JPH06116436A - 多孔質高分子膜の処理方法 - Google Patents
多孔質高分子膜の処理方法Info
- Publication number
- JPH06116436A JPH06116436A JP26518992A JP26518992A JPH06116436A JP H06116436 A JPH06116436 A JP H06116436A JP 26518992 A JP26518992 A JP 26518992A JP 26518992 A JP26518992 A JP 26518992A JP H06116436 A JPH06116436 A JP H06116436A
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- Japan
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- porous polymer
- polymer membrane
- membrane
- gas
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- Pending
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- Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
- Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 特殊な装置を必要とせずに簡便なプロセスに
より、超高分子量ポリエチレンからなる多孔質高分子膜
に透水性を付与する 【構成】 多孔質高分子膜をフッ素ガスと酸素ガスで順
次、若しくはフッ素ガスと酸素ガスとの混合ガスで処理
することを特徴とする多孔質高分子膜の処理方法。
より、超高分子量ポリエチレンからなる多孔質高分子膜
に透水性を付与する 【構成】 多孔質高分子膜をフッ素ガスと酸素ガスで順
次、若しくはフッ素ガスと酸素ガスとの混合ガスで処理
することを特徴とする多孔質高分子膜の処理方法。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は多孔質高分子膜の処理方
法に関するものである。
法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術とその問題点】多孔質高分子膜は分離膜素
材として様々な工業分野で用いられているが、特に半導
体関連分野においては薬品中の微粒子等の異物の除去に
広く用いられている。しかし、ポリオレフィンやポリテ
トラフルオロエチレンなどからなる多孔膜はその臨界界
面張力が小さいため、そのままでは表面張力の高い液
体、特に電解液等の水溶液を透過させることは困難であ
る。そこで、従来この様に疎水性の多孔質高分子膜で、
表面張力の大きい液体を透過させようとするときは、そ
の膜を予めアルコール等の親水性有機溶剤で処理し、成
形体中の微細孔を湿潤処理した後、この有機溶剤を透過
対象である液体で置換することが行われている。しか
し、かかる方法は手間を要すると共に環境安全性の点か
らも必ずしも望ましい方法とはいえない。
材として様々な工業分野で用いられているが、特に半導
体関連分野においては薬品中の微粒子等の異物の除去に
広く用いられている。しかし、ポリオレフィンやポリテ
トラフルオロエチレンなどからなる多孔膜はその臨界界
面張力が小さいため、そのままでは表面張力の高い液
体、特に電解液等の水溶液を透過させることは困難であ
る。そこで、従来この様に疎水性の多孔質高分子膜で、
表面張力の大きい液体を透過させようとするときは、そ
の膜を予めアルコール等の親水性有機溶剤で処理し、成
形体中の微細孔を湿潤処理した後、この有機溶剤を透過
対象である液体で置換することが行われている。しか
し、かかる方法は手間を要すると共に環境安全性の点か
らも必ずしも望ましい方法とはいえない。
【０００３】一方、多孔質高分子膜表面を親水化する方
法としては、スパッタエッチング処理する方法やプラズ
マ処理する方法などが挙げられる。しかし、スパッタエ
ッチング処理は多孔質高分子膜表面がエッチングされ
て、水に対する濡れ性が改善されるものとみられるが、
親水性基が多孔質高分子膜に導入されることは少ない。
また、多孔質高分子膜をプラズマ処理する方法では高真
空条件が必要であり、大型材料の連続運転が困難であ
り、更に、装置コストが高く簡便な汎用的処理方法とし
ては不適当である。
法としては、スパッタエッチング処理する方法やプラズ
マ処理する方法などが挙げられる。しかし、スパッタエ
ッチング処理は多孔質高分子膜表面がエッチングされ
て、水に対する濡れ性が改善されるものとみられるが、
親水性基が多孔質高分子膜に導入されることは少ない。
また、多孔質高分子膜をプラズマ処理する方法では高真
空条件が必要であり、大型材料の連続運転が困難であ
り、更に、装置コストが高く簡便な汎用的処理方法とし
ては不適当である。
【０００４】
【問題点を解決するための手段】本発明の要旨は多孔質
高分子膜をフッ素ガスと酸素ガスで処理することを特徴
とする多孔質高分子膜の処理方法に存する。以下、本発
明を詳細に説明する。本発明方法を適用し得る多孔質高
分子膜としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ
ブテン−１等のポリオレフィン、ポリスチレン、ポリ塩
化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリ酢酸ビニル、ポリ
アクリレート、ポリメタクリレート、ポリアクリロニト
リル、ポリビニルケトン、ポリビニルエーテル等からな
る多孔膜が挙げられる。特に好ましくは粘度平均分子量
５０万以上、好ましくは１００万以上の超高分子量ポリ
エチレンに適用される。
高分子膜をフッ素ガスと酸素ガスで処理することを特徴
とする多孔質高分子膜の処理方法に存する。以下、本発
明を詳細に説明する。本発明方法を適用し得る多孔質高
分子膜としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ
ブテン−１等のポリオレフィン、ポリスチレン、ポリ塩
化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリ酢酸ビニル、ポリ
アクリレート、ポリメタクリレート、ポリアクリロニト
リル、ポリビニルケトン、ポリビニルエーテル等からな
る多孔膜が挙げられる。特に好ましくは粘度平均分子量
５０万以上、好ましくは１００万以上の超高分子量ポリ
エチレンに適用される。
【０００５】超高分子量ポリエチレン多孔膜は、通常超
高分子量ポリエチレンと炭化水素系、アルコール系等の
可塑剤を用いて混合したゲル状物を押出機を用い、フィ
ルム、シート、又は中空状の成形物とした後、可塑剤の
抽出と延伸とを適切に組み合わせ、２軸延伸を実施して
得られる。かかる多孔質高分子膜は、通常、平均孔径が
０．００１〜１００μｍ、特には０．０１〜１μｍ、膜
厚が１〜３５０μｍ、特には３〜８０μｍ、空孔率が１
〜９０％、特には３５〜８０％の範囲にあるものが好ま
しく挙げられ、濾過膜あるいはバッテリーセパレータと
して有用である。
高分子量ポリエチレンと炭化水素系、アルコール系等の
可塑剤を用いて混合したゲル状物を押出機を用い、フィ
ルム、シート、又は中空状の成形物とした後、可塑剤の
抽出と延伸とを適切に組み合わせ、２軸延伸を実施して
得られる。かかる多孔質高分子膜は、通常、平均孔径が
０．００１〜１００μｍ、特には０．０１〜１μｍ、膜
厚が１〜３５０μｍ、特には３〜８０μｍ、空孔率が１
〜９０％、特には３５〜８０％の範囲にあるものが好ま
しく挙げられ、濾過膜あるいはバッテリーセパレータと
して有用である。
【０００６】本発明においては、多孔質高分子膜にフッ
素ガスと酸素ガスを逐次接触させるか、フッ素ガスの分
圧１に対して酸素ガスの分圧を０．０１〜１０００程度
で混合した混合ガスを接触させれば良い。また、この時
フッ素及び酸素ガスは窒素あるいはヘリウム等の不活性
ガスで希釈して用いてもよく、その濃度は特に限定され
ないが０．０１〜５０％の範囲、好ましくは０．０５〜
２０％の範囲から選ばれる。フッ素ガスと酸素ガスを逐
次接触させる場合、いずれのガスが先でも良いが、先ず
フッ素ガスで活性化し、次いでこの活性点に酸素を付与
するために酸素ガスを接触させるのが良い。
素ガスと酸素ガスを逐次接触させるか、フッ素ガスの分
圧１に対して酸素ガスの分圧を０．０１〜１０００程度
で混合した混合ガスを接触させれば良い。また、この時
フッ素及び酸素ガスは窒素あるいはヘリウム等の不活性
ガスで希釈して用いてもよく、その濃度は特に限定され
ないが０．０１〜５０％の範囲、好ましくは０．０５〜
２０％の範囲から選ばれる。フッ素ガスと酸素ガスを逐
次接触させる場合、いずれのガスが先でも良いが、先ず
フッ素ガスで活性化し、次いでこの活性点に酸素を付与
するために酸素ガスを接触させるのが良い。
【０００７】多孔質高分子膜をこのガスで処理する時の
温度は通常−７０〜９０℃、好ましくは０〜８０℃の範
囲がよい。フッ素及び酸素ガスの接触時間は、広い範囲
から適宜選ばれ、通常１秒から１０日、好ましくは１分
から３時間の範囲である。
温度は通常−７０〜９０℃、好ましくは０〜８０℃の範
囲がよい。フッ素及び酸素ガスの接触時間は、広い範囲
から適宜選ばれ、通常１秒から１０日、好ましくは１分
から３時間の範囲である。
【０００８】
【実施例】次に、本発明の実施例により詳細に説明する
が、本発明はその要旨を越えない限り、以下の実施例に
限定されるものではない。 実施例１ ステンレス製反応器内に粘度平均分子量２００万の超高
分子量ポリエチレン多孔膜（平均孔径０．１μｍ、膜厚
１０μｍ、空孔率７０％）を入れ、真空排気後、フッ素
ガス０．１３％、酸素ガス０．１３％を含有する窒素ガ
ス（混合ガス）を導入して７６０ｔｏｒｒとした。室温
で１０分間静置（処理時間）後、混合ガスを真空排気
し、窒素ガスを導入して７６０ｔｏｒｒとした。その
後、試料を取り出し、水に対する接触角及び透水速度を
測定した。測定結果を表１に示す。水に対する接触角は
５２゜であり、表面が親水化されたため３８００リットル/m
2・hr・atmの透水速度を示した。
が、本発明はその要旨を越えない限り、以下の実施例に
限定されるものではない。 実施例１ ステンレス製反応器内に粘度平均分子量２００万の超高
分子量ポリエチレン多孔膜（平均孔径０．１μｍ、膜厚
１０μｍ、空孔率７０％）を入れ、真空排気後、フッ素
ガス０．１３％、酸素ガス０．１３％を含有する窒素ガ
ス（混合ガス）を導入して７６０ｔｏｒｒとした。室温
で１０分間静置（処理時間）後、混合ガスを真空排気
し、窒素ガスを導入して７６０ｔｏｒｒとした。その
後、試料を取り出し、水に対する接触角及び透水速度を
測定した。測定結果を表１に示す。水に対する接触角は
５２゜であり、表面が親水化されたため３８００リットル/m
2・hr・atmの透水速度を示した。
【０００９】接触角は接触角測定機（協和界面（株）製
ＣＡ−Ａ）を用いて室温で液滴法にて計測した。透水速
度は２３℃の雰囲気下、直径２６ｍｍのサンプルに圧力
２ｋｇ／ｃｍ2にて純水５ミリリットルを透過させ、透
過時間から下記の式を用いて算出した。透水速度＝透過
水量／（膜面積×透過時間×圧力）単位はリットル／ｍ
2・ｈｒ・ａｔｍに換算した。
ＣＡ−Ａ）を用いて室温で液滴法にて計測した。透水速
度は２３℃の雰囲気下、直径２６ｍｍのサンプルに圧力
２ｋｇ／ｃｍ2にて純水５ミリリットルを透過させ、透
過時間から下記の式を用いて算出した。透水速度＝透過
水量／（膜面積×透過時間×圧力）単位はリットル／ｍ
2・ｈｒ・ａｔｍに換算した。
【００１０】実施例２ 実施例１と同様の操作により、フッ素ガス０．１３％、
酸素ガス５．９％を含有する窒素ガス（混合ガス）を用
い、処理時間を５分として、実施例１と同じ超高分子量
ポリエチレン多孔膜の表面処理を行った。測定結果を表
１に示す。水に対する接触角は６０゜であり、表面が親
水化されたため５３００リットル/m2・hr・atmの透水速度を示
した。
酸素ガス５．９％を含有する窒素ガス（混合ガス）を用
い、処理時間を５分として、実施例１と同じ超高分子量
ポリエチレン多孔膜の表面処理を行った。測定結果を表
１に示す。水に対する接触角は６０゜であり、表面が親
水化されたため５３００リットル/m2・hr・atmの透水速度を示
した。
【００１１】比較例１ 実施例１と同様の操作により、フッ素ガス０．１３％を
含有する窒素ガス（混合ガス）を用い、処理時間を５分
として、実施例１と同じ超高分子量ポリエチレン多孔膜
の表面処理を行った。この場合の測定結果を表１に示
す。水に対する接触角は１１３゜であり処理前と殆ど変
わらなく、水は透過しなかった。すなわち、酸素を添加
しないフッ素処理では超高分子量ポリエチレン多孔膜の
透水性付与は困難である。未処理の超高分子量ポリエチ
レン多孔膜の接触角及び透水速度を併記する。
含有する窒素ガス（混合ガス）を用い、処理時間を５分
として、実施例１と同じ超高分子量ポリエチレン多孔膜
の表面処理を行った。この場合の測定結果を表１に示
す。水に対する接触角は１１３゜であり処理前と殆ど変
わらなく、水は透過しなかった。すなわち、酸素を添加
しないフッ素処理では超高分子量ポリエチレン多孔膜の
透水性付与は困難である。未処理の超高分子量ポリエチ
レン多孔膜の接触角及び透水速度を併記する。
【００１２】
【表１】
【００１３】
【発明の効果】本発明によれば、特殊な装置を必要とせ
ずに簡便なプロセスにより、多孔質高分子膜に透水性を
付与することが出来る。これにより、本発明の方法で処
理した多孔質高分子膜を濾過膜として用いると、表面張
力の高い液体を濾過する際に、アルコールのような親水
性有機溶媒で前処理する必要がなくなり、コスト面や環
境安全性の点からも非常に望ましい。また、多孔質高分
子膜を用いた濾過膜をモジュールに組み上げた後に本発
明に従って処理することにより、モジュールに組上がっ
た状態から濾過性能を制御することができる。さらに、
本発明の方法で処理した多孔質高分子膜では、透水性が
あるため水系電解液にも応用でき、従ってバッテリーセ
パレーターとして用いることもできる。
ずに簡便なプロセスにより、多孔質高分子膜に透水性を
付与することが出来る。これにより、本発明の方法で処
理した多孔質高分子膜を濾過膜として用いると、表面張
力の高い液体を濾過する際に、アルコールのような親水
性有機溶媒で前処理する必要がなくなり、コスト面や環
境安全性の点からも非常に望ましい。また、多孔質高分
子膜を用いた濾過膜をモジュールに組み上げた後に本発
明に従って処理することにより、モジュールに組上がっ
た状態から濾過性能を制御することができる。さらに、
本発明の方法で処理した多孔質高分子膜では、透水性が
あるため水系電解液にも応用でき、従ってバッテリーセ
パレーターとして用いることもできる。
Claims (3)
- 【請求項１】 多孔質高分子膜をフッ素ガスと酸素ガス
で処理することを特徴とする多孔質高分子膜の処理方法 - 【請求項２】 フッ素ガスの分圧１に対して酸素ガスの
分圧を０．０１〜１０００である混合ガスを用いる請求
項１記載の処理方法 - 【請求項３】 多孔質高分子膜が超高分子量ポリエチレ
ンからなる多孔膜である請求項１記載の処理方法
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26518992A JPH06116436A (ja) | 1992-10-02 | 1992-10-02 | 多孔質高分子膜の処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26518992A JPH06116436A (ja) | 1992-10-02 | 1992-10-02 | 多孔質高分子膜の処理方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06116436A true JPH06116436A (ja) | 1994-04-26 |
Family
ID=17413798
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26518992A Pending JPH06116436A (ja) | 1992-10-02 | 1992-10-02 | 多孔質高分子膜の処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06116436A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100359727C (zh) * | 2003-09-29 | 2008-01-02 | 天津大学 | 锂电池中活性物质载体的制造方法及组装成的电池 |
| WO2008044761A1 (en) | 2006-10-13 | 2008-04-17 | Toyo Tanso Co., Ltd. | Separator for nonaqueous electrolyte secondary battery and multilayer separator for nonaqueous electrolyte secondary battery |
-
1992
- 1992-10-02 JP JP26518992A patent/JPH06116436A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100359727C (zh) * | 2003-09-29 | 2008-01-02 | 天津大学 | 锂电池中活性物质载体的制造方法及组装成的电池 |
| WO2008044761A1 (en) | 2006-10-13 | 2008-04-17 | Toyo Tanso Co., Ltd. | Separator for nonaqueous electrolyte secondary battery and multilayer separator for nonaqueous electrolyte secondary battery |
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