JPS58180206A - Production of selective permeable membrane - Google Patents

Production of selective permeable membrane

Info

Publication number
JPS58180206A
JPS58180206A JP6270482A JP6270482A JPS58180206A JP S58180206 A JPS58180206 A JP S58180206A JP 6270482 A JP6270482 A JP 6270482A JP 6270482 A JP6270482 A JP 6270482A JP S58180206 A JPS58180206 A JP S58180206A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
membrane
polymer
solvent
oxygen
porous support
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.)
Granted
Application number
JP6270482A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH0281B2 (en
Inventor
Shoichi Hirose
広瀬 正一
Kuniyasu Jiyou
邦恭 城
Isamu Sakuma
勇 佐久間
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.)
Toray Industries Inc
Original Assignee
Toray Industries Inc
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 Toray Industries Inc filed Critical Toray Industries Inc
Priority to JP6270482A priority Critical patent/JPS58180206A/en
Publication of JPS58180206A publication Critical patent/JPS58180206A/en
Publication of JPH0281B2 publication Critical patent/JPH0281B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)

Abstract

PURPOSE:To provide a membrane having excellent resistance to pressure and preventing generation of pinholes in a method for producing a selective gas- permeable membrane by coating a polymer soln. on a porous substrate covered by a thin film of a non-solvent for said polymer on the surface or filled with the non-solvent in the pores on the surface and drying the same. CONSTITUTION:In a method for producing a selective sepn. membrane for a gaseous mixture, more particularly, a composite membrane for enriching oxygen, a soln. prepd. by dissolving a polymer (more preferably a silicon-contg. polymer) in an org. solvent is coated on a porous substrate covered by a thin film of a non-solvent for said polymer or filled with the non-solvent in the pores near the surface and is dried, whereby the selective permeable membrane having excellent resistance to pressure and preventing generation of pinholes is obtained.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は選択透過膜の製造方法に関するものであり1%
にガス状混合物の選択的分離、とシわけ空気から酸素富
化空気をえるために有効な酸素富化用複合膜の製造方法
に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a method for producing a selectively permeable membrane.
The present invention relates to a method for producing an oxygen-enriching composite membrane that is effective for selectively separating gaseous mixtures and obtaining oxygen-enriched air from air.

かかる複合膜の製造方法としては、従来下記方法が提案
されている。
As a method for manufacturing such a composite membrane, the following methods have been proposed in the past.

(a)  水面上に、ガス分離膜用高分子素材の希薄溶
液を流延し、溶媒を蒸発させ固化した高分子超薄膜を多
孔性支持膜ですくい上げる。
(a) A dilute solution of a polymeric material for a gas separation membrane is cast onto the water surface, the solvent is evaporated, and the solidified ultrathin polymeric membrane is scooped up with a porous support membrane.

(b)  水面上にガス分離膜用高分子素材、の希薄溶
液を連続的に供給し、固化した高分子超薄膜を、水中に
一部浸漬させたロールに沿って移動する多孔性支持膜上
に積層し一体化する。
(b) A dilute solution of a polymer material for gas separation membranes is continuously supplied onto the water surface, and the solidified ultra-thin polymer membrane is moved along a roll partially immersed in water on a porous support membrane. Laminated and integrated.

しかし、上述の従来法では、水面上に浮かせた薄膜仲薄
く強度が乏しいため引き取る段階で膜が破断したり、ま
た多孔性支持膜上に積層する際に支持゛膜表面の微細な
凸起により薄膜にピンホールが発生するという欠点があ
る。さらに、多孔性支持膜と薄膜との密着性が悪いため
に、ガス分離操作を連続して長時間おこなう際に、薄膜
層にピンホールが発生したり、薄膜層が多孔性支持膜の
空孔内に落ち込むなどの現象が起り、ガス分離性能が悪
化したりガス透過量が低下したりするという弊害が発生
する。
However, in the above-mentioned conventional method, the thin film suspended on the water surface is thin and has poor strength, so the film may break during the removal stage, and when it is laminated on a porous support film, the film may break due to minute irregularities on the surface of the support film. The drawback is that pinholes occur in the thin film. Furthermore, due to the poor adhesion between the porous support membrane and the thin membrane, pinholes may occur in the thin membrane layer when gas separation operations are performed continuously for a long period of time, or the thin membrane layer may form pores in the porous support membrane. Phenomena such as falling inward occur, resulting in adverse effects such as deterioration of gas separation performance and reduction in gas permeation amount.

本発明の目的は、かかる従来技術の欠点を解消せしめ、
厚さ1μ以下のガス分離活性層が多孔性支持膜上に一様
に積層されてなり、かつ耐圧性。
The purpose of the present invention is to eliminate the drawbacks of such prior art,
A gas separation active layer with a thickness of 1μ or less is uniformly laminated on a porous support membrane, and is pressure resistant.

耐ピンホール性に優れた選択透過膜の製造方法を提供せ
んとするものである。
The present invention aims to provide a method for manufacturing a selectively permeable membrane with excellent pinhole resistance.

本発明は上記目的を達成するために1次の構成。The present invention has a primary configuration to achieve the above object.

すなわち1重合体を有機溶媒に溶解せしめた溶液を9表
面に該重合体の非溶剤からなる薄層が形成されているか
または少なくとも表面層近傍の空孔内に該重合体の非溶
剤が充てんされている多孔性支持膜の上に塗布し、乾燥
する気体選択透過性複合膜の製造方法を特徴とするもの
である。
That is, a solution of a polymer dissolved in an organic solvent is used to form a thin layer of a non-solvent of the polymer on the surface of the polymer, or at least the pores near the surface layer are filled with the non-solvent of the polymer. The present invention is characterized by a method for producing a gas selectively permeable composite membrane, which is coated on a porous support membrane and dried.

本発明で用いられる重合体は、有機溶媒に可溶でフィル
ム形成能を示す程度の重合度(通常分子量10 以上の
重合体が望ましい)のものであればよい。重合体の例と
して下記のものを挙げることができる。。
The polymer used in the present invention may have a degree of polymerization that is soluble in an organic solvent and exhibits film-forming ability (usually a polymer having a molecular weight of 10 or more is desirable). Examples of polymers include the following. .

ポリスチレン、(ポリ−α−メチルスチレン、ポリ酢酸
ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン。
Polystyrene, (poly-α-methylstyrene, polyvinyl acetate, polyethylene, polypropylene.

ポリブテン、ポリ−4−メチルペンテン、ポリ−1−ヘ
キセン、ポリ−1−オクテン、ポリメタクリル酸メチル
、ポリブタジェン、ポリアクリロニトリル、ポリビニル
トリメチルシラン、ポリアリルトリメチルシラン、ポリ
ビニルジメチルフェニルシランなどのビニル重合体、な
らびにこれら重合体を構成する単量体から合成される共
重合体。
Vinyl polymers such as polybutene, poly-4-methylpentene, poly-1-hexene, poly-1-octene, polymethyl methacrylate, polybutadiene, polyacrylonitrile, polyvinyltrimethylsilane, polyallyltrimethylsilane, polyvinyldimethylphenylsilane, and copolymers synthesized from the monomers that make up these polymers.

ポリカーボネート、ポリスルホン、−ポリエーテルスル
ホン′、ポリ(2,6−)メチルフェニレンオキシド)
、セルクースアセテート、セルロースナイトレート、セ
ルロースジアセテート、−4=#0−ストリアセテート
、ポリエチレンテレフタレート。
polycarbonate, polysulfone, -polyethersulfone', poly(2,6-)methylphenylene oxide)
, cellucose acetate, cellulose nitrate, cellulose diacetate, -4=#0-striacetate, polyethylene terephthalate.

ポリブチレンテレフタレートなどの縮合系重合体。Condensation polymers such as polybutylene terephthalate.

次の構造単位を含む室温架橋型ンリコーンゴム。Room temperature cross-linking silicone rubber containing the following structural units.

5i−0− ■ (ここに、R,Ffは、炭素数1〜10のアルキル基、
フェニル基、置換アルキル基、または核置換フェニル基
) 次の構造単位を含むポリ(シルア1)レンシロキサン)
5i-0- (herein, R and Ff are alkyl groups having 1 to 10 carbon atoms,
phenyl group, substituted alkyl group, or nuclear-substituted phenyl group) poly(silua-1)lene siloxane containing the following structural units)
.

次の構造単位を含むポリシルフェニレン−シロキサンブ
ロック共重合体。
A polysilphenylene-siloxane block copolymer containing the following structural units.

(R,R’はそれぞれ炭素数1〜10のアルキル基、フ
ェニル基、置換アルキル基、または核置換フェニル基を
示す) 次の構造単位を含むポリシラン R,R。
(R and R' each represent an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a phenyl group, a substituted alkyl group, or a nuclear-substituted phenyl group) Polysilanes R and R containing the following structural units.

(R,’、 R,、R,、R,は、Hまたは炭素数1〜
10のアルキル基、フェニル基、置換アルキル基、また
は核置換フェニル基)。
(R,', R,, R,, R, is H or has 1 to 1 carbon atoms
10 alkyl groups, phenyl groups, substituted alkyl groups, or nuclear substituted phenyl groups).

次の構造単位を含むポリシルメチレン R,R。Polysylmethylene containing the following structural units R,R.

数)。number).

次の構造単位を含むポリシルフェニレンR,R4 (R*e R*a”** R4は、炭素数1〜1oの7
/l/キル基、フェニル基など)。
Polysilphenylene R, R4 containing the following structural unit (R*e R*a”** R4 is 7 with 1 to 1 carbon atoms
/l/kyl group, phenyl group, etc.).

次の構造単位を含むポリシラザン +5t−NH−)− (R,R’はそれぞれ炭素数1〜1oのアルキル基、フ
ェニル基、置換アルキル基または核置換)エニル基)。
Polysilazane+5t-NH-)- (R, R' are each an alkyl group having 1 to 1 o carbon atoms, a phenyl group, a substituted alkyl group, or a nuclear-substituted enyl group) containing the following structural unit.

次の構造単位を含むポリアルキレンオキシシロキサン 1 アルキル基、または核置換フェニル基9゜(R,R’は
それぞれ炭素数1〜1oのアルキル基、フェニル基、置
換アルキル基、または核置換フェニル基)。
Polyalkyleneoxysiloxane containing the following structural units 1 Alkyl group or nuclear substituted phenyl group 9° (R and R' are each an alkyl group having 1 to 1 carbon atoms, a phenyl group, a substituted alkyl group, or a nuclear substituted phenyl group) .

次の構造単位を含むポリシロキサン−ポリスルホンブロ
ック共重合体。
A polysiloxane-polysulfone block copolymer containing the following structural units.

(R,R’はそれぞれ炭素数1〜1oのアルキル基、フ
ェニル基、置換アルキル基、または核置換フエ早ル基) 次の構造単位を含むポリシロキサンーポリピニルトリメ
テルシランブロック共重合体。
(R and R' are each an alkyl group having 1 to 1 o carbon atoms, a phenyl group, a substituted alkyl group, or a nuclear-substituted formal group) A polysiloxane-polypinyltrimethelsilane block copolymer containing the following structural units.

(R,R/はそれぞれ炭素数1〜1oのアルキル基、フ
ェニル基、置換アルキル基、または核置換フェニル基) 次の構造単位を含むポリメタロシロキサン】 ! (Mは多価金属、R,ピはそれぞれ炭素数1〜10のア
ルキル基、フェニル基、置換アルキル基。
(R and R/ are each an alkyl group having 1 to 1 carbon atoms, a phenyl group, a substituted alkyl group, or a nuclear-substituted phenyl group) A polymetallosiloxane containing the following structural units]! (M is a polyvalent metal, R and Pi are each an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a phenyl group, or a substituted alkyl group.

または核置換フェニル基J〜 次の構造単位を含むポリシルメチレンシロキサR′ (R,R’は、それぞれ炭素数1〜1oのアルキ次の構
造単位を含むポリシロキサン−ポリカーボネートブロッ
ク共重合体。
or a nuclear-substituted phenyl group J ~ a polysilmethylene siloxa R' containing the following structural unit (R, R' are each a polysiloxane-polycarbonate block copolymer containing the following alkyl structural unit having 1 to 1 o carbon atoms);

次の構造単位を含むポリシロキサン−ポリスチレンブロ
ック共重合体(またはポリシロキサン−ポリ−α−メチ
ルスチレンブロック共重合体)■ (R,R’\はそれぞれ炭素数1〜10のアルキル基、
フェニル基、置換アルキル基、または核置換2工、ニル
基) 上記重合体中でも好ましい重合体は、けい素原子を繰り
返し構造単位中に含む重合体である。
Polysiloxane-polystyrene block copolymer (or polysiloxane-poly-α-methylstyrene block copolymer) containing the following structural units (R and R'\ are each an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms,
phenyl group, substituted alkyl group, or nuclear-substituted difunctional, nyl group) Among the above polymers, preferred are polymers containing silicon atoms in repeating structural units.

本発明で使用される重合体の中でも特に好ましいのは、
繰り返し単位中にレルフエニレン構造単OH。
Among the polymers used in the present invention, particularly preferred are:
Lelphenylene structure single OH in the repeating unit.

とジオルガノシロキサン構造単位 を含む重合体(ある。繰り返し単位中のシルフェニレン
構造単位と、ジオルガノシロキサン構造単位の含有量は
1重合体の総重量に対し勘考が20重量%以上、−f者
が10重量−以上であることが望ましい。      
      Rジオルガノシロキサン構造単位−8i÷
におけ夏 Fヒ1′ る置換基R,R’としては、炭素数1〜1oのアルキル
基、フェニル基、置換アルキル基、または核置換フェニ
ル基であれば何でも差しつかえないが。
and a polymer containing a diorganosiloxane structural unit (there is one.The content of the silphenylene structural unit and the diorganosiloxane structural unit in the repeating unit is 20% by weight or more based on the total weight of one polymer, -f It is desirable that the weight is 10 or more.
R diorganosiloxane structural unit -8i÷
The substituents R and R' may be any alkyl group having 1 to 1 carbon atoms, a phenyl group, a substituted alkyl group, or a nuclear-substituted phenyl group.

その中でも特に好ましい構造単位は下記に例示するもの
である。
Among them, particularly preferable structural units are exemplified below.

(3H,OX  (OH,)、01 。(3H, OX (OH,), 01.

J、H,OH,OH,ON   OH,OH,OH,0
NcH千 らコH,HCHCHOF シルフェニレン構造単位ト構造単位フジオルガノシロキ
サン構造単位以外ては、超薄膜層のガス透過性能1機械
的性質(耐圧性、耐ピンホール怪など)および多孔性支
持膜との密着性を損わぬ限りにおいて、いかなる構造単
位が共重合またはブレンドされていてもさしつがえない
が、下記に例示するものはその中でも好ましいものであ
る。
J, H, OH, OH, ON OH, OH, OH, 0
NcH 1000 Raco H, HCHCHOF Silphenylene structural unit To structural unit Other than the Fujiorganosiloxane structural unit, the gas permeability of the ultra-thin film layer 1 Mechanical properties (pressure resistance, pinhole resistance, etc.) and porous support membrane Any structural units may be copolymerized or blended as long as the adhesion is not impaired, but those exemplified below are preferred.

C!H,0 CH。C! H,0 CH.

OH,OO OH,I:!H。OH, OO OH, I:! H.

OH,0 −G)(、C!)1.0−、 −OH,−0H−0−0
H。
OH,0 -G)(,C!)1.0-, -OH,-0H-0-0
H.

OH。Oh.

?H” OH,,0 本発明に使用される重合体の中でも特に好ましいのはシ
ルフェニレン−シロキサンブロック共重合体。
? H'' OH,,0 Among the polymers used in the present invention, particularly preferred is a silphenylene-siloxane block copolymer.

OH,C!H,CH。Oh, C! H, CH.

C!H,CH,C6H。C! H, CH, C6H.

マタハポリフルフエニレンシロキサン OH,CH。Mataha polyfluorphenylene siloxane OH, CH.

であり、好ましい共重合体−中の各シークエ/スの長さ
m、nは、それぞれ、5≦m≦1.01]0.0≦n≦
2000..0≦n / m≦50であり、特に好まし
いm、nの値は。
and the lengths m and n of each sequence in the preferred copolymer are 5≦m≦1.01]0.0≦n≦
2000. .. 0≦n/m≦50, and particularly preferable values of m and n are as follows.

10≦m≦500・ 0≦n≦5001. 0≦n /’ m≦20 である。10≦m≦500・ 0≦n≦5001. 0≦n /’ m≦20 It is.

n / mが50を越えると、ブロック共重合体膜の強
度が低下するために超薄膜の状態での耐圧性と耐ピンポ
ール性が悪化するために好ましくない。
If n/m exceeds 50, the strength of the block copolymer film decreases, resulting in poor pressure resistance and pin-pole resistance in an ultra-thin film state, which is not preferable.

なお、lは自然数である。Note that l is a natural number.

本発明に適用される有機溶媒は、上記重合体を溶解する
溶媒であればよいが、具体的には下記のものを用いるの
が望ましい。
The organic solvent applied to the present invention may be any solvent that dissolves the above polymer, but specifically, it is desirable to use the following.

塩化メチレン、トリクロルエチレン、1.2−ジクロル
エタン、テトラクロルエタン、クロロホルム、トリクロ
ルエチレン、テトラクロルエチレン。
Methylene chloride, trichlorethylene, 1,2-dichloroethane, tetrachloroethane, chloroform, trichlorethylene, tetrachlorethylene.

1.2.3−)リクロルプロパン、1,1.2−一トリ
クロルエタン、4塩化炭素などのハロゲン化炭化水素。
1.2.3-) Halogenated hydrocarbons such as lychloropropane, 1,1,2-monotrichloroethane, and carbon tetrachloride.

テトラヒドロフラン、ジオキサン、ジーイソグロピルエ
ーテル、シーn−ブチルエーテルナトのエーテル化合物
Ether compounds of tetrahydrofuran, dioxane, diisoglopylether, and di-n-butyl ether.

シクロヘキサン、イソペンタン、n−へキサン。Cyclohexane, isopentane, n-hexane.

n−へブタン、ベンゼン、トルエン、キシレンなとの炭
化水素化合物。
Hydrocarbon compounds such as n-hebutane, benzene, toluene, and xylene.

アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケト
ン、シクロヘキサノン、シクロペンタノンなどのケトン
化合物。
Ketone compounds such as acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone, cyclopentanone.

さらに上記溶媒に加えて水との相溶性が特に良好な下記
溶媒を添加してもよい。
Furthermore, in addition to the above solvents, the following solvents having particularly good compatibility with water may be added.

メチルアルコール、エチルアルコール、イングロビルア
ルコール、n−プfルアルコール、シクロヘキサノール
、シクロヘキセノール、エチレングリコールモノメチル
エーテル、エチレングリコールモノブチルエーテルなど
の水酸基含有化合物。
Hydroxyl group-containing compounds such as methyl alcohol, ethyl alcohol, inglobil alcohol, n-propyl alcohol, cyclohexanol, cyclohexenol, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monobutyl ether.

ブチルアルデヒド、ベンズアルデヒドなどのアルデヒド
化合物。
Aldehyde compounds such as butyraldehyde and benzaldehyde.

n−ブチルアミン、ジインプロピルアミン、ジ−n−ブ
チルアミン、シクロヘキシルアミン、アニリン、ジメチ
ルアニリンなどのアミン化合物。
Amine compounds such as n-butylamine, diimpropylamine, di-n-butylamine, cyclohexylamine, aniline, dimethylaniline, etc.

なお、上・記溶媒中、特にシクロヘキサン、トルエン、
クロロホルムが好ましく、さらにこれらの好ましい溶媒
に汐己水混和性の溶媒を併用すると薄膜形成時における
水面上での拡がりやすさが助長され厚さの一様な薄膜が
成形しやすくなるという望ましい効果かえられる。
In addition, among the above solvents, especially cyclohexane, toluene,
Chloroform is preferred, and furthermore, when these preferred solvents are used in combination with a solvent that is miscible with water, the desirable effect of promoting ease of spreading on the water surface during thin film formation and making it easier to form a thin film with a uniform thickness is achieved. It will be done.

本発明の重合体の溶媒に対する濃度は、0.01〜10
重量%、より好ましくは0.1〜2重量%の範囲一ある
のが望ましい。この範囲よりも低い場合にはピンホール
が生じ、またこの範囲よりも高い場合には厚さむらが生
じやすくなる。該重合体溶液の温度を0℃以上、〔溶媒
の沸点−60℃〕以下の範囲内にして用いるのが望まし
い。
The concentration of the polymer of the present invention in the solvent is 0.01 to 10
% by weight, more preferably in the range of 0.1 to 2% by weight. When the thickness is lower than this range, pinholes occur, and when it is higher than this range, thickness unevenness tends to occur. It is desirable to use the polymer solution at a temperature within a range of 0° C. or higher and [the boiling point of the solvent −60° C.] or lower.

本発明における多孔性支持膜としては、多孔性の成形品
であればよく、好ましくはその支持体の片面における微
細孔の孔径がo、ooi〜50μ、好ましくは0.00
5〜0.1μで、かつ通気性の構造の支持膜が望ましい
。なかでも好ましい例としては、ポリプロピレン、ポリ
スルホン、酢酸セルロース。
The porous support membrane in the present invention may be any porous molded product, and preferably the pore size of the micropores on one side of the support is o, ooi to 50μ, preferably 0.00μ.
A supporting membrane having a thickness of 5 to 0.1 μm and an air permeable structure is desirable. Among these, preferred examples are polypropylene, polysulfone, and cellulose acetate.

ポリ塩化ピ゛ニル、ポリテトラフロロエテレ/からなる
微孔性膜が挙げられる。
Examples include microporous membranes made of polyvinyl chloride and polytetrafluoroether.

多孔性支持膜の表面の微細孔径が0001μ以下になる
と複合膜へのガスの透過速度が低くなり好ましくない。
If the micropore diameter on the surface of the porous support membrane is less than 0001 μm, the rate of gas permeation into the composite membrane will be low, which is undesirable.

他方1表面の微細孔径が1μを越えると、ガス分離操作
をおこなう際にガス分離用超薄膜層が支持膜表面の空孔
内に落ち込むために、ピンホール発生をひきおこし、ガ
ス分離操作を連続して行う際にはガス透過量が経時的に
悪化していくという好ましくない現象を招く。
On the other hand, if the micropore diameter on the surface of 1 exceeds 1μ, the ultra-thin membrane layer for gas separation will fall into the pores on the surface of the support membrane during the gas separation operation, causing pinholes and making it difficult to continue the gas separation operation. When this is done, an undesirable phenomenon occurs in which the amount of gas permeation deteriorates over time.

さらに、多孔質支持体表面の微細孔径は、その上に積層
される超薄膜の厚さdよりも小さいことが好ましく、よ
り好ましくはa/2を越えると、ガス分離操作がおこな
われる際に膜を介して作用する圧力差で膜が変形しゃす
くなり、長期間ガス分離操作を続行する際には、ガス透
過速度が経時的に低下したり、ピンホールの発生を招く
場合が多く起り、好ましくない。
Furthermore, the micropore diameter on the surface of the porous support is preferably smaller than the thickness d of the ultra-thin membrane laminated thereon, and more preferably exceeds a/2, when the membrane is formed during gas separation. The membrane is easily deformed due to the pressure difference that acts through the membrane, and when gas separation operations are continued for a long period of time, the gas permeation rate often decreases over time and pinholes occur, so this is not recommended. do not have.

本発明に使用される非溶剤としては1本発明の重合体を
溶解しない溶媒であればよい。そのなかでも好ましいの
は下記に例示するもので、特に好ましいのは水である。
The non-solvent used in the present invention may be any solvent as long as it does not dissolve the polymer of the present invention. Among them, preferred are those exemplified below, and particularly preferred is water.

(1)水 (2)  アニオン系、カチオン系または非イオン系界
面活性剤の水溶液(なかでも好ましい界面活性剤の例は
、ラウリル硫酸ナトリウムである)。
(1) Water (2) An aqueous solution of an anionic, cationic or nonionic surfactant (an example of a particularly preferred surfactant is sodium lauryl sulfate).

(3)メチルアルコール、イソプロピルアルコール、エ
チルアルコールナトのアルコール化合物。
(3) Alcohol compounds such as methyl alcohol, isopropyl alcohol, and ethyl alcohol.

(4〕  エチレングリコール、ジエチレングリコール
、ポリエチレングリコール、ボゝリプロピレングリコー
ルなど多価アルコールの単体または混合物。
(4) Single or mixture of polyhydric alcohols such as ethylene glycol, diethylene glycol, polyethylene glycol, and polypropylene glycol.

(5)  セロンルブ、ブチルセロソルブ、ジエチルエ
ーテル、ジイソプロピルエーテル、ジ−n−ブチルエー
テルなどのエーテル化合物。
(5) Ether compounds such as cellosolve, butyl cellosolve, diethyl ether, diisopropyl ether, and di-n-butyl ether.

(6)水とアルコール(または多価アルコール。(6) Water and alcohol (or polyhydric alcohol).

エーテル化合物)との混合物。ether compounds).

本発明における非溶剤からなる薄層は、多孔性支持膜表
面の凹凸に沿って一様に支持体を被覆していることが好
ましく、その薄膜の平均膜厚は薄い方が望ましく、具体
的には単分子層以上100μ以下の薄層、より好ましく
は01μ以上50μ以下の範囲にあるのが望ましい。
The thin layer made of a non-solvent in the present invention preferably covers the support uniformly along the unevenness of the surface of the porous support membrane, and the average thickness of the thin film is preferably thin. It is desirable that the layer be a thin layer with a monomolecular layer or more and 100μ or less, more preferably 01μ or more and 50μ or less.

本発明の重合体の非溶剤からなる薄層を多孔性支持膜表
面に形成するか、もしくは多孔性支持膜の表面層近傍の
空孔内に充てんするには、下記方法が採用できる。すな
わち、多孔性支持膜を非溶剤を満たした檜に一定時間浸
漬し、続いて槽から引き上げ必要に応じて表面に付着し
た非溶剤をエア・ナイフなどで飛散させる方法が最も簡
便である。その他の方法としては、下記に例示する塗工
機を使用することもできる。グラビアロール・コーター
、リパ、スロール、コーター、カー+7゜:x−ター、
7アウンテン・コーター、キス。コーター、スリットダ
イ・コーターなど。
In order to form a thin layer of the polymer of the present invention in a non-solvent on the surface of a porous support membrane or to fill the pores in the vicinity of the surface layer of the porous support membrane, the following method can be employed. That is, the simplest method is to immerse the porous support membrane in a cypress filled with a non-solvent for a certain period of time, then pull it out of the tank and scatter the non-solvent adhering to the surface with an air knife or the like as necessary. As another method, a coating machine illustrated below can also be used. Gravure roll coater, lipa, throttle, coater, car +7°: x-tar,
7 Aunten Courter, kiss. Coater, slit die coater, etc.

本発明の重合体を有機溶媒に溶解せしめた溶液を上にの
べた多孔性支持膜上に塗布するには1通常の塗工機を使
用するのがよく、グラビアロールコータ−、スリットダ
イ・コーター、キス会コーター、ファウンテン0コータ
ー、カーテン・コーター、浸漬コーターの使用が好まし
い。
In order to apply a solution of the polymer of the present invention dissolved in an organic solvent onto the porous support film, it is preferable to use a conventional coating machine, such as a gravure roll coater, slit die coater, etc. , a kiss coater, a fountain coater, a curtain coater, and a dip coater are preferably used.

先にのべた含浸・塗布操作は、室温付近でおこなうのが
よいが、特に支障がない場合には若干低温または高温で
おこなってもよい。
The impregnating and coating operations described above are preferably performed at around room temperature, but may be performed at slightly lower or higher temperatures if there are no particular problems.

本発明の重合体を有機溶媒に溶解せしめた溶液を塗布後
乾燥するには1通常の熱風循環型乾燥機を使用して50
〜200 ℃で、io秒間〜1o分間乾燥するのがよく
、乾燥前に風乾したり乾燥機の設定温度よりも若干低い
温度で予備乾燥してもよい。
To dry the solution prepared by dissolving the polymer of the present invention in an organic solvent after applying it, use an ordinary hot air circulation dryer for 50 minutes.
It is preferable to dry at ~200° C. for 10 seconds to 10 minutes, and before drying, it may be air-dried or pre-dried at a temperature slightly lower than the set temperature of the dryer.

木製膜方法でえられる超薄膜の厚さは、塗布するポリマ
ー溶液の濃度と支持膜の単位面積当りに供給されるポリ
マー溶液の量によりほぼ一義的に決定されるものである
が、超薄膜層の乾燥後の膜厚が通常0・05〜2μ、よ
り好ましくは0.1〜1μの範囲となるよう塗工条件を
設定することが望ましい。
The thickness of the ultra-thin film obtained by the wooden film method is determined almost exclusively by the concentration of the applied polymer solution and the amount of the polymer solution supplied per unit area of the support film. It is desirable to set the coating conditions so that the film thickness after drying is usually in the range of 0.05 to 2 μm, more preferably 0.1 to 1 μm.

本発明は上述したように、特定の重合体の溶液をあらか
じめ表面に水または該重合体の非溶剤からなる薄層が形
成されているかまたは少なくとも表面層近傍の空孔内に
水または該重合体の非溶剤が充てんされた多孔性支持膜
上に該重合体溶液を塗布し乾燥する気体選択透過膜の製
造としたので。
As described above, the present invention is characterized in that a solution of a specific polymer is preliminarily applied to the surface to form a thin layer of water or a non-solvent for the polymer, or at least in the pores near the surface layer. A gas selectively permeable membrane was manufactured by applying the polymer solution onto a porous support membrane filled with a non-solvent and drying it.

えられた気体分離用複合膜は次のごとき高い特性のもの
であった。
The resulting composite membrane for gas separation had the following high properties.

fil  ガス分離操作を連続して長期間おこなっても
、膜を介して作用する圧力差により超薄膜層にピ/ホー
ルが発生してガス分離性能が悪化したり、もしくは超薄
膜層が支持膜表面の空孔内に陥没することによりガス透
過速度が低下するといった弊害が起こることがない。
fil Even if the gas separation operation is performed continuously for a long period of time, the pressure difference acting through the membrane may generate pimples/holes in the ultra-thin membrane layer, deteriorating the gas separation performance, or the ultra-thin membrane layer may form on the support membrane surface. There is no problem such as a decrease in gas permeation rate due to depression in the pores.

(2)  長期ガス分離操作をおこなう際に、空気中の
塵埃により超薄膜層が破断し、ガス分離性能が悪化する
現象がおこらない。
(2) During long-term gas separation operations, the ultra-thin film layer will not be ruptured by dust in the air and the gas separation performance will not deteriorate.

以下実施例によって本発明の実施態様を説明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to Examples.

実施例1 ミ女ポアフィルターvswpl平均孔径250A、90
III[[lφ)を、メタノール中に30m1n間浸漬
し、続いて、水中に10m1n間浸漬した。この処理を
受けたフィルターの表面は均一な水の層で被覆されてい
た。
Example 1 Mi-me pore filter vswpl average pore diameter 250A, 90
III[[lφ] was immersed in methanol for 30 ml and then in water for 10 ml. The surface of the filter that underwent this treatment was coated with a uniform layer of water.

シクロヘキサン100重量部に、10重量部のシルフエ
ニレンーシロキサンプロツ、l’ 共重合体(n=58
0.n/m=5.  トルxン中の(η)=24])を
加えて均一に溶解させ、この溶液にインペンタンを加え
てポリマー溶液が0.5 % (wt/wt)となるよ
うに調整した。
To 100 parts by weight of cyclohexane, 10 parts by weight of silphenylene-siloxane protoxypolymer, l' copolymer (n = 58
0. n/m=5. (η)=24]) in Tolxone was added to uniformly dissolve it, and impentane was added to this solution to adjust the polymer solution to 0.5% (wt/wt).

このポリマー溶液を前記のミリポアフィルタ−上に流延
しく膜は水平な状態とし、ブロックポリマー溶液を流延
した)、続いて膜を垂直にして不要なポリマー溶液を流
下させ風乾後、70°Cの熱風循環乾燥機中で乾燥した
。得られた複合膜におけるシルフェニレン・シロキサン
ブロック共重合体層の膜厚は0064μであった。この
複合膜について、そのガス透過性能を、ガスクロマトグ
ラフ検出器を用いたガス透過率、測定装置(柳本製作所
製GTR−10型Yにより25°0で評価した。
This polymer solution was cast onto the Millipore filter described above (the membrane was held horizontally, and the block polymer solution was cast), then the membrane was turned vertically to allow unnecessary polymer solution to flow down, and after air drying, the film was heated at 70°C. dried in a hot air circulation dryer. The thickness of the silphenylene/siloxane block copolymer layer in the resulting composite film was 0.064 μm. The gas permeability of this composite membrane was evaluated at 25°0 using a gas permeability measuring device (GTR-10 model Y manufactured by Yanagimoto Seisakusho) using a gas chromatograph detector.

酸素ガスの透過速度は、 4.69X10  ♂、//
!nloθθC・■Hge分離係数(po、/pN、 
)は23であった。
The permeation rate of oxygen gas is 4.69X10 ♂, //
! nloθθC・■Hge separation coefficient (po, /pN,
) was 23.

(ここに、 PO,、PN、はそれぞれ酸素、窒素の単
独の場合の透過速度である)。
(Here, PO, and PN are the permeation rates for oxygen and nitrogen alone, respectively).

この複合膜をガス分離用の直径5■のセルに取りつけ、
膜の一方の面に1気圧の空気を供給し。
This composite membrane was attached to a cell with a diameter of 5 cm for gas separation,
Supply air at 1 atm to one side of the membrane.

膜の他方をダイヤフラム型真空ポンプで0.1気圧に排
気した。ポンプの出口からは、酸素濃度67チの酸素富
化空気が、180g//minの流量で得られた。
The other side of the membrane was evacuated to 0.1 atm using a diaphragm vacuum pump. At the outlet of the pump, oxygen-enriched air with an oxygen concentration of 67 g was obtained at a flow rate of 180 g/min.

このガス分離操作を連続して、1ケ月続行したところ、
酸素富化空気の酸素濃度は36%、酸素富化空気の流量
は181s+l/minで、はぼ初期性能が維持されて
いることが確認できた。
After continuing this gas separation operation for one month,
The oxygen concentration of the oxygen-enriched air was 36%, the flow rate of the oxygen-enriched air was 181 s+l/min, and it was confirmed that the initial performance was maintained.

実施例2 ドラム面に沿って連続的に走行するポリエステル不織布
上に、スリットダイよりポリスルホン樹脂(UCiC社
製品)のジメチルホルムアミド溶液(固形分率20wt
%)を押出しラミネートシ、続いて水浴中で凝固させる
ことにより、多孔性支持膜を調製した。走査型電子顕微
鏡によりこの多孔膜の表面の微細孔の孔径をしらべたと
ころ、平均120Aであった。水洗により脱溶媒され、
その空孔内に水を含んだ状態のままのポリスルホン多孔
性支持膜を連続的に巻き出し、その緻密層側の表面に、
実施例1のシルフェニレン−シロキサンブロック共重合
体のシクロヘキサン溶液(1,5wt%)を連続的に塗
布し、乾燥後巻き取った。
Example 2 A dimethylformamide solution (solid content: 20 wt) of polysulfone resin (product of UCiC) was applied from a slit die onto a polyester nonwoven fabric running continuously along the drum surface.
%) was prepared by extrusion lamination followed by coagulation in a water bath. When the pore diameter of the micropores on the surface of this porous membrane was examined using a scanning electron microscope, it was found to be 120A on average. The solvent is removed by washing with water,
The polysulfone porous support membrane, which still contains water in its pores, is continuously rolled out, and the surface of the dense layer is coated with
A cyclohexane solution (1.5 wt%) of the silphenylene-siloxane block copolymer of Example 1 was continuously applied, dried, and then wound up.

このようにして得られた複合膜におけるシルフェニレン
−シロキサンブロック共重合体層の厚さは0.12μで
あった。
The thickness of the silphenylene-siloxane block copolymer layer in the composite membrane thus obtained was 0.12μ.

この複合膜のガス透過性能を実施例1の方法で+5 評価したところ、酸素ガス透過速度は2.11 xlo
an”/an” o s e CeanHg 、分離係
数(””*/PNs )は215であった。
When the gas permeation performance of this composite membrane was evaluated by the method of Example 1, the oxygen gas permeation rate was 2.11 xlo
an"/an" o se CeanHg, and the separation coefficient (""*/PNs) was 215.

この長尺の複合膜から小片の試料を切り取り。Cut a small piece of sample from this long composite membrane.

実施例1と同様にして酸素富化実験を実施した。An oxygen enrichment experiment was conducted in the same manner as in Example 1.

初期性能としては、酸素濃度65チの酸素富化空気がe
  150g+// minの流量でえられ、長期連続
運転を1ケ月間続行した後においても、酸素濃度65チ
の酸素富化空気が148g//minの流量で見られた
The initial performance is that oxygen-enriched air with an oxygen concentration of 65
Oxygen-enriched air with an oxygen concentration of 65 g was obtained at a flow rate of 148 g//min even after one month of long-term continuous operation.

比較実施例 静止した水面(温度20°C)上に、マイクロピペット
より、実施例1の記載と同一のシルフェニレン−シロキ
サンブロック共重合体の溶液−ヲ0・31滴下した。ポ
リマー溶液は約100anφの大きさに広がった。乾燥
固化した超薄膜を、あらかしこの複合膜のガス透過性能
を実施例1の方法で評価したところ、酸素ガスの透過速
度は321×10  an”/an” @ El e 
c sanHg 、分離係数は1.70であった。
Comparative Example 0.31 drops of the same solution of silphenylene-siloxane block copolymer as described in Example 1 were dropped onto a stationary water surface (temperature 20°C) using a micropipette. The polymer solution spread to a size of about 100 anφ. When the dry and solidified ultra-thin membrane was evaluated for gas permeation performance of this composite membrane using the method of Example 1, the oxygen gas permeation rate was 321 x 10 an"/an" @ El e
csanHg, the separation factor was 1.70.

この複合膜をガス分離試験用のセルに取りつけ実施例1
と同様の方法で酸素富化性能を評価した。
Example 1: This composite membrane was attached to a cell for gas separation test.
Oxygen enrichment performance was evaluated using the same method.

初期性能としては酸素濃度28%の酸素富化空気が24
0 ml/ m i nの流量でえられたが、5日間連
続運転を続けたところ、酸素富化空気の流量は245g
//minとほぼ初期性能に近い値を示したが。
The initial performance is oxygen-enriched air with an oxygen concentration of 28%.
However, after 5 days of continuous operation, the flow rate of oxygen-enriched air was 245 g.
//min, which was close to the initial performance.

酸素濃度は225チに低下した。The oxygen concentration dropped to 225 degrees.

上記から明らかなように1本発明の方法により長期間に
わたって安定したガス分離性能を示す複合膜を連続的に
高水準かつ安定した品質を維持しつつ製造することが可
能であることがわかる。
As is clear from the above, it is possible to continuously produce a composite membrane that exhibits stable gas separation performance over a long period of time by the method of the present invention while maintaining a high level and stable quality.

特許出願人 東し株式会社Patent applicant: Toshi Co., Ltd.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 (11重合体を有機溶媒に溶解せしめた溶液を。 表面に該重合体の非溶剤からなる薄層が形成されている
か、または少なくとも表面層近傍の空孔内に該重合体の
非溶剤が充てんされ′ている多孔性支持膜の上に塗布し
、乾燥することを特徴とする選択透過膜の製造方法。
[Claims] (11) A solution in which a polymer is dissolved in an organic solvent. A thin layer made of a non-solvent of the polymer is formed on the surface, or at least the polymer is present in the pores near the surface layer. 1. A method for producing a selectively permeable membrane, which comprises coating a porous support membrane filled with a combined non-solvent and drying the membrane.
JP6270482A 1982-04-15 1982-04-15 Production of selective permeable membrane Granted JPS58180206A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6270482A JPS58180206A (en) 1982-04-15 1982-04-15 Production of selective permeable membrane

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6270482A JPS58180206A (en) 1982-04-15 1982-04-15 Production of selective permeable membrane

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS58180206A true JPS58180206A (en) 1983-10-21
JPH0281B2 JPH0281B2 (en) 1990-01-05

Family

ID=13207960

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP6270482A Granted JPS58180206A (en) 1982-04-15 1982-04-15 Production of selective permeable membrane

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS58180206A (en)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59120211A (en) * 1982-12-28 1984-07-11 Asahi Glass Co Ltd Preparation of composite membrane
JPS614506A (en) * 1984-06-15 1986-01-10 Nitto Electric Ind Co Ltd Polysulfone composite semipermeable membrane and its manufacture
JPS614505A (en) * 1984-06-15 1986-01-10 Nitto Electric Ind Co Ltd Polysulfone composite semipermeable membrane and its manufacture
JPS61220703A (en) * 1985-03-25 1986-10-01 Agency Of Ind Science & Technol Separation membrane for liquid mixture
JPS6415103A (en) * 1987-04-08 1989-01-19 Union Carbide Corp Composite membrane for separating increased fluid
US5059220A (en) * 1988-11-22 1991-10-22 Ceskoslovenska Akademie Ved Composite polymeric membranes for the separation of mixtures of gases and the method of preparation the same
WO2006038409A1 (en) * 2004-10-01 2006-04-13 Nitto Denko Corporation Process for producing semipermeable composite membrane
US8518310B2 (en) 2006-10-10 2013-08-27 Nitto Denko Corporation Process for producing a dried composite semipermeable membrane
US8851297B2 (en) 2006-10-10 2014-10-07 Nitto Denko Corporation Composite semipermeable membrane and process for producing the same

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4915685A (en) * 1972-06-05 1974-02-12
JPS5738142A (en) * 1980-08-20 1982-03-02 Konishiroku Photo Ind Co Ltd Manufacture of plate for printing

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4915685A (en) * 1972-06-05 1974-02-12
JPS5738142A (en) * 1980-08-20 1982-03-02 Konishiroku Photo Ind Co Ltd Manufacture of plate for printing

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59120211A (en) * 1982-12-28 1984-07-11 Asahi Glass Co Ltd Preparation of composite membrane
JPS614506A (en) * 1984-06-15 1986-01-10 Nitto Electric Ind Co Ltd Polysulfone composite semipermeable membrane and its manufacture
JPS614505A (en) * 1984-06-15 1986-01-10 Nitto Electric Ind Co Ltd Polysulfone composite semipermeable membrane and its manufacture
JPH0252528B2 (en) * 1984-06-15 1990-11-13 Nitto Denko Corp
JPH0252529B2 (en) * 1984-06-15 1990-11-13 Nitto Denko Corp
JPS61220703A (en) * 1985-03-25 1986-10-01 Agency Of Ind Science & Technol Separation membrane for liquid mixture
JPS6415103A (en) * 1987-04-08 1989-01-19 Union Carbide Corp Composite membrane for separating increased fluid
JPH0565211B2 (en) * 1987-04-08 1993-09-17 Union Carbide Chem Plastic
US5059220A (en) * 1988-11-22 1991-10-22 Ceskoslovenska Akademie Ved Composite polymeric membranes for the separation of mixtures of gases and the method of preparation the same
WO2006038409A1 (en) * 2004-10-01 2006-04-13 Nitto Denko Corporation Process for producing semipermeable composite membrane
US8518310B2 (en) 2006-10-10 2013-08-27 Nitto Denko Corporation Process for producing a dried composite semipermeable membrane
US8851297B2 (en) 2006-10-10 2014-10-07 Nitto Denko Corporation Composite semipermeable membrane and process for producing the same

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0281B2 (en) 1990-01-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5733663A (en) Composite membrane and process for its production
SU718001A3 (en) Membrane producing method
KR940006394B1 (en) Composite membrane and their manufacture and use
CA1234461A (en) Selectively permeable asymmetric membrane of polyetherimide
JPS6135803A (en) Composite hollow yarn
JPH0389927A (en) Asymmetric porous polyamide film
JPH0647058B2 (en) Gas selective permeable membrane
JPH0456657B2 (en)
JP6432508B2 (en) Method for producing film having nanostructure on surface
JPS6154222A (en) Composite separation membrane
JPS58180206A (en) Production of selective permeable membrane
KR101035717B1 (en) A preparation of asymmetric porous PEBA membrane for composite membrane
US4732586A (en) Asymmetric or composite polyquinoxaline base membranes, possible application to gaseous permeation and more particularly gaseous mixture fractionation, and mainly dehydration and deacidification of gases, especially gaseous hydrocarbons
JPS6178402A (en) Separation of organic liquid mixture
JP2020517757A (en) Flat, monolithic, asymmetric, isoporous block copolymer membrane
JPH0661437B2 (en) Method for manufacturing filter media made of polysulfone
JP2002126479A (en) Porous membrane, gas separating membrane and method of manufacturing for the same
JPH0747221A (en) Composite membrane for gas separation and its preparation
JPS6154204A (en) Composite fluid separation membrane
JPS63278525A (en) Production of vapor-liquid separation membrane
JPS61107923A (en) Manufacture of gas selective permeable composite membrane
JPS6115718A (en) Composite membrane for gas separation
GB2192581A (en) Process for fabricating a separation medium
WO2024044869A1 (en) Modified nanofiltration support membrane, preparation method therefor, and composite nanofiltration membrane
JPS63264122A (en) Production of film for separating gas