JPS60137964A - 膜 - Google Patents

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JPS60137964A
JPS60137964A JP59248569A JP24856984A JPS60137964A JP S60137964 A JPS60137964 A JP S60137964A JP 59248569 A JP59248569 A JP 59248569A JP 24856984 A JP24856984 A JP 24856984A JP S60137964 A JPS60137964 A JP S60137964A
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JP
Japan
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delta
solution
sulfonated
solvent mixture
membrane
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JP59248569A
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English (en)
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リチヤード・アンソニー・ハン
デービツド・ロバート・ホルメス
ジヨン・ウイリアム・スミス
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Imperial Chemical Industries Ltd
Original Assignee
Imperial Chemical Industries Ltd
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Publication date
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    • C08J3/02Making solutions, dispersions, lattices or gels by other methods than by solution, emulsion or suspension polymerisation techniques
    • C08J3/09Making solutions, dispersions, lattices or gels by other methods than by solution, emulsion or suspension polymerisation techniques in organic liquids
    • C08J3/091Making solutions, dispersions, lattices or gels by other methods than by solution, emulsion or suspension polymerisation techniques in organic liquids characterised by the chemical constitution of the organic liquid
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は膜に関するものであり、さらに具体的にはスル
ホン酸化ボリアリールエーテルスルホンの非対称半透膜
の製造方法に関するものである。
限外濾過および逆滲透のような分離工程に有用である膜
はポリマー物質からつくることができる。
逆滲透に使用できる非対称の半透膜は皮膜形成性のイオ
ン交換物質の溶液を支持体上に流延し、次いでそのフィ
ルムをそのイオン交換物質用の非溶剤を使用して凝固さ
せることによってつくることができる。非対称の半透膜
は膜の活性層として機能する薄い濃密相とその活性層の
ための補強用支持体として機能するより厚みのある層と
をもつことを特徴とする。
英国特許明細寝A1258851は特定化された構造を
もつスルホン酸化ボリアリールエーテルスルホンを開示
している。これらの物質はイオン交換樹脂であるとして
開示され、かつ、電気透析、燃料電池、滲透および逆滲
透を含めた多数の応用のための膜の製造に適しているも
のとして開示されている。欧州特許明細書A3894は
別のスルホン酸化ポリアリールエーテルスルホンを開示
しており、それらは簡単で容易に制御できるスルホン酸
化技法によってつくることができ、そしてこれらの物質
はまた脱塩およびその他の工程用の膜をつくるのに使用
できる。
スルホン酸化ポリアリールエーテル例えばスルホン酸化
ポリアリールエーテルスルホンの溶液ヲつくるには、そ
のポリマー用の各種の既知溶剤が提唱されており、特に
非プロトン性極性溶剤例えばジメチルホルムアミドおよ
びジメチルスルホオキサイドがある。この種の溶剤は単
独で使用できるけれども、流延溶液が浴剤および/また
は膨潤剤とまたポリマー用非溶剤例えば水との混合物を
含んでいてポリマーフィルムの凝固と前述非対称構造体
の形成を助けることが望ましい。
フラックス性質と塩排除性質との有用な組合せをもつ膜
が、特定化した諸成分を含む溶剤の中の特定スルホン酸
化ボリアリールエーテルスルホンの溶液から得られるこ
とをここに発見したのである。
従って、本発明の一つ面は溶剤混合物中のスルホン酸化
ボリアリールエーテルスルホンの溶液を提供するのであ
り、その場合、スルホン酸化ボリアリールエーテルスル
ホンハ式I の繰返し単位をもち、溶剤混合物は少くとも三つの成分
を含み、それらの各々はスルホン酸化ボリア 17−ル
エーテルスルホン用の非溶剤また貧溶剤であり、そして
、それらは (、) 少くとも1個のヒドロキシル基を含みかつ少く
とも8の値をもつデルタ−Hをもつ液体または低融点固
体、(b) 少くとも8の値をもつデルタ−〇と3より
大きくない値をもつデルタ−Pとをもつ液体または低融
点固体、および(c)少くとも8.5の値をもつデルタ
−Pと3より大きくない値をもつデルタ−)1とをもつ
液体または低融点固体であり; Phはフェニレン残基、好ましくはパラフェニレン残基
を表わし、基phの少くともいくつかがスルホン醸化さ
れており; nが1または2でありかつnの値はポリマー鎖に沿って
異ることができ: 溶剤混合物の成分はどれもその溶剤混合物の成分のもう
一つとあるいはスルホン酸化ボリアリールエーテルスル
ポンと反応または錯化することがない。
以後は便宜上、スルホ/酸化ボリアリールエーテルスル
ホンヲ「スルホ/酸化ポリスルホン」とよぶ。
「低融点固体」とは室温において固体であり50℃より
高くない融点をもつ物質を意味する。
デルタ−H,デルタ−Dlおよびデルタ−Pは溶剤混合
物の成分である各′物質のPa Mパラメーターの成分
であり、表現 (デルタ−o)2=(ブ゛ルター11)2+(デルタ−
n )2−l−(デルタ−P)2によって関係づけられ
、ここに、デルタ−〇は溶解パラメーターであり、表現 によって与えられ、ここ忙、 ΔEvは△H−RTK近似するモル凝集エネルギーであ
り、△Hは蒸発の潜熱であり、 Rはガス恒数であり、 T は絶対温度であり、 ■ はモル容積である。
さらに特定的にいえば、デルタ−Hは溶解パラメーター
の水素結合成分であり、デルタ−〇は溶解ハラメーター
の分散成分であり、デルタ−Pは溶解パラメーターの極
性成分である。
溶解ハラメーターの概念は科学文献中の多くの論文にお
いて、なかでも、C,M、ハラセンによるInd、 E
ng、 ChsIIl、 Pr0e、 1las、 D
ev、 (1969年3月8日)、2−11頁において
論じられている。
溶解パラメーターが考慮されているその他の論文は、な
かでも、Chhmic1111teviawI++ 7
5(197Fl)、731−753頁、お、よびカーク
・オスマーの’ Encyclopedia of C
hemical Technology’第2版、Su
pplemental Volume (1971年)
、889−910頁がある。
デルタ−H,デルタ−Dおよびデルタ−Pの値の表示は
ハラセンの論文の中に示されており、溶剤混合物の成分
(a八(b)および(c)として使用するのに適する物
質を決定するのに使用できる。
溶剤混合物の成分(a)と、して使用するのに好ましい
物質は少くとも8のデルタ−H2Sより大きくないデル
タ−〇および少くとも6のデルタ−Pをもつ。特に好ま
しい物質は1oより大きいデルタ−H2Sより小さいデ
ルタ−Dおよび少くとも6のデルタ−Pをもつ。ハラセ
ンの論文から、所要の値のデルタ−Hをもつ物質の数は
少ししがなく、僅かに、ジエチレングリコール、ジエチ
レングリコール、メタノールおよび水が好ましい物質と
しての要請を満たす。
溶剤混合物の成分(b)として使用するのに好ましい物
質は少くとも8の値のデルタ−D、3より大きくないデ
ルタ−Pおよび4より大きくないデルタ−■をもつ。好
ましいこの要請を満たす物質はなかでも、1,4−ジオ
キサン、アニソール、四塩化炭素、クロロホルムおよび
メチレンクロライドを含む。フランおよびテトラヒドロ
フランはデルタ−D1デルタ−Plおよびデルタ−II
の好ましい値をもつが、これらの物質はスルホン酸化ポ
リスルホンと錯化する傾向があるので排除される。
多くの炭化水素、特に環状炭化水素、はデルタ−D1デ
ルタ−Pおよびデルタ−Hの好ましいf直をもつが溶剤
混合物の成分(b)と成分(c)として使用するたいて
いの物質と単−相混合物を形成しない。
溶剤混合物の成分(c)として使用するのに好ましい物
質は少くとも8,5のデルタ−P、3より大きくないデ
ルタ−Hlおよび少くとも7.5のデルタ−Dをもつ。
好ましいこの要請を満たす物質は、なかでも、プロピレ
ンカーボネート、エチレンカーボネート、アセトニトリ
ルおよびニトロメタンを含む、。
溶剤混合物の成分はスルホン酸化ポリスルホンの非溶剤
または貧溶剤であり、ポリマーは代表的には諸成分の各
々の中で5爪舟%以下、好ましくは1重量%以下、特K
 O,1重量%以下の鼠で可溶である。
スルホン酸化ポリスルホンは好ましくは溶剤混合物中で
少くとも10MM%、より好ましくは少くとも15M景
%、特に少くとも20!i%、例えば25から30重量
%の量で可溶である。溶剤混合物中に溶解するポリマー
の肪は得られる溶液が膜として流延可能であるようなも
のであるべきで、このことは溶剤混合物の成分に依存す
るだけでなく、ポリマーの分子、!4cおよびポリマー
のスルホン酸化度に依存する。
あとで詳細に論するよ5K、本発明の溶液は膜の製造に
用いることができる。
このよ5に、本発明のもう一つの面によると、非対称性
の半透膜の製造方法が提供されるのであって、その方法
は、溶剤混合物中でスルホン酸化ポリアリールエーテル
スルホンの溶液を形成し、凝固浴中でフィルムを流延し
、膜を回収することから成り、その場合、溶剤混合物中
のスルホン酸化ポリアリールエーテルスルホンの溶液は
前記したとおりである。
スルホン酸化ポリスルホンはnの値が僅かに1、あるい
は僅かに2であるものであってもよいが、nの値がある
繰返し即位について1でありかつ他の繰返し単位につい
て2であるコポリマーを使用することが好ましい。
スルホン酸化ポリスルホンは欧州特許明細置屋8894
のスルホン酸化コポリマーであってもよく、これは式 %式% の繰返し単位をもつ物質であり、式 i −+Ph1−0−Ph”−8O2−Ph1−0−P
h’−8o2→−の繰返し単位と一緒にあり、これらの
式中で、Ph1はフェニレン残基、好ましくはパラ−フ
ェニレン残基を表わし、 Ph2は1個または2個の−so3Mをもつフェニレン
残基、好ましくはバラ−フェニレン残基を表わし、 Mは水素原子、金属原子および/または基NR。
であり、ここで基Mは同種または異種であってよくかつ
基Mの割合は基−803の満たされていない原子価と結
合するのに十分なものであり、Rはアルキル基である。
スルホン酸化ポリスルホンはまたある割合の式%式% の繰返し単位をもつ非スルホン酸化コポリマーを弐■の
繰返し単位と一緒に含み、ph’は定義のとおりである
式■の繰返し単位において、Ph2がオルソまたはパラ
のフェニレン残基であるときには、代表的には1個の基
−803M のみが存在し、一方、ph”がメタ−フェ
ニレン残基であるときには、代表的には2個の基−8o
3Mが存在する。Ph2がオルソ−フェニレン残基であ
るときには、−803M基は一つのエーテル基にパラで
他方のエーテル基に対し゛(メタである位置に所在し、
それ以上のスルホン酸化は一803Mが相互にメタ位に
あるようにおこる。Ph2がオルンーフエニレン残基で
あるときには、−803M基は一つのエーテル浩に対し
てオルソの位112イにかつもう一つのエーテル基に対
してメタの位置に置かれる。ph かメタ−フェニレン
残基であるときKは、−803M基は一つのエーテル基
に対してオルソの位置でかつ他方のエーテル基に対して
パラの位置に所在する。
欧州時π[明細書A3894に記載のとおり、スルホン
酸化コポリマーは繰返し単位■と■から成るコポリマー
をスルホン酸化することによってつくることができる。
スルホン酸化はこのコポリマーを濃硫酸(98%W//
W)の中で室温で溶解し、混合物を式■の繰返しj)j
位置の副単位−o−ph1−o−の本質上全部のスルホ
ン酸化に十分な時間の間攪拌することによって容易に実
施される。スルホン酸化にかげるコポリマーは適切には
1から99モル%のrp位1vとそれに相当して99か
ら1モル%の単位■とをもち、そして特に、5から80
モル%の単位■とそれに相当して95から20モル%の
単位Iとをもつ。スルホンミル化は望ましくは単位IV
の少くとも90%を単位■へ転化するよ5に実施される
スルホン酸化ポリスルポンはポリマーの換算粘度(RV
)(25℃のジメチルホルムアミド中の1重吐%のポリ
マー溶液として測定)が少くとも02であり好ましくは
少くとも04であるような高分子量のポリマー物質であ
る。ポリマーは2−5までのRVを与えるようなもので
あってよいが、一般的にはポリマーのRVは2.0をこ
えないことが好ましい。
スルホン酸化されるべきコボリンーはM8Jf)繰返し
単位Iおよび■を生成するモノマー混合物を使用して便
利につくられ、従ってIl1位■と■はポリマー鎖に沿
って不規則的に分布する。従って、スルホン酸化コポリ
マーにおいては、単位■(およびIV )と■もまたポ
リマー鎖に沿って不規則的に分布する。
スルホン酸化ポリスルホンは基−8o3M を含み、M
は水素、金4原子またはNR,であってよい。Mが2価
金属原子、特にアルカリ土類金属であるスルポン酸化ポ
リスルホンは我々の共願rIffの英国49許、願A3
331198(1983年11月23日登録)の主題で
あり、これはまたこのような2価金1・−4塩の製造方
法と非対称性半透膜の製造にそれらは使用することを開
示している。
溶剤混合物の成分とそれらの性質は好ましくは、浴剤混
合物が3から6の範囲の値のデルタ−R14から8の翁
Σ囲の値のデルタ−Pおよび7.5から9の範囲の値の
デルタ−Dをもつようなものである。デルタ−H、デル
タ−PおよびデルクーDの好ましい値はスルホン酸化ポ
リスルホンの性質に依存し、2価金属塩が使用されつつ
あるときにはデルタ−11の値がより限定された範囲、
7時に45から5.5にあることを我々は発見したので
ある。
本発明に従って使用できる溶剤混合物は系1.2、およ
び3を含む。系1は in) ’R1が水素原子または炭化水素基であるR1
0HまたはR1C00H1 Ib) エーテル、特に環状エーテル、および、1c)
 非塩基性窒素含有化合物、である。
系2は、 2a) R1が定義のとおりノR1o■■またハRIC
oOH12b) エーテル、特に環状エーテル、および
、2c) アルキレンカーボネート、である。
系3は 3a)1が定義のとおりのR10HまたはR1C00H
53b) ハロ炭化水素化合物、および、3c) 非塩
基性窒素含有化合物、である。
系1の例としては、水、1,4−ジオキサン、およびア
セトニトリルがあげられる。系2の例としては、水、1
,4−ジオキサンおよびプロピレンカーボネートがあげ
られる。系3の例としては、メタノール、クロロホルム
およびニトロメタンがあげられる。
水、1,4−ジオキサンおよびアセトニトリルから、あ
るいはメタノール、クロロホルムおよびニトロメタンか
ら成る溶剤混合物がMが水素原子でスりるスルホン酸化
ポリスルホンかも膜をつくるのに用いられてきた。共願
中の英国特許願廠8331198においてより詳細に述
べるとおり、水、1.4−ジオキサンおよびプロピレン
カーボネートの溶剤混合物はMが2価金属原子であるス
ルホン酸化ポリスルホンの溶液の形成、およびこのよう
な溶液からの膜の製造に適している。
タイプR’−OHおよびR1C0OHの物質においては
、R1は低級アルキル基で1個から6個の炭素原子を剖
むものであるか、あるいは’ttに水素であることが好
ましい。
溶剤混合物の少くとも一つの成分が揮発性であり、少く
とも部分的に溶液流延条件下で蒸発することが好ましい
。好ましくは、溶剤混合物の残りの成分は、揮発性成分
のいくらかあるいは全部の蒸発がスルホン酸化ポリスル
ホンを溶剤混合物の残留物中で不溶にさせるようなもの
であり、かつそのような割合で存在する。
ここで論するとおり、広範囲な溶剤混合物を用いること
ができる。欧州特許公告8894に開示されているとお
りのスルホン酸化ポリスルホンについては、アセトニト
リル、1,4−ジオキサンおよび水から成り少くとも1
Offi量%のアセトニトリル、少くとも20重量%の
ジオキサンおよび30重量%以下の水を含みこれら三成
分の合計量が100重量%となる混合物から、満足でき
る特性をもつ溶剤混合物を我々は得た。我々は特に、こ
の混合物が10から25 jl、t it%の水、10
から50重量%のアセトニトリルおよび25から66許
量%のジオキサンを含み、これら三成分の合計量が10
0 取計%であることを好む。
ある特別のスルホン酸化ポリスルホンについての最も適
当である混合物は、スルホン醸化されていない物質であ
る基本のポリマー構造に依存するだけではなく、ポリマ
ーのスルホン酸化比にも依存スる。「スルホン酸化比」
とはスルホン酸化ポリマー中のスルホン酸化フェニレン
残基の数とスルホン酸化ポリマー中の非スルホン酸化フ
ェニレン残基の数との比を意味する。スルホン酸化比は
滴定によって1llll定できる。一般的には、低スル
ホン酸化比をもつポリマーは溶剤混合物についてのデル
タ−■とデルタ−Pの値を下げた溶剤混合物を必要とす
る。アセトニトリル、1,4−ジオキサンおよび水の溶
剤混合物については、これは低い水分含浸と高いアセト
ニトリル含量をもつ混合物で以て達成される。ある与え
られたスルホン酸化ポリマについて最も適当である混合
物は試行によって容易に確かめることができる。このよ
うにして、単位■を実質上台まずかつ単位Hの割合が1
:5のスルホン酸化比を与えるようなものである、ここ
で特定するとおりの単位■および■を含むスルホン酸化
ポリスルホンの場合に、好ましい混合物は1.4−ジオ
キサン、アセトニトリルおよび水から3:]:lの重量
比で成り立つことを我々は発見した。しかし、完全にス
ルホン酸化されている単位Hの割合がより低くて1:1
0のスルホン酸化比を与える類似のポリマーの場合には
、好ましい混合物は4:5:1の重量比の1.4−ジオ
キサン、アセトニトリルおよび水から成る。
メタノール、クロロホルムおよびニトロメタンの溶剤混
合物とスルホン酸化比が1:8である単位■と■だけを
含むポリマーとを使用するとき、好ましい溶剤混合物は
クロロホルム、メタノールおよびニトロメタンから3 
: 2 : 2の重量比で成り立つ。
溶液は、任意の適当な形態例えば粉、チップ、粒のスル
ホン酸化ポリスルホンを混合溶剤中に溶解し10から4
ON:F?r、%のスルホン酸化ポリスルホンを含む溶
液を形成させることによってつくることができる。
ポリマーの溶解と支持体上への流延は室温で実施してよ
いが、希望の場合には0℃から100℃の低温あるいは
高温を使用してよい。
溶剤混合物中のスルホン酸化ポリスルホンの溶液は膨潤
剤を含むことができる。膨潤剤として広範囲の物質を使
用でき、そしてこれらは代表的には水溶性化合物、特に
二官能性カルボン酸である。
マレイン醗は適当な膨潤剤である。膨潤剤のせは特定の
膨潤剤、スルホン酸化ポリスルホンおよび溶剤混合物に
依存するが、一般的には全組成物(膨潤剤、スルホン酸
化ポリスルホンおよび溶剤混合物)の少くとも1,1i
lt%であり、通常は全組成物の10重量%をこえない
スルボン酸化ポリスルホンの溶液は支持体上にI!Ii
f、延することによって膜に形成される。支持体上への
流延は実質上室温で実施することができ、さらに低温ま
たは高温を必要ならば用いてよい。支持体は例えばガラ
スまたは金属板のような非孔質平面であってよく、ある
いはまたその他の形状のものであってよい。十分な溶液
を慣用的方式で支持体上へ流延して所望の厚さのフィル
ムをつくり、厚さは適当な機械的手段によって必要なと
おりに調節できる。少くとも20マイクロメートルで3
00マイクロメートル以下、最も好ましくは5゜から2
50マイク四メートル、そして特に75から200マイ
クロメートルの厚さをもつフィルムを製造することが好
ましい。あるいはまた、溶液を中央マンドレルをもつダ
イを通して押出し、溶剤のいくらかを蒸発させ、次いで
ファイバーを凝固浴中に通すことによって、微細中空フ
ァイバーを製造することができる。
支持された液状フィルムを短時間、10秒から5分間、
大気へさらすことによって支持液状フィルムから溶剤混
合物の少くとも一成分の少くとも部分的な蒸発をおこさ
せ、その後、この支持フィルムを凝固浴中に浸漬するこ
とが有利である。凝固浴は水溶液、例えば塩化ナトリウ
ムまたは硝酸す) IJウムのような無機塩の溶液、あ
るいは非溶剤液体、または例えば溶剤混合物鎖成分の一
つまたは一つより多くから形成される液体混合物、であ
ってよい。好ましくは、凝固浴は塩化ナトリウムおよび
硝酸す) IJウムのような金属塩の水性溶液である。
高流束の膜を得るには、凝固浴は水と、膜を流延する際
に用いる溶剤混合物の成分(b)または成分(c)のい
ずれかとの混合物であることができる。凝固浴の温度は
一般には一20℃と60℃の間、好ましくは5℃以下で
ある。凝固処理は1分と数時間の間、例えば5分と60
分の間であることができる。
凝固処理後、膜を回収する。非孔質支持体の場合には、
膜は支持体から剥がれるが、多孔質支持体の場合には、
膜は支持体へ付着残留する。回収した11+は構造を緩
和させるために熱処理にかけることができる。このよう
な熱処理は昇温、代表的には70゛Cから150 ”C
で無機塩水溶液に浸漬することを庁むことが好ましい。
この熱処理は非多孔質支持体上で多孔質黒鉛、焼結ステ
ンレス鋼あるいは1紙のような多孔質支持体の間で膜を
加圧下< 、i −1o o VNnp) に置きなが
ら実施してよい。調製し何らかの加熱処理をしたのち、
膜は蒸溜水で好ましくは洗滌して遊離のイオン種を除き
、必要になるまで蒸溜水中に貯える。
本発明の方法によって得た膜は慣用の逆滲透法または限
外濾過法による広い範囲の水溶液または非水溶液の処理
に使用できる。特に、それらは海水の脱塩、および鍼水
とよび工業用排出液の精製に使用できる。
膜の性質の変動の可能性を減らすためK、流延溶液の調
製および流延工程および凝固工程のすべての段階は時間
、温度および湿度の注意深く制御した条件の下で実施す
ることが望ましい。流延とその後の蒸発の間は、湿度が
約65%関係湿度をこさず、例えば35から50%の関
係湿度にあることが好ましい。
付槓の図面は本発明の膜が使用できる逆帥透セルの線図
的表現である。
セルは膜2によって内部的に2区画に分割された密閉容
器1から成る。膜2は多孔質物質のシート3例えば1紙
と接しており、シート3は多孔質板4によって支持され
、この多孔質板は非半透過性でありかつ膜2の機械的変
形を防ぐのを助ける。
膜2、シート3および多孔質板4はそれらの縁において
締めて縁からの洩れを防ぐ。容器1は膜2によって大き
い区画5と小さい区画6とに分割される。大きい区画5
は2個の配管Iと8が液の供給と取出しのためにl1i
iiえられている。小さい区画6は配管9が設けられて
いる。使用時には、圧力下の液体、例えば4 MNm 
”の圧力下の海水が容器1の区画5の中へ配管7を通し
て送られ配管8を通して抜取られる。圧力は逆1.孝透
をおこさせるのに十分なものであり、いくらかの水が膜
2を通して区画6の中へ送られ、そこから配W9を通し
−(抜取られる。装置は室温(約25℃)で操作できる
が、しかしより高い温度を使用してよい。連続式1程に
おいては、容器10区画6へもう一つの配管をつなぎそ
れによって、集められつつある液体であるキャリアー液
体の連続流が区画6を通して送られる。その他の修正お
よび変更は当業熟練者にとって既知の様式で実施してよ
い。
本発明の各種の側面が以下の実施例によって解説される
が、それらに制約されるものではなく、それらにおいて
部とパーセンテージはすべて/l?記しないかぎり重量
によっている。
実施例 1゜ 欧州特許公報A3894に記載するとおりの、57モル
%の単位■と43モル%の単位I(ここで規定するとお
りの)とを含み、1:5のスルホン酸化比をもち、かつ
0.95の換算粘度(ここで規定するとおりの)をもつ
スルホン酸化ボリアリールエーテルスルホンコホリマー
を25℃において3:l’:lffli部比の1,4−
ジオキサン/アセトニ) IJル/水の混合物中で溶+
9!F t、て溶剤混合物中の26重量%コポリマー溶
液を得た。溶液を30マイクロメートルのメツシュのガ
ーゼを通して濾過し2000 rpmで20から30分
間遠心分離した。
溶液をガラス板上へ流延し、所望の厚さのフィルムを真
鍮製塗り板の助けで以て形成させた。空気中で30秒蒸
発させたのち、フィルムの凝固を塩化ナトリウム水溶液
中で約−5℃において30分間浸漬することによって実
施した。ガラス板とその上に形成した膜を塩化ナトリウ
ム溶液から取出し、膜をガラス板から外した。膜を次に
33重騎%の硝酸ナトリウムを含む水溶液中で124℃
において30分間処理した。溶液を次に徐々に冷却させ
、膜を蒸溜水で以て、硝酸ナトリウムが洗液中で検出さ
れなくなるまで洗4[トシ、膜を蒸溜水中でテストまで
貯蔵した。
回収した膜を前述のタイプの装置を使用して試験し、そ
の場合、膜を多孔質支持体と接触させて置き、露出され
た側、すなわち流延中に空気へ露出されている側に、膜
表面を横断して約4 MNmの圧力と25℃の温度にお
いてポンプで送られる塙化す) IJウム水溶液(0,
2重量%)を連続的に供給した。11(を通過する液を
分析した。三つのこのような実験の結果を第1表に示す
第1表脚註 (a) 流束は膜(面積1m)を1日で通過する溶液の
容積(ゴ)であり、m田−1として表現される。
(b) SRは塩排除%であり、膜セルへ供給される溶
液の電導度を測定し膜を透過する溶液の電導度を測定す
ることによって決定され、関係式によって与えられる。
類似の結果は同じスルホン酸化コポリマーの33重量%
溶液ケ使用しかつ2:1:4.4:1:1.2:2:1
および3:2:1取量部の1,4−ジオキサン/アセト
ニトリル/水の混合物を使用して得られた。
実施例 2゜ 欧州特許公報A 8894に記載のとおりの、33モル
%の単位■および67モル%の単位■を含み1:10の
スルホン酸化比と0.82の換算粘度とヲモつスルホン
酸化ポリアリールエーテルスルホンコポリマーを25℃
の温度において4:5°1重隈部の1.4−ジオキサン
/アセトニトリル/水の混合物の中で溶解して26重量
%の溶液を得た。
溶液を濾過し実施例1と同じく遠心分離Kかげた。
溶液を0.15 mWIの厚さフィルムを与えるよう平
板上べ流延し、それを次に空気へ1分間露出し、続いて
約−5℃の凝固浴(ilT 11表に詳細を示す)中で
急冷させた。膜をとり出し、洗滌し、貯蔵し既述のとお
り試験した。試験の結果は第■表に、二つのカーボンブ
ロックの間で20 KNm ”の圧力のもとで保持しな
がら107℃の33%硝酸塩水溶液中で処理したあとの
同じ膜についての結果と一緒に示す。
第…表脚註 (、)と(b)は第1表の脚註と同じ。
(c) jlE処理とはつくったままで後処理を全く施
こさない膜をいう。熱処理とはカーボンブロック間C圧
力下で加熱後に得た膜をいう。N、 D、は測定を実施
しなかったことを示す。
実施例 3゜ 実施例2において使用したコポリマーの33重飛火溶液
を4:5:1重量部の1,4−ジオキサン/アセトニト
リル/水の混合物中でつくった。溶r(3Eはまたマレ
イン酸を組成物全ルhtの6%の縫で含んでいた。マレ
イン酸は混合物で膨潤剤として介められた。IiZをつ
くり実施例1と同様に試験した。もう一つの膜は107
℃の33重に%硝酸ナトリウム水溶液中で30分間浸漬
すること妬よって熱処理にかけ、この熱処理膜を洗滌し
て実施例1と同じく試験した。試験の結果を第四光に示
す。
第四光脚註 (&)と(b)は第1表脚註と同じ。
(d) 非処理とはつくったままで後処理を全く施こさ
フ、(いl「:Jをいう。処理とは硝酸ナトリウム溶液
中で加熱したのちに得た膜をいう。
実施例 4゜ 欧州特許公報A 8894に記載のとおりの、40モル
%の単位■と60モル%の単位■とを含み、1.8のス
ルホン酸化比と1.54の換算粘度とをもつスルホン酸
化ボリアリールエーテルスルホンコポリマーを、25℃
の温度において3:2:2の:、(表、l吐比のクロロ
ホルム/メタノール/ニトロメタンの混合物の中で溶解
し、26重装置溶液を得た。
溶液を濾過し実施例1と同じく遠心分離にかけた。
015陥の厚さの膜を実施例1にのべたとおりにつくり
、流延は55%の関係湿度と21℃の温度において実施
した。脱な0℃の蒸溜水で急冷したが以後の熱処理は全
く行なわなかった。膜を実施例1と同じく試験し、蒸発
速度を変えてつくった膜を使用して達成した結果を@I
v表に示す。
第■表 第1v表脚註 (、)と(b)は第1表脚註と同じ。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明の膜が使用できる逆滲透セルの線図的表現
である。 1・・・・密閉容器 2・・・膜 3・・・・・多孔賀シート 4・・・多孔質板 5.6・・ ・10区画 7.8.9・・配管 (外4名) 第1頁の続き 優先権主張 [相]1優体年11月12日[相]イ。 0発 明 者 ジョン・ウィリアム・ スミス トリス(GB)[相]8428498 イギリス国ダブリューエイフ・4キユーイー、チェシャ
ー州ランコーン、ザ・ヒース(番地なし)手続補正書 昭和10年 を月環 特許庁七官志 賀 手厳 1、事件の表示 瓜 6、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住所 Z 4>イ’/ ヘ”77”ル ヶニ加し・ イレIノ
ストソーλe−工If/シー 4、代 理 人

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)溶剤混合物中のスルポン酸化ポリアリールエーテ
    ルスルホンの溶液であって; スルホン酸化ポリアリールエーテルスルポンは式■の繰
    返し単位 をもち、溶剤混合物は少くとも三つの成分を含み、ソノ
    各々はスルホン酸化ポリアリールエーテルスルホンにつ
    いての非溶剤または貧溶剤でありかつそれらは (、) 少くとも1個のヒドロキシル基を含みかつ少く
    とも8の社をもつチルターHをもつ液体かまたは低融点
    固体、 (b) 少くとも8の値をもつデルタ−Dと3より大き
    くない値をもつデルタ−Pとをもつ液体または低融点固
    体、および、 (c)少くとも8.5の値をもつデルタ−Pと3より大
    きくない値をもつデルタ−Hとをもつ液体または低融点
    固体、 であり; phはフェニレン残基を表わしその場合に基phの少く
    ともいくつかはスルホン酸化されており;nは1または
    2でありかつポリマー鎖に沿って異なることができ; 溶剤混合物は章−液相を形成し、かつ溶剤混合物の成分
    はどれも溶剤混合物成分のもう一つと、アルイFt、ス
    ルホンIff化ホ’Jアリールエーテルスルホンと、反
    応または錯化しない;溶液。
  2. (2)非対称半透膜の製造方法であって;溶剤混合物中
    でスルホン酸化ポリアリールエーテルスルホンの溶液を
    形成し、この溶液を支持体上に流延して支持体上にフィ
    ルムを形成し、この溶液の支持体上り流延フィルムを凝
    固浴中で浸漬し、凝固浴から膜を回収することから成り
    、その際、溶剤混合物中のスルホン酸化ポリアリールエ
    ーテルスルホンの溶液が特許請求の範囲第1項に記載の
    とおりである:製造方法。
  3. (3)特許請求の範囲第2項の方法によって得た膜を使
    用して逆滲透または限外濾過を行なわせることによる海
    水脱塩方法あるいは鍼水または工業的排出液の精製方法
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