JPH06319960A - 中空糸膜モジュール - Google Patents
中空糸膜モジュールInfo
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- JPH06319960A JPH06319960A JP11045593A JP11045593A JPH06319960A JP H06319960 A JPH06319960 A JP H06319960A JP 11045593 A JP11045593 A JP 11045593A JP 11045593 A JP11045593 A JP 11045593A JP H06319960 A JPH06319960 A JP H06319960A
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- Japan
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- adhesive layer
- membrane module
- fiber membrane
- adhesive
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Abstract
(57)【要約】
【構成】ケース内に中空糸膜が配置され、かつケースと
中空糸膜端部とが接着剤でシールされた構造の膜モジュ
ールであって、しかも接着剤部分が、中空糸の長さ方向
の端部側からガラス転移点６０〜９０℃のエポキシ主剤
と硬化剤とからなる耐熱性接着剤層（Ａ）、次いでガラ
ス転移点２０〜５０℃のエポキシ主剤と硬化剤からなる
接着剤層（Ｂ）で積層された構造を有するものであるこ
とを特徴とする膜モジュール。 【効果】本発明の膜モジュールは常時６０℃程度以上の
高温で使用可能であり、ケースと中空糸膜端部をシール
する際や中空糸膜モジュールに圧力が作用する際に中空
糸膜の破損を起こさない。常時高温で使用される分野に
その応用範囲を広げることができる。
中空糸膜端部とが接着剤でシールされた構造の膜モジュ
ールであって、しかも接着剤部分が、中空糸の長さ方向
の端部側からガラス転移点６０〜９０℃のエポキシ主剤
と硬化剤とからなる耐熱性接着剤層（Ａ）、次いでガラ
ス転移点２０〜５０℃のエポキシ主剤と硬化剤からなる
接着剤層（Ｂ）で積層された構造を有するものであるこ
とを特徴とする膜モジュール。 【効果】本発明の膜モジュールは常時６０℃程度以上の
高温で使用可能であり、ケースと中空糸膜端部をシール
する際や中空糸膜モジュールに圧力が作用する際に中空
糸膜の破損を起こさない。常時高温で使用される分野に
その応用範囲を広げることができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、食品工業、医薬品工
業、電子工業、化学工業、排水処理、人工臓器、医療等
の種々の分離プロセスにおいて塵挨、タンパク、コロイ
ド、バクテリア、イオン、ガス等の濾過分離の目的で使
用される精密濾過膜、限外濾過膜、逆浸透膜、気液接触
用隔膜、脱気膜、給気膜、気体分離膜等からなる耐熱
性、耐久性に優れた中空糸膜モジュールに関する。
業、電子工業、化学工業、排水処理、人工臓器、医療等
の種々の分離プロセスにおいて塵挨、タンパク、コロイ
ド、バクテリア、イオン、ガス等の濾過分離の目的で使
用される精密濾過膜、限外濾過膜、逆浸透膜、気液接触
用隔膜、脱気膜、給気膜、気体分離膜等からなる耐熱
性、耐久性に優れた中空糸膜モジュールに関する。
【０００２】
【従来の技術】近年種々の分野において、分離膜の特質
を生かしたプロセスの革新が精力的に進められている。
しかし、常時６０℃以上の高温で使用される分野ではあ
まり実用化されていない。高温で使用される為には、分
離膜自身の耐熱性が優れていなければならない事はもち
ろんであるが、ケースと分離膜端部とをシールする接着
剤部も耐熱性を有していなければならない。この傾向
は、接着剤の使用量の多い中空糸膜の場合に特に顕著で
ある。しかしながら、従来分離膜自身の耐熱性改良は精
力的に進められてきているが、接着剤部の耐熱性改良に
ついては、その報告例が少ないのが現状である。
を生かしたプロセスの革新が精力的に進められている。
しかし、常時６０℃以上の高温で使用される分野ではあ
まり実用化されていない。高温で使用される為には、分
離膜自身の耐熱性が優れていなければならない事はもち
ろんであるが、ケースと分離膜端部とをシールする接着
剤部も耐熱性を有していなければならない。この傾向
は、接着剤の使用量の多い中空糸膜の場合に特に顕著で
ある。しかしながら、従来分離膜自身の耐熱性改良は精
力的に進められてきているが、接着剤部の耐熱性改良に
ついては、その報告例が少ないのが現状である。
【０００３】従来該用途に用いられる接着剤としては、
エポキシ系、ウレタン系、シリコン系、ビニルエステル
系などが用いられているが、耐熱性、耐溶剤性、接着性
等に優れるエポキシ系が最も広く用いられている。
エポキシ系、ウレタン系、シリコン系、ビニルエステル
系などが用いられているが、耐熱性、耐溶剤性、接着性
等に優れるエポキシ系が最も広く用いられている。
【０００４】しかし、通常のエポキシ系接着剤は、５０
℃程度での使用が限度である。エポキシ系接着剤は、主
に硬化剤の選択により耐熱性を幅広く調整できることが
知られており、特公平３−４７８８７号公報、特開平２
−２６８８１５号公報、特開平４−８３５１８号公報に
見られるように、耐熱性向上の為には、酸無水物系、芳
香族ポリアミン系、環状脂肪族ポリアミン系、イミダゾ
ール系の硬化剤を用いるのが一般的である。
℃程度での使用が限度である。エポキシ系接着剤は、主
に硬化剤の選択により耐熱性を幅広く調整できることが
知られており、特公平３−４７８８７号公報、特開平２
−２６８８１５号公報、特開平４−８３５１８号公報に
見られるように、耐熱性向上の為には、酸無水物系、芳
香族ポリアミン系、環状脂肪族ポリアミン系、イミダゾ
ール系の硬化剤を用いるのが一般的である。
【０００５】しかし、これらの硬化剤を用いた場合に
は、接着剤の硬化収縮が大き過ぎる為、ケースと中空糸
膜端部をシールする際に中空糸膜の破損が発生しやすい
という問題点を有する。
は、接着剤の硬化収縮が大き過ぎる為、ケースと中空糸
膜端部をシールする際に中空糸膜の破損が発生しやすい
という問題点を有する。
【０００６】また、中空糸膜モジュールに６０℃以上の
高温で圧力が作用する際、接着剤部に可撓性が無い為、
中空糸膜の接着剤部境界部分に応力が集中し、中空糸膜
の破損が発生しやすいという問題点を有する。
高温で圧力が作用する際、接着剤部に可撓性が無い為、
中空糸膜の接着剤部境界部分に応力が集中し、中空糸膜
の破損が発生しやすいという問題点を有する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来技術の
欠点に鑑みてなされたもので、常時６０℃程度以上の高
温で使用可能であり、ケースと中空糸膜端部をシールす
る際や中空糸膜モジュールに圧力が作用する際に中空糸
膜の破損を起こさない中空糸膜モジュールを提供するこ
とを目的とするものである。
欠点に鑑みてなされたもので、常時６０℃程度以上の高
温で使用可能であり、ケースと中空糸膜端部をシールす
る際や中空糸膜モジュールに圧力が作用する際に中空糸
膜の破損を起こさない中空糸膜モジュールを提供するこ
とを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決するため、耐熱性の異なる接着剤の組み合わせに
つき鋭意検討を重ねた結果、本発明を完成するに至っ
た。
を解決するため、耐熱性の異なる接着剤の組み合わせに
つき鋭意検討を重ねた結果、本発明を完成するに至っ
た。
【０００９】即ち、本発明は、ケース内に中空糸膜が配
置され、かつケースと中空糸膜端部とが接着剤でシール
された構造の膜モジュールであって、しかも接着剤部分
が、中空糸の長さ方向の端部側からガラス転移点５０℃
以上の耐熱性接着剤層（Ａ）、次いでこれよりガラス転
移点の低い接着剤層（Ｂ）の順で積層された構造を有す
るものであることを特徴とする膜モジュールを提供する
ものである。
置され、かつケースと中空糸膜端部とが接着剤でシール
された構造の膜モジュールであって、しかも接着剤部分
が、中空糸の長さ方向の端部側からガラス転移点５０℃
以上の耐熱性接着剤層（Ａ）、次いでこれよりガラス転
移点の低い接着剤層（Ｂ）の順で積層された構造を有す
るものであることを特徴とする膜モジュールを提供する
ものである。
【００１０】本発明に使用される中空糸膜には特に制限
はなく、精密濾過膜、限外濾過膜、逆浸透膜、気液接触
用隔膜、脱気膜、給気膜、気体分離膜、パーベーパレー
ション膜、透析膜、イオン交換膜等いかなるものでもか
まわない。
はなく、精密濾過膜、限外濾過膜、逆浸透膜、気液接触
用隔膜、脱気膜、給気膜、気体分離膜、パーベーパレー
ション膜、透析膜、イオン交換膜等いかなるものでもか
まわない。
【００１１】また、中空糸膜の材質は、常時６０℃以上
の高温で使用可能なものであればいかなるものでもかま
わない。例えばポリスルホン、ポリエーテルスルホン、
ポリイミド、ポリプロピレン、ポリ４メチルペンテン
１、ポリアクリロニトリル、テフロン等を挙げる事がで
きる。
の高温で使用可能なものであればいかなるものでもかま
わない。例えばポリスルホン、ポリエーテルスルホン、
ポリイミド、ポリプロピレン、ポリ４メチルペンテン
１、ポリアクリロニトリル、テフロン等を挙げる事がで
きる。
【００１２】本発明に使用されるケースとしては、金
属、ガラス、セラミック、合成樹脂等いかなる材質から
なるものでもかまわない。接着剤と接着性を有さない場
合は、事前にプライマーを塗布した後に使用する事もで
きる。
属、ガラス、セラミック、合成樹脂等いかなる材質から
なるものでもかまわない。接着剤と接着性を有さない場
合は、事前にプライマーを塗布した後に使用する事もで
きる。
【００１３】ケースの形状としては、円筒状が一般的で
あるが、中空糸膜モジュールに用いられるものであれば
いかなるものでもかまわない。本発明に用いられる接着
剤層（Ａ）、接着剤層（Ｂ）としては、エポキシ系、ウ
レタン系、シリコン系、ビニルエステル系、不飽和ポリ
エステル系などを用いることができるが、耐熱性、耐溶
剤性、接着性等に優れるエポキシ系を用いる事が好まし
い。
あるが、中空糸膜モジュールに用いられるものであれば
いかなるものでもかまわない。本発明に用いられる接着
剤層（Ａ）、接着剤層（Ｂ）としては、エポキシ系、ウ
レタン系、シリコン系、ビニルエステル系、不飽和ポリ
エステル系などを用いることができるが、耐熱性、耐溶
剤性、接着性等に優れるエポキシ系を用いる事が好まし
い。
【００１４】エポキシ系接着剤のエポキシ主剤として
は、例えばビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ、ノボ
ラックフェノール、臭素化ビスフェノールＡ、フェノー
ル等のフェノール類、およびブタノール、アリルアルコ
ール、グリセリン、ポリプロピレングリコール等のアル
コール類のグリシジルエーテルタイプエポキシ樹脂、環
式脂肪族エポキシ樹脂、グリシジルエステルタイプエポ
キシ樹脂、グリシジルアミンタイプエポキシ樹脂、ヒダ
ントイン型エポキシ樹脂、トリグリシジルイソシアヌレ
ート等を挙げる事ができる。
は、例えばビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ、ノボ
ラックフェノール、臭素化ビスフェノールＡ、フェノー
ル等のフェノール類、およびブタノール、アリルアルコ
ール、グリセリン、ポリプロピレングリコール等のアル
コール類のグリシジルエーテルタイプエポキシ樹脂、環
式脂肪族エポキシ樹脂、グリシジルエステルタイプエポ
キシ樹脂、グリシジルアミンタイプエポキシ樹脂、ヒダ
ントイン型エポキシ樹脂、トリグリシジルイソシアヌレ
ート等を挙げる事ができる。
【００１５】接着剤層（Ｂ）にエポキシ系接着剤を用い
る場合には、硬化剤として鎖状脂肪族ポリアミン及び／
またはその変性物を用いることが好ましい。使用される
鎖状脂肪族ポリアミンとしては、例えばジエチレントリ
アミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペン
タミン、ペンタエチレンヘキサミン、イミノビスプロピ
ルアミン、ビス（ヘキサメチレン）トリアミン、ジメチ
ルアミノプロピルアミン、ジエチルアミノプロピルアミ
ン、アミノエチルエタノールアミン、１，３，５−トリ
スアミノメチルヘキサン、トリメチルヘキサメチレンジ
アミン等及びこれらのポリアミド、エポキシアダクツ、
シアノエチル化等の変性物を挙げることができる。
る場合には、硬化剤として鎖状脂肪族ポリアミン及び／
またはその変性物を用いることが好ましい。使用される
鎖状脂肪族ポリアミンとしては、例えばジエチレントリ
アミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペン
タミン、ペンタエチレンヘキサミン、イミノビスプロピ
ルアミン、ビス（ヘキサメチレン）トリアミン、ジメチ
ルアミノプロピルアミン、ジエチルアミノプロピルアミ
ン、アミノエチルエタノールアミン、１，３，５−トリ
スアミノメチルヘキサン、トリメチルヘキサメチレンジ
アミン等及びこれらのポリアミド、エポキシアダクツ、
シアノエチル化等の変性物を挙げることができる。
【００１６】接着剤層（Ａ）にエポキシ系接着剤を用い
る場合には、硬化剤として環状脂肪族ポリアミン、芳香
族ポリアミン、イミダゾール類及びこれらの変性物から
なる群から選ばれる一種以上の硬化剤を用いることが好
ましい。
る場合には、硬化剤として環状脂肪族ポリアミン、芳香
族ポリアミン、イミダゾール類及びこれらの変性物から
なる群から選ばれる一種以上の硬化剤を用いることが好
ましい。
【００１７】環状脂肪族ポリアミンとしては、例えばメ
ンセンジアミン、イソホロンジアミン、ビス（４−アミ
ノ−３−メチルシクロヘキシル）メタン、Ｎ−アミノエ
チルピペラジン、ビス（４−アミノシクロヘキシル）メ
タン、１，３−ビスアミノメチルシクロヘキサン等及び
それらの変性物を挙げることができる。
ンセンジアミン、イソホロンジアミン、ビス（４−アミ
ノ−３−メチルシクロヘキシル）メタン、Ｎ−アミノエ
チルピペラジン、ビス（４−アミノシクロヘキシル）メ
タン、１，３−ビスアミノメチルシクロヘキサン等及び
それらの変性物を挙げることができる。
【００１８】芳香族ポリアミンとしては、メタキシレン
ジアミン、メタフェニレンジアミン、ジアミノジフェニ
ルメタン、ジアミノジフェニルスルホン等及びそれらの
変性物を挙げることができる。
ジアミン、メタフェニレンジアミン、ジアミノジフェニ
ルメタン、ジアミノジフェニルスルホン等及びそれらの
変性物を挙げることができる。
【００１９】イミダゾール類としては、２ーエチルー４
ーメチルイミダゾール、２ーメチルイミダゾール、２ー
ウンデシルイミダゾール、２ーヘプタデシルイミダゾー
ル、２ーフェニルイミダゾール、１ーベンジルー２ーメ
チルイミダゾール等及びそれらの変性物を挙げることが
できる。
ーメチルイミダゾール、２ーメチルイミダゾール、２ー
ウンデシルイミダゾール、２ーヘプタデシルイミダゾー
ル、２ーフェニルイミダゾール、１ーベンジルー２ーメ
チルイミダゾール等及びそれらの変性物を挙げることが
できる。
【００２０】接着剤層のガラス転移は、新実験化学講座
１９高分子化学（II）１２・４・４ガラス転移による
と、高分子のガラス転移は非晶部分の分子鎖運動の凍結
・解放に関する緩和現象である。ガラス転移温度で熱膨
張係数、熱容量、弾性率、力学的減衰、屈折率等が不連
続変化を示す。接着剤層は、非晶質高分子であり、ガラ
ス転移温度以下では、硬くて変形しにくいガラス状であ
り、ガラス転移温度以上では、柔軟でたわみやすく、エ
ラストマー状となる。接着剤層の弾性率は、温度がガラ
ス転移領域の下から上昇するとき、１０００分の１以下
に低下する。
１９高分子化学（II）１２・４・４ガラス転移による
と、高分子のガラス転移は非晶部分の分子鎖運動の凍結
・解放に関する緩和現象である。ガラス転移温度で熱膨
張係数、熱容量、弾性率、力学的減衰、屈折率等が不連
続変化を示す。接着剤層は、非晶質高分子であり、ガラ
ス転移温度以下では、硬くて変形しにくいガラス状であ
り、ガラス転移温度以上では、柔軟でたわみやすく、エ
ラストマー状となる。接着剤層の弾性率は、温度がガラ
ス転移領域の下から上昇するとき、１０００分の１以下
に低下する。
【００２１】接着剤層のガラス転移温度は、示差熱分析
（ＤＴＡ）、示差走査熱量測定（ＤＳＣ）により熱容量
の変化点として求めることができる。また、力学測定、
粘弾性測定によってもガラス転移温度を求めることがで
きる。
（ＤＴＡ）、示差走査熱量測定（ＤＳＣ）により熱容量
の変化点として求めることができる。また、力学測定、
粘弾性測定によってもガラス転移温度を求めることがで
きる。
【００２２】本発明における耐熱性接着剤層（Ａ）のガ
ラス転移点は、５０℃以上であり、６０℃〜９０℃であ
ることが好ましい。接着剤層（Ｂ）のガラス転移点は、
耐熱性接着剤層（Ａ）のガラス転移点よりも低ければよ
いが、２０〜５０℃であることが好ましい。
ラス転移点は、５０℃以上であり、６０℃〜９０℃であ
ることが好ましい。接着剤層（Ｂ）のガラス転移点は、
耐熱性接着剤層（Ａ）のガラス転移点よりも低ければよ
いが、２０〜５０℃であることが好ましい。
【００２３】本発明における接着剤層（Ａ）と接着剤層
（Ｂ）の厚さの比（Ａ）／（Ｂ）には、特に限定は無
い。しかし、接着剤層（Ａ）は、耐熱性を発現させる役
割を有する為、充分な厚みを有することが必要であり、
接着剤層（Ｂ）は、緩衝作用を発現させる役割である為
厚みを必要としない。従って、（Ａ）／（Ｂ）は、８０
／２０〜９９／１の範囲にあることが好ましい。
（Ｂ）の厚さの比（Ａ）／（Ｂ）には、特に限定は無
い。しかし、接着剤層（Ａ）は、耐熱性を発現させる役
割を有する為、充分な厚みを有することが必要であり、
接着剤層（Ｂ）は、緩衝作用を発現させる役割である為
厚みを必要としない。従って、（Ａ）／（Ｂ）は、８０
／２０〜９９／１の範囲にあることが好ましい。
【００２４】本発明において、ケース内に中空糸膜を配
置し、該中空糸膜端部に接着剤を充填した後、硬化させ
てケースと中空糸膜端部とをシールする方法は、モジュ
ール形式に適した任意の方法で行うことができる。一例
を示すと、中空糸膜を束ねて円筒状ケースに挿入し、ケ
ースの両端部にキャップを取り付け、ケースの中心を軸
に回転させながら接着剤をケース端部に注入し、そのま
まケースの回転を継続し接着剤を硬化させる。
置し、該中空糸膜端部に接着剤を充填した後、硬化させ
てケースと中空糸膜端部とをシールする方法は、モジュ
ール形式に適した任意の方法で行うことができる。一例
を示すと、中空糸膜を束ねて円筒状ケースに挿入し、ケ
ースの両端部にキャップを取り付け、ケースの中心を軸
に回転させながら接着剤をケース端部に注入し、そのま
まケースの回転を継続し接着剤を硬化させる。
【００２５】本発明において、接着剤の硬化は室温にお
いて行ってもかまわないが、膜モジュールが使用される
温度以上の温度で硬化させることが好ましい。その際、
硬化の当初から高温で硬化させると接着剤の硬化発熱が
大きく、ケースや分離膜として耐熱性の高いものを使用
する必要がある。該硬化発熱を避ける為には、第１段と
して０〜６０℃で固化させ、次いで７０〜１５０℃にて
後硬化させることが好ましい。
いて行ってもかまわないが、膜モジュールが使用される
温度以上の温度で硬化させることが好ましい。その際、
硬化の当初から高温で硬化させると接着剤の硬化発熱が
大きく、ケースや分離膜として耐熱性の高いものを使用
する必要がある。該硬化発熱を避ける為には、第１段と
して０〜６０℃で固化させ、次いで７０〜１５０℃にて
後硬化させることが好ましい。
【００２６】
【実施例】以下、実施例により本発明をさらに具体的に
説明するが、本発明の範囲がこれにより限定されるもの
ではない。
説明するが、本発明の範囲がこれにより限定されるもの
ではない。
【００２７】［実施例１］ （膜モジュールの製造）ケースとして内径１１０ｍｍ、
外径１２０ｍｍ、長さ５００ｍｍの耐熱塩化ビニル樹脂
製のパイプを用意し、ケース内に内径２００μｍ、外径
２８０μｍのポリ４メチルペンテン１製中空糸多孔質膜
５０，０００本を挿入した。ケースの両端にポリプロピ
レン製のキャップを取り付け、遠心成形機にセットし
た。
外径１２０ｍｍ、長さ５００ｍｍの耐熱塩化ビニル樹脂
製のパイプを用意し、ケース内に内径２００μｍ、外径
２８０μｍのポリ４メチルペンテン１製中空糸多孔質膜
５０，０００本を挿入した。ケースの両端にポリプロピ
レン製のキャップを取り付け、遠心成形機にセットし
た。
【００２８】接着剤層（Ａ）：エピクロン８５０（大日
本インキ化学工業製、ビスフェノールＡ型エポキシ樹
脂）２００ｇ、エピクロンＢ−０６５（大日本インキ化
学工業製、変性鎖状脂肪族ポリアミン）３８ｇ、１，３
−ビスアミノメチルシクロヘキサン１６ｇを混合したも
の（該混合物の硬化物のガラス転移点は、ＤＳＣ測定に
より６０℃であった）を用意し、４０℃の雰囲気中４０
０ｒｐｍで回転させたケース内に流し込んだ。回転を５
時間継続した。この層の厚さは２５ｍｍであった。
本インキ化学工業製、ビスフェノールＡ型エポキシ樹
脂）２００ｇ、エピクロンＢ−０６５（大日本インキ化
学工業製、変性鎖状脂肪族ポリアミン）３８ｇ、１，３
−ビスアミノメチルシクロヘキサン１６ｇを混合したも
の（該混合物の硬化物のガラス転移点は、ＤＳＣ測定に
より６０℃であった）を用意し、４０℃の雰囲気中４０
０ｒｐｍで回転させたケース内に流し込んだ。回転を５
時間継続した。この層の厚さは２５ｍｍであった。
【００２９】接着剤層（Ｂ）：エピクロン８５０（大日
本インキ化学工業製、ビスフェノールＡ型エポキシ樹
脂）２０ｇ、エピクロンＢ−０６５（大日本インキ化学
工業製、変性鎖状脂肪族ポリアミン）８ｇを混合したも
の（該混合物の硬化物のガラス転移点は、ＤＳＣ測定に
より４０℃であった）を用意し、４０℃の雰囲気中４０
０ｒｐｍで回転させたケース内に流し込んで、回転を５
時間継続した。ケースを遠心成形機から取り出し、８０
℃に保たれた恒温槽内で１０時間の後硬化を行った後、
両端を切断することにより中空糸膜モジュール１を得
た。この層の厚さは２ｍｍであった。
本インキ化学工業製、ビスフェノールＡ型エポキシ樹
脂）２０ｇ、エピクロンＢ−０６５（大日本インキ化学
工業製、変性鎖状脂肪族ポリアミン）８ｇを混合したも
の（該混合物の硬化物のガラス転移点は、ＤＳＣ測定に
より４０℃であった）を用意し、４０℃の雰囲気中４０
０ｒｐｍで回転させたケース内に流し込んで、回転を５
時間継続した。ケースを遠心成形機から取り出し、８０
℃に保たれた恒温槽内で１０時間の後硬化を行った後、
両端を切断することにより中空糸膜モジュール１を得
た。この層の厚さは２ｍｍであった。
【００３０】（膜モジュールの評価）得られた中空糸膜
モジュール１の中空糸内部に６０℃の熱水を流しなが
ら、０ｋｇｆ／ｃｍ2・Ｇと５ｋｇｆ／ｃｍ2Ｇの加圧を
交互に繰り返す試験を１０万回行ったが、接着剤とケー
スの剥離、中空糸の破損による水漏れは発生しなかっ
た。
モジュール１の中空糸内部に６０℃の熱水を流しなが
ら、０ｋｇｆ／ｃｍ2・Ｇと５ｋｇｆ／ｃｍ2Ｇの加圧を
交互に繰り返す試験を１０万回行ったが、接着剤とケー
スの剥離、中空糸の破損による水漏れは発生しなかっ
た。
【００３１】［実施例２］ （膜モジュールの製造）ケースとして内径１１０ｍｍ、
外径１２０ｍｍ、長さ５００ｍｍのポリスルホン樹脂製
のパイプを用意し、ケース内に内径６５０μｍ、外径８
３０μｍのポリスルホン製中空糸多孔質膜８，０００本
を挿入した。ケースの両端にポリスルホン樹脂製のキャ
ップを取り付け、遠心成形機にセットした。
外径１２０ｍｍ、長さ５００ｍｍのポリスルホン樹脂製
のパイプを用意し、ケース内に内径６５０μｍ、外径８
３０μｍのポリスルホン製中空糸多孔質膜８，０００本
を挿入した。ケースの両端にポリスルホン樹脂製のキャ
ップを取り付け、遠心成形機にセットした。
【００３２】接着剤層（Ａ）：エピクロン８３０（大日
本インキ化学工業製、ビスフェノールＦ型エポキシ樹
脂）２００ｇ、トリエチレンテトラミン１５ｇ、メタキ
シレンジアミン１５ｇを混合したもの（該混合物の硬化
物のガラス転移点は、ＤＳＣ測定により７０℃であっ
た）を用意し、４０℃の雰囲気中４００ｒｐｍで回転さ
せたケース内に流し込んだ。流し込みが終了した直後か
ら雰囲気温度５０℃に昇温し、回転を５時間継続した。
この層の厚さは２５ｍｍであった。
本インキ化学工業製、ビスフェノールＦ型エポキシ樹
脂）２００ｇ、トリエチレンテトラミン１５ｇ、メタキ
シレンジアミン１５ｇを混合したもの（該混合物の硬化
物のガラス転移点は、ＤＳＣ測定により７０℃であっ
た）を用意し、４０℃の雰囲気中４００ｒｐｍで回転さ
せたケース内に流し込んだ。流し込みが終了した直後か
ら雰囲気温度５０℃に昇温し、回転を５時間継続した。
この層の厚さは２５ｍｍであった。
【００３３】接着剤層（Ｂ）：コロネート４４０３（日
本ポリウレタン工業製、ウレタン樹脂主剤）２０ｇ、ニ
ッポラン４２２１（日本ポリウレタン工業製、ウレタン
樹脂硬化剤）１５ｇを混合したもの（該混合物の硬化物
のガラス転移点は、ＤＳＣ測定により０℃以下であっ
た）を用意し、５０℃の雰囲気中４００ｒｐｍで回転さ
せたケース内に流し込んで、回転を５時間継続した後ケ
ースを遠心成形機から取り出し、１００℃に保たれた恒
温槽内で１０時間の後硬化を行って中空糸膜モジュール
２を得た。この層の厚さは２ｍｍであった。
本ポリウレタン工業製、ウレタン樹脂主剤）２０ｇ、ニ
ッポラン４２２１（日本ポリウレタン工業製、ウレタン
樹脂硬化剤）１５ｇを混合したもの（該混合物の硬化物
のガラス転移点は、ＤＳＣ測定により０℃以下であっ
た）を用意し、５０℃の雰囲気中４００ｒｐｍで回転さ
せたケース内に流し込んで、回転を５時間継続した後ケ
ースを遠心成形機から取り出し、１００℃に保たれた恒
温槽内で１０時間の後硬化を行って中空糸膜モジュール
２を得た。この層の厚さは２ｍｍであった。
【００３４】（膜モジュールの評価）得られた中空糸膜
モジュール２の中空糸内部に７０℃の熱水を流しなが
ら、０ｋｇｆ／ｃｍ2・Ｇと５ｋｇｆ／ｃｍ2Ｇの加圧を
交互に繰り返す試験を１０万回行ったが、接着剤とケー
スの剥離、中空糸の破損による水漏れは発生しなかっ
た。
モジュール２の中空糸内部に７０℃の熱水を流しなが
ら、０ｋｇｆ／ｃｍ2・Ｇと５ｋｇｆ／ｃｍ2Ｇの加圧を
交互に繰り返す試験を１０万回行ったが、接着剤とケー
スの剥離、中空糸の破損による水漏れは発生しなかっ
た。
【００３５】［実施例３］ （膜モジュールの製造）接着剤層（Ａ）において、接着
剤を注入する際の雰囲気温度が５０℃であり、接着剤層
（Ｂ）封止後に後硬化を行わないこと以外は実施例１と
同様にして中空糸膜モジュール３を得た。接着剤層
（Ａ）及び（Ｂ）の厚さは実施例１と同様であった。
剤を注入する際の雰囲気温度が５０℃であり、接着剤層
（Ｂ）封止後に後硬化を行わないこと以外は実施例１と
同様にして中空糸膜モジュール３を得た。接着剤層
（Ａ）及び（Ｂ）の厚さは実施例１と同様であった。
【００３６】（膜モジュールの評価）得られた中空糸膜
モジュール３の中空糸内部に６０℃の熱水を流しなが
ら、０ｋｇｆ／ｃｍ2・Ｇと５ｋｇｆ／ｃｍ2Ｇの加圧を
交互に繰り返す試験を１０万回行ったが、接着剤とケー
スの剥離、水漏れは発生しなかった。
モジュール３の中空糸内部に６０℃の熱水を流しなが
ら、０ｋｇｆ／ｃｍ2・Ｇと５ｋｇｆ／ｃｍ2Ｇの加圧を
交互に繰り返す試験を１０万回行ったが、接着剤とケー
スの剥離、水漏れは発生しなかった。
【００３７】［実施例４］ （膜モジュールの製造）接着剤層（Ａ）として、エピク
ロン８５０（大日本インキ化学工業製、ビスフェノール
Ａ型エポキシ樹脂）２００ｇ、エピクロンＢ−０６５
（大日本インキ化学工業製、変性鎖状脂肪族ポリアミ
ン）６５ｇ、２ーエチル４ーメチルイミダゾール８ｇを
混合したもの（該混合物の硬化物のガラス転移点は、Ｄ
ＳＣ測定により７０℃であった）を用いる以外は実施例
１と同様にして膜モジュール４を得た。接着剤層（Ａ）
及び（Ｂ）の厚さは実施例１と同様であった。
ロン８５０（大日本インキ化学工業製、ビスフェノール
Ａ型エポキシ樹脂）２００ｇ、エピクロンＢ−０６５
（大日本インキ化学工業製、変性鎖状脂肪族ポリアミ
ン）６５ｇ、２ーエチル４ーメチルイミダゾール８ｇを
混合したもの（該混合物の硬化物のガラス転移点は、Ｄ
ＳＣ測定により７０℃であった）を用いる以外は実施例
１と同様にして膜モジュール４を得た。接着剤層（Ａ）
及び（Ｂ）の厚さは実施例１と同様であった。
【００３８】（膜モジュールの評価）得られた中空糸膜
モジュール４の内部に７０℃の熱水を流しながら、０ｋ
ｇｆ／ｃｍ2・Ｇと５ｋｇｆ／ｃｍ2Ｇの加圧を交互に繰
り返す試験を５万回行ったが、接着剤とケースの剥離、
水漏れは発生しなかった。
モジュール４の内部に７０℃の熱水を流しながら、０ｋ
ｇｆ／ｃｍ2・Ｇと５ｋｇｆ／ｃｍ2Ｇの加圧を交互に繰
り返す試験を５万回行ったが、接着剤とケースの剥離、
水漏れは発生しなかった。
【００３９】［比較例１］接着剤層（Ｂ）を作成しない
こと以外は実施例１と同様にして中空糸膜モジュール５
を得た。
こと以外は実施例１と同様にして中空糸膜モジュール５
を得た。
【００４０】（膜モジュールの評価）得られた中空糸膜
モジュール５の中空糸内部に６０℃の熱水を流しなが
ら、０ｋｇｆ／ｃｍ2・Ｇと５ｋｇｆ／ｃｍ2Ｇの加圧を
交互に繰り返す試験を行ったところ、１万回で水漏れが
発生した。
モジュール５の中空糸内部に６０℃の熱水を流しなが
ら、０ｋｇｆ／ｃｍ2・Ｇと５ｋｇｆ／ｃｍ2Ｇの加圧を
交互に繰り返す試験を行ったところ、１万回で水漏れが
発生した。
【００４１】［比較例２］接着剤層（Ａ）として、エピ
クロン８３０（大日本インキ化学工業製、ビスフェノー
ルＦ型エポキシ樹脂）２００ｇ、エピクロンＢ−０５０
（大日本インキ化学工業製、変性鎖状脂肪族ポリアミ
ン）８０ｇ、を混合したもの（該混合物の硬化物のガラ
ス転移点は、ＤＳＣ測定により４０℃であった）を用
い、接着剤層（Ｂ）を作成しないこと以外は実施例２と
同様にして中空糸膜モジュール６を得た。
クロン８３０（大日本インキ化学工業製、ビスフェノー
ルＦ型エポキシ樹脂）２００ｇ、エピクロンＢ−０５０
（大日本インキ化学工業製、変性鎖状脂肪族ポリアミ
ン）８０ｇ、を混合したもの（該混合物の硬化物のガラ
ス転移点は、ＤＳＣ測定により４０℃であった）を用
い、接着剤層（Ｂ）を作成しないこと以外は実施例２と
同様にして中空糸膜モジュール６を得た。
【００４２】（膜モジュールの評価）得られた中空糸膜
モジュール６の中空糸内部に６０℃の熱水を流しなが
ら、０ｋｇｆ／ｃｍ2・Ｇと５ｋｇｆ／ｃｍ2Ｇの加圧を
交互に繰り返す試験を行ったところ、５千回で水漏れが
発生した。中空糸膜モジュールの両端を観察したところ
接着剤部分のモジュール内部方向への凹みが見られた。
モジュール６の中空糸内部に６０℃の熱水を流しなが
ら、０ｋｇｆ／ｃｍ2・Ｇと５ｋｇｆ／ｃｍ2Ｇの加圧を
交互に繰り返す試験を行ったところ、５千回で水漏れが
発生した。中空糸膜モジュールの両端を観察したところ
接着剤部分のモジュール内部方向への凹みが見られた。
【００４３】［比較例３］接着剤層（Ａ）と接着剤層
（Ｂ）の順序を逆にすること以外は、実施例１と同様に
して中空糸膜モジュール７を得た。
（Ｂ）の順序を逆にすること以外は、実施例１と同様に
して中空糸膜モジュール７を得た。
【００４４】（膜モジュールの評価）得られた中空糸膜
モジュール７の中空糸内部に６０℃の熱水を流しなが
ら、０ｋｇｆ／ｃｍ2・Ｇと５ｋｇｆ／ｃｍ2Ｇの加圧を
交互に繰り返す試験を行ったところ、７千回で水漏れが
発生した。中空糸膜モジュールの両端を観察したところ
接着剤部分のモジュール内部方向への凹みが見られた。
モジュール７の中空糸内部に６０℃の熱水を流しなが
ら、０ｋｇｆ／ｃｍ2・Ｇと５ｋｇｆ／ｃｍ2Ｇの加圧を
交互に繰り返す試験を行ったところ、７千回で水漏れが
発生した。中空糸膜モジュールの両端を観察したところ
接着剤部分のモジュール内部方向への凹みが見られた。
【００４５】
【発明の効果】常時６０℃程度以上の高温で使用可能で
あり、ケースと中空糸膜端部をシールする際や中空糸膜
モジュールに圧力が作用する際に中空糸膜の破損を起こ
さない膜モジュールを提供する。本発明により、従来中
空糸分離膜が実用化されていなかった常時高温で使用さ
れる分野にその応用範囲を広げる効果が期待される。
あり、ケースと中空糸膜端部をシールする際や中空糸膜
モジュールに圧力が作用する際に中空糸膜の破損を起こ
さない膜モジュールを提供する。本発明により、従来中
空糸分離膜が実用化されていなかった常時高温で使用さ
れる分野にその応用範囲を広げる効果が期待される。
Claims (6)
- 【請求項１】ケース内に中空糸膜が配置され、かつケー
スと中空糸膜端部とが接着剤でシールされた構造の膜モ
ジュールであって、しかも接着剤部分が、中空糸の長さ
方向の端部側からガラス転移点５０℃以上の耐熱性接着
剤層（Ａ）、次いでこれよりガラス転移点の低い接着剤
層（Ｂ）の順で積層された構造を有するものであること
を特徴とする膜モジュール。 - 【請求項２】接着剤層（Ａ）及び接着剤層（Ｂ）が、い
ずれもエポキシ主剤と硬化剤とからなる接着剤層である
請求項１記載の膜モジュール。 - 【請求項３】接着剤層（Ｂ）の硬化剤が、鎖状脂肪族ポ
リアミン及び／またはその変性物である請求項２記載の
膜モジュール。 - 【請求項４】接着剤層（Ａ）の硬化剤が、環状脂肪族ポ
リアミン、芳香族ポリアミン、イミダゾール類及びこれ
らの変性物からなる群から選ばれる一種以上の硬化剤を
含有するものである請求項２記載の膜モジュール。 - 【請求項５】接着剤層（Ａ）のガラス転移点が６０〜９
０℃であり、かつ接着剤層（Ｂ）のガラス転移点が２０
〜５０℃である請求項２、３または４記載の膜モジュー
ル。 - 【請求項６】接着剤層（Ａ）と接着剤層（Ｂ）の厚さの
比（Ａ）／（Ｂ）が、８０／２０〜９９／１である請求
項１〜５のいずれか１つに記載の膜モジュール。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11045593A JPH06319960A (ja) | 1993-05-12 | 1993-05-12 | 中空糸膜モジュール |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11045593A JPH06319960A (ja) | 1993-05-12 | 1993-05-12 | 中空糸膜モジュール |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06319960A true JPH06319960A (ja) | 1994-11-22 |
Family
ID=14536152
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11045593A Pending JPH06319960A (ja) | 1993-05-12 | 1993-05-12 | 中空糸膜モジュール |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06319960A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000059614A1 (fr) * | 1999-04-02 | 2000-10-12 | Mitsubishi Rayon Co., Ltd. | Module a membrane de fil creux, agent de remplissage et procede de desaeration de substances chimiques liquides |
| JP2017029885A (ja) * | 2015-07-29 | 2017-02-09 | 日機装株式会社 | 中空糸膜モジュール |
| JP2017052686A (ja) * | 2015-09-09 | 2017-03-16 | 三洋化成工業株式会社 | 鉄筋継ぎ手用グラウト材組成物 |
| 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 |
-
1993
- 1993-05-12 JP JP11045593A patent/JPH06319960A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000059614A1 (fr) * | 1999-04-02 | 2000-10-12 | Mitsubishi Rayon Co., Ltd. | Module a membrane de fil creux, agent de remplissage et procede de desaeration de substances chimiques liquides |
| US6648945B1 (en) | 1999-04-02 | 2003-11-18 | Mitsubishi Rayon Co., Ltd. | Hollow yarn membrane module, potting agent therefor and method for deaeration of liquid chemicals |
| JP2017029885A (ja) * | 2015-07-29 | 2017-02-09 | 日機装株式会社 | 中空糸膜モジュール |
| JP2017052686A (ja) * | 2015-09-09 | 2017-03-16 | 三洋化成工業株式会社 | 鉄筋継ぎ手用グラウト材組成物 |
| 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 |
| JPWO2023054205A1 (ja) * | 2021-09-29 | 2023-04-06 |
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