半透膜支持体
【課題】アルカリ溶液に対する十分な耐性を有し、強度が強く、製造安定性、半透膜塗布適性に優れ、半透膜溶液の非塗布面への裏抜けがなく、半透膜と半透膜支持体との接着性に優れる半透膜支持体を提供する。
【解決手段】少なくとも一方の面に半透膜を設けて用いる半透膜支持体において、該半透膜支持体がポリプロピレンを芯成分、高密度ポリエチレンを鞘成分とする芯鞘型複合繊維及び湿熱接着性バインダー繊維を含有することを特徴とする半透膜支持体。湿熱接着性バインダー繊維がエチレン−ビニルアルコール系繊維又はビニルアルコール系繊維であると好ましい。
【解決手段】少なくとも一方の面に半透膜を設けて用いる半透膜支持体において、該半透膜支持体がポリプロピレンを芯成分、高密度ポリエチレンを鞘成分とする芯鞘型複合繊維及び湿熱接着性バインダー繊維を含有することを特徴とする半透膜支持体。湿熱接着性バインダー繊維がエチレン−ビニルアルコール系繊維又はビニルアルコール系繊維であると好ましい。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半透膜支持体に関する。
【背景技術】
【０００２】
海水の淡水化、浄水器、食品の濃縮、廃水処理、血液ろ過に代表される医療用、半導体洗浄用の超純水製造等の分野で、半透膜が広く用いられている。半透膜は、セルロース系樹脂、ポリスルホン系樹脂、ポリアクリロニトリル系樹脂、フッ素系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂等の合成樹脂で構成されている。しかしながら、半透膜単体では機械的強度に劣るため、不織布や織布等の繊維基材からなる半透膜支持体の片面（以下、「半透膜塗布面」という）に半透膜が設けられた形態で使用されている。
【０００３】
半透膜支持体に要求される性能としては、半透膜塗布面の平滑性に優れ、製膜後の半透膜における凹凸が少ないこと、半透膜溶液が非塗布面に裏抜けしないこと、半透膜と半透膜支持体との接着性が良好であること、半透膜の塗布前後でカールやシートの収縮が少ないこと等が挙げられる。例えば、ポリエステル不織布を用いたポリスルホン限外ろ過膜が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
一方で、半透膜をアルカリ廃液の処理に使用したり、処理する水は酸性から中性域であるものの、半透膜の洗浄時にアルカリ性の洗浄液を使用したりといった用途がある。しかしながら、ポリエステル不織布を用いた半透膜支持体は、アルカリ溶液に容易に加水分解されて損傷を受け、こうした用途では使用できない。
【０００５】
アルカリ溶液への耐性付与を目的に、ポリプロピレンを芯材、ポリエチレンを鞘材とした複合繊維を熱処理した半透膜支持体、ポリプロピレン単繊維から形成された不織布層を表面に有し、その表面に透過膜を設ける半透膜支持体（例えば、特許文献２及び３参照）等が提案されている。こうしたポリオレフィン系繊維は、耐アルカリ性や耐酸化性に優れるが、ポリオレフィン系繊維の含有率が高い不織布の製造は比較的難しく、地合が不均一になる、製造安定性に劣るといった問題があった。また、ポリオレフィン系繊維は耐熱性に劣るせいか、半透膜支持体の一方の面に半透膜を設ける製造工程において、皺やカールが発生するといった問題が生じていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開昭５４−１４３７６号公報
【特許文献２】特開２００１−１７８４２号公報
【特許文献３】特開昭５６−１５２７０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の課題は、アルカリ溶液に対する十分な耐性を有し、強度が強く、製造安定性、半透膜塗布適性に優れ、半透膜溶液の非塗布面への裏抜けがなく、半透膜と半透膜支持体との接着性に優れる半透膜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】
【０００８】
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、少なくとも一方の面に半透膜を設けて用いる半透膜支持体において、該半透膜支持体がポリオレフィン系繊維及び湿熱接着性バインダー繊維を含有し、ポリオレフィン系繊維として、ポリプロピレンを芯成分、高密度ポリエチレンを鞘成分とする芯鞘型複合繊維を少なくとも含有することを特徴とする半透膜支持体を見いだした。
【０００９】
湿熱接着性バインダー繊維がエチレン−ビニルアルコール系繊維又はビニルアルコール系繊維であると好ましい。
【００１０】
ポリプロピレンを芯成分、高密度ポリエチレンを鞘成分とする芯鞘型複合繊維の含有率が３０質量％以上９８質量％以下であると好ましい。
【００１１】
ポリオレフィン系繊維の含有率が６５質量％以上であると好ましい。
【００１２】
湿熱接着性バインダー繊維がエチレン−ビニルアルコール系単繊維からなり、該単繊維の含有率が２質量％以上３５質量％以下であると好ましい。
【００１３】
湿熱接着性バインダー繊維がエチレン−ビニルアルコール系繊維とポリオレフィン系繊維との分割型複合繊維からなり、該分割型複合繊維の含有率が２質量％以上６０質量％以下であると好ましい。
【００１４】
湿熱接着性バインダー繊維がポリオレフィン系繊維を芯、エチレン−ビニルアルコール系繊維を鞘とする芯鞘型複合繊維からなり、該芯鞘型複合繊維の含有率が２質量％以上３５質量％以下であると好ましい。
【００１５】
湿熱接着性バインダー繊維がビニルアルコール系単繊維からなり、該単繊維の含有率が２質量％以上２０質量％以下であると好ましい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の半透膜支持体は、ポリプロピレンを芯成分、高密度ポリエチレンを鞘成分とする芯鞘型複合繊維及び湿熱接着性バインダー繊維を含有することを特徴とする。該構成とすることで、アルカリ溶液に対する十分な耐性を有し、強度が強く、製造安定性、半透膜塗布適性に優れ、半透膜溶液の非塗布面への裏抜けがなく、半透膜と半透膜支持体との接着性に優れる半透膜支持体を生み出すことが可能となった。湿熱接着性バインダー繊維が、エチレン−ビニルアルコール系繊維又はビニルアルコール系繊維であると、皺やカールをいっそう抑制することができ、半透膜と半透膜支持体との接着性を向上させることができる。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明における半透膜支持体は、ポリプロピレンを芯成分、高密度ポリエチレンを鞘成分とする芯鞘型複合繊維及び湿熱接着性バインダー繊維を含有する。本発明者らは、半透膜支持体の一方の面に半透膜を設ける製造工程で皺・カールが発生する問題に着目し、これらの現象が製造工程で半透膜支持体にかかる熱・張力により、半透膜支持体が幅方向に収縮することが原因であることを見いだした。半透膜支持体の幅方向の収縮抑制について鋭意検討した結果、ポリプロピレンを芯成分、高密度ポリエチレンを鞘成分とする芯鞘型複合繊維及び湿熱接着性バインダー繊維を配合することで、半透膜を設ける工程における半透膜支持体の幅方向の収縮抑制、さらには皺・カールの抑制が可能となることを見いだしたのである。
【００１８】
本発明における湿熱接着性バインダー繊維とは、水分存在下で加熱することによって膨潤・ゲル化し、接着性を発現する繊維を指す。本発明の半透膜支持体は、湿式抄造法で作製されることが好ましいが、湿式抄造時のドライヤー乾燥時に、湿熱接着性バインダー繊維が膨潤・ゲル化した状態となり、この状態にてシートを熱圧加工することで、他の繊維を強固に固定し、シートの寸法安定性を増すことが可能となる。湿熱接着性バインダー繊維としては、例えばエチレン−ビニルアルコール系繊維、ビニルアルコール系繊維等が挙げられ、特に耐アルカリ性の点でエチレン−ビニルアルコール系繊維が好ましい。
【００１９】
エチレン−ビニルアルコール系繊維、ビニルアルコール系繊維としては、エチレン−ビニルアルコール系単繊維、ビニルアルコール系単繊維、エチレン−ビニルアルコール系繊維とそれ以外の繊維からなる複合繊維、ビニルアルコール系繊維とそれ以外の繊維からなる複合繊維等が挙げられる。複合繊維としては、放射状分割型、並列型（サイドバイサイドタイプ）、芯鞘型（コアシェルタイプ）等の複合繊維が挙げられる。複合繊維の場合、エチレン−ビニルアルコール系繊維、ビニルアルコール系繊維と組み合わされる繊維としては特に限定されず、例えばポリプロピレン、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）等のポリエチレン等のポリオレフィン系、ポリアクリル系、ビニリデン系、ポリ塩化ビニル系、ポリエステル系、ポリアミド系、ベンゾエート系、ポリクラール系、フェノール系等の繊維が挙げられるが、ポリオレフィン系繊維が耐アルカリ性の点で好ましい。これらのうち、エチレン−ビニルアルコール系単繊維、エチレン−ビニルアルコール系繊維とポリオレフィン系繊維との分割型複合繊維、ポリオレフィン系繊維を芯、エチレン−ビニルアルコール系繊維を鞘とする芯鞘型複合繊維、ビニルアルコール系単繊維が好ましく使用される。エチレン−ビニルアルコール系繊維、ビニルアルコール系繊維は、他の共重合成分を含んでいてもよいが、他成分の共重合量は２０モル％以下、特に１０モル％以下であるのが好ましい。
【００２０】
本発明においてポリオレフィン系繊維とは、１つ以上の二重結合を分子内に有し、炭素と水素を構成元素とする一種類以上の単量体を重合した単一樹脂又は共重合樹脂を溶融紡糸して繊維化したものであり、ビニルアルコール共重合体繊維やエチレン−ビニルアルコール共重合体繊維等のように、炭素と水素以外の構成元素を含有する単量体を重合した単一樹脂又は共重合樹脂を溶融紡糸した繊維は含まない。ポリオレフィン系繊維としては、単一成分からなる繊維、２種類以上の異なるポリオレフィンの混合物からなる混合ポリオレフィン繊維、２種類以上の異なるオレフィンの共重合体からなる共重合ポリオレフィン繊維、ポリエチレン、ポリプロピレン、共重合ポリオレフィン等の樹脂を適宜組み合わせた、芯鞘型、サイドバイサイド型、偏芯型あるいは分割型複合繊維等が挙げられる。ポリオレフィン系繊維は、他の共重合成分を含んでいてもよいが、他成分の共重合量は２０モル％以下、特に１０モル％以下であるのが好ましい。
【００２１】
湿熱接着性バインダー繊維がエチレン−ビニルアルコール系単繊維からなる場合、該単繊維の含有率は２質量％以上３５質量％以下であることが好ましく、５質量％以上２５質量％以下であることがより好ましく、１０質量％以上２０質量％以下であることがさらに好ましい。湿熱接着性バインダー繊維がエチレン−ビニルアルコール系繊維とポリオレフィン系繊維との分割型複合繊維からなる場合、該分割型複合繊維の含有率は２質量％以上６０質量％以下であることが好ましく、１０質量％以上５０質量％以下であることがより好ましく、１５質量％以上４０質量％以下であることがさらに好ましい。湿熱接着性バインダー繊維がポリオレフィン系繊維を芯、エチレン−ビニルアルコール系繊維を鞘とする芯鞘型複合繊維からなる場合、該芯鞘型複合繊維の含有率は２質量％以上３５質量％以下であることが好ましく、５質量％以上２５質量％以下であることがより好ましく、１０質量％以上２０質量％以下であることがさらに好ましい。湿熱接着性バインダー繊維がビニルアルコール系単繊維からなる場合、該単繊維の含有率は２質量％以上２０質量％以下であることが好ましく、４質量％以上１５質量％以下であることがより好ましく、６質量％以上１２質量％以下であることがさらに好ましい。含有率がこれらの数値より少ないと、半透膜を設ける工程における半透膜支持体の幅方向の収縮抑制が不十分となりやすく、製造工程時に皺・カールが発生しやすくなる。含有率がこれらの数値より多いと、効果が飽和するばかりか、却って強度が低下しやすくなり、耐アルカリ性も劣りやすい。
【００２２】
エチレン−ビニルアルコール系単繊維の繊維径は０．０１〜３ｄｔｅｘが好ましく、０．０５〜２ｄｔｅｘがより好ましく、０．１〜１．５ｄｔｅｘがさらに好ましい。エチレン−ビニルアルコール系繊維が分割型複合繊維の場合は、分割後の繊維径で０．０１〜０．６ｄｔｅｘが好ましく、０．０２〜０．４ｄｔｅｘがより好ましく、０．０４〜０．３ｄｔｅｘがさらに好ましい。エチレン−ビニルアルコール系繊維が芯鞘型等の非分割性複合繊維の場合、繊維径は０．４〜３ｄｔｅｘが好ましく、０．５〜２ｄｔｅｘがより好ましく、０．５〜１．５ｄｔｅｘがさらに好ましい。ビニルアルコール系単繊維の繊維径は０．１〜３ｄｔｅｘが好ましく、０．３〜２ｄｔｅｘがより好ましく、０．５〜１．５ｄｔｅｘがさらに好ましい。繊維径が上記範囲を超えると、単位体積当たりの繊維本数が減るため、これら繊維の配合比率を増やす必要が生じる場合がある。また、湿式抄造時の湿紙原反の含水率が低下するため、安定抄造が困難になる場合がある。繊維径が上記範囲より小さいと、繊維自体の機械的性能や耐久性が悪化する場合がある他、湿式抄造時の繊維分散性が難しくなる場合がある。
【００２３】
エチレン−ビニルアルコール系繊維の製造方法は特に限定されない。しかしながら、繊維径が細くなってくると、単にエチレン−ビニルアルコール系共重合体を紡糸したのみでは極細繊維が得られにくいことから、エチレン−ビニルアルコール系共重合体を一成分とする多成分繊維を紡糸し、得られた多成分繊維の他の成分を除去する方法や分割する方法を採用することができる。なかでも、エチレン−ビニルアルコール系共重合体を島成分とする海島繊維を紡糸し、次いで該海島繊維の海成分を除去する方法を採用するのが好ましい。エチレン−ビニルアルコール系共重合体と複合紡糸又は混合紡糸するポリマーは、該共重合体の性能を実質的に損なうことなく除去できる熱可塑性ポリマーであれば特に限定されない。例えば、酸性水溶液で除去可能なポリアミド（好適にはナイロン６）やアルカリ性水溶液で除去可能な易アルカリ減量性ポリエステル等が挙げられる。紡糸性、減量加工性、コスト等の点から易アルカリ減量性ポリエステルを用いるのが好ましい。
【００２４】
エチレン−ビニルアルコール系繊維は、機械的強度が強く、膠着が生じにくい繊維を効果的に紡糸する点から、メルトインデックスは、０．５〜８ｇ／１０分であることが好ましい。さらに、紡糸性の点からは１．０ｇ／１０分以上であるのがより好ましく、機械的性能の点からは７ｇ／１０分以下であるのがより好ましい。また、エチレン含有量は２０〜７０モル％が好ましく、より好ましくは３０〜５５モル％、特に好ましくは３０〜５０モル％である。エチレン含有量が低い場合には紡糸性、耐久性等に問題が生じ、エチレン含有量が高すぎる場合には、疎水性が高くなりすぎる。ビニルアルコールユニット含有量は３０〜８０モル％、特に４５〜７０モル％、さらに５０〜７０モル％であることが好ましい。本発明に用いるエチレン−ビニルアルコール系共重合体の製造方法は、特に限定されないが、エチレン−酢酸ビニル系共重合体をケン化することにより効率的に製造できる。親水性の点からは、ビニルアルコールユニットのケン化度は９５モル％以上、特に９８モル％以上であるのが好ましい。また、エチレン−ビニルアルコール系共重合体の平均分子量は、紡糸性、耐熱水性等の点から５００〜５０００、特に８００〜３５００程度とするのが好ましい。
【００２５】
ビニルアルコール系繊維の水中溶解温度は６０℃以上であることが好ましく、７０℃以上であることがより好ましい。平均重合度５００〜５０００、ケン化度９５モル％以上の繊維が好適に使用される。また、アセタール化等の処理が施されていてもよい。
【００２６】
本発明に使用されるポリプロピレンを芯成分、高密度ポリエチレンを鞘成分とする芯鞘型複合繊維は、溶融紡糸機を用い、芯鞘型複合紡糸用口金を用いて溶融紡糸される。紡糸温度は、鞘成分である高密度ポリエチレンが変質しない温度で実施され、紡糸温度２００℃以上３００℃以下で重合体を押し出し、所定の繊度の紡糸フィラメントを作製する。紡糸フィラメントには、必要に応じて延伸処理を実施する。延伸処理は、鞘成分である高密度ポリエチレンが融着しない温度で実施され、例えば、延伸温度５０℃以上１００℃以下の範囲で、延伸倍率２倍以上で処理すると、繊維強度が向上して好ましい。得られたフィラメントには、必要に応じて繊維処理剤を付与し、親水性や分散性を制御した後、所定の長さに切断して、不織布製造用の芯鞘型複合繊維として使用される。
【００２７】
前記芯鞘型複合繊維を構成する芯成分としては、ポリプロピレンを使用するが、繊維物性を調整するため、必要に応じて高密度ポリエチレンやポリメチルペンテン等のポリオレフィンを混合することができる。前記ポリオレフィンの混合比率としては、芯成分の１０質量％以下であることが好ましい。また、必要に応じて、通常のポリオレフィンに用いられる樹脂添加剤を添加することができる。樹脂添加剤としては、各種酸化防止剤、中和剤、光安定剤、紫外線吸収剤、造核剤、滑剤、帯電防止剤等が挙げられ、添加する場合の添加量としては、樹脂に対して０．０１質量％以上１．０質量％以下の範囲で用いられる。
【００２８】
次に、前記芯鞘型複合繊維を構成する鞘成分としては、高密度ポリエチレンを使用するが、繊維物性を調節するため、必要に応じてポリプロピレンやエチレン−プロピレン共重合体等のポリオレフィンを混合することができる。前記ポリオレフィンの混合比率としては、鞘成分の１０質量％以下であることが好ましい。また、必要に応じて、通常のポリオレフィンに用いられる樹脂添加剤を添加することができる。樹脂添加剤としては、各種酸化防止剤、中和剤、光安定剤、紫外線吸収剤、造核剤、滑剤、帯電防止剤等が挙げられ、添加する場合の添加量としては、樹脂に対して０．０１質量％以上１．０質量％以下の範囲で用いられる。
【００２９】
本発明の半透膜支持体におけるポリプロピレンを芯成分とし、高密度ポリエチレンを鞘成分とする芯鞘型複合繊維の含有率は、３０質量％以上９８質量％以下であることが好ましく、５０質量％以上９５質量％以下であることがより好ましく、６５質量％以上９２質量％以下であることがさらに好ましく、７５質量％以上９０質量％以下であることが特に好ましい。３０質量％未満では、不織布製造時に割れ等の欠点が発生しやすくなり、地合の均一性や製造安定性が低下する場合がある。また、半透膜支持体の強度が低下しやすくなる場合がある。９８質量％より多いと、半透膜支持体の一方の面に半透膜を設ける製造工程にて、皺やカールが発生しやすくなる場合がある。
【００３０】
本発明の半透膜支持体は、ポリプロピレンを芯成分とし、高密度ポリエチレンを鞘成分とする芯鞘型複合繊維を含有するが、この芯鞘型複合繊維を含めた全てのポリオレフィン系繊維の含有率は６５質量％以上であることが好ましい。より好ましくは７５質量％以上、特に好ましくは８０質量％以上である。エチレン−ビニルアルコール系繊維としてポリオレフィン系繊維との分割型複合繊維を使用した場合、該分割型複合繊維から生成するポリオレフィン系繊維もポリオレフィン系繊維に含まれる。ポリオレフィン系繊維の含有率が６５質量％未満であると、アルカリ溶液に対する耐性が低下しやすくなる場合がある。
【００３１】
ポリプロピレンを芯成分とし、高密度ポリエチレンを鞘成分とする芯鞘型複合繊維の繊維径は特に限定されないが、不織布強度と製造性等から、繊維径は０．２〜３ｄｔｅｘが好ましく、０．４〜２ｄｔｅｘがより好ましく、０．５〜１．５ｄｔｅｘがさらに好ましい。繊維径が３ｄｔｅｘよりも大きいと、通気度が高くなり、半透膜塗布時に半透膜溶液の非塗布面への裏抜けが発生する場合がある。０．２ｄｔｅｘより細いと、通気度が小さくなり、半透膜と半透膜支持体との接着性に劣る場合がある。
【００３２】
本発明の半透膜支持体で使用される繊維の繊維長は特に限定されないが、不織布強度と製造性等から、１ｍｍ以上２０ｍｍ以下が好ましく、１ｍｍ以上１２ｍｍ以下がより好ましく、３ｍｍ以上１０ｍｍ以下がさらに好ましい。繊維長が２０ｍｍより大きいと、繊維の分散性に劣りやすく、半透膜支持体の地合が悪化する場合がある。１ｍｍより小さいと、半透膜支持体の機械的強度に劣る場合がある。繊維の断面形状は円形が好ましいが、Ｔ型、Ｙ型、三角等の異形断面を有する繊維も、裏抜け防止、表面平滑性のために、繊維分散性等の他の特性を阻害しない範囲内で含有できる。また、分割性複合繊維を水流交絡やリファイナーにより細分化して使用することもできる。
【００３３】
本発明の半透膜支持体において、エチレン−ビニルアルコール系繊維、ビニルアルコール系繊維、ポリオレフィン系繊維以外の繊維を本発明の目的を妨げない範囲で含有させてもよい。エチレン−ビニルアルコール系繊維、ビニルアルコール系繊維、ポリオレフィン系繊維以外の繊維としては、例えばポリアクリル系、ビニリデン系、ポリ塩化ビニル系、ポリエステル系、ポリアミド系、ベンゾエート系、ポリクラール系、フェノール系等の合成繊維、アセテート、トリアセテート、プロミックスや、再生繊維のレーヨン、キュプラ、リヨセル繊維等の半合成繊維、さらには、これらの繊維とエチレン−ビニルアルコール系繊維、ビニルアルコール系繊維、ポリオレフィン系繊維との複合繊維等が挙げられる。
【００３４】
本発明の半透膜支持体の通気度は特に限定されないが、好ましくは１〜１００ｃｃ／ｃｍ２／ｓｅｃである。より好ましくは２〜５０ｃｃ／ｃｍ２／ｓｅｃであり、特に好ましくは２〜３０ｃｃ／ｃｍ２／ｓｅｃである。１ｃｃ／ｃｍ２／ｓｅｃより小さいと、半透膜と半透膜支持体との接着性に劣りやすい。１００ｃｃ／ｃｍ２／ｓｅｃより大きいと、半透膜溶液を塗布した際に裏抜けが発生し、また半透膜塗布面の平滑性にも劣る。
【００３５】
本発明の半透膜支持体の製造方法について説明する。本発明の半透膜支持体の製造方法としては、一般的な不織布の製造方法がいずれも使用でき、繊維ウェブを形成し、繊維ウェブ内の繊維を接着・融着・絡合させることにより製造することができる。繊維ウェブの製造方法としては、例えば、湿式抄造法や、カード法、エアレイド法等の乾式法等が挙げられる。しかしながら、カード法、エアレイド法等の乾式法は、繊維長の長い繊維を用いることができるが、均一な繊維ウェブの形成が困難で、湿式抄造法に比べ、一般的に地合が劣るという問題がある。
【００３６】
一方、湿式抄造法は、生産速度が乾式法に比べて速く、同一装置で繊維径の異なる繊維や複数の種類の繊維を任意の割合で均一に混合できる利点がある。即ち、繊維の形態もステープル状、パルプ状等と選択の幅は広く、使用可能な繊維径も極細繊維から太い繊維まで使用可能で、他の方法に比べ、良好な地合の繊維ウェブが得られる。これらのことから、本発明の半透膜支持体としては、湿式抄造法によって得られた湿式不織布が好ましい。
【００３７】
湿式抄造法では、繊維を均一に水中に分散させ、その後、スクリーン（異物、塊等除去）等の工程を通り、最終の繊維濃度を０．００１〜０．５０質量％に調製されたスラリーが抄紙機で抄き上げられ、湿紙が得られる。繊維の分散性を均一にするために、工程中で分散剤、消泡剤、親水剤、帯電防止剤、高分子粘剤、離型剤、抗菌剤、殺菌剤等の薬品を添加する場合もある。
【００３８】
抄紙機としては、例えば、長網抄紙機、円網抄紙機、傾斜ワイヤー式抄紙機を用いることができる。これらの抄紙機は、単独でも使用できるし、同種又は異種の２機以上の抄紙機がオンラインで設置されているコンビネーション抄紙機を使用しても良い。２層以上を抄き合わせる場合、各層の配合は同一であっても、異なっていてもよい。また、２層以上の構成の場合、各々の抄紙機で抄き上げた湿紙を積層する抄き合わせ法や、一方のシートを形成した後に、該シートの上に繊維を分散したスラリーを流延する方法のいずれでも良い。
【００３９】
抄紙機で製造された湿紙を、ヤンキードライヤー、エアードライヤー、シリンダードライヤー、サクションドラム式ドライヤー、赤外方式ドライヤー等で乾燥することにより、シートを得る。本発明の半透膜支持体は、湿熱接着性バインダー繊維を含有しており、湿熱接着性バインダー繊維を膨潤・ゲル化させ、この状態にてシートを熱圧加工することにより、他の繊維を強固に固定し、シートの寸法安定性を増すといった点で、ヤンキードライヤー、シリンダードライヤー等にて熱圧乾燥することが好ましい。熱圧乾燥とは、タッチロール等で熱ロールに湿紙を押しつけて乾燥させることをいう。熱ロールの表面温度は、９０〜１５０℃が好ましく、１００〜１４０℃がより好ましく、１１０〜１４０℃がさらに好ましい。圧力は、好ましくは５０〜１０００Ｎ／ｃｍであり、より好ましくは１００〜８００Ｎ／ｃｍであり、特に好ましくは１５０〜７００Ｎ／ｃｍである。
【００４０】
本発明の半透膜支持体において、シート化後に、さらに熱ロールによって熱圧工程を経ることが好ましい。シート熱圧加工装置のロール間をニップしながら、湿式抄紙法で製造されたシートを通過させて熱圧加工を行う。ロールの組み合わせとしては、２本の金属ロール、金属ロールと樹脂ロール、金属ロールとコットンロール等が挙げられる。２本のロールは、一方あるいは両方を加熱する。その際に、熱ロールの表面温度、ロール間のニップ圧力、シートの加工速度を制御することによって、通気度、厚み等を制御し、所望の半透膜支持体を得る。熱ロールの表面温度は、好ましくは５０〜１４０℃であり、より好ましくは７０〜１３５℃であり、特に好ましくは９０〜１３０℃である。ロールのニップ圧力は、好ましくは１９０〜１８００Ｎ／ｃｍであり、より好ましくは２９０〜１６００Ｎ／ｃｍであり、特に好ましくは３９０〜１５００Ｎ／ｃｍである。加工速度は、好ましくは４〜１００ｍ／ｍｉｎであり、より好ましくは１０〜８０ｍ／ｍｉｎであり、特に好ましくは１５〜７０ｍ／ｍｉｎである。熱ロールによる熱圧加工は２回以上行うことも可能であり、その場合、直列に配置された２組以上の上記のロール組み合わせを使用しても良いし、１組のロール組み合わせを用いて、２回加工しても良い。必要に応じて、シートの表裏を逆にしても良い。
【００４１】
半透膜支持体の坪量は、特に限定しないが、２０〜１５０ｇ／ｍ２が好ましく、より好ましくは３０〜１２０ｇ／ｍ２であり、特に好ましくは４０〜１００ｇ／ｍ２である。２０ｇ／ｍ２未満の場合は、十分な引張強度が得られない場合がある。また、１５０ｇ／ｍ２を超えると、通液抵抗が高くなる場合や、厚みが増してユニットやモジュール内に規定量の半透膜を収納できない場合がある。
【００４２】
また、半透膜支持体の密度は、好ましくは０．２５〜０．８ｇ／ｃｍ３であり、より好ましくは０．３〜０．７ｇ／ｃｍ３であり、特に好ましくは０．４〜０．６５ｇ／ｃｍ３である。半透膜支持体の密度が０．２５ｇ／ｃｍ３未満の場合は、厚みが厚くなるため、ユニットに組み込める半透膜の面積が小さくなってしまい、結果として、半透膜の寿命が短くなってしまうことがある。一方、０．８ｇ／ｃｍ３を超える場合は、通液性が低くなることがあり、半透膜の寿命が短くなる場合がある。
【００４３】
半透膜支持体の厚みは、５０〜２００μｍであることが好ましく、６０〜１５０μｍであることがより好ましく、７０〜１３０μｍであることがさらに好ましい。半透膜支持体の厚みが２００μｍを超えると、ユニットに組み込める半透膜の面積が小さくなってしまい、結果として、半透膜の寿命が短くなってしまうことがある。一方、５０μｍ未満の場合、十分な引張強度が得られない場合や通液性が低くなって、半透膜の寿命が短くなる場合がある。
【実施例】
【００４４】
以下、本発明を実施例によりさらに詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【００４５】
（実施例１）
芯成分がポリプロピレンで、鞘成分が高密度ポリエチレンである芯鞘型複合繊維（繊度０．８ｄｔｅｘ、繊維長５ｍｍ）８５質量部、エチレン−ビニルアルコール共重合体からなる単繊維（繊度０．６ｄｔｅｘ、繊維長５ｍｍ）１５質量部を、パルパーの水中で離解、分散させ、アジテーターで緩やかに撹拌して均一な抄造用スラリーを調製した。この抄造用スラリーを円網抄紙機による湿式抄造法を用いて抄造し、１３５℃に設定されたヤンキードライヤーと併設されている熱風フード中で、カンバスを介してタッチロールにて熱圧乾燥させて、幅５００ｍｍ、坪量５０ｇ／ｍ２の不織布を得た。
【００４６】
得られた不織布を、２つの加熱金属ロールからなるカレンダー装置を用いて、各加熱金属ロール温度１１０℃、圧力７８５Ｎ／ｃｍ、加工速度２０ｍ／ｍｉｎの条件で加工し、実施例１の半透膜支持体を得た。この半透膜支持体の全オレフィン系繊維の含有率は８５質量％である。
【００４７】
（実施例２）
芯成分がポリプロピレンで、鞘成分が高密度ポリエチレンである芯鞘型複合繊維を９９質量部、エチレン−ビニルアルコール共重合体からなる単繊維を１質量部とした以外は実施例１と同様にして、実施例２の半透膜支持体を得た。この半透膜支持体の全オレフィン系繊維の含有率は９９質量％である。
【００４８】
（実施例３）
芯成分がポリプロピレンで、鞘成分が高密度ポリエチレンである芯鞘型複合繊維を９７．５質量部、エチレン−ビニルアルコール共重合体からなる単繊維を２．５質量部とした以外は実施例１と同様にして、実施例３の半透膜支持体を得た。この半透膜支持体の全オレフィン系繊維の含有率は９７．５質量％である。
【００４９】
（実施例４）
芯成分がポリプロピレンで、鞘成分が高密度ポリエチレンである芯鞘型複合繊維を９２質量部、エチレン−ビニルアルコール共重合体からなる単繊維を８質量部とした以外は実施例１と同様にして、実施例４の半透膜支持体を得た。この半透膜支持体の全オレフィン系繊維の含有率は９２質量％である。
【００５０】
（実施例５）
芯成分がポリプロピレンで、鞘成分が高密度ポリエチレンである芯鞘型複合繊維を７７質量部、エチレン−ビニルアルコール共重合体からなる単繊維を２３質量部とした以外は実施例１と同様にして、実施例５の半透膜支持体を得た。この半透膜支持体の全オレフィン系繊維の含有率は７７質量％である。
【００５１】
（実施例６）
芯成分がポリプロピレンで、鞘成分が高密度ポリエチレンである芯鞘型複合繊維を６７質量部、エチレン−ビニルアルコール共重合体からなる単繊維を３３質量部とした以外は実施例１と同様にして、実施例６の半透膜支持体を得た。この半透膜支持体の全オレフィン系繊維の含有率は６７質量％である。
【００５２】
（実施例７）
芯成分がポリプロピレンで、鞘成分が高密度ポリエチレンである芯鞘型複合繊維を６０質量部、エチレン−ビニルアルコール共重合体からなる単繊維を４０質量部とした以外は実施例１と同様にして、実施例７の半透膜支持体を得た。この半透膜支持体の全オレフィン系繊維の含有率は６０質量％である。
【００５３】
（実施例８）
芯成分がポリプロピレンで、鞘成分が高密度ポリエチレンである芯鞘型複合繊維として、繊度０．８ｄｔｅｘ、繊維長１０ｍｍの繊維を用いた以外は実施例１と同様にして、実施例８の半透膜支持体を得た。この半透膜支持体の全オレフィン系繊維の含有率は８５質量％である。
【００５４】
（実施例９）
芯成分がポリプロピレンで、鞘成分が高密度ポリエチレンである芯鞘型複合繊維（繊度０．８ｄｔｅｘ、繊維長５ｍｍ）３２質量部、エチレン−ビニルアルコール共重合体からなる単繊維（繊度０．６ｄｔｅｘ、繊維長５ｍｍ）１５質量部、ポリプロピレン繊維（繊度０．８ｄｔｅｘ、繊維長５ｍｍ）５３部を、パルパーの水中で離解、分散させ、アジテーターで緩やかに撹拌して均一な抄造用スラリーを調製した。こうして得た抄造用スラリーを用いた以外は実施例１と同様にして、実施例９の半透膜支持体を得た。この半透膜支持体の全オレフィン系繊維の含有率は８５質量％である。
【００５５】
（実施例１０）
芯成分がポリプロピレンで、鞘成分が高密度ポリエチレンである芯鞘型複合繊維（繊度０．８ｄｔｅｘ、繊維長５ｍｍ）２７質量部、エチレン−ビニルアルコール共重合体からなる単繊維（繊度０．６ｄｔｅｘ、繊維長５ｍｍ）１５質量部、ポリプロピレン繊維（繊度０．８ｄｔｅｘ、繊維長５ｍｍ）５８部を、パルパーの水中で離解、分散させ、アジテーターで緩やかに撹拌して均一な抄造用スラリーを調製した。こうして得た抄造用スラリーを用いた以外は実施例１と同様にして、実施例１０の半透膜支持体を得た。この半透膜支持体の全オレフィン系繊維の含有率は８５質量％である。
【００５６】
（実施例１１）
芯成分がポリプロピレンで、鞘成分が高密度ポリエチレンである芯鞘型複合繊維（繊度０．８ｄｔｅｘ、繊維長５ｍｍ）６７質量部、エチレン−ビニルアルコール共重合体からなる単繊維（繊度０．６ｄｔｅｘ、繊維長５ｍｍ）１５質量部、ポリエステル繊維（繊度０．８ｄｔｅｘ、繊維長５ｍｍ）１８部を、パルパーの水中で離解、分散させ、アジテーターで緩やかに撹拌して均一な抄造用スラリーを調製した。こうして得た抄造用スラリーを用いた以外は実施例１と同様にして、実施例１１の半透膜支持体を得た。この半透膜支持体の全オレフィン系繊維の含有率は６７質量％である。
【００５７】
（実施例１２）
芯成分がポリプロピレンで、鞘成分が高密度ポリエチレンである芯鞘型複合繊維（繊度０．８ｄｔｅｘ、繊維長５ｍｍ）６２質量部、エチレン−ビニルアルコール共重合体からなる単繊維（繊度０．６ｄｔｅｘ、繊維長５ｍｍ）１５質量部、ポリエステル繊維（繊度０．８ｄｔｅｘ、繊維長５ｍｍ）２３部を、パルパーの水中で離解、分散させ、アジテーターで緩やかに撹拌して均一な抄造用スラリーを調製した。こうして得た抄造用スラリーを用いた以外は実施例１と同様にして、実施例１２の半透膜支持体を得た。この半透膜支持体の全オレフィン系繊維の含有率は６２質量％である。
【００５８】
（実施例１３）
芯成分がポリプロピレンで、鞘成分が高密度ポリエチレンである芯鞘型複合繊維（繊度０．８ｄｔｅｘ、繊維長５ｍｍ）４７質量部、エチレン−ビニルアルコール共重合体からなる単繊維（繊度０．６ｄｔｅｘ、繊維長５ｍｍ）１５質量部、ポリプロピレン繊維（繊度０．８ｄｔｅｘ、繊維長５ｍｍ）２０部、ポリエステル繊維（繊度０．８ｄｔｅｘ、繊維長５ｍｍ）１８部を、パルパーの水中で離解、分散させ、アジテーターで緩やかに撹拌して均一な抄造用スラリーを調製した。こうして得た抄造用スラリーを用いた以外は実施例１と同様にして、実施例１３の半透膜支持体を得た。この半透膜支持体の全オレフィン系繊維の含有率は６７質量％である。
【００５９】
（実施例１４）
芯成分がポリプロピレンで、鞘成分が高密度ポリエチレンである芯鞘型複合繊維（繊度０．８ｄｔｅｘ、繊維長５ｍｍ）７０質量部、エチレン−ビニルアルコール共重合体とポリプロピレンとの分割型複合繊維（放射状１６分割、エチレン−ビニルアルコール共重合体：ポリプロピレンの質量比＝１．４：１、分割前繊度２．２ｄｔｅｘ、繊維長４ｍｍ、分割後の繊維径４．５μｍ）３０質量部を、パルパーの水中で離解、分散させ、アジテーターで緩やかに撹拌して均一な抄造用スラリーを調製した。こうして得た抄造用スラリーを用いた以外は実施例１と同様にして、実施例１４の半透膜支持体を得た。この半透膜支持体の全オレフィン系繊維の含有率は８２．５質量％である。なお、分割型複合繊維の分割後の繊維径は、水中分散・分割後の繊維を顕微鏡観察し、分割後の繊維を四角形に近似し、面積を計算後、相当する円の直径から求めた。
【００６０】
（実施例１５）
実施例１４において、芯成分がポリプロピレンで、鞘成分が高密度ポリエチレンである芯鞘型複合繊維を９７質量部、エチレン−ビニルアルコール共重合体とポリプロピレンとの分割型複合繊維を３質量部に変更して、実施例１５の半透膜支持体を得た。この半透膜支持体の全オレフィン系繊維の含有率は９８．３質量％である。
【００６１】
（実施例１６）
実施例１４において、芯成分がポリプロピレンで、鞘成分が高密度ポリエチレンである芯鞘型複合繊維を４２質量部、エチレン−ビニルアルコール共重合体とポリプロピレンとの分割型複合繊維を５８質量部に変更して、実施例１６の半透膜支持体を得た。この半透膜支持体の全オレフィン系繊維の含有率は６６．２質量％である。
【００６２】
（実施例１７）
実施例１４において、芯成分がポリプロピレンで、鞘成分が高密度ポリエチレンである芯鞘型複合繊維を９９質量部、エチレン−ビニルアルコール共重合体とポリプロピレンとの分割型複合繊維を１質量部に変更して、実施例１７の半透膜支持体を得た。この半透膜支持体の全オレフィン系繊維の含有率は９９．４質量％である。
【００６３】
（実施例１８）
実施例１４において、芯成分がポリプロピレンで、鞘成分が高密度ポリエチレンである芯鞘型複合繊維を３５質量部、エチレン−ビニルアルコール共重合体とポリプロピレンとの分割型複合繊維を６５質量部に変更して、実施例１８の半透膜支持体を得た。この半透膜支持体の全オレフィン系繊維の含有率は６２．１質量％である。
【００６４】
（実施例１９）
芯成分がポリプロピレンで、鞘成分が高密度ポリエチレンである芯鞘型複合繊維（繊度０．８ｄｔｅｘ、繊維長５ｍｍ）８０質量部、芯成分がポリプロピレンで、鞘成分がエチレン−ビニルアルコール共重合体である芯鞘型複合繊維（繊度１．７ｄｔｅｘ、繊維長５ｍｍ）２０質量部を、パルパーの水中で離解、分散させ、アジテーターで緩やかに撹拌して均一な抄造用スラリーを調製した。こうして得た抄造用スラリーを用いた以外は実施例１と同様にして、実施例１９の半透膜支持体を得た。この半透膜支持体の全オレフィン系繊維の含有率は８０質量％である。
【００６５】
（実施例２０）
実施例１９において、芯成分がポリプロピレンで、鞘成分が高密度ポリエチレンである芯鞘型複合繊維を９７．５質量部、芯成分がポリプロピレンで、鞘成分がエチレン−ビニルアルコール共重合体である芯鞘型複合繊維を２．５質量部に変更して、実施例２０の半透膜支持体を得た。この半透膜支持体の全オレフィン系繊維の含有率は９７．５質量％である。
【００６６】
（実施例２１）
実施例１９において、芯成分がポリプロピレンで、鞘成分が高密度ポリエチレンである芯鞘型複合繊維を６７質量部、芯成分がポリプロピレンで、鞘成分がエチレン−ビニルアルコール共重合体である芯鞘型複合繊維を３３質量部に変更して、実施例２１の半透膜支持体を得た。この半透膜支持体の全オレフィン系繊維の含有率は６７質量％である。
【００６７】
（実施例２２）
実施例１９において、芯成分がポリプロピレンで、鞘成分が高密度ポリエチレンである芯鞘型複合繊維を９９質量部、芯成分がポリプロピレンで、鞘成分がエチレン−ビニルアルコール共重合体である芯鞘型複合繊維を１質量部に変更して、実施例２２の半透膜支持体を得た。この半透膜支持体の全オレフィン系繊維の含有率は９９質量％である。
【００６８】
（実施例２３）
実施例１９において、芯成分がポリプロピレンで、鞘成分が高密度ポリエチレンである芯鞘型複合繊維を６０質量部、芯成分がポリプロピレンで、鞘成分がエチレン−ビニルアルコール共重合体である芯鞘型複合繊維を４０質量部に変更して、実施例２３の半透膜支持体を得た。この半透膜支持体の全オレフィン系繊維の含有率は６０質量％である。
【００６９】
（実施例２４）
芯成分がポリプロピレンで、鞘成分が高密度ポリエチレンである芯鞘型複合繊維（繊度０．８ｄｔｅｘ、繊維長５ｍｍ）９０質量部、ポリビニルアルコールからなる単繊維（水中溶解温度７０℃、繊度１．１ｄｔｅｘ、繊維長３ｍｍ）１０質量部を、パルパーの水中で離解、分散させ、アジテーターで緩やかに撹拌して均一な抄造用スラリーを調製した。こうして得た抄造用スラリーを用いた以外は実施例１と同様にして、実施例２４の半透膜支持体を得た。この半透膜支持体の全オレフィン系繊維の含有率は９０質量％である。
【００７０】
（実施例２５）
実施例２４において、芯成分がポリプロピレンで、鞘成分が高密度ポリエチレンである芯鞘型複合繊維を９７．５質量部、ポリビニルアルコールからなる単繊維を２．５質量部に変更して、実施例２５の半透膜支持体を得た。この半透膜支持体の全オレフィン系繊維の含有率は９７．５質量％である。
【００７１】
（実施例２６）
実施例２４において、芯成分がポリプロピレンで、鞘成分が高密度ポリエチレンである芯鞘型複合繊維を８２質量部、ポリビニルアルコールからなる単繊維を１８質量部に変更して、実施例２６の半透膜支持体を得た。この半透膜支持体の全オレフィン系繊維の含有率は８２質量％である。
【００７２】
（実施例２７）
実施例２４において、ポリビニルアルコールからなる単繊維を、水中溶解温度１００℃以上、繊度１．１ｄｔｅｘ、繊維長５ｍｍの繊維に変更して、実施例２７の半透膜支持体を得た。この半透膜支持体の全オレフィン系繊維の含有率は９０質量％である。
【００７３】
（実施例２８）
実施例２４において、芯成分がポリプロピレンで、鞘成分が高密度ポリエチレンである芯鞘型複合繊維を９９質量部、ポリビニルアルコールからなる単繊維を１質量部に変更して、実施例２８の半透膜支持体を得た。この半透膜支持体の全オレフィン系繊維の含有率は９９質量％である。
【００７４】
（実施例２９）
実施例２４において、芯成分がポリプロピレンで、鞘成分が高密度ポリエチレンである芯鞘型複合繊維を７５質量部、ポリビニルアルコールからなる単繊維を２５質量部に変更して、実施例２９の半透膜支持体を得た。この半透膜支持体の全オレフィン系繊維の含有率は７５質量％である。
【００７５】
（比較例１）
芯成分がポリプロピレンで、鞘成分が高密度ポリエチレンである芯鞘型複合繊維（繊度０．８ｄｔｅｘ、繊維長５ｍｍ）１００質量部を、パルパーの水中で離解、分散させ、アジテーターで緩やかに撹拌して均一な抄造用スラリーを調製した。こうして得た抄造用スラリーを用いた以外は実施例１と同様にして、比較例１の半透膜支持体を得た。この半透膜支持体の全オレフィン系繊維の含有率は１００質量％である。
【００７６】
（比較例２）
エチレン−ビニルアルコール共重合体からなる単繊維（繊度０．６ｄｔｅｘ、繊維長５ｍｍ）３０質量部、ポリプロピレン繊維（繊度０．８ｄｔｅｘ、繊維長５ｍｍ）７０部を、パルパーの水中で離解、分散させ、アジテーターで緩やかに撹拌して均一な抄造用スラリーを調製した。こうして得た抄造用スラリーを用いた以外は実施例１と同様にして、比較例２の半透膜支持体を得た。この半透膜支持体の全オレフィン系繊維の含有率は７０質量％である。
【００７７】
（比較例３）
主体繊維として延伸ポリエステル系繊維（繊度１．０ｄｔｅｘ、繊維長５ｍｍ）７０質量部、バインダー繊維として未延伸ポリエステル系繊維（繊度１．２ｄｔｅｘ、繊維長５ｍｍ、融点２３０℃）３０質量部を、パルパーの水中で離解、分散させ、アジテーターで緩やかに撹拌して均一な抄造用スラリーを調製した。この抄造用スラリーを円網抄紙機による湿式抄造法を用いて抄造し、１３５℃に設定されたヤンキードライヤーと併設されている熱風フード中で乾燥させて、幅５００ｍｍ、坪量７０ｇ／ｍ２の不織布を得た。
【００７８】
得られた不織布を、２つの加熱金属ロールからなるカレンダー装置を用いて、各加熱金属ロール温度２１０℃、圧力７８５Ｎ／ｃｍ、加工速度２０ｍ／ｍｉｎの条件で加工し、比較例３の半透膜支持体を得た。この半透膜支持体の全オレフィン系繊維の含有率は０質量％である。
【００７９】
＜評価＞
実施例及び比較例で得られた半透膜支持体について、下記の評価を行い、結果を表１に示す。
【００８０】
［不織布製造安定性］
実施例、比較例の半透膜支持体を５０００ｍ製造し、製造安定性を以下の基準で評価した。
◎：シート切れ、割れ地合、濃淡ムラ、巻き皺、目立ったケバ立ち等の不具合が全くない。非常に良好なレベル。
○：濃淡ムラ、巻き皺、ケバ立ち等の軽微な不具合が少し生じる。良好なレベル。
△：濃淡ムラ、巻き皺、ケバ立ち等の軽微な不具合が頻繁に生じる。実用上、使用可能レベル。
×：シート切れ、割れ地合等の大きな不具合が頻繁に生じる。実用上、使用不可レベル。
【００８１】
［厚み]
ＪＩＳ Ｐ ８１１８に準じ、厚みを測定した。
【００８２】
［通気度]
ＪＩＳ Ｌ １０７９に準じ、通気度計（ＫＥＳ−Ｆ８−ＡＰ１：カトーテック（株）製）で通気度を測定した。
【００８３】
［引張強度］
実施例及び比較例で得られた半透膜支持体から、巻き取りの流れ方向２５０ｍｍ、幅方向５０ｍｍの試料を１０枚切り取り、ＪＩＳ Ｐ ８１１３に準じて、卓上型材料試験機（装置名：ＳＴＡ−１１５０、（株）オリエンテック製）を用いて、引張強度を測定し、１０枚の平均値を引張強度とした。
【００８４】
［耐アルカリ性］
実施例及び比較例で得られた半透膜支持体を、１０質量％の水酸化ナトリウム溶液中に、温度６０℃にて１週間浸漬した。水洗・乾燥後、前記の引張強度の測定を実施し、初期値に対する引張強度の残存率を耐アルカリ性の指標とした。残存率が９０％以上あれば、実用上問題ないレベルである。
【００８５】
［半透膜塗布適性］
実施例及び比較例で得られた半透膜支持体について、半透膜の塗布を行った。半透膜支持体の一方の面にポリスルホン樹脂のジメチルホルムアミド溶液（濃度：１６質量％）を、塗布幅４５０ｍｍ、塗布厚み２００μｍで塗布した。このとき、ポリスルホン溶液を塗布しない半透膜支持体の裏側にはドラムを配置し、半透膜支持体が搬送されるようにした。ポリスルホン溶液が塗布された半透膜支持体を、２０℃の純水に浸し、ポリスルホンを凝固させ、微多孔性ポリスルホン膜と半透膜支持体との複合膜を得た。この複合膜を８０℃の湯浴にて水洗し、膜中に残留した溶媒を除去した後、８０℃の熱風で乾燥を行った。こうして得た複合膜の皺、波打ちの発生状況を評価した。
◎：皺、波打ちが全くない。非常に良好なレベル。
○：皺は全くないが、やや弱い波打ちが見られる。良好なレベル。
△：皺は見られないが、やや大きめの波打ちが見られる。実用上、使用可能レベル。
×：波打ちだけでなく皺の発生も見られる。実用上、使用不可レベル。
【００８６】
【表１】
【００８７】
実施例１〜２９で示した半透膜支持体は、ポリプロピレンを芯成分、高密度ポリエチレンを鞘成分とする芯鞘型複合繊維及び湿熱接着性バインダー繊維を含有している。これらの半透膜支持体は、アルカリ溶液に対する十分な耐性を有し、強度が強く、製造安定性、半透膜塗布適性に優れている。実施例１〜８、１４〜２９を比較すると、湿熱接着性バインダー繊維がエチレン−ビニルアルコール系繊維である場合、耐アルカリ性がいっそう優れている。実施例１〜８の比較より、エチレン−ビニルアルコール系繊維が単繊維からなる場合、該単繊維の含有率が２質量％以上３５質量％以下である実施例１、３〜６、８は、不織布の製造安定性に優れ、引張強度が強く、半透膜塗布工程でのシートの皺、波打ちが全くなく好ましい。また、実施例１〜３、９、１０の比較より、ポリプロピレンを芯成分、高密度ポリエチレンを鞘成分とする芯鞘型複合繊維の含有率が３０質量％以上９８質量％以下である実施例１、３、９は、引張強度が強く、半透膜塗布適性に優れている。さらに、実施例１１〜１３の比較より、ポリプロピレンを芯成分、高密度ポリエチレンを鞘成分とする芯鞘型複合繊維を含めた全てのポリオレフィン系繊維の含有率を６５質量％以上とする実施例１１、１３は、実施例１２に比べ耐アルカリ性に優れている。
【００８８】
実施例１４〜１８の比較より、湿熱接着性バインダー繊維がエチレン−ビニルアルコール系繊維とポリオレフィン系繊維との分割型複合繊維からなる場合、該分割型複合繊維の含有率が２質量％以上６０質量％以下である実施例１４〜１６は、不織布の製造安定性、引張強度、耐アルカリ性、半透膜塗布適性の点でより好ましい。実施例１９〜２３の比較より、湿熱接着性バインダー繊維がポリオレフィン系繊維を芯、エチレン−ビニルアルコール系繊維を鞘とする芯鞘型複合繊維からなる場合、該芯鞘型複合繊維の含有率が２質量％以上３５質量％以下である実施例１９〜２１は、不織布の製造安定性、引張強度、耐アルカリ性、半透膜塗布適性の点でより好ましい。実施例２４〜２９の比較より、湿熱接着性バインダー繊維がビニルアルコール系単繊維であり、該単繊維の含有率が２質量％以上２０質量％以下である実施例２４〜２７は、不織布の製造安定性、引張強度、耐アルカリ性、半透膜塗布適性の点でより好ましい。
【００８９】
一方、湿熱接着性バインダー繊維を含有せず、ポリプロピレンを芯成分、高密度ポリエチレンを鞘成分とする芯鞘型複合繊維のみからなる比較例１は、半透膜塗布工程時で、シートに皺、波打ちが発生し、塗布適性に劣る。湿熱接着性バインダー繊維を含有するものの、ポリプロピレンを芯成分、高密度ポリエチレンを鞘成分とする芯鞘型複合繊維を含有しない比較例２は、引張強度が弱く、耐アルカリ性に劣り、半透膜塗布適性も劣る。ポリエステル系繊維からなる比較例３は、耐アルカリ性に劣る。
【産業上の利用可能性】
【００９０】
本発明の半透膜支持体は、海水の淡水化、浄水器、食品の濃縮、廃水処理、血液ろ過に代表される医療用、半導体洗浄用の超純水製造、膜分離活性汚泥処理等の分野において、精密ろ過膜、限外ろ過膜、ＭＢＲ用の膜の支持体として好適に利用することができる。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半透膜支持体に関する。
【背景技術】
【０００２】
海水の淡水化、浄水器、食品の濃縮、廃水処理、血液ろ過に代表される医療用、半導体洗浄用の超純水製造等の分野で、半透膜が広く用いられている。半透膜は、セルロース系樹脂、ポリスルホン系樹脂、ポリアクリロニトリル系樹脂、フッ素系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂等の合成樹脂で構成されている。しかしながら、半透膜単体では機械的強度に劣るため、不織布や織布等の繊維基材からなる半透膜支持体の片面（以下、「半透膜塗布面」という）に半透膜が設けられた形態で使用されている。
【０００３】
半透膜支持体に要求される性能としては、半透膜塗布面の平滑性に優れ、製膜後の半透膜における凹凸が少ないこと、半透膜溶液が非塗布面に裏抜けしないこと、半透膜と半透膜支持体との接着性が良好であること、半透膜の塗布前後でカールやシートの収縮が少ないこと等が挙げられる。例えば、ポリエステル不織布を用いたポリスルホン限外ろ過膜が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
一方で、半透膜をアルカリ廃液の処理に使用したり、処理する水は酸性から中性域であるものの、半透膜の洗浄時にアルカリ性の洗浄液を使用したりといった用途がある。しかしながら、ポリエステル不織布を用いた半透膜支持体は、アルカリ溶液に容易に加水分解されて損傷を受け、こうした用途では使用できない。
【０００５】
アルカリ溶液への耐性付与を目的に、ポリプロピレンを芯材、ポリエチレンを鞘材とした複合繊維を熱処理した半透膜支持体、ポリプロピレン単繊維から形成された不織布層を表面に有し、その表面に透過膜を設ける半透膜支持体（例えば、特許文献２及び３参照）等が提案されている。こうしたポリオレフィン系繊維は、耐アルカリ性や耐酸化性に優れるが、ポリオレフィン系繊維の含有率が高い不織布の製造は比較的難しく、地合が不均一になる、製造安定性に劣るといった問題があった。また、ポリオレフィン系繊維は耐熱性に劣るせいか、半透膜支持体の一方の面に半透膜を設ける製造工程において、皺やカールが発生するといった問題が生じていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開昭５４−１４３７６号公報
【特許文献２】特開２００１−１７８４２号公報
【特許文献３】特開昭５６−１５２７０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の課題は、アルカリ溶液に対する十分な耐性を有し、強度が強く、製造安定性、半透膜塗布適性に優れ、半透膜溶液の非塗布面への裏抜けがなく、半透膜と半透膜支持体との接着性に優れる半透膜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】
【０００８】
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、少なくとも一方の面に半透膜を設けて用いる半透膜支持体において、該半透膜支持体がポリオレフィン系繊維及び湿熱接着性バインダー繊維を含有し、ポリオレフィン系繊維として、ポリプロピレンを芯成分、高密度ポリエチレンを鞘成分とする芯鞘型複合繊維を少なくとも含有することを特徴とする半透膜支持体を見いだした。
【０００９】
湿熱接着性バインダー繊維がエチレン−ビニルアルコール系繊維又はビニルアルコール系繊維であると好ましい。
【００１０】
ポリプロピレンを芯成分、高密度ポリエチレンを鞘成分とする芯鞘型複合繊維の含有率が３０質量％以上９８質量％以下であると好ましい。
【００１１】
ポリオレフィン系繊維の含有率が６５質量％以上であると好ましい。
【００１２】
湿熱接着性バインダー繊維がエチレン−ビニルアルコール系単繊維からなり、該単繊維の含有率が２質量％以上３５質量％以下であると好ましい。
【００１３】
湿熱接着性バインダー繊維がエチレン−ビニルアルコール系繊維とポリオレフィン系繊維との分割型複合繊維からなり、該分割型複合繊維の含有率が２質量％以上６０質量％以下であると好ましい。
【００１４】
湿熱接着性バインダー繊維がポリオレフィン系繊維を芯、エチレン−ビニルアルコール系繊維を鞘とする芯鞘型複合繊維からなり、該芯鞘型複合繊維の含有率が２質量％以上３５質量％以下であると好ましい。
【００１５】
湿熱接着性バインダー繊維がビニルアルコール系単繊維からなり、該単繊維の含有率が２質量％以上２０質量％以下であると好ましい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の半透膜支持体は、ポリプロピレンを芯成分、高密度ポリエチレンを鞘成分とする芯鞘型複合繊維及び湿熱接着性バインダー繊維を含有することを特徴とする。該構成とすることで、アルカリ溶液に対する十分な耐性を有し、強度が強く、製造安定性、半透膜塗布適性に優れ、半透膜溶液の非塗布面への裏抜けがなく、半透膜と半透膜支持体との接着性に優れる半透膜支持体を生み出すことが可能となった。湿熱接着性バインダー繊維が、エチレン−ビニルアルコール系繊維又はビニルアルコール系繊維であると、皺やカールをいっそう抑制することができ、半透膜と半透膜支持体との接着性を向上させることができる。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明における半透膜支持体は、ポリプロピレンを芯成分、高密度ポリエチレンを鞘成分とする芯鞘型複合繊維及び湿熱接着性バインダー繊維を含有する。本発明者らは、半透膜支持体の一方の面に半透膜を設ける製造工程で皺・カールが発生する問題に着目し、これらの現象が製造工程で半透膜支持体にかかる熱・張力により、半透膜支持体が幅方向に収縮することが原因であることを見いだした。半透膜支持体の幅方向の収縮抑制について鋭意検討した結果、ポリプロピレンを芯成分、高密度ポリエチレンを鞘成分とする芯鞘型複合繊維及び湿熱接着性バインダー繊維を配合することで、半透膜を設ける工程における半透膜支持体の幅方向の収縮抑制、さらには皺・カールの抑制が可能となることを見いだしたのである。
【００１８】
本発明における湿熱接着性バインダー繊維とは、水分存在下で加熱することによって膨潤・ゲル化し、接着性を発現する繊維を指す。本発明の半透膜支持体は、湿式抄造法で作製されることが好ましいが、湿式抄造時のドライヤー乾燥時に、湿熱接着性バインダー繊維が膨潤・ゲル化した状態となり、この状態にてシートを熱圧加工することで、他の繊維を強固に固定し、シートの寸法安定性を増すことが可能となる。湿熱接着性バインダー繊維としては、例えばエチレン−ビニルアルコール系繊維、ビニルアルコール系繊維等が挙げられ、特に耐アルカリ性の点でエチレン−ビニルアルコール系繊維が好ましい。
【００１９】
エチレン−ビニルアルコール系繊維、ビニルアルコール系繊維としては、エチレン−ビニルアルコール系単繊維、ビニルアルコール系単繊維、エチレン−ビニルアルコール系繊維とそれ以外の繊維からなる複合繊維、ビニルアルコール系繊維とそれ以外の繊維からなる複合繊維等が挙げられる。複合繊維としては、放射状分割型、並列型（サイドバイサイドタイプ）、芯鞘型（コアシェルタイプ）等の複合繊維が挙げられる。複合繊維の場合、エチレン−ビニルアルコール系繊維、ビニルアルコール系繊維と組み合わされる繊維としては特に限定されず、例えばポリプロピレン、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）等のポリエチレン等のポリオレフィン系、ポリアクリル系、ビニリデン系、ポリ塩化ビニル系、ポリエステル系、ポリアミド系、ベンゾエート系、ポリクラール系、フェノール系等の繊維が挙げられるが、ポリオレフィン系繊維が耐アルカリ性の点で好ましい。これらのうち、エチレン−ビニルアルコール系単繊維、エチレン−ビニルアルコール系繊維とポリオレフィン系繊維との分割型複合繊維、ポリオレフィン系繊維を芯、エチレン−ビニルアルコール系繊維を鞘とする芯鞘型複合繊維、ビニルアルコール系単繊維が好ましく使用される。エチレン−ビニルアルコール系繊維、ビニルアルコール系繊維は、他の共重合成分を含んでいてもよいが、他成分の共重合量は２０モル％以下、特に１０モル％以下であるのが好ましい。
【００２０】
本発明においてポリオレフィン系繊維とは、１つ以上の二重結合を分子内に有し、炭素と水素を構成元素とする一種類以上の単量体を重合した単一樹脂又は共重合樹脂を溶融紡糸して繊維化したものであり、ビニルアルコール共重合体繊維やエチレン−ビニルアルコール共重合体繊維等のように、炭素と水素以外の構成元素を含有する単量体を重合した単一樹脂又は共重合樹脂を溶融紡糸した繊維は含まない。ポリオレフィン系繊維としては、単一成分からなる繊維、２種類以上の異なるポリオレフィンの混合物からなる混合ポリオレフィン繊維、２種類以上の異なるオレフィンの共重合体からなる共重合ポリオレフィン繊維、ポリエチレン、ポリプロピレン、共重合ポリオレフィン等の樹脂を適宜組み合わせた、芯鞘型、サイドバイサイド型、偏芯型あるいは分割型複合繊維等が挙げられる。ポリオレフィン系繊維は、他の共重合成分を含んでいてもよいが、他成分の共重合量は２０モル％以下、特に１０モル％以下であるのが好ましい。
【００２１】
湿熱接着性バインダー繊維がエチレン−ビニルアルコール系単繊維からなる場合、該単繊維の含有率は２質量％以上３５質量％以下であることが好ましく、５質量％以上２５質量％以下であることがより好ましく、１０質量％以上２０質量％以下であることがさらに好ましい。湿熱接着性バインダー繊維がエチレン−ビニルアルコール系繊維とポリオレフィン系繊維との分割型複合繊維からなる場合、該分割型複合繊維の含有率は２質量％以上６０質量％以下であることが好ましく、１０質量％以上５０質量％以下であることがより好ましく、１５質量％以上４０質量％以下であることがさらに好ましい。湿熱接着性バインダー繊維がポリオレフィン系繊維を芯、エチレン−ビニルアルコール系繊維を鞘とする芯鞘型複合繊維からなる場合、該芯鞘型複合繊維の含有率は２質量％以上３５質量％以下であることが好ましく、５質量％以上２５質量％以下であることがより好ましく、１０質量％以上２０質量％以下であることがさらに好ましい。湿熱接着性バインダー繊維がビニルアルコール系単繊維からなる場合、該単繊維の含有率は２質量％以上２０質量％以下であることが好ましく、４質量％以上１５質量％以下であることがより好ましく、６質量％以上１２質量％以下であることがさらに好ましい。含有率がこれらの数値より少ないと、半透膜を設ける工程における半透膜支持体の幅方向の収縮抑制が不十分となりやすく、製造工程時に皺・カールが発生しやすくなる。含有率がこれらの数値より多いと、効果が飽和するばかりか、却って強度が低下しやすくなり、耐アルカリ性も劣りやすい。
【００２２】
エチレン−ビニルアルコール系単繊維の繊維径は０．０１〜３ｄｔｅｘが好ましく、０．０５〜２ｄｔｅｘがより好ましく、０．１〜１．５ｄｔｅｘがさらに好ましい。エチレン−ビニルアルコール系繊維が分割型複合繊維の場合は、分割後の繊維径で０．０１〜０．６ｄｔｅｘが好ましく、０．０２〜０．４ｄｔｅｘがより好ましく、０．０４〜０．３ｄｔｅｘがさらに好ましい。エチレン−ビニルアルコール系繊維が芯鞘型等の非分割性複合繊維の場合、繊維径は０．４〜３ｄｔｅｘが好ましく、０．５〜２ｄｔｅｘがより好ましく、０．５〜１．５ｄｔｅｘがさらに好ましい。ビニルアルコール系単繊維の繊維径は０．１〜３ｄｔｅｘが好ましく、０．３〜２ｄｔｅｘがより好ましく、０．５〜１．５ｄｔｅｘがさらに好ましい。繊維径が上記範囲を超えると、単位体積当たりの繊維本数が減るため、これら繊維の配合比率を増やす必要が生じる場合がある。また、湿式抄造時の湿紙原反の含水率が低下するため、安定抄造が困難になる場合がある。繊維径が上記範囲より小さいと、繊維自体の機械的性能や耐久性が悪化する場合がある他、湿式抄造時の繊維分散性が難しくなる場合がある。
【００２３】
エチレン−ビニルアルコール系繊維の製造方法は特に限定されない。しかしながら、繊維径が細くなってくると、単にエチレン−ビニルアルコール系共重合体を紡糸したのみでは極細繊維が得られにくいことから、エチレン−ビニルアルコール系共重合体を一成分とする多成分繊維を紡糸し、得られた多成分繊維の他の成分を除去する方法や分割する方法を採用することができる。なかでも、エチレン−ビニルアルコール系共重合体を島成分とする海島繊維を紡糸し、次いで該海島繊維の海成分を除去する方法を採用するのが好ましい。エチレン−ビニルアルコール系共重合体と複合紡糸又は混合紡糸するポリマーは、該共重合体の性能を実質的に損なうことなく除去できる熱可塑性ポリマーであれば特に限定されない。例えば、酸性水溶液で除去可能なポリアミド（好適にはナイロン６）やアルカリ性水溶液で除去可能な易アルカリ減量性ポリエステル等が挙げられる。紡糸性、減量加工性、コスト等の点から易アルカリ減量性ポリエステルを用いるのが好ましい。
【００２４】
エチレン−ビニルアルコール系繊維は、機械的強度が強く、膠着が生じにくい繊維を効果的に紡糸する点から、メルトインデックスは、０．５〜８ｇ／１０分であることが好ましい。さらに、紡糸性の点からは１．０ｇ／１０分以上であるのがより好ましく、機械的性能の点からは７ｇ／１０分以下であるのがより好ましい。また、エチレン含有量は２０〜７０モル％が好ましく、より好ましくは３０〜５５モル％、特に好ましくは３０〜５０モル％である。エチレン含有量が低い場合には紡糸性、耐久性等に問題が生じ、エチレン含有量が高すぎる場合には、疎水性が高くなりすぎる。ビニルアルコールユニット含有量は３０〜８０モル％、特に４５〜７０モル％、さらに５０〜７０モル％であることが好ましい。本発明に用いるエチレン−ビニルアルコール系共重合体の製造方法は、特に限定されないが、エチレン−酢酸ビニル系共重合体をケン化することにより効率的に製造できる。親水性の点からは、ビニルアルコールユニットのケン化度は９５モル％以上、特に９８モル％以上であるのが好ましい。また、エチレン−ビニルアルコール系共重合体の平均分子量は、紡糸性、耐熱水性等の点から５００〜５０００、特に８００〜３５００程度とするのが好ましい。
【００２５】
ビニルアルコール系繊維の水中溶解温度は６０℃以上であることが好ましく、７０℃以上であることがより好ましい。平均重合度５００〜５０００、ケン化度９５モル％以上の繊維が好適に使用される。また、アセタール化等の処理が施されていてもよい。
【００２６】
本発明に使用されるポリプロピレンを芯成分、高密度ポリエチレンを鞘成分とする芯鞘型複合繊維は、溶融紡糸機を用い、芯鞘型複合紡糸用口金を用いて溶融紡糸される。紡糸温度は、鞘成分である高密度ポリエチレンが変質しない温度で実施され、紡糸温度２００℃以上３００℃以下で重合体を押し出し、所定の繊度の紡糸フィラメントを作製する。紡糸フィラメントには、必要に応じて延伸処理を実施する。延伸処理は、鞘成分である高密度ポリエチレンが融着しない温度で実施され、例えば、延伸温度５０℃以上１００℃以下の範囲で、延伸倍率２倍以上で処理すると、繊維強度が向上して好ましい。得られたフィラメントには、必要に応じて繊維処理剤を付与し、親水性や分散性を制御した後、所定の長さに切断して、不織布製造用の芯鞘型複合繊維として使用される。
【００２７】
前記芯鞘型複合繊維を構成する芯成分としては、ポリプロピレンを使用するが、繊維物性を調整するため、必要に応じて高密度ポリエチレンやポリメチルペンテン等のポリオレフィンを混合することができる。前記ポリオレフィンの混合比率としては、芯成分の１０質量％以下であることが好ましい。また、必要に応じて、通常のポリオレフィンに用いられる樹脂添加剤を添加することができる。樹脂添加剤としては、各種酸化防止剤、中和剤、光安定剤、紫外線吸収剤、造核剤、滑剤、帯電防止剤等が挙げられ、添加する場合の添加量としては、樹脂に対して０．０１質量％以上１．０質量％以下の範囲で用いられる。
【００２８】
次に、前記芯鞘型複合繊維を構成する鞘成分としては、高密度ポリエチレンを使用するが、繊維物性を調節するため、必要に応じてポリプロピレンやエチレン−プロピレン共重合体等のポリオレフィンを混合することができる。前記ポリオレフィンの混合比率としては、鞘成分の１０質量％以下であることが好ましい。また、必要に応じて、通常のポリオレフィンに用いられる樹脂添加剤を添加することができる。樹脂添加剤としては、各種酸化防止剤、中和剤、光安定剤、紫外線吸収剤、造核剤、滑剤、帯電防止剤等が挙げられ、添加する場合の添加量としては、樹脂に対して０．０１質量％以上１．０質量％以下の範囲で用いられる。
【００２９】
本発明の半透膜支持体におけるポリプロピレンを芯成分とし、高密度ポリエチレンを鞘成分とする芯鞘型複合繊維の含有率は、３０質量％以上９８質量％以下であることが好ましく、５０質量％以上９５質量％以下であることがより好ましく、６５質量％以上９２質量％以下であることがさらに好ましく、７５質量％以上９０質量％以下であることが特に好ましい。３０質量％未満では、不織布製造時に割れ等の欠点が発生しやすくなり、地合の均一性や製造安定性が低下する場合がある。また、半透膜支持体の強度が低下しやすくなる場合がある。９８質量％より多いと、半透膜支持体の一方の面に半透膜を設ける製造工程にて、皺やカールが発生しやすくなる場合がある。
【００３０】
本発明の半透膜支持体は、ポリプロピレンを芯成分とし、高密度ポリエチレンを鞘成分とする芯鞘型複合繊維を含有するが、この芯鞘型複合繊維を含めた全てのポリオレフィン系繊維の含有率は６５質量％以上であることが好ましい。より好ましくは７５質量％以上、特に好ましくは８０質量％以上である。エチレン−ビニルアルコール系繊維としてポリオレフィン系繊維との分割型複合繊維を使用した場合、該分割型複合繊維から生成するポリオレフィン系繊維もポリオレフィン系繊維に含まれる。ポリオレフィン系繊維の含有率が６５質量％未満であると、アルカリ溶液に対する耐性が低下しやすくなる場合がある。
【００３１】
ポリプロピレンを芯成分とし、高密度ポリエチレンを鞘成分とする芯鞘型複合繊維の繊維径は特に限定されないが、不織布強度と製造性等から、繊維径は０．２〜３ｄｔｅｘが好ましく、０．４〜２ｄｔｅｘがより好ましく、０．５〜１．５ｄｔｅｘがさらに好ましい。繊維径が３ｄｔｅｘよりも大きいと、通気度が高くなり、半透膜塗布時に半透膜溶液の非塗布面への裏抜けが発生する場合がある。０．２ｄｔｅｘより細いと、通気度が小さくなり、半透膜と半透膜支持体との接着性に劣る場合がある。
【００３２】
本発明の半透膜支持体で使用される繊維の繊維長は特に限定されないが、不織布強度と製造性等から、１ｍｍ以上２０ｍｍ以下が好ましく、１ｍｍ以上１２ｍｍ以下がより好ましく、３ｍｍ以上１０ｍｍ以下がさらに好ましい。繊維長が２０ｍｍより大きいと、繊維の分散性に劣りやすく、半透膜支持体の地合が悪化する場合がある。１ｍｍより小さいと、半透膜支持体の機械的強度に劣る場合がある。繊維の断面形状は円形が好ましいが、Ｔ型、Ｙ型、三角等の異形断面を有する繊維も、裏抜け防止、表面平滑性のために、繊維分散性等の他の特性を阻害しない範囲内で含有できる。また、分割性複合繊維を水流交絡やリファイナーにより細分化して使用することもできる。
【００３３】
本発明の半透膜支持体において、エチレン−ビニルアルコール系繊維、ビニルアルコール系繊維、ポリオレフィン系繊維以外の繊維を本発明の目的を妨げない範囲で含有させてもよい。エチレン−ビニルアルコール系繊維、ビニルアルコール系繊維、ポリオレフィン系繊維以外の繊維としては、例えばポリアクリル系、ビニリデン系、ポリ塩化ビニル系、ポリエステル系、ポリアミド系、ベンゾエート系、ポリクラール系、フェノール系等の合成繊維、アセテート、トリアセテート、プロミックスや、再生繊維のレーヨン、キュプラ、リヨセル繊維等の半合成繊維、さらには、これらの繊維とエチレン−ビニルアルコール系繊維、ビニルアルコール系繊維、ポリオレフィン系繊維との複合繊維等が挙げられる。
【００３４】
本発明の半透膜支持体の通気度は特に限定されないが、好ましくは１〜１００ｃｃ／ｃｍ２／ｓｅｃである。より好ましくは２〜５０ｃｃ／ｃｍ２／ｓｅｃであり、特に好ましくは２〜３０ｃｃ／ｃｍ２／ｓｅｃである。１ｃｃ／ｃｍ２／ｓｅｃより小さいと、半透膜と半透膜支持体との接着性に劣りやすい。１００ｃｃ／ｃｍ２／ｓｅｃより大きいと、半透膜溶液を塗布した際に裏抜けが発生し、また半透膜塗布面の平滑性にも劣る。
【００３５】
本発明の半透膜支持体の製造方法について説明する。本発明の半透膜支持体の製造方法としては、一般的な不織布の製造方法がいずれも使用でき、繊維ウェブを形成し、繊維ウェブ内の繊維を接着・融着・絡合させることにより製造することができる。繊維ウェブの製造方法としては、例えば、湿式抄造法や、カード法、エアレイド法等の乾式法等が挙げられる。しかしながら、カード法、エアレイド法等の乾式法は、繊維長の長い繊維を用いることができるが、均一な繊維ウェブの形成が困難で、湿式抄造法に比べ、一般的に地合が劣るという問題がある。
【００３６】
一方、湿式抄造法は、生産速度が乾式法に比べて速く、同一装置で繊維径の異なる繊維や複数の種類の繊維を任意の割合で均一に混合できる利点がある。即ち、繊維の形態もステープル状、パルプ状等と選択の幅は広く、使用可能な繊維径も極細繊維から太い繊維まで使用可能で、他の方法に比べ、良好な地合の繊維ウェブが得られる。これらのことから、本発明の半透膜支持体としては、湿式抄造法によって得られた湿式不織布が好ましい。
【００３７】
湿式抄造法では、繊維を均一に水中に分散させ、その後、スクリーン（異物、塊等除去）等の工程を通り、最終の繊維濃度を０．００１〜０．５０質量％に調製されたスラリーが抄紙機で抄き上げられ、湿紙が得られる。繊維の分散性を均一にするために、工程中で分散剤、消泡剤、親水剤、帯電防止剤、高分子粘剤、離型剤、抗菌剤、殺菌剤等の薬品を添加する場合もある。
【００３８】
抄紙機としては、例えば、長網抄紙機、円網抄紙機、傾斜ワイヤー式抄紙機を用いることができる。これらの抄紙機は、単独でも使用できるし、同種又は異種の２機以上の抄紙機がオンラインで設置されているコンビネーション抄紙機を使用しても良い。２層以上を抄き合わせる場合、各層の配合は同一であっても、異なっていてもよい。また、２層以上の構成の場合、各々の抄紙機で抄き上げた湿紙を積層する抄き合わせ法や、一方のシートを形成した後に、該シートの上に繊維を分散したスラリーを流延する方法のいずれでも良い。
【００３９】
抄紙機で製造された湿紙を、ヤンキードライヤー、エアードライヤー、シリンダードライヤー、サクションドラム式ドライヤー、赤外方式ドライヤー等で乾燥することにより、シートを得る。本発明の半透膜支持体は、湿熱接着性バインダー繊維を含有しており、湿熱接着性バインダー繊維を膨潤・ゲル化させ、この状態にてシートを熱圧加工することにより、他の繊維を強固に固定し、シートの寸法安定性を増すといった点で、ヤンキードライヤー、シリンダードライヤー等にて熱圧乾燥することが好ましい。熱圧乾燥とは、タッチロール等で熱ロールに湿紙を押しつけて乾燥させることをいう。熱ロールの表面温度は、９０〜１５０℃が好ましく、１００〜１４０℃がより好ましく、１１０〜１４０℃がさらに好ましい。圧力は、好ましくは５０〜１０００Ｎ／ｃｍであり、より好ましくは１００〜８００Ｎ／ｃｍであり、特に好ましくは１５０〜７００Ｎ／ｃｍである。
【００４０】
本発明の半透膜支持体において、シート化後に、さらに熱ロールによって熱圧工程を経ることが好ましい。シート熱圧加工装置のロール間をニップしながら、湿式抄紙法で製造されたシートを通過させて熱圧加工を行う。ロールの組み合わせとしては、２本の金属ロール、金属ロールと樹脂ロール、金属ロールとコットンロール等が挙げられる。２本のロールは、一方あるいは両方を加熱する。その際に、熱ロールの表面温度、ロール間のニップ圧力、シートの加工速度を制御することによって、通気度、厚み等を制御し、所望の半透膜支持体を得る。熱ロールの表面温度は、好ましくは５０〜１４０℃であり、より好ましくは７０〜１３５℃であり、特に好ましくは９０〜１３０℃である。ロールのニップ圧力は、好ましくは１９０〜１８００Ｎ／ｃｍであり、より好ましくは２９０〜１６００Ｎ／ｃｍであり、特に好ましくは３９０〜１５００Ｎ／ｃｍである。加工速度は、好ましくは４〜１００ｍ／ｍｉｎであり、より好ましくは１０〜８０ｍ／ｍｉｎであり、特に好ましくは１５〜７０ｍ／ｍｉｎである。熱ロールによる熱圧加工は２回以上行うことも可能であり、その場合、直列に配置された２組以上の上記のロール組み合わせを使用しても良いし、１組のロール組み合わせを用いて、２回加工しても良い。必要に応じて、シートの表裏を逆にしても良い。
【００４１】
半透膜支持体の坪量は、特に限定しないが、２０〜１５０ｇ／ｍ２が好ましく、より好ましくは３０〜１２０ｇ／ｍ２であり、特に好ましくは４０〜１００ｇ／ｍ２である。２０ｇ／ｍ２未満の場合は、十分な引張強度が得られない場合がある。また、１５０ｇ／ｍ２を超えると、通液抵抗が高くなる場合や、厚みが増してユニットやモジュール内に規定量の半透膜を収納できない場合がある。
【００４２】
また、半透膜支持体の密度は、好ましくは０．２５〜０．８ｇ／ｃｍ３であり、より好ましくは０．３〜０．７ｇ／ｃｍ３であり、特に好ましくは０．４〜０．６５ｇ／ｃｍ３である。半透膜支持体の密度が０．２５ｇ／ｃｍ３未満の場合は、厚みが厚くなるため、ユニットに組み込める半透膜の面積が小さくなってしまい、結果として、半透膜の寿命が短くなってしまうことがある。一方、０．８ｇ／ｃｍ３を超える場合は、通液性が低くなることがあり、半透膜の寿命が短くなる場合がある。
【００４３】
半透膜支持体の厚みは、５０〜２００μｍであることが好ましく、６０〜１５０μｍであることがより好ましく、７０〜１３０μｍであることがさらに好ましい。半透膜支持体の厚みが２００μｍを超えると、ユニットに組み込める半透膜の面積が小さくなってしまい、結果として、半透膜の寿命が短くなってしまうことがある。一方、５０μｍ未満の場合、十分な引張強度が得られない場合や通液性が低くなって、半透膜の寿命が短くなる場合がある。
【実施例】
【００４４】
以下、本発明を実施例によりさらに詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【００４５】
（実施例１）
芯成分がポリプロピレンで、鞘成分が高密度ポリエチレンである芯鞘型複合繊維（繊度０．８ｄｔｅｘ、繊維長５ｍｍ）８５質量部、エチレン−ビニルアルコール共重合体からなる単繊維（繊度０．６ｄｔｅｘ、繊維長５ｍｍ）１５質量部を、パルパーの水中で離解、分散させ、アジテーターで緩やかに撹拌して均一な抄造用スラリーを調製した。この抄造用スラリーを円網抄紙機による湿式抄造法を用いて抄造し、１３５℃に設定されたヤンキードライヤーと併設されている熱風フード中で、カンバスを介してタッチロールにて熱圧乾燥させて、幅５００ｍｍ、坪量５０ｇ／ｍ２の不織布を得た。
【００４６】
得られた不織布を、２つの加熱金属ロールからなるカレンダー装置を用いて、各加熱金属ロール温度１１０℃、圧力７８５Ｎ／ｃｍ、加工速度２０ｍ／ｍｉｎの条件で加工し、実施例１の半透膜支持体を得た。この半透膜支持体の全オレフィン系繊維の含有率は８５質量％である。
【００４７】
（実施例２）
芯成分がポリプロピレンで、鞘成分が高密度ポリエチレンである芯鞘型複合繊維を９９質量部、エチレン−ビニルアルコール共重合体からなる単繊維を１質量部とした以外は実施例１と同様にして、実施例２の半透膜支持体を得た。この半透膜支持体の全オレフィン系繊維の含有率は９９質量％である。
【００４８】
（実施例３）
芯成分がポリプロピレンで、鞘成分が高密度ポリエチレンである芯鞘型複合繊維を９７．５質量部、エチレン−ビニルアルコール共重合体からなる単繊維を２．５質量部とした以外は実施例１と同様にして、実施例３の半透膜支持体を得た。この半透膜支持体の全オレフィン系繊維の含有率は９７．５質量％である。
【００４９】
（実施例４）
芯成分がポリプロピレンで、鞘成分が高密度ポリエチレンである芯鞘型複合繊維を９２質量部、エチレン−ビニルアルコール共重合体からなる単繊維を８質量部とした以外は実施例１と同様にして、実施例４の半透膜支持体を得た。この半透膜支持体の全オレフィン系繊維の含有率は９２質量％である。
【００５０】
（実施例５）
芯成分がポリプロピレンで、鞘成分が高密度ポリエチレンである芯鞘型複合繊維を７７質量部、エチレン−ビニルアルコール共重合体からなる単繊維を２３質量部とした以外は実施例１と同様にして、実施例５の半透膜支持体を得た。この半透膜支持体の全オレフィン系繊維の含有率は７７質量％である。
【００５１】
（実施例６）
芯成分がポリプロピレンで、鞘成分が高密度ポリエチレンである芯鞘型複合繊維を６７質量部、エチレン−ビニルアルコール共重合体からなる単繊維を３３質量部とした以外は実施例１と同様にして、実施例６の半透膜支持体を得た。この半透膜支持体の全オレフィン系繊維の含有率は６７質量％である。
【００５２】
（実施例７）
芯成分がポリプロピレンで、鞘成分が高密度ポリエチレンである芯鞘型複合繊維を６０質量部、エチレン−ビニルアルコール共重合体からなる単繊維を４０質量部とした以外は実施例１と同様にして、実施例７の半透膜支持体を得た。この半透膜支持体の全オレフィン系繊維の含有率は６０質量％である。
【００５３】
（実施例８）
芯成分がポリプロピレンで、鞘成分が高密度ポリエチレンである芯鞘型複合繊維として、繊度０．８ｄｔｅｘ、繊維長１０ｍｍの繊維を用いた以外は実施例１と同様にして、実施例８の半透膜支持体を得た。この半透膜支持体の全オレフィン系繊維の含有率は８５質量％である。
【００５４】
（実施例９）
芯成分がポリプロピレンで、鞘成分が高密度ポリエチレンである芯鞘型複合繊維（繊度０．８ｄｔｅｘ、繊維長５ｍｍ）３２質量部、エチレン−ビニルアルコール共重合体からなる単繊維（繊度０．６ｄｔｅｘ、繊維長５ｍｍ）１５質量部、ポリプロピレン繊維（繊度０．８ｄｔｅｘ、繊維長５ｍｍ）５３部を、パルパーの水中で離解、分散させ、アジテーターで緩やかに撹拌して均一な抄造用スラリーを調製した。こうして得た抄造用スラリーを用いた以外は実施例１と同様にして、実施例９の半透膜支持体を得た。この半透膜支持体の全オレフィン系繊維の含有率は８５質量％である。
【００５５】
（実施例１０）
芯成分がポリプロピレンで、鞘成分が高密度ポリエチレンである芯鞘型複合繊維（繊度０．８ｄｔｅｘ、繊維長５ｍｍ）２７質量部、エチレン−ビニルアルコール共重合体からなる単繊維（繊度０．６ｄｔｅｘ、繊維長５ｍｍ）１５質量部、ポリプロピレン繊維（繊度０．８ｄｔｅｘ、繊維長５ｍｍ）５８部を、パルパーの水中で離解、分散させ、アジテーターで緩やかに撹拌して均一な抄造用スラリーを調製した。こうして得た抄造用スラリーを用いた以外は実施例１と同様にして、実施例１０の半透膜支持体を得た。この半透膜支持体の全オレフィン系繊維の含有率は８５質量％である。
【００５６】
（実施例１１）
芯成分がポリプロピレンで、鞘成分が高密度ポリエチレンである芯鞘型複合繊維（繊度０．８ｄｔｅｘ、繊維長５ｍｍ）６７質量部、エチレン−ビニルアルコール共重合体からなる単繊維（繊度０．６ｄｔｅｘ、繊維長５ｍｍ）１５質量部、ポリエステル繊維（繊度０．８ｄｔｅｘ、繊維長５ｍｍ）１８部を、パルパーの水中で離解、分散させ、アジテーターで緩やかに撹拌して均一な抄造用スラリーを調製した。こうして得た抄造用スラリーを用いた以外は実施例１と同様にして、実施例１１の半透膜支持体を得た。この半透膜支持体の全オレフィン系繊維の含有率は６７質量％である。
【００５７】
（実施例１２）
芯成分がポリプロピレンで、鞘成分が高密度ポリエチレンである芯鞘型複合繊維（繊度０．８ｄｔｅｘ、繊維長５ｍｍ）６２質量部、エチレン−ビニルアルコール共重合体からなる単繊維（繊度０．６ｄｔｅｘ、繊維長５ｍｍ）１５質量部、ポリエステル繊維（繊度０．８ｄｔｅｘ、繊維長５ｍｍ）２３部を、パルパーの水中で離解、分散させ、アジテーターで緩やかに撹拌して均一な抄造用スラリーを調製した。こうして得た抄造用スラリーを用いた以外は実施例１と同様にして、実施例１２の半透膜支持体を得た。この半透膜支持体の全オレフィン系繊維の含有率は６２質量％である。
【００５８】
（実施例１３）
芯成分がポリプロピレンで、鞘成分が高密度ポリエチレンである芯鞘型複合繊維（繊度０．８ｄｔｅｘ、繊維長５ｍｍ）４７質量部、エチレン−ビニルアルコール共重合体からなる単繊維（繊度０．６ｄｔｅｘ、繊維長５ｍｍ）１５質量部、ポリプロピレン繊維（繊度０．８ｄｔｅｘ、繊維長５ｍｍ）２０部、ポリエステル繊維（繊度０．８ｄｔｅｘ、繊維長５ｍｍ）１８部を、パルパーの水中で離解、分散させ、アジテーターで緩やかに撹拌して均一な抄造用スラリーを調製した。こうして得た抄造用スラリーを用いた以外は実施例１と同様にして、実施例１３の半透膜支持体を得た。この半透膜支持体の全オレフィン系繊維の含有率は６７質量％である。
【００５９】
（実施例１４）
芯成分がポリプロピレンで、鞘成分が高密度ポリエチレンである芯鞘型複合繊維（繊度０．８ｄｔｅｘ、繊維長５ｍｍ）７０質量部、エチレン−ビニルアルコール共重合体とポリプロピレンとの分割型複合繊維（放射状１６分割、エチレン−ビニルアルコール共重合体：ポリプロピレンの質量比＝１．４：１、分割前繊度２．２ｄｔｅｘ、繊維長４ｍｍ、分割後の繊維径４．５μｍ）３０質量部を、パルパーの水中で離解、分散させ、アジテーターで緩やかに撹拌して均一な抄造用スラリーを調製した。こうして得た抄造用スラリーを用いた以外は実施例１と同様にして、実施例１４の半透膜支持体を得た。この半透膜支持体の全オレフィン系繊維の含有率は８２．５質量％である。なお、分割型複合繊維の分割後の繊維径は、水中分散・分割後の繊維を顕微鏡観察し、分割後の繊維を四角形に近似し、面積を計算後、相当する円の直径から求めた。
【００６０】
（実施例１５）
実施例１４において、芯成分がポリプロピレンで、鞘成分が高密度ポリエチレンである芯鞘型複合繊維を９７質量部、エチレン−ビニルアルコール共重合体とポリプロピレンとの分割型複合繊維を３質量部に変更して、実施例１５の半透膜支持体を得た。この半透膜支持体の全オレフィン系繊維の含有率は９８．３質量％である。
【００６１】
（実施例１６）
実施例１４において、芯成分がポリプロピレンで、鞘成分が高密度ポリエチレンである芯鞘型複合繊維を４２質量部、エチレン−ビニルアルコール共重合体とポリプロピレンとの分割型複合繊維を５８質量部に変更して、実施例１６の半透膜支持体を得た。この半透膜支持体の全オレフィン系繊維の含有率は６６．２質量％である。
【００６２】
（実施例１７）
実施例１４において、芯成分がポリプロピレンで、鞘成分が高密度ポリエチレンである芯鞘型複合繊維を９９質量部、エチレン−ビニルアルコール共重合体とポリプロピレンとの分割型複合繊維を１質量部に変更して、実施例１７の半透膜支持体を得た。この半透膜支持体の全オレフィン系繊維の含有率は９９．４質量％である。
【００６３】
（実施例１８）
実施例１４において、芯成分がポリプロピレンで、鞘成分が高密度ポリエチレンである芯鞘型複合繊維を３５質量部、エチレン−ビニルアルコール共重合体とポリプロピレンとの分割型複合繊維を６５質量部に変更して、実施例１８の半透膜支持体を得た。この半透膜支持体の全オレフィン系繊維の含有率は６２．１質量％である。
【００６４】
（実施例１９）
芯成分がポリプロピレンで、鞘成分が高密度ポリエチレンである芯鞘型複合繊維（繊度０．８ｄｔｅｘ、繊維長５ｍｍ）８０質量部、芯成分がポリプロピレンで、鞘成分がエチレン−ビニルアルコール共重合体である芯鞘型複合繊維（繊度１．７ｄｔｅｘ、繊維長５ｍｍ）２０質量部を、パルパーの水中で離解、分散させ、アジテーターで緩やかに撹拌して均一な抄造用スラリーを調製した。こうして得た抄造用スラリーを用いた以外は実施例１と同様にして、実施例１９の半透膜支持体を得た。この半透膜支持体の全オレフィン系繊維の含有率は８０質量％である。
【００６５】
（実施例２０）
実施例１９において、芯成分がポリプロピレンで、鞘成分が高密度ポリエチレンである芯鞘型複合繊維を９７．５質量部、芯成分がポリプロピレンで、鞘成分がエチレン−ビニルアルコール共重合体である芯鞘型複合繊維を２．５質量部に変更して、実施例２０の半透膜支持体を得た。この半透膜支持体の全オレフィン系繊維の含有率は９７．５質量％である。
【００６６】
（実施例２１）
実施例１９において、芯成分がポリプロピレンで、鞘成分が高密度ポリエチレンである芯鞘型複合繊維を６７質量部、芯成分がポリプロピレンで、鞘成分がエチレン−ビニルアルコール共重合体である芯鞘型複合繊維を３３質量部に変更して、実施例２１の半透膜支持体を得た。この半透膜支持体の全オレフィン系繊維の含有率は６７質量％である。
【００６７】
（実施例２２）
実施例１９において、芯成分がポリプロピレンで、鞘成分が高密度ポリエチレンである芯鞘型複合繊維を９９質量部、芯成分がポリプロピレンで、鞘成分がエチレン−ビニルアルコール共重合体である芯鞘型複合繊維を１質量部に変更して、実施例２２の半透膜支持体を得た。この半透膜支持体の全オレフィン系繊維の含有率は９９質量％である。
【００６８】
（実施例２３）
実施例１９において、芯成分がポリプロピレンで、鞘成分が高密度ポリエチレンである芯鞘型複合繊維を６０質量部、芯成分がポリプロピレンで、鞘成分がエチレン−ビニルアルコール共重合体である芯鞘型複合繊維を４０質量部に変更して、実施例２３の半透膜支持体を得た。この半透膜支持体の全オレフィン系繊維の含有率は６０質量％である。
【００６９】
（実施例２４）
芯成分がポリプロピレンで、鞘成分が高密度ポリエチレンである芯鞘型複合繊維（繊度０．８ｄｔｅｘ、繊維長５ｍｍ）９０質量部、ポリビニルアルコールからなる単繊維（水中溶解温度７０℃、繊度１．１ｄｔｅｘ、繊維長３ｍｍ）１０質量部を、パルパーの水中で離解、分散させ、アジテーターで緩やかに撹拌して均一な抄造用スラリーを調製した。こうして得た抄造用スラリーを用いた以外は実施例１と同様にして、実施例２４の半透膜支持体を得た。この半透膜支持体の全オレフィン系繊維の含有率は９０質量％である。
【００７０】
（実施例２５）
実施例２４において、芯成分がポリプロピレンで、鞘成分が高密度ポリエチレンである芯鞘型複合繊維を９７．５質量部、ポリビニルアルコールからなる単繊維を２．５質量部に変更して、実施例２５の半透膜支持体を得た。この半透膜支持体の全オレフィン系繊維の含有率は９７．５質量％である。
【００７１】
（実施例２６）
実施例２４において、芯成分がポリプロピレンで、鞘成分が高密度ポリエチレンである芯鞘型複合繊維を８２質量部、ポリビニルアルコールからなる単繊維を１８質量部に変更して、実施例２６の半透膜支持体を得た。この半透膜支持体の全オレフィン系繊維の含有率は８２質量％である。
【００７２】
（実施例２７）
実施例２４において、ポリビニルアルコールからなる単繊維を、水中溶解温度１００℃以上、繊度１．１ｄｔｅｘ、繊維長５ｍｍの繊維に変更して、実施例２７の半透膜支持体を得た。この半透膜支持体の全オレフィン系繊維の含有率は９０質量％である。
【００７３】
（実施例２８）
実施例２４において、芯成分がポリプロピレンで、鞘成分が高密度ポリエチレンである芯鞘型複合繊維を９９質量部、ポリビニルアルコールからなる単繊維を１質量部に変更して、実施例２８の半透膜支持体を得た。この半透膜支持体の全オレフィン系繊維の含有率は９９質量％である。
【００７４】
（実施例２９）
実施例２４において、芯成分がポリプロピレンで、鞘成分が高密度ポリエチレンである芯鞘型複合繊維を７５質量部、ポリビニルアルコールからなる単繊維を２５質量部に変更して、実施例２９の半透膜支持体を得た。この半透膜支持体の全オレフィン系繊維の含有率は７５質量％である。
【００７５】
（比較例１）
芯成分がポリプロピレンで、鞘成分が高密度ポリエチレンである芯鞘型複合繊維（繊度０．８ｄｔｅｘ、繊維長５ｍｍ）１００質量部を、パルパーの水中で離解、分散させ、アジテーターで緩やかに撹拌して均一な抄造用スラリーを調製した。こうして得た抄造用スラリーを用いた以外は実施例１と同様にして、比較例１の半透膜支持体を得た。この半透膜支持体の全オレフィン系繊維の含有率は１００質量％である。
【００７６】
（比較例２）
エチレン−ビニルアルコール共重合体からなる単繊維（繊度０．６ｄｔｅｘ、繊維長５ｍｍ）３０質量部、ポリプロピレン繊維（繊度０．８ｄｔｅｘ、繊維長５ｍｍ）７０部を、パルパーの水中で離解、分散させ、アジテーターで緩やかに撹拌して均一な抄造用スラリーを調製した。こうして得た抄造用スラリーを用いた以外は実施例１と同様にして、比較例２の半透膜支持体を得た。この半透膜支持体の全オレフィン系繊維の含有率は７０質量％である。
【００７７】
（比較例３）
主体繊維として延伸ポリエステル系繊維（繊度１．０ｄｔｅｘ、繊維長５ｍｍ）７０質量部、バインダー繊維として未延伸ポリエステル系繊維（繊度１．２ｄｔｅｘ、繊維長５ｍｍ、融点２３０℃）３０質量部を、パルパーの水中で離解、分散させ、アジテーターで緩やかに撹拌して均一な抄造用スラリーを調製した。この抄造用スラリーを円網抄紙機による湿式抄造法を用いて抄造し、１３５℃に設定されたヤンキードライヤーと併設されている熱風フード中で乾燥させて、幅５００ｍｍ、坪量７０ｇ／ｍ２の不織布を得た。
【００７８】
得られた不織布を、２つの加熱金属ロールからなるカレンダー装置を用いて、各加熱金属ロール温度２１０℃、圧力７８５Ｎ／ｃｍ、加工速度２０ｍ／ｍｉｎの条件で加工し、比較例３の半透膜支持体を得た。この半透膜支持体の全オレフィン系繊維の含有率は０質量％である。
【００７９】
＜評価＞
実施例及び比較例で得られた半透膜支持体について、下記の評価を行い、結果を表１に示す。
【００８０】
［不織布製造安定性］
実施例、比較例の半透膜支持体を５０００ｍ製造し、製造安定性を以下の基準で評価した。
◎：シート切れ、割れ地合、濃淡ムラ、巻き皺、目立ったケバ立ち等の不具合が全くない。非常に良好なレベル。
○：濃淡ムラ、巻き皺、ケバ立ち等の軽微な不具合が少し生じる。良好なレベル。
△：濃淡ムラ、巻き皺、ケバ立ち等の軽微な不具合が頻繁に生じる。実用上、使用可能レベル。
×：シート切れ、割れ地合等の大きな不具合が頻繁に生じる。実用上、使用不可レベル。
【００８１】
［厚み]
ＪＩＳ Ｐ ８１１８に準じ、厚みを測定した。
【００８２】
［通気度]
ＪＩＳ Ｌ １０７９に準じ、通気度計（ＫＥＳ−Ｆ８−ＡＰ１：カトーテック（株）製）で通気度を測定した。
【００８３】
［引張強度］
実施例及び比較例で得られた半透膜支持体から、巻き取りの流れ方向２５０ｍｍ、幅方向５０ｍｍの試料を１０枚切り取り、ＪＩＳ Ｐ ８１１３に準じて、卓上型材料試験機（装置名：ＳＴＡ−１１５０、（株）オリエンテック製）を用いて、引張強度を測定し、１０枚の平均値を引張強度とした。
【００８４】
［耐アルカリ性］
実施例及び比較例で得られた半透膜支持体を、１０質量％の水酸化ナトリウム溶液中に、温度６０℃にて１週間浸漬した。水洗・乾燥後、前記の引張強度の測定を実施し、初期値に対する引張強度の残存率を耐アルカリ性の指標とした。残存率が９０％以上あれば、実用上問題ないレベルである。
【００８５】
［半透膜塗布適性］
実施例及び比較例で得られた半透膜支持体について、半透膜の塗布を行った。半透膜支持体の一方の面にポリスルホン樹脂のジメチルホルムアミド溶液（濃度：１６質量％）を、塗布幅４５０ｍｍ、塗布厚み２００μｍで塗布した。このとき、ポリスルホン溶液を塗布しない半透膜支持体の裏側にはドラムを配置し、半透膜支持体が搬送されるようにした。ポリスルホン溶液が塗布された半透膜支持体を、２０℃の純水に浸し、ポリスルホンを凝固させ、微多孔性ポリスルホン膜と半透膜支持体との複合膜を得た。この複合膜を８０℃の湯浴にて水洗し、膜中に残留した溶媒を除去した後、８０℃の熱風で乾燥を行った。こうして得た複合膜の皺、波打ちの発生状況を評価した。
◎：皺、波打ちが全くない。非常に良好なレベル。
○：皺は全くないが、やや弱い波打ちが見られる。良好なレベル。
△：皺は見られないが、やや大きめの波打ちが見られる。実用上、使用可能レベル。
×：波打ちだけでなく皺の発生も見られる。実用上、使用不可レベル。
【００８６】
【表１】
【００８７】
実施例１〜２９で示した半透膜支持体は、ポリプロピレンを芯成分、高密度ポリエチレンを鞘成分とする芯鞘型複合繊維及び湿熱接着性バインダー繊維を含有している。これらの半透膜支持体は、アルカリ溶液に対する十分な耐性を有し、強度が強く、製造安定性、半透膜塗布適性に優れている。実施例１〜８、１４〜２９を比較すると、湿熱接着性バインダー繊維がエチレン−ビニルアルコール系繊維である場合、耐アルカリ性がいっそう優れている。実施例１〜８の比較より、エチレン−ビニルアルコール系繊維が単繊維からなる場合、該単繊維の含有率が２質量％以上３５質量％以下である実施例１、３〜６、８は、不織布の製造安定性に優れ、引張強度が強く、半透膜塗布工程でのシートの皺、波打ちが全くなく好ましい。また、実施例１〜３、９、１０の比較より、ポリプロピレンを芯成分、高密度ポリエチレンを鞘成分とする芯鞘型複合繊維の含有率が３０質量％以上９８質量％以下である実施例１、３、９は、引張強度が強く、半透膜塗布適性に優れている。さらに、実施例１１〜１３の比較より、ポリプロピレンを芯成分、高密度ポリエチレンを鞘成分とする芯鞘型複合繊維を含めた全てのポリオレフィン系繊維の含有率を６５質量％以上とする実施例１１、１３は、実施例１２に比べ耐アルカリ性に優れている。
【００８８】
実施例１４〜１８の比較より、湿熱接着性バインダー繊維がエチレン−ビニルアルコール系繊維とポリオレフィン系繊維との分割型複合繊維からなる場合、該分割型複合繊維の含有率が２質量％以上６０質量％以下である実施例１４〜１６は、不織布の製造安定性、引張強度、耐アルカリ性、半透膜塗布適性の点でより好ましい。実施例１９〜２３の比較より、湿熱接着性バインダー繊維がポリオレフィン系繊維を芯、エチレン−ビニルアルコール系繊維を鞘とする芯鞘型複合繊維からなる場合、該芯鞘型複合繊維の含有率が２質量％以上３５質量％以下である実施例１９〜２１は、不織布の製造安定性、引張強度、耐アルカリ性、半透膜塗布適性の点でより好ましい。実施例２４〜２９の比較より、湿熱接着性バインダー繊維がビニルアルコール系単繊維であり、該単繊維の含有率が２質量％以上２０質量％以下である実施例２４〜２７は、不織布の製造安定性、引張強度、耐アルカリ性、半透膜塗布適性の点でより好ましい。
【００８９】
一方、湿熱接着性バインダー繊維を含有せず、ポリプロピレンを芯成分、高密度ポリエチレンを鞘成分とする芯鞘型複合繊維のみからなる比較例１は、半透膜塗布工程時で、シートに皺、波打ちが発生し、塗布適性に劣る。湿熱接着性バインダー繊維を含有するものの、ポリプロピレンを芯成分、高密度ポリエチレンを鞘成分とする芯鞘型複合繊維を含有しない比較例２は、引張強度が弱く、耐アルカリ性に劣り、半透膜塗布適性も劣る。ポリエステル系繊維からなる比較例３は、耐アルカリ性に劣る。
【産業上の利用可能性】
【００９０】
本発明の半透膜支持体は、海水の淡水化、浄水器、食品の濃縮、廃水処理、血液ろ過に代表される医療用、半導体洗浄用の超純水製造、膜分離活性汚泥処理等の分野において、精密ろ過膜、限外ろ過膜、ＭＢＲ用の膜の支持体として好適に利用することができる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一方の面に半透膜を設けて用いる半透膜支持体において、該半透膜支持体がポリオレフィン系繊維及び湿熱接着性バインダー繊維を含有し、ポリオレフィン系繊維として、ポリプロピレンを芯成分、高密度ポリエチレンを鞘成分とする芯鞘型複合繊維を少なくとも含有することを特徴とする半透膜支持体。
【請求項２】
湿熱接着性バインダー繊維が、エチレン−ビニルアルコール系繊維又はビニルアルコール系繊維である請求項１記載の半透膜支持体。
【請求項３】
ポリプロピレンを芯成分、高密度ポリエチレンを鞘成分とする芯鞘型複合繊維の含有率が３０質量％以上９８質量％以下である請求項１又は２記載の半透膜支持体。
【請求項４】
ポリオレフィン系繊維の含有率が６５質量％以上である請求項１〜３のいずれか記載の半透膜支持体。
【請求項５】
湿熱接着性バインダー繊維がエチレン−ビニルアルコール系単繊維からなり、該単繊維の含有率が２質量％以上３５質量％以下である請求項１〜４のいずれか記載の半透膜支持体。
【請求項６】
湿熱接着性バインダー繊維がエチレン−ビニルアルコール系繊維とポリオレフィン系繊維との分割型複合繊維からなり、該分割型複合繊維の含有率が２質量％以上６０質量％以下である請求項１〜４のいずれか記載の半透膜支持体。
【請求項７】
湿熱接着性バインダー繊維がポリオレフィン系繊維を芯、エチレン−ビニルアルコール系繊維を鞘とする芯鞘型複合繊維からなり、該芯鞘型複合繊維の含有率が２質量％以上３５質量％以下である請求項１〜４のいずれか記載の半透膜支持体。
【請求項８】
湿熱接着性バインダー繊維がビニルアルコール系単繊維からなり、該単繊維の含有率が２質量％以上２０質量％以下である請求項１〜４のいずれか記載の半透膜支持体。
【請求項１】
少なくとも一方の面に半透膜を設けて用いる半透膜支持体において、該半透膜支持体がポリオレフィン系繊維及び湿熱接着性バインダー繊維を含有し、ポリオレフィン系繊維として、ポリプロピレンを芯成分、高密度ポリエチレンを鞘成分とする芯鞘型複合繊維を少なくとも含有することを特徴とする半透膜支持体。
【請求項２】
湿熱接着性バインダー繊維が、エチレン−ビニルアルコール系繊維又はビニルアルコール系繊維である請求項１記載の半透膜支持体。
【請求項３】
ポリプロピレンを芯成分、高密度ポリエチレンを鞘成分とする芯鞘型複合繊維の含有率が３０質量％以上９８質量％以下である請求項１又は２記載の半透膜支持体。
【請求項４】
ポリオレフィン系繊維の含有率が６５質量％以上である請求項１〜３のいずれか記載の半透膜支持体。
【請求項５】
湿熱接着性バインダー繊維がエチレン−ビニルアルコール系単繊維からなり、該単繊維の含有率が２質量％以上３５質量％以下である請求項１〜４のいずれか記載の半透膜支持体。
【請求項６】
湿熱接着性バインダー繊維がエチレン−ビニルアルコール系繊維とポリオレフィン系繊維との分割型複合繊維からなり、該分割型複合繊維の含有率が２質量％以上６０質量％以下である請求項１〜４のいずれか記載の半透膜支持体。
【請求項７】
湿熱接着性バインダー繊維がポリオレフィン系繊維を芯、エチレン−ビニルアルコール系繊維を鞘とする芯鞘型複合繊維からなり、該芯鞘型複合繊維の含有率が２質量％以上３５質量％以下である請求項１〜４のいずれか記載の半透膜支持体。
【請求項８】
湿熱接着性バインダー繊維がビニルアルコール系単繊維からなり、該単繊維の含有率が２質量％以上２０質量％以下である請求項１〜４のいずれか記載の半透膜支持体。
【公開番号】特開２０１２−２５０２２３（Ｐ２０１２−２５０２２３Ａ）
【公開日】平成２４年１２月２０日（２０１２．１２．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１２７１９１（Ｐ２０１１−１２７１９１）
【出願日】平成２３年６月７日（２０１１．６．７）
【出願人】（０００００５９８０）三菱製紙株式会社 (1,550)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１２月２０日（２０１２．１２．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年６月７日（２０１１．６．７）
【出願人】（０００００５９８０）三菱製紙株式会社 (1,550)
【Ｆターム（参考）】
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