JPS59154104A - 気体分離膜素材 - Google Patents
気体分離膜素材Info
- Publication number
- JPS59154104A JPS59154104A JP2704383A JP2704383A JPS59154104A JP S59154104 A JPS59154104 A JP S59154104A JP 2704383 A JP2704383 A JP 2704383A JP 2704383 A JP2704383 A JP 2704383A JP S59154104 A JPS59154104 A JP S59154104A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- polymn
- oxygen
- ether
- copolymer
- separation
- 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.)
- Pending
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- Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
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】
本発明は気体分離膜素材、竹に膜分離法により空気から
酸素富化空気を得る際、富化空気の透過量が大きく、且
、酸素の選択透過性の優れ九分離膜素材に係るものであ
る。
酸素富化空気を得る際、富化空気の透過量が大きく、且
、酸素の選択透過性の優れ九分離膜素材に係るものであ
る。
酸素濃度が２５〜５０ヂの酸素富化空気は、例えば高炉
送風用、燃焼補助用、石油蛋白プロセス用、廃液処理用
、医療における呼気用叫に必要とさｎる。酸素富化空気
を得る方法としては、従来高純度酸素を深冷液化蒸留法
にて製造し、次いで空気を混合して目的の酸素濃度を得
てきた。しかし、かかる方法では、高純度酸素は一般に
圧力容器に入っているので、圧力容器の取り扱いの危険
性、或は混合ガス濃度を一定にする為の圧力調節器の必
要性、その操作の煩雑性等種々の問題があった。
送風用、燃焼補助用、石油蛋白プロセス用、廃液処理用
、医療における呼気用叫に必要とさｎる。酸素富化空気
を得る方法としては、従来高純度酸素を深冷液化蒸留法
にて製造し、次いで空気を混合して目的の酸素濃度を得
てきた。しかし、かかる方法では、高純度酸素は一般に
圧力容器に入っているので、圧力容器の取り扱いの危険
性、或は混合ガス濃度を一定にする為の圧力調節器の必
要性、その操作の煩雑性等種々の問題があった。
他方、２５〜５０％の酸素富化空気を得る方法として、
膜分離法がある。
膜分離法がある。
この方法は、直接醇素富化望気か得られ、操作的に簡単
であシ、且、経済的にも有利である。
であシ、且、経済的にも有利である。
この様な分離膜としては、従来オルカノホリシロキザン
ーホリカーボネート共１合体が知られている（％開昭５
０−４１９５８号公報参照）。
ーホリカーボネート共１合体が知られている（％開昭５
０−４１９５８号公報参照）。
この素子の酸素の透過速度は１０〜１゜閃・ｃｎＺ／ｃ
ｎト秒・ａｎ Ｈｇと犬であるが、酸素分離係数（Ｐｏ
２／ＰＮ２）は２．０〜２，４と小さく、得られる酸素
富化空気の酸素濃度に限界がある。一方、ポリエチレン
テレフタレート、ポリエチレン、ポリカーボネート及び
四弗化エチレン−六弗化ノロピレノ共重合体等の含弗累
樹脂等は、酸素分離係数は３〜５と犬であるが、＠索の
透過速度１０−１０〜１０−”ｃｃ−口／−・秒・副職
と小さく十分な流貧の酸素富化空気か得られることはあ
まシ期特出来ない。
ｎト秒・ａｎ Ｈｇと犬であるが、酸素分離係数（Ｐｏ
２／ＰＮ２）は２．０〜２，４と小さく、得られる酸素
富化空気の酸素濃度に限界がある。一方、ポリエチレン
テレフタレート、ポリエチレン、ポリカーボネート及び
四弗化エチレン−六弗化ノロピレノ共重合体等の含弗累
樹脂等は、酸素分離係数は３〜５と犬であるが、＠索の
透過速度１０−１０〜１０−”ｃｃ−口／−・秒・副職
と小さく十分な流貧の酸素富化空気か得られることはあ
まシ期特出来ない。
本発明者はかかる点に鑑み、分離係数（Ｐ０２／ＰＮ、
）と酸素の透過速度かバランスし、しかもその性能が安
定して持続し得る膜材側を得ることを目的として洩々研
究、検討した結果、特定の弗素化合物とビニルエーテル
の共重合体を用いることにより前記目的を達成し得るこ
とを見出した。
）と酸素の透過速度かバランスし、しかもその性能が安
定して持続し得る膜材側を得ることを目的として洩々研
究、検討した結果、特定の弗素化合物とビニルエーテル
の共重合体を用いることにより前記目的を達成し得るこ
とを見出した。
カくシて本発明は、フルオロオレフィンとトリアルキル
シラノイルビニルエーテルの共重合体から成る気体分離
膜素材を提供するにるる。
シラノイルビニルエーテルの共重合体から成る気体分離
膜素材を提供するにるる。
本発明に用いられるフルオロオレフィンとしては、例え
ば三弗化塩化エチレン、四弗化エチレン、三弗化エチレ
ン等が挙げられる。
ば三弗化塩化エチレン、四弗化エチレン、三弗化エチレ
ン等が挙げられる。
又、トリアルキルシラノイルビニルエーテルとしては、
例えばトリメチルシラノイルブチルビニルエーテル、ト
リメチルシラノイルブチルビニルエーテル等が挙げられ
る。
例えばトリメチルシラノイルブチルビニルエーテル、ト
リメチルシラノイルブチルビニルエーテル等が挙げられ
る。
これら共１合体における各含有割合は、厳密には用いら
れる夫々の化合物の種類等により決められるが、一般に
フルオロオレフィン５〜６０モル俤、トリアルキルシラ
ノイルヒニルエーテル５０〜５モルチ程度を採用するの
が適当である。又、α−オレフィン、アルキルビニルエ
ーテルあるいはビニルエステルなどの第３成分を４５％
以下含んでいてもさしつかえない。
れる夫々の化合物の種類等により決められるが、一般に
フルオロオレフィン５〜６０モル俤、トリアルキルシラ
ノイルヒニルエーテル５０〜５モルチ程度を採用するの
が適当である。又、α−オレフィン、アルキルビニルエ
ーテルあるいはビニルエステルなどの第３成分を４５％
以下含んでいてもさしつかえない。
これら含有割合か上記範囲業逸脱する場合には、分離係
数や酸素の透過速度が不十分となるので好ましくない。
数や酸素の透過速度が不十分となるので好ましくない。
そして上記範囲のうち、フルオロオレフィン３５〜５ｓ
モル％、＋−＋Ｊアルキルシラノイルビニルエーテル５
０〜１０モル％ｔ°採用する場合には前記物性に加え、
長期安定持続性も得られるので特に好ましい。
モル％、＋−＋Ｊアルキルシラノイルビニルエーテル５
０〜１０モル％ｔ°採用する場合には前記物性に加え、
長期安定持続性も得られるので特に好ましい。
更に本発明においてこれら共重合体のうち、フルオロオ
レフィンとして三弗化増化エチレンを、又、トリアルキ
ルシラノイルビニルエーテルとしてトリメチルシラノイ
ルブチルビニルエーテル、ビニルエステルとして、ピバ
リン酸ビニルを採用し、更に具体的には三弗化塩化エチ
レン／１リメチルシラノイルブチルビニルエーテル／ピ
バリン酸ビニル＝４８／１０／４２の共重合体は、分離
係数や酉？素の透過速度及び長期安定性共、本発明にお
ける共重合体として最も好ましい結果が得られる。
レフィンとして三弗化増化エチレンを、又、トリアルキ
ルシラノイルビニルエーテルとしてトリメチルシラノイ
ルブチルビニルエーテル、ビニルエステルとして、ピバ
リン酸ビニルを採用し、更に具体的には三弗化塩化エチ
レン／１リメチルシラノイルブチルビニルエーテル／ピ
バリン酸ビニル＝４８／１０／４２の共重合体は、分離
係数や酉？素の透過速度及び長期安定性共、本発明にお
ける共重合体として最も好ましい結果が得られる。
実際本発明による共重合体を製造する手段としては、特
に限定されないが、例えば有枦溶媒甲でラジカル開始剤
を用いて行なう溶液重合或は、重合媒体を用い力い塊状
重合がある。水を媒体とする乳化重合も採用可能である
。又、電離性放射線或いはプラスマによる重合も可能で
ある。
に限定されないが、例えば有枦溶媒甲でラジカル開始剤
を用いて行なう溶液重合或は、重合媒体を用い力い塊状
重合がある。水を媒体とする乳化重合も採用可能である
。又、電離性放射線或いはプラスマによる重合も可能で
ある。
又、本発明による共重合体の平均分子ヤけ、通常１００
０〜１００万、好ましくは１０，０００〜５０万程度を
採用するのが適当である。
０〜１００万、好ましくは１０，０００〜５０万程度を
採用するのが適当である。
かくして得られた共重合体から分離素子とし２ての薄膜
が形成される。分離素子として好ましいこの薄膜の厚さ
は通常】００Ｘ〜１００μ、。
が形成される。分離素子として好ましいこの薄膜の厚さ
は通常】００Ｘ〜１００μ、。
好捷しくは３００Ｘ〜１０μ程度が適当である。
かかる薄膜の形成手段に特に制限はなく、適宜公知の手
段を採用し得る。例λ２ば、キャスト成形等は好適な実
％ｒ２態様である。例えば米国特許第３５８０８４１号
明細省に記載さｎている如き、希薄溶液を水面上に注ぎ
、脱溶媒する事によりフィルムを形成させたり、希薄溶
液中を多孔質支持勝に直接塗布、乾燥するなどの方法も
採用し得る。前者の方法では、キャスト溶液の濃度及び
粘度を調節することによシ、又、場合によっては水面上
の溶液を引伸ばすことにより、後者の方法では溶液の＃
度、塗布の速度々どを制御することによシ、膜厚を適宜
制御するととが可能となる。
段を採用し得る。例λ２ば、キャスト成形等は好適な実
％ｒ２態様である。例えば米国特許第３５８０８４１号
明細省に記載さｎている如き、希薄溶液を水面上に注ぎ
、脱溶媒する事によりフィルムを形成させたり、希薄溶
液中を多孔質支持勝に直接塗布、乾燥するなどの方法も
採用し得る。前者の方法では、キャスト溶液の濃度及び
粘度を調節することによシ、又、場合によっては水面上
の溶液を引伸ばすことにより、後者の方法では溶液の＃
度、塗布の速度々どを制御することによシ、膜厚を適宜
制御するととが可能となる。
次に本発明を実施例によシ説明する。
実施例１
三弗化塩化エチレン８．１２，９．）リメチルシラノイ
ルブチルビニルエーテル１３．ｘ６１を重合媒体ｔｅｒ
ｔ−ブチルアルコール及びアンビスインブチロニトリル
０．０１５ＩＩとともにｏ、２６ｔステンレスオートク
レーブに仕込んだ。
ルブチルビニルエーテル１３．ｘ６１を重合媒体ｔｅｒ
ｔ−ブチルアルコール及びアンビスインブチロニトリル
０．０１５ＩＩとともにｏ、２６ｔステンレスオートク
レーブに仕込んだ。
３００ ｒｐｍの攪拌下に６５℃で約５時間重合を行っ
た結果、１３．４．！ｉ’の透明なゴム状重合物を得た
。赤外吸収スペクトルによシ８７０“−１のトリメチル
シラノイル基を検出−し、共重合体の確認を行なった。
た結果、１３．４．！ｉ’の透明なゴム状重合物を得た
。赤外吸収スペクトルによシ８７０“−１のトリメチル
シラノイル基を検出−し、共重合体の確認を行なった。
ＴＨＦ、３０℃での固有粘度は０．９６であった。
この共重合体３ｇを三角フラスコにとり、酢酸ブチル１
７＆を加え、攪拌後、均質なポリマー溶液を得た。この
溶液をカラス上にドクターナイフを用い、均一な膜厚で
キャストする。−晩風乾後、６０℃で３時間真空乾燥を
行い、透明のキャストフィルムラ得た。
７＆を加え、攪拌後、均質なポリマー溶液を得た。この
溶液をカラス上にドクターナイフを用い、均一な膜厚で
キャストする。−晩風乾後、６０℃で３時間真空乾燥を
行い、透明のキャストフィルムラ得た。
ある。本フィルムをさらに多孔質支持膜上へ複合化し、
ガス透過性能を測犀した。
ガス透過性能を測犀した。
製科研式ガス透過装置による測定結果は酸素透過係数Ｐ
。２３．０１ Ｘ １Ｏ−１０ＱＣ（ＳＴＰ） ・ｃｍ
／ｃｄ ・ｗ。
。２３．０１ Ｘ １Ｏ−１０ＱＣ（ＳＴＰ） ・ｃｍ
／ｃｄ ・ｗ。
ｃｒｎＨｇ１分鴫係数Ｐｏ２／ ＰＮ２−４．９であっ
た。
た。
実施例２
三弗化塩化エチレン１６．２．９、）リメテルシラノイ
ルプチルビニルエーテル５．２６１及Ｕピバリン酸ビニ
ル１４．３４ｇ＠実施例１と同様な方法で重合した。
ルプチルビニルエーテル５．２６１及Ｕピバリン酸ビニ
ル１４．３４ｇ＠実施例１と同様な方法で重合した。
その結果、２５．７７９の白色なポリマーを得た。
本ポリマーは、三弗化塊化エチレン４８モルチ、トリメ
チルシラノイルブヲルピニルエーテル１０モＡ／チなら
びにヒバリン醒ビニル４２モルチを含み、固肩粘度はＴ
ＨＦ中、３０℃で０８２であった。
チルシラノイルブヲルピニルエーテル１０モＡ／チなら
びにヒバリン醒ビニル４２モルチを含み、固肩粘度はＴ
ＨＦ中、３０℃で０８２であった。
この共重合体を実施例】と同様力方法でキャストし、４
４μのフィルムを得た。このフィルムのカス透過性能は
Ｐｏ ｘ ８２×１０ ” （５ＴＰ） ｃｒｎ／−
・派・ｚＨｇ 、αは４．７であった。
４μのフィルムを得た。このフィルムのカス透過性能は
Ｐｏ ｘ ８２×１０ ” （５ＴＰ） ｃｒｎ／−
・派・ｚＨｇ 、αは４．７であった。
実施例３
実施例２で得た三弗化塩化エチレン／トリメナルシラノ
イルブナルビニルエーテル／ピバリン酸ビニル三元共重
合体１ｇを三角フラスコにとり、アサヒフロンＲ−１１
３／Ｒ−１１２の混合浴ｆｋ５００．！ＴＩを加え、攪
拌して均質ポリマー浴液を得た。該ポリマー溶：ｔｉ、
を水上、に供給し、キャスアイング薄股を得た。該薄膜
を多孔質支持膜上に捕集し、複合化した。
イルブナルビニルエーテル／ピバリン酸ビニル三元共重
合体１ｇを三角フラスコにとり、アサヒフロンＲ−１１
３／Ｒ−１１２の混合浴ｆｋ５００．！ＴＩを加え、攪
拌して均質ポリマー浴液を得た。該ポリマー溶：ｔｉ、
を水上、に供給し、キャスアイング薄股を得た。該薄膜
を多孔質支持膜上に捕集し、複合化した。
流通方式のガス透過測定装置による該複合膜のカス透過
性能は、酸素透過速度Ｑ。２は０．２靜／ ｍ’ ｋ
・ａ ｔｍ、分離係数’ｌ’ｕ２ ／ ＱＮ２は４．０
であった。
性能は、酸素透過速度Ｑ。２は０．２靜／ ｍ’ ｋ
・ａ ｔｍ、分離係数’ｌ’ｕ２ ／ ＱＮ２は４．０
であった。
酸素透過係数からの計算に、よる該複合膜の分離層の膜
厚は、およそ０１１μである。
厚は、およそ０１１μである。
比較例
三弗化塩化エチレン４０．７．！７．ｎ−ブチルビニル
エーテル３４．５ ｉ実施例】と同様の方法で重合した
。
エーテル３４．５ ｉ実施例】と同様の方法で重合した
。
その結果５７．５１！の白色のポーリ妥−を得た。
該ポリマーの固有粘度は１．０５であった。この共重合
体を実施例１と同様な方法で膜厚３１μのキャスティン
グフィルムを得た。該フィルムのカス透過性能を測定し
たところ、Ｐｏ２８．０Ｘ−１０゛ １０ ＣＣ−ｃｎｒ／ａｄ−ｍ−ｃｍＨｇαは３．５
でめった。
体を実施例１と同様な方法で膜厚３１μのキャスティン
グフィルムを得た。該フィルムのカス透過性能を測定し
たところ、Ｐｏ２８．０Ｘ−１０゛ １０ ＣＣ−ｃｎｒ／ａｄ−ｍ−ｃｍＨｇαは３．５
でめった。
代理人 内 １） 明
代理人萩原亮−
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１）フルオロオしフィンとトリアルキルシラノイルビ
ニルエーテルから成る単位を含有する共重合体から成る
気体分離膜素材。 （２） フルオロオレフィンの含有割合が５〜６０モ
ルチである請求の範囲（１）の素材。 （８） フルオロオレフィンが三弗化塩化エチレン、
四弗化エチレン、三弗化エチレンの少なくとも一種を含
む請求の範囲（１）又は（２１の素材。 （４） トリアルキルシラノイルビニルエーテルはトリ
メチルシラノイルブチルビニルエーテル、トリメチルシ
ラノイルエチルビニルエーテルである請求の範囲（１）
の素材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2704383A JPS59154104A (ja) | 1983-02-22 | 1983-02-22 | 気体分離膜素材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2704383A JPS59154104A (ja) | 1983-02-22 | 1983-02-22 | 気体分離膜素材 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59154104A true JPS59154104A (ja) | 1984-09-03 |
Family
ID=12210036
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2704383A Pending JPS59154104A (ja) | 1983-02-22 | 1983-02-22 | 気体分離膜素材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59154104A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6281409A (ja) * | 1985-10-07 | 1987-04-14 | Dainippon Ink & Chem Inc | 加水分解性シリル基含有フルオロオレフイン共重合体の製造方法 |
| US4758251A (en) * | 1987-05-26 | 1988-07-19 | Allied-Signal Inc. | Separation of gases through gas enrichment membrane composites |
-
1983
- 1983-02-22 JP JP2704383A patent/JPS59154104A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6281409A (ja) * | 1985-10-07 | 1987-04-14 | Dainippon Ink & Chem Inc | 加水分解性シリル基含有フルオロオレフイン共重合体の製造方法 |
| US4758251A (en) * | 1987-05-26 | 1988-07-19 | Allied-Signal Inc. | Separation of gases through gas enrichment membrane composites |
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