(57)【要約】【課題】海水淡水化用分離膜や濃度濃縮等用分離膜の支持体に用いることのできる分離膜用湿式不織布であって、地合いと強度に優れた分離膜用湿式不織布および分離膜支持体を提供する。【解決手段】単繊維繊度が０．６〜２．２ｄｔｅｘのポリエステル繊維からなる主体繊維と、単繊維繊度が０．６〜２．２ｄｔｅｘの芯鞘型ポリエステル複合繊維からなるバインダー繊維とを前記主体繊維とバインダー繊維との重量比（主体繊維／バインダー繊維）９０／１０〜５０／５０の範囲内で用いて、目付けが４０〜１００ｇ／ｍ２の分離膜用湿式不織布を得て分離膜支持体とする。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
目付けが４０〜１００ｇ／ｍ２の分離膜用湿式不織布であって、単繊維繊度が０．６〜２．２ｄｔｅｘのポリエステル繊維からなる主体繊維と、単繊維繊度が０．６〜２．２ｄｔｅｘの芯鞘型ポリエステル複合繊維からなるバインダー繊維とを、前記主体繊維とバインダー繊維との重量比（主体繊維／バインダー繊維）９０／１０〜５０／５０の範囲内で用いてなることを特徴とする分離膜用湿式不織布。
【請求項２】
前記芯鞘型ポリエステル複合繊維が、鞘成分に非晶性または結晶性ポリエステルが配された複合繊維である、請求項１に記載の分離膜用湿式不織布。
【請求項３】
他のバインダー繊維として、単繊維繊度が０．６〜２．２ｄｔｅｘの未延伸ポリエステル繊維が含まれる、請求項１または請求項２に記載の分離膜用湿式不織布。
【請求項４】
前記芯鞘型ポリエステル複合繊維と未延伸ポリエステル繊維との重量比（芯鞘型ポリエステル複合繊維／未延伸ポリエステル繊維）が８０／２０〜２０／８０の範囲内である、請求項３に記載の分離膜用湿式不織布。
【請求項５】
不織布を構成する繊維の繊維長が０．１〜２５ｍｍの範囲内である、請求項１〜４のいずれかに記載の分離膜用湿式不織布。
【請求項６】
不織布がカレンダー加工を施された不織布である、請求項１〜５のいずれかに記載の分離膜用湿式不織布。
【請求項７】
不織布の通気度が０．１〜５ｃｃ／ｃｍ２／ｓの範囲内である、請求項１〜６のいずれかに記載の分離膜用湿式不織布。
【請求項８】
不織布の引張強度が、ＪＩＳ  Ｐ８１１３に規定される裂断長で１ｋｍ以上である、請求項１〜７のいずれかに記載の分離膜用湿式不織布。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれかに記載の分離膜用湿式不織布を用いてなる分離膜支持体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、海水淡水化用分離膜や濃度濃縮等用分離膜の支持体に用いることのできる、地合いと強度に優れた分離膜用湿式不織布に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、分離膜（ＲＯ膜）の支持体にポリエステル系湿式不織布が多く使用されてきた（例えば特許文献１、特許文献２参照）。かかるポリエステル系湿式不織布は、ポリエステル主体繊維とポリエステル未延伸型バインダー繊維とで構成され、最終的にカレンダー加工が施されたものである。かかるポリエステル系湿式不織布は湿式抄造されたものであるため、地合いがよいものである。
他方、近年では、分離膜の支持体としてさらに強度の強い不織布の提案が望まれている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−０９５９３７号公報
【特許文献２】特許第３１５３４８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は上記の背景に鑑みなされたものであり、その目的は、海水淡水化用分離膜や濃度濃縮等用分離膜の支持体に用いることのできる分離膜用湿式不織布であって、地合いと強度に優れた分離膜用湿式不織布、および分離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】
【０００５】
本発明者は上記の課題を達成するため鋭意検討した結果、ポリエステル繊維からなる主体繊維と芯鞘型ポリエステル複合繊維からなるバインダー繊維とで分離膜用湿式不織布を構成する際、主体繊維とバインダー繊維の単繊維繊度を特定の範囲内とすることにより、地合いと強度に優れた分離膜用湿式不織布が得られることを見出し、さらに鋭意検討を重ねることにより本発明を完成するに至った。
【０００６】
かくして、本発明によれば「目付けが４０〜１００ｇ／ｍ２の分離膜用湿式不織布であって、単繊維繊度が０．６〜２．２ｄｔｅｘのポリエステル繊維からなる主体繊維と、単繊維繊度が０．６〜２．２ｄｔｅｘの芯鞘型ポリエステル複合繊維からなるバインダー繊維とを、前記主体繊維とバインダー繊維との重量比（主体繊維／バインダー繊維）９０／１０〜５０／５０の範囲内で用いてなることを特徴とする分離膜用湿式不織布。」が提供される。
【０００７】
その際、前記芯鞘型ポリエステル複合繊維が、鞘成分に非晶性または結晶性ポリエステルが配された複合繊維であることが好ましい。また、他のバインダー繊維として、単繊維繊度が０．６〜２．２ｄｔｅｘの未延伸ポリエステル繊維が含まれることが好ましい。その際、前記芯鞘型ポリエステル複合繊維と未延伸ポリエステル繊維との重量比（芯鞘型ポリエステル複合繊維／未延伸ポリエステル繊維）が８０／２０〜２０／８０の範囲内であることが好ましい。また、不織布を構成する繊維の繊維長が０．１〜２５ｍｍの範囲内であることが好ましい。また、不織布がカレンダー加工を施された不織布であることが好ましい。また、不織布の通気度が０．１〜５ｃｃ／ｃｍ２／ｓの範囲内であることが好ましい。また、不織布の引張強度が、ＪＩＳ  Ｐ８１１３に規定される裂断長で１ｋｍ以上であることが好ましい。
【０００８】
また、本発明によれば、前記の分離膜用湿式不織布を用いてなる分離膜支持体が提供される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、海水淡水化用分離膜や濃度濃縮等用分離膜の支持体に用いることのできる分離膜用湿式不織布であって、地合いと強度に優れた分離膜用湿式不織布、および分離膜支持体が得られる。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
まず、本発明において、主体繊維となるポリエステル繊維としては、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリヘキサメチレンテレフタレート、ポリ−１，４−ジメチルシクロヘキサンテレフタレート、ポリピバロラクトンやこれらの共重合体、または、ポリ乳酸やステレオコンプレックスポリ乳酸などの脂肪族ポリエステルを常法により紡糸、延伸した繊維が好ましく例示される。前記ポリエステルとしては、マテリアルリサイクルまたはケミカルリサイクルされたポリエステルであってもよい。さらには、特開２００４−２７００９７号公報や特開２００４−２１１２６８号公報に記載されているような、特定のリン化合物およびチタン化合物を含む触媒を用いて得られたポリエステルでもよい。該ポリマー中には、本発明の目的を損なわない範囲内で必要に応じて、微細孔形成剤、カチオン染料可染剤、着色防止剤、熱安定剤、蛍光増白剤、艶消し剤、着色剤、吸湿剤、無機微粒子が１種または２種以上含まれていてもよい。
【００１１】
前記主体繊維となるポリエステル繊維において、単繊維繊度が０．６〜２．２ｄｔｅｘの範囲内にあることが肝要である。該単繊維繊度が０．６ｄｔｅｘよりも小さいと不織布の強度が低下するおそれがあり好ましくない。逆に、該単繊維繊度が２．２ｄｔｅｘよりも大きいと、不織布の地合いが低下するおそれがあり好ましくない。
【００１２】
また、前記主体繊維となるポリエステル繊維において、繊維長が０．１〜２５ｍｍの範囲内にあることが好ましい。該繊維長が０．１ｍｍ未満では、不織布の強度が低下するおそれがある。逆に、該繊維長が２５ｍｍよりも大きいと、抄紙の際の繊維分散が悪くなり、地合いが低下するおそれがある。
【００１３】
前記主体繊維の捲縮については、ストレート繊維、機械捲縮や異方冷却により捲縮を付与した繊維のどちらでもよい。通常、ストレート繊維は工程安定性、捲縮繊維は嵩性向上のために用いられている。
なお、前記主体繊維の単繊維横断面形状としては、中空、中実、異型いずれでもよい。
【００１４】
一方、本発明でバンダー繊維として用いられる芯鞘型ポリエステル複合繊維としては、鞘成分に熱融着成分と芯成分にポリエチレンテレフタレートなどポリエステルを配しており前者が繊維表面に露出している必要がある。重量割合としては、前者と後者が３０／７０〜７０／３０の範囲が適当である。この芯鞘型においては、繊維形成性熱可塑性ポリマーが芯部となるが、該芯部は同心円状あるいは偏心状であってもよい。特に、偏心状のものにあっては、スパイラル捲縮が発現するので好ましい。なお、該複合短繊維の断面形状としては、中空、中実、異型いずれでもよい。
【００１５】
ここで、熱融着成分として配されるポリマーとしては、ポリウレタン系エラストマー、ポリエステル系エラストマー、非弾性ポリエステル系ポリマーおよびその共重合物（共重合系ポリエステルポリマー）、ポリオレフィン系ポリマーおよびその共重合物、ポリビニルアルコール系ポリマーなどを挙げることができる。好ましくは、共重合ポリエステル系ポリマー、およびポリオレフィン系ポリマーである。
【００１６】
上記ポリウレタン系エラストマーとしては、分子量が５００〜６，０００程度の低融点ポリオール、例えばジヒドロキシポリエーテル、ジヒドロキシポリエステル、ジヒドロキシポリカーボネート、ジヒドロキシポリエステルアミドなどと、分子量５００以下の有機ジイソシアネート、例えばｐ，ｐ’−ジフェニールメタンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート水素化ジフェニールメタンイソシアネート、キシリレンイソシアネート、２，６−ジイソシアネートメチルカプロエート、ヘキサメチレンジイソシアネートなどと、分子量５００以下の鎖伸長剤、例えばグリコールアミノアルコールあるいはトリオールとの反応により得られるポリマーである。
【００１７】
これらのポリマーのうちで、特に好ましいのはポリオールとしてはポリテトラメチレングリコール、またはポリ−ε−カプロラクタムあるいはポリブチレンアジペートを用いたポリウレタンである。この場合の有機ジイソシアネートとしてはｐ，ｐ’−ビスヒドロキシエトキシベンゼンおよび１，４−ブタンジオールを挙げることができる。
【００１８】
また、ポリエステル系エラストマーとしては、熱可塑性ポリエステルをハードセグメントとし、ポリ（アルキレンオキシド）グリコールをソフトセグメントとして共重合してなるポリエーテルエステル共重合体、より具体的にはテレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸、ナフタレン−２，６−ジカルボン酸、ナフタレン−２，７−ジカルボン酸、ジフェニル−４，４’−ジカルボン酸、１，４−シクロヘキサンジカルボン酸などの脂環式ジカルボン酸、コハク酸、シュウ酸、アジピン酸、セバシン酸、ドデカンジ酸、ダイマー酸などの脂肪族ジカルボン酸またはこれらのエステル形成性誘導体などから選ばれたジカルボン酸の少なくとも１種と、１，４−ブタンジオール、エチレングリコールトリメチレングリコール、テトラメチレングリコール、ペンタメチレングリコール、ヘキサメチレングリコールネオペンチルグリコール、デカメチレングリコールなどの脂肪族ジオールあるいは１，１−シクロヘキサンジメタノール、１，４−シクロヘキサンジメタノール、トリシクロデカンメタノールなどの脂環式ジオール、またはこれらのエステル形成性誘導体などから選ばれたジオール成分の少なくとも１種、および平均分子量が約４００〜５，０００程度のポリエチレングリコール、ポリ（１，２−および１，３−ポリプロピレンオキシド）グリコール、ポリ（テトラメチレンオキシド）グリコール、エチレンオキシドとプロピレンオキシドとの共重合体、エチレンオキシドとテトラヒドロフランとの共重合体などのポリ（アルキレンオキサイド）グリコールのうち少なくとも１種から構成される三元共重合体を挙げることができる。
【００１９】
特に、接着性や温度特性、強度の面からすればポリブチレン系テレフタレートをハード成分とし、ポリオキシブチレングリコールをソフトセグメントとするブロック共重合ポリエーテルエステルが好ましい。
【００２０】
この場合、ハードセグメントを構成するポリエステル部分は、主たる酸成分がテレフタル酸、主たるジオール成分がブチレングリコール成分であるポリブチレンテレフタレートである。むろん、この酸成分の一部（通常、３０モル％以下）は他のジカルボン酸成分やオキシカルボン酸成分で置換されていても良く、同様にグリコール成分の一部（通常、３０モル％以下）はブチレングリコール成分以外のジオキシ成分で置換されていても良い。また、ソフトセグメントを構成するポリエーテル部分はブチレングリコール以外のジオキシ成分で置換されたポリエーテルであってよい。
【００２１】
共重合ポリエステル系ポリマーとしては、アジピン酸、セバシン酸などの脂肪族ジカルボン酸、フタル酸、イソフタル酸、ナフタレンジカルボン酸などの芳香族ジカルボン酸類および／またはヘキサヒドロテレフタル酸、ヘキサヒドロイソフタル酸などの脂環式ジカルボン酸類と、ジエチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、パラキシレングリコールなどの脂肪族や脂環式ジオール類とを所定数含有し、所望に応じてパラヒドロキシ安息香酸などのオキシ酸類を添加した共重合エステルなどを挙げることができ、例えばテレフタル酸とエチレングリコールとにイソフタル酸および１，６−ヘキサンジオールを添加共重合させたポリエステルが好ましい。かかるポリエステルは非晶性でもよいし結晶性でもよい。
【００２２】
また、ポリオレフィンポリマーとしては、例えば低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、ポリプロピレンなどを挙げることができる。
なお、上記熱融着成分と繊維形成性熱可塑性ポリマーには、各種安定剤、紫外線吸収剤、増粘分枝剤、艶消し剤、着色剤、その他各種改良剤などが必要に応じて配合されていてもよい。
【００２３】
また、他のバインダー繊維として、ポリエステルからなる未延伸繊維を用いてもよい。かかる未延伸繊維としては、ポリエチレンテレフタレートやポリトリメチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートなどのポリエステルを紡糸速度が８００〜１，２００ｍ／分で紡糸された未延伸繊維が挙げられる。好ましくは、ポリエチレンテレフタレートやポリトリメチレンテレフタレートからなる未延伸繊維である。ポリエチレンテレフタレートやポリトリメチレンテレフタレートからなる未延伸繊維は、通常、ｏ−クロロフェノール、３５℃で測定された固有粘度が０．８０〜１．００ｄＬ／ｇのポリマーを２４０〜２８０℃の紡糸口金から吐出し、８００〜１，２００ｍ／分、好ましくは９００〜１,１００ｍ／分で巻き取ることにより得られる。この未延伸繊維は、通常、複屈折率が０．０１〜０．０５で、融点は２２０〜２３０℃であり、バインダー繊維として有用である。
【００２４】
その際、前記芯鞘型ポリエステル複合繊維と未延伸ポリエステル繊維との重量比（芯鞘型ポリエステル複合繊維／未延伸ポリエステル繊維）が８０／２０〜２０／８０の範囲内であることが好ましい。
【００２５】
前記バインダー繊維において、単繊維繊度が０．６〜２．２ｄｔｅｘの範囲内にあることが肝要である。該単繊維繊度が０．６ｄｔｅｘよりも小さいと不織布の強度が低下するおそれがあり好ましくない。逆に、該単繊維繊度が２．２ｄｔｅｘよりも大きいと、不織布の地合いが低下するおそれがあり好ましくない。
【００２６】
また、前記バインダー繊維において、繊維長が０．１〜２５ｍｍの範囲内にあることが好ましい。該繊維長が０．１ｍｍ未満では、不織布の強度が低下するおそれがある。逆に、該繊維長が２５ｍｍよりも大きいと、抄紙の際の繊維分散が悪くなり、地合いが低下するおそれがある。
【００２７】
不織布を構成する主体繊維とバインダー繊維の重量比率は、（主体繊維／バインダー繊維）９０／１０〜５０／５０である。主体繊維が９０重量％を超える（バインダー繊維が１０重量％未満）と、不織布の形態を構成する接着点が少なくなり過ぎ、強度不足となるおそれがある。一方、主体繊維が５０重量％未満（バインダーが５０重量％より大）では、接着点が多くなり過ぎるため、不織布そのものが硬くなるおそれがある。
【００２８】
本発明の不織布を製造する方法は湿式不織布を製造する通常の方法でよい。すなわち、通常の長網抄紙機、短網抄紙機、丸網抄紙機、あるいはこれらを複数台組み合わせて多層抄きなどにしても何ら問題ない。
【００２９】
熱処理工程としては、抄紙工程後、ヤンキードライヤー、あるいはエアースルードライヤーのどちらでも可能である。また、金属／金属ローラー、金属／ペーパーローラー、金属／弾性ローラーなどのカレンダー／エンボスを施しても良い。特にカレンダー加工（２本のロールの間に不織布を通す加工）を不織布に施すと、バインダー繊維である芯鞘型ポリエステル複合繊維の鞘部が熱溶融し、該バインダー繊維により主体繊維が熱接着されるため、不織布の強度が向上し好ましい。
【００３０】
ここで、熱カレンダー処理は、通常、温度が１５０〜２３０、好ましくは１８０〜２００℃で、圧力は８０〜２４０ｋｇ／ｃｍ、好ましくは１２０〜１８０ｋｇ／ｃｍである。
【００３１】
かくして得られた分離膜用湿式不織布は、前記のような特定の単繊維繊度を有する主体繊維とバインダー繊維とで構成されるので、地合いと強度（引張り強度）とが両立する。
ここで、不織布の目付としては４０〜１００ｇ／ｍ２、さらには５０〜８０ｇ／ｍ２が好ましい。４０ｇ／ｍ２未満では支持体としての機能を発揮するだけの強度等を達成する事が困難であり、１００ｇ／ｍ２を超える場合、現状の軽量化、コンパクト性の目標から離れるおそれがあり、好ましくない。
【００３２】
また、不織布の通気度としては０．１〜５ｃｃ／ｃｍ２／ｓである事が好ましく、さらには０．５〜２ｃｃ／ｃｍ２／ｓである事が好ましい。０．１ｃｃ／ｃｍ２／ｓ未満では不織布が潰れ過ぎている為、性能バランス面からあまり好ましくない。逆に、通気度が５ｃｃ／ｃｍ２／ｓを超えた場合、表面が粗すぎて、ピンホール等を生じる可能性が高くおそれがある。
また、不織布の引張強度が、ＪＩＳ  Ｐ８１１３に規定される裂断長で１ｋｍ以上であると、分離膜の支持体として好適に用いられ好ましい。
【実施例】
【００３３】
次に本発明の実施例及び比較例を詳述するが、本発明はこれらによって限定されるものではない。なお、実施例中の各測定項目は下記の方法で測定した。
（１）引張り強度（裂断長）
ＪＩＳ  Ｐ８１１３（紙及び板紙の引張強さ試験方法）に基づいて実施した。
（２）伸度
ＪＩＳ  Ｐ８１３２（紙及び板紙の伸び試験方法）に基づいて実施した。
（３）目付
ＪＩＳ  Ｐ８１２４（紙のメートル坪量測定方法）に基づいて実施した。
（４）厚み
ＪＩＳ  Ｐ８１１８（紙及び板紙の厚さと密度の試験方法）に基づいて実施した。
（５）密度
ＪＩＳ  Ｐ８１１８（紙及び板紙の厚さと密度の試験方法）に基づいて実施した。
（６）通気度
ＪＩＳ  Ｌ１９１３（一般短繊維不織布試験方法）に基づいて測定した。
【００３４】
［実施例１］
常法によって製造された、ポリエチレンテレフタレートからなるポリエステル主体繊維（帝人ファイバー株式会社、登録商標：テピルス、銘柄：ＴＴ０４Ｎ  ＳＤ１．７ｄｔｅｘ×５ｍｍ）と非晶性芯鞘型バインダー繊維ＳＤ１．７ｄｔｅｘ×５ｍｍ、鞘成分：テレフタル酸が６０モル％、イソフタル酸が４０モル％、エチレングリコールが９６モル％、ジエチレングリコールが４モル％の割合で共重合されたポリエステル）を（主体繊維／バインダー繊維）８０／２０の重量比で混合撹拌し、ハンド抄紙機（熊谷理機工業製、型番：Ｎｏ．２５５５、標準角型シートマシン、以下同じ）を用いて、７５ｇ／ｍ２を抄紙した後、ドライヤー（熊谷理機工業製、型番：Ｎｏ．２５７５−II、回転式乾燥機（高温型））を用いて、１３０℃×２分で乾燥処理を施した。その後、金属／金属からなるカレンダー加工（１６０℃×２００ｋｇ（１９６０Ｎ）／ｃｍ）を施し、不織布を得た。その物性を表１に示す。
次いで、該不織布を用いて、海水淡水化用分離膜支持体および濃度濃縮等用分離膜支持体を得た。
【００３５】
［実施例２］
実施例１の中で、混合比率を（主体繊維／バインダー繊維）６０／４０に変更した以外は同様の方法で加工し同じく不織布を得た。その物性を表１に示す。
【００３６】
［実施例３］
実施例１記載の中でバインダー繊維を結晶性芯鞘型バインダー繊維（ＳＤ１．７ｄｔｅｘ×５ｍｍ  鞘成分：イソフタル酸２０モル％−テトラメチレングリコール５０モル％共重合ポリエステル）に変更し、ドライヤー温度を１５０℃×２分に変更した後、カレンダー加工（１８０℃×２００ｋｇ（１９６０Ｎ）／ｃｍ）を実施する事で不織布を得た。その物性を表１に示す。
【００３７】
［実施例４］
実施例１記載の２種類の繊維に更に繊度の異なる主体繊維（帝人ファイバー株式会社、登録商標：テピルス、銘柄：ＴＡ０４Ｎ  ＳＤ０．６ｄｔｅｘ×５ｍｍ）を足し、その比率を、主体繊維１．７ｄｔｅｘ×５ｍｍ／主体繊維０．６ｄｔｅｘ×５ｍｍ／バインダー繊維１．７ｄｔｅｘ×５ｍｍ＝４０／４０／２０とする以外は同様の方法で不織布を得た。その物性を表１に示す。
【００３８】
［比較例１］
実施例１において、バインダー繊維を、ポリエチレンテレフタレートからなる未延伸型バインダー繊維（帝人ファイバー株式会社、登録商標：テピルス、銘柄：ＴＡ０７Ｎ  ＳＤ１．２ｄｔｅｘ×５ｍｍ）に変更する以外は同様の方法で不織布を得た。その物性を表１に示す。
【００３９】
［比較例２］
実施例１記載のポリエステル主体繊維を繊度の異なるものに変更（帝人ファイバー株式会社、登録商標：テピルス、銘柄：ＴＴ０４Ｎ  ＳＤ３．３ｄｔｅｘ×５ｍｍ）した以外は同様の方法で不織布を得た。その物性を表１に示す。
【００４０】
［比較例３］
実施例１の中で、混合比率を（主体繊維／バインダー繊維）４０／６０に変更した以外は同様の方法で加工し同じく不織布を得た。その物性を表１に示す。
【００４１】
［比較例４］
実施例１記載のバインダー繊維を繊度の異なるものに変更（帝人ファイバー株式会社、登録商標：テピルス、銘柄：ＴJ０４ＢＮ  ＳＤ３．３ｄｔｅｘ×５ｍｍ）した以外は同様の方法で不織布を得た。その物性を表１に示す。
【００４２】
【表１】
2010194478.tif 000002
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本発明によれば、海水淡水化用分離膜や濃度濃縮等用分離膜の支持体に用いることのできる分離膜用湿式不織布であって、地合いと強度に優れた分離膜用湿式不織布、および分離膜支持体が提供され、その工業的価値は極めて大である。