JPS62277106A - 複合限外濾過膜 - 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】 ３、発明の詳細な説明 及呈上Ω五里分団 本発明は、ポリオレフィン系複合限外濾過膜に関し、詳
しくは、精密濾過膜としてのポリオレフィン系多孔質膜
に水不溶化したポリビニルアルコール重合体を概ね均一
に付着させて、親水化すると共に限外濾過性能を付与し
てなる膜性能、強度及び可撓性にすぐれる複合限外濾過
膜に関する。

従来の技術 従来、ポリオレフィン系多孔質膜は、一般に、ポリオレ
フィンを溶融押出し、延伸することによって製造される
ために、比較的大きい径の微孔を有し、従って、すぐれ
た耐久性、化学的安定性及び物理的強度を有しているに
もかかわらず、その用途が所謂精密濾過膜に限られてい
る。

明が解決しようとする間　点 本発明は、ポリオレフィン系多孔質膜における上記した
すぐれた性質を利用しつつ、これに親水性を与えると同
時に、限外濾過膜としての性能を付与したポリオレフィ
ン系複合限外濾過膜を提供することを目的とする。

問題壱を解決するための手 本発明による複合限外濾過膜は、ポリオレフィン系多孔
質膜の表面及びこの多孔質膜が有する微孔内表面に水不
溶化処理されたポリビニルアルコール系重合体が概ね均
一に付着されてなることを特徴とする。

本発明において用いるポリオレフィン系多孔質膜は、通
常、ポリエチレン、ポリプロピレンや、これらの共重合
体、例えば、エチレンやプロピレン等のα−オレフィン
成分を５モル％以上含有する酢酸ビニルやアクリロニト
リル等との共重合体からなり、通常、径が０．０１〜５
μｍ程度の微孔を有する。膜の形態は何ら限定されず、
例えば、平膜、管状膜、中空糸状膜等であってよい。

本発明によるかかる複合限外濾過膜は、上記ポリオレフ
ィン系多孔質膜に水溶性無機アルカリ性化合物を含む水
溶性ポリビニルアルコール系重合体水溶液を塗布又は含
浸した後、加熱し、乾燥して、上記水溶性ポリビニルア
ルコール系重合体を水不溶化処理すると共に、上記多孔
質膜の表面及び上記多孔質膜が有する微孔の内表面に水
不溶化処理された上記ポリビニルアルコール系重合体を
概ね均一に付着させることによって製造される。

本発明において用いる上記ポリビニルアルコール系重合
体は、平均重合度２００〜３５００、ケン化度８５〜１
００モル％のポリビニルアルコール、及び単量体組成の
５０モル％以下のビニル単量体単位を有する共重合体を
含むものとする。このようなビニル単量体としては、例
えば、エチレン、ビニルピロリドン、アクリロニトリル
、塩化ビニル等を挙げることができる。

本発明においては、水溶性無機アルカリ性化合物を含有
する水溶性ポリビニルアルコール系重合体水溶液に基材
としてのボリオレ、フィン系多孔質膜を浸漬し、又は上
記水溶液を多孔質膜に塗布し、乾燥させた後、加熱し、
このようにして、本発明による親水化ポリオレフィン系
複合限外濾過膜を得ることができる。

より詳細には、ポリビニルアルコール０．０１〜１０重
量％、好ましくは０．２〜２重量％と、水溶性無機アル
カリ性化合物０．０１〜５重景％、好ましくは０．１〜
１重量％とを含有する水溶液にポリオレフィン系多孔質
膜をＤ〜８０℃の温度で数秒乃至数十時間浸漬するか、
又は上記水溶液をポリオレフィン系多孔質膜の表面に塗
布し、このようにして、ポリビニルアルコール系重合体
の水溶液の薄層をポリオレフィン系多孔質膜の表面に形
成した後、３０〜２００℃、好ましくは８０〜１５０℃
の温度で加熱乾燥させることによって、ポリオレフィン
系多孔質膜の表面及び微孔内表面に水不溶化処理された
ポリビニルアルコール系重合体を概ね均一に付着させる
ことができる。

この方法において、上記水溶性無機アルカリ性化合物と
しては、アルカリ金属及びアルカリ土類金属の水酸化物
、炭酸塩及び炭酸水素塩が好ましく用いられ、従って、
具体例として、例えば、水酸化リチウム、水酸化カリウ
ム、水酸化ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸水素カリウ
ム、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、水酸化カル
シウム等を挙げることができるが、特に、水酸化カリウ
ム及び水酸化ナトリウムが好ましく用いられる。

しかし、これらに限定されるものではない。

このようにして得られる本発明によるポリオレフィン系
複合限外濾過膜において、基材であるポリオレフィン系
多孔質膜の表面及び微孔の内表面に付着している水不溶
化処理されたポリビニルアルコール系重合体は、その付
着量は、膜表面と微孔内表面とで同じである必要はない
が、基材であるポリオレフィンの多孔質構造を保持して
、透過性能、特に、溶質に対する除去率を高めると共に
、実用的な透水速度を保持し得る程度であることが好ま
しい。

従って、水不溶化処理されたポリビニルアルコール系重
合体のポリオレフィン系多孔質膜に対する付着量は、ポ
リオレフィン系多孔質膜の表面における付着厚みが数十
μｍ以下となる量であることが好ましい。水不溶化処理
されたポリビニルアルコール系重合体の付着厚みが余り
に厚いときは、例えば、１００μｍを越えるときは、得
られる限外濾過膜の透過性能が劣ることとなるので好ま
しくない。一般には、上記水不溶化処理されたポリビニ
ルアルコール系重合体の付着厚みは、１μｍ以下である
ことが好ましく、特に、０．５μｍ以下であることが好
ましい。しかし、付着厚みが余りに薄いときは、目的と
するポリオレフィン系多孔質膜の親木化を実現し難＜、
また、これに限外濾過膜としての性能を与え難くなるの
で、付着厚みの下限は０．０５μｍが好適である。

以上のように、本発明による複合限外濾過膜は、ポリオ
レフィン系多孔質膜に水不溶化処理されてなるポリビニ
ルアルコール系重合体が表面に概ね均一に付着されてい
るので、表面が親水化されているのみならず、限外濾過
膜としての膜性能を有することとなり、しかも、その親
水性のために、種々の水溶液の限外濾過処理において、
膜面への溶質の吸着が少なく、その結果、安定した透過
性能を有する。

更に、本発明による限外濾過膜においては、従来よりポ
リビニルアルコールの不溶化剤として知られている多価
アルデヒドのような架橋剤を用いることなしに、水溶性
ポリビニルアルコール系重合体が水不溶化されて、ポリ
オレフィン系多孔質膜の表面に概ね均一に付着されてい
るので、大きい透水速度を有するうえに、強度及び可撓
性にすくれる。また、ポリオレフィン系多孔質膜は低廉
であるので、本発明による複合限外濾過膜も低廉に製造
することができる。

衾里至塾果 本発明のポリオレフィン系複合限外濾過膜は、以上のよ
うに、基材としてのポリオレフィン系多孔質膜が当初の
多孔質膜構造を保持しつつ、その表面及び微孔内表面に
水不溶化処理されたポリビニルアルコール系重合体が概
ね均一に付着されて、親水性を有すると共に、限外濾過
性能を有する。

特に、前述したように、多価アルデヒドのような架橋剤
を用いることなしに、水溶性ポリビニルアルコール系重
合体が水不溶化されて、その表面に概ね均一に付着され
ているので、本発明による複合限外濾過膜は、大きい透
水速度を有すると共に、強度及び可撓性にすぐれ、しが
も、その製造費用も低廉である。

叉施燃 以下に実施例を挙げて本発明を説明するが、本発明はこ
れら実施例によって限定されるものではない。また、以
下において部は重量部を意味するものとする。

実施例１ 平均孔径０．１μｍの微孔を有する平膜状ポリプロピレ
ン多孔質膜の表面に平均重合度２４００、ケン化度８８
モル％のポリビニルアルコール（ＰＶＡ）０．３重量％
と所定の水溶性無機アルカリ性化合物の所定量とを含有
するポリビニルアルコール水溶液を厚さ約３０μｍにて
塗布した後、８０℃の温度にて５分間加熱乾燥して、ポ
リビニルアルコールを水不溶化させ、この後、水洗して
、本発明による複合限外濾過膜を得た。

このようにして得られた複合限外濾過膜は、電子顕微鏡
で観察した結果、当初の多孔質構造はそのまま保持され
ていると共に、水不溶性ポリビニルアルコールが膜表面
及び微孔内表面に厚さ約０゜３μｍにてほぼ均一に付着
していることが確認された。

これらの複合限外濾過膜における純水透過速度及び平均
分子ｆｔ２００００のポリエチレングリコールに対する
除去率を第１表に示す。

本発明による複合限外濾過膜は、後述するように（比較
例２）、水溶性無機アルカリ性化合物を含有しないポリ
ビニルアルコール水溶液を用いて得られる限外濾過膜に
比べて、透水速度が著しく大きい。

比較例１及び２ 実施例１におけるポリプロピレン多孔質膜自体（比較例
１）の純水透過速度及び平均分子量２００００のポリエ
チレングリコールに対する除去率を第１表に示す。

また、実施例１において、無機アルカリ性化合物を含有
しないポリビニルアルコール水溶液を用いた以外は、実
施例１と同様にして、水不溶性ポリビニルアルコールが
膜表面及び微孔内表面に厚さ約０．３μｍにてほぼ均一
に付着している限外濾過膜（比較例２）を得た。この限
外濾過膜の膜性能も第１表に示す。

実施例２ 内径０．３酊、膜厚０．０５　＋ｎであって、平均孔径
０．２μｍの微孔を有し、その両端の開口をヒートシー
ルしたポリエチレン中空糸状多孔質膜を平均重合度１７
００、ケン化度８８モル％のポリビニルアルコール（Ｐ
ＶＡ）の所定量と０．５重世％の水酸化ナトリウムとを
含有するポリビニルアルコール水溶液に温度２５℃にて
２分間浸漬し、１０分間液切りした後、８０°Ｃの温度
にて４分間加熱乾燥して、ポリビニルアルコールを水不
溶化させ、この後、水洗して、本発明による複合限外濾
過膜を得た。

このようにして得られた複合限外濾過膜は、電子顕微鏡
で観察した結果、当初の多孔質構造はそのまま保持され
ていることが確認された。

これらの複合限外濾過膜における純水透過速度及び平均
分子［２００００のポリエチレングリコールに対する除
去率を第２表に示す。

本発明による複合限外濾過膜は、後述するように（比較
例４）、無機アルカリ性化合物を含有しないポリビニル
アルコール水溶液を用いて得られる限外濾過膜に比べて
、透水速度が著しく大きい。

比較例３及び４ 実施例２におけるポリエチレンン中空糸状多孔質膜自体
（比較例３）の純水透過速度及び平均分子１２００００
のポリエチレングリコールに対する除去率を第２表に示
す。

また、実施例２において、水酸化ナトリウムを含有しな
いポリビニルアルコール水溶液を用いた以外は、実施例
２と同様にして、水不溶性ポリビニルアルコールが膜表
面及び微孔内表面にほぼ均一に付着している限外濾過膜
（比較例４）を得た。

この限外濾過膜の膜性能も第２表に示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）ポリオレフィン系多孔質膜の表面及びこの多孔質
   膜が有する微孔内表面に水不溶化処理されたポリビニル
   アルコール系重合体が概ね均一に付着されてなることを
   特徴とする複合限外濾過膜。