JP3149970B2 - 散気材及びそれを用いたガスの散気方法 - Google Patents
散気材及びそれを用いたガスの散気方法Info
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- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J9/00—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
- C08J9/36—After-treatment
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D127/00—Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Coating compositions based on derivatives of such polymers
- C09D127/02—Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Coating compositions based on derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
- C09D127/12—Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Coating compositions based on derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment containing fluorine atoms
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- C08J2327/00—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Derivatives of such polymers
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- Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、水中に気泡を分散させ
るための散気材及びそれを用いた散気方法に関するもの
である。
るための散気材及びそれを用いた散気方法に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術及びその問題点】水中に空気等のガスの微
細気泡を分散させるために散気材が使用される。この散
気材は、排水処理を初めとし、バイオリアクター、発酵
槽、培養槽に対する通気手段として利用され、さらに、
腐食性液体の通気撹拌手段、養魚場に対する通気手段等
として広く利用されている。この散気材としては、多孔
質プラスチック、焼結ガラス、焼結金属、多孔質セラミ
ックス等が用いられているが、未だ満足すべきものでは
ない。例えば、多孔質プラスチックでは、その素材の疎
水性のために、散気により発生する気泡径は３ｍｍ以上
となり、極めて大きな気泡しか得ることができないとい
う問題がある。一方、多孔質セラミックのような親水性
材料では、１ｍｍ以下の気泡径を得ることができるもの
の、セラミックス内部への水の浸入が起るため、散気を
行わせる初期圧力が高くなるという問題がある。
細気泡を分散させるために散気材が使用される。この散
気材は、排水処理を初めとし、バイオリアクター、発酵
槽、培養槽に対する通気手段として利用され、さらに、
腐食性液体の通気撹拌手段、養魚場に対する通気手段等
として広く利用されている。この散気材としては、多孔
質プラスチック、焼結ガラス、焼結金属、多孔質セラミ
ックス等が用いられているが、未だ満足すべきものでは
ない。例えば、多孔質プラスチックでは、その素材の疎
水性のために、散気により発生する気泡径は３ｍｍ以上
となり、極めて大きな気泡しか得ることができないとい
う問題がある。一方、多孔質セラミックのような親水性
材料では、１ｍｍ以下の気泡径を得ることができるもの
の、セラミックス内部への水の浸入が起るため、散気を
行わせる初期圧力が高くなるという問題がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来の散気
材に見られる前記問題点を解決し、初期圧力が低くかつ
気泡径の小さな気泡を生じさせる散気材及びそれを用い
た散気方法を提供することをその課題とする。
材に見られる前記問題点を解決し、初期圧力が低くかつ
気泡径の小さな気泡を生じさせる散気材及びそれを用い
た散気方法を提供することをその課題とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記課題
を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、多孔質フッ素樹脂
材料において、その一方の表面のみに親水基を有する含
フッ素高分子を付着結合させて親水化したものは、散気
材として極めて有利な特性を示すことを見出し、本発明
を完成するに至った。即ち、本発明によれば、多孔質フ
ッ素樹脂材料からなり、その片面の表面部のみに親水基
を有する含フッ素高分子を付着結合させて親水化させた
ことを特徴とする散気材が提供される。また、本発明に
よれば、水又は水溶液中にガスを微細気泡として分散さ
せるに際し、前記散気材を、その親水化側の表面を水又
は水溶液と接触させた状態で、ガスをその散気材の非親
水化側の表面から供給することを特徴とする散気方法が
提供される。さらに、本発明によれば、多孔質フッ素樹
脂チューブの外周面に、全体が親水基を有する含フッ素
高分子を付着結合させて親水化された多孔質フッ素樹脂
フィルムを巻成固定化してなる散気管が提供される。
を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、多孔質フッ素樹脂
材料において、その一方の表面のみに親水基を有する含
フッ素高分子を付着結合させて親水化したものは、散気
材として極めて有利な特性を示すことを見出し、本発明
を完成するに至った。即ち、本発明によれば、多孔質フ
ッ素樹脂材料からなり、その片面の表面部のみに親水基
を有する含フッ素高分子を付着結合させて親水化させた
ことを特徴とする散気材が提供される。また、本発明に
よれば、水又は水溶液中にガスを微細気泡として分散さ
せるに際し、前記散気材を、その親水化側の表面を水又
は水溶液と接触させた状態で、ガスをその散気材の非親
水化側の表面から供給することを特徴とする散気方法が
提供される。さらに、本発明によれば、多孔質フッ素樹
脂チューブの外周面に、全体が親水基を有する含フッ素
高分子を付着結合させて親水化された多孔質フッ素樹脂
フィルムを巻成固定化してなる散気管が提供される。
【０００５】本発明において散気材の基本素材として用
いる多孔質フッ素樹脂材料は、平均細孔直径が１００μ
ｍ以下の連続した微細孔（透孔）を有するものであれば
よく、その細孔を形成させる手段も特に限定されず、延
伸や拡張、発泡、抽出等が採用される。また、フッ素樹
脂の種類は特に限定されず、各種のものが用いられる。
本発明で用いる好ましいフッ素樹脂は、ポリテトラフル
オロエチレンであるが、その他、テトラフルオロエチレ
ン／ヘキサフルオロプロピレン共重合体、ポリフッ化ビ
ニル、ポリフッ化ビニリデン等も使用し得る。本発明に
おいては、多孔質ポリテトラフルオロエチレン、特に延
伸された多孔質ポリテトラフルオロエチレンの使用が好
ましい。
いる多孔質フッ素樹脂材料は、平均細孔直径が１００μ
ｍ以下の連続した微細孔（透孔）を有するものであれば
よく、その細孔を形成させる手段も特に限定されず、延
伸や拡張、発泡、抽出等が採用される。また、フッ素樹
脂の種類は特に限定されず、各種のものが用いられる。
本発明で用いる好ましいフッ素樹脂は、ポリテトラフル
オロエチレンであるが、その他、テトラフルオロエチレ
ン／ヘキサフルオロプロピレン共重合体、ポリフッ化ビ
ニル、ポリフッ化ビニリデン等も使用し得る。本発明に
おいては、多孔質ポリテトラフルオロエチレン、特に延
伸された多孔質ポリテトラフルオロエチレンの使用が好
ましい。
【０００６】本発明で好ましく用いる多孔質フッ素樹脂
材料は、ポリテトラフルオロエチレンの延伸物からな
り、平均細孔直径：１００μｍ以下、好ましくは５０μ
ｍ以下、空孔率：５０〜９５％、好ましくは６０〜８０
％を有するものである。このような素材については、特
公昭５６−４５７７３号、特公昭５６−１７２１６号、
米国特許第４１８７３９０号に詳述されている。本発明
においては、前記多孔質フッ素樹脂材料（以下単に材料
とも言う）の片面表面部の細孔内表面に、親水性物質を
付着結合させ、親水化することによって、散気材として
用いる。親水性物質としては、水又は水溶液に対して難
溶性もしくは実質的に不溶性のものが好ましい。親水化
処理方法としては、材料に対し、親水性モノマーを、レ
ーザーの照射下でグラフト重合させる方法（特開平２−
１９６８３４号）、プラズマの照射下でグラフト重合さ
せる方法（特開平２−２０８３３３号）、放射線の照射
下でグラフト重合させる方法（特開平１−９８６４０
号）等の親水性モノマーのグラフト重合法の他、材料に
親水性ポリマー又は界面活性剤を含浸させた後、プラズ
マ処理して架橋化させる方法（特開昭５６−１５７４８
７号）、無機化合物前駆体液を材料に含浸させた後、加
水分解・化合・加熱処理する方法、界面活性剤を付着さ
せる方法（特開平２−１０７６４９号）等が挙げられ
る。本発明の場合、これらの公知の親水化方法は、材料
の片面の表面部のみに対して行う。この場合、材料の片
面のみを親水化させるには、材料の一方の面を、プラス
チックフィルムで脱着可能に被覆して前記親水化処理を
行えばよく、また、材料の一方の面のみに親水化材料を
塗布して処理すればよい。多孔質フッ素樹脂材料に対す
る特に好ましい親水化処理方法は、含フッ素親水性高分
子を材料の片面の表面部のみに付着させる方法である。
この方法について、以下に詳述する。
材料は、ポリテトラフルオロエチレンの延伸物からな
り、平均細孔直径：１００μｍ以下、好ましくは５０μ
ｍ以下、空孔率：５０〜９５％、好ましくは６０〜８０
％を有するものである。このような素材については、特
公昭５６−４５７７３号、特公昭５６−１７２１６号、
米国特許第４１８７３９０号に詳述されている。本発明
においては、前記多孔質フッ素樹脂材料（以下単に材料
とも言う）の片面表面部の細孔内表面に、親水性物質を
付着結合させ、親水化することによって、散気材として
用いる。親水性物質としては、水又は水溶液に対して難
溶性もしくは実質的に不溶性のものが好ましい。親水化
処理方法としては、材料に対し、親水性モノマーを、レ
ーザーの照射下でグラフト重合させる方法（特開平２−
１９６８３４号）、プラズマの照射下でグラフト重合さ
せる方法（特開平２−２０８３３３号）、放射線の照射
下でグラフト重合させる方法（特開平１−９８６４０
号）等の親水性モノマーのグラフト重合法の他、材料に
親水性ポリマー又は界面活性剤を含浸させた後、プラズ
マ処理して架橋化させる方法（特開昭５６−１５７４８
７号）、無機化合物前駆体液を材料に含浸させた後、加
水分解・化合・加熱処理する方法、界面活性剤を付着さ
せる方法（特開平２−１０７６４９号）等が挙げられ
る。本発明の場合、これらの公知の親水化方法は、材料
の片面の表面部のみに対して行う。この場合、材料の片
面のみを親水化させるには、材料の一方の面を、プラス
チックフィルムで脱着可能に被覆して前記親水化処理を
行えばよく、また、材料の一方の面のみに親水化材料を
塗布して処理すればよい。多孔質フッ素樹脂材料に対す
る特に好ましい親水化処理方法は、含フッ素親水性高分
子を材料の片面の表面部のみに付着させる方法である。
この方法について、以下に詳述する。
【０００７】含フッ素親水性高分子は、その分子中にフ
ッ素を含有する疎水性部分と、親水性基を有する親水性
部分を有するもので、水又は水溶液に対して幾分の可溶
性を有するもの、好ましくは実質的に水不溶性を示すも
のの使用が好ましい。親水性基としては、例えば、ヒド
ロキシル基、カルボキシル基、スルホン基、シアノ基、
ピロリドン基、イソシアネート基、イミダゾール基、リ
ン酸基、Ｎ−置換されていてもよいアミド基、Ｎ−置換
されていてもよいアミノ基、スルホンアミド基等を挙げ
ることができる。また、またそれらの親水基の活性水素
には、アルキレンオキシド、例えばエチレンオキシドや
プロピレンオキシドが付加反応されていてもよい。前記
含フッ素親水性高分子は、フッ素含有エチレン性不飽和
モノマーと、フッ素を含まない親水基含有ビニルモノマ
ーを共重合化させることにより得ることができる。フッ
素含有モノマーとしては、例えば、テトラフルオロエチ
レン、フッ化ビニル、フッ化ビニリデン、モノクロロト
リフルオロエチレン、ジクロロジフルオロエチレン、ヘ
キサフルオロプロピレン等が挙げられる。
ッ素を含有する疎水性部分と、親水性基を有する親水性
部分を有するもので、水又は水溶液に対して幾分の可溶
性を有するもの、好ましくは実質的に水不溶性を示すも
のの使用が好ましい。親水性基としては、例えば、ヒド
ロキシル基、カルボキシル基、スルホン基、シアノ基、
ピロリドン基、イソシアネート基、イミダゾール基、リ
ン酸基、Ｎ−置換されていてもよいアミド基、Ｎ−置換
されていてもよいアミノ基、スルホンアミド基等を挙げ
ることができる。また、またそれらの親水基の活性水素
には、アルキレンオキシド、例えばエチレンオキシドや
プロピレンオキシドが付加反応されていてもよい。前記
含フッ素親水性高分子は、フッ素含有エチレン性不飽和
モノマーと、フッ素を含まない親水基含有ビニルモノマ
ーを共重合化させることにより得ることができる。フッ
素含有モノマーとしては、例えば、テトラフルオロエチ
レン、フッ化ビニル、フッ化ビニリデン、モノクロロト
リフルオロエチレン、ジクロロジフルオロエチレン、ヘ
キサフルオロプロピレン等が挙げられる。
【０００８】好ましいフッ素含有モノマーは、次の一般
式で示すことができる。 ＣＸＹ＝ＣＦＺ （１） 前記式中、Ｚはフッ素又は水素を示し、Ｘ及びＹは水
素、フッ素、塩素及びトリフルオロメチル（−ＣＦ3）
の中から選ばれる。
式で示すことができる。 ＣＸＹ＝ＣＦＺ （１） 前記式中、Ｚはフッ素又は水素を示し、Ｘ及びＹは水
素、フッ素、塩素及びトリフルオロメチル（−ＣＦ3）
の中から選ばれる。
【０００９】また、他の好ましいフッ素含有モノマー
は、次の一般式で示すことができる。 前記式において、Ｒは水素、フッ素、メチル基、エチル
基、トリフルオルメチル基（ＣＦ3）又はペンタフルオ
ルエチル（Ｃ2Ｆ5）である。Ｒfは炭素数４〜２１のパ
ーフルオロアルキル基を示す。
は、次の一般式で示すことができる。 前記式において、Ｒは水素、フッ素、メチル基、エチル
基、トリフルオルメチル基（ＣＦ3）又はペンタフルオ
ルエチル（Ｃ2Ｆ5）である。Ｒfは炭素数４〜２１のパ
ーフルオロアルキル基を示す。
【００１０】一方、親水基含有モノマーとしては、前記
した各種の親水基を有するビニルモノマー及びそれらの
親水基の活性水素にアルキレンオキシド、例えばエチレ
ンオキシドやプロピレンオキシドを付加反応させたモノ
マーも好適のものである。酢酸ビニルのように、共重合
化後、加水分解することにより親水基含有コポリマーを
与えるものも使用される。親水性モノマーの具体例とし
ては、ビニルアルコール、アクリル酸、メタクリル酸、
フマル酸、マレイン酸、イタコン酸のような不飽和カル
ボン酸の他、以下に示す如きアクリル酸やメタクリル酸
のアルキレンオキシド付加体が挙げられる。 前記式中、Ｒは水素又はメチル基であり、ｎ及びｍは１
以上の整数である。含フッ素モノマー及び親水基含有モ
ノマーはいずれも一種又は二種以上であってもよい。ま
た、前記含フッ素モノマーと親水基含有モノマーには、
必要に応じ、さらに、他のビニルモノマー、例えば、ア
クリル酸やメタクリル酸のアルキルエステル、トリメチ
ロールプロパンの如き多価アルコールとアクリル酸又は
メタクリル酸とのエステル等を併用することができる。
した各種の親水基を有するビニルモノマー及びそれらの
親水基の活性水素にアルキレンオキシド、例えばエチレ
ンオキシドやプロピレンオキシドを付加反応させたモノ
マーも好適のものである。酢酸ビニルのように、共重合
化後、加水分解することにより親水基含有コポリマーを
与えるものも使用される。親水性モノマーの具体例とし
ては、ビニルアルコール、アクリル酸、メタクリル酸、
フマル酸、マレイン酸、イタコン酸のような不飽和カル
ボン酸の他、以下に示す如きアクリル酸やメタクリル酸
のアルキレンオキシド付加体が挙げられる。 前記式中、Ｒは水素又はメチル基であり、ｎ及びｍは１
以上の整数である。含フッ素モノマー及び親水基含有モ
ノマーはいずれも一種又は二種以上であってもよい。ま
た、前記含フッ素モノマーと親水基含有モノマーには、
必要に応じ、さらに、他のビニルモノマー、例えば、ア
クリル酸やメタクリル酸のアルキルエステル、トリメチ
ロールプロパンの如き多価アルコールとアクリル酸又は
メタクリル酸とのエステル等を併用することができる。
【００１２】含フッ素親水性高分子として好ましく用い
られるビニアルコールとフッ素含有モノマーとのコポリ
マーは、ビニルアセテートとフッ素含有モノマーとのコ
ポリマーをケン化し、コポリマーに含まれるアセテート
基をヒドロキシル基に変換することにより得ることがで
きる。この場合、コポリマーに含有されるアセテート基
は、必ずしもその全てをヒドロキシル基に変換させる必
要はなく、アセテート基のヒドロキシル基への変換はコ
ポリマーが親水性を有する程度まで行えばよい。含フッ
素親水性コポリマーのフッ素含有率量は、重量基準で、
通常２％〜６０％、好ましくは１０％〜６０％、更に好
ましくは２０％〜６０％である。含フッ素親水性コポリ
マーのフッ素含有率が多すぎると、耐熱性は良くなるも
ののポリマーの親水性が低下する。一方、フッ素含有率
が少なすぎると含フッ素親水性コポリマーの材料に対す
る接着性が小さくなり、耐熱性も小さくなる。材料の親
水性化のために好ましく用いる含フッ素親水性コポリマ
ーにおいて、その親水基当量は、一般に、４５〜７０
０、好ましくは６０〜５００である。この親水基当量が
４５未満の場合、含フッ素親水性コポリマーの溶解度が
非常に大きくなり、そのコポリマーは水で材料から溶出
されやすくなり、一方、親水基当量が７００より大きく
なると親水性が小さくなりすぎて、材料の親水性化を達
成できなくなる。
られるビニアルコールとフッ素含有モノマーとのコポリ
マーは、ビニルアセテートとフッ素含有モノマーとのコ
ポリマーをケン化し、コポリマーに含まれるアセテート
基をヒドロキシル基に変換することにより得ることがで
きる。この場合、コポリマーに含有されるアセテート基
は、必ずしもその全てをヒドロキシル基に変換させる必
要はなく、アセテート基のヒドロキシル基への変換はコ
ポリマーが親水性を有する程度まで行えばよい。含フッ
素親水性コポリマーのフッ素含有率量は、重量基準で、
通常２％〜６０％、好ましくは１０％〜６０％、更に好
ましくは２０％〜６０％である。含フッ素親水性コポリ
マーのフッ素含有率が多すぎると、耐熱性は良くなるも
ののポリマーの親水性が低下する。一方、フッ素含有率
が少なすぎると含フッ素親水性コポリマーの材料に対す
る接着性が小さくなり、耐熱性も小さくなる。材料の親
水性化のために好ましく用いる含フッ素親水性コポリマ
ーにおいて、その親水基当量は、一般に、４５〜７０
０、好ましくは６０〜５００である。この親水基当量が
４５未満の場合、含フッ素親水性コポリマーの溶解度が
非常に大きくなり、そのコポリマーは水で材料から溶出
されやすくなり、一方、親水基当量が７００より大きく
なると親水性が小さくなりすぎて、材料の親水性化を達
成できなくなる。
【００１３】表１〜表２にいくつかのコポリマーについ
て、そのコポリマー中の含フッ素モノマー単位のモル
％、フッ素重量％（Ｆ−ｗｔ％）及び親水基当量（Ｅｑ
−Ｗ）を示す。ＶＯＨはビニルアルコールである。
て、そのコポリマー中の含フッ素モノマー単位のモル
％、フッ素重量％（Ｆ−ｗｔ％）及び親水基当量（Ｅｑ
−Ｗ）を示す。ＶＯＨはビニルアルコールである。
【００１４】なお、本明細書における親水基当量（Ｅｑ
−Ｗ）とは、コポリマーの分子量を、親水基の数で割っ
た値である。以下に示した親水基当量は、次式により算
出される。 式中、Ａ・ｘは、含フッ素モノマーの分子量にそのモル
数ｘをかけた値であり、一方、Ｂ・ｙは親水基含有モノ
マーの分子量にそのモル数ｙをかけた値である。
−Ｗ）とは、コポリマーの分子量を、親水基の数で割っ
た値である。以下に示した親水基当量は、次式により算
出される。 式中、Ａ・ｘは、含フッ素モノマーの分子量にそのモル
数ｘをかけた値であり、一方、Ｂ・ｙは親水基含有モノ
マーの分子量にそのモル数ｙをかけた値である。
【００１５】
【表１】 コポリマー コポリマー中 コポリマー中の のモル比 含フッ素モノマー F-wt% Eq-W 単位のモル％ (CF2=CF2)x/(VOH)y X=1, Y=40 2.4 4.2 45.5 1, 30 3.2 5.5 46.4 1, 20 4.8 7.9 48.0 1, 10 9.1 14.3 53 1, 4 20 27.5 68 1, 1 50 53.1 143 10, 1 91 72.8 1043 (CF2=CFH)x/(VOH)y X=1, Y=40 2.4 2.1 44.6 1, 30 3.2 2.8 45.2 1, 20 4.8 4.1 46.2 1, 10 9.1 7.5 49 1, 4 20 − − 1, 1 50 33.6 107 10, 1 91 55.6 683 (CFH=CH2)x/(VOH)y X=1, Y=40 2.4 1.1 44.2 1, 30 3.2 1.4 45.6 1, 20 4.8 2.1 45.3 1, 10 9.1 4.0 47.6 1, 4 20 − − 1, 1 50 21.3 89 10, 1 91 37.8 503
【００１６】
【表２】 コポリマー コポリマー中 コポリマー中の のモル比 含フッ素モノマー F-wt% Eq-W 単位のモル％ (CF2=CFCl)x/(VOH)y X=1, Y=40 2.4 3.1 46.0 1, 30 3.2 4.0 46.9 1, 20 4.8 5.8 48.9 1, 10 9.1 10.4 54.6 1, 4 20 − − 1, 1 50 35.8 159 10, 1 91 47.2 1208 (CF2=CCl2)x/(VOH)y X=1, Y=40 2.4 2.0 46.6 1, 30 3.2 2.7 47.7 1, 20 4.8 3.8 50.0 1, 10 9.1 6.7 57 1, 4 20 − − 1, 1 50 20.8 183 10, 1 91 26.3 1442 (CF2=CFCF3)x/(VOH)y X=1, Y=40 2.4 6.1 46.8 1, 30 3.2 7.9 48.0 1, 20 4.8 11.3 50.5 1, 10 9.1 19.6 58 1, 4 20 − − 1, 1 50 59.0 193 10, 1 91 73.9 1543
【００１７】材料の片面表面部に含フッ素親水性高分子
を付着結合させるためには、例えば含フッ素親水性コポ
リマーを、アルコール、ケトン、エステル、アミドある
いは炭化水素のような有機溶媒中に溶解し、その溶液中
に材料をその片面をプラスチック材料で被覆して浸漬す
るか、あるいはその溶液をスプレー又はローラーを用い
たコーティング法により材料の片面にその溶液を含浸さ
せた後、乾燥させる。このようにして、含フッ素親水性
高分子材料が片面表面部に付着し、片面のみが親水化さ
れた材料を得ることができる。材料に対する含フッ素親
水性高分子の付着量は、材料の片面表面部のみを親水化
させるに十分な量であればよく、使用する材料の多孔性
等により変化するが、通常、最終生成物の重量に対し
て、０．５〜５重量％、好ましくは１〜３重量％であ
る。材料に対する処理液として用いる含フッ素高分子溶
液中のその高分子濃度は、０．５〜２重量％の範囲に規
定するのがよい。この溶液中の高分子濃度が高すぎる
と、塗布や含浸処理に際して、材料の微細孔を塞ぎ、材
料の通気性が損われる。
を付着結合させるためには、例えば含フッ素親水性コポ
リマーを、アルコール、ケトン、エステル、アミドある
いは炭化水素のような有機溶媒中に溶解し、その溶液中
に材料をその片面をプラスチック材料で被覆して浸漬す
るか、あるいはその溶液をスプレー又はローラーを用い
たコーティング法により材料の片面にその溶液を含浸さ
せた後、乾燥させる。このようにして、含フッ素親水性
高分子材料が片面表面部に付着し、片面のみが親水化さ
れた材料を得ることができる。材料に対する含フッ素親
水性高分子の付着量は、材料の片面表面部のみを親水化
させるに十分な量であればよく、使用する材料の多孔性
等により変化するが、通常、最終生成物の重量に対し
て、０．５〜５重量％、好ましくは１〜３重量％であ
る。材料に対する処理液として用いる含フッ素高分子溶
液中のその高分子濃度は、０．５〜２重量％の範囲に規
定するのがよい。この溶液中の高分子濃度が高すぎる
と、塗布や含浸処理に際して、材料の微細孔を塞ぎ、材
料の通気性が損われる。
【００１８】また、親水性化多孔質フッ素樹脂材料は、
これに含フッ素モノマーと親水基に変換可能な酢酸ビニ
ルのような疎水性モノマーからなるコポリマーの有機溶
媒溶液を含浸させ、材料を乾燥し、次いでそのアセテー
ト基の少なくとも一部を親水基に変換することにより製
造することもできる。
これに含フッ素モノマーと親水基に変換可能な酢酸ビニ
ルのような疎水性モノマーからなるコポリマーの有機溶
媒溶液を含浸させ、材料を乾燥し、次いでそのアセテー
ト基の少なくとも一部を親水基に変換することにより製
造することもできる。
【００１９】前記のようにして得られる親水性多孔質フ
ッ素樹脂材料は、親水性含フッ素高分子がその片面表面
部に膜状又は粒子状に結合している構造を有する。これ
により材料の片面表面部が親水化される。親水性含フッ
素高分子の親水基当量を適度な範囲に規定し、高分子の
水に対する溶解性をコントロールすることにより、高分
子そのものの材料からの溶離を防ぐことできる。含フッ
素親水性コポリマーの多孔質フッ素樹脂材料への付着結
合力は、そのコポリマー中のフッ素原子の作用によって
強力なものとなり、その耐久性も安定した状態で長期間
にわたって維持される。
ッ素樹脂材料は、親水性含フッ素高分子がその片面表面
部に膜状又は粒子状に結合している構造を有する。これ
により材料の片面表面部が親水化される。親水性含フッ
素高分子の親水基当量を適度な範囲に規定し、高分子の
水に対する溶解性をコントロールすることにより、高分
子そのものの材料からの溶離を防ぐことできる。含フッ
素親水性コポリマーの多孔質フッ素樹脂材料への付着結
合力は、そのコポリマー中のフッ素原子の作用によって
強力なものとなり、その耐久性も安定した状態で長期間
にわたって維持される。
【００２０】本発明の散気材は、従来の散気材と同時
に、チューブ状やフィルム状、板体状等の種々の形状で
使用される。チューブ状の場合、外表面部のみが親水化
される。また、本発明の散気材は、非親水化の多孔質フ
ッ素樹脂チューブあるいはその他の通気性チューブに対
して、その周面に巻成して使用することもでき、さら
に、通気性板体に固定支持させて用いることもできる。
本発明の散気材を用いて水や水溶液中に気泡を分散させ
るには、その散気材の親水化表面側を水や水溶液と接触
させた状態で、空気や酸素、その他の所定のガスを、そ
の散気材の非親水化表面側（疎水表面側）から供給し、
その親水化表面側から水や水溶液中に放散させればよ
い。
に、チューブ状やフィルム状、板体状等の種々の形状で
使用される。チューブ状の場合、外表面部のみが親水化
される。また、本発明の散気材は、非親水化の多孔質フ
ッ素樹脂チューブあるいはその他の通気性チューブに対
して、その周面に巻成して使用することもでき、さら
に、通気性板体に固定支持させて用いることもできる。
本発明の散気材を用いて水や水溶液中に気泡を分散させ
るには、その散気材の親水化表面側を水や水溶液と接触
させた状態で、空気や酸素、その他の所定のガスを、そ
の散気材の非親水化表面側（疎水表面側）から供給し、
その親水化表面側から水や水溶液中に放散させればよ
い。
【００２１】本発明によれば、多孔質フッ素樹脂からな
るチューブの周面に、全体を親水化した多孔質フッ素樹
脂フィルムを巻成固定化して形成した散気管が提供され
る。この散気管も、表面部のみが親水化された構造にな
っているため、前記した表面部のみが親水化された多孔
質フッ素樹脂チューブと同様に、低い初期圧で気泡径の
小さい気泡を放出させることができる。なお、全体が親
水化された多孔質フッ素樹脂フィルムを得るには、前記
した親水化処理を、そのフィルム全体に対して適用すれ
ばよい。本発明の散気材には、チューブ状で用いる場
合、その肉厚は、０．１〜５ｍｍ、好ましくは０．１〜
２ｍｍである。また、フィルム状で用いる場合、その厚
さは０．０２５〜３ｍｍ、好ましくは０．０２５〜１ｍ
ｍであり、板体状で使用する場合、その厚さは１〜２０
ｍｍ、好ましくは１〜１０ｍｍである。
るチューブの周面に、全体を親水化した多孔質フッ素樹
脂フィルムを巻成固定化して形成した散気管が提供され
る。この散気管も、表面部のみが親水化された構造にな
っているため、前記した表面部のみが親水化された多孔
質フッ素樹脂チューブと同様に、低い初期圧で気泡径の
小さい気泡を放出させることができる。なお、全体が親
水化された多孔質フッ素樹脂フィルムを得るには、前記
した親水化処理を、そのフィルム全体に対して適用すれ
ばよい。本発明の散気材には、チューブ状で用いる場
合、その肉厚は、０．１〜５ｍｍ、好ましくは０．１〜
２ｍｍである。また、フィルム状で用いる場合、その厚
さは０．０２５〜３ｍｍ、好ましくは０．０２５〜１ｍ
ｍであり、板体状で使用する場合、その厚さは１〜２０
ｍｍ、好ましくは１〜１０ｍｍである。
【００２２】
【発明の効果】本発明の散気材は、多孔質フッ素樹脂を
基材として用いたことから、耐薬品性、耐熱性、非溶出
性にすぐれるとともに、その片面表面部のみを親水化さ
せたことから、散気を行うための初気圧力は低くてす
み、ランニングコストも少なくてすむ上、親水性表面部
から気泡が放出されるので、放出される気泡径は非常に
小さく、１ｍｍ以下の気泡径を得ることができる。ま
た、本発明による多孔質フッ素樹脂からなるチューブの
周面に、全体が親水化されたフッ素樹脂フィルムを巻成
固定化して形成した散気チューブも、低い初期圧で微細
な気泡を放出させることができる。
基材として用いたことから、耐薬品性、耐熱性、非溶出
性にすぐれるとともに、その片面表面部のみを親水化さ
せたことから、散気を行うための初気圧力は低くてす
み、ランニングコストも少なくてすむ上、親水性表面部
から気泡が放出されるので、放出される気泡径は非常に
小さく、１ｍｍ以下の気泡径を得ることができる。ま
た、本発明による多孔質フッ素樹脂からなるチューブの
周面に、全体が親水化されたフッ素樹脂フィルムを巻成
固定化して形成した散気チューブも、低い初期圧で微細
な気泡を放出させることができる。
【００２３】
【実施例】次に本発明を実施例によりさらに詳細に説明
する。なお、以下において示す各項目は、次のようにし
て測定及び評価されたものである。
する。なお、以下において示す各項目は、次のようにし
て測定及び評価されたものである。
【００２４】（１）厚さ 厚さは１／１０００ｍｍの精度を有するダイアル測厚ゲ
ージにて測定した。 （２）エタノールあわだち点（ＥＢＰ） 材料（膜）のサンプルの表面にエタノールを広げ、その
サンプルを固定装置に水平におき、ＥＢＰを評価した。
この場合、空気を底面から吹きつけた。ＥＢＰは、空気
泡が反対側の表面から連続して出た際の初期圧力(ｋｇ
／ｃｍ2)である。 （３）空孔率 親水性高分子の含浸以前（以下、単に含浸前材料とも言
う）の材料の空孔率は材料の密度を測定して得た。材料
（ポリテフトラフルオロエチレン）の密度は２．２ｇ／
ｃｍ3である。空孔率は以下の式を用いて算出した。 空孔率＝（２．２−サンプル密度）÷２．２×１００ 親水性高分子の含浸後の材料（以下、単に含浸後の材料
とも言う）の空孔率の計算においては、密度として２．
２ｇ／ｃｍ3の替りに２．１ｇ／ｃｍ3を採用した。 （４）流れ時間 流れ時間は、２００ｍｌの水を１気圧真空下で３５ｍｍ
厚のサンプルを通して通過させるに必要な時間である。
サンプルを水平に固定し、水を上から注ぐ。次いで下部
から吸引する。含浸前材料の測定の場合には、サンプル
を先ずエタノールで含浸して材料に親水性を付与する。 （５）耐久性 含浸処理後の材料の耐久性は、５回の流れ時間試験（１
回毎に乾燥）後、又は流れ試験機及び方法を用いて１０
リットルの水の流通後の親水性で示される。 （６）フッ素及び水酸基含量 フッ素含量及び水酸基含量は計算で求める。 （７）水透過性（ＷＰ） ＷＰは次式により求める。 ＷＰ＝２００÷（流れ時間−６０×（１．７５）2×３．１４） （８）耐熱性 耐熱性は膜を枠に固定した後、材料を試験温度に制御し
た空気オーブン中に所定時間置いた後、親水性を下記に
従って測定することにより求める。 （９）ガーレイ値（ＧＮ） ＧＮは、１００ｃｍ3の空気が６．４５ｃｍ3のサンプル
面積を１２．４ｃｍ水圧下で通過するに必要な時間を測
定することにより求める。 （10）耐酸、耐アルカリ及び耐溶剤性 サンプルを実施例中に示した時間液中に浸漬する。乾燥
後親水性を下記に従って測定する。 （11）親水性 初期親水性は高さ５ｃｍのところから水滴をサンプル表
面に落し、水滴が吸収されるまでにかかる時間を測定す
ることにより求める。親水性は次のように評価する。 Ａ：１秒以内に吸収 Ｂ：自然に吸収 Ｃ：加圧してのみ吸収 Ｄ：吸収されないが接触角は減少 Ｅ：吸収されない。即ち、水を撥ねる。このＥ評価は多
孔性フッ素樹脂材料に特有である。
ージにて測定した。 （２）エタノールあわだち点（ＥＢＰ） 材料（膜）のサンプルの表面にエタノールを広げ、その
サンプルを固定装置に水平におき、ＥＢＰを評価した。
この場合、空気を底面から吹きつけた。ＥＢＰは、空気
泡が反対側の表面から連続して出た際の初期圧力(ｋｇ
／ｃｍ2)である。 （３）空孔率 親水性高分子の含浸以前（以下、単に含浸前材料とも言
う）の材料の空孔率は材料の密度を測定して得た。材料
（ポリテフトラフルオロエチレン）の密度は２．２ｇ／
ｃｍ3である。空孔率は以下の式を用いて算出した。 空孔率＝（２．２−サンプル密度）÷２．２×１００ 親水性高分子の含浸後の材料（以下、単に含浸後の材料
とも言う）の空孔率の計算においては、密度として２．
２ｇ／ｃｍ3の替りに２．１ｇ／ｃｍ3を採用した。 （４）流れ時間 流れ時間は、２００ｍｌの水を１気圧真空下で３５ｍｍ
厚のサンプルを通して通過させるに必要な時間である。
サンプルを水平に固定し、水を上から注ぐ。次いで下部
から吸引する。含浸前材料の測定の場合には、サンプル
を先ずエタノールで含浸して材料に親水性を付与する。 （５）耐久性 含浸処理後の材料の耐久性は、５回の流れ時間試験（１
回毎に乾燥）後、又は流れ試験機及び方法を用いて１０
リットルの水の流通後の親水性で示される。 （６）フッ素及び水酸基含量 フッ素含量及び水酸基含量は計算で求める。 （７）水透過性（ＷＰ） ＷＰは次式により求める。 ＷＰ＝２００÷（流れ時間−６０×（１．７５）2×３．１４） （８）耐熱性 耐熱性は膜を枠に固定した後、材料を試験温度に制御し
た空気オーブン中に所定時間置いた後、親水性を下記に
従って測定することにより求める。 （９）ガーレイ値（ＧＮ） ＧＮは、１００ｃｍ3の空気が６．４５ｃｍ3のサンプル
面積を１２．４ｃｍ水圧下で通過するに必要な時間を測
定することにより求める。 （10）耐酸、耐アルカリ及び耐溶剤性 サンプルを実施例中に示した時間液中に浸漬する。乾燥
後親水性を下記に従って測定する。 （11）親水性 初期親水性は高さ５ｃｍのところから水滴をサンプル表
面に落し、水滴が吸収されるまでにかかる時間を測定す
ることにより求める。親水性は次のように評価する。 Ａ：１秒以内に吸収 Ｂ：自然に吸収 Ｃ：加圧してのみ吸収 Ｄ：吸収されないが接触角は減少 Ｅ：吸収されない。即ち、水を撥ねる。このＥ評価は多
孔性フッ素樹脂材料に特有である。
【００２５】参考例１ テトラフロロエチレン／ビニルアルコール共重合体（テ
トラフロロエチレン／ビニルアルコール共重合体のケン
化合物；ケン化度１００％；フッ素含量２７重量％；水
酸基含量１４．５ミリモル／ｇ）を１リットルのメタノ
ールに溶かし、０．２重量％メタノール溶液を調製し
た。厚さ４０μｍ、空孔率８０％の多孔質フッ素樹脂膜
を上記メタノール溶液中に浸漬して含浸した後、枠に固
定し、５０℃で５分間乾燥した。同様な工程を５回繰返
し、親水性がＡ評価で、流れ時間が６０秒の親水性多孔
質膜を得た。このものの厚さは３０μｍで、空孔率は７
０％、細孔直径は０．２μｍ、ＷＰは２０ｃｍ3／ｃｍ2
・分であった。耐熱温度１２０℃において、この良好な
親水性は２４時間後も維持されていたが、１３５℃にお
いては親水性は失なわれた。
トラフロロエチレン／ビニルアルコール共重合体のケン
化合物；ケン化度１００％；フッ素含量２７重量％；水
酸基含量１４．５ミリモル／ｇ）を１リットルのメタノ
ールに溶かし、０．２重量％メタノール溶液を調製し
た。厚さ４０μｍ、空孔率８０％の多孔質フッ素樹脂膜
を上記メタノール溶液中に浸漬して含浸した後、枠に固
定し、５０℃で５分間乾燥した。同様な工程を５回繰返
し、親水性がＡ評価で、流れ時間が６０秒の親水性多孔
質膜を得た。このものの厚さは３０μｍで、空孔率は７
０％、細孔直径は０．２μｍ、ＷＰは２０ｃｍ3／ｃｍ2
・分であった。耐熱温度１２０℃において、この良好な
親水性は２４時間後も維持されていたが、１３５℃にお
いては親水性は失なわれた。
【００２６】また、この膜を水中に浸漬したところ、水
中への物質の溶解は起らなかった（コポリマーの溶出な
し）。沸騰水中に浸漬した場合も変化は見られなかっ
た。上記の膜は、１２規定塩酸（室温）や１規定塩酸
（８０℃）などの酸に対し高い耐酸性を示し、また、５
規定水酸化ナトリウム（室温）や１規定水酸化ナトリウ
ム（８０℃）などのアルカリに対しても高い耐アルカリ
性を示した。
中への物質の溶解は起らなかった（コポリマーの溶出な
し）。沸騰水中に浸漬した場合も変化は見られなかっ
た。上記の膜は、１２規定塩酸（室温）や１規定塩酸
（８０℃）などの酸に対し高い耐酸性を示し、また、５
規定水酸化ナトリウム（室温）や１規定水酸化ナトリウ
ム（８０℃）などのアルカリに対しても高い耐アルカリ
性を示した。
【００２７】参考例２ テトラフロロエチレン／酢酸ビニルコポリマーをメチル
エチルケトンに溶かし、０．３重量％溶液を調製した。
厚さ４０μｍ、空孔率８０％の多孔質ポリテトラフロロ
エチレン膜を上記溶液で含浸した後枠に固定し、６０℃
で５分間乾燥した。同様な工程を５回繰返した。得られ
た膜をナトリウムメトキシド含有エタノール中に浸漬し
て３０分加熱処理してケン化を行ったケン化処理した親
水性膜を水洗した。この膜は参考例１のフィルムと同様
な特性を示した。
エチルケトンに溶かし、０．３重量％溶液を調製した。
厚さ４０μｍ、空孔率８０％の多孔質ポリテトラフロロ
エチレン膜を上記溶液で含浸した後枠に固定し、６０℃
で５分間乾燥した。同様な工程を５回繰返した。得られ
た膜をナトリウムメトキシド含有エタノール中に浸漬し
て３０分加熱処理してケン化を行ったケン化処理した親
水性膜を水洗した。この膜は参考例１のフィルムと同様
な特性を示した。
【００２８】参考例３ 厚さ４８μｍ、ＧＮ６．１秒、ＥＢＰ１．１５ｋｇ／ｃ
ｍ2、空孔率７６％、流れ時間３６秒の多孔質ポリテト
ラフロロエチレン膜を、参考例１で用いた共重合体の１
％メタノール溶液中に３０秒間浸漬し、取り出してから
枠に固定した後、室温で１時間乾燥した。得られた膜の
物性は次の通りであった。膜のコポリマー含量：０．７
５ｋｇ／ｍ2、膜厚：３６μｍ、ＧＮ：１０．４秒、Ｅ
ＢＰ：１．２ｋｇ／ｃｍ2、空孔率：７１％、流れ時
間：５６秒、ＷＰ速さ：２０ｃｍ3／ｍ2・分。
ｍ2、空孔率７６％、流れ時間３６秒の多孔質ポリテト
ラフロロエチレン膜を、参考例１で用いた共重合体の１
％メタノール溶液中に３０秒間浸漬し、取り出してから
枠に固定した後、室温で１時間乾燥した。得られた膜の
物性は次の通りであった。膜のコポリマー含量：０．７
５ｋｇ／ｍ2、膜厚：３６μｍ、ＧＮ：１０．４秒、Ｅ
ＢＰ：１．２ｋｇ／ｃｍ2、空孔率：７１％、流れ時
間：５６秒、ＷＰ速さ：２０ｃｍ3／ｍ2・分。
【００２９】参考例４ 次に、前記参考例１〜３で得た親水性膜について、その
物性を以下のようにして評価した。 （耐久性試験）親水性膜に２００ｍｌの水を５回通じ
（１回毎に乾燥）るか（方法１）、又は１０ｌの水を連
続して通じた（方法２）後、親水性試験を行った。結果
は次の通りである。
物性を以下のようにして評価した。 （耐久性試験）親水性膜に２００ｍｌの水を５回通じ
（１回毎に乾燥）るか（方法１）、又は１０ｌの水を連
続して通じた（方法２）後、親水性試験を行った。結果
は次の通りである。
【００３０】親水性膜を５回流れ時間試験に供した。
尚、各試験毎に乾燥を行った。次いで、この膜について
親水性試験を行ったところ、Ａの評価が得られた。ま
た、別の含浸膜サンプルについて、流れ時間試験機及び
試験法を用いて、１０リットルの水を連続して通じた。
この膜の親水性試験結果はＡであった。
尚、各試験毎に乾燥を行った。次いで、この膜について
親水性試験を行ったところ、Ａの評価が得られた。ま
た、別の含浸膜サンプルについて、流れ時間試験機及び
試験法を用いて、１０リットルの水を連続して通じた。
この膜の親水性試験結果はＡであった。
【００３１】（耐熱性）親水性膜を次下の温度、時間で
加熱処理した後、親水性試験を行ったところ、次の結果
を得た。 温度 時間 親水性試験結果 １００℃ ３０時間 Ａ １２０℃ ５時間 Ｂ（６０秒後に吸収） １２０℃ ２４時間 Ｂ（６０秒後に吸収） １２０℃ ４８時間 Ｂ（１２０秒後に吸収） １２０℃ ２時間 Ｃ又はＤ １５０℃ ２４時間 Ｄ ２００℃ １時間 Ｄ
加熱処理した後、親水性試験を行ったところ、次の結果
を得た。 温度 時間 親水性試験結果 １００℃ ３０時間 Ａ １２０℃ ５時間 Ｂ（６０秒後に吸収） １２０℃ ２４時間 Ｂ（６０秒後に吸収） １２０℃ ４８時間 Ｂ（１２０秒後に吸収） １２０℃ ２時間 Ｃ又はＤ １５０℃ ２４時間 Ｄ ２００℃ １時間 Ｄ
【００３２】（耐酸化性）親水性膜を以下に示す酸化条
件下に以下に示す時間浸漬した後、親水性試験を行った
とろ、次の結果を得た。 酸化剤 温度 時間 親水性試験結果 １Ｎ塩酸 ８０℃ ２時間 Ａ ３Ｎ硝酸 室温 ３５０時間 Ａ １２Ｎ硝酸 室温 １時間 Ａ
件下に以下に示す時間浸漬した後、親水性試験を行った
とろ、次の結果を得た。 酸化剤 温度 時間 親水性試験結果 １Ｎ塩酸 ８０℃ ２時間 Ａ ３Ｎ硝酸 室温 ３５０時間 Ａ １２Ｎ硝酸 室温 １時間 Ａ
【００３３】（耐アルカリ性）親水性膜を以下に示すア
ルカリ性条件下で以下に示す時間浸漬した後、親水性試
験を行ったところ、以下の結果を得た。 アルカリ 温度 時間 親水性試験結果 １Ｎ水酸化ナトリウム ８０℃ １時間 Ａ １Ｎ水酸化ナトリウム ８０℃ ５時間 Ｄ ６Ｎ水酸化ナトリウム 室温 ３６時間 Ａ
ルカリ性条件下で以下に示す時間浸漬した後、親水性試
験を行ったところ、以下の結果を得た。 アルカリ 温度 時間 親水性試験結果 １Ｎ水酸化ナトリウム ８０℃ １時間 Ａ １Ｎ水酸化ナトリウム ８０℃ ５時間 Ｄ ６Ｎ水酸化ナトリウム 室温 ３６時間 Ａ
【００３４】（耐有機溶剤性）親水性膜を以下に示す溶
剤を通じた後、親水性試験を行ったところ、次の結果を
得た。 溶剤 流通量 親水性試験結果 メタノール ３００ｍｌ Ａ エタノール ２０００ｍｌ Ａ アセトン ５０００ｍｌ Ａ メタノールは、コポリマーの良好な溶剤であるにも拘ら
ず、３００ｍｌのメタノール流通後の親水性はＡであっ
た。なお、エタノール及びアセトンは上記コポリマーの
良好な溶剤ではない。
剤を通じた後、親水性試験を行ったところ、次の結果を
得た。 溶剤 流通量 親水性試験結果 メタノール ３００ｍｌ Ａ エタノール ２０００ｍｌ Ａ アセトン ５０００ｍｌ Ａ メタノールは、コポリマーの良好な溶剤であるにも拘ら
ず、３００ｍｌのメタノール流通後の親水性はＡであっ
た。なお、エタノール及びアセトンは上記コポリマーの
良好な溶剤ではない。
【００３５】実施例１ 肉厚：１ｍｍ、空孔率：５０％、細孔径：０．２μｍの
内径６ｍｍの多孔質フッ素樹脂チューブ（ポリテトラフ
ルオロエチレンチューブ）の外表面を、脱脂洗浄する。
このチューブ外表面部に、テトラフルオロエチレン／ビ
ニルアルコール共重合体（テトラフルオロエチレン／酢
酸ビニル共重合体のケン化物、ケン化度：１００％、フ
ッ素含有率：２７重量％、水酸基含有率１４．５ｍｍｏ
ｌ／ｇ）を１．５重量％含むメチルアルコール溶液を塗
布した後、室温でメタノールをとばして外表面部のみが
親水化された散気管を得た。次に、この散気管の一方の
開口端を閉塞して水中に入れ、他方の開口部から空気を
供給して、散気管表面から気泡を放出させた。また、比
較のために、親水化処理を施していない多孔質フッ素樹
脂チューブを用いて、同様にして気泡を水中に放出させ
た。前記試験の結果、本発明の散気管を用いて気泡を形
成するときには、散気管を通過させる空気の初期圧は
０．２ｋｇ／ｃｍ2であり、得られる気泡径は１ｍｍ以
下という微細なものであった。一方、比較のための散気
管を用いた場合には、初期圧は０．０５ｋｇ／ｃｍ2と
小さいが、得られる気泡径は３〜４ｍｍという大きなも
のであった。
内径６ｍｍの多孔質フッ素樹脂チューブ（ポリテトラフ
ルオロエチレンチューブ）の外表面を、脱脂洗浄する。
このチューブ外表面部に、テトラフルオロエチレン／ビ
ニルアルコール共重合体（テトラフルオロエチレン／酢
酸ビニル共重合体のケン化物、ケン化度：１００％、フ
ッ素含有率：２７重量％、水酸基含有率１４．５ｍｍｏ
ｌ／ｇ）を１．５重量％含むメチルアルコール溶液を塗
布した後、室温でメタノールをとばして外表面部のみが
親水化された散気管を得た。次に、この散気管の一方の
開口端を閉塞して水中に入れ、他方の開口部から空気を
供給して、散気管表面から気泡を放出させた。また、比
較のために、親水化処理を施していない多孔質フッ素樹
脂チューブを用いて、同様にして気泡を水中に放出させ
た。前記試験の結果、本発明の散気管を用いて気泡を形
成するときには、散気管を通過させる空気の初期圧は
０．２ｋｇ／ｃｍ2であり、得られる気泡径は１ｍｍ以
下という微細なものであった。一方、比較のための散気
管を用いた場合には、初期圧は０．０５ｋｇ／ｃｍ2と
小さいが、得られる気泡径は３〜４ｍｍという大きなも
のであった。
【００３６】実施例２ 厚さ：５０μｍ、空孔率：６０％、細孔径：０．２μｍ
の多孔質フッ素樹脂フィルム（ポリテトラフルオロエチ
レンの延伸多孔質フィルム）を、実施例１で示した含フ
ッ素共重合体の２重量％溶液中に浸漬し、フィルム全体
に溶液を充分に含浸させた後、室温でメタノールを蒸発
除去した。次に、実施例１で示した非親水化多孔質フッ
素樹脂チューブの外周面に、前記で得た親水化多孔質フ
ッ素樹脂フィルムをラセン状に巻成固定化して散気管を
作製した。この散気管を用いて実施例１と同様の散気試
験を行った結果、この場合には、初期圧：０．１ｋｇ／
ｃｍ2、気泡径：１ｍｍ以下という良好な成績が得られ
た。
の多孔質フッ素樹脂フィルム（ポリテトラフルオロエチ
レンの延伸多孔質フィルム）を、実施例１で示した含フ
ッ素共重合体の２重量％溶液中に浸漬し、フィルム全体
に溶液を充分に含浸させた後、室温でメタノールを蒸発
除去した。次に、実施例１で示した非親水化多孔質フッ
素樹脂チューブの外周面に、前記で得た親水化多孔質フ
ッ素樹脂フィルムをラセン状に巻成固定化して散気管を
作製した。この散気管を用いて実施例１と同様の散気試
験を行った結果、この場合には、初期圧：０．１ｋｇ／
ｃｍ2、気泡径：１ｍｍ以下という良好な成績が得られ
た。
Claims (5)
- 【請求項１】 多孔質フッ素樹脂材料からなり、その片
面の表面部のみに親水基を有する含フッ素高分子を付着
結合させて親水化させたことを特徴とする散気材。 - 【請求項２】 該含フッ素親水性高分子中のフッ素含有
率が２〜６０重量％で、親水基当量が４５〜７００であ
る請求項１の散気材。 - 【請求項３】 水又は水溶液中にガスを微細気泡として
分散させるに際し、前記請求項１〜２のいずれかの散気
材を、その親水化側の表面を水又は水溶液と接触させた
状態で、ガスをその散気材の非親水化側の表面から供給
することを特徴とする散気方法。 - 【請求項４】 外周面表面部のみが親水基を有する含フ
ッ素高分子を付着結合させて親水化された多孔質フッ素
樹脂チューブからなる散気管。 - 【請求項５】 多孔質フッ素樹脂チューブの外周面に、
全体が親水基を有する含フッ素高分子を付着結合させて
親水化された多孔質フッ素樹脂フィルムを巻成固定化し
てなる散気管。
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|---|---|---|---|
| JP22112791A JP3149970B2 (ja) | 1991-08-06 | 1991-08-06 | 散気材及びそれを用いたガスの散気方法 |
| EP92112867A EP0526823B1 (en) | 1991-08-06 | 1992-07-28 | A gas diffusion article |
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| US07/924,205 US5262096A (en) | 1991-08-06 | 1992-08-03 | Gas diffusion article |
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|---|---|---|---|
| JP22112791A JP3149970B2 (ja) | 1991-08-06 | 1991-08-06 | 散気材及びそれを用いたガスの散気方法 |
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| JP22112791A Expired - Fee Related JP3149970B2 (ja) | 1991-08-06 | 1991-08-06 | 散気材及びそれを用いたガスの散気方法 |
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| US7748233B2 (en) * | 1998-12-23 | 2010-07-06 | S.I.P. Technologies L.L.C. | Sanitized water dispenser |
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| US7279215B2 (en) | 2003-12-03 | 2007-10-09 | 3M Innovative Properties Company | Membrane modules and integrated membrane cassettes |
| GB2418640B (en) * | 2004-08-21 | 2009-11-18 | Permavoid Ltd | Product for retention and degradation of pollutant substances |
| US7674514B2 (en) * | 2005-12-02 | 2010-03-09 | Thomas E Frankel | Multiple layered membrane with thin fluorine containing polymer layer |
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| KR100934587B1 (ko) * | 2009-06-04 | 2009-12-31 | 주식회사 그린기술산업 | 산기관 및 제조방법 |
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| US20140264969A1 (en) * | 2013-03-15 | 2014-09-18 | Environmental Dynamics International, Inc. | Single-layer membrane comprising polytetrafluoroethylene interspersed therein |
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|---|---|---|---|---|
| US3644231A (en) * | 1968-03-01 | 1972-02-22 | Kanegafuchi Spinning Co Ltd | Porous member for diffusing air and process for producing the same |
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| US3651003A (en) * | 1968-12-18 | 1972-03-21 | Du Pont | Hexa(alkoxymethyl)melamine-modified hydroxylated fluoropolymer coating compositions and processes |
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| US3978176A (en) * | 1972-09-05 | 1976-08-31 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Sparger |
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1991
- 1991-08-06 JP JP22112791A patent/JP3149970B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1992
- 1992-07-28 EP EP92112867A patent/EP0526823B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1992-07-28 DE DE69202022T patent/DE69202022T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1992-08-03 US US07/924,205 patent/US5262096A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| JPH0538424A (ja) | 1993-02-19 |
| EP0526823B1 (en) | 1995-04-12 |
| DE69202022T2 (de) | 1995-08-24 |
| DE69202022D1 (de) | 1995-05-18 |
| EP0526823A1 (en) | 1993-02-10 |
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