JPH02258038A - 複合逆滲透膜 - Google Patents

複合逆滲透膜

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JPH02258038A JP1231834A JP23183489A JPH02258038A JP H02258038 A JPH02258038 A JP H02258038A JP 1231834 A JP1231834 A JP 1231834A JP 23183489 A JP23183489 A JP 23183489A JP H02258038 A JPH02258038 A JP H02258038A
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    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
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    • C08G69/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic amide link in the main chain of the macromolecule
    • C08G69/02Polyamides derived from amino-carboxylic acids or from polyamines and polycarboxylic acids
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    • B01D69/12Composite membranes; Ultra-thin membranes
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (技術分野) 本発明は微孔質重合体支持体およびこの上に設けられた
薄い半透過性フィルムを具える複合逆滲透膜に関するも
のである。
(背景技術) 複合ポリアミド逆滲透(RO)膜は既に知られている。
例えば、米国特許第4.259.183号、同第4,5
29゜646号、同第4.277.344号および同第
4,039,440号を参照されたい。しかしRO分野
では、なお塩分を含む供給水中に存在していることの多
い塩素のようなハロゲンによる侵食に対して高い抵抗性
を有する高フラツクス(f4ux)膜が必要とされてい
る。
本発明は極めて高いフラックスおよび塩素による侵食に
対する極めて高い抵抗性を有する「ゆるい(loose
) J分子構造を有する新規なRO膜を提供することに
ある。
(発明の開示) 本発明は、半透過性フィルムが次式: %式% (式中のMeはメチル基を示す)で表わされるテトラキ
ス−アミノメチル化合物と、次式:%式% (式中のArはアリール基、Xはハロゲン原子、nは2
または3を示す)で表わされる芳香族ポリハロゲン化ア
シルとのポリアミド反応生成物からなることを特徴とす
る複合逆滲透膜に関するものである。
生成するポリアミドは次の構造式■または■:Me−N X ヒ一 (式中のMeおよびArは上述のものと同一のものを示
し、Xは重合度によって決まる整数を示す)で表わされ
る。nが2を示す場合には構造式Iのポリアミドが得ら
れ、nが3を示す場合には構造式■のポリアミドが得ら
れる。
本発明は、硬水の軟化および微小濾過(nanofi−
Itration)用例えば高分子有機物質の分離に特
別な有用性を有するゆるい分子構造を有する複合RO膜
、すなわち「漏れやすい(leaky) J高フラック
スで耐塩素性の複合RO膜を提供する。
この新規なポリアミド膜O膜は上述の縮重合反応によっ
て製造されるのが普通である。縮合反応の好ましい形態
は界面重合反応であり、この反応はテトラキス−アミノ
メチル化合物(N、 N’ 、 N’N″″−テトラメ
チル)テトラキス−アミノメチル−メタン(以下にr 
TTAM Jと称する)の水溶液を微孔質重合支持体に
含浸させ、このTTAM水溶液が含浸されている支持体
をポリハロゲン化アシルの非水溶液中に浸漬することに
より行われる。生成する複合膜は微孔質支持体およびこ
の上に設けられた薄いポリアミド膜を具えるのが普通で
あり、これを空気乾燥および熱硬化させることができる
微孔質支持体は従来ROプロセスで使用されているタイ
プのものとすることができ、ツーラットシート、チュー
ブ、または中空繊維の形態にすることができる。好まし
い支持体はポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリ
エーテルイミド、ポリ塩化ビニル、ポリビニルブチラー
ル、ポリスチレン、またはセルロースエステルから製造
したものである。フラットシートの形態ではポリスルホ
ンが最も好ましいが、中空繊維の形態ではポリエーテル
スルホンおよびポリエーテルイミドが最も好ましい。
適当なTTAM水溶液は濃度を0.2〜4.0重量%、
好ましくは0.5〜2.0重量%の範囲で変えることが
でき、トリエチルアミン(TEA)のような掃酸剤を0
.1−1.Ofit%含有することができ、またTTA
M水溶液による支持体の適当な濡れを促進するために少
量の界面活性剤を含有することができる。
ポリハロゲン化アシル反応体は5〜12個の炭素原子を
有する脂肪族炭化水素、ハロゲン化脂肪族炭化水素、脂
環式炭化水素および芳香族炭化水素のような非極性溶媒
中に溶解させるのが好ましい。
脂肪族炭化水素が最も好ましい。ポリハロゲン化アシル
反応体は0.1〜1.0重量%、好ましくは0.5重量
%存在させる。
(実施例) 次に本発明を実施例について説明する。
尖施炎上二l 厚さ約0.10mm (4ミル)の非対称微孔質ポリス
チレン・フラットシート支持体膜を、0.5重量%のT
EA(掃酸剤として)および0.01重量%のアイコノ
ール(I conol、商品名)NP−9界面活性剤(
米国、ニューシャーシー州、パルシパニイ所在のBAS
Fワイアンドット社製)を含有する1重量%TTAM水
溶液中に浸漬した。次いで、この支持体膜から過剰の溶
液を排出し、この支持体膜をヘキサン中の0.5重量%
塩化イソフタロイル(IPC) ?S液中に常温におい
て30秒間浸漬し、これによりポリスルホン支持体の微
孔質表面上にポリアミドフィルムを形成させた。生成し
た複合膜を常温において一夜空気乾燥し、次いで炉内で
60°Cにおいて10分間熱硬化させた。次いで、この
ようにして生成した膜について、0.5重量%のMgS
O4を含有する供給水を使用してpH6,0および25
°Cにおいて56.2kg/cm”(800psi) 
RO試験を行った。次イテ、0.5重量%のNaClを
含有する供給水を使用してpH6,0および25℃にお
いて別個の56.2kg/cm2(800pst) R
O試験を行った。試験結果として不透過率(rejec
tionrate) (%)をCm”/ Cm” ’日
(ガロン/ft”・日輸fd))単位で示したフラック
スと共に第1表に示す。
一重−1−表一 熱硬化を行わなかった点を除いて、実施例1〜3と本質
的に同様にして3個の複合膜を製造し、この膜について
RO試験を行った。試験結果を第2表に示す。
スJfu虹し二段 初めにそれぞれを巻いて第3表に示す表面積を有するら
せん巻モジュールを作った点を除いて、実施例1〜3と
本質的に同様にして4個の複合膜を製造し、熱硬化させ
、この膜についてRO試験を行った。試験結果を第3表
に示す。
製造した。0.5重量%のTEAおよび0.01重量%
の界面活性剤を含有する2、0重量%TTAM水溶液を
中空繊維の管腔に1分間通すことにより、ポリアミドフ
ィルムを中空繊維の管腔すなわち内側表面上に形成した
0次いで、第2溶液であるヘキサン中の0.5重量%I
PC溶液を管腔内に強制的に通すことによりTTAMi
液を置き換えた。30秒の接触時間の後に、残っている
IPC溶液を加圧窒素ガスによって除去した。次いで、
熱空気を管腔内に通すことにより複合中空繊維膜を60
°Cにおいて30分間熱硬化させた。このようにして得
た膜をモジュールに入れ、この膜について管側供給すな
わち管腔供給を行って25°Cおよび28.1kg/c
m”(4QQ psi)においてRO試験を行った。試
験結果を第4表に示す。
米国特許第4.772.391号に開示されている方法
によって製造したポリエーテルスルホン中空繊維支持体
を使用して25°Cにおいて複合中空繊維膜を−第−L
t puを5にした点、および供給水にNa0C1の形態で
塩素を加えて塩素の侵食作用による減成に対する抵抗性
を試験した点を除いて、実施例1〜3と本質的に同様に
して3個のフラットシート複合膜を製造し、この膜につ
いてRO試験を行った。3個の膜の試験結果の平均値を
第5表に示す。
スmをぢは IPCの代わりに塩化トリメソイルを含有する2重量%
TTAM水溶液を使用した点、および熱硬化を100℃
で行った点を除いて、実施例1〜3と同様にして6個の
複合膜を製造し、この膜についてRO試験を行った。試
験結果を第6表に示す、。
−第一」L−表一 第4表に示す試験結果から分るように、本発明の複合R
O膜は塩素の侵食作用に対して極めて良好な抵抗性を示
す。これは、はぼ1週間にわたって連続使用した後にお
いても非常に大きいフラックス流量が維持され、不透過
率が3%低下したにすぎないことから明らかである。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、微孔質重合体支持体およびこの上に設けられた薄い
    半透過性フィルムを具える複合逆滲透膜において、 前記半透過性フィルムが次式: ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中のMeはメチル基を示す)で表わされるテトラキ
    ス−アミノメチル化合物と、次式:▲数式、化学式、表
    等があります▼ (式中のArはアリール基、Xはハロゲン原子、nは2
    または3を示す)で表わされる芳香族ポリハロゲン化ア
    シルとのポリアミド反応生成物からなることを特徴とす
    る複合逆滲透膜。 2、前記反応生成物が界面重合反応生成物である請求項
    1記載の複合逆滲透膜。 3、Arがフェニル基を示し、Xが塩素原子を示す請求
    項1または2記載の複合逆滲透膜。 4、前記微孔質支持体がポリスルホンである請求項1ま
    たは2記載の複合逆滲透膜。 5、nが2を示す請求項3記載の複合逆滲透膜。 6、nが3を示す請求項3記載の複合逆滲透膜。 7、nが2を示し、前記微孔質支持体がフラットシート
    である請求項4記載の複合逆滲透膜。 8、nが2を示し、前記微孔質支持体が中空繊維である
    請求項4記載の複合逆滲透膜。
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AU613224B2 (en) 1991-07-25
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