JPS5892447A - 気体選択透過素子 - Google Patents
気体選択透過素子Info
- Publication number
- JPS5892447A JPS5892447A JP18926381A JP18926381A JPS5892447A JP S5892447 A JPS5892447 A JP S5892447A JP 18926381 A JP18926381 A JP 18926381A JP 18926381 A JP18926381 A JP 18926381A JP S5892447 A JPS5892447 A JP S5892447A
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- Japan
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- gas
- copolymer
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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】
本発明は気体選択透過素子に関するものであり、さらに
詳しくは特定構造の有機高分子物質からなる選択透過層
を有する酸素／窒素の分離操作に好適た気体選択、透過
素子に関するものである。
詳しくは特定構造の有機高分子物質からなる選択透過層
を有する酸素／窒素の分離操作に好適た気体選択、透過
素子に関するものである。
高分子物質を通しての気体分子の透過速度の差を気体分
離操作に利用して、高分子物質からなる選択透過層を有
する気体選択素子を介して気体混合物中の特定成分の濃
縮を行う手法は知られており、空気からの酸素富化空°
気の回収などに利用されている。
離操作に利用して、高分子物質からなる選択透過層を有
する気体選択素子を介して気体混合物中の特定成分の濃
縮を行う手法は知られており、空気からの酸素富化空°
気の回収などに利用されている。
気体分子の透過性は選択透過層の材質に固有のものであ
り、効率のよい分離操作を行う几めには、着目成分と共
存成分との透過性の差が大きく、かつ着目成分の透過性
が大きい材質を選定することが必要となる。しかしなが
ら、一般には、透過性の差の大きいものでは、着目成分
の透過性が小さく、逆に着目成分の透過性が大きいもの
では透過性の差が小さいという傾向が認められ、両方の
特性を満足する材質は稀であった。
り、効率のよい分離操作を行う几めには、着目成分と共
存成分との透過性の差が大きく、かつ着目成分の透過性
が大きい材質を選定することが必要となる。しかしなが
ら、一般には、透過性の差の大きいものでは、着目成分
の透過性が小さく、逆に着目成分の透過性が大きいもの
では透過性の差が小さいという傾向が認められ、両方の
特性を満足する材質は稀であった。
例えば、空気からの酸素富化空気の回収に際しては、酸
素透過係数（以下Ｐ（０２）と略記することがある）が
高く、その窒素透過係数（以下Ｐ［Ｎ２ ）と略記する
ことがある）に対する比（Ｐ［Ｏｚ：）／Ｐ［Ｎｚ）
：以下αで表わすことがある）が大きいものが望まれる
が、Ｉ Ｘ １０−９ＣＣ−ｃＷ＃／Ｃｍ２” ８ｅＣ
”ＣｍＨｇ以上のＰ［Ｏ＋’ｌｌを有し、かつαが３以
上の特性のものとしては、わずかにポリ−４−メチルペ
ンテン−１とポリフエニレンオキシドが知られているに
過ぎ々かった。
素透過係数（以下Ｐ（０２）と略記することがある）が
高く、その窒素透過係数（以下Ｐ［Ｎ２ ）と略記する
ことがある）に対する比（Ｐ［Ｏｚ：）／Ｐ［Ｎｚ）
：以下αで表わすことがある）が大きいものが望まれる
が、Ｉ Ｘ １０−９ＣＣ−ｃＷ＃／Ｃｍ２” ８ｅＣ
”ＣｍＨｇ以上のＰ［Ｏ＋’ｌｌを有し、かつαが３以
上の特性のものとしては、わずかにポリ−４−メチルペ
ンテン−１とポリフエニレンオキシドが知られているに
過ぎ々かった。
しかしながらかかる公知のものにおいては、未だα値が
不充分であるばかりで島く、製造時にアニオン重合ある
いは酸化カップリング反応等の複雑な操作を必要とする
という欠点があった。
不充分であるばかりで島く、製造時にアニオン重合ある
いは酸化カップリング反応等の複雑な操作を必要とする
という欠点があった。
本発明者らは上記問題点の認識のもとに鋭意研究を重ね
た結果、フルオロオレフィンに基く単位とカルボン酸ビ
ニルに基〈単位と全含有する共重合体が高いＰ［Ｏｚ：
］値と高いα値を有し、かつ製造も容易であり、選択透
過層材質として極めて有用であることを見出した。
た結果、フルオロオレフィンに基く単位とカルボン酸ビ
ニルに基〈単位と全含有する共重合体が高いＰ［Ｏｚ：
］値と高いα値を有し、かつ製造も容易であり、選択透
過層材質として極めて有用であることを見出した。
かくして本発明は上記知見に基いて完成されたものであ
り、フルオロオレフィンに基く単位とカルボン酸ビニル
に基く単１位とを含有する共重合体からなる選択透過層
を有する気体選択透過素子を新規に提供するものである
。
り、フルオロオレフィンに基く単位とカルボン酸ビニル
に基く単１位とを含有する共重合体からなる選択透過層
を有する気体選択透過素子を新規に提供するものである
。
本発明においては選択透過層がフルオロオレフィンに基
く単位とカルボン酸ビニルに基＜単位とを含有する共重
合体からなることが重要である。かかる共重合体はフル
オロオレフィンとカルボン酸ビニルを含有し、所望に１
、より他の共単量体をも含有する単量体混合物をラジカ
ル開始源の存在下に共重合せしめることによって製造可
能である。
く単位とカルボン酸ビニルに基＜単位とを含有する共重
合体からなることが重要である。かかる共重合体はフル
オロオレフィンとカルボン酸ビニルを含有し、所望に１
、より他の共単量体をも含有する単量体混合物をラジカ
ル開始源の存在下に共重合せしめることによって製造可
能である。
本発明において、フルオロオレフィンとじてはフッ化ビ
ニル、フッ化ビニリデン、テトラフルオロエチレン、ク
ロロトリフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロペン等
種々のものが採用可能であるが、共重合特性の面から、
クロロトリフルオロエチレンおよびテトラフルオロエチ
レンが好ましく採用可能である。共重合体中のフルオロ
オレフィンに基く単位の含有割合は特に限定されないが
、２０〜９５モル係、特に３０〜７０モル％穆度の範囲
から選定することが好′ましい。
ニル、フッ化ビニリデン、テトラフルオロエチレン、ク
ロロトリフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロペン等
種々のものが採用可能であるが、共重合特性の面から、
クロロトリフルオロエチレンおよびテトラフルオロエチ
レンが好ましく採用可能である。共重合体中のフルオロ
オレフィンに基く単位の含有割合は特に限定されないが
、２０〜９５モル係、特に３０〜７０モル％穆度の範囲
から選定することが好′ましい。
本発明だおいて、カルボン酸ビニルとしては一般式ＣＨ
２＝ ０ＨＯＯＯＲ（Ｒは炭化水素基を示す）で表わさ
れる種々のものが使用可能であるが、Ｒの炭素数が１〜
１０程度のものが、気体透過特性および共重合特性など
の点で好ましい。Ｒの構造は限定されず、直鎖状、分岐
状、さらには脂環結合あるいは芳香環を有するものであ
ってもよい。典型的なものとしては酢酸ビニル、プロピ
オン酸ビニル、ラフ酸ビニル、カプリル酸ビニル、カプ
リン酸ビニル、安息香酸ビニル、ｔ−ブチル安息香酸ビ
ニル等が例示される。共重合体中のカルボン酸ビニルに
基く単位の含有４′す 割合は、高過ぎると透過体が小さくなるので、５〜６０
モル係程度とするのが望ましい。
２＝ ０ＨＯＯＯＲ（Ｒは炭化水素基を示す）で表わさ
れる種々のものが使用可能であるが、Ｒの炭素数が１〜
１０程度のものが、気体透過特性および共重合特性など
の点で好ましい。Ｒの構造は限定されず、直鎖状、分岐
状、さらには脂環結合あるいは芳香環を有するものであ
ってもよい。典型的なものとしては酢酸ビニル、プロピ
オン酸ビニル、ラフ酸ビニル、カプリル酸ビニル、カプ
リン酸ビニル、安息香酸ビニル、ｔ−ブチル安息香酸ビ
ニル等が例示される。共重合体中のカルボン酸ビニルに
基く単位の含有４′す 割合は、高過ぎると透過体が小さくなるので、５〜６０
モル係程度とするのが望ましい。
本発明においては、共重合体が上記フルオロオレフィン
およびカルボン酸ビニルに基＜単位に加えて、他の単量
体に基く単位を含有するものであってもよい、かかる共
単量体としては、エチレン、プロピレン、ブテン−１、
イソブチンのごときオレフィン類、塩化ビニルのごトキ
クロロオレフイン類、アクリル酸およびそのアルキルエ
ステル類、メタクリル酸およびそのアルキルエステル類
、エチルビニルエーテル、ｎ−７’ｆルビニルエーテル
、イソフチルビニルエーテル、ネオペンチルビニルエー
テル、シクロヘキシルビニルエーテルのごとキビニルエ
ーテル類、バーフルオロプロピルビニルエーテルのごと
きフルオロビニルエーテル等種々のものが採用可能であ
る。
およびカルボン酸ビニルに基＜単位に加えて、他の単量
体に基く単位を含有するものであってもよい、かかる共
単量体としては、エチレン、プロピレン、ブテン−１、
イソブチンのごときオレフィン類、塩化ビニルのごトキ
クロロオレフイン類、アクリル酸およびそのアルキルエ
ステル類、メタクリル酸およびそのアルキルエステル類
、エチルビニルエーテル、ｎ−７’ｆルビニルエーテル
、イソフチルビニルエーテル、ネオペンチルビニルエー
テル、シクロヘキシルビニルエーテルのごとキビニルエ
ーテル類、バーフルオロプロピルビニルエーテルのごと
きフルオロビニルエーテル等種々のものが採用可能であ
る。
共単量体を併用する場合、その量および種類は共重合体
の所望特性に応じて適宜選定することが可能でアシ、通
常その量としては共重合体中の該成分に基〈単位の含有
割合が７０モルチ以下、好ましくは６０モルチ以下にな
る割合で１史用され、また種類としては、共重合特性等
の面からビニルエーテル類およびオレフィン類が好まし
く使用される。
の所望特性に応じて適宜選定することが可能でアシ、通
常その量としては共重合体中の該成分に基〈単位の含有
割合が７０モルチ以下、好ましくは６０モルチ以下にな
る割合で１史用され、また種類としては、共重合特性等
の面からビニルエーテル類およびオレフィン類が好まし
く使用される。
上記のごときフルオロオレフィンに基〈単位とカルボン
酸ビニルに基く単位とを含有する共重合体は、その製膜
特性の調整などの目的で、他の高分子物質などとブレン
ドした状態で使用することもできる。
酸ビニルに基く単位とを含有する共重合体は、その製膜
特性の調整などの目的で、他の高分子物質などとブレン
ドした状態で使用することもできる。
本発明の気体選択透過素子の形態は特に限定されず、使
用目的に応じて、平膜状、フレア膜状、スパイラル状、
管状、中空糸状等種々の形態に形成可能である。選択透
過層の形態としても、均質膜に限らず、非対称膜、複合
膜等種々の形態が可能であり、また該層の厚みも使用目
的に応じて適宜選定される。
用目的に応じて、平膜状、フレア膜状、スパイラル状、
管状、中空糸状等種々の形態に形成可能である。選択透
過層の形態としても、均質膜に限らず、非対称膜、複合
膜等種々の形態が可能であり、また該層の厚みも使用目
的に応じて適宜選定される。
次に実施例により本発明をさらに具体的に説明する。
実施例１
内容積２６０ ＣＣの［１’機付のステンレス製オート
クレーブにｔ−ブタノール６５．５ｆ、ｎ−ラフ酸ビニ
ル（ＶＢ） ５９．８ Ｆ 、アゾビスイソブチロニト
リル０．０３８ Ｆならびに炭酸カリウム０．５９ｆを
仕込み、液体窒素による凍結固化脱気を行う。ついでク
ロロトリフルオロエチレン４０．７９をガス状で導入し
オートクレーブを閉じる。オートクレーブを恒温槽に入
れ加温し、容器内温度を６５°Ｃに保ちつつ攪拌下に重
合反応を行わせる。３．７時間経過した後、反応容器を
氷水で冷却、反応を停止させる。反応容器内ノ未反応り
ロロトリフルオロエチレ７ （ＣＴＦ’Ｅ）をパージし
た後、容器内のポリマー溶液をグラスフィルターを通し
、メタノール中に攪拌下に流下しポリマーを析出させる
。析出したポリマーをメタノールで充分洗滌した後減圧
下に室温で１６時間、さらに５０゛Ｃで１．５時間乾燥
することにより強靭な皮革状の共重合体６０．６ ｆを
得た。該共重合体のテトラヒドロフラン中３０°Ｃにお
ける固有粘度は１．６４でおり、組成はＣＴ ＦＫ ／
ＶＫ （モル比）が５０．２ ／ ４９．８でめった
。
クレーブにｔ−ブタノール６５．５ｆ、ｎ−ラフ酸ビニ
ル（ＶＢ） ５９．８ Ｆ 、アゾビスイソブチロニト
リル０．０３８ Ｆならびに炭酸カリウム０．５９ｆを
仕込み、液体窒素による凍結固化脱気を行う。ついでク
ロロトリフルオロエチレン４０．７９をガス状で導入し
オートクレーブを閉じる。オートクレーブを恒温槽に入
れ加温し、容器内温度を６５°Ｃに保ちつつ攪拌下に重
合反応を行わせる。３．７時間経過した後、反応容器を
氷水で冷却、反応を停止させる。反応容器内ノ未反応り
ロロトリフルオロエチレ７ （ＣＴＦ’Ｅ）をパージし
た後、容器内のポリマー溶液をグラスフィルターを通し
、メタノール中に攪拌下に流下しポリマーを析出させる
。析出したポリマーをメタノールで充分洗滌した後減圧
下に室温で１６時間、さらに５０゛Ｃで１．５時間乾燥
することにより強靭な皮革状の共重合体６０．６ ｆを
得た。該共重合体のテトラヒドロフラン中３０°Ｃにお
ける固有粘度は１．６４でおり、組成はＣＴ ＦＫ ／
ＶＫ （モル比）が５０．２ ／ ４９．８でめった
。
上で得られた共重合体を酢酸エチルに溶解させ、ガラス
板状にアプリケータを用いてキャストシ、乾燥させ友後
、ガラス面からはがし、厚み２５μｍの薄膜を得た。こ
のフィルムの製科研式ガス透過測定機により測定した酸
素および窒素の透過係数（Ｐ（：Ｏｚ：）およびＰＣ）
ｈ） ）はそれぞれＰ〔０□） １．０８ Ｘ １０−
９． ＰＡＮ、） ０．２５ Ｘ １０４ｃｃ−ｃｍ２
／ｃｍ−ｓｅｃ−ｃｍＨｇ（ＳＴＰ）であ リ、 Ｐ［
０２］／Ｐ［：Ｎ２］の比（α）は４．４と極めて大き
なものであった。
板状にアプリケータを用いてキャストシ、乾燥させ友後
、ガラス面からはがし、厚み２５μｍの薄膜を得た。こ
のフィルムの製科研式ガス透過測定機により測定した酸
素および窒素の透過係数（Ｐ（：Ｏｚ：）およびＰＣ）
ｈ） ）はそれぞれＰ〔０□） １．０８ Ｘ １０−
９． ＰＡＮ、） ０．２５ Ｘ １０４ｃｃ−ｃｍ２
／ｃｍ−ｓｅｃ−ｃｍＨｇ（ＳＴＰ）であ リ、 Ｐ［
０２］／Ｐ［：Ｎ２］の比（α）は４．４と極めて大き
なものであった。
実施例２〜１２
実施例１と同様にして、フルオロオレフィン（ＦＭ）
に基く単位とカルボン酸ビニル（Ｖｆｉｔｓ）に基？
単位を含有し場合によっては他の共単量体（ＣＭ ）に
基〈単位をも含有する各種共重合体を製造し、ガラスキ
ャスティング法により薄膜状の選択透過素子を形成せし
め、その酸素および窒素透過係数を測定した。各共重合
体の製造条件、収量および組成を第１表に、固有粘度、
素子膜厚およびガス透過特性等を第２表にまとめて示す
。
に基く単位とカルボン酸ビニル（Ｖｆｉｔｓ）に基？
単位を含有し場合によっては他の共単量体（ＣＭ ）に
基〈単位をも含有する各種共重合体を製造し、ガラスキ
ャスティング法により薄膜状の選択透過素子を形成せし
め、その酸素および窒素透過係数を測定した。各共重合
体の製造条件、収量および組成を第１表に、固有粘度、
素子膜厚およびガス透過特性等を第２表にまとめて示す
。
なお、共重合体組成は１３０− ＮＭＲに基き分析し、
固有粘度はテトラヒドロフラン中、３０°Ｃで測定した
ものである。
固有粘度はテトラヒドロフラン中、３０°Ｃで測定した
ものである。
Claims (6)
- （１） フルオロオレフィンに基〈単位とカルボン酸
ビニルに基く単位とを含有する共重合体からなる選択透
過層を有することを特徴とする気体選択透過素子。 - （２）共重合体中のフルオロオレフィンに基＜単位の含
有割合が２０〜９５モルチである特許請求の範囲第１項
記載の素子。 - （３） フルオロオレフィンがクロロトリフルオロエ
チレンである特許請求の範囲第１項記載の素子。 - （４） フルオロオレフィンがテトラフルオロエチレ
ンである特許請求の範囲第１項記載の素子。 - （５）共重合体中のカルボン酸ビニルに基く単位の含有
割合が５〜°６０モルチである特許請求の範囲第１項記
載の素子。 - （６） カルボン酸ビニルが一般式ａｎ、、 ＝ ０
ＨＯ（！ＯＲ（Ｒは炭化水素基を示す）におけるＲの炭
素数が１〜１０であるものである特許請求の範囲第１項
記載の素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18926381A JPS5892447A (ja) | 1981-11-27 | 1981-11-27 | 気体選択透過素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18926381A JPS5892447A (ja) | 1981-11-27 | 1981-11-27 | 気体選択透過素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5892447A true JPS5892447A (ja) | 1983-06-01 |
| JPS6323813B2 JPS6323813B2 (ja) | 1988-05-18 |
Family
ID=16238374
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18926381A Granted JPS5892447A (ja) | 1981-11-27 | 1981-11-27 | 気体選択透過素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5892447A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03503316A (ja) * | 1988-12-02 | 1991-07-25 | インスティテュト コスミチェスキヒ イススレドバニ アカデミイ ナウク エスエスエスエル | 星表作成用の恒星座標決定方法 |
| JP2011132945A (ja) * | 2010-08-18 | 2011-07-07 | Zama Japan Co Ltd | ロータリー式気化器 |
| WO2013099966A1 (ja) * | 2011-12-28 | 2013-07-04 | ダイキン工業株式会社 | 高分子多孔質膜 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5849405A (ja) * | 1981-07-28 | 1983-03-23 | ヘキスト・アクチエンゲゼルシヤフト | 液体及びガスを選択的に透過させる成形品、その製法、その構造を変換する方法、限外濾過器及び血液濾過器、膜濾過器、貯蔵材及び包装材、分析及び診断法、並びに電子複写的又は光学的情報キヤリアもしくは情報伝達材料 |
-
1981
- 1981-11-27 JP JP18926381A patent/JPS5892447A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5849405A (ja) * | 1981-07-28 | 1983-03-23 | ヘキスト・アクチエンゲゼルシヤフト | 液体及びガスを選択的に透過させる成形品、その製法、その構造を変換する方法、限外濾過器及び血液濾過器、膜濾過器、貯蔵材及び包装材、分析及び診断法、並びに電子複写的又は光学的情報キヤリアもしくは情報伝達材料 |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03503316A (ja) * | 1988-12-02 | 1991-07-25 | インスティテュト コスミチェスキヒ イススレドバニ アカデミイ ナウク エスエスエスエル | 星表作成用の恒星座標決定方法 |
| JP2011132945A (ja) * | 2010-08-18 | 2011-07-07 | Zama Japan Co Ltd | ロータリー式気化器 |
| US8608137B2 (en) | 2010-08-18 | 2013-12-17 | Zama Japan Kabushiki Kaisha | Rotary carburetor |
| WO2013099966A1 (ja) * | 2011-12-28 | 2013-07-04 | ダイキン工業株式会社 | 高分子多孔質膜 |
| JP2013151671A (ja) * | 2011-12-28 | 2013-08-08 | Daikin Industries Ltd | 高分子多孔質膜 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6323813B2 (ja) | 1988-05-18 |
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