含氟聚合物、含氟聚合物的制造方法以及高分子多孔质膜技术

技术编号:9741319 阅读:125 留言:0更新日期:2014-03-07 03:17
本发明专利技术的目的在于提供亲水性优异、同时具有优异的机械强度的新型含氟聚合物。本发明专利技术涉及一种含氟聚合物,其特征在于,其具有偏二氟乙烯单元、四氟乙烯单元以及下式(1)所表示的单元。-CHX1-CX2(OR)-···(1)(式中,X1和X2中的一个为氢原子、另一个为氟原子,R为氢原子和碳原子数为1~8的烷基中的任意一种。)

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】含氟聚合物、含氟聚合物的制造方法以及高分子多孔质膜
本专利技术涉及新型含氟聚合物、含氟聚合物的制造方法以及高分子多孔质膜。
技术介绍
近年来,对于多孔质膜,以净水处理、废水处理等水处理领域、血液净化等医疗用途、食品工业领域等为代表,其在荷电膜、电池用分离板、燃料电池等各种方面加以利用。例如,在净水处理用途或废水处理用途等水处理领域中,为了代替现有的砂滤、凝集沉淀过程或为了提高处理水质而使用多孔质膜。在这样的水处理领域,由于处理水量大,因而要求多孔质膜的亲水性能优异。若亲水性能优异,则可减少膜面积,因而可使净水装置简洁、可期待设备的低成本化。进一步地,若膜为亲水性的,则膜上不易附着污垢,能够实现长期稳定的过滤性能的维持、实现膜的清洗次数降低。此外,在净水处理中,为了对膜进行试剂清洗,利用碱溶液等对膜进行清洗,要求多孔质膜具有耐化学药品性能。近年来对于使用作为高耐化学药品性材料的聚偏二氟乙烯树脂等含氟聚合物的多孔质膜进行了研究(例如参照专利文献I~14)。但是,现有的多孔质膜在亲水性、机械强度方面还不充分,作为多孔质膜材料有改善的余地。【现有技术文献】【专利文献】专利文献1:日本特开2009-203584号公报专利文献2:日本特表平10-512194号公报专利文献3:日本特开昭63-248405号公报专利文献4:日本特开昭63-248406号公报专利文献5:日本特开昭58-98105号公报专利文献6:国际公开2003/106545号小册子专利文献7:日本特开2003-138422号公报专利文献8:日本特开2003-236351号公报专利文献9:日本特开平3-38228号公报专利文献10:日本特开平3-38227号公报专利文献11:日本特表2005-522316号公报专利文献12:日本特开昭61-4504号公报专利文献13:日本特公昭63-11370号公报专利文献14:日本特开2007-167839号公报
技术实现思路
【专利技术所要解决的课题】本专利技术在于提供亲水性优异、同时具有优异的机械强度的新型含氟聚合物及其制造方法。进而提供使用这样的含氟聚合物的高分子多孔质膜。【解决课题的手段】本专利技术涉及一种含氟聚合物,其特征在于,其具有偏二氟乙烯单元、四氟乙烯单元以及下式(I)所表示的单元。-CHX1-CX2(OR) -...(I)(式中,X1和X2中的一个为氢原子、另一个为氟原子,R为氢原子和碳原子数为I~8的烷基中的任意一种。)本专利技术的含氟聚合物中,上述式(I)中的R优选为氢原子、甲基或乙基。本专利技术的含氟聚合物中,优选利用XPS (X射线光电子能谱法)测定的聚合物表面上的O元素含量相对于F元素含量的比例(0/F)为0.050以上且小于0.150。此外还优选利用XPS (X射线光电子能谱法)测定的聚合物表面上的C-F键相对于C-H键的比例(C-F/C-H)大于 0.50。本专利技术的含氟聚合物的制造方法为制造上述含氟聚合物的方法,其特征在于,在水和/或碳原子数为I~8的醇的存在下对于含有偏二氟乙烯单元和四氟乙烯单元的含氟聚合物实施碱处理。本专利技术的含氟聚合物的制造方法中,优选上述醇为乙醇或者甲醇。本专利技术的含氟聚合物的制造方法中,上述含有偏二氟乙烯单元和四氟乙烯单元的含氟聚合物中的偏二氟 乙烯单元/四氟乙烯单元以摩尔比计优选为50~90/50~10。本专利技术的高分子多孔质膜含有本专利技术的含氟聚合物。【专利技术的效果】本专利技术的含氟聚合物为具有特定结构单元的新型含氟聚合物,其具备亲水性优异、同时机械强度优异这样的物性。因此,适合作为高分子多孔质膜等的材质。利用本专利技术的含氟聚合物的制造方法,能够适当地制造具有特定结构单元的本专利技术的含氟聚合物。本专利技术的高分子多孔质膜由于含有本专利技术的含氟聚合物,因而作为各种用途的高分子多孔质膜是适宜的。【具体实施方式】以下详述本专利技术。本专利技术的含氟聚合物(下文中也称为含氟聚合物(A))的特征在于,其具有偏二氟乙烯单元、四氟乙烯单元以及下式(I)所表示的单元(下文中也称为式(I)单元)。-CHX1-CX2(OR) -...(I)(式中,X1和X2中的一个为氢原子、另一个为氟原子,R为氢原子和碳原子数为I~8的烷基中的任意一种。)上述含氟聚合物(A)为具有偏二氟乙烯单元(VdF单元)、四氟乙烯单元(TFE单元)以及上述式(I)单元的聚合物。上述含氟聚合物(A)中,除了具有偏二氟乙烯单元(VdF单元)和四氟乙烯单元(TFE单元)以外,还具有上述式(I)单元作为共聚单元,从这一点考虑,上述含氟聚合物(A)为新颖的含氟聚合物。上述含氟聚合物(A)为至少3元的含氟共聚物。上述含氟聚合物(A)中,由于上述式(I)单元具有羟基和/或烷氧基作为官能团,因而具有亲水性优异这样的物性。上述含氟聚合物㈧中,只要上述式(I)中的R为氢原子和碳原子数为I~8的烷基中的任意一种即可,优选为氢原子、甲基或乙基。这种情况下,含氟聚合物(A)具备更为优异的亲水性。此外,上述含氟聚合物(A)具有2个以上的上述式(I)单元的情况下,各单元的R可以相同,也可以不同。上述含氟聚合物(A)中,优选利用XPS(X射线光电子能谱法)测定的聚合物表面上的O元素含量相对于F元素含量的比例(0/F)为0.050以上且小于0.150。上述比例(0/F)为0.150以上时,含氟聚合物㈧的机械强度降低;针对此,可通过使上述比例(0/F)小于0.150来确保优异的机械强度。另一方面,上述比例(0/F)小于0.050时,含氟聚合物(A)中的上述式(I)单元少,含氟聚合物(A)的亲水性差。需要说明的是,含氟聚合物(A)表面上的利用XPS (X射线光电子能谱法)进行的测定可直接以含氟聚合物(A)作为测定样品来进行,也可将含氟聚合物(A)成型为多孔质膜状,将所得到的成型物作为测定样品来进行XPS测定。在此,上述比例(0/F)可使用由XPS(X射线光电子能谱法)测定得到的值通过下述方法计算出。比例(0/F)=A/BA:0元素的峰面积值B:F元素的峰面积值上述含氟聚合物(A)中,利用XPS(X射线光电子能谱法)测定的聚合物表面上的C-F键相对于C-H键的比例(C-F/C-H)优选大于0.50、更优选大于0.65。上述比例(C-F/C-H)为0.50以下时,含氟聚合物(A)的机械强度降低,进而会呈茶褐色着色。需要说明的是,上述比例(C-F/C-H)优选的上限为2.0,更优选的上限为1.4。若比例(C-F/C-H)增大,则含氟聚合物㈧的疏水性增高;若比例(C-F/C-H)大于2.0,则疏水性更为显著。此处,上述比例(C-F/C-H)可使用由XPS(X射线光电子能谱法)测定得到的值通过下述方法计算出。比例(C-F/C-H)=a/ba:来自C-F键的原子间结合能(292.4eV)的峰面积值b:来自C-H键的原子间结合能(286.0和287.8eV)的峰面积值含氟聚合物(A)中,利用XPS (X射线光电子能谱法)测定的聚合物表面上的C-O键的含量相对于C-C键和C与除C以外的原子形成的键的总含量优选为0.80摩尔%以上、更优选为1.50摩尔%以上。若C-O键的含量相对于C-C键和C与除C以外的原子形成的键的总含量增大,则可得到亲水性优异的含氟聚合物。此外,C-O键的含量相对于本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种含氟聚合物,其特征在于,其具有偏二氟乙烯单元、四氟乙烯单元以及下式(1)所表示的单元,?CHX1?CX2(OR)?···(1)式(1)中,X1和X2中的一个为氢原子、另一个为氟原子,R为氢原子和碳原子数为1~8的烷基中的任意一种。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.06.22 JP 2011-138571;2012.01.13 JP 2012-00511.一种含氟聚合物,其特征在于,其具有偏二氟乙烯单元、四氟乙烯单元以及下式(I)所表示的单元, -CHX1-CX2 (OR) -...(I) 式(I)中,X1和X2中的一个为氢原子、另一个为氟原子,R为氢原子和碳原子数为I~8的烷基中的任意一种。2.根据权利要求1所述的含氟聚合物,其中,所述式(I)中的R为氢原子、甲基或乙基。3.根据权利要求1或2所述的含氟聚合物,其中,以XPS测定的聚合物表面上的O元素含量相对于F元素含量的比例即0/F为0.050以上且小于0.150,XPS即X射线光电子...

【专利技术属性】
技术研发人员:盐谷优子田中义人三木淳
申请(专利权)人:大金工业株式会社
类型:
国别省市:

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