JPH0380925A - 選択性気体透過膜 - Google Patents
選択性気体透過膜Info
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- JPH0380925A JPH0380925A JP1218816A JP21881689A JPH0380925A JP H0380925 A JPH0380925 A JP H0380925A JP 1218816 A JP1218816 A JP 1218816A JP 21881689 A JP21881689 A JP 21881689A JP H0380925 A JPH0380925 A JP H0380925A
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D69/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by their form, structure or properties; Manufacturing processes specially adapted therefor
- B01D69/10—Supported membranes; Membrane supports
- B01D69/107—Organic support material
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
この発明は、混合気体から特定の気体を選択的に透過さ
せる気体分離用の選択性気体透過膜に関する。
せる気体分離用の選択性気体透過膜に関する。
従来の技術
近年、混合気体より特定の気体を高分子の膜を介して分
離濃縮する技術が実用化され始め、既に空気中よりの酸
素の濃縮、工業用水素分離濃縮および炭酸ガスの回収等
に用いられている。特に、空気中より酸素を濃縮するい
わゆる酸素富化膜は、その用途が広いために産業界に与
える影響が太き()。
離濃縮する技術が実用化され始め、既に空気中よりの酸
素の濃縮、工業用水素分離濃縮および炭酸ガスの回収等
に用いられている。特に、空気中より酸素を濃縮するい
わゆる酸素富化膜は、その用途が広いために産業界に与
える影響が太き()。
しかしながら、現在、実用化されている酸素富化膜で考
えると、大気空気を処理するものとしては、ポリオルガ
ノシロキサン系の膜が多く、間膜の材料固有の酸素透過
速度は、約0.1cc/−・sec−atm程度である
。一方、ポリオルガノシロキサン系の膜の酸素/窒素の
分離比は2に達せず小さく、生成される酸素富化空気中
の酸素濃度も30%に達しない。
えると、大気空気を処理するものとしては、ポリオルガ
ノシロキサン系の膜が多く、間膜の材料固有の酸素透過
速度は、約0.1cc/−・sec−atm程度である
。一方、ポリオルガノシロキサン系の膜の酸素/窒素の
分離比は2に達せず小さく、生成される酸素富化空気中
の酸素濃度も30%に達しない。
酸素富化膜のうち医療用に用いられるものは、酸素/窒
素の分離比が3〜4と高く、40%前後の酸素富化空気
が得られるのであるが、気体の処理量が少ない。例えば
、ポリオレフィン系の膜の材料固有の酸素透過速度は、
0.01〜0.001−〇sec ” atmと極めて
小さい。
素の分離比が3〜4と高く、40%前後の酸素富化空気
が得られるのであるが、気体の処理量が少ない。例えば
、ポリオレフィン系の膜の材料固有の酸素透過速度は、
0.01〜0.001−〇sec ” atmと極めて
小さい。
さらに、シリコーン系高分子膜をアセチレン系高分子膜
に積層した出願人の提案になる複合膜がある(特開昭6
2−283533号公報)。この複合膜は、シリコーン
系の膜に比べ、流量(約4倍)、気体選択性のいずれも
が向上するとともに、信頼性の高い画期的な選択性気体
透過膜である。−船釣にシリコーンゴムの様なゴム状高
分子は主鎖が屈曲性に富み構造緩和現象がなく安定して
いるが、アセチレン系高分子のような剛直なガラス性質
の高分子は構造緩和現象があり優れた気体透過性を有し
ていても、その経時劣化が避けられないのであるが、上
記複合膜は、シリコーン系高分子膜の上にアセチレン系
高分子膜を積層することにより、アセチレン系高分子膜
の経時劣化を阻止するようにしているのである。
に積層した出願人の提案になる複合膜がある(特開昭6
2−283533号公報)。この複合膜は、シリコーン
系の膜に比べ、流量(約4倍)、気体選択性のいずれも
が向上するとともに、信頼性の高い画期的な選択性気体
透過膜である。−船釣にシリコーンゴムの様なゴム状高
分子は主鎖が屈曲性に富み構造緩和現象がなく安定して
いるが、アセチレン系高分子のような剛直なガラス性質
の高分子は構造緩和現象があり優れた気体透過性を有し
ていても、その経時劣化が避けられないのであるが、上
記複合膜は、シリコーン系高分子膜の上にアセチレン系
高分子膜を積層することにより、アセチレン系高分子膜
の経時劣化を阻止するようにしているのである。
発明が解決しようとする課題
しかしながら、この複合膜自体は優れた特性を有するが
、実際の利用にあたってこの複合膜な多孔質支持体上に
設けるようにすると、十分な性能が発揮されず、信頼性
も十分でないという問題があった。
、実際の利用にあたってこの複合膜な多孔質支持体上に
設けるようにすると、十分な性能が発揮されず、信頼性
も十分でないという問題があった。
このような事情に鑑み、この発明は、多孔質支持体上に
設けられた膜の性能が十分に発揮され、しかも、信頼性
の高い選択性気体透過膜を提供することを課題とする。
設けられた膜の性能が十分に発揮され、しかも、信頼性
の高い選択性気体透過膜を提供することを課題とする。
課題を解決するための手段
上記課題を解決するため、発明者らは、様々な角度から
検討を重ねた。
検討を重ねた。
まず、多孔質支持体の通気性に着目し検討した。
多孔質支持体は、極力、通気性の良い(抵抗が小さい)
ものが好ましい。なぜなら、気体分離の際には、膜の一
次側と二次側に圧力差を設け、この圧力差を駆動源とし
て気体を膜透過させており、多孔質支持体の通気性が不
十分な場合、支持体部分での圧力損失が大きく、結果と
して、選択性気体透過膜部分の圧力差が小さくなってし
まうため、透過流量が少にくなったり、例えば、十分な
酸素濃度の酸素富化気体を得ることが難しくなったりす
るからである。
ものが好ましい。なぜなら、気体分離の際には、膜の一
次側と二次側に圧力差を設け、この圧力差を駆動源とし
て気体を膜透過させており、多孔質支持体の通気性が不
十分な場合、支持体部分での圧力損失が大きく、結果と
して、選択性気体透過膜部分の圧力差が小さくなってし
まうため、透過流量が少にくなったり、例えば、十分な
酸素濃度の酸素富化気体を得ることが難しくなったりす
るからである。
支持体部分での圧力損による選択性気体透過膜の実効的
劣化の度合は、膜自身が高性能であるほど顕著である。
劣化の度合は、膜自身が高性能であるほど顕著である。
第6図は、多孔質支持体の通気性と同支持体部分での圧
力損の関係を表すグラフである。第6図では、多孔質支
持体の通気性をガーレー値で示すとともに、窒素の透過
速度(see/sml・1o1−1T!・atm)をパ
ラメータとして、支持体部分での圧力損を表すようにし
ている。第6図にみるように、同一特性の選択性気体透
過膜では、多孔質支持体のガーレー値が高い(通気性が
低下する)はど圧力損が大きい。また、同じガーレー値
の多孔質支持体の場合、選択性気体透過膜の気体透過性
がよくなるほど、圧力損が大きくなる。
力損の関係を表すグラフである。第6図では、多孔質支
持体の通気性をガーレー値で示すとともに、窒素の透過
速度(see/sml・1o1−1T!・atm)をパ
ラメータとして、支持体部分での圧力損を表すようにし
ている。第6図にみるように、同一特性の選択性気体透
過膜では、多孔質支持体のガーレー値が高い(通気性が
低下する)はど圧力損が大きい。また、同じガーレー値
の多孔質支持体の場合、選択性気体透過膜の気体透過性
がよくなるほど、圧力損が大きくなる。
したがって、高性能膜はど多孔質支持体の通気性を考慮
する必要があることが分かった。
する必要があることが分かった。
さらに、上記複合膜では、高湿度条件下での信頼性が低
いことから、多孔質支持体表面の親水、疎水性、つまり
表面水ぬれ性について検討したところ、支持体自体の親
水性が高いと、支持体表面で剥離が起こりやすいことが
分かった。支持体表面の上にくるポリアセチレン系薄膜
は疎水性であり、そのため、支持体表面の親水性が高い
と多孔質支持体表面での水分吸着が顕著になり、この水
が原因でポリアセチレン系薄膜の剥離が起こるのである
。
いことから、多孔質支持体表面の親水、疎水性、つまり
表面水ぬれ性について検討したところ、支持体自体の親
水性が高いと、支持体表面で剥離が起こりやすいことが
分かった。支持体表面の上にくるポリアセチレン系薄膜
は疎水性であり、そのため、支持体表面の親水性が高い
と多孔質支持体表面での水分吸着が顕著になり、この水
が原因でポリアセチレン系薄膜の剥離が起こるのである
。
そして、上記知見に基づいて、さらに検討を続けた結果
、下記のような構成をとれば、前記課題が解決できるこ
とを見出しこの発明を完成させることができたのである
。
、下記のような構成をとれば、前記課題が解決できるこ
とを見出しこの発明を完成させることができたのである
。
すなわち、請求項1記載の選択性気体透過膜は、ガーレ
ー値50 sec / 6.45 d ・567 g・
10cc以下の通気性を有するとともに水の接触角3♂
以上の表面水ぬれ性を有している多孔質支持体と、下記
一般式であらわされ前記支持体上に設けられた気体透過
性アセチレン系第1高分子薄膜と、以下余白 2 (但し、R1は水素原子または炭素数4以下のアルキル
基を表し、R2は夫−→OH2←CH3のアルキル基を
表し、上式においてmはO〜3の整数を表す) 前記第1高分子薄膜における多孔質支持体と反対面に設
けられたオルガノシロキサン共重合体からなる気体透過
性第2高分子薄膜とを備えた構成となっている。
ー値50 sec / 6.45 d ・567 g・
10cc以下の通気性を有するとともに水の接触角3♂
以上の表面水ぬれ性を有している多孔質支持体と、下記
一般式であらわされ前記支持体上に設けられた気体透過
性アセチレン系第1高分子薄膜と、以下余白 2 (但し、R1は水素原子または炭素数4以下のアルキル
基を表し、R2は夫−→OH2←CH3のアルキル基を
表し、上式においてmはO〜3の整数を表す) 前記第1高分子薄膜における多孔質支持体と反対面に設
けられたオルガノシロキサン共重合体からなる気体透過
性第2高分子薄膜とを備えた構成となっている。
この選択性気体透過膜の多孔質支持体形成材料は、請求
項2の発明のように、芳香族ポリスルホン、芳香族ポリ
エーテルスルホンのうちの少なくともひとつを用いるよ
うにする。これらの材料の場合、第1高分子薄膜との間
に界面層を形成するためにも好都合である。支持体は、
非対象膜構造であることが好ましい。
項2の発明のように、芳香族ポリスルホン、芳香族ポリ
エーテルスルホンのうちの少なくともひとつを用いるよ
うにする。これらの材料の場合、第1高分子薄膜との間
に界面層を形成するためにも好都合である。支持体は、
非対象膜構造であることが好ましい。
さらに、第2高分子薄膜形成材料は、ポリオルガノシロ
キサンまたはポリオルガノシロキサンを主成分とするブ
ロック、グラフトまたはグラフト架橋型共重合体のうち
の少なくともひとつであって、シロキサン含有率が85
重量%以上のものが好適である。さらに、ポリオルガノ
シロキサンとしては、側鎖がメチル基のポリジメチルシ
ロキサン、あるいは、ポリジメチルシロキサン共重合体
が特に気体透過性が好ましい。
キサンまたはポリオルガノシロキサンを主成分とするブ
ロック、グラフトまたはグラフト架橋型共重合体のうち
の少なくともひとつであって、シロキサン含有率が85
重量%以上のものが好適である。さらに、ポリオルガノ
シロキサンとしては、側鎖がメチル基のポリジメチルシ
ロキサン、あるいは、ポリジメチルシロキサン共重合体
が特に気体透過性が好ましい。
この発明の選択性気体透過膜は、例えば、出願人が、特
開昭57−107204号公報で提案する水面展開法を
用い、第1,2高分子薄膜を水面上にそれぞれ形成し、
多孔質支持体表面に、まず第1高分子薄膜を積層し、つ
いで、第2高分子薄膜を積層することで容易に製造する
ことができる。
開昭57−107204号公報で提案する水面展開法を
用い、第1,2高分子薄膜を水面上にそれぞれ形成し、
多孔質支持体表面に、まず第1高分子薄膜を積層し、つ
いで、第2高分子薄膜を積層することで容易に製造する
ことができる。
ただ、第1高分子薄膜はガラス質であるため、膜が比較
的硬く単に支持体と接触させるだけで十分に接着するこ
とは難しく、そのため、支持体裏面から吸引しつつ接着
するか、多孔質支持体表面に部分的に接着剤を配してお
いて接着するようにすることが好ましい。一方、第2高
分子薄膜はゴム質のため非常に軟らかく第1高分子薄膜
に接触させるだけでもよい。
的硬く単に支持体と接触させるだけで十分に接着するこ
とは難しく、そのため、支持体裏面から吸引しつつ接着
するか、多孔質支持体表面に部分的に接着剤を配してお
いて接着するようにすることが好ましい。一方、第2高
分子薄膜はゴム質のため非常に軟らかく第1高分子薄膜
に接触させるだけでもよい。
このようにして製造された選択性気体透過膜は多孔質支
持体の上にポリアセチレン系第1高分子薄膜、ポリオル
ガノシロキサン共重合体系第2高分子薄膜が積層された
構造を有することとなる。
持体の上にポリアセチレン系第1高分子薄膜、ポリオル
ガノシロキサン共重合体系第2高分子薄膜が積層された
構造を有することとなる。
なお、第1高分子薄膜を多孔質支持体表面に積層すると
、多孔質支持体材料と第1高分子薄膜材料が積層面で互
いに入り組むことで界面層が形成されるようになる。
、多孔質支持体材料と第1高分子薄膜材料が積層面で互
いに入り組むことで界面層が形成されるようになる。
作用
この発明の選択性気体透過膜では、多孔質支持体として
、ガーレー値50 sec / 6.45 J −56
7g・10cc以下という十分な通気性を有しているた
め、支持体部分での圧力損失が少なく、第1高分子薄膜
および第2高分子薄膜の優れた性能が十分に発揮され、
十分な酸素濃度の酸素富化気体も得ることができる。さ
らに多孔質支持体は、水の接触角3♂以上の表面水ぬれ
性を有しているため、多孔質支持体表面における剥離が
生じない。これは、支持体自体の親水性が低く、多孔質
支持体表面における水分吸着が顕著でなくなるからであ
る。
、ガーレー値50 sec / 6.45 J −56
7g・10cc以下という十分な通気性を有しているた
め、支持体部分での圧力損失が少なく、第1高分子薄膜
および第2高分子薄膜の優れた性能が十分に発揮され、
十分な酸素濃度の酸素富化気体も得ることができる。さ
らに多孔質支持体は、水の接触角3♂以上の表面水ぬれ
性を有しているため、多孔質支持体表面における剥離が
生じない。これは、支持体自体の親水性が低く、多孔質
支持体表面における水分吸着が顕著でなくなるからであ
る。
実施例
以下に本発明の実施例を詳細に述べる。
第1図の構造の選択性気体透過膜を作成し、第2図のモ
ジュールに用い、酸素富化気体を製造してみた。モジー
−ルは枠体11に選択性気体透過膜12が張架されてい
るとともに、吸引口13を介して選択性気体透過膜12
に圧力差をかけられるようになっている。選択性気体透
過膜12の具体的構成は、以下の通りである。
ジュールに用い、酸素富化気体を製造してみた。モジー
−ルは枠体11に選択性気体透過膜12が張架されてい
るとともに、吸引口13を介して選択性気体透過膜12
に圧力差をかけられるようになっている。選択性気体透
過膜12の具体的構成は、以下の通りである。
第1高分子薄膜
ポリ〔1−(トリメチルシリル)−1−プロピン〕の薄
膜を用いた。
膜を用いた。
第2高分子薄膜
ポリジメチルシロキサンにポリスチレンをグラフト重合
した共重合体でシロキサン含有率が90重量%の薄膜を
用いた。
した共重合体でシロキサン含有率が90重量%の薄膜を
用いた。
多孔質支持体
東洋クロス社製のポリエーテルスルホン(PBS)素材
のもので、ガーレー値30 see / 6.45 C
I+! ・667g・10ccの通気性、水の接触角6
0°の表面水ぬれ性を有するものを用いた。
のもので、ガーレー値30 see / 6.45 C
I+! ・667g・10ccの通気性、水の接触角6
0°の表面水ぬれ性を有するものを用いた。
なお、モジュールにおける有効膜面積は2sot−t/
lである。
lである。
この選択性気体透過膜は、流量が駆動圧カー500 m
m Hgで2.sl/分−250mであり、得られた酸
素富化気体の酸素濃度は31.8%となった。
m Hgで2.sl/分−250mであり、得られた酸
素富化気体の酸素濃度は31.8%となった。
また、多孔質支持体のガーレー値と選択性気体透過膜を
モジュールに用いた場合の酸素濃度の関係をみると、第
6図に示すように、ガーレー値が60 sec / 6
.45 ctlr ・567 g ・10 ccであれ
ば、約31.9%とほぼ理論値の酸素濃度が達成できる
。
モジュールに用いた場合の酸素濃度の関係をみると、第
6図に示すように、ガーレー値が60 sec / 6
.45 ctlr ・567 g ・10 ccであれ
ば、約31.9%とほぼ理論値の酸素濃度が達成できる
。
つまり、多孔質支持体のガーレー値がtso see
/6.45 cd ・567 g ・10 cc以下で
あれば、十分な酸素濃度の酸素富化気体が得られるよう
になるのである。
/6.45 cd ・567 g ・10 cc以下で
あれば、十分な酸素濃度の酸素富化気体が得られるよう
になるのである。
さらに、第4図に示すように、この選択性気体透過膜を
、温度40’C1湿度95%、駆動圧力条件−500m
m Hg 、耐久試験にかけたところ、16cc時間を
越えても十分な性能を維持していることが確認できた。
、温度40’C1湿度95%、駆動圧力条件−500m
m Hg 、耐久試験にかけたところ、16cc時間を
越えても十分な性能を維持していることが確認できた。
比較のために、多孔質支持体のガーレー値が95 se
e / 6.45 ctlr −567g ・10 c
cである他は、上記と同様の選択性気体透過膜について
調べてみた。この選択性気体透過膜は、流量が1.82
1/分・−500mm Hgであり、得られた酸素富化
気体の酸素濃度は30.5%であった。多孔質支持体の
圧力損が大きくて十分な膜性能を発揮させることができ
ないのである。
e / 6.45 ctlr −567g ・10 c
cである他は、上記と同様の選択性気体透過膜について
調べてみた。この選択性気体透過膜は、流量が1.82
1/分・−500mm Hgであり、得られた酸素富化
気体の酸素濃度は30.5%であった。多孔質支持体の
圧力損が大きくて十分な膜性能を発揮させることができ
ないのである。
さらに、多孔質支持体表面が水の接触角1dの水ぬれ性
(親水性が強い)である他は、上記と同様の選択性気体
透過膜について信頼性を調べてみた。この選択性気体透
過膜は、温度40℃、湿度96%、駆動圧力条件−60
0myn Hgの耐久試験にかけたところ、SOO時間
で既に酸素濃度の低下しており、調べてみると、多孔質
支持体表面での剥離が認められた。
(親水性が強い)である他は、上記と同様の選択性気体
透過膜について信頼性を調べてみた。この選択性気体透
過膜は、温度40℃、湿度96%、駆動圧力条件−60
0myn Hgの耐久試験にかけたところ、SOO時間
で既に酸素濃度の低下しており、調べてみると、多孔質
支持体表面での剥離が認められた。
〈実施例1〉
多孔質支持体として、芳香族ポリエーテルスルホン(東
洋クロス社製、K1−12タイプ)素材、ガーレー値2
5 sec / 6.45−・667g・10 cc
。
洋クロス社製、K1−12タイプ)素材、ガーレー値2
5 sec / 6.45−・667g・10 cc
。
水の接触角80′のものを用いた。一方、第1高分子薄
膜形成用材料として、重量平均分子量2oO万のPSM
P、すなわちポリ(,1−()リメチルシリル)−1−
プロピン〕、および、第2高分子薄膜形成材料として、
重量平均分子量4o万、シロキサン含有率94.2重量
%のポリジメチルシロキサン−ポリスチレングラフト共
重合体を準備した。
膜形成用材料として、重量平均分子量2oO万のPSM
P、すなわちポリ(,1−()リメチルシリル)−1−
プロピン〕、および、第2高分子薄膜形成材料として、
重量平均分子量4o万、シロキサン含有率94.2重量
%のポリジメチルシロキサン−ポリスチレングラフト共
重合体を準備した。
上記薄膜形成材料それぞれのベンゼン希釈溶液を調整し
、水面上に展開し、厚み約200λの超薄膜を作り、上
記多孔質支持体上に第1高分子薄膜、ついで、第2高分
子薄膜の順に積層し、選択性気体透過膜を得た。
、水面上に展開し、厚み約200λの超薄膜を作り、上
記多孔質支持体上に第1高分子薄膜、ついで、第2高分
子薄膜の順に積層し、選択性気体透過膜を得た。
第2図のモジー−ルに用い、性能を調べた。第3図(a
)、(b)の実測値(実線で示す)にみるように、駆動
圧力の増大に伴い、酸素濃度、気体透過流量が高くなる
。・圧力−600mm Hg以上では、予測値(破線で
示す)より少し低目であるが、透過流量の増大の影響に
よるものと考えられる。ただ、−600mm Hg以上
の駆動圧力の場合、減圧ポンプ負荷が大きくなり過ぎる
等の理由から実際面で使われることが少なく、実用上差
し支えない。圧力−500mm Hgでは、2.31/
分・260−1酸素濃度は31.9%と非常に高い値で
ある。出願人が実用化したシリコーン系の酸素負荷膜と
比べ、流量で約4倍、酸素濃度で3%の性能向上が認め
られる。なお、第3図(a)、(b)のデータを得る場
合、モジー−ルー次側の空気供給量を二次側供給量の2
0倍以上とした。
)、(b)の実測値(実線で示す)にみるように、駆動
圧力の増大に伴い、酸素濃度、気体透過流量が高くなる
。・圧力−600mm Hg以上では、予測値(破線で
示す)より少し低目であるが、透過流量の増大の影響に
よるものと考えられる。ただ、−600mm Hg以上
の駆動圧力の場合、減圧ポンプ負荷が大きくなり過ぎる
等の理由から実際面で使われることが少なく、実用上差
し支えない。圧力−500mm Hgでは、2.31/
分・260−1酸素濃度は31.9%と非常に高い値で
ある。出願人が実用化したシリコーン系の酸素負荷膜と
比べ、流量で約4倍、酸素濃度で3%の性能向上が認め
られる。なお、第3図(a)、(b)のデータを得る場
合、モジー−ルー次側の空気供給量を二次側供給量の2
0倍以上とした。
温度40’C1湿度96%、駆動圧力条件−500mm
Hgで耐久試験にかけたところ、2000時間を越えて
も、モジー−ル流量の変化は初期流量の80%程度を維
持し酸素濃度の低下も認められず、十分に実用的性能が
維持されていることが確認できた(第4図参照)。
Hgで耐久試験にかけたところ、2000時間を越えて
も、モジー−ル流量の変化は初期流量の80%程度を維
持し酸素濃度の低下も認められず、十分に実用的性能が
維持されていることが確認できた(第4図参照)。
〈比較例〉
実施例の選択性気体透過膜と比較するため、第1〜3比
較例の選択性気体透過膜を作製し、性能を調べた。
較例の選択性気体透過膜を作製し、性能を調べた。
多孔質支持体として、ポリエーテルスルホン素材、ガー
レー値85 see / 6,45−・567 g ・
10cc、水の接触角6σのものを用いた他は、実施例
と同様にして第1比較例たる選択性気体透過膜を作製し
た。
レー値85 see / 6,45−・567 g ・
10cc、水の接触角6σのものを用いた他は、実施例
と同様にして第1比較例たる選択性気体透過膜を作製し
た。
多孔質支持体として、ポリエーテルスルホン素材、ガー
レー値120 sec /6.45−・567g−10
cc、水の接触角66″のものを用いた他は、実施例と
同様にして第1比較例たる選択性気体透過膜を作製した
。
レー値120 sec /6.45−・567g−10
cc、水の接触角66″のものを用いた他は、実施例と
同様にして第1比較例たる選択性気体透過膜を作製した
。
実施例と同様にして膜の性能を調べた。
第1比較例は、圧力−500n1!nHgでモジュール
流量1.98 l 7分・2eiocJ、酸素濃度は3
1.0%であった。
流量1.98 l 7分・2eiocJ、酸素濃度は3
1.0%であった。
第2比較例は、圧力−500mm Hgでモジュール流
量1,5311/分−2rsod、酸素濃度+230.
1%であった。
量1,5311/分−2rsod、酸素濃度+230.
1%であった。
いずれも実施例のデータに比べ劣っている。
多孔質支持体として、ポリエーテルスルホン素材、ガー
レー値45sec/6,45cyJ・567g #10
cc、水の接触角1dのものを用いた他は、実施例と同
様にして第3比較例たる選択性気体透過膜を作製した。
レー値45sec/6,45cyJ・567g #10
cc、水の接触角1dのものを用いた他は、実施例と同
様にして第3比較例たる選択性気体透過膜を作製した。
第3比較例は、初期性能としては、圧力−SOOmmH
gで2.21/分・26oc!11酸素濃度は31.8
%であったが、温度40℃、湿度96%、駆動圧力条件
−500mm Hgの耐久試験にかけたところ、約30
0時間でt s l 7分・2soi、酸素濃度27.
6%の性能に低下してしまった。支持体表面が親水性と
なると信頼性が著しく悪くたるのである。
gで2.21/分・26oc!11酸素濃度は31.8
%であったが、温度40℃、湿度96%、駆動圧力条件
−500mm Hgの耐久試験にかけたところ、約30
0時間でt s l 7分・2soi、酸素濃度27.
6%の性能に低下してしまった。支持体表面が親水性と
なると信頼性が著しく悪くたるのである。
発明の効果
以上に述べたように、この発明の選択性気体透過膜は、
通気性と水ぬれ性が特定の数値範囲にある多孔質支持体
を用いることにより、支持体上の第1,2高分子薄膜が
有する高性能が十分に発揮されるとともに優れた信頼性
を有するため、実用性に優れる。
通気性と水ぬれ性が特定の数値範囲にある多孔質支持体
を用いることにより、支持体上の第1,2高分子薄膜が
有する高性能が十分に発揮されるとともに優れた信頼性
を有するため、実用性に優れる。
第1図は、この発明の選択性気体透過膜の一例をあられ
す概略断面図、第2図は、この発明の選択性気体透過膜
を用いたモジー−ルをあられす斜視図、第3図(a)、
(b)は、この発明の選択性気体透過膜の初期特性を
あられすグラフ、第4図は、この発明の選択性気体透過
膜の信頼性試験の結果をあられすグラフ、第5図は、多
孔質支持体のガーレー値とモジー−ルを用いて得られる
酸素富化気体の到達酸素濃度の関係をあられすグラフ、
第6図は、多孔質支持体のガーレー値と圧力損の関係を
あられすグラフである。 1・・・第2高分子薄膜、2・・・第1高分子薄膜、3
・・・多孔質支持体、4・・・界面層、12・・・選択
性気体透過膜。
す概略断面図、第2図は、この発明の選択性気体透過膜
を用いたモジー−ルをあられす斜視図、第3図(a)、
(b)は、この発明の選択性気体透過膜の初期特性を
あられすグラフ、第4図は、この発明の選択性気体透過
膜の信頼性試験の結果をあられすグラフ、第5図は、多
孔質支持体のガーレー値とモジー−ルを用いて得られる
酸素富化気体の到達酸素濃度の関係をあられすグラフ、
第6図は、多孔質支持体のガーレー値と圧力損の関係を
あられすグラフである。 1・・・第2高分子薄膜、2・・・第1高分子薄膜、3
・・・多孔質支持体、4・・・界面層、12・・・選択
性気体透過膜。
Claims (3)
- (1)ガーレー値50sec/6.45cm^2・56
7g・10cc以下の通気性を有するとともに水の接触
角30°以上の表面水ぬれ性を有する多孔質支持体と、
下記一般式であらわされ前記支持体上に設けられた気体
透過性第1高分子薄膜と、 ▲数式、化学式、表等があります▼ (但し、R_1は水素原子または炭素数4以下のアルキ
ル基を表し、R_2は式▲数式、化学式、表等がありま
す▼ のアルキル基を表し、上式においてm は0〜3の整数を表す) 前記第1高分子薄膜における多孔質支持体と反対面に設
けられたオルガノシロキサン共重合体からなる系気体透
過性第2高分子薄膜とを備えている選択性気体透過膜。 - (2)多孔質支持体形成材料が、芳香族ポリスルホン、
芳香族ポリエーテルスルホンのうちの少なくともひとつ
である請求項1記載の選択性気体透過膜。 - (3)第2高分子薄膜形成材料が、ポリオルガノシロキ
サンまたはポリオルガノシロキサンを主成分とするブロ
ック、グラフトまたはグラフト架橋型共重合体のうちの
少なくともひとつであつて、シロキサン含有率が85重
量%以上である請求項1または2記載の選択性気体透過
膜。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1218816A JPH0696107B2 (ja) | 1989-08-25 | 1989-08-25 | 選択性気体透過膜 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1218816A JPH0696107B2 (ja) | 1989-08-25 | 1989-08-25 | 選択性気体透過膜 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0380925A true JPH0380925A (ja) | 1991-04-05 |
JPH0696107B2 JPH0696107B2 (ja) | 1994-11-30 |
Family
ID=16725796
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1218816A Expired - Fee Related JPH0696107B2 (ja) | 1989-08-25 | 1989-08-25 | 選択性気体透過膜 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0696107B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0601633A1 (en) * | 1992-12-03 | 1994-06-15 | Dsm N.V. | Composite membrane with high selectivity and flux and process for the manufacture thereof |
US6136872A (en) * | 1998-11-20 | 2000-10-24 | Shell Oil Company | Freeze-dried polystyrene-polysiloxane foams |
US8092581B2 (en) | 2006-04-28 | 2012-01-10 | Asahi Kasei Chemicals Corporation | Gas separation membrane |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2009054460A1 (ja) | 2007-10-26 | 2009-04-30 | Asahi Kasei Chemicals Corporation | 気体分離膜 |
-
1989
- 1989-08-25 JP JP1218816A patent/JPH0696107B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0601633A1 (en) * | 1992-12-03 | 1994-06-15 | Dsm N.V. | Composite membrane with high selectivity and flux and process for the manufacture thereof |
BE1006445A3 (nl) * | 1992-12-03 | 1994-08-30 | Dsm Nv | Composietmembraan met hoge selectiviteit en flux en werkwijze voor het vervaardigen daarvan. |
US5601769A (en) * | 1992-12-03 | 1997-02-11 | Dsm N.V. | Process for making a composite membrane with high selectivity and flux |
US6136872A (en) * | 1998-11-20 | 2000-10-24 | Shell Oil Company | Freeze-dried polystyrene-polysiloxane foams |
US8092581B2 (en) | 2006-04-28 | 2012-01-10 | Asahi Kasei Chemicals Corporation | Gas separation membrane |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0696107B2 (ja) | 1994-11-30 |
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Date | Code | Title | Description |
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