JP2003062439A - Gas separation membrane and method for manufacturing the same - Google Patents

Gas separation membrane and method for manufacturing the same

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JP2003062439A
JP2003062439A JP2001253106A JP2001253106A JP2003062439A JP 2003062439 A JP2003062439 A JP 2003062439A JP 2001253106 A JP2001253106 A JP 2001253106A JP 2001253106 A JP2001253106 A JP 2001253106A JP 2003062439 A JP2003062439 A JP 2003062439A
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Japan
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fluorine
gas separation
separation membrane
polyimide resin
gas
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JP2001253106A
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Inventor
Akira Shimazu
彰 島津
Kenichi Ikeda
健一 池田
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Nitto Denko Corp
Original Assignee
Nitto Denko Corp
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  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
  • Macromolecular Compounds Obtained By Forming Nitrogen-Containing Linkages In General (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for manufacturing a gas separation membrane having excellent permeability while keeping practically high selectivity preferably with respect to acidic gas, and the gas separation membrane obtained thereby. SOLUTION: The method for manufacturing the gas separation membrane includes a process for developing a film forming liquid, which contains 3-40 wt.% of a fluorine-containing polyimide resin, 40-95 wt.% of a glycol-based solvent with a boiling point of 120 deg.C or higher, 1-40 wt.% of a non-alcoholic solvent with a boiling point of 85 deg.C or lower and 1-40 wt.% of an alcoholic solvent, in a hollow or flat membrane form, a process for evaporating the solvent component from the surface of the film forming liquid and a process for immersing the developed membrane in a coagulation liquid to perform desolvation.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、フッ素含有ポリイ
ミド樹脂のガス分離膜をいわゆる乾湿式相転換製膜法に
準じて製造するガス分離膜の製造方法、並びにその製法
によって得られるガス分離膜に関し、特に、酸性ガスを
含むガス混合物から特定酸性ガスを選択分離するための
ガス分離膜の製造方法として有用である。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for producing a gas separation membrane of a fluorine-containing polyimide resin according to a so-called dry-wet phase conversion membrane production method, and a gas separation membrane obtained by the production method. Particularly, it is useful as a method for producing a gas separation membrane for selectively separating a specific acidic gas from a gas mixture containing an acidic gas.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、混合ガスからの特定のガスを分離
・回収する技術として、選択透過機能を有するガス分離
膜を用いることが、省エネルギー、低環境負荷等の観点
から注目されている。このようなガス分離膜に用いられ
る高分子材料として、酢酸セルロース、エチルセルロー
ス、ポリカーボネート、ポリイミド、ポリスルホン、ポ
リアミド等が知られている。具体的には、例えば、特開
昭61−101210号公報、特開昭61−4507号
公報等に記載のガス分離膜が提案されている。
2. Description of the Related Art In recent years, as a technique for separating and recovering a specific gas from a mixed gas, the use of a gas separation membrane having a selective permeation function has attracted attention from the viewpoint of energy saving and low environmental load. Cellulose acetate, ethyl cellulose, polycarbonate, polyimide, polysulfone, polyamide and the like are known as polymer materials used for such gas separation membranes. Specifically, for example, the gas separation membranes described in JP-A-61-110210 and JP-A-61-14507 have been proposed.

【0003】一方、天然ガス精製工業や火力発電所等に
おいて発生する混合ガスからの二酸化炭素等の酸性ガス
を効率良く分離する技術が要求されており、ガス分離膜
を用いる方法も検討されている。
On the other hand, a technique for efficiently separating an acidic gas such as carbon dioxide from a mixed gas generated in the natural gas refining industry or a thermal power plant is required, and a method using a gas separation membrane is also being studied. .

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ガス分離膜の多くは、酸性ガスに対する選択性・透過性
が未だ十分ではなく、広く実用化に至っていないのが現
状である。
However, most of the conventional gas separation membranes are still insufficient in selectivity / permeability to acidic gas, and are not yet widely used.

【0005】一方、耐熱性、ガス分離性等に優れた膜分
離材料としてフッ素含有ポリイミドが知られている。例
えば、特開平5−7749号公報、米国特許第3822
202号、米国特許第3899309号、米国特許第4
532041号、米国特許第4645824号、米国特
許第4705540号、米国特許第4717393号、
米国特許第4717394号、米国特許第483890
0号、米国特許第4897092号、米国特許第493
2982号、米国特許第4929405号、米国特許第
4981497号、米国特許第5042992号等には
含フッ素系の芳香族ポリイミドからなるガス分離膜が開
示されている。しかし、これらに開示された製造方法
は、いずれもフッ素含有ポリイミド樹脂を適当な製膜液
として乾湿式相転換製膜法を行うものではなく、酸性ガ
スに対する選択性・透過性が十分なガス分離膜を製造し
得るものではなかった。
On the other hand, fluorine-containing polyimide is known as a membrane separation material having excellent heat resistance and gas separation property. For example, JP-A-5-7749 and US Pat. No. 3,822.
202, US Pat. No. 3,899,309, US Pat. No. 4
532041, US Pat. No. 4,645,824, US Pat. No. 4,705,540, US Pat. No. 4,717,393,
U.S. Pat. No. 4,717,394, U.S. Pat.
No. 0, US Pat. No. 4,897,092, US Pat. No. 493.
No. 2982, U.S. Pat. No. 4,929,405, U.S. Pat. No. 4,981,497, U.S. Pat. No. 5,042,992 and the like disclose gas separation membranes made of a fluorine-containing aromatic polyimide. However, none of the production methods disclosed in these documents carry out a dry-wet phase conversion film-forming method using a fluorine-containing polyimide resin as an appropriate film-forming liquid, and gas separation with sufficient selectivity / permeability to acidic gas. The membrane could not be manufactured.

【0006】そこで、本発明の目的は、好ましくは酸性
ガスに対して、実用的に高い選択性を保ちつつ優れた透
過性を有するガス分離膜を製造できるガス分離膜の製造
方法、並びにその製法によって得られるガス分離膜を提
供することにある。
Therefore, an object of the present invention is to preferably produce a gas separation membrane having excellent permeability with respect to acidic gas while having practically high selectivity, and a method for producing the gas separation membrane. It is to provide a gas separation membrane obtained by.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、乾湿式相
転換製膜法で形成されるスキン層形態が、一般的に、溶
媒蒸発により形成されるポリマー溶液表面における半固
体状態の皮膜の成長具合とゲル化の際のポリマー溶媒の
凝固液中への拡散速度と凝固液のポリマー溶液中への侵
入速度のバランスに深く関与している点に着眼して鋭意
検討した結果、フッ素含有ポリイミド樹脂を特定組成の
製膜液にして乾湿式相転換製膜法を行うことでガス分離
膜として好適なスキン層が形成でき、また、特定のフッ
素含有ポリイミド樹脂を使用することで、特に酸性ガス
に対する高い選択性・透過性が得られることを見出し、
本発明を完成するに至った。
The inventors of the present invention have found that a skin layer formed by a dry-wet phase conversion film-forming method generally has a semi-solid state film on the surface of a polymer solution formed by solvent evaporation. As a result of diligent study, we found that it is deeply involved in the balance between the growth rate and the diffusion rate of the polymer solvent into the coagulation liquid during gelation and the penetration rate of the coagulation liquid into the polymer solution during the gelation. A skin layer suitable as a gas separation membrane can be formed by performing a dry-wet phase conversion film-forming method using a polyimide resin as a film-forming solution having a specific composition, and by using a specific fluorine-containing polyimide resin, it is particularly acidic. Finding that high selectivity and permeability for gas can be obtained,
The present invention has been completed.

【0008】即ち、本発明のガス分離膜の製造方法は、
フッ素含有ポリイミド樹脂3〜40重量%、沸点が12
0℃以上であるグリコール系溶媒40〜95重量%、沸
点が85℃以下である非アルコール系有機溶媒1〜40
重量%、及びアルコール系溶媒1〜40重量%を含有す
る製膜液を中空状又は平膜状に展開する工程と、その製
膜液の表面から溶媒成分を一部蒸発させる工程と、これ
を凝固液に接触させて脱溶媒を行う工程とを含むことを
特徴とする。
That is, the method for producing a gas separation membrane of the present invention is
Fluorine-containing polyimide resin 3-40% by weight, boiling point 12
Glycol-based solvent having a temperature of 0 ° C. or higher 40-95% by weight, non-alcoholic organic solvent having a boiling point of 85 ° C. or lower 1-40
A step of developing a film-forming solution containing 1% to 40% by weight of an alcoholic solvent into a hollow or flat film, and a step of partially evaporating a solvent component from the surface of the film-forming solution, And a step of removing the solvent by bringing it into contact with a coagulation liquid.

【0009】上記において、前記フッ素含有ポリイミド
樹脂は、分子軌道法により求めた繰返し単位分子鎖の立
体構造の投影断面最大幅が10Å以上であると共に、得
られるガス分離膜が酸性ガスの選択分離用であることが
好ましい。ここで分子軌道法により求めた繰返し単位分
子鎖の立体構造の投影断面最大幅とは、非経験的分子軌
道法または半経験的分子軌道法における分子構造最適化
計算により決定されるポリマーの繰り返し単位分子鎖の
立体構造において、主鎖の両末端を直線上に繋いだ軸に
対して単位分子鎖を回転させたときの最大径に相当する
ものである。分子構造最適化計算は具体的にはGaus
sian Inc.製のGaussianシリーズや富
士通(株)製のMOPACシリーズ等の計算化学プログ
ラムを利用して実行することができる。
In the above, the fluorine-containing polyimide resin has a projected cross-sectional maximum width of a cubic structure of repeating unit molecular chains determined by a molecular orbital method of 10 Å or more, and the obtained gas separation membrane is for selective separation of acidic gas. Is preferred. The maximum width of the projected cross section of the three-dimensional structure of the repeating unit molecular chain obtained by the molecular orbital method is the repeating unit of the polymer determined by the molecular structure optimization calculation in the ab initio molecular orbital method or the semi-empirical molecular orbital method. In the three-dimensional structure of the molecular chain, it corresponds to the maximum diameter when the unit molecular chain is rotated about the axis connecting both ends of the main chain in a straight line. The molecular structure optimization calculation is specifically Gaus
sian Inc. It can be executed by using a computational chemistry program such as Gaussian series manufactured by FUJITSU LIMITED or MOPAC series manufactured by FUJITSU LIMITED.

【0010】一方、本発明のガス分離膜は、上記のガス
分離膜の製造方法によって得ることができ、分子軌道法
により求めた繰返し単位分子鎖の立体構造の投影断面最
大幅が10Å以上であるフッ素含有ポリイミド樹脂の非
対称膜層を有する酸性ガス選択分離用のガス分離膜であ
る。
On the other hand, the gas separation membrane of the present invention can be obtained by the above method for producing a gas separation membrane, and the maximum projected cross-sectional width of the three-dimensional structure of the repeating unit molecular chain determined by the molecular orbital method is 10 Å or more. It is a gas separation membrane for selective separation of acidic gas which has an asymmetric membrane layer of a fluorine-containing polyimide resin.

【0011】前記フッ素含有ポリイミド樹脂としては、
下記の一般式(I)で表される繰返し単位を有するもの
を使用することができる。
As the fluorine-containing polyimide resin,
Those having a repeating unit represented by the following general formula (I) can be used.

【0012】[0012]

【化3】 (式中、Rは下記の何れかの2価の有機基を示す。)[Chemical 3] (In the formula, R represents any of the following divalent organic groups.)

【化4】 [作用効果]本発明の製造方法によると、フッ素含有ポ
リイミド樹脂を特定組成の製膜液にして乾湿式相転換製
膜法を行うため、スキン層部の欠陥の抑制と薄層化が可
能となり、実施例の結果が示すように、高い選択性・透
過性を有するガス分離膜を製造することができる。その
理由は次のように考えられる。つまり、グリコール系溶
媒の沸点が120℃以上のため、グリコール系溶媒の凝
固液中への拡散速度が適度となり、ガス分離機能を有す
る表面側スキン層に欠陥を生じる確率が低くなる。ま
た、非アルコール系有機溶媒の沸点が85℃以下のた
め、製膜時に、揮発性溶媒の蒸発速度が大きくなり、現
実的な製膜作業時間内に製膜液の表面に半固体状態の皮
膜を形成し易くなり、好適なスキン層を形成できるよう
になる。更に、製膜液中にアルコール系溶媒を適量含む
ため、相分離過程において、スキン層の過剰な成長を抑
制するのに効果的となる。
[Chemical 4] [Operation and Effect] According to the production method of the present invention, the fluorine-containing polyimide resin is used as a film-forming liquid having a specific composition to perform the dry-wet phase-conversion film-forming method, so that it is possible to suppress defects in the skin layer portion and reduce the thickness. As shown by the results of Examples, a gas separation membrane having high selectivity and permeability can be manufactured. The reason is considered as follows. That is, since the boiling point of the glycol-based solvent is 120 ° C. or higher, the rate of diffusion of the glycol-based solvent into the coagulation liquid becomes appropriate, and the probability of causing defects in the surface-side skin layer having a gas separation function is reduced. In addition, since the boiling point of the non-alcoholic organic solvent is 85 ° C. or less, the evaporation rate of the volatile solvent increases during film formation, and the film in a semi-solid state is formed on the surface of the film forming liquid within the practical film forming operation time. It becomes easy to form a suitable skin layer. Furthermore, since the film-forming solution contains an appropriate amount of alcohol solvent, it is effective in suppressing excessive growth of the skin layer during the phase separation process.

【0013】また、前記フッ素含有ポリイミド樹脂が、
分子軌道法により求めた繰返し単位分子鎖の立体構造の
投影断面最大幅が10Å以上である場合、分子鎖の充填
性が適度になり酸性ガスの透過性が良好になるため、上
記の如き好適なスキン層とあいまって、酸性ガス選択分
離用のガス分離膜として、高い選択性と透過性を示すよ
うになると推測される。
The fluorine-containing polyimide resin is
When the projected cross-sectional maximum width of the three-dimensional structure of the repeating unit molecular chain determined by the molecular orbital method is 10 Å or more, the packing property of the molecular chain becomes appropriate and the acid gas permeability becomes good. It is speculated that, together with the skin layer, it will exhibit high selectivity and permeability as a gas separation membrane for selective separation of acidic gas.

【0014】一方、本発明のガス分離膜によると、上記
のように酸性ガス選択分離用のガス分離膜として、高い
選択性と透過性を示す。
On the other hand, the gas separation membrane of the present invention exhibits high selectivity and permeability as a gas separation membrane for selective separation of acidic gas as described above.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明する。本発明の製造方法は、膜材料となるポリマ
ーの溶液中の溶媒を一部蒸発させた後、ポリマーは溶解
しないがポリマー溶液中のポリマーの溶媒と相溶性ある
液体(以下凝固液と称す)に接触させ、ポリマー溶媒と
凝固液を置換させることによりポリマーをゲル化させて
膜を形成させる、所謂乾湿式相転換製膜法に準じてい
る。この製膜法で実用的なガス分離性能を有する膜を得
るためには、分離機能を発現するスキン層部分を極力薄
層化させてガス透過抵抗を低下させると共に、スキン層
の欠陥を少なくすることが重要である。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below. The production method of the present invention, after partially evaporating the solvent in the solution of the polymer as the membrane material, the polymer is not dissolved, but becomes a liquid compatible with the solvent of the polymer in the polymer solution (hereinafter referred to as coagulation liquid). This is based on a so-called dry-wet phase conversion film-forming method in which the polymer is gelled by bringing the polymer solvent and the coagulating liquid into contact with each other to cause the polymer to gel. In order to obtain a membrane having a practical gas separation performance by this membrane formation method, the skin layer portion exhibiting the separation function is made as thin as possible to reduce the gas permeation resistance and reduce the defects in the skin layer. This is very important.

【0016】このため、本発明では、フッ素含有ポリイ
ミド樹脂3〜40重量%、沸点が120℃以上であるグ
リコール系溶媒40〜95重量%、沸点が85℃以下で
ある非アルコール系有機溶媒1〜40重量%、及びアル
コール系溶媒1〜40重量%を含有する製膜液を使用す
る。高い選択性と透過性を示すガス分離膜を確実に得る
観点から、製膜液の組成は、フッ素含有ポリイミド樹脂
10〜30重量%、グリコール系溶媒60〜90重量
%、非アルコール系有機溶媒5〜30重量%、及びアル
コール系溶媒5〜20重量%を含有することが好まし
い。
Therefore, in the present invention, 3 to 40% by weight of the fluorine-containing polyimide resin, 40 to 95% by weight of the glycol solvent having a boiling point of 120 ° C. or higher, and 1 to the non-alcohol organic solvent having a boiling point of 85 ° C. or lower. A film forming solution containing 40% by weight and 1 to 40% by weight of an alcohol solvent is used. From the viewpoint of reliably obtaining a gas separation membrane exhibiting high selectivity and permeability, the composition of the membrane-forming liquid is such that the fluorine-containing polyimide resin is 10 to 30% by weight, the glycol solvent is 60 to 90% by weight, and the non-alcohol organic solvent 5 is used. It is preferable to contain -30 wt% and alcohol solvent 5-20 wt%.

【0017】また、前記の一般式(I)で表される繰返
し単位を有するフッ素含有ポリイミド樹脂を用いて、高
い選択性と透過性を示す酸性ガス選択分離用のガス分離
膜を得る上で、製膜液の組成は、フッ素含有ポリイミド
樹脂10〜30重量%、グリコール系溶媒60〜90重
量%、非アルコール系有機溶媒5〜30重量%、及びア
ルコール系溶媒5〜20重量%を含有することが好まし
い。
In addition, when using the fluorine-containing polyimide resin having the repeating unit represented by the above general formula (I), in obtaining a gas separation membrane for acidic gas selective separation having high selectivity and permeability, The composition of the film forming liquid contains 10 to 30% by weight of a fluorine-containing polyimide resin, 60 to 90% by weight of a glycol solvent, 5 to 30% by weight of a non-alcoholic organic solvent, and 5 to 20% by weight of an alcohol solvent. Is preferred.

【0018】フッ素含有ポリイミド樹脂としては、繰返
し単位に1つ以上のフッ素を有するものであれば何れで
もよく、1つ以上の−CF3 基を有することが好まし
い。このようなフッ素含有ポリイミド樹脂としては、下
記の一般式(II)で表される繰返し単位を有するものが
挙げられる。なお、フッ素含有ポリイミド樹脂の重量平
均分子量としては、3万〜80万程度が好ましい。
The fluorine-containing polyimide resin may be any one having at least one fluorine in the repeating unit, and preferably has at least one --CF 3 group. Examples of such a fluorine-containing polyimide resin include those having a repeating unit represented by the following general formula (II). The weight average molecular weight of the fluorine-containing polyimide resin is preferably about 30,000 to 800,000.

【0019】[0019]

【化5】 (但しA1 とA2 は同一又は異なる4価の有機基を示
し、R1 とR2同一又は異なる2価の有機基を示し、
1 又はA2 の内少なくとも一の有機基は、フッ素原子
を3個以上有する有機基であり、A1 ,A2 ,R1 ,又
はR2 の内少なくとも一つの有機基は−CF3 基を1つ
以上有する有機基であり、mとnは繰返し単位のモル比
を示すが、n=0の単独重合体であってもよい。) 一般式(II)で表される繰返し単位を有するフッ素含有
ポリイミド樹脂の具体例としては、特開平5−7749
号公報、米国特許第3822202号、米国特許第38
99309号、米国特許第4532041号、米国特許
第4645824号、米国特許第4705540号、米
国特許第4717393号、米国特許第4717394
号、米国特許第4838900号、米国特許第4897
092号、米国特許第4932982号、米国特許第4
929405号、米国特許第4981497号、米国特
許第5042992号等に例示されたものが何れも使用
できる。
[Chemical 5] (However, A 1 and A 2 represent the same or different tetravalent organic groups, R 1 and R 2 represent the same or different divalent organic groups,
At least one organic group of A 1 or A 2 is an organic group having three or more fluorine atoms, and at least one organic group of A 1 , A 2 , R 1 or R 2 is a —CF 3 group. Is an organic group having at least one, and m and n represent a molar ratio of repeating units, but may be a homopolymer of n = 0. ) Specific examples of the fluorine-containing polyimide resin having a repeating unit represented by the general formula (II) include JP-A-5-7749.
U.S. Pat. No. 3,822,202, U.S. Pat. No. 38
99309, US Pat. No. 4,532,041, US Pat. No. 4,645,824, US Pat. No. 4,705,540, US Pat. No. 4,717,393, US Pat. No. 4,717,394.
U.S. Pat. No. 4,838,900, U.S. Pat. No. 4,897.
092, US Pat. No. 4,932,982, US Pat. No. 4
Any of those exemplified in 929405, US Pat. No. 4,981,497, US Pat. No. 5,042,992, etc. can be used.

【0020】一般式(II)のA1 あるいはA2 の4価の
有機基がフッ素原子を3個以上有する場合、芳香族炭化
水素又は脂肪族炭化水素のプロトンがフッ素原子または
フッ素原子を合む基に置き変わったものなどが例示され
る。好ましくは、A1 あるいはA2 の4価の有機基が、
少なくとも1つのプロトンが1つの−CF3 基に置き変
わったものが用いられ、例えば、下記の式(化6)で表
される4価の有機基などが挙げられる。
When the tetravalent organic group represented by A 1 or A 2 in the general formula (II) has three or more fluorine atoms, the proton of the aromatic hydrocarbon or the aliphatic hydrocarbon combines with the fluorine atom or the fluorine atom. For example, the one replaced with the base is exemplified. Preferably, the tetravalent organic group of A 1 or A 2 is
Those in which at least one proton is replaced with one —CF 3 group are used, and examples thereof include a tetravalent organic group represented by the following formula (Formula 6).

【0021】[0021]

【化6】 本発明では、酸性ガス選択分離用のガス分離膜を得る場
合、フッ素含有ポリイミド樹脂として、分子軌道法によ
り求めた繰返し単位分子鎖の立体構造の投影断面最大幅
が10Å以上であるものを使用する。投影断面最大幅が
10Å未満であると、分子鎖の充填性が過度に高くな
り、酸性ガスのガス透過性が過小となるためである。こ
のようなフッ素含有ポリイミド樹脂としては、前記の一
般式(I)で表される繰返し単位を有するものが好まし
い。
[Chemical 6] In the present invention, when a gas separation membrane for selective separation of acidic gas is obtained, a fluorine-containing polyimide resin having a projected cross-section maximum width of 10 Å or more of a three-dimensional structure of a repeating unit molecular chain obtained by a molecular orbital method is used. . This is because if the maximum width of the projected cross section is less than 10Å, the filling property of the molecular chains becomes excessively high, and the gas permeability of the acid gas becomes too small. As such a fluorine-containing polyimide resin, one having a repeating unit represented by the above general formula (I) is preferable.

【0022】つまり、一般式(II)のR1 あるいはR2
の2価の有機基はフェニレンを主鎖に含む構造が好まし
く用いられるが、投影断面最大幅を10Å以上とする上
で、下記の式(化7)で表される2価の有機基等が好ま
しく用いられる。
That is, R 1 or R 2 of the general formula (II)
The divalent organic group of is preferably a structure containing phenylene in the main chain, but in order to set the projected cross-section maximum width to 10 Å or more, the divalent organic group represented by the following formula (Formula 7) It is preferably used.

【0023】[0023]

【化7】 本発明に用いられるフッ素合有ポリイミド樹脂は、上述
したような単独重合体又は共重合体の単独で用いてもよ
いが、2種類以上の混合物としても用いることができ
る。更には、50モル%以下であればフッ素合有ポリイ
ミド樹脂以外のポリスルホン、ポリエーテルスルホンな
どのポリマーとの共重合体、もしくは混合物であっても
よい。
[Chemical 7] The fluorine-containing polyimide resin used in the present invention may be used alone as a homopolymer or a copolymer as described above, but may be used as a mixture of two or more kinds. Further, if it is 50 mol% or less, it may be a copolymer or a mixture with a polymer such as polysulfone or polyether sulfone other than the fluorine-containing polyimide resin.

【0024】本発明で用いられるフッ素合有ポリイミド
樹脂は、テトラカルボン酸二無水物とジアミン成分を用
いて、例えば、米国特許第3959350号に記載され
ているような公知の重合方法で得られる。例えば、テト
ラカルボン酸二無水物とジアミン化合物をほぼ等モル量
を用い、極性溶媒中、約80℃以下の温度、好ましく
は、0〜60℃で境件し、ポリアミック酸を重合する。
ここで用いられる極性溶媒は特に限定されないが、N−
メチル2−ピロリドン、ピリジン、ジメチルアセトアミ
ド、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、テ
トラメチル尿素、フェノール、クレゾールなどが好適に
用いられる。
The fluorine-containing polyimide resin used in the present invention can be obtained by using a tetracarboxylic dianhydride and a diamine component by a known polymerization method as described in, for example, US Pat. No. 3,959,350. For example, polycarboxylic acid is polymerized by using tetracarboxylic dianhydride and diamine compound in approximately equimolar amounts in a polar solvent at a temperature of about 80 ° C. or less, preferably at 0 to 60 ° C.
The polar solvent used here is not particularly limited, but N-
Methyl 2-pyrrolidone, pyridine, dimethylacetamide, dimethylformamide, dimethylsulfoxide, tetramethylurea, phenol, cresol and the like are preferably used.

【0025】得られたポリアミック酸の極性溶媒溶液に
トリメチルアミン、トリエチルアミン、ピリジン等の第
3級アミン化合物、無水酢酸、塩化チオニル、カルボジ
イミドなどのイミド化促進剤を添加し、5〜150℃の
温度で撹件し、イミド化する。イミド化反応を行う際、
イミド化促進剤を添加することなく、上記ポリアミック
酸溶液を100〜400℃、好ましくは、120〜30
0℃で加熱してイミド化してもよい。
A tertiary amine compound such as trimethylamine, triethylamine and pyridine, and an imidization promoter such as acetic anhydride, thionyl chloride and carbodiimide are added to a solution of the obtained polyamic acid in a polar solvent, and the mixture is added at a temperature of 5 to 150 ° C. Stir and imidize. When performing the imidization reaction,
The polyamic acid solution is added at 100 to 400 ° C., preferably 120 to 30 without adding an imidization accelerator.
You may heat at 0 degreeC and may be imidized.

【0026】イミド化反応後、重合時の極性溶媒やイミ
ド化促進剤を除去するために、多量のアセトン、アルコ
ールまたは水等の溶液に滴下し精製することにより、膜
材料として適当なポリイミド樹脂が得られる。
After the imidization reaction, in order to remove the polar solvent and imidization promoter during the polymerization, the solution is dropped into a large amount of a solution of acetone, alcohol, water or the like and purified to obtain a polyimide resin suitable as a film material. can get.

【0027】また、イミド化促進剤を添加することな
く、イミド化反応を行う場合は、ポリアミック酸溶液を
多量のアセトン、またはアルコール等の溶液に滴下して
得られたポリアミック酸粉末やポリアミック酸溶液から
溶媒を蒸発させて得られたポリアミック酸の固体(蒸発
の際、沈殿剤等を加えてポリアミック酸粉末を形成さ
せ、濾別してもよい)を100〜400℃に加熱してイ
ミド化することにより、膜材料として適当なポリイミド
樹脂が得られる。
When the imidization reaction is carried out without adding an imidization accelerator, a polyamic acid powder or a polyamic acid solution obtained by dropping the polyamic acid solution into a large amount of a solution of acetone, alcohol or the like. By imidizing the polyamic acid solid obtained by evaporating the solvent from (from which a polyamic acid powder may be formed by adding a precipitating agent or the like during evaporation and filtered off) at 100 to 400 ° C. A polyimide resin suitable as a film material can be obtained.

【0028】本発明における製膜液中のグリコール系溶
媒としては、沸点が120℃以上のものであれば特に限
定されないが、例えば、ジエチレングリコールエチルメ
チルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテ
ル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレ
ングリコールジブチルエーテル、ジエチレングリコール
モノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチル
エーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、
ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセタート、
ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセタート、
トリエチレングリコールジメチルエーテル、トリエチレ
ングリコールモノエチルエーテル等が挙げられる。
The glycol solvent in the film-forming solution of the present invention is not particularly limited as long as it has a boiling point of 120 ° C. or higher. Diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monobutyl ether,
Diethylene glycol monoethyl ether acetate,
Diethylene glycol monobutyl ether acetate,
Examples include triethylene glycol dimethyl ether and triethylene glycol monoethyl ether.

【0029】本発明における製膜液中の非アルコール系
有機溶媒としては、沸点が85℃以下であれば特に限定
されないが、例えば、ベンゼン、アセトン、メチルエチ
ルケトン、テトラヒドロフラン、塩化メチレン等が挙げ
られる。
The non-alcoholic organic solvent in the film-forming solution of the present invention is not particularly limited as long as it has a boiling point of 85 ° C. or lower, and examples thereof include benzene, acetone, methyl ethyl ketone, tetrahydrofuran and methylene chloride.

【0030】また、アルコール系溶媒としては、特に限
定されないが、例えば、メタノール、エタノール、プロ
パノール、ブタノール、ペンタノール、ヘプタノール、
ヘキサノール等が挙げられる。本発明における製膜液
は、その他、必要に応じて、膨潤剤、分散剤、増粘剤等
を加えてもよい。
The alcoholic solvent is not particularly limited, but for example, methanol, ethanol, propanol, butanol, pentanol, heptanol,
Hexanol and the like can be mentioned. The film-forming liquid in the present invention may further contain a swelling agent, a dispersant, a thickener, etc., if necessary.

【0031】本発明の製造方法は、以上のような製膜液
を中空状又は平膜状に展開する工程を含む。つまり、本
発明の膜の形状は特に限定されず、製膜液を中空状に展
開して単独で中空糸状の膜とするか、あるいは中空状又
は平膜状に展開して、いろいろな形状の多孔質支持体表
面上に形成することができる。多孔質支持体は特に限定
されないが、例えば、ガラス,金属,プラスチック等の
平板や管,あるいは,織布,不織布等から成る多孔質構
造を有する支持体が挙げられる。
The production method of the present invention includes the step of developing the film-forming solution as described above into a hollow or flat film form. That is, the shape of the membrane of the present invention is not particularly limited, and the membrane-forming solution is expanded into a hollow shape to form a hollow fiber membrane alone, or expanded into a hollow or flat membrane shape to obtain various shapes. It can be formed on the surface of a porous support. The porous support is not particularly limited, and examples thereof include flat plates and tubes of glass, metal, plastic, etc., or supports having a porous structure made of woven fabric, non-woven fabric and the like.

【0032】製膜液を展開する方法としては、例えば、
ドクターナイフ、ドクタープレート、アプリケーター等
を利用して流延したり、中空糸膜の紡糸法に準じた2重
管式紡糸ノズル等を用いる方法や、公知のチューブラー
膜の形成方法に準じて行う方法が挙げられる。なお、2
重管式紡糸ノズルを用いて中空糸膜を形成する場合は、
製膜液の展開中に凝固液、ガスなどが通常吐出される。
As a method of developing the film-forming solution, for example,
Casting is performed using a doctor knife, doctor plate, applicator, etc., or a method using a double-tube type spinning nozzle according to the spinning method of a hollow fiber membrane or a known tubular membrane forming method is performed. There is a method. 2
When forming a hollow fiber membrane using a heavy tube type spinning nozzle,
Coagulating liquid, gas, etc. are usually discharged during the development of the film-forming liquid.

【0033】製膜液を展開する際の厚みは、膜の形状に
もよるが、得られる非対称膜層の厚みが20〜100μ
mとなるようにするのが好ましい。
The thickness at the time of developing the film-forming solution depends on the shape of the film, but the thickness of the obtained asymmetric film layer is 20 to 100 μm.
It is preferable that it is m.

【0034】本発明の製造方法は、展開した製膜液の表
面から溶媒成分を一部蒸発させる工程を含む。その際、
揮発性の高い溶媒が優先的に蒸発し、製膜液の表面で樹
脂の濃度を局所的に高めることができ、ガス分離に好適
なスキン層を最終的に得ることができる。
The production method of the present invention includes a step of partially evaporating the solvent component from the surface of the developed film-forming solution. that time,
The highly volatile solvent preferentially evaporates, the concentration of the resin can be locally increased on the surface of the film-forming solution, and a skin layer suitable for gas separation can be finally obtained.

【0035】蒸発は、常温でも加温下でも行うことがで
き、加温する場合は、加温雰囲気下に滞留させたり、温
風と接触させたり、製膜液を加温する方法などが挙げら
れる。また、蒸発時間は、0.5〜600秒が好まし
く、1〜30秒がより好ましい。なお、蒸発雰囲気は、
空気、乾燥空気、窒素ガス、不活性ガスなど何れでもよ
いが、蒸発効率とコスト面を考慮すると乾燥空気が好ま
しい。
Evaporation can be carried out either at room temperature or under heating. When heating, for example, a method of allowing it to stay in a heated atmosphere, contacting it with warm air, or heating the film-forming solution can be mentioned. To be The evaporation time is preferably 0.5 to 600 seconds, more preferably 1 to 30 seconds. The evaporation atmosphere is
Any of air, dry air, nitrogen gas, inert gas, etc. may be used, but dry air is preferable in consideration of evaporation efficiency and cost.

【0036】本発明の製造方法は、溶媒成分を一部蒸発
させたものを凝固液に接触させて脱溶媒(溶媒置換)を
行う工程を含む。接触の方法は、凝固液をスプレーする
方法などでもよいが、通常、凝固液への浸漬が行われ
る。これによって製膜液からの脱溶媒(溶媒置換)が起
こって相転換(相分離)が生じ、フッ素含有ポリイミド
樹脂のゲル化が生じる。
The production method of the present invention includes a step of contacting a partially evaporated solvent component with a coagulating liquid to remove the solvent (solvent replacement). The contacting method may be a method of spraying a coagulating liquid, etc., but dipping in a coagulating liquid is usually performed. As a result, desolvation (solvent substitution) from the film-forming solution occurs, phase conversion (phase separation) occurs, and gelation of the fluorine-containing polyimide resin occurs.

【0037】用いられる凝固液はフッ素含有ポリイミド
樹脂を溶解せずポリマー溶液中の溶媒と相溶性を有する
液体であれば特に限定されない。具体的には例えば、水
やエタノール、メタノール、インプロピルアルコール等
のアルコール類およびこちらの混合液が好ましく用いら
れる。浸漬等する際の凝固液の温度は特に限定されない
が、好ましくは0〜50℃の温度で行われる。
The coagulating liquid used is not particularly limited as long as it does not dissolve the fluorine-containing polyimide resin and is compatible with the solvent in the polymer solution. Specifically, for example, water, alcohols such as ethanol, methanol, and inpropyl alcohol, and mixed solutions thereof are preferably used. The temperature of the coagulating liquid at the time of dipping is not particularly limited, but it is preferably performed at a temperature of 0 to 50 ° C.

【0038】本発明の製造方法は、上記の各工程以外
に、製膜液の脱泡工程、膜の洗浄工程、乾燥工程、エー
ジング工程などを含んでいてもよい。
The production method of the present invention may include a defoaming step of the film-forming solution, a film washing step, a drying step, an aging step and the like in addition to the above steps.

【0039】本発明のガス分離膜は、以上のような製造
方法によって得ることができるものであり、分子軌道法
により求めた繰返し単位分子鎖の立体構造の投影断面最
大幅が10Å以上であるフッ素含有ポリイミド樹脂の非
対称膜層を有する酸性ガス選択分離用のガス分離膜であ
る。
The gas separation membrane of the present invention can be obtained by the above-mentioned production method, and fluorine having a projected cross-sectional maximum width of the cubic structure of the repeating unit molecular chain determined by the molecular orbital method is 10 Å or more. It is a gas separation membrane for acidic gas selective separation which has an asymmetric membrane layer of a containing polyimide resin.

【0040】本発明のガス分離膜は、好ましくは、実施
例の測定法による二酸化炭素の透過速度が、0.1〜
5.0[Nm3 (STP)/m2 hatm]であり、二
酸化炭素と窒素の分離係数が25〜80である。
The gas separation membrane of the present invention preferably has a carbon dioxide permeation rate of 0.1 to 0.1 according to the measuring method of Examples.
It is 5.0 [Nm 3 (STP) / m 2 hatm] and the separation coefficient of carbon dioxide and nitrogen is 25 to 80.

【0041】[0041]

【実施例】以下、本発明の構成と効果を具体的に示す実
施例等について説明する。
EXAMPLES Examples and the like specifically showing the constitution and effects of the present invention will be described below.

【0042】実施例1 5,5’−2,2,2−トリフルオロ−1−(トリフル
オロメチル)エチリデン−ビス−1,3−イソベンゾフ
ランジオン(6FDA)0.0761molと、1,5
−ナフタレンジアミン(1,5−ND)0.0761m
olおよび溶媒としてN−メチル−2−ピロリドン(N
MP)を加え、窒素雰囲気下室温でし、撹拌し、ポリア
ミック酸溶液を調製した。この際、ポリアミック酸溶液
は、ポリアミック酸15wt%とした。次いで、このポ
リアミック酸溶液に無水酢酸0.305molを少量の
ピリジンとともに添加し、窒素雰囲気下室温で撹拌し、
イミド化反応を行った。反応終了後、室温まで冷却し、
重合液を過剰量の水中に高速撹拌下、滴下し沈澱精製さ
せた。さらにメタノールで精製し、下記式(化8)で表
される繰り返し分子構造単位から成るフッ素含有ポリイ
ミド樹脂を得た。
Example 1 0.0761 mol of 5,5'-2,2,2-trifluoro-1- (trifluoromethyl) ethylidene-bis-1,3-isobenzofurandione (6FDA) and 1,5
-Naphthalenediamine (1,5-ND) 0.0761m
and N-methyl-2-pyrrolidone (N
MP) was added, and the mixture was stirred at room temperature under a nitrogen atmosphere and stirred to prepare a polyamic acid solution. At this time, the polyamic acid solution was 15 wt% of polyamic acid. Next, 0.305 mol of acetic anhydride was added to this polyamic acid solution together with a small amount of pyridine, and the mixture was stirred at room temperature under a nitrogen atmosphere,
An imidization reaction was performed. After the reaction is complete, cool to room temperature,
The polymerization solution was dropped into an excess amount of water under high speed stirring to precipitate and purify. Further, it was purified with methanol to obtain a fluorine-containing polyimide resin composed of a repeating molecular structural unit represented by the following formula (Formula 8).

【0043】[0043]

【化8】 次に、このフッ素合有ポリイミド樹脂18重量部に、ジ
エチレングリコールジメチルエーテル(沸点162℃)
64重量部とテトラヒドロフラン(沸点65℃)10重
量部とn−ブタノール8重量部を加え、窒素ガス雰囲気
下室温で6時間撹拌し溶解した。その後、濾過し、静置
して十分に脱泡し、製膜用ポリマー溶液とした。次に、
このポリマー溶液を円筒型2重管式紡糸ノズル(内管径
0.35mm、外管径1.0mm)の外管から2〜2.
5ml/分の流量で吐出させ、同時に内管から純水を1
〜1.5ml/分の流量で吐出させた。各吐出液を一
度、温度約25℃、湿度RH約35%の空気中に3秒間
さらした後、20℃の純水中に浸漬することによりゲル
化させ、フッ素含有ポリイミドから成る中空糸状の膜を
得た。この膜を純水で十分に洗浄し、空気中80℃で2
0時間加熱することにより内径0.3〜0.4mm、外
径0.5〜0.6mmの乾燥状態の中空糸膜を得た。
[Chemical 8] Next, 18 parts by weight of this fluorine-containing polyimide resin was added to diethylene glycol dimethyl ether (boiling point: 162 ° C.).
64 parts by weight, 10 parts by weight of tetrahydrofuran (boiling point: 65 ° C.) and 8 parts by weight of n-butanol were added, and the mixture was stirred for 6 hours at room temperature under a nitrogen gas atmosphere and dissolved. Then, it filtered, left still and deaerated sufficiently, and it was set as the polymer solution for film forming. next,
This polymer solution was passed through the outer tube of a cylindrical double-tube spinning nozzle (inner tube diameter 0.35 mm, outer tube diameter 1.0 mm) from 2 to 2.
Discharge at a flow rate of 5 ml / min, and at the same time add pure water from the inner tube to 1
Discharged at a flow rate of ~ 1.5 ml / min. A hollow fiber membrane made of a fluorine-containing polyimide is formed by exposing each discharge liquid to air at a temperature of about 25 ° C. and a humidity of RH of about 35% for 3 seconds and then immersing it in pure water at 20 ° C. for gelation. Got Thoroughly wash this membrane with pure water, and then in air at 80 ° C for 2
By heating for 0 hour, a dry hollow fiber membrane having an inner diameter of 0.3 to 0.4 mm and an outer diameter of 0.5 to 0.6 mm was obtained.

【0044】次に、市販の半経験的分子軌道法プログラ
ム(富士通(株)製のMOPACシリーズ)のMOPA
C AM1法により、式(化8)で表されるフッ素含有
ポリイミド樹脂の繰り返し単位分子鎖の立体構造を求
め、その投影断面最大幅を求めたところ、11Åであっ
た。
Next, the MOPA of a commercially available semi-empirical molecular orbital method program (MOPAC series manufactured by Fujitsu Ltd.)
The steric structure of the repeating unit molecular chain of the fluorine-containing polyimide resin represented by the formula (Formula 8) was determined by the CAM1 method, and the maximum width of the projected cross section was determined to be 11Å.

【0045】次に、得られた膜について、25℃、供給
圧力1atmにて、二酸化炭素50mol%/窒素50
mol%混合ガスの分離性能、透過性能を評価した結果
を後にまとめて表1に示す。
Next, with respect to the obtained membrane, carbon dioxide 50 mol% / nitrogen 50 at 25 ° C. and a supply pressure of 1 atm.
The results of evaluating the separation performance and the permeation performance of the mol% mixed gas are summarized in Table 1 below.

【0046】実施例2 1,5−ナフタレンジアミンの代わりにα,α’−ビス
(4−アミノフェニル)−1,4−ジイソプロピルベン
ゼンを用いた以外は実施例1と同様にして下記式(化
9)を繰り返し単位構造とするフッ素含有ポリイミド樹
脂から成る乾燥状態の中空糸膜を得た。
Example 2 In the same manner as in Example 1 except that α, α′-bis (4-aminophenyl) -1,4-diisopropylbenzene was used in place of 1,5-naphthalenediamine, the following formula A dry hollow fiber membrane made of a fluorine-containing polyimide resin having a repeating unit structure of 9) was obtained.

【0047】[0047]

【化9】 次ぎに、実施例1と同様にして、式(化9)で表される
フッ素含有ポリイミド樹脂の繰り返し単位分子鎖の立体
構造を求め、その投影断面最大幅を求めたところ、12
Åであった。この中空糸膜の二酸化炭素50mol%/
窒素50mol%混合ガスの分離性能、透過性能を実施
例1と同様に評価した結果を後にまとめて表1に示す。
[Chemical 9] Next, in the same manner as in Example 1, the three-dimensional structure of the repeating unit molecular chain of the fluorine-containing polyimide resin represented by the formula (Formula 9) was obtained, and the maximum width of the projected cross section was obtained.
It was Å. Carbon dioxide of this hollow fiber membrane 50 mol% /
The results of evaluation of the separation performance and permeation performance of a mixed gas of 50 mol% nitrogen in the same manner as in Example 1 are shown later in Table 1.

【0048】比較例1 実施例1において、フッ素含有ポリイミド樹脂の溶媒と
して、ジエチレングリコールジメチルエーテルの代わり
にN−メチル−2−ピロリドン(沸点202℃)を64
重量部用いた以外は実施例1と同様にしてフッ素含有ポ
リイミド樹脂から成る中空糸膜を得た。得られた中空糸
膜について、実施例1と同様にして二酸化炭素50mo
l%/窒素50mol%混合ガスの分離性能、透過性能
を評価した結果を後にまとめて表1に示す。
Comparative Example 1 In Example 1, as a solvent for the fluorine-containing polyimide resin, N-methyl-2-pyrrolidone (boiling point 202 ° C.) was used instead of diethylene glycol dimethyl ether.
A hollow fiber membrane made of a fluorine-containing polyimide resin was obtained in the same manner as in Example 1 except that parts by weight were used. About the obtained hollow fiber membrane, in the same manner as in Example 1, carbon dioxide 50mo
The results of evaluating the separation performance and the permeation performance of the 1% / nitrogen 50 mol% mixed gas are summarized in Table 1 below.

【0049】比較例2 実施例2において、フッ素含有ポリイミド樹脂18重量
部に、テトラヒドロフランのみを72重量部添加して製
膜液を調製した以外は実施例2と同様にしてフッ素含有
ポリイミド樹脂から成る中空糸膜を得た。得られた中空
糸膜について、実施例1と同様にして二酸化炭素50m
ol%/窒素50mol%混合ガスの分離性能、透過性
能を評価した結果を後にまとめて表1に示す。
Comparative Example 2 A fluorine-containing polyimide resin was prepared in the same manner as in Example 2 except that 72 parts by weight of tetrahydrofuran was added to 18 parts by weight of the fluorine-containing polyimide resin to prepare a film-forming solution. A hollow fiber membrane was obtained. About the obtained hollow fiber membrane, in the same manner as in Example 1, carbon dioxide 50 m
The results of evaluating the separation performance and the permeation performance of the ol% / nitrogen 50 mol% mixed gas are summarized in Table 1 below.

【0050】比較例3 実施例1において、フッ素含有ポリイミド樹脂18重量
部に、ジエチレングリコールジメチルエーテル30重量
部とテトラヒドロフラン70重量部とを添加して製膜液
を調製した以外は実施例1と同様にしてフッ素含有ポリ
イミド樹脂から成る中空糸膜を得た。得られた中空糸膜
について、実施例1と同様にして二酸化炭素50mol
%/窒素50mol%混合ガスの分離性能、透過性能を
評価した結果を後にまとめて表1に示す。
Comparative Example 3 In the same manner as in Example 1 except that 30 parts by weight of diethylene glycol dimethyl ether and 70 parts by weight of tetrahydrofuran were added to 18 parts by weight of the fluorine-containing polyimide resin to prepare a film-forming solution. A hollow fiber membrane made of a fluorine-containing polyimide resin was obtained. About the obtained hollow fiber membrane, as in Example 1, carbon dioxide 50 mol
The results of evaluating the separation performance and the permeation performance of the 50% / nitrogen 50 mol% mixed gas are collectively shown in Table 1 below.

【0051】[0051]

【表1】 PCO2 は25℃、1atmにて、二酸化炭素50mo
l%/窒素50mol%混合ガスを供給した場合の二酸
化炭素の透過速度[Nm3 (STP)/m2 hatm]
である。α(CO2 /N2 )は25℃、latmにて、
二酸化炭素50mol%/窒素50mol%混合ガスを
供給した場合の二酸化炭素と窒素の分離係数[−]であ
る。
[Table 1] PCO 2 at 25 ° C. and 1 atm, carbon dioxide 50 mo
Permeation rate of carbon dioxide [Nm 3 (STP) / m 2 hatm] when 1% / 50 mol% nitrogen gas is supplied
Is. α (CO 2 / N 2 ) at 25 ° C, latm,
It is a separation coefficient [-] of carbon dioxide and nitrogen when a mixed gas of 50 mol% carbon dioxide / 50 mol% nitrogen is supplied.

【0052】表1に示した通り、本発明の実施例品は、
比較例品と比べて、二酸化炭素に対して高い選択性(分
離係数)と高い透過性を有し、酸性ガス分離膜として優
れることが確認された。
As shown in Table 1, the products of Examples of the present invention are
It was confirmed that it has a high selectivity (separation coefficient) and high permeability for carbon dioxide as compared with the comparative example product, and is excellent as an acidic gas separation membrane.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4D006 GA41 MA01 MA03 MA25 MA30 MA40 MB04 MC58X MC79X MC81 NA04 NA10 NA16 NA50 NA52 NA62 PB18 PB19 PB64 4J043 PA02 PC145 PC146 QB15 QB26 QB31 RA02 RA04 RA35 SA06 SA47 SB01 SB02 SB03 SB04 SB05 TA22 TA71 TB01 UA131 UA132 UA151 UA261 UA672 UB011 UB062 UB131 UB301 UB401 VA011 ZB13   ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    F-term (reference) 4D006 GA41 MA01 MA03 MA25 MA30                       MA40 MB04 MC58X MC79X                       MC81 NA04 NA10 NA16 NA50                       NA52 NA62 PB18 PB19 PB64                 4J043 PA02 PC145 PC146 QB15                       QB26 QB31 RA02 RA04 RA35                       SA06 SA47 SB01 SB02 SB03                       SB04 SB05 TA22 TA71 TB01                       UA131 UA132 UA151 UA261                       UA672 UB011 UB062 UB131                       UB301 UB401 VA011 ZB13

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 フッ素含有ポリイミド樹脂3〜40重量
%、沸点が120℃以上であるグリコール系溶媒40〜
95重量%、沸点が85℃以下である非アルコール系有
機溶媒1〜40重量%、及びアルコール系溶媒1〜40
重量%を含有する製膜液を中空状又は平膜状に展開する
工程と、その製膜液の表面から溶媒成分を一部蒸発させ
る工程と、これを凝固液に接触させて脱溶媒を行う工程
とを含むガス分離膜の製造方法。
1. A glycol-based solvent having a fluorine-containing polyimide resin content of 3 to 40% by weight and a boiling point of 120 ° C. or higher.
95% by weight, 1 to 40% by weight of a non-alcoholic organic solvent having a boiling point of 85 ° C. or less, and an alcoholic solvent 1 to 40
Performing a step of developing a film-forming solution containing 1% by weight into a hollow or flat film, a step of partially evaporating a solvent component from the surface of the film-forming solution, and contacting this with a coagulating solution to desolvate A method of manufacturing a gas separation membrane, the method including:
【請求項2】 前記フッ素含有ポリイミド樹脂は、分子
軌道法により求めた繰返し単位分子鎖の立体構造の投影
断面最大幅が10Å以上であると共に、得られるガス分
離膜が酸性ガスの選択分離用である請求項1記載のガス
分離膜の製造方法。
2. The fluorine-containing polyimide resin has a projected cross-sectional maximum width of a cubic structure of repeating unit molecular chains determined by a molecular orbital method of 10 Å or more, and the obtained gas separation membrane is for selective separation of acidic gas. A method for producing a gas separation membrane according to claim 1.
【請求項3】 請求項1に記載のガス分離膜の製造方法
によって得ることができ、分子軌道法により求めた繰返
し単位分子鎖の立体構造の投影断面最大幅が10Å以上
であるフッ素含有ポリイミド樹脂の非対称膜層を有する
酸性ガス選択分離用のガス分離膜。
3. A fluorine-containing polyimide resin which can be obtained by the method for producing a gas separation membrane according to claim 1, and has a projected cross-sectional maximum width of 10 Å or more of a three-dimensional structure of a repeating unit molecular chain obtained by a molecular orbital method. A gas separation membrane for selective separation of acidic gas having an asymmetric membrane layer.
【請求項4】 前記フッ素含有ポリイミド樹脂が、下記
の一般式(I)で表される繰返し単位を有する請求項3
記載の酸性ガス選択分離用のガス分離膜。 【化1】 (式中、Rは下記の何れかの2価の有機基を示す。) 【化2】
4. The fluorine-containing polyimide resin has a repeating unit represented by the following general formula (I).
A gas separation membrane for selective separation of acidic gas as described. [Chemical 1] (In the formula, R represents any of the following divalent organic groups.)
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2013528118A (en) * 2010-05-28 2013-07-08 ユーオーピー エルエルシー High permeance polyimide membrane for air separation
JPWO2018180793A1 (en) * 2017-03-28 2019-11-07 富士フイルム株式会社 Gas detection element and manufacturing method thereof

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