JPH0413012B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPH0413012B2
JPH0413012B2 JP58222536A JP22253683A JPH0413012B2 JP H0413012 B2 JPH0413012 B2 JP H0413012B2 JP 58222536 A JP58222536 A JP 58222536A JP 22253683 A JP22253683 A JP 22253683A JP H0413012 B2 JPH0413012 B2 JP H0413012B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
gas
layer
coating layer
composite membrane
membrane
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.)
Expired - Lifetime
Application number
JP58222536A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS60114324A (ja
Inventor
Midori Kawahito
Yukihiro Saito
Takafumi Kajima
Shiro Asakawa
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.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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 Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP58222536A priority Critical patent/JPS60114324A/ja
Priority to EP84114268A priority patent/EP0144054B1/en
Priority to DE8484114268T priority patent/DE3482378D1/de
Priority to EP89108619A priority patent/EP0337499A3/en
Publication of JPS60114324A publication Critical patent/JPS60114324A/ja
Publication of JPH0413012B2 publication Critical patent/JPH0413012B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D67/00Processes specially adapted for manufacturing semi-permeable membranes for separation processes or apparatus
    • B01D67/0081After-treatment of organic or inorganic membranes
    • B01D67/0088Physical treatment with compounds, e.g. swelling, coating or impregnation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D69/00Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by their form, structure or properties; Manufacturing processes specially adapted therefor
    • B01D69/10Supported membranes; Membrane supports
    • B01D69/107Organic support material
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D69/00Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by their form, structure or properties; Manufacturing processes specially adapted therefor
    • B01D69/12Composite membranes; Ultra-thin membranes
    • B01D69/1213Laminated layers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D69/00Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by their form, structure or properties; Manufacturing processes specially adapted therefor
    • B01D69/12Composite membranes; Ultra-thin membranes
    • B01D69/1216Three or more layers

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野 本発明は、混合気体から特定の気体を分離濃縮
するのに用い、而も長期間安定した特性を維持で
きる気体透過複合膜に関するものである。 従来例の構成とその問題点 高分子膜を用いて混合気体から特定の気体を分
離濃縮する方法については、近年数多くの提案が
なされており、例えば工場排気や天然ガス或いは
大気中から、水素・窒素・酸素その他の有用な気
体を分離する技術等はすでに実用化されている。 しかしながら、これらの提案は混合気体を直接
膜に接触させる方法である為に、運用に際しての
環境条件は厳しく、膜の気体透過性を長期にわた
つて維持するということが重要な課題となつてい
た。 例えば特開昭51−121485号公報にはポリジメチ
ルシロキサン−ポリカーボネートの表面をもつポ
リフエニレンオキサイド/ポリジメチルシロキサ
ン・ポリカーボネートの気体透過複合膜が記載さ
れているが、本発明者らの実験によれば、上記の
複合膜を多孔質ポリプロピレンシートの上に形成
させ、この複合膜をモジユール化して工場の排気
口近くに置き、−530mmHgの圧力で吸引運用し続
けたところ、約1000時間経過した時点で上記複合
膜の気体透過流量が20〜30%低下するものがあつ
た。また、特開昭58−14926号公報に記載されて
いるポリヒドロキシスチレン−ポリスルホン−ポ
リジメチルシロキサン共重合体を用いて同様な実
験を行なつたところ、やはり約1500時間後に上記
複合膜の気体透過流量は20〜30%低下するものも
あつた。 このように、初期状態では優れた気体透過性を
示す複合膜も、実際の運用条件下では、時間の経
過に伴い、使用に値しない程に特性が劣化してし
まうのが従来の例であつた。 発明の目的 本発明は以上のような欠点を解消するためにな
されたもので、長期にわたつて高い気体透過特性
を維持し、真に実用に適した気体透過複合膜を提
供することを目的とする。 発明の構成 この目的を達成するために本発明は、多孔質支
持体上に、混合気体から特定の気体を分離濃縮す
るための少くとも一層からなる気体選択性膜層
と、前記気体選択性膜層上に形成された被覆層と
を備え、前記被覆層が臨界表面張力γoが30dyn・
cm-1以下の高分子からなる気体透過複合膜を提供
するものである。 本発明者らの実験によれば、気体透過複合膜の
経時劣化の主たる原因は、混合気体を膜表面に直
接触れさせるものであるために、気体中の除去不
可能な微粒子(直径≒1μ〜0.1μの油滴やミクロゾ
ル)が膜表面に付着してしまうためであると考え
られた。一般に表面エネルギーの小さい物質を用
いると、撥水性、撥油性表面を作ることができる
が、気体透過性は小さい。そこで、このような物
質で膜表面を被覆し、その厚さを200Å以下に抑
えたところ、心配された気体透過流量はあまり変
化しなかつた。これは上記の被覆膜が緻密ではな
く、まばらにピンホールを生じているため、微粒
子は付着しにくく且つ気体透過性も良い表面が得
られたものと考えられる。この効果は臨界表面張
力γcが30dyn・cm-1以下の高分子について見られ、
詳しくはγcが25dyn・cm-1以下のものが著しくγc
が35dyn・cm-1以上の高分子になると発揮されな
かつた。従つて被覆膜としては臨界表面張力γc
30dyn・cm-1以下であることが望ましく、さらに
好ましくは25dyn・cm-1以下あることが望まし
い。 よつて前記表面膜材料としては、表面の化学構
造式が −CF3+−CF2−,−CF2−,−CF2−CFH−,−
CF2−CFCl,CF2−CH2−,−CFH−CH2−,
【式】
【式】 (但しRFは、−CF3,−CH2−CF3,−CH2
CH2−CF3 の中から選ばれる。)などで表わさ
れるフツ素系の高分子またはポリブテン、ポリイ
ソブテン、ポリペンテン、ポリメチルペンテン、
ポリヘキセン、ポリメチルヘキセン、ポリヘプテ
ン、ポリシクロヘキシルペンテン、ポリスチレ
ン、ポリa−メチルスチレン、ポリブタジエン、
ポリイソプレン、ポリシクロオクタジエンなどの
ポリオレフインまたはジエンポリマーまたはポリ
オルガノシロキサン等から、γcが30dyn・cm-1
下のものを選べば良い。特にポリフツ化アルキル
メタアクリレート、ポリ−4−メチルペンテン−
1、及びポリメチルフツ化アルキルシロキサンは
防護作用に優れ、長期にわたつて高い気体透過特
性を維持することができた。 上記被覆材料は希薄溶液を調整し、水面に展
開、脱溶媒の後に表面エネルギーの小さい平膜を
得ることができた。またポリオルガノシロキサン
で低重合度のもの等のように常温で液体の高分子
被覆材料は、上記気体選択性膜に直接スプレーし
て被覆層を形成することができる。 また気体選択性膜層としては、少なくとも1層
からなつていれば良く、被覆層と接着する層がポ
リヒドロキシスチレン−ポリスルホン−ポリジメ
チルシロキサン共重合体を少なくとも含むものに
ついては良好な結果が得られている。 実施例の説明 以下本発明の一実施例について図面に基づいて
説明する。第1図は本発明の各実施例における気
体透過複合膜の構成を示す断面図である。1は被
覆層、2は気体選択性膜層、3は多孔質支持体で
ある。第2図は各実施例と従来例の気体透過流量
変化を示すグラフである。 〈実施例 1〉 被覆層1を構成する高分子として、γc
11dyn・cm-1のポリフツ化アルキルメタアクリレ
ートを用い、2〜4重量%ダイフロンS3(住友化
学工業社製)溶液を被覆層1の展開液とし、気体
選択性膜層2を構成する高分子としてポリヒドロ
キシスチレン−ポリスルホン−ポリジメチルシロ
キサン共重合体を用い、2〜4重量%ベンゼン溶
液を気体選択性膜層2の展開液とし、それぞれの
展開液は、水面に滴下、高分子膜を形成した。こ
れらの膜を支持体3ジユラガード2400(ポリプラ
スチツク社製)の上に気体選択性膜層2、被覆層
1の順で接着し、第1図の気体透過複合膜を構成
した。 次に上記の複合膜を、30cm×30cmのモジユール
に組み、工場の排気口近くに置いて真空ポンプで
−530mmHgまで減圧連続運転し、複合膜の気体
透過流量の変化を調べた。本実施例では、第2図
イに示したように気体透過流量の経時変化が殆ど
無く、10000時間経ても約5%しか低下しなかつ
たが、一方第2図ロに示した被覆層の無い従来の
膜は、1000時間で既に約30%も低下してしまう。
以上のように本実施例は、表面張力が小さい
(30dyn・cm-1以下)の高分子で構成された被覆
層1で気体選択性膜層2の表面を被覆したことに
より、長期運用による劣化に対し大いに有効であ
ることがよくわかる。 また、上記のように水面展開法は、一度に大面
積の膜を形成することができる。 〈実施例 2〉 実施例1において、被覆層1を構成する高分子
としてγcが25dyn・cm-1のポリ−4−メチルペン
テン−1を用いて複合膜を構成した。本実施例の
構成は第2図ハに示したように、気体透過流量の
経時変化が小さく、10000時間後も約10%しか低
下しなかつた。 〈実施例 3〉 実施例1において被覆層1を構成する高分子と
してγcが21dyn・cm-1のポリメチルフルオロシロ
キサンを希釈せずに用い、支持体3の上に接着し
た気体選択性膜層2の上にスプレーして被覆層1
を形成した。本実施例の構成は第2図ニに示した
ように透過流量の経時変化が小さく、10000時間
後も約8%しか低下しなかつた。本実施例で用い
た膜材料は、常温で液体であるので、スプレー法
に適しており、製膜作業が極めて簡単になつた。 〈実施例 4〉 実施例1において気体選択性膜層を構成する高
分子として、ポリフエニレンオキサイド/ポリジ
メチルシロキサン−ポリカーボネート共重合体を
用いて複合膜を構成した。本実施例も第2図イに
示したように実施例1と同等の結果を得られた。 これら実施例においては被覆層1として三例、
気体選択性膜層として二例のみ示したが、先に述
べたこの他の高分子についても同様に、10000時
間経過後も気体透過流量変化が5〜10%程度とい
う良い結果が得られている。また気体選択性膜層
は、実施例1のように一種類でも良いし、二種類
以上の高分子の膜積層体でも良い。 発明の効果 以上のように本発明は、混合気体から特定の気
体を分離濃縮するための少なくとも一層からなる
気体選択性膜層と、前記気体選択性膜層上に形成
された被覆層とを備え、前記被覆層が臨界表面張
力(γo)が30dyn・cm-1以下の高分子からなるこ
とを特徴とする気体透過複合膜であるため、従来
の気体透過膜よりも劣悪な運用条件に耐え、長期
にわたつて安定した気体透過特性を発揮できる真
に実用に適したものである。実施例でも述べたよ
うに、従来の気体透過膜の運用寿命は短く、せい
ぜい1000〜1500時間で、小さくとも20%大きくは
60%も気体透過流量が減少してしまうのに対し、
本発明の複合膜では、第2図イ,ハ,ニに示した
ように10000時間経過しても透過流量はほとんど
変化しない。従来の複合膜より10倍の時間を経過
してなおも透過流量の減少は1/4〜1/10に抑制で
きている。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例における気体透過複
合膜の断面図、第2図は本発明の各実施例及び比
較例の気体透過流量の減少率と経過時間との関係
を示した図である。 1……被覆層、2……気体選択性膜層、3……
多孔質支持体。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 多孔質支持体上に、混合気体から特定の気体
    を分離濃縮するための少なくとも一層からなる気
    体選択性膜層と、前記気体選択性膜層上に形成さ
    れた被覆層とを備え、前記被覆層が臨界表面張力
    γoが30dyn・cm-1以下の高分子からなることを特
    徴とする気体透過複合膜。 2 被覆層がポリフツ化アルキルメタアクリレー
    トである特許請求の範囲第1項記載の気体透過複
    合膜。 3 被覆層がポリ−4−メチルペンテン−1であ
    る特許請求の範囲第1項記載の電気透過複合膜。 4 被覆層がポリメチルフツ化アルキルシロキサ
    ンである特許請求の範囲第1項記載の気体透過複
    合膜。 5 少なくとも一層からなる気体選択性膜層の被
    覆層と接着する層が、ポリヒドロキシスチレン−
    ポリスルホン−ポリジメチルシロキサン共重合体
    を少なくとも含むものである特許請求の範囲第1
    項記載の気体透過複合膜。 6 被覆層が、被覆材料の希薄溶液を水面展開法
    で形成した膜である特許請求の範囲第1項記載の
    気体透過複合膜。
JP58222536A 1983-11-26 1983-11-26 気体透過複合膜 Granted JPS60114324A (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP58222536A JPS60114324A (ja) 1983-11-26 1983-11-26 気体透過複合膜
EP84114268A EP0144054B1 (en) 1983-11-26 1984-11-26 Composite films adapted for selective gas separation
DE8484114268T DE3482378D1 (de) 1983-11-26 1984-11-26 Zusammengesetzte, fuer selektive gastrennung geeignete folien.
EP89108619A EP0337499A3 (en) 1983-11-26 1984-11-26 Method for regenerating used gas-permeable films

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP58222536A JPS60114324A (ja) 1983-11-26 1983-11-26 気体透過複合膜

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS60114324A JPS60114324A (ja) 1985-06-20
JPH0413012B2 true JPH0413012B2 (ja) 1992-03-06

Family

ID=16783970

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP58222536A Granted JPS60114324A (ja) 1983-11-26 1983-11-26 気体透過複合膜

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS60114324A (ja)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6182823A (ja) * 1984-09-28 1986-04-26 Matsushita Electric Ind Co Ltd 気体透過複合膜
JPS62186922A (ja) * 1986-02-12 1987-08-15 Asahi Chem Ind Co Ltd 新規複合膜
US5131927A (en) * 1991-04-22 1992-07-21 Union Carbide Industrial Gases Technology Corporation Reactive treatment of composite gas separation membranes
KR20070097037A (ko) 2004-12-14 2007-10-02 가부시키가이샤 제이텍트 롤링 베어링장치
JP5457025B2 (ja) * 2008-12-25 2014-04-02 三井化学株式会社 オレフィン樹脂系塗料
JP2022018727A (ja) * 2020-07-16 2022-01-27 住友化学株式会社 ガス分離膜及びその製造方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5215483A (en) * 1975-07-28 1977-02-05 Asahi Chem Ind Co Ltd Gas permeable membrane
JPS5791708A (en) * 1980-11-28 1982-06-08 Sumitomo Electric Ind Ltd Composite membrane having selective permeability to gas and method for producing the same
JPS5962303A (ja) * 1982-09-30 1984-04-09 Kobunshi Oyo Gijutsu Kenkyu Kumiai 酸素分離富化膜
JPS59109205A (ja) * 1982-11-30 1984-06-23 Ube Ind Ltd 酸素分離用複合膜

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5215483A (en) * 1975-07-28 1977-02-05 Asahi Chem Ind Co Ltd Gas permeable membrane
JPS5791708A (en) * 1980-11-28 1982-06-08 Sumitomo Electric Ind Ltd Composite membrane having selective permeability to gas and method for producing the same
JPS5962303A (ja) * 1982-09-30 1984-04-09 Kobunshi Oyo Gijutsu Kenkyu Kumiai 酸素分離富化膜
JPS59109205A (ja) * 1982-11-30 1984-06-23 Ube Ind Ltd 酸素分離用複合膜

Also Published As

Publication number Publication date
JPS60114324A (ja) 1985-06-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPS5715819A (en) Gas separating material
JPS5935643B2 (ja) 超薄膜構造物の製法
JPS6154222A (ja) 複合ガス分離膜
KR950000203A (ko) 리튬염 형태의 술폰화 방향족 중합체로부터 제조된 유체 분리 복합막
JPH0413012B2 (ja)
JPH0418889B2 (ja)
JPS60260019A (ja) 液晶表示素子
JPS6182823A (ja) 気体透過複合膜
JPH0413011B2 (ja)
JPS6256775B2 (ja)
JP3295144B2 (ja) 気体分離複合膜
Zuri et al. Film formation and crack development in plasma polymerized hexamethyldisiloxane
JP3278953B2 (ja) 気体分離複合膜の製造方法
JPS61120617A (ja) 気体分離用複合膜
JPH0421528B2 (ja)
JP3295145B2 (ja) 気体分離複合膜
JP3244091B2 (ja) 気体分離複合膜
JPS60227804A (ja) 分離膜の製造方法
JPS6051505A (ja) ガス選択性複合膜
JPH02139023A (ja) 選択気体透過性複合膜
JP2541294B2 (ja) 複合膜
JPH0777602B2 (ja) 気体分離膜の製造方法
JPS62286518A (ja) 選択気体透過複合膜
JPS61192313A (ja) 選択性気体透過膜の表面処理法
JPS6135823A (ja) 気体透過膜