WO2006068100A1 - 分離膜支持体 - Google Patents

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WO2006068100A1
WO2006068100A1 PCT/JP2005/023290 JP2005023290W WO2006068100A1 WO 2006068100 A1 WO2006068100 A1 WO 2006068100A1 JP 2005023290 W JP2005023290 W JP 2005023290W WO 2006068100 A1 WO2006068100 A1 WO 2006068100A1
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separation membrane
nonwoven fabric
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Minoru Yoshida
Ryuji Suzuka
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Asahi Kasei Fibers Corporation
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Definitions

  • the present invention relates to a support for a separation membrane such as an ultrafiltration membrane or a reverse osmosis membrane.
  • a filter used for ultrafiltration and reverse osmosis filtration As a filter used for ultrafiltration and reverse osmosis filtration, a spiral type in which a flat membrane-like separation membrane is wound in a spiral shape, a type in which a plurality of hollow fiber-like separation membranes are aligned, and a flat membrane-like type There are tubular types, etc., in which the separation membrane is processed into a cylindrical shape, and all types are used by being housed in a cartridge having a certain volume.
  • a flat membrane-like separation membrane is produced in the form of a sheet by coating a resin having a separation function on a support such as a nonwoven fabric.
  • the nonwoven fabric used as the support has a function as a coating base fabric for forming a uniform membrane during the production of the separation membrane, and the separation membrane is ruptured by the pressure of the filtration medium during use. It has strength maintenance to prevent it as a basic function. Accordingly, a short fiber-made nonwoven fabric that can obtain high uniformity is used.
  • the support in order to obtain a thin and uniform coating film, it is desired that the support itself be made thin while maintaining surface smoothness and strength.
  • the fiber amount is lowered in order to make the support thinner, a problem of so-called back-through occurs in which the resin oozes to the back surface of the support during coating.
  • the resin lost to the back side of the support contaminates the membrane production apparatus and causes defects in the separation membrane produced continuously.
  • Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 2002-095937 and US6156680 propose a method using a low crystalline polyethylene terephthalate short fiber and a method using a low melting point fiber together for the purpose of improving thermal adhesion.
  • the fiber diameter is 4 or less, the strength is extremely low, so that it is not possible to sufficiently satisfy the thickness reduction and the back-through prevention.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-238103 proposes the use of a non-woven fabric having a dense two-layer structure by a papermaking method in order to improve the prevention of penetration of the coating resin.
  • the resin coating surface is a rough layer with a fiber diameter of 17 to 54 m and a fiber length of 3 to 50 mm
  • the back surface is a fiber diameter of 2.7 to 17 / zm and the fiber length of 3 to 50 mm. This is a dense layer.
  • a dense layer having a thin fiber force has a large LZD, so that the fibers are entangled during papermaking, and the obtained nonwoven fabric tends to have a protrusion-like defect.
  • the fiber length is shortened in order to reduce the entanglement of fibers, the strength decreases.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-222506 describes that a dense structure is formed by laminating a nonwoven fabric by a short fiber dry method and a melt blown nonwoven fabric and thermally bonding them.
  • the problem of non-uniformity in the short fiber dry method cannot be solved.
  • melt blown nonwoven fabrics and ultrafine fiber sheet nonwoven fabrics have significant tensile strength and surface wear strength. Therefore, when ultrafine fibers are used, the amount of fibers needs to be 70 gZm 2 or more, and for non-woven fabrics by dry method, the amount of fibers needs to be lOOgZm 2 . For this reason, the thickness of the support is increased, and the reduction in thickness cannot be satisfied.
  • a non-coated surface is provided as a rough structure, a gap is provided, and a thin nonwoven fabric having a thickness of 80 m or less is used as a support, thereby preventing back-through.
  • Improved separation membranes have been proposed. This support is a force that requires a large amount of the resin to fill the voids in the coarse layer when the coating resin penetrates from the dense layer to the coarse layer. Therefore, the penetration rate in the thickness direction decreases. The effect is used.
  • the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-245530 describes two types of short-fiber nonwoven fabrics as examples of the dense and dense structure.
  • One of them is a structure that uses a calender with a temperature difference to form a high-density coated surface with high bonding strength with high temperature bonding and a low-density non-coating surface with a uniform structure in the surface direction with low-temperature bonding.
  • the other is a non-woven fabric having a non-uniformity or periodic non-uniformity in the surface direction by forming irregularities on the non-coating surface by emboss bonding.
  • the coated resin preferentially penetrates the convex portion. Therefore, before the coating resin penetrates into the concave portion, it reaches the tip of the convex portion. The coating resin reaches and a uniform coating cannot be obtained.
  • WO2004-94316 filed by the present inventors includes a thermoplastic long fiber nonwoven fabric.
  • Z melt blown nonwoven fabric Z A support composed of three layers of thermoplastic long-fiber nonwoven fabric is described, but there is no specific description about how to use the support.
  • thermoplastic non-woven long fiber nonwoven fabric which has been conventionally considered difficult to use due to lack of uniformity.
  • a small amount of melt blown fiber with a fiber diameter of 5 m or less is placed, laminated to a specific apparent density, and combined by thermal bonding to achieve high strength and excellent anti-through-through properties.
  • the inventors have found that a laminated nonwoven fabric suitable for coating can be obtained, and have reached the present invention.
  • the present invention is as follows.
  • the surface layer has at least one layer of thermoplastic resin long fiber having a fiber diameter of 7 to 30 ⁇ m.
  • the intermediate layer has at least one layer made of meltblown fibers having a fiber diameter of 5 m or less, the fiber amount is lgZm 2 or more, and 30 wt% or less of the total fiber amount.
  • the back surface layer has at least one layer of a thermoplastic resin long fiber fiber having a fiber diameter of 7 to 20 ⁇ m, and the fiber amount is 3 to 40 gZm 2 .
  • the apparent density of the laminated nonwoven fabric is 0.67-0.91 gZcm 3 .
  • the thickness of the laminated nonwoven fabric is 45: L 10 ⁇ m.
  • thermoplastic long resin fiber and Z or meltblown fiber Polyester fiber or polyester copolymer fiber, or a mixture of polyester and polyester copolymer fiber, The separation membrane support according to any one of 1 to 5 above.
  • a method for producing a separation membrane support which satisfies the following (a) to (d):
  • thermoplastic non-woven fiber using a thermoplastic resin having a melting point of 180 ° C or higher is spun onto a conveyor to form at least one layer of nonwoven fabric
  • At least one fiber layer having a crystallinity of 15 to 40% and a fiber diameter of 5 / zm or less is laminated thereon using a thermoplastic resin having a melting point of 180 ° C. or higher by a melt blow method.
  • linear pressure 100 to 1000 at a temperature that is 10 ° C or more higher than the above-mentioned thermal bonding temperature and 10 to 100 ° C lower than the melting point of the thermoplastic resin long fiber.
  • thermoplastic resin is a polyester-based resin.
  • the separation membrane support of the present invention is composed of a laminated nonwoven fabric in which a small amount of meltblown fibers (intermediate layer) are laminated and thermally bonded between the thermoplastic cocoon long fiber nonwoven fabrics of the front surface layer and the back surface layer. is there.
  • a laminated nonwoven fabric with such a structure by setting the apparent density within a specific range, even in a thin nonwoven fabric with a small amount of fibers, the mutually conflicting performances of adhesion to the coating resin and anti-back-through can be achieved. It was possible to achieve high V and strength.
  • the first feature of the present invention is that the support is composed of a laminated nonwoven fabric mainly composed of thermoplastic cocoon long fibers.
  • the fiber diameter In order to obtain a thin and short fiber-made nonwoven fabric using fine fibers, it is necessary to shorten the fiber length, and the number of joints per fiber decreases, so the strength of the nonwoven fabric decreases. Therefore, in order to obtain sufficient strength that can withstand the coating process of the resin, the fiber diameter must be 16 ⁇ m or more.
  • thermoplastic non-woven long fiber nonwoven fabrics there is almost no decrease in strength due to thinning of the fibers, so that a sufficiently high strength can be obtained even if the fiber diameter is 7 to 20 m. Met.
  • the strength of the short fiber non-woven fabric is significantly reduced, whereas the strength of the thermoplastic non-woven long fiber nonwoven fabric is only reduced by about the decrease in the fiber content. High strength is achieved even in quantity.
  • the second feature of the present invention resides in that a meltblown fiber nonwoven fabric is disposed in the intermediate layer and thermal bonding is performed by a method such as hot pressing.
  • a melt blown fiber having low crystallinity also functions as a binder for the thermoplastic cocoon long fiber layer, so that a higher strength nonwoven fabric can be obtained.
  • a markedly high strength can be obtained by a production method in which the spun meltblown fibers are collected so as to be driven directly onto the thermoplastic resin long fiber layer.
  • the apparent density of the laminated nonwoven fabric is 0. 67-0. 91g / cm 3 .
  • the fiber gap in the meltblown fiber layer is sufficiently small, and the thermoplastic resin long fibers on the top and bottom layers positioned on the top and bottom thereof are firmly fixed. This makes it possible to prevent the fine fibers from slipping out, and thus effectively prevents the coating resin from slipping through.
  • the coating resin is retained and solidified in the melt blown fiber layer as an intermediate layer and takes a structure in which the wrinkle is driven (hereinafter referred to as a throwing effect), It is possible to obtain high adhesiveness at which the interface between the fiber and the resin is difficult to peel off.
  • the cutting strength of the ridge part that is, the chain part that connects the resin impregnated in the meltblown fiber layer and the coating resin existing on the surface is added as an incremental increase in the interfacial peel strength. High peel strength can be obtained.
  • the apparent density of the laminated nonwoven fabric is 0.67-0.91 gZcm 3 , a sufficient amount of grease can enter the voids present on the meltblown fiber layer and the coating surface, so that it is high. It becomes possible to obtain peel strength. Furthermore, it is possible to achieve both contradictory performances of anti-back-through prevention and adhesion.
  • thermal bonding using a heating roll or the like is preferably used.
  • the melt blown fiber layer having good thermal adhesiveness is present in the intermediate layer, it is thermally bonded to the upper and lower thermoplastic resin long fiber layers even under low temperature heat treatment conditions.
  • a laminated nonwoven fabric can be obtained that is easy to laminate and integrate, and has fewer upper and lower fiber layers.
  • FIG. 1 is a diagram schematically showing an example of a cross section of the separation membrane support of the present invention.
  • 1 is a surface layer
  • 2 is an intermediate layer
  • 3 is a back layer.
  • heat treatment is required because it may be subjected to heat treatment at 180 ° C or higher. Therefore, in the present invention, it is preferable that the melting points of the thermoplastic resin long fiber and the meltblown fiber are 180 ° C. or higher.
  • the surface layer is a long-fiber nonwoven fabric having at least one layer of thermoplastic cocoon long fiber, and is obtained by a spunbond method.
  • Thermoplastic long fibers used for the surface layer have high heat resistance! ⁇ Polyester fibers such as PET, polyethylene terephthalate, polytrimethylene terephthalate, etc., polyamide fibers such as nylon 6, nylon 66, nylon 610, nylon 612, etc. A fiber such as a polymer or a mixture is preferably used. Of these, polyester fibers are preferably used because of their high strength and dimensional stability. Further, the modification can be carried out by adding a small amount of a low-melting-point component such as polyolefin in a range that does not affect the practical strength.
  • a low-melting-point component such as polyolefin in a range that does not affect the practical strength.
  • the fiber diameter of the thermoplastic resin long fiber used for the surface layer is 30 m or less.
  • the fiber diameter exceeds 30 m, the resin coating with low surface smoothness becomes unstable, which is not preferable. Further, in this case, if the surface smoothness is increased by hot pressing, the surface structure is increased due to the fact that the fiber is crushed and many parts are formed into a film, so that the coating resin does not easily penetrate.
  • the fiber diameter is preferably in the range of 7-30 / z m, more preferably 7-20 ⁇ m.
  • the intermediate layer has at least one layer having melt blown fiber force.
  • the melt blown fibers include polyester fibers such as highly heat-resistant PET, polybutylene terephthalate, polytrimethylene terephthalate, nylon 6 Polyamide-based fibers such as nylon 66, nylon 610, and nylon 612, or fibers such as copolymers or mixtures thereof mainly composed of these resins are preferably used.
  • polyester fibers are preferably used because of their high strength and dimensional stability.
  • it can be modified by adding a small amount of low melting point components such as polyolefin in a range that does not affect the practical strength.
  • the melt blown fiber has a fiber diameter of 5 ⁇ m or less and a fiber amount of lgZm 2 or less.
  • the ratio of the total support to the total fiber amount needs to be 30 wt% or less.
  • a preferred fiber diameter is 1 to 3 m.
  • the amount of fiber is less than lgZm 2 , sufficient anti-penetration cannot be obtained! / ⁇ .
  • the melt-processed fiber exceeds 30 wt% with respect to the total fiber amount of the support, the amount of the long thermoplastic fiber occupying the support becomes too small. Since the thermoplastic cocoon long fiber fulfills the main strength-maintaining function of the support, even if it functions as a melt-blown fiber strength binder for the intermediate layer, the strength of the support is reduced, which is not preferable.
  • the amount of fibers was sigma preferred is 3 ⁇ 2 5gZm 2, 1. 5wt% or more preferably tool 3 to 25 wt% relative to the fiber weight of the whole support is more preferable.
  • the back layer is a long-fiber nonwoven fabric having at least one layer of thermoplastic resin long-fiber fibers, and is obtained by a spunbond method.
  • thermoplastic resin used for the back layer can be used for the thermoplastic cocoon filaments used in the back layer.
  • PET polybutylene terephthalate
  • polytrimethylene terephthalate which have high heat resistance
  • Polyester fibers such as nylon fiber, nylon 6, nylon 66, nylon 610, nylon 612, and the like, or fibers such as copolymers or mixtures mainly composed of these resins are preferably used.
  • polyester fibers are more preferably used because they have high strength and high dimensional stability when wet.
  • the modification can be carried out by removing a small amount of a low-melting-point component such as polyolefin in a range not affecting the practical strength.
  • the fiber diameter of the thermoplastic resin long fiber is 7 to 20 ⁇ m.
  • the gap between the fibers is close to the meltblown fiber layer (intermediate layer), and the force for sucking the coating resin staying in the meltblown layer by the capillary force is increased.
  • the anti-through-through performance cannot be obtained.
  • the fiber diameter exceeds 20 ⁇ m, the fiber gap between the long fibers becomes too wide to fix the meltblown fibers sufficiently, and the meltblown fibers move due to the pressure generated during coating. As a result, the gap between the fibers in the intermediate layer is increased, and as a result, the back-through prevention performance is lowered.
  • a preferable fiber diameter is 10 to 15 m.
  • the amount of the thermoplastic cocoon long fiber used is 3 g / m 2 or more.
  • Thermoplastic ⁇ long fiber of the back layer since serves to fix the meltblown fibers of the intermediate layer, if the fibers of the thermoplastic ⁇ long fibers is less than 3GZm 2, becomes insufficient fixation of meltblown fibers Therefore, it is preferable because the meltblown fiber is easy to move and the anti-through-through performance is reduced.
  • the amount of fibers preferably, range is 3 ⁇ 40g / m 2.
  • thermoplastic resin for all of the above surface layer, intermediate layer, and back layer. To obtain good dimensional stability and high strength.
  • the support of the present invention is a laminate of a thermoplastic slab continuous fiber web (S) of the surface layer, a melt blown fiber web (M) of the intermediate layer, and a thermoplastic slab continuous fiber web (S) of the back layer.
  • S thermoplastic slab continuous fiber web
  • M melt blown fiber web
  • S thermoplastic slab continuous fiber web
  • the surface layer, intermediate layer, and back layer are composed of at least one layer.
  • an S / M / M ′ / configuration with two intermediate layers may be employed. Also,
  • the apparent density is composed of 0. 67 ⁇ 0. 91gZcm 3 of the laminated nonwoven fabric. If the apparent density is less than 0.67 gZcm 3 , the fiber gap of the meltblown fiber becomes large and at the same time the adhesion with the thermoplastic cocoon long fiber becomes weak. On the other hand, when the apparent density exceeds 0.91 gZcm 3 , the density becomes too large, and voids into which the coating resin should enter are reduced.
  • the apparent density is preferably 0.69 to 0.83 g / cm 3.
  • the melt blown fiber that starts to be bonded at a temperature equal to or higher than the glass transition point where the crystal orientation is low is used for the intermediate layer. Sufficient thermal bonding can be achieved, and the fibers on the surface will not be deformed or filmed, and no flaking will occur.
  • the thickness of the entire laminated nonwoven fabric needs to be 45 to: L 10 ⁇ m. 4
  • the thickness is preferably in the range of 60 to: LOO ⁇ m.
  • the support of the present invention is laminated and integrated by thermal bonding.
  • the bonding force since only the self-adhesion of the thermoplastic resin is used as the bonding force, the support force impurities do not flow out, and the impurities are not mixed into the purified liquid separated by the separation membrane.
  • the support of the present invention preferably has a smoothness force KES surface roughness SMD of 0.2 to 2 m as a coating surface. When the surface smoothness is within this range, pinholes in the coating resin are reduced.
  • the support of the present invention preferably has a formation index of 120 or less.
  • the formation index is an index of uniformity, and if it is 120 or less, local breakthrough of the coating resin is reduced.
  • the resin used for coating is not particularly limited as long as it exhibits the performance as a separation membrane.
  • polysulfone, polyethersulfone, polyphenylene norephone, polyphenylene norephone nehon, polyatarinitrinole, poly vinylidene, cellulose acetate, polyurethane, polyolefin and the like can be mentioned.
  • the laminated nonwoven fabric constituting the support of the present invention is obtained by a production method that satisfies the following (a) to (d).
  • thermoplastic non-woven fiber using a thermoplastic resin having a melting point of 180 ° C or higher is spun onto a conveyor to form at least one layer of nonwoven fabric.
  • thermoplastic resin having a melting point of 180 ° C. or higher is used on the melt blow method.
  • thermoplastic cocoon long fiber It is preferable to apply a known spunbond method as a spinning method of the thermoplastic cocoon long fiber.
  • the most important feature of the production method of the present invention is that a fine fiber layer is directly sprayed on a thermoplastic resin long fiber web by a melt blow method to allow the melt blown fiber to enter the thermoplastic resin long fiber web. It is in. As described above, the melt blown fiber penetrates into the thermoplastic resin long fiber web, so that each layer is firmly fixed, and only the strength of the laminated nonwoven fabric is improved. Therefore, it is considered that excellent anti-through-through property can be obtained.
  • the relative distance between the melt blow spinning nozzle and the thermoplastic resin long fiber web surface on the competitor is set to about 12 cm, and suction is performed from the back side of the competitor.
  • a method of adjusting the suction force is preferably used.
  • thermoplastic resin constituting the meltblown fiber a resin having a relatively high melting point is used, and the meltblown fiber is more likely to enter. It has been found. Therefore, as the thermoplastic resin, a resin having a high melting point of 180 ° C. or higher such as PET and polyamide is preferable. Further, it is preferable that the melt blown fiber has a crystallinity of 15 to 40% because of good adhesion and penetration.
  • a general viscosity can be obtained by using a resin having a solution viscosity (7? Sp / c) of preferably 0.2 to 0.8, more preferably 0.2 to 0.6. Under melt blow spinning conditions, it is possible to adjust the crystallinity of the melt blown fiber to a range of 15-40%.
  • the relative viscosity (r? Rel) is preferably 1.8 to 2.7, more preferably 1.8 to 2.2. It is possible to adjust the crystallinity of the meltblown fiber to a range of 15-40%.
  • the support of the present invention has high dimensional stability when wet, a polyester resin is preferably used.
  • the resin constituting the meltblown fiber PET having a solution viscosity (r? Sp / c) of 0.2 to 0.8 is preferably used, and the crystallinity of the meltblown fiber is more preferably 15 to 40%.
  • the form of melt blown fiber intrusion is a collection of a plurality of fibers that do not penetrate into the layer of thermoplastic cocoon filaments in a form in which a single fiber is whiskered or entangled.
  • an invading portion is formed, and the invading layer is embedded or entangled so as to surround a part of the long fiber.
  • a part of the melt blown fiber that has infiltrated adheres to the thermoplastic long-fibered fiber and has a structure that exists on the entire surface as a mixed layer of melt-blown fiber and thermoplastic long-fibered fiber. Yes.
  • the above heat bonding temperature is used. More than 10 ° C and 10 to 100 ° C lower than the melting point of thermoplastic long-fibered thermoplastic fiber, calendering with linear pressure 100 ⁇ : LOOONZcm gives sufficient strength and apparent density Can be within the scope of the present invention.
  • thermoplastic resin long fiber When the temperature in the calendering process is lower than the melting point of the thermoplastic resin long fiber and the difference is less than 10 ° C, the apparent density is too high, and the melting point of the thermoplastic resin long fiber is higher than that. If it is low and the difference exceeds 100 ° C, sufficient strength cannot be obtained.
  • FIG. 1 is a view schematically showing an example of a cross section of the separation membrane support of the present invention.
  • Measurement methods and evaluation methods are as follows.
  • Fiber content (gZm 2 ) JIS-L-1906 was followed. Three test pieces each measuring 20 cm in length and 25 cm in width were sampled per lm width of the sample, the mass was measured, and the average value was converted into the mass per unit area.
  • JIS-L-1906 was followed. Ten locations in the width direction were measured with a contact pressure load of 100 g / cm 2 , and the average value was taken as the thickness. As the thickness gauge, No. 207 manufactured by PEACOCK was used. Since the minimum scale is 0.01, after reading to the third decimal place and averaging, it was converted to ⁇ m with 2 significant figures.
  • test pieces of lcm square were cut from the area of the sample every 20 cm in width. For each specimen, 30 fiber diameters were measured with a microscope, and the average value of the measured values (rounded to the first decimal place) was calculated as the fiber diameter of the fibers constituting the sample.
  • test piece having a width of 3 cm and a length of 20 cm was cut out. A load was applied until the test piece broke, and the average strength of the test piece at the maximum load was determined in the MD direction (machine direction).
  • sample fiber
  • sample sealer About 8 mg of sample (fiber) was weighed and placed in a sample pan, and the sample was prepared using a sample sealer.
  • polyester fiber Since polyester fiber has a cold crystallization part, the crystallinity was calculated by the following formula (decimal 2nd place rounded).
  • Crystallinity (%) [(calorie of melting part) (calorie of cold crystal part)] / (calorie of complete crystal) The value described in the following document was used as the calorie value.
  • the melting point was the temperature at which the asymptote of the inflection point at the melting peak introduction portion and the baseline in the temperature region higher than Tg intersect.
  • t represents a solution passage time (second)
  • tO represents a solvent passage time (second)
  • c represents a solute (g) per 1000 ml.
  • 0.025 g sample is dissolved in 25 ml of 98% sulfuric acid at room temperature. Measure with a viscosity tube at a measurement temperature of 25 ° C and calculate using the following formula. Number of samples Calculated by arithmetically averaging the three measured values and rounding to the first decimal place.
  • t represents the solution passage time (second)
  • tO represents the solvent passage time (second).
  • a polysulfone solution (20% wt concentration) in which polysulfone was dissolved in dimethylformamide (DMF) was used as a stock solution of coating resin.
  • This stock solution is coated on a support fixed on a stainless steel plate at a thickness of 200 ⁇ m, and after 2 seconds it is immersed in pure water at 20 ° C.
  • the membrane was solidified, washed and dehydrated, and then dried in a hot air dryer at 80 ° C. to obtain a separation membrane.
  • the peel strength of the coated resin membrane was measured.
  • the stress required to peel the support and the coated resin film was measured at a speed of 200 mmZmin at a width of 1.5 cm. The measurement was performed with 3 samples, and the average value was used as an index of adhesion (rounded to the first decimal place).
  • Formation tester FMT-MIII Nomura Shoji Co., Ltd. Patent No. 1821351
  • 4 points were measured per lm in the CD direction to obtain a formation index. The smaller this number, the more uniform the texture and the less the spots.
  • thermoplastic long fiber web was prepared on a collection net. The fiber diameter was adjusted by changing the discharge amount.
  • spinning was performed by a melt blow method under the conditions of a spinning temperature of 300 ° C and heated air of 1000 Nm 3 ZhrZm.
  • the melt blow nozzle force is also set to 100 mm at the distance to the thermoplastic resin long fiber web, and is applied to the collecting surface directly under the melt blow nozzle.
  • the suction force was set at 0.2 kPa and the wind speed at 7 mZsec.
  • the fiber diameter and crystallinity were adjusted by changing the discharge rate.
  • thermoplastic cocoon long fiber has a predetermined fiber diameter and fiber amount as a surface layer directly on the laminated web obtained above by the same method as the first thermoplastic cocoon long fiber web.
  • a laminated web composed of a surface layer: thermoplastic resin long fiber (s) Z intermediate layer: melt blown fiber (M) Z back layer: thermoplastic resin long fiber (s) was obtained.
  • the resulting laminated web was obtained.
  • Tables 1 and 2 show the support composed of the obtained laminated nonwoven fabric and the evaluation results thereof.
  • Comparative Example 2 and Comparative Example 9 in which the fiber diameter of the front surface layer or the back surface layer is increased, Comparative Example 8 in which the fiber in the back surface layer is thin, and Comparative Example 10 in which the amount of the fiber in the back surface layer is small are all used to prevent see-through. It was inferior.
  • Comparative Example 11 whose apparent density was too low, the back-through preventing property was poor. This is presumed to be due to insufficient fixation with meltblown fibers. Further, in Comparative Example 12 in which the apparent density was too high, the permeability of the coating resin was poor, and thus the adhesion was poor.
  • thermoplastic resin long fiber Z meltblown fiber Z thermoplastic resin long fiber was obtained.
  • the thermal bonding conditions using a flat roll were a linear pressure of 367 NZcm, and the roll temperature was 225 ° C on the front side (coating side) and 215 ° C on the back side.
  • Tables 1 and 2 show the support composed of the obtained laminated nonwoven fabric and the evaluation results thereof.
  • Example 16 A laminated nonwoven fabric was obtained in the same manner as in Example 1 except that the calender roll temperature was 231 ° C on both the front and back surfaces and the linear pressure was 570 N / cm. Table 3 shows the surface smoothness of the support composed of the laminated nonwoven fabric obtained, together with the surface smoothness of the support obtained in Example 1.
  • Example 1 The surface of Example 1 was excellent in smoothness. Further, in Example 16, the force having a slight unevenness on the coating surface had good surface smoothness, and there was no problem in coating.
  • a laminated nonwoven fabric was obtained in the same manner as in Example 1 except that the corona charge amount was 1.
  • Table 4 shows the formation index of the support composed of the laminated nonwoven fabric obtained together with the formation index of the support obtained in Example 1. Examples In Example 17, the formation index was 120 or less, the formation was uniform, and the back-through prevention was good.
  • PET short fibers with a fiber diameter of 16 m and a fiber length of 5 mm are collected on the net by a paper making method so that the fiber is 16 g / m 2 To obtain a short fiber web.
  • melt blown fibers were blown as an intermediate layer thereon in the same manner as in Example 1, and a thermoplastic cocoon long fiber web was laminated thereon as a back layer.
  • the obtained laminated web was thermally bonded with a flat roll and a calendar roll to obtain a laminated nonwoven fabric.
  • Tables 1 and 2 show the support composed of the obtained laminated nonwoven fabric and the evaluation results thereof.
  • the support composed of this laminated nonwoven fabric had a low penetration of the coating resin and a low tensile strength. This is thought to be because the melt blown fiber layer cannot withstand the coating pressure because the melt blown fiber of the PET short fiber layer strength intermediate layer cannot be firmly fixed, and the back-through occurs.
  • the spunbond method is used to extrude the filaments of filaments onto a collection net that moves at a spinning temperature of 300 ° C, spinning at a spinning speed of 3500mZmin, and corona charging.
  • a spinning temperature of 300 ° C spinning at a spinning speed of 3500mZmin
  • corona charging In order to fully open the fiber by charging about 3 CZg, A long fat fiber web was prepared on a collection net. The fiber diameter was adjusted by changing the discharge amount.
  • PET short fibers with a fiber diameter of 5 ⁇ m and a fiber length of 3 mm were collected on a net so as to be 12 gZm 2 by paper making, and after dehydration and drying, the fibers did not dissipate. Then, a short fiber web was obtained by pressure bonding with a flat roll.
  • thermoplastic webbing long-fiber web was spun at a predetermined fiber diameter and fiber amount and laminated to obtain a laminated web having a thermoplastic webbing long-fiber Z meltblown fiber and a thermoplastic webbing long-fiber strength.
  • the obtained laminated web was thermocompression bonded with a flat roll and a calendar roll to obtain a laminated nonwoven fabric.
  • Tables 1 and 2 show the support composed of the obtained laminated nonwoven fabric and the evaluation results thereof.
  • thermoplastic resin long fiber web was prepared on a collection net by charging about 3 CZg and sufficiently opening. The fiber diameter was adjusted by changing the discharge amount.
  • PET short fibers having a fiber diameter of 16 ⁇ m and a fiber length of 5 mm were formed by a papermaking method. It was collected on a net so as to be 16 gZm 2 , dehydrated and dried, and then pressed with a flat roll and a calender roll to such an extent that the fibers did not dissipate to obtain a short fiber web.
  • This short fiber web was laminated on the previously prepared thermoplastic resin long fiber web Z melt blown fiber web and thermocompression bonded with a flat roll to obtain a laminated nonwoven fabric.
  • Tables 1 and 2 show the support composed of the laminated nonwoven fabric obtained and the evaluation results thereof.
  • the support composed of this laminated non-woven fabric had a breakthrough and a low tensile strength. This is probably because the PET short fiber layer could not sufficiently fix the meltblown fibers in the intermediate layer, and the meltblown fibers were displaced due to the pressure during coating, resulting in breakthrough.
  • PET short fibers having a fiber diameter of 16 m and a fiber length of 5 mm were collected on a net so as to be 70 gZm 2 by a papermaking method, dehydrated and dried, and thermocompression bonded with a calender roll to obtain a nonwoven fabric.
  • the obtained nonwoven fabric and the evaluation results are shown in Tables 1 and 2.
  • the support made of this non-woven fabric had no problem with smoothness, but a lot of back-out occurred with low tensile strength.
  • PET short fibers with a fiber diameter of 10 m and fiber length of 5 mm are collected on a net by a paper-making method so that it becomes 70 gZm 2, and after dehydration and drying, they are thermocompressed with a calender roll so that the fibers do not dissipate. To obtain a nonwoven fabric.
  • the obtained nonwoven fabric and the evaluation results are shown in Tables 1 and 2.
  • the support made of this non-woven fabric was unsuitable for resin coating with many protrusions due to fiber entanglement.
  • PET represents polyethylene terephthalate
  • NY represents nylon
  • MB represents a meltblown web
  • SB represents a spunbond web
  • SL represents a spunlace web.
  • Example 1 70 90 0. 78 265 180/180 663 236/231 37 1. 56 Good Example 2 70 90 0. 78 265 180/180 663 236/231 37 1. 56 Good Example 3 70 90 0. 78 265 180/180 663 236/231 34 1. 65 Good Example 4 70 90 0. 78 265 180/180 663 236/231 31 1. 47 Good Example 5 70 90 0 78 265 180/180 663 236/231 37 1. 28 Good Example 6 70 90 0. 78 265 180/180 663 236/231 37 1. 74 Good Example 7 59 80 0.
  • the separation membrane support of the present invention is thin and has practical strength, and is excellent in prevention of back-through and resin coating suitability, so that the productivity of the separation membrane is increased.
  • the separation membrane support of the present invention since the separation membrane support of the present invention has high adhesion to the coating resin, it can also be used for separation membranes for applications involving backwashing. Therefore, the separation membrane using the support of the present invention is used in a wide range of fields such as waste liquid treatment, pure water production, seawater desalination, food concentration, and chemical purification.
  • V The use value is high.

Abstract

　樹脂のコーティング面となる表面層、中間層及び裏面層が熱接着により一体化された積層不織布で構成されており、且つ、下記（１）～（５）を満足することを特徴とする分離膜支持体：（１）表面層が、繊維径７～３０μｍである熱可塑性樹脂長繊維の層を少なくとも一層有する；（２）中間層が、繊維径５μｍ以下であるメルトブロー繊維からなる層を少なくとも一層有し、繊維量が１ｇ／ｍ２以上で且つ全繊維量の３０ｗｔ％以下である；（３）裏面層が、繊維径が７～２０μｍである熱可塑性樹脂長繊維からなる層を少なくとも一層有し、繊維量が３～４０ｇ／ｍ２である；（４）積層不織布の見掛け密度が０．６７～０．９１ｇ／ｃｍ３である；（５）積層不織布の厚みが４５～１１０μｍである。

Description

明 細 書
分離膜支持体
技術分野
[0001] 本発明は、限外濾過膜、逆浸透膜などの分離膜の支持体に関する。
背景技術
[0002] 限外濾過や逆浸透濾過に使用されるフィルタ一としては、平膜状の分離膜をらせん 状に巻いたスパイラルタイプ、複数の中空糸状分離膜を引き揃えたタイプ、平膜状の 分離膜を円筒状に加工したチューブラータイプなどがあり、いずれのタイプも一定の 容積を有するカートリッジ内に収められて使用されている。
[0003] これらの分離膜の中で、平膜状の分離膜は、不織布などの支持体上に分離機能を 有する榭脂をコーティングすることによりシート状に製造されたものである。支持体とし て使用される不織布は、分離膜の製造時においては均一膜を製膜するためのコーテ イング基布としての機能を有し、使用時には濾過媒体の圧力によって分離膜が破裂 することを防止する強度保持を基本的な機能として有している。従って、高い均一性 が得られる短繊維抄造不織布が用いられる。
[0004] 近年、この様な分離膜が広く使用されるようになり、同時にカートリッジ当たりの処理 効率の向上が重要な課題となっている。従って、カートリッジ内に出来るだけ多くの分 離膜を配置するため、また、分離膜の圧力損失を下げて通水量を大きくするために、 支持体を含めた分離膜の薄型化が望まれて!/ヽる。
[0005] 即ち、薄く均一なコーティング膜を得るため、支持体自体も、表面平滑性と強度を 維持したまま、薄くすることが望まれている。しかしながら、支持体を薄くするために繊 維量を下げると、コーティング時に樹脂が支持体の裏面まで浸み出す、いわゆる裏 抜けという問題が発生する。支持体の裏側に抜けた榭脂は、製膜装置を汚染し、連 続して製造される分離膜の欠陥の原因となる。
[0006] また、繊維量を下げて支持体を薄くすると、通液性が高くなるが、支持体の厚み斑 が顕著となり、裏抜けが発生し易い部分が多くなる。更に、強度の低下も大きな問題 であり、特に短繊維抄造不織布の場合、繊維量を下げることにより極端な強度低下 が発生する。また、繊維径を小さくし、見かけ密度を高くして薄型化する方法もあるが 、抄造原液中で繊維が絡まらないように均一に分散させるためには、繊維径 (D)と繊 維長 (L)の比率 (LZD)を一定の範囲内にする必要があるため、繊維長を短くしなけ ればならず、不織布の極端な強度低下を引き起こす。
[0007] 特開 2002— 095937号公報および US6156680号には、熱接着性を高める目的 で、低結晶性ポリエチレンテレフタレート短繊維を使用する方法、低融点繊維を併用 する方法などが提案されている。しかし、前述した理由により、繊維径が 4. 以 下では強度が著しく低いものとなってしまうため、薄型化および裏抜け防止性を十分 に満足することはできない。
[0008] また、 US2005— 6301号〖こは、繊維長の異なる短繊維を混合する方法が記載さ れているが、薄く且つ十分な裏抜け防止性および高い強度を有する支持体は得られ ていない。
[0009] 特開昭 60— 238103号公報には、コーティング榭脂の裏抜け防止性を向上させる ために、抄造法による粗密 2層構造の不織布を用いることが提案されている。この粗 密 2層構造は、榭脂コーティングする面を、繊維径 17〜54 m、繊維長 3〜50mm の粗い層とし、裏面を、繊維径 2. 7〜17 /z m、繊維長 3〜50mmの緻密な層とする ものである。
[0010] しかし、細い繊維力もなる緻密な層は、 LZDが大きいため抄造時に繊維同士の絡 まりが生じやすぐ得られた不織布は、突起物状の欠点が発生し易い。また、繊維同 士の絡まりを減少させるために繊維長を短くすると、強度が低下するという問題があ つた o
そこで、上記の特開昭 60— 238103号公報では、強度を保持するために緻密な層 の背面に、さらに太い繊維層を配置した粗密粗 3層構造とすることも提案されている 力 厚みが大きくなり満足の出来るものではな力つた。
[0011] 特開昭 61— 222506号公報〖こは、短繊維乾式法による不織布とメルトブロー不織 布を積層し熱接着することにより粗密構造を形成させることが記載されている。しかし 、該方法においても、短繊維乾式法における不均一性の問題は解消されない。また 、メルトブロー不織布や極細繊維抄造不織布は、引っ張り強度や表面摩耗強度が著 しく低いため、極細繊維を用いた場合は、繊維量を 70gZm2以上とする必要があり、 乾式法による不織布では繊維量を lOOgZm2とする必要がある。そのため、支持体 の厚みが大きくなり、薄型化を満足させることはできない。
[0012] 特開 2003— 245530号公報には、非コーティング面を粗な構造として空隙を設け 、厚みが 80 m以下の薄型化された不織布を支持体として用いることによって、裏抜 け防止性を向上させた分離膜が提案されている。この支持体は、コーティング榭脂が 密な層から粗な層へ浸透する際、粗な層の空隙を埋めるために多量の榭脂を必要と する力 そのために厚み方向への浸透速度が低下するという効果を利用している。
[0013] 上記の特開 2003— 245530号公報には、粗密構造の例として、 2種類の構造の短 繊維抄造不織布が記載されている。その 1つは、温度差のあるカレンダーを用い、高 温接着で接合強度の高い高密度なコーティング面と、低温接着で面方向に均一な 構造の低密度な非コーティング面を形成させた構造の不織布であり、他の 1つは、ェ ンボス接合で非コ一ティング面に凹凸を形成することにより、面方向に不均一性もしく は周期的な不均一性を有する構造の不織布である。
[0014] し力しながら、前者の構造の不織布では、繊維の 50wt%以上が弱 、接合状態とな つており、強度の不足あるいは剛性が低いため、分離膜の製造工程で皺が発生する などの問題がある。また、コーティング面が弱い接合であるため、榭脂コーティングェ 程でガイドロールとの接触により毛羽立ちが発生しやすく、榭脂コーティング時の安 定性に欠けるという問題があった。
[0015] 後者の構造の不織布では、凹部は繊維密度が高く浸透しにくいので、コーティング 榭脂は凸部に優先的に浸透するため、凹部にコーティング榭脂が浸透する前に凸部 の先端までコーティング榭脂が到達し、均一なコーティングが得られな 、。
[0016] このような問題を回避するため、穴あき不織布、あるいは、コルゲートなど別工程で 凹凸形状を作成した不織布を積層した支持体もあるが、この場合、裏面の凹凸が榭 脂コーティング層の厚み斑の原因となり、膜性能の安定性に欠けるという問題がある
。このような榭脂コーティング層の厚み斑は、エンボス接合の場合でも同様に発生し、 また、不織布を薄型化するほど顕著に発生するという問題があった。
[0017] また、本発明者らの出願した WO2004— 94316号には、熱可塑性長繊維不織布 Zメルトブロー不織布 Z熱可塑性長繊維不織布の 3層からなる支持体が記載されて いるが、その支持体の使用方法に関しての具体的な記載はない。
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0018] 本発明の目的は、上記のような従来技術の問題を解決し、薄く且つ裏抜け防止性 およびコーティング榭脂との一体性に優れ、実用的な強度を有する積層不織布で構 成された分離膜の支持体を提供することにある。
課題を解決するための手段
[0019] 本発明者らは、上記課題につ!、て鋭意検討した結果、従来、均一性に欠けるため 使用し難いと考えられていた熱可塑性榭脂長繊維不織布を上下層とし、その間に繊 維径が 5 m以下の少量のメルトブロー繊維を配置して、特定の見かけ密度となるよ うに積層し熱接着により複合することにより、高い強度と優れた裏抜け防止性が実現 され、榭脂コーティングに適した積層不織布が得られることを見出し、本発明に到達 した。
[0020] 即ち、本発明は下記の通りである。
1.榭脂のコーティング面となる表面層、中間層及び裏面層が熱接着により一体ィ匕 された積層不織布で構成されており、且つ、下記（1)〜（5)を満足することを特徴と する分離膜支持体。
[0021] (1)表面層が、繊維径 7〜30 μ mである熱可塑性榭脂長繊維の層を少なくとも一 層有する。
(2)中間層が、繊維径 5 m以下であるメルトブロー繊維からなる層を少なくとも一 層有し、繊維量が lgZm2以上で且つ全繊維量の 30wt%以下である。
[0022] (3)裏面層が、繊維径が 7〜20 μ mである熱可塑性榭脂長繊維カゝらなる層を少な くとも一層有し、繊維量が 3〜40gZm2である。
(4)積層不織布の見掛け密度が 0. 67-0. 91gZcm3である。
(5)積層不織布の厚みが 45〜： L 10 μ mである。
[0023] 2.コーティング面となる表面の平滑度が KES表面粗さ SMDで 0. 2〜2 /ζ πιである ことを特徴とする上記 1記載の分離膜支持体。 3.表面層に使用される熱可塑性榭脂長繊維の繊維径が 7〜20 mであることを 特徴とする上記 1または 2に記載の分離膜支持体。
[0024] 4.メルトブロー繊維の繊維径が 1〜3 μ mであることを特徴とする上記 1〜3のいず れかに記載の分離膜支持体。
5.熱可塑性榭脂長繊維およびメルトブロー繊維の融点が 180°C以上であることを 特徴とする上記 1〜4のいずれかに記載の分離膜支持体。
[0025] 6.熱可塑性榭脂長繊維および Zまたはメルトブロー繊維の主成分力 ポリエステ ル繊維もしくはポリエステル共重合体の繊維、または、ポリエステルとポリエステル共 重合体との混合物の繊維であることを特徴とする上記 1〜5のいずれかに記載の分 離膜支持体。
[0026] 7.メルトブロー繊維力 溶液粘度（ 7? sp/c) 0. 2〜0. 8のポリエチレンテレフタレー ト（以下、 PETと略記する）を用いて成ることを特徴とする上記 6記載の分離膜支持体
8.積層不織布が、熱接着により一体化された後、カレンダー処理されていることを 特徴とする上記 1〜7のいずれかに記載の分離膜支持体。
[0027] 9.下記 (a)〜 (d)を満足することを特徴とする分離膜支持体の製造方法。
(a)融点 180°C以上の熱可塑性榭脂を用いた熱可塑性榭脂長繊維をコンベア上 に紡糸して少なくとも 1層の不織布を形成し、
(b)次いで、その上に、メルトブロー法で、融点 180°C以上の熱可塑性榭脂を用い 、結晶化度が 15〜40%、繊維径が 5 /z m以下の繊維層を少なくとも 1層積層し、
[0028] (c)さらに、融点 180°C以上の熱可塑性榭脂を用いた熱可塑性榭脂長繊維の不織 布を少なくとも 1層積層し、
(d)熱可塑性榭脂長繊維の融点よりも 50〜120°C低い温度で、線圧 100〜1000
NZcmでフラットロールを用いて熱接着した後、前記の熱接着温度より 10°C以上高 く且つ熱可塑性榭脂長繊維の融点よりも 10〜100°C低い温度で、線圧 100〜1000
NZcmでカレンダー処理する。
[0029] 10.熱可塑性榭脂がポリエステル系榭脂であることを特徴とする上記 9記載の分離 膜支持体の製造方法。 [0030] 以下、本発明について詳細に説明する。
本発明の分離膜支持体は、少量のメルトブロー繊維（中間層）が、表面層と裏面層 の熱可塑性榭脂長繊維不織布間に積層されて熱接着された積層不織布で構成され ている点にある。このような構造の積層不織布において、見掛け密度を特定の範囲 に設定することにより、少ない繊維量の薄い不織布においても、コーティング榭脂と の密着性と裏抜け防止性という互いに相反する性能を両立させることができ、かつ高 V、強度を実現することが可能となった。
[0031] 即ち、本発明の第 1の特徴は、支持体が、主として熱可塑性榭脂長繊維からなる積 層不織布で構成されている点にある。
細 ヽ繊維を用いて薄 ヽ短繊維抄造不織布を得るためには、繊維長を短くする必要 があり、繊維一本あたりの接合点が少なくなるために、不織布の強度は低下する。し たがって、榭脂のコーティング工程に耐えうる十分な強度を得るためには、繊維径を 16 μ m以上とする必要があった。
[0032] 一方、熱可塑性榭脂長繊維不織布では、繊維を細くすることによる強度低下がほと んど無いため、繊維径が 7〜20 mであっても十分な高い強度を得ることが可能で あった。また、繊維量を少なくした場合、短繊維不織布では大幅に強度が低下する のに対し、熱可塑性榭脂長繊維不織布では、繊維量の減少分程度の強度低下にと どまるため、少な ヽ繊維量でも高 ヽ強度が実現される。
[0033] 本発明においては、コーティング面に長繊維を使用しているため、繊維の端面が少 なぐ毛羽の発生がきわめて少ないので、平滑なコーティング面を得ることが可能で ある。
本発明の第 2の特徴は、中間層にメルトブロー繊維不織布を配置し、熱プレスなど の方法により熱接着を行う点にある。このような構造においては、結晶性の低いメルト ブロー繊維が熱可塑性榭脂長繊維層のバインダーとしても機能するため、いっそう高 強度の不織布が得られる。具体的には、紡糸されたメルトブロー繊維を、熱可塑性榭 脂長繊維層上に直接打ち込むように捕集する製造方法によって、顕著に高い強力を 得ることが可能となる。
[0034] 本発明の第 3の特徴は、積層不織布の見掛け密度が 0. 67-0. 91g/cm3である 。このような見掛け密度とすることによって、メルトブロー繊維層における繊維間隙が 十分に小さぐかつ、その上下に位置する表面層と裏面層の熱可塑性榭脂長繊維が 強固に固定されるため、中間層の微細な繊維のずれが起こりにくくなり、そのため、コ 一ティング榭脂の裏抜けが効果的に防止される。
[0035] また、本発明の支持体においては、中間層であるメルトブロー繊維層にコーティン グ榭脂が滞留して固化し、錨を打ち込んだような構造 (以下、投錨効果という）をとる ため、繊維と榭脂との界面が剥離しにくぐ高い接着性を得ることが可能である。この ような構造においては、錨部分、即ち、メルトブロー繊維層に含浸された榭脂と表面 に存在するコーティング榭脂を結ぶ鎖部分の切断強力が、界面剥離強力に増分とし て加えられるため、きわめて高い剥離強力を得ることが可能となる。
[0036] 本発明においては、積層不織布の見掛け密度が 0. 67-0. 91gZcm3であるため 、メルトブロー繊維層とコーティング面に存在する空隙に十分な榭脂量が入ることが 出来るので、高い剥離強力を得ることが可能となる。さらに、裏抜け防止性と密着性と いう互いに相反する性能を両立させることができる。
本発明の支持体を構成する積層不織布において、特定の見掛け密度を得るため には、加熱ロールなどによる熱接着が好ましく用いられる。
[0037] 加熱ロールなどによる熱接着の際、支持体の上層および下層は直接熱源に接触 するため、軟化による変形ゃ融着により部分的なフィルム様の不透液部が形成され 易い。このような不透液部は、コーティング榭脂による投錨効果が得られにくいため、 榭脂との接着性を損なう原因となり、分離膜が圧力変動や逆洗を受けた時に、剥が れゃ破れを生じる原因となり易い。
[0038] しかし、本発明の支持体においては、熱接着性の良好なメルトブロー繊維層が中 間層に存在するため、低温の熱処理条件でも上下層の熱可塑性榭脂長繊維層と熱 接着して積層一体ィ匕することが容易であり、上下層の繊維のフィルム化が少ない積 層不織布が得られる。
[0039] 次に、本発明の分離膜支持体の構成について説明する。
図 1は、本発明の分離膜支持体の断面の一例を模式的に表す図である。図 1にお いて、 1は表面層、 2は中間層、 3は裏面層である。 逆浸透膜などに使用される場合は、 180°C以上の熱処理を受ける場合があるため 、耐熱性が要求される。したがって、本発明においては、熱可塑性榭脂長繊維およ びメルトブロー繊維の融点が 180°C以上であることが好ましい。
本発明において、表面層は、熱可塑性榭脂長繊維の層を少なくとも一層有する長 繊維不織布であり、スパンボンド法によって得られる。
[0040] 表面層に使用される熱可塑性榭脂長繊維としては、耐熱性の高！ヽ PET、ポリプチ レンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレートなどをはじめとするポリエステル系繊 維、ナイロン 6、ナイロン 66、ナイロン 610、ナイロン 612などのポリアミド系繊維、また は、これらの榭脂を主体とする共重合体もしくは混合物などの繊維が好ましく使用さ れる。中でも、ポリエステル系繊維は、強度や寸法安定性が高いため、好ましく使用 される。また、実用的な強度に影響の無い範囲において、少量のポリオレフインなど の低融点成分をカ卩えて改質を行うこともできる。
[0041] 表面層に使用される熱可塑性榭脂長繊維の繊維径は 30 m以下のものが使用さ れる。繊維径が 30 mを越えると、表面の平滑性が低ぐ榭脂コーティングが不安定 となり好ましくない。また、この場合、熱プレスにより表面の平滑性を上げようとすると、 太!、繊維が押しつぶされてフィルム化した部分の多 、表面構造となるため、コーティ ング榭脂が浸透し難くなる。繊維径は、好ましくは 7〜30 /z m、より好ましくは 7〜20 μ mの範囲である。
[0042] 中間層は、メルトブロー繊維力もなる層を少なくとも一層有する。
分離膜の製造工程においては、熱処理が必要な場合もあるため、メルトブロー繊維 としては、耐熱性の高い PET、ポリブチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレ ートなどをはじめとするポリエステル系繊維、ナイロン 6、ナイロン 66、ナイロン 610、 ナイロン 612などのポリアミド系繊維、または、これらの榭脂を主体とする共重合体も しくはそれらの混合物などの繊維が好ましく使用される。中でも、ポリエステル系繊維 は強度や寸法安定性が高いため、好ましく使用される。また、実用的な強度に影響 のない範囲において、少量のポリオレフインなどの低融点成分をカ卩えて改質を行うこ とちでさる。
[0043] 中間層においては、メルトブロー繊維の繊維径は 5 μ m以下、繊維量は lgZm2以 上で、かつ、支持体全体の繊維量に占める割合は 30wt%以下であることが必要で ある。繊維径が 5 /z mを越えると、繊維間隙が大きくなり過ぎ、コーティング榭脂の裏 抜け防止性が不十分となる。好ましい繊維径は 1〜3 mである。
[0044] 繊維量が lgZm2未満では、十分な裏抜け防止性が得られな!/ヽ。また、メルトプロ 一繊維が支持体全体の繊維量に対し 30wt%を越えると、支持体に占める熱可塑性 榭脂長繊維の量が少なくなり過ぎる。熱可塑性榭脂長繊維は支持体の主たる強度保 持機能を果たすので、中間層のメルトブロー繊維力バインダーとして機能しても、支 持体の強度が低下する結果となり好ましくない。中間層においては、繊維量は 3〜2 5gZm2が好ましぐまた、支持体全体の繊維量に対して 1. 5wt%以上が好ましぐ 3 〜25wt%がさらに好ましい。
[0045] 本発明において、裏面層は、熱可塑性榭脂長繊維の層を少なくとも一層有する長 繊維不織布であり、スパンボンド法によって得られる。
裏面層に使用される熱可塑性榭脂長繊維は、表面層の熱可塑性榭脂長繊維と同 様の樹脂が使用可能であり、耐熱性の高い PET、ポリブチレンテレフタレート、ポリト リメチレンテレフタレートなどをはじめとするポリエステル系繊維、ナイロン 6、ナイロン 66、ナイロン 610、ナイロン 612などのポリアミド系繊維、または、これらの榭脂を主体 とする共重合体もしくは混合物などの繊維が好ましく使用される。中でも、ポリエステ ル系繊維は強度や湿潤時の寸法安定性が高いため、より好ましく使用される。また、 実用的な強度に影響のない範囲において、少量のポリオレフインなどの低融点成分 をカロえて改質を行うこともできる。
[0046] 裏面層にお ヽては、熱可塑性榭脂長繊維の繊維径は 7〜20 μ mである。繊維径 力^ / z m未満の場合は、繊維間隙がメルトブロー繊維層（中間層）に近くなり、メルトブ ロー層に滞留しているコーティング榭脂を毛細管力により吸引する力が強くなるため 、十分な裏抜け防止性能が得られない。
[0047] また、繊維径が 20 μ mを越える場合は、長繊維同士の繊維間隙が広くなり過ぎてメ ルトブロー繊維を十分に固定することができなくなり、コーティング時に生ずる圧力に よってメルトブロー繊維が移動して中間層の繊維間隙が大きくなるため、結果的に裏 抜け防止性能が低下する。好ましい繊維径は 10〜 15 mである。 [0048] 裏面層にお 、ては、使用される熱可塑性榭脂長繊維の繊維量は 3g/m2以上であ る。裏面層の熱可塑性榭脂長繊維は、中間層のメルトブロー繊維を固定する役割を 果たすので、熱可塑性榭脂長繊維の繊維量が 3gZm2未満の場合は、メルトブロー 繊維の固定が不十分となって、メルトブロー繊維が移動しやすくなり、裏抜け防止性 能が低下するため好ましくな 、。繊維量の好まし 、範囲は 3〜40g/m2である。
[0049] また、上記の表面層、中間層、裏面層ともに、同種の熱可塑性榭脂を使用すること 力 積層不織布全体の接着性が高くなるので好ましぐ中でも、ポリエステル系の榭 脂を統一して使用することが、良好な寸法安定性、高い強度を得るために好ましい。
[0050] 本発明の支持体は、表面層の熱可塑性榭脂長繊維ウェブ (S )、中間層のメルトブ ロー繊維ウェブ (M)および裏面層の熱可塑性榭脂長繊維ウェブ (S )が積層した S
2 1
/M/Sの構成を有する。表面層、中間層、裏面層は少なくとも 1層から構成されて
2
おり、例えば、中間層を 2層とする S /M/M' / の構成とすることもできる。また、
1 2
表面層、中間層、裏面層をそれぞれ 2層として S ZS ' /M/M' /S ZS 'の構成
1 1 2 2 とすることちでさる。
[0051] 本発明の支持体は、見掛け密度が 0. 67〜0. 91gZcm3の積層不織布で構成さ れている。見掛け密度が 0. 67gZcm3未満であると、メルトブロー繊維の繊維間隙が 大きくなると同時に熱可塑性榭脂長繊維との接着も弱くなるため、裏抜け防止性に劣 るものとなり好ましくない。また、見掛け密度が 0. 91gZcm3を超えると、密度が大きく なり過ぎて、コーティング榭脂の侵入すべき空隙が少なくなるため、榭脂と支持体との 一体ィ匕が不十分となり好ましくない。見掛け密度は、好ましくは 0. 69〜0. 83g/cm 3である。
[0052] 積層不織布の内部にまで十分に熱接着させて、このように高い見掛け密度の積層 不織布を得ようとする場合には、熱接着を高温及び Z又は高圧で行う必要がある。し かし、高温及び Z又は高圧で行うと、表面の繊維が変形あるいはフィルム化しやすく 、また、低温、高圧で熱接着を行った場合、繊維間の接着が弱いためにケバが出や すい。
[0053] しかし、本発明においては、結晶配向が低ぐガラス転移点以上の温度で接着し始 めるメルトブロー繊維が中間層に使用されているため、従来よりも低温で容易に内部 までの充分な熱接着を実現することが出来、表面の繊維が変形あるいはフィルム化し たりケバが発生することがな 、。
[0054] 本発明においては、積層不織布全体の厚みは 45〜： L 10 μ mにする必要がある。 4 5 μ m未満の場合は、見掛け密度を高くしても榭脂の裏抜け防止性が不十分となり、 110 mを越える場合は、支持体が厚くなりすぎ、薄型化が目的である本発明の目 的が達成されない。厚みは、好ましくは 60〜： LOO μ mの範囲である。
[0055] 本発明の支持体は、熱接着により積層一体化されている。即ち、熱可塑性榭脂の 自己接着のみを接合力としているため、支持体力 不純物が流出することが無ぐ分 離膜により分離された精製液に不純物が混入することがない。
本発明の支持体は、コーティング面となる表面の平滑度力 KES表面粗さ SMDで 0. 2〜2 mであることが好ましい。表面の平滑度がこの範囲であると、コーティング 榭脂のピンホールが低減される。
[0056] 本発明の支持体は、地合指数が 120以下であることが好ましい。地合指数は均一 性の指標であり、 120以下であると、コーティング榭脂の局所的な裏抜けが低減され る。
本発明において、コーティングに用いられる榭脂は、分離膜としての性能を発揮す るものであれば特に限定されない。例えば、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリ フエ-レンスノレホン、ポリフエ二レンスノレフィドスノレホン、ポリアタリロニトリノレ、ポリフツイ匕 ビ-リデン、酢酸セルロース、ポリウレタン、ポリオレフインなどが挙げられる。
[0057] 次に、本発明の支持体の好ましい製造方法を述べる。
本発明の支持体を構成する積層不織布は、下記 (a)〜 (d)を満足する製造方法に より得られる。
[0058] (a)融点 180°C以上の熱可塑性榭脂を用いた熱可塑性榭脂長繊維をコンベア上 に紡糸して少なくとも 1層の不織布を形成し、
(b)次いで、その上に、メルトブロー法で、融点 180°C以上の熱可塑性榭脂を用い
、結晶化度が 15〜40%、繊維径が 5 /z m以下の繊維層を少なくとも 1層積層し、 [0059] (c)さらに、融点 180°C以上の熱可塑性榭脂を用いた熱可塑性榭脂長繊維の不織 布を少なくとも 1層積層し、 (d)熱可塑性榭脂長繊維の融点よりも 50〜120°C低い温度で、線圧 100〜1000 NZcmでフラットロールを用いて熱接着した後、前記の熱接着温度より 10°C以上高 く且つ熱可塑性榭脂長繊維の融点よりも 10〜100°C低い温度で、線圧 100〜1000 NZcmでカレンダー処理する。
[0060] 熱可塑性榭脂長繊維の紡糸方法は、既知のスパンボンド法を適用することが好ま しい。
本発明の製造方法の最大の特徴は、熱可塑性榭脂長繊維ウェブの上に、メルトブ ロー法により微細な繊維層を直接吹き付けて、メルトブロー繊維を熱可塑性榭脂長 繊維ウェブ内に侵入させる点にある。前述のように、メルトブロー繊維が熱可塑性榭 脂長繊維ウェブ内に侵入することにより各層が強固に固定され、積層不織布の強度 が向上するだけでなぐ中間層の微細繊維が外力によって移動しに《なるため、優 れた裏抜け防止性が得られると考えられる。
[0061] 上記の侵入の程度をコントロールするためには、メルトブロー紡糸ノズルと、コンペ ァ上の熱可塑性榭脂長繊維ウェブ表面との相対距離を 12cm前後に設定し、コンペ ァの裏側から吸引する吸引力を調整する方法が好ましく用いられる。
[0062] 更に、意外なことに、理由は明確ではないが、メルトブロー繊維を構成する熱可塑 性榭脂として、融点の比較的高い榭脂を用いるほど、よりいつそうメルトブロー繊維が 侵入しやすいということが判明している。したがって、熱可塑性榭脂として、 PET、ポリ アミドなどの 180°C以上の高い融点を有する榭脂が好ましい。また、メルトブロー繊維 の結晶化度が 15〜40%であると、接着性や侵入性が良好となり好ましい。
[0063] PETの場合、溶液粘度（ 7? sp/c)が好ましくは 0. 2〜0. 8、さら〖こ好ましくは 0. 2〜 0. 6の榭脂を用いることにより、一般的なメルトブロー紡糸条件で、メルトブロー繊維 の結晶化度を 15〜40%の範囲に調整することが可能である。
また、ポリアミドの場合、相対粘度（r? rel)が好ましくは 1. 8〜2. 7、さらに好ましくは 1. 8〜2. 2の榭脂を用いることにより、一般的なメルトブロー紡糸条件で、メルトブロ 一繊維の結晶化度を 15〜40%の範囲に調整することが可能である。
[0064] 本発明の支持体にお!、ては、湿潤時の寸法安定性が高 、ことが好まし 、ので、ポリ エステル榭脂が好ましく使用される。具体的には、メルトブロー繊維を構成する榭脂 は、溶液粘度（ r? sp/c)が 0. 2〜0. 8の PETが好ましく使用され、メルトブロー繊維の 結晶化度は 15〜40%とすることがより好ましい。
[0065] メルトブロー繊維の侵入の形態は、具体的には、単繊維がひげ状や絡みついた様 な形状になって、熱可塑性榭脂長繊維の層に侵入するのではなぐ複数の繊維の集 合として侵入している部分を形成しており、侵入した層が長繊維の一部を取り囲むよ うに包埋または交絡した配置をとつている。また、その侵入したメルトブロー繊維の一 部が熱可塑性榭脂長繊維と接着して!/ヽる構造が、メルトブロー繊維と熱可塑性榭脂 長繊維の混和層として、全面に存在する形態となっている。
[0066] 熱接着工程は、熱可塑性榭脂長繊維の融点よりも 50〜120°C低い温度で、線圧 1 00〜： LOOONZcmで、フラットロールを用いて接合した後、前記の熱接着温度より 10 °C以上高く且つ熱可塑性榭脂長繊維の融点よりも 10〜100°C低い温度で、線圧 10 0〜： LOOONZcmでカレンダー処理することにより、十分な強度が得られ、見掛け密 度を本発明の範囲内とすることができる。
[0067] カレンダー処理における温度が、熱可塑性榭脂長繊維の融点より低く且つその差 が 10°C未満である場合は、見掛け密度が高くなり過ぎ、また、熱可塑性榭脂長繊維 の融点より低く且つその差が 100°Cを越える場合は、十分な強度が得られないうえに
、表面に毛羽立ちが生じてコーティング層に欠点を生じる。
[0068] 熱接着工程およびカレンダー処理における線圧が lOONZcm未満であると、十分 な接着が得られず、十分な強度が発現されない。また、 lOOONZcmを越えると、繊 維の変形が大きくなりすぎ、見掛け密度が高くなり過ぎて本発明の範囲内とすること が出来ない。
図面の簡単な説明
[0069] [図 1]図 1は、本発明の分離膜支持体の断面の一例を模式的に示す図である。
発明を実施するための最良の形態
[0070] 以下に、実施例を挙げて本発明を更に説明する力 本発明はこれらにより何ら限定 されるものではない。
なお、測定方法及び評価方法は下記の通りである。
[0071] (1)繊維量 (gZm2) JIS— L— 1906に従った。縦 20cm X横 25cmの試験片を、試料の幅 lm当たり 3 箇採取して質量を測定し、その平均値を単位面積当たりの質量に換算して求めた。
[0072] (2)厚み m)
JIS— L— 1906に従った。接圧荷重 100g/cm2にて幅方向に 10箇所測定し、そ の平均値を厚みとした。厚み計は、 PEACOCK製 No. 207を用いた。最小目盛が 0 . 01であるため、小数点第 3位まで読み取って平均した後、有効数字を 2桁として μ mに換算した。
[0073] )見掛け密度 (gZcm3)
上記（1)にて測定した繊維量 (gZm2)、上記（2)にて測定した厚み m)を用い、 以下の式により算出した。
見掛け密度 = (繊維量) Z (厚み）
[0074] (4)繊維径（μ πι)
試料 (不織布）の両端部 10cmを除いて、試料の幅 20cm毎の区域から、それぞれ lcm角の試験片を切り取った。各試験片について、マイクロスコープで繊維の直径を 30点測定して、測定値の平均値 (小数点第 2位を四捨五入)を算出し、試料を構成 する繊維の繊維径とした。
[0075] (5)引張強力（kgZ5cm)
試料 (不織布）の両端部 10cmを除き、幅 3cm X長さ 20cmの試験片を切り取った。 試験片が破断するまで荷重を加え、試験片の最大荷重時の強さの平均値を MD方 向（マシン方向）で求めた。
[0076] (6)結晶化度（％)
試料 (繊維)約 8mgを秤量して、サンプルパンに入れ、サンプルシーラーを用いて サンプルを調整した。
[0077] SIIナノテクノロジ一社製の DSC210を使用し、下記の条件で測定した。
測定雰囲気：窒素ガス 50mlZmin
昇温速度： 10°CZmin
測定温度範囲： 25〜300°C
ポリエステル繊維は、冷結晶化部があるので、以下の式で結晶化度を求めた (小数 点第 2位四捨五入)。
[0078] 結晶化度 (％) =〔 (融解部の熱量） （冷結晶部の熱量)〕 / (完全結晶の熱量） なお、熱量の値は、下記の文献に記載の値を用いた。
PET完全結晶の熱量： 126. j/g ("Macromol Physics "Academic Press, New Yor k & London Vol.1, P389 (1973))
PP完全結晶の熱量： 165jZg (J.Chem.Phys.Ref.Data,10(4)1981 1051) ナイロン 66の完全結晶の熱量： 190. 8j/g0.plymer Scial. l 2697(1963》 [0079] (7)融点 (°C)
上記 (6)と同様にして測定を行い、融解ピークの導入部分における変曲点の漸近 線と Tgより高い温度領域でのベースラインが交わる温度を融点とした。
[0080] (8)溶液粘度（7? Sp/c)
0. 025gのサンプルをオルソクロロフエノール（OCP) 25mlに溶解する。 90°Cにカロ 温して (溶けなければ 120°Cに加温)溶かす。測定温度 35°Cで、粘度管により測定し 、下記式で計算する。サンプル数 3点の測定値を算術平均し、小数点第 3位を四捨 五入して算出する。
[0081] 7? sp/c = [ (t - tO) /tO] /c
式中、 tは溶液通過時間（秒）、 tOは溶媒通過時間（秒）、 cは 1000mlあたりの溶質 (g)を表す。
[0082] (9)相対粘度（rj rel)
0. 025gのサンプルを 98%硫酸 25mlに常温で溶解する。測定温度 25°Cで、粘度 管により測定し、下記式で計算する。サンプル数 3点の測定値を算術平均し、小数点 第 2位を四捨五入して算出する。
r? rel=t/tO
式中、 tは溶液通過時間（秒）、 tOは溶媒通過時間（秒)を表す。
[0083] (10)裏抜け防止性
コーティング榭脂の原液として、ポリスルホンをジメチルホルムアミド（DMF)に溶解 したポリスルホン溶液（20%wt濃度）を用いた。この原液を、ステンレス板上に固定し た支持体上に 200 μ mの厚みにてコーティングし、 2秒後に 20°Cの純水中に浸漬し て凝固させ、洗浄脱水した後、 80°Cの熱風乾燥機にて乾燥することにより分離膜を 得た。
[0084] 評価は下記の基準で行った。
良好:ステンレス板上に樹脂の付着が見られないもの
不良:ステンレス板上に樹脂が付着しているもの
[0085] (11)密着性 (剥離強力: NZl. 5cm)
上記（10)にて得られた分離膜をサンプルとして、コーティング榭脂膜の剥離強力 を測定した。引張試験機を用い、 1. 5cm幅にて 200mmZminの速度で、支持体と コーティング榭脂膜を剥離させる時に必要な応力を測定した。測定はサンプル数 3点 で実施し、その平均値をもって密着性の指標とした (小数点第 2位を四捨五入した)。
[0086] (12)表面粗さ SMD m)
力トウテック社製 KES FB— 4を使用し、支持体のコーティング面となる表面の平滑 度を測定した。標準条件 (布張力 400gfZ20cm、初期荷重 lOgf)にて MD方向の 表面粗さ SMDを、サンプル数 3点で測定し平均した。この数値が小さい程、表面の 平滑性に優れる。
[0087] (13)地合指数
フォーメーションテスター FMT—MIII (野村商事株式会社 特許 No. 1821351) を使用し、 CD方向に lmあたり 4点測定し、地合指数を得た。この数値が小さい程、 地合が均一で斑がない。
[0088] 〔実施例 1〜14、 18、比較例 2、 4〜6、 8〜12〕
裏面層として、汎用的な PETを用い、スパンボンド法により、紡糸温度 300°Cでフィ ラメント群を移動する捕集ネット面に向けて押し出し、紡糸速度 3500mZminで紡糸 し、コロナ帯電で 3 CZg程度帯電させて十分に開繊させ、熱可塑性榭脂長繊維ゥ エブを捕集ネット上に調製した。繊維径の調整は、吐出量を変えることにより行った。
[0089] 次いで、中間層として、 PET (溶液粘度： η sp/c = 0. 50)を用い、紡糸温度 300°C 、加熱空気 1000Nm3ZhrZmの条件下で、メルトブロー法により紡糸して、上記の 熱可塑性榭脂長繊維ウェブ上に吹きつけた。この際、メルトブローノズル力も熱可塑 性榭脂長繊維ウェブまでの距離を 100mmとし、メルトブローノズル直下の捕集面に おける吸引力を 0. 2kPa、風速を 7mZsecに設定した。繊維径及び結晶化度の調 整は、吐出量を変えることにより行った。
[0090] 更に、上記で得た積層ウェブ上に直接、最初の熱可塑性榭脂長繊維ウェブと同様 の方法で、表面層として、熱可塑性榭脂長繊維を所定の繊維径及び繊維量になるよ うに積層して、表面層：熱可塑性榭脂長繊維 (s )Z中間層:メルトブロー繊維 (M)Z 裏面層:熱可塑性榭脂長繊維 (s )からなる積層ウェブを得た。得られた積層ウェブ
2
を、表 2に示す条件でフラットロールにて熱接着を行った後、表 2に示す条件でカレン ダーロールにて表 2に示す見掛け密度となるように厚み、見掛け密度の調整を行 、、 積層不織布を得た。
[0091] 得られた積層不織布で構成された支持体及びその評価結果を表 1、 2に示す。
表面層または裏面層の繊維径を太くした比較例 2、比較例 9、裏面層の繊維が細い 比較例 8、および、裏面層の繊維量が少ない比較例 10は、いずれも裏抜け防止性に 劣っていた。
[0092] 比較例 2において裏抜けが発生した原因は、表面層の繊維径が大きいことにより、 コーティング面に著しく疎な部分があつたためと推定される。また、メルトブロー層の 繊維径が大き 、比較例 4および繊維径が小さ 、比較例 5にお 、ても裏抜け防止性が 不良であった。
[0093] メルトブロー繊維層の比率が高すぎる比較例 6は、引張強力が不足であった。
見掛け密度が低すぎる比較例 11は、裏抜け防止性が不良であった。これは、メルト ブロー繊維による固定が不十分であるためと推定される。また、見掛け密度が高すぎ る比較例 12は、コーティング榭脂の浸透性が悪 、ため密着性が不良であった。
[0094] 〔実施例 15〕
実施例 1と同様にして、熱可塑性榭脂長繊維 Zメルトブロー繊維 Z熱可塑性榭脂 長繊維からなる積層不織布を得た。但し、フラットロールによる熱接着条件は、線圧 3 67NZcm、ロール温度は、表面側（コーティング面）を 225°C、裏面側を 215°Cとし た。
得られた積層不織布で構成された支持体及びその評価結果を表 1、 2に示す。
[0095] 〔実施例 16〕 カレンダーロール温度を表裏面とも 231°Cとし、線圧を 570N/cmとした以外は、 実施例 1と同様にして積層不織布を得た。得られた積層不織布で構成された支持体 の表面平滑性を、実施例 1で得た支持体の表面平滑性とともに表 3に示す。
実施例 1の表面は平滑性に優れていた。また、実施例 16においては、コーティング 面に微小な凹凸による筋が僅かにある力 表面平滑性は良好であり、コーティング上 問題のな!ヽレべノレであった。
[0096] 〔実施例 17〕
コロナ帯電量を 1. とした以外は、実施例 1と同様にして積層不織布を得た 。得られた積層不織布で構成された支持体の地合指数を、実施例 1で得た支持体の 地合指数とともに表 4に示す。実施例 実施例 17ともに地合指数は 120以下で、地 合が均一であり、裏抜け防止性が良好であった。
[0097] 〔比較例 1〕
表面層として、繊維径 16 m、繊維長 5mmの PET短繊維を抄造法にてネット上に 16g/m2となるように捕集し、脱水乾燥後、繊維が散逸しない程度に、フラットロール にて圧着して短繊維ウェブを得た。
次いで、その上に中間層として、実施例 1と同様にしてメルトブロー繊維を吹きつけ 、さらに、その上に裏面層として、熱可塑性榭脂長繊維ウェブを積層した。得られた 積層ウェブを、フラットロールおよびカレンダーロールにて熱接着を行い、積層不織 布を得た。
[0098] 得られた積層不織布で構成された支持体及びその評価結果を表 1、 2に示す。この 積層不織布で構成された支持体は、コーティング榭脂の裏抜けが発生すると共に、 引張強力が低いものであった。これは、 PET短繊維層力 中間層のメルトブロー繊維 を強固に固定することが出来ないため、メルトブロー繊維層がコーティング圧に耐え られず、裏抜けが発生したためと考えられる。
[0099] 〔比較例 3〕
裏面層として、汎用的な PETを用い、スパンボンド法により、紡糸温度 300°Cでフィ ラメントの長繊維群を移動する捕集ネット上に向けて押し出し、紡糸速度 3500mZm inで紡糸し、コロナ帯電で 3 CZg程度帯電させて十分に開繊をさせ、熱可塑性榭 脂長繊維ウェブを捕集ネット上に調製した。繊維径の調整は、吐出量を変えること〖こ より行った。
[0100] 一方、中間層として、繊維径 5 μ m、繊維長 3mmの PET短繊維を抄造法にて、 12 gZm2となるようにネット上に捕集し脱水乾燥後、繊維が散逸しない程度に、フラット ロールにて圧着し短繊維ウェブを得た。
[0101] この短繊維ウェブを、先に調製した熱可塑性榭脂長繊維ウェブ上に積層し、更に、 これらの積層物上に、先の熱可塑性榭脂長繊維ウェブと同様にして、表面層として、 熱可塑性榭脂長繊維ウェブを所定の繊維径及び繊維量で紡糸して積層し、熱可塑 性榭脂長繊維 Zメルトブロー繊維,熱可塑性榭脂長繊維力もなる積層ウェブを得た
。得られた積層ウェブをフラットロールおよびカレンダーロールにて熱圧着させ、積層 不織布を得た。
[0102] 得られた積層不織布で構成された支持体及びその評価結果を表 1、 2に示す。
この積層不織布で構成された支持体は、引張強力が低ぐコーティング榭脂の裏抜 けが発生した。これは、中間層の短繊維が極細であり接着性が低いため、コーティン グ時の圧力に耐えられず裏抜けが発生したと考えられる。
[0103] 〔比較例 7〕
表面層として、汎用的な PETを用い、スパンボンド法により、紡糸温度 300°Cでフィ ラメントの長繊維群を移動する捕集ネット上に向けて押し出し、紡糸速度 3500mZm inで紡糸し、コロナ帯電で 3 CZg程度帯電させ十分な開繊をさせて、熱可塑性榭 脂長繊維ウェブを捕集ネット上に調製した。繊維径の調整は、吐出量を変えること〖こ より行った。
[0104] 一方、中間層として、 PET (溶液粘度： η sp/c=0. 50)を用い、紡糸温度 300°C、 加熱エア 1000Nm3ZhrZmの条件で、メルトブロー法により紡糸した繊維を、上記 の熱可塑性榭脂長繊維ウェブ上に吹きつけた。この際、メルトブローノズル力も熱可 塑性榭脂長繊維ウェブまでの距離を 100mmとし、メルトブローノズル直下の捕集面 における吸引力を 0. 2kPa、風速を 7mZsecに設定した。繊維径及び結晶化度の 調整は、吐出量を変えることにより行った。
[0105] 次に、裏面層として、繊維径 16 μ m、繊維長 5mmの PET短繊維を、抄造法にて、 16gZm2となるようにネット上に捕集し、脱水乾燥後、繊維が散逸しない程度にフラッ トロールおよびカレンダーロールにて圧着し、短繊維ウェブを得た。
この短繊維ウェブを、先に調製した熱可塑性榭脂長繊維ウェブ Zメルトブロー繊維 ウェブ上に積層し、フラットロールにて熱圧着させて積層不織布を得た。
[0106] 得られた積層不織布で構成された支持体及びその評価結果を表 1、 2に示す。
この積層不織布で構成された支持体は、裏抜けが発生すると共に、引張強力が低 いものであった。これは、中間層のメルトブロー繊維を PET短繊維層が十分に固定 できず、コーティング時の圧力によりメルトブロー繊維のずれが生じ、裏抜けが発生し たと考えられる。
[0107] 〔比較例 13〕
繊維径 16 m、繊維長 5mmの PET短繊維を、抄造法にて、 70gZm2となるように ネット上に捕集し、脱水乾燥後、カレンダーロールにて熱圧着させて不織布を得た。 得られた不織布及びその評価結果を表 1、 2に示す。
この不織布で構成された支持体は、平滑性は問題ないが、引張強力が低ぐ裏抜 けが多く発生した。
[0108] 〔比較例 14〕
繊維径 10 m、繊維長 5mmの PET短繊維を、抄造法にて、 70gZm2となるように ネット上に捕集し、脱水乾燥後、繊維が散逸しない程度に、カレンダーロールにて熱 圧着して不織布を得た。得られた不織布及びその評価結果を表 1、 2に示す。
この不織布で構成された支持体は、繊維の絡まりによる突起物が多ぐ榭脂コーテ イングには不適なものであった。
[0109] 以上の結果を表 1〜4に示す。
なお、表 1〜4において、 PETはポリエチレンテレフタレート、 NYはナイロン、 MBは メルトブローウェブ、 SBはスパンボンドウェブ、 SLはスパンレースウェブを表す。
[表 1] 表
Figure imgf000023_0001
表 2
支持体 熱接着条件 カレンダー条件 密着性 裏抜け 繊維量 厚み 見掛け密度 線圧 線圧 引張強力 剥離強力 防止性
(表面/裏面 1 (表面/裏面）
g/m2 li m g/cm3 N/cm °C N/cm 。c kg/5 cm N/1. 5cn 実施例 1 70 90 0. 78 265 180/180 663 236/231 37 1. 56 良好 実施例 2 70 90 0. 78 265 180/180 663 236/231 37 1. 56 良好 実施例 3 70 90 0. 78 265 180/180 663 236/231 34 1. 65 良好 実施例 4 70 90 0. 78 265 180/180 663 236/231 31 1. 47 良好 実施例 5 70 90 0. 78 265 180/180 663 236/231 37 1. 28 良好 実施例 6 70 90 0. 78 265 180/180 663 236/231 37 1. 74 良好 実施例 7 59 80 0. 74 265 180/180 663 231 /226 34 1. 74 良好 実施例 8 57 70 0. 81 265 180/180 663 231/226 25 1. 56 良好 実施例 9 70 90 0. 78 265 180/180 663 236/231 42 1. 74 良好 実施例 1 0 70 90 0. 78 265 180/180 663 236/231 31 1. 56 良好 実施例 1 1 44 60 0. 73 265 180/180 663 226/221 25 1. 56 良好 実施例 12 60 90 0- 67 265 1 80/180 600 236/231 31 1. 74 良好 実施例 13 82 90 0. 91 265 1 80/180 730 236/231 37 1. 10 良好 実施例 14 70 90 0. 78 265 180/180 663 236/231 31 1. 56 良好 実施例 15 70 95 0. 74 367 225/21 5 32 1. 60 良好 実施例 18 68 88 0. 77 265 180/180 663 236/231 37 1. 56 良好 比較例 1 70 90 0. 78 265 180/180 663 236/231 15 1. 28 不良 比較例 2 70 90 0. 78 265 1 80/180 663 236/231 25 1. 10 不良 比較例 3 70 90 0. 78 265 1 80/180 663 236/231 15 1. 28 不良 比較例 4 70 90 0. 78 265 1 80/180 663 236/231 37 1. 74 不良 比較例 5 58. 8 80 0. 74 265 1 80/180 663 231 /226 31 1. 74 不良 比較例 6 60 90 0. 67 265 1 80/180 663 231 /226 15 1. 74 良好 比較例 7 70 90 0. 78 265 1 80/180 663 236/231 15 1. 28 不良 比較例 8 70 90 0. 78 265 1 80/180 663 236/231 34 1. 74 不良 比較例 9 70 90 0. 78 265 1 80/180 663 236/231 29 1. 74 不良 比較例 10 64 90 0. 71 265 180/180 663 231 /226 29 1. 65 不良 比較例 1 1 48 80 0. 60 265 180/180 400 236/231 31 1. 74 不良 比較例 12 84 90 0. 93 Z65 180/180 820 236/231 37 0. 73 良好 比較例 13 70 90 0. 78 663 236/231 9 0. 55 不良 比較例 14 70 90 0. 78 663 236/231 25 1. 10 不良
表 3
Figure imgf000025_0001
[表 4]
表 4
Figure imgf000026_0001
産業上の利用可能性
[0110] 本発明の分離膜支持体は、薄く且つ実用的な強度を有し、裏抜け防止性および樹 脂コーティング適性に優れるため、分離膜の生産性が高くなる。また、モジュール内 の分離膜の使用量を増やすことが可能となり、モジュール当たりの処理能力の向上、 長寿命化、小型化が可能となる。
[0111] また、本発明の分離膜支持体は、コーティング榭脂との密着性が高いため、逆洗を 伴う用途の分離膜にも使用可能である。そのため、本発明の支持体を用いた分離膜 は、廃液処理、純水製造、海水淡水化、食品濃縮、薬品精製など広範囲の分野にお
Vヽて利用価値が高 、ものである。

Claims

請求の範囲 [1] 榭脂のコーティング面となる表面層、中間層及び裏面層が熱接着により一体化され た積層不織布で構成されており、且つ、下記（1)〜（5)を満足することを特徴とする 分離膜支持体。
(1)表面層が、繊維径 7〜30 mである熱可塑性榭脂長繊維の層を少なくとも一 層有する。
(2)中間層が、繊維径 5 m以下であるメルトブロー繊維からなる層を少なくとも一 層有し、繊維量が lgZm2以上で且つ全繊維量の 30wt%以下である。
(3)裏面層が、繊維径が 7〜20 mである熱可塑性榭脂長繊維カゝらなる層を少な くとも一層有し、繊維量が 3〜40gZm2である。
(4)積層不織布の見掛け密度が 0. 67-0. 91gZcm3である。
(5)積層不織布の厚みが 45〜： L 10 μ mである。
[2] コーティング面となる表面の平滑度が KES表面粗さ SMDで 0. 2〜2 μ mであること を特徴とする請求項 1記載の分離膜支持体。
[3] 表面層に使用される熱可塑性榭脂長繊維の繊維径が 7〜20 μ mであることを特徴 とする請求項 1または 2に記載の分離膜支持体。
[4] メルトブロー繊維の繊維径が 1〜3 μ mであることを特徴とする請求項 1〜3のいず れかに記載の分離膜支持体。
[5] 熱可塑性榭脂長繊維およびメルトブロー繊維の融点が 180°C以上であることを特 徴とする請求項 1〜4のいずれかに記載の分離膜支持体。
[6] 熱可塑性榭脂長繊維および Zまたはメルトブロー繊維の主成分力 ポリエステル繊 維もしくはポリエステル共重合体の繊維、または、ポリエステルとポリエステル共重合 体との混合物の繊維であることを特徴とする請求項 1〜5のいずれかに記載の分離 膜支持体。
[7] メルトブロー繊維力 溶液粘度（ 7? sp/c) 0. 2〜0. 8のポリエチレンテレフタレートを 用いて成ることを特徴とする請求項 6記載の分離膜支持体。
[8] 積層不織布が、熱接着により一体化された後、カレンダー処理されていることを特 徴とする請求項 1〜7のいずれかに記載の分離膜支持体。
[9] 下記 (a)〜 (d)を満足することを特徴とする分離膜支持体の製造方法。
(a)融点 180°C以上の熱可塑性榭脂を用いた熱可塑性榭脂長繊維をコンベア上 に紡糸して少なくとも 1層の不織布を形成し、
(b)次いで、その上に、メルトブロー法で、融点 180°C以上の熱可塑性榭脂を用い 、結晶化度が 15〜40%、繊維径が 5 /z m以下の繊維層を少なくとも 1層積層し、
(c)さらに、融点 180°C以上の熱可塑性榭脂を用いた熱可塑性榭脂長繊維の不織 布を少なくとも 1層積層し、
(d)熱可塑性榭脂長繊維の融点よりも 50〜120°C低い温度で、線圧 100〜1000 NZcmでフラットロールを用いて熱接着した後、前記の熱接着温度より 10°C以上高 く且つ熱可塑性榭脂長繊維の融点よりも 10〜100°C低い温度で、線圧 100〜1000 NZcmでカレンダー処理する。
[10] 熱可塑性榭脂がポリエステル系榭脂であることを特徴とする請求項 9記載の分離膜 支持体の製造方法。
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