JP5961943B2 - Porous hollow fiber membrane mainly composed of polyacetal and method for producing the same - Google Patents
Porous hollow fiber membrane mainly composed of polyacetal and method for producing the same Download PDFInfo
- Publication number
- JP5961943B2 JP5961943B2 JP2011178277A JP2011178277A JP5961943B2 JP 5961943 B2 JP5961943 B2 JP 5961943B2 JP 2011178277 A JP2011178277 A JP 2011178277A JP 2011178277 A JP2011178277 A JP 2011178277A JP 5961943 B2 JP5961943 B2 JP 5961943B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- resin
- hollow fiber
- fiber membrane
- porous hollow
- polyacetal
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
Description
本発明は、ポリアセタールを主成分とする、低コストで製造可能で、耐久性、寸法安定性に優れ、低ホルムアルデヒド残留濃度の多孔質中空糸膜およびその製造方法に関する。 The present invention relates to a porous hollow fiber membrane mainly composed of polyacetal, which can be produced at low cost, has excellent durability and dimensional stability, and has a low formaldehyde residual concentration, and a method for producing the same.
ポリアセタール樹脂は、機械特性や成形性などのバランスに優れた樹脂であり、射出成形品として、広く用いられている。しかし、結晶化速度が速いために、フイルムや繊維に加工するのは難しく、利用は限定されたものであった。 Polyacetal resin is a resin having an excellent balance of mechanical properties and moldability, and is widely used as an injection molded product. However, since the crystallization speed is high, it is difficult to process into a film or fiber, and its use is limited.
一方2種のポリマーを混合することは、ポリマーブレンドまたはポリマーアロイとして広く知られており、個々のポリマーの欠点の改良、または新たな機能の発現を目的として広く利用されている。2種のポリマーを混合した場合、多くは2相に分離しており、そのために低い物理特性を示すことが多いが、まれに2種のポリマーが均一な非晶相を形成する場合がある。この種のものは、一般に相溶性または混和性として記載されており、優れた特性を示すことが期待されているが、その組み合わせの例は少ない。 On the other hand, mixing two polymers is widely known as a polymer blend or polymer alloy, and is widely used for the purpose of improving the defects of individual polymers or developing new functions. When two kinds of polymers are mixed, many of them are separated into two phases, and thus often exhibit low physical properties, but in rare cases, the two kinds of polymers may form a uniform amorphous phase. This type is generally described as compatible or miscible and is expected to exhibit excellent properties, but there are few examples of combinations thereof.
特許文献1には、ポリアセタールとその他の樹脂との相溶性に関して記載され、樹脂組成物からのその他の樹脂成分の抽出による多孔体形成に関して開示されている。そして用途の一例として分離膜が挙げられている。 Patent Document 1 describes the compatibility between polyacetal and other resins, and discloses the formation of a porous body by extraction of other resin components from the resin composition. An example of the application is a separation membrane.
特許文献2には、ポリオレフィン系の多孔質中空糸膜に関して記載され、そのポリオレフィン系樹脂の例としてポリオキシメチレンが挙げられている。 Patent Document 2 describes a polyolefin-based porous hollow fiber membrane, and mentions polyoxymethylene as an example of the polyolefin-based resin.
特許文献1には、ポリアセタールとその他の樹脂からなる樹脂組成物の用途の一例として分離膜が挙げられているが、それに関する具体的な技術的思想への言及は何ら無い。特に中空糸膜としての形状に関する記載は無い。また樹脂組成物からのその他の樹脂の抽出の方法としてクロロホルム等の有機溶媒の使用が一例として挙げられているが、それではポリアセタール樹脂分解物であるホルムアルデヒドが多孔質体内に残存してしまうという欠点があることを発明者らは見出した。 In Patent Document 1, a separation membrane is cited as an example of the use of a resin composition comprising polyacetal and other resins, but there is no mention of a specific technical idea relating to this. There is no description regarding the shape as a hollow fiber membrane in particular. In addition, the use of an organic solvent such as chloroform is cited as an example of a method for extracting other resins from the resin composition, but this has the disadvantage that formaldehyde, which is a polyacetal resin decomposition product, remains in the porous body. The inventors have found that there is.
特許文献2には、ポリオレフィン系樹脂の例としてポリオキシメチレンが挙げられているが、具体的に実施されたという記載はない。また、特許文献2で示された中空糸膜はポリオレフィン系多孔質膜で連通孔のない均質薄膜を挟みこんだ複合構造の薬液脱気膜であり、孔によって物理的に分離対象物質を除去する目的で使用されるものではない。また、特許文献2で示された中空糸膜はポリオレフィンを延伸処理することで開孔させており、溶媒やアルカリ等への浸漬工程を経ないため、これもまたホルムアルデヒドが多孔質体内に残存してしまう欠点があることを発明者らは見出した。 Patent Document 2 mentions polyoxymethylene as an example of a polyolefin-based resin, but there is no description that it is specifically implemented. The hollow fiber membrane disclosed in Patent Document 2 is a chemical degassing membrane having a composite structure in which a homogeneous thin film having no communication holes is sandwiched between polyolefin-based porous membranes, and the substance to be separated is physically removed by the pores. It is not intended for use. Moreover, since the hollow fiber membrane shown in Patent Document 2 is opened by stretching a polyolefin and does not undergo a dipping step in a solvent or alkali, formaldehyde remains in the porous body. The inventors have found that there are drawbacks.
そこで本発明は、ポリアセタールを主成分とする、低コストで製造可能で、耐久性、寸法安定性に優れ、特に低ホルムアルデヒド残留濃度の多孔質中空糸膜およびその製造方法を提供することを課題とする。 Therefore, the present invention has an object to provide a porous hollow fiber membrane mainly composed of polyacetal, which can be produced at low cost, is excellent in durability and dimensional stability, and particularly has a low formaldehyde residual concentration, and a method for producing the same. To do.
上記課題を解決するための本発明は、次の(1)〜(7)に述べる構成からなる。 The present invention for solving the above-described problems has the configurations described in the following (1) to (7).
(1)60重量%以上のアセタール単位を含むポリアセタール樹脂からなり、ホルムアルデヒド濃度が100ppm以下であることを特徴とする多孔質中空糸膜。 (1) A porous hollow fiber membrane comprising a polyacetal resin containing 60% by weight or more of acetal units and having a formaldehyde concentration of 100 ppm or less.
(2)膜厚が1〜100μmであり、外表面の平均孔径が0.001〜500μmである(1)記載の多孔質中空糸膜。 (2) The porous hollow fiber membrane according to (1), wherein the film thickness is 1 to 100 μm and the average pore diameter on the outer surface is 0.001 to 500 μm.
(3)多孔質中空糸膜の製造方法であって、ポリアセタール樹脂Aおよびポリアセタール樹脂Aと異なる樹脂Bからなる樹脂組成物を断面形状が中空になるよう成形する工程、中空に成型された樹脂成型物をアルカリ性水溶液に浸漬させ、樹脂Bの一部または全部を取り除く工程を有することを特徴とする多孔質中空糸膜の製造方法。 (3) A method for producing a porous hollow fiber membrane, the step of molding a resin composition comprising a polyacetal resin A and a resin B different from the polyacetal resin A so that the cross-sectional shape is hollow, and a resin molding molded into the hollow A method for producing a porous hollow fiber membrane, comprising the step of immersing a product in an alkaline aqueous solution and removing a part or all of the resin B.
(4)多孔質中空糸膜の製造方法であって、ポリアセタール樹脂Aおよびポリアセタール樹脂Aと異なる樹脂Bからなる樹脂組成物を鞘部に配し、ポリアセタール樹脂Aと異なる樹脂Cを芯部に配することで断面形状が芯鞘複合形態を取るよう成形する工程、芯鞘複合形態に成型された樹脂成型物をアルカリ性水溶液に浸漬させ、樹脂Bの一部または全部および樹脂Cの一部または全部を取り除く工程を有することを特徴とする多孔質中空糸膜の製造方法。 (4) A method for producing a porous hollow fiber membrane, wherein a resin composition comprising a polyacetal resin A and a resin B different from the polyacetal resin A is disposed in the sheath, and a resin C different from the polyacetal resin A is disposed in the core. Forming the core-sheath composite form into a cross-sectional shape, immersing the resin molding molded into the core-sheath composite form in an alkaline aqueous solution, and part or all of the resin B and part or all of the resin C A method for producing a porous hollow fiber membrane, comprising the step of removing
(5)樹脂Bが、ポリ乳酸樹脂である(3)または(4)記載の多孔質中空糸膜の製造方法。 (5) The method for producing a porous hollow fiber membrane according to (3) or (4), wherein the resin B is a polylactic acid resin.
(6)前記アルカリ性水溶液が水酸化ナトリウム水溶液である(3)または(4)記載の多孔質中空糸膜の製造方法。 (6) The method for producing a porous hollow fiber membrane according to (3) or (4), wherein the alkaline aqueous solution is a sodium hydroxide aqueous solution.
本発明によれば、低コストで製造可能で、耐久性、寸法安定性に優れた多孔質中空糸膜が提供される。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the porous hollow fiber membrane which can be manufactured at low cost and was excellent in durability and dimensional stability is provided.
以下、本発明を詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail.
本発明に用いられるポリアセタール樹脂Aは、オキシメチレン単位を主たる繰り返し単位とするポリマーであり、ホルムアルデヒドもしくはトリオキサンを主原料として、重合反応によって得られる、いわゆるポリアセタールホモポリマーであっても、60重量%以上のオキシメチレン単位からなるコポリマー、即ち、ブロックコポリマー、ターポリマー、架橋ポリマーの何れであっても良い。オキシメチレン単位部以外の部分の構成単位として、主鎖中に2〜8個の隣接する炭素原子を有するオキシアルキレン単位が例として挙げられる。 The polyacetal resin A used in the present invention is a polymer having an oxymethylene unit as a main repeating unit, and even a so-called polyacetal homopolymer obtained by polymerization reaction using formaldehyde or trioxane as a main raw material is 60% by weight or more. The copolymer may be any of a block copolymer, a terpolymer, and a crosslinked polymer. Examples of structural units other than the oxymethylene unit include oxyalkylene units having 2 to 8 adjacent carbon atoms in the main chain.
他の構成単位のさらなる例としては、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、ブチレンオキシド、エピクロロヒドリン、エピブロモヒドリン、スチレンオキシド、オキセタン、3,3−ビス(クロルメチル)オキセタン、テトラヒドロフラン、トリオキセパン、1,3−ジオキソラン、プロピレングリコールホルマール、ジエチレングリコールホルマール、トリエテレングリコールホルマール、1,4−ブタンジオールホルマール、1,5−ペンタンジオールホルマール、1,6−ヘキサンジオールホルマールなどを挙げることができる。 Further examples of other structural units include ethylene oxide, propylene oxide, butylene oxide, epichlorohydrin, epibromohydrin, styrene oxide, oxetane, 3,3-bis (chloromethyl) oxetane, tetrahydrofuran, trioxepane, 1,3 -Dioxolane, propylene glycol formal, diethylene glycol formal, triethylene glycol formal, 1,4-butanediol formal, 1,5-pentanediol formal, 1,6-hexanediol formal, and the like can be mentioned.
オキシメチレン単位の重量分率の上限は特に定められないが、ポリアセタールコポリマーはポリアセタールのホモポリマーに比べ結晶性を低く抑えられ、成形性、靭性が向上するためオキシメチレン単位は98重量%以下であることがより好ましく、高結晶性による膜強度向上の観点からオキシメチレン単位は70重量%以上であることが特に好ましい。本発明におけるポリアセタール樹脂の製造方法は特に制限はなく、公知の方法により製造できる。ポリアセタールホモポリマーの代表的な製造方法の例としては、高純度のホルムアルデヒドを有機アミン、有機あるいは無機の錫化合物、金属水酸化物のような塩基性重合触媒を含有する有機溶媒中に導入して重合し、重合体を濾別した後、無水酢酸中、酢酸ナトリウムの存在下で加熱してポリマー末端をアセチル化して製造する方法などが挙げられる。 The upper limit of the weight fraction of the oxymethylene unit is not particularly defined, but the polyacetal copolymer has a lower crystallinity than the polyacetal homopolymer and improves moldability and toughness, so the oxymethylene unit is 98% by weight or less. More preferably, the oxymethylene unit is particularly preferably 70% by weight or more from the viewpoint of improving the film strength due to high crystallinity. There is no restriction | limiting in particular in the manufacturing method of the polyacetal resin in this invention, It can manufacture by a well-known method. As an example of a typical method for producing a polyacetal homopolymer, high-purity formaldehyde is introduced into an organic solvent containing a basic polymerization catalyst such as an organic amine, an organic or inorganic tin compound, or a metal hydroxide. Examples of the method include polymerizing and filtering the polymer, followed by heating in acetic anhydride in the presence of sodium acetate to acetylate the polymer terminal.
また、他の製造方法の好ましい例としては、高純度のトリオキサンおよび、エチレンオキシドや1,3−ジオキソランなどの共重合成分をシクロヘキサンのような有機溶媒中に導入し、三弗化ホウ素ジエチルエーテル錯体のようなルイス酸触媒を用いてカチオン重合した後、触媒の失活と末端基の安定化を行うことによる製造法、あるいは溶媒を全く使用せずに、セルフクリーニング型攪拌機の中へトリオキサン、共重合成分、および触媒を導入して塊状重合した後、さらに不安定末端を分解除去して製造する方法などが挙げられる。 In addition, as a preferable example of another production method, a high purity trioxane and a copolymer component such as ethylene oxide or 1,3-dioxolane are introduced into an organic solvent such as cyclohexane, and boron trifluoride diethyl ether complex After cationic polymerization using such Lewis acid catalyst, trioxane and copolymerization into a self-cleaning stirrer without using a solvent, or using a manufacturing method by deactivating the catalyst and stabilizing the end groups Examples thereof include a method in which a component and a catalyst are introduced and bulk polymerization is performed, and then an unstable terminal is further decomposed and removed.
これらポリマーの粘度は、成形材料として使用できる程度のものであれば特に制限はないが、190℃の温度、2160g荷重の条件で、ASTM D1238 法によるメルトインデックス(MI)が測定可能であり、MFRが1.0〜70g/10分の範囲のものが好ましく、1.5〜35g/10分のものが溶融成形、混練時や配管内における流動性の確保、または、押出時の吐出安定性の確保などの観点から特に好ましい。 The viscosity of these polymers is not particularly limited as long as it can be used as a molding material, but the melt index (MI) can be measured by the ASTM D1238 method at a temperature of 190 ° C. and a load of 2160 g. Is preferably in the range of 1.0 to 70 g / 10 min, and 1.5 to 35 g / 10 min is melt-molding, ensuring fluidity in kneading and piping, or discharge stability during extrusion. This is particularly preferable from the viewpoint of securing.
本発明で用いられるポリアセタール樹脂Aには、その性質を大きく変えない範囲で艶消し剤、可塑剤、染料、顔料、無機粒子、フィラー、結晶核剤等を含むことができる。特に可塑剤を含むことにより、成形性、靭性が向上するため、好ましく採用される。 The polyacetal resin A used in the present invention can contain a matting agent, a plasticizer, a dye, a pigment, inorganic particles, a filler, a crystal nucleating agent and the like as long as its properties are not greatly changed. In particular, by including a plasticizer, the moldability and toughness are improved, so that it is preferably employed.
本発明の多孔質中空糸膜は、膜厚が1〜100μmであることが好ましい。一般的に分離膜は、分離機能層の膜厚が薄いほど透水時の圧力損失を低く抑えることが可能であるため透水性能の増大が実現され好ましい。この観点から膜厚は100μ以下であることが好ましく、また強度保持の観点から1μm以上であることが好ましい。さらに透水性能の観点から膜厚は50μm以下であることがより好ましく、さらに好ましくは10μm以下である。 The porous hollow fiber membrane of the present invention preferably has a thickness of 1 to 100 μm. In general, the thinner the separation functional layer, the lower the pressure loss during water permeation, and the better the water permeation performance is realized. From this viewpoint, the film thickness is preferably 100 μm or less, and from the viewpoint of maintaining strength, it is preferably 1 μm or more. Further, from the viewpoint of water permeability, the film thickness is more preferably 50 μm or less, and even more preferably 10 μm or less.
本発明の多孔質中空糸膜は、内部に微細な空孔を有することが重要である。ここでいう微細な空孔とは、外表面の平均孔径が0.001μm以上の空孔であることが好ましく、また500μm以下の空孔であることが好ましい。さらに好ましくは0.01μm以上の空孔であり、またさらに好ましくは100μm以下の空孔である。さらに好ましくは10μm以下の空孔であり、特に好ましくは1μm以下の空孔である。 It is important that the porous hollow fiber membrane of the present invention has fine pores inside. The fine pores herein are preferably pores having an outer surface average pore diameter of 0.001 μm or more, and preferably 500 μm or less. More preferred are pores of 0.01 μm or more, and still more preferred are pores of 100 μm or less. More preferred are pores of 10 μm or less, and particularly preferred are pores of 1 μm or less.
空孔の大きさは、分離対象物と透水性能に影響を与えるため用途によって適宜選択することが可能である。分離対象物がパイロジェン、アルブミン、タンパク質等である場合の外表面の平均孔径は、0.01μm以上0.1μm以下であると透水性能とのバランスが良く好ましい態様である。また分離対象物がバクテリア等である場合の外表面の平均孔径は、0.1μm以上1μm以下であると、透水性能とのバランスが良く好ましい態様である。 The size of the pores can be appropriately selected depending on the use because it affects the separation object and the water permeability. When the separation target is pyrogen, albumin, protein or the like, the average pore diameter on the outer surface is 0.01 μm or more and 0.1 μm or less, which is a preferable aspect with good balance with water permeability. In addition, when the separation target is bacteria or the like, the average pore diameter on the outer surface is 0.1 μm or more and 1 μm or less, which is a preferable aspect with a good balance with water permeability.
また上記空孔以外に、外表面に500μm以上の空孔を有していてもかまわないが、使用する用途によっては500μm以上の空孔は極力少ないことが好ましい。外表面の平均孔径は、水銀ポロシメーターによる測定や電子顕微鏡による観察により算出することができる。また微細な空孔は、膜外表面と膜内表面を連通していることが好ましい。 In addition to the above holes, the outer surface may have holes of 500 μm or more, but it is preferable that the number of holes of 500 μm or more is as small as possible depending on the application to be used. The average pore diameter on the outer surface can be calculated by measurement with a mercury porosimeter or observation with an electron microscope. Further, it is preferable that the fine pores communicate the outer surface and the inner surface.
連通した空孔を有する多孔質分離膜は、透水性能に優れ、かつ分離機能をその空孔サイズで制御することができ、分離膜として優れた性能を示す。ここで連通した空孔を判断する際には、膜外表面及び膜内表面に膜素材を変化させない液体を満たし、膜内表面あるいは膜外表面のいずれか一方から液体に圧力を付与し、その液体が膜内部を通過したことを以って行う。もしくは膜外表面側に液体を満たし、膜内表面側に気体による1MPaの圧力を付与し、泡発生があれば連通孔が存在するものとする。 A porous separation membrane having communicating pores is excellent in water permeability and the separation function can be controlled by the pore size, and exhibits excellent performance as a separation membrane. When judging the pores communicated here, fill the liquid that does not change the membrane material on the outer membrane surface and the inner membrane surface, apply pressure to the liquid from either the inner membrane surface or the outer membrane surface, This is done because the liquid has passed through the inside of the membrane. Alternatively, it is assumed that a liquid is filled on the outer surface side of the membrane, a pressure of 1 MPa is applied by gas on the inner surface side of the membrane, and if bubbles are generated, a communication hole exists.
本発明で規定しているホルムアルデヒド濃度は、以下の方法で測定される。まず、多孔質中空糸膜2.5gを採取し、40℃の水100mLに1週間浸漬する。その後浸漬液と2,4−ジニトロフェニルヒドラジン(DNPH)誘導体を反応させることで、溶出ホルムアルデヒドが2,4−DNPH誘導化され、それを高速液体クロマトグラフ(HPLC)法で検出を行う。 The formaldehyde concentration specified in the present invention is measured by the following method. First, 2.5 g of a porous hollow fiber membrane is collected and immersed in 100 mL of water at 40 ° C. for 1 week. Thereafter, by reacting the immersion liquid with a 2,4-dinitrophenylhydrazine (DNPH) derivative, the eluted formaldehyde is derivatized to 2,4-DNPH, which is detected by a high performance liquid chromatograph (HPLC) method.
本発明の多孔質中空糸膜は上記方法で決定されるホルムアルデヒド濃度が100ppm以下であることが重要である。該濃度はクロロホルム等の有機溶剤による樹脂Bの抽出処理では達成されず、アルカリ性水溶液による浸漬処理を行うことで達成できる。この理由は必ずしも明らかではないが、水溶性であるホルムアルデヒドは、本発明の好ましい形態であるアルカリ性水溶液による浸漬処理によって、多孔質中空糸膜よりも溶媒である水に溶解した方が有利であるため、従来の手法である溶媒抽出と比較してホルムアルデヒド濃度を非常に低く抑えることができたものと推測される。ホルムアルデヒド濃度は、10ppm以下であることが水へのホルムアルデヒド溶出を低く抑えることが可能になるため好ましく、1ppm以下であることがより好ましい態様である。 In the porous hollow fiber membrane of the present invention, it is important that the formaldehyde concentration determined by the above method is 100 ppm or less. The concentration is not achieved by the extraction treatment of the resin B with an organic solvent such as chloroform, but can be achieved by performing an immersion treatment with an alkaline aqueous solution. The reason for this is not necessarily clear, but it is more advantageous that formaldehyde which is water-soluble is dissolved in water as a solvent rather than a porous hollow fiber membrane by immersion treatment with an alkaline aqueous solution which is a preferred form of the present invention. Therefore, it is presumed that the formaldehyde concentration could be kept very low as compared with the conventional solvent extraction method. The formaldehyde concentration is preferably 10 ppm or less because it is possible to suppress elution of formaldehyde into water, and is more preferably 1 ppm or less.
また本発明のホルムアルデヒド濃度は、特に下限を定めるものではないが、分析手法の測定限界以下であって、事実上測定が不可能なほど低濃度であることが、溶出してくるホルムアルデヒドがほとんどなく、好ましい態様である。 The formaldehyde concentration of the present invention is not particularly limited, but it is less than the measurement limit of the analytical method and is so low that it is practically impossible to measure. This is a preferred embodiment.
本発明の多孔質中空糸膜は、例えば、ポリアセタール樹脂Aおよびポリアセタール樹脂Aと異なる樹脂Bからなる樹脂組成物を断面形状が中空になるよう芯鞘複合形態を取るよう吐出、成形した後に、アルカリ性水溶液に浸漬させ、樹脂Bの一部または全部を取り除くことにより得られる。 The porous hollow fiber membrane of the present invention is alkaline after, for example, discharging and molding a resin composition comprising a polyacetal resin A and a resin B different from the polyacetal resin A to take a core-sheath composite form so that the cross-sectional shape is hollow. It is obtained by immersing in an aqueous solution and removing part or all of the resin B.
また、本発明の多孔質中空糸膜は、例えば、ポリアセタール樹脂Aおよびポリアセタール樹脂Aと異なる樹脂Bからなる樹脂組成物をポリアセタール樹脂Aと異なる樹脂Cを用いて断面形状が芯鞘複合形態を取るよう吐出、成形した後に、アルカリ性水溶液に浸漬させ、樹脂Bの一部または全部および樹脂Cの一部または全部を取り除くことにより得られる。 The porous hollow fiber membrane of the present invention has a core-sheath composite form in which the cross-sectional shape of the resin composition composed of, for example, polyacetal resin A and resin B different from polyacetal resin A is different from that of polyacetal resin A using resin C. After being discharged and molded in such a manner, it is obtained by immersing in an alkaline aqueous solution to remove part or all of the resin B and part or all of the resin C.
ここで本発明のポリアセタール樹脂Aとポリアセタール樹脂Aと異なる樹脂Bからなる樹脂組成物は、従来公知の方法で混練されることが好ましく、その例として単軸混練押出機、二軸混練押出機、ニーダー、静止混練機などが挙げられる。混練された樹脂組成物は、そのまま溶融成形に供されても、一旦冷却、ペレタイズした後に溶融成形に供されても良い。混練、押出後にそのまま溶融成形に供されることにより、連続、簡略化された工程を構築することができるため低コストでの製造が可能になり好ましい。 Here, the resin composition comprising the polyacetal resin A of the present invention and the resin B different from the polyacetal resin A is preferably kneaded by a conventionally known method, and examples thereof include a single screw kneading extruder, a twin screw kneading extruder, Examples include kneaders and static kneaders. The kneaded resin composition may be subjected to melt molding as it is, or may be subjected to melt molding after being cooled and pelletized once. By being subjected to melt molding as it is after kneading and extruding, a continuous and simplified process can be constructed, which enables production at a low cost and is preferable.
本発明に用いられる樹脂Bや樹脂Cは同一であっても異なっていても良い。樹脂Bとしては、それぞれアルカリ性水溶液中浸漬により溶出可能なものを使用することができる。樹脂B又は樹脂Cの具体例としては、ポリ乳酸、ポリヒドロキシアルカノエート、ポリカプロラクトン、ポリブチレンサクシネート、ポリエチレンサクシネート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレートなどのポリエステルのほか、ナイロン6、ナイロン66などのポリアミド、ポリエチレンオキサイド、ポリビニルピロリドン、ポリビニルアルコールなどが挙げられる。樹脂B又は樹脂Cは、これら例示した樹脂を1種のみ含有していても、2種以上含有していても良い。 Resin B and resin C used in the present invention may be the same or different. As the resin B, those that can be eluted by immersion in an alkaline aqueous solution can be used. Specific examples of the resin B or the resin C include polylactic acid, polyhydroxyalkanoate, polycaprolactone, polybutylene succinate, polyethylene succinate, polybutylene terephthalate, polyethylene terephthalate, and polyesters such as nylon 6 and nylon 66. Polyamide, polyethylene oxide, polyvinyl pyrrolidone, polyvinyl alcohol and the like can be mentioned. The resin B or the resin C may contain only one kind of these exemplified resins or may contain two or more kinds.
本発明で用いられる樹脂B又は樹脂Cには、その性質を大きく変えない範囲で艶消し剤、可塑剤、染料、顔料、無機粒子、フィラー、結晶核剤等を含むことができる。 The resin B or resin C used in the present invention can contain a matting agent, a plasticizer, a dye, a pigment, inorganic particles, a filler, a crystal nucleating agent, and the like as long as the properties are not greatly changed.
これらの樹脂の中では、ポリアセタール樹脂Aとの親和性の点でポリ乳酸が特に好ましい。本発明に用いられるポリ乳酸とは、L−乳酸及び/またはD−乳酸を主たる構成成分とするものであるが、乳酸以外の他の共重合成分を含んでいてもよい。 Among these resins, polylactic acid is particularly preferable from the viewpoint of affinity with the polyacetal resin A. The polylactic acid used in the present invention is mainly composed of L-lactic acid and / or D-lactic acid, but may contain a copolymer component other than lactic acid.
他のモノマー単位としては、エチレングリコール、ブロピレングリコール、ブタンジオール、ヘプタンジオール、ヘキサンジオール、オクタンジオール、ノナンジオール、デカンジオール、1,4−シクロヘキサンジメタノール、ネオペンチルグリコール、グリセリン、ペンタエリスリトール、ビスフェノールA 、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコールおよびポリテトラメチレングリコールなどのグリコール化合物、シュウ酸、アジピン酸、セバシン酸、アゼライン酸、ドデカンジオン酸、マロン酸、グルタル酸、シクロヘキサンジカルボン酸、テレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸、ナフタレンジカルボン酸、ビス(p−カルボキシフェニル) メタン、アントラセンジカルボン酸、4,4´−ジフェニルエーテルジカルボン酸、5−ナトリウムスルホイソフタル酸、5−テトラブチルホスホニウムイソフタル酸などのジカルボン酸、グリコール酸、ヒドロキシプロピオン酸、ヒドロキシ酪酸、ヒドロキシ吉草酸、ヒドロキシカプロン酸、ヒドロキシ安息香酸などのヒドロキシカルボン酸、カプロラクトン、バレロラクトン、プロピオラクトン、ウンデカラクトン、1,5−オキセパン−2−オンなどのラクトン類を挙げることができる。 Other monomer units include ethylene glycol, propylene glycol, butanediol, heptanediol, hexanediol, octanediol, nonanediol, decanediol, 1,4-cyclohexanedimethanol, neopentylglycol, glycerin, pentaerythritol, bisphenol. A, glycol compounds such as polyethylene glycol, polypropylene glycol and polytetramethylene glycol, oxalic acid, adipic acid, sebacic acid, azelaic acid, dodecanedioic acid, malonic acid, glutaric acid, cyclohexanedicarboxylic acid, terephthalic acid, isophthalic acid, phthalate Acid, naphthalene dicarboxylic acid, bis (p-carboxyphenyl) methane, anthracene dicarboxylic acid, 4,4'-diphenyl ether dicarbo Acids, dicarboxylic acids such as 5-sodiumsulfoisophthalic acid, 5-tetrabutylphosphonium isophthalic acid, glycolic acid, hydroxypropionic acid, hydroxybutyric acid, hydroxyvaleric acid, hydroxycaproic acid, hydroxybenzoic acid and other hydroxycarboxylic acids, caprolactone And lactones such as valerolactone, propiolactone, undecalactone, and 1,5-oxepan-2-one.
このような共重合成分は、全単量体成分中、通常30モル%以下の含有量とするのが好ましく、10モル%以下であることが好ましい。本発明において、ポリ乳酸として乳酸成分の光学純度は特に限定されるものではない。 Such a copolymer component is preferably contained in an amount of usually 30 mol% or less, preferably 10 mol% or less, in all monomer components. In the present invention, the optical purity of the lactic acid component as polylactic acid is not particularly limited.
ポリアセタール樹脂Aと樹脂Bによる樹脂組成物におけるポリアセタール樹脂Aの割合は最終的な膜の構造、性能に大きく影響し、ポリアセタール樹脂Aの割合が小さすぎると膜強度が保持されず、大きすぎると外表面の孔径が過剰に微細化し透水性能が得られない。その観点からポリアセタール樹脂Aの割合は20重量%以上が好ましく、70重量%以下が好ましく、30重量%以上がより好ましく、60重量%以下がより好ましく、50重量%以下が特に好ましい。 The ratio of the polyacetal resin A in the resin composition composed of the polyacetal resin A and the resin B greatly affects the structure and performance of the final film. If the ratio of the polyacetal resin A is too small, the film strength is not maintained. The pore diameter on the surface becomes excessively fine and water permeability cannot be obtained. From that viewpoint, the proportion of the polyacetal resin A is preferably 20% by weight or more, preferably 70% by weight or less, more preferably 30% by weight or more, more preferably 60% by weight or less, and particularly preferably 50% by weight or less.
混練の温度は、ポリアセタール樹脂Aと樹脂Bの融点を比較し、どちらか高い方の融点に対して20℃以上高い温度とすることが混練を効率よく行うことが可能になるため好ましい。特に上限は設けられないが、350℃以下の混練温度であれば熱分解が進行して分子量低下、着色や発煙を引き起こすことなく、優れた品質の樹脂組成物を得ることができる。 The kneading temperature is preferably 20 ° C. or higher with respect to the higher melting point of the polyacetal resin A and the resin B, because the kneading can be efficiently performed. Although there is no particular upper limit, if the kneading temperature is 350 ° C. or lower, thermal decomposition proceeds and a resin composition of excellent quality can be obtained without causing a decrease in molecular weight, coloring or fuming.
芯鞘複合形態は、従来公知の方法を用いて形成させることが可能である。好ましい態様の一例としては、二重管式の口金を用いることが挙げられる。二重管式の口金は、内側の管内部に樹脂Cまたは空気を注入して成形することで、芯部が空気で形成されたものを含む芯鞘複合形態を形成させることが可能である。特に芯部が空気で形成されたものである場合には、その断面形状を真円に近づけることが可能であり、得られる多孔質中空糸膜の耐圧性を高めることが可能になるため好ましい態様である。 The core-sheath composite form can be formed using a conventionally known method. An example of a preferred embodiment is the use of a double-tube base. The double-tube type base can be molded by injecting resin C or air into the inner tube, thereby forming a core-sheath composite form including a core part formed of air. In particular, when the core portion is formed of air, the cross-sectional shape can be made close to a perfect circle, and the pressure resistance of the resulting porous hollow fiber membrane can be increased, which is a preferable mode. It is.
またその他の例として合流式口金を用いることも好ましい態様である。特に芯部を樹脂Cとした場合には、容易に芯鞘複合形態を安定して得ることが可能になるほか、二重管式では難しい多錘化が容易であり、生産性を高めることが可能である。 As another example, it is also a preferable aspect to use a confluence type base. In particular, when the core portion is made of resin C, it is possible to easily obtain a stable core-sheath composite form, and it is easy to increase the number of spindles, which is difficult with the double pipe type, and to increase productivity. Is possible.
ここでいう合流式口金とは、別々に溶融、計量された樹脂を口金内で合流させ、芯部には樹脂B又は樹脂Cを、鞘部にはポリアセタール樹脂Aおよび樹脂Bからなる樹脂組成物を配するように設計されたものを言い、その構造は従来公知のものを用いることができる。特に吐出直前にポリアセタール樹脂Aと樹脂B又は樹脂Cを合流させる形式であると、合流後の樹脂同士の混合が少なく、芯鞘複合形態が安定することから好ましい態様である。 The merging base here refers to a resin composition comprising separately melted and weighed resins in the base, resin B or resin C in the core, and polyacetal resin A and resin B in the sheath. The structure can be a conventionally known structure. In particular, when the polyacetal resin A and the resin B or the resin C are merged immediately before discharge, it is a preferable mode because the mixed resin is less mixed and the core-sheath composite form is stable.
芯鞘複合形態の外形は、芯鞘複合形態を崩すことがない限り特に限定されず、円形、楕円形、多角形や三葉断面などの多葉断面などから任意に選択することができる。中でも、多葉断面とすることで分離膜運転時にファウリングが抑制されることから好ましい態様である。多葉断面の凸部の数は特に制限されるものではないが、断面形態を正確に保持し、強度を保つ観点から3〜10程度であることが好ましい態様である。 The outer shape of the core-sheath composite form is not particularly limited as long as the core-sheath composite form is not destroyed, and can be arbitrarily selected from circular, elliptical, multi-leaf cross sections such as polygonal and trilobe cross sections. Among these, a multi-leaf cross section is a preferred embodiment because fouling is suppressed during operation of the separation membrane. The number of convex portions of the multilobal cross section is not particularly limited, but is preferably about 3 to 10 from the viewpoint of accurately maintaining the cross-sectional form and maintaining the strength.
吐出後の冷却は、特に制限されないが、冷媒には空気を用いても液体を用いても良い。樹脂組成物の構造を制御する観点から見ると、液体を用いた冷却の効率が高く好ましい。本発明で用いられるポリアセタール樹脂Aは、水に不溶であるため、設備管理の利便性から冷媒には水を用いることが好ましいが、水の凝固点以下に冷却して運転する場合には、エタノールやエチレングリコール等のアルコール類を添加して凝固点を下げることも好ましい態様である。 Although cooling after discharge is not particularly limited, air or liquid may be used as the refrigerant. From the viewpoint of controlling the structure of the resin composition, cooling efficiency using a liquid is preferable because of high efficiency. Since the polyacetal resin A used in the present invention is insoluble in water, it is preferable to use water as a refrigerant for convenience of facility management. However, when cooling and operating below the freezing point of water, It is also a preferred embodiment to add an alcohol such as ethylene glycol to lower the freezing point.
水浴温度は−20℃以上50℃以下であることが冷却や運転にかかるエネルギー効率、冷却効率の観点から好ましく、5℃以上がより好ましく、30℃以下であることがより好ましい。 The water bath temperature is preferably −20 ° C. or more and 50 ° C. or less, from the viewpoints of energy efficiency for cooling and operation and cooling efficiency, more preferably 5 ° C. or more, and more preferably 30 ° C. or less.
水浴の形態としては、冷却水と吐出物が十分に接触して冷却等が可能であるならば、特に限定されるものではなく、冷却水が貯留された液槽形態であっても良いし、さらに必要により前記液槽は、温度や組成が調製された液体が循環、更新されても良い。前記液槽形態が最も好ましいが、場合によっては、冷却水が管内を流動している形態であっても良いし、空中を走行している膜に冷却水が噴射される形態であっても良い。 The form of the water bath is not particularly limited as long as the cooling water and the discharge are in sufficient contact with each other and can be cooled, and may be in the form of a liquid tank in which the cooling water is stored, Further, if necessary, the liquid tank may be circulated and updated with a liquid whose temperature and composition are adjusted. The liquid tank form is most preferable, but depending on the case, the form in which the cooling water flows in the pipe may be used, or the form in which the cooling water is jetted onto the film running in the air may be used. .
また冷媒が空気の場合は、空中に吐出された溶融樹脂に対して周辺から、または一方向から温度調節された空気を吹き付けて冷却することが好ましい。特に周辺から溶融樹脂に対して均等に温度調節された空気を吹き付ける方法であると、多孔質中空糸膜の断面内における構造が均一化し、品位に優れた製品を得ることができるため、好ましい態様である。また多孔質中空糸膜の直径が200μm以下である場合に冷媒に空気を用いると、工程通過に伴う冷媒との摩擦抵抗が少なく、工程速度を高速化することが可能であり、生産性に優れることからも好ましい態様である。 When the refrigerant is air, it is preferable to cool the molten resin discharged in the air by blowing air whose temperature is adjusted from the periphery or from one direction. Particularly preferred is a method in which air whose temperature is evenly adjusted from the periphery to the molten resin is blown to uniformize the structure in the cross section of the porous hollow fiber membrane and obtain an excellent product. It is. Further, when air is used as the refrigerant when the diameter of the porous hollow fiber membrane is 200 μm or less, the frictional resistance with the refrigerant accompanying the passage of the process is small, the process speed can be increased, and the productivity is excellent. This is also a preferred embodiment.
樹脂B又は樹脂Cの溶出工程においては、アルカリ性水溶液に浸漬させ、樹脂Bまたは樹脂Cの一部または全部を取り除くことが可能であれば特に方法は限定されないが、アルカリ性水溶液で満たした溶液浴を通して浸漬して除去すること、一旦芯鞘複合形態で成形されたものを巻き取ったパッケージ状態で浸漬することなどが、好ましい態様の例である。一般に、より強アルカリ性の水溶液を用いることで、樹脂の溶出速度は大きくなるが、ポリアセタール樹脂Aの構造破壊を最低限に抑える、また取り扱いの際の危険を減らすという観点から、溶出させる樹脂の種類や、実現させたい溶出速度によって、溶液の組成は適宜変更することが好ましい。 In the elution step of the resin B or the resin C, the method is not particularly limited as long as the resin B or the resin C can be immersed in an alkaline aqueous solution and a part or all of the resin B or the resin C can be removed, but through a solution bath filled with the alkaline aqueous solution. Examples of preferred embodiments include immersing and removing, and immersing in a packaged state once wound in a core-sheath composite form. In general, by using a stronger alkaline aqueous solution, the elution rate of the resin increases, but from the viewpoint of minimizing the structural destruction of the polyacetal resin A and reducing the risk of handling, the type of resin to be eluted Further, it is preferable that the composition of the solution is appropriately changed depending on the elution rate to be realized.
アルカリ性水溶液で満たした溶液浴を通して浸漬して除去する場合には、溶液浴内の溶液を攪拌することが溶出効率の観点から好ましい。 When removing by immersion through a solution bath filled with an alkaline aqueous solution, it is preferable from the viewpoint of elution efficiency to stir the solution in the solution bath.
溶液浴内の濃度は、0.1重量%以上30重量%以下が生産性の観点から好ましい態様である。特に工程を簡略化できることから濃度は0.1重量%以上がより好ましく、10重量%以下であるとより好ましい。溶液浴の温度は、樹脂B又は樹脂Cの分解溶出速度の観点から60℃以上130℃以下が好ましく、溶液からの水の蒸発を抑え、濃度を一定に保って安定した処理を達成しつつ分解溶出速度を保つ観点から、90℃以下とすることがより好ましい。 The concentration in the solution bath is preferably from 0.1% by weight to 30% by weight from the viewpoint of productivity. In particular, since the process can be simplified, the concentration is more preferably 0.1% by weight or more, and more preferably 10% by weight or less. The temperature of the solution bath is preferably 60 ° C. or higher and 130 ° C. or lower from the viewpoint of the dissolution elution rate of Resin B or Resin C. Decomposition while achieving stable treatment while suppressing evaporation of water from the solution and keeping the concentration constant. From the viewpoint of maintaining the elution rate, it is more preferably 90 ° C. or lower.
樹脂B又は樹脂Cがポリエステルである場合の溶液浴は、アルカリ性水溶液とすることがポリエステルのアルカリ易溶性の観点からより好ましい。 In the case where the resin B or the resin C is polyester, the solution bath is more preferably an alkaline aqueous solution from the viewpoint of the alkali solubility of the polyester.
樹脂B又は樹脂Cがポリエチレンオキサイド、ポリビニルピロリドン、ポリビニルアルコールである場合の溶液浴は、該樹脂群の水溶性の観点から安全性や取扱いが容易性を考慮すると水とすることが好ましい。 The solution bath in the case where the resin B or the resin C is polyethylene oxide, polyvinyl pyrrolidone, or polyvinyl alcohol is preferably water from the viewpoint of the water solubility of the resin group and the ease of handling.
また一旦芯鞘複合形態で成形されたものを巻き取ったパッケージ状態で浸漬する方法では、特に溶出条件は限定されないが、溶出効率を高める観点から加熱した容器内にパッケージを浸漬する方法が好ましい態様である。特に反応速度を高めて生産性を向上させることができるため、密閉された容器内にパッケージ及びアルカリ性水溶液を投入し、加圧下で高温処理することも好ましい態様である。このときの溶液浴内の濃度は特に限定されないが、0.1重量%以上30重量%以下が生産性の観点から好ましい態様である。特に工程を簡略化できることから濃度は10重量%以下であるとより好ましい。 Moreover, in the method of immersing in a packaged state in which the core-sheath composite form is wound up, the elution conditions are not particularly limited, but the method of immersing the package in a heated container is preferable from the viewpoint of increasing the elution efficiency. It is. In particular, since the reaction rate can be increased and productivity can be improved, it is also a preferable aspect that a package and an alkaline aqueous solution are placed in a sealed container and subjected to high temperature treatment under pressure. The concentration in the solution bath at this time is not particularly limited, but 0.1 wt% or more and 30 wt% or less is a preferable embodiment from the viewpoint of productivity. In particular, since the process can be simplified, the concentration is more preferably 10% by weight or less.
パッケージの巻き密度は、1.0g/cm3以下であると溶液が内部まで浸透しやすく、溶出効率を高くすることができるため好ましい。パッケージの巻き密度の下限は特に設定されないが、生産効率の観点から下限の目安は0.20g/cm3以上である。 The winding density of the package is preferably 1.0 g / cm 3 or less because the solution can easily penetrate into the inside and elution efficiency can be increased. The lower limit of the winding density of the package is not particularly set, but the lower limit guideline is 0.20 g / cm 3 or more from the viewpoint of production efficiency.
本発明で規定する多孔質中空糸膜は、たとえば膜厚100μmである時には、25℃、50kPaの条件下での透水性は、8.0×10−5〜2.5×106m3/m2・時間であることが分離膜の運転性能の観点から好ましく、7.5×10−3〜8.0×105m3/m2・時間であることがさらに好ましく、7.5×10−3〜6.8×102m3/m2・時間であることがさらに好ましく、7.5×10−3〜7.2m3/m2・時間であることが特に好ましい。 For example, when the porous hollow fiber membrane defined in the present invention has a film thickness of 100 μm, the water permeability under the conditions of 25 ° C. and 50 kPa is 8.0 × 10 −5 to 2.5 × 10 6 m 3 / From the viewpoint of the operation performance of the separation membrane, m 2 · hour is preferable, and 7.5 × 10 -3 to 8.0 × 10 5 m 3 / m 2 · hour is further preferable, and 7.5 × 10 more preferably from 10 -3 ~6.8 × 10 2 m 3 / m 2 · hr, and particularly preferably 7.5 × 10 -3 ~7.2m 3 / m 2 · h.
本発明で規定する多孔質中空糸膜は、分離対象物によって外表面の平均孔径を適宜変更可能であり、特に外表面の平均孔径が0.01〜0.1μmであれば透水性は7.5×10−3〜2.2×10−1m3/m2であることが好ましく、外表面の平均孔径が0.1〜1μmであれば透水性は2.2×10−3〜7.2m3/m2であることが好ましい。 In the porous hollow fiber membrane defined in the present invention, the average pore diameter of the outer surface can be appropriately changed depending on the separation target. In particular, if the average pore diameter of the outer surface is 0.01 to 0.1 μm, the water permeability is 7. is preferably 5 × 10 -3 ~2.2 × 10 -1 m 3 / m 2, if the average pore diameter of the outer surface of 0.1~1μm water permeability 2.2 × 10 -3 to 7- It is preferably 2 m 3 / m 2 .
たとえば外表面の平均孔径が1μmである時には、25℃、50kPaの条件下での透水性は260m3/m2・時間以上であることが分離膜の運転性能の観点から好ましく、780m3/m2・時間以上であることがさらに好ましく、800m3/m2・時間以上であることが特に好ましい。 For example, when the average pore diameter of the outer surface is 1 μm, the water permeability under the conditions of 25 ° C. and 50 kPa is preferably 260 m 3 / m 2 · hour or more from the viewpoint of the operation performance of the separation membrane, and 780 m 3 / m more preferably at least 2-hours, and particularly preferably 800 m 3 / m 2 · hr or more.
以下、実施例、比較例により、本発明を更に具体的に説明する。以下の記載を含め、本明細書に記載の物理特性は、以下の方法による測定値に基づくものである。 Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to Examples and Comparative Examples. The physical properties described in this specification, including the following description, are based on measured values by the following method.
(外表面の平均孔径)
走査型電子顕微鏡(SEM)で多孔質中空糸膜の外表面を観察し、一定区画内のすべての孔について縦方向と横方向の孔径を求めてその平均を算出することにより求めた。
(Average pore diameter on the outer surface)
The outer surface of the porous hollow fiber membrane was observed with a scanning electron microscope (SEM), and the pore diameters in the longitudinal direction and the transverse direction were obtained for all the pores in the fixed compartment, and the average was calculated.
(膜厚)
片刃かみそりで多孔質中空糸膜を繊維軸に垂直な方向に切創して横断面サンプルを作製し、走査型電子顕微鏡(SEM)で断面の観察を行い、その観察像と拡大率の関係から膜厚を測定した。
(Film thickness)
A porous hollow fiber membrane is cut with a single-blade razor in the direction perpendicular to the fiber axis to produce a cross-sectional sample, and the cross-section is observed with a scanning electron microscope (SEM). From the relationship between the observed image and magnification The film thickness was measured.
(ホルムアルデヒド残留濃度)
多孔質中空糸膜2.5gを採取し、40℃の水100mLに1週間浸漬した。その後多孔質中空糸膜を取り出した浸漬液と2,4−ジニトロフェニルヒドラジン(DNPH)誘導体を反応させることで、溶出ホルムアルデヒドが2,4−DNPH誘導化され、それを高速液体クロマトグラフ(HPLC)法で検出を行うことで、ホルムアルデヒド残留濃度の算出を行った。
(Formaldehyde residual concentration)
A porous hollow fiber membrane (2.5 g) was collected and immersed in 100 mL of water at 40 ° C. for 1 week. Then, by reacting the immersion liquid from which the porous hollow fiber membrane was taken out with a 2,4-dinitrophenylhydrazine (DNPH) derivative, the eluted formaldehyde was derivatized to 2,4-DNPH, which was then analyzed by high performance liquid chromatography (HPLC). The formaldehyde residual concentration was calculated by detecting by the method.
(アルカリ溶出浴浸漬時間)
あらかじめ試料を小分けしそれぞれ重量を測っておいた後に、浸漬を開始し、小分けしたサンプルを1時間ごとに1つずつ乾燥重量を測定した。重量変化から溶出成分(ポリアセタール樹脂A以外の成分)が完全に除去されたことが確認された時間を「アルカリ溶出浴浸漬時間」とした。
(Alkaline elution bath immersion time)
After the sample was subdivided and weighed in advance, dipping was started, and the dry weight of the subdivided sample was measured one by one every hour. The time when it was confirmed that the elution components (components other than the polyacetal resin A) were completely removed from the change in weight was defined as “alkaline elution bath immersion time”.
(実施例1)
二つの円が一部重なった断面を有し、外側に熱(冷)媒を通すジャケット付きのバレルとその内部に攪拌、推進用の多数のパドルを付した2本の回転軸を長手方向に設けた連続式混合反応機を用い、ジャケットに700℃の温水を通し、2本の回転軸を一定の速度で回転させ、その一端に、エチレンオキシドを5重量%及び連鎖移動剤として700ppmのメチラールを含有するトリオキサンを連続的に供給し、同時に同じところへ、表1に示すヘテロポリ酸触媒(ジ−n−ブチルエーテルに溶解させた溶液)を全モノマーに対して表1に示した量で連続添加して、共重合を行なった。次いで、この重合機吐出口より排出された反応生成物は、更に別の装置で重合を継続した後(一部採取して残存モノマー量を測定)、表1に示した失活剤溶液を添加すると同時に粉砕機を通して粉砕し、60℃で30分間攪拌した(90%以上が粒径2mm以下)。
Example 1
A barrel with a jacket with a cross-section of two circles, and a jacket with a heat (cold) medium on the outside and two rotating shafts with a number of paddles for stirring and propulsion inside. Using the provided continuous mixing reactor, hot water of 700 ° C. was passed through the jacket, the two rotating shafts were rotated at a constant speed, and at one end, 5% by weight of ethylene oxide and 700 ppm of methylal as a chain transfer agent were added. The trioxane contained is continuously supplied, and at the same time, the heteropolyacid catalyst shown in Table 1 (solution dissolved in di-n-butyl ether) is continuously added in the amount shown in Table 1 to all monomers. Copolymerization was performed. Next, the reaction product discharged from the discharge port of the polymerization machine was further polymerized by another apparatus (partially collected and the amount of residual monomer was measured), and then added with the quencher solution shown in Table 1 At the same time, the mixture was pulverized through a pulverizer and stirred at 60 ° C. for 30 minutes (90% or more had a particle size of 2 mm or less).
次いで安定剤としてテトラキス−〔メチレン−3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート〕メタン0.5%及びメラミン0.2%を添加し、ヘンシェルミキサー中で5分間攪拌混合した後、ベント付き2軸押し出し機を用いて温度 210℃、ベント部の真空度5mmHgで溶融混練し押し出して、95%のアセタール単位を持つポリアセタール樹脂ペレットを作成した。 Then tetrakis- [methylene-3- (3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate] methane 0.5% and melamine 0.2% are added as stabilizers and 5 minutes in a Henschel mixer. After stirring and mixing, the mixture was melt kneaded and extruded at a temperature of 210 ° C. and a degree of vacuum of 5 mmHg using a vented twin-screw extruder to prepare polyacetal resin pellets having 95% acetal units.
このポリアセタール樹脂ペレットとD体の含有量が1.2%であり、PMMA換算の重量平均分子量が16万であるポリL乳酸樹脂とを重量比40:60となるようにそれぞれフィーダーから2軸混練機(テクノベル社製「KZW−15TWIN−30MG」、スクリュー直径15mm、L/D=30)に供給し、温度200℃、スクリュー回転数200rpmの条件で溶融混練し、混練ペレットを得た。 The polyacetal resin pellets and the poly-L lactic acid resin having a D-form content of 1.2% and a PMMA-converted weight average molecular weight of 160,000 are biaxially kneaded from the feeder so that the weight ratio is 40:60. Machine (“KZW-15TWIN-30MG” manufactured by Technobel, screw diameter 15 mm, L / D = 30) and melt-kneaded under the conditions of a temperature of 200 ° C. and a screw rotation speed of 200 rpm to obtain kneaded pellets.
上記方法で得た混練ペレットを鞘成分、上で用いたものと同じポリL乳酸樹脂を芯成分とし、それぞれ200℃で溶融押出の後、紡糸パックに導いて15μmカットの金属不織布製フィルターにて濾過を施し、芯鞘型複合口金(ノズル孔直径(D)0.5mm×ノズル長(L)1.0mm、孔数8ホール)に導入し、芯成分:鞘成分の重量比率は50:50、トータル吐出量10g/minとなるよう押し出した。 The kneaded pellets obtained by the above method are the sheath component, and the same poly-L lactic acid resin as that used above is used as the core component. After melt extrusion at 200 ° C., each is led to a spinning pack and cut with a 15 μm cut metal nonwoven fabric filter. It is filtered and introduced into a core-sheath type composite die (nozzle hole diameter (D) 0.5 mm × nozzle length (L) 1.0 mm, number of holes 8 holes), and the weight ratio of core component: sheath component is 50:50. And the total discharge amount was 10 g / min.
押し出された中空糸状成形体を溶融状態のまま、20℃の温度に維持され且つノズルから100mm離れた位置に水面を有する(即ち、エアギャップが100mmの)水浴中に導き冷却・固化させ(水浴中の滞留時間は約0.2秒間)、1000m/minの引取速度で引き取った後、これを巻き取ってパッケージ状態の芯鞘複合糸を得た。 The extruded hollow fiber-shaped molded body is maintained in a molten state at a temperature of 20 ° C., and is led to a water bath having a water surface at a position 100 mm away from the nozzle (that is, an air gap is 100 mm) and cooled and solidified (water bath The inner residence time was about 0.2 seconds), and after taking up at a take-up speed of 1000 m / min, this was wound up to obtain a core-sheath composite yarn in a package state.
次に、この芯鞘複合糸をパッケージ状態のまま、80℃の8重量%水酸化ナトリウム水溶液に浸漬させ、芯鞘複合糸中のポリL乳酸樹脂を加水分解させて溶出した。 Next, the core-sheath composite yarn was immersed in an 8 wt% aqueous sodium hydroxide solution at 80 ° C. in the packaged state, and the poly-L lactic acid resin in the core-sheath composite yarn was hydrolyzed and eluted.
(実施例2〜6、比較例1、2)
ポリアセタール樹脂製造時のエチレンオキシドの仕込み量をそれぞれ変更することでポリアセタールコポリマーのアセタール単位の比率をそれぞれ変更した以外は実施例1と同じ条件で多孔質中空糸膜を作製した。比較例1によって得られた多孔質中空糸膜は、連続構造が部分的に破壊され、分離膜として使用できなかった。
(Examples 2-6, Comparative Examples 1 and 2)
A porous hollow fiber membrane was produced under the same conditions as in Example 1 except that the ratio of the acetal unit of the polyacetal copolymer was changed by changing the amount of ethylene oxide charged in the production of the polyacetal resin. The porous hollow fiber membrane obtained in Comparative Example 1 was partially destroyed in the continuous structure and could not be used as a separation membrane.
実施例1〜6、比較例1、2の概要および得られた多孔質中空糸膜の物性評価結果を、次表1にまとめて記す。 The outline | summary of Examples 1-6 and Comparative Examples 1 and 2 and the physical-property evaluation result of the obtained porous hollow fiber membrane are collectively described in following Table 1.
(実施例7〜12)
鞘部に使用した樹脂組成物のポリアセタールコポリマーとポリ乳酸の重量比をそれぞれ変更した以外は実施例1と同じ条件で多孔質中空糸膜を作製した。実施例11によって得られた多孔質中空糸膜は、膜構造が一部破壊され外表面の孔径が広がったが、実用上は問題なかった。
(Examples 7 to 12)
A porous hollow fiber membrane was produced under the same conditions as in Example 1 except that the weight ratio of the polyacetal copolymer and polylactic acid in the resin composition used for the sheath portion was changed. In the porous hollow fiber membrane obtained in Example 11, the membrane structure was partially broken and the outer surface pore diameter was enlarged, but there was no problem in practical use.
(比較例3)
鞘部に使用した樹脂組成物のポリアセタールコポリマーとポリ乳酸の重量比を100/0重量%と変更した以外は実施例1と同じ条件で多孔質中空糸膜を作製した。なお、ここではアルカリ溶出による重量減少は見られなかったため、アルカリ溶出浴浸漬時間は1時間とした。
(Comparative Example 3)
A porous hollow fiber membrane was produced under the same conditions as in Example 1 except that the weight ratio of the polyacetal copolymer and the polylactic acid in the resin composition used for the sheath was changed to 100/0% by weight. In addition, since the weight reduction by alkali elution was not seen here, the alkali elution bath immersion time was 1 hour.
実施例7〜12、比較例3の概要および得られた多孔質中空糸膜の物性評価結果を、次表2にまとめて記す。 The outlines of Examples 7 to 12 and Comparative Example 3 and the evaluation results of physical properties of the obtained porous hollow fiber membranes are summarized in Table 2 below.
(実施例13、14)
アルカリ溶出浴の温度を変更した以外は実施例1と同じ条件で多孔質中空糸膜を作製した。
(Examples 13 and 14)
A porous hollow fiber membrane was produced under the same conditions as in Example 1 except that the temperature of the alkaline elution bath was changed.
(実施例15〜18)
吐出量または紡速を変更した以外は実施例1と同じ条件で多孔質中空糸膜を作製した。
(Examples 15 to 18)
A porous hollow fiber membrane was produced under the same conditions as in Example 1 except that the discharge amount or spinning speed was changed.
(比較例4、5)
溶出浴をクロロホルムまたは水に変更した以外は実施例1と同じ条件で多孔質中空糸膜を作製した。比較例4によって得られた多孔質中空糸膜は、透水しなかったため、分離膜として使用できなかった。
(Comparative Examples 4 and 5)
A porous hollow fiber membrane was produced under the same conditions as in Example 1 except that the elution bath was changed to chloroform or water. Since the porous hollow fiber membrane obtained in Comparative Example 4 did not permeate, it could not be used as a separation membrane.
実施例13〜18、比較例4〜5の概要および得られた多孔質中空糸膜の物性評価結果を、次表3にまとめて記す。 The outlines of Examples 13 to 18 and Comparative Examples 4 to 5 and the physical property evaluation results of the obtained porous hollow fiber membranes are summarized in Table 3 below.
(実施例19)
吐出後の芯鞘複合糸の冷却方法を水浴から空冷に変更した以外は実施例1と同じ条件で多孔質中空糸膜を作製した。
(Example 19)
A porous hollow fiber membrane was produced under the same conditions as in Example 1 except that the cooling method of the core-sheath composite yarn after discharge was changed from a water bath to air cooling.
(実施例20)
芯部を空気とした以外は実施例1と同じ条件で多孔質中空糸膜を作製した。
(Example 20)
A porous hollow fiber membrane was produced under the same conditions as in Example 1 except that the core was air.
(実施例21)
芯鞘複合口金の鞘部の形状を多葉断面(凸部数は6)とした以外は実施例1と同じ条件で多孔質中空糸膜を作製した。
(Example 21)
A porous hollow fiber membrane was produced under the same conditions as in Example 1 except that the shape of the sheath portion of the core-sheath composite die was a multileaf cross section (the number of convex portions was 6).
(実施例22)
吐出量、紡速、アルカリ溶出浴の温度を変更した以外は実施例1と同じ条件で多孔質中空糸膜を作製した。
(Example 22)
A porous hollow fiber membrane was produced under the same conditions as in Example 1 except that the discharge rate, spinning speed, and temperature of the alkaline elution bath were changed.
実施例19〜22の概要および得られた多孔質中空糸膜の物性評価結果を、次表4にまとめて記す。 The summary of Examples 19 to 22 and the physical property evaluation results of the obtained porous hollow fiber membranes are summarized in Table 4 below.
Claims (6)
The method for producing a porous hollow fiber membrane according to claim 3 or 4, wherein the alkaline aqueous solution is a sodium hydroxide aqueous solution.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2011178277A JP5961943B2 (en) | 2011-08-17 | 2011-08-17 | Porous hollow fiber membrane mainly composed of polyacetal and method for producing the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2011178277A JP5961943B2 (en) | 2011-08-17 | 2011-08-17 | Porous hollow fiber membrane mainly composed of polyacetal and method for producing the same |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2013039530A JP2013039530A (en) | 2013-02-28 |
| JP5961943B2 true JP5961943B2 (en) | 2016-08-03 |
Family
ID=47888446
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2011178277A Expired - Fee Related JP5961943B2 (en) | 2011-08-17 | 2011-08-17 | Porous hollow fiber membrane mainly composed of polyacetal and method for producing the same |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP5961943B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6786987B2 (en) * | 2016-09-20 | 2020-11-18 | 三菱ケミカル株式会社 | Polyacetal resin stretched porous body |
Family Cites Families (22)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS495471A (en) * | 1972-05-04 | 1974-01-18 | ||
| JPS55137208A (en) * | 1979-04-09 | 1980-10-25 | Mitsubishi Rayon Co Ltd | Novel type of hollow fiber with fine pore |
| JPS5626003A (en) * | 1979-08-01 | 1981-03-13 | Mitsubishi Rayon Co Ltd | Production of regenerated hollow cellulose fiber |
| JPS57207504A (en) * | 1981-06-16 | 1982-12-20 | Daicel Chem Ind Ltd | Membrane for separation of gas |
| JPS59196706A (en) * | 1983-04-22 | 1984-11-08 | Dainippon Ink & Chem Inc | Heterogenous membrane and preparation thereof |
| JPH07100882B2 (en) * | 1985-03-20 | 1995-11-01 | 三菱レイヨン株式会社 | Hollow fiber for heat exchanger and method for producing the same |
| JPS6238221A (en) * | 1985-08-13 | 1987-02-19 | Asahi Chem Ind Co Ltd | Porous membrane for separation |
| JPS6281431A (en) * | 1985-10-03 | 1987-04-14 | Keinosuke Isono | Resin molding and its production |
| JPS62227404A (en) * | 1986-03-31 | 1987-10-06 | Asahi Chem Ind Co Ltd | Hollow filament material for separation |
| DE3628559A1 (en) * | 1986-08-22 | 1988-03-03 | Basf Ag | MOLDS FROM POLYOXYMETHYLENE HOMO AND / OR COPOLYMERISATES AND THERMOPLASTIC POLYURETHANE ELASTOMERS WITH IMPROVED TEMPERATURE RESISTANCE, METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF AND THE USE THEREOF |
| JPH0757838B2 (en) * | 1989-06-13 | 1995-06-21 | 東レ株式会社 | Polyoxymethylene resin composition |
| JPH07196890A (en) * | 1993-12-28 | 1995-08-01 | Toray Ind Inc | Polyacetal resin composition and method for producing the same |
| US5993661A (en) * | 1997-04-14 | 1999-11-30 | The Research Foundation Of State University Of New York | Macroporous or microporous filtration membrane, method of preparation and use |
| JP4775984B2 (en) * | 1999-09-21 | 2011-09-21 | 旭化成ケミカルズ株式会社 | Method for melting and forming hollow fiber porous membrane |
| JP4306199B2 (en) * | 2001-08-03 | 2009-07-29 | 東レ株式会社 | Resin composition and molded article, film and fiber comprising the same |
| EP1445282A4 (en) * | 2001-08-03 | 2004-11-24 | Toray Industries | Resin composition and molded article, film and fiber each comprising the same |
| JP2004250555A (en) * | 2003-02-19 | 2004-09-09 | Toray Ind Inc | Molded product mainly composed of polyacetal resin |
| JP4272144B2 (en) * | 2004-12-20 | 2009-06-03 | 株式会社メイスイ | Method for producing porous body |
| JP2008272636A (en) * | 2007-04-26 | 2008-11-13 | Asahi Kasei Corp | Multilayer microporous membrane |
| JP4858457B2 (en) * | 2008-01-31 | 2012-01-18 | 東レ株式会社 | Method for producing a molded product mainly composed of polyacetal resin |
| CN102470328B (en) * | 2009-07-14 | 2014-12-31 | 株式会社吴羽 | 1,1-Difluoroethylene resin porous membrane, method for producing the porous membrane, and method for producing filtered water |
| ATE551389T1 (en) * | 2009-08-07 | 2012-04-15 | Ticona Llc | POLYACETAL COMPOSITION WITH LOW FORMALDEYD EMISSION |
-
2011
- 2011-08-17 JP JP2011178277A patent/JP5961943B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2013039530A (en) | 2013-02-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR102337389B1 (en) | separator | |
| JP2003089925A (en) | Polyoxymethylene fiber and method for producing the same | |
| CN107073410A (en) | Seperation film | |
| KR102407778B1 (en) | Composite hollow fiber membrane and its manufacturing method | |
| JP5961943B2 (en) | Porous hollow fiber membrane mainly composed of polyacetal and method for producing the same | |
| JP4858457B2 (en) | Method for producing a molded product mainly composed of polyacetal resin | |
| JP6763374B2 (en) | Separation membrane | |
| WO2008001924A1 (en) | Process for production of polyoxymethylene resin fibers | |
| JP2017136587A (en) | Separation membrane | |
| US11446611B2 (en) | Separating membrane and method for manufacturing separating membrane | |
| CN114828990B (en) | Separation membrane and method of manufacturing separation membrane | |
| JP2010082509A (en) | Porous membrane | |
| KR20220062509A (en) | Porous article, manufacturing process thereof and use thereof | |
| JP2020133031A (en) | Multilayer composite fiber having core-sheath structure composed of polyacetal resin and resin composition thereof, nonwoven fabric using the fiber, and article using the fabric | |
| JP2019148025A (en) | Multilayer composite fiber, non-woven fabric and product | |
| JP2016193427A (en) | Hollow fiber membrane and production method thereof | |
| JP6310884B2 (en) | Sliding parts | |
| JPS6352526B2 (en) | ||
| JP2013204163A (en) | Hollow fiber membrane and method for producing the same |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20140709 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20150210 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20150217 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20150416 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20151110 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20151225 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20160531 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20160613 |
|
| R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 5961943 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |