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公開番号2025126116
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-28
出願番号2024192659
出願日2024-11-01
発明の名称複合半透膜
出願人東レ株式会社
代理人
主分類B01D 71/56 20060101AFI20250821BHJP(物理的または化学的方法または装置一般)
要約【課題】塩除去性能および透水性能を両立した複合半透膜を提供すること。
【解決手段】粒子を含有する粒子含有層と粒子を含有しない粒子非含有層からなる多孔質層と、上記粒子非含有層上に設けられたポリアミド分離機能層とを有する、複合半透膜。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
粒子を含有する粒子含有層と、粒子を含有しない粒子非含有層からなる多孔質層と、前記粒子非含有層上に設けられたポリアミド分離機能層とを有する、複合半透膜。
続きを表示（約 650 文字）【請求項２】
前記粒子が有機系高分子を含む、請求項１に記載の複合半透膜。
【請求項３】
前記有機系高分子がメラミン系樹脂、ユリア樹脂、フェノール系樹脂、エポキシ樹脂、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、ポリアミドからなる群より選ばれる少なくとも一つの有機系高分子である、請求項２に記載の複合半透膜。
【請求項４】
前記多孔質層における粒子含有量が、２．０質量％以上２０．０質量％以下である、請求項１または２に記載の複合半透膜。
【請求項５】
前記ポリアミド分離機能層が設けられた粒子非含有層の厚みが、３．０μｍ以上１５．０μｍ以下である、請求項１または２に記載の複合半透膜。
【請求項６】
前記粒子の平均粒子径が、０．１０μｍ以上５．０μｍ以下である、請求項１または２に記載の複合半透膜。
【請求項７】
前記多孔質層の主成分がポリスルホン系樹脂である、請求項１または２に記載の複合半透膜。
【請求項８】
前記粒子含有層において、粒子が多孔質層の流路部分に存在する、請求項１または２に記載の複合半透膜。
【請求項９】
請求項１または２に記載の複合半透膜と、供給側流路材と、透過側流路材と、集水管とを備える、分離膜エレメント。
【請求項１０】
請求項９に記載の分離膜エレメントを備える、流体分離装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、液状混合物の選択的分離に有用な複合半透膜に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
混合物の分離に関して、溶媒（例えば水）に溶解した物質（例えば塩類）を除くための技術には様々なものがあるが、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膜分離法の利用が拡大している。膜分離法に使用される膜には、精密ろ過膜、限外ろ過膜、ナノろ過膜、逆浸透膜などがあり、これらの膜は、例えば、海水、かん水、有害物を含んだ水などからの飲料水の製造、工業用超純水の製造、排水処理、有価物の回収などに用いられている。
【０００３】
現在市販されている逆浸透膜およびナノろ過膜の大部分は複合半透膜であり、多孔性支持膜上にゲル層とポリマーを架橋した活性層を有するものと、多孔性支持膜上でモノマーを重縮合した活性層を有するものの２種類がある。なかでも、多官能アミンと多官能酸ハロゲン化物との重縮合反応によって得られる架橋ポリアミドからなる分離機能層を支持膜上に被覆して得られる複合半透膜は、透水性能および塩除去性能が高い分離膜として広く用いられている。
【０００４】
逆浸透膜を用いる造水プラントではランニングコストをより一層低減するため、現状よりも高い透水性能を有する逆浸透膜が求められている。
【０００５】
複合半透膜の透水性能に影響を及ぼす因子として、ポリアミド表面に形成されるひだ構造が挙げられる。透水性能とひだ構造の関係については、ひだを伸長することによって実質的な膜面積を大きくし、透水性能を向上し得ることが開示されている（特許文献１、２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特開平９－１９６３０号公報
特開２００１－１７９０６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、塩除去性能および透水性能を両立した複合半透膜を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明は、下記［１］～［１０］の構成を包含する。
［１］粒子を含有する粒子含有層と、粒子を含有しない粒子非含有層からなる多孔質層と、上記粒子非含有層上に設けられたポリアミド分離機能層とを有する、複合半透膜。
［２］上記粒子が有機系高分子を含む、上記［１］に記載の複合半透膜。
［３］上記有機系高分子がメラミン系樹脂、ユリア樹脂、フェノール系樹脂、エポキシ樹脂、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、ポリアミドからなる群より選ばれる少なくとも一つの有機系高分子である、上記［２］に記載の複合半透膜。
［４］上記多孔質層における粒子含有量が、２．０質量％以上２０．０質量％以下である、上記［１］～［３］のいずれかに記載の複合半透膜。
［５］上記ポリアミド分離機能層が設けられた粒子非含有層の厚みが、３．０μｍ以上１５．０μｍ以下である、上記［１］～［４］のいずれかに記載の複合半透膜。
［６］上記粒子の平均粒子径が、０．１０μｍ以上５．０μｍ以下である、上記［１］～［５］のいずれかに記載の複合半透膜。
［７］上記多孔質層の主成分がポリスルホン系樹脂である、上記［１］～［６］のいずれかに記載の複合半透膜。
［８］上記粒子含有層において、粒子が多孔質層の流路部分に存在する、上記［１］～［７］のいずれかに記載の複合半透膜。
［９］上記［１］～［８］のいずれかに記載の複合半透膜と、供給側流路材と、透過側流路材と、集水管とを備える、分離膜エレメント。
［１０］上記［９］に記載の分離膜エレメントを備える、流体分離装置。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、高い塩除去性能および透水性能を両立した複合半透膜が実現される。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
図１は、本発明の実施の一形態における複合半透膜の模式断面図である。
図２は、分離膜エレメントの一例を示す展開図である。
図３は、走査型電子顕微鏡で倍率１０，０００倍にて実施例４の複合半透膜の多孔質層を観察した断面画像を２枚組み合わせた画像である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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