JPH09296368A - 親水性多孔質フッ素繊維シート及びその製造方法 - Google Patents
親水性多孔質フッ素繊維シート及びその製造方法Info
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- JPH09296368A JPH09296368A JP8131338A JP13133896A JPH09296368A JP H09296368 A JPH09296368 A JP H09296368A JP 8131338 A JP8131338 A JP 8131338A JP 13133896 A JP13133896 A JP 13133896A JP H09296368 A JPH09296368 A JP H09296368A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明の目的は、多孔質フッ素繊維シートの
色調変化及び強度低下の問題を問題を発生せず、親水性
に優れた多孔質フッ素繊維シート及びその製造方法を提
供すること。 【構成】 多孔質フッ素繊維シートをプラズマ処理し、
スルホン酸基を有するビニル系単量体を重合した多孔質
フッ素繊維シート及びその製造方法。
色調変化及び強度低下の問題を問題を発生せず、親水性
に優れた多孔質フッ素繊維シート及びその製造方法を提
供すること。 【構成】 多孔質フッ素繊維シートをプラズマ処理し、
スルホン酸基を有するビニル系単量体を重合した多孔質
フッ素繊維シート及びその製造方法。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、耐熱性、耐薬品性、通
液性が要求される各種フィルター部材、散気板、イオン
交換フィルター、電池用セパレータ、触媒及び触媒担体
等として有用な親水性多孔質フッ素繊維シート及びその
製造方法に関する。
液性が要求される各種フィルター部材、散気板、イオン
交換フィルター、電池用セパレータ、触媒及び触媒担体
等として有用な親水性多孔質フッ素繊維シート及びその
製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】織布、不織布等の多孔質フッ素繊維シー
トは、耐熱性や耐薬品性に優れ化学的に安定であるた
め、強酸や強塩基、紫外線や放射線の照射下、あるい
は、酸化還元雰囲気下等での化学的に過酷な条件下でフ
ィルター部材等の用途に用いられている。しかしなが
ら、従来の多孔質フッ素繊維シートは、その表面が疎水
性であるため、水との親和性が極めて低い。そのため、
水とのぬれ性が非常に悪く、フィルタとして使用した場
合は、水溶液の通液性が著しく悪いという問題点があっ
た。多孔質フッ素繊維シートへの親水性付与は、シート
を構成するフッ素系高分子が化学的に非常に安定である
ため、一般に高分子の親水化処理に用いられる処理方法
では、フッ素系高分子を親水化処理することが困難であ
った。一方、フッ素系高分子の表面改質方法としては、
金属ナトリウムの液体アンモニア溶液や、金属ナトリウ
ムをナフタリンのテトラヒドロフラン溶液に加えて調整
した錯化合物溶液などを用いる方法があり、処理剤も市
販されていた。しかし、これらの処理剤は、劇薬である
ため、ハンドリング性に劣り、また、処理後に廃液処理
が必要である。更に、その処理効果は、フッ素系高分子
の表面を黒色変化、高分子の強度低下という問題点があ
った。
トは、耐熱性や耐薬品性に優れ化学的に安定であるた
め、強酸や強塩基、紫外線や放射線の照射下、あるい
は、酸化還元雰囲気下等での化学的に過酷な条件下でフ
ィルター部材等の用途に用いられている。しかしなが
ら、従来の多孔質フッ素繊維シートは、その表面が疎水
性であるため、水との親和性が極めて低い。そのため、
水とのぬれ性が非常に悪く、フィルタとして使用した場
合は、水溶液の通液性が著しく悪いという問題点があっ
た。多孔質フッ素繊維シートへの親水性付与は、シート
を構成するフッ素系高分子が化学的に非常に安定である
ため、一般に高分子の親水化処理に用いられる処理方法
では、フッ素系高分子を親水化処理することが困難であ
った。一方、フッ素系高分子の表面改質方法としては、
金属ナトリウムの液体アンモニア溶液や、金属ナトリウ
ムをナフタリンのテトラヒドロフラン溶液に加えて調整
した錯化合物溶液などを用いる方法があり、処理剤も市
販されていた。しかし、これらの処理剤は、劇薬である
ため、ハンドリング性に劣り、また、処理後に廃液処理
が必要である。更に、その処理効果は、フッ素系高分子
の表面を黒色変化、高分子の強度低下という問題点があ
った。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、前記
従来技術では不可能であった親水性が付与された多孔質
フッ素シート及びその製造方法を提供することにある。
従来技術では不可能であった親水性が付与された多孔質
フッ素シート及びその製造方法を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記フッ素系
高分子の市販改質剤の問題点を解決し、多孔質フッ素繊
維シートの強度低下を招かず、良好な親水性を付与でき
る親水化処理方法を鋭意研究した結果なされたもので、
多孔質フッ素繊維シートにプラズマ処理を施し、その表
面に重合開始部位を導入した後、その重合開始部位にス
ルホン酸基を有するビニル系単量体を重合させることに
より、多孔質フッ素繊維シートの黒色変化及び強度低下
を起こすことなく良好な親水性を付与できることを見い
だした。すなわち、本発明の親水性多孔質フッ素繊維シ
ートは、プラズマ処理を施した多孔質フッ素繊維シート
の表面に、スルホン酸基を有するビニル系単量体がグラ
フト重合してなることを特徴とする親水性多孔質フッ素
繊維シートであり、またその製造方法は多孔質フッ素繊
維シートの表面にプラズマ処理を施した後、スルホン酸
基を有するビニル系単量体をグラフト重合させることを
特徴とする親水性多孔質フッ素繊維シートの製造方法で
ある。
高分子の市販改質剤の問題点を解決し、多孔質フッ素繊
維シートの強度低下を招かず、良好な親水性を付与でき
る親水化処理方法を鋭意研究した結果なされたもので、
多孔質フッ素繊維シートにプラズマ処理を施し、その表
面に重合開始部位を導入した後、その重合開始部位にス
ルホン酸基を有するビニル系単量体を重合させることに
より、多孔質フッ素繊維シートの黒色変化及び強度低下
を起こすことなく良好な親水性を付与できることを見い
だした。すなわち、本発明の親水性多孔質フッ素繊維シ
ートは、プラズマ処理を施した多孔質フッ素繊維シート
の表面に、スルホン酸基を有するビニル系単量体がグラ
フト重合してなることを特徴とする親水性多孔質フッ素
繊維シートであり、またその製造方法は多孔質フッ素繊
維シートの表面にプラズマ処理を施した後、スルホン酸
基を有するビニル系単量体をグラフト重合させることを
特徴とする親水性多孔質フッ素繊維シートの製造方法で
ある。
【０００５】本発明の親水性多孔質フッ素繊維シート及
び製造方法について詳述する。本発明を構成する多孔質
フッ素繊維シートは、四フッ化エチレン樹脂、四フッ化
エチレン・パーフルオロアルコキシエチレン共重合体樹
脂、四フッ化エチレン・六フッ化プロピレン共重合体樹
脂、四フッ化エチレン・エチレン共重合体樹脂、フッ化
ビニリデン樹脂、三フッ化塩化エチレン樹脂、三フッ化
塩化エチレン・エチレン共重合体樹脂、テトラフルオロ
エチレン−パーフルオロジメチルジオキソール共重合体
樹脂、フッ化ビニル樹脂等の一種あるいは二種以上から
なるフッ素系高分子の織布あるいは不織布からなり、良
好な通気性を有するものが用いられる。該多孔質フッ素
繊維シートには、予め下記の手段によってプラズマ処理
を施すことにより重合開始部位が導入される。そして重
合開始部位にスルホン酸基を有するビニル系単量体がグ
ラフト重合してなったものである。該スルホン酸基を含
有するビニル系単量体としては、ビニルスルホン酸及び
その塩やビニルベンゼンスルホン酸及びその塩などが挙
げられる。また、これらビニル系単量体の水素原子の一
部あるいは全部をフッ素原子で置き換えたビニルフルオ
ロスルホン酸類を用いると、化学的な安定性が更に向上
する。
び製造方法について詳述する。本発明を構成する多孔質
フッ素繊維シートは、四フッ化エチレン樹脂、四フッ化
エチレン・パーフルオロアルコキシエチレン共重合体樹
脂、四フッ化エチレン・六フッ化プロピレン共重合体樹
脂、四フッ化エチレン・エチレン共重合体樹脂、フッ化
ビニリデン樹脂、三フッ化塩化エチレン樹脂、三フッ化
塩化エチレン・エチレン共重合体樹脂、テトラフルオロ
エチレン−パーフルオロジメチルジオキソール共重合体
樹脂、フッ化ビニル樹脂等の一種あるいは二種以上から
なるフッ素系高分子の織布あるいは不織布からなり、良
好な通気性を有するものが用いられる。該多孔質フッ素
繊維シートには、予め下記の手段によってプラズマ処理
を施すことにより重合開始部位が導入される。そして重
合開始部位にスルホン酸基を有するビニル系単量体がグ
ラフト重合してなったものである。該スルホン酸基を含
有するビニル系単量体としては、ビニルスルホン酸及び
その塩やビニルベンゼンスルホン酸及びその塩などが挙
げられる。また、これらビニル系単量体の水素原子の一
部あるいは全部をフッ素原子で置き換えたビニルフルオ
ロスルホン酸類を用いると、化学的な安定性が更に向上
する。
【０００６】本発明のスルホン酸基を有するビニル系重
合体がグラフトしてなる多孔質フッ素繊維シートの製造
には、 (1)多孔質フッ素繊維シート表面への重合開始部位の導
入。 (2)多孔質フッ素繊維シート表面におけるビニル系単量
体の重合。 の工程が行われる。多孔質フッ素繊維シートの表面にお
けるビニル系単量体と反応可能な重合開始部位の導入に
は、プラズマ処理が行われる。プラズマ処理に用いる装
置には、直流電源や商用周波数の電源、マイクロ波を用
いた装置、あるいは、内部電極方式や外部電極方式の装
置などを特に限定することなく使用することができる。
また、プラズマ処理に用いるプラズマ処理ガスには、ヘ
リウムやアルゴンなどの希ガス、空気、酸素、窒素、水
素等の非重合性のガスを一種あるいは二種以上を混合し
て用いることができる。前記プラズマ処理により多孔質
フッ素繊維シートの表面にラジカル種が生成し、このラ
ジカル種が、直接あるいは、大気中の酸素と反応して生
じるペルオキサイドが重合開始点として以下に述べるビ
ニル系単量体と反応し、重合が進行する。
合体がグラフトしてなる多孔質フッ素繊維シートの製造
には、 (1)多孔質フッ素繊維シート表面への重合開始部位の導
入。 (2)多孔質フッ素繊維シート表面におけるビニル系単量
体の重合。 の工程が行われる。多孔質フッ素繊維シートの表面にお
けるビニル系単量体と反応可能な重合開始部位の導入に
は、プラズマ処理が行われる。プラズマ処理に用いる装
置には、直流電源や商用周波数の電源、マイクロ波を用
いた装置、あるいは、内部電極方式や外部電極方式の装
置などを特に限定することなく使用することができる。
また、プラズマ処理に用いるプラズマ処理ガスには、ヘ
リウムやアルゴンなどの希ガス、空気、酸素、窒素、水
素等の非重合性のガスを一種あるいは二種以上を混合し
て用いることができる。前記プラズマ処理により多孔質
フッ素繊維シートの表面にラジカル種が生成し、このラ
ジカル種が、直接あるいは、大気中の酸素と反応して生
じるペルオキサイドが重合開始点として以下に述べるビ
ニル系単量体と反応し、重合が進行する。
【０００７】スルホン酸基を有するビニル系単量体の重
合処理は、上記プラズマ処理した多孔質フッ素繊維シー
トをスルホン酸基を有するビニル系単量体あるいはその
溶液に浸漬し、適切な温度で重合させる。また、スルホ
ン酸基を有するビニル系単量体の溶液に用いる溶媒とし
ては、この単量体を溶解しうるものならば特に制限無く
用いることが出来、例えば、水、アルコール類、ケトン
類等が好適に使用される。
合処理は、上記プラズマ処理した多孔質フッ素繊維シー
トをスルホン酸基を有するビニル系単量体あるいはその
溶液に浸漬し、適切な温度で重合させる。また、スルホ
ン酸基を有するビニル系単量体の溶液に用いる溶媒とし
ては、この単量体を溶解しうるものならば特に制限無く
用いることが出来、例えば、水、アルコール類、ケトン
類等が好適に使用される。
【０００８】以下、実施例に基づき本発明を説明する。 実施例１ ２０ｃｍ×２０ｃｍの多孔質フッ素繊維シート（トミー
ファインレック Ｒ−２５０、巴川製紙所社製：四フッ
化エチレン製不織布）を図１の内部電極型平行平板プラ
ズマ処理装置に適用し、該シートの表面をプラズマ処理
した。その際の処理条件は、処理ガスをアルゴンガス、
周波数１３．５６ＭＨｚ、出力１０Ｗ、系内圧力１３．
３Ｐａ、処理時間１０秒で行った。前記プラズマ処理し
た多孔質フッ素繊維シートを大気中に１分間暴露した
後、ビニルスルホン酸ナトリウムの１０重量％溶液１０
０ｇに浸漬し、７０℃の温度で４８時間重合処理した。
その後、メタノールで洗浄した後、５０℃の温度で１２
時間乾燥させ、本発明の親水性多孔質フッ素繊維シート
を得た。
ファインレック Ｒ−２５０、巴川製紙所社製：四フッ
化エチレン製不織布）を図１の内部電極型平行平板プラ
ズマ処理装置に適用し、該シートの表面をプラズマ処理
した。その際の処理条件は、処理ガスをアルゴンガス、
周波数１３．５６ＭＨｚ、出力１０Ｗ、系内圧力１３．
３Ｐａ、処理時間１０秒で行った。前記プラズマ処理し
た多孔質フッ素繊維シートを大気中に１分間暴露した
後、ビニルスルホン酸ナトリウムの１０重量％溶液１０
０ｇに浸漬し、７０℃の温度で４８時間重合処理した。
その後、メタノールで洗浄した後、５０℃の温度で１２
時間乾燥させ、本発明の親水性多孔質フッ素繊維シート
を得た。
【０００９】実施例２ スルホン酸基を有するビニル系単量体にビニルベンゼン
スルホン酸カリウムを使用する以外は、実施例１と同様
な操作を行い本発明の親水性多孔質フッ素繊維シートを
得た。
スルホン酸カリウムを使用する以外は、実施例１と同様
な操作を行い本発明の親水性多孔質フッ素繊維シートを
得た。
【００１０】比較例１ 実施例１で使用した多孔質フッ素繊維シートに対し、プ
ラズマ処理及びスルホン酸基を有するビニル系単量体に
よるグラフト重合をすることなく、市販のフッ素系高分
子改質剤（商品名：フルオロエッチ、日本ピラー工業社
製）を用いて、表面処理し、比較用の親水化多孔質フッ
素繊維シートを得た。
ラズマ処理及びスルホン酸基を有するビニル系単量体に
よるグラフト重合をすることなく、市販のフッ素系高分
子改質剤（商品名：フルオロエッチ、日本ピラー工業社
製）を用いて、表面処理し、比較用の親水化多孔質フッ
素繊維シートを得た。
【００１１】比較例２ 実施例１で使用した多孔質フッ素繊維シートをプラズマ
処理及びスルホン酸基を有するビニル系単量体のグラフ
ト重合を行わない比較用の未処理の多孔質フッ素繊維シ
ートを得た。
処理及びスルホン酸基を有するビニル系単量体のグラフ
ト重合を行わない比較用の未処理の多孔質フッ素繊維シ
ートを得た。
【００１２】比較例３ 実施例１で使用した多孔質フッ素繊維シートをビニルス
ルホン酸ナトリウムの１０％水溶液にて重合を行わない
以外は実施例１と同様にして比較用の多孔質フッ素繊維
シートを得た。
ルホン酸ナトリウムの１０％水溶液にて重合を行わない
以外は実施例１と同様にして比較用の多孔質フッ素繊維
シートを得た。
【００１３】比較例４ 実施例１で使用した多孔質フッ素繊維シートをプラズマ
処理を行わない以外は実施例１と同様にして比較用の多
孔質フッ素繊維シートを得た。
処理を行わない以外は実施例１と同様にして比較用の多
孔質フッ素繊維シートを得た。
【００１４】前記実施例及び比較例で得られた多孔質フ
ッ素繊維シートについて下記の項目の試験を行い、結果
を表１に示した。
ッ素繊維シートについて下記の項目の試験を行い、結果
を表１に示した。
【００１５】（１）ぬれ性試験方法：２５ｍｍ幅の試料
片を垂直に吊り下げ、下端を水に接触させて、３分間で
上昇した液面の高さを測定する。
片を垂直に吊り下げ、下端を水に接触させて、３分間で
上昇した液面の高さを測定する。
【００１６】（２）引っ張り強度試験：ＪＩＳ Ｐ８１
１３に準拠した。
１３に準拠した。
【００１７】（３）多孔質フッ素繊維シートの色調を目
視にて判断した。
視にて判断した。
【００１８】
【表１】
【００１９】表１の試験結果から明らかなように実施例
１及び２は親水性の尺度であるぬれ性に優れると同時に
引っ張り強度の低下及び色調の変化は認められなかっ
た。これに対して、比較例１はぬれ性は向上するが、引
っ張り強度が低下し色調が白から黒色へ変化した。また
比較例３は僅かにぬれ性はあるが、比較例２，４はぬれ
性がないことが確認された。
１及び２は親水性の尺度であるぬれ性に優れると同時に
引っ張り強度の低下及び色調の変化は認められなかっ
た。これに対して、比較例１はぬれ性は向上するが、引
っ張り強度が低下し色調が白から黒色へ変化した。また
比較例３は僅かにぬれ性はあるが、比較例２，４はぬれ
性がないことが確認された。
【００２０】
【発明の効果】本発明は、多孔質フッ素繊維シートの色
調の変化及びと強度低下を起こすことなく、シートに良
好な親水性を付与できる効果を奏する。
調の変化及びと強度低下を起こすことなく、シートに良
好な親水性を付与できる効果を奏する。
【図１】図１は内部電極型平行平板プラズマ処理装置の
断面図である。
断面図である。
１ ベルジャー ２ 電極 ３ 試料 ４ 高周波電源 ５ 処理ガス供給路 ６ 電極支柱 ７ 排気口
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｄ０６Ｍ 10/00 Ｇ
Claims (2)
- 【請求項１】 プラズマ処理を施した多孔質フッ素繊維
シートの表面に、スルホン酸基を有するビニル系単量体
がグラフト重合してなることを特徴とする親水性多孔質
フッ素繊維シート。 - 【請求項２】 多孔質フッ素繊維シートの表面にプラズ
マ処理を施した後、スルホン酸基を有するビニル系単量
体をグラフト重合させることを特徴とする親水性多孔質
フッ素繊維シートの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8131338A JPH09296368A (ja) | 1996-04-25 | 1996-04-25 | 親水性多孔質フッ素繊維シート及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8131338A JPH09296368A (ja) | 1996-04-25 | 1996-04-25 | 親水性多孔質フッ素繊維シート及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09296368A true JPH09296368A (ja) | 1997-11-18 |
Family
ID=15055614
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8131338A Withdrawn JPH09296368A (ja) | 1996-04-25 | 1996-04-25 | 親水性多孔質フッ素繊維シート及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09296368A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999009091A1 (en) * | 1997-08-18 | 1999-02-25 | Pall Corporation | Ion exchange membrane |
| US7198351B2 (en) | 2002-09-24 | 2007-04-03 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Ink jet recording apparatus |
| WO2014021167A1 (ja) * | 2012-07-31 | 2014-02-06 | 日本バルカー工業株式会社 | 親水化シートおよびその製造方法 |
-
1996
- 1996-04-25 JP JP8131338A patent/JPH09296368A/ja not_active Withdrawn
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999009091A1 (en) * | 1997-08-18 | 1999-02-25 | Pall Corporation | Ion exchange membrane |
| US7198351B2 (en) | 2002-09-24 | 2007-04-03 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Ink jet recording apparatus |
| WO2014021167A1 (ja) * | 2012-07-31 | 2014-02-06 | 日本バルカー工業株式会社 | 親水化シートおよびその製造方法 |
| JPWO2014021167A1 (ja) * | 2012-07-31 | 2016-07-21 | 日本バルカー工業株式会社 | 親水化シートおよびその製造方法 |
| US9890498B2 (en) | 2012-07-31 | 2018-02-13 | Nippon Valqua Industries, Ltd. | Hydrophilic sheet and process for producing the same |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20030701 |