JPH11279945A - 放射線グラフト重合されたポリエチレン材料 - Google Patents

放射線グラフト重合されたポリエチレン材料

Info

Publication number
JPH11279945A
JPH11279945A JP10073790A JP7379098A JPH11279945A JP H11279945 A JPH11279945 A JP H11279945A JP 10073790 A JP10073790 A JP 10073790A JP 7379098 A JP7379098 A JP 7379098A JP H11279945 A JPH11279945 A JP H11279945A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
woven
polyethylene
graft polymerization
radiation
base material
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP10073790A
Other languages
English (en)
Inventor
Takanobu Sugo
高信 須郷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Japan Atomic Energy Agency
Original Assignee
Japan Atomic Energy Research Institute
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Japan Atomic Energy Research Institute filed Critical Japan Atomic Energy Research Institute
Priority to JP10073790A priority Critical patent/JPH11279945A/ja
Publication of JPH11279945A publication Critical patent/JPH11279945A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Filtering Of Dispersed Particles In Gases (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
  • Treatments For Attaching Organic Compounds To Fibrous Goods (AREA)
  • Woven Fabrics (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ポリエチレンから構成される織布又は不織布
基材を用いて、フィルター素材として有用な材料を提供
する。 【解決手段】 本発明に係る材料は、ポリエチレンから
構成される織布又は不織布に、放射線グラフト重合法を
用いて機能性官能基を導入したことを特徴とするもので
ある。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ポリエチレン単繊
維から構成される織布又は不織布状の基材に、放射線グ
ラフト重合を用いて機能性官能基を導入したことを特徴
とするポリエチレン材料に関する。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】空気清
浄用ケミカルフィルターや純水製造用イオン交換フィル
ターなどのようなフィルター素材として、極めて広範囲
にわたるポリマー繊維が用いられている。また、このよ
うなフィルター素材として、織布又は不織布状のポリマ
ー基材に放射線グラフト重合法を用いて種々の機能性官
能基を導入したものが考えられている。この放射線グラ
フト重合法は、様々な形状の高分子化合物に各種の機能
を導入することができるので、特に分離機能性材料の製
造方法として、最近注目を浴びている。
【0003】放射線グラフト重合用のポリマー基材とし
ては、ポリオレフィン系の高分子材料が好適であると考
えられているが、その中でも、特にポリエチレンが放射
線グラフト重合用の最適な素材であると考えられてい
る。これは、ポリエチレンが、他のポリオレフィン系の
材料と比較して、放射線を曝露した際に架橋しやすく且
つ崩壊しにくいためである。ポリエチレンを用いた放射
線グラフト重合用基材としては、フィルムや中空糸が良
く知られており、イオン交換膜、電池用隔膜、空気浄化
用材料、アフィニティ分離膜、水処理材料、脱臭剤など
として用いられている。例えば、放射線グラフト重合フ
ィルムを用いて電池用隔膜を製造することが、湯浅時
報,54,57−62(1983)「放射線前照射法に
よるグラフト膜について」に開示されている。更に、多
孔性中空糸膜のアフィニティ分離膜としての使用が特開
平2−119937号公報に、ポリマー成形体の水処理
材料としての使用が特開平5−111685号公報、特
開平5−111637号公報に、それぞれ開示されてい
る。
【0004】一方、ポリオレフィンやポリエステルなど
のポリマー繊維から織布又は不織布を形成して、これを
フィルター素材として用いることが広く行われている
が、このような織布又は不織布といった繊維の集合体で
あるフィルター素材用の原材料としてポリエチレン単繊
維が用いられた実用例は、本発明者が知る限りではほと
んどない。これは、ポリエチレンの融点や耐薬品性など
の物理的・化学的特性が、他のポリオレフィン系材料の
代表例であるポリプロピレンなどと比較して劣っている
ために、ポリエチレン単繊維それ自体がフィルター素材
としてはあまり注目されなかったためである。更に、ポ
リエチレン単繊維で織布又は不織布を製造すると、その
物理的強度が十分ではなく、「へたり」が起こるため
に、フィルター素材としての強度や形状安定性が得られ
ないなどといった問題点があったためである。
【0005】このような背景のもと、本発明者は、放射
線グラフト重合に対するポリエチレンの極めて優れた適
性に注目し、ポリエチレン単繊維から織布又は不織布を
構成し、これに放射線グラフト重合を用いて機能性官能
基を導入することにより、優れた性質を有する機能性材
料を提供することができることを見出し、本発明を完成
するに至った。
【0006】
【課題を解決するための手段】即ち、本発明は、ポリエ
チレン単繊維で構成される織布又は不織布状の基材に、
放射線グラフト重合を用いて機能性官能基を導入したこ
とを特徴とするポリエチレン材料に関する。
【0007】本発明において使用するポリエチレン単繊
維の織布又は不織布としては、ポリエチレン単繊維を、
ニードルパンチ法を用いたり、スポット溶接などによっ
てエンボス加工を行って、繊維の集合体を分散させない
ようにしたものや、当該技術において公知の方法を用い
て織布又は不織布の形態に形成したものを用いることが
できる。
【0008】織布又は不織布基材に放射線グラフト重合
を行う方法としては、予め基材に放射線を照射してラジ
カルを形成した後、重合性単量体(モノマー)を接触さ
せる前照射グラフト重合法と、基材をモノマーの存在下
で放射線照射する同時照射グラフト重合法とがあるが、
副生成物である単独重合物の生成量が少ないので、前照
射グラフト重合法が好ましい。また、重合方法として
は、以下のような方法を用いることができる。
【0009】照射済基材をモノマー液に浸漬したままグ
ラフト重合する方法を液相グラフト重合といい、この場
合には反応温度20〜60℃、反応時間2〜10時間が
好適である。
【0010】照射済基材に所定量のモノマーを付与し
て、真空中又は不活性ガス中で反応させることによりグ
ラフト重合する方法を含浸グラフト重合といい、この場
合には反応温度20〜60℃、反応時間0.2〜8時間
が好適である。なお、この方法を用いると、グラフト重
合後の基材が乾燥状態で得られるので、基材の取扱いが
簡単で、廃液の発生量が少ないなどの利点が得られる。
【0011】照射済基材とモノマー蒸気とを接触させる
方法を気相グラフト重合といい、比較的蒸気圧の高いモ
ノマーにしか適用できず、グラフトむらが発生しやすい
が、廃液発生量が少なく、グラフト重合後の基材が乾燥
状態で得られるといった利点がある。この場合には、反
応温度として20〜80℃、反応時間2〜10時間が好
適である。
【0012】本発明においては、上記のいずれの放射線
グラフト重合法も用いることができる。放射線グラフト
重合によってポリエチレン基材に導入する重合性単量体
としては、それ自体が種々の機能性官能基を有する重合
性単量体や、或いはそれをグラフトした後に更に2次反
応を行うことによって機能性官能基を導入することので
きる重合性単量体を用いることができる。
【0013】例えば、本発明によってイオン交換フィル
ター素材を製造する場合、イオン交換基を有するモノマ
ーとして、アクリル酸、メタクリル酸、スチレンスルホ
ン酸ナトリウム、メタリルスルホン酸ナトリウム、アリ
ルスルホン酸ナトリウム、ビニルベンジルトリメチルア
ンモニウムクロライド、2−ヒドロキシエチルメタクリ
レート、ジメチルアクリルアミドなどを用いて放射線グ
ラフト重合を行うことにより、ポリエチレン基材に直接
機能性官能基を導入してイオン交換フィルター素材を得
ることができる。
【0014】また、放射線グラフト重合の後に更に2次
反応を行ってイオン交換基を導入することのできるモノ
マーとしては、アクリロニトリル、アクロレイン、ビニ
ルピリジン、スチレン、クロロメチルスチレン、メタク
リル酸グリシジルなどが挙げられる。例えば、メタクリ
ル酸グリシジルを放射線グラフトによってポリエチレン
不織布に導入し、次に、亜硫酸ナトリウムなどのスルホ
ン化剤を反応させてスルホン基を導入したり、又はジエ
タノールアミンなどを用いてアミノ化すること等によ
り、イオン交換繊維を得ることができる。
【0015】上記においては、本発明の適用例として、
主としてイオン交換フィルター素材を得る方法を示した
が、本発明は、この他にもキレート基を有する重金属吸
着剤、触媒、アフィニティクロマトグラフィー用担体な
どにも適用することができる。
【0016】
【発明の効果】本発明によれば、放射線グラフト重合に
対して極めて優れた適性を有するポリエチレンにより構
成された織布又は不織布基材を用い、放射線グラフト重
合によって機能性官能基を導入することにより、イオン
交換特性などの極めて優れた機能を有する材料を得るこ
とができる。
【0017】以下、本発明を実施例により具体的に説明
するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【0018】
【実施例】実施例1 6d(デニール)のポリエチレン製繊維をエンボス加工
により不織布化して、目付60g/m2、厚さ0.4m
mの不織布を製造した。これに、窒素雰囲気下で、16
0kGyの電子線を照射した。処理された不織布をメタ
クリル酸グリシジルの20%メタノール溶液中に浸漬
し、40℃で5時間反応させて、メタクリル酸グリシジ
ルのグラフト率153%を得た。
【0019】このグラフト不織布を、亜硫酸ナトリウム
及びイソプロピルアルコールの混合水溶液中に浸漬し、
80℃で8時間反応させて、スルホン化を行った。
【0020】得られたイオン交換不織布の中性塩分解容
量を測定したところ、2.71meq/gであり、また
厚さが1mmに増加したが、不織布の形状を保ってお
り、強酸性カチオン交換フィルターとして塩基性ガスの
除去に使用可能であった。
【0021】また、この不織布をプリーツフィルターに
成形加工し、塩基性ガス除去用フィルターとして1.5
年間使用したが、交換容量や物理的強度の劣化は認めら
れなかった。
【0022】実施例2 実施例1と同様に、6dのポリエチレン不織布にメタク
リル酸グリシジル153%をグラフトしたグラフト不織
布材料を製造した。このグラフト不織布を、ジエタノー
ルアミンの30%水溶液中に浸漬し、70℃で3時間ア
ミノ化反応を行った。得られたイオン交換不織布のイオ
ン交換容量を測定したところ、2.92meq/gであ
り、また厚さが0.92mmに増加したが、不織布の形
状を保っており、弱塩基性アニオン交換フィルターとし
て酸性ガスの除去に使用可能であった。
【0023】実施例3 実施例1で使用した不織布に同様の条件で放射線照射し
たものを、ビニルベンジルトリメチルアンモニウムクロ
ライド及び2−ヒドロキシエチルメタクリレートの混合
水溶液中に浸漬し、45℃で5時間反応させて、グラフ
ト率122%を得た。中性塩分解容量1.2meq/g
の強塩基性アニオン交換不織布が得られた。この不織布
は、酸性ガス用フィルターとして使用可能であった。
【0024】実施例4 実施例1で使用した不織布に同様の条件で放射線照射し
たものを、ビニルベンジルトリメチルアンモニウムクロ
ライド及びジメチルアクリルアミドの混合水溶液中に浸
漬した後、タオルで過剰のモノマーを拭い取り、モノマ
ー量が146%となるように調製した。この不織布をガ
ラスアンプルに入れ、45℃で5時間反応させて、グラ
フト率139%を得た。中性塩分解容量1.31meq
/gの強塩基性アニオン交換不織布が得られた。この不
織布は、アニオン交換フィルターとして十分に使用可能
であった。
【0025】比較例1 6dのポリプロピレン製繊維を、実施例1と同様に不織
布化し、同様の条件で放射線照射し、同様にグラフト重
合及びスルホン化を行って、中性塩分解容量2.59m
eq/gの強酸性カチオン交換不織布を得た。
【0026】この不織布をプリーツフィルターに成形加
工し、塩基性ガス除去用フィルターとして1.5年間使
用したところ、プリーツの山部及び谷部に多くの亀裂が
生じ、また着色や有機酸と思われる臭いが発生し、空気
浄化用フィルターとして使用するには問題があった。こ
れは、ポリプロピレンが放射線照射に対して崩壊性を示
し、即ち、放射線照射によって発生したラジカルが基材
中に残留し、これが空気中の酸素によって連鎖反応を起
こしてポリマー主鎖が徐々に分解するためであると考え
られる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI B01J 47/12 B01J 47/12 E D03D 15/00 D03D 15/00 Z

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ポリエチレン単繊維で構成される織布又
    は不織布状の基材に、放射線グラフト重合を用いて機能
    性官能基を導入したことを特徴とするポリエチレン材
    料。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載のポリエチレン材料から
    構成されるフィルター素材。
  3. 【請求項3】 機能性官能基がイオン交換基である請求
    項2に記載のフィルター素材。
  4. 【請求項4】 ポリエチレン単繊維を用いて織布又は不
    織布基材を形成し、この基材に、放射線グラフト重合を
    用いて機能性官能基を導入することを特徴とする放射線
    グラフトポリエチレン材料の製造方法。
  5. 【請求項5】 ポリエチレン単繊維で構成される織布又
    は不織布状の基材に、放射線グラフト重合によってメタ
    クリル酸グリシジルが導入され、更に亜硫酸ナトリウム
    及びイソプロピルアルコールの混合水溶液中でスルホン
    化することによってイオン交換基が導入されている塩基
    性ガス除去用カチオン交換フィルター素材。
  6. 【請求項6】 ポリエチレン単繊維で構成される織布又
    は不織布状の基材に、放射線グラフト重合によってメタ
    クリル酸グリシジルが導入され、更にジエタノールアミ
    ンの水溶液中でアミノ化することによってイオン交換基
    が導入されている酸性ガス除去用弱塩基性アニオン交換
    フィルター素材。
  7. 【請求項7】 ポリエチレン単繊維で構成される織布又
    は不織布状の基材に、放射線グラフト重合によって、ビ
    ニルベンジルトリメチルアンモニウムクロライド及び2
    −ヒドロキシエチルメタクリレートをグラフトすること
    によってイオン交換基が導入されている酸性ガス除去用
    強塩基性アニオン交換フィルター素材。
  8. 【請求項8】 ポリエチレン単繊維で構成される織布又
    は不織布状の基材に、放射線グラフト重合によって、ビ
    ニルベンジルトリメチルアンモニウムクロライド及びジ
    メチルアクリルアミドをグラフトすることによってイオ
    ン交換基が導入されている強塩基性アニオン交換フィル
    ター素材。
JP10073790A 1998-03-23 1998-03-23 放射線グラフト重合されたポリエチレン材料 Pending JPH11279945A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10073790A JPH11279945A (ja) 1998-03-23 1998-03-23 放射線グラフト重合されたポリエチレン材料

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10073790A JPH11279945A (ja) 1998-03-23 1998-03-23 放射線グラフト重合されたポリエチレン材料

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH11279945A true JPH11279945A (ja) 1999-10-12

Family

ID=13528350

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP10073790A Pending JPH11279945A (ja) 1998-03-23 1998-03-23 放射線グラフト重合されたポリエチレン材料

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH11279945A (ja)

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002332321A (ja) * 2001-05-08 2002-11-22 Japan Atom Energy Res Inst 繊維物質を放射線グラフト重合処理する方法及びその装置
JP2002339187A (ja) * 2001-05-08 2002-11-27 Kankyo Joka Kenkyusho:Kk 放射線グラフト重合された繊維物質を含んでなる製品
JP2009091707A (ja) * 2007-10-12 2009-04-30 Japan Atomic Energy Agency グラフト重合された機能性不織布の製造方法
JP2009522404A (ja) * 2005-12-30 2009-06-11 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー 官能化基材
JP2010065106A (ja) * 2008-09-09 2010-03-25 Japan Atomic Energy Agency グラフト化基材の製造方法及び製造装置
JP2014087735A (ja) * 2012-10-30 2014-05-15 Japan Atomic Energy Agency セシウム除去用フィルターカートリッジおよびその製造方法
JP2014129635A (ja) * 2012-12-28 2014-07-10 Kankyo Joka Kenkyusho:Kk 加齢臭吸着材及びその製造方法。
KR20140119199A (ko) * 2010-07-30 2014-10-08 이엠디 밀리포어 코포레이션 부직포 층
KR20180016111A (ko) * 2016-08-05 2018-02-14 한국원자력연구원 기능성 섬유의 제조방법
US10449517B2 (en) 2014-09-02 2019-10-22 Emd Millipore Corporation High surface area fiber media with nano-fibrillated surface features
US11236125B2 (en) 2014-12-08 2022-02-01 Emd Millipore Corporation Mixed bed ion exchange adsorber
CN115430294A (zh) * 2022-08-03 2022-12-06 宁波方太厨具有限公司 能高效去除微量重金属的卷式纳滤膜元件

Cited By (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002332321A (ja) * 2001-05-08 2002-11-22 Japan Atom Energy Res Inst 繊維物質を放射線グラフト重合処理する方法及びその装置
JP2002339187A (ja) * 2001-05-08 2002-11-27 Kankyo Joka Kenkyusho:Kk 放射線グラフト重合された繊維物質を含んでなる製品
JP4659266B2 (ja) * 2001-05-08 2011-03-30 株式会社 環境浄化研究所 放射線グラフト重合された繊維物質を含んでなる製品
JP2009522404A (ja) * 2005-12-30 2009-06-11 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー 官能化基材
JP2009091707A (ja) * 2007-10-12 2009-04-30 Japan Atomic Energy Agency グラフト重合された機能性不織布の製造方法
JP2010065106A (ja) * 2008-09-09 2010-03-25 Japan Atomic Energy Agency グラフト化基材の製造方法及び製造装置
KR20140119199A (ko) * 2010-07-30 2014-10-08 이엠디 밀리포어 코포레이션 부직포 층
US9029517B2 (en) 2010-07-30 2015-05-12 Emd Millipore Corporation Chromatography media and method
US9815050B2 (en) 2010-07-30 2017-11-14 Emd Millipore Corporation Chromatography media and method
KR20180072865A (ko) * 2010-07-30 2018-06-29 이엠디 밀리포어 코포레이션 크로마토그래피 매질 및 방법
US11305271B2 (en) 2010-07-30 2022-04-19 Emd Millipore Corporation Chromatography media and method
JP2014087735A (ja) * 2012-10-30 2014-05-15 Japan Atomic Energy Agency セシウム除去用フィルターカートリッジおよびその製造方法
JP2014129635A (ja) * 2012-12-28 2014-07-10 Kankyo Joka Kenkyusho:Kk 加齢臭吸着材及びその製造方法。
US10449517B2 (en) 2014-09-02 2019-10-22 Emd Millipore Corporation High surface area fiber media with nano-fibrillated surface features
US11236125B2 (en) 2014-12-08 2022-02-01 Emd Millipore Corporation Mixed bed ion exchange adsorber
KR20180016111A (ko) * 2016-08-05 2018-02-14 한국원자력연구원 기능성 섬유의 제조방법
CN115430294A (zh) * 2022-08-03 2022-12-06 宁波方太厨具有限公司 能高效去除微量重金属的卷式纳滤膜元件
CN115430294B (zh) * 2022-08-03 2024-04-02 宁波方太厨具有限公司 能高效去除微量重金属的卷式纳滤膜元件

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0713933B1 (en) Process for producing separation functional fibers and ion-exchange fibers produced therefrom
JPH02187136A (ja) イミノジ酢酸基を有する複合機能ろ過膜の製造方法
US20070007196A1 (en) Filter cartridge for fluid for treating surface of electronic device substrate
JP3312634B2 (ja) キレート型イオン吸着膜および製造方法
WO1991010498A1 (en) Strongly acidic microporous membranes for cationic exchange
KR100732227B1 (ko) 유기 고분자재료와 그 제조방법 및 그것으로 구성되는중금속이온제거제
JPH11279945A (ja) 放射線グラフト重合されたポリエチレン材料
JP3485234B2 (ja) アニオン交換体、その製造方法及びケミカルフィルター
JP2686949B2 (ja) 選択吸着機能性ミクロフィルターとその製造方法
JP3386929B2 (ja) 分離機能性繊維の製造方法とそれを用いて製造されたイオン交換繊維及びガス吸着材
KR100742769B1 (ko) 분리기능성 재료
US20070102364A1 (en) Chelate adsorbents that can be used in a strongly acidic region
JPH0710925A (ja) キレート樹脂及びその製造方法
JP3673452B2 (ja) 耐汚染性多孔質濾過膜
JP2002346400A (ja) アニオン交換体及びその製造方法
JPS6283006A (ja) 分離機能材料の製造方法
JP2001038202A (ja) ガス吸着剤
JP2005349241A (ja) 水中の陽イオンを高速かつ高効率で除去する材料とこの材料を用いた廃水の2次処理
JP3960408B2 (ja) 硫化水素除去材とその製造方法及びそれを用いたフィルタ
JPH0763595B2 (ja) 新規複合機能膜
JP2002355564A (ja) イオン吸着体
JPH07106304B2 (ja) コバルトイオンの除去方法
JPH09299463A (ja) 脱臭剤及びその製造方法
JP2002177767A (ja) 硫黄系ガス除去材
JP2008296155A (ja) 陽イオン吸着材及びその製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20041105

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20050325

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20050520

A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712

Effective date: 20060223

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20060425