JPH08506376A - 微孔性pps膜製造法 - Google Patents

微孔性pps膜製造法

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Abstract

(57)【要約】 本発明は、スルホン化されていないポリ(フェニレンスルフィド)ポリマーと、無定形ポリマーと任意に可塑剤の混合物を製造し、生成した混合物を加熱し、混合物を押し出し成形又は任意に注型を施して膜とし、この膜を制御された冷却(急冷)又は凝固に付し、そして膜を浸漬し、その間任意に浸漬前、浸漬中、及び/又は浸漬後、引き伸ばすことによってスルホン化されていないポリ(フェニレンスルフィド)ポリマーから微孔性膜を製造する製造法に関する。

Description

【発明の詳細な説明】 微孔性PPS膜製造法 技術分野 本出願の米国特許出願は、米国特許出願番号第746,756号(1991年 8月19日出願)、現在米国特許第5,246,647号(1993年9月21 日出版)、の一部継続出願であり、米国特許出願第746,756号は米国特許 出願第329,666号(1989年3月28日出願)、現在米国特許第5,0 43,112号、の一部継続出願である。この両者は、その全体が参照として本 明細書に記載されている。 本発明は、スルホン化されていないポリ(フェニレンスルフィド)(PPS) ポリマー、無定形ポリマー、及び任意には、溶媒及び/又は任意の非溶媒を含む 混合物から微孔性膜を製造する方法に関する。このような膜は、限外濾過、ミク ロ濾過、深部濾過、マクロ濾過、膜蒸留、及び膜除去の膜分離操作による液体の 処理に有用である。本発明の膜は又、混成の液体及び/又は気体を分離する膜の 微孔性の支持体として有用である。 背景技術 今までは、微孔性膜は、ポリエチレン及びポリプロピレンのようなポリオレフ ィンから製造されていた。そのようなポリオレフィン膜を製造する一つの典型的 な方法は、ポリオレフィンを溶媒、又は溶媒と非溶媒との混合物に溶解し、この ポリオレフィン/溶媒/非溶媒の混合物を押し出し成形して膜とし、この膜を浸 漬浴中に浸すことを含む押し出し成形法によって製造する方法である。もう一つ のそのようなポリオレフィン膜の製造方法は、融解したポリオレフィンから膜を 押し出し成形し、つづいて膜を冷却して引き延ばすことを含む融解−押し出し成 形法による方法である。しかし、ポリオレフィンは安価で、製造が容易である一 方、比較的低い温度で熱歪みを生じるものである。 ポリ(フェニレンスルフィド)ポリマーは、高ガラス転移温度、高結晶融点、 高熱安定性、及び高溶媒抵抗性を持つ高性能熱プラスチックである。このような 特性は、高温で、有機性、酸性、又は塩基性の液体を扱う液体分離、特に膜分離 法に使用できる膜としてポリ(フェニレンスルフィド)ポリマーを有用なものと した。 高温に対する抵抗性、及び/又は溶媒抵抗性が要求される場合に適用するポリ (フェニレンスルフィド)ポリマーが望ましいものであるとしたその際立った特 性は、そのようなポリマーを膜に加工するには非常に困難なものとした。特に、 ポリ(フェニレンスルフィド)ポリマーは、高い膜製造温度、膜製造でしばしば 要求される250℃以上の温度で比較的低い溶液粘性を示すので、そのようなポ リマーを膜とするのが一層困難なものとしている。ポリ(フェニレンスルフィド )ポリマーが示す低溶液粘性は、高い流動性(フラックス性)の微孔性膜を製造 するのに必要な40重量%よりも少ないポリマーを含む押し出し混合体、又は鋳 造用混合体に関しては問題が多い。そのような低い溶液粘性はまたポリ(フェニ レンスルフィド)ポリマーから中空ファイバー微孔性膜の押し出し成形を特に困 難にしている。 更に、ポリ(フェニレンスルフィド)ポリマーは極端に溶媒抵抗性であるので 通常の溶媒には不溶であると考えられる。それ故に膜を形成させる為にはたとえ ばPPSはポリ(フェニレンスルフィド)を濃硫酸の様な非常に強い酸に溶解す ることによってスルホン化し、スルホン化されたポリ(フェニレンスルフィド) はシメチルホルムアミドやジメチルアセトアミドのような通常の溶媒に可溶にな ることが考えられる。この操作での問題は、製造された膜は、ポリ(フェニレン スルフィド)よりなるものではなくスルホン化されたポリ(フェニレンスルフィ ド)よりなるものであり、これは通常の溶媒に可溶になることである。このよう にして優れた溶媒抵抗性が失われてしまう。 必要なことは、成形中に、スルホン化されていないポリ(フェニレンスルフィ ド)ポリマーを化学的に変性したり分解したりする事がなく、このことによりス ルホン化されていないポリ(フェニレンスルフィド)ポリマーの高い強度、温度 抵抗性及び溶媒抵抗性が製造された膜に維持される可塑剤、即ち溶媒及び任意の 非溶媒を用いた、スルホン化されていないポリ(フェニレンスルフィド)ポリマ ーから微孔性膜を製造する製造法である。 更に必要なことは、ポリ(フェニレンスルフィド)ポリマーの溶液粘度を増加 させる方法であり、このことにより膜はそのようなポリマーから膜を製造するの に必要な高温度で非常に容易に製造することができ、また一方スルホン化されて いないポリ(フェニレンスルフィド)ポリマーの高温度に対する抵抗性、及び溶 媒に対する抵抗性を維持することである。 特に必要なことは、スルホン化されていないポリ(フェニレンスルフィド)ポ リマーから高い流動性(フラックス)をもつ微孔性膜を製造する方法である。 本発明の膜はこれらの目的を達成し、そして非常に優れた溶媒抵抗性及び温度 抵抗性を示すものである。この膜はまた強い引っ張り強さを持っている。これら の膜は限外濾過、ミクロ濾過、深部濾過、マクロ濾過、膜ストリピング、及び膜 蒸留のような液体分離の為の微孔性膜として、また混成溶液又は混成気体分離膜 の微孔性支持体として有用である。 発明の開示 一つの観点に於いて、本発明は以下に示す工程よりなるポリ(フェニレンスル フィド)ポリマーから微孔性膜を製造する方法に関する: A. (i) 少なくとも1種のポリ(フェニレンスルフィド)ポリマー; (ii) 加温下において実質的に安定であり、そのガラス転移温度は少なくと も約−100℃であり、周囲(ambient)条件下でポリ(フェニレンスル フィド)ポリマーに少なくとも部分的に非相溶性の少なくとも1種の無定形ポリ マー;および (iii) 任意に押し出し温度、或いは注型温度で少なくとも約10重量%の ポリ(フェニレンスルフィド)ポリマーを溶かすことが出来る少なくとも1種の 有機化合物よりなる可塑剤 を含む混合物を形成し; B. この混合体を流体になる温度にまで加熱し; C. 膜が形成される条件下でこの流体を押し出し又は注型し; D. 膜が固化する条件下で、膜を少なくとも一つのゾーンを通過させることに よって膜を、制御された冷却、又は凝固に曝し; E. 該ポリ(フェニレンスルフィド)ポリマー用の該任意の可塑剤の少なくと も1部、該無定形ポリマーの少なくとも1部、或いはそれらの組み合わせが膜か ら除去されるような条件下で、該膜を少なくとも一つのゾーンを通過させること により該膜を浸漬し;そして F. 最終の微孔性膜を製造する。 いま一つの実施態様として、本発明は更に次の工程が追加される: G. 浸漬する前、浸漬中、浸漬後、またはその組み合わせに於いて、膜を通る 流体のフラックス性を増加させる為に膜を引き延ばすと共に、その間膜は、25 ℃以上の温度であり、且つ浸漬前、及び浸漬中は、ポリ(フェニレンスルフィド )ポリマー、又はポリ(フェニレンスルフィド)ポリマーと無定形ポリマーの混 合体、又はポリ(フェニレンスルフィド)と無定形ポリマーと可塑剤との混合体 の融点の温度以下であり、浸漬後はポリ(フェニレンスルフィド)の融点以下で ある。 更にいま一つの実施態様として本発明はさらに次の工程の追加により成ってい る H. 浸漬前、浸漬後、引き延ばす前、引き延ばし後、又はそれらの組み合わせ により、ポリ(フェニレンスルフィド)ポリマー、ポリ(フェニレンスルフィド )と無定形ポリマーの混合体、又はポリ(フェニレンスルフィド)無定形ポリマ ーと可塑剤の混合体のガラス転移温度以上の温度であってポリ(フェニレンスル フィド)ポリマーの融点より約10℃低い温度又はポリ(フェニレンスルフィド )と無定形ポリマー混合体、又はポリ(フェニレンスルフィド)ポリマーと無定 形ポリマーと可塑剤との混合体の降下した融点より約10℃低い温度に膜を30 秒から24時間曝すことによってアニーリング処理する。 本発明は又該ポリ(フェニレンスルフィド)ポリマーの結晶化度が少なくとも 10%であり、融点が少なくとも約190℃である微孔性膜に関する。 他の観点に於いて、本発明は引き延ばされていない膜に関するものであり、さ らに次の追加の工程を含む: I. 浸漬前、浸漬後、又はそれらの組み合わせで、ポリ(フェニレンス ルフ ィド)ボリマー、又はポリ(フェニレンスルフィド)ポリマーと可塑剤との混合 体のガラス転移温度以上の温度であってポリ(フェニレンスルフィド)ポリマー の融点より10℃低い温度、又はポリ(フェニレンスルフィド)ポリマーと可塑 剤との混合体の降下した融点より約10℃低い温度に、30秒から24時間の範 囲内の温度に曝すことによりアニーリング処理する。 他の観点に於いて、本発明は引き延ばされていない膜に関する。そこではポリ (フェニレンスルフィド)ポリマーは、少なくとも約10%の結晶化度であり、 融点は少なくとも約190℃である。 図面の簡単な説明 図1は、常圧で、温度とPPSの溶媒(m−テルフェニル、4−フェニルフェ ノール、及びジフェニルスルホン)に対する溶解度(比重量%)との関係を示す 。 発明の詳細な説明と好ましい実施態様 〔ここで使用されている語の定義〕 “無定形ポリマー”は、通常の無定形ポリマーを指し、好ましくはポリスルホ ン;ポリアリールスルホン;ポリエーテルスルホン;スチレンコポリマー;ポリ エーテルイミド,ポリエーテルイミドコポリマー;エチレンコポリマー;無定形 ポリエステル;無定形セルロースエステル;ポリカルボネート;ポリスチレン; ポリシロキサン;ポリアクリレート;ポリメタアクリレート;ポリ(ビニルアセ テート);ポリベンズイミダゾール;及びポリアクリルアミドよりなる群より独 立して選ばれたポリマーである。 “可塑剤”は、優先して炭素及び水素、そして任意に酸素、窒素、イオウ、ハ ロゲン、及びそれらの混合物よりなる少なくとも一種の溶媒を意味し、該溶媒は 分子量が約160から約650の範囲内であり、少なくとも1個の5員環、6員 環、又は7員環構造を含み、そして沸点は約150℃から約480℃の範囲内の ものである。 “可塑剤”は又好ましくは、4,4’−シブロモビフェニル;1−フェニルナ フタレン;フェノチアジン;2,5−ビフェニル−1,3,4−オキサジアゾー ル;2,5−ジフェニルオキサゾール;トリフェニルメタノール;N,N−ジフ ェニルホルムアミド;m−テルフェニル;ベンジル;アントラセン;4−ベンゾ イルビフェニル;ジベンゾイルメタン;2−ビフェニルカルボン酸;シベンゾチ オフェン;ペンタクロロフェノール;ベンゾフェノン;1−ベンゾイル−2−ピ ロリジノン;9−フルオレノン;2−ベンゾイルナフタレン;1−ブロモナフタ レン;ジフェニルスルヒド;1,3−ジフェノキシベンゼン;フルオレン;テト ラフェニルメタン;p−クアテルフェニル;1−フェニル−2−ピロリジノン; 1−メトキシナフタレン;水素化された、及び部分水素化されたテルフェニル; 1−エトキシナフタレン;1,3−ジフェニルアセト ン;1、4−ジベンゾイルブタン;フェナントレン;4−ベンゾイルビフェニル ;o−テルフェニル;1,1−ジフェニルアセトン;o,o−ビフェノール;2 ,6−ジフェニルフェノール;1,2,3−トリフェニルベンゼン;トリフェニ レン;4−ブロモビフェニル;2−フェニルフェノール;チアアントレン;4, 4’−ジフェニルベンゾフェノン;3−フェノキシベンジルアルコール;4−フ ェニルフェノール;9,10−ジクロロアントラセン;p−テルフェニル;2− フェノキシビフェニル;トリフェニルメタン;4,4’−ジメトキシベンゾフェ ノン;9,10−ジフェニルアントラセン;フルオロアントラセン;ジフェニル スルホン;フタル酸ジフェニル;テレフタル酸ジフェニル;イソフタル酸ジフェ ニル;炭酸ジフェニル;2,6−ジメトキシナフタレン;2,7−ジメトキシナ フタレン;4−ブロモジフェニルエーテル;ピレン;9,9’−ビフルオレン; 4,4’−イソプロピリデンジフェノール;2,4,6−トリクロロフェノール ;イプシロン−カプロラクタム;1−シクロヘキシル−2−ピロリジノン、及び これらの化合物の混合物よりなる群より独立して選ばれた少なくとも一つの溶媒 を意味する。 “可塑剤”は、又好ましくは更に、1,3,5−トリフェニルベンゼン;テト ラフェニルシラン;ジフェニルスルホキシド;ジフェニル酸;4−アセチルビフ ェニル;ビベンジル;ジフェニルメチルリン酸;トリフェニルリン酸;シクロヘ キシルフェニルケトン;鉱物油;ステアリン酸ブチル;安息香酸フェニル;1− フェニルデカン;1,3−ジフェノキシベンゼン;1,8−ジクロロアントラキ ノン;ポリリン酸;フタル酸ジオクチル;5−クロロベンゾオキサゾロン;ビス (4−クロロフェノールスルホン);クロルリン酸ジフェニル;スルホラン;ミ リスチン酸メチル;ステアリン酸メチル;ヘキサデカン;フタル酸ジメチル;テ トラエチレングリコールジメチルエーテル;ジエチレングリコールシブチルエー テル;ドコサン;ドトリアコンタン;テトラフェニレン; ペンタフルオロフェノール;パラフィン油;1−メチル−2−ピロリジノン及び 4,4’−ジヒドロキシベンゾフェノンよりなる群より選ばれた少なくとも一つ の非溶媒を含むものである。 “ポリ(フェニレンスルフィド)”又は“PPS”は、ポリ(フェニレンスル フィド)よりなる重合物質を意味する。通常このポリマーはp−ジクロロベンゼ ンと硫化ナトリウムから合成されるか、又はPhillips Petrole um社,Bartlesville市,Oklahoma州,又はAldric h Chemical社から(又は次に記載したようにして)入手される。 Aldrich Chemical社から入手したロット#172CJである PPSは、入手したそのままで溶解度試験に使用した。高温度溶媒として試験さ れた殆どの有機化合物はAldrich Chemical社から得られたもの であり、これらは入手したままで使用した。その他の有機薬品は、Chemic al Sources U.S.A. (Directries Pub.Inc .出版,Boca Ratan市,Florida州)にリストされているサプ ライヤーから入手出来る。 本発明で有用なポリ(フェニレンスルフィド)ポリマーは硫酸化されていない ものである。それから膜を製造するPPSポリマーは、好ましくは結晶化度は少 なくとも約10%であり、さらに好ましくは少なくとも約20%であり、更に好 ましくは少なくとも約30%であり、そして融点は少なくとも約190℃であり 、更に好ましくは少なくとも約250℃のものである。 oechst Celanese社の商標)は、ガラス転移温度が約90℃であ り、融点は285−300℃である。このような市販のPPSはその引っ張り強 さは約12,500psi(86.2×106Pa)(ASTM試験法D −638)であり、そして伸びは23℃で3−6%であり(試験速度は約0.2 in/分(0.5cm/分)、曲げ力は約21,000psi(144.8×1 06Pa)(ASTM試験法D−790,5%たわみ)であり、曲げ係数は、約 0.6×106psi(4.14×109Pa)(ASTM試験法D−790)で ある。このようなPPSの合成は、当業者には良く知られたことである。米国特 許第3,354,129号、及び第3,524,835号参照、この参照中に関 連事項が記載されており、本明細書中に参照として記載されている。 〔無定形ポリマー〕 本発明に於いて有用な無定形ポリマーは、室温で、可塑剤の存在下、又は非存 在下でポリ(フェニレンスルフィド)ポリマーと少なくとも一部分は混和しない 。通常この分野に於いては、二種のポリマー、及び溶媒と任意の非溶媒より成る 可塑剤を含む2成分系及び3成分系は、その系の成分の相対的な成分比によって 単一相、或いは二つの共存相を形成する。相容性(compatibility )なる語はこの分野ではしばしば熱力学的な意味で混和性(miscibili ty)と同意義に使用される。溶媒及び任意の非溶媒中の2種のポリマーの混合 物の混和性を測定するために通常溶液法が用いられる。混和性を測定する一つの 方法は、2種のポリマーと溶媒及び任意の非溶媒を混合する方法である。数日間 放置して、もし相が分離していなければ混和性であると考え、もし相が分離して いればその2種のポリマーは混和性でないと言うことが出来る。本発明に於いて 、混合体中のポリ(フェニレンスルヒド)ポリマー、無定形ポリマー、溶媒及び 任意の非溶媒より成る任意の可塑剤の相対濃度は、生成した2成分系、又は3成 分系が非混和性、即ち室温で、高々50℃、膜形成温度以下で物理的に多相系に なるようなものでなければならない。C.オラビシ(Olabisi),“Po lyblends”,Encyl.of C hem.Tech. ,第3版,Interscience社,New York 市,New York州,18巻,443頁(1982);H.トムパ(Tom pa),“Polymer Solutions”,Academic Pre ss社,New York市,New York州,200−201頁(195 9);J.ヒルデブランド(Hildebrand)ら,“The Solub ility of Non−Electrolytes”,第3版,Rhein hold Publishing社,New York市,New York州 ,382−383頁(1950);D.R.ポール(Paul),“Inter facial Agents(Compatibilizers)For Po lymer Blends”,Polymer Blends,第2巻,Aca demic Press社,New York市,New York州,35− 36頁(1978);P.J.フローリ(Flory),“Principal s of Polymer Chemistry”,Cornell Univ ersity Press社, Ithaca市,New York州,554 −559頁(1953);H.モラウェッツ(Morawetz),“Macr omolecules in Solution”,Interscience Publishing社,New York市,New York州,85− 88頁(1965)を参照、その関連部分は参照として本明細書に記載されてい る。 本発明の有用な無定形ポリマーは、膜の生成で必要な加熱に対して安定である 。この無定形ポリマーは150℃以上で安定であり、好ましくは200℃以上、 更に好ましくは250℃以上で安定である。加熱温度で安定であると言うことは 、この無定形ポリマーが膜形成温度で実質的に分解が起こらないということであ る。本発明で有用な無定形ポリマーは、好ましくは少なくとも約−100℃、よ り好ましくは少なくとも−80℃、更に好ましくは少なくとも−6 0℃のガラス転移温度を有している。本発明の有用な無定形ポリマーは、好まし くは分子量は少なくとも約500であり、より好ましくは少なくとも約1,00 0である。本発明で有用な無定形ポリマーは好ましくは分子量は約4×106よ り小さく、より好ましくは3×106より小さく、更により好ましくは1×106 より小さいものである。 本発明で使用される好ましい無定形ポリマーは、ポリスルホン類;ポリエーテ ルスルホン類;スチレン−アクリロニトリルやスチレン−無水マレイン酸コポリ マーのようなスチレンコポリマー類;酢酸酪酸セルロースや酢酸プロピオン酸セ ルロースのような無定形セルロースエステル類;無定形エチレンコポリ 商標)のような無定形セルロースエーテル類;ポリカルボネート類;ポリスチレ ン類;ポリシロキサン類;ポリアクリレート類;ポリメタアクリレート類;ポリ (ビニルアセテート)類;及びポリアクリルアミド類を包含する。更に好ましい 無定形ポリマーは、ポリスルホン類;ポリエーテルスルホン類;無定形ポリエス テル類;及びポリカルボネート類を含むものである。 〔可塑剤〕 本発明に於ける有用な可塑剤は、膜製造温度で存在するポリ(フェニレンスル フィド)ポリマーの、好ましくは約10重量%を溶解することが出来る少なくと も一つの有機化合物より成る。可塑剤は、より好ましくはポリ(フェニレンスル フィド)ポリマーの少なくとも25重量%、更に好ましくはポリ(フェニレンス ルフィド)ポリマーの50重量%を溶解するものである。もし溶媒と非溶媒の混 合体そのものが膜製造温度でポリ(フェニレンスルフィド)ポリマーの少なくと も約10重量%を溶解するものであれば、可塑剤はポリ(フェニレンスルフィド )ポリマーに対する溶媒、又はポリ(フェニレンスルフィド) ポリマーに対する溶媒と非溶媒の混合物よりなっていてもよい。ポリ(フェニレ ンスルフィド)ポリマーに対する溶媒は、膜製造温度でポリ(フェニレンスルフ ィド)ポリマーの少なくとも10重量%を溶解する。ポリ(フェニレンスルフィ ド)ポリマーに対する非溶媒は、膜製造温度でポリ(フェニレンスルフィド)ポ リマーの10重量%より少ない量を溶解する。 本発明の有用な可塑剤(溶媒)の好ましい種類は、優先的に炭素及び水素より なり、又任意に酸素、窒素、イオウ、ハロゲン、及びそれらの混合よりなる有機 化合物であり、その有機化合物の分子量が160から650の間であり、少なく とも一個の5員環、6員環、又は7員環構造を含み、そしてその沸点は150℃ から480℃の間のものである。一つの観点に於いては、芳香性6員環が好適で ある。好ましい溶媒は前に述べた通りである。 〔非溶媒〕 本発明で有用な非溶媒の好ましい種類は、優先して炭素、水素、及び任意に酸 素、リン、珪素、窒素、イオウ、ハロゲン、及びそれらの混合よりなる有機化合 物であり、そしてその有機化合物の分子量は120から650の間であり、そし てその沸点は150℃から480℃の間である。更に好ましい非溶媒はその沸点 が280℃から480℃の間のものであり、さらに好ましくは300℃から48 0℃の間のものである。非溶媒は好ましくは、上昇する温度で、使用した溶媒に 可溶であることである。好ましい非溶媒は先に記述した通りである。 混合物中のそれぞれの成分の濃度は色々であってよく、所望の膜の特性によっ て異なる。例えば多孔性及びポアの大きさ、そしてその製造方法によって異なる ものである。混合物中のPPSポリマーの濃度、無定形ポリマーの濃度、及び可 塑剤の濃度は、その膜を製造する温度で押し出し成形、又は注型するのに適宜な 粘稠度をもつ混合物にする濃度である。混合物の粘稠度は、膜の製造に当たって その流動体の粘度が高すぎるものであってはならないし又その粘稠 度は膜を形成する為に必要な物理的な性質に欠けるほどに低いものであってはな らない。PPSポリマー、無定形ポリマー、及び可塑剤の押し出し成形混合物は 、通常非ニュートン粘度を持つものであり、それ故にその混合物は粘度に依存し た剪断速度を示す。この混合物は好ましくは押し出し成形温度で、10から10 ,000sec-1の剪断速度で、100ポアズから10,000ポアズの間の粘 度を持つものである。 混合物中のPPSポリマーの濃度は、好ましくは10重量%から90重量%で あり、より好ましくは20重量%から80重量%であり、更により好ましくは2 5重量%から75重量%である。 混合物中の無定形ポリマーの濃度は、好ましくは3重量%から80重量%であ り、より好ましくは3重量%から70重量%であり、更により好ましくは3重量 %から65重量%である。 〔製造〕 本発明の膜は注型又は押し出し成形によって製造されてもよい。注型に於いて は、ポリマーは上昇した温度で、少なくとも一つの溶媒及び任意にはポリ(フェ ニレンスルフィド)ポリマーに対する少なくとも一つの非溶媒よりなる可塑剤と 接触させる。混合物が接触する上昇した温度は、混合物が流動体である温度であ り、又ポリマーが実質的に分解する温度以下であり、又溶媒と任意の非溶媒より なる可塑剤の沸騰する温度以下である。温度の上限は好ましくは400℃以下で あり、より好ましくは380℃以下であり、更により好ましくは370℃以下で ある。最低の温度限界は、好ましくは少なくとも25℃である。接触は、好まし くは適宜な混合、或いは攪拌によって行う。 注型の場合は、膜は混合物を滑らかな支持表面に注ぐことによって平らなシー トに注型し、それからドクターブレード(doctor blade)又は注型 バーのような適宜な器具を用いて適当な厚さに引き伸ばしてもよい。別法 としては、混合物をエンドルスベルト、又は回転ドラム上で成形する連続工程で 成形してもよい。成形表面は、その操作の後、膜を容易にその表面から剥がすこ とが出来るものである。例えば、膜はシリコン、被膜されたガラス、TE 或いは膜が癒着しないような表面で注型成形する。別法としては、混合物は、後 で最終の膜から溶解脱離する支持体の表面上で注型成形される。混合物は、また 多孔性の支持体表面上で注型成形されてもよい。注型成形膜はその後続いて急冷 又は凝固し、浸漬し、そして任意に押し出し成形工程により形成される膜につい て後述されているようにして引き伸ばされる。 膜は前述したポリ(フェニレンスルフィド)ポリマー混合物から押し出し成形 される。押し出し成形混合物の組成は、押し出し成形される前に、通常の混合機 、例えばホバルト混合機中で、通常の方法で混合することによって合してもよい 。押し出し成形混合物は、レジンケトル中で加熱しなから合わせ混合される。別 法としては、押し出し成形混合体は双羽根(ツウィンスクリュー)押出機で混合 体を押し出して合わせ、押し出し物を冷却し、そしてシングルか又はツウィンの スクリュー押出機に入れやすくする為に押し出し物を挽くか又は丸めて微粒子に する。別法としては、押し出し組成物の成分は、直接溶解ポット又はツウィンス クリュー押出機中で合し、そして一工程で膜として押し出してもよい。静的な混 合機の使用は、成分の適宜な混合を全うする助けになる。 混合物は押し出し成形するに適宜な粘性を持つ流体になるような温度に加熱さ れる。その温度は、ポリ(フェニレンスルフィド)ポリマー、無定形ポリマー、 及び/又は可塑剤が分解するほどの高い温度、又は長い加熱時間であってはなら ない。その温度は押し出し成形することが出来ない程に流体の粘性が増加する、 そのような低い温度であってはならない。押し出し成形温度は好ましくは100 ℃から400℃の間であり、更に好ましくは110℃から380℃ の間であり、より更に好ましくは120℃から370℃の間である。 ポリマーと可塑剤の混合物はフイルム、チューブ、又は中空ファイバーダイ( 紡糸口金)を通して押し出し成形される。中空ファイバー紡糸口金は典型的には 多孔であり、多繊維のトウを生成する。中空ファイバー紡糸口金は、押し出し成 形物のコアに流体を供給する機能を備えている。このコア流体は、中空ファイバ ーが紡糸口金を出る時に中空ファイバーの崩れを防ぐ為に使用される。このコア 流体は例えば窒素ガス、空気、炭酸ガス、又は他の不活性ガスのようなガスであ っても良いし、又ポリマーに対して非溶媒である液体であっても良い。適宜なコ ア液体の例は、フタル酸ジオクチル、ステアリン酸メチル、ポリ のある微孔性膜となる。溶媒と非溶媒コア流体の混合体は内部スキンの形態を調 整するのに使用することができる。非溶媒流体は、外部スキンを造る為に中空フ ァイバー膜の外側に任意に使用される。 ダイを出た押し出し物は、一つ又はそれ以上の制御された冷却(急冷)、又は 凝固ゾーンに送られる。急冷或いは凝固ゾーンの環境は気体であっても良いし又 液体であっても良い。急冷又は凝固ゾーン内で押し出し物は急冷及び/又は凝固 操作を行い、可塑剤の任意の自動的な除去によって膜は固化する。 好ましい実施態様としては、膜は最初空気、窒素ガス、又は他の不活性ガスの ようなガス環境で急冷される。好ましい実施態様としては、相分離を起こすに十 分な時間を与える為に膜はゆっくり急冷又は冷却される。ゆっくりした急冷又は 冷却することにより、無定形ポリマーの比較的低い濃度、即ち15重量%以下の 濃度を使用することが出来、この間膜は未だ高い流動性を持っている。 ガス急冷ゾーンの温度は、適宜な速度で固体化が起こる温度である。ガス急冷ゾ ーンの温度は好ましくは0℃から275℃の範囲であり、より好ましくは5℃か ら270℃の範囲であり、更により好ましくは25℃から200℃の範囲である 。ガス急冷ゾーン中の滞留時間は、膜が固化するに十分な時間である。ガス急冷 ゾーン中の滞留時間は、好ましくは少なくとも約0.01秒であり、より好まし くは少なくとも約0.5秒、更により好ましくは2秒である。ガス急冷ゾーン中 の滞留時間は、好ましくは少なくとも約300秒以内であり、より好ましくは少 なくとも約120秒以内、更により好ましくは90秒以内である。ガス急冷ゾー ン内でガスの流速及び温度の調節を助ける為にシュラウド(Shroud)を用 いても良い。ガス急冷につづいて或いはガス急冷の代わりに膜は、水、エチレン グリコール、又はグリセロールのようなポリ(フェニレンスルフィド)ポリマー に対する実質的な非溶媒、及び任意に膨潤試薬の効果的な量を含んでいる液体の 環境で、任意に急冷、又は凝固されても良い。急冷液体の温度は、その温度では 膜は如何なる障害も受けず、またその温度で適宜な速度で固化が起こる温度であ る。液体急冷温度は、好ましくは0℃から275℃の間であり、より好ましくは 5℃から250℃の間であり、更に好ましくは10℃から225℃の間である。 液体急冷ゾーン中の滞留時間は、膜が固化するに十分な時間である。液体急冷ゾ ーン中の滞留時間は、好ましくは、少なくとも0.01秒であり、より好ましく は少なくとも0.5秒であり、そして更に好ましくは少なくとも2秒である。液 体急冷ゾーン中の滞留時間は、好ましくは少なくとも300秒以内であり、より 好ましくは120秒以内であり、更に好ましくは90秒以内である。 急冷及び/又は凝固に続いて、膜を少なくとも1部の可塑剤、1部の無定形ポ リマー、或いはそれらの組み合わせを除去する為に一つ又はそれ以上の浸漬ゾー ンを通過させる。浸漬ゾーンは可塑剤の全て、及び/又は無定形ポリマー の全てを膜から除く必要はない。浸漬ゾーンは好ましくは可塑剤及び無定形ポリ マーの実質的な量を膜から除くことである。好ましくは浸漬ゾーンは可塑剤を浸 漬した膜の5重量%以下の濃度まで除くことであり、より好ましくは浸漬した膜 の2.0重量%以下の濃度まで除くことであり、更により好ましくは浸漬した膜 の0.5重量%以下まで除くことである。好ましくは、浸漬ゾーンは無定形ポリ マーを、浸漬した膜の5重量%以下の濃度まで除くことであり、より好ましくは 浸漬した膜の2.0重量%以下の濃度まで除くことであり、更により好ましくは 浸漬した膜の0.5重量%以下まで除くことである。 浸漬ゾーンは、ポリ(フェニレンスルフィド)ポリマーに対する非溶媒及び、 可塑剤及び/又は無定形ポリマーに対する溶媒である液体より成っている。好ま しい浸漬液は、トルエン、キシレン、アセトン、メチルエチルケトン、N−メチ ルピロリジノン、水、及びメチレンクロリド、四塩化炭素、トリクロロエチレン 、及び1,1,1−トリクロロエタンのような塩素化炭化水素などである。もし 酸又はアルカリに可溶な溶媒、及びポリ(フェニレンスルフィド)ポリマーに対 する任意の非溶媒が押し出し成形又は注型成形に使用されている場合は、浸漬液 は酸性又はアルカリ性水溶液を含んでいても良い。 浸漬浴の最高の温度は、その温度では膜は不都合な影響を受けない温度である 。浸漬浴の最低の温度は、その温度で膜から可塑剤及び/又は無定形ポリマーを 適宜な速度で除くことが出来る温度である。浸漬浴の温度は、好ましくは0℃か ら250℃の間であり、より好ましくは5℃から200℃の間であり、さらに好 ましくは10℃から150℃の間である。浸漬浴中の滞留時間は、好ましくは、 可塑剤及び/又は無定形ポリマーの少なくとも1部を除くに十分な時間である。 浸漬浴中の滞留時間は、好ましくは14時間以内であり、より好ましくは2時間 以内である。浸漬浴中の滞留時間は、好ましくは1秒以上であり、より好ましく は30秒以上である。 本明細書中に、溶媒(又は可塑剤)又は非溶媒として記載されている有機化合 物は、商品としての膜を製造する場合に大量に用いる必要がある。そうであるか ら、環境的に許容される化合物(例えばハロゲン原子を含まない化合物)が好適 であろうことが期待される。同じように商業的規模で使用される好ましい浸漬又 は急冷有機化合物は環境的に許容されるものでなければならないであろう。 浸漬に続いてその膜は乾燥される。乾燥の前に膜中に残留している浸漬液は、 表面張力の低い、そして浸漬液の為の溶媒であり、またそれは乾燥中に微孔の崩 壊の可能性を減少させる為のポリ(フェニレンスルフィド)ポリマーに対する非 溶媒であるより揮発し易い、非極性の乾燥剤で任意に交換してもよい。好 パノール、又はイソオクタンなどである。その交換は膜に不都合な影響を与えな い温度で行われ、好ましくは0℃から100℃の範囲内である。膜は空気又は窒 素のような不活性ガス中で乾燥される。乾燥は減圧でおこなってもよい。膜は乾 燥が適宜な速度で行えるような温度、また膜に不都合な影響を与えないような温 度で乾燥される。乾燥温度は、好ましくは0℃から180℃の間であり、より好 ましくは10℃から150℃の間であり、更に好ましくは15℃から120℃の 間である。乾燥時間は好ましくは24時間以内であり、より好ましくは6時間以 内である。乾燥時間は好ましくは少なくとも30秒であり、より好ましくは少な くとも60秒である。 膜は、膜のフラックス及び強さを改善する為にゴデットのような通常の装置を 使用して急冷又は凝固工程の後、任意に引き出されるか又は引き伸ばされる。引 き伸ばしは、浸漬前、浸漬中、浸漬後、乾燥前、乾燥中、乾燥後、或いはこれら の組み合わせで行われる。引き伸ばし温度は、引き伸ばしの時に膜が可塑 剤を含んでいるかどうかに依存している。実質的に可塑剤を含んでいない膜に対 しては、膜はガラス転移温度以上で、又ポリ(フェニレンスルフィド)ポリマー の結晶融解温度以下の温度で引き伸ばされる。PPS膜が引き伸ばされる最低の 温度は、好ましくは少なくとも約90℃であり、より好ましくは少なくとも約1 00℃である。膜が引き伸ばされる最高温度は、好ましくは約270℃以下であ り、より好ましくは約260℃以下である。可塑剤を含んでいる膜に対しては、 膜は室温からポリ(フェニレンスルフィド)ポリマーの融点又はポリ(フェニレ ンスルフィド)ポリマー及び可塑剤の混合物の低下した融点の範囲内で引き伸ば される。好ましい低い引き伸ばし温度は25℃以上であり、好ましい上限の引き 伸ばし温度は低下した融点温度よりも約10℃低い温度である。膜は張力を懸け ながら膜を引っ張ることによって引き伸ばされる。膜は、1.1から40の範囲 の比で引き伸ばされる。より好ましくは1.5から30の範囲内の比で引き伸ば される。引き伸ばし率は、引き伸ばす前の膜のもとの長さに対する引き伸ばした 後の最終の膜の長さとの比で表す。引き伸ばしの程度は又次の算式によって伸び %を示すことが出来る: ここでLfは引き伸ばした後の最終の膜の長さであり、そしてLiは引き伸ばす前 の膜の最初の長さである。引き伸ばしは一工程で行うか又はそれぞれの工程で同 じか又は異なった引き伸ばし率で引き伸ばす一連の工程で行う。 引き伸ばしの為の線速度(Line speed)は臨界的ではなく、有意に 変化するものである。実際的に好ましい線速度は10フィート/分(3m/分) から2,000フィート/分(610m/分)の範囲内である。中空ファイバー の場合、そのファイバーは、好ましくはその外径が10ミクロンから7,000 ミクロンであり、より好ましくは50ミクロンから5,000ミクロン であり、更に好ましくは100ミクロンから4,000ミクロンであり、その壁 の厚みは、好ましくは10ミクロンから700ミクロンであり、より好ましくは 25ミクロンから500ミクロンである。フイルムの場合は、その厚さは、好ま しくは10ミクロンから800ミクロンであり、より好ましくは25ミクロンか ら600ミクロンである。フイルムは任意に透過性のクロス又はスクリーンによ って支持されていてもよい。 任意に、浸漬する前、浸漬した後、引き伸ばす前、引き伸ばした後、又はそれ らの組み合わせで膜を高められた温度に曝すことによって徐冷することが出来る 。その膜は、ポリマー又はポリマーと可塑剤の混合物のガラス転移温度(Tg) 以上の温度で、またPPSポリマーの融点より10℃低い温度、又はPPSポリ マーと可塑剤の混合物の低下した融点で、30秒から24時間の間徐冷してもよ い。 本発明の膜は等方性又は異方性であってもよい。等方性微孔性膜は、膜内のポ アサイスが実質的に膜を通して単一である形態を持っている。異方性(不斉)微 孔性膜はポアサイズの変化は膜を通して存在する、即ち膜の形態は、一つの膜の 表面ではより多孔性であり、より大きなポアであり、もう一つの表面では寡孔性 であり、そしてより小さなポアである。このような異方性膜はより小さなポアの 微孔性“スキン”を持っている。中空ファイバーの異方性膜は、“スキン”は中 空ファイバーの内側又は外側の表面上にある。“不斉”なる語はしばしば“異方 性”なる語と置き換え可能な語として使用される。 本発明の好ましい実施態様に於いては、ミクロ濾過、限外濾過、マクロ濾過、 深部濾過、膜ストリッピング、及び膜蒸留である膜分離法によって液体を処理す る場合に、本微孔性膜は非常に有用である。そのような膜は混成ガス分離膜、又 は液体分離膜の為の微孔性支持体として使用することができる。好ましい実施態 様として、本微孔性膜は、限外濾過、又はミクロ濾過には非常に有用であ る。限外濾過及びミクロ濾過は、微孔性膜を使用した加圧濾過であり、この濾過 によって微粒子又は溶質を溶液から分離される。分離は微粒子の大きさの相違、 又は分子量の相違に基づいて達成される。マクロ濾過は、約10ミクロンより大 きい微粒子又は溶質を微孔性膜を用いて加圧濾過分離する方法である。 限外濾過膜、及びミクロ濾過膜は色々なかたちでそれぞれその特徴を発揮する 。例えば、多孔性、中程度のポアサイズ、最高ポアサイズ、泡立ち点、気体流動 、水流動、走査電子顕微鏡(SEM)、及び分子量分割にその特徴を発揮する。 これらの技術は特徴的な微孔性膜の分野ではよく知られたことである。ロバート ケステング(Robert Kesting),Synthetic Pol ymer Membranes ,第2版,John Wiley & Sons 社,New York市,New York州,1985,43−64頁;チャ ニング R.ロバートソン(Channing R.Robertson)(S tanford 大学),Molecular and Macromolec ular Sieving by Asymmetric Ultrafilt ration Membranes ,OWRT Report,NITS No .PB85−1577661EAR,September 1984;及びAS TM Test Methods F316−86,及びF317−72(19 82)を参照されたい;これらの関連のある箇所は本明細書中に参照として記載 されている。 多孔性は膜の孔空間の容積量の多いことを意味する。その膜は、その使用する 条件下で、十分な機械的な強さを維持しなから十分な流体が膜を通過することが 出来る多孔性を持たなければならない。本発明の膜は好ましくは少なくとも約1 0%の多孔性、より好ましくは少なくとも約20%の多孔性、更に好ましくは約 25%の多孔性を持つものである。本発明の膜は好ましくは約90%以下の多孔 性、より好ましくは約80%以下の多孔性、更に好ましくは約75 %以下の多孔性を持つものである。 膜のポアサイズは幾つかの方法によって測定される。例えば走査電子顕微鏡( SEM)、及び/又は泡立ち点の測定、気体流動の測定、水流動の測定、及び分 子量分割の測定によって評価される。与えられた膜のポアサイズはある範囲で分 布しており、その範囲は狭くても良いし又広くても良い。 膜の泡立ち点圧は、膜のポア中の液体の入った圧力容器内に膜を装備すること によって測定される。圧力容器中の圧力は気泡が膜を通過するまで漸次増加する 。大きいポアは低い圧力で気体を通過させるので、気泡の最初の現れが膜の最大 のポアサイズを示唆している。もし空気を通過させることが出来るポアの数が僅 かな圧の増加で実質的に増加する場合は、ポアが狭い範囲で分布していることを 示唆している。もし空気透過性ポアの数が圧力の増加に従って漸次増加する場合 は広いポアサイズの分布が示唆される。ポアサイズと泡立ち点圧との関係は次の 式で示すことが出来る: r:ポアの半径 G:膜のポア中の液体の表面張力 P:圧力 本発明の限外濾過で有用な膜のポアサイズの平均は、好ましくは5オングスト ロームから1,000オングストロームの間であり、より好ましくは、10オン グストロームから500オングストロームの間である。そのような膜の最高のポ アサイズは、好ましくは約1,000オングストローム以下であり、より好まし くは約800オングストローム以下である。本発明のミクロ濾過で有用な膜の平 均のポアサイズは、好ましくは0.02ミクロンから10ミクロン の間であり、より好ましくは、0.05ミクロンから5ミクロンの間である。そ のような膜の最高のポアサイズは、好ましくは約10ミクロン以下であり、より 好ましくは約8ミクロン以下である。本発明のマクロ濾過で有用な膜の平均のポ アザイズは、好ましくは10ミクロンから50ミクロンの間である。 気体フラックスは次の式で示される: 標準気体フラックス単位は: この式は今後以下のように省略して使用する: STP:標準温度及び標準圧力 本発明の膜は、好ましくは窒素に対する気体フラックスは少なくとも次の値を 有する: より好ましくは少なくとも次の値を有する: 更に好ましくは少なくとも次の値を有する: 与えられた温度及び圧力の条件下で水フラックス値は、次の式で示される 本発明の膜は、好ましくは少なくとも次の水フラックス値を示す: より好ましくは、少なくとも次の水フラックス値を示す: 更により好ましくは、少なくとも次の水フラックス値を示す: 膜は文献に記載の方法によって平らなシート製品、螺旋状捲線製品、管状又は 中空ファイバー製品に作り上げられる。螺旋状捲線製品、管状、及び中空ファイ バー製品が好適である。管状シートは、この分野でよく知られた技術で膜に付着 させても良い。好ましい管状シート材料は例えば熱硬化性及び熱可塑性ポリマー なとである。膜で容器を二つの溶液部分に仕切り、そこでは流体はこの二つの仕 切りの間を膜を通して透過できるようになっている、そのような方法で圧力容器 中に密閉するように膜を装備する。通常の膜製品、及びその製造法はこの分野で は良く知られたものである。 限外濾過、ミクロ濾過、及びマクロ濾過は、膜を使用して溶液から溶質又は微 粒子を回収又は単離する為に圧力を懸けて濾過する方法である。分離チャンバー は膜によって原料の溶液を導入する高圧側と、そして低圧側の2部分に仕切られ る。膜の片側は加圧下原料の溶液と接触してをり、膜を介して圧力の差を維持し ている。有用なことに、微粒子又は溶質の最も小さいもが選択的に 膜の高圧側に残り、溶液の残りは選択的に膜を通過する。このようにして膜は溶 液中の少なくとも1つのタイプの微粒子、又は溶質の通過を“拒否”し、その結 果膜の高圧側から選択的に拒否された粒子又は溶質の含量が多くなった、又は濃 縮された保持溶液が取り出され、そして選択的に拒否された微粒子又は溶質の無 くなった濾液が膜の低圧側から取り出される。 この分離工程は、膜に不都合な影響を及ぼさない圧力、即ち膜に機械的な損傷 を与えないような圧力で実施しなければならない。膜を介しての圧力の差は膜の 特質、例えはポアサイズ、及び多孔性に依存している。限外濾過、或いはミクロ 濾過に有用な本発明の膜に対して、膜を介した圧力の差は、好ましくは2psi g(13.8×103Pa)から500psig(3.4×106Pa)の間であ り、より好ましくは2psig(13.8×103Pa)から300psig( 2×106Pa)の間であり、更により好ましくは2psig(13.8×103 Pa)から150psig(1×106Pa)の間である。限外濾過は通常10 から100psig(68.9及び689×103Pa)の間で実施される。ミ クロ濾過は通常2psig(13.8×103Pa)から50psig(3.4 ×105Pa)の間で実施される。マクロ濾過は通常0.5psigから5ps ig(3.4及び34×103Pa)の間で実施される。ガス又は液体分離膜に 対する複合支持体として有用な本発明の膜について、膜を介しての圧力の差は、 好ましくは5psig(34×103Pa)から1,500psig(1.03 ×106Pa)の間である。この分離方法は、膜の保全に全く支障を及ぼさない 温度で実施されなければならない。連続操作のもとでは、その操作温度は、好ま しくは0℃から300℃の範囲内であり、より好ましくは15℃から250℃の 範囲内であり、更に好ましくは20℃から175℃の範囲内である。 特定の実施態様に於いて、ポリマー−可塑剤の混合物中のポリ(フェニレン スルフィド)ポリマーの量は、10重量%から90重量%の範囲内である。 特定の実施態様に於いて、膜はG工程に於いて、25℃から273℃の範囲内 の温度で引き伸ばされる。 特定の実施態様に於いて、膜は引き伸ばし率1.1から40の範囲内で引き伸 ばされる。 特定の実施態様に於いて、流体ポリマーは、10℃から400℃の範囲内の温 度で押し出し成形される。 特定の実施態様に於いて、膜は0℃から275℃の範囲内で制御された冷却、 又は凝固を行う。 特定の実施態様に於いて、制御された冷却ゾーンは、気体環境より成っている 。 特定の実施態様に於いて、膜は、0℃から275℃の範囲内の温度で浸漬する 。 特定の実施態様に於いて、浸漬ゾーンはトルエン、キシレン、アセトン、メチ ルエチルケトン、N−メチルピロリジノン、水、酸性又はアルカリ性水溶液、及 びクロル化された炭化水素よりなる群から選ばれた液体より成っている。 特定の実施態様に於いて、最終の膜は、限外濾過、ミクロ濾過又はマクロ濾過 、又は合成の膜支持体として有用である。 特定の実施態様に於いて、最終の膜は、10%から90%の範囲内で多孔性で ある。 特定の実施態様に於いて、膜の平均のポアサイズは、限外濾過の場合は5オン グストロームから1,000オングストロームの範囲内であり、ミクロ濾過の場 合は0.02ミクロンから10ミクロンの範囲内であり、マクロ濾過の場合は1 0ミクロンから50ミクロンの範囲内である。 特定の実施態様に於いて、該膜は少なくとも次の窒素ガスフラックスを持 つ: 特定の実施態様に於いて該膜は少なくとも次の水フラックスを持つ: 請求項2から20、及び21から40の特定の実施態様に於いて、PPSと一 つ又はそれ以上の無定形ポリマーの2成分系のみが存在する。 請求項2から20、及び21から40の特定の実施態様に於いて、PPS、一 つ又はそれ以上の溶媒(可塑剤)、及び任意に一つ又はそれ以上の非溶媒の3成 分系が存在する。 以下の実施例は説明を目的とする為のものであって本発明又は請求項の展望を 限定する為のものではない。実施例 A: ポリ(フェニレンスルフィド)(PPS)の溶媒、及び非溶媒 カタログ番号18,235−4,Lot#172CJであるポリ(フェニレン スルフィド)(PPS)はAldrich Chemical社から購入した。 PPSは空気循環オブン中で150℃、16時間乾燥し、デシケータ中D de300BOとしてHoechst Celanese社より購入した。PP Sについての溶媒効果を調べる為に、107種類の有機化合物を試験した。大部 分の有機化合物はAldrich Chemical社から購入し、そして入手 したままで使用した。その他の有機試薬はDirectories Publi shing社(Boca Ratan市,Florida州)から毎年出版され ているChemical Sources U.S.A.にリストされている業 者から購入した。 PPS、および溶媒および/又は非溶媒(全重量は2g以下)はPPSと溶媒 を、1から4ドラム容量のガラスバイアルにつき士0.001の精度で秤量し調 製した。それぞれのバイアルの空間(この空間は主に化合物のバルク密度の差異 によりかなり異なる)は窒素ガスでパージした。このバイアルはアルミニウムホ イール裏地の付いたネジキャップで密閉した。溶解性は通常約10重量%ポリマ ーについて行い、もし必要ならば続いて約25重量%、および50重量%につい て測定した。 表1には、PPSについて溶媒効果を試験した有機化合物が示されている。そ れぞれのポリマーについての近似溶解度は、示されている温度で測定された。有 機化合物には参照し易くする為に番号(200番から始まっている)が付されて いる。 表1には又、物理的性質が測定可能であれば近似分子量、融点、および沸点が 示されている。 3表中、溶解度の項目での“g”は“より大きい”(>)を意味し、“S”は“ より小さい”(<)を意味し、そして“=”は“同じである”を意味する。 次の表2は、少なくとも50重量%のPPSを溶解する有機化合物について示 している。表2の近似値の項“g”は“より大きい”(>)を表し、“S”は“ より小さい”(<)を表し、=は“同じ”を表す。 ポリ(フェニレンスルフィド):ポリ(フェニレンスルフィド)(CAS番号 26125−40−6)はHoechst Celanese社(Cha した。その等級は0300 BO(粉末)か又は0300 PO(錠剤)のいず れかであった。製造業者の文献によればその融点は285−300℃であった。 メルトフローはTinius Olsen Extrusion Plasto meterを用い、315℃で、2160gを用い、巾0.0825インチ(0 .216cm),長さ0.315インチ(0.8cm)のオリフィス流量計で測 定した。メルトフローレートは16.1g/10分であった。 〔無定形ポリマー〕 ポリスチレン:使用したポリスチレンは、異なった二つの等級のものであった 。 al U.S.A.社(Midland市、Michigan州)より購入した 通常目的のポリスチレンである。この等級は、ASTMD−1238(条件G) で測定したメルトフローレートは1.6g/10分であり、ASTM−1525 (速度B)で測定したVicat軟化点は108℃である。 ical U.S.A.社(Midland市、Michigan州)より購入 した通常目的のポリスチレンである。この等級は、STMD−1238(条件G )で測定したメルトフローレートは8.0g/10分であり、ASTM−152 5(速度B)で測定したVicat軟化点は99℃であった。 されており、等級1700であり、660°F,44psiでメルトインデック ス6.5g/分である。等級3500は、660°Fおよび44psiでメ ルトインデックス3.5g/分である。等級3703はメルトインデックスは報 告されていない。 ポリ(エーテルイミド)は、UTLTEMTM、等級1000としてGener al Electric社から市販されている。実施例 1: PPS/DPS/ポリスチレンフイルム 50重量%ポリ(フェニレンスルフィド)(PPS)(セラニーズFORT 290℃でWelding Engineer双羽根押し出し機中で混合した。 この冷却したポリマー−溶媒混合物はよく挽きペレットサイズの微粒子にした。 このポリマー−溶媒混合物は無定形ポリマーポリスチレン(Dow STYR PS/20重量%STYRON)を得た。押し出し機の先端は、長さ2in(5 .1cm),直径0.5in(1.3cm)のKOCHTM混合部分及び、隙間の 厚さが約25mil(0.06cm)である2.25in(5.7cm)のフイ ルムダイセットであった。フイルムダイ温度は約250℃であった。押し出され たフイルムは8ft/分(2.4m/分)で作動している直径7.625in( 19.4cm)のロール上に巻き取りそして冷却した。押し出し成形の後のフイ ルム膜の厚さは2mil(0.005cm)であった。フイルムはメチレンクロ リド中に約2時間浸漬し、そして乾燥した。製造した多孔性フイルム膜の性質は : N2フラックス=6×10-1cc/cm2sec cmHg H2Oフラックス=1.5×105ml/m2hr cmHg 膜のポアサイズは改良型ASTMF−316−86で測定した。 平均ポアサイズ:1.7ミクロン 最大ポアサイズ:4.6ミクロン 走査電子顕微鏡を用いて膜の表面を検査すると、膜の表面に直径は約40ミク ロンのポアがあることが観察された。 第2の押し出し成形の後の3種混合の実際の組成は,熱重量分析(Therm al Gravimetric Analysis:TGA)で測定して39. 5/39.2/20.3であった。2成分系合成 有機化合物溶媒を用いないで多くの微孔性膜を合成した。反応条件は次の実施 例1Aから1Dに記載した。それらの結果は表3に纏められている。実施例 1A:2成分系PPS/PS無定形微孔性膜 ポリ(フェニレンスルフィド)PPS及び無定形ポリマーであるアタクチック ポリスチレン(PS)を多孔性フイルム膜の合成に使用した。70重量%のポリ (フェニレンスルフィド)(ヘキストーセラニーズ社,FORTON300PO )及び30重量%のポリスチレン(ダウケミカル社,Styron666)の混 合体を、この二つのポリマーのペレットを混合することによって製造した。この ペレットの混合体を、攪拌機(KochTM型,長さ2in(5.1cm),直径 0.5in(1.3cm))を装備した双羽根の押し出し成形機に300℃で充 填し、2in(5.1cm)のフイルムダイを使用してフイルムに押し出した。 フイルムはゴデットロールに巻き取った。フイルムは続いてメチレンクロリド中 に浸漬し、そして風乾し、窒素フラックスが0.036cm3/cm2sec c mHgである多孔性フイルム膜を得た。この膜の水フラックスは1.6×104 ml m2hr cmHgであった。泡立ち点測定(ASTM−F316−86 )により平均ポアサイズは2.4ミクロンであり、最大ポアサイズは9.2ミク ロンであった。表3,実施例1A参照。実施例 1B,1C,及び1D:2成分系PPS/無定形ポリマ−中空ファイバ ー膜 PSをポリスルホン、又はポリエーテルイミドのいずれかのペレットを合わせ、 混合し、そしてこの2成分系の混合物を370℃で0.75in(1.9cm) の単羽根押し出し成形機で押し出して、押し出し成形可能な混合物を製造した。 この混合物を細片にし、装備した中空ファイバー紡糸口金より再押し出し成形し 、中空ファイバー又は小細管を形成させた。この押し出し成形は核ガスとして窒 素ガスを、又ファイバーを引出し集める為に冷却したゴデットロールを使用する ことにより達成した。溶融ポンプ速度は全ての実験で30g/分/紡糸口金を維 持し、ゴデットの速度は20ft/分(6m/分)を維持した。中空ファイバー はそれからメチレンクロリド中に浸漬し、そして膜としての機能を試験した。そ の透過性の結果は表3の実施例1B,1C,及び1Dにまとめられている。 実施例 2:PPS/DPS/ポリスチレンフイルム ポリマー−溶媒混合物は実施例1に記載したと同様の方法で調製し、それか 組成物42.5重量%PPS/42.5重量%DPS/15重量%STYRONTM を得た。この工程の押し出し成形条件は実施例1と同じであった。 合成した多孔性フイルム膜の特性: N2フラックス = 1×10-4cc/sec cm2 cmHg H2Oフラックス = 測定不能 膜のポアサイズは手持ちの装置では測定することが出来なかった。 第2の押し出し成形した後の実際の3種混合体PPS/DPS/STYRON の組成は、TGAで測定して45.7/41.7/12.6であった。実施例 3:PPS/TERP/PSFフイルム 33重量%のポリ(フエニレンスルフィド)(PPS)(セラニーズFORT RONTM300粉末)、37重量%水素化されたテルフェニル(Monsant o社)(HB40TM)、及び30重量%ポリスルホン(PSF)(AmocoU DELTM1700,高分子量,ペレット)よりなる3種系混合体はレジ ンケトル混合装置で260℃で調製した。冷却した混合体はすり潰してペレット サイズの微粒子にした。ペッレト状になったこの3成分系の混合体は、ウエルデ ィングエンジニア双羽根押し出し成形機で約290℃で押し出し成形した。押し 出し機の先端は、長さ2in(5.1cm),直径0.5in(1.3cm)の KOCHTM混合部分及び、隙間の厚さが約25mil(0.06cm)に設定さ れた2.25in(5.7cm)のフイルムダイであった。フイルムダイの温度 は約270℃であった。押し出されたフイルムは4.5ft/分(1.35m/ 分)で作動している直径7.625in(19.4cm)のロール上に巻き取り 、そして冷却した。 フイルムはメチレンクロリド中に一夜浸漬し、それから真空乾燥した。製造し た多孔性フイルム膜の性質は次のようであった: N2フラックス = 3.66×10-1cc/cm2sec cmHg H2Oフラックス= 5.49×104cc/hr m2cmHg 膜のポアサイズは改良型ASTMF−316−86で測定した。その結果は次 のようであった: 平均ボアサイズ:0.49ミクロン 最大ポアサイズ:3.08ミクロン 膜の厚さは1.316mmであった。実施例 4:PPS/TERP/PSFフイルム 33重量%のポリ(フェニレンスルフィド)(PPS)(セラニーズFORT RONTM300粉末)、37重量%水素化されたテルフェニル(Monsant o社)(HB40TM)、及び30重量%ポリスルホン(PSF)(AmocoU DELTM3500,押し出し成形用ペレット)よりなる3種系混合体はレジンケ トル混合装置で260℃で調製した。冷却した混合体はすり潰してペレットサイ ズの微粒子にした。このペッレト状になった3成分系の混合体はウ エルディングエンジニア双羽根押し出し成形機で約290℃で押し出し成形した 。押し出し機の先端は、長さ2in(5.1cm),直径0.5in(1.3c m)のKOCHTM混合部分及び、隙間の厚さが約25mil(0.06cm)に 設定された2.25in(5.7cm)のフイルムダイであった。フイルムダイ の温度は約270℃であった。押し出されたフイルムは3.6ft/分(1.1 m/分)で作動している直径7.625in(19.4cm)のロール上に巻き 取りそして冷却した。 フイルムはメチレンクロリド中に一夜浸漬し、そして真空乾燥した。製造した 多孔性フイルム膜の性質は次のようであった: N2フラックス = 1.45×10-2cc/sec cm2cmHg H2Oフラックス= 5.03×102cc/hr m2cmHg 膜のポアサイズは改良型ASTMF−316−86で測定した。その結果は次 のようであった: 平均ポアサイズ:0.15ミクロン 最大ポアサイズ:0.77ミクロン 膜の厚さは1.321mmであった。実施例 5:PPS/TERP/PSFフイルム (a) 33重量%のポリ(フェニレンスルフィド)(PPS)(セラニーズF ORTRONTM300粉末)、37重量%水素化されたテルフェニル(Mons anto社)(HB40TM)、及び30重量%ポリスルホン(PSF)(Amo coUDELTM3500,低分子量,ペレット)よりなる3種系混合体は、レジ ンケトル混合装置を用いて260℃で調製した。冷却した混合体はすり潰してペ レットサイズの微粒子にした。このペッレト状にした3成分系の混合体は、ウエ ルディングエンジニア双羽根押し出し成形機で約290℃で押し出し成形した。 押し出し機の先端は、長さ2in(5.1cm),直径0. 5in(1.3cm)のKOCHTM混合部分及び、隙間の厚さが約25mil( 0.06cm)に設定された2.25in(5.7cm)のフイルムダイてあっ た。フイルムダイの温度は、約270℃であった。押し出されたフイルムは3f t/分(0.9m/分)で作動している直径7.625in(19.4cm)の ロール上に巻き取り、そして冷却した。 フイルムはメチレンクロリド中に一夜浸漬し、そして真空乾燥した。製造した 多孔性フイルム膜の性質は次のようであった: N2フラックス = 5.8×10-1cc/sec cm2cmHg H2Oフラックス= 1.20×105cc/hr m2cmHg 膜のポアサイズは改良型ASTMF−316−86で測定した。その結果は次 のようであった: 平均ポアサイズ:0.67ミクロン 最大ポアサイズ:3.08ミクロン 膜の厚さは1.496mmであった。実施例 6:PPS/TERP/PSFフイルム (a) 33重量%のポリ(フェニレンスルフィド)(PPS)(セラニーズF ORTRONTM300粉末)、47重量%水素化されたテルフェニル(Mons anto社)(HB40TM)、及び20重量%ポリスルホン(PSF)(Amo coUDELTM1700,高分子量,ペレット)よりなる3種系混合体は、レジ ンケトル混合装置を用いて260℃で調製した。冷却した混合体はすり潰してペ レットサイズの微粒子にした。このペッレト状にした3成分系の混合体は、ウエ ルディングエンジニア双羽根押し出し成形機で約290℃で押し出し成形した。 押し出し機の先端は、長さ2in(5.1cm),直径0.5in(1.3cm )のKOCHTM混合部分及び、隙間の厚さが約25mil(0.06cm)に設 定された2.25in(5.7cm)のフイルムダイで あった。フイルムダイの温度は、約270℃であった。押し出されたフイルムは 10ft/分(3m/分)で作動している直径7.625in(19.4cm) のロール上に巻き取り、そして冷却した。 フイルムはメチレンクロリド中に一夜浸漬し、そして真空乾燥した。ローラー の速度が10ft/分で製造した多孔性フイルム膜の性質は次のようであった: N2フラックス = 3.67×10-3cc/sec cm2cmHg H2Oフラックス= 3.35×102cc/hr m2cmHg 膜のポアサイズは改良型ASTMF−316−86で測定した。その結果は次 のようであった: 平均ポアサイズ:<0.1ミクロン 最大ポアサイズ:0.26ミクロン 膜の厚さは0.582mmであった。 (b) 実施例6(a)を繰り返した、但しローラーの速度を16ft/分にし た。この膜は次のような特性であった: N2フラックス = 4.62×10-3cc/sec cm2cmHg H2Oフラックス= 4.92×102cc/hr m2cmHg 膜のポアサイズは改良型ASTMF−316−86で測定した。その結果は次 のようであった: 平均ポアサイズ:<0.1ミクロン 最大ポアサイズ:0.23ミクロン 膜の厚さは0.405mmであった。 (c) 実施例6(a)を繰り返した、但しローラーの速度を20ft/分(6 m/分)にした。 この膜は次のような特性であった: N2フラックス = 5.94×10-3cc/sec cm2cmHg H2Oフラックス= 6.37×102cc/hr m2cmHg 膜のポアサイズは改良型ASTMF−316−86で測定した。その結果は次 のようであった: 平均ポアサイズ:<0.1ミクロン 最大ポアサイズ:0.27ミクロン 膜の厚さは0.396mmであった。実施例 7:PPS/DPIP−DPTP/PSFファイバー 40重量%PPS、40重量%イソフタル酸ジフェニル/テレフタル酸ジフェ ニル(75/25w/w)、20重量%ポリスルホン。スピン速度80ft/分 (24.1m/分)、急冷室温水;紡糸口金面より10in(25.4cm)、 ID=550マイクロメータ、試料の最初の重量=1.48g;メチレンクロリ ド浸漬後の重量=0.61g=41重量%PPS。 N2フラックス = 0.24cc/sec cm2cmHg H2Oフラックス= 90,000cc/hr m2cmHg 泡立ち点 = 8psi(55×103Pa) 最大ポアサイズ = 1.1マイクロメータ実施例 8:PPS/CLTM/PSFファイバー 40重量%PPS、40重量%カプロラクタム、20重量%ポリスルホン。ス ピン速度120ft/分(36m/分)、急冷室温水;紡糸口金面より15in (38cm)、試料の最初の重量=2.36g,最後の重量=1.05g=44 重量%PPS。 N2フラックス = 0.10cc/sec cm2cmHg H2Oフラックス= 42,500cc/hr m2cmHg 泡立ち点 = 12psi(83×103Pa) 最大ポアサイズ = 0.75マイクロメータ実施例 9:PPS/CLTM/PSFファイバー 35重量%PPS、45重量%イプシロンカプロラクタム、20重量%ポリス ルホン。スピン速度140ft/分(42m/分)、急冷室温水;紡糸口金面よ り15in(38cm)、試料の最初の重量=1.60g;最後の重量=0.6 9g=43重量%PPS。 N2フラックス = 0.012cc/sec cm2cmHg 泡立ち点 = 19psi(13.1×104Pa) 最大ポアサイズ = 0.5マイクロメータ実施例 10:PSF/HB−40/PSFファイバー %ポリスルホン。スピン速度90ft/分(27m/分)、室温水急冷;紡糸口 金面より20in(50.8cm)、試料の最初の重量=4.26g;最後の重 量=1.84g=43重量%PPS、ファイバーID500マイクロメータ N2フラックス = 0.0010cc/sec cm2cmHg 泡立ち点 = >100psi(6.9×105Pa) 最大ポアサイズ = <0.09マイクロメータ実施例 11:PPS/PSF/HB−40/IRGANOX中空ファイバー膜 40重量%PPS、20重量%HB−40、20重量%ポリ(エーテルイミド )(PEI)をスピン速度140ft/分(42m/分)で紡いだ。急冷浴使用 せず。引出し部15in(38cm)、ID:350ミクロン。試料の最初の重 量=5.61g,最後の重量=2.47g=44重量%PPS、メチレンクロリ ド浸漬。 N2フラックス = 0.021cc/sec cm2cmHg H2Oフラックス= 3,000cc/hr m2cmHg 泡立ち点 = 77psi(5.3×105Pa) 最大ポアサイズ = 0.12ミクロン実施例 14:PPS/HB−40/PEI中空ファイバー膜 28重量%PPS、25重量%PEI、47重量%EB−40;60ft/分 (18分)引出し部=24in(60.1cm)、ID:500ミクロン。急冷 浴使用せず、メチレンクロリド浸漬後31重量%PPS。 N2フラックス = 0.034cc/sec cm2cmHg H2Oフラックス= 3,000cc/hr m2cmHg 泡立ち点 = 18psi(1.2×105Pa) 最大ポアサイズ = 0.5ミクロン 少数の実施態様を本明細書に示し記載したが、流動体混合物の成分の分離に膜 として使用する微孔性ポリ(フェニレンスルフィド)ポリマーの製造に、本発明 の趣旨及び展望から外れることなく該実施態様について色々な修飾を行ったり、 或いは変化を付けたりすることが可能であることは、この分野に習熟したものに とっては明白なことであろう。そのような修飾、及び変化の全てが請求の範囲内 であることを付記した請求項で示すものである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ラウンドガード,リチャード エイ アメリカ合衆国カリフォルニア州 94509 アンチオク ホワイトティル ドライブ 2441 (72)発明者 ソネンシェン,マーク エフ アメリカ合衆国カリフォルニア州 94509 アンチオク ブライザ ドライブ 3512 (72)発明者 ワン,ホーク エス アメリカ合衆国カリフォルニア州 94509 アンチオク フィールドクレスト ウエ イ 4627 (72)発明者 ベック,エイチ ネルソン アメリカ合衆国カリフォルニア州 94598 ウォルナット クリーク ラ ビスタ ロード 390

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.A.(i)少なくとも1種のポリ(フェニレンスルフィド)ポリマー; (ii)加温下において実質的に安定であり、少なくとも約−100℃の ガラス転移温度を持ち、周囲条件下では該ポリ(フェニレンスルフィド)ポリマ ーに少なくとも部分的に非相溶性の少なくとも1種の無定形ポリマー;および (iii)任意に押し出し温度或いは注型温度で少なくとも約10重量% のポリ(フェニレンスルフィド)ポリマーを溶解することが出来る少なくとも1 種の有機化合物よりなる可塑剤; よりなる混合物を形成し; B.この混合物を該混合物が流体になる温度にまで加熱し; C.膜が形成されるような条件下で該流体を押し出し成形、または注型成形 をし; D.膜が固化する条件下で該膜を少なくとも一つのゾーンを通過させること によって該膜を制御された冷却又は凝固に付し; E.該ポリ(フェニレンスルフィド)ポリマーに対する該任意の可塑剤の少 なくとも1部、該無定形ポリマーの少なくとも1部、又はそれらの組み合わせが 該膜から除去されるような条件下で少なくとも一つのゾーンを通過させることに より該膜を浸漬し; F.最終の微孔性膜を製造する; 諸工程を有することを特徴とするポリ(フェニレンスルフィド)ポリマーから 微孔性膜を製造する製造法。 2.G.浸漬前、浸漬中、浸漬後、またはその組み合わせに於いて、該膜を通る 流体のフラックスを増加させる為に該膜を引き伸ばすと共に、その間、該膜は温 度が約25℃以上であり、且つ浸漬前及び浸漬中は、該ポリ(フェニ レンスルフィド)ポリマー、又はポリ(フェニレンスルフィド)と無定形ポリマ ーの混合物、又はポリ(フェニレンスルフィド)、無定形ポリマー、及び可塑剤 の混合物の融点以下の温度であり浸漬後はポリ(フェニレンスルフィド)の融点 以下の温度である; 追加工程を包含する請求項1記載の製造法。 3.該無定形ポリマーが、ポリスルホン類;ポリアリールスルホン類;ポリエー テルスルホン類;スチレンコポリマー類;ポリエーテルイミド類;ポリエーテル イミドコポリマー類;エチレンコポリマー類,無定形ポリエステル類;無定形セ ルロースエステル類;ポリカルボネート類;ポリスチレン類;ポリシロキサン類 ;ポリアクリレート類;ポリメタアクリレート類;ポリ(ビニルアセテート)類 ;ポリベンズイミダゾール類;及びポリアクリルアミド類よりなる群より選ばれ たものであることを特徴とする請求項2記載の製造法。 4.可塑剤が存在し、また該可塑剤が優先して炭素及び水素、及び任意に酸素、 窒素、イオウ、ハロゲン、及びそれらの混合よりなる少なくとも一種の溶媒を包 含し、該溶媒は、分子量が約160と約650の間であり、少なくとも1個の5 員環、6員環、又は7員環構造を持ち、そして沸点が約150℃と約480℃の 間であるものであることを特徴とする請求項3記載の製造法。 5.該可塑剤が、4,4−ジブロモビフェニル;1−フェニルナフタレン;フェ ノチアジン;2,5−ビフェニル−1,3,4−オキサジアゾール;2,5−ジ フェニルオキサゾール;トリフェニルメタノール;N,N−ジフェニルホルムア ミド;m−テルフェニル;ベンジル;アントラセン;4−ベンゾイルビフェニル ;ジベンゾイルメタン;2−ビフェニルカルボン酸;ジベンゾチオフェン;ペン タクロロフェノール;ベンゾフェノン;1−ベンジル−2−ピロリジノン;9− フルオレノン;2−ベンゾイルナフタレン;1−ブ ロモナフタレン;ジフェニルスルフィド;1,3−ジフェノキシベンゼン;フル オレン;テトラフェニルメタン;p−クアテルフェニル;1−フェニル−2−ピ ロリジノン;1−メトキシナフタレン;水素化及び部分水素化テルフェニル;1 −エトキシナフタレン;1,3−ジフェニルアセトン;1,4−ジベンゾイルブ タン;フェナントレン;4−ベンゾイルビフェニル;o−テルフェニル;1,1 −ジフェニルアセトン;o,o’−ビフェノール;2,6−ジフェニルフェノー ル;1,2,3−トリフェニルベンゼン;トリフェニレン;4−ブロモビフェニ ル;2−フェニルフェノール;チアントレン;4,4’−ジフェニルベンゾフェ ノン;3−フェノキシベンジルアルコール;4−フエニルフェノール;9,10 −ジクロロアントラセン;p−テルフェニル;2−フェノキシビフェニル;トリ フェニルメタン;4,4’−ジメトキシベンゾフェノン;9,10−ジフェニル アントラセン;フルオランテン;ジフェニルスルホン;フタル酸ジフェニル;テ レフタル酸ジフェニル;イソフタル酸ジフェニル炭酸ジフェニル;2,6−ジメ トキシナフタレン;2,7−ジメトキシナフタレン;4−ブロモジフェニルエー テル;ピレン;9,9’−ビフルオレン;4,4’−イソプロピリデンジフェノ ール;2,4,6−トリクロロフェノール;イプシロン−カプロラクタム;1− シクロヘキシル−2−ピロリジノン;及びこれらの混合物よりなる群より選ばれ た少なくとも1種の溶媒を包含することを特徴とする請求項4記載の製造法。 6.該可塑剤がさらに、優先して炭素及び水素、そして任意に、酸素、リン、ケ イ素、窒素、イオウ、ハロゲン及びそれらの混合よりなる少なくとも1種の非溶 媒よりなり、該可塑剤は120と650の間の分子量を持ち、150℃と480 ℃の間の沸点を持つものであることを特徴とする請求項5記載の製造法。 7.該可塑剤が、1,3,5−トリフェニルベンゼン;テトラフェニルシラン ;ジフェニルスルホキシド;ジフェン酸;4−アセチルビフェニル;ビベンジル ;リン酸ジフェニルメチル;リン酸トリフェニル;シクロヘキシルフェニルケト ン;鉱油;ステアリン酸ブチル;安息香酸フェニル;1−フェニルデカン;1, 3−ジフェノキシベンゼン;1,8−ジクロロアントラキノン;ポリリン酸;フ タル酸ジオクチル;5−クロロベンズオキサゾール;ビス(4−クロロフェノー ルスルホン);クロロリン酸ジフェニル;スルホラン;ミリスチン酸メチル;ス テアリン酸メチル;ヘキサデカン;フタル酸ジメチル;テトラエチレングルコー ルジメチルエーテル;ジエチレングリコールジブチルエーテル;ドコサン;ドト リアコンタン;テトラフェニレン;ペンタフルオロフェノール;パラフィン油; 1−メチル−2−ピロリジノン;及び4,4’−ジフィドロキシベンゾフェノン よりなる群から選ばれた少なくとも1種の非溶媒を包含することを特徴とする請 求項6記載の製造法。 8.ポリマー−可塑剤混合物中のポリ(フェニレンスルフィド)ポリマーの量が 約10重量%と約90重量%の間であることを特徴とする請求項7記載の製造法 。 9.膜が、工程Gに於いて約25℃と約273℃の間の温度で引き伸ばされるこ とを特徴とする請求項8記載の製造法。 10.該膜が、引き伸ばし率が約1.1と約40の間である率で引き伸ばされるこ とを特徴とする請求項9記載の製造法。 11.該流体が、約100℃と約400℃の間の温度で押し出し成形されることを 特徴とする請求項9記載の製造法。 12.該膜が、約0℃と約275℃の間の温度で制御された冷却又は凝固に付され ることを特徴とする請求項11記載の製造法。 13.該制御された冷却ゾーンが、ガス環境を包含する請求項12記載の製造法。 14.該膜が、約0℃と約275℃の間の温度で浸漬されることを特徴とする請 求項13記載の製造法。 15.該浸漬ゾーンが、トルエン、キシレン、アセトン、メチルエチルケトン、N −メチルピロリジノン、水、酸又はアルカリ水溶液、及びクロル化された炭化水 素よりなる群より選ばれた液体を包含することを特徴とする請求項14記載の製 造法。 16.該最終の膜が、限外濾過、ミクロ濾過又はマクロ濾過、又は複合膜支持体と して有用であることを特徴とする請求項8記載の製造法。 17.該最終の膜が、約10%から約90%の範囲内の多孔性を持っていることを 特徴とする請求項16記載の製造法。 18.該膜の平均ポアサイズが、限外濾過の場合は約5オングストロームから約1 ,000オングストロームの範囲内であり、ミクロ濾過の場合は約0.02ミク ロンから約10ミクロンの範囲内であり、マクロ濾過の場合は約10ミクロンか ら約50ミクロンであることを特徴とする請求項17記載の製造法。 19.該膜が、少なくとも約 の窒素ガスフラックスを持つ請求項18記載の製造法。 20.該膜が、少なくとも約 の水フラックス値を持つ請求項18記載の製造法。 21.H.浸漬前、浸漬後、引き伸ばす前、引き伸ばした後、又はそれらの組み合 わせで、該膜を、ポリ(フェニレンスルフィド)ポリマー、又はポリ(フェニレ ンスルフィド)ポリマーと可塑剤との混合物のガラス転移温度以上の 温度、且つポリ(フェニレンスルフィド)ポリマーの融点より約10℃低い温度 、又はポリ(フェニレンスルフィド)ポリマーと可塑剤との混合物の降下した融 点温度より約10℃低い温度に、約30秒と約24時間の間の期間曝すことによ ってアニーリングする; 更なる追加工程を含むことを特徴とする請求項2記載の製造法。 22.該ポリ(フェニレンスルフィド)ポリマーが、少なくとも約10%の結晶化 度と少なくとも約190℃の融点を持つことを特徴とする請求項8記載の膜。 23.該無定形ポリマーが、ポリスルホン類;ポリアリールスルホン類;ポリエー テルスルホン類;スチレンコポリマー類;ポリエーテルイミド類;ポリエーテル イミドコポリマー類;エチレンコポリマー類;無定形ポリエステル類;無定形セ ルロースエステル類;ポリカルボネート類;ポリスチレン類;ポリシロキサン類 ;ポリアクリレート類;ポリメタアクリレート類;ポリ(ビニルアセテート)類 ;ポリベンズイミダゾール類;及びポリアクリルアミド類よりなる群より選ばれ たものであることを特徴とする請求項1記載の製造法。 24.該可塑剤が存在し、また該可塑剤が優先して炭素及び水素、及び任意に酸素 、窒素、イオウ、ハロゲン、及びそれらの混合よりなる少なくとも一種の溶媒を 包含し、該溶媒は、分子量が約160と約650の間であり、少なくとも1個の 5員環、6員環、又は7員環構造を持ち、そして沸点が約150℃と約480℃ の間であるものであることを特徴とする請求項23記載の製造法。 25.該可塑剤が、4,4−ジブロモビフェニル;1−フェニルナフタレン;フェ ノチアジン;2,5−ビフェニル−1,3,4−オキサジアゾール;2,5−ジ フェニルオキサゾール;トリフェニルメタノール;N,N−ジフェニ ルホルムアミド;m−テルフェニル;ベンジル;アントラセン;4−ベンゾイル ビフェニル;ジベンゾイルメタン;2−ビフェニルカルボン酸;ジベンゾチオフ ェン;ペンタクロロフェノール;ベンゾフェノン;1−ベンジル−2−ピロリジ ノン;9−フルオレノン;2−ベンゾイルナフタレン;1−ブロモナフタレン; ジフェニルスルフィド;1,3−ジフェノキシベンゼン;フルオレン;テトラフ ェニルメタン;p−クアテルフェニル;1−フェニル−2−ピロリジノン;1− メトキシナフタレン;水素化及び部分水素化テルフェニル;1−エトキシナフタ レン;1,3−ジフェニルアセトン;1,4−ジベンゾイルブタン;フェナント レン;4−ベンゾイルビフェニル;o−テルフェニル;1,1−ジフェニルアセ トン;o,o’−ビフェノール;2,6−ジフェニルフェノール;1,2,3− トリフェニルベンゼン;トリフェニレン;4−ブロモビフェニル;2−フェニル フェノール;チアントレン;4,4’−ジフエニルベンゾフェノン;3−フェノ キシベンジルアルコール;4−フェニルフェノール;9,10−ジクロロアント ラセン;p−テルフェニル;2−フェノキシビフェニル;トリフェニルメタン, 4,4’−ジメトキシベンゾフェノン;9,10−ジフェニルアントラセン;フ ルオランテン;ジフェニルスルホン;フタル酸ジフェニル;テレフタル酸ジフェ ニル;イソフタル酸ジフェニル炭酸ジフェニル;2,6−ジメトキシナフタレン ;2,7−ジメトキシナフタレン;4−ブロモジフェニルエーテル;ピレン;9 ,9’−ビフルオレン;4,4’−イソプロピリデンジフェノール;2,4,6 −トリクロロフェノール;イプシロン−カプロラクタム;1−シクロヘキシル− 2−ピロリジノン;及びこれらの混合物よりなる群より選ばれた少なくとも1種 の溶媒を包含することを特徴とする請求項24記載の製造法。 26.該可塑剤がさらに、優先して炭素及び水素、そして任意に、酸素、リン、 ケイ素、窒素、イオウ、ハロゲン及びそれらの混合よりなる少なくとも1種の非 溶媒を包含し、該可塑剤は約120と約650の間の分子量を持ち、約150℃ と約480℃の間の沸点を持つものであることを特徴とする請求項25記載の製 造法。 27.該可塑剤が、1,3,5−トリフェニルベンゼン;テトラフェニルシラン; ジフェニルスルホキシド;ジフェン酸;4−アセチルビフェニル;ビベンジル; リン酸ジフェニルメチル;リン酸トリフェニル;シクロヘキシルフェニルケトン ;鉱油;ステアリン酸ブチル;安息香酸フェニル;1−フェニルデカン;1,3 −ジフェノキシベンゼン;1,8−ジクロロアントラキノン;ポリリン酸;フタ ル酸ジオクチル;5−クロロベンズオキサゾール;ビス(4−クロロフェノール スルホン);クロロリン酸ジフェニル;スルホラン;ミリスチン酸メチル;ステ アリン酸メチル;ヘキサデカン;フタル酸ジメチル;テトラエチレングルコール ジメチルエーテル;ジエチレングリコールジブチルエーテル;ドコサン;ドトリ アコンタン;テトラフェニレン;ペンタフルオロフエノール;パラフィン油;1 −メチル−2−ピロリジノン;及び4,4’−ジフィドロキシベンゾフェノンよ りなる群から選ばれた少なくとも1種の非溶媒を包含することを特徴とする請求 項26記載の製造法。 28.ポリマー−可塑剤混合物中のポリ(フェニレンスルフィド)ポリマーの量が 約10重量%と約90重量%の間であることを特徴とする請求項27記載の製造 法。 29.該流体が、約100℃と約400℃の間の温度で押し出し成形されることを 特徴とする請求項28記載の製造法。 30.該膜が、約0℃と約275℃の間の温度で制御された冷却又は凝固に付され ることを特徴とする請求項29記載の製造法。 31.該制御された冷却ゾーンが、ガス環境を包含する請求項30記載の製造法。 32.該膜が、約0℃と約275℃の間の温度で浸漬されることを特徴とする請求 項31記載の製造法。 33.該浸漬ゾーンが、トルエン、キシレン、アセトン、メチルエチルケトン、N −メチルピロリジノン、水、酸又はアルカリ水溶液、及びクロル化された炭化水 素よりなる群より選ばれた液体を包含することを特徴とする請求項32記載の製 造法。 34.該最終の膜が、限外濾過、ミクロ濾過又はマクロ濾過、又は複合膜支持体と して有用であることを特徴とする請求項28記載の製造法。 35.該最終の膜が、約10%から約90%の範囲内の多孔性を持っていることを 特徴とする請求項34記載の製造法。 36.該膜の平均ポアサイズが、限外濾過の場合は約5オングストロームから約1 ,000オングストロームの範囲内であり、ミクロ濾過の場合は約0.02ミク ロンから約10ミクロンの範囲内であり、マクロ濾過の場合は約10ミクロンか ら約50ミクロンであることを特徴とする請求項35記載の製造法。 37.該膜が、少なくとも約 の窒素ガスフラックスを持つ請求項36記載の製造法。 38.該膜が、少なくとも約 の水フラックスを持つ請求項36記載の製造法。 39.I.浸漬前、浸漬後、引き伸ばす前、引き伸ばした後、又はそれらの組み合 わせで、該膜を、ポリ(フェニレンスルフィド)ポリマー、又はポリ(フ ェニレンスルフィド)ポリマーと可塑剤との混合物のガラス転移温度以上の温度 、且つポリ(フェニレンスルフィド)ポリマーの融点より約10℃低い温度、又 はポリ(フェニレンスルフィド)ポリマーと可塑剤との混合物の降下した融点よ り約10℃低い温度に、約30秒と約24時間の間の期間曝すことによってアニ ーリング処理する; 更なる追加工程を含むことを特徴とする請求項23記載の製造法。 40.該ポリ(フェニレンスルフィド)ポリマーが、少なくとも10%の結晶化度 と少なくとも約190℃の融点を持つことを特徴とする請求項23記載の膜。
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