JP3227519B2 - 親水性膜及びその製造方法 - Google Patents
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Description
の製造方法に関する。
67号に開示されたものが知られている。この公知の膜
は、ポリエチレングリコール鎖からなる親水基を含むも
のである。上記ポリエチレングリコール鎖は、その鎖の
どちらかにアルキル鎖等が結合している。しかしなが
ら、上記親水基を有する公知化合物の分子量は低いもの
である。さらには、セルロースエステルから形成される
マトリックスのみが、膜のマトリックスとして記されて
いる。しかしながら、このような膜はそれ自身がすでに
ある程度の親水性を有している。
染されにくい。しかしこのような膜を用いる場合には、
膜の耐薬品性に限界があるという問題点がある。
しかもより多くの疎水性ポリマーを用いる場合には良好
な耐薬品性を有する膜を見出した。
液により凝固させて形成したポリマーマトリックスから
成り、該ポリマーマトリックスは、親水性鎖部分を有し
且つ凝固液によって凝固しない化合物の有する親水性基
に結合しており、上記化合物はいずれかの側で疎水性基
に結合し且つ非化学的結合により上記ポリマーマトリッ
クスに固着していると共に、少なくとも2000の分子
量を存し、増粘剤として作用するものであることを特徴
とする膜濾過用親水性膜に係るものである。
されず且つ増粘剤として作用する分子量が少なくとも2
000である化合物に特徴を有する。
化合物の中心部分が、所望により変性されたポリグリコ
ールからなるものがよい。
に高いフラックスの生成を可能にする。驚くべきことに
このような化合物は、気孔数を相当に増加させるという
ことも見出した。増粘剤として作用する化合物の中心部
分に結合された疎水性基が、凝固液での凝固の間にポリ
マーマトリックスに挿入され、ポリマーマトリックス中
で強く固着される。
ゲン性(non−ionogenic)ポリアルキレン
グリコール又はジアルキルポリグリコールエーテルを包
含する。特に最適な化合物は、商業的に入手可能な「ダ
プラル GT 282」、「ダプラル T 282」及
び「T 212」(商標、アクゾ社製)である。
2(1981)には、疎水性重合体とポリエチレングリ
コールの混合物からなる注型用シロップの凝固により形
成される膜について開示されている。しかしながら、凝
固後に得られる上記膜は、充分な親水性を有していな
い。この理由は、凝集のために用いられる水性液体によ
る凝固中に親水性の化合物が凝固した膜から溶出するた
めである。
号には、適当な溶媒中で溶解させた親水性ポリマーと疎
水性ポリマーの混合物を凝固浴中に凝固させ、凝固後膜
マトリックスの内部又は表面に存在する親水性ポリマー
を化学的に架橋処理し、ポリマーマトリックスの内部又
は表面に親水性ポリマーを固定することによって親水性
膜を調製することが開示されている。
る親水性基を含む化合物は、化学的結合ではなく純粋に
物理的な結合によりポリマーマトリックスに固着されて
おり、上記の公知の膜における化学結合処理は行なわれ
ない。
る場合、好ましくは親水性鎖中に存在する場合には、所
望により結合処理を付加的に行なうことができる。
本質的に水に不溶性であり、且つ鎖のどちらか一方に親
水性基が結合している疎水性鎖部分を有する界面活性剤
を用いて親水性化された疎水性膜が開示されている。こ
の膜は、後処理(コーティング処理)を行なうことによ
り親水性化されている。この場合にはコーティングが非
化学的又は物理的に固着されており、時間の経過に伴っ
てコーティングが溶出するという問題点がある。
乳製品の濾過、食品の濾過等のミクロ濾過及び/又は限
外濾過に特に好適に用いられる。むろん本発明により得
られる親水性膜の用途は、これら上記の分野に限られな
い。
は、ポリビニルクロライド、ポリアミド、モダクリル、
セルロースアセテート、ポリプロピレン、ポリビニリデ
ンフルオライド、ポリテトラフルオロエチレン、ポリア
クリロニトリル、ポリエーテルイミド、ポリフェニレン
オキシド、ポリスルフォン、ポリエーテルスルフォン等
から選ぶことができる。
は、多種の化学薬品に対する耐性を有するという重要な
特性をもっている。
は、ポリアクリロニトリル又はポリスルフォンを用いて
形成されるポリマーマトリックスが非常に優れた結果を
与える。
は、好ましくはジメチルホルムアミド又はN−メチルピ
ロリドンであるが、その他ジメチルスルフォキシド、ジ
メチルアセトアミド等のような他の適当な溶剤も用いる
ことができる。
マーの注型用シロップを調製し、該注型用シロップを鎖
のどちらか一方に疎水性鎖が結合している親水性鎖を有
する化合物と混合し、層を形成し、次いで凝固液で該層
を凝固させてポリマーマトリックス膜を形成させること
により親水性膜を製造する方法であって、上記親水性基
含有化合物が非化学的結合によりポリマーマトリックス
中に固着されていることからなる親水性膜の製造方法に
係るものである。
化合物を使用することにより、一方では注型用シロップ
の粘度に有利な変化をもたらし、他方では相対的に高く
なった分子量のためにポリマーマトリックス中での強固
な固着を可能にし、その結果溶出が防止できる。
ールを増粘剤として作用する化合物として用いる。
つ親水性膜を形成する。
形成が促進され、その結果得られる膜の気孔率が増加す
る。
され、膜表面の汚染が低減する。
オノゲン性ポリアルキレングリコール又はジアルキルポ
リグリコールエーテルを用いることが好ましい。
好ましくは注型用シロップが、増粘剤として作用する化
合物を250g/l以下含有するように調製する。
き、たとえ増粘剤として作用する化合物の使用量が少な
くても、親水性基を有していない以外は親水性膜と同一
の膜を用いて得られる場合に比べて5〜6倍も大きいの
浄水フラックスが得られる親水性膜を製造することがで
きる。
く限定されない。例えば、平面膜、中空膜、管状膜など
用途によって適宜選択することが可能である。
が、本発明はこれらの実施例に限定されるものではな
い。また、本発明は、本発明に従い親水性膜を製造する
にあたり、親水性を発現する膜変性剤として増粘剤とし
て作用する化合物の使用を包含する。
り調製した。シロップAの組成はジメチルホルムアミド
(DMF)中、ポリスルフォン24%、「ダプラル」
(商標、アクゾ社製)5%であり、シロップBの組成は
DMF中ポリスルフォン24%とした。
の浄水フラックス(CWF)の定量を行なった後、クエ
ン酸/リン酸塩緩衝液(pH=4.7)中においてβラ
クトグロブリン溶液(初期濃度0.1%)を用いて濾過
を行なった。その結果を表1に示す。表中のフラックス
量の単位は(l/m2h.bar)である。
の限外濾過後の親水性膜Aのフラックスの減少が、標準
膜Bを用いた場合よりも顕著に少ないことが明らかであ
る。
1のシロップAから調製された管状親水性ポリスルフォ
ン膜とを、オイルエマルションの分離のためのバッチ試
験を行なって比較した。
トリル膜では5l/m2h.barの生成フラックスが
得られ、一方上記親水性ポリスルフォン膜では20l/
m2h.barの生成フラックスが得られた。
水性ポリスルフォン膜の膜表面は、ほとんど溶質による
汚染が認められなかった。
離した乳漿に対する試験を、DMF76%、ポリスルフ
ォン24%の組成をもつ注型用シロップより調製された
標準ポリスルフォン膜及びNメチルピロリドン(NM
P)中ポリスルフォン25%、「ダプラル」5%の組成
をもつ注型用シロップより調製された親水性膜を用いて
行ない、結果を比較した。スキムミルクを用いて行なっ
た試験で得られたフラックスの結果を表2に示す。
のフラックスを生成し、且つ使用後の洗浄も容易であっ
た。
膜マトリックスをより親水性にすること及び得られる限
外濾過膜の気孔率を増大することに基づくものである。
とにより、細孔膜の形成における生成フラックスが大幅
に増加する。
いて、DMF中18%のPVDFを含有する注型用シロ
ップから注型されたフィルムを凝固して調製されたPV
DF平面膜は、美しい細孔の断面を有しているが、1b
arではフラックスを与えない。
ル」を添加すると、気孔を有する細孔構造をもち、且つ
約825l/m2h.bar.の浄水フラックス(CW
F)が得られた。
Claims (8)
- 【請求項1】注型用シロップから凝固液により凝固させ
て形成したポリマーマトリックスから成り、該ポリマー
マトリックスは、親水性鎖部分を有し且つ凝固液によっ
て凝固しない化合物の有する親水性基に結合しており、
上記化合物はいずれかの側で疎水性基に結合し且つ非化
学的結合により上記ポリマーマトリックスに固着してい
ると共に、少なくとも2000の分子量を存し、増粘剤
として作用するものであることを特徴とする膜濾過用親
水性膜。 - 【請求項2】増粘剤として作用する化合物の中心部分
が、変性又は未変性のポリグリコールである請求項1記
載の膜濾過用親水性膜。 - 【請求項3】増粘剤として作用する化合物が、非イオノ
ゲン性ポリアルキレングリコール又はジアルキルポリグ
リコールエーテルである請求項1記載の膜濾過用親水性
膜。 - 【請求項4】膜形成性ポリマーの注型用シロップを調製
し、上記注型用シロップにいずれかの側が疎水性基に結
合している親水性基を存する化合物と混合し、層を形成
し、凝固液で凝固させてポリマーマトリックス膜を形成
せしめる方法であって、上記親水性基含有化合物が非化
学的結合によりポリマーマトリックスに固着されてお
り、且つ注型用シロップに混合される上記化合物が少な
くとも2000の分子量を有し、増粘剤として作用する
ものである請求項1〜3のいずれかに記載の親水性膜の
製造方法。 - 【請求項5】増粘剤として作用する化合物が、変性のポ
リグリコールである請求項4記載の親水性膜の製造方
法。 - 【請求項6】増粘剤として作用する化合物が、非イオノ
ゲン性ポリアルキレングリコール又はジアルキルポリグ
リコールエーテルである請求項4記載の親水性膜の製造
方法。 - 【請求項7】注型用シロップが増粘剤として作用する化
合物を250g/l以下含有する請求項4〜6のいずれ
かに記載の親水性膜の製造方法。 - 【請求項8】鎖のどちらか一方に疎水性基が結合してい
る親水性鎖を有する化合物であって、少なくとも200
0の分子量を有し、増粘剤として作用し、且つ請求項4
による親水性膜の製造方法において親水性を発現する膜
変性剤。
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