JPH0141366B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、ポリスルホン系半透膜の製造方法に
関するものである。更に詳しくは過効率に優
れ、しかも透水速度の大きい、異方性を有するポ
リスルホン半透膜の製造方法に関するものであ
る。更に詳しくはポリスルホン系重合体をポリア
クリルアミドを含む非プロトン性溶媒に溶解して
製膜原液を作製せしめ、次いで該原液を所望の形
状の膜状物質を形成せしめたのち、凝固媒体と接
触させてポリスルホン重合体を凝固させて製膜す
ることを特徴とするポリスルホン系分離膜の製造
方法を提供することにある。 近年、廃水処理、海水の淡水化、食品工業ある
いは医療分野等の広範な用途分野において、半透
膜を使用する各種物質の分離技術が注目され、今
後も更に大きな発展が期待されている。 そのような膜分離技術として、水系媒体中に浮
遊、分散ないしは溶解している物質の大きさに応
じて限外過、逆浸透等種々の手法が提案されて
いる。すなわち、上記の各分離目的に応じて膜に
要求される性能が異なることは言うまでもない
が、共通的に要求される性能として、水系媒体の
透過速度が大きいこと、各種物質の半透性に優れ
ていること、機械的強度が大きく、耐熱性、耐薬
品性に優れていることなどが挙げられる。 従来、半透膜に使用されている素材として種々
のものが提案されており、中でも過性能が優れ
たものとしてアセチルセルロース半透膜が著名で
ある。しかし、アセチルセルロース膜は特に耐薬
品性、耐熱性、耐微生物性などに欠点を有してい
るため必ずしも好適な膜とはいえない。 一方、ポリスルホン系半透膜、特に芳香族ポリ
スルホンよりなる半透膜は機械的強度に優れ、耐
化学薬品性、耐熱性、耐微生物性などにも優れて
おり、アセチルセルロース半透膜では使用出来な
かつた分野にも用いられる可能性があり注目され
ている。 ポリスルホン系半透膜については、種々の製膜
方法が提案されている。例えば米国特許第
3615024号、特開昭49−23183、特開昭51−129880
などである。これらの製膜方法はいずれも湿式製
膜法が採用されており、基本的にはポリスルホン
系重合体を溶媒に溶解して製膜原液を作製せし
め、次いで該原液をキヤステイングした後、凝固
浴に浸漬して、脱溶剤して膜を製造する方法であ
る。 前記特許では上記の製膜方法において、良溶媒
にポリスルホンを析出させない程度に非溶媒を添
加することが述べられているが、これら先行文献
に具体的に開示されている非溶媒を用いた場合に
は製膜操作が困難であつたり、膜性能が劣つてい
たりするなど、不都合な点が多かつた。 ここにおいて本発明者等は、上記の欠点を克服
し、優れた膜性能を有するポリスルホン系半透膜
の製造方法を鋭意研究した結果、ポリスルホン系
重合体の溶媒としてポリアクリルアミドを含有し
た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、スル
ホラン又はＮ−メチルピロリドンを使用し、ポリ
アクリルアミドの添加量を特定化することによ
り、機械的強度に優れた異方性を有するポリスル
ホン半透膜を製造し有る事実を見出し、本発明に
到達した。 すなわち、本発明の目的は透水速度が大きく、
過効果に優れた非対称性のポリスルホン系半透
膜の製造方法を提供することにある。 本発明の他の目的はマイクロ過膜、限外過
膜、逆浸透膜用基材等の各種用途分野に応じた分
離性能の設計が可能なポリスルホン系半透膜の製
造方法を提供することにある。 上述した本発明の目的はポリスルホン系重合体
をポリアクリルアミドを含有する非プロトン性極
性溶媒に溶解して、製膜原液を作製せしめ、次い
で該原液を所望の形状の膜状物質に形成せしめた
後、凝固媒体と接触させてポリスルホン系重合体
を凝固させることを特徴とする製造方法によつて
達成される。 本発明に係るポリスルホン系重合体としては芳
香族系のものが好ましく、例えば の繰返し単位を有するポリスルホン、

【式】の繰返し単位を有 するポリアリールエーテルスルホンを代表例とし
て挙げることができる。半透膜として好適なもの
は、重合度が40ないし200の範囲にある。 上記ポリスルホンの溶媒としてはポリアクリル
アミドを含有する非プロトン性極性溶媒を用いる
ことが必須条件である。 非プロトン性極性溶媒としては、Ｎ，Ｎ−ジメ
チルホルムアミド（DMF）、Ｎ，Ｎ−ジメチルア
セトアミド（DMAC）、ジメチルスルホキシド、
Ｎ−メチルピロリドン（NMP）、スルホラン、
ヘキサメチルホスホンアミドなどを例示すること
が出来るが、中でもＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミ
ド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ−メチル
ピロリドン、ジメチルスルホキシド、スルホラン
が好ましい。 ポリアクリルアミドの分子量は500ないし
100000の範囲のものがよく、特に1000ないし
60000の範囲のものが好適である。 分子量が小さいものを用いると透過水量が少な
くなるが、過効果は良くなる。又分子量が大き
いものを用いると透過水量が多くなるが分子量の
小さいものより過効果が悪くなる。ポリアクリ
ルアミドの分子量を調節することによつて過性
能及び透水速度を好適な範囲に調整し得る。一方
ポリアクリルアミドの添加量はポリアクリルアミ
ドと非プロトン性極性溶媒全重量に対して、５な
いし30％の範囲にすべきである。ポリアクリルア
ミドの添加量が少ないと充分な透水速度が得にく
いし、添加量が多すぎるとポリスルホン半透膜の
機械的強度が小さくなる。好ましくはポリアクリ
ルアミドの添加量を７ないし15％の範囲に維持す
ることである。 このようにポリスルホン系重合体を上述の混合
溶媒に溶解して作製した製膜原液を平板、エンド
レスベルト、回転ドラムなどの上に流延、または
スリツト状、アニユラー状などの口金を介して押
し出しなどの方法により、平膜、チユーブ、中空
繊維などの所望の膜状物質に形成する。 該膜状形成物質を空気や窒素などの不活性雰囲
気に接触させるか、又は直接凝固媒体と接触させ
て凝固させる。凝固媒体としては水、上記混合溶
媒を含んだ水溶液又は上記混合性溶媒と相溶性を
有する水溶性物質などいずれの凝固媒体でも採用
することが出来る。 本発明の理解を更に良好にするため、次に本発
明の代表的な実施例を示すが、本発明はこれらの
実施例の記載によつてその範囲を何ら限定するも
のではない。なお実施例に示される百分率および
部は特に断わりのない限り、全て重量基準による
ものである。 実施例 １ ポリアリールエーテルスルホン（商品名UDEL
P3500、ユニオンカーバイト社製）20ｇを、ジ
メチルホルムアミド100ｇに第１表に示す添加剤
を加えた混合液に溶解させた。この溶液をガラス
板上にキヤステイングして膜を作る。次いで25℃
に保たれた水中に静かに浸漬し凝固させる。１分
間浸漬したのち、水洗して水中に保存する。 得られた膜について蒸留水透水量およびポリエ
チレングリコール（平均分子量20000）2000ppm
の水溶液を用いてポリエチレングリコール除去率
を測定した。その結果を第１表に示す。なお、蒸
留水透水量は、25℃圧力４Kg／cm²において測定し
た。また、ポリエチレングリコールの濃度は水溶
液を絶乾した後重量法によつて測定した。

【表】

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ポリスルホン系重合体をポリアクリルアミド
   を含む非プロトン性極性溶媒に溶解して、製膜原
   液を作製せしめ、次いで該原液を所望の形状の膜
   状物質に形成せしめた後、凝固媒体と接触させて
   ポリスルホン系重合体を凝固させて製膜すること
   を特徴とするポリスルホン半透膜の製造方法。 ２ 非プロトン性極性溶媒が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、スルホラン又はＮ−メチル
   ピロリドンである特許請求の範囲第１項記載の方
   法。 ３ 非プロトン性極性溶媒100ｇ当り、ポリアク
   リルアミドが５ないし30ｇの割合で用いる特許請
   求の範囲第１項記載の方法。