JPS5832170B2 - 多孔性合成樹脂膜の製造法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、微細かつ均一な孔を持つ多孔性合成樹脂膜を
再現性よく提供する手段に関するものである。

従来の市販の限外濾過膜の大きな欠点は、第１にその孔
径分布の広さ、第２に常に水に濡れた状態で取り扱わね
ばならないことが挙げられる。

前者は特に分離膜の性能を決定する最重要の要素である
が、従来の限外濾過膜の分離能力は、その孔径分布の広
さを反映し、いまだ満足できるものではない。

すなわち、膜の分離能力を向上させる為には、孔径分布
を無くする方向の努力が必要である。

後者に関しては膜の取り扱い易さに影響を与える要素で
ある。

常に濡れた状態での取り扱いは非常に不便であり、乾燥
の可能な膜の開発が望まれている。

本発明者は、以上の欠点を解決すべく鋭意研究した結果
、孔径分布が狭（、かつ乾燥状態で取扱い可能な多孔質
合成樹脂膜の製造に成功した。

即ち、本発明は、易熱分解性の成分を２０〜４０％（重
量組成）含むＡＢ型あるいはＡＢＡ型ブロック共重合体
薄膜を熱処理し、易熱分解性成分を熱分解して薄膜外に
除去することを特徴とする多孔性合成樹脂膜の製造法に
関する。

分子量分布及び組成分布の狭いＡＢ型あるいはＡＢＡ型
ブロック共重合体は、Ａ、Ｂ成分に相分離するが、その
分子単位の立体的な規制により、相分離構造は非常に微
細であり、かつ規則正しい。

このミクロ相分離の形態は、一方の成分が体積分率約２
０％以下の場合、この成分は球状に、約２０〜４０％の
場合、棒状に、約４０〜５０％の場合、板状になること
は、電子顕微鏡を用いてモデルフロック共重合体を観察
することにより、般に良く知られている。

このようなフロック共重合体のうち、一方の成分が棒状
構造をとるものは、薄膜状態で、該棒状成分を熱分解し
、該ブロック共重合体薄膜中から除去することにより、
多孔質薄膜を得ることが可能である。

すなわち、棒状構造を形成する成分として熱分解を容易
に受ける重合体（重合体Ａと呼ぶ）を用い、一方の成分
には、熱安定性の良い重合体（重合体Ｂと呼ぶ）を用い
ることによってブロック共重合体を形成せしめ、該ブロ
ック共重合体の薄膜を熱処理することによつて重合体Ａ
を分解除去して重合体Ｂによって形成された多孔性薄膜
を得ることができる。

本発明に用いるブロック共重合体の成分としての重合体
Ａを形成する単量体には、例えば次の構造式で表わされ
るアルキルイソシアネートが適している。

ここでＲは、炭素数２〜８の飽和炭化水素を表わす。

この、アルキルイソシアネート類の重合体は１８０’Ｃ
以上に加熱すると瞬時に分解して低分子物質となる。

これに対する重合体Ｂを形成する単量体には、桂皮酸あ
るいは、クロトン酸のｔ−ブチルエステル等のアルキル
エステル等が挙げられる。

つぎに製膜の手法について述べる。

リビングアニオン重合法により、分子量分布及び組成分
布の狭いブロック共重合体を、既に述べた単量体の任意
な組み合わせで合成する。

この場合、重合体Ａの熱分解温度と重合体Ｂの軟化温度
および熱分解温度が少な（とも３０℃異なることが好ま
しい。

また、重合体Ａの重量組成は２０〜４０％であることが
望ましい。

何故ならば、重合体Ｂは、この重量組成範囲においての
み棒状の構造を形成することが可能たからである。

この様なブロック共重合体を両成分に対する共通溶媒に
均一に溶解し、この溶液を流延、溶媒蒸発によって厚さ
２μｍ以下の薄膜を作製する。

一般にこの方法によって作製される薄膜の厚さの下限は
２００オングストローム内外である。

通常は機械的強度の補強の目的で、膜を多孔質体に貼り
合わせた状態で取り扱う。

多孔質体で補強された薄膜は、次に熱処理することによ
り、多孔質薄膜となる。

熱処理は、熱分解を受けろ重合体の分解温度以上、熱分
解を受けない重合体の軟化点より、低い温度で行われる
。

また熱処理は分解物を迅速に薄膜外へ取り出すために減
圧下で行なっても良い。

以上の手順で作製される多孔質薄膜の孔径は、透過型電
子顕微鏡によって決定できる。

その孔径は、原料となるブロック共重合体の分子量を変
化させることによって約７０〜２０００オングストロー
ムの範囲で変化させることが可能である。

次に実施例によって本発明を更に具体的に説明する。

実施例 １ リビングアニオン重合法によって合成したクロトン酸ｔ
−ブチルとｎ−ブチルイソシアネート（重量組成比７：
３）の重量平均分子量１．８×１０５のＡＢ型ブロック
共重合体の０．１％ベンゼン溶液をガラス板上に流延し
、ベンゼンを完全に蒸発させることにより厚さ約１５０
０オングストロームの薄膜を作製し、これを銀製ミクロ
フィルター（孔径０．２ミクロン）上に固定した後、１
８５℃で３分間加熱した。

得られた多孔質膜のメタノール透過は、圧力差６５０ｍ
ｍＨｇで３．１ｍｌ／ｃａであった。

実施例 ２ リビングアニオン重合法で得られたクロトン酸ｔ−ブチ
ルとｎ−アミルインシアネートの重量組成比７：３、重
量平均分子量２．４Ｘ１０５のＡＢ型ブロック共重合体
の、１％ベンゼン溶液をガラス板上に流延して厚さ約１
５ミクロンのフィルムを作製し、このフィルムを、５０
０ｍｍＨｇにおいて、１９０℃で１５分間加熱した。

この熱処理後、このフィルムは青色の散乱光を発し、電
子顕微鏡観察により、径６００オングストロームの孔が
多数生成していることが確認できた。

実施例 ３ リビングアニオン重合法により桂皮酸ｔ−ブチルとｎ−
ヘキシルイソシアネートとのＡＢ 型ブロツク共重合体
（重量組成比６：４、重量平均分子量１．２Ｘ１０５）
をトルエンに溶解し、濃度０．０８％の均一な溶解を作
製した。

該溶液をガラス板上に流延してトルエンを完全に蒸発せ
しめ、厚さ１０００オングストロームの薄膜を得た。

該薄膜を、表面を滑らかに研磨したガラスフィルター上
に固定後、１９０℃で５分間熱処理した。

得られた桂皮酸ｔ−ブチル膜は圧力差６５０ ｍｍＨｇ
における水の透過量１．８ｍｌ／ｃａを示した。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 易熱分解性の成分を２０〜４０％（重量組成）含む
   ＡＢ型あるいはＡＢＡ型ブロック共重合体薄膜を熱処理
   し、易熱分解性成分を熱分解して薄膜外に除去すること
   を特徴とする 多孔性合成樹脂膜の製造法。 ２ ブロック共重合体が一般式Ｒ，−Ｎ＝Ｃ＝０（Ｒは
   炭素数２〜８の飽和炭化水素）で表わされるアルキルイ
   ソシアネートの重合体を易分解性の成分として成るブロ
   ック共重合体である特許請求の範囲第１項記載の製造法
   。 ３ アルキルイソシアネートの重合体から成るフロック
   共重合体がクロトン酸−ｔ−ブチルあるいは桂皮酸−ｔ
   −ブチルの重合体を他成分として成るブロック共重合体
   である特許請求の範囲第２項記載の製造法。