(57)【要約】【課題】本発明は、加圧条件下で運転を実施しても良好な造水性能を発揮しつつ、取扱性に優れた分離膜および分離膜エレメントを提供する。【解決手段】供給側の面と透過側の面とを有する分離膜本体と、前記分離膜本体の透過側の面に固着する流路材と、を備える分離膜であって、前記流路材は、ポリオレフィン系樹脂５０〜９７重量％と熱可塑性エラストマー系樹脂３〜５０重量％とを少なくとも含むことを特徴とする分離膜。【選択図】図２
2015027666.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
供給側の面と透過側の面とを有する分離膜本体と、
前記分離膜本体の透過側の面に固着する流路材と、
を備える分離膜であって、
前記流路材は、ポリオレフィン系樹脂５０〜９７重量％と熱可塑性エラストマー系樹脂３〜５０重量％とを少なくとも含む
ことを特徴とする分離膜。
【請求項２】
熱可塑性エラストマー系樹脂がスチレン系エラストマーであることを特徴とする
請求項１記載の分離膜。
【請求項３】
前記流路材において、熱可塑性エラストマー系樹脂の平均分散径１０μｍ以下であることを特徴とする
請求項１または２に記載の分離膜。
【請求項４】
ポリオレフィン系樹脂がポリプロピレン系樹脂であることを特徴とする
請求項１〜３のいずれかに記載の分離膜。
【請求項５】
前記ポリオレフィン系樹脂の結晶化度が２０〜５０％であることを特徴とする
請求項１〜４のいずれかに記載の分離膜。
【請求項６】
前記分離膜が、基材、前記基材上に形成された多孔性支持層、および前記多孔性支持層上に形成された分離機能層を備える、
請求項１〜５のいずれかに記載の分離膜。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載の分離膜を含む分離膜エレメント。
【請求項８】
供給側の面と透過側の面とを有する分離膜本体と、
前記分離膜本体の透過側の面に、突起物が固着されたシート流路材と、
を含む分離膜エレメントであって、前記突起物は、ポリオレフィン系樹脂５０〜９７重量％と熱可塑性エラストマー系樹脂３〜５０重量％とを少なくとも含むことを特徴とする分離膜エレメント。
【請求項９】
熱可塑性エラストマー系樹脂がスチレン系エラストマーであることを特徴とする請求項８記載の分離膜エレメント。
【請求項１０】
前記突起物において、熱可塑性エラストマー系樹脂の平均分散径１０μｍ以下であることを特徴とする請求項８または９に記載の分離膜エレメント。
【請求項１１】
ポリオレフィン系樹脂がポリプロピレン系樹脂であることを特徴とする請求項８〜１０のいずれかに記載の分離膜エレメント。
【請求項１２】
前記ポリオレフィン系樹脂の結晶化度が２０〜５０％であることを特徴とする請求項８〜１１のいずれかに記載の分離膜エレメント。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体、気体等の流体に含まれる成分を分離するために使用される分離膜および分離膜エレメントに関する。より詳しくは、良好な取扱性を有する分離膜またはシートならびに安定した性能を有する分離膜エレメントに関する。
【背景技術】
【０００２】
液体、気体等の流体に含まれる成分を分離するために、様々な方法が提案されている。例えば、海水またはかん水などに含まれるイオン性物質を除くための技術においては、近年、省エネルギーおよび省資源のためのプロセスとして分離膜エレメントによる分離法の利用が拡大している。
【０００３】
分離膜エレメントによる分離法に使用される分離膜は、その孔径および分離機能などに基づいて、精密ろ過膜、限外ろ過膜、ナノろ過膜、逆浸透膜、正浸透膜などに分類される。これらの膜は、例えば海水、かん水若しくは有害物を含んだ水からの飲料水の製造、工業用超純水の製造、廃水処理または有価物の回収などに用いられており、目的とする分離成分及び分離性能によって使い分けられている。
【０００４】
分離膜エレメントは、分離膜の一方の面に原流体を供給し、他方の面から透過流体を得る点では共通している。分離膜エレメントは、束ねられた多数の分離膜を備えることで大きな膜面積を確保しており、単位エレメントあたりで多くの透過流体を得ることができるように構成されており、用途や目的にあわせて、スパイラル型、中空糸型、プレート・アンド・フレーム型、回転平膜型、平膜集積型などの各種エレメントが製造されている。
【０００５】
例えば、逆浸透ろ過には、スパイラル型分離膜エレメントがよく用いられる。スパイラル型分離膜エレメントは、有孔集水管、分離膜へ原流体を供給する供給側流路材、原流体に含まれる成分を分離する分離膜、及び分離膜を透過した透過流体を有孔集水管へと導くための透過側流路材を備える。供給側流路材、分離膜および透過側流路材は、有孔集水管の周りに巻き付ける。スパイラル型分離膜エレメントは、原流体に圧力を付与し、透過流体を多く取り出すことができるので、広く用いられている。
【０００６】
近年、分離膜エレメントに造水コストの低減への高まりから、分離膜エレメントの低コスト化のニーズが高まっており、分離膜、各流路部材、分離膜エレメント部材の改良による低コスト化が提案されている。例えば、特許文献１〜３では、スパイラル型分離膜エレメントにおいて、平膜の表面または裏面に、ドット形状あるいはストライプ形状からなる流路材が設けられている。また特許文献４では、シート上に繊維状物からなる流路材が設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】国際公開第２０１１／１５２４８４号
【特許文献２】特開２０１２−４０４８７号公報
【特許文献３】特開２０１２−１６１７４８号公報
【特許文献４】国際公開第２０１２／１４２４２９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、特許文献１〜４に記載された分離膜エレメントは、加圧条件下で運転を実施することで、高造水化や安定運転を達成できるものの、分離膜エレメントを作成する際、分離膜またはシートに固着している流路材の部分的な破壊が生じ、その取扱性に問題がある。
【０００９】
そこで、本発明は、加圧条件下で運転を実施しても良好な性能を発揮しつつ、取扱性に優れた分離膜またはシートを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者らは上記した課題を解決するために鋭意検討を行った結果、取扱性に優れた分離膜またはシートを得ることに成功し、本発明を完成するに至った。
【００１１】
すなわち本発明は、以下の構成を要旨とするものである。
【００１２】
第１の発明は、供給側の面と透過側の面とを有する分離膜本体と、上記分離膜本体の透過側の面に固着する流路材と、を備える分離膜であって、上記流路材は、ポリオレフィン系樹脂５０〜９７重量％と熱可塑性エラストマー系樹脂３〜５０重量％とを少なくとも含むことを特徴とする分離膜である。
【００１３】
第２の発明は、熱可塑性エラストマー系樹脂がスチレン系エラストマーであることを特徴とする上記第１の発明に記載の分離膜である。
【００１４】
第３の発明は、上記流路材において、熱可塑性エラストマー系樹脂の平均分散径が１０μｍ以下であることを特徴とする上記第１あるいは第２の発明に記載の分離膜である。
【００１５】
第４の発明は、ポリオレフィン系樹脂がポリプロピレン系樹脂であることを特徴とする上記第１〜３の発明にいずれかに記載の分離膜である。
【００１６】
第５の発明は、上記ポリオレフィン系樹脂の結晶化度が２０〜５０％であることを特徴とする上記第１〜４の発明にいずれかに記載の分離膜である。
【００１７】
第６の発明は、上記分離膜が、基材、上記基材上に形成された多孔性支持層、および上記多孔性支持層上に形成された分離機能層を備える、上記第１〜５の発明にいずれかに記載の分離膜である。
【００１８】
第７の発明は、上記第１〜６の発明にいずれかに記載の分離膜を含む分離膜エレメントである。
【００１９】
第８の発明は、供給側の面と透過側の面とを有する分離膜本体と、前記分離膜本体の透過側の面に突起物が固着されたシート流路材とを含む分離膜エレメントであって、前記突起物は、ポリオレフィン系樹脂５０〜９７重量％と熱可塑性エラストマー系樹脂３〜５０重量％とを少なくとも含むことを特徴とする分離膜エレメントである。
【００２０】
第９の発明は、熱可塑性エラストマー系樹脂がスチレン系エラストマーであることを特徴とする上記第８の発明に記載の分離膜エレメントである。
【００２１】
第１０の発明は、前記突起物において、熱可塑性エラストマー系樹脂の平均分散径１０μｍ以下であることを特徴とする上記第８の発明または第９の発明に記載の分離膜エレメントである。
【００２２】
第１１の発明は、ポリオレフィン系樹脂がポリプロピレン系樹脂であることを特徴とする上記第８〜１０の発明のいずれかに記載の分離膜エレメントである。
【００２３】
第１２の発明は、前記ポリオレフィン系樹脂の結晶化度が２０〜５０％であることを特徴とする上記第８〜１１の発明のいずれかに記載の分離膜エレメントである。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、透過側流路材が特定範囲の組成比を有する樹脂から構成されているため、分離膜またはシートの取扱性に優れ、工程通過性が良好であるとともに、高圧条件下での運転においても、安定した性能を示す分離膜エレメントを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】分離膜エレメントの概要を示す一部展開斜視図である。
【図２】透過側流路材を備える分離膜の一例を示す断面図である。
【図３】分離膜本体の一例を示す断面図である。
【図４】分離膜本体の他の例を示す断面図である。
【図５】透過側流路材を備える分離膜の一例を示す平面図である。
【図６】透過側流路材を備える分離膜の他の例を示す平面図である。
【図７】透過側流路材を備える分離膜のさらに他の例を示す平面図である。
【図８】透過側流路材を備える分離膜のさらに他の例を示す平面図である。
【図９】透過側流路材を備える分離膜のさらに他の例を示す平面図である。
【図１０】図５の分離膜のＡ−Ａ矢視断面図である。
【図１１】図７の分離膜のＡ−Ａ矢視断面図である。
【図１２】図８の分離膜のＡ−Ａ矢視断面図である。
【図１３】シート上に突起物が固着された透過側流路材の一例を示す断面図である。
【図１４】シート上に突起物が固着された透過側流路材の一例を示す平面図である。
【図１５】シート上に突起物が固着された透過側流路材の他の例を示す平面図である。
【図１６】シート上に突起物が固着された透過側流路材の更に他の例を示す平面図である。
【図１７】シート上に突起物が固着された透過側流路材の更に他の例を示す平面図である。
【図１８】シート上に突起物が固着された透過側流路材の更に他の例を示す平面図である。
【図１９】図１４の分離膜のＡ−Ａ矢視断面図である。
【図２０】図１６の分離膜のＡ−Ａ矢視断面図である。
【図２１】図１７の分離膜のＡ−Ａ矢視断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明の分離膜および分離膜エレメントについて詳細に説明する。
【００２７】
１．分離膜エレメント
図１に示すように、分離膜エレメント１は、集水管６と、集水管６の周囲に巻回された分離膜３とを備える。また、分離膜エレメントは、供給側流路材２および端板等の部材をさらに備える。
【００２８】
分離膜３は、分離膜本体３０と、分離膜本体３０の透過側の面に配置された透過側流路材４とを備える。
【００２９】
分離膜３は、透過側の面を内側に向けた矩形状の封筒状膜５を形成する。封筒状膜５は、透過水が集水管６に流れるように、その一辺のみにおいて開口し、他の三辺においては封止される。透過水はこの封筒状膜によって供給水から隔離される。
【００３０】
供給側流路材２は、封筒状膜５の間、つまり分離膜の供給側の面の間に配置される。供給側流路材２および複数の封筒状膜５は、重なった状態で、集水管６の周囲に巻き付けられる。
【００３１】
分離膜エレメント１の長手方向における一端から供給された原水（図中に「供給水７」として示す。）は、供給側流路材２によって形成された流路を通って、分離膜本体３０に供給される。
【００３２】
分離膜本体３０を透過した水（図中に「透過水８」として示す。）は、透過側流路材４によって形成された流路を通って集水管６に流れこむ。こうして、透過水８は、集水管６の一端から回収される。
【００３３】
一方、分離膜本体３０を透過しなかった水（図中に「濃縮水９」として示す）は、分離膜エレメント１の他端から回収される。
【００３４】
図１に示す分離膜エレメント１は、集水管と、集水管の周囲に巻回された分離膜とを備えるスパイラル型分離膜エレメントの構成の一例であり、本発明はこの形態に限定されるものではない。
【００３５】
２．分離膜
上述の分離膜エレメントに用いられる分離膜３としては、以下に述べる各種形態の分離膜を適用することができる。図面を参照しながら各形態について説明するが、以下において、他の図面を参照して説明した要素については、同符号を付してその説明を省略することがある。
【００３６】
２−１  概要
分離膜とは、分離膜表面に供給される流体中の成分を分離し、分離膜を透過した透過流体を得ることができる膜である。分離膜は、分離膜本体と、分離膜本体上に配置された流路材とを備える。
【００３７】
このような分離膜の一例を図２に示す。図２に示すように、分離膜３１は、分離膜本体３０１と透過側流路材４１とを備える。分離膜本体３０１は供給側の面１７と透過側の面１８とを備えている。
【００３８】
本発明において、分離膜本体の「供給側の面」とは、分離膜本体の２つの面のうち、原流体が供給される側の表面を意味する。「透過側の面」とは、その逆側の面を意味する。分離膜本体が、図３および図４に示すように、基材（１１，１５）及び分離機能層（１３，１６）を備える場合は、一般的に、分離機能層側の面が供給側の面であり基材側の面が透過側の面である。
【００３９】
２−２  分離膜本体
２−２−１  概要
分離膜本体３０としては、使用方法、目的等に応じた分離性能を有する膜が用いられる。分離膜本体３０は、単層であっても、基材および分離機能層を備える複合膜であってもよい。
【００４０】
図３および図４に複合膜の例を示す。図３に示す分離膜本体３０１は、基材１１、多孔性支持層１２および分離機能層１３を備える。一方、図５に示す分離膜本体３０２は、基材１５および分離機能層１６の２つの層からなる。以下に、各層について説明する。
【００４１】
２−２−２  分離機能層
分離機能層の厚みは具体的な数値に限定されないが、分離性能と透過性能の点で５〜３０００ｎｍであることが好ましい。特に逆浸透膜、正浸透膜、ナノろ過膜では５〜３００ｎｍであることが好ましい。
【００４２】
分離機能層の厚みは、これまでの分離膜の膜厚測定法に準ずることができる。例えば、分離膜を樹脂により包埋し、それを切断することで超薄切片を作製し、得られた切片に染色などの処理を行う。その後、透過型電子顕微鏡により観察することで、厚みの測定が可能である。また、分離機能層がひだ構造を有する場合、多孔性支持層より上に位置するひだ構造の断面長さ方向に５０ｎｍ間隔で測定し、ひだの数を２０個測定し、その平均から求めることができる。
【００４３】
分離機能層は、分離機能および支持機能の両方を有する層であってもよいし、分離機能のみを備えていてもよい。なお、「分離機能層」とは、少なくとも分離機能を備える層を指す。
【００４４】
分離機能層が分離機能および支持機能の両方を有する場合（図４の例）、分離機能層としては、セルロース、ポリフッ化ビニリデン、ポリエーテルスルホン、またはポリスルホンを主成分として含有する層が好ましく適用される。
【００４５】
一方、分離機能層が、多孔性支持層とは別の層として設けられる場合（図３の例）、孔径制御が容易であり、かつ耐久性に優れるという点で、多孔性支持層を構成する材料として、架橋高分子が好ましく使用される。特に、原流体中の成分の分離性能に優れるという点で、多官能アミンと多官能酸ハロゲン化物とを重縮合させてなるポリアミド分離機能層、有機無機ハイブリッド機能層などが好適に用いられる。これらの分離機能層は、多孔性支持層上でモノマーを重縮合することによって形成可能である。
【００４６】
例えば、分離機能層は、ポリアミドを主成分として含有することができる。このような膜は、公知の方法により、多官能アミンと多官能酸ハロゲン化物とを界面重縮合することで形成される。例えば、多孔性支持層に多官能アミン水溶液を塗布し、余分なアミン水溶液をエアーナイフなどで除去し、その後、多官能酸ハロゲン化物を含有する有機溶媒溶液を塗布することで、ポリアミド分離機能層が得られる。
【００４７】
また、分離機能層は、Ｓｉなどを有する有機−無機ハイブリッド構造を有してもよい。有機無機ハイブリッド構造を有する分離機能層は、例えば、以下の化合物（Ａ）、（Ｂ）：
（Ａ）エチレン性不飽和基を有する反応性基および加水分解性基がケイ素原子に直接結合したケイ素化合物、ならびに
（Ｂ）前記化合物（Ａ）以外の化合物であってエチレン性不飽和基を有する化合物
を含有することができる。具体的には、分離機能層は、化合物（Ａ）の加水分解性基の縮合物ならびに化合物（Ａ）および／または（Ｂ）のエチレン性不飽和基の重合物を含有してもよい。すなわち、分離機能層は、
・化合物（Ａ）のみが縮合および／または重合することで形成された重合物、
・化合物（Ｂ）のみが重合して形成された重合物、並びに
・化合物（Ａ）と化合物（Ｂ）との共重合物
のうちの少なくとも１種の重合物を含有することができる。なお、重合物には縮合物が含まれる。また、化合物（Ａ）と化合物（Ｂ）との共重合体中で、化合物（Ａ）は加水分解性基を介して縮合していてもよい。
【００４８】
ハイブリッド構造は、公知の方法で形成可能である。ハイブリッド構造の形成方法の一例は次のとおりである。化合物（Ａ）および化合物（Ｂ）を含有する反応液を多孔性支持層に塗布する。余分な反応液を除去した後、加水分解性基を縮合させるためには、加熱処理すればよい。化合物（Ａ）および化合物（Ｂ）のエチレン性不飽和基の重合方法としては、熱処理、電磁波照射、電子線照射、プラズマ照射を行えばよい。重合速度を速める目的で分離機能層形成の際に重合開始剤、重合促進剤等を添加することができる。
【００４９】
なお、いずれの分離機能層についても、使用前に、例えばアルコール含有水溶液、アルカリ水溶液によって膜の表面を親水化させてもよい。
【００５０】
２−２−３  多孔性支持層
以下の構成は、分離機能と支持機能とが１つの層で実現される場合における分離機能層（図４）、および分離機能と支持機能とが別々の層で実現される場合における多孔性支持層（図３）に適用可能である。
【００５１】
多孔性支持層に使用される材料やその形状は特に限定されないが、例えば、多孔性樹脂によって基板上に形成されてもよい。多孔性支持層としては、ポリスルホン、酢酸セルロース、ポリ塩化ビニル、エポキシ樹脂あるいはそれらを混合、積層したものが使用され、化学的、機械的、熱的に安定性が高く、孔径が制御しやすいポリスルホンを使用することが好ましい。
【００５２】
多孔性支持層は、分離膜に機械的強度を与え、かつイオン等の分子サイズの小さな成分に対して分離膜のような分離性能を有さない。多孔性支持層が有する孔のサイズおよび孔の分布は特に限定されないが、例えば、多孔性支持層は、均一で微細な孔を有してもよいし、あるいは分離機能層が形成される側の表面からもう一方の面にかけて径が徐々に大きくなるような孔径分布を有してもよい。また、いずれの場合でも、分離機能層が形成される側の表面で原子間力顕微鏡または電子顕微鏡などを用いて測定された細孔の投影面積円相当径は、１〜１００ｎｍであることが好ましい。特に界面重合反応性および分離機能層の保持性の点で、多孔性支持層において分離機能層が形成される側の表面における孔は、３〜５０ｎｍの投影面積円相当径を有することが好ましい。
【００５３】
多孔性支持層の厚みは特に限定されないが、分離膜に強度を与えるため等の理由から、２０〜５００μｍの範囲にあることが好ましく、より好ましくは３０〜３００μｍである。
【００５４】
多孔性支持層の形態は、走査型電子顕微鏡や透過型電子顕微鏡、原子間顕微鏡により観察できる。例えば走査型電子顕微鏡で観察するのであれば、基材から多孔性支持層を剥がした後、これを凍結割断法で切断して断面観察のサンプルとする。このサンプルに白金または白金−パラジウムまたは四塩化ルテニウム、好ましくは四塩化ルテニウムを薄くコーティングして３〜６ｋＶの加速電圧で、高分解能電界放射型走査電子顕微鏡（ＵＨＲ−ＦＥ−ＳＥＭ）で観察する。高分解能電界放射型走査電子顕微鏡は、日立製Ｓ−９００型電子顕微鏡などが使用できる。得られた電子顕微鏡写真に基づいて、多孔性支持層の膜厚、表面の投影面積円相当径を測定することができる。
【００５５】
多孔性支持層の厚み、孔径は、平均値であり、多孔性支持層の厚みは、断面観察で厚み方向に直交する方向に２０μｍ間隔で測定し、２０点測定の平均値である。また、孔径は、２００個の孔について測定された、各投影面積円相当径の平均値である。
【００５６】
次に、多孔性支持層の形成方法について説明する。多孔性支持層は、例えば、上記ポリスルホンのＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（以降、ＤＭＦと記載）溶液を、後述する基材、例えば密に織ったポリエステル織布あるいは不織布の上に一定の厚さに注型し、それを水中で湿式凝固させることによって、製造することができる。
【００５７】
多孔性支持層は、”オフィス・オブ・セイリーン・ウォーター・リサーチ・アンド・ディベロップメント・プログレス・レポート”Ｎｏ．３５９（１９６８）に記載された方法に従って形成される。なお、所望の形態を得るために、ポリマー濃度、溶媒の温度、貧溶媒は調整可能である。
【００５８】
例えば、所定量のポリスルホンをＤＭＦに溶解し、所定濃度のポリスルホン樹脂溶液を調製する。次いで、このポリスルホン樹脂溶液をポリエステル織布あるいは不織布からなる基材上に略一定の厚さに塗布した後、一定時間空気中で表面の溶媒を除去した後、凝固液中でポリスルホンを凝固させることによって得ることができる。
【００５９】
２−２−４  基材
基材としては、強度、凹凸形成能および流体透過性の点で繊維状基材を用いることが好ましい。繊維状基材としては、長繊維不織布及び短繊維不織布のいずれも好ましく用いることができる。特に、長繊維不織布は、優れた製膜性を有するので、高分子重合体の溶液を流延した際に、その溶液が過浸透により裏抜けすること、多孔性支持層が剥離すること、さらには基材の毛羽立ち等により膜が不均一化すること、及びピンホール等の欠点が生じることを抑制できる。また、基材が熱可塑性長繊維より構成される長繊維不織布からなることにより、短繊維不織布と比べて、高分子溶液流延時に繊維の毛羽立ちによって起きる不均一化および膜欠点の発生を抑制することができる。さらに、分離膜は、連続製膜されるときに、製膜方向に対し張力がかけられるので、寸法安定性に優れる長繊維不織布を基材として用いることが好ましい。
【００６０】
長繊維不織布は、成形性、強度の点で、多孔性支持層とは反対側の表層における繊維が、多孔性支持層側の表層の繊維よりも縦配向であることが好ましい。そのような構造によれば、強度を保つことで膜破れ等を防ぐ高い効果が実現されるだけでなく、分離膜に凹凸を付与する際、多孔性支持層と基材とを含む積層体としての成形性も向上し、分離膜表面の凹凸形状が安定するので好ましい。
【００６１】
より具体的には、長繊維不織布の、多孔性支持層とは反対側の表層における繊維配向度は、０°〜２５°であることが好ましく、また、多孔性支持層側表層における繊維配向度との配向度差が１０°〜９０°であることが好ましい。
【００６２】
分離膜の製造工程やエレメントの製造工程においては加熱する工程が含まれるが、加熱により多孔性支持層または分離機能層が収縮する現象が起きる。特に連続製膜において張力が付与されていない幅方向において、収縮は顕著である。収縮することにより、寸法安定性等に問題が生じるため、基材としては熱寸法変化率が小さいものが望まれる。不織布において多孔性支持層とは反対側の表層における繊維配向度と多孔性支持層側表層における繊維配向度との差が１０°〜９０°であると、熱による幅方向の変化を抑制することもでき、好ましい。
【００６３】
ここで、繊維配向度とは、多孔性支持層を構成する不織布基材の繊維の向きを示す指標である。具体的には、繊維配向度とは、連続製膜を行う際の製膜方向、つまり不織布基材の長手方向と、不織布基材を構成する繊維との間の角度の平均値である。つまり、繊維の長手方向が製膜方向と平行であれば、繊維配向度は０°である。また、繊維の長手方向が製膜方向に直角であれば、すなわち不織布基材の幅方向に平行であれば、その繊維の配向度は９０°である。よって、繊維配向度が０°に近いほど縦配向であり、９０°に近いほど横配向であることを示す。
【００６４】
繊維配向度は以下のように測定される。まず、不織布からランダムに小片サンプル１０個を採取する。次に、そのサンプルの表面を走査型電子顕微鏡で１００〜１０００倍で撮影する。撮影像の中で、各サンプルあたり１０本を選び、不織布の長手方向（縦方向、製膜方向）を０°としたときの角度を測定する。つまり１つの不織布あたり計１００本の繊維について、角度の測定が行われる。こうして測定された１００本の繊維についての角度から平均値を算出する。得られた平均値の小数点以下第一位を四捨五入して得られる値が、繊維配向度である。
【００６５】
基材の厚みは、基材と多孔性支持層との厚みの合計が、３０〜３００μｍの範囲内、または５０〜２５０μｍの範囲内となる程度に設定されることが好ましい。
【００６６】
２−３  透過側流路材
透過側流路材は、分離膜本体の透過側の面に固着する。具体的には、透過側流路材は、透過側流路を形成するように設けられる。「透過側流路を形成するように設けられる」とは、分離膜が後述の分離膜エレメントに組み込まれたときに、分離膜本体を透過した透過流体が集水管に到達できるように、流路材が形成されていることを意味する。
【００６７】
本実施形態において、透過側流路材は、ポリオレフィン系樹脂５０〜９７重量％と熱可塑性エラストマー系樹脂３〜５０重量％とを少なくとも含む。
【００６８】
流路材において（つまり流路材を構成する組成物において）、熱可塑性エラストマー系樹脂の含有率が３重量％以上であることで、流路材に柔軟性を付与できる。それによって、流路形成後にロールを介して分離膜を搬送するとき、また分離膜を巻取機で巻き取るときも、流路材が破損しにくいので、分離膜の取扱性が著しく向上すると共に、性能ばらつきが小さい高品質の分離膜を得ることができる。更には、分離膜を用いたエレメント組立工程等における工程通過性が良好となる。また、取扱性や工程通過性の観点から、流路材における熱可塑性エラストマー系樹脂の含有率は５重量％以上であることがより好ましく、７重量％以上であることが更に好ましい。熱可塑性エラストマー系樹脂の含有率が高い方が、流路材の柔軟性は高くなる。
【００６９】
一方、熱可塑性エラストマー系樹脂の含有率が５０重量％以下であることで、例えば２ＭＰａを超えるような高圧運転条件下でも、流路材が圧縮変形しにくい。その結果、高圧運転条件下でも、エレメント性能（特に造水性能）の低下が抑制される。更には、分離膜本体の透過側の面に流路材を形成する際、溶融粘度が適度に抑えられるので、良好な形成性と、分離膜への良好な固着性とが実現される。熱可塑性エラストマー系樹脂の含有量は、４０重量％以下であることがより好ましく、３０重量％以下であることが更に好ましい。
【００７０】
ポリオレフィン系樹脂としては、例えばポリプロピレン（ＰＰ）；高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）；高圧法低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）；直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）；ポリ−１−ブテン；ポリイソブチレン；プロピレンとエチレン及び／または１−ブテンとのあらゆる比率でのランダム共重合体またはブロック共重合体；エチレンとプロピレンとのあらゆる比率においてジエン成分が５０重量％以下であるエチレン−プロピレン−ジエン３元共重合体；ポリメチルペンテン、シクロペンタジエンとエチレン及び／またはプロピレンとの共重合体などの環状ポリオレフィン；エチレンまたはプロピレンと５０重量％以下の例えば酢酸ビニル、メタクリル酸アルキルエステル、アクリル酸エステル、芳香族アルキルエステル、芳香族ビニル等のビニル化合物などとのランダム共重合体、ブロック共重合体またはグラフト共重合体などが挙げられ、これらを単独で、または２種以上混合して用いることができる。なかでも、ＰＰ、ＨＤＰＥ、ＬＤＰＥ、ＬＬＤＰＥ、エチレン−プロピレンランダムまたはブロック共重合体から選ばれた少なくとも１種が、汎用性が高く、安価であるという点で好ましく、また透過側流路材としての耐圧性の観点からは、ＰＰが更に好ましい。
【００７１】
熱可塑性エラストマー系樹脂としては、例えばポリオール等のゴム成分とポリアミドによって生成されるポリアミド系熱可塑性エラストマー、例えばポリオール等のゴム成分とイソシアネート化合物等によって生成されるポリウレタン系熱可塑性エラストマー、例えばポリオール等のゴム成分とポリエステルによって生成されるポリエステル系熱可塑性エラストマー、例えばエチレン、プロピレン、ブチレンの１種ないし２種以上からなるブロック共重合等からなるゴム成分とポリスチレンからなるポリスチレン系熱可塑性エラストマー、例えばポリオレフィン類にエチレン・プロピレン・ジエンゴム等の成分を微分散させたポリオレフィン系熱可塑性エラストマー等が挙げられ、これらを単独で、または２種以上混合して用いることができる。なかでも透過側流路材への柔軟性付与効果が大きく、またポリオレフィン系樹脂への相溶性が良好なスチレン系エラストマーが好ましい。
スチレン系エラストマーの代表的ポリマーとして、スチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体（ＳＢＳ）、スチレン−イソプレン−スチレンブロック共重合体（ＳＩＳ）、各ポリマーの水素添加により得られるスチレン−エチレン−ブチレン−スチレン共重合体（ＳＥＢＳ）、スチレン−エチレン−プロピレン−スチレン共重合体（ＳＥＰＳ）等を例示できるが、これらに限定されない。
【００７２】
なお、ポリオレフィン系樹脂と熱可塑性エラストマー系樹脂の含有率の総和は、流路材への柔軟性付与と高圧運転条件下での耐圧縮変形性を両立する観点からは、流路材全体に対して、７０重量％以上であることが好ましく、８０重量％以上が更に好ましい。
【００７３】
また本発明において、分離膜本体の透過側の面に固着する流路材の組成物には、発明の目的を損なわない範囲で、酸化防止剤（フェノール系化合物、ホスファイト系化合物、ヒンダードアミン系化合物、イオウ系化合物等）や減粘剤（低分子量ポリオレフィン、マレイン酸等カルボン酸変性低分子量ポリオレフィン、流動パラフィン、パラフィンワックス、マイクロワックス等）、滑剤（脂肪酸アミド系化合物（例：ステアリン酸アミド、オレイン酸アミド、エルカ酸アミド、エチレンビスステアリン酸アミド等）、金属せっけん（例：ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸亜鉛等）、脂肪酸エステル系化合物等）、フィラー（炭酸カルシウム、タルク、アルミナ、シリカ、マイカ、クレー等）等の添加剤を１種類あるいは２種類以上含んでいても良い。
【００７４】
分離膜本体の透過側の面に固着する流路材おいて、熱可塑性エラストマー系樹脂の平均分散径は１０μｍ以下であることが好ましい。平均分散径を１０μｍ以下とすることで、流路材に十分な柔軟性を付与できると同時に、平均分散径の粗大化に伴う流路材の機械的特性の悪化を抑制できる。平均分散径は５μｍ以下であることがより好ましく、３μｍ以下であることが更に好ましい。なお平均分散径とは、走査型電子顕微鏡（ＴＥＭ）で流路材の横断面を観察し、熱可塑性エラストマー系樹脂部分３０箇所の最大長さの平均値である。
【００７５】
分離膜本体の透過側の面に固着する流路材において、ポリオレフィン系樹脂の結晶化度は２０〜５０％であることが好ましい。結晶化度が２０％未満である場合、得られる分離膜を用いて作成した分離膜エレメントを加圧運転すると、透過側の流路材が圧縮変形しやすくなり、それに伴い透過側流路が閉塞してしまい、エレメント性能（特に造水性能）が低下しやすくなる。一方、結晶化度が５０％より高い場合、エレメント性能の低下は抑制できるものの、透過側の流路材が硬く、また脆くなる傾向となり、分離膜の取扱性が低下してしまう。ポリオレフィン系樹脂の結晶化度は、２５〜４５％であることが好ましく、３０％〜４０％であることが更に好ましい。
【００７６】
分離膜本体の透過側の面に固着する流路材において、前記流路材の伸度としては、５％以上であることが好ましい。伸度が５％以上である場合、分離膜の搬送や巻取時に透過側流路材の破壊を抑制でき、高品質な分離膜を得ることができ、またエレメント化の際、取扱性が良好となる。伸度は７％以上であることがより好ましく、１０％以上であることが更に好ましい。
【００７７】
透過側流路材の形状は、連続形状であってもよいし、不連続形状であってもよい。「連続」な流路材とは、流路材を１枚の分離膜本体から分離したときに、複数の部分に分かれずに一体の形状を有する部材として分離される流路材である。例えば、ネット、トリコットおよびフィルム等の部材は、連続な流路材である。
【００７８】
これに対して、「不連続」とは、流路材を分離膜本体から剥離すると、流路材が複数の部分に分かれる状態である。便宜上、１枚の分離膜本体上で分かれた個々の部分、および１つの分離膜本体上に設けられた流路材全体のいずれも、「流路材」と呼ぶことがある。
【００７９】
例えばトリコット等の編物が流路材として用いられた場合、流路の高さは編物の厚みよりも小さくなる。これに対して、不連続な流路材の厚みは全て、流路の高さとして活用されるので、不連続な流路材は、連続な形状よりも、流動抵抗を低減し、造水量を増加させることができる。
【００８０】
図５−図８に、不連続形状の流路材の例を示す。図５および図１０に示すように、流路材４２は、上部が略半球形状である円柱形の部材であって、格子状に配置されている。図６に示す個々の流路材４３の形状は流路材４２と同じであるが、図６では、流路材４３は千鳥状に配置されている。
【００８１】
図７に示すように、流路材４４は、楕円柱であって、千鳥状に配置されている。図１１に断面を示すとおり、流路材４４の上面は平らであり、その断面形状は矩形である。
【００８２】
図８に示すように、流路材４５は、平面形状は直線状の壁状部材である。壁状部材は、互いに平行なストライプ状に配置されている。図１２に示すように、膜面に垂直な平面における流路材４５の断面は、上部の幅が下部の幅よりも狭い台形である。
【００８３】
図９に、連続形状の流路材の例を示す。図９に示すように、流路材４６は、膜面方向に連続するネット状の部材である。この場合、流路材が交差する部分の高さが流路材の厚みに相当し、交差していない部分の厚みよりも大きいものである。
【００８４】
図５−図９のいずれに示す流路材のＡ−Ａ矢視断面図も、図１０−図１２の形状に変更可能である。つまり、異なる形態として説明した流路材の平面形状および断面形状、ならびに配置は、互いに組み合わせることができる。このように、流路材は、図５−図９の平面形状のいずれかを、図１０−図１２の断面形状のいずれかと任意に組み合わせることで得られる形態も、本発明の実施形態に含まれる。
【００８５】
分離膜本体の透過側の面に固着する流路材は、巻回方向におけるシートの内側端部から外側端部まで連続するように配置される。巻回方向の内側とは、分離膜本体において集水管に近い側であり、巻回方向の外側とは、分離膜本体において集水管から遠い側であり、流路材は集水管の長手方向に直交していることが好ましい。
【００８６】
また、加圧ろ過時における複数の流路材間の膜落ち込みを抑制する観点から、隣接する流路材の間隔は、０．０５〜５．００ｍｍであることが好ましく、０．１０〜２．００ｍｍであることがより好ましく、この範囲内で適宜設計すると良い。なお流路材の間隔とは、高低差が存在する流路材における高い箇所の最も高いところから近接する高い箇所の最も高い箇所までの水平距離のことである。
【００８７】
分離膜の透過側の高低差、すなわち透過側流路材の厚みは５０〜５００μｍであることが好ましく、より好ましくは７５〜４５０μｍ、さらに好ましくは１００〜４００μｍである。流路材の厚みを５００μｍ以下とすることで、１つのベッセルに充填できる膜リーフ数を多くすることができ、更には、ロール搬送、巻取、エレメント化工程において、分離膜本体の透過側の面に固着する流路材の破壊を抑制でき、取扱性が良好となる。また、流路材の厚みを５０μｍ以上とすることで、流体の流動抵抗を比較的小さくすることができるので、良好な分離特性および透過性能を得ることができる。
【００８８】
分離膜の透過側の高低差は、キーエンス製デジタルマイクロスコープＶＨＸ−１０００などを用いて断面サンプルから計測することができる。測定は任意の高低差が存在する箇所について実施し、各厚みの値を総和した値を測定総箇所の数で割って求めることができる。
【００８９】
また、分離膜の形態は、流路材が分離膜本体の縁まで設けられている形態であってもよいし、縁近傍において流路材が設けられていない領域がある形態であってもよい。つまり、流路材が透過側の流路を形成できるように配置されていれば、分離膜本体において流路材が設けられない部分があってもよい。例えば、透過側の面における他の分離膜との接着部分には、流路材が設けられる必要はない。また、その他の使用上または製造上の理由により、分離膜の端部などの一部の箇所に、流路材が配置されない領域が設けられていてもよい。
【００９０】
２−４  突起物が固着されたシート
本発明において、突起物が固着されたシートを透過側流路材として採用することができ、その断面図を図１３に示す。透過側流路材（４７）となる突起物（２０）が固着されたシート（１９）は、２つの分離膜本体（３０１）の透過側面に配置される。
【００９１】
突起物をシートに固着した流路材の場合、シート上に突起物を形成させる時に位置精度不良や加工欠点により、隣り合う突起物同士が結合し、透過水流路（溝）が閉塞するような形状になったとしても、シート内部が流路となり、透過水はシートを介して別の溝へ移動することができる。更には、シート上に加工しているので、突起物を形成させる時に分離膜自体の性能低下が生じない。
【００９２】
シートとしては、繊維状基材、多孔性フィルムなどが挙げられるが、強度および流体透過性の点で繊維状基材を用いることが好ましい。繊維状基材としては、長繊維不織布及び短繊維不織布のいずれも好ましく用いることができ、突起物とシートとの接着性、２枚の分離膜の透過側の面の間を封止するときのシートへの接着剤の含浸性、シート搬送におけるシート破れの防止の点から、繊維状基材の厚みは２０〜１５０μｍ、目付は２０〜１００ｇ／ｍ２の範囲であることが好ましい。
【００９３】
シート上に固着された突起物において、突起物は、ポリオレフィン系樹脂５０〜９７重量％と熱可塑性エラストマー系樹脂３〜５０重量％とを少なくとも含む。熱可塑性エラストマー系樹脂の含有率が３重量％以上であることで、突起物に柔軟性を付与できる。それによって、シート上への突起物形成後に、突起物が固着されたシートをロール搬送するとき、また巻取機で巻き取るときも、突起物が破損しにくいので、突起物が固着されたシートの取扱性が著しく向上すると共に、性能ばらつきが小さい高品質の分離膜エレメントを得ることができる。更には、突起物が固着されたシートを用いたエレメント組立工程等における工程通過性が良好となる。また、取扱性や工程通過性の観点から、突起物中の熱可塑性エラストマー系樹脂の含有率は５重量％以上であることがより好ましく、７重量％以上であることが更に好ましい。熱可塑性エラストマー系樹脂の含有率が高い方が、流路材の柔軟性は高くなる。
【００９４】
一方、熱可塑性エラストマー系樹脂の含有率が５０重量％以下であることで、例えば２ＭＰａを超えるような高圧運転条件下でも、突起物が圧縮変形しにくい。その結果、高圧運転条件下でも、エレメント性能（特に造水性能）の低下が抑制される。更には、シート上に突起物を形成する際、溶融粘度が適度に抑えられるので、良好な形成性と、シートへの良好な固着性とが実現される。熱可塑性エラストマー系樹脂の含有量は、４０重量％以下であることがより好ましく、３０重量％以下であることが更に好ましい。
【００９５】
ポリオレフィン系樹脂としては、例えばポリプロピレン（ＰＰ）；高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）；高圧法低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）；直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）；ポリ−１−ブテン；ポリイソブチレン；プロピレンとエチレン及び／または１−ブテンとのあらゆる比率でのランダム共重合体またはブロック共重合体；エチレンとプロピレンとのあらゆる比率においてジエン成分が５０重量％以下であるエチレン−プロピレン−ジエン３元共重合体；ポリメチルペンテン、シクロペンタジエンとエチレン及び／またはプロピレンとの共重合体などの環状ポリオレフィン；エチレンまたはプロピレンと５０重量％以下の例えば酢酸ビニル、メタクリル酸アルキルエステル、アクリル酸エステル、芳香族アルキルエステル、芳香族ビニル等のビニル化合物などとのランダム共重合体、ブロック共重合体またはグラフト共重合体などが挙げられ、これらを単独で、または２種以上混合して用いることができる。なかでも、ＰＰ、ＨＤＰＥ、ＬＤＰＥ、ＬＬＤＰＥ、エチレン−プロピレンランダムまたはブロック共重合体から選ばれた少なくとも１種が、汎用性が高く、安価であるという点で好ましく、また透過側流路材としての耐圧性の観点からは、ＰＰが更に好ましい。
【００９６】
熱可塑性エラストマー系樹脂としては、例えばポリオール等のゴム成分とポリアミドによって生成されるポリアミド系熱可塑性エラストマー；例えばポリオール等のゴム成分とイソシアネート化合物等によって生成されるポリウレタン系熱可塑性エラストマー；例えばポリオール等のゴム成分とポリエステルによって生成されるポリエステル系熱可塑性エラストマー；例えばエチレン、プロピレン、ブチレンの１種ないし２種以上からなるブロック共重合等からなるゴム成分とポリスチレンからなるポリスチレン系熱可塑性エラストマー；例えばポリオレフィン類にエチレン・プロピレン・ジエンゴム等の成分を微分散させたポリオレフィン系熱可塑性エラストマー等が挙げられ、これらを単独で、または２種以上混合して用いることができる。なかでも突起物への柔軟性付与効果が大きく、またポリオレフィン系樹脂への相溶性が良好なスチレン系エラストマーが好ましい。
スチレン系エラストマーの代表的ポリマーとして、スチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体（ＳＢＳ）；スチレン−イソプレン−スチレンブロック共重合体（ＳＩＳ）；各ポリマーの水素添加により得られるスチレン−エチレン−ブチレン−スチレン共重合体（ＳＥＢＳ）；スチレン−エチレン−プロピレン−スチレン共重合体（ＳＥＰＳ）等を例示できるが、これらに限定されない。
【００９７】
なお、ポリオレフィン系樹脂と熱可塑性エラストマー系樹脂の含有率の総和は、突起物への柔軟性付与と高圧運転条件下での耐圧縮変形性を両立する観点からは、突起物全体に対して、７０重量％以上であることが好ましく、８０重量％以上が更に好ましい。
【００９８】
また本発明において、シート上に固着された突起物には、発明の目的を損なわない範囲で、酸化防止剤（フェノール系化合物、ホスファイト系化合物、ヒンダードアミン系化合物、イオウ系化合物等）や減粘剤（低分子量ポリオレフィン、マレイン酸等カルボン酸変性低分子量ポリオレフィン、流動パラフィン、パラフィンワックス、マイクロワックス等）、滑剤（脂肪酸アミド系化合物（例：ステアリン酸アミド、オレイン酸アミド、エルカ酸アミド、エチレンビスステアリン酸アミド等）、金属せっけん（例：ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸亜鉛等）、脂肪酸エステル系化合物等）、フィラー（炭酸カルシウム、タルク、アルミナ、シリカ、マイカ、クレー等）等の添加剤を１種類あるいは２種類以上含んでいても良い。
【００９９】
シート上に固着された突起物において、熱可塑性エラストマー系樹脂の平均分散径は１０μｍ以下であることが好ましい。平均分散径を１０μｍ以下とすることで、突起物に十分な柔軟性を付与できると同時に、平均分散径の粗大化に伴う突起物の機械的特性の低下を抑制できる。平均分散径は５μｍ以下であることがより好ましく、３μｍ以下であることが更に好ましい。なお平均分散径とは、走査型電子顕微鏡（ＴＥＭ）で流路材の横断面を観察し、熱可塑性エラストマー系樹脂部分３０箇所の最大長さの平均値である。
【０１００】
シート上に固着された突起物において、ポリオレフィン系樹脂の結晶化度は２０〜５０％であることが好ましい。結晶化度が２０％未満である場合、得られる分離膜を用いて作成した分離膜エレメントを加圧運転すると、突起物が圧縮変形しやすく、それに伴い透過側流路が閉塞してしまい、エレメント性能（特に造水性能）が低下しやすくなる。一方、結晶化度が５０％より高い場合、エレメント性能の低下は抑制できるものの、突起物が硬く、また脆くなる傾向となり、突起物が設けられたシートの取扱性が低下してしまう。ポリオレフィン系樹脂の結晶化度は、２５〜４５％であることが好ましく、３０％〜４０％であることが更に好ましい。
【０１０１】
シート上に固着された突起物において、前記突起物の伸度は、５％以上であることが好ましい。伸度が５％以上である場合、突起物が固着されたシートの搬送や巻取時に、突起物の破壊を抑制でき、高品質なシートを得ることができ、またエレメント化の際、取扱性が良好となる。伸度は７％以上であることがより好ましく、１０％以上であることが更に好ましい。
【０１０２】
シートに固着された突起物の形状は、連続形状であってもよいし、不連続形状であってもよい。「連続」な突起物とは、突起物を１枚のシートから分離したときに、複数の部分に分かれずに一体の形状を有する部材として分離される突起物である。
【０１０３】
これに対して、「不連続」とは、突起物をシートから剥離すると、突起物が複数の部分に分かれる状態である。
【０１０４】
図１４−図１７に、不連続形状の突起物の例を示す。図１４および図１９に示すように、突起物２１は、上部が略半球形状である円柱形の部材であって、格子状に配置されている。図１５に示す個々の突起物２２の形状は、突起物２１と同じであるが、図１５では、突起物２２は千鳥状に配置されている。
【０１０５】
図１６に示すように、突起物２３は、楕円柱であって、千鳥状に配置されている。図２０に断面を示すとおり、突起物２３の上面は平らであり、その断面形状は矩形である。
【０１０６】
図１７に示すように、突起物２４は、平面形状は直線状の壁状部材である。壁状部材は、互いに平行なストライプ状に配置されている。図２１に示すように、膜面に垂直な平面における突起物２４の断面は、上部の幅が下部の幅よりも狭い台形である。
【０１０７】
図１８に、連続形状の突起物の例を示す。図１８に示すように、突起物２５は、膜面方向に連続するネット状の部材である。この場合、突起物が交差する部分の高さが突起物の厚みに相当し、交差していない部分の厚みよりも大きいものである。
【０１０８】
図１４−図１８のいずれに示す流路材のＡ−Ａ矢視断面図も、図１９−図２１の形状に変更可能である。つまり、異なる形態として説明した突起物の平面形状および断面形状、ならびに配置は、互いに組み合わせることができる。このように、突起物は、図１４−図１８の平面形状のいずれかを、図１９−図２１の断面形状のいずれかと任意に組み合わせることで得られる形態も、本発明の実施形態に含まれる。
【０１０９】
また、加圧ろ過時における複数の突起物間の膜落ち込みを抑制する観点から、隣接する突起物の間隔は、０．０５〜５．００ｍｍであることが好ましく、０．１０〜２．００ｍｍであることがより好ましく、この範囲内で適宜設計すると良い。なお突起物の間隔とは、高低差が存在する流路材における高い箇所の最も高いところから近接する高い箇所の最も高い箇所までの水平距離のことである。
【０１１０】
シート上に固着された突起物の厚みは５０〜５００μｍであることが好ましく、より好ましくは７５〜４５０μｍ、さらに好ましくは１００〜４００μｍである。突起物の厚みを５００μｍ以下とすることで、１つのベッセルに充填できる膜リーフ数を多くすることができ、また突起物の破損を抑制できるため、突起物が固着されたシートの取扱性が良好となる。また、突起物の厚みを５０μｍ以上とすることで、流体の流動抵抗を比較的小さくすることができるので、良好な分離特性および透過性能を得ることができる。
【０１１１】
シート上に固着された突起物の高低差は、キーエンス製デジタルマイクロスコープＶＨＸ−１０００などを用いて断面サンプルから計測することができる。測定は任意の高低差が存在する箇所について実施し、各厚みの値を総和した値を測定総箇所の数で割って求めることができる。
【０１１２】
シート上に固着された突起物は、巻回方向におけるシートの内側端部から外側端部まで連続するように配置される。巻回方向の内側とは、分離膜本体において集水管に近い側であり、巻回方向の外側とは、分離膜本体において集水管から遠い側であり、突起物は集水管の長手方向に直交していることが好ましい。
【０１１３】
シート上に固着された突起物形態は、突起物がシートの縁まで設けられている形態であってもよいし、縁近傍において突起物が設けられていない領域がある形態であってもよい。つまり、シート上に固着された突起物が透過側の流路を形成できるように配置されていれば、シート上に突起物が設けられない部分があってもよい。縁近傍において突起物を設けられていない領域がある形態では、分離膜本体の透過側面を接着材で固着させる時、接着面は突起物による凹凸がないため、分離膜本体同士の接着性が向上する。更には接着面に突起物を設けられていない場合、当該部分の流路材使用量を削減することができる。
【０１１４】
３．分離膜の製造方法
３−１  分離膜本体
分離膜本体の製造方法については上述したが、簡単にまとめると以下のとおりである。良溶媒に樹脂を溶解し、得られた樹脂溶液を基材にキャストして純水中に浸漬して多孔性支持層と基材を複合させる。その後、上述したように、多孔性支持層上に分離機能層を形成する。さらに、必要に応じて分離性能、透過性能を高めるべく、塩素、酸、アルカリ、亜硝酸などの化学処理を施し、さらにモノマー等を洗浄し分離膜本体の連続シートを作製する。なお、化学処理の前または後で、エンボス加工等によって分離膜本体に凹凸を形成してもよい。
【０１１５】
３−２  透過側流路材
３−２−１  分離膜本体の透過側の面に固着する流路材
透過側流路材を設ける工程は、分離膜製造のどの時点で行われてもよい。例えば、流路材は、基材上に多孔性支持層が形成される前に設けられてもよいし、多孔性支持層が設けられた後であって分離機能層が形成される前に設けられてもよいし、分離機能層が形成された後、上述の化学処理が施される前または後に行われてもよい。
【０１１６】
流路材に含まれる各層を形成する工程には、塗布、印刷、噴霧等が採用される。また、使用される機材としては、ノズル型のホットメルトアプリケーター、スプレー型のホットメルトアプリケーター、フラットノズル型のホットメルトアプリケーター、ロール型コーター、押出型コーター、グラビア印刷機、噴霧器などが挙げられる。
【０１１７】
加熱によって樹脂を加工して透過側流路材を形成する場合、加工温度は、樹脂を溶融・成形加工できる温度であれば特に限定されないが、熱収縮による膜性能低下を抑制する点で２５０℃以下であることが好ましい。
【０１１８】
また加熱による加工の際、透過側流路材を構成する組成物の溶融粘度は、１〜１００Ｐａ・ｓｅｃであることが好ましい。組成物の溶融粘度を１Ｐａ・ｓｅｃ以上とすることで透過側流路材の溶融成形性が高まり、所望の形状付与が可能となり、また流路材自体も機械的特性に優れ、取扱性が良好となる。また溶融粘度を１００Ｐａ・ｓｅｃ以下とすることで分離膜本体の透過側の面への組成物の含浸が速やかに進行し、流路材の固着性を高めることができ、分離膜本体からの剥離が発生せず、取扱性に優れた分離膜を得ることができる。組成物の溶融粘度は、３〜９５Ｐａ・ｓｅｃであることがより好ましく、５〜９０Ｐａ・ｓｅｃであることが更に好ましい。
【０１１９】
３−２−２  シート上に突起物が設けられた流路材
シート上に突起物を設ける工程や加熱によって樹脂を加工する場合の加工条件は、３−２−１に記載した要件を好ましく採用できる。
【０１２０】
４．分離膜エレメントの製造方法
４−１  概要
分離膜エレメントの製造には、従来のエレメント製作装置を用いることができる。また、エレメント作製方法としては、参考文献（特公昭４４−１４２１６、特公平４−１１９２８、特開平１１−２２６３６６）に記載される方法を用いることができる。詳細には以下の通りである。
【０１２１】
４−２  供給側流路の形成
供給側流路材が、ネット等の連続的に形成された部材である場合は、分離膜と供給側流路材とを重ね合わせることで、供給側流路を形成することができる。
【０１２２】
また、分離膜に樹脂を直接塗布することで、不連続な、または連続な形状を有する供給側流路材を形成することができる。分離膜本体に固着された供給側流路材によって形成される場合も、供給側流路材の配置が分離膜の製造方法の一部と見なされてもよい。
【０１２３】
また、分離膜本体を凹凸加工することで、流路を形成してもよい。凹凸加工法としては、エンボス成形、水圧成形、カレンダ加工といった方法が挙げられる。エンボス加工の条件、エンボス加工形状等は、求められる分離膜エレメントの性能等に応じて変更可能である。この凹凸加工は、分離膜の製造方法の一部と見なされてもよい。
【０１２４】
４−３  分離膜の積層および巻回
４−３−１  分離膜本体の透過側の面に固着する流路材
１枚の分離膜を透過側面が内側を向くように折り畳んで貼り合わせることで、または２枚の分離膜を透過側面が内側を向くように重ねて貼り合わせることで、封筒状膜５が形成される。上述したように、封筒状膜は三辺が封止される。封止は、接着剤またはホットメルト等による接着、熱またはレーザによる融着等により実行できる。
【０１２５】
封筒状膜の形成に用いられる接着剤は、粘度が４〜１５Ｐａ・ｓｅｃの範囲内であることが好ましく、さらに５〜１２Ｐａ・ｓｅｃがより好ましい。分離膜にしわが発生すると、分離膜エレメントの性能が低下することがあるが、接着剤粘度が、１５Ｐａ・ｓｅｃ以下であることで、分離膜を集水管に巻囲するときに、しわが発生しにくくなる。また、接着剤粘度が４Ｐａ・ｓｅｃ以上である場合、分離膜間からの接着剤の流出が抑制され、不要な部分に接着剤が付着する危険性が低下する。
【０１２６】
接着剤の塗布量は、分離膜が集水管に巻囲された後に、接着剤が塗布される部分の幅が１０ｍｍ以上１００ｍｍ以下であるような量であることが好ましい。これによって、分離膜が確実に接着されるので、原流体の透過側への流入が抑制される。また、有効膜面積も比較的大きく確保することができる。
【０１２７】
接着剤としてはウレタン系接着剤が好ましく、粘度を４〜１５Ｐａ・ｓｅｃの範囲とするには、主剤のイソシアネートと硬化剤のポリオールとが、イソシアネート：ポリオール＝１：１〜１：５の割合で混合されたものが好ましい。接着剤の粘度は、予め主剤、硬化剤単体、及び配合割合を規定した混合物の粘度をＢ型粘度計（ＪＩＳ  Ｋ  ６８３３）で測定される。
【０１２８】
こうして接着剤が塗布された分離膜は、封筒状膜の閉口部分が巻回方向内側に位置するように配置され、集水管の周囲に分離膜が巻きつけられる。こうして、分離膜がスパイラル状に巻回される。
【０１２９】
４−３−２  突起物がシートに固着された流路材
１枚の分離膜本体を透過側面が内側を向くように折り畳んで貼り合わせることで、または２枚の分離膜本体を透過側面が内側を向くように重ねて貼り合わせることで、封筒状膜５が形成される。その間に、透過側流路材を構成する、突起物が固着されたシート（透過側流路材）が挿入される。
【０１３０】
上述したように、封筒状膜は三辺が封止される。封止は、接着剤またはホットメルト等による接着、熱またはレーザによる融着等により実行できる。接着剤の粘度、塗布量、種類は、４−３−１に記載した要件が好ましい。
【０１３１】
こうして接着剤が塗布された分離膜は、封筒状膜の閉口部分が巻回方向内側に位置するように配置され、集水管の周囲に分離膜が巻きつけられる。こうして、分離膜がスパイラル状に巻回される
４−４  その他の工程
分離膜エレメントの製造方法は、上述のように形成された分離膜の巻回体の外側に、フィルムおよびフィラメント等をさらに巻きつけることを含んでいてもよいし、集水管の長手方向における分離膜の端を切りそろえるエッジカット、端板の取り付け等のさらなる工程を含んでいてもよい。
【０１３２】
５．分離膜エレメントの利用
分離膜エレメントは、さらに、直列または並列に接続して圧力容器に収納されることで、分離膜モジュールとして使用されてもよい。
【０１３３】
また、上記の分離膜エレメント、モジュールは、それらに流体を供給するポンプや、その流体を前処理する装置などと組み合わせて、流体分離装置を構成することができる。この分離装置を用いることにより、例えば供給水を飲料水などの透過水と膜を透過しなかった濃縮水とに分離して、目的にあった水を得ることができる。
【０１３４】
流体分離装置の操作圧力は高い方が除去率は向上するが、運転に必要なエネルギーも増加すること、分離膜エレメントの供給流路、透過流路の保持性も考慮すると、膜モジュールに原流体を透過する際の操作圧力は、０．２ＭＰａ以上、８ＭＰａ以下が好ましい。原流体温度は、高くなると塩除去率が低下するが、低くなるにしたがい膜透過流束も減少するので、５℃以上、４５℃以下が好ましい。また、原流体ｐＨは、高くなると海水などの高塩濃度の供給水の場合、マグネシウムなどのスケールが発生する恐れがあり、また、高ｐＨ運転による膜の劣化が懸念されるため、中性領域での運転が好ましい。
【０１３５】
分離膜エレメントによって処理される流体は特に限定されないが、水処理に使用する場合、供給水としては、海水、かん水、排水等の５００ｍｇ／Ｌ〜１００ｇ／ＬのＴＤＳ（Ｔｏｔａｌ  Ｄｉｓｓｏｌｖｅｄ  Ｓｏｌｉｄｓ：総溶解固形分）を含有する液状混合物が挙げられる。一般に、ＴＤＳは総溶解固形分量を指し、「質量÷体積」あるいは「質量比」で表される。定義によれば、０．４５μｍのフィルターで濾過した溶液を３９．５〜４０．５℃の温度で蒸発させ残留物の重さから算出できるが、より簡便には実用塩分（Ｓ）から換算できる。
【実施例】
【０１３６】
以下に実施例によって本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例によってなんら限定されるものではない。
【０１３７】
Ａ．分離膜本体、シート上に固着された突起物の取扱性評価
分離膜本体の基材側に透過側流路材を固着させる加工工程において、長さ１０ｍの加工を実施し、巻取機に巻き取った。その後、巻取機から分離膜本体を巻き出し、流路材が破壊されている箇所を数え上げ、下記基準によって、分離膜本体の取扱性を評価した。なお◎および○を合格とし、分離膜の取扱性が優れていると評価した。
【０１３８】
◎：透過側流路材の破壊箇所が０〜２箇所／１０ｍ
○：透過側流路材の破壊箇所が３〜５箇所／１０ｍ
△：透過側流路材の破壊箇所が６〜１０箇所／１０ｍ
×：透過側流路材の破壊箇所が１１箇所以上／１０ｍ
シート上に固着された突起物については、シートに突起物を固着させる加工工程において、長さ１０ｍの加工を実施し、巻取機に巻き取った。その後、巻取機からシートを巻き出し、突起物が破壊されている箇所を数え上げ、上記基準によって、シートの取扱性を評価した。
【０１３９】
Ｂ．熱可塑性エラストマー系樹脂の平均分散径評価
透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）観察により平均分散径を算出した。すなわち、透過側流路材を分離膜本体またはシートから剥離させ、流路材試料をエポキシ樹脂で包埋した後、試料の断面を作製し、酸化ルテニウム染色を実施した。次にウルトラミクロトーム（ライカ製Ｕｌｔｒａｃｕｔ−Ｓ）を用いて、超薄切片を作製した。
【０１４０】
この切片サンプルを、日立製Ｈ−７１００透過型電子顕微鏡を用い、加速電圧１００ｋＶで観察・撮影を行い、得られた画像から平均分散径を算出した。なお平均分散径は、断面内１０箇所の平均値とした。
【０１４１】
Ｃ．ポリオレフィン系樹脂の結晶化度評価
パーキンエルマー社製示差走査型熱量計ＤＳＣ−７型を用いて融解熱量を測定し、得られた結果から結晶化度を算出した。すなわち、透過側流路材を分離膜本体から剥離させた試料、または突起物１０ｍｇを昇温速度１０℃／分にて２００℃まで昇温し、融解熱△Ｈを測定し、下式より結晶化度を算出した。
【０１４２】
結晶化度（％）＝｛（△Ｈ）／（△Ｈｃ）｝×１００
ここで、△Ｈｃはポリオレフィンの完全結晶体の融解熱であり、ポリプロピレンの場合は△Ｈｃ＝２０９Ｊ／ｇ、ポリエチレンの場合は△Ｈｃ＝２９３Ｊ／ｇを用いた。測定回数は３回であり、その平均値を結晶化度とした。
【０１４３】
Ｄ．溶融粘度
東洋精機社製キャピログラフ１Ｂを用い、Ｌ＝４０ｍｍ、Ｄ＝１ｍｍのダイを用いて、温度２３０℃、剪断速度２４ｓｅｃ−１で測定した値を溶融粘度［Ｐａ・ｓｅｃ］とした。溶融粘度測定に供したペレットは、測定前に１００℃の温度で８時間の真空乾燥を行った。
【０１４４】
Ｅ．透過側流路材の厚み・間隔
走査型電子顕微鏡（Ｓ−８００）（日立製作所製）を用いて１０個の任意の透過側流路材の断面を５００倍で写真撮影した。撮影された画像において、透過側流路材の厚み、並びに隣り合う透過側流路材の間隔を測定した。
【０１４５】
Ｆ．透過側流路材の伸度
透過側流路材を分離膜本体から剥離させた試料または突起物を、温度２０℃、湿度６５％の環境下において、島津製作所製オートグラフＡＧ−５０ＮＩＳＭＳ形を用い、試料長１０ｃｍ、引張速度１０ｃｍ／ｍｉｎの条件で引張試験を行った。最大荷重の示す点の伸度を流路材の伸度［％］とした。測定回数は５回とし、その平均値を伸度とした。
【０１４６】
Ｇ．造水量および脱塩率（ＴＤＳ除去率）
スパイラル型分離膜エレメントに、供給水として濃度５００ｍｇ／Ｌ、ｐＨ６．５、温度２５℃の食塩水を用い、操作圧力２．５ＭＰａの条件下で１時間運転した。その後、同条件で１０分間の運転を行うことで透過水を得た。
【０１４７】
得られた透過水量から、分離膜エレメントあたり、かつ１日あたりの透水量（立方メートル）を造水量［ｍ３／日］とした。
【０１４８】
また、供給水、得られた透過水の電気伝導度を、東亜電波工業株式会社製電気伝導度計を用いて測定し、実用塩分（Ｓ）を測定した。こうして得られた実用塩分を塩濃度とみなして、下記式を用いることで、ＴＤＳ除去率を求めた。
【０１４９】
ＴＤＳ除去率（％）＝１００×｛１−（透過水中のＴＤＳ濃度／供給水中のＴＤＳ濃度）｝。
【０１５０】
本評価はエレメント５本について実施し、その平均値を造水量、ＴＤＳ除去率とした。
【０１５１】
また造水量については、変動係数（ＣＶ）により、相対的な性能ばらつきを評価した。
ＣＶ％＝（（標準偏差）／（平均値））×１００
◎：ＣＶ％が５％以下、性能ばらつきが極めて小さい
○：ＣＶ％が５〜１０％、性能ばらつきが小さい
△：ＣＶ％が１０〜１５％、性能ばらつきが大きい
×：ＣＶ％が１５％以上、性能ばらつきが極めて大きい
（分離膜シートの製造）
ポリエチレンテレフタレート長繊維からなる不織布（繊度：１．１ｄｔｅｘ、厚み：９０μｍ、通気度：１ｃｃ／ｃｍ２／ｓｅｃ、繊維配向度：多孔性支持層側表層４０°、多孔性支持層とは反対側の表層２０°）上に、ポリスルホン１５．０重量％のジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）溶液を１８０μｍの厚みで室温（２５℃）にてキャストし、ただちに純水中に浸漬して５分間放置し、厚さ１３０μｍの繊維補強ポリスルホン多孔性支持膜ロールを作成した。
【０１５２】
その後、多孔性支持膜のポリスルホンがキャストされた面に、メタフェニレンジアミン（１．８重量％）・ε−カプロラクタム（４．５重量％）水溶液を塗布し、続いて、エアーノズルから窒素を吹き付け支持膜表面から余分な水溶液を取り除いた後、トリメシン酸クロリド０．０６重量％を含む２５℃のｎ−デカン溶液を膜表面が完全に濡れるように塗布した。その後、膜から余分な溶液をエアブローで除去し、熱水洗浄（８０℃）後、エアブローで液切りして分離膜本体である分離膜連続シートを得た。
【０１５３】
（エレメント性能評価に供する分離膜シート）
エレメント性能評価において、分離膜の造水性能ばらつきの影響を排除するため、造水性能ばらつきが小さい分離膜（ＣＶ％＝２％以下）のみ、透過側流路材の加工およびエレメント性能評価に供した。
【０１５４】
なお分離膜の造水性能は次のように評価した。すなわち、分離膜シートから５箇所分離膜サンプルを切り出し、切り出した分離膜サンプルを圧力容器に入れて、供給水として濃度５００ｍｇ／Ｌ、ｐＨ６．５、温度２５℃の食塩水を用い、操作圧力２．５ＭＰａの条件下で１時間運転した。その後、同条件で１０分間の運転を行うことで透過水を得た。得られた透過水量と評価に供した分離膜サンプルの面積から、膜面１平方メートルあたり、１日あたりの透水量（立法メートル）を造水量とし、造水量値からＣＶ％を算出した。
【０１５５】
（透過側流路材を構成する樹脂の作成）
ポリオレフィン系樹脂、熱可塑性エラストマー系樹脂、添加剤を表１に示す重量比率で、二軸エクストルーダー（テクノベル社製ＫＺＷ−１５）を用いて２００℃で溶融混練し、５ｍｍ程度にカッティングして組成物ペレットを得た。
【０１５６】
（実施例１）
ポリプロピレン（温度２３０℃・荷重２．１６ｋｇｆ／ｃｍ２でのＭＦＲ１０００ｇ／１０分、８０重量％）／スチレン系エラストマー（ＪＳＲ社製“ＤＹＮＡＲＯＮ・ＳＥＢＳ・８６００Ｐ”、２０重量％）組成物ペレットを２３０℃で溶融させた後、ギアポンプにより、櫛形シム（スリット幅０．４ｍｍ、ピッチ０．８ｍｍ）が装填されたアプリケーターに溶融樹脂を供給した。
【０１５７】
次いで、櫛形シムから溶融樹脂を吐出させ、分離膜シートの透過側に透過側流路材をストライプ状に加工し、フリーロールを介して、巻取機に巻き取った。なお加工速度は１０ｍ／分である。
【０１５８】
得られた透過側流路材を分離膜本体から切り離し、流路材の伸度、ポリプロピレンの結晶化度、スチレン系エラストマーの平均分散径を測定した結果、伸度は１８％、結晶化度は３４％、平均分散径は８２ｎｍであった。
【０１５９】
また、分離膜シートへの透過側流路材の加工を長さ１０ｍ実施し、一旦、巻取機に巻き取り、その後、流路材を加工した分離膜シートを巻取機から巻き出し、流路材の破損箇所を評価した結果、１箇所であり、高品位かつ取扱性に極めて優れた分離膜シートであった。流路材の伸度、ポリプロピレンの結晶化度、スチレン系エラストマー樹脂の平均分散径が好ましい範囲に制御されているためと考えられる。
【０１６０】
この分離膜シートを裁断し、１辺が開口するように折りたたまれた分離膜シートの間に、供給側流路材としてネット（厚み：８００μｍ、ピッチ５ｍｍ×５ｍｍ）を連続的に積層し、分離膜シートの有孔集水管の長手方向の両側の端部にウレタン系接着剤（イソシアネート：ポリオール＝１：３）を塗布した後、重ね合わせて、分離膜エレメントでの有効面積が３７ｍ２になるように、幅９３０ｍｍの封筒状膜２６枚を作製した。
【０１６１】
その後、封筒状膜の開口部側の所定部分を有孔集水管の外周面に接着し、さらにスパイラル状に巻囲することで巻囲体を作製した。巻囲体の外周面にフィルムを巻き付け、テープで固定した後に、エッジカット、端板取りつけ、フィラメントワインディングを行い、直径８インチエレメントを作製した。
【０１６２】
該分離膜エレメントを繊維強化プラスチック製筒型圧力容器に入れて、脱塩率および造水量を測定したところ、エレメント性能は脱塩率９８．４％、造水量３５．８ｍ３／日であり、高圧運転条件下でも極めて良好な性能を示した。また造水量のバラツキ（ＣＶ％）は３．７％であり、バラツキは極めて小さく、高品質のものであった。
【０１６３】
（実施例２）
透過側流路材を構成する樹脂をポリプロピレン（温度２３０℃・荷重２．１６ｋｇｆ／ｃｍ２でのＭＦＲ１０００ｇ／１０分、５５重量％）／スチレン系エラストマー（ＪＳＲ社製“ＤＹＮＡＲＯＮ・ＳＥＢＳ・８６００Ｐ”、４５重量％）に変更した以外は、実施例１と同様に評価を行った。
【０１６４】
流路材を成形加工した分離膜シートを巻取機から巻き出し、流路材の破損箇所を評価した結果、破損箇所はなく、高品位かつ取扱性に極めて優れた分離膜シートであった。また流路材の伸度は２８％、流路材を構成しているポリプロピレンの結晶化度は２５％、スチレン系エラストマーの平均分散径は２３５ｎｍであり、いずれも良好な特性値であった。
【０１６５】
一方、エレメント性能は脱塩率９８．４％であり、造水量は３３．１ｍ３／日であり、良好な性能を示したが、ポリプロピレン結晶化度が低いため、造水量は実施例１と比べて低下していた。また造水量のバラツキ（ＣＶ％）は３．８％であり、バラツキは極めて小さく、高品質のものであった。
【０１６６】
（実施例３〜５）
実施例３では、透過側流路材を構成する樹脂をポリプロピレン（温度２３０℃・荷重２．１６ｋｇｆ／ｃｍ２でのＭＦＲ１０００ｇ／１０分、９０重量％）／スチレン系エラストマー（ＪＳＲ社製“ＤＹＮＡＲＯＮ・水添スチレンブタジエンラバー（ＨＳＢＲ）１３２１Ｐ”、１０重量％）に変更し、実施例４では透過側流路材を構成する樹脂をポリプロピレン（温度２３０℃・荷重２．１６ｋｇｆ／ｃｍ２でのＭＦＲ１０００ｇ／１０分、８５重量％）／スチレン系エラストマー（ＪＳＲ社製“ＤＹＮＡＲＯＮ・ＨＳＢＲ・１３２１Ｐ”、１５重量％）に変更し、実施例５では透過側流路材を構成する樹脂をポリプロピレン（温度２３０℃・荷重２．１６ｋｇｆ／ｃｍ２でのＭＦＲ１０００ｇ／１０分、９５重量％）／スチレン系エラストマー（旭化成ケミカルズ社製“タフテック・ＳＥＢＳ・Ｈ１０５２”、５重量％）に変更した以外は、実施例１と同様に評価を行った。
【０１６７】
流路材の破損箇所については、実施例３、４ではそれぞれ２箇所、１箇所であり、高品位かつ取扱性に極めて優れた分離膜シートであった。一方、実施例５では、熱可塑性エラストマー系樹脂の添加量が少ないため、流路材の伸度が低く、また結晶化度が高いため、破損箇所が４箇所あったが、高品位かつ取扱性に優れた分離膜シートが得られた。
【０１６８】
エレメント性能は表１に示すとおりであり、いずれも極めて良好な性能を示した。また実施例３、４での造水量のＣＶ％は、４．１％、３．６％であり、バラツキが極めて小さく高品質のものであり、実施例５での造水量のＣＶ％は６．１％であり、バラツキが小さく、高品質のものであった。
【０１６９】
（実施例６）
透過側流路材を構成する樹脂をポリプロピレン（温度２３０℃・荷重２．１６ｋｇｆ／ｃｍ２でのＭＦＲ１０００ｇ／１０分、８５重量％）／オレフィン系エラストマー（日本ポリプロ社製“ＷＥＬＮＥＸ・ＲＦＸ−４Ｖ”、１５重量％）に変更した以外は、実施例１と同様に評価を行った。
【０１７０】
流路材を成形加工した分離膜シートを巻取機から巻き出し、流路材の破損箇所を評価した結果、破損箇所は２箇所であり、高品位かつ取扱性に極めて優れた分離膜シートであった。また流路材の伸度は１１％、流路材を構成しているポリプロピレンの結晶化度は３４％、オレフィン系エラストマーの平均分散径は１５０ｎｍであり、いずれも良好な特性値であった。
【０１７１】
一方、エレメント性能は脱塩率９８．１％であり、造水量は３６．１ｍ３／日であり、極めて良好な性能を示した。また造水量のバラツキ（ＣＶ％）は３．９％であり、バラツキは極めて小さく、高品質のものであった。
【０１７２】
（実施例７）
透過側流路材を構成する樹脂をポリエチレン（日本ポリエチレン社製“ノバテックＨＤ・ＨＪ５９０Ｎ”、７０重量％）／スチレン系エラストマー（ＪＳＲ社製“ＤＹＮＡＲＯＮ・スチレン・エチレン・ブチレン・オレフィン結晶ブロックポリマー（ＳＥＢＣ）４６００Ｐ”、１５重量％）／合成パラフィンワックス（加藤洋行社製“サゾールワックスＨ１”、１５重量％）に変更した以外は、実施例１と同様に評価を行った。
【０１７３】
流路材を成形加工した分離膜シートを巻取機から巻き出し、流路材の破損箇所を評価した結果、破損箇所は２箇所であり、高品位かつ取扱性に極めて優れた分離膜シートであった。また流路材の伸度は２０％、流路材を構成しているポリエチレンの結晶化度は３９％、スチレンン系エラストマーの平均分散径は１０５ｎｍであり、いずれも良好な特性値であった。
【０１７４】
一方、エレメント性能は脱塩率９８．０％であり、造水量は３４．９ｍ３／日であり、極めて良好な性能を示した。また造水量のバラツキ（ＣＶ％）は４．２％であり、バラツキは極めて小さく、高品質のものであった。
【０１７５】
（実施例８）
透過側流路材を構成する樹脂をポリプロピレン（温度２３０℃・荷重２．１６ｋｇｆ／ｃｍ２でのＭＦＲ１０００ｇ／１０分、７０重量％）／スチレン系エラストマー（ＪＳＲ社製“ＤＹＮＡＲＯＮ・ＨＳＢＲ・１３２１Ｐ”、１０重量％）／低分子量ポリプロピレン（三洋化成社製“ビスコール５５０Ｐ”、２０重量％）に変更した以外は、実施例１と同様に評価を行った。
【０１７６】
流路材を成形加工した分離膜シートを巻取機から巻き出し、流路材の破損箇所を評価した結果、破損箇所は１箇所であり、高品位かつ取扱性に極めて優れた分離膜シートであった。また流路材の伸度は１２％、流路材を構成しているポリプロピレンの結晶化度は３６％、スチレン系エラストマーの平均分散径は６７ｎｍであり、いずれも良好な特性値であった。
【０１７７】
一方、エレメント性能は脱塩率９８．２％であり、造水量は３５．９ｍ３／日であり、極めて良好な性能を示した。また造水量のバラツキ（ＣＶ％）は４．５％であり、バラツキは極めて小さく、高品質のものであった。
【０１７８】
（実施例９）
透過側流路材を構成する樹脂をポリプロピレン（温度２３０℃・荷重２．１６ｋｇｆ／ｃｍ２でのＭＦＲ１０００ｇ／１０分、６５重量％）／オレフィン系エラストマー（三井化学社製“タフマーＰＮ−２０３００”、２５重量％）／変性低分子量ポリオレフィン（三洋化成社製“ユーメックス１０１０”、５重量％）／タルク（林化成社製“ミクロンホワイト５０００Ｓ”、５重量％）に変更した以外は、実施例１と同様に評価を行った。
【０１７９】
流路材を成形加工した分離膜シートを巻取機から巻き出し、流路材の破損箇所を評価した結果、破損箇所は２箇所であり、高品位かつ取扱性に極めて優れた分離膜シートであった。また流路材の伸度は１３％、流路材を構成しているポリプロピレンの結晶化度は３０％、オレフィン系エラストマーの平均分散径は２０４ｎｍであり、いずれも良好な特性値であった。
【０１８０】
一方、エレメント性能は脱塩率９８．３％であり、造水量は３６．０ｍ３／日であり、極めて良好な性能を示した。また造水量のバラツキ（ＣＶ％）は４．４％であり、バラツキは極めて小さく、高品質のものであった。
【０１８１】
（実施例１０）
実施例１と同様の組成物ペレットを２３０℃で溶融させた後、ギアポンプにより、櫛形シム（スリット幅０．４ｍｍ、ピッチ０．８ｍｍ）が装填されたアプリケーターに溶融樹脂を供給した。
【０１８２】
次いで、櫛形シムから溶融樹脂を吐出させ、シート（ＰＥＴ長繊維不織布、単糸繊度１．３ｄｔｅｘ、厚み８５μｍ、目付７５ｇ／ｍ２）上に突起物をストライプ状に加工し、フリーロールを介して、巻取機に巻き取った。なお加工速度は１０ｍ／分である。
【０１８３】
得られた透過側流路材をシートから切り離し、流路材の伸度、ポリプロピレンの結晶化度、スチレン系エラストマーの平均分散径を測定した結果、伸度は１９％、結晶化度は３３％、平均分散径は７８ｎｍであった。
【０１８４】
また、シートへの突起物の加工を長さ１０ｍ実施し、一旦、巻取機に巻き取り、その後、突起物が固着されたシートを巻取機から巻き出し、突起物の破損箇所を評価した結果、１箇所であり、高品位かつ取扱性に極めて優れたシートであった。突起物の伸度、ポリプロピレンの結晶化度、スチレン系エラストマー樹脂の平均分散径が好ましい範囲に制御されているためと考えられる。
【０１８５】
この突起物が固着されたシートを透過側流路材として用い、直径８インチエレメントを作製し、脱塩率および造水量を測定したところ、エレメント性能は脱塩率９８．５％、造水量３５．６ｍ３／日であり、高圧運転条件下でも極めて良好な性能を示した。また造水量のバラツキ（ＣＶ％）は３．８％であり、バラツキは極めて小さく、高品質のものであった。
（実施例１１）
実施例３と同様の組成物ペレットを２３０℃で溶融させた後、ギアポンプにより、櫛形シム（スリット幅０．４ｍｍ、ピッチ０．８ｍｍ）が装填されたアプリケーターに溶融樹脂を供給した。
【０１８６】
次いで、櫛形シムから溶融樹脂を吐出させ、シート（ＰＥＴ長繊維不織布、単糸繊度１．２ｄｔｅｘ、厚み５０μｍ、目付３０ｇ／ｍ２）上に突起物をストライプ状に加工し、フリーロールを介して、巻取機に巻き取った。なお加工速度は１０ｍ／分である。
【０１８７】
得られた透過側流路材をシートから切り離し、流路材の伸度、ポリプロピレンの結晶化度、スチレン系エラストマーの平均分散径を測定した結果、伸度は１２％、結晶化度は３７％、平均分散径は６０ｎｍであった。
【０１８８】
また、シートへの突起物の加工を長さ１０ｍ実施し、一旦、巻取機に巻き取り、その後、突起物が固着されたシートを巻取機から巻き出し、突起物の破損箇所を評価した結果、２箇所であり、高品位かつ取扱性に極めて優れたシートであった。突起物の伸度、ポリプロピレンの結晶化度、スチレン系エラストマー樹脂の平均分散径が好ましい範囲に制御されているためと考えられる。
【０１８９】
この突起物が固着されたシートを透過側流路材として用い、実施例１０と同様に直径８インチエレメントを作製し、脱塩率および造水量を測定したところ、エレメント性能は脱塩率９８．３％、造水量３６．２ｍ３／日であり、高圧運転条件下でも極めて良好な性能を示した。また造水量のバラツキ（ＣＶ％）は３．７％であり、バラツキは極めて小さく、高品質のものであった。
【０１９０】
（比較例１）
透過側流路材を構成する樹脂をポリプロピレン（温度２３０℃・荷重２．１６ｋｇｆ／ｃｍ２でのＭＦＲ１０００ｇ／１０分）に変更し、このペレットの溶融温度を２３０℃に変更した以外は、実施例１と同様に評価を行った。
【０１９１】
流路材の伸度は２％と非常に低く、またポリプロピレンの結晶化度は５２％と非常に高い値であった。
【０１９２】
また、分離膜シートへの透過側流路材の加工を長さ１０ｍ実施し、一旦、巻取機に巻き取り、その後、流路材を加工した分離膜シートを巻取機から巻き出し、流路材の破損箇所を評価した。その結果、ポリプロピレンの結晶化度が高いため、および流路材の伸度が非常に低いため、破損箇所は３０箇所以上あり、低品位かつ取扱性が極めて悪い分離膜シートであった。
この分離膜シートを裁断し、１辺が開口するように折りたたまれた分離膜シートの間に、供給側流路材としてネット（厚み：８００μｍ、ピッチ５ｍｍ×５ｍｍ）を連続的に積層し、分離膜シートの有孔集水管の長手方向の両側の端部にウレタン系接着剤（イソシアネート：ポリオール＝１：３）を塗布した後、重ね合わせて、分離膜エレメントでの有効面積が３７ｍ２になるように、幅９３０ｍｍの封筒状膜２６枚を作製した。
【０１９３】
その後、封筒状膜の開口部側の所定部分を有孔集水管の外周面に接着し、さらにスパイラル状に巻囲することで巻囲体を作製した。巻囲体の外周面にフィルムを巻き付け、テープで固定した後に、エッジカット、端板取りつけ、フィラメントワインディングを行い、直径８インチエレメントを作製した。
【０１９４】
該分離膜エレメントを繊維強化プラスチック製筒型圧力容器に入れて、脱塩率および造水量を測定したところ、エレメント性能は脱塩率９８．５％、造水量３３．６ｍ３／日で極めて良好であったが、また造水量のバラツキ（ＣＶ％）は１８．５％であり、バラツキは極めて大きく、品質が極めて悪いものであった。透過側流路材の破損箇所が多く、そのため性能バラツキが極めて大きくなったと考えられる。
【０１９５】
（比較例２）
透過側流路材を構成する樹脂をポリプロピレン（温度２３０℃・荷重２．１６ｋｇｆ／ｃｍ２でのＭＦＲ１０００ｇ／１０分、９８重量％）／スチレン系エラストマー（ＪＳＲ社製“ＤＹＮＡＲＯＮ・ＨＳＢＲ・１３２１Ｐ”、２重量％）に変更した以外は、実施例１と同様に評価を行った。
【０１９６】
流路材の伸度が非常に低く、またポリプロピレンの結晶化度が５１％と非常に高いため、流路材の破損箇所は９箇所あり、低品位かつ取扱性が悪い分離膜シートであった。
一方、エレメント性能は、脱塩率９８．４％、造水量３４．２ｍ３／日で極めて良好であった。また造水量のバラツキ（ＣＶ％）は１１．２％であり、バラツキは大きく、品質が悪いものであった。比較例１と同様、透過側流路材の破損箇所が多く、そのため性能バラツキが大きくなったと考えられる。
【０１９７】
（比較例３）
透過側流路材を構成する樹脂をポリプロピレン（温度２３０℃・荷重２．１６ｋｇｆ／ｃｍ２でのＭＦＲ１０００ｇ／１０分、４５重量％）／スチレン系エラストマー（ＪＳＲ社製“ＤＹＮＡＲＯＮ・ＨＳＢＲ・１３２１Ｐ”、５５重量％）に変更した以外は、実施例１と同様に評価を行った。
【０１９８】
流路材の伸度は非常に高く、またポリプロピレンの結晶化度が低いため、流路材の破損箇所はなく、高品位かつ取扱性に極めて優れた分離膜シートであった。
【０１９９】
一方、エレメント性能については、脱塩率は良好だったが、造水量は２７．０ｍ３／日と低い値であった。ポリプロピレンの結晶化度が低いため、エレメント性能評価時に透過側流路材が圧縮変形し、透過側流路が閉塞したため、造水量低下が生じたと考えられる。造水量のバラツキ（ＣＶ％）は３．１％であり、バラツキは極めて小さかった。
【０２００】
（比較例４）
比較例２と同様の組成物ペレットを２３０℃で溶融させた後、ギアポンプにより、櫛形シム（スリット幅０．４ｍｍ、ピッチ０．８ｍｍ）が装填されたアプリケーターに溶融樹脂を供給した。次いで、櫛形シムから溶融樹脂を吐出させ、シート（ＰＥＴ長繊維不織布、単糸繊度１．２ｄｔｅｘ、厚み５０μｍ、目付３０ｇ／ｍ２）上に突起物をストライプ状に加工し、フリーロールを介して、巻取機に巻き取った。なお加工速度は１０ｍ／分である。
【０２０１】
得られた突起物をシートから切り離し、突起物の伸度、ポリプロピレンの結晶化度、スチレン系エラストマーの平均分散径を測定した結果、伸度は５％、結晶化度は５２％、平均分散径は４８ｎｍであった。
【０２０２】
また、シートへの突起物の加工を長さ１０ｍ実施し、一旦、巻取機に巻き取り、その後、突起物が固着されたシートを巻取機から巻き出し、突起物の破損箇所を評価した結果、突起物の伸度が非常に低く、またポリプロピレンの結晶化度が非常に高いため、突起物の破損箇所は８箇所あり、低品位かつ取扱性が悪いシートであった。
【０２０３】
この突起物が固着されたシートを透過側流路材として用い、実施例１０と同様に直径８インチエレメントを作製し、脱塩率および造水量を測定したところ、エレメント性能は脱塩率９８．２％、造水量３４．０ｍ３／日であり、良好な性能を示したものの、造水量のバラツキ（ＣＶ％）は１１．５％であり、バラツキは大きく、品質が悪いものであった。突起物の破損箇所が多く、そのため性能バラツキが大きくなったと考えられる。
【０２０４】
【表１】
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【０２０５】
【表２】
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【産業上の利用可能性】
【０２０６】
本発明の分離膜および分離膜エレメントは、特にかん水や海水の脱塩に好適に用いることができる。
【符号の説明】
【０２０７】
１：分離膜エレメント
２：供給側流路材
３、３１：分離膜
３０、３０１、３０２  ：分離膜本体
４、４１−４７：透過側流路材
５            ：封筒状膜
６            ：有孔集水管
７            ：供給水（原流体）
８            ：透過水
９            ：濃縮水
１１、１５    ：基材
１２          ：多孔性支持層
１３、１６    ：分離機能層
１７          ：供給側の面
１８          ：透過側の面
１９          ：シート
２０〜２５    ：突起物
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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