JPS60133030A - イオン交換膜 - Google Patents
イオン交換膜Info
- Publication number
- JPS60133030A JPS60133030A JP59232220A JP23222084A JPS60133030A JP S60133030 A JPS60133030 A JP S60133030A JP 59232220 A JP59232220 A JP 59232220A JP 23222084 A JP23222084 A JP 23222084A JP S60133030 A JPS60133030 A JP S60133030A
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- JP
- Japan
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- maleic anhydride
- component
- exchange membrane
- film
- copolymer
- Prior art date
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- Granted
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- Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
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】
本発明は、マレイン酸残基を有する高分子膜を利用した
イオン交換膜に関するものである。
イオン交換膜に関するものである。
無水マレイン酸コポリマーは、その無水マレイン酸残基
が反応性に富むことから、反応性高分子として知られて
いる。しかしながら、この無水マレイン酸コポリマーは
、水溶液中において徐々に加水分解されて電荷密度の高
い水溶性ポリマーになり、また、２価性架橋剤により架
橋化させても、水中においては著しく膨潤すると共に、
粘着性を増大させるために取扱いが難しく、実用膜とじ
ての利用は困難であった。
が反応性に富むことから、反応性高分子として知られて
いる。しかしながら、この無水マレイン酸コポリマーは
、水溶液中において徐々に加水分解されて電荷密度の高
い水溶性ポリマーになり、また、２価性架橋剤により架
橋化させても、水中においては著しく膨潤すると共に、
粘着性を増大させるために取扱いが難しく、実用膜とじ
ての利用は困難であった。
本発明者は、このような無水マレイン酸コポリマーから
、水溶液中においても実用に耐える高分子イオン膜を開
発すべく鋭意研究を重ねた結果、無水マレイン酸コ、ポ
リマーと支持ポリマーとをブレンドし、さらに２価性架
橋剤で処理して部分的に架橋化させる時に、無水マレイ
ン酸コポリマーは水不溶化されかつ水中においても低膨
潤性しか示さないことを見出すと共に、この場合に得ら
れる高分子の膜を利用することによりすぐれたイオン交
換膜が得られることを見出し、本発明を完成するに到っ
た。
、水溶液中においても実用に耐える高分子イオン膜を開
発すべく鋭意研究を重ねた結果、無水マレイン酸コ、ポ
リマーと支持ポリマーとをブレンドし、さらに２価性架
橋剤で処理して部分的に架橋化させる時に、無水マレイ
ン酸コポリマーは水不溶化されかつ水中においても低膨
潤性しか示さないことを見出すと共に、この場合に得ら
れる高分子の膜を利用することによりすぐれたイオン交
換膜が得られることを見出し、本発明を完成するに到っ
た。
即ち、本発明によれば、無水マレイン酸コポリマーと支
持ポリマーとのブレンド体からなり、該ブレンド体は２
価性架橋剤で部分的に架橋され、かつ該無水マレイン酸
残基は加水分解されていることを特徴とするイオン交換
膜が提供される。
持ポリマーとのブレンド体からなり、該ブレンド体は２
価性架橋剤で部分的に架橋され、かつ該無水マレイン酸
残基は加水分解されていることを特徴とするイオン交換
膜が提供される。
本発明のイオン交換膜の基材となる高分子膜を調製する
には、無水マレイン酸コポリマーと支持体ポリマーを、
アセトン、テトラヒドロフラン、アセトニトリルなどの
有機溶媒に溶かして十分混合（ブレンド化）した後、同
一有機溶媒に溶がした２価性架橋剤を加えて激しく混合
し、平板ガラス上でゆるやかに乾燥して製膜する。この
場合、ブレンド体中、無水マレイン酸コ′ポリマーは５
０重１ｖＨ−％以下、通常１０〜３０重量％及び支持ポ
リ々−は５０重量％以上、通常、７０〜９０重量％にす
るのがよい。また２価性架橋剤としては、無水マレイン
酸残基に対して反応性を示す２価性化合物、例えば、エ
チレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、エチレング
リコール、フロピレンゲリコールなどの２価アミンや２
価アルコールがある。この２価性架橋剤の使用割合は、
無水マレイン酸残基の１／１０当量を標準とするが、一
般には、１／２０〜】１５当吐の範囲で用いらｎる。即
ち、ブレンド体に含まれる無水マレイン酸残基の中、５
〜２０モル％を架橋什させるのがよい。また、プレン１
体中、無水マレイン酸コポリマーは５０重量％以上、好
ましくｄ、３０重量％以上にするのがよく、５０重１ｉ
％以上を超えると膜の強度が低下する傾向を示す。
には、無水マレイン酸コポリマーと支持体ポリマーを、
アセトン、テトラヒドロフラン、アセトニトリルなどの
有機溶媒に溶かして十分混合（ブレンド化）した後、同
一有機溶媒に溶がした２価性架橋剤を加えて激しく混合
し、平板ガラス上でゆるやかに乾燥して製膜する。この
場合、ブレンド体中、無水マレイン酸コ′ポリマーは５
０重１ｖＨ−％以下、通常１０〜３０重量％及び支持ポ
リ々−は５０重量％以上、通常、７０〜９０重量％にす
るのがよい。また２価性架橋剤としては、無水マレイン
酸残基に対して反応性を示す２価性化合物、例えば、エ
チレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、エチレング
リコール、フロピレンゲリコールなどの２価アミンや２
価アルコールがある。この２価性架橋剤の使用割合は、
無水マレイン酸残基の１／１０当量を標準とするが、一
般には、１／２０〜】１５当吐の範囲で用いらｎる。即
ち、ブレンド体に含まれる無水マレイン酸残基の中、５
〜２０モル％を架橋什させるのがよい。また、プレン１
体中、無水マレイン酸コポリマーは５０重量％以上、好
ましくｄ、３０重量％以上にするのがよく、５０重１ｉ
％以上を超えると膜の強度が低下する傾向を示す。
無水マレイン酸コポリマーとしては、無水マレイン酸と
、エチレン、プロピレン、イソブチンなどのオレフィン
や、酢酸ビニル、酢酸アリル、酢酸イソプロペニルなど
のビニル系モノマーの共重合体で分子量の大きなもの（
通常、分子量５万〜５０万）が好ましい。無水マレイン
ｊ唆は、ビニル系モノマーと１対１の共重合体を作るこ
とが知られており、共重合体中の無水マレイン酸残基は
従って、約５０モルチとなる。支持ポリマーとしては、
それ自身で製膜能を有し、無水マレイン酸コポリマーと
反応せず、かつ乾燥後においても無水マレイン酸コポリ
マーと均一に混合して、相分離を生起しない、無水マレ
イン酸コポリマーを膜体として支持する作用を持つもの
が適用され、例えば、無水マレイン酸・酢酸ビニルコポ
リマーや無水マレイン酸・酢酸アリルコポリマーなどの
無水マレイン酸・酢酸系ポリマーに対しては、ポリメタ
クリル酸メチルのようなメタクリル酸アルキルポリマー
が好ましく適用される。さらに、この支持ポリ−７−の
他の例を挙げると、無水マレイン酸−スチレンコホリマ
ーに対しては、エチレン−酢酸ビニル共重合体などが知
られている。（小佐井興−１東野剛、日本接着協会誌、
１１（１）、２（１，９７５）） 本発明のイオン交換膜は、このようにして調製される無
水マレイン酸残基を有する高分子膜の無水マレイン酸残
基を適当な方法で加水分解して、カルボン酸型に変換す
ることにより得られるものである。
、エチレン、プロピレン、イソブチンなどのオレフィン
や、酢酸ビニル、酢酸アリル、酢酸イソプロペニルなど
のビニル系モノマーの共重合体で分子量の大きなもの（
通常、分子量５万〜５０万）が好ましい。無水マレイン
ｊ唆は、ビニル系モノマーと１対１の共重合体を作るこ
とが知られており、共重合体中の無水マレイン酸残基は
従って、約５０モルチとなる。支持ポリマーとしては、
それ自身で製膜能を有し、無水マレイン酸コポリマーと
反応せず、かつ乾燥後においても無水マレイン酸コポリ
マーと均一に混合して、相分離を生起しない、無水マレ
イン酸コポリマーを膜体として支持する作用を持つもの
が適用され、例えば、無水マレイン酸・酢酸ビニルコポ
リマーや無水マレイン酸・酢酸アリルコポリマーなどの
無水マレイン酸・酢酸系ポリマーに対しては、ポリメタ
クリル酸メチルのようなメタクリル酸アルキルポリマー
が好ましく適用される。さらに、この支持ポリ−７−の
他の例を挙げると、無水マレイン酸−スチレンコホリマ
ーに対しては、エチレン−酢酸ビニル共重合体などが知
られている。（小佐井興−１東野剛、日本接着協会誌、
１１（１）、２（１，９７５）） 本発明のイオン交換膜は、このようにして調製される無
水マレイン酸残基を有する高分子膜の無水マレイン酸残
基を適当な方法で加水分解して、カルボン酸型に変換す
ることにより得られるものである。
即ち、本発明の基材である無水マレイン酸残基を有する
高分子膜は、製膜直後は水になじまないが、厚さ１０〜
４０１ｔの膜であれば、約１２時間程度水中に浸漬させ
、室温で放置することにより、その無水マレイン酸残基
をほぼ完全に加水分解させて、良好な陽イオン交換膜と
して適用することができる。
高分子膜は、製膜直後は水になじまないが、厚さ１０〜
４０１ｔの膜であれば、約１２時間程度水中に浸漬させ
、室温で放置することにより、その無水マレイン酸残基
をほぼ完全に加水分解させて、良好な陽イオン交換膜と
して適用することができる。
次に本発明を実施例によりさらに詳細に説明する。
参考例
く無水マレイン酸残基を有する合成高分子膜の調製〉
分子量約１２万の無水マレイン酸・酢酸ビニルコポリマ
ー５ｇをアセトンに溶かし、全＠に＋’（１０ｍｌとす
る。（溶液Ａ）。市販のポリメタクリル酸メチル５．１
アセトンに溶かし、全組を１００ｍｅとする（溶液Ｂ）
。ヘキサメチレンジアミン０．５ ｇｔアセトンに溶か
し、１００ ｍｌとする（溶液Ｃ）。
ー５ｇをアセトンに溶かし、全＠に＋’（１０ｍｌとす
る。（溶液Ａ）。市販のポリメタクリル酸メチル５．１
アセトンに溶かし、全組を１００ｍｅとする（溶液Ｂ）
。ヘキサメチレンジアミン０．５ ｇｔアセトンに溶か
し、１００ ｍｌとする（溶液Ｃ）。
溶液Ａ３部と溶液８７部を混合し、十分指押した後、密
封して一夜室温に放置した後、激しく攪拌しながら溶液
Ｃ１，５部を徐々に滴下する。この溶液２ｍｌを直径６
ｃｍのフラットシャーレに広げ、フタをかぶせて平面上
で室温にてゆっくり乾燥させる。透明な厚さ２．６Ｘｌ
ＯｃＴＬ前後の膜が得られる。
封して一夜室温に放置した後、激しく攪拌しながら溶液
Ｃ１，５部を徐々に滴下する。この溶液２ｍｌを直径６
ｃｍのフラットシャーレに広げ、フタをかぶせて平面上
で室温にてゆっくり乾燥させる。透明な厚さ２．６Ｘｌ
ＯｃＴＬ前後の膜が得られる。
実施例
〈陽イオン交換膜への変換〉
（Ａ）参考例で得られた合成高分子膜をＯ，ＩＮのＫＯ
Ｈ水溶液にひたし、１２時間室温に放置する。
Ｈ水溶液にひたし、１２時間室温に放置する。
膜は白濁し、やや不透明となり、十分水洗した後も表面
の負電荷のためにぬるぬるとした感触を有する。膨潤度
は、湿重量と乾燥重量比で約１５である（ｐＩ−１５〜
１０）。この処理で得られる膜の陽イオン輸率は、０．
２Ｍ１０．０２Ｍ〜Ｏ９０４Ｍ／ ０．０２ ＭのＫＣ
４溶液（］ ｍＭＴｒｉｓ緩衡液、ｐｉ（８，０，２５
°Ｃ）を用いた膜電位測定から、約０．９６である。ま
た、グルコースの透過能はセルロース膜の約１１５であ
る。
の負電荷のためにぬるぬるとした感触を有する。膨潤度
は、湿重量と乾燥重量比で約１５である（ｐＩ−１５〜
１０）。この処理で得られる膜の陽イオン輸率は、０．
２Ｍ１０．０２Ｍ〜Ｏ９０４Ｍ／ ０．０２ ＭのＫＣ
４溶液（］ ｍＭＴｒｉｓ緩衡液、ｐｉ（８，０，２５
°Ｃ）を用いた膜電位測定から、約０．９６である。ま
た、グルコースの透過能はセルロース膜の約１１５であ
る。
（１−３）参考例１で得られた合成高分子膜を、１Ｎの
に０１−Ｉ水溶液で同様に処理した膜は、グルコースの
透過性はセルロース膜の約１／２〜１／３に向上する（
透過係数８ ｘ １． Ｏｃｍ３’ Ｂ）。負電荷金有
するグルコース−６−リン酸の透過性はグルコースの約
１７５０以下であるが、５ｍＭノＭｇ２＋（オンカ共存
すると、負電荷が相殺されるため、透過性がグルコース
の１／３に上昇する。本処理による膜は、グルコース程
度の大きさの分子を静電的効果でふるい分ける能力を有
することが示される。陽イオンの輸率はＫＣ１濃度が０
．０８Ｍ１０．０２Ｍ〜０．０４Ｍ７０．０２Ｍ ）範
囲テｉｄ ０．９３．０．２Ｍ１０．０２Ｍ 〜Ｏ，０
８Ｍ１００２Ｍの範囲では０．８１であった。膨潤度等
は（Ａ）の処理によって得られる膜と大差がない。
に０１−Ｉ水溶液で同様に処理した膜は、グルコースの
透過性はセルロース膜の約１／２〜１／３に向上する（
透過係数８ ｘ １． Ｏｃｍ３’ Ｂ）。負電荷金有
するグルコース−６−リン酸の透過性はグルコースの約
１７５０以下であるが、５ｍＭノＭｇ２＋（オンカ共存
すると、負電荷が相殺されるため、透過性がグルコース
の１／３に上昇する。本処理による膜は、グルコース程
度の大きさの分子を静電的効果でふるい分ける能力を有
することが示される。陽イオンの輸率はＫＣ１濃度が０
．０８Ｍ１０．０２Ｍ〜０．０４Ｍ７０．０２Ｍ ）範
囲テｉｄ ０．９３．０．２Ｍ１０．０２Ｍ 〜Ｏ，０
８Ｍ１００２Ｍの範囲では０．８１であった。膨潤度等
は（Ａ）の処理によって得られる膜と大差がない。
Claims (1)
- （１） 無水マレイン酸コポリマーと支持ポリマーとの
ブレンド体からなり、該ブレンド体け２価性架橋剤で部
分的に架橋され、かつ該無水マレイン酸残基は加水分解
されていることを特徴とするイオン交換膜。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59232220A JPS60133030A (ja) | 1984-11-01 | 1984-11-01 | イオン交換膜 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59232220A JPS60133030A (ja) | 1984-11-01 | 1984-11-01 | イオン交換膜 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56077485A Division JPS6059933B2 (ja) | 1981-05-22 | 1981-05-22 | 無水マレイン酸残基を有する高分子膜 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60133030A true JPS60133030A (ja) | 1985-07-16 |
| JPH0149418B2 JPH0149418B2 (ja) | 1989-10-24 |
Family
ID=16935863
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59232220A Granted JPS60133030A (ja) | 1984-11-01 | 1984-11-01 | イオン交換膜 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60133030A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP4008767A4 (en) | 2019-08-02 | 2023-01-25 | Suntory Holdings Limited | FOOD AND BEVERAGE COMPOSITION AND PROCESS FOR MAKING SUCH COMPOSITION |
| CN114206131A (zh) | 2019-08-02 | 2022-03-18 | 三得利控股株式会社 | 饮食品用组合物 |
-
1984
- 1984-11-01 JP JP59232220A patent/JPS60133030A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0149418B2 (ja) | 1989-10-24 |
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