【事件の表示】
　特許第３０７７０２０号「中空糸型分離膜モジュール」の請求項１ないし４に係る特許に対する特許異議の申立てについて、次のとおり決定する。
【結　論】
　訂正を認める。
　特許第３０７７０２０号の請求項１ないし３に係る特許を維持する。
【理　由】
１．本件の経緯
　本件特許第３０７７０２０号は、平成８年４月２５日の出願であって、平成１２年６月１６日（公報発行平成１２年８月１４日）に設定登録され、平成１３年２月９日に林井津美から特許異議の申立を受けたものであって、その後平成１３年５月２９日（発送日平成１３年６月８日）付で取消理由通知がなされ、その指定期間内である平成１３年８月７日に訂正請求がなされたものである。
　
２．訂正の要旨
（１）訂正事項ａ：本件明細書中特許請求の範囲の【請求項１】を、「天然高分子又は合成高分子よりなる中空糸型分離膜を複数本結束し、当該中空糸型分離膜の結束開口端部にて中空糸型分離膜相互を熱可塑性樹脂素材であるシール部材を用いることにより、中空糸型分離膜の内側と外側を液密にシールしたシール部を有する中空糸型分離膜モジュールにおいて、前記中空糸型分離膜は、外表面に微細な凹凸よりなる支持層を有する精密濾過膜であり、この中空糸型分離膜の構成素材の溶融温度又は分解温度以下で、かつシール部材を構成する素材の溶融温度以上の温度範囲の条件を備え、中空糸型分離膜の結束開口端のシール部と中空糸型分離膜とを非相溶性にしておいて、シール部のみを溶融させて中空糸型分離膜が潰れることなく両者の接合界面が残存する半接合状態になる熱成形を行うと同時に、溶融したシール部材が前記精密濾過膜の外表面の微細な凹凸によりなる支持層へ侵入することによるアンカー効果を生じさせて物理的な液密シールを可能としたことを特徴とする中空糸型分離膜モジュール。」と訂正する。
（２）訂正事項ｂ：本件明細書中特許請求の範囲の請求項２を削除するとともに、以降の請求項の項番を「１」ずつ繰り上げる。
　
３．訂正の適否についての検討
（１）上記訂正事項ａは、「中空糸型分離膜」を「外表面に微細な凹凸よりなる支持層を有する精密濾過膜」に限定するものであるから、特許請求の範囲の減縮を目的とした訂正に該当する。
　そして、中空糸型分離膜として、外表面に微細な凹凸よりなる支持層を有する精密濾過膜を使用することは、本願特許明細書の段落【0015】に記載された事項であり新規事項の追加に該当しない。
（２）上記訂正事項ｂは、請求項の削除であるから、特許請求の範囲の減縮を目的とする訂正に該当する。
　また、これらの訂正事項は、いずれも実質的に特許請求の範囲を拡張又は変更するものでもない。
　したがって、上記訂正は、特許法第１２０条の４第２項及び第３項において準用する特許法第１２６条第２項から第４項までの規定に適合するものであるから、当該訂正は認める。
　
４．特許異議申立人の主張の概要
　特許異議申立人は、下記甲第１〜５号証を提出し、訂正前の本件請求項１、３〜４に係る発明は、甲第１号証に記載された発明であるか、甲第１〜４号証の記載に基づいて当業者が容易に発明をすることができたものであり、請求項２に係る発明は、甲第１〜５号証の記載に基づいて当業者が容易に発明をすることができたものであるから、特許法第２９条第１項第３号若しくは同条第２項の規定により特許を受けることができないものであり、請求項１〜４における「非相溶性」の判断をどのようにして行うかが、当業者が容易に実施できる程度に発明の詳細な説明に記載されていないので、本件特許明細書は特許法第３６条第４項に規定する要件を満たしていないものであるから、本件請求項１〜４に係る特許は、同法第１１３条第１項第２号ないし同項第４号の規定により取り消されるべきものである旨主張している。
　
　甲第１号証：特開平４−６３１１７号公報
　甲第２号証：特開平２−１６４４２５号公報
　甲第３号証：特公昭５２−１０９１５号公報
　甲第４号証：特開平１−２３１９０５号公報
　甲第５号証：特開昭５９−６２３０４号公報
５．特許異議申立人の主張についての検討
５−１．本件特許明細書の記載不備について
　本件特許明細書には、【発明が解決しようとする課題】として「中空糸型分離膜の結束開口端のシール部においてシール部を構成する素材を熱可塑性樹脂とし、かつ中空糸型分離膜と同一素材又は相溶性のある樹脂を用いる例が示されている。しかしながら、この方法においては、中空糸型分離膜の結束端のシール部において中空糸型分離膜が完全に溶融してしまう為、中空糸型分離膜が熱劣化又は多孔性を失うことにより柔軟性を失ってしまう。」（第2頁4欄14〜21行）と記載され、【課題を解決する手段】として「中空糸型分離膜の結束開口端のシール部と中空糸型分離膜とを非相溶性にしておいて、中空糸型分離膜が潰れることなく両者の接合界面が残存する半接合状態になる熱成形を行う」と記載されているのであるから、これらの記載から、本件発明でいう「非相溶性」とは、熱成形の際、溶融して多孔性を失うことがなく、中空糸型分離膜の結束開口端のシール部と中空糸型分離膜との接合界面が残存する半接合状態になるようなものを意味することは明らかであり、異議申立人の主張する記載不備は存在しない。
　したがって、この点に関する異議申立人の主張は採用しない。
　
５−２．本件発明の新規性・進歩性についての検討
５−２−１．本件発明の認定
　本件発明は、上記のとおり訂正が認められるから、平成１３年４月３日付訂正請求書に添付された明細書の請求項１ないし３に記載された事項により特定された次のとおりのものである（以下「本件発明１」ないし「本件発明３」という）。
「【請求項１】天然高分子又は合成高分子よりなる中空糸型分離膜を複数本結束し、当該中空糸型分離膜の結束開口端部にて中空糸型分離膜相互を熱可塑性樹脂素材であるシール部材を用いることにより、中空糸型分離膜の内側と外側を液密にシールしたシール部を有する中空糸型分離膜モジュールにおいて、前記中空糸型分離膜は、外表面に微細な凹凸よりなる支持層を有する精密濾過膜であり、この中空糸型分離膜の構成素材の溶融温度又は分解温度以下で、かつシール部材を構成する素材の溶融温度以上の温度範囲の条件を備え、中空糸型分離膜の結束開口端のシール部と中空糸型分離膜とを非相溶性にしておいて、シール部のみを溶融させて中空糸型分離膜が潰れることなく両者の接合界面が残存する半接合状態になる熱成形を行うと同時に、溶融したシール部材が前記精密濾過膜の外表面の微細な凹凸によりなる支持層へ侵入することによるアンカー効果を生じさせて物理的な液密シールを可能としたことを特徴とする中空糸型分離膜モジュール。
【請求項２】中空糸型分離膜が最大孔径０.０１〜５μｍである微細多孔性中空糸型分離膜である請求項１記載の中空糸型分離膜モジュール。
【請求項３】熱可塑性樹脂よりなるシール部材の材質がポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂である請求項１記載の中空糸型分離膜モジュール。」
　
５−２−２．取消理由通知に引用された刊行物記載の発明
　ア．刊行物１（甲第１号証）
　ア−１．「高分子材料よりなる複数の中空糸膜を結束し、結束端部において中空糸膜相互の隙間を封止剤によって封止する方法において、(1)（原文はマル付き数字、以下の括弧付き数字も同じ）中空糸膜を構成する第１のオレフィン系樹脂の融点より低温域に融点を有する封止剤を構成する第２のオレフィン系樹脂の微粉末に、これを流動させるための液体を加え高濃度懸濁液を調製する。(2)中空糸膜を結束し、結束端部を該高濃度懸濁液に浸漬する。(3)少なくとも中空糸膜結束端部の温度が中空糸膜を構成する第１のオレフィン系樹脂の融点以下で、かつ封止剤を構成する第２のオレフィン系樹脂の融点以上の温度になるよう加熱する。(4)中空糸膜結束端部において、微粉末流動化の為に混ぜた液他が蒸発し、かつ封止剤微粉末が溶融流動状態になった後、常温まで徐冷固化させる。以上の工程により中空糸膜結束端部の中空糸膜相互の間隔を封止して組み立てられることを特徴とする中空糸型膜分離ユニットの製造方法。」（特許請求の範囲第３項）
　ア−２．「この為、中空糸型膜分離ユニットの場合、中空糸膜の結束端部における中空糸膜相互の隙間を埋める公知の手段としては、２種類の液体を混合させ反応により硬化させるウレタン樹脂やエポキシ樹脂を用いる手段が実施されているのみであった。
【発明が解決しようとする課題】このため、従来の中空糸型膜分離ユニットにおいては耐溶剤性、耐薬品性、耐水溶性を要求された場合、どんなに十分な耐性を有する膜材質、例えばポリテトラフロロエチレン等の弗素樹脂製膜等を選定しても封止剤であるウレタン樹脂、エポキシ樹脂などの材質に分離ユニット自体の特性も左右されてしまっていた。このため平板型膜分離ユニットに比較して小型化が可能な優位性を有しながら中空糸型膜分離ユニットの用途が制限されているのが実情であった。本発明は、このような中空糸型膜分離ユニットの有する課題について着目し、中空糸膜及び中空糸膜結束端部における中空糸膜相互の隙間を封止する封止剤をいずれも耐薬品性、耐溶剤性に比較的優れた素材を採用することにより分離ユニット全体が耐溶剤性、耐薬品性等に優れ、しかも、安価で小型化を可能とした中空糸型膜分離ユニットを提供することを目的としている。」（第2頁左下欄11行〜右下欄14行）
　ア−３．「ここで、実施例１の製造方法の具体例を第３図Ａ〜Ｄに従って説明する。(1)（原文はマル付き数字、以下の括弧付き数字も同じ）第１図における分離ユニットは、第１のオレフィン系樹脂であるポリプロピレン製中空糸膜（最大孔径＝0.1μｍ、内径＝270μｍ、外径＝400μｍ）１を300本、長さ200mmの束でポリプロピレン製ハウジング３内にＵ字型に結束して収納することにより構成するが、その方法は次の通りである。(2)第２のオレフィン系樹脂であるポリエチレン微粉末（粒径＝100〜500μｍ、メルトインデックス＝80）16を、適量ガラス製ビーカ（または金型）15に入れ、ほぼ同要量の精製水（水：エタノール＝１：１）17を加え撹拌18する。(3)次に、エチルアルコールを少量づつ添加しながら浮遊しているポリエチレン微粉末の比重と水−アルコール混合溶媒の比重がほぼ同じになり微粉末が浮遊状態になるまで加える。(4)ポリエチレン微粉末と混合溶液の比重調整が終わったら、更に適量のポリエチレン微粉末を加え粘度調整を行なう。
(5)これを封止剤ドープとし、ステンレス製カップ15aにドープ19を適量流し込み、中空糸膜１の予め目止めに施した結束端部を浸漬する。(6)この状態を保持しつつ、ポリプロピレンの融点以下で、かつポリエチレンの融点以上の温度、好ましくは水−エチルアルコール混合液が突沸しない110〜120℃に加温したオーブンに放置する。(7)水−アルコールが蒸発後、ポリエチレン微粉末が溶融流動状態になった時点で、オーブンより取り出して常温にて徐冷固化させる。(8)分離ユニットとして仕上げる為、常法により端面をスライスし中空糸膜7の両開口端を露出させた。」（第3頁右下欄8行〜第4頁左上欄末行）
　ア−４．「実施例２・・・・(7)水−アルコールの混合液が蒸発した後、プレートヒータの温度を１２０℃に昇温し、ポリエチレン微粉末が流動したら約３時間保持し、常温にて冷却放置する。」（第4頁右上欄1行〜右下欄6行）
　ア−５．第5頁第１図、第２図には、実施例の中空糸型膜分離ユニットが図示されている。
　イ．刊行物２（甲第２号証）
　イ−１．「均質膜状中空糸には膜表面に凹凸が無いことから、中空糸の端部をポッティング剤で固定する際に予め表面処理しておくことが必要」（第1頁右欄16〜19行）
　イ−２．「多孔質膜層(B)は主に均質膜層(A)を補強し保護する役割を有すると共に、膜モジュール製作時に中空糸膜端部とポッティング剤との接着性を高める役割を有する」（第2頁右上欄13〜16行）
　ウ．刊行物３（甲第３号証）
　ウ−１．「２．再生セルロース、酢酸セルロース、硝酸セルロース、ポリ塩化ビニル、ポリ弗化エチレン、ナイロン、ポリアクリロニトリルおよびその共重合体のうち少なくとも一種から構成される孔径０．０１μ〜１００μ、空孔率２０％以上の多孔フィルムを積層し、その間に接着すべき所要の個所に合わせて作製した溶融温度が多孔フィルムの分解および軟化点より低い熱可塑性ポリマーよりなる枠フィルムを挿入し、しかる後、該枠フィルムの軟化点以上、多孔フィルムの分解あるいは軟化点以下に加熱し、圧縮荷重を負荷せしめて枠フィルム部分のみを接着せしめることを特徴とする多孔性フィルム積層フィルターの製造法。」（特許請求の範囲第２項）
　ウ−２．「本発明方法で得られた接着物に見られる特徴は該多孔フィルムの孔の中に枠フィルムが流入し、強固な接合を作っている点である。」（第2頁4欄22〜24行）
　ウ−３．「実施例１　アセテート（酢化度５４％、粘度平均重合度１９０）の多孔フィルム（空孔率７５％、穴直径、０．６μ）間に接着すべき個所に合わせて作製したポリエチレンフィルム（厚さ０．２５mm）をセットした。成型温度１３０℃、圧縮荷重を圧縮機によって１００Kg／cm２負荷する。負荷後室温まで冷却し多孔フィルムを取り出す。得られたものは接着されており、接着個所は透明になっている。」（第3頁5欄14〜22行）
　エ．刊行物４（甲第４号証）
　エ−１．「中空糸束の開口端の少なくとも一端が、開口状態を保持したまま、ポッティング材により密着固定されている中空糸束組立体に於いて、該中空糸束が多数の多孔質ポリオレフィン中空糸膜からなり、該ポッティング材がエポキシ樹脂とポリアミド樹脂との反応硬化物であることを特徴とする中空糸束組立体。」（特許請求の範囲）
　エ−２．「本来接着性のない多孔質ポリオレフィン中空糸膜の端部のシール材として充分使用できる。用いられるポリアミド樹脂は、７５℃程度の温度に於いて７０ポイズ以下、好ましくは５０ポイズ以下程度の粘度のものが、得られるポッティング材の流動性が良好であって、中空糸膜間及び多孔質層内に充分侵入して、充分なアンカー効果を発揮しシールが完全となるために好ましい。」（第3頁左上欄1〜8行）
　オ．刊行物５（甲第５号証）
　オ−１．「内側及び／又は外側の表面に長手方向に沿ってシワを有し且つ該シワを有する内側又は外側は選択透過能を有している選択透過性中空糸膜。」（特許請求の範囲第１項）
　オ−２．「選択透過性を有するスキン層とそれに接する多孔質層からなる特許請求の範囲第１項記載の中空糸膜。」（特許請求の範囲第２項）
５−２−３．対比・判断
　(1) 本件発明１について
　　記載ア−１における「封止剤」が本件発明１における「シール部材」に相当し、「オレフィン系樹脂」は熱可塑性樹脂であって、いわゆる合成高分子にあたり、記載ア−３の実施例１において使用される中空糸膜の最大孔径は０．１μｍであるから、該中空糸膜は精密濾過膜であると解される。
　　したがって、刊行物１に記載される発明を本件発明１の表現振りに即して記載すると、「合成高分子よりなる中空糸型分離膜を複数本結束し、前記中空糸型分離膜は精密濾過膜であり、当該中空糸型分離膜の結束開口端部にて中空糸型分離膜相互を熱可塑性樹脂素材であるシール部材を用いることにより、中空糸型分離膜の内側と外側を液密にシールしたシール部を有する中空糸型分離膜モジュールにおいて、中空糸型分離膜の構成素材の溶融温度又は分解温度以下で、かつシール部材を構成する素材の溶融温度以上の温度範囲の条件を備えたことを特徴とする中空糸型分離膜モジュール」ということになる。
　　そこで本件発明１と刊行物１記載の発明とを対比すると、両者は上記の点で一致し、以下の点で相違する。
　　相違点ａ：精密濾過膜が、本件発明１では外表面に微細な凹凸よりなる支持層を有しているのに対し、刊行物１には、膜の微細構造についての記載がない点
　　相違点ｂ：本件発明１では、中空糸型分離膜の結束開口端のシール部と中空糸型分離膜とを非相溶性にしておいて、シール部のみを溶融させて中空糸型分離膜が潰れることなく両者の接合界面が残存する半接合状態になる熱成形を行っているのに対し、刊行物１には、かかる点について具体的な記載がない点
　　相違点ｃ：本件発明１では、熱成形を行うと同時に、溶融したシール部材が前記精密濾過膜の外表面の微細な凹凸によりなる支持層へ侵入することによるアンカー効果を生じさせて物理的な液密シールを可能としているのに対し、刊行物１には、かかる点について具体的な記載がない点
　　上記相違点につき検討する。
　　相違点ａについて：一般に精密濾過膜では濾過すべき液側が緻密層となるようにして使用されるのが普通であり、記載イ−５によれば、刊行物１における中空糸型膜分離ユニットは、第２図のように緻密層を中空糸の内側、すなわち微細な凹凸よりなる支持層を外表面側にして使用することも想定していることは明らかである。
　　したがって、記載ア−３、記載ア−４において、微細な凹凸よりなる支持層を外表面側にして使用することは記載されているに等しいか、少なくとも第２図の記載から当業者が容易に実施することができたものである。
　　相違点ｂについて：記載ア−３に記載される実施例１に記載される分離ユニットは、本件特許明細書に記載される実施例１と、中空糸の材質（ポリプロピレン）、シール部の材質（ポリエチレン）、加熱温度（１２０℃）で一致しており、刊行物１に記載される分離ユニットも、シール部と中空糸型分離膜とが非相溶性であって、シール部のみを溶融させて中空糸型分離膜が潰れることなく両者の接合界面が残存する半接合状態になっているものと解される。
　　相違点ｃについて：刊行物１には、溶融したシール部材が精密濾過膜の外表面の微細な凹凸によりなる支持層へ侵入することによるアンカー効果について記載がないばかりか、記載ア−３においてシール部材として使用されるポリエチレンの粘度が、約１５０℃で３０，０００ポイズ（特許権者が提出した乙第１号証参照）であることを考慮すると、記載ア−３及び記載ア−４にあるように「ポリエチレン微粉末が溶融流動状態になった時点で、オーブンより取り出して常温にて徐冷固化」したり、「ポリエチレン微粉末が流動したら約３時間保持し、常温にて冷却放置」する程度で、高粘度の溶融ポリエチレンが中空糸膜の外表面の微細な凹凸によりなる支持層へ、アンカー効果を生ずるほど侵入していると解することはできない。
　　一方、刊行物４には、中空糸膜の端部のシール材としてポリアミド樹脂などを使用し、中空糸膜の多孔質層内に充分侵入して、アンカー効果を発揮させることが記載されているが、係る方法は本件発明の従来技術に該当するものであり、該ポリアミド樹脂は７５℃程度の温度において７０ポアズ以下なのであるから、前述のように溶融状態で高粘度のポリエチレンをシール材として使用する場合に適用できることを示唆するものではない。
　　また、刊行物３には、多孔フィルムにポリエチレンからなる枠フィルムを積層し、枠フィルムの軟化点以上、多孔フィルムの分解あるいは軟化点以下に加熱し、圧縮荷重を負荷せしめて多孔フィルムの孔の中に枠フィルムを流入させ、強固な接合を作ることが記載されているが、これは高圧荷重を負荷することを前提とする平膜に関する技術であって、このような高圧荷重を負荷することが不可能な中空糸束の端部のシールに適用することを示唆するものではない。
　　さらに、刊行物２には、中空糸束の端部をポッティング剤で固定する際、多孔質層が中空始祖於く端部とポッティング剤との接着性を高めるという、一般的な記載が、また刊行物５には、スキン層に接して多孔質層からなる中空糸膜の記載があるにとどまる。
　　そして、本件発明は、溶融したシール部材が前記精密濾過膜の外表面の微細な凹凸によりなる支持層へ侵入することによるアンカー効果を生じさせて物理的な液密シールを可能としたことにより、中空糸型分離膜の本来の物性を失うこと無く化学的、物理的な侵襲に対して、従来の中空糸型分離膜モジュールと比べて高い耐性を有する中空糸型分離膜が得られるという、本件特許明細書記載の効果が奏せられるのである。
　　よって、本件発明１は、刊行物１に記載された発明とはいえず、また、刊行物１ないし５に記載された発明に基づいて当業者が容易に発明をすることができたものともいえない。
　(2) 本件発明２ないし３について
　　本件発明２ないし３は、本件発明１を引用する発明であるから、本件発明１と同じ理由で、刊行物１に記載された発明とはいえず、また、刊行物１ないし５に記載された発明に基づいて当業者が容易に発明をすることができたものともいえない。
６．結び
　以上のとおりであるから、本件発明１ないし３に係る特許は、特許異議申立の理由および証拠によっては取り消すことができない。
　また、他に訂正後の本件発明１ないし３に係る特許を取り消すべき理由を発見しない。
　よって、結論のとおり決定する。
【異議決定日】
平成１４年１１月１５日（２００２．１１．１５）
【訂正の要旨】
訂正の要旨
１．特許第３０７７０２０号の明細書中特許請求の範囲の「【請求項１】天然高分子又は合成高分子よりなる中空糸型分離膜を複数本結束し、当該中空糸型分離膜の結束開口端部にて中空糸型分離膜相互を熱可塑性樹脂素材であるシール部材を用いることにより、中空糸型分離膜の内側と外側を液密にシールしたシール部を有する中空糸型分離膜モジュールにおいて、中空糸型分離膜の構成素材の溶融温度又は分解温度以下で、かつシール部材を構成する素材の溶融温度以上の温度範囲の条件を備え、中空糸型分離膜の結束開口端のシール部と中空糸型分離膜とを非相溶性にしておいて、シール部のみを溶融させて中空糸型分離膜が潰れることなく両者の接合界面が残存する半接合状態になる熱成形を行うと同時に、溶融したシール部材が中空糸型分離膜の外表面の微細な凹凸によりなる支持層へ侵入することによるアンカー効果を生じさせて物理的な液密シールを可能としたことを特徴とする中空糸型分離膜モジュール。」を、特許請求の範囲の減縮を目的として「【請求項１】天然高分子又は合成高分子よりなる中空糸型分離膜を複数本結束し、当該中空糸型分離膜の結束開口端部にて中空糸型分離膜相互を熱可塑性樹脂素材であるシール部材を用いることにより、中空糸型分離膜の内側と外側を液密にシールしたシール部を有する中空糸型分離膜モジュールにおいて、前記中空糸型分離膜は、外表面に微細な凹凸よりなる支持層を有する精密濾過膜であり、この中空糸型分離膜の構成素材の溶融温度又は分解温度以下で、かつシール部材を構成する素材の溶融温度以上の温度範囲の条件を備え、中空糸型分離膜の結束開口端のシール部と中空糸型分離膜とを非相溶性にしておいて、シール部のみを溶融させて中空糸型分離膜が潰れることなく両者の接合界面が残存する半接合状態になる熱成形を行うと同時に、溶融したシール部材が前記精密濾過膜の外表面の微細な凹凸によりなる支持層へ侵入することによるアンカー効果を生じさせて物理的な液密シールを可能としたことを特徴とする中空糸型分離膜モジュール。」と訂正する。
２．特許第３０７７０２０号の明細書中特許請求の範囲の請求項２を、特許請求の範囲の減縮を目的として削除するとともに、以降の請求項の項番を「１」ずつ繰り上げる。
（５４）【発明の名称】
中空糸型分離膜モジュール
（５７）【特許請求の範囲】
　【請求項１】　天然高分子又は合成高分子よりなる中空糸型分離膜を複数本結束し、当該中空糸型分離膜の結束開口端部にて中空糸型分離膜相互を熱可塑性樹脂素材であるシール部材を用いることにより、中空糸型分離膜の内側と外側を液密にシールしたシール部を有する中空糸型分離膜モジュールにおいて、
前記中空糸型分離膜は、外表面に微細な凹凸よりなる支持層を有する精密濾過膜であり、この
前記精密濾過膜
　【請求項２】　
中空糸型分離膜が最大孔径０．０１〜５μｍである微細多孔性精密濾過膜である請求項１記載の中空糸型分離膜モジュール。
　【請求項３】　
熱可塑性樹脂よりなるシール部材の材質がポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂である請求項１記載の中空糸型分離膜モジュール。
【発明の詳細な説明】
　【０００１】
　【発明の属する技術分野】
　本発明は、電子工業、食品工業、飲料工業、医薬品工業、発酵工業、光学工業、医療、精密工業等において使用される種々の流体に対し逆浸透、限外濾過、精密濾過、気体分離等の様々な分離膜を用いた流体処理用の中空糸型分離膜モジュールに関する。
　【０００２】
　【従来の技術】
　通常、逆浸透膜、限外濾過膜、精密濾過膜、気体分離膜、透析膜等に代表される機能性高分子膜を利用し種々の流体処理を行なう場合、分離器としてモジュール化を行なう必要がある。前記膜の形状としては平板状分離膜、チューブラー状分離膜、中空糸状分離膜等があり、膜形状によりモジュール形状はそれぞれ異なる。
　【０００３】
　モジュールの具体的な形状として、先ず、平板状分離膜の場合、実公昭５５−４９０７６号公報に示されるように、平板状を円盤状に打ち抜き、そのままホルダーに装着して使用する形態、また、特開昭６０−５８２０８号公報に示されるように、平板分離膜をプリーツ状に折り曲げた後、チューブ状に膜端を接合しチューブ端をシール材により両端開口端を封止した形態のもの、更には、特公昭６３−２８６５４号公報に示されるように、平板状分離膜を円盤状に打ち抜いた後、膜支持体に周縁を接合し、これをユニットとして積層した形態等がある。
　【０００４】
　そして、中空糸状分離膜の場合は、実開平５−５６２２７号公報、特開平６−１７０１７９号公報に示されるように中空糸状分離膜を複数本結束し、当該結束開口端部において中空糸状分離膜相互をシール材にて液密にシールした形態がある。
　上記の中空糸状分離膜を用いたモジュールは、平板状分離膜やチューブラー状分離膜を用いたモジュールに比べ、膜支持体が不要である為、モジュール単位容積当たりの有効膜面積が多くとれる。特に、中空糸状分離膜の内面は大気に暴露されない為、清浄に保ちやすく、内面を流体処理の二次側とすることにより処理流体の清浄性が高く、また、クロスフロー用モジュールの製作が容易である等多くの長所を有している。
　【０００５】
　【発明が解決しようとする課題】
　しかしながら、反面、この中空糸状分離膜をモジュール化する場合には、前記のごとく複数の中空糸型分離膜を結束し、中空糸型分離膜の結束開口端部において流体の一次側と二次側を液密に遮断する必要があり、この為には多数の中空糸型分離膜相互の間隙を確実にシールしなければならない。
　【０００６】
　従来、これを行なう方法としては、ポリウレタン、エポキシ樹脂など流動性が高く、二液を混合することにより反応硬化するタイプの樹脂、いわゆるポッティング材を注型する方法が一般的である。しかし、対象処理流体として酸アルカリ等の薬品類、アルコール類、ケトン類、エステル類、芳香族系炭化水素、塩素系溶剤等化学的に活性が高い場合、使用条件として温度、圧力等の物理的、機械的に苛酷な場合等のように化学的、物理的な侵襲を受ける場合には、シール部において二液硬化型シール部の材質自身及び接合強度の問題により、亀裂、剥離などが起こりやすく耐性が低いものであった。この為、中空糸型分離膜モジュールは、対象流体及び使用条件において適用範囲が狭く、平板状分離膜やチューブラー状分離膜によるモジュールに比べ多くの長所を有しながらも、反面流体処理モジュールとしては大きな課題を有していた。
　【０００７】
　このような状況において、特開平１−１６４４０６号公報や特開平１−２８１１０４号公報等に示されるように、中空糸型分離膜の結束開口端のシール部においてシール部を構成する素材を熱可塑性樹脂とし、かつ中空糸型分離膜と同一素材又は相溶性のある樹脂を用いる例が示されている。しかしながら、この方法においては、中空糸型分離膜の結束端のシール部において中空糸型分離膜が完全に溶融してしまう為、中空糸型分離膜が熱劣化又は多孔性を失うことにより柔軟性を失ってしまう。この為、中空糸型分離膜とシール部材の液密完全性は高まるが、反面シール部材に埋没する付け根部分の中空糸型分離膜が脆弱になり化学的、物理的な侵襲により亀裂を生じやすくなる。
　【０００８】
　更に、シール部に埋没した中空糸型分離膜自身の柔軟性が失われることにより、モジュールが化学的、物理的な侵襲を受けた場合、シール部材の膨張、又は収縮を吸収する部分がない為、シール部材自身又は中空糸型分離膜自身が破裂方向に亀裂を生じやすい等の種々の問題があった。
　本発明は、上記の従来の課題点に鑑みて鋭意検討を行なった結果、開発に至ったものであり、その目的とするところは、種々の化学的、物理的な侵襲に対して高い耐性を有する中空糸型分離膜モジュールを提供することにある。
　【０００９】
　【課題を解決するための手段】
　上記の目的を達成するため、本発明は、天然高分子又は合成高分子よりなる中空糸型分離膜を複数本結束し、当該中空糸型分離膜の結束開口端部にて中空糸型分離膜相互を熱可塑性樹脂素材であるシール部材を用いることにより、中空糸型分離膜の内側と外側を液密にシールしたシール部を有する中空糸型分離膜モジュールにおいて、
前記中空糸型分離膜は、外表面に微細な凹凸よりなる支持層を有する精密濾過膜であり、
シール部のみを溶融させて
前記精密濾過膜の外表面の微細な凹凸によりなる支持層へ侵入することによるアンカー効果を生じさせて物理的な液密シールを
　【００１０】
　【００１１】
　また、中空糸型分離膜の材質は、セルローズ、セルローズエステル、ポリサルフォン、ポリエーテルサルフォン、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリアミド、ポリアクリロニトリル等天然高分子又は合成高分子よりなるものが良く、更に、金属、ガラス、セラミックス等のように無機素材も可能であるが、中空糸型分離膜自身に柔軟性のある高分子素材が有効である。シール部材としては熱可塑性樹脂であれば特に限定されるものではないが、ポリエチレン、ポリプロピレン等オレフィン系樹脂が溶融温度における流動性がよい樹脂が好ましい。また、分子構造的にポリエチレンやポリプロピレンに類似した構造を有するＦＥＰ、ＥＴＦＥ、ＰＦＡ等弗素系樹脂も好ましい。
　【００１２】
　中空糸型分離膜は、その構成素材の溶融温度よりシール部材である構成素材の溶融温度が低く、素材相互は相溶性がない。シール部材である構成素材の溶融温度は、中空糸型分離膜の構成素材の溶融温度以下、好ましくは中空糸型分離膜の構成素材の軟化温度以下である。
　【００１３】
　【発明の実施の形態】
　以下に、本発明の好ましい実施の形態について説明する。
　本発明は、天然高分子又は合成高分子よりなる中空糸型分離膜を複数本結束し、当該中空糸型分離膜の結束開口端部にて中空糸型分離膜相互を熱可塑性樹脂素材であるシール部材を用いることにより、中空糸型分離膜の内側と外側を液密にシールしたシール部を有する中空糸型分離膜モジュールにおいて、中空糸型分離膜の構成素材の溶融温度又は分解温度以下で、かつシール部材を構成する素材の溶融温度以上の温度範囲の条件を備え、中空糸型分離膜の結束開口端のシール部と中空糸型分離膜とを非相溶性にしておいて、中空糸型分離膜が潰れることなく両者の接合界面が残存する半接合状態になる熱成形を行うと同時に、溶融したシール部材が中空糸型分離膜へアンカー効果を生じさせる熱成形を行うようにした。
　【００１４】
　この場合、中空糸型分離膜が内面に平滑なスキン層を有し、外表面に微細な凹凸よりなる支持層を有する逆浸透膜、限外濾過膜、気体分離膜等の非対称性中空糸型分離膜であるとよく、また、中空糸型分離膜が最大孔径０．０１〜５μｍである微細多孔性中空糸型分離膜であるのが好ましい。更に、熱可塑性樹脂よりなるシール部材の材質がポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂又はＰＦＡ、ＥＴＦＥ、ＦＥＰ等の弗素樹脂であるのが好ましい。
　【００１５】
　一般に、射出成形や押し出し成形等の成形法により成形された熱可塑性樹脂相互を熱により溶着する場合は、接着部材相互の相溶性が必須であるが、逆浸透膜、限外濾過膜のようにスキン層と支持層とから構成される非対称膜の場合、中空糸型分離膜の内面のスキン層は比較的平滑であるが、外面は微細な凹凸を有する支持層である場合が多く、また、微細多孔性の精密濾過膜も同様に中空糸型分離膜の外表面は微細な凹凸を有している。このため、シール部材との相溶性が無い場合でも、シール部材が前記微細な凹凸に侵入することによるアンカー効果により物理的に十分な液密シールが可能となる。
　【００１６】
　従って、中空糸型分離膜の結束開口端部において、熱可塑性樹脂を用いたモジュールの場合、同一素材又は相溶性樹脂を用い完全に相互を溶融させるよりは、シール部材のみを溶融させ、中空糸型分離膜とシール部材の接合界面を明確に残存させることにより、中空糸型分離膜のシール部材埋没部及び付け根付近においても中空糸型分離膜に対する熱による劣化の影響を最小限に抑えると共に、中空糸型分離膜本来の柔軟性が失われないため、化学的及び物理的な侵襲に耐性が高く、かつ中空糸型分離膜の結束開口端シール部の確実なシールが確保される。
　【００１７】
　中空糸型分離膜の結束開口端部の成形手段としては、▲１▼シール部材を構成する素材の微細な粉末をアルコール等に懸濁させペースト状に練った後、中空糸型分離膜結束開口端部を前記ペーストに押し込み、中空糸型分離膜の構成素材の溶融温度以下、シール部材の溶融温度以上の雰囲気下でべーキングし溶融後、冷却する方法、▲２▼予め、シール部材となる樹脂を凹状金型内で溶融させ、中空糸型分離膜結束開口端を封止後挿入し、冷却する方法、又は、▲３▼ポリウレタン、エポキシ樹脂等従来のシール材同様に溶融したシール部材を注型する方法等がある。
　【００１８】
　【実施例】
　次に、本発明における中空糸型分離膜モジュールの実施例を比較例とともに詳述する。
　〈比較例１〉
　最大孔径０．１μｍ、外径４００μｍ、内径２５０μｍのポリプロピレン製中空糸型分離膜５９０本を結束し、ポリカーボネート製円筒型外筒に装着し、従来法によりウレタン樹脂をシール材とし遠心注型によりモジュールを成形した。結果物をイソプロピルアルコールに常温で１００日間浸漬し、６０℃にて４８時間乾燥後、イソプロピルアルコールに再度浸漬し、常法バブルポイント値を測定した結果、ポリウレタンによるシール部材と外筒の接合面が剥離し、バブルポイント測定はできなかった。
　【００１９】
　〈比較例２〉
　最大孔径０．１μｍ、外径４５０μｍ、内径３００μｍのポリサルフォン製中空糸膜８００本を結束し、ポリカーボネート製円筒型外筒に装着し、従来法によりエポキシをシール部材とし遠心注型によりモジュールを成形した。結果物をＰＨ１２のアルカリ性洗剤水溶液中６０℃にて２週間浸漬し、その後水洗いを行ない、水によるバブルポイント値を測定したがエポキシ樹脂と外筒が剥離し、バブルポイントは測定できなかった。
　【００２０】
　〈比較例３〉
　最大孔径０．１μｍ、外径４００μｍ、内径２５０μｍのポリプロピレン製中空糸型分離膜６００本を結束し、ポリプロピレン微細粉末をメチルアルコールに懸濁させペースト状にした後、中空糸型分離膜結束開口端部に塗布し、ポリプロピレン製外筒に収納し、シール部を１８０℃にて局部加熱したが、中空糸状半透膜のシール部材付け根付近が溶融し、かつシール部材に埋没した中空糸型分離膜も溶融により潰れ、特開平１−１６４４０５号の手法によっては結果物は得られなかった。
　【００２１】
　〈実施例１〉
　最大孔径０．１μｍ、外径４００μｍ、内径２５０μｍのポリプロピレン製中空糸型分離膜６２０本を結束し、これを低密度ポリエチレン製筒体に挿入し、この中空糸型分離膜結束開口端部に、エチルアルコール中にポリエチレン製微細粉末を分散し、ペースト状としたシール部材を注型し、１２０℃オーブン中で１２時間べークし、オーブン中で保温冷却した。結果物をイソプロピルアルコールに常温で１２０日間浸漬し、６０℃で４８時間乾燥し、再度イソプロピルアルコール中に浸漬し、バブルポイント値を測定したところ、正規のバブルポイント値３．４Ｋｇ／ｃｍ２を得た。
　【００２２】
　〈実施例２〉
　最大孔径０．１μｍ、外径４５０μｍ、内径３００μｍのポリスルフォン製中空糸型分離膜７８０本を高密度ポリエチレン製筒体に装着し、予め凹型金型中で１４０℃にて溶融した高密度ポリエチレン樹脂をシール材とし、中空糸型分離膜開口端部を凹型金型中に挿入しモジュールを得た。結果物をＰＨ１２のアルカリ性洗剤水溶液中６０℃で１５日間浸漬し、水洗いを行ないイソプロピルアルコールによるバブルポイント測定を行なった結果、正規のバブルポイント３．８Ｋｇ／ｃｍ２を得た。
　【００２３】
　〈実施例３〉
　外径１２００μｍ、内径７００μｍのポリスルフォン製限外濾過膜５０本をポリプロピレン製パイプに挿入し、予めエチルアルコール中にポリプロピレン製微細粉末を分散し、ペースト状としたシール部材中に中空糸型分離膜結束開口端を挿入し、シール部のみを１８０℃にて１２時間加熱後、オーブン中で徐冷することによりモジュールを得た。結果物を５％希塩酸中に常温にて６週間浸漬し、水洗い後モジュール一次側より空気圧を加えながら水没する常法の漏洩検査を行なった結果、漏洩は認められなかった。
　【００２４】
　以上の如く、中空糸型分離膜は、一部において特開平１−１６４４０５号公報に示されるように中空糸型分離膜の結束開口端シール部に熱可塑性樹脂を用い化学的、物理的な侵襲に耐性のあるモジュールを得ることは考えられているが、比較例３に示したように、中空糸型分離膜と単に相溶性のある熱可塑性樹脂をシール部材として熱溶融する手段では、中空糸型分離膜のシール部材付け根付近及びシール材埋没部分が溶融し潰れやすいため、中空糸型分離膜の構成素材としてＰＴＦＥ等熱可塑性樹脂でも溶融温度においても極めて流動性の悪い樹脂でしか実際にはモジュール化が不可能である。
　【００２５】
　本発明においては、天然高分子又は合成高分子を素材とし、中空糸型分離結束開口端部のシール部材として熱可塑性樹脂をシール部材とした中空糸型分離膜モジュールにおいて、シール部成形温度を中空糸型分離膜の構成素材の熱溶融温度又は分解温度以下で、かつ熱可塑性シール部材の熱溶融温度以上とし、中空糸型分離膜とシール部材の接合界面が明確に残存した半溶着状態であり、実質的に中空糸型分離膜のシール部材埋没部と露出部において、中空糸型分離膜の物理的性質が変化しないような条件にて得た中空糸型分離膜モジュールは化学的、物理的な侵襲に対して、ポリウレタンやエポキシ樹脂をシール材とした従来技術により得られる中空糸型分離膜と比べて高い耐性を有している中空糸型分離膜モジュールが得られた。
　【００２６】
　次に、本発明における中空糸状半透膜型カートリッジ及びその半透膜型モジュールの具体例を図面に従って説明する。
　図１は、中空糸膜状半透膜型フィルターカートリッジを示した半載断面図であり、１は本発明における天然高分子又は合成高分子よりなる中空糸状半透膜、２は中空糸状半透膜１の結束開口端のシール部であり、３は中空糸状半透膜１の保護筒であるケース（ハウジング）、３ａはケース３のケース本体、３ｂ，３ｃはケース３のキャップであり、４はＯリングである。
　【００２７】
　図２は、本発明における中空糸状半透膜型カートリッジを収納するハウジングを示した正面図であり、図中５は本発明における中空糸状半透膜を収納したカートリッジ、６は流体流出口、７は流体流入口、８はハウジング本体、９はクランプバンド、１０は脱気用バルブである。
　【００２８】
　図３は、本発明における中空糸状半透膜型モジュールの他の例を示した一部を切り欠いた正面図であり、１１は本発明における天然高分子又は合成高分子よりなる中空糸状半透膜、１２は中空糸状半透膜１１の結束開口端のシール部、１３はケースであり、１３ａはケース１３の中空糸状半透膜１１の保護筒、１３ｂ，１３ｃはキャップであり、１４はＯリング、１５は流体流入口、１６は流体流出口である。
　【００２９】
　【発明の効果】
　以上のことから明らかなように、本発明において、中空糸型分離膜を複数結束し、当該結束端部を熱可塑性樹脂にて中空糸型分離膜の内面と外面を液密にシールしたモジュールにおいて、シール部を熱成形する温度を中空糸型分離膜の構成素材の熱溶融温度又は熱分解温度以下で、かつ熱可塑性シール部材の熱溶融点以上とし、中空糸型分離膜と熱可塑性シール部材の接合部に明確な接合界面を残存させた半溶着状態を形成することにより、中空糸型分離膜の本来の物性を失うこと無く化学的、物理的な侵襲に対して、従来の中空糸型分離膜モジュールと比べて高い耐性を有する中空糸型分離膜が得られた（図４並びに図５の顕微鏡写真を参照）。
　　【００３０】
　更に、従来の熱可塑性樹脂をシール材とした中空糸型分離膜に比べ、シール部成形時の熱による中空糸型分離膜の潰れ、熱劣化が無いため、平板状分離膜、チューブラー状分離膜によるモジュール同様、種々の対象流体、モジュールの運転条件に合わせた中空糸型分離膜モジュールを得ることが可能となった（図４並びに図５の顕微鏡写真を参照）。
【図面の簡単な説明】
　【図１】
　本発明における中空糸膜状半透膜型カートリッジを示した半載断面図である。
　【図２】
　本発明における中空糸状半透膜型カートリッジを収納するハウジングを示した正面図である。
　【図３】
　本発明における中空糸状半透膜型モジュールの他の例を示した一部を切り欠いた正面図である。
　【図４】
　本発明における中空糸型分離膜結束開口端シール部の顕微鏡写真（×１００）である。
　【図５】
　本発明における中空糸型分離膜結束開口端シール部の顕微鏡写真（×２００）である。
　【符号の説明】
　１　中空糸状半透膜
　２　中空糸状半透膜の結束開口端のシール部
　３　ケース（中空糸状半透膜保護筒）
　５　中空糸状半透膜型カートリッジ
　１１　中空糸状半透膜
　１２　中空糸状半透膜の結束開口端のシール部