JP2014520944A5

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Publication number: JP2014520944A5
Application number: JP2014520716A
Authority: JP
Filing date: 2012-07-05
Publication date: 2015-08-20
Anticipated expiration: 2032-07-05

Description

本発明は以下の態様を含む。
［１］以下を含む組成物の硬化により得ることができる膜：
（ｉ）少なくとも２つのアクリル基と第四級アンモニウム基とを含む硬化性化合物；
（ｉｉ）溶媒；
および、所望により（ｉｉｉ）エチレン性不飽和基を１つ有する硬化性化合物。
［２］組成物がさらにラジカル開始剤を含む、［１］に記載の膜。
［３］少なくとも２つのアクリル基がアクリルアミド基である、［１］〜［２］のいずれか一項に記載の膜。
［４］成分（ｉｉ）が、水を含むか、水と水混和性有機溶媒とを含む混合物を含む、［１］〜［３］のいずれか一項に記載の膜。
［５］エチレン性不飽和基を１つ有する硬化性化合物がさらにカチオン性基を含む、［１］〜［４］のいずれか一項に記載の膜。
［６］成分（ｉ）が式（１）の化合物を含む、［１］〜［５］のいずれか一項に記載の膜：

［式中：
Ｒ _１およびＲ _２は、Ｈであり；
Ｒ _３およびＲ _４は、それぞれ独立してＨまたはアルキルであるか、または、Ｒ _３およびＲ _４は、それらが付着しているＮ原子およびＹと一緒になって、置換されていてもよい６または７員環を形成し；そして
Ｙは、置換されていてもよく遮断されていてもよいアルキレンまたはアリーレン基を含む連結基である］；
但し、式（１）の化合物は、１、２、３または４つの第四級アンモニウム基を有するという条件が付く。
［７］式（１’）の構造単位を含む膜：

［式中、
Ｒ _１およびＲ _２は、Ｈであり；
Ｒ _３およびＲ _４は、それぞれ独立してＨまたはアルキルであるか、または、Ｒ _３およびＲ _４は、それらが付着しているＮ原子およびＹと一緒になって、置換されていてもよい６または７員環を形成し；そして
Ｙは、置換されていてもよく遮断されていてもよいアルキレンまたはアリーレン基を含む連結基である］；
但し、式（１’）の構造単位は、１、２、３または４つの第四級アンモニウム基を有するという条件が付く。
［８］組成物の全乾燥重量に関し少なくとも３．０ｍｅｑ／ｇのＩＥＣを有する、［１］〜［７］のいずれか一項に記載の膜。
［９］以下を含む組成物：
（ｉ）少なくとも２つのアクリル基と第四級アンモニウム基とを含む硬化性化合物を２〜８０重量％；
（ｉｉ）溶媒を１５〜７０重量％；
（ｉｉｉ）エチレン性不飽和基を１つ有する硬化性化合物を１〜７０重量％；
（ｉｖ）少なくとも２つのアクリル基を含み、第四級アンモニウム基を含まない硬化性化合物を０〜４０重量％；および
（ｖ）ラジカル開始剤を０〜１０重量％。
［１０］以下を含む、［９］に記載の組成物：
（ｉ）少なくとも２つのアクリル基と第四級アンモニウム基とを含む硬化性化合物を４〜７０重量％；
（ｉｉ）水を含む溶媒、または水と水混和性有機溶媒とを含む混合物を含む溶媒を２５〜４５重量％；
（ｉｉｉ）エチレン性不飽和基を１つ有する硬化性化合物を１０〜６０重量％；
（ｉｖ）少なくとも２つのアクリル基を含み、第四級アンモニウム基を含まない硬化性化合物を０〜３０重量％；および
（ｖ）ラジカル開始剤を０．１〜１０重量％。
［１１］以下を含む組成物：
（ｉ）少なくとも２つのアクリル基と第四級アンモニウム基とを含む硬化性化合物を５〜８０重量％；
（ｉｉ）溶媒を２０〜４５重量％；
（ｉｉｉ）エチレン性不飽和基を１つ有する硬化性化合物を０〜６０重量％；
（ｉｖ）少なくとも２つのアクリル基を含み、第四級アンモニウム基を含まない硬化性化合物を０〜３０重量％；および
（ｖ）ラジカル開始剤を０．１〜１０重量％。
［１２］化合物（ｉ）のアクリル基がアクリルアミド基である、［９］〜［１１］に記載の組成物。
［１３］硬化性化合物（ｉｉｉ）がカチオン性基を含む、［９］〜［１１］に記載の組成物。
［１４］硬化性化合物（ｉｉｉ）のエチレン性不飽和基がアクリル基である、［９］〜［１１］に記載の組成物。
［１５］以下の段階を含む、膜の調製方法：
ａ）組成物を支持体に施用する段階；および
ｂ）該組成物を硬化して膜を形成する段階；
これに関し、
該組成物は、（ｉ）少なくとも２つのアクリル基と第四級アンモニウム基とを含む硬化性化合物；（ｉｉ）溶媒；および、所望により（ｉｉｉ）エチレン性不飽和基を１つ有する硬化性化合物を含み；そして
硬化は、電磁線を用いたラジカル重合により実施される。
［１６］組成物が、［９］〜［１４］のいずれか一項に定義されている通りである、［１５］に記載の方法。
［１７］硬化を、電子ビームまたは紫外放射線を用いて実施する、［１５］または［１６］に記載の方法。
［１８］組成物を、電子ビームまたは紫外線で３０秒未満の時間にわたり照射することにより硬化する、［１７］に記載の方法。
［１９］組成物施用ステーションと、組成物を硬化するための照射源と、膜収集ステーションと、支持体を組成物施用ステーションから照射源そして膜収集ステーションへ移動させる手段とを含む製造ユニットにより、組成物を移動支持体に連続的に施用する、［１５］〜［１８］のいずれか一項に記載の方法。
［２０］硬化性組成物を、５ｍ/分を超える速度で移動している支持体に施用する、［１５］〜［１９］のいずれか一項に記載の方法。
［２１］液体、蒸気またはガスの分離または精製のための、［１］〜［８］のいずれか一項に記載の膜の使用。
［２２］［１］〜［８］のいずれか一項に記載のポリマー膜を１以上含む、電気透析もしくは逆電気透析ユニット、フロースルーキャパシター機器、電気脱イオンモジュール、連続電気脱イオンモジュール、燃料電池、拡散透析装置、膜蒸留モジュール、または膜電極アセンブリー。

Claims

以下を含む組成物の硬化により得ることができる膜：
（ｉ）少なくとも２つのアクリル基と第四級アンモニウム基とを含む硬化性化合物；
（ｉｉ）溶媒；
および、所望により（ｉｉｉ）エチレン性不飽和基を１つ有する硬化性化合物
ここで、前記組成物は、２０〜４５重量％の成分（ｉｉ）を含む。
少なくとも２つのアクリル基がアクリルアミド基である、請求項１に記載の膜。
成分（ｉｉ）が、水を含むか、水と水混和性有機溶媒とを含む混合物を含む、請求項１〜２のいずれか一項に記載の膜。
式（１’）の構造単位を含む請求項１〜３のいずれか一項に記載の膜：

［式中、
Ｒ_１およびＲ_２は、Ｈであり；
Ｒ_３およびＲ_４は、それぞれ独立してＨまたはアルキルであるか、または、Ｒ_３およびＲ_４は、それらが付着しているＮ原子およびＹと一緒になって、置換されていてもよい６または７員環を形成し；そして
Ｙは、置換されていてもよく遮断されていてもよいアルキレンまたはアリーレン基を含む連結基である］；
但し、式（１’）の構造単位は、１、２、３または４つの第四級アンモニウム基を有するという条件が付く。
（ｉ）少なくとも２つのアクリル基と第四級アンモニウム基とを含む硬化性化合物；
（ｉｉ）溶媒；
（ｉｉｉ）エチレン性不飽和基を１つ有する硬化性化合物；
（ｉｖ）少なくとも２つのアクリル基を含み、第四級アンモニウム基を含まない硬化性化合物；および
（ｖ）ラジカル開始剤
を含む組成物であって、
（ａ）２〜８０重量％の成分（ｉ）、２０〜４５重量％の成分（ｉｉ）、１〜７０重量％の成分（ｉｉｉ）、０〜４０重量％の成分（ｉｖ）、及び０〜１０重量％の成分（ｖ）を含むか、又は
（ｂ）５〜８０重量％の成分（ｉ）、２０〜４５重量％の成分（ｉｉ）、０〜６０重量％の成分（ｉｉｉ）、０〜３０重量％の成分（ｉｖ）、及び０．１〜１０重量％の成分（ｖ）を含む、組成物。
化合物（ｉ）のアクリル基がアクリルアミド基である、請求項５に記載の組成物。
以下の段階を含む、膜の調製方法：
ａ）組成物を支持体に施用する段階；および
ｂ）該組成物を硬化して膜を形成する段階；
これに関し、
該組成物は、（ｉ）少なくとも２つのアクリル基と第四級アンモニウム基とを含む硬化性化合物；（ｉｉ）溶媒；および、所望により（ｉｉｉ）エチレン性不飽和基を１つ有する硬化性化合物を含み；そして
硬化は、電磁線を用いたラジカル重合により実施され、
前記組成物は、２０〜４５重量％の成分（ｉｉ）を含む。
組成物が、請求項５または６に定義されている通りであり、組成物を、電子ビームまたは紫外線で３０秒未満の時間にわたり照射することにより硬化する、請求項７に記載の方法。
組成物施用ステーションと、組成物を硬化するための照射源と、膜収集ステーションと、支持体を組成物施用ステーションから照射源そして膜収集ステーションへ移動させる手段とを含む製造ユニットにより、組成物を５ｍ/分を超える速度で移動している支持体に連続的に施用する、請求項７〜８のいずれか一項に記載の方法。
液体、蒸気またはガスの分離または精製のための、請求項１〜４のいずれか一項に記載の膜の使用。
請求項１〜４のいずれか一項に記載のポリマー膜を１以上含む、電気透析もしくは逆電気透析ユニット、フロースルーキャパシター機器、電気脱イオンモジュール、連続電気脱イオンモジュール、燃料電池、拡散透析装置、膜蒸留モジュール、または膜電極アセンブリー。