JPS61245805A - 精密濾過膜の製造法 - Google Patents

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） 本発明は一過性能ならひに機械的強度の優れたポリサル
ホンおよび／又はポリエーテルサルホン樹脂製精密濾過
膜の製造法に関する。

ポリサルホンならひにホリエーテルサルホン樹脂（あわ
せてポリサルホン系樹脂と称す）はエンジニアリングプ
ラスチックとして開発されたものであ〕、熱および機械
的性質が特に優れておシ。

ｉｔ酸性・耐アルカリ性等化学的性質にも優れた樹脂で
ある。

しかし従来よ＃）ｋ素材として一般的に用いられて来た
酢酸セルロース等に比較し、ポリサルホン系樹脂は分子
間凝集力が強すぎる為、これを用いて製膜′する場合に
は孔径を制御することが困難である。特に本発明で目的
としている様な精密濾過膜については従来よシ知られて
いる製造法にいくつかの問題点があった。

（従来技術） ポリサルホン糸樹脂力為ら精密濾過膜全製造する従来技
術としては抽出法や冷却法等が知られている。前者は抽
出可能な物袈′ｔ−樹脂溶液（ドープ）に混ぜ、製膜後
に抽出するもので・・・・・・例えは特開昭５７−３５
９０６においてはポリサルホン系樹脂のドーグに多量の
ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）を添加し、製膜後に
ＰＥＧｋ抽出除去して多孔質化させる方法が開示されて
いる。

（発明が解決しようとする問題点） しかし抽出を完全に行うに／Ｉｉ冬大の労力と時間を要
し、また条件によっては生成した微細孔が貫通せず抽出
本充分となることがらＱ、濾過性能を低下させるはかシ
かポリサルホン系樹脂特有の耐熱性や機械的強度を著し
く減少させる等不都合なことが多い。

また後者の冷却法は、相分離を起こす温度（臨界ｇＡ度
）以上の禽温に保持式れたドープを流延後臨界温度付近
あるいはそれ川下の液温に低下させに開示されている。

しかしこの方法においては臨界温度が室温以上である場
合には、製膜するまでの間両に臨界温度以上の液温にド
ープ全保持しておくことが必要となシ、エネルギーコス
トが高くなる。また臨界温度が室温以下の場合には、流
延後のドープを室温以下の臨界温度まで冷却するような
設備が必要となシこの場合も設備費やエネルギーコスト
が高くなる。

（発明の構成） 本発明者らは上記のような問題を解消して濾過性能なら
ひに機械的性質の優れたポリサルホン系精密濾過膜の製
造法を見出し１本発明を完成させた。

すなわち本発明は 「ポリサルホン系樹脂、該樹脂の良溶剤、該良溶剤に溶
解し該樹脂に対して非相溶である水浴性の有機物の群か
ら辿はれる少なくとも１ｍを含有し。

相対湿度４０〜６０％の室温雰囲気下で厚さ１００〜５
００４ｍに流延した際１０秒から３分の間に内眼で白化
現象が観察てれる均一な溶液を用いて湿式製膜すること
を特徴とする精密濾過膜の製造法−である。

なお１本発明で述べる″ｎｔ密Ｐ逼膜というのは膜の表
面側、裏面側ともに電子顕微鏡で観察でさる程度の微孔
を有している膜のことを云う。

本発明のポリサルホン、ポリニーデルサルホン２ま（１
）式、および（１１）式で示ちれる構造を有する樹脂で
あシ、前者はユニオンカーバイド社からＵｄｅｌの商品
名で、後者はインペリアル・ケミカル書インダストリー
社からＶｉｃｔｒｅｘの商品名で市販されている。これ
らｔ−１４−又は混合して用いる。

本発明に用いられる良溶剤は上記の樹脂を溶解し、かつ
水混和性のものならいずれでも良いが。

特に２ピロリドン、Ｎ−メチル−２ピロリドン。

ジメチルア・セトアミド、ジメチルホルムアミド。

ジメチルスルホキシド等が好適に用いられる。

本発明に用いられる水浴性の有機物は上記良溶剤に溶解
し、ポリサルホン系樹脂に対して非相溶である。非相溶
とは該有機物全ポリサルホン系樹脂のドーグに添加して
いった場合、ある添加量においてドープ全白温石せる性
Ｊｘｔ−慧味する。このような性質を有する水溶性の有
機物としては室温で固体である低分子量の有機酸（例え
ばしゅうｒやクエン酸等）あるいは少量の添加ではポリ
サルホン系樹脂のドープを白濁させない水浴性高分子（
例えばポリエチレンオキサイド１等が挙げられこれらの
群から違はれる少なくとも１種がポリサルホン系樹脂の
ドープに添加されることになる。

以上説明したポリサルホン系樹脂、該樹脂の良溶剤、水
溶性の有機物（混合物を含む）の三成分を用い、本発明
では相対湿度４０〜６０チの室温雰囲気下で浮石１００
〜５００μｍに流延した際１　（１秒から３分の間に肉
眼で白化現象が観察される均一な溶液を調装する。この
白化現象は流延雰囲気中の湿度上ドープが吸収すること
による相分順境象であシ、この現象が流延後１１１秒以
内に起こる場曾には、このようなドーグ上用いて製膜さ
れた農の外観が、ψＩＩえはき裂や凹凸が生じるなど極
めて悪いものとなる。また白化現象が流延後３分を越え
て起きる場合には本発明の目的とする高透水性かつ富強
度の精密濾過膜を製造し得す、Ｐ過性能・機械的強度と
もに低いものとなってしまう。白化現象全本発明の１０
秒から３分の間に起こさせるようなドープを調整するこ
とによってのみ本発明の目的とする精密濾過膜が製造可
能となる。このようなドープを調整するためには前述の
ポリサルホン系樹脂、骸樹脂の良浴剤、水浴性有機物（
混合物も含む）の三成分の重を比を適当に調整する必要
かりるが、そのｌ゛欝比良俗剤や有機物の種類ならびに
組み合せによって変動し一様ではない。しかしポリサル
ホン系樹脂のドープ総ｉ景に対する重量分電はｌＯ〜１
６３ｒｉｉ％が好ましい。また有機物の冷加量はドープ
が歴温で相分離を起こす場合の添加量（軍＃ｌ）から少
なくとも１重景優差し引いた程度であることが好ましい
。

氏上のような製膜用ドープを用いて本発明では湿式！！
！ｌ膜法によシボリサルホンおよび／又はポリエーテル
サルホンよシ成る精密濾過膜を製造する。

湿式製膜法は公知の水等の凝固浴を用いる方法でよいが
、流延雰囲気は相対湿度４０〜６０係の室温雰り気が好
適に用いられる。この雰囲気中でドープは平板状や中空
糸状に流延あるいは（′γし出され一定時間雰囲気にさ
らされた後凝固浴中に浸漬され精密濾過膜に成形される
。従って膜形状は平板膜、中空糸等通常の湿式製膜で作
られるものはいずれも可能である。

（発明の効果） 以上説明して米た本発明の製造方法を用いれば濾過性能
ならびに機械的性質ともに優れたポリサルホン系樹脂の
精密濾過膜が製造可能である。かくして得られた膜は除
菌、蛋白質等の有価物の分駈鞘規等に用いられる精密濾
過膜としであるいは血漿分離等血液から特定成分を分離
する血液処理膜として用いることが出来る。またポリサ
ルホン系樹脂を膜素材としている為、従来の酢酸セルロ
ース等のｖＩ！濾過膜では耐えられないような熱的ある
いは化学的ＶＣ壇酷な使用条件にも充分耐える精密濾過
膜となっている。

次に実ＭＡ例によυ本発明を具体的に説明する。

実施例１゜ 前記（ＩＩ）式のポリエーテルサルホン樹脂（商品名　
Ｖｉｃｔｒｅｘ　４８　ｎ　ＯＰ　　Ｉ　Ｃ１社製）１
４重蓋部、しゅう＃（和光純薬製、−級）９重量部全２
ピロリドン７７重景部に溶解し１１０００ＣＰ（２５℃
）の粘度を有する均一なドープを得た。この一部を相対
湿度４５俤の室温雰囲気中で。

ガラス板上に厚み３００μｍに流延したところ２０秒後
から白化現象が認められた。これを流延から６０秒後に
罠温の水中にｔｉ潰した後水洗してｙｔｆ１缶濾過膜を
得１ヒ。この膜の濾過圧１に９／ｄにおける純水の透水
速度（以下Ｌｐと称する）は１２．２ｍｅ　／に１ｄ　
、　ｍｉｎ　　であり、ＡＳＴＭ−Ｅ１２ｇに従って測
定された水によるバブルポイントｎ　３．２　ｋｇ／ｃ
７／ｌ（最大孔径０．２μｍ相当）であった。また膜厚
は１４０μｍであシ、破断点における強度は２１ｎｉ／
ｍｉ、伸度は４６％″Ｉｒ：示した。

実施例２゜ 前記（ｎ）式のポリエーテルサルホン樹脂１２重１＃Ｔ
部、しゅう酸８重量部を２ピロリドン８０重量部に浴解
し３８０（ＩＣＰ（２５℃）の粘度金有する均一なドー
プを得た。この一部全相対湿度５０係の室温雰囲気中で
ガラス板上に厚み３００μｍに流延したところ２分後か
ら白化現象が認められた。再ひ上記ドープの−ｇ（Ｓ’
を相対湿度５０係の室温雰囲気中でガラス板上に厚み３
００μｍに流延し１００秒後に３５℃の８０ｉ蓋％２ピ
ロリドン水酪液に浸漬した後水洗して精密濾過膜を得た
。この膜のＬｐは２４．８　ｍｌ／に１ｄ　、　ｍｉｎ
　テあり。

バブルポイントは１．４　ｋｇ／ｆｆｌ　（Ａ？大孔径
０．４μｍ相当）でめった。また膜厚は１２０μｍでろ
シ破断点における強度３３０９　／ｒｄ−伸度２９チを
示した。

実施例３゜ 前記（ＩＩ）式ポリエーテルサルホン１２沖量部。

ポリエチレンオキサイド（平均分子ｔ９０゛万。

Ａｌｄｒｉｃｈ社ｍ＞２ｚ量部、しゅう酸８Ｘｆｆｉｔ
２ピロリドン７８軍ｊｉｔ　＆１Ｓｉｃ浴解し１５４０
０ＣＰ（２５℃）の粘度を有する均一なドープ全得た。

この一部を相対湿度５０％の室温雰囲気中でガラス板上
に厚み２００μｍに流延したところ７０秒後から白化現
象が認められた。これｔ流延からｌＯＯ秒後に２５℃の
水中に浸漬した後水洗して精密Ｐ遇Ｉａｔ−得た。この
膜のＬｐは１０．５　ｍｌ　／　ｃｙｔｔ　、　ｍｉｎ
であシ、バブルポイントは１．９　ｋｇ　／ｃｒ／ｌ　
（ｍ大孔径０．３μｍ相当）であった、また膜厚は１７
０μｍであシ破１１点における強度１７１１　ｊｉ　／
ｉａ１．伸度２４％を示した。

比較例１゜ 前記（■）式のポリエーテルサルホン１２重量部、しゅ
うｍｌ（１１蓄部を２ピロリドン７８重飢部に溶解し、
５６０００Ｐ（２５℃）の均一なドープｔ″得た。この
一部上相対湿度４５俤の室温雰囲気中でガラス板上に岸
み３００μｍに流延したところ５秒後から白化現象が認
められた。こ才Ｌｔ″流延から６０秒後に２５℃の水中
に浸漬して製膜したが、この膜には凹凸とき裂が多数存
在していた。

比較例２゜ 前記（Ｉ［）式のポリニーテルサルホン１２重童部、寮
施例３．に用いたポリエチレンオキサイド２重量部を２
ピロリドン８６重量部に溶解し１ａｏｏ。

ＣＰ（２５℃）の粘度を有する均一なドープを得た。こ
の一部を相対湿度４５俤の室温雰囲気中でガラス板上に
厚み２００μｍに流延したところ３分を経過しても白化
現象が認められなかった。再び上記ドープ會上記の方法
で流延し、７０秒後に２５℃の水中に浸漬した後水洗し
て膜を得た。この膜のＬｐは２．　（１ｍｔ／　ｄｉ　
、　ｍｉｎであ＃）ｓバブルポイントはｌ−Ｏｋｇ／　
ｃｉｔ　（ｍ大孔径０．６　ｔｔ　ｍ相当）であった。

また膜厚は１４０μｍ″′ｃ、ｂシ、破断点における強
度はｌ　ｎ　Ｏｉ　／　Ｒ１１Ｌ＊伸度２０俤でめった
。

実施例と比べるとＰ通性能・機械的性質ともに劣ってい
ることが明らかである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）ポリサルホン系樹脂、該樹脂の良溶剤、該良溶剤
   に溶解し該樹脂に対して非相溶である水溶性の有機物の
   群から選ばれる少なくとも１種を含有し、相対湿度４０
   〜６０％の室温雰囲気下で厚さ１００〜５００μｍに流
   延した際１０秒から３分の間に肉眼で白化現象が観察さ
   れる均一な溶液を用いて湿式製膜することを特徴とする
   精密ろ過膜の製造法。