JPH08131792A - 親水化膜 - Google Patents
親水化膜Info
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- JPH08131792A JPH08131792A JP28047694A JP28047694A JPH08131792A JP H08131792 A JPH08131792 A JP H08131792A JP 28047694 A JP28047694 A JP 28047694A JP 28047694 A JP28047694 A JP 28047694A JP H08131792 A JPH08131792 A JP H08131792A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】疎水性多孔質膜を親水化する。
【構成】親水性付与物質を用いて浸漬処理し、その貧溶
媒で親水性付与物質を膜上に沈殿あるいは凝集させた
後、乾燥してなる親水化膜。
媒で親水性付与物質を膜上に沈殿あるいは凝集させた
後、乾燥してなる親水化膜。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、疎水性多孔質膜の親水
化において、親水性付与物質の貧溶媒を用いて膜上に親
水性付与物質を沈殿あるいは凝集保持させた親水化膜に
関する。
化において、親水性付与物質の貧溶媒を用いて膜上に親
水性付与物質を沈殿あるいは凝集保持させた親水化膜に
関する。
【０００２】
【従来の技術】ポリオレフィンに代表される疎水性多孔
質膜は、化学的安定性が高いことなどの利点を有し、水
または水溶液の分離精製、処理等の分野や医療分野で利
用されている。しかし、そのままでは水との親和性が乏
しいので、水または水溶液を処理する用途に用いる場合
には、予め親水化する必要がある。疎水性多孔質膜の親
水化処理のための方法としては、例えば、アルコール、
ケトン等の有機溶剤によって、疎水性多孔質膜の外表
面、微細孔内表面を湿潤処理した後、有機溶剤を水で置
換する方法がある。また、親水性高分子や界面活性剤等
の親水化剤を疎水性多孔質膜表面に保持させることによ
る親水化方法もある。
質膜は、化学的安定性が高いことなどの利点を有し、水
または水溶液の分離精製、処理等の分野や医療分野で利
用されている。しかし、そのままでは水との親和性が乏
しいので、水または水溶液を処理する用途に用いる場合
には、予め親水化する必要がある。疎水性多孔質膜の親
水化処理のための方法としては、例えば、アルコール、
ケトン等の有機溶剤によって、疎水性多孔質膜の外表
面、微細孔内表面を湿潤処理した後、有機溶剤を水で置
換する方法がある。また、親水性高分子や界面活性剤等
の親水化剤を疎水性多孔質膜表面に保持させることによ
る親水化方法もある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、有機溶
剤による親水化方法は、疎水性多孔質膜を常に湿潤状態
に保持する必要があり、その維持管理が煩雑となってい
る。また、水可溶性親水性高分子による親水化方法は細
孔表面に保持させた親水化剤が水に溶けだし、そのよう
な状態の多孔質膜は一旦乾燥すると、親水性を失ってし
まうので、このような用途では好ましくない。界面活性
剤による親水化方法も水への溶出が懸念される他、雑菌
による資化を受けやすいといった問題がある。水不溶性
親水性高分子による親水化方法は水溶性高分子や界面活
性剤においてみられるような問題点はないのだが、単に
付着させ、乾燥するだけの方法では、疎水性多孔質膜の
表面、特に微細孔面に該親水性高分子の被覆膜が形成さ
れ、水の濾過に寄与する微細孔を減少させるため濾過膜
として使用する場合、濾過能力の低下をきたすといった
問題点がある。本発明はこれらの問題を解決することを
目的とする。
剤による親水化方法は、疎水性多孔質膜を常に湿潤状態
に保持する必要があり、その維持管理が煩雑となってい
る。また、水可溶性親水性高分子による親水化方法は細
孔表面に保持させた親水化剤が水に溶けだし、そのよう
な状態の多孔質膜は一旦乾燥すると、親水性を失ってし
まうので、このような用途では好ましくない。界面活性
剤による親水化方法も水への溶出が懸念される他、雑菌
による資化を受けやすいといった問題がある。水不溶性
親水性高分子による親水化方法は水溶性高分子や界面活
性剤においてみられるような問題点はないのだが、単に
付着させ、乾燥するだけの方法では、疎水性多孔質膜の
表面、特に微細孔面に該親水性高分子の被覆膜が形成さ
れ、水の濾過に寄与する微細孔を減少させるため濾過膜
として使用する場合、濾過能力の低下をきたすといった
問題点がある。本発明はこれらの問題を解決することを
目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明者らはこれらの問
題点を改良する方法として、親水性部分を有する高分子
であって、かつ膜成分樹脂に対して親和性があり、疎水
性多孔質膜に保持させた際の被処理水中への溶出が生じ
にくい化合物を、親水性−疎水性のバランスを考慮して
選定し、多孔質膜微細孔表面上に付着保持させる方法を
鋭意検討した結果、本発明を完成させるに至った。
題点を改良する方法として、親水性部分を有する高分子
であって、かつ膜成分樹脂に対して親和性があり、疎水
性多孔質膜に保持させた際の被処理水中への溶出が生じ
にくい化合物を、親水性−疎水性のバランスを考慮して
選定し、多孔質膜微細孔表面上に付着保持させる方法を
鋭意検討した結果、本発明を完成させるに至った。
【０００５】本発明は、片面から他の面に連通している
微細孔を少なくとも一部に有する熱可塑性樹脂からなる
膜を、親水性付与物質を溶解した溶液に浸漬処理して、
膜表面の少なくとも一部に親水性付与物質を付着保持さ
せ親水性を付与する方法において、親水性付与物資の貧
溶媒を用いて溶質を膜上に沈殿あるいは凝集させた後、
乾燥することを特徴とした親水化膜に関する。さらに詳
しくは、皮膜形成性を部分的に破壊し、膜の微細孔を閉
塞することなく、さらに膜表面に均一に親水性付与物質
を保持させることにより、親水性を付与したことを特徴
とした親水化膜に関する。
微細孔を少なくとも一部に有する熱可塑性樹脂からなる
膜を、親水性付与物質を溶解した溶液に浸漬処理して、
膜表面の少なくとも一部に親水性付与物質を付着保持さ
せ親水性を付与する方法において、親水性付与物資の貧
溶媒を用いて溶質を膜上に沈殿あるいは凝集させた後、
乾燥することを特徴とした親水化膜に関する。さらに詳
しくは、皮膜形成性を部分的に破壊し、膜の微細孔を閉
塞することなく、さらに膜表面に均一に親水性付与物質
を保持させることにより、親水性を付与したことを特徴
とした親水化膜に関する。
【０００６】該熱可塑性樹脂は疎水性熱可塑性樹脂のポ
リエチレン、ポリプロピレン、ポリフロロエチレン、ポ
リアクリロニトリル、ポリエチレンテレフタレート、ポ
リスルホン、ポリアミド及びポリイミドから選ばれた少
なくとも１種の物質または２種以上の共重合体または２
種以上の混合物が挙げられる。
リエチレン、ポリプロピレン、ポリフロロエチレン、ポ
リアクリロニトリル、ポリエチレンテレフタレート、ポ
リスルホン、ポリアミド及びポリイミドから選ばれた少
なくとも１種の物質または２種以上の共重合体または２
種以上の混合物が挙げられる。
【０００７】親水性付与物質としては、高分子化合物が
好適に使用される。例えば、ポリアミド、ポリアクリル
酸、エチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセル
ロースフタレート、ヒドロキシプロピルメチルセルロー
スアセテートサクシネート、カルボキシメチルエチルセ
ルロース、酢酸フタル酸セルロース、ヒドロキシプロピ
ルスターチ、アミノアルキルメタアクリレートコポリマ
ー、セラック、ポリビニルピロリドン、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、ビニル
ピロリドン−酢酸ビニル共重合体、ポリビニルアセター
ル、ポリビニルアセタールジエチルアミノアセテート等
が挙げられる。
好適に使用される。例えば、ポリアミド、ポリアクリル
酸、エチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセル
ロースフタレート、ヒドロキシプロピルメチルセルロー
スアセテートサクシネート、カルボキシメチルエチルセ
ルロース、酢酸フタル酸セルロース、ヒドロキシプロピ
ルスターチ、アミノアルキルメタアクリレートコポリマ
ー、セラック、ポリビニルピロリドン、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、ビニル
ピロリドン−酢酸ビニル共重合体、ポリビニルアセター
ル、ポリビニルアセタールジエチルアミノアセテート等
が挙げられる。
【０００８】本発明における疎水性多孔質膜としては、
中空糸膜、平膜、管状膜等の任意の形態を用いることが
できる。疎水性多孔質膜の素材は、ポリエチレン等前記
記載の単量体または共重合体である。
中空糸膜、平膜、管状膜等の任意の形態を用いることが
できる。疎水性多孔質膜の素材は、ポリエチレン等前記
記載の単量体または共重合体である。
【０００９】貧溶媒を用いる方法は主として２通りあ
り、ひとつは浸漬液中に貧溶媒を添加する方法（以後、
混合法という）と、もうひとつは浸漬処理した膜をさら
に貧溶媒に浸漬する方法（以後、２段法という）であ
る。
り、ひとつは浸漬液中に貧溶媒を添加する方法（以後、
混合法という）と、もうひとつは浸漬処理した膜をさら
に貧溶媒に浸漬する方法（以後、２段法という）であ
る。
【００１０】混合法では、親水性付与物質をアルコール
系、ケトン系、芳香族系等の良溶媒に溶解し、さらに貧
溶媒を加えたものを浸漬液とする。貧溶媒の割合は１〜
４０容量％が好ましい。４０容量％以上だと、液中に高
分子が析出し、好ましくない。また、親水性付与物質の
濃度は、０．５〜５重量部を溶媒１００容量部に溶解し
たものが好ましい。０．５重量部以下だと十分な親水性
付与が行えず、また、５重量部以上だと量が多すぎて多
孔質膜の微細孔を閉塞してしまい、好ましくない。
系、ケトン系、芳香族系等の良溶媒に溶解し、さらに貧
溶媒を加えたものを浸漬液とする。貧溶媒の割合は１〜
４０容量％が好ましい。４０容量％以上だと、液中に高
分子が析出し、好ましくない。また、親水性付与物質の
濃度は、０．５〜５重量部を溶媒１００容量部に溶解し
たものが好ましい。０．５重量部以下だと十分な親水性
付与が行えず、また、５重量部以上だと量が多すぎて多
孔質膜の微細孔を閉塞してしまい、好ましくない。
【００１１】２段法では、親水性付与物質の溶液に浸漬
し、適度に乾燥して得られた膜を親水性付与物質の貧溶
媒に浸漬、乾燥して膜上で高分子を析出させることによ
り、膜に親水性を付与する。貧溶媒への浸漬は、親水性
付与物質が完全に乾燥した後よりも、その直前が好まし
い。また、湿潤した状態で貧溶媒へ浸漬すると、膜上の
親水性付与物質が膜から脱離するので好ましくない。
し、適度に乾燥して得られた膜を親水性付与物質の貧溶
媒に浸漬、乾燥して膜上で高分子を析出させることによ
り、膜に親水性を付与する。貧溶媒への浸漬は、親水性
付与物質が完全に乾燥した後よりも、その直前が好まし
い。また、湿潤した状態で貧溶媒へ浸漬すると、膜上の
親水性付与物質が膜から脱離するので好ましくない。
【００１２】選択された貧溶媒は用いる親水性付与物質
により異なるが、代表的なものとして水があげられる。
膜上の親水化剤の量を示す担持率は次式であらわされ、
本発明における親水化剤の担持率は５〜４０重量％が好
ましい。 担持率（重量％）＝親水化剤量（ｇ）／疎水糸重量
（ｇ）×１００
により異なるが、代表的なものとして水があげられる。
膜上の親水化剤の量を示す担持率は次式であらわされ、
本発明における親水化剤の担持率は５〜４０重量％が好
ましい。 担持率（重量％）＝親水化剤量（ｇ）／疎水糸重量
（ｇ）×１００
【００１３】
【実施例】以下に実施例及び比較例によって本発明を更
に詳細に説明する。
に詳細に説明する。
【００１４】実施例１ ポリビニルアセタールジエチルアミノアセテート〔商品
名：ＡＥＡ三共、三共（株）製〕２．０重量部をメタノ
ール９０容量部、及び蒸留水１０容量部の混合溶媒に溶
解して浸漬液とし、その中へポリプロピレン多孔質中空
糸膜〔宇部興産（株）製，平均孔径０．３μｍ，空孔率
７０％〕を３０秒間浸漬した。その後、風乾、及び４０
℃での減圧乾燥により溶剤の除去を行い、担持率１２％
の親水化膜を得た。この親水化処理した中空糸膜を１０
０本束ねて末端をウレタン樹脂で固め、有効面積１００
ｃｍ2 の膜モジュールを作成した。この膜モジュールに
水圧１ｋｇ／ｃｍ2 をかけて水を濾過したところ透水量
は７０ｃｃ／ｍ2 ・ｍｉｎであり、優れた透水性を示し
た。また、水圧１ｋｇ／ｃｍ2 で５リットルの水を濾過
した後、完全に乾燥させても透水性の低下はみられなか
った。
名：ＡＥＡ三共、三共（株）製〕２．０重量部をメタノ
ール９０容量部、及び蒸留水１０容量部の混合溶媒に溶
解して浸漬液とし、その中へポリプロピレン多孔質中空
糸膜〔宇部興産（株）製，平均孔径０．３μｍ，空孔率
７０％〕を３０秒間浸漬した。その後、風乾、及び４０
℃での減圧乾燥により溶剤の除去を行い、担持率１２％
の親水化膜を得た。この親水化処理した中空糸膜を１０
０本束ねて末端をウレタン樹脂で固め、有効面積１００
ｃｍ2 の膜モジュールを作成した。この膜モジュールに
水圧１ｋｇ／ｃｍ2 をかけて水を濾過したところ透水量
は７０ｃｃ／ｍ2 ・ｍｉｎであり、優れた透水性を示し
た。また、水圧１ｋｇ／ｃｍ2 で５リットルの水を濾過
した後、完全に乾燥させても透水性の低下はみられなか
った。
【００１５】比較例１ ポリビニルアセタールジエチルアミノアセテート〔商品
名：ＡＥＡ三共、三共（株）製〕２．０重量部をメタノ
ール１００容量部に溶解した浸漬液を用いた以外は実施
例１と同様の操作をし、膜モジュールの性能を評価した
結果、５０ｃｃ／ｍ2 ・ｍｉｎの透水量を得た。
名：ＡＥＡ三共、三共（株）製〕２．０重量部をメタノ
ール１００容量部に溶解した浸漬液を用いた以外は実施
例１と同様の操作をし、膜モジュールの性能を評価した
結果、５０ｃｃ／ｍ2 ・ｍｉｎの透水量を得た。
【００１６】実施例２ ３重量部のポリアミド〔商品名：プラタボンドＭ９９
５、日本リルサン（株）製〕をメタノール４５容量部、
ジクロロメタン４５容量部、及び蒸留水１０容量部の混
合溶媒に溶解した浸漬液を用いた以外は実施例１と同様
の操作をし、膜モジュールによる透水性評価の結果、４
０ｃｃ／ｍ2 ・ｍｉｎの透水量を得た。
５、日本リルサン（株）製〕をメタノール４５容量部、
ジクロロメタン４５容量部、及び蒸留水１０容量部の混
合溶媒に溶解した浸漬液を用いた以外は実施例１と同様
の操作をし、膜モジュールによる透水性評価の結果、４
０ｃｃ／ｍ2 ・ｍｉｎの透水量を得た。
【００１７】比較例２ ３重量部のポリアミド〔商品名：プラタボンドＭ９９
５、日本リルサン（株）製〕をメタノール５０容量部、
及びジクロロメタン５０容量部の混合溶液に溶解した浸
漬液を用いた以外は実施例１と同様の操作をし、膜モジ
ュールの性能を評価したが、透水性はみられなかった。
５、日本リルサン（株）製〕をメタノール５０容量部、
及びジクロロメタン５０容量部の混合溶液に溶解した浸
漬液を用いた以外は実施例１と同様の操作をし、膜モジ
ュールの性能を評価したが、透水性はみられなかった。
【００１８】実施例３ ２重量部のポリアミド〔商品名：１０１１ＦＢ、宇部興
産（株）製〕をギ酸７０容量部、及びメタノール３０容
量部の混合溶媒に溶解した浸漬液を第１浸漬液とし、そ
の中へ実施例１で用いたのと同じポリプロピレン中空糸
膜を３０秒間浸漬した。その後、５分間風乾し、８０℃
の熱風を５分間あてた後、蒸留水（第２浸漬液）中へ３
０秒間浸漬した。その後、風乾、及び４０℃での減圧乾
燥により溶剤の除去を行い、実施例１と同様の膜モジュ
ールによる透水性評価の結果、３０ｃｃ／ｍ2 ・ｍｉｎ
の透水量を得た。
産（株）製〕をギ酸７０容量部、及びメタノール３０容
量部の混合溶媒に溶解した浸漬液を第１浸漬液とし、そ
の中へ実施例１で用いたのと同じポリプロピレン中空糸
膜を３０秒間浸漬した。その後、５分間風乾し、８０℃
の熱風を５分間あてた後、蒸留水（第２浸漬液）中へ３
０秒間浸漬した。その後、風乾、及び４０℃での減圧乾
燥により溶剤の除去を行い、実施例１と同様の膜モジュ
ールによる透水性評価の結果、３０ｃｃ／ｍ2 ・ｍｉｎ
の透水量を得た。
【００１９】比較例３ ２重量部のポリアミド〔商品名：１０１１ＦＢ、宇部興
産（株）製〕をギ酸７０容量部、及びメタノール３０容
量部の混合溶液に溶解した浸漬液を用いた以外は実施例
１と同様の操作をし、膜モジュールの性能を評価した
が、透水性はみられなかった。
産（株）製〕をギ酸７０容量部、及びメタノール３０容
量部の混合溶液に溶解した浸漬液を用いた以外は実施例
１と同様の操作をし、膜モジュールの性能を評価した
が、透水性はみられなかった。
【００２０】
【発明の効果】本発明の親水化熱可塑性樹脂多孔質膜は
濾過後に多孔質膜が乾燥されても透水性能の低下が認め
られず、耐久性のある親水性が付与された多孔質膜であ
る。
濾過後に多孔質膜が乾燥されても透水性能の低下が認め
られず、耐久性のある親水性が付与された多孔質膜であ
る。
Claims (5)
- 【請求項１】 片面から他の面に連通している微細孔を
少なくとも一部に有する熱可塑性樹脂からなる膜を、親
水性付与物質を溶解した溶液に浸漬処理して、膜表面の
少なくとも一部に親水性付与物質を付着保持させ親水性
を付与する方法において、親水性付与物質の貧溶媒を用
いて溶質を膜上で沈殿あるいは凝集させた後、乾燥する
ことを特徴とする親水化膜。 - 【請求項２】 熱可塑性樹脂が疎水性樹脂のポリエチレ
ン、ポリプロピレン、ポリフロロエチレン、ポリアクリ
ロニトリル、ポリエチレンテレフタレート、ポリスルホ
ン、ポリアミド及びポリイミドから選ばれた少なくとも
１種の物質または２種以上の共重合体または２種以上の
混合物であることを特徴とする請求項１記載の親水化
膜。 - 【請求項３】 浸漬処理により膜に親水性付与物質を被
覆した後、膜を親水性付与物質の貧溶媒に浸漬し、膜上
に親水性付与物質を沈殿あるいは凝集させることを特徴
とする請求項１記載の親水化膜。 - 【請求項４】 浸漬液中に貧溶媒を添加することによ
り、被浸漬処理膜の乾燥過程において、膜上に親水性付
与物質を析出させることを特徴とする請求項１記載の親
水化膜。 - 【請求項５】 親水性付与物質が、少なくとも一部に水
酸基を有する親水性高分子であることを特徴とする請求
項１記載の親水化膜。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28047694A JPH08131792A (ja) | 1994-11-15 | 1994-11-15 | 親水化膜 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28047694A JPH08131792A (ja) | 1994-11-15 | 1994-11-15 | 親水化膜 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08131792A true JPH08131792A (ja) | 1996-05-28 |
Family
ID=17625615
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28047694A Pending JPH08131792A (ja) | 1994-11-15 | 1994-11-15 | 親水化膜 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08131792A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011502775A (ja) * | 2007-11-15 | 2011-01-27 | ディーエスエム アイピー アセッツ ビー．ブイ． | 高性能膜 |
| KR20170119890A (ko) * | 2016-04-20 | 2017-10-30 | 한국화학연구원 | 극성 고분자가 함침된 멤브레인 및 이의 제조방법 |
-
1994
- 1994-11-15 JP JP28047694A patent/JPH08131792A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011502775A (ja) * | 2007-11-15 | 2011-01-27 | ディーエスエム アイピー アセッツ ビー．ブイ． | 高性能膜 |
| US8602223B2 (en) | 2007-11-15 | 2013-12-10 | Dsm Ip Assets B.V. | High performance membrane |
| JP2014094374A (ja) * | 2007-11-15 | 2014-05-22 | Dsm Ip Assets Bv | 高性能膜 |
| KR20170119890A (ko) * | 2016-04-20 | 2017-10-30 | 한국화학연구원 | 극성 고분자가 함침된 멤브레인 및 이의 제조방법 |
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