JPH09124805A - 不均質イオン交換体およびその製造方法 - Google Patents
不均質イオン交換体およびその製造方法Info
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- JPH09124805A JPH09124805A JP28614895A JP28614895A JPH09124805A JP H09124805 A JPH09124805 A JP H09124805A JP 28614895 A JP28614895 A JP 28614895A JP 28614895 A JP28614895 A JP 28614895A JP H09124805 A JPH09124805 A JP H09124805A
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- copolymer
- binder polymer
- exchange resin
- olefin
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J5/00—Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
- C08J5/20—Manufacture of shaped structures of ion-exchange resins
- C08J5/22—Films, membranes or diaphragms
- C08J5/2206—Films, membranes or diaphragms based on organic and/or inorganic macromolecular compounds
- C08J5/2275—Heterogeneous membranes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J2323/00—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers
- C08J2323/02—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers not modified by chemical after treatment
- C08J2323/18—Homopolymers or copolymers of hydrocarbons having four or more carbon atoms
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- Organic Chemistry (AREA)
- Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】電気抵抗が低く、機械的強度の高い不均質イオ
ン交換体を得る。 【解決手段】イオン交換樹脂の粒子とバインダーポリマ
ーから構成される不均質イオン交換体であって、バイン
ダーポリマーが、降伏強度が１〜８．５ＭＰａ、破断伸
度が７００％以上、引っ張り弾性率が２０ＭＰａ以上、
メルトインデックスが１５〜５０ｇ／１０分である。
ン交換体を得る。 【解決手段】イオン交換樹脂の粒子とバインダーポリマ
ーから構成される不均質イオン交換体であって、バイン
ダーポリマーが、降伏強度が１〜８．５ＭＰａ、破断伸
度が７００％以上、引っ張り弾性率が２０ＭＰａ以上、
メルトインデックスが１５〜５０ｇ／１０分である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、不均質イオン交換
体、特に、溶液からイオンを吸着または透過分離するた
めイオン交換体、およびその製造方法に関する。
体、特に、溶液からイオンを吸着または透過分離するた
めイオン交換体、およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】イオン交換体として、数多くの文献、特
許が報告されているが、もっとも実用的で有益なものと
して、スチレン−ジビニルベンゼン共重合体系のイオン
交換体がある。これらはその耐薬品性、耐熱性に加え、
架橋剤であるジビニルベンゼンの含有量を変えることに
より、イオン交換特性や選択透過性を制御できることか
ら、あらゆる用途に対し多種の品種を合成し発展してき
た。特に製塩に関わる電気透析海水濃縮分野において
は、低抵抗で輸率が高く、１価イオンを選択的に透過す
る高度な機能を有する膜が開発されてきた。
許が報告されているが、もっとも実用的で有益なものと
して、スチレン−ジビニルベンゼン共重合体系のイオン
交換体がある。これらはその耐薬品性、耐熱性に加え、
架橋剤であるジビニルベンゼンの含有量を変えることに
より、イオン交換特性や選択透過性を制御できることか
ら、あらゆる用途に対し多種の品種を合成し発展してき
た。特に製塩に関わる電気透析海水濃縮分野において
は、低抵抗で輸率が高く、１価イオンを選択的に透過す
る高度な機能を有する膜が開発されてきた。
【０００３】しかしながら、このスチレン−ジビニルベ
ンゼン共重合体系のイオン交換体は、重合およびスルホ
ン化反応またはアミノ化反応という煩雑で敏感な工程を
伴うためコストがかかり、さらにその際に発生する発熱
や寸法変化などのコントロールが難しく歩留まりが低下
し高価なものとなるという欠点を有していた。
ンゼン共重合体系のイオン交換体は、重合およびスルホ
ン化反応またはアミノ化反応という煩雑で敏感な工程を
伴うためコストがかかり、さらにその際に発生する発熱
や寸法変化などのコントロールが難しく歩留まりが低下
し高価なものとなるという欠点を有していた。
【０００４】一方、イオン交換樹脂を粉砕したものとバ
インダーポリマーを混合し加熱押し出しや、溶媒を用い
てキャスト製膜する不均質系イオン交換体は、重合や反
応という工程がなく比較的簡便な工程によりイオン交換
体が安価に得られるため、１９５０年頃から数多くの研
究がなされてきた。
インダーポリマーを混合し加熱押し出しや、溶媒を用い
てキャスト製膜する不均質系イオン交換体は、重合や反
応という工程がなく比較的簡便な工程によりイオン交換
体が安価に得られるため、１９５０年頃から数多くの研
究がなされてきた。
【０００５】例えば、バインダーポリマーとしてポリプ
ロピレンを用いた例が特公昭５１−１２３１３号公報
に、ポリエチレン、ポリイソブチレン、天然ゴム、ブチ
ルゴム、ポリイソプレン、ポリクロロプレン、スチレン
−ブタジエンゴム、ニトリルゴム、塩化ビニル−脂肪酸
ビニルエステル共重合体を用いた例が米国特許第２６８
１３１９号明細書および米国特許第２６８１３２０号明
細書に、線状低密度ポリエチレン、超高分子量高密度ポ
リエチレンを用いた例がＰＣＴ国際公開ＷＯ９４／０６
８５０号に記載されている。
ロピレンを用いた例が特公昭５１−１２３１３号公報
に、ポリエチレン、ポリイソブチレン、天然ゴム、ブチ
ルゴム、ポリイソプレン、ポリクロロプレン、スチレン
−ブタジエンゴム、ニトリルゴム、塩化ビニル−脂肪酸
ビニルエステル共重合体を用いた例が米国特許第２６８
１３１９号明細書および米国特許第２６８１３２０号明
細書に、線状低密度ポリエチレン、超高分子量高密度ポ
リエチレンを用いた例がＰＣＴ国際公開ＷＯ９４／０６
８５０号に記載されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
のバインダーを用いた不均質イオン交換体は電気抵抗を
低下させるためイオン交換樹脂の含有量を増大させよう
とすると、ポリエチレンやポリプロピレンのような熱可
塑性樹脂の場合には強度が低下したり膜が脆くなったり
し、また天然ゴムやブチルゴムのようなゴムの場合には
得られるイオン交換体が柔らかいため取り扱い性が悪
く、あるいは表面が非常に粗く、膜形状に成形した場合
にはピンホールの多いものになるという欠点があった。
本発明は、電気抵抗が低く、かつ、機械的強度の高い不
均質イオン交換体を得ることを目的とする。
のバインダーを用いた不均質イオン交換体は電気抵抗を
低下させるためイオン交換樹脂の含有量を増大させよう
とすると、ポリエチレンやポリプロピレンのような熱可
塑性樹脂の場合には強度が低下したり膜が脆くなったり
し、また天然ゴムやブチルゴムのようなゴムの場合には
得られるイオン交換体が柔らかいため取り扱い性が悪
く、あるいは表面が非常に粗く、膜形状に成形した場合
にはピンホールの多いものになるという欠点があった。
本発明は、電気抵抗が低く、かつ、機械的強度の高い不
均質イオン交換体を得ることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、イオン交換樹
脂の粒子とバインダーポリマーから構成される不均質イ
オン交換体であって、バインダーポリマーが、降伏強度
が１〜８．５ＭＰａ、破断伸度が７００％以上、引っ張
り弾性率が２０ＭＰａ以上、メルトインデックスが１５
〜５０ｇ／１０分の物性を有するポリマーである不均質
イオン交換体を提供するものである。
脂の粒子とバインダーポリマーから構成される不均質イ
オン交換体であって、バインダーポリマーが、降伏強度
が１〜８．５ＭＰａ、破断伸度が７００％以上、引っ張
り弾性率が２０ＭＰａ以上、メルトインデックスが１５
〜５０ｇ／１０分の物性を有するポリマーである不均質
イオン交換体を提供するものである。
【０００８】本発明では、不均質イオン交換体のバイン
ダーポリマーとして、ある特定の物性値を有するポリマ
ーを用いることにより、電気抵抗が低く、かつ、機械的
強度にも優れた不均質イオン交換体が得られる。バイン
ダーポリマーの物性は次のように規定される。
ダーポリマーとして、ある特定の物性値を有するポリマ
ーを用いることにより、電気抵抗が低く、かつ、機械的
強度にも優れた不均質イオン交換体が得られる。バイン
ダーポリマーの物性は次のように規定される。
【０００９】降伏強度は１〜８．５ＭＰａである。降伏
強度が１ＭＰａ未満の場合には、得られる不均質イオン
交換体が柔らかいため取り扱い性が悪く、さらに表面が
非常に粗くなるので不適当である。降伏強度が８．５Ｍ
Ｐａより大きい場合には、得られる不均質イオン交換体
が固いためイオン交換樹脂の含有量を増大させる際に脆
くなり不適当である。
強度が１ＭＰａ未満の場合には、得られる不均質イオン
交換体が柔らかいため取り扱い性が悪く、さらに表面が
非常に粗くなるので不適当である。降伏強度が８．５Ｍ
Ｐａより大きい場合には、得られる不均質イオン交換体
が固いためイオン交換樹脂の含有量を増大させる際に脆
くなり不適当である。
【００１０】破断伸度は７００％以上である。破断伸度
が７００％未満であると、乾燥、湿潤変化や液組成変化
などの環境変化によるイオン交換樹脂の寸法変化にバイ
ンダーポリマーが十分に追随できず、クラックが発生す
るなどの不都合が生ずる。
が７００％未満であると、乾燥、湿潤変化や液組成変化
などの環境変化によるイオン交換樹脂の寸法変化にバイ
ンダーポリマーが十分に追随できず、クラックが発生す
るなどの不都合が生ずる。
【００１１】引っ張り弾性率は２０ＭＰａ以上である。
引っ張り弾性率が２０ＭＰａ以下であると強度が著しく
低下する。
引っ張り弾性率が２０ＭＰａ以下であると強度が著しく
低下する。
【００１２】メルトインデックスは１５〜５０ｇ／１０
分である。１５ｇ／１０分より小さいと溶融成形時の成
形性が低下しイオン交換樹脂粒子の間隙にバインダーポ
リマーが十分入り込まず、イオン交換体が脆くなるので
不適当である。また５０ｇ／１０分より大きいと成形性
は良好であるが強度や耐久性が低下するので不適当であ
る。
分である。１５ｇ／１０分より小さいと溶融成形時の成
形性が低下しイオン交換樹脂粒子の間隙にバインダーポ
リマーが十分入り込まず、イオン交換体が脆くなるので
不適当である。また５０ｇ／１０分より大きいと成形性
は良好であるが強度や耐久性が低下するので不適当であ
る。
【００１３】
【発明の実施の形態】バインダーポリマーとして、具体
的にはエチレンとα−オレフィンの共重合体を含有する
ポリマーが好ましい。この場合、エチレンとα−オレフ
ィンの共重合体を単独または２種以上混合して、あるい
はこれらの共重合体と他のポリマーと混合して使用する
ことができるが、バインダーポリマーには、エチレンと
α−オレフィンとの共重合体を３０重量％以上含有する
のが好ましい。この共重合体の含有率が３０重量％より
少ない場合は、不均質イオン交換体の電気抵抗や機械的
強度などの特性が発現しにくいので好ましくない。バイ
ンダーポリマーにおけるエチレンとα−オレフィンの共
重合体の含有量が６０重量％以上である場合はさらに好
ましい。
的にはエチレンとα−オレフィンの共重合体を含有する
ポリマーが好ましい。この場合、エチレンとα−オレフ
ィンの共重合体を単独または２種以上混合して、あるい
はこれらの共重合体と他のポリマーと混合して使用する
ことができるが、バインダーポリマーには、エチレンと
α−オレフィンとの共重合体を３０重量％以上含有する
のが好ましい。この共重合体の含有率が３０重量％より
少ない場合は、不均質イオン交換体の電気抵抗や機械的
強度などの特性が発現しにくいので好ましくない。バイ
ンダーポリマーにおけるエチレンとα−オレフィンの共
重合体の含有量が６０重量％以上である場合はさらに好
ましい。
【００１４】エチレンとα−オレフィンとの共重合体に
おけるα−オレフィンとは、分子鎖の末端に２重結合を
有する炭化水素である。一般式ＣＨ2 ＝ＣＨ−Ｒ（Ｒは
炭素数１〜１２のアルキル基）で表されるものが好まし
い。具体的には、プロピレン、ブテン−１、ペンテン−
１、４−メチルペンテン−１、オクテン−１などが好ま
しい。
おけるα−オレフィンとは、分子鎖の末端に２重結合を
有する炭化水素である。一般式ＣＨ2 ＝ＣＨ−Ｒ（Ｒは
炭素数１〜１２のアルキル基）で表されるものが好まし
い。具体的には、プロピレン、ブテン−１、ペンテン−
１、４−メチルペンテン−１、オクテン−１などが好ま
しい。
【００１５】エチレンとα−オレフィンとの共重合体に
おけるα−オレフィンの含有量は、共重合体の重量に対
して、５〜４０重量％が好ましい。α−オレフィンの含
有量が５重量％に満たない場合は、降伏強度が８．５Ｍ
Ｐａより大きくなり、また、製造時の寸法安定性が損な
われるおそれがあるのであるので好ましくない。α−オ
レフィンの含有量が４０重量％を超える場合は、降伏強
度が１ＭＰａより小さくなり、また、引っ張り弾性率も
２０ＭＰａより小さくなるおそれがあるので好ましくな
い。
おけるα−オレフィンの含有量は、共重合体の重量に対
して、５〜４０重量％が好ましい。α−オレフィンの含
有量が５重量％に満たない場合は、降伏強度が８．５Ｍ
Ｐａより大きくなり、また、製造時の寸法安定性が損な
われるおそれがあるのであるので好ましくない。α−オ
レフィンの含有量が４０重量％を超える場合は、降伏強
度が１ＭＰａより小さくなり、また、引っ張り弾性率も
２０ＭＰａより小さくなるおそれがあるので好ましくな
い。
【００１６】エチレンとα−オレフィンとの共重合体の
結晶化度は４５％以下であることが好ましい。結晶化度
が４５％を超える場合は、加熱溶融成形後に冷却する
際、結晶化が起こり均一に収縮しないため製造時の寸法
安定性が損なわれるので好ましくない。結晶化度は、密
度の測定から次式により求める。
結晶化度は４５％以下であることが好ましい。結晶化度
が４５％を超える場合は、加熱溶融成形後に冷却する
際、結晶化が起こり均一に収縮しないため製造時の寸法
安定性が損なわれるので好ましくない。結晶化度は、密
度の測定から次式により求める。
【００１７】
【数１】
【００１８】数１において、ｄは測定した密度（ｇ／ｃ
ｍ3 ）、ｄc は結晶部分の密度（ｇ／ｃｍ3 ）、ｄa は
非晶部分の密度（ｇ／ｃｍ3 ）であり、ｄc ＝１．００
０ｇ／ｃｍ3 、ｄa ＝０．８５６ｇ／ｃｍ3 として計算
する。
ｍ3 ）、ｄc は結晶部分の密度（ｇ／ｃｍ3 ）、ｄa は
非晶部分の密度（ｇ／ｃｍ3 ）であり、ｄc ＝１．００
０ｇ／ｃｍ3 、ｄa ＝０．８５６ｇ／ｃｍ3 として計算
する。
【００１９】バインダーポリマーとして、エチレンとα
−オレフィンとの共重合体と他のポリマーとを混合して
用いる場合、この共重合体に混合するポリマーとして
は、低密度ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリイソブ
チレンなどのポリオレフィンの他、ポリ塩化ビニル、ポ
リ塩化ビニリデン、ポリフッ化ビニリデンなどのポリハ
ロゲン化オレフィン、イソプレンゴム、クロロプレンゴ
ム、ブタジエンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、アク
リロニトリル−ブタジエンゴム、エチレン−プロピレン
ゴムなどの合成ゴムおよび天然ゴムを用いることができ
る。さらには、スチレン−ブタジエン−スチレンブロッ
ク共重合体、スチレン−イソプレン−スチレンブロック
共重合体、スチレン−エチレンブチレン−スチレンブロ
ック共重合体などのスチレン系熱可塑性エラストマー、
ポリエチレンやポリプロピレンにエチレン−プロピレン
ゴムまたはエチレン−プロピレン−ジエンターポリマー
をブレンドしたオレフィン系熱可塑性エラストマーを用
いることもできる。
−オレフィンとの共重合体と他のポリマーとを混合して
用いる場合、この共重合体に混合するポリマーとして
は、低密度ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリイソブ
チレンなどのポリオレフィンの他、ポリ塩化ビニル、ポ
リ塩化ビニリデン、ポリフッ化ビニリデンなどのポリハ
ロゲン化オレフィン、イソプレンゴム、クロロプレンゴ
ム、ブタジエンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、アク
リロニトリル−ブタジエンゴム、エチレン−プロピレン
ゴムなどの合成ゴムおよび天然ゴムを用いることができ
る。さらには、スチレン−ブタジエン−スチレンブロッ
ク共重合体、スチレン−イソプレン−スチレンブロック
共重合体、スチレン−エチレンブチレン−スチレンブロ
ック共重合体などのスチレン系熱可塑性エラストマー、
ポリエチレンやポリプロピレンにエチレン−プロピレン
ゴムまたはエチレン−プロピレン−ジエンターポリマー
をブレンドしたオレフィン系熱可塑性エラストマーを用
いることもできる。
【００２０】本発明で使用するイオン交換樹脂は、カチ
オン交換樹脂やアニオン交換樹脂、両性イオン交換樹脂
など何等制限なく使用でき、単独で使用してもよいしそ
れらを混合して使用してもよい。またイオン交換樹脂の
粒子とバインダーポリマーを混合する割合は、イオン交
換樹脂とバインダーポリマーの合計量に対して、イオン
交換樹脂が４０〜７５重量％であることが好ましい。イ
オン交換樹脂が４０重量％未満の場合は、不均質イオン
交換体の電気抵抗が著しく上昇するので好ましくない。
イオン交換樹脂が７５重量％を超える場合は、機械的強
度が著しく低下し成形できなくなるので好ましくない。
オン交換樹脂やアニオン交換樹脂、両性イオン交換樹脂
など何等制限なく使用でき、単独で使用してもよいしそ
れらを混合して使用してもよい。またイオン交換樹脂の
粒子とバインダーポリマーを混合する割合は、イオン交
換樹脂とバインダーポリマーの合計量に対して、イオン
交換樹脂が４０〜７５重量％であることが好ましい。イ
オン交換樹脂が４０重量％未満の場合は、不均質イオン
交換体の電気抵抗が著しく上昇するので好ましくない。
イオン交換樹脂が７５重量％を超える場合は、機械的強
度が著しく低下し成形できなくなるので好ましくない。
【００２１】イオン交換樹脂の粒径は、最大粒径が７５
μｍ以下であることが好ましい。最大粒径が７５μｍ以
上であると溶融成形する際の粘度が上昇し成形性が低下
するとともに、得られるイオン交換体表面の凹凸が激し
くなるのでので好ましくない。最大粒径が４５μｍ以下
の場合はさらに好ましい。
μｍ以下であることが好ましい。最大粒径が７５μｍ以
上であると溶融成形する際の粘度が上昇し成形性が低下
するとともに、得られるイオン交換体表面の凹凸が激し
くなるのでので好ましくない。最大粒径が４５μｍ以下
の場合はさらに好ましい。
【００２２】本発明の不均質イオン交換体は、イオン交
換樹脂を乾燥、粉砕、分級して得られた粒子を上記バイ
ンダーポリマーと混練し、押し出し成形や加熱プレス成
形などの熱溶融成形により作製することが好ましい。そ
の形状は特に限定されず、平膜状、中空糸状、円筒状、
メッシュ状、多孔体、布状など種々の形状に成形可能で
ある。
換樹脂を乾燥、粉砕、分級して得られた粒子を上記バイ
ンダーポリマーと混練し、押し出し成形や加熱プレス成
形などの熱溶融成形により作製することが好ましい。そ
の形状は特に限定されず、平膜状、中空糸状、円筒状、
メッシュ状、多孔体、布状など種々の形状に成形可能で
ある。
【００２３】本発明のイオン交換体は、海水濃縮、かん
水の脱塩、酸濃縮回収、有価金属回収などの電気透析、
酸回収などの拡散透析、２次電池等のセパレーターに有
用なイオン交換体として使用することができる。特に、
かん水の電気透析脱塩による工業用水および飲料水の製
造、イオン交換樹脂とイオン交換膜を組み合せて純水を
製造する自己再生型電気透析純水製造に有用である。
水の脱塩、酸濃縮回収、有価金属回収などの電気透析、
酸回収などの拡散透析、２次電池等のセパレーターに有
用なイオン交換体として使用することができる。特に、
かん水の電気透析脱塩による工業用水および飲料水の製
造、イオン交換樹脂とイオン交換膜を組み合せて純水を
製造する自己再生型電気透析純水製造に有用である。
【００２４】
例１ α−オレフィンとして４−メチルペンテン−１を用いエ
チレンと共重合して、４−メチルペンテン−１含有量が
２０重量％の共重合体を得た。Ｘ線回折により結晶化度
を評価したところ、結晶化度は１５％であった。この共
重合体を平板プレスにより１６０℃で加熱溶融プレス
し、厚さ５００μｍのフィルムを得た。１号のダンベル
を用いてサンプルを調製し、引っ張り試験器で引っ張り
強度測定を行ったところ、降伏強度は７ＭＰａ、破断伸
度は８００％、引っ張り弾性率は８０ＭＰａであった。
また、メルトインデクサーにてメルトインデックスを測
定したところ３０ｇ／１０分であった。
チレンと共重合して、４−メチルペンテン−１含有量が
２０重量％の共重合体を得た。Ｘ線回折により結晶化度
を評価したところ、結晶化度は１５％であった。この共
重合体を平板プレスにより１６０℃で加熱溶融プレス
し、厚さ５００μｍのフィルムを得た。１号のダンベル
を用いてサンプルを調製し、引っ張り試験器で引っ張り
強度測定を行ったところ、降伏強度は７ＭＰａ、破断伸
度は８００％、引っ張り弾性率は８０ＭＰａであった。
また、メルトインデクサーにてメルトインデックスを測
定したところ３０ｇ／１０分であった。
【００２５】一方、イオン交換樹脂として、カチオン交
換樹脂（三菱化学株式会社製、商品名ダイヤイオンＳＫ
−１Ｂ）を用い、６０℃で２４時間温風乾燥後、ロータ
ーミルにて粉砕を行った。粉砕した粒子はステンレスメ
ッシュでふるい、粒径４５μｍ以上の粒子を除いた。得
られた粒径４５μｍ以下のイオン交換樹脂粉末粒子と上
記エチレン／４−メチルペンテン−１共重合体を混合比
７０／３０（重量比）で混合し、ラボプラストミルで１
３０℃、２０分混練した。得られた混練物を平板プレス
により１６０℃で加熱溶融プレスし、厚さ５００μｍの
不均質イオン交換体からなるカチオン交換膜を得た。得
られた膜を５０℃、２日間イオン交換水に浸漬した後、
膜の電気抵抗を０．５Ｎ食塩水中で交流１０００Ｈｚで
測定したところ、比抵抗は１１０Ω・ｃｍであった。ま
たこの膜の破断強度は２ＭＰａ、破断伸度は２００％、
破裂強度は０．１２ＭＰａであった。
換樹脂（三菱化学株式会社製、商品名ダイヤイオンＳＫ
−１Ｂ）を用い、６０℃で２４時間温風乾燥後、ロータ
ーミルにて粉砕を行った。粉砕した粒子はステンレスメ
ッシュでふるい、粒径４５μｍ以上の粒子を除いた。得
られた粒径４５μｍ以下のイオン交換樹脂粉末粒子と上
記エチレン／４−メチルペンテン−１共重合体を混合比
７０／３０（重量比）で混合し、ラボプラストミルで１
３０℃、２０分混練した。得られた混練物を平板プレス
により１６０℃で加熱溶融プレスし、厚さ５００μｍの
不均質イオン交換体からなるカチオン交換膜を得た。得
られた膜を５０℃、２日間イオン交換水に浸漬した後、
膜の電気抵抗を０．５Ｎ食塩水中で交流１０００Ｈｚで
測定したところ、比抵抗は１１０Ω・ｃｍであった。ま
たこの膜の破断強度は２ＭＰａ、破断伸度は２００％、
破裂強度は０．１２ＭＰａであった。
【００２６】例２ 例１において、イオン交換樹脂としてカチオン交換樹脂
を用いた代わりに、アニオン交換樹脂（三菱化学株式会
社製、商品名ダイヤイオンＳＡ−１０Ａ）を用い、イオ
ン交換樹脂／バインダーポリマー混合比を６０／４０
（重量比）にした他は同様にして厚さ５００μｍの不均
質イオン交換体からなるアニオン交換膜を作製した。得
られた膜を５０℃、２日間イオン交換水に浸漬した後、
膜の電気抵抗を０．５Ｎ食塩水中で交流１０００Ｈｚで
測定したところ、比抵抗は１５０Ω・ｃｍであった。ま
たこの膜の破断強度は１．６ＭＰａ、破断伸度は１００
％、破裂強度は０．１２ＭＰａであった。
を用いた代わりに、アニオン交換樹脂（三菱化学株式会
社製、商品名ダイヤイオンＳＡ−１０Ａ）を用い、イオ
ン交換樹脂／バインダーポリマー混合比を６０／４０
（重量比）にした他は同様にして厚さ５００μｍの不均
質イオン交換体からなるアニオン交換膜を作製した。得
られた膜を５０℃、２日間イオン交換水に浸漬した後、
膜の電気抵抗を０．５Ｎ食塩水中で交流１０００Ｈｚで
測定したところ、比抵抗は１５０Ω・ｃｍであった。ま
たこの膜の破断強度は１．６ＭＰａ、破断伸度は１００
％、破裂強度は０．１２ＭＰａであった。
【００２７】例３ 例１で得られたエチレン／４−メチルペンテン−１共重
合体とエチレン／プロピレン＝４０／６０（重量比）共
重合体を重量比で６０／４０の割合で混合し、バインダ
ーポリマーとして使用した他は実施例１と同様にして厚
さ５００μｍの不均質イオン交換体からなるカチオン交
換膜を作製した。得られた膜を５０℃、２日間イオン交
換水に浸漬した後、膜の電気抵抗を０．５Ｎ食塩水中で
交流１０００Ｈｚで測定したところ、比抵抗は１３０Ω
・ｃｍであった。またこの膜の破断強度は１．５ＭＰ
ａ、破断伸度は２５０％、破裂強度は０．１０ＭＰａで
あった。
合体とエチレン／プロピレン＝４０／６０（重量比）共
重合体を重量比で６０／４０の割合で混合し、バインダ
ーポリマーとして使用した他は実施例１と同様にして厚
さ５００μｍの不均質イオン交換体からなるカチオン交
換膜を作製した。得られた膜を５０℃、２日間イオン交
換水に浸漬した後、膜の電気抵抗を０．５Ｎ食塩水中で
交流１０００Ｈｚで測定したところ、比抵抗は１３０Ω
・ｃｍであった。またこの膜の破断強度は１．５ＭＰ
ａ、破断伸度は２５０％、破裂強度は０．１０ＭＰａで
あった。
【００２８】例４ α−オレフィンとしてオクテン−１を用い、エチレンと
共重合して、オクテン−１含有量が１５重量％の共重合
体を得た。Ｘ線回折により結晶化度を評価したところ、
結晶化度は１０％であった。上記ポリマーを平板プレス
により１６０℃で加熱溶融プレスし、厚さ５００μｍの
フィルムを得た。１号のダンベルを用いてサンプルを調
製し、引っ張り試験器で引っ張り強度測定を行ったとこ
ろ、降伏強度は４ＭＰａ、破断伸度は９５０％、引っ張
り弾性率は５０ＭＰａであった。また、メルトインデク
サーにてメルトインデックスを測定したところ２５ｇ／
１０分であった。
共重合して、オクテン−１含有量が１５重量％の共重合
体を得た。Ｘ線回折により結晶化度を評価したところ、
結晶化度は１０％であった。上記ポリマーを平板プレス
により１６０℃で加熱溶融プレスし、厚さ５００μｍの
フィルムを得た。１号のダンベルを用いてサンプルを調
製し、引っ張り試験器で引っ張り強度測定を行ったとこ
ろ、降伏強度は４ＭＰａ、破断伸度は９５０％、引っ張
り弾性率は５０ＭＰａであった。また、メルトインデク
サーにてメルトインデックスを測定したところ２５ｇ／
１０分であった。
【００２９】一方、イオン交換樹脂として、カチオン交
換樹脂（三菱化学株式会社製、商品名ダイヤイオンＳＫ
−１Ｂ）を用い、６０℃で２４時間温風乾燥後、ロータ
ーミルにて粉砕を行った。粉砕した粒子はステンレスメ
ッシュでふるい、粒径４５μｍ以上の粒子を除いた。得
られた粒径４５μｍ以下のイオン交換樹脂粉末粒子と上
記エチレン／オクテン−１共重合体を混合比７０／３０
（重量比）で混合し、ラボプラストミルで１３０℃、２
０分混練した。得られた混練物を平板プレスにより１６
０℃で加熱溶融プレスし、厚さ５００μｍの不均質イオ
ン交換体からなるカチオン交換膜を得た。得られた膜を
５０℃、２日間イオン交換水に浸漬した後、膜の電気抵
抗を０．５Ｎ食塩水中で交流１０００Ｈｚで測定したと
ころ、比抵抗は１２０Ω・ｃｍであった。またこの膜の
破断強度は１．８ＭＰａ、破断伸度は２５０％、破裂強
度は０．１１ＭＰａであった。
換樹脂（三菱化学株式会社製、商品名ダイヤイオンＳＫ
−１Ｂ）を用い、６０℃で２４時間温風乾燥後、ロータ
ーミルにて粉砕を行った。粉砕した粒子はステンレスメ
ッシュでふるい、粒径４５μｍ以上の粒子を除いた。得
られた粒径４５μｍ以下のイオン交換樹脂粉末粒子と上
記エチレン／オクテン−１共重合体を混合比７０／３０
（重量比）で混合し、ラボプラストミルで１３０℃、２
０分混練した。得られた混練物を平板プレスにより１６
０℃で加熱溶融プレスし、厚さ５００μｍの不均質イオ
ン交換体からなるカチオン交換膜を得た。得られた膜を
５０℃、２日間イオン交換水に浸漬した後、膜の電気抵
抗を０．５Ｎ食塩水中で交流１０００Ｈｚで測定したと
ころ、比抵抗は１２０Ω・ｃｍであった。またこの膜の
破断強度は１．８ＭＰａ、破断伸度は２５０％、破裂強
度は０．１１ＭＰａであった。
【００３０】例５（比較例） 例１において、バインダーポリマーとして結晶化度が６
０％、降伏強度が２０ＭＰａ、破断伸度が５００％、引
っ張り弾性率が８００ＭＰａ、メルトインデックスが２
ｇ／１０分の物性を有する低密度ポリエチレンを用いた
他は同様にしてカチオン交換膜を作製することを試みた
が、イオン交換樹脂／バインダーポリマー混合比７０／
３０（重量比）のものは脆く製膜できなかった。そこで
イオン交換樹脂／バインダーポリマー混合比６０／４０
（重量比）のものについて厚さ５００μｍの膜を調製し
た。得られた膜を５０℃、２日間イオン交換水に浸漬し
た後、膜の電気抵抗を０．５Ｎ食塩水中で交流１０００
Ｈｚで測定したところ、比抵抗は６００Ω・ｃｍと高い
値であった。
０％、降伏強度が２０ＭＰａ、破断伸度が５００％、引
っ張り弾性率が８００ＭＰａ、メルトインデックスが２
ｇ／１０分の物性を有する低密度ポリエチレンを用いた
他は同様にしてカチオン交換膜を作製することを試みた
が、イオン交換樹脂／バインダーポリマー混合比７０／
３０（重量比）のものは脆く製膜できなかった。そこで
イオン交換樹脂／バインダーポリマー混合比６０／４０
（重量比）のものについて厚さ５００μｍの膜を調製し
た。得られた膜を５０℃、２日間イオン交換水に浸漬し
た後、膜の電気抵抗を０．５Ｎ食塩水中で交流１０００
Ｈｚで測定したところ、比抵抗は６００Ω・ｃｍと高い
値であった。
【００３１】例６（比較例） 例１において、バインダーポリマーとして結晶化度が０
％、破断伸度が１５００％、引っ張り弾性率が１０ＭＰ
ａの物性を有するエチレン／プロピレンゴムを用いた他
は同様にしてカチオン交換膜を作製することを試みた
が、イオン交換樹脂／バインダーポリマー混合比７０／
３０（重量比）のものは膜が柔らかく製膜中に破断して
製膜できなかった。そこでイオン交換樹脂／バインダー
ポリマー混合比６０／４０（重量比）のものについて厚
さ５００μｍの膜を調製した。得られた膜の表面は凹凸
形状が激しく、一部にピンホールが発生し取り扱い性も
良好でなかった。
％、破断伸度が１５００％、引っ張り弾性率が１０ＭＰ
ａの物性を有するエチレン／プロピレンゴムを用いた他
は同様にしてカチオン交換膜を作製することを試みた
が、イオン交換樹脂／バインダーポリマー混合比７０／
３０（重量比）のものは膜が柔らかく製膜中に破断して
製膜できなかった。そこでイオン交換樹脂／バインダー
ポリマー混合比６０／４０（重量比）のものについて厚
さ５００μｍの膜を調製した。得られた膜の表面は凹凸
形状が激しく、一部にピンホールが発生し取り扱い性も
良好でなかった。
【００３２】
【発明の効果】本発明の不均質イオン交換体は、電気抵
抗が低くかつ機械的強度も高い。本発明の製造方法は、
特性の良好な不均質イオン交換体を、安価かつ容易に得
ることができる。
抗が低くかつ機械的強度も高い。本発明の製造方法は、
特性の良好な不均質イオン交換体を、安価かつ容易に得
ることができる。
Claims (6)
- 【請求項１】イオン交換樹脂の粒子とバインダーポリマ
ーから構成される不均質イオン交換体であって、バイン
ダーポリマーが、降伏強度が１〜８．５ＭＰａ、破断伸
度が７００％以上、引っ張り弾性率が２０ＭＰａ以上、
メルトインデックスが１５〜５０ｇ／１０分の物性を有
するポリマーである不均質イオン交換体。 - 【請求項２】バインダーポリマーが、エチレンとα−オ
レフィンとの共重合体を３０重量％以上含有するポリマ
ーである請求項１の不均質イオン交換体。 - 【請求項３】エチレンとα−オレフィンとの共重合体の
結晶化度が４５％以下である請求項２の不均質イオン交
換体。 - 【請求項４】降伏強度が１〜８．５ＭＰａ、破断伸度が
７００％以上、引っ張り弾性率が２０ＭＰａ以上、メル
トインデックスが１５〜５０ｇ／１０分の物性を有する
ポリマーからなるバインダーポリマーおよびイオン交換
樹脂の粒子を混合し、熱溶融成形により成形する不均質
イオン交換体の製造方法。 - 【請求項５】バインダーポリマーが、エチレンとα−オ
レフィンとの共重合体を３０重量％以上含有するポリマ
ーである請求項４の不均質イオン交換体の製造方法。 - 【請求項６】エチレンとα−オレフィンとの共重合体の
結晶化度が４５％以下である請求項５の不均質イオン交
換体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28614895A JPH09124805A (ja) | 1995-11-02 | 1995-11-02 | 不均質イオン交換体およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28614895A JPH09124805A (ja) | 1995-11-02 | 1995-11-02 | 不均質イオン交換体およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09124805A true JPH09124805A (ja) | 1997-05-13 |
Family
ID=17700566
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28614895A Pending JPH09124805A (ja) | 1995-11-02 | 1995-11-02 | 不均質イオン交換体およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09124805A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010110311A1 (ja) * | 2009-03-25 | 2010-09-30 | 株式会社アストム | イオン交換体及びその製造方法 |
-
1995
- 1995-11-02 JP JP28614895A patent/JPH09124805A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010110311A1 (ja) * | 2009-03-25 | 2010-09-30 | 株式会社アストム | イオン交換体及びその製造方法 |
| JP2010222533A (ja) * | 2009-03-25 | 2010-10-07 | Astom:Kk | イオン交換体及びその製造方法 |
| US8530018B2 (en) | 2009-03-25 | 2013-09-10 | Astom Corporation | Ion exchanger and method of producing the same |
| EA020718B1 (ru) * | 2009-03-25 | 2015-01-30 | Астом Корпорейшн | Ионообменник |
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