵡の円板を６４．１平方個の有効試験面積
を有する保持器に設置した。 あらかじめ濾過した水を保持器を通過させ、フィルター
　シートを横切る所望の圧力差は水の流速度を調節して
得た。試験保持器を通過する水の流速度を測定し、フィ
ルターの面積（平方側）当り毎分の流量（））の単位に
変換した。フィルターシートを横切る圧力差はｇ　／Ｃ
ｍ２差（ｇｒａｍｓ　ｐｅｒｓｑｕａｒｅ　ｃｅｎｔｉ
ｍｅｔｅｒ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ　、　ｇｓｃｄ　）
として測定した。 （ｆ）気泡点試験（Ｂｕｂｂｌｅ　Ｐｏ１ｎｔ　Ｔｅ５
ｔ　）孔からの液体の毛細管置換圧力は液体の表面張力
に比例す−る。それ故、水のような高い表面張力の液体
は一定の孔の大きさに対しアルコールのような低い表面
張力の液体より高い気泡点圧力を有している。したがっ
て、気泡点圧力と平均孔サイズとの間の相互関係曲線は
いかなる与えられた湿潤液体に対し描くことができる。 試験するフィルター　シートを脱イオン水中に５分間浸
漬した。親水性フィルター　シートは水で容易に湿潤さ
れるが疎水性フィルター　シートは湿潤されない。水に
浸漬後、フィルター　シートを有効試験面が６４．１ζ
Ｆ方鋳である保持器内に設置した。空気の圧力をフィル
ター　シートを横Ｃすって適用し、その間フィルター　
シートを通過する突気の流量を測定した。親水性のウェ
ブに対しては、陛気の流量は湿った多孔質繊維網状組織
を通して非常に１氏い拡散流量に限定されるっ疎水性ウ
ェブに対しては、フィルター　シートの孔が水で湿潤さ
れておらず、そして水で満たされていないので、高い流
速度でフィルター　シートを容易に通過する。水湿潤性
フィルター　シート、すなわち、親水性フィルター　シ
ートを水に浸漬する時、すべての孔は水で湿潤され、水
で充満される。そのようなフィルター　シートは上記の
工程にさらされる時、フィルター　シートを通過する空
気の流量は毛細管置換圧力以下の適用圧力で拡散する。 毛細管置換圧力が得られるにしたがって、水は孔から迅
速に駆逐され、フィルター　シートを通過する空気の流
量は劇的に上昇する。これはフィルター　シートに対す
る気泡点または毛細管置換圧力〔水銀の高さくインチ）
で測定した〕であり、フィルター　シートの孔の平均直
径に逆比例する。フィルター　シートを通してフィルタ
ーシート面状の１．６ＣＣ／分／乎方ｃｍの流量を生ず
る適用圧力はフィルター　シートの１５００”気泡点で
ある。未処理疎水性クエグは水で湿潤されない。けれど
も、それらは９５％エタノール水溶液のような低い表面
張力湿潤溶液の溶液でそれらを湿潤し、上記のように試
験することにより気泡点になりうる。 的製造方迭 約１・９μの平均繊維直径を有する実質上連続溶融ポリ
プロピレン微細繊維の疎水性クエプ（ウェブは約４５９
／平方ｍ　’）　１．ｔ　量を有していた）を脱イオン
水中のｎ−ゾチルアルコール７％溶液に浸漬し、ウェブ
を完全に湿潤させた。次いでウェブからアルコールをゆ
すぐため約５．４−６／ｍ２の合計容量まで脱イオン水
なウェゾ忙通し、同時にその湿潤状態にウェブを保持し
た。沈殿剤、カーボセツ）５３１　５％およびジェタノ
ールアミン１％を含有する第１水溶液を約１２９　ｍｌ
／ｍ２の速度で転移ローラーにより湿潤ウェブに適用し
た。 ウェブは次いでワイパー　グレードを作用させ、ウェブ
から過剰の第一溶液を除去し、その後、脱イオン水中の
バインダー樹脂または重合体、レジンＲ４３０８を５％
含有する第２溶液を第２転移ローラーによって約１２９
ｍ１／ｍ２の速度でウェブに適用した。このローラーは
ウェブとほとんど同じ線速度でウェブの方向と逆に１ｉ
Ｉ７１力駆動されており、第１および第２溶液を混合し
、それによりバインダー樹脂または重合体の沈殿、およ
び分配を促進してポリゾロピレン　ウェブの微細繊維の
表面を被覆加工する。 生成被覆加エウェズを次いで乾燥し、赤外線加熱器を使
用して硬化させ、その表面が硬化した、沈殿、熱硬化カ
チオン性バインダー樹脂または重合体で被覆加工されて
いるポリプロピレン微細繊維の親水性フィルター　シー
トを形成させた。 実施例１ 上記の気泡点試験により測定し、約９μの孔平均直径に
該当する６　９．１９／ＣＪｎ２の気泡点圧力な有する
（９５％エタノール水溶液で湿潤させた）溶融ポリゾロ
ピレン微細繊維のウェブを上記の一般的方法で処理した
。沈殿剤の第１溶液を適用後。 バインダー樹脂または重合体の５チ水溶液を約６　ＯＲ
ＰＭの逆駆動転移ローラで適用し、その間、ウェブな約
３３０Ｃｍ／分で動かした。生成被覆加工ウェブを次い
で乾燥し、１２０℃で５分硬化させた。 実施例１のフィルター　シートを以下の８１表の第１欄
に−示す性質について試験した。比較のため、対照とし
て、実施例１のフィルター　シートの製造で使用した同
じポリゾロピレン　ウェブであるが未処理ウェブを同じ
性質について試験した。 結果を第１表に示す。 第１表 ゼータ電位　　　ｐ１１＝７．１５で＋７．５４ｍＶ　
　ｐｔｌ＝７．１５で一２８ＩＱＶ気　泡　点　　　１
９６．８　＆　／ｌ−２疎水性であるため水（水湿潤）
　　　　　　　　　　　　　　　では試験できない水流
量度　　６７６形／分／ｍ２１４７看／分／ｍ２（１４
０，６９／Ｃｆｎ２ での差圧） 実施例２ 約５μの孔平均直径に該当する２　６９９／６Ｎ２の気
泡点圧力を有する（９５チエタノール水溶液で湿潤させ
た）溶融紡糸ポリゾロピレン微細繊維のウェブを上記の
一般的な方法で処理した。ウェブを乾燥し、１７５°Ｆ
　（７９，４°Ｏ）で２０分硬化すせたことを除き実施
例１に記述した処理と同じ処理方法でウェブを処理した
。生成フィルター　シートオ６よび相当する対照フィル
ター　シート（実施例１のフィルター　り一トで欧州し
た同じポリプロピレン　ウェブであるが未処理である）
を試験し、以Ｆ　Ｃ’）　８１１　ｎ表に結果を示す。 第ｙ表 、、１Ｉ＝７．９での　　　　　＋４；８　ｍＶ　　　
　　　−２８ｍＶ−ビータ′１にへｔ 気　泡　点　　　　６５６９　／’ｍ２　　　　　疎水
性であるため（水で湿潤した）　　　　　　　　　　　
　水で試験できない水　流　Ｍｔ９４．７．ｅ／分／　
ｍ２１１−８　、ｅ１分／ｍ２（差圧３５１．６）／ａ
ｎ２） ０．８μラデツクス　　　　　９９．９９９７チ　　　
　　５０％粒子に対する除去効率 実施例６ 実施例１および２のフィルター　シートを技術上よく知
られている方法でひだをつけたフィルター　エレメント
に変換した。０８Ｕ　Ｆ　−２フィルター性能試験によ
り水性懸濁液から石英質粒子を除去し、これらのエレメ
ントの効率を測定した。 比較するため、実施例１と２のそれぞれのフィルター　
シートを製造するため使用した相当する未処理ボリン０
ロビレン　ウェブからひだをつけた対照フィルター　エ
レメントを製造し、同様に試験した。結果を以下の第■
表に示す。 １　　　　　９９．７　９９．９８　　９９．９９９対
照　　１［）　　９０　　９５ ２　　　　　９９．９９　９９．９９８　９９．９９４
対照　　　９９．７　９９．９７　　　試験せず実施例
４ 力ｔオン性熱硬化性バインダー樹脂または重合体が・す
・ントーレツツ■６１であることを除き、実施例１で使
用したポリプロピレン微細繊維のウェブと同じウェブな
上記の一般的な方法により処理した。カーボセット　５
３１　５％溶液の適用後、サントーレツツ■６１の５チ
水溶液を約６　ＯＲＰＭで逆駆動されている転移ローラ
ーにより適用し、その間ウェブを約３．４　ｍ　７分で
動かした。処理ウェブを次いで乾燥し、１２０℃で５分
硬化させた。 生成したノイルター　シートを以下の第■表第１欄の試
験Ａ目に示した性質を試験した。比較するため、対照と
して、この実施列のフィルター　シートを製造したのに
使用したウェブと同じポリプロピレン　ウェブであるが
未処理であるウェブについて同じ石質を試験した。結果
を第■表に示す。 第■表 セータ電位　　　ＰＩ（＝　７．５で４−２．７７、ｍ
Ｖ　　　ｐＨ＝７．１５で一２８ｍｖ引張強Ｉｆ　　　
　９６９．８ｇ／＝＝＝１　　　７９１．２９／ａＲ除
去試験） 実施例５および６のフィルター　シートの一般沈殿剤、
カーボセツ）　　５３１　５部、ジェタノールアミン１
．２部、ｔｅｒｔ−ｆチルアルコール２０部および脱イ
オン水７６．８部を含有する第１溶液をドクター　グレ
ードを使用し、硝子板上に厚さが約０．０−２５　Ｃ’
＠であるフィルムになるよう塗布した。疎水性重合体微
細繊維状ウェブをこのフィルムと接触させて置いだ。 同様な方法で、バイン°ダー樹脂または重合体レジンＲ
４５０Ｂ　　４部、ｔｅｒｔ−グチルアル：Ｉ−１１２
０部および水７６部を含有する溶液をドクターグレード
を使用し、第２の硝子板上に厚さが約０．０２５　Ｃｍ
であるフィルムにした。第１硝子板からの第１溶液のフ
ィルムで湿潤させた微細、識維状つェゾを第１硝子板か
らはがし、第２硝子板上の第２溶液のフィルムと接触さ
せた。適度の圧力を加えたローラーを使用し、ウェゾ拐
料中で第１および第２溶液を混合し、バインダー　レジ
ンＲ４３０８を沈殿させ、ウェブの微細繊維を被覆加工
した。処理クエグを次いで乾燥し、２５０″Ｆ（１１０
“υ）に保持した対流式オープン中で１時間硬化させた
。この一般的方法では第２溶液中にｔｅｒｔ−ブチルア
ルコールを存在させたが、これは任意であることに注意
する。 実施例５ ３７−７９／ｍ２の重量を有し約２μの平均直径を有す
る微細繊細からなるナイロン６６微細繊維ウエグの２５
．４　ｃ、ｔｎ　ｘ　２５．４傭をすぐ前に記述した一
般的方法で処理した。以下の第ｖ表に示すように、生成
フィルター　シートは親水性であり、アルカリ性媒質で
陽性ゼータ電位を有していた。対照（処理する前のペー
ス　ナイロン６６クエグ）は疎水性であり、？：ｌｃｖ
表に示すように陰性ゼータα位を有していた。 （＋”−夕１毬位　　−＝７．９−Ｑ＋２４４ｒｎＶ　
　１１＝７．５ＩＱ−１１，５ｍＶ実施例６ 約１．７μの平均直径を有するポリブチレンテレフタレ
ート微細繊維の微Ｉｆｆａ繊維状つェゾを実施例４のク
エゾと同じ方法で、同じ処理溶液を使用して処理した。 生成フィルター　シートは親水性であり、以下の第■表
に示すようにアルカリ性媒質で陽性ゼータ電位を有して
いた。対照（処理する前のベース　ポリブチレンテレフ
タレート　ウェブ）は疎水性であり、第■表に示すよう
に陰性ゼータ電位であった。 第■表 気　泡　点　　　　１４１．６９／ｅ−２疎水性である
ためＣ火で湿潤した）　　　　　　　　　　　　　水で
試験できないぜ−タ電（ｉｋ　　　　ｐｉ４＝７．６で
＋２．８１　ｍＶ　　ｐＨ＝７．６で一７８ｍＶ工業的
適用可能性 本発明のフィルター　シートから製造したフィルター　
エレメントはプレフィルタ−として有用であり、ルフィ
ルターの下流で使用する非常にＭ８かいフィルターの寿
命を非常に長くする。そのようなグレン・ｆルターの特
別な用途の分野は製薬工業、たとえば無菌水の製造にお
ける用途がある。 その上、本発明のフィルターは繊維および他の微粒子放
出性が非常に減少しており、そのため、フイルターエ稈
を必媛とする種々の製薬上の適用で必擬である。本発明
のフィルター　シートから製造したフィルター　エレメ
ントは分子の寸法までに小さくなった非常に微細な微粒
子を除去することができ、非経口的液体の濾過で特に有
用なこれらのエレメットを製造することができる。 それらの親水性または水湿潤性のために、本発明の製品
は低い差圧で高い水流風を与え、食品および飲料製品の
清浄化で使用するのに望ましいものにする。 本発明はまた、たとえば、エレクトロニクス製造粟で使
用されるような超純粋脱イオン水のｐ過での適用の０工
能性な有している。 多くの池のＭＬ要な工業的適用は高い微粒子除去効率お
よび必要な流量で低い差圧を有するフィルター　シート
を必要とする所にある。 １１４

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　重合体微細繊維からなる疎水性クエグを、陽
   性ゼータな位を示す親水性微細繊維状重合体フィルター
   　シートに変換する方法において、（１）前記ウェブに
   沈殿剤の第１溶液または分散液を適用し、前記第１溶液
   または分散液で前記ウェブを少なくとも部分的に湿潤さ
   せ、（ｎ）上記工程（１）の湿潤クエゾに水溶性、非コ
   ロイド性、カチオン性、熱硬化性バインダー樹脂−また
   は重合体の第２溶液を適用し、前記第１溶液または分散
   液、および前記第２溶液の混合物で湿潤させたウェブを
   形成させ、 （１）上記工程（ＩＩ）の湿潤クエグを動かして前記ｇ
   １溶液または分散液および前記第２溶液を混合し、それ
   により、前記バインダー樹脂または重合体の沈殿、なら
   びにその分配を促進して動かしたウェブの微細繊維の表
   面を被覆加工し、（ＩＶ）上記工程（Ｉｌｌ）の被覆加
   工ウェブを乾燥し、沈殿したバインダー樹脂または重合
   体を硬化させ、陽性ゼータ電位を有し、かつ、硬化、沈
   殿、熱硬化、カチオン性バインダー樹脂または重合体で
   被覆加工されている微細繊維の表面をさらにｌ庁徴とす
   る親水性微細繊維状重合体フィルター　シートを得る ことからなっている、重合体微細′＄Ｒ維からなる疎水
   性クエグの、陽性ゼータ電位を示す親水性微細繊維状重
   合体フィルター　シートへの変換方法。
2. （２）　　重合体微細繊維からなる疎水性ウェブを陽性
   ゼータ電位を示す親水性微細繊維状重合体フィルター　
   シートに変換する方法において、（Ｉ）前記ウェブに水
   溶性、非コロイｒ、カチオン性、熱硬化性バインダー樹
   脂または重合体の第１溶液を適用し、前記第１溶液で前
   記ウェブを少なくとも部分的に湿潤させ、 （Ｉｔ）上記工程（１）の湿潤ウェブに沈殿剤の第２溶
   液または分散液を適用し、前記第１溶液および前記第２
   溶液′または分散液の１混合物で湿潤させたウェブを形
   成させ、 （１■）上記工程＜ｎ＞の湿潤ウェブを動かして、前記
   第１溶液および前記第２溶液または分散液を混合し、そ
   れにより前記バインダー樹脂または重合体の沈殿、なら
   びにその分配を促進して動かしたウェブの微細繊維の表
   面を被覆加工し、（ＩＶ）上記工程（Ｉｌｌ）の被覆加
   工ウェブを乾燥し、沈殿し゛たパイフタ１−樹脂′また
   は重合体を硬化させ、陽性、ゼータ′亀位を有し、かつ
   、硬化、沈殿、熱硬化した、カチオン性バインダー樹脂
   または重合体で被覆加工され゛〔いる微細繊維の表面を
   さらに特徴とする親水性微細繊維状重合体フィルター　
   シート２得る、 ことからなっている、重合体微細繊維からなる疎水性ウ
   ェブの、陽性ゼータ正位を示す親水性微細繊維状重合体
   フィルター　シートへの変換方法。
3. （３）通常の疎水性微細繊維状重合体ウェブからなろ微
   細繊維、重合体フィルター　シートであって、Ａｌｌに
   Ｃウェブの重合体微細繊維の表面が硬化、沈殿、カチオ
   ン性、熱硬化バインダー樹脂または重合体で被覆加工さ
   れており、そして、前記フィルターシートが親水性であ
   り、かつ、陽性ゼータα位を有していることを特徴とす
   る微細繊維状重げ体フィルター　シート。
4. （４）重合体微細繊維からなる疎水性ウェブを、陽性ゼ
   ータ電位を示す親水性微細繊維状重合体フィルター　シ
   ートに変換する方法においＣ１（Ｉ）前記ウェブに（ａ
   ）沈殿剤の第１溶液または分散液、および（ｂ）水溶性
   、非コロイド、カチオン性、熱硬化性バインダー樹脂ま
   たは重合１本を実質上同時に適用し、前記第１溶液また
   は分散液および前記第２溶液の混合物で湿潤させたウェ
   ブを形成させ、 （１１ン上記工程（１）の湿潤ウェブを動かして前記第
   １溶液または分散液と前記第２溶液を混合し、それによ
   り、前記バインダー樹ｊ指または重合体の沈殿、および
   その分配を促進して動かしたウェブの微細繊維の表面を
   被覆加工し、 （１■）上記工程（…）の被覆加エウエプを乾燥し、沈
   殿したバインタ’　−４ｔＪｔ脂または重合体を硬化さ
   せ、陽性−ビータｔＩＥ位を有し、そして硬化、沈殿、
   熱硬化、カチオン性バインダー樹脂または重合体で被覆
   加工されている微細繊維の表面をさらに特徴とする親水
   性、微細繊維状重合体フィルター　シートを得る、 ことからなっている、重合体微細繊維からなる疎水性ウ
   ェブの、陽性ゼータ電位を示す親水性、微細繊維状重合
   体フィルター　シートへの変換方法。