[发明专利]微多孔膜及其制造方法在审
申请号: | 201380051492.0 | 申请日: | 2013-10-01 |
公开(公告)号: | CN104684633A | 公开(公告)日: | 2015-06-03 |
发明(设计)人: | 古嶋修;长迫直;山口修 | 申请(专利权)人: | 捷恩智株式会社;捷恩智石油化学株式会社 |
主分类号: | B01D71/34 | 分类号: | B01D71/34;B01D69/12 |
代理公司: | 北京同立钧成知识产权代理有限公司 11205 | 代理人: | 马雯雯;臧建明 |
地址: | 日本东京千代*** | 国省代码: | 日本;JP |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 多孔 及其 制造 方法 | ||
技术领域
本发明涉及一种微多孔膜,尤其涉及一种由聚偏二氟乙烯系树脂形成且藉由其形状而大幅改良透过性的微多孔膜。
背景技术
微多孔膜的构造存在非对称构造(非对称膜)与对称构造(对称膜),非对称膜是指膜的剖面构造不正背对称的膜(图25左侧),对称膜是指膜的剖面构造为正背对称的膜(图25右侧)。对于非对称膜,膜的表面由称作表皮(skin)层(或致密层)的致密的薄层(功能层)构成,其他大部分由支撑表皮层的支撑层构成。如此,非对称膜为由表面非常薄的表皮层及支撑该表皮层的支撑层形成且由相同原材料制作的单层的膜。非对称膜在用作过滤膜时,为减小过滤阻力(通水阻力等),先前致力于形成使该表皮层(功能层)更薄的均质层等。
作为非对称膜的一例,在专利文献1中揭示有以聚偏二氟乙烯为原材料的单层的多孔质树脂层。图1、图3、图5、图7、图9中,揭示对以聚偏二氟乙烯为原材料的多孔质树脂层的表面(即表皮层表面)进行拍摄而得的构造照片,图2、图4、图6、图8、图10中揭示对该多孔质树脂层的剖面进行拍摄而得的构造照片。
然而,聚偏二氟乙烯为机械性、热性、化学性稳定的聚合物,因此存在难以加工为微多孔膜的问题。因此,利用聚偏二氟乙烯制作的微多孔膜的开孔方法是在非对称膜的表皮层的表面产生龟裂的方法,或在表皮层产生相互接触的球晶并利用该球晶的空隙的方法,但任一方法均无法设置充足的开孔部,因此先前的微多孔膜的透过性(通液性等)不高。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利特开2010-75851号公报
发明内容
发明要解决的技术课题
微多孔膜通常被广泛用作过滤膜。对过滤膜要求保持与过滤对象对应的粒子阻止率并且使透过量多。然而,若为增大透过量而提高空隙率,则空隙的分布变得不均匀而产生极端大的孔,或在表面产生龟裂而导致粒子阻止率降低。另一方面,若为提高粒子阻止率而减小空隙率,则透过量降低。如此,粒子阻止率的提高与透过量的提高处于相反的关系,很难既保持粒子阻止率又使透过量更多。
又,粒子阻止率与透过量的关系亦受孔径分布影响。即便为相同的平均孔径,孔径分布广的过滤膜与孔径分布小的过滤膜相比,最大孔径变大。因此,粒子阻止率降低。又,由于同时具有多个小孔,因此透过量未必高。因此,为既保持粒子阻止率又使透过量更多,理想为使孔径分布小。然而,为使孔径分布小,一般而言必须尽可能使孔的大小或形状均匀,从而很难制作此种膜。
由此,本发明的课题在于提供自聚偏二氟乙烯系树脂制作孔的形状或大小更均匀、既保持粒子阻止率又具有高透过性的非对称构造的微多孔膜及其制造方法。
解决课题的技术手段
本发明人等为解决上述课题而进行了积极研究。其结果,发现对成为微多孔膜的原材料的树脂使用聚偏二氟乙烯系树脂,并控制其溶液粘度或分子量,藉此可形成表皮层,表皮层包括具有球状体与线状的结合材的三维网状构造、且具有更均匀形状的孔。且发现在表皮层具有该构造的微多孔膜既保持粒子阻止率又表现出先前未有的透过性,从而完成本发明。
本发明的第1态样的微多孔膜例如图1所示般为作为非对称膜的微多孔膜,包括:表皮层,形成有微孔;以及支撑层,支撑上述表皮层,且形成有较上述微孔大的孔穴;上述微多孔膜的原材料为聚偏二氟乙烯系树脂,上述表皮层具有多个球状体1,多个线状的结合材2自各个球状体1向三维方向延伸,邻接的球状体1藉由线状的结合材2而相互连接,从而形成以球状体1为交点的三维网状构造。
图1中表示本发明的三维网状构造的一例。图1是表皮层表面的扫描型电子显微镜(Scanning Electron Microscopy,SEM)照片。再者,“表皮层”是指微多孔膜的剖面中自表面至产生巨型孔(macrovoid)为止的厚度的层,“支撑层”是指厚度为自微多孔膜整体的厚度减去表皮层的厚度而得的值的层。“巨型孔”是指在微多孔膜的支撑层产生且成为最小为数μm、最大为与支撑层的厚度大致相同的大小的巨大空洞。“球状体”是指形成在本发明的三维网状构造的交点的球状,并不限定于完全的球状,亦包含大致球状。
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