[发明专利]油水分离过滤器及其制造方法

说明书

本发明提供油水分离过滤器，其是包含在纤维间形成有多个气孔的无纺布的油水分离过滤器，所述多个气孔贯通包含水和油的液体流入的一面和与这一面相对且前述液体流出的另一面之间。形成包含平均粒径2～90nm的金属氧化物粒子（B）和含羧基的物质等（C）的拒水拒油性膜，所述平均粒径2～90nm的金属氧化物粒子（B）是在无纺布的纤维表面结合有包含式（1）的全氟醚结构的氟系官能团成分（A）的粒子。成分（A）以0.3～5.0质量%的比例包含于膜中，成分（A）和粒子（B）总计以30～90质量%的比例包含于膜中，质量比（A/B）在0.01～0.2的范围，过滤器透气度为0.05～14ml/cm²/秒。

技术领域

本发明涉及油水分离过滤器及其制造方法，该油水分离过滤器能够将如油和水混合并乳化而成的乳化油或水溶性油这样的包含水和油的液体分离为水和油。更详细而言，涉及在无纺布的纤维表面形成有拒水拒油性膜的油水分离过滤器，所述拒水拒油性膜具有拒水性和拒油性（以下，有时称为拒水拒油性）。

背景技术

通常，包含水和油的液体（以下，有时简称为液体）根据其油水的混合状态而被分类为油上浮于水面的上浮油、油的粒子浮游于水中的分散油、以及油与水混合并乳化的乳化油或水溶性油。

本申请人提出了一种油水分离滤油器，其是包含在纤维间形成有多个气孔的无纺布的油水分离过滤器，所述多个气孔将包含水和油的液体流入的一面和与这一面相对的另一面之间贯通，该油水分离滤油器的特征在于，在前述纤维表面以每1m²无纺布0.1～30g的比例形成有油水分离膜（相当于本发明的“拒水拒油性膜”），油水分离膜具有硅溶胶水解物，所述硅溶胶水解物包含具有拒水性和拒油性这两种功能的下述式（28）所示的含氟硅烷，含氟硅烷以0.01～10质量%的比例包含在硅溶胶水解物中，油水分离过滤器的透气度为0.05～10ml/cm²/秒，含氟硅烷包含全氟胺结构（参照专利文献1（权利要求1、[0016]段））。该式（28）中，E为碳原子数2～10的烃基，且包含选自醚键、CO-NH键和O-CO-NH键中的1种以上的键。

[化9]

该油水分离过滤器中，液体流入油水分离过滤器内时，在包含水和油的液体的油粒子大于气孔孔径的情况中，物理上会阻止包含水和油的液体的油粒子的通过。而且，即使在包含水和油的液体的油粒子比气孔孔径稍小的情况下，无纺布的纤维表面也会化学性地排斥水溶性油的油粒子。另一方面，以聚四氟乙烯等为代表的显示拒水拒油性的材料由于没有羟基，因而难以对无纺布赋予透水性，但上述本申请人提出的发明由于油水分离膜以具有羟基的硅溶胶水解物为主成分，因此可以对无纺布赋予透水性。其结果是，即使包含水和油的液体为乳化油或水溶性油，油也会积存于油水分离过滤器中，水通过油水分离过滤器，从而能够分离成水和油。进一步，上述油水分离膜由于含有硅溶胶水解物作为主成分，因此油水分离膜牢固地密合于无纺布的纤维表面，具有耐久性。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2019-42707号公报。

发明内容

发明要解决的技术问题

但是，专利文献1所示的含氟硅烷为全氟胺结构，全氟基团以氮为中心键合，因此容易采取刚直的结构。因此，若使液体组合物中的氟的含量增多，则有时油水分离膜对无纺布的纤维的密合性降低，从耐久性的观点出发，尚有应改善的余地。此外，由于与全氟醚结构的氟系化合物相比时强烈表现出拒水性，因此若使包含水和油的液体通过专利文献1所示的油水分离过滤器，则存在通液时间较长的课题。

本发明的目的在于提供油水分离过滤器，其从如乳化油或水溶性油这样的包含水和油的液体中除去油的过滤效率良好，且通液时间短也无问题。本发明的另外的目的在于提供简便地制造这种油水分离过滤器的方法。

用于解决课题的方案