JPS60185815A - 保水性に優れた微孔性中空糸 - Google Patents

保水性に優れた微孔性中空糸

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JPS60185815A
JPS60185815A JP15485A JP15485A JPS60185815A JP S60185815 A JPS60185815 A JP S60185815A JP 15485 A JP15485 A JP 15485A JP 15485 A JP15485 A JP 15485A JP S60185815 A JPS60185815 A JP S60185815A
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ethylene
vinyl acetate
acetate copolymer
polyethylene
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Mizuo Shindo
進藤 瑞生
Takashi Yamamoto
隆 山本
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Mitsubishi Rayon Co Ltd
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Mitsubishi Rayon Co Ltd
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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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、改良された性質を有する新規なポリエチレン
系の微多孔性中空糸、更に詳しくはポリポリエチレンと
エチレン−酢酸ビニル共重合体とのブレンドポリマーよ
りなり、中空糸膜壁部に形成された多数の連続した微細
空孔内の壁面の一部が、酢酸ビニル−ポリエチレン共重
合体によって構成されてなる微孔性中空糸に関する。
〔従来の技術〕
従来、中空形態を有し、かつ■り壁部に中空内部より外
部へ貫通した多数の微細空孔を有する微孔性中空糸に関
しては、結晶性の熱可塑性ポリマーを中空糸状に賦型し
高配向結晶性の未延伸中空糸とした後、比較的低温で延
伸処理することにより多孔質化する方法が特開昭52−
15627号、特開昭52−137028号等に開示さ
れている。
かかる方法によってf)られた微孔性中空糸は、孔径分
子ayが狭く、とりわけ平均孔径が500OAを超える
粗大孔を殆どもしくは全く含まない優れた均質性を有す
る中空糸形m1の微孔性膜であって、優れた物質分子i
ll特性をイー1するものである。
かかる微孔性中空糸の物質分離特性は、微細空孔径がサ
ブミクロンオーダーの比較的大きいものであり、かつ微
細空孔壁を構成する組成が単一あることから微細空孔径
の大きさおよび均一性を利用した処理物質の大きさによ
る分離には有用である。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかしながら、ポリオレフィンや弗素化ポリオレフィン
のみからなる多孔質中空糸膜では、素材が木質的に疎水
性であるため、水溶液などの膜透過に対しては非常に大
きな圧力を要したり、またポリプロピレン製の微孔性中
空糸の場合のように、微細空孔を透過する酸素や窒素等
の低分子物質に対しては透過係数は大きいが、水系媒体
に対しては殆ど選択透過能を右さないのが通例である。
このようなポリオレフィン系樹脂等を素材とする微多孔
質中空糸を水系の分離プロセスに対して使用する際には
、中空糸IIgの有する微細な細孔内を低い圧力で水が
通過できるようにするために、この中空糸膜を親木化処
理して使用する必要がある。従来、このようなポリオレ
フィン系中空糸膜の親木化処理は、中空糸膜を、例えば
アルコール、界面活性剤等の親水化剤中に浸漬したりす
ることによって実施されていた。これらの親木化処理法
は極めて簡易な方法ではあるが、親水性の持続性には乏
しく、水中に浸漬されている間は、中空糸膜の微細な細
孔の親木性は保持されるが、一旦中空糸膜が乾燥すると
、その親木性は即座に失なわれるという問題点があり、
保水性、親水性に優れた微孔性中空糸の開発が望まれて
いた。
本発明者らはかかる背景から、水系媒体に於ける分l1
1.特性に優れた素材の開発を目的として鋭意検討の結
果、従来のポリオレフィン系の微孔性中空糸の微細空孔
内壁を構成する成分の一部をエチレン−酢酸ビニル共重
合体によって構成することにより目的を達し得ることを
見出し、本発明を完成するに至った。
本発明の目的は、均一な微細空孔径を有し、優れた保水
性を有する微孔性中空糸を提供することにある。
〔問題点を解決するための手段〕
すなわち、本発明の微孔性中空糸は、ポリエチレンに対
してエチレン−酢酸ビニル共重合体を 1〜50重量%
ブレンドしたポリマーよりなる中空糸であって、−中空
糸膜壁部に該膜壁外部から中空内部へ貫通した多数の微
細空孔を有するとともに該微細空孔内壁面の少くとも一
部がエチレン−酢酸ビニル其重合体によって構成されて
なるものである。
〔発明を実施するための好適な態様〕
かかる本発明の微孔性中空糸は、ポリエチレンとエチレ
ン−酢酸ビニル共重合体とを所定の割合で程合した後、
予め溶融押し出しを行ってブレンドポリマーのチップと
するが、もしくは直接溶融紡糸機に供給し、例えば特開
昭52−15827号に開示された方法に従って中空糸
製造用ノズルを用いて溶融紡糸し、必要に応じて緊張も
しくは無緊張下に熱処理を行って配向結晶化度を高めた
後、比較的低温で一段または多段に延伸することによっ
て多孔質化し、しかる後に熱セットを行い多孔質構造の
固疋化をA1”ることによって製造可能である。
かくして111られた微孔性中空糸は、延伸により発生
する微細空孔がポリエチレン成分内に発生するだけでな
く、エチレン−酢酸ビニル共重合体との界面にも多数発
生したものであり、中空糸膜壁外部から内部へ貫通した
連続微細空孔壁面の少くとも一部がポリエチレンとは異
なった性質をイfするエチレン−酢酸ビニル共重合体で
構成された不均質な組成からなる微細空孔の壁面をもっ
た極めて4.ν異な構造と性質をイ1する微孔性中空糸
である。
本発明の中空糸の第一の成分として用いられるポリエチ
レンは、中低圧法で製造された木質的に結晶性を有する
ポリエチレンが好ましい。一方、エチレンと混合使用す
るエチレン−酢酸ビニル共重合体成分としては、多数の
アセチル基が露出した微細空孔内壁面を形成するために
は、できるだけ酢酸ビニル成分の割合の高いものを使用
することが好ましい。
これらエチレンとエチレン−酢酸ビニル共重合体成分と
の混合に際しては、混合ポリマーはできる限り細かく分
散させることが望ましく、スタティックミキサーのよう
な混合装行を備えた前処理機を用いた混合を行うことが
望ましい。
エチレンとエチレン−酢酸ビニル共重合体との混合割合
は、微細空孔内壁面に効果的にエチレン−配酸ビこル共
重合体を存在させるためには、エチレン−酢酸ヒこル共
重合体を比較的多量に程合使用することか望ましく、ブ
レンドポリマーに対して1重61%以下の混合使用では
ポリエチレンのrl’t−−ポリマーより成る微孔性中
空糸の有する性能に対して¥質的な改良効果は認め難い
。従って、少くとも1重171%以」二の混合使用が望
ましいが。
十分な改良効果を期待するには5重量%以上、50屯量
%以下の混合使用が好ましい。エチレン−酢酸ビニル共
重合体の添加量が増加するにつれて、(1)られる中空
糸の保水性は向上するが、逆に空孔率およびエアーフラ
ンクスが低下するので、より々fましイは10〜50重
量%の範囲で混合使用するのがよい。エチレン−酢酸ビ
ニル共重合体の混合使用(、Iが60ffif+l:%
を超える場合には、中空糸膜壁部に微細空孔が形成でき
なくなったり、あるいはブレンドポリマーに曳糸性がな
くなったりするため適当ではない。
かくして得られた混合ポリマーは、中空糸製造用構造を
有するノズルを用いて紡糸され、中空状の未延伸糸を形
成する。中空糸製造用構造を有す紡糸温度は、用いるポ
リエチレンおよびエチレン−酢酸ビニル共重合体のブレ
ンドポリマーの溶融温度を大きく上廻らない比較的低温
に設定することが望ましく、少くとも溶融温度を100
 ’0以上」二まわらない範囲から選定するのが好まし
い。より望ましい紡糸温度は、該ブレンドポリマーの溶
融温度以上であってかつ該溶融温度を50’0以」二上
廻らない温度領域である。かがる温度領域での紡糸は、
紡出される未延伸糸内のポリマー釦の配向度を高めるの
に有用である。
本発明において使用する紡糸ノズルは通常の中空糸製造
用構造を有するノズル形状を有するものが使用可能であ
るが、均質な中空糸膜厚を41するものを製造するには
二重管構造を有するものの使用が好ましい。
紡糸に際しては、未延伸中空糸の配向度を高めるために
通常の紡糸に比べて著しく高い紡糸ドラフトが採用され
る。好ましい紡糸ドラフトは 100以上であり更に好
ましくは200〜5.000である。
このような紡糸1ζラフトで紡糸するには、紡糸ノズル
は大孔径のものの使用が望ましく、 5〜30mmの孔
径を有するノズルの採用が望ましい。
かくして低温高ドラフト下に紡糸して得られた高度に配
向された未延!I目IJ空糸は、微孔性中空糸を得る目
的には極めて有用であるが、更に配向結晶化度を高める
ために必要に応じて緊張または無緊張下に熱処理を施し
ても良い。
かくして得られた未延伸中空糸は、 1.1〜5倍に延
伸を行うことによって多孔質化することが可能である。
高度に多孔質化を計るに最も適した延伸倍率は 1.5
〜3倍である。延伸は一段でも良?、多段で行っても良
い。この場合、第一段目の延伸は比較的低温が効果的な
多孔質化には望ましく、好ましくは室温下で延伸される
この延伸過程において、中空糸膜壁の外部から内部へ貫
通した微細空孔が、基質ポリマーであるポリエチレンの
内部とポリエチレンと混合されたエチレン−酢酸ビニル
共重合体との界面の双方において多数発生する。かくし
て得られた微孔性中空糸は更に緊張下に類セットを行っ
て構造を固定する。
得られた微孔性中空糸は、微細空孔壁面がポリオレフィ
ンのみによって構成されず、添加混合したエチレン−酢
酸ビニル共重合体が該微細空孔内壁面に一部露出した不
均質な組成をイ1する連続微細空孔を多数有する微孔性
中空糸であって、従来の微細空孔が均一な組成より成る
微孔性中空糸に比して微細空孔内壁面が異る特異な構造
を有するものである。
かかる微孔性中空糸は不均質な組成を有する微細空孔内
壁面を有することから、選択吸着、選択分離等特異な機
能が発揮できるが、更に保水性を向」ニさせ親水化する
ために、例えばエチレン−酢酪ビニル共重合体中に存在
するアセチル基を加水分解する等の後処理を絶すことも
可能である。
〔発明の効果〕
本発明の微孔性中空糸は、従来のポリオレフィン等の均
質な組成からなる微孔性中空糸に比して、アセチル基が
部分的に露出した不均質な微細空孔の内壁面を有するこ
とから、保水性に優れ、また選択吸着、選択分離等特異
な機能が発揮できる。
〔発明の実施例〕
以下、実施例によって本発明を更に訂しく説明する。
実施例1 高密度ポリエチレン(三井石油化学■製、ハイゼックス
2200J、 MI : 5.5、密度o、H8g/c
m3)に対して、20重量%のエチレン−酢酸ビニル共
重合体(三井ポリケミカル■製、ELVAX 40、酢
酸ビニル含有:@40%、MI:55、密度0.970
g/cI113)をヘンシェルミキサー中で十分に混合
した後、ヘンドにスタティックミキサーを装着した押出
し機を用いてブレンドポリマーのチップを成型した。こ
のチップを孔径28mmφを有する二重管構造をもった
中空糸製造用ノズルを用いて 180 ’C!で溶融紡
糸し、紡速200fll/win 、紡糸ドラフト約3
000で巻き取ることによってブレンドポリマーよりな
る未延伸中空糸を得た。
この未延伸中空糸を、次゛いて115℃に加熱されたロ
ーラー」−を定長下に通過させ、接触時間 140秒で
7ニール処理を行って配向結晶化度を更に高めた後、室
温に保持されたローラー冊で原糸長に対し80%延伸し
た。この過程において中空糸は膜壁部に多数の微細空孔
が発生し、白化した。これを次いで 105℃に加熱さ
れたスリットヒーター中で原糸長に対し445%延伸し
、更に多孔質化を進めた後、 115°Cに保持された
スリットヒーター中へ延伸長の25%を緩和するように
オーバーフィードしつつ滞在時間25秒で該雰囲気を通
過せしめることによって熱セットを行い微孔性の中空糸
を得た。得られた中空糸は、中空内径180JLI11
、空孔率=50%、透水圧力4.5 Kg/ cm2で
あった。
この中空糸を5%の苛性ソーダ水溶液で処理し微細空孔
の内壁面に存在するアセチル基を加水分解した後、ヨー
ドカリの飽和水溶液100部に対して20部のヨードを
溶解した溶液に浸漬した。次いでこれを水洗し、風乾し
た後中空糸壁を切断し、電子顕微鏡を用いて微細空孔壁
面を観察したところ無色のポリエチレン成分の他に、一
部の壁面に青黒色に着色した水酸基の存在が認められ、
微細空孔壁面の一部がエチレン−酢酸ビニル共重合体に
よって構成之れでいることが確認された。
参考例 上記実施例で得たポリエチレンとエチレン−酢酸ヒニル
共屯合体とのブレンドポリマー、ポリエチレンt1S独
およびエチレン−酢酸ビニル共重合体中独をそれぞれ使
用して樹脂板を形成し、これら樹脂板について水に対す
る接触角を測定した。
この結果、それぞれの接触角は、ブレンドポリマーにつ
いては90″、ポリエチレンについては966、エチレ
ン−酢酸ビニル共重合体については70@ と測定され
た。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. ポリエチレンに対してエチレン−酢酸ビニル共重合体を
     1〜50重J、1%ブレンドしたポリマーよりなる中
    空糸であって、中空糸膜壁部に該II!、!壁外部から
    中空内部へ貫通した多数の微細空孔を有するとともに、
    該微細空孔内の壁面の少くとも一部がエチレン−酢酸ビ
    ニル共重合体によって構成されてなる微孔性中空糸。
JP15485A 1985-01-07 1985-01-07 保水性に優れた微孔性中空糸 Granted JPS60185815A (ja)

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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS492182A (ja) * 1972-03-10 1974-01-10
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JPS5443982A (en) * 1977-09-14 1979-04-06 Tokuyama Soda Co Ltd Preparation of porous polyolefin sheet

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