JPS5815503B2 - Gouseijiyushitakoutainoseizohouhou - Google Patents
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- JPS5815503B2 JPS5815503B2 JP11298775A JP11298775A JPS5815503B2 JP S5815503 B2 JPS5815503 B2 JP S5815503B2 JP 11298775 A JP11298775 A JP 11298775A JP 11298775 A JP11298775 A JP 11298775A JP S5815503 B2 JPS5815503 B2 JP S5815503B2
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Description
【発明の詳細な説明】
この発明は合成樹脂多孔体たとえば多孔性フィルムもし
くは多孔板の製造方法に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a method for producing a synthetic resin porous body, such as a porous film or a porous plate.
合成樹脂多孔板の製造方法としてはあらかじめ乳化重合
法などにより粉末状の樹脂を得、この樹脂で粉末層を形
成した後加熱軟化もしくは加熱圧着して粉末粒子の適度
の融着を行なって一方の面より他の面に連続した空隙構
造すなわち毛管型の空隙構造を有する多孔板とする方法
が知られている。The method for producing a synthetic resin perforated plate is to obtain a powdered resin in advance by emulsion polymerization, etc., form a powder layer with this resin, and then heat soften or heat press to fuse the powder particles appropriately. A method of forming a perforated plate having a continuous pore structure from one surface to another surface, that is, a capillary-type pore structure, is known.
しかるに上記方法では粉末状の樹脂を得るための乾燥工
程が必要で、また選定する粒子径、加熱軟化もしくは加
熱圧着の条件の変動により多孔板の空隙構造が異なるな
ど簡単な操作で所望のフラックスを示す多孔板を得るこ
とは難しいという不利がある。However, the above method requires a drying process to obtain a powdered resin, and the pore structure of the perforated plate varies depending on the selected particle size, heat softening or heat compression conditions, etc., making it possible to obtain the desired flux with simple operations. The disadvantage is that it is difficult to obtain a perforated plate as shown.
そこでこの発明は上記従来方法のように乾燥した粉末状
の樹脂を使用するのではなく、したがって、加熱軟化も
しくは加熱圧着という手段を採用せず、乳化重合法で得
られる合成樹脂エマルジョンから直接高フラツクスを示
す合成樹脂多孔体を得ることができる新規かつ有用な製
造法を提供せんとするものである。Therefore, the present invention does not use a dry powdered resin as in the conventional method described above, and therefore does not use heat softening or heat compression, but directly produces a high flux resin from a synthetic resin emulsion obtained by emulsion polymerization. It is an object of the present invention to provide a new and useful manufacturing method capable of obtaining a synthetic resin porous body exhibiting the following properties.
而してこの発明のもうひとつの目的は高フラツクスを示
すとともに強度に優れた合成樹脂多孔体を提供すること
にある。Another object of the present invention is to provide a synthetic resin porous body that exhibits high flux and has excellent strength.
すなわちこの発明は合成樹脂エマルジョンが金属塩によ
り電解質凝固するという特性を功みに利用し、また適度
の膨潤性を示す媒体を吸収させることによるエマルジョ
ン粒子の膨潤と上記媒体の水との置換によるエマルジョ
ン粒子の体積収縮とをうまく利用し、さらに合成樹脂エ
マルジョンのうちその重合体中にカルボキシル基、スル
ホン基などの酸性基を有するものは電解質凝固用の金属
塩により上記重合体が容易にイオン架橋されるという性
質を利用したもので、合成樹脂エマルジョンに、その合
成樹脂エマルジョンを電解質凝固する金属塩をエマルジ
ョン粒子の重合体に対して適度の膨潤性を示す媒体に溶
解して接触させ、エマルジョン粒子の膨潤でその一部が
融着された多孔性凝固物とし、次いでこの凝固物中の少
なくとも上記媒体を水で置換することにより融着された
エマルジョン粒子の体積収縮で多孔性凝固物に微小な亀
裂を生じさせ、この空隙構造を崩解させることなく乾燥
することからなり、かつ上記の合成樹脂エマルジョンに
はその重合体中に酸性基が含まれており前記金属塩との
接触工程で上記酸性基を金属塩と反応させて前記多孔性
凝固物中に重合体を架橋するイオン架橋結合を生起させ
ることを特徴としている。That is, this invention takes advantage of the property that a synthetic resin emulsion undergoes electrolyte coagulation with a metal salt, and also creates an emulsion by swelling the emulsion particles by absorbing a medium exhibiting an appropriate swelling property and replacing the medium with water. Taking advantage of the volumetric shrinkage of particles, furthermore, in synthetic resin emulsions that have acidic groups such as carboxyl groups and sulfonic groups in their polymers, the polymers can be easily ionically crosslinked by metal salts for electrolyte coagulation. In this method, a metal salt that coagulates the synthetic resin emulsion as an electrolyte is dissolved in a medium that exhibits an appropriate swelling property for the polymer of the emulsion particles and is brought into contact with the synthetic resin emulsion. A part of the solidified material is fused by swelling to form a porous solidified material, and then at least the above-mentioned medium in this solidified material is replaced with water, thereby causing minute cracks in the porous solidified material due to volumetric shrinkage of the fused emulsion particles. The above synthetic resin emulsion contains acidic groups in its polymer, and the acidic groups are removed during the contact step with the metal salt. is reacted with a metal salt to generate ionic crosslinking bonds that crosslink the polymer in the porous coagulated material.
この発明において使用される合成樹脂エマルジョンとし
てはその重合体中に酸性基が含まれていることが必要で
、この酸性基が電解質凝固用の金属塩と反応して重合体
をイオン架橋し目的とする合成樹脂多孔体の強度を向上
させる。The synthetic resin emulsion used in this invention must contain an acidic group in the polymer, and this acidic group reacts with the metal salt for electrolyte coagulation to ionically crosslink the polymer and achieve the desired purpose. Improves the strength of synthetic resin porous bodies.
この種エマルジョンはたとえば主単量体と上記酸性基を
有する単量体とを乳化重合することにより容易に製造で
きる。This type of emulsion can be easily produced, for example, by emulsion polymerization of the main monomer and the monomer having an acidic group.
ここに使用される主単量体としては多孔体の製造上もし
くは使用上の面で酸性基を有する単量体と共重合して得
られる重合体のガラス転移温度が好ましくは室温より高
く、とくに好ましくは50℃以上の重合体を与えること
ができるものを選ぶ。The main monomer used here is preferably a polymer obtained by copolymerizing with a monomer having an acidic group for the production or use of the porous body, and the glass transition temperature of the polymer is preferably higher than room temperature, particularly Preferably, one is selected that can provide a polymer at a temperature of 50°C or higher.
具体的にはたとえばアクリル酸もしくはメタクリル酸の
エステル(エステル残鎖のチルキル基の炭素数1〜4)
、スチレン、塩化ビニル、塩化ビニリデン、エチレンな
どの単量体と、これらと併用できる共重合可能な他の不
飽和単量体が挙げられる。Specifically, for example, an ester of acrylic acid or methacrylic acid (the number of carbon atoms in the thylkyl group in the ester residue is 1 to 4)
, styrene, vinyl chloride, vinylidene chloride, ethylene, and other unsaturated monomers that can be copolymerized with these monomers.
ポリイソブチレンのような室温以下のガラス転移温度を
与えるものではこの発明の一連の製造工程のうちで多孔
性凝固物中の媒体を水で置換する工程およびその後の乾
燥−[程で粒子が融着し合って透明乃至半透明の合成樹
脂体となり目的とする多孔体を得難い。For materials that have a glass transition temperature below room temperature, such as polyisobutylene, the process of this invention involves replacing the medium in the porous coagulum with water, followed by drying, during which the particles fuse together. As a result, it becomes a transparent or translucent synthetic resin body, making it difficult to obtain the desired porous body.
しかも使用時に簡単に融着したり、また多孔体をたとえ
ばろ過膜などに使用するときはその使用時に水圧、ガス
圧などにより圧密化して透過性が低下しやすい。Moreover, when used, the porous material easily fuses together, and when the porous material is used, for example, as a filtration membrane, it tends to become compacted by water pressure, gas pressure, etc. during use, and its permeability tends to decrease.
しかしながらとくに上記の製造工程をガラス転移温度よ
り低い温度で行なって、かつ使用温度を上記温度より低
い温度とする場合はこのような問題は少なく、上記常温
以下のガラス転移温度を示す重合体でも有効に利用でき
る。However, especially when the above manufacturing process is carried out at a temperature lower than the glass transition temperature and the use temperature is lower than the above temperature, such problems are rare, and even polymers with a glass transition temperature below the above room temperature are effective. Available for
なおまたこの発明においては合成樹脂多孔体の製造過程
で重合体をイオン架橋させるものであるから、このイオ
ン架橋により重合体のガラス転移温度を若干高くするこ
とができ重合体の種類の選定もしくは架橋密度を調整す
ることにより初期の重合体のガラス転移温度が低くても
前記支障を生じさせることなく所望の多孔体を製造しも
しくは使用することも可能である。Furthermore, in this invention, since the polymer is ionically crosslinked during the manufacturing process of the synthetic resin porous body, the glass transition temperature of the polymer can be raised slightly by this ionic crosslinking. By adjusting the density, it is possible to produce or use a desired porous body without causing the above-mentioned problems even if the glass transition temperature of the initial polymer is low.
上記主単量体と併用される酸性基を有する単量体として
は酸性基としてカルボキシル基、スルホン基、ホスホン
基、ホスフィン基、フェノール性水酸基、アルソン基な
どを有する各種共重合性単量体が広く包含され、具体的
にはアクリル酸、メタクリル酸、イクコン酸、クロトン
酸、スルホプロピルメククリレ−1・、スルホプロピル
アクリレート、2−アクリルアミド−2−メチルプロパ
ンスルホン酸、ビニルスルホン酸、1−メチルビニルホ
スホン酸、アリルホスホン酸、2−フェニルビニルホス
ホン酸、アリルホスフィン酸などが挙げられる。Examples of monomers having acidic groups used in combination with the above main monomers include various copolymerizable monomers having carboxyl groups, sulfone groups, phosphonic groups, phosphine groups, phenolic hydroxyl groups, arsone groups, etc. as acidic groups. It broadly includes acrylic acid, methacrylic acid, icconic acid, crotonic acid, sulfopropyl meccrylate-1, sulfopropyl acrylate, 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid, vinylsulfonic acid, 1- Examples include methylvinylphosphonic acid, allylphosphonic acid, 2-phenylvinylphosphonic acid, allylphosphinic acid.
これら酸性基を有する単量体は主単量体に対して通常0
.1〜20モル係の割合で使用するのがよい。These acidic group-containing monomers are usually 0% relative to the main monomer.
.. It is preferable to use it in a proportion of 1 to 20 moles.
あまりに多く使用しすぎると乳化重合を行なうのが難し
くなり、またたとえうまく乳化重合できたとしても得ら
れる重合体が著るしく水溶性もしくは水膨潤性となって
目的とする多孔体の製造に適さない。If too much is used, it will be difficult to carry out emulsion polymerization, and even if emulsion polymerization is successfully carried out, the resulting polymer will be extremely water-soluble or water-swellable, making it unsuitable for producing the desired porous body. do not have.
一方あまりに少なすぎるとイオン架橋による架橋密度が
低くなり多孔体の強度の向上を図り得ない。On the other hand, if the amount is too small, the crosslinking density due to ionic crosslinking will become low, making it impossible to improve the strength of the porous body.
乳化重合は従来公知の通常の方法で行なえばよく、たと
えば過硫酸アンモニウム、過酸化水素のような重合触媒
0.05〜5%と、アルキル硫酸エステル、アルキルベ
ンゼンスルホン酸ソータ、アルキルアリルスルホン酸ソ
ーダ、ポリエチレングリコールアルキルエーテル、ポリ
エチレングリコールアルキルフェノールエーテルのよう
な乳化剤0.05〜10%とを含む水溶液中に所定の単
量体を分散させ、通常30〜100℃に加熱して重合を
開始し、所定温度に維持して所望の重合率とする。Emulsion polymerization may be carried out by a conventionally known conventional method, for example, using 0.05 to 5% of a polymerization catalyst such as ammonium persulfate or hydrogen peroxide, an alkyl sulfate, an alkylbenzene sulfonic acid sorter, an alkylaryl sulfonate, or polyethylene. A predetermined monomer is dispersed in an aqueous solution containing 0.05 to 10% of an emulsifier such as glycol alkyl ether or polyethylene glycol alkyl phenol ether, and is heated to usually 30 to 100°C to initiate polymerization, and then heated to a predetermined temperature. Maintain the desired polymerization rate.
しかる後に得られるエマルジョンをろ過して若干の凝固
物を除去し、必要に応じて貯蔵安定化剤として少量の界
面活性化剤を添加して合成樹脂エマルジョンとする。Thereafter, the resulting emulsion is filtered to remove some coagulated matter, and if necessary, a small amount of a surfactant is added as a storage stabilizer to obtain a synthetic resin emulsion.
このエマルジョンの重合体(固形分)の濃度は好ましく
は約10〜60重量条とするのがよく、約10係より低
くなると所望のフラックスを示す合成樹脂多孔体を得難
く、一方60重重量上り高くなると機械的剪断力に敏感
となり、貯蔵安定性が悪く早期に凝固してしまう傾向に
ある。The concentration of the polymer (solid content) in this emulsion is preferably about 10 to 60% by weight; if it is lower than about 10%, it is difficult to obtain a synthetic resin porous body exhibiting the desired flux; When the temperature increases, it becomes sensitive to mechanical shearing force, has poor storage stability, and tends to solidify early.
またエマルジョンの粒度は合成樹脂多孔体の品質なかん
ずく孔径に影響するから、乳化剤の種類および濃度、開
始剤濃度、重合温度、撹拌速度などをかえることにより
適宜決定する。Since the particle size of the emulsion affects the quality, especially the pore diameter, of the porous synthetic resin, it is determined appropriately by changing the type and concentration of the emulsifier, the concentration of the initiator, the polymerization temperature, the stirring speed, etc.
電解質凝固用の金属塩および媒体の種類を選定すれば通
常0.01〜1μのエマルジョンから約0.5μ以下の
任意の孔径を有する多孔体を得ることができる。By selecting the type of metal salt and medium for coagulating the electrolyte, it is possible to obtain a porous body having any pore size of about 0.5 μm or less from an emulsion of usually 0.01 to 1 μm.
この発明においては、上記の合成樹脂エマルジョンに、
その合成樹脂エマルジョンを電解質凝固する金属塩をエ
マルジョン粒子の重合体に対して適度の膨潤性を有する
媒体に溶解して接触させる3ここに使用される金属塩と
しては従来公知の電解質凝固剤が広く包含され、たとえ
ば酢酸ナトリウム、酢酸亜鉛、硝酸力ルツウム、塩化マ
グネシウム、硫酸ナトリウム、エチレンジアミン四酢酸
亜鉛のような1価もしくは2価以上の金属塩を代表例と
して挙げることができる。In this invention, in the above synthetic resin emulsion,
A metal salt that coagulates the synthetic resin emulsion with an electrolyte is dissolved in a medium that has an appropriate swelling property for the polymer of the emulsion particles and brought into contact with the emulsion.3 As the metal salt used here, conventionally known electrolyte coagulants are widely used. Typical examples include monovalent or divalent metal salts such as sodium acetate, zinc acetate, rutium nitrate, magnesium chloride, sodium sulfate, and zinc ethylenediaminetetraacetate.
また重合体に対して適度の膨潤性を有する媒体とはその
膨潤度が約1.01〜50好ましくは2〜10の範囲に
あるものをいう。Further, the medium having an appropriate degree of swelling for the polymer is one whose degree of swelling is in the range of about 1.01 to 50, preferably 2 to 10.
但し上記の膨潤度は合成樹脂エマルジョンを乾燥して得
られる重合体1.5gを約0.1gの細片に切断して三
角フラスコ中に入れ、これに50gの媒体を加えて室温
で5時間放置した後、内容物をNO4ワットマンろ紙上
に注いでろ過し、ろ紙上の膨潤重合体の重量を測定して
元の採取した重合体の重量に対する上記膨潤重合体の重
量の比で表わしたものである。However, the above swelling degree is obtained by cutting 1.5 g of the polymer obtained by drying the synthetic resin emulsion into approximately 0.1 g pieces and placing them in an Erlenmeyer flask, adding 50 g of medium to this, and keeping it at room temperature for 5 hours. After standing, the contents were poured onto NO4 Whatman filter paper and filtered, and the weight of the swollen polymer on the filter paper was measured and expressed as the ratio of the weight of the swollen polymer to the weight of the original sampled polymer. It is.
このような特性を有する媒体の具体例としてはアセトン
、メチルエチルケトン、メタノール、インプロパツール
、ブクノール、ジメチルホルj、アミド、テトラヒドロ
フラン、エチレングリコールなどの水に対して少なくと
も1−重量受具−4−溶解する有機極性媒体の1種もし
くは2種以上の混合物または上記媒体と水との混合物な
どが挙げられ、膨潤作用の強い有機極性媒体は水の使用
割合を多くして媒体全体としての膨潤度を前記範囲内に
調整して使用される。Specific examples of media with such properties include acetone, methyl ethyl ketone, methanol, impropateol, buknol, dimethylform, amide, tetrahydrofuran, ethylene glycol, etc., which are at least 1-4 soluble in water. Examples include one type or a mixture of two or more types of organic polar media, or a mixture of the above-mentioned media and water. For organic polar media with a strong swelling effect, the proportion of water used is increased to bring the degree of swelling of the entire medium to the above range. It is used with adjustment within.
前記金属塩は上記媒体に対して0.5重量係からその飽
和溶確度を示す濃度範囲に溶確された状態で合成樹脂エ
マルジョンに接触する。The metal salt is brought into contact with the synthetic resin emulsion in a state in which it is dissolved in a concentration range from 0.5% by weight to the medium indicating its saturation solubility.
接触手段は合成樹脂多孔体として多孔性のろ過膜を得よ
うとする場合たとえばあらかじめ合成樹脂エマルジョン
を必要に応じて各種増粘剤を添加した後ロールコーク−
、ナイフコーク−、スブ゛レーコーター、押し出しもし
くはディッピングなどの通常の塗工方法でガラス板その
他の平滑面もしくは粗面を有するシート状物質に流延し
、これをすみやかに前記金属塩を溶解してなる媒体浴中
に短時間浸漬すればよい1上記接媒工程においてエマル
ジョン中に吸収された媒体はエマルジョン粒子を膨潤さ
せてその一部の粒子同志を互いに融着させる。When trying to obtain a porous filtration membrane using a synthetic resin porous body, the contacting means is, for example, a synthetic resin emulsion, which has been added with various thickeners as necessary, and then rolled coke.
It is cast onto a glass plate or other sheet-like material with a smooth or rough surface by a conventional coating method such as knife coke, spray coater, extrusion or dipping, and the metal salt is immediately dissolved therein. The medium absorbed into the emulsion in the above-mentioned welding step swells the emulsion particles and causes some of the particles to fuse together.
而して媒体中の金属塩はエマルジョンを上記状態で凝固
させ、かつ重合体中に含まれる酸性基と反応して主とし
て金属塩の濃度が高い融着粒子界面もしくは粒子界面近
傍の内部で上記重合体を金属イオンによりイオン架橋さ
せる。The metal salt in the medium coagulates the emulsion in the above state, and reacts with the acidic groups contained in the polymer to cause the above-mentioned heavy metal salt to solidify mainly at the fused particle interface or inside the vicinity of the particle interface, where the concentration of metal salt is high. The aggregate is ionically crosslinked by metal ions.
その結果合成樹脂エマルジョンはエマルジョン粒子の一
部が適当に融着されかつ主としてこの融着粒子界面もし
くは粒子界面近傍の内部重合体を架橋するイオン架橋結
合が生起されてなる多孔性凝固物となる。As a result, the synthetic resin emulsion becomes a porous coagulated material in which a portion of the emulsion particles are appropriately fused and ionic crosslinking is mainly generated to crosslink the internal polymer at or near the fused particle interface.
この発明ではこのような多孔性凝固物とすることが必要
で、この凝固物は前記膨潤度を示す媒体と金属塩、さら
に前記酸性基を有する合成樹脂エマルジョンを使用する
ことによって得られるものである。In the present invention, it is necessary to form such a porous coagulated product, and this coagulated product can be obtained by using the medium exhibiting the swelling degree, the metal salt, and the synthetic resin emulsion having the acidic group. .
これに対したとえば媒体としてエマルジョンの重合体を
よく溶解するようなものを使用すればエマルジョン粒子
は実質的にほとんど融着し合って所望の多孔体は得られ
ないし、また重合体に対する膨潤性が大きすぎるもので
はやはり融着の度合が大きくなりすぎるし、引き続く吸
収された媒体を水で置換する工程においてエマルジョン
粒子が体積収縮しすぎて凝固物に大きな亀裂を生じさせ
る結果ともなりいずれの点からも所望の多孔体を得るこ
とはできない。On the other hand, if a medium that dissolves the emulsion polymer well is used, most of the emulsion particles will essentially fuse together, making it impossible to obtain the desired porous body, and the polymer will have a large swelling property. If it is too thick, the degree of fusion will become too large, and in the subsequent step of replacing the absorbed medium with water, the volume of the emulsion particles will shrink too much, resulting in large cracks in the coagulated material, which is not beneficial from any point of view. A desired porous body cannot be obtained.
また逆に膨潤性があまりに小さすぎるものでは融着の度
合が少なくなり単なる多孔性凝固物となって最終の乾燥
工程で得られるものは粉粒化もしくは非連続な多孔体と
なってしまう。On the other hand, if the swelling property is too low, the degree of fusion will be low, resulting in a mere porous solidified material, and the product obtained in the final drying step will be granulated or a discontinuous porous material.
さらに酸性基を有しない合成樹脂エマルジョンでは多孔
性凝固物中にイオン架橋結合を生じさせることができず
、イオン架橋による多孔体の強度の向りを図り得ない。Furthermore, in a synthetic resin emulsion that does not have acidic groups, it is not possible to generate ionic crosslinking in the porous coagulated material, and it is not possible to improve the strength of the porous body by ionic crosslinking.
この発明においては次に上記の多孔性凝固物中に含まれ
る媒体を水と置換する。In this invention, the medium contained in the above-mentioned porous coagulum is then replaced with water.
置換方法は水中に浸漬するかもしくは水をスプレーする
などの手段で行なえばよい。The replacement method may be carried out by immersion in water or spraying with water.
この置換に際し多孔性凝固物中に含まれるイオン架橋に
関与しない金属塩も除去されることになるが、この工程
ではあくまでも媒体と水との置換を行なわせることを目
的としており、通常凝固物中の媒体が平衡状態になるま
で行なう。During this substitution, metal salts that are not involved in ionic crosslinking contained in the porous coagulated material are also removed, but the purpose of this step is to replace the medium with water, and usually in the coagulated material. Continue until the medium reaches an equilibrium state.
浸漬水もしくはスプレー後の水に含まれる膨潤作用をも
つ前記有機極性媒体の含有量が一定に達したときを平衡
状態とみる。The equilibrium state is considered to be when the content of the organic polar medium having a swelling effect contained in the immersion water or the water after spraying reaches a certain level.
このような媒体と水との置換により膨潤で融着されてい
たエマルジョン粒子は媒体が除去されることによりその
体積が収縮し、この収縮に伴なって粒子間もしくは粒子
内部に微小な亀裂が発生し、結局多孔性凝固物全体とし
ては粒子間の多孔構造と上記亀裂構造とからなる空隙構
造を有するものとなり、単なる粒子間の多孔構造よりも
高フラツクスを示す多孔体を与えるに至る。When the medium is removed, the emulsion particles that were fused and swelled due to the replacement of the medium and water contract in volume, and as a result of this contraction, small cracks occur between the particles or inside the particles. However, in the end, the porous solidified product as a whole has a void structure consisting of a porous structure between particles and the above-mentioned crack structure, resulting in a porous body exhibiting a higher flux than a mere porous structure between particles.
しかも上記の微小の亀裂は前記適当な割合に制限された
融着粒子間で主として発生するものであるから、亀裂構
造が大きくなりすぎて多孔体本来の役割を逸脱させると
いうおそれは全くない。Moreover, since the above-mentioned minute cracks mainly occur between the fused particles which are limited to the appropriate ratio, there is no fear that the crack structure will become too large and deviate from the original role of the porous body.
一方多孔性凝固物中に形成されている前記イオン架橋結
合はこの工程においてなんら影響されることなくそのま
ま残留する。On the other hand, the ionic crosslinks formed in the porous coagulate remain unaffected in this step.
次に上記空隙構造を有する多孔性凝固物は必要に応じて
水洗されイオン架橋に関与しない残渣の金属塩を除去し
た後、常温もしくはイオン架橋後の重合体のガラス転移
温度より低い温度で上記の空隙構造を崩解させることな
く乾燥する。Next, the porous solidified material having the above-mentioned pore structure is washed with water as necessary to remove residual metal salts that do not participate in ionic crosslinking, and then heated at room temperature or at a temperature lower than the glass transition temperature of the polymer after ionic crosslinking. Drys without disrupting the pore structure.
ろ過膜などを得る目的で前記の通り多孔性凝固物をガラ
ス板上などに形成させている場合は水洗の前もしくは後
に上記ガラス板上より剥離して乾燥すればよい。When a porous coagulated material is formed on a glass plate as described above for the purpose of obtaining a filtration membrane or the like, it may be peeled off from the glass plate and dried before or after washing with water.
上記の剥離は簡単に行なうことができる。斯くして得ら
れる合成樹脂多孔体は不透明の白色の多孔体であって、
薄膜フィルムの場合その透水フラックスが約0.1ml
/分・atm−ff1以上という高フラツクスを示して
いる。The above peeling can be easily performed. The synthetic resin porous body thus obtained is an opaque white porous body,
In the case of a thin film, the water permeation flux is approximately 0.1ml.
/min.atm-ff1 or higher, indicating a high flux.
しかもこの多孔体には重合体をイオン架橋するイオン架
橋結合が内在されており、この結合が多孔体の強度を著
るしく向上させている。Furthermore, this porous body contains ionic crosslinking bonds that ionically crosslink the polymer, and these bonds significantly improve the strength of the porous body.
以上詳述した通り、この発明は前記従来方法のように乾
燥した粉末状の樹脂を使用するのではなく、乳化重合法
で得られる合成樹脂エマルジョンから直接高フラツクス
を示す合成樹脂多孔体を得るもので、合成樹脂エマルジ
ョンが電解質凝固するという特性と、適度の膨潤性を示
す媒体を吸収させることによるエマルジョン粒子の膨潤
と上記媒体の水との置換によるエマルジョン粒子の体積
収縮とをうまく利用したものである。As detailed above, the present invention does not use dry powdered resin as in the conventional method, but instead obtains a synthetic resin porous body exhibiting high flux directly from a synthetic resin emulsion obtained by emulsion polymerization. This method makes good use of the properties of a synthetic resin emulsion that coagulates with an electrolyte, the swelling of the emulsion particles by absorbing a medium that exhibits appropriate swelling properties, and the volumetric contraction of the emulsion particles by replacing the medium with water. be.
しかも上記の合成樹脂エマルジョンとしてとくにカルボ
キシル基、スルホン基などの酸性基を含むものを選定、
使用したもので、上記酸性基を電解質凝固用の金属塩と
反応させて目的とする合成樹脂多孔体に重合体を架橋す
るイオン架橋結合を内在せしめるものである。Moreover, as the above synthetic resin emulsion, one containing acidic groups such as carboxyl groups and sulfone groups is selected.
The acidic group is reacted with a metal salt for electrolyte coagulation to incorporate ionic crosslinking bonds that crosslink the polymer into the desired synthetic resin porous body.
このような発明法によれば操作簡単にして確実に所望の
フラックスを示すかつ強度に優れた合成樹脂多孔体を得
ることができ、工業的製造法として前記従来法よりも有
利な点が多い。According to such an inventive method, a synthetic resin porous body that exhibits a desired flux reliably and is excellent in strength can be obtained with simple operation, and has many advantages as an industrial manufacturing method over the above-mentioned conventional methods.
而して得られる上記多孔体はその特性を利用してろ過膜
その他のフィルム、通気性もしくは透水性を必要とする
各種多孔板などの材料に広く応用することができる。The porous body thus obtained can be widely applied to materials such as filtration membranes and other films, and various porous plates requiring air permeability or water permeability by utilizing its properties.
次に実施例によりこの発明をさらに具体的に説明する。Next, the present invention will be explained in more detail with reference to Examples.
なお以下において部もしくは係とあるはそれぞれ重量部
もしくは重量部を示す。Note that in the following, parts and parts refer to parts by weight, respectively.
また多孔体の孔径は水銀圧入法によって測定したもので
ある。Moreover, the pore diameter of the porous body was measured by mercury intrusion method.
実施例 1
メタクリル酸メチル50部、アクリル酸エチル45部、
アクリル酸5部とからなる単量体混合物100部を、過
硫酸アンモニウム0.5%と乳化剤(イノゲンEA16
0、第−工業製薬株式会社製)5係とを含む水溶液15
0部に分散させ、窒素気流中にて撹拌下70℃で重合を
開始し、約75°Cに5時間維持して重合を終る。Example 1 50 parts of methyl methacrylate, 45 parts of ethyl acrylate,
100 parts of a monomer mixture consisting of 5 parts of acrylic acid, 0.5% ammonium persulfate and an emulsifier (Inogen EA16)
0, manufactured by Dai-Kogyo Seiyaku Co., Ltd.) Aqueous solution 15 containing 5
0 parts, polymerization is started at 70° C. under stirring in a nitrogen stream, and is maintained at about 75° C. for 5 hours to complete the polymerization.
重合終了後ろ過によりエマルジョン中に含まれる若干の
凝固物を除去し、はぼ均一なエマルジョン粒度にする。After the polymerization is completed, some coagulated substances contained in the emulsion are removed by filtration to make the emulsion particle size almost uniform.
得られた合成樹脂エマルジョンは不揮発性固形分が43
係で、粒子の平均粒度は0.05μであった。The resulting synthetic resin emulsion has a nonvolatile solid content of 43
In this case, the average particle size of the particles was 0.05μ.
このエマルジョンをガラス板上に約100μの厚さに流
延した後、ただちに20%の酢酸カルシウムを溶解して
なる媒体(水:メチルエチルヶトン−7:3、膨潤度約
10)に約5分間浸漬して粒子の一部が融着し、かつ重
合体を架橋するイオン架橋結合が形成された多孔性凝固
物とする。After casting this emulsion on a glass plate to a thickness of about 100 μm, it is immediately poured into a medium (water: methyl ethyl carbonate - 7:3, degree of swelling of about 10) made by dissolving 20% calcium acetate. By soaking for a minute, some of the particles are fused to form a porous solidified product in which ionic crosslinks that crosslink the polymer are formed.
この凝固物を純水中に浸漬して吸収された上記媒体を平
衡状態になるまで水で置換する。This coagulated material is immersed in pure water, and the absorbed medium is replaced with water until an equilibrium state is reached.
次に凝固物をガラス板より剥離し、水洗を繰り返してイ
オン架橋に関与しない金属塩を充分に除去した後常温も
しくはイオン架橋された重合体のガラス転移温度(約5
5°C)以下の温度の温風で乾燥する。Next, the coagulated material is peeled off from the glass plate, washed repeatedly with water to sufficiently remove metal salts that do not participate in ion crosslinking, and then left at room temperature or at the glass transition temperature (approximately 5
Dry with warm air at a temperature below 5°C.
このようにして得られた合成樹脂多孔体の孔径、透水フ
ラックス、強度を下記第1表に示す。The pore diameter, water permeation flux, and strength of the synthetic resin porous body thus obtained are shown in Table 1 below.
なお参考のために上記実施例1に係る単量体混合物の内
アクリル酸5部を使用しないで製造した(但し水溶液の
部数は142.5部である)合成樹脂エマルジョンを使
用して上記と同様にして得た合成樹脂多孔体の特性結果
を参考例1として第1表に併記す実施例 2
実施例1に係る合成樹脂エマルジョン100g28%ア
ンモニア水0.4 mlを添加した後、これをポリエス
テルフィルムに約80μの厚さに流延する。For reference, a synthetic resin emulsion produced without using 5 parts of acrylic acid in the monomer mixture according to Example 1 (however, the number of parts of the aqueous solution was 142.5 parts) was used in the same manner as above. Example 2 The property results of the synthetic resin porous body obtained in Example 1 are also listed in Table 1 as Reference Example 2. After adding 100 g of the synthetic resin emulsion according to Example 1 and 0.4 ml of 28% aqueous ammonia, this was applied to a polyester film. to a thickness of approximately 80μ.
次にすみやかに約20%の塩化カルシウムを溶解してな
る媒体(水:アセl−ン−8:2、膨潤度約7)に3分
間浸漬して粒子の一部が融着し合い、かつ重合体を架橋
するイオン架橋結合が形成された多孔性凝固物とする。Next, the particles are immediately immersed in a medium containing about 20% calcium chloride (water:acetone-8:2, swelling degree about 7) for 3 minutes to fuse some of the particles together, and A porous solidified material is formed with ionic crosslinking bonds that crosslink the polymer.
この凝固物を純水中に浸漬して吸収された媒体を平衡状
態になるまで水で置換する。The coagulated material is immersed in pure water and the absorbed medium is replaced with water until an equilibrium state is reached.
この際イオン架橋に関与しない金属塩も除去する。At this time, metal salts not involved in ionic crosslinking are also removed.
しかる後ポリエステルフィルムより剥離し常温で乾燥す
る。After that, it is peeled off from the polyester film and dried at room temperature.
このようにして得られた合成樹脂多孔体の特性値を下記
第2表に示す。The characteristic values of the synthetic resin porous body thus obtained are shown in Table 2 below.
なお参考のために参考例1に係る合成樹脂エマルジョン
100gに10係のアルギン酸ソーダ10gを添加して
増粘し、−以ド実施例2と同様にして得た合成樹脂多孔
体の特性結果を参考例2として第2表に併記する。For reference, 10 g of the synthetic resin emulsion according to Reference Example 1 was thickened by adding 10 g of sodium alginate with a ratio of 10 to 100 g, and the characteristic results of the synthetic resin porous body obtained in the same manner as in Example 2 were used for reference. It is also listed in Table 2 as Example 2.
実施例 3
メタクリル酸メチル80部、アクリル酸ブチル15部、
スルホプロピルメタクリレート5部からなる単量体混合
物を実施例1と同様にして乳化重合し、平均粒視的0.
11Zで不揮発性固形分30%の合成樹脂エマルジョン
を得た。Example 3 80 parts of methyl methacrylate, 15 parts of butyl acrylate,
A monomer mixture consisting of 5 parts of sulfopropyl methacrylate was emulsion polymerized in the same manner as in Example 1, and the average particle size was 0.
A synthetic resin emulsion with a nonvolatile solid content of 30% was obtained using 11Z.
このエマルジョンを用いて実施例2と全く同様にして合
成樹脂多孔体を得る。Using this emulsion, a synthetic resin porous body is obtained in exactly the same manner as in Example 2.
この多孔体の特性値を下記第3表に示す。The characteristic values of this porous body are shown in Table 3 below.
なお参考のために上記実施例3に係る単量体混合物の内
スルホプロピルメタクリレート5部を使用しないで製造
した平均粒径および不揮発性固形分が上記実施例3に係
るものと同じ合成樹脂エマルジョンを使用し、以下実施
例3と全く同様にして得た合成樹脂多孔体の特性結果を
参考例3として第3表に併記する。For reference, a synthetic resin emulsion with the same average particle size and nonvolatile solid content as that of Example 3, which was produced without using 5 parts of sulfopropyl methacrylate in the monomer mixture according to Example 3 above, was used. The characteristic results of the synthetic resin porous body obtained in exactly the same manner as in Example 3 are also listed in Table 3 as Reference Example 3.
実施例 4
メタクリル酸メチル60部、アクリロニトリル15部、
ヒドロキシエチルアクリレート5部、アクリル酸ブチル
15部、1−メチルビニルホスホン酸5部とからなる単
量体混合物を実施例1と同様にして乳化重合し、平均粒
径0.05μで不揮発性固形分40%の合成樹脂エマル
ジョンを得た。Example 4 60 parts of methyl methacrylate, 15 parts of acrylonitrile,
A monomer mixture consisting of 5 parts of hydroxyethyl acrylate, 15 parts of butyl acrylate, and 5 parts of 1-methylvinylphosphonic acid was emulsion polymerized in the same manner as in Example 1, and the average particle size was 0.05μ and the nonvolatile solid content was obtained. A 40% synthetic resin emulsion was obtained.
このエマルジョンをガラス板上に約150μの厚さに塗
布し、ただちに約20%の硝酸カルシウムを溶解してな
る媒体(メタノール、膨潤度約5〕中に約5分間浸漬し
てエマルジョン粒子の一部が融着されたかつ重合体を架
橋するイオン架橋結合が形成された多孔性凝固物とする
。This emulsion was applied to a thickness of about 150μ on a glass plate, and immediately immersed in a medium (methanol, swelling degree about 5) containing about 20% calcium nitrate for about 5 minutes to remove some of the emulsion particles. A porous coagulated material is obtained in which the polymers are fused and ionic crosslinking bonds are formed to crosslink the polymer.
この凝固物に水をスプレーして凝固物中のメタノールを
平衡状態になるまで水と置換させ、同時にイオン架橋に
関与し、ない金属塩も除去する。The coagulum is sprayed with water to replace the methanol in the coagulum with water until an equilibrium state is reached, and at the same time also removes metal salts that are involved in ionic crosslinking.
最後にガラス板上から凝固物を剥離して常温で乾燥し合
成樹脂多孔体とする。Finally, the coagulated material is peeled off from the glass plate and dried at room temperature to form a porous synthetic resin body.
この合成樹脂多孔体の特性値は下記第4表の通りである
。The characteristic values of this synthetic resin porous body are shown in Table 4 below.
なお参考のために上記実施例4に係る単量体混合物の内
1−メチルビニルスルホン酸5部を使用しないで製造し
た平均粒径および不揮発性固形分が上記実施例4に係る
ものと同じ合成樹脂エマルジョンを使用し、以下実施例
4と全く同様にして得た合成樹脂多孔体の特性結果を参
考例4として第4表に併記する。For reference, the average particle size and nonvolatile solid content of the monomer mixture according to Example 4 above, which were produced without using 5 parts of 1-methylvinylsulfonic acid, were the same as those according to Example 4 above. The property results of a synthetic resin porous body obtained in exactly the same manner as in Example 4 using a resin emulsion are also listed in Table 4 as Reference Example 4.
実施例 5
スチレン50部、酢酸ビニル20部、2−エチルへキシ
ルアクリレート15部、アリルホスフィン酸15部から
なる単量体混合物を実施例1と同様にして乳化重合し、
平均粒視的0.05μで不揮発性固形分40係の合成樹
脂エマルジョンを得た。Example 5 A monomer mixture consisting of 50 parts of styrene, 20 parts of vinyl acetate, 15 parts of 2-ethylhexyl acrylate, and 15 parts of allyl phosphinic acid was emulsion polymerized in the same manner as in Example 1,
A synthetic resin emulsion with an average grain size of 0.05 μm and a nonvolatile solid content of 40 parts was obtained.
このエマルジョンをガラス板上に約200μの厚さに塗
布し、ただちに5%のエチレンジアミン四酢酸亜鉛を溶
解してなる媒体(メタノール:水・−8:2、膨潤度的
2)中に約10分間浸漬してエマルジョン粒子の一部が
融着し、かつ重合体を架橋するイオン架橋結合が形成さ
れた多孔性凝固物とする。This emulsion was applied to a thickness of approximately 200μ on a glass plate, and immediately immersed in a medium prepared by dissolving 5% zinc ethylenediaminetetraacetate (methanol:water, -8:2, swelling degree: 2) for approximately 10 minutes. By dipping, a portion of the emulsion particles are fused to form a porous solidified product in which ionic crosslinking bonds that crosslink the polymer are formed.
この凝固物を純水中に浸漬して吸収された上記媒体を平
衡状態に達するまで水で置換する。This coagulated material is immersed in pure water and the absorbed medium is replaced with water until an equilibrium state is reached.
次に、凝固物をガラス板より剥離し、水洗を繰り返し、
イオン架橋に関与しない金属塩を充分に除去した後、イ
オン架橋された重合体のガラス転移温度約60℃以下の
温度の温風で乾燥する。Next, the coagulated material was peeled off from the glass plate and washed repeatedly with water.
After sufficiently removing metal salts that do not participate in ion crosslinking, the polymer is dried with warm air at a temperature below about 60° C., the glass transition temperature of the ionically crosslinked polymer.
このようにして得られた合成樹脂多孔体の孔径、透水フ
ラックス、強度を第5表に示す。Table 5 shows the pore diameter, water permeation flux, and strength of the synthetic resin porous body thus obtained.
なお参考のために、−上記実施例5に係る単量体混合物
の内、アリルホスフィン酸15部を使用しないで製造し
た平均粒径および不揮発性固形分が上記実施例5に係る
ものと同じ合成樹脂エマルジョンを使用し、以下実施例
5と全く同様にして得た合成樹脂多孔体の特性結果を参
考例5として第5表に併記する。For reference, - among the monomer mixtures according to Example 5 above, the average particle size and non-volatile solid content produced without using 15 parts of allyl phosphinic acid are the same as those according to Example 5 above. The characteristic results of a synthetic resin porous body obtained in exactly the same manner as in Example 5 using a resin emulsion are also listed in Table 5 as Reference Example 5.
上記第1表乃至第5表からこの発明法によればいずれも
透水フラックスが1ml/分・atrrrc77を以上
という高フラツクスを示す合成樹脂多孔体が得られ、し
かもこの多孔体は重合体中にカルボキシル基、スルホン
基などの酸性基を含まない合成樹脂エマルジョンを使用
してなる参考例に較べその強度がはるかに優れているこ
とが判る。As can be seen from Tables 1 to 5 above, according to the method of the present invention, a porous synthetic resin material having a water permeation flux of 1 ml/min/atrrrc77 or more can be obtained. It can be seen that the strength is far superior to that of the reference example, which uses a synthetic resin emulsion that does not contain acidic groups such as sulfone groups or sulfone groups.
なおこの発明法で得られた多孔体に関し赤外分光分析を
行なった結果、いずれも酸性基が金属イオンにより造塩
結合されていることを示すシャープな吸収が現われてお
り、この結合が強度の向上に大きく関与していることが
確認された。Furthermore, as a result of infrared spectroscopic analysis of the porous bodies obtained by the method of this invention, sharp absorption was observed in all cases, indicating that the acidic groups were salt-formingly bonded with metal ions, and this bond was found to be strong. It was confirmed that this was significantly involved in the improvement.
Claims (1)
ンを電解質凝固する金属塩をエマルジョン粒子の重合体
に対して適度の膨潤性を示す媒体に溶解して接触させ、
エマルジョン粒子の膨潤でその一部が融着された多孔性
凝固物とし、次いでこの凝固物中の少なくとも上記媒体
を水で置換することにより融着されたエマルジョン粒子
の体積収縮で多孔性凝固物に微小な亀裂を生じさせ、こ
の空隙構造を崩解させることなく乾燥することからなり
、かつ上記の合成樹脂エマルジョンにはその重合体中に
酸性基が含まれており前記金属塩との接触工程で上記酸
性基を金属塩と反応させて前記多孔性凝固物中に重合体
を架橋するイオン架橋結合を生起させることを特徴とす
る合成樹脂エマルジョンからの強度に優れかつ高フラツ
クスを示す合成樹脂多孔体の製造方法。1 A synthetic resin emulsion is brought into contact with a metal salt that coagulates the synthetic resin emulsion as an electrolyte, dissolved in a medium that exhibits an appropriate swelling property for the polymer of the emulsion particles,
The swelling of the emulsion particles results in a porous coagulation in which some of the particles are fused, and then at least the above-mentioned medium in the coagulated substance is replaced with water, whereby the volume of the fused emulsion particles shrinks to form a porous coagulation. The synthetic resin emulsion described above contains acidic groups in its polymer, and during the contact process with the metal salt, A synthetic resin porous body produced from a synthetic resin emulsion that exhibits excellent strength and high flux, characterized in that the acidic group is reacted with a metal salt to generate an ionic crosslinking bond that crosslinks the polymer in the porous coagulum. manufacturing method.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11298775A JPS5815503B2 (en) | 1975-09-17 | 1975-09-17 | Gouseijiyushitakoutainoseizohouhou |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11298775A JPS5815503B2 (en) | 1975-09-17 | 1975-09-17 | Gouseijiyushitakoutainoseizohouhou |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5236158A JPS5236158A (en) | 1977-03-19 |
| JPS5815503B2 true JPS5815503B2 (en) | 1983-03-25 |
Family
ID=14600567
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11298775A Expired JPS5815503B2 (en) | 1975-09-17 | 1975-09-17 | Gouseijiyushitakoutainoseizohouhou |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5815503B2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01148601A (en) * | 1987-12-02 | 1989-06-12 | Kanai Hiroyuki | Automobile wheel and manufacture thereof |
| WO2023113043A1 (en) | 2021-12-17 | 2023-06-22 | 大日本印刷株式会社 | Volume hologram laminate, method for producing volume hologram laminate, volume hologram transfer foil, volume hologram label, volume hologram sheet for embedding, card, and hologram sticker-type product |
-
1975
- 1975-09-17 JP JP11298775A patent/JPS5815503B2/en not_active Expired
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01148601A (en) * | 1987-12-02 | 1989-06-12 | Kanai Hiroyuki | Automobile wheel and manufacture thereof |
| WO2023113043A1 (en) | 2021-12-17 | 2023-06-22 | 大日本印刷株式会社 | Volume hologram laminate, method for producing volume hologram laminate, volume hologram transfer foil, volume hologram label, volume hologram sheet for embedding, card, and hologram sticker-type product |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5236158A (en) | 1977-03-19 |
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