JP2015533626A - 多孔質基材の処理方法および膜の製造 - Google Patents
多孔質基材の処理方法および膜の製造 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2015533626A JP2015533626A JP2015527960A JP2015527960A JP2015533626A JP 2015533626 A JP2015533626 A JP 2015533626A JP 2015527960 A JP2015527960 A JP 2015527960A JP 2015527960 A JP2015527960 A JP 2015527960A JP 2015533626 A JP2015533626 A JP 2015533626A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- substrate
- porous substrate
- porous
- membrane
- atmospheric pressure
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D69/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by their form, structure or properties; Manufacturing processes specially adapted therefor
- B01D69/10—Supported membranes; Membrane supports
- B01D69/105—Support pretreatment
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D67/00—Processes specially adapted for manufacturing semi-permeable membranes for separation processes or apparatus
- B01D67/0081—After-treatment of organic or inorganic membranes
- B01D67/009—After-treatment of organic or inorganic membranes with wave-energy, particle-radiation or plasma
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F10/00—Homopolymers and copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond
- C08F10/02—Ethene
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
- H01J37/32009—Arrangements for generation of plasma specially adapted for examination or treatment of objects, e.g. plasma sources
- H01J37/32018—Glow discharge
- H01J37/32036—AC powered
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
- H01J37/32009—Arrangements for generation of plasma specially adapted for examination or treatment of objects, e.g. plasma sources
- H01J37/32018—Glow discharge
- H01J37/32045—Circuits specially adapted for controlling the glow discharge
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
- H01J37/32009—Arrangements for generation of plasma specially adapted for examination or treatment of objects, e.g. plasma sources
- H01J37/32348—Dielectric barrier discharge
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
- H01J37/32431—Constructional details of the reactor
- H01J37/32798—Further details of plasma apparatus not provided for in groups H01J37/3244 - H01J37/32788; special provisions for cleaning or maintenance of the apparatus
- H01J37/32816—Pressure
- H01J37/32825—Working under atmospheric pressure or higher
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2323/00—Details relating to membrane preparation
- B01D2323/42—Details of membrane preparation apparatus
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2323/00—Details relating to membrane preparation
- B01D2323/46—Impregnation
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/249921—Web or sheet containing structurally defined element or component
- Y10T428/249953—Composite having voids in a component [e.g., porous, cellular, etc.]
- Y10T428/249981—Plural void-containing components
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
- Treatments Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
- Plasma Technology (AREA)
Abstract
Description
疎水性不活性材料を多孔質基材として使用すると、疎水性材料は水性媒体中での膨潤度が最低限なので、向上した機械的および化学的安定性がもたらされる。残念ながら、不活性疎水性ベース膜は、親水性であるイオン交換材料と典型的には適合しない。ベース膜の材料とイオン交換材料が不適合であると、ベース膜とイオン交換材料の間の界面相互作用が乏しいため、膜中の穴などの膜の欠陥が生じる可能性がある。
多孔度(%)={1−{BW/(厚さ×p)}}×100%
式中:
BWは、g/m2での多孔質基材の重量であり;
厚さは、μmでの多孔質基材の平均厚さであり;そして
Pは、g/cm3での多孔質基材の密度である。
他の観点において、本発明は、本発明の方法態様の1つにより得た基材を含む膜の使用に関する。そのような膜は、例えば、エネルギー貯蔵およびエネルギー変換、電気透析、例えば環境保護およびクリーン生産におけるイオン種の分離、ならびにナノ濾過または限外濾過に用いることができる。
図1は、本発明を施用することができるプラズマ処理装置10の態様の略図を示す。包囲物1内の処理空間であることができる処理空間5、または開いた構造を有する処理空間5は、2つの電極2、3を含む。一般に、電極2、3は、処理空間において大気圧でグロー放電プラズマ(大気圧グロー放電プラズマ、またはAPGプラズマ)を発生させ維持することができるように、誘電体バリヤーを備えている。あるいは、複数の電極2、3が提供されている。電極2、3はパワー供給装置4に接続されており、該装置は、処理空間5において大気圧下でグロー放電プラズマが発生するように電極2、3に電力を提供するために配置されている。図1の態様に示すように、パワー供給装置4は、安定化回路21に接続されているACパワー源20を含む。
ベース膜11は、開いた細孔構造を有するベース膜を形成するのに適した任意の材料または材料のブレンドであることができる。一態様において、ベース膜材料としては、限定されるものではないが、ポリオレフィン、ポリアミド、ポリエステル、ポリエーテル、アクリルおよびメタクリルポリマー、ポリスチレン、ポリウレタン、およびセルロースポリマー、ならびにそれらの組み合わせが挙げられる。
プラズマ処理装置10で用いられるガスは、意図する用途に応じてさまざまであることができる。ガスは、例えば、アルゴンなどのような貴ガス、窒素のような不活性ガス、および酸素、水素、(二)酸化炭素、窒素酸化物のような反応性ガス、これらの反応性ガスと不活性ガスまたは貴ガスの組み合わせから選択することができる。
多孔質基材11として、2つのグレードのSoluporTM材料を試験した。
基材6および7として、Agfaからの厚さ63μmのPETフォイルタイプAstera X063.004を用いた。
P2:SoluporTM 14P01E:多孔度40%/厚さ25μm/平均細孔サイズは0.1μmである。
CW@は連続波を意味する。
REは参照例を意味する。
注記:表1には、図5に示す大気圧グロー放電プラズマで処理した実施例1〜5ならびに参照例8および9を挙げる。参照例RE4〜RE7については以下に記載する。
参照例RE4およびRE5(コロナ処理)
上記で用いた2つの多孔質基材P1、P2(SoluporTM 10P05Aおよび14P01E)を、SoftalTM VTG3005発生器に連結したセラミック電極を用いてSoftalTM corona VTG250装置を16J/cm2の比エネルギーで用い、空気中でコロナ処理した。
参照例RE6およびRE7
上記と同じであるが処理していない(プラズマまたはコロナ環境で)多孔質基材を、
参照試料4および5として用いた。
含浸試料1〜14
上記の14試料(すなわち、実施例1〜5および参照例RE1〜RE9)のすべてに、2種類の配合物(1つは、カチオン膜を作製するためのC1配合物、もう1つはアニオン膜を作製するためのA1配合物)を、C1またはA1配合物溶液を含有する浴中で14試料すべてをディップコーティングすることにより含浸させて、28試料を得た。
MBAは、Sigma AldrichからのN,N’−メチレンビスアクリルアミド(少なくとも2つの(メタ)アクリル基を含み、第四級アンモニウム基を有さない硬化性化合物)であり、154.2の分子量を有する。
ATMACは、Kohjinからの3−アクリルアミドプロピル−トリメチルアンモニウムクロリド(エチレン不飽和基を1つ有する硬化性化合物)であり、206.7の分子量を有する。
IPAは、Shellからの2−プロパノールである(溶媒)。
MEHQは、ヒドロキノンモノメチルエーテル(重合防止剤)である。
LiNO3は、硝酸リチウムである。
IPAは、Shellからの2−プロパノールである。
GenoradTM 16は、重合防止剤である。
DarocurTM 1173は、光開始剤である。
2 電極
2a 誘電体バリヤー層
3 電極
3a 誘電体バリヤー層
4 パワー供給装置
5 処理空間
6 基材
7 基材
8 ガス供給機器
10 プラズマ処理装置
11 多孔質基材
12 サイドタブ
20 ACパワー源
21 安定化回路
22 供給ドラム
23 供給ドラム
24 貯蔵ドラム
25 貼り合わせローラー
Claims (12)
- 以下を含む、基材の処理方法:
少なくとも2つの相対する電極の間に処理空間を提供し、
該処理空間をガス組成物で満たし、多孔質基材である基材を処理空間に置き、
少なくとも2つの相対する電極の間に大気圧グロー放電プラズマを発生させ、そして
多孔質基材を大気圧グロー放電プラズマに暴露し、これにより多孔質基材の全体にわたり均一にミクロ細孔を作り出す、
これに関し、
処理空間中の大気圧グロー放電プラズマは、10J/cm2以上の比エネルギーを有し、そして
処理空間は、体積%で0.1〜21%の範囲の酸素を含む。 - 多孔質基材がポリマー支持体を含む、請求項1に記載の方法。
- さらに、基材にイオン交換材料を含浸させることを含む、請求項1または2に記載の方法。
- さらに、多孔質基材の放射線硬化を含む、請求項1、2または3に記載の方法。
- さらに、多孔質基材を20〜150℃の温度に加熱することを含む、請求項1〜4のいずれか一項に記載の方法。
- 処理空間5が79〜99.9%の範囲の窒素を含む、請求項1〜5のいずれか一項に記載の方法。
- 処理空間5が95〜99.9%の範囲の窒素を含む、請求項6に記載の方法。
- ミクロ細孔が0.1μm〜10μmの平均径を有する、請求項1〜7のいずれか一項に記載の方法。
- 多孔質基材が25〜95%の多孔度を有する、請求項1〜8のいずれか一項に記載の方法。
- 基材が60μm以下の厚さを有する、請求項1〜9のいずれか一項に記載の方法。
- キャリヤー基材が、電極と接触して位置決めされる、請求項1〜10のいずれか一項に記載の方法。
- エネルギー貯蔵、エネルギー変換、電気透析、イオン種の分離、ナノ濾過または限外濾過のための、請求項1〜11のいずれか一項に記載の方法により得た基材を含む膜の使用。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GB1215098.3 | 2012-08-24 | ||
GBGB1215098.3A GB201215098D0 (en) | 2012-08-24 | 2012-08-24 | Method of treating a porous substrate and manufacture of a membrane |
PCT/GB2013/051991 WO2014029963A1 (en) | 2012-08-24 | 2013-07-25 | Method of treating a porous substrate and manufacture of a membrane |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2015533626A true JP2015533626A (ja) | 2015-11-26 |
JP2015533626A5 JP2015533626A5 (ja) | 2016-05-26 |
JP6170559B2 JP6170559B2 (ja) | 2017-07-26 |
Family
ID=47045342
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015527960A Active JP6170559B2 (ja) | 2012-08-24 | 2013-07-25 | 多孔質基材の処理方法および膜の製造 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20150231575A1 (ja) |
EP (1) | EP2888029B1 (ja) |
JP (1) | JP6170559B2 (ja) |
GB (1) | GB201215098D0 (ja) |
WO (1) | WO2014029963A1 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10807046B2 (en) * | 2014-06-30 | 2020-10-20 | 3M Innovative Properties Company | Asymmetric articles with a porous substrate and a polymeric coating extending into the substrate and methods of making the same |
CN107530605B (zh) | 2015-04-22 | 2021-05-25 | 阿科玛股份有限公司 | 具有聚合物粘合剂亚微米颗粒的多孔物品 |
Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08120033A (ja) * | 1994-10-26 | 1996-05-14 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 表面改質した導電性高分子化合物及びその製造方法 |
JPH11300180A (ja) * | 1998-02-20 | 1999-11-02 | Mitsubishi Chemical Corp | 多孔質樹脂膜 |
JP2000317280A (ja) * | 1999-05-06 | 2000-11-21 | Teijin Ltd | 超高分子量ポリエチレン多孔膜を濾過媒体とするフィルター |
JP2001214366A (ja) * | 1999-07-15 | 2001-08-07 | Sekisui Chem Co Ltd | 不織布及びその製造方法、及び前記不織布を用いた2次電池用セパレータ及びその製造方法 |
US20020132107A1 (en) * | 1998-05-15 | 2002-09-19 | O'brien Jeffrey James | Porous polyethylene membrane |
JP2002536798A (ja) * | 1999-02-01 | 2002-10-29 | シグマ テクノロジーズ インターナショナル,インコーポレイティド | 大気圧定常グロー放電プラズマ |
JP2007080588A (ja) * | 2005-09-12 | 2007-03-29 | Tonen Chem Corp | 多孔性素材のプラズマ処理方法及び処理装置 |
WO2011073639A1 (en) * | 2009-12-16 | 2011-06-23 | Fujifilm Manufacturing Europe Bv | Curable compositions and membranes |
JP2012517530A (ja) * | 2009-02-12 | 2012-08-02 | フジフィルム・マニュファクチュアリング・ヨーロッパ・ベスローテン・フエンノートシャップ | ポリマー基材上の2層バリヤー |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101425232B1 (ko) * | 2006-04-03 | 2014-08-01 | 엔테그리스, 아이엔씨. | 대기압 마이크로파 플라즈마 처리된 다공성 막 |
-
2012
- 2012-08-24 GB GBGB1215098.3A patent/GB201215098D0/en not_active Ceased
-
2013
- 2013-07-25 WO PCT/GB2013/051991 patent/WO2014029963A1/en active Application Filing
- 2013-07-25 JP JP2015527960A patent/JP6170559B2/ja active Active
- 2013-07-25 US US14/422,709 patent/US20150231575A1/en not_active Abandoned
- 2013-07-25 EP EP13742712.6A patent/EP2888029B1/en active Active
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08120033A (ja) * | 1994-10-26 | 1996-05-14 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 表面改質した導電性高分子化合物及びその製造方法 |
JPH11300180A (ja) * | 1998-02-20 | 1999-11-02 | Mitsubishi Chemical Corp | 多孔質樹脂膜 |
US20020132107A1 (en) * | 1998-05-15 | 2002-09-19 | O'brien Jeffrey James | Porous polyethylene membrane |
JP2002536798A (ja) * | 1999-02-01 | 2002-10-29 | シグマ テクノロジーズ インターナショナル,インコーポレイティド | 大気圧定常グロー放電プラズマ |
JP2000317280A (ja) * | 1999-05-06 | 2000-11-21 | Teijin Ltd | 超高分子量ポリエチレン多孔膜を濾過媒体とするフィルター |
JP2001214366A (ja) * | 1999-07-15 | 2001-08-07 | Sekisui Chem Co Ltd | 不織布及びその製造方法、及び前記不織布を用いた2次電池用セパレータ及びその製造方法 |
JP2007080588A (ja) * | 2005-09-12 | 2007-03-29 | Tonen Chem Corp | 多孔性素材のプラズマ処理方法及び処理装置 |
JP2012517530A (ja) * | 2009-02-12 | 2012-08-02 | フジフィルム・マニュファクチュアリング・ヨーロッパ・ベスローテン・フエンノートシャップ | ポリマー基材上の2層バリヤー |
WO2011073639A1 (en) * | 2009-12-16 | 2011-06-23 | Fujifilm Manufacturing Europe Bv | Curable compositions and membranes |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2014029963A1 (en) | 2014-02-27 |
EP2888029B1 (en) | 2018-11-07 |
EP2888029A1 (en) | 2015-07-01 |
GB201215098D0 (en) | 2012-10-10 |
JP6170559B2 (ja) | 2017-07-26 |
US20150231575A1 (en) | 2015-08-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20230118294A1 (en) | Capacitors, electrodes, reduced graphene oxide and methods and apparatuses of manufacture | |
US8512612B2 (en) | Nano-fibered membrane for western blot and manufacturing method of the same | |
WO2013046975A1 (ja) | ガス分離膜、その製造方法、それを用いたガス分離膜モジュール | |
Li et al. | Hydrophilic porous poly (sulfone) membranes modified by UV-initiated polymerization for vanadium flow battery application | |
Wang et al. | Penetration depth of atmospheric pressure plasma surface modification into multiple layers of polyester fabrics | |
KR101425232B1 (ko) | 대기압 마이크로파 플라즈마 처리된 다공성 막 | |
Yang et al. | Microfiltration membranes prepared from acryl amide grafted poly (vinylidene fluoride) powder and their pH sensitive behaviour | |
US20110290727A1 (en) | Process for Preparing Membranes | |
KR20120034601A (ko) | 촉매 입자를 담지한 연신 폴리테트라플루오로에틸렌 다공질막 또는 테이프의 제조 방법 및 오존 제거용 필터 | |
EP3088451B1 (en) | Plasma assisted hydrophilicity enhancement of polymer materials | |
JP4736498B2 (ja) | 分離膜及び水処理装置 | |
Dumée et al. | Morphology-properties relationship of gas plasma treated hydrophobic meso-porous membranes and their improved performance for desalination by membrane distillation | |
KR20220066584A (ko) | 나노섬유 복합소재, 이의 제조방법 및 이를 가지는 이온교환막 | |
JP6170559B2 (ja) | 多孔質基材の処理方法および膜の製造 | |
US9890260B2 (en) | Plasma assisted hydrophilicity enhancement of polymer materials | |
CN1894809A (zh) | 耐热性隔板以及使用该隔板的电气电子部件 | |
JP6630091B2 (ja) | 導電性ナノセルロース集合体の製造方法 | |
JP4132354B2 (ja) | 新規のイオウ含有原子団導入多孔質体、多孔質体の総表面へのイオウ含有原子団導入方法、及び電池用セパレータ | |
JP2001332238A (ja) | アルカリ電池用セパレーター | |
JP2004183197A (ja) | 繊維シートの製造方法 | |
JPH0360713A (ja) | 多孔性炭素膜及びその製造方法 | |
US20150318527A1 (en) | Plasma treatment of an electrochemical membrane | |
WO2016194706A1 (ja) | 機能性複合膜の製造方法 | |
JP2006283081A (ja) | レドックスポリマーの付着方法および、それを用いた活性酸素発生システム | |
JP2001029446A (ja) | 脱臭フィルタ材 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20160330 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20160330 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20161226 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20170203 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20170425 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20170602 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20170630 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6170559 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |