彦根藩二代当主である井伊直孝公をお寺の門前で手招き雷雨から救っ
たと伝えられる"招き猫"と、井伊軍団のシンボルとも言える赤備え。
（戦国時代の軍団編成の一種で、あらゆる武具を朱塗りにした部隊編
のこと）の兜（かぶと）を合体させて生まれたキャラクタ。愛称「ひ
こにゃん」。
【再エネ革命渦論 104: アフターコロナ時代 303】
● 技術的特異点でエンドレス・サーフィング
”再エネ・リサイクル・ゼロカーボン最先進国”宣言！
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特集：最新持続可能な製造の隔膜製造技術
【関連技術情報】
特開2023-2727 膜・触媒接合体の製造方法、及び製造装置 東レ株式会
社
【要約】
図１のごとく電解質膜に触媒層が接合されてなる膜・触媒接合体の製
造方法であって、接合前の触媒層の表面に液体を付与する液体付与工
程と、液体が付与された触媒層と電解質膜とを熱圧着により接合する
熱圧着工程とを有する膜・触媒接合体の製造方法で、高分子電解質膜
と触媒層が接合されてなる膜・触媒接合体を製造するに際し、熱圧着
条件の緩和と、触媒層と電解質膜との密着性向上の両立を、高い生産
性で実現できる製造方法を提供。 
【符号の説明】
１００、１０１、１０３、１０４：膜・触媒接合体製造装置 １０２、
１０５：触媒層形成装置 １０、１０’：電解質膜 １１、１８：電
解質膜供給ロール １３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ：膜・触媒接合
体 １４：送り出しロール １５、１７：膜・触媒接合体巻取ロール
１６、１６’：膜・第１の触媒層接合体１２、２２Ａ、２２Ｂ、２３
Ａ、２３Ｂ、２６Ａ、２６Ｂ、２７Ａ、２７Ｂ：ガイドロール ２０
Ａ、２０Ｂ：触媒転写シート ２１Ａ、２１Ｂ：触媒転写シート供給
ロール ２４Ａ、２４Ｂ：仮基材 ２５Ａ、２５Ｂ：仮基材巻取ロール
３０Ａ、３０Ｂ：スプレーノズル ３１Ａ、３１Ｂ、７３：バックア
ップロール ３２Ａ、３２Ｂ：ノズルチャンバー ３３Ａ、３３Ｂ：
バルブ ３４Ａ、３４Ｂ：減圧タンク ４０Ａ、４０Ｂ：熱プレスロ
ール ４１Ａ、４１Ｂ：遮熱板 ５０：支持体巻取ロール ５１：支
持体 ６０：カバーフィルム供給ロール ７０：触媒溶液タンク
７１：触媒溶液送液ポンプ ７２：塗布手段 ７４：乾燥手段 ８０
Ａ、８０Ｂ：ガス拡散電極 ８１Ａ、８１Ｂ：ガス拡散電極供給ロー
ル Ｐ：熱圧着部 Ｓ：空間
【特許請求範囲】
１．電解質膜に触媒層が接合されてなる膜・触媒接合体の製造方法で
あって、接合前の触媒層の表面に液体を付与する液体付与工程と、液
体が付与された触媒層と電解質膜とを熱圧着により接合する熱圧着工
程と、を有する膜・触媒接合体の製造方法。
２．前記液体付与工程において付与する液体が水を含む液体である、
請求項１に記載の膜・触媒接合体の製造方法。
３．前記水を含む液体における水の含有割合が９０質量％以上、１０
０質量％以下である、請求項２に記載の膜・触媒接合体の製造方法。
４．前記液体付与工程において付与する液体が純水である、請求項３
に記載の膜・触媒接合体の製造方法。
５．前記液体付与工程において、触媒層の表面に液滴状に前記液体を
付与する、請求項１～４のいずれかに記載の膜・触媒接合体の製造方
法。
６．前記液体付与工程において、前記液体をスプレーによって付与す
る、請求項５に記載の膜・触媒接合体の製造方法。
７．前記液体付与工程において、前記熱圧着工程における前記液体の
量が触媒層の表面１ｃｍ２辺り０．１μＬ以上５μＬ以下である、請
求項１～６のいずれかに記載の膜・触媒接合体の製造方法。
８．前記電解質膜として炭化水素系電解質膜を用いる、請求項１～７
のいずれかに記載の膜・触媒接合体の製造方法。
９．電解質膜の表面に触媒層が接合されてなる触媒層付電解質膜の製
造方法であって、 前記電解質膜の表面に、請求項１～８のいずれかに
記載の方法により触媒層を接合することを含む触媒層付電解質膜の製
造方法。
１０．前記触媒層は電解質膜への接合前から基材により支持されてお
り、該基材は通気性を有する、請求項１～９のいずれかに記載の触媒
層付電解質膜の製造方法。
１１．電解質膜の両面に触媒層が接合されてなる触媒層付電解質膜の
製造方法であって、 電解質膜の一方の面に触媒溶液を塗布・乾燥し
て第１の触媒層を形成する工程と、前記電解質膜の他方の面に、請求
項１～１０のいずれかに記載の方法により触媒を接合して第２の触媒
層を形成する工程と、を有する触媒層付電解質膜の製造方法。
１２．前記第１の触媒層をカバーフィルムで被覆する工程を更に有し
かつ前記第２の触媒層を形成する工程を、第１の触媒層がカバーフィ
ルムで被覆された状態で行う、請求項１１に記載の触媒層付電解質膜
の製造方法。
１３．電解質膜に触媒層が接合されてなる膜・触媒接合体の製造装置
であって、接合前の触媒層の表面に液体を付与する液体付与手段と、
液体が付与された触媒層と電解質膜とを熱圧着により接合する熱圧着
手段と、を有する膜・触媒接合体の製造装置。
１４．前記液体付与手段は、触媒層の表面に液滴状に前記液体を付与
する手段である、請求項１３に記載の膜・触媒接合体の製造装置。
１５．前記液体付与手段がスプレーである、請求項１４に記載の膜・
触媒接合体の製造装置。
世界初、浸透圧発電プラント建設に採用決定
東洋紡績の中空糸型正浸透膜（Forward Osmosis=FO膜）
2月20日、デンマークのデンマークのベンチャー企業SaltPower社が世
界で初めて実用化に成功した浸透圧発電プラントに採用され、同国の
マリアージャにあるNobian社の製塩工場に設置され、2023年 4月中に
稼働を開始する。
● 浸透圧発電とは
２種類の溶液の浸透圧差を利用して発電するシステムです。地下岩塩
層や地熱水などの天然資源が豊富に存在する欧州を中心として、天候
や昼夜に関わらず安定的に稼働し、太陽光や風力と同水準のコストで
発電が可能であることから、次世代の再生可能エネルギー発電システ
ムとして注目を集めている。
SaltPower社が実用化に成功した浸透圧発電プラントでは、製塩工場で
使用するため地下の岩塩層からくみ上げられた飽和濃度に近い高濃度
の塩水と淡水との塩分濃度の差を利用し、100kw規模の発電を実現。
水分子を通し塩分など一定の大きさ以上の分子やイオンを通さない性
質を持つ当社のFO膜を隔てて高濃度の塩水と淡水を接触させると、浸
透圧差により塩水側に水が移動し、流量が増加します。この流量の増
加を利用してタービンを回すことで発電する。
東洋紡のFO膜は、円筒形の圧力容器に高密度に中空糸を充填した半透
膜の一種です。クロスワインド構造をはじめとする独自の内部構造に
より、高濃度の塩水と淡水の双方がFO膜内部で均一に流れ、浸透圧差
から生じる流量の増加を、高効率に発電量に転換できます。また、海
水淡水化向けRO膜の開発で培った技術により優れた耐圧性能を備える
ため、高効率な浸透圧発電に必要な高い運転圧力にも対応し高い発電
効率を維持することが可能。これまで、SaltPower社などが運営する浸透
圧発電のパイロットプラントにも採用されており、実証実験を重ねて
きた結果、このたびの実用化に至る。同社は今後、地下から塩水を汲
み上げる方式を採用する製塩工場や、塩の電気分解を伴うクロール・
アルカリ製品のメーカー向けに応用可能な浸透圧発電システムを、欧
州地域で積極的に展開していくことを計画しています。また、浸透圧
発電の過程で生じる岩塩空洞を、次世代クリーンエネルギーと期待さ
れる水素の地下貯蔵庫として活用することで、低炭素経済への移行に
さらなる貢献ができると期待し、将来有望な再生可能エネルギーの一
つである浸透圧発電の普及を支援するとともに、独自の中空糸膜技術
を、低コストで環境負荷を低減する海水淡水化膜プラントや、工場排
水の濃縮などに応用し、環境課題の解決の推進する。
【関連技術情報】
※ 特開2020-62622 中空糸膜エレメント、中空糸膜モジュールおよび
正浸透水処理方法 東洋紡績株式会社
【要約】
図１のごとく、側面に複数の孔を有する芯管と、芯管の周りに配置さ
れた複数の中空糸膜からなる中空糸膜群と、芯管および中空糸膜群を
それらの両端で固定する樹脂壁と、を備え、芯管および複数の中空糸
膜の両端が開口している、両端開口型の中空糸膜エレメント。中空糸
膜群は、芯管の周りを囲むように配置された複数の第１中空糸膜から
構成される第１中空糸膜層と、第１中空糸膜層の周りを囲むように配
置された複数の第２中空糸膜から構成される第２中空糸膜層と、を含
み、複数の第１中空糸膜の透過係数は、複数の第２中空糸膜の透過係
数よりも小さい、ドロー溶液（ＤＳ）が中空糸膜の外側を流れ、フィ
ード溶液（ＦＳ）が中空糸膜の中空部内を流れる場合において、中空
糸膜へのスケールの付着を抑制しつつ、ＦＳからの水の回収率を高め
ることのできる、中空糸膜エレメント、中空糸膜モジュールおよび正
浸透水処理方法を提供する。 
図１ 中空糸膜エレメントの一実施形態を示す断面模式図
【符号の説明】
１ 容器、１０，１１ 供給口、１２，１３ 排出口、１４，１５，５１，
５２ 壁部材、２０ 芯管、２１ 中空糸膜、２１ａ 第１中空糸膜層、２
１ｂ 第２中空糸膜層、２１ｃ 第３中空糸膜層、２１１ 第１中空糸膜、
２１２ 第２中空糸膜、２１３ 第３中空糸膜、２３ 交差部、３ 中空
糸膜の外側、４１，４２ 樹脂壁。
34
なお、本実施形態の中空糸膜エレメントは、例えば、芯管の周りに中
空糸膜を螺旋状に巻上げ、中空糸膜が交差状に配置された状態で半径
方向に積層されることによって形成される中空糸膜巻上げ体の両端部
を樹脂で封止した後、樹脂（樹脂壁）の一部を切断し中空糸膜の両端
部を開口させることにより作製することができる。
35
以下、本実施形態の中空糸膜エレメントおよび中空糸膜モジュールの
各構成部材等の具体例について説明する。
36
芯管は、供給口に接続されている場合、該供給口から供給された流体
を中空糸膜エレメ ント内の中空糸膜の外側３（外表面）に分配させる
機能を有する管状部材である。芯管は、中空糸膜エレメントの略中心
部に位置させることが好ましい。
37
芯管の径は大きすぎると、膜モジュール内の中空糸膜が占める領域が
減少し、結果として膜エレメントまたは膜モジュールの膜面積が減少
するため容積あたりの透水量が低下することがある。また、芯管の径
が小さすぎると、供給流体が芯管内を流動する際に圧力損失が大きく
なり、結果として中空糸膜にかかる有効差圧が小さくなり処理効率が
低下することがある。また、強度が低下して、供給流体が中空糸膜層
を流れる際に受ける中空糸膜の張力により芯管が破損する場合がある。
これらの影響を総合的に考慮し、最適な径を設定することが重要である。
中空糸膜エレメントの断面積に対して芯管（中空部を含む）の断面積
の占める面積割合は、４～２０％が好ましい。
38
中空糸膜の素材は、所望の分離性能（好ましくは逆浸透膜相当レベル
の高い分離性能）を発現できる限り、特に限定されず、例えば、酢酸
セルロース系樹脂、ポリアミド系樹脂、スルホン化ポリスルホン系樹
脂、ポリビニルアルコール系樹脂が使用可能である。この中では、酢
酸セルロース系樹脂、スルホン化ポリスルホンやスルホン化ポリエー
テルスルホンなどのスルホン化ポリスルホン系樹脂が、殺菌剤である
塩素に対する耐性があり、微生物の増殖を容易に抑制することができ
る点で好ましい。特に、膜面での微生物汚染を効果的に抑制できる特
徴がある。酢酸セルロースの中では、耐久性の点で三酢酸セルロース
が好ましい。
39
本実施形態の中空糸膜エレメントにおいて、第１中空糸膜層２１ａを
構成する複数の第１中空糸膜の透過係数は、第２中空糸膜層２１ｂを
構成する複数の第２中空糸膜の透過係数よりも小さい。
40
複数の第２中空糸膜の透過係数に対する複数の第１中空糸膜の透過係
数の減少率は、好ましくは０％超６０％以下であり、より好ましくは
５％以上５５％以下であり、さらに好ましくは１０％以上５０％以下
である。この範囲において、最低ＦＳ流量を低減でき、ＦＳ回収率を
向上させることができるという効果が、より確実に奏されると考えら
れる。また、本発明をＰＲＯに適用した場合に、正味発電量を向上さ
せる効果が期待される。なお、当該減少率は、以下の式で示される比
率である。
「減少率」＝〔（「複数の第２中空糸膜の透過係数」－「複数の第１
中空糸膜の透過係数」）／「複数の第２中空糸膜の透過係数」〕×
１００ ［％］
41
複数の第１中空糸膜の透過係数（Ａ）は、好ましくは１．０×１０－
６～１．５×１０－５ｃｍ３／〔ｃｍ２・ｓ・（ｋｇｆ／ｃｍ２）〕
であり、より好ましくは１．５×１０－６～１．３×１０－５ｃｍ３
／〔ｃｍ２・ｓ・（ｋｇｆ／ｃｍ２）〕である。
中空糸膜の透過係数は、例えば、逆浸透法による評価を行うことによ
って測定することができる。 具体的には、透過係数（純水透過係数）
Ａは、下記の方法によって求めることができる。 Ｊｖ＝Ａ（ΔＰ－π
（Ｃｍ））・・・（１） Ｊｓ＝Ｂ（Ｃｍ－Ｃｐ）・・・（２） （Ｃ
ｍ－Ｃｐ）／（Ｃｆ－Ｃｐ）＝ｅｘｐ（Ｊｖ／ｋ）・・・（３） Ｃｐ
＝Ｊｓ／Ｊｖ・・・（４） Ａ＝α×Ａ２５×μ２５／μ・・・（５）
Ｂ＝β×Ｂ２５×μ２５／μ×（２７３．１５＋Ｔ）／（２９８．１５
）・・・（６） Ｃｆ ：供給水濃度 ［ｍｇ／Ｌ］ Ｃｍ ：膜面濃度
［ｍｇ／Ｌ］ Ｃｐ ：透過水濃度 ［ｍｇ／Ｌ］ Ｊｓ ：溶質透過流束
［ｍｇ／（ｃｍ２・ｓ）］ Ｊｖ ：純水透過流束 ［ｃｍ３／（ｃｍ２
・ｓ）］ ｋ ：物質移動係数 ［ｃｍ／ｓ］ Ａ ：純水透過係数 ［ｃ
ｍ３／〔ｃｍ２・ｓ・（ｋｇｆ／ｃｍ２）〕］ Ａ２５：２５℃での純
水透過係数 ［ｃｍ３／〔ｃｍ２・ｓ・（ｋｇｆ／ｃｍ２）〕］ Ｂ
：溶質透過係数 ［ｃｍ／ｓ］ Ｂ２５：２５℃での溶質透過係数 ［
ｃｍ３／〔ｃｍ２・ｓ・（ｋｇｆ／ｃｍ２）〕］ Ｔ ：温度 ［℃］ α
：運転条件による変動係数 ［－］ β ：運転条件による変動係数 ［－］
ΔＰ ：運転圧力 ［ｋｇｆ／ｃｍ２］ μ ：粘度 ［Ｐａ・ｓ］ μ２５
：２５℃での粘度 ［Ｐａ・ｓ］ π ：浸透圧 ［ｋｇｆ／ｃｍ２］ す
なわち、Ｊｖ、Ｃｆ、Ｃｐ、Ｔを実測し、ｋ、その他の物性値を上記
式（１）～（４）に代入することによって実測条件での純水透過係数
Ａと溶質透過係数Ｂを求めることができる。また、予め得られている
α、βに基づけば、２５℃における純水透過係数Ａ２５と溶質透過係
数Ｂ２５を、上記式（５）～（６）から求めることができ、さらに、
上記式（５）～（６）を用いて任意の温度Ｔの純水透過係数と溶質透
過係数も得ることができる。
43
なお、中空糸膜の透過係数に影響を与える要素として中空糸膜の微細
孔の孔径などが挙げられる。中空糸膜の微細孔の平均孔径は、好まし
くは０．１ｎｍ～０．１μｍ、より好ましくは０．５ｎｍ～５０ｎｍ、
さらに好ましくは０．５ｎｍ～５ｎｍ、さらにより好ましくは０．５
ｎｍ～２ｎｍである。当該平均孔径は、窒素ガス吸着法や水銀圧入法
パームポロメトリー、ＤＳＣ法、陽電子消滅法などによって測定する
ことができる。
※ 以上は、恣意的に任意抜粋部のみを掲載。
次世代超高効率水処理膜 フッ素ナノチューブ
昨年５月13日に報告された「高速透水処理フッ素ナノチューブ技術」
（ブログ掲載済）も超純水・淡水化隔膜装置への実用化も日本がトッ
プランナーに位置しているが、「持続可能な製造技術」的側面を加味
したシステムにおいて、ボトルネック工学的課題克服し社会にいち早
く提示できれば、エネルギー問題、環境リスク問題、水問題を解決で
き、半導体製造及び生命科学・生物工学などの医療産業などへの貢献
も多大に広がる可能性がある（下図参照）。
今回、特許技術関係を「製造方法」「製造装置」を中心に検索したが、
「整理／整頓／書き出し」には至らなかった（➲残件扱い）。 や
はり、東洋紡や東レなどの滋賀県の事業所や旭化成などの日本企業が
健闘し、印刷・化成品・造船・真空／蒸着・半導体製造装置メーカが
どのように絡んでくる。これは面白い。思えば、逆浸透、限界濾過、
精密濾過はわたしの専門分野でもあった。
風蕭々と碧い時代
Jhon Lennone Imagine
【J-POPの系譜を探る：1973年代】
夜桜
● 今夜の寸評：（いまを一声に託す）さぁ！自信をもって進もう⑤
冗談だろう！？またぞろ核武装論なんて、「一期一会観桜会」への参
加確認のテレフォンでの会話で、核武装論に賛同（共鳴：resonance）し
しているんだがどう思うと相手方がそう話ので、冗談だろう、きみは
物理科学者なんだろう。核戦争禍の時計を進めるのかと縷々反論を展
開し始めたのはいいが、階上の彼女が気付き起りたので、されやこれ
やの話を中断し用を済ませた。そういえば、大阪では、核武装推進派
の立候補している。1970年地元での総評の呼びかけもあり、反戦青年
委員会運動に参加した頃（沖縄独自返還・ベトナム戦争反対・三里塚空
港建設反対の３つのテーマ）を回想する。半世紀後の『軍拡雷同』ム
ードに流させ、「想定される詳細なシミュレーションなし」の二極化
が進行していることに、「二度あることは三度ある」と危惧した次第。 一期一会観桜会のご案内