JPS60231701A - 安定化した親水性表面層を有する含フツ素高分子材料の製造法 - Google Patents

安定化した親水性表面層を有する含フツ素高分子材料の製造法

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JPS60231701A
JPS60231701A JP8760184A JP8760184A JPS60231701A JP S60231701 A JPS60231701 A JP S60231701A JP 8760184 A JP8760184 A JP 8760184A JP 8760184 A JP8760184 A JP 8760184A JP S60231701 A JPS60231701 A JP S60231701A
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JP
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fluorine
sulfuric acid
aldehyde
treatment
polymeric material
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JP8760184A
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English (en)
Inventor
Yoshimitsu Mekata
目加田 佳充
Takenaga Shiotani
塩谷 武修
Hiroaki Yamauchi
宏昭 山内
Satoshi Imai
敏 今井
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Kanegafuchi Chemical Industry Co Ltd
Original Assignee
Kanegafuchi Chemical Industry 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】 本発明は安定化した親水性表面層を有する含フツ素高分
子材料の製法に関する。
含フツ素高分子は耐熱性、耐薬品性等に優れ、かつ撥水
性を有するという特異的な性質によって種々の分野に応
用されている。しかしながら、その撥水性は場合によっ
ては含フツ素高分子材料の応用に障害となる場合もあり
、その親水化処理方法が種々提案されている。
従来の代表的親水化処理方法としては、グロー放電処理
(ケーシング法1)やアルカリ金属を用いた処理方法(
例えば、代表的なものとしては、アルカリ金属−液体ア
ンモニア、アルカリ金属−ナフタレン等、多環芳香族化
合物−テトラヒドロフラン等のエーテル類を用@/)だ
方法、あるいはこれらの変法かある。これらを用いる処
理法を本発明では以下、アルカリ金属処理と云う。)等
がある。
j′ルカリ金属を利用した処理方法は、処理された表面
層が一般に耐アルカリ性、耐酸性および耐熱性におい”
で必ずしも満足すべきものでなく、その結果、含フツ素
高分子材料の特徴である耐熱性および耐薬品性という性
質が十分生かされないことがあり、実用上大きな障害と
なっている。一方、ケーシング法を用いた処理方法では
、一般に被処理表面上で高分子化が生じて、耐熱性や耐
薬品性を著しく損うことはないがある種の含フツ素高分
子、例えばポリフッ化ビニリデンにおいては、高分子化
が進行せずアルカリ金属処理の場合と同様耐薬品性を損
うこととなる。また、ケーシング法では、特殊な不活性
ガス中での反応であり、工業化は難しい。
本発明は、従来の含フツ素高分子材料の親水化処理表面
を化学的に処理することにより、耐熱性および耐薬品性
において優れた安定化された親水化処理表面層を有する
含フツ素高分子材料を提供することを目的とする。即ち
、本発明は、予め表面に親水化処理を施した含フツ素高
分子材料をアルデヒドを溶解した濃硫酸で処理すること
を特徴とする安定化した親水性表面を有する含フツ素高
分子材料の製造法を提供する。
本発明で用いる含フツ素高分子材料としては、例えば、
ポリテトラフルオロエチレン、ポリへキサフルオロプロ
ピレン、ポリテトフルオロエチレン、テトラフルオロエ
チレン−へキサフルオロプロピレン共重合体等の他、含
フッ素上ツマ−と他の炭化水素系モノマーとの共重合体
、例えば、テトラフルオロエチレン−プロピレン共重合
体、テトラフルオロエチレン−エチレン共重合体等、お
よびポリフッ化ビニリデン、フッ化ビニリデン−へキサ
フルオロプロペン共重合体などが例示される。これらの
含フツ素高分子から製造された微孔性のフィルムまたは
チューブは吸着用、充填用粉末、ビーズ等に適用して特
に有用な用途が見出される。
これらの含フツ素高分子材料は、常套の方法、例えば、
アルカリ金属による処理を&−tことにより予め表面に
親水化処理を施す。ケーシング法にライては、Jour
nal of Applied PolymerSci
ence 1上、1461〜1474 (1967)お
よびJournal of 7!pplied Pol
ymerScience 12.1231〜1237 
(1968)に詳細に記載されている。アルカリ金属を
用いた処理剤としては公知の方法として、例えば代表的
なものとして、アンモニアと金属ナトリウムを用いる方
法、金属ナトリウムとナフタレンおよびテトラヒドロフ
ランとを用いる方法等が知られている(例えば、tJs
P2.809,130,1.E。
C,5,0(No 、3)I)、329〜330等を参
照されたいン。さらに、本発明者らによって開発された
含フツ素高分子材料をアルカリ金属、ナフタレンおよび
ジアミン混合溶液で処理する含フツ素高分子材料の親水
性表面処理方法を用いてもよい。この方法は、例えばエ
チレンジアミンにナフタレンを溶解し、これにアルカリ
金属を加えてナフタレンとアルカリ金属とを反応させ、
この系に含フツ素高分子材料を、例えば10〜60℃で
浸漬し、処理する方法である。ここに用いるエチレンジ
アミンに代えて、テトラヒドロフラン、ジメトキシエタ
ン等のエーテル類、またはn−ペンタン、n−ヘキサン
等の液体飽和炭化水素(またはベンゼン等)をエチレン
ジアミンと等容部下混合したエチレンジアミン混合溶液
も用い得る。また、アルカリ金属がナトリウムまたはリ
チウムの時には、過剰の固体金属が共存するものでもよ
い。いずれにせよ、含フツ素高分子材料の表面に脱フッ
素化による炭素原子を形成さゼた親水性表面層を有する
含フツ素高分子材料に適用することができる。
上記親水化処理を施した含フツ素高分子材料はアルデヒ
ドを溶解した濃硫酸で処理する。アルデヒドとしては、
例えば、ホルムアルデヒド、パラホルムアルデヒド、ア
セ1〜アルデヒド、プロピオンアルデヒド、グリオキサ
ール、スクシンジアルデヒド、アクロレイン、クロトン
アルデヒド、プロピオールアルデヒド、ベンズアルデヒ
ド、テレフタールアルデヒド等が例示されるが、特に好
ましくは、ホルムアルデヒドおよびパラホルムアルデヒ
ドである。
アルデヒドは濃硫酸に飽和濃度溶解させたものを用いる
のが最も好ましいが、半飽和濃度以上であれば、相当に
有効である。その理由は親水化処理層は本来酸に不安定
であるので、アルデヒドの濃度が低くなる稈、アルデヒ
ドによる安定化反応の進行する度合が遅くなり、酸によ
る分解の割合が増加していくためである。
従って、簡便には、過剰Φのアルデヒドを′a硫酸と混
合したものを用いる。例えば、パラホルムアルデヒドは
固体て′あるので、過剰量のパラホルl\ノ′ルデヒド
は固イホのまま存在するが、消費されるにつれ溶けてい
く。
濶崎煎は90%以−Lの濃硫酸が好ましく、特に水分の
少ない98%硫酸において優れた結果が得られる。
本発明により安定化処理を行なう場合の反応温度は10
℃〜100℃、好ましくは20〜70℃である。安定化
反応は反応温度が高い程すみやかに進行するが、100
℃以上では濃硫酸の取扱いが困難となり、温度が低過ぎ
ると反応時間に長時間を要し経済的でない。
反応時間は反応温度により左右されるが20分〜2日間
が適当である。
本発明で得られた安定化された親水性表面層には、親水
化処理により生じた脱フツ素化炭素原子間の不飽和結合
が、アルデヒドを用いた処理により飽和結合に変化した
り、近接直鎖間で架橋したりすることにより安定化され
ている。
この安定化処理は、親水性表面層のみを変質し、含フツ
素高分子自体には悪影響を及ぼさない。また親水性表面
層の厚さが深い場合、例えばナフタレンとアルカリ金属
とエチレンジアミン混合液で処理したときに得ることの
できる数μm以上の深さのものに対しても十分その効果
がある。
本発明方法により作成された親水化処理層を有する含フ
ツ素高分子は、本来有する耐薬品性に加λて親水1j1
をff12ね備えt 113す、さらにボリア′1−ラ
フルΔ1J]−ルン、ポリヘキ(ノフルAロプロピレン
5七Iζは−i1〜ラフルオ[−1エチレンーヘキリフ
ルオII I+]ピレンシン1合体のごとき、ある種の
含−フッ素81分子の揚台には耐熱性を損うことbない
本弁明親水性表面層を有ツる含フツ素高分子材料は多く
の用途に)簡応し得る。特に多孔質体に本発明による処
理法を峰したものは、強酸、強アルカリ性下にJ>ける
濾過材または液体膜の保持材、高温殺菌を必要どする培
養槽の付属のリン1リング用無菌濾過器、さらには粉末
の表向に、本発明による処理法を施したものは吸着塔に
充填上、油中の微量水分の吸着除去等に利用することが
できる。
本発明で得られる安定化した親水性表面を有する含フツ
素高分子材料は、98%濃硫酸中および5N程度の水撃
化ナトリウム溶液中に室温で1週間浸)口しても何ら損
傷を生じない。
以下、実施例を挙げて本発明を説明するが、本発明はこ
れら実施例に何ら限定されるものではない。
実施例1 共摺栓付100戴試験管にエチレンジアミン75戚とナ
フタレン7qを入れ、溶解後、細片(約11111+1
X 1 mmX 30111m)に切った金属ナトリウ
ム2gを役人し密栓した。この試験管を乾燥窒素ガスを
充満させたポリ土チシンの袋の中に封入し、よく振盪し
てす1−リウムとナフタレンとを反応させた。反応物の
温度は−L昇した。厚さ200μmのポリテトラフルオ
ロエチレンフィルム(ダイキン工業株式会社製ポリフロ
ン)を5cmx10cm角に切り、これを前記処理剤の
入った試験管へ該処理剤温度が45℃になったとき投入
し、試験管を密封後、前記乾燥窒素ガスを充満したポリ
エチレン袋に封入してより振盪した。次いて、10分間
放置しフィルムを取出した後、メタノールでナトリウム
を失活させ、次いでテ]〜ラヒドロフランで洗浄し、さ
らに水洗し風乾させ、12μmの処理深さが得られた。
得られた試料に以下の安定化処理を施す。
パラホルムアルデヒドを濃硫酸に飽和させ、これに前記
試料を30℃で24時間浸漬し安定化処理を施した。試
料を水洗し風乾した。
鮭JJ冒り基糸− 上記安定化処理を施した試料と安定化処理を施さない試
料を表−1に示す如く98%濃硫酸、36%濃硝酸、5
N〜苛性ソーダ水溶液、1%苛性ソーダ/メタノール溶
液に室温で1週間浸漬し、その外観および性状を観察し
た。結果を表−1に示す。
(注)O印:フィルム表面の変色が見られず(黒)、表
面は全体にわたって親水性 を維持していた。
×印:浸漬処理によってノイルム表面が変色(白)し、
部分的に・撥水性を生じた。
実施例2 ポリテトラフルオロエチレンに代えて、100μm厚の
テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共
重合体くダイキン工業株式会社製;ネオフロン)を用い
る以外、実施例1と同様にして、深さ15μmの親水性
表面層を有Jる含フツ素高分子材料の試料、およびそれ
を安定化した試料を調製じた。
実施例1と同様に試験し、試料の耐薬品性を測定した。
結果を表−2に示す。
表−2 (注)O印およびX印は、表−1と同意義。
実施例3 ポリテトラフルオロエチレンの多孔質チューブ(住友電
工株式会社製:)ロロボア)をl0CI11の長さに切
断した試料を用いる以外、実施例1と略同様に処理しI
ζ(但1)、11;1フツ素化処狸は、エチレンジノフ
ミンの代わりに、−1−チシンジアミン4容、テト−ラ
ヒド1”1フラン1容の混合溶液を用いた処理を、5)
5℃で10分間行なう操作を3回繰り返した。安定化処
理はパラボルムアルデヒドを10(1加えた30バの硫
酸溶液中で室温、2/1時間浸漬した物を用いた)。処
理前の多孔質チコーブと処理後の多孔質チューブの性状
を表−3に示す。さらに安定化処理を施す前後の試料の
耐薬品性を実施例1と同様にして評価し、これを表−4
に示す。
表−3 表−4 (注)O印およびX印は、表−1と同意義。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、予め表面に親水化処理を施した含フツ素高分子材料
    をアルデヒドを溶解した濃硫酸で処理することを特徴と
    する安定化した親水性表面を有する含フツ素高分子材料
    の製造法。 2、含フツ素高分子材料がボリテ1〜ラフルオロエチレ
    ン、ポリへキサフルオロプロピレン、ポリトリフルオロ
    エチレン、テトラフルオロエチレン−へキサフルAロブ
    [1ピレン共重合体、テトラフルオロエヂシンープロピ
    レン共小合体、テl゛ラフルオロエヂシンーエチレン共
    重合体から選ばれる第1項記載の製造法。 3、含フツ素高分子材料が微孔を有する膜またはチュー
    ブである第1項記載の製造法。 4、アルデヒドがホルムアルデヒドまたはパラホルムア
    ルデヒドである第1項記載の製造法。 5.111硫酸が90%以上の硫酸である第1項記載の
    製造法。 6、処理湿度が10〜100℃である第1項記載の製造
    法。 7、親水化処理をアルカリ金属、プフタシンおよびジア
    ミン混液中で行なう第1項記載の製造法。
JP8760184A 1984-04-28 1984-04-28 安定化した親水性表面層を有する含フツ素高分子材料の製造法 Pending JPS60231701A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0682978A1 (en) * 1994-05-20 1995-11-22 Pall Corporation Hydrophilic PTFE membrane

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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