JPH0252531B2 - - Google Patents

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JPH0252531B2
JPH0252531B2 JP60242723A JP24272385A JPH0252531B2 JP H0252531 B2 JPH0252531 B2 JP H0252531B2 JP 60242723 A JP60242723 A JP 60242723A JP 24272385 A JP24272385 A JP 24272385A JP H0252531 B2 JPH0252531 B2 JP H0252531B2
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JP
Japan
Prior art keywords
bis
aminophenyl
polymer
sulfone
membrane
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
JP60242723A
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English (en)
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JPS62102803A (ja
Inventor
Yoshimitsu Sakaguchi
Hiroshi Kawada
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National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
Original Assignee
Agency of Industrial Science and Technology
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Publication date
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Priority to JP24272385A priority Critical patent/JPS62102803A/ja
Publication of JPS62102803A publication Critical patent/JPS62102803A/ja
Publication of JPH0252531B2 publication Critical patent/JPH0252531B2/ja
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  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
  • Polyamides (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野) 本発明は良好な分離性能を有するガス分離用膜
に関するものである。 (従来の技術) ガス分離用膜としてはポリスルホンとシリコン
系ポリマーとを複合化させた複合膜が知られてい
る(特開昭53−86684号公報)。この膜はモンサン
ト社よりプリズムセパレーターとして市販されて
いる。この膜に用いられているシリコン系ポリマ
ーは耐熱性が悪く、高温(例えば100℃)では分
離性能の低下が大きい。 耐熱性の良いポリマーの1つとして芳香族ポリ
アミドが知られている。特にビス〔4−(4−ア
ミノフエノキシ)フエニル〕スルホンとイソフタ
ル酸又はテレフタル酸とから得られるポリ(アミ
ド・エーテル・スルホン)のガス分離性能がすぐ
れているという報告がある(特開昭58−55006)。
該ポリアミドから得られた膜は、前記のポリスル
ホンよりはガス分離性能が良く、又耐熱性にもす
ぐれている。しかしながら分離性能は充分なもの
ではない。 (発明が解決しようとする問題点) 前記従来技術における諸欠点即ち、 耐熱性の改善 製膜性に支障をきたさない溶剤溶解性の付与 ガス分離性能の改善 である。 (発明を解決するための手段) すなわち本発明は、ビス(3−アミノフエニ
ル)スルホン30〜95モル%とパラフエニレンジア
ミンまたはビス(4−アミノフエニル)スルホン
を70〜5モル%含む芳香族ジアミン成分とアソフ
タル酸成分を主酸成分とするポリ(アミド・スル
ホン)から成る膜により、すぐれた耐熱性、製膜
性および分離性能を有するガス分離膜を得るに到
つた。 本発明のポリマーに用いるジアミンのうち、30
モル%以上はビス(3−アミノフエニル)スルホ
ンである。ビス(3−アミノフエニル)スルホン
とともに用いる芳香族ジアミンとしては、パラフ
エニレンジアミン、ビス(4−アミノフエニル)
エーテル、ビス(3−アミノフエニル)エーテ
ル、ビス(4−アミノフエニル)スルフイド、ビ
ス(3−アミノフエニル)スルフイド、ビス(4
−アミノフエニル)メタン、ビス(4−アミノフ
エニル)スルホン等特に制限はない。これらのジ
アミンは単独で用いても、2種以上の混合物とし
て用いてもよい。いずれにしても、全ジアミン成
分のうちの70モル%未満であれば良い。 酸成分としては、主としてイソフタル酸成分が
用いられる。他に芳香族ジカルボン酸成分を用い
ることができるが、その使用量は全酸成分に対し
20モル%以下が好ましい。 ポリマーはジアミンとジカルボン酸クロリドと
の反応により得られる。反応の方法は溶液重合法
や界面重合法が採用される。該ポリマーから得ら
れる分離膜の形状は、平膜、スパイラル型あるい
は中空糸型等特に制限はないが、分離性能、特に
ガスの透過量を向上させるために、膜は非対称構
造をとることが望ましい。 該ポリマーはN−メチルピロリドン、N,N−
ジメチルホルムアミドあるいはN,N−ジメチル
アセトアミド等適当な極性溶媒に溶解する。ま
た、非対称膜を形成する際の遅凝固剤であるグリ
コール類等と上記溶媒との混合溶媒にも溶解す
る。 従つて膜は通常該ポリマーをこれらの溶媒に溶
解した溶液から作製される。例えば、該ポリマー
をN−メチルピロリドンと遅凝固剤であるグリコ
ール類との混合液に溶解した後ガラス板上に流
延、一定時間放置後水等非溶剤中へ浸漬すること
により非対称膜を得ることができる。 (発明の効果) 本発明のポリマーから得られた膜は高い降状点
を持つため、高温(例えば100℃)でも高い分離
係数を示す。特に該膜は、水素やヘリウム等低分
子量のガスと窒素や一酸化炭素等高分子量のガス
を分離する場合に適している。 (実施例) 以下に実施例でもつて本発明を具体的に説明す
るが、これによつて本発明が限定されるものでは
ない。なお実施例において、ガス分離性能や還元
比粘度等は以下の要領に従つて測定した。 (1) 還元比粘度(ηsp/c) 溶媒 N,N−ジメチルアセトアミド 温度 30℃ 濃度 500mg/ml (2) 膜の作製 ポリマー5gを45mlのN−メチルピロリドン
に溶解する。該溶液をガラス板上に固定したポ
リプロピレンフイルム上に流延した後、80℃の
乾燥器中に1時間入れ溶媒を蒸発させる。室温
まで放冷した後ポリプロピレンフイルムから膜
をはがし、ガラス板上に置く。ガラス板上に固
定した後真空乾燥器内に入れ150℃にて14〜16
時間1mmHg以下に保ち、残留溶媒の除去およ
び熱処理を行う。得られた膜を用いて、ガスの
分離性能および耐熱性の測定を行つた。 (3) ガス分離性能の測定 ガス分離性能の測定は製科研式ガス透過測定
装置を用いて30℃で行つた。水素および一酸化
炭素の透過係数を計算し、両者の比から分離係
数を求めた。 (4) 耐熱性(降伏温度)の測定 島津製作所製の熱機械特性測定装置を用いて
試料フイルムが荷重により伸び始める温度を測
定した。昇温速度は10℃/min、雰囲気は混合
ガス(O2/N2=21/79)である。 (5) 溶解性テスト ポリマー14.0gを、N,N−ジメチルホルム
アミド16.9g、プロピレングリコール9.1gの
混合溶媒中100℃で撹拌し、溶解の程度を目視
判定した。 比較例 1 撹拌器、温度計、窒素導入管および試料投入口
付の500mlフラスコ中にビス(3−アミノフエニ
ル)スルホン65.6g(0.0264mol)を入れ、窒素
ガスを導入する。脱水したN−メチルピロリドン
500mlを加え撹拌する。完全に溶解した後、氷浴
で内温が4℃になるまで冷却する。試薬投入口か
らイソフタル酸ジクロリド粉末53.7g
(0.264mol)を投入し、1時間氷浴で冷却したま
ま撹拌する。その後室温で1時間反応させた後、
3メタノール中に注ぐことによりポリマー固体
を得た。該ポリマーを家庭用ミキサーを用いて5
回水洗した後、140℃で減圧乾燥した。ポリマー
の還元比粘度は1.01、降伏温度は200℃であつた。
水素の透過係数は1.5×10-10cm3.cm/cm2.sec.cm
Hg、水素、一酸化炭素の分離係数は150であつ
た。また、このポリマーは上記溶解テスト条件で
溶解した。 実施例 1 実施例1と同様にして、ビス(3−アミノフエ
ニル)スルホンとパラフエニレンジアミンの混合
ジアミン系による共重合ポリマーを得た。得られ
たポリマーの組成、耐熱性、溶解性およびガス分
離性能を第1表に示す。 実施例 2 実施例1と同様にして、ビス(3−アミノフエ
ニル)スルホン36.9g(0.149mol)、ビス(4−
アミノフエニル)スルホン12.3g(0.050mol)、
イソフタル酸ジクロリド40.3g(0.198mol)を用
いて重合した。得られたポリマーの還元比粘度は
1.15、水素の透過係数は1.9×10-1。cm3・cm/cm2
sec・cmHg、水素、一酸化炭素の分離係数は137
であつた。また、このポリマーは上記溶解テスト
条件で溶解した。 比較例 2 実施例2と同様にして、ビス(3−アミノフエ
ニル)スルホンとパラフエニレンジアミンの混合
比が20:80の共重合ポリマーを得た。得られたポ
リマーの溶解性は低く、ガス分離性能測定のため
の膜を作成することはできなかつた。 比較例 3 実施例1と同じ反応器でビス〔4−(4−アミ
ノフエノキシ)フエニル〕スルホン42.3g
(0.0999mol)をN−メチルピロリドン300mlに溶
解、4℃まで氷浴で冷却した後、イソフタル酸ジ
クロリド粉末20.3g(0.1000mol)を投入、他は
実施例1と同様にして還元比粘度1.25のポリマー
を得た。該ポリマーの降伏温度は315℃、水素の
透過係数は3.3×10-10cm3・cm/cm2・sec・cmHg、
水素、一酸化炭素の分離係数は73であつた。
【表】 第1表から次のことが明らかである。 1 ビス(3−アミノフエニル)スルホンの組成
比が低くなると溶媒溶解性が低下する。 2 ビス(3−アミノフエニル)スルホンの組成
比が充分に高いと溶媒溶解性にもすぐれ、パラ
フエニレンジアミンとの組合せは、ガス分離性
能が従来技術(特開昭58−55006)にもとづく
比較例に比べて2倍ちかくすぐれている。 (作用) 本発明によるとき、製膜性に支障をきたさない
溶媒溶解性を有するポリマーを提供し、かつ、す
ぐれたガス分離性能と耐熱性をもつ分離膜を提供
する。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 芳香族ジアミン成分の30〜95モル%がビス
    (3−アミノフエニル)スルホンであり、70〜5
    モル%がパラフエニレンジアミンまたはビス(4
    −アミノフエニル)スルホンであり、酸成分の80
    モル%以上がイソフタル酸でありポリ(アミド・
    スルホン)からなることを特徴とする気体分離
    膜。
JP24272385A 1985-10-31 1985-10-31 気体分離膜 Granted JPS62102803A (ja)

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JP24272385A JPS62102803A (ja) 1985-10-31 1985-10-31 気体分離膜

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JP24272385A JPS62102803A (ja) 1985-10-31 1985-10-31 気体分離膜

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JPS62102803A JPS62102803A (ja) 1987-05-13
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63305918A (ja) * 1987-06-05 1988-12-13 Agency Of Ind Science & Technol ガス分離膜

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5099971A (ja) * 1972-07-20 1975-08-08
JPS5270990A (en) * 1975-12-06 1977-06-13 Bayer Ag Copolyamide semipermeable membrane
JPS5270989A (en) * 1975-12-06 1977-06-13 Bayer Ag Copolyamide semipermeable membrane
JPS60242722A (ja) * 1984-05-17 1985-12-02 Tdk Corp 電界効果トランジスタ駆動回路

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