JPS63331A - 弗素樹脂系多孔質膜の製法 - Google Patents

弗素樹脂系多孔質膜の製法

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JPS63331A
JPS63331A JP61144454A JP14445486A JPS63331A JP S63331 A JPS63331 A JP S63331A JP 61144454 A JP61144454 A JP 61144454A JP 14445486 A JP14445486 A JP 14445486A JP S63331 A JPS63331 A JP S63331A
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JP
Japan
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polymer
hollow fiber
solvent
porous
membrane
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JP61144454A
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English (en)
Inventor
Hajime Ito
元 伊藤
Takashi Yamamoto
隆 山本
Yoshihiko Mishina
三品 義彦
Hiroshi Takahashi
洋 高橋
Masaaki Oda
正昭 小田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Chemical Corp
Original Assignee
Mitsubishi Rayon Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPS63331A publication Critical patent/JPS63331A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D71/00Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by the material; Manufacturing processes specially adapted therefor
    • B01D71/06Organic material
    • B01D71/30Polyalkenyl halides
    • B01D71/32Polyalkenyl halides containing fluorine atoms
    • B01D71/36Polytetrafluoroethylene
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D67/00Processes specially adapted for manufacturing semi-permeable membranes for separation processes or apparatus
    • B01D67/0002Organic membrane manufacture
    • B01D67/0023Organic membrane manufacture by inducing porosity into non porous precursor membranes
    • B01D67/003Organic membrane manufacture by inducing porosity into non porous precursor membranes by selective elimination of components, e.g. by leaching

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は化学的に安定な精密濾過等に適した弗素樹脂系
多孔質膜の製法に関する。
〔従来技術〕
近年6糧技術が発達する中で、高純度の水に対する需要
が増大している。その典型的な例は、電子産業に求める
ことが出来る。つまり半導体回路製造において、その集
積度が旨くなるにつれて、その製造工程で使用される水
は特にα1と μ(1oonm)以下の微粒子を含1ないことが要求さ
れる。このような要求を満足する水を得るために多孔質
膜による精密f過酸いは限外濾過が実用に供されている
この場合、膜の形態としては、一定つ客演中に大きな濾
過面積を設けることができるという理由会から多孔質中
空糸膜が多く用いられている。又、膜素材としては化学
的安定性が強く要求されるが、弗素樹脂系多孔質膜はこ
れらの要求を満たすことができるので需要が増加しつつ
ある。
精密濾過に適した弗素樹脂系多孔質膜を)す仇する方法
としては、結晶性弗素樹脂を2@ル伸する方法、弗素樹
脂と相溶性を示さない無機物質等を含有する弗素樹脂に
対して該物質を溶解するが弗素樹脂を溶解しない溶媒で
処理する方法が提案されている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかしながら、これらの公知の方法を用いた場合には、
得られる多孔質膜の細孔径は均一性を欠き、極めて幅広
い分布を示す。従って、微細粒子を完全に除去するため
には、細孔径分布の幅が狭い場合に比べて平均孔径を小
さくする必要が生じ、その結果、同一空孔率であれば、
透水性は低下することになり、実用的には極めて不都合
と言わざるを得ない。かかる観点から細孔径の均一性に
優れた精密r適用多孔質膜の出現が待望されている。
本発明者等は均一な細孔径を有する弗素樹脂系多孔質膜
の製法について鋭意検討を進めた結果、テトラフルオロ
エチレンテ溌弗素ビニルモノマーとの共重合体及びアク
リル酸エステル系若しくはメタクリル酸エステル系の重
合体で構成される分子分散体つtbポリマーアロイに対
して後者を溶解するが前者を溶解しない溶媒で処理した
時に分子分散体が特異な相分離を起こし、その結果とし
て優れた多孔質構造が発現することを見出し本発明を完
成した。
弗素ビニルモノマーとの共重合体(以下「ポリマーA」
という)及びアクリル酸エステル系若しくはメタクリル
酸エステル系の重合体(以下「ポリマーB」という)で
構成される分子分散組成物の賦形体を、ポリマーBを溶
解するがポリマーAを溶解しない溶媒で処理することな
特徴とする弗素樹脂系多孔質膜の製法にある。
本発明で用いられるポリマーAを構成するテトラフルオ
ロエチレン以外の含弗素ビニルモノマーとしては例えば
、弗化ビニリデン、トリフルオロエチレン、ヘキサフル
オロプロピレン、パーフルオロアルキルビニルエーテル
またはこれらを二種以上含むもの等を挙げることができ
る。ポリマーAにおける共重合比率はほぼ任意に選ぶこ
とができるが、テトラフルオロエチレンの含有量は、多
孔質膜の耐熱性の点から10mal1以上であることが
望ましく、ポリマーBとの相溶性の点から40 mo1
%以下であることが望ましい。又、ポリマーAの分子量
は成形性の点から、およそ5〜50万程度であることが
好ましい。
本発明で用いられるポリマーBとしては例えば ポリメ
チルアクリレート、ポリエチルアクリレート、ポリメチ
ルメタクリレート、ポリエチルメタクリレートまたはこ
れらを主成分とする共重合体を挙げることが出来る。
ポリマーAとポリマーBの分子分散組成物は、たとえば
、 (1)  ポリマーBの原料と々るモノマー中にポリマ
ーAを溶解し、該モノマーを重合する方法、(2)  
ポリマーAとポリマーBとを溶融混練する方法、 (3)  ポリマーAとポリマーBとをそれらの共通溶
媒に同時に或いは別個に溶解した後、混合し溶媒を除く
方法 等によって得ることができる。
このうち、(1)の重合法による場合は、モノマーにポ
リマーAと必要に応じて重合開始剤を溶解し、公知の方
法、例えば窒素中で加熱する方法又は光を照射する方法
等の方法を採用できる。
又、(2)の溶融混練法による場合は、両者のポリマー
の融点又は軟化点以上に加熱した後、公知の方法、例え
ば押し出し機で混練する等の方法を採用できる。
更に、(3)の溶解法による場合、溶媒としてはアセト
/、メチルエチルケトン、メチルイノブチルケトン等の
ケトン類、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル等のエ
ステル類の他、N、N−ジメチルホルムアミド、N、N
−ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド等を例
示することができる。
分子分散組成物の中のポリマーAとポリマーBの重量組
成比率は、製造される多孔質膜の空孔率を決定する重要
な因子のひとつであるが、透過性能と膜強度との性能バ
ランスの点から10/90〜80/20であることが好
ましく、20/80〜50150であることがより好ま
しい。
分子分散組成物を賦形体に賦形する方法としては溶融法
、乾式法のいずれも採用することができ、また、フィル
ム状、管状、中空糸状等の任意の形状に賦形することが
できる。
溶融法によって中空糸状に賦形する場合には、例えば、
該組成物をその融点又は軟化点以上に加熱し、2重円筒
管紡糸口金から押し出す方法を採用することができる。
この時の条件としては中空糸状の賦形体が得られる限り
任意の条件を採用できるが、巻き取り速度をおよそ10
〜500 、l/ min程度として外径が100〜1
000μ情程度、膜厚が20〜200μ情程度となる条
件を採用することが好ましい。また、紡糸時の雰囲気は
例えば、5〜30℃の冷却空気を、[1,1〜a、 o
 m /θθCの速度で流せばよいが、ポリマーの劣化
を抑制するために、不活性ガスな冷却媒体に用いてもよ
い。
又、乾式法によって中空糸状に賦形する場合には、ポリ
マーAとポリマーBの共溶媒で溶解した溶液を、2重円
筒管紡糸口金から押し出し、該溶媒の沸点付近の空気又
は不活性ガスを流しながら賦形することができる。この
時の条件としては同様に、巻摩速度を10〜500m/
min程度として外径100〜1000μ毒程度、膜厚
50〜100μ慣程度の中空糸状の賦形体とすることが
好ましい。
かくして得られた賦形体を、ポリマーBは溶解するがポ
リマーAは溶解しない溶媒で処理することによって多孔
質膜を得ることができる。
ここで供されるポリマーBを溶解するがポリマーAを溶
解しない溶媒としては、ジクロロメタン、クロロホルム
、四塩化炭素、臭化メチル、ジクロロエタン等のハロゲ
ン化炭化水素あるいはテトラヒドロフラン等を挙げるこ
とができる。
賦形体分溶媒で処理する方法としては、該賦形体を溶媒
中に浸漬する方法、該賦形体の一方の表面から他方の表
面に向けて溶媒を圧入する方法、これらの方法を組み合
わせた方法、或いは更に超音波を併用する方法等の方法
を採用することができる。また、溶解速度を上げるため
に、溶媒を適度に加熱して用いてもよい。
溶媒処理終了後、該賦形体会溶媒から取りだし、風乾、
減圧、加熱、減圧加熱等の方法で溶媒を除去することに
よって、本発明の多孔質膜を得ることができる。
本発明において多孔質構造の発現には、ポリマーAとポ
リマーBの相分離機構が関与していると思われるがその
詳細な機構は明きらかでない。
本発明の方法によって得られる多孔質膜においては一方
の表面から他方の表面に向かって貫通した細孔が形成さ
れており、孔径分布の幅が狭い細孔が表面に開孔してい
る。表面に開孔している細孔の径は用いた溶媒の種類、
温度によって変わるがおよそ0.01〜5μ毒程度であ
る。
溶解処理によってポリマーBの全てが常に溶出するわけ
ではなくポリマーBの一部が多孔質膜の構成成分として
残存することもあるが、空孔率はポリマーBの使用量に
ほぼ依存し、およそ10〜80チ程度である。
〔実施例〕
以下、実施例により本発明と説明する。
実施例1 テトラフルオロエチレン/弗化ビニリデンが20 / 
80 (mob/mo1)からなる共重合体60部、ベ
ンゾイルパーオキサイド(104部をメチルメタクリレ
ート40部に溶解した液を、窒素中で65℃で5時間保
持することによって、メチルメタクリレートを重合し、
本発明の分子分散組成物を得た。
続いて、内径10.外径12烟の中空ノズルを用いて、
紡糸温度を220℃とし、20℃の冷却空気を1.0 
fi / 8130で流しながら、引き取り速度を50
9n/ Dlinとして該組成物を中空糸状に賦形し、
内径150μ慣外径290μmの中空糸を得た。
この中空糸220℃のジクロロメタン中に30分間浸漬
し、中空糸の構成成分であるポリメチルメタクリレート
を溶解した後、該中空糸をジクロロメタン中から取り出
し、室温下で中空糸に付着しているジクロロメタンを風
乾除去することによって、本発明の多孔質中空糸膜を得
た。
このようにして得られた中空糸膜の断面を切断し走査型
電子顕微鏡で観察したところ膜面の垂直方向に連通孔が
観察された。また該中空糸膜の表面に存在する細孔を走
査型電子顕微鏡で観察した結果、孔100個の孔径平均
値は15μ濯であり、その変動係数((標準偏差/平均
値)×100(チ))は50チであった。又、水銀圧入
法による空孔率は35%であった。
実施例2 テトラフルオロエチレン/弗化ビニリデンが40 / 
60 (mo’x/mo1)からなる共重合体50部と
メチルメタクリレート50部とをメチルエチルケトン1
000部に溶解した後、2000部のメタノールに混合
して沈殿物を回収し、55℃で減圧乾燥し、本発明の分
子分散組成物を得た。
続いて、該分子分散組成物を内径10露外径12−の中
空ノズルを用いて、紡糸温度を220℃とし、20℃の
冷却空気を1.0 m / secで流しながら、引き
取り速度を50 g / minとして該組成物を中空
糸状に賦形し、内径150μ情外径290μ情の中空糸
を得た。
この中空糸を20℃のクロロホルム中に30分間浸漬し
、中空糸の構成成分であるポリメチルメタクリレートを
溶解した後、該中空糸をクロロホルム中から取り出し、
室温下で中空糸に付着しているクロロホルムを風乾除去
することによって、本発明の多孔質中空糸膜を得た。
該中空糸膜には実施例1と同様の細孔が観察された。ま
た該中空糸膜の表面に存在する細孔電孔100個の孔径
平均値は04μ毒であり、その変動係数((標準偏差/
平均値) x 1oo(%))は55%であった。又、
空孔率は45%であった。
比較例1 特開昭52−40582号公報の実施例1に開示された
方法において、ドラフト比を95、アニール処理条件を
150℃で1分間、延伸条件を20℃で50チとして孔
径の平均値がCL5μmのポリテトラフルオロエチレン
多孔質中空糸膜を得た。該多孔質中空糸膜の孔径の変動
係数は60チであった。
比較例2 特開昭58−91751号公報の実施例5に開示された
多孔質膜の製造方法によって孔径の平均値が01μmの
ポリ弗化ビニリデン多孔質中空糸膜な得だ。該多孔質中
空糸膜の孔径の変動係数は55%でちった。
〔発明の効果〕
本発明の多孔質膜の製造方法によれば孔径分布がシャー
プな多孔質膜を容易に得ることができる。又、ポリマー
A又はポリマーBの使用量によって空孔率の制御が可能
であり、目的とする空孔率を有する多孔質膜を効率良く
得ることができる。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)テトラフルオロエチレンと他の含弗素ビニルモノ
    マーとの共重合体(以下「ポリマーA」という)及びア
    クリル酸エステル系若しくはメタクリル酸エステル系の
    重合体(以下「ポリマーB」という)で構成される分子
    分散組成物の賦形体をポリマーBを溶解するがポリマー
    Aを溶解しない溶媒で処理することを特徴とする弗素樹
    脂系多孔質膜の製法。
  2. (2)含弗素ビニルモノマーが弗化ビニリデン、トリフ
    ルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレンまたはパー
    フルオロアルキルビニルエーテルであることを特徴とす
    る特許請求の範囲第1項記載の弗素樹脂系多孔質膜の製
    法。
JP61144454A 1986-06-20 1986-06-20 弗素樹脂系多孔質膜の製法 Pending JPS63331A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61164893A (ja) * 1985-01-17 1986-07-25 Matsushita Electric Ind Co Ltd 転写型感熱記録用受像体
EP0340732A3 (en) * 1988-05-04 1990-03-21 Millipore Corporation Fluorocarbon membranes and process for making fluorocarbon membranes

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