中空纤维膜和中空纤维膜组件制造技术

本发明专利技术提供一种气体透过性能良好并能抑制针孔的发生且耐热性优良的中空纤维膜以及使用该中空纤维膜的中空纤维膜组件。本发明专利技术的中空纤维膜，其具有气体透过性的非多孔质层和支持所述非多孔质层的多孔质支持层，用于形成所述非多孔质层的热塑性弹性体的DSC熔化峰温度为130℃以上，且ISO 37(2010)规定的断裂伸长率为300％以上；并且所述非多孔质层由包含苯乙烯系热塑性弹性体(Ⅰ)和聚烯烃(Ⅱ)的组合物构成，所述苯乙烯系热塑性弹性体(Ⅰ)含有：具有聚苯乙烯部(A)和聚共轭二烯部(B)的ABA型苯乙烯系热塑性弹性体(α)以及该ABA型苯乙烯系热塑性弹性体(α)的氢化物(αh)中的至少一种；所述聚共轭二烯部(B)含有1,2‑键合单元和3,4‑键合单元中的至少一种，且相对于构成所述聚共轭二烯部(B)的全部单元的合计量，1,2‑键合单元和3,4‑键合单元的合计量为50摩尔％以上。

Hollow fiber membrane and hollow fiber membrane module

The present invention provides a hollow fiber membrane excellent in gas permeability and capable of suppressing pinholes and excellent heat resistance, and a hollow fiber membrane assembly using the hollow fiber membrane. \u672c\u53d1\u660e\u7684\u4e2d\u7a7a\u7ea4\u7ef4\u819c\uff0c\u5176\u5177\u6709\u6c14\u4f53\u900f\u8fc7\u6027\u7684\u975e\u591a\u5b54\u8d28\u5c42\u548c\u652f\u6301\u6240\u8ff0\u975e\u591a\u5b54\u8d28\u5c42\u7684\u591a\u5b54\u8d28\u652f\u6301\u5c42\uff0c\u7528\u4e8e\u5f62\u6210\u6240\u8ff0\u975e\u591a\u5b54\u8d28\u5c42\u7684\u70ed\u5851\u6027\u5f39\u6027\u4f53\u7684DSC\u7194\u5316\u5cf0\u6e29\u5ea6\u4e3a130\u2103\u4ee5\u4e0a\uff0c\u4e14ISO\u00a037(2010)\u89c4\u5b9a\u7684\u65ad\u88c2\u4f38\u957f\u7387\u4e3a300\uff05\u4ee5\u4e0a\uff1b\u5e76\u4e14\u6240\u8ff0\u975e\u591a\u5b54\u8d28\u5c42\u7531\u5305\u542b\u82ef\u4e59\u70ef\u7cfb\u70ed\u5851\u6027\u5f39\u6027\u4f53(\u2160)\u548c\u805a\u70ef\u70c3(\u2161)\u7684\u7ec4\u5408\u7269\u6784\u6210\uff0c\u6240\u8ff0\u82ef\u4e59\u70ef\u7cfb\u70ed\u5851\u6027\u5f39\u6027\u4f53(\u2160)\u542b\u6709\uff1a\u5177\u6709\u805a\u82ef\u4e59\u70ef\u90e8(A)\u548c\u805a\u5171\u8f6d\u4e8c\u70ef\u90e8(B)\u7684ABA\u578b\u82ef\u4e59\u70ef\u7cfb\u70ed\u5851\u6027\u5f39\u6027\u4f53(\u03b1)\u4ee5\u53ca\u8be5ABA\u578b\u82ef\u4e59\u70ef\u7cfb\u70ed\u5851\u6027\u5f39\u6027\u4f53(\u03b1)\u7684\u6c22\u5316\u7269(\u03b1h)\u4e2d\u7684\u81f3\u5c11\u4e00\u79cd\uff1b\u6240\u8ff0\u805a\u5171\u8f6d\u4e8c\u70ef\u90e8(B)\u542b\u67091,2\u2011\u952e\u5408\u5355\u5143\u548c3,4\u2011\u952e\u5408\u5355\u5143\u4e2d\u7684\u81f3\u5c11\u4e00\u79cd\uff0c\u4e14\u76f8\u5bf9\u4e8e\u6784\u6210\u6240\u8ff0\u805a\u5171\u8f6d\u4e8c\u70ef\u90e8 (B) the total amount of all the units, the total amount of 1,2 and 3,4 bonding element bonding element is 50 mol% above.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】中空纤维膜和中空纤维膜组件
本专利技术涉及在从液体中去除溶存气体时等中使用的中空纤维膜和设有该中空纤维膜的中空纤维膜组件。本申请要求基于2014年8月26日在日本申请的特愿2014-171904号的优先权，在此引用其内容。
技术介绍
作为从液体中去除溶存气体的脱气方法，有使用中空纤维膜的方法。对于脱气用途中所使用的中空纤维膜，要求具有针对被处理液的耐溶剂性、低溶出性，因此，存在将这些特性优良的聚烯烃类用作膜材料的情况。例如，已知有以下的复合膜(例如参照专利文献1和2)：在多孔质基材上，层积了通过使用作为低密度聚烯烃的乙烯-高级烯烃共聚物或丙烯-高级烯烃共聚物所形成的均质薄膜。专利文献3中公开了由聚(4-甲基戊烯-1)构成的中空纤维膜。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利特开平11-47565号公报专利文献2：日本专利特开2008-272696号公报专利文献3：日本专利特开平7-155568号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题然而，作为低密度聚烯烃的乙烯-高级烯烃共聚物或丙烯-高级烯烃共聚物所形成的薄膜，其透氧系数低。因此，使用这些膜时，为了获得实用上有效的溶存气体的透过流量，最理想的是设为0.3μm以下的薄的膜。如此薄的膜的机械强度低，容易发生针孔(Pinhole)。另外，聚(4-甲基戊烯-1)是作为物质的透氧系数为低密度聚乙烯的150％的优良材料，但易于被氧化。因此，用于膜材料时，需要大量添加抗氧化剂，存在抗氧化剂的溶出等问题。另外，聚(4-甲基戊烯-1)的玻璃化转变点超过25℃且在30℃以下，在25℃以下的低温下易于变脆。因此，在低温下的溶液供给时或冲击性施加任何外部压力等时，由聚(4-甲基戊烯-1)构成的膜易于破裂。作为其它的聚烯烃类，可举出聚丙烯。聚丙烯具有优良的耐热性、刚性等，特别是具有耐热性，因而，当被处理液为高温液体(例如，热水等)时，聚丙烯适宜作为膜材料。然而，聚丙烯的作为物质的透氧系数低至低密度聚乙烯的60％以下。因而，使用聚丙烯时，为了获得实用上有效的溶存气体的透过流量，需要做成0.1μm以下的极为薄的膜。但这种极为薄的膜难以加工，同时机械强度低，容易发生针孔。本专利技术是鉴于上述情况而成的，其目的在于提供一种气体透过性能良好、能抑制针孔的发生且耐热性优良的中空纤维膜以及使用该中空纤维膜的中空纤维膜组件。解决问题的手段本专利技术人进行专心研究，结果发现，对于通过使用含有聚烯烃和特定的苯乙烯系热塑性弹性体的组合物所形成的非多孔质层，即使并未使厚度过度薄，也具有充分的气体透过性能，且由于无需使厚度过度薄，因而针孔被抑制，也具有优良的耐热性，从而完成了本专利技术。本专利技术具有以下构成。[1]一种中空纤维膜，是具有气体透过性的非多孔质层和支持所述非多孔质层的多孔质支持层的中空纤维膜，其特征在于，所述非多孔质层由热塑性弹性体所形成；该热塑性弹性体的DSC熔化峰温度为130℃以上，且该热塑性弹性体的基于ISO37(2010)规定的断裂伸长率为300％以上。[2]如[1]记载的中空纤维膜，其中，所述非多孔质层由包含苯乙烯系热塑性弹性体(Ⅰ)和聚烯烃(Ⅱ)的组合物构成；所述苯乙烯系热塑性弹性体(Ⅰ)含有ABA型苯乙烯系热塑性弹性体(α)以及所述ABA型苯乙烯系热塑性弹性体(α)的氢化物(αh)中的至少一种，所述ABA型苯乙烯系热塑性弹性体(α)具有聚苯乙烯部(A)和聚共轭二烯部(B)；所述聚共轭二烯部(B)含有1,2-键合单元和3,4-键合单元中的至少一种，相对于构成所述聚共轭二烯部(B)的全部单元的合计量，1,2-键合单元和3,4-键合单元的合计量为50摩尔％以上。[3]如[2]记载的中空纤维膜，其中，相对于所述苯乙烯系热塑性弹性体(Ⅰ)和所述聚烯烃(Ⅱ)的合计量，所述组合物含有60质量％以上、90质量％以下的所述苯乙烯系热塑性弹性体(Ⅰ)。[4]如[2]或[3]记载的中空纤维膜，其中，所述聚共轭二烯部(B)由丁二烯和异戊二烯中的至少一种构成。[5]如[2]～[4]中的任一项记载的中空纤维膜，其中，相对于所述苯乙烯系热塑性弹性体(Ⅰ)100质量％，所述ABA型苯乙烯系热塑性弹性体(α)和所述氢化物(αh)的合计含量为50质量％以上。[6]如[2]～[5]中的任一项记载的中空纤维膜，其中，所述聚烯烃(Ⅱ)为聚丙烯和不饱和羧酸改性聚丙烯中的至少一种。[7]如[1]～[6]中的任一项记载的中空纤维膜，其中，所述非多孔质层的厚度为0.5μm以上、10μm以下。[8]如[1]～[7]中的任一项记载的中空纤维膜，其中，所述多孔质支持层由聚乙烯构成。[9]如[8]记载的中空纤维膜，其中，所述聚乙烯是高密度聚乙烯。[10]一种中空纤维膜组件，其特征在于，其具备[1]～[9]中的任一项记载的中空纤维膜。本专利技术具有以下构成。(1)一种中空纤维膜，其是具有气体透过性的均质层和支持该均质层的多孔质支持层的中空纤维膜，其特征在于，所述均质层由包含苯乙烯系热塑性弹性体(Ⅰ)和聚烯烃(Ⅱ)的组合物构成；所述苯乙烯系热塑性弹性体(Ⅰ)含有ABA型苯乙烯系热塑性弹性体(α)以及所述ABA型苯乙烯系热塑性弹性体(α)的氢化物(αh)中的至少一种，所述ABA型苯乙烯系热塑性弹性体(α)具有聚苯乙烯部(A)和聚共轭二烯部(B)；所述聚共轭二烯部(B)含有1,2-键合单元和3,4-键合单元中的至少一种，相对于构成该聚共轭二烯部(B)的全部单元的合计量，1,2-键合单元和3,4-键合单元的合计量为50摩尔％以上。(2)如(1)记载的中空纤维膜，其中，相对于所述苯乙烯系热塑性弹性体(Ⅰ)和所述聚烯烃(Ⅱ)的合计量，所述组合物含有60质量％～90质量％的所述苯乙烯系热塑性弹性体(Ⅰ)。(3)如(1)或(2)记载的中空纤维膜，其中，所述聚共轭二烯部(B)由丁二烯和异戊二烯中的一种以上所构成。(4)如(1)～(3)中的任一项记载的中空纤维膜，其中，所述苯乙烯系热塑性弹性体(Ⅰ)中的所述ABA型苯乙烯系热塑性弹性体(α)和所述氢化物(αh)的合计含量为50质量％以上。(5)如(1)～(4)中的任一项记载的中空纤维膜，其中，所述聚烯烃(Ⅱ)为聚丙烯和不饱和羧酸改性聚丙烯中的一种以上。(6)如(1)～(5)中的任一项记载的中空纤维膜，其中，所述均质层的厚度为0.5～10μm。(7)如(1)～(6)中的任一项记载的中空纤维膜，其中，所述多孔质支持层由聚乙烯构成。(8)如(7)记载的中空纤维膜，其中，所述聚乙烯是高密度聚乙烯。(9)一种中空纤维膜组件，其特征在于，其具备(1)～(8)中的任一项记载的中空纤维膜。专利技术效果根据本专利技术，能提供一种气体透过性能良好、针孔的发生被抑制且耐热性优良的中空纤维膜以及使用该中空纤维膜的中空纤维膜组件。附图说明图1是说明使用了本专利技术的中空纤维膜组件的脱气方法的说明图。图2是用实施例1制备的中空纤维膜的截面(直径方向)的电子显微镜照片。图3是具有本专利技术的2层结构的中空纤维膜的截面图(圆周方向)。符号说明1：中空纤维膜组件10：中空纤维膜20：外壳(Housingcase)24a、24b：灌封材料25a、25b：盖部(Cap)26：液体流入口28：液体流出口具体实施方式以下，对本专利技术进行详细说明。<中空纤维膜>本专利技术的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种中空纤维膜，是具有气体透过性的非多孔质层和支持所述非多孔质层的多孔质支持层的中空纤维膜，其特征在于，所述非多孔质层由热塑性弹性体所形成；该热塑性弹性体的DSC熔化峰温度为130℃以上，且该热塑性弹性体的基于ISO 37(2010)规定的断裂伸长率为300％以上。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.08.26 JP 2014-1719041.一种中空纤维膜，是具有气体透过性的非多孔质层和支持所述非多孔质层的多孔质支持层的中空纤维膜，其特征在于，所述非多孔质层由热塑性弹性体所形成；该热塑性弹性体的DSC熔化峰温度为130℃以上，且该热塑性弹性体的基于ISO37(2010)规定的断裂伸长率为300％以上。2.如权利要求1记载的中空纤维膜，其中，所述非多孔质层由包含苯乙烯系热塑性弹性体(Ⅰ)和聚烯烃(Ⅱ)的组合物构成；所述苯乙烯系热塑性弹性体(Ⅰ)含有ABA型苯乙烯系热塑性弹性体(α)以及所述ABA型苯乙烯系热塑性弹性体(α)的氢化物(αh)中的至少一种，所述ABA型苯乙烯系热塑性弹性体(α)具有聚苯乙烯部(A)和聚共轭二烯部(B)；所述聚共轭二烯部(B)含有1,2-键合单元和3,4-键合单元中的至少一种，相对于构成所述聚共轭二烯部(B)的全部单元的合计量，1,2-键合单元和3,4-键合单元的合计量为50摩尔％以上。3.如权利要求2记载...

【专利技术属性】
技术研发人员：柴田规孝，高柳健二郎，
申请(专利权)人：三菱丽阳株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP