[发明专利]复合中空纤维膜及中空纤维膜组件

说明书

技术领域

本发明涉及复合中空纤维膜及其制造方法、以及具备复合中空纤维膜的中空纤维膜组件。

背景技术

为了从半导体用硅基板、液晶用玻璃基板、光掩模用石英基板等的电子材料的表面去除微颗粒、有机物、金属等，通过气体溶解装置将特定的气体溶解在超纯水中，并且根据需要添加微量药品来制备的功能性洗涤水正在逐渐代替高浓度药液来使用。作为功能性洗涤水所使用的特定的气体，除了二氧化碳、氢气、氧气、臭氧以外，还有稀有气体等非活性气体等。其中，研究了使二氧化碳、氢气溶解的方法。

特别是，为了对被洗涤物表面进行清洗而不使被洗涤物、喷嘴带电，可以使用碳酸水。即，如果用超纯水进行洗涤，因其绝缘性高，有时由于与洗涤物的摩擦使被洗涤物带电。如果被洗涤物带电，例如当被洗涤物带有细微的电路图案时等，有时其电路会被破坏。为了防止这些，可以使用使超纯水中溶解二氧化碳的、提高导电性的碳酸水。

该碳酸水的二氧化碳浓度，因为只是对超纯水赋予导电性，因此使其为1～100mg/L的低浓度。为了使前述的气体有效地溶解，而灵活运用内置有具有仅使气体透过的性质的气体透过膜的气体溶解膜组件(例如专利文献1)。如果使用气体溶解膜组件，可以容易地制造不含气泡的气体溶解水。

另外，提出作为中空纤维膜使用多孔质的中空纤维膜的方法(专利文献2)。

当气体溶解膜组件中使用多孔质中空纤维膜时，存在下述疑虑，由于长时间使用，膜出现亲水化，水泄漏到气体侧而堵塞膜表面，从而不能获得初期的二氧化碳添加性能。

作为非多孔质的气体分离膜，可以列举由乙烯-乙烯醇类聚合物及胺化合物构成的气体分离膜用乙烯-乙烯醇类聚合物复合膜(专利文献3)、具有由2个多孔质层夹着由直链状聚乙烯构成的均质层的3层结构的复合中空纤维膜(专利文献4)等。

当使用非多孔质的中空纤维膜时，由于在气体侧和液体侧之间存在非多孔质的膜，因此即使长时间使用，水也不会泄露到气体侧，但是存在下述疑虑，即由于膜的水蒸气透过性能，透过的水蒸气因水温变化、压力的变动等在气体侧凝结，凝结水(冷凝(ドレイン))还是会堵塞膜表面。

如果凝结水是少量的，则对气体溶解组件的性能的影响是轻微的，但如果凝结水的量增多，则会从气体室的底部逐渐向上方累积，对气体溶解起作用的气体透过膜的有效面积减小，气体溶解组件的性能下降，功能性洗涤水中含有的气体浓度减少。

气体溶解组件，是将应该溶解的气体送入到气体室中，通过膜将气体成分转移到水室，通常，通过膜向反方向转移的水蒸气几乎未被考虑，尚没有充分研究凝结水的对策。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本专利特开2000－271549号公报

专利文献2:日本专利特开平2－279158号公报

专利文献3:日本专利特开2010－155207号公报

专利文献4:日本专利特开平11－47565号公报

发明内容

发明所要解决的课题

专利文献3的由乙烯-乙烯醇类聚合物及胺化合物构成的气体分离膜用乙烯-乙烯醇类聚合物复合膜存在下述问题，其含水率高达100％，水蒸气透过性非常高，必须要定期排出冷凝水。

专利文献4的复合中空纤维膜，由于均质层的氧透过系数低，因此为得到实用上有效的溶解气体的透过流量，必须将均质层制成0.3μm以下的极薄的膜。但是，由于均质膜难以薄膜化，因此存在膜的机械强度下降而产生针孔(ピンホール)的情况。由于均质层膜层为PE，因此水蒸气透过性低，但存在不能避免凝结水从针孔泄露的问题。

本发明的课题在于提供一种可以解决上述问题的、气体透过性能良好的、且可以减少凝结水对气体溶解组件的性能产生影响、溶出性良好的脱气用复合中空纤维膜。

解决课题的手段

发现上述课题可通过以下方法解决，使复合中空纤维膜的均质层为含有气体透过的非多孔质的聚烯烃树脂A的均质层，使支撑均质层的支撑层为含有聚烯烃树脂B的多孔质层，作为上述均质层的聚烯烃树脂A，使用乙烯单元和至少一种选自碳原子数3～20的α-烯烃单元中的烯烃单元的嵌段共聚物。

即，本发明提供以下内容。

[1]一种复合中空纤维膜，其具有使气体透过的非多孔质均质层和支撑该非多孔质均质层的多孔质支撑层，所述非多孔质均质层以聚烯烃树脂A为主成分，所述多孔质支撑层以聚烯烃树脂B为主成分，在该复合中空纤维膜中，所述非多孔质均质层的聚烯烃树脂A为乙烯单元与至少一种选自碳原子数3～20的α-烯烃单元中的烯烃单元的嵌段共聚物。