(57)【要約】【課題】促進輸送膜を用いるスパイラル型の酸性ガス分離モジュールにおいて、供給ガス流路用部材に起因する促進輸送膜の損傷を防止できる酸性ガス分離モジュールの製造方法、および、この製造方法で製造した酸性ガス分離モジュールを提供する。【解決手段】多孔質支持体の上に促進輸送膜を形成してなる酸性ガス分離膜を２枚作製し、この２枚の酸性ガス分離膜を、促進輸送膜を対面して貼着し、この貼着体と供給ガス流路用部材とを積層して、この積層体を含む積層体をスパイラル状に巻回することにより、この課題を解決する。【選択図】図３
2015163386.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
多孔質支持体と、酸性ガスと反応するキャリアおよび前記キャリアを担持するための親水性化合物を含有する、前記多孔質支持体の上に形成される促進輸送膜とを有する酸性ガス分離膜を、２枚、作製する工程、
作製した前記２枚の酸性ガス分離膜を、前記促進輸送膜を対面して貼着して、分離膜貼着体を作製する工程、
前記分離膜貼着体と、原料ガスの流路となる供給ガス流路用部材とを積層して、流路−分離膜積層体を作製する工程、および、
前記流路−分離膜積層体を含む積層体を巻回する工程、を有することを特徴とする酸性ガス分離モジュールの製造方法。
【請求項２】
前記分離膜貼着体を作製する工程は、前記促進輸送膜を対面して積層した前記酸性ガス分離膜を加圧する処理を含む請求項１に記載の酸性ガス分離モジュールの製造方法。
【請求項３】
前記流路−分離膜積層体を作製する工程は、前記分離膜貼着体を二つに折り返して、前記折り返した分離膜貼着体の間に前記供給ガス流路用部材を挟む処理を含む請求項１または２に記載の酸性ガス分離モジュールの製造方法。
【請求項４】
前記流路−分離膜積層体を含む積層体が、前記酸性ガス分離膜によって分離された酸性ガスの流路となる透過ガス流路用部材を含む請求項１〜３のいずれか１項に記載の酸性ガス分離モジュールの製造方法。
【請求項５】
前記多孔質支持体が、不織布と多孔質体との積層体である請求項１〜４のいずれか１項に記載の酸性ガス分離モジュールの製造方法。
【請求項６】
前記酸性ガス分離膜が、前記促進輸送膜を前記多孔質体の上に形成してなるものである請求項５に記載の酸性ガス分離モジュールの製造方法。
【請求項７】
前記分離膜貼着体において、前記流路−分離膜積層体とされた際に供給ガス流路用部材から離間する側となる酸性ガス分離膜は、前記多孔質支持体と促進輸送膜との間に中間層を有する請求項１〜６のいずれか１項に記載の酸性ガス分離モジュールの製造方法。
【請求項８】
前記中間層がシリコーン樹脂層である請求項７に記載の酸性ガス分離モジュールの製造方法。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１項に記載の製造方法で製造した酸性ガス分離モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、促進輸送膜を用いて原料ガスから酸性ガスを分離する酸性ガス分離モジュールの製造方法に関する。詳しくは、スパイラル型の酸性ガス分離モジュールにおいて、供給ガス流路用部材による促進輸送膜の損傷を防止できる酸性ガス分離モジュールの製造方法、および、この製造方法で製造した酸性ガス分離モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、原料ガス（被処理ガス）から、炭酸ガスなどの酸性ガスを選択的に分離する技術の開発が進んでいる。例えば、酸性ガスを選択的に透過する酸性ガス分離膜を用いて、原料ガスから酸性ガスを分離する酸性ガス分離モジュールが開発されている。
【０００３】
具体的には、特許文献１には、管壁に貫通孔が形成された、分離した酸性ガスを収集するための中心筒（中心透過物収集管）に、酸性ガス分離膜を含む積層体を多重に巻き付けてなる酸性ガス分離モジュール（以下、分離モジュールとも言う）が開示されている。
この特許文献１に開示される分離モジュールは、酸性ガス分離膜として、いわゆる溶解拡散膜を用いる分離モジュールである。溶解拡散膜は、膜に対する酸性ガスと分離対象物質との溶解性および膜中の拡散性の差を利用して、原料ガスから酸性ガスを分離する。
【０００４】
また、特許文献２には、空間を酸性ガス分離膜で原料室と透過室とに分けて、原料室に原料ガス（ＣＯ2、Ｈ2およびＨ2Ｏからなる混合ガス）を供給し、酸性ガス分離膜で選択的に分離（透過）した酸性ガスを、透過室から取り出す分離モジュール（実験装置）が開示されている。
この特許文献２に開示される分離モジュールは、酸性ガス分離膜に、いわゆる促進輸送膜を用いる分離モジュールである。促進輸送膜は、膜中に酸性ガスと反応するキャリアを有し、このキャリアによって酸性ガスを膜の反対側に輸送することで、原料ガスから酸性ガスを分離する。
【０００５】
このような酸性ガス分離膜を用いる分離モジュールの構成として、特許文献１に示されるような、スパイラル型の分離モジュールが知られている。
スパイラル型の分離モジュールとは、酸性ガス分離膜を有する積層体を、壁面に貫通孔を有する中心筒に巻回してなる構成（螺旋状に巻き付けてなる構成）を有する。このようなスパイラル型の分離モジュールは、酸性ガス分離膜の面積を非常に大きくできるため、効率の良い処理が可能である。
【０００６】
スパイラル型の分離モジュールは、一例として、酸性ガス分離膜および中心筒に加え、酸性ガスを分離される原料ガスの流路となる供給ガス流路用部材、および、酸性ガス分離膜で分離された酸性ガスの流路となる透過ガス流路用部材を有して構成される。
このような部材からなるスパイラル型の酸性ガス分離モジュールは、酸性ガス分離膜、供給ガス流路用部材および透過ガス流路用部材を積層した積層体を、１つ、もしくは、複数積層して、中心筒に巻き付けた構成を有する。
【０００７】
例えば、前述の特許文献１には、酸性ガス分離膜を二つ折りにして供給ガス流路用部材（供給物スペーサ）を挟持し、二つ折りにした酸性ガス分離膜の一方に透過ガス流路用部材（透過物スペーサ）を積層した積層体を作成し、この積層体を、複数、積層した積層体を中心筒（透過物収集管）に巻き付けた、スパイラル型の分離モジュールが開示されている。
【０００８】
ところが、促進輸送膜を利用する場合には、このような構成のスパイラル型のモジュールでは、目的とする性能を有する分離モジュールが得られない場合が有る。
【０００９】
一般的に、促進輸送膜を有する酸性ガス分離膜は、促進輸送膜の吸湿性が高いほど、酸性ガスの分離速度（透過速度）が高くなる傾向にある。そのため、促進輸送膜は、超吸水性樹脂などの親水性化合物をバインダとして用い、このバインダにキャリアを分散してなる、柔軟かつ低粘性なゲル状の物（ゲル膜）である場合が多い。
一方、供給ガス流路用部材は、原料ガスの通気性や散乱性等を確保するために、ネット状（メッシュ状／網目構造）の物を用いる場合が多い。
【００１０】
ゲル状の促進輸送膜は、粘着性が高い場合が多い。そのため、酸性ガス分離膜と供給ガス流路用部材とを積層した積層体を巻回すると、両者の曲率の違い等に起因して、促進輸送膜と供給ガス流路用部材とが擦れて、ネット状の供給ガス流路用部材がゲル状の促進輸送膜を引っ掻くような状態になってしまう。この擦れにより、供給ガス流路用部材が、促進輸送膜を損傷してしまう。
このような損傷部は、原料ガスの抜け（リーク）等の欠陥の原因となる。そのため、促進輸送膜を用いる分離モジュールは、このような欠陥部に起因して、酸性ガスの分離効率が低下してしまう等の問題が有る。
【００１１】
これに対して、特許文献３には、水処理に用いる半透過性複合膜において、半透過性複合膜をポリビニルアルコール（ＰＶＡ）水溶液に浸漬して、その表面にＰＶＡコーティングを施すことで、半透過性複合膜を巻回する際に、半透過性複合膜が損傷するのを防止することが記載されている。
また、特許文献４には、促進輸送膜を用いるスパイラル型等の分離モジュールにおいて、酸性ガス分離膜を構成する促進輸送膜（第２層）の表面に、ガス透過性の高い第３層を設けることにより、促進輸送膜の表面保護を図れることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開平４−２１５８２４号公報
【特許文献２】特許第４６２１２９５号公報
【特許文献３】特表平８−５００２７９号公報
【特許文献４】特開２０１１−１８３３７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
促進輸送膜を用いるスパイラル型の分離モジュールにおいて、特許文献３や４に示されるように、促進輸送膜の表面に保護膜を形成することで、供給ガス流路用部材との摺接に起因する促進輸送膜の損傷は、大幅に抑制できる。
【００１４】
しかしながら、本発明者の検討によれば、促進輸送膜の表面に保護膜を設けても、酸性ガス分離膜を有する積層体を巻回する際に、保護膜と促進輸送膜とが摺接して、促進輸送膜を損傷して欠陥を生じてしまう場合が有る。
そのため、促進輸送膜の表面に保護膜を設ける方法では、促進輸送膜の損傷を十分に防止することができない。さらに、促進輸送膜の表面に保護膜を設けることで、酸性ガス分離膜の構成要素が増えてしまうという問題も有る。
【００１５】
本発明の目的は、このような従来技術の問題点を解決することにあり、促進輸送膜を有する酸性ガス分離膜を用いるスパイラル型の酸性ガス分離モジュールの製造方法であって、促進輸送膜の表面に、別途、保護膜等を設ける必要がなく、酸性ガス分離膜を含む積層体を巻回する際における促進輸送膜の損傷を防止できる酸性ガス分離モジュールの製造方法、および、この製造方法で製造した酸性ガス分離もジュールを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
この目的を達成するために、本発明の酸性ガス分離モジュールの製造方法は、多孔質支持体と、酸性ガスと反応するキャリアおよびキャリアを担持するための親水性化合物を含有する、多孔質支持体の上に形成される促進輸送膜とを有する酸性ガス分離膜を、２枚、作製する工程、
作製した２枚の酸性ガス分離膜を、促進輸送膜を対面して貼着して、分離膜貼着体を作製する工程、
分離膜貼着体と、原料ガスの流路となる供給ガス流路用部材とを積層して、流路−分離膜積層体を作製する工程、および、
流路−分離膜積層体を含む積層体を巻回する工程、を有することを特徴とする酸性ガス分離モジュールの製造方法を提供する。
【００１７】
このような本発明の酸性ガス分離モジュールの製造方法において、分離膜貼着体を作製する工程は、促進輸送膜を対面して積層した酸性ガス分離膜を加圧する処理を含むのが好ましい。
また、流路−分離膜積層体を作製する工程は、分離膜貼着体を二つに折り返して、折り返した分離膜貼着体の間に供給ガス流路用部材を挟む処理を含むのが好ましい。
また、流路−分離膜積層体を含む積層体が、酸性ガス分離膜によって分離された酸性ガスの流路となる透過ガス流路用部材を含むのが好ましい。
また、多孔質支持体が、不織布と多孔質体との積層体であるのが好ましい。
また、酸性ガス分離膜が、促進輸送膜を多孔質体の上に形成してなるものであるのが好ましい。
また、分離膜貼着体において、流路−分離膜積層体とされた際に供給ガス流路用部材から離間する側となる酸性ガス分離膜は、多孔質支持体と促進輸送膜との間に中間層を有するのが好ましい。
さらに、中間層がシリコーン樹脂層であるのが好ましい。
【００１８】
また、本発明の酸性ガス分離モジュールは、本発明の製造方法で製造した酸性ガス分離モジュールを提供する。
【発明の効果】
【００１９】
このような本発明の酸性ガス分離モジュールの製造方法および酸性ガス分離モジュールによれば、酸性ガス分離モジュールの促進輸送膜は、促進輸送膜および促進輸送膜を支持する多孔質支持体のみに接触しており、しかも、ゲル状の促進輸送膜同士は、高い粘着力で貼着されるため、互いに摺接することが無い。
そのため、本発明によれば、スパイラル型の酸性ガス分離モジュールにおいて、促進輸送膜を有する酸性ガス分離膜を含む積層体を巻回する際における促進輸送膜の損傷を好適に防止でき、促進輸送膜の欠陥の少ない、高性能な酸性ガス分離モジュールを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の酸性ガス分離モジュールの製造方法で製造される本発明の酸性ガス分離モジュールの一例を一部切り欠いて示す概略斜視図である。
【図２】図１に示す酸性ガス分離モジュールの積層体の一部の概略断面図である。
【図３】（Ａ）および（Ｂ）は、本発明の酸性ガス分離モジュールの製造方法を説明するための概念図である。
【図４】本発明の酸性ガス分離モジュールの製造方法を説明するための概念図である。
【図５】（Ａ）および（Ｂ）は、本発明の酸性ガス分離モジュールの製造方法を説明するための概念図である。
【図６】（Ａ）および（Ｂ）は、本発明の酸性ガス分離モジュールの製造方法を説明するための概念図である。
【図７】本発明の酸性ガス分離モジュールの製造方法を説明するための概念図である。
【図８】本発明の酸性ガス分離モジュールの製造方法を説明するための概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の酸性ガス分離モジュールの製造方法および酸性ガス分離モジュールについて、添付の図面に示される好適実施例を基に、詳細に説明する。
【００２２】
図１に本発明の製造方法で製造した、本発明の酸性ガス分離モジュールの一例の一部切欠き概略斜視図を示す。なお、以下の説明では、酸性ガス分離モジュールを、単に、分離モジュールとも言う。
図１に示すように、分離モジュール１０は、基本的に、中心筒１２と、分離膜貼着体２０Ａを含む積層体１４Ａを巻回してなる積層体巻回物１４と、テレスコープ防止板１６と、被覆層１８とを有して構成される。
分離モジュール１０において、分離膜貼着体２０Ａは、２枚の酸性ガス分離膜２０を、促進輸送膜２０ａを対面して貼着してなるものである。また、分離モジュール１０において、積層体１４Ａは、分離膜貼着体２０Ａと、供給ガス流路用部材２４と、透過ガス流路用部材２６とからなる積層体である。
【００２３】
この分離モジュール１０は、一例として、一酸化炭素、炭酸ガス（ＣＯ2）、水（水蒸気）および水素を含有する原料ガスＧから、酸性ガスＧｃとして炭酸ガスを分離する。
【００２４】
本発明の製造方法で製造する分離モジュール１０は、いわゆるスパイラル型の分離モジュールである。
すなわち、分離モジュール１０は、後述するシート状の積層体１４Ａを、複数、積層して、この積層物を中心筒１２に巻回して積層体巻回物１４（すなわち、積層されて巻回された積層体１４Ａによる略円筒状物）を形成し、積層体巻回物１４の両端面に、中心筒１２を挿通してテレスコープ防止板１６を設けてなる構成を有する。また、巻回した積層体１４Ａの最外周面は、ガス非透過性の被覆層１８で覆われている。
【００２５】
このような分離モジュール１０において、酸性ガスを分離される原料ガスＧは、例えば図１中奥手側のテレスコープ防止板１６（その開口部１６ｄ）を通って、積層体巻回物１４の端面から各積層体１４Ａの内部に供給される。
積層体１４Ａに供給された原料ガスＧは、積層体１４Ａ内を流れつつ、酸性ガスＧｃを分離される。
また、積層体１４Ａによって原料ガスＧから分離された酸性ガスＧｃは、中心筒１２から排出され、酸性ガスを分離された原料ガスＧ（以下、便宜的に残余ガスＧｒとする）は、積層体巻回物１４の供給側とは逆側の端面から排出され、テレスコープ防止板１６（同前）を通って分離モジュール１０の外部に排出される。
【００２６】
中心筒（透過ガス集合管）１２は、原料ガスＧ供給側の端面が閉塞する円筒状の管で、周面（管壁）には複数の貫通孔１２ａが形成される。
原料ガスＧから分離された酸性ガスＧｃは、後述する透過ガス流路用部材２６を通って、貫通孔１２ａから中心筒１２内に至り、中心筒１２の開放端１２ｂから排出される。
【００２７】
中心筒１２において、後述する接着剤層３０で封止される領域における開口率（中心筒１２の外周面に占める貫通孔１２ａの面積率）は、１．５〜８０％が好ましく、３〜７５％がより好ましく、５〜７０％がさらに好ましい。中でも、実用的な観点から、中心筒１２の開口率は、５〜２５％が、特に好ましい。
中心筒１２の開口率を上記範囲とすることにより、効率的に酸性ガスＧｃを収集することができ、また、中心筒１２の強度を高め、加工適性を十分に確保できる。
【００２８】
また、貫通孔１２ａは、直径０．５〜２０ｍｍの円形の孔であるのが好ましい。さらに、貫通孔１２ａは、中心筒１２の周壁に、均一に形成されるのが好ましい。
【００２９】
なお、中心筒１２には、必要に応じて、分離した酸性ガスＧｃを開放端１２ｂ側に流すためのガス（スイープガス）を供給する供給口（供給部）を設けてもよい。
さらに、中心筒１２の管壁には、軸方向に沿ってスリット（図示省略）が設けられているのが好ましい。このスリットに関しては、後に詳述する。
【００３０】
前述のように、積層体１４Ａは、分離膜貼着体２０Ａと、供給ガス流路用部材２４と、透過ガス流路用部材２６とを積層してなるものである。
なお、図１の符号３０は、分離膜貼着体２０Ａと透過ガス流路用部材２６とを接着し、かつ、積層体１４Ａ同士を接着すると共に、透過ガス流路用部材２６における酸性ガスＧｃの流路を、中心筒１２側が開口するエンベロープ状にする接着剤層３０である。
【００３１】
前述のように、図示例の分離モジュール１０は、この積層体１４Ａを、複数、積層して、この積層体１４Ａの積層物を中心筒１２に巻回してなる（螺旋状に巻回してなる（螺旋状に巻き付けてなる））、略円筒状の積層体巻回物１４を有する。
以下、便宜的に、この積層体１４Ａの巻回に対応する方向（矢印ｙ方向）を巻回方向、巻回方向と直交する方向（矢印ｘ方向）を幅方向とする。
【００３２】
分離モジュール１０において、積層体巻回物１４を構成する積層体１４Ａは１枚でもよい。しかしながら、複数の積層体１４Ａを積層して巻回することにより、分離膜貼着体２０Ａ（酸性ガス分離膜２０）の膜面積を大きくして、１つの分離モジュールで分離する酸性ガスＧｃの量を向上できる。
積層体１４Ａの積層数は、分離モジュール１０に要求される処理速度や処理量、分離モジュール１０の大きさ等に応じて、適宜、設定すればよい。ここで、積層する積層体１４Ａの数は、５０以下が好ましく、４５以下がより好ましく、４０以下が特に好ましい。積層体１４Ａの積層数を、この数とすることで、中心筒１２への積層体１４Ａの巻回が容易になり、加工性を向上できる。
【００３３】
図２に、積層体１４Ａの部分断面図を示す。前述のように、矢印ｘは幅方向、矢印ｙは巻回方向である。
図示例において、積層体１４Ａは、二つ折りにした分離膜貼着体２０Ａの間に供給ガス流路用部材２４を挟み込んで流路−分離膜積層体３６とし（図４参照）、この流路−分離膜積層体３６に、透過ガス流路用部材２６を積層してなる構成を有する。また、分離膜貼着体２０Ａは、２枚の酸性ガス分離膜２０を促進輸送膜２０ａを対面して貼着してなるものである（図３（Ａ）参照）。
この構成については、後に詳述する。
【００３４】
前述のように、分離モジュール１０において、原料ガスＧは、テレスコープ防止板１６（開口部１６ｄ）を通って、積層体巻回物１４の一方の端面から供給される。すなわち、原料ガスＧは、各積層体１４Ａの幅方向（矢印ｘ方向）の端部（端面）に供給される。
図２に概念的に示すように、積層体１４Ａの幅方向の端面に供給された原料ガスＧは、供給ガス流路用部材２４を幅方向に流れる。この流れの中で、分離膜貼着体２０Ａ（促進輸送膜２０ａ）に接触した酸性ガスＧｃは、原料ガスＧから分離されて、分離膜貼着体２０Ａを積層体１４Ａの積層方向に通過して（促進輸送膜２０ａのキャリアによって積層方向に輸送されて）、透過ガス流路用部材２６に流入する。
透過ガス流路用部材２６に流入した酸性ガスＧｃは、透過ガス流路用部材２６を巻回方向（矢印ｙ方向）に流れて、中心筒１２に至り、中心筒１２の貫通孔１２ａから中心筒１２内に流入する。中心筒１２内に流入した酸性ガスＧｃは、中心筒１２を幅方向に流れて、開放端１２ｂから排出される。
また、酸性ガスＧｃを除去された残余ガスＧｒは、供給ガス流路用部材２４を幅方向に流れて、積層体巻回物１４の逆側の端面から排出され、テレスコープ防止板１６（その開口部１６ｄ）を通って、分離モジュール１０の外部に排出される。
【００３５】
供給ガス流路用部材２４は、その幅方向の端部から、原料ガスＧを供給され、部材内を流れる原料ガスＧと、分離膜貼着体２０Ａ（酸性ガス分離膜２０の促進輸送膜２０ａ）とを接触させる。
このような供給ガス流路用部材２４は、前述のように二つ折りされた分離膜貼着体２０Ａのスペーサとして機能して、原料ガスＧの流路を構成する。また、供給ガス流路用部材２４は、原料ガスＧを乱流にするのが好ましい。この点を考慮すると、供給ガス流路用部材２４は、ネット状（メッシュ状／網目構造）の部材が好ましい。
【００３６】
このような供給ガス流路用部材２４の形成材料としては、十分な耐熱性および耐湿性を有するものであれば、各種の材料が利用可能である。
一例として、紙、上質紙、コート紙、キャストコート紙、合成紙などの紙材料、セルロース、ポリエステル、ポリオレフィン、ポリアミド、ポリイミド、ポリスルホン、アラミド、ポリカーボネートなどの樹脂材料、金属、ガラス、セラミックスなどの無機材料等が、好適に例示される。
樹脂材料としては、具体的には、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリスルホン（ＰＳＦ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケトンおよびポリフッ化ビニリデン等が、好適に例示される。
【００３７】
供給ガス流路用部材２４の厚さは、原料ガスＧの供給量や要求される処理能力等に応じて、適宜、決定すれば良い。
具体的には、１００〜１０００μｍが好ましく、１５０〜９５０μｍがより好ましく、２００〜９００μｍが特に好ましい。
【００３８】
本発明の製造方法による分離モジュール１０において、分離膜貼着体２０Ａは、２枚の酸性ガス分離膜２０を貼着してなるものである。また、酸性ガス分離膜２０は、促進輸送膜２０ａと、促進輸送膜２０ａを支持する多孔質支持体２０ｂとを有する。
促進輸送膜２０ａは、少なくとも、供給ガス流路用部材２４を流れる原料ガスＧに含有される酸性ガスＧｃと反応するキャリア、および、このキャリアを担持する親水性化合物を含有する。このような促進輸送膜２０ａは、原料ガスＧから酸性ガスＧｃを選択的に透過させる機能を有している。
多孔質支持体２０ｂは、この促進輸送膜２０ａを実質的に支持するものである。
【００３９】
本発明の製造方法では、促進輸送膜２０ａを対面して２枚の酸性ガス分離膜２０を貼着することで、分離膜貼着体２０Ａを作製する。さらに、分離膜貼着体２０Ａを折り返して、折り返した間に前述の供給ガス流路用部材２４を挟み込むことにより、流路−分離膜積層体３６を作製する。
酸性ガス分離膜２０、分離膜貼着体２０Ａ、および、流路−分離膜積層体３６に関しては、後に詳述する。
【００４０】
透過ガス流路用部材２６は、キャリアと反応して分離膜貼着体２０Ａを透過した酸性ガスＧｃを、中心筒１２の貫通孔１２ａに流すための部材である。
前述のように、図示例において、積層体１４Ａは、分離膜貼着体２０Ａを二つ折りにして、供給ガス流路用部材２４を挟み込んだ流路−分離膜積層体３６を有する。この流路−分離膜積層体３６に、透過ガス流路用部材２６を積層して、接着剤層３０で接着することにより、１つの積層体１４Ａが構成される。
透過ガス流路用部材２６は、積層体１４Ａの間でスペーサとして機能して、積層体１４Ａの巻回中心（内側）に向かって中心筒１２の貫通孔１２ａに至る、原料ガスＧから分離した酸性ガスＧｃの流路を構成する。また、この酸性ガスＧｃの流路を適正に形成するために、後述する接着剤層３０が浸透する必要が有る。この点を考慮すると、透過ガス流路用部材２６は、供給ガス流路用部材２４と同様、ネット状（メッシュ状／ネット状）の部材が好ましい。
【００４１】
透過ガス流路用部材２６の形成材料は、十分な強度や耐熱性を有するものであれば、各種の材料が利用可能である。具体的には、エポキシ含浸ポリエステルなどのポリエステル系の材料、ポリプロピレンなどのポリオレフィン系材料、ポリテトラフルオロエチレンなどのフッ素系の材料、金属、ガラス、セラミックスなどの無機材料等が、好適に例示される。
【００４２】
透過ガス流路用部材２６の厚さは、原料ガスＧの供給量や要求される処理能力等に応じて、適宜、決定すれば良い。
具体的には、１００〜１０００μｍが好ましく、１５０〜９５０μｍがより好ましく、２００〜９００μｍが特に好ましい。
【００４３】
前述のように、透過ガス流路用部材２６は、原料ガスＧから分離されて分離膜貼着体２０Ａを透過した酸性ガスＧｃの流路となる。
そのため、透過ガス流路用部材２６は、流れるガスに対しての抵抗が少ないのが好ましい。具体的には、空隙率が高く、圧をかけたときの変形が少なく、かつ、圧損が少ないのが好ましい。
【００４４】
透過ガス流路用部材２６の空隙率は、３０〜９９％が好ましく、３５〜９７．５％がより好ましく、４０〜９５％が特に好ましい。
また、圧をかけたときの変形は、引張試験を行ったときの伸度で近似できる。具体的には、１０Ｎ／１０ｍｍ幅の荷重をかけたときの伸度が５％以内であることが好ましく、４％以内であることがより好ましい。
さらに、圧損は、一定の流量で流した圧縮空気の流量損失で近似できる。具体的には、１５ｃｍ角の透過ガス流路用部材２６に、室温で１５Ｌ（リットル）／ｍｉｎの空気を流した際に、流量損失が７．５Ｌ／ｍｉｎ以内であるのが好ましく、７Ｌ／ｍｉｎ以内であるのがより好ましい。
【００４５】
以下、図３（Ａ）〜図８を参照して、本発明の分離モジュールの製造方法について、詳細に説明する。
【００４６】
前述のように、積層体１４Ａは、供給ガス流路用部材２４、分離膜貼着体２０Ａ、および、透過ガス流路用部材２６を積層してなるものである。
また、分離膜貼着体２０Ａは、２枚の酸性ガス分離膜２０を促進輸送膜２０ａを対面して貼着したものである。さらに、酸性ガス分離膜２０は、促進輸送膜２０ａと、この促進輸送膜２０ａを実質的に支持する多孔質支持体２０ｂとから形成される。
【００４７】
本発明の製造方法においては、図３（Ａ）の上段〜中段に概念的に示すように、まず、多孔質支持体２０ｂの上に促進輸送膜２０ａを形成してなる酸性ガス分離膜２０を、２枚、作製する。
【００４８】
前述のように、促進輸送膜２０ａは、原料ガスＧから酸性ガスＧｃを選択的に透過させる機能を有している（酸性ガスＧｃを選択的に輸送する機能を有している）。
このような促進輸送膜２０ａは、少なくとも親水性ポリマー等の親水性化合物、酸性ガスと反応するキャリアおよび水等を含有する。
【００４９】
親水性化合物はバインダーとして機能するものであり、促進輸送膜２０ａにおいて、水分を保持して、キャリアによる二酸化炭素等の酸性ガスの分離機能を発揮させる。また、親水性化合物は、耐熱性の観点から、架橋構造を有するのが好ましい。
【００５０】
親水性化合物は、水に溶けて塗布組成物を形成できると共に、促進輸送膜２０ａが高い親水性（保湿性）を有するのが好ましいという観点から、親水性が高いものが好ましい。
具体的には、親水性化合物は、生理食塩液の吸水量が０．５ｇ／ｇ以上の親水性を有することが好ましく、同１ｇ／ｇ以上の親水性を有することがより好ましく、同５ｇ／ｇ以上の親水性を有することがさらに好ましく、同１０ｇ／ｇ以上の親水性を有することが特に好ましく、さらには、同２０ｇ／ｇ以上の親水性を有することが最も好ましい。
【００５１】
親水性化合物の重量平均分子量は、安定な膜を形成し得る範囲で、適宜、選択すればよい。具体的には、２０，０００〜２，０００，０００が好ましく、２５，０００〜２，０００，０００がより好ましく、３０，０００〜２，０００，０００が特に好ましい。
親水性化合物の重量平均分子量を２０，０００以上とすることで、安定して十分な膜強度を有する促進輸送膜２０ａを得ることができる。
特に、親水性化合物が架橋可能基としてヒドロキシ基を有する場合には、親水性化合物は、重量平均分子量が３０，０００以上であるのが好ましい。この際には、重量平均分子量は更に好ましくは４０，０００以上であり、より好ましくは、５０，０００以上である。また、親水性化合物が架橋可能基としてヒドロキシ基を有する場合には、製造適性の観点から、重量平均分子量は、６，０００，０００以下であることが好ましい。
また、架橋可能基としてアミノ基を有する場合には、親水性化合物は、重量平均分子量が１０，０００以上であるものが好ましい。この際には、親水性化合物の重量平均分子量は、１５，０００以上であるのがより好ましく、２０，０００以上であるのが特に好ましい。また、親水性化合物が、架橋可能基としてアミノ基を有する場合には、製造適性の観点から、重量平均分子量は、１，０００，０００以下であるのが好ましい。
なお、親水性化合物の重量平均分子量は、例えば、親水性化合物としてポリビニルアルコール（ＰＶＡ）を用いる場合には、ＪＩＳ Ｋ ６７２６に準じて測定した値を用いればよい。また、市販品を用いる場合には、カタログ、仕様書などで公称される分子量を用いればよい。
【００５２】
親水性化合物を形成する架橋可能基としては、耐加水分解性の架橋構造を形成し得るものが、好ましく選択される。
具体的には、ヒドロキシ基、アミノ基、塩素原子、シアノ基、カルボキシ基、および、エポキシ基等が例示される。これらの中でも、アミノ基およびヒドロキシ基が好ましく例示される。さらに、最も好ましくは、キャリアとの親和性およびキャリア担持効果の観点から、ヒドロキシ基が例示される。
【００５３】
親水性化合物としては、具体的には、単一の架橋可能基を有するものとしては、ポリアリルアミン、ポリアクリル酸、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリアクリルアミド、ポリエチレンイミン、ポリビニルアミン、ポリオルニチン、ポリリジン、ポリエチレンオキサイド、水溶性セルロース、デンプン、アルギン酸、キチン、ポリスルホン酸、ポリヒドロキシメタクリレート、ポリ−Ｎ−ビニルアセトアミドなどが例示される。最も好ましくはポリビニルアルコールである。また、親水性化合物としては、これらの共重合体も例示される。
【００５４】
また、複数の架橋可能基を有する親水性化合物としては、ポリビニルアルコール−ポリアクリル酸共重合体が例示される。ポリビニルアルコール−ポリアクリル塩共重合体は、吸水能が高い上に、高吸水時においてもハイドロゲルの強度が大きいため好ましい。
ポリビニルアルコール−ポリアクリル酸共重合体におけるポリアクリル酸の含有率は、例えば１〜９５モル％、好ましくは２〜７０モル％、より好ましくは３〜６０モル％、特に好ましくは５〜５０モル％である。なお、アクリル酸の含有率は、公知の合成方法で制御することができる。
なお、ポリビニルアルコール−ポリアクリル酸共重合体において、ポリアクリル酸は、塩であってもよい。この際におけるポリアクリル酸塩としては、ナトリウム塩、カリウム塩等のアルカリ金属塩の他、アンモニウム塩や有機アンモニウム塩等が例示される。
【００５５】
ポリビニルアルコールは市販品としても入手可能である。具体的には、ＰＶＡ１１７（クラレ社製）、ポバール（クラレ製）、ポリビニルアルコール（アルドリッチ社製）、Ｊ−ポバール（日本酢ビ・ポバール社製）等が例示される。分子量のグレードは種々存在するが、重量平均分子量が１３０，０００〜３００，０００のものが好ましい。
ポリビニルアルコール−ポリアクリル酸塩共重合体（ナトリウム塩）も、市販品として入手可能である。例えば、クラストマーＡＰ２０（クラレ社製）が例示される。
【００５６】
なお、本発明の製造方法において、促進輸送膜２０ａの親水性化合物は、２種以上を混合して使用してもよい。
【００５７】
親水性化合物の含有量は、形成した促進輸送膜２０ａにおいて、親水性化合物がバインダーとして機能し、かつ、水分を十分に保持できる量を、親水性組成物やキャリアの種類等に応じて、適宜、設定すればよい。
具体的には、促進輸送膜２０ａにおける親水性化合物の含有量は、０．５〜５０質量％が好ましく、０．７５〜３０質量％がより好ましく、１〜１５質量％が特に好ましい。親水性化合物の含有量を、この範囲とすることにより、上述のバインダーとしての機能および水分保持機能を、安定して、好適に発現できる。
【００５８】
親水性化合物の架橋構造は、熱架橋、紫外線架橋、電子線架橋、放射線架橋、光架橋等、公知の手法により形成できる。
好ましくは光架橋もしくは熱架橋であり、最も好ましくは熱架橋である。
【００５９】
また、促進輸送膜２０ａの形成には、親水性組成物と共に、架橋剤を用いるのが好ましい。すなわち、促進輸送膜２０ａを形成するための塗布組成物は、架橋剤を含有するのが好ましい。
架橋剤としては、親水性化合物と反応し、熱架橋や光架橋等の架橋し得る官能基を２以上有する架橋剤を含むものが選択される。また、形成された架橋構造は、耐加水分解性の架橋構造となるのが好ましい。
このような観点から、塗布組成物に添加される架橋剤としては、エポキシ架橋剤、多価グリシジルエーテル、多価アルコール、多価イソシアネート、多価アジリジン、ハロエポキシ化合物、多価アルデヒド、多価アミン、有機金属系架橋剤などが好適に例示される。より好ましくは多価アルデヒド、有機金属系架橋剤およびエポキシ架橋剤であり、中でも、アルデヒド基を２以上有するグルタルアルデヒドやホルムアルデヒドなどの多価アルデヒドが好ましい。
【００６０】
エポキシ架橋剤としては、エポキシ基を２以上有する化合物であり、４以上有する化合物も好ましい。エポキシ架橋剤は市販品としても入手可能であり、例えば、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル（共栄社化学株式会社製、エポライト１００ＭＦ等）、ナガセケムテックス社製ＥＸ−４１１、ＥＸ−３１３、ＥＸ−６１４Ｂ、ＥＸ−８１０、ＥＸ−８１１、ＥＸ−８２１、ＥＸ−８３０、日油株式会社製エピオールＥ４００などが例示される。
また、エポキシ架橋剤に類似する化合物として、環状エーテルを有するオキセタン化合物も、また、好ましく使用される。オキセタン化合物としては、官能基を２以上有する多価グリシジルエーテルが好ましく、市販品としては、例えばナガセケムテックス社製ＥＸ−４１１、ＥＸ−３１３、ＥＸ−６１４Ｂ、ＥＸ−８１０、ＥＸ−８１１、ＥＸ−８２１、ＥＸ−８３０、などが例示される。
【００６１】
多価グリシジルエーテルとしては、例えば、エチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、グリセロールポリグリシジルエーテル、ジグリセロールポリグリシジルエーテル、ポリグリセロールポリグリシジルエーテル、ソルビトールポリグリシジルエーテル、ペンタエリスリトールポリグリシジルエーテル、プロピレングリコールグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル等が例示される。
【００６２】
多価アルコールとしては、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、ポリエチレングリコール、グリセリン、ポリグリセリン、プロピレングリコール、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、ポリオキシプロピル、オキシエチエンオキシプロピレンブロック共重合体、ペンタエリスリトール、ソビトール等が例示される。
【００６３】
多価イソシアネートとしては、例えば、２，４−トルイレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート等が例示される。
多価アジリジンとしては、例えば、２，２−ビスヒドロキシメチルブタノール−トリス［３−（１−アシリジニル）プロピオネート］、１，６−ヘキサメチレンジエチレンウレア、ジフェニルメタン−ビス−４，４’−Ｎ，Ｎ’−ジエチレンウレア等が例示される。
【００６４】
ハロエポキシ化合物としては、例えば、エピクロルヒドリン、α−メチルクロルヒドリン等が例示される。
多価アルデヒドとしては、例えば、グルタルアルデヒド、グリオキサール等が例示される。
多価アミンとしては、例えば、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、ペンタエチレンヘキサミン、ポリエチレンイミン等が例示される。
さらに、有機金属系架橋剤としては、例えば、有機チタン架橋剤、有機ジルコニア架橋剤等が例示される。
【００６５】
例えば、親水性化合物として、重量平均分子量が１３０，０００以上のポリビニルアルコールを用いる場合には、この親水性化合物と反応性が良好で、加水分解耐性も優れている架橋構造が形成可能である点から，エポキシ架橋剤やグルタルアルデヒドが好ましく利用される。
また、親水性化合物として、ポリビニルアルコール−ポリアクリル酸共重合体を用いる場合は、エポキシ架橋剤やグルタルアルデヒドが好ましく利用される。
また、親水性化合物として、重量平均分子量が１０，０００以上のポリアリルアミンを用いる場合には、この親水性化合物と反応性が良好で、加水分解耐性も優れている架橋構造が形成可能である点から、エポキシ架橋剤、グルタルアルデヒド、および、有機金属架橋剤が好ましく利用される。
さらに、親水性化合物として、ポリエチレンイミンやポリアリルアミンを用いる場合には、エポキシ架橋剤が好ましく利用される。
【００６６】
架橋剤の量は、親水性化合物や架橋剤の種類に応じて、適宜、設定すればよい。
具体的には、親水性化合物が有する架橋可能基量１００質量部に対して０．００１〜８０質量部が好ましく、０．０１〜６０質量部がより好ましく、０．１〜５０質量部が特に好ましい。架橋剤の含有量を上記範囲とすることにより、架橋構造の形成性が良好であり、かつ、形状維持性に優れる促進輸送膜を得ることができる。
また、親水性化合物が有する架橋可能基に着目すれば、架橋構造は、親水性化合物が有する架橋可能基１００ｍｏｌに対し、架橋剤０．００１〜８０ｍｏｌを反応させて形成されたものであるのが好ましい。
【００６７】
促進輸送膜２０ａにおいて、キャリア（酸性ガスキャリア）は、酸性ガス（例えば、炭酸ガス（ＣＯ2））と反応して、酸性ガスを輸送するものである。
【００６８】
キャリアは、酸性ガスと親和性を有し、かつ、塩基性を示す水溶性の化合物である。具体的には、アルカリ金属化合物、窒素含有化合物および硫黄酸化物等が例示される。
なお、キャリアは、間接的に酸性ガスと反応するものでも、キャリア自体が、直接、酸性ガスと反応するものでもよい。
前者は、供給ガス中に含まれる他のガスと反応し、塩基性を示し、その塩基性化合物と酸性ガスが反応するものなどが例示される。より具体的には、スチーム（水分）と反応してＯＨ-を放出し、そのＯＨ-がＣＯ2と反応することで、促進輸送膜２０ａ中に選択的にＣＯ2を取り込むことができる化合物であり、例えば、アルカリ金属化合物である。
後者は、キャリア自体が塩基性であるようなもので、例えば、窒素含有化合物や硫黄酸化物である。
【００６９】
アルカリ金属化合物としては、アルカリ金属炭酸塩、アルカリ金属重炭酸塩、および、アルカリ金属水酸化物等が例示される。ここで、アルカリ金属としては、セシウム、ルビジウム、カリウム、リチウム、および、ナトリウムから選ばれたアルカリ金属元素が好ましく用いられる。なお、本発明において、アルカリ金属化合物とは、アルカリ金属そのもののほか、その塩およびそのイオンも含む。
【００７０】
アルカリ金属炭酸塩としては、炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸ルビジウム、および、炭酸セシウム等が例示される。
アルカリ金属重炭酸塩としては、炭酸水素リチウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム、炭酸水素ルビジウム、および、炭酸水素セシウム等が例示される。
さらに、アルカリ金属水酸化物としては、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化ルビジウム、および、水酸化セシウム等が例示される。
これらの中でも、アルカリ金属炭酸塩が好ましく、また、酸性ガスとの親和性が良いという観点から、水に対する溶解度の高いカリウム、ルビジウム、および、セシウムを含む化合物が好ましい。
【００７１】
また、キャリアとしてアルカリ金属化合物を用いる際には、２種以上のキャリアを併用してもよい。
促進輸送膜２０ａ中に２種以上のキャリアが存在することにより、膜中で異なるキャリアを距離的に離間させることができる。これにより、複数のキャリアの潮解性の違いによって、促進輸送膜２０ａの吸水性に起因して、製造時等に促進輸送膜２０ａ同士や、促進輸送膜２０ａと他の部材とが貼着すること（ブロッキング）を、好適に抑制できる。
また、ブロッキングの抑制効果を、より好適に得られる等の点で、２種以上のアルカリ金属化合物をキャリアとして用いる場合には、潮解性を有する第１化合物と、第１化合物よりも潮解性が低く比重が小さい第２化合物を含むのが好ましい。一例として、第１化合物としては炭酸セシウムが、第２化合物としては炭酸カリウムが、例示される。
【００７２】
窒素含有化合物としては、グリシン、アラニン、セリン、プロリン、ヒスチジン、タウリン、ジアミノプロピオン酸などのアミノ酸類、ピリジン、ヒスチジン、ピペラジン、イミダゾール、トリアジンなどのヘテロ化合物類、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、モノプロパノールアミン、ジプロパノールアミン、トリプロパノールアミンなどのアルカノールアミン類、クリプタンド［２．１］、クリプタンド［２．２］などの環状ポリエーテルアミン類、クリプタンド［２．２．１］、クリプタンド［２．２．２］などの双環式ポリエーテルアミン類、ポルフィリン、フタロシアニン、エチレンジアミン四酢酸等が例示される。
さらに、硫黄化合物としては、シスチン、システインなどのアミノ酸類、ポリチオフェン、ドデシルチオール等が例示される。
【００７３】
促進輸送膜２０ａにおけるキャリアの含有量は、キャリアや親水性化合物の種類等に応じて、適宜、設定すればよい。具体的には、促進輸送膜２０ａにおけるキャリアの量が、０．３〜３０質量％となる量が好ましく、０．５〜２５質量％となる量がより好ましく、１〜２０質量％となる量が特に好ましい。
塗布組成物におけるキャリアの含有量を、上記範囲とすることにより、塗布前の塩析を好適に防ぐことができ、さらに、形成した促進輸送膜２０ａが、酸性ガスの分離機能を確実に発揮できる。
また、塗布組成物における親水性化合物とキャリアとの量比は、親水性化合物：キャリアの質量比で１：９〜２：３以下が好ましく、１：４〜２：３以下がより好ましく、３：７〜２：３が特に好ましい。
【００７４】
促進輸送膜２０ａ（促進輸送膜２０ａを形成するための塗布組成物）は、必要に応じて、増粘剤を含有してもよい。
増粘剤としては、例えば、寒天、カルボキシメチルセルロース、カラギナン、キタンサンガム、グァーガム、ペクチン等の増粘多糖類が好ましい。中でも、製膜性、入手の容易性、コストの点から、カルボキシメチセルロースが好ましい。
カルボキシメチルセルロースを用いることにより、少量の含有量で、所望粘度の塗布組成物が容易に得られるうえ、塗布組成物に含まれる溶媒以外の成分の少なくとも一部が塗布組成物中で溶解できずに析出してしまう恐れも少ない。
【００７５】
増粘剤（塗布組成物における）の含有量は、目的とする粘度に調節可能であれば、できるだけ少ないほうが好ましい。
一般的な指標としては、１０質量％以下が好ましく、０．１〜５質量％がより好ましく、０．１〜２質量％以下がより好ましい。
【００７６】
促進輸送膜２０ａ（促進輸送膜２０ａを形成するための塗布組成物）は、このような親水性化合物、架橋剤およびキャリア、あるいはさらに増粘剤に加え、必要に応じて、各種の成分を含有してもよい。
【００７７】
このような成分としては、ジブチルヒドロキシトルエン（ＢＨＴ）等の酸化防止剤、炭素数３〜２０のアルキル基または炭素数３〜２０のフッ化アルキル基と親水性基とを有する化合物やシロキサン構造を有する化合物等の特定化合物、オクタン酸ナトリウムや１−ヘキサスルホン酸ナトリウム等の界面活性剤、ポリオレフィン粒子やポリメタクリル酸メチル粒子等のポリマー粒子等が例示される。
その他、必要に応じて、触媒、保湿（吸湿）剤、補助溶剤、膜強度調節剤、欠陥検出剤等を用いてもよい。
【００７８】
また、本発明の分離モジュールの製造方法において、促進輸送膜２０ａの厚さは、促進輸送膜２０ａの組成等に応じて、目的とする性能を得られる膜厚を、適宜、設定すればよい。具体的には、３〜１０００μｍが好ましく、５〜５００μｍがより好ましい。
促進輸送膜２０ａの膜厚を、上記範囲とすることにより、ガス透過性能を向上できる、欠陥の発生を抑制できる等の点で好ましい。
【００７９】
多孔質支持体２０ｂ（以下、支持体２０ｂとも言う）は、炭酸ガス等の酸性ガスの透過性を有し、かつ、支持体２０ｂに形成された促進輸送膜２０ａを支持するものである。
支持体２０ｂは、この機能を有する物であれば、公知の各種の物が利用可能である。
【００８０】
本発明の製造方法において、支持体２０ｂは、単層であってもよい。しかしながら、支持体２０ｂは、多孔質膜と補助支持膜とからなる２層構成であるのが好ましい。このような２層構成を有することにより、上記の酸性ガス透過性や、促進輸送膜２０ａの支持という機能を、より確実に発現する。２層構成の支持体２０ｂでは、通常、多孔質膜が促進輸送膜２０ａの形成面となる。
なお、多孔質支持体が単層である場合には、形成材料としては、以下に多孔質膜および補助支持膜で例示する各種の材料が利用可能である。
【００８１】
多孔質膜は、耐熱性を有し、また加水分解性の少ない材料からなることが好ましい。このような多孔質膜としては、具体的には、ポリスルホン（ＰＳＦ）、ポリエーテルスルホン、ポリプロピレン（ＰＰ）およびセルロースなどのメンブレンフィルター膜、ポリアミドやポリイミドの界面重合薄膜、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）や高分子量ポリエチレンの延伸多孔膜等が例示される。
中でも、ＰＴＦＥ等の含フッ素ポリマー、ＰＰおよびＰＳＦから選択される１以上の材料を含む多孔質膜は好ましく例示される。その中でも、ＰＴＦＥや高分子量ポリエチレンの延伸多孔膜は、高い空隙率を有し、酸性ガス（特に炭酸ガス）の拡散阻害が小さく、さらに、強度、製造適性などの観点から好ましい。特に、耐熱性を有し、また加水分解性の少ない等の点で、ＰＴＦＥの延伸多孔膜が、好適に利用される。
【００８２】
支持体２０ｂにおいて、補助支持膜は、多孔質膜の補強用に備えられるものである。
補助支持膜は、要求される強度、耐延伸性および気体透過性を満たすものであれば、各種の物が利用可能である。例えば、不織布、織布、ネット、および、メッシュなどを、適宜、選択して用いることができる。
【００８３】
補助支持膜も、前述の多孔質膜と同様、耐熱性を有し、また加水分解性の少ない素材からなることが好ましい。
この点を考慮すると、不織布、織布、編布を構成する繊維としては、耐久性や耐熱性に優れる、ポリプロピレン（ＰＰ）などのポリオレフィン、アラミド（商品名）などの改質ポリアミド、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデンなどのフッ素含有樹脂などからなる繊維が好ましい。メッシュを構成する樹脂材料も同様の素材を用いるのが好ましい。これらの材料のうち、安価で力学的強度の強いＰＰからなる不織布は、特に好適に例示される。
【００８４】
支持体２０ｂが補助支持膜を有することにより、力学的強度を向上できる。そのため、後述するように、いわゆるＲｔｏＲ（ロール・トゥ・ロール（roll to roll））を利用して分離膜貼着体２０Ａを作成する場合でも、支持体２０ｂに皺がよることを防止でき、生産性を高めることもできる。
【００８５】
支持体２０ｂは、薄すぎると強度に難がある。この点を考慮すると、多孔質膜の膜厚は５〜１００μｍ、補助支持膜の膜厚は５０〜３００μｍが好ましい。
また、支持体２０ｂを単層にする場合には、支持体２０ｂの厚さは、３０〜５００μｍが好ましい。
【００８６】
ここで、本発明の製造方法に用いられる酸性ガス分離膜２０においては、後述する２枚の酸性ガス分離膜２０を貼着してなる分離膜貼着体２０Ａとされた際に、他方の酸性ガス分離膜２０よりも供給ガス流路用部材２４から離間する側の酸性ガス分離膜２０は、支持体２０ｂと促進輸送膜２０ａとの間に中間層を有してもよい。
また、この中間層は、一部が支持体２０ｂの内部に入り込んだ（染み込んだ）状態となっていてもよい。
【００８７】
前述のように、促進輸送膜はゲル状であり、また、分離モジュール１０は、酸性ガスの分離時には、温度１００〜１３０℃、湿度９０％程度の原料ガスＧを、１．５ＭＰａ程度の圧力で供給される。
そのため、分離膜貼着体２０Ａにおいて、供給ガス流路用部材２４と離間する側の酸性ガス分離膜２０（供給ガス流路用部材２４から見て、支持体２０ｂが促進輸送膜２０ａよりも遠くに位置する酸性ガス分離膜２０）は、使用によって促進輸送膜２０ａが支持体２０ｂ側に押圧される。その結果、この酸性ガス分離膜２０では、使用によって、次第に、促進輸送膜２０ａが支持体２０ｂに押し込まれてしまい、また、キャリアが促進輸送膜２０ａから抜けて支持体２０ｂを透過して、酸性ガス分離能力が低下する。
【００８８】
これに対し、供給ガス流路用部材２４と離間する側の酸性ガス分離膜２０が、支持体２０ｂと促進輸送膜２０ａとの間に中間層を有することにより、支持体２０ｂへの促進輸送膜２０ａの押し込みや、促進輸送膜２０ａからのキャリアの抜けを抑制できる。
【００８９】
中間層の一例として、シリコーン結合を有する化合物やシリコーン含有化合物からなる層が例示される。具体的には、オルガノポリシロキサン（シリコーン樹脂）やポリトリメチルシリルプロピンなどシリコーン含有ポリアセチレン等が利用できる。オルガノポリシロキサンの具体例としては、下記の一般式で示されるものが例示される。
【化１】
2015163386.tif 000003
なお、上記一般式中、ｎは１以上の整数を表す。ここで、入手容易性、揮発性、粘度等の観点から、ｎの平均値は１０〜１００００００の範囲が好ましく、１００〜１０００００の範囲がより好ましい。
また、Ｒ1n、Ｒ2n、Ｒ3およびＲ4は、それぞれ、水素原子、アルキル基、ビニル基、アラルキル基、アリール基、ヒドロキシル基、アミノ基、カルボキシル基、エポキシ基からなる群より選択されるいずれかを示す。なお、ｎ個存在するＲ1nおよびＲ2nは、それぞれ、同じであっても異なっても良い。また、アルキル基、アラルキル基およびアリール基は環構造を有していても良い。さらに、前記アルキル基、ビニル基、アラルキル基およびアリール基は置換基を有していても良く、この際における置換基は、例えば、アルキル基、ビニル基、アリール基、ヒドロキシル基、アミノ基、カルボキシル基、エポキシ基およびフッ素原子から選ばれる。これらの置換基は、可能であれば、さらに置換基を有することもできる。
Ｒ1n、Ｒ2n、Ｒ3およびＲ4に選択されるアルキル基、ビニル基、アラルキル基およびアリール基は、入手容易性などの観点から、炭素数１〜２０のアルキル基、ビニル基、炭素数７〜２０のアラルキル基、炭素数６〜２０のアリール基がより好ましい。
【００９０】
Ｒ1n、Ｒ2n、Ｒ3およびＲ4は、メチル基またはエポキシ置換アルキル基が好ましく、例えば、エポキシ変性のポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）など、ＰＤＭＳ誘導体が好適に利用できる。
【００９１】
また、中間層としては、上記のオルガノポリシロキサン以外にも、ポリ［１−（トリメチルシリル）−１−プロピン］（ＰＴＭＳＰ）、ブタジエン系・イソプレン系ゴム材料、低密度なポリメチルペンテン等からなる層も利用可能である。
【００９２】
中間層の厚さは、０．５〜１５μｍが好ましい。なお、この厚さは、支持体２０ｂへの入り込み分も含む厚さである。
中間層の厚さ上記範囲とすることにより、後述する分離モジュール１０の作製プロセスでの欠陥発生を抑制でき、さらに、酸性ガス透過性の低下を抑えながら所望の分離性能を得られる等の点で好ましい。
また、この点を考慮すると、中間層の厚さは、０．５〜１０μｍがより好ましく、０．５〜５μｍが特に好ましい。
【００９３】
このような酸性ガス分離膜２０は、公知の各種の方法で作製すればよい。好ましくは、ＲｔｏＲを利用する塗布法によって作製する。
周知のように、ＲｔｏＲとは、長尺な基板（被処理物）を巻回してなるロールから、基板を送り出し、長手方向に搬送しつつ、塗布組成物の塗布や乾燥等を行い、処理済の基板をロール状に巻き取る製造方法である。
【００９４】
酸性ガス分離膜２０を作製する際には、長尺な支持体２０ｂを巻回してなるロールを、ＲｔｏＲによる公知の成膜装置に装着して、このロールから支持体２０ｂを送り出して、支持体２０ｂを長手方向に搬送しつつ、促進輸送膜２０ａとなる塗布組成物を塗布する。
【００９５】
促進輸送膜２０ａを形成する際の複合体の搬送速度は、塗布組成物の組成や粘度等に応じて、適宜、設定すればよい。
ここで、複合体の搬送速度が速すぎると、塗布組成物の塗膜の膜厚均一性の低下や塗布組成物の乾燥が不十分になるおそれがあり、遅過ぎると生産性が低下する。この点を考慮すると、複合体の搬送速度は、０．５ｍ／ｍｉｎ以上が好ましく、０．７５〜２００ｍ／ｍｉｎがより好ましく、１〜２００ｍ／ｍｉｎが特に好ましい。
【００９６】
前述のように、促進輸送膜２０ａは、親水性ポリマー等の親水性化合物、酸性ガスと反応するキャリアおよび水等を含有する。
従って、このような促進輸送膜２０ａを形成するための塗布組成物（塗布液／塗料）は、前述の親水性化合物、キャリアおよび水（常温水または加温水）、あるいはさらに、架橋剤等の必要となる成分を含む塗布組成物である。なお、親水性化合物は、架橋、一部架橋および未架橋のいずれでも良く、また、これらが混合されたものでもよい。この塗布組成物も、公知の方法で調製すればよい。
【００９７】
ここで、促進輸送膜２０ａとなる塗布組成物は、２５℃における粘度が１００ｃｐ以上であるのが好ましい。塗布組成物の２５℃における粘度を、１００ｃｐ以上とすることにより、塗布組成物を塗布する際のハジキを抑制できる、塗布組成物の塗布の均一性を良くできる等の点で好ましい。
なお、粘度は、ＪＩＳ  Ｚ  ８８０３に準じて、Ｂ型粘度計による回転数６０ｒｐｍにおける粘度を、２５℃で測定すればよい。
【００９８】
促進輸送膜２０ａとなる塗布組成物の塗布は、公知の物が各種、利用可能であり、前述の中間層と同様の物が例示される。また、促進輸送膜２０ａとなる塗布組成物の好ましい粘度や塗布組成物の塗布量等を考慮すると、ロールコータ、バーコータ、正回転ロールコータ、ナイフコータ等は好適に利用される。
【００９９】
促進輸送膜２０ａとなる塗布組成物を塗布したら、次いで、支持体２０ｂを長手方向に搬送しつつ、この塗布組成物を乾燥して、促進輸送膜２０ａを形成する。
乾燥方法は、温風乾燥や支持体２０ｂの加熱による乾燥方法等、水の除去による乾燥を行う公知の方法が、各種、利用可能である。
温風乾燥を行う場合には、温風の風速は、塗布組成物を迅速に乾燥できると共に、塗布組成物の塗膜（ゲル膜）が崩れない速度を、適宜、設定すればよい。具体的には、０．５〜２００ｍ／ｍｉｎが好ましく、０．７５〜２００ｍ／ｍｉｎがより好ましく、１〜２００ｍ／ｍｉｎが特に好ましい。
また、温風の温度は、支持体２０ｂの変形などが生じず、かつ、塗布組成物を迅速に乾燥できる温度を、適宜、設定すればよい。具体的には、膜面温度で、１〜１２０℃が好ましく、２〜１１５℃がより好ましく、３〜１１０℃が特に好ましい。
【０１００】
支持体２０ｂの加熱による乾燥を行う場合には、支持体２０ｂの変形などが生じず、かつ、塗布組成物を迅速に乾燥できる温度を、適宜、設定すればよい。また、支持体２０ｂの加熱に、乾燥風の吹き付けを併用してもよい。
具体的には、支持体２０ｂの温度を６０〜１２０℃として行うのが好ましく、６０〜９０℃として行うのがより好ましく、７０〜８０℃として行うのが特に好ましい。また、この際において、膜面温度は、１５〜８０℃が好ましく、３０〜７０℃がより好ましい。
【０１０１】
塗布組成物を乾燥して、促進輸送膜２０ａすなわち酸性ガス分離膜２０を作製したら、作製した酸性ガス分離膜２０をロール状に巻き取る。
なお、酸性ガス分離膜２０の巻取りの前に、公知の方法によって、促進輸送膜２０ａの表面に、離型性を有する保護シート等を積層して、この積層体を巻き取ってもよい。
【０１０２】
また、先に作成した酸性ガス分離膜２０が有る場合には、塗布組成物を乾燥して促進輸送膜２０ａすなわち酸性ガス分離膜２０を作製した後、巻取りを行うことなく、先に作製した酸性ガス分離膜２０を、互いの促進輸送膜２０ａ対面して積層、貼着して、分離膜貼着体２０Ａとした後に、巻き取って、後述する貼着体ロール２０ＡＲとしてもよい。
あるいは、ロールから長尺な支持体２０ｂを送り出して、支持体２０ｂを長手方向に搬送しつつ、促進輸送膜２０ａとなる塗布組成物の塗布、乾燥することによる酸性ガス分離膜２０を製造を、２つのラインで並行して行ない、各ラインで製造した酸性ガス分離膜２０を、互いの促進輸送膜２０ａ対面して積層、貼着して、分離膜貼着体２０Ａとした後に、巻き取って、後述する貼着体ロール２０ＡＲとしてもよい。
【０１０３】
なお、支持体２０ｂと促進輸送膜２０ａとの間に、前述の中間層を形成する場合にも、同様に、ＲｔｏＲを利用する塗布法で行うのが、好ましい。
中間層となる塗布組成物は、前述のＰＤＭＳ誘導体等の中間層となる化合物のモノマー、ダイマー、トリマー、オリゴマー、プレポリマー、および、これらの混合物や、硬化剤、硬化促進剤、架橋剤、増粘剤、補強剤、および、フィラー等を、有機溶剤に溶解（分散）してなる、塗布法によって樹脂層（樹脂の膜）等を形成する際に用いられる、一般的な塗布組成物（塗布液／塗料）である。このような塗布組成物は、公知の方法で調製すればよい。
また、中間層の形成では、必要に応じて、塗布組成物の乾燥後、紫外線照射、電子線照射、加熱等、中間層の形成材料に応じた硬化処理を行ってもよい。
【０１０４】
このようにして２枚の酸性ガス分離膜２０を作製したら、図３（Ａ）の中段〜下段に示すように、促進輸送膜２０ａを対面した状態で、２枚の酸性ガス分離膜２０を積層、貼着して、分離膜貼着体２０Ａとする。なお、中間層を有する酸性ガス分離膜を用いる場合には、中間層を有する酸性ガス分離膜は、基本的に、貼着する２枚の酸性ガス分離膜のうち、１枚のみでよい。
前述のように、促進輸送膜２０ａはゲル状の膜であり、また、粘着性を有するため、２枚の酸性ガス分離膜２０は、十分な貼着力で貼着され、後述する積層体１４Ａの巻回を行う際にも、促進輸送膜２０ａ同士が擦れることはない。また、促進輸送膜２０ａが接触するのは、他方の促進輸送膜２０ａと支持体２０ｂのみである。
そのため、本発明の製造方法によれば、分離膜貼着体２０Ａ、供給ガス流路用部材２４および透過ガス流路用部材２６からなる積層体１４Ａをスパイラル状に巻回する際に、促進輸送膜２０ａが損傷することを、好適に防止できる。
この点に関しては、後に詳述する。
【０１０５】
２枚の酸性ガス分離膜２０を貼着してなる分離膜貼着体２０Ａは、公知のシート状物の積層および貼着方法を用いて作製すればよい。
例えば、ＲｔｏＲによって分離膜貼着体２０Ａを作製する場合には、前述のように作製した、酸性ガス分離膜２０を巻回してなる分離膜ロール２０Ｒを、２個、作製する。この２個の分離膜ロール２０Ｒを、図３（Ｂ）に概念的に示すように、公知の貼り合わせ装置の所定位置に装着する。この分離膜ロール２０Ｒの装着は、各分離膜ロール２０Ｒから送り出した酸性ガス分離膜２０の、互いの促進輸送膜２０ａが対面するように行う。
次いで、各分離膜ロール２０Ｒから、酸性ガス分離膜２０を送り出し、ガイドローラ５０、積層ローラ対５２、搬送ローラ対５４を経る所定の経路で挿通（通紙）し、２枚の酸性ガス分離膜２０の先端を、巻取り軸５６に巻回する。
【０１０６】
以上の準備を終了したら、各分離膜ロール２０Ｒから酸性ガス分離膜２０を送り出して、ガイドローラ５０等によって所定の搬送経路に案内して長手方向に搬送しつつ、積層ローラ対５２によって促進輸送膜２０ａを対面させて２枚の酸性ガス分離膜２０を積層および貼着して分離膜貼着体２０Ａとする。
さらに、作製した分離膜貼着体２０Ａを、搬送ローラ対５４によって所定の搬送経路に案内して、巻取り軸５６によって巻取り、分離膜貼着体２０Ａをロール状に巻回してなる貼着体ロール２０ＡＲとする。
【０１０７】
この際において、酸性ガス分離膜２０等の搬送速度は、速い方が生産性等の点で好ましいが、酸性ガス分離膜２０の強度等に応じて、適宜、設定すればよい。
また、前述のように、促進輸送膜２０ａは粘着性を有するので、この酸性ガス分離膜２０の貼着では、基本的に、接着剤や粘着剤等の接着部材を用いる必要はない。
【０１０８】
ここで、本発明の製造方法において、分離膜貼着体２０Ａを作製する際には、貼り合わせた２枚の酸性ガス分離膜２０を加圧するのが好ましい。これにより、２枚の酸性ガス分離膜２０（促進輸送膜２０ａ）の貼着力を、より向上できる。
加圧力は、促進輸送膜２０ａの種類や厚さ等に応じて、適宜、設定すればよい。具体的には、加圧力は１０〜５００ｋＰａが好ましく、１００〜３００ｋＰａがより好ましい。
加圧力を、この範囲とすることにより、２枚の酸性ガス分離膜２０の粘着力を向上して、後述する巻回の際の促進輸送膜２０ａ同士のズレをより好適に防止できる等の点で好ましい。
【０１０９】
貼り合わせた酸性ガス分離膜２０（分離膜貼着体２０Ａ）の加圧は、加圧ローラやプレス装置等を用いる公知の方法で行えばよい。
例えば、前述のようなＲｔｏＲによって、分離膜貼着体２０Ａを作製する場合には、積層ローラ対５２によって２枚の酸性ガス分離膜２０を貼着する際に加圧を行ってもよい。あるいは、搬送ローラ対５４を加圧ローラ対にする等、分離膜貼着体２０Ａの搬送経路中に１個以上の加圧ローラを設けてもよい。あるいは、積層ローラ対５２による加圧と加圧ローラによる加圧とを、併用してもよい。
また、この加圧を行う際に、必要に応じて、酸性ガス分離膜２０および／または分離膜貼着体２０Ａの加熱や加湿等を行ってもよい。これらの処理は、積層ローラ対５２を加熱する方法等、公知の方法で行えばよい。
【０１１０】
なお、分離膜貼着体２０Ａにおいて、２枚の酸性ガス分離膜２０による二つの促進輸送膜２０ａの合計膜厚は、促進輸送膜２０ａの組成等に応じて、目的とする性能を得られる膜厚を、適宜、設定すればよい。
具体的には、５〜１０００μｍが好ましく、１０〜５００μｍがより好ましい。
【０１１１】
本発明の製造方法において、分離膜貼着体２０Ａを構成する２枚の酸性ガス分離膜２０は、促進輸送膜２０ａの厚さが同じでも異なってもよい。また、２枚の酸性ガス分離膜２０は、支持体２０ｂの厚さおよび／または構成が同じでも異なってもよい。
さらに、分離膜貼着体２０Ａを構成する２枚の酸性ガス分離膜２０は、促進輸送膜２０ａが、同じでも互いに異なってもよい。
【０１１２】
このようにして分離膜貼着体２０Ａを作製したら、図４に概念的に示すように、分離膜貼着体２０Ａを二つ折りにし、間に供給ガス流路用部材２４を挟み込む。すなわち、供給ガス流路用部材２４を、二つ折りにした分離膜貼着体２０Ａで挟持した流路−分離膜積層体３６を作製する。この際には、分離膜貼着体２０Ａは均等に二つ折りにするのではなく、図４に示すように、一方が、若干、長くなるように、二つ折りする。
なお、以下の図４〜図８では、図面を簡潔にして構成を明確に示すために、供給ガス流路用部材２４および透過ガス流路用部材２６は、端面（端部）のみをネット状で示す。また、前述のＲｔｏＲによって分離膜貼着体２０Ａを作製した場合には、分離膜貼着体２０Ａを所定のサイズに切断した後に、これらの操作を行う。
【０１１３】
ここで、分離膜貼着体２０Ａを構成する２枚の酸性ガス分離膜２０において、一方が前述の中間層を有する場合には、この二つ折りは、この中間層を有する側の酸性ガス分離膜２０が外側になるように行う。
また、供給ガス流路用部材２４による促進輸送膜２０ａの損傷を防止するために、分離膜貼着体２０Ａを二つ折りにした谷部に、二つ折りにしたシート状の保護部材（例えば、カプトンテープなど）を配置するのが好ましい。
【０１１４】
さらに、二つ折りにした分離膜貼着体２０Ａの短い方の表面（支持体２０ｂの表面）に、接着剤層３０となる接着剤３０ａを塗布する。
ここで、接着剤３０ａ（すなわち、接着剤層３０）は、図４に示すように、幅方向（矢印ｘ方向）の両端部近傍で、巻回方向（矢印ｙ方向）の全域に延在して帯状に塗布し、さらに、折り返し部と逆側の端部近傍で幅方向の全域に延在して帯状に塗布する。
【０１１５】
一方で、図５（Ａ）および図５（Ｂ）に概念的に示すように、中心筒１２の延在方向と短手方向とを一致して、中心筒１２に、接着剤等の固定手段３４を用いて、透過ガス流路用部材２６の端部を固定する。
ここで、前述のように、中心筒１２の管壁には、軸方向に沿ってスリット（図示省略）が設けられているのが好ましい。この場合、スリットに、後述する透過ガス流路用部材２６の先端部を入れ込み、中心筒１２の内周面に固定手段で固定するようにする。この構成によれば、透過ガス流路用部材２６を含んだ積層体を中心筒１２に巻き付ける際に、テンションをかけながら巻き付けるようにしても、中心筒１２の内周面と透過ガス流路用部材２６との摩擦で、透過ガス流路用部材２６がスリットから抜けることを防止でき、すなわち、透過ガス流路用部材２６の固定が維持される。
【０１１６】
次いで、図６（Ａ）および図６（Ｂ）に概念的に示すように、接着剤３０ａを塗布した面を透過ガス流路用部材２６に向け、かつ、折り返し側を中心筒１２に向けて、流路−分離膜積層体３６を、中心筒１２に固定した透過ガス流路用部材２６に積層し、透過ガス流路用部材２６と流路−分離膜積層体３６（分離膜貼着体２０Ａ（支持体２０ｂ））とを接着する。
【０１１７】
さらに、図６（Ａ）に示すように、積層した流路−分離膜積層体３６の上面（長い側の分離膜貼着体２０Ａの表面）に、接着剤層３０となる接着剤３０ａを塗布する。なお、以下の説明では、最初に固定手段３４で中心筒１２に固定された透過ガス流路用部材２６と逆側の方向（図中上側）を、上側とも言う。
図６（Ａ）に示すように、この面の接着剤３０ａも、先と同様、幅方向の両端部近傍で、巻回方向の全域に延在して帯状に塗布し、さらに、折り返し部と逆側の端部近傍で幅方向の全域に延在して帯状に塗布する。
【０１１８】
次いで、図７に概念的に示すように、接着剤３０ａを塗布した流路−分離膜積層体３６の上に、透過ガス流路用部材２６を積層し、分離膜貼着体２０Ａ（支持体２０ｂ）と透過ガス流路用部材２６とを接着し、積層体１４Ａが形成される。
【０１１９】
次いで、先と同様、図４に示すように、分離膜貼着体２０Ａで供給ガス流路用部材２４を挟み込んだ流路−分離膜積層体３６を作製して、接着剤層３０となる接着剤３０ａを塗布して、接着剤を塗布した側を下に向けて、最後に積層した透過ガス流路用部材２６と流路−分離膜積層体３６とを積層して、接着する。
さらに、先と同様、積層した流路−分離膜積層体３６の上面に、図６（Ａ）に示すように接着剤３０ａを塗布して、次いで、図７に示すように、その上に、透過ガス流路用部材２６を積層して、接着し、２層目の積層体１４Ａを積層する。
【０１２０】
以下、図４、図６（Ａ）〜図７の工程を繰り返して、図８に概念的に示すように、所定数の積層体１４Ａを積層する。
なお、この積層は、図８に示すように、積層体１４Ａが、上方に行くにしたがって、次第に、巻回方向に中心筒１２から離間するように積層するのが好ましい。これにより、中心筒１２への積層体１４Ａの巻回（巻き付け）を容易に行い、かつ、各透過ガス流路用部材２６の中心筒１２側の端部もしくは端部近傍が、好適に中心筒１２に当接できる。
【０１２１】
所定数の積層体１４Ａを積層したら、図８に示すように、中心筒１２の外周面に接着剤３８ａを、最初に中心筒１２に固定した透過ガス流路用部材２６の上面の中心筒１２と流路−分離膜積層体３６との間に接着剤３８ｂを、それぞれ、塗布する。
次いで、図８に矢印ｙｗで示すように、積層した積層体１４Ａを巻き込むようにして、積層体１４Ａを中心筒１２に巻回する（スパイラル状に巻き付ける）。
【０１２２】
ここで、本発明の製造方法においては、２枚の酸性ガス分離膜２０を促進輸送膜２０ａを対面して貼着してなる分離膜貼着体２０Ａを作製し、この分離膜貼着体２０Ａと供給ガス流路用部材２４とを積層して流路−分離膜積層体３６を作製する。さらに、この流路−分離膜積層体３６に透過ガス流路用部材２６を積層して積層体１４Ａを作製して、この積層体１４Ａを１以上、積層して巻回する。
本発明の分離モジュールの製造方法は、このような分離膜貼着体２０Ａを作製し、この分離膜貼着体２０Ａを用いて流路−分離膜積層体３６を作製して、流路−分離膜積層体３６を含む積層体１４Ａを巻回することにより、積層体１４Ａ（積層体１４Ａの積層体）をスパイラル状に巻回する際に、促進輸送膜２０ａが損傷することを、好適に防止できる。
【０１２３】
特許文献１にも示されるように、スパイラル状の分離モジュールでは、通常、酸性ガスの分離に作用する膜（層）を内側にして酸性ガス分離膜を二つ折りにし、間に供給ガス流路用部材を挟んで挟持体を構成し、この挟持体に透過ガス流路用部材を積層した積層体を巻回することで、分離モジュールを作製する。
このようなスパイラル型の分離モジュールにおいて、促進輸送膜を有する酸性ガス分離膜を用いると、前述のように、積層体を巻回する際に、粘着性が高い促進輸送膜と供給ガス流路用部材とが擦れて、ネット状の供給ガス流路用部材がゲル状の促進輸送膜を引っ掻くような状態になり、促進輸送膜が損傷して、欠陥部となってしまう。
特許文献３や４に示されるように、促進輸送膜の表面に保護膜を設けることにより、促進輸送膜の損傷は、抑制できる。しかしながら、前述のように、保護膜を設けても、巻回時に、保護膜と促進輸送膜との擦れが生じ、この擦れによって、促進輸送膜が損傷し、欠陥部となってしまう。
【０１２４】
これに対し、本発明の製造方法では、促進輸送膜２０ａを対面した状態で、２枚の酸性ガス分離膜２０を積層、貼着して、分離膜貼着体２０Ａを作製し、この分離膜貼着体２０Ａと供給ガス流路用部材２４との積層体である流路−分離膜積層体３６を作製して、この流路−分離膜積層体３６を含む積層体１４Ａをスパイラル状に巻回する。
前述のように、促進輸送膜２０ａはゲル状の膜（ゲル膜）であり、また、高い粘着性を有する。そのため、促進輸送膜２０ａを対面して貼着された２枚の酸性ガス分離膜２０は、十分な貼着力で貼着され、後述する積層体１４Ａの巻回を行う際にも、擦れることはない。また、分離膜貼着体２０Ａは、促進輸送膜２０ａ同士を対面して貼着するので、促進輸送膜２０ａが接触するのは、他方の促進輸送膜２０ａおよび支持体２０ｂ（多孔質膜）のみである。
そのため、本発明の製造方法によれば、分離膜貼着体２０Ａ、供給ガス流路用部材２４および透過ガス流路用部材２６からなる積層体１４Ａ（積層体１４Ａの積層体）をスパイラル状に巻回する際に、供給ガス流路用部材２４等によって促進輸送膜２０ａが損傷することを、好適に防止できる。
従って、本発明の製造方法によれば、促進輸送膜２０ａの欠陥に起因する分離性能の低下等が無い、高性能な分離モジュールを製造できる。さらに、本発明の製造方法によれば、別途、保護膜を形成する必要がなく、保護膜等を有さない通常の酸性ガス分離膜を用いて、促進輸送膜２０ａの欠陥を防止した分離モジュールが製造できる。
【０１２５】
積層体１４Ａ（その積層体）を巻き終わったら、最外周（すなわち、最初に中心筒１２に固定した最下層）の透過ガス流路用部材２６に、ひき出す方向（巻き絞める方向）の張力を掛けた状態で、所定時間、維持して、接着剤３０ａ等を乾燥させる。
所定時間が経過したら、最外周の透過ガス流路用部材２６を１周した位置で超音波融着等によって固定し、固定位置よりも外方の余分な透過ガス流路用部材２６を切断して、積層した積層体１４Ａを中心筒１２に巻回してなる積層体巻回物１４を完成する。
【０１２６】
前述のように、原料ガスＧは、供給ガス流路用部材２４の端部から供給され、酸性ガスＧｃは、分離膜貼着体２０Ａを積層方向に通過して（輸送されて）、透過ガス流路用部材２６に流入し、透過ガス流路用部材２６内を流れて、中心筒１２に至る。
【０１２７】
ここで、接着剤３０ａを塗布されるのは、分離膜貼着体２０Ａ（酸性ガス分離膜２０）の支持体２０ｂであり、また、接着剤３０ａによって接着されるのは、ネット状の透過ガス流路用部材２６である。従って、接着剤３０ａは、支持体２０ｂおよび透過ガス流路用部材２６内に浸透（含浸）し、両者の内部に接着剤層３０が形成される。
また、接着剤層３０（接着剤３０ａ）は、前述のように、幅方向の両端部近傍で、巻回方向の全域に延在して帯状に形成される。さらに、接着剤層３０は、この幅方向両端部近傍の接着剤層３０を幅方向に横切るように、中心筒１２側となる折り返し部と逆側の端部近傍で幅方向の全域に延在して帯状に形成される。すなわち、接着剤層３０は、中心筒１２側を開放して、透過ガス流路用部材２６および支持体２０ｂの外周を囲むように形成される。加えて、透過ガス流路用部材２６は、分離膜貼着体２０Ａによって挟まれた状態となっている。
これにより、積層体１４Ａの透過ガス流路用部材２６には、中心筒１２側が開放するエンベロープ状の流路が形成される。従って、分離膜貼着体２０Ａを透過して透過ガス流路用部材２６に流入した酸性ガスＧｃは、外部に流出することなく、透過ガス流路用部材２６内を中心筒１２に向かって流れ、貫通孔１２ａから中心筒１２内に流入する。
【０１２８】
本発明の分離モジュール１０において、接着剤層３０（接着剤３０ａ）は、十分な接着力、耐熱性および耐湿性を有するものであれば、各種の公知の接着剤が利用可能である。
一例として、エポキシ樹脂、塩化ビニル共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル−塩化ビニリデン共重合体、塩化ビニル−アクリロニトリル共重合体、ブタジエン−アクリロニトリル共重合体、ポリアミド樹脂、ポリビニルブチラール、ポリエステル、セルロース誘導体（ニトロセルロース等）、スチレン−ブタジエン共重合体、各種の合成ゴム系樹脂、フェノール樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、フェノキシ樹脂、シリコーン樹脂、尿素ホルムアミド樹脂等が好適に例示される。
【０１２９】
なお、接着剤層３０となる接着剤３０ａは、一度塗りでもよいが、好ましくは、最初はアセトン等の有機溶剤で希釈した接着剤を塗布し、その上に、接着剤のみを塗布するのが好ましい。また、この際には、有機溶剤で希釈した接着剤は幅広に塗布し、接着剤は、これよりも狭い幅で塗布するのが好ましい。
【０１３０】
本発明の分離モジュール１０において、このようにして作製される積層体巻回物１４の両端部には、テレスコープ防止板（テレスコープ防止部材）１６が配置される。
前述のように、テレスコープ防止板１６は、積層体巻回物１４が原料ガスＧによって押圧されて、供給側の端面が入れ子状に押し込まれ、逆側の端面が入れ子状に突出する、いわゆるテレスコープ現象を防止するための部材である。
【０１３１】
本発明において、テレスコープ防止板１６は、スパイラル型の分離モジュールに用いられる公知のものが、各種、利用可能である。
図示例において、テレスコープ防止板は、円環状の外環部１６ａと、外環部１６ａの中に中心を一致して配置される円環状の内環部１６ｂと、外環部１６ａおよび内環部１６ｂを連結して固定するリブ（スポーク）１６ｃとを有して構成される。積層体１４Ａ（積層体１４Ａを積層した積層物）が巻回される中心筒１２は、内環部１６ｂを挿通する。
図示例において、リブ１６ｃは、外環部１６ａおよび内環部１６ｂの中心から、等角度間隔で放射状に設けられおり、外環部１６ａと内環部１６ｂとの間で、かつ、各リブ１６ｃの間隙が、原料ガスＧもしくは残余ガスＧｒが通過する開口部１６ｄとなっている。
【０１３２】
テレスコープ防止板１６の形成材料は、十分な強度と、耐熱性および耐湿性を有する、各種の材料が利用可能である。
具体的には、金属材料（例えば、ステンレス（ＳＵＳ）、アルミニウム、アルミニウム合金、錫、錫合金等）、樹脂材料（例えばポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、芳香族ポリアミド樹脂、ナイロン１２、ナイロン６６、ポリサルフィン樹脂、ポリテトラフルオロエチレン樹脂、ポリカーボネート樹脂、アクリル・ブタジエン・スチレン樹脂、アクリル・エチレン・スチレン樹脂、エポキシ樹脂、ニトリル樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂（ＰＥＥＫ）、ポリアセタール樹脂（ＰＯＭ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）等）、およびこれら樹脂の繊維強化プラスチック（例えば繊維としては、ガラス繊維、カーボン繊維、ステンレス繊維、アラミド繊維などで、特に長繊維が好ましい。具体例としては、例えばガラス長繊維強化ポリプロピレン、ガラス長繊維強化ポリフェニレンサルファイドなど）、並びに、セラミックス（例えばゼオライト、アルミナなど）等が好適に例示される。
なお、樹脂を用いる際には、ガラス繊維等で強化した樹脂を用いてもよい。
【０１３３】
積層体巻回物１４の外周には、被覆層１８が形成される。
被覆層１８は、積層体巻回物１４の周面（あるいはさらにテレスコープ防止板）を覆って、この周面すなわち積層体巻回物１４の端面以外から外部への原料ガスＧや残余ガスＧｒの排出を遮断するためのものである。
【０１３４】
被覆層１８は、原料ガスＧ等を遮蔽できる物が、各種、利用可能である。また、被覆層１８は、筒状の部材であってもよく、線材やシート状の部材を巻回して構成してもよい。
一例として、ＦＲＰ製の線材に、前述の接着部材４０や接着剤層３０に利用される接着剤を含浸して、接着剤を含浸した線材を、隙間無く、必要に応じて多重に、積層体巻回物１４に巻き付けてなる被覆層１８が例示される。
なお、この際においては、必要に応じて、被覆層１８と積層体巻回物１４との間に、積層体巻回物１４への接着剤の染み込みを防止するためのカプトンテープ等のシート状部材を設けてもよい。
【０１３５】
以上、本発明の酸性ガス分離モジュールの製造方法および酸性ガス分離モジュールについて詳細に説明したが、本発明は上述の例に限定はされず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変更を行ってもよいのは、もちろんである。
【実施例】
【０１３６】
以下、本発明の具体的実施例を挙げ、本発明の酸性ガス分離モジュールの製造方法および酸性ガス分離モジュールについて、より詳細に説明する。
【０１３７】
［実施例１］
＜促進輸送膜２０ａとなる塗布組成物の調製＞
ポリビニルアルコール−ポリアクリル酸共重合体（クラレ社製  クラストマーＡＰ-２０）を３．３質量％、架橋剤（和光純薬社製  ２５質量％グルタルアルデヒド水溶液）を０．０１６質量％、含む水溶液を調製した。この水溶液に、１Ｍ塩酸をｐＨ１．７になるまで添加して、架橋させた。
架橋後、４０％炭酸セシウム水溶液（稀産金属社製）を炭酸セシウム濃度が６．０質量％になるように添加した。すなわち、本例では、炭酸セシウムが促進輸送膜２０ａのキャリアとなる。
さらに、界面活性剤（日油社製  １質量％ラピゾールＡ−９０）を０．００４質量％、添加して、促進輸送膜２０ａとなる塗布組成物を調製した。
【０１３８】
＜酸性ガス分離膜２０の作製＞
支持体２０ｂとして、ＰＰ不織布の表面に多孔質膜（多孔質のＰＴＦＥ）を積層してなる、長尺な積層体（ＧＥ社製）を巻回してなる支持体ロールを用意した。
塗布装置（ロールコータ）および乾燥装置を有する、ＲｔｏＲによって塗布法で成膜を行う一般的な成膜装置の所定位置に、支持体ロールを装着した。次いで、支持体ロールから支持体２０ｂを送り出し、所定の搬送経路に挿通して、先端を巻取り軸に巻回した。また、先に調製した促進輸送膜２０ａとなる塗布組成物を、塗布装置の材料槽に充填した。
以上の準備を終了した後、この成膜装置によって、支持体２０ｂを長手方向に搬送しつつ、塗布装置によって促進輸送膜２０ａとなる塗布組成物を塗布し、乾燥装置によって塗布組成物を乾燥した。これにより、図３（Ａ）の上段に示すような支持体２０ｂの上に促進輸送膜２０ａを有する酸性ガス分離膜２０を、ロール状に巻回してなる、分離膜ロール２０Ｒを作製した。なお、促進輸送膜２０ａの膜厚は、２０μｍとした。
本例においては、全く同じ分離膜ロール２０Ｒを、二つ、作製した。
【０１３９】
＜分離膜貼着体２０Ａの作製＞
このようにして作製した二つの分離膜ロール２０Ｒを、図３（Ｂ）に示すような、ＲｔｏＲによってシート状物の積層および貼着を行う一般的な装置の所定位置に装着した。なお、二つの分離膜ロール２０Ｒは、積層ローラ対５２において、送り出した酸性ガス分離膜２０の互いの促進輸送膜２０ａが対面するように装着した。次いで、装着した二つの分離膜ロール２０Ｒから酸性ガス分離膜２０を送り出し、ガイドローラ５０、積層ローラ対５２および搬送ローラ対５４を経る所定の搬送経路に挿通して、先端を巻取り軸５６に巻回した。
以上の準備を終了した後、両分離膜ロール２０Ｒから送り出した酸性ガス分離膜２０を長手方向に搬送しつつ、積層ローラ対５２によって促進輸送膜２０ａを対面して積層および貼着して、分離膜貼着体２０Ａを作製した。なお、積層ローラ対５２による挟持圧力は、３００ｋＰａとした。
作製した分離膜貼着体２０Ａは、搬送ローラ対５４で所定方向に搬送しつつ、巻取り軸５６で巻き取って、貼着体ロール２０ＡＲとした。
【０１４０】
＜分離モジュールの作製＞
図５（Ａ）および図５（Ｂ）に示すように、ＳＵＳ製の中心筒１２に、透過ガス流路用部材２６（１００メッシュのステンレス製の金網（線径０．１ｍｍ、目開き０．１５４ｍｍ））を固定した。固定手段３４は、ＳＵＳを接着可能な接着剤を用いた。
【０１４１】
一方、作製した分離膜貼着体２０Ａを貼着体ロール２０ＡＲから引き出して、所定の長さに切断して、二つ折りした。二つ折りは、図４に示すように、一方の分離膜貼着体２０Ａが、若干、長くなるように行った。二つ折りした分離膜貼着体２０Ａの谷部にカプトンテープを貼り、供給ガス流路用部材２４の端部が促進輸送膜２０ａの膜谷部を傷つけないように補強した。
次いで、二つ折りした分離膜貼着体２０Ａに、供給ガス流路用部材２４（厚さ０．５ｍｍのＰＰ製ネット）を挟み込んで、流路−分離膜積層体３６を作製した。
【０１４２】
この流路−分離膜積層体３６の分離膜貼着体２０Ａが短い方の支持体２０ｂ側に、図４に示すように、幅方向（矢印ｘ方向）の両端部近傍に、巻回方向（矢印ｙ方向）の全域に延在し、かつ、巻回方向の折り返し部と逆側の端部近傍に、幅方向の全域に延在してエポキシ系樹脂からなる接着剤３０ａ（ヘンケルジャパン社製  Ｅ１２０ＨＰ）を塗布した。
次いで、接着剤３０ａを塗布した側を下方に向けて、図６（Ａ）および図６（Ｂ）に示すように、流路−分離膜積層体３６と中心筒１２に固定した透過ガス流路用部材２６とを積層し、接着した。
次いで、透過ガス流路用部材２６に積層した流路−分離膜積層体３６の分離膜貼着体２０Ａの上面に、図６（Ａ）および図６（Ｂ）に示すように、幅方向の両端部近傍に、巻回方向の全域に延在し、かつ、巻回方向の折り返し部と逆側の端部近傍に、幅方向の全域に延在して、接着剤３０ａを塗布した。さらに、接着剤３０ａを塗布した分離膜貼着体２０Ａの上に、図７に示すように、透過ガス流路用部材２６を積層して、接着することにより、１層目の積層体１４Ａを形成した。
【０１４３】
先と同様にして、図４に示す流路−分離膜積層体３６を、もう一つ作製し、同様に、短い側の分離膜貼着体２０Ａの支持体２０ｂ側に、同様に接着剤３０ａを塗布した。次いで、図６（Ａ）および図６（Ｂ）と同様に、接着剤３０ａを塗布した側を先に形成した１層目の積層体１４Ａ（その透過ガス流路用部材２６）に向けて、流路−分離膜積層体３６を、１層目の積層体１４Ａ（透過ガス流路用部材２６）の上に積層し、接着した。さらに、この流路−分離膜積層体３６の上面に、図６（Ａ）および図６（Ｂ）と同様に接着剤３０ａを塗布し、その上に、図７と同様に透過ガス流路用部材２６を積層して、接着することにより、２層目の積層体１４Ａを形成した。
さらに、上記２層目と同様にして、２層目の積層体１４Ａの上に、３層目の積層体１４Ａを形成した。
【０１４４】
中心筒１２に固定した透過ガス流路用部材２６の上に、３層の積層体１４Ａを積層した後、図８に示すように、中心筒１２の周面に接着剤３８ａを塗布し、さらに、中心筒１２と最下層の積層体１４Ａとの間の透過ガス流路用部材２６上に、接着剤３８ｂを塗布した。接着剤３８ａおよび３８ｂは、接着剤３０ａと同じ物を用いた。
次いで、図８の矢印ｙｗ方向に中心筒１２を回転することで、積層した３層の積層体１４Ａを巻き込むようにして中心筒１２に多重に巻き付け、積層体巻回物１４とした。
【０１４５】
このようにして作製した積層体巻回物１４の両端部に、内環部１６ｂに中心筒１２を挿通して、図１に示される形状の、厚さ２ｃｍのＰＰＳ製（ガラス繊維４０％入り）のテレスコープ防止板１６を取り付けた。テレスコープ防止板１６と積層体巻回物１４との距離は、１ｍｍとした。
さらに、テレスコープ防止板１６の周面および積層体巻回物１４の周面に、ＦＲＰ樹脂テープを巻き付けて封止することで、被覆層１８を形成して、分離モジュール１０を作製した。作成した分離モジュール１０の膜面積は、合計で１．２ｍ2（設計値）であった。
【０１４６】
［比較例１］
酸性ガス分離膜２０の作製において、促進輸送膜２０ａの厚さを４０μｍに変更した以外は、実施例１と同様にして、図３（Ａ）の上段に示すような支持体２０ｂの上に促進輸送膜２０ａを有する酸性ガス分離膜２０を、ロール状に巻回してなる、分離膜ロール２０Ｒを、１つ作製した。
また、厚さ１００μｍの長尺なＰＰ製の不織布（タピルス社製）を巻回してなる不織布ロールを用意した。
分離膜貼着体２０Ａの作製において、一方の分離膜ロール２０Ｒに変えて、用意した不織布ロールを図３（Ｂ）に示す装置に装着した。それ以外は、実施例１と同様にして、酸性ガス分離膜２０の促進輸送膜２０ａの表面に不織布を積層してなる積層体を作製した。
さらに、分離膜貼着体２０Ａに変えて、この酸性ガス分離膜２０の促進輸送膜２０ａの表面に不織布を積層してなる積層体を用いた以外は、実施例１と同様にして、分離モジュールを作製した。なお、酸性ガス分離膜２０と不織布との積層体は、不織布を内側にして二つ折りにし、その間に供給ガス流路用部材２４を挟み込んで、流路−分離膜積層体とした。
【０１４７】
［比較例２］
酸性ガス分離膜２０の作製において、促進輸送膜２０ａの厚さを４０μｍに変更した以外は、実施例１と同様にして、図３（Ａ）の上段に示すような支持体２０ｂの上に促進輸送膜２０ａを有する酸性ガス分離膜２０を、ロール状に巻回してなる、分離膜ロール２０Ｒを、１つ作製した。
さらに、分離膜貼着体２０Ａに変えて、何も貼着しない酸性ガス分離膜２０を用いた以外は、実施例１と同様にして、分離モジュールを作製した。なお、酸性ガス分離膜２０は、促進輸送膜２０ａを内側にして二つ折りにし、その間に供給ガス流路用部材２４を挟み込んで、流路−分離膜積層体とした。
【０１４８】
［実施例２］
＜酸性ガス分離膜の作製＞
酸性ガス分離膜２０の作製において、促進輸送膜２０ａと支持体２０ｂとの間に中間層を形成した以外は、実施例１と同様にして、支持体２０ｂの上に中間層を有し、中間層の上に促進輸送膜２０ａを有する酸性ガス分離膜を作製し、この酸性ガス分離膜をロール状に巻回してなる、分離膜ロールを、１つ作製した。
【０１４９】
中間層の形成は、以下のように行った。
中間層を形成するための塗布組成物として、エポキシ変性ポリジメチルシロキサン（信越化学社製  ＫＦ−１０２）に、硬化剤として、東京化成工業社製の４−イソプロピル−４’−メチルジフェニルヨードニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボラートをシリコーン樹脂に対して０．５重量％添加した塗布組成物を調製した。
一方で、実施例１と同じ、支持体２０ｂを巻回してなる支持体ロールを用意した。
塗布装置（ロールコータ）および硬化装置を有する、ＲｔｏＲによって塗布法で成膜を行う一般的な成膜装置の所定位置に、支持体ロールを装着した。次いで、支持体ロールから支持体２０ｂを送り出し、所定の搬送経路に挿通して、先端を巻取り軸に巻回した。また、先に調製した中間層となる塗布組成物を、塗布装置の材料槽に充填した。
以上の準備を終了した後、この成膜装置によって、支持体２０ｂを長手方向に搬送しつつ、塗布装置によって中間層となる塗布組成物を塗布し、乾燥装置によって紫外線を照射することで塗布組成物を硬化して、支持体２０ｂにシリコーン樹脂からなる中間層を形成した。これにより、支持体２０ｂに中間層を形成した長尺なシート状物を巻回してなるロールを作製した。
中間層の厚さは、１０μｍとした。ここで、中間層の厚さは、支持体２０ｂに染み込んだシリコーン樹脂の厚さと、支持体２０ｂ上に形成されたシリコーン樹脂の厚さとの和とした。なお、支持体２０ｂに染み込んだシリコーン樹脂の厚さは、ＥＤＸ（エネルギー分散型Ｘ線吸光法）によるＳｉ元素分布によって測定した。
【０１５０】
このロールを、実施例１と同じ、塗布装置および乾燥装置を有するＲｔｏＲによって塗布法で成膜を行う一般的な成膜装置の所定位置に装着した。次いで、実施例１と同様にして、中間層の上に促進輸送膜２０ａを形成して、支持体２０ｂの上に中間層を有し、中間層の上に促進輸送膜２０ａを有する酸性ガス分離膜を作製し、この酸性ガス分離膜ロール状に巻回して、分離膜ロールとした。
【０１５１】
さらに、実施例１と同様にして、図３（Ａ）の上段に示すような、支持体２０ｂの上に促進輸送膜２０ａを有する酸性ガス分離膜２０をロール状に巻回してなる、分離膜ロール２０Ｒを、１つ作製した。
【０１５２】
＜分離膜貼着体の作製＞
このようにして作製した、中間層を有する酸性ガス分離膜を巻回した分離膜ロールと、中間層を有さない酸性ガス分離膜２０を巻回した分離膜ロール２０Ｒとを用い、実施例１と同様にして、促進輸送膜２０ａを対面して２枚の酸性ガス分離膜を積層、貼着して、分離膜貼着体を作製して、貼着体ロールとした。
【０１５３】
＜分離モジュールの作製＞
中間層を有する酸性ガス分離膜と、実施例１と同様の中間層を有さない酸性ガス分離膜２０とを貼着してなる分離膜貼着体を、貼着体ロールから引き出して、実施例１と同様にして、分離モジュールを作製した。
なお、流路−分離膜積層体を作製するために、分離膜貼着体を二つ折りにする際には、中間層を有する酸性ガス分離膜が外側になるように、分離膜貼着体を二つ折りした。
【０１５４】
［性能評価］
作製した各分離モジュール１０を、中心筒１２の開放端１２ｂのみが外部に出た状態として、筒型の密閉容器に収容した。この密閉容器内に、２５℃５０％ＲＨでヘリウムガスを導入し、０．３ＭＰａの圧力を掛けた状態で、中心筒１２の開放端１２ｂから排出されるヘリウムガスの流量を測定した。
【０１５５】
中心筒１２の開放端１２ｂから排出されるヘリウムガスの流量が１００ｍＬ（ミリリットル）／ｍｉｎ未満である場合をＡ；
中心筒１２の開放端１２ｂから排出されるヘリウムガスの流量が１００ｍＬ／ｍｉｎ以上２００ｍＬ／ｍｉｎ未満である場合をＢ；
中心筒１２の開放端１２ｂから排出されるヘリウムガスの流量が２００ｍＬ／ｍｉｎ以上である場合をＣ；  と評価した。
【０１５６】
その結果、実施例１の評価はＡ；
比較例１の評価はＢ；
比較例２の評価はＣ；
実施例２の評価はＡ；  であった。
【０１５７】
このように、２枚の酸性ガス分離膜２０を促進輸送膜２０ａを対面して貼着して分離膜貼着体２０Ａとする本発明の製造方法による分離モジュール１０は、中心筒１２の開放端１２ｂから排出されるヘリウムガスの流量が微量である。すなわち、本発明によれば、分離モジュール１０の巻きつけ時に供給ガス流路用部材２４との擦れに起因する促進輸送膜２０ａの劣化や損傷等が生じていないことが分かる。
これに対し、促進輸送膜２０ａと供給ガス流路用部材２４とが、直接、接触する比較例２は、分離モジュールを作製するための巻回時に、供給ガス流路用部材２４と促進輸送膜２０ａとが擦れて、促進輸送膜２０ａの劣化や損傷が生じ、此処からヘリウムガスが透過したと考えられる。
また、酸性ガス分離膜２０の促進輸送膜２０ａにＰＰ製の不織布（保護膜）を設けた比較例１では、不織布によって、供給ガス流路用部材２４による促進輸送膜２０ａの劣化や損傷を抑制できるものの、分離モジュールを作製するための巻回時に、不織布との擦れによって促進輸送膜２０ａの劣化や損傷が生じてしまい、本発明ほどの保護効果が得られていないと考えられる。
以上の結果より、本発明の効果は明らかである。
【産業上の利用可能性】
【０１５８】
水素ガスの製造や天然ガスの精製等に用いられる酸性ガス分離モジュールの製造に好適に利用可能である。
【符号の説明】
【０１５９】
１０  （酸性ガス）分離モジュール
１２  中心筒
１４  積層体巻回物
１４Ａ  積層体
１６  テレスコープ防止板
１６ａ  外環部
１６ｂ  内環部
１６ｃ  リブ
１６ｄ  開口部
１８  被覆層
２０  酸性ガス分離膜
２０Ｒ  分離膜ロール
２０Ａ  分離膜貼着体
２０ＡＲ  貼着体ロール
２０ａ  促進輸送膜
２０ｂ  多孔質支持体
２４  供給ガス流路用部材
２６  透過ガス流路用部材
３０  接着剤層
３０ａ  接着剤
３４  固定手段
３６  流路−分離膜積層体
４０  接着部材
５０  ガイドローラ
５２  積層ローラ対
５４  搬送ローラ対
５６  巻取り軸
【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】
2015163386.tif 000010
【図８】
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