JPS58193701A - 気体分離用選択透過膜 - Google Patents
気体分離用選択透過膜Info
- Publication number
- JPS58193701A JPS58193701A JP7447582A JP7447582A JPS58193701A JP S58193701 A JPS58193701 A JP S58193701A JP 7447582 A JP7447582 A JP 7447582A JP 7447582 A JP7447582 A JP 7447582A JP S58193701 A JPS58193701 A JP S58193701A
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- polyurea
- membrane
- polymer
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明６は良好な殻体透過性を持つ選択透過膜Ｋ１１ｌ
する。さらに詳しくは、ジアミン成分として特定のジメ
チルシｔ＝−Ｉｆサン銹導体の骨格を含有するポリ尿素
から実慣的になる重合体から形成された絵素の透過量が
大きく、かつ酸素の選択透過性がすぐれた透過膜に関す
る。
する。さらに詳しくは、ジアミン成分として特定のジメ
チルシｔ＝−Ｉｆサン銹導体の骨格を含有するポリ尿素
から実慣的になる重合体から形成された絵素の透過量が
大きく、かつ酸素の選択透過性がすぐれた透過膜に関す
る。
現在、燃焼エネルギーを利用する装置、例えば家庭用暖
房器具、自動車のエンジン、ボイラー等にお（・ては、
空気中ｋｌ＆素が約２０％の一良で存在することを基礎
に設計さね運用されている。
房器具、自動車のエンジン、ボイラー等にお（・ては、
空気中ｋｌ＆素が約２０％の一良で存在することを基礎
に設計さね運用されている。
今、駿＾撫度の高めらねた空気が供給されたとすれば、
不完全燃焼による環境汚染勢の間軸が解消されるばかり
でなく、燃焼効率を高めることも可能になる。
不完全燃焼による環境汚染勢の間軸が解消されるばかり
でなく、燃焼効率を高めることも可能になる。
又、絵素濃度の高められた空気は、呼吸益系挟患者や未
熟児の呼吸用として有用でする。
熟児の呼吸用として有用でする。
このように絵素濃度の高い空気を得る方法として高分子
膜を用（・て大気中の酸素を選択的に分離濃縮する方法
がある この気体分−に用いられる農としては、種々のものがす
でに提案されているが、そのなかでポリ尿素からの勝は
強度上も耐熱的にもすぐれているが気体透過性は小さく
集用に供し得なかった。
膜を用（・て大気中の酸素を選択的に分離濃縮する方法
がある この気体分−に用いられる農としては、種々のものがす
でに提案されているが、そのなかでポリ尿素からの勝は
強度上も耐熱的にもすぐれているが気体透過性は小さく
集用に供し得なかった。
本発明者らは、かかるポリ尿素で酸素の透過性が大ぎく
、かつ窒素に対する酸素の透過率の比の大きい選択的透
過膜を得るべく鋭意研究の結果、ジアミン成分としてジ
メチルシルキサンを含有するジアミンより誘導された骨
格を有するポリ尿素が、優れた酸素の選択透過性を堝す
る農となることな見出し本発明に到達した。
、かつ窒素に対する酸素の透過率の比の大きい選択的透
過膜を得るべく鋭意研究の結果、ジアミン成分としてジ
メチルシルキサンを含有するジアミンより誘導された骨
格を有するポリ尿素が、優れた酸素の選択透過性を堝す
る農となることな見出し本発明に到達した。
すなわち、本発明は全ジアミン成分の少なくともＳＯモ
ルチが下記式（１） ％式％（１） で表わされるジアミン成分と、インシアネート基を少な
くとも２個ホする化合物との反応により得られたポリ尿
素から実饗的になる重合体から形成された気体分離用選
択透過膜である。
ルチが下記式（１） ％式％（１） で表わされるジアミン成分と、インシアネート基を少な
くとも２個ホする化合物との反応により得られたポリ尿
素から実饗的になる重合体から形成された気体分離用選
択透過膜である。
前記式（（）中ｎはＯまたは１〜５０の整数、好ましく
は０または１〜３ｏの整数であり、０の時は結合手を示
す。またｍとｌは同一でも異なっていてもよく２〜１０
の整数、好ましくけ３〜Ｓの隻数である。ｎがＳＯを越
えると酸素の選択性が低下して好ましくな（・。Ｒ３と
Ｒ１は同一で）・つても或いは異なっていてもよく水素
原子または縦本原子数１〜５１、好ましくは１〜２のフ
ルキノ１基である。
は０または１〜３ｏの整数であり、０の時は結合手を示
す。またｍとｌは同一でも異なっていてもよく２〜１０
の整数、好ましくけ３〜Ｓの隻数である。ｎがＳＯを越
えると酸素の選択性が低下して好ましくな（・。Ｒ３と
Ｒ１は同一で）・つても或いは異なっていてもよく水素
原子または縦本原子数１〜５１、好ましくは１〜２のフ
ルキノ１基である。
前記沢山で表トされるジメチルシロキサン骨格を有する
ジアミン１ｊ、全ジアミン中の少なくとも５０モルチ、
好ましくは少なくとも７０モルチを占めればよく、そ１
以外のジアミンとしては、通常ポリ尿素の製造に使用さ
れるジアミンが使用さね、その例としては、縦素数２〜
１２、好ましくは６〜１０の脂肪族ジアミン、炭素数６
〜１３の脂環族ジアミン、炭素数６〜１３の芳香族ジア
ミンを使用するのが有利である。これらの具体例として
は、例えばエチレンジ７！ン、テトラメチレンジアミン
、ヘキサメチシンジアミン、デカメチレンジアミン等の
脂肪族ジアミン；シクロヘキサンジアミン ４ 、４＃
−ジアミノジシクロヘキシルメタン、ピペラジン勢の脂
環族シアミン；メタフェニレンジアミン、パラフェニレ
ンジアミン、 ４．４’−ジアミノジフェニルメタ：
／、 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、 Ｎ、Ｎ’−
ジフェニルメタフェニレンジアミン、Ｎ、Ｎ’−ジメチ
ルメタフェニレンジアミン等の芳香族ジアミンをあげる
ことができる。こわらは一種又は二種以上使用すること
ができる。これらジアミンは全シアζン成分中５０モル
チより少なく、好ましくは８０モルチより少ない割合で
使用される。
ジアミン１ｊ、全ジアミン中の少なくとも５０モルチ、
好ましくは少なくとも７０モルチを占めればよく、そ１
以外のジアミンとしては、通常ポリ尿素の製造に使用さ
れるジアミンが使用さね、その例としては、縦素数２〜
１２、好ましくは６〜１０の脂肪族ジアミン、炭素数６
〜１３の脂環族ジアミン、炭素数６〜１３の芳香族ジア
ミンを使用するのが有利である。これらの具体例として
は、例えばエチレンジ７！ン、テトラメチレンジアミン
、ヘキサメチシンジアミン、デカメチレンジアミン等の
脂肪族ジアミン；シクロヘキサンジアミン ４ 、４＃
−ジアミノジシクロヘキシルメタン、ピペラジン勢の脂
環族シアミン；メタフェニレンジアミン、パラフェニレ
ンジアミン、 ４．４’−ジアミノジフェニルメタ：
／、 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、 Ｎ、Ｎ’−
ジフェニルメタフェニレンジアミン、Ｎ、Ｎ’−ジメチ
ルメタフェニレンジアミン等の芳香族ジアミンをあげる
ことができる。こわらは一種又は二種以上使用すること
ができる。これらジアミンは全シアζン成分中５０モル
チより少なく、好ましくは８０モルチより少ない割合で
使用される。
またジアミン成分は前記のものに限らず、一部トリアＪ
ン、テト５７’！ンなとも、膜形ｔｉ、＊＠を損なわな
い範囲で使用することもできる。
ン、テト５７’！ンなとも、膜形ｔｉ、＊＠を損なわな
い範囲で使用することもできる。
前記ポリ尿素の製造に使用されるポリインシアネートと
しては、例えばトリレンジイソシアネート、ジフエニル
メタンジインシ７ネート。
しては、例えばトリレンジイソシアネート、ジフエニル
メタンジインシ７ネート。
ナフタレンジイソシアネート、ベンゼンジインシアネ
トなどの芳香族ジインシアネート、ｆヘキサメイーレン
ジイソシ７ネート、シクロヘキサンジイソシアネート、
メタキシリレンジイソシアネー）％の脂肪族もＬ ＜’
は脂環族ジイソシアネートが好適な例として挙げられる
。ジイソシアネートとして縦素数２０以下、殊に１６以
下シアネートと共に、下記式 （但しｑは１〜１０の整数な示す。） で表わされる３官能以上のポリインシアイードも一部使
用することもできる。
トなどの芳香族ジインシアネート、ｆヘキサメイーレン
ジイソシ７ネート、シクロヘキサンジイソシアネート、
メタキシリレンジイソシアネー）％の脂肪族もＬ ＜’
は脂環族ジイソシアネートが好適な例として挙げられる
。ジイソシアネートとして縦素数２０以下、殊に１６以
下シアネートと共に、下記式 （但しｑは１〜１０の整数な示す。） で表わされる３官能以上のポリインシアイードも一部使
用することもできる。
ポリ尿素のｌ’造法としては、特に制限を受けることな
く種々の方法が採用できる。例えばジイソシアネートと
シアｉ／化合物とを不活性有機溶媒中で反応せしめる溶
液重合法等の方法を挙げることができる。かかる不活性
１機溶媒としては、ポリ尿素を溶解することができるも
のが好ましく、例としてはＤＭＦ 、 ＤＭＡＣ、ＮＭ
Ｐ 、ＤＭａＯなとの非プロトン系極性＊＊が挙げられ
る。
く種々の方法が採用できる。例えばジイソシアネートと
シアｉ／化合物とを不活性有機溶媒中で反応せしめる溶
液重合法等の方法を挙げることができる。かかる不活性
１機溶媒としては、ポリ尿素を溶解することができるも
のが好ましく、例としてはＤＭＦ 、 ＤＭＡＣ、ＮＭ
Ｐ 、ＤＭａＯなとの非プロトン系極性＊＊が挙げられ
る。
本発明のポリ尿素の重合度は、ｇ ｏ’ｃＫお（・てｏ
、ｓＩ／１ｏｏｅｃのＮ−メチル−２−ピロリドン（Ｎ
ＭＰ ） 溶液としてオストワルド粘度針を用いて測定
した対数粘度がｏ、ｔｓ−２ｏ、好ましくは０．２〜１
０であることが望ましく 、ｏ、１部未満では製膜した
場合に膜がもろく、集用に供し得ない。一方２０より大
きくなると溶液の流動性が悪くなり、製膜が困−となる
。
、ｓＩ／１ｏｏｅｃのＮ−メチル−２−ピロリドン（Ｎ
ＭＰ ） 溶液としてオストワルド粘度針を用いて測定
した対数粘度がｏ、ｔｓ−２ｏ、好ましくは０．２〜１
０であることが望ましく 、ｏ、１部未満では製膜した
場合に膜がもろく、集用に供し得ない。一方２０より大
きくなると溶液の流動性が悪くなり、製膜が困−となる
。
本発明の膜は、実用的な強度をもち、充分な気体透過量
を得るために膜厚が０．０１〜ＳＯＯμ、特に０．０５
−１００μであるのが好ましい。
を得るために膜厚が０．０１〜ＳＯＯμ、特に０．０５
−１００μであるのが好ましい。
本発明の膜は、公知の熱可塑性樹脂の成形法、例えば押
し出し成蓋法で＊ａＫ作ることができ鉄面を＊する固体
あるいは液体平面上に流延して、溶媒を蒸発させるとと
Ｋよっても、ｌ［を得ることができる。この溶媒として
は前記と同じような極性溶媒が使用できる。
し出し成蓋法で＊ａＫ作ることができ鉄面を＊する固体
あるいは液体平面上に流延して、溶媒を蒸発させるとと
Ｋよっても、ｌ［を得ることができる。この溶媒として
は前記と同じような極性溶媒が使用できる。
該ポリ尿素の溶液から製膜する場合、溶液の一部を蒸発
後、水などの液体中に浸漬し、溶媒を除去せしめ非対称
膜の構造とすることもできる。
後、水などの液体中に浸漬し、溶媒を除去せしめ非対称
膜の構造とすることもできる。
本発明の膜は平線、中空繊維等いかなる形態でもよく一
抽出法、抄紙法、相分離法、延伸法婢種々の方法で作ら
れた多孔負の支持体、＆布状支持体、不Ｉｋ′Ｉｈ状支
持体との複合化も可能である。
抽出法、抄紙法、相分離法、延伸法婢種々の方法で作ら
れた多孔負の支持体、＆布状支持体、不Ｉｋ′Ｉｈ状支
持体との複合化も可能である。
本発明の膜は、その優れた気体透過性１選択性を利用し
て例えば、次のような用途に用いることができるが、必
ずしもこわらに限定されな（・。例えは、空気から酸素
富化空振を製造する装置に組み込んでエンジン、暖房器
員環の燃焼効率の向上、さらに清浄な静素富化空気とし
て、未熟児の保育箱、呼吸器疾患者の治療器機として、
あるいは人工肺９人工えらとして利用することができる
。
て例えば、次のような用途に用いることができるが、必
ずしもこわらに限定されな（・。例えは、空気から酸素
富化空振を製造する装置に組み込んでエンジン、暖房器
員環の燃焼効率の向上、さらに清浄な静素富化空気とし
て、未熟児の保育箱、呼吸器疾患者の治療器機として、
あるいは人工肺９人工えらとして利用することができる
。
以下実施例をあげて１本発明を記述するが、本発明は、
これらに限定されるものではない。
これらに限定されるものではない。
実施例中１部１は重量部を示す。
実施例１
ビス（３−７ミノプロビル）テトラメチルジシーキサン
８．７部をジメチルアセトアミド５８．ｓ部に接解せし
めたのち、室温にて攪拌しながら４．４１−ジフェニル
メタンジインシアネート（ＭＩ）Ｉ） １１．７ ！ｉ
部を添加したのち、１２０’ＣＫて３時間攪拌し、ポリ
尿素を得た。
８．７部をジメチルアセトアミド５８．ｓ部に接解せし
めたのち、室温にて攪拌しながら４．４１−ジフェニル
メタンジインシアネート（ＭＩ）Ｉ） １１．７ ！ｉ
部を添加したのち、１２０’ＣＫて３時間攪拌し、ポリ
尿素を得た。
このポリマーの対数粘度は、ｏ、ｓ＃／ｌｏ。
１のＮ−メチル−２−ピーリドン溶液を３０℃で一１定
して１．１７であった。
して１．１７であった。
このポリマーの２６１１−ジメチルアセト７ギド溶液を
テフロン板上にキャストして１５０℃で１時間乾燥して
膜を得た。この膜の厚さは３＠μであった。２Ｓ’Ｃに
お（・て理化精機工業−製、＊科研式一体透過率測定器
を用（・て気体透過率を一１定した結果なｔｋｌに示す
。
テフロン板上にキャストして１５０℃で１時間乾燥して
膜を得た。この膜の厚さは３＠μであった。２Ｓ’Ｃに
お（・て理化精機工業−製、＊科研式一体透過率測定器
を用（・て気体透過率を一１定した結果なｔｋｌに示す
。
実施例２
・ ビス（３−７Ｓノブｐピル）テトラメチルジシｐキ
サン８．７部をジメチルアセトアミド５９．２部に溶解
せしめたのち、＊ｉｉにて攪拌りながら２．４− ）リ
レンジインシアネート６．０９部を添加したのち、１２
０℃にて３時゛関攪拌しポリ尿素を得た。
サン８．７部をジメチルアセトアミド５９．２部に溶解
せしめたのち、＊ｉｉにて攪拌りながら２．４− ）リ
レンジインシアネート６．０９部を添加したのち、１２
０℃にて３時゛関攪拌しポリ尿素を得た。
このポリ尿素の対数粘度は１．０２ （Ｎ−メチル−２
−ピロリドン中、３０℃）であり、実施例１と同様に製
膜して得られた腺の性能を表１に示す。
−ピロリドン中、３０℃）であり、実施例１と同様に製
膜して得られた腺の性能を表１に示す。
実施例３
実施例Ｉにおいてビス（３−アミツブ−ビル）テトラメ
千ルジシレキサンの代わりにビス（３−７ミノブρピル
）オクタメチルテトラシμキサン１２．７１部を用いた
他は実施例１とまったく同様にしてポリ尿素を得た。
千ルジシレキサンの代わりにビス（３−７ミノブρピル
）オクタメチルテトラシμキサン１２．７１部を用いた
他は実施例１とまったく同様にしてポリ尿素を得た。
このポリ尿素の対数粘度は０．８７ （Ｎ−メチル−２
−ピロリドン中、３０℃）であり、実施例１と同様にし
て得られた膜の性能を表１に示す。
−ピロリドン中、３０℃）であり、実施例１と同様にし
て得られた膜の性能を表１に示す。
実施例４
ビス（ｓ−ｙミノプρビル）テトラメチルジシρキサン
Ｓ、＜５部とへキサメチレンジアミン０．７部をジメチ
ル７セトアミドｙｏｌｌｌｌに溶解せしめたのち、室温
にて攪拌しながらＭＤＩ １０部を添加したのち１２０
℃にて４時間攪拌し、ポリ尿素を得た。
Ｓ、＜５部とへキサメチレンジアミン０．７部をジメチ
ル７セトアミドｙｏｌｌｌｌに溶解せしめたのち、室温
にて攪拌しながらＭＤＩ １０部を添加したのち１２０
℃にて４時間攪拌し、ポリ尿素を得た。
コノポリ”ｆ −１７’）対数粘度は０．９３ （Ｎ−
メチル−２−ピロリドン中、３０℃にて一１定）であり
、実施例１と同様に製膜して得られた膜の性能を表型に
示す。
メチル−２−ピロリドン中、３０℃にて一１定）であり
、実施例１と同様に製膜して得られた膜の性能を表型に
示す。
特許出願人 帝人株式会社
代理人 夫理士 前 １） 純 博手続補正書
１、事件の表示
特願昭 ５’ｌ−１４４’ｌＳ 号２、発明の
名称 気体分離選択透過膜 ３ 補正をする者 事件との関係 特許ＩＢ願人 大阪市東区南本町１丁目１１番地 （３００）帝人株式会社 代１ｉ ４ 徳 末 知 夫１１１ 特許
請求の範囲を別紙の通ＤＩＴ正する。
名称 気体分離選択透過膜 ３ 補正をする者 事件との関係 特許ＩＢ願人 大阪市東区南本町１丁目１１番地 （３００）帝人株式会社 代１ｉ ４ 徳 末 知 夫１１１ 特許
請求の範囲を別紙の通ＤＩＴ正する。
＋２１ 明−書第３頁１４行の化学式を下記の通抄訂
正する。
正する。
「
＋３１９Ｑｍ書第ｘ３［「表Ｉ Ｊ中のｒｆｉ体透過係
数（Ｐ） ｘ １ｏ−” Ｊを′「気体透過係数（Ｐ）
ＸＩＯ食町２訂正する。
数（Ｐ） ｘ １ｏ−” Ｊを′「気体透過係数（Ｐ）
ＸＩＯ食町２訂正する。
以 上
別 紙
特許請求の範囲
全ジアミン成分の少なくと４！１０モルーが下記式（１
） ％式％（１） で表わされこジアミン成分と、インシアネート基を少な
くとも８個有する化合物との反応により得られたポリ尿
素から実質的になる重合体から形成された気体分離用選
択透過膜。
） ％式％（１） で表わされこジアミン成分と、インシアネート基を少な
くとも８個有する化合物との反応により得られたポリ尿
素から実質的になる重合体から形成された気体分離用選
択透過膜。
＝５−
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 全ジアミン成分の少なくともＳＯモル−が王妃式（１） ％式％（１） で表わされるジアミン成分と、インシアネート基な少な
くとも鵞個有する化合物との反応により得られたポリ尿
素から実質的になる重合体から形成された気体分離用選
択透過膜。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7447582A JPS58193701A (ja) | 1982-05-06 | 1982-05-06 | 気体分離用選択透過膜 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7447582A JPS58193701A (ja) | 1982-05-06 | 1982-05-06 | 気体分離用選択透過膜 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58193701A true JPS58193701A (ja) | 1983-11-11 |
| JPH0214086B2 JPH0214086B2 (ja) | 1990-04-06 |
Family
ID=13548319
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7447582A Granted JPS58193701A (ja) | 1982-05-06 | 1982-05-06 | 気体分離用選択透過膜 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58193701A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4781733A (en) * | 1986-07-23 | 1988-11-01 | Bend Research, Inc. | Semipermeable thin-film membranes comprising siloxane, alkoxysilyl and aryloxysilyl oligomers and copolymers |
| US4863496A (en) * | 1988-04-13 | 1989-09-05 | E. I. Du Pont De Nemours And Co. | Reactive posttreatment for gas separation membranes |
-
1982
- 1982-05-06 JP JP7447582A patent/JPS58193701A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4781733A (en) * | 1986-07-23 | 1988-11-01 | Bend Research, Inc. | Semipermeable thin-film membranes comprising siloxane, alkoxysilyl and aryloxysilyl oligomers and copolymers |
| US4863496A (en) * | 1988-04-13 | 1989-09-05 | E. I. Du Pont De Nemours And Co. | Reactive posttreatment for gas separation membranes |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0214086B2 (ja) | 1990-04-06 |
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