JPH05168879A - Composite separation membrane - Google Patents

Composite separation membrane

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JPH05168879A
JPH05168879A JP33730191A JP33730191A JPH05168879A JP H05168879 A JPH05168879 A JP H05168879A JP 33730191 A JP33730191 A JP 33730191A JP 33730191 A JP33730191 A JP 33730191A JP H05168879 A JPH05168879 A JP H05168879A
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  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)

Abstract

PURPOSE:To obtain a separation membrane excellent in durability, heat resistance, transmitting flow rate, and separation performance, which is suitable to remove water from a liquid mixture by pervaporation method. CONSTITUTION:This separation membrane is used for separation of liquid mixture by pervaporation method. The membrane has a thin film layer comprising polyvinyl alcohol on a fine porous membrane of aromatic polyimide, aromatic polyamideimide, or mixture of them.

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、パーベーパレーション
法による液体混合物の分離に用いられる分離膜に関す
る。詳しくは、本発明は、パーベーパレーション法によ
って、液体混合物から水分を除去する分離方法に用いら
れる、水親和性に富んだ高分子材料を用いた分離膜に関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a separation membrane used for separating a liquid mixture by a pervaporation method. More specifically, the present invention relates to a separation membrane using a polymer material having a high water affinity, which is used in a separation method for removing water from a liquid mixture by a pervaporation method.

【0002】[0002]

【従来の技術】産業界では、水可溶性液体から水分を除
去する必要がしばしばあり、蒸発法、冷凍法、抽出法、
透析法、逆浸透法等の分離方法が使用条件に合わせて使
い分けられている。水可溶性液体としては、アルコール
類、フェノール類、エステル類、ケトン類、エーテル
類、アルデヒド類、有機酸類等の酸素含有有機化合物、
ニトリル類等の窒素含有有機化合物、無機酸類等の無機
化合物、及びこれらの混合物が挙げられる。
BACKGROUND OF THE INVENTION In the industrial world, it is often necessary to remove water from water-soluble liquids such as evaporation, freezing, extraction and
Separation methods such as the dialysis method and the reverse osmosis method are used properly according to the usage conditions. Water-soluble liquids include alcohols, phenols, esters, ketones, ethers, aldehydes, oxygen-containing organic compounds such as organic acids,
Nitrogen-containing organic compounds such as nitriles, inorganic compounds such as inorganic acids, and mixtures thereof.

【0003】液体混合物からの水分の除去としては、上
述した方法が挙げられるが、共沸混合物を形成するもの
や、沸点の近い物質同志の分離には、必ずしも適してい
るとは言えず、近年ではエネルギー面からの要請もあっ
てパーベーパレーション法による分離の研究、開発が盛
んになってきた。更に実際の使用時には耐熱性と耐薬品
性、機械的強度も分離能力に劣らず重要になるのでこれ
らの点に充分に配慮しつつ、分離能力の高い材料の開発
が求められている。
As the method for removing water from a liquid mixture, the above-mentioned methods can be mentioned, but it cannot be said that it is necessarily suitable for the formation of an azeotropic mixture and the separation of substances having similar boiling points, and in recent years At the same time, research and development of separation by the pervaporation method have become popular due to energy requirements. Further, in actual use, heat resistance, chemical resistance, and mechanical strength are as important as the separation ability. Therefore, it is required to develop a material having a high separation ability while giving due consideration to these points.

【0004】この目的のためには、分離したい化合物に
存する特徴的な親和性を膜にどう与えるか、実用的な分
離能力を引出すため、いかにして効率の良い、多くの場
合、ピンホールのない極薄膜を形成させるか、更に、分
離したい化合物を含んでいる他の化合物に対する耐久性
をいかに保つかが大きな問題となる。
To this end, how efficient, in many cases pinhole formation, is to obtain a practical separation ability by giving the membrane a characteristic affinity existing in the compound to be separated. A major problem is how to form a very thin film, and how to maintain durability against other compounds containing the compound to be separated.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】従来、かかる目的のた
めに、ポリイミド又はポリアミドイミド等のポリイミド
系膜が用いられてきた。これは、水の選択分離に際し
で、イミド結合、アド結合を有しているため水に対する
親和力が有効あると考えられるからである。しかし、前
述した様に、実用的な分離能力を高分子材料から引き出
すためには、ピンホールの無い、極く薄い高分子膜を形
成する必要がある。同じ材料であれば実質的な膜厚が薄
ければ薄いほど実用分離能力は優れるが、ピンホールが
存在すれば分離能力は致命的に低下する。したがって、
理想に近い膜を形成するためには、膜の原料となる高分
子材料は、製膜性に富んでいなければならない。即ち、
実際的には、できれば室温で可溶性である事が必要であ
る。そうであれば製膜、又は中空糸紡糸に際し、様々な
工夫が容易に採用でき、極めて薄い均質膜も、支持体と
一体構造的な非対称膜も製造は簡単である。しかしなが
ら、この要件を満足するためには、どんなポリイミドや
ポリアミドイミドであっても良いという事ではなく、こ
の要件を満たす好適な材料の開発が望まれていた。
Conventionally, a polyimide film such as polyimide or polyamide-imide has been used for this purpose. This is because it has an imide bond and an add bond in the selective separation of water, and is considered to have an effective affinity for water. However, as described above, it is necessary to form an extremely thin polymer film without pinholes in order to bring out practical separation ability from the polymer material. If the same material is used, the thinner the film thickness is, the better the practical separation ability is, but if pinholes are present, the separation ability is fatally lowered. Therefore,
In order to form a film that is close to ideal, the polymer material that is the raw material of the film must have excellent film-forming properties. That is,
As a practical matter, it should preferably be soluble at room temperature. If so, various ideas can be easily adopted for membrane formation or hollow fiber spinning, and an extremely thin homogeneous membrane and an asymmetric membrane integral with the support can be easily produced. However, in order to satisfy this requirement, it is not limited to any polyimide or polyamide-imide, and development of a suitable material satisfying this requirement has been desired.

【0006】一方、ポリビニルアルコールを用いた液体
混合物の分離方法としては、特開昭52−47579、
特開昭47−10549、特開昭58−40103、特
開昭58−40104、特開昭58−58105、特開
昭59−109204、特開平2−6823が挙げられ
るが、実用膜として要求される透過性能、分離性能、耐
久性、高温での使用性能等が十分でない。
On the other hand, as a method for separating a liquid mixture using polyvinyl alcohol, Japanese Patent Laid-Open No. 52-47579,
JP-A-47-10549, JP-A-58-40103, JP-A-58-40104, JP-A-58-58105, JP-A-59-109204, and JP-A-2-6823 are mentioned, but they are required as a practical film. Permeation performance, separation performance, durability, high temperature use performance, etc. are not sufficient.

【0007】ポリイミド、ポリアミドイミドを用いた液
体混合物の分離方法としては、特開昭63−27050
6が挙げられるが、実用膜として性能が不十分である。
このように、工業界において、上述した諸条件を満足す
る高性能なパーベーパレーション膜は、未だ実用化され
ていないのが現状である。
As a method for separating a liquid mixture using polyimide or polyamide-imide, there is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 27050/1988.
No. 6, but the performance as a practical membrane is insufficient.
As described above, in the industrial field, the high-performance pervaporation film satisfying the above-mentioned various conditions has not yet been put into practical use.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上述した
問題点に鑑み、実際の使用上の耐熱性、耐薬品性及び機
械的強度に優れ、かつ透過流速及び分離能の高い高分子
材料について開発検討した結果、芳香族ポリイミド、芳
香族ポリアミドイミド等からなる微多孔膜上に、ポリビ
ニルアルコールからなる薄膜層を有する複合膜が、耐久
性の点からも、更に、透過流速、分離能の点からも優れ
ていることを見い出し、本発明に到達した。
In view of the above-mentioned problems, the present inventors have found that a polymer having excellent heat resistance, chemical resistance and mechanical strength in actual use, and having a high permeation flow rate and separation ability. As a result of developing and studying the materials, a composite membrane having a thin film layer made of polyvinyl alcohol on a microporous membrane made of aromatic polyimide, aromatic polyamideimide, etc. The present invention has been achieved by finding out that it is also excellent from the above point.

【0009】すなわち、本発明の要旨は、パーベーパレ
ーション法による液体混合物の分離に用いられる分離膜
であって、芳香族ポリイミド、芳香族ポリアミドイミド
またはこれらの混合物からなる微多孔膜上にポリビニル
アルコールからなる薄膜層を有することを特徴とする複
合分離膜に存する。以下に本発明を詳しく説明する。
That is, the gist of the present invention is a separation membrane used for separating a liquid mixture by a pervaporation method, wherein polyvinyl alcohol is provided on a microporous membrane made of aromatic polyimide, aromatic polyamideimide or a mixture thereof. A composite separation membrane having a thin film layer made of The present invention will be described in detail below.

【0010】本発明でいうパーベーパレーション法と
は、高分子膜又はセラミック製の膜を用いて、液体混合
物から特定の成分を分離する方法である。多数の分離法
の中でも共沸混合物を形成するものの分離、成分の沸点
が近いものの分離又は熱安定性の低い成分を含む混合物
の分離には効果的であり、近年研究開発が盛んである。
本発明では分離対象物は特に限定されないが、主として
次の様な実質的には均質な液体混合物からの水の除去を
目的とする。即ち、液体混合物とは、主として各種の液
体成分と水との混合物であり、均質であればその割合は
限定されない。
The pervaporation method in the present invention is a method of separating a specific component from a liquid mixture by using a polymer film or a ceramic film. Among a large number of separation methods, it is effective for separation of those forming an azeotropic mixture, separation of components having close boiling points, or separation of a mixture containing components having low thermal stability, and research and development have been actively conducted in recent years.
In the present invention, the object to be separated is not particularly limited, but its purpose is mainly to remove water from a substantially homogeneous liquid mixture as follows. That is, the liquid mixture is mainly a mixture of various liquid components and water, and the ratio thereof is not limited as long as it is homogeneous.

【0011】特に液体混合物がアルコール類、フェノー
ル類、エステル類、ケトン類、エーテル類、アルデヒド
類、有機酸類等の酸素含有有機化合物、ニトリル類等の
窒素含有有機化合物、無機酸類等の無機化合物、および
これらの混合物の水溶液の場合、好適に分離される。ア
ルコール類としてはメタノール、エタノール、イソおよ
びノルマルプロパノール、ブタノール、オクタノール、
ベンジルアルコールの他、多価アルコールとしてエチレ
ングリコール、ポリエチレングリコール、グリセリン等
が挙げられる。
Particularly, the liquid mixture is an oxygen-containing organic compound such as alcohols, phenols, esters, ketones, ethers, aldehydes and organic acids, a nitrogen-containing organic compound such as nitriles, an inorganic compound such as inorganic acids, And in the case of aqueous solutions of these mixtures, they are preferably separated. As alcohols, methanol, ethanol, iso and normal propanol, butanol, octanol,
In addition to benzyl alcohol, examples of polyhydric alcohols include ethylene glycol, polyethylene glycol and glycerin.

【0012】フェノール類としては、クレゾール、フェ
ノール、カテコール等が挙げられる。エステル類として
は、酢酸エチル、酢酸メチル、蟻酸エチル、プロピオン
酸メチル等の水溶性エステルが挙げられる。ケトン類と
しては、アセトン、メチルエチルケトン、アセトフェノ
ン等が挙げられる。
Examples of phenols include cresol, phenol and catechol. Examples of the esters include water-soluble esters such as ethyl acetate, methyl acetate, ethyl formate and methyl propionate. Examples of the ketones include acetone, methyl ethyl ketone, acetophenone and the like.

【0013】エーテル類としては、ジエチルエーテル、
ジブチルエーテル、ジオクチルエーテル、ジフェニルエ
ーテル、ジオキサン、トリオキサン、テトラヒドロフラ
ン等が挙げられる。アルデヒド類としては、ホルムアル
デヒド、アセトアルデヒド等が挙げられる。有機酸類と
しては、蟻酸、酢酸、シュウ酸、プロピオン酸等が挙げ
られる。ニトリル類としては、アセトニトリル、アクリ
ロニトリル等が挙げられる。無機酸類としては、塩酸、
硫酸、硝酸、リン酸、ホウ酸等が挙げられる。
As the ethers, diethyl ether,
Examples thereof include dibutyl ether, dioctyl ether, diphenyl ether, dioxane, trioxane and tetrahydrofuran. Examples of aldehydes include formaldehyde and acetaldehyde. Examples of organic acids include formic acid, acetic acid, oxalic acid, and propionic acid. Examples of nitriles include acetonitrile and acrylonitrile. As the inorganic acids, hydrochloric acid,
Examples thereof include sulfuric acid, nitric acid, phosphoric acid and boric acid.

【0014】本発明で用いられる芳香族ポリイミドとし
ては、一般的には、下記一般式(1)で表わされる芳香
族ジアミンと一般式(2)で表わされる芳香族テトラカ
ルボン酸無水物と縮重合体であって、一般式(3)で表
わされる繰り返し単位を有するものである。
As the aromatic polyimide used in the present invention, generally, an aromatic diamine represented by the following general formula (1), an aromatic tetracarboxylic acid anhydride represented by the general formula (2) and degenerate They are united and have a repeating unit represented by the general formula (3).

【0015】[0015]

【化1】 [Chemical 1]

【0016】(式中、Ar’は2価の芳香族残基であ
り、好ましくは置換されていてもよいフェニル基、アリ
ール基、ビフェニル基、ナフチル基、ビスフェノール残
基等が挙げられる。式中Arは、4価の芳香族テトラカ
ルボン酸残基を表わす。) 本発明で特に好ましく使用される芳香族ポリイミドは、
下記一般式(4)の繰返し単位の存在を特徴とする芳香
族コポリイミドであり、更に好ましいものは、上記繰返
し単位の10〜30モル%はRが下記式(5)で示され
る残基を表わし、上記繰り返し単位の90〜70モル%
はRが下記式(6)および/または(7)で示される残
基を表わすものである。
(In the formula, Ar 'is a divalent aromatic residue, preferably a phenyl group which may be substituted, an aryl group, a biphenyl group, a naphthyl group, a bisphenol residue and the like. Ar represents a tetravalent aromatic tetracarboxylic acid residue.) The aromatic polyimide particularly preferably used in the present invention is
An aromatic copolyimide characterized by the presence of a repeating unit represented by the following general formula (4), more preferably 10 to 30 mol% of the repeating unit, wherein R is a residue represented by the following formula (5): Represents 90 to 70 mol% of the repeating unit
R represents a residue represented by the following formulas (6) and / or (7).

【0017】[0017]

【化2】 [Chemical 2]

【0018】このコポリイミドは例えば、USP3,7
08,458号に記載されているように3,3’,4,
4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物を適当
なモル比の4,4’−メチレンビスフェニルイソシアネ
ート(4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート)
およびトリレンジイソシアネート(2,4−異性体、
2,6−異性体、あるいはそれらの混合物)とともに極
性溶媒の存在下で反応させることにより容易に得ること
ができる。この際、他のジイソシアネート化合物あるい
は他のテトラカルボン酸化合物を少量用いることも可能
である。
This copolyimide is, for example, USP 3,7
08,458, 3,3 ', 4,
4'-benzophenone tetracarboxylic dianhydride in an appropriate molar ratio of 4,4'-methylenebisphenyl isocyanate (4,4'-diphenylmethane diisocyanate)
And tolylene diisocyanate (2,4-isomer,
It can be easily obtained by reacting with a 2,6-isomer or a mixture thereof in the presence of a polar solvent. At this time, it is possible to use a small amount of another diisocyanate compound or another tetracarboxylic acid compound.

【0019】本発明で用いられる芳香族ポリアミドイミ
ドとしては、一般的には、下記一般式(8)で表わされ
る繰り返し単位を有するものである。本発明において特
に好ましく使用される芳香族ポリアミドイミドは繰り返
し単位の10〜90モル%、好ましくは70〜90モル
%が下記式(9)で表わされる構造を有し、かつ繰り返
し単位の90〜10モル%、好ましくは30〜10モル
%が下記式(10)で表わされる構造を有する芳香族コ
ポリアミドイミドである。
The aromatic polyamideimide used in the present invention generally has a repeating unit represented by the following general formula (8). The aromatic polyamideimide used particularly preferably in the present invention has a structure in which 10 to 90 mol%, preferably 70 to 90 mol%, of the repeating unit has a structure represented by the following formula (9), and 90 to 10% of the repeating unit. Mol%, preferably 30 to 10 mol%, is an aromatic copolyamideimide having a structure represented by the following formula (10).

【0020】[0020]

【化3】 [Chemical 3]

【0021】このコポリアミドイミドは、USP3,9
29,691号に記載の操作を用いて、すなわち約10
モル%から約90モル%対約90モル%から約10モル
%の割合のトリメリット酸無水物とイソフタル酸の混合
物と、ほぼ等量の100モル%割合の4,4’−メチレ
ンビスフェニルイソシアナートを極性溶媒の存在下反応
させて容易に得ることができる。また、この際、他のジ
イソシアネート化合物を少量使用することができる。
This copolyamide imide is available in USP 3,9
29,691, using about 10
A mixture of trimellitic anhydride and isophthalic acid in a proportion of from about 90 mol% to about 90 mol% to about 10 mol% and about 100 mol% of 4,4'-methylenebisphenylisocyanate in approximately equal amounts. It can be easily obtained by reacting a nato in the presence of a polar solvent. At this time, a small amount of another diisocyanate compound can be used.

【0022】これらコポリイミド及びコポリアミドイミ
ドの重合、および溶解させるのに用いられる溶媒は、極
性有機溶媒でありジメチルホルムアミド、ジメチルアセ
トアミド、N−メチルピロリドン、ジメチルスルホキシ
ド、ジメチルスルホン、ヘキサメチルホスホルアミド、
テトラメチル尿素、ピリジンなどが例示されるが、特に
限定されるものではない。また、これらを混合して使用
してもかまわない。好ましくはジメチルホルムアミド、
ジメチルアセトアミド及びN−メチルピロリドンが用い
られ、より好ましくはジメチルホルムアミドが用いられ
る。
The solvent used for polymerizing and dissolving these copolyimides and copolyamideimides is a polar organic solvent and is dimethylformamide, dimethylacetamide, N-methylpyrrolidone, dimethyl sulfoxide, dimethyl sulfone, hexamethylphosphoramide. ,
Examples thereof include tetramethylurea and pyridine, but they are not particularly limited. Further, these may be mixed and used. Preferably dimethylformamide,
Dimethylacetamide and N-methylpyrrolidone are used, more preferably dimethylformamide.

【0023】上述の重合に使用する極性有機溶媒の分量
は、すべての反応体が最初に溶解するのに少なくとも十
分なものであることが好ましい。溶媒の使用量は求める
コポリイミドの粘度によって調節されるものであり、コ
ポリイミドの重量%はそれほど重要でないが、通常5重
量%から約35重量%までが好ましい。分離に供される
液体混合物中に存在する他の有機化合物に対する耐薬品
性の点から芳香族コポリイミド又はコポリアミドイミド
はかなり優れているが万能ではない。既に製造された分
離膜を加熱、電子線照射又はその他の方法で、架橋させ
る事により不溶化させ耐久性を上げる事は、実用上有効
であり、このようにして、製膜後に架橋化、且つ不溶化
する事も本発明のいうところの高分子材料に含まれる。
更に又、当該高分子に対し、製膜を阻害しない他の高分
子材料、耐熱安定剤、製膜安定剤、後架橋用反応試薬、
耐酸化安定剤、単なる可塑剤等を製造される分離膜の5
0重量%以下なら加えても良い。耐久性を向上させるた
めの種々の安定剤はかえって良い結果を与える場合もあ
る。
The amount of polar organic solvent used in the polymerizations described above is preferably at least sufficient to initially dissolve all the reactants. The amount of solvent used is adjusted according to the desired viscosity of the copolyimide, and the weight% of the copolyimide is not so important, but normally 5 wt% to about 35 wt% is preferable. Aromatic copolyimides or copolyamideimides are quite good, but not universal, in terms of chemical resistance to other organic compounds present in the liquid mixture to be separated. It is practically effective to insolubilize the already produced separation membrane by crosslinking it by heating, electron beam irradiation or other methods, and thus it is possible to crosslink and insolubilize it after membrane formation. This is also included in the polymer material as referred to in the present invention.
Furthermore, with respect to the polymer, other polymer materials that do not interfere with film formation, heat resistance stabilizers, film formation stabilizers, post-crosslinking reaction reagents,
5 for separation membranes manufactured with anti-oxidation stabilizers, simple plasticizers, etc.
If it is 0% by weight or less, it may be added. Various stabilizers for improving durability may give good results.

【0024】本発明で用いられる前記コポリイミド、コ
ポリアミドイミド対数粘度(ηinh)は0.1dl/
g以上、より好ましくは0.3〜4dl/g(N−メチ
ルピロリドン中、0.5%,30℃で測定)の範囲から
選ばれる。本発明においては、上記芳香族ポリイミド及
び芳香族ポリアミドイミドの混合物を用いることもでき
る。
The copolyimide and copolyamideimide used in the present invention have a logarithmic viscosity (ηinh) of 0.1 dl /
g or more, and more preferably 0.3 to 4 dl / g (measured in N-methylpyrrolidone at 0.5% at 30 ° C.). In the present invention, a mixture of the above aromatic polyimide and aromatic polyamideimide can also be used.

【0025】本発明において使用されるポリビニルアル
コールとしては好適には、平均重合度500〜350
0、ケン化度80〜100モル%のポリビニルアルコー
ル、またはその共重合体であり、共重合体としては、ア
クリル酸、クロトン酸、マレイン酸、イタコン酸等の不
飽和カルボン酸またはそのエステルをビニール酢酸と共
重合ケン化してCOONa基を官能基として導入したカ
ルボキシル基変性ポリビニルアルコール、アミノアルキ
ルメタアクリルアミド系モノマー等を酢酸ビニルと共重
合ケン化したカチオン変性ポリビニルアルコール、Si
基含有ビニルポリマーを酢酸ビニルと共重合ケン化した
Si変性ポリビニルアルコール、分子内に反応性に富む
官能性を有するアセトアセチル変性ポリビニルアルコー
ル等のポリビニルアルコール共重合体(ブロック共重合
体、グラフト共重合体を含む)が挙げられる。
The polyvinyl alcohol used in the present invention preferably has an average degree of polymerization of 500 to 350.
0, polyvinyl alcohol having a saponification degree of 80 to 100 mol%, or a copolymer thereof. As the copolymer, an unsaturated carboxylic acid such as acrylic acid, crotonic acid, maleic acid or itaconic acid or an ester thereof is vinyl. Carboxyl group-modified polyvinyl alcohol copolymerized with acetic acid and introduced with COONa group as a functional group, cation-modified polyvinyl alcohol copolymerized with vinyl acetate and aminoalkyl methacrylamide-based monomer, Si
Polyvinyl alcohol copolymers such as Si-modified polyvinyl alcohol obtained by copolymerizing a vinyl polymer containing a group with vinyl acetate and acetoacetyl-modified polyvinyl alcohol having a highly reactive function in the molecule (block copolymers, graft copolymers (Including coalescence).

【0026】上述した本発明の芳香族ポリイミド、芳香
族ポリアミドイミドまたはこれらの混合物(以上、本発
明の芳香族ポリイミド等という。)の微多孔質膜の製造
法としては、乾式製膜法、湿式製膜法、押出法等の公知
の製膜法により容易に製造しうるものであるが、好まし
くは湿式製膜法が用いられ、例えばポリマードープから
薄膜を形成し、水等の貧溶媒中で凝固させた後十分に洗
浄し、更に乾燥させて得られる、表面にスキン層を有す
る非対称型微多孔質膜が特に好ましい。
The above-mentioned aromatic polyimide, aromatic polyamide-imide of the present invention, or a mixture thereof (hereinafter referred to as "aromatic polyimide of the present invention") can be produced by a dry film forming method or a wet method. A film forming method, which can be easily produced by a known film forming method such as an extrusion method, preferably a wet film forming method is used, for example, a thin film is formed from a polymer dope, and in a poor solvent such as water. An asymmetric microporous membrane having a skin layer on the surface, which is obtained by solidifying, thoroughly washing, and further drying, is particularly preferable.

【0027】本発明で使用される微多孔質膜としては、
孔径が5Å〜1μから成り、水蒸気の透過速度が10-4
cm3/cm2・sec.cmHg以上であり、かつ、水
素と窒素ガスの透過速度比が2.5以上のものが好まし
く、通常膜厚は10〜500μが好ましい。中空糸の場
合外径は100〜3000μが特に好ましい。
The microporous membrane used in the present invention includes
Pore size is 5 Å ~ 1μ, and water vapor transmission rate is 10 -4
cm 3 / cm 2 · sec. It is preferably cmHg or more and the permeation rate ratio of hydrogen and nitrogen gas is 2.5 or more, and usually the film thickness is preferably 10 to 500 μm. In the case of hollow fibers, the outer diameter is particularly preferably 100 to 3000 μ.

【0028】微多孔質膜の製造法については、例えば、
特開昭62−231017号、同63−175116
号、及び同63−175115号に記載された分離膜の
製造法に準じて製造されうる。微多孔質膜の形態は、分
離膜の外側表面又は内側表面又は外側、内側両面に緻密
層を有する非対称膜が好ましい。
Regarding the method for producing the microporous membrane, for example,
JP-A-62-231017 and 63-175116.
And the production method of the separation membrane described in JP-A-63-175115. The form of the microporous membrane is preferably an asymmetric membrane having a dense layer on the outer surface or inner surface of the separation membrane or on both outer and inner surfaces.

【0029】また分類膜の外側表面と内側表面にはさま
れた内部に、指型構造の空孔を有する非対称膜も好まし
い。指型構造の空孔とは中空糸の内側表面と外側表面に
はさまれた内部に形成されており、円周方向に1列ある
いは複数列形成されている。空孔の大きさは、たとえば
空孔が円周方向に1列に形成される場合、空孔の長径が
中空糸の肉厚未満であればよく、好ましくは肉厚の99
〜1%、より好ましくは99〜50%であればよい。ま
た、たとえば空孔が円周方向に2列以上に形成される場
合、同一直径上の各空孔の長径の和が肉厚未満であれば
よく、好ましくは肉厚の99〜1%、より好ましくは9
9〜50%であればよい。空孔の短径の大きさは、上記
長径と同等か短かければよい。
Further, an asymmetric membrane having finger-shaped voids inside the sorting membrane sandwiched between the outer surface and the inner surface is also preferable. The holes of the finger type structure are formed inside the hollow fiber between the inner surface and the outer surface, and are formed in one or a plurality of rows in the circumferential direction. For example, when the holes are formed in one row in the circumferential direction, the length of the holes may be smaller than the wall thickness of the hollow fiber, and preferably 99 of the wall thickness.
˜1%, more preferably 99-50%. Further, for example, when the holes are formed in two or more rows in the circumferential direction, the sum of the long diameters of the holes on the same diameter may be less than the wall thickness, preferably 99 to 1% of the wall thickness. Preferably 9
It may be 9 to 50%. The minor axis size of the pores may be equal to or shorter than the major axis.

【0030】指型構造の空孔以外の部分は両表面に連通
し、かつその平均孔径が厚み方向において変化している
傾斜型多孔質構造をとっており、空孔の表面にも連通し
た細孔が存在するため、空孔部分の透過抵抗は実質的に
無視することが可能であり、十分な透過速度及び機械的
強度を得ることができる。微多孔質膜に本発明のポリビ
ニルアルコールからなる薄膜層を形成する方法として
は、ポリビニルアルコールを溶媒に溶解した希薄溶液を
微多孔質膜に塗布する方法やプラズマ重合法等による方
法が挙げられる。塗布する方法としては、浸漬法、ドク
タープレード、バーコーター、ロール転写法、スプレー
法等の公知の方法が用いられるが、中空糸微多孔質膜へ
の塗布は、浸漬法が特に好ましい。塗布は中空糸の内表
面及び外表面の両面またはいずれか一方の面に行うこと
ができる。
Portions of the finger-shaped structure other than the pores are connected to both surfaces, and have an inclined porous structure in which the average pore diameter changes in the thickness direction. Due to the existence of the holes, the permeation resistance of the hole portion can be substantially ignored, and a sufficient permeation rate and mechanical strength can be obtained. Examples of the method of forming the thin film layer of polyvinyl alcohol of the present invention on the microporous film include a method of applying a dilute solution of polyvinyl alcohol dissolved in a solvent to the microporous film, a method of plasma polymerization, and the like. As a coating method, known methods such as a dipping method, a doctor blade, a bar coater, a roll transfer method, and a spray method are used, and the dipping method is particularly preferable for the coating on the hollow fiber microporous membrane. The application can be performed on both the inner surface and the outer surface of the hollow fiber or on either one of the surfaces.

【0031】ポリビニルアルコールの希薄溶液の調製
は、該ポリビニルアルコールを溶解する溶媒で、かつ微
多孔質膜に対して貧溶媒であれば特に限定はされない
が、特に好ましい溶媒として、水、または水/アルコー
ル混合溶媒が挙げられる。ポリマー濃度は用いられる微
多孔質膜の孔構造または透過性能によって適宜調整され
うるが、好ましくは0.05重量%〜10重量%であ
る。
The preparation of a dilute solution of polyvinyl alcohol is not particularly limited as long as it is a solvent that dissolves the polyvinyl alcohol and is a poor solvent for the microporous membrane, but as a particularly preferred solvent, water or water / water / An alcohol mixed solvent may be used. The polymer concentration can be appropriately adjusted depending on the pore structure or permeation performance of the microporous membrane used, but it is preferably 0.05% by weight to 10% by weight.

【0032】本発明の複合分離膜を浸透気化膜による有
機溶剤の脱水等の耐薬品性が要求される分野に使用する
には、可溶性ポリビニルアルコールを架橋剤で架橋して
使用することが好ましい。該ポリビニルアルコールを架
橋する方法としては、例えばポリビニルアルコール希薄
溶液中に架橋剤を含有せしめ、その溶液を微多孔質膜に
塗布して乾燥させた後に50℃〜300℃、好ましくは
100℃〜200℃で熱処理することによって行うこと
が出来る。用いられる架橋剤は特に限定されることはな
いが、好ましいものとしては、ホルマリン、有機酸、ジ
アルデヒド、メラミン樹脂、ブロックイソシアナート等
が挙げられる。
In order to use the composite separation membrane of the present invention in a field requiring chemical resistance such as dehydration of an organic solvent by a pervaporation membrane, it is preferable to use soluble polyvinyl alcohol crosslinked with a crosslinking agent. As a method of crosslinking the polyvinyl alcohol, for example, a dilute solution of polyvinyl alcohol is allowed to contain a crosslinking agent, and the solution is applied to a microporous membrane and dried, and then 50 ° C to 300 ° C, preferably 100 ° C to 200 ° C. It can be performed by heat treatment at ℃. The crosslinking agent used is not particularly limited, but preferred examples include formalin, organic acids, dialdehydes, melamine resins, block isocyanates and the like.

【0033】又、架橋させる方法として、該複合膜を1
50℃以上、好ましくは180〜225℃の範囲で熱処
理させることが挙げられる。即ち、これによって、ポリ
ビニルアルコールを熱水不溶にすることも出来る。この
熱処理の温度は、低すぎると不溶化が十分でなく、又高
すぎると熱劣化が生じ、好ましくない。
As a method of crosslinking, the composite membrane
The heat treatment may be performed at 50 ° C. or higher, preferably 180 to 225 ° C. That is, this makes it possible to make polyvinyl alcohol insoluble in hot water. If the temperature of this heat treatment is too low, insolubilization is not sufficient, and if it is too high, thermal deterioration occurs, which is not preferable.

【0034】架橋度は、パーベーパレションに使用され
る有機溶媒の耐薬品性に応じて、調節されるものであ
る。ポリビニルアルコールを用いて得られた薄膜層の膜
厚は、通常100Å〜50μm、好ましくは500Å〜
5μmである。ポリビニルアルコールと微多孔質膜の複
合化において、ポリビニルアルコールと微多孔質膜との
密着性を高めるために、該微多孔質膜の表面をシランカ
ップリング剤で処理することが好ましい。
The degree of cross-linking is adjusted according to the chemical resistance of the organic solvent used for pervaporation. The thickness of the thin film layer obtained by using polyvinyl alcohol is usually 100 Å to 50 μm, preferably 500 Å
It is 5 μm. In the combination of polyvinyl alcohol and the microporous film, it is preferable to treat the surface of the microporous film with a silane coupling agent in order to enhance the adhesion between the polyvinyl alcohol and the microporous film.

【0035】そのシランカップリング剤としては、γ−
ウレイドプロピル・トリエトキシシラン、γ−アミノプ
ロピル・トリエトキシシラン、N−β−(アミノエチ
ル)−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン等が特に
好ましい。
As the silane coupling agent, γ-
Ureidopropyl triethoxysilane, γ-aminopropyl triethoxysilane, N-β- (aminoethyl) -γ-aminopropyltrimethoxysilane and the like are particularly preferable.

【0036】複合化におけるシランカップリング剤の処
理方法としては、シランカップリング剤のアルコール溶
液又は水浴液中に微多孔質膜を浸漬又は、スプレー等の
方法で塗布し、次いで該微多孔質膜にポリビニルアルコ
ール溶液を塗布して100℃以上の温度、好ましくは1
50℃以上、特に好ましくは180℃以上の温度で熱処
理を行なう。
As a treatment method of the silane coupling agent in the composite formation, the microporous membrane is immersed or sprayed in an alcohol solution or a water bath of the silane coupling agent, and then the microporous membrane is applied. A polyvinyl alcohol solution is applied to the mixture and the temperature is 100 ° C. or higher, preferably 1
The heat treatment is performed at a temperature of 50 ° C. or higher, particularly preferably 180 ° C. or higher.

【0037】又、本発明においは、ポリビニルアルコー
ル溶液にシランカップリング剤を添加し、これを該微多
孔質膜表面に塗布することもできる。この場合シランカ
ップリング剤の濃度は0.001重量%〜5重量%の
水、水/アルコール、又はポリビニルアルコール溶液に
調整して使用される。尚、該複合膜の熱処理温度が15
0℃以下であるとシランカップリング剤の密着処理効果
が不十分な場合がポリビニルアルコールと本発明の芳香
族ポリイミド等の構成から成る複合分離膜においては、
分離比を高めるには、該芳香族ポリイミド等の微多孔質
膜の分離係数は、水/イソプロピルアルコール=13/
87(重量比)、温度80℃が真空度5トールにおい
て、少なくとも1.0以上好ましくは1.8以上であ
る。
In the present invention, it is also possible to add a silane coupling agent to the polyvinyl alcohol solution and apply it to the surface of the microporous membrane. In this case, the concentration of the silane coupling agent is adjusted to 0.001 to 5% by weight of water, water / alcohol or polyvinyl alcohol solution before use. The heat treatment temperature of the composite film was 15
When the temperature is 0 ° C. or lower, the adhesion treatment effect of the silane coupling agent may be insufficient. In the composite separation membrane composed of polyvinyl alcohol and the aromatic polyimide of the present invention,
In order to increase the separation ratio, the separation coefficient of the microporous membrane such as aromatic polyimide is water / isopropyl alcohol = 13 /
87 (weight ratio) and a temperature of 80 ° C. are at least 1.0 or more and preferably 1.8 or more at a vacuum degree of 5 Torr.

【0038】一方、ポリビニルアルコールの分離係数が
あまり高いと透過流速が低くなり、ポリビニルアルコー
ル薄膜層の厚みによっては透過流速が極端に低下するの
で好ましくない。従って、分離比及び透過流速の両者の
バランスした透過性能を得るには、当該芳香族ポリイミ
ド等のみからなる均質なフィルムとした場合の該フィル
ムの分離係数が、ポリビニルアルコールのみからなる均
質なフィルムとした場合の分離係数より、10%以上高
くなるように本発明の芳香族ポリイミド等及びポリビニ
ルアルコールを選択して用いることが好ましく、特に2
倍以上となるようにするのが好ましい。
On the other hand, if the separation coefficient of polyvinyl alcohol is too high, the permeation flow rate becomes low, and the permeation flow rate extremely decreases depending on the thickness of the polyvinyl alcohol thin film layer, which is not preferable. Therefore, in order to obtain a permeation performance in which both the separation ratio and the permeation flow rate are balanced, the separation coefficient of the film when the homogenous film is composed of only the aromatic polyimide or the like is a homogenous film composed of only polyvinyl alcohol. It is preferable to select and use the aromatic polyimide or the like and polyvinyl alcohol of the present invention so as to be 10% or more higher than the separation coefficient in the case of, especially 2
It is preferable that the number is double or more.

【0039】この分離は、水/イソプロピルアルコール
=13/87(重要比)、温度80℃、真空度5トール
で、20〜30μの均質なフィルム(非多孔膜)におい
て評価される特性値である。パーペーパレーションに用
いる分離膜とは処理液室と透過蒸気室を隔てる隔膜の事
であり、上述のようなポリビニルアルコールを塗布した
芳香族ポリイミド又は芳香族ポリアミドイミドを主たる
上記構成材料としているものであれば、形状としては、
シート状、スパイラル状、管状、中空糸状等各種のもの
が用途に応じて採用できる。
This separation is a characteristic value evaluated in a homogeneous film (non-porous film) of 20 to 30 μm at a water / isopropyl alcohol = 13/87 (important ratio), a temperature of 80 ° C. and a vacuum degree of 5 Torr. .. The separation membrane used for pervaporation is a membrane that separates the treatment liquid chamber and the permeation vapor chamber, and is mainly composed of the above-mentioned aromatic polyimide or aromatic polyamide-imide coated with polyvinyl alcohol. If there is a shape,
Various materials such as a sheet shape, a spiral shape, a tubular shape, and a hollow fiber shape can be adopted according to the application.

【0040】このような分離膜の形状のうち、特に中空
糸状のものは単位容積当りの有効膜面積を大きくするこ
とができ、また中空糸の外周側から加圧する場合には、
管壁の厚さが小さい割に高圧に対する機械的強度が高い
等の利点が得られる。本発明の複合分離膜において、液
体分離性能の向上が発現する機構は明確ではないが、本
来高分離能を有する芳香族ポリイミド、芳香族ポリアミ
ドイミドの微多孔膜の製造過程で発生した微密層の欠陥
をある程度の分離能を有し、かつ透過速度の早いポリビ
ニルアルコールで修復することによって、意外にも透過
性能(分離比、透過流速)が飛躍的に向上することが見
出されたものである。
Among the shapes of such a separation membrane, particularly the hollow fiber shape can increase the effective membrane area per unit volume, and when pressure is applied from the outer peripheral side of the hollow fiber,
Advantages such as high mechanical strength against high pressure, despite the small thickness of the tube wall. In the composite separation membrane of the present invention, the mechanism by which the improvement of liquid separation performance is expressed is not clear, but the aromatic polyimide which originally has high separation ability, a finely packed layer generated in the process of producing a microporous membrane of aromatic polyamideimide. It has been found that by repairing the defects of (1) with polyvinyl alcohol, which has a certain degree of separation ability and a high permeation rate, the permeation performance (separation ratio, permeation flow rate) is dramatically improved. is there.

【0041】また、微多孔質膜とポリビニルアルコール
の密着性を向上させるための処理としてシランカップリ
ング剤により微多孔質膜の表面を行なうことによって、
耐久性も一層向上し、経済的にも有利に液体混合物の分
離を行なうことができる。
As a treatment for improving the adhesion between the microporous film and polyvinyl alcohol, the surface of the microporous film is treated with a silane coupling agent,
The durability is further improved, and the liquid mixture can be separated economically advantageously.

【0042】[0042]

【実施例】次に本発明を実施例によってさらに具体的に
説明するが、本発明はこれらの実施例によって何ら制限
されるものではない。尚、以下の実施例における各種透
過性能に対する評価は、中空糸12本をエポキシ樹脂で
結束して成るモジュールを用いて次の方法で行った。
EXAMPLES Next, the present invention will be described in more detail with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples. Evaluation of various permeation performances in the following examples was performed by the following method using a module obtained by binding 12 hollow fibers with an epoxy resin.

【0043】(1)浸透気化法による水とイソプロピル
アルコール(以下、IPAと略す。)との混合液の透過
性能テスト(浸透気化テスト) 1次側に水/IPA=13/87(重量比)の混合溶液
を80℃に設定し、2次側を2〜3mmHgにして、該
混合溶液の脱水性能の評価を行った。透過ガスは液体窒
素で捕集し、重量測定により透過流速(g/m2・H
r)を求めた。
(1) Permeation performance test of a mixed solution of water and isopropyl alcohol (hereinafter abbreviated as IPA) by pervaporation method (permeation test) Water / IPA on primary side = 13/87 (weight ratio) The mixed solution was set to 80 ° C., the secondary side was set to 2-3 mmHg, and the dehydration performance of the mixed solution was evaluated. The permeated gas is collected by liquid nitrogen, and the permeation flow rate (g / m 2 · H
r) was determined.

【0044】(2)分離係数α(水/IPA)は、次の
式によって求められた値である。 分離係数α(水/IPA)=[透過側の水/IPA(重
量比)]/[原料側の水/IPA(重量比)]
(2) The separation coefficient α (water / IPA) is a value obtained by the following equation. Separation coefficient α (water / IPA) = [water on permeate side / IPA (weight ratio)] / [water on raw material side / IPA (weight ratio)]

【0045】比較例−1 米国特許第3708458号の実施例−4中に述べられ
ている手順に準拠し、ポリマー原料として、3,3’,
4,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸無水物及び
それに対し80モル%のトルエンジイソシアナートと2
0モル%の4,4’−ジフェニルメタンジイソシアナー
トを含むDMF溶液中で重合して得たポリマー溶液を中
空糸製造用ノズルから一定流量で押出し、同時に空気を
中空糸内に一定流量で流した。次いでこれを水からなる
凝固浴中へ直接導き、一定速度で引き取り、水中で巻き
取った。これを一昼夜風乾燥した後、100℃で30分
乾燥し、310℃〜30分の条件下乾燥・熱処理し、微
多孔質膜中空糸を得た。この中空糸の外径は750μで
あり、内径は350μであった。得られた微多孔質膜の
各透過性能テストの結果を表−1に示す。
Comparative Example-1 According to the procedure described in Example-4 of US Pat. No. 3,708,458, 3,3 ',
4,4'-benzophenone tetracarboxylic acid anhydride and 80 mol% of toluene diisocyanate and 2% thereof
A polymer solution obtained by polymerizing in a DMF solution containing 0 mol% 4,4'-diphenylmethane diisocyanate was extruded from a hollow fiber producing nozzle at a constant flow rate, and at the same time, air was flown into the hollow fiber at a constant flow rate. .. It was then introduced directly into a coagulation bath of water, drawn at a constant rate and wound up in water. After air-drying this for one day and night, it was dried at 100 ° C. for 30 minutes and dried and heat-treated under conditions of 310 ° C. to 30 minutes to obtain a microporous membrane hollow fiber. The outer diameter of this hollow fiber was 750 μ, and the inner diameter was 350 μ. Table 1 shows the results of the permeation performance tests of the obtained microporous membrane.

【0046】比較例−2、3 熱処理を各々300℃−30分(比較例−2)、325
℃〜30分(比較例−3)の条件下で行った以外は比較
例−1と同方法で微多孔質膜中空糸膜を製造した。この
分離膜の浸透気化法による水/IPA混合液の透過性能
を表−1に示す。
Comparative Examples-2 and 3 Heat treatment was conducted at 300 ° C. for 30 minutes (Comparative Example-2) and 325 respectively.
A microporous membrane hollow fiber membrane was produced in the same manner as in Comparative Example 1 except that the treatment was carried out under the conditions of ° C to 30 minutes (Comparative Example-3). Table 1 shows the permeation performance of the water / IPA mixed solution by the pervaporation method of this separation membrane.

【0047】[0047]

【表1】 [Table 1]

【0048】比較例−4 微多孔質中空糸の製造において中空糸内にアセントを流
し水中で凝固させ、100℃の熱水中で5分間処理し得
られた中空糸を300℃−30分間とした以外は比較例
−1と同様にして中空糸を製造した。結果を後記表−2
に示す。
Comparative Example-4 In the production of a microporous hollow fiber, ascent was poured into the hollow fiber to coagulate in water, and the hollow fiber obtained by treating in hot water at 100 ° C. for 5 minutes was treated at 300 ° C. for 30 minutes. A hollow fiber was produced in the same manner as in Comparative Example-1 except for the above. The results are shown in Table 2 below.
Shown in.

【0049】比較例−5 ポリビニルアルコール(クラレ(株)製、KM−11
8)の15重量%溶液をガラス板上に流延し、フィルム
を作成後、180℃−30分熱処理した。この均質フィ
ルム(22μ)を用いて、水/IPAのパーベーパレシ
ョン評価を行った。水の透過流速は、446g/m2
Hr、分離係数は1280であった。
Comparative Example 5 Polyvinyl alcohol (Kuraray Co., Ltd., KM-11)
A 15 wt% solution of 8) was cast on a glass plate to form a film, which was then heat-treated at 180 ° C. for 30 minutes. Using this homogeneous film (22μ), water / IPA pervaporation evaluation was performed. The permeation velocity of water is 446 g / m 2 ·
The Hr and the separation coefficient were 1280.

【0050】比較例−6 ポリビニルアルコールとしてGH−20(日本合成
(株)製)を用いた以外は比較例−5と同法で製膜(2
0μ)し、評価を行った。水の透過流速は31480g
/m2・Hr、分離係数は27であった。
Comparative Example-6 A film was formed in the same manner as Comparative Example-5 except that GH-20 (manufactured by Nippon Gosei Co., Ltd.) was used as polyvinyl alcohol (2).
0 μ) and evaluated. Permeation velocity of water is 31480g
/ M 2 · Hr, the separation factor was 27.

【0051】比較例−7 ポリビニルアルコールとしてNH−17Q(日本合成
(株)製)を用いた以外は比較例−5と同法で製膜し
(25μ)パーベパレション評価を行った。水の透過流
速は、62g/m2・Hr、分離係数は4,450であ
った。
Comparative Example-7 A film was formed in the same manner as in Comparative Example-5 except that NH-17Q (manufactured by Nihon Gosei Co., Ltd.) was used as polyvinyl alcohol (25 μ), and pervaporation was evaluated. The water permeation flow rate was 62 g / m 2 · Hr, and the separation coefficient was 4,450.

【0052】比較例−8 比較例−1で製造された芳香族ポリイミドの溶液をガラ
ス板上に流延し、乾燥後、300℃−30分熱処理を行
い均質なフィルムを作成した。この均質フィルム(35
μ)を用いて水/IPAのパーベーパレション評価を行
った。水の透過流速は35g/m2・Hr、分離係数は
750000であった。
Comparative Example-8 The solution of the aromatic polyimide prepared in Comparative Example-1 was cast on a glass plate, dried and heat-treated at 300 ° C. for 30 minutes to form a homogeneous film. This homogeneous film (35
μ / was used to evaluate water / IPA pervaporation. The water permeation flow rate was 35 g / m 2 · Hr, and the separation coefficient was 750000.

【0053】実施例−1 ポリビニルアルコール(クラレ(株)製、KM−11
8)の3重量%水溶液を3μのフィルターでろ過した溶
液に、比較例−4で得られた微多孔質中空糸膜をシラン
カップリング剤(日本ユニカー製、A−1120)の1
重量%エタノール溶液で表面処理したものを、1分間浸
漬し、風乾後200℃−30分の条件で熱処理を行っ
た。該複合膜を用いて水/IPAのパーベーパレション
評価を行った。(表−2)
Example-1 Polyvinyl alcohol (Kuraray Co., Ltd., KM-11)
The solution obtained by filtering the 3% by weight aqueous solution of 8) with a 3μ filter was mixed with the silane coupling agent (manufactured by Nippon Unicar, A-1120) containing the microporous hollow fiber membrane obtained in Comparative Example-4.
The surface-treated product with a wt% ethanol solution was immersed for 1 minute, air-dried, and then heat-treated at 200 ° C. for 30 minutes. Using the composite membrane, water / IPA pervaporation evaluation was performed. (Table-2)

【0054】実施例−2〜6 ポリビニルアルコールの水溶液の濃度4〜10重量%に
した以外は実施例1と同法で複合膜を作成した。結果を
表−2に示す。
Examples-2 to 6 Composite membranes were prepared in the same manner as in Example 1 except that the concentration of the polyvinyl alcohol aqueous solution was changed to 4 to 10% by weight. The results are shown in Table-2.

【0055】[0055]

【表2】 [Table 2]

【0056】実施例−7,8 ポリビニルアルコール(PVOH)をGH−20(日本
合成(株)製)、及びHN−17Q(日本合成(株)
製)にした以外は実施例−1と同法で複合膜を作成し
た。結果を表−3に示す
Examples -7, 8 Polyvinyl alcohol (PVOH) was added to GH-20 (Nippon Gosei Co., Ltd.) and HN-17Q (Nippon Gosei Co., Ltd.).
A composite film was prepared in the same manner as in Example 1 except that the composite film was manufactured. The results are shown in Table-3.

【0057】[0057]

【表3】 [Table 3]

【0058】実施例−9、10、11、12 実施例−1膜を用いてエタノール、アセトン、メチルエ
チルケトン及びメチレンクロライド(MC)について表
−4に示す。パーベーパレーション条件下で評価を行っ
た。結果を表−4に示す。
Examples-9, 10, 11 and 12 Table 4 shows ethanol, acetone, methyl ethyl ketone and methylene chloride (MC) using the membrane of Example-1. The evaluation was carried out under pervaporation conditions. The results are shown in Table-4.

【0059】[0059]

【表4】 [Table 4]

【0060】実施例−13 トリメリット酸無水物(3.2モル)、イソフタル酸
(0.8モル)、’4.4’メチレンビスフェニレンイ
ソシアナート(4.0モル)の組成からなるポリアミド
イミドと、比較例−1で製造されたポリイミドを等量混
合した組成物を使用して製造した微多孔質中空糸に実施
例−4と同法で複合膜を製造した。水/IPA=13/
87wt%、80℃の条件下でパーベパレション法によ
る評価を行った。分離係数は>50000で透過流速1
550g/m2・Hrであった。
Example 13 Polyamideimide having a composition of trimellitic anhydride (3.2 mol), isophthalic acid (0.8 mol), and'4.4 'methylenebisphenylene isocyanate (4.0 mol). Then, a composite membrane was produced in the same manner as in Example-4 on the microporous hollow fiber produced by using the composition prepared by mixing equal amounts of the polyimide produced in Comparative Example-1. Water / IPA = 13 /
The evaluation by the perveation method was performed under the conditions of 87 wt% and 80 ° C. Separation factor> 50000 and permeation velocity 1
It was 550 g / m 2 · Hr.

【0061】実施例−14〜19 実施例−3のモジュールを使用して水/イソプロピルア
ルコールのパーベーパレションを110℃で行い、下記
表−5に示す供給液組成で評価を行った。
Examples-14 to 19 Pervaporation of water / isopropyl alcohol was carried out at 110 ° C. using the module of Example-3, and the composition of the feed solution shown in Table 5 below was evaluated.

【0062】[0062]

【表5】 [Table 5]

【0063】[0063]

【発明の効果】本発明の複合分類膜は、耐久性、耐熱
性、透過流速、分類性能のいずれにも優れており、パー
ベーパレーション法による液体混合物の分離に好適であ
る。
INDUSTRIAL APPLICABILITY The composite classification membrane of the present invention has excellent durability, heat resistance, permeation flow rate and classification performance, and is suitable for separating a liquid mixture by a pervaporation method.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 パーベーパレーション法による液体混
合物の分離に用いられる分離膜であって、芳香族ポリイ
ミド、芳香族ポリアミドイミドまたはこれらの混合物か
らなる微多孔質膜上にポリビニルアルコールからなる薄
膜層を有することを特徴とする複合分離膜。
1. A separation membrane used for separating a liquid mixture by a pervaporation method, wherein a thin film layer made of polyvinyl alcohol is formed on a microporous membrane made of aromatic polyimide, aromatic polyamideimide or a mixture thereof. A composite separation membrane having.
【請求項2】 芳香族ポリイミド、芳香族ポリアミド
イミドまたはこれらの混合物及びポリビニルアルコール
が、当該芳香族ポリイミド、芳香族ポリアミドイミドま
たはこれらの混合物を用いて均質なフィルムを形成した
場合の当該フィルムの分離係数(水/イソプロピルアル
コール=13/87(重量比)の液体混合物について温
度80℃、かつ真空度5トールの条件下で測定した値。
以下同じ。)が、当該ポリビニルアルコールを用いて均
質なフィルムを形成した場合の当該フィルムの分離係数
より10%以上高くなるように選択されることを特徴と
する、請求項1記載の複合分離膜。
2. Separation of an aromatic polyimide, an aromatic polyamide-imide or a mixture thereof and polyvinyl alcohol when the aromatic polyimide, the aromatic polyamide-imide or a mixture thereof forms a homogenous film. A value measured for a liquid mixture having a coefficient (water / isopropyl alcohol = 13/87 (weight ratio)) at a temperature of 80 ° C. and a vacuum degree of 5 Torr.
same as below. ) Is selected so that it is 10% or more higher than the separation coefficient of the film when a homogeneous film is formed using the polyvinyl alcohol.
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