JP3132050B2 - Gas separation membrane - Google Patents

Gas separation membrane

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JP3132050B2
JP3132050B2 JP03164564A JP16456491A JP3132050B2 JP 3132050 B2 JP3132050 B2 JP 3132050B2 JP 03164564 A JP03164564 A JP 03164564A JP 16456491 A JP16456491 A JP 16456491A JP 3132050 B2 JP3132050 B2 JP 3132050B2
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styrene
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polymerization
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  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、成膜性、耐熱性に優
れ、しかも高い選択透過性を有する気体分離膜に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a gas separation membrane having excellent film-forming properties and heat resistance and having high permselectivity.

【0002】[0002]

【従来の技術】酸素富化空気は、各種燃焼システム、例
えば工業用ボイラー、ファーネスあるいは自動車等の内
燃機関、家庭用暖房器具等に連続的に供給することによ
り、燃焼効率を向上し、燃料の節約をすることができ、
また不完全燃焼を防ぐことができるので環境汚染問題上
においても有用であり、さらには医療分野、醗酵工業、
栽培漁業、汚水処理等の他の分野においても有用であ
る。そこで大気中の窒素と酸素とを効率よく分離し、酸
素富化空気を作ることができる気体分離膜が注目を集め
ている。
2. Description of the Related Art Oxygen-enriched air is continuously supplied to various combustion systems, for example, internal combustion engines such as industrial boilers, furnaces or automobiles, household heating appliances, etc., to improve combustion efficiency and improve fuel efficiency. Save money,
In addition, it can prevent incomplete combustion, so it is also useful on environmental pollution problems.
It is also useful in other fields such as aquaculture, sewage treatment and the like. Therefore, a gas separation membrane capable of efficiently separating nitrogen and oxygen in the atmosphere and producing oxygen-enriched air has attracted attention.

【0003】該気体分離膜としては、例えば、気体透過
性の高い高分子膜素材として、ポリジメチルシロキサン
(特開昭54−56985号公報)やポリ(トリメチル
シリルプロピン)が、比較的気体透過性に優れ、酸素選
択透過性の高い高分子膜素材として、ポリ(4−メチル
ペンテン−1)や天然ゴム等が知られている。
As the gas separation membrane, for example, polydimethylsiloxane (Japanese Patent Application Laid-Open No. 54-56985) or poly (trimethylsilylpropyne) as a polymer membrane material having high gas permeability has a relatively high gas permeability. Poly (4-methylpentene-1), natural rubber, and the like are known as polymer membrane materials having excellent oxygen permeability and high oxygen selective permeability.

【0004】しかしながら、前記ポリジメチルシロキサ
ンやポリ(トリメチルシリルプロピン)は、酸素透過係
数PO2(以下PO2と称す)が1.0×10~8以上と高
いものの、PO2と窒素透過係数PN2との透過係数比α
(PO2/PN2)(尚透過係数は、気体分離比と同様で
ある)(以下αと称す)が2程度であり、得られる酸素
富化空気の酸素濃度も25%程度と低く、また機械的強
度に劣り、薄膜化が困難である。更にポリ(トリメチル
シリルプロピン)においては主鎖に不飽和の2重結合
(C=C)を有しているので耐久性(酸化安定性)に劣
るという欠点があり、実用には不適である。更にまた前
記ポリジメチルシロキサンは、αが低いものの、化学的
安定性に優れ高い気体透過性を有するので、該αを改良
するために、種々の化合物との共重合等による変性、例
えばジメチルシロキサン−パラヒドロキシスチレン共重
合体、ジメチルシロキサン−ポリカ−ボネ−ト共重合体
とする等の変性が試みられているが、αはほとんど改良
されていないのが実状である。
However, polydimethylsiloxane and poly (trimethylsilylpropyne) have oxygen permeability PO 2 (hereinafter referred to as PO 2 ) as high as 1.0 × 10 to 8 or more, but PO 2 and nitrogen permeability PN permeability coefficient ratio of 2 alpha
(PO 2 / PN 2 ) (the permeability coefficient is the same as the gas separation ratio) (hereinafter referred to as α) is about 2, the oxygen concentration of the obtained oxygen-enriched air is as low as about 25%, and Inferior in mechanical strength and difficult to thin. Furthermore, poly (trimethylsilylpropyne) has an unsaturated double bond (C = C) in the main chain, and therefore has a disadvantage of poor durability (oxidation stability), and is not suitable for practical use. Furthermore, the polydimethylsiloxane has a low α, but is excellent in chemical stability and has high gas permeability. Therefore, in order to improve the α, modification by copolymerization with various compounds or the like, for example, dimethylsiloxane- Modifications such as parahydroxystyrene copolymers and dimethylsiloxane-polycarbonate copolymers have been attempted, but α is hardly improved.

【0005】また、ポリ(4−メチルペンテン−1)
は、PO2が1.0×10~9台の前半であり機械的強
度、化学的安定性及び熱的安定性には優れるものの、薄
膜化に高度な技術を要し、酸素選択透過性も十分でない
ため、実際にはごく1部で使用されているに過ぎない。
更に天然ゴムにおいては薄膜化が容易であり、PO2
1.0×10~9台ではあるものの、化学的安定性、耐久
性に劣り、酸素選択透過性も低いという欠点がある。
[0005] Poly (4-methylpentene-1)
Means that PO 2 is in the first half of 1.0 × 10 to 9 units and has excellent mechanical strength, chemical stability and thermal stability, but requires advanced technology for thinning, and has high oxygen selective permeability. It is not enough and is actually only used in one part.
Further, natural rubber can be easily formed into a thin film, and although PO 2 is in the order of 1.0 × 10 to 9 units, it has disadvantages in that it is inferior in chemical stability and durability and low in oxygen selective permeability.

【0006】以上のように、十分な性能を示す気体分離
膜が得られていないので、必要な酸素富化空気を得るた
めには、酸素富化装置を多段に用いたり、装置を大型化
せざるを得ないのが現状である。
As described above, since a gas separation membrane exhibiting sufficient performance has not been obtained, in order to obtain necessary oxygen-enriched air, it is necessary to use an oxygen enrichment apparatus in multiple stages or to increase the size of the apparatus. At present it is inevitable.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、気体
選択性、特にαに優れ、成膜化が容易であり、実用的な
機械的強度を有する気体分離膜を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a gas separation membrane which has excellent gas selectivity, especially α, is easy to form a film, and has practical mechanical strength.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明によれば、下記一
般式化3
According to the present invention, the following general formula 3

【0009】[0009]

【化3】 Embedded image

【0010】(式中XおよびYは、同一若しくは異なる
基であって、炭素数3以上の枝別れアルキル基、炭素数
4以上のシクロアルキル基、炭素数3以上の枝別れアル
キル基を有する炭素数4以上のシクロアルキル基若しく
は炭素数3以上のアルキル基又は炭素数4以上のシクロ
アルキル基を有するアリール基を示す。但し、前記アル
キル基若しくはシクロアルキル基中の水素原子の一部若
しくは全部がフッ素原子に置換されていてもよい)で表
わされるフマル酸ジエステル(以下フマル酸ジエステル
1と称す)と、下記一般式化4
(Wherein X and Y are the same or different groups and are each a branched alkyl group having 3 or more carbon atoms, a cycloalkyl group having 4 or more carbon atoms, a carbon atom having a branched alkyl group having 3 or more carbon atoms) An aryl group having a cycloalkyl group having 4 or more atoms, an alkyl group having 3 or more carbon atoms, or an aryl group having a cycloalkyl group having 4 or more carbon atoms, provided that part or all of the hydrogen atoms in the alkyl group or the cycloalkyl group are A fumaric acid diester (which may be substituted by a fluorine atom) (hereinafter referred to as fumaric acid diester 1);

【0011】[0011]

【化4】 Embedded image

【0012】(式中Zは、炭素数1〜12のフルオロア
ルキル基、炭素数4〜10のシクロフルオロアルキル
基、炭素数1〜12のフルオロアルキル基を有する炭素
数4〜10のシクロフルオロアルキル基若しくは炭素数
1〜12のフルオロアルキル基又は炭素数4〜10以上
のシクロフルオロアルキル基を有するアリール基を示
す。またnは1〜5の整数を示す)で表わされるスチレ
ン誘導体(以下スチレン誘導体2と称す)とを主成分と
する重合性モノマーを重合して得られる共重合体からな
る気体分離膜が提供される。
(Wherein Z is a fluoroalkyl group having 1 to 12 carbon atoms, a cyclofluoroalkyl group having 4 to 10 carbon atoms, or a cyclofluoroalkyl group having 4 to 10 carbon atoms having a fluoroalkyl group having 1 to 12 carbon atoms) A styrene derivative (hereinafter referred to as a styrene derivative) represented by a group or a fluoroalkyl group having 1 to 12 carbon atoms or an aryl group having a cyclofluoroalkyl group having 4 to 10 or more carbon atoms, and n is an integer of 1 to 5 2) is provided as a gas separation membrane made of a copolymer obtained by polymerizing a polymerizable monomer having as a main component.

【0013】以下本発明を更に詳細に説明する 本発明の気体分離膜は、特定のフマル酸ジエステルと、
特定のスチレン誘導体とを主成分とする重合性モノマー
を重合させて得られる共重合体からなることを特徴とす
る。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The gas separation membrane of the present invention comprises a specific fumaric acid diester,
It is characterized by comprising a copolymer obtained by polymerizing a polymerizable monomer having a specific styrene derivative as a main component.

【0014】本発明において必須の重合性モノマー成分
として用いるフマル酸ジエステルは、前記一般式化3で
表わされるフマル酸ジエステル1である。この際X及び
Yのアルキル基の炭素数は、好ましくは3〜12であ
り、シクロアルキル基の炭素数は、好ましくは4〜14
である。該フマル酸ジエステル1としては、具体的には
例えば、フマル酸ジtert−ブチル、フマル酸ジ(2
−プロピル)、フマル酸ジtert−アミル、フマル酸
ジ(3−ペンチル)、フマル酸ジ(2,3−ジメチル−
2−ブチル)、フマル酸3−ペンチル−tert−アミ
ル、フマル酸ジ(2,3−ジメチル−2−ブチル)、フ
マル酸2−プロピル−tert−ブチル、フマル酸3−
ペンチル−tert−ブチル、フマル酸3−ペンチル−
tert−アミル、フマル酸3−ペンチル−2,3−ジ
メチル−2−ブチル等を好ましく挙げることができる。
The fumaric acid diester used as an essential polymerizable monomer component in the present invention is the fumaric acid diester 1 represented by the above general formula (3). In this case, the carbon number of the alkyl group of X and Y is preferably 3 to 12, and the carbon number of the cycloalkyl group is preferably 4 to 14
It is. Examples of the fumaric acid diester 1 include, for example, di-tert-butyl fumarate, di (2) fumarate
-Propyl), ditert-amyl fumarate, di (3-pentyl) fumarate, di (2,3-dimethyl-fumarate)
2-butyl), 3-pentyl-tert-amyl fumarate, di (2,3-dimethyl-2-butyl) fumarate, 2-propyl-tert-butyl fumarate, 3-fumarate
Pentyl-tert-butyl, 3-pentyl fumarate-
Preferable examples include tert-amyl and 3-pentyl-2,3-dimethyl-2-butyl fumarate.

【0015】前記フマル酸ジエステル1を調製するに
は、例えば、硫酸、p−トルエンスルホン酸等の酸触媒
の存在下、フマル酸にイソブテンや2−メチル−ブテン
−1,2,3−ジメチル−ブテン−1などの相当するオ
レフィン類を付加する方法、フマル酸クロリドと相当す
るアルコールとを反応させる方法、フマル酸クロリドと
相当するアルコールのアルカリ金属アルコキシドとを反
応させる方法等の公知のエステル化反応若しくはマレイ
ン酸を前述のエステル化反応により一旦マレイン酸ジエ
ステルとした後、チオ尿素やアミン等の異性化触媒を用
いてフマル酸ジエステルとする方法等により容易に得る
ことができる。尚、この際フマル酸若しくはマレイン酸
の酸基に対して、オレフィン類、アルコ−ル若しくはア
ルカリ金属アルコキシドの仕込み量を二分の一当量と
し、次いで異なるオレフィン類若しくはアルコ−ルと反
応させることにより、非対称のフマル酸ジエステルを合
成することができる。
To prepare the fumaric acid diester 1, for example, isobutene or 2-methyl-butene-1,2,3-dimethyl-fumarate is added to fumaric acid in the presence of an acid catalyst such as sulfuric acid or p-toluenesulfonic acid. Known esterification reactions such as a method of adding a corresponding olefin such as butene-1, a method of reacting fumaric acid chloride with a corresponding alcohol, and a method of reacting fumaric acid chloride with an alkali metal alkoxide of a corresponding alcohol. Alternatively, maleic acid can be easily obtained by a method of once converting maleic acid into a maleic acid diester by the above-described esterification reaction, and then converting the maleic acid to a fumaric acid diester using an isomerization catalyst such as thiourea or an amine. In this case, the amount of olefins, alcohols or alkali metal alkoxides was reduced to one half equivalent to the acid group of fumaric acid or maleic acid, and then reacted with different olefins or alcohols. Asymmetric fumaric diesters can be synthesized.

【0016】本発明において必須の重合性モノマー成分
として用いるスチレン誘導体は、前記一般式化4で表わ
されるスチレン誘導体2である。この際Zのフルオロア
ルキル基の炭素数が13以上若しくはシクロアルキル基
の炭素数が11以上の場合には製造が困難である。該ス
チレン誘導体2としては、具体的には例えば、4−
(2',2',3',3',3'−ペンタフルオロプロピルオキ
シメチル)スチレン、4−(2',2',3',3'−テトラ
フルオロプロピルオキシメチル)スチレン、4−(2',
2',3',3',4',4',5',5'−オクタフルオロペンチ
ルオキシメチル)スチレン、4−(2',2',3',3',
4',4',5',5',6',6',7',7'−ドデカフルオロヘ
プチルオキシメチル)スチレン、4−(3',3',4',
4',5',5',6',6',7',7',8',8',9',9',10',
10',10'−ヘプタデカフルオロデシルオキシメチ
ル)スチレン等を好ましく挙げることができる。
The styrene derivative used as an essential polymerizable monomer component in the present invention is a styrene derivative 2 represented by the above general formula (4). At this time, if the fluoroalkyl group of Z has 13 or more carbon atoms or the cycloalkyl group has 11 or more carbon atoms, production is difficult. As the styrene derivative 2, specifically, for example, 4-
(2 ′, 2 ′, 3 ′, 3 ′, 3′-pentafluoropropyloxymethyl) styrene, 4- (2 ′, 2 ′, 3 ′, 3′-tetrafluoropropyloxymethyl) styrene, 4- ( 2 ',
2 ′, 3 ′, 3 ′, 4 ′, 4 ′, 5 ′, 5′-octafluoropentyloxymethyl) styrene, 4- (2 ′, 2 ′, 3 ′, 3 ′,
4 ′, 4 ′, 5 ′, 5 ′, 6 ′, 6 ′, 7 ′, 7′-dodecafluoroheptyloxymethyl) styrene, 4- (3 ′, 3 ′, 4 ′,
4 ', 5', 5 ', 6', 6 ', 7', 7 ', 8', 8 ', 9', 9 ', 10',
10 ', 10'-heptadecafluorodecyloxymethyl) styrene and the like can be preferably mentioned.

【0017】前記スチレン誘導体2を調製するには、例
えば硫酸水素テトラノルマルブチルアンモニウム、臭化
テトラノルマルブチルアンモニウム等の触媒存在下、ク
ロロメチルスチレン(クロロメチル基の数は1〜5)と
相当するフルオロアルキルアルコールとを脱塩化水素反
応させる等して容易に得ることができる。
The styrene derivative 2 is prepared by, for example, using chloromethylstyrene (the number of chloromethyl groups is 1 to 5) in the presence of a catalyst such as tetra-n-butylammonium hydrogensulfate or tetra-n-butylammonium bromide. It can be easily obtained by a dehydrochlorination reaction with a fluoroalkyl alcohol.

【0018】前記ジエステル類1とスチレン誘導体2と
の仕込み比は、重量比で1:0.01〜1とするのが好
ましく、特に1:0.02〜0.2とするのが好まし
い。前記スチレン誘導体2の仕込み比が、前記範囲外の
場合には、薄膜への製膜性が低下するので好ましくな
い。
The charge ratio of the diesters 1 to the styrene derivative 2 is preferably from 1: 0.01 to 1 by weight, more preferably from 1: 0.02 to 0.2. When the charging ratio of the styrene derivative 2 is out of the range, the film forming property to a thin film is undesirably reduced.

【0019】前記重合性モノマーを重合して共重合体を
調製するには、一般に用いられているラジカル重合法に
より容易に得ることができる。具体的には例えば、アゾ
ビスイソブチロニトリル、アゾビスシクロヘキサンカル
ボニトリル、アゾビスバレロニトリル等のアゾ系ラジカ
ル重合開始剤;過酸化ベンゾイル、tert−ブチルヒ
ドルパーオキシド、クメンパーオキシド、ジアシルパー
オキシド等の有機過酸化物系ラジカル重合開始剤;過硫
酸アンモニウム、過硫酸カリウム等の無機系のラジカル
重合開始剤又は過酸化水素−水酸化ナトリウム系等のレ
ドックス系開始剤等の各種ラジカル重合開始剤を用い、
溶液重合、塊状重合、乳化重合、懸濁重合、放射線重合
等の汎用のビニルモノマーのラジカル重合法により重合
することができる。この際、前記重合性モノマーの濃度
を十分高くすることができる塊状重合法あるいは懸濁重
合法が、共重合体の分子量を高くすることができるので
最も望ましい。また重合温度が、使用するラジカル重合
開始剤の10時間半減期温度よりも高いと、得られる共
重合体の分子量が小さくなるので、重合温度は、使用す
るラジカル重合開始剤の10時間半減期温度よりも低温
で行なうのが好ましい。
In order to prepare a copolymer by polymerizing the polymerizable monomer, the copolymer can be easily obtained by a commonly used radical polymerization method. Specifically, for example, azo radical polymerization initiators such as azobisisobutyronitrile, azobiscyclohexanecarbonitrile, azobisvaleronitrile; benzoyl peroxide, tert-butylhydroxide, cumene peroxide, diacyl peroxide Various radical polymerization initiators such as inorganic peroxide polymerization initiators such as ammonium persulfate and potassium persulfate, and redox initiators such as hydrogen peroxide-sodium hydroxide. Use
Polymerization can be carried out by a radical polymerization method for general-purpose vinyl monomers such as solution polymerization, bulk polymerization, emulsion polymerization, suspension polymerization, and radiation polymerization. At this time, a bulk polymerization method or a suspension polymerization method capable of sufficiently increasing the concentration of the polymerizable monomer is most preferable because the molecular weight of the copolymer can be increased. When the polymerization temperature is higher than the 10-hour half-life temperature of the radical polymerization initiator to be used, the molecular weight of the obtained copolymer becomes small. Therefore, the polymerization temperature is set to the 10-hour half-life temperature of the radical polymerization initiator to be used. It is preferably performed at a lower temperature.

【0020】前記共重合体の平均分子量は、10,00
0〜1,000,000の範囲が好ましく、50,00
0〜500,000の範囲が特に好ましい。前記平均分
子量が、10,000未満の場合には、得られる膜の機
械的強度、長期安定性が低下し、薄膜化が困難となり、
1,000,000を超えると製膜時における有機溶媒
に対する溶解性が低下するので好ましくない。
The average molecular weight of the copolymer is 10,000
The range of 0 to 1,000,000 is preferable, and 50,000
A range of 0 to 500,000 is particularly preferred. When the average molecular weight is less than 10,000, the mechanical strength and long-term stability of the obtained film decrease, and it becomes difficult to make the film thinner,
If it exceeds 1,000,000, the solubility in an organic solvent at the time of film formation decreases, which is not preferable.

【0021】本発明の気体分離膜を使用するには、前記
共重合体を、平膜化、複合平膜化、スパイラル型の膜ユ
ニット化、中空系化する等して膜ユニット化して用いる
ことができる。該膜ユニット化としては、溶媒キャスト
法による平膜化、混式紡糸法による中空系膜化等を好ま
しく用いることができる。また膜厚は用途により異なる
が、1〜1000μmの範囲とするのが好ましい。
In order to use the gas separation membrane of the present invention, the above-mentioned copolymer is used in the form of a membrane unit such as a flat membrane, a composite flat membrane, a spiral membrane unit, or a hollow system. Can be. As the membrane unit, a flat membrane by a solvent casting method, a hollow membrane by a mixed spinning method, and the like can be preferably used. The film thickness varies depending on the application, but is preferably in the range of 1 to 1000 μm.

【0022】[0022]

【発明の効果】本発明の気体分離膜は、特定のフマル酸
ジエステルと特定のスチレン誘導体とを主成分とする重
合性モノマーの共重合体からなるので、成膜性、耐熱
性、耐溶剤性に優れ、また酸素透過係数も高く、従来の
気体分離膜に比してαが高く、優れた気体選択透過性を
有する。
The gas separation membrane of the present invention is composed of a copolymer of a polymerizable monomer containing a specific fumaric acid diester and a specific styrene derivative as main components. , And also have a high oxygen permeability coefficient, have a higher α than conventional gas separation membranes, and have excellent gas selective permeability.

【0023】[0023]

【実施例】以下、実施例及び比較例により具体的に本発
明を説明するが、本発明はこれらに限定されるものでは
ない。
EXAMPLES The present invention will be described below in more detail with reference to examples and comparative examples, but the present invention is not limited to these examples.

【0024】[0024]

【実施例1】フマル酸ジtert−ブチル(DtBF)
9.5重量部と4−(2',2',3',3',3'−ペンタフ
ルオロプロピルオキシメチル)スチレン(F5POMS
t)0.5重量部を、ガラス製アンプルに取りラジカル
重合開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル(AIB
N)0.05重量部、さらに精製ベンゼン7重量部を取
り十分窒素置換を行なった後減圧脱気を繰り返した後ア
ンプルを溶封した。次にこのアンプルを振盪式の恒温槽
に入れ、60℃にて30時間ラジカル重合を行なった。
重合終了後、アンプルにベンゼンを投入し、生成した高
分子を溶解させて溶液とし、得られた溶液を大量のメタ
ノールに注入して高分子を沈澱させ、さらにベンゼン−
メタノール系で再沈澱を繰り返した後、減圧乾燥してD
tBF/F5POMStの共重合体を8.5g得た。
Example 1 Ditert-butyl fumarate (DtBF)
9.5 parts by weight and 4- (2 ′, 2 ′, 3 ′, 3 ′, 3′-pentafluoropropyloxymethyl) styrene (F 5 POMS
t) 0.5 part by weight was taken in a glass ampule and azobisisobutyronitrile (AIB) was used as a radical polymerization initiator.
N) 0.05 part by weight of purified benzene and further 7 parts by weight of purified benzene were taken out, sufficiently purged with nitrogen, deaerated under reduced pressure, and the ampule was sealed. Next, this ampoule was placed in a shaking thermostat and subjected to radical polymerization at 60 ° C. for 30 hours.
After the polymerization is completed, benzene is charged into the ampoule, and the produced polymer is dissolved to form a solution. The resulting solution is poured into a large amount of methanol to precipitate the polymer, and the benzene-
After re-precipitation was repeated in a methanol system, the solution was dried under reduced pressure and dried.
8.5 g of a copolymer of tBF / F 5 POMSt was obtained.

【0025】次いで、得られた共重合体0.5gをベン
ゼン50mlに溶解し、得られた溶液を、底が平滑な直
径約10センチのフラットシャーレに注入し、ゴミや埃
が入らないようにゆっくりベンゼンを蒸発させて透明な
均一膜を作成した。膜厚を測定したところ、約0.06
ミリであった。得られた膜のガス透過性を高真空法で測
定し、それぞれの気体透過係数を求めた。また、得られ
た高分子の1重量%ベンゼン溶液を調整し、シリンジを
用いて静水上に滴下して製膜し、該膜をガラス支持体に
移し取る際に、膜が破れるか否かで薄膜化の可否を調べ
た。結果を表1に示す。
Next, 0.5 g of the obtained copolymer is dissolved in 50 ml of benzene, and the obtained solution is poured into a flat petri dish having a smooth bottom and a diameter of about 10 cm to prevent dust and dirt from entering. The benzene was slowly evaporated to form a transparent uniform film. When the film thickness was measured, about 0.06
Mm. The gas permeability of the obtained membrane was measured by a high vacuum method, and each gas permeability coefficient was determined. Further, a 1% by weight benzene solution of the obtained polymer is prepared, dropped into still water using a syringe to form a film, and when the film is transferred to a glass support, it is determined whether the film is broken. The possibility of thinning was examined. Table 1 shows the results.

【0026】[0026]

【実施例2】F5POMStに代えて、4−(2',2',
3',3'−テトラフルオロプロピルオキシメチル)スチ
レン(F4POMSt)0.5重量部を用いた以外は実
施例1と同様に重合を行ない、DtBF/F4POMS
t共重合体を9.3g得た。得られた高分子を用いて、
実施例1と同様に、膜の評価を行なった。結果を表1に
示す。
Example 2 In place of F 5 POMSt, 4- (2 ′, 2 ′,
Polymerization was carried out in the same manner as in Example 1 except that 0.5 parts by weight of 3 ′, 3′-tetrafluoropropyloxymethyl) styrene (F 4 POMSt) was used, and DtBF / F 4 POMS was performed.
9.3 g of t copolymer was obtained. Using the obtained polymer,
The film was evaluated in the same manner as in Example 1. Table 1 shows the results.

【0027】[0027]

【実施例3】F5POMStに代えて、4−(2',2',
3',3',4',4',5',5'−オクタフルオロペンチルオ
キシメチル)スチレン(F8PeOMSt)重量部を用
いた以外は実施例1と同様に重合を行ない、DtBF/
8PeOMSt共重合体を8.8g得た。得られた高
分子を用いて、実施例1と同様に、膜の評価を行なっ
た。結果を表1に示す。
Example 3 In place of F 5 POMSt, 4- (2 ′, 2 ′,
Polymerization was carried out in the same manner as in Example 1 except that 3 parts by weight of 3 ′, 3 ′, 4 ′, 4 ′, 5 ′, 5′-octafluoropentyloxymethyl) styrene (F 8 PeOMSt) was used, and DtBF /
8.8 g of F 8 PeOMSt copolymer was obtained. The film was evaluated in the same manner as in Example 1 using the obtained polymer. Table 1 shows the results.

【0028】[0028]

【実施例4】F5POMStに代えて、4−(2',2',
3',3',4',4',5',5',6',6',7',7'−ドデカフ
ルオロヘプチルオキシメチル)スチレン(F12HOMS
t)0.5重量部を用いた以外は実施例1と同様に重合
を行ない、DtBF/F12POMSt共重合体を7.5
g得た。得られた高分子を用いて、実施例1と同様に、
膜の評価を行なった。結果を表1に示す。
Example 4 Instead of F 5 POMSt, 4- (2 ′, 2 ′,
3 ′, 3 ′, 4 ′, 4 ′, 5 ′, 5 ′, 6 ′, 6 ′, 7 ′, 7′-dodecafluoroheptyloxymethyl) styrene (F 12 HOMS
t) Polymerization was carried out in the same manner as in Example 1 except that 0.5 part by weight was used, and 7.5 parts of the DtBF / F 12 POMSt copolymer was used.
g was obtained. Using the obtained polymer, as in Example 1,
The films were evaluated. Table 1 shows the results.

【0029】[0029]

【実施例5】F5POMStに代えて、4−(3',3',
4',4',5',5',6',6',7',7',8',8',9',9',1
0',10',10'−ヘプタデカフルオロデシルオキシメ
チル)スチレン(F17DOMSt)0.5重量部を用い
た以外は実施例1と同様に重合を行ない、DtBF/F
17POMSt共重合体を8.2g得た。得られた高分子
を用いて、実施例1と同様に、膜の評価を行なった。結
果を表1に示す。
Example 5 Instead of F 5 POMSt, 4- (3 ′, 3 ′,
4 ', 4', 5 ', 5', 6 ', 6', 7 ', 7', 8 ', 8', 9 ', 9', 1
Polymerization was carried out in the same manner as in Example 1 except that 0.5 part by weight of 0 ′, 10 ′, 10′-heptadecafluorodecyloxymethyl) styrene (F 17 DOMSt) was used, and DtBF / F
8.2 g of 17 POMSt copolymer was obtained. The film was evaluated in the same manner as in Example 1 using the obtained polymer. Table 1 shows the results.

【0030】[0030]

【比較例1】重合性モノマ−としてDtBF10重量部
のみを用いた以外は実施例1と同様に重合を行ない、得
られた高分子を用いて、実施例1と同様に、膜の評価を
行なった。結果を表1に示す。
Comparative Example 1 Polymerization was carried out in the same manner as in Example 1 except that only 10 parts by weight of DtBF was used as a polymerizable monomer, and a film was evaluated in the same manner as in Example 1 using the obtained polymer. Was. Table 1 shows the results.

【0031】[0031]

【比較例2】重合性モノマ−としてF5POMSt10
重量部のみを用いた以外は実施例1と同様に重合を行な
い、得られた高分子を用いて、実施例1と同様に、膜の
評価を行なった。結果を表1に示す。
Comparative Example 2 F 5 POMSt10 as a polymerizable monomer
Polymerization was carried out in the same manner as in Example 1 except that only parts by weight were used, and the obtained polymer was evaluated in the same manner as in Example 1. Table 1 shows the results.

【0032】[0032]

【比較例3】重合性モノマ−としてF8POMSt10
重量部のみを用いた以外は実施例1と同様に重合を行な
い、得られた高分子を用いて、実施例1と同様に、膜の
評価を行なった。結果を表1に示す。
Comparative Example 3 F 8 POMSt10 as a polymerizable monomer
Polymerization was carried out in the same manner as in Example 1 except that only parts by weight were used, and the obtained polymer was evaluated in the same manner as in Example 1. Table 1 shows the results.

【0033】[0033]

【表1】 [Table 1]

【0034】表中の略記はそれぞれ以下の化合物をを示
す。 DtBF;フマル酸−ジ−tert−ブチル DiPF;フマル酸−ジ−イソプロピル F5POMSt;4−(2',2',3',3',3'−ペンタフ
ルオロプロピルオキシメチル)スチレン F4POMSt;4−(2',2',3',3'−テトラフルオ
ロプロピルオキシメチル)スチレン F8PeOMSt;4−(2',2',3',3',4',4',
5',5'−オクタフルオロペンチルオキシメチル)スチ
レン F12HOMSt;4−(2',2',3',3',4',4',5',
5',6',6',7',7'−ドデカフルオロヘプチルオキシ
メチル)スチレン F17DOMSt;4−(3',3',4',4',5',5',6',
6',7',7',8',8',9',9',10',10',10'−ヘ
プタデカフルオロデシルオキシメチル)スチレン
The abbreviations in the table indicate the following compounds, respectively. DtBF; di-tert-butyl fumarate DiPF; di-isopropyl fumarate F 5 POMSt; 4- (2 ′, 2 ′, 3 ′, 3 ′, 3′-pentafluoropropyloxymethyl) styrene F 4 POMSt 4- (2 ′, 2 ′, 3 ′, 3′-tetrafluoropropyloxymethyl) styrene F 8 PeOMSt; 4- (2 ′, 2 ′, 3 ′, 3 ′, 4 ′, 4 ′,
5 ′, 5′-octafluoropentyloxymethyl) styrene F 12 HOMSt; 4- (2 ′, 2 ′, 3 ′, 3 ′, 4 ′, 4 ′, 5 ′,
5 ′, 6 ′, 6 ′, 7 ′, 7′-dodecafluoroheptyloxymethyl) styrene F 17 DOMSt; 4- (3 ′, 3 ′, 4 ′, 4 ′, 5 ′, 5 ′, 6 ′,
6 ', 7', 7 ', 8', 8 ', 9', 9 ', 10', 10 ', 10'-heptadecafluorodecyloxymethyl) styrene

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B01D 71/00 - 71/82 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on front page (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) B01D 71/00-71/82

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 下記一般式化1 【化1】 (式中XおよびYは、同一若しくは異なる基であって、
炭素数3以上の枝別れアルキル基、炭素数4以上のシク
ロアルキル基、炭素数3以上の枝別れアルキル基を有す
る炭素数4以上のシクロアルキル基若しくは炭素数3以
上のアルキル基又は炭素数4以上のシクロアルキル基を
有するアリール基を示す。但し、前記アルキル基若しく
はシクロアルキル基中の水素原子の一部若しくは全部が
フッ素原子に置換されていてもよい)で表わされるフマ
ル酸ジエステルと、下記一般式化2 【化2】 (式中Zは、炭素数1〜12のフルオロアルキル基、炭
素数4〜10のシクロフルオロアルキル基、炭素数1〜
12のフルオロアルキル基を有する炭素数4〜10のシ
クロフルオロアルキル基若しくは炭素数1〜12のフル
オロアルキル基又は炭素数4〜10以上のシクロフルオ
ロアルキル基を有するアリール基を示す。またnは、1
〜5の整数を示す)で表わされるスチレン誘導体とを主
成分とする重合性モノマーを重合して得られる共重合体
からなる気体分離膜。
1. The following general formula 1 (Wherein X and Y are the same or different groups,
A branched alkyl group having 3 or more carbon atoms, a cycloalkyl group having 4 or more carbon atoms, a cycloalkyl group having 4 or more carbon atoms having a branched alkyl group having 3 or more carbon atoms, an alkyl group having 3 or more carbon atoms, or 4 carbon atoms The aryl group having the above cycloalkyl group is shown. However, a part or all of the hydrogen atoms in the alkyl group or the cycloalkyl group may be substituted with a fluorine atom) and a fumaric acid diester represented by the following general formula 2 (Where Z is a fluoroalkyl group having 1 to 12 carbon atoms, a cyclofluoroalkyl group having 4 to 10 carbon atoms,
It represents a cyclofluoroalkyl group having 4 to 10 carbon atoms having 12 fluoroalkyl groups, a fluoroalkyl group having 1 to 12 carbon atoms, or an aryl group having a cyclofluoroalkyl group having 4 to 10 or more carbon atoms. N is 1
A gas separation membrane comprising a copolymer obtained by polymerizing a polymerizable monomer having a styrene derivative represented by the following formula:
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