(57)【要約】【課題】設備的な改良を行なうことなく、高速且つ安定して製造することが可能な高品質のイオン交換膜用織物を提供すること。【解決手段】２種以上の合成繊維から構成されてなる織物であって、該合成繊維のうちの１種以上の合成繊維が該織物に格子状に織り込まれており、該格子状に織り込まれた合成繊維の初期抗張力が該織物を構成する他の合成繊維の初期抗張力の２倍以上であり、さらに該格子状に織り込まれた合成繊維の、他の合成繊維に対する単位面積あたりの重量の比が０．０２〜１である織物に、イオン交換樹脂が含浸されている。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
２種以上の合成繊維から構成されてなる織物であって、該合成繊維のうちの１種以上の合成繊維が該織物に格子状に織り込まれており、該格子状に織り込まれた合成繊維の初期抗張力が該織物を構成する他の合成繊維の初期抗張力の２倍以上であり、さらに該格子状に織り込まれた合成繊維の、他の合成繊維に対する単位面積あたりの重量の比が０．０２〜１である織物に、イオン交換樹脂が含浸されていることを特徴とするイオン交換膜用織物。
【請求項２】
織物の引張破断伸度が１０％以下である請求項１記載のイオン交換膜用織物。
【請求項３】
織物の引張破断伸度が５％以下である請求項１記載のイオン交換膜用織物。
【請求項４】
格子状に織り込まれる合成繊維がポリプロピレン繊維である請求項１〜３のいずれか１項に記載のイオン交換膜用織物。
【請求項５】
格子状に織り込まれる合成繊維がアラミド繊維である請求項１〜３のいずれか１項に記載のイオン交換膜用織物。
【請求項６】
織物を構成する他の合成繊維がポリ塩化ビニル繊維である請求項１〜３のいずれか１項に記載のイオン交換膜用織物。
【請求項７】
織物を構成する他の合成繊維がポリ塩化ビニリデン繊維である請求項１〜３のいずれか１項に記載のイオン交換膜用織物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、イオン交換膜用織物に関するものであり、さらに詳しくは、良好な品質を有するイオン交換膜用織物に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、イオン交換膜は水質の改善や食品の分野で多く用いられている。この膜は合成繊維などからなる織物を基布としてこれにイオン交換能がある樹脂を含浸せしめることにより製造される。例えば特開平８−１２７７５号公報には、一方面側を合成樹脂製ファブリックで補強する複合イオン交換膜が記載されている。
【０００３】
近年、このようなイオン交換膜の生産効率を高めることが試みられており、その際、製造工程の高速化が図られているが、この場合、布帛に掛かる張力が従来よりも高くなるため、製造工程を通過する間に布帛の一部が伸張固定化され、樹脂含浸加工のムラができたり、設定した樹脂付着量とならなかったりするという問題があった。
【０００４】
このような問題を解決するためには、製造の各工程において、精密な張力制御を行う等の設備的な改良が必要となるが、設備の改良を行なうと今度はコスト高となってしまうという問題が発生するため、イオン交換膜の安定した性能を確保しつつ、生産効率を可及的に高める方法が切望されてきた。
【特許文献１】特開平８−１２７７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、上記従来技術の有する問題点を解消し、設備的な改良を行なうことなく、高速且つ安定して製造することが可能な高品質のイオン交換膜用織物を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らは、上記目的を達成するため鋭意検討した結果、イオン交換膜用の織物を２種以上の合成繊維から構成させ、その配列を巧みに制御するとき、上記目的が達成できることを究明し、本発明に到達した。
【０００７】
すなわち、本発明によれば、２種以上の合成繊維から構成されてなる織物であって、該合成繊維のうちの１種以上の合成繊維が該織物に格子状に織り込まれており、該格子状に織り込まれた合成繊維の初期抗張力が該織物を構成する他の合成繊維の初期抗張力の２倍以上であり、さらに該格子状に織り込まれた合成繊維の、他の合成繊維に対する単位面積あたりの重量の比が０．０２〜１である織物に、イオン交換樹脂が含浸されていることを特徴とするイオン交換膜用織物が提供される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、設備的な改良を行なうことなく、高品質のイオン交換膜用織物を高速且つ安定して製造することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。本発明において使用する、織物に格子状に織り込まれる合成繊維としては、ポリ塩化ビニル、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリ塩化ビニリデン、ポリエチレン、ポリアミド、アラミド、ビニロン、ポリアリレート又はポリベンザゾールなどの合成高分子を繊維化したものが挙げられる。
【００１０】
上記合成繊維の初期抗張力は、織物を構成する他の合成繊維の初期抗張力の２倍以上であることが必要であり、さらに上記合成繊維の、他の合成繊維に対する単位面積あたりの重量の比は０．０２〜１であることが必要である。
【００１１】
織物に格子状に織り込まれる合成繊維と、織物を構成する他の合成繊維とがこのような関係を満足するとき、織物の潜在伸張性能が減少し、イオン交換樹脂を含浸する工程およびその後の仕上げの工程での伸張による品質のばらつきなどが抑えられるので、高速でも品質の安定したイオン交換膜の製造が可能となる。
【００１２】
織物に格子状に織り込まれる合成繊維の初期抗張力が、織物を構成する他の合成繊維の初期抗張力の２倍未満の場合、或いは織物に格子状に織り込まれる合成繊維の、他の合成繊維に対する単位面積あたりの重量の比が０．０２未満の場合は、イオン交換樹脂を含浸する工程およびその後の仕上げの工程において、織物が充分な初期抗張力を有さなくなる。
【００１３】
一方、織物に格子状に織り込まれる合成繊維の、他の合成繊維に対する単位面積あたりの重量の比が１を越える場合は、イオン交換樹脂を含浸する工程およびその後の仕上げの工程における織物の取扱性が悪化する。
尚、上記合成繊維を織物に格子状に織り込む際には、２ｍｍ〜５ｃｍ程度の格子が形成されるように織り込むことが好ましい。
【００１４】
上記合成繊維以外の、織物を構成する他の合成繊維としては、ポリ塩化ビニル、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリ塩化ビニリデン、ポリエチレン、ポリアミド、アラミド、ビニロン、ポリアリレート又はポリベンザゾールなどの合成高分子を繊維化したものが挙げられ、上記の織物に格子状に織り込まれる合成繊維と、上述の関係を満足する合成繊維を適宜使用すれば良い。
【００１５】
中でも、イオン交換樹脂の含浸性などの点からポリ塩化ビニルがより好適に用いられる。ポリ塩化ビニル繊維はポリ塩化ビニルを繊維形態としたもので、帝人テクノプロダクツ株式会社製の商標名「テビロン」などを具体的に挙げることができる。
【００１６】
本発明においては、上記合成繊維を用い、常法により上記の織物を得るが、得られた織物の破断伸度は、織物の製造工程内での走行中の安定性の点から小さいほうが好ましく、具体的には１０％以下であることが好ましく、５％以下であることが更に好ましい。
【００１７】
また、この破断伸度は、織物の製造工程内での走行方向(マシン・ディレクション)、即ち経方向の値であることが好ましいが、幅方向、即ち緯方向の破断伸度も上記の値であれば、織物の走行安定性が更に増すのでより好ましい。
【００１８】
上記方法により得られた織物は、次いでイオン交換樹脂を含浸され、イオン交換膜用織物とされる。ここで、使用されるイオン交換樹脂としては、例えばスチレン系樹脂、エチレン系樹脂、ポリスルフォン系樹脂、含フッ素系樹脂等が例示され、加熱溶融又は溶媒に溶解するなどの方法で液状化できるものなら特に限定されない。特にスルフォン酸基を有する含フッ素重合体は耐熱性、耐薬品性、成形加工性、機械的性質の面で良好な性質を持っており電解用の隔膜として適している。例えばスルフォン酸基を有する含フッ素重合体では、イオン交換容量０．６５〜２．５ミリ当量／ｇ樹脂のものが好ましい。
【００１９】
上記イオン交換樹脂の量が多すぎると緻密層の厚みが必要以上に大きくなり電気抵抗が上昇する場合がある。一方イオン交換樹脂の量が少ないと布帛に欠陥が発生したりする場合がある。そのため充填するイオン交換樹脂量は、布帛重量に対して５〜１００重量％、好ましくは１０〜６０重量％がよい。
【実施例】
【００２０】
以下、実施例により本発明をさらに具体的に説明する。尚、実施例中の各特性は、以下の方法に従って評価した。
（１）品質安定性
得られたイオン交換膜用布帛３０ｍを１ｍごとに切断し、その重量を測定して平均値および標準偏差を算出し、標準偏差を平均値で除した値である変動率(以下、「膜重量変動率」と称する)が５％以内の場合を合格とした。
【００２１】
［実施例１］
レピア織機を用い、織物に格子状に織り込まれる合成繊維としてポリプロピレン繊維（繊度７６６ｄｔｅｘ、初期抗張力６１２ｋＮ）を使用し、一方、織物を構成する他の合成繊維として、帝人テクノプロダクツ株式会社製のポリ塩化ビニル繊維（商品名「テビロン」、繊度１２２ｄｔｅｘ、初期抗張力４４ｋＮ）を使用して、ポリプロピレン繊維を経糸及び緯糸ともに２．５本／インチの密度で、ポリ塩化ビニル繊維を経糸及び緯糸ともに７６本／インチの密度で配して平織物を得た。
【００２２】
得られた平織物の破断伸度は経緯方向とも８％であった。また、該織物において、ポリプロピレン繊維の、ポリ塩化ビニル繊維に対する単位面積あたりの重量の比は０．１４であった。
得られた織物を、常法に従い含フッ素重合体からなるイオン交換樹脂を含浸する工程に通し、樹脂を５２重量％含浸させてイオン交換膜用織物を得た。該織物の膜重量変動率は１．５％で、合格の品質であった。
【００２３】
［比較例１］
実施例１において、ポリプロピレン繊維を使用せず、ポリ塩化ビニル繊維のみを経糸及び緯糸ともに７８本／インチの密度で配して平織物を得た以外は実施例１と同様に実施した。
得られた平織物の破断伸度は経緯方向とも１６％であった。また、該織物の膜重量変動率は１２％で、不合格の品質であった。
【００２４】
［実施例２］
実施例１において、ポリプロピレン繊維を経糸及び緯糸ともに０．４本／インチの密度で配した以外は実施例１と同様に実施した。得られた平織物において、ポリプロピレン繊維の、ポリ塩化ビニル繊維に対する単位面積あたりの重量の比は０．０２２であった。
また、該織物の膜重量変動率は４．５％で、合格の品質であった。
【００２５】
［比較例２］
実施例１において、ポリプロピレン繊維を経糸及び緯糸ともに０．３本／インチの密度で配した以外は実施例１と同様に実施した。得られた平織物において、ポリプロピレン繊維の、ポリ塩化ビニル繊維に対する単位面積あたりの重量の比は０．０１７であった。
また、該織物の膜重量変動率は６％で、不合格の品質であった。
【００２６】
［実施例３］
実施例１において、ポリプロピレン繊維を繊度１３２ｄｔｅｘ、初期抗張力１０５ｋＮのポリプロピレン繊維に変更した以外は実施例１と同様に実施した。得られた平織物において、ポリプロピレン繊維の、ポリ塩化ビニル繊維に対する単位面積あたりの重量の比は０．０２４であった。
また、該織物の膜重量変動率は４．５％で、合格の品質であった。
【００２７】
［比較例３］
実施例１において、ポリプロピレン繊維を繊度１０２ｄｔｅｘ、初期抗張力８１ｋＮのポリプロピレン繊維に変更し、ポリ塩化ビニル繊維に対する初期抗張力の比を１．８とした以外は実施例１と同様に実施した。得られた平織物において、ポリプロピレン繊維の、ポリ塩化ビニル繊維に対する単位面積あたりの重量の比は０．０１８であった。
また、該織物の膜重量変動率は６．５％で、不合格の品質であった。
【００２８】
［比較例４］
比較例３において、ポリプロピレン繊維を経糸及び緯糸ともに５本／インチの密度で配し、ポリ塩化ビニル繊維を経糸及び緯糸ともに６８本／インチの密度で配した以外は比較例３と同様に実施した。得られた平織物において、ポリプロピレン繊維の、ポリ塩化ビニル繊維に対する単位面積あたりの重量の比は０．０４であった。
また、該織物の膜重量変動率は６％で、不合格の品質であった。
【００２９】
［実施例４］
実施例１において、ポリプロピレン繊維を繊度２２０ｄｔｅｘ、初期抗張力１１４４ｋＮのアラミド繊維（帝人テクノプロダクツ株式会社製、商品名「テクノーラ」）に変更し、ポリ塩化ビニル繊維に対する初期抗張力の比を２６とした以外は実施例１と同様に実施した。得られた平織物において、アラミド繊維の、ポリ塩化ビニル繊維に対する単位面積あたりの重量の比は０．０５５であった。
また、該織物の膜重量変動率は４．５％で、合格の品質であった。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
本発明によれば、良好な品質を有するイオン交換膜用織物を高速且つ安定して製造することが可能となるので、イオン交換膜の用途に好適に使用できる。