KR100934136B1 - 분리막용 지지체 - Google Patents

분리막용 지지체 Download PDF

Info

Publication number
KR100934136B1
KR100934136B1 KR1020077013615A KR20077013615A KR100934136B1 KR 100934136 B1 KR100934136 B1 KR 100934136B1 KR 1020077013615 A KR1020077013615 A KR 1020077013615A KR 20077013615 A KR20077013615 A KR 20077013615A KR 100934136 B1 KR100934136 B1 KR 100934136B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
fiber
layer
nonwoven fabric
thermoplastic resin
resin
Prior art date
Application number
KR1020077013615A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20070086300A (ko
Inventor
미노루 요시다
류지 스즈카
Original Assignee
아사히 가세이 셍이 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 아사히 가세이 셍이 가부시키가이샤 filed Critical 아사히 가세이 셍이 가부시키가이샤
Publication of KR20070086300A publication Critical patent/KR20070086300A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100934136B1 publication Critical patent/KR100934136B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D69/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by their form, structure or properties; Manufacturing processes specially adapted therefor
    • B01D69/10—Supported membranes; Membrane supports
    • B01D69/107—Organic support material
    • B01D69/1071—Woven, non-woven or net mesh
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D69/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by their form, structure or properties; Manufacturing processes specially adapted therefor
    • B01D69/10—Supported membranes; Membrane supports
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D39/00—Filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D39/14—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material
    • B01D39/16—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material of organic material, e.g. synthetic fibres
    • B01D39/1607—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material of organic material, e.g. synthetic fibres the material being fibrous
    • B01D39/1623—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material of organic material, e.g. synthetic fibres the material being fibrous of synthetic origin
    • B01D39/163—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material of organic material, e.g. synthetic fibres the material being fibrous of synthetic origin sintered or bonded
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D69/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by their form, structure or properties; Manufacturing processes specially adapted therefor
    • B01D69/12—Composite membranes; Ultra-thin membranes
    • B01D69/1216—Three or more layers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D71/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by the material; Manufacturing processes specially adapted therefor
    • B01D71/06—Organic material
    • B01D71/48—Polyesters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B5/00—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts
    • B32B5/02—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by structural features of a fibrous or filamentary layer
    • B32B5/022—Non-woven fabric
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B5/00—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts
    • B32B5/22—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed
    • B32B5/24—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed one layer being a fibrous or filamentary layer
    • B32B5/26—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed one layer being a fibrous or filamentary layer another layer next to it also being fibrous or filamentary
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B5/00—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts
    • B32B5/22—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed
    • B32B5/24—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed one layer being a fibrous or filamentary layer
    • B32B5/26—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed one layer being a fibrous or filamentary layer another layer next to it also being fibrous or filamentary
    • B32B5/265—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed one layer being a fibrous or filamentary layer another layer next to it also being fibrous or filamentary characterised by one fibrous or filamentary layer being a non-woven fabric layer
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04H—MAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H3/00—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of yarns or like filamentary material of substantial length
    • D04H3/08—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of yarns or like filamentary material of substantial length characterised by the method of strengthening or consolidating
    • D04H3/14—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of yarns or like filamentary material of substantial length characterised by the method of strengthening or consolidating with bonds between thermoplastic yarns or filaments produced by welding
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2239/00—Aspects relating to filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D2239/02—Types of fibres, filaments or particles, self-supporting or supported materials
    • B01D2239/0208—Single-component fibres
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2239/00—Aspects relating to filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D2239/02—Types of fibres, filaments or particles, self-supporting or supported materials
    • B01D2239/0216—Bicomponent or multicomponent fibres
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2239/00—Aspects relating to filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D2239/06—Filter cloth, e.g. knitted, woven non-woven; self-supported material
    • B01D2239/0604—Arrangement of the fibres in the filtering material
    • B01D2239/0622—Melt-blown
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2239/00—Aspects relating to filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D2239/06—Filter cloth, e.g. knitted, woven non-woven; self-supported material
    • B01D2239/065—More than one layer present in the filtering material
    • B01D2239/0668—The layers being joined by heat or melt-bonding
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2239/00—Aspects relating to filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D2239/12—Special parameters characterising the filtering material
    • B01D2239/1233—Fibre diameter
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2250/00—Layers arrangement
    • B32B2250/03—3 layers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2255/00—Coating on the layer surface
    • B32B2255/02—Coating on the layer surface on fibrous or filamentary layer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2255/00—Coating on the layer surface
    • B32B2255/26—Polymeric coating
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2262/00—Composition or structural features of fibres which form a fibrous or filamentary layer or are present as additives
    • B32B2262/02—Synthetic macromolecular fibres
    • B32B2262/0276—Polyester fibres
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2262/00—Composition or structural features of fibres which form a fibrous or filamentary layer or are present as additives
    • B32B2262/02—Synthetic macromolecular fibres
    • B32B2262/0276—Polyester fibres
    • B32B2262/0284—Polyethylene terephthalate [PET] or polybutylene terephthalate [PBT]
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/50—Properties of the layers or laminate having particular mechanical properties
    • B32B2307/54—Yield strength; Tensile strength
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/70—Other properties
    • B32B2307/718—Weight, e.g. weight per square meter
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/70—Other properties
    • B32B2307/72—Density
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T442/00—Fabric [woven, knitted, or nonwoven textile or cloth, etc.]
    • Y10T442/60—Nonwoven fabric [i.e., nonwoven strand or fiber material]
    • Y10T442/608—Including strand or fiber material which is of specific structural definition
    • Y10T442/614—Strand or fiber material specified as having microdimensions [i.e., microfiber]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T442/00—Fabric [woven, knitted, or nonwoven textile or cloth, etc.]
    • Y10T442/60—Nonwoven fabric [i.e., nonwoven strand or fiber material]
    • Y10T442/608—Including strand or fiber material which is of specific structural definition
    • Y10T442/614—Strand or fiber material specified as having microdimensions [i.e., microfiber]
    • Y10T442/62—Including another chemically different microfiber in a separate layer
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T442/00—Fabric [woven, knitted, or nonwoven textile or cloth, etc.]
    • Y10T442/60—Nonwoven fabric [i.e., nonwoven strand or fiber material]
    • Y10T442/659—Including an additional nonwoven fabric
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T442/00—Fabric [woven, knitted, or nonwoven textile or cloth, etc.]
    • Y10T442/60—Nonwoven fabric [i.e., nonwoven strand or fiber material]
    • Y10T442/659—Including an additional nonwoven fabric
    • Y10T442/66—Additional nonwoven fabric is a spun-bonded fabric
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T442/00—Fabric [woven, knitted, or nonwoven textile or cloth, etc.]
    • Y10T442/60—Nonwoven fabric [i.e., nonwoven strand or fiber material]
    • Y10T442/659—Including an additional nonwoven fabric
    • Y10T442/671—Multiple nonwoven fabric layers composed of the same polymeric strand or fiber material
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T442/00—Fabric [woven, knitted, or nonwoven textile or cloth, etc.]
    • Y10T442/60—Nonwoven fabric [i.e., nonwoven strand or fiber material]
    • Y10T442/697—Containing at least two chemically different strand or fiber materials

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Nonwoven Fabrics (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
  • Treatment Of Fiber Materials (AREA)

Abstract

수지의 코팅면이 되는 표면층, 중간층 및 이면층이 열접착에 의해 일체화된 적층 부직포로 구성되어 있고, 또한, 하기 (1)∼(5) 를 만족하는 것을 특징으로 하는 분리막용 지지체: (1) 표면층이, 섬유 직경 7∼30㎛ 인 열가소성 수지 장섬유의 층을 적어도 한 층 갖는다; (2) 중간층이, 섬유 직경 5㎛ 이하인 멜트 블로우 섬유로 이루어지는 층을 적어도 한 층 갖고, 섬유량이 1g/㎡ 이상이고 또한 전체 섬유량의 30wt% 이하이다; (3) 이면층이, 섬유 직경이 7∼20㎛ 인 열가소성 수지 장섬유로 이루어지는 층을 적어도 한 층 갖고, 섬유량이 3∼40g/㎡ 이다; (4) 적층 부직포의 겉보기 밀도가 0.67∼0.91g/㎤ 이다; (5) 적층 부직포의 두께가 45∼110㎛ 이다.
분리막

Description

분리막용 지지체 {SEPARATION-MEMBRANE SUPPORT}
본 발명은, 한외 여과막, 역침투막 등의 분리막의 지지체에 관한 것이다.
한외 여과나 역침투 여과에 사용되는 필터로서는, 평막 형상의 분리막을 나선 형상으로 감은 스파이럴 타입, 복수의 중공사 형상 분리막을 갖춘 타입, 평막 형상의 분리막을 원통 형상으로 가공한 관형 타입 등이 있으며, 어느 타입도 일정한 용적을 갖는 카트리지내에 넣어져 사용되고 있다.
이들 분리막 중에서, 평막 형상의 분리막은, 부직포 등의 지지체 상에 분리 기능을 갖는 수지를 코팅함으로써 시트 형상으로 제조된 것이다. 지지체로서 사용되는 부직포는, 분리막의 제조시에 있어서는 균일막을 제막하기 위한 코팅 기포로서의 기능을 갖고, 사용시에는 여과 매체의 압력에 의해 분리막이 파열되는 것을 방지하는 강도 유지를 기본적인 기능으로서 갖고 있다. 따라서, 높은 균일성이 얻어지는 단섬유 초조 (抄造) 부직포가 사용된다.
최근, 이러한 분리막이 널리 사용되게 되어, 동시에 카트리지 당 처리 효율의 향상이 중요한 과제가 되어 있다. 따라서, 카트리지내에 가능한 한 많은 분리막을 배치하기 위하여, 또한, 분리막의 압력 손실을 낮추고 통수량을 크게 하기 위하여, 지지체를 포함한 분리막의 박형화가 요망되고 있다.
즉, 얇고 균일한 코팅막을 얻기 위하여, 지지체 자체도, 표면 평활성과 강도를 유지한 채, 얇게 하는 것이 요망되고 있다. 그러나, 지지체를 얇게 하기 위하여 섬유량을 낮추면, 코팅시에 수지가 지지체의 이면까지 스며나오는, 이른바 이면 빠짐이라는 문제가 발생한다. 지지체의 이면측으로 빠진 수지는, 제막 장치를 오염시켜, 연속하여 제조되는 분리막 결함의 원인이 된다.
또한, 섬유량을 낮추어 지지체를 얇게 하면, 통액성이 높아지지만, 지지체의 두께 불균일이 현저해져, 이면 빠짐이 발생하기 쉬운 부분이 많아진다. 또한, 강도의 저하도 큰 문제이며, 특히 단섬유 초조 부직포의 경우, 섬유량을 낮춤으로써 극단적인 강도 저하가 발생한다. 또한, 섬유 직경을 작게 하고, 겉보기 밀도를 높게 하여 박형화하는 방법도 있지만, 초조 원액 중에서 섬유가 얽히지 않도록 균일하게 분산시키기 위해서는, 섬유 직경 (D) 과 섬유 길이 (L) 의 비율 (L/D) 을 일정한 범위내로 할 필요가 있어, 섬유 길이를 짧게 해야 하기 때문에, 부직포의 극단적인 강도 저하를 일으킨다.
일본 공개특허공보 2002-095937호 및 US6156680호에는, 열접착성을 높일 목적으로, 저결정성 폴리에틸렌테레프탈레이트 단섬유를 사용하는 방법, 저융점 섬유를 병용하는 방법 등이 제안되어 있다. 그러나, 전술한 이유로 인해, 섬유 직경이 4.5㎛ 이하에서는 강도가 현저히 낮아지기 때문에, 박형화 및 이면 빠짐 방지성을 충분히 만족할 수는 없다.
또한, US2005-6301호에는, 섬유 길이가 상이한 단섬유를 혼합하는 방법이 기재되어 있지만, 얇고 또한 충분한 이면 빠짐 방지성 및 높은 강도를 갖는 지지체는 얻지 못하였다.
일본 공개특허공보 소60-238103호에는, 코팅 수지의 이면 빠짐 방지성을 향상시키기 위하여, 초조법에 의한 조밀 2층 구조의 부직포를 이용하는 것이 제안되어 있다. 이 조밀 2층 구조는, 수지 코팅하는 면을, 섬유 직경 17∼54㎛, 섬유 길이 3∼50㎜ 의 성긴 층과, 이면을, 섬유 직경 2.7∼17㎛, 섬유 길이 3∼50㎜ 의 치밀한 층으로 하는 것이다.
그러나, 가는 섬유로 이루어지는 치밀한 층은, L/D 가 크기 때문에 초조시에 섬유끼리의 얽힘이 생기기 쉽고, 얻어진 부직포는, 돌기물 형상의 결점이 발생하기 쉽다. 또한, 섬유끼리의 얽힘을 감소시키기 위하여 섬유 길이를 짧게 하면, 강도가 저하된다는 문제가 있었다.
그래서, 상기의 일본 공개특허공보 소60-238103호에서는, 강도를 유지하기 위하여 치밀한 층의 배면에, 굵은 섬유층을 추가로 배치한 조밀조 3층 구조로 하는 것도 제안되어 있지만, 두께가 커져 만족할 수 있는 것은 아니었다.
일본 공개특허공보 소61-222506호에는, 단섬유 건식법에 의한 부직포와 멜트 블로우 부직포를 적층하여 열접착함으로써 조밀 구조를 형성시키는 것이 기재되어 있다. 그러나, 그 방법에 있어서도, 단섬유 건식법에 있어서의 불균일성의 문제는 해소되지 않는다. 또한, 멜트 블로우 부직포나 극세섬유 초조 부직포는, 인장 강도나 표면 마모 강도가 현저히 낮기 때문에, 극세섬유를 이용한 경우에는, 섬유량을 70g/㎡ 이상으로 할 필요가 있고, 건식법에 의한 부직포에서는 섬유량을 100g/㎡ 로 할 필요가 있다. 그 때문에, 지지체의 두께가 커져, 박형화를 만족 시킬 수 없다.
일본 공개특허공보 2003-245530호에는, 비코팅면을 성긴 구조로 하여 공극을 형성하고, 두께가 80㎛ 이하인 박형화된 부직포를 지지체로서 이용함으로써, 이면 빠짐 방지성을 향상시킨 분리막이 제안되어 있다. 이 지지체는, 코팅 수지가 조밀한 층에서 성긴 층으로 침투할 때, 성긴 층의 공극을 메우기 위하여 다량의 수지를 필요로 하지만, 그 때문에 두께 방향으로의 침투 속도가 저하된다는 효과를 이용하고 있다.
상기의 일본 공개특허공보 2003-245530호에는, 조밀 구조의 예로서 2 종류의 구조의 단섬유 초조 부직포가 기재되어 있다. 그 하나는, 온도차가 있는 캘린더를 이용하여, 고온 접착으로 접합 강도가 높은 고밀도의 코팅면과, 저온 접착으로 면방향으로 균일한 구조인 저밀도의 비코팅면을 형성시킨 구조의 부직포이며, 다른 하나는, 엠보스 접합으로 비코팅면에 요철을 형성함으로써, 면방향으로 불균일성 혹은 주기적인 불균일성을 갖는 구조의 부직포이다.
그러나, 전자의 구조의 부직포에서는, 섬유의 50wt% 이상이 약한 접합 상태로 되어 있어, 강도의 부족 혹은 강성이 낮기 때문에, 분리막의 제조 공정에서 주름이 발생하는 등의 문제가 있다. 또한, 코팅면이 약한 접합이기 때문에, 수지 코팅 공정에서 가이드 롤과의 접촉에 의해 보풀이 발생하기 쉽고, 수지 코팅시의 안정성이 부족하다는 문제가 있었다.
후자의 구조의 부직포에서는, 오목부는 섬유 밀도가 높아 침투하기 어려우므로, 코팅 수지는 볼록부에 우선적으로 침투하기 때문에, 오목부에 코팅 수지가 침 투하기 전에 볼록부의 선단까지 코팅 수지가 도달하여, 균일한 코팅이 얻어지지 않는다.
이러한 문제를 회피하기 위하여, 구멍이 뚫린 부직포, 혹은, 콜 게이트 등 별도의 공정으로 요철 형상을 작성한 부직포를 적층한 지지체도 있지만, 이 경우, 이면의 요철이 수지 코팅층의 두께 불균일의 원인이 되어, 막 성능의 안정성이 부족하다는 문제가 있다. 이러한 수지 코팅층의 두께 불균일은, 엠보스 접합의 경우에도 마찬가지로 발생하고, 또한, 부직포를 박형화할수록 현저히 발생한다는 문제가 있었다.
또한, 본 발명자들이 출원한 WO2004-94316호에는, 열가소성 장섬유 부직포/멜트 블로우 부직포/열가소성 장섬유 부직포의 3 층으로 이루어지는 지지체가 기재되어 있지만, 그 지지체의 사용 방법에 관한 구체적인 기재는 없다.
본 발명의 목적은, 상기와 같은 종래 기술의 문제를 해결하여, 얇고 또한 이면 빠짐 방지성 및 코팅 수지와의 일체성이 우수하고, 실용적인 강도를 갖는 적층 부직포로 구성된 분리막의 지지체를 제공하는 것에 있다.
본 발명자들은, 상기 과제에 대하여 예의 검토한 결과, 종래, 균일성이 부족하기 때문에 사용하기 어렵다고 여겨지고 있던 열가소성 수지 장섬유 부직포를 상하층으로 하고, 그 사이에 섬유 직경이 5㎛ 이하인 소량의 멜트 블로우 섬유를 배치하고, 특정한 겉보기 밀도가 되도록 적층하여 열접착에 의해 복합함으로써, 높은 강도와 우수한 이면 빠짐 방지성이 실현되어, 수지 코팅에 적합한 적층 부직포가 얻어짐을 발견하여, 본 발명에 도달하였다.
즉, 본 발명은 하기와 같다.
1. 수지의 코팅면이 되는 표면층, 중간층 및 이면층이 열접착에 의해 일체화된 적층 부직포로 구성되어 있고, 또한, 하기 (1)∼(5) 를 만족하는 것을 특징으로 하는 분리막용 지지체.
(1) 표면층이, 섬유 직경 7∼30㎛ 인 열가소성 수지 장섬유의 층을 적어도 한 층 갖는다.
(2) 중간층이, 섬유 직경 5㎛ 이하인 멜트 블로우 섬유로 이루어지는 층을 적어도 한 층 갖고, 섬유량이 1g/㎡ 이상이고 또한 전체 섬유량의 30wt% 이하이다.
(3) 이면층이, 섬유 직경이 7∼20㎛ 인 열가소성 수지 장섬유로 이루어지는 층을 적어도 한 층 갖고, 섬유량이 3∼40g/㎡ 이다.
(4) 적층 부직포의 겉보기 밀도가 0.67∼0.91g/㎤ 이다.
(5) 적층 부직포의 두께가 45∼110㎛ 이다.
2. 코팅면이 되는 표면의 평활도가 KES 표면 거침도 SMD 로 0.2∼2㎛ 인 것을 특징으로 하는 상기 1 에 기재된 분리막용 지지체.
3. 표면층에 사용되는 열가소성 수지 장섬유의 섬유 직경이 7∼20㎛ 인 것을 특징으로 하는 상기 1 또는 2 에 기재된 분리막용 지지체.
4. 멜트 블로우 섬유의 섬유 직경이 1∼3㎛ 인 것을 특징으로 하는 상기 1∼3 중 어느 하나에 기재된 분리막용 지지체.
5. 열가소성 수지 장섬유 및 멜트 블로우 섬유의 융점이 180℃ 이상인 것을 특징으로 하는 상기 1∼4 중 어느 하나에 기재된 분리막용 지지체.
6. 열가소성 수지 장섬유 및/또는 멜트 블로우 섬유의 주성분이, 폴리에스테르 섬유 혹은 폴리에스테르 공중합체의 섬유, 또는, 폴리에스테르와 폴리에스테르 공중합체와의 혼합물의 섬유인 것을 특징으로 하는 상기 1∼5 중 어느 하나에 기재된 분리막용 지지체.
7. 멜트 블로우 섬유가, 용액 점도 (ηsp/c) 0.2∼0.8 인 폴리에틸렌테레프탈레이트 (이하, PET 라 약기한다) 를 이용하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 상기 6 에 기재된 분리막용 지지체.
8. 적층 부직포가, 열접착에 의해 일체화된 후, 캘린더 처리되어 있는 것을 특징으로 하는 상기 1∼7 중 어느 하나에 기재된 분리막용 지지체.
9. 하기 (a)∼(d) 를 만족하는 것을 특징으로 하는 분리막용 지지체의 제조 방법.
(a) 융점 180℃ 이상의 열가소성 수지를 이용한 열가소성 수지 장섬유를 컨베이어 상에 방사하여 적어도 1층의 부직포를 형성하고,
(b) 이어서, 그 위에, 멜트 블로우법으로, 융점 180℃ 이상의 열가소성 수지를 이용하여, 결정화도가 15∼40%, 섬유 직경이 5㎛ 이하인 섬유층을 적어도 1층 적층하고,
(c) 또한, 융점 180℃ 이상의 열가소성 수지를 이용한 열가소성 수지 장섬유의 부직포를 적어도 1층 적층하고,
(d) 열가소성 수지 장섬유의 융점보다 50∼120℃ 낮은 온도에서, 선압 100∼1000N/㎝ 로 플랫 롤을 이용하여 열접착한 후, 상기의 열접착 온도보다 10℃ 이상 높고 또한 열가소성 수지 장섬유의 융점보다 10∼100℃ 낮은 온도에서, 선압 100∼1000N/㎝ 로 캘린더 처리한다.
10. 열가소성 수지가 폴리에스테르계 수지인 것을 특징으로 하는 상기 9 에 기재된 분리막용 지지체의 제조 방법.
이하, 본 발명에 대하여 상세하게 설명한다.
본 발명의 분리막용 지지체는, 소량의 멜트 블로우 섬유 (중간층) 가, 표면층과 이면층의 열가소성 수지 장섬유 부직포간에 적층되어 열접착된 적층 부직포로 구성되어 있는 점에 있다. 이러한 구조의 적층 부직포에 있어서, 겉보기 밀도를 특정 범위로 설정함으로써, 적은 섬유량의 얇은 부직포에 있어서도, 코팅 수지와의 밀착성과 이면 빠짐 방지성이라는 서로 상반되는 성능을 양립시킬 수 있으며, 또한 높은 강도를 실현하는 것이 가능해졌다.
즉, 본 발명의 제 1 특징은, 지지체가, 주로 열가소성 수지 장섬유로 이루어지는 적층 부직포로 구성되어 있는 점에 있다.
가는 섬유를 이용하여 얇은 단섬유 초조 부직포를 얻기 위해서는, 섬유 길이를 짧게 할 필요가 있고, 섬유 한 개 당의 접합점이 적어지기 때문에, 부직포의 강도는 저하된다. 따라서, 수지의 코팅 공정에 견딜 수 있는 충분한 강도를 얻기 위해서는, 섬유 직경을 16㎛ 이상으로 할 필요가 있었다.
한편, 열가소성 수지 장섬유 부직포에서는, 섬유를 가늘게 하는 것에 의한 강도 저하가 거의 없기 때문에, 섬유 직경이 7∼20㎛ 라도 충분한 높은 강도를 얻는 것이 가능하였다. 또한, 섬유량을 적게 한 경우, 단섬유 부직포에서는 큰폭으로 강도가 저하되는데 반해, 열가소성 수지 장섬유 부직포에서는, 섬유량의 감소분 정도의 강도 저하에 그치기 때문에, 적은 섬유량으로도 높은 강도가 실현된다.
본 발명에 있어서는, 코팅면에 장섬유를 사용하고 있기 때문에, 섬유의 단면이 적고, 보풀의 발생이 극히 적기 때문에, 평활한 코팅면을 얻는 것이 가능하다.
본 발명의 제 2 특징은, 중간층에 멜트 블로우 섬유 부직포를 배치하고, 열 프레스 등의 방법에 의해 열접착을 실시하는 점에 있다. 이러한 구조에 있어서는, 결정성이 낮은 멜트 블로우 섬유가 열가소성 수지 장섬유층의 바인더로서도 기능하기 때문에, 한층 더 고강도의 부직포가 얻어진다. 구체적으로는, 방사된 멜트 블로우 섬유를, 열가소성 수지 장섬유층 상에 직접 박아 넣듯이 포집하는 제조 방법에 의해, 현저히 높은 강력을 얻는 것이 가능해진다.
본 발명의 제 3 특징은, 적층 부직포의 겉보기 밀도가 0.67∼0.91g/㎤ 이다. 이러한 겉보기 밀도로 함으로써, 멜트 블로우 섬유층에 있어서의 섬유 간극이 충분히 작고, 또한, 그 상하에 위치하는 표면층과 이면층의 열가소성 수지 장섬유가 강고하게 고정되기 때문에, 중간층의 미세한 섬유의 어긋남이 잘 일어나지 않게 되고, 그 때문에, 코팅 수지의 이면 빠짐이 효과적으로 방지된다.
또한, 본 발명의 지지체에 있어서는, 중간층인 멜트 블로우 섬유층에 코팅 수지가 체류하여 고화되고, 닻을 박아 넣은 듯한 구조 (이하, 투묘(投錨) 효과라고 한다) 를 취하기 때문에, 섬유와 수지의 계면이 박리되기 어려워, 높은 접착성을 얻는 것이 가능하다. 이러한 구조에 있어서는, 닻 부분, 즉, 멜트 블로우 섬유층에 함침된 수지와 표면에 존재하는 코팅 수지를 연결하는 사슬 부분의 절단 강력이, 계면 박리 강력에 증가분으로서 가해지기 때문에, 극히 높은 박리 강력을 얻는 것이 가능해진다.
본 발명에 있어서는, 적층 부직포의 겉보기 밀도가 0.67∼0.91g/㎤ 이기 때문에, 멜트 블로우 섬유층과 코팅면에 존재하는 공극에 충분한 수지량이 들어갈 수 있으므로, 높은 박리 강력을 얻는 것이 가능해진다. 또한, 이면 빠짐 방지성과 밀착성이라는 서로 상반되는 성능을 양립시킬 수 있다.
본 발명의 지지체를 구성하는 적층 부직포에 있어서, 특정한 겉보기 밀도를 얻기 위해서는, 가열 롤 등에 의한 열접착이 바람직하게 사용된다.
가열 롤 등에 의한 열접착시, 지지체의 상층 및 하층은 직접 열원에 접촉하기 때문에, 연화에 의한 변형이나 융착에 의해 부분적인 필름 모양의 불투액부가 형성되기 쉽다. 이러한 불투액부는, 코팅 수지에 의한 투묘 효과가 얻어지기 어렵기 때문에, 수지와의 접착성을 해치는 원인이 되어, 분리막이 압력 변동이나 역세정을 받았을 때에, 박리나 파괴를 발생시키는 원인이 되기 쉽다.
그러나, 본 발명의 지지체에 있어서는, 열접착성이 양호한 멜트 블로우 섬유층이 중간층에 존재하기 때문에, 저온의 열처리 조건에서도 상하층의 열가소성 수지 장섬유층과 열접착하여 적층 일체화되는 것이 용이하고, 상하층의 섬유의 필름 화가 적은 적층 부직포가 얻어진다.
다음에, 본 발명의 분리막용 지지체의 구성에 대하여 설명한다.
도 1 은, 본 발명의 분리막용 지지체의 단면의 일례를 모식적으로 나타내는 도면이다. 도 1 에 있어서, 1 은 표면층, 2 는 중간층, 3 은 이면층이다.
역침투막 등에 사용되는 경우에는, 180℃ 이상의 열처리를 받는 경우가 있기 때문에, 내열성이 요구된다. 따라서, 본 발명에 있어서는, 열가소성 수지 장섬유 및 멜트 블로우 섬유의 융점이 180℃ 이상인 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 표면층은, 열가소성 수지 장섬유의 층을 적어도 한 층 갖는 장섬유 부직포이며, 스판 본드법에 의해 얻어진다.
표면층에 사용되는 열가소성 수지 장섬유로서는, 내열성이 높은 PET, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리트리메틸렌테레프탈레이트 등을 비롯한 폴리에스테르계 섬유, 나일론 6, 나일론 66, 나일론 610, 나일론 612 등의 폴리아미드계 섬유, 또는, 이들 수지를 주체로 하는 공중합체 혹은 혼합물 등의 섬유가 바람직하게 사용된다. 그 중에서도, 폴리에스테르계 섬유는, 강도나 치수 안정성이 높기 때문에, 바람직하게 사용된다. 또한, 실용적인 강도에 영향이 없는 범위에 있어서, 소량의 폴리올레핀 등의 저융점 성분을 첨가하여 개질을 실시할 수도 있다.
표면층에 사용되는 열가소성 수지 장섬유의 섬유 직경은 30㎛ 이하인 것이 사용된다. 섬유 직경이 30㎛ 를 초과하면, 표면의 평활성이 낮고, 수지 코팅이 불안정해져 바람직하지 않다. 또한, 이 경우, 열 프레스에 의해 표면의 평활성을 올리고자 하면, 굵은 섬유가 짓눌려 필름화된 부분이 많은 표면 구조가 되기 때문에, 코팅 수지가 침투하기 어려워진다. 섬유 직경은, 바람직하게는 7∼30㎛, 보다 바람직하게는 7∼20㎛ 의 범위이다.
중간층은, 멜트 블로우 섬유로 이루어지는 층을 적어도 한 층 갖는다.
분리막의 제조 공정에 있어서는, 열처리가 필요한 경우도 있기 때문에, 멜트 블로우 섬유로서는, 내열성이 높은 PET, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리트리메틸렌테레프탈레이트 등을 비롯한 폴리에스테르계 섬유, 나일론 6, 나일론 66, 나일론 610, 나일론 612 등의 폴리아미드계 섬유, 또는, 이들 수지를 주체로 하는 공중합체 혹은 그들의 혼합물 등의 섬유가 바람직하게 사용된다. 그 중에서도, 폴리에스테르계 섬유는 강도나 치수 안정성이 높기 때문에, 바람직하게 사용된다. 또한, 실용적인 강도에 영향이 없는 범위에 있어서, 소량의 폴리올레핀 등의 저융점 성분을 첨가하여 개질을 실시할 수도 있다.
중간층에 있어서는, 멜트 블로우 섬유의 섬유 직경은 5㎛ 이하, 섬유량은 1g/㎡ 이상이며, 또한, 지지체 전체의 섬유량에 차지하는 비율은 30wt% 이하일 필요가 있다. 섬유 직경이 5㎛ 를 초과하면, 섬유 간극이 너무 커져, 코팅 수지의 이면 빠짐 방지성이 불충분해진다. 바람직한 섬유 직경은 1∼3㎛ 이다.
섬유량이 1g/㎡ 미만에서는, 충분한 이면 빠짐 방지성이 얻어지지 않는다. 또한, 멜트 블로우 섬유가 지지체 전체의 섬유량에 대하여 30wt% 를 초과하면, 지지체에 차지하는 열가소성 수지 장섬유의 양이 너무 적어진다. 열가소성 수지 장섬유는 지지체의 주된 강도 유지 기능을 하므로, 중간층의 멜트 블로우 섬유가 바인더로서 기능해도, 지지체의 강도가 저하되는 결과가 되어 바람직하지 않다. 중간층에 있어서는, 섬유량은 3∼25g/㎡ 가 바람직하고, 또한, 지지체 전체의 섬유량에 대하여 1.5wt% 이상이 바람직하며, 3∼25wt% 가 더욱 바람직하다.
본 발명에 있어서, 이면층은, 열가소성 수지 장섬유의 층을 적어도 한 층 갖는 장섬유 부직포이며, 스판 본드법에 의해 얻어진다.
이면층에 사용되는 열가소성 수지 장섬유는, 표면층의 열가소성 수지 장섬유와 동일한 수지가 사용 가능하고, 내열성이 높은 PET, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리트리메틸렌테레프탈레이트 등을 비롯한 폴리에스테르계 섬유, 나일론 6, 나일론 66, 나일론 610, 나일론 612 등의 폴리아미드계 섬유, 또는, 이들 수지를 주체로 하는 공중합체 혹은 혼합물 등의 섬유가 바람직하게 사용된다. 그 중에서도, 폴리에스테르계 섬유는 강도나 습윤시의 치수 안정성이 높기 때문에, 보다 바람직하게 사용된다. 또한, 실용적인 강도에 영향이 없는 범위에 있어서, 소량의 폴리올레핀 등의 저융점 성분을 첨가하여 개질을 실시할 수도 있다.
이면층에 있어서는, 열가소성 수지 장섬유의 섬유 직경은 7∼20㎛ 이다. 섬유 직경이 7㎛ 미만인 경우에는, 섬유 간극이 멜트 블로우 섬유층 (중간층) 에 가까워져, 멜트 블로우층에 체류하고 있는 코팅 수지를 모세관력에 의해 흡인하는 힘이 강해지기 때문에, 충분한 이면 빠짐 방지 성능이 얻어지지 않는다.
또한, 섬유 직경이 20㎛ 를 초과하는 경우에는, 장섬유끼리의 섬유 간극이 너무 넓어져 멜트 블로우 섬유를 충분히 고정시킬 수 없게 되고, 코팅시에 발생하는 압력에 의해 멜트 블로우 섬유가 이동하여 중간층의 섬유 간극이 커지기 때문에, 결과적으로 이면 빠짐 방지 성능이 저하된다. 바람직한 섬유 직경은 10∼15㎛ 이다.
이면층에 있어서는, 사용되는 열가소성 수지 장섬유의 섬유량은 3g/㎡ 이상이다. 이면층의 열가소성 수지 장섬유는, 중간층의 멜트 블로우 섬유를 고정시키는 역할을 하므로, 열가소성 수지 장섬유의 섬유량이 3g/㎡ 미만인 경우에는, 멜트 블로우 섬유의 고정이 불충분해지고, 멜트 블로우 섬유가 이동하기 쉬워져, 이면 빠짐 방지 성능이 저하되기 때문에 바람직하지 않다. 섬유량의 바람직한 범위는 3∼40g/㎡ 이다.
또한, 상기의 표면층, 중간층, 이면층 모두, 동종의 열가소성 수지를 사용하는 것이, 적층 부직포 전체의 접착성이 높아지므로 바람직하고, 그 중에서도, 폴리에스테르계 수지를 통일하여 사용하는 것이, 양호한 치수 안정성, 높은 강도를 얻기 때문에 바람직하다.
본 발명의 지지체는, 표면층의 열가소성 수지 장섬유 웹 (S1), 중간층의 멜트 블로우 섬유 웹 (M) 및 이면층의 열가소성 수지 장섬유 웹 (S2) 이 적층된 S1/M/S2 의 구성을 갖는다. 표면층, 중간층, 이면층은 적어도 1층으로 구성되어 있고, 예를 들어, 중간층을 2층으로 하는 S1/M/M'/S2 의 구성으로 할 수도 있다. 또한, 표면층, 중간층, 이면층을 각각 2층으로 하여 S1/S'1/M/M'/S2/S'2 의 구성으로 할 수도 있다.
본 발명의 지지체는, 겉보기 밀도가 0.67∼0.91g/㎤ 인 적층 부직포로 구성되어 있다. 겉보기 밀도가 0.67g/㎤ 미만이면, 멜트 블로우 섬유의 섬유 간극이 커짐과 동시에 열가소성 수지 장섬유와의 접착도 약해지기 때문에, 이면 빠짐 방지성이 떨어지는 것이 되어 바람직하지 않다. 또한, 겉보기 밀도가 0.91 g/㎤ 를 초과하면, 밀도가 너무 커지고, 코팅 수지가 침입해야 할 공극이 적어지기 때문에, 수지와 지지체의 일체화가 불충분해져 바람직하지 않다. 겉보기 밀도는, 바람직하게는 0.69∼0.83g/㎤ 이다.
적층 부직포의 내부에까지 충분히 열접착시켜, 이와 같이 높은 겉보기 밀도의 적층 부직포를 얻고자 하는 경우에는, 열접착을 고온 및/또는 고압에서 실시할 필요가 있다. 그러나, 고온 및/또는 고압에서 실시하면, 표면의 섬유가 변형 혹은 필름화되기 쉽고, 또한, 저온, 고압에서 열접착을 실시한 경우, 섬유간의 접착이 약하기 때문에 보풀이 생기기 쉽다.
그러나, 본 발명에 있어서는, 결정 배향이 낮고, 유리 전이점 이상의 온도에서 접착하기 시작하는 멜트 블로우 섬유가 중간층에 사용되고 있기 때문에, 종래보다 저온에서 용이하게 내부까지의 충분한 열접착을 실현할 수 있어, 표면의 섬유가 변형 혹은 필름화되거나 보풀이 발생하지 않는다.
본 발명에 있어서는, 적층 부직포 전체의 두께는 45∼110㎛ 로 할 필요가 있다. 45㎛ 미만인 경우에는, 겉보기 밀도를 높게 해도 수지의 이면 빠짐 방지성이 불충분해지고, 110㎛ 를 초과하는 경우에는, 지지체가 너무 두꺼워져, 박형화가 목적인 본 발명의 목적이 달성되지 않는다. 두께는, 바람직하게는 60∼100㎛ 의 범위이다.
본 발명의 지지체는, 열접착에 의해 적층 일체화되어 있다. 즉, 열가소성 수지의 자기 접착만을 접합력으로 하고 있기 때문에, 지지체로부터 불순물이 유출되지 않아, 분리막에 의해 분리된 정제액에 불순물이 혼입되지 않는다.
본 발명의 지지체는, 코팅면이 되는 표면의 평활도가, KES 표면 거침도 SMD 로 0.2∼2㎛ 인 것이 바람직하다. 표면의 평활도가 이 범위이면, 코팅 수지의 핀 홀이 저감된다.
본 발명의 지지체는, 지합 (地合) 지수가 120 이하인 것이 바람직하다. 지합 지수는 균일성의 지표로서, 120 이하이면, 코팅 수지의 국소적인 이면 빠짐이 저감된다.
본 발명에 있어서, 코팅에 사용되는 수지는, 분리막으로서의 성능을 발휘하는 것이면 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 폴리술폰, 폴리에테르술폰, 폴리페닐렌술폰, 폴리페닐렌술피드술폰, 폴리아크릴로니트릴, 폴리불화비닐리덴, 아세트산셀룰로오스, 폴리우레탄, 폴리올레핀 등을 들 수 있다.
다음에, 본 발명의 지지체의 바람직한 제조 방법을 설명한다.
본 발명의 지지체를 구성하는 적층 부직포는, 하기 (a)∼(d) 를 만족하는 제조 방법에 의해 얻어진다.
(a) 융점 180℃ 이상의 열가소성 수지를 이용한 열가소성 수지 장섬유를 컨베이어 상에 방사하여 적어도 1층의 부직포를 형성하고,
(b) 이어서, 그 위에, 멜트 블로우법으로, 융점 180℃ 이상의 열가소성 수지를 이용하여 결정화도가 15∼40%, 섬유 직경이 5㎛ 이하인 섬유층을 적어도 1층 적층하고,
(c) 또한, 융점 180℃ 이상의 열가소성 수지를 이용한 열가소성 수지 장섬유의 부직포를 적어도 1층 적층하고,
(d) 열가소성 수지 장섬유의 융점보다 50∼120℃ 낮은 온도에서, 선압 100∼1000N/㎝ 로 플랫 롤을 이용하여 열접착한 후, 상기의 열접착 온도보다 10℃ 이상 높고 또한 열가소성 수지 장섬유의 융점보다 10∼100℃ 낮은 온도에서, 선압 100∼1000N/㎝ 로 캘린더 처리한다.
열가소성 수지 장섬유의 방사 방법은, 이미 알려진의 스판 본드법을 적용하는 것이 바람직하다.
본 발명의 제조 방법의 최대의 특징은, 열가소성 수지 장섬유 웹 상에, 멜트 블로우법에 의해 미세한 섬유층을 직접 분사하여, 멜트 블로우 섬유를 열가소성 수지 장섬유 웹내에 침입시키는 점에 있다. 전술한 바와 같이, 멜트 블로우 섬유가 열가소성 수지 장섬유 웹내에 침입함으로써 각 층이 강고히 고정되어, 적층 부직포의 강도가 향상될 뿐만 아니라, 중간층의 미세 섬유가 외력에 의해 이동하기 어려워지기 때문에, 우수한 이면 빠짐 방지성이 얻어지는 것으로 생각된다.
상기의 침입의 정도를 컨트롤하기 위해서는, 멜트 블로우 방사 노즐과, 컨베이어 상의 열가소성 수지 장섬유 웹 표면의 상대 거리를 12㎝ 전후로 설정하고, 컨베이어의 뒤쪽으로부터 흡인하는 흡인력을 조정하는 방법이 바람직하게 사용된다.
또한, 의외로, 이유는 명확하지 않지만, 멜트 블로우 섬유를 구성하는 열가소성 수지로서, 융점이 비교적 높은 수지를 이용할수록, 한층 더 멜트 블로우 섬유가 침입하기 쉽다는 것이 판명되어 있다. 따라서, 열가소성 수지로서, PET, 폴리아미드 등의 180℃ 이상의 높은 융점을 갖는 수지가 바람직하다. 또한, 멜트 블로우 섬유의 결정화도가 15∼40% 이면, 접착성이나 침입성이 양호해져 바람직하다.
PET 의 경우, 용액 점도 (ηsp/c) 가 바람직하게는 0.2∼0.8, 더욱 바람직하게는 0.2∼0.6 인 수지를 이용함으로써, 일반적인 멜트 블로우 방사 조건으로, 멜트 블로우 섬유의 결정화도를 15∼40% 의 범위로 조정하는 것이 가능하다.
또한, 폴리아미드의 경우, 상대 점도 (ηrel) 가 바람직하게는 1.8∼2.7, 더욱 바람직하게는 1.8∼2.2 인 수지를 이용함으로써, 일반적인 멜트 블로우 방사 조건으로, 멜트 블로우 섬유의 결정화도를 15∼40% 의 범위로 조정하는 것이 가능하다.
본 발명의 지지체에 있어서는, 습윤시의 치수 안정성이 높은 것이 바람직하므로, 폴리에스테르 수지가 바람직하게 사용된다. 구체적으로는, 멜트 블로우 섬유를 구성하는 수지는, 용액 점도 (ηsp/c) 가 0.2∼0.8 인 PET 가 바람직하게 사용되며, 멜트 블로우 섬유의 결정화도는 15∼40% 로 하는 것이 보다 바람직하다.
멜트 블로우 섬유의 침입의 형태는, 구체적으로는, 단섬유가 수염 형상이나 얽힌 모양의 형상이 되어, 열가소성 수지 장섬유의 층에 침입하는 것이 아니라, 복수의 섬유의 집합으로서 침입하고 있는 부분을 형성하고 있으며, 침입한 층이 장섬유의 일부를 둘러싸듯이 포매 (包埋) 또는 교락된 배치를 취하고 있다. 또한, 그 침입한 멜트 블로우 섬유의 일부가 열가소성 수지 장섬유와 접착되어 있는 구조가, 멜트 블로우 섬유와 열가소성 수지 장섬유의 혼화층으로서, 전체면에 존재하는 형태로 되어 있다.
열접착 공정은, 열가소성 수지 장섬유의 융점보다 50∼120℃ 낮은 온도에서, 선압 100∼1000N/㎝ 로, 플랫 롤을 이용하여 접합한 후, 상기의 열접착 온도보다 10℃ 이상 높고 또한 열가소성 수지 장섬유의 융점보다 10∼100℃ 낮은 온도에서, 선압 100∼1000N/㎝ 로 캘린더 처리함으로써, 충분한 강도가 얻어지고, 겉보기 밀도를 본 발명의 범위내로 할 수 있다.
캘린더 처리에 있어서의 온도가, 열가소성 수지 장섬유의 융점보다 낮고 또한 그 차이가 10℃ 미만인 경우에는, 겉보기 밀도가 너무 높아지고, 또한, 열가소성 수지 장섬유의 융점보다 낮고 또한 그 차이가 100℃ 을 초과하는 경우에는, 충분한 강도가 얻어지지 않는 데다가, 표면에 보풀이 생겨 코팅층에 결점을 발생시킨다.
열접착 공정 및 캘린더 처리에 있어서의 선압이 100N/㎝ 미만이면, 충분한 접착이 얻어지지 않고, 충분한 강도가 발현되지 않는다. 또한, 1000N/㎝ 를 초과하면, 섬유의 변형이 너무 커지고, 겉보기 밀도가 너무 높아져 본 발명의 범위내로 할 수 없다.
도 1 은, 본 발명의 분리막용 지지체의 단면의 일례를 모식적으로 나타내는 도면이다.
이하에, 실시예를 들어 본 발명을 추가로 설명하지만, 본 발명은 이들에 의해 전혀 한정되는 것이 아니다.
또한, 측정 방법 및 평가 방법은 하기와 같다.
(1) 섬유량 (g/㎡)
JIS-L-1906 에 따랐다. 세로 20㎝×가로 25㎝ 의 시험편을, 시료의 폭 1m 당 3개 채취하여 질량을 측정하고, 그 평균치를 단위면적 당 질량으로 환산하여 구하였다.
(2) 두께 (㎛)
JIS-L-1906 에 따랐다. 접압 하중 100g/㎠ 로 폭방향으로 10개소 측정하고, 그 평균치를 두께로 하였다. 두께 계측은, PEACOCK 제조 No.207 을 이용하였다. 최소 눈금이 0.01 이기 때문에, 소수점 3 자리까지 읽어 평균한 후, 유효 숫자를 2자리수로 하여 ㎛ 로 환산하였다.
(3) 겉보기 밀도 (g/㎤)
상기 (1) 에서 측정한 섬유량 (g/㎡), 상기 (2) 에서 측정한 두께 (㎛) 를 이용하여, 이하의 식에 의해 산출하였다.
겉보기 밀도=(섬유량)/(두께)
(4) 섬유 직경 (㎛)
시료 (부직포) 의 양단부 10㎝ 를 제외하고, 시료의 폭 20㎝ 마다의 구역으로부터, 각각 가로 세로 1㎝ 의 시험편을 잘라내었다. 각 시험편에 대하여, 마이크로스코프로 섬유의 직경을 30점 측정하고, 측정치의 평균치 (소수점 2자리에서 반올림) 를 산출하여, 시료를 구성하는 섬유의 섬유 직경으로 하였다.
(5) 인장 강력 (kg/5㎝)
시료 (부직포) 의 양단부 10㎝ 를 제외하고, 폭 3㎝×길이 20㎝ 의 시험편을 잘라내었다. 시험편이 파단될 때까지 하중을 가하여, 시험편의 최대 하중시의 강도의 평균치를 MD 방향 (머신 방향) 에서 구하였다.
(6) 결정화도 (%)
시료 (섬유) 약 8㎎ 을 칭량하여, 샘플 팬에 넣고, 샘플 실러를 이용하여 샘플을 조정하였다.
SⅡ 나노테크놀로지사 제조의 DSC210 을 이용하여, 하기의 조건으로 측정하였다.
측정 분위기: 질소 가스 50㎖/min
승온 속도: 10℃/min
측정 온도 범위: 25∼300℃
폴리에스테르 섬유는, 냉결정화부가 있으므로, 이하의 식으로 결정화도를 구하였다 (소수점 2자리 반올림).
결정화도 (%)=〔(융해부의 열량)-(냉결정부의 열량)〕/(완전 결정의 열량)
또한, 열량의 값은, 하기의 문헌에 기재된 값을 이용하였다.
PET 완전 결정의 열량: 126.4J/g ("Macromol Physics" Academic Press, New York & London Vol.1, P389(1973))
PP 완전 결정의 열량: 165J/g (J. Chem. Phys. Ref. Data, 10(4) 1981 1051)
나일론 66 의 완전 결정의 열량: 190.8J/g (J. plymer Scial, 1 2697(1963))
(7) 융점(℃)
상기 (6) 과 동일하게 하여 측정을 실시하고, 융해 피크의 도입 부분에 있어 서의 변곡점의 점근선과 Tg 보다 높은 온도 영역에서의 베이스 라인이 교차하는 온도를 융점으로 하였다.
(8) 용액 점도 (ηsp/c)
0.025g 의 샘플을 오르토클로로페놀 (OCP) 25㎖ 에 용해시킨다. 90℃ 로 가온하여 (녹지 않으면 120℃ 로 가온) 녹인다. 측정 온도 35℃ 에서, 점도관에 의해 측정하여, 하기 식으로 계산한다. 샘플 수 3점의 측정치를 산술 평균하여, 소수점 3자리에서 반올림하여 산출한다.
ηsp/c=〔(t-t0)/t0〕/c
식 중, t 는 용액 통과시간 (초), t0 은 용매 통과시간 (초), c 는 1000㎖ 당 용질 (g) 을 나타낸다.
(9) 상대 점도 (ηrel)
0.025g 의 샘플을 98% 황산 25㎖ 에 상온에서 용해시킨다. 측정 온도 25℃ 에서, 점도관에 의해 측정하여, 하기 식으로 계산한다. 샘플 수 3점의 측정치를 산술 평균하고, 소수점 2자리에서 반올림하여 산출한다.
ηrel=t/t0
식 중, t 는 용액 통과시간 (초), t0 은 용매 통과시간 (초) 을 나타낸다.
(10) 이면 빠짐 방지성
코팅 수지의 원액으로서, 폴리술폰을 디메틸포름아미드 (DMF) 에 용해시킨 폴리술폰 용액 (20%wt 농도) 을 이용하였다. 이 원액을, 스테인리스판 상에 고정시킨 지지체 상에 200㎛ 의 두께로 코팅하고, 2초 후에 20℃ 의 순수 중에 침지 하여 응고시키고, 세정 탈수한 후, 80℃ 의 열풍 건조기로 건조시킴으로써 분리막을 얻었다.
평가는 하기의 기준으로 행하였다.
양호: 스테인리스판 상에 수지의 부착이 관찰되지 않는 것
불량: 스테인리스판 상에 수지가 부착되어 있는 것
(11) 밀착성 (박리 강력: N/1.5㎝)
상기 (10) 에서 얻어진 분리막을 샘플로 하여, 코팅 수지막의 박리 강력을 측정하였다. 인장 시험기를 이용하여, 1.5㎝ 폭으로 200㎜/min 의 속도로, 지지체와 코팅 수지막을 박리시킬 때에 필요한 응력을 측정하였다. 측정은 샘플 수 3점으로 실시하고, 그 평균치를 밀착성의 지표로 하였다 (소수점 2자리에서 반올림하였다).
(12) 표면 거침도 SMD (㎛)
카토우텍크사 제조 KES FB-4 를 사용하여, 지지체의 코팅면이 되는 표면의 평활도를 측정하였다. 표준 조건 (천 장력 400gf/20㎝, 초기 하중 10gf) 으로 MD 방향의 표면 거침도 SMD 를, 샘플 수 3점으로 측정하여 평균하였다. 이 수치가 작을수록, 표면의 평활성이 우수하다.
(13) 지합 지수
포메이션 테스터-FMT-MⅢ (노무라 상사 주식회사 특허 No.1821351) 을 사용하여, CD 방향으로 1m 당 4점 측정하여, 지합 지수를 얻었다. 이 수치가 작을수록, 균형이 균일하고 불균일이 없다.
〔실시예 1∼14, 18, 비교예 2, 4∼6, 8∼12〕
이면층으로서, 범용적인 PET 를 이용하여, 스판 본드법에 의해, 방사 온도 300℃ 에서 필라멘트군을 이동시키는 포집 네트면을 향하여 압출하고, 방사 속도 3500m/min 로 방사하고, 코로나 대전으로 3μC/g 정도 대전시켜 충분히 개섬시키고, 열가소성 수지 장섬유 웹을 포집 네트 상에 조제하였다. 섬유 직경의 조정은, 토출량을 변경함으로써 행하였다.
이어서, 중간층으로서, PET (용액 점도: ηsp/c=0.50) 를 이용하여 방사 온도 300℃, 가열 공기 1000N㎥/hr/m 의 조건하에서, 멜트 블로우법에 의해 방사하여, 상기의 열가소성 수지 장섬유 웹 상에 분사하였다. 이 때, 멜트 블로우 노즐로부터 열가소성 수지 장섬유 웹까지의 거리를 100㎜ 로 하고, 멜트 블로우 노즐 바로 아래의 포집면에 있어서의 흡인력을 0.2㎪, 풍속을 7m/sec 로 설정하였다. 섬유 직경 및 결정화도의 조정은, 토출량을 변경함으로써 행하였다.
또한, 상기에서 얻은 적층 웹 상에 직접, 최초의 열가소성 수지 장섬유 웹과 동일한 방법으로, 표면층으로서, 열가소성 수지 장섬유를 소정의 섬유 직경 및 섬유량이 되도록 적층하여, 표면층:열가소성 수지 장섬유(S1)/중간층:멜트 블로우 섬유(M)/이면층:열가소성 수지 장섬유(S2) 로 이루어지는 적층 웹을 얻었다. 얻어진 적층 웹을, 표 2 에 나타내는 조건으로 플랫 롤로 열접착을 실시한 후, 표 2 에 나타내는 조건으로 캘린더 롤로 표 2 에 나타내는 겉보기 밀도가 되도록 두께, 겉보기 밀도의 조정을 실시하여, 적층 부직포를 얻었다.
얻어진 적층 부직포로 구성된 지지체 및 그 평가 결과를 표 1, 2 에 나타낸다.
표면층 또는 이면층의 섬유 직경을 굵게 한 비교예 2, 비교예 9, 이면층의 섬유가 가는 비교예 8, 및, 이면층의 섬유량이 적은 비교예 10 은, 모두 이면 빠짐 방지성이 떨어졌다.
비교예 2 에 있어서 이면 빠짐이 발생한 원인은, 표면층의 섬유 직경이 큰 것에 의해, 코팅면에 현저히 성긴 부분이 있었기 때문이라고 추정된다. 또한, 멜트 블로우층의 섬유 직경이 큰 비교예 4 및 섬유 직경이 작은 비교예 5 에 있어서도 이면 빠짐 방지성이 불량하였다.
멜트 블로우 섬유층의 비율이 너무 높은 비교예 6 은, 인장 강력이 부족하였다.
겉보기 밀도가 너무 낮은 비교예 11 은, 이면 빠짐 방지성이 불량하였다. 이것은, 멜트 블로우 섬유에 의한 고정이 불충분하기 때문이라고 추정된다. 또한, 겉보기 밀도가 너무 높은 비교예 12 는, 코팅 수지의 침투성이 나쁘기 때문에 밀착성이 불량하였다.
〔실시예 15〕
삭제
삭제
삭제
캘린더 롤 온도를 표리면 모두 231℃ 로 하고, 선압을 570N/㎝ 로 한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여 적층 부직포를 얻었다. 얻어진 적층 부직포로 구성된 지지체의 표면 평활성을, 실시예 1 에서 얻은 지지체의 표면 평활성과 함께 표 3 에 나타낸다.
실시예 1 의 표면은 평활성이 우수하였다. 또한, 실시예 15 에 있어서는, 코팅면에 미소한 요철에 의한 줄무늬가 약간 있지만, 표면 평활성은 양호하여, 코팅상 문제가 없는 레벨이었다.
〔실시예 17〕
코로나 대전량을 1.7μc/g 로 한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여 적층 부직포를 얻었다. 얻어진 적층 부직포로 구성된 지지체의 지합 지수를, 실시예 1 에서 얻은 지지체의 지합 지수와 함께 표 4 에 나타낸다. 실시예 1, 실시예 17 모두 지합 지수는 120 이하로, 균형이 균일하고, 이면 빠짐 방지성이 양호하였다.
〔비교예 1〕
표면층으로서, 섬유 직경 16㎛ , 섬유 길이 5㎜ 인 PET 단섬유를 초조법으로 넷 상에 16g/㎡ 가 되도록 포집하고, 탈수 건조 후, 섬유가 흩어져 이탈하지 않을 정도로, 플랫 롤로 압착하여 단섬유 웹을 얻었다.
이어서, 그 위에 중간층으로서, 실시예 1 과 동일하게 하여 멜트 블로우 섬유를 분사하고, 다시 그 위에 이면층으로서, 열가소성 수지 장섬유 웹을 적층하였다. 얻어진 적층 웹을, 플랫 롤 및 캘린더 롤로 열접착을 실시하여, 적층 부직포를 얻었다.
얻어진 적층 부직포로 구성된 지지체 및 그 평가 결과를 표 1, 2 에 나타낸다. 이 적층 부직포로 구성된 지지체는, 코팅 수지의 이면 빠짐이 발생함과 함께, 인장 강력이 낮은 것이었다. 이것은, PET 단섬유층이, 중간층의 멜트 블로우 섬유를 강고하게 고정시킬 수 없기 때문에, 멜트 블로우 섬유층이 코팅압에 견디지 못하여, 이면 빠짐이 발생하였기 때문이라고 생각된다.
〔비교예 3〕
이면층으로서, 범용적인 PET 를 이용하여, 스판 본드법에 의해, 방사 온도 300℃ 에서 필라멘트의 장섬유군을 이동하는 포집 네트 상을 향하여 압출하고, 방사 속도 3500m/min 로 방사하고, 코로나 대전으로 3μC/g 정도 대전시켜 충분히 개섬을 시키고, 열가소성 수지 장섬유 웹을 포집 네트 상에 조제하였다. 섬유 직경의 조정은, 압출량을 변경함으로써 행하였다.
한편, 중간층으로서, 섬유 직경 5㎛, 섬유 길이 3㎜ 인 PET 단섬유를 초조법으로, 12g/㎡ 가 되도록 넷 상에 포집하여 탈수 건조 후, 섬유가 흩어져 이탈되지 않을 정도로, 플랫 롤로 압착하여 단섬유 웹을 얻었다.
이 단섬유 웹을, 먼저 조제한 열가소성 수지 장섬유 웹 상에 적층하고, 다시, 이들 적층물 위에, 앞의 열가소성 수지 장섬유 웹과 동일하게 하여, 표면층으 로서, 열가소성 수지 장섬유 웹을 소정의 섬유 직경 및 섬유량으로 방사하여 적층하여, 열가소성 수지 장섬유/멜트 블로우 섬유/열가소성 수지 장섬유로 이루어지는 적층 웹을 얻었다. 얻어진 적층 웹을 플랫 롤 및 캘린더 롤로 열압착시켜, 적층 부직포를 얻었다.
얻어진 적층 부직포로 구성된 지지체 및 그 평가 결과를 표 1, 2 에 나타낸다.
이 적층 부직포로 구성된 지지체는, 인장 강력이 낮고, 코팅 수지의 이면 빠짐이 발생하였다. 이것은, 중간층의 단섬유가 극세하고 접착성이 낮기 때문에, 코팅시의 압력에 견디지 못하여 이면 빠짐이 발생한 것으로 생각된다.
〔비교예 7〕
표면층으로서, 범용적인 PET 를 이용하여, 스판 본드법에 의해, 방사 온도 300℃ 에서 필라멘트의 장섬유군을 이동하는 포집 네트 상을 향하여 압출하고, 방사 속도 3500m/min 로 방사하고, 코로나 대전으로 3μC/g 정도 대전시켜 충분한 개섬을 시키고, 열가소성 수지 장섬유 웹을 포집 네트 상에 조제하였다. 섬유 직경의 조정은, 토출량을 변경함으로써 행하였다.
한편, 중간층으로서, PET (용액 점도: ηsp/c=0.50) 를 이용하여, 방사 온도 300℃, 가열 에어 1000N㎥/hr/m 의 조건으로, 멜트 블로우법에 의해 방사한 섬유를, 상기의 열가소성 수지 장섬유 웹 상에 분사하였다. 이 때, 멜트 블로우 노즐로부터 열가소성 수지 장섬유 웹까지의 거리를 100㎜ 로 하고, 멜트 블로우 노즐 바로 아래의 포집면에 있어서의 흡인력을 0.2㎪, 풍속을 7m/sec 로 설정하였다. 섬유 직경 및 결정화도의 조정은, 토출량을 변경함으로써 행하였다.
다음에, 이면층으로서, 섬유 직경 16㎛, 섬유 길이 5㎜ 의 PET 단섬유를, 초조법으로, 16g/㎡ 가 되도록 넷 상에 포집하고, 탈수 건조 후, 섬유가 흩어져 이탈되지 않을 정도로 플랫 롤 및 캘린더 롤로 압착하여, 단섬유 웹을 얻었다.
이 단섬유 웹을, 먼저 조제한 열가소성 수지 장섬유 웹/멜트 블로우 섬유 웹 상에 적층하고, 플랫 롤로 열압착시켜 적층 부직포를 얻었다.
얻어진 적층 부직포로 구성된 지지체 및 그 평가 결과를 표 1, 2 에 나타낸다.
이 적층 부직포로 구성된 지지체는, 이면 빠짐이 발생함과 함께, 인장 강력이 낮은 것이었다. 이것은, 중간층의 멜트 블로우 섬유를 PET 단섬유층을 충분히 고정시키지 못하고, 코팅시의 압력에 의해 멜트 블로우 섬유의 어긋남이 생겨, 이면 빠짐이 발생한 것으로 생각된다.
〔비교예 13〕
섬유 직경 16㎛, 섬유 길이 5㎜ 인 PET 단섬유를, 초조법으로, 70g/㎡ 가 되도록 넷 상에 포집하고, 탈수 건조 후, 캘린더 롤로 열압착시켜 부직포를 얻었다.
얻어진 부직포 및 그 평가 결과를 표 1, 2 에 나타낸다.
이 부직포로 구성된 지지체는, 평활성은 문제 없지만, 인장 강력이 낮고, 이면 빠짐이 많이 발생하였다.
〔비교예 14〕
섬유 직경 10㎛, 섬유 길이 5㎜ 인 PET 단섬유를, 초조법으로, 70g/㎡ 가 되 도록 넷 상에 포집하고, 탈수 건조 후, 섬유가 흩어져 이탈되지 않을 정도로, 캘린더 롤로 열압착하여 부직포를 얻었다. 얻어진 부직포 및 그 평가 결과를 표 1, 2 에 나타낸다.
이 부직포로 구성된 지지체는, 섬유의 얽힘에 의한 돌기물이 많아, 수지 코팅에는 부적합한 것이었다.
이상의 결과를 표 1∼4 에 나타낸다.
또한, 표 1∼4 에 있어서, PET 는 폴리에틸렌테레프탈레이트, NY 는 나일론, MB 는 멜트 블로우 웹, SB 는 스판 본드 웹, SL 은 스판 레이스 웹을 나타낸다.
Figure 112009003179643-pct00006
Figure 112009003179643-pct00007
Figure 112009003179643-pct00008
Figure 112007043553685-pct00004
본 발명의 분리막용 지지체는, 얇고 또한 실용적인 강도를 갖고, 이면 빠짐 방지성 및 수지 코팅 적성이 우수하기 때문에, 분리막의 생산성이 높아진다. 또한, 모듈내의 분리막의 사용량을 늘리는 것이 가능해져, 모듈 당 처리 능력의 향상, 장수명화, 소형화가 가능해진다.
또한, 본 발명의 분리막용 지지체는, 코팅 수지와의 밀착성이 높기 때문에, 역세정을 수반하는 용도의 분리막에도 사용 가능하다. 그 때문에, 본 발명의 지지체를 이용한 분리막은, 폐액 처리, 순수 제조, 해수 담수화, 식품 농축, 약품 정제 등 광범위한 분야에 있어서 이용 가치가 높은 것이다.

Claims (10)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 하기 (a)∼(d) 를 만족하는 것을 특징으로 하는 분리막용 지지체의 제조 방법.
    (a) 융점 180℃ 이상의 열가소성 수지를 이용한 열가소성 수지 장섬유를 컨베이어 상에 방사하여 적어도 1층의 부직포를 형성하고,
    (b) 이어서, 그 위에, 멜트 블로우법으로, 융점 180℃ 이상의 열가소성 수지를 이용하여, 결정화도가 15∼40%, 섬유 직경이 5㎛ 이하인 섬유층을 적어도 1층 적층하고,
    (c) 또한, 융점 180℃ 이상의 열가소성 수지를 이용한 열가소성 수지 장섬유의 부직포를 적어도 1층 적층하고,
    (d) 열가소성 수지 장섬유의 융점보다 50∼120℃ 낮은 온도에서, 선압 100∼1000N/㎝ 로 플랫 롤을 이용하여 열접착한 후, 상기의 열접착 온도보다 10℃ 이상 높고 또한 열가소성 수지 장섬유의 융점보다 10∼100℃ 낮은 온도에서, 선압 100∼1000N/㎝ 로 캘린더 처리한다.
  8. 제 7 항에 있어서,
    열가소성 수지가 폴리에스테르계 수지인 것을 특징으로 하는 분리막용 지지체의 제조 방법.
  9. 삭제
  10. 삭제
KR1020077013615A 2004-12-21 2005-12-19 분리막용 지지체 KR100934136B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004369232 2004-12-21
JPJP-P-2004-00369232 2004-12-21
PCT/JP2005/023290 WO2006068100A1 (ja) 2004-12-21 2005-12-19 分離膜支持体

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020097017612A Division KR100982915B1 (ko) 2004-12-21 2005-12-19 분리막용 지지체

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20070086300A KR20070086300A (ko) 2007-08-27
KR100934136B1 true KR100934136B1 (ko) 2009-12-29

Family

ID=36601700

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020077013615A KR100934136B1 (ko) 2004-12-21 2005-12-19 분리막용 지지체
KR1020097017612A KR100982915B1 (ko) 2004-12-21 2005-12-19 분리막용 지지체

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020097017612A KR100982915B1 (ko) 2004-12-21 2005-12-19 분리막용 지지체

Country Status (8)

Country Link
US (2) US8034729B2 (ko)
EP (1) EP1829603B1 (ko)
JP (1) JP4668210B2 (ko)
KR (2) KR100934136B1 (ko)
CN (2) CN101954245A (ko)
DE (1) DE602005021914D1 (ko)
TW (1) TWI300009B (ko)
WO (1) WO2006068100A1 (ko)

Families Citing this family (50)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100584600C (zh) * 2004-12-27 2010-01-27 日本瑞翁株式会社 氧吸收性多层片材、由其构成的包装材料以及包装容器
US8038013B2 (en) * 2007-03-06 2011-10-18 E.I. Du Pont De Nemours And Company Liquid filtration media
JP5216229B2 (ja) * 2007-03-29 2013-06-19 北越紀州製紙株式会社 半透膜支持体
JP5315626B2 (ja) * 2007-03-30 2013-10-16 東レ株式会社 分離膜用不織布の製造方法
ES2868124T3 (es) 2007-07-31 2021-10-21 Toray Industries Soporte para la membrana de separación y método para la producción del mismo
JP5135955B2 (ja) * 2007-08-31 2013-02-06 東レ株式会社 耐圧シートおよびそれを用いた流体分離素子
JP5379935B2 (ja) * 2007-09-13 2013-12-25 株式会社ロキテクノ 液体用プリーツ式フィルターカートリッジ
JP5386901B2 (ja) * 2007-09-21 2014-01-15 東レ株式会社 分離膜支持体並びにそれを用いた分離膜及び流体分離素子
JP5206277B2 (ja) * 2007-09-26 2013-06-12 東レ株式会社 分離膜支持体の製造方法、並びに分離膜及び流体分離素子
JP5257004B2 (ja) * 2007-11-05 2013-08-07 東レ株式会社 分離膜支持体並びにそれを用いた分離膜及び流体分離素子、それらの製造方法
US9750829B2 (en) 2009-03-19 2017-09-05 Emd Millipore Corporation Removal of microorganisms from fluid samples using nanofiber filtration media
JP5688012B2 (ja) * 2009-04-30 2015-03-25 旭化成せんい株式会社 積層不織布
WO2010126113A1 (ja) * 2009-04-30 2010-11-04 旭化成せんい株式会社 複合膜支持体及びこれを用いた複合膜
DE102009022120B4 (de) 2009-05-20 2021-10-21 Johns Manville Europe Gmbh Mehrlagiges Filtermedium, Verfahren zur dessen Herstellung und dessen Verwendung in der Luft/Gas- und Flüssigkeitsfiltration, sowie Filtermodule enthaltend das mehrlagige Filtermedium
CN102031640B (zh) * 2009-09-25 2012-12-05 衡阳市恒威工贸有限公司 用于超滤膜支撑层的聚酯纤维复合无纺布及其制造方法
JP5486283B2 (ja) * 2009-12-08 2014-05-07 旭化成せんい株式会社 発泡樹脂積層シート用基材
KR101254423B1 (ko) * 2010-02-16 2013-04-15 미쓰비시 세이시 가부시키가이샤 반투막 지지체 및 반투막 지지체의 제조 방법
JP5733209B2 (ja) * 2010-03-23 2015-06-10 東レ株式会社 分離膜およびその製造方法
IT1401316B1 (it) * 2010-08-06 2013-07-18 Gvs Spa Filtro perfezionato per la rimozione di sostanze dal sangue o da emoderivati e metodo per il suo ottenimento
US9623352B2 (en) 2010-08-10 2017-04-18 Emd Millipore Corporation Method for retrovirus removal
JP6058874B2 (ja) * 2010-08-19 2017-01-11 株式会社アストム イオン交換膜及びその製造方法
JP5802373B2 (ja) * 2010-10-04 2015-10-28 旭化成せんい株式会社 薄型分離膜支持体
CN103221459B (zh) * 2010-12-01 2016-03-09 氰特科技股份有限公司 用于复合物品制造的树脂可溶性膜纱和其制造方法
JP5777997B2 (ja) 2011-03-07 2015-09-16 日本特殊陶業株式会社 電子部品検査装置用配線基板およびその製造方法
EP2694196B1 (en) 2011-04-01 2021-07-21 EMD Millipore Corporation Nanofiber containing composite structures
JP6042431B2 (ja) * 2011-07-21 2016-12-14 イー・エム・デイー・ミリポア・コーポレイシヨン ナノファイバ含有複合構造体
JP5203515B1 (ja) * 2012-01-16 2013-06-05 北越紀州製紙株式会社 半透膜支持体用不織布
JP5216924B1 (ja) * 2012-01-30 2013-06-19 北越紀州製紙株式会社 半透膜支持体用不織布
JP5203518B1 (ja) 2012-03-01 2013-06-05 北越紀州製紙株式会社 半透膜支持体用不織布及びその製造方法
JP5809588B2 (ja) * 2012-03-15 2015-11-11 三菱製紙株式会社 半透膜支持体
US10478543B2 (en) 2013-01-11 2019-11-19 The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. Systems and methods for increasing convective clearance of undesired particles in a microfluidic device
US20140197101A1 (en) * 2013-01-11 2014-07-17 The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. Systems and methods for increasing convective clearance of undesired particles in a microfluidic device
US10603419B2 (en) 2013-01-11 2020-03-31 The Charles Stark Draper Laboratories, Inc. Systems and methods for increasing convective clearance of undesired particles in a microfluidic device
US10342909B2 (en) 2013-01-11 2019-07-09 The Charles Stark Draper Laboratory Inc. Systems and methods for increasing convective clearance of undesired particles in a microfluidic device
JP6005542B2 (ja) * 2013-02-05 2016-10-12 北越紀州製紙株式会社 半透膜支持体用不織布
WO2014133133A1 (ja) * 2013-02-28 2014-09-04 東レ株式会社 複合半透膜
CN103432912B (zh) * 2013-08-02 2016-08-10 中国海诚工程科技股份有限公司 一种半透膜的复合支撑材及其制造方法
JP6001013B2 (ja) * 2013-08-13 2016-10-05 富士フイルム株式会社 酸性ガス分離用スパイラル型モジュール
US20150360156A1 (en) * 2013-12-20 2015-12-17 Hollingsworth & Vose Company Filter media and elements with fine staple fibers
US20150174509A1 (en) * 2013-12-20 2015-06-25 Hollingsworth & Vose Company Filter media with fine staple fibers
JP6786519B2 (ja) 2015-04-17 2020-11-18 イー・エム・デイー・ミリポア・コーポレイシヨン 接線流濾過モードで作動するナノファイバー限外濾過膜を用いた、試料中の目的の生物学的物質を精製する方法
JP6658005B2 (ja) * 2016-01-29 2020-03-04 東レ株式会社 基材用不織布およびその製造方法
US20190193032A1 (en) * 2016-09-02 2019-06-27 Toray Industries, Inc. Spunbonded nonwoven fabric and production method therefor
KR102390788B1 (ko) * 2017-07-21 2022-04-27 주식회사 아모그린텍 필터여재, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 필터유닛
JP7040122B2 (ja) * 2018-02-28 2022-03-23 東レ株式会社 スパンボンド不織布
US20200180191A1 (en) 2018-12-06 2020-06-11 Garware Bestretch Limited Systems and methods for making dust agent free vulcanized rubber products
CN109825956A (zh) * 2019-03-06 2019-05-31 天津工业大学 一种反渗透膜支撑材料及其制备方法
CN111530299B (zh) * 2020-05-21 2022-05-20 浙江福斯特新材料研究院有限公司 支撑材料和半透膜复合材料
CN112316737B (zh) * 2020-09-30 2022-09-02 天津工业大学 一种分离膜支撑体及其制备方法
CN114797491B (zh) * 2022-06-23 2022-10-04 杭州科百特过滤器材有限公司 一种过滤膜包及其制备方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0557659A2 (en) * 1991-12-27 1993-09-01 Mitsui Petrochemical Industries, Ltd. Laminated non-woven fabric and process for producing the same
WO2004094136A1 (ja) * 2003-04-22 2004-11-04 Asahi Kasei Fibers Corporation 高強力不織布

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60238103A (ja) * 1984-05-10 1985-11-27 Awa Seishi Kk 分離膜支持体
JPS61222506A (ja) * 1985-03-29 1986-10-03 Japan Vilene Co Ltd 半透膜支持体及びその製造方法
JPH02289161A (ja) 1989-08-03 1990-11-29 Toray Ind Inc ミクロフィルター用積層不織布シートの製造方法
JP2952335B2 (ja) 1990-09-25 1999-09-27 旭化成工業株式会社 表面平滑な不織布シート
JP4442088B2 (ja) * 2001-12-10 2010-03-31 東レ株式会社 分離膜
JP4213485B2 (ja) * 2003-02-13 2009-01-21 日東電工株式会社 通気性複合材の製造方法
US7441667B2 (en) * 2005-12-15 2008-10-28 E.I. Du Pont De Nemours And Company Composite membranes for liquid filtration having improved uniformity and adhesion of substrate to membrane

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0557659A2 (en) * 1991-12-27 1993-09-01 Mitsui Petrochemical Industries, Ltd. Laminated non-woven fabric and process for producing the same
WO2004094136A1 (ja) * 2003-04-22 2004-11-04 Asahi Kasei Fibers Corporation 高強力不織布
KR20060006046A (ko) * 2003-04-22 2006-01-18 아사히 가세이 셍이 가부시키가이샤 고강도 부직포

Also Published As

Publication number Publication date
EP1829603B1 (en) 2010-06-16
CN101084055B (zh) 2012-01-18
DE602005021914D1 (de) 2010-07-29
US20120061012A1 (en) 2012-03-15
EP1829603A4 (en) 2008-08-13
KR20090100464A (ko) 2009-09-23
CN101084055A (zh) 2007-12-05
CN101954245A (zh) 2011-01-26
TWI300009B (en) 2008-08-21
US8034729B2 (en) 2011-10-11
WO2006068100A1 (ja) 2006-06-29
EP1829603A1 (en) 2007-09-05
US20080138596A1 (en) 2008-06-12
JPWO2006068100A1 (ja) 2008-06-12
KR100982915B1 (ko) 2010-09-20
TW200631650A (en) 2006-09-16
JP4668210B2 (ja) 2011-04-13
KR20070086300A (ko) 2007-08-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100934136B1 (ko) 분리막용 지지체
US10655255B2 (en) Laminated nonwoven fabric
EP1637317B1 (en) High strength non-woven fabric
KR100221706B1 (ko) 다층 팽창 미세 섬유를 주성분으로 하는 고온 안정성 부직 웨브
JP4009622B2 (ja) 超薄型で多孔質且つ機械的に安定な不織布、その製造法、並びにその使用法
KR101254423B1 (ko) 반투막 지지체 및 반투막 지지체의 제조 방법
KR100743750B1 (ko) 고내수압을 갖는 폴리에스테르 부직포
KR102313168B1 (ko) 스판본드 부직포 및 그의 제조 방법
JP5802373B2 (ja) 薄型分離膜支持体
JP2009095828A (ja) 分離膜支持体、並びにそれを用いた分離膜及び流体分離素子
KR102137425B1 (ko) 부직포, 분리막 지지체, 분리막, 유체 분리 소자 및 부직포의 제조 방법
JP5581779B2 (ja) 分離膜支持体の製造方法
JP2009090279A (ja) 分離膜支持体並びにそれを用いた分離膜及び流体分離素子
JP2009061373A (ja) 分離膜支持体
WO2000009246A1 (fr) Support pour membrane semi-permeable
KR102314596B1 (ko) 스판본드 부직포 및 그의 제조 방법
JP2012045509A (ja) 分離膜支持体の製造方法
JP2007275691A (ja) 分離膜支持体、その製造方法、分離膜、およびそれからなる流体分離素子
JP2000006279A (ja) ハニカムコア用基材およびその製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
AMND Amendment
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
A107 Divisional application of patent
AMND Amendment
J201 Request for trial against refusal decision
B701 Decision to grant
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20121121

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20131118

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20141120

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20151118

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20161123

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20171114

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20181129

Year of fee payment: 10

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20191202

Year of fee payment: 11