JP2019123858A - Aromatic polysulfone resin and membrane thereof - Google Patents

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雄作 小日向
Yusaku Obinata
雄作 小日向
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Abstract

To provide an aromatic polysulfone resin which can form a membrane having a small thermal shrinkage.SOLUTION: The aromatic polysulfone resin has repeating units represented by the formulas (I) and (II) in the figure, where the ratio (m:n) of the molar content (m) of the repeating units represented by the formula (I) and the molar content (n) of the repeating units represented by the formula (II) is between 1:2000 and 1:200. (The hydrogen atoms in the phenylene groups of the formulas (I) and (II) may each independently be substituted with an alkyl group, aryl group, or halogen atom.)SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、芳香族ポリスルホン樹脂およびその膜に関するものである。   The present invention relates to aromatic polysulfone resins and membranes thereof.

芳香族ポリスルホン樹脂は、耐熱性や耐薬品性に優れることから、各種用途に用いられている。その用途の1つとして、限外濾過や精密濾過等の濾過に用いられる多孔質膜の材料が挙げられる。例えば、特許文献1には、多孔質中空糸膜の材料として、芳香族ポリスルホン樹脂を用いることが記載されている。   Aromatic polysulfone resins are used in various applications because they are excellent in heat resistance and chemical resistance. One of the applications is a porous membrane material used for filtration such as ultrafiltration and microfiltration. For example, Patent Document 1 describes that an aromatic polysulfone resin is used as a material of the porous hollow fiber membrane.

特開2006−230459号公報Unexamined-Japanese-Patent No. 2006-230459

このような樹脂を用いた中空糸膜を人工透析膜に用いる場合、中空糸膜を滅菌処理することがある。滅菌処理としては、熱処理や放射線処理、水蒸気滅菌処理などが挙げられる。滅菌処理の一例として水蒸気滅菌処理を挙げると、水蒸気滅菌処理は、温度121℃、圧力0.2MPaの高温高圧条件で行われる。このとき、中空糸膜の熱収縮率が大きいと、中空糸膜の熱収縮に起因して中空糸膜にクラックが発生することがある。   When a hollow fiber membrane using such a resin is used for an artificial dialysis membrane, the hollow fiber membrane may be sterilized. Examples of the sterilization treatment include heat treatment, radiation treatment, steam sterilization treatment and the like. When steam sterilization is mentioned as an example of sterilization, steam sterilization is performed under high temperature and high pressure conditions of a temperature of 121 ° C. and a pressure of 0.2 MPa. At this time, if the heat contraction rate of the hollow fiber membrane is large, cracks may occur in the hollow fiber membrane due to the heat contraction of the hollow fiber membrane.

さらに、中空糸膜に滅菌処理を行わなくとも、中空糸膜の製造時や使用時において膜が加熱される場合にも、同様の課題が生じると考えられる。   Furthermore, even if the hollow fiber membrane is not sterilized, the same problem is considered to occur when the membrane is heated during production or use of the hollow fiber membrane.

また、中空糸膜の熱収縮に起因して中空糸膜にクラックが発生する課題は、人工透析膜用の中空糸膜に限らず、平膜や管状膜にも共通する課題である。また、上記課題は、単層膜であっても、多層膜であっても、共通する課題である。   Further, the problem that a crack is generated in the hollow fiber membrane due to the thermal contraction of the hollow fiber membrane is a problem common to not only the hollow fiber membrane for an artificial dialysis membrane but also a flat membrane and a tubular membrane. Moreover, the above-mentioned subject is a common subject whether it is a single layer film or a multilayer film.

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、熱収縮率が小さい膜が得られる芳香族ポリスルホン樹脂およびその膜を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such circumstances, and it is an object of the present invention to provide an aromatic polysulfone resin from which a film having a small thermal contraction rate can be obtained, and a film thereof.

上記課題を解決するため、本発明の一態様は、下記式(I)および式(II)で表される繰返し単位を有し、式(I)で表される繰返し単位のモル含有量(m)と、式(II)で表される繰返し単位のモル含有量(n)との比(m:n)が、1:2000〜1:200である芳香族ポリスルホン樹脂を提供する。

Figure 2019123858
(式(I)および式(II)のフェニレン基にある水素原子は、それぞれ独立に、アルキル基、アリール基またはハロゲン原子で置換されていてもよい。) In order to solve the above problems, one aspect of the present invention has a repeating unit represented by the following formula (I) and the formula (II), and the molar content (m) of the repeating unit represented by the formula (I) Provided an aromatic polysulfone resin in which the ratio (m: n) of the molar content (n) of the repeating unit represented by the formula (II) is 1: 2000 to 1: 200.
Figure 2019123858
(The hydrogen atoms in the phenylene group of Formula (I) and Formula (II) may be each independently substituted with an alkyl group, an aryl group or a halogen atom.)

本発明の一態様は、上記の芳香族ポリスルホン樹脂を含む膜を提供する。   One aspect of the present invention provides a membrane comprising the aromatic polysulfone resin described above.

本発明の一態様においては、多孔質膜である構成としてもよい。   In one embodiment of the present invention, a porous membrane may be used.

本発明の一態様によれば、熱収縮率が小さい膜が得られる芳香族ポリスルホン樹脂およびその膜が提供される。   According to one aspect of the present invention, there is provided an aromatic polysulfone resin and a membrane thereof which can provide a membrane having a low thermal shrinkage.

[芳香族ポリスルホン樹脂]
芳香族ポリスルホン樹脂は、典型的には、2価の芳香族基(芳香族化合物から、その芳香環に結合した水素原子を2個除いて得られる残基)とスルホニル基(−SO2−)と酸素原子とを含む繰返し単位を有する樹脂である。芳香族ポリスルホン樹脂は、耐熱性や耐薬品性の点から、下記式(1)で表される繰返し単位(以下、「繰返し単位(1)」ということがある。)を有することが好ましく、さらに、下記式(2)で表される繰返し単位(以下、「繰返し単位(2)」ということがある。)や、下記式(3)で表される繰返し単位(以下、「繰返し単位(3)」ということがある。)などの他の繰返し単位を1種以上有していてもよい。
[Aromatic polysulfone resin]
The aromatic polysulfone resin is typically a divalent aromatic group (a residue obtained by removing two hydrogen atoms bonded to the aromatic ring from an aromatic compound) and a sulfonyl group (-SO 2- ) And a resin having a repeating unit containing oxygen and an oxygen atom. The aromatic polysulfone resin preferably has a repeating unit represented by the following formula (1) (hereinafter sometimes referred to as "repeating unit (1)") from the viewpoint of heat resistance and chemical resistance, and further, it is more preferable. A repeating unit represented by the following formula (2) (hereinafter sometimes referred to as "repeating unit (2)") or a repeating unit represented by the following formula (3) (hereinafter referred to as "repeating unit (3) And the like))) and the like may be included.

(1)−Ph1−SO2−Ph2−O− (1) -Ph 1 -SO 2 -Ph 2 -O-

Ph1およびPh2は、それぞれ独立に、フェニレン基を表す。前記フェニレン基にある水素原子は、それぞれ独立に、アルキル基、アリール基またはハロゲン原子で置換されていてもよい。 Ph 1 and Ph 2 each independently represent a phenylene group. The hydrogen atoms in the phenylene group may be each independently substituted with an alkyl group, an aryl group or a halogen atom.

(2)−Ph3−R−Ph4−O− (2) -Ph 3 -R-Ph 4 -O-

Ph3およびPh4は、それぞれ独立に、フェニレン基を表す。前記フェニレン基にある水素原子は、それぞれ独立に、アルキル基、アリール基またはハロゲン原子で置換されていてもよい。Rは、アルキリデン基、酸素原子または硫黄原子を表す。 Ph 3 and Ph 4 each independently represent a phenylene group. The hydrogen atoms in the phenylene group may be each independently substituted with an alkyl group, an aryl group or a halogen atom. R represents an alkylidene group, an oxygen atom or a sulfur atom.

(3)−(Ph5)n−O− (3)-(Ph 5 ) n- O-

Ph5は、フェニレン基を表す。前記フェニレン基にある水素原子は、それぞれ独立に、アルキル基、アリール基またはハロゲン原子で置換されていてもよい。nは、1〜3の整数を表す。nが2以上である場合、複数存在するPh5は、互いに同一であっても異なっていてもよい。 Ph 5 represents a phenylene group. The hydrogen atoms in the phenylene group may be each independently substituted with an alkyl group, an aryl group or a halogen atom. n represents an integer of 1 to 3; When n is 2 or more, multiple Ph 5 s may be identical to or different from each other.

Ph1〜Ph5のいずれかで表されるフェニレン基は、p−フェニレン基であってもよいし、m−フェニレン基であってもよいし、o−フェニレン基であってもよいが、p−フェニレン基であることが好ましい。 The phenylene group represented by any of Ph 1 to Ph 5 may be a p-phenylene group, an m-phenylene group or an o-phenylene group, but p It is preferably -phenylene group.

前記フェニレン基にある水素原子を置換していてもよいアルキル基の例としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、s−ブチル基、t−ブチル基、n−ヘキシル基、2−エチルヘキシル基、n−オクチル基およびn−デシル基が挙げられる。上記アルキル基の炭素数は、例えば1〜10である。   Examples of the alkyl group which may substitute a hydrogen atom in the phenylene group are methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, s-butyl group, t- A butyl group, n-hexyl group, 2-ethylhexyl group, n-octyl group and n-decyl group are mentioned. The carbon number of the above alkyl group is, for example, 1 to 10.

前記フェニレン基にある水素原子を置換していてもよいアリール基の例としては、フェニル基、o−トリル基、m−トリル基、p−トリル基、1−ナフチル基および2−ナフチル基が挙げられる。上記アリール基の炭素数は、例えば6〜20である。   Examples of the aryl group which may substitute a hydrogen atom in the phenylene group include phenyl group, o-tolyl group, m-tolyl group, p-tolyl group, 1-naphthyl group and 2-naphthyl group. Be The carbon number of the aryl group is, for example, 6 to 20.

前記フェニレン基にある水素原子がこれらの基で置換されている場合、その数は、前記フェニレン基毎に、それぞれ独立に、例えば2個以下であり、好ましくは1個以下である。   When the hydrogen atom in the phenylene group is substituted by these groups, the number thereof is independently, for example, 2 or less, preferably 1 or less, for each of the phenylene groups.

Rであるアルキリデン基の例としては、メチレン基、エチリデン基、イソプロピリデン基および1−ブチリデン基が挙げられ、その炭素数は、例えば1〜5である。   Examples of the alkylidene group which is R include a methylene group, an ethylidene group, an isopropylidene group and a 1-butylidene group, and the carbon number thereof is, for example, 1 to 5.

芳香族ポリスルホン樹脂は、繰返し単位(1)を、全繰返し単位の合計に対して、50モル%以上有することが好ましく、80モル%以上有することがより好ましく、繰返し単位として実質的に繰返し単位(1)のみを有することがさらに好ましい。なお、芳香族ポリスルホン樹脂は、繰返し単位(1)〜(3)を、それぞれ独立に、2種以上有してもよい。   The aromatic polysulfone resin preferably has the repeating unit (1) in an amount of 50 mol% or more, more preferably 80 mol% or more, based on the total of all the repeating units. It is further preferred to have only 1). In addition, aromatic polysulfone resin may have 2 or more types of repeating units (1)-(3) each independently.

本実施形態の芳香族ポリスルホン樹脂は、繰返し単位(1)から得られる繰返し単位として、下記式(I)で表される繰返し単位(以下、「繰返し単位(I)」ということがある。)および式(II)で表される繰返し単位(以下、「繰返し単位(II)」ということがある。)を有する。   The aromatic polysulfone resin of this embodiment is a repeating unit represented by the following formula (I) (hereinafter sometimes referred to as “repeating unit (I)”) and a repeating unit obtained from the repeating unit (1) and It has a repeating unit represented by formula (II) (hereinafter sometimes referred to as "repeating unit (II)").

Figure 2019123858
Figure 2019123858

本実施形態の芳香族ポリスルホン樹脂は、繰返し単位(I)のモル含有量(m)と、繰返し単位(II)のモル含有量(n)との比(m:n)が、1:2000〜1:200である。比(m:n)が1:2000〜1:200の範囲内であると、原因は不明ではあるが、芳香族ポリスルホン樹脂を含む膜の熱収縮率が、従来知られた芳香族ポリスルホン樹脂の熱収縮率と比べて小さくなる。熱収縮率の測定方法については後述する。   In the aromatic polysulfone resin of this embodiment, the ratio (m: n) of the molar content (m) of the repeating unit (I) to the molar content (n) of the repeating unit (II) is 1: 2000 to It is 1: 200. Although the cause is unknown if the ratio (m: n) is in the range of 1: 2000 to 1: 200, the thermal shrinkage of the film containing the aromatic polysulfone resin is that of the conventionally known aromatic polysulfone resin Small compared to the heat shrinkage rate. The method of measuring the thermal contraction rate will be described later.

繰返し単位(I)のモル含有量(m)と、繰返し単位(II)のモル含有量(n)との比(m:n)は、1:1500〜1:250が好ましく、1:1000〜1:300がより好ましい。   The ratio (m: n) of the molar content (m) of the repeating unit (I) to the molar content (n) of the repeating unit (II) is preferably 1: 1500 to 1: 250, 1: 1000 to 1: 300 is more preferred.

なお、本明細書において、繰返し単位(I)のモル含有量(m)と、繰返し単位(II)のモル含有量(n)との比(m:n)は、境界値を含む。   In the present specification, the ratio (m: n) of the molar content (m) of the repeating unit (I) to the molar content (n) of the repeating unit (II) includes boundary values.

繰返し単位(I)および繰返し単位(II)のフェニレン基にある水素原子は、それぞれ独立に、アルキル基、アリール基またはハロゲン原子で置換されていてもよい。   The hydrogen atoms in the phenylene group of repeating unit (I) and repeating unit (II) may be each independently substituted with an alkyl group, an aryl group or a halogen atom.

繰返し単位(I)のモル含有量(m)と、繰返し単位(II)のモル含有量(n)との比(m:n)は、使用する原料モノマーの仕込み量(モル)から求めることができる。   The ratio (m: n) of the molar content (m) of the repeating unit (I) to the molar content (n) of the repeating unit (II) can be determined from the charged amount (mol) of the raw material monomer used it can.

なお、使用した原料モノマーが全て重合(重縮合)反応にて消費されることを確認することができる。   In addition, it can be confirmed that all the used raw material monomers are consumed in the polymerization (polycondensation) reaction.

芳香族ポリスルホン樹脂の還元粘度は、例えば0.3dL/g以上、好ましくは0.4dL/g以上0.9dL/g以下、より好ましくは0.45dL/g以上0.80dL/g以下である。芳香族ポリスルホン樹脂の還元粘度が高いほど、耐熱性や強度・剛性が向上し易いが、あまり高いと、後述する方法で多孔質膜を製造する際の加工性が不十分となる。したがって、芳香族ポリスルホン樹脂の還元粘度は、0.3dL/g以上0.9dL/g以下であることが好ましい。   The reduced viscosity of the aromatic polysulfone resin is, for example, 0.3 dL / g or more, preferably 0.4 dL / g or more and 0.9 dL / g or less, and more preferably 0.45 dL / g or more and 0.80 dL / g or less. The higher the reduced viscosity of the aromatic polysulfone resin, the easier it is to improve the heat resistance, the strength and the rigidity. However, if it is too high, the processability at the time of producing the porous membrane by the method described later becomes insufficient. Therefore, the reduced viscosity of the aromatic polysulfone resin is preferably 0.3 dL / g or more and 0.9 dL / g or less.

芳香族ポリスルホン樹脂は、それを構成する繰返し単位に対応するジハロゲノスルホン化合物とジヒドロキシ化合物とを重縮合させることにより、製造することができる。   The aromatic polysulfone resin can be produced by polycondensation of a dihalogenosulfone compound and a dihydroxy compound corresponding to the repeating unit constituting it.

例えば、繰返し単位(1)を有する樹脂は、ジハロゲノスルホン化合物として下記式(4)で表される化合物(以下、「化合物(4)」ということがある。)を用い、ジヒドロキシ化合物として下記式(5)で表される化合物(以下、「化合物(5)」ということがある。)を用いることにより、製造することができる。   For example, a resin having a repeating unit (1) uses a compound represented by the following formula (4) as the dihalogenosulfone compound (hereinafter sometimes referred to as "compound (4)"), and the following formula as a dihydroxy compound It can manufacture by using the compound (Hereinafter, it may be mentioned "compound (5).") Represented by (5).

また、繰返し単位(1)と繰返し単位(2)とを有する樹脂は、ジハロゲノスルホン化合物として化合物(4)を用い、ジヒドロキシ化合物として下記式(6)で表される化合物(以下、「化合物(6)」ということがある。)を用いることにより、製造することができる。   In addition, a resin having a repeating unit (1) and a repeating unit (2) uses a compound (4) as a dihalogenosulfone compound and a compound represented by the following formula (6) as a dihydroxy compound (hereinafter referred to as “compound 6) "can be used to produce.

また、繰返し単位(1)と繰返し単位(3)とを有する樹脂は、ジハロゲノスルホン化合物として化合物(4)を用い、ジヒドロキシ化合物として下記式(7)で表される化合物(以下、「化合物(7)」ということがある。)を用いることにより、製造することができる。   In addition, the resin having the repeating unit (1) and the repeating unit (3) is a compound represented by the following formula (7) as a dihydroxy compound using a compound (4) as the dihalogenosulfone compound (hereinafter referred to as “compound (4) 7) ") can be used.

(4)X1−Ph1−SO2−Ph2−X2 (4) X 1 -Ph 1 -SO 2 -Ph 2 -X 2

1はおよびX2は、それぞれ独立に、ハロゲン原子を表す。Ph1およびPh2は、前記と同義である。 X 1 and X 2 each independently represent a halogen atom. Ph 1 and Ph 2 are as defined above.

(5)HO−Ph1−SO2−Ph2−OH (5) HO-Ph 1 -SO 2 -Ph 2 -OH

Ph1およびPh2は、前記と同義である。 Ph 1 and Ph 2 are as defined above.

(6)HO−Ph3−R−Ph4−OH (6) HO-Ph 3 -R-Ph 4 -OH

Ph3、Ph4およびRは、前記と同義である。 Ph 3 , Ph 4 and R are as defined above.

(7)HO−(Ph5)n−OH (7) HO- (Ph 5 ) n -OH

Ph5およびnは、前記と同義である。 Ph 5 and n are as defined above.

本実施形態の芳香族ポリスルホン樹脂は、繰返し単位(I)に対応する化合物(4)と、化合物(5)とを重縮合させて製造することができる。   The aromatic polysulfone resin of the present embodiment can be produced by polycondensation of a compound (4) corresponding to the repeating unit (I) and a compound (5).

また、本実施形態の芳香族ポリスルホン樹脂は、繰返し単位(1)〜繰返し単位(3)を有する芳香族ポリスルホン樹脂に、上記比(m:n)が1:2000〜1:200となるように、繰返し単位(I)を有する樹脂を混合して製造することもできる。   In the aromatic polysulfone resin of the present embodiment, the ratio (m: n) is 1: 2000 to 1: 200 in the aromatic polysulfone resin having the repeating unit (1) to the repeating unit (3). It is also possible to produce a mixture of resins having repeating units (I).

繰返し単位(I)を有する樹脂は、化合物(4)として下記式(III)で表される化合物(以下、「化合物(III)」ということがある。)を用い、ジヒドロキシ化合物として化合物(5)として下記式(IV)で表される化合物(以下、「化合物(IV)」ということがある。)を用いることにより、製造することができる。   The resin having a repeating unit (I) uses a compound represented by the following formula (III) as the compound (4) (hereinafter sometimes referred to as "compound (III)") and a compound (5) as a dihydroxy compound Can be produced by using a compound represented by the following formula (IV) (hereinafter sometimes referred to as “compound (IV)”).

Figure 2019123858
Figure 2019123858

1はおよびX2は、前記と同義である。前記フェニレン基にある水素原子は、それぞれ独立に、アルキル基、アリール基またはハロゲン原子で置換されていてもよい。 X 1 and X 2 are as defined above. The hydrogen atoms in the phenylene group may be each independently substituted with an alkyl group, an aryl group or a halogen atom.

また、繰返し単位(I)を有する樹脂は、化合物(4)として、下記式(V)で表される化合物(以下、「化合物(V)」ということがある。)を用い、ジヒドロキシ化合物として下記式(VI)で表される化合物(以下、「化合物(VI)」ということがある。)を用いることにより、製造することができる。   Further, the resin having the repeating unit (I) uses a compound represented by the following formula (V) (hereinafter sometimes referred to as "compound (V)") as the compound (4), and the following as a dihydroxy compound It can manufacture by using the compound (Hereinafter, it may be mentioned "compound (VI).") Represented by Formula (VI).

Figure 2019123858
Figure 2019123858

1はおよびX2は、前記と同義である。前記フェニレン基にある水素原子は、それぞれ独立に、アルキル基、アリール基またはハロゲン原子で置換されていてもよい。 X 1 and X 2 are as defined above. The hydrogen atoms in the phenylene group may be each independently substituted with an alkyl group, an aryl group or a halogen atom.

前記重縮合は、炭酸のアルカリ金属塩を用いて、溶媒中で行うことが好ましい。炭酸のアルカリ金属塩は、正塩である炭酸アルカリであってもよいし、酸性塩である重炭酸アルカリ(炭酸水素アルカリ)であってもよいし、両者の混合物であってもよく、炭酸アルカリとしては、炭酸ナトリウムや炭酸カリウムが好ましく用いられ、重炭酸アルカリとしては、重炭酸ナトリウムや重炭酸カリウムが好ましく用いられる。溶媒としては、ジメチルスルホキシド、1−メチル−2−ピロリドン、スルホラン(1,1−ジオキソチラン)、1,3-ジメチル−2−イミダゾリジノン、1,3−ジエチル−2−イミダゾリジノン、ジメチルスルホン、ジエチルスルホン、ジイソプロピルスルホン、ジフェニルスルホンなどの有機極性溶媒が好ましく用いられる。   The polycondensation is preferably carried out in a solvent using an alkali metal salt of carbonic acid. The alkali metal salt of carbonic acid may be an alkali carbonate which is a normal salt, may be an alkali bicarbonate (alkali hydrogen carbonate) which is an acid salt, or may be a mixture of both. As sodium carbonate and potassium carbonate are preferably used, and sodium bicarbonate and potassium bicarbonate are preferably used as alkali bicarbonate. As the solvent, dimethylsulfoxide, 1-methyl-2-pyrrolidone, sulfolane (1,1-dioxochilane), 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, 1,3-diethyl-2-imidazolidinone, dimethylsulfone Organic polar solvents such as diethyl sulfone, diisopropyl sulfone and diphenyl sulfone are preferably used.

前記重縮合において、仮に副反応が生じなければ、ジハロゲノスルホン化合物とジヒドロキシ化合物とのモル比が1:1に近いほど、炭酸のアルカリ金属塩の使用量が多いほど、重縮合温度が高いほど、また、重縮合時間が長いほど、得られる芳香族ポリスルホン樹脂の重合度が高くなり易く、還元粘度が高くなり易い。   In the polycondensation, if a side reaction does not occur, the molar ratio of the dihalogenosulfone compound to the dihydroxy compound is closer to 1: 1, the use amount of the alkali metal salt of carbonic acid is higher, and the polycondensation temperature is higher. Also, the longer the polycondensation time, the higher the degree of polymerization of the resulting aromatic polysulfone resin, and the higher the reduced viscosity.

実際は、副生する水酸化アルカリなどにより、ハロゲノ基のヒドロキシル基への置換反応や解重合などの副反応が生じ、この副反応により、得られる芳香族ポリスルホン樹脂の重合度が低下し易く、還元粘度が低下し易い。   In fact, side reactions such as substitution reaction of a halogeno group to a hydroxyl group or depolymerization occur due to by-product alkali hydroxide and the like, and the degree of polymerization of the resulting aromatic polysulfone resin tends to be reduced by this side reaction, Viscosity tends to decrease.

このような理由から、この副反応の度合いも考慮して、所望の還元粘度を有する芳香族ポリスルホン樹脂が得られるように、ジハロゲノスルホン化合物とジヒドロキシ化合物とのモル比、炭酸のアルカリ金属塩の使用量、重縮合温度および重縮合時間を調整することが好ましい。   For this reason, the molar ratio of the dihalogenosulfone compound to the dihydroxy compound, the alkali metal salt of carbonic acid, in consideration of the degree of this side reaction, so as to obtain an aromatic polysulfone resin having a desired reduced viscosity. It is preferable to adjust the amount used, the polycondensation temperature and the polycondensation time.

[芳香族ポリスルホン樹脂を含む膜]
本実施形態の芳香族ポリスルホン樹脂を含む膜は、例えば、平膜であってもよいし、管状膜であってもよいし、中空糸膜であってもよい。また、本実施形態の芳香族ポリスルホン樹脂を含む膜は、単層膜であってもよいし、多層膜であってもよい。なお、多層膜である場合、本実施形態の芳香族ポリスルホン樹脂を含む層のみを2層以上有する多層膜であってもよいし、本実施形態の芳香族ポリスルホン樹脂を含む層を1層以上有し、かつ他の層を1層以上有する多層膜であってもよい。
[Membrane containing aromatic polysulfone resin]
The membrane containing the aromatic polysulfone resin of the present embodiment may be, for example, a flat membrane, a tubular membrane, or a hollow fiber membrane. In addition, the film containing the aromatic polysulfone resin of this embodiment may be a single layer film or a multilayer film. In the case of a multilayer film, it may be a multilayer film having two or more layers containing only the aromatic polysulfone resin of the present embodiment, or one or more layers containing the aromatic polysulfone resin of the present embodiment. And a multilayer film having one or more other layers.

例えば、樹脂を含む中空糸膜を人工透析膜に用いる場合、オートクレーブなどを用いて中空糸膜に水蒸気滅菌処理することがある。この水蒸気滅菌処理は、例えば温度121℃、圧力0.2MPaの高温高圧条件で行われる。このとき、中空糸膜の熱収縮率が大きいと、中空糸膜の熱収縮に起因して中空糸膜にクラックが発生することがある。   For example, when a hollow fiber membrane containing a resin is used for an artificial dialysis membrane, the hollow fiber membrane may be subjected to steam sterilization treatment using an autoclave or the like. The steam sterilization process is performed under high temperature and high pressure conditions of, for example, a temperature of 121 ° C. and a pressure of 0.2 MPa. At this time, if the heat contraction rate of the hollow fiber membrane is large, cracks may occur in the hollow fiber membrane due to the heat contraction of the hollow fiber membrane.

また、中空糸膜の熱収縮に起因して中空糸膜にクラックが発生する課題は、人工透析膜用の中空糸膜に限らず、平膜や管状膜にも共通する課題である。また、上記課題は、単層膜であっても、多層膜であっても、共通する課題である。   Further, the problem that a crack is generated in the hollow fiber membrane due to the thermal contraction of the hollow fiber membrane is a problem common to not only the hollow fiber membrane for an artificial dialysis membrane but also a flat membrane and a tubular membrane. Moreover, the above-mentioned subject is a common subject whether it is a single layer film or a multilayer film.

上述したように、本実施形態の芳香族ポリスルホン樹脂は、繰返し単位(I)のモル含有量(m)と、繰返し単位(II)のモル含有量(n)との比(m:n)が、1:2000〜1:200である。このような芳香族ポリスルホン樹脂を含む膜の熱収縮率は、原因は不明ではあるが、従来知られた芳香族ポリスルホン樹脂の熱収縮率と比べて小さい。そのため、高温高圧条件下で加熱処理を施してもクラックが発生するおそれが少ないと考えられる。   As described above, in the aromatic polysulfone resin of this embodiment, the ratio (m: n) of the molar content (m) of the repeating unit (I) to the molar content (n) of the repeating unit (II) is , 1: 2000 to 1: 200. The thermal contraction rate of a film containing such an aromatic polysulfone resin is smaller than that of conventionally known aromatic polysulfone resins, although the cause is unknown. Therefore, even if heat treatment is performed under high temperature and high pressure conditions, it is considered that there is little possibility of the occurrence of cracks.

本実施形態の膜の熱収縮率は、芳香族ポリスルホン樹脂を含む多孔質膜を作製し、以下の方法で測定した値を採用する。   The thermal contraction rate of the film of this embodiment is a porous film containing an aromatic polysulfone resin, and a value measured by the following method is adopted.

まず、25℃で保管した芳香族ポリスルホン樹脂を含む多孔質膜(試料)を、長手方向に長さ200mmを切り出し、試料の長手方向に端部より150mmの位置に標線を引く。次に、オートクレーブに試料を静置し、温度121℃、無張力下で30分間加熱処理した後、加熱後の試料をデシケータに移し、試料温度が25℃になるまで冷却する。冷却後の試料の端部からの標線間距離を計測し、下記式(S1)により熱収縮率を算出する。試料を変えて3回試験し、それらの平均値を用いる。   First, a porous membrane (sample) containing an aromatic polysulfone resin stored at 25 ° C. is cut out to a length of 200 mm in the longitudinal direction, and a marked line is drawn at a position 150 mm from the end in the longitudinal direction of the sample. Next, the sample is allowed to stand in an autoclave and heated at a temperature of 121 ° C. under no tension for 30 minutes, then the sample after heating is transferred to a desiccator and cooled until the sample temperature reaches 25 ° C. The distance between the marked lines from the end of the sample after cooling is measured, and the thermal contraction rate is calculated by the following formula (S1). The samples are changed and tested three times, and their mean value is used.

Figure 2019123858
Figure 2019123858

[芳香族ポリスルホン樹脂を含む膜の製造方法]
膜の製造は、公知の方法を適宜採用することができる。多孔質膜の製造は、例えば、芳香族ポリスルホン樹脂を溶媒に溶解させ、得られた溶液を所定の形状に押し出し、エアギャップを介して乾湿式で、またはエアギャップを介さずに湿式で、凝固液に導入して、相分離および脱溶媒することにより行ってもよい。また、この方法とは別に、多孔質膜の製造は、芳香族ポリスルホン樹脂を溶媒に溶解させ、得られた溶液を所定の形状の基材に流延し、凝固液に浸漬して、相分離および脱溶媒することにより行ってもよい。
[Production Method of Membrane Containing Aromatic Polysulfone Resin]
For the production of the membrane, known methods can be appropriately adopted. In the production of a porous membrane, for example, an aromatic polysulfone resin is dissolved in a solvent, the obtained solution is extruded into a predetermined shape, and dry-wet through an air gap or wet-solidify without an air gap. It may be introduced into a solution, phase separation and desolvation. Moreover, separately from this method, in the production of a porous membrane, an aromatic polysulfone resin is dissolved in a solvent, the obtained solution is cast on a substrate having a predetermined shape, and immersed in a coagulating solution to separate the phases. And desolvation.

非多孔質膜の製造は、例えば、芳香族ポリスルホン樹脂を溶融させ、所定の形状に押し出すことにより行ってもよい。また、この方法とは別に、非多孔質膜の製造は、芳香族ポリスルホン樹脂を溶融させ、所定の形状の基材に流延することにより行ってもよい。また、この方法とは別に、非多孔質膜の製造は、芳香族ポリスルホン樹脂を溶媒に溶解させ、この溶液を所定の形状の基材に流延し、脱溶媒することにより行ってもよい。   The nonporous membrane may be produced, for example, by melting the aromatic polysulfone resin and extruding it into a predetermined shape. In addition to this method, the nonporous membrane may be produced by melting the aromatic polysulfone resin and casting it on a substrate having a predetermined shape. In addition to this method, the nonporous membrane may be produced by dissolving an aromatic polysulfone resin in a solvent, casting this solution on a substrate of a predetermined shape, and removing the solvent.

また、多孔質膜として中空糸膜を製造する場合、前記溶液を紡糸原液とし、二重環状ノズルを用いる。具体的に、多孔質中空糸膜の製造は、外側より前記溶液を吐出させると共に、内側より凝固液(以下、「内部凝固液」ということがある)または気体を吐出させて行われる。これらをエアギャップを介してまたは介さずに、凝固液(以下、「外部凝固液」ということがある)中に導入することが好ましい。   Moreover, when manufacturing a hollow fiber membrane as a porous membrane, the said solution is used as a spinning solution and a double annular nozzle is used. Specifically, the porous hollow fiber membrane is produced by discharging the solution from the outside and discharging a coagulating liquid (hereinafter sometimes referred to as "internal coagulating liquid") or gas from the inside. It is preferable to introduce these into the coagulating liquid (hereinafter sometimes referred to as "external coagulating liquid") via or without the air gap.

前記溶液の調製に用いられる芳香族ポリスルホン樹脂の良溶媒(以下、単に「良溶媒」ということがある)としては、例えば、N−メチルピロリドン、N,N−ジメチルホルムアミドおよびN,N−ジメチルアセトアミドが挙げられる。   As a good solvent (hereinafter sometimes referred to simply as “good solvent”) of the aromatic polysulfone resin used for the preparation of the solution, for example, N-methylpyrrolidone, N, N-dimethylformamide and N, N-dimethylacetamide Can be mentioned.

また、特に多孔質膜を製造する場合、前記溶液には、芳香族ポリエステル樹脂と、良溶媒以外の成分や膨潤剤と、を含有させてもよい。良溶媒以外の成分とは、例えば、親水性高分子、芳香族ポリスルホン樹脂の貧溶媒(以下、単に「貧溶媒」ということがある)が挙げられる。前記溶液に親水性高分子を含有させることにより、透水性に優れ、水系流体の限外濾過や精密濾過などの濾過に好適に用いられる多孔質膜を得ることができる。なお、前記溶液に貧溶媒や膨潤剤を含有させない場合は、良溶媒としてN,N−ジメチルアセトアミドを用いることが好ましい。   Moreover, when manufacturing a porous membrane especially, you may make the said solution contain aromatic polyester resin, components other than a good solvent, and a swelling agent. Examples of components other than good solvents include hydrophilic polymers and poor solvents for aromatic polysulfone resins (hereinafter sometimes referred to simply as "poor solvents"). By including a hydrophilic polymer in the solution, it is possible to obtain a porous membrane which is excellent in water permeability and is suitably used for filtration such as ultrafiltration and precision filtration of aqueous fluid. When the solution does not contain a poor solvent or a swelling agent, it is preferable to use N, N-dimethylacetamide as a good solvent.

親水性高分子としては、例えば、ポリビニルピロリドン、ポリエチレングリコールやポリプロピレングリコールなどのポリアルキレングリコール、ポリビニルアルコール、ポリヒドロキシエチルアクリレートやポリヒドロキシエチルメタクリレートなどのポリヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート、ポリアクリルアミドおよびポリエチレンイミンが挙げられる。親水性高分子は、必要に応じてそれらの2種以上を用いてもよい。中でもポリビニルピロリドン、特に重量平均分子量が10万以上の高分子量ポリビニルピロリドンを用いると、その含有量が少なくても、前記溶液の増粘効果を高めることができるので好ましい。   Examples of hydrophilic polymers include polyvinyl pyrrolidone, polyalkylene glycols such as polyethylene glycol and polypropylene glycol, polyvinyl alcohol, polyhydroxyalkyl (meth) acrylates such as polyhydroxyethyl acrylate and polyhydroxyethyl methacrylate, polyacrylamide and polyethylene imine Can be mentioned. Two or more hydrophilic polymers may be used as needed. Among them, polyvinyl pyrrolidone, particularly, high molecular weight polyvinyl pyrrolidone having a weight average molecular weight of 100,000 or more is preferable because the thickening effect of the solution can be enhanced even if the content is small.

親水性高分子の使用量は、芳香族ポリスルホン樹脂100重量部に対して、例えば5〜40重量部であり、好ましくは15〜30重量部である。親水性高分子の使用量があまり少ないと、得られる多孔質膜の透水性が不十分になり、あまり多いと、得られる多孔質膜の耐熱性や耐薬品性、靭性が不十分となる。   The amount of hydrophilic polymer used is, for example, 5 to 40 parts by weight, preferably 15 to 30 parts by weight, with respect to 100 parts by weight of the aromatic polysulfone resin. If the amount of hydrophilic polymer used is too small, the permeability of the resulting porous membrane will be insufficient, and if too large, the heat resistance, chemical resistance and toughness of the resulting porous membrane will be insufficient.

膨潤剤としては、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコールなどのエチレングリコール類が挙げられ、除去し易いことからエチレングリコールが好ましい。   Examples of the swelling agent include ethylene glycols such as ethylene glycol, diethylene glycol and triethylene glycol, and ethylene glycol is preferable because it is easy to remove.

凝固液としては、貧溶媒や、貧溶媒と良溶媒との混合溶媒を用いることができる。凝固液として、貧溶媒と良溶媒との混合溶媒を用いることが好ましい。貧溶媒と良溶媒との混合比を調節することにより、得られる多孔質膜の孔径や孔径分布を調節することができる。   As the coagulating liquid, a poor solvent or a mixed solvent of a poor solvent and a good solvent can be used. It is preferable to use a mixed solvent of a poor solvent and a good solvent as the coagulating solution. By adjusting the mixing ratio of the poor solvent to the good solvent, the pore size and pore size distribution of the obtained porous membrane can be adjusted.

前記溶液に親水性高分子を含有させて多孔質膜を製造する場合、得られる多孔質膜には、必要に応じて、熱処理や放射線処理を行なってもよい。これにより、多孔質膜中の親水性高分子を不溶化処理する。熱処理や放射線処理を行うことにより、親水性高分子が架橋して、多孔質膜中に固定される。そのため、多孔質膜を濾過膜として使用する際、親水性高分子が濾液中に溶出するのを抑制することができる。   When a hydrophilic polymer is contained in the solution to produce a porous membrane, the resulting porous membrane may be subjected to heat treatment or radiation treatment, as necessary. Thereby, the hydrophilic polymer in the porous membrane is insolubilized. By performing heat treatment or radiation treatment, the hydrophilic polymer is crosslinked and fixed in the porous membrane. Therefore, when using a porous membrane as a filtration membrane, it can control that a hydrophilic macromolecule elutes in a filtrate.

熱処理や放射線処理は、多孔質膜が、形状や構造、機械的特性などにおいて、著しく変化しない範囲であって、かつ親水性高分子が架橋するのに十分な条件で行うことが好ましく、どちらか一方のみの処理を行ってもよいし、その両方の処理を行ってもよい。   The heat treatment or radiation treatment is preferably carried out under conditions that the porous membrane does not significantly change in shape, structure, mechanical properties, etc. and that the hydrophilic polymer crosslinks, either Only one process may be performed, or both processes may be performed.

例えば、親水性高分子としてポリビニルピロリドンを用いて製造した多孔質膜の熱処理は、処理温度150〜190℃で行うことが好ましく、処理時間は、多孔質膜中のポリビニルピロリドンの量により適宜設定される。   For example, the heat treatment of a porous film produced using polyvinyl pyrrolidone as a hydrophilic polymer is preferably performed at a treatment temperature of 150 to 190 ° C., and the treatment time is appropriately set according to the amount of polyvinyl pyrrolidone in the porous film. Ru.

また、多孔質膜の放射線処理は、放射線としてα線、β線、γ線、X線または電子線を用いて行うことができる。この場合、多孔質膜中に抗酸化剤含有水を含浸した状態で行うことにより、多孔質膜のダメージを効果的に抑制することができる。   In addition, the radiation treatment of the porous film can be performed using α rays, β rays, γ rays, X rays or electron rays as radiation. In this case, damage to the porous membrane can be effectively suppressed by carrying out the porous membrane impregnated with the antioxidant-containing water.

さらに、上述したように、多孔質膜として中空糸膜を製造する場合、オートクレーブなどを用いて中空糸膜を水蒸気滅菌処理することがある。   Furthermore, as described above, when producing a hollow fiber membrane as a porous membrane, the hollow fiber membrane may be subjected to steam sterilization treatment using an autoclave or the like.

なお、得られる多孔質膜は、滅菌処理として熱処理や放射線処理、水蒸気滅菌処理以外の処理を行ってもよい。このような多孔質膜を加熱する処理を行う場合、多孔質膜の熱収縮率が大きいと、多孔質膜の熱収縮に起因して多孔質膜にクラックが発生することがある。   In addition, you may perform processes other than heat processing, a radiation process, and a steam sterilization process as a sterilization process for the obtained porous membrane. In the case where such a porous membrane is heated, if the heat shrinkage rate of the porous membrane is large, cracks may occur in the porous membrane due to the thermal shrinkage of the porous membrane.

また、多孔質膜の熱収縮に起因して多孔質膜にクラックが発生する課題は、多孔質膜に限らず、平膜や管状膜にも共通する課題である。また、上記課題は、単層膜であっても、多層膜であっても、共通する課題である。   Further, the problem that a crack is generated in the porous film due to the thermal contraction of the porous film is a problem common to not only the porous film but also the flat film and the tubular film. Moreover, the above-mentioned subject is a common subject whether it is a single layer film or a multilayer film.

さらに、膜に上述したような処理を行わなくとも、膜の製造時や使用時において膜が加熱される場合にも、同様の課題が生じると考えられる。   Furthermore, even if the film is not treated as described above, the same problem is considered to occur when the film is heated at the time of production or use of the film.

このような課題に対し、本実施形態の芳香族ポリスルホン樹脂を含む膜は、熱収縮率が小さい。そのため、膜の熱収縮に起因して膜にクラックが発生するのを抑制できる。   The film | membrane containing the aromatic polysulfone resin of this embodiment has a small heat contraction rate with respect to such a subject. Therefore, the occurrence of cracks in the film due to the thermal contraction of the film can be suppressed.

本実施形態によれば、熱収縮率が小さい膜が得られる芳香族ポリスルホン樹脂およびその膜が得られる。   According to this embodiment, an aromatic polysulfone resin and a film thereof that can obtain a film having a small thermal contraction rate can be obtained.

以下、本発明の実施例を示すが、本発明はこれによって限定されるものではない。   Hereinafter, although the example of the present invention is shown, the present invention is not limited by this.

なお、本実施例では、芳香族ポリスルホン樹脂を含む膜の一例として多孔質膜を用いた。   In the present example, a porous membrane was used as an example of a membrane containing an aromatic polysulfone resin.

〔還元粘度の測定〕
芳香族ポリスルホン樹脂1gをN,N−ジメチルホルムアミドに溶解させて、その容量を1dLとし、この溶液の粘度(η)を、オストワルド型粘度管を用いて、25℃で測定した。また、溶媒であるN,N−ジメチルホルムアミドの粘度(η)を、オストワルド型粘度管を用いて、25℃で測定した。前記溶液の濃度は1g/dLであるので、比粘性率((η−η)/η)の値が、単位dL/gの還元粘度の値となる。
[Measurement of reduced viscosity]
1 g of aromatic polysulfone resin was dissolved in N, N-dimethylformamide to make its volume 1 dL, and the viscosity (η) of this solution was measured at 25 ° C. using an Ostwald-type viscosity tube. Moreover, the viscosity ((eta) 0 ) of N, N- dimethylformamide which is a solvent was measured at 25 degreeC using Ostwald-type viscosity tube. Since the concentration of the solution is 1 g / dL, the value of the specific viscosity ((η−η 0 ) / η 0 ) is the value of the reduced viscosity in the unit dL / g.

〔引張強度の測定〕
製造例1〜5で得られた樹脂40gとN−メチル−2−ピロリドン160gを60℃下2時間撹拌し、芳香族ポリスルホン樹脂溶液を得た。次いで、この溶液をガラス板(厚さ3mm)の上にフィルムアプリケーターを用いて熱処理後の膜厚が30μmとなるようにキャストした。得られた樹脂層を、高温熱風乾燥器で80℃で加熱して、樹脂層中の残存溶媒量が10質量%以下になるように溶媒を除去した後、窒素雰囲気下250℃で熱処理することで、芳香族ポリスルホン樹脂フィルムを得た。
[Measurement of tensile strength]
40 g of the resin obtained in Production Examples 1 to 5 and 160 g of N-methyl-2-pyrrolidone were stirred at 60 ° C. for 2 hours to obtain an aromatic polysulfone resin solution. Next, this solution was cast on a glass plate (thickness 3 mm) using a film applicator so that the film thickness after heat treatment was 30 μm. The resulting resin layer is heated at 80 ° C. in a high-temperature hot-air dryer to remove the solvent so that the amount of residual solvent in the resin layer is 10% by mass or less, and heat-treated at 250 ° C. under a nitrogen atmosphere. Thus, an aromatic polysulfone resin film was obtained.

得られたフィルムを用いて、島津製作所株式会社製オートグラフによりASTM D882に基づき引張強度を測定した。試験回数を5回とし、それらの平均値を用いた。   Using the obtained film, the tensile strength was measured based on ASTM D 882 by an autograph manufactured by Shimadzu Corporation. The test number was 5 times, and their average value was used.

〔熱収縮率の測定〕 [Measurement of heat shrinkage rate]

まず、25℃で保管した多孔質膜(試料)を、長手方向に長さ200mmを切り出し、試料の長手方向に端部より150mmの位置に標線を引いた。次に、オートクレーブに試料を静置し、温度121℃、無張力下で30分間加熱処理した後、加熱後の試料をデシケータに移し、試料温度が25℃になるまで冷却した。冷却後の試料の端部からの標線間距離を計測し、下記式(S1)により熱収縮率を算出した。試料を変えて3回試験し、それらの平均値を用いた。   First, a porous membrane (sample) stored at 25 ° C. was cut into a length of 200 mm in the longitudinal direction, and a marked line was drawn at a position of 150 mm from the end in the longitudinal direction of the sample. Next, the sample was allowed to stand in an autoclave and heated at a temperature of 121 ° C. for 30 minutes under no tension, and then the heated sample was transferred to a desiccator and cooled until the sample temperature reached 25 ° C. The distance between the marked lines from the end of the sample after cooling was measured, and the thermal contraction rate was calculated by the following formula (S1). The samples were changed and tested three times, and their average value was used.

Figure 2019123858
Figure 2019123858

<芳香族ポリスルホン樹脂の製造>
以下の製造例では、ジハロゲノスルホン化合物として、4,4’−ジクロロジフェニルスルホンと、3,4’−ジクロロジフェニルスルホンとが混合したジクロロジフェニルスルホン混合物を用いた。
<Production of aromatic polysulfone resin>
In the following production examples, a dichlorodiphenyl sulfone mixture in which 4,4′-dichlorodiphenyl sulfone and 3,4′-dichlorodiphenyl sulfone are mixed is used as the dihalogenosulfone compound.

また、ジヒドロキシスルホン化合物として、4,4’−ジヒドロキシジフェニルスルホンと3,4’−ジヒドロキシジフェニルスルホンとが混合したジヒドロキシジフェニルスルホン混合物を用いた。   Moreover, the dihydroxy diphenyl sulfone mixture which mixed 4, 4'- dihydroxy diphenyl sulfone and 3, 4'- dihydroxy diphenyl sulfone was used as a dihydroxy sulfone compound.

芳香族ポリスルホン樹脂における繰返し単位(I)のモル含有量(m)と、繰返し単位(II)のモル含有量(n)との比(m:n)は、原料モノマーの仕込み量(モル)から求めた。なお、使用した原料モノマーは、全て重合(重縮合)反応にて消費されることを確認した。   The ratio (m: n) of the molar content (m) of the repeating unit (I) to the molar content (n) of the repeating unit (II) in the aromatic polysulfone resin is calculated from the charge amount (mol) of the raw material monomer I asked. In addition, it was confirmed that all the used raw material monomers were consumed by the polymerization (polycondensation) reaction.

ジクロロジフェニルスルホン混合物の総質量に対する3,4’−ジクロロジフェニルスルホンの含有量は、下記条件におけるガスクロマトグラフィー(GC)分析により求めた。また、ジヒドロキシジフェニルスルホン混合物の総質量に対する3,4’−ジヒドロキシジフェニルスルホンの含有量は、下記条件におけるGC分析により求めた。   The content of 3,4'-dichlorodiphenyl sulfone relative to the total mass of the dichlorodiphenyl sulfone mixture was determined by gas chromatography (GC) analysis under the following conditions. The content of 3,4'-dihydroxydiphenyl sulfone relative to the total mass of the dihydroxy diphenyl sulfone mixture was determined by GC analysis under the following conditions.

(条件)
試料:アセトン5mlに試料を0.1gを溶かした溶液を1μL注入
装置:Agilent製ガスクロマトグラフ6850型
カラム:Agilent製GCカラムDB−5(内径:0.25mm、長さ:30m、膜厚:1μm)
カラム温度:290℃
検出器:水素炎イオン化型
(conditions)
Sample: 1 μL of a solution of 0.1 g of a sample dissolved in 5 ml of acetone is injected Device: Agilent Gas Chromatograph Model 6850 Column: Agilent GC Column DB-5 (inner diameter: 0.25 mm, length: 30 m, film thickness: 1 μm) )
Column temperature: 290 ° C
Detector: Hydrogen flame ionization type

〔3,4’−ジクロロジフェニルスルホンの含有量の測定〕
得られたスペクトルにおいて、保持時間15分以降に検出されたピーク面積の総和を100とし、面積百分率法で保持時間15.4分から15.7分に検出されたピーク面積を求め、ジクロロジフェニルスルホン混合物の総質量に対する3,4’−ジクロロジフェニルスルホンの含有量を算出した。
[Measurement of Content of 3,4'-Dichlorodiphenyl Sulfone]
In the spectrum obtained, the sum of the peak areas detected after the retention time of 15 minutes is 100, and the peak area detected at the retention times of 15.4 minutes to 15.7 minutes is determined by the area percentage method, and the dichlorodiphenylsulfone mixture The content of 3,4'-dichlorodiphenyl sulfone relative to the total mass of

〔3,4’−ジヒドロキシジフェニルスルホンの含有量の測定〕
得られたスペクトルにおいて、保持時間14分以降に検出されたピーク面積の総和を100とし、面積百分率法で保持時間14.5分から14.8分に検出されたピーク面積を求め、ジヒドロキシジフェニルスルホン混合物の総質量に対する3,4’−ジヒドロキシジフェニルスルホンの含有量を算出した。
[Measurement of Content of 3,4′-Dihydroxy Diphenyl Sulfone]
In the spectrum obtained, the sum of peak areas detected after the retention time of 14 minutes is 100, and the peak area detected at the retention time of 14.5 minutes to 14.8 minutes is determined by the area percentage method, and the dihydroxydiphenylsulfone mixture The content of 3,4′-dihydroxydiphenyl sulfone relative to the total mass of

[製造例1]
撹拌機、窒素導入管、温度計、および先端に受器を付したコンデンサーを備えた、容量が500mLの重合槽に、4,4’−ジヒドロキシジフェニルスルホン(3,4’−ジヒドロキシジフェニルスルホンの含有量:0質量%)100.1g、4,4’−ジクロロジフェニルスルホン(3,4’−ジクロロジフェニルスルホンの含有量:0.1質量%)117.7g、および重合溶媒としてジフェニルスルホン193.6gを仕込み、系内に窒素ガスを流通させながら180℃まで昇温させた。得られた溶液に、炭酸カリウム56.5gを添加した後、290℃まで徐々に昇温させ、290℃でさらに4時間反応させた。
次いで、得られた反応液を室温まで冷却して反応生成物を固化させた。固形物を取り出して細かく粉砕した後、粉砕した固形物を温水による洗浄およびアセトンとメタノールの混合溶媒による洗浄を数回行った。さらに、洗浄後の固形物を150℃で加熱乾燥を行い、芳香族ポリスルホン樹脂の白色粉末を得た。
Production Example 1
Containing 4,4'-dihydroxydiphenyl sulfone (3,4'-dihydroxydiphenyl sulfone) in a 500 mL polymerization tank equipped with a stirrer, a nitrogen inlet tube, a thermometer, and a condenser with a receiver at the tip. Amount: 0% by mass 100.1g, 4,4'-dichlorodiphenylsulfone (content of 3,4'-dichlorodiphenylsulfone: 0.1% by mass) 117.7 g, and 193.6 g of diphenyl sulfone as a polymerization solvent The reaction mixture was heated to 180.degree. C. while flowing nitrogen gas into the system. After 56.5 g of potassium carbonate was added to the obtained solution, the temperature was gradually raised to 290 ° C., and reaction was performed at 290 ° C. for further 4 hours.
The resulting reaction solution was then cooled to room temperature to solidify the reaction product. The solid was taken out and finely ground, and the ground solid was washed with warm water and washed with a mixed solvent of acetone and methanol several times. Furthermore, the solid after washing was heated and dried at 150 ° C. to obtain a white powder of an aromatic polysulfone resin.

芳香族ポリスルホン樹脂の還元粘度は、0.60(dL/g)であった。芳香族ポリスルホン樹脂における比(m:n)は、1:1000であった。   The reduced viscosity of the aromatic polysulfone resin was 0.60 (dL / g). The ratio (m: n) in the aromatic polysulfone resin was 1: 1000.

[製造例2]
ジクロロジフェニルスルホン混合物の総量に対する3,4’−ジクロロジフェニルスルホンの含有量を0.3質量%に変更した以外は、製造例1と同様にして芳香族ポリスルホン樹脂を得た。
Production Example 2
An aromatic polysulfone resin was obtained in the same manner as in Production Example 1 except that the content of 3,4'-dichlorodiphenylsulfone relative to the total amount of the dichlorodiphenylsulfone mixture was changed to 0.3% by mass.

芳香族ポリスルホン樹脂の還元粘度は、0.60(dL/g)であった。芳香族ポリスルホン樹脂における比(m:n)は、1:333であった。   The reduced viscosity of the aromatic polysulfone resin was 0.60 (dL / g). The ratio (m: n) in the aromatic polysulfone resin was 1: 333.

[製造例3]
ジクロロジフェニルスルホン混合物の総量に対する3,4’−ジクロロジフェニルスルホンの含有量を0質量%に変更した以外は、製造例1と同様にして芳香族ポリスルホン樹脂を得た。
[Production Example 3]
An aromatic polysulfone resin was obtained in the same manner as in Production Example 1 except that the content of 3,4'-dichlorodiphenylsulfone relative to the total amount of the dichlorodiphenylsulfone mixture was changed to 0% by mass.

芳香族ポリスルホン樹脂の還元粘度は、0.60(dL/g)であった。芳香族ポリスルホン樹脂における比(m:n)は、0:100であった。   The reduced viscosity of the aromatic polysulfone resin was 0.60 (dL / g). The ratio (m: n) in the aromatic polysulfone resin was 0: 100.

[製造例4]
ジクロロジフェニルスルホン混合物の総量に対する3,4’−ジクロロジフェニルスルホンの含有量を0.7質量%に変更した以外は、製造例1と同様にして芳香族ポリスルホン樹脂を得た。
Production Example 4
An aromatic polysulfone resin was obtained in the same manner as in Production Example 1 except that the content of 3,4'-dichlorodiphenylsulfone relative to the total amount of the dichlorodiphenylsulfone mixture was changed to 0.7% by mass.

芳香族ポリスルホン樹脂の還元粘度は、0.60(dL/g)であった。芳香族ポリスルホン樹脂における比(m:n)は、1:143であった。   The reduced viscosity of the aromatic polysulfone resin was 0.60 (dL / g). The ratio (m: n) in the aromatic polysulfone resin was 1: 143.

[製造例5]
ジクロロジフェニルスルホン混合物の総量に対する3,4’−ジクロロジフェニルスルホンの含有量を1.0質量%に変更した以外は、製造例1と同様にして芳香族ポリスルホン樹脂を得た。
Production Example 5
An aromatic polysulfone resin was obtained in the same manner as in Production Example 1 except that the content of 3,4'-dichlorodiphenylsulfone relative to the total amount of the dichlorodiphenylsulfone mixture was changed to 1.0% by mass.

芳香族ポリスルホン樹脂の還元粘度は、0.60(dL/g)であった。芳香族ポリスルホン樹脂における比(m:n)は、1:100であった。   The reduced viscosity of the aromatic polysulfone resin was 0.60 (dL / g). The ratio (m: n) in the aromatic polysulfone resin was 1: 100.

<芳香族ポリスルホン樹脂を含む多孔質膜の製造>
[実施例1]
500mLセパラブルフラスコに、製造例1で得られた芳香族ポリスルホン樹脂40g、ポリエチレングリコール400 120gおよびN−メチル−2−ピロリドン140gを入れ、60℃で2時間撹拌して、淡黄色の芳香族ポリスルホン樹脂溶液を得た。この溶液を、厚さ3mmのガラス板上にフィルムアプリケーターを用いて乾燥前の樹脂層の厚さ300μmとなるように塗布し、塗布した直後にガラス板を水中に浸漬させた後、ガラス板から剥離した塗膜を30分間水中で静置した。次いで、高温熱風乾燥器を用いて50℃でこの塗膜を終夜乾燥し、芳香族ポリスルホン樹脂を含む多孔質膜を得た。
<Production of Porous Membrane Containing Aromatic Polysulfone Resin>
Example 1
In a 500 mL separable flask, 40 g of the aromatic polysulfone resin obtained in Preparation Example 1, 120 g of polyethylene glycol 400 and 140 g of N-methyl-2-pyrrolidone are added, and stirred at 60 ° C. for 2 hours to obtain a pale yellow aromatic polysulfone. A resin solution was obtained. This solution is coated on a 3 mm thick glass plate using a film applicator so that the thickness of the resin layer before drying is 300 μm, and immediately after coating, the glass plate is immersed in water, and then from the glass plate The peeled coating was allowed to stand in water for 30 minutes. Next, this coating film was dried overnight at 50 ° C. using a high-temperature hot-air dryer to obtain a porous film containing an aromatic polysulfone resin.

[実施例2]
製造例2で得られた芳香族ポリスルホン樹脂を用いた以外は、実施例1と同様にして芳香族ポリスルホン樹脂を含む多孔質膜を得た。
Example 2
A porous film containing an aromatic polysulfone resin was obtained in the same manner as in Example 1 except that the aromatic polysulfone resin obtained in Production Example 2 was used.

[比較例1]
製造例3で得られた芳香族ポリスルホン樹脂を用いた以外は、実施例1と同様にして芳香族ポリスルホン樹脂を含む多孔質膜を得た。
Comparative Example 1
A porous film containing an aromatic polysulfone resin was obtained in the same manner as in Example 1 except that the aromatic polysulfone resin obtained in Production Example 3 was used.

[比較例2]
製造例4で得られた芳香族ポリスルホン樹脂を用いた以外は、実施例1と同様にして芳香族ポリスルホン樹脂を含む多孔質膜を得た。
Comparative Example 2
A porous film containing an aromatic polysulfone resin was obtained in the same manner as in Example 1 except that the aromatic polysulfone resin obtained in Production Example 4 was used.

[比較例3]
製造例5で得られた芳香族ポリスルホン樹脂を用いた以外は、実施例1と同様にして芳香族ポリスルホン樹脂を含む多孔質膜を得た。
Comparative Example 3
A porous film containing an aromatic polysulfone resin was obtained in the same manner as in Example 1 except that the aromatic polysulfone resin obtained in Production Example 5 was used.

実施例1および実施例2、比較例1〜3の芳香族ポリスルホン樹脂の還元粘度、比(m:n)および引張強度、ならびに多孔質膜の熱収縮率を表1に示した。   The reduced viscosities, the ratios (m: n) and the tensile strengths of the aromatic polysulfone resins of Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 to 3 and the thermal shrinkage of the porous membrane are shown in Table 1.

Figure 2019123858
Figure 2019123858

本発明の一態様を適用した実施例1および実施例2の芳香族ポリスルホン樹脂の引張強度は、比較例1〜3の芳香族ポリスルホン樹脂の引張強度と同程度であった。これに対し、実施例1および実施例2の多孔質膜の熱収縮率は、比較例1〜3の多孔質膜の熱収縮率と比べて小さかった。   The tensile strengths of the aromatic polysulfone resins of Example 1 and Example 2 to which one aspect of the present invention is applied were similar to those of the aromatic polysulfone resins of Comparative Examples 1 to 3. On the other hand, the thermal contraction rates of the porous membranes of Example 1 and Example 2 were smaller than the thermal contraction rates of the porous membranes of Comparative Examples 1 to 3.

以上の結果から、本発明が有用であることが確かめられた。   From the above results, it was confirmed that the present invention is useful.

Claims (3)

下記式(I)および式(II)で表される繰返し単位を有し、前記式(I)で表される繰返し単位のモル含有量(m)と、前記式(II)で表される繰返し単位のモル含有量(n)との比(m:n)が、1:2000〜1:200である芳香族ポリスルホン樹脂。
Figure 2019123858
(前記式(I)および式(II)のフェニレン基にある水素原子は、それぞれ独立に、アルキル基、アリール基またはハロゲン原子で置換されていてもよい。)
It has a repeating unit represented by following formula (I) and Formula (II), The molar content (m) of the repeating unit represented by said Formula (I), The repeating represented by said Formula (II) Aromatic polysulfone resin in which the ratio (m: n) to the molar content (n) of the unit is 1: 2000 to 1: 200.
Figure 2019123858
(The hydrogen atoms in the phenylene group of the above formula (I) and formula (II) may be each independently substituted with an alkyl group, an aryl group or a halogen atom.)
請求項1に記載の芳香族ポリスルホン樹脂を含む膜。   A membrane comprising the aromatic polysulfone resin according to claim 1. 多孔質膜である請求項2に記載の膜。   The membrane according to claim 2, which is a porous membrane.
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