JPH05103959A - Large-pore-diameter porous polypropylene hollow-fiber membrane, its production and hydrophilic porous polypropylene hollow-fiber membrane - Google Patents
Large-pore-diameter porous polypropylene hollow-fiber membrane, its production and hydrophilic porous polypropylene hollow-fiber membraneInfo
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- JPH05103959A JPH05103959A JP2124092A JP2124092A JPH05103959A JP H05103959 A JPH05103959 A JP H05103959A JP 2124092 A JP2124092 A JP 2124092A JP 2124092 A JP2124092 A JP 2124092A JP H05103959 A JPH05103959 A JP H05103959A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、精密濾過および空気の
浄化等極めて高い濾過流束が要求される分野に適する微
小空孔の孔径が大きく、かつ高空孔率の多孔質ポリプロ
ピレン中空糸膜、その製造方法及び親水化多孔質ポリプ
ロピレン中空糸膜に関する。FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a porous polypropylene hollow fiber membrane having a large pore size and high porosity, which is suitable for fields requiring extremely high filtration flux such as microfiltration and air purification. The present invention relates to a method for producing the same and a hydrophilized porous polypropylene hollow fiber membrane.
【0002】[0002]
【従来の技術】短冊状微小空孔が積層したポリプロピレ
ンよりなる多孔質中空糸膜は従来より知られており、そ
の技術の詳細は、例えば特開昭52−15627号公報
や特開平2−2849号公報に開示されている。前者に
は、ポリプロピレンを、紡糸温度210〜270℃、紡
糸ドラフト180〜600で溶融紡糸し、次いで155
℃以下で熱処理した後、110℃未満で30〜200%
延伸し、しかる後上記の熱処理温度以上で155℃以下
の温度で再び熱処理することにより、特徴的な短冊状微
小空孔を有し、微小空孔の孔半径の分布曲線が 200
〜1200オングストロームの範囲内に少なくとも一つ
の極大点を有する多孔質中空糸の製造技術が開示されて
いる。また、後者には、溶融紡糸されたポリプロピレン
中空糸を液体窒素中で延伸し、その後高温下(110〜
155℃)で延伸を実施する方法、あるいは溶融紡糸さ
れたポリプロピレン中空糸を高温下(120〜145
℃)で延伸(100〜700%)し、115〜155℃
で熱処理を実施する方法により、短冊状の微小空孔群を
形成するバブルポイント法で測定される孔径が0.1〜
1.0μmの多孔質ポリプロピレン中空糸膜が開示され
ている。2. Description of the Related Art A porous hollow fiber membrane made of polypropylene in which strip-shaped micropores are laminated has been conventionally known, and the details of the technique are described in, for example, JP-A-52-15627 and JP-A-2-2849. It is disclosed in the publication. For the former, polypropylene is melt-spun at a spinning temperature of 210 to 270 ° C. and a spinning draft of 180 to 600, and then 155
30 ~ 200% below 110 ℃ after heat treatment below ℃
By stretching and then heat-treating again at a temperature of 155 ° C. or lower at a temperature above the heat treatment temperature, there are characteristic strip-shaped micropores, and the distribution curve of the pore radius of the micropores is 200
Disclosed is a technique for producing a porous hollow fiber having at least one local maximum in the range of ~ 1200 angstrom. For the latter, melt-spun polypropylene hollow fibers are drawn in liquid nitrogen and then at high temperature (110-110).
155 ° C.), or melt-spun polypropylene hollow fibers at high temperature (120-145).
(100 ° C to 700%) and stretched at 115 to 155 ° C.
The pore diameter measured by the bubble point method for forming strip-shaped micropores is 0.1 to 0.1 by the method of performing heat treatment in
A 1.0 μm porous polypropylene hollow fiber membrane is disclosed.
【0003】このように、従来技術では平均孔径が1μ
mを超える短冊状の微小空孔を有するポリプロピレン製
多孔質中空糸膜は得られていなかった。Thus, in the prior art, the average pore size is 1 μm.
A polypropylene porous hollow fiber membrane having strip-shaped micropores exceeding m has not been obtained.
【0004】一般に、多孔質膜はその素材の特性により
親水性膜と疎水性膜に大別される。親水性多孔質膜の例
としては、セルロース、セルロース誘導体、ポリビニル
アルコール、エチレン−ビニルアルコール共重合体など
が知られている。親水性多孔質膜の特徴は、膜の細孔表
面が親水性であるため、水に濡れやすく、水系溶液の濾
過が特別の前処理なしに可能な点にある。Generally, the porous membrane is roughly classified into a hydrophilic membrane and a hydrophobic membrane depending on the characteristics of the material. Known examples of hydrophilic porous membranes include cellulose, cellulose derivatives, polyvinyl alcohol, and ethylene-vinyl alcohol copolymer. The characteristic feature of the hydrophilic porous membrane is that the surface of the pores of the membrane is hydrophilic, so that it is easily wet with water and the aqueous solution can be filtered without any special pretreatment.
【0005】しかしながら、親水性膜は湿潤時の機械的
強度の低下、水による膨潤などが大きいという欠点を有
し、さらに湿潤状態から乾燥させると膜性能が低下し、
劣化しやすいという欠点を有する。However, the hydrophilic membrane has the drawbacks of low mechanical strength when wet, large swelling with water, and the like, and when dried from a wet state, the membrane performance deteriorates.
It has the drawback of being easily deteriorated.
【0006】一方、疎水性多孔質膜は疎水性であるの
で、そのままでは水を透過させることが難しく、水を始
めとする親水性液体を透過させるためには親水化処理が
必要である。特にポリオレフィンの表面改質による親水
化法について種々の方法が検討されているが、表面形状
が複雑な多孔質膜の親水化に対して、表面が滑らかなフ
ィルム状物等の親水化法を単純に適用することはできな
い。On the other hand, since the hydrophobic porous membrane is hydrophobic, it is difficult to allow water to permeate as it is, and a hydrophilic treatment is necessary in order to permeate a hydrophilic liquid such as water. In particular, various methods have been investigated for the hydrophilization method by modifying the surface of polyolefin, but for the hydrophilization of a porous film with a complicated surface shape, a simple hydrophilization method for a film-like material with a smooth surface is used. Cannot be applied to.
【0007】ポリオレフィン多孔質膜の親水化法として
は、水との相溶性が良好なアルコールやケトン等の有機
溶剤によってポリオレフィン多孔質膜の微細孔部分を含
めた表面全体を湿潤処理した後、この有機溶剤を水で置
換する有機溶剤湿潤・水置換法、ポリエチレングリコー
ルや界面活性剤等の親水性物質を多孔質膜の表面に吸着
させて多孔質膜に親水性を付与する物理的吸着法(特開
昭54−153872号公報、特開昭59−24732
号公報)、あるいは親水性単量体を多孔質フィルムの表
面に保持させた状態で放射線を照射する方法(特開昭5
6−38333号公報)や疎水性樹脂の多孔質構造物を
プラズマ処理する方法(特開昭56−157437号公
報)等の化学的表面変性法が知られている。As a method of hydrophilizing the polyolefin porous membrane, the entire surface including the fine pores of the polyolefin porous membrane is wet-treated with an organic solvent having good compatibility with water, such as alcohol or ketone, and then An organic solvent wetting / water replacement method in which an organic solvent is replaced with water, and a physical adsorption method in which a hydrophilic substance such as polyethylene glycol or a surfactant is adsorbed on the surface of the porous membrane to impart hydrophilicity to the porous membrane ( JP-A-54-153872, JP-A-59-24732
Or a method of irradiating with radiation while the hydrophilic monomer is held on the surface of the porous film (Japanese Patent Laid-Open No. Sho 5).
6-38333) and a method of plasma-treating a porous structure of a hydrophobic resin (JP-A-56-157437).
【0008】しかし、有機溶剤湿潤・水置換法では、保
存中や使用中に一旦細孔内の水が抜けるとその部分は疎
水性に戻り水を透過できなくなるので、多孔質膜の周囲
に常時水を満たしておくことが必要であり、取り扱いが
煩雑である。物理的吸着法は操作は簡単であるが、長時
間にわたって使用しているうちに親水性物質が脱離する
ので必ずしも充分な親水化法であるとは言えない。ま
た、従来の化学的表面変性法では、放射線を照射する方
法およびプラズマ処理する方法のいずれの場合も、膜厚
方向の均一な親水化が難しく、膜が厚い場合や膜が中空
糸状である場合に膜厚方向の全体にほぼ均一に親水化処
理しようとすると、多孔質膜基質の損傷、機械的強度の
低下が避けられない点等が問題であった。However, in the organic solvent wetting / water substitution method, once water in the pores escapes during storage or use, that portion returns to hydrophobic and cannot pass through the water, so that it is always around the porous membrane. It is necessary to fill it with water, and handling is complicated. Although the physical adsorption method is easy to operate, it cannot be said to be a sufficient hydrophilic method because the hydrophilic substance is desorbed during long-term use. Further, in the conventional chemical surface modification method, it is difficult to uniformly hydrophilize the film in the film thickness direction in both the method of irradiating radiation and the method of plasma treatment, and when the film is thick or when the film is hollow fiber-like. Further, when it was attempted to make the hydrophilic treatment almost uniform in the entire film thickness direction, there were problems such as damage to the porous membrane substrate and a decrease in mechanical strength being unavoidable.
【0009】また、疎水性多孔質膜をエチレン−酢酸ビ
ニル共重合体のケン化物、すなわちエチレン−ビニルア
ルコール系共重合体で予め親水化処理することが提案さ
れている(特開昭61−125408公報、特開昭61
−271003号公報)。Further, it has been proposed that the hydrophobic porous membrane is previously hydrophilized with a saponification product of an ethylene-vinyl acetate copolymer, that is, an ethylene-vinyl alcohol copolymer (Japanese Patent Laid-Open No. 61-125408). Publication, JP-A-61
-271003).
【0010】また、2種の異なるポリマーをブレンドし
て溶融紡糸した後、延伸処理して異種ポリマーの界面を
開裂させて微孔性多孔質中空繊維を形成し、構成ポリマ
ー中に存在する側鎖基の加水分解、スルホン化等の後処
理によって、細孔の表面が親水化された親水性多孔質中
空繊維を製造することが提案されている(特開昭55−
137208号公報)。Further, two different polymers are blended and melt-spun, and then subjected to a stretching treatment to cleave the interface of the different polymers to form a microporous hollow fiber, and a side chain existing in the constituent polymer. It has been proposed to produce hydrophilic porous hollow fibers whose pores are hydrophilized by post-treatment such as hydrolysis of groups and sulfonation (JP-A-55-55).
137208).
【0011】更に、ポリオレフィン多孔質膜の細孔表面
上に親水性の重合体が強固に保持されてなる多孔質膜お
よびその製造方法が提案されている(特開昭63−19
0602号公報)。その技術の詳細は、ジアセトンアク
リルアミドと架橋性モノマーとを含むモノマー類からな
る親水性架橋重合体を、ポリオレフィン多孔質膜の少な
くとも一部の細孔表面上に保持させてなる親水性多孔質
膜であり、また、ジアセトンアクリルアミドと架橋性モ
ノマーとを含むモノマー類をポリオレフィン多孔質膜の
少なくとも一部の細孔表面上に保持させた状態で加熱重
合させる製造方法である。Further, a porous membrane in which a hydrophilic polymer is firmly held on the surface of the pores of the polyolefin porous membrane and a method for producing the same have been proposed (JP-A-63-19).
0602 publication). For details of the technique, a hydrophilic porous membrane in which a hydrophilic cross-linked polymer composed of monomers containing diacetone acrylamide and a cross-linkable monomer is retained on the surface of at least some pores of the polyolefin porous membrane. In addition, it is a production method in which monomers containing diacetone acrylamide and a crosslinkable monomer are heated and polymerized while being held on the surface of at least some of the pores of the polyolefin porous membrane.
【0012】[0012]
【発明が解決しようとする課題】しかし、いずれの方法
も従来公知のポリオレフィン多孔質膜を出発原料として
用いているため、高透過流量が要求される用途には性能
不足であった。すなわち高透過流量の親水化多孔質膜を
得るためには、疎水性多孔質膜の微小空孔の大孔径化、
高空孔率化を含めた親水化を考える必要があった。However, since any of the methods uses a conventionally known polyolefin porous membrane as a starting material, the performance is insufficient for applications requiring a high permeation flow rate. That is, in order to obtain a hydrophilized porous membrane having a high permeation flow rate, the pore size of the micropores of the hydrophobic porous membrane should be increased,
It was necessary to consider hydrophilization including high porosity.
【0013】精密濾過や空気の浄化分野では、極めて高
い濾過流束が要求されており、ミクロンオーダーの細孔
が高い空孔率で開いている膜や不織布が使用されてい
る。短冊状微小空孔を有する多孔質中空糸は、特公昭6
3−35726号公報にも記載されているように、ガス
透過量や液体透過量が大きく、短冊状微小空孔が積層し
た構造のために、目詰りが生じにくいといった特徴を有
している。しかし、このような短冊状微小空孔を有する
中空糸は、極めて高い濾過流束と低い圧力損失が要求さ
れる無菌無塵エアーフィルター、各種ガスの除塵フィル
ター、無菌水用フィルター等には未だ性能が不充分であ
る。その理由は、このような分野に応用するには未だ孔
径が小さくかつ空孔率が低いからである。In the fields of microfiltration and air purification, extremely high filtration flux is required, and membranes and non-woven fabrics in which micron-order pores are opened with high porosity are used. Porous hollow fibers with strip-shaped micropores are disclosed in Japanese Examined Patent Publication No. 6
As described in Japanese Patent Laid-Open No. 3-35726, the gas permeation amount and the liquid permeation amount are large, and it has a feature that clogging is unlikely to occur due to the structure in which strip-shaped minute holes are laminated. However, such a hollow fiber having strip-shaped micropores still has performance as a sterile dust-free air filter requiring extremely high filtration flux and low pressure loss, a dust filter for various gases, and a filter for sterile water. Is insufficient. The reason is that the pore size is still small and the porosity is low for application in such fields.
【0014】一方、アルコールや界面活性剤による親水
化処理は一時的な親水化であって、しかも、親水化処理
剤を多孔質膜に付着させたままで濾過等に使用するとア
ルコールや界面活性剤が精製水に移行してこれを汚染す
るので、濾過前にこれらの親水化剤を充分洗浄除去する
必要がある。また、このような状態で乾燥すると膜表面
は疎水性に戻るので一旦親水化処理した後は親水化剤を
水で置換しておき、多孔質膜の細孔表面は常に水に接触
させておかねばならないという問題を有している。On the other hand, the hydrophilizing treatment with alcohol or a surfactant is a temporary hydrophilizing treatment. Moreover, if the hydrophilizing agent is used for filtration or the like with the hydrophilizing agent attached to the porous membrane, the alcohol or the surfactant is removed. Since it migrates to purified water and contaminates it, it is necessary to sufficiently wash and remove these hydrophilizing agents before filtration. In addition, since the membrane surface returns to hydrophobic when dried in such a state, after once hydrophilizing treatment, the hydrophilizing agent should be replaced with water, and the pore surface of the porous membrane should always be in contact with water. It has the problem of having to be.
【0015】また、特開昭56−38333号公報に記
載された方法では親水性を発現する基が多孔質膜に化学
的に固定されているため恒久的な親水化が達成される
が、電離放射線で照射する必要があることから大掛かり
な設備を必要とし、工程の安定性も充分とは言い難く、
膜素材を傷めたりする虞もあり、処理工程の操作・管理
が難しいという問題がある。Further, in the method described in JP-A-56-38333, since the hydrophilic group is chemically fixed to the porous membrane, permanent hydrophilization is achieved, but ionization is performed. Since it is necessary to irradiate with radiation, large-scale equipment is required, and it cannot be said that the process stability is sufficient.
There is also a risk that the membrane material may be damaged and it is difficult to operate and manage the treatment process.
【0016】また、特開昭55−137208号公報に
記載された異種ポリマーのブレンド物を溶融紡糸、延伸
して多孔質化した繊維は概して空孔率が小さいものであ
る。さらに、親水化のための加水分解やスルホン化等の
後処理が必要であり、工程が煩雑になるという問題をも
有している。Fibers obtained by melt spinning and drawing a blend of different polymers described in JP-A-55-137208 to make them porous generally have a low porosity. Furthermore, there is also a problem that the post-treatment such as hydrolysis or sulfonation for making hydrophilic is necessary, and the process becomes complicated.
【0017】更に特開昭56−38333号公報の技術
を特公昭63−35726号公報の中空糸膜に応用して
も、サブミクロンの孔径の親水化中空糸膜しか得られな
い。また、特開昭61−125408号公報や特開昭6
1−271003号公報の親水性複合多孔質膜で開示さ
れている技術は、孔径に関しては前述の特公昭63−3
5726号公報等の技術水準を何ら越えるものではな
く、その実施例で得られた中空糸における平均孔径は
0.25〜0.70μmである。Further, even if the technique of JP-A-56-38333 is applied to the hollow fiber membrane of JP-B-63-35726, only a hydrophilized hollow fiber membrane having a submicron pore size can be obtained. Further, JP-A-61-225408 and JP-A-6-125408.
The technology disclosed in the hydrophilic composite porous membrane of JP-A 1-271003 is related to the pore size as described in JP-B-63-3.
It does not exceed the state of the art disclosed in Japanese Patent No. 5726, and the average fiber diameter of the hollow fibers obtained in the examples is 0.25 to 0.70 μm.
【0018】更に、ポリオレフィン多孔質膜の細孔表面
上に、ジアセトンアクリルアミドと架橋性モノマーとを
含むモノマー類からなる親水性架橋重合体を保持させた
のが特開昭63−190602号公報に開示された親水
性多孔質膜である。Further, JP-A-63-190602 discloses that a hydrophilic cross-linked polymer composed of monomers containing diacetone acrylamide and a cross-linking monomer is held on the pore surface of a polyolefin porous membrane. It is the disclosed hydrophilic porous membrane.
【0019】しかしながら、このような短冊状微小空孔
の細孔表面上に架橋性重合体を保持させた多孔質膜は、
極めて高い濾過流束と低い圧力損失が要求される水系溶
液や水系懸濁液の濾過、電子工業用等の純水の製造、医
薬品製造用原水の除菌等には未だ性能が不充分である。
その理由はこのような分野に応用するには未だ孔径が小
さくかつ空孔率が低いからである。膜の構造が濾過の効
率に優れる短冊状微小空孔の積層構造からなり、しかも
大孔径でかつ高空孔率である多孔質中空糸に、恒久親水
性を付与することができれば、省エネルギーや超クリー
ンな環境の創造等最先端の産業分野に資するところは極
めて大である。However, such a porous membrane having a crosslinkable polymer retained on the surface of the pores of the strip-shaped micropores is
Performance is still insufficient for filtration of aqueous solutions and suspensions that require extremely high filtration flux and low pressure loss, production of pure water for the electronic industry, disinfection of raw water for pharmaceutical production, etc. ..
The reason is that the pore size is still small and the porosity is low for application in such fields. If the structure of the membrane is a laminated structure of strip-shaped micropores with excellent filtration efficiency, and if it is possible to impart permanent hydrophilicity to a porous hollow fiber with a large pore size and high porosity, it will be energy-saving and ultra-clean. It is extremely important to contribute to cutting-edge industrial fields such as the creation of a unique environment.
【0020】このような状況から、本発明者らは短冊状
微小空孔が積層した構造で高空孔率、大孔径でかつ大き
な空気透過量が達成できる多孔質ポリプロピレン中空糸
膜及び恒久親水性を有する高空孔率、大孔径の多孔質ポ
リプロピレン中空糸膜を得るべく鋭意研究した結果、本
発明に到達した。Under these circumstances, the inventors of the present invention have provided a porous polypropylene hollow fiber membrane and a permanent hydrophilicity capable of achieving a high porosity, a large pore diameter and a large air permeation rate in a structure in which strip-shaped micropores are laminated. The present invention has been accomplished as a result of intensive research to obtain a porous polypropylene hollow fiber membrane having a high porosity and a large pore size.
【0021】[0021]
【発明を解決するための手段】すなわち、本発明は、ポ
リプロピレンよりなる多孔質中空糸膜であって、繊維長
方向に配列したミクロフィブリルと、スタックドラメラ
からなる節部とに囲まれて形成される短冊状微小空孔が
中空糸内壁面より外壁面へ相互に連通した積層構造を有
し、水銀ポロシメーターで測定した微小空孔の平均孔径
が1μmを超え10μm以下であり、空孔率が70%〜
95%、空気透過量が4×105 リットル/m2 ・hr
・0.5atm以上であることを特徴とする大孔径多孔
質ポリプロピレン中空糸膜である。That is, the present invention is a porous hollow fiber membrane made of polypropylene, which is formed by being surrounded by microfibrils arranged in the fiber length direction and a knotted portion made of a stacked lamella. The strip-shaped micropores have a laminated structure in which they communicate with each other from the inner wall surface to the outer wall surface of the hollow fiber, and the average pore diameter of the micropores measured by a mercury porosimeter is more than 1 μm and 10 μm or less, and the porosity is 70% ~
95%, air permeation rate 4 × 10 5 liters / m 2 · hr
A large-pore porous polypropylene hollow fiber membrane characterized by having 0.5 atm or more.
【0022】また本発明は、中空糸製造用ノズルを用い
てポリプロピレンを溶融紡糸し、得られた未延伸糸をア
ニール処理した後に冷延伸し、次いで熱延伸することに
より多孔質化する多孔質中空糸の製造方法において、未
延伸糸のアニール処理を120〜165℃の温度で30
分以上実施し、熱延伸時の変形速度を1秒につき10%
以下とし、総延伸量を700%〜2500%とすること
を特徴とする大孔径多孔質ポリプロピレン中空糸膜の製
造方法である。The present invention also relates to a porous hollow structure in which polypropylene is melt-spun using a hollow fiber producing nozzle, the obtained undrawn yarn is annealed, cold drawn, and then hot drawn to make it porous. In the method for producing a yarn, the undrawn yarn is annealed at a temperature of 120 to 165 ° C. for 30 minutes.
For 10 minutes or more, the deformation rate during hot stretching is 10% per second.
The following is the method for producing a large-pore porous polypropylene hollow fiber membrane, characterized in that the total stretching amount is 700% to 2500%.
【0023】更に本発明は、前記記載の大孔径多孔質ポ
リプロピレン中空糸膜の微小空孔表面の少なくとも一部
に、エチレン−酢酸ビニル共重合体のケン化物を保持さ
せてなる親水化多孔質ポリプロピレン中空糸膜である。The present invention further provides a hydrophilized porous polypropylene in which a saponified ethylene-vinyl acetate copolymer is retained on at least a part of the surface of the micropores of the large-pore porous polypropylene hollow fiber membrane described above. It is a hollow fiber membrane.
【0024】また更なる本発明は、前記記載の大孔径多
孔質ポリプロピレン中空糸膜の微小空孔表面の少なくと
も一部に、ジアセトンアクリルアミドと架橋性モノマー
とを含むモノマー類を重合さてなる親水性架橋重合体を
保持させてなる親水化多孔質ポリプロピレン中空糸膜で
ある。Still another aspect of the present invention is a hydrophilic property obtained by polymerizing monomers containing diacetone acrylamide and a crosslinkable monomer on at least a part of the surface of the micropores of the large-pore porous polypropylene hollow fiber membrane described above. A hydrophilized porous polypropylene hollow fiber membrane which holds a crosslinked polymer.
【0025】[0025]
【作用】以下、本発明を更に詳しく説明する。The present invention will be described in more detail below.
【0026】本発明において用いるポリプロピレンは、
アイソタクックまたはシンジオタクチックポリプロピレ
ンであることが好ましい。このポリプロピレンを特定の
条件下で溶融賦型し、さらに特定の条件下で延伸するこ
とにより、比較的大きな孔径の微小空孔が中空糸内壁面
より外壁面にかけて相互につながった多孔質中空糸膜が
得られる。The polypropylene used in the present invention is
It is preferably isotactic or syndiotactic polypropylene. By melt-molding this polypropylene under specific conditions and then stretching it under specific conditions, micropores with a relatively large pore size are interconnected from the inner wall surface of the hollow fiber to the outer wall surface of the hollow fiber membrane. Is obtained.
【0027】本発明に用いるポリプロピレンのMI値は
0.1〜10の範囲にあることが好ましい。MI値はA
STMD−1238によって測定される値であり、より
好ましくは0.3〜8の範囲である。MI値が10を超
えるポリプロピレンを用いた場合には、700%以上の
総延伸倍率まで安定に延伸することが困難であり、本発
明の細孔孔径が大でかつ高空孔率の多孔質中空糸膜を得
にくい。また、MI値が0.1未満のポリプロピレンで
は溶融粘度が高過ぎ、安定した紡糸が困難である。安定
した紡糸が可能な範囲で高分子量のポリプロピレンを採
用するのが本発明の重要な点の一つである。The MI value of the polypropylene used in the present invention is preferably in the range of 0.1 to 10. MI value is A
It is a value measured by STMD-1238, and more preferably in the range of 0.3 to 8. When polypropylene having an MI value of more than 10 is used, it is difficult to stably draw it to a total draw ratio of 700% or more, and the porous hollow fiber of the present invention has a large pore diameter and a high porosity. It is difficult to obtain a film. In addition, polypropylene having an MI value of less than 0.1 has a too high melt viscosity, which makes stable spinning difficult. It is one of the important points of the present invention to employ polypropylene having a high molecular weight in the range where stable spinning is possible.
【0028】本発明においては、上記のようなポリプロ
ピレンを中空糸製造用ノズルを用いて溶融紡糸し、高配
向結晶性の未延伸中空糸を製造する。ノズルは二重管構
造を有するものが偏肉が少く望ましいが、馬蹄型、その
他の構造を有するものでも差し支えない。二重管構造の
ノズルにおいては、中空糸内部へ中空形態を保持するた
めに供給する気体の供給は自然吸入であってもまた強制
吸入であっても差し支えない。In the present invention, the polypropylene as described above is melt-spun using a nozzle for producing a hollow fiber to produce a highly oriented crystalline unstretched hollow fiber. It is desirable that the nozzle has a double pipe structure because the uneven thickness is small, but a nozzle having a horseshoe shape or any other structure may be used. In the double-tube structure nozzle, the gas to be supplied to the inside of the hollow fiber to maintain the hollow form may be either natural suction or forced suction.
【0029】本発明の多孔質中空糸膜を安定して得るた
めには、紡糸温度はポリマーの融点より20〜150℃
高い範囲の温度に設定するのが望ましい。この温度範囲
より低温領域で紡糸した場合は、ポリマーの溶融が不完
全となりメルトフラクチャーが起こりやすく、延伸工程
での安定性が低下する。また、逆にこの温度範囲より高
い温度領域で紡糸を行なう場合は、多孔質中空糸膜の細
孔孔径を大きくしかつ空孔率を高くすることが困難とな
る。In order to stably obtain the porous hollow fiber membrane of the present invention, the spinning temperature is 20 to 150 ° C. above the melting point of the polymer.
It is desirable to set the temperature in a high range. When spinning is performed in a temperature range lower than this temperature range, the melting of the polymer is incomplete, melt fracture easily occurs, and the stability in the drawing step decreases. On the contrary, when spinning is performed in a temperature range higher than this temperature range, it becomes difficult to increase the pore size and the porosity of the porous hollow fiber membrane.
【0030】適当な紡糸温度で吐出されたポリマーは、
紡糸ドラフト5〜5000の範囲で引き取るのが望まし
い。紡糸ドラフトが5000を超えると700%以上の
総延伸が可能な未延伸中空糸が得られない。紡糸ドラフ
トが5未満では高配向の未延伸中空糸が得られず延伸多
孔化が不可能である。The polymer discharged at the appropriate spinning temperature is
It is desirable to collect the fiber in the spinning draft range of 5 to 5000. If the spinning draft exceeds 5000, an unstretched hollow fiber capable of 700% or more total stretching cannot be obtained. If the spinning draft is less than 5, highly oriented unstretched hollow fibers cannot be obtained, and stretched porosity cannot be achieved.
【0031】かくして得られた未延伸中空糸は、繊維軸
方向に高度に配向した未延伸中空糸であり、内径は10
0〜2000μm、膜厚は15〜800μm 程度であ
る。この未延伸中空糸は120〜165℃、より好まし
くは130〜155℃の温度条件下で熱処理し延伸に供
される。必要な熱処理(アニール処理)時間は30分以
上である。このアニール処理により結晶構造はより完全
なものとなり、50%伸長時の弾性回復率は50%以上
が達成される。The unstretched hollow fiber thus obtained is a highly stretched unstretched hollow fiber having an inner diameter of 10
The thickness is 0 to 2000 μm, and the film thickness is about 15 to 800 μm. This unstretched hollow fiber is heat-treated under a temperature condition of 120 to 165 ° C, more preferably 130 to 155 ° C, and then stretched. The necessary heat treatment (annealing) time is 30 minutes or more. By this annealing treatment, the crystal structure becomes more complete, and the elastic recovery rate at 50% elongation reaches 50% or more.
【0032】本発明の製造方法においては、延伸は冷延
伸に引き続いて熱延伸を行なう二段延伸を実施する。冷
延伸では結晶構造を破壊させ均一にミクロクレーズを発
生させるために延伸点を固定させることが好ましく、ま
た変形速度が1秒につき40%以上の高延伸速度で冷延
伸を行なうことが望ましい。さらに結晶構造を緩和させ
ることなく破壊させ、ミクロクレーズを発生させるため
には冷延伸温度は80℃以下とするのが望ましい。In the production method of the present invention, the stretching is carried out by two-stage stretching in which cold stretching is followed by hot stretching. In cold stretching, it is preferable to fix the stretching point in order to destroy the crystal structure and uniformly generate microcrazes, and it is desirable to carry out cold stretching at a high stretching speed of 40% or more in deformation rate per second. Further, the cold stretching temperature is preferably 80 ° C. or lower in order to break the crystal structure without relaxing it and generate microclades.
【0033】このようにして5〜150%程度の冷延伸
を行なった後、120〜165℃の温度領域において熱
延伸を行なう。熱延伸温度がこの範囲を超えると中空糸
が透明化し、望ましい多孔質構造は得られ難く、また、
120℃を下回ると多孔質構造が細かくなって空孔率が
低下し、目的とする大きな細孔孔径を有するものが得ら
れない。更に、熱延伸時の変形速度を1秒につき10%
以下とすることが本発明の極めて重要なポイントであ
る。10%を超える変形速度では、700%以上の総延
伸量をとることが実質的に不可能である。総延伸量は7
00%〜2500%とする必要がある。2500%を超
える延伸においては延伸時の糸切れが多発し、工程安定
性が低下し望ましくない。700%未満の総延伸量では
多孔質構造は形成されているが、本発明の大きな細孔孔
径でかつ高空孔率の中空糸膜は得られない。空孔率を7
0%以上とするためにも700%以上、好ましくは10
00%以上の総延伸量が不可欠である。After the cold stretching of about 5 to 150% is carried out in this manner, the hot stretching is carried out in the temperature range of 120 to 165 ° C. When the hot drawing temperature exceeds this range, the hollow fiber becomes transparent, and it is difficult to obtain a desired porous structure.
If the temperature is lower than 120 ° C., the porous structure becomes fine and the porosity decreases, so that a target having a large pore size cannot be obtained. Furthermore, the deformation rate during hot stretching is 10% per second.
The following are extremely important points of the present invention. At a deformation rate of more than 10%, it is virtually impossible to achieve a total stretch of 700% or more. Total stretching amount is 7
It is necessary to set it to 00% to 2500%. In the case where the stretching exceeds 2500%, yarn breakage frequently occurs during the stretching and the process stability decreases, which is not desirable. Although a porous structure is formed with a total stretching amount of less than 700%, the hollow fiber membrane of the present invention having a large pore diameter and a high porosity cannot be obtained. Porosity 7
To achieve 0% or more, 700% or more, preferably 10%
A total stretch of 00% or more is essential.
【0034】なお、本発明にいう変形速度とは、延伸区
間における延伸量(%)を、糸が該延伸区間を通過する
時間(秒)で除して求めた値をいう。The deformation rate referred to in the present invention means a value obtained by dividing the amount of drawing (%) in the drawing section by the time (seconds) during which the yarn passes through the drawing section.
【0035】得られた多孔質中空糸膜は熱延伸によって
ほぼ形態の安定性が確保されており、必ずしも多孔質構
造の固定を目的とした熱セット工程を必要としない。し
かし、前述の熱延伸温度と同じ温度領域で必要に応じて
緊張下に定長でまたは収縮させつつ熱セットを行っても
よい。The obtained porous hollow fiber membrane has a substantially morphological stability ensured by hot drawing, and does not necessarily require a heat setting step for fixing the porous structure. However, heat setting may be performed under tension in a fixed length or while shrinking in the same temperature range as the above-mentioned hot stretching temperature, if necessary.
【0036】かくして得られる多孔質ポリプロピレン中
空糸膜は、水銀ポロシメーターで測定した微小空孔の平
均孔径が1μmを超え10μm以下、好ましくは1.2
μm〜10μmで、空孔率が70%〜95%、空気透過
量が4×105 リットル/m 2 ・hr・0.5atm以
上である。また、繊維長方向に配列したミクロフィブリ
ルとスタックドラメラからなる節部とに囲まれて形成さ
れる特徴的な短冊状微小空孔を有し、この微小空孔は中
空糸内壁面より外壁面へ相互に連通し、これら微小空孔
が積層された構造を有している。ミクロフィブリルの平
均的長さは1μmを超え15μm以下である。In the thus obtained porous polypropylene
The hollow fiber membrane is the flatness of the micropores measured with a mercury porosimeter.
Uniform pore diameter exceeding 1 μm and 10 μm or less, preferably 1.2
μm to 10 μm, porosity 70% to 95%, air permeation
The amount is 4 × 10Five Liter / m 2 ・ Hr ・ 0.5atm or less
Above. In addition, microfibrils arranged in the fiber length direction
It is formed by being surrounded by a joint and a node made of stacked dramera.
There is a characteristic strip-shaped micropore that is
These small holes communicate with each other from the inner wall surface to the outer wall surface.
Has a laminated structure. Flat of microfibril
The average length is more than 1 μm and 15 μm or less.
【0037】本発明の第1のタイプの親水化多孔質中空
糸膜は、上述した特性を有する大孔径多孔質ポリプロピ
レン中空糸膜の微小空孔内表面の少なくとも一部に、エ
チレン−酢酸ビニル共重合体のケン化物(以下、単に
「ケン化物」という)を保持させることによって得るこ
とができるものである。本発明の親水化多孔質中空糸膜
には、基材としての多孔質ポリプロピレン中空糸膜素材
の、大きな孔径及び空孔率を有し、しかも機械的強度が
十分高いといった特性を損なうことなく、ケン化物の保
持によって良好な親水性が付与されている。したがっ
て、本発明の親水化多孔質膜は水系液体の透過性に優れ
ており、特に、高流速処理に好適である。しかも、多孔
質ポリプロピレン中空糸膜が上記の短冊状微小空孔から
なる独特な膜構造を有するので、目詰りが起こりにくい
という利点を有する。The hydrophilized porous hollow fiber membrane of the first type of the present invention is an ethylene-vinyl acetate copolymer having at least a part of the inner surface of the micropores of the large-pore porous polypropylene hollow fiber membrane having the above-mentioned characteristics. It can be obtained by holding a saponified polymer (hereinafter, simply referred to as “saponified product”). In the hydrophilized porous hollow fiber membrane of the present invention, the porous polypropylene hollow fiber membrane material as a substrate has a large pore size and porosity, and without impairing the characteristics such as sufficiently high mechanical strength, The retention of the saponified product imparts good hydrophilicity. Therefore, the hydrophilized porous membrane of the present invention has excellent permeability to an aqueous liquid, and is particularly suitable for high flow rate treatment. In addition, since the porous polypropylene hollow fiber membrane has a unique membrane structure composed of the above-mentioned strip-shaped minute pores, it has an advantage that clogging is unlikely to occur.
【0038】本発明の親水化多孔質中空糸膜において、
重合体が保持される原料多孔質中空糸膜の微小空孔表面
の少なくとも一部とは、微小空孔を形成している壁面の
一部あるいは全部をいう。すなわち、通常使用される膜
間差圧によって多孔質膜の微小空孔を水を通過させて使
用するのに支障がない透過流量が得られる程度、重合体
が微小空孔の壁面に保持されていればよく、必ずしも微
小空孔を形成している壁面の全部が重合体で被覆されて
いる必要はない。また、多孔質膜の外表面には重合体は
保持されていてもいなくてもよい。In the hydrophilized porous hollow fiber membrane of the present invention,
At least a part of the surface of the micropores of the raw material porous hollow fiber membrane in which the polymer is retained means a part or all of the wall surface forming the micropores. That is, the polymer is retained on the wall surface of the micropores to such an extent that the permeation flow rate that does not hinder the use of water through the micropores of the porous membrane due to the transmembrane pressure difference that is normally used. It suffices if all the wall surfaces forming the micropores are not necessarily covered with the polymer. Further, the polymer may or may not be retained on the outer surface of the porous membrane.
【0039】保持させてなるとは、保存中や使用中に容
易に脱離しない程度に、重合体が微小空孔を形成してい
る壁面に強固に結合ないし密着されていることをいう。
したがって、重合体が壁面に化学結合していてもよい
し、重合体が壁面にアンカー効果によって密着されてい
てもよいし、短冊状の微小空孔を形成するミクロフィブ
リルや節部等を包むようにして重合体が密着架橋されて
いてもよいし、またこれらの保持状態が混在していても
よい。The term "retained" means that the polymer is firmly bonded or adhered to the wall surface forming the micropores so that the polymer is not easily detached during storage or use.
Therefore, the polymer may be chemically bonded to the wall surface, the polymer may be adhered to the wall surface by an anchor effect, and the microfibrils or knots forming strip-shaped micropores may be wrapped. The polymer may be adhered and crosslinked, or these retention states may be mixed.
【0040】このように、原料中空糸膜の微小空孔を形
成している壁面への重合体の保持状態としては、上記の
任意の状態をとり得る。しかし、重合体を化学結合させ
ることなくアンカー効果や密着架橋等のように物理的に
壁面上に保持させた親水化多孔質膜は、基材である原料
中空糸膜と比較して機械的強度の劣化や微小空孔構造の
変化が殆どないので特に好ましいものである。As described above, the polymer may be held on the wall surface of the raw material hollow fiber membrane forming the micropores in any of the above states. However, the hydrophilized porous membrane that is physically held on the wall surface such as the anchor effect and adhesive cross-linking without chemically bonding the polymer has a higher mechanical strength than the raw material hollow fiber membrane that is the base material. It is particularly preferable because there is almost no deterioration or change in the micropore structure.
【0041】本発明において、基材としての多孔質ポリ
プロピレン中空糸膜の微小空孔内表面の少なくとも一部
にケン化物を保持させる方法としては、例えば、ケン化
物を多孔質ポリプロピレン中空糸膜の微小空孔内に直接
供給して保持させる方法、エチレン−酢酸ビニル共重合
体を多孔質ポリプロピレン中空糸膜の微小空孔内に供給
して保持させた後、これをケン化する方法等が利用でき
る。In the present invention, as a method of retaining the saponified product on at least a part of the inner surface of the micropores of the porous polypropylene hollow fiber membrane as the base material, for example, A method of directly supplying into the pores to hold it, a method of supplying the ethylene-vinyl acetate copolymer into the micropores of the porous polypropylene hollow fiber membrane and holding it, and then saponifying it can be used. ..
【0042】ケン化物の形成に用いるエチレン−酢酸ビ
ニル共重合体としては、ランダム、ブロック、グラフト
等種々のタイプのものが利用でき、該ケン化物のタイプ
もエチレン−酢酸ビニル共重合体のタイプに依存する。
エチレン−酢酸ビニル共重合体は、基本的にエチレンと
酢酸ビニルから形成されるが、所望とする特性を損なわ
ない範囲内で他のモノマー成分を混在させてもよい。As the ethylene-vinyl acetate copolymer used to form the saponified product, various types such as random type, block type, and graft type can be used. The saponified type is also the ethylene-vinyl acetate copolymer type. Dependent.
The ethylene-vinyl acetate copolymer is basically formed from ethylene and vinyl acetate, but other monomer components may be mixed within a range that does not impair desired properties.
【0043】エチレン−酢酸ビニル共重合体におけるエ
チレン単位の含有量は、エチレン−酢酸ビニル共重合体
やそのケン化物のポリプロピレンへの良好な密着性を得
る上で重要であり、この密着性の点からその含有量は好
ましくは20モル%以上とされる。すなわち、エチレン
単位の含有量が20モル%未満であると、エチレン−酢
酸ビニル共重合体またはそのケン化物を多孔質ポリプロ
ピレン中空糸膜の微小空孔内表面に付着させた際に、付
着物に良好な密着性が得られず、付着物の剥離が起こり
易くなるので好ましくない。一方、エチレン単位の含有
量が多くなりすぎると、最終的に得られるケン化物によ
る多孔質ポリプロピレン中空糸膜への良好な親水性付与
効果が得られないので好ましくない。従って、エチレン
単位の含有量は、好ましくは70モル%以下とされる。
密着性と親水性のより良好なバランスを考慮すれば、エ
チレン単位の含有量が25〜50モル%の範囲内にある
ことが特に好ましい。The content of ethylene units in the ethylene-vinyl acetate copolymer is important for obtaining good adhesion of the ethylene-vinyl acetate copolymer and its saponified product to polypropylene. Therefore, the content thereof is preferably 20 mol% or more. That is, when the content of the ethylene unit is less than 20 mol%, when the ethylene-vinyl acetate copolymer or a saponified product thereof is attached to the inner surface of the micropores of the porous polypropylene hollow fiber membrane, it is attached to the deposit. It is not preferable because good adhesion cannot be obtained and peeling of adhered substances easily occurs. On the other hand, if the content of ethylene units is too large, the saponified product finally obtained cannot provide good hydrophilicity to the porous polypropylene hollow fiber membrane, which is not preferable. Therefore, the content of ethylene units is preferably 70 mol% or less.
Considering a better balance between adhesion and hydrophilicity, the content of ethylene units is particularly preferably in the range of 25 to 50 mol%.
【0044】エチレン−酢酸ビニル共重合体のケン化
は、水酸化ナトリウム等のアルカリ水溶液中で必要時間
加熱処理する方法等公知の方法で行なうことができる。
このケン化処理によって、ビニルアセテート部分のアセ
チル基が水酸基に転化され、該共重合体に良好な親水性
が付与される。多孔質中空糸膜に充分な親水性を付与す
るには60モル%以上のケン化度とするのが好ましい。Saponification of the ethylene-vinyl acetate copolymer can be carried out by a known method such as heat treatment in an alkaline aqueous solution such as sodium hydroxide for a required time.
By this saponification treatment, the acetyl group in the vinyl acetate portion is converted into a hydroxyl group, and the copolymer is given good hydrophilicity. In order to impart sufficient hydrophilicity to the porous hollow fiber membrane, the saponification degree is preferably 60 mol% or more.
【0045】本発明において、多孔質中空糸膜の微小空
孔内表面の一部にケン化物を直接保持させるには、 ケン化物を含有する保持用溶液を、浸漬、塗布等の方
法により基材中空糸膜の少なくとも微小空孔内に供給
し、該溶液の溶媒を蒸発除去する方法、及び ケン化物を含有する保持用溶液を、浸漬、塗布等の方
法により基材中空糸膜の微小空孔内に供給し、これを更
に該ケン化物の凝固剤溶液に浸漬して、これを少なくと
も微小空孔内表面上で急速凝固させ、乾燥させる方法、
などによって行なうことができる。In the present invention, in order to directly retain the saponified product on a part of the inner surface of the microvoids of the porous hollow fiber membrane, a holding solution containing the saponified product is applied to the substrate by a method such as dipping or coating. A method of supplying at least into the micropores of the hollow fiber membrane to evaporate and remove the solvent of the solution, and a holding solution containing a saponified product by dipping, coating, etc. Inside, and further dipping this in a coagulant solution of the saponified product to rapidly solidify it at least on the inner surface of the micropores and dry it.
It can be done by etc.
【0046】該保持用溶液は、ケン物をそれを溶解でき
る溶媒に溶解して調製することができる。該溶媒として
は、水混和性有機溶剤や、水混和性有機溶剤と水との混
合物などが利用できる。水混和性有機溶剤としては、メ
タノール、エタノール、n−プロパノール、イソプロパ
ノール、sec−ブタノール、t−ブタノール、シクロ
ヘキサノール等のアルコール類;エチレングリコール、
プロピレングリコール、グリセリン等の多価アルコール
類;テトラヒドロフラン、ジオキサン、ジメチルホルム
アミド、ジメチルスルホキシド、ジメチルアセトアミ
ド、ホルムアミド、エチレンクロルヒドリン等が挙げら
れ、その1種または2種以上を組み合わせて用いること
ができる。これらのなかでは、エタノール及びジメチル
スルホキシドがケン化物の溶解性もよく、低毒性である
ことから特に好ましい。The holding solution can be prepared by dissolving the saponified product in a solvent capable of dissolving the saponified product. As the solvent, a water-miscible organic solvent or a mixture of a water-miscible organic solvent and water can be used. Examples of the water-miscible organic solvent include alcohols such as methanol, ethanol, n-propanol, isopropanol, sec-butanol, t-butanol and cyclohexanol; ethylene glycol,
Examples thereof include polyhydric alcohols such as propylene glycol and glycerin; tetrahydrofuran, dioxane, dimethylformamide, dimethylsulfoxide, dimethylacetamide, formamide, ethylene chlorohydrin and the like, and one kind or a combination of two or more kinds thereof can be used. Of these, ethanol and dimethyl sulfoxide are particularly preferable because they have good solubility of saponified products and low toxicity.
【0047】なお、該溶媒としては、水混和性有機溶剤
と水の混合物が、下記の理由から特に好ましい。すなわ
ち、ケン化物は、非極性で疎水性を示すエチレン単位
と、極性で親水性の酢酸ビニル単位(ケン化によりその
アセチル基が水酸基に転化されたものを含む)により構
成されており、その構成上、極性の強い溶剤系に溶解さ
せた状態でこれを非極性のポリプロピレン基材にコーテ
ィングした場合、形成されるケン化物の薄膜層における
ポリプロピレン基材側の表面に非極性のエチレン単位が
局在し、これに対向する(ポリプロピレン基材と反対
側)の表面に極性の酢酸ビニル単位が局在し易くなると
考えられる。この現象は薄膜層と微小空孔表面を構成す
るポリプロピレンとの密着性が向上し、かつ微小空孔表
面に保持された薄膜層の表面の親水性が向上することか
ら好ましい現象である。そこで、上記の保持用溶液の溶
媒として、水と有機溶剤との混合物を利用することは溶
媒の極性をより強くすることになり、この現象が促進さ
れるので好ましい。混合する水の割合は、該ケン化物の
溶解性を阻害しない範囲内でより大きい方が好ましく、
ケン化物の濃度やそのエチレン部分の含有量、処理温度
などによってその割合は異なるが、例えば5〜60重量
%を好ましい範囲として挙げることができる。As the solvent, a mixture of water-miscible organic solvent and water is particularly preferable for the following reasons. That is, the saponified product is composed of non-polar and hydrophobic ethylene units and polar and hydrophilic vinyl acetate units (including those in which the acetyl group is converted to a hydroxyl group by saponification). When a non-polar polypropylene base material is coated in the state of being dissolved in a highly polar solvent system, non-polar ethylene units are localized on the surface of the polypropylene base material side in the saponified thin film layer that is formed. However, it is considered that polar vinyl acetate units are likely to be localized on the surface (opposite the polypropylene base material) facing this. This phenomenon is a preferable phenomenon because the adhesion between the thin film layer and the polypropylene constituting the surface of the micropores is improved, and the hydrophilicity of the surface of the thin film layer held on the surface of the micropores is improved. Therefore, it is preferable to use a mixture of water and an organic solvent as the solvent of the above holding solution because the polarity of the solvent becomes stronger and this phenomenon is promoted. The proportion of water to be mixed is preferably larger within a range that does not inhibit the solubility of the saponified product,
Although the ratio varies depending on the concentration of the saponified product, the content of the ethylene portion thereof, the treatment temperature, etc., a preferable range is, for example, 5 to 60% by weight.
【0048】上記保持用溶液におけるケン化物の濃度
は、所望とする親水化効果を得るのに必要な程度とさ
れ、基材としての多孔質ポリプロピレン中空糸膜の物性
などを考慮して選択され、例えば、0.1〜5.0重量
%の範囲で用いることが好ましい。該保持用溶液への多
孔質ポリプロピレン中空糸膜の浸漬や塗布等による処理
は、一回の処理で完結しても良いが、ケン化物の比較的
低濃度の保持用溶液を用いて数回に分けて行なっても良
い。なお、ケン化物濃度が、5.0重量%を超えると、
ケン化物の付着量が多くなりすぎて、基材としての多孔
質ポリプロピレン中空糸膜の微小空孔の径を狭めて、液
体の透過性能を減じる場合があるので好ましくない。ま
た、該保持用溶液の温度は、特に限定されないが、一般
に高温の方がケン化物の溶解性がよく、溶液の粘度も低
下するので好ましく、例えば室温から100℃までの範
囲が好ましい。浸漬処理の場合の浸漬時間は、数秒〜数
十分の範囲が好ましい。基材としての多孔質ポリプロピ
レン中空糸膜の微小空孔内に保持された保持用溶液から
の溶媒の除去は、真空乾燥、熱風乾燥等によって行なう
ことができる。乾燥の程度は、基材が熱により変形を受
けない温度であればよく、130℃以下が好ましい。The concentration of the saponified product in the holding solution is set to a level necessary to obtain the desired hydrophilic effect, and is selected in consideration of the physical properties of the porous polypropylene hollow fiber membrane as the base material, For example, it is preferably used in the range of 0.1 to 5.0% by weight. The treatment such as dipping or coating the porous polypropylene hollow fiber membrane in the holding solution may be completed in a single treatment, but may be performed several times using a holding solution having a relatively low saponification concentration. You can do it separately. If the saponified product concentration exceeds 5.0% by weight,
There is a case where the amount of the saponified substance attached becomes too large and the diameter of the micropores of the porous polypropylene hollow fiber membrane as the base material is narrowed to reduce the liquid permeation performance, which is not preferable. The temperature of the holding solution is not particularly limited, but a higher temperature is generally preferable because the saponified product has better solubility and the viscosity of the solution is lowered, and for example, a range from room temperature to 100 ° C. is preferable. The immersion time in the case of the immersion treatment is preferably in the range of several seconds to several tens of minutes. The solvent can be removed from the holding solution held in the micropores of the porous polypropylene hollow fiber membrane as the substrate by vacuum drying, hot air drying or the like. The degree of drying may be any temperature as long as the base material is not deformed by heat, and is preferably 130 ° C. or lower.
【0049】次に、基材としての多孔質ポリプロピレン
中空糸膜の微小空孔内表面の少なくとも一部に、先ずエ
チレン−酢酸ビニル共重合体を保持させてから、これを
ケン化する場合の方法の一例について述べる。Next, a method in which the ethylene-vinyl acetate copolymer is first retained on at least a part of the inner surface of the micropores of the porous polypropylene hollow fiber membrane as the substrate and then saponified An example will be described.
【0050】基材へのエチレン−酢酸ビニル共重合体の
保持は、上述のケン化物を直接保持させる場合に挙げた
方法、と同様の方法等によって行なうことができ
る。エチレン−酢酸ビニル共重合体のエチレン単位及び
酢酸ビニル単位の含有量は、好ましくは先に述べた範囲
内とされる。エチレン−酢酸ビニル共重合体の保持用溶
液の溶媒としては、先に挙げたケン化物の保持用溶液調
製用のものや、ハロゲン化炭化水素、芳香族炭化水素な
どを用いることができ、特に、ケン化物におけるのと同
様の理由から、水と有機溶剤との混合物が好ましい。保
持用溶液でのエチレン−酢酸ビニル共重合体の濃度は、
例えば1.0〜5.0重量%であることが好ましい。エ
チレン−酢酸ビニル共重合体の保持のための浸漬、塗布
等の処理も、一回で完結させても良いし、比較的低濃度
の保持用液体を用いて数回に分けて行なっても良い。一
回で完結させる場合は、1.0重量%未満ではケン化処
理後に充分な親水性を得ることができないので好ましく
ない。また、5.0重量%を超えると、基材としての多
孔質ポリプロピレン中空糸膜の微小空孔の径を狭めて、
液体の透過性能を減じる場合が多いので好ましくない。The ethylene-vinyl acetate copolymer can be held on the substrate by the same method as the method mentioned above for directly holding the saponified product, or the like. The content of ethylene units and vinyl acetate units in the ethylene-vinyl acetate copolymer is preferably set within the range described above. As the solvent of the holding solution of ethylene-vinyl acetate copolymer, those for preparing the holding solution of the above-mentioned saponified product, halogenated hydrocarbons, aromatic hydrocarbons and the like can be used, in particular, A mixture of water and an organic solvent is preferred for the same reasons as in the saponified product. The concentration of ethylene-vinyl acetate copolymer in the holding solution is
For example, it is preferably 1.0 to 5.0% by weight. Treatments such as dipping and coating for holding the ethylene-vinyl acetate copolymer may be completed once, or may be performed several times using a holding liquid having a relatively low concentration. . When it is completed once, less than 1.0% by weight is not preferable because sufficient hydrophilicity cannot be obtained after saponification treatment. Further, when it exceeds 5.0% by weight, the diameter of the micropores of the porous polypropylene hollow fiber membrane as the base material is narrowed,
It is not preferable because the liquid permeation performance is often reduced.
【0051】このようにしてエチレン−酢酸ビニル共重
合体を保持した中空糸膜にケン化処理を行なうことによ
って、本発明の親水化多孔質中空糸膜を得ることができ
る。このケン化処理は、例えばエチレン−酢酸ビニル共
重合体を保持した中空糸膜を水酸化ナトリウム水溶液等
のアルカリ水溶液中で必要な時間加熱処理することによ
って行なうことができる。By thus saponifying the hollow fiber membrane holding the ethylene-vinyl acetate copolymer, the hydrophilic porous hollow fiber membrane of the present invention can be obtained. This saponification treatment can be carried out, for example, by subjecting the hollow fiber membrane holding the ethylene-vinyl acetate copolymer to heat treatment in an alkaline aqueous solution such as an aqueous sodium hydroxide solution for a required time.
【0052】なお、以上述べた各種方法によるケン化物
の中空糸膜の微小空孔表面への保持は、ケン化物が基材
としての多孔質ポリプロピレン中空糸膜の微小空孔内表
面にできるだけ均一に、しかもその保持量を最小限度に
留め、保持による該中空糸膜の微小空孔の孔径の減少や
閉塞をできるだけ少なくすることが好ましい。The saponification of the saponified product on the surface of the micropores of the hollow fiber membrane by the various methods described above is carried out as uniformly as possible on the inner surface of the micropores of the porous polypropylene hollow fiber membrane as the substrate. Moreover, it is preferable to keep the amount of retention to a minimum, and to reduce the reduction of the pore size and the blockage of the micropores of the hollow fiber membrane due to the retention as much as possible.
【0053】また、本発明の第2のタイプの親水化多孔
質ポリプロピレン中空糸膜は、前述した大孔径多孔質ポ
リプロピレン中空糸膜の微小空孔表面の少なくとも一部
に、ジアセトンアクリルアミドと架橋性モノマーを含む
モノマー類を重合してなる親水性架橋重合体を保持して
なるものである。The second type of hydrophilized porous polypropylene hollow fiber membrane of the present invention is crosslinkable with diacetone acrylamide on at least a part of the micropore surface of the large-pore porous polypropylene hollow fiber membrane described above. It holds a hydrophilic cross-linked polymer obtained by polymerizing monomers including monomers.
【0054】この親水化多孔質ポリプロピレン中空糸膜
においては、大孔径でかつ高空孔率のポリプロピレン多
孔質中空糸膜の微小空孔を形成している壁面上に、ジア
セトンアクリルアミドと架橋性モノマーを含むモノマー
類からなる親水性架橋重合体を保持させるが、これは他
の重合体と比較してこの重合体が、(1)ポリプロピレ
ンに対して強固に保持できること、(2)ポリプロピレ
ン多孔質中空糸膜の微小空孔を形成する壁面のほぼ全体
にわたってほぼ均一に保持できること、(3)適度な親
水性を有していること、および(4)実質的に水不溶性
であることによる。In this hydrophilized porous polypropylene hollow fiber membrane, diacetone acrylamide and a cross-linking monomer are provided on the wall surface of the polypropylene porous hollow fiber membrane having a large pore size and a high porosity, which forms fine pores. A hydrophilic cross-linked polymer composed of monomers contained therein is retained, but this polymer is capable of firmly retaining (1) polypropylene, compared with other polymers, and (2) polypropylene porous hollow fiber. This is because it can be held almost uniformly over almost the entire wall surface forming the micropores of the membrane, (3) it has appropriate hydrophilicity, and (4) it is substantially water-insoluble.
【0055】ジアセトンアクリルアミドと架橋性モノマ
ーとを含むモノマー類を重合させてなる親水性架橋重合
体とは、モノマー成分としてのジアセトンアクリルアミ
ドを50重量%以上含有し、かつ架橋性モノマーを含有
する系から得られる架橋重合体であって、モノマー成分
としてはこれらの他に非架橋性モノマーが含まれていて
もよい。The hydrophilic cross-linked polymer obtained by polymerizing monomers containing diacetone acrylamide and a cross-linking monomer contains diacetone acrylamide as a monomer component in an amount of 50% by weight or more and also contains a cross-linking monomer. It is a crosslinked polymer obtained from the system, and as the monomer component, a non-crosslinkable monomer may be contained in addition to these.
【0056】架橋性モノマーとしては、ジアセトンアク
リルアミドと共重合可能なビニル結合やアリル結合等の
重合性不飽和結合を2個以上有するモノマー、あるいは
前記重合性不飽和結合を1個有し、かつ縮合反応等によ
って化学結合を生成可能な官能基を少なくとも1個有す
るモノマーであって、ジアセトンアクリルアミドと共通
の良溶媒を有するモノマーが挙げられる。その例として
は、N,N’−メチレンビスアクリルアミド、N−ヒド
ロキシメチル(メタ)アクリルアミド、トリアリルシア
ヌレート、トリアリルイソシアヌレート、ジビニルベン
ゼン、2,2−ビス(4−メタクリロイロキシポリエト
キシフェニル)プロパン、エチレンジ(メタ)アクリレ
ート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレー
ト、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレー
ト、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレー
ト、トリメチルロールエタントリ(メタ)アクリレー
ト、ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、ヘキサン
ジオールジ(メタ)アクリレート、ジアリルフタレー
ト、1,3,5−トリアクリロイルヘキサヒドロ−s−
トリアジン等が挙げられる。As the crosslinkable monomer, a monomer having two or more polymerizable unsaturated bonds such as vinyl bond and allyl bond which are copolymerizable with diacetone acrylamide, or one polymerizable unsaturated bond, and A monomer having at least one functional group capable of forming a chemical bond by a condensation reaction or the like and having a good solvent in common with diacetone acrylamide can be mentioned. Examples thereof include N, N'-methylenebisacrylamide, N-hydroxymethyl (meth) acrylamide, triallyl cyanurate, triallyl isocyanurate, divinylbenzene, 2,2-bis (4-methacryloyloxypolyethoxyphenyl). ) Propane, ethylene di (meth) acrylate, polyethylene glycol di (meth) acrylate, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, pentaerythritol tetra (meth) acrylate, trimethylolethane tri (meth) acrylate, butanediol di (meth) acrylate , Hexanediol di (meth) acrylate, diallyl phthalate, 1,3,5-triacryloylhexahydro-s-
Examples include triazine and the like.
【0057】また、非架橋性モノマーとしては、ジアセ
トンアクリルアミドと共重合可能なビニル結合やアリル
結合等の重合性不飽和結合を1個有するモノマーであっ
て、ジアセトンアクリルアミドと共通の良溶媒を有する
モノマーが挙げられる。その例としては、ジメチルアク
リルアミド、ビニルピロリドン、アクリル酸、メタクリ
ル酸、ヒドロキシエチルメタクリレート、スチレンスル
ホン酸、スチレンスルホン酸ナトリウム、スルホエチル
メタクリル酸ナトリウム、ビニルピリジン、ビニルメチ
ルエーテル等が挙げられる。The non-crosslinking monomer is a monomer having one polymerizable unsaturated bond such as vinyl bond or allyl bond which is copolymerizable with diacetone acrylamide, and is a good solvent common to diacetone acrylamide. The monomer which has is mentioned. Examples thereof include dimethyl acrylamide, vinyl pyrrolidone, acrylic acid, methacrylic acid, hydroxyethyl methacrylate, styrene sulfonic acid, sodium styrene sulfonate, sodium sulfoethyl methacrylate, vinyl pyridine, vinyl methyl ether and the like.
【0058】以下、ジアセトンアクリルアミドと併用さ
れるこのような架橋性モノマーと非架橋性モノマーを合
わせて共重合性モノマーと総称する。Hereinafter, such a crosslinkable monomer and a non-crosslinkable monomer used together with diacetone acrylamide are collectively referred to as a copolymerizable monomer.
【0059】親水性架橋重合体を生成するジアセトンア
クリルアミドと架橋性モノマーとの組成比としては、ジ
アセトンアクリルアミド100重量部に対し架橋性モノ
マーが0.3〜100重量部であることが好ましく、
0.5〜80重量部であることがより好ましい。また、
共重合性モノマーとの組成比としては、ジアセトンアク
リルアミド100重量部に対し共重合性モノマーが0.
3〜110重量部であることが好ましく、0.5〜10
0重量部であることがより好ましい。The composition ratio of diacetone acrylamide to form a hydrophilic cross-linked polymer and the cross-linking monomer is preferably 0.3 to 100 parts by weight of the cross-linking monomer with respect to 100 parts by weight of diacetone acrylamide,
It is more preferably 0.5 to 80 parts by weight. Also,
The compositional ratio of the copolymerizable monomer to the copolymerizable monomer is 100 parts by weight of diacetone acrylamide.
It is preferably 3 to 110 parts by weight, and 0.5 to 10 parts by weight.
It is more preferably 0 part by weight.
【0060】本発明においては、大孔径でかつ高空孔率
のポリプロピレン多孔質中空糸膜の微小空孔を形成して
いる壁面の少なくとも一部に保持される重合体が架橋重
合体なので、この重合体は水中での膨潤の程度が小さく
て微小空孔を閉塞する虞れがなく、また、重合体の安定
性が良好であって水中での溶出成分の量が著しく少ない
という利点がある。したがって、本発明の親水化多孔質
膜は、微量の溶出成分が問題となる水処理分野や血液処
理分野等において有効である。これに対し、架橋構造を
有していないジアセトンアクリルアミド系重合体は、水
中において膨潤して微小空孔を閉塞し、また、微量では
あるが水に溶解して溶出成分となるので、このような重
合体を保持させた多孔質膜は使用時において種々の問題
を生じさせる虞れがある。In the present invention, since the polymer retained on at least a part of the wall surface forming the micropores of the polypropylene porous hollow fiber membrane having a large pore diameter and a high porosity is a crosslinked polymer, this weight The coalescence has the advantages that the degree of swelling in water is small and there is no risk of blocking micropores, and that the stability of the polymer is good and the amount of elution component in water is extremely small. Therefore, the hydrophilized porous membrane of the present invention is effective in the fields of water treatment, blood treatment, and the like, where a small amount of eluted components is a problem. On the other hand, a diacetone acrylamide-based polymer having no cross-linked structure swells in water to block micropores, and a small amount of it dissolves in water to become an elution component. A porous membrane holding such a polymer may cause various problems during use.
【0061】また、重合体の親水性の程度が大きい程、
親水化多孔質膜の透水性能が良好であり、使用開始時に
おいて短時間で膜面全体から水が均一に透過するので、
親水性架橋重合体を生成する架橋性モノマーとしては、
親水性の程度が充分な水溶性の架橋性モノマーであるこ
とが好ましい。The greater the degree of hydrophilicity of the polymer,
The water permeability of the hydrophilized porous membrane is good, and at the beginning of use, water uniformly permeates from the entire membrane surface in a short time.
As the crosslinkable monomer that produces a hydrophilic crosslinked polymer,
It is preferable that the water-soluble crosslinking monomer has a sufficient degree of hydrophilicity.
【0062】このような水溶性の架橋性モノマーとは、
30℃の水に対する溶解度が 1.0g/dl以上であ
る架橋性モノマーであり、その例としてN−ヒドロキシ
メチルアクリルアミド、N−ヒドロキシメチルメタクリ
ルアミド、N,N’−メチレンビスアクリルアミド等を
挙げることができる。Such a water-soluble crosslinkable monomer is
It is a crosslinkable monomer having a solubility in water at 30 ° C. of 1.0 g / dl or more, and examples thereof include N-hydroxymethylacrylamide, N-hydroxymethylmethacrylamide, and N, N′-methylenebisacrylamide. it can.
【0063】本発明の大孔径でかつ高空孔率のポリプロ
ピレン多孔質中空糸膜の微小空孔を形成している壁面の
少なくとも一部に保持されてなる親水性架橋重合体の量
は、ポリプロピレン多孔質中空糸膜の空孔率や細孔径に
も依存するが、ポリプロピレン多孔質中空糸膜の重量に
対しておよそ0.5〜100重量%程度であることが好
ましい。重合体の保持量がこの範囲より少ないと多孔質
中空糸膜に充分な親水性を付与することができず、ま
た、この範囲を超えても多孔質中空糸膜の親水性はさら
に大きくは向上せず、むしろ細孔容積が減少して透水性
能が低下する場合がある。重合体の保持量は0.5〜5
0重量%程度であることがより好ましく、1〜30重量
%程度であることが特に好ましい。The amount of the hydrophilic cross-linked polymer retained on at least a part of the wall surface forming the micropores of the polypropylene porous hollow fiber membrane of the present invention having a large pore size and a high porosity is the polypropylene porosity. Although it depends on the porosity and pore diameter of the porous hollow fiber membrane, it is preferably about 0.5 to 100% by weight based on the weight of the polypropylene porous hollow fiber membrane. If the amount of polymer retained is less than this range, sufficient hydrophilicity cannot be imparted to the porous hollow fiber membrane, and even if it exceeds this range, the hydrophilicity of the porous hollow fiber membrane is further improved. Instead, the pore volume may rather decrease and the water permeability may decrease. Polymer retention is 0.5-5
It is more preferably about 0% by weight, particularly preferably about 1 to 30% by weight.
【0064】親水性架橋重合体をポリプロピレン多孔質
中空糸膜の微小空孔を形成している壁面の少なくとも一
部に保持させる方法としては、種々の方法を採用するこ
とができる。例えば有機溶剤または水等の適当な溶媒に
ジアセトンアクリルアミドおよび前述の共重合性モノマ
ー(以下、これらを「モノマー類」という)や重合開始
剤を溶解させた溶液を調製し、原料中空糸膜をその溶液
中に浸漬する方法、あるいは原料中空糸膜で膜モジュー
ルを製作した後この溶液を原料中空糸膜内に圧入する方
法等により、モノマー類の溶液を原料中空糸膜に含浸さ
せた後、溶媒を揮発除去させる方法が採用できる。溶媒
で希釈したモノマー類の溶液を用いることによって、多
孔質中空糸膜の微小空孔を塞ぐことなく多孔質中空糸膜
の全体にわたってモノマー類をほぼ均一に付着させるこ
とができる。また、溶液のモノマー類の濃度や溶液の含
浸時間を変化させることにより、モノマー類の付着量が
調整できる。Various methods can be adopted as a method for holding the hydrophilic cross-linked polymer on at least a part of the wall surface of the polypropylene porous hollow fiber membrane forming the fine pores. For example, a solution in which diacetone acrylamide and the above-mentioned copolymerizable monomer (hereinafter, referred to as “monomers”) and a polymerization initiator are dissolved in a suitable solvent such as an organic solvent or water is prepared, and a raw hollow fiber membrane is prepared. After impregnating the raw material hollow fiber membrane with the solution of the monomers by a method of immersing in the solution, or a method of producing a membrane module with the raw material hollow fiber membrane and then pressing this solution into the raw material hollow fiber membrane, A method of volatilizing and removing the solvent can be adopted. By using the solution of the monomers diluted with the solvent, the monomers can be attached almost uniformly over the entire porous hollow fiber membrane without blocking the micropores of the porous hollow fiber membrane. In addition, the adhesion amount of the monomers can be adjusted by changing the concentration of the monomers in the solution and the impregnation time of the solution.
【0065】このようにして原料中空糸膜の微小空孔を
形成している壁面の少なくとも一部にこれらのモノマー
類を保持させた状態で溶媒を除去し、次いで重合させる
ことにより、ポリプロピレン多孔質中空糸膜の微小空孔
を形成してなる壁面の少なくとも一部に親水性架橋重合
体を保持させることができる。In this way, the solvent is removed while the monomers are retained on at least a part of the wall surface of the raw material hollow fiber membrane forming the micropores, and then the polymerization is carried out to obtain a polypropylene porous material. The hydrophilic crosslinked polymer can be retained on at least a part of the wall surface of the hollow fiber membrane in which the micropores are formed.
【0066】上記の溶液を調製する場合の溶媒として
は、モノマー類よりも沸点が低く、かつモノマー類を溶
解することが可能な水または有機溶剤が用いられるが、
重合開始剤を添加する場合は、重合開始剤をも溶解でき
る溶媒を用いることが好ましい。このような有機溶媒と
しては、メタノール、エタノール、プロパノール、イソ
プロパノール等のアルコール類、アセトン、メチルエチ
ルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン類、テト
ラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル類、酢酸エチ
ル等を挙げることができる。有機溶媒の沸点は特に限定
されないが、重合工程前の溶媒除去が容易であることを
考慮すると、100℃以下であることが好ましく、80
℃以下であることがより好ましい。As the solvent for preparing the above solution, water or an organic solvent having a lower boiling point than the monomers and capable of dissolving the monomers is used.
When the polymerization initiator is added, it is preferable to use a solvent that can also dissolve the polymerization initiator. Examples of such an organic solvent include alcohols such as methanol, ethanol, propanol and isopropanol, ketones such as acetone, methyl ethyl ketone and methyl isobutyl ketone, ethers such as tetrahydrofuran and dioxane, and ethyl acetate. Although the boiling point of the organic solvent is not particularly limited, it is preferably 100 ° C. or lower in consideration of easy removal of the solvent before the polymerization step, and 80
It is more preferable that the temperature is not higher than ° C.
【0067】ポリプロピレン多孔質中空糸膜の表面は疎
水性であるので、特に溶媒として水を用いる場合は、モ
ノマー類を含む水溶液が細孔内に浸透する際にモノマー
類が細孔表面においてその親水性基を外側に向けて配向
吸着されやすいので、重合によってこの状態を固定すれ
ば極めて効率的に親水性を付与することができる。溶媒
として水を用いる場合は、多孔質中空糸膜を直接溶液に
接触させることもできるが、予めアルコール類やケトン
類等で多孔質中空糸膜の微小空孔を形成している壁面を
湿潤処理した後前記溶液を接触させることもできる。Since the surface of the polypropylene porous hollow fiber membrane is hydrophobic, when water is used as the solvent, the monomers are hydrophilic on the surface of the pores when the aqueous solution containing the monomers permeates into the pores. Since the functional group is easily oriented and adsorbed outward, if this state is fixed by polymerization, hydrophilicity can be imparted extremely efficiently. When water is used as the solvent, the porous hollow fiber membrane can be brought into direct contact with the solution, but the wall surface of the porous hollow fiber membrane where micropores are previously formed is wetted with alcohols or ketones. After that, the solution can be contacted.
【0068】また、溶媒として有機溶剤を用いる場合
は、溶液が短時間で原料中空糸膜の微小空孔内に浸透す
ること、およびこの微小空孔内からの溶媒除去が容易で
ある等の利点がある。Further, when an organic solvent is used as the solvent, the solution is advantageous in that it penetrates into the micropores of the raw material hollow fiber membrane in a short time, and the solvent can be easily removed from the micropores. There is.
【0069】なお、前記配向吸着を利用しないでモノマ
ー類が細孔表面において無秩序に配向した状態で重合が
行なわれた場合においても、形成された親水性架橋重合
体はポリプロピレンと比較すると親水性の程度が大きい
ので、重合体が保持されている微小空孔を形成している
壁面は、重合体が保持されていない微小空孔を形成して
いる壁面と比較すると相対的に親水性を有しており、親
水性が付与されたポリプロピレン多孔質中空糸膜を得る
ことができる。Even when the monomers are polymerized in a state where they are randomly oriented on the surface of the pores without utilizing the oriented adsorption, the formed hydrophilic cross-linked polymer is more hydrophilic than polypropylene. Due to the large degree, the wall surface forming the micropores in which the polymer is retained is relatively hydrophilic as compared with the wall surface forming the micropores in which the polymer is not retained. Therefore, a polypropylene porous hollow fiber membrane having hydrophilicity can be obtained.
【0070】重合開始剤の要否は重合方法に依存し、熱
重合法や光重合法の場合は重合開始剤が用いられるが、
放射線重合法の場合は重合開始剤を必要としない。The necessity of the polymerization initiator depends on the polymerization method, and in the case of the thermal polymerization method or the photopolymerization method, the polymerization initiator is used.
In the case of the radiation polymerization method, no polymerization initiator is needed.
【0071】熱重合法の場合は、ラジカル重合開始剤と
して知られている種々の過酸化物、アゾ系化合物、レド
ックス系開始剤を用いることができる。その例として、
2,2’−アゾビスイソブチロニトリル、2,2’−ア
ゾビスシクロプロピルプロピオニトリル、2,2’−ア
ゾビス−2,4−ジメチルバレロニトリル、2,2’−
アゾビス−2,3,3−トリメチルブチロニトリル等の
アゾ系化合物;アセチルパーオキサイド、プロピオニル
パーオキサイド、ブチリルパーオキサイド、イソブチリ
ルパーオキサイド、サクシニルパーオキサイド、ベンゾ
イルパーオキサイド、ベンゾイルイゾブチリルパーオキ
サイド、β−アリロキシプロピオニルパーオキサイド、
ヘキサノイルパーオキサイド、3−ブロモベンゾイルパ
ーオキサイド、ビス−(4−t−ブチルシクロヘキシ
ル)パーオキシジカーボネート等の過酸化物;過硫酸カ
リウム、過硫酸アンモニウム等の過硫酸塩;等を挙げる
ことができる。In the case of the thermal polymerization method, various peroxides, azo compounds and redox initiators known as radical polymerization initiators can be used. As an example,
2,2'-azobisisobutyronitrile, 2,2'-azobiscyclopropylpropionitrile, 2,2'-azobis-2,4-dimethylvaleronitrile, 2,2'-
Azo-based compounds such as azobis-2,3,3-trimethylbutyronitrile; acetyl peroxide, propionyl peroxide, butyryl peroxide, isobutyryl peroxide, succinyl peroxide, benzoyl peroxide, benzoylisobutyryl peroxide, β -Allyloxypropionyl peroxide,
Examples thereof include hexanoyl peroxide, 3-bromobenzoyl peroxide, bis- (4-t-butylcyclohexyl) peroxydicarbonate, and other peroxides; potassium persulfate, ammonium persulfate, and other persulfates; and the like. ..
【0072】特に溶媒に水を用いた場合には、水溶性の
重合開始剤、例えばアゾビスイソブチラミジン、4,
4’−アゾビス−4−シアノペンタノイックアシドが好
ましいが、モノマー類自体が界面活性を有するため水不
溶性の重合開始剤であっても水中に分散できるので、前
記の水不溶性重合開始剤を用いることもできる。Especially when water is used as a solvent, a water-soluble polymerization initiator such as azobisisobutyramidine, 4,
4′-azobis-4-cyanopentanoic acid is preferred, but the above-mentioned water-insoluble polymerization initiator is used because even the water-insoluble polymerization initiator can be dispersed in water because the monomers themselves have surface activity. You can also
【0073】光重合法の場合の重合開始剤としては、ベ
ンゾフェノン、ベンゾインメチルエーテル、ベンジルジ
メチルケタール、フルオレノン、4−ブロモベンゾフェ
ノン、4−クロロベンゾフェノン、メチルO−ベンゾイ
ルベンゾエート、ベンゾイルパーオキサイド、アントラ
キノン、ビアセチル、硝酸ウラニル等を挙げることがで
きる。またこれらを適当に組み合わせて使用することも
可能である。As the polymerization initiator in the case of the photopolymerization method, benzophenone, benzoin methyl ether, benzyl dimethyl ketal, fluorenone, 4-bromobenzophenone, 4-chlorobenzophenone, methyl O-benzoylbenzoate, benzoyl peroxide, anthraquinone, biacetyl are used. , Uranyl nitrate and the like. It is also possible to use these in an appropriate combination.
【0074】溶液中におけるモノマー類と溶媒の割合
は、溶媒の種類や目標とする重合体の保持量等を考慮し
て適宜選択すればよく、モノマー類100重量部に対し
て溶媒は50〜10000重量部が好ましく、200〜
5000重量部であることがより好ましい。The ratio of the monomers to the solvent in the solution may be appropriately selected in consideration of the kind of the solvent and the target amount of the polymer to be retained. The weight part is preferably 200 to
It is more preferably 5000 parts by weight.
【0075】また、重合開始剤は、モノマー類100重
量部に対して0.001〜100重量部が好ましく、
0.01〜30重量部であることがより好ましく、0.
1〜20重量部であることが特に好ましい。The polymerization initiator is preferably 0.001 to 100 parts by weight with respect to 100 parts by weight of monomers,
It is more preferably 0.01 to 30 parts by weight,
It is particularly preferably 1 to 20 parts by weight.
【0076】モノマー類に対する溶媒の量が前記範囲を
超えると、多孔質中空糸膜の微小空孔を形成している壁
面に保持されるモノマー類の量が少なすぎて充分な量の
重合体を保持させることができず、また前記範囲より少
ないと、重合体の保持量のコントロールが難しく、また
微小空孔を形成している壁面や微小空孔内部に保持され
る重合体の量が多くなり過ぎて微小空孔の閉塞を招くこ
とがあるので好ましくない。When the amount of the solvent with respect to the monomers exceeds the above range, the amount of the monomers retained on the wall surface forming the micropores of the porous hollow fiber membrane is too small to obtain a sufficient amount of the polymer. If the amount of the polymer cannot be retained, and if it is less than the above range, it is difficult to control the amount of the polymer retained, and the amount of the polymer retained on the wall surface forming the micropores or inside the micropores increases. This is not preferable because it may cause the blockage of the micropores.
【0077】これらの溶液を用いて原料中空糸に対して
浸漬処理または圧入処理する際の浸漬時間または圧入時
間は、0.5秒〜30分程度であり、原料中空糸に対す
る濡れ特性が良好な溶液を用いた場合程、より短時間で
実施することができる。The dipping time or the press-fitting time when dipping or press-fitting the raw material hollow fiber using these solutions is about 0.5 seconds to 30 minutes, and the wetting property for the raw material hollow fiber is good. When using a solution, it can be carried out in a shorter time.
【0078】このようにして、所望により重合開始剤を
含有するモノマー類を、少なくとも一部の微小空孔を形
成している壁面上に保持させたポリプロピレン多孔質中
空糸膜は、周囲の余分な液を除去され、さらに必要に応
じて微小空孔内部の溶媒を蒸発除去された後、次の重合
工程に移される。In this way, the polypropylene porous hollow fiber membrane in which the monomers optionally containing a polymerization initiator are held on the wall surface forming at least some of the micropores is The liquid is removed, and if necessary, the solvent inside the micropores is removed by evaporation, and then transferred to the next polymerization step.
【0079】溶媒の蒸発除去時の温度が高過ぎると溶媒
が残留している間に重合が部分的に進行し、多孔質中空
糸膜の微小空孔を形成している壁面でない微小空孔内部
で重合が起こり、その結果一部の微小空孔が閉塞される
ことがあるので好ましくなく、これを考慮すると溶媒除
去時の温度は10〜40℃であることが好ましい。If the temperature at the time of evaporation and removal of the solvent is too high, the polymerization partially proceeds while the solvent remains, and the inside of the micropores that are not the wall surface forming the micropores of the porous hollow fiber membrane. Polymerization may occur, and as a result, some of the micropores may be clogged, which is not preferable. Considering this, the temperature during solvent removal is preferably 10 to 40 ° C.
【0080】本発明の親水化多孔質膜を製造するに際し
ては、熱重合法、光重合法、放射線重合法、プラズマ重
合法等の重合方法を採用することができる。In producing the hydrophilized porous membrane of the present invention, a polymerization method such as a thermal polymerization method, a photopolymerization method, a radiation polymerization method or a plasma polymerization method can be adopted.
【0081】熱重合法の場合、重合温度は前記重合開始
剤の分解温度以上であり、またポリプロピレン多孔質中
空糸膜の膜構造を変化させることなく、かつ膜基質を損
傷しない程度以下の温度とすることが望ましく、通常は
30〜100℃の温度を採用することができる。また加
熱時間は重合開始剤の種類と加熱温度に依存するが、バ
ッチ法では通常は1分〜5時間、より好ましくは15分
〜3時間である。また、連続法では熱伝達効率が高いた
めにより短時間で重合でき、加熱時間は通常10秒〜6
0分、好ましくは20秒〜10分である。In the case of the thermal polymerization method, the polymerization temperature is not lower than the decomposition temperature of the polymerization initiator, and is not higher than the decomposition temperature of the polypropylene porous hollow fiber membrane and does not damage the membrane substrate. It is desirable to use a temperature of 30 to 100 ° C. The heating time depends on the kind of the polymerization initiator and the heating temperature, but is usually 1 minute to 5 hours, more preferably 15 minutes to 3 hours in the batch method. Further, in the continuous method, since the heat transfer efficiency is high, the polymerization can be performed in a short time, and the heating time is usually 10 seconds to 6 seconds.
It is 0 minutes, preferably 20 seconds to 10 minutes.
【0082】光重合法の場合、光照射の光源としては紫
外線や可視光線を用いることができ、紫外線源としては
低圧水銀灯、高圧水銀灯、キセノン灯、アーク灯等を用
いることができる。In the case of the photopolymerization method, ultraviolet light or visible light can be used as a light source for light irradiation, and a low pressure mercury lamp, a high pressure mercury lamp, a xenon lamp, an arc lamp or the like can be used as an ultraviolet ray source.
【0083】光照射条件としては、例えば水銀灯を光源
として用いる場合は、入力を10〜300W/cmとし
10〜50cmの距離から0.5〜300秒照射するこ
とによって、0.001〜10joule/cm2 、好
ましくは0.05〜1joule/cm2 のエネルギー
を照射する条件が採用される。The light irradiation condition is, for example, when a mercury lamp is used as a light source, the input is 10 to 300 W / cm, and irradiation is performed for 0.5 to 300 seconds from a distance of 10 to 50 cm to obtain 0.001 to 10 joule / cm. 2 and preferably 0.05 to 1 joule / cm 2 is applied.
【0084】低照射強度では充分な親水化を達成するこ
とが困難であり、また高照射強度ではポリプロピレン多
孔質中空糸膜の損傷が大きいので、膜厚等を考慮して適
当な光照射条件を慎重に選定することが好ましい。At a low irradiation intensity, it is difficult to achieve sufficient hydrophilicity, and at a high irradiation intensity, the polypropylene porous hollow fiber membrane is greatly damaged. Careful selection is preferred.
【0085】放射線重合の場合は、例えば電子線照射装
置を用い、120℃以下、好ましくは100℃以下の温
度にて、電子線を10〜50Mrad程度照射すること
によって実施できる。The radiation polymerization can be carried out, for example, by using an electron beam irradiation apparatus and irradiating an electron beam at about 10 to 50 Mrad at a temperature of 120 ° C. or lower, preferably 100 ° C. or lower.
【0086】なお、これらの重合の際、雰囲気内に酸素
が存在すると重合反応が著しく阻害されるので、窒素等
の不活性ガス雰囲気下あるいは真空等の実質的に酸素が
存在しない状態にて重合させることが望ましい。During these polymerizations, the presence of oxygen in the atmosphere significantly inhibits the polymerization reaction. Therefore, the polymerization is carried out in an atmosphere of an inert gas such as nitrogen or in a state where oxygen is substantially absent in a vacuum. It is desirable to let
【0087】親水性架橋重合体を生成させるに際して
は、架橋反応は重合反応と同時に行なわせてもよく、一
旦共重合体を生成させた後に架橋させてもよい。また、
縮合による架橋反応は、重合反応熱を利用して行なって
もよく、加熱によって行なってもよい。When forming the hydrophilic crosslinked polymer, the crosslinking reaction may be carried out simultaneously with the polymerization reaction, or the copolymer may be once formed and then crosslinked. Also,
The crosslinking reaction by condensation may be carried out by utilizing the heat of polymerization reaction or may be carried out by heating.
【0088】特に縮合による架橋反応を利用する場合
は、予め調製したジアセトンアクリルアミドと架橋性モ
ノマーとの未架橋の共重合体を溶媒に溶解し、次いでポ
リプロピレン多孔質中空糸膜の微小空孔を形成している
壁面上に保持させ、その状態で架橋反応させる方法を用
いてもよい。この場合、未架橋の共重合体の分子量は1
〜50万であることが好ましく、分子量が大きすぎると
共重合体をポリプロピレン多孔質中空糸膜の微小空孔内
部に侵入させることが困難であり好ましくない。分子量
は5〜30万であることがより好ましい。In particular, when utilizing a crosslinking reaction by condensation, an uncrosslinked copolymer of diacetone acrylamide and a crosslinking monomer prepared in advance is dissolved in a solvent, and then the micropores of the polypropylene porous hollow fiber membrane are removed. You may use the method of making it hold | maintain on the formed wall surface and carrying out a crosslinking reaction in the state. In this case, the molecular weight of the uncrosslinked copolymer is 1
It is preferably from 500,000, and when the molecular weight is too large, it is difficult to allow the copolymer to enter inside the micropores of the polypropylene porous hollow fiber membrane, which is not preferable. More preferably, the molecular weight is 5 to 300,000.
【0089】本発明の親水化多孔質中空糸膜を製造する
に際しては、上述のように種々の重合法を採用できる
が、熱エネルギーによる方法が最も好ましい。熱エネル
ギーを利用する場合は多孔質中空糸膜の微小空孔部分ま
で均一温度に加熱することができるのでモノマー類が保
持されている全ての微小空孔を形成している壁面上にお
いて均一に重合することができ、かつ重合温度を適度に
設定することによって膜の構造を変化させることなく、
かつ膜基質を劣化させることなく重合することができる
利点がある。一方、光エネルギーを利用する場合は光の
散乱によって多孔質中空糸膜の微細空孔部分まで光が充
分に到達しにくいという問題および光の照射強度を上げ
ると膜基質の劣化が進行しやすいという問題があり、ま
た放射線エネルギーを利用する場合も膜基質の劣化が進
行しやすいという問題がある。したがってこれらの重合
方法を採用する場合は膜基質を劣化させないような重合
条件を慎重に選定することが必要である。In producing the hydrophilic porous hollow fiber membrane of the present invention, various polymerization methods can be adopted as described above, but the method using heat energy is most preferable. When using thermal energy, the micropores of the porous hollow fiber membrane can be heated to a uniform temperature, so that all the micropores holding the monomers are uniformly polymerized on the wall. And without changing the structure of the membrane by appropriately setting the polymerization temperature,
Moreover, there is an advantage that polymerization can be carried out without degrading the membrane substrate. On the other hand, when light energy is used, it is difficult for light to reach the microscopic pores of the porous hollow fiber membrane due to light scattering, and deterioration of the membrane substrate tends to progress when the light irradiation intensity is increased. There is a problem, and also when utilizing radiation energy, there is a problem that the deterioration of the membrane substrate easily progresses. Therefore, when adopting these polymerization methods, it is necessary to carefully select the polymerization conditions that do not deteriorate the membrane substrate.
【0090】原料中空糸膜の微小空孔を形成している壁
面上に保持されたモノマー類や前記の未架橋の共重合体
は、これらの重合手法によって多孔質膜表面上において
重合・架橋または架橋するので、多孔質中空糸膜の微小
空孔を形成している壁面の少なくともその一部はこれら
の重合体によって被覆される。The monomers and the above-mentioned uncrosslinked copolymer retained on the wall surface of the raw hollow fiber membrane forming the micropores are polymerized or crosslinked on the surface of the porous membrane by these polymerization methods. Because of the crosslinking, at least a part of the wall surface forming the micropores of the porous hollow fiber membrane is covered with these polymers.
【0091】親水性架橋重合体が生成された後は、適当
な溶媒を用い浸漬法や圧入法によって多孔質中空糸膜の
微小空孔を形成している壁面周囲に存在する未反応モノ
マーや遊離したポリマー等の不要成分を除去することが
望ましい。溶媒としては、水、有機溶剤あるいはそれら
の混合溶媒を単独または併用して用いることができる。After the hydrophilic cross-linked polymer is produced, unreacted monomers and free radicals existing around the wall surface forming the microscopic pores of the porous hollow fiber membrane are dipped by an immersion method or a press-fitting method using a suitable solvent. It is desirable to remove unnecessary components such as the polymer. As the solvent, water, an organic solvent or a mixed solvent thereof can be used alone or in combination.
【0092】本発明の親水化多孔質中空糸膜はこのよう
にして製造することができるが、特に好ましい方法とし
て、ジアセトンアクリルアミドと水溶性の架橋性モノマ
ーとを含むモノマー類および重合開始剤を、ポリプロピ
レン多孔質中空糸膜の少なくとも一部の微小空孔を形成
している壁面上に保持させた状態で加熱重合させる方法
を挙げることができる。The hydrophilized porous hollow fiber membrane of the present invention can be produced in this manner, but as a particularly preferred method, a monomer containing diacetone acrylamide and a water-soluble crosslinkable monomer and a polymerization initiator are used. The method may be a method in which the polypropylene porous hollow fiber membrane is heated and polymerized while being held on the wall surface forming at least some of the micropores.
【0093】共重合性モノマーとして水溶性の架橋性モ
ノマーを用いると、重合体の水中での膨潤が抑制され、
溶出成分の量を一段と減少させることができると共に親
水化多孔質中空糸膜は優れた透水性能を発揮する。When a water-soluble crosslinkable monomer is used as the copolymerizable monomer, swelling of the polymer in water is suppressed,
The amount of the eluted components can be further reduced, and the hydrophilized porous hollow fiber membrane exhibits excellent water permeability.
【0094】また、加熱重合法によって製造される親水
化多孔質中空膜は、膜厚方向における重合体の保持状態
に斑がなく、膜基質の損傷が殆どないという特徴を有し
ている。Further, the hydrophilized porous hollow membrane produced by the heat polymerization method is characterized in that there is no unevenness in the state of retention of the polymer in the thickness direction, and the membrane substrate is hardly damaged.
【0095】以上、各工程について別々に説明してきた
が、本発明の親水化多孔質中空糸膜を製造するに際して
は、ポリプロピレン多孔質中空糸膜の微小空孔を形成し
ている壁面上へのモノマー類等の保持、溶媒除去、重
合、重合後の洗浄等をほぼ連続的に行なうこともでき
る。Although the respective steps have been separately described above, in the production of the hydrophilized porous hollow fiber membrane of the present invention, the polypropylene porous hollow fiber membrane is formed on the wall surface forming fine pores. It is also possible to carry out holding of monomers and the like, removal of solvent, polymerization, washing after polymerization, etc. almost continuously.
【0096】[0096]
【実施例】以下、本発明を実施例により具体的に説明す
る。測定方法は以下に示した方法によった。 1.中空糸膜の測定 (1)空気透過量:多孔質中空糸膜50本をU字型に束
ねて中空開口部分をウレタン樹脂で固め、モジュールを
製作した。樹脂包埋部の長さは2.5cm、中空糸有効
長は5cmとした。このモジュールの中空糸膜内部に空
気を0.5atmの圧力を25℃で加え、中空糸膜の壁
面を通過して外部にでる空気の透過量を求めた。膜面積
は内径ベースとした。 (2)弾性回復率:東洋ボールドウイン社製テンシロン
UTM−II型を用いて糸長2cm、試験速度1cm/m
inで測定し、次式により求めた。EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to examples. The measuring method was based on the method shown below. 1. Measurement of Hollow Fiber Membrane (1) Air Permeation Amount: 50 porous hollow fiber membranes were bundled in a U-shape and the hollow openings were solidified with urethane resin to produce a module. The length of the resin-embedded portion was 2.5 cm, and the effective length of the hollow fiber was 5 cm. Air was applied to the inside of the hollow fiber membrane of this module at a pressure of 0.5 atm at 25 ° C., and the amount of permeation of air passing through the wall surface of the hollow fiber membrane to the outside was determined. The membrane area was based on the inner diameter. (2) Elastic recovery rate: Tensilon UTM-II type manufactured by Toyo Baldwin Co., Ltd., yarn length 2 cm, test speed 1 cm / m
It was measured by in and determined by the following formula.
【0097】[0097]
【数1】 (3)ミクロフィブリルの平均的長さ:電子顕微鏡写真
から測定した。 2.親水化多孔質中空糸膜の測定 「透水圧」、「アルコール親水化法での水透過率」およ
び「重合体保持後の水透過率」はそれぞれ有効膜面積が
163cm2 の試験膜モジュールを用い次の方法によっ
て測定した。実施例に用いたN−ヒドロキシメチルアク
リルアミド、N,N’−メチレンビスアクリルアミドお
よびトリアリルイソシアヌレートの30℃の水に対する
溶解度はそれぞれ197g/dl、3g/dlおよび
0.1g/dlである。 (1)透水圧:試験膜モジュールの一方(中空糸膜の場
合は中空糸膜の内側)から1分毎に0.1kg/cm2
の割合で水圧を上げながら25℃の水を供給し、積算透
過水量が30mlと50mlになるときの水圧を測定す
る。続いて横軸に水圧または縦軸に透過水量をプロット
し、プロットした2点を結ぶ直線が横軸と交わる点の圧
力値を求めその値を透水圧とした。 (2)アルコール親水化法での水透過率:親水化処理し
ていない試験膜モジュールの一方(中空糸膜の場合は中
空糸膜の内側)からエタノールを25ml/minの流
量で15分間圧入して多孔質膜の細孔内部まで充分にエ
タノールで湿潤させた後、水を100ml/min の
流量で15分間流し、細孔内部に存在するエタノールを
水で置換する。続いて試験膜モジュールの一方(中空糸
膜の場合は中空糸膜の内側)から25℃の水を流して膜
間差圧が50mmHgにおける透過水量を測定し、その
値から水透過率(リットル/m2 ・hr・mmHg)を
求めた。 (3)重合体の保持量:元素分析法によって窒素含有量
を測定し、この窒素が重合体のみに由来し、モノマー組
成比と同一組成比の重合体が形成されているものと仮定
し、ポリエチレン多孔質中空糸膜の単位重量に対して保
持されている親水性架橋重合体の重量%を算出した。 (4)細孔表面の被覆状態の評価:JISK6768
(1971)に記載の表面張力54dyn/cmの濡れ
試験用標準液(青色)中に多孔質膜を1分間浸漬した後
風乾し、該多孔質膜の横切断面を光学顕微鏡によって観
察し着色された重合体の分布状態を調べた。 (5)積算溶出率:多孔質中空糸膜をその重量の10倍
量の65℃の温水中に浸漬し、一定時間毎にその温水中
の全有機炭素量を測定する。この全有機炭素量が前記
(3)で仮定された組成比の親水性架橋重合体のみに由
来するものと仮定して積算溶出量を算出し、溶出処理前
の重合体保持量に対する積算溶出率(重量%)を求め
た。 (6)重合体保持後の水透過率:重合体を保持させた多
孔質中空糸膜で製作した試験膜モジュールの一方(中空
糸膜の場合は中空糸膜の内側)から圧力2kg/cm2
の水を3時間圧入した後、該試験膜のモジュールの一方
から25℃の水を流して膜間差圧が50mmHgにおけ
る透過水量を測定し、その値から水透過率(リットル/
m2 ・hr・mmHg)を求めた。[Equation 1] (3) Average length of microfibrils: Measured from electron micrographs. 2. Measurement of Hydrophilized Porous Hollow Fiber Membrane "Permeability", "Water Permeability in Alcohol Hydrophilization Method" and "Water Permeability after Retaining Polymer" were measured using a test membrane module with an effective membrane area of 163 cm 2. It was measured by the following method. The solubilities of N-hydroxymethyl acrylamide, N, N'-methylenebisacrylamide and triallyl isocyanurate used in the examples in water at 30 ° C. are 197 g / dl, 3 g / dl and 0.1 g / dl, respectively. (1) Water permeability: 0.1 kg / cm 2 per minute from one side of the test membrane module (inside the hollow fiber membrane in the case of the hollow fiber membrane)
Water at 25 ° C. is supplied while increasing the water pressure at the ratio, and the water pressure when the accumulated permeated water amount becomes 30 ml and 50 ml is measured. Subsequently, water pressure was plotted on the horizontal axis or the amount of permeated water was plotted on the vertical axis, and the pressure value at the point where the straight line connecting the two plotted points intersects the horizontal axis was determined and used as the water permeation pressure. (2) Water permeability in alcohol hydrophilization method: Ethanol was pressed into one of the test membrane modules not subjected to hydrophilization treatment (in the hollow fiber membrane, inside the hollow fiber membrane) at a flow rate of 25 ml / min for 15 minutes. After sufficiently moistening the inside of the pores of the porous membrane with ethanol, water is caused to flow at a flow rate of 100 ml / min for 15 minutes to replace the ethanol existing inside the pores with water. Subsequently, water at 25 ° C. was caused to flow from one of the test membrane modules (inside the hollow fiber membrane in the case of a hollow fiber membrane) to measure the amount of permeated water at a transmembrane pressure difference of 50 mmHg, and from that value, the water permeability (liter / liter / m 2 · hr · mmHg) was determined. (3) Amount of retained polymer: Nitrogen content was measured by elemental analysis, and it was assumed that this nitrogen was derived only from the polymer and a polymer having the same composition ratio as the monomer composition ratio was formed. The weight% of the hydrophilic crosslinked polymer retained per unit weight of the polyethylene porous hollow fiber membrane was calculated. (4) Evaluation of coating state on pore surface: JISK6768
The porous membrane was immersed in a standard solution (blue) for wetting test with a surface tension of 54 dyn / cm described in (1971) for 1 minute and then air-dried, and the cross-section of the porous membrane was observed by an optical microscope and colored. The distribution of the polymer was investigated. (5) Cumulative elution rate: The porous hollow fiber membrane is immersed in 10 times its weight of warm water at 65 ° C, and the total amount of organic carbon in the warm water is measured at regular intervals. The integrated elution amount was calculated assuming that the total amount of organic carbon was derived only from the hydrophilic cross-linked polymer having the composition ratio assumed in (3) above, and the integrated elution rate with respect to the polymer retention amount before the elution treatment was calculated. (Wt%) was determined. (6) Water Permeability after Retaining Polymer: Pressure of 2 kg / cm 2 from one side (inside the hollow fiber membrane in the case of a hollow fiber membrane) of a test membrane module made of a porous hollow fiber membrane retaining a polymer.
After injecting water for 3 hours, water at 25 ° C. is flowed from one side of the module of the test membrane to measure the amount of permeated water at a transmembrane pressure difference of 50 mmHg, and from the value, the water permeability (liter / liter /
m 2 · hr · mmHg) was determined.
【0098】実施例1 メルトインデックス3のポリプロピレン(UBEポリプ
ロYK121、商品名、宇部興産(株)製)を吐出口径
17.5mm、円環スリット幅が1.5mm、吐出断面
積が0.75cm2 の中空糸賦型用紡糸口金を用い、紡
糸温度200℃、吐出線速度9.24cm/minで紡
糸し、巻取速度40m/min、紡糸ドラフト433で
巻取った。得られた未延伸中空糸の寸法は内径が545
μm、膜厚が72μmであった。Example 1 Polypropylene having a melt index of 3 (UBE Polypro YK121, trade name, manufactured by Ube Industries, Ltd.) has a discharge port diameter of 17.5 mm, an annular slit width of 1.5 mm and a discharge cross-sectional area of 0.75 cm 2. Using the hollow-fiber forming spinneret for spinning, the spinning temperature was 200 ° C., the linear spinning speed was 9.24 cm / min, and the spinning was performed at a winding speed of 40 m / min and a spinning draft 433. The dimension of the obtained unstretched hollow fiber has an inner diameter of 545.
The thickness was 72 μm.
【0099】この未延伸中空糸を150℃で24時間、
定長で熱処理した。この未延伸中空糸の弾性回復率は9
2.5%であった。つづいて室温で1秒につき200%
の変形速度で40%延伸した後、155℃に加熱した加
熱函中で総延伸量が1100%(すなわち、総延伸倍率
が12倍)になる迄変形速度が1秒につき2.8%にな
るようにローラー内延伸を行ない、連続的に多孔質中空
糸膜の製造を行なった。This unstretched hollow fiber was heated at 150 ° C. for 24 hours,
Heat treatment was performed at a fixed length. The elastic recovery rate of this unstretched hollow fiber is 9
It was 2.5%. 200% per second at room temperature
After stretching 40% at a deformation rate of 1, the deformation rate becomes 2.8% per second until the total stretching amount becomes 1100% (that is, the total stretching ratio is 12 times) in a heating box heated at 155 ° C. Thus, the inside of the roller was stretched to continuously produce a porous hollow fiber membrane.
【0100】得られた多孔質ポリプロピレン中空糸は未
延伸糸に対して12倍に延伸されており、内径は430
μm、膜厚は57μmであり空孔率は81%であった。
水銀ポロシメーターで測定した平均孔径は1.8μmで
空気透過量は190×104リットル/m2 ・hr・
0.5atmであった。走査型電子顕微鏡で観察したと
ころ、特徴的な短冊状微小空孔が無数存在し、ミクロフ
ィブリルの平均的長さは4.1μmであった。The obtained porous polypropylene hollow fiber was drawn 12 times as large as the undrawn yarn, and the inner diameter was 430.
μm, the film thickness was 57 μm, and the porosity was 81%.
The average pore size measured with a mercury porosimeter is 1.8 μm, and the air permeation rate is 190 × 10 4 liters / m 2 · hr ·
It was 0.5 atm. Observation with a scanning electron microscope revealed that a number of characteristic strip-shaped micropores were present and the average length of microfibrils was 4.1 μm.
【0101】実施例2 メルトインデックス0.8のポリプロピレン(UBEポ
リプロB101H、商品名、宇部興産(株)製)を吐出
口径が17.5mm、円環スリット幅が1.5mmの二
重管構造を有し、吐出断面積が0.75cm2 の中空糸
賦型用紡糸口金を用い、紡糸温度220℃吐出線速度
9.24cm/minで紡糸し、巻取速度20m/mi
n、紡糸ドラフト216で巻取った。得られた未延伸中
空糸の寸法は、内径が610μm、膜厚が83μmであ
った。Example 2 A polypropylene having a melt index of 0.8 (UBE Polypro B101H, trade name, manufactured by Ube Industries, Ltd.) having a double pipe structure with a discharge port diameter of 17.5 mm and an annular slit width of 1.5 mm was used. Using a spinneret for hollow fiber shaping having a discharge cross-sectional area of 0.75 cm 2 , spinning was carried out at a spinning temperature of 220 ° C. and a discharge linear velocity of 9.24 cm / min, and a winding speed was 20 m / mi.
n, and was wound in a spinning draft 216. The obtained unstretched hollow fiber had an inner diameter of 610 μm and a film thickness of 83 μm.
【0102】この未延伸中空糸を150℃で24時間、
定長で熱処理した。この未延伸中空糸の弾性回復率は9
1%であった。つづいて40℃で1秒につき200%の
変形速度で35%延伸した後、155℃に加熱した加熱
函中で総延伸量が1900%になる迄変形速度が1秒に
つき0.5%になるようにローラー間延伸を行ない、さ
らに155℃に加熱した加熱函中で60秒間熱セットを
行ない、連続的に多孔質中空糸膜の製造を行なった。This unstretched hollow fiber was heated at 150 ° C. for 24 hours,
Heat treatment was performed at a fixed length. The elastic recovery rate of this unstretched hollow fiber is 9
It was 1%. Then, 35% stretched at a deformation rate of 200% per second at 40 ° C, and then the deformation rate becomes 0.5% per second until the total stretched amount becomes 1900% in a heating box heated at 155 ° C. As described above, the inter-roller stretching was performed, and heat setting was further performed for 60 seconds in a heating box heated to 155 ° C. to continuously produce a porous hollow fiber membrane.
【0103】得られた多孔質ポリプロピレン中空糸は、
未延伸糸に対して20倍に延伸されており、内径は54
0μm、膜厚は73μmであり、空孔率は88%であっ
た。水銀ポロシメーターで測定した平均孔径は3.5μ
mで、空気透過量は380×104 リットル/m2 ・h
r・0.5atmであった。走査型電子顕微鏡で観察し
たところ、特徴的な微小空孔が無数存在し、ミクロフィ
ブリルの平均的な長さは7.5μmであった。The obtained porous polypropylene hollow fiber is
It is drawn 20 times more than the undrawn yarn and has an inner diameter of 54
The thickness was 0 μm, the film thickness was 73 μm, and the porosity was 88%. Average pore size measured by mercury porosimeter is 3.5μ
m, the air permeation rate is 380 × 10 4 liters / m 2 · h
It was r · 0.5 atm. Observation with a scanning electron microscope revealed that numerous characteristic micropores were present and the average length of the microfibrils was 7.5 μm.
【0104】比較例1 メルトインデックス3のポリプロピレン(UBEポリプ
ロYK121、商品名、宇部興産(株)製)を用い、実
施例1と全く同じ条件で中空糸を紡糸した。得られた未
延伸糸の寸法は内径が553μm、膜厚が76μmであ
った。Comparative Example 1 A polypropylene having a melt index of 3 (UBE Polypro YK121, trade name, manufactured by Ube Industries, Ltd.) was used to spin a hollow fiber under exactly the same conditions as in Example 1. The dimensions of the obtained undrawn yarn were such that the inner diameter was 553 μm and the film thickness was 76 μm.
【0105】この未延伸中空糸を総延伸量を550%と
したことを除き実施例1と同一の条件で熱処理し、延伸
し、連続的に多孔質中空糸の製造を行ったが、水銀ポロ
シメーターで測定した平均孔径は0.3μmであり、1
μmを超えるものは得られなかった。This unstretched hollow fiber was heat-treated and stretched under the same conditions as in Example 1 except that the total stretching amount was 550%, and a porous hollow fiber was continuously produced. The average pore diameter measured by
Those having a size of more than μm could not be obtained.
【0106】比較例2 メルトインデックス15のポリプロピレン(UBEポリ
プロJ115G、商品名、宇部興産(株)製)ことを除
き、実施例1と全く同一の条件中空糸を紡糸した。得ら
れた未延伸糸の寸法は、内径が580μm、膜厚が78
μmであった。この未延伸中空糸を総延伸量が600%
である以外は実施例1と同一の条件で熱処理、延伸した
が、熱延伸で糸切れが多発し、均一な延伸は不可能であ
った。 実施例3 メルトインデックス3のポリプロピレン(UBEポリプ
ロYK121、商品名、宇部興産(株)製)を吐出口径
17.5mm、円環スリット幅が1.5mm、吐出断面
積が0.75cm2 の中空糸賦型用紡糸口金を用い、紡
糸温度200℃、吐出線速度9.24cm/minで紡
糸し、巻取速度45m/min、紡糸ドラフト489で
巻取った。得られた未延伸中空糸の寸法は内径が540
μm、膜厚が72μmであった。Comparative Example 2 A hollow fiber was spun in exactly the same conditions as in Example 1 except that polypropylene having a melt index of 15 (UBE Polypro J115G, trade name, manufactured by Ube Industries, Ltd.) was used. The dimensions of the obtained undrawn yarn have an inner diameter of 580 μm and a film thickness of 78.
was μm. This unstretched hollow fiber has a total stretching amount of 600%
Heat treatment and drawing were carried out under the same conditions as in Example 1 except for the above. However, thermal drawing frequently caused yarn breakage and uniform drawing was impossible. Example 3 A polypropylene having a melt index of 3 (UBE Polypro YK121, trade name, manufactured by Ube Industries, Ltd.) having a discharge port diameter of 17.5 mm, an annular slit width of 1.5 mm, and a discharge cross-sectional area of 0.75 cm 2 is a hollow fiber. Using a spinneret for shaping, spinning was carried out at a spinning temperature of 200 ° C., a discharge linear velocity of 9.24 cm / min, and a winding speed of 45 m / min and a spinning draft 489. The undrawn hollow fiber obtained had an inner diameter of 540
and the film thickness was 72 μm.
【0107】この未延伸中空糸を150℃で24時間、
定長で熱処理した。この未延伸中空糸の弾性回復率は9
2.5%であった。続いて、室温で1秒につき200%
の変形速度で40%延伸した後、155℃に加熱した加
熱函中で総延伸量が1100%(すなわち、総延伸倍率
が12倍)になる迄変形速度が1秒につき2.8%とな
るようにローラー内延伸を行ない、連続的に多孔質中空
糸膜の製造を行なった。This unstretched hollow fiber was heated at 150 ° C. for 24 hours,
Heat treatment was performed at a fixed length. The elastic recovery rate of this unstretched hollow fiber is 9
It was 2.5%. Then, at room temperature, 200% per second
After stretching 40% at a deformation rate of 1, the deformation rate becomes 2.8% per second until the total stretching amount becomes 1100% (that is, the total stretching ratio is 12 times) in a heating box heated at 155 ° C. Thus, the inside of the roller was stretched to continuously produce a porous hollow fiber membrane.
【0108】得られた多孔質ポリプロピレン中空糸膜は
未延伸糸に対して12倍に延伸されており、内径は43
0μm、膜厚は59μmであり、空孔率は80%であっ
た。また、水銀ポロシメーターで測定した平均孔径は
1.7μmで、その空気透過量は105×104 リット
ル/m2 ・hr・0.5atmであった。走査型電子顕
微鏡でその断面構造を分析したところ、特徴的な短冊状
微小空孔が無数存在し、これら微小空孔が中空糸膜内壁
面より外壁面へ相互に連通した積層構造が確認され、ま
たミクロフィブリルの平均的な長さは3.7μmであっ
た。The obtained porous polypropylene hollow fiber membrane was stretched 12 times with respect to the unstretched yarn, and the inner diameter was 43.
The thickness was 0 μm, the film thickness was 59 μm, and the porosity was 80%. The average pore diameter measured by a mercury porosimeter was 1.7 μm, and the air permeation amount was 105 × 10 4 liter / m 2 · hr · 0.5 atm. When the cross-sectional structure was analyzed with a scanning electron microscope, there were a myriad of characteristic strip-shaped micropores, and a laminated structure in which these micropores were interconnected from the inner wall surface of the hollow fiber membrane to the outer wall surface was confirmed, The average length of the microfibril was 3.7 μm.
【0109】一方、エチレン含有33モル%のエチレン
ビニルアルコール共重合体(商品名:ソアノールE、エ
チレン−酢酸ビニル共重合体のケン化物、日本合成化学
工業社製)を75容量%のエタノール水溶液に加熱溶解
させ、1.0重量%溶液とした。この溶液の温度を50
℃に維持し、これに先に得た多孔質ポリプロピレン中空
糸膜を浸漬し、5分間放置した。中空糸膜を溶液から引
き上げ、過剰の溶液を除去した後、50℃の熱風乾燥機
中で2時間乾燥した。On the other hand, ethylene-vinyl alcohol copolymer containing 33 mol% of ethylene (trade name: Soarnol E, saponified product of ethylene-vinyl acetate copolymer, manufactured by Nippon Synthetic Chemical Industry Co., Ltd.) was added to a 75% by volume aqueous ethanol solution. It was heated and dissolved to obtain a 1.0 wt% solution. The temperature of this solution is 50
The temperature was maintained at 0 ° C., the porous polypropylene hollow fiber membrane obtained above was immersed in this, and left for 5 minutes. The hollow fiber membrane was pulled out from the solution, excess solution was removed, and then dried in a hot air dryer at 50 ° C. for 2 hours.
【0110】得られた多孔質中空糸膜は、大孔径でかつ
高空孔率であり、エチレン−酢酸ビニル共重合体のケン
化物が保持されていることによって、良好な親水性を有
していた。この多孔質中空糸膜を水に漬けると容易に濡
れ、特別の処理をすることなくそのままの状態で良好な
透水性を示した。この多孔質中空糸膜の50本をU字型
に束ねてハウジング内に収納し、各多孔質中空糸膜の端
部を開口状態で樹脂によりハウジング内に固定し、各多
孔質中空糸膜の外壁面と接触する領域と、各多孔質中空
糸膜の端部が開口する領域とを液密に仕切り、その透水
量を測定したところ、36リットル/m2 ・hr・mm
Hgであり、優れた透水性を示した。また、この多孔質
中空糸膜に対して乾燥処理と水での湿潤処理を10回ず
つ交互に繰り返したが、透水性の低下や機械的強度等の
特性の変化は認められなかった。 実施例4 エチレン−酢酸ビニル共重合体(組成比55:45)3
重量部をトルエン97重量部に溶解して得た25℃の溶
液中に、実施例1と同様にして得られたポリプロピレン
多孔質中空糸膜を30秒間浸漬した後、真空乾燥により
50℃で3時間乾燥して、溶剤の除去を行なった。The obtained porous hollow fiber membrane had a large pore size and a high porosity, and retained a saponified ethylene-vinyl acetate copolymer, and thus had good hydrophilicity. .. When this porous hollow fiber membrane was soaked in water, it was easily wet and showed good water permeability as it was without any special treatment. Fifty of the porous hollow fiber membranes are bundled in a U shape and housed in a housing, and the end portions of each porous hollow fiber membrane are fixed in the housing with resin in an open state. The area in contact with the outer wall surface and the area in which the end of each porous hollow fiber membrane was opened were liquid-tightly partitioned, and the amount of water permeation was measured to be 36 liters / m 2 · hr · mm.
It was Hg and showed excellent water permeability. Further, this porous hollow fiber membrane was alternately subjected to a drying treatment and a wetting treatment with water 10 times each, but no decrease in water permeability or change in properties such as mechanical strength was observed. Example 4 Ethylene-vinyl acetate copolymer (composition ratio 55:45) 3
The polypropylene porous hollow fiber membrane obtained in the same manner as in Example 1 was immersed in a solution of 25 parts by weight dissolved in 97 parts by weight of toluene at 25 ° C. for 30 seconds, and then vacuum dried at 50 ° C. for 3 days. After drying for an hour, the solvent was removed.
【0111】次に、水酸化ナトリウム10gを1リット
ルの水に溶解したアルカリ水溶液に浸漬し、70℃で1
時間ケン化処理を行なった後、水洗し、乾燥して親水化
ポリプロピレン多孔質中空糸膜を得た。Then, 10 g of sodium hydroxide was immersed in an alkaline aqueous solution prepared by dissolving 1 liter of water, and the mixture was stirred at 70 ° C. for 1 hour.
After saponification for a period of time, it was washed with water and dried to obtain a hydrophilic polypropylene porous hollow fiber membrane.
【0112】この多孔質中空糸膜50本を用い実施例3
と同様にしてハウジング内に固定して透水量を測定した
ところ、透水量は32リットル/m2 ・hr・mmHg
であり、優れた透水性を示した。また、実施例3と同様
に多孔質中空糸膜に対して乾燥処理と湿潤処理を10回
ずつ交互に繰り返したが、透水性の低下や機械的強度等
の特性の変化は認められなかった。Example 3 using 50 porous hollow fiber membranes
The water permeability was measured by fixing it in the housing in the same manner as above, and the water permeability was 32 liters / m 2 · hr · mmHg.
And showed excellent water permeability. Further, as in Example 3, the dry treatment and the wet treatment were alternately repeated 10 times on the porous hollow fiber membrane, but no decrease in water permeability or changes in properties such as mechanical strength were observed.
【0113】実施例5 メルトインデックス3のポリプロピレン(UBEポリプ
ロYK121、商品名、宇部興産(株)製)を吐出口径
17.5mm、円環スリット幅が1.5mm、吐出断面
積が0.75cm2の中空糸賦型用紡糸口金を用い、紡
糸温度215℃、吐出線速度9.24cm/minで紡
糸し、巻取速度50m/min、紡糸ドラフト543で
巻取った。得られた未延伸中空糸の寸法は内径が360
μm、膜厚が65μmであった。Example 5 A polypropylene having a melt index of 3 (UBE Polypro YK121, trade name, manufactured by Ube Industries, Ltd.) having a discharge port diameter of 17.5 mm, an annular slit width of 1.5 mm and a discharge cross-sectional area of 0.75 cm 2 is used. Using a hollow fiber shaping spinneret, spinning was performed at a spinning temperature of 215 ° C., a discharge linear velocity of 9.24 cm / min, and a winding speed of 50 m / min and a draft 543. The undrawn hollow fiber obtained has an inner diameter of 360
and the film thickness was 65 μm.
【0114】この未延伸中空糸を150℃で24時間、
定長で熱処理した。この未延伸中空糸の弾性回復率は9
2.5%であった。つづいて室温で1秒につき200%
の変形速度で40%延伸した後、155℃に加熱した加
熱函中で総延伸量が1000%(すなわち、総延伸倍率
が11倍)になる迄変形速度が1秒につき2.8%にな
るようにローラー内延伸を行ない、連続的に多孔質中空
糸膜の製造を行なった。The unstretched hollow fiber was heated at 150 ° C. for 24 hours,
Heat treatment was performed at a fixed length. The elastic recovery rate of this unstretched hollow fiber is 9
It was 2.5%. 200% per second at room temperature
After stretching 40% at a deformation rate of 1, the deformation rate becomes 2.8% per second until the total stretching amount reaches 1000% (that is, the total stretching ratio is 11 times) in a heating box heated at 155 ° C. Thus, the inside of the roller was stretched to continuously produce a porous hollow fiber membrane.
【0115】得られた多孔質ポリプロピレン中空糸膜は
未延伸糸に対して11倍に延伸されており、内径は30
0μm、膜厚は57μmであり空孔率は82%であっ
た。水銀ポロシメーターで測定した平均孔径は1.7μ
mで空気透過量は95×104リットル/m2 ・hr・
0.5atmであった。走査型電子顕微鏡で観察したと
ころ、特徴的な短冊状微小空孔が無数存在し、ミクロフ
ィブリルの平均的長さは3.7μmであった。また、ア
ルコール親水化法による水透過率は39l/m2・hr
・mmHgであった。The obtained porous polypropylene hollow fiber membrane was stretched 11 times with respect to the unstretched yarn and had an inner diameter of 30.
The thickness was 0 μm, the film thickness was 57 μm, and the porosity was 82%. Average pore size measured by mercury porosimeter is 1.7μ
Air permeation rate is 95 × 10 4 liters / m 2 · hr · m
It was 0.5 atm. Observation with a scanning electron microscope revealed that a number of characteristic strip-shaped micropores were present, and the average length of the microfibrils was 3.7 μm. In addition, water permeability by alcohol hydrophilization method is 39 l / m 2 · hr
-It was mmHg.
【0116】得られた大孔径で、かつ高空孔率のポリプ
ロピレン多孔質中空膜を、ジアセトンアクリルアミド1
00部、N−ヒドロキシメチルアクリルアミド5部、ベ
ンゾイルパーオキサイド1部およびアセトン1000部
からなる処理溶液に12秒間浸漬した後、窒素中にとり
出し5分間風乾した。続いてこの多孔質膜を窒素雰囲気
中において65℃で60分間加熱処理し、次いで水/エ
タノール=50/50(部)混合溶媒に10分間浸漬
し、さらに温水中で2分間超音波洗浄することにより不
要成分を洗浄除去した。次に熱風乾燥により溶媒を除去
し、重合体が保持されたポリプロピレン多孔質中空糸膜
を得た。この多孔質中空糸膜の透水圧、水透過率、重合
体の保持量、積算溶出率等を測定してその結果を表1に
示した。The obtained polypropylene porous hollow membrane having a large pore size and a high porosity was replaced with diacetone acrylamide 1
After dipping for 12 seconds in a treatment solution consisting of 00 parts, 5 parts of N-hydroxymethylacrylamide, 1 part of benzoyl peroxide and 1000 parts of acetone, it was taken out in nitrogen and air dried for 5 minutes. Subsequently, this porous membrane is heat-treated in a nitrogen atmosphere at 65 ° C. for 60 minutes, then immersed in a mixed solvent of water / ethanol = 50/50 (parts) for 10 minutes, and further ultrasonically washed in warm water for 2 minutes. The unnecessary components were washed and removed by. Next, the solvent was removed by hot air drying to obtain a polypropylene porous hollow fiber membrane in which the polymer was retained. The water permeation pressure, water permeation rate, polymer retention, cumulative elution rate, etc. of this porous hollow fiber membrane were measured and the results are shown in Table 1.
【0117】得られた親水化ポリプロピレン多孔質中空
糸膜の透水性能は良好であり、親水性架橋重合体の被覆
状態について観察したところ、ポリプロピレ多孔質中空
糸膜の微小空孔を形成している壁面のほぼ全面にわたっ
てほぼ均一に重合体が保持されていた。また、積算溶出
率の測定から、24時間以降は実質的に溶出成分がない
ことがわかった。The hydrophilic polypropylene porous hollow fiber membrane obtained had good water permeability, and the observation of the coating state of the hydrophilic cross-linked polymer revealed that the polypropylene porous hollow fiber membrane had fine pores. The polymer was held almost uniformly over almost the entire wall surface. In addition, from the measurement of the integrated dissolution rate, it was found that there was substantially no dissolved component after 24 hours.
【0118】実施例6〜8 架橋性モノマーとして表1に示す量のN−ヒドロキシメ
チルアクリルアミドをそれぞれ使用し、その他の条件は
実施例5と同様にしてポリプロピレン多孔質中空糸膜に
重合体を保持させた。Examples 6 to 8 The amount of N-hydroxymethylacrylamide shown in Table 1 was used as the crosslinkable monomer, and other conditions were the same as in Example 5 except that the polymer was retained in the polypropylene porous hollow fiber membrane. Let
【0119】このようにして得られた親水化ポリプロピ
レン多孔質中空糸膜の性能を評価し、表1の結果を得
た。The performance of the hydrophilic polypropylene porous hollow fiber membrane thus obtained was evaluated and the results shown in Table 1 were obtained.
【0120】実施例9 実施例1と同様にして得られたポリプロピレン多孔質中
空糸膜を、処理溶液としてジアセトンアクリルアミド1
00部、N,N’−メチレンビスアクリルアミド5部お
よび2,2’−アゾビスイソブチロニトリル5部および
アセトン800部からなる溶液を用い、また熱処理条件
を65℃で60分間とし、その他は実施例5と同様にし
て重合体を保持させた親水化ポリプロピレン多孔質中空
糸膜を得、その性能を評価し、表1の結果を得た。Example 9 A polypropylene porous hollow fiber membrane obtained in the same manner as in Example 1 was treated with diacetone acrylamide 1 as a treatment solution.
A solution consisting of 00 parts, 5 parts of N, N'-methylenebisacrylamide and 5 parts of 2,2'-azobisisobutyronitrile and 800 parts of acetone was used, and the heat treatment condition was 65 ° C. for 60 minutes. In the same manner as in Example 5, a hydrophilic polypropylene porous hollow fiber membrane holding a polymer was obtained, its performance was evaluated, and the results in Table 1 were obtained.
【0121】親水性架橋重合体の被覆状態について観察
したところ、微小空孔を形成している壁面のほぼ全面に
わたってほぼ均一に重合体が保持されていた。また、積
算溶出率の測定から24時間以降は実質的に溶出成分が
ないことがわかった。Observation of the coated state of the hydrophilic crosslinked polymer showed that the polymer was held almost uniformly over almost the entire wall surface forming the micropores. Further, it was found from the measurement of the integrated dissolution rate that there was substantially no dissolved component after 24 hours.
【0122】実施例10 ジアセトンアクリルアミド100部、ジビニルベンゼン
1部、ベンゾイルパーオキサイド0.3部、メチルエチ
ルケトン450部からなる溶液を用いて浸漬時間を3秒
間、熱重合条件を70℃で60分とし、その他の条件は
実施例5と全く同様にして重合体をポリプロピレン多孔
質中空糸膜に保持させた。Example 10 A solution consisting of 100 parts of diacetone acrylamide, 1 part of divinylbenzene, 0.3 part of benzoyl peroxide and 450 parts of methyl ethyl ketone was used for immersion time of 3 seconds and thermal polymerization conditions of 70 ° C. for 60 minutes. The other conditions were exactly the same as in Example 5, and the polymer was retained on the polypropylene porous hollow fiber membrane.
【0123】この親水化ポリプロピレン多孔質中空糸膜
の性能を評価し、表1の結果を得た。親水性架橋重合体
の被覆状態について観察したところ、ポリプロピレン多
孔質中空糸膜の微小空孔を形成している壁面にはほぼ全
面にわたってほぼ均一に重合体が保持されていた。積算
溶出率の測定から、24時間以降は実質的に溶出成分が
ないことがわかった。The performance of this hydrophilic polypropylene porous hollow fiber membrane was evaluated and the results shown in Table 1 were obtained. When the coated state of the hydrophilic cross-linked polymer was observed, the polymer was retained almost uniformly over the entire wall surface of the polypropylene porous hollow fiber membrane forming the micropores. From the measurement of the integrated dissolution rate, it was found that there was substantially no dissolved component after 24 hours.
【0124】[0124]
【表1】 [Table 1]
【0125】[0125]
【発明の効果】本発明の大孔径多孔質ポリプロピレン中
空糸膜は、微小空孔の孔径が大きくかつ高空孔率である
ため、液体の精密濾過用途や空気浄化用途等に好適であ
り、極めてコンパクトなモジュールおよびシステム設計
を可能にするものである。また、溶剤を一切使用しない
溶融紡糸法で製造されるので、極めてクリーンな材料で
あり、被処理流体を汚染することは全くない。EFFECT OF THE INVENTION The large-pore porous polypropylene hollow fiber membrane of the present invention is suitable for microfiltration of liquids, air purification, and the like, because it has large pores with small pores and high porosity, and is extremely compact. It enables various modules and system design. Further, since it is produced by the melt spinning method without using any solvent, it is an extremely clean material and never contaminates the fluid to be treated.
【0126】更に本発明の親水化ポリプロピレン多孔質
中空糸膜は、優れた親水性を有しており、エタノール等
による親水化前処理を行なわずとも良好な親水性を示
し、濾過性能の低下は殆ど認められない。また、微小空
孔表面に親水性物質が強固に保持されているので、溶出
成分の量が極めて少ない。したがって、本発明の親水化
ポリプロピレン多孔質中空糸膜は、高温処理をはじめと
する水処理分野等にも使用することができ、その実用的
効果は極めて大きい。Further, the hydrophilic polypropylene porous hollow fiber membrane of the present invention has excellent hydrophilicity and shows good hydrophilicity without pretreatment for hydrophilicity treatment with ethanol or the like, resulting in no deterioration in filtration performance. Hardly recognized. Moreover, since the hydrophilic substance is firmly held on the surface of the micropores, the amount of the eluted component is extremely small. Therefore, the hydrophilic polypropylene porous hollow fiber membrane of the present invention can be used in the field of water treatment including high temperature treatment, and its practical effect is extremely large.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C08J 9/36 CES 7148−4F D01D 5/24 B 7199−3B D01F 6/06 A 7199−3B // B29K 23:00 C08L 23:10 (72)発明者 近藤 健司 広島県大竹市御幸町20番1号 三菱レイヨ ン株式会社中央研究所内─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 5 Identification code Internal reference number FI Technical display location C08J 9/36 CES 7148-4F D01D 5/24 B 7199-3B D01F 6/06 A 7199-3B / / B29K 23:00 C08L 23:10 (72) Inventor Kenji Kondo 20-1 Miyukicho, Otake City, Hiroshima Prefecture Mitsubishi Rayon Co., Ltd. Central Research Laboratory
Claims (8)
であって、繊維長方向に配列したミクロフィブリルと、
スタックドラメラからなる節部とに囲まれて形成される
短冊状微小空孔が中空糸内壁面より外壁面へ相互に連通
した積層構造を有し、水銀ポロシメーターで測定した微
小空孔の平均孔径が1μmを超え10μm以下であり、
空孔率が70%〜95%、空気透過量が4×105 リッ
トル/m2 ・hr・0.5atm以上であることを特徴
とする大孔径多孔質ポリプロピレン中空糸膜。1. A porous hollow fiber membrane made of polypropylene, comprising microfibrils arranged in the fiber length direction,
The average pore diameter of the micropores measured by a mercury porosimeter has a laminated structure in which strip-shaped micropores surrounded by the nodes made of stacked lamellae communicate with each other from the inner wall surface of the hollow fiber to the outer wall surface. Is more than 1 μm and 10 μm or less,
A large-pore porous polypropylene hollow fiber membrane having a porosity of 70% to 95% and an air permeability of 4 × 10 5 liter / m 2 · hr · 0.5 atm or more.
を超え15μm以下である請求項1記載の大孔径多孔質
ポリプロピレン中空糸膜。2. The average length of microfibrils is 1 μm.
The large-pore porous polypropylene hollow fiber membrane according to claim 1, having a diameter of more than 15 and not more than 15 μm.
レンを溶融紡糸し、得られた未延伸糸をアニール処理し
た後に冷延伸し、次いで熱延伸することにより多孔質化
する多孔質中空糸の製造方法において、未延伸糸のアニ
ール処理を120〜165℃の温度で30分以上実施
し、熱延伸時の変形速度を1秒につき10%以下とし、
総延伸量を700%〜2500%とすることを特徴とす
る請求項1記載の大孔径多孔質ポリプロピレン中空糸膜
の製造方法。3. A method for producing a porous hollow fiber, which is obtained by melt-spinning polypropylene using a hollow fiber producing nozzle, annealing the resulting undrawn yarn, cold-drawing it, and then hot-drawing it to make it porous. In the method, the undrawn yarn is annealed at a temperature of 120 to 165 ° C. for 30 minutes or more, and the deformation rate during hot drawing is 10% or less per second,
The method for producing a large-pore porous polypropylene hollow fiber membrane according to claim 1, wherein the total stretching amount is 700% to 2500%.
レン中空糸膜の微小空孔表面の少なくとも一部に、エチ
レン−酢酸ビニル共重合体のケン化物を保持させてなる
親水化多孔質ポリプロピレン中空糸膜。4. A hydrophilized porous polypropylene hollow obtained by holding a saponified ethylene-vinyl acetate copolymer on at least a part of the micropore surface of the large-pore porous polypropylene hollow fiber membrane according to claim 1. Thread film.
物が物理的に保持されてなる請求項4記載の親水化多孔
質ポリプロピレン中空糸膜。5. The hydrophilized porous polypropylene hollow fiber membrane according to claim 4, wherein a saponified product of an ethylene-vinyl acetate copolymer is physically retained.
レン中空糸膜の微小空孔表面の少なくとも一部に、ジア
セトンアクリルアミドと架橋性モノマーとを含むモノマ
ー類を重合さてなる親水性架橋重合体を保持させてなる
親水化多孔質ポリプロピレン中空糸膜。6. A hydrophilic cross-linked polymer obtained by polymerizing monomers containing diacetone acrylamide and a cross-linking monomer on at least a part of the micropore surface of the large-pore porous polypropylene hollow fiber membrane according to claim 1. A hydrophilized porous polypropylene hollow fiber membrane that holds
てなる請求項6記載の親水化多孔質ポリプロピレン中空
糸膜。7. The hydrophilized porous polypropylene hollow fiber membrane according to claim 6, wherein the hydrophilic crosslinked polymer is physically retained.
マーである請求項6記載の親水化多孔質ポリプロピレン
中空糸膜。8. The hydrophilized porous polypropylene hollow fiber membrane according to claim 6, wherein the crosslinkable monomer is a water-soluble crosslinkable monomer.
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