JPS6128406A - 複合半透膜とその製造方法 - Google Patents
複合半透膜とその製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は半透膜、特に高分子透過率を低分子量極性分子
に選択的に与え、一方、圧力で押し流された液体流にす
ぐれた抵抗を与える半透膜に関する。この複合半透11
ilは、一般的に、液体浸透に対する遮断壁として有用
であると同時にある極性分子の該層からの分子拡散を促
進する。半透膜によって供給される低分子量極性分子の
可塑化能は。
に選択的に与え、一方、圧力で押し流された液体流にす
ぐれた抵抗を与える半透膜に関する。この複合半透11
ilは、一般的に、液体浸透に対する遮断壁として有用
であると同時にある極性分子の該層からの分子拡散を促
進する。半透膜によって供給される低分子量極性分子の
可塑化能は。
低分子量極性分子の除去によル液体を濃縮することが望
まれる、かつ/lたは、低分子貴様の除去および/また
は収集が望まれる分離応用分野において価値がある。こ
の複合半透膜の特に適した用途の1つは雨具衣類の分野
にある。
まれる、かつ/lたは、低分子貴様の除去および/また
は収集が望まれる分離応用分野において価値がある。こ
の複合半透膜の特に適した用途の1つは雨具衣類の分野
にある。
雨、その他湿気条件下で着る保護外衣は液体水が保護外
衣へ洩れるのを防止し、かつ汗を着用者の蒸気として大
気へ蒸発させることによシ着用者を乾燥状態に保つもの
でなければならない。過去において、またレインウェア
開発の長い歴史を通して、確実に耐水性のある材料は汗
を蒸発させることができず、そのために物理的に活性な
着用者は汗に漬かった状態となった。オイルスキン、ポ
リウレタン被膜布帛およびポリ(ビニルクロリド)フィ
ルムのような材料は耐水性であるが汗を十分に蒸発させ
ない。
衣へ洩れるのを防止し、かつ汗を着用者の蒸気として大
気へ蒸発させることによシ着用者を乾燥状態に保つもの
でなければならない。過去において、またレインウェア
開発の長い歴史を通して、確実に耐水性のある材料は汗
を蒸発させることができず、そのために物理的に活性な
着用者は汗に漬かった状態となった。オイルスキン、ポ
リウレタン被膜布帛およびポリ(ビニルクロリド)フィ
ルムのような材料は耐水性であるが汗を十分に蒸発させ
ない。
汗の蒸発を許す「通気性」材料は雨による液体水を浸透
させる傾向があシ、そのために真の耐水性がない。シリ
コン、フルオロカーメン、およびその他の撥水剤で処理
された繊維布帛は、通常、汗を蒸発させるが限られた耐
水性にすぎない。これらの布帛は比較的低い圧力下で水
を透過させ、こすったシ、機械的に曲げたシすると通常
自然に漏水が生じる。雨衣類は落下する衝突圧力、風雨
、折シ畳みゃし′わによって生じる水圧、例えば梱包ひ
もの使用によって生じる使用による水圧、着用者の膝屈
曲や座ることによって生じる水圧に耐えるものでなけれ
ばならない。
させる傾向があシ、そのために真の耐水性がない。シリ
コン、フルオロカーメン、およびその他の撥水剤で処理
された繊維布帛は、通常、汗を蒸発させるが限られた耐
水性にすぎない。これらの布帛は比較的低い圧力下で水
を透過させ、こすったシ、機械的に曲げたシすると通常
自然に漏水が生じる。雨衣類は落下する衝突圧力、風雨
、折シ畳みゃし′わによって生じる水圧、例えば梱包ひ
もの使用によって生じる使用による水圧、着用者の膝屈
曲や座ることによって生じる水圧に耐えるものでなけれ
ばならない。
外衣け「通気性」のあるものが快適であると広く認識さ
れている。しかし、快適であるために突気が外衣を通過
する必要はない。発汗水が内111Iから外側に送られ
、それによって外衣の裏が湿らずかつ自然の蒸発による
清涼効果が達成できるものであればよい。使用材料が水
蒸気を透過させる能力が大きければ大きいほど、雨衣の
快適度は増す。
れている。しかし、快適であるために突気が外衣を通過
する必要はない。発汗水が内111Iから外側に送られ
、それによって外衣の裏が湿らずかつ自然の蒸発による
清涼効果が達成できるものであればよい。使用材料が水
蒸気を透過させる能力が大きければ大きいほど、雨衣の
快適度は増す。
「通気性」と内部の水蒸気を外部環境に運び出す能力が
本明細書では交互に検討されている。
本明細書では交互に検討されている。
層の水移動は色々な方法で達成できる。大量の湿気を移
動しなければならないときには吸上が最も普通に使用さ
れる。吸上材料は毛管作用を介して内部表面からそれが
蒸発する外部表面へ液体水を移動させるのを促進するも
のである。この材料は、吸上材料を通過する路を備えた
連続気孔を有する多孔質である。
動しなければならないときには吸上が最も普通に使用さ
れる。吸上材料は毛管作用を介して内部表面からそれが
蒸発する外部表面へ液体水を移動させるのを促進するも
のである。この材料は、吸上材料を通過する路を備えた
連続気孔を有する多孔質である。
若干の吸上材料は流路のくねシおよび全長によって透過
する液体の水の低圧流に抵抗するかもしれないが、同時
に、毛管作用によって外部表面から内部表面へ水を容易
に移送し、そのために雨具材料としては適切でないこと
を証明している・温暖気候で綿衣料が快適であるのは水
を外部表面に搬出して容易に蒸発させ、清涼を与えるか
かる衣料の能力による。他の天然の吸上材料である皮の
快適さは吸上を介した通気性に負うものである。
する液体の水の低圧流に抵抗するかもしれないが、同時
に、毛管作用によって外部表面から内部表面へ水を容易
に移送し、そのために雨具材料としては適切でないこと
を証明している・温暖気候で綿衣料が快適であるのは水
を外部表面に搬出して容易に蒸発させ、清涼を与えるか
かる衣料の能力による。他の天然の吸上材料である皮の
快適さは吸上を介した通気性に負うものである。
本出願人に譲渡されているアメリカ合衆国特許第3,9
53,566号は液体の耐水性と同時に水蒸気を搬出す
る透過性との2つの要求を満足させる多孔質膜を提供し
ている。雨着として、これらの膜は、通常、機械的保護
とスタイルを考慮して各種繊維材料に−ラミネートされ
ている。これらの膜は本来疎水性であル、実質的圧力あ
るいはこすったり曲げたりしたときでさえ液体水の侵入
に抵抗する非常に小さな気孔を含む。しかしこれらの膜
は水蒸気を含む気体流の通過を容易にする。吸上材料と
は異なし、通気性は外衣の内側または膜の内部表面の液
体水の蒸発によって達成される。蒸発した水は気体とし
てiたは水蒸気となって膜の気孔を通って外側に拡散す
る。
53,566号は液体の耐水性と同時に水蒸気を搬出す
る透過性との2つの要求を満足させる多孔質膜を提供し
ている。雨着として、これらの膜は、通常、機械的保護
とスタイルを考慮して各種繊維材料に−ラミネートされ
ている。これらの膜は本来疎水性であル、実質的圧力あ
るいはこすったり曲げたりしたときでさえ液体水の侵入
に抵抗する非常に小さな気孔を含む。しかしこれらの膜
は水蒸気を含む気体流の通過を容易にする。吸上材料と
は異なし、通気性は外衣の内側または膜の内部表面の液
体水の蒸発によって達成される。蒸発した水は気体とし
てiたは水蒸気となって膜の気孔を通って外側に拡散す
る。
しかし、このような外衣を着て激しha!動をすると1
着用者は多量に発汗し、汗の中の界面活性剤が次第に疎
水性膜に浸透し、内部表面を被覆し、外表面の自由なエ
ネルギーを低下させ、#水性を消失させ、吸上材料にな
る。
着用者は多量に発汗し、汗の中の界面活性剤が次第に疎
水性膜に浸透し、内部表面を被覆し、外表面の自由なエ
ネルギーを低下させ、#水性を消失させ、吸上材料にな
る。
耐水性を復元させるために、この外衣には表面活性汚染
物を除去するためのクリーニングが必要とされた。実際
、このような外衣を商業的に広範囲に利用するにはこの
ことは大きな欠点であった。
物を除去するためのクリーニングが必要とされた。実際
、このような外衣を商業的に広範囲に利用するにはこの
ことは大きな欠点であった。
耐水性と通気性を備え、かつ雨着またはテントとしての
使用に特に適したラミネート材料は本出願人に譲渡され
たアメリカ合衆国特許4,194,041に開示されて
いる。特に、本明細書ではこの特許を説明に引用してい
る。この発明は、耐水性外衣またはテント用として、耐
水性、汗中の界面活性剤に対する抵抗力を持ち、しかも
汗を蒸発させ、水蒸気を運び崗す積層材を提供している
。
使用に特に適したラミネート材料は本出願人に譲渡され
たアメリカ合衆国特許4,194,041に開示されて
いる。特に、本明細書ではこの特許を説明に引用してい
る。この発明は、耐水性外衣またはテント用として、耐
水性、汗中の界面活性剤に対する抵抗力を持ち、しかも
汗を蒸発させ、水蒸気を運び崗す積層材を提供している
。
該発明は少なくとも2層の組合せを含む。これらの層は
(1)水を容易に拡散させ、しかも界面活性剤および汗
の中に現われる注染物質の搬送を防止する連続した親水
性内部層と(2)液体本の流4れに抵抗し、かつ同時に
水蒸気を透過させ、更に、雨に露出されても断熱性を与
える疎水性外部層からなる。このような材料から作られ
た外衣は外部の水から永久的に耐水性を有し、外衣内側
の水蒸気の部分的圧力が外側のそれを超える場合にも汗
の蒸発を可能にする。
(1)水を容易に拡散させ、しかも界面活性剤および汗
の中に現われる注染物質の搬送を防止する連続した親水
性内部層と(2)液体本の流4れに抵抗し、かつ同時に
水蒸気を透過させ、更に、雨に露出されても断熱性を与
える疎水性外部層からなる。このような材料から作られ
た外衣は外部の水から永久的に耐水性を有し、外衣内側
の水蒸気の部分的圧力が外側のそれを超える場合にも汗
の蒸発を可能にする。
アメリカ合衆国特許第4,194,041号の発明に使
用された疎水性層はそこで説明されたテスト法によりて
1. OOOgms/m”24 hrs 、 を超え
る、好ましくは約2.000 gms/m” ・24
hrs 、を超える水蒸気の透過率を有する。この層は
汗の中の界面活性剤の検出不可能な透過を可能にし、好
ましくは25 psigまでの静水圧で検出不可能な液
体本の流ねるのを可能にする。
用された疎水性層はそこで説明されたテスト法によりて
1. OOOgms/m”24 hrs 、 を超え
る、好ましくは約2.000 gms/m” ・24
hrs 、を超える水蒸気の透過率を有する。この層は
汗の中の界面活性剤の検出不可能な透過を可能にし、好
ましくは25 psigまでの静水圧で検出不可能な液
体本の流ねるのを可能にする。
該発明に使用された疎水性層は、該特許中に説明された
テスト法によシ測定された数値で、1.000 gms
/m” ・24 hrs、を超える、好ましくは2.
OOOgms/m″・24 hra 、を超える水蒸気
透過率と、90°を超える前進水接触角度を有し、かつ
好ましくは多孔質疎水性ポリマーで形成されている。
テスト法によシ測定された数値で、1.000 gms
/m” ・24 hrs、を超える、好ましくは2.
OOOgms/m″・24 hra 、を超える水蒸気
透過率と、90°を超える前進水接触角度を有し、かつ
好ましくは多孔質疎水性ポリマーで形成されている。
しかしながら、当業者は望ましくない種の効果的な分離
効率と同時に望ましい透過物の最高の透過率をもつ半透
Mを、雨着の使用およびその他種種の分離目的から捜し
つづけている。分離の実際において、透過物の透過率、
および分離効率は使用された膜によるのみでなく、分離
の条件によ”りて変えられうる。分離領域において、環
境が変りやすい通気性雨着の使用の場合と同様に、可能
なかぎシの広範囲の条件にわたって水の最高透過率を有
することが望ましい。一般的に、アメリカ合衆国特許第
4,194,041に記載された材料は疎水性層のみの
ものよ)も低い水蒸気透過率を有する。疎水性層単独の
ものと比較可能な水蒸気透過率を達成し、しかも使用さ
れた疎水性層の所望の保護を達成することが望ましい。
効率と同時に望ましい透過物の最高の透過率をもつ半透
Mを、雨着の使用およびその他種種の分離目的から捜し
つづけている。分離の実際において、透過物の透過率、
および分離効率は使用された膜によるのみでなく、分離
の条件によ”りて変えられうる。分離領域において、環
境が変りやすい通気性雨着の使用の場合と同様に、可能
なかぎシの広範囲の条件にわたって水の最高透過率を有
することが望ましい。一般的に、アメリカ合衆国特許第
4,194,041に記載された材料は疎水性層のみの
ものよ)も低い水蒸気透過率を有する。疎水性層単独の
ものと比較可能な水蒸気透過率を達成し、しかも使用さ
れた疎水性層の所望の保護を達成することが望ましい。
外衣材料の水蒸気を透過する能力が大きければ大きいほ
ど、その外衣の快適度は大きい。従りて、当業者間では
想像しうるあらゆる条件を通して水蒸気の透過率を最高
にすることによって材料の快適度を最高にする絶えまな
い努力がなされている。
ど、その外衣の快適度は大きい。従りて、当業者間では
想像しうるあらゆる条件を通して水蒸気の透過率を最高
にすることによって材料の快適度を最高にする絶えまな
い努力がなされている。
同様に、膜技術業界の熟練者は、分離の商業的用途のた
めに満足できる腹を開発すべく前進的な調和のとれた努
力に専念してきた(1983年、ビジネス・コミニケー
シ■ンズ・カンパニ・インコーホレーテッド(Busi
ness Commun1e+ationsCompa
ny、Incorporated ) ”メンツレイン
ズ0イン自セパレージ1ンズ・アンド−アズ・サポート
”(Membran@s In 5eparatlon
a and asSupportI)、し&−)テキス
ト第1巻参照)。
めに満足できる腹を開発すべく前進的な調和のとれた努
力に専念してきた(1983年、ビジネス・コミニケー
シ■ンズ・カンパニ・インコーホレーテッド(Busi
ness Commun1e+ationsCompa
ny、Incorporated ) ”メンツレイン
ズ0イン自セパレージ1ンズ・アンド−アズ・サポート
”(Membran@s In 5eparatlon
a and asSupportI)、し&−)テキス
ト第1巻参照)。
新しい膜の発展において、所望の透過物の可塑化能、選
択的半透過性、機械的強度および有効寿命は考慮される
べき判定基準である。当技術の多くは商業的に実行可能
な用途を達成するために経済的に適当な条件で満足のい
く可塑化能を作シ出すことに焦点をあわせてきた。あら
ゆる膜分離において適合する半透過性を有することが必
要であル、そのために可塑化能は所望の透過物にとって
十分高性能であるkけでなく、分離効率が所望の最終結
果を達成するに十分なものであることが必要である。商
業的実用化のために、十分な可塑化能と選択性を有する
膜は実際の利用において取扱い、使用されることのでき
る十分な強度を有するものでなければならない。同様に
、受車な有効寿命をもつ膜を提供するに際し、多くの物
理的かつ化学的考慮がなされなければならない。上記4
条件と経済性を配慮して当業者は前進的努力を続け、商
業的実用化に適する半透膜およびその製法を開発してき
た。
択的半透過性、機械的強度および有効寿命は考慮される
べき判定基準である。当技術の多くは商業的に実行可能
な用途を達成するために経済的に適当な条件で満足のい
く可塑化能を作シ出すことに焦点をあわせてきた。あら
ゆる膜分離において適合する半透過性を有することが必
要であル、そのために可塑化能は所望の透過物にとって
十分高性能であるkけでなく、分離効率が所望の最終結
果を達成するに十分なものであることが必要である。商
業的実用化のために、十分な可塑化能と選択性を有する
膜は実際の利用において取扱い、使用されることのでき
る十分な強度を有するものでなければならない。同様に
、受車な有効寿命をもつ膜を提供するに際し、多くの物
理的かつ化学的考慮がなされなければならない。上記4
条件と経済性を配慮して当業者は前進的努力を続け、商
業的実用化に適する半透膜およびその製法を開発してき
た。
透過物の可塑化能を最高にするためには膜厚を連続性と
妥協することなく最少にするのが望ましい。この膜は層
全体にわたる可能なかぎ1)層高の透過物拡散率を有す
るものでなければならない。
妥協することなく最少にするのが望ましい。この膜は層
全体にわたる可能なかぎ1)層高の透過物拡散率を有す
るものでなければならない。
所望の透過物が水である場合には、その材料の化学的成
分の親水性を最高にすること、およびポリマーの非晶質
を最高にすることによって膜の水溶性を改善することが
望ましい。しかし、歴史的に、高い親水性をもつIリマ
ー膜に要求される機械的強度を与えて、それを商業的に
有効なものにするのは困難であった。特に、高度の親水
性ポリマーフィルムは弱く、かつ摩擦および/または屈
曲あるいは内部から加えられる、特に水の膨潤による圧
力によって容易に破損または損傷を受けやすがった。そ
のために、物理的特性の付随的劣化を伴わないで膜の親
水性を向上させるニーズがある。
分の親水性を最高にすること、およびポリマーの非晶質
を最高にすることによって膜の水溶性を改善することが
望ましい。しかし、歴史的に、高い親水性をもつIリマ
ー膜に要求される機械的強度を与えて、それを商業的に
有効なものにするのは困難であった。特に、高度の親水
性ポリマーフィルムは弱く、かつ摩擦および/または屈
曲あるいは内部から加えられる、特に水の膨潤による圧
力によって容易に破損または損傷を受けやすがった。そ
のために、物理的特性の付随的劣化を伴わないで膜の親
水性を向上させるニーズがある。
化学的安定性の要求は、薄く、高い親水性膜に存在する
十分な機械的強度に対するニーズに加え。
十分な機械的強度に対するニーズに加え。
有効寿命に関するものであるから考慮されなければなら
ない。例えば、透過物として水を用いた場合、水はあら
ゆる所に存在し、そのためにポリマー1マその用途に要
求される程度に加水分解に対して抵抗力がなければなら
ない。エーテルが良好な耐加水分解性を提供することは
周知である。層別用において遭遇する各種態様の分解に
対する抵抗力と同様に、ポリマーが遭遇する系に対して
不溶性であることが重要であシ、さもなければ有効寿命
は短かい。そのポリマーが考慮中の系に本質的に可溶性
であるならば、例えば高い親水性のポリマーが水性環境
に暴される場合には、不溶性が無限三次元網状構造にポ
リマーを架橋することによってあらゆる系に導入される
であろう。上記4つの配慮が架橋され九?リマー全体に
適用されなければならない0例えば、/ IJママ−状
組織を全体的に架橋することは、架橋密度が上昇するに
つれて所望の透過物の可塑化能を減少させる。逆に、選
択は一般的に向上する。1fc架橋に含まれている官能
基は利用分野によシ要求されているように分解に対しズ
科学的に安定していなければならない(基礎ポリマーに
ついての配慮と同様に)。
ない。例えば、透過物として水を用いた場合、水はあら
ゆる所に存在し、そのためにポリマー1マその用途に要
求される程度に加水分解に対して抵抗力がなければなら
ない。エーテルが良好な耐加水分解性を提供することは
周知である。層別用において遭遇する各種態様の分解に
対する抵抗力と同様に、ポリマーが遭遇する系に対して
不溶性であることが重要であシ、さもなければ有効寿命
は短かい。そのポリマーが考慮中の系に本質的に可溶性
であるならば、例えば高い親水性のポリマーが水性環境
に暴される場合には、不溶性が無限三次元網状構造にポ
リマーを架橋することによってあらゆる系に導入される
であろう。上記4つの配慮が架橋され九?リマー全体に
適用されなければならない0例えば、/ IJママ−状
組織を全体的に架橋することは、架橋密度が上昇するに
つれて所望の透過物の可塑化能を減少させる。逆に、選
択は一般的に向上する。1fc架橋に含まれている官能
基は利用分野によシ要求されているように分解に対しズ
科学的に安定していなければならない(基礎ポリマーに
ついての配慮と同様に)。
チオエーテルを形成するためにオレフィンにチオールを
付加することは当業界に周知の反応である。チオエーテ
ル官能価は酸素相当物の場合と同様に多くの場合に化学
的安定性と親水性を与える。
付加することは当業界に周知の反応である。チオエーテ
ル官能価は酸素相当物の場合と同様に多くの場合に化学
的安定性と親水性を与える。
炭素不飽和へのこのチイル(thi71 ) 5ジカル
のラジカル連鎖移動機構によシ進み、そして、これは光
化学的に誘導されることとして知られている。
のラジカル連鎖移動機構によシ進み、そして、これは光
化学的に誘導されることとして知られている。
例tば、1959年、ゴールド、ニドウィン・ニス・、
ヘンリー・ホルト・アンド・カンパニー。
ヘンリー・ホルト・アンド・カンパニー。
インコーホレイテッド(Gould 、 Edwin
S、。
S、。
Henry Ho1t and Company In
corporated )の1メカニズム・アンド、ス
トツクチャー。イン。
corporated )の1メカニズム・アンド、ス
トツクチャー。イン。
オーガニック、ケミストリー”(Mechanisma
nd 5tructure in Organic
Chamlstry )741ff頁および1978年
、ブロック、エリツク、アカデミツク、プレス、インコ
ーIレーテ4 P (Block 、 E
r1c 、 Academic Press
。
nd 5tructure in Organic
Chamlstry )741ff頁および1978年
、ブロック、エリツク、アカデミツク、プレス、インコ
ーIレーテ4 P (Block 、 E
r1c 、 Academic Press
。
Incorporated )の1リアクシ冒ンズ・オ
ツ・オルガノサルファー・コンパウンダ” (Reac
tionof Organoaulfar Compo
unds )、207 ff頁参照。
ツ・オルガノサルファー・コンパウンダ” (Reac
tionof Organoaulfar Compo
unds )、207 ff頁参照。
この化学反応はアメリカ合衆国特許第3.662,02
3号、同第3,661,744号および同第3,708
.413号に記載され、かつ1977年、モルガン、マ
グツタΦアンドeケトレイ(Morgan 、 Mag
notaand K*tley )のポリマー、ケミス
トリ、エデツシ■ン(Polymer Chamlat
ry Edltion )第15巻”ジャーナル・オプ
・ポリマー・サイエンシス”(−Journal of
Polymer 5ciences )、627〜6
45頁に一般的に記載されているように商業利用る九め
にチオール/エン化学を使用することについて開示して
いる。例えば、アメリカ合衆国特許第3,661,74
4では、紫外線を利用している@アメリカ合衆国特許第
3.661,744号は、RR’ −C−C−R6の構造をもつ末端基に少なくとも2個の
不飽和炭素−炭素結合を含有する7]?リエン、2以上
のペンダントまたは末端基に一8H基を含有すの特許は
、末端基またはペンダント−エンとチオール基との結合
官能価が固体巣橋生成物を得るために4を超えなければ
ならないことを記載している。この−エンとチオール成
分には反応性内部不飽和がないことを開示している。こ
の特許は、組成物中に存在する上記の3成分を付加し1
次いでこの混合物を化学線の光に暴露することを含む固
体ポリチオエーテルを製造する方法を開示している。
3号、同第3,661,744号および同第3,708
.413号に記載され、かつ1977年、モルガン、マ
グツタΦアンドeケトレイ(Morgan 、 Mag
notaand K*tley )のポリマー、ケミス
トリ、エデツシ■ン(Polymer Chamlat
ry Edltion )第15巻”ジャーナル・オプ
・ポリマー・サイエンシス”(−Journal of
Polymer 5ciences )、627〜6
45頁に一般的に記載されているように商業利用る九め
にチオール/エン化学を使用することについて開示して
いる。例えば、アメリカ合衆国特許第3,661,74
4では、紫外線を利用している@アメリカ合衆国特許第
3.661,744号は、RR’ −C−C−R6の構造をもつ末端基に少なくとも2個の
不飽和炭素−炭素結合を含有する7]?リエン、2以上
のペンダントまたは末端基に一8H基を含有すの特許は
、末端基またはペンダント−エンとチオール基との結合
官能価が固体巣橋生成物を得るために4を超えなければ
ならないことを記載している。この−エンとチオール成
分には反応性内部不飽和がないことを開示している。こ
の特許は、組成物中に存在する上記の3成分を付加し1
次いでこの混合物を化学線の光に暴露することを含む固
体ポリチオエーテルを製造する方法を開示している。
アメリカ合衆国特許第2.892,294号は(a)末
端債判不飽和炭素原子を含有する炭化水素、および(b
)脂肪族メルカプタン、からチオエーテルを直接製造す
るための紫外線の影響下の光化学反応を開示している。
端債判不飽和炭素原子を含有する炭化水素、および(b
)脂肪族メルカプタン、からチオエーテルを直接製造す
るための紫外線の影響下の光化学反応を開示している。
この不飽和炭化水素は枝分れ鎖、またはその置換誘導体
であってよく、脂肪族性の2以上の不飽和結合を含んで
いるのが好ましい。
であってよく、脂肪族性の2以上の不飽和結合を含んで
いるのが好ましい。
開示された特定不飽和炭化水素にはポリオレフィンおよ
びオレフィンポリマー、ペンタジェン−1,3、ペンタ
ジェン−1,4、ヘキサジエン−1,5,、)’チルビ
ニルアセチレン、ジビニルエーテル、ジアリルエーテル
、ジアリルエーテル、アリルアルコール等が含まれてい
る。この特許は不飽和有機化合物中に脂肪族不飽和末端
結合を有することが望ましいことを開示している。この
文献の好ましいポリチオール成分は一般式)Is(CH
2)nSHのジメルカプタンを含む。このポリメチレン
ジメルカゾタンは複数の不飽和結合を含有する脂肪族炭
化水素と反応させて高分子量のチオエーテルを製造でき
るものとして開示されている。これらのジメルカプタン
に使用できる好ましい不飽和有機化合物はαおよびΩ位
置(末端位)に脂肪族性の不飽和結合を含有する不飽和
化合物を含む。この文献は、枝分れ鎖炭化水素またはそ
のような化合物が少なくとも1個、好ましくは2個以上
の脂肪族性の不飽和結合を含むときにはその置換誘導体
の使用について、およびメルカプトの所望付加反応を開
始する最も効果的な光の波長が約3.200Xよシ下、
特に2,900Xよシ下のスペクトルの範囲にあること
を教示している。
びオレフィンポリマー、ペンタジェン−1,3、ペンタ
ジェン−1,4、ヘキサジエン−1,5,、)’チルビ
ニルアセチレン、ジビニルエーテル、ジアリルエーテル
、ジアリルエーテル、アリルアルコール等が含まれてい
る。この特許は不飽和有機化合物中に脂肪族不飽和末端
結合を有することが望ましいことを開示している。この
文献の好ましいポリチオール成分は一般式)Is(CH
2)nSHのジメルカプタンを含む。このポリメチレン
ジメルカゾタンは複数の不飽和結合を含有する脂肪族炭
化水素と反応させて高分子量のチオエーテルを製造でき
るものとして開示されている。これらのジメルカプタン
に使用できる好ましい不飽和有機化合物はαおよびΩ位
置(末端位)に脂肪族性の不飽和結合を含有する不飽和
化合物を含む。この文献は、枝分れ鎖炭化水素またはそ
のような化合物が少なくとも1個、好ましくは2個以上
の脂肪族性の不飽和結合を含むときにはその置換誘導体
の使用について、およびメルカプトの所望付加反応を開
始する最も効果的な光の波長が約3.200Xよシ下、
特に2,900Xよシ下のスペクトルの範囲にあること
を教示している。
アメリカ合衆国特許第3.454,539号はあるポリ
メルカプタンとオレフィン含有エポキシドとの反応が高
官能Iリエポキシドを製造することを開示している。こ
の文献はポリメルカプタンとあるオレフィン含有エポキ
シドとの反応によってポリチオエポキシドを形成して該
エポキシドの性質を改善することを開示している。この
文献は、活(架橋)を与える場合が多いので、2より上
の活性オレフィン基を含有する化合物が該発明を実施す
るに適当であることを教示している。
メルカプタンとオレフィン含有エポキシドとの反応が高
官能Iリエポキシドを製造することを開示している。こ
の文献はポリメルカプタンとあるオレフィン含有エポキ
シドとの反応によってポリチオエポキシドを形成して該
エポキシドの性質を改善することを開示している。この
文献は、活(架橋)を与える場合が多いので、2より上
の活性オレフィン基を含有する化合物が該発明を実施す
るに適当であることを教示している。
アメリカ合衆国特許第3,466,336号はポリチオ
エーテルを製造するためのアセチレン化合物とH2Sと
の反応を開示している。開示された反応によって形成さ
れた3形態のポリチオエーテルはチオール末端基をもつ
ポリチオエーテルとビニル末端基をもつポリチオエーテ
ルを含む。三次元ポリマー網状構造を形成するためのポ
リマーと三官能価または多官能価分子との反応を開示し
ている。
エーテルを製造するためのアセチレン化合物とH2Sと
の反応を開示している。開示された反応によって形成さ
れた3形態のポリチオエーテルはチオール末端基をもつ
ポリチオエーテルとビニル末端基をもつポリチオエーテ
ルを含む。三次元ポリマー網状構造を形成するためのポ
リマーと三官能価または多官能価分子との反応を開示し
ている。
ビニルスルフィド末端基(5CH−CHR)をもつポリ
チオエーテルをトリおよび/またはポリチオールと反応
させている。この文献は次反応を開示している。
チオエーテルをトリおよび/またはポリチオールと反応
させている。この文献は次反応を開示している。
RCH−C)I−(SCH2CH)n−8CH−CHR
+ )リチオール→(三次元ポリマー網状構造) 1967年、チープス、ウォーリング、ジョン。
+ )リチオール→(三次元ポリマー網状構造) 1967年、チープス、ウォーリング、ジョン。
ウイリイ、アンド、サンズ、インコーポレーテッド(C
heves Walllng 、 John Wile
y & Song。
heves Walllng 、 John Wile
y & Song。
Incorporated ) (二z−ヨーク)の6
フリー・ラジカル連鎖反応、ソルーシ目ン”(Free
Radlcals In 5olution )はオレ
フィンへのチオール添加のための3つの機構について記
載する、主として、ポリマーを形成するためのラジカル
連鎖反応について記載する一章を設けている。この本は
過酸化物と光が該反応を開始すること、およびアセトン
が増感剤として作用し、かつ3,000X波長を超える
光を許して光開始剤として作用することを教示している
。ラジカル連鎖反応は明らかに妨げとなる官能基を含ま
ない実用可能なオレフィンに有用であることが教示され
ている。例えば、次反応によって、オレフィンとジオー
ルから形成されfF、、ポリマーが開示され、60,0
00の分子量が得られている。
フリー・ラジカル連鎖反応、ソルーシ目ン”(Free
Radlcals In 5olution )はオレ
フィンへのチオール添加のための3つの機構について記
載する、主として、ポリマーを形成するためのラジカル
連鎖反応について記載する一章を設けている。この本は
過酸化物と光が該反応を開始すること、およびアセトン
が増感剤として作用し、かつ3,000X波長を超える
光を許して光開始剤として作用することを教示している
。ラジカル連鎖反応は明らかに妨げとなる官能基を含ま
ない実用可能なオレフィンに有用であることが教示され
ている。例えば、次反応によって、オレフィンとジオー
ルから形成されfF、、ポリマーが開示され、60,0
00の分子量が得られている。
H8(OM2) 4SH+CH2=CH−(CH2)
2−cH−cH2→ (S−(CH2)4−8(CHz
)g−’−。
2−cH−cH2→ (S−(CH2)4−8(CHz
)g−’−。
アメリカ合衆国特許第3,708,413号は硬化性が
あって高エネルギがンバードの存在下で固体。
あって高エネルギがンバードの存在下で固体。
開示している。
アメリカ合衆国特許第3,592,798号は、安定、
三次元網状構造を形成するためのジアクリレート、ジア
ンエート1等の多官能価有機試薬と結合する1分子当り
3個以上のペンダンまたは末端基をもつ液体ポリチオー
ル物質の製法を開示して応についても開示されている。
三次元網状構造を形成するためのジアクリレート、ジア
ンエート1等の多官能価有機試薬と結合する1分子当り
3個以上のペンダンまたは末端基をもつ液体ポリチオー
ル物質の製法を開示して応についても開示されている。
?リエン//リチオール付加反応を促進させるガンマ放
射線の使用が開示されている。
射線の使用が開示されている。
アメリカ合衆国特許第3,898,349号は(1)ニ
1分子当シ少なくとも2個の反応性不飽和炭素−炭素末
端結合を含有する約98〜2係/重量の液体ポリエンお
よび1分子当り少なくとも2個のチオール基を含有する
約2〜98%/重量のポリチオールを含む組成物から製
造されたペイントビヒクルを開示しておシ、そこにおい
て、(a)yJ?リエン中の1分子当シ反応性不飽和炭
素−炭素結合と(b)ポリエン中の1分子当シのチオー
ル基との結合官能価は総数4よ勺も大きく、該組成物は
2.000〜7.0OOXの波長の電磁線または高エネ
ルギ電離線のようなラジカル発生器の存在下で、好まし
くは周囲条件で硬化する。ラジカル発生器が電磁線であ
る場合には、該組成物の0.0005〜50俤重量の範
囲の硬化促進剤がポリエン/ポリチオール組成物に付加
される。着色されて得られたビヒクルは無溶剤塗料とし
て使用できる、または不活性有機溶剤と共に、ある旨は
水溶性もしくは水分散塗料として使用できる。
1分子当シ少なくとも2個の反応性不飽和炭素−炭素末
端結合を含有する約98〜2係/重量の液体ポリエンお
よび1分子当り少なくとも2個のチオール基を含有する
約2〜98%/重量のポリチオールを含む組成物から製
造されたペイントビヒクルを開示しておシ、そこにおい
て、(a)yJ?リエン中の1分子当シ反応性不飽和炭
素−炭素結合と(b)ポリエン中の1分子当シのチオー
ル基との結合官能価は総数4よ勺も大きく、該組成物は
2.000〜7.0OOXの波長の電磁線または高エネ
ルギ電離線のようなラジカル発生器の存在下で、好まし
くは周囲条件で硬化する。ラジカル発生器が電磁線であ
る場合には、該組成物の0.0005〜50俤重量の範
囲の硬化促進剤がポリエン/ポリチオール組成物に付加
される。着色されて得られたビヒクルは無溶剤塗料とし
て使用できる、または不活性有機溶剤と共に、ある旨は
水溶性もしくは水分散塗料として使用できる。
市販のポリチオールとポリエンおよび/またはそれらの
パッケージは本発明所望の最終親水性フィルムの化学的
組成物として上記したニーズに合致しない。特に、それ
らは十分な親水性をもたず、また加水分解安定性がない
。市販のチオールは、公知の加水分解感応性官能基、例
えばエステル、ウレタンおよびクリアのような官能基か
ら所望のポリマー主鎖に導入されるチオール官能基を有
する。同様に、市販のチオール/エン系の多くが本〔発
明が解決しようとする問題点〕 本発明は耐水性材料および他の膜分離法に使用される半
透膜の改良に関する。本発明は、低分子量極性分子の改
良された可塑化能、加水分解安定性、受は入ねらハる物
理的特性、および改良された変色性を有する材料を提供
する。
パッケージは本発明所望の最終親水性フィルムの化学的
組成物として上記したニーズに合致しない。特に、それ
らは十分な親水性をもたず、また加水分解安定性がない
。市販のチオールは、公知の加水分解感応性官能基、例
えばエステル、ウレタンおよびクリアのような官能基か
ら所望のポリマー主鎖に導入されるチオール官能基を有
する。同様に、市販のチオール/エン系の多くが本〔発
明が解決しようとする問題点〕 本発明は耐水性材料および他の膜分離法に使用される半
透膜の改良に関する。本発明は、低分子量極性分子の改
良された可塑化能、加水分解安定性、受は入ねらハる物
理的特性、および改良された変色性を有する材料を提供
する。
本発明の複合半透膜は、
(a) 過剰10,000 gma/m” 24hr
a、 、好ましくは約100,000 gms/m”
・24hr3の極性分子蒸気透過率を有し、かつ90°
を超える前進極性液体接触角を有する微孔質疎水性材料
の軟質フィルム、および (b) 該疎水性材料の面にある範囲まで浸透した連
続、架橋非晶質親水性層を含んでなる。この親水性層は
、該微孔質疎水性材料の構造に適切に位置されていると
きに、該疎水性材料単独の極性蒸気透過率と比較できる
。またはそれを超える極性蒸気透過率を全体として有し
、かつ期待された使用温度よりもかなシ低いガラス転移
温度を有する複合膜を提供し、かつ架橋ポリ=−主iて
加水分解感応性官能基を導入しない。
a、 、好ましくは約100,000 gms/m”
・24hr3の極性分子蒸気透過率を有し、かつ90°
を超える前進極性液体接触角を有する微孔質疎水性材料
の軟質フィルム、および (b) 該疎水性材料の面にある範囲まで浸透した連
続、架橋非晶質親水性層を含んでなる。この親水性層は
、該微孔質疎水性材料の構造に適切に位置されていると
きに、該疎水性材料単独の極性蒸気透過率と比較できる
。またはそれを超える極性蒸気透過率を全体として有し
、かつ期待された使用温度よりもかなシ低いガラス転移
温度を有する複合膜を提供し、かつ架橋ポリ=−主iて
加水分解感応性官能基を導入しない。
上記複合Mは成膜の親水性部分が最高の親水性となるの
を可能にする十分な強度を持つ。破損、屈曲および摩耗
抵抗のような複合物の物質的性質は多孔質疎水性材料に
多量に含浸された親水性層とともに、多孔質疎水性マト
リックスによって実質的に与えられる。層全体の物理的
特性要求が実質的に疎水性フィルム材料によって与えら
れるのに対し、半透過性親水性層の化学的要求は物理的
特性の考慮による通常の妥協を伴わずに与えられる。
を可能にする十分な強度を持つ。破損、屈曲および摩耗
抵抗のような複合物の物質的性質は多孔質疎水性材料に
多量に含浸された親水性層とともに、多孔質疎水性マト
リックスによって実質的に与えられる。層全体の物理的
特性要求が実質的に疎水性フィルム材料によって与えら
れるのに対し、半透過性親水性層の化学的要求は物理的
特性の考慮による通常の妥協を伴わずに与えられる。
本発明は、更に親水性層として役立つ、次式のラジカル
連鎖延長反応生成物からなる事実上傅無奥の固体ポリエ
ーテルポリチオエーテルを提供する。
連鎖延長反応生成物からなる事実上傅無奥の固体ポリエ
ーテルポリチオエーテルを提供する。
(a) 次式の末端不飽和ポリエン
R((C′H2)mCH=CH2)、zここに、m==
0または1、X≧2; (b) 次式のポリチオール成分 ピ R−((CH2)nCHCH2−8H:)yここに、n
=0またけ1.*=HまたはOH。
0または1、X≧2; (b) 次式のポリチオール成分 ピ R−((CH2)nCHCH2−8H:)yここに、n
=0またけ1.*=HまたはOH。
y〉2;
(a) ラジカル開始剤、および
(d) 適当なエネルギ源
ここに、少なくとも1個のRが好ましくは約600〜約
1,500の範囲の分子量を有するポリオキシエチレン
であシ、他のRが加水分解感応性官能基および他の炭素
−炭素不飽和またはチオール官能基から遊離した多価有
機成分であってよい。
1,500の範囲の分子量を有するポリオキシエチレン
であシ、他のRが加水分解感応性官能基および他の炭素
−炭素不飽和またはチオール官能基から遊離した多価有
機成分であってよい。
各Rの特定例は、イソシアヌレート環、ポリオキシプロ
ピレン、Iす(テトラメチレンオキシド)、ペンタエリ
トリトール、シリケート、ジエチルエーテルおよびグリ
セロールを含む。しかし、これらに限定されない。
ピレン、Iす(テトラメチレンオキシド)、ペンタエリ
トリトール、シリケート、ジエチルエーテルおよびグリ
セロールを含む。しかし、これらに限定されない。
親水性層として特に有用である、事実上無臭の固体JI
Jエーテルfリチオエーテルは次のラジカル連鎖延長反
応生成物からなる。
Jエーテルfリチオエーテルは次のラジカル連鎖延長反
応生成物からなる。
(a) 次式の、好ましくは約600〜約1,500
の範囲の分子量をもつ末端不飽和ポリエーテルポリエン
; R−(O−CH2CH2−0−(CH2)mCH=CH
2)x/ここに、m=0または1.R−yjPリオキシ
エチレンl X〉2 : (b) 次式の、好ましくけ約600〜約1,500
の範囲の分子量をもつポリエーテルポリチオール成分 OH R−(O−CH2CH2−0−CH=CH2H2−8H
)yここに、7>2.R−ポリオキシエチレン;(a)
ラジカル開始剤、および (d) 適当なエネルギ源 ポリエンへのポリチオールのラジカル付加は加水分解安
定性?リチオエーテル官能基の鎖を延長させる; (υ R’S −+ Flrf、H−CH2−RlS−CH2
CHR’的CH2CHR〃+ R’ S)f −EeS
CH2CM2R’ + R8・(ト) FRは、励起されたときの芳香族ケトンのようなラジカ
ル源、FR”はポリエンへのポリチオールの連鎖容動付
加反応°を開始させるチオールの水素ラジカルである。
の範囲の分子量をもつ末端不飽和ポリエーテルポリエン
; R−(O−CH2CH2−0−(CH2)mCH=CH
2)x/ここに、m=0または1.R−yjPリオキシ
エチレンl X〉2 : (b) 次式の、好ましくけ約600〜約1,500
の範囲の分子量をもつポリエーテルポリチオール成分 OH R−(O−CH2CH2−0−CH=CH2H2−8H
)yここに、7>2.R−ポリオキシエチレン;(a)
ラジカル開始剤、および (d) 適当なエネルギ源 ポリエンへのポリチオールのラジカル付加は加水分解安
定性?リチオエーテル官能基の鎖を延長させる; (υ R’S −+ Flrf、H−CH2−RlS−CH2
CHR’的CH2CHR〃+ R’ S)f −EeS
CH2CM2R’ + R8・(ト) FRは、励起されたときの芳香族ケトンのようなラジカ
ル源、FR”はポリエンへのポリチオールの連鎖容動付
加反応°を開始させるチオールの水素ラジカルである。
種■は上記ポリチオール、極■は上記ポリエンである。
種mは上記親水性層として本発明に有用な所望の固体ポ
リエーテルポリチオ−ル成ルる。このぼりエーテルポリ
チオエーテルは高親水性の実質的全体的に非晶質のポリ
マー系で、加水分解安定、不溶かつ低変色である。
リエーテルポリチオ−ル成ルる。このぼりエーテルポリ
チオエーテルは高親水性の実質的全体的に非晶質のポリ
マー系で、加水分解安定、不溶かつ低変色である。
各Wがポリオキシエチレンであるのが好ましいが、満足
なポリチオエーテルは上記反応から得られる。この場合
、ポリエンまたはポリチオエーテル成分(両方共でない
)は、他の成分が十分に親水性を有して親水性層に最低
の親水性を与え、本発明を実施する限シ、Iリオキシエ
チレン主@首たは他の同様の親水性官能価を含まない。
なポリチオエーテルは上記反応から得られる。この場合
、ポリエンまたはポリチオエーテル成分(両方共でない
)は、他の成分が十分に親水性を有して親水性層に最低
の親水性を与え、本発明を実施する限シ、Iリオキシエ
チレン主@首たは他の同様の親水性官能価を含まない。
例えば、ポリオキシエチレンによってポリマー全体に与
えられた親水性はポリオキシエチレンが過剰約43係重
量のポリマー、好ましくは過剰約66係重量、最も好壕
しくけ過剰約83係重量のポリマーである七きに水性で
あることが知見されている。
えられた親水性はポリオキシエチレンが過剰約43係重
量のポリマー、好ましくは過剰約66係重量、最も好壕
しくけ過剰約83係重量のポリマーである七きに水性で
あることが知見されている。
適当な非親水性ポリエンは最終膜の要求されている他の
特性と妥協しないものである。例えば、トリアリルイソ
シアヌレート、インタエリトリトール、トリアリルエー
テル、ブタジェン、および−エン末端基をもつポリオキ
シプロピレンおよびIす(テトラメチレンオキシド)が
ある。しかし、これらに限定されない。
特性と妥協しないものである。例えば、トリアリルイソ
シアヌレート、インタエリトリトール、トリアリルエー
テル、ブタジェン、および−エン末端基をもつポリオキ
シプロピレンおよびIす(テトラメチレンオキシド)が
ある。しかし、これらに限定されない。
適当な非親水性ポリチオールは、同様に、最終膜の他の
要求特性と妥協しないものである。限定されないが、例
えば、チオール末端基をもつポリオキシプロピレンおよ
びポリ(テトラメチレンオキシド)、ペンタエリトリオ
ールトリス(γ−メルカゾトゾロビル)エーテル、2,
2′−ジメルカプトジエチルエーテル、グリセロールビ
ス(r−メルカプトプロピル)エーテル、およびトリス
(2−メルカプトエトキシエチル)イソシアヌレート、
トリス〔2−メルカプトエチル)イソシアヌレート。
要求特性と妥協しないものである。限定されないが、例
えば、チオール末端基をもつポリオキシプロピレンおよ
びポリ(テトラメチレンオキシド)、ペンタエリトリオ
ールトリス(γ−メルカゾトゾロビル)エーテル、2,
2′−ジメルカプトジエチルエーテル、グリセロールビ
ス(r−メルカプトプロピル)エーテル、およびトリス
(2−メルカプトエトキシエチル)イソシアヌレート、
トリス〔2−メルカプトエチル)イソシアヌレート。
メルカプタンは商業的に望ましくない低分子貴様を作る
独自の臭を持つことが認められている。
独自の臭を持つことが認められている。
同様に、ポリオキシエチレン(または同様の親水性主知
)が過剰約43%重量、好ましくは過剰約66eII重
量、最も好ましくは過剰約83係重量の最終親水性層で
あるポリマー網状構造が本発明を実行可能にするであろ
う。限定されないが、例えば、ポリオキシエチレンプリ
チオールとポリオキシエチレンエリエポキシドとの反応
、または同様のポリオキシエチレンぼり工Iキシド単独
の光開始陽イオン重合から形成された網状構造である。
)が過剰約43%重量、好ましくは過剰約66eII重
量、最も好ましくは過剰約83係重量の最終親水性層で
あるポリマー網状構造が本発明を実行可能にするであろ
う。限定されないが、例えば、ポリオキシエチレンプリ
チオールとポリオキシエチレンエリエポキシドとの反応
、または同様のポリオキシエチレンぼり工Iキシド単独
の光開始陽イオン重合から形成された網状構造である。
本発明は、また、事実上無臭の固体IリエーテルIリチ
オエーテルを得るために有用な化学線硬化性配合物を提
供する。このIリエーテル?リチオエーテルは高い疎水
性の、実質的に全体が非晶質の、4 リマー系であって
、加水分解安定性、不溶性および低変色である。上記配
合物は次からなる。
オエーテルを得るために有用な化学線硬化性配合物を提
供する。このIリエーテル?リチオエーテルは高い疎水
性の、実質的に全体が非晶質の、4 リマー系であって
、加水分解安定性、不溶性および低変色である。上記配
合物は次からなる。
(a) 次式の末端不飽和ポリエン
R((CH2)mCH−CH2)、/
ここに、m=04たは1 t x 〉2 :(b)
次式のポリチオール成分 ピ R((OM2)nCHCH2−8H)、+ここに、n=
oまたFil、R1=HまたはOH。
次式のポリチオール成分 ピ R((OM2)nCHCH2−8H)、+ここに、n=
oまたFil、R1=HまたはOH。
y〉2;および
(c) ラジカル開始剤
ここに、少なくとも1個のRは好ましくは約600〜約
1,500の範囲の分子量をもつポリエチレンであシ、
他のRは加水分解感応性官能基および他の炭素−炭素不
飽和またはチオール官能基から遊離した多価成分でよい
。他の適当な各Rけ上記の通ルである。
1,500の範囲の分子量をもつポリエチレンであシ、
他のRは加水分解感応性官能基および他の炭素−炭素不
飽和またはチオール官能基から遊離した多価成分でよい
。他の適当な各Rけ上記の通ルである。
本発明による事実上無臭の固体ポリエーテルぼりチオエ
ーテルを得るに有用な特定化学線硬化性配合物は次のも
のを含む。
ーテルを得るに有用な特定化学線硬化性配合物は次のも
のを含む。
(a) 次式の、好ましくは約600〜約1,500
の範囲の分子量をもつ末端不飽和ポリエーテルポリエン R−(O−CH2CH2−0−(CH2)mCH=CH
2)x′ここに、m−0またはl、R=&リオキシエチ
レン、x≧2; (b) 次式の好ましくは約600〜約1,500の
範囲の分子量をもつポリエーテルポリチオール成R−(
O−CH,CH2−o−cH2caca2−8HE)y
ここに、7〉2、R−ポリオキシエチレ名および(c)
ラジカル開始剤。
の範囲の分子量をもつ末端不飽和ポリエーテルポリエン R−(O−CH2CH2−0−(CH2)mCH=CH
2)x′ここに、m−0またはl、R=&リオキシエチ
レン、x≧2; (b) 次式の好ましくは約600〜約1,500の
範囲の分子量をもつポリエーテルポリチオール成R−(
O−CH,CH2−o−cH2caca2−8HE)y
ここに、7〉2、R−ポリオキシエチレ名および(c)
ラジカル開始剤。
硬化に際して、上記配合物は、Xとyの総計が4以上で
あるときに固体ポリエーテルポリチオエーテル親水性層
に硬化する。架橋は、Xとyの総計が4を超えるときに
行なわれる。χとyの総計が大きければ、それだけ親水
性ポリエーテルポリチオエーテルの架橋密度が高くなる
。
あるときに固体ポリエーテルポリチオエーテル親水性層
に硬化する。架橋は、Xとyの総計が4を超えるときに
行なわれる。χとyの総計が大きければ、それだけ親水
性ポリエーテルポリチオエーテルの架橋密度が高くなる
。
本発明は、また、次の工程の軟質複合半透膜を形成する
方法を提供する。
方法を提供する。
(a) 10,000 gmg/g” ・24 hr
s、 、好ましくけ100,000 gmtI/m!・
24hrs、を超える水蒸気透過率と90’を超えると
前進極性液体接触角とを有する微孔質疎水性材料の軟質
層を形成し。
s、 、好ましくけ100,000 gmtI/m!・
24hrs、を超える水蒸気透過率と90’を超えると
前進極性液体接触角とを有する微孔質疎水性材料の軟質
層を形成し。
(b) 上記のような流動化学線硬化液体配合物をキ
ャストして薄く、かつ連続した層を直接微孔質疎水性層
上に形成し、液体配合物の流動学は、十分な液圧を与え
て液体組成物の微孔質疎水性層への浸透を制御するよう
なものであシ、 (c) 続いて、その場所で急速に親水性層を硬化し
て微孔質疎水性フィルム構造の孔にある程度まで含浸さ
ねた連続親水性層を形成し、続いて、疎水性層の少なく
とも一面を被覆し、親水性のまた加水分解不感応性のチ
オエーテル官能価を放射線硬化して最終親水性フィルム
とし、複合半透MM。
ャストして薄く、かつ連続した層を直接微孔質疎水性層
上に形成し、液体配合物の流動学は、十分な液圧を与え
て液体組成物の微孔質疎水性層への浸透を制御するよう
なものであシ、 (c) 続いて、その場所で急速に親水性層を硬化し
て微孔質疎水性フィルム構造の孔にある程度まで含浸さ
ねた連続親水性層を形成し、続いて、疎水性層の少なく
とも一面を被覆し、親水性のまた加水分解不感応性のチ
オエーテル官能価を放射線硬化して最終親水性フィルム
とし、複合半透MM。
水性層が疎水性層単独のそれを超えるまたはそれに近い
水蒸気透過率を有し、上記硬化された親水性層が該疎水
性層の孔構造の少なくとも一面内に入りこみ、それによ
って親水性層を疎水性層に機械的に取付ける。
水蒸気透過率を有し、上記硬化された親水性層が該疎水
性層の孔構造の少なくとも一面内に入りこみ、それによ
って親水性層を疎水性層に機械的に取付ける。
本発明によれば、軟質の、複合半透膜は微孔質疎水性材
料の軟質層と該疎水性層の多孔質構造の少なくとも一面
に浸透した連続親水性層とを含むものである。外部の繊
維層が美感と加えられ念物理的特性から雨着に使用され
る場合には、親水性層は一般的に内部層であシ、疎水性
層は親水性層に対して外方に配設されている。
料の軟質層と該疎水性層の多孔質構造の少なくとも一面
に浸透した連続親水性層とを含むものである。外部の繊
維層が美感と加えられ念物理的特性から雨着に使用され
る場合には、親水性層は一般的に内部層であシ、疎水性
層は親水性層に対して外方に配設されている。
便宜上、以下、雨着利用にみられろ水溶液から水蒸気を
分離するための本発明の半透膜の用途に関して説明する
。
分離するための本発明の半透膜の用途に関して説明する
。
自明のように、本発明の半透膜は、蒸留、廃棄物濃度、
くえん酸え一スまたは生物学系の濃度、または透析に必
蚤とされるような、!たは低分子量の極性分子の除去に
よ#)液体を濃縮することが望まれて、および/または
低分子貴様の除去および/または収集が望まれるような
、溶液から低分子量極性分子を選択的に分離する他の用
途に使用可能である。
くえん酸え一スまたは生物学系の濃度、または透析に必
蚤とされるような、!たは低分子量の極性分子の除去に
よ#)液体を濃縮することが望まれて、および/または
低分子貴様の除去および/または収集が望まれるような
、溶液から低分子量極性分子を選択的に分離する他の用
途に使用可能である。
微孔質疎水性材料は10. OOOgms/m”・24
hrs1、好ましくは100,000 gm@/m”
・24hrg、を超える水蒸気透過率と90’を超える
前進水接触角とを有する。この疎水性層は気体を容易に
透過させる。微孔質疎水性層は柔軟で、全構造に要求さ
れている機械的強度を与える十分な物理的強度を構造全
体に亘って有する。二〇黴孔質層の厚みは少なくとも最
終複合膜の全体厚として望まれる厚さでなければならな
い。多くの用途に対して、この微孔質材料は所望の連続
した親水性層よりも厚いのがよい。この微孔質層は、一
般的に、約10ミクロンないし約125ミクロン、好ま
しくは約25ミクロンないし約75ミクロンの厚みを盾
する。
hrs1、好ましくは100,000 gm@/m”
・24hrg、を超える水蒸気透過率と90’を超える
前進水接触角とを有する。この疎水性層は気体を容易に
透過させる。微孔質疎水性層は柔軟で、全構造に要求さ
れている機械的強度を与える十分な物理的強度を構造全
体に亘って有する。二〇黴孔質層の厚みは少なくとも最
終複合膜の全体厚として望まれる厚さでなければならな
い。多くの用途に対して、この微孔質材料は所望の連続
した親水性層よりも厚いのがよい。この微孔質層は、一
般的に、約10ミクロンないし約125ミクロン、好ま
しくは約25ミクロンないし約75ミクロンの厚みを盾
する。
ここで使用される「疎水性」は、水がその材料の上に広
がらず、その多孔質構造内に吸込まれないことを意味す
る。高疎水性層の表面に置いた水滴は90°よりも大き
い前進水接触角でほぼ円形ビードの形で残るであろう。
がらず、その多孔質構造内に吸込まれないことを意味す
る。高疎水性層の表面に置いた水滴は90°よりも大き
い前進水接触角でほぼ円形ビードの形で残るであろう。
内部親水性層から蒸発または脱離する水蒸気は、気体の
ように、疎水性層の孔から外部環境へ自由に流名たル、
拡散したりする。
ように、疎水性層の孔から外部環境へ自由に流名たル、
拡散したりする。
外部の相対湿度が1001であるところ、降雨水中では
、外衣の内側の温度が外側よシも高く、内側により高い
圧力が加わるときに蒸気圧示差熱分析が生じる。このた
めに、親水性層の外側に絶縁層を設けるのが望ましい。
、外衣の内側の温度が外側よシも高く、内側により高い
圧力が加わるときに蒸気圧示差熱分析が生じる。このた
めに、親水性層の外側に絶縁層を設けるのが望ましい。
これは身体熱によシ生じる熱勾配を急勾配にさせ、蒸気
圧力差を上昇へせ、そのようにして水蒸気透過率を上昇
させる。
圧力差を上昇へせ、そのようにして水蒸気透過率を上昇
させる。
外衣の内側表面があオ)にも冷たいと、汗水は冷たい表
面上で凝縮し、衣服およびその中の人間を湿らせる。更
に、外衣の外1lII被覆部が疎水性でないと、雨で湿
めり、親水性層を冷却させ、汗が凝縮し、衣服および人
間を湿めらせることになる。
面上で凝縮し、衣服およびその中の人間を湿らせる。更
に、外衣の外1lII被覆部が疎水性でないと、雨で湿
めり、親水性層を冷却させ、汗が凝縮し、衣服および人
間を湿めらせることになる。
外部層にとって、雨に湿シ、熱絶縁特性のほとんどが消
失することは望ましくない。従って、外部層が疎水性と
耐水性の両方をもっているのが好ましい。この層は、熱
絶縁性を保持し、かつ高速風雨、および/または機械的
a曲および摩擦を受けても湿らないようにするために1
72 kN/m”を超える水圧で耐水であるのが好まし
い。
失することは望ましくない。従って、外部層が疎水性と
耐水性の両方をもっているのが好ましい。この層は、熱
絶縁性を保持し、かつ高速風雨、および/または機械的
a曲および摩擦を受けても湿らないようにするために1
72 kN/m”を超える水圧で耐水であるのが好まし
い。
雨着用として、通常、複合半透膜の内側面は連続親水性
層である。この親水性層は、微孔質疎水性材料の孔の中
に適当に位置づけられている場合に、微孔質疎水性材料
単独のそれと比較可能なまたは超える水蒸気透過率を全
体どして複合半透膜に与える。複合半透膜によって与え
られるこの高い水分子可塑化能は極めて驚くべき予期さ
れないことである。このことは、更に付加的分離技術が
、微孔質疎水性材料単独のものによるのではなく、複合
半透膜によって与えら瀬ることを考慮するときに意義が
あシ価値がある。しかも、親水性層の付加によ−って必
要とされる付加的移動現象にもかかわらず水蒸気透過率
の付随的減少がない、雨着用として、親水性層は、疎水
性層内に存在するかもしれない、疎水性層の耐水性を低
下させるがディオイルのような表面張力低下剤の通過に
対してjホ断壁を形成する。
層である。この親水性層は、微孔質疎水性材料の孔の中
に適当に位置づけられている場合に、微孔質疎水性材料
単独のそれと比較可能なまたは超える水蒸気透過率を全
体どして複合半透膜に与える。複合半透膜によって与え
られるこの高い水分子可塑化能は極めて驚くべき予期さ
れないことである。このことは、更に付加的分離技術が
、微孔質疎水性材料単独のものによるのではなく、複合
半透膜によって与えら瀬ることを考慮するときに意義が
あシ価値がある。しかも、親水性層の付加によ−って必
要とされる付加的移動現象にもかかわらず水蒸気透過率
の付随的減少がない、雨着用として、親水性層は、疎水
性層内に存在するかもしれない、疎水性層の耐水性を低
下させるがディオイルのような表面張力低下剤の通過に
対してjホ断壁を形成する。
「親水性Jけ相対的用語であり、材料のいくつかの異性
質に関して使用されてきている。例えば次の材料が含ま
れる。
質に関して使用されてきている。例えば次の材料が含ま
れる。
(1)浸漬さねたときの、実質量の水を吸収するもの、
(2)大気から蒸気を吸水するもの、
(3)水と接触したときに容易に湿り込む多孔質のもの
、 (4)水と接触したときに水をその構造内に吸収するも
の、 (5)水で容易に表面が湿るもの、 (6)水蒸気に透過性のあるもの。
、 (4)水と接触したときに水をその構造内に吸収するも
の、 (5)水で容易に表面が湿るもの、 (6)水蒸気に透過性のあるもの。
本発明に関して使用さ幻る「親水性」は暴露され、かつ
それ自体に高い水溶性を有する、水蒸気圧と急速に平衡
になる材料について使用する。
それ自体に高い水溶性を有する、水蒸気圧と急速に平衡
になる材料について使用する。
「親水性層」の用語は、使用温度がポリマーのガラス転
移よシ上である、緻密、非晶質ポリマーの連続層に限定
して使用されている。「緻密」の語は親水性層において
顕微鏡的寸法の意図的な孔がなく、あらゆる空間は高分
子連鎖のセグメント間で自由空間となっている場合に使
用される。
移よシ上である、緻密、非晶質ポリマーの連続層に限定
して使用されている。「緻密」の語は親水性層において
顕微鏡的寸法の意図的な孔がなく、あらゆる空間は高分
子連鎖のセグメント間で自由空間となっている場合に使
用される。
親水性層は多量の水を、層を横ぎる水蒸気の部分的圧力
差によって働ら〈拡散機構によっ・て該フィルムから移
送する。この親水性材料の連続層が。
差によって働ら〈拡散機構によっ・て該フィルムから移
送する。この親水性材料の連続層が。
層の一側(内側)上に実質的に水蒸気を含む空気と他@
(外@)上に水蒸気を含まない空気に暴される場合、高
濃度の水蒸気に暴露された層の仰1は、水蒸気を吸収ま
たは溶解し、この水蒸気は拡散されて層を通過し、次い
で暴露側面上で蒸発または脱離され低濃度水蒸気になる
。このようにして、水蒸気は分子基準によって分子上の
緻密、親水性フィルムを効果的に透過する。
(外@)上に水蒸気を含まない空気に暴される場合、高
濃度の水蒸気に暴露された層の仰1は、水蒸気を吸収ま
たは溶解し、この水蒸気は拡散されて層を通過し、次い
で暴露側面上で蒸発または脱離され低濃度水蒸気になる
。このようにして、水蒸気は分子基準によって分子上の
緻密、親水性フィルムを効果的に透過する。
本発明の親水性材料は水と他の低分子量極性分子を選択
的に一吸収し、移送するものであって、一般的に、界面
活性剤および非極性または高分子量極性有機物質を吸収
、移送するものではない。また、酸素、空気および窒素
のような気体を静水圧下で通過させるものではない。ま
た、本発明の親水性材料は水を含む液体の水圧流に抵抗
力がある。
的に一吸収し、移送するものであって、一般的に、界面
活性剤および非極性または高分子量極性有機物質を吸収
、移送するものではない。また、酸素、空気および窒素
のような気体を静水圧下で通過させるものではない。ま
た、本発明の親水性材料は水を含む液体の水圧流に抵抗
力がある。
この連続、親水性層は独自の溶液/拡散機構によシ水杉
送を行なう。この層は毛管作用または吸上によシ水を移
送するものでない。水分子は、他の水分子と一緒に移送
されるとは考えられておらず、個々の分子として移送さ
れる。複合親水性フィルム層と疎水性フィルム層とから
なる本発明は多孔質疎水性材料単独のものと比較可能な
水蒸気透過率を全体として有する膜を提供する。実際に
、支持体として使用されるいかなる繊維布帛と組合わせ
ても、この複合半透膜は、支持体として使用される布帛
の水蒸気透過率よりも一般的に、さほど低くない水蒸気
透過率を有する有用な耐水性シ−トを形成する。
送を行なう。この層は毛管作用または吸上によシ水を移
送するものでない。水分子は、他の水分子と一緒に移送
されるとは考えられておらず、個々の分子として移送さ
れる。複合親水性フィルム層と疎水性フィルム層とから
なる本発明は多孔質疎水性材料単独のものと比較可能な
水蒸気透過率を全体として有する膜を提供する。実際に
、支持体として使用されるいかなる繊維布帛と組合わせ
ても、この複合半透膜は、支持体として使用される布帛
の水蒸気透過率よりも一般的に、さほど低くない水蒸気
透過率を有する有用な耐水性シ−トを形成する。
効果的な親水性層は無限、三次元ポリオキシエチレンぎ
りチオエーテル網状構造の配合部から達成されている。
りチオエーテル網状構造の配合部から達成されている。
親水性は網状構造の主鎖に沿って親水性官能基、−0−
CH2CH2−0−、またはH −0−CH2CHCH2−8−を導入することから得ら
れる。
CH2CH2−0−、またはH −0−CH2CHCH2−8−を導入することから得ら
れる。
ポリチオエーテル網状構造は、主鎖において望まれてい
る親水性官能基が硬化されて加水分解安定性および親水
性官能基となるような機構金与える。
る親水性官能基が硬化されて加水分解安定性および親水
性官能基となるような機構金与える。
好ましいポリエチレンポリチオエーテル網状構造は?リ
オキシエチレンfリエンおよびポリオキシエチレンポリ
チオールのラジカル連鎖延長反応生成物であって、この
反応は光開始剤を介してUv線の存在で開始する。
オキシエチレンfリエンおよびポリオキシエチレンポリ
チオールのラジカル連鎖延長反応生成物であって、この
反応は光開始剤を介してUv線の存在で開始する。
適切な末端不飽和ポリエン成分は市販のポリオキシエチ
レンおよびアリルアルコまたはアリルアルコ−、ルのい
ずれかから周知のウィリアムソン(Wllllamso
n )エーテル合成法または他の有機合成法によって製
造可能である。この方法は次式のアリルエーテル構造を
生じる。
レンおよびアリルアルコまたはアリルアルコ−、ルのい
ずれかから周知のウィリアムソン(Wllllamso
n )エーテル合成法または他の有機合成法によって製
造可能である。この方法は次式のアリルエーテル構造を
生じる。
R−(O−CHCH2−0−CH2CH−CH2)xI
ここに、x〉2.R−ポリオキシエチレン;更に適切な
末端不飽和ポリエンは次式の構造をもつビニルエーテル
合成ルートによって得られうる。
ここに、x〉2.R−ポリオキシエチレン;更に適切な
末端不飽和ポリエンは次式の構造をもつビニルエーテル
合成ルートによって得られうる。
R−(O−OH2CH2−0−CH=CH2)x/ここ
に、X > 2 * R−/リオキシエチレン好ましい
/リエン成分は限定されないが、分子量はぼ1,000
の三官能価ポリオキシエチレンのアリルエーテルである
。
に、X > 2 * R−/リオキシエチレン好ましい
/リエン成分は限定されないが、分子量はぼ1,000
の三官能価ポリオキシエチレンのアリルエーテルである
。
適当なIリチオール成分はアメリカ合衆国特許第3.2
58,495号および同第3,278,496号に記載
の技術によって製造できる。ここで使用さねる所望のポ
リチオールは次式を含む。
58,495号および同第3,278,496号に記載
の技術によって製造できる。ここで使用さねる所望のポ
リチオールは次式を含む。
H
R−(O−CH2CH2−0−CH2CHCH2−8H
)yここに、y−〉z、n−=リオキシエチレン好まし
いポリチオール成分は、限定されないが、はぼ1,00
0の分子量の三官能価ポリオキシエチレンの上記のチオ
ールを末端基にもつ構造である。
)yここに、y−〉z、n−=リオキシエチレン好まし
いポリチオール成分は、限定されないが、はぼ1,00
0の分子量の三官能価ポリオキシエチレンの上記のチオ
ールを末端基にもつ構造である。
適当な光開始剤は周知であシ、限定されないが、単独ま
たは組合せで、ベンゾフェノン、アセトフェノン、ジベ
ンゾスベロン、1−ヒドロキシシクロへキシルフェニル
クトン、ペンツインイソプロビルエーテルを含む。
たは組合せで、ベンゾフェノン、アセトフェノン、ジベ
ンゾスベロン、1−ヒドロキシシクロへキシルフェニル
クトン、ペンツインイソプロビルエーテルを含む。
本・発明において、好ましい光開始剤はベンゾフェノン
および1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンで
ある。
および1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンで
ある。
ここで、好ましいエネルギ源は市販の紫外線源によって
与えられるものである。
与えられるものである。
所望の無限三次元ポリオキシエチレンポリチオエーテル
網状構造を得るにはポリオ午ジエチレンポリエンおよび
ポリオキシエチレンポリチオールが総計で4より大きい
官能価を有するものでなければならない。一般的に、ポ
リチオールとポリエンの比が当量でほぼ1:1であるの
が好ましい0ポリチオールとポリエンとを組合せた総量
に基づいて使用される光開始剤の量は約0,01%〜約
10q6、好ましくは0.5〜2優である。勿論、邑業
界の普通の熟練者には自明であるが、光開始剤のレベル
は反応率を変化させることによシ変えうるし、また最終
特性に影響する。
網状構造を得るにはポリオ午ジエチレンポリエンおよび
ポリオキシエチレンポリチオールが総計で4より大きい
官能価を有するものでなければならない。一般的に、ポ
リチオールとポリエンの比が当量でほぼ1:1であるの
が好ましい0ポリチオールとポリエンとを組合せた総量
に基づいて使用される光開始剤の量は約0,01%〜約
10q6、好ましくは0.5〜2優である。勿論、邑業
界の普通の熟練者には自明であるが、光開始剤のレベル
は反応率を変化させることによシ変えうるし、また最終
特性に影響する。
微孔質1発泡ポリテトラフルオロエチレンフィルムは、
浸れたキャスティング表面であシ、該表面上には非常に
薄い、即ち約3ミクロン以上の極めて連続性のあるキャ
ストがされうろことが知られている。多孔質マトリック
スの浸透は工業的に制御可能であシ、半透膜に要求され
ている柔軟性を与え、所望の可塑化能と分離効率を達成
し、?リテトラフルオロエチレンフィルムは複合材料と
して所望される十分な強度と物理的特性を有する。
浸れたキャスティング表面であシ、該表面上には非常に
薄い、即ち約3ミクロン以上の極めて連続性のあるキャ
ストがされうろことが知られている。多孔質マトリック
スの浸透は工業的に制御可能であシ、半透膜に要求され
ている柔軟性を与え、所望の可塑化能と分離効率を達成
し、?リテトラフルオロエチレンフィルムは複合材料と
して所望される十分な強度と物理的特性を有する。
本発明によれば、親水性層はその一面上の発泡PTFE
疎水性層の多孔質構造へ強く浸透することが好ましく、
その結果、親水性層が硬化後の疎水性層へ機械的に取シ
付けられる。このように、親水性層を疎水性層へ固定し
、疎水性層の外孔質構造内に位置づけることによって、
親水性層の親水性は、利用上要求される物理的特性の付
随的劣化を伴わずに親水性層の化学を調整することによ
って首尾よく最高にできることは知見されている。
疎水性層の多孔質構造へ強く浸透することが好ましく、
その結果、親水性層が硬化後の疎水性層へ機械的に取シ
付けられる。このように、親水性層を疎水性層へ固定し
、疎水性層の外孔質構造内に位置づけることによって、
親水性層の親水性は、利用上要求される物理的特性の付
随的劣化を伴わずに親水性層の化学を調整することによ
って首尾よく最高にできることは知見されている。
第6図に示されているように上記固定は、公知量の親水
性配合物を、流動液状45で軟質微孔質疎水性層4に直
接小出しまたは計量して送ることによって行なわれ、次
に一般的にニップローラ40.42によって与えられる
十分な水圧によって親水性配合物は疎水性層の多孔質構
造に強く浸透し、それによって親水性配合物を疎水性層
の一表面内に含浸させる。
性配合物を、流動液状45で軟質微孔質疎水性層4に直
接小出しまたは計量して送ることによって行なわれ、次
に一般的にニップローラ40.42によって与えられる
十分な水圧によって親水性配合物は疎水性層の多孔質構
造に強く浸透し、それによって親水性配合物を疎水性層
の一表面内に含浸させる。
ポリエン、ポリチオール、および光開始剤の反応性液体
配合物45の粘度は水圧を加える地点で約100 cp
s〜4,000 cps 、好ましくけ約。
配合物45の粘度は水圧を加える地点で約100 cp
s〜4,000 cps 、好ましくけ約。
200 cps 〜1,500 cpsである。好まし
くは、必須でけないが、この配合物は室温で液体である
。
くは、必須でけないが、この配合物は室温で液体である
。
第5図の親水性層6の疎水性層4への浸透深さ% (d
p)は親水性層の疎水性層への浸透厚(tp)と親水性
層6の全体厚(T)との比を100倍するこtp とによって計算される。即ち、dp=丁×lOOである
。浸透の望ましい深さは過剰約75係であシ、100係
が最適である。
p)は親水性層の疎水性層への浸透厚(tp)と親水性
層6の全体厚(T)との比を100倍するこtp とによって計算される。即ち、dp=丁×lOOである
。浸透の望ましい深さは過剰約75係であシ、100係
が最適である。
上記取付4はキャスティングの後に連続的に含浸された
親水性配合物を硬化させて(第6図)、好ましくけ、従
来法による媒体圧力水銀ランプから紫外線44を使って
、固定される。化学線の他の方法、またはラジカルを発
生させるために使用されうる他の方法が使用可能である
。しかし、疎水性層の付随的劣化を伴う放射線を除く。
親水性配合物を硬化させて(第6図)、好ましくけ、従
来法による媒体圧力水銀ランプから紫外線44を使って
、固定される。化学線の他の方法、またはラジカルを発
生させるために使用されうる他の方法が使用可能である
。しかし、疎水性層の付随的劣化を伴う放射線を除く。
親水性層を疎水性層のマトリックスへ定着することは膜
に対するニーズを満して、物理的強度、柔軟性、耐摩耗
性、耐引裂性のごとき用途によって要求される物理的特
性をもたせる。この固定は浸漬によって高い透水性、緻
密な非晶質ポリマー化学を調整して、最終フィルムの物
理的特性と取扱適性に妥協を要求することなく最高の可
塑化能を与える。
に対するニーズを満して、物理的強度、柔軟性、耐摩耗
性、耐引裂性のごとき用途によって要求される物理的特
性をもたせる。この固定は浸漬によって高い透水性、緻
密な非晶質ポリマー化学を調整して、最終フィルムの物
理的特性と取扱適性に妥協を要求することなく最高の可
塑化能を与える。
複合体としてよルも2層の「ラミネート」として機能す
る本発明の親水性層と疎水性層がなければ複合構造の上
記結果は得られない。水によって膨潤したときの高親水
性材料の非浸透層は使用条件下、または単に水に暴す場
合には緊張、亀裂そして崩壊する。最終用途または2層
の「ラミネート」に適した物理的強度をもつ親水性材料
は上記微孔質疎水性層の水蒸気移動に比較して層全体の
水蒸気移動を低下させる意義がある、 本発明によシ製造される複合半透膜は数々の望ましい特
性を有する。最も明白なことは連続緻密フィルムの高い
水蒸気透過率である。これは親水性層が親水性官能基、
特に、 −(O−CH2CH2−)、 。
る本発明の親水性層と疎水性層がなければ複合構造の上
記結果は得られない。水によって膨潤したときの高親水
性材料の非浸透層は使用条件下、または単に水に暴す場
合には緊張、亀裂そして崩壊する。最終用途または2層
の「ラミネート」に適した物理的強度をもつ親水性材料
は上記微孔質疎水性層の水蒸気移動に比較して層全体の
水蒸気移動を低下させる意義がある、 本発明によシ製造される複合半透膜は数々の望ましい特
性を有する。最も明白なことは連続緻密フィルムの高い
水蒸気透過率である。これは親水性層が親水性官能基、
特に、 −(O−CH2CH2−)、 。
を最大限に含み、しかも好ましいポリチオエーテル
H
O−CH2CH2H2−8−CH2CH2CH2−0−
を含むことに帰因する。
を含むことに帰因する。
上記半透膜の親水性部分の好ましい態様として、ここで
使用される化学の官能価はポリエーテルまたはポリチオ
エーテルの性質をもつように設計され、特に加水分解に
対して極めて化学的に安定している。更に好ましい半透
膜は変色せずかつ不溶である。また、最終硬化親水性層
の最高の親水性は、硬化反応で形成される無限三次元網
状構造によって全体に非晶質な性質にロックされたポリ
マー、および最終複合半透膜の使用温度よシ低いガラス
転移をもつ基礎ポリマーによりて達成される。
使用される化学の官能価はポリエーテルまたはポリチオ
エーテルの性質をもつように設計され、特に加水分解に
対して極めて化学的に安定している。更に好ましい半透
膜は変色せずかつ不溶である。また、最終硬化親水性層
の最高の親水性は、硬化反応で形成される無限三次元網
状構造によって全体に非晶質な性質にロックされたポリ
マー、および最終複合半透膜の使用温度よシ低いガラス
転移をもつ基礎ポリマーによりて達成される。
ここで使用される「非晶質」は明確な形も構造ももたな
い非結晶性の高分子に関する。
い非結晶性の高分子に関する。
本発明の複合半透膜は親水化学と微孔質疎水性によりて
創出され、要求される可塑化能と要求される分離効率を
有する。当業界において周知であるように、連続緻密性
非晶質ポリマー網状構造の架橋密度はこれらの特性を発
揮する。架橋密度が高ければ、一般的に、水蒸気透過率
はそれだけ低く、分離能力はそれだけ大きくなる。本発
明の範囲で、これらのパラメータは分子レベル上の架橋
によってのみならず、顕微鏡レベル上の疎水性層の多孔
質構造によって4制御されると考えられている。多孔質
構造が緊密で小さければ小さいほど、親水性層の膨潤は
小さくなくなル、これに付随して水蒸気透過率は低下し
、分離能力は向上する。
創出され、要求される可塑化能と要求される分離効率を
有する。当業界において周知であるように、連続緻密性
非晶質ポリマー網状構造の架橋密度はこれらの特性を発
揮する。架橋密度が高ければ、一般的に、水蒸気透過率
はそれだけ低く、分離能力はそれだけ大きくなる。本発
明の範囲で、これらのパラメータは分子レベル上の架橋
によってのみならず、顕微鏡レベル上の疎水性層の多孔
質構造によって4制御されると考えられている。多孔質
構造が緊密で小さければ小さいほど、親水性層の膨潤は
小さくなくなル、これに付随して水蒸気透過率は低下し
、分離能力は向上する。
説明の便宜から、上記説明は雨着用として、水溶液から
水蒸気を分離する場合に限られている。
水蒸気を分離する場合に限られている。
しかし、親水性層は十分に低い分子量の分子を急速に移
送し、限定されないが、アルコール、硫化水素、メルカ
プタン、カルがン酸、無機酸、クロロホルムおよびアル
デヒド等水嵩結合するための水素を提供することに注意
すべきである。更に、複合膜は2つの分離機構を提供す
る。即ち、微孔質層によるものと連続緻密非晶質ポリマ
一層によるものであシ、および、上記した数々の分離作
用を可能とするような可塑化能が複合膜のいずれの方向
においても達成され、それによりて用途によりて最も望
まれるような分離順序に変えうる。
送し、限定されないが、アルコール、硫化水素、メルカ
プタン、カルがン酸、無機酸、クロロホルムおよびアル
デヒド等水嵩結合するための水素を提供することに注意
すべきである。更に、複合膜は2つの分離機構を提供す
る。即ち、微孔質層によるものと連続緻密非晶質ポリマ
一層によるものであシ、および、上記した数々の分離作
用を可能とするような可塑化能が複合膜のいずれの方向
においても達成され、それによりて用途によりて最も望
まれるような分離順序に変えうる。
本発明の実施には、限定されないが、ポリ(ビニルクロ
リド)、ポリワレタン、ポリプロピレン、ポリカーがネ
ート、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリアミドの凝固
、伸張、発泡、エツチング、相分離から作られるような
他の微孔質疎水性構造または上記したような疎水性要求
を満すいかなる方法およびポリマーも使用できる。発泡
性微孔質ポリテトラフルオロエチレンが好ましい。
リド)、ポリワレタン、ポリプロピレン、ポリカーがネ
ート、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリアミドの凝固
、伸張、発泡、エツチング、相分離から作られるような
他の微孔質疎水性構造または上記したような疎水性要求
を満すいかなる方法およびポリマーも使用できる。発泡
性微孔質ポリテトラフルオロエチレンが好ましい。
同様に、この発明の実施には、ポリ(ビニルアルコール
)、ホそポリマー、およびメタクリル酸とアクリル酸の
コポリマー、ポリアクリルアミド、ポリ(ビニルピリド
ン)、ポリ(n−ビニルピロリドン)、ポリ(無水マレ
イン#)のような、本明細書で検討した要求に合致する
他の親水性材料を使用できる。
)、ホそポリマー、およびメタクリル酸とアクリル酸の
コポリマー、ポリアクリルアミド、ポリ(ビニルピリド
ン)、ポリ(n−ビニルピロリドン)、ポリ(無水マレ
イン#)のような、本明細書で検討した要求に合致する
他の親水性材料を使用できる。
下記の実施例は本発明を具体化し、本発明を実施する最
良の態様を含む。しかし、ここに挙げた実施例は単に説
明のためであシ、本発明はこれに限定されるものでない
。
良の態様を含む。しかし、ここに挙げた実施例は単に説
明のためであシ、本発明はこれに限定されるものでない
。
水蒸気透過率(MVTR)テストの詳細は下記の通夛で
ある。本明細書では、MVTRを測定するために4つの
基本的方法が用いられている。下記の2つのASTM法
と2つの他の方法である。この試験方法における各態様
は異なる条件をシacミレートし、本発明の複合半透過
膜の利益をよシ良く理解させるものである。各方法間の
調和は考慮されるべきてな鴎
以下全白1、湿式変性乾燥剤法(MDM) 第1図は、本明細書で湿式MDM法として記載する方法
によってMVTRを決定するためのテスト装置を示す。
ある。本明細書では、MVTRを測定するために4つの
基本的方法が用いられている。下記の2つのASTM法
と2つの他の方法である。この試験方法における各態様
は異なる条件をシacミレートし、本発明の複合半透過
膜の利益をよシ良く理解させるものである。各方法間の
調和は考慮されるべきてな鴎
以下全白1、湿式変性乾燥剤法(MDM) 第1図は、本明細書で湿式MDM法として記載する方法
によってMVTRを決定するためのテスト装置を示す。
この方法は液体水と接触する耐水性材料に適切である。
本発明の特許請求の範囲に記載されたMVTR値はこの
方法によって決定されている。
方法によって決定されている。
この方法において、はぼ7Qm/の酢酸カリウムの飽和
塩溶液と蒸留水12を内側口径6.5 cmの4.5オ
ンス・ポリプロピレン力、7610に入れた。
塩溶液と蒸留水12を内側口径6.5 cmの4.5オ
ンス・ポリプロピレン力、7610に入れた。
5.5秒のガーレイ数、バブルポイント26.8 ps
ig 。
ig 。
厚み25マイクロメーター、および重さ121m^2を
もつ発泡PTFE膜8(これはエルクトン・メリーラン
ド所在のダブル・エル・ボア・アンド・アソシエーツ、
インコーポレーテ、ド(W、L、Gora& As5o
ciatea、Incorporated )の商品指
定PN1030ONAを利用できる)をカップのリップ
にヒートシールして塩溶液を含有する教示された漏れ止
め、微孔質遮断壁を作った。テストされるべきこの膜を
6インチ(約15.3m)直径の装飾用帯状環14の中
に置き、親水性面6を水16の表面上に浮かして水と直
接接触させた。この水槽組立体を温度制御のために被覆
し、穏やかにかきまぜてテスト水を動かした。この力、
プ組立体の制御された環境を浴槽の水の上の包囲された
ヘッドスペースによって整えた。装置全体を温度制御室
と水循環槽を利用して23℃±0,1℃に調整した。
もつ発泡PTFE膜8(これはエルクトン・メリーラン
ド所在のダブル・エル・ボア・アンド・アソシエーツ、
インコーポレーテ、ド(W、L、Gora& As5o
ciatea、Incorporated )の商品指
定PN1030ONAを利用できる)をカップのリップ
にヒートシールして塩溶液を含有する教示された漏れ止
め、微孔質遮断壁を作った。テストされるべきこの膜を
6インチ(約15.3m)直径の装飾用帯状環14の中
に置き、親水性面6を水16の表面上に浮かして水と直
接接触させた。この水槽組立体を温度制御のために被覆
し、穏やかにかきまぜてテスト水を動かした。この力、
プ組立体の制御された環境を浴槽の水の上の包囲された
ヘッドスペースによって整えた。装置全体を温度制御室
と水循環槽を利用して23℃±0,1℃に調整した。
この膜を15分間水で平衡にした後、力、ゾ組立体を秤
量して171,000gm近くにし、次に、第1図に示
されたように、浮動試料の中央上に逆さの状態にして置
いた。
量して171,000gm近くにし、次に、第1図に示
されたように、浮動試料の中央上に逆さの状態にして置
いた。
水16と、拡散によって水可塑化能を与える飽和溶液と
の間の駆動力によって、水を第1図に矢印で示す方向へ
移送した。この試料を15分間テストし、次にカップ組
立体を除去して再び1/i、000gm内に秤量した。
の間の駆動力によって、水を第1図に矢印で示す方向へ
移送した。この試料を15分間テストし、次にカップ組
立体を除去して再び1/i、000gm内に秤量した。
この試料のMVTRを力、ノ組立体の重量増加から計算
し、24時間当夛の試料表面積(m2)に対する水(g
m )の量で表わした。
し、24時間当夛の試料表面積(m2)に対する水(g
m )の量で表わした。
2、乾式変性乾燥剤法(MDM)
本明細書において乾式MDM法によ!7MVTRを決定
するためのテスト装置は第2図に示されている。
するためのテスト装置は第2図に示されている。
との方法は複合膜と液体との直接接触をすることなく試
料との接触によシ比較的高い湿度を与える。
料との接触によシ比較的高い湿度を与える。
この手順は湿式MDM法と同様であり、上記したと同一
の力、プ組立体を利用する。発泡性PTFE膜8、上記
と同じメーカーの商品指定PN 1030ONAを6イ
ンチ(約15.33)の装飾用帯状環14に設置し、水
16の表面上に浮かした。複合半透膜2を3インチ(約
7.6m)直径の装飾用帯状環18に、浮動PTFE膜
の表面上に親水性面6が配向するように取付けた。
の力、プ組立体を利用する。発泡性PTFE膜8、上記
と同じメーカーの商品指定PN 1030ONAを6イ
ンチ(約15.33)の装飾用帯状環14に設置し、水
16の表面上に浮かした。複合半透膜2を3インチ(約
7.6m)直径の装飾用帯状環18に、浮動PTFE膜
の表面上に親水性面6が配向するように取付けた。
テストを行ない、ウェ、トMDM法の場合と同様にカッ
プ組立の重量増加によってMVTRを計算した。
プ組立の重量増加によってMVTRを計算した。
3、 ASTM EV 96−80BW倒立水法第3
図は、倒立水沫として下記される方法によ、9MVTR
を決定するだめのテスト組立体を示す。
図は、倒立水沫として下記される方法によ、9MVTR
を決定するだめのテスト組立体を示す。
この方法は物質の透水性についてのASTM、 AST
MEW96−80BWに詳述されている。
MEW96−80BWに詳述されている。
試料をトラングーアルパート(Thwlng−AJbs
rt )蒸気圧針カップ10(このテスト法のために製
造され、かつ高さ1インチ(2,54m)の蒸留水30
が満たされている)に、クランプ26で固定し、このカ
ップの内側方向に親水性面6を取付けた。次に、カップ
組立体全体を1/100 gmまで秤量し、逆にして、
上記ダブル・エル・ボア・アンド・アソシエーツ、イン
コーポレーテ、ドから市販の制御空気流水蒸気テスト室
20 (Controlled AirFlow Wa
ter Vapor Te5t Chamber)内の
力、グを入れるための開口のりラグ22の上に置いた。
rt )蒸気圧針カップ10(このテスト法のために製
造され、かつ高さ1インチ(2,54m)の蒸留水30
が満たされている)に、クランプ26で固定し、このカ
ップの内側方向に親水性面6を取付けた。次に、カップ
組立体全体を1/100 gmまで秤量し、逆にして、
上記ダブル・エル・ボア・アンド・アソシエーツ、イン
コーポレーテ、ドから市販の制御空気流水蒸気テスト室
20 (Controlled AirFlow Wa
ter Vapor Te5t Chamber)内の
力、グを入れるための開口のりラグ22の上に置いた。
室20のフリー蒸気速度24を500FPM±50FP
Mとし、試料から2インチ(約5 cm )および該流
路の他の表面から少なくとも2インチ(約53)を測定
した。この室全体を温度、23℃±1℃と相対湿度、5
0%±2に環境制御した部屋に置いて、表示されている
方向へ駆動力を与えた。この試料を2時間テストし、そ
の後、カップ組立体を取シはプして、再び1/100
gm内に秤量した。
Mとし、試料から2インチ(約5 cm )および該流
路の他の表面から少なくとも2インチ(約53)を測定
した。この室全体を温度、23℃±1℃と相対湿度、5
0%±2に環境制御した部屋に置いて、表示されている
方向へ駆動力を与えた。この試料を2時間テストし、そ
の後、カップ組立体を取シはプして、再び1/100
gm内に秤量した。
試料のMVTRを力、ノ組立体の減少重量から計算し、
かつ24時間当ルの試料表面積(−)に対する水(gm
−)で表わした。
かつ24時間当ルの試料表面積(−)に対する水(gm
−)で表わした。
4、ASTMEW 96−80B直立水法第4図は、直
立水沫として引用され、物質の透水性についてのAST
MEW Q6−80B に詳述されている手順によシ
MVTRを決定するためのテスト組立体を示す。
立水沫として引用され、物質の透水性についてのAST
MEW Q6−80B に詳述されている手順によシ
MVTRを決定するためのテスト組立体を示す。
試料2は倒立水沫と同様にして取付けた。即ち力、ノ1
0を蒸留水30で満し、水30の表面と複合半透膜試料
2との間に0.75インチ(約1.9cIf1)の空気
ギヤ、f28を設けた。力、ゾ組立体をは)’Z 1/
100 gm に秤量して、上記と同様な制御空気流テ
スト室20のり、f上に直立に置いた。
0を蒸留水30で満し、水30の表面と複合半透膜試料
2との間に0.75インチ(約1.9cIf1)の空気
ギヤ、f28を設けた。力、ゾ組立体をは)’Z 1/
100 gm に秤量して、上記と同様な制御空気流テ
スト室20のり、f上に直立に置いた。
試料からの水蒸気は第4図に示された方向へ移動し、こ
の形状で、空気ギヤf2Bによってこの移動を評価MV
TR上限1,000 gms、A+、” ・24 hr
sまで制限した。この試料を24時間テストし、カップ
組立体を除去して再び1/100 gm K秤量した。
の形状で、空気ギヤf2Bによってこの移動を評価MV
TR上限1,000 gms、A+、” ・24 hr
sまで制限した。この試料を24時間テストし、カップ
組立体を除去して再び1/100 gm K秤量した。
MVTRをカップ組立の減少重量から計算し、24時間
当シの試料表面積(−)に対する水(gm)で表わした
。
当シの試料表面積(−)に対する水(gm)で表わした
。
一般的に、本発明の複合半透膜を製造する方法は第6図
に示されているように、特定号エリエンとポリチオール
とからなる複合物の親水性層を光開始剤を用いて形成す
る液体配合物45を計量してディスペンサ38(グラビ
アローラでよい)からゴムローラ40の表面上に提供し
、そこから疎水性多孔質固体層4の表面に図示した矢印
方向へ移動させて所望の厚さの液体層を形成した。ニッ
プローラ40と42との間に生じる水圧がこの液体を疎
水性層4の孔に付勢する。液体配合物45が浸透した疎
水性層4をノークジング44へ運び、液体配合物面をラ
ンプ50で放射し、液体配合物を硬化させて固体連続親
水性層とした。このようにして形成された複合半透膜2
は第5図に詳細に示されているように厚み(T)を有し
、疎水性膜4に浸透厚(tp) ”tで浸透した親水性
層を有するととを特徴としていた。第6A図は完成した
複合半透膜2を示す。この半透膜は水に3%H2O2を
含む浴槽54に案内されて実質的にある残留臭が除去さ
れ、公知法によシ乾燥されているのが好ましい(図示、
せず)。
に示されているように、特定号エリエンとポリチオール
とからなる複合物の親水性層を光開始剤を用いて形成す
る液体配合物45を計量してディスペンサ38(グラビ
アローラでよい)からゴムローラ40の表面上に提供し
、そこから疎水性多孔質固体層4の表面に図示した矢印
方向へ移動させて所望の厚さの液体層を形成した。ニッ
プローラ40と42との間に生じる水圧がこの液体を疎
水性層4の孔に付勢する。液体配合物45が浸透した疎
水性層4をノークジング44へ運び、液体配合物面をラ
ンプ50で放射し、液体配合物を硬化させて固体連続親
水性層とした。このようにして形成された複合半透膜2
は第5図に詳細に示されているように厚み(T)を有し
、疎水性膜4に浸透厚(tp) ”tで浸透した親水性
層を有するととを特徴としていた。第6A図は完成した
複合半透膜2を示す。この半透膜は水に3%H2O2を
含む浴槽54に案内されて実質的にある残留臭が除去さ
れ、公知法によシ乾燥されているのが好ましい(図示、
せず)。
実施例1
ウィリアムスンエーテル手法によってポリエンの合成全
行った。この反応は1!の4つのネックのついた攪拌器
、窒素パージ、凝縮器、添加漏斗、熱電対を具備した水
ジヤケツト付反応がまを用いて行った。46.8 gm
s (1,17当量)の工業銘柄7シーりNaOHを反
応がまに入れ、続いて平均官能価3、分子量はぼ1,0
00のポリオキシエチレン300 gms(O,90
当量)を完全に添加した。
行った。この反応は1!の4つのネックのついた攪拌器
、窒素パージ、凝縮器、添加漏斗、熱電対を具備した水
ジヤケツト付反応がまを用いて行った。46.8 gm
s (1,17当量)の工業銘柄7シーりNaOHを反
応がまに入れ、続いて平均官能価3、分子量はぼ1,0
00のポリオキシエチレン300 gms(O,90
当量)を完全に添加した。
全反応組立体を窒素で簡単にパージし、次に、試薬を攪
拌してほぼ室温で1時間反応させた。そのようにして得
たナトリウムアルコキシドに、添加漏斗によって89.
5 grns (1,17当量)のアリルクロリドを加
え、他方、このアリルクロリドの添加率を制御すること
によって反応温度を28℃より小さく維持し、そしてジ
ャケット付がまを冷却した。アリルクロリドを添加した
後、17時間この反応物を攪拌して28℃未満に温度を
維持して窒素プランケットとした。
拌してほぼ室温で1時間反応させた。そのようにして得
たナトリウムアルコキシドに、添加漏斗によって89.
5 grns (1,17当量)のアリルクロリドを加
え、他方、このアリルクロリドの添加率を制御すること
によって反応温度を28℃より小さく維持し、そしてジ
ャケット付がまを冷却した。アリルクロリドを添加した
後、17時間この反応物を攪拌して28℃未満に温度を
維持して窒素プランケットとした。
このアリルクロリドを反応がまから真空ストリッピング
によって精製し、ポリエン生成物を沈殿固体からデカン
トし、続いて濾過し、残留固体を除去した。得られたポ
リエン生成物をC”NMRによって分析した。ポリオー
ルヒドロキシ官能価からアリルエーテルへの転化率は9
6%、粘度は25℃で約8−5 cpsであった。
によって精製し、ポリエン生成物を沈殿固体からデカン
トし、続いて濾過し、残留固体を除去した。得られたポ
リエン生成物をC”NMRによって分析した。ポリオー
ルヒドロキシ官能価からアリルエーテルへの転化率は9
6%、粘度は25℃で約8−5 cpsであった。
このように得たポリエンは好ましいものであった。以下
ポリエンAと言う。
ポリエンAと言う。
実施例2
分子量が#t#?!’600、官能価が2のポリオキシ
エチレンを使用して実施例1と同様の反応を行なった。
エチレンを使用して実施例1と同様の反応を行なった。
97%転化されたポリエンを得た。粘度は25℃で約4
9 cpsであった。以下ポリエンBと言う。
9 cpsであった。以下ポリエンBと言う。
実施例3
実施例1と同一のポリオキシエチレンからアメリカ合衆
国特許第3.253,495号および同第3.278,
496号の教示に従って製造されたダイヤモンド番シャ
ムロ噌り・コーポレーシ目ン(Diamond Sha
mrock Corporation)からポリオキシ
エチレンポリチオールを入手した。このポリチオールを
013NMRによって分析した。ポリオールヒドロキシ
官能価のメルカプタン官能価への転化率は86%である
ことを測定した。このようにして得られたポリチオール
は25℃で約1034 epsの粘度を有し、好ましい
ポリチオールであった。以下これをポリチオールCと言
う。
国特許第3.253,495号および同第3.278,
496号の教示に従って製造されたダイヤモンド番シャ
ムロ噌り・コーポレーシ目ン(Diamond Sha
mrock Corporation)からポリオキシ
エチレンポリチオールを入手した。このポリチオールを
013NMRによって分析した。ポリオールヒドロキシ
官能価のメルカプタン官能価への転化率は86%である
ことを測定した。このようにして得られたポリチオール
は25℃で約1034 epsの粘度を有し、好ましい
ポリチオールであった。以下これをポリチオールCと言
う。
実施例4
実施例3と同様にして実施例2と同一のポリオキシエチ
レンからポリチオールを得た。70%転化されたポリチ
オールは25℃で約6450epsの粘度を有していた
。以下これをポリチオールDと言う。
レンからポリチオールを得た。70%転化されたポリチ
オールは25℃で約6450epsの粘度を有していた
。以下これをポリチオールDと言う。
実施例5
6、1 gms (2チ)ベンゾフェノンを30℃まで
加熱し、次いで、これを室温で152 gmBのポリエ
ンAと151 gmsのポリチオールCに加えた。
加熱し、次いで、これを室温で152 gmBのポリエ
ンAと151 gmsのポリチオールCに加えた。
全溶液を攪拌して測定した。その粘度は25℃で約25
8 cps であった。以下これを配合物Eと言う。
8 cps であった。以下これを配合物Eと言う。
実施例6
同量のベンゾフェノンと1−ヒドロキシシクロヘキシル
フェニルケトンをガラヌビーカー11o、t、加熱し、
攪拌して溶液を作った。この混合物、11.4gm5を
285 gmsのポリエンAと284 gmsのポリチ
オールCへ加えた。全溶液を攪拌し、測定した。この粘
度は25℃で約269 cpsであシ、好ましい硬&、
物であった。以下これを配合物Fと言う。
フェニルケトンをガラヌビーカー11o、t、加熱し、
攪拌して溶液を作った。この混合物、11.4gm5を
285 gmsのポリエンAと284 gmsのポリチ
オールCへ加えた。全溶液を攪拌し、測定した。この粘
度は25℃で約269 cpsであシ、好ましい硬&、
物であった。以下これを配合物Fと言う。
実施例7
ベンゾフェノンと1−シクロヘキシルフェニルケトンの
50%混合物、11.0gm5を285 gmsのポリ
エンAと264 gmsのポリチオールDに加え、実施
例6と同様にして混合物を得た。得られた配合物は25
℃で約343 cpsの粘度をもっ゛ていた。以下、こ
れを配合物Gと言う。
50%混合物、11.0gm5を285 gmsのポリ
エンAと264 gmsのポリチオールDに加え、実施
例6と同様にして混合物を得た。得られた配合物は25
℃で約343 cpsの粘度をもっ゛ていた。以下、こ
れを配合物Gと言う。
実施例8
ベンゾフェノンと1−シクロヘキシルフェニルケトンの
50%混合物、8.7 gmsを83gm5のトリアリ
ルイソシアヌレートと352 gmsのポリチオールD
に加えた。この混合物は25℃で約415apsの粘度
をもっていた。以下、これを配合物■と言う。
50%混合物、8.7 gmsを83gm5のトリアリ
ルイソシアヌレートと352 gmsのポリチオールD
に加えた。この混合物は25℃で約415apsの粘度
をもっていた。以下、これを配合物■と言う。
実施例10A
ベンゾフェノンと1−シクロヘキシルフェニルケトンの
50チ混合物、10.8gm5を255 gmgのポリ
エンBと284 gmgのポリチオールCとの中へ加え
た。この混合物は25℃で約213 cpsの粘度をも
っていた。以下、これを配合物Jと言う。
50チ混合物、10.8gm5を255 gmgのポリ
エンBと284 gmgのポリチオールCとの中へ加え
た。この混合物は25℃で約213 cpsの粘度をも
っていた。以下、これを配合物Jと言う。
実施例10B
ベンゾフェノンと1−シクロヘキシルフェニルケトンの
50チ混合物、8.7 gmsを255 gmsのポリ
エンBと264 gmsのポリチオールDとの中へ加え
た。この混合物は25℃で約222 cpsの粘度をも
っていた。以下、これを配合物にと言う。
50チ混合物、8.7 gmsを255 gmsのポリ
エンBと264 gmsのポリチオールDとの中へ加え
た。この混合物は25℃で約222 cpsの粘度をも
っていた。以下、これを配合物にと言う。
実施例11
配合物Fをグラビアロールを使用してチオコールゴムへ
送シ、所望量の連続液体層を作った。該ゴムロールとパ
ツキングロールとの間に生じた水圧を調整して配合物倉
、ガーレイ数4.8秒、バブルポイント23.5 pa
lg 、−厚み37.5マイクロメーター、幅1.67
mそして重量15.8 mgs/m”の発泡P 、T
F E膜(ダブル・エル・ボア・アンド・アンシエーツ
・インコーホレーテッド市販、商品指定PN 1112
4 NA)のマトリ、クスへ送った。構造中にこの配合
物を浸透させた膜を30 FPMでミディアム圧力水銀
ランプの2個のパンクへ送シ゛、300ワット/直線イ
ンチのUVランプで液状配合物を硬化させて固体連続親
水性層とした。このようにして得た複合膜の特性を走査
電子顕微鏡(ScanningElectron Mi
croscopy)で調べた。第5図に示したように、
親水性層厚(T)は9.5マイクロメータ、そして浸透
厚(tp)は9.5マイクロメーターであった。
送シ、所望量の連続液体層を作った。該ゴムロールとパ
ツキングロールとの間に生じた水圧を調整して配合物倉
、ガーレイ数4.8秒、バブルポイント23.5 pa
lg 、−厚み37.5マイクロメーター、幅1.67
mそして重量15.8 mgs/m”の発泡P 、T
F E膜(ダブル・エル・ボア・アンド・アンシエーツ
・インコーホレーテッド市販、商品指定PN 1112
4 NA)のマトリ、クスへ送った。構造中にこの配合
物を浸透させた膜を30 FPMでミディアム圧力水銀
ランプの2個のパンクへ送シ゛、300ワット/直線イ
ンチのUVランプで液状配合物を硬化させて固体連続親
水性層とした。このようにして得た複合膜の特性を走査
電子顕微鏡(ScanningElectron Mi
croscopy)で調べた。第5図に示したように、
親水性層厚(T)は9.5マイクロメータ、そして浸透
厚(tp)は9.5マイクロメーターであった。
実施例12
実施例11の複合膜のMVTRを上記した4方法によっ
て試験し、親水性層単独のものおよび米国特許第4,1
94,041号の教示によって作りた層状物と比較した
。
て試験し、親水性層単独のものおよび米国特許第4,1
94,041号の教示によって作りた層状物と比較した
。
乾式MDM 91,512 20,613
62.665直立水法 1,023 799
971倒立水法 12,086 12,1
25 13.846実施例13 実施例11と同様にして発泡PTFE膜、ガーレイ数4
.8秒、バブルポイント21.1 paig 、厚さ5
0マイクロメーターおよび重量18.9 gms/m”
、および湿式MDM MVTR122,975gms/
/IrL” ・24hrs。
62.665直立水法 1,023 799
971倒立水法 12,086 12,1
25 13.846実施例13 実施例11と同様にして発泡PTFE膜、ガーレイ数4
.8秒、バブルポイント21.1 paig 、厚さ5
0マイクロメーターおよび重量18.9 gms/m”
、および湿式MDM MVTR122,975gms/
/IrL” ・24hrs。
を有する実施例11と同様の商品指定PN 11124
NAを用いてESC,Hl I、JおよびKを製造した
。
NAを用いてESC,Hl I、JおよびKを製造した
。
これらの複合半透膜は次の特性を採っていた。
以下余白
実施例14
実施例11と同様にして発泡PTFE膜、ガーレイ数4
.4秒、バブルポイント24.5 psig 、 厚
さ47.5マイクロメーター、@ 1.67 m、、重
量18、9 gms/m” 、および湿式DMM MV
TRは119.832 gmII/m” a 24 h
rs、をもっ商品指定CH224−211を用いて配合
物Fを製造した。との複合膜を走査電子顕微鏡(SEM
)で調べた結果、親水性層厚(T)は17.3マイクロ
メータ、浸透膜(tp)は17.3マイクロメーター、
湿式MDMMVTR26,993gms/m”は24
hrs、であった。
.4秒、バブルポイント24.5 psig 、 厚
さ47.5マイクロメーター、@ 1.67 m、、重
量18、9 gms/m” 、および湿式DMM MV
TRは119.832 gmII/m” a 24 h
rs、をもっ商品指定CH224−211を用いて配合
物Fを製造した。との複合膜を走査電子顕微鏡(SEM
)で調べた結果、親水性層厚(T)は17.3マイクロ
メータ、浸透膜(tp)は17.3マイクロメーター、
湿式MDMMVTR26,993gms/m”は24
hrs、であった。
実施例15
実施例11と同様にして、ガーレイ数350秒、バブル
ポイント47psig、厚さ1.0×105マイクロメ
ーター、幅77.7 gms/m”、湿式MDM MV
TR26、993gms/rn” −24hrs、をも
っ、発泡非焼結PTFE膜を用いて配合物Fを作った。
ポイント47psig、厚さ1.0×105マイクロメ
ーター、幅77.7 gms/m”、湿式MDM MV
TR26、993gms/rn” −24hrs、をも
っ、発泡非焼結PTFE膜を用いて配合物Fを作った。
この複合膜を走査電子顕微鏡で調べた結果、親水性層厚
(T)は25.0マイクロメーター、浸透膜厚(tp)
は22.7マイクロメーター、湿式MDM MVTRは
30,479gm5〆一−24hrs、であった。
(T)は25.0マイクロメーター、浸透膜厚(tp)
は22.7マイクロメーター、湿式MDM MVTRは
30,479gm5〆一−24hrs、であった。
実施例16
実施例11と同様にして発泡PTFE膜PN 1030
ONAを用いて、ガーレイ数4.6秒、バブルポイン□ ) 25.3psig、厚さ23.8マイクロメーター
、幅1.67m、重量12.0’ gms74”および
湿式MDM152.351 gms/m” * 24
hra、をもつ配合物Fを作った。この複合膜を走査電
子顕微鏡で調べた結果、親水性層厚(T)は14.5マ
イクロメーター、浸透膜(tp)は14.5マイクロメ
ーターであシ、湿式MDMは193.708 gm1!
/4” ・24 hrs、であった。
ONAを用いて、ガーレイ数4.6秒、バブルポイン□ ) 25.3psig、厚さ23.8マイクロメーター
、幅1.67m、重量12.0’ gms74”および
湿式MDM152.351 gms/m” * 24
hra、をもつ配合物Fを作った。この複合膜を走査電
子顕微鏡で調べた結果、親水性層厚(T)は14.5マ
イクロメーター、浸透膜(tp)は14.5マイクロメ
ーターであシ、湿式MDMは193.708 gm1!
/4” ・24 hrs、であった。
実施例17
実施例16と同様にして作った複合膜からなる3層ラミ
ネートを作った。この複合膜をSEMによって調べた結
果、はぼ13マイクロメーター厚の現水性層(T)、
t’tt113マイクロメーターの浸透膜(tp)を有
し、かつ113.333 gms/m” ・24 hr
s。
ネートを作った。この複合膜をSEMによって調べた結
果、はぼ13マイクロメーター厚の現水性層(T)、
t’tt113マイクロメーターの浸透膜(tp)を有
し、かつ113.333 gms/m” ・24 hr
s。
の湿式MDMをもっていた。この複合膜をほぼ2.8オ
ンス/ヤードのナイロンメス2イト(Taglita)
によるシェル織物を外方に、はぼ1.5オンス/ヤーン
のトリコット編物を内方にしてサンドイッチにした。こ
の層を、いずれの膜表面の半分より多く塞がないように
点状に接着剤で接合した。次に、このラミネートのシェ
ル側を撥水剤で処理した。
ンス/ヤードのナイロンメス2イト(Taglita)
によるシェル織物を外方に、はぼ1.5オンス/ヤーン
のトリコット編物を内方にしてサンドイッチにした。こ
の層を、いずれの膜表面の半分より多く塞がないように
点状に接着剤で接合した。次に、このラミネートのシェ
ル側を撥水剤で処理した。
次に、このラミネートの6インチ(約15.2cIn)
平方を2枚のTシャツの背に縫付けた。各Tシャツを5
日間着て、総計はぼ5時間汗を流してジョギングした。
平方を2枚のTシャツの背に縫付けた。各Tシャツを5
日間着て、総計はぼ5時間汗を流してジョギングした。
このTシャツは、微孔質PTFE単独層を有する2ミネ
ートを使用してジョギングの場合と同様条件で30分〜
1時間後に汚染による耐水性喪失を予め実験した2人の
入間に着せた。
ートを使用してジョギングの場合と同様条件で30分〜
1時間後に汚染による耐水性喪失を予め実験した2人の
入間に着せた。
それぞれ1時間汗に暴した後に、これらの試料の洩れを
F B I)−8TD−191,5516法の規定に従
って3分間に30インチ(約76.2cIn)の静水へ
、ドによってテストした。両試料のテストの結果、洩れ
は認められ碌かった。これは疎水性層が汚染されていな
かったことを示す。同様に、疎水性層は白く乳白色であ
った。汚染されている場合には、疎水性層が透明になる
。このテストは約5時間後に終了した。
F B I)−8TD−191,5516法の規定に従
って3分間に30インチ(約76.2cIn)の静水へ
、ドによってテストした。両試料のテストの結果、洩れ
は認められ碌かった。これは疎水性層が汚染されていな
かったことを示す。同様に、疎水性層は白く乳白色であ
った。汚染されている場合には、疎水性層が透明になる
。このテストは約5時間後に終了した。
実施例18
本発明の複合構造とは別に親水性層のMVTRをテスト
するために、配合物Fのフィルム、厚さほぼ250マイ
クロメーターをポリエステルフィルム上にハンドキャス
トした。次に、この配合物をほぼ2分間、100ワツト
の非焦点UV光源に暴ろして硬化した。わずかに付着し
て硬化した親水性層をポリエステルから取除くために、
この親水性層&水で湿めらせた。親水性層は即座に膨潤
したので圧力を加えると、親水性フィルムは破砕し、た
だちに横方向に無数の破片になった。
するために、配合物Fのフィルム、厚さほぼ250マイ
クロメーターをポリエステルフィルム上にハンドキャス
トした。次に、この配合物をほぼ2分間、100ワツト
の非焦点UV光源に暴ろして硬化した。わずかに付着し
て硬化した親水性層をポリエステルから取除くために、
この親水性層&水で湿めらせた。親水性層は即座に膨潤
したので圧力を加えると、親水性フィルムは破砕し、た
だちに横方向に無数の破片になった。
実施例19
撥水処理をしない点を除き実施例17に記載のラミネー
トと同様にして同時に6枚のラミネートを作った。
トと同様にして同時に6枚のラミネートを作った。
それらは、2層(編物をつけないもの)と3層(編物を
つけたもの)の親水性層単独のアントロン(Antro
n)ラミネート、米国特許第4,194,041号に基
づいて作った層状や、および本発明の複合半透膜である
。本発明の複合半透膜の特性をSEMによって調べた結
果、12.7マイクロメーター厚の親水性層(T)、8
.2マイクロメーターの浸透厚(tp)をもち、湿式M
DMは108,057であった。これらのラミネートの
MVTRを上記4方法によってテストした。
つけたもの)の親水性層単独のアントロン(Antro
n)ラミネート、米国特許第4,194,041号に基
づいて作った層状や、および本発明の複合半透膜である
。本発明の複合半透膜の特性をSEMによって調べた結
果、12.7マイクロメーター厚の親水性層(T)、8
.2マイクロメーターの浸透厚(tp)をもち、湿式M
DMは108,057であった。これらのラミネートの
MVTRを上記4方法によってテストした。
以下余白
装置、
第2図は微孔質発泡PTFE半透膜8により水から分離
する複合半透膜試料のMV、TRを決定するための試験
装置、 第3図はASTM−E96−801に記載された半透膜
試料のMVTRを決定するための試験装置、第4図はA
STM−E96−80BWに記載の半透膜試料のMVT
Rを決定するための試験装置、第5図は本発明による複
合半透膜の横断面図、第6図および第6A図は本発明の
複合半透膜を製造する方法の説明図である。 2・・・複合半透膜、4・・・疎水性層、6・・・親水
性層、8・・・発泡PTFE膜、10・・・カップ、1
6・・・水、30−・・蒸留水、・38・・・ディスペ
ンサ、44・・・八f)ジング、45・・・液体配合物
。 以下余白 図面の浄書(内容に変更なし) 纂2図 第i図 笛30 りδ412 嬉5)コ 手続補正書(自発) 昭和60年7月9日 特許庁長官 志 賀 学 殿 1、事件の表示 昭和60年特許願第085567号 2、発明の名称 複合半透膜とその製造方法 3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 名 称 ダプリュ、エル、ボア アンドアンシエイツ、
インコーボレイティド 4、代理人 住 所 〒105東京都港区虎ノ門−丁目8番10号5
、補正の対象 全文補正明細書 10発明の名称 複合半透膜とその製造方法 2、特許請求の範囲 1、 (a) 10,000 gms/m ・24
hra、を超える極性分子蒸気透過率と90°を超え
る前進極性液体接触角とをもつ微多孔質疎水性材料の軟
質フィルム層、および (b) 該微多孔質疎水性材料層の表面部に、ある範
囲まで浸透しかつ固着された連続親水性材料層を含んで
なシ、 上記疎水性材料フィルム単独の極性分子蒸気透過率の8
0%を超える極性分子蒸気透過率を有することを特徴と
する軟質積層複合半透膜。 2、上記疎水性材料フィルム単独の分子蒸気透過率を超
える分子蒸気透過率を有する、特許請求の範囲第1項に
記載の複合半透膜。 3、上記疎水性材料フィルム単独の分子蒸気透過率の1
30チを超える分子蒸気透過率を有する、特許請求の範
囲第1項に記載の複合半透膜。 4、上記疎水性材料が、微多孔質ポリテトラフルオロエ
チレン、微多孔質ポリプロピレン、ポリ(ビニルクロリ
ド)、ポリウレタン、ポリカーブネート、ポリスチレン
、ポリエチレンおよびポリアミドからなるクラスから選
ばれる、特許請求の範囲第1項に記載の複合半透膜。 5、上記疎水性材料が延伸膨張した微多孔質ポリテトラ
フルオロエチレンである、特許請求の範囲第1項に記載
の複合半透膜。 6、上記親水性材料層が、 (a) 次式の末端不飽和ポリエン R−[:(CH2)mCH=CH2〕、 。 (b) 次式のポリチオール成分 R′ R−[(CH2)nCHCH2−8H)y。 〔但し、上記(a)および(b)において、少なくとも
1個のRがポリオキシエチレンであシ、他のRはポリオ
キシエチレンまたは加水分解感応性官能基および他の炭
素−炭素不飽和あるいはチオール官能基を含まない多価
有機成分であってよい、m=0または1+x≧2.m=
oまたは1.R’=HまたはOH、y≧2〕 (c) ラジカル開始剤、および (d) 適当なエネルギ源 のラジカル連鎖延長反応生成物を含む事実上無臭の固体
ポリエーテルポリチオエーテルである、特許請求の範囲
第1項に記載の複合半透膜。 7、上記親水性材料層が、 (a) 次式の末端不飽和ポリエーテルビリエンR−
(O−CH2CH2−0−(CH2)rnCH=CH2
)!。 (b) 次式のポリエーテルポリチオール成分H R−(O−CH2C)I2−0−CH=CH2H2−8
H)y。 〔但し、上記(a)および(b)において、m = O
または1、R=yjelJオキシエチレン、X≧2・y
≧2〕(c) ラジカル開始剤、および (d) 適当なエネルギ源、 〃)→ Sフ+ n、)鮒A肖蓄にjL E Iiピh
μ虚出−tノ4ト孔−rm μ冶寥臭の固体プリエー
テルポリチオールである、特許請求の範囲第1項に記載
の複合半透膜。 8、上記ポリオキシエチレンが600〜1,500の分
子量をもつ、特許請求の範囲第6項に記載の複合半透膜
。 9、上記ポリオキシエチレンが600〜1,500の分
子量をもつ、特許請求の範囲第7項に記載の複合半透膜
。 10、上記内Rがポリオキシエチレンである、特許請求
の範囲第6項に記載の複合半透膜。 11、上記他のRがイソシアヌレート環、ポリオキシゾ
ロピレン、ポリ(テトラメチレンオキシド)、ペンタエ
リトリトール、シリケート、ジエチルエーテルおよびグ
リセロールからなる群から選ばれる、特許請求の範囲第
6項に記載の複合半透膜。 12、上記親水性材料層が少なくとも40重量%のポリ
オキシエチレンを含んでいる、特許請求の範囲第6また
は7項に記載の複合半透膜。 13、上記親水性材料層が空気に対して不透過性である
、特許請求の範囲 膜。 14.少なくとも一表面に積層状態で取付けた少なくと
も1つの付加的繊維材料層を有する、特許請求の範囲第
1項に記載の複合半透膜。 15、 (a) 次式の末端不飽和ポリエンR−1:
(CI(2)mCH=CH2〕、 。 (b) 次式のポリチオール成分 R′ R−((CH2)nCHCH2−8R)、 。 〔但し、上記(a)および(b)において、1個のRは
ポリオキシエチレンであり、他のRはポリオキシエチレ
ンまたは加水分解感応性官能基および他の炭素−炭素不
飽和あるいはチオール官能基を含まない多価有機成分で
ありてよい、m=0または1゜X≧2.n−0または1
.R’=HまたはOHe y≧2〕 (a) ラジカル開始剤、および (d) 適当なエネルギ源、 のラジカル連鎖延長反応生成物、 を含む事実上無臭の固体ポリエーテルポリチオエーテル
を含んでなる合成ポリマー。 16、 (a) 次式の末端不飽和ポリエーテルポリ
エン R−(O−C)I20M2−0−(CH2)mCI(=
CH2)x。 (b) 次式のポリエーテルポリチオール成分R−C
o−CH2CH2−0−CH2CH2H2−8H)y。 〔但し、上記(a)および(b)において、m=O4た
は1、R=ポリオキシエチレン、X≧2 r y≧2〕
(a) ラジカル開始剤、および (d) 適当なエネルギ源、 のラジカル連鎖延長反応生成物、 を含む事実上無臭の固体ポリエーテルポリチオ−ル成ル
んでなる合成ポリマー。 17、上記ポリオキシエチレン力600〜1,500の
分子量をもつ、特許請求の範囲第15項に記載の合成ポ
リマー。 18、上記ポリ芽キシエチレンが600〜1,500の
分子量をもつ、特許請求の範囲第16項に記載の合成ポ
リマー。 19、上記両Rがポリオキシエチレンである、特許請求
の範囲第15項に記載の合成ポリマー。 加、上記他のRがイソシアヌレート環、ポリオキシプロ
ピレン、ポリ(テトラメチレンオキシド)、インタエリ
トリトール、シリケート、ジエチルエーテルおよびグリ
セロールからなる群から選ばれる、特許請求の範囲第1
5項に記載の合成ポリマO 21、上記親水性材料層が少なくとも60重量%のポリ
オキシエチレンを含んでいる、特許請求の範囲第12項
に記載の複合半透膜。 22、上記光開始剤がベンゾフェノン、アセトフェノン
、ジベンゾスペロン、1−ヒドロキシシクロヘキシルフ
ェニルケトン、ペンソインイングロビルエーテルからな
る群から選ばれる、特許請求の範囲第15または16項
に記載の合成ポリマー。 お、上記ラジカル開始剤がベンゾフェノンと1−ヒy*
キシシクロヘキシルフェニルケトンシの組合せである、
特許請求の範囲第15または16項に記載の合成ポリマ
ー。 24、 (a) 次式の末端不飽和ポリエンR−[(
CH2)rnCH=CH2]、 。 (b) 次式のポリチオール成分 R′ R−((CH2)nCHCH2−8R)y。 〔但し、上記(a)および(b)において、少なくとも
1個のRはポリオキシエチレンであシ、他のRはポリオ
キシエチレンまたは加水分解感応性官能基および他の炭
素−炭素不飽和あるいはチオール官能基を含まない多価
成分でありてよい、m=0またはl、x≧2 p n
” 0または1.R’=HまたはOH,y≧2〕 および (c) ラジカル開始剤、 を含んでいる光硬化性化学組成物。 25、 (a) 次式の末端不飽和ポリエーテルポリ
エン R−(O−CH2CH2−0−(CH2)mCH=CH
2)!。 (b) 次式のポリエーテルポリチオール成分H R−(O−CH2CH2−0−CH2CHCH2−8H
)、 。 〔但し、上記(a)および(b)において、m=0fた
は1 、 R=/リオキシエチレン、X≧2 + y≧
2.〕および (c) ラジカル開始剤 を含むことを特徴とする光硬化性化学組成物。 加、上記ポリオキシエチレンが600〜1,500の分
子量をもつ、特許請求の範囲第24項に記載の光硬化性
化学組成物。 1、上記ポリオキシエチレンが600〜1,500の分
子量をもつ、特許請求の範囲第25項に記載の光硬化性
化学組成物。 あ、上記の両Rがポリオキシエチレンである、特許請求
の範囲第24項に記載の光硬化性化学組成物0 29、上記他のRがイソシアヌレート環、デリオペンタ
エリトリトール、シリケート、ジエチルエーテルおよび
グリセロールからなる群から選ばれる、特許請求の範囲
第24項に記載の光硬化性化学組成物。 園、上記親水性材料層が少なくとも80重量%のポリオ
キシエチレンを含んでいる、特許請求の範囲第21項に
記載の複合半透膜。 31、上記光開始剤がベンゾフェノン、アセトフェノン
、ジペンゾスペロン、1−ヒドロキシシフ請求の範囲第
24または25項に記載の光硬化性化学組成物。 32、上記光開始剤がベンゾフェノンと1−ヒドロキシ
シクロヘキシルフェニルケトンの組合せでおる、特許請
求の範囲第24または25項に記載の光硬化性化学組成
物。 33、 (a) 10.000 gms/m” 24
hra、を超える水蒸気透過率と90°を超える前進
極性液体接触角とを有する微多孔質疎水性材料の軟質層
を形成し〜 (b) (1) 次式の末端不飽和ポリエン成分R
−((CH2)mCH=CH2,l、 。 (2)次式のポリチオール成分 R′ R−((CH2)nCHCH2−8H)y。 〔但し、上記(1)および(2)において、少なくとも
上記の1個のRはポリオキシエチレンであり、他のRは
ポリオキシエチレンまたは加水分解感応性官能基および
他の炭素−炭素不飽和あるいはチオール官能基を含まな
い多価成分9m=0または1、X≧2.n=0または1
.R’=HまたはOH。 y≧2〕 および (3) ラジカル開始剤、 を含む流動性液体組成物をキャストして、上記微多孔質
疎水性材料層上に連続層を直接形成し、咳微多孔質疎水
性材料層への浸透を制御できるものであシ、 (C) 該水圧を加え、 (d) 続いて該流動性液体組成物を硬化して該微多
孔質疎水性材料層の孔にある範囲まで含浸された連続固
体ポリマー親水性材料層を形成する、工程を含んでなる
、上記疎水性材料層単独の水蒸気透過率の80チを超え
る水蒸気透過率を有する軟質積層複合半透膜の製造方法
。 34、 (a) 10,000 gmg/m ・24
hra、を超える水蒸気透過率と90°を超える前進極
性液体接触角とを有する微多孔質疎水性材料の軟質層を
形成し1 (b) (1) 次式の末端不飽和ポリエーテルポ
リエン R−(O−CH2CH2−0−(CH2)mCH=CH
2)、 。 (2)次式のポリエーテルポリチオール成分H R−[0−0H20H2−0−CH2CHCH2−8H
)y。 〔但し、上記(1)および(2)において、m=0また
は1.R=ポリオキシエチレン、X≧2+y≧2〕およ
び゛ (3) ラジカル開始剤、 を含む流動性液体組成物をキャストして、上記微多孔質
疎水性材料層上に連続層を直接形成し、該液体の流動機
構は十分な水圧によって該液体の該微多孔質疎水性材料
層への浸透を制御できるものであり、 (c) 該水圧を加え、 (d) 続いて該流動性液体組成物を硬化して該微多
孔質疎水性材料層の孔にある範囲まで含浸された連続固
体ポリマー親水性材料層を形成する、工程を含んでなる
、上記疎水性材料層単独の水蒸気透過率の80%を超え
る水蒸気透過率を有する軟質積層複合半透膜の製造方法
。 35、上記疎水性層が微多孔質ポリテトラフルオロエチ
レン、ポリプロピレン、ポリ(ビニルクロリド)、ポリ
ウレタン、ポリカーブネート、ポリスチレン、ポリエチ
レンおよびポリアミドからなたは34項に記載の方法。 36、上記疎水性層が延伸膨張微多孔質ポリテトラフル
オロエチレンである、特許請求の範囲第33または34
項に記載の方法。 3、発明の詳細な説明 〔産業上の利用分野〕 本発明は半透膜、特に高分子透過率を低分子量極性分子
に選択的に与え、一方、圧力で押し流された液体流にす
ぐれた抵抗を与える半透膜に関する。この複合半透膜は
、一般的に、液体浸透に対する遮断壁として有用である
と同時にある極性分子の該層からの分子拡散を促進する
。半透膜によって供給される低分子量極性分子の可塑化
能は、低分子量極性分子の除去によシ液体を濃縮するこ
とが望まれる、かつ/または、低分子貴様の除去および
/または収集が望まれる分離の応用分野において価値が
ある。この複合半透膜の特に適した用途の1つは雨具衣
類の分野にある。 雨、その他湿潤条件下で着る保護外衣は液体水が保護外
衣へ洩れるのを防止し、かつ汗を着用者の蒸気として大
気へ蒸発させることによシ着用者を乾燥状態に保つもの
でなければならない。過去において、また雨着開発の長
い歴史を通して、確実に防水性のある材料は汗を蒸発さ
せることができず、そのために物理的に活性な着用者は
汗に漬かった状態となった。オイルスキン、ポリウレタ
ン被膜布帛およびポリ(ビニルクロリド)フィルムのよ
うな材料は防水性であるが汗を十分に蒸発させない。 汗の蒸発を許す「通気性」材料は雨による液体水を浸透
させる傾向があシ、そのために真の防水性がない。シリ
コン、フルオロカーデン、およびその他の撥水剤で処理
された繊維布帛は、通常、汗を蒸発させるが防水性に限
界がある。これらの布帛は比較的低い圧力下で水を透過
させ、こすったシ、機械的に曲げたシすると通常自然に
漏水が生じる。雨着類は落下による衝突圧力、風雨、折
り畳みやしわによって生じる水圧、例えば梱包ひ座るこ
とによって生じる水圧に耐えるものでなければならない
。 外衣は「通気性」のあるものが快適であると広く認識さ
れている。しかし、快適であるだめに空気が外衣を通過
する必要はない。発汗水が内側から外側に送られ、それ
によって外衣の裏が湿らずかつ自然の蒸発による清涼効
果が達成できるものであればよい。使用材料が水蒸気を
透過させる能力が大きければ大きいほど、雨着の快適度
は増す。 ここでは、「通気性」と内部の水蒸気を外部環境に運び
出す能力とが相互に検討されている。 層の水移動は色々な方法で達成できる。大量の湿気を移
動しなければならないときには吸上が最も普通である。 吸上材料は毛管作用を介して内部表面からそれが蒸発す
る外部表面へ液体水を移動させるのを促進するものであ
る。この材料は、吸上材料を通過する路を備えた連続気
孔を有する多孔質である。 若干の吸上材料は流路のくねりおよび全長によないが、
同時に、毛管作用によって外部表面から内部表面へ水を
容易に移送し、そのために雨着材料としては適切でない
ことを証明している。温暖気候で綿衣料が快適であるの
は水を外部表面に搬出して容易に蒸発させ、清涼感を与
えるかかる衣料の能力による。他の天然の吸上材料であ
る皮の快適さは吸上を介した通気性に負うものである。 本出願人に譲渡されているアメリカ合衆国特許第3,9
53,566号は液体の防水性と同時に水蒸気を搬出す
る透過性との2つの要求を満足させる多孔質膜を提供し
ている。雨着として、これらの膜は、通常、機械的保護
とスタイルを考慮して各種繊維材料にラミネートされて
いる。これらの膜は本来疎水性であり、実質的圧力ある
いはこすった9曲げたシしたときでさえ液体水の侵入に
抵抗する非常に小さな気孔を含む。しかしこれらの膜は
水蒸気を含む気体流の通過を容易にする。吸上材料とは
異なシ、通気性は外衣の内側または膜の内部表面の液体
水の蒸発によって達成される。蒸発した水は気体として
または水蒸気となって膜の気孔を通って外側に拡散する
。 しかし、このような外衣を着て激しい運動をすると、着
用者は多量に発汗し、汗の中の界面活性剤が次第に疎水
性膜に浸透し、内部表面を被覆し、外表面の自由エネル
ギーを低下させ、防水性を消失させ、吸上材料になる。 防水性を復元させるために、この外衣には表面活性汚染
物を除去するだめのクリーニングが必要とされた。実際
、このような外衣を商業的に広範囲に利用するにはこの
ことは大きな欠点となった。 防水性と通気性を備え、かつ雨着またはテントとしての
使用に特に適したラミネート材料は本出願人に譲渡され
たアメリカ合衆国特許第4,194,041号に開示さ
れている。特に、本明細書ではこの特許を説明に引用し
ている。この発明は、防水性外衣またはテント用として
、防水性、汗中の界面活性剤に対する抵抗性を持ち、し
かも汗を蒸発させ、水蒸気を運び出す積層材を提供して
いる。 該発明は少なくとも2層の組合せを含む。これらの層は
(1)水を容易に拡散、通過させ、しかも汗の中に現わ
れる界面活性剤および汚染物質の搬送を防止する連続し
た親水性内部層と(2)液体水の流れに抵抗し、かつ同
時に水蒸気を透過させ、更に、雨に暴露されても断熱性
を有する疎水性外部層からなる。このような材料から作
られた外衣は外部の水に対して永久的に防水性を有し、
外衣内側の水蒸気の部分的圧力が外側のそれを超える場
合に汗の蒸発を可能にする。 アメリカ合衆国特許第4,194,041号の発明に使
用された親水性層はそこで説明されたテスト法によって
1.000 gms/m ・24hra 、を超える、
好ましくは約2,000 gms/m ・24hr8.
を超える水蒸気透過率を有する。この層は汗の中の界面
活性剤の検出可能な透過を許さず、また2 5ps1g
までの静水圧で検出可能な液体水の流れを許さないのが
好ましい。 該発明に使用された疎水性層は、該特許中に説明された
テスト法により測定された数値で、1、00.Ogms
/m ・24hrs 、を超える、好ましくfl 2,
000 gms/m ・24hrs 、を超える水蒸気
透過率と、90°を超える前進水接触角を有し、かつ好
ましくは多孔質疎水性ポリマーで形成されている。 しかしながら、当業者は望ましくない種の効果的な分離
効率と同時に望ましい透過物の最高の透過率をもつ半透
膜を、雨着の使用およびその他種種の分離目的から捜し
つづけている。分離の実際において、透過物の透過率、
および分離効率は使用された膜によるのみでなく、分離
の条件によって変えられうる。分離領域において、環境
が変りやすい通気性雨着の使用の場合と同様に、可能な
かぎりの広範囲の条件にわたって水の最高透過率を有す
ることが望ましい。一般的に、アメリカ合衆国特許第4
,194,041号に記載された材料は疎水性層のみの
ものよ)も低い水蒸気透過率を有する。疎水性層単独の
ものと比較可能な水蒸気透過率を達成し、しかも使用さ
れた疎水性層の所望の保護を達成することが望ましい。 外衣材料の水蒸気を透過する能力が大きければ大きいほ
ど、その外衣の快適度は大きい。従って、当業者間では
想像しうるあらゆる条件を通して水蒸気の透過率を最高
にすることによって材料の快適度を最高にする絶えまな
い努力がなされている。 同様に、膜技術業界の熟練者は、分離の商業的利用のた
めに満足できる膜を開発すべく前進的な調和のとれた努
力に専念してきた(1983年、ビジネス・コミニケー
ションズーカンパニ・インコーホレーテッド(Bus玉
ness CommunicationaCompan
y、Incorporated ) ”メンツレインズ
・イン・七ノ臂し−ションズ・アンド・アズ・サポーツ
’ (Membranes In 5eparatio
ns and asSupports )、レデートテ
キスト第1巻参照)。 新しい膜の発展において、所望の透過物の可塑化能、選
択的半透過性、機械的強度および有効寿命は考慮される
べき判定基準である。当技術の多くは商業的利用を可能
にするために経済的に適当な条件で満足のいく可塑化能
を作シ出すことに焦点をあわせてきた。あらゆる膜分離
において、半透過性を有することが必要であシ、そのた
めに可塑化能が所望の透過物に対して十分高性能である
だけでなく、分離効率が所望の最終結果を達成するに十
分なものとなるように調整することが必要である。商業
的実用化のために、十分な可塑化能と選択性を有する膜
は実際の利用において取扱い、および使用に耐えうる十
分な強度を有するものでなければならない。同様に、妥
当な有効寿命をもつ膜を提供するに際し、多くの物理的
かつ化学的考察がなされなければならない。上記4条件
と経済性を配慮して当業者は前進的努力を続け、商業的
実用化に適する半透膜およびその製法を開発してきた。 以下余白透過物の可塑
化能を最高にするためには連続性を損うことなく膜厚を
最少にするのが望ましい。 この膜は層全体にわたる可能なかぎゃ最高の透過物拡散
率を有するものでなければならない。 所望の透過物が水である場合には、その材料の化学的成
分の親水性を最高にすること、およびポリマーの非晶質
を最高にすることによって膜の水溶性を改善するととが
望ましい。しかし、歴史的に、高い親水性をもつテリマ
ー膜に要求され2機械的強度を与えて、それを商業的に
有効なものにするのは困難であった。特に、高親水性ポ
リマーフィルムは弱く、かつ摩擦および/または屈曲あ
るいは内部から加えられる、特に水の膨潤による圧力に
よりて容易に破損または損傷を受けやすかった。そのた
めに、物理的特性の付随的劣化を伴−わないで膜の親水
性を向上させるニーズがある。 化学的安定性の要求は、薄い高親水性膜の十分な機械的
強度に対するニーズに加え、有効寿命に関するものとし
て考察されなければ凍らない。例えば、透過物として水
を用いた場合、水はあらゆる所に存在し、そのためにポ
リマーはその用途に要求される程度に加水分解に対して
耐えるものでなければならない。エーテルが良好な耐加
水分解性を提供することは周知である。層別用において
遭遇する各種態様の分解に対する低抗性と同様に、ポリ
マーが遭遇する系に対して不溶性であることが重要であ
り、さもなければ有効寿命は短かい。 そのポリマーが考察中の系に本質的に可溶性であるなら
ば、例えば高い親水性のポリマーが水性環境に暴される
場合には、不溶性は無限三次元網状構造にポリマーを架
橋することによってあらゆる系に導入されうる。上記4
つの考察が架橋されたポリマー全体に適用されなければ
ならない。例えば、ポリマー網状組織を全体的に架橋す
ることは、架橋密度が上昇するにつれて所望の透過物の
可塑化能を減少さ・せる。逆に、選択性は一般的に向上
する。また架橋に関与する官能基は利用分野にょシ要求
されているように分解に対して科学的に安定していなけ
ればならない(基礎ポリマーについての考察と同様に)
。 チオエーテルを形成するためにオレフィンにチオールを
付加することは当業界に周知の反応である。チオエーテ
ル官能価は酸素対応品の場合と同様に多くの点で化学的
安定性と親水性を与える。 炭素不飽和へのこのチイル(thiyl ”)基のホモ
リチック付加はラジカル連鎖移動機構により進み、そし
て、これは光化学的に誘導されることとして知られてい
る。例えば、1959年、ゴールド。 ニドウィン、ニス9.ヘンリー・ホルト・アンド・カン
ノやニー・インコーホレイテッド(Gould 。 Edwin S、 、 H@nry Ho1t and
CompanyIncorporated )の6メ
カニズA−7/ド・ストラフチャー・イン・オーガニッ
ク・ケミストリー”(Mechanism and 5
tructure ln OrganicChem1s
tr3F) 741 ff頁および1978年、ブロッ
ク、エリツク、アカデミツク・プレス、インコーポレー
テイド(Block 、 Er1e 、 Academ
ic Press 。 Incorporated)の”リアクションズ・オプ
・オルガノサルファー・コンパウンダ″(Reacti
onof Organomulfar Compoun
ds)、207ff頁参照0この化学反応はアメリカ合
衆国特許第3,662,023号、同第3,661,7
44号および同第3,708,413号に記載され、か
つ1977年、モルがン、マグツタ・アンド・ケトレイ
(Morgan 、 Magnotsand Ketl
ey)のポリマー・ケミストリ・エデツション(Pol
ymer Chernistry Edition)第
15巻1ジヤーナル・オブ・ポリマー・サイエンシス”
(Journal of Polymer 5cien
ces)、627〜645頁に一般的に記載されている
ように商業利用に供されている。この先行技術は、商業
的に実用化されている製法によシポリマー網状構造を硬
化させるためにチオール/エン化学を使用することにつ
いて開示している。例えば、アメリカ合衆国特許第3,
661,744号では、紫外線を利用している。 アメリカ合衆国特許第3.661,744号は、R −C=C−R6の構造をもつ末端基に少なくとも2個の
不飽和炭素−炭素結合を含有するポリエン、2以上のペ
ンダントまたは末端基−8H基を含有するポリチオール
成分、および光硬化率促進剤を含む光硬化液体ポリマー
化合物を開示している。この特許は、末端またはペンダ
ント−エンとチオール基との結合官能価が固体架橋生成
物を得るために4を超えなければならないことを記載し
ている。 この−エンとチオール成分には反応性内部不飽和がない
ことを開示している。この特許は、組成物中に存在する
上記の3成分を添加し、次いでこの混合物を化学線の光
に暴露することを含む固体ポリチオエーテルを製造する
方法を開示している。 アメリカ合衆国特許第2,392,294号は(a)末
端不飽和炭素原子を含有する炭化水素、および(b)脂
肪族メルカプタンからチオエーテルを直接製造するため
の紫外線の影響下における□光化学反応を開示している
。この不飽和炭化水素は枝分れ鎖、またはその置換誘導
体であってよく、脂肪族性の2以上の不飽和結合を含ん
でいるのが好ましい。 開示された特定不飽和炭化水素にはポリオレフィンおよ
びオレフィンポリマー、ペンタジェン−193%”ンタ
ジェンー1,4、ヘキサジエン−1,5、メfルビニル
アセチレン、ジビニルエーテル、ジアリルエーテル、ジ
アリルエーテル、アリルアルコール等が含まれている。 この特許は不飽和有機化合物中に脂肪族不飽和末端結合
を有することが望ましいことを開示している。この文献
の好ましいポリチオール成分は一般式H8(CH2)n
5Hのジメルカプタンを含む。このヂリメチレンジメル
カブタンは複数の不飽和結合を含有する脂肪族炭化水素
と反応させて高分子量のチオエーテルを製造できるもの
として開示されている。これらのジメルカプタンに使用
できる好ましい不飽和有機化合物はαおよびΩ位置(末
端位)に脂肪族性の不飽和結合を含有する不飽和化合物
を含む。この文献は、枝分れ鎖員化水素またはそのよう
な化合物が少なくとも1個、好ましくは2 ・個以上の
脂肪族性の不飽和結合を含むときにはその置換誘導体の
使用について、およびメルカプトの所望付加反応を開始
する最も効果的な光の波長が約3,200Xよヤニ、特
に2,900Xよシ下のスペクトルの範囲にあることを
教示している。 アメリカ合衆国特許第3,454.539号はおるポリ
メルカプタンとオレフィン含有エポキシドとの反応が高
官能ポリエポキシドを製造することを開示している。こ
の文献はポリメルカプタンとあるオレフィン含有エポキ
シドとの反応によってポリチオエポキシドを形成して該
エポキシドの性質を改善することを開示している。この
文献は、活性オレンイン基を有するメルカプタン基の過
剰活性が、反応中にエポキシド基を含まずに不溶性(架
橋)を与える場合が多いので、2よシ上の活性オレンイ
ン基を含有する化合物が該発明を実施するに適当である
ことを教示している。 アメリカ合衆国特許第3,466,336号はテリチオ
エーテルを製造するためのアセチレン化合物とH2Sと
の反応を開示している。開示された反応によって形成さ
れた3形態のポリチオエーテルはチオール末端基をもつ
ポリチオエーテルとビニル末端基をもつポリチオエーテ
ルを含む。三次元ポリマー網状構造を形成するためのポ
リマーと三官ン 能価または多官能価分子
との反応を開示している。 ビニルスルフィド末端基(SCH=CHR)をもつポリ
チオエーテルをトリおよび/lたはポリチオールと反応
させている。この文献は次反応を開示している。 →(三次元ポリマー網状構造) 1967年、チープス・ウオーリング、ジョン・ウイリ
イ・アンド・サンズ、インコーIレーテッド(Chev
es Walling 、 John Wlley &
5ons 。 Incorporated ) (= s、−ヨーク)
の1フリーφラジカルズ・イン・ンルーシ百ン”(Fr
eeRadlcals 1n 8o1ut1on )は
オレフィンへのチオール付加のための3つの機構につい
て記載する、主として、ポリマーを形成するためのラジ
カル連鎖反応について記載する一章を設けている。この
本は過酸化物と光が該反応を開始すること、およびアセ
トンが増感剤として作用し、かつ3,000^波長を超
える光が光開始剤として作用することを教示している。 ラジカル連鎖反応は明らかに妨げとなる官能基を含まな
い事実上いかなるオレフィンにも有用であることが教示
されている。例えば、次反応によって、オレフィンとジ
オールから形成されたポリマーが開示され、60,00
0の分子量が得られている。 H8(CH2) 4SH+CH2=CH−(OM2)
2− CH=CH2→ [8−(CH2)4−8(CH
2)、)−。 アメリカ合衆国特許第3,708,413号は硬化性が
あって高エネルギデンバードの存在下で固体、自立硬化
生成物を提供する高エネルギ硬化性組成物を開示してい
る。 アメリカ合衆国特許第3,592,798号は、安定、
三次元網状構造を形成するためのジアクリレート、ジア
レエート、等の多官能価有機試薬と結合する1分子当シ
3個以上のペンダ外または末端基をもつ液体ポリチオー
ル生成物の製法を開示している。液体ポリチオエーテル
生成物を製造するために使用される基礎ポリエン/ポリ
チオール付加反応についても開示されている。ポリエン
/ポリチオール付加反応を促進させるガンマ放射線の使
用が開示されている。 アメリカ合衆国特許第3,898,349号は(1)1
基をもつ約2〜98◆−重讐η噛すチオールを含む組成
物から製造されたペイントビヒクルを開示しており、そ
こにおいて、(a)ポリエン中の1分子当りの反応性不
飽和炭素−炭素結合と(b)ポリエン中の1分子当シの
チオール基との全結合官能価は4よりも大きく、該組成
物は2,000〜7,0OOXの波長の電磁線または高
エネルギ電離線のようなラジカル発生器の存在下で、周
囲条件で硬化するαが好ましい。ラジカル発生器が電磁
線である場合には、該組成物の0.0005〜50重量
%の範囲の硬化促進剤がポリエン/ポリチオール組成物
に添加される。着色されて得られたビヒクルは無溶剤塗
料として使用できる、または不活性有機溶剤と共に、あ
るいは水溶性もしくは水分散塗料として使用できる。 市販のポリチオールとIリエンおよび/またはそれらの
ノ92ケージは本発明所望の最終親水性フィルムの化学
的組成物として上記したニーズに合致しない。特に、そ
れらは十分な親水性をもたず、また加水分解安定性がな
い。市販のチオールは、公知の加水分解感応性官能基、
例えばエステル、ウレタンおよびウレアのような官能基
から所望のポリマー主鎖に導入されるチオール官能基を
有する。同様に、市販のチオール/エン系の多くが本質
的に加水分解不安定性エステル官能基を有するアクリレ
ート系と共に使用される。 〔発明が解決しようとする問題点〕 本発明は防水性材料および他の膜分離法に使用される半
透膜の改良に関する。本発明は、低分子量極性分子の改
良された可凰化能、加水分解安定性、受は入れられる物
理的特性、および改良された変色性を有する材料を提供
する。 以下余白 〔問題を解決するだめの手段〕 本発明の複合半透膜は、 (a) 10,000 gms/m ・24 hrs
、を超える、好ましくは約100,000 gms/m
2.24 hra。 の極性分子蒸気透過率を有し、かつ90°を超える前進
極性液体接触角を有する微多孔質疎水性材料の軟質フィ
ルム層、および (b) 該疎水性材料層の表面部にある範囲まで浸透
した連続、架橋非晶質親水性材料層を含んでなる。この
親水性材料層は、該微多孔質疎水性材料の構造体中に適
切に位置付けられているときに、該疎水性材料単独の極
性蒸気透過率と比較できる、またはそれを超える極性蒸
気透過率を全体として有し、かつ期待された使用温度よ
りもかなり低いガラス転移温度を有する複合膜を提供し
、かつ架橋ポリマー主鎖に沿って加水分解感応性官能基
を導入しない。 上記複合膜は該層の親水性部分が最高の親水性となるの
を可能にするのに十分な強度を持つ。引裂、屈曲および
摩耗抵抗のような複合物の物理的性質状多孔疎水性材料
層に多量に含浸された親水性材料層をもつ、多孔質疎水
性マトリックスによりて実質的に与えられる。層全体の
物理的特性要求が実質的に疎水性材料フィルムによりて
与えられるのに対し、半透過性親水性層の化学的要求は
物理的特性の考慮による通常の妥協を伴わずに与えられ
る・ 以下余白本発明は、
更に親水性材料層として役立つ、次のラジカル連鎖延長
反応生成物からなる事実上無実の固体ポリエーテルポリ
チオエーテルを提供する。 (&)次式の末端不飽和ポリエン R−C(CH2)rnCH=CH21,。 (b) 次式のIリチオール成分 R′ R−[(OM2)nCHCH2−8H]y。 〔但し、上記(a)および(b)において、m=0また
は1、x≧2.n=0または1.R’=HまたはOH。 y≧2.少なくとも1個のRが好ましくは約600〜約
1,5θOの範囲の分子量を有するポリオキシエチレン
であり、他のBが加水分解感応性官能基および他の炭素
−炭素不飽和またはチオール官能基を含まない多価有機
成分であってよい〕(c)ラジカル開始剤、および (d) 適当なエネルギ源。 各Rの特定例は、イソシアヌレート環、ポリオキシプロ
ピレン、ポリ(テトラメチレンオキシド)、ペンタエリ
トリトール、シリケート、ジエチルエーテルおよびグリ
セロールを含む。しかし、これらに限定されない。 親水性材料層として特に有用である、事実上無臭の固体
ポリエーテルポリチオエーテルは次のラジカル連鎖延長
反応生成物からなる。 (a) 次式の、好ましくは約600〜約1,500
の範囲の分子量をもつ末端不飽和ポリエーテルポリエン
; R−(O−CH2CH2−0−(CH2)mCH=CH
2)!。 (b) 次式の、好ましくは約600〜約1,500
の範囲の分子量をもつポリエーテルポリチオールR−(
O−CH2CH2−0−CH=CH2H2−8H)y。 〔但し、上記(a)および(b)において、m=0また
は1、R=ポリオキシエチレン、X≧2.7≧2〕(c
) ラジカル開始剤、および (d) 適当なエネルギ源。 ポリエンへのポリチオールのラジカル付加は加水分解安
定性ポリチオエーテル官能基の鎖を延長させる; R’8・十R’CH= CH2−R’S−CH=CH2
1(ff) R’5CH2CHR’ 十R’ SH−R’5CH20
H2R’ + R8・FRは、励起されたときの芳香族
ケトンのようなラジカル源、Fビはチオールから水素を
抽出してポリエンへのポリチオールの連鎖移動付加を開
始させる。種■は上記ポリチオール、種■は上記ポリエ
ンである。 種■は上記親水性材料層として本発明に有用な所望の固
体ポリエーテルポリチオエーテルである。 このポリエーテルポリチオエーテルは高親水性の実質的
に全体的に非晶質のポリマー系で、加水分解安定、不溶
かつ低変色である。 各R′がポリオキシエチレンであるのが好ましいが、満
足なポリチオエーテルは上記反応から得られる。この場
合、ポリエンまたはポリチオエーテル成分(両方共でな
い)は、本発明を実施するために他の成分が親水性材料
層に最低の親水性を与えるに足シる親水性を有する限シ
、ポリオキシエチレン主鎖または他の同様の親水性官能
価を含まない。例えば、ポリオキシエチレンによりてポ
リマー全体に与えられた親水性はポリオキシエチレンが
約43重量%を超えるポリマー、好ましくは約66重量
%を超える、最も好ましくは約83重量%を超えるポリ
マーであるときに適当であることが知見されている。 適当な非親水性ポリエンは最終膜に要求されている他の
特性を損わないものである。例えば、トリアリルイソシ
アヌレート、ペンタエリトリトール、トリアリルエーテ
ル、ブタジェン、および−二ン末端基をもつポリオキシ
プロピレンおよびポリ(テトラメチレンオキシド)があ
る。しかし、これらに限定されない。 適当な非親水性ポリチオールは、同様に、最終膜の他の
要求特性を弱めないものである。限定されないが、例え
ば、チオール末端基をもつポリオキシプロピレンおよび
ポリ(テトラメチレンオキシド)、ペンタエリトリオー
ルトリス(γ−メルカグトグロビル)エーテル、2.2
’−ジメルヵグトジエチルエーテル、グリセロールビス
(γ−メルカプトグロビル)エーテル、およびトリス(
2−メルカプトエトキシエチル)イソシアヌレート、ト
リス(2−メルカプトエチル)イソシアヌレ−、ト。 メルカプタンは商業的に望ましくない低分子貴様を作る
独自の臭を持つことが認められている。 同様に、ポリオキシエチレン(または同様の親水性主鎖
)が約43重量%を超える、好ましくは約66重量%を
超える、最も好ましくは約83重量チを超える最終親水
性層であるポリマー網状構造が本発明を実行可能なもの
にするであろう。限定されないが、例えば、ポリオキシ
エチレンポリチオールとポリオキシエチレンポリエポキ
シドとの反応、または同様のポリオキシエチレンポリエ
ポキシド単独の光開始陽イオン重合から形成された網状
構造である。 本発明は、また、事実上無臭の固体ポリエーテルポリチ
オエーテルを得るために役立つ化学線硬化性組成物を提
供する。このポリエーテルポリチオエーテルは高親水性
の、実質的に全体が非晶質のポリマー系でありて、加水
分解安定性、不溶性および低変色である。上記組成物は
次からなる。 (a) 次式の末端不飽和ポリエン R−((CH2)mCH=CH2)、 。 (b) 次式のポリチオール成分 R′ R−[(OM2)nCHCH2−8H)y。 〔但し、上記(a)および(b)において、m=oまた
は1、x≧2.n=0または1.R’=HまたはOH。 y≧2.少なくとも1個のRは好ましくは約600〜約
1,500の範囲の分子量をもつポリエチレンであり、
他のRは加水分解感応性官能基および他の炭素−炭素不
飽和またはチオール官能基を含まない多価成分でよい。 他の適当な各Rとしては上記のものがある〕および (C) ラジカル開始剤。 本発明による事実上無臭の固体ポリエーテルポリチオエ
ーテルを得るに有用な特定化学線硬化性組成物は次のも
のを含む。 (a) 次式の、好ましくは約600〜約1,500
の範囲の分子量をもつ末端不飽和ポリエーテルポリエン R−(O−CH2CH2−0−(CH2)mCH=CH
2)x。 〔但し、m=0または1.R=ポリオキシエチレン、X
≧2〕 (b) 次式の好ましくは約600〜約1,500の
範囲の分子量をもつポリエーテルポリチオール成分 OH R−(O−CH2CH2−0−CH2CH2H2−8H
)F 。 〔但し、y≧2、R=ポリオキシエチレン〕および (c)ラジカル開始剤。 硬化に際して、上記組成物は、Xとyの総計が4以上で
あるときに硬化固体ポリエーテルポリチオエーテル親水
性層になる。架橋は、Xとyの総計が4′t−超えると
きに行なわれる。Xとyの総計が大きければ、それだけ
親水性ポリエーテルポリチオエーテルの架橋密度が高く
なる・ 本発明は1.また、次の工程の軟質複合半透膜を形成す
る方法を提供する。 (a)10,000gm+s/m”24hrs、、好ま
しくは100,0001mg/P!2・24 hrs、
を超える水蒸気X!IS率と900を超えると前進極性
液体接触角とを有する微多孔質疎水性材料の軟質層を形
成し、(b) 上記のような流動化学線硬化液体組成
物をキャストして薄く、かつ連続した層を直接微多孔質
疎水性材料層上に形成し、液体組成物の流動機構は、十
分な液圧を与えて液体組成物の微多孔質疎水性材料層へ
の浸透を制御するようなものであり、 (c) 続いて、その場所で急速に親水性材料層全硬
化して微多孔質疎水性フィルム構造の孔にある程度まで
含浸された連続親水性材料層を形成し、続いて、疎水性
材料層の少なくとも一面金被覆し、親水性の、しかも加
水分解不感応性のチオエーテル官能価を放射線硬化して
最終親水性材料フィルムとし、この複合半透膜親水性材
料層が疎水性材料層単独のそれを超えるまたはそれに近
い水蒸気透過率を有するものであって、上記硬化された
親水性材料層が該疎水性材料層の孔構造の少なくとも一
面内に入りこみ、それによって親水性材料層を疎水性材
料層に機械的に取付ける。 本発明によれば、軟質の、複合半透膜は微多孔質疎水性
材料の軟質層と該疎水性材料層の多孔質構造の少なくと
も一面に浸透した連続親水性材料層とを含むものである
。外部の繊維層が美感と加えられた物理的特性から雨着
に使用される場合には、親水性材料層は一般的に内部層
であり、疎水性材料層は親水性材料層に対して外方に配
設されている。 便宜上、以下、雨着用として、水溶液から水蒸気を分離
する本発明の半透膜の用途に関して説明する。 自明のように、本発明の半透膜は、蒸留、廃棄物濃縮、
くえん酸ジュースまたは生物学系の濃縮、または透析に
必要とされるような、または低分子量の極性分子の除去
により液体を濃縮することが望まれる、および/または
低分子貴様の除去および/または収集が望まれるような
、溶液から低分子量極性分子を選択的に分離する他の用
途に使用可能でおる。 微多孔質疎水性材料は10.000 gms/rn・2
4hrg s好ましくは100,000 gms/m2
・24 hrs 。 を超える水蒸気透過率と90°を超える前進水接触角と
を有する。この疎水性材料層は気体を容易に透過させる
。微多孔質疎水性材料層は柔軟で、全隣造に要求されて
いる機械的強度を与えるに足りる物理的強度を構造全体
に亘って有する。この微多孔質層の厚みは少なくとも最
終複合膜の全体厚として望まれる厚さでなければならな
い。多くの用途に対して、との微多孔質材料は所望の連
続した親水性材料層よりも厚いのがよい。この微多孔質
層は、一般的に、約10ミクロンないし約125ミクロ
ン、好ましくは約25ミクロンないし約75ミクロンの
厚みを有する。 ここで使用される「疎水性」は、水がその材料の上に広
がらず、その多孔質構造内に吸込まれないことを意味す
る。高疎水性材料層の表面に置いた水滴は90°よりも
大きい前進水接触角でほぼ円形ビードの形で残るであろ
う。内部親水性材料層から蒸発または脱着する水蒸気は
、気体のように、疎水性層の孔から外部環境へ自由に流
れたり、拡散したりする。 外部の相対湿度が100%であるよう々降雨条件下では
、外衣の内側の温度が外側よりも高く、内側によシ高い
圧力が生じるときに蒸気圧差が生じる。このために、親
水性材料層の外側に絶縁層を設けるのが望ましい。これ
は身体熱により生じる熱勾配を急勾配にさせ、蒸気圧差
を増大させ、そのようにして水蒸気透過率を上昇させる
。外衣の内側表面があまりKも冷たいと、汗水は冷たい
表面上で凝縮し、衣服およびその中の人間を湿らせる。 更に、外衣の外側被覆部が疎水性でないと、雨で湿めり
、親水性層を冷却させ、汗が凝縮し、衣服および人間を
湿めらせることになる。 外部層にとって、雨に湿り、熱絶縁特性のほとんどが消
失することは望ましくない。従って、外部層が疎水性と
防水性の両方をもっているのが好ましい。この層は、熱
絶縁性を保持し、かつ高速風雨、および/または機械的
屈曲および摩擦を受けても湿らないようにするために1
72 kN/m2を超える水圧で防水性“があるのが好
ましい。 雨着用として、通常、複合半透膜の内側面は連続親水性
材料層である。この親水性材料層は、微多孔質疎水性材
料の孔の中に適当に位置づけられている場合に、微多孔
質疎水性材料単独のそれと比較可能なまたは超える水蒸
気透過率を全体として複合半透膜に与える。複合半透膜
によって与えられるこの高い水分子可塑化能は極めて驚
くべき予期されないことである。このことは、更に付加
的分離技術が、微多孔質疎水性材料単独のものによるの
ではなく、複合半透膜によって与えられることに意義が
あり価値がある。しかも、親水性層の付加によって必要
とされる付加的移動現象にもかかわらず水蒸気透過率の
付随的減少はない。雨着用として、親水性層は、疎水性
層内に存在するかもしれない、疎水性層の防水性を低下
させるがディオイルのような表面張力低下剤の通過に対
して遮断壁を形成する。 「親水性」は相対的用語であり、材料のいくつかの異性
質に関して使用されてきている。例えば次の材料が含ま
れる。 (1)浸漬されたときの、実質量の水を吸収するもの、 (2)大気から蒸気を吸水するもの、 (3)水と接触したときに容易に湿り込む多孔質のもの
、 (4)水と接触したときに水をその構造内に吸収するも
の、 (5)水で容易に表面が湿るもの、 (6)水蒸気に対して透過性のあるもの・本発明に関し
て使用される「親水性」は暴露される水蒸気圧と急速に
平衡になり、かつそれ自体に高い水溶性を有する材料に
ついて使用する。 「親水性材料層」の用語は、使用温度がポリマーのガラ
ス転移より上である、緻密、非晶質ポリマーの連続層に
限定して使用されている。「緻密」の語は親水性材料層
において顕微鏡的寸法の意図的な孔がなく、あらゆる空
間が高分子連鎖のセグメント間で単に自由空間となって
いる場合に使用される。 親水性層は多量の水を、層を横ぎる水蒸気の部分的圧力
差によって働らく拡散機構によって該フィルムから移送
する。この親水性材料の連続層が、層の一側(内側)上
に実質的に水蒸気を含む空気と他側(外側)上に水蒸気
を含1ない空気に暴される場合、高濃度の水蒸気に暴露
された層の側は水分子を吸収または溶解し、この水分子
は拡散して層を通過し、次いで暴露側面上で蒸発または
脱着され水蒸気を低濃度にする。このように、水蒸気は
分子単位で緻密、親水性フィルムを効果的に透過する。 本発明の親水性材料は水と他の低分子量極性分子を選択
的に吸収し、移送するものであって、一般的に、界面活
性剤および非極性または高分子景極性有機物質を吸収、
移送するものではない。また、酸素、空気および窒素の
ような気体を静水圧下で通過させるものではない、tた
、本発明の親水性材料は水を含む液体の水圧流に抵抗す
る。この連続、親水性層は独自の溶解/拡散機構により
水移送を行彦う。この層は毛管作用または吸上により水
を移送するものでない。水分子は、他の水分子と一緒に
移送されるとは考えられておらず、個々の分子が単独で
移送される。複合した親水性材料フィルム層と疎水性材
料フィルム層とからなる本発明は多孔質疎水性材料単独
のものと比較可能な水蒸気透過率を全体として有する膜
を提供する。実際に、支持体として使用されるいかなる
繊維材料と組合わせても、この複合半透膜は、支持体と
して使用される繊維材料の水蒸気透過率よりも一般的に
、さほど低くない水蒸気透過率を有する有用な防水性シ
ートを形成する。 効果的な親水性材料層は無限、三次元ポリオキシエチレ
ンポリチオエーテル網状構造の形成によシ達成されてい
る。親水性は網状構造の主鎖に沿って親水性官能基、−
0−CH2CH2−0−、またはOH、+ −0−CH2CH2H2−8−を導入することから得ら
れる。 ポリチオエーテル網状構造は、主鎖において望まれてい
る親水性官能基が硬化されて加水分解安定性および親水
性官能基となるような機構を有する。 好ましいポリエチレンポリチオエーテル網状構造はポリ
オキシエチレンポリエンおよびポリオキシエチレンポリ
チオールのラジカル連鎖延長反応生成物でありて、この
反応は光開始剤を介してUV線の存在下で開始する・ 適切な末端不飽和ポリエン成分は市販のポリオキシエチ
レンおよびアリルハリドまたはアリルアルコールのいず
れかから周知のウィリアムソン(Wi l 1 iam
son )エーテル合成法または他の有機合成法によっ
て製造可能である。この方法は次式のアリルエーテル構
造を生じる。 R−(O−CH2CH2−0−C1(2CI(=CH2
)!〔但し、X≧2、R=Jリオキシエチレン〕更に適
切々末端不飽和ポリエンは次式の構造をもつビニルエー
テル合成ルートによって得られうる。 R−(O−CH2CH2−0−0M=CH2)X〔但し
、X≧2.R=ポリオキシエチレン〕好ましい?リエン
成分は限定されないが、分子量はぼ1,000の三官能
価ポリオキシエチレンのアリルエーテルである。 適当なポリチオール成分はアメリカ合衆国特許第3,2
58,495号および同第3,278,496号に記載
の技術によって製造できる。ここで使用される所望のポ
リチオールは次式を含む。 H R−(O−CH2CH2−0−CH2CH2H2−8H
)。 〔但し、y≧2.R=ポリオキシエチレン〕好ましいポ
リチオール成分は、限定されないが、はfil、000
0分子量の三官能価ポリオキシエチレンの上記のチオー
ルを末端基にもつ構造である。 適当な光開始剤は周知であり、限定されないが、単独ま
たは組合せで、ベンゾフェノン、アセトフェノン、ジペ
ンゾスベロン、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニル
ケトン、ベンゾインイソプロピルエーテルを含む。 本発明において、好ましい光開始剤はベンゾフェノンお
よび1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンであ
る。 ここで、好ましいエネルギ源は市販の紫外線源によって
与えられるものである。 所望の無限三次元ポリオキシエチレンポリチオエーテル
網状構造を得るにはポリオキシエチレンポリエンおよび
ポリオキシエチレンポリチオールが総計で4より大きい
官能価を有するものでなければならない。一般的に、ポ
リチオールとポリエンの比が当量でほぼ1:1であるの
が好ましい。 以下余白 ポリチオールとポリエンとを組合せた総量に基づいて使
用される光開始剤の量は約0.01%〜約10チ、好ま
しくは0.5〜2%である。勿論、当業界の普通の熟練
者には自明であるが、光開始剤のレベルは反応速度を変
化させることによシ変えうるし、また最終特性に影響す
る。 延伸膨張した微多孔質ポリテトラフルオロエチレンフィ
ルムは、優れたキャスティング表面であり、該表面上に
は非常に薄い、即ち約3ミクロン以上の極めて連続性の
あるコートがキャストされうろことが知られている。多
孔質マトリックスへの浸透は工業的に制御可能でちゃ、
半透膜に要求されている柔軟性を与え、所望の可塑化能
と分離効率を達成し、ポリテトラフルオロエチレンフィ
ルムは複合材料として所望される十分な強度と物理的特
性を有する。 本発明によれば、親水性材料層はその一面上の延伸膨張
したPTFE疎水性材料層の多孔質構造へ強く浸透し、
その結果、硬化されて親水性材料層が疎水性材料層へ機
械的に固着されるのが好ましい。このように、親水性材
料層を疎水性材料層へ固定し、かつ疎水性材料層の多孔
質構造内に位置づけることによって、親水性材料層の親
水性は、使用上要求される物理的特性の付随的劣化を伴
わずに親水性層の化学的性質を調整することにより首尾
よく最高にできることは知見されている。 第6図に示されているように上記固定は、公知量の流動
性液状の親水性組成物45を軟質微多孔質疎水性材料層
4に直接小出ししてまたは計量して送ることに・よって
行なわれ、次に一般的にニラ7’F+ 740*42に
よって与えられる十分な水圧によって親水性組成物は疎
水性材料層の多孔質構造に強く浸透し、それによって親
水性組成物を疎水性材料層の一表面内に含浸させる。 ポリエン、ポリチオール、および光開始剤の反応性液体
組成物45の粘度は水圧を加える地点で約100 cp
s 〜4,000 cps、好ましくは約200epa
〜1.500 cpsである。好ましくは、必須ではな
いが、この組成物は室温で液状でらる〇第5図の親水性
材料層6の疎水性材料層4への浸透深さ%(dpχ′!
、親水性材料層の疎水性材料層への浸透厚(tp)と親
水性材料層6の全体厚(T)との比を100倍すること
によって計算される。即ち、dp =”X 100であ
る。浸透の望ましい深さは約75チを超えるものであ1
.100%が最適である。 上記固着はキャスティングの後(第6図)に好ましくは
、従来法による中圧水銀ランプから紫外線44を使って
、連続的に含浸された親水性組成物を硬化させて確実に
される。化学線以外の方法、またはラジカルを発生させ
るために使用されうる他の方法が使用可能である。しか
し、疎水性層の付随的劣化を伴う放射線を除く。 親水性材料層を疎水性材料層のマトリックスへ固是する
ことは膜に対するニーズを満して、物理的強度、柔軟性
、耐摩耗性、耐引裂性のごとき用途によって要求される
物理的特性をもたせる。この固定は高い透水性、゛緻密
な非晶質ポリマーの化学的性質を大幅に調整して、最終
フィルムの物理的特性と取扱適性を損うことなく最高の
可塑化能を与える。 複合体としてよりも2層の「ラミネート」として機能す
る本発明の親水性材料層と疎水性材料層がなければ複合
構造の上記結果は得られない。水によって膨潤したとき
の高親水性材料の非浸透層は使用条件により、または単
に水に暴す場合には緊張し、亀裂し、そして崩壊する。 最終用途または2層の「ラミネート」に適した物理的強
度をもつ親水性材料は上記微多孔質疎水性層の水蒸気移
動に比較して膜全体の水蒸気移動を大きく低下させる。 本発明によシ製造される複合半透膜は数々の望ましい特
性を有する。最も明白なことは連続緻密フィルムの高い
水蒸気透過率である。これは好ましい親水性層において
親水性官能基、特に、−(O−CH2CH2−)n+ を最大限に含むこと、また好ましいポリチオエーテルに
おいて H ■ 0−CH2C)ICH2−8−CH2CH2CH2−0
−を含むことに帰因する。 上記半透膜の親水性部分の好ましい態様に対して、ここ
で使用される化学物質の官能部分はポリエーテルまたは
ポリチオエーテルの性質をもつように設計され、特に加
水分解に対して極めて化学的に安定している。更に好ま
しい半透膜は変色せずかつ不溶性である。また、最終硬
化親水性材料層の最高の親水性は、硬化反応で形成され
る無限三次元網状構造によって全体に非晶質な性質にロ
ックされたポリマー、および最終複合半透膜の使用温度
よシ低いガラス転移をもつ基礎ポリマーによりて達成さ
れる。ここで使用される「非晶質」は明確な形も構造も
もたない非結晶性の高分子に関する。 本発明の複合半透膜は親水性化学物質と微多孔質疎水性
材料層によって創出され、要求される可塑化能と要求さ
れる分離効率を有する。当業界において周知であるよう
に、連続緻密非晶質ポリマー網状構造の架橋密度はこれ
らの特性を発揮する。 架橋密度が高ければ、一般的に、水蒸気透過率はそれだ
け低く、分離能力はそれだけ大きくなる。 本発明の範囲で、これらのパラメータは分子レベル上の
架橋によってのみならず、顕微鋺レベル上の疎水性材料
層の多孔質構造によっても制御されると考えられている
。多孔質構造が緊密で小さければ小さいほど、親水性材
料層の膨潤は小さくなり、これに付随して水蒸気透過率
は低下し、分離能力は向上する。 説明の便宜から、上記説明は雨着用として、水溶液から
水蒸気を分離する場合に限られている。 しかし、親水性材料層は限定されないが、アルコール、
硫化水素、メルカプタン、カルボン酸、無機酸、クロロ
ホルムおよびアルデヒド等水素結合するための水素を提
供できる十分に低い分子量の分子を迅速に移送すること
に注意すべきである。 更に、本発明の複合膜は2つの分離機構を提供する。即
ち、微多孔質層によるものと連続緻密非晶質4リマ一層
によるものであシ、これが上記した数々の分離作用を可
能とするので可塑化能が複合膜のいずれの方向において
も達成され、それによりて用途によって最も望まれるよ
うに分離順序を変える。 本発明の実施には、限定されないが、ポリ(ビニルクロ
リド)、ポリウレタン、ポリプロピレン、ポリカーブネ
ート、ポリスチレン、?リエチレン、ポリアミドの凝固
、伸張、発泡、エツチング、相分離から作られるような
他の微多孔質疎水性構造または上記したような疎水性要
求を満すいかなる方法およびポリマーも使用できる。延
伸膨張した微多孔質ポリテトラフルオロエチレンが好ま
しい。 同様に、この発明の実施には、ポリ(ビニルアルコール
)、ホモポリマー、およびメタクリル酸とアクリル酸の
コポリマー、プリアクリルアミド、ポリ(ビニルピリド
ン)、ポリ(n−ビニルピロリドン)、ポリ(無水マレ
イン酸)のような、本明細書で検討した要求に合致する
他の親水性材料を使用できる。 〔実施例〕 下記の実施例は本発明を具体化し、本発明を実施する最
良の態様を含む。しかし、ここに挙げた実施例は単に説
明のためであシ、本発明はこれに限定されるものでない
。 水蒸気透過率(MVTR)テストの詳細は下記の通りで
ある。本明細書では、MVTRを測定するために4つの
基本的方法が用いられている。下記の2つのASTM法
と2つの他の方法である。この試験方法における各態様
は異なる条件をシュミレートし、本発明の複合半透過膜
の利益をよシ良く理解させるものである。各方法間の調
和は考慮されるべきでない。 1、湿式変性乾燥剤法(MDM) 第1図は、本明細書で湿式MDMとして記載する方法に
よってMVTRを決定するためのテスト装置を示す。こ
の方法は液体水と接触する防水性材料に適切である。本
発明の特許請求の範囲に記載されたMVTR値はこの方
法によって決定されている。 この方法において、はぼ70ゴの酢酸カリウムと蒸留水
との飽和塩溶液12を内側口径6.5 cmの4.5オ
ンス・ポリプロピレンカップ10に入れた。 5.5秒のガーレイ数、バブルポイント26.8psi
g。 厚み25マイクロメーター、および重さ12gm5/m
2をもつ延伸膨張PTFE膜8(これはエルクトン・メ
リーランド所在のダブル・エル・ボア・アンド・アソシ
エーツ、インコーlレーテ、ド(W、L、Gore &
As5oeial@s、 Incorporat@d
)の商品指定PN1030ONAを利用できる)をカッ
プのリップにヒートシールして該塩溶液を含有する、教
示された漏れ止め微多孔質遮断壁を作った。テストのた
めにこの膜を6インチ(約15.3m)直径のエンツロ
イダリー環14の中に置き、水16の表面上に浮かして
その親水性面6を水と直接接触させた。この水槽組立体
を温度制御のために被覆し、穏やかにかきまぜてテスト
水を動かした。このカップ組立体の制御された環境を浴
槽の水の上の唄周されたヘッドスペースから整えた。装
置全体を温度制御室と水循環槽を利用して23℃±0.
1℃に調整した。この膜を15分間水で平衡にした後、
は111/1,000 gm までカップ組立体を秤量
し、次に、第1図に示されたように、浮遊試料の中央上
に逆さの状態にして置いたO 水の移送は水16と第1図に矢印で示す方向へ拡散によ
って水可塑化能を与える飽和溶液との間の駆動力によっ
て、行なった。この試料を15分間テストし、次にカッ
プ組立体を除去して再び1/1,000gm内で秤量し
た。 この試料のMVTRをカップ組立体の重量増加から計算
し、24時間当シの試料表面積(m2)に対する水(g
m)の量で表わした。 2、乾式変性乾燥剤法(MDM) 本明細書において乾式MDMによfi Ml/TRを決
定するだめのテスト装置は第2図に示されている。 この方法は、複合膜と液体との直接接触ではなく、試料
に高い相対湿度を接触させる。 上記と同じメーカーの商品指定PNI030ONAを6
インチ(約15.3crn)のエンブロイダリー環14
に設置し、水16の表面上に浮かした。複合半透膜2を
3インチ(約7.63 )直径のエンプロイダリー環1
8に、浮遊するPTFE膜の表面上に親水性面6が配向
するように取付けた。 テストを行ない、湿式原意の場合と同様にカップ組立体
の重量増加によってMvTRを計算した。 3、 ASTM IW 96−80 BW倒立水水沫
3図は、倒立水沫として下記する方法にょシMVTRを
決定するためのテスト組立体を示す。この方法は材料の
透水性に関するASTMXASTM EW96−80B
Wに詳述されている。 試料をトラングーアルバー) (Thvlng−Alb
art)蒸気圧耐力、ノ10(このテスト法のために製
造され、かつ高さ1インチ(2,54,)の蒸留水30
が満たされている)にフラング26で固定し、とのカッ
プの内側方向に親水性材料面6を取付けた。次に、カッ
プ組立体全体を1 / 100 gmまで秤量し、逆に
して、上記ダブル・エル・ボア・アンド・7ソシエーツ
、インコーホレーテッドによる市販の制御空気流水蒸気
テスト室2゜(Controlled Alr Flo
w Wat@r Vapor TsmtChamber
)内のカップを入れるだめの開口のりツブ22の上に置
いた。 室20の自由流れ空気速度24を500 FPM±50
FPMとし、試料から2インチ(約5 crn)およ
び該流路の他の表面から少なくとも2インチ(約5 c
rn )を測定した。この室全体を温度、23℃±1℃
と相対湿度、50チ±2に環境制御した部屋に置いて、
表示されている方向へ駆動力を与えた。 この試料を2時間テストし、その後、カップ組立体を取
りはずして、再び1 / 100 gm内で秤量した。 試料のMVTRをカップ組立体の減少重量から計算し、
かつ24時間自りの試料表面積(m2)に対する水(g
m−)で表わした。 4、 ASTM EW 96−80 B直立水沫第4
図は、ここに直立宗法として記載され、物質の透水性に
関するASTM yi 96−80Bに詳述されている
手順によ#)MVTRを決定するためのテスト組立体を
示す。 試料2は倒立水沫と同様にして取付けた・即ちカップ1
0を蒸留水30で満し、水30の表面と複合半透膜試料
2との間に0.75インチ(約169m)の空気ギヤラ
グ28を設けた。カップ組立体をほぼ1/100gmま
で秤量して、上記と同様な制御空気流テスト室20のリ
ップに直立に置いた。 試料の水蒸気は第4図に示した方向へ移動し、この状態
で、流れない空気ギャップ28によってこノ移動を評価
MVTR上限1.000 gms/m’ 24hrmま
で制限した。この試料を24時間テス°トし、カップ組
立体を除去して再び1 / 100 gmで秤量した。 MVTRをカップ組立体の減少重量から計算し、24時
間当シの試料表面積(m2)に対する水(gm)で表わ
した。 一般的に、本発明の複合半透膜を製造する方法は、第6
図に示されているように、特定ポリエンとポリチオール
とからなる複合体の親水性層を光開始剤を用いて形成す
る液体組成物45を計量してディスペンサ38(グラビ
アロー2でよい)カらゴムローラ400表面上に流し、
そこから疎水性多孔質固体層4の表面に図示した矢印方
向へ移動させて所望の厚さの液体層を形成した。ニップ
ローラ40と42との間に生じる水圧がこの液体を疎水
性材料層4の孔に押圧する。液体組成物45が浸透した
疎水性材料層4をハウジング44へ運び、液体組成物の
表面をラング50で放射し、液体組成物を硬化させて固
体連続親水性材料層とした。このようにして形成された
複合半透膜2は第5図に詳細に示されているように厚み
(T)を有し、疎水性材料膜4に浸透厚(tp)tで浸
透した親水性材料層を有することを特徴としていた。 第6A図は、好ましくは、3チのH2O2を含む水の浴
54に案内されである残留臭が実質的に除去され、続い
て公知法によシ乾燥される(図示せず)完成した複合半
透膜2を示す。 実施例1 クイリアムスンエーテル手法によってポリエンの合成を
行った。この反応は11の4つのネックのついた攪拌器
、窒素パージ、凝縮器、添加漏斗、熱電対を具備した水
ジヤケツト付反応がまを用いて行った。46.8 gm
s (1,17当量)の工業銘柄フレークのNaOHを
反応がtK入れ、続いて平均官能価3、分子量はぼ1,
000のポリオキシエチレン3001ms(O,90当
量)を完全に添加した。 全反応組立体を窒素で簡単にA−ジし、次に、試薬を攪
拌してほぼ室温で1時間反応させた。そのようにして得
たナトリウムアルコキシドに、添加漏斗によって89.
51m5(1,17当量)のアリルクロリドを加え、他
方、このアリルクロリドの添加量を制御することによっ
て反応温度を28℃より小さく維持し、そしてジャケッ
ト付かまを冷却した。アリルクロリドを添加した後、1
7時間この反応吻を攪拌して28℃未満に温度を維持し
て窒素ブランケットとし九〇 このアリルクロリドを反応がまから真空ストリ、ピング
によって精製し、ポリエン生成物を沈殿固体からデカン
トし、続いて濾過し、残留固体を除去した。得られたポ
リエン生成物をCNMRによって分析した。ポリオール
ヒドロキシ官能部分のアリルエーテルへの転化率は96
%、粘度紘25℃で約85 ap@であった。 このように得たポリエンは好ましいものであった。以下
ポリエンAと言う。 実施例2 分子量が?1ぼ600、官能価が2のポリオキシエチレ
ンを使用して実施例1と同様′の反応を行なった。97
チ転化されたポリエンを得た。粘度は25℃で約49
apeであった。以下ポリエンBと言う。 実施例3 実施例1と同一のポリオキシエチレンからアメリカ合衆
国特許第3,253,495号および同第3.278,
496号の教示に従って製造されたダイヤモンドeジャ
ムロック・コーポレーション(Diamond Sha
mrock Corporatlon)からポリオキシ
エチレンポリチオールを入手した。このポリチオールを
CNMHによって分析した。ポリオールヒドロキシ官能
部分のメルカプタン官能部分への転化率は86チである
ことを測定した0このようにして得られたポリチオール
は25℃で約1034 cpsの粘度を有し、好ましい
ポリチオールであった。以下これをポリチオールCと言
う。 実施例4 実施例3と同様にして実施例2と同一の4リオキシエチ
レンから4リチオールを得た。70%転化されたポリチ
オールは25℃で約6450 cpsの粘度を有してい
た。以下これをポリチオールDと言う。 実施例5 6.1 gms (2%)ベンゾフェノンを50℃まで
加熱し、次いで、これを室温で152 gmmのポリエ
ンAと151 gmsのポリチオールCに加えた。 全溶液を゛攪拌して測定した。そO粘度は25℃で約2
58 cpaであった。以下これを組成物Eと言うO 実施例6 同量のベンゾフェノンと1−ヒトμキシシクロヘキシル
クェニルケトンをガラスビーカーニ加工、加熱し、攪拌
して溶液を作った。この混合物、11.4 gmsを2
85 gmsのプリエンAと284gm5のポリチオー
ルCへ加えた。全溶液を攪拌し、測定した。との粘度は
25℃で約269 cpaであシ、好ましい硬化性組成
物であった。以下これを組成物Fと言う。 実施例7 ベンゾフェノンと1−シクロヘキシルフェニルケトンの
50チ混合物、11.0gm5を285 gmsのポリ
エンAと264 gmsのポリチオールDに加え、実施
例6と同様にして混合物を得た。得られた組成物は25
℃で約343 cpsの粘度をもっていた。以下、これ
を組成物Gと言う。 実施例8 ベンゾフェノンと1−シクロヘキシルフェニルケトンの
50%混合物、10.1 gmsを83 gmsのトリ
アリルイソシアヌレートと420 gmsのポリチオー
ルCに加えた。この混合物は25℃で約677ep8の
粘度をもっていた。以下、これを組成物Hという。組成
物Hのポリエンは親水性では々い。 実施例9 ベンゾフェノンと1−シクロヘキシルフェニルケトンの
50%混合物、8.7gm5を83 gmmのトリアリ
ルイソシアヌレートと352 gmmのポリチオールD
に加えた。この混合物は25℃で約415cpsの粘度
をもっていた。以下、これを組成物工と言う。 実施例10A ベンゾフェノンと1−シクロヘキシルフェニルケトンの
50%混合物、10.8 gmmを255 gmmのI
リエンBと284 gmmのポリチオールCK加えた。 との混合物は25℃で約213 cpsの粘度をもって
いた。以下、これを組成物Jと言う。 実施例10B ベンゾフェノンと1−シクロヘキシルフェニルケトンの
50%混合物、8.71rmsを255 gmmのfリ
エンBと264 gmsのポリチオールDに加えた。こ
の混合物は25℃で約222 apeの粘度をもりてい
た。以下、これを組成物にと言う。 実施例11 組成物Fをグラビアロールを使用してチオコールゴムへ
送シ、所望量の連続液体層を作った。該ゴムロールとパ
ツキングロールとの間に生じた液圧を調整して組成物を
、が−レイ数4.8秒、バブルポイント23.5 pa
ig 、厚み37,5マイクロメーター、幅1.67m
そして重量15.8 mga/mの延伸膨張したPTF
E膜(ダブル・エル・ボア・アンド・アソシエーツ・イ
ンコーポレーテット市販、商品指定PN11124Nh
)のマトリックスへ送った。構造中にこの配合物を浸
透させた膜を30FPMで中圧水銀ランプ300ワット
/直線インチのUVランプの2個のパンクへ送り、液状
組成物を硬化させて固体連続親水性層とした。このよう
にして得た複合膜の特性を走査電子顕微鏡(Scmnn
ing Electron Mierogcopy )
で調べた0第5図に示したように、親水性材料層厚(T
)は9.5マイクロメーター、そして浸透厚(tp)は
9.5マイクロメーターであった。 実施例12 実施例11の複合膜のMVTRを上記した4方法によっ
て試験し、親水性材料層単独のものおよび米国特許第4
,194,041号の教示によって作った積層品と比較
した。 弧伸膨張 積層品 請求したもの) 乾式MDM 91,512 20,613
62.665直立水法 1,023 799
971倒立水法 12,086 12,1.2
5 13.846実施例13 実施例11と同様にして、ガーレイ数4.8秒、パブA
/ディント21.1ps%g、厚さ50マイクロメータ
ーおよび重量18.91m5/m %および湿式MDM
MVTRI 22,975 gms/m2・24 hr
m、を有する実施例11と同様の延伸膨張PTPE膜声
品指定PN11124NAを用いて組成物E、 G、
H,I、 JおよびKを処理した。 得られた複合半透膜は次の特性をもっていた。 実施例14 実施例11と同様にして、ガーレイ数4.4秒、バブル
ポイント24.5 pmig 、厚さ47.5マイクロ
メーター、幅1.67m5重量18.9 gmg/m2
、および湿式DMM MVTRは119.832 gm
s/m2・24 hrs、をもつ延伸膨張PTFE膜商
品指定CH224−211を用いて組成物Fを処理した
。この複合膜を走査電子顕微鏡(sm)で調べた結果、
親水性材料層厚(T)は17.3マイクロメータ、浸透
厚(tp)は17.3マイクロメーター、湿式MDMM
%’TR173,622gms/m’ 24 hrs、
であった。 実施例15 実施例11と同様にして、ガーレイ数350秒、バブル
ポイント47 psig 、厚さ1.OX 105マイ
クロメーター、幅0.44m5重量77.7 gms/
m2、湿式MDM MVTR26,993gms/m’
24 hra、をもつ、延伸膨張した未焼結PTFE
膜、PN11316NAを用いて組成物Fを処理した。 この複合膜を走査電子顕微鏡で調べた結果、親水性材料
層厚(T)は25゜0マイクロメーター、浸透膜厚(t
p)は22.7マイクoメ−p−1湿式MDM Bl!
VTRは30,479gm5/m ・24 hrs 、
でh−zた。 実施例16 実施例11と同様にして、ガーレイ数4.6秒、バブル
ポイント25.3 psig 、厚さ23.8マイクロ
メーター、幅1.67m1重量1.2.0 gma/m
および湿式MDM152.351 gms/m ・2
4 hrs、をもつ延伸膨張PTFE膜PN1030O
NAを用いて組成物Fを処理した。この複合膜を走査電
子顕微鏡で調べた結果、親水性材料層厚(T)は14.
5マイクロメーター、浸透厚(tp)は14.5マイク
ロメーターであり、湿式MDMは193,708gma
/m2・24hra、であった。 実施例17 実施例16と同様にして作った複合膜からなる3層ラミ
ネートを作った。この複合膜はSEMによって調べた結
果、はぼ13マイクロメーター厚の親水性材料層(T)
、はぼ13マイクロメーターの浸透厚(tp)を有し、
かつ113.333 gms/m2・24 hrs、の
湿式MDMをもっていた。この複合膜をほぼ2.8オン
ス/ヤード(約79.49/91.4crn)のナイロ
ンメス2イト(Tasllt・)によるシェル織物を外
方に、はぼ1.5オンス/ヤード(約42.51791
.4.)のトリコット編物を内方にしてサンドイッチに
した。この層を、いずれの膜表面の半分よシ多くを塞が
ないように点状に接着剤で接合した。次に、このラミネ
ートのシェル側を撥水剤で処理し友。 次に、このラミネートの6インチ(約15.2.)平方
を2枚のTシャツの背に縫付けた。各Tシャツを5日間
着て、総計はぼ5時間汗を流してジョギングした。この
Tシャツを、微多孔質PTFE材料層単独のラミネート
を着用して上記と同様のジ、ギング条件下で30分〜1
時間後に汚染によシ耐水性が喪失することを予め実験し
て知っている2人の人間に着せた。 それぞれ1時間汗に暴した後に、これらの試料の洩れを
FBD−8TD−191,5516法の規定に従って3
分間30インチ(約76.2.)の静水ヘッドによって
テストした。両試料のテストの結果、洩れは認められな
かりた。これは疎水性材料層が汚染されていなかったこ
とを示す。同様に、疎水性材料層は白く乳白色であった
。汚染されている場合には、疎水性材料層が透明になる
。このテストは約5時間後に終了した。 実施例18 本発明の複合構造から独立の親水性材料層のMVTRを
テストするために、組成物Fのフィルム、厚さほぼ25
0マイクロメーターをポリエステルフィルム上にハンド
キャストした。次に、この組成物をはは2分間、100
ワツトの非焦点UV光源に暴露して硬化した。わずかに
付着して硬化した親水性材料層をポリエステルから取除
くために、この親水性材料層を水で湿めらせた。親水性
材料層は即座に膨潤したので圧力を加えると、親水性材
料フィルムは破砕し、ただちに横方向に崩壊して無数の
破片になろた。 実施例19 撥水処理をしない点を除き実施例17に記載のラミネー
トと同様にして同時に6枚のラミネートを作った。 それらは、各々、2層(編物をつけないもの)と3層(
編物をつけたもの)の親水性材料層単独のアントロン(
Antron)ラミネート、米国特許第4.194,0
41号に基づいて作った積層品、および本発明の複合半
透膜である。本発明の複合半透膜の特性を8層Mによっ
て調べた結果、12.7−rイクロメーター厚の親水性
材料層(T)、8.2−eイクロメーターの浸透厚(t
p)をもち、湿式MDMは108.057であった。こ
れらのラミネートのMVTRを上記4方法によってテス
トした。 以下男、白 4、図面の簡単な説明 第1図は水16と直接接触させた試料複合半透膜の水蒸
気透過率(MVTR)を決定するための試験装置、 第2図は微多孔質延伸膨張PTFE半透膜8により水1
6から分離する複合半透膜試料20MVTRを決定する
ための試験装置、 第3図はASTM−E 96−80 Bに記載された膜
試料2のMVTRを決定するための試験装置、第4図は
ASTM−E96−80BWに記載の膜試料2のMVT
Rを決定するための試験装置、第5図は本発明による複
合半透膜2の横断両図、第6図は本発明の複合半透膜2
を製造する方法の説明図、 第6A図は本発明の複合半透膜を製造する方法であって
、最終複合半透膜を過酸化水素の浴で洗う説明図である
。 2・・・複合半透膜、4・・・疎水性材料層、6・・・
親水性材料層、8・・・延伸膨張PTFE膜、10・・
・カップ、16・・・水、30・・・蒸留水、38・・
・ディスペンサ、44・・・ハウジング、45・・・液
体組成物。
する複合半透膜試料のMV、TRを決定するための試験
装置、 第3図はASTM−E96−801に記載された半透膜
試料のMVTRを決定するための試験装置、第4図はA
STM−E96−80BWに記載の半透膜試料のMVT
Rを決定するための試験装置、第5図は本発明による複
合半透膜の横断面図、第6図および第6A図は本発明の
複合半透膜を製造する方法の説明図である。 2・・・複合半透膜、4・・・疎水性層、6・・・親水
性層、8・・・発泡PTFE膜、10・・・カップ、1
6・・・水、30−・・蒸留水、・38・・・ディスペ
ンサ、44・・・八f)ジング、45・・・液体配合物
。 以下余白 図面の浄書(内容に変更なし) 纂2図 第i図 笛30 りδ412 嬉5)コ 手続補正書(自発) 昭和60年7月9日 特許庁長官 志 賀 学 殿 1、事件の表示 昭和60年特許願第085567号 2、発明の名称 複合半透膜とその製造方法 3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 名 称 ダプリュ、エル、ボア アンドアンシエイツ、
インコーボレイティド 4、代理人 住 所 〒105東京都港区虎ノ門−丁目8番10号5
、補正の対象 全文補正明細書 10発明の名称 複合半透膜とその製造方法 2、特許請求の範囲 1、 (a) 10,000 gms/m ・24
hra、を超える極性分子蒸気透過率と90°を超え
る前進極性液体接触角とをもつ微多孔質疎水性材料の軟
質フィルム層、および (b) 該微多孔質疎水性材料層の表面部に、ある範
囲まで浸透しかつ固着された連続親水性材料層を含んで
なシ、 上記疎水性材料フィルム単独の極性分子蒸気透過率の8
0%を超える極性分子蒸気透過率を有することを特徴と
する軟質積層複合半透膜。 2、上記疎水性材料フィルム単独の分子蒸気透過率を超
える分子蒸気透過率を有する、特許請求の範囲第1項に
記載の複合半透膜。 3、上記疎水性材料フィルム単独の分子蒸気透過率の1
30チを超える分子蒸気透過率を有する、特許請求の範
囲第1項に記載の複合半透膜。 4、上記疎水性材料が、微多孔質ポリテトラフルオロエ
チレン、微多孔質ポリプロピレン、ポリ(ビニルクロリ
ド)、ポリウレタン、ポリカーブネート、ポリスチレン
、ポリエチレンおよびポリアミドからなるクラスから選
ばれる、特許請求の範囲第1項に記載の複合半透膜。 5、上記疎水性材料が延伸膨張した微多孔質ポリテトラ
フルオロエチレンである、特許請求の範囲第1項に記載
の複合半透膜。 6、上記親水性材料層が、 (a) 次式の末端不飽和ポリエン R−[:(CH2)mCH=CH2〕、 。 (b) 次式のポリチオール成分 R′ R−[(CH2)nCHCH2−8H)y。 〔但し、上記(a)および(b)において、少なくとも
1個のRがポリオキシエチレンであシ、他のRはポリオ
キシエチレンまたは加水分解感応性官能基および他の炭
素−炭素不飽和あるいはチオール官能基を含まない多価
有機成分であってよい、m=0または1+x≧2.m=
oまたは1.R’=HまたはOH、y≧2〕 (c) ラジカル開始剤、および (d) 適当なエネルギ源 のラジカル連鎖延長反応生成物を含む事実上無臭の固体
ポリエーテルポリチオエーテルである、特許請求の範囲
第1項に記載の複合半透膜。 7、上記親水性材料層が、 (a) 次式の末端不飽和ポリエーテルビリエンR−
(O−CH2CH2−0−(CH2)rnCH=CH2
)!。 (b) 次式のポリエーテルポリチオール成分H R−(O−CH2C)I2−0−CH=CH2H2−8
H)y。 〔但し、上記(a)および(b)において、m = O
または1、R=yjelJオキシエチレン、X≧2・y
≧2〕(c) ラジカル開始剤、および (d) 適当なエネルギ源、 〃)→ Sフ+ n、)鮒A肖蓄にjL E Iiピh
μ虚出−tノ4ト孔−rm μ冶寥臭の固体プリエー
テルポリチオールである、特許請求の範囲第1項に記載
の複合半透膜。 8、上記ポリオキシエチレンが600〜1,500の分
子量をもつ、特許請求の範囲第6項に記載の複合半透膜
。 9、上記ポリオキシエチレンが600〜1,500の分
子量をもつ、特許請求の範囲第7項に記載の複合半透膜
。 10、上記内Rがポリオキシエチレンである、特許請求
の範囲第6項に記載の複合半透膜。 11、上記他のRがイソシアヌレート環、ポリオキシゾ
ロピレン、ポリ(テトラメチレンオキシド)、ペンタエ
リトリトール、シリケート、ジエチルエーテルおよびグ
リセロールからなる群から選ばれる、特許請求の範囲第
6項に記載の複合半透膜。 12、上記親水性材料層が少なくとも40重量%のポリ
オキシエチレンを含んでいる、特許請求の範囲第6また
は7項に記載の複合半透膜。 13、上記親水性材料層が空気に対して不透過性である
、特許請求の範囲 膜。 14.少なくとも一表面に積層状態で取付けた少なくと
も1つの付加的繊維材料層を有する、特許請求の範囲第
1項に記載の複合半透膜。 15、 (a) 次式の末端不飽和ポリエンR−1:
(CI(2)mCH=CH2〕、 。 (b) 次式のポリチオール成分 R′ R−((CH2)nCHCH2−8R)、 。 〔但し、上記(a)および(b)において、1個のRは
ポリオキシエチレンであり、他のRはポリオキシエチレ
ンまたは加水分解感応性官能基および他の炭素−炭素不
飽和あるいはチオール官能基を含まない多価有機成分で
ありてよい、m=0または1゜X≧2.n−0または1
.R’=HまたはOHe y≧2〕 (a) ラジカル開始剤、および (d) 適当なエネルギ源、 のラジカル連鎖延長反応生成物、 を含む事実上無臭の固体ポリエーテルポリチオエーテル
を含んでなる合成ポリマー。 16、 (a) 次式の末端不飽和ポリエーテルポリ
エン R−(O−C)I20M2−0−(CH2)mCI(=
CH2)x。 (b) 次式のポリエーテルポリチオール成分R−C
o−CH2CH2−0−CH2CH2H2−8H)y。 〔但し、上記(a)および(b)において、m=O4た
は1、R=ポリオキシエチレン、X≧2 r y≧2〕
(a) ラジカル開始剤、および (d) 適当なエネルギ源、 のラジカル連鎖延長反応生成物、 を含む事実上無臭の固体ポリエーテルポリチオ−ル成ル
んでなる合成ポリマー。 17、上記ポリオキシエチレン力600〜1,500の
分子量をもつ、特許請求の範囲第15項に記載の合成ポ
リマー。 18、上記ポリ芽キシエチレンが600〜1,500の
分子量をもつ、特許請求の範囲第16項に記載の合成ポ
リマー。 19、上記両Rがポリオキシエチレンである、特許請求
の範囲第15項に記載の合成ポリマー。 加、上記他のRがイソシアヌレート環、ポリオキシプロ
ピレン、ポリ(テトラメチレンオキシド)、インタエリ
トリトール、シリケート、ジエチルエーテルおよびグリ
セロールからなる群から選ばれる、特許請求の範囲第1
5項に記載の合成ポリマO 21、上記親水性材料層が少なくとも60重量%のポリ
オキシエチレンを含んでいる、特許請求の範囲第12項
に記載の複合半透膜。 22、上記光開始剤がベンゾフェノン、アセトフェノン
、ジベンゾスペロン、1−ヒドロキシシクロヘキシルフ
ェニルケトン、ペンソインイングロビルエーテルからな
る群から選ばれる、特許請求の範囲第15または16項
に記載の合成ポリマー。 お、上記ラジカル開始剤がベンゾフェノンと1−ヒy*
キシシクロヘキシルフェニルケトンシの組合せである、
特許請求の範囲第15または16項に記載の合成ポリマ
ー。 24、 (a) 次式の末端不飽和ポリエンR−[(
CH2)rnCH=CH2]、 。 (b) 次式のポリチオール成分 R′ R−((CH2)nCHCH2−8R)y。 〔但し、上記(a)および(b)において、少なくとも
1個のRはポリオキシエチレンであシ、他のRはポリオ
キシエチレンまたは加水分解感応性官能基および他の炭
素−炭素不飽和あるいはチオール官能基を含まない多価
成分でありてよい、m=0またはl、x≧2 p n
” 0または1.R’=HまたはOH,y≧2〕 および (c) ラジカル開始剤、 を含んでいる光硬化性化学組成物。 25、 (a) 次式の末端不飽和ポリエーテルポリ
エン R−(O−CH2CH2−0−(CH2)mCH=CH
2)!。 (b) 次式のポリエーテルポリチオール成分H R−(O−CH2CH2−0−CH2CHCH2−8H
)、 。 〔但し、上記(a)および(b)において、m=0fた
は1 、 R=/リオキシエチレン、X≧2 + y≧
2.〕および (c) ラジカル開始剤 を含むことを特徴とする光硬化性化学組成物。 加、上記ポリオキシエチレンが600〜1,500の分
子量をもつ、特許請求の範囲第24項に記載の光硬化性
化学組成物。 1、上記ポリオキシエチレンが600〜1,500の分
子量をもつ、特許請求の範囲第25項に記載の光硬化性
化学組成物。 あ、上記の両Rがポリオキシエチレンである、特許請求
の範囲第24項に記載の光硬化性化学組成物0 29、上記他のRがイソシアヌレート環、デリオペンタ
エリトリトール、シリケート、ジエチルエーテルおよび
グリセロールからなる群から選ばれる、特許請求の範囲
第24項に記載の光硬化性化学組成物。 園、上記親水性材料層が少なくとも80重量%のポリオ
キシエチレンを含んでいる、特許請求の範囲第21項に
記載の複合半透膜。 31、上記光開始剤がベンゾフェノン、アセトフェノン
、ジペンゾスペロン、1−ヒドロキシシフ請求の範囲第
24または25項に記載の光硬化性化学組成物。 32、上記光開始剤がベンゾフェノンと1−ヒドロキシ
シクロヘキシルフェニルケトンの組合せでおる、特許請
求の範囲第24または25項に記載の光硬化性化学組成
物。 33、 (a) 10.000 gms/m” 24
hra、を超える水蒸気透過率と90°を超える前進
極性液体接触角とを有する微多孔質疎水性材料の軟質層
を形成し〜 (b) (1) 次式の末端不飽和ポリエン成分R
−((CH2)mCH=CH2,l、 。 (2)次式のポリチオール成分 R′ R−((CH2)nCHCH2−8H)y。 〔但し、上記(1)および(2)において、少なくとも
上記の1個のRはポリオキシエチレンであり、他のRは
ポリオキシエチレンまたは加水分解感応性官能基および
他の炭素−炭素不飽和あるいはチオール官能基を含まな
い多価成分9m=0または1、X≧2.n=0または1
.R’=HまたはOH。 y≧2〕 および (3) ラジカル開始剤、 を含む流動性液体組成物をキャストして、上記微多孔質
疎水性材料層上に連続層を直接形成し、咳微多孔質疎水
性材料層への浸透を制御できるものであシ、 (C) 該水圧を加え、 (d) 続いて該流動性液体組成物を硬化して該微多
孔質疎水性材料層の孔にある範囲まで含浸された連続固
体ポリマー親水性材料層を形成する、工程を含んでなる
、上記疎水性材料層単独の水蒸気透過率の80チを超え
る水蒸気透過率を有する軟質積層複合半透膜の製造方法
。 34、 (a) 10,000 gmg/m ・24
hra、を超える水蒸気透過率と90°を超える前進極
性液体接触角とを有する微多孔質疎水性材料の軟質層を
形成し1 (b) (1) 次式の末端不飽和ポリエーテルポ
リエン R−(O−CH2CH2−0−(CH2)mCH=CH
2)、 。 (2)次式のポリエーテルポリチオール成分H R−[0−0H20H2−0−CH2CHCH2−8H
)y。 〔但し、上記(1)および(2)において、m=0また
は1.R=ポリオキシエチレン、X≧2+y≧2〕およ
び゛ (3) ラジカル開始剤、 を含む流動性液体組成物をキャストして、上記微多孔質
疎水性材料層上に連続層を直接形成し、該液体の流動機
構は十分な水圧によって該液体の該微多孔質疎水性材料
層への浸透を制御できるものであり、 (c) 該水圧を加え、 (d) 続いて該流動性液体組成物を硬化して該微多
孔質疎水性材料層の孔にある範囲まで含浸された連続固
体ポリマー親水性材料層を形成する、工程を含んでなる
、上記疎水性材料層単独の水蒸気透過率の80%を超え
る水蒸気透過率を有する軟質積層複合半透膜の製造方法
。 35、上記疎水性層が微多孔質ポリテトラフルオロエチ
レン、ポリプロピレン、ポリ(ビニルクロリド)、ポリ
ウレタン、ポリカーブネート、ポリスチレン、ポリエチ
レンおよびポリアミドからなたは34項に記載の方法。 36、上記疎水性層が延伸膨張微多孔質ポリテトラフル
オロエチレンである、特許請求の範囲第33または34
項に記載の方法。 3、発明の詳細な説明 〔産業上の利用分野〕 本発明は半透膜、特に高分子透過率を低分子量極性分子
に選択的に与え、一方、圧力で押し流された液体流にす
ぐれた抵抗を与える半透膜に関する。この複合半透膜は
、一般的に、液体浸透に対する遮断壁として有用である
と同時にある極性分子の該層からの分子拡散を促進する
。半透膜によって供給される低分子量極性分子の可塑化
能は、低分子量極性分子の除去によシ液体を濃縮するこ
とが望まれる、かつ/または、低分子貴様の除去および
/または収集が望まれる分離の応用分野において価値が
ある。この複合半透膜の特に適した用途の1つは雨具衣
類の分野にある。 雨、その他湿潤条件下で着る保護外衣は液体水が保護外
衣へ洩れるのを防止し、かつ汗を着用者の蒸気として大
気へ蒸発させることによシ着用者を乾燥状態に保つもの
でなければならない。過去において、また雨着開発の長
い歴史を通して、確実に防水性のある材料は汗を蒸発さ
せることができず、そのために物理的に活性な着用者は
汗に漬かった状態となった。オイルスキン、ポリウレタ
ン被膜布帛およびポリ(ビニルクロリド)フィルムのよ
うな材料は防水性であるが汗を十分に蒸発させない。 汗の蒸発を許す「通気性」材料は雨による液体水を浸透
させる傾向があシ、そのために真の防水性がない。シリ
コン、フルオロカーデン、およびその他の撥水剤で処理
された繊維布帛は、通常、汗を蒸発させるが防水性に限
界がある。これらの布帛は比較的低い圧力下で水を透過
させ、こすったシ、機械的に曲げたシすると通常自然に
漏水が生じる。雨着類は落下による衝突圧力、風雨、折
り畳みやしわによって生じる水圧、例えば梱包ひ座るこ
とによって生じる水圧に耐えるものでなければならない
。 外衣は「通気性」のあるものが快適であると広く認識さ
れている。しかし、快適であるだめに空気が外衣を通過
する必要はない。発汗水が内側から外側に送られ、それ
によって外衣の裏が湿らずかつ自然の蒸発による清涼効
果が達成できるものであればよい。使用材料が水蒸気を
透過させる能力が大きければ大きいほど、雨着の快適度
は増す。 ここでは、「通気性」と内部の水蒸気を外部環境に運び
出す能力とが相互に検討されている。 層の水移動は色々な方法で達成できる。大量の湿気を移
動しなければならないときには吸上が最も普通である。 吸上材料は毛管作用を介して内部表面からそれが蒸発す
る外部表面へ液体水を移動させるのを促進するものであ
る。この材料は、吸上材料を通過する路を備えた連続気
孔を有する多孔質である。 若干の吸上材料は流路のくねりおよび全長によないが、
同時に、毛管作用によって外部表面から内部表面へ水を
容易に移送し、そのために雨着材料としては適切でない
ことを証明している。温暖気候で綿衣料が快適であるの
は水を外部表面に搬出して容易に蒸発させ、清涼感を与
えるかかる衣料の能力による。他の天然の吸上材料であ
る皮の快適さは吸上を介した通気性に負うものである。 本出願人に譲渡されているアメリカ合衆国特許第3,9
53,566号は液体の防水性と同時に水蒸気を搬出す
る透過性との2つの要求を満足させる多孔質膜を提供し
ている。雨着として、これらの膜は、通常、機械的保護
とスタイルを考慮して各種繊維材料にラミネートされて
いる。これらの膜は本来疎水性であり、実質的圧力ある
いはこすった9曲げたシしたときでさえ液体水の侵入に
抵抗する非常に小さな気孔を含む。しかしこれらの膜は
水蒸気を含む気体流の通過を容易にする。吸上材料とは
異なシ、通気性は外衣の内側または膜の内部表面の液体
水の蒸発によって達成される。蒸発した水は気体として
または水蒸気となって膜の気孔を通って外側に拡散する
。 しかし、このような外衣を着て激しい運動をすると、着
用者は多量に発汗し、汗の中の界面活性剤が次第に疎水
性膜に浸透し、内部表面を被覆し、外表面の自由エネル
ギーを低下させ、防水性を消失させ、吸上材料になる。 防水性を復元させるために、この外衣には表面活性汚染
物を除去するだめのクリーニングが必要とされた。実際
、このような外衣を商業的に広範囲に利用するにはこの
ことは大きな欠点となった。 防水性と通気性を備え、かつ雨着またはテントとしての
使用に特に適したラミネート材料は本出願人に譲渡され
たアメリカ合衆国特許第4,194,041号に開示さ
れている。特に、本明細書ではこの特許を説明に引用し
ている。この発明は、防水性外衣またはテント用として
、防水性、汗中の界面活性剤に対する抵抗性を持ち、し
かも汗を蒸発させ、水蒸気を運び出す積層材を提供して
いる。 該発明は少なくとも2層の組合せを含む。これらの層は
(1)水を容易に拡散、通過させ、しかも汗の中に現わ
れる界面活性剤および汚染物質の搬送を防止する連続し
た親水性内部層と(2)液体水の流れに抵抗し、かつ同
時に水蒸気を透過させ、更に、雨に暴露されても断熱性
を有する疎水性外部層からなる。このような材料から作
られた外衣は外部の水に対して永久的に防水性を有し、
外衣内側の水蒸気の部分的圧力が外側のそれを超える場
合に汗の蒸発を可能にする。 アメリカ合衆国特許第4,194,041号の発明に使
用された親水性層はそこで説明されたテスト法によって
1.000 gms/m ・24hra 、を超える、
好ましくは約2,000 gms/m ・24hr8.
を超える水蒸気透過率を有する。この層は汗の中の界面
活性剤の検出可能な透過を許さず、また2 5ps1g
までの静水圧で検出可能な液体水の流れを許さないのが
好ましい。 該発明に使用された疎水性層は、該特許中に説明された
テスト法により測定された数値で、1、00.Ogms
/m ・24hrs 、を超える、好ましくfl 2,
000 gms/m ・24hrs 、を超える水蒸気
透過率と、90°を超える前進水接触角を有し、かつ好
ましくは多孔質疎水性ポリマーで形成されている。 しかしながら、当業者は望ましくない種の効果的な分離
効率と同時に望ましい透過物の最高の透過率をもつ半透
膜を、雨着の使用およびその他種種の分離目的から捜し
つづけている。分離の実際において、透過物の透過率、
および分離効率は使用された膜によるのみでなく、分離
の条件によって変えられうる。分離領域において、環境
が変りやすい通気性雨着の使用の場合と同様に、可能な
かぎりの広範囲の条件にわたって水の最高透過率を有す
ることが望ましい。一般的に、アメリカ合衆国特許第4
,194,041号に記載された材料は疎水性層のみの
ものよ)も低い水蒸気透過率を有する。疎水性層単独の
ものと比較可能な水蒸気透過率を達成し、しかも使用さ
れた疎水性層の所望の保護を達成することが望ましい。 外衣材料の水蒸気を透過する能力が大きければ大きいほ
ど、その外衣の快適度は大きい。従って、当業者間では
想像しうるあらゆる条件を通して水蒸気の透過率を最高
にすることによって材料の快適度を最高にする絶えまな
い努力がなされている。 同様に、膜技術業界の熟練者は、分離の商業的利用のた
めに満足できる膜を開発すべく前進的な調和のとれた努
力に専念してきた(1983年、ビジネス・コミニケー
ションズーカンパニ・インコーホレーテッド(Bus玉
ness CommunicationaCompan
y、Incorporated ) ”メンツレインズ
・イン・七ノ臂し−ションズ・アンド・アズ・サポーツ
’ (Membranes In 5eparatio
ns and asSupports )、レデートテ
キスト第1巻参照)。 新しい膜の発展において、所望の透過物の可塑化能、選
択的半透過性、機械的強度および有効寿命は考慮される
べき判定基準である。当技術の多くは商業的利用を可能
にするために経済的に適当な条件で満足のいく可塑化能
を作シ出すことに焦点をあわせてきた。あらゆる膜分離
において、半透過性を有することが必要であシ、そのた
めに可塑化能が所望の透過物に対して十分高性能である
だけでなく、分離効率が所望の最終結果を達成するに十
分なものとなるように調整することが必要である。商業
的実用化のために、十分な可塑化能と選択性を有する膜
は実際の利用において取扱い、および使用に耐えうる十
分な強度を有するものでなければならない。同様に、妥
当な有効寿命をもつ膜を提供するに際し、多くの物理的
かつ化学的考察がなされなければならない。上記4条件
と経済性を配慮して当業者は前進的努力を続け、商業的
実用化に適する半透膜およびその製法を開発してきた。 以下余白透過物の可塑
化能を最高にするためには連続性を損うことなく膜厚を
最少にするのが望ましい。 この膜は層全体にわたる可能なかぎゃ最高の透過物拡散
率を有するものでなければならない。 所望の透過物が水である場合には、その材料の化学的成
分の親水性を最高にすること、およびポリマーの非晶質
を最高にすることによって膜の水溶性を改善するととが
望ましい。しかし、歴史的に、高い親水性をもつテリマ
ー膜に要求され2機械的強度を与えて、それを商業的に
有効なものにするのは困難であった。特に、高親水性ポ
リマーフィルムは弱く、かつ摩擦および/または屈曲あ
るいは内部から加えられる、特に水の膨潤による圧力に
よりて容易に破損または損傷を受けやすかった。そのた
めに、物理的特性の付随的劣化を伴−わないで膜の親水
性を向上させるニーズがある。 化学的安定性の要求は、薄い高親水性膜の十分な機械的
強度に対するニーズに加え、有効寿命に関するものとし
て考察されなければ凍らない。例えば、透過物として水
を用いた場合、水はあらゆる所に存在し、そのためにポ
リマーはその用途に要求される程度に加水分解に対して
耐えるものでなければならない。エーテルが良好な耐加
水分解性を提供することは周知である。層別用において
遭遇する各種態様の分解に対する低抗性と同様に、ポリ
マーが遭遇する系に対して不溶性であることが重要であ
り、さもなければ有効寿命は短かい。 そのポリマーが考察中の系に本質的に可溶性であるなら
ば、例えば高い親水性のポリマーが水性環境に暴される
場合には、不溶性は無限三次元網状構造にポリマーを架
橋することによってあらゆる系に導入されうる。上記4
つの考察が架橋されたポリマー全体に適用されなければ
ならない。例えば、ポリマー網状組織を全体的に架橋す
ることは、架橋密度が上昇するにつれて所望の透過物の
可塑化能を減少さ・せる。逆に、選択性は一般的に向上
する。また架橋に関与する官能基は利用分野にょシ要求
されているように分解に対して科学的に安定していなけ
ればならない(基礎ポリマーについての考察と同様に)
。 チオエーテルを形成するためにオレフィンにチオールを
付加することは当業界に周知の反応である。チオエーテ
ル官能価は酸素対応品の場合と同様に多くの点で化学的
安定性と親水性を与える。 炭素不飽和へのこのチイル(thiyl ”)基のホモ
リチック付加はラジカル連鎖移動機構により進み、そし
て、これは光化学的に誘導されることとして知られてい
る。例えば、1959年、ゴールド。 ニドウィン、ニス9.ヘンリー・ホルト・アンド・カン
ノやニー・インコーホレイテッド(Gould 。 Edwin S、 、 H@nry Ho1t and
CompanyIncorporated )の6メ
カニズA−7/ド・ストラフチャー・イン・オーガニッ
ク・ケミストリー”(Mechanism and 5
tructure ln OrganicChem1s
tr3F) 741 ff頁および1978年、ブロッ
ク、エリツク、アカデミツク・プレス、インコーポレー
テイド(Block 、 Er1e 、 Academ
ic Press 。 Incorporated)の”リアクションズ・オプ
・オルガノサルファー・コンパウンダ″(Reacti
onof Organomulfar Compoun
ds)、207ff頁参照0この化学反応はアメリカ合
衆国特許第3,662,023号、同第3,661,7
44号および同第3,708,413号に記載され、か
つ1977年、モルがン、マグツタ・アンド・ケトレイ
(Morgan 、 Magnotsand Ketl
ey)のポリマー・ケミストリ・エデツション(Pol
ymer Chernistry Edition)第
15巻1ジヤーナル・オブ・ポリマー・サイエンシス”
(Journal of Polymer 5cien
ces)、627〜645頁に一般的に記載されている
ように商業利用に供されている。この先行技術は、商業
的に実用化されている製法によシポリマー網状構造を硬
化させるためにチオール/エン化学を使用することにつ
いて開示している。例えば、アメリカ合衆国特許第3,
661,744号では、紫外線を利用している。 アメリカ合衆国特許第3.661,744号は、R −C=C−R6の構造をもつ末端基に少なくとも2個の
不飽和炭素−炭素結合を含有するポリエン、2以上のペ
ンダントまたは末端基−8H基を含有するポリチオール
成分、および光硬化率促進剤を含む光硬化液体ポリマー
化合物を開示している。この特許は、末端またはペンダ
ント−エンとチオール基との結合官能価が固体架橋生成
物を得るために4を超えなければならないことを記載し
ている。 この−エンとチオール成分には反応性内部不飽和がない
ことを開示している。この特許は、組成物中に存在する
上記の3成分を添加し、次いでこの混合物を化学線の光
に暴露することを含む固体ポリチオエーテルを製造する
方法を開示している。 アメリカ合衆国特許第2,392,294号は(a)末
端不飽和炭素原子を含有する炭化水素、および(b)脂
肪族メルカプタンからチオエーテルを直接製造するため
の紫外線の影響下における□光化学反応を開示している
。この不飽和炭化水素は枝分れ鎖、またはその置換誘導
体であってよく、脂肪族性の2以上の不飽和結合を含ん
でいるのが好ましい。 開示された特定不飽和炭化水素にはポリオレフィンおよ
びオレフィンポリマー、ペンタジェン−193%”ンタ
ジェンー1,4、ヘキサジエン−1,5、メfルビニル
アセチレン、ジビニルエーテル、ジアリルエーテル、ジ
アリルエーテル、アリルアルコール等が含まれている。 この特許は不飽和有機化合物中に脂肪族不飽和末端結合
を有することが望ましいことを開示している。この文献
の好ましいポリチオール成分は一般式H8(CH2)n
5Hのジメルカプタンを含む。このヂリメチレンジメル
カブタンは複数の不飽和結合を含有する脂肪族炭化水素
と反応させて高分子量のチオエーテルを製造できるもの
として開示されている。これらのジメルカプタンに使用
できる好ましい不飽和有機化合物はαおよびΩ位置(末
端位)に脂肪族性の不飽和結合を含有する不飽和化合物
を含む。この文献は、枝分れ鎖員化水素またはそのよう
な化合物が少なくとも1個、好ましくは2 ・個以上の
脂肪族性の不飽和結合を含むときにはその置換誘導体の
使用について、およびメルカプトの所望付加反応を開始
する最も効果的な光の波長が約3,200Xよヤニ、特
に2,900Xよシ下のスペクトルの範囲にあることを
教示している。 アメリカ合衆国特許第3,454.539号はおるポリ
メルカプタンとオレフィン含有エポキシドとの反応が高
官能ポリエポキシドを製造することを開示している。こ
の文献はポリメルカプタンとあるオレフィン含有エポキ
シドとの反応によってポリチオエポキシドを形成して該
エポキシドの性質を改善することを開示している。この
文献は、活性オレンイン基を有するメルカプタン基の過
剰活性が、反応中にエポキシド基を含まずに不溶性(架
橋)を与える場合が多いので、2よシ上の活性オレンイ
ン基を含有する化合物が該発明を実施するに適当である
ことを教示している。 アメリカ合衆国特許第3,466,336号はテリチオ
エーテルを製造するためのアセチレン化合物とH2Sと
の反応を開示している。開示された反応によって形成さ
れた3形態のポリチオエーテルはチオール末端基をもつ
ポリチオエーテルとビニル末端基をもつポリチオエーテ
ルを含む。三次元ポリマー網状構造を形成するためのポ
リマーと三官ン 能価または多官能価分子
との反応を開示している。 ビニルスルフィド末端基(SCH=CHR)をもつポリ
チオエーテルをトリおよび/lたはポリチオールと反応
させている。この文献は次反応を開示している。 →(三次元ポリマー網状構造) 1967年、チープス・ウオーリング、ジョン・ウイリ
イ・アンド・サンズ、インコーIレーテッド(Chev
es Walling 、 John Wlley &
5ons 。 Incorporated ) (= s、−ヨーク)
の1フリーφラジカルズ・イン・ンルーシ百ン”(Fr
eeRadlcals 1n 8o1ut1on )は
オレフィンへのチオール付加のための3つの機構につい
て記載する、主として、ポリマーを形成するためのラジ
カル連鎖反応について記載する一章を設けている。この
本は過酸化物と光が該反応を開始すること、およびアセ
トンが増感剤として作用し、かつ3,000^波長を超
える光が光開始剤として作用することを教示している。 ラジカル連鎖反応は明らかに妨げとなる官能基を含まな
い事実上いかなるオレフィンにも有用であることが教示
されている。例えば、次反応によって、オレフィンとジ
オールから形成されたポリマーが開示され、60,00
0の分子量が得られている。 H8(CH2) 4SH+CH2=CH−(OM2)
2− CH=CH2→ [8−(CH2)4−8(CH
2)、)−。 アメリカ合衆国特許第3,708,413号は硬化性が
あって高エネルギデンバードの存在下で固体、自立硬化
生成物を提供する高エネルギ硬化性組成物を開示してい
る。 アメリカ合衆国特許第3,592,798号は、安定、
三次元網状構造を形成するためのジアクリレート、ジア
レエート、等の多官能価有機試薬と結合する1分子当シ
3個以上のペンダ外または末端基をもつ液体ポリチオー
ル生成物の製法を開示している。液体ポリチオエーテル
生成物を製造するために使用される基礎ポリエン/ポリ
チオール付加反応についても開示されている。ポリエン
/ポリチオール付加反応を促進させるガンマ放射線の使
用が開示されている。 アメリカ合衆国特許第3,898,349号は(1)1
基をもつ約2〜98◆−重讐η噛すチオールを含む組成
物から製造されたペイントビヒクルを開示しており、そ
こにおいて、(a)ポリエン中の1分子当りの反応性不
飽和炭素−炭素結合と(b)ポリエン中の1分子当シの
チオール基との全結合官能価は4よりも大きく、該組成
物は2,000〜7,0OOXの波長の電磁線または高
エネルギ電離線のようなラジカル発生器の存在下で、周
囲条件で硬化するαが好ましい。ラジカル発生器が電磁
線である場合には、該組成物の0.0005〜50重量
%の範囲の硬化促進剤がポリエン/ポリチオール組成物
に添加される。着色されて得られたビヒクルは無溶剤塗
料として使用できる、または不活性有機溶剤と共に、あ
るいは水溶性もしくは水分散塗料として使用できる。 市販のポリチオールとIリエンおよび/またはそれらの
ノ92ケージは本発明所望の最終親水性フィルムの化学
的組成物として上記したニーズに合致しない。特に、そ
れらは十分な親水性をもたず、また加水分解安定性がな
い。市販のチオールは、公知の加水分解感応性官能基、
例えばエステル、ウレタンおよびウレアのような官能基
から所望のポリマー主鎖に導入されるチオール官能基を
有する。同様に、市販のチオール/エン系の多くが本質
的に加水分解不安定性エステル官能基を有するアクリレ
ート系と共に使用される。 〔発明が解決しようとする問題点〕 本発明は防水性材料および他の膜分離法に使用される半
透膜の改良に関する。本発明は、低分子量極性分子の改
良された可凰化能、加水分解安定性、受は入れられる物
理的特性、および改良された変色性を有する材料を提供
する。 以下余白 〔問題を解決するだめの手段〕 本発明の複合半透膜は、 (a) 10,000 gms/m ・24 hrs
、を超える、好ましくは約100,000 gms/m
2.24 hra。 の極性分子蒸気透過率を有し、かつ90°を超える前進
極性液体接触角を有する微多孔質疎水性材料の軟質フィ
ルム層、および (b) 該疎水性材料層の表面部にある範囲まで浸透
した連続、架橋非晶質親水性材料層を含んでなる。この
親水性材料層は、該微多孔質疎水性材料の構造体中に適
切に位置付けられているときに、該疎水性材料単独の極
性蒸気透過率と比較できる、またはそれを超える極性蒸
気透過率を全体として有し、かつ期待された使用温度よ
りもかなり低いガラス転移温度を有する複合膜を提供し
、かつ架橋ポリマー主鎖に沿って加水分解感応性官能基
を導入しない。 上記複合膜は該層の親水性部分が最高の親水性となるの
を可能にするのに十分な強度を持つ。引裂、屈曲および
摩耗抵抗のような複合物の物理的性質状多孔疎水性材料
層に多量に含浸された親水性材料層をもつ、多孔質疎水
性マトリックスによりて実質的に与えられる。層全体の
物理的特性要求が実質的に疎水性材料フィルムによりて
与えられるのに対し、半透過性親水性層の化学的要求は
物理的特性の考慮による通常の妥協を伴わずに与えられ
る・ 以下余白本発明は、
更に親水性材料層として役立つ、次のラジカル連鎖延長
反応生成物からなる事実上無実の固体ポリエーテルポリ
チオエーテルを提供する。 (&)次式の末端不飽和ポリエン R−C(CH2)rnCH=CH21,。 (b) 次式のIリチオール成分 R′ R−[(OM2)nCHCH2−8H]y。 〔但し、上記(a)および(b)において、m=0また
は1、x≧2.n=0または1.R’=HまたはOH。 y≧2.少なくとも1個のRが好ましくは約600〜約
1,5θOの範囲の分子量を有するポリオキシエチレン
であり、他のBが加水分解感応性官能基および他の炭素
−炭素不飽和またはチオール官能基を含まない多価有機
成分であってよい〕(c)ラジカル開始剤、および (d) 適当なエネルギ源。 各Rの特定例は、イソシアヌレート環、ポリオキシプロ
ピレン、ポリ(テトラメチレンオキシド)、ペンタエリ
トリトール、シリケート、ジエチルエーテルおよびグリ
セロールを含む。しかし、これらに限定されない。 親水性材料層として特に有用である、事実上無臭の固体
ポリエーテルポリチオエーテルは次のラジカル連鎖延長
反応生成物からなる。 (a) 次式の、好ましくは約600〜約1,500
の範囲の分子量をもつ末端不飽和ポリエーテルポリエン
; R−(O−CH2CH2−0−(CH2)mCH=CH
2)!。 (b) 次式の、好ましくは約600〜約1,500
の範囲の分子量をもつポリエーテルポリチオールR−(
O−CH2CH2−0−CH=CH2H2−8H)y。 〔但し、上記(a)および(b)において、m=0また
は1、R=ポリオキシエチレン、X≧2.7≧2〕(c
) ラジカル開始剤、および (d) 適当なエネルギ源。 ポリエンへのポリチオールのラジカル付加は加水分解安
定性ポリチオエーテル官能基の鎖を延長させる; R’8・十R’CH= CH2−R’S−CH=CH2
1(ff) R’5CH2CHR’ 十R’ SH−R’5CH20
H2R’ + R8・FRは、励起されたときの芳香族
ケトンのようなラジカル源、Fビはチオールから水素を
抽出してポリエンへのポリチオールの連鎖移動付加を開
始させる。種■は上記ポリチオール、種■は上記ポリエ
ンである。 種■は上記親水性材料層として本発明に有用な所望の固
体ポリエーテルポリチオエーテルである。 このポリエーテルポリチオエーテルは高親水性の実質的
に全体的に非晶質のポリマー系で、加水分解安定、不溶
かつ低変色である。 各R′がポリオキシエチレンであるのが好ましいが、満
足なポリチオエーテルは上記反応から得られる。この場
合、ポリエンまたはポリチオエーテル成分(両方共でな
い)は、本発明を実施するために他の成分が親水性材料
層に最低の親水性を与えるに足シる親水性を有する限シ
、ポリオキシエチレン主鎖または他の同様の親水性官能
価を含まない。例えば、ポリオキシエチレンによりてポ
リマー全体に与えられた親水性はポリオキシエチレンが
約43重量%を超えるポリマー、好ましくは約66重量
%を超える、最も好ましくは約83重量%を超えるポリ
マーであるときに適当であることが知見されている。 適当な非親水性ポリエンは最終膜に要求されている他の
特性を損わないものである。例えば、トリアリルイソシ
アヌレート、ペンタエリトリトール、トリアリルエーテ
ル、ブタジェン、および−二ン末端基をもつポリオキシ
プロピレンおよびポリ(テトラメチレンオキシド)があ
る。しかし、これらに限定されない。 適当な非親水性ポリチオールは、同様に、最終膜の他の
要求特性を弱めないものである。限定されないが、例え
ば、チオール末端基をもつポリオキシプロピレンおよび
ポリ(テトラメチレンオキシド)、ペンタエリトリオー
ルトリス(γ−メルカグトグロビル)エーテル、2.2
’−ジメルヵグトジエチルエーテル、グリセロールビス
(γ−メルカプトグロビル)エーテル、およびトリス(
2−メルカプトエトキシエチル)イソシアヌレート、ト
リス(2−メルカプトエチル)イソシアヌレ−、ト。 メルカプタンは商業的に望ましくない低分子貴様を作る
独自の臭を持つことが認められている。 同様に、ポリオキシエチレン(または同様の親水性主鎖
)が約43重量%を超える、好ましくは約66重量%を
超える、最も好ましくは約83重量チを超える最終親水
性層であるポリマー網状構造が本発明を実行可能なもの
にするであろう。限定されないが、例えば、ポリオキシ
エチレンポリチオールとポリオキシエチレンポリエポキ
シドとの反応、または同様のポリオキシエチレンポリエ
ポキシド単独の光開始陽イオン重合から形成された網状
構造である。 本発明は、また、事実上無臭の固体ポリエーテルポリチ
オエーテルを得るために役立つ化学線硬化性組成物を提
供する。このポリエーテルポリチオエーテルは高親水性
の、実質的に全体が非晶質のポリマー系でありて、加水
分解安定性、不溶性および低変色である。上記組成物は
次からなる。 (a) 次式の末端不飽和ポリエン R−((CH2)mCH=CH2)、 。 (b) 次式のポリチオール成分 R′ R−[(OM2)nCHCH2−8H)y。 〔但し、上記(a)および(b)において、m=oまた
は1、x≧2.n=0または1.R’=HまたはOH。 y≧2.少なくとも1個のRは好ましくは約600〜約
1,500の範囲の分子量をもつポリエチレンであり、
他のRは加水分解感応性官能基および他の炭素−炭素不
飽和またはチオール官能基を含まない多価成分でよい。 他の適当な各Rとしては上記のものがある〕および (C) ラジカル開始剤。 本発明による事実上無臭の固体ポリエーテルポリチオエ
ーテルを得るに有用な特定化学線硬化性組成物は次のも
のを含む。 (a) 次式の、好ましくは約600〜約1,500
の範囲の分子量をもつ末端不飽和ポリエーテルポリエン R−(O−CH2CH2−0−(CH2)mCH=CH
2)x。 〔但し、m=0または1.R=ポリオキシエチレン、X
≧2〕 (b) 次式の好ましくは約600〜約1,500の
範囲の分子量をもつポリエーテルポリチオール成分 OH R−(O−CH2CH2−0−CH2CH2H2−8H
)F 。 〔但し、y≧2、R=ポリオキシエチレン〕および (c)ラジカル開始剤。 硬化に際して、上記組成物は、Xとyの総計が4以上で
あるときに硬化固体ポリエーテルポリチオエーテル親水
性層になる。架橋は、Xとyの総計が4′t−超えると
きに行なわれる。Xとyの総計が大きければ、それだけ
親水性ポリエーテルポリチオエーテルの架橋密度が高く
なる・ 本発明は1.また、次の工程の軟質複合半透膜を形成す
る方法を提供する。 (a)10,000gm+s/m”24hrs、、好ま
しくは100,0001mg/P!2・24 hrs、
を超える水蒸気X!IS率と900を超えると前進極性
液体接触角とを有する微多孔質疎水性材料の軟質層を形
成し、(b) 上記のような流動化学線硬化液体組成
物をキャストして薄く、かつ連続した層を直接微多孔質
疎水性材料層上に形成し、液体組成物の流動機構は、十
分な液圧を与えて液体組成物の微多孔質疎水性材料層へ
の浸透を制御するようなものであり、 (c) 続いて、その場所で急速に親水性材料層全硬
化して微多孔質疎水性フィルム構造の孔にある程度まで
含浸された連続親水性材料層を形成し、続いて、疎水性
材料層の少なくとも一面金被覆し、親水性の、しかも加
水分解不感応性のチオエーテル官能価を放射線硬化して
最終親水性材料フィルムとし、この複合半透膜親水性材
料層が疎水性材料層単独のそれを超えるまたはそれに近
い水蒸気透過率を有するものであって、上記硬化された
親水性材料層が該疎水性材料層の孔構造の少なくとも一
面内に入りこみ、それによって親水性材料層を疎水性材
料層に機械的に取付ける。 本発明によれば、軟質の、複合半透膜は微多孔質疎水性
材料の軟質層と該疎水性材料層の多孔質構造の少なくと
も一面に浸透した連続親水性材料層とを含むものである
。外部の繊維層が美感と加えられた物理的特性から雨着
に使用される場合には、親水性材料層は一般的に内部層
であり、疎水性材料層は親水性材料層に対して外方に配
設されている。 便宜上、以下、雨着用として、水溶液から水蒸気を分離
する本発明の半透膜の用途に関して説明する。 自明のように、本発明の半透膜は、蒸留、廃棄物濃縮、
くえん酸ジュースまたは生物学系の濃縮、または透析に
必要とされるような、または低分子量の極性分子の除去
により液体を濃縮することが望まれる、および/または
低分子貴様の除去および/または収集が望まれるような
、溶液から低分子量極性分子を選択的に分離する他の用
途に使用可能でおる。 微多孔質疎水性材料は10.000 gms/rn・2
4hrg s好ましくは100,000 gms/m2
・24 hrs 。 を超える水蒸気透過率と90°を超える前進水接触角と
を有する。この疎水性材料層は気体を容易に透過させる
。微多孔質疎水性材料層は柔軟で、全隣造に要求されて
いる機械的強度を与えるに足りる物理的強度を構造全体
に亘って有する。この微多孔質層の厚みは少なくとも最
終複合膜の全体厚として望まれる厚さでなければならな
い。多くの用途に対して、との微多孔質材料は所望の連
続した親水性材料層よりも厚いのがよい。この微多孔質
層は、一般的に、約10ミクロンないし約125ミクロ
ン、好ましくは約25ミクロンないし約75ミクロンの
厚みを有する。 ここで使用される「疎水性」は、水がその材料の上に広
がらず、その多孔質構造内に吸込まれないことを意味す
る。高疎水性材料層の表面に置いた水滴は90°よりも
大きい前進水接触角でほぼ円形ビードの形で残るであろ
う。内部親水性材料層から蒸発または脱着する水蒸気は
、気体のように、疎水性層の孔から外部環境へ自由に流
れたり、拡散したりする。 外部の相対湿度が100%であるよう々降雨条件下では
、外衣の内側の温度が外側よりも高く、内側によシ高い
圧力が生じるときに蒸気圧差が生じる。このために、親
水性材料層の外側に絶縁層を設けるのが望ましい。これ
は身体熱により生じる熱勾配を急勾配にさせ、蒸気圧差
を増大させ、そのようにして水蒸気透過率を上昇させる
。外衣の内側表面があまりKも冷たいと、汗水は冷たい
表面上で凝縮し、衣服およびその中の人間を湿らせる。 更に、外衣の外側被覆部が疎水性でないと、雨で湿めり
、親水性層を冷却させ、汗が凝縮し、衣服および人間を
湿めらせることになる。 外部層にとって、雨に湿り、熱絶縁特性のほとんどが消
失することは望ましくない。従って、外部層が疎水性と
防水性の両方をもっているのが好ましい。この層は、熱
絶縁性を保持し、かつ高速風雨、および/または機械的
屈曲および摩擦を受けても湿らないようにするために1
72 kN/m2を超える水圧で防水性“があるのが好
ましい。 雨着用として、通常、複合半透膜の内側面は連続親水性
材料層である。この親水性材料層は、微多孔質疎水性材
料の孔の中に適当に位置づけられている場合に、微多孔
質疎水性材料単独のそれと比較可能なまたは超える水蒸
気透過率を全体として複合半透膜に与える。複合半透膜
によって与えられるこの高い水分子可塑化能は極めて驚
くべき予期されないことである。このことは、更に付加
的分離技術が、微多孔質疎水性材料単独のものによるの
ではなく、複合半透膜によって与えられることに意義が
あり価値がある。しかも、親水性層の付加によって必要
とされる付加的移動現象にもかかわらず水蒸気透過率の
付随的減少はない。雨着用として、親水性層は、疎水性
層内に存在するかもしれない、疎水性層の防水性を低下
させるがディオイルのような表面張力低下剤の通過に対
して遮断壁を形成する。 「親水性」は相対的用語であり、材料のいくつかの異性
質に関して使用されてきている。例えば次の材料が含ま
れる。 (1)浸漬されたときの、実質量の水を吸収するもの、 (2)大気から蒸気を吸水するもの、 (3)水と接触したときに容易に湿り込む多孔質のもの
、 (4)水と接触したときに水をその構造内に吸収するも
の、 (5)水で容易に表面が湿るもの、 (6)水蒸気に対して透過性のあるもの・本発明に関し
て使用される「親水性」は暴露される水蒸気圧と急速に
平衡になり、かつそれ自体に高い水溶性を有する材料に
ついて使用する。 「親水性材料層」の用語は、使用温度がポリマーのガラ
ス転移より上である、緻密、非晶質ポリマーの連続層に
限定して使用されている。「緻密」の語は親水性材料層
において顕微鏡的寸法の意図的な孔がなく、あらゆる空
間が高分子連鎖のセグメント間で単に自由空間となって
いる場合に使用される。 親水性層は多量の水を、層を横ぎる水蒸気の部分的圧力
差によって働らく拡散機構によって該フィルムから移送
する。この親水性材料の連続層が、層の一側(内側)上
に実質的に水蒸気を含む空気と他側(外側)上に水蒸気
を含1ない空気に暴される場合、高濃度の水蒸気に暴露
された層の側は水分子を吸収または溶解し、この水分子
は拡散して層を通過し、次いで暴露側面上で蒸発または
脱着され水蒸気を低濃度にする。このように、水蒸気は
分子単位で緻密、親水性フィルムを効果的に透過する。 本発明の親水性材料は水と他の低分子量極性分子を選択
的に吸収し、移送するものであって、一般的に、界面活
性剤および非極性または高分子景極性有機物質を吸収、
移送するものではない。また、酸素、空気および窒素の
ような気体を静水圧下で通過させるものではない、tた
、本発明の親水性材料は水を含む液体の水圧流に抵抗す
る。この連続、親水性層は独自の溶解/拡散機構により
水移送を行彦う。この層は毛管作用または吸上により水
を移送するものでない。水分子は、他の水分子と一緒に
移送されるとは考えられておらず、個々の分子が単独で
移送される。複合した親水性材料フィルム層と疎水性材
料フィルム層とからなる本発明は多孔質疎水性材料単独
のものと比較可能な水蒸気透過率を全体として有する膜
を提供する。実際に、支持体として使用されるいかなる
繊維材料と組合わせても、この複合半透膜は、支持体と
して使用される繊維材料の水蒸気透過率よりも一般的に
、さほど低くない水蒸気透過率を有する有用な防水性シ
ートを形成する。 効果的な親水性材料層は無限、三次元ポリオキシエチレ
ンポリチオエーテル網状構造の形成によシ達成されてい
る。親水性は網状構造の主鎖に沿って親水性官能基、−
0−CH2CH2−0−、またはOH、+ −0−CH2CH2H2−8−を導入することから得ら
れる。 ポリチオエーテル網状構造は、主鎖において望まれてい
る親水性官能基が硬化されて加水分解安定性および親水
性官能基となるような機構を有する。 好ましいポリエチレンポリチオエーテル網状構造はポリ
オキシエチレンポリエンおよびポリオキシエチレンポリ
チオールのラジカル連鎖延長反応生成物でありて、この
反応は光開始剤を介してUV線の存在下で開始する・ 適切な末端不飽和ポリエン成分は市販のポリオキシエチ
レンおよびアリルハリドまたはアリルアルコールのいず
れかから周知のウィリアムソン(Wi l 1 iam
son )エーテル合成法または他の有機合成法によっ
て製造可能である。この方法は次式のアリルエーテル構
造を生じる。 R−(O−CH2CH2−0−C1(2CI(=CH2
)!〔但し、X≧2、R=Jリオキシエチレン〕更に適
切々末端不飽和ポリエンは次式の構造をもつビニルエー
テル合成ルートによって得られうる。 R−(O−CH2CH2−0−0M=CH2)X〔但し
、X≧2.R=ポリオキシエチレン〕好ましい?リエン
成分は限定されないが、分子量はぼ1,000の三官能
価ポリオキシエチレンのアリルエーテルである。 適当なポリチオール成分はアメリカ合衆国特許第3,2
58,495号および同第3,278,496号に記載
の技術によって製造できる。ここで使用される所望のポ
リチオールは次式を含む。 H R−(O−CH2CH2−0−CH2CH2H2−8H
)。 〔但し、y≧2.R=ポリオキシエチレン〕好ましいポ
リチオール成分は、限定されないが、はfil、000
0分子量の三官能価ポリオキシエチレンの上記のチオー
ルを末端基にもつ構造である。 適当な光開始剤は周知であり、限定されないが、単独ま
たは組合せで、ベンゾフェノン、アセトフェノン、ジペ
ンゾスベロン、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニル
ケトン、ベンゾインイソプロピルエーテルを含む。 本発明において、好ましい光開始剤はベンゾフェノンお
よび1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンであ
る。 ここで、好ましいエネルギ源は市販の紫外線源によって
与えられるものである。 所望の無限三次元ポリオキシエチレンポリチオエーテル
網状構造を得るにはポリオキシエチレンポリエンおよび
ポリオキシエチレンポリチオールが総計で4より大きい
官能価を有するものでなければならない。一般的に、ポ
リチオールとポリエンの比が当量でほぼ1:1であるの
が好ましい。 以下余白 ポリチオールとポリエンとを組合せた総量に基づいて使
用される光開始剤の量は約0.01%〜約10チ、好ま
しくは0.5〜2%である。勿論、当業界の普通の熟練
者には自明であるが、光開始剤のレベルは反応速度を変
化させることによシ変えうるし、また最終特性に影響す
る。 延伸膨張した微多孔質ポリテトラフルオロエチレンフィ
ルムは、優れたキャスティング表面であり、該表面上に
は非常に薄い、即ち約3ミクロン以上の極めて連続性の
あるコートがキャストされうろことが知られている。多
孔質マトリックスへの浸透は工業的に制御可能でちゃ、
半透膜に要求されている柔軟性を与え、所望の可塑化能
と分離効率を達成し、ポリテトラフルオロエチレンフィ
ルムは複合材料として所望される十分な強度と物理的特
性を有する。 本発明によれば、親水性材料層はその一面上の延伸膨張
したPTFE疎水性材料層の多孔質構造へ強く浸透し、
その結果、硬化されて親水性材料層が疎水性材料層へ機
械的に固着されるのが好ましい。このように、親水性材
料層を疎水性材料層へ固定し、かつ疎水性材料層の多孔
質構造内に位置づけることによって、親水性材料層の親
水性は、使用上要求される物理的特性の付随的劣化を伴
わずに親水性層の化学的性質を調整することにより首尾
よく最高にできることは知見されている。 第6図に示されているように上記固定は、公知量の流動
性液状の親水性組成物45を軟質微多孔質疎水性材料層
4に直接小出ししてまたは計量して送ることに・よって
行なわれ、次に一般的にニラ7’F+ 740*42に
よって与えられる十分な水圧によって親水性組成物は疎
水性材料層の多孔質構造に強く浸透し、それによって親
水性組成物を疎水性材料層の一表面内に含浸させる。 ポリエン、ポリチオール、および光開始剤の反応性液体
組成物45の粘度は水圧を加える地点で約100 cp
s 〜4,000 cps、好ましくは約200epa
〜1.500 cpsである。好ましくは、必須ではな
いが、この組成物は室温で液状でらる〇第5図の親水性
材料層6の疎水性材料層4への浸透深さ%(dpχ′!
、親水性材料層の疎水性材料層への浸透厚(tp)と親
水性材料層6の全体厚(T)との比を100倍すること
によって計算される。即ち、dp =”X 100であ
る。浸透の望ましい深さは約75チを超えるものであ1
.100%が最適である。 上記固着はキャスティングの後(第6図)に好ましくは
、従来法による中圧水銀ランプから紫外線44を使って
、連続的に含浸された親水性組成物を硬化させて確実に
される。化学線以外の方法、またはラジカルを発生させ
るために使用されうる他の方法が使用可能である。しか
し、疎水性層の付随的劣化を伴う放射線を除く。 親水性材料層を疎水性材料層のマトリックスへ固是する
ことは膜に対するニーズを満して、物理的強度、柔軟性
、耐摩耗性、耐引裂性のごとき用途によって要求される
物理的特性をもたせる。この固定は高い透水性、゛緻密
な非晶質ポリマーの化学的性質を大幅に調整して、最終
フィルムの物理的特性と取扱適性を損うことなく最高の
可塑化能を与える。 複合体としてよりも2層の「ラミネート」として機能す
る本発明の親水性材料層と疎水性材料層がなければ複合
構造の上記結果は得られない。水によって膨潤したとき
の高親水性材料の非浸透層は使用条件により、または単
に水に暴す場合には緊張し、亀裂し、そして崩壊する。 最終用途または2層の「ラミネート」に適した物理的強
度をもつ親水性材料は上記微多孔質疎水性層の水蒸気移
動に比較して膜全体の水蒸気移動を大きく低下させる。 本発明によシ製造される複合半透膜は数々の望ましい特
性を有する。最も明白なことは連続緻密フィルムの高い
水蒸気透過率である。これは好ましい親水性層において
親水性官能基、特に、−(O−CH2CH2−)n+ を最大限に含むこと、また好ましいポリチオエーテルに
おいて H ■ 0−CH2C)ICH2−8−CH2CH2CH2−0
−を含むことに帰因する。 上記半透膜の親水性部分の好ましい態様に対して、ここ
で使用される化学物質の官能部分はポリエーテルまたは
ポリチオエーテルの性質をもつように設計され、特に加
水分解に対して極めて化学的に安定している。更に好ま
しい半透膜は変色せずかつ不溶性である。また、最終硬
化親水性材料層の最高の親水性は、硬化反応で形成され
る無限三次元網状構造によって全体に非晶質な性質にロ
ックされたポリマー、および最終複合半透膜の使用温度
よシ低いガラス転移をもつ基礎ポリマーによりて達成さ
れる。ここで使用される「非晶質」は明確な形も構造も
もたない非結晶性の高分子に関する。 本発明の複合半透膜は親水性化学物質と微多孔質疎水性
材料層によって創出され、要求される可塑化能と要求さ
れる分離効率を有する。当業界において周知であるよう
に、連続緻密非晶質ポリマー網状構造の架橋密度はこれ
らの特性を発揮する。 架橋密度が高ければ、一般的に、水蒸気透過率はそれだ
け低く、分離能力はそれだけ大きくなる。 本発明の範囲で、これらのパラメータは分子レベル上の
架橋によってのみならず、顕微鋺レベル上の疎水性材料
層の多孔質構造によっても制御されると考えられている
。多孔質構造が緊密で小さければ小さいほど、親水性材
料層の膨潤は小さくなり、これに付随して水蒸気透過率
は低下し、分離能力は向上する。 説明の便宜から、上記説明は雨着用として、水溶液から
水蒸気を分離する場合に限られている。 しかし、親水性材料層は限定されないが、アルコール、
硫化水素、メルカプタン、カルボン酸、無機酸、クロロ
ホルムおよびアルデヒド等水素結合するための水素を提
供できる十分に低い分子量の分子を迅速に移送すること
に注意すべきである。 更に、本発明の複合膜は2つの分離機構を提供する。即
ち、微多孔質層によるものと連続緻密非晶質4リマ一層
によるものであシ、これが上記した数々の分離作用を可
能とするので可塑化能が複合膜のいずれの方向において
も達成され、それによりて用途によって最も望まれるよ
うに分離順序を変える。 本発明の実施には、限定されないが、ポリ(ビニルクロ
リド)、ポリウレタン、ポリプロピレン、ポリカーブネ
ート、ポリスチレン、?リエチレン、ポリアミドの凝固
、伸張、発泡、エツチング、相分離から作られるような
他の微多孔質疎水性構造または上記したような疎水性要
求を満すいかなる方法およびポリマーも使用できる。延
伸膨張した微多孔質ポリテトラフルオロエチレンが好ま
しい。 同様に、この発明の実施には、ポリ(ビニルアルコール
)、ホモポリマー、およびメタクリル酸とアクリル酸の
コポリマー、プリアクリルアミド、ポリ(ビニルピリド
ン)、ポリ(n−ビニルピロリドン)、ポリ(無水マレ
イン酸)のような、本明細書で検討した要求に合致する
他の親水性材料を使用できる。 〔実施例〕 下記の実施例は本発明を具体化し、本発明を実施する最
良の態様を含む。しかし、ここに挙げた実施例は単に説
明のためであシ、本発明はこれに限定されるものでない
。 水蒸気透過率(MVTR)テストの詳細は下記の通りで
ある。本明細書では、MVTRを測定するために4つの
基本的方法が用いられている。下記の2つのASTM法
と2つの他の方法である。この試験方法における各態様
は異なる条件をシュミレートし、本発明の複合半透過膜
の利益をよシ良く理解させるものである。各方法間の調
和は考慮されるべきでない。 1、湿式変性乾燥剤法(MDM) 第1図は、本明細書で湿式MDMとして記載する方法に
よってMVTRを決定するためのテスト装置を示す。こ
の方法は液体水と接触する防水性材料に適切である。本
発明の特許請求の範囲に記載されたMVTR値はこの方
法によって決定されている。 この方法において、はぼ70ゴの酢酸カリウムと蒸留水
との飽和塩溶液12を内側口径6.5 cmの4.5オ
ンス・ポリプロピレンカップ10に入れた。 5.5秒のガーレイ数、バブルポイント26.8psi
g。 厚み25マイクロメーター、および重さ12gm5/m
2をもつ延伸膨張PTFE膜8(これはエルクトン・メ
リーランド所在のダブル・エル・ボア・アンド・アソシ
エーツ、インコーlレーテ、ド(W、L、Gore &
As5oeial@s、 Incorporat@d
)の商品指定PN1030ONAを利用できる)をカッ
プのリップにヒートシールして該塩溶液を含有する、教
示された漏れ止め微多孔質遮断壁を作った。テストのた
めにこの膜を6インチ(約15.3m)直径のエンツロ
イダリー環14の中に置き、水16の表面上に浮かして
その親水性面6を水と直接接触させた。この水槽組立体
を温度制御のために被覆し、穏やかにかきまぜてテスト
水を動かした。このカップ組立体の制御された環境を浴
槽の水の上の唄周されたヘッドスペースから整えた。装
置全体を温度制御室と水循環槽を利用して23℃±0.
1℃に調整した。この膜を15分間水で平衡にした後、
は111/1,000 gm までカップ組立体を秤量
し、次に、第1図に示されたように、浮遊試料の中央上
に逆さの状態にして置いたO 水の移送は水16と第1図に矢印で示す方向へ拡散によ
って水可塑化能を与える飽和溶液との間の駆動力によっ
て、行なった。この試料を15分間テストし、次にカッ
プ組立体を除去して再び1/1,000gm内で秤量し
た。 この試料のMVTRをカップ組立体の重量増加から計算
し、24時間当シの試料表面積(m2)に対する水(g
m)の量で表わした。 2、乾式変性乾燥剤法(MDM) 本明細書において乾式MDMによfi Ml/TRを決
定するだめのテスト装置は第2図に示されている。 この方法は、複合膜と液体との直接接触ではなく、試料
に高い相対湿度を接触させる。 上記と同じメーカーの商品指定PNI030ONAを6
インチ(約15.3crn)のエンブロイダリー環14
に設置し、水16の表面上に浮かした。複合半透膜2を
3インチ(約7.63 )直径のエンプロイダリー環1
8に、浮遊するPTFE膜の表面上に親水性面6が配向
するように取付けた。 テストを行ない、湿式原意の場合と同様にカップ組立体
の重量増加によってMvTRを計算した。 3、 ASTM IW 96−80 BW倒立水水沫
3図は、倒立水沫として下記する方法にょシMVTRを
決定するためのテスト組立体を示す。この方法は材料の
透水性に関するASTMXASTM EW96−80B
Wに詳述されている。 試料をトラングーアルバー) (Thvlng−Alb
art)蒸気圧耐力、ノ10(このテスト法のために製
造され、かつ高さ1インチ(2,54,)の蒸留水30
が満たされている)にフラング26で固定し、とのカッ
プの内側方向に親水性材料面6を取付けた。次に、カッ
プ組立体全体を1 / 100 gmまで秤量し、逆に
して、上記ダブル・エル・ボア・アンド・7ソシエーツ
、インコーホレーテッドによる市販の制御空気流水蒸気
テスト室2゜(Controlled Alr Flo
w Wat@r Vapor TsmtChamber
)内のカップを入れるだめの開口のりツブ22の上に置
いた。 室20の自由流れ空気速度24を500 FPM±50
FPMとし、試料から2インチ(約5 crn)およ
び該流路の他の表面から少なくとも2インチ(約5 c
rn )を測定した。この室全体を温度、23℃±1℃
と相対湿度、50チ±2に環境制御した部屋に置いて、
表示されている方向へ駆動力を与えた。 この試料を2時間テストし、その後、カップ組立体を取
りはずして、再び1 / 100 gm内で秤量した。 試料のMVTRをカップ組立体の減少重量から計算し、
かつ24時間自りの試料表面積(m2)に対する水(g
m−)で表わした。 4、 ASTM EW 96−80 B直立水沫第4
図は、ここに直立宗法として記載され、物質の透水性に
関するASTM yi 96−80Bに詳述されている
手順によ#)MVTRを決定するためのテスト組立体を
示す。 試料2は倒立水沫と同様にして取付けた・即ちカップ1
0を蒸留水30で満し、水30の表面と複合半透膜試料
2との間に0.75インチ(約169m)の空気ギヤラ
グ28を設けた。カップ組立体をほぼ1/100gmま
で秤量して、上記と同様な制御空気流テスト室20のリ
ップに直立に置いた。 試料の水蒸気は第4図に示した方向へ移動し、この状態
で、流れない空気ギャップ28によってこノ移動を評価
MVTR上限1.000 gms/m’ 24hrmま
で制限した。この試料を24時間テス°トし、カップ組
立体を除去して再び1 / 100 gmで秤量した。 MVTRをカップ組立体の減少重量から計算し、24時
間当シの試料表面積(m2)に対する水(gm)で表わ
した。 一般的に、本発明の複合半透膜を製造する方法は、第6
図に示されているように、特定ポリエンとポリチオール
とからなる複合体の親水性層を光開始剤を用いて形成す
る液体組成物45を計量してディスペンサ38(グラビ
アロー2でよい)カらゴムローラ400表面上に流し、
そこから疎水性多孔質固体層4の表面に図示した矢印方
向へ移動させて所望の厚さの液体層を形成した。ニップ
ローラ40と42との間に生じる水圧がこの液体を疎水
性材料層4の孔に押圧する。液体組成物45が浸透した
疎水性材料層4をハウジング44へ運び、液体組成物の
表面をラング50で放射し、液体組成物を硬化させて固
体連続親水性材料層とした。このようにして形成された
複合半透膜2は第5図に詳細に示されているように厚み
(T)を有し、疎水性材料膜4に浸透厚(tp)tで浸
透した親水性材料層を有することを特徴としていた。 第6A図は、好ましくは、3チのH2O2を含む水の浴
54に案内されである残留臭が実質的に除去され、続い
て公知法によシ乾燥される(図示せず)完成した複合半
透膜2を示す。 実施例1 クイリアムスンエーテル手法によってポリエンの合成を
行った。この反応は11の4つのネックのついた攪拌器
、窒素パージ、凝縮器、添加漏斗、熱電対を具備した水
ジヤケツト付反応がまを用いて行った。46.8 gm
s (1,17当量)の工業銘柄フレークのNaOHを
反応がtK入れ、続いて平均官能価3、分子量はぼ1,
000のポリオキシエチレン3001ms(O,90当
量)を完全に添加した。 全反応組立体を窒素で簡単にA−ジし、次に、試薬を攪
拌してほぼ室温で1時間反応させた。そのようにして得
たナトリウムアルコキシドに、添加漏斗によって89.
51m5(1,17当量)のアリルクロリドを加え、他
方、このアリルクロリドの添加量を制御することによっ
て反応温度を28℃より小さく維持し、そしてジャケッ
ト付かまを冷却した。アリルクロリドを添加した後、1
7時間この反応吻を攪拌して28℃未満に温度を維持し
て窒素ブランケットとし九〇 このアリルクロリドを反応がまから真空ストリ、ピング
によって精製し、ポリエン生成物を沈殿固体からデカン
トし、続いて濾過し、残留固体を除去した。得られたポ
リエン生成物をCNMRによって分析した。ポリオール
ヒドロキシ官能部分のアリルエーテルへの転化率は96
%、粘度紘25℃で約85 ap@であった。 このように得たポリエンは好ましいものであった。以下
ポリエンAと言う。 実施例2 分子量が?1ぼ600、官能価が2のポリオキシエチレ
ンを使用して実施例1と同様′の反応を行なった。97
チ転化されたポリエンを得た。粘度は25℃で約49
apeであった。以下ポリエンBと言う。 実施例3 実施例1と同一のポリオキシエチレンからアメリカ合衆
国特許第3,253,495号および同第3.278,
496号の教示に従って製造されたダイヤモンドeジャ
ムロック・コーポレーション(Diamond Sha
mrock Corporatlon)からポリオキシ
エチレンポリチオールを入手した。このポリチオールを
CNMHによって分析した。ポリオールヒドロキシ官能
部分のメルカプタン官能部分への転化率は86チである
ことを測定した0このようにして得られたポリチオール
は25℃で約1034 cpsの粘度を有し、好ましい
ポリチオールであった。以下これをポリチオールCと言
う。 実施例4 実施例3と同様にして実施例2と同一の4リオキシエチ
レンから4リチオールを得た。70%転化されたポリチ
オールは25℃で約6450 cpsの粘度を有してい
た。以下これをポリチオールDと言う。 実施例5 6.1 gms (2%)ベンゾフェノンを50℃まで
加熱し、次いで、これを室温で152 gmmのポリエ
ンAと151 gmsのポリチオールCに加えた。 全溶液を゛攪拌して測定した。そO粘度は25℃で約2
58 cpaであった。以下これを組成物Eと言うO 実施例6 同量のベンゾフェノンと1−ヒトμキシシクロヘキシル
クェニルケトンをガラスビーカーニ加工、加熱し、攪拌
して溶液を作った。この混合物、11.4 gmsを2
85 gmsのプリエンAと284gm5のポリチオー
ルCへ加えた。全溶液を攪拌し、測定した。との粘度は
25℃で約269 cpaであシ、好ましい硬化性組成
物であった。以下これを組成物Fと言う。 実施例7 ベンゾフェノンと1−シクロヘキシルフェニルケトンの
50チ混合物、11.0gm5を285 gmsのポリ
エンAと264 gmsのポリチオールDに加え、実施
例6と同様にして混合物を得た。得られた組成物は25
℃で約343 cpsの粘度をもっていた。以下、これ
を組成物Gと言う。 実施例8 ベンゾフェノンと1−シクロヘキシルフェニルケトンの
50%混合物、10.1 gmsを83 gmsのトリ
アリルイソシアヌレートと420 gmsのポリチオー
ルCに加えた。この混合物は25℃で約677ep8の
粘度をもっていた。以下、これを組成物Hという。組成
物Hのポリエンは親水性では々い。 実施例9 ベンゾフェノンと1−シクロヘキシルフェニルケトンの
50%混合物、8.7gm5を83 gmmのトリアリ
ルイソシアヌレートと352 gmmのポリチオールD
に加えた。この混合物は25℃で約415cpsの粘度
をもっていた。以下、これを組成物工と言う。 実施例10A ベンゾフェノンと1−シクロヘキシルフェニルケトンの
50%混合物、10.8 gmmを255 gmmのI
リエンBと284 gmmのポリチオールCK加えた。 との混合物は25℃で約213 cpsの粘度をもって
いた。以下、これを組成物Jと言う。 実施例10B ベンゾフェノンと1−シクロヘキシルフェニルケトンの
50%混合物、8.71rmsを255 gmmのfリ
エンBと264 gmsのポリチオールDに加えた。こ
の混合物は25℃で約222 apeの粘度をもりてい
た。以下、これを組成物にと言う。 実施例11 組成物Fをグラビアロールを使用してチオコールゴムへ
送シ、所望量の連続液体層を作った。該ゴムロールとパ
ツキングロールとの間に生じた液圧を調整して組成物を
、が−レイ数4.8秒、バブルポイント23.5 pa
ig 、厚み37,5マイクロメーター、幅1.67m
そして重量15.8 mga/mの延伸膨張したPTF
E膜(ダブル・エル・ボア・アンド・アソシエーツ・イ
ンコーポレーテット市販、商品指定PN11124Nh
)のマトリックスへ送った。構造中にこの配合物を浸
透させた膜を30FPMで中圧水銀ランプ300ワット
/直線インチのUVランプの2個のパンクへ送り、液状
組成物を硬化させて固体連続親水性層とした。このよう
にして得た複合膜の特性を走査電子顕微鏡(Scmnn
ing Electron Mierogcopy )
で調べた0第5図に示したように、親水性材料層厚(T
)は9.5マイクロメーター、そして浸透厚(tp)は
9.5マイクロメーターであった。 実施例12 実施例11の複合膜のMVTRを上記した4方法によっ
て試験し、親水性材料層単独のものおよび米国特許第4
,194,041号の教示によって作った積層品と比較
した。 弧伸膨張 積層品 請求したもの) 乾式MDM 91,512 20,613
62.665直立水法 1,023 799
971倒立水法 12,086 12,1.2
5 13.846実施例13 実施例11と同様にして、ガーレイ数4.8秒、パブA
/ディント21.1ps%g、厚さ50マイクロメータ
ーおよび重量18.91m5/m %および湿式MDM
MVTRI 22,975 gms/m2・24 hr
m、を有する実施例11と同様の延伸膨張PTPE膜声
品指定PN11124NAを用いて組成物E、 G、
H,I、 JおよびKを処理した。 得られた複合半透膜は次の特性をもっていた。 実施例14 実施例11と同様にして、ガーレイ数4.4秒、バブル
ポイント24.5 pmig 、厚さ47.5マイクロ
メーター、幅1.67m5重量18.9 gmg/m2
、および湿式DMM MVTRは119.832 gm
s/m2・24 hrs、をもつ延伸膨張PTFE膜商
品指定CH224−211を用いて組成物Fを処理した
。この複合膜を走査電子顕微鏡(sm)で調べた結果、
親水性材料層厚(T)は17.3マイクロメータ、浸透
厚(tp)は17.3マイクロメーター、湿式MDMM
%’TR173,622gms/m’ 24 hrs、
であった。 実施例15 実施例11と同様にして、ガーレイ数350秒、バブル
ポイント47 psig 、厚さ1.OX 105マイ
クロメーター、幅0.44m5重量77.7 gms/
m2、湿式MDM MVTR26,993gms/m’
24 hra、をもつ、延伸膨張した未焼結PTFE
膜、PN11316NAを用いて組成物Fを処理した。 この複合膜を走査電子顕微鏡で調べた結果、親水性材料
層厚(T)は25゜0マイクロメーター、浸透膜厚(t
p)は22.7マイクoメ−p−1湿式MDM Bl!
VTRは30,479gm5/m ・24 hrs 、
でh−zた。 実施例16 実施例11と同様にして、ガーレイ数4.6秒、バブル
ポイント25.3 psig 、厚さ23.8マイクロ
メーター、幅1.67m1重量1.2.0 gma/m
および湿式MDM152.351 gms/m ・2
4 hrs、をもつ延伸膨張PTFE膜PN1030O
NAを用いて組成物Fを処理した。この複合膜を走査電
子顕微鏡で調べた結果、親水性材料層厚(T)は14.
5マイクロメーター、浸透厚(tp)は14.5マイク
ロメーターであり、湿式MDMは193,708gma
/m2・24hra、であった。 実施例17 実施例16と同様にして作った複合膜からなる3層ラミ
ネートを作った。この複合膜はSEMによって調べた結
果、はぼ13マイクロメーター厚の親水性材料層(T)
、はぼ13マイクロメーターの浸透厚(tp)を有し、
かつ113.333 gms/m2・24 hrs、の
湿式MDMをもっていた。この複合膜をほぼ2.8オン
ス/ヤード(約79.49/91.4crn)のナイロ
ンメス2イト(Tasllt・)によるシェル織物を外
方に、はぼ1.5オンス/ヤード(約42.51791
.4.)のトリコット編物を内方にしてサンドイッチに
した。この層を、いずれの膜表面の半分よシ多くを塞が
ないように点状に接着剤で接合した。次に、このラミネ
ートのシェル側を撥水剤で処理し友。 次に、このラミネートの6インチ(約15.2.)平方
を2枚のTシャツの背に縫付けた。各Tシャツを5日間
着て、総計はぼ5時間汗を流してジョギングした。この
Tシャツを、微多孔質PTFE材料層単独のラミネート
を着用して上記と同様のジ、ギング条件下で30分〜1
時間後に汚染によシ耐水性が喪失することを予め実験し
て知っている2人の人間に着せた。 それぞれ1時間汗に暴した後に、これらの試料の洩れを
FBD−8TD−191,5516法の規定に従って3
分間30インチ(約76.2.)の静水ヘッドによって
テストした。両試料のテストの結果、洩れは認められな
かりた。これは疎水性材料層が汚染されていなかったこ
とを示す。同様に、疎水性材料層は白く乳白色であった
。汚染されている場合には、疎水性材料層が透明になる
。このテストは約5時間後に終了した。 実施例18 本発明の複合構造から独立の親水性材料層のMVTRを
テストするために、組成物Fのフィルム、厚さほぼ25
0マイクロメーターをポリエステルフィルム上にハンド
キャストした。次に、この組成物をはは2分間、100
ワツトの非焦点UV光源に暴露して硬化した。わずかに
付着して硬化した親水性材料層をポリエステルから取除
くために、この親水性材料層を水で湿めらせた。親水性
材料層は即座に膨潤したので圧力を加えると、親水性材
料フィルムは破砕し、ただちに横方向に崩壊して無数の
破片になろた。 実施例19 撥水処理をしない点を除き実施例17に記載のラミネー
トと同様にして同時に6枚のラミネートを作った。 それらは、各々、2層(編物をつけないもの)と3層(
編物をつけたもの)の親水性材料層単独のアントロン(
Antron)ラミネート、米国特許第4.194,0
41号に基づいて作った積層品、および本発明の複合半
透膜である。本発明の複合半透膜の特性を8層Mによっ
て調べた結果、12.7−rイクロメーター厚の親水性
材料層(T)、8.2−eイクロメーターの浸透厚(t
p)をもち、湿式MDMは108.057であった。こ
れらのラミネートのMVTRを上記4方法によってテス
トした。 以下男、白 4、図面の簡単な説明 第1図は水16と直接接触させた試料複合半透膜の水蒸
気透過率(MVTR)を決定するための試験装置、 第2図は微多孔質延伸膨張PTFE半透膜8により水1
6から分離する複合半透膜試料20MVTRを決定する
ための試験装置、 第3図はASTM−E 96−80 Bに記載された膜
試料2のMVTRを決定するための試験装置、第4図は
ASTM−E96−80BWに記載の膜試料2のMVT
Rを決定するための試験装置、第5図は本発明による複
合半透膜2の横断両図、第6図は本発明の複合半透膜2
を製造する方法の説明図、 第6A図は本発明の複合半透膜を製造する方法であって
、最終複合半透膜を過酸化水素の浴で洗う説明図である
。 2・・・複合半透膜、4・・・疎水性材料層、6・・・
親水性材料層、8・・・延伸膨張PTFE膜、10・・
・カップ、16・・・水、30・・・蒸留水、38・・
・ディスペンサ、44・・・ハウジング、45・・・液
体組成物。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、(a)過剰10,000gms/m^2・24hr
s.の極性分子蒸気透過率と90°を超える前進極性液
体接触角とをもつ微孔質疎水性材料の軟質フィルム、お
よび (b)該微孔質疎水性材料の軟質フィルム面にある範囲
まで浸透して取付けられた連続親水性層を含んでなり、 上記疎水性材料単独フィルムの極性分子蒸気透過率の8
0%を超える極性分子蒸気透過率を有することを特徴と
する軟質層状複合半透膜。 2、上記疎水性材料単独フィルムの分子蒸気透過率を超
える分子蒸気透過率を有する、特許請求の範囲第1項に
記載の複合半透膜。 3、上記疎水性材料単独フィルムの分子蒸気透過率の1
30%を超える分子蒸気透過率を有する、特許請求の範
囲第1項に記載の複合半透膜。 4、上記疎水性材料が微孔質ポリテトラフルオロエチレ
ン、微孔質ポリプロピレン、ポリ(ビニルクロリド)、
ポリウレタン、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリ
エチレンおよびポリアミドからなるクラスから選ばれて
いる、特許請求の範囲第1項に記載の複合半透膜。 5、上記疎水性材料が発泡微孔質ポリテトラフルオロエ
チレンである、特許請求の範囲第1項に記載の複合半透
膜。 6、上記親水性層が次のラジカル連鎖延長反応生成物を
含む事実上無臭の固体ポリエーテルポリチオエーテルで
ある、 (a)次式の末端不飽和ポリエン R−〔(CH_2)_mCH=CH_2〕_x′ここに
、m=0または1、x≧2; (b)次式のポリチオール成分 ▲数式、化学式、表等があります▼ ここに、n=0または1、R′=HまたはOH、y≧2
; (c)ラジカル開始剤、および (d)適当なエネルギ源 ここに、少なくとも1個のRがポリオキシエチレンであ
り、他のRがポリオキシエチレンまたは加水分解感応性
官能基および他の炭素−炭素不飽和あるいはチオール官
能基から遊離した多価有機成分であってよい、 特許請求の範囲第1項に記載の複合半透膜。 7、上記親水性層が次のラジカル連鎖延長反応生成物を
含む事実上無臭の固体ポリエーテルポリチオールである
、 (a)次式の末端不飽和ポリエーテルポリエンR−(O
−CH_2CH_2−O−(CH_2)_mCH=CH
_2)_x′ここに、m=0または1、R=ポリオキシ
エチレン、x≧2; (b)次式のポリエーテルポリチオール成分▲数式、化
学式、表等があります▼ ここに、y≧2、R=ポリオキシエチレン (c)ラジカル開始剤、および (d)適当なエネルギ源、 特許請求の範囲第1項に記載の複合半透膜。 8、上記ポリオキシエチレンが600〜1,500の分
子量をもつ、特許請求の範囲第6項に記載の複合半透膜
。 9、上記ポリオキシエチレンが600〜1,500の分
子量をもつ、特許請求の範囲第7項に記載の複合半透膜
。 10、上記両Rがポリオキシエチレンである、特許請求
の範囲第6項に記載の複合半透膜。 11、上記他のRがイソシアヌレート環、ポリオキシプ
ロピレン、ポリ(テトラメチレンオキシド)、ペンタエ
リトリトール、シリケート、ジエチルエーテルおよびグ
リセロールからなるグループから選ばれている、特許請
求の範囲第6項に記載の複合半透膜。 12、上記親水性層が少なくとも40%重量のポリオキ
シエチレンを含んでいる、特許請求の範囲第6または7
項に記載の複合半透膜。 13、上記親水性層が空気に不透過性である、特許請求
の範囲第1項に記載の複合半透膜。 14、少なくとも一表面に積層状態で取付けた少なくと
も1つの付加的繊維布帛層を有する、特許請求の範囲第
1項に記載の複合半透膜。 15、次のラジカル連鎖延長反応生成物、 (a)次式の末端不飽和ポリエン R−〔(CH_2)_mCH=CH_2〕_x′ここに
、m=0または1、x≧2; (b)次式のポリチオール成分 ▲数式、化学式、表等があります▼ ここに、n=0または1、R′=HまたはOH、y≧2
;および (c)ラジカル開始剤 (d)適当なエネルギ源、 ここに、1個のRはポリオキシエチレンであり、他のR
はポリオキシエチレンまたは加水分解感応性官能基およ
び他の炭素−炭素不飽和あるいはチオール官能基から遊
離した多価有機成分であってよい、 を含む事実上無臭の固体ポリエーテルポリチオエーテル
を含んでなる合成ポリマー。 16、次のラジカル連鎖延長反応生成物、 (a)次式の末端不飽和ポリエーテルポリエンR−(O
−CH_2CH_2−O−(CH_2)_mCH=CH
_2)_x′ここに、m=0または1、R=ポリオキシ
エチレン、x≧2; (b)次式のポリエーテルポリチオール成分▲数式、化
学式、表等があります▼ ここに、y≧2、R=ポリオキシエチレン; (c)ラジカル開始剤、および (d)適当なエネルギ源、 を含む事実上無臭の固体ポリエーテルポリチオエーテル
を含んでなる合成ポリマー。 17、上記ポリオキシエチレンが600〜1,500の
分子量をもつ、特許請求の範囲第15項に記載の合成ポ
リマー。 18、上記ポリオキシエチレンが600〜1,500の
分子量をもつ、特許請求の範囲第16項に記載の合成ポ
リマー。 19、上記両Rがポリオキシエチレンである、特許請求
の範囲第15項に記載の合成ポリマー。 20、上記他のRがイソシアヌレート環、ポリオキシプ
ロピレン、ポリ(テトラメチレンオキシド)、ペンタエ
リトリトール、シリケート、ジエチルエーテルおよびグ
リセロールからなるグループから選ばれている、特許請
求の範囲第15項に記載の合成ポリマー。 21、上記親水性層が少なくとも60%重量のポリオキ
シエチレンを含んでいる、特許請求の範囲第12項に記
載の複合半透膜。 22、上記光開始剤がベンゾフェノン、アセトフェノン
、ジベンゾスベロン、1−ヒドロキシシクロヘキシルフ
ェニルケトン、ベンゾインイソプロピルエーテルからな
るクラスから選ばれている、特許請求の範囲第15また
は16項に記載の合成ポリマー。 23、上記ラジカル開始剤がベンゾフェノンと1−ヒド
ロキシシクロヘキシルフェニルケトンとの結合である、
特許請求の範囲第15または16項に記載の合成ポリマ
ー。 24、(a)次式の末端不飽和ポリエン R−〔(CH_2)_mCH=CH_2〕_x′ここに
、m=0または1、x≧2; (b)次式のポリチオール成分 ▲数式、化学式、表等があります▼ ここに、n=0または1、R′=HまたはOH、y≧2
;および (c)ラジカル開始剤、 ここに、少なくとも1個のRはポリオキシエチレンであ
り、他のRはポリオキシエチレンまたは加水分解感応性
官能基および他の炭素−炭素不飽和あるいはチオール官
能基から遊離した多価成分であってよい、 を含んでいる光硬化性化学配合物。 25、(a)次式の末端不飽和ポリエーテルポリエン R−(O−CH_2CH_2−O−(CH_2)_mC
H=CH_2)_x′ここに、m=0または1、R=ポ
リオキシエチレン、x≧2; (b)次式のポリエーテルポリチオール成分▲数式、化
学式、表等があります▼ ここに、y≧2、R=ポリオキシエチレン;および (c)ラジカル開始剤 を含むことを特徴とする光硬化性化学配合物。 26、上記ポリオキシエチレンが600〜1,500の
分子量をもつ、特許請求の範囲第24項に記載の光硬化
性化学配合物。 27、上記ポリオキシエチレンが600〜1,500の
分子量をもつ、特許請求の範囲第25項に記載の光硬化
性化学配合物。 28、上記の両Rがポリオキシエチレンである、特許請
求の範囲第24項に記載の光硬化性化学配合物。 29、上記他のRがイソシアヌレート環、ポリオキシプ
ロピレン、ポリ(テトラメチレンオキシド)、ペンタエ
リトリトール、シリケート、ジエチルエーテルおよびグ
リセロールからなるグループから選ばれている、特許請
求の範囲第24項に記載の光硬化性化学配合物。 30、上記親水性層が少なくとも80%重量のポリオキ
シエチレンを含んでいる、特許請求の範囲第21項に記
載の複合半透膜。 31、上記光開始剤がベンゾフェノン、アセトフェノン
、ジベンゾスベロン、1−ヒドロキシシクロヘキシルフ
ェニルケトン、ベンゾインイソプロピルエーテルからな
るクラスから選ばれている、特許請求の範囲第24また
は25項に記載の光硬化性化学配合物。 32、上記光開始剤がベンゾフェノンと1−ヒドロキシ
シクロヘキシルフェニルケトンの結合である、特許請求
の範囲第24または25項に記載の光硬化性化学配合物
。 33、(a)10,000gms/m^2・24hrs
.を超える水蒸気透過率と90°を超える前進極性液体
接触角とを有する微孔質疎水性材料の軟質層を形成し、 (b)(1)次式の末端不飽和ポリエン成分R−〔(C
H_2)_mCH=CH_2〕_x′ここに、m=0ま
たは1、x≧2; (2)次式のポリチオール成分 ▲数式、化学式、表等があります▼ ここに、n=0または1、R′=HまたはOH、y≧2
;および (3)ラジカル開始剤、 ここに、少なくとも上記の1個のRはポリオキシエチレ
ンであり、他のRはポリオキシエチレンまたは加水分解
感応性官能基および他の炭素−炭素不飽和あるいはチオ
ール官能基から遊離の多価成分、 を含む流動性液体配合物をキャストして、上記微孔質疎
水性材料上に連続層を直接形成し、該液体の流動学は十
分な水圧によって該液体の該微孔質疎水性層への浸透を
制御できるものであり、 (c)該水圧を与え、 (d)続いて該流動性液体配合物を硬化して該微孔質疎
水性層の孔にある範囲まで含浸された連続固体ポリマー
親水性層を形成する工程を含んでなる複合半透膜製法で
あって、該複合半透膜が上記疎水性層単独の水蒸気透過
率の80%を超える水蒸気透過率を有することを特徴と
する軟質層状複合半透膜の製造方法。 34、(a)10,000gms/m^2・24hrs
.を超える水蒸気透過率と90°を超える前進極性液体
接触角とを有する微孔質疎水性材料の軟質層を形成し、 (b)(1)次式の末端不飽和ポリエーテルポリエン R−〔O−CH_2CH_2−O−(CH_2)_mC
H=CH_2〕_x′ここに、m=0または1、R=ポ
リオキシエチレン、x≧2; (2)次式のポリエーテルポリチオール成分▲数式、化
学式、表等があります▼ ここに、y≧2、R=ポリオキシエチレン;および (3)ラジカル開始剤、 を含む流動性液体配合物をキャストして、上記微孔質疎
水性材料上に連続層を直接形成し、該液体の流動学は十
分な水圧によって該液体の該微孔質疎水性層への浸透を
制御できるものであり、 (c)該水圧を与え、 (d)続いて該流動性液体配合物を硬化して該微孔質疎
水性層の孔にある範囲まで含浸された連続固体ポリマー
親水性層を形成する工程を含んでなる複合半透膜製法で
あって、該複合半透膜が上記疎水性層単独の水蒸気透過
率の80%を超える水蒸気透過率を有することを特徴と
する軟質層状複合半透膜の製造方法。 35、上記疎水性層が微孔質ポリテトラフルオロエチレ
ン、ポリプロピレン、ポリ(ビニルクロリド)、ポリウ
レタン、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリエチレ
ンおよびポリアミドからなるクラスから選ばれている、
特許請求の範囲第33または34項に記載の複合半透膜
の製造方法。 36、上記疎水性層が発泡微孔質ポリテトラフルオロエ
チレンである、特許請求の範囲第33または34項に記
載の複合半透膜の製造方法。
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