多孔膜的制造方法技术

本发明专利技术提供聚酰亚胺及/或聚酰胺酰亚胺多孔膜的制造方法，对于该制造方法而言，即使在使用了微小的微粒的情况下也能够在制备微粒良好地进行了分散的清漆后使用该清漆制造多孔膜。作为聚酰亚胺及/或聚酰胺酰亚胺多孔膜的制造方法，使用包括多孔膜制造用组合物的制备工序的方法，所述多孔膜制造用组合物含有微粒和选自由聚酰胺酸、聚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺前体、聚酰胺酰亚胺及聚醚砜组成的组中的至少一种树脂成分，该制备工序包括利用剪切力、和压缩力或冲击力使包含微粒的浆料分散的分散工序。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】多孔膜的制造方法
本专利技术涉及多孔膜的制造方法。
技术介绍
近年来，研究了将聚酰亚胺及/或聚酰胺酰亚胺多孔膜作为过滤器(其被用作气体或液体的分离膜用途)、锂离子电池的隔膜、燃料电池电解质膜、低介电常数材料。例如，作为用于隔膜用途的聚酰亚胺多孔膜的制造方法，下述方法是已知的：将在聚酰胺酸、聚酰亚胺的聚合物溶液中分散二氧化硅粒子而得到的清漆涂布于基板上，然后根据需要对涂布膜进行加热，得到包含二氧化硅粒子的聚酰亚胺膜，接着，用氟化氢水溶液将聚酰亚胺膜中的二氧化硅溶出除去，从而使其多孔化(参见专利文献1)。现有技术文献专利文献专利文献1:日本专利第5605566号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题过滤器的除粒效果通常由筛选效果和吸附效果决定。关于多孔膜，为了提高筛选效果和吸附效果，使孔径微细化及增大比表面积是有效的。通过使用包含粒径小的微粒的清漆，从而能够形成具有小孔径的开口且比表面积大的多孔膜。然而，例如平均粒径为200nm左右的微细二氧化硅粒子等微粒在上述清漆中容易凝集，难以均匀地分散。虽然微粒的分散性可通过添加分散剂而得到一定程度的改善，但微粒越微小，分散剂的效果越有限。因此，难以得到均匀地形成有具有微小直径(例如200nm左右)的微细孔的多孔膜。本专利技术是鉴于上述状况而作出的，目的在于提供多孔膜的制造方法，对于该制造方法而言，即使在使用了微小的微粒的情况下也能够在制备微粒良好地进行了分散的清漆后使用该清漆制造多孔膜。用于解决课题的手段本申请专利技术人为解决上述课题而反复进行了深入研究。结果发现，在使用包含选自由聚酰胺酸、聚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺前体、聚酰胺酰亚胺及聚醚砜组成的组中的至少一种树脂成分和微粒的清漆形成聚酰亚胺及/或聚酰胺酰亚胺多孔膜时，利用包括分散工序(所述分散工序中，利用剪切力、和压缩力或冲击力使包含微粒的浆料分散)的方法来制造清漆，由此能够解决上述课题，从而完成了本专利技术。本专利技术的第一方式为多孔膜的制造方法，所述制造方法包括多孔膜制造用组合物的制备工序，所述多孔膜制造用组合物含有微粒和选自由聚酰胺酸、聚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺前体、聚酰胺酰亚胺及聚醚砜组成的组中的至少一种树脂成分，制备工序包括利用剪切力、和压缩力或冲击力使包含微粒的浆料分散的分散工序。本专利技术的第二方式为多孔膜制造用组合物的制造方法，所述制造方法包括下述工序：制备浆料(1)的工序，所述浆料(1)包含微粒和溶剂；制备清漆(1)的工序，所述清漆(1)包含选自由聚酰胺酸、聚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺前体、聚酰胺酰亚胺及聚醚砜组成的组中的至少一种树脂成分和溶剂；对浆料(1)和清漆(1)进行混炼而制备浆料(2)的工序；以及利用剪切力、和压缩力或冲击力使浆料(2)分散的工序。专利技术的效果根据本专利技术，能够提供多孔膜的制造方法，对于该制造方法而言，即使在使用了微小的微粒的情况下也能够在制备微粒良好地进行了分散的清漆后使用该清漆制造多孔膜。附图说明[图1]为表示使用实施例1中制备的多孔膜制造用组合物而形成的涂膜的扫描电子显微镜图像的图。[图2](a)为表示使用比较例1中制备的多孔膜制造用组合物而形成的涂膜的扫描电子显微镜图像的图；(b)为表示同一涂膜的、倍率不同的扫描电子显微镜图像的图。[图3]为表示实施例5中得到的多孔膜的表面的扫描电子显微镜图像的图。[图4]为表示比较例2中得到的多孔膜的表面的扫描电子显微镜图像的图。具体实施方式以下，对本专利技术的实施方式详细地进行说明，但本专利技术并不受以下实施方式的任何限定，可在本专利技术目的的范围内添加适当变更来实施。《多孔膜的制造方法》对于多孔膜的制造方法而言，在含有微粒和树脂成分的多孔膜制造用组合物(以下有时简称为清漆)的制备工序中，包括利用剪切力、和压缩力或冲击力使包含微粒的浆料分散的分散工序。作为树脂成分，可使用选自由聚酰胺酸、聚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺前体、聚酰胺酰亚胺及聚醚砜组成的组中的1种以上。以下，对多孔膜制造用组合物的制备工序进行说明。＜多孔膜制造用组合物的制备工序＞如前文所述，多孔膜制造用组合物的制备工序包括利用剪切力、和压缩力或冲击力使包含微粒的浆料分散的分散工序。作为上述分散工序中利用剪切力和压缩力使浆料分散的装置，优选使用例如三辊轧机等高剪切分散装置。作为利用剪切力和冲击力使浆料中的微粒分散的装置，优选使用珠磨机等装置。另一方面，对于行星混合机等装置而言，虽然在使平均粒径较大的微粒分散的方面是充分的，但由于仅利用剪切力进行混炼，因此在使平均粒径为200nm以下的粒径小的微粒分散的方面是不充分的。通过利用剪切力、和压缩力或冲击力使浆料中的微粒分散，从而即使在使平均粒径小的微粒分散的情况下，也能够抑制经分散的微粒的再凝集，并且使微粒均匀地分散。微粒的平均粒径优选为200nm以下，更优选为160nm以下。通过使用平均粒径为200nm以下的微粒，从而容易形成具有期望的孔径的微细孔、且除粒效果优异的多孔膜。需要说明的是，多孔膜内形成的来自于微粒的孔部的尺寸与微粒的平均粒径相同或相近。因此，从将多孔膜用作过滤器时的流体的透过性等方面考虑，微粒的平均粒径优选为5nm以上，更优选为10nm以上。另外，关于微粒，优选为圆球率高且粒径分布指数小的微粒。具备这些条件的微粒在清漆中的分散性优异，能够以不相互凝集的状态使用。浆料中的微粒的含量例如相对于浆料的质量而言为5～95质量％，优选为20～90质量％，更优选为30～85质量％。微粒的含量在上述范围内时，各微粒在清漆中不易彼此凝集，容易以在表面不产生裂纹等的方式形成多孔膜，因此能够稳定地制造过滤性能良好的多孔膜。接下来，对多孔膜制造用组合物的制备工序具体地进行说明。[第一实施方式]多孔膜制造用组合物的制备工序可包括下述工序：制备包含微粒和溶剂的浆料(1)的工序；制备清漆(1)的工序，所述清漆(1)包含选自由聚酰胺酸、聚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺前体、聚酰胺酰亚胺及聚醚砜组成的组中的至少一种树脂成分和溶剂；对浆料(1)和清漆(1)进行混炼而制备浆料(2)的工序；以及利用剪切力、和压缩力或冲击力使浆料(2)分散的工序。利用剪切力和压缩力使浆料(2)分散的情况下，浆料(2)的固态成分浓度没有特别限定，例如为10质量％以上，优选为30质量％以上，更优选为40质量％以上，上限例如为60质量％以下。利用剪切力和冲击力使浆料(2)分散的情况下，浆料(2)的固态成分浓度没有特别限定，例如为1质量％以上，优选为5质量％以上，更优选为10质量％以上，上限例如为60质量％以下。上述制备工序可包括利用自转·公转混合机对浆料(2)进行混炼等利用离心力进行混炼的工序来作为利用剪切力、和压缩力或冲击力使浆料(2)分散的工序的前工序。另外，上述制备工序可包括利用行星混合机对浆料(2)进行混炼等仅利用剪切力进行混炼的工序来作为利用剪切力、和压缩力或冲击力使浆料(2)分散的工序的前工序。[第二实施方式]多孔膜制造用组合物的制备工序可包括下述工序：制备包含微粒和溶剂的浆料(1)的工序；利用剪切力、和压缩力或冲击力使浆料(1)分散的工序；制备清漆(1)的工序，所述清漆(1)包含选自由聚酰胺酸、聚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺前体、聚酰胺酰亚胺及聚醚砜组成的组中的至少一种树脂成分和溶剂；以及对经过了分散工序的浆料(1)和清漆(本文档来自技高网...

【技术保护点】
多孔膜的制造方法，其包括多孔膜制造用组合物的制备工序，所述多孔膜制造用组合物含有微粒和选自由聚酰胺酸、聚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺前体、聚酰胺酰亚胺及聚醚砜组成的组中的至少一种树脂成分，所述制备工序包括利用剪切力、和压缩力或冲击力使包含所述微粒的浆料分散的分散工序。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.09.04 JP 2015-174530;2016.01.14 JP 2016-005541.多孔膜的制造方法，其包括多孔膜制造用组合物的制备工序，所述多孔膜制造用组合物含有微粒和选自由聚酰胺酸、聚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺前体、聚酰胺酰亚胺及聚醚砜组成的组中的至少一种树脂成分，所述制备工序包括利用剪切力、和压缩力或冲击力使包含所述微粒的浆料分散的分散工序。2.如权利要求1所述的制造方法，其中，所述微粒的平均粒径为200nm以下。3.如权利要求1或2所述的制造方法，其中，所述浆料中的所述微粒的含量为所述浆料的质量的20质量％以上且90质量％以下。4.如权利要求1～3中任一项所述的制造方法，其中，所述微粒为无机微粒。5.如权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：菅原司，
申请(专利权)人：东京应化工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP