JP2021186747A - Composite membrane and method for producing composite membrane - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複合膜及び複合膜の製造方法に関する。 The present invention relates to a composite membrane and a method for producing a composite membrane.
近年、精密ろ過膜や限外ろ過膜等の多孔質樹脂層を有する膜は、浄水又は排水処理等の水処理分野、血液浄化等の医療分野、食品工業分野等、様々な分野で利用されている。 In recent years, membranes having a porous resin layer such as microfiltration membranes and ultrafiltration membranes have been used in various fields such as water treatment fields such as water purification or wastewater treatment, medical fields such as blood purification, and food industry fields. There is.
上述のように多様に用いられる多孔質樹脂層を有する膜は、分離対象物質の堆積、付着、閉塞等による透水性の低下(ファウリング)がおこると運転の安定性に支障をきたし、曝気洗浄の曝気量を多くしたり薬品洗浄頻度を多くしたりする必要があり、高運転コストにつながるため低ファウリングの膜が求められている。また、浄水処理では透過水の殺菌や膜のバイオファウリング防止の目的で、次亜塩素酸ナトリウムなどの殺菌剤を膜モジュール部分に添加したり、酸、アルカリ、塩素、界面活性剤などで膜そのものを洗浄したりするため、多孔質樹脂層を有する膜には化学的耐久性(耐薬品性)が求められる。さらに、水道水製造では、家畜の糞尿などに由来するクリプトスポリジウムなどの塩素に対して耐性のある病原性微生物が浄水場で処理しきれず、処理水に混入する事故が1990年代から顕在化していることから、このような事故を防ぐため、多孔質樹脂層を有する膜には、原水が処理水に混入しないよう十分な分離特性と高い物理的耐久性が要求されている。 As described above, the membrane having a porous resin layer, which is widely used, impairs the stability of operation when the water permeability is reduced (fouling) due to the accumulation, adhesion, blockage, etc. of the substance to be separated, and aeration cleaning is performed. It is necessary to increase the amount of aeration and the frequency of chemical cleaning, which leads to high operating costs, and therefore a low fouling membrane is required. In the water purification treatment, for the purpose of sterilizing permeated water and preventing biofouling of the membrane, a bactericidal agent such as sodium hypochlorite is added to the membrane module part, or the membrane is coated with acid, alkali, chlorine, surfactant, etc. A film having a porous resin layer is required to have chemical durability (chemical resistance) in order to clean itself. Furthermore, in tap water production, accidents in which pathogenic microorganisms resistant to chlorine such as cryptosporidium derived from livestock manure cannot be completely treated at water purification plants and are mixed into treated water have become apparent since the 1990s. Therefore, in order to prevent such an accident, the film having a porous resin layer is required to have sufficient separation characteristics and high physical durability so that raw water does not mix with the treated water.
そこで、これらの要求性能の中で特に化学的耐久性、物理的耐久性を満足するために、ポリフッ化ビニリデン系樹脂を用いた多孔質樹脂層を有する膜が使用されるようになってきている。例えば特許文献1には、ポリフッ化ビニリデン系樹脂を含むポリマーからなる多孔質樹脂層の孔径分布を制御して、低ファウリング性を向上させる技術が開示されている。また、特許文献2には、細胞浮遊液濾過用多孔質膜として、ポリフッ化ビニリデン系樹脂とアニオン性樹脂を含む多孔質樹脂層を有する膜とすることで、マイナスに荷電させた膜と浮遊物との反発力を利用し、膜の目詰まりによる透水性低下(ファウリング)を抑制する技術が開示されている。また、特許文献3には、ポリフッ化ビニリデン系樹脂からなる多孔質樹脂層にアクリル酸エステル系樹脂やビニルピロリドン系樹脂をブレンドし親水化膜とすることで、疎水性微生物などの目詰まり成分と多孔質樹脂層の親和性を下げ、膜の目詰まりによる透水性低下(ファウリング)を抑制する技術が開示されている。特許文献4には多孔質樹脂層を球状体とすることで、膜の物理的耐久性を向上させる技術が開示されている。
Therefore, in order to satisfy the chemical durability and the physical durability among these required performances, a membrane having a porous resin layer using a polyvinylidene fluoride-based resin has come to be used. .. For example, Patent Document 1 discloses a technique for improving low fouling property by controlling the pore size distribution of a porous resin layer made of a polymer containing a polyvinylidene fluoride-based resin. Further, in
しかしながら、従来技術では、低ファウリング性のために多孔質樹脂層の孔径を小径化すると僅かな孔径閉塞で透水性が大幅に損なわれたり、アニオン性樹脂やアクリル酸エステル系樹脂、ビニルピロリドン系樹脂などその他の樹脂をブレンドすると、膜強度が弱くなり、低ファウリング性と物理的耐久性を両立することは困難であった。 However, in the prior art, if the pore size of the porous resin layer is reduced due to the low fouling property, the water permeability is significantly impaired due to a slight pore size closure, or an anionic resin, an acrylic acid ester resin, or a vinylpyrrolidone type. When other resins such as resins were blended, the film strength was weakened, and it was difficult to achieve both low fouling property and physical durability.
そこで本発明は、優れた除去率、透水性を有しつつ、低ファウリング性と物理的耐久性とを両立する複合膜を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a composite membrane having both low fouling property and physical durability while having excellent removal rate and water permeability.
上記課題を解決するため、本発明は、次の(1)〜(4)を特徴とするものである。
(1)多孔質基材の表面に多孔質樹脂層を有してなる複合膜であって、前記多孔質樹脂層がポリフッ化ビニリデン系樹脂を主成分とするポリマーからなるものであり、前記多孔質樹脂層の表面の平均孔径が0.02〜0.05μmであり、前記多孔質樹脂層の中に短径30μm以上のマクロボイドを有し、当該マクロボイドが前記多孔質樹脂層の表面から5μm以上離れた領域にのみ存在することを特徴とする複合膜。
(2)前記多孔質樹脂層の表面の二乗平均平方根粗さRqが20nm以上40nm以下である(1)に記載の複合膜。
(3)ポリフッ化ビニリデン系樹脂を主成分とするポリマーが、分岐構造を有し、GPC−MALS(多角度光散乱検出器を備えたゲル浸透クロマトグラフ)で測定した回転半径〈S2〉1/2とポリマーの絶対分子量Mwから、下記式1の関係から決定されるaの値が、0.29〜0.33であり、かつbの値が、0.43〜0.50である、(1)または(2)に記載の複合膜。
In order to solve the above problems, the present invention is characterized by the following (1) to (4).
(1) A composite film having a porous resin layer on the surface of a porous base material, wherein the porous resin layer is made of a polymer containing a polyvinylidene fluoride-based resin as a main component, and the porous resin layer is formed. The average pore size of the surface of the quality resin layer is 0.02 to 0.05 μm, the porous resin layer has a macrovoid having a minor axis of 30 μm or more, and the macrovoid is from the surface of the porous resin layer. A composite membrane characterized by being present only in a region separated by 5 μm or more.
(2) The composite film according to (1), wherein the root mean square roughness Rq of the surface of the porous resin layer is 20 nm or more and 40 nm or less.
(3) The polymer containing a polyvinylidene fluoride-based resin as a main component has a branched structure, and the radius of gyration <S2> 1 / measured by GPC-MALS (gel permeation chromatograph equipped with a multi-angle light scattering detector). From the absolute molecular weight Mw of 2 and the polymer, the value of a determined from the relationship of the following formula 1 is 0.29 to 0.33, and the value of b is 0.43 to 0.50. The composite membrane according to 1) or (2).
<S2>1/2=bMw a ・・・(式1)
(4)(A)ポリフッ化ビニリデン系樹脂を主成分とするポリマーと、数平均分子量5万以上30万以下のポリエチレングリコールを主成分とする重合体と溶媒を用い、ポリマーを溶解させポリマー溶液を得る、ポリマー溶液調製工程と
(B)前記ポリマー溶液を非溶媒中で凝固させて、多孔質樹脂層を形成する複合膜形成工程とを備える(1)〜(3)のいずれかに記載の複合膜の製造方法。
<S 2 > 1/2 = bM w a ... (Equation 1)
(4) (A) Using a polymer containing a polyvinylidene fluoride-based resin as a main component and a polymer containing polyethylene glycol having a number average molecular weight of 50,000 or more and 300,000 or less as a main component and a solvent, dissolve the polymer to prepare a polymer solution. Obtain, polymer solution preparation process and
(B) The method for producing a composite membrane according to any one of (1) to (3), further comprising a composite film forming step of coagulating the polymer solution in a non-solvent to form a porous resin layer.
本発明によれば、ポリフッ化ビニリデン系樹脂を主成分とするポリマーからなることによる高い耐薬品性を確保しつつ、分離対象物の除去率を維持しつつ、優れた低ファウリング性及び物理的耐久性の双方が達成された、複合膜を提供することができる。 According to the present invention, while ensuring high chemical resistance due to the polymer composed of a polyvinylidene fluoride-based resin as a main component, while maintaining the removal rate of the separation target, excellent low fouling property and physical properties are provided. It is possible to provide a composite membrane in which both durability is achieved.
以下に、本発明の実施形態について図面を参照しながら詳細に説明するが、本発明はこれらによって何ら限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings, but the present invention is not limited thereto.
本発明の複合膜は、多孔質基材の表面に多孔質樹脂層を有してなる複合膜であって、ポリフッ化ビニリデン系樹脂を主成分とするポリマーからなる多孔質樹脂層を有し、前記多孔質樹脂層の表面の平均孔径が0.02〜0.05μmであり、多孔質樹脂層中に短径30μm以上のマクロボイドを有し、当該マクロボイドが前記多孔質樹脂層の表面から5μm以上離れた領域にのみ存在することが必要である。
本発明のポリフッ化ビニリデン系樹脂とは、フッ化ビニリデン単独重合体又はフッ化ビニリデン共重合体をいう。ここでフッ化ビニリデン共重合体とは、フッ化ビニリデン残基構造を有するポリマーをいい、典型的には、フッ化ビニリデンモノマーと、それ以外のフッ素系モノマー等との共重合体である。そのようなフッ素系モノマーとしては、例えば、フッ化ビニル、四フッ化エチレン、六フッ化プロピレン又は三フッ化塩化エチレンが挙げられるが、本発明の効果を損なわない程度に、上記フッ素系モノマー以外のエチレン等が共重合されていても構わない。
The composite film of the present invention is a composite film having a porous resin layer on the surface of a porous base material, and has a porous resin layer made of a polymer containing a polyvinylidene fluoride-based resin as a main component. The average pore size of the surface of the porous resin layer is 0.02 to 0.05 μm, the porous resin layer has macrovoids having a minor axis of 30 μm or more, and the macrovoids are from the surface of the porous resin layer. It needs to be present only in regions separated by 5 μm or more.
The polyvinylidene fluoride-based resin of the present invention refers to a vinylidene fluoride homopolymer or a vinylidene fluoride copolymer. Here, the vinylidene fluoride copolymer means a polymer having a vinylidene fluoride residue structure, and is typically a copolymer of a vinylidene fluoride monomer and another fluorine-based monomer or the like. Examples of such a fluorine-based monomer include vinyl fluoride, ethylene tetrafluoride, propylene hexafluoride, and ethylene trifluoride, but other than the above-mentioned fluorine-based monomer to the extent that the effect of the present invention is not impaired. Ethylene and the like may be copolymerized.
本発明の多孔質樹脂層は、ポリフッ化ビニリデン系樹脂を主成分とするポリマーからなることが必要である。「ポリフッ化ビニリデン系樹脂を主成分とする」とは、多孔質樹脂層を構成するポリマーに占めるポリフッ化ビニリデン系樹脂の割合が、50質量%以上であることをいう。上記割合は、高い耐薬品性を確保するため、55質量%以上であることが好ましく、60質量%以上であることがより好ましい。ポリフッ化ビニリデン系樹脂以外の副成分としては、例えば後述する開孔剤や、親水性を制御するアクリル系樹脂などが挙げられるが、この限りではない。 The porous resin layer of the present invention needs to be made of a polymer containing a polyvinylidene fluoride-based resin as a main component. "The main component is polyvinylidene fluoride-based resin" means that the proportion of polyvinylidene fluoride-based resin in the polymer constituting the porous resin layer is 50% by mass or more. The above ratio is preferably 55% by mass or more, and more preferably 60% by mass or more in order to secure high chemical resistance. Examples of the auxiliary component other than the polyvinylidene fluoride-based resin include, but are not limited to, a pore-forming agent described later and an acrylic-based resin that controls hydrophilicity.
本発明の複合膜は、多孔質樹脂層表面の平均孔径が0.02〜0.05μmであることが必要である。表面孔径が0.02μm未満の場合、運転初期からの透水性不良が生じるため好ましくない。
また0.05μmを超えると、相分離による多孔質構造形成において、相分離で多孔質構造を形成する際に、水が急速に流入し、マクロボイドが表層から5μm以内の領域に形成されるため、物理的耐久性が損なわれるため好ましくない。
平均孔径を上記範囲にするには、凝固温度を低温化する方法、ポリマー溶液を高粘度化する方法、ポリフッ化ビニリデン系樹脂として高度に分岐したポリフッ化ビニリデン系樹脂を用いることがあげられる。この中でも製膜プロセスへの負担を少なく、ファウリング性と物理的耐久性を両立する点で、高度に分岐したポリフッ化ビニリデン系樹脂を用いる方法が好ましく、具体的には、後述する式(1)を満たすポリフッ化ビニリデン系樹脂を含むことがあげられる。
本発明における複合膜の表面の平均孔径は、以下のように測定される。
The composite film of the present invention needs to have an average pore size of 0.02 to 0.05 μm on the surface of the porous resin layer. If the surface pore diameter is less than 0.02 μm, poor water permeability will occur from the initial stage of operation, which is not preferable.
If it exceeds 0.05 μm, in the formation of a porous structure by phase separation, water rapidly flows in when the porous structure is formed by phase separation, and macrovoids are formed in a region within 5 μm from the surface layer. , It is not preferable because the physical durability is impaired.
In order to keep the average pore size within the above range, a method of lowering the coagulation temperature, a method of increasing the viscosity of the polymer solution, and using a highly branched polyvinylidene fluoride-based resin as the polyvinylidene fluoride-based resin can be mentioned. Among these, a method using a highly branched polyvinylidene fluoride-based resin is preferable in terms of reducing the burden on the film forming process and achieving both fouling property and physical durability. Specifically, the formula (1) described later is used. ) Satisfying the polyvinylidene fluoride-based resin.
The average pore size of the surface of the composite film in the present invention is measured as follows.
複合膜の多孔質樹脂層の表面を1万倍の倍率で走査型電子顕微鏡(以下、SEM)を用いて観察し、各孔の面積から、孔が円であったと仮定したときの直径を孔径としてそれぞれ算出し、それらの平均値を平均孔径とすることができる。
本発明の多孔質樹脂層表面の平均孔径は、運転初期の透水性とファウリング性の両立の点で、0.03〜0.05μmの範囲がより好ましい。
更に本発明の複合膜は、多孔質樹脂層中に短径30μm以上のマクロボイドを有し、当該マクロボイドが前記多孔質樹脂層の表面から5μm以上離れた領域にのみ存在することが必要である。
上記構造を有することで、透過水が多孔質樹脂層内を流れるときの流動抵抗を低減することができ、高い透水性を発現しつつ、多孔質樹脂層の表層に汚泥中の粒子や毛髪といった高硬度物質が接触してもマクロボイドが露出することなく、除去率を維持し、物理的耐久性を向上させることができる。
ここで、マクロボイドとは、図2に示すように、多孔質樹脂層に存在する、表面の孔径よりも径が大きな空隙のことである。マクロボイドの短径とは、多孔質樹脂層表面と平行方向における直径を示す。マクロボイドの短径は、30μm以上であることが必要である。(以下、単に「マクロボイド」と呼ぶ)
一方、マクロボイドが極端に大きくなると多孔質樹脂層の強度が低下し、物理的耐久性が不十分となるため、マクロボイドの短径および長径は、300μm以下にとどめるのが好ましい。
The surface of the porous resin layer of the composite film was observed at a magnification of 10,000 times using a scanning electron microscope (hereinafter referred to as SEM), and the diameter of each pore was determined from the area of each pore when it was assumed that the pore was a circle. Each of them can be calculated as, and the average value thereof can be used as the average pore diameter.
The average pore size of the surface of the porous resin layer of the present invention is more preferably in the range of 0.03 to 0.05 μm in terms of both water permeability and fouling property at the initial stage of operation.
Further, the composite film of the present invention needs to have macrovoids having a minor axis of 30 μm or more in the porous resin layer, and the macrovoids need to be present only in a region separated from the surface of the porous resin layer by 5 μm or more. be.
By having the above structure, it is possible to reduce the flow resistance when the permeated water flows in the porous resin layer, and while exhibiting high water permeability, particles and hair in sludge are formed on the surface layer of the porous resin layer. Even if a high-hardness substance comes into contact with the macrovoid, the removal rate can be maintained and the physical durability can be improved without exposing the macrovoid.
Here, as shown in FIG. 2, the macrovoid is a void existing in the porous resin layer having a diameter larger than the pore diameter on the surface. The minor axis of the macrovoid indicates the diameter in the direction parallel to the surface of the porous resin layer. The minor axis of the macrovoid needs to be 30 μm or more. (Hereafter, simply referred to as "macro void")
On the other hand, when the macrovoid becomes extremely large, the strength of the porous resin layer decreases and the physical durability becomes insufficient. Therefore, it is preferable to keep the minor axis and the major axis of the macrovoid to 300 μm or less.
また、「マクロボイドが前記多孔質樹脂層の表面から5μm以上離れた領域にのみ存在する」とは、多孔質樹脂層の断面を10000倍の倍率でSEMを用いて、13μm×10μm四方の視野で任意に10点以上観察し、8視野以上で、マクロボイドの最も表層に近い先端部が多孔質樹脂層の表層から5μm以内の領域に存在しない場合を、「マクロボイドが前記多孔質樹脂層の表面から5μm以上離れた領域にのみ存在する」とする。
多孔質樹脂層中に、多孔質樹脂層中に短径30μm以上のマクロボイドを有し、当該マクロボイドが前記多孔質樹脂層の表面から5μm以上離れた領域にのみ存在するためには、多孔質樹脂層形成時に、表層のポリフッ化ビニリデン系樹脂の密度を向上させればよく、具体的には、後述する式1の関係を満たすポリフッ化ビニリデン系樹脂を含むと共に、開孔剤としてポリエチレングリコールを添加することで達成できる。
本発明の複合膜は、前記多孔質樹脂層表面の二乗平均平方根粗さRqが20nm以上、40nm以下が好ましい。Rqを上記範囲とすることで、凸部で粒子と膜への接触面積を抑えつつ、多孔質樹脂層全体が削れることを防ぎ、物理的耐久性を向上させることができる。また低分子量の分離対象物質が膜面に引っかかることなく、膜面への堆積を抑制することができるため、ファウリング性の点も好ましい。
多孔質樹脂層のRqは、ポリフッ化ビニリデン系樹脂の回転半径や開孔剤として用いるポリエチレングリコールの分子量や添加量により調整可能である。具体的にはポリエチレングリコールの数平均分子量が5万〜10万であり、添加量が3.0〜7.0重量%の範囲であることが好ましい。
本発明において、ポリフッ化ビニリデン系樹脂の中でも、高度に分岐したポリフッ化ビニリデン系樹脂を用いることが好ましく、具体的には下記式1の関係から決定される、前記ポリマーについてのaの値が、0.29〜0.33であり、かつ、bの値が、0.43〜0.50であるポリフッ化ビニリデン系樹脂を用いることが好ましい。
<S2>1/2=bMw a ・・・(式1)
ここでいう<S2>1/2はポリマーの回転半径、Mwは絶対分子量を意味し、高度に分岐したポリフッ化ビニリデン系樹脂を用いることで、上述のa、bの範囲を満たすことができる。
ここで、aの値が0.33以下であることで、ポリマーの絶対分子量Mwに対して回転半径<S2>1/2が適度に小さくなり、多孔質樹脂層が形成される際にポリマーが多孔質樹脂層の表層へと移動することで、多孔質樹脂層の表層のポリマー密度が上昇し、マクロボイドが多孔質樹脂層の表面5μm以上の領域に存在する多孔質樹脂層を得ることができ、優れた物理的耐久性を発現するものと推測される。
一方で、aの値が0.29以上であることで、ポリマー同士が適度に絡み合い、表層のポリマー密度が均質となって、Rqを20〜40nmの適切な範囲に制御することが可能となり、高い低ファウリング性と物理的耐久性が発現するものと推測される。
Further, "macro voids are present only in a region separated by 5 μm or more from the surface of the porous resin layer" means that the cross section of the porous resin layer is viewed at a magnification of 10000 times using SEM in a 13 μm × 10 μm square field of view. When 10 or more points are arbitrarily observed and the tip of the macrovoid closest to the surface layer does not exist in the region within 5 μm from the surface layer of the porous resin layer in 8 visual fields or more, “Macrovoid is the porous resin layer”. It exists only in the
In the porous resin layer, the porous resin layer has a macrovoid having a minor axis of 30 μm or more, and the macrovoid is present only in a region separated from the surface of the porous resin layer by 5 μm or more. When the quality resin layer is formed, the density of the polyvinylidene fluoride-based resin on the surface layer may be improved. Specifically, the polyvinylidene fluoride-based resin satisfying the relationship of the formula 1 described later is contained, and polyethylene glycol is used as a pore-opening agent. Can be achieved by adding.
The composite film of the present invention preferably has a root mean square roughness Rq of 20 nm or more and 40 nm or less on the surface of the porous resin layer. By setting Rq in the above range, it is possible to suppress the contact area between the particles and the film at the convex portion, prevent the entire porous resin layer from being scraped, and improve the physical durability. Further, since the substance to be separated having a low molecular weight does not get caught on the film surface and can suppress the deposition on the film surface, the fouling property is also preferable.
The Rq of the porous resin layer can be adjusted by adjusting the radius of gyration of the polyvinylidene fluoride-based resin, the molecular weight of polyethylene glycol used as a pore-opening agent, and the amount of addition. Specifically, the number average molecular weight of polyethylene glycol is preferably 50,000 to 100,000, and the addition amount is preferably in the range of 3.0 to 7.0% by weight.
In the present invention, among the polyvinylidene fluoride-based resins, it is preferable to use a highly branched polyvinylidene fluoride-based resin, and specifically, the value of a for the polymer, which is determined from the relationship of the following formula 1, is It is preferable to use a polyvinylidene fluoride-based resin having a value of 0.29 to 0.33 and a value of b of 0.43 to 0.50.
<S 2 > 1/2 = bM w a ... (Equation 1)
Here, <S 2 > 1/2 means the radius of gyration of the polymer, Mw means the absolute molecular weight, and by using a highly branched polyvinylidene fluoride-based resin, the above ranges a and b can be satisfied. ..
Here, when the value of a is 0.33 or less, the turning radius <S 2 > 1/2 becomes appropriately smaller with respect to the absolute molecular weight M w of the polymer, and when the porous resin layer is formed. When the polymer moves to the surface layer of the porous resin layer, the polymer density of the surface layer of the porous resin layer is increased, and a porous resin layer in which macrovoids are present in a region of 5 μm or more on the surface of the porous resin layer is obtained. It is presumed that it can exhibit excellent physical durability.
On the other hand, when the value of a is 0.29 or more, the polymers are appropriately entangled with each other, the polymer density of the surface layer becomes homogeneous, and Rq can be controlled in an appropriate range of 20 to 40 nm. It is presumed that high low fouling property and physical durability are exhibited.
上記のa及びbの値は、GPC−MALS(多角度光散乱法を備えたゲル浸透クロマトグラフィー)により測定される、回転半径<S2>1/2と、絶対分子量Mwとの関係に基づき、決定することができる。GPC−MALSの測定は、多孔質樹脂層を構成するポリマーを、溶媒に溶解して行う。溶媒には、ポリマーの溶解性を向上させるため、塩を添加しても構わない。ポリフッ化ビニリデン系樹脂についてGPC−MALSの測定をする場合においては、例えば、0.1mol/Lの塩化リチウムを添加した、N−メチル−2−ピロリドン(以下、「NMP」)を用いることが好ましい。 The above values a and b are related to the relationship between the radius of gyration <S 2 > 1/2 and the absolute molecular weight M w measured by GPC-MALS (gel permeation chromatography equipped with a multi-angle light scattering method). Can be decided based on. The measurement of GPC-MALS is performed by dissolving the polymer constituting the porous resin layer in a solvent. A salt may be added to the solvent in order to improve the solubility of the polymer. When measuring GPC-MALS for polyvinylidene fluoride-based resin, for example, it is preferable to use N-methyl-2-pyrrolidone (hereinafter, “NMP”) to which 0.1 mol / L lithium chloride is added. ..
GPC−MALSにより測定される、回転半径<S2>1/2と、絶対分子量Mwとの関係は、コンフォメーションプロットと呼ばれ、ポリマーの研究において一般的に用いられる手法によって上記式1のように近似することで、上記a及びbの値を決定することができる。
本発明のポリフッ化ビニリデン系樹脂に占める高度に分岐したポリフッ化ビニリデン系樹脂の割合は、10〜100質量%が好ましく、25〜100質量%がより好ましい。
The relationship between the radius of gyration <S 2 > 1/2 measured by GPC-MALS and the absolute molecular weight M w is called a conformation plot, and is of the above formula 1 by a method generally used in polymer research. By approximating as above, the values of a and b can be determined.
The proportion of the highly branched polyvinylidene fluoride-based resin in the polyvinylidene fluoride-based resin of the present invention is preferably 10 to 100% by mass, more preferably 25 to 100% by mass.
また、多孔質樹脂層の表面から5μm以上離れた領域にのみマクロボイドが存在するためには、分岐ポリフッ化ビニリデン系樹脂の重量平均分子量は、10万〜100万が好ましく、50万〜90万がより好ましく、50万〜80万がさらに好ましい。
本発明の複合膜は、多孔質基材の表面に多孔質樹脂層を有してなる複合膜であることを特徴とする。
Further, in order for macrovoids to be present only in a
The composite membrane of the present invention is characterized by having a porous resin layer on the surface of a porous base material.
多孔質基材(以下、基材)は、多孔質樹脂層を支持して複合膜に強度を与えるものである。材質としては、有機材料、無機材料等、特に限定はされないが、軽量化しやすい点から、有機繊維が好ましい。さらに好ましくは、セルロース繊維、セルローストリアセテート繊維、ポリエステル繊維、ポリプロピレン繊維、ポリエチレン繊維などの有機繊維からなる織布や不織布のようなものである。なかでも、密度の制御が比較的容易であり、製造も容易で安価な不織布が好ましい。 The porous base material (hereinafter referred to as a base material) supports the porous resin layer and imparts strength to the composite film. The material is not particularly limited, such as an organic material and an inorganic material, but organic fiber is preferable because it is easy to reduce the weight. More preferably, it is such as a woven fabric or a non-woven fabric made of organic fibers such as cellulose fibers, cellulose triacetate fibers, polyester fibers, polypropylene fibers and polyethylene fibers. Among them, a non-woven fabric which is relatively easy to control the density, easy to manufacture, and inexpensive is preferable.
基材の厚みは、薄すぎると複合膜としての強度を保ちにくくなり、また、極端に厚いと透水性が低下しがちになるので、50μm〜1mmの範囲にあるのが好ましい。最も好ましいのは、70〜500μmの範囲である。 If the thickness of the base material is too thin, it becomes difficult to maintain the strength as a composite film, and if it is extremely thick, the water permeability tends to decrease. Therefore, the thickness is preferably in the range of 50 μm to 1 mm. Most preferably, it is in the range of 70 to 500 μm.
多孔質樹脂層の厚みは、通常は1〜500μmの範囲が好ましく、より好ましくは5〜200μmの範囲で選定する。多孔質樹脂層が薄すぎると基材が露出し、汚れ成分が基材に付着して濾過圧が上昇したり、洗浄しても濾過性能が十分に回復しなかったりする場合がある。また、多孔質樹脂層が厚すぎると透水量が低下することがある。 The thickness of the porous resin layer is usually preferably in the range of 1 to 500 μm, and more preferably selected in the range of 5 to 200 μm. If the porous resin layer is too thin, the base material may be exposed, and dirt components may adhere to the base material to increase the filtration pressure, or the filtration performance may not be sufficiently restored even after cleaning. Further, if the porous resin layer is too thick, the amount of water permeation may decrease.
多孔質樹脂層を形成している樹脂の一部は、基材の少なくとも表層部に入り込み、その少なくとも表層部において基材との複合層を形成していることが好ましい。基材に樹脂が入り込むことで、いわゆるアンカー効果によって多孔質樹脂層が基材に堅固に定着され、多孔質樹脂層が基材から剥がれるのを防止できるようになる。
本発明では多孔質樹脂層の表層から50μm以内の多孔質樹脂層中にマクロボイドが占める空隙率が30〜70%であることが好ましく、30〜50%以内であることが好ましい。
It is preferable that a part of the resin forming the porous resin layer penetrates into at least the surface layer portion of the base material and forms a composite layer with the base material at least in the surface layer portion. When the resin enters the base material, the porous resin layer is firmly fixed to the base material by the so-called anchor effect, and the porous resin layer can be prevented from peeling off from the base material.
In the present invention, the porosity of macrovoids in the porous resin layer within 50 μm from the surface layer of the porous resin layer is preferably 30 to 70%, preferably 30 to 50% or less.
上述した本発明の複合膜は、典型的には、以下において説明するような方法によって製造することができる。 The composite membrane of the present invention described above can typically be produced by a method as described below.
すなわち、まず、前述した基材の表面に、上述した樹脂と開孔剤と溶媒とを含む原液の被膜を形成するとともに、その原液を基材に含浸させる。しかる後、該基材を、非溶媒を含む凝固浴に浸漬して樹脂を凝固させるとともに基材の表面に多孔質樹脂層を形成する。原液に、さらに非溶媒を含むことも好ましい。原液の温度は、製膜性の観点から、通常、15〜120℃の範囲内で選定することが好ましい。 That is, first, a film of a stock solution containing the above-mentioned resin, a pore-opening agent, and a solvent is formed on the surface of the above-mentioned base material, and the base solution is impregnated with the stock solution. After that, the base material is immersed in a coagulation bath containing a non-solvent to solidify the resin and form a porous resin layer on the surface of the base material. It is also preferable that the stock solution further contains a non-solvent. The temperature of the stock solution is usually preferably selected in the range of 15 to 120 ° C. from the viewpoint of film forming property.
基材の密度は、0.7g/cm3以下が好ましく、より好ましくは0.6g/cm3以下である。基材の密度がこの範囲であれば、多孔質樹脂層を形成する樹脂を受け入れ、基材と樹脂との適度な複合層を形成するのに適している。しかしながら、極端に低密度になると複合膜としての強度が低下しがちになるので、0.3g/cm3以上であるのが好ましい。ここでいう密度とは、見かけ密度であり、基材の面積、厚さと重量から求めることができる。 The density of the base material is preferably 0.7 g / cm 3 or less, more preferably 0.6 g / cm 3 or less. When the density of the base material is within this range, it is suitable for accepting the resin forming the porous resin layer and forming an appropriate composite layer of the base material and the resin. However, when the density is extremely low, the strength of the composite film tends to decrease, so that the density is preferably 0.3 g / cm 3 or more. The density here is an apparent density and can be obtained from the area, thickness and weight of the base material.
開孔剤は、凝固浴に浸漬された際に抽出されて、樹脂層を多孔質にする作用を持つものである。開孔剤は、凝固浴への溶解性の高いものであるのが好ましい。例えば、塩化カルシウム、炭酸カルシウムなどの無機塩を用いることができる。また、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコールなどのポリオキシアルキレン類や、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール、ポリアクリル酸などの水溶性高分子や、グリセリンを用いることができる。開孔剤は、任意に選択することができるが、例えばポリエチレングリコールを主成分とする重合体が好ましい。
更に本願ではポリエチレングリコールの中でも重量平均分子量が50,000以上100,000以下のポリエチレングリコールを主成分とする重合体用いることで、表面孔径を0.02μm〜0.05μmの範囲に制御すると共に、当該マクロボイドが前記多孔質樹脂層の表面から5μm以上離れた領域にのみ存在することが可能となり、物理的耐久性と除去率を両立できることを見出した。
これは高度に分岐したポリフッ化ビニリデン系樹脂を用い、かつ上記範囲の重量平均分子量のポリエチレングリコールを用いることで、凝固速度が緩やかなり、表層のポリフッ化ビニリデン系樹脂の密度を向上させることができ、多孔質樹脂層の物理的耐久性を向上させることができる。
The pore-forming agent is extracted when immersed in a coagulation bath and has an action of making the resin layer porous. The pore-forming agent is preferably one having high solubility in a coagulation bath. For example, inorganic salts such as calcium chloride and calcium carbonate can be used. Further, polyoxyalkylenes such as polyethylene glycol and polypropylene glycol, water-soluble polymers such as polyvinyl alcohol, polyvinyl butyral and polyacrylic acid, and glycerin can be used. The pore-forming agent can be arbitrarily selected, but for example, a polymer containing polyethylene glycol as a main component is preferable.
Further, in the present application, the surface pore size is controlled in the range of 0.02 μm to 0.05 μm by using a polymer containing polyethylene glycol having a weight average molecular weight of 50,000 or more and 100,000 or less as a main component among polyethylene glycols. It has been found that the macrovoid can be present only in a region separated from the surface of the porous resin layer by 5 μm or more, and both physical durability and removal rate can be achieved.
By using a highly branched polyvinylidene fluoride-based resin and polyethylene glycol having a weight average molecular weight in the above range, the coagulation rate can be slowed down and the density of the polyvinylidene fluoride-based resin on the surface layer can be improved. , The physical durability of the porous resin layer can be improved.
溶媒は、樹脂を溶解するものである。溶媒は、樹脂および開孔剤に作用してそれらが多孔質樹脂層を形成するのを促す。溶媒としては、N−メチルピロリジノン(NMP)、N,N−ジメチルアセトアミド(DMAc)、N,N−ジメチルホルムアミド(DMF)、ジメチルスルホキシド(DMSO)、アセトン、メチルエチルケトンなどを用いることができる。なかでも、樹脂の溶解性の高いNMP、DMAc、DMF、DMSOを好ましく用いることができる。特に本発明でマクロボイドが前記多孔質樹脂層の表面から5μm以上離れた領域にのみ存在する多孔質樹脂層を得るためには、高度に分岐したポリフッ化ビニリデン系樹脂を均一に溶解することができる、DMF溶媒を用いることがより好ましい。 The solvent dissolves the resin. The solvent acts on the resin and the pore-forming agent to encourage them to form a porous resin layer. As the solvent, N-methylpyrrolidinone (NMP), N, N-dimethylacetamide (DMAc), N, N-dimethylformamide (DMF), dimethyl sulfoxide (DMSO), acetone, methyl ethyl ketone and the like can be used. Of these, NMP, DMAc, DMF, and DMSO, which have high resin solubility, can be preferably used. In particular, in the present invention, in order to obtain a porous resin layer in which macrovoids are present only in a region separated from the surface of the porous resin layer by 5 μm or more, it is possible to uniformly dissolve a highly branched polyvinylidene fluoride resin. It is more preferable to use a DMF solvent that can be used.
非溶媒は、樹脂を溶解しない液体である。非溶媒は、樹脂の凝固の速度を制御して細孔やマクロボイドの大きさを制御するように作用する。非溶媒としては、水や、メタノール、エタノールなどのアルコール類を用いることができる。 The non-solvent is a liquid that does not dissolve the resin. The non-solvent acts to control the rate of solidification of the resin to control the size of pores and macrovoids. As the non-solvent, water or alcohols such as methanol and ethanol can be used.
原液において、樹脂は5〜30重量%、開孔剤は0.1〜15重量%、溶媒は40〜94.9重量%、の範囲内にあるのが好ましい。樹脂が極端に少ないと多孔質樹脂層の強度が低くなり、多すぎると透水性が低下することがある。原液中の樹脂含有量は、より好ましくは8〜20重量%の範囲内である。また、開孔剤は、少なすぎると透水性が低下し、多すぎると多孔質樹脂層の強度が低下したりすることがある。また、極端に多いと多孔質樹脂層中に残存して使用中に溶出し、透過水の水質が悪化したり、透水性が変動したりすることがある。原液中の開孔剤含有量の、より好ましい範囲は、0.5〜10重量%である。さらに、溶媒は、少なすぎると原液がゲル化しやすくなり、多すぎると多孔質樹脂層の強度が低下することがある。原液中の溶媒含有量は、より好ましくは、60〜90重量%の範囲である。 In the stock solution, the resin is preferably in the range of 5 to 30% by weight, the pore-forming agent is preferably in the range of 0.1 to 15% by weight, and the solvent is preferably in the range of 40 to 94.9% by weight. If the amount of resin is extremely small, the strength of the porous resin layer will be low, and if it is too large, the water permeability may be reduced. The resin content in the stock solution is more preferably in the range of 8 to 20% by weight. Further, if the amount of the pore-forming agent is too small, the water permeability may decrease, and if it is too large, the strength of the porous resin layer may decrease. Further, if the amount is extremely large, it may remain in the porous resin layer and elute during use, resulting in deterioration of the water quality of the permeated water or fluctuation of the water permeability. A more preferable range of the content of the pore-forming agent in the stock solution is 0.5 to 10% by weight. Further, if the amount of the solvent is too small, the undiluted solution tends to gel, and if the amount is too large, the strength of the porous resin layer may decrease. The solvent content in the stock solution is more preferably in the range of 60 to 90% by weight.
凝固浴は、非溶媒、または非溶媒と溶媒とを含む混合液を用いることができる。凝固浴において、非溶媒が多いと、樹脂の凝固速度が速くなって多孔質樹脂層の表面は緻密になり、内部にはマクロボイドを生成するようになるが、多孔質樹脂層の表面に微細な亀裂が発生することがある。より好ましい範囲は、60〜99重量%である。凝固浴中の溶媒の含有量を調整することにより、多孔質樹脂層表面の孔径やマクロボイドの大きさを制御することができる。なお、凝固浴の温度は、あまり高いと凝固速度が速すぎるようになり、逆に、あまり低いと凝固速度が遅すぎるようになるので、通常、5〜80℃の範囲内で選定することが好ましい。より好ましい温度範囲は、5〜60℃である。 As the coagulation bath, a non-solvent or a mixed solution containing a non-solvent and a solvent can be used. In the coagulation bath, if the amount of non-solvent is large, the solidification rate of the resin becomes high and the surface of the porous resin layer becomes dense, and macrovoids are generated inside, but the surface of the porous resin layer is fine. Cracks may occur. A more preferable range is 60 to 99% by weight. By adjusting the content of the solvent in the coagulation bath, the pore diameter and the size of the macrovoid on the surface of the porous resin layer can be controlled. If the temperature of the coagulation bath is too high, the coagulation rate will be too fast, and conversely, if it is too low, the coagulation rate will be too slow. Therefore, it is usually selected within the range of 5 to 80 ° C. preferable. A more preferable temperature range is 5 to 60 ° C.
基材への原液の被膜の形成は、基材に原液を塗布することによったり、基材を原液に浸漬することによったりすることができる。原液を塗布する場合には、基材の片面に塗布しても構わないし、両面に塗布しても構わない。このとき、原液の組成にもよるが、密度が0.7g/cm3以下である基材を使用していると、基材に対する原液の適度な含浸が行われるため好ましい。 The formation of a film of the undiluted solution on the substrate can be performed by applying the undiluted solution to the substrate or by immersing the substrate in the undiluted solution. When the undiluted solution is applied, it may be applied to one side of the base material or to both sides. At this time, although it depends on the composition of the stock solution, it is preferable to use a base material having a density of 0.7 g / cm 3 or less because the base material is appropriately impregnated with the stock solution.
以下に、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらによって何ら限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to examples, but the present invention is not limited thereto.
(i)多孔質樹脂層の表面の平均孔径
複合膜の多孔質樹脂層の表面について、SEM(HITACHI製;S−5500)を用いて、下記の観察条件で観察されるそれぞれの孔の面積から、孔が円であったと仮定したときの直径を孔径としてそれぞれ算出した。なお、任意の5視野を測定し、その平均値を表面の平均孔径とした。
・加速電圧:5kV
・観察倍率:1万倍
・画像処理ソフト:ImageJ(Wayne Rasband,National Institutes of Health)
(ii)多孔質樹脂層のマクロボイドの短径
複合膜を、製膜長手方向と垂直になるように、凍結超薄切片法にて断面測定用サンプルを作成し、下記条件を用いて多孔質樹脂層のマクロボイドの短径を測定した。なお任意の10視野について測定を行い、観察されたマクロボイドの短径を測定し、平均値を多孔質樹脂層のマクロボイドの短径とした。
・観察装置:HITACHI製、S−5500
・加速電圧:5kV
・観察倍率:500倍
(iii)表層5μm以上の領域でのマクロボイドの有無
複合膜を、製膜長手方向と垂直になるように、凍結超薄切片法にて断面測定用サンプルを作成し、複合膜の多孔質樹脂層について、下記条件を用いて断面構造観察を行った。ここで、複合膜の任意の10視野について測定を行い、8視野以上で、マクロボイドの最も表層に近い先端部が多孔質樹脂層の表層から5μm以上の領域に存在する場合を、「マクロボイドが多孔質樹脂層の表面から5μmの領域に存在しない」と判断した。
・観察装置:HITACHI製、S−5500
・加速電圧:5kV
・観察倍率:10000倍(観察視野13μm×10μm)
(iv)多孔質樹脂層を構成するポリマーについてのa値及びb値
蒸留水中に浸漬した複合膜を、クライオスタット(Leica製;Jung CM3000)を用いて−20℃で凍結し、多孔質樹脂層の切片を採取して、25℃で1晩、真空乾燥した。真空乾燥後の5mgの多孔質樹脂層に、5mLの0.1M塩化リチウム添加NMPを加え、50℃で約2時間撹拌した。得られたポリマー溶液を、以下の条件でGPC−MALS(カラム:昭和電工製;Shodex KF−806M φ8.0mm×30cm 2本を直列に接続、示差屈折率計:Wyatt Technology製;Optilab rEX、MALS:Wyatt Technology製;DAWN HeLEOS)に注入して測定した。注入したポリマー溶液は、27〜43分間の範囲でカラムから溶出した。
(I) Average pore size of the surface of the porous resin layer The surface of the porous resin layer of the composite film is observed from the area of each pore observed under the following observation conditions using SEM (manufactured by HITACHI; S-5500). , The diameter when the hole was assumed to be a circle was calculated as the hole diameter. In addition, arbitrary 5 visual fields were measured, and the average value was taken as the average pore diameter of the surface.
・ Acceleration voltage: 5kV
・ Observation magnification: 10,000 times ・ Image processing software: ImageJ (Wayne Rasband, National Institutes of Health)
(Ii) Prepare a sample for cross-section measurement by the frozen ultra-thin section method so that the short-diameter composite film of macrovoids of the porous resin layer is perpendicular to the longitudinal direction of the film formation, and make it porous using the following conditions. The minor axis of the macrovoid of the resin layer was measured. Measurements were made for any 10 visual fields, the minor axis of the observed macrovoid was measured, and the average value was taken as the minor axis of the macrovoid of the porous resin layer.
-Observation device: Hitachi, S-5500
・ Acceleration voltage: 5kV
-Observation magnification: 500 times (iii) Presence or absence of macrovoids in the region of 5 μm or more on the surface layer A sample for cross-section measurement was prepared by the frozen ultrathin section method so that the composite film was perpendicular to the longitudinal direction of the film formation. The cross-sectional structure of the porous resin layer of the composite film was observed under the following conditions. Here, measurements are made for any 10 visual fields of the composite membrane, and when the tip of the macrovoid closest to the surface layer is present in a region of 5 μm or more from the surface layer of the porous resin layer in 8 visual fields or more, “macro voids”. Is not present in the
-Observation device: Hitachi, S-5500
・ Acceleration voltage: 5kV
-Observation magnification: 10000 times (observation field of view 13 μm × 10 μm)
(Iv) A value and b value of the polymer constituting the porous resin layer The composite membrane immersed in distilled water was frozen at −20 ° C. using a cryostat (manufactured by Leica; Jung CM3000) to obtain a porous resin layer. Sections were harvested and vacuum dried at 25 ° C. overnight. To the 5 mg porous resin layer after vacuum drying, 5 mL of 0.1 M lithium chloride-added NMP was added, and the mixture was stirred at 50 ° C. for about 2 hours. The obtained polymer solution was connected to GPC-MALS (column: Showa Denko; Shodex KF-806M φ8.0 mm × 30 cm in series, differential refractometer: Wyatt Technology; Optilab rEX, MALS) under the following conditions. : Wyatt Technology; DAWN HeLEOS) was injected and measured. The injected polymer solution elutes from the column in the range of 27-43 minutes.
カラム温度 : 50℃
検出器温度 : 23℃
溶媒 : 0.1M塩化リチウム添加NMP
流速 : 0.5mL/min
注入量 : 0.3mL
RIから得られた、溶出時間tiのときのポリマー濃度ci、MALSから得られた、溶出時間tiのときの過剰レーリー比Rθiから、sin2(θ/2)と(K×ci/Rθi)1/2とのプロットを行い(Berry plot又はZimm plot;下記式3)、その近似式のθ→0の値から、各溶出時間tiにおける絶対分子量MWiを算出した。ここで、Kは光学定数であり、下記式2から算出される。なお式2におけるdn/dcは、ポリマー濃度の変化に対するポリマー溶液の屈折率の変化量、すなわち屈折率増分であるが、ポリフッ化ビニリデン系樹脂を主成分とするポリマーを測定対象とし、かつ上記の溶媒を用いる場合には、屈折率増分として−0.050mL/gの値を適用することができる。
Column temperature: 50 ° C
Detector temperature: 23 ° C
Solvent: NMP with 0.1M lithium chloride added
Flow velocity: 0.5 mL / min
Injection volume: 0.3 mL
Obtained from RI, polymer concentration c i of when the elution time t i, obtained from the MALS, from the excess Rayleigh ratio R .theta.i when the elution time t i, sin 2 (θ / 2) and (K × c i / R .theta.i) performs plot of 1/2 (Berry plot or Zimm plot; formula 3), the value of theta → 0 of the approximate expression, to calculate the absolute molecular weight M Wi at each elution time t i. Here, K is an optical constant and is calculated from the
K=4π2×n0 2×(dn/dc)2/(λ4×N0) ・・・(式2)
n0 : 溶媒の屈折率
dn/dc : 屈折率増分
λ : 入射光の真空中での波長
N0 : アボガドロ数
また、各溶出時間tiにおける回転半径<S2>1/2の値は、下記式3の傾きから算出した。
K = 4π 2 × n 0 2 × (dn / dc) 2 / (λ 4 × N 0 ) ・ ・ ・ (Equation 2)
n 0: refractive index dn / dc of the solvent refractive index increment lambda: wavelength N in the incident light in vacuum 0: Avogadro's number and the value of the radius of gyration <S 2> 1/2 at each elution time t i is It was calculated from the inclination of
(Kci/Rθi)1/2=MWi −1/2{1+1/6(4πn0/λ)2<S2>sin2(θ/2)} ・・・(式3)
式3から算出される、各溶出時間tiにおける絶対分子量Mwiをx軸にとって、かつ、各溶出時間tiにおける回転半径<S2>1/2をy軸にとってプロットし、上記の式1で近似して、多孔質樹脂層を構成するポリマーについてのaの値及びbの値を求めた。
(v)二乗平均平方根粗さRq
複合膜を1cm四方に切り、多孔質樹脂層表面が上になるようにサンプル台に接着し、膜サンプルを作製した。この膜サンプルをAFM(Bruker AXS社製;Dimension FastScan)で観察して、二乗平均平方根粗さRqを算出した。具体的な測定条件は以下のとおりとした。なお、シリコンカンチレバーは測定前に都度校正をし、任意の5視野を測定し、その平均値をRqとした。
(Kc i / R θi ) 1/2 = M Wi -1 / 2 {1 + 1/6 (4πn 0 / λ) 2 <S 2 > sin 2 (θ / 2)} ・ ・ ・ (Equation 3)
Is calculated from
(V) Root mean square roughness Rq
The composite membrane was cut into 1 cm squares and adhered to a sample table with the surface of the porous resin layer facing up to prepare a membrane sample. This membrane sample was observed by AFM (manufactured by Bruker AXS; Dimension FastScan), and the root mean square roughness Rq was calculated. The specific measurement conditions are as follows. The silicon cantilever was calibrated before each measurement, and any five fields of view were measured, and the average value was taken as Rq.
走査モード:ScanAsyst
探針:シリコンカンチレバー(Bruker AXS社製;ScanAsyst−Air)
最大荷重(負荷) : 5nN
走査範囲 : 2.5μm×2.5μm
走査速度 : 0.5Hz
ピクセル数 : 256×256
測定温度 : 25℃
(vi)複合膜の純水透水性(初期透水性)
複合膜を直径50mmの円形に切り出し、円筒型のろ過ホルダー(アドバンテック東洋製、ウルトラホルダーUHP−43K)にセットし、蒸留水を25℃で、圧力5kPaで5分間予備透過させた後、続けて透過させて透過水を3分間採取し、単位時間(h)及び単位膜面積(m2)当たりの数値に換算して算出した。
Scan mode: ScanAsyst
Probe: Silicon cantilever (manufactured by Bruker AXS; ScanAsyst-Air)
Maximum load (load): 5nN
Scanning range: 2.5 μm × 2.5 μm
Scanning speed: 0.5Hz
Number of pixels: 256 x 256
Measurement temperature: 25 ° C
(Vi) Pure water permeability of composite membrane (initial permeability)
The composite membrane is cut into a circle with a diameter of 50 mm, set in a cylindrical filtration holder (Advantech Toyo, Ultra Holder UHP-43K), and distilled water is pre-permeated at 25 ° C. at a pressure of 5 kPa for 5 minutes, and then continued. Permeated and permeated water was collected for 3 minutes, and calculated by converting it into numerical values per unit time (h) and unit membrane area (m 2).
(vii)複合膜の差圧上昇速度(低ファウリング性)
複合膜を用い、上部に濾過水取出口を有する縦320mm、横220mm、厚み5mmの支持枠の両面にプラスチックネットを介して複合膜を貼り付け、エレメントを得た。このエレメント2を、縦500mm、横150mm、高さ700mmであるモジュール1に入れ、底部に散気装置3を有する被処理水槽4に収容した(図1)。被処理水槽に濃度が7,000mg/Lの活性汚泥を入れ、散気装置から空気を20L/分で供給しつつ、透過流束0.9m/dで運転を行った際に膜間差圧を経時的に観察し、10日間運転を行った際の、1日あたりの平均差圧上昇速度を算出した。
(viii)ポリスチレンラテックス微粒子阻止率
攪拌式セル(アドバンテック(株)製VHP−43K)に複合膜をセットし、評価圧力9.8kPa、攪拌速度600rpmにて、逆浸透膜(東レ(株)製SUL−G10)によるろ過水に平均粒径0.09μm以下の微粒子としてポリスチレンラテックス微粒子(セラディン(株)製 公称孔径0.083μm)を25ppmの濃度になるように分散させてなる評価原液をろ過し、評価原液と得られたろ過透過液とについて、波長250nmの紫外線の吸光度を測定し、下記式によって微粒子阻止率を求めた。ここで、吸光度測定には分光光度計(日立製作所製 U−3200)を用いた。
微粒子阻止率=[(原水の吸光度−透過液の吸光度)/原液の吸光度]×100
(iX)耐久性(落砂式摩耗試験後の微粒子阻止率)
落砂式摩耗試験装置(ASTM D673#80 東洋精機製作所製)により、水平面と45°の角度に保持した受台に複合膜サンプルの多孔質樹脂層が上面に出るようにセットして、高さ650mmから400gのSiC(45#)をサンプル上から落下させて行い、落砂式摩耗試験後の複合膜を作成した。
その後、落砂式摩耗試験後の複合膜を用いて、(viii)ポリスチレンラテックス微粒子阻止率を測定し、落砂式摩耗試験後の微粒子阻止率を求めた。
(実施例1)
分岐ポリフッ化ビニリデン1(分岐PVDF1、重量平均分子量16.4万)を「PVDF」として、開孔剤としてポリエチレングリコール(PEG、重量平均分子量100,000)、溶媒としてN,N−ジメチルホルムアミド(DMF)、非溶媒として純水を加えて90℃の温度下で十分に攪拌し、次に示す組成比のポリマー溶液を調製した。
PVDF:20.0重量%
PEG:5.5重量%
DMF:71.0重量%
純水:3.5重量%
次いで、密度0.6g/cm3のポリエステル繊維製不織布を基材として、その表面に、調製したポリマー溶液を塗布し、塗布後、直ちに20℃の純水中に5分間浸漬し、さらに90℃の熱水に2分間浸漬して溶媒であるN,N−ジメチルホルムアミドおよび開孔剤であるポリエチレングリコールを洗い流した。
(Vii) Differential pressure increase rate of composite membrane (low fouling property)
Using a composite membrane, the composite membrane was attached to both sides of a support frame having a length of 320 mm, a width of 220 mm, and a thickness of 5 mm having a filtered water outlet at the top via a plastic net to obtain an element. This
(Viii) Polystyrene Latex Fine Particle Blocking Rate A composite film is set in a stirring cell (VHP-43K manufactured by Advantech Co., Ltd.), and a reverse osmosis film (SUL manufactured by Toray Co., Ltd.) is set at an evaluation pressure of 9.8 kPa and a stirring speed of 600 rpm. -The evaluation stock solution prepared by dispersing polystyrene latex fine particles (nominal pore size 0.083 μm manufactured by Ceradin Co., Ltd.) as fine particles having an average particle size of 0.09 μm or less in filtered water according to G10) to a concentration of 25 ppm is filtered. With respect to the evaluation stock solution and the obtained filtered permeate, the absorbance of ultraviolet rays having a wavelength of 250 nm was measured, and the particle blocking rate was determined by the following formula. Here, a spectrophotometer (U-3200 manufactured by Hitachi, Ltd.) was used for the absorbance measurement.
Particle blocking rate = [(absorbance of raw water-absorbance of permeate) / absorbance of undiluted solution] x 100
(IX) Durability (fine particle blocking rate after sand falling wear test)
Using a sand-falling wear tester (ASTM D673 # 80 manufactured by Toyo Seiki Seisakusho), set the porous resin layer of the composite film sample on the pedestal held at an angle of 45 ° to the horizontal plane so that the porous resin layer of the composite film sample comes out on the upper surface, and set the height. From 650 mm to 400 g of SiC (45 #) was dropped from the sample to prepare a composite film after a sand-falling wear test.
Then, the (viii) polystyrene latex fine particle blocking rate was measured using the composite film after the sand falling wear test, and the fine particle blocking rate after the sand falling wear test was determined.
(Example 1)
Branched polyvinylidene fluoride 1 (branched PVDF1, weight average molecular weight 164,000) is used as "PVDF", polyethylene glycol (PEG, weight average molecular weight 100,000) is used as a pore-forming agent, and N, N-dimethylformamide (DMF) is used as a solvent. ), Pure water was added as a non-solvent, and the mixture was sufficiently stirred at a temperature of 90 ° C. to prepare a polymer solution having the composition ratio shown below.
PVDF: 20.0% by weight
PEG: 5.5% by weight
DMF: 71.0% by weight
Pure water: 3.5% by weight
Next, using a polyester fiber non-woven fabric having a density of 0.6 g / cm 3 as a base material, the prepared polymer solution was applied to the surface thereof, and immediately after the application, the mixture was immediately immersed in pure water at 20 ° C. for 5 minutes and further 90 ° C. Was immersed in hot water for 2 minutes to wash away the solvent N, N-dimethylformamide and the polyethylene glycol as a pore-opening agent.
その後、界面活性剤(モノオレイン酸ポリオキシエチレンソルビタン)の20重量%水溶液に30分間浸漬した後、75℃の熱風乾燥機にて30分間乾燥して、複合膜を形成した。 Then, it was immersed in a 20% by weight aqueous solution of a surfactant (polyoxyethylene sorbitan monooleate) for 30 minutes, and then dried in a hot air dryer at 75 ° C. for 30 minutes to form a composite film.
得られた複合膜を評価した結果を、表1に示す。平均孔径は0.02μm、マクロボイドの短径は41μmであり、多孔質樹脂層の表面から5μmにマクロボイドは見られなかった。また、分離対象物質の除去率の指標である微粒子阻止率、物理的耐久性の指標である落差試験後の微粒子阻止率は、いずれも優れた値を示した。また透過性能の指標である純水透水性、低ファウリング性の指標である差圧上昇速度は、実用上問題のない値を示した。 The results of evaluating the obtained composite membrane are shown in Table 1. The average pore diameter was 0.02 μm, the minor axis of the macrovoid was 41 μm, and no macrovoid was found 5 μm from the surface of the porous resin layer. In addition, the fine particle blocking rate, which is an index of the removal rate of the substance to be separated, and the fine particle blocking rate after the drop test, which is an index of physical durability, both showed excellent values. In addition, the pure water permeability, which is an index of permeation performance, and the differential pressure increase rate, which is an index of low fouling property, showed practically no problem.
(実施例2)
開孔剤としてポリエチレングリコール(PEG、重量平均分子量70,000)を用い、組成比率を下記とした以外は実施例1と同様にして、複合膜を形成した。
PVDF:18.0重量%
PEG:5.5重量%
DMF:73.0重量%
純水:3.5重量%
得られた複合膜を評価した結果を、表1に示す。平均孔径は0.03μm、マクロボイドの短径は50μmであり、多孔質樹脂層の表面から5μmにマクロボイドは見られなかった。純水透水性、差圧上昇速度、微粒子阻止率、落差試験後の微粒子阻止率は、いずれも優れた値を示した。
(Example 2)
Polyethylene glycol (PEG, weight average molecular weight 70,000) was used as the pore-forming agent, and a composite film was formed in the same manner as in Example 1 except that the composition ratio was as follows.
PVDF: 18.0% by weight
PEG: 5.5% by weight
DMF: 73.0% by weight
Pure water: 3.5% by weight
The results of evaluating the obtained composite membrane are shown in Table 1. The average pore diameter was 0.03 μm, the minor axis of the macrovoid was 50 μm, and no macrovoid was found 5 μm from the surface of the porous resin layer. The pure water permeability, the differential pressure increase rate, the fine particle blocking rate, and the fine particle blocking rate after the drop test all showed excellent values.
(実施例3)
分岐PVDF1を分岐ポリフッ化ビニリデン2(分岐PVDF2、重量平均分子量55万)とし、ポリマー溶液の組成比を次に示す組成比に変更した以外は実施例1と同様にして、複合膜を形成した。
PVDF:18.0重量%
PEG:5.5重量%
DMF:73.0重量%
純水:3.5重量%
得られた複合膜を評価した結果を、表1に示す。平均孔径は0.04μm、マクロボイドの短径は55μmであり、多孔質樹脂層の表面から5μmにマクロボイドは見られなかった。純水透水性、差圧上昇速度、微粒子阻止率、落差試験後の微粒子阻止率は、いずれも優れた値を示した。
(Example 3)
A composite film was formed in the same manner as in Example 1 except that the branched PVDF1 was branched polyvinylidene fluoride 2 (branched PVDF2, weight average molecular weight 550,000) and the composition ratio of the polymer solution was changed to the composition ratio shown below.
PVDF: 18.0% by weight
PEG: 5.5% by weight
DMF: 73.0% by weight
Pure water: 3.5% by weight
The results of evaluating the obtained composite membrane are shown in Table 1. The average pore diameter was 0.04 μm, the minor axis of the macrovoid was 55 μm, and no macrovoid was found 5 μm from the surface of the porous resin layer. The pure water permeability, the differential pressure increase rate, the fine particle blocking rate, and the fine particle blocking rate after the drop test all showed excellent values.
(実施例4)
開孔剤としてポリエチレングリコール(PEG、重量平均分子量50,000)を用いた以外は実施例2と同様にして、複合膜を形成した。
(Example 4)
A composite film was formed in the same manner as in Example 2 except that polyethylene glycol (PEG, weight average molecular weight 50,000) was used as the pore-forming agent.
得られた複合膜を評価した結果を、表1に示す。平均孔径は0.03μm、マクロボイドの短径は50μmであり、多孔質樹脂層の表面から5μmにマクロボイドは見られなかった。純水透水性、差圧上昇速度、微粒子阻止率はいずれも優れた値を示した。落差試験後の微粒子阻止率は実用上問題のない値を示した。
(実施例5)
ポリマー溶液の組成比を次に示す組成比に変更した以外は、実施例4と同様にして、複合膜を形成した。
PVDF:18.0重量%
PEG:8.0重量%
DMF:70.5重量%
純水:3.5重量%
得られた複合膜を評価した結果を、表1に示す。平均孔径は0.05μm、マクロボイドの短径は60μmであり、多孔質樹脂層の表面から5μmにマクロボイドは見られなかった。純水透水性、差圧上昇速度、微粒子阻止率はいずれも優れた値を示した。落差試験後の微粒子阻止率は実用上問題のない値を示した。
(実施例6)
開孔剤としてポリエチレングリコール(PEG、重量平均分子量200,000)を用いた以外は実施例4と同様にして、複合膜を形成した。
The results of evaluating the obtained composite membrane are shown in Table 1. The average pore diameter was 0.03 μm, the minor axis of the macrovoid was 50 μm, and no macrovoid was found 5 μm from the surface of the porous resin layer. The pure water permeability, the differential pressure increase rate, and the fine particle blocking rate all showed excellent values. The particle blocking rate after the drop test showed a value that did not cause any problem in practical use.
(Example 5)
A composite film was formed in the same manner as in Example 4 except that the composition ratio of the polymer solution was changed to the composition ratio shown below.
PVDF: 18.0% by weight
PEG: 8.0% by weight
DMF: 70.5% by weight
Pure water: 3.5% by weight
The results of evaluating the obtained composite membrane are shown in Table 1. The average pore diameter was 0.05 μm, the minor axis of the macrovoid was 60 μm, and no macrovoid was found 5 μm from the surface of the porous resin layer. The pure water permeability, the differential pressure increase rate, and the fine particle blocking rate all showed excellent values. The particle blocking rate after the drop test showed a value that did not cause any problem in practical use.
(Example 6)
A composite film was formed in the same manner as in Example 4 except that polyethylene glycol (PEG, weight average molecular weight 200,000) was used as the pore-forming agent.
得られた複合膜を評価した結果を、表1に示す。平均孔径は0.02μm、マクロボイドの短径は41μmであり、多孔質樹脂層の表面から5μmにマクロボイドは見られなかった。純水透水性、微粒子阻止率、はいずれも優れた値を示した。差圧上昇速度、落差試験後の微粒子阻止率は実用上問題のない値を示した。
(実施例7)
ポリマー溶液の組成比を次に示す組成比に変更した以外は、実施例4と同様にして、複合膜を形成した。
PVDF:18.0重量%
PEG:3.0重量%
DMF:75.5重量%
純水:3.5重量%
得られた複合膜を評価した結果を、表1に示す。平均孔径は0.03μm、マクロボイドの短径は50μmであり、多孔質樹脂層の表面から5μmにマクロボイドは見られなかった。純水透水性、微粒子阻止率はいずれも優れた値を示した。差圧上昇速度、落差試験後の微粒子阻止率は実用上問題のない値を示した。
The results of evaluating the obtained composite membrane are shown in Table 1. The average pore diameter was 0.02 μm, the minor axis of the macrovoid was 41 μm, and no macrovoid was found 5 μm from the surface of the porous resin layer. Both the water permeability of pure water and the inhibition rate of fine particles showed excellent values. The rate of increase in differential pressure and the rate of blocking fine particles after the drop test showed practically acceptable values.
(Example 7)
A composite film was formed in the same manner as in Example 4 except that the composition ratio of the polymer solution was changed to the composition ratio shown below.
PVDF: 18.0% by weight
PEG: 3.0% by weight
DMF: 75.5% by weight
Pure water: 3.5% by weight
The results of evaluating the obtained composite membrane are shown in Table 1. The average pore diameter was 0.03 μm, the minor axis of the macrovoid was 50 μm, and no macrovoid was found 5 μm from the surface of the porous resin layer. Both the water permeability of pure water and the inhibition rate of fine particles showed excellent values. The rate of increase in differential pressure and the rate of blocking fine particles after the drop test showed practically acceptable values.
(実施例8)
分岐PVDF1を分岐ポリフッ化ビニリデン3(分岐PVDF3、重量平均分子量40万)とした以外は実施例3と同様にして、複合膜を形成した。
(Example 8)
A composite film was formed in the same manner as in Example 3 except that the branched PVDF1 was a branched polyvinylidene fluoride 3 (branched PVDF3, weight average molecular weight 400,000).
得られた複合膜を評価した結果を、表1に示す。平均孔径は0.02μm、マクロボイドの短径は40μmであり、多孔質樹脂層の表面から5μmにマクロボイドは見られなかった。純水透水性、微粒子阻止率はいずれも優れた値を示した。差圧上昇速度、落差試験後の微粒子阻止率は実用上問題のない値を示した。
(実施例9)
分岐PVDF1を分岐ポリフッ化ビニリデン4(分岐PVDF4、重量平均分子量52万)とした以外は実施例3と同様にして、複合膜を形成した。
The results of evaluating the obtained composite membrane are shown in Table 1. The average pore diameter was 0.02 μm, the minor axis of the macrovoid was 40 μm, and no macrovoid was found 5 μm from the surface of the porous resin layer. Both the water permeability of pure water and the inhibition rate of fine particles showed excellent values. The rate of increase in differential pressure and the rate of blocking fine particles after the drop test showed practically acceptable values.
(Example 9)
A composite film was formed in the same manner as in Example 3 except that the branched PVDF1 was a branched polyvinylidene fluoride 4 (branched PVDF4, weight average molecular weight 520,000).
得られた複合膜を評価した結果を、表1に示す。平均孔径は0.04μm、マクロボイドの短径は50μmであり、多孔質樹脂層の表面から5μmにマクロボイドは見られなかった。純水透水性、微粒子阻止率、差圧上昇速度はいずれも優れた値を示した。落差試験後の微粒子阻止率は実用上問題のない値を示した。 The results of evaluating the obtained composite membrane are shown in Table 1. The average pore diameter was 0.04 μm, the minor axis of the macrovoid was 50 μm, and no macrovoid was found 5 μm from the surface of the porous resin layer. Pure water permeability, fine particle blocking rate, and differential pressure increase rate all showed excellent values. The particle blocking rate after the drop test showed a value that did not cause any problem in practical use.
(比較例1)
ポリマー溶液の組成比を次に示す組成比に変更した以外は、実施例1と同様にして、複合膜を形成した。
PVDF:21.0重量%
PEG:5.5重量%
DMF:70.0重量%
純水:3.5重量%
得られた複合膜を評価した結果を、表2に示す。平均孔径は0.01μm、マクロボイドの短径は41μmであり、多孔質樹脂層の表面から5μmにマクロボイドは見られなかった。微粒子阻止率、落差試験後の微粒子阻止率は実用上問題のない値を示すものの、純水透水性、差圧上昇速度は、いずれも実施例の結果と比較して劣るものであった。
(Comparative Example 1)
A composite film was formed in the same manner as in Example 1 except that the composition ratio of the polymer solution was changed to the composition ratio shown below.
PVDF: 21.0% by weight
PEG: 5.5% by weight
DMF: 70.0% by weight
Pure water: 3.5% by weight
The results of evaluating the obtained composite membrane are shown in Table 2. The average pore diameter was 0.01 μm, the minor axis of the macrovoid was 41 μm, and no macrovoid was found 5 μm from the surface of the porous resin layer. Although the fine particle blocking rate and the fine particle blocking rate after the drop test showed practically acceptable values, the pure water permeability and the differential pressure increase rate were all inferior to the results of the examples.
(比較例2)
直鎖ポリフッ化ビニリデン(直鎖PVDF、重量平均分子量32万)を「PVDF」として用いた以外は、実施例2と同様にして、複合膜を形成した。
(Comparative Example 2)
A composite film was formed in the same manner as in Example 2 except that linear polyvinylidene fluoride (linear PVDF, weight average molecular weight 320,000) was used as “PVDF”.
得られた複合膜を評価した結果を、表2に示す。平均孔径は0.06μm、マクロボイドの短径は50μmであり、多孔質樹脂層の表面から5μmにマクロボイドが見られなかった。純水透水性は実用上問題のない値を示すものの、差圧上昇速度、微粒子阻止率、落差試験後の微粒子阻止率は、いずれも実施例の結果と比較して劣るものであった。 The results of evaluating the obtained composite membrane are shown in Table 2. The average pore diameter was 0.06 μm, the minor axis of the macrovoid was 50 μm, and no macrovoid was found 5 μm from the surface of the porous resin layer. Although the pure water permeability showed practically no problem, the differential pressure increase rate, the fine particle blocking rate, and the fine particle blocking rate after the drop test were all inferior to the results of the examples.
(比較例3)
ポリマー溶液の組成比を次に示す組成比に変更した以外は、実施例5と同様にして、複合膜を形成した。
PVDF:18.0重量%
PEG:10.0重量%
DMF:68.5重量%
純水:3.5重量%
得られた複合膜を評価した結果を、表2に示す。平均孔径は0.06μm、マクロボイドの短径は60μmであり、多孔質樹脂層の表面から5μmにマクロボイドが見られなかった。純水透水性、微粒子阻止率、落差試験後の微粒子阻止率は実用上問題のない値を示すものの、差圧上昇速度は実施例の結果と比較して劣るものであった。
(比較例4)
開孔剤としてポリエチレングリコール(PEG、重量平均分子量20,000)を用いた以外は実施例4と同様にして、複合膜を形成した。
(Comparative Example 3)
A composite film was formed in the same manner as in Example 5 except that the composition ratio of the polymer solution was changed to the composition ratio shown below.
PVDF: 18.0% by weight
PEG: 10.0% by weight
DMF: 68.5% by weight
Pure water: 3.5% by weight
The results of evaluating the obtained composite membrane are shown in Table 2. The average pore diameter was 0.06 μm, the minor axis of the macrovoid was 60 μm, and no macrovoid was found 5 μm from the surface of the porous resin layer. Although the pure water permeability, the fine particle blocking rate, and the fine particle blocking rate after the drop test showed practically acceptable values, the differential pressure increase rate was inferior to the results of the examples.
(Comparative Example 4)
A composite film was formed in the same manner as in Example 4 except that polyethylene glycol (PEG, weight average molecular weight 20,000) was used as the pore-forming agent.
得られた複合膜を評価した結果を、表1に示す。平均孔径は0.03μm、マクロボイドの短径は50μmであり、多孔質樹脂層の表面から5μmにマクロボイドが見られた。純水透水性、微粒子阻止率、差圧上昇速度は実用上問題のない値を示すものの、落差試験後の微粒子阻止率は実施例の結果と比較して劣るものであった。
(比較例5)
ポリマー溶液の組成比を次に示す組成比に変更した以外は実施例4と同様にして、複合膜を形成した。
PVDF:18.0重量%
DMF:78.5重量%
純水:3.5重量%
得られた複合膜を評価した結果を、表1に示す。平均孔径は0.02μm、マクロボイドの短径は25μmであり、多孔質樹脂層の表面から5μmにマクロボイドは見られなかった。微粒子阻止率、差圧上昇速度、落差試験後の微粒子阻止率は実用上問題のない値を示すものの、純水透水性が実施例の結果と比較して劣るものであった。
The results of evaluating the obtained composite membrane are shown in Table 1. The average pore diameter was 0.03 μm, the minor axis of the macrovoid was 50 μm, and macrovoid was observed 5 μm from the surface of the porous resin layer. Although the pure water permeability, the fine particle blocking rate, and the differential pressure increase rate showed practically acceptable values, the fine particle blocking rate after the drop test was inferior to the results of the examples.
(Comparative Example 5)
A composite film was formed in the same manner as in Example 4 except that the composition ratio of the polymer solution was changed to the composition ratio shown below.
PVDF: 18.0% by weight
DMF: 78.5% by weight
Pure water: 3.5% by weight
The results of evaluating the obtained composite membrane are shown in Table 1. The average pore diameter was 0.02 μm, the minor axis of the macrovoid was 25 μm, and no macrovoid was found 5 μm from the surface of the porous resin layer. Although the fine particle blocking rate, the differential pressure increase rate, and the fine particle blocking rate after the drop test showed practically acceptable values, the pure water permeability was inferior to the results of the examples.
1 モジュール
2 エレメント
3 散気装置
4 被処理水槽
5 ブロア
6 吸引ポンプ
7 被処理水入口
8 被処理水出口
9 透過水
1
Claims (4)
<S2>1/2=bMw a ・・・(式1) The polymer containing polyvinylidene fluoride-based resin as the main component has a branched structure and has a radius of gyration <S2> 1/2 and a polymer measured by GPC-MALS (gel permeation chromatograph equipped with a multi-angle light scattering detector). 1 or claim 1, wherein the value of a determined from the relationship of the following formula 1 is 0.29 to 0.33, and the value of b is 0.43 to 0.50 from the absolute molecular weight Mw of. 2. The composite membrane according to 2.
<S 2 > 1/2 = bM w a ... (Equation 1)
(B)前記ポリマー溶液を非溶媒中で凝固させて、多孔質樹脂層を形成する複合膜形成工程とを備える請求項1〜3のいずれかに記載の複合膜の製造方法。 (A) A polymer in which a polymer containing a polyvinylidene fluoride resin as a main component and a polymer containing a polyethylene glycol having a number average molecular weight of 50,000 or more and 300,000 or less as a main component and a solvent are used to dissolve the polymer to obtain a polymer solution. Solution preparation process and
(B) The method for producing a composite membrane according to any one of claims 1 to 3, further comprising a composite film forming step of coagulating the polymer solution in a non-solvent to form a porous resin layer.
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