JPH02268815A - 膜モジユール - Google Patents
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Landscapes
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は液体又は気体の纏適用の膜モジュールに関する
。
。
流体濾過能力を有する膜モジュールは医療分野、液体及
び気体処理分野などに多く用すられており、最近では耐
熱性、耐薬品性を要求される分野への使用も拡がりつつ
ある。耐熱性の膜としては、例えばポリエーテルスルホ
ン、ポリプロピレンなどがあげられる。しかしながらポ
リエーテルスルホンを素材とした中空糸膜は強伸度に劣
るため激しい液流の中では破断するおそれがある。又、
ポリプロピレン製の膜は熱水を長時間透水すると酸化劣
化によって脆化する。
び気体処理分野などに多く用すられており、最近では耐
熱性、耐薬品性を要求される分野への使用も拡がりつつ
ある。耐熱性の膜としては、例えばポリエーテルスルホ
ン、ポリプロピレンなどがあげられる。しかしながらポ
リエーテルスルホンを素材とした中空糸膜は強伸度に劣
るため激しい液流の中では破断するおそれがある。又、
ポリプロピレン製の膜は熱水を長時間透水すると酸化劣
化によって脆化する。
これらの多孔質ｇｌ／Ｃ対してポリエチレンを素材とし
た多孔質膜は熱水濾過性、耐薬品性に優れている。
た多孔質膜は熱水濾過性、耐薬品性に優れている。
しかしポリエチレンは比較的低融点であるため従来はポ
ツティング剤として発熱量の少ないウレタン樹脂しか使
用できず、耐熱性、耐薬品性に優れたエポキシ樹脂等の
ポッテイング剤は硬化発熱温度がポリエチレンの融点近
傍以上となり使用できなかった。この一方、ウレタン樹
脂は耐薬品性に劣るという欠点を有していた。
ツティング剤として発熱量の少ないウレタン樹脂しか使
用できず、耐熱性、耐薬品性に優れたエポキシ樹脂等の
ポッテイング剤は硬化発熱温度がポリエチレンの融点近
傍以上となり使用できなかった。この一方、ウレタン樹
脂は耐薬品性に劣るという欠点を有していた。
従って、ポリエチレン多孔質膜にもポッテイングでき、
耐熱性、耐薬品性に優れた樹脂の開発が望まれていた。
耐熱性、耐薬品性に優れた樹脂の開発が望まれていた。
本発明はこのよう表状況に鑑みなされたものである。
本発明の要旨は、膜モジュールケース内に収納された多
数本の多孔質膜の端部と膜モジュールケースとがポッテ
イングされてなる多孔質膜モジュールにおりで、ポッテ
イング剤が分子中にポリサルファイド結合を有するエポ
キシ樹脂反へ′ と脂環式アミンとのＭ物からなる樹脂液であることを特
徴とする多孔質膜モジュールにある。
数本の多孔質膜の端部と膜モジュールケースとがポッテ
イングされてなる多孔質膜モジュールにおりで、ポッテ
イング剤が分子中にポリサルファイド結合を有するエポ
キシ樹脂反へ′ と脂環式アミンとのＭ物からなる樹脂液であることを特
徴とする多孔質膜モジュールにある。
本発明において分子中〈ポリサルファイド結合を有する
エポキシ樹脂とはポリサルファイド骨格（−８８−）を
主鎖に持つエポキシ樹脂であり、例えば、 （但し、Ｒ：アルキル基Ｃ−＝ｔ〜１０）等の構造式を
持つものを挙げることができる。この樹脂はビスフェノ
ール型エポキシ樹脂に比較して、伸びが大きく接着性の
よい硬化物が得られ、耐熱性、耐薬品性にも優れている
。
エポキシ樹脂とはポリサルファイド骨格（−８８−）を
主鎖に持つエポキシ樹脂であり、例えば、 （但し、Ｒ：アルキル基Ｃ−＝ｔ〜１０）等の構造式を
持つものを挙げることができる。この樹脂はビスフェノ
ール型エポキシ樹脂に比較して、伸びが大きく接着性の
よい硬化物が得られ、耐熱性、耐薬品性にも優れている
。
上記エポキシ樹脂との硬化剤としては種々のアミン、ア
ミド、酸無水物等が考えられるが、これら硬化剤の中で
脂環式アミンがその硬化挙動（硬化時間、発熱温度等）
忙おいて優れた特性を有しており、ポリエチレン多孔質
膜のポツティング剤としても優れている。
ミド、酸無水物等が考えられるが、これら硬化剤の中で
脂環式アミンがその硬化挙動（硬化時間、発熱温度等）
忙おいて優れた特性を有しており、ポリエチレン多孔質
膜のポツティング剤としても優れている。
脂環式アミンとしては、メンセンジアミン、イソ水ロン
ジアミン、Ｎ−アミノエチルピペラジン、４９−ビス（
３−アミノプロピル）Ｚ４゜ａｌＯ−テトラオキシスピ
ロ（５，５）ウンデカナダクト、ビス（４−アミノ−３
−メチルシクロヘキシル）メタン、ビス（４−アミノシ
クロヘキシル）メタン、４−アミノ−（２，２，４６テ
トラメチル）ピペリジンなどを挙げることができ、これ
らは単独あるいは混合して用いられる。
ジアミン、Ｎ−アミノエチルピペラジン、４９−ビス（
３−アミノプロピル）Ｚ４゜ａｌＯ−テトラオキシスピ
ロ（５，５）ウンデカナダクト、ビス（４−アミノ−３
−メチルシクロヘキシル）メタン、ビス（４−アミノシ
クロヘキシル）メタン、４−アミノ−（２，２，４６テ
トラメチル）ピペリジンなどを挙げることができ、これ
らは単独あるいは混合して用いられる。
これらエポキシ樹脂と脂環式アミンとの混合比は分子中
に存在するエポキシ基数とアミン基〜４．０の範囲にあ
ることが好ましく、［１４〜２．５の範囲にあることが
より好ましい。アミン基の混合比が少ないと常温におけ
る硬化時間が長くなり、アミン基の混合比が多すぎると
未反応のアミンが残り溶出等の問題がおこるので好まし
くない。
に存在するエポキシ基数とアミン基〜４．０の範囲にあ
ることが好ましく、［１４〜２．５の範囲にあることが
より好ましい。アミン基の混合比が少ないと常温におけ
る硬化時間が長くなり、アミン基の混合比が多すぎると
未反応のアミンが残り溶出等の問題がおこるので好まし
くない。
このようなエポキシ樹脂と脂環式アミンからなる混合液
は初期粘度が２５℃において２０００〜２０００００Ｆ
８程度のものであって、硬化時間は２０時間以内程度で
常温硬化が可能であり、発熱量も低く、ポリエチレン多
孔質膜に対しても容易にポッテイングすることができる
。該樹脂液を常温で硬化したものはそのままでも耐熱性
、耐薬品性はあるが、更に後硬化により架橋構造を密に
すると耐熱性、耐薬品性等を向上させることができる。
は初期粘度が２５℃において２０００〜２０００００Ｆ
８程度のものであって、硬化時間は２０時間以内程度で
常温硬化が可能であり、発熱量も低く、ポリエチレン多
孔質膜に対しても容易にポッテイングすることができる
。該樹脂液を常温で硬化したものはそのままでも耐熱性
、耐薬品性はあるが、更に後硬化により架橋構造を密に
すると耐熱性、耐薬品性等を向上させることができる。
尚、後硬化はポリエチレン等の多孔質膜の融点以下の温
度で行うことができる。
度で行うことができる。
膜モジュールケースの素材は特に限定されないが耐熱水
性、耐薬品性に良好なポリプロピレン樹脂、ポリスルホ
ン樹脂等を用することが好ましい。ポリプロピレン樹脂
を膜モジュールケースとして用いる場合は、接着性向上
のためポッテイング部の内表面を表面処理することが望
ましい。
性、耐薬品性に良好なポリプロピレン樹脂、ポリスルホ
ン樹脂等を用することが好ましい。ポリプロピレン樹脂
を膜モジュールケースとして用いる場合は、接着性向上
のためポッテイング部の内表面を表面処理することが望
ましい。
表面処理としては、プラズマ放電処理、コロナ放電処理
、火炎処理、紫外線処理、オゾン処理、クロム混酸処理
、ｎ−ヘキサン処理、ブライマー塗付、表面粗面化、な
どがあυ、これらは単独あるいは併用して用いられる。
、火炎処理、紫外線処理、オゾン処理、クロム混酸処理
、ｎ−ヘキサン処理、ブライマー塗付、表面粗面化、な
どがあυ、これらは単独あるいは併用して用いられる。
本発明に周込られる多孔質膜としてけ平膜等の多孔質シ
ート状物、中空糸膜等を挙げることができ、膜モジユー
ル構造としては公知のものを挙げることができる。中空
糸膜の場合は、直線状に配置された両端開口型中空糸膜
束の両端部もしくは一端閉鎖型中空糸膜束の開口端部が
ポッテイングされた膜モジュールを、あるｂは８字状に
配置された中空糸膜束の端部がポッテイングされた膜モ
ジュールを挙げることができる。
ート状物、中空糸膜等を挙げることができ、膜モジユー
ル構造としては公知のものを挙げることができる。中空
糸膜の場合は、直線状に配置された両端開口型中空糸膜
束の両端部もしくは一端閉鎖型中空糸膜束の開口端部が
ポッテイングされた膜モジュールを、あるｂは８字状に
配置された中空糸膜束の端部がポッテイングされた膜モ
ジュールを挙げることができる。
又、ポッテイング方法としては公知の方法を用いること
ができ、例えば樹脂液を静置下で流しこむ方法、遠心力
を作用させつつ流しこむ方法等を挙げることができる。
ができ、例えば樹脂液を静置下で流しこむ方法、遠心力
を作用させつつ流しこむ方法等を挙げることができる。
以下、実施例により本発明を説明する。
実施例又は比較例において水漏れ検査としては、中空糸
膜の外側からまず水圧１ ｋｇ／ｅｗｒ”を３分間かけ
、次いで２ ｋｇ７ｃｍ”、３に９／ｌｙ＊”、４ゆ／
ｃｒｎ！、５ｋｌｌ／ｍ” と上昇させて各３分間ず
つ保持する方法を採用した。
膜の外側からまず水圧１ ｋｇ／ｅｗｒ”を３分間かけ
、次いで２ ｋｇ７ｃｍ”、３に９／ｌｙ＊”、４ゆ／
ｃｒｎ！、５ｋｌｌ／ｍ” と上昇させて各３分間ず
つ保持する方法を採用した。
実施例１
内径２０ＩＩＩｌｌφ、長さ１００ｍのポリプロピレン
製ケース内にポリエチレン製多孔質中空糸膜ＫＥＩＦ−
４１００（三菱レイヨン■製）を８字状に束ねて収納し
、遠心力作用下その端部に樹脂液を流した。樹脂液とし
ては分子中にポリサルファイド結合を有するエポキシ樹
脂として東しチオコール■製フレツブ１０（エポキシ当
量１６０）３６０重量部と、脂環式アミンとして日本化
薬■製カヤポンドｃ−９ｏｏ（アミン当量４５）４５重
量部からなる樹脂液を用いた。
製ケース内にポリエチレン製多孔質中空糸膜ＫＥＩＦ−
４１００（三菱レイヨン■製）を８字状に束ねて収納し
、遠心力作用下その端部に樹脂液を流した。樹脂液とし
ては分子中にポリサルファイド結合を有するエポキシ樹
脂として東しチオコール■製フレツブ１０（エポキシ当
量１６０）３６０重量部と、脂環式アミンとして日本化
薬■製カヤポンドｃ−９ｏｏ（アミン当量４５）４５重
量部からなる樹脂液を用いた。
ポッテイングの幅は１５ｍとし、モジュールケースはポ
ッテイングされる部分の内表面を予め火炎処理して使用
した。樹脂は室温で２４時間放置して硬化させ、続いて
６０℃で５時間、更に９０℃で５時間保持して後硬化を
行った。次いでポッテイング部をカットして膜モジュー
ルを得、漏れ検査を実施したところ５ ｋｇ／ｃｒｍ！
まで水の漏れは全く見られなかった。
ッテイングされる部分の内表面を予め火炎処理して使用
した。樹脂は室温で２４時間放置して硬化させ、続いて
６０℃で５時間、更に９０℃で５時間保持して後硬化を
行った。次いでポッテイング部をカットして膜モジュー
ルを得、漏れ検査を実施したところ５ ｋｇ／ｃｒｍ！
まで水の漏れは全く見られなかった。
又、ポッテイング剤中に固定されたポリエチレン多孔質
膜は溶融しておらず、従来のウレタン樹脂によるポッテ
イングと同等の性状を示していた。
膜は溶融しておらず、従来のウレタン樹脂によるポッテ
イングと同等の性状を示していた。
この膜モジュールを用いて水温９０℃の水を差８Ｅ１
ｋｇ／ｃｍ”で２００時間濾過した後膜モジュールを乾
燥させ、再度水漏れ検査を行ったが、水の漏れは全く見
られなかった。
ｋｇ／ｃｍ”で２００時間濾過した後膜モジュールを乾
燥させ、再度水漏れ検査を行ったが、水の漏れは全く見
られなかった。
実施例２〜９
第１表に示すエポキシ樹脂と脂環式アミンからなる樹脂
液と、ポリスルホン製又は′ポッテイング部が表面処理
されたポリプロピレン製の膜モジュールケースを周込、
実施例１と同様にしてポッテイング処理し、膜モジュー
ルヲ得り。
液と、ポリスルホン製又は′ポッテイング部が表面処理
されたポリプロピレン製の膜モジュールケースを周込、
実施例１と同様にしてポッテイング処理し、膜モジュー
ルヲ得り。
尚、実施例２ではポリサルファイド結合を有するエポキ
シ樹脂として東しチオコール■製フレツデ５０（エポキ
シ当量３３０）を、又、実施これらの膜モジュールにつ
いて水漏れ検査を実施したところ水漏れは全くなかった
。
シ樹脂として東しチオコール■製フレツデ５０（エポキ
シ当量３３０）を、又、実施これらの膜モジュールにつ
いて水漏れ検査を実施したところ水漏れは全くなかった
。
続いて第１表の右欄に示す濾過条件、即ち、９０℃の水
（蒸留水）、６０℃の２０４ ＮａＯＨ液（実施例７）
６０℃の２０係Ｈ鵞ＳＯ４液（実施例８）、もしくは２
５℃の９８憾エタノール液（実施例９）を差圧’ ｋｇ
７ｃｍ”で２００時間濾過するととによって、耐熱水性
、耐薬品性等を評価した。又、実施例５では１２１℃、
３０分間のスチーム滅菌処理を１０回繰り返した。
（蒸留水）、６０℃の２０４ ＮａＯＨ液（実施例７）
６０℃の２０係Ｈ鵞ＳＯ４液（実施例８）、もしくは２
５℃の９８憾エタノール液（実施例９）を差圧’ ｋｇ
７ｃｍ”で２００時間濾過するととによって、耐熱水性
、耐薬品性等を評価した。又、実施例５では１２１℃、
３０分間のスチーム滅菌処理を１０回繰り返した。
これらの処理後に再度水漏れ検査を実施したところ水漏
れは全くなかった。
れは全くなかった。
比較例１
日本ポリウレタン■製のコロネート４４０３（イソシア
ネート）５８重量部とニラポラン４２２１ （ポリオー
ル）４２重量部からなるポリウレタン系の樹脂液を用い
実施例１と同様にしてポツティング処理して膜モジュー
ルを得た。
ネート）５８重量部とニラポラン４２２１ （ポリオー
ル）４２重量部からなるポリウレタン系の樹脂液を用い
実施例１と同様にしてポツティング処理して膜モジュー
ルを得た。
９０℃の熱水濾過後、水漏れ検査を実施したところ水圧
１ ｋｇ７ｃｍ”で水漏れが生じた。
１ ｋｇ７ｃｍ”で水漏れが生じた。
比較例２
油化シェルエポキシ■製エピコート８２８（エポキシ当
−１に１９Ｑ、ビスフェノールＡ５エポキシ樹脂）１９
０重量部とカヤボンドＣ−９００，４５重量部からなる
樹脂液を用い、その他の条件は実施例１と同様にして常
温でポッテイング処理したところ、その途中で中空糸膜
が溶融した。
−１に１９Ｑ、ビスフェノールＡ５エポキシ樹脂）１９
０重量部とカヤボンドＣ−９００，４５重量部からなる
樹脂液を用い、その他の条件は実施例１と同様にして常
温でポッテイング処理したところ、その途中で中空糸膜
が溶融した。
比較例３
フレツブ１０．５６０重量部と油化シェルエポキシ■製
エピキュアＴ−１（アミン当ｉ７０、脂肪族アミン）７
３重量部からなる樹脂液を用い、その他の条件は実施例
１と同様にして常温でポッテイング処理したところ、そ
の途中で中空糸膜が溶融した。
エピキュアＴ−１（アミン当ｉ７０、脂肪族アミン）７
３重量部からなる樹脂液を用い、その他の条件は実施例
１と同様にして常温でポッテイング処理したところ、そ
の途中で中空糸膜が溶融した。
実施例の結果から明らかなように、本発明の膜モジュー
ルはポツティング部の接着性が良好であり、耐熱性、耐
薬品性が優れている。
ルはポツティング部の接着性が良好であり、耐熱性、耐
薬品性が優れている。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）膜モジュールケース内に収納された多数本の多孔質
膜の端部と膜モジュールケースとがポッテイングされて
なる多孔質膜モジュールにおいて、該ポツテイング剤が
分子中にポリサルファイド結合を有するエポキシ樹脂と
脂環式アミンとの反応物からなる樹脂であることを特徴
とする多孔質膜モジュール。 ２）膜モジュールケースがポリスルホン樹脂製又はポツ
テイング部が表面処理されたポリプロピレン樹脂製であ
ることを特徴とする請求項１の多孔質膜モジュール。 ３）多孔質膜がポリエチレンである請求項１の多孔質膜
モジュール。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8864489A JPH02268815A (ja) | 1989-04-07 | 1989-04-07 | 膜モジユール |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8864489A JPH02268815A (ja) | 1989-04-07 | 1989-04-07 | 膜モジユール |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02268815A true JPH02268815A (ja) | 1990-11-02 |
Family
ID=13948530
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8864489A Pending JPH02268815A (ja) | 1989-04-07 | 1989-04-07 | 膜モジユール |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02268815A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000342934A (ja) * | 1999-04-02 | 2000-12-12 | Mitsubishi Rayon Co Ltd | 中空糸膜モジュール、そのポッティング材並びに薬液の脱気方法 |
| JP2003164735A (ja) * | 2001-11-29 | 2003-06-10 | Nok Corp | 中空糸膜モジュール |
| JP6094678B2 (ja) * | 2014-06-04 | 2017-03-15 | 三菱レイヨン株式会社 | 膜モジュール用ポッティング材およびこれを用いた中空糸膜モジュール |
| JPWO2018030356A1 (ja) * | 2016-08-08 | 2019-04-25 | 旭化成株式会社 | 気体分離用膜モジュール |
-
1989
- 1989-04-07 JP JP8864489A patent/JPH02268815A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000342934A (ja) * | 1999-04-02 | 2000-12-12 | Mitsubishi Rayon Co Ltd | 中空糸膜モジュール、そのポッティング材並びに薬液の脱気方法 |
| JP4550216B2 (ja) * | 1999-04-02 | 2010-09-22 | 三菱レイヨン株式会社 | 中空糸膜モジュール、そのポッティング材並びに薬液の脱気方法 |
| JP2003164735A (ja) * | 2001-11-29 | 2003-06-10 | Nok Corp | 中空糸膜モジュール |
| JP6094678B2 (ja) * | 2014-06-04 | 2017-03-15 | 三菱レイヨン株式会社 | 膜モジュール用ポッティング材およびこれを用いた中空糸膜モジュール |
| JPWO2015186705A1 (ja) * | 2014-06-04 | 2017-04-20 | 三菱レイヨン株式会社 | 膜モジュール用ポッティング材およびこれを用いた中空糸膜モジュール |
| US10005041B2 (en) | 2014-06-04 | 2018-06-26 | Mitsubishi Chemical Corporation | Potting material for membrane modules and hollow fiber membrane module using same |
| JPWO2018030356A1 (ja) * | 2016-08-08 | 2019-04-25 | 旭化成株式会社 | 気体分離用膜モジュール |
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