JPS594402A - Composite hydrophilic membrane - Google Patents

Composite hydrophilic membrane

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JPS594402A
JPS594402A JP11147782A JP11147782A JPS594402A JP S594402 A JPS594402 A JP S594402A JP 11147782 A JP11147782 A JP 11147782A JP 11147782 A JP11147782 A JP 11147782A JP S594402 A JPS594402 A JP S594402A
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membrane
hydrophilic membrane
ethylene
composite
film
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正 井上
Tsumoru Kuwabara
桑原 積
Kiyotaka Yoshie
清敬 吉江
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Asahi Chemical Industry Co Ltd
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Asahi Chemical Industry Co Ltd
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    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D67/00Processes specially adapted for manufacturing semi-permeable membranes for separation processes or apparatus
    • B01D67/0081After-treatment of organic or inorganic membranes

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Abstract

PURPOSE:To provide a composite semipermeable membrane having separability for an org. mixture and excellent water permeability by melt sticking an ethylenic polymer introduced with a sulfonic group together with a specific hydrophilic group and a PE microporous membrane contg. a sulfonic group. CONSTITUTION:A microporous film of 140mum thickness is obtd. by a known method from a resin comps. obtd. from directly phthalate, particulate silicic anhydride and powder PE and an aq. dispersion of an ethylenic polymer which is obtd. by hydrolysis and neutralization of a copolymer of 93.5mol% ethylene and 6.3mol% methyl methacrylate and has -COOCH3, -COOH, -COONa group is coated on the film. Such composite film is stretched to 6.25 times area at 80 deg.C, and is caused to react with fuming sulfuric acid under a 35 deg.C condition, and the film is subjected to treatments such as washing, hydrolysis, neutralization, etc. The resulted membrane has a high coefft. of sepn. for a water-ethanol mixture, and a high coefft. of permeation of water.

Description

【発明の詳細な説明】 性膜に関し、詳しくはエチレン系共重合体を含有する極
薄フィルムとポリエチレン系微多孔膜とが融着した複合
フイルムに、スルホン基を導入して得られる分離膜とし
て、特に好適な複合親水性膜に関するものである。
[Detailed Description of the Invention] Regarding the membrane, specifically, it is a separation membrane obtained by introducing a sulfone group into a composite film in which an ultrathin film containing an ethylene copolymer and a microporous polyethylene membrane are fused together. , particularly regarding suitable composite hydrophilic membranes.

従来有機混合物を脱法により分離する試みは古くからな
されて〜・るが工業化された例は、ほとんどない。
Attempts to separate organic mixtures by decontamination methods have been made for a long time, but there are almost no examples of industrialization.

膜分離法が本来持って℃・るプロセスの優位性が認めら
れているにもかかわらず、実用化されないのは、有機混
合物等の分離に対応した膜の開発が遅れていることが主
たる理、由である。
Despite the recognized superiority of membrane separation processes, the reason why they have not been put into practical use is mainly due to the delay in the development of membranes that can separate organic mixtures, etc. That's why.

従来有機混合物等の分離に最も一般的に採用されている
方法は蒸留法であり、この方法は、技術的にもほぼ確立
されたもめである。しかしながら、この方法では、沸点
差の接近した物質の分離、共沸混合組成物の分離、およ
び熱履歴に対して不安定な物質の分離等に採用されがた
いという欠点がある。また、昨今の石油価格の高騰によ
り、省エネルギー分離方法の開発が急がれ、そのひとつ
として膜分離法が期待されている。
The most commonly used method for separating organic mixtures and the like is the distillation method, and this method is almost technically established. However, this method has the disadvantage that it is difficult to employ for separation of substances with close boiling point differences, separation of azeotropic mixture compositions, separation of substances unstable with respect to thermal history, etc. In addition, due to the recent rise in oil prices, there is an urgent need to develop energy-saving separation methods, and membrane separation methods are expected to be one of them.

さらに一方では、石油枯渇時代に向けて、石油代替エネ
ルギーの開発は急務である。中でも、バイオマスは、太
陽エネルギーを利用しているため、再生可能であること
と、自然環境系に与える影響が少ないという特徴を有す
るため、その実用化への期待は太きい。
On the other hand, as we approach the era of oil depletion, there is an urgent need to develop alternative energy sources for oil. Among these, biomass has the characteristics of being renewable because it uses solar energy and having little impact on the natural environment, so there are high expectations for its practical application.

しかしながら、バイオマス資源を発酵して得られるエタ
ノールは、10%前後の濃度の水溶液であり、石油代替
エネルギーとして使用するためには、なんらかの方法に
よって、エタノール濃度を上げる必要がある。しかし、
従来性なわれてきた蒸留法で高濃度のエタノールを得よ
うとすると、バイオマスかも、最終的に得られるエネル
ギーに転換するまでに多大のエネルギーを消費すること
になり、結局石油代替エネルギーと輸ての価値を失うこ
とになりかねない。バイオマス開発技術の中で蒸留法に
代わる濃縮技術の開発は最も、重要視されているひとつ
である。
However, ethanol obtained by fermenting biomass resources is an aqueous solution with a concentration of around 10%, and in order to use it as an energy alternative to petroleum, it is necessary to increase the ethanol concentration by some method. but,
If we try to obtain high-concentration ethanol using the conventional distillation method, a large amount of energy will be consumed before converting biomass into the final energy obtained. may lose its value. Among biomass development technologies, the development of concentration technology to replace distillation is one of the most important.

従来、水一有機混合物、特に水−エタノール混合物より
選択的に水を透過させて、エタノールを濃縮する方法と
して、例えば米国特許第2953502号では、アセチ
ルセルロース膜を用いて、水一エタノール共沸混合組成
物より、浸透気化法によりエタノールを濃縮し、分離係
数8.5を得ている。しかし、高濃度のエタノール水の
濃縮の割には、分離係数が低くまた耐熱性、化学安定性
において実用的に問題がある。また、Journal.
 ofAiembrane Science,  l 
(1976) 2 7 1 〜2 8 7では、ポリテ
トラフルオロエチレンにポ!7(N−ビニルピロリドン
)をグラフトした膜を用いて、水−エタノール共沸混合
組成物を濃縮している。しかし、この場合の分離係数は
2,9と上記の分離方法よりもさらに低いものであり上
記の膜と同様、分離性能の劣るものである。また、さら
に特公昭54−10548号、54−10549号にお
いても、水−有機混合物の分離方法が提案されているが
、透過速度において、実用的に問題がある。
Conventionally, as a method for concentrating ethanol by selectively passing water through a water-organic mixture, especially a water-ethanol mixture, for example, in U.S. Pat. Ethanol was concentrated from the composition by pervaporation, and a separation coefficient of 8.5 was obtained. However, considering the concentration of high-concentration ethanol water, the separation coefficient is low and there are practical problems in terms of heat resistance and chemical stability. Also, Journal.
of Aiembrane Science, l
(1976) 2 7 1 to 2 8 7, polytetrafluoroethylene was used as a polytetrafluoroethylene. A membrane grafted with 7 (N-vinylpyrrolidone) is used to concentrate a water-ethanol azeotrope composition. However, the separation coefficient in this case is 2.9, which is even lower than that of the above-mentioned separation method, and like the above-mentioned membrane, the separation performance is inferior. In addition, Japanese Patent Publication Nos. 54-10548 and 54-10549 also propose a method for separating water-organic mixtures, but there are practical problems in terms of permeation rate.

本発明者らは、上記の観点より、特願昭56−5315
7号において、特定のエチレン系共重合体にスルホン基
を導入して得られる親水性膜から、特に水−有機混合物
の分離において、著しく高い分離係数で水と有機化合物
を分離する分離膜を提案した。しかしながら、この分離
膜においても、極薄膜とすることが困難なため、水の透
過速度が小さく、改良の余地があった。すなわち、膜厚
みを10μm以下にするとスルホン化中ある(・はスル
ホン化後において、スルホン化浴中での膜強度が余りに
も弱(・ために、膜が裂けたり、切れたりして、連続し
て安定的にスルホン化することあるいはスルホン化浴か
ら取出すことが困難であった。
From the above point of view, the inventors of the present invention
In No. 7, we proposed a separation membrane that separates water and organic compounds with a significantly high separation coefficient, especially in the separation of water-organic mixtures, from a hydrophilic membrane obtained by introducing sulfone groups into a specific ethylene copolymer. did. However, even in this separation membrane, since it is difficult to make an extremely thin membrane, the water permeation rate is low, and there is room for improvement. In other words, if the film thickness is 10 μm or less, sulfonation is in progress. It was difficult to stably sulfonate or remove from the sulfonation bath.

これは工業的な連続製造工程を考えた場合、重大な問題
であった。
This was a serious problem when considering an industrial continuous manufacturing process.

本発明者らは上記の特定のエチレン系共重合体にスルホ
ン基を導入して得られる分離性に優れた分離膜を、さら
に改良する目的で、鋭意検討を行なった結果本発明に到
達した。
The present inventors have conducted intensive studies with the aim of further improving a separation membrane with excellent separation properties obtained by introducing a sulfone group into the above-mentioned specific ethylene-based copolymer, and have arrived at the present invention.

従来エチレン系共重合体フィルムから短時間でしかも内
部まで均一にスルボン基を導入した、イオン交換性を有
する親水性膜が得られることは、すでに特公昭5l−i
o35号、特公昭52−29988号及びUSP−39
25332号等により公知である。
It has already been reported in Japanese Patent Publication No. 51-i that a hydrophilic membrane with ion exchange properties can be obtained from a conventional ethylene copolymer film in a short time and uniformly with sulfone groups introduced into the interior.
o35, Special Publication No. 52-29988 and USP-39
It is publicly known from No. 25332 and the like.

また、エチレン系共重合体とスルホン化剤に比較的不活
性な熱可塑性樹脂とを混合した樹脂組成物よりなるフィ
ルムから、同様にイオン交換性を有する親水性膜が得ら
れることもUSF−,3925332号により公知であ
る。
It is also known that a hydrophilic membrane having ion exchange properties can be obtained from a film made of a resin composition containing an ethylene copolymer, a sulfonating agent, and a relatively inert thermoplastic resin. It is known from No. 3925332.

そして、かがる親水性膜は、イオン交換性、電解隔離膜
、透析膜等の用途を目的としたエレクトロポーラスタイ
プの膜として開発され、優れたイオン交換性能に加え、
陰イオンめバリヤー性に優れ、しかも電解液中で小さい
電気抵抗を有し、さらにエチレン系共重合体特有の柔軟
性を保持した特異な膜である。
Kagaru hydrophilic membranes were developed as electroporous membranes for use as ion exchange, electrolytic separation membranes, dialysis membranes, etc. In addition to excellent ion exchange performance,
It is a unique membrane that has excellent anion barrier properties, low electrical resistance in electrolyte, and maintains the flexibility characteristic of ethylene copolymers.

また、かかる親水性膜は、強酸性、中性及びアルカリ性
のすべての円領域の水溶液中で化学的に極めて安定であ
るという°特徴を有するものの、酸化性を有する薬品に
よって、次第に酸化劣化し、種々の性能をきたす欠点が
あった。また、かがる親水性膜は、水溶液中での含水率
が大きいために、面積膨潤性が大きく、その結果、水溶
液中での膜強度が弱い欠点もあった。特に電解液中での
電気抵抗が低く、また、膜厚みが薄い膜程、土言弓の欠
点により、取扱上及び用途的に制限を有するものであっ
た。
In addition, although such a hydrophilic film has the characteristic of being extremely chemically stable in aqueous solutions in all regions of strong acidity, neutrality, and alkalinity, it gradually oxidizes and deteriorates due to oxidizing chemicals. There were drawbacks that resulted in various performance issues. In addition, since the hydrophilic membrane has a high water content in an aqueous solution, it has a large area swelling property, and as a result, the membrane strength in an aqueous solution is low. In particular, the lower the electrical resistance in the electrolytic solution and the thinner the membrane, the more limited it is in terms of handling and use due to the drawback of the dogo bow.

かかる欠点を改良するために、例えば特開昭57−36
126号では、樹脂組成物の全重量を基準として、15
重量%以上例えば30〜95重量%のエチレン系共重合
体と85重量%以下例えば5〜70重量%のスルホン化
剤に比較的不活性な熱可塑性樹脂とからなる樹脂組成物
の100重量部に対し、上記樹脂組成物に対し相溶性で
あり、かつスルホン化前、スルホン化中、又はスルホン
化後の少なくともいずれかにおいて抽出可能な可塑剤を
、5〜200重量部含有する混合物をフィルム状に溶融
成形し、冷却固化後スルホン化剤にて、可塑剤を抽出し
なからスルホン化反応させるか、又はスルホン化する前
に溶剤にて可塑剤を少なくとも一部抽出し、次いでスル
ホン化させるなどの方法により、柔軟性、耐酸化性に富
み、かつ、水溶液中での面積膨潤性の減少し水溶液中で
の強度の改善された親水性膜の製造方法を本発明者らは
提案した。
In order to improve this drawback, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 57-36
In No. 126, based on the total weight of the resin composition, 15
100 parts by weight of a resin composition consisting of at least 30 to 95% by weight of an ethylene copolymer and up to 85% by weight, for example 5 to 70% of a thermoplastic resin relatively inert to the sulfonating agent. On the other hand, a mixture containing 5 to 200 parts by weight of a plasticizer that is compatible with the resin composition and can be extracted at least either before, during, or after sulfonation is formed into a film. After melt molding, cooling and solidifying, a sulfonation reaction is carried out without extracting the plasticizer using a sulfonating agent, or at least a portion of the plasticizer is extracted with a solvent before sulfonation, and then sulfonation is carried out. The present inventors have proposed a method for producing a hydrophilic membrane that is highly flexible and oxidation resistant, has reduced area swelling in an aqueous solution, and has improved strength in an aqueous solution.

また、特開昭57−40527号では、上記の親水性膜
に織布及び/又は不織布よりなる補強材を少なくとも1
層、融着した極めて耐酸化性に富み、かつ、電解液中で
の面積膨潤性が極めて小さく、また水溶液中での強度の
大きい複合系の親水性膜を提案した。
Furthermore, in JP-A No. 57-40527, at least one reinforcing material made of woven fabric and/or non-woven fabric is added to the above-mentioned hydrophilic membrane.
We have proposed a composite hydrophilic membrane with extremely high oxidation resistance, extremely low area swelling in electrolyte, and high strength in aqueous solution.

しかしながら、特開昭57−36126号の製造方法に
おいても、スルホン化前の原反フィルムが極めて柔軟な
ため、連続的に生産性良く、スルホン化剤と反応させる
ためにはある程度のフィルム厚みが必要であり、また、
特に電解液中での電気抵抗を低くするにつれ、膜強度が
低下し、実用的には、10μm以下程度の膜厚みとなる
ため、水−有機混合物の分離において、前記した様に水
の透過速度に改善の余地があった。
However, even in the manufacturing method of JP-A No. 57-36126, since the raw film before sulfonation is extremely flexible, a certain film thickness is required for continuous productivity and for reaction with the sulfonating agent. And also,
In particular, as the electrical resistance in the electrolyte is lowered, the membrane strength decreases, and in practical terms, the membrane thickness is about 10 μm or less. There was room for improvement.

また、特開昭57−40527号の複合系の親水性膜で
は実質的にエチレン系共重合体のスルホン化膜部分の厚
みを薄くすることが困難で(補強材の厚みの0.5倍以
下では、ピンホールが発生しやすくなる場合がある)低
電気抵抗の膜を得るなめにスルホン化に要する時間が長
くなる問題と、実質的に得られる膜厚みから、特開昭5
7−36126号の方法で得られる親水性膜同様水の透
過速度に改善の余地があった。
Furthermore, in the composite hydrophilic membrane disclosed in JP-A No. 57-40527, it is difficult to substantially reduce the thickness of the sulfonated membrane portion of the ethylene copolymer (less than 0.5 times the thickness of the reinforcing material). In order to obtain a film with low electrical resistance, the time required for sulfonation is long (in some cases, pinholes may easily occur), and the resulting film thickness is substantially increased.
Like the hydrophilic membrane obtained by the method of No. 7-36126, there was room for improvement in the water permeation rate.

また、エチレン系共重合体にスルホン基を導入して得ら
れる親水性膜を鉛電池用隔膜に応用するにあたり、先記
した、従来公知の親水性膜と各種の補強材、例えばガラ
ス繊維、アスベスト繊維、アルミナ繊維、ジルコニア繊
維などの電気不導性で硫酸に侵されな(・無機繊維の織
布、編物、不織布やポリエチレン、ポリプロピレン、ゴ
ム、ナイロン、ポリエステル、セルロース等の電気不導
性で硫酸に侵されない有機高分子の織布、編物、不織布
、連通多孔質膜とを使用して陽極と陰極を隔離する隔膜
が、特開昭53−140543号で提案されている。か
かる隔膜は、親水性膜を直接電極と接触させないことに
より、親水性膜の酸化劣化を防ぐことを第1の目的とし
、さらに各種の補強材と親水性膜を組合わせて電池の組
立時等の取扱いを容易にしたことにまり鉛電池用隔膜と
して好適にしたものであるが、かかる隔膜を製造するに
あたり該親水性膜が先記したU8F−3925332号
等の従来公知の方法で製造されたものであるため、先記
した様に、親水性膜の厚みを極端に薄くすることは極め
て困難である。また、特に薄い親水性膜を使用すること
は、親水性膜の耐酸、化劣化性が低下するため、鉛電池
の寿命が短かくなり発明の目的に反するため実質的には
、実施例で記載した40μm厚み程度が好適であった。
In addition, when applying a hydrophilic membrane obtained by introducing a sulfone group into an ethylene copolymer to a lead-acid battery diaphragm, it is necessary to combine the previously known hydrophilic membrane and various reinforcing materials such as glass fiber and asbestos. Fibers, alumina fibers, zirconia fibers, etc. are electrically nonconductive and are not affected by sulfuric acid (inorganic fibers such as woven, knitted, and nonwoven fabrics, polyethylene, polypropylene, rubber, nylon, polyester, cellulose, etc. are electrically nonconductive and are not affected by sulfuric acid. Japanese Patent Application Laid-Open No. 140543/1983 proposes a diaphragm that separates an anode and a cathode using a woven, knitted, nonwoven, or continuous porous membrane made of an organic polymer that is not attacked by water. The primary objective is to prevent oxidative deterioration of the hydrophilic membrane by not allowing the hydrophilic membrane to come into direct contact with the electrode, and also to facilitate handling during battery assembly by combining various reinforcing materials with the hydrophilic membrane. Therefore, it is suitable as a diaphragm for lead batteries, but in manufacturing such a diaphragm, since the hydrophilic membrane was manufactured by a conventionally known method such as the above-mentioned U8F-3925332, As mentioned above, it is extremely difficult to make the thickness of a hydrophilic film extremely thin.Also, using a particularly thin hydrophilic film reduces the acid resistance and oxidative deterioration resistance of the hydrophilic film. Substantially, a thickness of about 40 .mu.m as described in the Examples was preferred since the life of the lead battery would be shortened, which would be contrary to the purpose of the invention.

本発明のひとつの目的は、従来公知のエチレン系共重合
体にスルホン基を導入して得られる親水性膜の膜厚みを
従来膜に比して、均一に薄肉化することにより、特に分
、離脱として好適な特性を付与した膜を提供することに
ある。
One object of the present invention is to uniformly reduce the thickness of a hydrophilic membrane obtained by introducing a sulfone group into a conventionally known ethylene copolymer compared to a conventional membrane. The object of the present invention is to provide a membrane that has properties suitable for release.

また、他の目的は、親水性膜の厚みが薄くても膜強度並
びに耐酸化劣化性に優れた膜を提供することにある。
Another object of the present invention is to provide a hydrophilic film that has excellent film strength and resistance to oxidative deterioration even if it is thin.

また、他の目的は、電解液中での電気抵抗が極端に低い
膜を提供することにある。また他の目的は、電解液中で
の電気抵抗が極端に低(・膜でも、電解液中での面積膨
潤性が小さい膜を提供することにある。また他の目的は
、補強材をスルホン化することにより、親水性、保水性
、耐水性に優れた複合親水性膜を提供することにある。
Another object is to provide a membrane with extremely low electrical resistance in an electrolytic solution. Another purpose is to provide a membrane with extremely low electrical resistance in an electrolytic solution (membrane) with low area swelling in an electrolytic solution. The objective is to provide a composite hydrophilic membrane with excellent hydrophilicity, water retention, and water resistance.

本発明について説明すると、本発明の複合親水性膜は、
エチレン系共重合体あるいはエチレン系共重合体を含有
する樹脂組成物より得られ、−OH基と一〇〇〇R基(
但し、R=H,C,〜C5の炭化水素基、アルカリ金属
あるいはその他のカルボキシル基と塩を形成し得るイオ
ン類)よりなる群より選ばれた少なくとも1種の親水性
基と少なくとも0.2ミリ当量/グラムのスルホン基を
有する半透性の極薄親水性膜とスルホン基を含有するポ
リエチレン系微多孔膜が各々少なくとも1層錦融着した
ことを特徴とする複合親水性膜である。
To explain the present invention, the composite hydrophilic membrane of the present invention is
It is obtained from an ethylene copolymer or a resin composition containing an ethylene copolymer, and contains -OH groups and 1000R groups (
However, at least one hydrophilic group selected from the group consisting of R=H, C, ~C5 hydrocarbon groups, alkali metals, or ions that can form salts with other carboxyl groups) and at least 0.2 This is a composite hydrophilic membrane characterized in that a semipermeable ultra-thin hydrophilic membrane having milliequivalents/gram of sulfone groups and at least one layer of a polyethylene microporous membrane containing sulfone groups are brocade-fused.

かかる複合親水性膜は、半透性の親水性膜の厚みが極薄
で、親水性の奢るしく高いスルホン基を有し、しかも補
強材としてポリエチレン系微多孔膜を有し、かつ、ポリ
エチレン系微多孔膜がスル度に優れ、さらに耐熱性、耐
溶剤性、機械強度に優れ、かつ複合膜全体が親水性に富
んだ極めて分離膜として好適な膜となり、特にOH基あ
るいはカルボン酸あるいはカルボン酸塩よりなる親水性
基を含有する半透性の極薄フィルムを有する極薄親水性
膜の複合親水性膜は、高い親水性を有するため好適とな
る。
Such a composite hydrophilic membrane has a semi-permeable hydrophilic membrane with an ultra-thin thickness, a luxuriously highly hydrophilic sulfone group, a polyethylene-based microporous membrane as a reinforcing material, and a polyethylene-based microporous membrane as a reinforcing material. The microporous membrane has excellent throughness, and is also excellent in heat resistance, solvent resistance, and mechanical strength, and the entire composite membrane is highly hydrophilic, making it an extremely suitable membrane as a separation membrane. A composite hydrophilic membrane of an ultra-thin hydrophilic membrane having a semi-permeable ultra-thin film containing a hydrophilic group consisting of a salt is preferred because it has high hydrophilicity.

本発明の複合親水性膜について、さらに詳細に説明する
と、本発明の複合親水性膜は従来公知の方法では、フィ
ルム強度が弱く、しかも柔軟すぎるため、連続的にスル
ホン化剤と反応させることが困難であったエチレン系共
重合体を成分とする極薄フィルムとポリエチレン系微多
孔膜あるいはスルホン化前あるいはスルホン化中あるい
はスルホン化後に微多孔膜となり得るポリエチレー4%
m脂フィルムとが各々少なくとも1層強固に接着された
複合フィルムがスルホン化、及び必要に応じて加水分解
及び/又は中和等の処理によって得らる。OH基あるい
はC0OR基より選ばれた少なくとも1種の官能基好ま
しくは官能基がカルボン酸、カルボン酸塩あるいはOH
基である親水性基と少なくとも02ミリ当量/グラム、
好ましくは1〜5ミリ当量/グラムのスルホン基とを含
有する半透性の極薄親水性膜、好ましくは厚みが10〜
0.05μm、より好ましくは5〜0.05μm1さら
に好ましくは1〜0.05μmである極薄親水性膜とス
ルホン化されたポリエチレン系微多孔膜、好ましくは少
なくとも0.05ミリ当量/グラムのスルホン基−を含
有するポリエチレン系微多孔膜よりなる複合膜であって
、エチレン系共重合体を含有する極薄フィルムの厚みを
極度に薄くすることにより、スルホン化以外を短かくで
きるためスルホン化以外の望ましくない副反応が少ない
特徴と、分離膜として望ましい大きい分離係数と大きい
透過速度を有する理想的な半透性の極薄親水性膜部分と
、耐熱性、耐溶剤性、機械強度並びに親水性に優れた補
強材部分よりなる、極めて理想的な分離膜の特性を有す
る複合親水性膜である。
To explain the composite hydrophilic membrane of the present invention in more detail, the composite hydrophilic membrane of the present invention cannot be continuously reacted with a sulfonating agent by conventionally known methods because the film strength is weak and it is too flexible. Ultra-thin films made from ethylene copolymers and microporous polyethylene membranes, which have been difficult to achieve, or polyethylene 4%, which can be made into microporous membranes before, during, or after sulfonation.
A composite film in which at least one layer of M-lipid film is firmly adhered to each other is obtained by sulfonation and, if necessary, treatment such as hydrolysis and/or neutralization. At least one functional group selected from OH group or COOR group Preferably the functional group is carboxylic acid, carboxylate or OH group.
at least 0.2 meq/gram of hydrophilic groups,
Semi-permeable ultra-thin hydrophilic membrane preferably containing 1 to 5 meq/g of sulfonic groups, preferably having a thickness of 10 to
Ultrathin hydrophilic membrane of 0.05 μm, more preferably 5 to 0.05 μm, and even more preferably 1 to 0.05 μm, and a sulfonated polyethylene microporous membrane, preferably at least 0.05 meq/g of sulfone. It is a composite membrane made of a microporous polyethylene film containing a group, and by making the ultrathin film containing an ethylene copolymer extremely thin, it is possible to shorten the length of the film other than sulfonation. The ideal semi-permeable, ultra-thin hydrophilic membrane part has the characteristics of few undesirable side reactions, high separation coefficient and high permeation rate desirable for separation membranes, and has excellent heat resistance, solvent resistance, mechanical strength, and hydrophilicity. This is a composite hydrophilic membrane with extremely ideal separation membrane characteristics, consisting of a reinforcing material part with excellent properties.

そして、本発明の複合親水性膜において、半透性の極薄
親水性膜は、半透膜としての特性を有し、〜・わゆる微
多孔を有さない均質膜であって、ガス透過法あるいは浸
透気化法属おいて、水とアルコールが分離できる特性を
有す−る膜であって、スルホン基の含有量が少なくとも
0.2 ミリ当量/グラムにおいて、分離係数、及び透
過速9度に特に優れた分離膜として優れた複合親水性膜
となる。またスルホン基の含有量が、極端に大きくなる
と耐酸化劣化性が低下するため、好ましくは1〜5ミリ
当量/グラムとなる。
In the composite hydrophilic membrane of the present invention, the semi-permeable ultra-thin hydrophilic membrane has the characteristics of a semi-permeable membrane and is a homogeneous membrane without so-called microporous, gas permeable. A membrane having the property of separating water and alcohol in the pervaporation method or pervaporation method, with a sulfonic group content of at least 0.2 milliequivalents/gram, a separation coefficient and a permeation rate of 9 degrees. It is a composite hydrophilic membrane that is particularly excellent as a separation membrane. Furthermore, if the content of sulfonic groups becomes extremely large, the oxidative deterioration resistance will decrease, so it is preferably 1 to 5 milliequivalents/gram.

本発明の複合親水性膜は、極薄親水性膜が微多孔膜に強
固に接着されて一体化されて〜・るため、極薄親水性膜
の厚みが薄くまた、電解液中での電気抵抗が、従来公知
の方法では得られなかった低電気抵抗の膜でも、水溶液
中で自由に膨潤しがたくなったため、使用中に極薄親水
性膜が酸化されても比較的初期の膨潤性を保持するため
、複合親水性膜の特性が変化しがたい耐久性に富んだ(
耐酸化劣化性)膜となる。また、本発明の複合親水性膜
は、先記した様に、複合フィルムとスルホン化剤とを反
応させて得られるため、ポリエチレン系微多孔膜の大き
な表面積を有する微多孔表面がスルホン化剤と接触し、
結局、微多孔表面が主体的にスルホン化された微多孔膜
を有する複合親水性膜とすることができる。
In the composite hydrophilic membrane of the present invention, the ultra-thin hydrophilic membrane is firmly adhered to and integrated with the microporous membrane. Even if the resistance is low electrical resistance, which could not be obtained by conventional methods, it becomes difficult to freely swell in an aqueous solution, so even if an ultra-thin hydrophilic film is oxidized during use, it will not swell at a relatively early stage. The characteristics of the composite hydrophilic membrane are highly durable (
oxidative deterioration resistance) film. In addition, as mentioned above, the composite hydrophilic membrane of the present invention is obtained by reacting the composite film with a sulfonating agent, so that the microporous surface of the polyethylene microporous membrane having a large surface area is exposed to the sulfonating agent. contact,
As a result, a composite hydrophilic membrane having a microporous membrane whose microporous surface is primarily sulfonated can be obtained.

そしてポリエチレン系微多孔膜の主として微多孔表面が
スルホン基を有するため、(量)表面張力の大きい液体
例えば、水に対して親和性が大きく、濡れ性及び保液性
に富んだ複合親水性膜となる、(2)熱的に溶融しにく
いため、耐熱性の優れた複合親水性膜となる、(3)有
機溶剤に対する親和性が著るしく少ないため耐溶剤性が
優れた複合親水性膜となる、+41 m多孔表面以外の
大部分のポリエチレン系樹脂がスルホン基を持たないた
め補強材としてのポリエチレン系樹脂の強度及び耐酸化
性を保持させることができる等の特性を有する複合親水
性膜となる。
Since the microporous surface of the polyethylene microporous membrane mainly has sulfone groups, it has a high affinity for liquids with high surface tension, such as water, and is a composite hydrophilic membrane with excellent wettability and liquid retention. (2) A composite hydrophilic membrane with excellent heat resistance because it is difficult to melt thermally; (3) A composite hydrophilic membrane with excellent solvent resistance because it has a significantly low affinity for organic solvents. This is a composite hydrophilic membrane that has properties such as being able to maintain the strength and oxidation resistance of the polyethylene resin used as a reinforcing material because most of the polyethylene resin other than the +41 m porous surface does not have sulfone groups. becomes.

その結果、本発明の複合親水性膜は、液状あるいは気体
状混合物より高選択的に有価成分を分離あるいは濃縮す
る分、離脱として好適となり中でも特に水−有機混合物
より、高選択的に水を透過させる分離膜として好適とな
る。
As a result, the composite hydrophilic membrane of the present invention is suitable for separating or concentrating valuable components more selectively than liquid or gaseous mixtures, and is particularly suitable for permeating water more selectively than water-organic mixtures. This makes it suitable as a separation membrane for

また、上記のように本発明の複合親水性膜は、その微多
孔表面が水のように表面張力の大きい液体に対する濡れ
性に富んでいるので、二次電池用の隔膜に使用した場合
に、電池中の液量が変化して膜が部分的に乾燥状態にな
ったときに、電池に液をたした場合にすぐに濡れ゛、低
い抵抗値になって使用可能な状態となる。更に、本発明
の膜を拡散透析膜に使用する場合にあっては、一度使用
して、分離に供される含水液がなくなり、膜が一旦乾燥
状態になった場合に、アルコールやグリコール等で表面
を慮らず等の前処理をしないでも、含水液をはじくこと
な(濡れ、透析膜としての性能はすぐに回復する。
Furthermore, as mentioned above, the composite hydrophilic membrane of the present invention has a microporous surface that is highly wettable to liquids with high surface tension such as water, so when used as a diaphragm for secondary batteries, When the amount of liquid in the battery changes and the membrane becomes partially dry, when liquid is added to the battery, it immediately wets and becomes usable with a low resistance value. Furthermore, when the membrane of the present invention is used as a diffusion dialysis membrane, once the membrane is used and the water-containing liquid to be subjected to separation is exhausted and the membrane is once in a dry state, it cannot be washed with alcohol, glycol, etc. Even without pretreatment such as taking care of the surface, it does not repel water-containing liquid (wetting), and its performance as a dialysis membrane quickly recovers.

また、上記のように本発明の複合親水性膜はその微多孔
表面が保液性、保水性に富んでいるので、例えば、燃料
溶解型燃料電池用隔膜として使用するときに、電極との
接触面での接触抵抗が低(・と(・つR1な利、点があ
る。
In addition, as mentioned above, the microporous surface of the composite hydrophilic membrane of the present invention has high liquid-retaining properties and water-retaining properties. It has the advantage of low surface contact resistance.

本発明で言うエチレン系共重合体とは、スルホン化反応
前、中あるいは後に−OHと一〇〇OR基よりなる群か
ら選ばれた少なくとも1種の親水性基を有し、かつ、ス
ルホン化反応により極薄フィルムの断面方向にほぼ均一
に少なくとも0.2meq10のスルホン基を有する極
薄親水性膜となり得るエチレン系共重合体であって、例
えば次の一般式(I)。
The ethylene copolymer referred to in the present invention is one that has at least one hydrophilic group selected from the group consisting of -OH and 100OR groups before, during, or after sulfonation reaction, and An ethylene copolymer that can be reacted to form an ultra-thin hydrophilic film having at least 0.2 meq 10 sulfone groups substantially uniformly in the cross-sectional direction of the ultra-thin film, such as the following general formula (I).

(II) (−CH2CHa +(D 1 +CJi2− C+     (If)2 〔式中、R,=T(あるいは−aH8,a2=−000
Ra 。
(II) (-CH2CHa + (D 1 +CJi2- C+ (If)2 [wherein, R, = T (or -aH8, a2 = -000
Ra.

−C0OR4または−oH(但し、島=C,〜C6の炭
化水素基、R4=H,輸〜C6の炭化水素基、アルカリ
金属またはその他のカルボキシル基と塩を形成し得るイ
オン類〕 で示されるユニットを主構成成分とするエチレン系共重
合体が好適に用いられる。この場合式(II)で示され
るユニットを1〜18モル%含有スるものが好ましい。
-C0OR4 or -oH (where island=C, hydrocarbon group of ~C6, R4=H, hydrocarbon group of ~C6, ions that can form salts with alkali metals or other carboxyl groups)) Ethylene copolymers containing units as a main component are preferably used. In this case, those containing 1 to 18 mol % of units represented by formula (II) are preferred.

このような構造のエチレン系共重合体は、エチレンと、
式(II)で示すユニットになり得るコモノマーより選
ばれた1種又は2種以上のコモノマーとを共重合するか
、ある℃・は共重合の後必要に応じてケン化や中和の処
理を行うことにより得ることができる。そして、上記エ
チレンと式(II)で示されるユニットになり得るコモ
ノマー以外に目的を逸脱しない範囲でその他の単量体を
共重合させたものも本発明におけるエチレン系共重合体
に含め得る。
Ethylene-based copolymers with such a structure consist of ethylene and
Copolymerization with one or more comonomers selected from comonomers that can form the unit represented by formula (II), or at a certain temperature, saponification or neutralization treatment is carried out as necessary after the copolymerization. It can be obtained by doing. In addition, the ethylene copolymer of the present invention may include a copolymer of other monomers other than the above-mentioned ethylene and a comonomer that can form the unit represented by formula (II) within a range that does not depart from the purpose.

また本発明におけるエチレン系共重合体を含有する樹脂
組成物としては、少なくとも15重量%の上記エチレン
系共重合体と、多くとも85重量%のその他の熱可塑性
樹脂を含有する樹脂組成物よりなるものが好適に用(・
もれる。
Furthermore, the resin composition containing an ethylene copolymer in the present invention is a resin composition containing at least 15% by weight of the above ethylene copolymer and at most 85% by weight of another thermoplastic resin. Things are suitable for use (・
It leaks.

そして本発明において、エチレン系共重合体よりなるフ
ィルムが極薄のため、従来公知のエチレン系共重合体フ
ィルムにスルホン基を導入して得られる親水性膜に比し
て、コモノマー成分が少なくても、目的とする親水性膜
が得られる特徴があり、また逆にコモノマー成分の割合
が多いものでも、その他の熱可塑性樹脂を添加する方法
、ある℃・は、微多孔膜/極薄フィルム/微多孔膜の層
構成とすることにより、スルホン化前のフィルムのブロ
ッキング性によるトラブルを解消できるため、目的を逸
脱しない範囲でコモノマー成分を適宜選択できる特徴が
あるがスルホン化反応時間、分離1モル%未満では、ス
ルホン化反応時間が長くなり、スルホン化以外の副反応
が発生しやすいため極薄親水性膜が脆くなり取り扱いに
注意を要し、また、−OH,−COOR基より選ばれる
親水性基の量が少な(・ため、分離性能が低くなるため
用途的に制限を有する。
In the present invention, since the film made of ethylene copolymer is extremely thin, it contains fewer comonomer components than a hydrophilic film obtained by introducing sulfone groups into a conventionally known ethylene copolymer film. There is also a characteristic that the desired hydrophilic membrane can be obtained, and conversely, even with a high proportion of comonomer components, there are methods of adding other thermoplastic resins, and microporous membranes / ultra-thin films / The layered structure of the microporous membrane eliminates problems caused by the blocking properties of the film before sulfonation, so the comonomer component can be appropriately selected without departing from the purpose. %, the sulfonation reaction time becomes longer and side reactions other than sulfonation tend to occur, making the ultra-thin hydrophilic membrane brittle and requiring careful handling. Due to the small amount of functional groups (・), the separation performance is low, so there are limitations in terms of use.

逆に18モル%を越えると極薄フィルムのブロッキング
を防ぐため多量のその他の熱可塑性樹脂を添加するかあ
るいは前記の層構成をとることが実用的な膜を得るため
に必要となり、結局得られる複合親水性膜の水の透過速
度が低下するかあるいは製法上において制限を有するこ
とになり、上記した1〜18モルが好適となる。
On the other hand, if the content exceeds 18 mol%, it becomes necessary to add a large amount of other thermoplastic resin to prevent blocking of the ultra-thin film, or to adopt the above-mentioned layer structure in order to obtain a practical film. The water permeation rate of the composite hydrophilic membrane may be reduced or there may be restrictions on the manufacturing method, so the above-mentioned range of 1 to 18 moles is preferred.

そして、特にエチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン
−酢酸ビニル共重合体ケン化物、エチレン−メタクリル
酸メチル共重合体、エチレンーメタクリル酸共重合体、
エチレン−メタクリル酸共重合体金属塩、エチレン−メ
タクリル酸メチル−メタクリル酸共重合体金属塩、エチ
レン−アクリル酸エチル共重合体、エチレン−アクリル
酸共重合体、エチレン−アクリル酸共重合体金属塩より
なる群から選ばれた少なくとも1種のエチレン系共電゛
合体が、成形性スルホン化剤との反応性及びスルホン化
された膜の耐水性から好ましい。
In particular, ethylene-vinyl acetate copolymer, saponified ethylene-vinyl acetate copolymer, ethylene-methyl methacrylate copolymer, ethylene-methacrylic acid copolymer,
Ethylene-methacrylic acid copolymer metal salt, ethylene-methyl methacrylate-methacrylic acid copolymer metal salt, ethylene-ethyl acrylate copolymer, ethylene-acrylic acid copolymer, ethylene-acrylic acid copolymer metal salt At least one type of ethylene-based coelectrolyte selected from the group consisting of the following is preferred from the viewpoint of reactivity with the moldable sulfonating agent and water resistance of the sulfonated membrane.

また、本発明において、その他の熱可塑樹脂とは、上記
エチレン系共重合体に比較的均一にブレンドすることが
でき、かつスルホン化剤に比較的不活性な熱可塑性樹脂
であって、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、1
,2−ポリブタジェン、ポリブテン−1よりなる群から
選ばれた。少なくとも1種以上の熱可塑性樹脂であり、
該熱可塑性樹脂を含有する極薄フィルムより得られる親
水性膜は耐酸化劣化性に富んだ複合親水性膜となる。
In the present invention, other thermoplastic resins are thermoplastic resins that can be blended relatively uniformly with the ethylene copolymer and are relatively inert to sulfonating agents, such as: polyethylene, polypropylene, 1
, 2-polybutadiene, and polybutene-1. at least one thermoplastic resin,
The hydrophilic film obtained from the ultrathin film containing the thermoplastic resin becomes a composite hydrophilic film that is highly resistant to oxidative deterioration.

そして本発明において、その他の熱可塑性樹脂の添加量
は、多くとも85重量%であって、この値を越えると、
スルホン化剤との反応時間が長くまた分離膜としての水
の透過速度が小さくなり、目的とする複合親水性膜が得
がたい。
In the present invention, the amount of other thermoplastic resins added is at most 85% by weight, and if this value is exceeded,
The reaction time with the sulfonating agent is long, and the rate of water permeation through the separation membrane is low, making it difficult to obtain the desired composite hydrophilic membrane.

また、本発明における前記のその他のカルボキシル基と
塩を形成し得るイオン類とは、例えばMg” + Ca
” + Zn” + Ba2+等の2価の金属イオン、
At3+等の3価の金属イオンの他にNH4+等の−C
0〇−基と塩を形成し得るカチオンを意味するものであ
る。また、本発明のスルホン基もカルボキシル基同様−
H以外にアルカリ金属あるいはその他のカチオンと塩を
形成した状態で使用できることは明らかである。ここで
、その他のカチオンとは、例えば、Mg”、 Ca”、
 Zn”、 Ba2+ 等の2価の金属イオン、A t
 3+等の3価の金属イオン、NH4”等のスルホン基
と塩を形成し得るカチオンを意味するものである。
In addition, the ions that can form salts with other carboxyl groups in the present invention include, for example, Mg" + Ca
" + Zn" + divalent metal ions such as Ba2+,
In addition to trivalent metal ions such as At3+, -C such as NH4+
It means a cation that can form a salt with the 00- group. Furthermore, the sulfone group of the present invention is similar to the carboxyl group.
It is clear that it can be used in the form of a salt with an alkali metal or other cation other than H. Here, other cations include, for example, Mg'', Ca'',
Zn”, divalent metal ions such as Ba2+, A t
It means a cation that can form a salt with a trivalent metal ion such as 3+ or a sulfonic group such as NH4''.

次に、本発明で言うポリエチレン系微多孔膜あるいは微
多孔膜となり得るポリエチレン系樹脂フィルムとは、前
記のエチレン系共重合体を含有する極薄フィルムと、微
多孔膜においては、微多孔の大部分が融着してつぶれな
い温度、範囲でまた微多孔膜となり得るポリエチレン系
樹脂フィルムでは特に制限なく、強固に熱接着しスルホ
ン化中及び使用中に剥離することなく強固に接着できる
微多孔膜あるいは樹脂フィルムであって、補強効果を有
し、かつ、スルホン化反応後水の透過速度、電解液中の
電気抵抗及び面積膨潤率が所望の複合親水性膜の水の透
過速度、電解液中の電気抵抗及び面積膨潤率よりも十分
に小さ・いものから選択されることは自明であり、その
製造方法は特に限定するものではないが、例えば特開昭
51−74057号に記載のポリエチレンにジオクチル
テタレート等の有機液状体を吸着させた無機粉体を混合
した後、フィルム状に溶融成形し、次いで有機液状体の
み、あるいは有機液状体及び無機粉体を抽出したポリエ
チレン系微多孔膜あるいは抽出前のポリエチレン系樹脂
フィルムが得られる微多孔膜の空孔度を自由にコントロ
ールでき、かつ、平均孔径が比較的小さく、また延伸も
できるため好適である。
Next, the microporous polyethylene membrane or the polyethylene resin film that can be used as a microporous membrane in the present invention refers to the ultrathin film containing the ethylene copolymer and the microporous membrane with large micropores. There are no particular restrictions on polyethylene resin films that can be formed into microporous films within a temperature range where the parts do not melt and collapse, and are microporous films that can be strongly thermally bonded and firmly bonded without peeling during sulfonation or use. Alternatively, the composite hydrophilic membrane is a resin film that has a reinforcing effect and has the desired water permeation rate, electrical resistance in the electrolyte, and area swelling rate after the sulfonation reaction, and the desired water permeation rate in the electrolyte. It is obvious that polyethylene should be selected from those that are sufficiently smaller than the electrical resistance and areal swelling rate of After mixing an inorganic powder adsorbed with an organic liquid such as dioctyl tetalate, it is melt-molded into a film, and then the organic liquid alone or the organic liquid and the inorganic powder are extracted from a polyethylene microporous membrane. This method is suitable because the porosity of the microporous membrane from which the polyethylene resin film is obtained before extraction can be freely controlled, the average pore diameter is relatively small, and it can be stretched.

また、ポリエチレンにその他各種の被抽出物質を混合し
フィルム状に溶融成形し、該被抽出物質を抽出した微多
孔膜あるいは、抽出前のポリエチレン系樹脂フィルムあ
る(・は、その他種々の方法で得られるポリエチレン系
微多孔膜あるいは、延伸あるいはスルホン化前あるいは
スルホン化中に微多孔膜となり得るポリエチレン系樹脂
フィルムである。
In addition, there are microporous membranes obtained by mixing polyethylene with various other substances to be extracted and melt-molding them into a film to extract the substances to be extracted, or polyethylene resin films before extraction. or a polyethylene resin film that can become a microporous membrane before or during stretching or sulfonation.

また、上記の微多孔膜あるいは樹脂フィルムが、目的を
逸脱しない範囲内で、各種の樹脂を含有しても差しつか
えなく、むしろ、微多孔膜のスルホン化が強く望まれる
マ用途では先記の各種エチレン系共重合体を、ポリエチ
レンに対して、多くとも50重量%添加したものが使用
できる。
Furthermore, the above-mentioned microporous membrane or resin film may contain various resins within the range that does not deviate from the purpose. Various ethylene copolymers added to polyethylene in an amount of at most 50% by weight can be used.

微多孔膜の空孔度、平均孔径及び孔径分布は複合親水性
膜の製法及び用途に応じて適宜選択すれば良く、通常、
空孔度20〜80%、平均孔径0、 OO5〜10 μ
m、好ましくは0.0.1〜1pm。
The porosity, average pore diameter, and pore diameter distribution of the microporous membrane may be appropriately selected depending on the manufacturing method and application of the composite hydrophilic membrane, and usually,
Porosity 20-80%, average pore size 0, OO5-10μ
m, preferably 0.0.1 to 1 pm.

及び孔径分布の小さい(均一な)微多孔膜が、水膜より
前記複合フィルムとし、未延伸のままあるいは延伸後ス
ルホン化剤と反応させ微多孔表面にスルホン基を導入さ
せることができる。
A microporous membrane with a small (uniform) pore size distribution can be made into the composite film from a water membrane, and reacted with a sulfonating agent either unstretched or after stretching to introduce sulfone groups onto the microporous surface.

また、複合フィルムから、微多孔膜となり得るポリエチ
レン系樹脂フィルム部分を微多孔膜とする場合も同様で
複合フィルムの延伸前に、前記の空孔度、平均孔径及び
孔径分布となり得る樹脂フ多孔膜を形成することにより
目的の複合親水性膜とすることができる。
The same applies when converting a polyethylene resin film portion that can become a microporous membrane from a composite film into a microporous membrane. By forming this, the desired composite hydrophilic membrane can be obtained.

また複合親水性膜の微多孔膜部分の厚みは、複合親水性
膜の製法、用途及び該極薄親水性膜の厚みによって適宜
選択されるが、通常、10μm〜(朋程度が補強効果及
び取扱い上好ましく・。
The thickness of the microporous membrane portion of the composite hydrophilic membrane is appropriately selected depending on the manufacturing method and application of the composite hydrophilic membrane, and the thickness of the ultra-thin hydrophilic membrane, but is usually 10 μm or more (about 10 μm or more depending on the reinforcing effect and handling). Preferably.

そして、微多孔膜厚みと該薄肉親水性膜の厚みの比は、
電解液中の電気抵抗、微多孔膜と該極薄親水性膜の層の
数及び複合親水性膜の厚み等によって適宜決定すれば良
いが、通常、該極薄親水性膜の厚みが薄く、及び/又は
複合親水性膜の電解ることか望ましく、通常05〜10
00程度で目的とする複合親水性膜を得ることができる
And the ratio of the thickness of the microporous membrane to the thickness of the thin hydrophilic membrane is:
It may be determined appropriately depending on the electrical resistance in the electrolytic solution, the number of layers of the microporous membrane and the ultra-thin hydrophilic membrane, the thickness of the composite hydrophilic membrane, etc., but usually the ultra-thin hydrophilic membrane is thin, and/or electrolysis of a composite hydrophilic membrane is desirable, usually 05 to 10
The desired composite hydrophilic membrane can be obtained at about 0.00.

本発明の複合親水性膜は前記特定の化学構造を有するエ
チレン系共重合体の極薄フィルムとポリエチレン系微多
孔膜又は微多孔膜になり得るポリエチレン系樹脂フィル
ムとが各々少なくとも1層つの層の界面にお(・て、少
なくとも一方の層を構成する物質が、融解又は軟化し、
他方の物質の表面をぬらして固化するが、あるいは界面
において二層の物質が互に相溶化した層を形成するが、
あるいは、軟化または融解した一方の層の物質が他方の
層の表面の四部に喰(・込4、あたがもいがりを投じた
構造にて固化するが、あるいはこれらの組み合わせ等に
よりヨっの層が密接かつ強固に一体化した状態を意味す
る。実際的には、機械的な操作時、あるいはスルホン化
や微多孔化処理によっても層間において剥離が生じな0
程に二つの層が一体化した状態をさす。このような融着
は、熱、圧力、またはこれらを組み合わせた操作により
達成され得る。
The composite hydrophilic membrane of the present invention has at least one layer each of an ultrathin film of an ethylene copolymer having the above-mentioned specific chemical structure and a microporous polyethylene film or a polyethylene resin film that can become a microporous membrane. At the interface, the substance constituting at least one layer melts or softens,
It wets the surface of the other substance and solidifies, or two layers of substances form a mutually compatible layer at the interface.
Alternatively, the softened or melted material of one layer may be absorbed into the four parts of the surface of the other layer (inclusion 4), or it may solidify in a structure in which the material is eroded, or by a combination of these, etc. It refers to a state in which the layers are closely and firmly integrated.In practice, it means that the layers do not peel off during mechanical operation, or even during sulfonation or microporous treatment.
It refers to the state in which the two layers are integrated. Such fusion may be achieved by heat, pressure, or a combination thereof.

また、本発明において、エチレン共重合体の極薄フィル
ムとポリエチレン系微多孔膜又は微多孔膜となり得るポ
リエチレン系樹脂フィルムとの融着は、全面に亘って均
一かつ強固に行なわれているのが好ましい。接着してい
ない部分や接着力が充分でない部分がある場合には、ス
ルホン化処理の際に、前記特定の構造を有するエチレン
系共重合体の極薄フィルムに多量にスルホン基が導入さ
れると、極薄フィルムの部分が激しく膨潤し、水泡や処
理ムラが生じ、好ましくない。
Furthermore, in the present invention, the fusion between the ultrathin film of the ethylene copolymer and the microporous polyethylene membrane or the polyethylene resin film that can become the microporous membrane is performed uniformly and firmly over the entire surface. preferable. If there are areas that are not bonded or have insufficient adhesive strength, a large amount of sulfone groups may be introduced into the ultra-thin film of the ethylene copolymer having the above-mentioned specific structure during the sulfonation treatment. , the ultra-thin film portion swells violently, causing blisters and uneven processing, which is undesirable.

また、本発明の複合親水性膜の微多孔膜と極薄親水性膜
の層構成は、特に制限はないが、通常、極薄親水性膜/
微多孔膜、微多孔膜/極薄親水性膜/wt多孔膜、極薄
親水性膜/微多孔膜/極薄親水性膜が性能面並びに経済
性から好ましく、特に分離膜用途においては、分離性能
、耐摩耗性、耐傷付性、耐汚染性等から、微多孔膜〆極
薄親水性膜/微多孔膜の層構成を有する複合親水性膜が
好適となる。
In addition, the layer structure of the microporous membrane and the ultra-thin hydrophilic membrane of the composite hydrophilic membrane of the present invention is not particularly limited, but usually the ultra-thin hydrophilic membrane/
Microporous membranes, microporous membranes/ultra-thin hydrophilic membranes/wt porous membranes, ultra-thin hydrophilic membranes/microporous membranes/ultra-thin hydrophilic membranes are preferred from the performance and economical standpoints, and especially in separation membrane applications, separation In terms of performance, abrasion resistance, scratch resistance, stain resistance, etc., a composite hydrophilic membrane having a layer structure of a microporous membrane and an ultrathin hydrophilic membrane/microporous membrane is preferred.

また、ポリエチレンあるいはポリエチレンとエチレン系
共重合体を゛含有する微多孔膜は、一般に親水性を有さ
ないため、電解液等の水溶液に対する濡れ性が悪いが、
前記した様に、本発明の複合親水性膜では、交換容量に
してスルホン基の含有量はわずかではあるが、微多孔表
面が主体的にスルホン化されて、耐熱性、耐溶剤性の向
上の他に親水化されているが、さらに親水化を必要とす
る用途あるいは複合親水性膜の大気中での取扱いをより
安定に保つことを目的として、従来公知の方法例えば1
例をあげるとグリセリン、ポリエチレングリコール、各
種アルコール等々の親水性化合物を含浸する方法等によ
り、親水化あるいは保水性の増大並びに大気中での゛複
合親水性膜の取扱いをより容易にできるため好ましいこ
とは言うまでもない。
In addition, microporous membranes containing polyethylene or polyethylene and ethylene-based copolymers generally do not have hydrophilic properties, so they have poor wettability with aqueous solutions such as electrolytes.
As mentioned above, in the composite hydrophilic membrane of the present invention, although the content of sulfonic groups is small in terms of exchange capacity, the microporous surface is primarily sulfonated, resulting in improved heat resistance and solvent resistance. For the purpose of keeping the handling of the composite hydrophilic membrane more stable in the atmosphere or for applications that require further hydrophilization, conventionally known methods such as 1.
For example, a method of impregnating with hydrophilic compounds such as glycerin, polyethylene glycol, various alcohols, etc. is preferable because it makes it hydrophilic or increases water retention, and it also makes it easier to handle the composite hydrophilic membrane in the atmosphere. Needless to say.

そして、前記した微多孔膜のスルボン基の含有量は、微
多孔膜の空孔度、孔径、厚み及び種類(高密度ポリエチ
レン、中密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、エチ
レン系共重合体及びその他の有機あるいは無機の化合物
の配合割合)及び目的とする効果により、決まるもので
あるが、通常空孔度50〜90%、平均孔径0401〜
1μの高密度ポリエチレン微多孔膜で交換容量にして微
多孔膜部分の重さ1gに対して、0.05ミリ当量以上
において、親水性、耐熱性、耐溶剤性が著るしく改善さ
れたものとなり、本発明の複合親水性膜において通常1
ミリ当量/グラムを越えることはないが、過剰にスルホ
ン化されると、微多孔膜の強度、水溶液中の膨潤性、耐
酸化劣化性等において補強効果が低下することがあるた
め、極薄フィルムの種類、厚み、複合親水性膜の電気抵
抗等を考慮して、適宜、微多孔膜を選び、必要以上にス
ルホン化させな℃・方が望ましい。
The content of sulfone groups in the microporous membrane described above is determined by the porosity, pore diameter, thickness, and type (high-density polyethylene, medium-density polyethylene, low-density polyethylene, ethylene copolymer, and other organic Or, the blending ratio of inorganic compounds) and the desired effect, but usually the porosity is 50-90% and the average pore diameter is 0401-90%.
A 1μ high-density polyethylene microporous membrane with markedly improved hydrophilicity, heat resistance, and solvent resistance at an exchange capacity of 0.05 milliequivalent or more per 1g of the weight of the microporous membrane part. Therefore, in the composite hydrophilic membrane of the present invention, usually 1
Although it does not exceed milliequivalents/gram, excessive sulfonation may reduce the reinforcing effect of the microporous membrane in terms of its strength, swelling ability in aqueous solution, oxidative deterioration resistance, etc. It is preferable to select a microporous membrane as appropriate, taking into consideration the type, thickness, electrical resistance of the composite hydrophilic membrane, etc., and to avoid excessive sulfonation.

本発明の複合親水性膜は先記の如く、分離膜としての特
性に特に優れ、例えば、拡散透析膜、逆浸透膜、浸透気
化分離膜、ガス分離膜及びその他の各種の膜分離法に使
用される分離膜として特に好適な膜となる。
As mentioned above, the composite hydrophilic membrane of the present invention has particularly excellent characteristics as a separation membrane, and can be used, for example, in diffusion dialysis membranes, reverse osmosis membranes, pervaporation separation membranes, gas separation membranes, and other various membrane separation methods. This membrane is particularly suitable as a separation membrane for

本発明の複合親水性膜を浸透気化法並びにガス分離法で
分離膜として使用する例について以下に説明する。
An example of using the composite hydrophilic membrane of the present invention as a separation membrane in a pervaporation method and a gas separation method will be described below.

浸透気化法及びガス分離法に本発明の複合親水性膜を使
う方法とは、本発明の複合親水性膜を介し、供給側を液
状あるし・は気体状混合物と接触させ、透過側を、キャ
リヤーガスと接触させるかあるいは真空下に保って、混
合物成分の膜透過性の差を利用する分離及び/又は濃縮
方法である。この方法にお℃・て、特に有効な混合物と
して、水と有機物との混合物があり、液状あるいは、気
体状のいずれの混合物においても高選択的に水を透過さ
せることができる。
The method of using the composite hydrophilic membrane of the present invention in pervaporation and gas separation methods is to contact the feed side with a liquid or gaseous mixture through the composite hydrophilic membrane of the present invention, and to contact the permeate side with a liquid or gaseous mixture. This is a separation and/or concentration method that utilizes the difference in membrane permeability of mixture components by contacting them with a carrier gas or keeping them under vacuum. A particularly effective mixture in this method at 0.degree. C. is a mixture of water and an organic substance, and water can be permeated with high selectivity in either a liquid or gaseous mixture.

そして、ここで言うキャリヤーガスとは特に限定するも
のではなく、混合液が、水−有機混合物では、例えば空
気等が供給側と透過側の濃度差を大きくとれること、透
過成分と空気との分離が容易なこと(但し、透過成分に
有機物がほとんど含まれず、特に水を必要としない場合
は、そのまま大気中に逃がすことも可能)及び価格が安
い等の理由により有効となる。
The carrier gas mentioned here is not particularly limited, and if the mixed liquid is a water-organic mixture, for example, air can have a large concentration difference between the supply side and the permeate side, and the permeate component and air can be separated. It is effective because it is easy to carry out (however, if the permeated component contains almost no organic matter and no water is particularly required, it can be released into the atmosphere as it is) and because it is cheap.

ここで言う水−有機混合物とは、少なくとも1種類の有
機物と水との混合物より得られる液状あるいは気体状の
混合物である。そして、混合物を液状で分離膜と接触さ
せる方法を浸透気化法(パーベーパレーション法)、気
体状で分離膜と接触させる方法をガス透過法と呼ぶ。
The water-organic mixture referred to herein is a liquid or gaseous mixture obtained from a mixture of at least one type of organic substance and water. A method in which a mixture is brought into contact with a separation membrane in a liquid state is called a pervaporation method, and a method in which a mixture is brought into contact with a separation membrane in a gaseous state is called a gas permeation method.

上記のパーベーパレーション法およびガス分離法を使っ
て、特に水−有機混合物より選択的に水ン酸、あるいは
カルボン酸塩ある(・はOH基より選ばれた少なくとも
1種の親水性基を有する極薄親水性膜を有する複合親水
性膜が好適で、さらに、極薄親水性膜のスルホン基の含
有量が大きい程分離係数及び水の透過速度が良好で、水
−有機混合物より高選択的にかつ太き℃・透過速度で水
を透過し、水と有機物を分離する。
Using the pervaporation method and gas separation method described above, hydroxyl or carboxylic acid salts can be selectively produced, especially over water-organic mixtures (. has at least one hydrophilic group selected from OH groups). A composite hydrophilic membrane having an ultra-thin hydrophilic membrane is preferred; furthermore, the higher the content of sulfonic groups in the ultra-thin hydrophilic membrane, the better the separation coefficient and water permeation rate, and the more selective it is than the water-organic mixture. It permeates water at a high temperature and permeation rate, separating water and organic matter.

そして、上記の浸透気化法により、例えば40°Cの温
度条件で50■O1%エタノール水から分離係数α ”
(A=水、B−エタノ−A/)が2以上、A/B 好ましくは5以上、より好ましくは10以上、さらに好
ましくは20以上でかつ水の透過速度が200 g/ 
1lpjX2以上、好ましくは5009/h11m”以
上で、特に極薄親水性膜部分の厚みが1μm以下におい
て、容易に1000g/hr、rn2以上で、水とエタ
ノールを分離できる分離膜となる。また、高温条件でも
、本発明の複合親水性膜は耐熱性に優れるため、温度を
上げることによりさらに大きい透過速度が達成される。
Then, by the above-mentioned pervaporation method, the separation coefficient α ”
(A=water, B-ethanol-A/) is 2 or more, A/B is preferably 5 or more, more preferably 10 or more, even more preferably 20 or more, and the water permeation rate is 200 g/
1lpjX2 or more, preferably 5009/h11m" or more, especially when the thickness of the ultra-thin hydrophilic membrane portion is 1 μm or less, the separation membrane can easily separate water and ethanol at 1000g/hr, rn2 or more. Also, at high temperatures Even under these conditions, the composite hydrophilic membrane of the present invention has excellent heat resistance, so a higher permeation rate can be achieved by increasing the temperature.

そして、本発明の複合親水性膜が、水とエタノールのよ
うに極めて親和性の高いエタノール水からも高選択的に
水を透過する理由は、活性なスルホン基と他の官能基、
好ましくは親水性基が、水−エタノールの相互作用を解
き、同時に、水が極薄親水性膜内に溶解し、溶解拡散す
るのに対し、エタノールは、該膜にほとんど溶解できな
く、供給液側に残るためと推定される。
The reason why the composite hydrophilic membrane of the present invention allows water to permeate highly selectively even from ethanol water, which has an extremely high affinity with water, such as ethanol, is due to the presence of active sulfone groups and other functional groups.
Preferably, the hydrophilic groups break up the water-ethanol interaction, and at the same time water dissolves and diffuses into the ultra-thin hydrophilic membrane, whereas ethanol is hardly soluble in the membrane and does not dissolve in the feed liquid. It is presumed that this was because he wanted to remain on his side.

そして、上記方法により従来、通常の蒸留法では分離で
きなかった各種の水−有機化合物の共沸混合物例えば、
水−エタノール混合溶液の他に、水−プロパツール、水
−イングロバノール、水−8ec−ブタノール、水−t
ert−ブタノール、水−ジアセトンアルコール、水−
テトラヒドロフラン、水−ジオキサン、水−ピリジン、
水−ヘキシルアミン等の共沸混合組成物からも、容易に
高純度の有機成分を得ることができる。
By the above method, various water-organic compound azeotropic mixtures that could not be separated by conventional distillation methods, for example,
In addition to the water-ethanol mixed solution, water-propanol, water-ingbanol, water-8ec-butanol, water-t
ert-butanol, water-diacetone alcohol, water-
Tetrahydrofuran, water-dioxane, water-pyridine,
Highly purified organic components can also be easily obtained from azeotropic mixture compositions such as water-hexylamine.

また、前記したガス透過法による分離方法では、透過側
を絶乾状態に保つことにより、有機成分は、はとんど膜
を透過させず、高選択的に水を透過させる特徴がある。
Further, in the separation method using the gas permeation method described above, by keeping the permeation side in an absolutely dry state, organic components hardly pass through the membrane, and water is allowed to pass through the membrane with high selectivity.

この分離方法ではパーベーパレーション法に比べてさら
に高い分離係数を有する特徴がある反面、水の透過速度
がやや小さい欠点があるため例えば共沸混合物から水を
分離する用途、保香製品から、香りを失なわずに、水を
分離する用途、悪臭を放つ製品から悪臭を外部に出さず
に水を分離する用途等の水の透過量が比較的小さくても
目的を達成できる用途、あるいは極めて高い分離係数が
要求される用途に特に最適となる。
Although this separation method has the characteristic of having a higher separation coefficient than the pervaporation method, it has the disadvantage that the water permeation rate is rather low. Applications where the purpose can be achieved even if the amount of water permeated is relatively small, such as applications that separate water without losing odor, applications that separate water from products that emit a bad odor without releasing the odor, or applications that achieve the purpose even if the amount of water permeated is relatively small, or extremely high. It is especially suitable for applications that require a high separation factor.

そして、本発明の複合親水性膜に適用できる水−有機化
合物の混合物は、少なくとも1種類の有機物と水との混
合物より得られる液状あるし・は、気体状の混合物であ
って、特に制限されるものではない。このような有機物
としては、例えばメタノール、エタノール、プロパツー
ル、ブタノール、ペンタノール、ヘキサノール、オクタ
ノ−ルーシクロヘキサノールに代表される1価アルコー
ル類、エチレングリコールに代表される2価アルコール
類、グリセリンに代表される3価アルコール類、アセト
ン、メチルエチルケトン、シクロヘキサンに代表される
ケトン類、ジメチルエーテル、ジエチルエーテル、テト
ラヒドロフラン、ジオキサン、メチルアミンルブ、エチ
ルセルソルブに代表されるエーテル類、ギ酸、酢酸、プ
ロピオン酸、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、
マレイン酸、マレイン酸半エステル、無水マレイン酸ニ
代表される有機酸類、メチルアミン、エチルアミン、エ
チレンジアミンに代表されるアミン類、酢酸メチル、酢
酸エチル、酢酸ビニル、アクリル酸エステル、メタクリ
ル酸エステル、クロトン酸エステル、マレイン酸ジエス
テルに代表されるエステル類、ブタン、ペンタン、ヘキ
ツン、オクタン、シクロヘキサン、シクロヘキセン、ベ
ンゼン、トルエン、キシレン、スチレン、エチルベンゼ
ンに代表される炭化水素類、アセトアミド、N−メチル
アセトアミド、N、N−ジメチルアセトアミド、ニトロ
ベンゼン、ジメチルホルムアミド、ニトロエタンに代表
される窒素含有溶剤類、ジメチルスルホキシド、二硫化
炭素に代表される硫黄含有溶剤類、クロロホルム、四塩
化炭素、モノクロルベンゼン、モノクロル酢酸、1,1
.1−)リクロロエタンに代表されるハロゲン含有溶剤
類の他に常温で気体、液体あるいは固体のその他の有機
物があげられる。
The water-organic compound mixture that can be applied to the composite hydrophilic membrane of the present invention is a liquid or gaseous mixture obtained from a mixture of at least one type of organic substance and water, and is not particularly limited. It's not something you can do. Examples of such organic substances include monohydric alcohols such as methanol, ethanol, propatool, butanol, pentanol, hexanol, and octano-cyclohexanol, dihydric alcohols such as ethylene glycol, and glycerin. trihydric alcohols such as acetone, methyl ethyl ketone, ketones such as cyclohexane, ethers such as dimethyl ether, diethyl ether, tetrahydrofuran, dioxane, methylamine rub, ethyl cellosolve, formic acid, acetic acid, propionic acid, acrylic acids, methacrylic acid, crotonic acid,
Maleic acid, maleic acid half ester, organic acids represented by maleic anhydride, amines represented by methylamine, ethylamine, ethylenediamine, methyl acetate, ethyl acetate, vinyl acetate, acrylic ester, methacrylic ester, crotonic acid Esters, esters represented by maleic diester, hydrocarbons represented by butane, pentane, hexane, octane, cyclohexane, cyclohexene, benzene, toluene, xylene, styrene, ethylbenzene, acetamide, N-methylacetamide, N, N-dimethylacetamide, nitrobenzene, dimethylformamide, nitrogen-containing solvents represented by nitroethane, dimethyl sulfoxide, sulfur-containing solvents represented by carbon disulfide, chloroform, carbon tetrachloride, monochlorobenzene, monochloroacetic acid, 1,1
.. 1-) In addition to halogen-containing solvents represented by dichloroethane, other organic substances that are gaseous, liquid, or solid at room temperature may be used.

そして、上記水−有機化合物の混合物にお(・て。Then, in the water-organic compound mixture (・te).

常温で均−系の混合溶液を形成する混合物では、ガス透
過法、パーベーパレーション法のいずれの方法でも、容
易に適応できる。また、常温で不均一な水−有機化合物
の混合物系では、膜分離法は、実用的にさほど有効では
ないが、コーヒーや果実ジュースの濃縮の様に保香゛を
目的とす、る用途あるいは悪臭成分あるいは毒物を外部
に出さずに分離することを目的とする用途等の特殊な用
途において、前記の方法により、水を分離する方法が適
応できる。
For mixtures that form a homogeneous mixed solution at room temperature, either the gas permeation method or the pervaporation method can be easily applied. In addition, membrane separation is not very effective in practical use in water-organic compound mixture systems that are heterogeneous at room temperature, but it is used for purposes such as aroma preservation, such as concentrating coffee and fruit juices. The method for separating water using the above method can be applied to special applications such as applications where the purpose is to separate malodorous components or toxic substances without releasing them to the outside.

そして、本発明の複合親水性膜が耐溶剤性に優れるため
1重量%以下の微量水分を含有する、各種の水−有機化
合物の混合物からも耐久性よく効率的に水を分離できる
ことは言うまでもなく、特に、安定剤やその他の添加剤
を含有した有機溶剤から、安定剤やその他の添加剤を失
うことなく、微量水分を除去するのに特に好適である。
Since the composite hydrophilic membrane of the present invention has excellent solvent resistance, it goes without saying that water can be efficiently and durablely separated from various water-organic compound mixtures containing trace amounts of water of 1% by weight or less. It is especially suitable for removing trace amounts of water from organic solvents containing stabilizers and other additives without losing the stabilizers and other additives.

また、本発明の複合親水性膜を使用して、浸透気化法あ
るいはガス分離法で水を高選択的に透過させるためには
、本発明の複合親水性膜の水の透過速度が大きいために
、透過側の水蒸気濃度を低く保つべく、キャリヤーガス
の流量を多くすることあるいは真空度を十分に低くする
ことと、供給側の濃度分極を低く保つために、混合物の
攪拌を十分に実施することが望ましい。
In addition, in order to use the composite hydrophilic membrane of the present invention to transmit water with high selectivity by pervaporation method or gas separation method, it is necessary to use the composite hydrophilic membrane of the present invention because the water permeation rate is high. In order to keep the water vapor concentration on the permeate side low, the flow rate of the carrier gas should be increased or the degree of vacuum should be sufficiently low, and the mixture should be sufficiently stirred to keep the concentration polarization on the feed side low. is desirable.

透過側の水蒸気濃度か、水の蒸気圧に近づくと、分離係
数及び水の透過速度とも低下するため、特に、水−有機
混合物の含水割合が大きい混合物では、上記の注意が必
要となる。
When the water vapor concentration on the permeation side approaches the vapor pressure of water, both the separation coefficient and the water permeation rate decrease, so the above precautions are required, especially for water-organic mixtures with a high water content.

また、本発明の複合親水性膜のカルボキシル基及び/ま
たはスルホン基の対イオンの種類により、水あるいは有
機物の親和性及び水溶液中での解離性が異なるため当然
その分離性能が変化するが、分離方法、混合物の種類及
び目的により対イオンの種類を適宜選択することが望ま
しく、例えば、バイオマスを発酵して得られる低濃度の
エタノール水を浸透気化法で濃縮するためには、B a
2+イオンのように比較的解離度の小さい対イオンを選
択することにより、高い分離係数を保持させ、逆にエタ
ノール水の共沸混合組成のように、水の透過速度が低下
する領域では、K+やNa+イオンのように、配位水の
多い対イオンを選択することにより、水の透過速度を大
きく保つことが望ましい。
In addition, depending on the type of counter ion of the carboxyl group and/or sulfone group of the composite hydrophilic membrane of the present invention, the affinity for water or organic matter and the dissociation property in an aqueous solution will naturally change, so the separation performance will naturally change. It is desirable to select the type of counter ion appropriately depending on the method, type of mixture, and purpose. For example, in order to concentrate low-concentration ethanol water obtained by fermenting biomass by pervaporation method, B a
By selecting a counter ion with a relatively low degree of dissociation, such as the 2+ ion, a high separation coefficient can be maintained; conversely, in a region where the water permeation rate decreases, such as the azeotrope composition of ethanol water, the K+ It is desirable to maintain a high water permeation rate by selecting a counterion with a large amount of coordinating water, such as Na + ion or Na + ion.

そして、本発明の複合親水性膜を使用して、前タノール
から、大気中の熱、温排水の熱、あるいは発酵の際にで
る反応熱等の従来比較的価値の低かった排熱等を利用し
て極めて低エネルギーで高濃度のエタノールを製造する
ことが可能となった。
Then, by using the composite hydrophilic membrane of the present invention, waste heat, which has conventionally been of relatively low value, such as heat in the atmosphere, heat from heated waste water, or reaction heat generated during fermentation, is utilized from the ethanol. It has now become possible to produce highly concentrated ethanol with extremely low energy.

さらに、本発明の複合親水性膜の用途例について説明す
ると、混合物が、He−空気あるいはHe−CH2等の
無機の気体成分を含有する混合物の分離にも適用できる
特徴がある。
Furthermore, to describe an example of the use of the composite hydrophilic membrane of the present invention, it has the characteristic that it can be applied to the separation of mixtures containing inorganic gas components such as He-air or He-CH2.

また、本発明の複合親水性膜は、特に、−8O8I(の
触媒作用により、例えばアルコールと有機酸よりエステ
ルを合成することが可能であり、前記の浸透気化法によ
り、供給液側にアルコールと有機酸の混合液を接触させ
、エステル化反応によって発生した水分を、速やかに透
過側に透過させ、反応平衡を目的の方向に進行させるこ
とも可能であり、−8OaHの触媒作用及び/又は選択
透過性を利用した各種の反応系に利用できる特徴がある
In addition, the composite hydrophilic membrane of the present invention is particularly capable of synthesizing an ester from an alcohol and an organic acid through the catalytic action of -8O8I, and by the above-mentioned pervaporation method, it is possible to synthesize an ester from an alcohol and an organic acid on the feed liquid side. It is also possible to bring a mixed solution of organic acids into contact with each other and allow the water generated by the esterification reaction to quickly permeate to the permeate side to advance the reaction equilibrium in the desired direction. It has the characteristic that it can be used in various reaction systems that utilize permeability.

また、本発明の複合親水性膜は電解液中での電気抵抗が
小さい特徴があり、半透性の極薄親水性膜がバッキング
されて℃・て膜強度が強く保持されているため、例えば
、従来公知の膜では達成しがたかったアルカリ中での電
気抵抗値が0.01Ω、Cm2の膜となる。
In addition, the composite hydrophilic membrane of the present invention is characterized by low electrical resistance in an electrolytic solution, and because the semipermeable ultra-thin hydrophilic membrane is backed and the membrane strength is strongly maintained at °C, for example, The resulting film has an electrical resistance value of 0.01Ω and Cm2 in an alkali, which was difficult to achieve with conventionally known films.

本発明の複合親水性膜が前記した分離膜の特性以外にス
ルホン基を有するエチレン系共重合体フィルムの特性と
して、fl)優れたカチオン交換性能及び陰イオンに対
するバリヤー性能を有する、(2)各種の電解液中での
電気抵抗が小さい(例えばアルカリ中で5〜0.010
・Cm2)、(3)アルカリ中の亜鉛イオンに対するバ
リヤー性を有する、(4)メタノールの透過係数が小さ
く・、(5)親油性化合物を通しにくい等の特性を有す
るために、前記の分離膜用途の他に(11カチオン交換
膜用途(電気透析、用隔膜、電解隔離膜、電気浸透隔膜
等々)、(21Ni−Znアルカリニ次電池に代表され
る種々の電池用七)(レータ−1(3)燃料溶解型燃料
電池に使用される燃料電池用隔膜、(4)スモークケー
シング等の、低電気抵抗特性、陰イオンに対するノ(リ
ヤー特性、半透膜の性能及び親油性化合物の)(リヤー
性を主力・した各種の用途に使用できることは言う゛ま
でもない。
In addition to the properties of the separation membrane described above, the composite hydrophilic membrane of the present invention has properties of the ethylene copolymer film having sulfone groups: (2) it has excellent cation exchange performance and barrier performance against anions; has a small electrical resistance in an electrolyte (e.g. 5 to 0.010 in an alkaline solution).
・Cm2), (3) has a barrier property against zinc ions in alkali, (4) has a low permeability coefficient for methanol, and (5) is difficult to pass lipophilic compounds. In addition to its uses (11) cation exchange membrane uses (electrodialysis, diaphragms, electrolytic separation membranes, electroosmotic diaphragms, etc.), (21) for various batteries such as Ni-Zn alkaline secondary batteries (7) (lator-1 (3) ) Fuel cell diaphragms used in fuel-dissolved fuel cells, (4) Smoke casings, etc., with low electrical resistance properties, rear properties against anions, performance of semipermeable membranes, and lipophilic compounds (rear properties). Needless to say, it can be used for a variety of purposes, including

くわしくは、カチオン輸率が0.90以上で電気透析用
隔膜に亜鉛イオンの透過度が2000μy−/hr−c
i以下でかつ、アルカリ中の電気抵抗が20・aIIL
2 以下、好ましくは1Ω・偏2以下の膜では、ニッケ
ルー亜鉛アルカリ電池用セパレーターK、また、電気抵
抗および電解質の拡散係数の低い膜では電気浸透脱水用
隔膜に、水の透過速度が大きくかつ、膜強度の高いもの
からスモークケーシング用途に使用できるものである、 なお、本発明の複合親水性膜が上記のように各種の電解
液中での電気抵抗が小さく、優れたカチオン交換性能、
陰イオンやアルカリ中の亜鉛イオンに対するバリヤー性
を有し、更に加えて分離膜としての分離性能に優れてい
るということは、本発明の複合親水性膜における半透性
の極薄親水性膜が、 ■ ピンポールがない、 ■ 厚さが井筒に薄くて均一である、 ■ スルホン基が均一に分布している、という構造を有
していることを強く示唆するものである。
Specifically, the cation transfer number is 0.90 or more and the permeability of zinc ions to the electrodialysis membrane is 2000 μy-/hr-c.
i or less and the electrical resistance in alkali is 20・aIIL
2 or less, preferably 1 Ω/2 or less, the separator K for nickel-zinc alkaline batteries, and a membrane with low electrical resistance and electrolyte diffusion coefficient to the diaphragm for electroosmotic dehydration, has a high water permeation rate and The composite hydrophilic membrane of the present invention has a high membrane strength and can be used for smoke casing applications.As mentioned above, the composite hydrophilic membrane of the present invention has low electrical resistance in various electrolytes, excellent cation exchange performance,
The fact that the semi-permeable ultra-thin hydrophilic membrane in the composite hydrophilic membrane of the present invention has barrier properties against anions and zinc ions in alkali and also has excellent separation performance as a separation membrane. This strongly suggests that the structure has the following characteristics: (1) there are no pin poles, (2) the thickness is thin and uniform, and (2) the sulfone groups are uniformly distributed.

次に、本発明の複合親水性膜の製造方法についR4=E
、O,〜C6の炭化水素基、アルカリ金属あるいはその
他のカルボキシル基と塩を形成し得るイオン類)〕の構
造を有する単量体とエチレンとのエチレン系共重合体を
含有する水性分散体をポリエチレン系微多孔膜、あるい
は、スルホン「ヒ前及び/又はスルホン化中にポリエチ
レン系微多孔膜となり得るポリエチレン系樹脂フィルム
に塗布し、該エチレン系共重合体塗膜を該微多孔膜ある
いは該樹脂フィルムに強固に接着して複合フィルムとし
、スルホン化前及び/又はスルホン化中に該樹脂フィル
ムを微多孔膜とし、かつ該複合フィルムを次いでスルホ
ン化剤と反応させることすりなる複合親水性膜の製造方
法である。
Next, regarding the method for manufacturing the composite hydrophilic membrane of the present invention, R4=E
, O, ~C6 hydrocarbon groups, alkali metals, or ions that can form salts with other carboxyl groups)] and an aqueous dispersion containing an ethylene copolymer of ethylene and a monomer having the structure A microporous polyethylene film or a polyethylene resin film that can become a microporous polyethylene film before sulfonation and/or sulfonation is coated with the ethylene copolymer coating. A composite hydrophilic membrane is prepared by firmly adhering to a film to form a composite film, making the resin film a microporous membrane before and/or during sulfonation, and then reacting the composite film with a sulfonating agent. This is the manufacturing method.

この方法において、該水性分散体を該微多孔膜あるいは
該樹脂フィルムに塗布する方法は、例えばコーチインブ
ロンドやエヤーナイフ等の道具を用いてコーティングす
る方法が特に厚みの均一な塗膜を形成できるため特に有
効であるが、エヤーガンで水性分散体を吹きつける方法
やあるいは水性分散体中に該微多孔膜ある℃・は該樹脂
フィルムを浸漬する方法も採用される。また、水性分散
体から塗膜(極薄フィルム)を形成し、微多孔膜あるい
は該複合フィルムに強固に接着する方法は、通常の″方
法例えば水分を室温あるいは熱間で蒸発し熱処理あるい
は熱プレスし、複合フィルムを得ることができる。
In this method, the method of applying the aqueous dispersion to the microporous membrane or the resin film is, for example, a coating method using a tool such as a coach-in-blonde or an air knife, since a coating film with a particularly uniform thickness can be formed. Particularly effective methods include a method of spraying the aqueous dispersion with an air gun, or a method of immersing the microporous membrane in the aqueous dispersion at a temperature of 0.degree. In addition, the method of forming a coating film (ultra-thin film) from an aqueous dispersion and firmly adhering it to a microporous membrane or the composite film can be carried out using the usual methods, such as evaporating water at room temperature or hot, heat treatment, or hot press. Then, a composite film can be obtained.

また水性分散体を微多孔膜あるいは該樹脂フィルムに塗
布する前に水性分散体及び/又は微多孔膜あるいは該樹
脂フィルムにエタノール、プロピルアルコール、エチレ
ングリコール、クリセリンあるいはその他の濡れ性を改
良する化合物を添加あるいは塗布することは、厚みの均
一化、耐ピンホール性、接着強度の面から好適となる。
Furthermore, before applying the aqueous dispersion to the microporous membrane or the resin film, ethanol, propyl alcohol, ethylene glycol, chrycerin, or other wettability-improving compound may be added to the aqueous dispersion and/or the microporous membrane or the resin film. Addition or coating is preferred from the viewpoints of uniform thickness, pinhole resistance, and adhesive strength.

また、特に極薄の親水性膜を得るために、水性分散体を
、水等で希釈して低濃度で塗布する方法及び/又は、ス
ルホン化前に少なくとも1軸に延伸することが特に有効
で、この方法において半透性の極薄親水性膜の厚みが0
.05μm程度の複合親水性膜を製造することができる
In addition, in order to obtain particularly ultra-thin hydrophilic films, it is particularly effective to dilute the aqueous dispersion with water and apply it at a low concentration, and/or to stretch it in at least one axis before sulfonation. In this method, the thickness of the semipermeable ultrathin hydrophilic membrane is 0.
.. Composite hydrophilic membranes with a diameter of about 0.05 μm can be produced.

特に、極薄親水性膜の厚みが薄いもの例えば1μm以下
のもので−は、前記した水性分散体を水等で希釈する方
法のみで得た膜と、延伸して得た膜を同一厚みの膜で比
較すると、後者の膜が分離性能に優れた膜となり、先記
した延伸方法は1.極薄親水性膜を有する複合親水性膜
を製造するために特に有効となる。
In particular, when ultra-thin hydrophilic films are thin, for example, 1 μm or less, a film obtained only by diluting the aqueous dispersion with water, etc., and a film obtained by stretching may be used. Comparing the membranes, the latter membrane has superior separation performance, and the stretching method described above is superior to 1. It is particularly effective for producing a composite hydrophilic membrane having an extremely thin hydrophilic membrane.

また、延伸した複合フィルムでは、ポリエチレン系微多
孔膜の空孔度及び平均孔径が、未延伸のものに比して増
大するため、スルボン化剤との反応性が増加し、極めて
短時間でスルホン化される特徴と、水の透過速度の増大
及び電解液中の電気抵抗が低下する特徴がある。
In addition, in a stretched composite film, the porosity and average pore diameter of the polyethylene microporous membrane increase compared to the unstretched film, so the reactivity with the sulfonating agent increases and the sulfonation There are two characteristics: an increase in water permeation rate and a decrease in electrical resistance in the electrolyte.

そして、該微多孔膜あるいは該樹脂フィルムを適宜選択
することにより1通常50〜130’cの温度範囲で面
積延伸倍率が、好ましくは2倍以上、より好ましくは4
倍以上延伸して、スルホン化あるいは必要に応じて該樹
脂フィルムを微多孔膜にしてから、スルホン化すること
により、目的とする複合親水性膜を得ることができる。
By appropriately selecting the microporous membrane or the resin film, the area stretching ratio in the temperature range of usually 50 to 130'C can be increased to 2 times or more, more preferably 4 times or more.
The desired composite hydrophilic membrane can be obtained by stretching the resin film twice or more to sulfonate it or, if necessary, making the resin film into a microporous membrane and then sulfonating it.

そして、極薄親水性膜の厚みが、極端に薄いものでも、
微多孔膜による補強効果により、機械強度、耐酸化劣化
性に優れた実用的な膜となる。
And even if the thickness of the ultra-thin hydrophilic film is extremely thin,
The reinforcing effect of the microporous membrane makes it a practical membrane with excellent mechanical strength and oxidative deterioration resistance.

そして、この製造方法においてエチレン系共重合体の水
性分散体とは、先記のエチレン系共重合体を、単独ある
いは界面活性剤を含有した状態で水に分散したものであ
って、特に制限するものではないが、分散粒子の平均粒
径が0.01〜05μm程度のものから目的とする複合
親水性膜を得ることができる。
In this production method, the aqueous dispersion of an ethylene copolymer is one in which the above-mentioned ethylene copolymer is dispersed in water alone or in a state containing a surfactant, and there are no particular restrictions. Although the average particle size of dispersed particles is about 0.01 to 0.05 μm, the desired composite hydrophilic membrane can be obtained.

また、この方法でいう、エチレン、系共重合体とじての
中から、水性分散体を形成するものが好適て゛、好まし
くはエチレン系共重合体が、エチレン−酢酸ビニル共重
合体、エチレン−メタクリル酸メチル共重合体、エチレ
ン−メタクリル酸共重合体、エチレン−メタクリル酸共
重合体金属塩、エチレン−メタクリル酸メチル−メタク
リル酸共重合体金属塩、エチレン−アクリル酸エチル共
重合体、エチレン−アクリル酸共重合体、エチレン−ア
クリル酸共重合体金属塩よりなる群から選ばれた少なく
とも1種のエチレン系共重合体である。
Also, in this method, from among ethylene and copolymers, those that form an aqueous dispersion are suitable. Preferably, the ethylene copolymers are ethylene-vinyl acetate copolymers, ethylene-methacrylate copolymers, etc. acid methyl copolymer, ethylene-methacrylic acid copolymer, ethylene-methacrylic acid copolymer metal salt, ethylene-methyl methacrylate-methacrylic acid copolymer metal salt, ethylene-ethyl acrylate copolymer, ethylene-acrylic acid At least one ethylene copolymer selected from the group consisting of acid copolymers and ethylene-acrylic acid copolymer metal salts.

そして、上記の方法によって、通常、複合親水性膜の層
構成が極薄親水性膜/微多孔膜あるいは極薄親水性膜/
微多孔膜/極薄親水性膜あるいは微多孔膜/極薄親水性
膜/fllf多孔膜で製造することが、経済性及び実用
性において好ましく・。
By the above method, the layer structure of the composite hydrophilic membrane is usually changed to ultra-thin hydrophilic membrane/microporous membrane or ultra-thin hydrophilic membrane/
From the economical and practical standpoints, it is preferable to manufacture with a microporous membrane/ultra-thin hydrophilic membrane or a micro-porous membrane/ultra-thin hydrophilic membrane/fllf porous membrane.

従来公知の方法で、高度に延伸配向させたエチレン系共
重合体フィルムとスルホン化剤を反応させると、スルホ
ン化中に収縮してしまう問題があったが、本発明によれ
ば、スルホン化時に収縮力に抵抗する微多孔膜あるいは
該樹脂フィルムよりなる補強材がバッキングされている
ために、スルホン化しても補強材に固定支持され、延伸
した場合フィルムでもitとんと収縮したすせずにスル
ホン化することができるものである。
When a highly stretched and oriented ethylene copolymer film was reacted with a sulfonating agent using a conventionally known method, there was a problem that the film would shrink during sulfonation, but according to the present invention, the film shrinks during sulfonation. Because it is backed with a microporous membrane that resists shrinkage force or a reinforcing material made of the resin film, even when sulfonated, it is fixedly supported by the reinforcing material, and when stretched, the film shrinks rapidly and becomes sulfonated. It is something that can be done.

そして、本発明の複合親水性膜を得るために実施される
スルホン化剤との反応について詳細に説明すると、例え
ば、発煙硫酸単独又は、三酸化イオウ、クロルスルホン
酸などを必要に応じて溶剤で希釈したもの1、又は、三
酸化イオウを錯化合物としたもの等のスルホン化剤と反
応させれば良く、特に5〜30重量%の三酸化イオウを
含有する発煙硫酸と反応させることが好適である。そし
て、スルホン化反応の温度及び時間は、特に限定するも
のではな〜・が、60°C以下の温度条件で、時間は長
くとも2時間以内、好ましくは、1時間以内が、スルホ
ン化以外の副反応が少ないため好適であり、この条件内
で、適宜選択することにより、目的とする複合−水性膜
を安定して得ることができる。そして、スルホン化剤と
反応後、膜に付着している反応液を希釈した後、充分水
洗し、炭酸カリウム、水酸化カリウム等のアルカリ性試
薬にて中和し、充分水洗して乾燥させて、取り扱うこと
が、実用的に便利である。また、必要に応じて酸あるい
はアルカリでエステルを加水分解することも、本発明の
目的の複合親水性膜を得るために有効である。また、本
発明の複合親水性膜を製造する方法においても、特願昭
56−15798号にて提案した様な、スルホン化剤と
反応後、適当な漂白剤や酸化剤で短時間処理することに
より、目的とする電解液中の電気抵抗を有する複合親水
性膜とする方法が、適用できることは、言うまでもない
The reaction with the sulfonating agent carried out to obtain the composite hydrophilic membrane of the present invention will be explained in detail. It is sufficient to react with a sulfonating agent such as diluted 1 or a complex compound of sulfur trioxide, and it is particularly preferable to react with fuming sulfuric acid containing 5 to 30% by weight of sulfur trioxide. be. The temperature and time of the sulfonation reaction are not particularly limited, but the temperature condition is 60°C or less, and the time is within 2 hours at most, preferably within 1 hour, except for sulfonation. This is suitable because there are few side reactions, and by appropriately selecting the conditions within these conditions, the desired composite aqueous membrane can be stably obtained. After reacting with the sulfonating agent, the reaction solution adhering to the membrane is diluted, thoroughly washed with water, neutralized with an alkaline reagent such as potassium carbonate or potassium hydroxide, thoroughly washed with water, and dried. It is practically convenient to handle. Furthermore, it is also effective to hydrolyze the ester with acid or alkali, if necessary, in order to obtain the composite hydrophilic membrane that is the object of the present invention. Furthermore, in the method for producing the composite hydrophilic membrane of the present invention, as proposed in Japanese Patent Application No. 56-15798, after the reaction with the sulfonating agent, treatment with a suitable bleaching agent or oxidizing agent is carried out for a short time. It goes without saying that the method of producing a composite hydrophilic membrane having the desired electrical resistance in the electrolytic solution can be applied.

ができる。Can be done.

そして、この複合親水性膜の製造方法は、前記した様な
エチレン系共重合体のスルホン化膜特有の性質を維持し
、該極薄親水性膜の厚みを著るしく薄くできること及び
ポリエチレン系微多孔膜が適度にスルホン化されるため
、耐熱性、耐溶剤性及び親水性に優れる分離膜として特
に好適な膜となる。
This method for producing a composite hydrophilic membrane maintains the properties unique to the sulfonated membrane of an ethylene copolymer as described above, can significantly reduce the thickness of the ultra-thin hydrophilic membrane, and Since the porous membrane is suitably sulfonated, the membrane is particularly suitable as a separation membrane with excellent heat resistance, solvent resistance, and hydrophilicity.

そして、特に中空糸状の形で製造された複合親水性膜は
、単位容積あたりの膜表面積が大きいため好適である。
In particular, a composite hydrophilic membrane manufactured in the form of a hollow fiber is suitable because it has a large membrane surface area per unit volume.

中空系状の複合親水性膜の製造方法に゛ついて説明する
と、中空糸状のエチレン系微多孔膜あるいは微多孔膜と
なり得るポリエチレン系樹脂フィルムの内側及び/又は
外側に前記のエチレン系共重合体の水性分散体を塗布し
、該エチレン系共重合体塗膜と該中空糸状微多孔膜ある
いは該樹脂フィルムを接着後、スルホン化剤と反応させ
る方法により得ることができる。
To explain the method for manufacturing a hollow composite hydrophilic membrane, the above-mentioned ethylene copolymer is coated on the inside and/or outside of a hollow fiber-like microporous ethylene membrane or a polyethylene resin film that can be used as a microporous membrane. It can be obtained by applying an aqueous dispersion, adhering the ethylene copolymer coating film and the hollow fiber microporous membrane or the resin film, and then reacting with a sulfonating agent.

エチレン系共重合体の水性分散体を塗布する方法として
、例えば、中空系状の微多孔膜あるいは該樹脂フィルム
を該水性分散体中に浸漬するが中杢糸の内側に水性分散
体を流入する方法が、生産性及び均一塗布性から特に有
効となる。
As a method for applying an aqueous dispersion of an ethylene copolymer, for example, a hollow microporous membrane or the resin film is immersed in the aqueous dispersion, and the aqueous dispersion is flowed inside the hollow threads. The method is particularly effective in terms of productivity and uniformity of application.

その際、水性分散体を水等で希釈して、くり返えし塗布
する方法が温度の高い水性分散体を1回塗布する方法よ
りも、厚みの均一性、及びピンホールのな(・塗膜を得
るために有効である。
At that time, the method of diluting the aqueous dispersion with water etc. and applying it repeatedly is better than the method of applying the aqueous dispersion at a high temperature once. It is effective for obtaining membranes.

上記方法によって製造した複合フィルムをそのままある
いは延伸して、常法に従ってスルポン化することにより
、目的とする中空糸状の複合親水性膜を得ることができ
る。
The desired composite hydrophilic membrane in the form of hollow fibers can be obtained by sulponizing the composite film produced by the above method as it is or by stretching it in accordance with a conventional method.

法について説明すると、 コモノマー成分として        CH2二/R。To explain the law, CH22/R as a comonomer component.

C〔ただし17式中R,= H、CH3,R2= oc
o鳥。
C [However, in formula 17, R, = H, CH3, R2 = oc
o bird.

\R2 −C0OR,4(ただし、R3= C,−C,の炭化水
素基。
\R2 -C0OR,4 (However, R3= C, -C, hydrocarbon group.

R4=H,C,〜C6の炭化水素基、アルカリ金属ある
いはその他のカルボキシル基と塩を形成し得るイオン類
)〕の構造を有する単量体とエチレンとのエチレン系共
重合体あるいは、該エチレン系共重合体のケン化物より
選ばれた少なくとも1種類のエチレン系共重合体あるい
は少なくとも15重量%の該エチレン系共重合体と多く
とも85重量%のその他の熱可塑性樹脂を含有する樹脂
組成物よりなる極薄フィルムとポリエチレン系微多孔膜
あるいは、スルホン化前及び/又はスルホン化中及び/
又はスルホン化後にポリエチレン系微多孔膜となり得る
ホ”リエチレン系樹脂フィルムを各々少なくとも1層、
熱間でラミネートして複合フィ該複合フィルムをスルホ
ン化剤と反応させることにより製造できる。
An ethylene copolymer of ethylene and a monomer having the structure R4 = H, C, ions capable of forming salts with hydrocarbon groups, alkali metals or other carboxyl groups, or the ethylene A resin composition containing at least one type of ethylene copolymer selected from saponified products of copolymers, or at least 15% by weight of the ethylene copolymer and at most 85% by weight of other thermoplastic resins. Ultra-thin film and microporous polyethylene film, or before and/or during sulfonation and/or
or at least one layer each of a polyethylene resin film that can become a polyethylene microporous membrane after sulfonation;
A composite film can be produced by hot laminating and reacting the composite film with a sulfonating agent.

そして、この方法において、該エチレン系共重合体を含
有するフィルムと該微多孔膜あるいは該樹脂フィルムと
の接着方法は少なくとも、スルホン化前及び/又はスル
ホン化後該フィルムあるいは該親水性膜が微多孔膜とハ
ク離しないことが必須であり、通常70〜130℃程度
の温度条件で、わずかに圧力をかけて接着させる熱間ラ
ミネート、方式が接着強度が強く、複合親水性膜が得や
すいため、特に有効である。
In this method, the method of adhering the film containing the ethylene copolymer and the microporous membrane or the resin film is such that at least the film or the hydrophilic membrane is bonded to each other before and/or after sulfonation. It is essential not to separate from the porous membrane, and the hot lamination method, which adheres with slight pressure at a temperature of about 70 to 130 degrees Celsius, has strong adhesive strength and makes it easy to obtain a composite hydrophilic membrane. , is particularly effective.

そして、ポリエチレン系微多孔膜を有する該複合フィル
ムを前記の方法と同様に微多孔膜の微多孔部分が熱的に
融着しないで延伸できる温度範囲例えば、50〜130
℃の温度範囲で、面積延、伸倍率が好ましくは2倍以上
より好ましくは、4倍以上延伸し、スルホン化剤と反応
させることにより、目的とする半透性の極薄親水性膜を
有する複合親水性膜を得ることができる。
Then, the composite film having a polyethylene microporous membrane is stretched in the same manner as in the above method, within a temperature range of, for example, 50 to 130, at which the microporous portions of the microporous membrane can be stretched without thermally fusing.
By stretching the membrane at a temperature range of ℃, preferably at a stretching ratio of 2 times or more, preferably 4 times or more, and reacting with a sulfonating agent, the desired semipermeable ultra-thin hydrophilic membrane can be obtained. A composite hydrophilic membrane can be obtained.

また、前記ポリエチレン系樹脂フィルムを含有する複合
フィルムでは、該ポリエチレン系フィルムを延伸前及び
/又は延伸後及び/又は°スルホン化後に微多孔膜とし
、スルホン化剤と反応させることにより、目的とする複
合親水性膜を得ることができる。
In addition, in the composite film containing the polyethylene resin film, the polyethylene film is made into a microporous film before and/or after stretching and/or after sulfonation, and by reacting with a sulfonating agent, the desired A composite hydrophilic membrane can be obtained.

この製造方法ではエチレン系共重合体を含有するフィル
ムがスルホン化剤に比較的不活性な各種の熱可塑性樹脂
例えば、ポリエチレン、ボ1ノプロピレン、1,2−ポ
リブタジェン、ポリブテン−1よりなる群から選ばれた
少なくとも1種の熱可塑性樹脂を含有させることにより
、特に耐酸化劣化性に富んだ複合親水性膜を得ることが
できる特徴がある。ここで該熱可塑性樹脂の配合量は多
くとも85重量%であって、この値を越えるとスルホン
化時間が長くなり、同時に水の透過速度の大きい複合親
水性膜が得がたく、上記した85重量%以下が適当とな
る。
In this production method, a film containing an ethylene copolymer is selected from various thermoplastic resins relatively inert to sulfonating agents, such as polyethylene, bo-1nopropylene, 1,2-polybutadiene, and polybutene-1. By containing at least one selected thermoplastic resin, it is possible to obtain a composite hydrophilic membrane that is particularly resistant to oxidative deterioration. Here, the blending amount of the thermoplastic resin is at most 85% by weight, and if this value is exceeded, the sulfonation time becomes long and at the same time it is difficult to obtain a composite hydrophilic membrane with a high water permeation rate. A value of % by weight or less is appropriate.

この方法においては、複合フィルムの延伸は極薄親水性
膜を得るために必要であるが、前記方法と同様の方法で
延伸することにより、極薄親水性膜を得ることができる
と同時に、特にポリエチレン、ポリプロピレン、1,2
−ポリブタジエンボリプ゛テン−1のような、スルホン
化剤に比較的不活性な熱可塑性樹脂をブレンドしたタイ
プのエチレン系共重合体を含む組成物を親水性膜として
用いた場合は、延伸が非常に効果的に作用して、スルホ
ン基を導入した後も膜が薄いのに耐酸化性を保持する。
In this method, stretching of the composite film is necessary to obtain an ultra-thin hydrophilic membrane, but by stretching in the same manner as the above method, an ultra-thin hydrophilic membrane can be obtained, and at the same time, especially polyethylene, polypropylene, 1,2
- When a composition containing a type of ethylene copolymer such as polybutadiene polypropylene-1, which is a blend of a sulfonating agent and a relatively inert thermoplastic resin, is used as a hydrophilic film, stretching is difficult. It works very effectively and maintains oxidation resistance even after the introduction of sulfonic groups, even though the membrane is thin.

このような効果が得られるのは上記ブレンド組成物中の
スルホン化剤に比較的不活性な熱可塑性樹脂が延伸によ
って繊維状に配列し、補強効果が大きくなるためと推測
される。また従来公知の方法では、スルホン化膜として
実施しがたかったエチレン系共重合体例えば、前記のコ
モ/マー成分比が小さいもの、例えば、3モル%未満、
1モル%以上の領域のエチレン系共重合体においても、
前記の方法同様製造方法においては、コモノマー成分比
の小さい領域では、該エチレン系共重合体を含有する樹
脂組成物よりなるフィルムを薄くすることにより、実施
可能とし、実質的に前記のコモノマーのエチレン系共重
合体より、目的とする複合親水性膜を得ることができる
。また、特にコモノマー成分比が著るしく大きい領域の
エチレン系共重合体を含有する樹脂組成物よりなるフィ
ルムでは、スルホン化剤に対して、比較的不活性なポリ
マー、例えばホ゛リエチレン等のポリオレフィン樹脂を
大量に混合する方歩及び/又は、電子線照射等の方法で
、架橋することが、特にスルホン化剤等への耐溶解性及
び耐酸化劣化性を改善するために、好適となる。
It is presumed that such an effect is obtained because the thermoplastic resin, which is relatively inert to the sulfonating agent in the blend composition, is arranged in a fibrous form by stretching, thereby increasing the reinforcing effect. In addition, in conventionally known methods, ethylene copolymers that are difficult to implement as sulfonated membranes, such as those with a low co/mer component ratio, such as less than 3 mol%,
Even in ethylene copolymers in the region of 1 mol% or more,
In the production method similar to the above method, in the region where the comonomer component ratio is small, it can be carried out by making the film made of the resin composition containing the ethylene copolymer thinner, so that the ethylene comonomer component ratio is substantially reduced. The desired composite hydrophilic membrane can be obtained from the system copolymer. In particular, in films made of resin compositions containing ethylene-based copolymers with extremely high comonomer component ratios, polymers that are relatively inert to sulfonating agents, such as polyolefin resins such as polyethylene, may be used. Crosslinking by mixing in large amounts and/or by electron beam irradiation is particularly preferred in order to improve the solubility resistance to sulfonating agents and the like and the oxidative deterioration resistance.

このような方法で得られる複合親水性膜は、前記した様
に各種の形状、例えば、フィルム状、チューブ状、ホロ
ーファイバー状及び袋状で、前記の種々の用途に利用さ
れる極めて有用な膜となる。
The composite hydrophilic membrane obtained by this method has various shapes as described above, such as film, tube, hollow fiber, and bag, and is an extremely useful membrane used for the various purposes described above. becomes.

また、前記の該親水性膜及び/又は該微多孔膜に、無機
のフィラー、例えば酸化チタン、酸化アルミ等を添加し
て、膜強度等その他の特性を改善することも有効である
It is also effective to add an inorganic filler such as titanium oxide, aluminum oxide, etc. to the hydrophilic membrane and/or the microporous membrane to improve other properties such as membrane strength.

さらに他の製造方法について説明すると、フィルム状に
成形後微多孔膜となり得るポリエチレン系樹脂組成物(
1)とコモノマー成分としてに一半番の炭化水素基、R
4=H,C,〜C6の炭化水素基。
To explain yet another manufacturing method, a polyethylene resin composition (
1) and one-half hydrocarbon group as a comonomer component, R
4=H, C, ~C6 hydrocarbon group.

アルカリ金属するいはその他のカルボキシル基と塩を形
成し得るイオン類)〕の構造を有する単量体とエチレン
とのエチレン系共重合体あるいGネ、該エチレン系共重
合体リケン化物より選ばれた少なくとも1種類のエチレ
ン系共重合体あるいは、少なくとも15重量%の該エチ
レン系共重合体と多くとも85重量%のその他の熱可塑
性樹脂を含有する樹脂組成物(II)より層構成が(1
) / (II) 、あるいは(1) / (II) 
/ (I)である複合フィルムを成形後及び/又はスル
ホン化中及び/又はスルボン化後に微多孔膜とし、スル
ホン化させることにより製造できる。
selected from ethylene-based copolymers of ethylene and monomers having the structure of ions capable of forming salts with alkali metals or other carboxyl groups); or at least 15% by weight of the ethylene-based copolymer and at most 85% by weight of another thermoplastic resin, the layer structure is ( 1
) / (II) or (1) / (II)
/ It can be produced by forming the composite film (I) into a microporous membrane after molding and/or during sulfonation and/or after sulfonation, and then sulfonation.

この方法により(1)と(II)よりなる複合フィルム
を例えば通常の押出成形により、1段で製造できるため
、生産性に優れる特徴がある。
With this method, a composite film consisting of (1) and (II) can be produced in one step, for example, by ordinary extrusion molding, so it is characterized by excellent productivity.

そして、本発明で言う、フィルム状に成形中及び/又は
成形後微多孔膜となり得るポリエチレン1、 系樹脂組
成物(+)とは、前記の製造方法で記載した微多孔膜と
なり得るポリエチレン系樹脂を意味し、スルホン化前あ
るりはスルホン化中に抽出可能な物質を含有しフィルム
成形後、微多孔膜を形成する樹脂組成物は前記の特開昭
51−74057号に記載のポリエチレンを含有する樹
脂組成物や・あるいは、その他の抽出5I能な無機物あ
るいは有機物を含有し、かつ該無機物あるいは有機物を
抽出後、微多孔膜を形成し得るポリエチレン系樹脂組成
物、あるいはその他の方法、例えば、延伸により相分離
して、微多孔膜を形成するポリエチレンあるいはポリエ
チレンとエチレン系共重合体を含有する樹脂組成物であ
る。そして、本発明において、微多孔膜の形成は、該樹
脂組成物(1)の性質に応じて、適宜実施されるもので
ある。
In the present invention, the polyethylene 1-based resin composition (+) that can become a microporous membrane during and/or after molding into a film is a polyethylene resin that can become a microporous membrane as described in the above manufacturing method. This means that the resin composition containing extractable substances before or during sulfonation and forming a microporous membrane after film formation contains the polyethylene described in JP-A-51-74057. or a polyethylene resin composition that contains other extractable inorganic or organic substances and that can form a microporous membrane after extracting the inorganic or organic substances, or other methods, for example, It is a resin composition containing polyethylene or a polyethylene and ethylene copolymer that undergoes phase separation upon stretching to form a microporous membrane. In the present invention, the formation of the microporous membrane is carried out as appropriate depending on the properties of the resin composition (1).

また、この方法においても前記の方法同様該多層フィル
ムの延伸が有効であることはいうまでもない。
It goes without saying that stretching the multilayer film is also effective in this method as well as in the above method.

また、この方法におけるエチレン系共重合体の種類及び
スルホン化の方法は、…、記、の方法と同様である。
In addition, the type of ethylene copolymer and the sulfonation method in this method are the same as the method described above.

本発明における極薄親水性膜及び微多孔膜のスルホン基
の含有量は、カリウム塩状態での乾燥膜重量を基準とす
る。
The content of sulfonic groups in the ultrathin hydrophilic membrane and microporous membrane in the present invention is based on the weight of the dry membrane in a potassium salt state.

また、本発明における、スルホン基の含有量アルカリ中
の電気抵抗、カチオン輸率、分離係数、水の透過速度、
微多孔膜の空孔度、微多孔膜の平均孔径、アルカリ中の
面積膨潤部、Znイオンの透過度、希硫酸中の電気抵抗
、メタノールの透過係数は以下の方法により測定したも
のである。
In addition, in the present invention, the content of sulfonic groups, electrical resistance in alkali, cation transfer number, separation coefficient, water permeation rate,
The porosity of the microporous membrane, the average pore diameter of the microporous membrane, the area swelling area in alkali, the permeability of Zn ions, the electrical resistance in dilute sulfuric acid, and the permeability coefficient of methanol were measured by the following methods.

スルホン基の含有量(ミリ当量/グラム)スルホン酸(
−8O3H)型の膜を一定量の塩化カルシウム(IN)
水溶液中に入れて平衡とし、その溶液中に生じた塩化水
素を0.INのカセイソーダ水溶液(力価=f)で、指
示薬としてフェノールフタレインを用いて滴定し、その
値X(印)を、カリウム塩状態での乾燥時重量W(2)
で割った値アルカリ中の電気抵抗(Ω・crn2)31
重量%の水酸化カリウム水溶液を満たした測定装置(J
IS  C2313に準拠)に試料をセットし、電極間
にッケル板)に23℃で、電流密度5 mA /α2の
直流定電流を通電したときの試料による電圧降下を酸化
水銀電極で測定し、下記の式より算出した値を電気抵抗
とする。(測定前に試料を31重量%の水酸化カリウム
水溶液に24時間以上浸漬) R1−試料の電気抵抗(Ω・ctn2)■、=試料をセ
ットしないときの電圧降下(ト)■、=試料をセットし
たときの電圧降下(ト)カチオン輸率 電解質として塩化カリウムを使用し、試料の両側の濃度
を0.2 Mlo、 I M 、液温度を23℃に保っ
た条件で、常法に従って膜電位を測定し、ネルンストの
式より算出した。
Content of sulfonic groups (milliequivalents/gram) Sulfonic acid (
-8O3H) type membrane with a certain amount of calcium chloride (IN)
It is placed in an aqueous solution to achieve equilibrium, and the hydrogen chloride generated in the solution is reduced to 0. Titrate with IN aqueous solution of caustic soda (potency = f) using phenolphthalein as an indicator, and calculate the value X (mark) as the dry weight W (2) in the potassium salt state.
Electrical resistance in alkali (Ω・crn2) 31
Measuring device (J
The voltage drop due to the sample was measured using a mercury oxide electrode when a constant DC current with a current density of 5 mA/α2 was applied at 23°C between the electrodes (according to IS C2313), and the voltage drop was measured using a mercury oxide electrode. The value calculated from the formula is the electrical resistance. (Immerse the sample in a 31% by weight potassium hydroxide aqueous solution for 24 hours or more before measurement) R1 - Electrical resistance of the sample (Ω・ctn2) ■, = Voltage drop when the sample is not set (g) ■, = Sample Voltage drop when set (g) Using potassium chloride as the cation transporter electrolyte, the membrane potential was determined according to the usual method under the conditions that the concentration on both sides of the sample was maintained at 0.2 Mlo, IM, and the liquid temperature was maintained at 23°C. was measured and calculated using the Nernst equation.

分離係数 図1の装置に試料をセットし、浸透気化法*1(パーベ
ー・くレーション法)により、供給液側に水−有機混合
物を仕込み、透過液側を減圧にして水の分離を行ない、
下記の式より算出した値である α水−有機物= 上記の方法で、水の分離を行い、水の透過量(g)を単
位時間(hr)、単位膜面積(m2)あたりに換。
Separation coefficient A sample is set in the apparatus shown in Figure 1, and a water-organic mixture is charged to the feed liquid side using the pervaporation method*1 (pervaporation method), and the water is separated by reducing the pressure on the permeate side.
α water - organic matter, which is a value calculated from the following formula = Separate water using the above method and convert the permeation amount (g) of water per unit time (hr) and unit membrane area (m2).

算した値。calculated value.

この値が大きい膜程、分離速度に優れ、膜分離による生
産性の高い分離膜である。
The larger this value is, the better the separation rate is, and the more productive the membrane separation is.

*l化学増刊、69(’76)P、109で算出したも
の。
*Calculated from Kagaku Special Issue, 69 ('76) P, 109.

微多孔膜の平均孔径(μm) 微多孔膜表面の走査型電子顕微鏡写真で観察される開孔
部200個の長径と短径のイ均を加算平均して算出した
もの アルカリ中の面積膨潤率(%) 2?°Cの31重量%の水酸化カリウム水溶液でのフィ
ルム面積SWの乾燥面積Sa (十分に水洗した試料を
60℃の温風で1時間以上乾燥後、温度23°C1相対
湿度55%の条件下に24時間保存後測定)に対する増
加の割合を示す値で31重量%の水酸化カリウム水溶液
中に酸化亜鉛を409/(lの割合に溶解させた水溶液
(A液)と酸化亜鉛を含まない31重量%の水酸化カリ
ウム水溶液(B液)を試料を介して接触させ、セルを組
み立てる。23℃の恒温室内で、24時間放置後、B液
から電解質溶液をプンゾリングし、原子吸光法により、
透過亜鉛酸イオン、を測定し、試料1cm”の1時間あ
たりの透過量を算出し、亜鉛量に換算した値を亜鉛イオ
ンの゛透過度とする。(μg/hr、。、n2) 眸酸中の電気抵抗(Ω・cm” ) 比重力1.2 (at23℃)の希硫酸を満たした測定
装置(JISC2313に準拠)に試料をセットし、電
極間に、25 rnA/cm2の直流定電流を通電した
ときの試料による電圧降下を測定し、下記の式より算出
した値を硫酸中の電気抵抗とする。(測定前に試料を比
重が1.2(at23℃)の希硫酸に24時間以上浸漬
) (v、−v8) RI2=−−−(Ω’cm2) 0、025 R,=試料の硫酸中の電気抵抗(Ω・cm2)R8=試
料をセットしないときの電圧降下(V)■4−試料をセ
ットしたときの電圧降下(V)実施例1〜3 密度ポリエチレン(密度= 0.950 ’)7cm3
.  Ml =1)より得られた樹脂組成物より従来公
知の方法で無水微粉ケイ酸を含有(50重量%)する1
40μm厚みのポリエチレン系微多孔膜(空孔度−55
% 平均孔径;002μm)を成形し、該微多孔膜上K
、93.5モル%のエチレンと6.5モル%のメタクリ
ル酸メチル共重合体をケン化(ケン化度=95モル%)
及び中和(中和度−35モル%)して得られる−000
0)I、 、  −C!00H,及び−〇〇〇Na基を
有するエチレン系共重合体の水性分散体(固形分=40
重量%、イ均粒径=0.2μm)をコーチインブロンド
を使用して塗布した。
Average pore diameter of microporous membrane (μm) Calculated by averaging the major and minor diameters of 200 pores observed in scanning electron micrographs of the surface of the microporous membrane Area swelling ratio in alkali (%) 2? Drying area Sa of film area SW in 31% by weight aqueous potassium hydroxide solution at °C (measured after 24 hours of storage) is a value showing the percentage increase in the ratio of zinc oxide dissolved in a 31% by weight potassium hydroxide aqueous solution at a ratio of 409/(l) (solution A) and 31% without zinc oxide. A cell is assembled by contacting a wt% potassium hydroxide aqueous solution (liquid B) through the sample.After being left in a constant temperature room at 23°C for 24 hours, an electrolyte solution is extracted from liquid B, and determined by atomic absorption spectrometry.
Measure the permeated zincate ion, calculate the amount per hour per 1 cm of sample, and convert the value to the amount of zinc as the zinc ion permeability. (μg/hr, ., n2) The sample was set in a measuring device (based on JISC2313) filled with dilute sulfuric acid with a specific gravity of 1.2 (at 23°C), and a constant DC current of 25 rnA/cm2 was applied between the electrodes. Measure the voltage drop due to the sample when electricity is applied, and use the value calculated from the following formula as the electrical resistance in sulfuric acid. (Before measurement, the sample is immersed in dilute sulfuric acid with a specific gravity of 1.2 (at 23°C) for 24 hours or more) (v, -v8) RI2=---(Ω'cm2) 0,025 R,=Sample in sulfuric acid Electrical resistance (Ω・cm2) R8 = Voltage drop when no sample is set (V) ■4-Voltage drop when sample is set (V) Examples 1 to 3 Density polyethylene (density = 0.950') 7cm3
.. 1 containing finely divided silicic acid anhydride (50% by weight) by a conventionally known method from the resin composition obtained from Ml = 1).
40 μm thick polyethylene microporous membrane (porosity -55
% average pore size; 002 μm), and then molded K
, saponification of 93.5 mol% ethylene and 6.5 mol% methyl methacrylate copolymer (saponification degree = 95 mol%)
and -000 obtained by neutralization (degree of neutralization -35 mol%)
0) I, , -C! 00H, and -〇〇〇Na group-containing aqueous dispersion of ethylene copolymer (solid content = 40
% by weight, average particle size = 0.2 μm) was applied using coach-in-blonde.

次いで、90°Cで1時間加熱して、エチレン系共重合
体塗膜を形成後、塗膜側に、上記の他の微多孔膜を11
0°Cの温度条件で加圧接着し、微多孔膜/エチレン系
共重合体/微多孔膜の層構成を有する複合フィルムを得
た。
Next, after heating at 90°C for 1 hour to form an ethylene copolymer coating film, the other microporous membrane described above was applied to the coating film side for 11 hours.
A composite film having a layer structure of microporous membrane/ethylene copolymer/microporous membrane was obtained by bonding under pressure at a temperature of 0°C.

次いで上記の複合フィルムを80℃の温度条件で、テン
ター法にて面積延伸倍率で6.25倍(縦×横= 2.
5 X 2.5 )延伸し、遊離の三酸化イオウを10
重量%含む発煙硫酸と35℃の条件で反応させ、濃硫酸
、希硫酸、水、水酸化カリウム水溶液、及び水の順に洗
浄、加水分解、中和等の処理を行ない、極薄親水性膜が
強固に接着した複合親水性膜を得た。
Next, the above composite film was stretched at an area stretching ratio of 6.25 times (length x width = 2.
5 x 2.5) and free sulfur trioxide
It was reacted with fuming sulfuric acid containing % by weight at 35°C, and then washed, hydrolyzed, neutralized, etc. in the order of concentrated sulfuric acid, diluted sulfuric acid, water, potassium hydroxide aqueous solution, and water to form an ultra-thin hydrophilic film. A strongly adhered composite hydrophilic membrane was obtained.

尚、上記の複合親水性膜の微多孔膜は、水酸化カリウム
水溶液中での処理により、大部分の無水微粉ケイ酸が抽
出され、また、極薄親水性膜中の−COOCHaは加水
分解され、その他のカルボキシル基もほとんどすべてカ
ルボン酸カリウム塩として極薄親水性膜中に残存してト
・た。結果は表1に示すとおり、極薄親水性膜部分が半
透性のカチオン交換膜としての特性を有し、かつポリエ
チレン系微多孔膜がスルホン化され、また水中での引張
強度がすべて5009/cm巾以上の複合親水性膜を得
た。
In addition, in the microporous membrane of the above composite hydrophilic membrane, most of the anhydrous fine powder silicic acid is extracted by treatment in an aqueous potassium hydroxide solution, and -COOCHa in the ultra-thin hydrophilic membrane is hydrolyzed. Almost all other carboxyl groups remained in the ultrathin hydrophilic film as carboxylic acid potassium salts. As shown in Table 1, the results show that the ultra-thin hydrophilic membrane part has properties as a semipermeable cation exchange membrane, the polyethylene microporous membrane is sulfonated, and the tensile strength in water is 5009/1. A composite hydrophilic membrane with a width of cm or more was obtained.

実施例4〜6 図1の浸透気化装置を使用して実施例1〜3の複合親水
性膜をセットし、透過側の圧力が1mmH5F温度が4
0℃の条件下で5 Q Vot%のエタノール水の分離
性を測定したところ、結果は表2に示すように、著るし
く優れた分離性能を有するものであった。
Examples 4 to 6 The composite hydrophilic membranes of Examples 1 to 3 were set using the pervaporation device shown in Figure 1, and the pressure on the permeate side was 1 mmH5F temperature was 4
The separation performance of 5 Q Vot% ethanol water was measured under the condition of 0°C, and as shown in Table 2, the separation performance was extremely excellent.

表  2 実施例7 実施例1〜3の複合親水性膜を115℃の条件で30分
間加熱したが、アルカリ中の電気抵抗は変化せず、耐熱
性が良好であった。
Table 2 Example 7 The composite hydrophilic membranes of Examples 1 to 3 were heated at 115° C. for 30 minutes, but the electrical resistance in alkali did not change and the heat resistance was good.

尚、実施例1〜3で使用したポリエチレン系微多孔膜か
ら微粉ケイ酸を抽出したポリエチレン系多孔膜は、上記
の条件で加熱することにより、アルカリ中の電気抵抗が
10倍以上に増加した0実施例8 実施例1〜3の複合親水性膜′をトルエン中に浸漬し、
60℃の温度条件で5時間加熱したが、重量は全く変化
せず耐溶剤性に擾れるものであった0尚・実施例1〜3
で使用したポリエチレン系微多孔膜から微粉ケイ酸を抽
出したポリエチレン系微多孔膜は、上記の条件で約20
%の重量減があった。
In addition, the polyethylene porous membrane used in Examples 1 to 3 from which finely powdered silicic acid was extracted was heated under the above conditions, and the electrical resistance in alkali increased by more than 10 times. Example 8 The composite hydrophilic membranes of Examples 1 to 3 were immersed in toluene,
Although it was heated for 5 hours at a temperature of 60°C, the weight did not change at all and the solvent resistance deteriorated.Examples 1 to 3
The polyethylene microporous membrane obtained by extracting fine powder silicic acid from the polyethylene microporous membrane used in
% weight loss.

実施例9 実施例1〜3の複合親水性膜は、水による濡れ試験によ
り、水と同等の表面張力を示した。
Example 9 The composite hydrophilic membranes of Examples 1 to 3 exhibited surface tension equivalent to that of water in a wetting test with water.

尚、実施例1〜3で使用したポリエチレン系微多孔膜か
ら微粉ケイ酸を抽出したポリエチレン系微多孔膜の表面
張力は、濡れ試験により33 dyne/crnの値を
示し、親水性を有さなかった。
In addition, the surface tension of the polyethylene microporous membrane used in Examples 1 to 3 from which finely powdered silicic acid was extracted showed a value of 33 dyne/crn in a wetting test, and did not have hydrophilicity. Ta.

実施例10 図1の装置に実施例1〜3の複合親水性膜をセットし1
40°Cで透過側の圧力がI WMHfの条件下で、1
−”y°ロバノール、2−グロパノール、及ヒアセトン
の各々の共沸混合組成の分離を実施したところ、いずれ
も、分離係数が、10以上でかつ水の透過速度が−s 
1 kg/ hr−7712以上の実用性に優れる値を
示し共沸混合物からも高選択的に水を分離できた。
Example 10 The composite hydrophilic membranes of Examples 1 to 3 were set in the apparatus shown in Figure 1.
At 40°C and the pressure on the permeate side is I WMHf, 1
-"Y° When the azeotropic mixture compositions of lovanol, 2-glopanol, and hyacetone were separated, all of them had a separation coefficient of 10 or more and a water permeation rate of -s
It showed a value of 1 kg/hr-7712 or more, which is excellent in practical use, and was able to separate water with high selectivity even from an azeotrope.

実施例11 図1の装置に実施例1〜3の複合親水性膜をセットし、
40℃の温度条件で透過側の圧力が1mmHrの条件下
でリンゴ果汁を2倍に濃縮したところ、すべての複合親
水性膜の平均透過速度が、2 ks+ 7m2・hr以
上であり、また糖分及び保香成分がほとんどすべて、濃
縮ジュースに残存した。
Example 11 The composite hydrophilic membranes of Examples 1 to 3 were set in the apparatus of FIG.
When apple juice was concentrated twice under conditions of a temperature of 40°C and a pressure on the permeate side of 1 mmHr, the average permeation rate of all composite hydrophilic membranes was 2 ks + 7 m2・hr or more, and the sugar and Almost all of the flavor preserving components remained in the concentrated juice.

実施例1で使用したエチレン系共重合体の水性分散体を
希釈して、実施例1で成形したポリエチレン系微多孔膜
に塗布し、90°Cで1時間加熱した後、115℃の温
度条件で、加圧接着して、微多孔膜/エチレン系共重合
体/微多孔膜の層構成を有する複合フィルムを得た。
The aqueous dispersion of the ethylene copolymer used in Example 1 was diluted and applied to the polyethylene microporous membrane formed in Example 1, heated at 90°C for 1 hour, and then heated at 115°C. Then, they were bonded under pressure to obtain a composite film having a layer structure of microporous membrane/ethylene copolymer/microporous membrane.

上記複合フィルムを80℃の温度条件でテンター法にて
面積延伸倍率で4倍(縦×横=2X2 )延伸し、実施
例1と類似の方法で35℃−5分の条件でスルホン化し
以下、洗浄、加水分解及び中和処理等を行ない、極薄親
水性膜が0.08ミlJ当N/グラムのスルホン基を有
する、微多孔膜に強固に接着した複合親水性膜を得た。
The above composite film was stretched at a temperature of 80°C using a tenter method at an area stretching ratio of 4 times (length x width = 2x2), and then sulfonated at 35°C for 5 minutes using a method similar to Example 1. Washing, hydrolysis, neutralization, etc. were performed to obtain a composite hydrophilic membrane in which the ultrathin hydrophilic membrane had sulfone groups of 0.08 milJ/N/g and was firmly adhered to the microporous membrane.

実施例4〜6と同様の条件で90 Vot%のエタノー
ル水の分離性を測定したところ結果は表3に示すとおり
高濃度のエタノール水に対して、大きい透過速度を有す
る分離性能に優れるものであった。
The separation performance of 90 Vot% ethanol water was measured under the same conditions as in Examples 4 to 6. As shown in Table 3, the separation performance was excellent with a high permeation rate for high concentration ethanol water. there were.

また、上記の複合親水性膜の水中での引張強度は、70
0 f / cm 中以上と良好であった。
Furthermore, the tensile strength of the above composite hydrophilic membrane in water is 70
0 f/cm was medium or higher, which was good.

実施例1で使用したエチレン系共重合体の水性分散体を
水で希釈したものを、実施例1で成形して得たポリエチ
レン系徽多孔膜の片面に塗布し、115℃で30分加熱
処理した後、実施例1と同様の方法で35°G−10分
の条件でスルホン化し以下、洗浄、加水分解、中和等の
処理を行ない極薄親水性膜が強固に微多孔膜に接着した
極薄親水性膜/微多孔膜の層構成を有する複合親水性膜
を得た。
The aqueous dispersion of the ethylene copolymer used in Example 1 was diluted with water and applied to one side of the polyethylene perforated membrane obtained by molding in Example 1, followed by heat treatment at 115°C for 30 minutes. After that, the membrane was sulfonated at 35°G for 10 minutes in the same manner as in Example 1, followed by washing, hydrolysis, neutralization, etc., so that the ultrathin hydrophilic membrane firmly adhered to the microporous membrane. A composite hydrophilic membrane having a layer structure of an ultra-thin hydrophilic membrane/microporous membrane was obtained.

結果は表4に示すとおり、上記の層構成の複合親水性膜
においても、実施例4〜6と同一の条件における9 0
 Vat%のエタノール水の分離性能に優れるものであ
った。
The results are shown in Table 4. Even in the composite hydrophilic membrane with the above layer structure, 90
The separation performance of Vat% ethanol water was excellent.

また、微多孔膜のスルホン基の含有量は、O,lOミリ
当量/グラムであり、実施例1の複合親水性膜同様耐熱
性、耐溶剤性、及び親水性に優れ、また、複合親水性膜
の水中での引張強度は5’00f/crn巾以上の値を
有するものであった。
In addition, the content of sulfone groups in the microporous membrane is O, 1O milliequivalents/gram, and like the composite hydrophilic membrane of Example 1, it has excellent heat resistance, solvent resistance, and hydrophilicity. The tensile strength of the membrane in water was greater than 5'00 f/crn width.

実施例15 図1の装置に実施例14の複合親水性膜をセットし、4
00ppmの水分を含む100ccの1.1.、1−ト
リクロロエタンを仕込み、20℃で透過側の圧力が51
ffAHgの条件下で1時間脱水したところ、含水量は
、40 ppmと仕込時の1/10に低下した。
Example 15 The composite hydrophilic membrane of Example 14 was set in the apparatus of FIG.
1.1 of 100cc containing 00ppm water. , 1-trichloroethane was charged, and the pressure on the permeate side was 51 at 20℃.
When dehydrated for 1 hour under ffAHg conditions, the water content decreased to 40 ppm, 1/10 of the initial content.

尚、1,1..1− )リクロロエタンの透過看は10
mgと極めて低く、また、添加されている安定剤(ジオ
キサン、ブチレンオキシド、ニトロメタン)は、はとん
ど失なわれていす、上記の複合親水性膜がa量水骨を含
有する有機溶剤からも水を選択的に透過することを実証
した。
In addition, 1,1. .. 1-) The permeability of dichloroethane is 10
mg, and the added stabilizers (dioxane, butylene oxide, nitromethane) are almost completely lost. It was also demonstrated that it selectively permeates water.

また、1,1.1−1!Jクロロエタンの様に溶解性の
高い有機溶剤に対しても上記の複合親水性膜は、なんら
、損傷を受けることなく・、使用できるもの・であった
Also, 1,1.1-1! The above composite hydrophilic membrane could be used without any damage even in highly soluble organic solvents such as Jchloroethane.

実施例16〜19 95モルチのエチレンと5モルチのメタクリル酸共重合
体の部分中和(中和度=30%)したエチレン係共重合
体を含有するラテックス(固形分含有附=40重量%)
95重量部に5暇1部のイソプロピルアルコールを混合
し、実施例1と類似の方法で成形した200μm厚みの
微多孔膜に、コーチインブロンドで塗布し、90℃の温
度条件で1時間エージングして複合フィルムを得た。
Examples 16 to 19 Latex containing partially neutralized (degree of neutralization = 30%) ethylene-linked copolymer of 95 mol of ethylene and 5 mol of methacrylic acid copolymer (solid content = 40% by weight)
A mixture of 95 parts by weight and 1 part of isopropyl alcohol was applied to a 200 μm thick microporous membrane formed in the same manner as in Example 1 using coach-in-blonde, and aged at 90°C for 1 hour. A composite film was obtained.

次いで、実施例1と類似の方法で、スルホン化剤との反
応、洗浄、中和、洗浄及び乾燥して複合親水性膜を得た
。結果は、表5に表すとおり、カチオン交換膜としての
特性を有し、電気抵抗が小さくかつ電解液中で面積膨潤
性が小さい、機械強度に優れた複合親水性膜であった。
Next, in the same manner as in Example 1, the mixture was reacted with a sulfonating agent, washed, neutralized, washed and dried to obtain a composite hydrophilic membrane. As shown in Table 5, the result was a composite hydrophilic membrane with characteristics as a cation exchange membrane, low electrical resistance, low area swelling in the electrolytic solution, and excellent mechanical strength.

また、微多孔膜がスルホン化されているため、実施例1
〜3の複合親水性膜同様、良好な耐熱性。
In addition, since the microporous membrane is sulfonated, Example 1
Like the composite hydrophilic membranes in ~3, it has good heat resistance.

耐溶剤1生及び親水性に優れる複合親水性膜だった。It was a composite hydrophilic membrane with excellent solvent resistance and hydrophilicity.

実施例2O Ni−Znアルカリ電池に代表されるZn極を有するア
ルカリ電池用セパレーター如要求されるZnイオンのバ
リヤー性を実施例18〜19の複合親水性膜について測
定したところ、結果は表6に示す様KZnイオンの透過
量が小さく、Zn極を有するアルカリ電池用セパレータ
ーとして好適な性能を有するものであった、 表  6 実施例21 希硫酸を電解質とする各種電池用隔膜に要求される希硫
酸中の低電気抵抗性を実施例16.17の複合親水性膜
について測定したところ、結果は表7に示すように、希
硫酸中の電気抵抗が小さく、また、優れた耐熱性、耐溶
剤性、親水性を有し、さらに希硫酸中での面積膨潤率が
小さい等の特性を有する各種電池用隔膜として好適であ
った。
Example 2O The Zn ion barrier properties required for alkaline battery separators having Zn electrodes, typified by Ni-Zn alkaline batteries, were measured for the composite hydrophilic membranes of Examples 18 and 19, and the results are shown in Table 6. As shown, the amount of permeation of KZn ions was small, and it had suitable performance as a separator for alkaline batteries having Zn electrodes. Table 6 Example 21 Dilute sulfuric acid required for various battery diaphragms using dilute sulfuric acid as an electrolyte The low electrical resistance in dilute sulfuric acid was measured for the composite hydrophilic membrane of Example 16.17, and the results are shown in Table 7. It was suitable as a diaphragm for various batteries, having characteristics such as being hydrophilic and having a small area swelling rate in dilute sulfuric acid.

表  7 実施例22 94.2モル%のエチレント5.8モル%のメタiリル
酸メチルの共重合体を、ケン化(ケン化度=60モル%
)及び中和(中和度=30モル%)して得た一COOC
H3,−COOH及び−COONa基を有するエチレン
系共重合体(MI=1 )80重量%に対し、20重量
%の高密度ポリエチレン(密度−〇、955 F/偏a
、MI=7)をニーダ−にて、190°Cの温度条件で
60分混練し、次いで上記樹脂混合物100重暇部に対
1.て、43重量部のtN、 It!+パラフィン(国
産化学蛛式会社製)を添加し、190°Cで30分さら
に混練した。次いで上記樹脂組成物を180℃の温度で
押出機で、ダイスより押出成形し、3μ厚みのフィルム
を得た。
Table 7 Example 22 A copolymer of 94.2 mol% ethylene and 5.8 mol% methyl meth-ilylate was saponified (degree of saponification = 60 mol%).
) and one COOC obtained by neutralization (degree of neutralization = 30 mol%)
20% by weight of high-density polyethylene (density -〇, 955 F/polarized a
, MI=7) in a kneader at a temperature of 190°C for 60 minutes, and then 1. tN of 43 parts by weight, It! + Paraffin (manufactured by Kokusan Kagaku Himashiki Co., Ltd.) was added, and the mixture was further kneaded at 190°C for 30 minutes. Next, the above resin composition was extruded through a die at a temperature of 180° C. using an extruder to obtain a film having a thickness of 3 μm.

そして、上記フィルムを、1,1.1−トリクロロエタ
ンに浸漬し、流動ノくラフインを抽出した。
The film was then immersed in 1,1,1-trichloroethane to extract the rough-in liquid.

また、実施例1で使用したジオクチルツタレート、無水
微粉ケ=イ酸反び粉末高密間ポリエチレン(密1實=0
.950#/d  MI=1)より得られた樹脂組成物
より従来公知の方法で微多孔膜を成形し、さらに、水酸
化カリウム水溶液で無水微粉ケイ酸を大部分抽出して、
空孔間=65% 平均孔径= 0.15 μmの200
μm厚みの微多孔膜を成形した。次いで、前バー薄肉フ
ィルムと前記微多孔膜を、各1枚用ねて100°Cの条
件でIK9/C11程度の圧力で加圧接着し冷却1玲、
複合フィルムを得た。
In addition, the dioctyl tstalate used in Example 1, the anhydrous fine powder K = sulfuric acid powder high density polyethylene (density 1 = 0
.. 950 #/d MI = 1) by a conventionally known method, and further, most of the anhydrous fine powder silicic acid was extracted with an aqueous potassium hydroxide solution.
Porosity = 65% Average pore size = 0.15 μm 200
A microporous membrane with a thickness of μm was molded. Next, the front bar thin film and the microporous membrane were bonded together under pressure at 100°C with a pressure of about IK9/C11, and cooled for 1 liter.
A composite film was obtained.

次いで、上記の′rN合フィルムを、テン、ター法にて
、100°Cの/1iLI!j条件で面積延伸倍率4倍
倣×横=2X2)で延伸し、たものを、実施例1と類似
の方法で、スルホン化1、洗浄、加水分解、中和処理等
を行ない、乾燥後、極薄親水性/微多孔膜の層構成の複
合親水性膜を得た。結果は表8に示すとおり、上記複合
親水性膜は乾燥後においても優れたカチオン交換性能を
保持し、アルカリ中の電気抵抗、アルカリ中の面積膨潤
率が小さく、かつ実施例1の複合親水性膜同様耐熱性、
親水性、水中での引張強度に優れ、さらにZnイオンの
バリヤー性に優れ、Ni−Znアルカリ電池用セパレー
ターとしての特性に優れる膜であった。また上記の複合
親水性膜のエタノール水の分離性能を実施例12と同様
の条件で測定したところ、分離係数が15、水の透過速
度が1 ’9/hr−m”  と良好な0分−性能を有
するものであった。
Next, the above 'rN composite film was subjected to /1iLI! at 100°C by the ten-tar method. Stretched under J conditions at an area stretching ratio of 4 times copying x width = 2 x 2), the material was subjected to sulfonation 1, washing, hydrolysis, neutralization, etc. in the same manner as in Example 1, and after drying, A composite hydrophilic membrane with a layered structure of ultra-thin hydrophilic/microporous membrane was obtained. As shown in Table 8, the above composite hydrophilic membrane maintains excellent cation exchange performance even after drying, has low electrical resistance in alkali, small area swelling rate in alkali, and has a lower composite hydrophilic membrane than Example 1. Heat resistant like membrane,
The membrane was excellent in hydrophilicity and tensile strength in water, and was also excellent in barrier properties against Zn ions, and had excellent properties as a separator for Ni-Zn alkaline batteries. Furthermore, when the ethanol water separation performance of the above composite hydrophilic membrane was measured under the same conditions as in Example 12, the separation coefficient was 15 and the water permeation rate was 1'9/hr-m'', which was excellent. It had excellent performance.

実施例23 無水微粉ケイ酸(比表面積200 m27g、平均粒子
径16mμ)14vo1%とジオクチルフタレート(D
OP) 64 vo1%をヘンシエルミキツーで混合粉
末化し、これに22 voj%の高密度ポリエチレンパ
ウダ(MI=1)を添加し、再度ヘンシェルミキサーで
混合した。上記の混合物を押出機にて混練し、ペレット
化した。
Example 23 Anhydrous fine powder silicic acid (specific surface area 200 m27g, average particle size 16 mμ) 14vo1% and dioctyl phthalate (D
OP) 64 vol 1% was mixed into a powder using a Henschel mixer, 22 voj % high density polyethylene powder (MI=1) was added thereto, and the mixture was mixed again using a Henschel mixer. The above mixture was kneaded using an extruder and pelletized.

一方、923モル%のエチレンと7.7モル%のアクリ
ル酸エチルとの共重合体(MI=8)80重量%に対し
高密度ポリエチレン(密度= 0.955g/cm3、
MI ”” 7 ) 20重量%をニーダ−にて180
℃の温度条件で溶融混練し次℃・で±記樹脂組成物10
0重量部に対し、ジオクチルフタレート40重量部を加
え、さらに溶融混練し、冷却後、粉砕し、エチレン系共
重合体を含有する混合物を得た。
On the other hand, high density polyethylene (density = 0.955 g/cm3,
MI "" 7) 20% by weight in a kneader at 180%
Resin composition 10 was melt-kneaded at a temperature of ℃ and then recorded at ℃.
40 parts by weight of dioctyl phthalate was added to 0 parts by weight, and the mixture was melt-kneaded, cooled, and pulverized to obtain a mixture containing an ethylene copolymer.

上記のポリエチレン系樹脂ペレツ) (I)と上記のエ
チレン系共重合体を含有する混合物(II)を多層ダイ
スを取り付けた押出機2台より(1)/(n)の層構成
を有する複合フィルム〔(I)の厚み=200μm、(
II)の厚み=40μm〕に押出成形した。
A composite film having a layer structure of (1)/(n) is produced by producing a mixture (II) containing the above polyethylene resin pellets (I) and the above ethylene copolymer using two extruders equipped with multilayer dies. [Thickness of (I) = 200 μm, (
II) thickness = 40 μm].

次いで、上記複合フィル、ムを1.1.1−トリクロロ
エタン中に浸漬し、ジオクチルフタレートを抽出した後
、テンターにて、面積延伸倍率9倍で延伸した。以下、
スルホン化、洗浄、加水分脈中和処理等を行ないエチレ
ン−アクリル酸エステルのエステル基がほとんど加水分
解され、かつ、スルホン基の含有量が3.8ミリ当量/
グラムの4.5μm厚みの極薄親水性膜を有する複合親
水性膜を得た。
Next, the composite film was immersed in 1.1.1-trichloroethane to extract dioctyl phthalate, and then stretched with a tenter at an area stretching ratio of 9 times. below,
By performing sulfonation, washing, hydrodynamic neutralization, etc., most of the ester groups of ethylene-acrylic acid ester are hydrolyzed, and the content of sulfone groups is 3.8 milliequivalents/
A composite hydrophilic membrane having an ultra-thin hydrophilic membrane with a thickness of 4.5 μm was obtained.

尚、ポリエチレン系微多孔膜は、スルホン基の含有量が
、0.20ミリ当量/グラムであり、1分にスルホン化
されたものである。
The polyethylene microporous membrane has a sulfone group content of 0.20 meq/g and is sulfonated in 1 minute.

上記複合親水性膜を図1の装置にセットして、40°C
の温度条件で透過側の圧力が2[111)1gの条件下
で、ミカン果汁を2倍に濃縮したところ、水の圧力透過
速度が1kg/hr・1m2以上と良好であった。
The above composite hydrophilic membrane was set in the apparatus shown in Figure 1, and heated to 40°C.
When tangerine juice was concentrated twice under the temperature conditions of 2 [111) 1 g of pressure on the permeate side, the pressure permeation rate of water was as good as 1 kg/hr·1 m2 or more.

尚、糖分及び芳香成分のほとんどが濃縮側に残存し、上
記の複合親水性膜が保香成分を含有する天然果汁の濃縮
に有用であることが実証された。
In addition, most of the sugar and aroma components remained on the concentration side, proving that the above composite hydrophilic membrane is useful for concentrating natural fruit juice containing aroma preservation components.

実施例24 実施例23で作成したポリエチレン系樹脂ベレン)(1
)とエチレン系共重合体を含有する混合物(II)より
、各々フィルムを作成し、120°Cの温度条件で、熱
間プレスして(1)/(n)の層構成を有する複合フィ
ルム〔(I)の厚み=200μm。
Example 24 Polyethylene resin (Belene) (1) prepared in Example 23
) and a mixture (II) containing an ethylene copolymer, and hot pressed at a temperature of 120°C to obtain a composite film having a layer structure of (1)/(n) [ Thickness of (I) = 200 μm.

(II)の厚み=40μm〕を成形した。(II) thickness = 40 μm] was molded.

以下、実施例23と類似の方法で、ジオクプルフタレー
トの抽出、延伸、スルホン化処理等を実施し、実施例2
3とほぼ同等の複合親水性膜を得た。
Hereinafter, extraction of diocpurphthalate, stretching, sulfonation treatment, etc. were carried out in the same manner as in Example 23, and Example 2
A composite hydrophilic membrane almost equivalent to No. 3 was obtained.

実施例23と同様のミカン果汁の濃縮を実施した結果、
上記の複合親木性は実施例23と同様に保香成分を含有
する天然果汁の濃縮に実用的な膜であった。
As a result of concentrating tangerine juice in the same manner as in Example 23,
Similar to Example 23, the above-mentioned composite wood-philic membrane was a practical membrane for concentrating natural fruit juice containing aroma-preserving ingredients.

実施例25 流動パラフィンを含浸混合した無水微粉ケイ酸と粉末高
密度ポリエチレン(密度−0,959/cm3゜Ml 
= 1 )より得られた樹脂組成物(I)(流動パラフ
ィン/ケイ酸/高密度ポリエチレン−40VoQ%/ 
10 vo1%150vC′l1%)とエチレン酢酸ビ
ニル共重合体(■)(酢酸ビニル含量−7,8モル%”
M 1=25)を、多層ダイスを取り付けた押出機より
(I)/(n)/(1)の層構成を有する多層フィルム
〔(I)の厚み=150μ、(II)の厚み一40μ〕
に押出成形した。
Example 25 Anhydrous fine powder silicic acid impregnated with liquid paraffin and powdered high-density polyethylene (density -0,959/cm3゜Ml)
= 1) Resin composition (I) obtained from (liquid paraffin/silicic acid/high density polyethylene-40VoQ%/
10 vol% 150vC'l1%) and ethylene vinyl acetate copolymer (■) (vinyl acetate content -7.8 mol%)
M 1 = 25) was produced from an extruder equipped with a multilayer die into a multilayer film having a layer configuration of (I)/(n)/(1) [thickness of (I) = 150μ, thickness of (II) - 40μ]
Extrusion molded.

次いで、上記複合フィルムを、1.l、1−)リクロロ
エタンに浸漬し、流動パラフィンを抽出した後、テンタ
ーにて、面積延伸倍率6.5倍で延伸した。
Next, the above composite film was subjected to 1. 1,1-) After immersing in dichloroethane to extract liquid paraffin, the film was stretched with a tenter at an area stretching ratio of 6.5 times.

以下、スルホン化、洗浄、加水分解、中和、洗浄及び乾
燥し、酢酸エステルがほとんど加水分解された、スルホ
ン基の含有量が23ミリ当量/グラムの極薄親水性膜を
有する複合親水性膜を得た。
Hereinafter, a composite hydrophilic membrane having an ultrathin hydrophilic membrane with a sulfonic group content of 23 milliequivalents/gram, which is sulfonated, washed, hydrolyzed, neutralized, washed and dried, and in which most of the acetate ester is hydrolyzed. I got it.

この複合親水性膜は、カチオン輸率が0.93、アルカ
リ中の電気抵抗が12Ω・Cm2と、優れたカブオン交
換膜としての特性を有し、さらに水に浸すと直ちに濡れ
る特性と、湿潤状態での引張強度の大きい複合親水性膜
であった。
This composite hydrophilic membrane has a cation transfer number of 0.93 and an electrical resistance in alkali of 12Ω・Cm2, making it excellent as a cubion exchange membrane. Furthermore, it has the property of immediately getting wet when immersed in water, and its wet state. It was a composite hydrophilic membrane with high tensile strength.

実施例26 中空糸状の高密度ポリエチレン系微多孔膜(外径1.4
闘、内径Q、 7 in、空孔度70%、1均孔径0.
15μm)を、実施例1で使用した、エチレン系共重合
体を含有する水性分散体(5重量%のエタノール含有)
中に浸漬し、100°Cで30分加熱処理して、極薄フ
ィルムを接着した中空糸状の複合フィルムを得た。次し
・で、上記の複合フィルムをスルホン化、洗浄、加水分
解、及び中和処理した、3μm厚みの極薄親水性膜のス
ルホン基の含有量が、28ミリ当量/グラム、ポリエチ
レン系微多孔膜のスルホン基の含有量が、0.06 ミ
IJ当量/グラムの複合親水性膜を得た。上記の中空糸
状の複合親水性膜のエタノール水の分離性能は、実施例
14の平膜状の複合親水性膜とほぼ同様の値を有する良
好なものであった。
Example 26 Hollow fiber-like high-density polyethylene microporous membrane (outer diameter 1.4
Inner diameter Q, 7 inches, porosity 70%, 1 uniform pore diameter 0.
15 μm) was used in Example 1 as the aqueous dispersion containing the ethylene copolymer (containing 5% by weight of ethanol).
A hollow fiber-like composite film with ultrathin films bonded thereto was obtained by immersing it in the solution and heat-treating it at 100°C for 30 minutes. Next, the above composite film was sulfonated, washed, hydrolyzed, and neutralized, and the sulfonic group content of the ultrathin hydrophilic membrane with a thickness of 3 μm was 28 milliequivalents/gram, and the polyethylene microporous A composite hydrophilic membrane was obtained in which the content of sulfonic groups in the membrane was 0.06 milliJ equivalent/gram. The ethanol water separation performance of the hollow fiber composite hydrophilic membrane described above was good, having almost the same value as that of the flat membrane composite hydrophilic membrane of Example 14.

実施例27 実施例14の複合親水性膜をINのHCI水溶液に約1
時間浸漬し、水洗後回1の装置にセットし、60°Cで
透過側の圧力が2t1mHgの条件下で、供給側にエタ
ノールと酢酸を同モル数供給し、エステル化反応を実施
した。
Example 27 The composite hydrophilic membrane of Example 14 was added to an aqueous HCI solution of about 1
After immersion for an hour and washing with water, the sample was set in the apparatus of step 1, and the same mole number of ethanol and acetic acid was supplied to the feed side under conditions of 60°C and a pressure of 2 t1 mHg on the permeate side to carry out an esterification reaction.

透過液は、大半水であり、また供給液中にをま、酢酸エ
チル、エタノール、酢酸及び水力−0,7゜2.0. 
1.9. 0.3モル存在し、複合親水性膜h′−エス
テル化反応触媒として有効であり、また、エステル化反
応によって生成する水力−高選択的に反+5液から除去
されたものであった。
The permeate is mostly water and contains ethyl acetate, ethanol, acetic acid and water -0.7°2.0.
1.9. It was present in an amount of 0.3 mol and was effective as a catalyst for the composite hydrophilic membrane h'-esterification reaction, and was also removed from the anti-+5 liquid in a highly selective manner from the hydraulic force produced by the esterification reaction.

比較例1 実施例22のエチレン系共重合体を含有する極薄フィル
ムを実施例22と類似の方法でスルホン化を試みたとこ
ろ、発煙硫酸槽から取り出す際に膜が切断し、目的とす
る極薄親水性膜を得ることができなかった。
Comparative Example 1 When an attempt was made to sulfonate the ultrathin film containing the ethylene copolymer of Example 22 in the same manner as in Example 22, the film was cut when taken out from the fuming sulfuric acid bath, and the desired ultrathin film was not produced. A thin hydrophilic membrane could not be obtained.

比較例2 実施例22のエチレン系共重合体を含有する樹脂組成物
より実施例22と同様の方法で40μm厚みのフィルム
を成形し、実施例22と同様の方法で処理し、スルホン
基の含有量が、2.3 ミIJ当量/グラムの親水性膜
を得た。
Comparative Example 2 A 40 μm thick film was formed from the resin composition containing the ethylene copolymer of Example 22 in the same manner as in Example 22, and treated in the same manner as in Example 22 to remove the sulfone group. A hydrophilic membrane with an amount of 2.3 milliJ equivalents/gram was obtained.

上記親水性膜の分離性能を実施例22と同様の条件で測
定したところ、水の透過速度が509/m2・hrと実
施例22の複合親水性膜に比べて著るしく小さいもので
あった。
When the separation performance of the above hydrophilic membrane was measured under the same conditions as in Example 22, the water permeation rate was 509/m2·hr, which was significantly lower than that of the composite hydrophilic membrane of Example 22. .

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は、本発明を実施する場合の装置の例を示す。 1・・・真空ポンプ   2・・・トラップ3・・・恒
温槽     4・・・スターラー5・・・供給室  
   6・・・透過室7・°・膜       8・・
・多孔板9・・・供給液(水−有機化合物混合液)出願
人 旭ダウ株式会社 代理人  豊  1) 善  雄
FIG. 1 shows an example of an apparatus for carrying out the invention. 1... Vacuum pump 2... Trap 3... Constant temperature chamber 4... Stirrer 5... Supply chamber
6...Transmission chamber 7・°・Membrane 8...
・Perforated plate 9... Supply liquid (water-organic compound mixture) Applicant: Asahi Dow Co., Ltd. Agent Yutaka 1) Yoshio

Claims (1)

【特許請求の範囲】 (11エチレン系共重合体あるいはエチレン系共重合体
を含有する樹脂組成物より得られ、−0H基と一〇〇〇
R基(但し、TL=H,Cj、〜C6の炭化水素基、ア
ルカリ金属あるいはその他のカルボキシル基と塩を形成
し得るイオン類)よりなる群より選ばれた少なくとも1
種の親水性基と少なくとも0.2ミリ当量/グラムのス
ルホン基を有する半透性の極薄親水性膜とスルホン基を
含有するポリエチレン系微多孔膜が各々少なくとも1層
融着したことを特徴とする複合親水性膜。 (2)  エチレン系共重合体が次の一般式(1)、(
II):+ cH,−CJ(11−)−(I )1 ■ +CHg  CJ(II) ■ 9 〔式中、R,=I(あるいは−CH81R9’= −Q
C!OR,。 −GOOR4または一〇H(但し、R,=O,−’−0
,の炭化水素基I  R4=)1. C,−”C,の炭
化水素基、アルカリ金属またはその他のカルボキシル基
と塩を形成し得るイオン類〕 で示されるユニットを主構成成分とするエチレン系共重
合体である特許請求の範囲第1項記載の複合親水性膜。 (3)エチレン系共重合体を含有する樹脂組成物が少な
くとも15重量%のエチレン系共重合体と多くとも85
重量%のその他の熱可塑性樹脂を含有するものである特
許請求の範囲第(11項あるいは第(2)項記載の複合
親水性膜。 (4)  エチレン系共重合体がエチレン−酢酸ビニル
共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物、エ
チレン−メタクリル酸メチル共重合体、エチレン−メタ
クリル酸共重合体、エチレン−メタクリル酸共重合体金
属塩、エチレン−メタクリル酸メチル−メタクリル酸共
重合体金属塩、エチレン−アクリル酸エチ、ル共重合体
、エチレン−アクリル酸共重合体、エチレン−アクリル
酸共重合体金属塩、よりなる群から選ばれた少なくとも
1種のエチレン系共重合体である特許請求の範囲第(1
)項記載の複合親水性膜。 (5)  その他の熱可塑性樹脂が、ポリエチレン、ポ
リプロピレン、1.2−ポリブタジェン、ポリブテン−
1よりなる群から選ばれた少なくとも1種の熱可塑性樹
脂である特許請求の範囲第(3)項記載の複合親性膜。 (6)1〜5ミリ当量/グラムのスルホン基を含有する
半透性の極薄親水性膜である特許請求の範囲第(1)〜
第(5)項の見・ずれか1項に記載の複合親水性膜。 (7)  ポリエチレン糸微多孔膜のスルホン基の含有
量が少なくとも0.05ミリ当蓋/グラムである特許請
求の範囲第(11〜第(6)項の(・ずれが1項に記載
の複合親水性膜。 (8)極薄親水性膜の厚みが10−0.05μmである
特許請求の範囲第(1)〜第(7)項のいずれが1項に
記載の複合親水性膜。 (9)極薄親水性膜の厚みが51μm以下である特許請
求の範囲第(11〜(7)項のいずれか1項に記載の複
合親水性膜。 θ0 極薄親水性膜の厚みが1μm以下である特許請求
の範囲第(9)項記載の複合親水性膜。 (11)形状が中空糸状ある(・はフラット状である特
許請求の範囲第(1)・〜第00項のいずれか1項に記
載の複合親水性膜。
[Scope of Claims] (11 Obtained from an ethylene copolymer or a resin composition containing an ethylene copolymer, -0H group and 1000R group (however, TL=H, Cj, ~C6 At least one selected from the group consisting of ions that can form salts with hydrocarbon groups, alkali metals, or other carboxyl groups.
A semi-permeable ultra-thin hydrophilic membrane having hydrophilic groups of seeds and at least 0.2 meq/g of sulfone groups and a polyethylene microporous membrane containing sulfone groups are each fused in at least one layer. Composite hydrophilic membrane. (2) The ethylene copolymer has the following general formula (1), (
II): + cH, -CJ(11-)-(I)1 ■ +CHg CJ(II) ■ 9 [In the formula, R, = I (or -CH81R9' = -Q
C! OR,. -GOOR4 or 10H (However, R, = O, -'-0
, a hydrocarbon group I R4=)1. C, - "Ions that can form salts with hydrocarbon groups, alkali metals or other carboxyl groups of C"] Claim 1, which is an ethylene copolymer whose main component is a unit represented by: The composite hydrophilic membrane according to paragraph 3. (3) The resin composition containing an ethylene copolymer contains at least 15% by weight of the ethylene copolymer and at most 85% by weight of the ethylene copolymer.
The composite hydrophilic membrane according to claim 11 or (2), which contains % by weight of other thermoplastic resin. (4) The ethylene copolymer is an ethylene-vinyl acetate copolymer. Coalescence, saponified ethylene-vinyl acetate copolymer, ethylene-methyl methacrylate copolymer, ethylene-methacrylic acid copolymer, ethylene-methacrylic acid copolymer metal salt, ethylene-methyl methacrylate-methacrylic acid copolymer At least one ethylene copolymer selected from the group consisting of metal salts, ethylene-ethyl acrylate copolymers, ethylene-acrylic acid copolymers, and ethylene-acrylic acid copolymer metal salts. Claim No. 1
) Composite hydrophilic membrane described in section 2. (5) Other thermoplastic resins include polyethylene, polypropylene, 1,2-polybutadiene, polybutene-
1. The composite hydrophilic membrane according to claim 3, which is at least one thermoplastic resin selected from the group consisting of 1. (6) Claims (1) to 3 are semipermeable ultrathin hydrophilic membranes containing 1 to 5 milliequivalents/gram of sulfonic groups.
The composite hydrophilic membrane according to any one of item (5). (7) The composite according to claim 11 to (6), wherein the content of sulfonic groups in the microporous polyethylene thread membrane is at least 0.05 mm/g. Hydrophilic membrane. (8) The composite hydrophilic membrane according to any one of claims 1 to 7, wherein the ultra-thin hydrophilic membrane has a thickness of 10 to 0.05 μm. 9) The composite hydrophilic membrane according to any one of claims 11 to (7), wherein the ultra-thin hydrophilic membrane has a thickness of 51 μm or less. θ0 The ultra-thin hydrophilic membrane has a thickness of 1 μm or less The composite hydrophilic membrane according to claim (9). (11) Any one of claims (1) to 00 in which the shape is hollow fiber-like (. is flat). Composite hydrophilic membrane described in section.
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Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6171064A (en) * 1984-09-13 1986-04-11 日本赤十字社 Instrument for separating blood components
US5204197A (en) * 1990-03-26 1993-04-20 Daiwabo Create Co., Ltd. Separator material for storage batteries and method for making the same
US5215667A (en) * 1991-08-20 1993-06-01 Exxon Chemical Patents Inc. Method for separating water soluble noble metal catalyst from a noble metal catalyzed hydroformylation reaction
US5288818A (en) * 1991-08-20 1994-02-22 Exxon Chemical Patents Inc. Method for separating a water soluble noble metal catalyst from a noble metal catalyzed hydroformylation reaction
EP0842758A3 (en) * 1996-11-19 1998-08-19 Mitsui Chemicals, Inc. Porous film of high molecular weight polyolefin and process for producing same
US6688477B2 (en) 2001-05-03 2004-02-10 Air Products And Chemicals, Inc. Composite membranes
US6798316B2 (en) 2001-09-06 2004-09-28 Ngk Spark Plug.Co., Ltd. Dielectric duplexer
CN104369509A (en) * 2014-12-11 2015-02-25 昆山加浦包装材料有限公司 Degradable foamed and co-extruded PA barrier thin film
CN108479403A (en) * 2018-04-13 2018-09-04 苏州凯虹高分子科技有限公司 Super super hydrophilic tube microfiltration membrane of one kind and preparation method thereof

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6171064A (en) * 1984-09-13 1986-04-11 日本赤十字社 Instrument for separating blood components
US5204197A (en) * 1990-03-26 1993-04-20 Daiwabo Create Co., Ltd. Separator material for storage batteries and method for making the same
US5215667A (en) * 1991-08-20 1993-06-01 Exxon Chemical Patents Inc. Method for separating water soluble noble metal catalyst from a noble metal catalyzed hydroformylation reaction
US5288818A (en) * 1991-08-20 1994-02-22 Exxon Chemical Patents Inc. Method for separating a water soluble noble metal catalyst from a noble metal catalyzed hydroformylation reaction
EP0842758A3 (en) * 1996-11-19 1998-08-19 Mitsui Chemicals, Inc. Porous film of high molecular weight polyolefin and process for producing same
US6688477B2 (en) 2001-05-03 2004-02-10 Air Products And Chemicals, Inc. Composite membranes
US6798316B2 (en) 2001-09-06 2004-09-28 Ngk Spark Plug.Co., Ltd. Dielectric duplexer
CN104369509A (en) * 2014-12-11 2015-02-25 昆山加浦包装材料有限公司 Degradable foamed and co-extruded PA barrier thin film
CN104369509B (en) * 2014-12-11 2016-09-21 昆山加浦包装材料有限公司 Degradable foaming coextrusion PA barrier film
CN108479403A (en) * 2018-04-13 2018-09-04 苏州凯虹高分子科技有限公司 Super super hydrophilic tube microfiltration membrane of one kind and preparation method thereof

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