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JP2012055858A - Method for production of semipermeable composite membrane - Google Patents

Method for production of semipermeable composite membrane Download PDF

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JP2012055858A
JP2012055858A JP2010203331A JP2010203331A JP2012055858A JP 2012055858 A JP2012055858 A JP 2012055858A JP 2010203331 A JP2010203331 A JP 2010203331A JP 2010203331 A JP2010203331 A JP 2010203331A JP 2012055858 A JP2012055858 A JP 2012055858A
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JP
Japan
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porous support
epoxy resin
aqueous solution
semipermeable membrane
composite semipermeable
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Application number
JP2010203331A
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Japanese (ja)
Inventor
Osamu Hayashi
修 林
Atsushi Ko
敦 廣
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nitto Denko Corp
Original Assignee
Nitto Denko Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for production of a semipermeable composite membrane having a uniform defect-free skin layer on a porous support, and to provide the semipermeable composite membrane obtained by the method.SOLUTION: The method for production of a semipermeable composite membrane includes the steps of: hydrophilizing a porous support; bringing an aqueous solution containing a polyfunctional amine component into contact with the surface of the hydrophilized porous support; and bringing an organic solution including a polyfunctional acid halide component into contact with the surface of the porous support contacting with the above aqueous solution and performing the interfacial polymerization of both polyfunctional amine and acid halide components to form the skin layer including a polyamide-based resin on the surface of the porous support. The method is characterized by directly or indirectly applying vibration to the aqueous solution used for hydrophilization, that including the polyfunctional amine component or porous support for 20 sec or more in the hydrophilization process and/or solution contact process.

Description

本発明は、ポリアミド系樹脂を含むスキン層とこれを支持する多孔性支持体とからなる複合半透膜の製造方法に関する。かかる複合半透膜は、超純水の製造、かん水または海水の脱塩などに好適であり、また染色排水や電着塗料排水などの公害発生原因である汚れなどから、その中に含まれる汚染源あるいは有効物質を除去・回収し、排水のクローズ化に寄与することができる。また、食品用途などで有効成分の濃縮、浄水や下水用途等での有害成分の除去などの高度処理に用いることができる。   The present invention relates to a method for producing a composite semipermeable membrane comprising a skin layer containing a polyamide-based resin and a porous support for supporting the skin layer. Such a composite semipermeable membrane is suitable for production of ultrapure water, desalination of brine or seawater, etc., and it is also a source of contamination contained in it due to contamination that causes pollution such as dye wastewater and electrodeposition paint wastewater. Alternatively, effective substances can be removed and recovered, contributing to the closure of wastewater. Moreover, it can be used for advanced treatments such as concentration of active ingredients in food applications and removal of harmful components in water purification and sewage applications.

現在、複合半透膜としては、多官能芳香族アミンと多官能芳香族酸ハロゲン化物との界面重合によって得られるポリアミドからなるスキン層が多孔性支持体上に形成されたものが提案されている(特許文献1)。   Currently, a composite semipermeable membrane has been proposed in which a skin layer made of polyamide obtained by interfacial polymerization of a polyfunctional aromatic amine and a polyfunctional aromatic acid halide is formed on a porous support. (Patent Document 1).

特許文献2には、疎水性多孔質膜を、異物質による汚染を招くことなく、しかも簡易に膜を親水化するために、多孔質膜を脱気された水に浸漬することが記載されている。   Patent Document 2 describes that a porous porous membrane is immersed in degassed water in order to easily hydrophilize the membrane without causing contamination by foreign substances. Yes.

特許文献3には、液体分離膜中の未反応残存物を除去するために、液体中に浸漬した分離膜を超音波で洗浄することが記載されている。   Patent Document 3 describes that the separation membrane immersed in the liquid is washed with ultrasonic waves in order to remove unreacted residues in the liquid separation membrane.

特許文献4には、芳香族ポリスルホン多孔質膜の透水速度を改善するために、芳香族ポリスルホン多孔質膜を有機溶剤中にて超音波照射することが記載されている。   Patent Document 4 describes that the aromatic polysulfone porous membrane is irradiated with ultrasonic waves in an organic solvent in order to improve the water transmission rate of the aromatic polysulfone porous membrane.

しかし、従来の複合半透膜の製造方法では、多孔性支持体上に形成したスキン層に欠陥が生じて塩阻止性が低下するという問題が生じる場合がある。   However, in the conventional method for producing a composite semipermeable membrane, there may be a problem that a defect occurs in the skin layer formed on the porous support and the salt blocking property is lowered.

特開2001−79372号公報JP 2001-79372 A 特開平5−208121号公報JP-A-5-208121 特開2005−66464号公報JP 2005-66464 A 特開平2−139021号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2-139021

本発明は、多孔性支持体上に、均一で欠陥のないスキン層を有する複合半透膜の製造方法、及び該方法によって得られる複合半透膜を提供することを目的とする。   An object of this invention is to provide the manufacturing method of the composite semipermeable membrane which has a uniform and defect-free skin layer on a porous support body, and the composite semipermeable membrane obtained by this method.

本発明者らは、上記目的を達成すべく鋭意検討を重ねた結果、下記製造方法により多孔性支持体上に、均一で欠陥のないスキン層を形成することができることを見出し、本発明を完成するに至った。   As a result of intensive studies to achieve the above object, the present inventors have found that a uniform and defect-free skin layer can be formed on a porous support by the following production method, and the present invention has been completed. It came to do.

すなわち、本発明は、多孔性支持体を親水化処理する親水化処理工程、多官能アミン成分を含む水溶液を親水化処理した多孔性支持体の表面に接触させる水溶液接触工程、及び前記水溶液を接触させた多孔性支持体の表面に多官能酸ハライド成分を含む有機溶液を接触させて多官能アミン成分と多官能酸ハライド成分とを界面重合させることにより、ポリアミド系樹脂を含むスキン層を多孔性支持体の表面に形成する工程を含む複合半透膜の製造方法において、
前記親水化処理工程時及び/又は前記水溶液接触工程時に、親水化処理に用いられる水溶液、多官能アミン成分を含む水溶液、又は多孔性支持体に直接又は間接的に20秒間以上の振動を加えることを特徴とする複合半透膜の製造方法、に関する。
That is, the present invention includes a hydrophilic treatment step for hydrophilizing a porous support, an aqueous solution contact step for bringing an aqueous solution containing a polyfunctional amine component into contact with the surface of the porous support subjected to a hydrophilic treatment, and contacting the aqueous solution. The skin layer containing a polyamide resin is made porous by interfacial polymerization of a polyfunctional amine component and a polyfunctional acid halide component by bringing an organic solution containing the polyfunctional acid halide component into contact with the surface of the porous support. In the method for producing a composite semipermeable membrane including a step of forming on the surface of the support,
Applying vibration for 20 seconds or more directly or indirectly to the aqueous solution used for the hydrophilic treatment, the aqueous solution containing the polyfunctional amine component, or the porous support during the hydrophilic treatment step and / or the aqueous solution contact step. The manufacturing method of the composite semipermeable membrane characterized by these.

本発明者らは、従来の製造方法で多孔性支持体上にスキン層を形成した場合にスキン層に欠陥が生じる原因が、親水化処理に用いられる水溶液及び多官能アミン成分を含む水溶液に含まれる気泡や、前記水溶液を多孔性支持体表面に接触させた際に多孔性支持体表面に発生する気泡にあることを見出した。詳しくは、当該気泡が残存したまま多孔性支持体上にスキン層を形成すると、当該気泡部分でスキン層が浮いた状態で形成され、このような浮き部分でスキン層の破れが生じてスキン層に欠陥が生じやすくなると考えられる。   The inventors of the present invention have the reason that a defect occurs in the skin layer when the skin layer is formed on the porous support by the conventional production method, in the aqueous solution used for the hydrophilization treatment and the aqueous solution containing the polyfunctional amine component. It has been found that there are bubbles that are generated and bubbles that are generated on the surface of the porous support when the aqueous solution is brought into contact with the surface of the porous support. Specifically, when the skin layer is formed on the porous support with the bubbles remaining, the skin layer is formed in a state where the bubbles are floated, and the skin layer is torn at such a floating portion. It is thought that defects are likely to occur.

本発明のように、親水化処理工程時及び/又は水溶液接触工程時に、親水化処理に用いられる水溶液、多官能アミン成分を含む水溶液、又は多孔性支持体に直接又は間接的に20秒間以上の振動を加えることにより、前記気泡を効果的に除去することができる。その結果、スキン層に浮き部分が生じ難くなり、多孔性支持体上に均一で欠陥のないスキン層を形成することができる。振動を加える時間が20秒間未満の場合には、前記気泡を十分に除去することができないため、スキン層に欠陥が生じやすくなる。   As in the present invention, during the hydrophilization treatment step and / or the aqueous solution contact step, the aqueous solution used for the hydrophilization treatment, the aqueous solution containing a polyfunctional amine component, or the porous support directly or indirectly for 20 seconds or more. By applying vibration, the bubbles can be effectively removed. As a result, a floating portion is hardly generated in the skin layer, and a uniform and defect-free skin layer can be formed on the porous support. If the vibration is applied for less than 20 seconds, the bubbles cannot be removed sufficiently, and defects are likely to occur in the skin layer.

加える振動は超音波振動であることが好ましい。超音波振動は、物理振動に比べて短時間で効果的に前記気泡を除去することができる。   The applied vibration is preferably ultrasonic vibration. Ultrasonic vibration can effectively remove the bubbles in a shorter time than physical vibration.

親水化処理工程は、多孔性支持体をアルコール含有水溶液中に浸漬する工程であることが好ましい。予め、多孔性支持体をアルコール含有水溶液中に浸漬して親水化しておくことにより、均一なスキン層を形成しやすくなる。また、多孔性支持体を親水化処理すると共に、アルコール含有水溶液に20秒間以上の振動を加えることにより(多孔性支持体にも振動が伝わる)、アルコール含有水溶液を多孔性支持体表面に接触させた際に、多孔性支持体表面に発生する気泡を効果的に除去しておくことができる。その結果、多官能アミン成分を含む水溶液を多孔性支持体表面に接触させた際に、多孔性支持体の表面凹凸部分に気泡が発生しにくくなる。   The hydrophilization treatment step is preferably a step of immersing the porous support in an alcohol-containing aqueous solution. It is easy to form a uniform skin layer by previously immersing the porous support in an alcohol-containing aqueous solution to make it hydrophilic. In addition, the porous support is hydrophilized and the alcohol-containing aqueous solution is subjected to vibration for 20 seconds or longer (vibration is also transmitted to the porous support) to bring the alcohol-containing aqueous solution into contact with the surface of the porous support. In this case, bubbles generated on the surface of the porous support can be effectively removed. As a result, when an aqueous solution containing a polyfunctional amine component is brought into contact with the surface of the porous support, bubbles are less likely to be generated on the surface irregularities of the porous support.

多孔性支持体の平均孔径は0.01〜0.4μmであることが好ましい。また、多孔性支持体の表面の算術平均粗さ(Ra)は0.6μm以上であることが好ましい。本発明の製造方法を採用すると、多孔性支持体の表面孔径が大きい場合や、多孔性支持体の表面凹凸が大きい場合であっても、多孔性支持体上に均一で欠陥のないスキン層を形成することができる。   The average pore size of the porous support is preferably 0.01 to 0.4 μm. The arithmetic average roughness (Ra) of the surface of the porous support is preferably 0.6 μm or more. When the production method of the present invention is employed, a uniform and defect-free skin layer is formed on the porous support even when the surface pore size of the porous support is large or the surface unevenness of the porous support is large. Can be formed.

また、多孔性支持体の形成材料はエポキシ樹脂であることが好ましい。エポキシ樹脂は、化学的、機械的、熱的に安定であるため、多孔性支持体の形成材料として好適である。   The material for forming the porous support is preferably an epoxy resin. Epoxy resins are suitable as a material for forming a porous support because they are chemically, mechanically and thermally stable.

また、本発明は、前記製造方法によって得られる複合半透膜、に関する。   Moreover, this invention relates to the composite semipermeable membrane obtained by the said manufacturing method.

本発明の製造方法によって得られる複合半透膜は、多孔性支持体上に均一で欠陥のないスキン層を有しているため、従来の複合半透膜に比べて優れた塩阻止性を有する。   Since the composite semipermeable membrane obtained by the production method of the present invention has a uniform and defect-free skin layer on the porous support, it has superior salt-blocking properties compared to conventional composite semipermeable membranes. .

実施例1で得られた複合半透膜の欠陥部分の染色状態を示す写真である。2 is a photograph showing a dyed state of a defective portion of the composite semipermeable membrane obtained in Example 1. FIG. 実施例2で得られた複合半透膜の欠陥部分の染色状態を示す写真である。4 is a photograph showing a dyed state of a defective portion of the composite semipermeable membrane obtained in Example 2. FIG. 比較例1で得られた複合半透膜の欠陥部分の染色状態を示す写真である。4 is a photograph showing a dyed state of a defective portion of a composite semipermeable membrane obtained in Comparative Example 1. 比較例2で得られた複合半透膜の欠陥部分の染色状態を示す写真である。6 is a photograph showing a dyed state of a defective portion of a composite semipermeable membrane obtained in Comparative Example 2.

以下、本発明の実施の形態について説明する。本発明の複合半透膜の製造方法は、多孔性支持体を親水化処理する親水化処理工程、多官能アミン成分を含む水溶液を親水化処理した多孔性支持体の表面に接触させる水溶液接触工程、及び前記水溶液を接触させた多孔性支持体の表面に多官能酸ハライド成分を含む有機溶液を接触させて多官能アミン成分と多官能酸ハライド成分とを界面重合させることにより、ポリアミド系樹脂を含むスキン層を多孔性支持体の表面に形成する工程を含む。   Embodiments of the present invention will be described below. The method for producing a composite semipermeable membrane according to the present invention includes a hydrophilic treatment step for hydrophilizing a porous support, and an aqueous solution contact step for bringing an aqueous solution containing a polyfunctional amine component into contact with the surface of the porous support subjected to a hydrophilic treatment. And an organic solution containing a polyfunctional acid halide component is brought into contact with the surface of the porous support in contact with the aqueous solution to cause interfacial polymerization of the polyfunctional amine component and the polyfunctional acid halide component. Forming a skin layer on the surface of the porous support.

多官能アミン成分とは、2以上の反応性アミノ基を有する多官能アミンであり、芳香族、脂肪族、及び脂環式の多官能アミンが挙げられる。   The polyfunctional amine component is a polyfunctional amine having two or more reactive amino groups, and examples thereof include aromatic, aliphatic, and alicyclic polyfunctional amines.

芳香族多官能アミンとしては、例えば、m−フェニレンジアミン、p−フェニレンジアミン、o−フェニレンジアミン、1,3,5−トリアミノベンゼン、1,2,4−トリアミノベンゼン、3,5−ジアミノ安息香酸、2,4−ジアミノトルエン、2,6−ジアミノトルエン、N,N’−ジメチル−m−フェニレンジアミン、2,4−ジアミノアニソール、アミドール、キシリレンジアミン等が挙げられる。   Examples of the aromatic polyfunctional amine include m-phenylenediamine, p-phenylenediamine, o-phenylenediamine, 1,3,5-triaminobenzene, 1,2,4-triaminobenzene, and 3,5-diamino. Examples include benzoic acid, 2,4-diaminotoluene, 2,6-diaminotoluene, N, N′-dimethyl-m-phenylenediamine, 2,4-diaminoanisole, amidole, xylylenediamine and the like.

脂肪族多官能アミンとしては、例えば、エチレンジアミン、プロピレンジアミン、トリス(2−アミノエチル)アミン、n−フェニル−エチレンジアミン等が挙げられる。   Examples of the aliphatic polyfunctional amine include ethylenediamine, propylenediamine, tris (2-aminoethyl) amine, and n-phenyl-ethylenediamine.

脂環式多官能アミンとしては、例えば、1,3−ジアミノシクロヘキサン、1,2−ジアミノシクロヘキサン、1,4−ジアミノシクロヘキサン、ピペラジン、2,5−ジメチルピペラジン、4−アミノメチルピペラジン等が挙げられる。   Examples of the alicyclic polyfunctional amine include 1,3-diaminocyclohexane, 1,2-diaminocyclohexane, 1,4-diaminocyclohexane, piperazine, 2,5-dimethylpiperazine, 4-aminomethylpiperazine, and the like. .

これらの多官能アミンは1種で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。高塩阻止性能のスキン層を得るためには、芳香族多官能アミンを用いることが好ましい。   These polyfunctional amines may be used alone or in combination of two or more. In order to obtain a skin layer having a high salt inhibition performance, it is preferable to use an aromatic polyfunctional amine.

多官能酸ハライド成分とは、反応性カルボニル基を2個以上有する多官能酸ハライドである。   The polyfunctional acid halide component is a polyfunctional acid halide having two or more reactive carbonyl groups.

多官能酸ハライドとしては、芳香族、脂肪族、及び脂環式の多官能酸ハライドが挙げられる。   Examples of the polyfunctional acid halide include aromatic, aliphatic, and alicyclic polyfunctional acid halides.

芳香族多官能酸ハライドとしては、例えば、トリメシン酸トリクロライド、テレフタル酸ジクロライド、イソフタル酸ジクロライド、ビフェニルジカルボン酸ジクロライド、ナフタレンジカルボン酸ジクロライド、ベンゼントリスルホン酸トリクロライド、ベンゼンジスルホン酸ジクロライド、クロロスルホニルベンゼンジカルボン酸ジクロライド等が挙げられる。   Examples of aromatic polyfunctional acid halides include trimesic acid trichloride, terephthalic acid dichloride, isophthalic acid dichloride, biphenyl dicarboxylic acid dichloride, naphthalene dicarboxylic acid dichloride, benzene trisulfonic acid trichloride, benzene disulfonic acid dichloride, and chlorosulfonylbenzene dicarboxylic acid. An acid dichloride etc. are mentioned.

脂肪族多官能酸ハライドとしては、例えば、プロパンジカルボン酸ジクロライド、ブタンジカルボン酸ジクロライド、ペンタンジカルボン酸ジクロライド、プロパントリカルボン酸トリクロライド、ブタントリカルボン酸トリクロライド、ペンタントリカルボン酸トリクロライド、グルタリルハライド、アジポイルハライド等が挙げられる。   Examples of the aliphatic polyfunctional acid halide include propanedicarboxylic acid dichloride, butanedicarboxylic acid dichloride, pentanedicarboxylic acid dichloride, propanetricarboxylic acid trichloride, butanetricarboxylic acid trichloride, pentanetricarboxylic acid trichloride, glutaryl halide, adipoid Examples include luhalides.

脂環式多官能酸ハライドとしては、例えば、シクロプロパントリカルボン酸トリクロライド、シクロブタンテトラカルボン酸テトラクロライド、シクロペンタントリカルボン酸トリクロライド、シクロペンタンテトラカルボン酸テトラクロライド、シクロヘキサントリカルボン酸トリクロライド、テトラハイドロフランテトラカルボン酸テトラクロライド、シクロペンタンジカルボン酸ジクロライド、シクロブタンジカルボン酸ジクロライド、シクロヘキサンジカルボン酸ジクロライド、テトラハイドロフランジカルボン酸ジクロライド等が挙げられる。   Examples of the alicyclic polyfunctional acid halide include cyclopropanetricarboxylic acid trichloride, cyclobutanetetracarboxylic acid tetrachloride, cyclopentanetricarboxylic acid trichloride, cyclopentanetetracarboxylic acid tetrachloride, cyclohexanetricarboxylic acid trichloride, and tetrahydrofuran. Examples thereof include tetracarboxylic acid tetrachloride, cyclopentane dicarboxylic acid dichloride, cyclobutane dicarboxylic acid dichloride, cyclohexane dicarboxylic acid dichloride, and tetrahydrofurandicarboxylic acid dichloride.

これら多官能酸ハライドは1種で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。高塩阻止性能のスキン層を得るためには、芳香族多官能酸ハライドを用いることが好ましい。また、多官能酸ハライド成分の少なくとも一部に3価以上の多官能酸ハライドを用いて、架橋構造を形成するのが好ましい。   These polyfunctional acid halides may be used alone or in combination of two or more. In order to obtain a skin layer having a high salt inhibition performance, it is preferable to use an aromatic polyfunctional acid halide. Moreover, it is preferable to form a crosslinked structure by using a trifunctional or higher polyfunctional acid halide as at least a part of the polyfunctional acid halide component.

また、ポリアミド系樹脂を含むスキン層の性能を向上させるために、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリアクリル酸などのポリマー、ソルビトール、グリセリンなどの多価アルコールなどを共重合させてもよい。   In order to improve the performance of the skin layer containing a polyamide-based resin, a polymer such as polyvinyl alcohol, polyvinyl pyrrolidone, or polyacrylic acid, a polyhydric alcohol such as sorbitol, glycerin, or the like may be copolymerized.

スキン層を支持する多孔性支持体は、スキン層を支持しうるものであれば特に限定されない。本発明の製造方法は、平均孔径が0.01〜0.4μm及び/又は表面の算術平均粗さ(Ra)が0.6μm以上である多孔性支持体を用いる場合に特に効果的である。算術平均粗さ(Ra)は、例えば、(株)キーエンス製のVK9700を用いて測定することができる。多孔性支持体の形成材料としては、例えば、ポリスルホン、ポリエーテルスルホンのようなポリアリールエーテルスルホン、エポキシ樹脂、ポリイミド、ポリフッ化ビニリデンなど種々のものを挙げることができるが、特に化学的、機械的、熱的に安定である点からポリスルホン、ポリアリールエーテルスルホン、エポキシ樹脂が好ましく用いられる。   The porous support for supporting the skin layer is not particularly limited as long as it can support the skin layer. The production method of the present invention is particularly effective when a porous support having an average pore diameter of 0.01 to 0.4 μm and / or an arithmetic average roughness (Ra) of the surface of 0.6 μm or more is used. The arithmetic average roughness (Ra) can be measured using, for example, VK9700 manufactured by Keyence Corporation. Examples of the material for forming the porous support include various materials such as polysulfone and polyarylethersulfone such as polyethersulfone, epoxy resin, polyimide, and polyvinylidene fluoride. From the viewpoint of thermal stability, polysulfone, polyaryl ether sulfone, and epoxy resin are preferably used.

以下、エポキシ樹脂からなる多孔性支持体(以下、エポキシ樹脂多孔性支持体という)を例に挙げて説明する。   Hereinafter, a porous support made of an epoxy resin (hereinafter referred to as an epoxy resin porous support) will be described as an example.

エポキシ樹脂多孔性支持体は、三次元網目状骨格と連通する空孔とを有する。   The porous epoxy resin support has pores communicating with the three-dimensional network skeleton.

エポキシ樹脂多孔性支持体は、エポキシ樹脂、硬化剤、及びポロゲンを含むエポキシ樹脂組成物から形成される。   The epoxy resin porous support is formed from an epoxy resin composition containing an epoxy resin, a curing agent, and a porogen.

エポキシ樹脂としては、例えば、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、臭素化ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ビスフェノールAD型エポキシ樹脂、スチルベン型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、ビスフェノールAノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ジアミノジフェニルメタン型エポキシ樹脂、及びテトラキス(ヒドロキシフェニル)エタンベースなどのポリフェニルベースエポキシ樹脂、フルオレン含有エポキシ樹脂、トリグリシジルイソシアヌレート、複素芳香環(例えば、トリアジン環など)を含有するエポキシ樹脂などの芳香族エポキシ樹脂;脂肪族グリシジルエーテル型エポキシ樹脂、脂肪族グリシジルエステル型エポキシ樹脂、脂環族グリシジルエーテル型エポキシ樹脂、脂環族グリシジルエステル型エポキシ樹脂などの非芳香族エポキシ樹脂が挙げられる。これらは1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。   Examples of the epoxy resin include bisphenol A type epoxy resin, brominated bisphenol A type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin, bisphenol AD type epoxy resin, stilbene type epoxy resin, biphenyl type epoxy resin, bisphenol A novolak type epoxy resin, Contains cresol novolac type epoxy resin, diaminodiphenylmethane type epoxy resin, polyphenyl base epoxy resin such as tetrakis (hydroxyphenyl) ethane base, fluorene-containing epoxy resin, triglycidyl isocyanurate, heteroaromatic ring (eg triazine ring) Aromatic epoxy resins such as epoxy resins; aliphatic glycidyl ether type epoxy resins, aliphatic glycidyl ester type epoxy resins, alicyclic glycidyl esters Ether type epoxy resin, aromatic epoxy resins such as alicyclic glycidyl ester type epoxy resins. These may be used alone or in combination of two or more.

これらのうち、均一な三次元網目状骨格と均一な空孔を形成するため、また耐薬品性や膜強度を確保するために、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、臭素化ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ビスフェノールAD型エポキシ樹脂、フルオレン含有エポキシ樹脂、及びトリグリシジルイソシアヌレートからなる群より選択される少なくとも1種の芳香族エポキシ樹脂;脂環族グリシジルエーテル型エポキシ樹脂、及び脂環族グリシジルエステル型エポキシ樹脂からなる群より選択される少なくとも1種の脂環族エポキシ樹脂を用いることが好ましい。特に、エポキシ当量が6000以下で、融点が170℃以下であるビスフェノールA型エポキシ樹脂、臭素化ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールAD型エポキシ樹脂、フルオレン含有エポキシ樹脂、及びトリグリシジルイソシアヌレートからなる群より選択される少なくとも1種の芳香族エポキシ樹脂;エポキシ当量が6000以下で、融点が170℃以下である脂環族グリシジルエーテル型エポキシ樹脂、及び脂環族グリシジルエステル型エポキシ樹脂からなる群より選択される少なくとも1種の脂環族エポキシ樹脂を用いることが好ましい。   Among these, bisphenol A type epoxy resin, brominated bisphenol A type epoxy resin, bisphenol F are used to form a uniform three-dimensional network skeleton and uniform pores, and to ensure chemical resistance and film strength. Type epoxy resin, bisphenol AD type epoxy resin, fluorene-containing epoxy resin, and at least one aromatic epoxy resin selected from the group consisting of triglycidyl isocyanurate; alicyclic glycidyl ether type epoxy resin, and alicyclic glycidyl It is preferable to use at least one alicyclic epoxy resin selected from the group consisting of ester-type epoxy resins. In particular, from the group consisting of bisphenol A type epoxy resin, brominated bisphenol A type epoxy resin, bisphenol AD type epoxy resin, fluorene-containing epoxy resin, and triglycidyl isocyanurate having an epoxy equivalent of 6000 or less and a melting point of 170 ° C. or less. At least one aromatic epoxy resin selected; selected from the group consisting of an alicyclic glycidyl ether type epoxy resin having an epoxy equivalent of 6000 or less and a melting point of 170 ° C. or less, and an alicyclic glycidyl ester type epoxy resin It is preferable to use at least one alicyclic epoxy resin.

硬化剤としては、例えば、芳香族アミン(例えば、メタフェニレンジアミン、ジアミノジフェニルメタン、ジアミノジフェニルスルホン、ベンジルジメチルアミン、ジメチルアミノメチルベンゼンなど)、芳香族酸無水物(例えば、無水フタル酸、無水トリメリット酸、無水ピロメリット酸など)、フェノール樹脂、フェノールノボラック樹脂、複素芳香環含有アミン(例えば、トリアジン環含有アミンなど)などの芳香族硬化剤;脂肪族アミン類(例えば、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、イミノビスプロピルアミン、ビス(ヘキサメチレン)トリアミン、1,3,6−トリスアミノメチルヘキサン、ポリメチレンジアミン、トリメチルヘキサメチレンジアミン、ポリエーテルジアミンなど)、脂環族アミン類(イソホロンジアミン、メンタンジアミン、N−アミノエチルピペラジン、3,9−ビス(3−アミノプロピル)2,4,8,10−テトラオキサスピロ(5,5)ウンデカンアダクト、ビス(4−アミノ−3−メチルシクロヘキシル)メタン、ビス(4−アミノシクロヘキシル)メタン、これらの変性品など)、ポリアミン類とダイマー酸からなる脂肪族ポリアミドアミンなどの非芳香族硬化剤が挙げられる。これらは1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。   Examples of the curing agent include aromatic amines (eg, metaphenylenediamine, diaminodiphenylmethane, diaminodiphenylsulfone, benzyldimethylamine, dimethylaminomethylbenzene), aromatic acid anhydrides (eg, phthalic anhydride, trimellitic anhydride). Acid, pyromellitic anhydride, etc.), phenolic resins, phenol novolac resins, heteroaromatic ring-containing amines (eg, triazine ring-containing amines), etc .; aliphatic amines (eg, ethylenediamine, diethylenetriamine, triethylene) Tetramine, tetraethylenepentamine, iminobispropylamine, bis (hexamethylene) triamine, 1,3,6-trisaminomethylhexane, polymethylenediamine, trimethylhexamethylenediamine, polyether Diamine), alicyclic amines (isophoronediamine, menthanediamine, N-aminoethylpiperazine, 3,9-bis (3-aminopropyl) 2,4,8,10-tetraoxaspiro (5,5) undecane) Non-aromatic curing agents such as adducts, bis (4-amino-3-methylcyclohexyl) methane, bis (4-aminocyclohexyl) methane, modified products thereof, and the like, and aliphatic polyamidoamines composed of polyamines and dimer acids. Can be mentioned. These may be used alone or in combination of two or more.

これらのうち、均一な三次元網目状骨格と均一な空孔を形成するため、また膜強度と弾性率を確保するために、分子内に一級アミンを2つ以上有するメタフェニレンジアミン、ジアミノジフェニルメタン、及びジアミノジフェニルスルホンからなる群より選択される少なくとも1種の芳香族アミン硬化剤;分子内に一級アミンを2つ以上有するビス(4−アミノ−3−メチルシクロヘキシル)メタン、及びビス(4−アミノシクロヘキシル)メタンからなる群より選択される少なくとも1種の脂環族アミン硬化剤を用いることが好ましい。   Among these, in order to form a uniform three-dimensional network skeleton and uniform pores, and to ensure film strength and elastic modulus, metaphenylenediamine having two or more primary amines in the molecule, diaminodiphenylmethane, And at least one aromatic amine curing agent selected from the group consisting of diaminodiphenylsulfone; bis (4-amino-3-methylcyclohexyl) methane having two or more primary amines in the molecule, and bis (4-amino) It is preferred to use at least one alicyclic amine curing agent selected from the group consisting of (cyclohexyl) methane.

また、エポキシ樹脂と硬化剤の組み合わせとしては、芳香族エポキシ樹脂と脂環族アミン硬化剤の組み合わせ、又は脂環族エポキシ樹脂と芳香族アミン硬化剤の組み合わせが好ましい。これらの組み合わせにより、得られるエポキシ樹脂多孔性支持体の耐熱性が高くなり、複合半透膜の多孔性支持体として好適に用いられる。   Moreover, as a combination of an epoxy resin and a hardening | curing agent, the combination of an aromatic epoxy resin and an alicyclic amine hardening | curing agent or the combination of an alicyclic epoxy resin and an aromatic amine hardening | curing agent is preferable. These combinations increase the heat resistance of the resulting epoxy resin porous support and can be suitably used as a porous support for a composite semipermeable membrane.

ポロゲンとは、エポキシ樹脂及び硬化剤を溶かすことができ、かつエポキシ樹脂と硬化剤が重合した後、反応誘起相分離を生じさせることが可能な溶剤をいい、例えば、メチルセロソルブ、エチルセロソルブなどのセロソルブ類、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートなどのエステル類、及びポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコールなどのグリコール類などが挙げられる。これらは1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。   A porogen is a solvent that can dissolve an epoxy resin and a curing agent, and can cause reaction-induced phase separation after the epoxy resin and the curing agent are polymerized, such as methyl cellosolve and ethyl cellosolve. Examples include cellosolves, esters such as ethylene glycol monomethyl ether acetate and propylene glycol monomethyl ether acetate, and glycols such as polyethylene glycol and polypropylene glycol. These may be used alone or in combination of two or more.

これらのうち、均一な三次元網目状骨格と均一な空孔を形成するために、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、分子量600以下のポリエチレングリコール、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、及びプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを用いることが好ましく、特に分子量200以下のポリエチレングリコール、及びプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを用いることが好ましい。   Among these, in order to form a uniform three-dimensional network skeleton and uniform pores, methyl cellosolve, ethyl cellosolve, polyethylene glycol having a molecular weight of 600 or less, ethylene glycol monomethyl ether acetate, and propylene glycol monomethyl ether acetate should be used. In particular, polyethylene glycol having a molecular weight of 200 or less and propylene glycol monomethyl ether acetate are preferably used.

また、個々のエポキシ樹脂又は硬化剤と常温で不溶又は難溶であっても、エポキシ樹脂と硬化剤との反応物が可溶となる溶剤についてはポロゲンとして使用可能である。このようなポロゲンとしては、例えば臭素化ビスフェノールA型エポキシ樹脂(ジャパンエポキシレジン社製「エピコート5058」)などが挙げられる。   Moreover, even if it is insoluble or hardly soluble at room temperature with each epoxy resin or curing agent, a solvent in which a reaction product of the epoxy resin and the curing agent is soluble can be used as a porogen. Examples of such porogen include brominated bisphenol A type epoxy resin (“Epicoat 5058” manufactured by Japan Epoxy Resin Co., Ltd.).

エポキシ樹脂多孔性支持体の空孔率、平均孔径、孔径分布などは、使用するエポキシ樹脂、硬化剤、ポロゲンなどの原料の種類や配合比率、及び反応誘起相分離時における加熱温度や加熱時間などの反応条件により変化するため、目的とする空孔率、平均孔径、孔径分布を得るために系の相図を作成して最適な条件を選択することが好ましい。また、相分離時におけるエポキシ樹脂架橋体の分子量、分子量分布、系の粘度、架橋反応速度などを制御することにより、エポキシ樹脂架橋体とポロゲンとの共連続構造を特定の状態で固定し、安定した多孔構造を得ることができる。   The porosity, average pore size, pore size distribution, etc. of the epoxy resin porous support are the types and blending ratios of raw materials such as epoxy resin, curing agent, porogen, etc., and the heating temperature and heating time during reaction-induced phase separation, etc. Therefore, it is preferable to select the optimum conditions by creating a phase diagram of the system in order to obtain the desired porosity, average pore size, and pore size distribution. In addition, by controlling the molecular weight, molecular weight distribution, system viscosity, crosslinking reaction rate, etc. of the crosslinked epoxy resin during phase separation, the co-continuous structure of the crosslinked epoxy resin and porogen is fixed in a specific state and stable. A porous structure can be obtained.

また、エポキシ樹脂に対する硬化剤の配合割合は、エポキシ基1当量に対して硬化剤当量が0.6〜1.5であることが好ましい。硬化剤当量が0.6未満の場合には、硬化体の架橋密度が低くなり、耐熱性、耐溶剤性などが低下する傾向にある。一方、1.5を超える場合には、未反応の硬化剤が残留したり、架橋密度の向上を阻害する傾向にある。なお、上述した硬化剤の他に、目的とする多孔構造を得るために、溶液中に硬化促進剤を添加してもよい。硬化促進剤としては、公知のものを使用することができ、例えば、トリエチルアミン、トリブチルアミンなどの三級アミン、2−フェノール−4−メチルイミダゾール、2−エチル−4−メチルイミダゾール、2−フェノール−4,5−ジヒドロキシイミダゾールなどのイミダゾール類などが挙げられる。   Moreover, as for the mixture ratio of the hardening | curing agent with respect to an epoxy resin, it is preferable that hardening | curing agent equivalent is 0.6-1.5 with respect to 1 equivalent of epoxy groups. When the curing agent equivalent is less than 0.6, the crosslinking density of the cured product is lowered, and the heat resistance, solvent resistance and the like tend to be lowered. On the other hand, if it exceeds 1.5, unreacted curing agent remains or tends to hinder the improvement of the crosslinking density. In addition to the above-described curing agent, a curing accelerator may be added to the solution in order to obtain a target porous structure. Known curing accelerators can be used, for example, tertiary amines such as triethylamine and tributylamine, 2-phenol-4-methylimidazole, 2-ethyl-4-methylimidazole, 2-phenol- Examples include imidazoles such as 4,5-dihydroxyimidazole.

エポキシ樹脂多孔性支持体の平均孔径は、ポリアミド系樹脂を含むスキン層を形成する場合には0.01〜0.4μmであることが好ましく、そのような平均孔径に調整するためには、エポキシ樹脂、硬化剤、及びポロゲンの総重量に対してポロゲンを40〜80重量%用いることが好ましい。ポロゲンの量が40重量%未満の場合には平均孔径が小さくなりすぎたり、空孔が形成されなくなる傾向にある。一方、ポロゲンの量が80重量%を超える場合には平均孔径が大きくなりすぎて均一なスキン層を多孔性支持体上に形成することが困難になったり、塩阻止率が著しく低下する傾向にある。   The average pore size of the epoxy resin porous support is preferably 0.01 to 0.4 μm when a skin layer containing a polyamide-based resin is formed. In order to adjust to such an average pore size, an epoxy resin is used. The porogen is preferably used in an amount of 40 to 80% by weight based on the total weight of the resin, the curing agent, and the porogen. When the amount of the porogen is less than 40% by weight, the average pore diameter tends to be too small or no pores are formed. On the other hand, when the amount of porogen exceeds 80% by weight, the average pore diameter becomes too large, and it becomes difficult to form a uniform skin layer on the porous support, or the salt rejection tends to decrease remarkably. is there.

また、エポキシ樹脂多孔性支持体の平均孔径を0.01〜0.4μmに調整する方法として、エポキシ当量の異なる2種以上のエポキシ樹脂を混合して用いる方法も好適である。その際、エポキシ当量の差は100以上であることが好ましい。   Moreover, as a method of adjusting the average pore diameter of the epoxy resin porous support to 0.01 to 0.4 μm, a method of using a mixture of two or more epoxy resins having different epoxy equivalents is also suitable. At that time, the difference in epoxy equivalent is preferably 100 or more.

また、多孔性支持体の厚み方向で孔径分布が変化する場合には、スキン層を形成する面の孔径(表面孔径)が重要である。エポキシ樹脂多孔性支持体の表面孔径の調整も上記と同様であり、表面孔径は、全体のエポキシ当量とポロゲンの割合、硬化温度などの諸条件を適宜設定することにより目的の範囲に調整できる。表面孔径も平均孔径と同様に0.01〜0.4μmであることが好ましい。   When the pore size distribution changes in the thickness direction of the porous support, the pore size (surface pore size) of the surface on which the skin layer is formed is important. The adjustment of the surface pore diameter of the epoxy resin porous support is the same as described above, and the surface pore diameter can be adjusted to a desired range by appropriately setting various conditions such as the total epoxy equivalent and porogen ratio and curing temperature. The surface pore diameter is preferably 0.01 to 0.4 μm, similarly to the average pore diameter.

また、エポキシ樹脂多孔性支持体の表面の算術平均粗さ(Ra)は、ポリアミド系樹脂を含むスキン層を形成する場合には0.01〜3μmであることが好ましく、より好ましくは0.03〜1μmである。表面の算術平均粗さが小さすぎると透水性が著しく低下し、表面の算術平均粗さが大きすぎると欠陥のないスキン層を形成することが困難になる。特に、表面の算術平均粗さが0.6μm以上、さらには0.8μm以上の場合には、従来の製造方法ではスキン層に欠陥が生じやすくなるが、本発明の製造方法を採用するとスキン層に欠陥が生じにくくなる。   The arithmetic average roughness (Ra) of the surface of the porous epoxy resin support is preferably 0.01 to 3 μm, more preferably 0.03 when a skin layer containing a polyamide resin is formed. ˜1 μm. When the arithmetic average roughness of the surface is too small, the water permeability is remarkably lowered, and when the arithmetic average roughness of the surface is too large, it becomes difficult to form a skin layer having no defect. In particular, when the arithmetic average roughness of the surface is 0.6 μm or more, and further 0.8 μm or more, the conventional manufacturing method tends to cause defects in the skin layer, but when the manufacturing method of the present invention is adopted, the skin layer Defects are less likely to occur.

前記エポキシ樹脂多孔性支持体は、例えば、以下の方法で作製することができる。   The said epoxy resin porous support body is producible with the following method, for example.

1)エポキシ樹脂、硬化剤、及びポロゲンを含むエポキシ樹脂組成物を基板上に塗布し、その後、塗布したエポキシ樹脂組成物を加熱してエポキシ樹脂を三次元架橋させる。その際に、エポキシ樹脂架橋体とポロゲンとの相分離により共連続構造が形成される。その後、得られたエポキシ樹脂シートからポロゲンを洗浄除去し、乾燥することにより、三次元網目状骨格と連通する空孔とを有するエポキシ樹脂多孔性支持体を作製する。使用する基板は特に制限されず、例えば、プラスチック基板、ガラス基板、及び金属板などが挙げられる。   1) An epoxy resin composition containing an epoxy resin, a curing agent, and a porogen is applied onto a substrate, and then the applied epoxy resin composition is heated to three-dimensionally crosslink the epoxy resin. At that time, a co-continuous structure is formed by phase separation of the crosslinked epoxy resin and the porogen. Thereafter, the porogen is washed and removed from the obtained epoxy resin sheet and dried to prepare an epoxy resin porous support having pores communicating with the three-dimensional network skeleton. The substrate to be used is not particularly limited, and examples thereof include a plastic substrate, a glass substrate, and a metal plate.

2)エポキシ樹脂、硬化剤、及びポロゲンを含むエポキシ樹脂組成物を基板上に塗布し、その後、塗布したエポキシ樹脂組成物上に別の基板を被せてサンドイッチ構造体を作製する。なお、基板間に一定の厚みを設けるために、基板の四隅にスペーサー(例えば、両面テープ)を設けておくことが好ましい。そして、該サンドイッチ構造体を加熱してエポキシ樹脂を三次元架橋させる。その際に、エポキシ樹脂架橋体とポロゲンとの相分離により共連続構造が形成される。その後、得られたエポキシ樹脂シートを取り出し、ポロゲンを洗浄除去し、乾燥することにより、三次元網目状骨格と連通する空孔とを有するエポキシ樹脂多孔性支持体を作製する。使用する基板は特に制限されず、例えば、プラスチック基板、ガラス基板、及び金属板などが挙げられるが、特にガラス基板を用いることが好ましい。   2) An epoxy resin composition containing an epoxy resin, a curing agent, and a porogen is applied onto a substrate, and then another substrate is placed on the applied epoxy resin composition to produce a sandwich structure. In order to provide a certain thickness between the substrates, it is preferable to provide spacers (for example, double-sided tape) at the four corners of the substrates. Then, the sandwich structure is heated to cross-link the epoxy resin three-dimensionally. At that time, a co-continuous structure is formed by phase separation of the crosslinked epoxy resin and the porogen. Thereafter, the obtained epoxy resin sheet is taken out, and the porogen is washed and removed, followed by drying to produce an epoxy resin porous support having pores communicating with the three-dimensional network skeleton. The substrate to be used is not particularly limited, and examples thereof include a plastic substrate, a glass substrate, and a metal plate, and it is particularly preferable to use a glass substrate.

3)エポキシ樹脂、硬化剤、及びポロゲンを含むエポキシ樹脂組成物を所定形状のモールド内に充填し、その後、加熱してエポキシ樹脂を三次元架橋させて、円筒状又は円柱状樹脂ブロックを作製する。その際に、エポキシ樹脂架橋体とポロゲンとの相分離により共連続構造が形成される。その後、該ブロックを円筒軸又は円柱軸を中心に回転させながら該ブロックの表面を所定厚みで切削して長尺状のエポキシ樹脂シートを作製する。そして、エポキシ樹脂シート中のポロゲンを洗浄除去し、乾燥することにより、三次元網目状骨格と連通する空孔とを有するエポキシ樹脂多孔性支持体を作製する。   3) An epoxy resin composition containing an epoxy resin, a curing agent, and a porogen is filled in a mold having a predetermined shape, and then heated to three-dimensionally crosslink the epoxy resin to produce a cylindrical or columnar resin block. . At that time, a co-continuous structure is formed by phase separation of the crosslinked epoxy resin and the porogen. Thereafter, the surface of the block is cut with a predetermined thickness while rotating the block about the cylindrical axis or the columnar axis to produce a long epoxy resin sheet. Then, the porogen in the epoxy resin sheet is removed by washing and dried to produce an epoxy resin porous support having pores communicating with the three-dimensional network skeleton.

エポキシ樹脂組成物を加熱する際の条件は特に制限されず、使用する原料又は製法に応じて適宜調整すればよいが、例えば温度は20〜150℃程度であり、加熱時間は10分〜15時間程度である。加熱処理後にエポキシ樹脂架橋体の架橋度を高めるためにポストキュアを行ってもよい。   The conditions for heating the epoxy resin composition are not particularly limited, and may be appropriately adjusted according to the raw material or the production method to be used. For example, the temperature is about 20 to 150 ° C., and the heating time is 10 minutes to 15 hours. Degree. Post-curing may be performed after the heat treatment in order to increase the degree of crosslinking of the crosslinked epoxy resin.

得られたエポキシ樹脂シートからポロゲンを除去するために用いられる溶剤としては、例えば、水、DMF、DMSO、THF、及びこれらの混合溶剤などが挙げられ、ポロゲンの種類に応じて適宜選択する。   Examples of the solvent used for removing the porogen from the obtained epoxy resin sheet include water, DMF, DMSO, THF, and mixed solvents thereof, and are appropriately selected according to the type of porogen.

ポロゲンを除去したエポキシ樹脂多孔性支持体の乾燥条件は特に制限されないが、温度は40〜120℃程度であり、乾燥時間は0.2〜3時間程度である。   The drying conditions of the epoxy resin porous support from which the porogen has been removed are not particularly limited, but the temperature is about 40 to 120 ° C., and the drying time is about 0.2 to 3 hours.

エポキシ樹脂多孔性支持体の厚さは特に制限されないが、強度、実用的な透水性及び塩阻止性の観点から20〜400μm程度であり、好ましくは50〜250μmである。また、エポキシ樹脂多孔性支持体は織布、不織布などで裏面を補強してもよい。   The thickness of the epoxy resin porous support is not particularly limited, but is about 20 to 400 μm, preferably 50 to 250 μm, from the viewpoint of strength, practical water permeability and salt-blocking property. Further, the back surface of the epoxy resin porous support may be reinforced with a woven fabric, a nonwoven fabric or the like.

以下、本発明の複合半透膜の製造方法の各工程を詳しく説明する。   Hereafter, each process of the manufacturing method of the composite semipermeable membrane of this invention is demonstrated in detail.

まず、多孔性支持体を親水化処理する(親水化処理工程)。多孔性支持体を親水化処理する方法としては、例えば、多孔性支持体をアルコールなどを含有する水溶液に接触又は浸漬する方法、大気圧プラズマで処理する方法などが挙げられる。   First, the porous support is subjected to a hydrophilic treatment (hydrophilic treatment step). Examples of the method for hydrophilizing the porous support include a method in which the porous support is contacted or immersed in an aqueous solution containing alcohol or the like, and a method in which the porous support is treated with atmospheric pressure plasma.

アルコールとしては、例えば、エタノール、イソプロピルアルコール、及びt−ブチルアルコールなどが挙げられるがこれらに限定されない。   Examples of the alcohol include, but are not limited to, ethanol, isopropyl alcohol, and t-butyl alcohol.

アルコール含有水溶液中のアルコール濃度は特に制限されないが、3〜50重量%であることが好ましく、より好ましくは5〜30重量%である。   The alcohol concentration in the alcohol-containing aqueous solution is not particularly limited, but is preferably 3 to 50% by weight, and more preferably 5 to 30% by weight.

多孔性支持体をアルコール含有水溶液に接触又は浸漬して親水化する時間は特に制限されないが、20〜1200秒間であることが好ましく、より好ましくは30〜600秒間であり、さらに好ましくは100〜400秒間である。   The time for making the porous support hydrophilic by contacting or immersing it in an alcohol-containing aqueous solution is not particularly limited, but is preferably 20 to 1200 seconds, more preferably 30 to 600 seconds, and still more preferably 100 to 400. Seconds.

その後、界面縮合法によりポリアミド系樹脂を含むスキン層を前記親水化処理した多孔性支持体の表面に形成する。当該界面縮合法は、多官能アミン成分を含む水溶液を親水化処理した多孔性支持体の表面に接触させる水溶液接触工程、及び前記水溶液を接触させた多孔性支持体の表面に多官能酸ハライド成分を含む有機溶液を接触させて多官能アミン成分と多官能酸ハライド成分とを界面重合させることにより、ポリアミド系樹脂を含むスキン層を多孔性支持体の表面に形成する工程を含む。かかる界面縮合法の条件等の詳細は、特開昭58−24303号公報、特開平1−180208号公報等に記載されており、それらの公知技術を適宜採用することができる。   Thereafter, a skin layer containing a polyamide resin is formed on the surface of the porous support subjected to the hydrophilic treatment by an interfacial condensation method. The interfacial condensation method includes an aqueous solution contact step in which an aqueous solution containing a polyfunctional amine component is brought into contact with the surface of a porous support subjected to a hydrophilic treatment, and a polyfunctional acid halide component on the surface of the porous support in contact with the aqueous solution. A step of forming a skin layer containing a polyamide-based resin on the surface of the porous support by bringing the polyfunctional amine component and the polyfunctional acid halide component into contact with each other and bringing the polyfunctional amine component and polyfunctional acid halide component into contact with each other. Details of the conditions of the interfacial condensation method are described in JP-A-58-24303, JP-A-1-180208 and the like, and those known techniques can be appropriately employed.

前記界面重合法において、水溶液中の多官能アミン成分の濃度は特に制限されないが、0.1〜5重量%であることが好ましく、より好ましくは0.5〜4重量%である。多官能アミン成分の濃度が0.1重量%未満の場合にはスキン層にピンホール等の欠陥が生じやすくなり、また塩阻止性能が低下する傾向にある。一方、多官能アミン成分の濃度が5重量%を超える場合には、膜厚が厚くなりすぎて透過抵抗が大きくなって透過流束が低下する傾向にある。   In the interfacial polymerization method, the concentration of the polyfunctional amine component in the aqueous solution is not particularly limited, but is preferably 0.1 to 5% by weight, more preferably 0.5 to 4% by weight. When the concentration of the polyfunctional amine component is less than 0.1% by weight, defects such as pinholes are likely to occur in the skin layer, and the salt blocking performance tends to decrease. On the other hand, when the concentration of the polyfunctional amine component exceeds 5% by weight, the film thickness becomes too thick and the permeation resistance tends to increase and the permeation flux tends to decrease.

前記有機溶液中の多官能酸ハライド成分の濃度は特に制限されないが、0.01〜5重量%であることが好ましく、より好ましくは0.05〜3重量%である。多官能酸ハライド成分の濃度が0.01重量%未満の場合には、スキン層にピンホール等の欠陥が生じやすくなって塩阻止性能が低下する傾向にある。一方、多官能酸ハライド成分の濃度が5重量%を超える場合には、膜厚が厚くなりすぎて透過抵抗が大きくなり、透過流束が低下する傾向にある。   The concentration of the polyfunctional acid halide component in the organic solution is not particularly limited, but is preferably 0.01 to 5% by weight, more preferably 0.05 to 3% by weight. When the concentration of the polyfunctional acid halide component is less than 0.01% by weight, defects such as pinholes are likely to occur in the skin layer, and the salt blocking performance tends to decrease. On the other hand, when the concentration of the polyfunctional acid halide component exceeds 5% by weight, the film thickness becomes too thick, the permeation resistance increases, and the permeation flux tends to decrease.

前記有機溶液に用いられる有機溶媒としては、水に対する溶解度が低く、多孔性支持体を劣化させず、多官能酸ハライド成分を溶解するものであれば特に限定されず、例えば、シクロヘキサン、ヘプタン、オクタン、及びノナン等の飽和炭化水素、1,1,2−トリクロロトリフルオロエタン等のハロゲン置換炭化水素などを挙げることができる。好ましくは沸点が300℃以下、より好ましくは沸点が200℃以下の飽和炭化水素である。これら有機溶媒は単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。   The organic solvent used in the organic solution is not particularly limited as long as it has low solubility in water, does not deteriorate the porous support, and dissolves the polyfunctional acid halide component. For example, cyclohexane, heptane, octane And saturated hydrocarbons such as nonane, and halogen-substituted hydrocarbons such as 1,1,2-trichlorotrifluoroethane. Preferred is a saturated hydrocarbon having a boiling point of 300 ° C. or lower, more preferably a boiling point of 200 ° C. or lower. These organic solvents may be used alone or in combination of two or more.

前記水溶液や有機溶液には、製膜を容易にしたり、得られる複合半透膜の性能を向上させるための目的で各種の添加剤を加えることができる。前記添加剤としては、例えば、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ドデシル硫酸ナトリウム、及びラウリル硫酸ナトリウム等の界面活性剤、重合により生成するハロゲン化水素を除去する水酸化ナトリウム、リン酸三ナトリウム、及びトリエチルアミン等の塩基性化合物、アシル化触媒、特開平8−224452号公報記載の溶解度パラメータが8〜14(cal/cm1/2の化合物などが挙げられる。 Various additives can be added to the aqueous solution or the organic solution for the purpose of facilitating film formation or improving the performance of the obtained composite semipermeable membrane. Examples of the additive include surfactants such as sodium dodecylbenzenesulfonate, sodium dodecylsulfate, and sodium laurylsulfate, sodium hydroxide that removes hydrogen halide generated by polymerization, trisodium phosphate, and triethylamine. And basic compounds, acylation catalysts, compounds having a solubility parameter of 8 to 14 (cal / cm 3 ) 1/2 described in JP-A-8-224452, and the like.

本発明においては、前記親水化処理工程時及び/又は前記水溶液接触工程時に、親水化処理に用いられる水溶液、多官能アミン成分を含む水溶液、又は多孔性支持体に直接又は間接的に20秒間以上の振動を加えることが必要である。振動を加える対象物は、欠陥要因を取り除くことができるものであれば特に制限されないが、前記水溶液又は多孔性支持体自体であることが好ましい。それにより、前記水溶液中に含まれる気泡又は多孔性支持体表面に生じた気泡、もしくはスキン層に欠陥を生じさせる異物などを効果的に除去することができ、多孔性支持体上に均一で欠陥のないスキン層を形成することができる。   In the present invention, at the time of the hydrophilization treatment step and / or at the time of the aqueous solution contact step, the aqueous solution used for the hydrophilization treatment, the aqueous solution containing a polyfunctional amine component, or the porous support directly or indirectly for 20 seconds or more. It is necessary to apply the vibration. The object to which vibration is applied is not particularly limited as long as the defect factor can be removed, but is preferably the aqueous solution or the porous support itself. Thereby, bubbles contained in the aqueous solution, bubbles generated on the surface of the porous support, or foreign matters that cause defects in the skin layer can be effectively removed, and uniform and defective on the porous support. It is possible to form a skin layer having no surface.

振動を加える方法としては、例えば、多孔性支持体をアルコール含有水溶液又は多官能アミン成分含有水溶液に接触又は浸漬している時に、超音波洗浄機などの超音波発生機を用いて前記水溶液に超音波振動を加える方法、もしくは超音波振動機を多孔性支持体自体又は多孔性支持体の搬送ロールに接触させて、多孔性支持体に直接又は間接的に超音波振動を加える方法などが挙げられる。なお、振動は、多孔性支持体を前記水溶液に接触又は浸漬させるのと同時に加えてもよく、所定時間接触又は浸漬させた後に加えてもよい。   As a method of applying vibration, for example, when the porous support is in contact with or immersed in an alcohol-containing aqueous solution or a polyfunctional amine component-containing aqueous solution, an ultrasonic generator such as an ultrasonic cleaner is used to superimpose the aqueous solution. Examples include a method of applying ultrasonic vibration, or a method of applying ultrasonic vibration directly or indirectly to the porous support by bringing the ultrasonic vibrator into contact with the porous support itself or the transport roll of the porous support. . The vibration may be applied at the same time as contacting or immersing the porous support in the aqueous solution, or may be applied after contacting or immersing the porous support for a predetermined time.

振動を加える時間は、20秒間以上であることが必要であり、好ましくは60秒間以上、より好ましくは100秒間以上である。また、得られる効果と製造効率を考慮すると10分間以下であることが好ましい。超音波振動を加える場合には、超音波の振動数は20〜200kHzであることが好ましく、より好ましくは35〜100kHzである。   The time for applying the vibration needs to be 20 seconds or longer, preferably 60 seconds or longer, more preferably 100 seconds or longer. In consideration of the obtained effect and production efficiency, it is preferably 10 minutes or less. When applying ultrasonic vibration, the frequency of the ultrasonic wave is preferably 20 to 200 kHz, more preferably 35 to 100 kHz.

多孔性支持体の表面で多官能アミン成分を含む水溶液と多官能酸ハライド成分を含む有機溶液とを接触させた後、多孔性支持体上の形成膜を70℃以上で加熱乾燥してポリアミド系樹脂を含むスキン層を形成することが好ましい。形成膜を加熱処理することによりその機械的強度や耐熱性等を高めることができる。加熱温度は70〜200℃であることがより好ましく、特に好ましくは100〜150℃である。加熱時間は30秒〜10分程度が好ましく、より好ましくは40秒〜7分程度である。   After contacting an aqueous solution containing a polyfunctional amine component with an organic solution containing a polyfunctional acid halide component on the surface of the porous support, the formed film on the porous support is dried by heating at 70 ° C. or higher to form a polyamide system It is preferable to form a skin layer containing a resin. By heat-treating the formed film, its mechanical strength, heat resistance, etc. can be increased. The heating temperature is more preferably 70 to 200 ° C, particularly preferably 100 to 150 ° C. The heating time is preferably about 30 seconds to 10 minutes, more preferably about 40 seconds to 7 minutes.

多孔性支持体の表面に形成したスキン層の厚みは特に制限されないが、通常0.05〜2μm程度であり、好ましくは、0.1〜1μmである。   The thickness of the skin layer formed on the surface of the porous support is not particularly limited, but is usually about 0.05 to 2 μm, preferably 0.1 to 1 μm.

前記方法により作製された複合半透膜は、スキン層に欠陥がなく、従来の複合半透膜に比べて塩阻止性に優れるものである。   The composite semipermeable membrane produced by the above method has no defect in the skin layer, and is superior in salt-blocking property compared to conventional composite semipermeable membranes.

また、複合半透膜の塩阻止性、透水性、及び耐酸化剤性等を向上させるために、従来公知の各種処理を施してもよい。   Moreover, in order to improve the salt-blocking property, water permeability, oxidation resistance, etc. of the composite semipermeable membrane, various conventionally known treatments may be performed.

以下に実施例をあげて本発明を説明するが、本発明はこれら実施例によりなんら限定されるものではない。   EXAMPLES The present invention will be described below with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.

〔評価及び測定方法〕
(エポキシ樹脂多孔性支持体の空孔率及び平均孔径の測定)
エポキシ樹脂多孔性支持体の空孔率及び平均孔径は、水銀圧入法により、(株)島津製作所製オートポア9520型装置にて測定した。なお、平均孔径は、初期圧7kPaの条件のメディアン径を採用した。
[Evaluation and measurement method]
(Measurement of porosity and average pore diameter of epoxy resin porous support)
The porosity and average pore size of the epoxy resin porous support were measured by an auto pore 9520 type apparatus manufactured by Shimadzu Corporation by mercury porosimetry. As the average pore diameter, a median diameter under the condition of an initial pressure of 7 kPa was adopted.

(エポキシ樹脂多孔性支持体の表面の算術平均粗さの測定)
エポキシ樹脂多孔性支持体の表面の算術平均粗さ(Ra)は、(株)キーエンス製のVK9700を用いて測定した。
(Measurement of arithmetic average roughness of epoxy resin porous support surface)
The arithmetic average roughness (Ra) of the surface of the porous epoxy resin support was measured using VK9700 manufactured by Keyence Corporation.

(透過流束及び塩阻止率の測定)
作製した平膜状の複合半透膜を所定の形状、サイズに切断し、平膜評価用のセルにセットする。約1500mg/LのNaClを含みかつNaOHを用いてpH6.5〜7.5に調整した水溶液を25℃で膜の供給側と透過側に1.5MPaの差圧を与えて膜に接触させる。この操作によって得られた透過水の透過速度および電導度を測定し、透過流束(m/m・d)および塩阻止率(%)を算出した。塩阻止率は、NaCl濃度と水溶液電導度の相関(検量線)を事前に作成し、それらを用いて下式により算出した。
塩阻止率(%)={1−(透過液中のNaCl濃度[mg/L])/(供給液中のNaCl濃度[mg/L])}×100
(Measurement of permeation flux and salt rejection)
The produced flat membrane-like composite semipermeable membrane is cut into a predetermined shape and size and set in a cell for flat membrane evaluation. An aqueous solution containing about 1500 mg / L NaCl and adjusted to pH 6.5 to 7.5 with NaOH is brought into contact with the membrane at 25 ° C. by applying a differential pressure of 1.5 MPa between the supply side and the permeation side of the membrane. The permeation rate and conductivity of the permeated water obtained by this operation were measured, and the permeation flux (m 3 / m 2 · d) and the salt rejection (%) were calculated. The salt rejection was calculated in advance using a correlation (calibration curve) between NaCl concentration and aqueous solution conductivity in advance.
Salt rejection (%) = {1− (NaCl concentration in the permeate [mg / L]) / (NaCl concentration in the feed liquid [mg / L])} × 100

(スキン層の欠陥の評価)
前記透過流束及び塩阻止率の測定後、5重量%の染料(ダイレクトブルー、分子量:993)を含む水溶液を複合半透膜のスキン層上に滴下して染色の程度を評価した。染料で染まっている部分は、多孔性支持体が露出している部分であり、スキン層が欠損していることを示す。
(Evaluation of skin layer defects)
After measuring the permeation flux and the salt rejection, an aqueous solution containing 5% by weight of a dye (direct blue, molecular weight: 993) was dropped on the skin layer of the composite semipermeable membrane to evaluate the degree of dyeing. The part dyed with the dye is the part where the porous support is exposed, indicating that the skin layer is missing.

実施例1
(エポキシ樹脂多孔性支持体の作製)
ビスフェノールA型エポキシ樹脂(東都化成(株)、商品名「YD−128」、エポキシ当量:184〜194(g/eq))11.6g及びビスフェノールA型エポキシ樹脂(東都化成(株)、商品名「YD−011」、エポキシ当量:450〜500(g/eq))11.6gにポリエチレングリコール200(東京化成(株))60gを加え、自転・公転ミキサー(商品名「あわとり練太郎」ARE−250)を用いて2000rpmで5分間撹拌し、溶解させてエポキシ樹脂/ポリエチレングリコール溶液を得た。次に、ビス(4−アミノシクロヘキシル)メタン(東京化成(株))5.2gをエポキシ樹脂/ポリエチレングリコール溶液に加え、自転・公転ミキサーを用いて2000rpmで10分間撹拌し、溶解させてエポキシ樹脂/ポリエチレングリコール/硬化剤溶液を得た。
Example 1
(Preparation of epoxy resin porous support)
11.6 g of bisphenol A type epoxy resin (Toto Kasei Co., Ltd., trade name “YD-128”, epoxy equivalent: 184-194 (g / eq)) and bisphenol A type epoxy resin (Toto Kasei Co., Ltd., trade name) 60 g of polyethylene glycol 200 (Tokyo Kasei Co., Ltd.) is added to 11.6 g of “YD-011”, epoxy equivalent: 450 to 500 (g / eq), and a rotating / revolving mixer (trade name “Awatori Nertaro” ARE -250) was stirred at 2000 rpm for 5 minutes and dissolved to obtain an epoxy resin / polyethylene glycol solution. Next, 5.2 g of bis (4-aminocyclohexyl) methane (Tokyo Kasei Co., Ltd.) is added to the epoxy resin / polyethylene glycol solution, stirred at 2000 rpm for 10 minutes using an autorotation / revolution mixer, dissolved and dissolved in an epoxy resin. A polyethylene glycol / curing agent solution was obtained.

四隅に両面テープを設けたソーダガラス板上に、前記エポキシ樹脂/ポリエチレングリコール/硬化剤溶液を塗布し、その上に別のソーダガラス板を積層してサンドイッチ構造体を得た。その後、サンドイッチ構造体を乾燥機内に入れ、120℃で3時間反応硬化させた。冷却後にエポキシ樹脂シートを取り出し、これを水中に12時間浸漬してポリエチレングリコールを除去した。その後、50℃の乾燥機内で約4時間乾燥させてエポキシ樹脂多孔性支持体(厚さ:150μm、平均孔径:0.106μm、Ra:0.83μm)を得た。   The epoxy resin / polyethylene glycol / curing agent solution was applied on a soda glass plate provided with double-sided tape at the four corners, and another soda glass plate was laminated thereon to obtain a sandwich structure. Thereafter, the sandwich structure was placed in a dryer and reaction-cured at 120 ° C. for 3 hours. After cooling, the epoxy resin sheet was taken out and immersed in water for 12 hours to remove polyethylene glycol. Then, it was dried in a dryer at 50 ° C. for about 4 hours to obtain an epoxy resin porous support (thickness: 150 μm, average pore size: 0.106 μm, Ra: 0.83 μm).

(複合半透膜の製造)
前記エポキシ樹脂多孔性支持体を、イソプロピルアルコールを30重量%含むアルコール水溶液で満たした超音波洗浄機(ULTRASONIC、型番CA4488Z)中に600秒間浸漬して親水化し、さらに600秒間超音波振動(振動数:38kHz)を加えた。次に、m−フェニレンジアミン3重量部、ラウリル硫酸ナトリウム0.3重量部、カンファースルホン酸8重量部、トリエチルアミン4重量部、イソプロピルアルコール10重量部、及び水84.8重量部からなるアミン水溶液を超音波洗浄機(ULTRASONIC、型番CA4488Z)に入れ、超音波振動(振動数:38kHz)を加えながら前記エポキシ樹脂多孔性支持体の表面を前記アミン水溶液に120秒間接触させた。余分なアミン水溶液を除去した後、該表面にトリメシン酸クロライド1重量%を含むイソオクタン溶液を塗布した。その後、余分なイソオクタン溶液を除去し、さらに120℃の熱風乾燥機中で3分間保持して、ポリアミド系樹脂を含むスキン層を形成して複合半透膜を作製した。作製した複合半透膜を用いて透過試験、及び欠陥の評価を行った。結果を表1及び図1に示す。
(Manufacture of composite semipermeable membrane)
The epoxy resin porous support is hydrophilized by immersing it in an ultrasonic cleaner (ULTRASONIC, model number CA4488Z) filled with an aqueous alcohol solution containing 30% by weight of isopropyl alcohol for 600 seconds, and further subjected to ultrasonic vibration (frequency) for 600 seconds. : 38 kHz). Next, an amine aqueous solution consisting of 3 parts by weight of m-phenylenediamine, 0.3 parts by weight of sodium lauryl sulfate, 8 parts by weight of camphorsulfonic acid, 4 parts by weight of triethylamine, 10 parts by weight of isopropyl alcohol, and 84.8 parts by weight of water was prepared. It put into the ultrasonic washing machine (ULTRASONIC, model number CA4488Z), and the surface of the said epoxy resin porous support body was made to contact the said amine aqueous solution for 120 second, applying an ultrasonic vibration (frequency: 38 kHz). After removing the excess amine aqueous solution, an isooctane solution containing 1% by weight of trimesic acid chloride was applied to the surface. Thereafter, the excess isooctane solution was removed, and further kept in a hot air dryer at 120 ° C. for 3 minutes to form a skin layer containing a polyamide-based resin, thereby producing a composite semipermeable membrane. A permeation test and evaluation of defects were performed using the produced composite semipermeable membrane. The results are shown in Table 1 and FIG.

実施例2
m−フェニレンジアミン3重量部、ラウリル硫酸ナトリウム0.2重量部、カンファースルホン酸8重量部、トリエチルアミン4重量部、及び水84.8重量部からなるアミン水溶液を超音波洗浄機(ULTRASONIC、型番CA4488Z)に入れ、超音波振動(振動数:38kHz)を加えながらエポキシ樹脂多孔性支持体の表面を前記アミン水溶液に20秒間接触させた以外は実施例1と同様の方法で複合半透膜を作製した。作製した複合半透膜を用いて透過試験、及び欠陥の評価を行った。結果を表1及び図2に示す。
Example 2
An amine aqueous solution consisting of 3 parts by weight of m-phenylenediamine, 0.2 parts by weight of sodium lauryl sulfate, 8 parts by weight of camphorsulfonic acid, 4 parts by weight of triethylamine, and 84.8 parts by weight of water was subjected to an ultrasonic cleaner (ULTRASONIC, model number CA4488Z). The composite semipermeable membrane was prepared in the same manner as in Example 1 except that the surface of the porous epoxy resin support was brought into contact with the aqueous amine solution for 20 seconds while applying ultrasonic vibration (frequency: 38 kHz). did. A permeation test and evaluation of defects were performed using the produced composite semipermeable membrane. The results are shown in Table 1 and FIG.

実施例3
エポキシ樹脂多孔性支持体を、イソプロピルアルコールを30重量%含むアルコール水溶液で満たした超音波洗浄機(ULTRASONIC、型番CA4488Z)中に300秒間浸漬して親水化し、さらに300秒間超音波振動(振動数:38kHz)を加え、その後、エポキシ樹脂多孔性支持体の表面をアミン水溶液に20秒間接触させた際に超音波振動を加えなかった以外は実施例1と同様の方法で複合半透膜を作製した。作製した複合半透膜を用いて透過試験、及び欠陥の評価を行った。結果を表1に示す。
Example 3
The epoxy resin porous support is hydrophilized by immersing it in an ultrasonic cleaner (ULTRASONIC, model number CA4488Z) filled with an aqueous alcohol solution containing 30% by weight of isopropyl alcohol for 300 seconds, and further subjected to ultrasonic vibration (frequency: 38 kHz), and then a composite semipermeable membrane was prepared in the same manner as in Example 1 except that no ultrasonic vibration was applied when the surface of the epoxy resin porous support was brought into contact with the aqueous amine solution for 20 seconds. . A permeation test and evaluation of defects were performed using the produced composite semipermeable membrane. The results are shown in Table 1.

実施例4
(エポキシ樹脂多孔性支持体の作製)
ビスフェノールA型エポキシ樹脂(ジャパンエポキシレジン(株)、エピコート828)139重量部、ビスフェノールA型エポキシ樹脂(ジャパンエポキシレジン(株)、エピコート1010)93.2重量部、ビス(4−アミノシクロヘキシル)メタン52重量部、及びポリエチレングリコール200(三洋化成(株))650重量部を混合してエポキシ樹脂組成物を調製した。当該エポキシ樹脂組成物を円筒状モールド(外径35cm、内径10.5cm)内に高さ30cmまで充填し、その後25℃で12時間反応硬化させ、さらに130℃で18時間反応硬化(ポストキュア)させて円筒状樹脂ブロックを作製した。この円筒状樹脂ブロックを円筒軸を中心に回転させながら、切削装置(東芝機械社製)を用いて、該ブロックの表面を135μmの厚みで連続的にスライスして長尺状のエポキシ樹脂シート(長さ150m)を得た。このエポキシ樹脂シートを水中に12時間浸漬してポリエチレングリコールを除去した。その後、50℃の乾燥機内で約4時間乾燥してエポキシ樹脂多孔性支持体(厚さ:120μm、空孔率45%、平均孔径:0.101μm、Ra:0.81μm)を得た。
Example 4
(Preparation of epoxy resin porous support)
139 parts by weight of bisphenol A type epoxy resin (Japan Epoxy Resin Co., Ltd., Epicoat 828), 93.2 parts by weight of bisphenol A type epoxy resin (Japan Epoxy Resin Co., Ltd., Epicoat 1010), bis (4-aminocyclohexyl) methane 52 parts by weight and 650 parts by weight of polyethylene glycol 200 (Sanyo Kasei Co., Ltd.) were mixed to prepare an epoxy resin composition. The epoxy resin composition is filled in a cylindrical mold (outer diameter: 35 cm, inner diameter: 10.5 cm) to a height of 30 cm, then reacted and cured at 25 ° C. for 12 hours, and further reacted and cured at 130 ° C. for 18 hours (post cure). Thus, a cylindrical resin block was produced. While rotating this cylindrical resin block around the cylindrical axis, using a cutting device (manufactured by Toshiba Machine Co., Ltd.), the surface of the block is continuously sliced with a thickness of 135 μm to obtain a long epoxy resin sheet ( 150 m in length) was obtained. This epoxy resin sheet was immersed in water for 12 hours to remove polyethylene glycol. Thereafter, it was dried in a dryer at 50 ° C. for about 4 hours to obtain an epoxy resin porous support (thickness: 120 μm, porosity 45%, average pore diameter: 0.101 μm, Ra: 0.81 μm).

前記エポキシ樹脂多孔性支持体を、イソプロピルアルコールを30重量%含むアルコール水溶液で満たした超音波洗浄機(ULTRASONIC、型番CA4488Z)中に180秒間浸漬して親水化すると同時に超音波振動(振動数:38kHz)を加えた。その後、実施例1と同様の方法で複合半透膜を作製した。作製した複合半透膜を用いて透過試験、及び欠陥の評価を行った。結果を表1に示す。 The epoxy resin porous support is hydrophilized by being immersed in an ultrasonic cleaner (ULTRASONIC, model number CA4488Z) filled with an alcohol aqueous solution containing 30% by weight of isopropyl alcohol for 180 seconds, and at the same time ultrasonic vibration (frequency: 38 kHz). ) Was added. Thereafter, a composite semipermeable membrane was produced in the same manner as in Example 1. A permeation test and evaluation of defects were performed using the produced composite semipermeable membrane. The results are shown in Table 1.

比較例1
m−フェニレンジアミン3重量部、ラウリル硫酸ナトリウム0.2重量部、カンファースルホン酸8重量部、トリエチルアミン4重量部、及び水84.8重量部からなるアミン水溶液を、実施例1で作製したエポキシ樹脂多孔性支持体の表面に塗布した。余分なアミン水溶液を除去した後、該表面にトリメシン酸クロライド1重量%を含むイソオクタン溶液を塗布した。その後、余分なイソオクタン溶液を除去し、さらに120℃の熱風乾燥機中で3分間保持して、ポリアミド系樹脂を含むスキン層を形成して複合半透膜を作製した。作製した複合半透膜を用いて透過試験、及び欠陥の評価を行った。結果を表1及び図3に示す。
Comparative Example 1
Epoxy resin prepared in Example 1 using an aqueous amine solution comprising 3 parts by weight of m-phenylenediamine, 0.2 parts by weight of sodium lauryl sulfate, 8 parts by weight of camphorsulfonic acid, 4 parts by weight of triethylamine, and 84.8 parts by weight of water. It apply | coated to the surface of the porous support body. After removing the excess amine aqueous solution, an isooctane solution containing 1% by weight of trimesic acid chloride was applied to the surface. Thereafter, the excess isooctane solution was removed, and further kept in a hot air dryer at 120 ° C. for 3 minutes to form a skin layer containing a polyamide-based resin, thereby producing a composite semipermeable membrane. A permeation test and evaluation of defects were performed using the produced composite semipermeable membrane. The results are shown in Table 1 and FIG.

比較例2
実施例1で作製したエポキシ樹脂多孔性支持体を、イソプロピルアルコールを30重量%含むアルコール水溶液で満たした超音波洗浄機(ULTRASONIC、型番CA4488Z)中に600秒間浸漬して親水化し、さらに10秒間超音波振動(振動数:38kHz)を加えた。次に、m−フェニレンジアミン3重量部、ラウリル硫酸ナトリウム0.2重量部、カンファースルホン酸8重量部、トリエチルアミン4重量部、及び水84.8重量部からなるアミン水溶液を超音波洗浄機(ULTRASONIC、型番CA4488Z)に入れ、超音波振動(振動数:38kHz)を加えながら前記エポキシ樹脂多孔性支持体の表面を前記アミン水溶液に15秒間接触させた。その後、実施例1と同様の方法で複合半透膜を作製した。作製した複合半透膜を用いて透過試験、及び欠陥の評価を行った。結果を表1及び図4に示す。
Comparative Example 2
The porous porous epoxy resin support produced in Example 1 was hydrophilized by dipping in an ultrasonic cleaner (ULTRASONIC, model number CA4488Z) filled with an aqueous alcohol solution containing 30% by weight of isopropyl alcohol for 600 seconds, and further for more than 10 seconds. Sonic vibration (frequency: 38 kHz) was applied. Next, an amine aqueous solution consisting of 3 parts by weight of m-phenylenediamine, 0.2 parts by weight of sodium lauryl sulfate, 8 parts by weight of camphorsulfonic acid, 4 parts by weight of triethylamine, and 84.8 parts by weight of water was subjected to an ultrasonic cleaner (ULTRASONIC). The surface of the porous epoxy resin support was brought into contact with the aqueous amine solution for 15 seconds while applying ultrasonic vibration (frequency: 38 kHz). Thereafter, a composite semipermeable membrane was produced in the same manner as in Example 1. A permeation test and evaluation of defects were performed using the produced composite semipermeable membrane. The results are shown in Table 1 and FIG.

Figure 2012055858
Figure 2012055858

本発明の製造方法により得られる複合半透膜は、超純水の製造、かん水または海水の脱塩などに好適に用いられ、また染色排水や電着塗料排水などの公害発生原因である汚れなどから、その中に含まれる汚染源あるいは有効物質を除去・回収し、排水のクローズ化に寄与することができる。また、食品用途などで有効成分の濃縮、浄水や下水用途等での有害成分の除去などの高度処理に用いることができる。   The composite semipermeable membrane obtained by the production method of the present invention is suitably used for the production of ultrapure water, brine or desalination of seawater, etc., and stains that cause pollution such as dyed wastewater and electrodeposition paint wastewater. Therefore, it is possible to remove / recover the pollution source or the effective substance contained therein and contribute to the closure of the waste water. Moreover, it can be used for advanced treatments such as concentration of active ingredients in food applications and removal of harmful components in water purification and sewage applications.

Claims (7)

多孔性支持体を親水化処理する親水化処理工程、多官能アミン成分を含む水溶液を親水化処理した多孔性支持体の表面に接触させる水溶液接触工程、及び前記水溶液を接触させた多孔性支持体の表面に多官能酸ハライド成分を含む有機溶液を接触させて多官能アミン成分と多官能酸ハライド成分とを界面重合させることにより、ポリアミド系樹脂を含むスキン層を多孔性支持体の表面に形成する工程を含む複合半透膜の製造方法において、
前記親水化処理工程時及び/又は前記水溶液接触工程時に、親水化処理に用いられる水溶液、多官能アミン成分を含む水溶液、又は多孔性支持体に直接又は間接的に20秒間以上の振動を加えることを特徴とする複合半透膜の製造方法。
Hydrophilic treatment process for hydrophilizing the porous support, an aqueous solution contact process for bringing an aqueous solution containing a polyfunctional amine component into contact with the surface of the porous support subjected to the hydrophilic treatment, and a porous support in contact with the aqueous solution A skin layer containing a polyamide resin is formed on the surface of a porous support by bringing an organic solution containing a polyfunctional acid halide component into contact with the surface and interfacially polymerizing the polyfunctional amine component and the polyfunctional acid halide component. In the method for producing a composite semipermeable membrane including the step of:
Applying vibration for 20 seconds or more directly or indirectly to the aqueous solution used for the hydrophilic treatment, the aqueous solution containing the polyfunctional amine component, or the porous support during the hydrophilic treatment step and / or the aqueous solution contact step. A method for producing a composite semipermeable membrane characterized by the above.
前記振動が超音波振動である請求項1記載の複合半透膜の製造方法。 The method for producing a composite semipermeable membrane according to claim 1, wherein the vibration is ultrasonic vibration. 前記親水化処理工程は、多孔性支持体をアルコール含有水溶液中に浸漬する工程である請求項1又は2記載の複合半透膜の製造方法。 The method for producing a composite semipermeable membrane according to claim 1 or 2, wherein the hydrophilization treatment step is a step of immersing the porous support in an alcohol-containing aqueous solution. 多孔性支持体の平均孔径が0.01〜0.4μmである請求項1〜3のいずれかに記載の複合半透膜の製造方法。 The method for producing a composite semipermeable membrane according to any one of claims 1 to 3, wherein an average pore diameter of the porous support is 0.01 to 0.4 µm. 多孔性支持体の表面の算術平均粗さ(Ra)が0.6μm以上である請求項1〜4のいずれかに記載の複合半透膜の製造方法。 The method for producing a composite semipermeable membrane according to any one of claims 1 to 4, wherein the arithmetic average roughness (Ra) of the surface of the porous support is 0.6 µm or more. 多孔性支持体の形成材料がエポキシ樹脂である請求項1〜5のいずれかに記載の複合半透膜の製造方法。 The method for producing a composite semipermeable membrane according to any one of claims 1 to 5, wherein a material for forming the porous support is an epoxy resin. 請求項1〜6のいずれかに記載の製造方法によって得られる複合半透膜。
A composite semipermeable membrane obtained by the production method according to claim 1.
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