(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
配合する繊維が有機合成繊維である不織布であり、該不織布の一方の面が半透膜を塗工することとなる半透膜塗工側面であり、他方の面が半透膜非塗工面である半透膜支持体用不織布において、
熱圧加工処理する前の不織布が１層構造であり、
前記有機合成繊維が主体繊維を含み、かつ、該主体繊維が一種類のポリエステル主体繊維であり、
前記不織布の半透膜塗工側面から厚さ方向に全坪量の所定分までの部位を塗工層部位とし、前記不織布の半透膜非塗工面から厚さ方向に全坪量の所定分までの部位を非塗工層部位とし、前記不織布の半透膜塗工側面及び半透膜非塗工面の両方から厚さ方向に全坪量の各々所定分を除去した部位を中層部位とし、前記全坪量の所定分とは前記不織布の全坪量の２２．５〜２７．５％の範囲の分量であり、
前記中層部位の有機合成繊維の熱融解の程度が前記塗工層部位及び前記非塗層面部位の有機合成繊維の熱融解の程度よりも低く、
前記除去後の中層部位の単位坪量あたり圧力損失が、前記塗工層部位の単位坪量あたり圧力損失及び前記非塗工層部位の単位坪量あたり圧力損失よりも低く、かつ、前記除去後の中層部位の単位坪量あたり圧力損失が、除去前の不織布の単位坪量あたり圧力損失に対して、１０％〜７０％の範囲内であり、
前記不織布のいずれの面にも前記半透膜を塗工しうることを特徴とする半透膜支持体用不織布。  
【請求項２】
前記不織布が湿式不織布であることを特徴とする請求項１に記載の半透膜支持体用不織布。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、不織布に関し、詳しくは、限外濾過膜、精密濾過膜、逆浸透（ＲＯ）膜などの分離機能を有する半透膜の製造において、製膜のための支持体となり、半透膜を補強することを目的とした半透膜支持体用不織布に関する。  
【背景技術】
【０００２】
飲料／工業用水中の不純物の除去、海水の淡水化、食品中の雑菌の除去、排水処理、又は生化学分野などで、半透膜が広く用いられている。
【０００３】
半透膜は、セルロース系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、ポリスルホン系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリアクリロニトリル系樹脂、ポリエステル系樹脂、フッ素系樹脂など様々な高分子が用途に合わせて選択される。しかし、その膜自体は強度が弱く、単独では限外濾過や逆浸透などに使用される際の１〜１０ＭＰａ以上という高圧には耐えられない。そこで、強度が強く通液性の高い不織布や織布などの支持体の片面に半透膜の樹脂液を塗工して半透膜が形成された形態で使用されている。
【０００４】
半透膜に必要とされる通液性と濾過性能を得るために、半透膜支持体上に半透膜が均一な厚みで形成される必要がある。そのため、半透膜支持体の半透膜塗工側面側には高い平滑性が要求される。また、半透膜の支持体への密着性（＝アンカー効果）も要求される。しかし、半透膜支持体を高平滑性にしすぎると半透膜塗工液を塗工した際に、塗工液が支持体にくいつきにくくなり、半透膜の支持体への密着性が悪くなって半透膜が支持体から剥離しやすくなってしまう。逆に支持体の平滑性を低めると樹脂液はアンカー効果によって支持体にくいつきやすくなって密着性が良くなるが、半透膜の均一性が悪くなり、塗工する塗工液が支持体内部へしみだして非塗工面へ裏抜けしたりする問題が生じる。すなわち、半透膜支持体塗工面の平滑性に関し、半透膜の厚み均一性と半透膜の支持体密着性は裏腹の関係にある。
【０００５】
半透膜支持体用不織布の半透膜塗工側面と非塗工面の表面粗さを１５％の差にして塗工面を粗くすることによって半透膜塗工液の支持体への密着性を改善することが提案されている（例えば、特許文献１を参照。）。
【０００６】
半透膜支持体用不織布として、太径繊維を使用した表面粗度の大きな表面層と細径繊維を使用した緻密な構造の裏面層との２層構造を基本とした支持体が提案されている（例えば、特許文献２を参照。）。  
【０００７】
半透膜支持体用不織布として、繊維径の異なる２種以上の主体合成繊維とバインダー合成繊維を含有してなり、かつ、半透膜塗工側面と非塗工面との平滑性の比が５．０：１．０〜１．１：１．０である不織布からなることを特徴とする支持体が提案されている（例えば、特許文献３を参照。）。  
【０００８】
５％伸長時の縦方向（ＭＤ）および横方向（ＣＤ）の裂断長の平均値が４．０ｋｍ以上であり且つ通気度が０．２〜１０．０ｃｃ／ｃｍ２・秒である支持体が提案されている（例えば、特許文献４を参照。）。
【０００９】
半透膜の塗布面側層に異型断面繊維を配合して半透膜との密着性を高めた支持体が提案されている（例えば、特許文献５を参照。）。
【００１０】
中間層が繊維径５μｍ以下のメルトブロー繊維である３層構造の支持体が提案されている（例えば、特許文献６を参照。）。
【００１１】
多層構造の支持体の非塗工面側の層に製紙用パルプを含有させ、半透膜塗工液の裏抜け防止を図った支持体が提案されている（例えば、特許文献７を参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００２−９５９３７号公報
【特許文献２】特開昭６０−２３８１０３号公報
【特許文献３】ＷＯ２０１１／０４９２３１号公報
【特許文献４】特開平１０−２２５６３０号公報
【特許文献５】特開平１１−３４７３８３号公報
【特許文献６】ＷＯ２００６／０６８１００号公報
【特許文献７】特開２００９−１７８９１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
特許文献１の技術は、支持体の塗工面が粗いため半透膜の厚み均一性が悪くなる問題がある。
【００１４】
特許文献２の技術は、表面粗度の大きな表面層によって半透膜塗工液の支持体への密着性を改善することが目的である。しかし、これも同様に支持体の塗工面が粗いため半透膜の厚み均一性が悪くなる問題がある。
【００１５】
特許文献３の技術では、特許文献１、２とは逆に半透膜塗工側面のほうが非塗工面よりも平滑となっている。しかし、太径繊維を配合することは、支持体の通気性を全体的に大きくし緻密性を低下させるので、塗工面の平滑性を高めても塗工された半透膜の厚み均一性はさほど良くならない問題があった。
【００１６】
特許文献４の技術では、支持体は、強度が高く、伸びが小さい効果があるものの、半透膜塗工側面と非塗工面が同じ平滑性となっており、半透膜の厚み均一性と半透膜の支持体密着性の関係性は根本的に解決されていない。
【００１７】
特許文献５の技術では、異型断面繊維の凹凸が半透膜の厚み均一性を阻害する問題があった。
【００１８】
特許文献６の技術では、半透膜塗工液の裏抜け防止とアンカー効果を得ることができる。しかし、中間層で細径繊維を使用しているので、支持体の通気性が悪くなる問題があった。
【００１９】
特許文献７の技術では、製紙用パルプを含有したシートが実使用で水に濡れた際に、シートの強度低下が大きくなり、通気性が悪くなる問題があった。
【００２０】
半透膜支持体用不織布として、半透膜の支持体への密着性が良好であり、かつ、半透膜の厚み均一性が良好であり、さらに塗工液の裏抜けがないものが求められている。本発明の課題は、半透膜の支持体への密着性が良好でかつ半透膜の厚さ均一性が良好で、なおかつ塗工液の裏抜けがない半透膜支持体用不織布を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
本発明に係る半透膜支持体用不織布は、配合する繊維が有機合成繊維である不織布であり、該不織布の一方の面が半透膜を塗工することとなる半透膜塗工側面であり、他方の面が半透膜非塗工面である半透膜支持体用不織布において、熱圧加工処理する前の不織布が１層構造であり、前記有機合成繊維が主体繊維を含み、かつ、該主体繊維が一種類のポリエステル主体繊維であり、前記不織布の半透膜塗工側面から厚さ方向に全坪量の所定分までの部位を塗工層部位とし、前記不織布の半透膜非塗工面から厚さ方向に全坪量の所定分までの部位を非塗工層部位とし、前記不織布の半透膜塗工側面及び半透膜非塗工面の両方から厚さ方向に全坪量の各々所定分を除去した部位を中層部位とし、前記全坪量の所定分とは前記不織布の全坪量の２２．５〜２７．５％の範囲の分量であり、前記中層部位の有機合成繊維の熱融解の程度が前記塗工層部位及び前記非塗層面部位の有機合成繊維の熱融解の程度よりも低く、前記除去後の中層部位の単位坪量あたり圧力損失が、前記塗工層部位の単位坪量あたり圧力損失及び前記非塗工層部位の単位坪量あたり圧力損失よりも低く、かつ、前記除去後の中層部位の単位坪量あたり圧力損失が、除去前の不織布の単位坪量あたり圧力損失に対して、１０％〜７０％の範囲内であり、前記不織布のいずれの面にも前記半透膜を塗工しうることを特徴とする。熱カレンダーで熱圧加工する際、熱圧加工処理する前の不織布が１層構造であると熱の伝わり方が一様であるので、加工条件による各層部位の圧力損失コントロールを行いやすい。
【００２２】
本発明に係る半透膜支持体用不織布では、前記不織布が湿式不織布であることが好ましい。湿式不織布はカットした短繊維の有機合成繊維が主な構成要素であるため、中層の通気性が高まりやすく、アンカー効果が発現しやすい。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、半透膜の支持体への密着性が良好でかつ半透膜の厚さ均一性が良好で、なおかつ塗工液の裏抜けがない半透膜支持体用不織布を提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
次に本発明について実施形態を示して詳細に説明するが、本発明はこれらの記載に限定して解釈されない。本発明の効果を奏する限り、実施形態は種々の変形をしてもよい。
【００２６】
本実施形態に係る半透膜支持体用不織布は、配合する繊維が有機合成繊維である不織布であり、該不織布の一方の面が半透膜を塗工することとなる半透膜塗工側面であり、他方の面が半透膜非塗工面である半透膜支持体用不織布において、熱圧加工処理する前の不織布が１層構造であり、前記有機合成繊維が主体繊維を含み、かつ、該主体繊維が一種類のポリエステル主体繊維であり、前記不織布の半透膜塗工側面から厚さ方向に全坪量の所定分までの部位を塗工層部位とし、前記不織布の半透膜非塗工面から厚さ方向に全坪量の所定分までの部位を非塗工層部位とし、前記不織布の半透膜塗工側面及び半透膜非塗工面の両方から厚さ方向に全坪量の各々所定分を除去した部位を中層部位とし、前記全坪量の所定分とは前記不織布の全坪量の２２．５〜２７．５％の範囲の分量であり、前記中層部位の有機合成繊維の熱融解の程度が前記塗工層部位及び前記非塗層面部位の有機合成繊維の熱融解の程度よりも低く、前記除去後の中層部位の単位坪量あたり圧力損失が、前記塗工層部位の単位坪量あたり圧力損失及び前記非塗工層部位の単位坪量あたり圧力損失よりも低く、かつ、前記除去後の中層部位の単位坪量あたり圧力損失が、除去前の不織布の単位坪量あたり圧力損失に対して、１０％〜７０％の範囲内であり、前記不織布のいずれの面にも前記半透膜を塗工しうる。このような構成とした結果、（１）不織布中層部位の圧力損失を、不織布の表面部位の圧力損失に対して、相対的に低減することで、樹脂塗布液のアンカー効果が向上して半透膜の支持体への密着性が良好になること、（２）不織布の表面部位のうち半透膜の塗工層部位の圧力損失を、中層部位の圧力損失と同じ又は低くしないことで塗工面の平滑性が維持されること、（３）不織布の表面部位のうち半透膜の非塗工層部位の圧力損失を、中層部位の圧力損失と同じ又は低くしないことで半透膜塗工液の裏抜けを防ぐことができること、を実現できる。
【００２７】
半透膜支持体となる不織布の主な構成要素である有機合成繊維は、主体繊維とバインダー繊維とに分けられる。
【００２８】
主体繊維としては、ポリエステル繊維を用いる。ポリエステル繊維は、耐熱性、耐薬品性、繊維径や性状の種類の豊富さなどから、好適に用いられる。ここで、本発明では、有機合成繊維のうち、低温での溶融接着を目的としない通常の融点、例えば１４０〜３００℃の融点をもつ有機合成繊維を、「主体繊維」と呼ぶ。主体繊維の形状によって、繊維径が細いものを用いれば、完成したシートの孔径がより小さくなり、繊維径が太いものを用いれば、シートの強度が増す。繊維が短いものを用いれば、湿式抄紙工程での水中での分散性が向上し、繊維が長いものを用いれば、シートの強度が増す。本実施形態においては、合成繊維の太さは０．０５〜５．０デシテックス、好ましくは０．１〜３．０デシテックス、長さ１〜８ｍｍ、好ましくは長さ３〜６ｍｍの範囲のものが好適に用いられる。また、繊維の断面の形状は、必要に応じて適宜選択することが可能で、本実施形態においては限定されない。
【００２９】
バインダー繊維は、製品の強度物性の向上や、シート化工程、巻取り工程の間でも十分なシート強度を保たせることを目的に主体繊維に混合するものである。ここで「バインダー繊維」とは、繊維全体又は繊維表面（鞘部分）が主体繊維よりも２０℃程度又は２０℃以上融点が低い有機合成繊維を指し、抄紙後の乾燥工程や熱圧工程による加熱で繊維表面あるいは繊維全体が溶融接着して、物理的強度をシートに付与する効果をもつ。
【００３０】
バインダー繊維は、その構成樹脂全ての融点が低いものや、内側と外側の二重構造いわゆる芯鞘構造と呼ばれる構造をもち、表面だけが融着するタイプなどがあり、いずれも本実施形態において使用可能である。好適には融点２００〜２３０℃程度のポリエステル未延伸繊維が用いられる。また、太さ、長さ、断面の形状などは、主体繊維と同様に目的に応じて選択が可能である。例えば、本実施形態においては、バインダー繊維の太さは０．１〜５．０デシテックス、好ましくは０．５〜３．０デシテックス、長さ１〜８ｍｍ、好ましくは長さ３〜６ｍｍの範囲のものが好適に用いられる。バインダー繊維は主体繊維と同じか又はこれに近い樹脂組成であることが好ましいが、要求特性に応じ異種の樹脂組成でも可能である。また、湿熱条件で溶解する特性をもつビニロンバインダー繊維も好適に用いられる。
【００３１】
本発明の実施形態として、有機合成繊維として主体繊維のみ配合する場合と、主体繊維とバインダー繊維の両方を配合する場合を含む。本実施形態においては、主体繊維とバインダー繊維との配合量の比率（質量比）は、主体繊維：バインダー繊維＝１００：０〜５０：５０の範囲が好ましい。バインダー繊維を混合せずに、主体繊維となる合成繊維だけを含有したシートを熱圧加工処理することで、主体繊維同士を溶融接着させることが可能であるが、主体繊維は、低温での溶融接着を目的としないため、熱圧加工処理時の加熱温度を主体繊維の融点付近まで高める必要がある。主体繊維にバインダー繊維を配合した場合は、主体繊維の融点より低温で繊維同士を溶融接着させることが可能となる。ただし、バインダー繊維の比率が５０質量％を超えるとバインダー繊維自体の物理的強度が主体繊維の物理的強度より弱いためにシートの物理的強度（以下、単に「強度」と記載することがある。）が低下してしまう。
【００３２】
配合する繊維は、有機合成繊維とする。このとき必要に応じて有機合成繊維の他に、炭酸カルシウム、タルク、カオリンなどの無機充填材などを配合することも可能である。
【００３３】
半透膜支持体用不織布としては、例えば湿式抄造法で製造される湿式不織布が用いられる。あるいは乾式不織布でも可能である。このうち、本発明においては乾式不織布よりも湿式不織布のほうがより本発明の効果が大きい。これは、連続長繊維の有機合成繊維が主な構成要素である乾式不織布に比べ、カットした短繊維の有機合成繊維が主な構成要素である湿式不織布は中層の通気性が高まりやすく、アンカー効果が発現しやすいためである。
【００３４】
熱圧加工処理する前の不織布は１層構造とする。熱カレンダーで熱圧加工する際、１層構造であると熱の伝わり方が一様であるので、加工条件による各層部位の圧力損失コントロールを行いやすい。一方、多層構造であると層同士が接する断層部分で熱の伝わりかたが変わることがあり、圧力損失コントロールがうまくいかない場合がある。
【００３５】
湿式不織布の製造方法としては、原材料の有機合成繊維を水中に分散したのち抄紙ワイヤ上に繊維を積層しワイヤ下方から脱水してシートを形成する、いわゆる湿式抄紙法が用いられる。このうち、湿式抄紙法による湿式不織布は構成繊維のネットワークが乾式不織布より均一になりやすく、特に好ましい。湿式抄紙法で用いる抄紙機の種類は、本実施形態では限定されず、例えば枚葉式抄紙装置、又は連続抄紙機であれば長網式抄紙機、短網式抄紙機、円網式抄紙機、傾斜ワイヤ式抄紙機、ギャップフォーマー、デルタフォーマーなどを用いることができる。
【００３６】
抄紙されたシートは多量の水分を含有しているので乾燥工程で乾燥される。このときの乾燥方法は、特に限定されないが、熱風乾燥、赤外線乾燥、ドラム乾燥、ヤンキードライヤーによる乾燥などが好適に用いられる。乾燥温度としては、１００〜１６０℃が望ましく、１０５〜１４０℃がより望ましい。
【００３７】
前述の方法で製造された湿式不織布や乾式不織布はそのまま半透膜支持体用に使用される場合もあるが、多くの場合半透膜支持体としての強度が不足している。そこで、半透膜支持体として十分な強度を得るために、主体繊維の融点付近、あるいはバインダー繊維の融点付近の温度で熱圧加工処理することによって、繊維を熱溶着して強度を高めることが行われる。この処理は各種の熱圧加工装置が用いられるが、一般的には熱カレンダー装置が有効である。例えば、１６０℃以上の温度で処理可能な金属ロールニップカレンダーを用いる方法や、高い耐熱性をもつ樹脂ロールであれば金属ロール／樹脂ロールのソフトニップカレンダーを用いることも可能である。
【００３８】
熱圧加工処理の温度条件は、一般的には１６０℃〜２６０℃の範囲が好ましく、１８０℃〜２４０℃の範囲がより好ましいが、使用する合成繊維の種類によっては、より低い温度やより高い温度が望ましい場合もある。例えば、主体繊維にバインダー繊維を配合する場合には、バインダー繊維の融点付近の温度で熱圧加工処理することによって、繊維同士を溶融接着して強度を高めることが行われる。線圧は、特に限定するものではないが、５０〜２５０ｋＮ／ｍの範囲が好ましく、１００〜２００ｋＮ／ｍの範囲がより好ましい。また、ウェブ全体で均一な性能を発現させるためには、できるだけ均一な温度プロファイル、線圧プロファイルで処理することが望ましい。熱カレンダー装置のロール径は、熱圧加工処理される基材、ニップ圧、速度などのパラメーターによって、適宜選定される。バインダー繊維を配合せず、主体繊維だけを用いて半透膜支持体用不織布を製造した場合は、主体繊維の融点付近の温度で熱圧加工処理される。
【００３９】
本実施形態の半透膜支持体用不織布を得る方法としては、次の方法に限定するものではないが、方法のひとつとして、支持体（不織布）製造での有機合成繊維の熱融着工程における融着温度とライン速度との関係を利用することが挙げられる。ライン速度が比較的遅ければ、不織布厚さ方向において熱が内部まで伝導して塗工層部位、中層部位、非塗工層部位が均一に熱融着する。ラインがある一定速度を超えると、熱は不織布の内部まで伝導しにくくなり、中層部位での熱融着が進まず、半融解状態となる。ただし、ライン速度がさらに早くなると、中層部位での熱融着がさらに進まず、ほとんど未融解状態となる。この結果、塗工液が不織布に浸透しすぎて半透膜の形成を悪化させ、また、不織布自体が中層部位で剥離するなどの問題が引き起こる。中層部位の半融解状態については、後記の中層部位、塗工層部位、及び非塗工層部位の「単位坪量あたり圧力損失」の関係を満たすような半融解状態となるように、厳重な工程管理をすべきである。熱融着工程の例としては、前出の抄紙工程の乾燥工程、熱圧加工処理などが挙げられ、特に熱圧加工処理の諸条件が大きく影響するので重要である。
【００４０】
本発明は前述の方法などを利用して、不織布の中層部位の繊維の熱融着状態を塗工層部位、非塗工層部位に対して緩慢にさせることで中層部位の緻密性が低下して（中層部位が嵩高となり）、圧力損失を低減させることができる。ここで、本発明では不織布の通気性の指標として圧力損失を使用する。圧力損失は不織布を通風したときの通気抵抗を圧力差で示したもので、面風速５．３ｃｍ／ｓでの通風条件で定義する。単位はＰａである。圧力損失が高いほど通気性が低いことを示す。また、「単位坪量あたり圧力損失」とは前記圧力損失を不織布の坪量で除したもので、単位はＰａ／（ｇ／ｍ２）である。圧力損失は坪量に比例するので、坪量の異なる不織布を同じ坪量レベルで比較できる。本発明では、全坪量を有する不織布の圧力損失に対する、その坪量の一部を有している中層部位の圧力損失が、どの程度低下したかを正当に評価するために「単位坪量あたり圧力損失」を使用する。
【００４１】
本発明では、塗工層部位及び非塗工層部位を除去した中層部位の単位坪量あたり圧力損失が、塗工層部位の単位坪量あたり圧力損失及び非塗工層部位の単位坪量あたり圧力損失よりも低くなければならない。塗工層部位の単位坪量あたり圧力損失の値が中層部位の単位坪量あたり圧力損失の値以下であると、半透膜塗工側面の繊維融解状態が悪いため繊維毛羽が半透膜を突き抜けて半透膜の表面性が悪化する。また、非塗工層部位の単位坪量あたり圧力損失の値が中層部位の単位坪量あたり圧力損失の値以下であると、中層部位まで浸透した半透膜塗工液が非塗工層部位まで浸透しすぎてしまい樹脂裏抜けが生じ、また半透膜の表面性（厚さ均一性）が悪化する。
【００４２】
本発明では、塗工層部位及び非塗工層部位を除去した中層部位の単位坪量あたり圧力損失が、除去前の不織布の単位坪量あたり圧力損失に対して、１０％〜７０％の範囲内であり、好ましくは１５％〜５０％の範囲内である。７０％より大きいと半透膜塗工液が中層部位に浸透しにくくなって本発明のアンカー効果が出なくなる。１０％より小さいと半透膜塗工液が中層部位に浸透しすぎて半透膜の表面性（厚さ均一性）が悪化したり樹脂裏抜けが生じたりしてしまう。
【００４３】
熱圧加工処理された後の不織布の圧力損失は、該湿式不織布の面風速５．３ｃｍ／秒時の圧力損失として５０Ｐａ以上３０００Ｐａ以下が好ましく、更に好ましくは８０Ｐａ以上１５００Ｐａ以下である。５０Ｐａ未満であると、半透膜塗工液が不織布に浸透しすぎてしまい塗工した半透膜の表面が不均一になったり、裏抜けを起こしたりしてしまう。また、圧力損失が３０００Ｐａより大きくなると、逆に半透膜塗工液が湿式不織布のシート内部に浸透しづらくなるため塗工した半透膜の湿式不織布表面への食い付きが悪くなり、本発明のアンカー効果が出なくなる。
【００４４】
不織布への半透膜塗工液の塗工適性を良好にするためには、基材となる不織布のシート密度を高めることも必要である。シート密度は０．５ｇ／ｃｍ３以上が好ましく、更に好ましくは０．６ｇ／ｃｍ３以上であり、最も好ましくは０．７ｇ／ｃｍ３以上である。０．５ｇ／ｃｍ３未満であると、半透膜塗工液が不織布に浸透しすぎてしまい塗工した半透膜の表面が不均一になったり、裏抜けを起こしたりしてしまう。シート密度の上限は、例えば１．０ｇ／ｃｍ３である。
【００４５】
不織布の坪量は、３０〜２００ｇ／ｍ２が好ましく、５０〜１５０ｇ／ｍ２がより好ましい。不織布の坪量が２００ｇ／ｍ２よりも大きいと、製造された半透膜をモジュールにする際、厚すぎてモジュール当たりの面積が小さくなり濾過性能が低下し、３０ｇ／ｍ２未満であると、厚みが薄すぎて製膜工程において半透膜塗工液の裏抜けが生ずるというおそれがある。また、不織布の厚さは、３０〜４００μｍが好ましく、５５〜３００μｍがより好ましい。不織布の厚さが４００μｍを超えると、製造された半透膜をモジュールにする際、厚すぎてモジュール当たりの面積が小さくなり濾過性能が低下し、３０μｍ未満であると、厚みが薄すぎて製膜工程において半透膜塗工液の裏抜けが生ずるというおそれがある。
【実施例】
【００４６】
次に、実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００４７】
（実施例１）
＜繊維原料スラリーの調製＞
太さ１．４５デシテックス、カット長さ５ｍｍの市販のポリエステル主体繊維（商品名：ＥＰ１３３、クラレ社製）２４ｋｇと、太さ１．２デシテックス、カット長さ５ｍｍの市販のポリエステルバインダー繊維（商品名：ＴＲ０７Ｎ、帝人ファイバー社製）６ｋｇを、水に投入し、分散機で５分間分散し、繊維分濃度１質量％の繊維原料スラリーを得た。
＜繊維スラリーの調製＞
繊維原料スラリーに、水を加えて全体を稀釈し、繊維分濃度０．０３質量％の繊維スラリーを得た。
＜シートの作製＞
この繊維スラリーを、短網式抄紙機のヘッドボックスに投入し繊維スラリーを抄紙したのち、表面温度１２０℃のシリンダドライヤでシートが完全に乾くまで乾燥し、連続の巻取り原紙を得た。
＜熱圧加工処理＞
金属ロール／金属ロールのハードニップで金属ロールの面長１１７０ｍｍ、ロール径４５０ｍｍの熱カレンダー装置を用い、前述の巻取り原紙をロール表面温度１９５℃、ロール間クリアランス８０μｍ、線圧９０ｋＮ／ｍ、ライン速度２０ｍ／分の条件で熱圧加工処理し、坪量７８ｇ／ｍ２、厚さ９７μｍ、シート密度０．８０ｇ／ｃｍ３、圧力損失４３０Ｐａの半透膜支持体用不織布を得た。
【００４８】
（実施例２）
＜繊維原料スラリーの調製＞
実施例１と同様とした。
＜繊維スラリーの調製＞
実施例１と同様とした。
＜シートの作製＞
実施例１と同様とした。
＜熱圧加工処理＞
実施例１のうち、ライン速度を１８ｍ／分とした以外は実施例１と同様にして、坪量７８ｇ／ｍ２、厚さ９８μｍ、シート密度０．８０ｇ／ｃｍ３、圧力損失３９０Ｐａの半透膜支持体用不織布を得た。
【００４９】
（実施例３）
＜繊維原料スラリーの調製＞
実施例１と同様とした。
＜繊維スラリーの調製＞
実施例１と同様とした。
＜シートの作製＞
実施例１と同様とした。
＜熱圧加工処理＞
実施例１のうち、ライン速度を１６ｍ／分とした以外は実施例１と同様にして、坪量８０ｇ／ｍ２、厚さ９９μｍ、シート密度０．８１ｇ／ｃｍ３、圧力損失４５０Ｐａの半透膜支持体用不織布を得た。
【００５０】
（実施例４）
＜繊維原料スラリーの調製＞
実施例１と同様とした。
＜繊維スラリーの調製＞
実施例１と同様とした。
＜シートの作製＞
実施例１と同様とした。
＜熱圧加工処理＞
実施例１のうち、ロール表面温度１７８℃、ライン速度を１８ｍ／分とした以外は実施例１と同様にして、坪量７７ｇ／ｍ２、厚さ９５μｍ、シート密度０．８１ｇ／ｃｍ３、圧力損失４５０Ｐａの半透膜支持体用不織布を得た。
【００５１】
（実施例５）
＜繊維原料スラリーの調製＞
実施例１と同様とした。
＜繊維スラリーの調製＞
実施例１と同様とした。
＜シートの作製＞
実施例１と同様とした。
＜熱圧加工処理＞
実施例１のうち、ライン速度を２６ｍ／分とした以外は実施例１と同様にして、坪量７９ｇ／ｍ２、厚さ９８μｍ、シート密度０．８１ｇ／ｃｍ３、圧力損失３１０Ｐａの半透膜支持体用不織布を得た。
【００５２】
（実施例６）
＜繊維原料スラリーの調製＞
実施例１と同様とした。
＜繊維スラリーの調製＞
実施例１と同様とした。
＜シートの作製＞
実施例１と同様とした。
＜熱圧加工処理＞
金属ロール／弾性コットンロールのソフトニップで、金属ロールの面長１１７０ｍｍ、ロール径４５０ｍｍ、の熱カレンダー装置を用い、前述の巻取り原紙をロール表面温度１８８℃、ロール間クリアランス０μｍ、線圧９０ｋＮ／ｍ、処理速度２０ｍ／分の条件で１回目の熱圧加工処理を行い、次に金属ロールに接する原紙の面を逆にして１回目の加熱加圧処理と同じ条件で２回目の熱圧加工処理を行い、坪量７８ｇ／ｍ２、厚さ９７μｍ、シート密度０．８０ｇ／ｃｍ３、圧力損失４３０Ｐａの半透膜支持体用不織布を得た。
【００５３】
（比較例１）
＜繊維原料スラリーの調製＞
実施例１と同様とした。
＜繊維スラリーの調製＞
実施例１と同様とした。
＜シートの作製＞
実施例１と同様とした。
＜熱圧加工処理＞
実施例１のうち、ライン速度を９ｍ／分とした以外は実施例１と同様にして、坪量７８ｇ／ｍ２、厚さ９６μｍ、シート密度０．８１ｇ／ｃｍ３、圧力損失４２０Ｐａの半透膜支持体用不織布を得た。
【００５４】
（比較例２）
＜繊維原料スラリーの調製＞
実施例１と同様とした。
＜繊維スラリーの調製＞
実施例１と同様とした。
＜シートの作製＞
実施例１と同様とした。
＜熱圧加工処理＞
実施例１のうち、ライン速度を３１ｍ／分とした以外は実施例１と同様にして、坪量７８ｇ／ｍ２、厚さ９８μｍ、シート密度０．８０ｇ／ｃｍ３、圧力損失３７０Ｐａの半透膜支持体用不織布を得た。
【００５５】
（比較例３）
＜繊維原料スラリーの調製＞
実施例１と同様とした。
＜繊維スラリーの調製＞
実施例１と同様とした。
＜シートの作製＞
実施例１と同様とした。
＜熱圧加工処理＞
実施例１のうち、ライン速度を１２ｍ／分とした以外は実施例１と同様にして、坪量８０ｇ／ｍ２、厚さ９７μｍ、シート密度０．８２ｇ／ｃｍ３、圧力損失４６０Ｐａの半透膜支持体用不織布を得た。
【００５６】
（比較例４）
＜繊維原料スラリーの調製＞
実施例１と同様とした。
＜繊維スラリーの調製＞
実施例１と同様とした。
＜シートの作製＞
実施例１と同様とした。
＜熱圧加工処理＞
金属ロール／弾性コットンロールのソフトニップで、金属ロールの面長１１７０ｍｍ、ロール径４５０ｍｍ、の熱カレンダー装置を用い、前述の巻取り原紙をロール表面温度１８８℃、ロール間クリアランス０μｍ、線圧９０ｋＮ／ｍ、処理速度２０ｍ／分の条件で１回だけの熱圧加工処理を行い、坪量７８ｇ／ｍ２、厚さ１００μｍ、シート密度０．７８ｇ／ｃｍ３、圧力損失２５０Ｐａの半透膜支持体用不織布を得た。なお、得られた不織布の半透膜塗工側面は、金属ロールに接した面側とした。
【００５７】
（比較例５）
＜繊維原料スラリーの調製＞
実施例１と同様とした。
＜繊維スラリーの調製＞
実施例１と同様とした。
＜シートの作製＞
実施例１と同様とした。
＜熱圧加工処理＞
比較例４と同様とした。なお、得られた不織布の半透膜塗工側面は、樹脂コットンロールに接した面側とした。
【００５８】
実施例で得られた半透膜支持体用不織布は以下の方法で評価を行った。
＜坪量の測定＞
ＪＩＳ  Ｐ  ８１２４：１９９８「紙及び板紙−坪量測定方法」に準じて行った。単位はｇ／ｍ２とした。
【００５９】
＜圧力損失の測定＞
自製の装置を用いて、有効面積１００ｃｍ２の濾材に面風速５．３ｃｍ／秒で通風したときの圧力損失を微差圧計で測定した。単位はＰａとした。
なお、坪量あたり圧力損失は以下の計算式で求めた。
（数１）  （坪量あたり圧力損失）＝（圧力損失）／（坪量）
【００６０】
＜中層部位試料の作製＞
あらかじめ坪量と圧力損失を測定した試験片について、まず半透膜塗工側面から粘着テープを用いて少しずつ剥離させた。剥離させた残りの試験片の重量を測定しながら、剥離を行い、全坪量の所定分を除去した。なお、「全坪量の所定分を除去」とは、不織布の全坪量を基準として、２５％分を目標として除去することを意味し、このとき除去量の誤差が生じるのでこれを考慮して、坪量の２２．５〜２７．５％の範囲（２５％除去分±その１０％の誤差）で除去することを意味する。塗工層部位の圧力損失と塗工層部位の単位坪量あたり圧力損失は以下のとおり求めた。
（数２）（塗工層部位圧力損失）＝（剥離前圧力損失）−（剥離後圧力損失）
（数３）（塗工層部位単位坪量あたり圧力損失）＝（数２の塗工層部位圧力損失）／（剥離除去坪量）
（数３）の剥離除去坪量は、塗工層部位として除去した分の坪量である。
次に、塗工層部位を除去した試験片を用いて、さらに半透膜非塗工面から同様にして粘着テープを用いて少しずつ剥離させ全坪量の所定分を除去して中層部位を得た。非塗工層部位の圧力損失と非塗工層部位の単位坪量あたり圧力損失は以下のとおり求めた。
（数４）（非塗工層部位圧力損失）＝（剥離前圧力損失）−（数２の剥離後圧力損失）
（数５）（非塗工層部位単位坪量あたり圧力損失）＝（数４の非塗工層部位圧力損失）／（剥離除去坪量）
（数５）の剥離除去坪量は、非塗工層部位として除去した分の坪量である。
（数６）（中層部位圧力損失）＝（数４の剥離後圧力損失）
（数４）の剥離後圧力損失は、塗工層部位と非塗工層部位とを除去して中層部位だけにしたサンプルの圧力損失である。
（数７）（中層部位単位坪量あたり圧力損失）＝（数６の中層部位圧力損失）／（中層部位坪量）
なお、除去前の不織布（すなわち最初に準備した試験片）の単位坪量あたり圧力損失に対する、塗工層部位と非塗工層部位とを除去した中層部位の単位坪量あたり圧力損失の割合は以下の式で求めた。
（数８）（除去前の不織布の単位坪量あたり圧力損失に対する、除去後の中層部位単位坪量あたり圧力損失の割合）＝（数７の中層部位単位坪量あたり圧力損失）／（数１の坪量あたり圧力損失）×１００
【００６１】
＜半透膜塗工層の形成＞
実施例で得られた半透膜支持体用不織布からＡ４判サイズの試料を切り出し、ポリスルホン樹脂のＤＭＦ（ジメチルホルムアミド）２０質量％溶液をメイヤーバー＃１２を用いて半透膜支持体上に塗工したのち、水に浸漬して塗工層を固化して半透膜を形成した。半透膜の膜厚は、乾燥後で５０μｍとした。
【００６２】
＜塗工層剥離強度＞
前記の半透膜塗工層を形成した支持体用不織布試料について、手で揉むようにして１０回しごいた後の塗工面の剥離状況を目視評価した。塗工面が完全に支持体から剥がれているものを×（実用上問題あり）、一部剥がれそうな兆候が見えるものを△（実用下限レベル。）、剥がれていないものを○（実用上問題なし）とし、○、△を合格とし、×を不合格とした。
【００６３】
＜塗工層表面性（厚さ均一性）＞
前記の半透膜塗工層を形成した支持体用不織布試料について、塗工面の表面状態を目視評価した。塗工面に凹凸が見られるものを×（実用上問題あり）、やや凹凸が見られるものを△（実用下限レベル。）、凹凸がないものを○（実用上問題なし）とし、○、△を合格とし、×を不合格とした。
【００６４】
＜樹脂裏抜け＞
前記の半透膜塗工層を形成した支持体用不織布試料について、非塗工面の半透膜塗工液の裏抜け状態を目視評価した。非塗工面に裏抜けが見られるものを×（実用上問題あり）、裏抜けの兆候が見られるものを△（実用下限レベル。）、裏抜けがないものを○（実用上問題なし）とし、○、△を合格とし、×を不合格とした。
【００６５】
【表１】
0005203515.tif 000002
【００６６】
結果を表１にまとめた。表１の結果より、坪量あたり圧力損失に対する中層部位単位坪量あたり圧力損失の割合が規定内である実施例１、実施例２は、塗工層剥離強度、塗工層表面性、樹脂裏抜けは合格レベルであり、中層部位の半融解状態の程度が適度であることを示している。また、実施例４は実施例１、２とは熱カレンダーのロール表面温度が異なっているが、ライン速度を適正に選択すれば中層部位の半融解状態の程度が適度になり合格レベルになることを示している。実施例３は坪量あたり圧力損失に対する中層部位単位坪量あたり圧力損失の割合が規定上限付近であり、中層部位の融解の程度が進んでおり、合格レベルではあるが塗工層剥離強度が実用下限レベルであった。実施例５は坪量あたり圧力損失に対する中層部位単位坪量あたり圧力損失の割合が規定下限付近であり、中層部位の融解の程度が比較的低く、合格レベルではあるが塗工層表面性と樹脂裏抜けが実用下限レベルであった。
【００６７】
一方、比較例１、比較例３は坪量あたり圧力損失に対する中層部位単位坪量あたり圧力損失の割合が上限より高い例であり、塗工層剥離強度が悪化した。半透膜塗工層の支持体へのアンカー効果が薄れたことが分かる。比較例２は坪量あたり圧力損失に対する中層部位単位坪量あたり圧力損失の割合が下限より低い例であり、塗工層表面性と樹脂裏抜けが悪化した。半透膜塗工液が浸透しすぎていることが分かる。
【００６８】
実施例６はソフトニップ熱カレンダーの例である。熱圧加工条件を適正に選択して不織布原紙を両面加工すれば、中層部位の半融解状態の程度が適度になり合格レベルになることを示している。これに対して、比較例４、比較例５は不織布原紙を片面のみ熱圧加工した例である。比較例４では金属ロールに接した面に半透膜塗工液を塗工しているが、弾性コットンロールに接した面の融解状態の程度が低いため、半透膜塗工液が浸透しすぎて塗工層表面性と樹脂裏抜けが悪化した。比較例５は逆に弾性コットンロールに接した面に半透膜塗工液を塗工しており、塗工層剥離強度と樹脂裏抜けは合格レベルであったが、塗工面の繊維融解状態の程度が低いため繊維毛羽が塗工層を突き抜けて塗工層表面性が悪化した。
【要約】
【課題】本発明の課題は、半透膜の支持体への密着性が良好でかつ半透膜の厚さ均一性が良好で、なおかつ塗工液の裏抜けがない半透膜支持体用不織布を提供することである。
【解決手段】本発明に係る半透膜支持体用不織布は、半透膜塗工側面から厚さ方向に全坪量の所定分までの部位を塗工層部位とし、半透膜非塗工面から厚さ方向に全坪量の所定分までの部位を非塗工層部位とし、半透膜塗工側面及び半透膜非塗工面の両方から厚さ方向に全坪量の各々所定分を除去した部位を中層部位とし、除去後の中層部位の単位坪量あたり圧力損失が、塗工層部位の単位坪量あたり圧力損失及び非塗工層部位の単位坪量あたり圧力損失よりも低く、かつ、除去後の中層部位の単位坪量あたり圧力損失が、除去前の不織布の単位坪量あたり圧力損失に対して、１０％〜７０％の範囲内である。所定分は約２５％とする。
【選択図】なし