JPH01210003A - 芳香族ポリスルホン中空糸膜ならびにその製造法 - Google Patents
芳香族ポリスルホン中空糸膜ならびにその製造法Info
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- JPH01210003A JPH01210003A JP3559288A JP3559288A JPH01210003A JP H01210003 A JPH01210003 A JP H01210003A JP 3559288 A JP3559288 A JP 3559288A JP 3559288 A JP3559288 A JP 3559288A JP H01210003 A JPH01210003 A JP H01210003A
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D71/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by the material; Manufacturing processes specially adapted therefor
- B01D71/06—Organic material
- B01D71/66—Polymers having sulfur in the main chain, with or without nitrogen, oxygen or carbon only
- B01D71/68—Polysulfones; Polyethersulfones
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Artificial Filaments (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明は、芳香族ポリスルホン中空糸膜ならびにその製
造法に関し、さらに詳細には透水性が高く、かつ微粒子
発生がきわめて少ないポリスルホン中空糸膜ならびにそ
の製造法に関する。
造法に関し、さらに詳細には透水性が高く、かつ微粒子
発生がきわめて少ないポリスルホン中空糸膜ならびにそ
の製造法に関する。
(従来技術)
エンジニアリングプラスチックとして知られている芳香
族ポリスルホンは、機械的特性、耐熱性に優れていると
同時に耐薬品性にも優れているところから家庭用品を始
めとして医療機器分野を含む精密部品分野にも広く使用
されている。
族ポリスルホンは、機械的特性、耐熱性に優れていると
同時に耐薬品性にも優れているところから家庭用品を始
めとして医療機器分野を含む精密部品分野にも広く使用
されている。
このような芳香族ポリスルホンは、中空糸への紡糸が容
易であるため、気体、液体分離用の中空糸分離膜として
使用することができる。特に、高温度、強酸性又は強ア
ルカリ性条件下における限外Q濾過膜として極めて有用
である。
易であるため、気体、液体分離用の中空糸分離膜として
使用することができる。特に、高温度、強酸性又は強ア
ルカリ性条件下における限外Q濾過膜として極めて有用
である。
このような芳香族ポリスルホン中空糸分離膜を製造する
方法としては、例えば特開昭54−145379.56
−152704.5B−8504,58−132112
,58−156018,59−58040,59−58
042,59−62311,59−189903,6〇
−172312,60°−222112,61−111
10,61−28409,6142307,61−93
801に記載されている方法が知られている。上記方法
は、芳香族ポリスルホン樹脂を、ジメチルアセトアミド
(DMAC)、ジメチルホルムアミド(DMF)、N−
メチル−2−ピロリドン(NMP)、ジオキサン(DO
X)、テトラメチル尿素(TMU)等の有機溶媒に溶解
して紡糸用原液を調製し、該原液を内部凝固液とともに
二重環状ノズルから水溶性の浴中に吐出させて、微細な
多孔質構造の中空糸状の分離膜を得るものである。
方法としては、例えば特開昭54−145379.56
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801に記載されている方法が知られている。上記方法
は、芳香族ポリスルホン樹脂を、ジメチルアセトアミド
(DMAC)、ジメチルホルムアミド(DMF)、N−
メチル−2−ピロリドン(NMP)、ジオキサン(DO
X)、テトラメチル尿素(TMU)等の有機溶媒に溶解
して紡糸用原液を調製し、該原液を内部凝固液とともに
二重環状ノズルから水溶性の浴中に吐出させて、微細な
多孔質構造の中空糸状の分離膜を得るものである。
この中空糸状限外f過膜は、電子工業や医療に用いられ
る超純水の製造にも実用化され始めている。
る超純水の製造にも実用化され始めている。
(発明が解決しようとする課題)
しかしながら、上記のような製造方法で得られた芳香族
ポリスルホン中空糸膜は、一般に、透水速度が低く、高
透水性が要求される限外濾過膜としては問題があった。
ポリスルホン中空糸膜は、一般に、透水速度が低く、高
透水性が要求される限外濾過膜としては問題があった。
分画分子量および機械的強度を損なわずに、高透水性を
実現する手段の一つとして、紡糸原液をチューブインオ
リフィス型ノズルより凝固浴中へ吐出させる湿式または
乾湿式紡糸において内部凝固液を変える試みがなされて
おり、一般に水またはポリマーを溶解しない非溶剤およ
びその混合物が内部凝固液として用いることができ、ま
たこれにポリマーを溶解する溶剤あるいは各種添加剤等
を加えた凝固液も用いることができる。
実現する手段の一つとして、紡糸原液をチューブインオ
リフィス型ノズルより凝固浴中へ吐出させる湿式または
乾湿式紡糸において内部凝固液を変える試みがなされて
おり、一般に水またはポリマーを溶解しない非溶剤およ
びその混合物が内部凝固液として用いることができ、ま
たこれにポリマーを溶解する溶剤あるいは各種添加剤等
を加えた凝固液も用いることができる。
ところが、凝固液は、中空糸内表面の構造に直接影響し
、凝固液の種類、組成によっては、たとえ透水速度は十
分であっても、系内表面から微粒子が発生し、その結果
、超純水の製造に使用する限外♂過膜のように僅かな微
粒子の発生でも問題となる精密電子工業分野等には使用
できない。
、凝固液の種類、組成によっては、たとえ透水速度は十
分であっても、系内表面から微粒子が発生し、その結果
、超純水の製造に使用する限外♂過膜のように僅かな微
粒子の発生でも問題となる精密電子工業分野等には使用
できない。
そこで本発明は、限外♂過膜に要求される透水性を満た
すと同時に、直径0,1μm以上の微粒子の発生源とな
らない中空糸膜を得ることを目的とする。
すと同時に、直径0,1μm以上の微粒子の発生源とな
らない中空糸膜を得ることを目的とする。
本発明における要求される透水性とは、分画分子量がl
O万程度の限外f過を行う場合に、外圧式全量?濾過に
おける透水速度が外表面積基準で600 / /m″−
h−kg/cm’以上である。
O万程度の限外f過を行う場合に、外圧式全量?濾過に
おける透水速度が外表面積基準で600 / /m″−
h−kg/cm’以上である。
(課題を解決するための手段)
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討、研究し
た結果、紡糸原液と共にノズルより吐出される内部凝固
液中に一定量以上の水を含有させることにより、中空糸
内表面からの微粒子の発生をおさえろことに成功した。
た結果、紡糸原液と共にノズルより吐出される内部凝固
液中に一定量以上の水を含有させることにより、中空糸
内表面からの微粒子の発生をおさえろことに成功した。
即ち、本発明は、次の通りである。
(1)片端面を封止した中空糸の外側表面に液体を供給
し、開放された一方の端面の中空部分より透過液を取り
出す外圧式全量f過に用いる中空糸膜において、透水速
度が外表面積基準で600 / /m” ・h−kg/
cm”以上であり、かつ内表面から発生する微粒子が透
過水1m/中に10個以下であることを特徴とする芳香
族ポリスルホン中空糸膜。
し、開放された一方の端面の中空部分より透過液を取り
出す外圧式全量f過に用いる中空糸膜において、透水速
度が外表面積基準で600 / /m” ・h−kg/
cm”以上であり、かつ内表面から発生する微粒子が透
過水1m/中に10個以下であることを特徴とする芳香
族ポリスルホン中空糸膜。
(2)芳香族ポリスルホン紡糸原液をチューブインオリ
フィス型ノズルより、凝固浴中へ吐出する乾湿式または
湿式紡糸において、内部凝固液として、25重量%以上
の水と水溶性のポリスルホン非溶剤との混合液を用いろ
ことを特徴とする芳香族ポリスルホン中空糸膜の製造法
。
フィス型ノズルより、凝固浴中へ吐出する乾湿式または
湿式紡糸において、内部凝固液として、25重量%以上
の水と水溶性のポリスルホン非溶剤との混合液を用いろ
ことを特徴とする芳香族ポリスルホン中空糸膜の製造法
。
本発明において、芳香族ポリスルホンとは下記の構造式
で表わされる芳香族ポリスルホン又はその誘導体を示す
。
で表わされる芳香族ポリスルホン又はその誘導体を示す
。
紡糸原液組成は、均一に溶解した状態を保てる限り、特
に制限はなく、上記芳香族ポリスルホンとこれを溶解す
る溶剤、あるいはさらに溶解しない非溶剤、もしくは各
種の添加剤等より調製された原液を用いることができる
。
に制限はなく、上記芳香族ポリスルホンとこれを溶解す
る溶剤、あるいはさらに溶解しない非溶剤、もしくは各
種の添加剤等より調製された原液を用いることができる
。
上記芳香族ポリスルホンを溶解する溶剤としては、2−
ピロリドン、N−メチル−2−ピロリドン、ジメチルホ
ルムアミド、ジメチルアセトアミド、テトラメチル尿素
が一般に用いられる。
ピロリドン、N−メチル−2−ピロリドン、ジメチルホ
ルムアミド、ジメチルアセトアミド、テトラメチル尿素
が一般に用いられる。
又、上記芳香族ポリスルホンを溶解しない非溶剤及び添
加剤としては、ジオキサン、テトラヒドロフラン等の環
状エーテル、アセトン、メチルエチルケトン等の低級脂
肪族ケトン、エチレングリコール、ジエチレングリコー
ル、プロピレングリコール、ポリエチレングリコール、
グリセリン等の脂肪族多価アルコール、メタノール、エ
タノール、イソプロピルアルコール等の低級脂肪族アル
コール、ジメチルスルホキシド、水等が一般に用いられ
るが、これ以外にも、脂肪族エーテル、カルボン酸、ア
ミン等の有機化合物や有機あるいは無機の各種塩類を用
いることもできる。
加剤としては、ジオキサン、テトラヒドロフラン等の環
状エーテル、アセトン、メチルエチルケトン等の低級脂
肪族ケトン、エチレングリコール、ジエチレングリコー
ル、プロピレングリコール、ポリエチレングリコール、
グリセリン等の脂肪族多価アルコール、メタノール、エ
タノール、イソプロピルアルコール等の低級脂肪族アル
コール、ジメチルスルホキシド、水等が一般に用いられ
るが、これ以外にも、脂肪族エーテル、カルボン酸、ア
ミン等の有機化合物や有機あるいは無機の各種塩類を用
いることもできる。
紡糸原液中のポリマー濃度は5〜35重量%が好ましい
が、10〜30重量%が特に好ましい。
が、10〜30重量%が特に好ましい。
原液中のポリマー濃度が5重量%未満になると得られる
中空糸膜の機械的強度が著しく低下するため好ましくな
く、また、一方、35重量%を超えると、溶液粘度が上
昇するため取り扱いが困難になると同時に、得られる中
空糸膜の透水速度が低下するため好ましくない。
中空糸膜の機械的強度が著しく低下するため好ましくな
く、また、一方、35重量%を超えると、溶液粘度が上
昇するため取り扱いが困難になると同時に、得られる中
空糸膜の透水速度が低下するため好ましくない。
本発明の方法に従えば、上記のようにして調製された紡
糸原液をチューブインオリフィス型ノズルを使用して水
溶液中へ吐出させるが、この際用いる内部凝固液中に含
まれる水の量が本発明で極めて重要となる点である。本
発明の1つの目的である直径0.1μm以上の微粒子の
発生源とならない中空糸を得るためには、内部凝固液中
に25重量%以上の水を含む必要があり、特に30重量
%以上含むことが好ましい。内部凝固液中の水濃度が2
55重量%未満なると、紡糸原液が内部凝固液と接触し
て内表面を形成するまでの時間が長く必要であるため、
逸早く凝固した微小なポリマーの粒子がマトリックスか
ら離れ易く、微粒子発生の原因となると考えられる。
糸原液をチューブインオリフィス型ノズルを使用して水
溶液中へ吐出させるが、この際用いる内部凝固液中に含
まれる水の量が本発明で極めて重要となる点である。本
発明の1つの目的である直径0.1μm以上の微粒子の
発生源とならない中空糸を得るためには、内部凝固液中
に25重量%以上の水を含む必要があり、特に30重量
%以上含むことが好ましい。内部凝固液中の水濃度が2
55重量%未満なると、紡糸原液が内部凝固液と接触し
て内表面を形成するまでの時間が長く必要であるため、
逸早く凝固した微小なポリマーの粒子がマトリックスか
ら離れ易く、微粒子発生の原因となると考えられる。
内部凝固液中の水以外の成分としては、水溶性の芳香族
ポリスルホン非溶剤を用いることができ、例えば、非溶
剤および添加剤として前記した環状エーテル、低級脂肪
族ケトン、脂肪族多価アルコール、低級脂肪族アルコー
ル、ジメチルスルホキシドその他の芳香族ポリスルホン
を溶解しない液体が一般に使用されるが、ポリエチレン
グリコール等の脂肪族多価アルコールが最も好ましい。
ポリスルホン非溶剤を用いることができ、例えば、非溶
剤および添加剤として前記した環状エーテル、低級脂肪
族ケトン、脂肪族多価アルコール、低級脂肪族アルコー
ル、ジメチルスルホキシドその他の芳香族ポリスルホン
を溶解しない液体が一般に使用されるが、ポリエチレン
グリコール等の脂肪族多価アルコールが最も好ましい。
内部凝固液中の水以外の成分として芳香族ポリスルホン
を溶解する溶剤を用いると、ノズルより吐出された紡糸
原液の内表面部分の凝固速度が低下し、微粒子が発生し
易くなるので好ましくない。
を溶解する溶剤を用いると、ノズルより吐出された紡糸
原液の内表面部分の凝固速度が低下し、微粒子が発生し
易くなるので好ましくない。
(実施例)
以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、
本発明はこれらに何ら限定されない。なお、以下の実施
例および比岐例中、得られた中空糸を用いて有効膜面積
2.4m”の外圧式全量f過モジュールを作成し、微粒
子評価を行ったがその方法は次の通りである。
本発明はこれらに何ら限定されない。なお、以下の実施
例および比岐例中、得られた中空糸を用いて有効膜面積
2.4m”の外圧式全量f過モジュールを作成し、微粒
子評価を行ったがその方法は次の通りである。
微粒子評価法:
5%過酸化水素水を25℃でモジュール内に2時間充填
後、超純水を500//hで供給し、60分通水後、透
過水中に存在する直径0.1μm以上の微粒子数をpc
−t o o oパーティクルカウンター(東しく株)
製)で計測する。
後、超純水を500//hで供給し、60分通水後、透
過水中に存在する直径0.1μm以上の微粒子数をpc
−t o o oパーティクルカウンター(東しく株)
製)で計測する。
実施例1
芳香族ポリスルホン(U CC社製、ニーデルポリサル
ホンP−1700)2.0重量部、溶剤であるN−メチ
ル−2−ピロリドン30重量部、2−ピロリドン30重
量部、および添加剤をして平均分子量200のポリエチ
レングリコール(P E G200、三洋化成(株)製
)20重量部から均一に。
ホンP−1700)2.0重量部、溶剤であるN−メチ
ル−2−ピロリドン30重量部、2−ピロリドン30重
量部、および添加剤をして平均分子量200のポリエチ
レングリコール(P E G200、三洋化成(株)製
)20重量部から均一に。
調製された紡糸原液をチューブインオリフィス型ノズル
より水中へ吐出して中空糸を紡糸した。内部凝固液とし
て75%ポリエチレングリコール(PEG 200)水
溶液を用い、空中走行距離10cm、外部凝固液は60
℃の温水を用いて20m/分で紡糸した。次いで、得ら
れた中空糸を完全に脱溶剤ができるまで60℃の温水で
洗浄した。
より水中へ吐出して中空糸を紡糸した。内部凝固液とし
て75%ポリエチレングリコール(PEG 200)水
溶液を用い、空中走行距離10cm、外部凝固液は60
℃の温水を用いて20m/分で紡糸した。次いで、得ら
れた中空糸を完全に脱溶剤ができるまで60℃の温水で
洗浄した。
得られた中空糸の外圧式全量を過における純水透水速度
は外表面積基準で650/ /m”−h−kg/cm″
であり、コンアルブミン(タンパク:分子fA 870
00)透過率は8.8%であった。さらにこの中空糸で
モジュールを製作し、透過水中の微粒子数を測定したと
ころ、5個/ m /以下であった。
は外表面積基準で650/ /m”−h−kg/cm″
であり、コンアルブミン(タンパク:分子fA 870
00)透過率は8.8%であった。さらにこの中空糸で
モジュールを製作し、透過水中の微粒子数を測定したと
ころ、5個/ m /以下であった。
実施例2
芳香族ポリスルホン(UCC社製、ニーデルポリサルホ
ンP −1700) 20重量部、溶剤であるN−メチ
ル−2−ピロリドン40重量部、2−ピロリドン20重
量部、および添加剤として平均分子量1000のポリエ
チレングリコール(P E G1000)20重量部か
ら均一な紡糸原液を調製した。この紡糸原液を使用して
内部凝固液として70%ポリエチレングリコール(PE
G200)水溶液を用いた以外は、実施1例1と同じ紡
糸条件で中空糸を紡糸した。
ンP −1700) 20重量部、溶剤であるN−メチ
ル−2−ピロリドン40重量部、2−ピロリドン20重
量部、および添加剤として平均分子量1000のポリエ
チレングリコール(P E G1000)20重量部か
ら均一な紡糸原液を調製した。この紡糸原液を使用して
内部凝固液として70%ポリエチレングリコール(PE
G200)水溶液を用いた以外は、実施1例1と同じ紡
糸条件で中空糸を紡糸した。
得られた中空糸の透水速度は750 / /m’・h・
kg/cm2、コンアルブミン透過率は9.7%であっ
た。さらに、この中空糸を用いてモジュールを製作し、
透過水中の微粒子数を測定したところ、2個/m1以下
であった。
kg/cm2、コンアルブミン透過率は9.7%であっ
た。さらに、この中空糸を用いてモジュールを製作し、
透過水中の微粒子数を測定したところ、2個/m1以下
であった。
比較例1
内部凝固液として80%ポリエチレングリコール(PE
G200)水溶液を用いた以外は、実施例1と同じ原液
を調製し、同じ条件で中空糸の紡糸を行った。
G200)水溶液を用いた以外は、実施例1と同じ原液
を調製し、同じ条件で中空糸の紡糸を行った。
得られた中空糸の透水速度は720 / 7m”・h・
kg/c+n”、コンアルブミン透過率は8.5%であ
った。さらに、この中空糸を用いてモジュールを製作し
、5%過酸化水素水充填後の透過水中の微粒子数を測定
したところおよそ200個/m/であった。
kg/c+n”、コンアルブミン透過率は8.5%であ
った。さらに、この中空糸を用いてモジュールを製作し
、5%過酸化水素水充填後の透過水中の微粒子数を測定
したところおよそ200個/m/であった。
(発明の効果)
以上、説明してきたように本発明の製造法により得られ
た芳香族ポリスルホン中空糸膜は、極めて高い透水性を
有すると同時に、透過水中に微粒子が存在しないことか
ら、精密電子工業等の分野にも応用可能であり、産業の
発展に大きく寄与するものである。
た芳香族ポリスルホン中空糸膜は、極めて高い透水性を
有すると同時に、透過水中に微粒子が存在しないことか
ら、精密電子工業等の分野にも応用可能であり、産業の
発展に大きく寄与するものである。
Claims (2)
- (1)片端面を封止した中空糸の外側表面に液体を供給
し、開放された一方の端面の中空部分より透過液を取り
出す外圧式全量ろ過に用いる中空糸膜において、透水速
度が外表面積基準で600l/m^2・h・kg/cm
^2以上であり、かつ内表面から発生する微粒子が透過
水1ml中に10個以下であることを特徴とする芳香族
ポリスルホン中空糸膜。 - (2)芳香族ポリスルホン紡糸原液をチューブインオリ
フィス型ノズルより、凝固浴中へ吐出する乾湿式または
湿式紡糸において、内部凝固液として、25重量%以上
の水と水溶性のポリスルホン非溶剤との混合液を用いる
ことを特徴とする芳香族ポリスルホン中空糸膜の製造法
。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3559288A JPH01210003A (ja) | 1988-02-18 | 1988-02-18 | 芳香族ポリスルホン中空糸膜ならびにその製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3559288A JPH01210003A (ja) | 1988-02-18 | 1988-02-18 | 芳香族ポリスルホン中空糸膜ならびにその製造法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01210003A true JPH01210003A (ja) | 1989-08-23 |
Family
ID=12446064
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3559288A Pending JPH01210003A (ja) | 1988-02-18 | 1988-02-18 | 芳香族ポリスルホン中空糸膜ならびにその製造法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH01210003A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0568045A1 (en) * | 1992-04-29 | 1993-11-03 | Kuraray Co., Ltd. | Polysulfone-based hollow fiber membrane and process for manufacturing the same |
US6750230B2 (en) | 2000-07-07 | 2004-06-15 | Pfizer, Inc. | Pyrazole derivatives |
WO2017164361A1 (ja) * | 2016-03-25 | 2017-09-28 | 栗田工業株式会社 | 超純水製造システム |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6128409A (ja) * | 1984-07-19 | 1986-02-08 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | 芳香族ポリスルホン系分離膜の製造方法 |
-
1988
- 1988-02-18 JP JP3559288A patent/JPH01210003A/ja active Pending
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6128409A (ja) * | 1984-07-19 | 1986-02-08 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | 芳香族ポリスルホン系分離膜の製造方法 |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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EP0568045A1 (en) * | 1992-04-29 | 1993-11-03 | Kuraray Co., Ltd. | Polysulfone-based hollow fiber membrane and process for manufacturing the same |
US5340480A (en) * | 1992-04-29 | 1994-08-23 | Kuraray Co., Ltd. | Polysulfone-based hollow fiber membrane and process for manufacturing the same |
US6750230B2 (en) | 2000-07-07 | 2004-06-15 | Pfizer, Inc. | Pyrazole derivatives |
US7141585B2 (en) | 2000-07-07 | 2006-11-28 | Agouron Pharmaceuticals, Inc. | Pyrazole derivatives |
WO2017164361A1 (ja) * | 2016-03-25 | 2017-09-28 | 栗田工業株式会社 | 超純水製造システム |
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