JPS59154104A - 気体分離膜素材 - Google Patents

気体分離膜素材

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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
Application number
JP2704383A
Other languages
English (en)
Inventor
Gen Kojima
弦 小島
Hiroshi Wachi
和知 博
Shunichi Samejima
鮫島 俊一
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.)
AGC Inc
Original Assignee
Asahi Glass Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Asahi Glass Co Ltd filed Critical Asahi Glass Co Ltd
Priority to JP2704383A priority Critical patent/JPS59154104A/ja
Publication of JPS59154104A publication Critical patent/JPS59154104A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Landscapes

  • 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。

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。
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。
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。
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)。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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、。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
crnHg1分鴫係数Po2/ PN2−4.9であっ
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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
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。
代理人 内 1) 明 代理人萩原亮−

Claims (1)

  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。
JP2704383A 1983-02-22 1983-02-22 気体分離膜素材 Pending JPS59154104A (ja)

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JP2704383A JPS59154104A (ja) 1983-02-22 1983-02-22 気体分離膜素材

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JP2704383A JPS59154104A (ja) 1983-02-22 1983-02-22 気体分離膜素材

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JPS59154104A true JPS59154104A (ja) 1984-09-03

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ID=12210036

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JP2704383A Pending JPS59154104A (ja) 1983-02-22 1983-02-22 気体分離膜素材

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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
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