JPH0636858B2 - Pervaporation separation method of organic compound mixture - Google Patents

Pervaporation separation method of organic compound mixture

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JPH0636858B2
JPH0636858B2 JP23983888A JP23983888A JPH0636858B2 JP H0636858 B2 JPH0636858 B2 JP H0636858B2 JP 23983888 A JP23983888 A JP 23983888A JP 23983888 A JP23983888 A JP 23983888A JP H0636858 B2 JPH0636858 B2 JP H0636858B2
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aromatic
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asymmetric
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政之 中谷
信 松尾
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、有機化合物が溶解している有機溶媒溶液な
どの有機化合物混合液を、特定の可溶性芳香族ポリイミ
ドからなる耐熱性の非対称性分離膜と直接に接触させ
て、有機化合物混合液中の少なくとも一種の有機化合物
が、前記非対称性分離膜内を選択的に浸透・透過される
ことによって、前記非対称性分離膜を選択的に透過した
前記有機化合物を蒸気として分離して回収する有機化合
物混合液の浸透気化分離法(パーベーパレーション法)
に係る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial field of application] The present invention relates to a heat-resistant asymmetric separation of an organic compound mixture solution such as an organic solvent solution in which an organic compound is dissolved, which is composed of a specific soluble aromatic polyimide. By directly contacting with the membrane, at least one organic compound in the mixture of organic compounds is selectively permeated and permeated through the asymmetric separation membrane to selectively permeate the asymmetric separation membrane. A method for pervaporation separation of an organic compound mixture liquid for separating and recovering the organic compound as vapor (pervaporation method)
Pertain to.

〔従来技術の説明〕[Description of Prior Art]

従来、有機化合物混合液を各成分に分離する方法とし
て、蒸留法が知られている。しかし、蒸留法では、共沸
混合物、あるいは近沸点混合物、熱で化学変化を起こし
易い有機化合物を分離することは、極めて困難であっ
た。
Conventionally, a distillation method has been known as a method of separating an organic compound mixed liquid into each component. However, it has been extremely difficult to separate an azeotropic mixture, a near-boiling mixture, or an organic compound that easily undergoes a chemical change by heat by the distillation method.

これらの問題点を解決するために、分離膜を用いて分離
する方法が研究されている。分離膜を用いて有機物水溶
液を濃縮、分離する方法において、一部の低濃度の有機
物水溶液の濃縮に対しては、有機物水溶液を分離膜と接
触させて特定の液状成分を浸透圧の差で選択的に透過さ
せる逆浸透法が用いられてきた。しかしながら、逆浸透
法は分離液の浸透圧以上の圧力を加える必要があるため
に、浸透圧が高くなる高濃度の有機物水溶液について適
用できないのであり、従って分離可能な有機物水溶液の
濃度範囲に限界がある。
In order to solve these problems, a method of separating using a separation membrane has been studied. In the method of concentrating and separating an aqueous organic solution using a separation membrane, for the concentration of some low-concentration aqueous organic solutions, contact the aqueous organic solution with the separation membrane and select a specific liquid component by the difference in osmotic pressure. Reverse osmosis has been used to selectively permeate. However, the reverse osmosis method cannot be applied to a high-concentration organic matter aqueous solution having a high osmotic pressure because it is necessary to apply a pressure equal to or higher than the osmotic pressure of the separated liquid. Therefore, the concentration range of the separable organic matter aqueous solution is limited. is there.

最近、従来の分離法と異なる有機化合物混合液の分離法
として、浸透気化法(パーベーパレーション法)が、新
しい分離膜使用の分離法として、注目されつつある。こ
の浸透気化法は、選択透過性を有する分離膜の一方の側
(供給側)に、分離されるべき有機化合物混合液を液状
のままで供給し、分離膜の供給側と直接に接触させ、分
離膜の他方の側(透過側)を真空又は減圧状態となし、
その結果、分離膜の供給側から透過側へ選択的に透過す
る物質を気体状で取り出し、有機化合物混合液を濃縮し
たり、各有機化合物を分離する方法である。
Recently, a pervaporation method (pervaporation method) has been attracting attention as a new separation method using a separation membrane as a separation method of an organic compound mixture different from the conventional separation method. This pervaporation method, one side of the separation membrane having selective permeability (supply side), the organic compound mixed liquid to be separated is supplied in a liquid state, and directly contact with the supply side of the separation membrane, The other side (permeation side) of the separation membrane is vacuumed or depressurized,
As a result, it is a method in which a substance that selectively permeates from the supply side to the permeate side of the separation membrane is taken out in a gaseous state to concentrate the organic compound mixed liquid or separate each organic compound.

前述の浸透気化法については、従来、多くの提案がなさ
れている。
Many proposals have been made for the above-mentioned pervaporation method.

例えば、ベンゼン−シクロヘキサン混合溶液、又は、ベ
ンゼン−ヘキサン混合溶液の分離については、特開昭5
2−111888号公報に、アイオノマー系高分子膜を
使用する分離方法、特開昭59−30441号公報に、
ポリアミド膜を使用する分離方法が例示されている。
For example, regarding separation of a benzene-cyclohexane mixed solution or a benzene-hexane mixed solution, Japanese Patent Application Laid-Open No.
No. 2-11888, a separation method using an ionomer polymer membrane, and Japanese Patent Laid-Open No. 59-30441,
A separation method using a polyamide membrane is exemplified.

しかしながら、公知の有機化合物混合液の分離方法で
は、パーベーパレーション法に使用されている分離膜
は、透過速度が小さかったり、有機化合物混合液中の少
なくとも一種の有機化合物を選択的に透過させることが
充分にできないような選択分離性しか有していなかった
りするという問題点、あるいは、公知のパーベーパレー
ション法に使用されている分離膜は、耐熱性、または、
耐溶剤性が充分ではなく、種々の有機化合物混合液の浸
透気化法による分離を工業的に長時間、実施することが
極めて困難であった。
However, in the known separation method of an organic compound mixed solution, the separation membrane used in the pervaporation method has a low permeation rate or selectively permeates at least one organic compound in the organic compound mixed solution. Has a problem that it has only selective separation that cannot be sufficiently, or the separation membrane used in the known pervaporation method, heat resistance, or
The solvent resistance was not sufficient, and it was extremely difficult to industrially perform separation of various organic compound mixed liquids by pervaporation for a long time.

〔解決すべく問題点〕[Problems to be solved]

この発明の目的は、非対称性分離膜を使用する有機化合
物混合液の浸透気化法において、公知の浸透気化法にお
ける欠点もなく、有機化合物混合液から少なくとも一種
の有機化合物を、効率的および選択的に浸透気化法で分
離することができ、しかも、工業的に長期間実施できる
浸透気化分離法を提供することである。
An object of the present invention is to efficiently and selectively remove at least one organic compound from an organic compound mixed solution in the pervaporation method of an organic compound mixed solution using an asymmetric separation membrane without the drawbacks of known pervaporation methods. It is an object of the present invention to provide a pervaporative separation method which can be separated by the pervaporative method and can be industrially used for a long period of time.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

この発明は、ビフェニルテトラカルボン酸類およびジフ
ェニルエーテルテトラカルボン酸類からなる群から選ば
れた少なくと一種の芳香族テトラカルボン酸類を85モ
ル%以上含有する芳香族テトラカルボン酸成分と、2〜
3個のベンゼン環を有する芳香族ジアミン化合物を90
モル%以上含有する芳香族ジアミン成分とから得られた
可溶性芳香族ポリイミドからなる耐熱性の非対称性分離
膜の片面に、有機化合物混合液を直接に接触させて、有
機化合物混合液中の少なくとも一種の有機化合物が、前
記非対称性分離膜内を選択的に浸透・透過されることに
よって、前記非対称性分離膜を透過した有機化合物を蒸
気として分離することを特徴とする有機化合物混合液の
浸透気化分離法に関する。
This invention relates to an aromatic tetracarboxylic acid component containing at least 85 mol% of at least one aromatic tetracarboxylic acid selected from the group consisting of biphenyl tetracarboxylic acids and diphenyl ether tetracarboxylic acids;
90 aromatic diamine compounds having three benzene rings
At least one of the organic compound mixture is prepared by directly contacting the organic compound mixture with one surface of a heat-resistant asymmetric separation membrane composed of a soluble aromatic polyimide obtained from an aromatic diamine component containing at least mol%. Of the organic compound mixture permeate and permeate through the asymmetric separation membrane to separate the organic compound that has permeated the asymmetric separation membrane as a vapor, thereby pervaporating an organic compound mixture solution. Regarding separation method.

以下、この発明の各要件についてさらに詳しく説明す
る。
Hereinafter, each requirement of the present invention will be described in more detail.

本発明の浸透気化分離法において使用する非対称性分離
膜を形成している可溶性芳香族ポリイミドは、ビフェニ
ルテトラカルボン酸類、およびジフェニルエーテルテト
ラカルボン酸類からなる群から選ばれた少なくと一種の
芳香族テトラカルボン酸類を、全芳香族テトラカルボン
酸成分に対して70モル%以上、好ましくは80モル%
以上、特に好ましくは90モル%以上含有する芳香族テ
トラカルボン酸成分と、2〜3個のベンゼン環を有する
芳香族ジアミン化合物を全芳香族ジアミン成分に対して
85モル%以上、好ましくは90モル%以上含有する芳
香族ジアミン成分とから重合によって得られた、フェノ
ール系の有機溶媒などに可溶性である高分子量の芳香族
ポリイミドであればよい。
The soluble aromatic polyimide forming the asymmetric separation membrane used in the pervaporation separation method of the present invention is at least one aromatic tetracarboxylic acid selected from the group consisting of biphenyltetracarboxylic acids and diphenylethertetracarboxylic acids. 70 mol% or more, preferably 80 mol% of acids with respect to the wholly aromatic tetracarboxylic acid component
The aromatic tetracarboxylic acid component containing 90 mol% or more, and the aromatic diamine compound having 2 to 3 benzene rings are particularly preferably 85 mol% or more, preferably 90 mol%, based on the total aromatic diamine component. The aromatic polyimide having a high molecular weight, which is soluble in a phenolic organic solvent or the like and which is obtained by polymerization from an aromatic diamine component containing at least 1% by weight, may be used.

前記の芳香族ポリイミドは、例えば、芳香族テトラカル
ボン酸成分と、芳香族ジアミン成分とを、フェノール系
有機溶媒中に均一に溶解させて、その溶液を約150〜
250℃の高温に加熱するか、あるいは、約10〜10
0℃程度の低温でイミド化剤の存在下に反応させるかし
て、前記溶液中の両成分を重合およびイミド化すること
によって生成することができる。
For the aromatic polyimide, for example, an aromatic tetracarboxylic acid component and an aromatic diamine component are uniformly dissolved in a phenolic organic solvent, and the solution is about 150-
Heat to a high temperature of 250 ° C, or about 10-10
It can be produced by polymerizing and imidizing both components in the solution by reacting at a low temperature of about 0 ° C. in the presence of an imidizing agent.

前記のビフェニルテトラカルボン酸類としては、2,3,
3′,4′-又は3,3′,4,4′-ビフェニルテトラカルボン酸
又はそれらの酸二無水物、あるいは、それらの酸の塩ま
たは低級アルコールエステル化物等を挙げることがで
き、そして、ジフェニルエーテルテトラカルボン酸類と
しては、3,3′,4,4′-ジフェニルエーテルテトラカルボ
ン酸又はその酸二無水物、あるいは、その酸の塩または
低級アルコールエステル化物等を挙げることができる。
The above-mentioned biphenyltetracarboxylic acids include 2,3,
3 ′, 4′- or 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic acid or an acid dianhydride thereof, or a salt of these acids or a lower alcohol esterified product, and the like, and Examples of the diphenyl ether tetracarboxylic acids include 3,3 ′, 4,4′-diphenyl ether tetracarboxylic acid or its dianhydride, or its acid salt or lower alcohol ester compound.

前記の芳香族テトラカルボン酸類としては、特に、3,
3′,4,4′-ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、3,
3′,4,4′-ジフェニルエーテルテトラカルボン酸二無水
物などの無二無水物が、ポリイミドを製造する上で好ま
しい。
As the above-mentioned aromatic tetracarboxylic acids, in particular, 3,
3 ', 4,4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride, 3,
Dianhydrides such as 3 ', 4,4'-diphenyl ether tetracarboxylic acid dianhydride are preferred for making the polyimide.

この発明において、前記のベンゼン環を2〜3個有する
芳香族ジアミン化合物としては、ビス(アミノフェノキ
シ)ベンゼン類、ジアミノジフェニルエーテル類、ジア
ミノジフェニルチオエーテル類、ジアミノジフェニルス
ルホン酸、ジアミノジフェニルメタン類、ジアミノジフ
ェニルプロパン)類、ジアミノジベンゾチオフェン類お
よびジアミノチオキサンテン類からなる群から選ばれた
少なくとも一種、または二種以上の芳香族ジアミン化合
物を85モル%以上、特に90モル%以上含有する芳香
族ジアミン成分が好ましい。
In the present invention, examples of the aromatic diamine compound having 2 to 3 benzene rings include bis (aminophenoxy) benzenes, diaminodiphenyl ethers, diaminodiphenylthioethers, diaminodiphenylsulfonic acid, diaminodiphenylmethanes, diaminodiphenylpropane. ), Diaminodibenzothiophenes and diaminothioxanthenes, and an aromatic diamine component containing 85 mol% or more, particularly 90 mol% or more of an aromatic diamine compound of two or more kinds is preferable. .

ベンゼン環を3個有する芳香族ジアミン化合物の代表例
である前記のビス(アミノフェノキシ)ベンゼン類とし
ては、1,4-ビス(4-アミノフェノキシ)ベンゼン、1,4-
ビス(3-アミノフェノキシ)ベンゼン、1,3-ビス(4-ア
ミノフェノキシ)ベンゼンなどを挙げることができる。
The above-mentioned bis (aminophenoxy) benzenes, which are typical examples of aromatic diamine compounds having three benzene rings, include 1,4-bis (4-aminophenoxy) benzene and 1,4-bis (4-aminophenoxy) benzene.
Examples thereof include bis (3-aminophenoxy) benzene and 1,3-bis (4-aminophenoxy) benzene.

また、ベンゼン環を2個有する芳香族ジアミン化合物の
代表例として、4,4′−ジアミノジフェニルエーテル、
3,4′−ジアミノジフェニルエーテルなどのジアミノジ
フェニルエーテル類、4,4′−ジアミノジフェニルメタ
ン、3,4′−ジアミノジフェニルメタンなどのジアミノ
ジフェニルメタン類、4,4′−ジアミノ−(2,2-ジフェ
ニルプロパン)、3,4′−ジアミノ−(2,2-ジフェニル
プロパン)などのジアミノジフェニルプロパン類、4,
4′−ジアミノジフェニルスルホン、3,3′−ジアミノジ
フェニルスルホンなどのジアミノジフェニルスルホン
類、o−アニシジンなどのジアミノジフェニル類を挙げ
ることができる。
In addition, as a typical example of an aromatic diamine compound having two benzene rings, 4,4′-diaminodiphenyl ether,
Diaminodiphenyl ethers such as 3,4′-diaminodiphenyl ether, diaminodiphenylmethanes such as 4,4′-diaminodiphenylmethane and 3,4′-diaminodiphenylmethane, 4,4′-diamino- (2,2-diphenylpropane), Diaminodiphenylpropanes such as 3,4′-diamino- (2,2-diphenylpropane), 4,
Examples thereof include diaminodiphenylsulfones such as 4′-diaminodiphenylsulfone and 3,3′-diaminodiphenylsulfone, and diaminodiphenyls such as o-anisidine.

この発明では、前記の芳香族ジアミン成分としては、特
に、ジアミノジベンゾチオフェン類、ジアミノチオキサ
ンテン類、ジアミノジフェニルアルカン(特にメタンま
たはプロパン)類からなる群から選ばれた少なくとも一
種の芳香族ジアミン化合物(ベンゼン環を2個有するも
の)を、全芳香族ジアミン成分に対して20モル%以
上、特に25〜100モル%含有し、そして、2〜3個
のベンゼン環を有するその他の芳香族ジアミン化合物
〔例えば、4,4′−ジアミノジフェニルエーテル、ビス
(アミノフェノキシ)ベンゼン類など〕を全芳香族ジア
ミン成分に対して80モル%以下、特に0〜75モル%
含有する芳香族ジアミン成分であることが、そのような
芳香族ジアミン成分を使用して得られた芳香族ポリイミ
ドの溶液からの非対称性分離膜の成形性、そして、前記
の芳香族ポリイミドからなる非対称性分離膜の分離性能
などにおいて適当である。
In the present invention, as the aromatic diamine component, in particular, at least one aromatic diamine compound selected from the group consisting of diaminodibenzothiophenes, diaminothioxanthenes, diaminodiphenylalkanes (especially methane or propane) ( Other aromatic diamine compounds containing 20 mol% or more, particularly 25 to 100 mol%, of those having two benzene rings), and having 2 to 3 benzene rings, based on the total aromatic diamine component. For example, 4,4'-diaminodiphenyl ether, bis (aminophenoxy) benzenes, etc.] is 80 mol% or less, especially 0 to 75 mol% based on the wholly aromatic diamine component.
It is the aromatic diamine component contained, the moldability of the asymmetric separation membrane from the solution of the aromatic polyimide obtained using such an aromatic diamine component, and the asymmetry composed of the aromatic polyimide It is suitable for the separation performance of the sex separation membrane.

前記ジアミノジベンゾチオフェン類は、一般式 (ただし、R1およびR2は、水素、メチル基、または、エ
チル基であり、nは、0又は2である。)で示されるベ
ンゾチオフェン系ジアミン化合物であることが好まし
い。
The diaminodibenzothiophenes have the general formula (However, R 1 and R 2 are hydrogen, a methyl group, or an ethyl group, and n is 0 or 2.) The benzothiophene-based diamine compound is preferable.

前記の一般式Iで示されるジアミノジベンゾチオフェン
類としては、例えば、3,7-ジアミノジベンゾチオフェ
ン、3,7-ジアミノジベンゾチオフェン−5,5-ジオキシ
ド、2,8-ジメチル−3,7-ジアミノジベンゾチオフェン、
2,6-ジメチル−3,7-ジアミノジベンゾチオフェン、4,6-
ジメチル−3,7-ジアミノジベンゾチオフェン、2,8-ジメ
チル−3,7-ジアミノジベンゾチオフェン−5,5-ジオキシ
ド、2,6-ジメチル−3,7-ジアミノジベンゾチオフェン−
5,5-ジオキシド、4,6-ジメチル−3,7-ジアミノジベンゾ
チオフェン−5,5-ジオキシド、2,8-ジエチル−3,7-ジア
ミノジベンゾチオフェン、2,6-ジエチル−3,7-ジアミノ
ジベンゾチオフェン、4,6-ジエチル−3,7-ジアミノジベ
ンゾチオフェン、2,8-ジエチル−3.7-ジアミノジベンゾ
チオフェン−5,5-ジオキシド、2,6-ジエチル−3,7-ジア
ミノジベンゾチオフェン−5,5-ジオキシド、4,6-ジエチ
ル−3,7-ジアミノジベンゾチオフェン−5,5-ジオキシド
などのジベンゾチオフェン系のジアミン化合物を挙げる
ことができる。
Examples of the diaminodibenzothiophenes represented by the general formula I include 3,7-diaminodibenzothiophene, 3,7-diaminodibenzothiophene-5,5-dioxide, and 2,8-dimethyl-3,7-diamino. Dibenzothiophene,
2,6-Dimethyl-3,7-diaminodibenzothiophene, 4,6-
Dimethyl-3,7-diaminodibenzothiophene, 2,8-dimethyl-3,7-diaminodibenzothiophene-5,5-dioxide, 2,6-dimethyl-3,7-diaminodibenzothiophene-
5,5-dioxide, 4,6-dimethyl-3,7-diaminodibenzothiophene-5,5-dioxide, 2,8-diethyl-3,7-diaminodibenzothiophene, 2,6-diethyl-3,7- Diaminodibenzothiophene, 4,6-diethyl-3,7-diaminodibenzothiophene, 2,8-diethyl-3.7-diaminodibenzothiophene-5,5-dioxide, 2,6-diethyl-3,7-diaminodibenzothiophene- Examples include dibenzothiophene-based diamine compounds such as 5,5-dioxide and 4,6-diethyl-3,7-diaminodibenzothiophene-5,5-dioxide.

前記のジアミノチオキサンテン類は次に示す一般式 (ただし、R3およびR4は、水素、または、メチル基であ
り、nは、0又は2である。)で示されるチオキサンテ
ン系のジアミン化合物であることが好ましい。
The diaminothioxanthenes have the general formula shown below. (However, R 3 and R 4 are hydrogen or a methyl group, and n is 0 or 2.) A thioxanthene-based diamine compound is preferable.

前記の一般式IIで示されるジアミノチオキサンテン類
は、例えば、3,7-ジアミノチオキサンテン、3,7-ジアミ
ノチオキサンテン−5,5-ジオキサイド、2,8-ジメチル−
3,7-ジアミノチオキサンテン、2,6-ジメチル−3,7-ジア
ミノチオキサンテン、4,6-ジメチル−3,7-ジアミノチオ
キサンテン、2,8-ジメチル−3,7-ジアミノチオキサンテ
ン−5,5-ジオキサイド、2,6-ジメチル−3,7-ジアミノチ
オキサンテン−5,5-ジオキサイド、4,6-ジメチル−3,7-
ジアミノチオキサンテン−5,5-ジオキサイドなどのチオ
キサンテン系のジアミン化合物を挙げることができる。
The diaminothioxanthenes represented by the above general formula II include, for example, 3,7-diaminothioxanthene, 3,7-diaminothioxanthene-5,5-dioxide, and 2,8-dimethyl-
3,7-Diaminothioxanthene, 2,6-Dimethyl-3,7-diaminothioxanthene, 4,6-Dimethyl-3,7-diaminothioxanthene, 2,8-Dimethyl-3,7-diaminothioxanthene- 5,5-Dioxide, 2,6-Dimethyl-3,7-diaminothioxanthene-5,5-Dioxide, 4,6-Dimethyl-3,7-
Examples thereof include thioxanthene-based diamine compounds such as diaminothioxanthene-5,5-dioxide.

前記のジアミノジフェニルアルカン類は、次に示す一般
式、 (ただし、前記のR5、R6、R7およびR8は、水素またはメ
チル基である。)で示されるジアミノジフェニルメタ
ン、2,2-ビス(ジアミノジフェニル)プロパンなどのジ
フェニルアルカン系のジアミン化合物を挙げることがで
きる。
The above diaminodiphenylalkanes are represented by the following general formula: (However, R 5 , R 6 , R 7 and R 8 are hydrogen or a methyl group.) A diamine compound such as diaminodiphenylmethane or 2,2-bis (diaminodiphenyl) propane. Can be mentioned.

前記の一般式IIIで示されるジアミノジフェニルアルカ
ン類としては、4,4′−ジアムノジフェニルメタン、3,
4′−ジアミノジフェニルメタン、3,3′−ジメチル−4,
4′−ジアミノジフェニルメタンなどのジフェニルメタ
ン系のジアミン化合物、あるいは、2,2-ビス(4-アミノ
フェニル)プロパン、2,2-ビス(3-アミノフェニル)プ
ロパン、3,4′−ジアミノ−(2,2-ジフェニルプロパ
ン)などの2,2-ビス(フェニル)プロパン系のジアミン
化合物などを挙げることができる。
Examples of the diaminodiphenylalkanes represented by the above general formula III include 4,4′-diammodiphenylmethane, 3,
4'-diaminodiphenylmethane, 3,3'-dimethyl-4,
Diphenylmethane-based diamine compounds such as 4'-diaminodiphenylmethane, or 2,2-bis (4-aminophenyl) propane, 2,2-bis (3-aminophenyl) propane, 3,4'-diamino- (2 2,2-bis (phenyl) propane-based diamine compounds such as 1,2-diphenylpropane).

発明において使用する非対称性分離膜を形成している芳
香族ポリイミドは、前記の芳香族テトラカルボン酸成分
として、前述の芳香族テトラカルボン酸類単独を使用し
て芳香族ジアミン成分と重合して得られた芳香族ポリイ
ミドであっても、あるいは、二種以上の芳香族テトラカ
ルボン酸類の混合物を使用して、芳香族ジアミン成分と
重合して得られた共重合体であってもよい。
The aromatic polyimide forming the asymmetric separation membrane used in the present invention is obtained by polymerizing with an aromatic diamine component by using the aromatic tetracarboxylic acid component alone as the aromatic tetracarboxylic acid component. It may be an aromatic polyimide, or a copolymer obtained by polymerizing with an aromatic diamine component using a mixture of two or more kinds of aromatic tetracarboxylic acids.

この発明では、芳香族ポリイミドとしては、3,3′,4,
4′-ビフェニルテトラカルボン酸二無水物を主成分とす
る芳香族テトラカルボン酸成分と、前述の一般式I〜II
Iで示される芳香族ジアミン化合物を含有する芳香族ジ
アミン成分とから得られた芳香族ポリイミドが、非対称
性分離膜の製膜性、得られた非対称性分離膜の有機化合
物混合液に対する離性能、耐久性、機械的強度、耐熱性
などにおいて、最も好ましい。
In this invention, as the aromatic polyimide, 3,3 ', 4,
An aromatic tetracarboxylic acid component containing 4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride as a main component and the above-mentioned general formulas I to II.
Aromatic polyimide obtained from an aromatic diamine component containing an aromatic diamine compound represented by I, the film-forming property of the asymmetric separation membrane, the separation performance of the obtained asymmetric separation membrane to the organic compound mixture, Most preferable in terms of durability, mechanical strength, heat resistance and the like.

前述の芳香族ポリイミドの製法において前記芳香族テト
ラカルボン酸類と共に使用することのできる芳香族テト
ラカルボン酸成分としては、ピロメリット酸又はその酸
二酸水物、2,2-ビス(3,4-ジカルボキシフェニル)プロ
パン又はその酸二無水物、ビス(3,4-ジカルボキシフェ
ニル)メタン又はその酸二無水物、3,3′,4,4′-ベンゾ
フェノンテトラカルボン酸又はその酸二無水物などを挙
げることができる。
As the aromatic tetracarboxylic acid component that can be used together with the aromatic tetracarboxylic acids in the above-mentioned aromatic polyimide production method, pyromellitic acid or its acid diacid hydrate, 2,2-bis (3,4- Dicarboxyphenyl) propane or its acid dianhydride, bis (3,4-dicarboxyphenyl) methane or its acid dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-benzophenonetetracarboxylic acid or its acid dianhydride And so on.

前記の芳香族ポリイミドの製法において、テトラカルボ
ン酸成分中のビフェニルテトラカルボン酸類またはジフ
ェニルエーテルテトラカルボン酸類の含有割合が余りに
少なくなり過ぎると、得られる芳香族ポリイミドは、フ
ェノール系有機溶媒に対して溶解性の低いものとなった
り、品質の安定した非対称性分離膜を製造することがで
きなくなったり、得られた非対称性分離膜の浸透気化法
における分離性能が劣るので好ましくない。
In the method for producing the aromatic polyimide, if the content ratio of the biphenyltetracarboxylic acids or diphenylethertetracarboxylic acids in the tetracarboxylic acid component is too low, the resulting aromatic polyimide is soluble in a phenolic organic solvent. Is unfavorable, since it is not possible to produce an asymmetric separation membrane of stable quality, or the separation performance of the obtained asymmetric separation membrane in pervaporation is poor.

前記の芳香族ポリイミドの製法において、2個のベンゼ
ン環を有する芳香族ジアミン化合物と共に、m−フェニ
レンジアミン、p−フェニレンジアミンなどのフェニレ
ンジアミン系のジアミン化合物などの他の芳香族ジアミ
ン化合物を少ない割合で共用することもできる。
In the above-mentioned method for producing an aromatic polyimide, a small proportion of an aromatic diamine compound having two benzene rings and another aromatic diamine compound such as a phenylenediamine-based diamine compound such as m-phenylenediamine and p-phenylenediamine. You can also share it with.

この発明において使用される前述の芳香族ポリイミドか
らなる非対称性分離膜は、芳香族ポリイミドのフェノー
ル系溶媒溶液を使用して、その溶液の薄膜(平膜状、中
空糸状)を、流延法、押出し法などによって形成し、次
いで、その薄膜を比較的低温の凝固液と接触させてその
薄膜を凝固させて平膜状又は中空糸状の非対称性分離膜
を形成する湿式製膜法で製造することができ、例えば、
特開昭56−21602号、特開昭56−157435
号公報などに記載されているような従来公知の製膜方法
によって製造することができる。
The asymmetric separation membrane composed of the above-mentioned aromatic polyimide used in the present invention, a phenolic solvent solution of aromatic polyimide is used, a thin film of the solution (flat membrane shape, hollow fiber shape) is cast, It is formed by an extrusion method or the like, and then the thin film is brought into contact with a coagulating liquid at a relatively low temperature to coagulate the thin film to form a flat membrane-shaped or hollow fiber-shaped asymmetric separation membrane. Can be done, for example,
JP-A-56-21602, JP-A-56-157435
It can be produced by a conventionally known film forming method as described in Japanese Patent Publication No.

前記の非対称性分離膜の製造法において、湿式製膜法で
製造された非対称性分離膜は、適当な有機溶媒(例え
ば、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノー
ルなどの低級アルコール類、および、n−ヘキサン、n
−ヘプタン、オクタン、シクロヘキサンなどの脂肪族又
は脂環式炭化水素溶媒など)で洗浄し、さらに、充分に
乾燥した後、さらに、窒素、空気などの気体の雰囲気
下、約150〜350℃、特に180〜330℃の温度
で0.1〜5時間程度のエージング処理(熱処理)する
ことが適当である。
In the above-mentioned method for producing an asymmetric separation membrane, the asymmetric separation membrane produced by the wet membrane production method is a suitable organic solvent (for example, lower alcohols such as methanol, ethanol, propanol, butanol, and n-hexane). , N
After washing with an aliphatic or alicyclic hydrocarbon solvent such as heptane, octane, cyclohexane, etc., and further sufficiently drying, further under a gas atmosphere of nitrogen, air or the like, at about 150 to 350 ° C., particularly Aging treatment (heat treatment) at a temperature of 180 to 330 ° C. for about 0.1 to 5 hours is suitable.

この発明で使用する非対称性分離膜は、有機化合物混合
液を使用して浸透気化分離を行った場合に、選択的に透
過する有機化合物の透過速度Qが、約0.1kg/m2・Hr
以上、特に約0.2〜5kg/m2・Hr程度であって、透過
した有機化合物と透過しなかった有機化合物との分離性
能(後述べる分離係数α)が、5以上、特に10〜60
00であることが好ましい。
The asymmetric separation membrane used in the present invention has a permeation rate Q of selectively permeating organic compounds of about 0.1 kg / m 2 · Hr when pervaporative separation is performed using an organic compound mixture.
Above, in particular, about 0.2 to 5 kg / m 2 · Hr, and the separation performance (separation coefficient α described later) between the permeated organic compound and the non-permeated organic compound is 5 or more, particularly 10 to 60.
It is preferably 00.

この発明の浸透気化分離法は、 (a) 前述の芳香族ポリイミドからなる非対称性分離膜
(平膜状、中空糸状)が内蔵されている分離膜モジュー
ルに、有機化合物混合液を供給し、そして、有機化合物
混合液を分離膜モジュール内の前記非対称性分離膜の供
給側と直接に接触させ、 (b) 前記非対称性分離膜の透過側を、必要であれば、
キャリヤーガス(スイープガス)を流しながら、あるい
は、分離膜モジュールの外部に設置された減圧ポンプな
どと連結して減圧状態としておき、前記の供給された有
機化合物混合液から、前記非対称性分離膜を介して、少
なくとも一種の有機化合物を選択的に浸透・透過させて
気化させて分離し、 (c) 最後に、前記の非対称性分離膜の未透過側(供給
側)から分離膜モジュールの外部へ、前記分離膜を透過
しなかった濃縮された残部の有機化合物の溶液を取り出
して回収し、同時に、非対称性分離膜の透過側から分離
膜モジュールの外部へ、前記の分離膜を選択的に透過し
た有機化合物の透過蒸気(透過物)を取り出し、必要で
あればその透過蒸気(透過物)を冷却して凝縮して回収
するのである。
The pervaporative separation method of the present invention comprises: (a) supplying an organic compound mixed liquid to a separation membrane module containing an asymmetric separation membrane (flat membrane shape, hollow fiber shape) made of the aromatic polyimide described above, and , The organic compound mixture is directly contacted with the supply side of the asymmetric separation membrane in the separation membrane module, (b) the permeate side of the asymmetric separation membrane, if necessary,
The carrier gas (sweep gas) is made to flow, or it is connected to a decompression pump or the like installed outside the separation membrane module to be in a decompressed state, and the asymmetric separation membrane is separated from the supplied organic compound mixed liquid. At least one organic compound is selectively permeated and permeated to vaporize and separate (c) Finally, from the non-permeate side (supply side) of the asymmetric separation membrane to the outside of the separation membrane module. , The concentrated residual organic compound solution that did not pass through the separation membrane is taken out and recovered, and at the same time, the separation membrane is selectively permeated from the permeation side of the asymmetric separation membrane to the outside of the separation membrane module. The permeated vapor (permeate) of the organic compound is taken out, and if necessary, the permeated vapor (permeate) is cooled and condensed to be recovered.

この発明では、分離膜モジュールへ供給される有機化合
物混合液は、約0〜120℃、特に好ましくは20〜1
00℃程度の温度であることが好ましい。
In the present invention, the organic compound mixed liquid supplied to the separation membrane module is about 0 to 120 ° C., particularly preferably 20 to 1 ° C.
The temperature is preferably about 00 ° C.

この発明の分離法では、分離方法に適用される圧力が、
通常、分離膜の透過側の圧を供給側の圧よりも低圧と
し、供給側の圧を大気圧〜60kg/cm2、好ましくは大
気圧〜30kg/cm2とすることが好ましい。
In the separation method of the present invention, the pressure applied to the separation method is
Usually, the pressure on the permeate side of the separation membrane is set to be lower than the pressure on the feed side, and the pressure on the feed side is set to atmospheric pressure to 60 kg / cm 2 , preferably atmospheric pressure to 30 kg / cm 2 .

前記の分離膜モジュール内の非対称性分離膜の透過側
は、有機化合物混合液の浸透気化分離を行う際に、スイ
ープガスを流すか、または、減圧状態とすればよいが、
その減圧状態は、大気圧より低圧であればよく、特に好
ましくは約200トール以下、さらに好ましくは100
トール以下に減圧されていることが好ましい。
The permeate side of the asymmetric separation membrane in the separation membrane module, when performing pervaporative separation of the organic compound mixture, may be swept gas, or may be under reduced pressure,
The reduced pressure may be lower than atmospheric pressure, particularly preferably about 200 torr or less, and more preferably 100 torr or less.
It is preferable that the pressure is reduced to less than or equal to torr.

この発明における有機化合物混合液の浸透気化法を適用
することができる有機化合物混合液としては、種々の有
機化合物の組み合わせがあるが、例えば、各有機化合物
に共沸点が存在するために通常の蒸留法では分離できな
い有機化合物同士の混合物、各有機化合物の沸点が相互
に接近しているために蒸留分離が非常に難しい有機化合
物同士の混合物の場合などに特に有効である。
As the organic compound mixed liquid to which the pervaporation method of the organic compound mixed liquid in the present invention can be applied, there are combinations of various organic compounds. For example, ordinary distillation is performed because each organic compound has an azeotropic point. It is particularly effective in the case of a mixture of organic compounds which cannot be separated by the method, or a mixture of organic compounds which is very difficult to separate by distillation because the boiling points of the organic compounds are close to each other.

また、有機化合物混合液はその全てが相互に均一に溶解
していてもよいし、一部が溶解度を越えて分離して懸濁
状態になっていてもかまわない。ただし、有機化合物を
含む混合液は、その混合状態で浸透気化分離を行う際の
温度および圧の条件下において、液状であることが必要
である。
Further, all of the organic compound mixed liquids may be uniformly dissolved in each other, or some of them may exceed the solubility and be separated to be in a suspended state. However, the mixed liquid containing the organic compound needs to be liquid under the conditions of temperature and pressure when performing pervaporation separation in the mixed state.

共沸点が存在する有機化合物の混合液としては、例え
ば、ベンゼン/シクロヘキサン、ベンゼン/ノルマルヘ
キサン、メタノール/アセトン、ベンゼン/メタノー
ル、アセトン/クロロホルム、エタノール/シクロヘキ
サン、ブタノール/シクロヘキサン、クロロホルム/ノ
ルマルヘキサン、エタノール/ベンゼン、エタノール/
トルエン、キシレン異性体混合液などを挙げることがで
きる。
Examples of the mixed liquid of organic compounds having an azeotropic point include benzene / cyclohexane, benzene / normal hexane, methanol / acetone, benzene / methanol, acetone / chloroform, ethanol / cyclohexane, butanol / cyclohexane, chloroform / normal hexane, and ethanol. / Benzene, ethanol /
Examples thereof include toluene and xylene isomer mixed liquid.

また、沸点の差が約20℃以下、特に10℃以下であっ
て沸点が相互に近接している有機化合物混合液として
は、例えば、エチルベンゼン/スチレン、パラクロルエ
チルベンゼン/パラクロルスチレン、トルエン/メチル
シクロヘキサン、ブタジエン/ブテン類、ブタジエン/
ブタン類、ノルマルブテン−1/イソブテンなどが挙げ
られる。前記の有機化合物混合液は、上記のような二成
分系の混合液ばかりでなく、三成分系以上の多成分系の
混合液であっても適用することが可能である。
Examples of the organic compound mixed liquid having a boiling point difference of about 20 ° C. or less, particularly 10 ° C. or less and boiling points close to each other include, for example, ethylbenzene / styrene, parachloroethylbenzene / parachlorostyrene, toluene / methyl. Cyclohexane, butadiene / butenes, butadiene /
Examples thereof include butanes and normal butene-1 / isobutene. The above-mentioned organic compound mixed solution can be applied not only to the above-mentioned two-component mixed solution but also to a three-component or more multi-component mixed solution.

本発明の浸透気化分離法では、前記の有機化合物混合液
の組成比は、特に限定されるものではなく、任意の割合
の有機化合物の混合液を分離又は濃縮することができ
る。
In the pervaporation separation method of the present invention, the composition ratio of the above-mentioned organic compound mixed liquid is not particularly limited, and a mixed liquid of organic compounds in an arbitrary ratio can be separated or concentrated.

前記の分離膜モジュールの構造、形式などは、特に限定
されるものではないが、例えば、特に限定されるもので
はないが、プレートアンドフレーム型モジュール、スパ
イラル型モジュール、中空糸膜型モジュールなどである
ことが好ましい。
The structure, form, etc. of the separation membrane module are not particularly limited, and examples thereof include, but are not particularly limited to, plate-and-frame type modules, spiral type modules, and hollow fiber membrane type modules. It is preferable.

〔実施例〕〔Example〕

以下、この発明の浸透気化分離法に関する実施例、およ
び比較例を示し、さらに詳しくこの発明を説明する。
Hereinafter, examples and comparative examples relating to the pervaporative separation method of the present invention will be shown to explain the present invention in more detail.

実施例および比較例において、透過速度Qおよび分離係
数αは、膜を透過した気化成分を冷却・凝縮させて採集
し、その重量を測定し、そして、凝縮液中に内部標準液
を加え、TCD−ガスクロマトグラフィーによって有機
化合物XおよびYの重量比が測定され、次に示す計算式
によって算出された。
In Examples and Comparative Examples, the permeation rate Q and the separation coefficient α were measured by cooling and condensing the vaporized component that permeated the membrane, collecting the weight, measuring the weight of the vaporized component, adding an internal standard solution to the condensate, and measuring TCD. -The weight ratio of the organic compounds X and Y was measured by gas chromatography and calculated by the following formula.

参考例において、芳香族テトラカルボン酸成分および芳
香族ジアミン成分に使用される各化合物の略記号を以下
に示す。
The abbreviations of the compounds used for the aromatic tetracarboxylic acid component and the aromatic diamine component in the reference example are shown below.

〔芳香族テトラカルボン酸成分〕[Aromatic tetracarboxylic acid component]

s-BPDA;3,3′,4,4′−ビフェニルテトラカルボン酸二
無水物 BTDA;3,3′,4,4′−ベンゾフェノンテトラカルボン酸
二無水物 ETDA;3,3′,4,4′−ビフェニルエーテルテトラカルボ
ン酸二無水物 PMDA; ピロメリット酸二無水物 〔芳香族ジアミン化合物〕 TSN; 2,8−ジメチル−3,7−ジアミノジベンゾチオフェン−5,
5−ジオキシド、2,6-ジメチル−3,7-ジアミノジベンゾ
チオフェン−5,5-ジオキシド、4,6-ジメチル−3,7-ジア
ミノジベンゾチオフェン−5,5-ジオキシドの異性体混合
物 DMTX; 2,8-ジメチル−3,7-ジアミノチオキサンテン−5,5-ジオ
キサイド、2,6-ジメチル−3,7-ジアミノチオキサンテン
−5,5-ジオキサイド、4,6-ジメチル−3,7-ジアミノチオ
キサンテン−5,5-ジオキサイドの異性体混合物 DADE;4,4′-ジアミノジフェニルエーテル DADM;4,4′-ジアミノジフェニルメタン TPE-Q;1,4−ビス(4-アミノフェノキシ)ベンゼン 34IP;3,4′-ジアミノ−(2,2-ジフェニルプロパン) DABA;3,5−ジアミノ安息香酸 DAN;o−ジアニシジン 参考例1〜17 第1表に示す仕込み比からなる酸成分とジアミン成分と
を略等モル使用して、パラクロフェノールの有機極性溶
媒中で、第1表に示す重合温度および重合時間で、重合
およびイミド化して芳香族ポリイミド溶液を製造した。
s-BPDA; 3,3 ', 4,4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride BTDA; 3,3', 4,4'-benzophenone tetracarboxylic dianhydride ETDA; 3,3 ', 4,4 ′ -Biphenyl ether tetracarboxylic dianhydride PMDA; pyromellitic dianhydride [aromatic diamine compound] TSN; 2,8-dimethyl-3,7-diaminodibenzothiophene-5,
Isomeric mixture of 5-dioxide, 2,6-dimethyl-3,7-diaminodibenzothiophene-5,5-dioxide and 4,6-dimethyl-3,7-diaminodibenzothiophene-5,5-dioxide DMTX; 2 , 8-Dimethyl-3,7-diaminothioxanthene-5,5-dioxide, 2,6-dimethyl-3,7-diaminothioxanthene-5,5-dioxide, 4,6-dimethyl-3,7 -Diaminothioxanthene-5,5-dioxide isomer mixture DADE; 4,4'-diaminodiphenyl ether DADM; 4,4'-diaminodiphenylmethane TPE-Q; 1,4-bis (4-aminophenoxy) benzene 34IP 3,4'-diamino- (2,2-diphenylpropane) DABA; 3,5-diaminobenzoic acid DAN; o-dianisidine Reference Examples 1 to 17 Acid component and diamine component having the charging ratios shown in Table 1; In an organic polar solvent of parachlorophenol using approximately equimolar amount of At the polymerization temperature and the polymerization time was producing an aromatic polyimide solution by polymerization and imidization.

前述のようにして生成した各芳香族ポリイミド溶液のポ
リマー濃度および溶液粘度(100℃の回転粘度;ポイ
ズ)を第1表にそれぞれ示す。
Table 1 shows the polymer concentration and solution viscosity (rotational viscosity at 100 ° C .; poise) of each aromatic polyimide solution produced as described above.

前述のようにして得られた芳香族ポリイミド溶液を使用
して、第1表に示す組成である0℃の凝固液(エタノー
ル水溶液)、並びに中空糸の引取り速度10m/分によ
る湿式製膜法で中空糸状の膜を形成した後、アルコール
及び脂肪族炭化水素で洗浄し、乾燥を行い、第1表に示
す熱処理温度で30分間熱処理して、第1表に示す形状
(中空糸の内径および膜厚)を有する芳香族ポリイミド
からなる非対称性の中空糸分離膜をそれぞれ製造した。
Using the aromatic polyimide solution obtained as described above, a coagulation liquid (ethanol aqueous solution) having a composition shown in Table 1 and a wet film-forming method at a hollow fiber take-off speed of 10 m / min. After forming a hollow fiber membrane with, washed with alcohol and aliphatic hydrocarbon, dried and heat-treated at the heat treatment temperature shown in Table 1 for 30 minutes to obtain the shape shown in Table 1 (inner diameter of hollow fiber and Asymmetric hollow fiber separation membranes made of aromatic polyimide having a film thickness) were produced.

実施例1〜32 各参考例で製造された長さ7.5cmの非対称性中空糸分
離膜を4本束ねて糸束を形成し、その糸束の一方の端部
をエポキシ樹脂で封止し、中空糸束エレメントを作成
し、有機化合物混合液を供給する導入口と、未透過物の
取り出し口および透過物の取り出し口を有する容器内へ
前記中空糸束エレメントを内設して、分離膜モジュール
を製造した。
Examples 1 to 32 Four 7.5 cm long asymmetric hollow fiber separation membranes produced in each reference example are bundled to form a yarn bundle, and one end of the yarn bundle is sealed with an epoxy resin. , A hollow fiber bundle element is prepared, and the hollow fiber bundle element is internally provided in a container having an inlet for supplying an organic compound mixed liquid, an outlet for a non-permeate and an outlet for a permeate, and a separation membrane. The module was manufactured.

前記の分離膜モジュールへ第2表に示す組成、および温
度の有機化合物混合液を供給し、分離膜モジュール内の
中空糸エレメントの中空糸内部を3トール以下の減圧状
態で、浸透気化を行い、透過物蒸気を冷却し、回収し
た。
The organic compound mixture having the composition and temperature shown in Table 2 was supplied to the separation membrane module, and the inside of the hollow fiber of the hollow fiber element in the separation membrane module was pervaporated under a reduced pressure of 3 Torr or less, The permeate vapor was cooled and recovered.

その透過気化における透過速度Qおよび各有機化合物の
分離係数αを第2表に示す。
Table 2 shows the permeation rate Q in pervaporation and the separation coefficient α of each organic compound.

実施例33〜35 参考例1で製造した非対称性中空糸分離膜を、それぞ
れ、ベンゼン(実施例33)、ベンゼンとシクロヘキサ
ンとの混合液(重量比1:1)(実施例34)、また
は、ベンゼンとn-ヘキサンとの混合液(重量比1:1)
(実施例35)からなる処理溶剤中で、150℃で50
時間浸漬する処理を行った。
Examples 33 to 35 The asymmetric hollow fiber separation membranes produced in Reference Example 1 were treated with benzene (Example 33), a mixed solution of benzene and cyclohexane (weight ratio 1: 1) (Example 34), or Mixture of benzene and n-hexane (weight ratio 1: 1)
50 at 150 ° C. in the treatment solvent consisting of (Example 35)
A treatment of dipping for a time was performed.

前述の処理を行った各非対称性中空糸分離膜を30℃で
20時間乾燥した後、実施例1と同様にして、分離膜モ
ジュールをそれぞれ製造し、各分離膜モジュールについ
て第2表に示す有機化合物混合液での分離性能を測定し
た。
After drying each asymmetric hollow fiber separation membrane that had been subjected to the above-mentioned treatment at 30 ° C. for 20 hours, a separation membrane module was manufactured in the same manner as in Example 1, and the organic compounds shown in Table 2 for each separation membrane module were produced. The separation performance of the compound mixture was measured.

その結果を第2表に示す。The results are shown in Table 2.

比較参考例1 ピロメリット酸二無水物60ミリモル、4,4′−ジアミ
ノジフェニルエーテル60ミリモル、N−メチルピロリ
ドン200gを、三ッ口のセパラブルフラスコに入れ
て、窒素ガスの流通を行い、撹拌しながら20℃で10
時間、重合反応させて、ポリアミック酸を生成させ、さ
らに、この反応液にN−メチルピロリドン200gと、
ピリジン27gと無水酢酸35gを加えて強く撹拌しな
がら徐々に80℃まで昇温し、80℃で1時間維持し、
ポリマーをイミド化させて、ポリイミドを折出させた。
さらに、この反応液にエタノールを加えて、ポリマーを
完全に沈澱させ、濾別し、最後にエタノール洗浄をし
て、さらに、減圧下に乾燥して、ポリイミド粉末を得
た。
Comparative Reference Example 1 60 mmol of pyromellitic dianhydride, 60 mmol of 4,4′-diaminodiphenyl ether, and 200 g of N-methylpyrrolidone were placed in a three-necked separable flask, and nitrogen gas was circulated and stirred. While at 10 ℃ 10
Polymerization reaction is carried out for a period of time to generate polyamic acid, and 200 g of N-methylpyrrolidone is further added to the reaction solution.
Pyridine (27 g) and acetic anhydride (35 g) were added, the temperature was gradually raised to 80 ° C with strong stirring, and the temperature was maintained at 80 ° C for 1 hour.
The polymer was imidized and polyimide was broken out.
Furthermore, ethanol was added to this reaction solution to completely precipitate the polymer, which was separated by filtration, washed with ethanol, and finally dried under reduced pressure to obtain a polyimide powder.

このポリイミド粉末を、p−クロルフェノール、N−メ
チル−2−ピロリドン、または、N,N−ジメチルアセ
トアミドにそれぞれ添加して、その混合液を加熱して、
ポリイミド粉末を前記の溶媒に溶解させようとしたが、
実質的に、前記ポリイミドの溶液を調製することができ
なかった。
This polyimide powder was added to p-chlorophenol, N-methyl-2-pyrrolidone, or N, N-dimethylacetamide, respectively, and the mixture was heated,
I tried to dissolve the polyimide powder in the solvent,
Substantially, the polyimide solution could not be prepared.

したがって、前記のピロメリット酸二無水物を使用して
得られた芳香族ポリイミドからは、非対称性分離膜を製
造することができなかった。
Therefore, it was not possible to produce an asymmetric separation membrane from the aromatic polyimide obtained by using the pyromellitic dianhydride.

比較参考例2〜4 3,3′,4,4′-ビフェニルテトラカルボン酸二無水物
と、パラフェニレンジアミン(比較参考例2)、2,4-ジ
メチル−メタフェニレンジアミン(比較参考例3)また
は2,6-ジアミノピリジン(比較参考例3)とをそれぞれ
当モル使用して、実施例1と同様にして、パラクロフェ
ノールの有機極性溶媒中、重合温度180℃で、6時間
重合したが、芳香族ポリイミドがそれぞれ折出した。そ
れらの芳香族ポリイミド粉末はそれぞれいずれの有機溶
媒にも実質的に溶解せず、均一なポリマー溶液を調製す
ることができなかった。
Comparative Reference Examples 2 to 4, 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride, paraphenylenediamine (Comparative Reference Example 2), and 2,4-dimethyl-metaphenylenediamine (Comparative Reference Example 3) Alternatively, 2,6-diaminopyridine (Comparative Reference Example 3) was used in an equimolar manner, and polymerized in an organic polar solvent of parachlorophenol at a polymerization temperature of 180 ° C. for 6 hours in the same manner as in Example 1. , And aromatic polyimide was projected. These aromatic polyimide powders were not substantially dissolved in any organic solvent, and a uniform polymer solution could not be prepared.

比較例1 芳香族ポリイミド(ジェネラル・エレクトリック社、商
品名;ウルテム)10重量部、N−メチル−2−ピロリ
ドン40重量部、およびテトラヒドロフラン50重量部
をセパラブルフラスコに入れ、撹拌して、均一なポリマ
ー溶液を調製した。
Comparative Example 1 10 parts by weight of an aromatic polyimide (General Electric Co., trade name; Ultem), 40 parts by weight of N-methyl-2-pyrrolidone, and 50 parts by weight of tetrahydrofuran were placed in a separable flask and stirred to obtain a uniform mixture. A polymer solution was prepared.

前記のポリマー溶液を平滑なガラス板上にドクターナイ
フで厚さ0.2mmに流延し、ガラス板ごと蒸留水中に1
時間浸漬して、非対称性分離膜を形成させ、最後にガラ
ス板から前記の非対称性分離膜を剥離した後、30℃で
乾燥させて、非対称性分離膜を製造した。
The above polymer solution was cast on a smooth glass plate with a doctor knife to a thickness of 0.2 mm, and the glass plate and 1
It was immersed for a time to form an asymmetric separation membrane, and finally, the asymmetric separation membrane was peeled off from the glass plate and then dried at 30 ° C. to manufacture an asymmetric separation membrane.

前記の非対称性分離膜を、パーベーパイレション法によ
って、クロロホルムとn-ヘキサンとを当量含有する有機
化合物混合液の分離を行った。
The asymmetric separation membrane was separated by a pervaporation method into an organic compound mixture containing chloroform and n-hexane in equivalent amounts.

前記の非対称性分離膜は、前記の有機化合物混合液によ
って膨潤して、安全な分離性能を測定することができな
かった。
The asymmetric separation membrane swelled with the organic compound mixed solution, and the safe separation performance could not be measured.

〔本発明の作用効果〕[Operation and effect of the present invention]

この発明の分離法は、特定の芳香族ポリイミド製の非対
称性分離膜を用いる浸透気化法に係わる分離法であるの
で、種々の有機化合物の混合液の分離、濃縮に使用する
ことができ、そして、広範囲な濃度の有機化合物混合液
について使用可能であって、しかも、充分な耐熱性、耐
水性、耐溶剤性および耐久性を有しており、さらに、高
い分離性能を有する特定のポリイミド製の非対称性膜を
使用しているので、長時間、安定した浸透気化法による
分離を行うことができる。
Since the separation method of the present invention is a separation method relating to a pervaporation method using an asymmetric separation membrane made of a specific aromatic polyimide, it can be used for separation and concentration of a mixed liquid of various organic compounds, and , Which can be used for a wide range of concentrations of organic compound mixtures, and has sufficient heat resistance, water resistance, solvent resistance and durability, and is made of a specific polyimide with high separation performance. Since the asymmetric membrane is used, stable separation by pervaporation can be performed for a long time.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】ビフェニルテトラカルボン酸類およびジフ
ェニルエーテルテトラカルボン酸類からなる群から選ば
れた少なくと一種の芳香族テトラカルボン酸類を85モ
ル%以上含有する芳香族テトラカルボン酸成分と、2〜
3個のベンゼン環を有する芳香族ジアミン化合物を90
モル%以上含有する芳香族ジアミン成分とから得られた
可溶性芳香族ポリイミドからなる耐熱性の非対称性分離
膜の片面に、有機化合物混合液を直接に接触させて、有
機化合物混合液中の少なくとも一種の有機化合物が、前
記非対称性分離膜内を選択的に浸透・透過されることに
よって、前記非対称性分離膜を透過した有機化合物を蒸
気として分離することを特徴とする有機化合物混合液の
浸透気化分離法。
1. An aromatic tetracarboxylic acid component containing at least 85 mol% of at least one aromatic tetracarboxylic acid selected from the group consisting of biphenyl tetracarboxylic acids and diphenyl ether tetracarboxylic acids;
90 aromatic diamine compounds having three benzene rings
At least one of the organic compound mixture is prepared by directly contacting the organic compound mixture with one surface of a heat-resistant asymmetric separation membrane composed of a soluble aromatic polyimide obtained from an aromatic diamine component containing at least mol%. Of the organic compound mixture permeate and permeate through the asymmetric separation membrane to separate the organic compound that has permeated the asymmetric separation membrane as a vapor, thereby pervaporating an organic compound mixture solution. Separation method.
【請求項2】芳香族ジアミン成分が、ジアミノジベンゾ
チオフェン類、ジアミノチオキサンテン類、ジアミノジ
フェニルアルカン類からなる群から選ばれた少なくとも
一種の芳香族ジアミン化合物を20モル%以上含有する
芳香族ジアミン成分である請求項第1項記載の有機化合
物混合液の浸透気化分離法。
2. An aromatic diamine component containing 20 mol% or more of at least one aromatic diamine compound selected from the group consisting of diaminodibenzothiophenes, diaminothioxanthenes and diaminodiphenylalkanes. The method for pervaporative separation of an organic compound mixture according to claim 1, wherein
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