JPH06234899A - 親水性ポリマーアロイ、該ポリマーアロイからの多孔質膜、繊維及び該膜の製造方法 - Google Patents

親水性ポリマーアロイ、該ポリマーアロイからの多孔質膜、繊維及び該膜の製造方法

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JPH06234899A
JPH06234899A JP2149093A JP2149093A JPH06234899A JP H06234899 A JPH06234899 A JP H06234899A JP 2149093 A JP2149093 A JP 2149093A JP 2149093 A JP2149093 A JP 2149093A JP H06234899 A JPH06234899 A JP H06234899A
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JP
Japan
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polymer alloy
hydrophilic
hydrophilic polymer
vinyl acetate
vinyl alcohol
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JP2149093A
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English (en)
Inventor
Yasushi Ohori
康司 大堀
Mina Nomura
美菜 野村
Makoto Uchida
誠 内田
Kenji Shinkawa
健二 新川
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Mitsubishi Rayon Co Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Rayon Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 エチレン10〜60モル%、ビニルアルコール10〜6
0モル%、酢酸ビニル1〜80モル%からなる親水性共
重合体XとポリオレフィンYとからなる親水性ポリマー
アロイであって、該共重合体Xが 1H−NMR法、13
−NMR法のシグナルにより測定したDyad連鎖解析
においてビニルアルコールと酢酸ビニルが隣り合う確率
が、 1H−NMR法より求めた組成より完全にランダム
共重合体と仮定した計算値と±10%以内の親水性ポリ
マーアロイ、該ポリマーアロイからなる多孔質膜及び繊
維に関し、親水性が要求される用途に適性を有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は新規な親水性ポリマーア
ロイ、該アロイからの多孔質膜、繊維及び該膜の製造方
法に関する。
【0002】
【従来の技術】多孔質膜は医療用に於いては血漿分離、
輸液濾過、血漿蛋白の分離、無菌水の製造等に、工業用
に於いてはICの洗浄水、食品加工用水の製造、その他
の工程用水の浄化等に用いられ、更に、近年家庭用、飲
食品店用などの浄化器などに多量に用いられている。
【0003】これらの用途において多孔質膜素材から異
物が溶出すると安全性が低下しあるいは精製水もしくは
水溶液の品質が低下するため、このような溶出の心配の
無い膜が要望されている。
【0004】親水性のフィルムは表面に接着剤を付与し
多層に積層し多機能でかつ機械的強度の高いフィルムが
強く要望されている。
【0005】繊維の帯電を防ぐために導電性に優れた素
材を付与した繊維又はフィルムも民生用途や工業用途で
強く要望されている。
【0006】ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオ
レフィンは原料コストが安価であること、機械的強度が
比較的高いこと、溶融賦形法により容易に製造できるこ
と、一次構造が安定であることから溶出物が少ないこと
等の特徴があり、工業用途、医療用途などに広く使用さ
れている。
【0007】しかしながら、ポリオレフィンはその素材
単独では疎水性であり、表面に静電気を帯電する或いは
多孔体の孔を水を透過させるためには高い圧力が必要で
ある等の欠点を有し、例えば水処理用に多孔質膜を用い
る分野では親水性のポリオレフィン膜が、染色を必要と
するテキスタイル分野では親水性の繊維が強く要求され
ている。
【0008】多孔質膜としては種々の素材、多孔質構造
のものが提案されている。そのなかでも結晶性熱可塑性
高分子を中空繊維状、チューブ状若しくはフィルム状に
溶融賦型し、これを比較的低温で延伸して結晶ラメラ間
の非晶領域にクレーズを発生せしめ、これを更に熱延伸
してその溶融賦型物に多孔質構造を形成せしめたもの
が、添加剤や溶媒を使用しないため、不純物や化合物の
溶出を嫌う用途に適した膜として注目されている。
【0009】このような中空糸膜は、特開昭52−13
7026号、特開昭57−66114号各公報等に、又
このような平膜はUSP3679538号明細書や特公
昭55−32531号公報に記載されている。
【0010】かかる方法で得られた多孔質膜はポリオレ
フィンや弗素化ポリオレフィンのみからなり素材が本質
的に疎水性であるため、そのままでは水溶液等の水系液
体の濾過は困難である。
【0011】そこでこのような多孔質膜は、通常アルコ
ールや界面活性剤などの親水化剤で処理された後、水系
液体の濾過に使用されている。
【0012】疎水性膜を親水化する方法としてアクリル
酸、メタクリル酸、酢酸ビニル等の親水性有機炭化水素
単量体で疎水性膜を被覆し、約1〜10メガラドの電離
放射線を照射することにより化学的に固定する方法が特
開昭56−38333号公報に提案されている。
【0013】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糸を製
造する方法が特開昭55−137208号公報に提案さ
れている。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】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などに
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。
【0015】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。特に多孔体
に関しては、多孔体の孔径が小さくなると親水化剤を表
面に添付する際に孔を塞ぐ危険性も高い。
【0016】特開昭56−38333号公報に記載の方
法では親水性を発現する基が繊維や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
離放射線を照射する必要があることから大がかりな設備
を必要とし、工程の安定性も充分とはいいがたく、膜素
材を傷め、機械的強度を著しく低下することもあり、処
理工程の操作・管理が難しいという問題がある。
【0017】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物である。また
親水化のために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。
【0018】結晶性高分子の結晶形成に影響を与える結
晶化温度が結晶性高分子の結晶分散温度以上の結晶性高
分子を溶融賦形法に用いることは多孔質膜の機械的強度
の低下を招く。
【0019】従ってエチレンとビニルアルコールの共重
合体等の親水性高分子を用いて溶融賦形法により多孔質
膜を賦形することはできない。
【0020】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、このよう
な状況に鑑み、ポリオレフィン系親水性ポリマーアロイ
について鋭意検討した結果、本発明に到達した。本発明
の要旨は、エチレン10〜60モル%、ビニルアルコー
ル10〜60モル%、酢酸ビニル1〜80モル%からな
る親水性共重合体XとポリオレフィンYとからなる親水
性ポリマーアロイであって、該親水性共重合体Xが 1
−NMR法、13C−NMR法のシグナルにより測定した
Dyad連鎖解析においてビニルアルコールと酢酸ビニ
ルが隣り合う確率が、 1H−NMR法より求めた組成よ
り完全にランダム共重合体と仮定した計算値と±10%
以内であることを特徴とする親水性ポリマーアロイ、該
ポリマーアロイからなる繊維及び多孔質膜である。
【0021】更にはポリマーアロイの融点+10〜10
0℃の温度で溶融紡糸した後、該親水性ポリマーアロイ
の結晶分散温度以上、融点温度未満で熱処理し、次い
で、延伸処理して多孔質化する多孔質膜の製造方法にあ
る。
【0022】本発明のポリマーアロイを構成するエチレ
ン、酢酸ビニル、ビニルアルコールの3成分からなる共
重合体Xは、ランダム共重合体が望ましい。ブロック性
の強い共重合体では、ポリオレフィンとの相溶性が低下
し、ブレンド物に該共重合体のドメイン相が形成され、
延伸時に剥離したり、溶融紡糸が不安定となる等の可能
性があり好ましくない。
【0023】ブロック、ランダム性の評価手段として、
NMRにより求める事ができる。理論値±10%以内の
範囲を越えると、延伸時に糸切れが多発する。本発明の
親水性ポリマーアロイはエチレン、酢酸ビニル、ビニル
アルコールに更に他の成分を共重合しても差支えない。
【0024】
【作用】本発明の親水性ポリマーアロイ及びその製造法
によれば、界面活性剤による親水化処理の様な一時的な
親水化ではなく、しかも親水化処理剤による汚染を防止
する目的で、濾過前に親水化剤を洗浄除去する必要もな
く、しかも溶融賦形法により製膜されるため工業的に有
利な方法で製造可能なポリオレフィン系親水性樹脂を供
給することができる。
【0025】
【実施例】以下、本発明を実施例に基ずき更に詳細に説
明する。「部」は重量部を表す。 実施例1 エチレン含量が26モル%であるエチレンとビニルアル
コール共重合体100部(エチレンとビニルアルコール
がランダム共重合体であることは、NMRにより確認し
た)に対し、水120部、氷酢酸650部、10N塩酸
30部を容器に混合し、温度50℃で3時間反応させた
後、水で親水性共重合体を回収した。
【0026】乾燥後NMRにより組成の定量評価を行っ
た。得られた結果は、エチレン25.6モル%、酢酸ビ
ニル32.3モル%、ビニルアルコール42.1モル%
であった。
【0027】下記構造のメチレン炭素を定量し、酢酸ビ
ニルとビニルアルコールが隣り合う確率を計算した(D
yad連鎖解析)。
【0028】計算結果を表2に示す。又、完全にランダ
ム共重合体と仮定したとき(組成比のみから計算)の結
果を表1に示す。計算値と、Dyad連鎖解析値はよく
一致していた。この親水性共重合体と高密度ポリエチレ
ンとを170℃で2軸押し出し機にて混練し、ペレット
を作製した。
【0029】実施例2 実施例1より得られたペレットを吐出口28mm、円管
スリット幅が3.5mmの二重円筒管構造の中空繊維製
造用ノズルを用い、中空糸の中空部に自給式で空気を導
入しつつ、紡糸温度160℃、紡糸速度100m/mi
nで紡糸し、ボビンに巻き取った。得られた未延伸糸を
113℃で12時間熱処理した。この未延伸糸を25℃
で80%延伸した。更に109℃に加熱した長さ2mの
加熱箱中で未延伸糸の300%の長さになるように熱緩
和セットし多孔質中空糸膜を得た。
【0030】このようにして得られた中空糸膜には、ス
リット状の多孔質構造が観察され、その外表面から内表
面の全体に亘ってほぼ均一にこの多孔質構造が存在し
た。この中空糸膜は内径250μm、膜厚52μm、空
孔率は62%であった。中空糸膜の透水圧(中空糸の内
側中空部から水を供給し中空糸の表面から水が均一に流
出する水圧)は、0.01kg/cm3 であり良好な親
水性を示した。
【0031】比較例1 エチレン含量が26モル%であるエチレンと酢酸ビニル
の共重合体100部に対し、メタノール700部、水2
0部、水酸化ナトリウム2部を容器に混合し、温度40
℃で3時間反応させた後、温度65℃の水で親水性共重
合体を回収した。
【0032】実施例1と同様にして、NMR法により組
成の定量分析を行った。結果はエチレン26.0モル
%、酢酸ビニル34.1モル%、ビニルアルコール3
9.9モル%であった。実施例1と同様にして、分析し
ペレットを作製した。結果を表3に示す。Dyad連鎖
解析では、ビニルアルコールと酢酸ビニルの隣り合う確
率は殆んど0であり、ブロック性の強いポリマーシーケ
ンスを示している。
【0033】比較例2 比較例1で得られたポリマーを実施例2と同様にして、
未延伸糸を作製し、熱処理した。この未延伸糸を25℃
で80%延伸する際、糸切れが多発し、延伸糸を得る事
ができなかった。
【0034】
【表1】
【0035】
【表2】
【0036】
【表3】
【0037】
【発明の効果】本発明の親水性共重合体製造法に基づき
製造されたポリマーアロイを用いることにより親水性の
多孔質膜が形成され、医療用、工業用、家庭用浄水器等
に用いることができる。この中空糸膜は膜の一方の表面
から他方の表面にかけて全体に亘ってラメラと該ラメラ
間を繋ぐ多数のフィブリルとで囲まれてなる空間が連通
した多孔質膜構造を有するため全体として長手方向への
配向が強いために膜の機械的強度が優れており、且つ三
次元的に連通した網目細孔構造を有するために使用時に
おける膜の目詰まりが遅延するという効果がある。
───────────────────────────────────────────────────── 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 D01F 6/46 C 7199−3B 6/52 7199−3B (72)発明者 新川 健二 愛知県名古屋市東区砂田橋四丁目1番60号 三菱レイヨン株式会社商品開発研究所内

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 エチレン10〜60モル%、ビニルアル
    コール10〜60モル%、酢酸ビニル1〜80モル%か
    らなる親水性共重合体XとポリオレフィンYとからなる
    親水性ポリマーアロイであって、該親水性共重合体Xが
    1H−NMR法、13C−NMR法のシグナルにより測定
    したDyad連鎖解析においてビニルアルコールと酢酸
    ビニルが隣り合う確率が、 1H−NMR法より求めた組
    成より完全にランダム共重合体と仮定した計算値と±1
    0%以内であることを特徴とする親水性ポリマーアロ
    イ。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の親水性ポリマーアロイか
    らなる多孔質膜。
  3. 【請求項3】 請求項1記載の親水性ポリマーアロイか
    らなる繊維。
  4. 【請求項4】 請求項1記載の親水性ポリマーアロイの
    融点+10〜100℃の温度で溶融紡糸した後、該ポリ
    マーアロイの結晶分散温度以上、融点温度未満で熱処理
    し、次いで、延伸処理して多孔質化する多孔質膜の製造
    方法。
JP2149093A 1993-02-09 1993-02-09 親水性ポリマーアロイ、該ポリマーアロイからの多孔質膜、繊維及び該膜の製造方法 Pending JPH06234899A (ja)

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