JP3277233B2 - 多孔性材料の形成 - Google Patents

多孔性材料の形成

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JP3277233B2 JP51158091A JP51158091A JP3277233B2 JP 3277233 B2 JP3277233 B2 JP 3277233B2 JP 51158091 A JP51158091 A JP 51158091A JP 51158091 A JP51158091 A JP 51158091A JP 3277233 B2 JP3277233 B2 JP 3277233B2
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は支持体又は担体上に重合体被覆物を形成する
ことに関する。特に本発明は自己集合したミクロ構造化
された液体からなり、微量濾過、限界濾過及び逆浸透で
使用するのに適した多孔性材料の被覆物の形成に関す
る。
現在まで斯かる材料はスピノダル（spinodal）分解又
は転相技術によって製造されてきた。これらの技術で生
成される膜は、構造に関して多数の不利益を招いてお
り、更にこれらの技術は限られた数の材料でしか適用で
きない。
本発明は、特に自己集合したミクロ構造化された液体
に関するので、斯かる液体を論じることが適切である。
油などの疎水性液体及び水などの親水性液体は通常混
じり合わないが、界面活性剤の如き両親媒性物質の存在
下で混合できる。簡便にするため以下疎水性成分を油、
親水性成分を水と称する。成分の濃度に依存するが、油
／水／界面活性剤の混合物でエマルジョンが生成でき
る。斯かるエマルジョンは、通常水が分散相で油が連続
相の油中水型エマルジョン、又は油が分散相で水が連続
相の水中油型エマルジョンであろう。これらのエマルジ
ョンは、その小滴の寸法に起因して同じ程度大きさの波
長の光が散乱するため不透明系である。
界面活性剤は、親水性の頭部と疎水性の尾部で特徴づ
けられる。大抵の場合尾部は鎖状の１つのパラフィン系
炭化水素からなるが、更に複雑であってもよい。本発明
は特に、尾部が、大抵の場合油と水の両方に溶解性の乏
しい二重鎖である界面活性剤に関する。
界面活性剤分子が両親媒性の性質をもつ結果、界面活
性剤分子が疎水性領域と親水性領域とを分離するように
溶液中で自己凝集する。ある濃度の油、界面活性剤及び
水の場合、驚くべきことに混合物は透明になり、時には
無色になる。これは光の波長の尺度で混合物が均質な溶
液になることを示す。見かけ上均質な溶液は顕微鏡の尺
度で、固定した、定量可能な構造を示し、この構造は自
動的に形成される。
本明細書で、斯かる熱力学的に安定で透明な溶液をミ
クロエマルジョンと呼ぶ。本発明を主としてミクロエマ
ルジョンを形成する三元系に関連して説明するが、他の
系及び他のミクロ構造化された液体も有用であるのでそ
れに限定されないと理解すべきである。例えばメタクリ
ル酸メチルとヘキサデカン、又は重合性界面活性剤と水
の如き、ある種の二元系を、油又は水に加える重合性添
加剤だけでなく塩，油の混合物、混合界面活性剤を含有
できる四元及び他の多成分系と同時に、多孔性材料を形
成するため使用してよい。
斯かる混合物は、自己重合したミクロ構造を示し、界
面活性剤の単分子層又は２分子層によって分離された二
連続性相からなる場合が多いと言われる（しかし、該混
合物は、油中水型又はその逆の連結しない球からなって
よい）。二連続性相が界面活性剤の単分子層で分離され
る場合、一方の相（又はサブ堆積）は油層であり、他方
の相は水層である。二連続性相が界面活性剤の２分子層
で分離されている場合、両方のラビリンス（曲がりくね
った路状物）は両方共油性又は水性であり、界面活性剤
の２分子層の間は夫々水又は油を含有して膨潤している
だろう。
自己集合したミクロ構造では、界面活性剤によって形
成される表面は、確立された熱力学の法則に従い、ま
た、界面活性剤分子に要求される全体的及び局部的充填
拘束条件を満たす全体的又は局部的に最小のエネルギー
を示す形状を達成する。ある界面活性剤の拘束は、油又
は水の性質に依存する。例えば、ヘキサンの如き短鎖の
アルカンは、ドデカンなど長鎖のアルカンと比較して、
より強力に炭化水素界面活性剤尾部に浸透し、形成され
た界面活性剤の膜が後者の場合よりより大きい曲率をと
るよう強制する。
油／水／界面活性剤系の場合、曲率は３つの力の平衡
によってさだまる。その力というのは、頭部の斥力、水
中での尾部間の疎水性による引力界面によって拘束され
る炭化水素尾部間で作用する斥力である。
均質で光学的に透明な混合物は、多成分系の状態図の
単相領域にある。これらの単相は、結晶の性質（層状、
六法晶状又は立方晶状など）をもつもので、幾何学的に
規則的で繰返した構造をもつ混合物の成分が定序で区画
化（コンパートメンティゼーション）していることか、
又は区画化がランダムで等方性である非結晶性のミクロ
エマルジョンであることを示すものである。本発明は、
排他的ではないが特に、ミクロエマルジョン及び立方晶
相など明確な孔を含有する水連続構造体に関する。又、
本発明は反転ミセル相も含む。
一般に立方晶相混合物は、光学的に等方性の粘稠なゲ
ルを形成する。混合物は、立方晶対称（体心立方、面心
立方又は単純立方）の三次元格子上に存在する油、水及
び界面活性剤領域に分割したものを形成する。これは小
角Ｘ線又は中性子散乱により確認できる。理論的な研究
により、二連続性立方晶相では、界面活性剤は２種の可
能な構造部類の一つを形成する。
これらの一つ（ここで、部類Ｉ構造と称する）の場
合、通常の油で膨潤された２分子層が、周期的な立方晶
最小表面上に存在する。油膨潤２分子層は該表面で薄膜
を形成し、界面活性剤の頭部と水とが、２分子層によっ
て分離された２つの互いに浸透し合うトンネル状の網目
を形成する。対称が三次元であれので、下に置かれた格
子の単位セルのトポロジーが非常に複雑になる。
他の部類の構造（ここで、部類II構造と名づける）は
逆転した水膨潤２分子層からなり、油が相互浸透性のト
ンネルを形成し、疎水性部分（頭部と水）が立方晶の最
小表面上に存在する。
水性分離には、１番目の部類の構造が重要である。何
故ならばその水の網目が、直径が５−200Åの範囲にあ
るなど明確な寸法をもち幾何学的形状が定秩の、互いに
連結した孔からなるからである。
疎水性分離（有機溶液の洗浄など）には、２番目の部
類の構造が興味深い。
立方晶相は、その結晶形態に起因してトンネルの寸法
が非常に明確に定まり、また孔の空間は、ある場合では
高流量を考慮して全体積の90堆積％以上なと巨大にでき
るので興味深い。
立方晶相のミクロ構造は、相全体の組成と共に変化で
きる。構造が対称であり（格子対称である）、例えば面
心立方から体心立方に変化できる。又、トポロジー（即
ち単位セル当たりの孔の管の数）も変化できよう。
ミクロエマルジョンは、非粘稠の、光学的に等方性で
透明な、熱力学的に安定な混合物である。それらは代表
的には５−200Åの特性長さの寸法のため、小角散乱に
於ける単独の広いピークを生じる単相混合物である。
多くのミクロ構造が、一般的な部類のミクロエマルジ
ョン構造内で生じ得る。代表的には、それらは、水又は
油にランダムに配置されたミセル又は逆ミセル（界面活
性剤分子の単分子層で形成され、夫々水又は油を含有す
る球）からなってよい。ミクロ構造は、一定の平均曲率
をもつランダム（例えば結晶性の格子でない）な表面を
形成する、界面活性剤の、互いに連結した単分子層の膜
でよく、空間にランダムに置かれ、他の密接する球と円
筒をなして接合した球として漠然と視認できる（ここ
で、部類Ｉミクロエマルジョンとして言及する）。１つ
の球は連結する円筒の平均数を配位数と名づける。
ミクロエマルジョンはまた非定序の最小表面に置かれ
る２分子層を形成してもよい（ここで、部類IIミクロエ
マルジョンと呼ぶ）。
互いに連結した水の孔のミクロ構造は、混合物の状態
図から推測できる。
三元状態図の油の隅部から発生する涙の滴の形状をな
すミクロエマルジョンの領域（水に向かって曲線を描
く、部類Ｉミクロエマルジョンの代表的なもの）は、本
発明に特に重要である。
水に向かって曲がり、一定の曲率をもつランダムな表
面を形成する界面活性剤単分子層からなるミクロエマル
ジョンに関しそのミクロ構造は組成により連続して変化
する。例えば、界面活性剤と油の割合を固定した試料を
水で希釈する場合、多くの変化が起きる。
水の含量がミクロエマルジョンを形成するため必要な
最低値の時、該構造は高度に互いに連結した、管の網目
からなり、管の直径は丁度界面活性剤の頭部を容易に含
有できる大きさである。水を加えると直径は増し更に水
を収容するが、界面活性剤単分子層の好ましい曲率を保
持するため配位数が減少する。
ミクロエマルジョン単相領域の高い方の水含量限界値
の時は、配位数は最少値（ゼロ）に達し、従って構造は
ランダムに配列した逆ミセルからなる。この構造は配位
数が１を超えた場合にのみ水連続性となる（これは逆浸
透膜にとって必須である）。
同様に、水と界面活性剤の割合を固定した試料に油を
加える場合多数の変化が起きる。単独の透明なミクロエ
マルジョン相が形成するために必要な最小の油含量の
時、円筒で連結した球の間の間隙は、丁度界面活性剤の
尾部を収容できる大きさである。更に油を加えると円筒
は長くなり（つまり、球から球までの距離が増し、更に
油を取込む）、一方球と円筒の半径は僅かに増加する。
一般に配位数は、多分、構造が定まるのがどうしても困
難な油の濃度が非常に高い時以外、油の希釈で大きくは
変化しない。
孔の寸法とトポロジー又は連結性は、組成の変更と同
様界面活性剤及び／又は油分子の幾何構造を変更して変
えられる。一般に油の鎖長が長ければ長い程生成する膜
の曲率は小さくなり、従って孔の寸法は大きくなる。
立方晶及びミクロエマルジョンミクロ構造は、その界
面活性剤表面が、定序に又はランダムに交差する管又は
導管を全体的に有し、導管交差点などで節状又はビーズ
状存在物を有することを特徴とする。交差点間の導管は
直線又は直列の複数の直線部分であろう。又導管は出口
がないものでもあろう。勿論液状での該構造は動的であ
る。
ある種のトポロジーパラメーターを使用して結晶性
（立方晶など）及びミクロエマルジョン型の自己集合し
たミクロ構造の両方の表面特性を決定できる。結晶性自
己集合したミクロ構造の場合、あらゆる空間群対称に対
して、多くの、二連続性の、関連する一定平均曲率の表
面が存在する。これらの表面はトポロジーによって区別
でき、表面の単位セル当たりの種類で特徴づけられる。
従って斯かるミクロ構造の構造決定には対称だけでは不
適切である。
上記の概念は、理論的な検討及び自己集合したミクロ
構造の数学モデルと共に文献で考察されている（Barne
s,I.S.その他によるJ.PHYS.CHEM.1988,92,2286;Hyde,S.
T.その他によるJ.PHYS.CHEM.1989,93,1464）。これらの
参考資料に記載されている技術は、自己集合したミクロ
構造から生成される多孔性材料の構造を予測するため如
何にして数学的な方法を系統的な指針として使用できる
かを示す。実際の観点から、これらの技術は、状態図だ
けを調査して、望ましい多孔度や構造をもつ多孔性材料
を生成するため必要な系の成分組成を予め決定するため
使用できる。
本発明の目的は、非対称の多孔性材料、特に自己集合
したマイクロ構造化された液体から形成される非対称の
多孔性材料を提供することである。
本発明の他の目的は、単量体及び、多成分系の状態図
の単相領域の線で囲まれた、ミクロエマルジョンや他の
均一で光学的に透明な混合物などの多成分組成物を含む
広範囲の材料に適用できる、支持体又は担体に被覆物を
形成する改良された方法を提供することである。
本発明の一つの態様に従って、多孔性支持体又は担体
上に重合体の、少なくとも１つの多孔性層を含有する、
非対称又は両面多孔性材料が提供される。
本発明の他の態様に従って、多孔性支持体上に、自己
集合したミクロ構造化された液体から生成された少なく
とも１つの多孔性層を含む多孔性材料が提供される。
本発明の更なる態様に従って、 （ｉ）不活性表面を用意する段階、 （ii）支持体又は担体を該表面に又は表面に隣接して置
く段階、 （iii）支持体又は担体を完全に湿潤し、支持体又は担
体と不活性表面との間の空間を充填するのに十分な重合
性液体を供給する段階、 （iv）担体と不活性表面の間で毛管作用によって該重合
性液体から膜を形成し、該液体を担体に浸透させる段
階、及び （ｖ）該液体を重合する段階 を含む、支持体又は担体上で重合された被覆物を形成す
る方法が提供される。
支持体は、被覆物より更に多孔性でよく、又は分離の
意味で被覆物より不活性でよい。明らかに支持体は重合
性液体の如何なる成分にも溶解してはならない。被覆物
が支持体に係留され固定されるのは、化学的な接着、互
いの浸透又は重合、又は斯かる作用の組み合わせにより
生起してよい。
支持体又は担体材料に広範囲の材料を使用できる。通
常のセルロース濾紙がこの目的のため安価で融通のきく
基体であるが、発明のこの方法が容易に適用できる、広
範囲の薄い多孔性基体が利用できることを私達は見出し
た。例えば、多孔性パイレックスシート又はセラミック
紙など化学的な抵抗性が大きい無機基体、又はナイロン
／ポリエステルメッシュなどの有機基体を使用してもよ
い。私達は更に曲げやすい基体が最も取扱い易いことを
見出した。
本発明の多孔性材料は、多孔性支持体又は担体の片側
にのみ重合体の層を含んでよく、又は両側に層があって
よい。後者の場合、上述の方法は２つの不活性表面を使
用し、その間に支持体又は担体を置くことを含んでよ
い。
本発明の方法は、固化できる如何なる液体又は混合物
に適用してよい。例えば、重合性界面活性剤又は混合単
量体の重合体で、両方共が多孔性固体を生成し得るもの
から生成した水性ゲルからなる膜生成物を生成するため
該方法を適用してよい。重合性単量体と不活性油又は炭
化水素との簡単な混合物でさえ有用な生成物が得られよ
う。
しかし、最も好ましくは該重合体は自己集合したミク
ロ構造化された液体、特にミクロエマルジョン、二連続
性の結晶性相、逆転ミセルミクロエマルジョン、又は界
面活性剤のヒドロゲルから生成される。
従って本発明のこの態様に従って、多孔性材料を、 （ａ）疎水性物質、 （ｂ）親水性物質、及び （ｃ）両親媒性物質 を含有する又は該物質から誘導され、物質（ａ）と
（ｃ）の少なくとも一つが重合可能である、自己集合し
たミクロ構造化された液体から多孔性材料を生成する方
法であって、 （ｉ）疎水性物質と両親媒性物質を、両親媒性物質が疎
水性物質によって膨潤された時１より大きい有効界面活
性剤パラメーター（前述した如く）をもつように選択す
る段階、 （ii）自己集合したミクロ構造が生じる該３つの物質の
割合を選択する段階、 （iii）ミクロ構造を形成し、及び疎水性相と親水性相
を分離し、親水性相が球状及び円筒状の空隙を互いに連
結する界面活性剤層を定めるように、界面活性剤分子を
自己凝集させ、それによって重合性液体を形成する段階 を含む方法が提供される。
疎水性物質は、ビニル系又はオレフィン系単量体及び
それらの混合物など広範囲の重合性材料から選択してよ
い。例えば、メタクリル酸アルキル、スチレン及び／又
は直鎖又は分枝オレフィンを使用してよい。重合性材料
はまた、重合プロセスの架橋剤、粘稠剤及び開始剤とし
て作用する１つ以上の更なる物質を含有してよい。疎水
性物質は、強度を増すため溶解した重合体を含有してよ
い。
親水性物質は、水、溶解した塩を含有する水、１価又
は多価アルコール、又は、他のあらゆる種類の親水性極
性液体からなってよい。
両親媒性物質として、アニオン界面活性剤、カチオン
界面活性剤及び非イオン性界面活性剤を含む多様な材料
を使用してよい。極性分離に好ましい物質は、１を超え
る有効界面活性剤パラメーターをもつ。好ましい界面活
性剤は１つ以上の疎水性の鎖を含有する。また好ましく
は界面活性剤は重合性界面活性剤で、更に好ましくは１
つ以上の重合性基をもつものである。
重合性界面活性剤の使用は、膜の機械的強度を実質的
に増し、浸出を減少する。これは高圧逆浸透膜にとって
必要である。
有効界面活性剤パラメーターは、多孔性材料の曲率、
従って孔の寸法を予測する手段を提供する。界面活性剤
パラメーターは系統的な方法で変化でき、油の選択、界
面活性剤の混合物、界面活性剤の鎖長や頭部の変動、又
は塩の添加によって予測できる。
単独鎖状及び二重鎖状の界面活性剤を混合すれば界面
活性剤パラメーターが低下し、その結果孔が大きくなろ
う。長鎖のアルコールを混合すると界面活性剤パラメー
ターは増し、界面活性剤パラメータが１より大きいとい
う条件小さくなるだろう。酢酸塩の如き強固に水和した
対イオンを添加すると、界面活性剤パラメーターを低下
する臭化物と比較して頭部の斥力が増大し、界面活性剤
パラメーターが１より大きいという条件でより大きな孔
が生じるだろう。
本発明を更に容易に理解するため添付図面を参照す
る。
図１は本発明の１実施態様に従って多孔性材料を形成
する装置の模式図である。図1aはUV重合により多孔性材
料を形成する同様の装置の模式図である。
図２は、本発明に従って重合性液体として有用な自己
集合したミクロ構造化された透明液体（影をつけた部
分）を形成する三元の油／水／界面活性剤混合物の状態
図である。
本発明に従って自己集合したミクロ構造から非対称な
膜が、図１及び図1aに図示された方法により生成でき
る。
図１に於いて、通常のセルロース濾紙100を円滑な不
活性壁101（鋼又は石英など）に対して保持し、その後
重合性液体102で湿潤する。溜め103として濾紙100に接
触して存在する液体102は、紙100と壁101との間で均一
な平衡湿潤膜を生成する。更に紙100は液102により全体
的に湿潤状態に保たれる。殆どの液体は熱力学的平衡状
態として斯かる膜を形成しよう。立方晶相などの粘稠な
液体でさえ、時間が与えられると同じ状態に到達しよ
う。混合物の組成変化を避けるため蒸気平衡を保つこと
が有利である。
一旦この状態が得られると、混合物を重合して非対称
膜を生成できる。多分熱重合が最も簡単な方法であろう
が、シリカ又は石英壁（101aの如き）を介してUV照射す
ると同じ結果が一般に更に迅速に得られよう（図1a参
照）。集合後、膜は比較的容易に壁から引き離せる。壁
の急速冷却又は加熱などの技術は、シリコーン油の薄膜
で壁を予備被覆することと同様に斯かる工程を促進す
る。
剥離された膜は、一般的には壁と同程度の平滑性をも
ち、壁表面の微細な構造さえ保つであろう。
図1aに示す配置は一般に図１の配置と同様である。不
活性壁101aは石英板であり、装置は薄い透明なポリプロ
ピレンシート105（蒸発を減少する）と、組み立て体全
体を共に把持できるように剛性のある薄いアルミニウム
シート106とを含む。
一実施例の場合、ミクロエマルジョンの重合性油とし
てメタクリル酸メチルを使用し、壁101のステンレス鋼3
16の表面を鋭利な工具で機械加工し200μｍの周期で波
うつ表面を生成した。生成した複合シートは、そのスキ
ン層で重合度が高く、セルロース支持体で連続性の高い
構造を有した。壁から離して保持された濾紙に各種の液
体（例えばメタクリル酸メチル）を引き入れて重合し、
数気圧の圧力下に置いた時水が比較的容易に流れ通過し
た。しかし、壁に対し同じ液体を使用した時、７気圧で
水に完全に不浸透であるスキン層が生成した。更に、マ
クロ多孔性の支持体層を適切な溶媒（例えばエタノー
ル）で浸出して、流れを改良するため該孔の連続性を更
に増すことができる。
純粋な単量体の代わりに重合性ミクロエマルジョン液
体混合物（例えば、重合性油としてメタクリル酸メチル
26％、開始剤として過酸化ベンゾイル１％、架橋剤とし
てエチレングリコールジメタクリレート３％、水30％、
及びエアロゾル−OT界面活性剤40％）を使用して、同様
のスキン層、非対称の構造をもつ、より不透明な膜が生
成した。代表的な熱重合条件は55℃で20時間である。組
成をその伝導性を試験して調べ、重合前を二連続性であ
ると判明した。
この生成物は、特に多孔性支持体側でよりワックス状
感を有した。界面活性剤は水で明らかに浸出できる。こ
の材料は限界濾過器の幾つかの特性をもつ。
UV重合プロセスの一例の場合、重合性油としてメタク
リル酸メチル４％、開始剤としてベンゾイン１％及びベ
ンゾインメチルエーテル１％、架橋剤としてエチレング
リコールジメタクリレート９％、水８％、及びジドデシ
ルジメチルアンモニウムブロミド（DDAB）40％を使用し
た。この相領域で該透明な液体がＸ線ミクロ構造を示
し、重合して保持された。生成した膜はAOT（熱）膜と
同様の特性を有した。
熱実験は、メタクリル酸メチルの重合の酸素による抑
制を防ぐため、窒素を充填した密閉容器中で行った。
両面膜又は多孔性材料は、図1aの装置でシート105と1
06の代わりに２番目石英板を使用して変更することによ
り生成してよい。この装置を使用して液体（102）で紙
の両側（100）を湿潤できる。
次の実施例は発明を更に説明するものである。
第１部 C11−C2ジ重合性界面活性剤 （化合物Ａ） の合成 11−ブロモ−１−ウンダカノール30gを２−ジエチル
アミノエタノール［Et2NCH2CH2OH］14gに混合し、約10
日間アセトンで還流した。その後、薄層クロマトグラフ
ィー（TLC）により僅かな量の反応物しか存在していな
いと示された後、反応混合物を回転−蒸発した。オフホ
ワイトの固体22gが得られ、NMR分析でかなり純粋な化合
物： であると思われた。
この固体20gをクロロホルム約100ml中で３倍過剰量の
メタアクリロイルクロリド（CH2＝CH−COCl）で混合し
た。この混合物を３日間還流し、その後TLC試験で反応
の完了が示された。反応混合物を回転蒸発した後、固体
生成物をNMR分析し、生成物がかなり純粋の化合物Ａで
あると示された。この物質は約28g得られた。これを更
に精製することなく使用した。
第２部 ミクロエマルジョン領域の決定 図２は、本発明に従っで重合性液体として有用な自己
集合したミクロ構造化された透明な液体（陰影をつけた
領域）を形成する三元の油／水／界面活性剤混合物の状
態図である。界面活性剤は化合物Ａであり、“W"は純
粋、“O"は、組成がメタクリル酸メチル（32％）、１−
ヒドロキシエチルメタクリレート（42％）及びエチレン
グリコールジメタクリレート（26％）である重合性油の
混合物である。該状態図は25℃で測定されたものであ
る。状態図からの情報を使用して実施例の次の部分で使
用する組成を決定した。
第３部 膜の生成（代表的な方法） 化合物Ａを用い、次に示す組成を使用して透明な液体
混合物を得た。
混合物を自動振動器を使用し、室温で短時間振り動か
し、その後数分間放置した。この混合物約2mlを使用し
て次のように８×8cm膜を生成した。Watman No.1濾紙を
この寸法に切断し、混合物を透明で平滑な石英板の片側
に塗布した。直ちに該紙を処理板上に置き、塗りつけて
紙を完全に湿潤させ、板に付着させ気泡を閉じ込めなか
った。その後、薄い透明なポリプロピレンシートを湿潤
した濾紙上に置き（蒸発を減少するため）、再び加圧し
て閉じ込められた空気を除去した。その後該シートを剛
性のある薄いアルミニウムシートで被い、石英板に堅く
把持した（図1a参照）。
その後把持された組み立て体をOliphant UV照射室で
垂直に保持し、室温で約30分間照射した。その後アルミ
ニウムシートを除去し、ポリプロピレンシートを剥離し
た。その後膜は静かに石英基体から持ち上げられ、密閉
バッグ中で室温で24時間、後硬化した。
第４部 膜の試験−塩の排除レベル 膜片（例えば面積が12.5cm2の、直径39mmの円板）
を、逆浸透（RO）試験セル中で、膜の活性側を供給側に
向けて塩の排除試験を行った。
セルからの透過物を集め、透過物と供給物の伝導性を
比較して、塩の排除レベルを確認する。
試験方法の正確さを検査するため、２つの従来の逆浸
透膜をその塩排除能力に関して評価した。
結果 従来の逆浸透膜（DESAL膜−分離方式） DS5 ＝NaCl（0.5g/）の82％排除 濾液＝2304／日/1000PSI/m2 ＝56U.S.ガロン／日/1000PSI/ft2 DS3 ＝NaCl（0.5g/）の95％排除 濾液＝1429／日/1000PSI/m2 ＝36U.S.ガロン／日/1000PSI/ft2 本発明の膜（試料（Ａ）と（Ｂ）を同じ組成から生成
する） （Ａ）１回目流出＝MgCl2（0.5g/）の20％排除 ２回目流出＝MgCl2（0.5g/）の26％排除 濾紙 ＝50.5／日/1000PSI/m2 ＝1.2U.S.ガロン／日/1000PSI/ft2 （Ｂ）１回目流出＝MgCl2（0.5g/）の６％排除
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ニンハム，バリー ウイリアム オーストラリア，2614，オーストラリア ン キャピタル テリトリー，クック, ブース クレッセント，18 (72)発明者 ハイド，ステェフェン ティモシー オーストラリア，2602，オーストラリア ン キャピタル テリトリー，ラインハ ム，デ バー ストリート 26 (72)発明者 カラマン，マリリン エミリー オーストラリア，2905，オーストラリア ン キャピタル テリトリー，チショル ム，メッソン ストリート 42 (72)発明者 モリス，リチャード アラン オーストラリア，2753，ニュー サウス ウェールズ，グロース ウォルド，グ ロース リバー ロード，ロット10 (56)参考文献 特開 昭62−294420（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−6541（ＪＰ，Ａ) 特開 昭48−36080（ＪＰ，Ａ) 英国特許出願公開2211505（ＧＢ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B01D 69/10 B01D 67/00 B01D 71/26 B01D 71/40

Claims (9)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】多孔性支持体又は担体上に重合体の少なく
    とも１つの多孔性層を含む非対称又は両面多孔性材料に
    おいて、 前記重合体は、自己集合したミクロ構造化された液体で
    形成されており、 前記液体は、 （ａ）ビニル系及びオレフィン系単量体から選択され
    る、少なくとも１つの重合性単量体を含有する疎水性物
    質、 （ｂ）水、溶解した塩を含有する水、１価または多価ア
    ルコール、及び、他のあらゆる種類の親水性極性液体か
    ら選択される親水性物質、及び （ｃ）２つ以上の炭化水素尾部を有し、また、１つ以上
    の重合性基を含む界面活性剤 の構成要素を混合することにより形成されている ことを特徴とする両面多孔性材料。
  2. 【請求項２】自己集合したミクロ構造化された液体がミ
    クロエマルジョン、二連続性結晶性層、逆転ミセルミク
    ロエマルジョン又は界面活性剤ヒドロゲルであることを
    特徴とする請求項１に記載の材料。
  3. 【請求項３】重合性単量体がメタクリル酸アルチル、ス
    チレン、又は直鎖もしくは分枝オレフィンであることを
    特徴とする請求項１又は２に記載の材料。
  4. 【請求項４】疎水性物質（ａ）がまた少なくとも１つの
    溶解した重合体を含有することを特徴とする請求項１乃
    至３のいずれかに記載の材料。
  5. 【請求項５】（ｉ）不活性表面を用意する段階、 （ii）支持体又は担体を該表面に又は表面に隣接して置
    く段階、 （iii）支持体又は担体を完全に湿潤し、支持体又は担
    体と不活性表面との間の空間を充填するのに過剰な重合
    性液体を供給する段階、 （iv）支持体又は担体と不活性表面の間で毛管現象によ
    って該重合性液体から膜を形成し、該液体を支持体又は
    担体に浸透させる段階、及び （ｖ）該液体を重合する段階 を含む、多孔性支持体又は担体上で重合体多孔性材料の
    被覆物を形成する方法であって、前記重合性液体は、 （ａ）ビニル系及びオレフィン系単量体から選択され
    る、少なくとも１つの重合性単量体を含有する疎水性物
    質、 （ｂ）水、溶解した塩を含有する水、１価または多価ア
    ルコール、及び、他のあらゆる種類の親水性極性液体か
    ら選択される親水性物質、及び （ｃ）２つ以上の炭化水素尾部を有し、また、１つ以上
    の重合性基を含む界面活性剤 の構成要素を混合することにより形成されている ことを特徴とする方法。
  6. 【請求項６】（ｉ）疎水性物質と界面活性剤を、界面活
    性剤が疎水性物質によって膨潤された時、１より大きい
    有効界面活性剤パラメータ（前述した如く）をもつよう
    に選択する段階、 （ii）自己集合したミクロ構造が生じる該３つの物質
    （ａ）、（ｂ）及び（ｃ）の割合を選択する段階、及び （iii）ミクロ構造を形成し、及び、疎水性層と親水層
    を分離する界面活性剤層を定めるように界面活性剤分子
    を自己凝集させる段階 によって、重合性の自己集合したミクロ構造化された液
    体を形成する段階を含む請求項５に記載の方法。
  7. 【請求項７】重合性単量体がメタクリル酸アルチル、ス
    チレン又は直鎖もしくは分枝オレフィンであることを特
    徴とする請求項５又は６に記載の方法。
  8. 【請求項８】疎水性物質（ａ）はまた少なくとも１つの
    溶解した重合体を含有することを特徴とする請求項５乃
    至７のいずれかに記載の方法。
  9. 【請求項９】疎水性物質（ａ）が、重合の架橋剤、粘稠
    剤及び開始剤として作用する１つ以上の更なる物質を含
    有することを特徴とする請求項５乃至８のいずれかに記
    載の方法。
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