特開 2024-140243 中空糸膜モジュール及び中空糸膜モジュールの製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024140243

(43)【公開日】2024-10-10

(54)【発明の名称】中空糸膜モジュール及び中空糸膜モジュールの製造方法

(51)【国際特許分類】

   B01D 63/02 20060101AFI20241003BHJP

   B01D 69/10 20060101ALI20241003BHJP

   B01D 69/12 20060101ALI20241003BHJP

   B01D 71/26 20060101ALI20241003BHJP

   B41J 2/19 20060101ALI20241003BHJP

【ＦＩ】

B01D63/02

B01D69/10

B01D69/12

B01D71/26

B41J2/19

【審査請求】未請求

【請求項の数】11

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023051289

(22)【出願日】2023-03-28

(71)【出願人】

【識別番号】504346204

【氏名又は名称】三菱ケミカル・クリンスイ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100165179

【弁理士】

【氏名又は名称】田▲崎▼ 聡

(74)【代理人】

【識別番号】100142309

【弁理士】

【氏名又は名称】君塚 哲也

(74)【代理人】

【識別番号】100140774

【弁理士】

【氏名又は名称】大浪 一徳

(72)【発明者】

【氏名】福万 健士

【テーマコード（参考）】

2C056

4D006

【Ｆターム（参考）】

2C056EA21

2C056KB23

2C056KB40

4D006GA32

4D006HA03

4D006HA19

4D006JA13A

4D006JA13B

4D006JA13C

4D006JA14A

4D006JA18A

4D006JA25A

4D006JA25B

4D006JA25C

4D006JA27A

4D006JB04

4D006JB06

4D006KA31

4D006KB17

4D006MA01

4D006MA09

4D006MA10

4D006MA31

4D006MA33

4D006MA40

4D006MB15

4D006MB16

4D006MC11

4D006MC17

4D006MC23

4D006MC28

4D006MC29

4D006MC30

4D006MC32

4D006MC45

4D006MC46

4D006MC47

4D006MC49

4D006MC53

4D006MC65

4D006NA21

4D006NA34

4D006PA01

4D006PB20

(57)【要約】

【課題】ポッティング部とケースとの間の接着性を高めることができ、ポッティング部とケースとが剥離することなく、被処理液を効果的に濾過・脱気処理することが可能な中空糸膜モジュール及び中空糸膜モジュールの製造方法を提供する。
【解決手段】複数の中空糸膜１が長さ方向で揃えられるように束ねられた中空糸膜束１１と、中空糸膜束１１を収容するケース２と、中空糸膜束１１の長さ方向における少なくとも一端部１１Ａを、中空糸膜１の端面１Ａが開口した状態でケース２内に固定するポッティング部３と、を備え、中空糸膜モジュール１０に対して、温度及び時間が｛－２０℃×２時間｝、及び、｛６０℃×２時間｝である条件を１サイクルとしたヒートサイクル試験を５０サイクル実施したとき、ポッティング部３とケース２とが剥離することなく、接着状態が維持されている。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の中空糸膜が長さ方向で揃えられるように束ねられた中空糸膜束と、該中空糸膜束を収容するケースと、前記中空糸膜束の長さ方向における少なくとも一端部を、前記中空糸膜の端面が開口した状態で前記ケース内に固定するポッティング部と、を備えた中空糸膜モジュールであって、
前記中空糸膜モジュールに対して、温度及び時間が｛－２０℃×２時間｝、及び、｛６０℃×２時間｝である条件を１サイクルとしたヒートサイクル試験を５０サイクル実施したとき、前記ポッティング部と前記ケースとが剥離することなく、接着状態が維持されていることを特徴とする中空糸膜モジュール。

【請求項2】

前記ポッティング部と前記ケースとの間の引張破断応力が２．４Ｎ／ｍｍ^２以上であることを特徴とする請求項１に記載の中空糸膜モジュール。

【請求項3】

前記ケースがポリオレフィン系樹脂からなることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の中空糸膜モジュール。

【請求項4】

前記ポッティング部が熱硬化性樹脂からなることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の中空糸膜モジュール。

【請求項5】

複数の前記中空糸膜がポリオレフィン系樹脂からなることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の中空糸膜モジュール。

【請求項6】

前記ケースが円筒状に構成されるとともに、内径が２０ｍｍ以上であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の中空糸膜モジュール。

【請求項7】

前記ポッティング部は、前記中空糸膜束の長さ方向に沿った長さ寸法が５ｍｍ以上であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の中空糸膜モジュール。

【請求項8】

複数の前記中空糸膜は、中空部側に配置される中空支持層と、外面側に配置される外面支持層と、前記中空支持層と前記外面支持層との間に配置される超薄膜層と、を有する三層複合膜からなることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の中空糸膜モジュール。

【請求項9】

前記ケースは、内面における少なくとも前記ポッティング部が固定される箇所がプラズマ処理面とされていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の中空糸膜モジュール。

【請求項10】

前記ケースは、前記プラズマ処理面とされた前記ポッティング部が固定される箇所が、濡れ性を表す指標である接触角が１０．０°以上４５．０°以下であることを特徴とする請求項９に記載の中空糸膜モジュール。

【請求項11】

複数の中空糸膜を長さ方向で揃えるように束ねて中空糸膜束とし、前記中空糸膜束の長さ方向における少なくとも一端部に、前記中空糸膜の端面が開口した状態でポッティング部を形成することにより、ケース内に前記中空糸膜束を前記ポッティング部で固定する中空糸膜モジュールの製造方法であって、
前記ケースの内面における少なくとも前記ポッティング部が固定される箇所に、予めプラズマ処理を施すことを特徴とする中空糸膜モジュールの製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、中空糸膜モジュール及び中空糸膜モジュールの製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

例えば、インクジェット吐出装置や純水製造装置等に備える脱気用モジュールとして、従来から、ケース内の中空糸膜の周囲に被処理液（例えば、インクや水道水）を流しつつ、中空糸膜内を真空引きして被処理液中の溶存気体を膜内に取り込んで脱気する中空糸膜モジュールが広く用いられている（例えば、特許文献１を参照）。

【0003】

上記のインクジェット吐出装置の中でも、産業用インクジェットプリンタは、例えば、広告看板の他、衣料品・布地、並びに各種の工業製品・小物類等の用途における市場規模の拡大に伴い、大型化や高性能化が進んでいる。このような、産業用インクジェットプリンタの大型化や高性能化にあたっては、インクの脱気が不可欠となる。

【0004】

また、例えば、浄水器や産業排水処理設備等に備えられる濾過用モジュールとして、従来から、ケース内の中空糸膜の周囲に被処理液（例えば、水道水や産業排水）を接液させて、中空糸膜の表面において固液分離（濾過）を行い、中空糸膜の内部から清浄な処理水を得る濾過用モジュールが広く用いられている。

【0005】

上述した浄水器の中でも、家庭用浄水器は、例えば、水洗蛇口に直接取り付けるタイプや、アンダーシンクに取り付けるビルトイン型等、様々な形態があり、浄水器に取り付ける中空糸膜モジュールのサイズ・形状も様々である。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２０１９－１８１３５６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

特許文献１に記載の中空糸膜モジュールは、複数の中空糸膜からなる中空糸膜束と、この中空糸膜束を収容する樹脂製のケースと、中空糸膜束の一端部をケース内に固定するためのポッティング樹脂からなるポッティング部と、を備えている。また、ケースにおけるポッティング部が接着される箇所には、予め、接着性を向上させるためのプライマーが塗布されている。
また、処理流量の大きい用途（例えば、超純水やボイラー用水等の処理）においては、それを処理するための中空糸膜モジュールの処理容量を増大させることも必要となり、全体的なサイズも大型化する。

【0008】

しかしながら、特に、サイズの大きな中空糸膜モジュールにおいて、プライマーが塗布されたケースに中空糸膜束が固定された構成の場合、図４の拡大断面図（模式図）に示すように、ポッティング部１０３がケース１０２から剥離し、この部分から被処理液がリークしてしまい、正しく処理できない場合があった。

【0009】

上記のような、ポッティング部のケースからの剥離が生じる原因の一つとして、図３に示すように、中空糸膜束１１１を固定するためのポッティング部１０３をなすポッティング樹脂の硬化収縮応力が、ケース１０２とポッティング部１０３との間の接着力を上回ることが挙げられる。特に、サイズが大きめである中空糸膜モジュールにおいては、中空糸膜モジュールのサイズに比例してポッティング樹脂の使用量も多くなり、硬化収縮率も顕著に大きくなる。このため、ポッティング樹脂の硬化に伴い、接着箇所に大きな収縮応力が作用することから、上記のような剥離が発生しやすくなる。

【0010】

また、上記の剥離が生じる他の原因として、被処理液中に含まれる溶媒により、ポッティング部１０３とケース１０２との接着面（界面）に溶媒が付着することで、この部分にケミカルアタックが発生することが挙げられる。

【0011】

そして、上記のようなポッティング部１０３とケース１０２との間の一部に剥離が発生することにより、図５に示すように、この部分を基点とした被処理液２００のリークが発生し、被処理液２００を効果的に濾過・脱気処理することができなくなる。

【0012】

本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、ポッティング部とケースとの間の接着性を高めることができ、ポッティング部とケースとが剥離することなく、被処理液を効果的に濾過・脱気処理することが可能な中空糸膜モジュール、及び、中空糸膜モジュールの製造方法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】

【0013】

本発明者らは、上記目的を達成するために鋭意検討を重ねた。この結果、ポッティング部とケースとの接着面となるケース内面に特定の処理を施すことで、この部分のぬれ性が高められ、両者間の接着力が高められることを知見した。これにより、ポッティング部がケース内面から容易に剥離してしまうこと等がなく、被処理液の濾過・脱気品質がより高められることを見出し、本発明を完成させた。
即ち、本発明は、以下の態様を包含する。

【0014】

［１］ 複数の中空糸膜が長さ方向で揃えられるように束ねられた中空糸膜束と、該中空糸膜束を収容するケースと、前記中空糸膜束の長さ方向における少なくとも一端部を、前記中空糸膜の端面が開口した状態で前記ケース内に固定するポッティング部と、を備えた中空糸膜モジュールであって、前記中空糸膜モジュールに対して、温度及び時間が｛－２０℃×２時間｝、及び、｛６０℃×２時間｝である条件を１サイクルとしたヒートサイクル試験を５０サイクル実施したとき、前記ポッティング部と前記ケースとが剥離することなく、接着状態が維持されていることを特徴とする中空糸膜モジュール。
［２］ 前記ポッティング部と前記ケースとの間の引張破断応力が２．４Ｎ／ｍｍ^２以上であることを特徴とする上記［１］に記載の中空糸膜モジュール。
［３］ 前記ケースがポリオレフィン系樹脂からなることを特徴とする上記［１］又は［２］に記載の中空糸膜モジュール。
［４］ 前記ポッティング部が熱硬化性樹脂からなることを特徴とする上記［１］～［３］の何れかに記載の中空糸膜モジュール。
［５］ 複数の前記中空糸膜がポリオレフィン系樹脂からなることを特徴とする上記［１］～［４］の何れかに記載の中空糸膜モジュール。
［６］ 前記ケースが円筒状に構成されるとともに、内径が２０ｍｍ以上であることを特徴とする上記［１］～［５］の何れか一項に記載の中空糸膜モジュール。
［７］ 前記ポッティング部は、前記中空糸膜束の長さ方向に沿った長さ寸法が５ｍｍ以上であることを特徴とする上記［１］～［６］の何れかに記載の中空糸膜モジュール。
［８］ 複数の前記中空糸膜は、中空部側に配置される中空支持層と、外面側に配置される外面支持層と、前記中空支持層と前記外面支持層との間に配置される超薄膜層と、を有する三層複合膜からなることを特徴とする上記［１］～［７］の何れかに記載の中空糸膜モジュール。
［９］ 前記ケースは、内面における少なくとも前記ポッティング部が固定される箇所がプラズマ処理面とされていることを特徴とする上記［１］～［８］の何れかに記載の中空糸膜モジュール。
［１０］ 前記ケースは、前記プラズマ処理面とされた前記ポッティング部が固定される箇所が、濡れ性を表す指標である接触角が１０．０°以上４５．０°以下であることを特徴とする上記［９］に記載の中空糸膜モジュール。
［１１］ 複数の中空糸膜を長さ方向で揃えるように束ねて中空糸膜束とし、前記中空糸膜束の長さ方向における少なくとも一端部に、前記中空糸膜の端面が開口した状態でポッティング部を形成することにより、ケース内に前記中空糸膜束を前記ポッティング部で固定する中空糸膜モジュールの製造方法であって、前記ケースの内面における少なくとも前記ポッティング部が固定される箇所に、予めプラズマ処理を施すことを特徴とする中空糸膜モジュールの製造方法。

【発明の効果】

【0015】

本発明に係る中空糸膜モジュールによれば、上記のように、特定の条件でヒートサイクル試験を実施したとき、ポッティング部とケースとが剥離することなく、接着状態が維持されているので、使用環境等に関わらず、被処理液を効果的に濾過・脱気処理できる。

【0016】

また、本発明に係る中空糸膜モジュールの製造方法によれば、上記のように、ケースの内面における少なくともポッティング部が固定される箇所に、予めプラズマ処理を施す方法を採用している。これにより、ポッティング部とケースとの間の接着性が高められ、上述した特定の条件でヒートサイクル試験を実施した場合に、ポッティング部とケースとが剥離することなく、接着状態が維持された中空糸膜モジュールを製造できる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】本発明に係る中空糸膜モジュール及び中空糸膜モジュールの製造方法の一例を模式的に説明する図であり、中空糸膜モジュールの内部構造を示す縦断面図である。

【図2】本発明に係る中空糸膜モジュール及び中空糸膜モジュールの製造方法の一例を模式的に説明する図であり、中空糸膜束を構成する中空糸膜の層構造を示す斜視破断図である。

【図3】中空糸膜モジュールにおける、ポッティング部の収縮応力と、ポッティング部とケースとの接着応力との関係について説明する模式平面図である。

【図4】従来の中空糸膜モジュールにおいて、ポッティング部とケースとが剥離した状態を模式的に示す拡大断面図である。

【図5】従来の中空糸膜モジュールにおいて、ポッティング部とケースとが剥離した箇所を起点として、被処理液であるインクがリークした状態を示す模式平面図である。

【図6】本発明に係る中空糸膜モジュール及び中空糸膜モジュールの製造方法の実施例について説明する図であり、ヒートサイクル試験の温度及び時間のサイクルを示すグラフである。

【図7】本発明に係る中空糸膜モジュール及び中空糸膜モジュールの製造方法の実施例について説明する図であり、図６のグラフに示した条件でヒートサイクル試験を実施したときの、サイクル数と被処理液のリーク試験合格率との関係を示すグラフである。

【図8】本発明に係る中空糸膜モジュール及び中空糸膜モジュールの製造方法の実施例について説明する図であり、図８（ａ）は、ケース内面におけるポッティング部の固定箇所の前処理方法を変更した場合の引張破断応力を比較して示すグラフであり、図８（ｂ）は、図８（ａ）のグラフに示した引張破断応力の測定方法について説明する概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、本発明に係る中空糸膜モジュール及び中空糸膜モジュールの製造方法の実施の形態を挙げ、図面を適宜参照しながら説明する。
なお、以下の説明で用いる各図面は、その特徴をわかりやすくするために、便宜上、特徴となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率等は実際とは異なる場合がある。また、以下の説明において例示される材料、寸法等は一例であって、本発明はそれらに限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲で適宜変更して実施することが可能である。

【0019】

本発明に係る中空糸膜モジュールは、ケース内において中空糸膜の周囲に外部潅流される被処理液中に含まれる固体・気体を取り除く濾過・脱気用のモジュールとして使用できる。また、本発明に係る中空糸膜モジュールの用途としては、特に限定されず、産業用インクジェットプリンタの他、半導体、ＦＰＤ（フラットパネルディスプレイ）向け薬液の濾過・脱気の用途が挙げられる。

【0020】

＜中空糸膜モジュール＞
本実施形態の中空糸膜モジュールの構成について、主に図１～図３を適宜参照しながら詳述する。
図１は、本実施形態の中空糸膜モジュール１０の内部構造を示す縦断面図であり、図２は、中空糸膜モジュール１０に備えられる中空糸膜束１１を構成する中空糸膜１の層構造を示す斜視破断図である。

【0021】

図１に示すように、本実施形態の中空糸膜モジュール１０は、複数の中空糸膜１が長さ方向で揃えられるように束ねられた中空糸膜束１１と、この中空糸膜束１１を収容するケース２と、を備え、ケース２内に収容される被処理液から固体あるいは気体を除去するか、又は被処理液に気体を供給することが可能なものである。

【0022】

また、本実施形態の中空糸膜モジュール１０は、中空糸膜束１１の長さ方向の両端部のうちの少なくとも一方の端部、図示例では一端部１１Ａ側が、中空糸膜１の端面１Ａが開口した状態で、ポッティング部３によってケース２内に固定されている。
そして、本実施形態の中空糸膜モジュール１０は、温度及び時間が｛－２０℃×２時間｝、及び、｛６０℃×２時間｝である条件を１サイクルとしたヒートサイクル試験を５０サイクル実施したとき、ポッティング部３とケース２とが剥離することなく、接着状態が維持されているものである。

【0023】

なお、図１に示す例の中空糸膜モジュール１０においては、中空糸膜束１１における一端部１１Ａとは反対側の他端部１１Ｂが、ケース２には固定されない自由端とされている。

【0024】

［ケース］
ケース２は、円筒状のケース本体２１と、ケース本体２１の長さ方向の第１開口端２１ａ側に設けられた第１蓋部材２２と、ケース本体２１の第２開口端２１ｂ側に設けられた第２蓋部材２３とを備えている。図１中に示すケース２は、ケース本体２１、第１蓋部材２２及び第２蓋部材２３とで、概略円筒状の構造とされている。

【0025】

本実施形態の中空糸膜モジュール１０に用いられるケース２としては、上記の例のように、円筒状のケース本体２１を備える円柱状の外観を有したケースが好ましい。また、本発明においては、上記の外観が円柱状のケースにのみ限定されるものではなく、例えば、多角筒状のケース本体を備える多角柱状の外観を有したケースを用いることも可能である。

【0026】

ケース２のケース本体２１における第１開口端２１ａ寄りの部分には、ケース本体２１の外周面から外側に突出するように、ケース本体２１の内部と連通する第１ポート２４が設けられている。第１ポート２４は、円筒状であり、ケース本体２１内に液体を流出入させる液体流出入ポートとして機能する。なお、第１ポート２４の形状は、円筒状には限定されず、例えば、多角筒状等であってもよい。

【0027】

第１蓋部材２２は、円形状の平板部２２ａと、平板部２２ａの外周縁から全周にわたってケース本体２１側に突き出るように設けられた筒部２２ｂと、平板部２２ａの中央部分から外側に突出するように設けられた第２ポート２２ｃとを備えている。また、第１蓋部材２２は、ケース本体２１の第１端部２１ｃが筒部２２ｂに嵌め込まれ、ケース本体２１に取り付けられる。なお、第２ポート２２ｃは、ケース２における中心軸線Ｌ１上に位置している。

【0028】

第２ポート２２ｃは、例えば円筒状であり、ケース２内から気体を流出させる気体流出ポート、又は流入させる気体流入ポートとして機能する。本実施形態では、例えば、第２ポート２２ｃを、真空ポンプと接続して真空引きするポートとして使用することで、詳細を後述するように、被処理液を効果的に脱気することができる。
また、第２ポート２２ｃの形状は、円筒状には限定されず、例えば、多角筒状等であってもよい。

【0029】

第２蓋部材２３は、円形状の平板部２３ａと、平板部２３ａの外周縁から全周にわたってケース本体２１側に突き出るように設けられた筒部２３ｂと、平板部２３ａの中央部分から外側に突出するように設けられた第３ポート２３ｃとを備えている。また、第２蓋部材２３は、ケース本体２１の第２端部２１ｄが筒部２３ｂに嵌め込まれ、ケース本体２１に取り付けられる。なお、第３ポート２３ｃは、ケース２における中心軸線Ｌ１上に位置している。

【0030】

第３ポート２３ｃは、例えば円筒状であり、ケース２内から液体を流出入させる液体流出入ポートとして機能する。第３ポート２３ｃの形状は、円筒状には限定されず、例えば、多角筒状等であってもよい。

【0031】

ケース２の大きさは、設置スペースの大きさや、被処理液（例えば、インク等）の処理能力等を勘案しながら適宜設定することができる。例えば、円筒状のケース本体２１を備えるケース２の場合、ケース本体２１の外径を３０～１５０ｍｍ、長さを５０～１５０ｍｍとすることができるが、ケース本体２１の外径や長さは適宜変更できる。
また、ケース２の内径としても、特に限定されないが、２０ｍｍ以上であることが、内部に収容される中空糸膜束１１の仕様面での自由度が高められ、被処理液の処理量を増加させることも可能になる点から好ましい。また、本実施形態では、ケース２の内径が２０ｍｍ以上であることで、詳細を後述するように、ポッティング部３とケース２の内面２１ｅとの間の接着力をより高めることが可能となる。

【0032】

ケース２に用いられる材料としては、特に限定されないが、十分な機械的強度及び耐久性を確保できる材料が好ましく、例えば、ポリカーボネート、ポリスルフォン、ポリオレフィン、ＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）、アクリル樹脂、ＡＢＳ樹脂、変成ＰＰＥ（ポリフェニレンエーテル）等が挙げられる。これらの樹脂材料の中でも、ポリプロピレン樹脂等の耐薬品性に優れたポリオレフィン系樹脂を用いることが、濾過・脱気処理を適用できる液種を増やす観点から好ましい。
また、ケース２に用いられる材料としては、１種を単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。

【0033】

ケース２を構成するケース本体２１の内面２１ｅにおける、後述のポッティング部３が接着される箇所は、プラズマ処理面からなる接着部２１ｆとされている。図１中に示すように、接着部２１ｆは、ケース本体２１の第１開口端２１ａ側の内面２１ｅにおける、ポッティング部３の接着面３１が接着される箇所である。

【0034】

接着部２１ｆは、従来のようなプライマー塗布を施すことなく、詳細を後述する条件でプラズマ処理が施された面なので、従来のような、ケースにプライマーを塗布した構成に比べて処理箇所の濡れ性が高められる。これにより、ポッティング部３のケース２内に対する接着力が向上するので、例えば、上述した条件のヒートサイクル試験を実施した場合においても、ポッティング部３がケース２から剥離することなく接着状態が維持される。

【0035】

本実施形態では、上記条件によるヒートサイクル試験を実施したときの、ポッティング部３とケース２との接着状態を維持するため、例えば、ポッティング部３とケース２との間の引張破断応力を２．４Ｎ／ｍｍ^２以上、好ましくは２．８Ｎ／ｍｍ^２以上で確保するよう、後述のプラズマ処理条件等を調整することが好ましい。
また、上記の引張破断応力を確保するため、ケース２におけるポッティング部３が固定される箇所は、濡れ性を表す指標である接触角が１０．０°以上４５．０°以下の範囲であることが好ましく、概ね３０．０°程度であることがより好ましい。

【0036】

［中空糸膜束（複数の中空糸膜）］
中空糸膜束１１は、図１に示すように、複数の中空糸膜１が柱状に束ねられて形成されている。中空糸膜束１１の形状は、上記の柱状には限定されず、例えば、円柱状、円筒状、楕円柱状、楕円筒状、角柱状、角筒状等であってもよい。中空糸膜束１１を、円筒状又は楕円筒状に構成する場合には、詳細な図示は省略するが、例えば、中心軸付近に中空部を有した構造とすることができる。

【0037】

中空糸膜束１１は、ケース２のケース本体２１内に収容され、中空糸膜束１１の長さ方向の一端部１１Ａが、ケース本体２１の第１開口端２１ａ側の端部において、ポッティング部３によって固定されている。また、中空糸膜束１１を構成する複数の中空糸膜１は、それぞれ長さ方向の中央部でＵ字状に折り返された状態で束ねられており、各中空糸膜１の両側の端面１Ａが開口した状態でポッティング部３に埋設されて固定されている。

【0038】

本実施形態の中空糸膜モジュール１０においては、各々の中空糸膜１が上記のような状態で束ねられていることで、少ない本数の中空糸膜１であっても、中空糸膜束１１の充填率を充分に高めることが容易になり、製造効率が向上する。また、中空糸膜束１１の自立状態を保持しやすくなるため、中空糸膜束１１の全体にわたって各々の中空糸膜１の間に液体が行き渡りやすくなるので、濾過・脱気効率が向上する。

【0039】

中空糸膜束１１における一端部１１Ａと反対側に位置する、各中空糸膜１のＵターン部からなる他端部１１Ｂは、ケース２には固定されておらず、自由端とされている。これにより、中空糸膜束１１の全体にわたって各中空糸膜１間に液体が行き渡りやすくなるため、効率よく被処理液の濾過・脱気を行うことが可能になる。

【0040】

ケース本体２１の第１開口端２１ａは、詳細を後述するポッティング部３によって塞がれた状態とされている。図１に示す例では、ポッティング部３の第１蓋部材２２側の端面３ａは、ケース本体２１の第１開口端２１ａと面一になっており、そのポッティング部３の端面３ａにおいて、各中空糸膜１の両側の端面１１Ａが開口した状態とされている。ケース２内における、ポッティング部３の端面３ａの第１蓋部材２２側には空間が確保されており、この空間と、ケース本体２１内のポッティング部３よりも中空糸膜束１１の他端部１１Ｂ側の空間とが、ポッティング部３によって区画されている。また、各中空糸膜１の両側の端面１Ａが開口した状態になっていることで、各中空糸膜１の膜内と、ケース２内におけるポッティング部３の第１蓋部材２２側の空間とが連通した状態とされている。

【0041】

ケース２内に収容された中空糸膜束１１は、各中空糸膜１がケース２の中心軸線Ｌ１の周囲を取り巻くように円筒状に束ねられ、ケース２内において概略で密となるように設けられている。

【0042】

円筒状の中空糸膜束１１の内側を中空部とすることにより、中空糸膜モジュール１０の内部では、中空糸膜束１１の全体にわたって、中空糸膜束１１の内側の中空部との間で、各中空糸膜１間を通過する液体が遮られずに移動できるように構成されている。

【0043】

中空糸膜束１１は、図１に示すように、の中空糸膜束１１の延在方向における少なくとも１箇所で、複数の中空糸膜１が経糸１６によって互いに連結された状態で束ねられていてもよい。具体的には、各中空糸膜１におけるＵターン部寄りの位置、即ち、図示例における中空糸膜束１１の他端部１１Ｂ寄りの位置において、中心軸線Ｌ１に対する直交方向、すなわち各中空糸膜１の長さ方向に対する直交方向に、複数の中空糸膜１が経糸１６で織り込まれることで、複数の中空糸膜１が互いに連結されている。

【0044】

複数の中空糸膜１を経糸１６で連結する態様としては、特に限定されず、例えば、チェーンステッチ型で織り込む態様が挙げられる。

【0045】

図示例の中空糸膜モジュール１０に備えられる中空糸膜束１１は、ポッティング部３によってケース２内に固定された一端部１１Ａとは反対側の他端部１１Ｂが、複数の中空糸膜１の各々の端部の位置が揃えられている。即ち、中空糸膜束１１の他端部１１Ｂでは、ケース２の中心軸線Ｌ１方向において、各中空糸膜１のＵターン部からなる他端部１１Ｂの位置が互いに揃っている。つまり、各中空糸膜１におけるポッティング部３から露出している部分の長さが互いに揃っている。本実施形態における、各中空糸膜１の他端部１１Ｂの位置が揃っている、とは、中空糸膜束１１を形成する全ての中空糸膜１におけるポッティング部３から露出した部分の長さの平均値に対する、各中空糸膜１の当該長さの誤差が±５％以内であることを意味する。

【0046】

本実施形態の中空糸膜モジュール１０においては、上記のように、中空糸膜束１１の他端部１１Ｂにおいて、各中空糸膜１の端部が互いに揃っていることが好ましい。これにより、中空糸膜モジュール１０の使用開始時、インク等の被処理液を導入した際にケース２内のエアーが効率的に抜けやすくなり、ケース２内において、被処理液が局所的に偏って流れるのを抑制しやすくなる。また、中空糸膜束１１が型崩れするのが抑制されやすく、中空糸膜束１１全体に被処理液が行き渡りやすくなり、濾過・脱気の効率が向上する。

【0047】

中空糸膜１を脱気用途として使用する場合には、図２中に示す膜内の中空部１２と膜外との間で気体が透過する気体透過性を有する中空糸膜を採用することが好ましい。また、強度に優れるとともに、脱気をより効率的に行える点から、中空糸膜１としては、ガス高透過性を有する均質層と、均質層を支持する多孔質支持層とを有する複合構造の中空糸膜であることがより好ましい。

【0048】

上記の中空糸膜１の複合構造としては、詳細な図示を省略するが、例えば、均質層の内側又は外側に多孔質支持層が設けられた二層構造、又は、均質層の内側と外側の両方に多孔質支持層が設けられた三層構造が好ましい。図２に示す例の中空糸膜１は、中空部１２側に配置される多孔質膜からなる中空支持層１３と、外面１ａ側に配置される多孔質膜からなる外面支持層１５と、中空支持層１３と外面支持層１５との間に配置される均質層（超薄膜層）１４と、を有する三層複合膜からなる。
また、中空糸膜１の強度、及び、脱気性能の観点からは、上記の三層構造がより好ましい。

【0049】

均質層１４を形成する材料としては、特に限定されず、公知の材料を使用でき、例えば、シリコンゴム系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、フッ素含有樹脂、セルロース系樹脂、ポリフェニレンオキサイド、ポリ４－ビニルピリジン、又はウレタン系樹脂等が挙げられる。これらの材料は、１種のみを使用してもよく、２種以上を組み合わせてもよい。上記材料の中でも、均質層を形成する材料としては、高流量で液体を潅流させた場合でも脱気性能に優れるとともに、耐薬品性に優れる点から、ポリオレフィン系樹脂が好ましく、製膜性に優れる点から低密度ポリエチレン樹脂がより好ましい。

【0050】

ポリオレフィン系樹脂としては、例えば、エチレンとα－オレフィンとの共重合体、ポリ４－メチルペンテン－１、低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、直鎖状超低密度ポリエチレン、ポリプロピレン、アイオノマー樹脂、エチレン・酢酸ビニル共重合体、エチレン・（メタ）アクリル酸共重合体、エチレン・（メタ）アクリル酸メチル共重合体、又は変性ポリオレフィン等が挙げられる。

【0051】

中空支持層１３及び外面支持層１５を構成する多孔質材料としては、特に限定されず、公知の材料を使用でき、例えば、ポリジメチルシロキサン、シリコンとポリカーボネートの共重合体等のシリコンゴム系樹脂；ポリ４－メチルペンテン－１、ポリ３－メチルブテン－１、高密度ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂；ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン等のフッ素含有樹脂；エチルセルロース等セルロース系樹脂；ポリフェニレンオキサイド；ポリ４－ビニルピリジン；ウレタン系樹脂；ポリスチレン；ポリエーテルエーテルケトン；ポリエーテルケトン等が挙げられる。これらの材料は、１種のみを使用してもよく、２種以上を組み合わせてもよい。上記材料の中でも、中空支持層１３及び外面支持層１５を構成する材料としては、中空糸膜束１１の自立性を確保しやすい点から、均質層１４と同等のＭＦＲ値を示す高密度ポリエチレンが好ましい。

【0052】

中空支持層１３及び外面支持層１５に形成される複数の細孔の平均細孔径は、０．０１～１μｍが好ましい。中空支持層１３及び外面支持層１５における平均細孔径が０．０１μｍ以上であれば、優れた脱気性能が得られる。また、中空支持層１３及び外面支持層１５における平均細孔径が１μｍ以下であれば、十分な膜強度が得られる。

【0053】

ここで、本実施形態において説明する、中空支持層１３及び外面支持層１５に形成される複数の細孔の平均細孔径とは、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて中空支持層１３及び外面支持層１５の外表面部分を観察し、３０個の細孔を無作為に選び、各細孔の最長径を測定して、これら３０個の細孔の最長径を平均して求めた値である。

【0054】

また、中空支持層１３及び外面支持層１５の空孔率は、３０～８０体積％が好ましい。中空支持層１３及び外面支持層１５の空孔率が上記範囲の下限値以上であれば、脱気性能に優れる。また、中空支持層１３及び外面支持層１５の空孔率が上記範囲の上限値以下であれば、中空糸膜の耐圧性等の機械的強度が向上する。
ここで、本実施形態において説明する「空孔率」とは、中空支持層１３及び外面支持層１５内における孔の占める面積割合のことを意味する。

【0055】

中空糸膜１の外径は、平均外径で３５０μｍ以下が好ましく、１５０～３３０μｍがより好ましく、２００～３００μｍがさらに好ましい。中空糸膜１の外径が１５０μ以上であることで、ケース２内において、複数の中空糸膜１同士の間隔を十分に確保でき、被処理液を効率的に導入できる流路を形成できる。また、中空糸膜１の外径が３５０μｍ以下であることで、ケース２内に充分な本数の中空糸膜１を収容でき、脱気性能及び耐久性を維持しやすい。

【0056】

ここで、本実施形態において説明する中空糸膜１の外径とは、中空糸膜１を長手方向に対して垂直な任意の面で切断したとき、その切断面の外縁と内接する最少の円の直径を意味する。また、中空糸膜１の平均外径は、上記の切断面における任意の３箇所以上、１０箇所以下を測定し、その平均値として求めることができる。

【0057】

中空糸膜１の内径は、平均内径で１００μｍ以上が好ましく、１２０～２５０μｍがより好ましく、１３０～２００μｍがさらに好ましい。中空糸膜１の内径が１００μｍ以上であることで、中空部１２内を流れる気体の圧力損失を抑制し、流量が低下すること等を防止できる。また、中空糸膜１の内径が２５０μｍ以下であることで、中空糸膜１の機械的強度が低下して不安定になるのを防止できる。

【0058】

ここで、本実施形態において説明する中空糸膜１の内径とは、上記外径の測定と同様に、中空糸膜１を長手方向に対して垂直な任意の面で切断したとき、その切断面の内縁と外接する最少の円の直径を意味する。また、中空糸膜１の平均内径は、上記の切断面における任意の３箇所以上、１０箇所以下を測定し、その平均値として求めることができる。

【0059】

中空糸膜１における各層の合計膜厚は、平均膜厚で２０～７０μｍが好ましく、２５～５５μｍがより好ましい。中空糸膜１の平均膜厚が上記範囲の上限値以下であれば、ケース２内における中空糸膜１の内側を繰り返し減圧した際の耐久性に優れる。中空糸膜１の平均膜厚が上記範囲の下限値以上であれば、脱気性能を良好に維持しやすい。

【0060】

なお、本実施形態で説明する中空糸膜の膜厚とは、上述した内径と外径との差から、次式｛中空糸膜の膜厚＝（中空糸膜の外径－中空糸膜の内径）／２｝により算出される値である。

【0061】

また、中空糸膜の内径及び外径は、国際公開第２０１５／０１２２９３号の段落００６２に記載の方法で測定できる。
ここで、本実施形態で説明する「平均膜厚」とは、上記の方法で、中空糸膜の膜厚を周方向で複数箇所（５箇所以上）測定し、その平均値を求めたものである。

【0062】

均質層１４、中空支持層１３及び外面支持層１５の各々の厚さは、中空糸膜１としての合計膜厚が上記範囲内となるように適宜設定すればよい。例えば、均質層１４の厚さは０．３～２μｍが好ましく、０．５～１．２μｍがより好ましい。
均質層１４、中空支持層１３及び外面支持層１５の厚さは、国際公開第２０１５／０１２２９３号の段落００７７に記載の方法で測定できる。

【0063】

本実施形態の中空糸膜モジュール１０で用いられる中空糸膜１は、モジュール製造時の取り扱い性の点から、破断強度が０．５Ｎ／ｆｉｌ以上であり、破断伸度が５０％以上であることが好ましく、破断強度が０．８～５Ｎ／ｆｉｌであり、破断伸度が７０～４００％以上であることがより好ましく、破断強度が１～３Ｎ／ｆｉｌ、破断伸度が１４０～３００％以上であることがさらに好ましい。

【0064】

なお、本実施形態で説明する中空糸膜の破断強度とは、中空糸膜の長手方向に引張荷重をかけて延伸した際に、破断する値のことを意味する。また、「Ｎ／ｆｉｌ」とは、中空糸膜１本あたり（１ｆｉｌａｍｅｎｔ）が破断するのに必要な強度をニュートン（Ｎ）で表したものである。また、中空糸膜の破断伸度とは、中空糸膜の長手方向に引張荷重をかけながら延伸した際に、破断に至るまでに示した伸びのことを意味する。
上記の破断強度及び破断伸度は、国際公開第２０１５／０１２２９３号の段落００８１に記載の方法で測定される。具体的には、テンシロン型引張試験器を用い、１本の中空糸膜を長さが２ｃｍとなるように試験機のチャック部に把持させ、引張荷重をかけて破断強度及び破断伸度を３回測定し、その平均値を求める。

【0065】

ケース２を中空糸膜束１１の長さ方向に垂直な方向に切断した断面における、ケース２内の中空糸膜束１１の充填率は、２０～５０％が好ましく、２５～４５％がより好ましい。中空糸膜の充填率が上記の下限値以上であれば、ケース内において被処理液の偏流が生じるのを抑制しやすい。また、中空糸膜の充填率が上記の上限値以下であれば、中空糸膜の充填が容易になり、脱気性能が向上する。
なお、上記の中空糸膜束１１の充填率は、ケース２を中空糸膜束１１の長さ方向に垂直な方向に切断した断面における、ケース２内部の断面積に対する、充填された中空糸膜束１１を形成する各中空糸膜１の断面積の総和の割合（％）として測定される。

【0066】

中空糸膜１のガーレー剛軟度は、特に限定されるものではないが、例えば、１０ｍＮ以上であることが好ましく、１５～３０ｍＮがより好ましく、１８～２５ｍＮがさらに好ましい。中空糸膜１のガーレー剛軟度が上記範囲の下限値以上であれば、中空糸膜束１１の自立性を確保しやすく、脱気効率の低下を抑制しやすい。また、中空糸膜１のガーレー剛軟度が上記範囲の上限値以下であれば、中空糸膜束１１を形成したときに、膜長の長尺化に伴う膜の乱れが少なく、引き揃えた状態でのモジュールの形成が可能となる。

【0067】

なお、上述した中空糸膜１のガーレー剛軟度は、ＪＩＳ Ｌ１０９６ Ａ法 剛軟度（ガーレ）法に記載の測定方法に準じ、試験片長さ２インチ、幅約２６ｍｍの中空糸編地によって測定される。
また、中空糸膜１のガーレー剛軟度は、中空糸膜１の材質や外径等を調節することで制御できる。

【0068】

中空糸膜１の材質としては、特に限定されないが、上述したような、脱気性能や各種強度等の物性、並びに、強度面やケース２内での取り回しの容易さ等の観点からは、例えば、ポリオレフィン系樹脂からなることが好ましい。また、上記観点からは、中空糸膜１がポリエチレン樹脂からなることが好ましい。
また、中空糸膜１に用いられる材料としては、被処理水に対する耐性、例えば、インクに対する耐性を有する材料を採用することが好ましく、このような観点からも、ポリオレフィン系樹脂を採用することが好ましい。

【0069】

［ポッティング部］
ポッティング部３は、上記のように、中空糸膜束１１の一端部１１Ａを、中空糸膜１の端面１Ａが開口した状態で、ポッティング部３によってケース２内に固定するものである。

【0070】

ポッティング部３を形成するポッティング樹脂としては、特に限定されず、例えば、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、又はポリウレタン樹脂等の熱硬化性樹脂が好適に使用される。これらの熱硬化性樹脂の中でも、ケース２に対する優れた接着力が期待できるとともに、耐薬品性に優れ、インク等に対する耐性を有している観点から、エポキシ樹脂を採用することが好ましい。

【0071】

ポッティング部３の中空糸膜束１１の長さ方向に沿った長さ寸法としては、特に限定されないが、ポッティング部３とケース２との間の接着力を可能な限り確保する観点から、５ｍｍ以上であることが好ましい。一方、脱気処理に供することが可能な中空糸膜束１１の有効長さを確保する観点から、ポッティング部３の中空糸膜束１１の長さ方向に沿った長さ寸法は、５ｍｍ以上４０ｍｍ以下に制限することが好ましい。

【0072】

上述したように、本実施形態においては、ケース２を構成するケース本体２１の内面２１ｅにおける、後述のポッティング部３が接着される箇所を、プラズマ処理面からなる接着部２１ｆとすることができる。接着部２１ｆは、例えば、詳細を後述する条件でプラズマ処理を施した面からなり、従来のような、ケースにプライマーを塗布した構成に比べて濡れ性が高められた面となる。このような接着部２１ｆに、溶融したポッティング樹脂を接触させ、熱硬化させることにより、ポッティング部３のケース２内に対する接着力が向上する。これにより、例えば、上述した条件、即ち、温度及び時間が｛－２０℃×２時間｝、及び、｛６０℃×２時間｝である条件を１サイクルとしたヒートサイクル試験を５０サイクル実施した場合においても、ポッティング部３がケース２から剥離することなく接着状態が維持される。

【0073】

本実施形態では、上記条件によるヒートサイクル試験を実施したときの、ポッティング部３とケース２との接着状態を維持するため、例えば、ポッティング部３とケース２との間の引張破断応力が２．４Ｎ／ｍｍ^２以上、好ましくは２．８Ｎ／ｍｍ^２以上確保されていることが好ましい。このように、ポッティング部３とケース２との間の引張破断応力を確保するためには、ケース２に対するプラズマ処理条件を最適化することの他、上述したように、ポッティング部３の長さ寸法を最適に調整することが好ましい。

【0074】

また、ケース２をポリオレフィン系樹脂から構成した場合には、上記のプラズマ処理による濡れ性がさらに顕著に得られるので、ポッティング部３とケース２との間の接着力がさらに高められる。

【0075】

本実施形態の中空糸膜モジュール１０によれば、上記構成により、特定の条件でヒートサイクル試験を実施したとき、ポッティング部３とケース２とが剥離することなく、接着状態が維持されたものとなる。従って、中空糸膜モジュール１０を、例えば、大型の産業用インクジェットプリンタ等に適用されるサイズの大きなものとして構成した場合であっても、使用環境等に関わらず、インク等の被処理液を効果的に脱気処理できる。

【0076】

＜中空糸膜モジュールの製造方法＞
以下、本実施形態の中空糸膜モジュール１０を製造する方法について、上述した中空糸膜モジュール１０の構成の説明と同じ図面（図１）を参照しながら詳述する。

【0077】

本実施形態の中空糸膜モジュールの製造方法は、複数の中空糸膜１を長さ方向で揃えるように束ねて中空糸膜束１１とし、中空糸膜束１１の長さ方向における少なくとも一端部１１Ａに、中空糸膜１の端面１Ａが開口した状態でポッティング部３を形成することにより、ケース２内に中空糸膜束１１をポッティング部３で固定することで、図１に示したような中空糸膜モジュール１０を製造する方法である。
そして、本実施形態の製造方法は、ケース２の内面２１ｅにおける少なくともポッティング部３が固定される箇所に、予めプラズマ処理を施す方法である。

【0078】

本実施形態の製造方法においては、詳細な図示を省略するが、まず、予め準備した長尺の中空糸膜１を交互に反対方向に複数回繰り返してＵ字状に折り返して帯状の中空糸膜シートとし、この中空糸膜シートにおける幅方向の両方の端部側で、経糸１６によってシートの長さ方向に中空糸膜１を編み、中空糸膜１における幅方向に延在する部分同士を連結する。

【0079】

次いで、樹脂成形によって予め準備した、ケース２を構成するケース本体２１の内面２１ｅ、より詳細には、ケース本体２１の第１開口端２１ａ側の内面２１ｅにおける、ポッティング部３の接着が予定される箇所に対し、プラズマ処理を施す。このようなプラズマ処理としては、例えば、図示略のリモート式大気圧プラズマ処理装置を用いることが出来る。大気圧プラズマ装置を用いた方法は、既存の設備中に導入するハードルが低く、且つ、小型・低コストであり、また、プラズマ処理による効果も顕著に得られる観点から好ましい。

【0080】

図示略のリモート式大気圧プラズマ装置は、例えば、プラズマ照射部と、ケース固定部と、を有し、ケース固定部に固定されたケース本体２１の内面２１ｅにおけるポッティング部３の接着予定箇所にプラズマを照射可能な構成とされる。
リモート式大気圧プラズマ装置は、電子、イオン、ラジカルが混在した非常に活発な状態であるプラズマを、ケース本体２１におけるポッティング部３の接着予定箇所に照射してプラズマ処理することにより、この箇所を、濡れ性が高められた接着部２１ｆに加工処理できる。

【0081】

上記のプラズマ処理条件としては、特に限定されないが、例えば、プラズマの出力（パワー）、プラズマ照射部のプラズマ出射端からケース本体２１の被射面までの距離、並びに、プラズマ処理時間（工程におけるケース本体２１の搬送速度やプラズマの照射回数等）等を最適化することで、上述した濡れ性を付与できる効果が顕著に得られる。

【0082】

次いで、中空糸膜シートを円柱状に巻き付け、これをケース本体２１内に挿入し、遠心法等の公知の方法を利用して、ポッティング樹脂によって中空糸膜シートの一端をケース本体２１の第１開口端２１ａ側に固定する。このとき、中空糸膜シートにおけるポッティング樹脂で固定される側の中空糸膜１のＵターン部と、ポッティング樹脂の一部がケース本体２１から突出するようにする。

【0083】

次いで、ケース本体２１の第１開口端２１ａに沿う平面で、中空糸膜シート及びポッティング樹脂の突出部分を切除することで、Ｕ字状に折り返された複数の中空糸膜１の端面１Ａが開口した状態で、中空糸膜シートがポッティング部３によってケース本体２１に固定される。このとき、ポッティング部３の接着面３１が、ケース本体２１内の接着部２１ｆに接着することで、中空糸膜シートを固定する。
この際、他端部１１Ｂの経糸を抜いて自由端とした中空糸膜１をさらに広げて、ケース２内に充填した形としてもよい。

【0084】

そして、ケース本体２１の両端部に第１蓋部材２２及び第２蓋部材２３を取り付けることで中空糸膜モジュール１０が得られる。

【0085】

＜作用効果＞
以上説明したように、本実施形態の中空糸膜モジュール１０によれば、上記のように、特定の条件でヒートサイクル試験を実施したとき、ポッティング部３とケース２とが剥離することなく、接着状態が維持されているので、使用環境等に関わらず、被処理液を効果的に濾過・脱気処理できる。

【0086】

また、本実施形態の中空糸膜モジュール１０の製造方法によれば、上記のように、ケース２の内面２１ｅにおける少なくともポッティング部３が固定される接着部２１ｆに、予めプラズマ処理を施す方法を採用している。これにより、接着部２１ｆの濡れ性が高められるのに伴い、ポッティング部３とケース２との間の接着性が高められ、上述した特定の条件でヒートサイクル試験を実施した場合に、ポッティング部３とケース２とが剥離することなく、接着状態が維持された中空糸膜モジュール１０を製造できる。

【0087】

＜その他の構成＞
本実施形態においては、中空糸膜モジュール１０として、図１に示すような、中空糸膜束１１の一端部１１Ａのみがポッティング部３によってケース２に固定され、一端部１１Ａと反対側に配される他端部１１Ｂが自由端とされている例を説明しているが、本発明においては、上記構成には限定されない。例えば、中空糸膜束１１の他端部１１Ｂも、一端部１１Ａと同様に、ポッティング部によってケース２に固定された構成を採用してもよい。このような場合においても、中空糸膜束１１の他端部１１Ｂを固定するポッティング部及びケース本体２１の内面２１ｅ側を、一端部１１Ａを固定するポッティング部３及びケース２と同様の構成とすることで、上記同様の効果が得られる。

【0088】

また、本実施形態においては、中空糸膜モジュール１０を、被処理水を濾過・脱気処理する用途に用いる例を説明しているが、中空糸膜モジュール１０は、このような濾過・脱気用のみならず、各種の被処理液に対する給気用として用いることも可能なものである。中空糸膜モジュール１０を給気用として用いる場合には、例えば、第１蓋部材２２の第２ポート２２ｃを給気ポンプと接続して気体を供給することで、複数の中空糸膜１を通じて、各々の中空糸膜１の間を通過する被処理液に気体を給気することができる。

【実施例0089】

以下、実施例により本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。

【0090】

＜実施例＞
本実施例においては、まず、図１に示すような、内部に中空部１２が配置され、最内層に中空支持層１３、最外層に外面支持層１５が配置され、これら中空支持層１３と外面支持層１５との間に均質層１４が配置された三層構造を有する中空糸膜１を作製した。また、本実施例においては、中空支持層１３と外面支持層１５に高密度ポリエチレン樹脂を用いるとともに、均質層１４に低密度ポリエチレン樹脂を用い、溶融延伸法によって長尺の中空糸膜１を作製した。

【0091】

次いで、複数の中空糸膜１を交互に反対方向に複数回繰り返してＵ字状に折り返して帯状の中空糸膜シートとし、この中空糸膜シートにおける幅方向の両方の端部側で、経糸１６によってシートの長さ方向に中空糸膜１を編み、中空糸膜１における幅方向に延在する部分同士を連結した。

【0092】

次いで、ケース２を構成するポリプロピレン樹脂製のケース本体２１の内面２１ｅにおける、ポッティング部３の接着が予定される箇所に対し、リモート式大気圧プラズマ装置（３ＤＴ社製；品番：Ｐｌａｓｍａｄｙｎｅ １０００Ｒ Ｐｒｏ（登録商標））を用いてプラズマ処理を施した。この際のプラズマ処理条件は、プラズマの出力を５００Ｗ、プラズマ照射部のプラズマ出射端からケース本体２１の被射面までの距離を１０）ｍｍ、プラズマ処理時間を２１ｓｅｃ、プラズマ処理時間中における照射回数を３回の各条件とした。

【0093】

次いで、複数の中空糸膜１から作製した中空糸膜シートを円柱状の芯棒に巻き付け、これをケース本体２１内に挿入し、エポキシ樹脂をポッティング樹脂に用い、遠心法によって中空糸膜シートの一端をケース本体２１の第１開口端２１ａ側に固定した。このとき、中空糸膜シートにおけるポッティング樹脂で固定される側の中空糸膜１のＵターン部と、ポッティング樹脂の一部が、ケース本体２１から突出するように配置した。

【0094】

次いで、ケース本体２１の第１開口端２１ａに沿う平面で、中空糸膜シート及びポッティング樹脂の突出部分を切除し、Ｕ字状に折り返された複数の中空糸膜１の端面１Ａが開口した状態で、中空糸膜シートをポッティング部３でケース本体２１に固定した。この際、ポッティング部３の接着面３１を、ケース本体２１の内面２１ｅにおけるプラズマ処理面である接着部２１ｆに接着した。

【0095】

次いで、芯棒を引き抜いて中空糸膜束１１した。
そして、ケース本体２１の両端部に第１蓋部材２２及び第２蓋部材２３を取り付けることにより、本実施例の中空糸膜モジュール１０を作製した。

【0096】

次に、上記手順及び方法で得られた本実施例の中空糸膜モジュール１０について、従来の中空糸膜モジュールで生じていたポッティング部３とケース２との間の剥離が再現するか否かを確認するため、恒温恒湿槽を有する市販の試験装置を用いてヒートサイクル試験をｎ＝１５で実施した。この際のヒートサイクル試験の条件は、図６のグラフに示す条件、即ち、温度及び時間が｛－２０℃×２時間｝、及び、｛６０℃×２時間｝である条件を１サイクルとした。そして、上記のヒートサイクル試験により、エポキシ樹脂からなるポッティング部３に収縮膨張を繰り返し生じさせ、どの時点で剥離が生じるかを確認し、結果を図７のグラフに示した。この剥離が生じるまでのサイクル数が多いほど、耐久性が高いといえる。

【0097】

＜比較例＞
比較例においては、ケース本体の内面におけるポッティング部の接着予定箇所にプラズマ処理を実施することなく、この位置をプライマー塗布した点を除き、上記の実施例と同じ手順及び条件で比較例の中空糸膜モジュールを作製した。

【0098】

そして、上記の実施例と同様の条件でヒートサイクル試験をｎ＝１５で実施し、エポキシ樹脂からなるポッティング部に収縮膨張を繰り返し生じさせ、どの時点で剥離が生じるかを確認し、結果を図７のグラフに示した。

【0099】

＜評価結果＞
実施例及び比較例の中空糸膜モジュールを用いたヒートサイクル試験の結果に基づいて評価を行い、この結果を、図７のグラフに示した。図７は、図６のグラフに示した条件でヒートサイクル試験を実施したときの、サイクル数と被処理液のリーク試験合格率との関係を示すグラフである。

【0100】

図７のグラフに示すように、ケース本体２１にプラズマ処理を実施した実施例の中空糸膜モジュール１０は、全てのサンプル（ｎ＝１５）が、８０回目のサイクルまで剥離（リーク）が生じることがなかった。また、実施例の中空糸膜モジュール１０は、全てのサンプル（ｎ＝１５）、即ち、１５個目のサンプルに剥離が生じたのが１６０回目のサイクルであり、耐久性に優れていることが確認できた。

【0101】

一方、図７のグラフに示すように、ケース本体にプライマー塗布を実施した比較例の中空糸膜モジュールは、全てのサンプル（ｎ＝１５）のうち、３５回目のサイクルで剥離が発生した。また、比較例の中空糸膜モジュールは、全てのサンプル（ｎ＝１５）、即ち、１５個目のサンプルに剥離が生じたのが８０回目のサイクルであり、上述した実施例のサンプルに比べて、耐久性が著しく劣っていることが確認できた。

【0102】

上記の実施例の結果より、本発明に係る構成を有する中空糸膜モジュールは、温度及び時間が｛－２０℃×２時間｝、及び、｛６０℃×２時間｝である条件を１サイクルとしたヒートサイクル試験を５０サイクル実施したとき、ポッティング部とケースとが剥離することなく、接着状態が維持されていることが確認できた。従って、本発明に係る構成を有する中空糸膜モジュールを、例えば、幾種ものの有機溶剤が用いられている、大型の産業用インクジェットプリンタ向けのインク等に適用した場合であっても、ケースとポッティング部がインク成分によって侵されることなく、長期的に破損のない中空糸膜モジュールを提供できることが明らかとなった。

【0103】

＜プラズマ処理による引張破断応力の向上効果の実証実験＞
本実施例においては、さらに、ポッティング樹脂と、プライマー塗布又はプラズマ処理の前処理を施したケースとを接着したときの、被接着物間の引張破断応力の向上効果についても実験を行い、その結果を図８（ａ）のグラフに示した。また、図８（ｂ）には、図８（ａ）のグラフに示した引張破断応力の測定方法について説明する模式図を示した。

【0104】

本実験では、ポリプロピレン樹脂からなる２枚の試験片Ｔ（幅２０ｍｍ×長さ１００ｍｍ）を用い、それぞれの一端Ｔ１側近傍が重ね合わせられるように、２枚の試験片をエポキシ樹脂Ｅで接着した。この際の一端側における接着代は、幅２０ｍｍ×長さ１２．５ｍｍとした。

【0105】

また、本実験では、試験片の接着予定箇所に対して、「接着面にプライマー塗布をして接着した場合」、「接着面にプラズマ処理をして接着した場合」の２通りの条件で実験を行った。また、接着された２枚の試験片間の引張破断応力は、市販の引張試験装置（Ａ＆Ｄ社製；品番：ＲＴＦ－１３１０）を用い、２枚の試験片の他端側を引っ張ることで、各々ｎ＝３で実験を行い、結果を図８（ａ）のグラフに示した。

【0106】

図８（ａ）のグラフに示したように、従来の方法、即ち、接着予定箇所に予めプライマー塗布を施した例では、引張破断応力が約２．１Ｎとなった。
これに対し、本発明に係る方法で、接着予定箇所に予めプラズマ処理を施した例では、引張破断応力が約３．８Ｎと、プライマー塗布品に比べて非常に優れた引張強度（接着力）を示すことが確認できた。

【産業上の利用可能性】

【0107】

本発明の中空糸膜モジュールは、上記のように、ポッティング部とケースとの間の接着性を高めることができ、ポッティング部とケースとが剥離することなく、インク等の被処理液を効果的に濾過・脱気処理することが可能なものである。従って、本発明の中空糸膜モジュールは、例えば、産業用インクジェットプリンタや、カラーフィルタ製造装置等のインクジェット吐出装置等、大型の装置における脱気処理の用途で非常に好適である。

【符号の説明】

【0108】

１０…中空糸膜モジュール
１…中空糸膜
１Ａ…端面
１ａ…外面
１１…中空糸膜束
１１Ａ…一端部
１１Ｂ…他端部
１２…中空部
１３…中空支持層
１４…均質層（超薄膜層）
１５…外面支持層
１６…経糸
２…ケース
２１…ケース本体
２１ａ…第１開口端
２１ｂ…第２開口端
２１ｃ…第１端部
２１ｄ…第２端部
２１ｅ…内面
２１ｆ…接着部
２２…第１蓋部材
２２ａ…平板部
２２ｂ…筒部
２２ｃ…第２ポート
２３…第２蓋部材
２３ａ…平板部
２３ｂ…筒部
２３ｃ…第３ポート
２４…第１ポート
３…ポッティング部
３ａ，３ｂ…端面
３１…接着面
Ｌ１…中心軸線（ケース）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】