(57)【要約】【課題】透水性が高く、ろ過性能にすぐれる浄水膜を、安定して製造することができるポリスルホン中空糸膜の製造法を提供する。【解決手段】ポリスルホンを10〜40重量％、親水性ポリビニルピロリドン1〜30重量％およびエチレングリコール1〜10重量％を含有する水溶性有機溶媒溶液よりなる、相分離温度が35℃以上の紡糸原液を用い、紡糸原液を(相分離温度−15)〜(相分離温度−5)℃の温度に加熱した状態で、湿式紡糸法または乾湿式紡糸法によって紡糸を行い、中空糸膜を製造する。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリスルホンを10〜40重量％、親水性ポリビニルピロリドン1〜30重量％およびエチレングリコール1〜10重量％を含有する水溶性有機溶媒溶液よりなる、相分離温度が35℃以上の紡糸原液を用い、紡糸原液を(相分離温度−15)〜(相分離温度−5)℃の温度に加熱した状態で、湿式紡糸法または乾湿式紡糸法によって紡糸を行うことを特徴とするポリスルホン中空糸膜の製造法。
【請求項２】
さらに1重量％以下の水が配合された紡糸原液が用いられる請求項１記載のポリスルホン中空糸膜の製造法。
【請求項３】
請求項１または２記載の方法で製造されたポリスルホン中空糸膜よりなる浄水膜。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポリスルホン中空糸膜の製造法に関する。さらに詳しくは、浄水膜として好適に使用されるポリスルホン中空糸膜の製造法に関する。
【背景技術】
【０００２】
精密ろ過膜、限外ろ過膜など多孔質膜を用いたろ過操作は、医薬分野、浄水分野あるいは食品産業における除菌や半導体産業における超純水製造など多くの分野で実用化されている。近年では、浄水分野における除菌に対して、ポリスルホン類を材料とした膜の実用化が非常に盛んである。
【０００３】
ポリスルホン類としては、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリフェニルスルホンなどが挙げられ、家庭用浄水用途としてはポリスルホンが用いられることが多い(特許文献１参照)。
【０００４】
昨今、残留塩素などの除去を目的として、浄水膜と活性炭を組み合わせた浄水器が使われることが多くなっているが、これらの組み合わせによるサイズ増大の一方、デザイン性といった面からサイズ低減の要望が年々高まってきているといった実情がある。したがって、浄水膜の高透水量化の要求も高まっており、これへの対策としてポリサルホンを膜原料とする紡糸原液の相分離温度および製造雰囲気温度の調整などが図られている(特許文献２参照)。
【０００５】
しかるに、この特許文献２記載のポリスルホン中空糸膜の製造法では、紡糸原液の相分離温度が25〜35℃であるため、室温付近でドープを製造したり、保存したりする過程で相分離が徐々に進行して紡糸原液が変質してしまい、目的とする膜が得られないおそれがある。
【０００６】
一方、35℃以上で相分離する紡糸原液を用いた場合には、製造工程で相分離が十分に進行せず、製造された膜の透水量が小さくなってしまうという課題が残ってしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特公平３−４７１２７号公報
【特許文献２】特開２００９−１９２０２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、透水性が高く、ろ過性能にすぐれる浄水膜を、安定して製造することができるポリスルホン中空糸膜の製造法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
かかる本発明の目的は、ポリスルホンを10〜40重量％、親水性ポリビニルピロリドン1〜30重量％およびエチレングリコール1〜10重量％を含有する水溶性有機溶媒溶液よりなる、相分離温度が35℃以上の紡糸原液を用い、紡糸原液を(相分離温度−15)〜(相分離温度−5)℃の温度に加熱した状態で、湿式紡糸法または乾湿式紡糸法によって紡糸を行い、中空糸膜を製造することによって達成される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係るポリスルホン中空糸膜の製造法は、透水性が高く、ろ過性能にすぐれる浄水膜を、安定して製造することができ、得られる中空糸膜は一般産業あるいは家庭に用いられる浄水膜モジュールに有効に用いられる。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
ポリスルホンは、市販品、例えばソルベイスペシャルティポリマーズ製品等をそのまま使用することができる。
【００１２】
ポリスルホンを製膜成分とする紡糸原液には、さらに親水性ポリビニルピロリドンおよびエチレングリコールの水溶性有機溶媒が配合される。水溶性有機溶媒としては、N-メチル-2-ピロリドン、N,N-ジメチルホルムアミド等が用いられ、好ましくは紡糸安定性の点からN,N-ジメチルホルムアミドが用いられる。
【００１３】
紡糸原液は、ポリスルホンが約10〜40重量％、好ましくは約12〜25重量％、親水性ポリビニルピロリドン約1〜30重量％、好ましくは約5〜20重量％およびエチレングリコールが約1〜10重量％、好ましくは約1〜5重量％であって、親水性ポリビニルピロリドンとエチレングリコールとの両者が約10〜40重量％、好ましくは約10〜25重量％を占めるような配合割合であって、相分離温度が35℃以上、好ましくは紡糸原液の熱による劣化が大きく進行しないようにするといった観点から35〜100℃のものが用いられる。
【００１４】
紡糸原液には、さらに約1重量％以下、好ましくは約0.3〜1重量％を占めるような割合の水を配合して用いることができる。
【００１５】
かかる紡糸原液を用いてのポリスルホン中空糸膜の製膜は、湿式紡糸法または乾湿式紡糸法によって行われるが、その際紡糸原液は(相分離温度−15)〜(相分離温度−5)℃の温度に加熱した状態で紡糸が行われる。紡糸時における紡糸原液の温度がこれより低い場合には、孔径が小さくなってしまい純水透過速度が低くなってしまうようになり、一方これより高い場合には、紡糸作業性に安定性がなくなってしまうようになり好ましくない。
【実施例】
【００１６】
次に、実施例について本発明を説明する。
【００１７】
実施例
ポリスルホン(BASF社製品P1700) 15重量部、親水性ポリビニルピロリドン(K30) 12重量部、エチレングリコール 2重量部、水 0.5重量部およびN,N-ジメチルホルムアミド 70.5重量部よりなる紡糸原液を室温にて調製した。得られた紡糸原液の相分離温度は、50℃であった。
【００１８】
得られた紡糸原液を40℃に加熱し、タンク、配管および紡糸ノズルの温度を40℃に保持した状態で、N,N-ジメチルホルムアミドを芯液として、乾湿式紡糸法により2重環状ノズルから水凝固浴中に吐出した。その後、121℃の加圧水中で1時間洗浄してから60℃のオーブン中で乾燥し、外径 0.38mm、内径 0.22mm、孔径 0.50μmの多孔質ポリスルホン樹脂中空糸膜を得た。紡糸作業性は良好であり、得られた中空糸膜の純水透過速度を測定したところ、1,600ml/時間/cm2/100kPaであった。
【００１９】
比較例１
実施例において、紡糸原液の加熱が行われなかった。紡糸作業性が良好であったが、得られた中空糸膜は外径 0.38mm、内径 0.22mm、孔径 0.35μm、純水透過速度は1,000ml/時間/cm2/100kPaであった。
【００２０】
比較例２
実施例において、紡糸原液が60℃に加熱されて紡糸が行われた。紡糸作業性は、糸切れあるいは径の変動が頻発するというように不安定であり、得られた中空糸膜は外径 0.38mm、内径 0.22mm、孔径 0.60μm、純水透過速度は1,800ml/時間/cm2/100kPaであった。