JPH0483518A

JPH0483518A - 膜モジュール

Info

Publication number: JPH0483518A
Application number: JP19782790A
Authority: JP
Inventors: Akitaka Uchida; 内田　晃誉; Yasushi Ohori; 康司大堀
Original assignee: Mitsubishi Rayon Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Rayon Co Ltd
Priority date: 1990-07-27
Filing date: 1990-07-27
Publication date: 1992-03-17

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は液体および気体の濾過に用いる膜モジュールに
関する。

［従来の技術］近年、流体濾過能力を有する膜モジュールか、医療分野
、液体および気体処理分野などで多く用いられるように
なってきた。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。

例えば、耐熱性の膜としては、ポリスルホン、ポリエー
テルスルホン、ポリプロピレンなどを膜素材とするもの
が挙げられる。しかしながら、ポリスルホン、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。また、ポ
リプロピレン中空糸膜は、熱水を長時間透水すると酸化
劣化を起し脆化する。

一方、ポリエチレンを素材とする多孔質膜は、熱水濾過
性、耐薬品性には優れているが、比較的低融点であるた
め、ポツティング剤として硬化時の発熱が小さいウレタ
ン樹脂か広く用いられている。しかし、ウレタン樹脂は
耐熱性、耐薬品性に劣る。

一方、エポキシ樹脂は、耐熱性、耐薬品性に優れている
。例えば、耐熱性の点からみると、エポキシ樹脂として
ビスフェノール型を用いた場合、硬化剤として、酸無水
物、芳香族アミン系を用し八るのが一般的であるが、こ
れら等の組み合せでは、硬化温度が高くなりすぎ、ポリ
エチレンの融点以上となりポリエチレン多孔質膜ポツテ
ィング剤としては好ましくない。

このように、ポリエチレン多孔質膜にもポッティングで
き、耐熱性、耐薬品性に優れたボッチインク剤の開発が
望まれていた。

［発明が解決しようとする課題］本発明の目的は、ポリエチレン多孔質膜のポッティング
にも使用できる、耐熱性、耐薬品性、耐衝撃性に優れた
ポッティング用樹脂を用い、耐熱性、耐薬品性、耐衝撃
性に優れたポッティング部を有する膜モジュールを提供
することにある。

［問題を解決するための手段］本発明はモジュールケース、モジュールケース内に収納
された多孔質膜を有する多孔質膜モジュールであって、
多孔質膜の端部が（ａ）ビスフェノール型エポキシ樹脂
および（ｂ）ビス−（Ｐ−アミノシクロヘキシル）メタ
ンを含有するボッチインク剤によって封止されてなる多
孔質膜モジュールである。

また本発明は（ａ）ビスフェノール型エポキシ樹脂およ
び（ｂ）ビス−（Ｐ−アミノシクロヘキシル）メタンを
含有するポッティング剤である。

上記ポツティング剤は成分（ａ）および（ｂ）から実質
的になることが実用上好ましく、またこの２成分の場合
のポツティング剤としての性質も十分優れたものである
。

本発明者等は、基本的に耐熱性、耐薬品性に優れたエポ
キシ系樹脂を用いて、ポリエチレン多孔質膜にもポッテ
ィングできる樹脂の検討を実施してきた。

骨格となる主剤にビスフェノール型エポキシ樹脂を用い
、硬化剤について鋭意検討を重ねた結果、特願平１−８
８６４４号にみる如く、−数的な脂環式アミンであるメ
ンセンシアミン、イソホロンジアミンを用いた場合でも
、硬化発熱温度はポリエチレンの融点近傍以上となり好
ましくなく、この系にポリサルファイド結合を有する液
状ゴム、あるいは、エポキシ樹脂等を添加することによ
り、耐熱性、耐薬品性を維持しつつ、硬化時の低発熱化
を達成することができた。

しかし、この三元系の場合、樹脂の混合が３種類あるこ
とで操作上の問題を残しており、本発明者等は更に硬化
剤について検討を重ねた結果、硬化剤として脂環式アミ
ンであるビス（Ｐ−アミノシクロヘキシル）メタンを単
独で用いて上記３元系と同等以上の性能を有することを
見い出し本発明に到達したものである。

本発明に用いるポツティング剤は、（ａ）ビスフェノー
ル型エポキシ樹脂　（ｂ）ビス（Ｐ−アミノシクロヘキ
シル）メタン成分（ａ）として用いられるビスフェノール型エポキシ
樹脂は各種のビスフェノールにエピクロルヒドリンを作
用させて製造され、本発明においては特に限定されずに
各種のビスフェノール型エポキシ樹脂が使用される。代
表的なビスフェノールとしては、アセトンとの縮合で製
造されるビスフェノールアセトン（ビスフェノールＡ）
、ホルマリンとの縮合で製造されるビスフェノールホル
マリン（ビスフェノールＦ）および硫酸との縮合で製造
されるビスフェノールスルホン（ビスフェノールＳ）を
挙げることができる。

本発明にいうビスフェノール型エポキシ樹脂（ａ）の範
ちゅうには、ビスフェノール型樹脂としては格別に優れ
た耐候性を有する水素添加ビスフェノールＡ（ヘキサヒ
ドロビスフェノールＡ）樹脂が含まれるし、もちろんブ
ロム化樹脂やフッ化樹脂などのハロゲン化ビスフェノー
ル型エポキシ樹脂も含まれる。

ビスフェノール型エポキシ樹脂としては、エポキシ当量
が１６０〜５００のものが好ましく、１７０〜４００の
ものがより好ましい。１６０未満であると、硬化樹脂の
耐熱性が悪くなり、５００を超えると、樹脂の粘度が上
昇しすぎる。

成分（ｂ）として用いられるアミンの使用量は成分（ａ
）のエポキシ基数とアミノ基数の比うに用いるのが好ま
しく、０４〜２．５となるように用いるのかより好まし
い。アミノ基が少いと常温における硬化時間か長くなり
、アミノ基が多くなり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。

本発明に用いる成分（ａ）　、　（ｂ）を含有するポツ
ティング剤は初期粘度が２５℃において３００〜５００
０ｃｐｓ　、硬化時間が２０ｈｒ以内で、常温硬化が可
能であり、発熱温度も小さく、低融点のポリエチレン多
孔質膜のポツティングにも使用できる。

もちろん、ポリプロピレンやポリ−４−メチル−１−ペ
ンテン等の他のポリオレフィン系のポリマー、ポリフッ
化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン等のフッ素
系ポリマー、ポルスルホン、ポリエーテルスルホン等の
様々な材質の膜にも用いることができる。

また、室温における硬化後、更に後硬化を行うと架橋が
進行し、耐熱性、耐薬品性が向上するので好ましい。

モジュールケースとしては、各種の樹脂や金属からなる
ものが使用できるが、樹脂の場合には耐熱水性、耐薬品
性の良好なポリプロピレン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポ
リスルホン樹脂を用いることが好ましい。ポリプロピレ
ン樹脂、ポリエチレン樹脂をモジュールケースとして用
いる場合には、ポッティング剤との接着性を向上させる
ためにケースの内表面を表面処理したものであることが
望ましい。

ポリプロピレン樹脂、ポリエチレン樹脂の表面処理とし
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、表面粗面化等があり、これら
の処理が単独であるいは併用して実施される。

本発明に用いる多孔質膜としては、特に制限はないが、
耐熱性、耐薬品性の点から、ポリオレフィン、ポリスル
ホン等の膜が好ましい。多孔質膜の形態としては、中空
糸膜てもよいし平服等のシート状膜てもよい。

また膜の多孔質化には、従来公知の各種方法によるもの
が使用できる。

ポツティング剤を使用して多孔質膜の端部をモジュール
ケース内にポッティングするには、従来公知の各種ポッ
ティング方法を採用できる。

［実施例］以下、実施例により本発明を説明する。

実施例１ビスフェノール型エポキシ樹脂としてエピコート８２８
（油化シェルエポキシ■製）１００重量部、硬化剤とし
てビス（Ｐ−アミノシクロヘキシル）メタン２８重量部
からなるポツティング剤を用い、ポリエチレン製多孔質
中空糸膜（ＥＨＦ−４１００、三菱レイヨン■製）を中
央部で曲げ、Ｕ字状にし、モジュールケース内に収納し
、ポツティングした。モジュールケースとしては、ポリ
スルホン製のものを使用した。ポッティングは遠心力作
用下で行い、樹脂を室温で２４時間放置した後、６０℃
で６時間の後硬化を行った。その後、水圧をかけて漏れ
検査を行った。漏れ検査は１ｋｇ／ｃｍ２の水圧を３分
間かけ、漏れがない場合には、水圧を１　ｋｇ／　ｃｍ
２きざみで上昇させ、各３分間の漏れ検査を水圧５　ｋ
ｇ／　ｃｍ２まで実施した。接着が不良の場合、モジュ
ールケースとポッティング剤の接着界面から水の漏れが
生じるが、漏れは全く見られなかフた。

また、ポツティ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す、従来のウレタンによるポッティ
ングの場合と同様に良好にポツティングされていた。

なお、このモジュールで９０℃の温水を差圧１　ｋｇ／
　（ｍ２で２００時間濾過し、その後モジュールを乾燥
させ、同様の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２〜６実施例１と同様にしてポリエチレン多孔質中空糸膜のＵ
字状モジュールを作製した。モジュールケースには、表
面処理したポリエチレン、ポリプロピレン樹脂、または
、ポリスルホン樹脂を用いた。

得られた中空糸膜モジュールの耐熱性の評価を熱水濾過
、又はスチーム滅菌により実施した。また、サーマルシ
ョック試験として、８０℃の水を差圧１　ｋｇ／　ｃｍ
２で５分間濾過後、２０℃の水を差圧１　ｋｇ／　ｃｍ
２で５分間濾過する操作を１００回縁り返す事により実
施した。

また、耐薬品安定性の評価は、酸、アルカリ、エタノー
ルなどの各種薬液を用いて、実施例１と同様の方法によ
る漏れ検査を行うことにより実施した。その評価結果を
第１表に示した。

比較例１〜３ポツティング剤の主剤としてウレタン樹脂を用いたこと
（比較例１．２）、ビスフェノール型エポキシ樹脂と硬
化剤としてインホロンジアミンを用いたこと（比較例３
）を除いては、実施例１と全く同様にして中空糸膜モジ
ュールを作成した。

膜モジュールの製造条件および評価結果を第２表にボし
た。

（以下余白）［発明の効果］以上の説明から明らかなように、本発明によれば、耐熱
性、耐薬品性に優れた多孔質膜モジュール、特にポリエ
チレン製の多孔質膜モジュールが提供できる。また、２
液の混合のみで行えるので、プロセスが簡略化され、そ
の意義は大きい。

特許出願人　　三菱レイヨン株式会社

Claims

【特許請求の範囲】１、モジュールケース、およびモジュールケース内に収
納された多孔質膜を有する多孔質膜モジュールであって
、多孔質膜の端部がビスフェノール型エポキシ樹脂およ
びビス−（Ｐ−アミノシクロヘキシル）メタンを含有す
るポッティング剤によって封止されてなる多孔質膜モジ
ュール。２、前記ビスフェノール型エポキシ樹脂のエポキシ基数
と、ビス（Ｐ−アミノシクロヘキシル）メタンのアミノ
基数との比が０．２５〜４の範囲にあるポッティング剤
を用いたことを特徴とする請求項１に記載の膜モジュー
ル。