JPS61153103A - 担持微孔質膜とその製造方法 - 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】 技術分野 本発明は微孔質膜に関するものであり、さらに特定的に
いえば、濾過の応用において特に有用である担持微孔質
膜とその膜の製造法に関するものである。

背景 多くの濾過の応用は流体媒体からミクロン範囲またはミ
クロン以下の範囲にある粒子の除去を必要とする。この
ような目的に用いられる微孔質濾過媒体は代表的には比
較的繊細な構造体であり、容易に損傷を受ける。例えば
、米国特許４．４３１，５４５は限外ｐ過能力、すなわ
ち約０．００１　ミクロンから約１０ミクロンまでのよ
うな微細粒子を除く能力、をもつ親水性の微孔質フィル
ター系を開示している。米国特許４，４３１，５４５の
系において用いる好ましいフィルター媒体は薄い、代表
的には数ミル（１ミル：２．５４　Ｘ　１Ｏ−３ｃｒｒ
Ｌ）の厚さの微孔質ポリアミド膜である。この膜はその
限定された強度と内部剛性の欠如のために加工が困難で
ある。多くのその他の類似用途において、使用される微
孔質膜はまた薄くて比較的繊細な構造体でほとんど内部
剛性がなく曲げモジュラスがきわめて低く、すなわち支
持されな己でたとえばゆるくたたんでしなやかに垂れて
いるときには、支持されないときの薄い掛布片のように
、自らの形状を保持しない。

比較的繊細な性質（限定強度）と内部剛性の欠如（低曲
げモジュラス）との組合せは、その種の膜で以て作業す
る際、例えばそれらを波型にしてフィルター要素などに
おいて有効表面積を増す際に、困難をもたらす。

これらの困難を克服するのに用いられる一つの試みは、
例えば米国特許４．３４０，４７９に記載の方法によっ
て繊維質ウェブまたはマットのような基板の上へ膜を流
延し、これを膜の中へ組入れ、構造体の永久部分となり
、それによって膜の強度と曲げモジュラスの両方を増す
。強度と曲げモジュラスの望ましい増加を相殺するもの
は膜の圧力降下の望ましくない増加である。

例えば、０２ミクロンの絶対細孔規格（ａｂｓｏｌｕｔ
ｅｐｏｒｅ　ｒａｔｉｎｇ）をもつポリアミド膜はポー
ル社からアルティボアの商標で入手できる。このタイプ
の担持されない（すなわち、内部繊維質マット支持体な
しの）二重層膜については、２８フイ一ト／分（８，５
ｍ／分）の空気流速における圧力降下は水銀柱９インチ
（０，３１ｋｇ／ｃｒｒＬ２）である。同じ細孔規格を
もつ同じ担持二重層膜については、その圧力降下は水銀
柱で２５インチ（０，８６ｋｇＡｃｍ２）であり、はと
んど３倍である。この圧力差は工場の濾過系の運転にお
いてきわめて重要である。例えば、医薬工業においては
、合理的圧力水準においての効率的で迅速な濾過は非経
口薬品のような敏感組成物の処理においてしばしば重要
である。上記の特定のホリアミド膜の場合、代表的医薬
工業の流体を特定圧力において濾過する時間は、清浄な
膜と濾過される流体中の比較的低い汚染水準の場合の担
持膜について、２，８倍である。この理由から、多くの
応用において、非担持膜がきわめて好ましい。圧力降下
が小さくそれに付随して相当する圧力において濾過速度
が大きいことの利点を相殺するものは、繊細で低強度で
低曲げモジュラスの非担持膜で加工する際の困難性であ
る。その繊細な物質は比較的容易に損傷を受けるのでそ
れを取扱うには注意が必要であり、いかなる形の亀裂ま
たは引裂けも、たとえ微小なものであっても、濾過媒体
としてはその物質を本質上無用なものにする。

このような繊細な物質で以て加工することの困難さは、
多くの応用に対してきわめて望ましい濾過媒体である平
坦円板形の薄い微孔質のホリ四弗化エチレン（ＰＴＦ’
Ｅ）膜物質が商業的に利用できないことによってさらに
証明される。曲げモジュラスが低く強度が小さいことの
ほかに、ＰＴＦＥおよび類似膜物質は静電荷を帯びる傾
向をもっている。

この種の物質は平坦あるいは平板上の円板形で維持する
のが困難になるよう自ら付着する。さらに、低曲げモジ
ュラスとＰＴＦＥ膜を担持物質例えばポリプロピレンハ
ウジングヘシールすることの困難さのために、このタイ
プの膜をそのようなハウジング中に組入れたフィルター
構造体を製造することが困難である。例えば、生物医学
的応用においては、予備切断した平坦または平板状フィ
ルター片を予備形成した担持構造の中へ挿入しフィルタ
ー片の周縁を担持構造体へしっかりとシールすることが
しばしば望ましい。非担持ＰＴＦ’Ｅはその低曲げモジ
ュラスのためにこのような方式ではすぐには使用できず
、正確な位置固定を面倒にし、担体構造体へそれをシー
ルするのを困難にする。

本発明は、このような比較的低強度で低曲げモジュラス
の膜で以て加工する際の上述の困難を実質上克服する担
持微孔質膜に向けられている。実際に、下記で詳述する
とおり、本発明による担持微孔質膜はまたある種の濾過
の応用において追加利点を提供する。

発明の開示 本発明によると、微孔質膜とその膜へ添加接着剤成分を
使用することなく固着させたミクロファイノぐ−の合成
熱可塑性ポリマーウェブとから成る担持微孔質膜を製造
する方法が提供されており、（ａｌ　　合成熱可塑性ポ
リマー物質をファイバー形成ダイから押出し、押出した
ポリマー物質を細くして一つまたは一つより多くのガス
流の適用によってミクロファイバーを形成し； （ｂ）　　ミクロファイバーを微孔質膜のシートの方へ
向け； （ｃｌ　　ミクロファイバーを昇温下に置きながら微孔
質膜と接触させ；そして （ｄｌ　　得られる複合体構造を冷却してミクロファイ
バーのウェブが膜へ固定された担持微孔質膜を形成する
； ことから成る。

また、微孔質膜と、その膜へ添加接着剤成分を使用する
ことなく固着させたミクロファイバーの合成熱可塑性ポ
リマーウェブとの複合体から成る担持微孔質膜が提供さ
れる。得られる複合体構造は好ましくは少くとも２ｇム
のＡＳＴＭ　Ｄ９０３剥離強度と膜自体より少くとも１
０チ高い曲げモジュラスをもつ。

本発明実施のだめの最良様式 本発明による担持微孔質膜は好ましくは、所望のミクロ
ファイバーを形成する連続式の熔融体ブロー法を使用し
そのミクロファイバーを次に微孔質膜と接触させること
によってつくられる。ミクロファイバーの製造には、好
ましい材料の一つであるポリプロピレンのような加熱さ
れた熱可塑性樹脂物質を一列のダイ開口をもつダイヘッ
ドを通して押出し、押出された物質をダイ開口に隣接す
るガスジェットによって形成されるガス流の中で細くす
る。熱可塑性樹脂物質を細くすることによって、例えば
、２５ミクロンまでの範囲、好ましくは１から１５ミク
ロンの範囲、より好ましくは１．５から１０ミクロンの
範囲、のような細さのきわめて細いファイバーが生ずる
。

当業技術の大勢は過去２５年間にわたってこの一般法に
よるきわめて細いファイバーの製造へ向ケて開発されて
きた。この分野での初期の仕事はナバール研究所（Ｎａ
ｖａｌ　Ｒｅ５ｅａｒｃｈ　Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ　）
においてなされ、例えば、Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌａｎｄ
　Ｅｎｇｉｎｅ−ｅｒｉｎｇ　Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ　４
８巻、Ａ８　（１９５６）、１３４２−１３４６頁に報
告されている。ファイバー繊細化水臨の制御方法、形成
されるマットの密度、などを含む適切な装置を開示し処
理変数を論じている関連特許は、米国特許３，８１１，
９５７．３，８４９，２４１．３，８２５，３７９．３
．８２５，３８０および３，９３３，５５７を含む。こ
れらの文献に記載の一般的方法は本発明による担持微孔
質構造体をつくるのに用いるミクロファイバーの製造に
用いられる。

本発明による複合体構造は好ましくは、微孔質膜の連続
シートを一つまたは一つより多くのファイバー形成場所
を連続的方式で通過するよう運び、そのファイバーは押
出しおよび繊細化されたままで、膜がファイバー形成場
所を事前設定距離で通過するときに、その微孔質膜へぶ
つかるように向けられる。

微孔質膜上へミクロファイバーを置く所望度に応じて、
−個より多くのファイバー形成場所が連続して順次使用
され、そのウェブはそれらのファイバー形成場所を順次
連続して通過する。微孔質膜とその両面上のミクロファ
イバーの熱可塑性ウェブとから成る構造体を望む場合に
は、最初の通過時に形成されるミクロファイバーと微孔
質膜との中間的複合体＋ｄ、それを引返させてそのファ
イバー形成場所に近接して二回目を通過させ、三相複合
構造体が提供される。

ミクロファイバーを微孔質膜上に麿く方式はそのウェブ
へ固着されるミクロファイバーの量の所望の厚さとファ
イバー繊細性の所望度を与えるように制御される。さら
に、微孔質膜へのミクロファイバーの適切な接着を保証
するには、少くとも一部のミクロファイバーが、微孔質
膜上にぶつかる時点において、ミクロファイバーと微孔
質膜との間の適切な接着が得られるよう、樹脂が少くと
も限られた限度まで流れる卵力を保持すのに十分に低い
粘度を熱可塑性ミクロファイバーに与える昇温下にある
ことが臨界的である。必要とする温度はミクロファイバ
ーを形成するのに用いられる熱可塑性樹脂の融点をやや
こえる。実際において、接着度および従って剥離強度は
各種の因子、例えば、ファイバー形成ダイと微細孔ウェ
ブとの間の距離を調節することによって変えることがで
きる。

本発明による担持微孔質膜は微孔質膜とこの膜へ添加接
着成分を使用せずに固着されたミクロファイバーの合成
熱可塑性ウェブとから成る。好ましくは、それらは少く
とも２９／ｃｒｔｔ、より好ましくは５から３０１／ｃ
ｍ、最も好ましくは２０から３０　ｇ　／ｃｍのＡＳＴ
Ｍ　Ｄ９３０９剥離強度をもつ。たいていの応用につい
ては、剥離強度に最高限度は存在しないことが認められ
るべきである。事実、ある応用においてはミクロファイ
バーと微孔質膜との間の剥離強度あるいは接着強度はミ
クロファイバー自体あるいは微孔質膜の凝集強度より大
きく、そしてミクロファイバーのウェブを微孔質膜から
分離しようと試みるときには、ウェブのミクロファイバ
ーの間の結合が離れるかあるいは微孔質膜の一体性がミ
クロファイバーと微孔質膜の間の結合が破壊する前にこ
わされる、ということが発見された。

本発明による担持微孔質膜はまだ微孔質膜よりも好まし
くは少くとも１０％、より好ましく１００％またはそれ
以上、大きい曲げモジュラスをまだもっている。

曲げモジュラスの定義と測定法 この試験は曲げ変形に耐える試験片の能力を測定する。

この能力は濾過装置中で普通に用いられるようなひだ付
き構造体に成形するときに特に重要である。

試験は長さ１０インチ（２，５４ｃｍ）、幅０２５イン
チ（０，６４ｃｒｒＬ）の試験物質の試片について行な
われる。これらの寸法をもつ一つまた一つより多くの層
を以下に述べる方式で試験する。

試験片は第１図に描く試験装置の中に置く。試片１１は
試験装置１０のベース１３の中の溝１２の端に横断して
置かれる。溝の寸法は幅０１５０インチ（０，３８ｃ＋
＋＋、）、深さ％インチ（０，１６ｃｒＩＬ）である。

長さ６インチ（１５Ｃｒｎ、　）の７字型刃１４（長さ
６インチ（１５ＣＩｒＬ）、高さ％インチ（ｔ、９ａ＋
ｔ）、頂部の厚さ０、０３６インチ（０，００９１ぼ）
で、底の縁のナイフェツジへ勾配をもつ）であって中央
すなわち、両端から３インチ（７，６Ｃｒｒｔ）でかつ
刃の上縁から０．２インチ（０，５１ｃｍ）下方の中心
線上で軸ピンでとりつけたＶ字型の刃が、溝１２の上方
およびそれに平行に、このＶ字型棒の底が詩の上面の上
方０．０２８インチ（０，０７１ｃｎ）である高さに置
かれる（このＶ字型棒の底縁が溝に平行であるとき）。

下向きの力Ｗを７字型棒１４の上面へ１５において力ゲ
ージ（図示せず）によって測定される大きさの力で以て
付与する。測定された力の適用に応じて、垂直方向の偏
り、Ｄｌを目盛り付き接眼レンズをとりつけた顕微鏡に
よって正確に測定する。適用した力と偏りは試験片の永
久歪をひきおこすほどに大きくあってはならない。すな
わち、試験の終りにおいて試片がそのもとの平らな形を
とるべきでめる。

以下の計算において、溝１２０幅はＬで示され、Ｗは適
用された力であり、Ｄは膜のその中心における垂直の偏
りである。テストする層の数はｎである。

本発明の目的のために、用語曲げモジュラスは、慣用的
な機械設計応力計算における弾性モジュラスである通常
の記号、Ｅ、と異なる意味において定義されている。こ
こで定義される曲げモジュラス、Ｍ、は通常の工学的用
語においてＥＩとして定義される量、弾性モジュラスと
慣性モーメントＩとの積、により密接に関係がある。こ
れは、本発明による構造体の複合体性質のために必要で
ある。

上述の試験に関して、ＥｌはＭの記号で示され、”　Ｍ
ａｃｈｉｎｅｒｙ’ｓ　Ｈａｎｄｂｏｏｋ″、（インダ
ストリアル−ブレス：　２００マジソン通す、ニューヨ
ーク、ニューヨーク州　１００１６　）の２０版の４１
２−４１３頁のケース２に記載のとおりのＥｌに等価で
ある。それは次のとおり計算される。

Ｍ：ＷＬ３／４ｇＤｎ 金属の挙動に反して、純粋に弾性的に変形するときには
、複合体のＭ値は測定された偏シに応じて多少変動し得
る。この理由から、Ｍが測定される偏りはＭの値と一緒
に報告されねばならない。

本発明において有用である非担持微孔質膜は１０−６以
下から１０−３ポンド−平方インチ（２９×１Ｏ−３以
下から２．９９−ｃｍ２）の範囲にある、上述のとおり
測定した曲げモジュラスをもつ。非担持膜は代表的には
０．５から８ミル（１，３Ｘ　１０−３から２０．３　
ｘ　１Ｏ−３ｃｒｎ）、さらに好ましくは１から４ミル
（２，５４Ｘ　１０−３から１０．２　Ｘ　１０−３ｃ
ｍ　）の範囲の厚さと７０から８５％の範囲の空隙容積
をもつ。これらの膜の望ましく低い圧力降下を与えるの
はこれらの高い空隙容積である。逆に、比較的低い強度
と低い曲げモジュラスに寄与するものはこの空隙容積で
ある。

代表的には、本発明による担持微孔質）換は上述のとお
り測定して、１０−６から１０−２．ｐンド／インチ（
７，０３Ｘ　ＩＦ’から７．０３　ｋｑ／ｍ　２）、よ
り好ましくは３　Ｘ　１Ｏ−６から３　Ｘ　ｔｏ−３ポ
ンビ／平方インチ（２，Ｉ　Ｘ　１０−３から２．１　
ｋ！？／ｍ２）の範囲の曲げモジュラスをもつ。

曲げモジュラスはもちろん、一部には微孔質膜上に置い
たミクロファイバー質熱可塑性物質の量によって決定さ
れる。いくつかの応用においては、圧力降下の絶対的な
微小増加が望まれ、かつ曲げモジュラスの微小増加のみ
が必要とされるので、ミクロファイバーの最小厚みが望
まれる。このタイプの構造体は、第一の関心事が支持構
造体への微孔質膜のシールである場合に有用である。さ
らに代表的にいえば、微孔質膜上に置いたミクロファイ
バー量は微孔質膜自体の厚さの１５倍はどの厚さあるい
はそれ以上でさえある厚さの担持用ウェブを提供するよ
うな量である。実質的な量のミクロファイバーが置かれ
ると、得られる複合体は十分に剛性であるかあるいはボ
ード状であって比較的大きいスノンで補助的支持体なし
で受けとめ”ることがｂコ能であるフィルター媒体とし
て使用できる。代表的には、ミクロファイバーは多孔質
膜の１平方フイートあたり０．２から１０．０９のミク
ロファイバー（多孔質膜の平方メートル当り２．２から
１０８１のミクロファイバー）の量で多孔質膜へ固着さ
れる。

微孔質膜を厚くすることによってより大きい曲げモジュ
ラス、従ってより大きい剛性を達成することは可能であ
るけれども、その種の厚み増加は圧力降下を増し、たい
ていの場合においてコストを上昇させるので多くの応用
において望ましくない。

本発明による複合構造体は種々の望ましい性質をもつあ
る範囲の製品を形成するようつくることができる。例え
ば、膜へミクロファイバーを接着させる結果として生ず
る圧力降下を最小化することが望ましい場合には、きわ
めて薄い層のファイバーを膜へ固着させることができる
。得られる複合体構造は圧力降下が本質上増加せずかつ
曲げモジュラスの増加が限定的である。しかし、それは
はるかに容易に代表的なフィルター担持構造体へ固定さ
れる。例えば、ポリプロピレンのミクロファイバーの単
一層をＰＴＦＥ微孔質膜へ接着することによって、例え
ば平坦円板の形の得られる構造体はその周縁のまわりで
ポリプロピレンフィルター担体構造へ熱または超音波エ
ネルギーを軽い圧力と一緒に単純に付与することによっ
て固着させることができる。

逆に、ミクロファイバーの比較的薄い層が膜へ固着され
る場合、ミクロファイバーのウェブは液体濾過の応用に
おいてプレフィルタ−として機能して比較的精細な微孔
質膜の初期負荷を避け、それによってフィルター寿命を
増すことができる。

本発明による゛複合体構造はまた、特に有用の、断熱構
造体として応用を見出すことができる。微孔質膜とその
膜へ固着されるミクロファイバーの量との妥当な選択に
よって、望ましい断熱構全体を得ることができる。例え
ば、冬期衣服例えばスキーウェアの断熱において、倹水
性微孔質ＰＴｉ”Ｅ膜トホリブロビレンミクロファイバ
ーとの組合わせが望ましく、ＰＴＦ’Ｅ膜はその微孔質
構造のためにその構造体を呼吸させ、一方では、非湿潤
性の故に水の通過を妨げ、そして、ポリプロピレンミク
ロファイバーウエブが断熱能力を提供する。ミクロファ
イバー質つェブ／微孔質膜の複合体を必要ならば布の層
へ固着させることができる。

添加接着剤成分を使用することなく形成させることがで
きる本発明による複合体構造は、接着剤がフィルター媒
体中で用いられるときにおこり得る媒体移行が実質上存
在しいという追加利点をもつ。この利点は工業および医
薬の分賢における臨界的応用、例えばミクロエレクトロ
ニクス製造に供給する水、および人体注射用に使う水、
の濾過のような多くの応用において重要である。

本発明に従って使用できる適当な微孔質膜は各種の合成
ポリマー物質からつくられる膜を含み、それらはポリア
ミド、ポリ四弗化エチレン、およびその他のパー弗素化
ポリオレフィン、ポリビニリデンジフルオライトゝ、ポ
リスルホン、ポリビニリデンクロライド５、セルロース
エステル、ナトカ挙げられる。代表的には、これらの物
質は細孔径がｏ、　ｏ　ｏ　ｉミクロ７以下から１０ミ
クロンまたはそれ以上の範囲にある。このような膜の好
ましい種類は米国特許４．３４０，４７９に記載するタ
イプの無スキン・ポリアミド膜であり、その特許の開示
は文献として本明細書に組込まれている。使用できるそ
の他の膜はＥＰＯ公告特許願、公告／１６００９０４８
３および００８７２２８において開示される雷、荷修正
膜、米国特許４，２０３，８４７と４．２０３．８４８
とにおいて開示されるタイプのポリビニリテンジフルオ
ライド膜、および、米国特許３，９５３．５６６と４．
１　ｓ　７．３　（１０に一般的に記載されるとおりつ
くった。＋６１Ｊ四弗化エチレン膜である。

各種の熱可塑性樹脂物質を使って本発明において使用す
るミクロファイバーを形成させてよい。

例示的物質は、ポリアミド、線状ポリエステル例えばエ
チレングリコールとテレフタル酸とのエステル、ポリオ
レフィン例えばポリプロピレン、ポリエチレン、ポリメ
チルはンテン、およびポリイソブチレン、並びにコポリ
マー例えばエチレン・プロピレンを含む。このようなポ
リマーの混合物またはブレンドもまだ使用できる。

本発明は例証として提供されている以下の実施例を参照
してよりよく理解される。

実施例 上述のタイプの担持微孔質構造をつくりそして試験する
のに以下の一般的手順を使った。（４造体は上述の一般
的方法により平均直径が約５ミクロンのポリプロピレン
ミクロファイバーを薄い多孔質膜（以下の表１に記載の
とおりの）の上へ沈着させることによってつくった。ポ
リプロピレンミクロファイバーを膜へ沈着させる作業条
件は、ポリプロピレンの一部が脱との接触時に約１７０
℃のその融点以上にありかつ平方フィートあたり２１（
２７１７ｍ２）のミクロファイバーがＩＩＫ上に沈着さ
れるようＩＫ調節した。

実施例１においては、ＰＴＦＥ膜は、幅が４０インチ（
１０２ｃｒＩＬ）の連続シートの形で、ファイバー形成
場所を通って運ばれて複合担持微孔質膜または構造を形
成し、得られる複合体構造をロールとして集めた。実施
例２および３の担持膜はそれぞれの膜の小片をファイバ
ー形成場所へ、、ｏ　１７プロピレンミクロフアイバー
の実施例１と同じ水準〔２，５１／平方フイート（２６
，９、！９／ｍ２）　〕が沈着されるまで露出すること
によってつくった。

得られる複合体構造の例は濾過媒体としての使用にとっ
て重要な各種性質について試験した。それらは剥離強度
、抗張強度、圧力降下、曲げモジュラス、濾過効率、お
よび閉塞抵抗を含んでいた。

表　　Ｉ 実施例　　　　　　　膜の記述 ｌ　　　　　平均孔径が約０２ミクロンで厚さカ約０、
００２インチ（０，００５１ｃｍ）のポリ四弗化エチレ
ン ２、　　　　　平均孔径が約０２ミクロンで厚さが約０
００６インチ（０，０１５ｃｍ）のナイロン６６３、　
　　　　平均孔径が約０１ミクロンで厚さが約試験法と
得られた結果は次に示す。

Ａ、剥離強度 この試験はＡＳＴＭ　Ｄ９０３に従って、主題複合体物
質の半インチ（１，３ＣＴｒＬ）幅の細長片を使い、機
械方向において試験して、実施した。結果を次の表Ｈに
示す。

表　　■ １　　　２６．７ ２　　　　　、＋？リプロピレンミクロファイバーのウ
ェブが膜から剥がされるよりむしろ引きずり離された。

３　　　　　＃？リプロピレンミクロファイバーのウェ
ブが膜から剥がされるよりはむしろ引きずり離された。

」工」Ｌユニ」二 この試験はジグの中にテストされる物質の試料を固定し
、ジグは測定された速度において空気を試料中に通過さ
せ一方、差圧が測定される方法によって実施した。この
試験において差圧は、測定される試片、すなわちば−ス
膜自体まだは相当する担持膜のいずれかを通して２８フ
イ一ト／分（８，５ｍ／分の流速の空気を維持しながら
測定した。

結果を次の表■で示す。

表　　■ 担持膜（複合体構造）３４５ ２　　　　膜単独　　　　　　　　　　　３１．４担持
膜（複合体構造）３１８ ３　　　　膜単独　　　　　　　　　　　４３５担持膜
（複合体構造）　　　　　４３．５表１■から見られる
とおり、圧力降下の増加は３試料すべてについて全く小
さい。実施例３においては、増加がない。

Ｃ６曲げモジュラス この試験は第１図の装置と「曲げモジュラスの定義と画
定法」の見出しで上述した方法を使って実施しだ。偏り
Ｄは各々の場合においてＯ，ＯＯ２５インチ（０，００
６４ＣＴＬ）であった。多くのタイプの濾過用途におけ
る場合のように、上方表面上に微孔質膜をもつ多層のテ
ストについての曲げモジュラスを測定した。結果は次の
表■に示される。

表　　■ １　膜単独　　　　　　　　　１６　　　１．０　　０
．０１１担持膜（複合体構造＞　　　　１　　　０．８
　　０．１４２　膜単独　　　　　　　　　　３　　０
．９　　０．０５４担持膜（複合体構造）　　　　１　
　０．７　　０．１２５３　膜単独　　　　　　　　　
２　　０．６　　０．０５４担持膜（複合体構造）　　
　　２　　０．８　　０．０７１表■から見られるとお
り、膜の曲げモジュラスはそれをミクロファイバー質ウ
ェブと複合させることによって、各の場合において実質
的に増加した。

Ｄ、　濾過効率／閉塞抵抗 この試験は試験される特定媒体すなわち複合構造体また
はＰＴＦＥ膜単独全単独すことによシ、ジオクチルフタ
レート（ＤＯ）’）の０．３　ミクロン直径のエアロゾ
ルで以て、試験装置ＤＵＰ　−？ネトロメーターＱ　−
１２７型（エア・テクニクス・インコーホレーテッドか
ら入手可能）を使って実施した。

試験媒体へ適用されるエアロゾルの濃度は約０．０８ｍ
９／ｌ　　で固定された。試験媒体を通るエアロノルの
速度（空気中）は２．８フイ一ト／分（０，８５ｍ／分
）であった。ｐ過動率を測定し試験媒体を通って侵入ス
るエアロゾルのパーセントとして表現した。

試料を横切る圧力降下はフィルター媒体上に入るエアロ
ゾルの量が１５Ｉに達したときの各々の場合において測
定した。微孔質膜はこれらの試験中は下流にあった。そ
の圧力降下と清浄圧力降下との比は、侵入の尺度と一緒
に次の表■に示す。

表　　■ 試料　　　　　　　終了時の圧力時　侵入パーセント下
と開始時の圧　（重量による） ＰＴＦＬＩ：Ｉ［ｃ７）ミ３．５　　　　　０．０００
５実施例１のＰＴｉＩ′Ｅ／ミ クロファイバーの複合体 （ミクロファイバーが上流）　　　　１，２３　　　　
０．０００１複合体構造をつくるのに 用いたが膜へ接着されて いない同じタイプのミク ロファイバーフィルター をのせだＰＴＪ！’Ｅｌｌ泉　　　　　　１．３５　　
　　０．０００２これらの試験の結果は、本発明による
複合体がＰＴＦＥ膜単独全単独なく非接着ＰＴＦ’Ｅ膜
／ミクロファイバーの組合せの両方に対してすぐれてい
ることを示している。特定的にいえば、本発明による複
合体構造は実質的な剥離強度をもち差圧のごくわずかの
増加だけを示す。また、より大きい曲げモジュラスによ
って反映されるとおり実質的な剛性増大を示し、それに
応じて、比較的しなやかで作業がしにくいＰＴＦＥ膜自
体膜化体てより良い取扱い性能をもつ。この構造体のｌ
ｌ１ｌｊ性の増大とそれに応じた作業性の増加は本発明
による複合体構造を、ひだ付きＣ波型）濾過構造の形成
に使用する平らな濾過媒体としてきわめて有用なものに
している。

濾過性能の立場から、本発明による複合体構造は表■で
示す結果で明らかなように、エアロゾル除去については
るかに大きい容量をもち、同時により大きい除去効率を
もつことが見出された。

この試験は、膜を横切って２０　ｐｓｉ　（１４００，
５’〆揃２）以下の差圧を保ちながら流体を濾過する濾
過膜の能力（容缶）を測定する。３００ｍ１／分・平方
フィート（３２３１／分・Ｃｍ２）の一定流速をこの試
験の間終始維持した。王差の増加がテストの進行ととも
に認められた。２０　ｐｓｉｄ　（１４００１／ｃａ２
）の圧差に達したとき、試、験を停止し、濾過された流
体の合計容積を測定した。

このテストにおいて濾過された流体は０．５．９のヒト
ゝロキ７エチルセルロース（ユニオン・カーバイド・コ
ーポレーションから入手できるＱＰ　ｔｏｏ　Ｍ）を１
０００　ｇの脱イオン水の中に溶解することによってつ
くった。このテストにおいて、０．０２平方フイート（
１９α２）の有効面積を５　ｍｌ　７分の流速で以て使
用した。結果を次の表■に示す。

表　　■ 濾過された流体の全容積 （ｍｌ　） Ａ　実施例１のＰＴＦ’Ｅ 担持膜（複合体） （ミクロファイバーが上流）　　　　　　　　１０８Ｂ
　　ＰＴＦ’Ｅベース膜単独　　　　　　　　　２３こ
の複合体はベース膜単独の４倍以上の濾過寿命を提供し
た。

抗張力試験 本発明の複合体フィルター膜をＡＳＴＭ　Ｄ８８２に従
って、０６５インチ（１，３（Ｉｎ）幅の細長片を使っ
て終局的抗張強度について試験した。比較のために、複
合体製造に用いるＲ−ス膜も、すなわち、接着されたポ
リマーミクロファイバーの層なしで試験した。結果を次
の表■に示す。

表■ ＰＴＦ”Ｅ膜単独　　　　　　　　　０．３９　ｋｇ／
ｃｒＩＬ２、ナイロン６６複合体膜　　　　　　１．４
　　ｋｇ／ｃｒｎナイロン６６膜単独　　　　　　　０
．７１　　ｋｇ／ｃＩｒＬ３、　ポリビニリデンジフル オライド複合体膜　　　　　　　１．０　　ｋｇ／ｃｘ
ポリビニリデンジフル オライド膜単独　　　　　　　　０．６１に物この複合
体構造はベース膜単独より少くとも６５ｑｂ大きい抗張
力をもっていた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による担持微孔質膜の曲げモジュラスを
測定するのに用いる装置の図解である。 （外５名）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）微孔質膜と、その膜へ添加接着剤成分を使用せずに
   固着させたミクロファイバーの合成熱可塑性ポリマーウ
   ェブとから成る担持微孔質膜の製造方法であり、 （ａ）合成熱可塑性ポリマー物質をファイバー形成ダイ
   から押出し、この押出しポリマー物質を細くして一つま
   たは一つより多くのガス流を適用することによつて上記
   ミクロファイバーを形成し；（ｂ）上記ミクロファイバ
   ーを上記微孔質膜のシートへ向け； （ｃ）上記ミクロファイバーを昇温下に置きながら上記
   微孔質膜と接触させ；そして、 （ｄ）生ずる複合体構造物を冷却して、上記ミクロファ
   イバーのウェブが上記の膜へ固着されている上記の担持
   微孔質膜を形成させる； ことから成る方法。 ２）ミクロファイバーの上記ポリマーウェブが少くとも
   ２ｇ／ｃｍのＡＳＴＭＤ９０３の剥離強度で以て上記膜
   へ固着され、上記担持微孔質膜が上記膜よりも少くとも
   １０％大きい曲げモジユラスをもつ、特許請求の範囲第
   １項に記載の方法。 ３）上記昇温が上記ミクロファイバーを形成するのに用
   いる熱可塑性樹脂の融点をやや超える、特許請求の範囲
   第２項に記載の方法。 ４）上記ＡＳＴＭＤ９０３の剥離強度が少くとも５ｇ／
   ｃｍであり、上記微孔質膜がポリアミド、パー弗素化ポ
   リオレフィン、ポリスルホン、ポリビニリデンクロライ
   ド、およびセルロースエステルから成る種類から選ばれ
   る、特許請求の範囲第３項に記載の方法。 ５）上記微孔質膜の上記曲げモジユラスが上記膜より少
   くとも１００％大きく、ミクロファイバーの上記ウェブ
   が上記微孔質膜の平方フィートあたり１ないし１０ｇ（
   １０．８から１０８ｇ／ｍ＾２）の水準で存在するポリ
   プロピレンから成る、特許請求の範囲第２項に記載の方
   法。 ６）上記微孔質膜がポリ四弗化エチレン、ポリビニリデ
   ンジ−フルオライド、およびナイロン６６から成る種類
   から選ばれる、特許請求の範囲第４項または第５項に記
   載の方法。 ７）上記ミクロファイバーがポリオレフィンから成る、
   特許請求の範囲第６項に記載の方法。 ８）上記ポリオレフィンがポリプロピレンである、特許
   請求の範囲第７項に記載の方法。 ９）微孔質膜とこの膜へ添加剤成分を使用 せずに固着させたミクロファイバーの合成熱可塑性ポリ
   マーウェブとの複合体から成る、担持微孔質膜。 １０）上記複合体が上記微孔質膜の両面上のミクロファ
   イバーの熱可塑性ポリマーウェブから成る、特許請求の
   範囲第９項に記載の担持微孔質膜。 １１）上記のミクロファイバーのポリマーウェブが少く
   とも２ｇ／ｃｍのＡＳＴＭ　Ｄ９０３剥離強度で以て上
   記のウェブへ固着され、上記担持微孔質膜の曲げモジユ
   ラスが上記膜より少くとも１０％大きい、特許請求の範
   囲第９項に記載の担持微孔質膜。 １２）上記担持微孔質膜が平坦円板の形にある、特許請
   求の範囲第１１項に記載の担持微孔質膜。 １３）上記微孔質膜がポリアミド、パー弗素化ポリオレ
   フィン、ポリスルホン、ポリビニリデンクロライド、お
   よびセルロースエステルから成る種類から選ばれる、特
   許請求の範囲第１１項に記載の担持微孔質膜。 １４）上記担持微孔質膜の上記曲げモジユラスが上記膜
   より少くとも１００％大きく、ミクロファイバーの上記
   ウェブが上記微孔質膜の平方フィートあたり１ないし１
   ０ｇ（１０．８から１０８ｇ／ｍ＾２）の水準に存在す
   るポリプロピレンから成る、特許請求の範囲第１１項に
   記載の担持微孔質膜。 １５）上記微孔質膜がポリ四弗化エチレン、ポリビニリ
   デンジフルオライド、およびナイロン６６から成る種類
   から選ばれる、特許請求の範囲第１３項または第１４項
   に記載の担持微孔質膜。 １６）上記ミクロファイバーがポリオレフィンから成る
   、特許請求の範囲第１５項に記載の担持微孔質膜。 １７）上記ポリオレフィンがポリプロピレンである、特
   許請求の範囲第１６項に記載の担持微孔質膜。 １８）上記の担持微孔質膜がフィルター要素のろ過媒体
   から成る、特許請求の範囲第１１項に記載の担持微孔質
   膜。 １９）上記の担持微孔質膜が断熱構造体である特許請求
   の範囲第１１項に記載の担持微孔質膜。 ２０）上記断熱構造体が衣服用断熱材である、特許請求
   の範囲第１９項に記載の担持微孔質膜。