JP2000262873A - ポリアクリロニトリル系多孔質膜 - Google Patents
ポリアクリロニトリル系多孔質膜Info
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- JP2000262873A JP2000262873A JP7012299A JP7012299A JP2000262873A JP 2000262873 A JP2000262873 A JP 2000262873A JP 7012299 A JP7012299 A JP 7012299A JP 7012299 A JP7012299 A JP 7012299A JP 2000262873 A JP2000262873 A JP 2000262873A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 透水性が高く、目詰まりが少なく、浄水分野
や廃水処理分野などにも安全かつ経済的に利用できるポ
リアクリロニトリル系多孔質膜を得る。 【解決手段】 多孔性補強基材にて補強されたポリアク
リロニトリル系多孔質膜であって、空孔率が膜表面側か
ら基材側にかけて漸次的に増大し、かつ膜内部に５μｍ
以上の空洞を含まない三次元網目構造を有し、平均孔径
が０.０５〜０.４μｍであり、かつ純水透過水量が１０
０ｍ３／ｍ２日以上(１ｋｇｆ／ｃｍ２、２５℃)である
ことを特徴とするポリアクリロニトリル系多孔質膜。
や廃水処理分野などにも安全かつ経済的に利用できるポ
リアクリロニトリル系多孔質膜を得る。 【解決手段】 多孔性補強基材にて補強されたポリアク
リロニトリル系多孔質膜であって、空孔率が膜表面側か
ら基材側にかけて漸次的に増大し、かつ膜内部に５μｍ
以上の空洞を含まない三次元網目構造を有し、平均孔径
が０.０５〜０.４μｍであり、かつ純水透過水量が１０
０ｍ３／ｍ２日以上(１ｋｇｆ／ｃｍ２、２５℃)である
ことを特徴とするポリアクリロニトリル系多孔質膜。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ポリアクリロニトリル
系重合体からなる多孔質分離膜に関する。本発明の多孔
質分離膜は、機械的強度に優れ透水性が高く、目詰まり
の発生が少ないポリアクリロニトリル系精密濾過膜であ
って、浄水分野や廃水処理などにも安全かつ経済的に利
用できる。
系重合体からなる多孔質分離膜に関する。本発明の多孔
質分離膜は、機械的強度に優れ透水性が高く、目詰まり
の発生が少ないポリアクリロニトリル系精密濾過膜であ
って、浄水分野や廃水処理などにも安全かつ経済的に利
用できる。
【０００２】
【従来の技術】食品や薬品の精製、工場排水や汚泥の処
理などにセルロースアセテート、ポリスルホン、ポリア
クリロニトリル、ポリオレフィンなどを素材とした多孔
質膜が用いられている。しかしながら、セルロースアセ
テートやポリオレフィンは、耐汚染性には優れているも
のの薬品に対する耐性に大きな欠点がある。一方、ポリ
スルホンは、耐薬品性には優れているものの汚染されや
すい。これらに対し、ポリアクリロニトリルは、セルロ
ースアセテートより耐薬品性などの化学的安定性や機械
的特性に優れ、ポリスルホンに比べ親水性材料であり、
耐汚染性に優れており多孔質膜として広く使用されてい
る(特公昭53-31106号、特開昭60-39404号など)。
理などにセルロースアセテート、ポリスルホン、ポリア
クリロニトリル、ポリオレフィンなどを素材とした多孔
質膜が用いられている。しかしながら、セルロースアセ
テートやポリオレフィンは、耐汚染性には優れているも
のの薬品に対する耐性に大きな欠点がある。一方、ポリ
スルホンは、耐薬品性には優れているものの汚染されや
すい。これらに対し、ポリアクリロニトリルは、セルロ
ースアセテートより耐薬品性などの化学的安定性や機械
的特性に優れ、ポリスルホンに比べ親水性材料であり、
耐汚染性に優れており多孔質膜として広く使用されてい
る(特公昭53-31106号、特開昭60-39404号など)。
【０００３】現在、市販のポリアクリロニトリル系多孔
質膜の多くは中空糸膜であり、その構造は、一般に表面
に薄い緻密層を有し、内部は水の透過に対し抵抗を示さ
ない巨大空洞を有する非対称な構造である。しかしなが
ら、このような分離膜は機械的強度が低いため変形しや
すく、膜内部の巨大空洞が表面にまで達し、膜表面に欠
陥が生じたり、曲げにより多孔膜中の空洞部分が破損し
やすい。このような欠点を解決し、多孔質膜に強度を付
与すべく織布や不織布を支持体としたシート状の多孔質
膜が提案されている(特公昭56-8642号、特公昭60-39402
号など)。また、膜内部の三次元網目構造に巨大空洞を
含まないアクリロニトリル系重合体からなる多孔膜も提
案されている(特開昭64-15102号、特公平1-43619号)。
質膜の多くは中空糸膜であり、その構造は、一般に表面
に薄い緻密層を有し、内部は水の透過に対し抵抗を示さ
ない巨大空洞を有する非対称な構造である。しかしなが
ら、このような分離膜は機械的強度が低いため変形しや
すく、膜内部の巨大空洞が表面にまで達し、膜表面に欠
陥が生じたり、曲げにより多孔膜中の空洞部分が破損し
やすい。このような欠点を解決し、多孔質膜に強度を付
与すべく織布や不織布を支持体としたシート状の多孔質
膜が提案されている(特公昭56-8642号、特公昭60-39402
号など)。また、膜内部の三次元網目構造に巨大空洞を
含まないアクリロニトリル系重合体からなる多孔膜も提
案されている(特開昭64-15102号、特公平1-43619号)。
【０００４】近年、浄水分野において除濁・除菌の操作
性、経済性に優れた多孔質膜が導入されつつある。かか
る多孔質膜には、高い透水性と共に、大腸菌、チフス
菌、コレラ菌など各種の菌を除去するため孔径が０.４
μｍ以下であることが必要である。かかる性能を有する
分離膜として、耐薬品性と耐汚染性のバランスのとれた
ポリアクリロニトリルを素材とした膜が望まれている。
しかしながら、公知のポリアクリロニトリル系膜は限外
濾過膜領域のものであって、透水性能は数１０ｍ３／ｍ
２・日・ｋｇｆ／ｃｍ２と低く、孔径は数μｍ(例えば
特開昭64-15102号の実施例)であって除菌が不可能で、
浄水分野には適さない。このように従来は孔径が０.４
μｍ以下であり、かつ高透水性能を有し浄水分野に適し
たポリアクリロニトリル系多孔質膜は得られていない。
性、経済性に優れた多孔質膜が導入されつつある。かか
る多孔質膜には、高い透水性と共に、大腸菌、チフス
菌、コレラ菌など各種の菌を除去するため孔径が０.４
μｍ以下であることが必要である。かかる性能を有する
分離膜として、耐薬品性と耐汚染性のバランスのとれた
ポリアクリロニトリルを素材とした膜が望まれている。
しかしながら、公知のポリアクリロニトリル系膜は限外
濾過膜領域のものであって、透水性能は数１０ｍ３／ｍ
２・日・ｋｇｆ／ｃｍ２と低く、孔径は数μｍ(例えば
特開昭64-15102号の実施例)であって除菌が不可能で、
浄水分野には適さない。このように従来は孔径が０.４
μｍ以下であり、かつ高透水性能を有し浄水分野に適し
たポリアクリロニトリル系多孔質膜は得られていない。
【０００５】
【発明の目的及び概要】本発明の目的は、透水性が高
く、目詰まりが少なく、浄水分野や廃水処理分野などに
も安全かつ経済的に利用できるポリアクリロニトリル系
多孔質膜を得ることにある。本発明者らは、ポリアクリ
ロニトリルを素材とする製膜技術について鋭意研究した
結果、本発明を完成するに至った。本発明は、多孔性補
強基材にて補強されたポリアクリロニトリル系多孔質膜
であって、空孔率が膜表面側から基材側にかけて漸次的
に増大し、かつ膜内部に５μｍ以上の空洞を含まない三
次元網目構造を有し、表面平均孔径が０.０５〜０.４μ
ｍであり、かつ純水透過水量が１００ｍ３／ｍ２日以上
(１ｋｇｆ／ｃｍ２、２５℃)であることを特徴とするシ
ート状ポリアクリロニトリル系多孔質膜を提供するもの
である。本発明の多孔質膜は、膜内部に巨大空洞を有さ
ず、多孔性の補強シートによって補強され、膜表面孔径
が０.４μｍ以下であり、かつ高透水性であるシート状
のポリアクリロニトリル系平膜であることから、浄水用
途に安全にかつ経済的に使用することができる。
く、目詰まりが少なく、浄水分野や廃水処理分野などに
も安全かつ経済的に利用できるポリアクリロニトリル系
多孔質膜を得ることにある。本発明者らは、ポリアクリ
ロニトリルを素材とする製膜技術について鋭意研究した
結果、本発明を完成するに至った。本発明は、多孔性補
強基材にて補強されたポリアクリロニトリル系多孔質膜
であって、空孔率が膜表面側から基材側にかけて漸次的
に増大し、かつ膜内部に５μｍ以上の空洞を含まない三
次元網目構造を有し、表面平均孔径が０.０５〜０.４μ
ｍであり、かつ純水透過水量が１００ｍ３／ｍ２日以上
(１ｋｇｆ／ｃｍ２、２５℃)であることを特徴とするシ
ート状ポリアクリロニトリル系多孔質膜を提供するもの
である。本発明の多孔質膜は、膜内部に巨大空洞を有さ
ず、多孔性の補強シートによって補強され、膜表面孔径
が０.４μｍ以下であり、かつ高透水性であるシート状
のポリアクリロニトリル系平膜であることから、浄水用
途に安全にかつ経済的に使用することができる。
【０００６】
【発明の詳細な開示】本発明の多孔質膜に用いられる高
分子化合物としては、ポリアクリロニトリルあるいはア
クリロニトリルを８０重量％以上、好ましくは８５〜９
５重量％含むポリアクリロニトリル系共重合体が用いら
れる。このような共重合体を構成するコモノマーとして
は、アクリロニトリルと共重合可能な公知のモノマーが
いずれも用いられてよく、例えばアクリル酸メチル、ア
クリル酸エチルなどのアクリル酸エステルあるいは酢酸
ビニルなどが挙げられる。多孔質膜の製膜原液の溶媒と
しては、アクリロニトリル系共重合体を溶解することの
できる溶媒がいずれも用いられてよく、例えば、ジメチ
ルホルムアミド(ＤＭＦ)、ジメチルアセトアミド(ＤＭ
ＡＣ)、ジメチルスルホキシド(ＤＭＳＯ)などの極性有
機溶媒、塩化亜鉛、ロダン塩、硝酸等の無機濃厚水溶液
などが挙げられる。溶媒中の重合体の濃度は５〜２０重
量％、好ましくは１０〜１４重量％である。濃度がこれ
より低いと膜の強度が低下し、また、濃度がこれより高
いと膜の開孔度が低くなり透過水量が極端に低下する。
分子化合物としては、ポリアクリロニトリルあるいはア
クリロニトリルを８０重量％以上、好ましくは８５〜９
５重量％含むポリアクリロニトリル系共重合体が用いら
れる。このような共重合体を構成するコモノマーとして
は、アクリロニトリルと共重合可能な公知のモノマーが
いずれも用いられてよく、例えばアクリル酸メチル、ア
クリル酸エチルなどのアクリル酸エステルあるいは酢酸
ビニルなどが挙げられる。多孔質膜の製膜原液の溶媒と
しては、アクリロニトリル系共重合体を溶解することの
できる溶媒がいずれも用いられてよく、例えば、ジメチ
ルホルムアミド(ＤＭＦ)、ジメチルアセトアミド(ＤＭ
ＡＣ)、ジメチルスルホキシド(ＤＭＳＯ)などの極性有
機溶媒、塩化亜鉛、ロダン塩、硝酸等の無機濃厚水溶液
などが挙げられる。溶媒中の重合体の濃度は５〜２０重
量％、好ましくは１０〜１４重量％である。濃度がこれ
より低いと膜の強度が低下し、また、濃度がこれより高
いと膜の開孔度が低くなり透過水量が極端に低下する。
【０００７】重合体溶液には膜の孔径を制御するため、
アルコール類、無機塩、ポリビニルピロリドンなどの他
の高分子、あるいは、尿素、界面活性剤などの添加剤を
加えるのが好ましい。特にアルコール類、例えばエチレ
ングリコール、ジエチレングリコール、グリセリンなど
の脂肪族多価アルコール類などが好ましい。これら添加
剤の使用量は、製膜原液に対して１５〜２０重量％であ
る。製膜原液調製するにはこれらを均一に溶解して、そ
の溶液粘度を４.５Ｐａ・ｓ以上とし、準安定な状態とす
る。ついで、この製膜原液を、分離膜の基材上に塗布す
る。前記分離膜の基材としては従来公知のものが用いら
れてよく、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ
エステル、ナイロンなどの織布、不織布、編布、網状物
が挙げられる。ついで平均孔径を０.０５〜０.４μｍに
制御するため、雰囲気温度３０〜５０℃、相対湿度７０
％以上に調製された空気中で蒸発／吸湿により相分離さ
せる。本発明においては、膜内部に５μｍ以上の空洞を
有さず、かつ高透水性能を付与するため、５〜６０秒
間、好ましくは１５〜３０秒間の蒸発／吸湿を行う。蒸
発／吸湿時間がこれより短いと、ミクロ相分離が充分に
行われずに凝固するため、膜内部に巨大空洞を有する非
対称構造となる。また、蒸発／吸湿時間がこれより長い
と蒸気が過剰となり、ミクロ相分離過程で膜表面に水滴
がつき、膜が多孔化せずに膜表面に欠陥ができる。
アルコール類、無機塩、ポリビニルピロリドンなどの他
の高分子、あるいは、尿素、界面活性剤などの添加剤を
加えるのが好ましい。特にアルコール類、例えばエチレ
ングリコール、ジエチレングリコール、グリセリンなど
の脂肪族多価アルコール類などが好ましい。これら添加
剤の使用量は、製膜原液に対して１５〜２０重量％であ
る。製膜原液調製するにはこれらを均一に溶解して、そ
の溶液粘度を４.５Ｐａ・ｓ以上とし、準安定な状態とす
る。ついで、この製膜原液を、分離膜の基材上に塗布す
る。前記分離膜の基材としては従来公知のものが用いら
れてよく、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ
エステル、ナイロンなどの織布、不織布、編布、網状物
が挙げられる。ついで平均孔径を０.０５〜０.４μｍに
制御するため、雰囲気温度３０〜５０℃、相対湿度７０
％以上に調製された空気中で蒸発／吸湿により相分離さ
せる。本発明においては、膜内部に５μｍ以上の空洞を
有さず、かつ高透水性能を付与するため、５〜６０秒
間、好ましくは１５〜３０秒間の蒸発／吸湿を行う。蒸
発／吸湿時間がこれより短いと、ミクロ相分離が充分に
行われずに凝固するため、膜内部に巨大空洞を有する非
対称構造となる。また、蒸発／吸湿時間がこれより長い
と蒸気が過剰となり、ミクロ相分離過程で膜表面に水滴
がつき、膜が多孔化せずに膜表面に欠陥ができる。
【０００８】その後、水、低級アルコール類、あるいは
アクリロニトリル系共重合体の溶媒と水との混合液など
の凝固液に浸漬し、脱溶媒を行い多孔質膜を得る。凝固
液の温度は製膜原液によって異なるが、２０〜８０℃、
好ましくは３０〜６０℃である。得られた多孔質膜は、
三次元網目構造を有し、空孔率が膜表面側から膜基材側
にかけて漸次的に増大し、かつ膜内部に５μｍ以上の空
洞を含まない構造を有するポリアクリロニトリル系多孔
質膜で、平均孔径が０.０５〜０.４μｍであり、かつ純
水透過水量が１００ｍ３／ｍ２・日・ｋｇｆ／ｃｍ２以上
である。
アクリロニトリル系共重合体の溶媒と水との混合液など
の凝固液に浸漬し、脱溶媒を行い多孔質膜を得る。凝固
液の温度は製膜原液によって異なるが、２０〜８０℃、
好ましくは３０〜６０℃である。得られた多孔質膜は、
三次元網目構造を有し、空孔率が膜表面側から膜基材側
にかけて漸次的に増大し、かつ膜内部に５μｍ以上の空
洞を含まない構造を有するポリアクリロニトリル系多孔
質膜で、平均孔径が０.０５〜０.４μｍであり、かつ純
水透過水量が１００ｍ３／ｍ２・日・ｋｇｆ／ｃｍ２以上
である。
【０００９】
【実施例】つぎに本発明を実施例、比較例によりさらに
具体的に説明する。 ［実施例１］アクリロニトリル９３重量％、アクリル酸
メチル７重量％を含む共重合体を重合体濃度が１２重量
％になるようにジメチホルムアミド(ＤＭＦ)に溶解し
た。これに添加剤としてジエチレングリコールを製膜原
液全体の１７重量％となるように加え、これを製膜原液
とした。この製膜原液の溶液粘度は３０℃で、４.８Ｐ
ａ・ｓであった。この製膜原液をポリエステル製の不織
布上に塗布し、雰囲気温度３５℃、相対湿度８０％に調
製された空気中で２０秒間蒸発／吸湿させた後、４０℃
の水に浸漬して多孔質膜を得た。得られた多孔質膜は、
図１の電子顕微鏡写真(20,000倍)により三次元網目構造
を有していることが確認された。また、図２、図３に示
す断面電子顕微鏡写真のとおり空洞率が膜表面側から膜
基材側にかけて漸次的に増大し、かつ膜内部に５μｍ以
上の空洞を含まない構造であった。また、その膜性能
は、１ｋｇｆ／ｃｍ２、２５℃での純水透過水量が１８
０ｍ３／ｍ２・日であり、０.０５５μｍの粒径を持つラ
テックス粒子の阻止率は７５％、０.１０５μｍの粒径
を持つラテックス粒子の阻止率が９０％、０.２０８μ
ｍの粒径を持つラテックス粒子の阻止率が９７％であっ
た。ここでラテックスの阻止率は、濃度１０ｐｐｍのラ
テックス溶液を圧力０.２ｋｇｆ／ｃｍ２にて透過さ
せ、原液及び透過液の濃度から次式(式１)により求め
た。 （式１） 阻止率(％)＝[１−(透過液濃度／原液濃度)]×１００ ラテックス粒径に対して阻止率を片対数プロットし孔経
曲線を描いた。その曲線より阻止率が９０％のポイント
の粒径を求め、平均孔経とした。その結果、平均孔経は
０.１μｍであった。
具体的に説明する。 ［実施例１］アクリロニトリル９３重量％、アクリル酸
メチル７重量％を含む共重合体を重合体濃度が１２重量
％になるようにジメチホルムアミド(ＤＭＦ)に溶解し
た。これに添加剤としてジエチレングリコールを製膜原
液全体の１７重量％となるように加え、これを製膜原液
とした。この製膜原液の溶液粘度は３０℃で、４.８Ｐ
ａ・ｓであった。この製膜原液をポリエステル製の不織
布上に塗布し、雰囲気温度３５℃、相対湿度８０％に調
製された空気中で２０秒間蒸発／吸湿させた後、４０℃
の水に浸漬して多孔質膜を得た。得られた多孔質膜は、
図１の電子顕微鏡写真(20,000倍)により三次元網目構造
を有していることが確認された。また、図２、図３に示
す断面電子顕微鏡写真のとおり空洞率が膜表面側から膜
基材側にかけて漸次的に増大し、かつ膜内部に５μｍ以
上の空洞を含まない構造であった。また、その膜性能
は、１ｋｇｆ／ｃｍ２、２５℃での純水透過水量が１８
０ｍ３／ｍ２・日であり、０.０５５μｍの粒径を持つラ
テックス粒子の阻止率は７５％、０.１０５μｍの粒径
を持つラテックス粒子の阻止率が９０％、０.２０８μ
ｍの粒径を持つラテックス粒子の阻止率が９７％であっ
た。ここでラテックスの阻止率は、濃度１０ｐｐｍのラ
テックス溶液を圧力０.２ｋｇｆ／ｃｍ２にて透過さ
せ、原液及び透過液の濃度から次式(式１)により求め
た。 （式１） 阻止率(％)＝[１−(透過液濃度／原液濃度)]×１００ ラテックス粒径に対して阻止率を片対数プロットし孔経
曲線を描いた。その曲線より阻止率が９０％のポイント
の粒径を求め、平均孔経とした。その結果、平均孔経は
０.１μｍであった。
【００１０】［実施例２］実施例１で使用した製膜原液
をポリエステル製の不織布に塗布し、雰囲気温度３５
℃、相対湿度８０％に調整された空気中で１５秒間蒸発
／吸湿させた後、４０℃の水に浸漬して多孔質膜を得
た。得られた多孔質膜は、実施例１と同様に三次元網目
構造を有し、空洞率が膜表面側から膜基材側にかけて漸
次的に増大し、かつ、膜内部に５μｍ以上の空洞を含ま
ない構造であった。また、その膜性能は、１ｋｇｆ／ｃ
ｍ２、２５℃での純水透過水量が１１０ｍ３／ｍ２・日
であった。(式１)を用いて、各粒径のラテックス粒子の
阻止率を測定したところ、０.０５５μｍの粒径を持つ
ラテックス粒子の阻止率が８５％、０.１０５μｍの粒
径を持つラテックス粒子が９６％、０.２０８μｍの粒
径を持つラテックス粒子の阻止率が９９％であった。実
施例１と同様に平均孔経を求めたところ、その平均孔径
は０.０７μｍであった。
をポリエステル製の不織布に塗布し、雰囲気温度３５
℃、相対湿度８０％に調整された空気中で１５秒間蒸発
／吸湿させた後、４０℃の水に浸漬して多孔質膜を得
た。得られた多孔質膜は、実施例１と同様に三次元網目
構造を有し、空洞率が膜表面側から膜基材側にかけて漸
次的に増大し、かつ、膜内部に５μｍ以上の空洞を含ま
ない構造であった。また、その膜性能は、１ｋｇｆ／ｃ
ｍ２、２５℃での純水透過水量が１１０ｍ３／ｍ２・日
であった。(式１)を用いて、各粒径のラテックス粒子の
阻止率を測定したところ、０.０５５μｍの粒径を持つ
ラテックス粒子の阻止率が８５％、０.１０５μｍの粒
径を持つラテックス粒子が９６％、０.２０８μｍの粒
径を持つラテックス粒子の阻止率が９９％であった。実
施例１と同様に平均孔経を求めたところ、その平均孔径
は０.０７μｍであった。
【００１１】［実施例３］実施例１で使用した製膜原液
をポリエステル製の不織布に塗布し、雰囲気温度３５
℃、相対湿度８０％に調整された空気中で３０秒間蒸発
／吸湿させた後、４０℃の水に浸清して多孔質膜を得
た。得られた多孔質膜は、実施例１と同様に三次元網目
構造を有し、空洞率が膜表面側から膜基材側にかけて漸
次的に増大し、かつ、膜内部に５μｍ以上の空洞を含ま
ない構造であった。また、その膜性能は、１ｋｇｆ／ｃ
ｍ２、２５℃での純水透過水量が２００ｍ３／ｍ２・日
であった。(式１)を用いて、各粒径のラテックス粒子の
阻止率を測定したところ、０.０５５μｍの粒径を持つ
ラテックス粒子の阻止率が７０％、０.１０５μｍの粒
径を持つラテックス粒子が８７％、０.２０８μｍの粒
径を持つラテックス粒子の阻止率が９８％であった。実
施例１と同様に平均孔経を求めたところ、その平均孔経
は０.１５μｍであった。
をポリエステル製の不織布に塗布し、雰囲気温度３５
℃、相対湿度８０％に調整された空気中で３０秒間蒸発
／吸湿させた後、４０℃の水に浸清して多孔質膜を得
た。得られた多孔質膜は、実施例１と同様に三次元網目
構造を有し、空洞率が膜表面側から膜基材側にかけて漸
次的に増大し、かつ、膜内部に５μｍ以上の空洞を含ま
ない構造であった。また、その膜性能は、１ｋｇｆ／ｃ
ｍ２、２５℃での純水透過水量が２００ｍ３／ｍ２・日
であった。(式１)を用いて、各粒径のラテックス粒子の
阻止率を測定したところ、０.０５５μｍの粒径を持つ
ラテックス粒子の阻止率が７０％、０.１０５μｍの粒
径を持つラテックス粒子が８７％、０.２０８μｍの粒
径を持つラテックス粒子の阻止率が９８％であった。実
施例１と同様に平均孔経を求めたところ、その平均孔経
は０.１５μｍであった。
【００１２】［比較例１］実施例１で使用した製膜原液
をポリエステル製の不織布に塗布し、雰囲気温度２０
℃、相対湿度６０％に調整された空気中で２０秒間蒸発
／吸湿させた後、４０℃の水に浸清して多孔質膜を得
た。得られた多孔質膜は、膜表面の開孔率は低く、また
その内部は表面近傍に緻密層を有し、膜基材側には２０
μｍ以上の指状の空洞を含む構造であった。また、その
膜性能は、１ｋｇｆ／ｃｍ２、２５℃での純水透過水量
が３０ｍ３／ｍ２・日であり、０.０５５μｍの粒径を持
つラテックス粒子の阻止率が９９％であり、平均孔経は
０.０５μｍ以下であった。
をポリエステル製の不織布に塗布し、雰囲気温度２０
℃、相対湿度６０％に調整された空気中で２０秒間蒸発
／吸湿させた後、４０℃の水に浸清して多孔質膜を得
た。得られた多孔質膜は、膜表面の開孔率は低く、また
その内部は表面近傍に緻密層を有し、膜基材側には２０
μｍ以上の指状の空洞を含む構造であった。また、その
膜性能は、１ｋｇｆ／ｃｍ２、２５℃での純水透過水量
が３０ｍ３／ｍ２・日であり、０.０５５μｍの粒径を持
つラテックス粒子の阻止率が９９％であり、平均孔経は
０.０５μｍ以下であった。
【００１３】［比較例２］実施例１で使用した製膜原液
をポリエステル製の不織布に塗布し、雰囲気温度３５
℃、相対湿度１００％に調整された空気中で８０秒間蒸
発／吸湿させた後、４０℃の水に浸漬して多孔質膜を得
た。得られた多孔質膜は、膜内部には５μｍ以上の空洞
は有さないものの、膜表面に水滴状の欠陥がみられた。
また、その膜性能は、１ｋｇｆ／ｃｍ２、２５℃での純
水透過水量が８０ｍ３／ｍ２・日であり、０.４１μｍの
粒径を持つラテックス粒子の阻止率が４０％であり、平
均孔径は０.４μｍ以上であった。
をポリエステル製の不織布に塗布し、雰囲気温度３５
℃、相対湿度１００％に調整された空気中で８０秒間蒸
発／吸湿させた後、４０℃の水に浸漬して多孔質膜を得
た。得られた多孔質膜は、膜内部には５μｍ以上の空洞
は有さないものの、膜表面に水滴状の欠陥がみられた。
また、その膜性能は、１ｋｇｆ／ｃｍ２、２５℃での純
水透過水量が８０ｍ３／ｍ２・日であり、０.４１μｍの
粒径を持つラテックス粒子の阻止率が４０％であり、平
均孔径は０.４μｍ以上であった。
【００１４】以上の実施例及び比較例を表１に示す。
【表１】
【００１５】
【発明の効果】本発明のポリアクリロニトリル系多孔質
膜は、三次元網目構造をなすポリアクリロニトリル系多
孔質膜で、その空孔率が膜表面側から基材側にかけ、漸
次的に増大し、かつ膜内部に５μｍ以上の空洞がないた
め、高透過水量で、かつ機械的強度に優れ、膜欠陥や変
形に対しても多孔質膜としての性能を失うことがない。
したがって、浄水用途において安全かつ経済的なシート
状膜である。
膜は、三次元網目構造をなすポリアクリロニトリル系多
孔質膜で、その空孔率が膜表面側から基材側にかけ、漸
次的に増大し、かつ膜内部に５μｍ以上の空洞がないた
め、高透過水量で、かつ機械的強度に優れ、膜欠陥や変
形に対しても多孔質膜としての性能を失うことがない。
したがって、浄水用途において安全かつ経済的なシート
状膜である。
【図１】 実施例１で得られた多孔質膜の表面の電子顕
微鏡写真(20,000倍)である。
微鏡写真(20,000倍)である。
【図２】 実施例１で得られた多孔質膜の表面側の断面
の電子顕微鏡写真(2,500倍)である。
の電子顕微鏡写真(2,500倍)である。
【図３】 実施例１で得られた多孔質膜の基材側の断面
の電子顕微鏡写真(2,500倍)である。
の電子顕微鏡写真(2,500倍)である。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１１年６月８日（１９９９．６．８）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００４
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００４】近年、浄水分野において除濁・除菌の操作
性、経済性に優れた多孔質膜が導入されつつある。かか
る多孔質膜には、高い透水性と共に、大腸菌、チフス
菌、コレラ菌など各種の菌を除去するため孔径が０.４
μｍ以下であることが必要である。かかる性能を有する
分離膜として、耐薬品性と耐汚染性のバランスのとれた
ポリアクリロニトリルを素材とした膜が望まれている。
しかしながら、現在、市販のポリアクリロニトリル系膜
は限外濾過膜の領域のものがほとんどであり、透水性能
も数１０ｍ３／ｍ２・日・ｋｇｆ／ｃｍ２と低く、経済
性を考慮すると浄水用途に適しているとはいえない。ま
た、特開昭６４−１５１０２号の実施例に記載のもの
は、高透水性能を示すものの、孔径は数μｍあり、除菌
が不可能なため浄水分野には適さない。このように従来
は孔径が０．４μｍ以下であり、かつ高透水性能を有し
浄水分野に適したポリアクリロニトリル系多孔質膜は得
られていない。
性、経済性に優れた多孔質膜が導入されつつある。かか
る多孔質膜には、高い透水性と共に、大腸菌、チフス
菌、コレラ菌など各種の菌を除去するため孔径が０.４
μｍ以下であることが必要である。かかる性能を有する
分離膜として、耐薬品性と耐汚染性のバランスのとれた
ポリアクリロニトリルを素材とした膜が望まれている。
しかしながら、現在、市販のポリアクリロニトリル系膜
は限外濾過膜の領域のものがほとんどであり、透水性能
も数１０ｍ３／ｍ２・日・ｋｇｆ／ｃｍ２と低く、経済
性を考慮すると浄水用途に適しているとはいえない。ま
た、特開昭６４−１５１０２号の実施例に記載のもの
は、高透水性能を示すものの、孔径は数μｍあり、除菌
が不可能なため浄水分野には適さない。このように従来
は孔径が０．４μｍ以下であり、かつ高透水性能を有し
浄水分野に適したポリアクリロニトリル系多孔質膜は得
られていない。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ０８Ｌ 33:20 Ｆターム(参考） 4D006 GA07 MA03 MA06 MA22 MA28 MB02 MB06 MB16 MC22 MC23 MC32 MC37X MC39X MC48X MC55 NA05 NA10 NA12 NA18 NA46 PA01 PB02 PB08 4F072 AA04 AA08 AB04 AB05 AB06 AB28 AB29 AB30 AD09 AH04 AH12 AH25 AK05 AL01 4F074 AA17 AA24 AA49 AA53 AA65 AA71 AB05 AC11 AC28 AD04 AD13 AD14 AE04 AG20 AH03 CB44 CB45 CC04Z CC28Y CC29Y CC32Y CC36W CC37X DA02 DA03 DA24 DA43
Claims (1)
- 【請求項１】 多孔性補強基材にて補強されたポリアク
リロニトリル系多孔質膜であって、空孔率が膜表面側か
ら基材側にかけて漸次的に増大し、かつ膜内部に５μｍ
以上の空洞を含まない三次元網目構造を有し、平均孔径
が０.０５〜０.４μｍであり、かつ純水透過水量が１０
０ｍ３／ｍ２日以上(１ｋｇｆ／ｃｍ ２、２５℃)である
ことを特徴とするポリアクリロニトリル系多孔質膜。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7012299A JP2000262873A (ja) | 1999-03-16 | 1999-03-16 | ポリアクリロニトリル系多孔質膜 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7012299A JP2000262873A (ja) | 1999-03-16 | 1999-03-16 | ポリアクリロニトリル系多孔質膜 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000262873A true JP2000262873A (ja) | 2000-09-26 |
Family
ID=13422445
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7012299A Pending JP2000262873A (ja) | 1999-03-16 | 1999-03-16 | ポリアクリロニトリル系多孔質膜 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000262873A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8672142B2 (en) | 2007-07-12 | 2014-03-18 | Nitto Denko Corporation | Composite semipermeable membrane |
| JP2017504470A (ja) * | 2013-12-04 | 2017-02-09 | フラウンホーファー・ゲゼルシャフト・ツール・フェルデルング・デア・アンゲヴァンテン・フォルシュング・エー・ファウ | ポリ（メタ）アクリロニトリルをベースとした高分子膜の製造方法、高分子膜及び、高分子膜の製造のための溶液 |
-
1999
- 1999-03-16 JP JP7012299A patent/JP2000262873A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8672142B2 (en) | 2007-07-12 | 2014-03-18 | Nitto Denko Corporation | Composite semipermeable membrane |
| JP2017504470A (ja) * | 2013-12-04 | 2017-02-09 | フラウンホーファー・ゲゼルシャフト・ツール・フェルデルング・デア・アンゲヴァンテン・フォルシュング・エー・ファウ | ポリ（メタ）アクリロニトリルをベースとした高分子膜の製造方法、高分子膜及び、高分子膜の製造のための溶液 |
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