JP2016137434A - Polymer functional film, and production method, laminate, and device thereof - Google Patents

Polymer functional film, and production method, laminate, and device thereof Download PDF

Info

Publication number
JP2016137434A
JP2016137434A JP2015013210A JP2015013210A JP2016137434A JP 2016137434 A JP2016137434 A JP 2016137434A JP 2015013210 A JP2015013210 A JP 2015013210A JP 2015013210 A JP2015013210 A JP 2015013210A JP 2016137434 A JP2016137434 A JP 2016137434A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
group
exchange membrane
formula
structural unit
unit represented
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2015013210A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
基 原田
Motoi Harada
基 原田
哲文 高本
Tetsufumi Takamoto
哲文 高本
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.)
Fujifilm Corp
Original Assignee
Fujifilm Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujifilm Corp filed Critical Fujifilm Corp
Priority to JP2015013210A priority Critical patent/JP2016137434A/en
Publication of JP2016137434A publication Critical patent/JP2016137434A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a polymer functional film which has high monovalent ion selective permeability and through which salt hardly leaks, to provide a production method of the polymer functional film, and to provide a laminate and a device each of which includes the polymer functional film.SOLUTION: The polymer functional film is: an anion exchange film containing an acrylic resin and/or a resin having a structural unit shown by the formula CL-1; or such a cation exchange film that a surface layer, which contains a polyamide resin having a cross-linked structure, is formed on the cation exchange film containing the acrylic resin. In the formula CL-1, Land Lare each an alkylene group or an alkenylene group independently, Rand Rare each an alkyl group or an aryl group independently or can be bonded to each other to form a ring, n1 and n2 are each an integer of 1-3 independently, and Xand Xare each an organic or inorganic anion independently.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、高分子機能性膜及びその製造方法、積層体、並びに、装置に関する。   The present invention relates to a polymer functional film, a production method thereof, a laminate, and an apparatus.

高分子機能性膜としての各種の機能を有する膜として、イオン交換膜、逆浸透膜、正浸透膜又はガス分離膜等が知られている。
例えば、イオン交換膜は、電気脱塩(EDI:Electrodeionization)、連続的な電気脱塩(CEDI:Continuous Electrodeionization)、電気透析(ED:Electrodialysis)、逆電気透析(EDR:Electrodialysis reversal)等に用いられる。
電気脱塩(EDI)は、イオン輸送を達成するためにイオン交換膜と電位を使用して、水性液体からイオンが取り除かれる水処理プロセスである。従来のイオン交換のような他の浄水技術と異なり、酸又は苛性ソーダのような化学薬品の使用を要求せず、超純水を生産するために使用することができる。電気透析(ED)及び逆電気透析(EDR)は、水及び他の流体からイオン等を取り除く電気化学の分離プロセスである。
従来のイオン交換膜としては、特許文献1に記載のものが知られている。
また、従来の複合半透膜としては、特許文献2に記載のものが知られている。
As membranes having various functions as polymer functional membranes, ion exchange membranes, reverse osmosis membranes, forward osmosis membranes, gas separation membranes and the like are known.
For example, ion exchange membranes are used for electrodeionization (EDI), continuous electrodeionization (CEDI), electrodialysis (ED), reverse electrodialysis (EDR), and the like. .
Electrodesalting (EDI) is a water treatment process in which ions are removed from an aqueous liquid using ion exchange membranes and electrical potentials to achieve ion transport. Unlike other water purification techniques such as conventional ion exchange, it does not require the use of chemicals such as acid or caustic soda and can be used to produce ultrapure water. Electrodialysis (ED) and reverse electrodialysis (EDR) are electrochemical separation processes that remove ions and the like from water and other fluids.
As a conventional ion exchange membrane, the one described in Patent Document 1 is known.
Further, as a conventional composite semipermeable membrane, the one described in Patent Document 2 is known.

特公昭36−15258号公報Japanese Patent Publication No. 36-15258 特開2002−177750号公報JP 2002-177750 A

本発明が解決しようとする課題は、一価イオン選択透過性が高く、膜の塩漏れが少ない高分子機能性膜及びその製造方法、並びに、上記高分子機能性膜を備えた積層体及び装置を提供することである。   The problem to be solved by the present invention is a polymer functional membrane having a high monovalent ion selective permeability and less membrane salt leakage, a method for producing the same, and a laminate and an apparatus provided with the polymer functional membrane. Is to provide.

本発明の上記課題は、以下の<1>、<4>又は<9>〜<11>に記載の手段により解決された。好ましい実施態様である<2>、<3>及び<5>〜<8>と共に以下に記載する。
<1>アクリル樹脂及び/又は下記式CL−1で表される構成単位を有する樹脂を含む陰イオン交換膜上に、架橋構造を有するポリアミド樹脂を含む表面層を有することを特徴とする高分子機能性膜、
The above-described problems of the present invention have been solved by means described in the following <1>, <4> or <9> to <11>. It is described below together with <2>, <3> and <5> to <8> which are preferred embodiments.
<1> A polymer having a surface layer containing a polyamide resin having a crosslinked structure on an anion exchange membrane containing an acrylic resin and / or a resin having a structural unit represented by the following formula CL-1. Functional membrane,

Figure 2016137434
Figure 2016137434

式CL−1中、L及びLはそれぞれ独立に、アルキレン基又はアルケニレン基を表し、R及びRはそれぞれ独立に、アルキル基又はアリール基を表し、RとRとが互いに結合して環を形成してもよく、n1及びn2はそれぞれ独立に、1〜3の整数を表し、X 及びX はそれぞれ独立に、有機又は無機のアニオンを表す。 In Formula CL-1, L 1 and L 2 each independently represent an alkylene group or an alkenylene group, R a and R b each independently represent an alkyl group or an aryl group, and R a and R b are taken together, may form a ring, they are each n1 and n2 independently represent an integer of 1 to 3, X 1 - and X 2 - each independently represent an organic or inorganic anion.

<2>上記陰イオン交換膜における上記アクリル樹脂及び/又は上記式CL−1で表される構成単位を有する樹脂が、下記式IAで表される構成単位を有する、<1>に記載の高分子機能性膜、   <2> The high resin according to <1>, wherein the acrylic resin and / or the resin having the structural unit represented by the formula CL-1 in the anion exchange membrane has a structural unit represented by the following formula IA. Molecular functional membrane,

Figure 2016137434
Figure 2016137434

式IA中、RA1は水素原子又はアルキル基を表し、RA2〜RA4はそれぞれ独立に、アルキル基又はアリール基を表し、RA2〜RA4のうち2つ以上が互いに結合して環を形成してもよく、ZA1は−O−又は−N(R)−を表し、Rは水素原子又はアルキル基を表し、LA1はアルキレン基を表し、XA1−はハロゲン化物イオン又は脂肪族若しくは芳香族カルボン酸イオンを表す。 In Formula IA, R A1 represents a hydrogen atom or an alkyl group, R A2 to R A4 each independently represents an alkyl group or an aryl group, and two or more of R A2 to R A4 are bonded to each other to form a ring. it may be formed, Z A1 is -O- or -N (R a) - represents, R a represents hydrogen atom or an alkyl group, L A1 represents an alkylene group, X A1- halide ion or Represents an aliphatic or aromatic carboxylate ion.

<3>上記陰イオン交換膜における上記アクリル樹脂及び/又は上記式CL−1で表される構成単位を有する樹脂が、下記式ICLで表される構成単位を有する、<1>又は<2>に記載の高分子機能性膜、   <3> The resin having a structural unit represented by the above formula CL-1 and / or the acrylic resin in the anion exchange membrane has a structural unit represented by the following formula ICL, <1> or <2> A polymer functional membrane according to

Figure 2016137434
Figure 2016137434

式ICL中、RCL1は水素原子又はアルキル基を表し、ZCL1及びZCL2はそれぞれ独立に、−O−又は−N(R)−を表し、Rは水素原子又はアルキル基を表し、LCL1は(p1+1)価の炭素数2以上の連結基を表し、p1は1以上の整数を表す。 In the formula ICL, R CL1 represents a hydrogen atom or an alkyl group, Z CL1 and Z CL2 each independently represent —O— or —N (R a ) —, R a represents a hydrogen atom or an alkyl group, L CL1 represents a (p1 + 1) -valent linking group having 2 or more carbon atoms, and p1 represents an integer of 1 or more.

<4>上記陰イオン交換膜における上記アクリル樹脂及び/又は上記式CL−1で表される構成単位を有する樹脂が、下記式ICL−2で表される構成単位を有する、<2>に記載の高分子機能性膜、   <4> The resin according to <2>, wherein the acrylic resin in the anion exchange membrane and / or the resin having a structural unit represented by the formula CL-1 has a structural unit represented by the following formula ICL-2. Polymer functional membrane,

Figure 2016137434
Figure 2016137434

式ICL−2中、RA’1及びRA’2はそれぞれ独立に、水素原子又はアルキル基を表し、RA’3〜RA’6はそれぞれ独立に、アルキル基又はアリール基を表し、ZA’1及びZA’2はそれぞれ独立に、−O−又は−NRa−を表し、Raは水素原子又はアルキル基を表し、LA’1及びLA’2はそれぞれ独立に、アルキレン基を表し、Rはアルキレン基、アルケニレン基、アルキニレン基、アリーレン基、−O−又はこれらが組み合わされた二価の連結基を表し、XA’1及びXA’2はそれぞれ独立に、ハロゲン化物イオン又は脂肪族若しくは芳香族カルボン酸イオンを表す。 In Formula ICL-2, R A′1 and R A′2 each independently represent a hydrogen atom or an alkyl group, R A′3 to R A′6 each independently represent an alkyl group or an aryl group, Z A′1 and Z A′2 each independently represent —O— or —NRa—, Ra represents a hydrogen atom or an alkyl group, and L A′1 and L A′2 each independently represent an alkylene group. R X represents an alkylene group, an alkenylene group, an alkynylene group, an arylene group, —O— or a divalent linking group in which these are combined, and X A′1 and X A′2 each independently represent a halogen atom Represents a compound ion or an aliphatic or aromatic carboxylate ion.

<5>上記陰イオン交換膜が、上記式CL−1で表される構成単位を有する、<1>に記載の高分子機能性膜、
<6>アクリル樹脂を含む陽イオン交換膜上に、架橋構造を有するポリアミド樹脂を含む表面層を有することを特徴とする高分子機能性膜、
<7>上記陽イオン交換膜における上記アクリル樹脂が、下記式ICで表される構成単位を有する、<6>に記載の高分子機能性膜、
<5> The polymer functional membrane according to <1>, wherein the anion exchange membrane has a structural unit represented by the formula CL-1.
<6> A polymer functional membrane comprising a surface layer containing a polyamide resin having a crosslinked structure on a cation exchange membrane containing an acrylic resin,
<7> The functional polymer membrane according to <6>, wherein the acrylic resin in the cation exchange membrane has a structural unit represented by the following formula IC:

Figure 2016137434
Figure 2016137434

式IC中、RC1は水素原子又はアルキル基を表し、LC1はアルキレン基又はアリーレン基を表し、XC1+は無機又は有機のカチオンを表す。 In formula IC, R C1 represents a hydrogen atom or an alkyl group, L C1 represents an alkylene group or an arylene group, and X C1 + represents an inorganic or organic cation.

<8>上記陽イオン交換膜が、下記式ICLで表される構成単位を有する、<6>又は<7>に記載の高分子機能性膜、   <8> The polymer functional membrane according to <6> or <7>, wherein the cation exchange membrane has a structural unit represented by the following formula ICL:

Figure 2016137434
Figure 2016137434

式ICL中、RCL1は水素原子又はアルキル基を表し、ZCL1及びZCL2はそれぞれ独立に、−O−又は−N(R)−を表し、Rは水素原子又はアルキル基を表し、LCL1は(p1+1)価の炭素数2以上の連結基を表し、p1は1以上の整数を表す。 In the formula ICL, R CL1 represents a hydrogen atom or an alkyl group, Z CL1 and Z CL2 each independently represent —O— or —N (R a ) —, R a represents a hydrogen atom or an alkyl group, L CL1 represents a (p1 + 1) -valent linking group having 2 or more carbon atoms, and p1 represents an integer of 1 or more.

<9>上記陽イオン交換膜が、下記式ICL-3で表される構成単位を有する、<6>又は<7>に記載の高分子機能性膜、   <9> The polymer functional membrane according to <6> or <7>, wherein the cation exchange membrane has a structural unit represented by the following formula ICL-3:

Figure 2016137434
Figure 2016137434

式ICL−3中、RB1及びRB2はそれぞれ独立に、水素原子又はアルキル基を表し、RB3〜RB6はそれぞれ独立に、置換基を表し、k1〜k4はそれぞれ独立に、0〜4の整数を表し、RB3〜RB6の少なくともいずれか複数存在する場合、RB3〜RB6は、それぞれ互いに同一でも異なっていてもよく、互いに結合して環を形成してもよく、A〜Aはそれぞれ独立に、単結合又は二価の連結基を表し、Mは水素原子、有機塩基イオン又は金属イオンを表し、nb1及びnb2はそれぞれ独立に、1〜4の整数を表し、mb1及びmb2は0又は1を表し、Jは単結合、−O−、−S−、−SO−、−CO−、−CRB7B8−又はアルケニレン基を表し、RB7及びRB8はそれぞれ独立に、水素原子、アルキル基又はハロゲン原子を表し、pは1以上の整数を表し、qは1〜4以上の整数を表す。 In Formula ICL-3, R B1 and R B2 each independently represent a hydrogen atom or an alkyl group, R B3 to R B6 each independently represent a substituent, and k1 to k4 each independently represent 0 to 4 If the an integer, presence of a plurality of at least one of R B3 ~R B6, R B3 ~R B6 may each be the same or different, may be bonded to each other to form a ring, a 1 to a 4 each independently represent a single bond or a divalent linking group, M 1 is a hydrogen atom, an organic base ion or a metal ion, it is nb1 and nb2 each independently represents an integer of 1 to 4, mb1 and mb2 represent 0 or 1, J 1 represents a single bond, —O—, —S—, —SO 2 —, —CO—, —CR B7 R B8 — or an alkenylene group, and R B7 and R B8. Each independently Atom, an alkyl group or a halogen atom, p is an integer of 1 or more, q represents 1 to 4 or more integer.

<10>上記ポリアミド樹脂が、脂肪族ジアミンと、二価及び/又は三価の芳香族カルボン酸塩化物との重縮合反応からなるポリアミド樹脂である、<1>〜<9>のいずれか1つに記載の高分子機能性膜、
<11>上記表面層の厚みが、1nm以上10μm以下である、<1>〜<10>のいずれか1つに記載の高分子機能性膜、
<12>アクリル樹脂及び/若しくは上記式CL−1で表される構成単位を有する樹脂を含む陰イオン交換膜、又は、アクリル樹脂を含む陽イオン交換膜にアミン含有水溶液を含浸させるか又は塗布するアミン処理工程、並びに、アミン含有水溶液を含浸させるか又は塗布したイオン交換膜にカルボン酸塩化物含有溶液を含浸させるか又は塗布し重縮合反応によりポリアミド樹脂を含む表面層を形成する表面層形成工程をこの順で含む、<1>〜<11>のいずれか1つに記載の高分子機能性膜の製造方法、
<13><1>〜<11>のいずれか1つに記載の高分子機能性膜を備えた積層体、
<14><1>〜<11>のいずれか1つに記載の高分子機能性膜を備えた装置。
<10> Any one of <1> to <9>, wherein the polyamide resin is a polyamide resin comprising a polycondensation reaction between an aliphatic diamine and a divalent and / or trivalent aromatic carboxylic acid chloride. Functional polymer membrane according to
<11> The polymer functional film according to any one of <1> to <10>, wherein the surface layer has a thickness of 1 nm to 10 μm.
<12> An anion exchange membrane containing an acrylic resin and / or a resin having a structural unit represented by the above formula CL-1, or a cation exchange membrane containing an acrylic resin is impregnated or coated with an amine-containing aqueous solution. An amine treatment step, and a surface layer forming step of impregnating or applying an ion-exchange membrane impregnated or coated with an amine-containing aqueous solution with a carboxylic acid chloride-containing solution to form a surface layer containing a polyamide resin by a polycondensation reaction In this order, the method for producing a functional polymer film according to any one of <1> to <11>,
<13> A laminate comprising the polymer functional film according to any one of <1> to <11>,
<14> An apparatus comprising the polymer functional film according to any one of <1> to <11>.

本発明によれば、一価イオン選択透過性が高く、膜の塩漏れが少ない高分子機能性膜及びその製造方法、並びに、上記高分子機能性膜を備えた積層体及び装置を提供することができた。   According to the present invention, a polymer functional membrane having high monovalent ion selective permeability and less membrane salt leakage, a method for producing the same, and a laminate and an apparatus provided with the polymer functional membrane are provided. I was able to.

膜の塩漏れ率を測定するための装置の流路の模式図である。It is a schematic diagram of the flow path of the apparatus for measuring the salt leakage rate of a membrane.

以下において、本発明の内容について詳細に説明する。以下に記載する構成要件の説明は、本発明の代表的な実施態様に基づいてなされることがあるが、本発明はそのような実施態様に限定されるものではない。なお、本願明細書において「〜」とはその前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む意味で使用される。
本明細書における基(原子団)の表記において、置換及び無置換を記していない表記は、置換基を有さないものと共に置換基を有するものをも包含するものである。例えば、「アルキル基」とは、置換基を有さないアルキル基(無置換アルキル基)のみならず、置換基を有するアルキル基(置換アルキル基)をも包含するものである。
更に、各一般式における二重結合の置換様式である幾何異性体は、表示の都合上、異性体の一方を記載したとしても、特段の断りがない限り、E体であってもZ体であっても、これらの混合物であっても構わない。
また、本明細書における化学構造式は、水素原子を省略した簡略構造式で記載する場合もある。
なお、本明細書中において、“(メタ)アクリレート”はアクリレート及びメタクリレートを表し、“(メタ)アクリル”はアクリル及びメタクリルを表し、“(メタ)アクリロイル”はアクリロイル及びメタクリロイルを表し、”(メタ)アクリルアミド”はアクリルアミド及びメタクリルアミドを表す。また、“アクリル樹脂”は、(メタ)アクリレート化合物及び(メタ)アクリルアミド化合物よりなる群から選ばれた化合物の単独重合体又は共重合体であり、共重合体の場合は、上記化合物を樹脂全体の50質量%以上共重合した樹脂であるものとする。
また、本発明において、「質量%」と「重量%」とは同義であり、「質量部」と「重量部」とは同義である。
また、本発明において、好ましい態様の組み合わせは、より好ましい態様である。
Hereinafter, the contents of the present invention will be described in detail. The description of the constituent elements described below may be made based on typical embodiments of the present invention, but the present invention is not limited to such embodiments. In the specification of the present application, “to” is used to mean that the numerical values described before and after it are included as a lower limit value and an upper limit value.
In the description of the group (atomic group) in this specification, the description which does not describe substitution and non-substitution includes what does not have a substituent and what has a substituent. For example, the “alkyl group” includes not only an alkyl group having no substituent (unsubstituted alkyl group) but also an alkyl group having a substituent (substituted alkyl group).
Furthermore, the geometrical isomer which is the substitution mode of the double bond in each general formula is not limited to the E-form or the Z-form unless otherwise specified. Or a mixture thereof.
In addition, the chemical structural formula in this specification may be expressed as a simplified structural formula in which a hydrogen atom is omitted.
In this specification, “(meth) acrylate” represents acrylate and methacrylate, “(meth) acryl” represents acryl and methacryl, “(meth) acryloyl” represents acryloyl and methacryloyl, “(meth) ) Acrylamide "refers to acrylamide and methacrylamide. The “acrylic resin” is a homopolymer or copolymer of a compound selected from the group consisting of a (meth) acrylate compound and a (meth) acrylamide compound. It is assumed that the resin is copolymerized by 50% by mass or more.
In the present invention, “mass%” and “wt%” are synonymous, and “part by mass” and “part by weight” are synonymous.
Moreover, in this invention, the combination of a preferable aspect is a more preferable aspect.

(高分子機能性膜)
本発明の高分子機能性膜(以下、単に「膜」ともいう。)の第1の実施態様は、アクリル樹脂及び/又は下記式CL−1で表される構成単位を有する樹脂を含む陰イオン交換膜上に、架橋構造を有するポリアミド樹脂を含む表面層を有することを特徴とする。
(Polymer functional membrane)
The first embodiment of the polymer functional membrane of the present invention (hereinafter also simply referred to as “membrane”) is an anion containing an acrylic resin and / or a resin having a structural unit represented by the following formula CL-1. It has a surface layer containing a polyamide resin having a crosslinked structure on the exchange membrane.

Figure 2016137434
Figure 2016137434

式CL−1中、L及びLはそれぞれ独立に、アルキレン基又はアルケニレン基を表し、R及びRはそれぞれ独立に、アルキル基又はアリール基を表し、RとRとが互いに結合して環を形成してもよく、n1及びn2はそれぞれ独立に、1〜3の整数を表し、X 及びX はそれぞれ独立に、有機又は無機のアニオンを表す。 In Formula CL-1, L 1 and L 2 each independently represent an alkylene group or an alkenylene group, R a and R b each independently represent an alkyl group or an aryl group, and R a and R b are taken together, may form a ring, they are each n1 and n2 independently represent an integer of 1 to 3, X 1 - and X 2 - each independently represent an organic or inorganic anion.

本発明の高分子機能性膜の第2の実施態様は、アクリル樹脂を含む陽イオン交換膜上に、架橋構造を有するポリアミド樹脂を含む表面層を有することを特徴とする。   The second embodiment of the polymer functional membrane of the present invention is characterized by having a surface layer containing a polyamide resin having a crosslinked structure on a cation exchange membrane containing an acrylic resin.

近年、地下水中の硝酸イオン濃度上昇は世界規模でも問題となっており、イオン交換膜を用いた電気透析による硝酸イオン除去方法が注目されている。硫酸イオンなどに起因する難溶性塩の析出(スケーリング)防止は必須の問題であり、硝酸イオン(一価イオン)のみを選択的に透過させることが重要である。
本発明者等は鋭意検討した結果、特定構造の樹脂を含むイオン交換膜上に、架橋構造を有するポリアミド樹脂を含む表面層を設けることにより、一価イオン選択透過性が高く、膜の塩漏れが少ない高分子機能性膜が得られることを見出した。
また、膜の塩漏れが少ない高分子機能性膜であることにより、電気透析時の脱塩効率に優れるため、電気透析に好適に用いることができる。
以下、本発明の高分子機能性膜の特性、及び、本発明の高分子機能性膜を構成する、各成分について説明する。なお、特に断りのない限り、単に「本発明の高分子機能性膜」とは、上記第1の実施態様及び上記第2の実施態様の両方の場合を含む。
In recent years, an increase in nitrate ion concentration in groundwater has become a problem on a global scale, and a method for removing nitrate ions by electrodialysis using an ion exchange membrane has attracted attention. Preventing the precipitation (scaling) of sparingly soluble salts caused by sulfate ions or the like is an essential problem, and it is important to selectively permeate only nitrate ions (monovalent ions).
As a result of intensive studies, the present inventors have provided a surface layer containing a polyamide resin having a cross-linked structure on an ion exchange membrane containing a resin having a specific structure. It has been found that a polymer functional film with a small amount can be obtained.
Moreover, since it is a polymeric functional membrane with little salt leakage of a membrane, it is excellent in the desalination efficiency at the time of electrodialysis, Therefore It can use suitably for electrodialysis.
Hereinafter, the characteristics of the polymer functional film of the present invention and each component constituting the polymer functional film of the present invention will be described. Unless otherwise specified, the “polymer functional film of the present invention” simply includes the cases of both the first embodiment and the second embodiment.

本発明の高分子機能性膜は、一価イオン選択透過性を有する膜であり、より詳しくは、第1の実施態様における本発明の高分子機能性膜は、一価の陰イオン選択透過性を有する膜であり、また、第2の実施態様における本発明の高分子機能性膜は、一価の陽イオン選択透過性を有する膜である。
本発明の高分子機能性膜は、イオン交換、逆浸透、正浸透、ガス分離等を行うための膜として好適に用いることができる。
本発明の高分子機能性膜の厚さは、支持体を有する場合は支持体を含めて、30〜1,000μmが好ましく、50〜500μmがより好ましく、100〜400μmが更に好ましい。
また、本発明に用いられる各構成単位や成分における置換基としては、電気的に中性で、不活性な基であれば、高分子機能性膜の機能を阻害せず使用することが可能である。
The polymer functional membrane of the present invention is a membrane having monovalent ion selective permeability. More specifically, the polymer functional membrane of the present invention in the first embodiment is monovalent anion selective permeability. The polymer functional membrane of the present invention in the second embodiment is a membrane having monovalent cation selective permeability.
The polymer functional membrane of the present invention can be suitably used as a membrane for performing ion exchange, reverse osmosis, forward osmosis, gas separation and the like.
When it has a support body, the thickness of the polymeric functional film of this invention is 30-1,000 micrometers including a support body, 50-500 micrometers is more preferable, 100-400 micrometers is still more preferable.
In addition, as a substituent in each structural unit or component used in the present invention, an electrically neutral and inactive group can be used without inhibiting the function of the polymer functional film. is there.

<表面層>
本発明の高分子機能性膜は、アクリル樹脂及び/若しくは上記式CL−1で表される構成単位を有する樹脂を含む陰イオン交換膜、又は、アクリル樹脂を含む陽イオン交換膜上に、架橋構造を有するポリアミド樹脂を含む表面層を有する。
本発明の高分子機能性膜は、上記表面層を、上記陰イオン交換膜又は上記陽イオン交換膜の片面に有していても、両面に有していてもよいが、一価イオン選択透過性及び膜の塩漏れ抑制性の観点から、両面に有していることが好ましい。
上記表面層は、架橋構造を有するポリアミド樹脂を含む層であり、一価イオン選択透過性及び膜の塩漏れ抑制性の観点から、架橋構造を有するポリアミド樹脂からなる層であることが好ましい。
上記表面層の厚さは、10nm〜10μmであることが好ましく、50nm〜1μmであることがより好ましく、100〜600nmであることが更に好ましい。上記範囲であると、一価イオン選択透過性及び膜の塩漏れ抑制性により優れ、また、膜の電気抵抗の上昇も抑制できる。
<Surface layer>
The polymer functional membrane of the present invention is crosslinked on an anion exchange membrane containing an acrylic resin and / or a resin having a structural unit represented by the formula CL-1, or a cation exchange membrane containing an acrylic resin. It has a surface layer containing a polyamide resin having a structure.
The polymer functional membrane of the present invention may have the surface layer on one side or both sides of the anion exchange membrane or the cation exchange membrane. It is preferable to have it on both sides from the viewpoint of the property and the salt leakage inhibiting property of the membrane.
The surface layer is a layer containing a polyamide resin having a cross-linked structure, and is preferably a layer made of a polyamide resin having a cross-linked structure from the viewpoints of monovalent ion selective permeability and suppression of salt leakage of the membrane.
The thickness of the surface layer is preferably 10 nm to 10 μm, more preferably 50 nm to 1 μm, and still more preferably 100 to 600 nm. Within the above range, the monovalent ion selective permeability and the salt leakage inhibiting property of the membrane are excellent, and an increase in the electrical resistance of the membrane can also be suppressed.

架橋構造を有するポリアミド樹脂は、原料として、2官能以上のアミン化合物、並びに、2官能及び/又は3官能以上のカルボン酸化合物を用いることにより、好適に合成することができ、3官能以上のカルボン酸化合物を用いることがより好ましい。
ポリアミド樹脂の合成に用いる多官能カルボン酸化合物としては、多価能カルボン酸であっても、多官能カルボン酸エステルであっても、多官能カルボン酸ハロゲン化物であってもよいが、反応性及びコストの観点から、多官能カルボン酸ハロゲン化物であることが好ましく、多官能カルボン酸塩化物であることがより好ましい。
The polyamide resin having a crosslinked structure can be suitably synthesized by using a bifunctional or higher functional amine compound and a bifunctional and / or trifunctional or higher functional carboxylic acid compound as raw materials. It is more preferable to use an acid compound.
The polyfunctional carboxylic acid compound used for the synthesis of the polyamide resin may be a polyfunctional carboxylic acid, a polyfunctional carboxylic acid ester, or a polyfunctional carboxylic acid halide. From the viewpoint of cost, a polyfunctional carboxylic acid halide is preferable, and a polyfunctional carboxylic acid chloride is more preferable.

本発明で用いられる多官能アミン化合物としては、2個以上の第一級又は第二級アミノ基を有するアミン化合物が挙げられる。
多官能アミン化合物として具体的には、例えば、二つの第一級アミノ基(−NH)がオルト、メタ、パラのいずれかの位置関係でベンゼン環に結合した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、キシリレンジアミンなどの芳香族多官能アミン化合物、エチレンジアミン、プロピレンジアミン等の脂肪族多官能アミン化合物、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、4−アミノメチルピペラジン等の脂環式多官能アミン化合物が挙げられる。これらの多官能アミン化合物は、1種単独で用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。また、第一級アミノ基及び第二級のアミノ基を共に有する多官能アミン化合物でもよい。
これらの中でも、脂肪族多官能アミン化合物及び/又は脂環式多官能アミン化合物が好ましく、エチレンジアミン及び/又はピペラジンがより好ましい。
Examples of the polyfunctional amine compound used in the present invention include amine compounds having two or more primary or secondary amino groups.
Specific examples of the polyfunctional amine compound include, for example, phenylenediamine in which two primary amino groups (—NH 2 ) are bonded to a benzene ring in the ortho, meta, or para positional relationship, 1, 3, 5 -Aromatic polyfunctional amine compounds such as triaminobenzene, 1,2,4-triaminobenzene, 3,5-diaminobenzoic acid and xylylenediamine, aliphatic polyfunctional amine compounds such as ethylenediamine and propylenediamine, Examples include alicyclic polyfunctional amine compounds such as 2-diaminocyclohexane, 1,4-diaminocyclohexane, piperazine, and 4-aminomethylpiperazine. These polyfunctional amine compounds may be used individually by 1 type, and 2 or more types may be mixed and used for them. Moreover, the polyfunctional amine compound which has both a primary amino group and a secondary amino group may be sufficient.
Among these, an aliphatic polyfunctional amine compound and / or an alicyclic polyfunctional amine compound are preferable, and ethylenediamine and / or piperazine are more preferable.

本発明で用いられる多官能カルボン酸ハロゲン化物としては、2個以上のカルボン酸ハライド基を有する多官能カルボン酸ハロゲン化物であれば、特に制限はなく、例えば、3官能カルボン酸ハロゲン化物であるトリメシン酸トリクロライド、1,3,5−シクロヘキサントリカルボン酸トリクロライド、1,2,4−シクロブタントリカルボン酸トリクロライド、2官能の多官能カルボン酸ハロゲン化物では、例えば、ビフェニルジカルボン酸ジクロライド、ビフェニレンジカルボン酸ジクロライド、アゾベンゼンジカルボン酸ジクロライド、テレフタル酸ジクロライド、イソフタル酸ジクロライド、ナフタレンジカルボン酸ジクロライド等の芳香族2官能カルボン酸ハロゲン化物、アジポイルジクロライド、セバコイルジクロライド等の脂肪族2官能カルボン酸ハロゲン化物、シクロペン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、テトラヒドロフランジカルボン酸ジクロライド等の脂環式2官能カルボン酸ハロゲン化物等が挙げられる。これらの多官能カルボン酸ハロゲン化物は、1種単独で用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。
これらの中でも、多官能カルボン酸塩化物が好ましく、3官能カルボン酸塩化物がより好ましく、トリメシン酸トリクロライドが更に好ましい。
The polyfunctional carboxylic acid halide used in the present invention is not particularly limited as long as it is a polyfunctional carboxylic acid halide having two or more carboxylic acid halide groups. For example, trimesine which is a trifunctional carboxylic acid halide. Acid trichloride, 1,3,5-cyclohexanetricarboxylic acid trichloride, 1,2,4-cyclobutanetricarboxylic acid trichloride, bifunctional polyfunctional carboxylic acid halide, for example, biphenyl dicarboxylic acid dichloride, biphenylene dicarboxylic acid dichloride , Aromatic bifunctional carboxylic acid halides such as azobenzene dicarboxylic acid dichloride, terephthalic acid dichloride, isophthalic acid dichloride, naphthalene dicarboxylic acid dichloride, adipoyl dichloride, sebacoyl dichloride, etc. Aliphatic difunctional carboxylic acid halide, cyclopentane dicarboxylic acid dichloride, cyclohexanedicarboxylic acid dichloride, alicyclic bifunctional carboxylic acid halides such as tetrahydrofuran dicarboxylic acid dichloride and the like. These polyfunctional carboxylic acid halides may be used alone or in a combination of two or more.
Among these, polyfunctional carboxylic acid chloride is preferable, trifunctional carboxylic acid chloride is more preferable, and trimesic acid trichloride is still more preferable.

表面層の形成方法としては、特に制限はなく、公知の方法を用いることができるが、後述する本発明の高分子機能性膜の製造方法により形成されることが好ましい。   There is no restriction | limiting in particular as a formation method of a surface layer, Although a well-known method can be used, It is preferable to form by the manufacturing method of the polymeric functional film of this invention mentioned later.

<陰イオン交換膜>
本発明の高分子機能性膜の第1の実施態様は、アクリル樹脂及び/又は上記式CL−1で表される構成単位を有する樹脂を含む陰イオン交換膜を有する。
上記陰イオン交換膜は、陰イオン交換基を有する樹脂を含む。
陰イオン交換基としては、カチオン性の基であれば、特に制限はないが、四級窒素原子を有する基であることが好ましい。例えば、アンモニオ基、ピリジニオ基のような含窒素ヘテロ環における窒素原子がカチオン、又は、四級化された窒素原子を有するもの若しくは芳香族ヘテロ環の窒素原子がアルキル化若しくはアリール化のように置換基で置換されたものが挙げられる。
また、上記式CL−1で表される構成単位を有する樹脂は、上記式CL−1で表される構成単位において、2つの陰イオン交換基を有する。
<Anion exchange membrane>
The first embodiment of the polymer functional membrane of the present invention has an anion exchange membrane containing an acrylic resin and / or a resin having a structural unit represented by the formula CL-1.
The anion exchange membrane includes a resin having an anion exchange group.
The anion exchange group is not particularly limited as long as it is a cationic group, but is preferably a group having a quaternary nitrogen atom. For example, a nitrogen atom in a nitrogen-containing heterocycle such as an ammonio group or a pyridinio group is a cation, or a quaternized nitrogen atom or a nitrogen atom in an aromatic heterocycle is substituted such as alkylation or arylation And those substituted with a group.
In addition, the resin having the structural unit represented by the formula CL-1 has two anion exchange groups in the structural unit represented by the formula CL-1.

<<支持体>>
上記陰イオン交換膜は、支持体を有していてもよく、上記支持体は、多孔質支持体を有する膜であることが好ましい。この多孔質支持体の空孔に上記アクリル樹脂及び/又は上記式CL−1で表される構成単位を有する樹脂を存在させることにより、多孔質支持体を膜の一部として構成することができる。
補強材料としての多孔質支持体としては、樹脂製多孔質支持体であることが好ましく、例えば、合成織布、合成不織布等の不織布、スポンジ状フィルム、又は、微細な貫通孔を有するフィルムが挙げられる。
<< Support >>
The anion exchange membrane may have a support, and the support is preferably a membrane having a porous support. By allowing the acrylic resin and / or the resin having the structural unit represented by the formula CL-1 to exist in the pores of the porous support, the porous support can be configured as a part of the membrane. .
The porous support as the reinforcing material is preferably a resin porous support, for example, a nonwoven fabric such as a synthetic woven fabric or a synthetic nonwoven fabric, a sponge film, or a film having fine through-holes. It is done.

本発明における多孔質支持体を形成する素材は、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアクリロニトリル、ポリ塩化ビニル、ポリエステル、ポリアミド及びそれらのコポリマーであるか、あるいは、例えば、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリフェニレンスルホン、ポリフェニレンスルフィド、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリアクリロニトリル、ポリカーボネート、ポリアクリレート、酢酸セルロース、ポリプロピレン、ポリ(4−メチル−1−ペンテン)、ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリヘキサフルオロプロピレン、ポリクロロトリフルオロエチレン及びそれらのコポリマーに基づく多孔質膜が挙げられる。
市販の多孔質支持体は、例えば、三菱製紙(株)、ニッポン高度紙工業(株)、旭化成せんい(株)、日本バイリーン(株)、タピルス社、Freudenberg Filtration Technologies社から市販されている。
なお、多孔質支持体は、エネルギー線照射による重合硬化反応を行う場合、エネルギー線の波長領域を遮らないこと、すなわち、重合硬化に用いられる波長の照射を通過させることが要求される。
The material forming the porous support in the present invention is, for example, polyethylene, polypropylene, polyacrylonitrile, polyvinyl chloride, polyester, polyamide and copolymers thereof, or, for example, polysulfone, polyethersulfone, polyphenylenesulfone, Polyphenylene sulfide, polyimide, polyetherimide, polyamide, polyamideimide, polyacrylonitrile, polycarbonate, polyacrylate, cellulose acetate, polypropylene, poly (4-methyl-1-pentene), polyvinylidene fluoride, polytetrafluoroethylene, polyhexafluoro Examples include porous membranes based on propylene, polychlorotrifluoroethylene and copolymers thereof.
Commercially available porous supports are commercially available from, for example, Mitsubishi Paper Industries Co., Ltd., Nippon Kogyo Paper Industry Co., Ltd., Asahi Kasei Fibers Co., Ltd., Japan Vilene Co., Ltd., Tapirs Corporation, and Freudenberg Filtration Technologies.
In addition, when performing the polymerization hardening reaction by energy ray irradiation, the porous support body is required not to block the wavelength region of the energy ray, that is, to pass the irradiation of the wavelength used for the polymerization hardening.

多孔質支持体は、上記アクリル樹脂及び/又は上記式CL−1で表される構成単位を形成する重合性組成物が浸透することができるものであることが好ましい。
また、多孔質支持体は、親水性を有することが好ましい。支持体に親水性を付与するには、コロナ処理、プラズマ処理、フッ素ガス処理、オゾン処理、硫酸処理、シランカップリング剤処理などの一般的な方法を使用することができる。
The porous support is preferably one that can be penetrated by the polymerizable composition forming the structural unit represented by the acrylic resin and / or the formula CL-1.
The porous support preferably has hydrophilicity. In order to impart hydrophilicity to the support, general methods such as corona treatment, plasma treatment, fluorine gas treatment, ozone treatment, sulfuric acid treatment, and silane coupling agent treatment can be used.

本発明における多孔質支持体は、不織布が好ましく、不織布の中でも、ポリエチレンとポリプロピレンとの複合繊維からなる不織布がより好ましい。また、この複合繊維の繊維径は、0.5〜15μmが好ましく、1〜13μmがより好ましく、2〜10μmが特に好ましい。
本発明における多孔質支持体の厚さは、20〜200μmが好ましく、30〜150μmがより好ましく、40〜120μmが特に好ましい。
The porous support in the present invention is preferably a non-woven fabric, and more preferably a non-woven fabric made of a composite fiber of polyethylene and polypropylene. The fiber diameter of the composite fiber is preferably 0.5 to 15 μm, more preferably 1 to 13 μm, and particularly preferably 2 to 10 μm.
The thickness of the porous support in the present invention is preferably 20 to 200 μm, more preferably 30 to 150 μm, and particularly preferably 40 to 120 μm.

<<式CL−1で表される構成単位>>
上記陰イオン交換膜は、下記式CL−1で表される構成単位を有する樹脂を含むことが好ましい。
<< Structural Unit Represented by Formula CL-1 >>
The anion exchange membrane preferably contains a resin having a structural unit represented by the following formula CL-1.

Figure 2016137434
Figure 2016137434

式CL−1中、L及びLはそれぞれ独立に、アルキレン基又はアルケニレン基を表し、R及びRはそれぞれ独立に、アルキル基又はアリール基を表し、RとRとが互いに結合して環を形成してもよく、n1及びn2はそれぞれ独立に、1〜3の整数を表し、X 及びX はそれぞれ独立に、有機又は無機のアニオンを表す。 In Formula CL-1, L 1 and L 2 each independently represent an alkylene group or an alkenylene group, R a and R b each independently represent an alkyl group or an aryl group, and R a and R b are taken together, may form a ring, they are each n1 and n2 independently represent an integer of 1 to 3, X 1 - and X 2 - each independently represent an organic or inorganic anion.

上記L及びLはそれぞれ独立に、アルキレン基又はアルケニレン基を表し、アルキレン基であることが好ましい。
上記アルキレン基及びアルケニレン基は、直鎖状であってもよいし、分岐を有していてもよいし、環構造を有していてもよい。
上記L及びLにおけるアルキレン基は、炭素数2〜10であることが好ましく、炭素数2又は3であることがより好ましく、1,2−エチレン基、1,3−プロピレン基、1,2−プロピレン基が挙げられる。
上記L及びLにおけるアルケニレン基は、炭素数2〜10であることが好ましく、炭素数2又は3であることがより好ましく、エテニレン基が更に好ましい。
L 1 and L 2 each independently represent an alkylene group or an alkenylene group, preferably an alkylene group.
The alkylene group and alkenylene group may be linear, may have a branch, or may have a ring structure.
The alkylene group in L 1 and L 2 preferably has 2 to 10 carbon atoms, more preferably 2 or 3 carbon atoms, 1,2-ethylene group, 1,3-propylene group, 1, A 2-propylene group is mentioned.
The alkenylene group in L 1 and L 2 preferably has 2 to 10 carbon atoms, more preferably 2 or 3 carbon atoms, and still more preferably an ethenylene group.

及びRはそれぞれ独立に、アルキル基又はアリール基を表し、アルキル基であることが好ましく、RとRとが互いに結合して環を形成してもよい。中でも、RとRとが互いに結合して環を形成していることがより好ましい。
とRとが互いに結合して環を形成する場合、RとRとが互いに結合した基は、アルキレン基であることが好ましく、炭素数2〜4のアルキレン基であることがより好ましく、炭素数2又は3のアルキレン基であることが更に好ましく、1,2−エチレン基であることが特に好ましい。
式CL−1において、L1及びL、並びに、2つの窒素原子がピペラジン環又はジヒドロピラジン環を形成することが好ましく、また、RとRと互いに結合し、L1及びLとともにトリエチレンジアミン環(1,4−ジアザビシクロ[2.2.2]オクタン環)を形成することがより好ましい。また、形成された環は置換基を有していてもよい。上記置換基としては、アルキル基が好ましい。
及びRの炭素数はそれぞれ独立に、1〜20であることが好ましく、1〜10であることがより好ましく、1〜4であることが更に好ましい。
及びRが互いに結合して環を形成しない場合、アルキル基としては、炭素数1〜8のアルキル基が好ましく、炭素数1〜4のアルキル基がより好ましく、炭素数1又は2が更に好ましい。アルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、イソプロピル基、n−ブチル基、2−エチルヘキシル基が好ましく挙げられる。
上記アルキル基は、分岐を有していても、環構造を有していてもよい。
また、アリール基としては、炭素数6〜10のアリール基が好ましく、フェニル基がより好ましい。
R a and R b each independently represents an alkyl group or an aryl group, preferably an alkyl group, and R a and R b may be bonded to each other to form a ring. Among these, it is more preferable that R a and R b are bonded to each other to form a ring.
When R a and R b are bonded to each other to form a ring, the group in which R a and R b are bonded to each other is preferably an alkylene group, and is preferably an alkylene group having 2 to 4 carbon atoms. More preferred is an alkylene group having 2 or 3 carbon atoms, and particularly preferred is a 1,2-ethylene group.
In Formula CL-1, L 1 and L 2 and two nitrogen atoms preferably form a piperazine ring or a dihydropyrazine ring, and R a and R b are bonded to each other, together with L 1 and L 2 It is more preferable to form a triethylenediamine ring (1,4-diazabicyclo [2.2.2] octane ring). Further, the formed ring may have a substituent. As the substituent, an alkyl group is preferable.
R a and R b each independently preferably have 1 to 20 carbon atoms, more preferably 1 to 10 carbon atoms, and still more preferably 1 to 4 carbon atoms.
When R a and R b are not bonded to each other to form a ring, the alkyl group is preferably an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, more preferably an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and 1 or 2 carbon atoms. Further preferred. Preferred examples of the alkyl group include a methyl group, an ethyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, and a 2-ethylhexyl group.
The alkyl group may have a branch or a ring structure.
Moreover, as an aryl group, a C6-C10 aryl group is preferable and a phenyl group is more preferable.

n1及びn2はそれぞれ独立に、1〜3の整数を表し、1又は2であることが好ましく、1であることがより好ましい。
また、合成上の観点から、n1とn2とは同じであることが好ましい。
及びX はそれぞれ独立に、有機又は無機のアニオンを表し、無機アニオンが好ましい。上記有機又は無機のアニオンは、一価のアニオンであっても、二価以上のアニオンであってもよい。二価以上のアニオンの場合、式CL−1におけるアンモニウム基等のカチオンと電気的に等量となる量存在する。例えば、式CL−1におけるX1 -及びX2 -が1つの二価アニオンであってもよいし、二価以上のアニオンが2以上の式CL−1で表される構成単位のX 及び/又はX として存在してもよい。
有機アニオンとしては、アルキルスルホン酸アニオン、アリールスルホン酸アニオン、アルキル若しくはアリールカルボン酸アニオンが挙げられ、例えば、メタンスルホン酸アニオン、ベンゼンスルホン酸アニオン、トルエンスルホン酸アニオン、酢酸アニオンが挙げられる。
無機アニオンとしては、ハロゲン化物イオン、硫酸イオン、リン酸イオンが挙げられ、ハロゲン化物イオンが好ましい。ハロゲン化物イオンの中でも、塩化物イオン、臭化物イオンが好ましく、塩化物イオンが特に好ましい。
n1 and n2 each independently represent an integer of 1 to 3, preferably 1 or 2, and more preferably 1.
From the viewpoint of synthesis, n1 and n2 are preferably the same.
X 1 - and X 2 - each independently represents an organic or inorganic anion, an inorganic anion is preferable. The organic or inorganic anion may be a monovalent anion or a divalent or higher anion. In the case of a divalent or higher anion, there is an amount that is electrically equivalent to a cation such as an ammonium group in formula CL-1. For example, X 1 and X 2 in the formula CL-1 may be one divalent anion, or a divalent or higher anion is a structural unit X 1 − of the structural unit represented by the formula CL-1. And / or X 2 may be present.
Examples of the organic anion include an alkyl sulfonate anion, an aryl sulfonate anion, an alkyl or aryl carboxylate anion, and examples thereof include a methane sulfonate anion, a benzene sulfonate anion, a toluene sulfonate anion, and an acetate anion.
Examples of inorganic anions include halide ions, sulfate ions, and phosphate ions, and halide ions are preferred. Of the halide ions, chloride ions and bromide ions are preferable, and chloride ions are particularly preferable.

式CL−1で表される構成単位は、下記式CL−2〜式CL−13のいずれかで表される構成単位であることが好ましいが、本発明はこれらに限定されるものではない。   The structural unit represented by the formula CL-1 is preferably a structural unit represented by any one of the following formulas CL-2 to CL-13, but the present invention is not limited thereto.

Figure 2016137434
Figure 2016137434

Figure 2016137434
Figure 2016137434

式CL−1で表される構成単位の分子量は、300〜600であることが好ましく、300〜500であることがより好ましく、300〜450であることが更に好ましい。   The molecular weight of the structural unit represented by Formula CL-1 is preferably 300 to 600, more preferably 300 to 500, and still more preferably 300 to 450.

上記樹脂は、式CL−1で表される構成単位を、1種単独で含有しても、2種以上を含有してもよい。
上記樹脂の全質量に対し、式CL−1で表される構成単位の含有量は、55〜99質量%であることが好ましく、70〜99質量%であることがより好ましく、75〜99質量%であることが更に好ましく、85〜99質量%が特に好ましく、90〜99質量%が最も好ましい。式CL−1で表される構成単位の含有量が上記範囲であると、形成される膜の物理強度により優れ、また、膜性能により優れる。
The resin may contain the structural unit represented by the formula CL-1 alone or in combination of two or more.
The content of the structural unit represented by the formula CL-1 is preferably 55 to 99% by mass, more preferably 70 to 99% by mass, and 75 to 99% by mass with respect to the total mass of the resin. % Is more preferable, 85 to 99% by mass is particularly preferable, and 90 to 99% by mass is most preferable. When the content of the structural unit represented by Formula CL-1 is in the above range, the physical strength of the formed film is excellent, and the film performance is excellent.

式CL−1で表される構成単位の導入方法としては、特に制限はないが、架橋剤として、下記式CL−1’で表される化合物を重合する方法や、スチレンアルキルハライド化合物を重合した樹脂を作製し、高分子反応によりアミン化合物を架橋剤として反応させる方法が挙げられる。   The method for introducing the structural unit represented by the formula CL-1 is not particularly limited, but as a crosslinking agent, a method represented by the following formula CL-1 ′ or a styrene alkyl halide compound is polymerized. A method of preparing a resin and reacting an amine compound as a cross-linking agent by a polymer reaction may be mentioned.

Figure 2016137434
Figure 2016137434

式CL−1’におけるL、L、R、R、n1、n2、X 及びX は、式CL−1におけるL、L、R、R、n1、n2、X 及びX とそれぞれ同義であり、好ましい範囲も同様である。 L 1 in Formula CL-1 ', L 2, R a, R b, n1, n2, X 1 - and X 2 - is, L 1, L 2 in Formula CL-1, R a, R b, n1, n2, X 1 - and X 2 - and have the same meanings and preferred ranges are also the same.

<<式IAで表される構成単位>>
上記陰イオン交換膜に含まれる上記アクリル樹脂は、式IAで表される構成単位を有することが好ましい。
<< Structural Unit Represented by Formula IA >>
The acrylic resin contained in the anion exchange membrane preferably has a structural unit represented by the formula IA.

Figure 2016137434
Figure 2016137434

式IA中、RA1は水素原子又はアルキル基を表し、RA2〜RA4はそれぞれ独立に、アルキル基又はアリール基を表し、RA2〜RA4のうち2つ以上が互いに結合して環を形成してもよく、ZA1は−O−又は−N(R)−を表し、Rは水素原子又はアルキル基を表し、LA1はアルキレン基を表し、XA1−はハロゲン化物イオン又は脂肪族若しくは芳香族カルボン酸イオンを表す。 In Formula IA, R A1 represents a hydrogen atom or an alkyl group, R A2 to R A4 each independently represents an alkyl group or an aryl group, and two or more of R A2 to R A4 are bonded to each other to form a ring. it may be formed, Z A1 is -O- or -N (R a) - represents, R a represents hydrogen atom or an alkyl group, L A1 represents an alkylene group, X A1- halide ion or Represents an aliphatic or aromatic carboxylate ion.

A1、RA2〜RA4及びRにおけるアルキル基は、直鎖又は分岐のアルキル基であることが好ましく、その炭素数は、1〜10が好ましく、1〜6がより好ましく、1〜4が更に好ましく、1又は2が特に好ましく、1が最も好ましい。
A2〜RA4におけるアリール基の炭素数は、6〜16が好ましく、6〜12がより好ましく、6〜10が更に好ましい。例えば、フェニル、ナフチルが挙げられる。
A2〜RA4のうち2つ以上が互いに結合して形成する環としては、5又は6員環の単環若しくは架橋環が好ましく、その炭素数は、4〜16が好ましく、4〜10がより好ましい。例えば、ピロリジン環、ピペラジン環、ピペリジン環、モルホリン環、チオモルホリン環、インドール環、キヌクリジン環が挙げられる。
The alkyl group in R A1 , R A2 to R A4 and R a is preferably a linear or branched alkyl group, and preferably has 1 to 10 carbon atoms, more preferably 1 to 6 carbon atoms, and 1 to 4 carbon atoms. Is more preferable, 1 or 2 is particularly preferable, and 1 is most preferable.
6-16 are preferable, as for carbon number of the aryl group in R < A2 > -R < A4 >, 6-12 are more preferable, and 6-10 are still more preferable. Examples include phenyl and naphthyl.
As a ring formed by bonding two or more of R A2 to R A4 to each other, a 5- or 6-membered monocyclic or bridged ring is preferable, and the carbon number thereof is preferably 4 to 16, and preferably 4 to 10 More preferred. Examples include pyrrolidine ring, piperazine ring, piperidine ring, morpholine ring, thiomorpholine ring, indole ring, and quinuclidine ring.

A1の炭素数は、1〜10が好ましく、2〜10がより好ましく、2〜6が更に好ましく、2〜4が更に特に好ましく、3が最も好ましい。
A1におけるハロゲン化物イオンは、フッ化物イオン、塩化物イオン、臭化物イオン、ヨウ化物イオンが挙げられる。
A1における脂肪族カルボン酸イオンの炭素数は、1〜20が好ましく、2〜10がより好ましく、2〜5が更に好ましく、2又は3が特に好ましく、2が最も好ましい。
上記脂肪族カルボン酸イオンにおける脂肪族カルボン酸は、飽和炭化水素にカルボキシル基が結合したカルボン酸、不飽和炭化水素にカルボキシル基が結合したカルボン酸のいずれでもよいが、飽和炭化水素にカルボキシル基が結合したカルボン酸が好ましい。
A1における芳香族カルボン酸イオンは、アリールカルボン酸イオン及びヘテロアリールカルボン酸イオンが好ましい。ここで、ヘテロアリールスルホン酸イオンにおけるヘテロアリール基は、5又は6員環が好ましく、ヘテロ環を構成するヘテロ原子は、窒素原子、酸素原子又は硫黄原子が好ましく、窒素原子がより好ましい。芳香族カルボン酸イオンの炭素数は、1〜17が好ましく、2〜13がより好ましく、6〜11が更に好ましい。例えば、安息香酸イオン、ナフタレンカルボン酸イオン、ニコチン酸イオン、イソニコチン酸イオンが挙げられる。
The number of carbon atoms of L A1 is 1 to 10, more preferably from 2 to 10, more preferably 2 to 6, more particularly preferably 2 to 4, 3 being most preferred.
Examples of halide ions in X A1 include fluoride ions, chloride ions, bromide ions, and iodide ions.
The number of carbon atoms of the aliphatic carboxylic acid ions in X A1 is preferably from 1 to 20, more preferably from 2 to 10, more preferably 2 to 5, particularly preferably 2 or 3, and most preferably 2.
The aliphatic carboxylic acid in the aliphatic carboxylate ion may be either a carboxylic acid in which a carboxyl group is bonded to a saturated hydrocarbon or a carboxylic acid in which a carboxyl group is bonded to an unsaturated hydrocarbon, but the saturated hydrocarbon has a carboxyl group. A bound carboxylic acid is preferred.
The aromatic carboxylate ion in X A1 is preferably an aryl carboxylate ion or a heteroaryl carboxylate ion. Here, the heteroaryl group in the heteroaryl sulfonate ion is preferably a 5- or 6-membered ring, and the hetero atom constituting the hetero ring is preferably a nitrogen atom, an oxygen atom or a sulfur atom, and more preferably a nitrogen atom. 1-17 are preferable, as for carbon number of aromatic carboxylate ion, 2-13 are more preferable, and 6-11 are still more preferable. For example, benzoate ion, naphthalenecarboxylate ion, nicotinate ion, and isonicotinic acid ion can be mentioned.

A1は、水素原子又はメチル基であることが好ましく、水素原子であることがより好ましい。
A2〜RA4はそれぞれ独立に、メチル基又はエチル基であることが好ましい。
A1は、−N(R)−であることが好ましい。
は、水素原子又はメチル基であることが好ましく、水素原子であることがより好ましい。
A1−は、ハロゲン化物イオンであることが好ましい。
R A1 is preferably a hydrogen atom or a methyl group, and more preferably a hydrogen atom.
R A2 to R A4 are each independently preferably a methyl group or an ethyl group.
Z A1 is preferably —N (R a ) —.
R a is preferably a hydrogen atom or a methyl group, and more preferably a hydrogen atom.
X A1- is preferably a halide ion.

式IAで表される構成単位は、下記式IA−1〜式IA−26のいずれかで表される構成単位であることが好ましいが、本発明はこれらに限定されるものではない。   The structural unit represented by the formula IA is preferably a structural unit represented by any of the following formulas IA-1 to IA-26, but the present invention is not limited thereto.

Figure 2016137434
Figure 2016137434

Figure 2016137434
Figure 2016137434

Figure 2016137434
Figure 2016137434

Figure 2016137434
Figure 2016137434

Figure 2016137434
Figure 2016137434

式IAで表される構成単位の分子量は、150〜350であることが好ましく、150〜300であることがより好ましく、150〜270であることが更に好ましい。   The molecular weight of the structural unit represented by Formula IA is preferably 150 to 350, more preferably 150 to 300, and still more preferably 150 to 270.

上記膜には、式IAで表される構成単位を、2種以上組み合わせて用いてもよい。
上記樹脂の全質量に対し、式IAで表される構成単位の含有量は、1〜90質量%が好ましく、5〜90質量%がより好ましく、10〜90質量%が更に好ましい。
Two or more structural units represented by the formula IA may be used in combination in the film.
The content of the structural unit represented by the formula IA is preferably 1 to 90% by mass, more preferably 5 to 90% by mass, and still more preferably 10 to 90% by mass with respect to the total mass of the resin.

式IAで表される構成単位の導入方法としては、特に制限はないが、下記式IA’で表される化合物を重合する方法が好ましく挙げられる。   A method for introducing the structural unit represented by the formula IA is not particularly limited, but a method of polymerizing a compound represented by the following formula IA 'is preferable.

Figure 2016137434
Figure 2016137434

式IA’におけるRA1〜RA4、ZA1、R、LA1及びXA1−は、式IAにおけるRA1〜RA4、ZA1、R、LA1及びXA1−とそれぞれ同義であり、好ましい範囲も同様である。 R A1 to R A4 in formula IA ', Z A1, R a , L A1 and X A1- are R A1 ~R A4, Z A1, R a, L A1 and X A1- and same meanings in Formula IA The preferable range is also the same.

<<式ICLで表される構成単位>>
上記陰イオン交換膜における上記アクリル樹脂及び/又は上記式CL−1で表される構成単位を有する樹脂が、下記式ICLで表される構成単位を有することが好ましい。
<< Structural Unit Represented by Formula ICL >>
The resin having the structural unit represented by the acrylic resin and / or the formula CL-1 in the anion exchange membrane preferably has a structural unit represented by the following formula ICL.

Figure 2016137434
Figure 2016137434

式ICL中、RCL1は水素原子又はアルキル基を表し、ZCL1及びZCL2はそれぞれ独立に、−O−又は−N(R)−を表し、Rは水素原子又はアルキル基を表し、LCL1は(p1+1)価の炭素数2以上の連結基を表し、p1は1以上の整数を表す。 In the formula ICL, R CL1 represents a hydrogen atom or an alkyl group, Z CL1 and Z CL2 each independently represent —O— or —N (R a ) —, R a represents a hydrogen atom or an alkyl group, L CL1 represents a (p1 + 1) -valent linking group having 2 or more carbon atoms, and p1 represents an integer of 1 or more.

CL1は、水素原子、又は、直鎖若しくは分岐のアルキル基であることが好ましく、アルキル基の炭素数は、1〜10が好ましく、1〜6がより好ましく、1〜4が更に好ましく、1又は2が特に好ましく、1が最も好ましい。
また、RCL1は、水素原子又はメチル基であることがより好ましく、水素原子であることが更に好ましい。
CL1及びZCL2はそれぞれ独立に、−N(R)−であることが好ましい。また、Rは、水素原子又はメチル基であることが好ましく、水素原子であることがより好ましい。
p1は、1〜4の整数が好ましく、1〜3の整数がより好ましく、1又は2が更に好ましく、1が特に好ましい。
R CL1 is preferably a hydrogen atom or a linear or branched alkyl group, and the alkyl group preferably has 1 to 10 carbon atoms, more preferably 1 to 6 carbon atoms, still more preferably 1 to 4 carbon atoms. Or 2 is particularly preferred, and 1 is most preferred.
R CL1 is more preferably a hydrogen atom or a methyl group, and even more preferably a hydrogen atom.
Z CL1 and Z CL2 are preferably each independently —N (R a ) —. R a is preferably a hydrogen atom or a methyl group, and more preferably a hydrogen atom.
p1 is preferably an integer of 1 to 4, more preferably an integer of 1 to 3, further preferably 1 or 2, and particularly preferably 1.

CL1は、(p1+1)価の炭素数2以上の連結基を表すが、(p1+1)価の炭素数2以上の炭化水素基、又は、(p1+1)価で、−O−、−S−若しくは−N(R)−と炭化水素基とが組み合わされた炭素数2以上の基が好ましい。ここで、Rは水素原子又はアルキル基を表す。上記連結基の炭素数は、1〜20が好ましく、1〜10がより好ましい。
CL1及びZCL2が、−N(R)−の場合、LCL1は、(p1+1)価の炭化水素基が好ましい。このような炭化水素基の炭素数は、1〜10が好ましく、1〜6がより好ましく、1〜3が更に好ましく、1又は2が特に好ましい。
CL1が2価の炭化水素基の場合、例えば、エチレン基、プロピレン基、ヘキサメチレン基、オクタメチレン基、又は、デカメチレン基が好ましく挙げられる。
CL1及びZCL2が、−O−の場合、LCL1は、(p1+1)価で、−O−、−S−又は−N(R)−と、炭化水素基とが組み合わされた炭素数2以上の基が好ましい。中でも、(p1+1)価で、−O−と炭化水素基とが組み合わされた炭素数2以上の基が好ましく、アルキレンオキシアルキル基、又は、ポリアルキレンオキシアルキル基がより好ましい。
CL1が2価の連結基の場合、例えば、アルキレンオキシアルキル基(−LAl−O−LAl−、LAlはアルキレン基を表す。)、ポリアルキレンオキシアルキル基(−(LAl−O)−LAl−、LAlはアルキレン基を表し、nは2以上の整数を表す。)が好ましく、エチレンオキシエチル基、ポリエチレンオキシエチル基、プロピレンオキシプロピル基、ポリプロピレンオキシプロピル基がより好ましい。すなわち、上記LAlは、エチレン基又はプロピレン基であることがより好ましい。
L CL1 represents a (p1 + 1) -valent linking group having 2 or more carbon atoms, but a (p1 + 1) -valent hydrocarbon group having 2 or more carbon atoms, or a (p1 + 1) -valent group, -O-, -S- or A group having 2 or more carbon atoms in which —N (R a ) — and a hydrocarbon group are combined is preferable. Here, R a represents a hydrogen atom or an alkyl group. 1-20 are preferable and, as for carbon number of the said coupling group, 1-10 are more preferable.
When Z CL1 and Z CL2 are —N (R a ) —, L CL1 is preferably a (p1 + 1) -valent hydrocarbon group. 1-10 are preferable, as for carbon number of such a hydrocarbon group, 1-6 are more preferable, 1-3 are more preferable, and 1 or 2 is especially preferable.
When L CL1 is a divalent hydrocarbon group, for example, an ethylene group, a propylene group, a hexamethylene group, an octamethylene group, or a decamethylene group is preferably exemplified.
When Z CL1 and Z CL2 are —O—, L CL1 is a (p1 + 1) valence, and the number of carbons in which —O—, —S—, or —N (R a ) — and a hydrocarbon group are combined. Two or more groups are preferred. Among them, a (p1 + 1) -valent group having 2 or more carbon atoms in which —O— and a hydrocarbon group are combined is preferable, and an alkyleneoxyalkyl group or a polyalkyleneoxyalkyl group is more preferable.
When L CL1 is a divalent linking group, for example, an alkyleneoxyalkyl group (—L Al —O—L Al —, L Al represents an alkylene group), a polyalkyleneoxyalkyl group (— (L Al —O ) N -L Al- , L Al represents an alkylene group, and n represents an integer of 2 or more.), Preferably an ethyleneoxyethyl group, a polyethyleneoxyethyl group, a propyleneoxypropyl group, or a polypropyleneoxypropyl group. . That is, the L Al is more preferably an ethylene group or a propylene group.

CL1における連結基は、置換基を有していてもよい。
置換基の種類は特に制限されないが、以下に説明する置換基Xが挙げられる。
置換基Xとしては、ハロゲン原子、アルキル基、アルキニル基、アルケニル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリール基が好ましく挙げられる。
The linking group in LCL1 may have a substituent.
The type of the substituent is not particularly limited, and examples thereof include the substituent X described below.
Preferred examples of the substituent X include a halogen atom, an alkyl group, an alkynyl group, an alkenyl group, an alkoxy group, an alkylthio group, and an aryl group.

式ICLで表される構成単位の具体例としては、下記構成単位を好ましく挙げることができるが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、下記において、q1は1〜6の整数を表し、q2は1〜4の整数を表し、q3及びq4はそれぞれ独立に、2又は3を表し、q5〜q8はそれぞれ独立に、1〜3の整数を表す。   Specific examples of the structural unit represented by the formula ICL include the following structural units, but the present invention is not limited to these. In the following, q1 represents an integer of 1 to 6, q2 represents an integer of 1 to 4, q3 and q4 each independently represents 2 or 3, q5 to q8 each independently represents 1 to 3 Represents an integer.

Figure 2016137434
Figure 2016137434

式ICLで表される構成単位の導入方法としては、特に制限はないが、下記式ICL’で表される化合物を重合する方法が好ましく挙げられる。   The method for introducing the structural unit represented by the formula ICL is not particularly limited, but a method of polymerizing a compound represented by the following formula ICL ′ is preferable.

Figure 2016137434
Figure 2016137434

式ICL’におけるRCL1、ZCL1、ZCL2、R、LCL1及びp1は、式ICLにおけるRCL1、ZCL1、ZCL2、R、LCL1及びp1とそれぞれ同義であり、好ましい範囲も同様である。 R CL1 in Formula ICL ', Z CL1, Z CL2 , R a, L CL1 and p1 are, R CL1 in Formula ICL, Z CL1, Z CL2, R a, have the same meanings as L CL1 and p1, preferable range It is the same.

本発明の陰イオン交換膜における上記アクリル樹脂及び/又は上記式CL−1で表される構成単位を有する樹脂は、下記式ICL−2で表される構成単位を有することが好ましい。   The acrylic resin and / or the resin having a structural unit represented by the formula CL-1 in the anion exchange membrane of the present invention preferably has a structural unit represented by the following formula ICL-2.

Figure 2016137434
Figure 2016137434

式ICL−2中、RA’1及びRA’2はそれぞれ独立に、水素原子又はアルキル基を表し、RA’3〜RA’6はそれぞれ独立に、アルキル基又はアリール基を表し、ZA’1及びZA’2はそれぞれ独立に、−O−又は−NRa−を表し、Raは水素原子又はアルキル基を表し、LA’1及びLA’2はそれぞれ独立に、アルキレン基を表し、Rはアルキレン基、アルケニレン基、アルキニレン基、アリーレン基、−O−又はこれらが組み合わされた二価の連結基を表し、XA’1及びXA’2はそれぞれ独立に、ハロゲン化物イオン又は脂肪族若しくは芳香族カルボン酸イオンを表す。 In Formula ICL-2, R A′1 and R A′2 each independently represent a hydrogen atom or an alkyl group, R A′3 to R A′6 each independently represent an alkyl group or an aryl group, Z A′1 and Z A′2 each independently represent —O— or —NRa—, Ra represents a hydrogen atom or an alkyl group, and L A′1 and L A′2 each independently represent an alkylene group. R X represents an alkylene group, an alkenylene group, an alkynylene group, an arylene group, —O— or a divalent linking group in which these are combined, and X A′1 and X A′2 each independently represent a halogen atom Represents a compound ion or an aliphatic or aromatic carboxylate ion.

A’1及びRA’2はそれぞれ独立に、水素原子又はメチル基であることが好ましく、水素原子であることが好ましい。また、RA’1及びRA’2は、同じ基であることが好ましい。
A’1及びZA’2は、硬化後のイオン交換膜の酸やアルカリに対する耐性の観点から、どちらも−NRa−であることが好ましい。
A’3〜RA’6はそれぞれ独立に、アルキル基であることが好ましい。RA’3〜RA’6は、互いに同一でも異なっていてもよいが、同一であることが好ましい。
A’3〜RA’6におけるアルキル基の炭素数は、1〜9が好ましく、1〜3がより好ましく、1又は2が更に好ましく、1が特に好ましい。アルキル基としてはメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ヘキシル基、ペンチル基、オクチル基、ノニル基が挙げられ、メチル基、エチル基、プロピル基又はイソプロピル基が好ましく、メチル基又はエチル基がより好ましく、メチル基が更に好ましい。
上記アルキル基は、分岐を有していてもよいし、環構造を有していてもよい。
R A′1 and R A′2 are each independently preferably a hydrogen atom or a methyl group, and preferably a hydrogen atom. R A′1 and R A′2 are preferably the same group.
Z A′1 and Z A′2 are preferably both —NRa— from the viewpoint of resistance to the acid and alkali of the ion exchange membrane after curing.
R A′3 to R A′6 are preferably each independently an alkyl group. R A′3 to R A′6 may be the same as or different from each other, but are preferably the same.
1-9 are preferable, as for carbon number of the alkyl group in RA'3- RA'6 , 1-3 are more preferable, 1 or 2 is still more preferable, and 1 is especially preferable. Examples of the alkyl group include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a hexyl group, a pentyl group, an octyl group, and a nonyl group, and a methyl group, an ethyl group, a propyl group, or an isopropyl group is preferable, and a methyl group or an ethyl group Is more preferable, and a methyl group is still more preferable.
The alkyl group may have a branch or a ring structure.

A’1及びXA’2におけるハロゲン化物イオンがは、塩化物イオン、臭化物イオン又はヨウ化物イオンが好ましく、塩化物イオン又は臭化物イオンがより好ましい。
A’1及びXA’2における脂肪族若しくは芳香族カルボン酸イオンとしては、酢酸アニオンが好ましい。
A’1及びLA’2の炭素数はそれぞれ独立に、1〜10が好ましく、2〜10がより好ましく、2〜6が更に好ましく、2〜4が特に好ましく、3が最も好ましい。
は、アルキレン基、アリーレン基及びこれらを組み合わせた2価の連結基が好ましく、アルキレン基、又は、アルキレン基とアリーレン基とを組み合わせた基がより好ましく、アルキレン基が更に好ましい。
アルキレン基の炭素数は、1〜9が好ましく、2〜8がより好ましく、3〜8が更に好ましく、3〜5が特に好ましい。アルキレン基としては、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、ヘキシレン基、オクタメチレン基、ノナメチレン基が挙げられる。
アリーレン基としては、フェニレン、ナフチレンが挙げられ、炭素数は6〜12が好ましい。
アルキレン基とアリーレン基とを組み合わせた基としては、例えば、アルキレン−アリーレン−アルキレン基が挙げられ、−CH−C−CH−が好ましい。
The halide ions in X A′1 and X A′2 are preferably chloride ions, bromide ions, or iodide ions, and more preferably chloride ions or bromide ions.
As the aliphatic or aromatic carboxylate ion in X A′1 and X A′2 , an acetate anion is preferable.
The number of carbon atoms of L A′1 and L A′2 is preferably 1 to 10, preferably 2 to 10, more preferably 2 to 6, particularly preferably 2 to 4, and most preferably 3.
R X is preferably an alkylene group, an arylene group or a divalent linking group obtained by combining these, more preferably an alkylene group or a group obtained by combining an alkylene group and an arylene group, and further preferably an alkylene group.
1-9 are preferable, as for carbon number of an alkylene group, 2-8 are more preferable, 3-8 are still more preferable, and 3-5 are especially preferable. Examples of the alkylene group include a methylene group, an ethylene group, a propylene group, a butylene group, a hexylene group, an octamethylene group, and a nonamethylene group.
Examples of the arylene group include phenylene and naphthylene, and the number of carbon atoms is preferably 6 to 12.
Examples of the group in which an alkylene group and an arylene group are combined include an alkylene-arylene-alkylene group, and —CH 2 —C 6 H 4 —CH 2 — is preferable.

また、上記アクリル樹脂及び上記式CL−1で表される構成単位を有する樹脂は、上記構成単位以外の構成単位、例えば、公知の(メタ)アクリレート化合物、公知の(メタ)アクリルアミド化合物、公知のスチレン化合物等の単官能及び/又は多官能エチレン性不飽和化合物由来の構成単位を有していてもよい。上記多官能エチレン性不飽和化合物は、架橋剤として機能する。   The acrylic resin and the resin having the structural unit represented by the formula CL-1 are structural units other than the structural unit, for example, a known (meth) acrylate compound, a known (meth) acrylamide compound, a known You may have the structural unit derived from monofunctional and / or polyfunctional ethylenically unsaturated compounds, such as a styrene compound. The polyfunctional ethylenically unsaturated compound functions as a crosslinking agent.

<陽イオン交換膜>
本発明の高分子機能性膜の第2の実施態様は、アクリル樹脂を含む陽イオン交換膜を有する。
上記陽イオン交換膜は、陽イオン交換基を有する樹脂を含む。
陽イオン交換基としては、アニオン性の基であれば、特に制限はないが、酸基又は酸基の塩が好ましく挙げられ、スルホン酸基又はスルホン酸基の塩がより好ましく挙げられる。
上記陽イオン交換膜は、支持体を有していてもよく、上記支持体は、多孔質支持体を有する膜であることが好ましい。
多孔質支持体としては、上述したものが挙げられる。
<Cation exchange membrane>
The second embodiment of the polymer functional membrane of the present invention has a cation exchange membrane containing an acrylic resin.
The cation exchange membrane includes a resin having a cation exchange group.
The cation exchange group is not particularly limited as long as it is an anionic group, but an acid group or a salt of an acid group is preferable, and a sulfonic acid group or a salt of a sulfonic acid group is more preferable.
The cation exchange membrane may have a support, and the support is preferably a membrane having a porous support.
Examples of the porous support include those described above.

<<式ICで表される構成単位>>
上記陽イオン交換膜における上記アクリル樹脂は、下記式ICで表される構成単位を有することが好ましい。
<< Structural Unit Represented by Formula IC >>
The acrylic resin in the cation exchange membrane preferably has a structural unit represented by the following formula IC.

Figure 2016137434
Figure 2016137434

式IC中、RC1は水素原子又はアルキル基を表し、LC1はアルキレン基又はアリーレン基を表し、XC1+は無機又は有機のカチオンを表す。 In formula IC, R C1 represents a hydrogen atom or an alkyl group, L C1 represents an alkylene group or an arylene group, and X C1 + represents an inorganic or organic cation.

C1は、水素原子、又は、直鎖若しくは分岐のアルキル基であることが好ましく、アルキル基の炭素数は、1〜10が好ましく、1〜6がより好ましく、1〜4が更に好ましく、1又は2が特に好ましく、1が最も好ましい。
また、RC1は、水素原子又はメチル基であることがより好ましく、水素原子であることが更に好ましい。
C1のアルキレン基の炭素数は、1〜10が好ましく、2〜8がより好ましく、3〜8が更に好ましい。例えば、エチレン基、プロピレン基、1−メチルメチレン基、1,1−ジメチルメチレン基、ブチレン基、ヘキサメチレン基、オクタメチレン基が挙げられる。
C1のアリーレン基の炭素数は、6〜16が好ましく、6〜12がより好ましく、6〜10が更に好ましい。例えば、フェニレン基、ナフチレン基が挙げられる。
C1のアルキレン基及びアリーレン基は、置換基を有していてもよい。置換基の種類は特に制限されないが、上記置換基Xが挙げられる。
R C1 is preferably a hydrogen atom or a linear or branched alkyl group, and the alkyl group preferably has 1 to 10 carbon atoms, more preferably 1 to 6 carbon atoms, still more preferably 1 to 4 carbon atoms. Or 2 is particularly preferred, and 1 is most preferred.
R C1 is more preferably a hydrogen atom or a methyl group, and still more preferably a hydrogen atom.
The alkylene group of L C1 is 1 to 10, more preferably from 2 to 8, 3 to 8 is more preferable. Examples thereof include an ethylene group, a propylene group, a 1-methylmethylene group, a 1,1-dimethylmethylene group, a butylene group, a hexamethylene group, and an octamethylene group.
The number of carbon atoms of the arylene group L C1 is preferably 6 to 16, more preferably 6 to 12, 6 to 10 is more preferable. Examples thereof include a phenylene group and a naphthylene group.
The alkylene group and arylene group of L C1 may have a substituent. Although the kind of substituent is not particularly limited, the substituent X is exemplified.

C1+における無機のカチオンとしては、プロトン又はアルカリ金属イオンが好ましく、プロトン、リチウムイオン、ナトリウムイオン又はカリウムイオンがより好ましい。
C1+における有機のカチオンとしては、第四級アンモニウムカチオン、芳香族含窒素ヘテロ環の窒素原子をアルキル化したカチオンなどが挙げられる。
第四級アンモニウムカチオンとしては、テトラメチルアンモニウムカチオン、テトラエチルアンモニウムカチオン、ジメチルベンジルアンモニウムカチオンが挙げられ、芳香族含窒素ヘテロ環の窒素原子をアルキル化したカチオンとしては、ピリジニウムカチオンが挙げられる。
中でも、XC1+は、プロトン、アルカリ金属イオン、第四級アンモニウムカチオン又はピリジニウムカチオンが好ましい。
なお、式IC中、−SO とXC1+とは、共有結合を形成していても、イオン結合を形成していてもよいし、XC1+が遊離していてもよい。
As an inorganic cation in XC1 + , a proton or an alkali metal ion is preferable, and a proton, a lithium ion, a sodium ion, or a potassium ion is more preferable.
Examples of the organic cation in X C1 + include a quaternary ammonium cation and a cation obtained by alkylating a nitrogen atom of an aromatic nitrogen-containing heterocycle.
Examples of the quaternary ammonium cation include a tetramethylammonium cation, a tetraethylammonium cation, and a dimethylbenzylammonium cation. Examples of the cation obtained by alkylating the nitrogen atom of the aromatic nitrogen-containing heterocycle include a pyridinium cation.
Among them, X C1 + is preferably a proton, an alkali metal ion, a quaternary ammonium cation or a pyridinium cation.
In Formula IC, —SO 3 and X C1 + may form a covalent bond, an ionic bond, or X C1 + may be free.

以下に、式ICで表される構成単位の具体例を示すが、本発明は、これらに限定されるものではない。   Specific examples of the structural unit represented by the formula IC are shown below, but the present invention is not limited thereto.

Figure 2016137434
Figure 2016137434

式ICで表される構成単位の導入方法としては、特に制限はないが、下記式IC’で表される化合物を重合する方法が好ましく挙げられる。   The method for introducing the structural unit represented by the formula IC is not particularly limited, but a method of polymerizing a compound represented by the following formula IC 'is preferable.

Figure 2016137434
Figure 2016137434

式IC’におけるRC1、LC1及びXC1+は、式ICにおけるRC1、LC1及びXC1+とそれぞれ同義であり、好ましい範囲も同様である。 R C1 in formula IC ', L C1 and X C1 + is R C1, L C1 and X C1 + and same meanings in Formula IC, the preferred range is also the same.

<<式ICLで表される構成単位>>
上記陽イオン交換膜における上記アクリル樹脂で表される構成単位を有する樹脂が、下記式ICLで表される構成単位を有することが好ましい。
<< Structural Unit Represented by Formula ICL >>
The resin having a structural unit represented by the acrylic resin in the cation exchange membrane preferably has a structural unit represented by the following formula ICL.

Figure 2016137434
Figure 2016137434

式ICL中、RCL1は水素原子又はアルキル基を表し、ZCL1及びZCL2はそれぞれ独立に、−O−又は−N(R)−を表し、Rは水素原子又はアルキル基を表し、LCL1は(p1+1)価の炭素数2以上の連結基を表し、p1は1以上の整数を表す。 In the formula ICL, R CL1 represents a hydrogen atom or an alkyl group, Z CL1 and Z CL2 each independently represent —O— or —N (R a ) —, R a represents a hydrogen atom or an alkyl group, L CL1 represents a (p1 + 1) -valent linking group having 2 or more carbon atoms, and p1 represents an integer of 1 or more.

<<式ICL−3で表される構成単位>>
上記陽イオン交換膜における上記アクリル樹脂で表される構成単位を有する樹脂が、下記式ICL−3で表される構成単位を有することが好ましい。
<< Structural Unit Represented by Formula ICL-3 >>
The resin having a structural unit represented by the acrylic resin in the cation exchange membrane preferably has a structural unit represented by the following formula ICL-3.

Figure 2016137434
Figure 2016137434

式ICL−3中、RB1及びRB2はそれぞれ独立に、水素原子又はアルキル基を表し、RB3〜RB6はそれぞれ独立に、置換基を表し、k1〜k4はそれぞれ独立に、0〜4の整数を表し、RB3〜RB6の少なくともいずれか複数存在する場合、RB3〜RB6は、それぞれ互いに同一でも異なっていてもよく、互いに結合して環を形成してもよく、A〜Aはそれぞれ独立に、単結合又は二価の連結基を表し、Mは水素原子、有機塩基イオン又は金属イオンを表し、nb1及びnb2はそれぞれ独立に、1〜4の整数を表し、mb1及びmb2は0又は1を表し、Jは単結合、−O−、−S−、−SO−、−CO−、−CRB7B8−又はアルケニレン基を表し、RB7及びRB8はそれぞれ独立に、水素原子、アルキル基又はハロゲン原子を表し、pは1以上の整数を表し、qは1〜4以上の整数を表す。 In Formula ICL-3, R B1 and R B2 each independently represent a hydrogen atom or an alkyl group, R B3 to R B6 each independently represent a substituent, and k1 to k4 each independently represent 0 to 4 If the an integer, presence of a plurality of at least one of R B3 ~R B6, R B3 ~R B6 may each be the same or different, may be bonded to each other to form a ring, a 1 to a 4 each independently represent a single bond or a divalent linking group, M 1 is a hydrogen atom, an organic base ion or a metal ion, it is nb1 and nb2 each independently represents an integer of 1 to 4, mb1 and mb2 represent 0 or 1, J 1 represents a single bond, —O—, —S—, —SO 2 —, —CO—, —CR B7 R B8 — or an alkenylene group, and R B7 and R B8. Each independently Atom, an alkyl group or a halogen atom, p is an integer of 1 or more, q represents 1 to 4 or more integer.

B3〜RB6における置換基の種類は特に制限されないが、ハロゲン原子、アルキル基、アルキニル基、アルケニル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリール基が好ましく挙げられる。 The type of the substituent in R B3 to R B6 is not particularly limited, but preferred examples include a halogen atom, an alkyl group, an alkynyl group, an alkenyl group, an alkoxy group, an alkylthio group, and an aryl group.

以下に、式ICL−3で表される構成単位の形成に使用するモノマーの具体例を示すが、本発明は、これらに限定されるものではない。   Although the specific example of the monomer used for formation of the structural unit represented by Formula ICL-3 below is shown, this invention is not limited to these.

Figure 2016137434
Figure 2016137434

Figure 2016137434
Figure 2016137434

アクリル樹脂で表される構成単位を有する樹脂における式ICL−3で表される構成単位の含有量は、樹脂の全質量に対し、1〜95質量%が好ましく、10〜60質量%がより好ましく、15〜50質量%が更に好ましい。上記範囲であると、所望の硬化性、pH耐性、機械強度、柔軟性に優れる。   The content of the structural unit represented by the formula ICL-3 in the resin having the structural unit represented by the acrylic resin is preferably 1 to 95% by mass, more preferably 10 to 60% by mass with respect to the total mass of the resin. 15-50 mass% is still more preferable. When it is in the above range, the desired curability, pH resistance, mechanical strength, and flexibility are excellent.

また、上記陽イオン交換膜における上記アクリル樹脂は、上記構成単位以外の構成単位、例えば、公知の(メタ)アクリレート化合物、公知の(メタ)アクリルアミド化合物、公知のスチレン化合物等の単官能及び/又は多官能エチレン性不飽和化合物由来の構成単位を有していてもよい。上記多官能エチレン性不飽和化合物は、架橋剤として機能する。   The acrylic resin in the cation exchange membrane may be a monofunctional and / or a structural unit other than the structural unit, for example, a known (meth) acrylate compound, a known (meth) acrylamide compound, a known styrene compound, etc. You may have the structural unit derived from a polyfunctional ethylenically unsaturated compound. The polyfunctional ethylenically unsaturated compound functions as a crosslinking agent.

上記陰イオン交換膜は、多孔質支持体の表面及び/又は内部に上記アクリル樹脂及び/又は上記式CL−1で表される構成単位を有する樹脂を有する膜であることが好ましい。
上記陽イオン交換膜は、多孔質支持体の表面及び/又は内部に上記アクリル樹脂を有する膜であることが好ましい。
また、上記陰イオン交換膜及び上記陽イオン交換膜は、水を含む膜であることが好ましく、上記アミノ基と式1で表される構成単位とを有する樹脂が水を含んでゲル状となっている膜であることがより好ましい。
The anion exchange membrane is preferably a membrane having the acrylic resin and / or a resin having a structural unit represented by the formula CL-1 on the surface and / or inside of the porous support.
The cation exchange membrane is preferably a membrane having the acrylic resin on the surface and / or inside the porous support.
The anion exchange membrane and the cation exchange membrane are preferably membranes containing water, and the resin having the amino group and the structural unit represented by Formula 1 contains water and becomes a gel. More preferably, it is a film.

また、上記陰イオン交換膜及び上記陽イオン交換膜は、他の成分として、公知の添加剤を含んでいてもよく、例えば、高分子化合物、高分子分散剤、クレーター防止剤、可塑剤、粘度調製剤、酸化防止剤、及び/又は、防腐剤等を含有してもよいし、また、膜形成前や膜形成時に使用する界面活性剤、及び/又は、重合禁止剤等の添加剤も含んでいてもよい。また、重合時に使用した重合開始剤及び触媒自体、並びに、これらの残渣等を含有していてもよい。   The anion exchange membrane and the cation exchange membrane may contain known additives as other components, such as a polymer compound, a polymer dispersant, an anti-crater agent, a plasticizer, a viscosity. It may contain preparation agents, antioxidants, and / or preservatives, and also includes surfactants used before and during film formation, and / or additives such as polymerization inhibitors. You may go out. Moreover, you may contain the polymerization initiator used at the time of superposition | polymerization, the catalyst itself, these residues, etc.

上記陰イオン交換膜及び上記陽イオン交換膜には、膜物性を調整するため、上記樹脂以外に、各種高分子化合物を添加することもできる。
高分子化合物としては、アクリル系重合体、ポリウレタン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリビニルホルマール樹脂、シェラック、ビニル系樹脂、アクリル系樹脂、ゴム系樹脂、ワックス類、その他の天然樹脂等が使用できる。また、これらは、1種単独で使用しても、2種以上を併用してもよい。
また、上記陰イオン交換膜及び上記陽イオン交換膜は、高分子分散剤を含んでいてもよい。
高分子分散剤として、具体的にはポリビニルピロリドン、ポリビニルアルコール、ポリビニルメチルエーテル、ポリエチレンオキシド、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリアクリルアミド等が挙げられる。
In addition to the resin, various polymer compounds may be added to the anion exchange membrane and the cation exchange membrane in order to adjust membrane properties.
High molecular compounds include acrylic polymers, polyurethane resins, polyamide resins, polyester resins, epoxy resins, phenol resins, polycarbonate resins, polyvinyl butyral resins, polyvinyl formal resins, shellac, vinyl resins, acrylic resins, rubber resins. Waxes and other natural resins can be used. Moreover, these may be used individually by 1 type, or may use 2 or more types together.
The anion exchange membrane and the cation exchange membrane may contain a polymer dispersant.
Specific examples of the polymer dispersant include polyvinyl pyrrolidone, polyvinyl alcohol, polyvinyl methyl ether, polyethylene oxide, polyethylene glycol, polypropylene glycol, and polyacrylamide.

クレーター防止剤とは、表面調整剤、レベリング剤又はスリップ剤とも称し、膜表面の凹凸を防止するものであり、例えば、有機変性ポリシロキサン(ポリエーテルシロキサンとポリエーテルの混合物)、ポリエーテル変性ポリシロキサンコポリマー、シリコーン変性コポリマーの構造の化合物が挙げられる。
市販品としては、例えば、Evonik industries社製のTego Glide 432、同110、同130、同406、同410、同411、同415、同420、同435、同440、同450、同482、同A115、同B1484、同ZG400(いずれも商品名)が挙げられる。
クレーター防止剤は、イオン交換膜の全質量100質量部に対し、0〜10質量部が好ましく、0〜5質量部がより好ましく、1〜2質量部が更に好ましい。
Anti-crater agent is also called surface conditioner, leveling agent or slip agent, and prevents unevenness on the film surface. For example, organic modified polysiloxane (mixture of polyether siloxane and polyether), polyether modified poly Examples thereof include compounds having a structure of siloxane copolymer or silicone-modified copolymer.
Examples of commercially available products include, for example, Tego Glide 432, 110, 130, 406, 410, 411, 415, 420, 435, 440, 450, 482, and 480 manufactured by Evonik Industries. A115, B1484, and ZG400 (all are trade names).
The crater inhibitor is preferably 0 to 10 parts by mass, more preferably 0 to 5 parts by mass, and still more preferably 1 to 2 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the total mass of the ion exchange membrane.

上記陰イオン交換膜及び上記陽イオン交換膜は、膜を形成する際の塗布液の液物性調整のために、ノニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤や、有機フルオロ化合物などの界面活性剤を含有していてもよい。
界面活性剤の具体例としては、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルナフタレンスルホン酸塩、高級脂肪酸塩、高級脂肪酸エステルのスルホン酸塩、高級アルコールエーテルの硫酸エステル塩、高級アルコールエーテルのスルホン酸塩、高級アルキルスルホンアミドのアルキルカルボン酸塩、アルキルリン酸塩などのアニオン界面活性剤、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、アセチレングリコールのエチレンオキサイド付加物、グリセリンのエチレンオキサイド付加物、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステルなどの非イオン性界面活性剤、また、この他にもアルキルベタインやアミドベタインなどの両性界面活性剤、シリコーン系界面活性剤、フッ素系界面活性剤などを含めて、従来公知である界面活性剤及びその誘導体から適宜選ぶことができる。
The anion exchange membrane and the cation exchange membrane are surfactants such as nonionic surfactants, cationic surfactants, and organic fluoro compounds for adjusting the liquid properties of the coating liquid when forming the membrane. May be contained.
Specific examples of the surfactant include alkylbenzene sulfonate, alkylnaphthalene sulfonate, higher fatty acid salt, sulfonate of higher fatty acid ester, sulfate ester of higher alcohol ether, sulfonate of higher alcohol ether, higher alkyl Anionic surfactants such as alkyl carboxylates of sulfonamides, alkyl phosphates, polyoxyethylene alkyl ethers, polyoxyethylene alkyl phenyl ethers, polyoxyethylene fatty acid esters, sorbitan fatty acid esters, ethylene oxide adducts of acetylene glycol, Nonionic surfactants such as ethylene oxide adducts of glycerin and polyoxyethylene sorbitan fatty acid esters, and other amphoteric interfaces such as alkyl betaines and amide betaines Sexual agents, silicone-based surfactants, including such as a fluorine-based surfactant, can be appropriately selected from surfactants and derivatives thereof are known.

上記陰イオン交換膜及び上記陽イオン交換膜は、膜を形成する際の塗布液に安定性を付与するために、重合禁止剤を含むことも好ましい。
重合禁止剤としては、公知の重合禁剤が使用でき、フェノール化合物、ハイドロキノン化合物、アミン化合物、メルカプト化合物などが挙げられる。
フェノール化合物としては、ヒンダードフェノール(オルト位にt−ブチル基を有するフェノールで、代表的には、2,6−ジ−t−ブチル−4−メチルフェノールが挙げられる。)、ビスフェノールが挙げられる。ハイドロキノン化合物の具体例としては、モノメチルエーテルハイドロキノンが挙げられる。また、アミン化合物の具体例としては、N−ニトロソ−N−フェニルヒドロキシルアミン、N,N−ジエチルヒドロキシルアミン等が挙げられる。なお、これらの重合禁止剤は、1種単独又は2種以上を組み合わせて使用してもよい。
重合禁止剤の含有量は、イオン交換膜中の全質量100質量部に対し、0.0001〜5質量部が好ましく、0.001〜1質量部がより好ましく、0.01〜0.5質量部が更に好ましい。
It is also preferable that the anion exchange membrane and the cation exchange membrane contain a polymerization inhibitor in order to impart stability to the coating solution when forming the membrane.
As the polymerization inhibitor, a known polymerization inhibitor can be used, and examples thereof include a phenol compound, a hydroquinone compound, an amine compound, and a mercapto compound.
Examples of the phenol compound include hindered phenol (phenol having a t-butyl group at the ortho position, typically 2,6-di-t-butyl-4-methylphenol) and bisphenol. . Specific examples of the hydroquinone compound include monomethyl ether hydroquinone. Specific examples of the amine compound include N-nitroso-N-phenylhydroxylamine, N, N-diethylhydroxylamine and the like. In addition, you may use these polymerization inhibitors individually by 1 type or in combination of 2 or more types.
The content of the polymerization inhibitor is preferably 0.0001 to 5 parts by mass, more preferably 0.001 to 1 part by mass, and 0.01 to 0.5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the total mass in the ion exchange membrane. Part is more preferred.

上記陰イオン交換膜及び上記陽イオン交換膜の厚みは、30〜500μmが好ましく、50〜300μmがより好ましく、50〜250μmが更に好ましく、100〜160μmが特に好ましい。   The thickness of the anion exchange membrane and the cation exchange membrane is preferably 30 to 500 μm, more preferably 50 to 300 μm, still more preferably 50 to 250 μm, and particularly preferably 100 to 160 μm.

<イオン交換膜形成用組成物>
上記陰イオン交換膜及び上記陽イオン交換膜を形成するためのイオン交換膜組成物は、上記陰イオン交換膜及び上記陽イオン交換膜を形成する重合性化合物を、組成物の全固形分に対し、20〜90質量%含有することが好ましく、35〜85質量%含有することがより好ましく、30〜80質量%含有することが更に好ましい。
多官能エチレン性化合物等の架橋剤は、組成物の全固形分に対し、1〜90質量%含有することが好ましく、10〜85質量%含有することがより好ましい。
<Composition for forming ion exchange membrane>
The ion exchange membrane composition for forming the anion exchange membrane and the cation exchange membrane comprises the polymerizable compound that forms the anion exchange membrane and the cation exchange membrane with respect to the total solid content of the composition. The content is preferably 20 to 90% by mass, more preferably 35 to 85% by mass, and still more preferably 30 to 80% by mass.
It is preferable to contain 1-90 mass% of crosslinking agents, such as a polyfunctional ethylenic compound, with respect to the total solid of a composition, and it is more preferable to contain 10-85 mass%.

<<重合開始剤>>
上記イオン交換膜組成物は、重合硬化を行うため、重合開始剤を含むことが好ましい。
重合開始剤の中でも、本発明においては、光重合開始剤が好ましく、紫外線照射で重合させることが可能な光重合開始剤がより好ましい。
光重合開始剤としては、芳香族ケトン類、アシルホスフィン化合物、芳香族オニウム塩化合物、有機過酸化物、チオ化合物、ヘキサアリールビイミダゾール化合物、ケトオキシムエステル化合物、ボレート化合物、アジニウム化合物、メタロセン化合物、活性エステル化合物、炭素ハロゲン結合を有する化合物、及び、アルキルアミン化合物等が挙げられる。
重合開始剤は、上記各成分や反応時に使用する溶媒に溶解可能なものであれば、光重合開始剤に限定されるものではない。
この重合開始剤の例としては、過酸化ベンゾイル(BPO)等の油溶性過酸化物系熱重合開始剤、アゾビスイソブチロニトリル(AIBN)等の油溶性アゾ系熱重合開始剤、アゾビスシアノ吉草酸(ACVA)等の水溶性アゾ系熱重合開始剤等が挙げられる。
また、溶液重合の溶媒中の水割合が多い場合は、過硫酸アンモニウムや過硫酸カリウム等の水溶性過酸化物系熱重合開始剤、過酸化水素水等も使用することができる。更に、フェロセンやアミン類等のレドックス剤の組み合わせも可能である。
<< Polymerization initiator >>
The ion exchange membrane composition preferably contains a polymerization initiator in order to perform polymerization and curing.
Among the polymerization initiators, in the present invention, a photopolymerization initiator is preferable, and a photopolymerization initiator that can be polymerized by ultraviolet irradiation is more preferable.
As photopolymerization initiators, aromatic ketones, acylphosphine compounds, aromatic onium salt compounds, organic peroxides, thio compounds, hexaarylbiimidazole compounds, ketoxime ester compounds, borate compounds, azinium compounds, metallocene compounds, Examples thereof include active ester compounds, compounds having a carbon halogen bond, and alkylamine compounds.
The polymerization initiator is not limited to the photopolymerization initiator as long as it can be dissolved in the above components and the solvent used during the reaction.
Examples of this polymerization initiator include oil-soluble peroxide-based thermal polymerization initiators such as benzoyl peroxide (BPO), oil-soluble azo-based thermal polymerization initiators such as azobisisobutyronitrile (AIBN), azobiscyano Examples thereof include water-soluble azo-based thermal polymerization initiators such as herbal acid (ACVA).
In addition, when the water ratio in the solvent for solution polymerization is large, water-soluble peroxide thermal polymerization initiators such as ammonium persulfate and potassium persulfate, hydrogen peroxide water, and the like can also be used. Furthermore, combinations of redox agents such as ferrocene and amines are possible.

芳香族ケトン類、アシルホスフィンオキシド化合物、及び、チオ化合物の好ましい例としては、「RADIATION CURING IN POLYMER SCIENCE AND TECHNOLOGY」,pp.77〜117(1993)に記載のベンゾフェノン骨格又はチオキサントン骨格を有する化合物等が挙げられる。より好ましい例としては、特公昭47−6416号公報に記載のα−チオベンゾフェノン化合物、特公昭47−3981号公報に記載のベンゾインエーテル化合物、特公昭47−22326号公報に記載のα−置換ベンゾイン化合物、特公昭47−23664号公報に記載のベンゾイン誘導体、特開昭57−30704号公報に記載のアロイルホスホン酸エステル、特公昭60−26483号公報に記載のジアルコキシベンゾフェノン、特公昭60−26403号公報、特開昭62−81345号公報記載のベンゾインエーテル類、特公平1−34242号公報、米国特許第4,318,791号明細書、欧州特許出願公開第0284561A1号明細書に記載のα−アミノベンゾフェノン類、特開平2−211452号公報に記載のp−ジ(ジメチルアミノベンゾイル)ベンゼン、特開昭61−194062号公報に記載のチオ置換芳香族ケトン、特公平2−9597号公報に記載のアシルホスフィンスルフィド、特公平2−9596号公報に記載のアシルホスフィン、特公昭63−61950号公報に記載のチオキサントン類、特公昭59−42864号公報に記載のクマリン類等を挙げることができる。また、特開2008−105379号公報、特開2009−114290号公報に記載の重合開始剤も好ましい。また、加藤清視著「紫外線硬化システム」(株式会社総合技術センター発行:平成元年)の第65〜148頁に記載されている重合開始剤などを挙げることができる。   Preferable examples of aromatic ketones, acylphosphine oxide compounds, and thio compounds include “RADIATION CURING IN POLYMER SCIENCE AND TECHNOLOGY”, pp. 77-117 (1993), and the compounds having a benzophenone skeleton or a thioxanthone skeleton. More preferable examples include α-thiobenzophenone compounds described in JP-B-47-6416, benzoin ether compounds described in JP-B-47-3981, and α-substituted benzoins described in JP-B-47-22326. Compounds, benzoin derivatives described in JP-B-47-23664, aroylphosphonic acid esters described in JP-A-57-30704, dialkoxybenzophenones described in JP-B-60-26483, JP-B-60- 26403, benzoin ethers described in JP-A-62-81345, JP-B-1-34242, US Pat. No. 4,318,791, and European Patent Application Publication No. 0284561A1 α-Aminobenzophenones, p-di (described in JP-A-2-211452) Methylaminobenzoyl) benzene, thio-substituted aromatic ketone described in JP-A-61-194062, acylphosphine sulfide described in JP-B-2-9597, acylphosphine described in JP-B-2-9596, Examples thereof include thioxanthones described in JP-B 63-61950, and coumarins described in JP-B 59-42864. Moreover, the polymerization initiators described in JP 2008-105379 A and JP 2009-114290 A are also preferable. Moreover, the polymerization initiator etc. which are described in 65th-148th pages of "An ultraviolet curing system" written by Kiyosuke Kato (the General Technology Center Co., Ltd. issue: 1989), etc. can be mentioned.

重合開始剤としては、水溶性の重合開始剤が好ましい。
ここで、重合開始剤が水溶性であることは、25℃において蒸留水に0.1質量%以上溶解することを意味する。水溶性の重合開始剤は、25℃において蒸留水に1質量%以上溶解することが更に好ましく、3質量%以上溶解することが特に好ましい。
As the polymerization initiator, a water-soluble polymerization initiator is preferable.
Here, that the polymerization initiator is water-soluble means that it is dissolved in distilled water at 25 ° C. in an amount of 0.1% by mass or more. The water-soluble polymerization initiator is more preferably dissolved by 1% by mass or more in distilled water at 25 ° C., particularly preferably 3% by mass or more.

本発明において、重合開始剤の含有量は、イオン交換膜形成用組成物中の全固形分に対し、0.1〜10質量%であることが好ましく、0.1〜5質量%であることがより好ましく、0.3〜2質量%であることが更に好ましい。   In this invention, it is preferable that content of a polymerization initiator is 0.1-10 mass% with respect to the total solid in the composition for ion exchange membrane formation, and it is 0.1-5 mass%. Is more preferable, and it is still more preferable that it is 0.3-2 mass%.

<<重合禁止剤>>
上記イオン交換膜形成用組成物は、重合禁止剤を含むことが好ましい。
重合禁止剤としては、任意の重合禁止剤が使用でき、上述した重合禁止剤が好ましく挙げられる。
なお、これらの重合禁止剤は、1種単独でも、2種以上を組み合わせて使用してもよい。
重合禁止剤の含有量は、イオン交換膜形成用組成物中の全固形分に対し、0.01〜5質量%であることが好ましく、0.01〜1質量%であることがより好ましく、0.01〜0.5質量%であることが更に好ましい。
<< Polymerization inhibitor >>
The ion exchange membrane forming composition preferably contains a polymerization inhibitor.
As the polymerization inhibitor, any polymerization inhibitor can be used, and the above-mentioned polymerization inhibitors are preferred.
In addition, these polymerization inhibitors may be used alone or in combination of two or more.
The content of the polymerization inhibitor is preferably 0.01 to 5% by mass, more preferably 0.01 to 1% by mass, based on the total solid content in the composition for forming an ion exchange membrane. More preferably, it is 0.01-0.5 mass%.

<<溶媒>>
イオン交換膜形成用組成物は、溶媒を含んでいてもよい。
イオン交換膜形成用組成物中の溶媒の含有量は、組成物の全質量に対し、1〜60質量%であることが好ましく、5〜50質量%であることがより好ましく、10〜40質量%であることが更に好ましい。
溶媒を含むことで、硬化(重合)反応が、均一にしかもスムーズに進行する。また、多孔質支持体へ上記イオン交換膜形成用組成物の含浸させる場合に含浸がスムーズに進行する。
<< solvent >>
The composition for forming an ion exchange membrane may contain a solvent.
It is preferable that content of the solvent in the composition for ion exchange membrane formation is 1-60 mass% with respect to the total mass of a composition, It is more preferable that it is 5-50 mass%, 10-40 mass % Is more preferable.
By including the solvent, the curing (polymerization) reaction proceeds uniformly and smoothly. Further, when the porous support is impregnated with the composition for forming an ion exchange membrane, the impregnation proceeds smoothly.

溶媒は、水、又は、水と水に対する溶解度が5質量%以上の溶媒の混合液が好ましく用いられる。また、上記溶媒としては、水に対して自由に混合するものが好ましい。このため、水及び水溶性溶媒から選択される溶媒が好ましい。
水溶性溶媒としては、特に、アルコール系溶媒、非プロトン性極性溶媒であるエーテル系溶媒、アミド系溶媒、ケトン系溶媒、スルホキシド系溶媒、スルホン系溶媒、ニトリル系溶媒、有機リン系溶媒が好ましい。
アルコール系溶媒としては、例えばメタノール、エタノール、イソプロパノール、n−ブタノール、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコールなどが挙げられる。これらは1種類単独又は2種類以上を併用して用いることができる。
また、非プロトン性極性溶媒としては、ジメチルスルホキシド、ジメチルイミダゾリジノン、スルホラン、N−メチルピロリドン、ジメチルホルムアミド、アセトニトリル、アセトン、ジオキサン、テトラメチル尿素、ヘキサメチルホスホルアミド、ヘキサメチルホスホロトリアミド、ピリジン、プロピオニトリル、ブタノン、シクロヘキサノン、テトラヒドロフラン、テトラヒドロピラン、エチレングリコールジアセテート、γ−ブチロラクトン等が好ましい溶媒として挙げられる。中でも、ジメチルスルホキシド、N−メチルピロリドン、ジメチルホルムアミド、ジメチルイミダゾリジノン、スルホラン、アセトンまたはアセトニトリル、テトラヒドロフランが好ましい。これらは1種類単独又は2種類以上を併用して用いることができる。
As the solvent, water or a mixed liquid of a solvent having a solubility in water and water of 5% by mass or more is preferably used. Moreover, as said solvent, what is freely mixed with water is preferable. For this reason, the solvent selected from water and a water-soluble solvent is preferable.
As the water-soluble solvent, alcohol solvents, ether solvents that are aprotic polar solvents, amide solvents, ketone solvents, sulfoxide solvents, sulfone solvents, nitrile solvents, and organic phosphorus solvents are particularly preferable.
Examples of the alcohol solvent include methanol, ethanol, isopropanol, n-butanol, ethylene glycol, propylene glycol, diethylene glycol, dipropylene glycol and the like. These can be used alone or in combination of two or more.
Examples of aprotic polar solvents include dimethyl sulfoxide, dimethyl imidazolidinone, sulfolane, N-methylpyrrolidone, dimethylformamide, acetonitrile, acetone, dioxane, tetramethylurea, hexamethylphosphoramide, hexamethylphosphorotriamide, Pyridine, propionitrile, butanone, cyclohexanone, tetrahydrofuran, tetrahydropyran, ethylene glycol diacetate, γ-butyrolactone and the like are mentioned as preferred solvents. Of these, dimethyl sulfoxide, N-methylpyrrolidone, dimethylformamide, dimethylimidazolidinone, sulfolane, acetone or acetonitrile, and tetrahydrofuran are preferable. These can be used alone or in combination of two or more.

<<触媒>>
イオン交換膜形成用組成物は、使用する重合性化合物の溶解性の向上及び/又は重合速度の向上等の観点から、触媒を含有することが好ましい。
触媒としては、アルカリ金属化合物が好ましく挙げられる。
アルカリ金属化合物としては、リチウム、ナトリウム、カリウムの水酸化物塩、塩化物塩、硝酸塩等が好ましい。中でも、リチウム化合物がより好ましい。
リチウム化合物の具体例としては、水酸化リチウム、塩化リチウム、臭化リチウム、硝酸リチウム、ヨウ化リチウム、リチウム塩素酸塩、チオシアン酸リチウム、過塩素酸リチウム、リチウム・テトラフルオロボラート、リチウム・ヘキサフルオロホスファート、及び、リチウム・ヘキサフルオロアルセナートが挙げられる。
また、上記アルカリ金属化合物は、イオン交換膜形成用組成物を中和するために使用することも好ましい。
これらのアルカリ金属化合物は、水和物であってもよい。
また、触媒は、1種単独又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
触媒の添加量は、イオン交換膜形成用組成物の全固形分に対し、0.1〜35質量%が好ましく、1〜30質量部がより好ましく、5〜30質量部が更に好ましい。
<< Catalyst >>
The composition for forming an ion exchange membrane preferably contains a catalyst from the viewpoint of improving the solubility of the polymerizable compound to be used and / or improving the polymerization rate.
Preferred examples of the catalyst include alkali metal compounds.
As the alkali metal compound, lithium, sodium, potassium hydroxide salt, chloride salt, nitrate salt and the like are preferable. Among these, lithium compounds are more preferable.
Specific examples of lithium compounds include lithium hydroxide, lithium chloride, lithium bromide, lithium nitrate, lithium iodide, lithium chlorate, lithium thiocyanate, lithium perchlorate, lithium tetrafluoroborate, lithium hexa Examples include fluorophosphate and lithium hexafluoroarsenate.
Moreover, it is also preferable to use the said alkali metal compound in order to neutralize the composition for ion exchange membrane formation.
These alkali metal compounds may be hydrates.
Moreover, a catalyst can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.
The addition amount of the catalyst is preferably 0.1 to 35% by mass, more preferably 1 to 30 parts by mass, and still more preferably 5 to 30 parts by mass with respect to the total solid content of the composition for forming an ion exchange membrane.

イオン交換膜形成用組成物は、必要により、例えば、界面活性剤、粘度向上剤、表面張力調整剤、及び/又は、防腐剤を含有してもよい。   The composition for forming an ion exchange membrane may contain, for example, a surfactant, a viscosity improver, a surface tension adjuster, and / or a preservative, if necessary.

(高分子機能性膜の製造方法)
本発明の高分子機能性膜の製造方法は、特に制限はないが、アクリル樹脂及び/若しくは上記式CL−1で表される構成単位を有する樹脂を含む陰イオン交換膜、又は、アクリル樹脂を含む陽イオン交換膜にアミン含有水溶液を含浸させるか又は塗布するアミン処理工程、並びに、アミン含有水溶液を含浸させるか又は塗布したイオン交換膜にカルボン酸塩化物含有溶液を含浸させるか又は塗布し重縮合反応によりポリアミド樹脂を含む表面層を形成する表面層形成工程をこの順で含むことが好ましい。
(Method for producing polymer functional membrane)
The method for producing the functional polymer membrane of the present invention is not particularly limited, but an acrylic resin and / or an anion exchange membrane containing a resin having a structural unit represented by the formula CL-1 or an acrylic resin is used. An amine treatment step in which the cation exchange membrane is impregnated or coated with an amine-containing aqueous solution, and the ion-exchange membrane impregnated or coated with the amine-containing aqueous solution is impregnated with or coated with a carboxylate chloride-containing solution It is preferable to include a surface layer forming step of forming a surface layer containing a polyamide resin by a condensation reaction in this order.

<アミン処理工程>
本発明の高分子機能性膜の製造方法は、アクリル樹脂及び/若しくは上記式CL−1で表される構成単位を有する樹脂を含む陰イオン交換膜、又は、アクリル樹脂を含む陽イオン交換膜にアミン含有水溶液を含浸させるか又は塗布するアミン処理工程を含むことが好ましい。
アミン含有水溶液におけるアミン化合物としては、上述した表面層におけるポリアミド樹脂形成に用いるアミン化合物が好ましく挙げられる。
アミン含有水溶液中のアミン化合物の含有量としては、アミン化合物の水溶性にも依存するが、水溶液の全質量に対し、0.1〜20質量%であることが好ましく、0.1〜10質量%であることがより好ましく、0.1〜5質量%であることが更に好ましい。
使用する水としては、特に制限はないが、純水やイオン交換水が好ましく挙げられる。
<Amine treatment process>
The method for producing a polymer functional membrane of the present invention is applied to an anion exchange membrane containing an acrylic resin and / or a resin having a structural unit represented by the formula CL-1, or a cation exchange membrane containing an acrylic resin. It is preferable to include an amine treatment step of impregnating or applying an amine-containing aqueous solution.
As the amine compound in the amine-containing aqueous solution, the amine compound used for forming the polyamide resin in the surface layer described above is preferably exemplified.
The content of the amine compound in the amine-containing aqueous solution depends on the water solubility of the amine compound, but is preferably 0.1 to 20% by mass, and preferably 0.1 to 10% by mass with respect to the total mass of the aqueous solution. % Is more preferable, and 0.1 to 5% by mass is even more preferable.
Although there is no restriction | limiting in particular as water to be used, Pure water and ion-exchange water are mentioned preferably.

陰イオン交換膜、又は、陽イオン交換膜にアミン含有水溶液を含浸させる場合、含浸時の液温は、0℃〜40℃であることが好ましく、10℃〜35℃であることがより好ましい。
また、含浸後、必要に応じて、余分なアミン含有水溶液を除去する工程を含んでいてもよい。除去する方法としては、特に制限はなく、ゴムローラーやエアブロー、拭き取り等、公知の方法により除去することができる。
また、陰イオン交換膜、又は、陽イオン交換膜にアミン含有水溶液を含浸させる又は塗布する場合、その後、必要に応じて、余剰な水分を除去する工程を含んでいてもよい。水分の除去方法としては、特に制限はなく、公知の方法により除去することができる。
When an anion exchange membrane or a cation exchange membrane is impregnated with an amine-containing aqueous solution, the liquid temperature at the time of impregnation is preferably 0 ° C to 40 ° C, and more preferably 10 ° C to 35 ° C.
Moreover, the process of removing the excess amine containing aqueous solution may be included as needed after the impregnation. There is no restriction | limiting in particular as a removal method, It can remove by well-known methods, such as a rubber roller, an air blow, and wiping off.
Moreover, when impregnating or apply | coating an amine containing aqueous solution to an anion exchange membrane or a cation exchange membrane, after that, the process of removing excess water | moisture may be included as needed. There is no restriction | limiting in particular as a removal method of a water | moisture content, It can remove by a well-known method.

アミン処理工程に用いる陰イオン交換膜、又は、陽イオン交換膜は、公知の方法、又は、公知の方法を参照して作製すればよい。
陰イオン交換膜、又は、陽イオン交換膜の好ましい態様は、上述した通りである。
陰イオン交換膜、又は、陽イオン交換膜は、多孔質支持体に上記イオン交換膜形成用組成物を含浸又は塗布し重合硬化反応により形成することが好ましい。
具体的には例えば、仮支持体(硬化反応終了後、膜から剥がされる。)を用いて調製することができる。ただし、本発明では、高分子機能性膜の一部となる多孔質支持体を使用することから、イオン交換膜は仮支持体を使用せずに、この多孔質支持体を用いて調製することが好ましい。
また、イオン交換膜は、固定された支持体を用いてバッチ式(バッチ方式)で調製することも、移動する支持体を用いて連続式(連続方式)で調製することもできる。
なお、仮支持体を使用する場合、この仮支持体は、物質透過を考慮する必要がなく、例えば、アルミ板等の金属板を含め、膜形成のために固定できるものであれば、どのようなものでも構わない。
イオン交換膜形成用組成物は、上述したものを好適に用いることができる。
What is necessary is just to produce the anion exchange membrane or cation exchange membrane used for an amine treatment process with reference to a well-known method or a well-known method.
A preferred embodiment of the anion exchange membrane or the cation exchange membrane is as described above.
The anion exchange membrane or cation exchange membrane is preferably formed by impregnating or applying the above-mentioned composition for forming an ion exchange membrane on a porous support and carrying out a polymerization curing reaction.
Specifically, for example, it can be prepared using a temporary support (peeled off from the film after completion of the curing reaction). However, in the present invention, since a porous support that is a part of the polymer functional membrane is used, the ion exchange membrane should be prepared using this porous support without using a temporary support. Is preferred.
Further, the ion exchange membrane can be prepared in a batch system (batch system) using a fixed support, or can be prepared in a continuous system (continuous system) using a moving support.
In the case of using a temporary support, the temporary support does not need to be considered for material permeation. It does n’t matter.
What was mentioned above can be used conveniently for the composition for ion exchange membrane formation.

イオン交換膜形成用組成物は、種々の方法、例えば、カーテンコーティング、押し出しコーティング、エアナイフコーティング、スライドコーティング、ニップロールコーティング、フォワードロールコーティング、リバースロールコーティング、浸漬コーティング、キスコーティング、ロッドバーコーティング若しくは噴霧コーティングにより、多孔質支持体に塗布又は含浸することができる。複数の層の塗布は、同時又は連続して行うことができる。同時重層塗布するには、カーテンコーティング、スライドコーティング、スロットダイコーティング及び押し出しコーティングが好ましい。   The composition for forming an ion exchange membrane can be applied in various ways, for example, curtain coating, extrusion coating, air knife coating, slide coating, nip roll coating, forward roll coating, reverse roll coating, dip coating, kiss coating, rod bar coating or spray coating. Thus, the porous support can be applied or impregnated. Multiple layers can be applied simultaneously or sequentially. For simultaneous multi-layer application, curtain coating, slide coating, slot die coating and extrusion coating are preferred.

イオン交換膜の連続方式での製造は、イオン交換膜形成用組成物を、移動している支持体に連続的に製造することが好ましく、イオン交換膜形成用組成物塗布部と、イオン交換膜形成用組成物を重合硬化するための照射源と、形成された膜を収集する膜巻取り部と、支持体をイオン交換膜形成用組成物塗布部から照射源及び膜巻取り部に移動させるための手段とを含む製造ユニットにより製造することがより好ましい。   In the continuous production of the ion exchange membrane, it is preferable to continuously produce the ion exchange membrane forming composition on the moving support, the ion exchange membrane forming composition application unit, and the ion exchange membrane. An irradiation source for polymerizing and curing the forming composition, a film winding unit for collecting the formed film, and a support are moved from the ion exchange film forming composition coating unit to the irradiation source and the film winding unit. It is more preferable to manufacture by a manufacturing unit including means for

イオン交換膜の製造方法としては、イオン交換膜形成用組成物を多孔質支持体に塗布又は含浸する工程、並びに、塗布又は含浸させたイオン交換膜形成用組成物を光照射、必要な場合、これに加えて更に加熱により重合硬化反応させる工程を含む方法であることが好ましい。   As a method for producing an ion exchange membrane, a step of applying or impregnating a porous support with an ion exchange membrane forming composition, and light irradiation of the applied or impregnated ion exchange membrane forming composition, if necessary, In addition to this, it is preferable that the method further includes a step of polymerizing and curing reaction by heating.

製造ユニットでは、イオン交換膜形成用組成物塗布部は照射源に対し上流の位置に設け、照射源は収集部に対し上流の位置に置かれる。
高速塗布機で塗布する際に十分な流動性を有するために、イオン交換膜形成用組成物の35℃での粘度は、4,000mPa・s未満が好ましく、1〜1,000mPa・sがより好ましく、1〜500mPa.sが更に好ましい。スライドビードコーティングの場合に35℃での粘度は、1〜100mPa・sが好ましい。
高速塗布機では、イオン交換膜形成用組成物を、15m/分を超える速度で、移動する支持体に塗布することができ、20m/分を超える速度で塗布することもできる。
特に機械的強度を高めるために支持体を使用する場合、イオン交換膜形成用組成物を支持体の表面に塗布する前に、この支持体を、例えば、支持体の湿潤性及び付着力を改善するために、コロナ放電処理、グロー放電処理、火炎処理、紫外線照射処理などに付してもよい。
In the production unit, the ion exchange membrane-forming composition application unit is provided at a position upstream of the irradiation source, and the irradiation source is positioned upstream of the collection unit.
In order to have sufficient fluidity when applied with a high-speed coater, the viscosity at 35 ° C. of the ion exchange membrane forming composition is preferably less than 4,000 mPa · s, more preferably 1 to 1,000 mPa · s. Preferably, 1 to 500 mPa.s. s is more preferable. In the case of slide bead coating, the viscosity at 35 ° C. is preferably 1 to 100 mPa · s.
In a high-speed coating machine, the composition for forming an ion exchange membrane can be applied to a moving support at a speed exceeding 15 m / min, and can also be applied at a speed exceeding 20 m / min.
In particular, when using a support to increase the mechanical strength, before applying the ion exchange membrane forming composition to the surface of the support, the support is improved, for example, to improve the wettability and adhesion of the support. Therefore, it may be subjected to corona discharge treatment, glow discharge treatment, flame treatment, ultraviolet irradiation treatment, and the like.

イオン交換膜形成用組成物の重合硬化は、イオン交換膜形成用組成物を支持体に塗布又は含浸して、好ましくは60秒以内、より好ましくは15秒以内、特に5秒以内、最も好ましくは3秒以内に開始する。
重合硬化の光照射は、好ましくは10秒未満、より好ましくは5秒未満、特に好ましくは3秒未満、最も好ましくは2秒未満である。連続法では照射を連続的に行い、イオン交換膜形成用組成物が照射ビームを通過して移動する速度を考慮して、重合硬化反応時間を決める。
強度の高い紫外線(UV光)を重合硬化反応に用いる場合、かなりの量の熱が発生するため、過熱を防ぐために、光源のランプおよび/または支持体/膜を冷却用空気などで冷却することが好ましい。著しい線量の赤外線(IR光)がUVビームと一緒に照射される場合、IR反射性石英プレートをフィルターにしてUV光を照射する。
エネルギー線は、紫外線が好ましい。照射波長は、イオン交換膜形成用組成物中に包含される任意の光重合開始剤の吸収波長と波長が適合することが好ましく、例えばUV−A(400〜320nm)、UV−B(320〜280nm)、UV−C(280〜200nm)である。
Polymerization and curing of the ion exchange membrane forming composition is preferably performed within 60 seconds, more preferably within 15 seconds, particularly preferably within 5 seconds, most preferably, by applying or impregnating the ion exchange membrane forming composition to a support. Start within 3 seconds.
The light irradiation for polymerization curing is preferably less than 10 seconds, more preferably less than 5 seconds, particularly preferably less than 3 seconds, and most preferably less than 2 seconds. In the continuous method, irradiation is continuously performed, and the polymerization curing reaction time is determined in consideration of the speed at which the ion exchange membrane forming composition moves through the irradiation beam.
When high intensity ultraviolet rays (UV light) are used in the polymerization curing reaction, a considerable amount of heat is generated, and therefore the lamp of the light source and / or the support / film is cooled with cooling air or the like to prevent overheating. Is preferred. When a significant dose of infrared (IR light) is irradiated with the UV beam, the UV light is irradiated using an IR reflective quartz plate as a filter.
The energy ray is preferably ultraviolet light. The irradiation wavelength is preferably matched with the absorption wavelength and wavelength of any photopolymerization initiator included in the composition for forming an ion exchange membrane. For example, UV-A (400 to 320 nm), UV-B (320 to 280 nm), UV-C (280-200 nm).

紫外線源は、水銀アーク灯、炭素アーク灯、低圧水銀灯、中圧水銀灯、高圧水銀灯、旋回流プラズマアーク灯、金属ハロゲン化物灯、キセノン灯、タングステン灯、ハロゲン灯、レーザー及び紫外線発光ダイオードである。中圧又は高圧水銀蒸気タイプの紫外線発光ランプが好ましい。これに加えて、ランプの発光スペクトルを改変するために、金属ハロゲン化物などの添加剤が存在していてもよい。200〜450nmに発光極大を有するランプがとりわけ適している。   Ultraviolet sources are mercury arc lamps, carbon arc lamps, low pressure mercury lamps, medium pressure mercury lamps, high pressure mercury lamps, swirling flow plasma arc lamps, metal halide lamps, xenon lamps, tungsten lamps, halogen lamps, lasers and ultraviolet light emitting diodes. Medium pressure or high pressure mercury vapor type ultraviolet light emitting lamps are preferred. In addition, additives such as metal halides may be present to modify the emission spectrum of the lamp. Particularly suitable are lamps having an emission maximum between 200 and 450 nm.

照射源のエネルギー出力は、好ましくは20〜1,000W/cm、より好ましくは40〜500W/cmであるが、所望の暴露線量を実現することができるならば、これより高くても低くても構わない。暴露強度により、膜の重合硬化を調整する。暴露線量は、High Energy UV Radiometer(EIT−Instrument Markets製のUV Power PuckTM)により、装置で示されたUV−A範囲で測定して、好ましくは少なくとも40mJ/cm以上、より好ましくは100〜2,000mJ/cm、もっとも好ましくは150〜1,500mJ/cmである。暴露時間は自由に選ぶことができるが、短いことが好ましく、最も好ましくは2秒未満である。 The energy output of the irradiation source is preferably 20 to 1,000 W / cm, more preferably 40 to 500 W / cm, but it can be higher or lower if the desired exposure dose can be achieved. I do not care. The polymerization hardening of the film is adjusted according to the exposure strength. The exposure dose is preferably at least 40 mJ / cm 2 or more, more preferably 100 to more than 100 mJ / cm 2 , as measured by the High Energy UV Radiometer (UV Power Pack manufactured by EIT-Instrument Markets) in the UV-A range indicated by the apparatus. 2,000 mJ / cm 2 , most preferably 150 to 1,500 mJ / cm 2 . The exposure time can be chosen freely, but is preferably short and most preferably less than 2 seconds.

なお、塗布速度が速い場合、必要な暴露線量を得るために、複数の光源を使用しても構わない。この場合、複数の光源は暴露強度が同じでも異なってもよい。   When the application speed is high, a plurality of light sources may be used to obtain a necessary exposure dose. In this case, the plurality of light sources may have the same or different exposure intensity.

<表面層形成工程>
本発明の高分子機能性膜の製造方法は、上記アミン処理工程の後、アミン含有水溶液を含浸させるか又は塗布したイオン交換膜にカルボン酸塩化物含有溶液を含浸させるか又は塗布し重縮合反応によりポリアミド樹脂を含む表面層を形成する表面層形成工程を含むことが好ましい。
カルボン酸塩化物含有溶液におけるカルボン酸塩化物としては、上述した表面層におけるポリアミド樹脂形成に用いるカルボン酸塩化物が好ましく挙げられる。
カルボン酸塩化物含有溶液における溶媒としては、炭化水素系溶媒であることが好ましく、脂肪族炭化水素系溶媒であることがより好ましく、炭素数5〜8の脂肪族飽和炭化水素であることが更に好ましく、ヘプタン及び/又はヘキサンであることが特に好ましい。
上記溶媒は、1種単独で用いても、2種以上を併用してもよい。
カルボン酸塩化物含有溶液中のカルボン酸塩化物の含有量としては、カルボン酸塩化物の溶媒への溶解性にも依存するが、溶液の全質量に対し、0.01〜5質量%であることが好ましく、0.02〜1質量%であることがより好ましく、0.05〜0.5質量%であることが更に好ましい。
<Surface layer forming step>
In the method for producing a polymer functional membrane of the present invention, after the amine treatment step, a polycondensation reaction is performed by impregnating or applying an ion-exchange membrane impregnated with an amine-containing aqueous solution or impregnating a coated ion-exchange membrane with a solution containing a carboxylate chloride It is preferable to include a surface layer forming step of forming a surface layer containing a polyamide resin.
Preferred examples of the carboxylic acid chloride in the carboxylic acid chloride-containing solution include the carboxylic acid chlorides used for forming the polyamide resin in the surface layer described above.
The solvent in the carboxylic acid chloride-containing solution is preferably a hydrocarbon solvent, more preferably an aliphatic hydrocarbon solvent, and further preferably an aliphatic saturated hydrocarbon having 5 to 8 carbon atoms. Heptane and / or hexane is particularly preferable.
The said solvent may be used individually by 1 type, or may use 2 or more types together.
The content of the carboxylic acid chloride in the carboxylic acid chloride-containing solution is 0.01 to 5% by mass with respect to the total mass of the solution, although it depends on the solubility of the carboxylic acid chloride in the solvent. It is preferable that it is 0.02-1 mass%, and it is still more preferable that it is 0.05-0.5 mass%.

アミン含有水溶液を含浸させるか又は塗布したイオン交換膜にカルボン酸塩化物含有溶液を含浸させる場合、含浸時の液温は、0℃〜40℃であることが好ましく、10℃〜35℃であることがより好ましい。
また、アミン含有水溶液を含浸させるか又は塗布したイオン交換膜にカルボン酸塩化物含有溶液を含浸させる又は塗布する場合、その後、必要に応じて、溶媒を除去する工程を含んでいてもよい。溶媒の除去方法としては、特に制限はなく、公知の方法により除去することができる。
When the ion exchange membrane impregnated with the amine-containing aqueous solution or impregnated with the carboxylate chloride-containing solution, the liquid temperature during the impregnation is preferably 0 ° C to 40 ° C, and preferably 10 ° C to 35 ° C. It is more preferable.
Moreover, when impregnating or apply | coating the carboxylic acid chloride containing solution to the ion exchange membrane which impregnated or apply | coated the amine containing aqueous solution, the process of removing a solvent may be included as needed. There is no restriction | limiting in particular as a removal method of a solvent, It can remove by a well-known method.

また、イオン交換膜と表面層との密着性を向上させるために、上記アミン処理工程の前に、イオン交換膜の表面をサンドペーパー等で粗面化する、あるいはコロナ、プラズマ処理等を施す工程を含んでいてもよい。
また、本発明の高分子機能性膜の製造方法は、必要に応じて、上記工程以外に、任意の公知の工程を含んでいてもよい。
Further, in order to improve the adhesion between the ion exchange membrane and the surface layer, the step of roughening the surface of the ion exchange membrane with sandpaper or the like, or performing corona, plasma treatment or the like before the amine treatment step. May be included.
Moreover, the manufacturing method of the polymeric functional film of this invention may include arbitrary well-known processes other than the said process as needed.

<高分子機能性膜の用途>
本発明の高分子機能性膜は、特にイオン交換で使用することを主として意図している。しかしながら、本発明の高分子機能性膜は、イオン交換に限定されるものではなく、逆浸透及びガス分離にも好適に用いることができると考えられる。
本発明の高分子機能性膜は、上述のように、一価のイオンのみ選択的に透過させるイオン交換膜として有用であり、電気脱塩、連続的な電気脱塩、電気透析、極性転換方式電気透析、逆電気透析等に使用することができ、しかも一般用途だけでなく、医療用途にも使用することができ、最近では固体高分子電解質型燃料電池にも使用できる。
<Uses of polymer functional membrane>
The polymer functional membrane of the present invention is mainly intended for use in particular in ion exchange. However, it is considered that the polymer functional membrane of the present invention is not limited to ion exchange and can be suitably used for reverse osmosis and gas separation.
As described above, the polymer functional membrane of the present invention is useful as an ion-exchange membrane that selectively permeates only monovalent ions. Electrodesalination, continuous electrodesalination, electrodialysis, polarity switching system It can be used for electrodialysis, reverse electrodialysis and the like, and can be used not only for general purposes but also for medical purposes, and recently it can also be used for solid polymer electrolyte fuel cells.

(積層体、及び、装置)
本発明の積層体(「スタック」ともいう。)は、本発明の高分子機能性膜を備えた積層体であり、一対の電極間に、陰イオン交換膜と陽イオン交換膜とが交互に配置されたモジュールであり、上記陰イオン交換膜及び/又は陽イオン交換膜として、本発明の高分子機能性膜を少なくとも備えたものであることが好ましい。
本発明の装置は、本発明の高分子機能性膜を備えた装置であり、上記用途に用いられる装置であることが好ましい。
また、本発明の積層体及び本発明の装置において、電極対を使用し、かつ本発明の第1の実施態様の高分子機能性膜を用いる場合、本発明の第1の実施態様の高分子機能性膜における表面層が少なくとも陰極側になるよう設けることが好ましい。また、電極対を使用し、かつ本発明の第2の実施態様の高分子機能性膜を用いる場合、本発明の第2の実施態様の高分子機能性膜における表面層が少なくとも陽極側になるよう設けることが好ましい。
(Laminated body and device)
The laminate (also referred to as “stack”) of the present invention is a laminate comprising the polymer functional membrane of the present invention, and an anion exchange membrane and a cation exchange membrane are alternately arranged between a pair of electrodes. Preferably, the module is a module that includes at least the polymer functional membrane of the present invention as the anion exchange membrane and / or cation exchange membrane.
The device of the present invention is a device provided with the polymer functional film of the present invention, and is preferably a device used for the above-mentioned use.
Further, in the laminate of the present invention and the apparatus of the present invention, when the electrode pair is used and the polymer functional film of the first embodiment of the present invention is used, the polymer of the first embodiment of the present invention is used. It is preferable to provide the functional layer so that the surface layer is at least on the cathode side. In addition, when the electrode pair is used and the polymer functional film of the second embodiment of the present invention is used, the surface layer in the polymer functional film of the second embodiment of the present invention is at least on the anode side. It is preferable to provide it.

以下に実施例を挙げて本発明を更に具体的に説明する。以下の実施例に示す材料、使用量、割合、処理内容、処理手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない限り、適宜、変更することができる。従って、本発明の範囲は以下に示す具体例に限定されるものではない。なお、特に断りのない限り、「部」、「%」は質量基準である。   The present invention will be described more specifically with reference to the following examples. The materials, amounts used, ratios, processing details, processing procedures, and the like shown in the following examples can be changed as appropriate without departing from the spirit of the present invention. Therefore, the scope of the present invention is not limited to the specific examples shown below. Unless otherwise specified, “part” and “%” are based on mass.

<イオン交換膜形成用組成物の塗布液の調液>
下記表1に示す組成(単位:質量部)で、陰イオン交換膜形成用組成物a−1〜a−5と陽イオン交換膜形成用組成物c−1及びc−2とをそれぞれ調液した。
なお、表1中の「−」は含有しないことを表す。
<Preparation of coating solution for ion exchange membrane forming composition>
Preparation of anion exchange membrane forming compositions a-1 to a-5 and cation exchange membrane forming compositions c-1 and c-2 with the compositions (units: parts by mass) shown in Table 1 below, respectively. did.
In addition, "-" in Table 1 represents not containing.

Figure 2016137434
Figure 2016137434

<表1における略称の説明>
・モノマー
DMAPAA−Q:ジメチルアミノプロピルアクリルアミド塩化メチル4級塩(塩化3−アクリルアミドプロピルトリメチルアンモニウム)((株)興人製)
VBTMAC:ビニルベンジルトリメチルアンモニウムクロリド(商品名:(ビニルベンジル)トリメチルアンモニウムクロリド、シグマ・アルドリッチ社製)
AMPS(登録商標):2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸(Lubrizol社製)
・架橋剤
MBA:メチレンビスアクリルアミド(東京化成工業(株)製)
SR−259:ポリエチレングリコール200ジアクリレート(サートマー社製)
重合性化合物1〜4:下記表2に記載の右側に示す構造の化合物、下記表2に記載のスキームによりそれぞれ合成した。
・光重合開始剤
Darocur(登録商標) 1173:商品名、BASF・ジャパン(株)製
・重合禁止剤
MEHQ:モノメチルエーテルハイドロキノン(シグマ・アルドリッチ社製)
Genorad16:商品名、Rahn AG社製
・触媒
LiNO:硝酸リチウム(Chemetall社製)
LiOH・HO:水酸化リチウム一水和物(Chemetall社製)
・中和剤:水酸化ナトリウム(東京化成工業(株)製)
・溶媒
IPA:イソプロピルアルコール(和光純薬工業(株)製)
・不織布
FO−2223−10:Freudenberg社製、厚さ100μm、ポリプロピレン/ポリエチレン
FO−2226−14:Freudenberg社製、厚さ160μm、ポリプロピレン/ポリエチレン
<Description of Abbreviations in Table 1>
Monomer DMAPAA-Q: dimethylaminopropylacrylamide methyl chloride quaternary salt (3-acrylamidopropyltrimethylammonium chloride) (manufactured by Kojin Co., Ltd.)
VBTMAC: Vinylbenzyltrimethylammonium chloride (trade name: (vinylbenzyl) trimethylammonium chloride, manufactured by Sigma-Aldrich)
AMPS (registered trademark): 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid (manufactured by Lubrizol)
・ Crosslinking agent MBA: Methylenebisacrylamide (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.)
SR-259: Polyethylene glycol 200 diacrylate (manufactured by Sartomer)
Polymerizable compounds 1 to 4: The compounds having structures shown on the right side described in Table 2 below and the schemes shown in Table 2 below were respectively synthesized.
Photopolymerization initiator Darocur (registered trademark) 1173: Trade name, manufactured by BASF Japan Ltd. Polymerization inhibitor MEHQ: Monomethyl ether hydroquinone (manufactured by Sigma Aldrich)
Genorad 16: trade name, manufactured by Rahn AG, catalyst LiNO 3 : lithium nitrate (manufactured by Chemetall)
LiOH.H 2 O: lithium hydroxide monohydrate (manufactured by Chemetall)
・ Neutralizer: Sodium hydroxide (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.)
・ Solvent IPA: Isopropyl alcohol (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.)
Non-woven fabric FO-2223-10: manufactured by Freudenberg, thickness 100 μm, polypropylene / polyethylene FO-2226-14: manufactured by Freudenberg, thickness 160 μm, polypropylene / polyethylene

Figure 2016137434
Figure 2016137434

Figure 2016137434
Figure 2016137434

<表面層形成用組成物の調液>
下記表3に示す組成(単位:質量部)で、各表面層形成用組成物(アミン水溶液と酸塩化物溶液とのセット)をそれぞれ調液した。
なお、表3中の「−」は含有しないことを表す。
<Preparation of surface layer forming composition>
Each composition for surface layer formation (a set of an amine aqueous solution and an acid chloride solution) was prepared with the composition (unit: parts by mass) shown in Table 3 below.
In addition, "-" in Table 3 represents not containing.

Figure 2016137434
Figure 2016137434

<表3における略称の説明>
EDA:エチレンジアミン(東京化成工業(株)製)
TMC:トリメシン酸クロライド(1,3,5−ベンゼントリカルボニルトリクロリド、シグマ・アルドリッチ社製)
イソフタロイルジクロリド:(東京化成工業(株)製)
<Description of Abbreviations in Table 3>
EDA: Ethylenediamine (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.)
TMC: trimesic acid chloride (1,3,5-benzenetricarbonyl trichloride, manufactured by Sigma-Aldrich)
Isophthaloyl dichloride: (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.)

(実施例1)
組成物A−1をアルミ板に、150μmのワイヤ巻き棒を用いて、手動で約5m/分の速さで塗布し、続いて、不織布(Freudenberg社製FO−2223−10、厚さ100μm)に組成物a−1を含浸させた。ワイヤを巻いていないロッドを用いて余分な組成物a−1を除去した。塗布時の組成物a−1の温度は約25℃(室温)であった。UV露光機(Fusion UV Systems社製、型式Light Hammer 10、D−バルブ、コンベア速度9.5m/分、100%強度)を用いて、組成物a−1含浸不織布を重合硬化反応することにより、組成物a−1を硬化させ、陰イオン交換膜を形成した。露光量は、UV−A領域にて1,000mJ/cmであった。これをアルミ板から取り外し、0.1M NaCl溶液中で少なくとも12時間保存し、不織布に担持された厚さ135μmの陰イオン交換膜a−1を作製した。
Example 1
Composition A-1 was manually applied to an aluminum plate at a speed of about 5 m / min using a 150 μm wire winding rod, followed by a nonwoven fabric (FO-2223-10 manufactured by Freudenberg, thickness 100 μm). Was impregnated with composition a-1. Excess composition a-1 was removed using a rod not wound with wire. The temperature of the composition a-1 at the time of application | coating was about 25 degreeC (room temperature). By using a UV exposure machine (Fusion UV Systems, Model Light Hammer 10, D-bulb, conveyor speed 9.5 m / min, 100% strength), the composition a-1 impregnated nonwoven fabric is polymerized and cured. Composition a-1 was cured to form an anion exchange membrane. The exposure amount was 1,000 mJ / cm 2 in the UV-A region. This was removed from the aluminum plate and stored in a 0.1 M NaCl solution for at least 12 hours to produce an anion exchange membrane a-1 having a thickness of 135 μm supported on a nonwoven fabric.

イオン交換膜a−1を、表3に記載のSL−1のアミン水溶液に1分間浸漬した後、膜を取り出して表面の余剰なアミン水溶液を拭き取った。その後、表3に記載のSL−1の酸塩化物溶液に1分間浸漬することで、重合反応によりポリアミド樹脂からなる表面層をイオン交換膜a−1の両面にそれぞれ形成し、実施例1の高分子機能性膜を得た。
なお、形成した各表面層の厚みは、走査型電子顕微鏡(SEM)によって観察したところ、約200nmであった。
After the ion exchange membrane a-1 was immersed in an aqueous amine solution of SL-1 shown in Table 3 for 1 minute, the membrane was taken out and the excess aqueous amine solution on the surface was wiped off. Then, by immersing in the acid chloride solution of SL-1 shown in Table 3 for 1 minute, a surface layer made of a polyamide resin was formed on both surfaces of the ion exchange membrane a-1 by a polymerization reaction. A polymer functional membrane was obtained.
In addition, the thickness of each formed surface layer was about 200 nm when observed with the scanning electron microscope (SEM).

(実施例2〜8、及び、比較例1〜4)
下記表4のように、イオン交換膜、表面層を形成する組成物及び/又は不織布を変更して層の厚さを変更した以外は、実施例1と同様にして、実施例2〜8、及び、比較例1〜4の高分子機能性膜をそれぞれ作製した。
AMX:(株)アストム製ネオセプタ標準膜AMXを使用した。なお、比較例3では、イオン交換膜をAMXに変更した以外は、実施例1と同様にして比較例3で使用する膜を作製した。
ACS:(株)アストム製ネオセプタ特殊膜ACSを比較例4ではそのまま使用した。
(Examples 2-8 and Comparative Examples 1-4)
As shown in Table 4 below, Examples 2 to 8 were performed in the same manner as Example 1 except that the thickness of the layer was changed by changing the ion exchange membrane, the composition forming the surface layer and / or the nonwoven fabric. And the polymeric functional film of Comparative Examples 1-4 was produced, respectively.
AMX: Astom Co., Ltd. Neoceptor standard membrane AMX was used. In Comparative Example 3, a membrane used in Comparative Example 3 was produced in the same manner as in Example 1 except that the ion exchange membrane was changed to AMX.
ACS: Neoceptor special membrane ACS manufactured by Astom Co., Ltd. was used as it was in Comparative Example 4.

(実施例9)
イオン交換膜a−1を、表3に記載のSL−1のアミン水溶液に1分間浸漬した後、膜を取り出して表面の余剰なアミン水溶液を拭き取った。その後、表3に記載のSL−1の酸塩化物溶液をイオン交換膜a−1の一方のみの面に塗布することで、重合反応により表面層をイオン交換膜a−1の片面上に形成し、実施例9の高分子機能性膜を得た。
Example 9
After the ion exchange membrane a-1 was immersed in an aqueous amine solution of SL-1 shown in Table 3 for 1 minute, the membrane was taken out and the excess aqueous amine solution on the surface was wiped off. Then, the surface layer is formed on one surface of the ion exchange membrane a-1 by a polymerization reaction by applying the acid chloride solution of SL-1 shown in Table 3 to only one surface of the ion exchange membrane a-1. Thus, a polymer functional film of Example 9 was obtained.

実施例1〜9、及び、比較例1〜4の高分子機能性膜について、下記項目を評価した。得られた結果をまとめて下記表4に示す。   The following items were evaluated for the polymer functional membranes of Examples 1 to 9 and Comparative Examples 1 to 4. The results obtained are summarized in Table 4 below.

<膜厚>
測定するイオン交換膜や表面層をそれぞれ設けた段階で、これらを設ける前の状態の試料と設けた後の試料を作製し、これらを、温度25℃の0.1M NaCl水溶液に12時間浸漬させた後、膜を取り出し、表面の水を拭き取った上で、各試料全体の膜厚をマイクロメーターにより測定を行った。設ける前と設けた後の膜厚の差から、設けた層の膜厚を求めた。
<Film thickness>
At the stage where the ion exchange membrane and the surface layer to be measured are provided, a sample in a state before being provided and a sample after being provided are prepared, and these are immersed in a 0.1 M NaCl aqueous solution at a temperature of 25 ° C. for 12 hours. After removing the film and wiping off the water on the surface, the film thickness of each sample was measured with a micrometer. The film thickness of the provided layer was determined from the difference in film thickness before and after the provision.

<アミン溶液とイオン交換膜とのヌレ性>
イオン交換膜をキムタオルに挟み、表面上の水気を除去した後、水平に置く。この膜上に表3にしたがって調整した表面層形成用のアミン溶液を滴下した際のアミン溶液の広がり具合をヌレ性とし、目視により評価した。
この際、アミン溶液が膜状によく広がった場合をA、広がりが若干観察されたものをB、ほとんど広がりが観察されなかったものをCとして評価を行った。
<Neurability between amine solution and ion exchange membrane>
Place the ion-exchange membrane between Kim Towel and remove the moisture on the surface, then place it horizontally. The degree of spreading of the amine solution when the amine solution for forming the surface layer prepared according to Table 3 was dropped on this film was evaluated as a wettability and visually evaluated.
At this time, the evaluation was made with A as the case where the amine solution spreads in a film shape, B as the case where the spread was slightly observed, and C as the case where the spread was hardly observed.

<膜の電気抵抗ER(Ω・cm)>
約2時間、0.5M NaCl水溶液中に浸漬した膜の両面を乾燥ろ紙で拭い、2室型セル(有効膜面積1cm、電極にはAg/AgCl参照電極(Metrohm社製)を使用)に挟んだ。両室に同一濃度のNaCl水溶液を100mL満たし、25℃の恒温水槽中に置いて平衡に達するまで放置し、セル中の液温が正しく25℃になってから、交流ブリッジ(周波数1,000Hz)により電気抵抗rを測定した。次に膜を取り除き、0.5M NaCl水溶液のみとして両極間の電気抵抗rを測り、膜の電気抵抗rをr−rとして求めた。これを膜の電気抵抗ER(0.5M NaCl)とした。
なお、下記表4において、膜の電気抵抗ERを省略して「ER」と記載した。
<Electrical resistance ER (Ω · cm 2 ) of membrane>
Wipe both sides of the membrane immersed in 0.5M NaCl aqueous solution for about 2 hours with dry filter paper and use a two-chamber cell (effective membrane area 1 cm 2 , use Ag / AgCl reference electrode (made by Metrohm) as electrode) I caught it. Both chambers are filled with 100 mL of NaCl solution of the same concentration, placed in a constant temperature water bath at 25 ° C. and left to reach equilibrium, and after the liquid temperature in the cell has reached 25 ° C. correctly, an AC bridge (frequency 1,000 Hz) the electrical resistance r 1 was measured by. Next, the film was removed, and the electric resistance r 2 between the two electrodes was measured using only a 0.5 M NaCl aqueous solution, and the electric resistance r of the film was determined as r 1 -r 2 . This was taken as the electrical resistance ER (0.5 M NaCl) of the membrane.
In Table 4 below, the electrical resistance ER of the film was omitted and indicated as “ER”.

<塩漏れ率(ml/m/Pa/hr)>
膜の塩漏れ率を図1に示す流路10を有する装置により測定した。図1において、符号1は膜を表し、符号3及び4は、それぞれ、フィード溶液(純水)及びドロー溶液(3M NaCl)の流路を表す。また、符号2の矢印はフィード溶液から分離された水の流れを示表す。
フィード溶液400mLとドロー溶液400mLとを、膜を介して接触させ(膜接触面積18cm)、各液はペリスタポンプを用いて符号5の矢印の向きに流速8cm/秒で流した。
上記装置を用いた測定法にて、測定後のフィード溶液の電気伝導度を測定し、NaClの濃度を算出した。このNaCl濃度から塩漏れ率(NaClの透過速度)を算出した。
塩漏れ率は、電気伝導度から算出されるNaClの量(モル数)を単位時間当たり、単位面積当たり、単位浸透圧当たりに換算した値として定義される。
<Salt leakage rate (ml / m 2 / Pa / hr)>
The salt leakage rate of the membrane was measured by an apparatus having a flow path 10 shown in FIG. In FIG. 1, reference numeral 1 represents a membrane, and reference numerals 3 and 4 represent flow paths for a feed solution (pure water) and a draw solution (3M NaCl), respectively. The arrow 2 indicates the flow of water separated from the feed solution.
400 mL of the feed solution and 400 mL of the draw solution were brought into contact with each other through the membrane (membrane contact area 18 cm 2 ), and each solution was flowed at a flow rate of 8 cm / sec in the direction of the arrow 5 by using a peristaltic pump.
The electric conductivity of the feed solution after the measurement was measured by the measurement method using the above apparatus, and the concentration of NaCl was calculated. The salt leakage rate (NaCl permeation rate) was calculated from the NaCl concentration.
The salt leakage rate is defined as a value obtained by converting the amount (number of moles) of NaCl calculated from electric conductivity per unit time, per unit area, and per unit osmotic pressure.

<イオン選択透過性評価(電気透析):陰イオン交換膜>
マイクロアシライザーS1用カートリッジ「AC−220」(商品名、(株)アストム製)を固定できるカートリッジホルダーを用い、電気透析評価を行った。電極として、陽極は0.2μmの白金メッキを施したチタン、陰極側は白金を使用した。
0.05M NaCl水溶液、0.05M NaNO水溶液及び0.025M NaSO水溶液を等容積ずつ混合した液を使用した。得られた混合溶液に十分に浸漬させた評価対象のイオン交換膜を、陽極側から陽イオン交換膜((株)アストム製CMXを使用した。)、陰イオン交換膜(実施例及び比較例で作製した高分子機能性膜を使用した。)、同陽イオン交換膜の順でスペーサーを挟みながら交互に積層し、カートリッジに収めた。
電極液は、0.5Mの硫酸ナトリウム水溶液を50mL、電気透析用の濃縮側及び希釈側の液は上記混合溶液をそれぞれ20mLとし、それぞれを6mL/分の流量で循環させながら電気透析処理を行った。処理電流は30mAの一定電流となるように電圧を制御した。
所定時間(30分)電気透析を行い、希釈側の溶液をイオンクロマトグラフィーにより、NO 及びSO 2−のイオン濃度Cを定量し、初期濃度Ci,0と比較することで脱塩率を算出した。NO とSO 2−との脱塩率の比をイオン選択透過性とした。
なお、実施例7の表面層を片面に形成した膜は、表面層形成面を陰極側へ向けた条件で評価を行った。
<Ion selective permeability evaluation (electrodialysis): anion exchange membrane>
Electrodialysis evaluation was performed using a cartridge holder that can fix the cartridge “AC-220” (trade name, manufactured by Astom Co., Ltd.) for the micro acylator S1. As the electrode, titanium having a platinum plating of 0.2 μm was used for the anode, and platinum was used for the cathode side.
A solution prepared by mixing equal volumes of 0.05 M NaCl aqueous solution, 0.05 M NaNO 3 aqueous solution and 0.025 M Na 2 SO 4 aqueous solution was used. The ion exchange membrane to be evaluated sufficiently immersed in the obtained mixed solution was prepared from the anode side using a cation exchange membrane (CMX manufactured by Astom Co., Ltd.), an anion exchange membrane (in Examples and Comparative Examples). The produced functional polymer membrane was used.), And the cation exchange membranes were stacked alternately with the spacers sandwiched in that order, and stored in a cartridge.
The electrode solution is 50 mL of 0.5 M sodium sulfate aqueous solution, the concentration side and electrolysis solution for electrodialysis is 20 mL of the above mixed solution, and electrodialysis is performed while circulating each at a flow rate of 6 mL / min. It was. The voltage was controlled so that the treatment current was a constant current of 30 mA.
Electrodialysis is performed for a predetermined time (30 minutes), and the ion concentration C i of NO 3 - and SO 4 2- is quantified by ion chromatography on the diluted solution, and the solution is removed by comparing with the initial concentration C i, 0. The salt rate was calculated. The ratio of the desalting rate between NO 3 and SO 4 2− was defined as ion selective permeability.
In addition, the film | membrane which formed the surface layer of Example 7 on one side evaluated on the conditions which faced the surface layer formation surface to the cathode side.

Figure 2016137434
Figure 2016137434

<イオン選択透過性評価(電気透析):陽イオン交換膜>
マイクロアシライザーS1用カートリッジ「AC−220」(商品名、(株)アストム製)を固定できるカートリッジホルダーを用い、電気透析評価を行った。電極として、陽極は0.2μmの白金メッキを施したチタン、陰極側は白金を使用した。
0.05M NaCl水溶液及び0.025M MgCl水溶液を等容積ずつ混合した液を使用した。得られた混合溶液に十分に浸漬させた評価対象のイオン交換膜を、陽極側から陰イオン交換膜((株)アストム製AMXを使用した。)、陰イオン交換膜(実施例で作製した高分子機能性膜を使用した。)、同陰イオン交換膜の順でスペーサーを挟みながら交互に積層し、カートリッジに収めた。
電極液は、0.5Mの硫酸ナトリウム水溶液を50mL、電気透析用の濃縮側及び希釈側の液は上記混合溶液をそれぞれ20mLとし、それぞれを6mL/分の流量で循環させながら電気透析処理を行った。処理電流は30mAの一定電流となるように電圧を制御した。
所定時間(30分)電気透析を行い、希釈側の溶液をイオンクロマトグラフィーにより、Na及びMg2+のイオン濃度を定量し、初期濃度と比較することで脱塩率を算出した。脱塩率の比をイオン選択透過性とした。
<Ion selective permeability evaluation (electrodialysis): cation exchange membrane>
Electrodialysis evaluation was performed using a cartridge holder that can fix the cartridge “AC-220” (trade name, manufactured by Astom Co., Ltd.) for the micro acylator S1. As the electrode, titanium having a platinum plating of 0.2 μm was used for the anode, and platinum was used for the cathode side.
A solution prepared by mixing equal volumes of 0.05 M NaCl aqueous solution and 0.025 M MgCl 2 aqueous solution was used. The ion exchange membrane to be evaluated sufficiently immersed in the obtained mixed solution was prepared from the anode side by using an anion exchange membrane (AMX manufactured by Astom Co., Ltd.), an anion exchange membrane (highly produced in Examples). Molecular functional membranes were used.), Anion-exchange membranes were stacked alternately with spacers in the order, and stored in cartridges.
The electrode solution is 50 mL of 0.5 M sodium sulfate aqueous solution, the concentration side and electrolysis solution for electrodialysis is 20 mL of the above mixed solution, and electrodialysis is performed while circulating each at a flow rate of 6 mL / min. It was. The voltage was controlled so that the treatment current was a constant current of 30 mA.
Electrodialysis was performed for a predetermined time (30 minutes), the ion concentration of Na + and Mg 2+ was quantified by ion chromatography on the diluted solution, and the desalination rate was calculated by comparing with the initial concentration. The ratio of the desalting rate was defined as ion selective permeability.

Figure 2016137434
Figure 2016137434

1:膜
2:フィード溶液中の水が膜を介してドロー溶液に浸透することを示す矢印
3:フィード溶液の流路
4:ドロー溶液の流路
5:液体の進行方向
10:塩漏れ率測定装置の流路
1: Membrane 2: Arrow indicating that water in the feed solution permeates the draw solution through the membrane 3: Feed solution channel 4: Draw solution channel 5: Liquid traveling direction 10: Salt leakage rate measurement Equipment flow path

Claims (14)

アクリル樹脂及び/又は下記式CL−1で表される構成単位を有する樹脂を含む陰イオン交換膜上に、
架橋構造を有するポリアミド樹脂を含む表面層を有することを特徴とする
高分子機能性膜。
Figure 2016137434
式CL−1中、L及びLはそれぞれ独立に、アルキレン基又はアルケニレン基を表し、R及びRはそれぞれ独立に、アルキル基又はアリール基を表し、RとRとが互いに結合して環を形成してもよく、n1及びn2はそれぞれ独立に、1〜3の整数を表し、X 及びX はそれぞれ独立に、有機又は無機のアニオンを表す。
On an anion exchange membrane containing an acrylic resin and / or a resin having a structural unit represented by the following formula CL-1,
A polymer functional film comprising a surface layer containing a polyamide resin having a crosslinked structure.
Figure 2016137434
In Formula CL-1, L 1 and L 2 each independently represent an alkylene group or an alkenylene group, R a and R b each independently represent an alkyl group or an aryl group, and R a and R b are taken together, may form a ring, they are each n1 and n2 independently represent an integer of 1 to 3, X 1 - and X 2 - each independently represent an organic or inorganic anion.
前記陰イオン交換膜における前記アクリル樹脂及び/又は前記式CL−1で表される構成単位を有する樹脂が、下記式IAで表される構成単位を有する、請求項1に記載の高分子機能性膜。
Figure 2016137434
式IA中、RA1は水素原子又はアルキル基を表し、RA2〜RA4はそれぞれ独立に、アルキル基又はアリール基を表し、RA2〜RA4のうち2つ以上が互いに結合して環を形成してもよく、ZA1は−O−又は−N(R)−を表し、Rは水素原子又はアルキル基を表し、LA1はアルキレン基を表し、XA1−はハロゲン化物イオン又は脂肪族若しくは芳香族カルボン酸イオンを表す。
The polymer functionality according to claim 1, wherein the acrylic resin and / or the resin having a structural unit represented by the formula CL-1 in the anion exchange membrane has a structural unit represented by the following formula IA. film.
Figure 2016137434
In Formula IA, R A1 represents a hydrogen atom or an alkyl group, R A2 to R A4 each independently represents an alkyl group or an aryl group, and two or more of R A2 to R A4 are bonded to each other to form a ring. it may be formed, Z A1 is -O- or -N (R a) - represents, R a represents hydrogen atom or an alkyl group, L A1 represents an alkylene group, X A1- halide ion or Represents an aliphatic or aromatic carboxylate ion.
前記陰イオン交換膜における前記アクリル樹脂及び/又は前記式CL−1で表される構成単位を有する樹脂が、下記式ICLで表される構成単位を有する、請求項2に記載の高分子機能性膜。
Figure 2016137434
式ICL中、RCL1は水素原子又はアルキル基を表し、ZCL1及びZCL2はそれぞれ独立に、−O−又は−N(R)−を表し、Rは水素原子又はアルキル基を表し、LCL1は(p1+1)価の炭素数2以上の連結基を表し、p1は1以上の整数を表す。
The polymer functionality according to claim 2, wherein the acrylic resin and / or the resin having a structural unit represented by the formula CL-1 in the anion exchange membrane has a structural unit represented by the following formula ICL. film.
Figure 2016137434
In the formula ICL, R CL1 represents a hydrogen atom or an alkyl group, Z CL1 and Z CL2 each independently represent —O— or —N (R a ) —, R a represents a hydrogen atom or an alkyl group, L CL1 represents a (p1 + 1) -valent linking group having 2 or more carbon atoms, and p1 represents an integer of 1 or more.
前記陰イオン交換膜における前記アクリル樹脂及び/又は前記式CL−1で表される構成単位を有する樹脂が、下記式ICL−2で表される構成単位を有する、請求項2に記載の高分子機能性膜。
Figure 2016137434
式ICL−2中、RA’1及びRA’2はそれぞれ独立に、水素原子又はアルキル基を表し、RA’3〜RA’6はそれぞれ独立に、アルキル基又はアリール基を表し、ZA’1及びZA’2はそれぞれ独立に、−O−又は−NRa−を表し、Raは水素原子又はアルキル基を表し、LA’1及びLA’2はそれぞれ独立に、アルキレン基を表し、Rはアルキレン基、アルケニレン基、アルキニレン基、アリーレン基、−O−又はこれらが組み合わされた二価の連結基を表し、XA’1及びXA’2はそれぞれ独立に、ハロゲン化物イオン又は脂肪族若しくは芳香族カルボン酸イオンを表す。
The polymer according to claim 2, wherein the acrylic resin and / or the resin having a structural unit represented by the formula CL-1 in the anion exchange membrane has a structural unit represented by the following formula ICL-2. Functional membrane.
Figure 2016137434
In Formula ICL-2, R A′1 and R A′2 each independently represent a hydrogen atom or an alkyl group, R A′3 to R A′6 each independently represent an alkyl group or an aryl group, Z A′1 and Z A′2 each independently represent —O— or —NRa—, Ra represents a hydrogen atom or an alkyl group, and L A′1 and L A′2 each independently represent an alkylene group. R X represents an alkylene group, an alkenylene group, an alkynylene group, an arylene group, —O— or a divalent linking group in which these are combined, and X A′1 and X A′2 each independently represent a halogen atom Represents a compound ion or an aliphatic or aromatic carboxylate ion.
前記陰イオン交換膜が、前記式CL−1で表される構成単位を有する、請求項1に記載の高分子機能性膜。   The polymer functional membrane according to claim 1, wherein the anion exchange membrane has a structural unit represented by the formula CL-1. アクリル樹脂を含む陽イオン交換膜上に、
架橋構造を有するポリアミド樹脂を含む表面層を有することを特徴とする
高分子機能性膜。
On the cation exchange membrane containing acrylic resin,
A polymer functional film comprising a surface layer containing a polyamide resin having a crosslinked structure.
前記陽イオン交換膜における前記アクリル樹脂が、下記式ICで表される構成単位を有する、請求項6に記載の高分子機能性膜。
Figure 2016137434
式IC中、RC1は水素原子又はアルキル基を表し、LC1はアルキレン基又はアリーレン基を表し、XC1+は無機又は有機のカチオンを表す。
The polymer functional membrane according to claim 6, wherein the acrylic resin in the cation exchange membrane has a structural unit represented by the following formula IC.
Figure 2016137434
In formula IC, R C1 represents a hydrogen atom or an alkyl group, L C1 represents an alkylene group or an arylene group, and X C1 + represents an inorganic or organic cation.
前記陽イオン交換膜が、下記式ICLで表される構成単位を有する、請求項6又は7に記載の高分子機能性膜。
Figure 2016137434
式ICL中、RCL1は水素原子又はアルキル基を表し、ZCL1及びZCL2はそれぞれ独立に、−O−又は−N(R)−を表し、Rは水素原子又はアルキル基を表し、LCL1は(p1+1)価の炭素数2以上の連結基を表し、p1は1以上の整数を表す。
The polymer functional membrane according to claim 6 or 7, wherein the cation exchange membrane has a structural unit represented by the following formula ICL.
Figure 2016137434
In the formula ICL, R CL1 represents a hydrogen atom or an alkyl group, Z CL1 and Z CL2 each independently represent —O— or —N (R a ) —, R a represents a hydrogen atom or an alkyl group, L CL1 represents a (p1 + 1) -valent linking group having 2 or more carbon atoms, and p1 represents an integer of 1 or more.
前記陽イオン交換膜が、下記式ICL-3で表される構成単位を有する、請求項6又は7に記載の高分子機能性膜。
Figure 2016137434
式ICL−3中、RB1及びRB2はそれぞれ独立に、水素原子又はアルキル基を表し、RB3〜RB6はそれぞれ独立に、置換基を表し、k1〜k4はそれぞれ独立に、0〜4の整数を表し、RB3〜RB6の少なくともいずれか複数存在する場合、RB3〜RB6は、それぞれ互いに同一でも異なっていてもよく、互いに結合して環を形成してもよく、A〜Aはそれぞれ独立に、単結合又は二価の連結基を表し、Mは水素原子、有機塩基イオン又は金属イオンを表し、nb1及びnb2はそれぞれ独立に、1〜4の整数を表し、mb1及びmb2は0又は1を表し、Jは単結合、−O−、−S−、−SO−、−CO−、−CRB7B8−又はアルケニレン基を表し、RB7及びRB8はそれぞれ独立に、水素原子、アルキル基又はハロゲン原子を表し、pは1以上の整数を表し、qは1〜4以上の整数を表す。
The polymer functional membrane according to claim 6 or 7, wherein the cation exchange membrane has a structural unit represented by the following formula ICL-3.
Figure 2016137434
In Formula ICL-3, R B1 and R B2 each independently represent a hydrogen atom or an alkyl group, R B3 to R B6 each independently represent a substituent, and k1 to k4 each independently represent 0 to 4 If the an integer, presence of a plurality of at least one of R B3 ~R B6, R B3 ~R B6 may each be the same or different, may be bonded to each other to form a ring, a 1 to a 4 each independently represent a single bond or a divalent linking group, M 1 is a hydrogen atom, an organic base ion or a metal ion, it is nb1 and nb2 each independently represents an integer of 1 to 4, mb1 and mb2 represent 0 or 1, J 1 represents a single bond, —O—, —S—, —SO 2 —, —CO—, —CR B7 R B8 — or an alkenylene group, and R B7 and R B8. Each independently Atom, an alkyl group or a halogen atom, p is an integer of 1 or more, q represents 1 to 4 or more integer.
前記ポリアミド樹脂が、脂肪族ジアミンと、二価及び/又は三価の芳香族カルボン酸塩化物との重縮合反応からなるポリアミド樹脂である、請求項1〜9のいずれか1項に記載の高分子機能性膜。   The high polyamide according to any one of claims 1 to 9, wherein the polyamide resin is a polyamide resin comprising a polycondensation reaction between an aliphatic diamine and a divalent and / or trivalent aromatic carboxylic acid chloride. Molecular functional membrane. 前記表面層の厚みが、1nm以上10μm以下である、請求項1〜10のいずれか1項に記載の高分子機能性膜。   The polymeric functional film of any one of Claims 1-10 whose thickness of the said surface layer is 1 nm or more and 10 micrometers or less. アクリル樹脂及び/若しくは前記式CL−1で表される構成単位を有する樹脂を含む陰イオン交換膜、又は、アクリル樹脂を含む陽イオン交換膜にアミン含有水溶液を含浸させるか又は塗布するアミン処理工程、並びに、
アミン含有水溶液を含浸させるか又は塗布したイオン交換膜にカルボン酸塩化物含有溶液を含浸させるか又は塗布し重縮合反応によりポリアミド樹脂を含む表面層を形成する表面層形成工程をこの順で含む、
請求項1〜11のいずれか1項に記載の高分子機能性膜の製造方法。
An amine treatment step in which an anion exchange membrane containing an acrylic resin and / or a resin having a structural unit represented by the formula CL-1 or a cation exchange membrane containing an acrylic resin is impregnated with or coated with an amine-containing aqueous solution. As well as
A surface layer forming step of impregnating or applying an ion-exchange membrane impregnated with an amine-containing aqueous solution or applying a solution containing a carboxylic acid chloride to form a surface layer containing a polyamide resin by a polycondensation reaction in this order;
The manufacturing method of the polymeric functional film of any one of Claims 1-11.
請求項1〜11のいずれか1項に記載の高分子機能性膜を備えた積層体。   The laminated body provided with the polymeric functional film of any one of Claims 1-11. 請求項1〜11のいずれか1項に記載の高分子機能性膜を備えた装置。   The apparatus provided with the polymeric functional film of any one of Claims 1-11.
JP2015013210A 2015-01-27 2015-01-27 Polymer functional film, and production method, laminate, and device thereof Pending JP2016137434A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015013210A JP2016137434A (en) 2015-01-27 2015-01-27 Polymer functional film, and production method, laminate, and device thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015013210A JP2016137434A (en) 2015-01-27 2015-01-27 Polymer functional film, and production method, laminate, and device thereof

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2016137434A true JP2016137434A (en) 2016-08-04

Family

ID=56559456

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015013210A Pending JP2016137434A (en) 2015-01-27 2015-01-27 Polymer functional film, and production method, laminate, and device thereof

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2016137434A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017033593A1 (en) * 2015-08-24 2017-03-02 富士フイルム株式会社 Polymer functional film, module and apparatus
CN112742221A (en) * 2019-10-29 2021-05-04 珠海恩捷新材料科技有限公司 Forward osmosis membrane based on hydrophilic modified polyolefin microporous substrate and preparation method
CN114713295A (en) * 2022-04-22 2022-07-08 河北工业大学 Monovalent selective cation exchange membrane and preparation method and application thereof

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017033593A1 (en) * 2015-08-24 2017-03-02 富士フイルム株式会社 Polymer functional film, module and apparatus
CN112742221A (en) * 2019-10-29 2021-05-04 珠海恩捷新材料科技有限公司 Forward osmosis membrane based on hydrophilic modified polyolefin microporous substrate and preparation method
CN112742221B (en) * 2019-10-29 2023-08-18 珠海恩捷新材料科技有限公司 Forward osmosis membrane based on hydrophilic modified polyolefin microporous substrate and preparation method thereof
CN114713295A (en) * 2022-04-22 2022-07-08 河北工业大学 Monovalent selective cation exchange membrane and preparation method and application thereof

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6126498B2 (en) Polymer functional membrane and method for producing the same
AU2012285540B2 (en) Curable compositions and membranes
WO2014050992A1 (en) Functional polymer membrane, and method for producing same
WO2014136697A1 (en) Functional polymer membrane, manufacturing method therefor, ion exchange membrane and proton conducting membrane equipped with functional polymer membrane, and ion exchange device
JP6511453B2 (en) Curable composition, polymer functional cured product, stack or device provided with polymer functional film, amide compound and method for producing the same
JP2013514423A (en) Curable composition and film
JP2014526959A (en) Curable composition and film
JP6130927B2 (en) ION EXCHANGE MEMBRANE ELECTRODE ASSEMBLY, ITS MANUFACTURING METHOD, AND CAPACITOR DESALTING DEVICE
JP5893578B2 (en) Functional composite membrane and method for producing the same, ion exchange membrane and proton conducting membrane provided with functional composite membrane
WO2015030072A1 (en) Polymer functional film and method for producing same
JP5972814B2 (en) Polymer functional membrane and method for producing the same
JP2016137434A (en) Polymer functional film, and production method, laminate, and device thereof
WO2016132799A1 (en) Composite anion exchange membrane, method for producing same, ion exchange membrane module, and ion exchanger
WO2016024465A1 (en) Polymer functional film, stack or device provided with polymer functional film, and method of producing polymer functional film
JP5897622B2 (en) Polymer functional membrane, method for producing the same, and ion exchange device
WO2014163001A1 (en) Method for producing ion-exchange membrane
JP6351128B2 (en) POLYMER FUNCTIONAL MEMBRANE, MANUFACTURING METHOD THEREOF, AND STACK OR DEVICE HAVING POLYMER FUNCTIONAL MEMBRANE
JP2014069156A (en) Functional polymer membrane, and method for producing the same
JP2017000941A (en) Polymer functional film, module, and device
WO2017038276A1 (en) Photocurable composition, cured material, member, and device
WO2017038328A1 (en) Ion exchange polymer, curable composition, cured material, member, and device
JP2014069155A (en) Functional polymer membrane, and method for producing the same
WO2016121280A1 (en) Composite anion exchange membrane, method for producing same, ion exchange membrane module, and ion exchanger
JPWO2016024453A1 (en) Polymer functional membrane for nitrate ion removal, method for producing the same, separation membrane module, and ion exchange apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
RD03 Notification of appointment of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423

Effective date: 20160513