JPS58166902A - 半透膜モジュールの製法 - Google Patents
半透膜モジュールの製法Info
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- JPS58166902A JPS58166902A JP4937982A JP4937982A JPS58166902A JP S58166902 A JPS58166902 A JP S58166902A JP 4937982 A JP4937982 A JP 4937982A JP 4937982 A JP4937982 A JP 4937982A JP S58166902 A JPS58166902 A JP S58166902A
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- membrane module
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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】
本発明は、耐熱性、耐薬品性、耐久性に優れた密封固定
部材を用いた半透膜モジュールおよびその製法に関する
。
部材を用いた半透膜モジュールおよびその製法に関する
。
近年ミクロンオーダー以下の極小粒子や溶解物質を分離
する手段として選択透過性を有する半透膜を用いる膜分
離技術が目ざましい進歩を遂げつつある。膜分離技術は
各種用途に実用化されているが、常時60°C以上の高
温で使用されたり、有機液体の溶液で使用されたりする
分野ではあまり実用化されていない。工業的分野におい
ては半透膜自体の耐熱性、耐薬品性はもちろん優れてい
なければならないが、膜を密封固定しているシール端部
も同様の耐熱性および耐薬品性を具備していなければな
らないのは当然である。半透膜自体の耐熱性、耐薬品性
の改善に対しては精力的に行なわれており、多数の報告
がある。一方半透膜のシール端部に関する研究はともす
れば等閑視されがちで、せっかくの膜本来の優れた性能
を充分に発揮しえない傾向もある。このような状況に鑑
みて耐熱性、耐薬品性、耐久性の優れた半透膜の端部密
封固定材について、エポキシ系、ポリウレタン系、シリ
コーン系、不飽和ポリエステル系、不飽和エポキシ系(
ビニルエステル系とも言われる。)。
する手段として選択透過性を有する半透膜を用いる膜分
離技術が目ざましい進歩を遂げつつある。膜分離技術は
各種用途に実用化されているが、常時60°C以上の高
温で使用されたり、有機液体の溶液で使用されたりする
分野ではあまり実用化されていない。工業的分野におい
ては半透膜自体の耐熱性、耐薬品性はもちろん優れてい
なければならないが、膜を密封固定しているシール端部
も同様の耐熱性および耐薬品性を具備していなければな
らないのは当然である。半透膜自体の耐熱性、耐薬品性
の改善に対しては精力的に行なわれており、多数の報告
がある。一方半透膜のシール端部に関する研究はともす
れば等閑視されがちで、せっかくの膜本来の優れた性能
を充分に発揮しえない傾向もある。このような状況に鑑
みて耐熱性、耐薬品性、耐久性の優れた半透膜の端部密
封固定材について、エポキシ系、ポリウレタン系、シリ
コーン系、不飽和ポリエステル系、不飽和エポキシ系(
ビニルエステル系とも言われる。)。
アクリル系(いわゆる(soム(8ecobdary(
jeneration Acryl +c Adhes
ives)系)、シフ/7クリレート系など各種の接着
剤について鋭農検討した。そして、硬化挙動と硬化物の
特性の点より、エポキシ系が最も優れているとの結果を
得た。従来エポキシ系樹脂は接着性などに優れており、
しかも硬化収縮が小者い点より、シール剤として多用さ
れている。硬化剤の性状により硬化挙動(硬化温度や硬
化時間など)と樹脂特性(耐熱性や耐薬品性など、)が
大幅に変更しうろこともエポキシ系Satの特徴である
。たとえば脂肪族系や芳香族系ポリアミン系硬化剤やそ
の変性物は比較的低温で硬化しうるが、得られるエポキ
シ樹脂は耐熱性が劣り、また耐薬品性特に耐酸性に劣る
傾向がある。一方散無水物系硬化剤やイミダゾール系硬
化剤は得られるエポキシtIIi脂の耐熱性や耐薬品性
は俊才1ているが、硬化温度が高く、半透膜端部の密封
固定材としては不都合である。特に高温の液状エポキシ
系配合物は半透膜を構成しているポリマーの良溶媒とな
るため半透膜の形吠を保持できず、密封固定材としては
全く使用下紐となることがある。このように従来よく知
られているエポキシ系接着剤を半透膜端部の密封固定材
としてそのまま使うことはできないことがわかった。
jeneration Acryl +c Adhes
ives)系)、シフ/7クリレート系など各種の接着
剤について鋭農検討した。そして、硬化挙動と硬化物の
特性の点より、エポキシ系が最も優れているとの結果を
得た。従来エポキシ系樹脂は接着性などに優れており、
しかも硬化収縮が小者い点より、シール剤として多用さ
れている。硬化剤の性状により硬化挙動(硬化温度や硬
化時間など)と樹脂特性(耐熱性や耐薬品性など、)が
大幅に変更しうろこともエポキシ系Satの特徴である
。たとえば脂肪族系や芳香族系ポリアミン系硬化剤やそ
の変性物は比較的低温で硬化しうるが、得られるエポキ
シ樹脂は耐熱性が劣り、また耐薬品性特に耐酸性に劣る
傾向がある。一方散無水物系硬化剤やイミダゾール系硬
化剤は得られるエポキシtIIi脂の耐熱性や耐薬品性
は俊才1ているが、硬化温度が高く、半透膜端部の密封
固定材としては不都合である。特に高温の液状エポキシ
系配合物は半透膜を構成しているポリマーの良溶媒とな
るため半透膜の形吠を保持できず、密封固定材としては
全く使用下紐となることがある。このように従来よく知
られているエポキシ系接着剤を半透膜端部の密封固定材
としてそのまま使うことはできないことがわかった。
そこでさらにエポキシ系接着剤に絞って各種検討し、特
定配合のエポキシ系接着剤が硬化挙動の面でもまた硬化
物の特性の点でも優れていることを見出し、本発明に違
また。すなわち本発明は半透膜の端部密封固定材が、タ
フネスインデックス170以上を示すイミダゾール系硬
化エポキシ樹脂から構成されていることを特徴とする半
透膜モジュールである。ここでタフネスインデックスと
はT×破断強力(kq)×破断伸度(tjIt))で示
されるもので、破断強力(kg)および破断伸度(%)
は直径4■×長さ21のイミダゾール系硬化エポキシ樹
d95℃の熱水中で、初期荷重1kg、引張り速度4
t′V’分の条件下で測定した値である。
定配合のエポキシ系接着剤が硬化挙動の面でもまた硬化
物の特性の点でも優れていることを見出し、本発明に違
また。すなわち本発明は半透膜の端部密封固定材が、タ
フネスインデックス170以上を示すイミダゾール系硬
化エポキシ樹脂から構成されていることを特徴とする半
透膜モジュールである。ここでタフネスインデックスと
はT×破断強力(kq)×破断伸度(tjIt))で示
されるもので、破断強力(kg)および破断伸度(%)
は直径4■×長さ21のイミダゾール系硬化エポキシ樹
d95℃の熱水中で、初期荷重1kg、引張り速度4
t′V’分の条件下で測定した値である。
本発明の半透膜の端部密封固定材はタフネスインデック
スが170以上を示すイミダゾール系硬化エポキシ樹脂
から構成されているので優れた耐熱性と耐薬品性を有し
、さらにきわめて優れた耐久性を有するものである。し
たがって得られた半透膜モジュールを高温下で、あるい
はアルカリや酸などの薬品と接触させながら長期間処理
しても端部密封固定材が損傷劣化したり、あるいはそれ
が原因でリークの発生につながったりすることはなく、
長期間きわめて安定的に使用することができる。タフネ
スインデックスが200〜700を示すイミダゾール系
硬化エポキシ樹脂を使用すれば、さらに耐熱性、耐薬品
性の優れた半透膜の端部密封固定材が得られるので好ま
しい。タフネスインデックスが1.、、Z−0未満のも
のでは耐久性が不十分で長期間にわたって高温下で使用
できない。
スが170以上を示すイミダゾール系硬化エポキシ樹脂
から構成されているので優れた耐熱性と耐薬品性を有し
、さらにきわめて優れた耐久性を有するものである。し
たがって得られた半透膜モジュールを高温下で、あるい
はアルカリや酸などの薬品と接触させながら長期間処理
しても端部密封固定材が損傷劣化したり、あるいはそれ
が原因でリークの発生につながったりすることはなく、
長期間きわめて安定的に使用することができる。タフネ
スインデックスが200〜700を示すイミダゾール系
硬化エポキシ樹脂を使用すれば、さらに耐熱性、耐薬品
性の優れた半透膜の端部密封固定材が得られるので好ま
しい。タフネスインデックスが1.、、Z−0未満のも
のでは耐久性が不十分で長期間にわたって高温下で使用
できない。
またタフネスインデックスが700を越えるイミダゾー
ル系硬化エポキシ樹脂は現吠技術では製造困難である。
ル系硬化エポキシ樹脂は現吠技術では製造困難である。
本発明におけるイミダゾール系硬化エポキシ樹脂は代表
的に示される次の配合物を硬化することにより得られる
。すなわちエポキシ主剤、そのエポキシ当量に対して2
5〜70モル%のアミン当量を有するポリアミン系硬化
剤およびエポキシ主剤に対して0.2〜10重量%のイ
ミダゾール系硬化剤よりなり、かつポリアミン系硬化剤
/イξダゾール系硬化剤の重量比が100150〜10
0/1であるエポキシ系配合物を硬化することにより得
られる。
的に示される次の配合物を硬化することにより得られる
。すなわちエポキシ主剤、そのエポキシ当量に対して2
5〜70モル%のアミン当量を有するポリアミン系硬化
剤およびエポキシ主剤に対して0.2〜10重量%のイ
ミダゾール系硬化剤よりなり、かつポリアミン系硬化剤
/イξダゾール系硬化剤の重量比が100150〜10
0/1であるエポキシ系配合物を硬化することにより得
られる。
なお本発明におい゛てイミダゾール系硬化エポキシ樹脂
とはイミダゾール系硬化剤を必須成分として硬化させた
エポキシ樹脂の意味であり、以下単にエポキシ樹脂と称
する7 本発明においてエポキシ主剤とはビスフェノールA、ヒ
スフェノール)゛、ノボラック樹脂などの多価フェノー
ルのポリグリシジル化合物、こレラのオリゴマー、およ
びこれらの混合物のポリグリシジル化合物をいい、通常
のエポキシ主剤の場合エポキシ当量は150〜200で
ある。本発明のポリアミン硬化剤とは、エポキシ主剤と
0〜50°C1好ましくは10〜40°Cで反応しうる
活性水素を持つアミノ基を分子内に2個以上有するポリ
アミン系化合物をいい、ポリアミドアミンやポリアミン
に各種の物質を付加させた変性物をも包含する。ポリア
ミン系化合物は脂肪族系でも芳香族系でも特に限定はな
いが、変色などの点より脂肪族ポリアミン系硬化剤が好
ましい。具体的なポリアミン系化合物としては、たとえ
ば (1)ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン
などの鎖状脂肪族ポリアミン (iDN−アミノエチルピペラジンτ編B l if
%ラロミンe−260などの〜環状脂肪族ポリアミン(
iii)ヒドロキシエチルジエチレントリアミン、ビス
シアノエチルジエチレントリアミンなどの脂肪族ポリア
ミンアダクト (iv)大日本インキ化学工業製ラッカマイトWH−2
40、同Wli−,101、同WH−241などの変性
脂肪族ポリアミン (V)大日本インキ化学工業製エボタフハードナー57
−612などのポリアミドアミン (vl)メタキシリレンジアミンなどの脂肪族芳香族ポ
リアミン (via)大日本インキ化学工業製ラッカマイトWH−
301、同WH−501などの変性芳香族ポリアミン などがあげられる。
とはイミダゾール系硬化剤を必須成分として硬化させた
エポキシ樹脂の意味であり、以下単にエポキシ樹脂と称
する7 本発明においてエポキシ主剤とはビスフェノールA、ヒ
スフェノール)゛、ノボラック樹脂などの多価フェノー
ルのポリグリシジル化合物、こレラのオリゴマー、およ
びこれらの混合物のポリグリシジル化合物をいい、通常
のエポキシ主剤の場合エポキシ当量は150〜200で
ある。本発明のポリアミン硬化剤とは、エポキシ主剤と
0〜50°C1好ましくは10〜40°Cで反応しうる
活性水素を持つアミノ基を分子内に2個以上有するポリ
アミン系化合物をいい、ポリアミドアミンやポリアミン
に各種の物質を付加させた変性物をも包含する。ポリア
ミン系化合物は脂肪族系でも芳香族系でも特に限定はな
いが、変色などの点より脂肪族ポリアミン系硬化剤が好
ましい。具体的なポリアミン系化合物としては、たとえ
ば (1)ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン
などの鎖状脂肪族ポリアミン (iDN−アミノエチルピペラジンτ編B l if
%ラロミンe−260などの〜環状脂肪族ポリアミン(
iii)ヒドロキシエチルジエチレントリアミン、ビス
シアノエチルジエチレントリアミンなどの脂肪族ポリア
ミンアダクト (iv)大日本インキ化学工業製ラッカマイトWH−2
40、同Wli−,101、同WH−241などの変性
脂肪族ポリアミン (V)大日本インキ化学工業製エボタフハードナー57
−612などのポリアミドアミン (vl)メタキシリレンジアミンなどの脂肪族芳香族ポ
リアミン (via)大日本インキ化学工業製ラッカマイトWH−
301、同WH−501などの変性芳香族ポリアミン などがあげられる。
本発明のイミダゾール系硬化剤とは次のイミダゾール環
を有する化合物をいう。
を有する化合物をいう。
し
≧
R+
ここ、でR11”?+ R51”4は水素、炭素数1〜
20のアルキル基、芳香環を有するアルキル基、各種置
換基を有する又は有しないフェニル基、さらにシアノエ
チル基、ヒドロキシメチル基。
20のアルキル基、芳香環を有するアルキル基、各種置
換基を有する又は有しないフェニル基、さらにシアノエ
チル基、ヒドロキシメチル基。
るアルキル基などである。さらにトリメリット酸などの
カルボン酸やイソシアヌル酸などの有機酸を上記イミダ
ゾール化合物に付加造塩させた変性イミダゾール化合物
も本発明のイミダゾール化合物に包含される。各種イミ
ダゾール化合物の中でR,、R3が水素、R2かエチル
基、R4がメチル基である2−エチル−4−メチルイミ
ダゾールが、液状でエポキシ主剤やポリアミン系硬化剤
などへの溶解性が優れ、取扱い性がよく作業能率の点で
好ましい。また1バツチあたりの配合量が多い場合や、
硬化発熱の大きいポリアミ・ン化合物を用いる場合とし
たり、トリメリット酸なとで造塩したイミダゾール化合
物は比較的不活性で活性化湿度が高く、第1段階の常温
近辺での固化反応ではポリアミン系硬化剤のみが反応に
寄与し、かつ第2段階の高温でのボストキュア時にはイ
ミダゾール化合物中にある不活性基が熱分解し、2−エ
チル−4−メチルイミダゾールとほぼ同等の反応性を示
し、優れたエポキシ樹脂となるので好ましい場合がある
。
カルボン酸やイソシアヌル酸などの有機酸を上記イミダ
ゾール化合物に付加造塩させた変性イミダゾール化合物
も本発明のイミダゾール化合物に包含される。各種イミ
ダゾール化合物の中でR,、R3が水素、R2かエチル
基、R4がメチル基である2−エチル−4−メチルイミ
ダゾールが、液状でエポキシ主剤やポリアミン系硬化剤
などへの溶解性が優れ、取扱い性がよく作業能率の点で
好ましい。また1バツチあたりの配合量が多い場合や、
硬化発熱の大きいポリアミ・ン化合物を用いる場合とし
たり、トリメリット酸なとで造塩したイミダゾール化合
物は比較的不活性で活性化湿度が高く、第1段階の常温
近辺での固化反応ではポリアミン系硬化剤のみが反応に
寄与し、かつ第2段階の高温でのボストキュア時にはイ
ミダゾール化合物中にある不活性基が熱分解し、2−エ
チル−4−メチルイミダゾールとほぼ同等の反応性を示
し、優れたエポキシ樹脂となるので好ましい場合がある
。
本発明の半透膜の端部密封固定用エポキシ樹脂は上記5
撫類の化合物を混合しなければならないか、さらにこれ
ら5aIJ[の配合量もきわめて重要である。これを具
体的に示すために実験例を示す。
撫類の化合物を混合しなければならないか、さらにこれ
ら5aIJ[の配合量もきわめて重要である。これを具
体的に示すために実験例を示す。
実験例
エポキシ主剤、ポリアミン系硬化剤、イミダゾール系硬
化剤の各々代表例として表1に示す化合物を表21に示
す割合で混合、脱泡し、内径4■φの塩ビチューブ、に
流し込み、40°Cで放置し、固化させた。次いでこの
チューブを95℃の熱水中に浸漬してポストキュアし、
完全硬化させた。次いで塩ビチューブを剥離し、泡のな
い均一な4聾九 pのエポキシ樹脂系外枠を得た。この丸棒を95℃熱水
中で試長2 cm、初期荷重1#、引張り速度41/分
の条件下で引っ張った時の応カー歪み曲線より、破断強
力、破断伸度、初期弾性率を求め1表1に示した。さら
に強力および伸度よりタフネスインデックスを次式によ
り求め1表1に示した。
化剤の各々代表例として表1に示す化合物を表21に示
す割合で混合、脱泡し、内径4■φの塩ビチューブ、に
流し込み、40°Cで放置し、固化させた。次いでこの
チューブを95℃の熱水中に浸漬してポストキュアし、
完全硬化させた。次いで塩ビチューブを剥離し、泡のな
い均一な4聾九 pのエポキシ樹脂系外枠を得た。この丸棒を95℃熱水
中で試長2 cm、初期荷重1#、引張り速度41/分
の条件下で引っ張った時の応カー歪み曲線より、破断強
力、破断伸度、初期弾性率を求め1表1に示した。さら
に強力および伸度よりタフネスインデックスを次式によ
り求め1表1に示した。
破断強力×破断伸度
タフネスインデックス=
表1 エポキシ主剤、ポリアミン系硬化剤およびイミダ
ゾール系硬化剤の配合量と95℃水中での物性 使用化合物 A、エポキシ主剤・・・大日本インキ化学工業−エピク
ロンasp(ビスフェノールム系1ポキシ主剤(エポキ
シ当量190)) B、ポリアミン系硬化剤・・・大日本インキ化学工業製
ラッカマイトWE−240(変性脂肪族ポリアミン(ア
ミン価420)) C,イミダゾール系硬化剤・・・VE国化成製キュアシ
ーJL/2E4MZ (2−工fk −4−)fル4ミ
ダゾール) 表1の結果およびその他の実験より、ポリアミン系硬化
剤はエポキシ主剤のエポキシ当量に対して25〜70モ
ル%のアミン量となる量を配合する必要があることがわ
かった。ポリアミン系硬化剤の配合量がエポキシ当量に
対し70モル%を越えると強力9弾性率およびタフネス
インデックス共低く、耐熱性の低いエポキシ樹脂しか得
られない。
ゾール系硬化剤の配合量と95℃水中での物性 使用化合物 A、エポキシ主剤・・・大日本インキ化学工業−エピク
ロンasp(ビスフェノールム系1ポキシ主剤(エポキ
シ当量190)) B、ポリアミン系硬化剤・・・大日本インキ化学工業製
ラッカマイトWE−240(変性脂肪族ポリアミン(ア
ミン価420)) C,イミダゾール系硬化剤・・・VE国化成製キュアシ
ーJL/2E4MZ (2−工fk −4−)fル4ミ
ダゾール) 表1の結果およびその他の実験より、ポリアミン系硬化
剤はエポキシ主剤のエポキシ当量に対して25〜70モ
ル%のアミン量となる量を配合する必要があることがわ
かった。ポリアミン系硬化剤の配合量がエポキシ当量に
対し70モル%を越えると強力9弾性率およびタフネス
インデックス共低く、耐熱性の低いエポキシ樹脂しか得
られない。
これはエポキシ主剤中のグリシジル基が#!1段階のポ
リアミン系硬化剤との反応による固化反応で消費されて
しまい、第2段階のイミダゾール系硬化剤がボストキュ
ア反応で反応しようとしても残存しているグリシジル基
が少ないためイミダゾールとの反応鳳が少なく従って耐
熱性の優れたエポキシwmを得ることができない。一方
ポリアミン2、!; 系硬化剤の配合量がエポキシ当量に対してiモル′%米
綱であると、50℃以下の低温では固化し−い、さらに
破断伸度が小さくなり、タフネスインデックスも小さく
なり、従って疲労性や衝撃強さに危惧がある。このよう
に硬化物性能がイミダゾール単独系よりも特定条件のポ
リアミン−イミダゾール混合系の方が優れていることは
予期し難いことで、この相乗効果の原因はよくわからな
いが、イミダゾール単独系ではイミダゾール基が液状の
エポキシ主剤と反応するのに対し、混合系では固体状の
エポキシ主剤と反応するため、反応時点におけるエポキ
シ主剤のグリシジル基の易動性と密度が異なり、混合系
でのイミダゾールの方がより効果的にグリシジル基と反
応するためと推定される。ポリアミン系硬化剤の配合量
がエポキシ当量に対して50〜50モル%であると硬化
挙動と硬化物性能のバランスの点でさらに好ましい。ま
たイミダゾール系硬化剤の配合量はエポキシ主剤に対し
て0.2〜10重麓%でなければならない。
リアミン系硬化剤との反応による固化反応で消費されて
しまい、第2段階のイミダゾール系硬化剤がボストキュ
ア反応で反応しようとしても残存しているグリシジル基
が少ないためイミダゾールとの反応鳳が少なく従って耐
熱性の優れたエポキシwmを得ることができない。一方
ポリアミン2、!; 系硬化剤の配合量がエポキシ当量に対してiモル′%米
綱であると、50℃以下の低温では固化し−い、さらに
破断伸度が小さくなり、タフネスインデックスも小さく
なり、従って疲労性や衝撃強さに危惧がある。このよう
に硬化物性能がイミダゾール単独系よりも特定条件のポ
リアミン−イミダゾール混合系の方が優れていることは
予期し難いことで、この相乗効果の原因はよくわからな
いが、イミダゾール単独系ではイミダゾール基が液状の
エポキシ主剤と反応するのに対し、混合系では固体状の
エポキシ主剤と反応するため、反応時点におけるエポキ
シ主剤のグリシジル基の易動性と密度が異なり、混合系
でのイミダゾールの方がより効果的にグリシジル基と反
応するためと推定される。ポリアミン系硬化剤の配合量
がエポキシ当量に対して50〜50モル%であると硬化
挙動と硬化物性能のバランスの点でさらに好ましい。ま
たイミダゾール系硬化剤の配合量はエポキシ主剤に対し
て0.2〜10重麓%でなければならない。
0.2%未満であるとグリシジル基との反応鳳が少なく
硬化物の性能の優れたものが得られない。イミダゾール
系硬化剤の配合量が10%を越えても硬化物の性能は向
上しない。イミダゾール系硬化剤はエポキシ主剤やポリ
アミン系硬化剤に比べ、一般に圧例的に高価であり、工
業的にはできるだけ少量の方が好ましい。従って10%
越える量配合してもメリットはない。イミダゾール系硬
化剤の配合量が0.5〜4重量%であると硬化物の性能
やコストのバランスの点でさらに好ましい。さらにポリ
アミン系硬化剤/イミダゾール系硬化剤の重置比は10
0150〜10口/1でなければならない。
硬化物の性能の優れたものが得られない。イミダゾール
系硬化剤の配合量が10%を越えても硬化物の性能は向
上しない。イミダゾール系硬化剤はエポキシ主剤やポリ
アミン系硬化剤に比べ、一般に圧例的に高価であり、工
業的にはできるだけ少量の方が好ましい。従って10%
越える量配合してもメリットはない。イミダゾール系硬
化剤の配合量が0.5〜4重量%であると硬化物の性能
やコストのバランスの点でさらに好ましい。さらにポリ
アミン系硬化剤/イミダゾール系硬化剤の重置比は10
0150〜10口/1でなければならない。
100150よりイミダゾール系硬化剤が多いと50°
C以下での固化が困難となったり、自硬化剤の混合によ
る相乗効果が小さくなったり、高価となったりする傾向
にあるので好ましくない。
C以下での固化が困難となったり、自硬化剤の混合によ
る相乗効果が小さくなったり、高価となったりする傾向
にあるので好ましくない。
10Ω/1よりイミダゾール系硬化剤が少ないと硬化物
の性能が低下するので好ましくない。ポリアミン系硬化
剤/イミダゾール系硬化剤の重態比が100、/25〜
10015であると、硬化挙動、硬化物性能2価格のバ
ランスの点でさらに好ましい。以上述べた如く本発明は
エポキシ主剤の硬化剤として、常温固化型のポリアミン
系硬化剤と硬化物性t#5(特に耐熱性、耐薬品性)の
優れたイミダゾール系硬化剤を、きわめて特定された量
混合併用することにより、常a!同化性を有し、相乗効
果的に優れた性能(特に耐熱性、耐薬品性、タフネスイ
ンデツクス)を有し、しかも比較的安価な、半透膜端部
襠封固定材となることを見出したものである。なお本発
明のエポキシ系配合物は上記Allの必須品以外に槍々
の目的に応じて他の物質を配合してもよい。たとえば粘
度調節剤として各種稀釈剤や増粘剤などを添加してもよ
い。また強度向上、発熱防止あるいはチクソ性改良のた
めにシリカ。
の性能が低下するので好ましくない。ポリアミン系硬化
剤/イミダゾール系硬化剤の重態比が100、/25〜
10015であると、硬化挙動、硬化物性能2価格のバ
ランスの点でさらに好ましい。以上述べた如く本発明は
エポキシ主剤の硬化剤として、常温固化型のポリアミン
系硬化剤と硬化物性t#5(特に耐熱性、耐薬品性)の
優れたイミダゾール系硬化剤を、きわめて特定された量
混合併用することにより、常a!同化性を有し、相乗効
果的に優れた性能(特に耐熱性、耐薬品性、タフネスイ
ンデツクス)を有し、しかも比較的安価な、半透膜端部
襠封固定材となることを見出したものである。なお本発
明のエポキシ系配合物は上記Allの必須品以外に槍々
の目的に応じて他の物質を配合してもよい。たとえば粘
度調節剤として各種稀釈剤や増粘剤などを添加してもよ
い。また強度向上、発熱防止あるいはチクソ性改良のた
めにシリカ。
珪石微粉、マイカなどの充填剤を配合してもよい。
次に本発明エポキシ樹脂による半透膜端部の密封固定方
法について述べる。すなわちエポキシ主剤、そのエポキ
シ当量に対して25〜70モル%のアミン当量を有する
ポリアミン系硬化剤およびエポキシ主剤に対して0.5
〜10重量%のイミダゾール系硬化剤よりなり、かつポ
リアミン系硬化剤/イミダゾール系破化剤の重重比が1
00150〜10口/1口重1液状エポキシ系配合物を
半透膜端部の間隙に充填し、第、1.、、段階として0
〜50°Cで固化させ、次いで60〜150°Cにてボ
ストキュアさせることを特徴とする半透膜の端部密封固
定方法である。液状エポキシ系配合物の配合組成につい
ては既に述べた。該液状エポキシ系配合物を半透膜の間
隙にく家なく充填しなければならない。充填が不完全で
あると出来上った半透膜モジュールは洩れるため、分離
装置の役割を果さないので好ましくない。液状エポキシ
系配合物をくまなく充填する方法として、多数の半透膜
の間隙を刷毛やヘラなどを用いて手により塗布する方法
や遠心力を用いて一気に充填する方法など種々の方法か
あり、本発明の場合いずれの方法を適用してもよいが、
5〜200G(Gは重力加速度)の遠心力を用いて充填
すると、確実に充填でき、半透膜を手で取り扱うことが
少なくなるため半透膜の損傷がなく、出来上った半透膜
モジュールの不良率が少なく、かつ見栄えも優れている
ので好ましい。
法について述べる。すなわちエポキシ主剤、そのエポキ
シ当量に対して25〜70モル%のアミン当量を有する
ポリアミン系硬化剤およびエポキシ主剤に対して0.5
〜10重量%のイミダゾール系硬化剤よりなり、かつポ
リアミン系硬化剤/イミダゾール系破化剤の重重比が1
00150〜10口/1口重1液状エポキシ系配合物を
半透膜端部の間隙に充填し、第、1.、、段階として0
〜50°Cで固化させ、次いで60〜150°Cにてボ
ストキュアさせることを特徴とする半透膜の端部密封固
定方法である。液状エポキシ系配合物の配合組成につい
ては既に述べた。該液状エポキシ系配合物を半透膜の間
隙にく家なく充填しなければならない。充填が不完全で
あると出来上った半透膜モジュールは洩れるため、分離
装置の役割を果さないので好ましくない。液状エポキシ
系配合物をくまなく充填する方法として、多数の半透膜
の間隙を刷毛やヘラなどを用いて手により塗布する方法
や遠心力を用いて一気に充填する方法など種々の方法か
あり、本発明の場合いずれの方法を適用してもよいが、
5〜200G(Gは重力加速度)の遠心力を用いて充填
すると、確実に充填でき、半透膜を手で取り扱うことが
少なくなるため半透膜の損傷がなく、出来上った半透膜
モジュールの不良率が少なく、かつ見栄えも優れている
ので好ましい。
ち力
遍心力が200Gを越えると膜自体に過度の&去が卯加
され好ましくないばかりでなく、省エネルギーの点でも
Utt、<ない。10〜60Gの遠心力で充填するとさ
らに好ましい。
され好ましくないばかりでなく、省エネルギーの点でも
Utt、<ない。10〜60Gの遠心力で充填するとさ
らに好ましい。
本発明においては半透膜間隙に液状エポキシ系配合物を
充填後2段階で硬化を行なうことを特徴としている。第
1段階は0〜50°Cの比較的低湿で液状樹脂を固化さ
せる硬化反応である。この段階では主としてエポキシ主
剤とポリアミン系硬化剤が反応する。流動性がなくなり
、同化はしているがエポキシ主剤中のグリシジル基は残
存してL)るためこの段階では耐熱性が低く、かつ脆い
。0°C未満では固化しないので好ましくない。50°
Cを越えるとポリアミン系硬化剤の反応熱によりイミダ
ゾール系硬化剤の大部分も同時に反応してしまい好まし
くない。I@1段階は10〜40°Cで固化させるとさ
らに好ましい。同化性およびイミダゾール同時反応性の
バランスの点で15〜35°Cがが鏝も好ましい。さら
にポリアミン系硬化剤との反応熱を出来るだけ放散除熱
し、系内の温匿を上げないよう工夫することが望ましい
。固化後60〜1508Cに昇温して#!2段階のボス
トキーrを行なわなければならない、、606G以上、
とすることにより、第1段階で未反応であったグリシジ
ル基とイミダゾール基が固相(または半固相)反応し、
耐熱性、耐薬品性の優れたエポキシ樹脂となる。
充填後2段階で硬化を行なうことを特徴としている。第
1段階は0〜50°Cの比較的低湿で液状樹脂を固化さ
せる硬化反応である。この段階では主としてエポキシ主
剤とポリアミン系硬化剤が反応する。流動性がなくなり
、同化はしているがエポキシ主剤中のグリシジル基は残
存してL)るためこの段階では耐熱性が低く、かつ脆い
。0°C未満では固化しないので好ましくない。50°
Cを越えるとポリアミン系硬化剤の反応熱によりイミダ
ゾール系硬化剤の大部分も同時に反応してしまい好まし
くない。I@1段階は10〜40°Cで固化させるとさ
らに好ましい。同化性およびイミダゾール同時反応性の
バランスの点で15〜35°Cがが鏝も好ましい。さら
にポリアミン系硬化剤との反応熱を出来るだけ放散除熱
し、系内の温匿を上げないよう工夫することが望ましい
。固化後60〜1508Cに昇温して#!2段階のボス
トキーrを行なわなければならない、、606G以上、
とすることにより、第1段階で未反応であったグリシジ
ル基とイミダゾール基が固相(または半固相)反応し、
耐熱性、耐薬品性の優れたエポキシ樹脂となる。
既述の如く、グリシジル基とイミダゾール基が液相反応
(ポリアミン系硬化剤を含有しない場合には液相反応と
なる。)した場合より耐熱性、耐薬品性が低下せず、た
とえばタフネ、4杏肩番らかに向上するという相乗作用
が得られる。ボストキュア湿度が608G未満であると
キユアリング効果が小さく、耐熱性、耐薬品性の優れた
ものが得られない。
(ポリアミン系硬化剤を含有しない場合には液相反応と
なる。)した場合より耐熱性、耐薬品性が低下せず、た
とえばタフネ、4杏肩番らかに向上するという相乗作用
が得られる。ボストキュア湿度が608G未満であると
キユアリング効果が小さく、耐熱性、耐薬品性の優れた
ものが得られない。
150°Oを越えると、半透膜の膜性能が低下し好まし
くない。IN2段階のキユアリング温度が75〜125
°Cであるとさらに好ましい。
くない。IN2段階のキユアリング温度が75〜125
°Cであるとさらに好ましい。
次に硬化反応時の雰囲気について述べる。第1#!i階
は半透膜端部の間隙を充填すると同時に行なうので、た
とえば遠心力下で充填する場合には引き続き遠心力を作
用させ続け、液状エポキシ系配合物を固化させる。固化
後引き続き昇温してポストキュアを行なってもよいが、
通常固化後はエポキシ系配合物は流れないので遠心力を
停止し、取り出した後、別に60〜150°C好ましく
は75〜125°Cに保たれた雰囲気において第2段階
のポストキュアを行なう。この際空気中でポストキ木 ニアを行なってもよいが、水素液体を処理する逆浸透膜
、限外濾過膜、精密r過膜、透析膜、イオン交換膜の場
合には熱水中またはスチーム、とくに加圧スチーム中で
行なうと、膜を乾燥させず(一旦乾燥すると膜性能が低
下する恐れが多い。)にポストキュアすることができ好
都合である。第2段階のポストキュアを熱水中で行なう
場合の好ましい温度は75〜1oo’oである。そして
また熱水中でポストキュアを行なうと半透膜モジュール
を熱水により洗滌することになり、洗滌工程を省略また
は簡単化できるので好ましい。また第2Jfilのポス
トキュアをスチームまたは加圧スチーム中で行なう場合
の好ましい温度は90〜125℃である。また乾熱中で
ポストキュアするとエポキシ系配合物がイミダソール系
硬化剤独特の赤褐色に灰色し、見栄えがわるくなる傾向
にある。このイミダソール系硬化剤独特の赤褐色は第1
段階の固化反応において除熱が充分でなく部分的に発熱
し、イミタゾール系硬化剤が第1段階で反応した場合も
みられる。この場合には部分的に不均一番こ変色するこ
とが多い。
は半透膜端部の間隙を充填すると同時に行なうので、た
とえば遠心力下で充填する場合には引き続き遠心力を作
用させ続け、液状エポキシ系配合物を固化させる。固化
後引き続き昇温してポストキュアを行なってもよいが、
通常固化後はエポキシ系配合物は流れないので遠心力を
停止し、取り出した後、別に60〜150°C好ましく
は75〜125°Cに保たれた雰囲気において第2段階
のポストキュアを行なう。この際空気中でポストキ木 ニアを行なってもよいが、水素液体を処理する逆浸透膜
、限外濾過膜、精密r過膜、透析膜、イオン交換膜の場
合には熱水中またはスチーム、とくに加圧スチーム中で
行なうと、膜を乾燥させず(一旦乾燥すると膜性能が低
下する恐れが多い。)にポストキュアすることができ好
都合である。第2段階のポストキュアを熱水中で行なう
場合の好ましい温度は75〜1oo’oである。そして
また熱水中でポストキュアを行なうと半透膜モジュール
を熱水により洗滌することになり、洗滌工程を省略また
は簡単化できるので好ましい。また第2Jfilのポス
トキュアをスチームまたは加圧スチーム中で行なう場合
の好ましい温度は90〜125℃である。また乾熱中で
ポストキュアするとエポキシ系配合物がイミダソール系
硬化剤独特の赤褐色に灰色し、見栄えがわるくなる傾向
にある。このイミダソール系硬化剤独特の赤褐色は第1
段階の固化反応において除熱が充分でなく部分的に発熱
し、イミタゾール系硬化剤が第1段階で反応した場合も
みられる。この場合には部分的に不均一番こ変色するこ
とが多い。
また@2段階のポストキュアを行なう場合は、始めに低
温でたとえば60〜80°Gで約30分〜約5時間処理
を行ない、次いで高温で、たとえば90〜125°Cの
熱水または加圧スチーム中で約30分〜−昼夜(24時
間)処理するというように2段階あるいはさらには墨段
階に分けて温度をあげながら行なうか、あるいはiI2
段階のポストキュアを徐々に昇温しながら行なうと、半
透膜の一部密封固定材の変色および発泡を防止し、さら
には半透膜の溶解を防止することができるので好ましい
。
温でたとえば60〜80°Gで約30分〜約5時間処理
を行ない、次いで高温で、たとえば90〜125°Cの
熱水または加圧スチーム中で約30分〜−昼夜(24時
間)処理するというように2段階あるいはさらには墨段
階に分けて温度をあげながら行なうか、あるいはiI2
段階のポストキュアを徐々に昇温しながら行なうと、半
透膜の一部密封固定材の変色および発泡を防止し、さら
には半透膜の溶解を防止することができるので好ましい
。
次に本発明に使用する半透膜の状態について述べる。従
来たとえばポリウレタン系接着剤を用いて半透膜の端部
を密封固定する場合、半透膜に水を含有シているとイソ
シアネートが水と反応し発泡するため密封固定すること
ができなかった。それ故半透膜は完全に乾燥する必要が
あった。しかし半透膜の素材が疎水性素材であると完全
乾燥すると膜性能が低下するため、グリセリンなどの親
水性物質付着後乾燥し、接着剤で密封固定する方法がと
られている。この方法もグリセリン付着工程と、密封後
再び洗滌しなければならず、しかも洗滌廃水のCOD対
策も必要である。また不飽和ホリエステル系や不飽和エ
ポキシ(ビニルエステル)系接着剤でもラジカル重合で
あるため、半透膜が水を含有していると硬化不良となり
、同様の問題を有する。また半透膜の素材が親水性素材
である場合は、完全乾燥しても膜そのものが湿潤化し易
く、膜性能の低下はないが、乾燥状態がら湿II吠態に
すると、親水性であるが故に寸法(平膜ではたて、よこ
の長さおよび膜厚、中空繊細では内径。
来たとえばポリウレタン系接着剤を用いて半透膜の端部
を密封固定する場合、半透膜に水を含有シているとイソ
シアネートが水と反応し発泡するため密封固定すること
ができなかった。それ故半透膜は完全に乾燥する必要が
あった。しかし半透膜の素材が疎水性素材であると完全
乾燥すると膜性能が低下するため、グリセリンなどの親
水性物質付着後乾燥し、接着剤で密封固定する方法がと
られている。この方法もグリセリン付着工程と、密封後
再び洗滌しなければならず、しかも洗滌廃水のCOD対
策も必要である。また不飽和ホリエステル系や不飽和エ
ポキシ(ビニルエステル)系接着剤でもラジカル重合で
あるため、半透膜が水を含有していると硬化不良となり
、同様の問題を有する。また半透膜の素材が親水性素材
である場合は、完全乾燥しても膜そのものが湿潤化し易
く、膜性能の低下はないが、乾燥状態がら湿II吠態に
すると、親水性であるが故に寸法(平膜ではたて、よこ
の長さおよび膜厚、中空繊細では内径。
外径、繊維長)が変化し、接着剤と膜の境界部で゛は膜
1ζ異常な応力がかかることになり、これが膜損傷の原
因となり易いなどの問題となる可能性があり、半透膜が
湿潤状態のままで端部の密封一定を行うことが要望され
ていた。このような状況下で本発明のエポキシ系配合物
を用いて湿潤状態の半透膜の端部留封固定の可能性を検
討した所、慮外にも充°分に硬化することを見出した。
1ζ異常な応力がかかることになり、これが膜損傷の原
因となり易いなどの問題となる可能性があり、半透膜が
湿潤状態のままで端部の密封一定を行うことが要望され
ていた。このような状況下で本発明のエポキシ系配合物
を用いて湿潤状態の半透膜の端部留封固定の可能性を検
討した所、慮外にも充°分に硬化することを見出した。
本発明にいう半透膜の湿潤状態とは半透膜が5〜90%
の含水率を有する状態をいう。ここに含水率とは次式で
算出される値をいう。
の含水率を有する状態をいう。ここに含水率とは次式で
算出される値をいう。
−D
含水率= −X 100
〜■;含水した半透膜の全重量(f)
D + Wg の含水半透膜を100°C×24時間
絶乾した後の乾燥重量(f) 含水率が5%未満であると、含水したことの効果が充分
でないので好ましくない。また含水率が90%を越える
とエポキシ系配合物の硬化が充分でないので好ましくな
い。20〜75%であるとさらに好ましい。
絶乾した後の乾燥重量(f) 含水率が5%未満であると、含水したことの効果が充分
でないので好ましくない。また含水率が90%を越える
とエポキシ系配合物の硬化が充分でないので好ましくな
い。20〜75%であるとさらに好ましい。
乾燥状態を湿潤状態にすると寸法変化する半透膜では2
!1m吠態で端部を密封固定することにより、膜損傷の
可能性が小さくなり、きわめて好ましい。
!1m吠態で端部を密封固定することにより、膜損傷の
可能性が小さくなり、きわめて好ましい。
また半透膜の両端を輪体に固定するモジュールでは寸法
変化すると膜がうねることになり、膜損傷の可能性とと
も化使用時流体の流れが不均一となるし、見栄えもよく
ない。湿潤状態で接着すると膜がうねることはない。さ
らに接着剤(エポキシ系配合物)が硬化発熱して高温に
なると半透膜がwfsあるいは溶解するような場合、た
とえば半透膜としてポリスルホン膜を使用し、この多数
の半透膜(中空繊維膜など)を−気にモジュール化しよ
うとする場合、半透膜を湿潤状態で密封固定することが
きわめて好都合である。この場合半透膜中の水は膜中へ
の接着剤の侵入を物理的に防ぎ、水がポリスルホンの強
力な凝固剤であることから化学的にm14.溶解を防ぎ
、かつ硬化により発生してきた熱を効果的に吸収する吸
熱作用をも有する。
変化すると膜がうねることになり、膜損傷の可能性とと
も化使用時流体の流れが不均一となるし、見栄えもよく
ない。湿潤状態で接着すると膜がうねることはない。さ
らに接着剤(エポキシ系配合物)が硬化発熱して高温に
なると半透膜がwfsあるいは溶解するような場合、た
とえば半透膜としてポリスルホン膜を使用し、この多数
の半透膜(中空繊維膜など)を−気にモジュール化しよ
うとする場合、半透膜を湿潤状態で密封固定することが
きわめて好都合である。この場合半透膜中の水は膜中へ
の接着剤の侵入を物理的に防ぎ、水がポリスルホンの強
力な凝固剤であることから化学的にm14.溶解を防ぎ
、かつ硬化により発生してきた熱を効果的に吸収する吸
熱作用をも有する。
イオン交換膜など物質を分離するために用いられる全て
の膜を包含する。膜の形状としては平膜。
の膜を包含する。膜の形状としては平膜。
スパイラル膜、チューブラ−展、中空繊維膜などがあり
特に限定はないが1、装置をコンパクトにしうる点で中
空a細膜が有利な場合が多い。膜材質としてはセルロー
ス系、セルロースエステル系。
特に限定はないが1、装置をコンパクトにしうる点で中
空a細膜が有利な場合が多い。膜材質としてはセルロー
ス系、セルロースエステル系。
ポリアクリロニトリル系、ポリアミド系、塩化ビニル系
、ポリメチルメタクリレート系、弗素ポリマー系。ポリ
オレフィン系、ポリビニルアルコール系(エチレン−ビ
ニルアルコール系共M合体などのビニルアルコール系共
重合体を含む。)、ポリスルホン系、シリコン系、ポリ
イミド系、炭素系。
、ポリメチルメタクリレート系、弗素ポリマー系。ポリ
オレフィン系、ポリビニルアルコール系(エチレン−ビ
ニルアルコール系共M合体などのビニルアルコール系共
重合体を含む。)、ポリスルホン系、シリコン系、ポリ
イミド系、炭素系。
金属酸化物系など全ての素材に適用しうるが、本発明の
場合、耐熱性、耐薬品性に優れた膜モジュールを得るこ
とを特徴としており、膜素材の耐熱性。
場合、耐熱性、耐薬品性に優れた膜モジュールを得るこ
とを特徴としており、膜素材の耐熱性。
耐薬品性が優れているポリスルホン系、ポリイミド系、
シリコン系、ポリアミド系、弗素ポリマー系、ポリビニ
ルアルコール系、炭素系、金属酸化物系などに適用する
とより効果的である。
シリコン系、ポリアミド系、弗素ポリマー系、ポリビニ
ルアルコール系、炭素系、金属酸化物系などに適用する
とより効果的である。
蓉だ本発明において半透膜モジュールとは筐体内に多数
の半透膜、とくに中空繊維膜束の両端部または一方の端
部を密封固定したもの、また多数の半透膜、とくに中空
繊翰膜東の両端部または一方の端部を所、射、一定した
半透膜エレメントを意味する。前者の筐体に半透膜を密
封固定したものは半透膜端部の開口している四封固定端
部側にヘッダー(キャップ等)を設けることにより流体
分繊装置となる。また後者の半透膜エレメントは、それ
を筐体内に固定するか、あるいは槽内に固定することに
より流体分離装置となる。前者は主に人工腎臓、血漿分
離装置、腹水Pij681.腹水濃縮器などの体液処理
用分離装置あるいは水Pimまたは水精製装置として使
用され、後者は精密P遍、@外濾過、逆浸透などの各種
工業用分離装置として使用される。
の半透膜、とくに中空繊維膜束の両端部または一方の端
部を密封固定したもの、また多数の半透膜、とくに中空
繊翰膜東の両端部または一方の端部を所、射、一定した
半透膜エレメントを意味する。前者の筐体に半透膜を密
封固定したものは半透膜端部の開口している四封固定端
部側にヘッダー(キャップ等)を設けることにより流体
分繊装置となる。また後者の半透膜エレメントは、それ
を筐体内に固定するか、あるいは槽内に固定することに
より流体分離装置となる。前者は主に人工腎臓、血漿分
離装置、腹水Pij681.腹水濃縮器などの体液処理
用分離装置あるいは水Pimまたは水精製装置として使
用され、後者は精密P遍、@外濾過、逆浸透などの各種
工業用分離装置として使用される。
次に実施例によりさらに本発明を説明する。
なお実施例において部はすべてN置部を舅味する。
\、
ゝ・1、
−′へ1、
゛・\、
〜・、
゛・18、
実施例1
1°エビクロン850J’−(大日本インキ化学1乗製
エポキシ主剤(エポキシ当量190 )’l 1001
i%。
エポキシ主剤(エポキシ当量190 )’l 1001
i%。
[ラソカマイドWH−240J(大i本インキ化学工鉄
製度性脂肪族ポリアミン系硬化剤(アミン価約420
)l 14部、および[キュアゾール2E4MZJ(四
ll化成製2−エチルー4−メチルイミ−ダゾール)2
部を@重置が500tとなるよう混合し、55℃とした
。なおこの際のエポキシ当量に対するアミンポリアミン
系硬化剤/イミダゾール系硬化剤の重量比は14/2牛
100/14であった。
製度性脂肪族ポリアミン系硬化剤(アミン価約420
)l 14部、および[キュアゾール2E4MZJ(四
ll化成製2−エチルー4−メチルイミ−ダゾール)2
部を@重置が500tとなるよう混合し、55℃とした
。なおこの際のエポキシ当量に対するアミンポリアミン
系硬化剤/イミダゾール系硬化剤の重量比は14/2牛
100/14であった。
一方外径0.8鴫、内径0.4mの架橋度の高いポリビ
ニルアルコール系多孔質中空繊維膜5000本分水に充
分濡らした後、Jlりきり、脱水を行なった。この際の
含水率は60%であった。この′含水中空繊維膜束の端
部を上記液状エポキシ系配合物を用いで遠心敞看しfこ
。遠心機の温度は50℃、遠心力は30(jの電力加速
度で行ない、4時間固化させ、遠心力を停止した。次い
で中空繊維膜束を鉛直に保持しつつ端部密封部を100
℃熱水中で2時間ボストキュアを行なった倣、端面を切
断し、中空繊#lI膜f)開孔端を形成させて、ポリビ
ニルアルコール系中空[14モジユールを得た。このモ
ジュールエレメントにはリークは全くなく、95℃の熱
水を4 kg/dで濾過し、順調に使用できた。なお実
施例1において用いたエポキシ樹脂のタフネスインデッ
クスは280であった。
ニルアルコール系多孔質中空繊維膜5000本分水に充
分濡らした後、Jlりきり、脱水を行なった。この際の
含水率は60%であった。この′含水中空繊維膜束の端
部を上記液状エポキシ系配合物を用いで遠心敞看しfこ
。遠心機の温度は50℃、遠心力は30(jの電力加速
度で行ない、4時間固化させ、遠心力を停止した。次い
で中空繊維膜束を鉛直に保持しつつ端部密封部を100
℃熱水中で2時間ボストキュアを行なった倣、端面を切
断し、中空繊#lI膜f)開孔端を形成させて、ポリビ
ニルアルコール系中空[14モジユールを得た。このモ
ジュールエレメントにはリークは全くなく、95℃の熱
水を4 kg/dで濾過し、順調に使用できた。なお実
施例1において用いたエポキシ樹脂のタフネスインデッ
クスは280であった。
比較例1
[エピクロン850J 100部と[ラッカマイトW
tt−240J4G部を総重量が50ofとなるよう混
合し、55℃とした。なおこの際のエポキシ当量に対す
るアミン当量は90モル%であった。これを実施例1と
同様に遠心接着、ポストキュアを行ない、ポリビニルア
ルコール系中空繊維膜モジュール化得た。このモジュー
ルエレメントはリークなく、N温では順調に使用できた
が、95℃の熱水を4 kgAdで濾過したところ、接
着剤の耐熱性が低いため。
tt−240J4G部を総重量が50ofとなるよう混
合し、55℃とした。なおこの際のエポキシ当量に対す
るアミン当量は90モル%であった。これを実施例1と
同様に遠心接着、ポストキュアを行ない、ポリビニルア
ルコール系中空繊維膜モジュール化得た。このモジュー
ルエレメントはリークなく、N温では順調に使用できた
が、95℃の熱水を4 kgAdで濾過したところ、接
着剤の耐熱性が低いため。
エレメントが変形し、使用不能であった。なおこの比較
例1において用いたエポキシ樹脂のタフネスインデック
スは21であった、。
例1において用いたエポキシ樹脂のタフネスインデック
スは21であった、。
比較例2
[エピクロン850J 100部と[キュアゾール2
E4MZJ2部を総重量が50ofとなるよう混合し、
55℃とした・これを実施例1と同様に遠心接着した。
E4MZJ2部を総重量が50ofとなるよう混合し、
55℃とした・これを実施例1と同様に遠心接着した。
16時間夜遠心力を停止し、遠心機より取り出そうとし
たところ、接着剤が固化しておらず、流れ出てしまい、
モジュール化することができなかった。一 実施例2 [エピクロン850J((大日本インキ化学玉東映エポ
キシ剤(エポキシ当量180 ))100部、[ラッカ
マイトWH−240414部、および[キュアゾール2
E4MZJ2部を総重量が50fとなるよう混/イミダ
プール系硬化剤の重量比は14/2 吟100/14で
あった。
たところ、接着剤が固化しておらず、流れ出てしまい、
モジュール化することができなかった。一 実施例2 [エピクロン850J((大日本インキ化学玉東映エポ
キシ剤(エポキシ当量180 ))100部、[ラッカ
マイトWH−240414部、および[キュアゾール2
E4MZJ2部を総重量が50fとなるよう混/イミダ
プール系硬化剤の重量比は14/2 吟100/14で
あった。
一万実施例1と同じ中空繊維膜100本を水に濡らした
後、均一・に脱水を行なった。この際の含水率は60+
であった。この含水中′g!幽鱒帆中の端部を上記液状
エポキシ系配合物を用い1遠心旙着した。
後、均一・に脱水を行なった。この際の含水率は60+
であった。この含水中′g!幽鱒帆中の端部を上記液状
エポキシ系配合物を用い1遠心旙着した。
遠心機の!i反は20℃、遠心力は12Gの重力加速度
で行ない、1&遠心力を作用し続けた。16時間後には
固化していたので遠心機より取り出し、盛枠などを取り
付けたままで80℃×2時間、さらに100℃−水で2
時間ボストキュアした夜、型枠を取り外し、端面を切断
し、中空縁i**の開孔端を形成させ、ラボテスト用ポ
リビニルアルコール系中空維膜モジ七二止々得た。この
モジュールエレメントはリークがなく良好なエレメント
であった。なお実施例2において用いたエポキシ樹脂の
タフネスインデックスは460であった。
で行ない、1&遠心力を作用し続けた。16時間後には
固化していたので遠心機より取り出し、盛枠などを取り
付けたままで80℃×2時間、さらに100℃−水で2
時間ボストキュアした夜、型枠を取り外し、端面を切断
し、中空縁i**の開孔端を形成させ、ラボテスト用ポ
リビニルアルコール系中空維膜モジ七二止々得た。この
モジュールエレメントはリークがなく良好なエレメント
であった。なお実施例2において用いたエポキシ樹脂の
タフネスインデックスは460であった。
実施例5
「エピクロン850J 100%と[ラッカマイトWl
l−101J(大日本インキ化学工業製変性脂肪族ポリ
アミン(アミン1曲345 )l 16部および[キュ
アゾール2E4MZJ2部を総重量が50ofとなるよ
う混合し、25℃とした。なおこの際のエポキシ当量に
対するアミン当量は29モル%であり、ポリアミン系硬
化剤/イミタソール系峡化剤の血皺比は100/1’3
であった。
l−101J(大日本インキ化学工業製変性脂肪族ポリ
アミン(アミン1曲345 )l 16部および[キュ
アゾール2E4MZJ2部を総重量が50ofとなるよ
う混合し、25℃とした。なおこの際のエポキシ当量に
対するアミン当量は29モル%であり、ポリアミン系硬
化剤/イミタソール系峡化剤の血皺比は100/1’3
であった。
−75外t40.75 wm、内径0,4■のポリスル
ホン糸中空S維11145000本を界面活性剤水浴液
に浸漬し、@菫の01tIa孔にも水が充幽さnるよう
にし、界面活性剤含水flc4&手で余分の付着水を嶽
りきった。
ホン糸中空S維11145000本を界面活性剤水浴液
に浸漬し、@菫の01tIa孔にも水が充幽さnるよう
にし、界面活性剤含水flc4&手で余分の付着水を嶽
りきった。
このポリスルホン中空繊維膜の含水率は71%であった
。この含水中空im!紬膜束の@部を上記液状エポキシ
系配合物を用いて遠心接着した。遠心機の温度は25℃
、遠心力は15Qの重力加速度で行ない、8時間通心力
を作用させ続けて固化させた。
。この含水中空im!紬膜束の@部を上記液状エポキシ
系配合物を用いて遠心接着した。遠心機の温度は25℃
、遠心力は15Qの重力加速度で行ない、8時間通心力
を作用させ続けて固化させた。
遠心機より取り出し、型枠などを収り付けたままで75
℃×2時間ポストキュア後、75℃で切断し、中空繊維
膜の開孔端を形成させ1次いで100℃の熱水中で2時
間ボストキュアを行ない、ポリスルホノ中空謙帷膜モジ
ュールを得た。このモジュールエレメントを18−51
6製篭体1こ取り付け、95℃の熱水−遍を行なった。
℃×2時間ポストキュア後、75℃で切断し、中空繊維
膜の開孔端を形成させ1次いで100℃の熱水中で2時
間ボストキュアを行ない、ポリスルホノ中空謙帷膜モジ
ュールを得た。このモジュールエレメントを18−51
6製篭体1こ取り付け、95℃の熱水−遍を行なった。
10ケ月関連続使用しても全く順−にfi−を行なうこ
とができ、きわめて耐熱性のよいものであった。なお実
施例6において用いたエポキシ樹脂のタフネスインデッ
クスは250であった。
とができ、きわめて耐熱性のよいものであった。なお実
施例6において用いたエポキシ樹脂のタフネスインデッ
クスは250であった。
実施例4
[エビクロン850J 100部と[ラッカマイト日−
240J 14部オヨヒ[キュアゾール2 E 4 M
Z −0NJA部を総重量が5Orとなるよう混合し、
60℃とした。なおこの際のエポキシ当量に対するアミ
ン当量は51モル%であり、ポリアミン系硬化剤/イミ
ダゾール系硬化剤の重量比は、100/21であった。
240J 14部オヨヒ[キュアゾール2 E 4 M
Z −0NJA部を総重量が5Orとなるよう混合し、
60℃とした。なおこの際のエポキシ当量に対するアミ
ン当量は51モル%であり、ポリアミン系硬化剤/イミ
ダゾール系硬化剤の重量比は、100/21であった。
一号外径0.8藺、内径0.4111のポリイミド中空
m紬腺の乾燥品100本の端部を上記液状エポキシ系配
合物で刷毛塗りし、次いで20■の型枠に流し込んで、
60℃で16時間静1固化させた3次いで70℃×3時
間ボストキュア後、さらに加圧スチーム(オートクレー
ブ)中で121℃×1時間再ボストキュアを行ない、端
部倉切断して中空緻維膜の開孔端を形成させ、ラボテス
ト用ポリイミド中空繊轍膜モシュー ルf 得た。この
モジュールハトルエンオよびトリクレンに対して耐俗媒
性があり、耐汀機浴媒性が優れていた。なお実施例4に
おいで用いたエホキンflJMのタフネスインデックス
は620であった。
m紬腺の乾燥品100本の端部を上記液状エポキシ系配
合物で刷毛塗りし、次いで20■の型枠に流し込んで、
60℃で16時間静1固化させた3次いで70℃×3時
間ボストキュア後、さらに加圧スチーム(オートクレー
ブ)中で121℃×1時間再ボストキュアを行ない、端
部倉切断して中空緻維膜の開孔端を形成させ、ラボテス
ト用ポリイミド中空繊轍膜モシュー ルf 得た。この
モジュールハトルエンオよびトリクレンに対して耐俗媒
性があり、耐汀機浴媒性が優れていた。なお実施例4に
おいで用いたエホキンflJMのタフネスインデックス
は620であった。
特杆出願人 株式会社 り ラ し代理人 弁理士
不予 堅
不予 堅
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 (1) 半透膜の端部密封固定材がタフネスインデ・ソ
クス170以上を示すイミダゾール系硬化エポキシ樹脂
から構成されていることを特徴とする半透膜モジュール
。 (2) タフネスインデックスが200〜700を示
すイミダゾール系硬化エポキシ樹脂である特許請求の範
囲第1項記載の半透膜モジュール。 (3)エポキシ主剤、そのエポキシ当量に対して25〜
70モル%のアミン当量を有す゛るボリア゛ミン系硬化
剤およびエポキシ主剤に対して0.5〜101Eji%
のイミダゾール系硬化剤よりなり、かつポリアミン系硬
化剤/イミダゾール系硬化剤のajl比が10015G
〜100/1である液状エポキシ系配合物を半透膜端部
の間隙に充填し、第1段階として0〜50℃で固化させ
、次いで6(1’0〜150°Cにてポストキュアさせ
て、半透膜端部を密封固定することを特徴とする半透膜
モジュールの製法。 (4)ポリアミン系硬化剤の配合量がエポキシ主剤のエ
ポキシ当量に対して50〜50モル%のアミン当量であ
る特許請求の範囲第3項記載の半透膜モジュールの製法
。 (5)イミダゾール系硬化剤の配合量がエポキシ主剤に
対して0.5〜4重量%である特許請求の範囲第5〜第
4項記載の半透膜モジュール。 (6)ポリアミン系硬化剤/イミダゾール系硬化剤のN
嵐比が10Ω/25〜10015である特許請求の範囲
#43〜第3〜第5の半透膜モジュール。 (7)半透膜が中空−細膜である特許請求の範囲第5〜
#I6項記載の半透膜モジュール。 (8) 第1段階の固化温度が10〜40°Cである特
許請求の範囲第3〜第7項記載の半透膜モジュールの製
法。 (9)第2段階のボストキュア温度が75〜125°C
である特許請求の範囲第3〜第8項記載の半透膜モジュ
ールの製法。 01 第2段階のボストキュアを75〜100℃の熱水
中で行なう特許請求の範囲第5〜第9項記載の半透膜モ
ジュールの製法。 αル 第2段階のボストキュアを90〜125℃のスチ
ーム中で行なう特許請求の範囲第6〜第9項記載の半透
膜モジュールの製法。 (6)半透膜を湿潤状態にして、その端部を特徴とする
特許請求の範囲第3〜第11項記載の半透膜モジュール
の製法。 0 半透膜を5〜90%の含水率を有する湿潤状態にし
て、その端部を特徴とする特許請求の範囲第12項記載
の半透膜モジュールの製法。 α4 液状エポキシ系配合物を半透膜の間隙に充填する
際に、3〜200Gの重力加速度の遠心力を用いて充填
し、半透膜端部を特徴とする特許請求の範囲11!3〜
11813項記載の半透膜モジュ゛−ルの製法。 (2)重力加速度が10〜60Gである特許請求の範囲
第14項記載の半透膜モジュールの製法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4937982A JPS58166902A (ja) | 1982-03-26 | 1982-03-26 | 半透膜モジュールの製法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4937982A JPS58166902A (ja) | 1982-03-26 | 1982-03-26 | 半透膜モジュールの製法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS58166902A true JPS58166902A (ja) | 1983-10-03 |
JPH0347887B2 JPH0347887B2 (ja) | 1991-07-22 |
Family
ID=12829383
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4937982A Granted JPS58166902A (ja) | 1982-03-26 | 1982-03-26 | 半透膜モジュールの製法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS58166902A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0226623A (ja) * | 1988-07-15 | 1990-01-29 | Ube Ind Ltd | 耐水性の糸束エレメント |
KR20190125283A (ko) | 2017-03-17 | 2019-11-06 | 스미또모 가가꾸 가부시키가이샤 | 가스 분리막 엘리먼트, 가스 분리막 모듈 및 가스 분리 장치 |
WO2023054205A1 (ja) * | 2021-09-29 | 2023-04-06 | ユニチカ株式会社 | 分離膜モジュール用ポッティング剤及び分離膜モジュール |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS4991967A (ja) * | 1972-10-23 | 1974-09-03 | ||
JPS5091577A (ja) * | 1973-12-17 | 1975-07-22 | ||
JPS5482439A (en) * | 1977-12-06 | 1979-06-30 | Kuraray Co Ltd | Method of sealing the end of hollow fiber |
-
1982
- 1982-03-26 JP JP4937982A patent/JPS58166902A/ja active Granted
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS4991967A (ja) * | 1972-10-23 | 1974-09-03 | ||
JPS5091577A (ja) * | 1973-12-17 | 1975-07-22 | ||
JPS5482439A (en) * | 1977-12-06 | 1979-06-30 | Kuraray Co Ltd | Method of sealing the end of hollow fiber |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0226623A (ja) * | 1988-07-15 | 1990-01-29 | Ube Ind Ltd | 耐水性の糸束エレメント |
KR20190125283A (ko) | 2017-03-17 | 2019-11-06 | 스미또모 가가꾸 가부시키가이샤 | 가스 분리막 엘리먼트, 가스 분리막 모듈 및 가스 분리 장치 |
US11691109B2 (en) | 2017-03-17 | 2023-07-04 | Sumitomo Chemical Company, Limited | Gas separation membrane element, gas separation membrane module and gas separation apparatus |
WO2023054205A1 (ja) * | 2021-09-29 | 2023-04-06 | ユニチカ株式会社 | 分離膜モジュール用ポッティング剤及び分離膜モジュール |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0347887B2 (ja) | 1991-07-22 |
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