JPH0679658B2 - ポリエチレン微多孔膜の製造方法 - Google Patents

ポリエチレン微多孔膜の製造方法

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JPH0679658B2
JPH0679658B2 JP61182722A JP18272286A JPH0679658B2 JP H0679658 B2 JPH0679658 B2 JP H0679658B2 JP 61182722 A JP61182722 A JP 61182722A JP 18272286 A JP18272286 A JP 18272286A JP H0679658 B2 JPH0679658 B2 JP H0679658B2
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るみ 長島
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【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、超高分子量ポリエチレンからなる微多孔膜の
製造方法に関する。
従来の技術 コロイド状物質や微粒子の分散媒からの分離等に用いる
限外濾過膜や精密濾過膜としては種々の膜が知られてい
る。このうちポリオレフインからなる膜は、蛋白質溶液
等の濾過において、ポリアクリルニトリルやポリスチレ
ン等からなる膜に比べて、フアウリング(分散物の膜面
への付着、吸着層の形成、微細孔の目詰り等)による透
過速度の低下が小さく、又洗浄回復性も良いことが知ら
れている。しかし、ポリオレフインからなる多孔膜の純
水透過度は、一般に他の高分子膜に比べて低く、この純
水透過速度を高めるには、空孔率を高めるかあるいは膜
厚を薄くする必要があつた。
ポリオレフイン多孔膜の製造方法としては、例えばポリ
オレフインに孔形成剤をミクロ分散させた後にこれを抽
出する方法、ポリオレフイン相を溶媒でミクロ相分離す
る方法、異種固体がミクロ分散しているポリオレフイン
成形体に延伸等の歪を与えることにより異種固体間を界
面破壊し空孔を生じさせる方法、又高密度ポリエチレン
を溶融紡糸し特定の温度条件で延伸する多孔ポリエチレ
ン中空糸(特開昭57-42919号公報)、超高分子量ポリエ
チレンシートを特定温度範囲で圧延しながら引取る方法
(特開昭59-215833号公報)等が提案されている。
しかしながら、超高分子量のポリオレフインを用いない
ものでは、膜の耐久性の点で高空孔率化及び薄膜化には
限界があつた。一方、超高分子量のポリオレフインを用
いる従来のものは、蛋白質溶液等の濾過における膜の孔
径としては十分ではなかつた。
一方、超高分子量ポリエチレンのゲル状シートを延伸し
たポリエチレン微多孔膜およびその製造方法(特開昭60
-242035号公報)も既に提案している。しかし、この膜
は極薄かつ高強度で高い空孔率と微細孔を有するもの
の、蛋白質溶液等の限外濾過においては、強度や通水性
を損うことなくより細孔を有するものへの改良が望まれ
ていた。
発明が解決しようとする問題点 本発明は、上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、超高分子量のポリエチレンからなり、通水性
に優れかつ蛋白質溶液等の分離に適した微細孔径を有す
るポリエチレン微多孔膜の製造方法を提供することを目
的とする。
問題点を解決するための手段 本発明は、重量平均分子量5×105以上のポリエチレン
からなり微細な貫通孔を有する多孔性膜であって、100l
/m2・hr・atm以上の純水透過速度と50%以上のγ−グロブ
リン阻止率を有するポリエチレン微多孔膜の製造方法に
関し、重量平均分子量5×105以上のポリエチレン溶液
からゲル状成形物を成形し、該ゲル状成形物中の溶媒量
を80重量%を越える95重量%以下の範囲とし、次いで12
0℃以下の温度で、一軸方向に2倍以上かつ面積倍率10
倍以上に延伸した後、残存溶媒を除去することを特徴と
するポリエチレン微多孔膜の製造方法を要旨とする。
本発明において用いられるポリエチレンは、超高分子量
の結晶性ポリエチレンであつて、エチレンの単独重合体
またはエチレンと10モル%以下のα−オレフインとの共
重合体であつてもよいが、重量平均分子量が5×105
上であることが必要で、特に1×106以上のものが好ま
しい。重量平均分子量が5×105未満のポリエチレンで
は、本発明の方法においても極薄で高強度の微多孔膜が
得られない。
本発明の方法によって得られるポリエチレン微多孔膜
は、上記のような超高分子量ポリエチレンを用いて高度
に配向した極薄かつ高強度で貫通孔を有するものであ
る。この膜の厚さは通常50μm以下、好ましくは10μm
以下で、細孔の孔径は0.03μm以下の極めて小さいもの
である。このような極薄で高強度、かつ高い空孔率と微
細孔を有するため、100l/m2・hr・atm以上の純水透過速度
と50%以上のγ−グロブリンに対する阻止率を有する。
このような特性により、種々の細菌、ウイルス等の超微
粒子を完全に除去できるだけでなく、分子量数万から数
10万の分子状物を効率良く分画することができる。例え
ば、血液成分の濾過、卵白蛋白質オボアルブミン、コン
アルブミン、オボムコイド等の濃縮、食品用酵素α−ア
ミラーゼ、β−アミラーゼ、ペクチナーゼ、カタラーゼ
等の分離、精製及び濃縮、医薬品用水中のパイロジエン
の除去、塗料溶液中の顔料、樹脂等の除去及び溶剤の回
収、無機工業薬品コロイドシリカの濃縮、繊維工業にお
けるポリビニルアルコールの回収、広葉樹材溶解用サル
フアイトパルプ排液中のキシロース液の精製、排水処理
における含油廃水の処理、電着塗装排液中の塗料の回収
等に有効である。
次に、本発明のポリエチレン微多孔膜の製造方法につい
て説明する。
本発明において原料となるポリエチレン溶液は、上記の
重量平均分子量5×105以上のポリエチレンを溶媒中で
加熱溶解して調製する。この溶媒としては、該ポリエチ
レンを十分に溶解できるものであれば特に限定されな
い。例えば、ノナン、デカン、ウンデカン、ドデカン、
デカリン、パラフイン油などの脂肪族または環式の炭化
水素あるいは沸点がこれらに対応する鉱油留分などがあ
げられるが、残留溶媒量が安定なゲル状成形物お得るた
めにはパラフイン油のような不揮発性の溶媒が好まし
い。加熱溶解は、該ポリエチレンが溶媒中で完全に溶解
する温度で攪拌しながら行う。その温度は使用される溶
媒により異なるが一般には140〜250℃の範囲である。ま
た、ポリエチレン溶液の濃度は1〜10重量%が好まし
く、より好ましくは1〜5重量%である。ポリエチレン
溶液の濃度が1重量%未満では、冷却ゲル化して得られ
るゲル状成形物が溶媒で高度に膨潤されるため変形し易
く取扱いに支障をきたす。一方、10重量%以上では均一
な溶液の調製が難かしくなる。なお、加熱溶解にあたつ
てはポリエチレンの酸化劣化を防止するために酸化防止
剤を添加することが好ましい。
次に、このポリエチレン加熱溶液を適宜選択されたダイ
スからシート状に押出し、あるいは支持体上に流延し、
又は中空糸に紡糸し、水浴、空気浴、溶剤などでゲル化
温度以下、好ましくは15〜25℃の温度に少くとも50℃/
分の速度で冷却してゲル状化する。ゲル状成形物の厚さ
は通常0.1〜5mm程度に成形される。このゲル状成形物
は、ポリエチレン溶解時の溶媒で高度に膨潤されたもの
で脱溶媒処理が必要である。
脱溶媒処理は、ゲル状成形物を易揮発性溶剤に浸漬し抽
出して乾燥する方法、圧搾する方法、加熱する方法また
はこれらの組合せによる方法などがあげられるが、ゲル
状成形物の構造を著しく変化させることなく溶媒を除去
できる易揮発性溶剤による抽出除去が好ましい。この易
揮発性溶剤としては、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、
などの炭化水素、塩化メチレン、四塩化炭素などの塩素
化炭化水素、三フツ化エタンなどのフツ化炭化水素、ジ
エチルエーテル、ジオキサンなどのエーテル類、その他
メタノール、エタノール、プロパノールなどのアルコー
ル類などがあげられる。これらの溶剤はポリエチレンの
溶解に用いた溶媒により適宜選択し、単独もしくは混合
して用いられる。
又、ゲル状成形物の脱溶媒は、ゲル状成形物中に含まれ
る溶媒量が80重量%を越える95重量%以下の範囲となる
ように行うことが必要で、更に好ましくは80重量%を越
える90重量%以下の範囲である。ゲル成形物中の溶媒量
が80重量%以下では、延伸成形物中に形成される微細孔
の孔径が本発明の目的とするところの微細粒子の濾過、
特に蛋白質等の高分子物質の分離、精製、濃縮等に要求
されるものより大きくなり好ましくない。一方、95重量
%を越えると、延伸にともなう多量の溶媒の滲み出し等
で取扱い上に問題がある。
なお、ゲル状成形物中に含む溶媒の除去は、ゲル状成形
物に対する易揮発性溶剤の接触量、時間あるいはゲル状
成形物の圧搾圧力等によつて調節することができる。
また、ゲル状成形物の易揮発性溶剤による脱溶媒処理で
は、ゲル状成形物中に置換された易揮発性溶剤の蒸発に
伴ないゲル状成形物が3軸方向への収縮やたわみを生ず
るために、これを防止し、均一で高倍率の延伸を可能と
する平滑で二軸(縦,横)方向に収縮の小さい原反を得
るため、ゲル状成形物を厚さ方向に選択的に収縮させる
ことが好ましい。ゲル状成形物の厚さ方向への選択的な
収縮は、例えばゲル状成形物を平滑な支持体へ密着、2
軸方向からの把持あるいは多孔質板で挟む等の状態で易
揮発性溶剤を蒸発させる方法等があげられる。
延伸は、脱溶媒処理されたゲル状成形物の原反を加熱
し、通常のテンター法、ロール法、圧延法もしくはこれ
らの方法の組合せによつて所定の倍率で2軸延伸する。
2軸延伸は、同時または逐次のどちらであつてもよい
が、形成される微細孔の孔径分布を小さくするためには
同時2軸延伸することが好ましい。
加熱温度は、120℃以下であることが必要で、好ましく
は80〜120℃である。加熱温度が120℃を越える場合は、
ゲル状成形物が溶解するために延伸できない。又、加熱
温度が80℃未満の場合は、ゲル状成形物の軟化が不十分
で延伸において破膜し易く高倍率の延伸ができず、本発
明の目的とする空孔率が高く、膜厚が薄く透過性に優れ
た限外濾過膜に適するポリエチレン微多孔膜が得難くな
る。
また、延伸倍率は、原反の厚さによつて異なるが、1軸
方向で少くとも2倍以上、好ましくは5〜20倍、面倍率
で10倍以上、好ましくは25〜400倍である。面倍率が10
倍未満では延伸が不十分で空孔率の大きい薄膜が得られ
ないために好ましくない。一方、面倍率が400倍を越え
ると延伸装置、延伸操作などの点で制約が生じるために
好ましくない。
延伸後の微多孔膜は、前記の易揮発性溶剤に浸漬して残
留する溶媒を抽出除去した後溶剤を蒸発して乾燥する。
溶媒の抽出は、微多孔膜中の溶媒を1重量%未満に迄除
去することが必要である。しかる後に、必要に応じて10
0〜130℃の温度範囲において熱セツトを行うことにより
安定した目的性能を有するポリエチレン微多孔薄膜を得
ることができる。
本発明方法によって得られる超高分子量ポリエチレン微
多孔膜の厚さは、用途に応じて適宜選択され得るが、通
常は0.05ないし50μm、好ましくは0.1〜10μmの範囲
である。
以上、本発明の方法によれば、100l/m2・hr・atm以上の純
水透過速度と50%以上のγ−グロブリンに対する阻止率
を有する超高分子量ポリエチレンからなる限外濾過膜に
好適なポリエチレン微多孔膜を得ることができる。
なお、ポリエチレン微多孔膜は、通常親水性でないた
め、水処理等親水化が要求される用途においては、親水
化の処理を行うことが好ましい。親水化処理としては、
公知の種々の方法、例えばグリセリン、エチレングリコ
ール、アルコール等の親水性化合物を含浸させる方法等
があげられる。
実施例 以下に本発明の実施例を示すが、本発明はそれによつて
限定されるものではない。なお、実施例における試験方
法は次の通りである。
(1) 膜厚:膜断面を走査型電子顕微鏡により測定。
(2) 破断強度:短冊状試験片の15mm巾の破断荷重を
ASTM D882に準拠して測定。
(3) 純水透過速度:膜を平膜モジュールに組み込
み、蒸留水/エタノール混合液(50/50容積比)で通水
親水化処理を行い蒸留水で充分に洗浄した後、380mmHg
の水圧をかけたときの濾液の透過量を測定した。
(4) γ−グロブリン阻止率:上記(3)で記載した
モジュールを用いて、380mmHgの差圧下で0.05重量%の
γ−グロブリン(シグマ社製、分子量156000)生理的食
塩水溶液を循環させたときに、濾液中に含まれるγ−グ
ロブリン濃度を280μmでの吸光度測定から求めること
によつて、次式から計算されるものである。
γ−グロブリン阻止率={1−(濾液中のγ−グロブリ
ン濃度/原液中のγ−グロブリン濃度)}×100 実施例1 重量平均分子量(w)2×106のポリエチレン4.0重量
%を含む流動パラフイン(64cst/40℃)混合液100重量
部に2,6−ジ−t−ブチル−P−クレゾール0.125重量部
とテトラキス〔メチレン−3−(3,5−ジ−t−ブチル
−4−ヒドロキシフエニル)プロピオネート〕メタン0.
25重量部との酸化防止剤を加えて混合した。この混合液
を攪拌機付のオートクレーブに充填し、200℃迄加熱し
て90分間攪拌して均一な溶液を得た。
この溶液を加熱した金型に充填し、15℃迄急冷して厚さ
4mmのゲル状シートを成形した。このゲル状シートを塩
化メチレン中に浸漬した後、平滑板にはり付けた状態で
塩化メチレンを蒸発乾燥し、流動パラフイン量が82.9重
量%の原反シートを得た。
得られた原反シートを2軸延伸機にセツトし、温度118
℃、速度30cm/分、倍率10×10の条件で同時2軸延伸を
行つた。得られた延伸膜を塩化メチレンで洗浄して残留
する流動パラフインを抽出除去し乾燥した後、120℃で
熱セツトを行いポリエチレン微多孔膜を得た。その特性
を表−1に示した。
実施例2〜7 実施例1において成形したゲル状シートを表−1に示す
各条件で製膜した以外は実施例1と同様にしてポリエチ
レン微多孔膜を得た。この特性を表−1に併記した。
比較例1〜3 実施例1において成形したゲル状シートを、表−1に示
す各条件とした以外は実施例1と同様にして製膜を行つ
た。得られたポリエチレン微多孔膜の特性を表−1に併
記した。延伸温度が120℃を越える場合は溶断して製膜
できず(比較例1)、又ゲル状シート中の溶媒量が80重
量%以下ではγ−グロブリンの阻止率が50未満(比較例
2、3)であつた。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】重量平均分子量が5×105以上のポリエチ
    レン溶液からゲル状物を成形し、該ゲル状成形物中の溶
    媒量を80重量%を越える95重量%以下の範囲とし、次い
    で120℃以下の温度で一軸方向に2倍以上かつ面積倍率1
    0倍以上に延伸した後、残存溶媒を除去することを特徴
    とするポリエチレン微多孔膜の製造方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH06104736B2 (ja) * 1989-08-03 1994-12-21 東燃株式会社 ポリオレフィン微多孔膜
US5922492A (en) * 1996-06-04 1999-07-13 Tonen Chemical Corporation Microporous polyolefin battery separator
JP3638401B2 (ja) * 1997-04-23 2005-04-13 東燃化学株式会社 ポリオレフィン微多孔膜の製造方法
CA2275891C (en) * 1997-10-23 2008-12-23 Tonen Chemical Corporation Method of producing highly permeable microporous polyolefin membrane
DE69915131T2 (de) 1998-10-01 2004-12-30 Tonen Chemical Corp. Mikroporöse Polyolefinmembran und Verfahren zur Herstellung derselben
JP4384630B2 (ja) 2004-12-23 2009-12-16 トーレ・サエハン・インコーポレーテッド 二次電池セパレータ用ポリエチレン微多孔膜及びその製造方法
CN111081948A (zh) * 2019-12-26 2020-04-28 江苏厚生新能源科技有限公司 一种高线速度-大宽幅的聚乙烯隔膜制备方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5742919A (en) * 1980-08-22 1982-03-10 Mitsubishi Rayon Co Ltd Porous hollow polyethylenic fiber and its preparation

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