JPS6146207A - 複合半透膜の製造方法 - Google Patents
複合半透膜の製造方法Info
- Publication number
- JPS6146207A JPS6146207A JP59166873A JP16687384A JPS6146207A JP S6146207 A JPS6146207 A JP S6146207A JP 59166873 A JP59166873 A JP 59166873A JP 16687384 A JP16687384 A JP 16687384A JP S6146207 A JPS6146207 A JP S6146207A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- membrane
- water
- semipermeable membrane
- polysulfone
- solution
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000012528 membrane Substances 0.000 title claims abstract description 144
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims abstract description 41
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 19
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 53
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims abstract description 28
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims abstract description 21
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 13
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 48
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 20
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 12
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims description 9
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 8
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 claims description 3
- 229920002492 poly(sulfone) Polymers 0.000 abstract description 73
- 238000000108 ultra-filtration Methods 0.000 abstract description 34
- JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N lactic acid Chemical compound CC(O)C(O)=O JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 12
- WERYXYBDKMZEQL-UHFFFAOYSA-N butane-1,4-diol Chemical compound OCCCCO WERYXYBDKMZEQL-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 6
- 239000004310 lactic acid Substances 0.000 abstract description 6
- 235000014655 lactic acid Nutrition 0.000 abstract description 6
- 239000000758 substrate Substances 0.000 abstract description 6
- 239000010409 thin film Substances 0.000 abstract description 4
- 238000011282 treatment Methods 0.000 abstract description 3
- 239000000945 filler Substances 0.000 abstract 3
- 239000011148 porous material Substances 0.000 abstract 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 abstract 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 abstract 1
- 239000002585 base Substances 0.000 description 31
- 239000010408 film Substances 0.000 description 20
- 238000000034 method Methods 0.000 description 19
- -1 1-butanediol Chemical compound 0.000 description 10
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 9
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 8
- WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N hydroxyacetaldehyde Natural products OCC=O WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 description 7
- 239000003495 polar organic solvent Substances 0.000 description 7
- XNWFRZJHXBZDAG-UHFFFAOYSA-N 2-METHOXYETHANOL Chemical compound COCCO XNWFRZJHXBZDAG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N Dichloromethane Chemical compound ClCCl YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylformamide Chemical compound CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 6
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 6
- 239000012046 mixed solvent Substances 0.000 description 6
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 6
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 6
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N sulfuric acid Substances OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- QIGBRXMKCJKVMJ-UHFFFAOYSA-N Hydroquinone Chemical compound OC1=CC=C(O)C=C1 QIGBRXMKCJKVMJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N N-Methylpyrrolidone Chemical compound CN1CCCC1=O SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 4
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 4
- BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L potassium carbonate Chemical compound [K+].[K+].[O-]C([O-])=O BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 4
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 4
- 238000006277 sulfonation reaction Methods 0.000 description 4
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 4
- WMFOQBRAJBCJND-UHFFFAOYSA-M Lithium hydroxide Chemical compound [Li+].[OH-] WMFOQBRAJBCJND-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N Propylene glycol Chemical compound CC(O)CO DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 3
- MTHSVFCYNBDYFN-UHFFFAOYSA-N diethylene glycol Chemical compound OCCOCCO MTHSVFCYNBDYFN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 3
- 238000001223 reverse osmosis Methods 0.000 description 3
- HXJUTPCZVOIRIF-UHFFFAOYSA-N sulfolane Chemical compound O=S1(=O)CCCC1 HXJUTPCZVOIRIF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 125000000542 sulfonic acid group Chemical group 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N Dimethylsulphoxide Chemical compound CS(C)=O IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N O-Xylene Chemical compound CC1=CC=CC=C1C CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WQDUMFSSJAZKTM-UHFFFAOYSA-N Sodium methoxide Chemical compound [Na+].[O-]C WQDUMFSSJAZKTM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000008044 alkali metal hydroxides Chemical class 0.000 description 2
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 description 2
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 2
- 239000012295 chemical reaction liquid Substances 0.000 description 2
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 2
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011362 coarse particle Substances 0.000 description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 2
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 235000011187 glycerol Nutrition 0.000 description 2
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 2
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 2
- 229910000027 potassium carbonate Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 2
- VDZOOKBUILJEDG-UHFFFAOYSA-M tetrabutylammonium hydroxide Chemical compound [OH-].CCCC[N+](CCCC)(CCCC)CCCC VDZOOKBUILJEDG-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- WGTYBPLFGIVFAS-UHFFFAOYSA-M tetramethylammonium hydroxide Chemical compound [OH-].C[N+](C)(C)C WGTYBPLFGIVFAS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 239000008096 xylene Substances 0.000 description 2
- JOLQKTGDSGKSKJ-UHFFFAOYSA-N 1-ethoxypropan-2-ol Chemical compound CCOCC(C)O JOLQKTGDSGKSKJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ARXJGSRGQADJSQ-UHFFFAOYSA-N 1-methoxypropan-2-ol Chemical compound COCC(C)O ARXJGSRGQADJSQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZNQVEEAIQZEUHB-UHFFFAOYSA-N 2-ethoxyethanol Chemical compound CCOCCO ZNQVEEAIQZEUHB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VPWNQTHUCYMVMZ-UHFFFAOYSA-N 4,4'-sulfonyldiphenol Chemical compound C1=CC(O)=CC=C1S(=O)(=O)C1=CC=C(O)C=C1 VPWNQTHUCYMVMZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WXNZTHHGJRFXKQ-UHFFFAOYSA-N 4-chlorophenol Chemical compound OC1=CC=C(Cl)C=C1 WXNZTHHGJRFXKQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SJZRECIVHVDYJC-UHFFFAOYSA-N 4-hydroxybutyric acid Chemical compound OCCCC(O)=O SJZRECIVHVDYJC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FXHOOIRPVKKKFG-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylacetamide Chemical compound CN(C)C(C)=O FXHOOIRPVKKKFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 1
- 239000004962 Polyamide-imide Substances 0.000 description 1
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 description 1
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 1
- GHVZOJONCUEWAV-UHFFFAOYSA-N [K].CCO Chemical compound [K].CCO GHVZOJONCUEWAV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000002947 alkylene group Chemical group 0.000 description 1
- 239000012736 aqueous medium Substances 0.000 description 1
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 1
- 210000000988 bone and bone Anatomy 0.000 description 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-N carbonic acid Chemical compound OC(O)=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002301 cellulose acetate Polymers 0.000 description 1
- 238000005056 compaction Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 125000001033 ether group Chemical group 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 239000002052 molecular layer Substances 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 1
- 229920002312 polyamide-imide Polymers 0.000 description 1
- 229920001230 polyarylate Polymers 0.000 description 1
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 description 1
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 1
- BDAWXSQJJCIFIK-UHFFFAOYSA-N potassium methoxide Chemical compound [K+].[O-]C BDAWXSQJJCIFIK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 239000011550 stock solution Substances 0.000 description 1
- 150000005846 sugar alcohols Polymers 0.000 description 1
- 150000003457 sulfones Chemical class 0.000 description 1
- 125000005207 tetraalkylammonium group Chemical group 0.000 description 1
- 150000005621 tetraalkylammonium salts Chemical class 0.000 description 1
- 229940073455 tetraethylammonium hydroxide Drugs 0.000 description 1
- LRGJRHZIDJQFCL-UHFFFAOYSA-M tetraethylazanium;hydroxide Chemical compound [OH-].CC[N+](CC)(CC)CC LRGJRHZIDJQFCL-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- LPSKDVINWQNWFE-UHFFFAOYSA-M tetrapropylazanium;hydroxide Chemical compound [OH-].CCC[N+](CCC)(CCC)CCC LPSKDVINWQNWFE-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- ZIBGPFATKBEMQZ-UHFFFAOYSA-N triethylene glycol Chemical compound OCCOCCOCCO ZIBGPFATKBEMQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D69/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by their form, structure or properties; Manufacturing processes specially adapted therefor
- B01D69/12—Composite membranes; Ultra-thin membranes
- B01D69/1213—Laminated layers
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は複合半透膜の製造方法に関し、詳しくは、基材
膜の有する微孔の大きさによらずに、この基材膜上に任
意の分子量の重合体からなる特性にすぐれた薄膜状の半
透膜を生産性高(形成し得る複合半透膜の製造方法に関
する。
膜の有する微孔の大きさによらずに、この基材膜上に任
意の分子量の重合体からなる特性にすぐれた薄膜状の半
透膜を生産性高(形成し得る複合半透膜の製造方法に関
する。
予め形成された基材としての支持用乾燥膜、例えば、乾
燥させた異方性限外濾過膜上に、逆浸透膜のようなTR
膜状の半透膜を形成し得る重合体の溶液を塗布し、溶剤
を蒸発させて、基材膜上に半透膜を形成させてなる複合
半透膜を得る方法は、例えば、特開昭50−99973
号公報や特開昭51−・146379号公報に記載され
ているように既に知られている。しかし、このように乾
燥限外濾過膜上に半透膜形成能を有する重合体の溶液を
塗布する方法においては、欠陥のない薄膜を形成するた
めには、上記重合体が少なくとも基材膜の有する微孔に
入り込まない程度に所定の分子量を有することが必要で
あり、用いる重合体がその分子量において制限を受ける
こととなる。
燥させた異方性限外濾過膜上に、逆浸透膜のようなTR
膜状の半透膜を形成し得る重合体の溶液を塗布し、溶剤
を蒸発させて、基材膜上に半透膜を形成させてなる複合
半透膜を得る方法は、例えば、特開昭50−99973
号公報や特開昭51−・146379号公報に記載され
ているように既に知られている。しかし、このように乾
燥限外濾過膜上に半透膜形成能を有する重合体の溶液を
塗布する方法においては、欠陥のない薄膜を形成するた
めには、上記重合体が少なくとも基材膜の有する微孔に
入り込まない程度に所定の分子量を有することが必要で
あり、用いる重合体がその分子量において制限を受ける
こととなる。
そのために、従来より、複合半透膜を得るための方法と
して、含水限外濾過膜を加熱処理した後、グリセリンの
ような目詰め剤の水溶液に浸漬し、次いで、グリセリン
を膜の微孔中に残存させるように膜を乾燥し、このよう
に目詰めした乾燥限外濾過膜上に重合体溶液を塗布し、
溶剤を蒸発させて、複合半透膜を製造する方法が知られ
ている。
して、含水限外濾過膜を加熱処理した後、グリセリンの
ような目詰め剤の水溶液に浸漬し、次いで、グリセリン
を膜の微孔中に残存させるように膜を乾燥し、このよう
に目詰めした乾燥限外濾過膜上に重合体溶液を塗布し、
溶剤を蒸発させて、複合半透膜を製造する方法が知られ
ている。
しかし、上記の方法による場合は、膜特性を向上させる
には、含水限外濾過膜の熱処理、目詰め割水溶液への浸
漬及び膜乾燥という多数の処理を長時間をかけて行なう
ことが必要とされているので、生産性に劣る問題がある
。
には、含水限外濾過膜の熱処理、目詰め割水溶液への浸
漬及び膜乾燥という多数の処理を長時間をかけて行なう
ことが必要とされているので、生産性に劣る問題がある
。
本発明者らは、上記した問題を解決するために鋭意研究
した結果、含水基材膜を目詰め割水溶液中で加熱処理し
た後、乾燥して基材膜とすることにより、膜特性にすぐ
れる複合半透膜を生産性高く得ることができることを見
出して、本発明に至ったものである。
した結果、含水基材膜を目詰め割水溶液中で加熱処理し
た後、乾燥して基材膜とすることにより、膜特性にすぐ
れる複合半透膜を生産性高く得ることができることを見
出して、本発明に至ったものである。
本発明による複合半yi膜の製造方法は、含水基材膜を
水溶性で且つ低揮発性の有機化合物からなる目詰め剤の
水溶液中で加熱処理した後、乾燥して、目詰めした後、
半透膜形成能を有する重合体の溶液を上記基材膜上に塗
布し、溶剤を蒸発させることを特徴とする。
水溶性で且つ低揮発性の有機化合物からなる目詰め剤の
水溶液中で加熱処理した後、乾燥して、目詰めした後、
半透膜形成能を有する重合体の溶液を上記基材膜上に塗
布し、溶剤を蒸発させることを特徴とする。
本発明の方法においては、用いる基材膜は特に制限され
るものではないが、その上に形成される半透膜に要求さ
れる分離性能等を考慮して選ばれる0例えば、大きい透
水速度を有する複合半透膜を得るためには、基材膜とし
ては、分画分子量の大きい限外濾過膜であることが好ま
しく、また、基材ng、を構成する重合体も、この限外
濾過膜上に塗布する重合体溶液に溶解しないように選ば
れる。
るものではないが、その上に形成される半透膜に要求さ
れる分離性能等を考慮して選ばれる0例えば、大きい透
水速度を有する複合半透膜を得るためには、基材膜とし
ては、分画分子量の大きい限外濾過膜であることが好ま
しく、また、基材ng、を構成する重合体も、この限外
濾過膜上に塗布する重合体溶液に溶解しないように選ば
れる。
本発明の方法においては、通常、分画分子層が1000
〜200000の範囲にあり、好ましくは約10000
0程度の分画分子量を有する限外濾過膜が用いられる。
〜200000の範囲にあり、好ましくは約10000
0程度の分画分子量を有する限外濾過膜が用いられる。
本発明の方法においては、含水限外濾過膜を複合分離膜
のための基材膜として用いるに際して、含水基材膜を目
詰め割水溶液中で加熱処理した後、乾燥する。即ち、含
水限外濾過膜の加熱処理と目詰め割水溶液への浸漬とを
同時に行なうことによって、膜製造における生産性が高
まるのみならず、得られる複合半透膜における膜特性が
向上する。
のための基材膜として用いるに際して、含水基材膜を目
詰め割水溶液中で加熱処理した後、乾燥する。即ち、含
水限外濾過膜の加熱処理と目詰め割水溶液への浸漬とを
同時に行なうことによって、膜製造における生産性が高
まるのみならず、得られる複合半透膜における膜特性が
向上する。
上記目詰め剤としては、水溶性で且つ低揮発性の有機化
合物が用いられるが、特に、本発明に従って膜特性のす
ぐれた複合半透膜を得るためには、多価アルコール又は
ヒドロキシカルボン酸が好ましく用いられる。かかる目
詰め剤として、例えば、エチレングリコール、ジエチレ
ングリコール、トリエヂレングリコール、プロピレング
リコール、 1ブタンジオール、グリセ
リン、乳酸、ヒドロキシ酪酸等を例示することができる
。特に、1.4−ブタンジオール又は乳酸が好ましく用
いられる。目詰め割水溶液の濃度は、通常、1〜80重
量%の範囲であり、特に、2〜5oii量%の範囲が好
ましい。
合物が用いられるが、特に、本発明に従って膜特性のす
ぐれた複合半透膜を得るためには、多価アルコール又は
ヒドロキシカルボン酸が好ましく用いられる。かかる目
詰め剤として、例えば、エチレングリコール、ジエチレ
ングリコール、トリエヂレングリコール、プロピレング
リコール、 1ブタンジオール、グリセ
リン、乳酸、ヒドロキシ酪酸等を例示することができる
。特に、1.4−ブタンジオール又は乳酸が好ましく用
いられる。目詰め割水溶液の濃度は、通常、1〜80重
量%の範囲であり、特に、2〜5oii量%の範囲が好
ましい。
含水基材膜の目詰め割水溶液への浸漬温度40℃以上、
好ましくは6 G−を以上であり、上限は通常100℃
である。このように含水基材膜を目詰め割水溶液中で加
熱処理することにより、含水基材膜中の水が目詰め割水
溶液中で速やかに且つ完全に置換されるので、後述する
乾燥によって一様に目詰めされた乾燥基材膜を得ること
ができ、かくして、本発明の方法によれば、膜欠陥のな
いすぐれた複合半透膜を高生産性にて得ることができる
のである。
好ましくは6 G−を以上であり、上限は通常100℃
である。このように含水基材膜を目詰め割水溶液中で加
熱処理することにより、含水基材膜中の水が目詰め割水
溶液中で速やかに且つ完全に置換されるので、後述する
乾燥によって一様に目詰めされた乾燥基材膜を得ること
ができ、かくして、本発明の方法によれば、膜欠陥のな
いすぐれた複合半透膜を高生産性にて得ることができる
のである。
次いで、本発明の方法においては、上記のように含水基
材膜を目詰め割水溶液に浸漬加熱した後、目詰め剤が膜
の微孔中に実質的にとどまるように、必要に応じて加熱
して水を蒸発させ、乾燥限外濾過膜を得る。乾燥は自然
乾燥及び強制乾燥を含み、従って、乾燥温度は0〜10
0℃、好ましくは20〜80℃の範囲の温度であり、乾
燥時間は、通常、数分乃至数時間である。
材膜を目詰め割水溶液に浸漬加熱した後、目詰め剤が膜
の微孔中に実質的にとどまるように、必要に応じて加熱
して水を蒸発させ、乾燥限外濾過膜を得る。乾燥は自然
乾燥及び強制乾燥を含み、従って、乾燥温度は0〜10
0℃、好ましくは20〜80℃の範囲の温度であり、乾
燥時間は、通常、数分乃至数時間である。
このようにして得られる基材膜としての乾燥限外濾過膜
上に半透膜を形成し得る重合体の溶液を塗布しJ溶剤を
蒸発させれば、本発明による複合骨NWAを得ることが
できる。
上に半透膜を形成し得る重合体の溶液を塗布しJ溶剤を
蒸発させれば、本発明による複合骨NWAを得ることが
できる。
上記半透膜形成性重合体としては、例えば、逆浸i3膜
としての分離活性を有すると共に、その溶液が上記乾燥
限外濾過膜を溶解させ、或いは膨潤させない限りは特に
制限されないが、例えば、スルホン化ポリスルホン、酢
酸セルロース、ポリアミド、ポリイミド、ポリアミドイ
ミド、ポリキナゾロン、ボリア゛リレート等を用いるこ
とができる。
としての分離活性を有すると共に、その溶液が上記乾燥
限外濾過膜を溶解させ、或いは膨潤させない限りは特に
制限されないが、例えば、スルホン化ポリスルホン、酢
酸セルロース、ポリアミド、ポリイミド、ポリアミドイ
ミド、ポリキナゾロン、ボリア゛リレート等を用いるこ
とができる。
重合体溶液のための溶剤は、前記したように、基材膜と
しての乾燥限外濾過膜を溶解しないものであれば特に制
限されず、用いる重合体に応じて。
しての乾燥限外濾過膜を溶解しないものであれば特に制
限されず、用いる重合体に応じて。
適宜□に選ばれる0重合体溶液における重合体の濃度は
、通常、0.05〜IO重量%、好ましくは0゜1〜5
重量%の範囲であるが、但し、この範囲に限定されるも
のではない。
、通常、0.05〜IO重量%、好ましくは0゜1〜5
重量%の範囲であるが、但し、この範囲に限定されるも
のではない。
本発明の方法は、特に、スルホン化された水不溶性ポリ
スルホン重合体の均質膜からなる半透膜が基材膜として
の異方性限外濾過股上に一体に積層されてなる耐塩素性
、耐pH性、耐熱性及び耐圧密化性にすぐれた限外濾過
膜乃至は逆′浸透膜としてを用である複合半透膜の製造
方法として有用である。
スルホン重合体の均質膜からなる半透膜が基材膜として
の異方性限外濾過股上に一体に積層されてなる耐塩素性
、耐pH性、耐熱性及び耐圧密化性にすぐれた限外濾過
膜乃至は逆′浸透膜としてを用である複合半透膜の製造
方法として有用である。
本発明において好ましく用いることができるスルホン化
ポリスルホンは、次式Aで表わされる繰返し単位を有す
るポリスルホンを部分スルホン化することによって得ら
れる部分スルホン化ポリスルホン、並びに次式A及び次
式Bで表わされる繰返し単位からなる線状ポリスルホン
共重合体をスルホン化してなるスルホン化ポリスルホン
共重合体である。これらのスルホン化ポリスルホンはい
ずれも親水性であるが、水不溶性である。
ポリスルホンは、次式Aで表わされる繰返し単位を有す
るポリスルホンを部分スルホン化することによって得ら
れる部分スルホン化ポリスルホン、並びに次式A及び次
式Bで表わされる繰返し単位からなる線状ポリスルホン
共重合体をスルホン化してなるスルホン化ポリスルホン
共重合体である。これらのスルホン化ポリスルホンはい
ずれも親水性であるが、水不溶性である。
上式A及びBとを繰返し単位として存する線状ポリスル
ホン共重合体は、カナダ特許第847 、963号明細
会に既に記載されており、また、この共重合体のスルホ
ン化物も既に特開昭55−48222号公報に記載され
ている。即ち、この公報には、上記ポリスルホン共重合
体を濃硫酸に溶解させてスルホン化することによって、
式Aの繰返し単位は実質的にすべてスルホン化されてい
るが、弐Bの繰返し単位は実質的にすべてが非スルホン
化状態で残存している親水性のスルホン化ポリスルホン
が生成することが記載されている。更に、このスルホン
化ポリスルホン共重合体が限外濾過膜として潜在的に有
用であることにも言及されている。
ホン共重合体は、カナダ特許第847 、963号明細
会に既に記載されており、また、この共重合体のスルホ
ン化物も既に特開昭55−48222号公報に記載され
ている。即ち、この公報には、上記ポリスルホン共重合
体を濃硫酸に溶解させてスルホン化することによって、
式Aの繰返し単位は実質的にすべてスルホン化されてい
るが、弐Bの繰返し単位は実質的にすべてが非スルホン
化状態で残存している親水性のスルホン化ポリスルホン
が生成することが記載されている。更に、このスルホン
化ポリスルホン共重合体が限外濾過膜として潜在的に有
用であることにも言及されている。
また、同時に式Aの繰返し単位のみからなるポリスルホ
ンを同様に濃硫酸中に溶解させるとき、このポリスルホ
ンは速やかにスルホン化されて、完 1全
に水溶性のスルホン化ポリスルホンを生成することが記
載されている。
ンを同様に濃硫酸中に溶解させるとき、このポリスルホ
ンは速やかにスルホン化されて、完 1全
に水溶性のスルホン化ポリスルホンを生成することが記
載されている。
しかしながら、本発明者らは、前記式Aの繰返し単位の
みからなるポリスルホンを、そのスルホン化条件を制御
することにより、親水性ではあるが、水不溶性であるよ
うに、部分スルホン化し得ることを見出した。即ち、例
えば、ポリスルホンを比較的粗大な粒子のまま、97〜
98%濃硫酸中に加え、当初はポリスルホンが未溶解の
ままに常温にて数時間緩やかに攪拌することによって行
なうことができ、この後、得られた粘稠な反応液を水中
に投じることによって、水不溶性の部分スルホン化ポリ
スルホンを単離することができる。
みからなるポリスルホンを、そのスルホン化条件を制御
することにより、親水性ではあるが、水不溶性であるよ
うに、部分スルホン化し得ることを見出した。即ち、例
えば、ポリスルホンを比較的粗大な粒子のまま、97〜
98%濃硫酸中に加え、当初はポリスルホンが未溶解の
ままに常温にて数時間緩やかに攪拌することによって行
なうことができ、この後、得られた粘稠な反応液を水中
に投じることによって、水不溶性の部分スルホン化ポリ
スルホンを単離することができる。
本発明においては、かかる部分スルホン化ポリスルホン
は、乾燥樹脂1gについて、イオン交換容量が2ミリ当
量/g以下であり、且つ、N−メチル−2−ピロリドン
10o1にこの重合体、0.5gを溶解した溶液につい
て、30℃−において測定した対数粘度(以下、スルホ
ン化ポリスルホンの対数粘度の測定方法は同じである。
は、乾燥樹脂1gについて、イオン交換容量が2ミリ当
量/g以下であり、且つ、N−メチル−2−ピロリドン
10o1にこの重合体、0.5gを溶解した溶液につい
て、30℃−において測定した対数粘度(以下、スルホ
ン化ポリスルホンの対数粘度の測定方法は同じである。
)が0.5以上、好ましくは0.7以上であることが必
要である。
要である。
繰返し単位が式Aのみからなるポリスルホンにおいて、
二つのエーテル基に挟まれた芳香環のすべてかモノスル
ホン化されたとき、かかるスルボン化ポリスルホンの理
論イオン交換容量は2.4ミ −リ当1/gで
あるが、本発明において好ましく用い得る部分スルホン
化ポ堕スルホンは、そのイオン交換容量が2ミリ当量7
g以下であることが必要である。イオン交換容量が2ミ
リ当量/gを越えるときは、部分スルホン化ポリスルホ
ンが水溶性を有するに至り、水性媒体を含む液体を処理
することが多い半透膜として不適当であり、また、対数
粘摩が0,5よりも小さいときは、基材膜上にピンホー
ル等の欠陥のない均一な薄膜に製膜することが困難であ
るからである。
二つのエーテル基に挟まれた芳香環のすべてかモノスル
ホン化されたとき、かかるスルボン化ポリスルホンの理
論イオン交換容量は2.4ミ −リ当1/gで
あるが、本発明において好ましく用い得る部分スルホン
化ポ堕スルホンは、そのイオン交換容量が2ミリ当量7
g以下であることが必要である。イオン交換容量が2ミ
リ当量/gを越えるときは、部分スルホン化ポリスルホ
ンが水溶性を有するに至り、水性媒体を含む液体を処理
することが多い半透膜として不適当であり、また、対数
粘摩が0,5よりも小さいときは、基材膜上にピンホー
ル等の欠陥のない均一な薄膜に製膜することが困難であ
るからである。
また、前記式AとBとを繰返し単位として有する線状ポ
リスルホン共重合体をスルホン化してなるスルホン化ポ
リスルホン共重合体は、綿状ポリスルホン共重合体を濃
硫酸に溶解させ、常温にて数時間攪拌した後、得られた
粘稠な反応液を水中に投じることによって、容易に単離
することかできる、スルホン化の程度は、前記したよう
に、式Aの繰返し単位は実質的にすべてスルホン化され
るが、弐Bの繰返し単位は実質的にすべてが非スルホン
化状態で残存するので、式Aと弐Bとの繰返し単位の比
率を変えた共重合体を用いることによって、容易に制御
することができる。また、スルホン化条件を制御するこ
とによって、一式Aの繰返し単位のスルホン化自体をも
制御することができる。
リスルホン共重合体をスルホン化してなるスルホン化ポ
リスルホン共重合体は、綿状ポリスルホン共重合体を濃
硫酸に溶解させ、常温にて数時間攪拌した後、得られた
粘稠な反応液を水中に投じることによって、容易に単離
することかできる、スルホン化の程度は、前記したよう
に、式Aの繰返し単位は実質的にすべてスルホン化され
るが、弐Bの繰返し単位は実質的にすべてが非スルホン
化状態で残存するので、式Aと弐Bとの繰返し単位の比
率を変えた共重合体を用いることによって、容易に制御
することができる。また、スルホン化条件を制御するこ
とによって、一式Aの繰返し単位のスルホン化自体をも
制御することができる。
本発明において好ましく用い得るスルホン化ポリスルホ
ン共重合体は、繰返し単位Aが10モル%以上と、繰返
し単位Bが90モル%以下とからなる。
ン共重合体は、繰返し単位Aが10モル%以上と、繰返
し単位Bが90モル%以下とからなる。
上記した部分スルホン化ポリスルホン及びスルホン化ポ
リスルホン共重合体(以下、これらをスルホン化ポリス
ルホンと総称することがある。)が有するスルホン酸基
は、式−sosM表わされ、ここに、Mは水素、アルカ
リ金属又はテトラアルキルアンモニウムを示す0例えば
、ポリスルホンをスルホン化した後、このスルホン化ポ
リスルホンを水洗し、乾燥すれば、遊離のスルホン酸基
を有するスルホン化ポリスルホンを得ることができる。
リスルホン共重合体(以下、これらをスルホン化ポリス
ルホンと総称することがある。)が有するスルホン酸基
は、式−sosM表わされ、ここに、Mは水素、アルカ
リ金属又はテトラアルキルアンモニウムを示す0例えば
、ポリスルホンをスルホン化した後、このスルホン化ポ
リスルホンを水洗し、乾燥すれば、遊離のスルホン酸基
を有するスルホン化ポリスルホンを得ることができる。
また、このスルホン化ポリスルホンを水酸化アルカリ金
属又はアルカリ金属アルコラードの水溶液やメタノール
、エタノール溶液等にて処理すれば、スルホン酸基をア
ルカリ金属塩とすることができる。水酸化アルカリ金属
としては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム
、水酸化リチウム等が、また、アルカリ金属アルコラー
ドとしては、例えば、ナトリウムメチラート、カリウム
メチラート、カリウムエチラート等が用いられる。
属又はアルカリ金属アルコラードの水溶液やメタノール
、エタノール溶液等にて処理すれば、スルホン酸基をア
ルカリ金属塩とすることができる。水酸化アルカリ金属
としては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム
、水酸化リチウム等が、また、アルカリ金属アルコラー
ドとしては、例えば、ナトリウムメチラート、カリウム
メチラート、カリウムエチラート等が用いられる。
また、テトラアルキルアンモニウム、例えば、水酸化テ
トラメチルアンモニウム、水酸化テトラエチルアンモニ
ウム、水酸化テトラプロピルアンモニウム、水酸化テト
ラブチルアンモニウム等の上記と同様の溶液で処理すれ
ば、対応するテトラアルキルアンモニウム塩とすること
ができる。
トラメチルアンモニウム、水酸化テトラエチルアンモニ
ウム、水酸化テトラプロピルアンモニウム、水酸化テト
ラブチルアンモニウム等の上記と同様の溶液で処理すれ
ば、対応するテトラアルキルアンモニウム塩とすること
ができる。
上記″=1−轄XA/#:/化1“):1)Ltyt、
7を含む製 !膜溶液を調製するための有
機溶剤としては、アルキレン基の炭素数が2又は3であ
り、アルキル基の炭素数がl〜4であるアルキレングリ
コールモノアルキルエーテルが好ましく用いられる。こ
の溶剤は、一般にスルホン化ポリスルホンに対する溶解
性にすぐれると共に、高渾発性モある一方、後述するよ
うに、支持膜として冑用であるポリスルホン限外濾過膜
を溶解しないからである。上記アルキレングリコールモ
ノアルキルエーテルとしては、例えば、エチレングリコ
ールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチ
ルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル
、プロピレングリコールモノエチルエーテル等を挙げる
ことができる。特に、エチレングリコールモノメチルエ
ーテルがスルホン化ポリスルホンの溶解性にすぐれるの
みならず、高揮発性であるために好ましく用いられる。
7を含む製 !膜溶液を調製するための有
機溶剤としては、アルキレン基の炭素数が2又は3であ
り、アルキル基の炭素数がl〜4であるアルキレングリ
コールモノアルキルエーテルが好ましく用いられる。こ
の溶剤は、一般にスルホン化ポリスルホンに対する溶解
性にすぐれると共に、高渾発性モある一方、後述するよ
うに、支持膜として冑用であるポリスルホン限外濾過膜
を溶解しないからである。上記アルキレングリコールモ
ノアルキルエーテルとしては、例えば、エチレングリコ
ールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチ
ルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル
、プロピレングリコールモノエチルエーテル等を挙げる
ことができる。特に、エチレングリコールモノメチルエ
ーテルがスルホン化ポリスルホンの溶解性にすぐれるの
みならず、高揮発性であるために好ましく用いられる。
しかし、用いるスルホン化ポリスルホンのスルホン化の
程度によっては、上記アルキレングリコールモノアルキ
ルエーテルに溶解しないか、又は膨潤のみする場合もあ
るが、このようなスルホン化ポリスルホンも、上記アル
キレングリコールモノアルキルエーテルに少量の非プロ
トン性極性有機溶剤を添加してなる混合溶剤にはよく溶
解する。
程度によっては、上記アルキレングリコールモノアルキ
ルエーテルに溶解しないか、又は膨潤のみする場合もあ
るが、このようなスルホン化ポリスルホンも、上記アル
キレングリコールモノアルキルエーテルに少量の非プロ
トン性極性有機溶剤を添加してなる混合溶剤にはよく溶
解する。
かかる非プロトン性極性有機溶剤としては、ジメチルス
ルホキシド、N−メチル−2−ピロリドン、N、N−ジ
メチルホルムアミド、N、N−ジメチルアセトアミド等
が好ましく用いられる。かかる混合溶剤において、非プ
ロトン性極性有機溶剤の混合割合は、上記アルキレング
リコールモノアルキルエーテル100重量部について、
5重量部以下、特に、2重量部以下とするのがよい、混
合溶剤において、上記アルキレングリコ−ルモノアルキ
ルエーテル100重量部について、非プロトン性極性有
機溶剤が5重量部孝りも多いときは、製ll溶液を乾燥
ポリスルホン限外濾過股上に塗布したとき、この限外濾
過膜が溶解し、又は膨潤し、膜性能の良好な複合分離膜
を得ることが困難となるからである。
ルホキシド、N−メチル−2−ピロリドン、N、N−ジ
メチルホルムアミド、N、N−ジメチルアセトアミド等
が好ましく用いられる。かかる混合溶剤において、非プ
ロトン性極性有機溶剤の混合割合は、上記アルキレング
リコールモノアルキルエーテル100重量部について、
5重量部以下、特に、2重量部以下とするのがよい、混
合溶剤において、上記アルキレングリコ−ルモノアルキ
ルエーテル100重量部について、非プロトン性極性有
機溶剤が5重量部孝りも多いときは、製ll溶液を乾燥
ポリスルホン限外濾過股上に塗布したとき、この限外濾
過膜が溶解し、又は膨潤し、膜性能の良好な複合分離膜
を得ることが困難となるからである。
上記のように、製膜溶液の溶剤として、上記アルキレン
グリコールモノアルキルエーテル又はこれと少量の上記
非プロトン性極性有機溶剤との混合溶剤を用いることは
、後述する溶剤の蒸発除去において、常温乃至僅かの加
熱によって実質的にすべての溶剤を除去することができ
、且つ、欠陥のない均一な薄膜を得ることができる点か
らも有利である。
グリコールモノアルキルエーテル又はこれと少量の上記
非プロトン性極性有機溶剤との混合溶剤を用いることは
、後述する溶剤の蒸発除去において、常温乃至僅かの加
熱によって実質的にすべての溶剤を除去することができ
、且つ、欠陥のない均一な薄膜を得ることができる点か
らも有利である。
製膜溶液におけるスルホン化ポリスルホンの濃度は、こ
の重合体に基づく半透膜の膜厚にも関係するが、通常、
0.05〜10!1量%、好ましくは0、1〜5重量%
の範囲である。
の重合体に基づく半透膜の膜厚にも関係するが、通常、
0.05〜10!1量%、好ましくは0、1〜5重量%
の範囲である。
製膜溶液を塗布するための異方性限外濾過膜は、前記し
たように特に制限されないが、好ましくは、次式〇(7
)繰返し単位からなるポリスルホン限外濾過膜が用いら
れる。この限外濾過膜は、分画分子量が1000〜20
000Oの範囲にあるものが好ましく、特に、1000
00程度のものがよい。
たように特に制限されないが、好ましくは、次式〇(7
)繰返し単位からなるポリスルホン限外濾過膜が用いら
れる。この限外濾過膜は、分画分子量が1000〜20
000Oの範囲にあるものが好ましく、特に、1000
00程度のものがよい。
上記のポリスルホン限外濾過膜を本発明に従って乾燥基
材膜とするには、前記したように、その含水膜を前記し
た目詰め剤の水溶液に浸漬加熱し、含水膜中の水と置換
し、その後、膜から水を蒸発させて、膜を乾燥させる。
材膜とするには、前記したように、その含水膜を前記し
た目詰め剤の水溶液に浸漬加熱し、含水膜中の水と置換
し、その後、膜から水を蒸発させて、膜を乾燥させる。
即ち、含水膜中の微孔内に含まれる水を上記目詰め割水
溶液と置換すると同時に膜を加熱処理した後、必要に応
じて加熱して、目詰め割水溶液から水を蒸発乾燥させ、
上記目詰め剤を膜中に残存させて、微孔の収縮を抑える
のである0次いで、このような乾燥限外濾過膜上に前記
製膜溶液を塗布し、溶剤を蒸発除去して、本発明による
複合半透膜を得る。
溶液と置換すると同時に膜を加熱処理した後、必要に応
じて加熱して、目詰め割水溶液から水を蒸発乾燥させ、
上記目詰め剤を膜中に残存させて、微孔の収縮を抑える
のである0次いで、このような乾燥限外濾過膜上に前記
製膜溶液を塗布し、溶剤を蒸発除去して、本発明による
複合半透膜を得る。
前記したように、製膜溶液の溶剤として、少量の非プロ
トン性極性有機溶剤を含んでもよいアルキレングリコー
ルモノアルキルエーテルを用いることにより、通常、加
熱を要せずして、常温にて実質的にすべての溶剤を蒸発
させることができるので、有利である。この後、必要に
応じて、加熱によって溶剤を完全に蒸発除去する。この
加熱温度は、通常、150℃以下で十分である。尚、製
膜溶液を乾燥膜上に塗布した後の溶剤の蒸発を促進する
ために、製膜溶液を予め加熱しておいてもよい。
トン性極性有機溶剤を含んでもよいアルキレングリコー
ルモノアルキルエーテルを用いることにより、通常、加
熱を要せずして、常温にて実質的にすべての溶剤を蒸発
させることができるので、有利である。この後、必要に
応じて、加熱によって溶剤を完全に蒸発除去する。この
加熱温度は、通常、150℃以下で十分である。尚、製
膜溶液を乾燥膜上に塗布した後の溶剤の蒸発を促進する
ために、製膜溶液を予め加熱しておいてもよい。
このようにして得られる複合半透膜におけるスルホン化
ポリスルホンに基づく半透膜の厚みは、製膜溶液におけ
るスルホン化ポリスルホン濃度や、乾燥膜への製膜溶液
の塗布量にもよるが、膜の透水速度を高くするには薄い
ほうがよ(、強度を高めるためには厚いほうがよい、従
って、特に、制限されるものではないが、通常、0.0
1〜5μmの範囲にあるのが好ましい。
ポリスルホンに基づく半透膜の厚みは、製膜溶液におけ
るスルホン化ポリスルホン濃度や、乾燥膜への製膜溶液
の塗布量にもよるが、膜の透水速度を高くするには薄い
ほうがよ(、強度を高めるためには厚いほうがよい、従
って、特に、制限されるものではないが、通常、0.0
1〜5μmの範囲にあるのが好ましい。
また、スルホン化ポリスルホンに基づく半透膜は、異方
性をもたず、厚み方向に均質な膜であり、膜表面には電
子顕微鏡による観察によっても、微孔は認められない。
性をもたず、厚み方向に均質な膜であり、膜表面には電
子顕微鏡による観察によっても、微孔は認められない。
以上のように、本発明の方法によれば、複合半透膜の製
造において、含水基材膜を目詰め割水溶液中で加熱し、
基材膜を加熱処理すると同時に目詰め処理するので、基
材膜中の水は目詰め割水溶液にて完全に置換されて、基
材膜が一様に目詰め処理され、かくして、これを乾燥し
てなる基材膜に製膜溶液を塗布し、溶剤を蒸発させるこ
とにより、膜欠陥のない特性のすぐれた複合半透膜を得
ることができ、しかも、従来、長時間を要した含水基材
膜の加熱処理、自詰め割水溶液への浸漬処理及びその後
の乾燥工程からなる基材膜の調製の生産性が著しく高め
られる。
造において、含水基材膜を目詰め割水溶液中で加熱し、
基材膜を加熱処理すると同時に目詰め処理するので、基
材膜中の水は目詰め割水溶液にて完全に置換されて、基
材膜が一様に目詰め処理され、かくして、これを乾燥し
てなる基材膜に製膜溶液を塗布し、溶剤を蒸発させるこ
とにより、膜欠陥のない特性のすぐれた複合半透膜を得
ることができ、しかも、従来、長時間を要した含水基材
膜の加熱処理、自詰め割水溶液への浸漬処理及びその後
の乾燥工程からなる基材膜の調製の生産性が著しく高め
られる。
更に、こ、のようにして得られる複合半透膜は、耐塩素
性・、耐pH性、耐熱性等にすぐれ、限外濾過膜乃至は
逆浸透膜として使用するのに好適であり、更に、長期間
にわたる連続使用によっても、圧密化することな(、当
初の高い透水速度を維持する。特に、式Aの繰返し単位
が50〜10モル%の範囲にありζ弐Bの繰返し単位が
50〜90モル%の範囲にあるポリスルホン共重合体の
スルホン化物からなる複合半透膜は、塩化ナトリウムに
対する除去率が93%以上、好ましい場合には、99%
以上にも達し、且つ、透水速度も実用的に十分に大きい
。
性・、耐pH性、耐熱性等にすぐれ、限外濾過膜乃至は
逆浸透膜として使用するのに好適であり、更に、長期間
にわたる連続使用によっても、圧密化することな(、当
初の高い透水速度を維持する。特に、式Aの繰返し単位
が50〜10モル%の範囲にありζ弐Bの繰返し単位が
50〜90モル%の範囲にあるポリスルホン共重合体の
スルホン化物からなる複合半透膜は、塩化ナトリウムに
対する除去率が93%以上、好ましい場合には、99%
以上にも達し、且つ、透水速度も実用的に十分に大きい
。
以下に実施例を挙げて本発明を説明するが、本発明はこ
れら実施例により何ら限定されるものではない、尚、実
施例において、得られた半透膜の溶質除去率及び透水速
度の測定は、濃度soo。
れら実施例により何ら限定されるものではない、尚、実
施例において、得られた半透膜の溶質除去率及び透水速
度の測定は、濃度soo。
ppmの塩化ナトリウム水溶液を原液として、温度25
℃、圧力50kg/cjで透過実験を行ない、それぞれ
次式により求めたものである。
℃、圧力50kg/cjで透過実験を行ない、それぞれ
次式により求めたものである。
実施例1
(1) ポリスルホンの製造
特公昭46−21458号に記載されている方法に従っ
て、繰返し単位が式A。
て、繰返し単位が式A。
であるポリスルホンを製造した。
即ち、ヒドロキノン13.2g(0,12モル)を攪拌
器、窒素ガス導入管、水抜き管及び温度計を備えたフラ
スコに入れ、これにスルホラン100m1とキシレン5
G+wlを加えた。マントルヒーターによる加熱下に撹
拌しながら、150℃で1時間還流を行ない、この際、
本釣3mlを抜き出した。
器、窒素ガス導入管、水抜き管及び温度計を備えたフラ
スコに入れ、これにスルホラン100m1とキシレン5
G+wlを加えた。マントルヒーターによる加熱下に撹
拌しながら、150℃で1時間還流を行ない、この際、
本釣3mlを抜き出した。
次いで、温度を(1)0℃まで下げ、4.4゛−ジクロ
ルジフェニルスルホン34.5g(0,12モル)と炭
酸カリウム20.7g(0,15モル)を加えて重合反
応を開始した。155℃で50分間還流した後、50分
間の間に水を抜きながら、200’Cまで昇温し、更に
、200〜215℃で30分間還流を続けた。この反応
の間に抜き出された水量は3.6+mlであった。
ルジフェニルスルホン34.5g(0,12モル)と炭
酸カリウム20.7g(0,15モル)を加えて重合反
応を開始した。155℃で50分間還流した後、50分
間の間に水を抜きながら、200’Cまで昇温し、更に
、200〜215℃で30分間還流を続けた。この反応
の間に抜き出された水量は3.6+mlであった。
反応液の一部をガラス板に塗布し、水中に浸漬したとき
、フィルムを形成し得ろことを確認した後、反応液にス
ルホラン801を加え、100℃まで温度を下げ、ジク
ロルメタン20−1を加えた。
、フィルムを形成し得ろことを確認した後、反応液にス
ルホラン801を加え、100℃まで温度を下げ、ジク
ロルメタン20−1を加えた。
このようにして得た反応混合物を純水中に投じて、ポリ
スルホンを凝固させ、−晩装置した。これを分離し、ミ
キサーで粉砕し、純水とイソプロピルアルコールで洗浄
した後、80℃の温度で6時間乾燥した。
スルホンを凝固させ、−晩装置した。これを分離し、ミ
キサーで粉砕し、純水とイソプロピルアルコールで洗浄
した後、80℃の温度で6時間乾燥した。
このようにして得られたポリスルホンは、小豆色粒状物
であって、この重合体0.5gをp−クロルフェノール
100■!に溶解した溶液として、47℃において測定
した対数粘度(以下、ポリスルホンの対数粘度の測定条
件は同じである。)は1.40であった。
であって、この重合体0.5gをp−クロルフェノール
100■!に溶解した溶液として、47℃において測定
した対数粘度(以下、ポリスルホンの対数粘度の測定条
件は同じである。)は1.40であった。
(2) 部分スルホン化ポリスルホンの製造上記のよ
うにして得たポリスルホンlOgを比較的粗大な粒子状
のままで97%濃硫酸80論1に加え、当初はポリスル
ホンが未溶解のままで、常温にて緩やかに4時間攪拌反
応させて、黒褐色の粘稠な反応液を得た。これを水浴中
に投入して、部分スルホン化ポリスルホンを@固させた
。水にて洗浄後、0.5N水酸化ナトリウム水溶液80
〇−■中に一晩放置した0次いで、洗浄液が中性になる
までこの重合体を洗浄した後、30℃で7時間真空乾燥
した。このようにして得られた淡黄色粒状の部分スルホ
ン化ポリスルホンは、水不溶性であって、対数粘度が3
.00.イオン交換容量は1゜92ミリ当量/gであっ
た (3)複合半透膜の製造 前記式Cの繰返し単位からなり、平均分子量20000
のポリエチレングリコールについての除去率が10%で
あって、分画分子量が100000である前記式Cの繰
返し単位を有する異方性限外濾過膜を60℃の10%1
.4−ブタンジオール水溶液に1時間浸漬し、次いで、
約60℃の乾燥路中に5分間放置して、乾燥限外濾過膜
を得た。
うにして得たポリスルホンlOgを比較的粗大な粒子状
のままで97%濃硫酸80論1に加え、当初はポリスル
ホンが未溶解のままで、常温にて緩やかに4時間攪拌反
応させて、黒褐色の粘稠な反応液を得た。これを水浴中
に投入して、部分スルホン化ポリスルホンを@固させた
。水にて洗浄後、0.5N水酸化ナトリウム水溶液80
〇−■中に一晩放置した0次いで、洗浄液が中性になる
までこの重合体を洗浄した後、30℃で7時間真空乾燥
した。このようにして得られた淡黄色粒状の部分スルホ
ン化ポリスルホンは、水不溶性であって、対数粘度が3
.00.イオン交換容量は1゜92ミリ当量/gであっ
た (3)複合半透膜の製造 前記式Cの繰返し単位からなり、平均分子量20000
のポリエチレングリコールについての除去率が10%で
あって、分画分子量が100000である前記式Cの繰
返し単位を有する異方性限外濾過膜を60℃の10%1
.4−ブタンジオール水溶液に1時間浸漬し、次いで、
約60℃の乾燥路中に5分間放置して、乾燥限外濾過膜
を得た。
上記部分スルホン化ポリスルホンをエチレングリコール
モノメチルエーテルに溶解して、1.0重量%の重合体
溶液を調製し、これを上記乾燥限外濾過膜上に塗布し、
室温にて放置して、殆どすべての溶剤を蒸発させて除去
した後、60℃の温度で5分間加熱して、本発明による
複合半透膜を得た。
モノメチルエーテルに溶解して、1.0重量%の重合体
溶液を調製し、これを上記乾燥限外濾過膜上に塗布し、
室温にて放置して、殆どすべての溶剤を蒸発させて除去
した後、60℃の温度で5分間加熱して、本発明による
複合半透膜を得た。
この複合半透膜は、除去率47.2%、透水速度5.7
nr10f・日であった。
nr10f・日であった。
比較例1
比較のために1.4−ブタンジオール水溶液による目詰
めを行なうことなしに実施例1と同様にして複合半透膜
を得た。膜性能は除去率50.0%透透水度1.3n?
/rd−日であった。
めを行なうことなしに実施例1と同様にして複合半透膜
を得た。膜性能は除去率50.0%透透水度1.3n?
/rd−日であった。
実施例2
(1) ポリスルホン共重合体の製造特公昭46−2
1458号に記載されている方法に従って、前記式A、
の繰返し単位43モル%と、弐Bの繰返し単位57モル
%とから゛なる線状ポリスルホン共重合体を製造した。
1458号に記載されている方法に従って、前記式A、
の繰返し単位43モル%と、弐Bの繰返し単位57モル
%とから゛なる線状ポリスルホン共重合体を製造した。
即ち、 4.4’−ジヒドロキシジフェニルスルホン2
0、Og(0,08モル)及びヒドロキノン6.6g(
0,06モル)を攪拌器、窒素ガス導入管、水抜き管及
び温度計を備えたフラスコに入れ、これにスルホラン2
0 (Cmlとキシレンfossilを加えた。
0、Og(0,08モル)及びヒドロキノン6.6g(
0,06モル)を攪拌器、窒素ガス導入管、水抜き管及
び温度計を備えたフラスコに入れ、これにスルホラン2
0 (Cmlとキシレンfossilを加えた。
マントルヒーターによる加熱下に攪拌しながら、150
℃で1時間還流を行ない、この際、水5.6mlを抜き
出した。
℃で1時間還流を行ない、この際、水5.6mlを抜き
出した。
次いで、温度を(1)0℃まで下げ、4.4゛−ジクロ
ルジフェニルスルホン40.2g(0,14モル)と炭
酸カリウム27.6g(0,20モル)を加えて重合反
応を開始した。150℃で1時間還流した後、1.5時
間の間に水を抜きながら、200℃まで昇温し、更に、
200〜230℃で5時間還流を続けた。この反応の間
に抜き出された水量は2.0mlであった。
ルジフェニルスルホン40.2g(0,14モル)と炭
酸カリウム27.6g(0,20モル)を加えて重合反
応を開始した。150℃で1時間還流した後、1.5時
間の間に水を抜きながら、200℃まで昇温し、更に、
200〜230℃で5時間還流を続けた。この反応の間
に抜き出された水量は2.0mlであった。
反応液の一部をガラス板に塗布し、水中に浸漬したとき
、フィルムを形成し得ることをill!lた後、100
℃まで温度を下げ、ジクロルメタン20m+1を加えた
。このようにして得た反応混合物を純水中に投じて、ポ
リスルホン共重合体を凝固させ、純水、次にイソプロピ
ルアルコールで洗浄した後、80℃で6時間乾燥した。
、フィルムを形成し得ることをill!lた後、100
℃まで温度を下げ、ジクロルメタン20m+1を加えた
。このようにして得た反応混合物を純水中に投じて、ポ
リスルホン共重合体を凝固させ、純水、次にイソプロピ
ルアルコールで洗浄した後、80℃で6時間乾燥した。
このようにして得られたポリスルホン共重合体(収率1
00%)は、淡黄色粒状物であって、この共重合体の対
数粘度は0.64であった。
00%)は、淡黄色粒状物であって、この共重合体の対
数粘度は0.64であった。
(2) スルホン化ポリスルホン共重合体の製造上記
のようにして得たポリスルホン共重合体10gを97%
濃硫酸80m1に加えて溶解させ、常温にて4時間攪拌
反応させて、黒褐色の粘稠な反応液を得た。これを水浴
中に投入して、スルホン化ポリスルホン共重合体を凝固
させた。水にて洗浄後、0.5N水酸化ナトリウム水溶
液800m1中に一晩放置した0次いで、洗浄液が中性
になるまでこの重合体を洗浄した後、60℃で7時間真
空乾燥した。
のようにして得たポリスルホン共重合体10gを97%
濃硫酸80m1に加えて溶解させ、常温にて4時間攪拌
反応させて、黒褐色の粘稠な反応液を得た。これを水浴
中に投入して、スルホン化ポリスルホン共重合体を凝固
させた。水にて洗浄後、0.5N水酸化ナトリウム水溶
液800m1中に一晩放置した0次いで、洗浄液が中性
になるまでこの重合体を洗浄した後、60℃で7時間真
空乾燥した。
このようにして得られたスルホン化ポリスルホン共重合
体は、対数粘度が1.04、イオン交換容量はi、oミ
リ当量/gであった。
体は、対数粘度が1.04、イオン交換容量はi、oミ
リ当量/gであった。
(3) 複合半透膜の製造
実施例1において用いたのと同じポリスルホン限外濾過
膜を60℃の10重量%乳酸水溶液中に所定時間浸漬し
た後、約60℃の乾燥品中に5分間放置して、乾燥基材
膜を得た。
膜を60℃の10重量%乳酸水溶液中に所定時間浸漬し
た後、約60℃の乾燥品中に5分間放置して、乾燥基材
膜を得た。
上記スルホン化ポリスルホン共重合体をエチレングリコ
ールモノメチルエーテルに溶解して、1゜0重量%の重
合体溶液を調製し、これを上記乾燥限外濾過膜上に塗布
し、室温にて放置して、殆どすべての溶剤を蒸発させて
除去した後、60℃の温度で5分間加熱して、本発明に
よる複合半透膜を得た。
ールモノメチルエーテルに溶解して、1゜0重量%の重
合体溶液を調製し、これを上記乾燥限外濾過膜上に塗布
し、室温にて放置して、殆どすべての溶剤を蒸発させて
除去した後、60℃の温度で5分間加熱して、本発明に
よる複合半透膜を得た。
このようにして得られた複合半透膜の性能を表に示す。
比較例2
比較のために、実施例2の複合半透膜の製造において、
含水限外滅過膜を80℃の熱水中に1時間浸漬した後、
25℃の温度にて乳酸水溶液に所定時間浸漬し、次いで
、約60℃の乾燥品中に5分間放置して、乾S!基材膜
を得、この基材膜を用いた以外は、実施例2と同様にし
て複合半透膜を調製した。この複合半透膜の性能を表に
示す。
含水限外滅過膜を80℃の熱水中に1時間浸漬した後、
25℃の温度にて乳酸水溶液に所定時間浸漬し、次いで
、約60℃の乾燥品中に5分間放置して、乾S!基材膜
を得、この基材膜を用いた以外は、実施例2と同様にし
て複合半透膜を調製した。この複合半透膜の性能を表に
示す。
本発明の方法によれば、目詰め割水溶液中に短縮時間浸
漬加熱処理することにより、透水速度の大きい複合半透
膜が得られるのに対して、含水基材膜を予め加熱処理し
た後、目詰め割水溶液に浸漬し、乾燥して調製した基材
膜を用いる方法によれば、目詰め割水溶液に非常に長時
間浸漬しなければ、透水速度の大きい複合半透膜を得る
ことができない。
漬加熱処理することにより、透水速度の大きい複合半透
膜が得られるのに対して、含水基材膜を予め加熱処理し
た後、目詰め割水溶液に浸漬し、乾燥して調製した基材
膜を用いる方法によれば、目詰め割水溶液に非常に長時
間浸漬しなければ、透水速度の大きい複合半透膜を得る
ことができない。
実施例3
実施例2に記載した方法と同様にして、前記式A、の繰
返し単位17モル%と弐Bの繰返し単位83モル%とか
らなる線状ポリスルホンを調製し、これをスルホン化し
た。このようにして得られたスルホン化ポリスルホン共
重合体は、対数粘度が0.75、イオン交換容量が0.
3ミリ当ffi/gであった。
返し単位17モル%と弐Bの繰返し単位83モル%とか
らなる線状ポリスルホンを調製し、これをスルホン化し
た。このようにして得られたスルホン化ポリスルホン共
重合体は、対数粘度が0.75、イオン交換容量が0.
3ミリ当ffi/gであった。
このスルホン化共重合体はエチレングリコールモノメチ
ルエーテル単独には溶解しないが、これと極性有機溶剤
との混合溶剤には溶解するので、エチレングリコールモ
ノメチルエーテル10gとN、N−ジメチルホルムミド
0.1gとからなる混合溶剤にこの共重合体0.1gを
溶解して共重合体溶液を調製した。
ルエーテル単独には溶解しないが、これと極性有機溶剤
との混合溶剤には溶解するので、エチレングリコールモ
ノメチルエーテル10gとN、N−ジメチルホルムミド
0.1gとからなる混合溶剤にこの共重合体0.1gを
溶解して共重合体溶液を調製した。
実施例1において用いたのと同じポリスルホン限外濾過
膜を80℃の10重量%乳酸水溶液中に1時間浸漬した
後、約60℃の乾燥品中に5分間放置して、乾燥基材膜
を得た。
膜を80℃の10重量%乳酸水溶液中に1時間浸漬した
後、約60℃の乾燥品中に5分間放置して、乾燥基材膜
を得た。
上記スルホン化ポリスルホン共重合体溶液をこの乾燥基
材膜上に塗布した後、60℃の乾燥品中で30分間乾燥
して溶剤を除去して、本発明による複合半透膜を得た。
材膜上に塗布した後、60℃の乾燥品中で30分間乾燥
して溶剤を除去して、本発明による複合半透膜を得た。
;この複合半
透膜の性能は、除去率98.2%、透水速度0.2rd
/d・日であった。
透膜の性能は、除去率98.2%、透水速度0.2rd
/d・日であった。
Claims (1)
- (1)含水基材膜を水溶性で且つ低揮発性の有機化合物
からなる目詰め剤の水溶液中で加熱処理した後、乾燥し
て、目詰めした後、半透膜形成能を有する重合体の溶液
を上記基材膜上に塗布し、溶剤を蒸発させることを特徴
とする複合半透膜の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59166873A JPS6146207A (ja) | 1984-08-09 | 1984-08-09 | 複合半透膜の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59166873A JPS6146207A (ja) | 1984-08-09 | 1984-08-09 | 複合半透膜の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6146207A true JPS6146207A (ja) | 1986-03-06 |
JPH0563209B2 JPH0563209B2 (ja) | 1993-09-10 |
Family
ID=15839210
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP59166873A Granted JPS6146207A (ja) | 1984-08-09 | 1984-08-09 | 複合半透膜の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6146207A (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2006038426A1 (ja) * | 2004-10-01 | 2006-04-13 | Nitto Denko Corporation | 複合半透膜及びその製造方法 |
WO2006038425A1 (ja) * | 2004-10-01 | 2006-04-13 | Nitto Denko Corporation | 複合半透膜及びその製造方法 |
JP2006102594A (ja) * | 2004-10-01 | 2006-04-20 | Nitto Denko Corp | 複合半透膜の製造方法 |
US8518310B2 (en) | 2006-10-10 | 2013-08-27 | Nitto Denko Corporation | Process for producing a dried composite semipermeable membrane |
US8851297B2 (en) | 2006-10-10 | 2014-10-07 | Nitto Denko Corporation | Composite semipermeable membrane and process for producing the same |
WO2016194711A1 (ja) * | 2015-05-29 | 2016-12-08 | 旭化成株式会社 | 気体分離膜 |
-
1984
- 1984-08-09 JP JP59166873A patent/JPS6146207A/ja active Granted
Cited By (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2006038426A1 (ja) * | 2004-10-01 | 2006-04-13 | Nitto Denko Corporation | 複合半透膜及びその製造方法 |
WO2006038425A1 (ja) * | 2004-10-01 | 2006-04-13 | Nitto Denko Corporation | 複合半透膜及びその製造方法 |
JP2006102594A (ja) * | 2004-10-01 | 2006-04-20 | Nitto Denko Corp | 複合半透膜の製造方法 |
JP2006122887A (ja) * | 2004-10-01 | 2006-05-18 | Nitto Denko Corp | 複合半透膜及びその製造方法 |
JP2006122886A (ja) * | 2004-10-01 | 2006-05-18 | Nitto Denko Corp | 複合半透膜及びその製造方法 |
KR100888183B1 (ko) * | 2004-10-01 | 2009-03-10 | 닛토덴코 가부시키가이샤 | 복합 반투막 및 그의 제조 방법 |
EP1825905A4 (en) * | 2004-10-01 | 2009-04-15 | Nitto Denko Corp | SEMI-PERMEABLE COMPOSITE MEMBRANE AND PROCESS FOR PRODUCTION OF SAID MEMBRANE |
JP4656503B2 (ja) * | 2004-10-01 | 2011-03-23 | 日東電工株式会社 | 複合半透膜及びその製造方法 |
US8518310B2 (en) | 2006-10-10 | 2013-08-27 | Nitto Denko Corporation | Process for producing a dried composite semipermeable membrane |
US8851297B2 (en) | 2006-10-10 | 2014-10-07 | Nitto Denko Corporation | Composite semipermeable membrane and process for producing the same |
WO2016194711A1 (ja) * | 2015-05-29 | 2016-12-08 | 旭化成株式会社 | 気体分離膜 |
JPWO2016194711A1 (ja) * | 2015-05-29 | 2017-11-16 | 旭化成株式会社 | 気体分離膜 |
KR20170137195A (ko) * | 2015-05-29 | 2017-12-12 | 아사히 가세이 가부시키가이샤 | 기체 분리막 |
CN107614094A (zh) * | 2015-05-29 | 2018-01-19 | 旭化成株式会社 | 气体分离膜 |
US10618014B2 (en) | 2015-05-29 | 2020-04-14 | Asahi Kasei Kabushiki Kaisha | Gas separation memebrane |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0563209B2 (ja) | 1993-09-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0165077B1 (en) | Sulfonated polysulfone composite semipermeable membranes | |
Zhang et al. | Preparation of sulfonated poly (phthalazinone ether sulfone ketone) composite nanofiltration membrane | |
JPS6211505A (ja) | 非対称半透膜 | |
US8210361B2 (en) | Thermally, heat and chemically resistant ultrafiltration polyimide membrane and method for its production | |
JP6312148B2 (ja) | 高性能の正荷電複合膜及びそれらをナノろ過プロセスに用いる使用 | |
JPS6146207A (ja) | 複合半透膜の製造方法 | |
JPS6225159A (ja) | スルホン化ポリアリ−ルエ−テルスルホン溶液,非対称半透膜の製法,および精製方法 | |
JP2513460B2 (ja) | 複合半透膜及びその製造方法 | |
JPH0761432B2 (ja) | 高機能性非対称膜の製造方法 | |
JPS60255110A (ja) | スルホン化ポリスルホン半透膜及びその製造方法 | |
JPS614506A (ja) | ポリスルホン複合半透膜及びその製造方法 | |
JPH0563208B2 (ja) | ||
JPH052364B2 (ja) | ||
JPS61200817A (ja) | スルホン化ポリスルホン複合半透膜の製造方法 | |
JP2015131929A (ja) | 芳香族ポリスルホン多孔質体及びその製造方法 | |
JPH0252528B2 (ja) | ||
JPS61222503A (ja) | 脱塩水の製造方法 | |
JPH05293345A (ja) | 半透性複合膜 | |
JPH02237628A (ja) | 選択性透過膜の製造方法 | |
JPS63258603A (ja) | 芳香族重合体膜 | |
JPH04317732A (ja) | アニオン荷電型半透性複合膜 | |
JPS61222508A (ja) | 着色成分の除去方法 | |
JPS59139902A (ja) | 選択性透過膜の製造方法 | |
JPS61224964A (ja) | 減塩醤油の製造方法 | |
JPH05220359A (ja) | 半透性多孔膜の製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
EXPY | Cancellation because of completion of term |