JP4129655B2

JP4129655B2 - ポリアミド系フィルターの製法

Info

Publication number: JP4129655B2
Application number: JP02487899A
Authority: JP
Inventors: 智出村; 和敏原口
Original assignee: DIC Corp
Current assignee: DIC Corp
Priority date: 1999-02-02
Filing date: 1999-02-02
Publication date: 2008-08-06
Anticipated expiration: 2019-02-02
Also published as: JP2000219807A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は耐熱性に優れるガラスとポリアミドとの均一な複合体から成るポリアミド系フィルターの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ポリアミドから成るフィルター材料は、例えば、特開昭６１−１４９２１７号公報に記載されている。これらのポリアミドを構成要素とするフィルターは、耐薬品性に優れ、無機フィルターに比し軽量であるが、基本的に高温域で熱変形するために、例えば３００℃以上の温度では使用しづらい問題があった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明が解決しようとする課題は、３００℃以上の温度でも熱変形しないポリアミド系フィルターを提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、ガラスとポリアミドとの均一な複合体のパルプ状粒子を部分的に融着させることにより、上記課題が達せられることを見いだし、本発明を完成するに至った。
【０００５】
即ち、本発明は、ジアミンと水ガラスと水とを必須成分とする水溶液（Ａ）と、ジカルボン酸ハライドと有機溶媒とを必須成分とする有機溶液（Ｂ）とを接触させて得た、ガラスとポリアミドの均一な複合体のパルプ状粒子（Ｃ）を抄造し、次いで該パルプ状粒子（Ｃ）間を接着させることを特徴とするポリアミド系フィルターの製法である。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明で用いる、ガラスとポリアミドとの均一な複合体から成るパルプ粒子（Ｃ）は、本発明者らが既に開示した方法、例えば、特開平１０−１７６１０６号公報に開示した製法により得られる。この製法では、ジアミンと水ガラスと水とを必須成分とする水溶液（Ａ）と、ジカルボン酸ハライドと有機溶媒とを必須成分とする有機溶液（Ｂ）とを接触させ、ジアミンとジカルボン酸ハライド間の重縮合によりポリアミドが常温で殆ど瞬時に得られる。
【０００７】
ジアミンと水ガラスと水とを必須成分とする水溶液（Ａ）に含まれるジアミンとしては、１，３−ジアミノプロパン、１，４ージアミノブタン、１，５ージアミノペンタン、１，６−ジアミノヘキサン、ｍ−キシリレンジアミン、ｐ−キシリレンジアミンといった脂肪族鎖を有するジアミンや、
【０００８】
２，５−ノルボルナンジアミン、２，６−ノルボルナンジアミン等の脂環式ジアミンや、ｍ−フェニレンジアミン、ｐ−フェニレンジアミン、１，５’−ジアミノナフタレン、１，８−ジアミノナフタレン、２，３−ジアミノナフタレン、３，４’−ジアミノジフェニルエーテル、４，４’−ジアミノジフェニルエーテル、
【０００９】
３，４’−ジアミノジフェニルスルホン、４，４’−ジアミノジフェニルスルホン、３，４’−ジアミノジフェニルメタン、４，４’−ジアミノジフェニルメタン、及びこれらの芳香族環の一個以上の水素をハロゲン、ニトロ基、又はアルキル基で置換した全芳香族ジアミンを挙げることができ、なかでも１，６−ジアミノヘキサン、ｍ−キシリレンジアミン、ｍ−フェニレンジアミンが好ましい。
【００１０】
（Ａ）中の水ガラスは、その化学組成がＭ₂Ｏ・ｎＳｉＯ₂で表現される（Ｍ＝アルカリ金属）水溶性のガラスであり、例えば日本工業規格（ＪＩＳＫ１４０８−１９５０）に記載の水ガラス１号、２号、３号、４号といった予め水に溶解せしめた水ガラス（Ｍ＝がナトリウムであり、１．２≦ｎ≦４である）を使用することが出来る。
【００１１】
水ガラスの濃度としては固型分基準で２〜２４０ｇ／Ｌ（Ｌ＝リットル）の範囲が挙げられ、複合体中のガラスの含有率はガラスの濃度を調製することにより制御することが可能である。この他、重縮合反応を十分に促進させる目的で、水酸化ナトリウム等の酸受容体及び／又はラウリル硫酸ナトリウム等の界面活性剤が添加されてもよい。
【００１２】
ジカルボン酸ハライドと有機溶媒とを必須成分とする有機溶液（Ｂ）に用いる有機溶媒としてはトルエン、キシレン、メチルイソブチルケトン、クロロホルム、シクロヘキサン、シクロヘキサノン、テトラヒドロフランを代表的な例として挙げることが出来、ジカルボン酸ハライドとしては、塩化アジポイル、塩化アゼラオイル、塩化テレフタロイル、塩化イソフタロイルを挙げることができる。
【００１３】
（Ａ）と（Ｂ）との接触による水ガラスのポリアミドへの複合化において、水ガラス自身の反応が進行し、アリカリ金属成分の極めて少ない良質のシリカ型のガラスとしてポリアミド中に均一に取り込まれる。ここでいう接触とは、（Ａ）と（Ｂ）の２液が混ざらずにその界面で接触する場合と混ざり合う場合との双方を含む。
【００１４】
該製法で得られる複合体中に生成するガラスの平均粒径は１０〜３００ｎｍと極めて微細で、ポリアミドとの接着性も良好である。また複合体中のガラス含有量は、モノマー（ジアミン、ジカルボン酸のハライド）及び／又は水ガラス濃度を調節することにより、複合体中のガラス含有率５〜７０重量％の範囲で制御可能である。
【００１５】
（Ａ）及び（Ｂ）中のモノマー濃度が０．４〜０．８モル／Ｌの範囲で、複合体を製造した場合は、得られる複合体の繊維質が絡み合いを生じ易く、抄造性の良好な複合体のパルプ状粒子（Ｃ）が得易い。しかし、重合反応終了時に抄造性の少ない複合体が得られた場合であっても、該複合体と純ポリアミドとをその良溶媒中から共沈させることにより、抄造性を有するパルプ粒子状の複合体を得ることが出来る。
【００１６】
得られたパルプ粒子は、必要に応じて水や有機溶媒で洗浄してから水等に分散させ、次いで網型に配しポンプ等で水を吸引除去して抄造した後に乾燥して、シートもしくはフィルムに成形される。得られたシートもしくはフィルムは、少なくとも部分的にパルプ粒子間が接着されたものとなる。これは、生成直後のパルプ粒子はゲル様の物質であるが、洗浄、乾燥する過程で固形になる際に強固な接着がなされるためである。
【００１７】
該シートもしくはフィルムを加圧処理して、その空隙率を０．１〜０．９の範囲で制御することにより本発明のポリアミド系フィルターを製造することが出来る。一般に加圧処理圧が高いほど、空隙率は低くなり、フィルターの強度は増加するが、ろ過特性は低下する傾向にあり、用途に応じて適宜、処理圧を選定し、空隙率を制御することが好ましい。
【００１８】
【実施例】
以下、本発明を実施例にて説明するが、これはあくまでも本発明の代表的態様を例示するものであり、本発明はこれに限定されるものではない。
【００１９】
（実施例１）
水ガラス１．５０ｇと１，６−ジアミノヘキサン４．６４ｇに室温で蒸留水を加えながら攪拌し、均一透明な３００ｍＬの水溶液を調製した。また、塩化アジポイル７．３２ｇに室温でトルエンを加えて攪拌し、均一透明な２００ｍＬの有機溶液を調製した。次いで１Ｌの容量のブレンダー瓶（Osterizer製）に水溶液相を入れ、付属の攪拌羽根で毎分１００００回転で攪拌しながら、２５℃にて有機溶液を一度に加えた。
【００２０】
混合溶液から直ちに複合体のパルプ粒子状（ポリアミド成分＝ナイロン６６、灰分＝６１重量％）が析出した。懸濁状態のまま２分間攪拌を続けた。得られた複合体を濾別した後、沸騰アセトン、次いで蒸留水で洗浄し、蒸留水に分散して分散液を得た。
【００２１】
分散液を２００メッシュのステンレス網に通じ、５ｍｍ厚の平板に抄造した後に乾燥し、ポリアミド系フィルターを製造した。このフィルターの強度は６．１ＭＰａ、空隙率は０．９０で、ガス中の０．３μｍの粒子を効率良く捕集し、且つ３５０℃で２４時間保存しても安定して、その形状を保った。
【００２２】
【発明の効果】
本発明は、３００℃以上の温度でも熱変形しないポリアミド系フィルターの製法を提供することができる。

Claims

ジアミンと水ガラスと水とを必須成分とする水溶液（Ａ）と、ジカルボン酸ハライドと有機溶媒とを必須成分とする有機溶液（Ｂ）とを接触させて得た、ガラスとポリアミドの均一な複合体のパルプ状粒子（Ｃ）を抄造し、次いで該パルプ状粒子（Ｃ）間を接着させることを特徴とするポリアミド系フィルターの製法。