JPS5924845B2 - ガス選択透過性複合膜の製造方法 - Google Patents
ガス選択透過性複合膜の製造方法Info
- Publication number
- JPS5924845B2 JPS5924845B2 JP10675781A JP10675781A JPS5924845B2 JP S5924845 B2 JPS5924845 B2 JP S5924845B2 JP 10675781 A JP10675781 A JP 10675781A JP 10675781 A JP10675781 A JP 10675781A JP S5924845 B2 JPS5924845 B2 JP S5924845B2
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- composite membrane
- gas
- siloxane compound
- membrane
- producing
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D69/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by their form, structure or properties; Manufacturing processes specially adapted therefor
- B01D69/12—Composite membranes; Ultra-thin membranes
- B01D69/125—In situ manufacturing by polymerisation, polycondensation, cross-linking or chemical reaction
- B01D69/127—In situ manufacturing by polymerisation, polycondensation, cross-linking or chemical reaction using electrical discharge or plasma-polymerisation
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- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はプラズマ重合によつて得られた架橋を有するガ
ス選択透過性複合膜の製造方法に関するものである。
ス選択透過性複合膜の製造方法に関するものである。
近年混合物質分離技術として、これまでの蒸留、晶析、
抽出、吸着、クロマトグラフィーなどの方法に変わつて
、選択透過性膜を用いる方法がさかんに検討されている
。選択透過性膜は、省エネルギー、省資源を指向した分
離技術として開発の要求が高い。本発明も上記目的を効
率的に達成するため、ガス選択透過性複合膜を提供せん
としてなされたものである。膜分離技術としては、逆浸
透法、限外濾過法、イオン交換膜、さらに比較的新しい
技術として有機液体選択膜、イオン選択膜、気体分離膜
があるがなかでも気体分離膜については、ほとんど実用
化されていない。
抽出、吸着、クロマトグラフィーなどの方法に変わつて
、選択透過性膜を用いる方法がさかんに検討されている
。選択透過性膜は、省エネルギー、省資源を指向した分
離技術として開発の要求が高い。本発明も上記目的を効
率的に達成するため、ガス選択透過性複合膜を提供せん
としてなされたものである。膜分離技術としては、逆浸
透法、限外濾過法、イオン交換膜、さらに比較的新しい
技術として有機液体選択膜、イオン選択膜、気体分離膜
があるがなかでも気体分離膜については、ほとんど実用
化されていない。
気体分離膜が工業的に遅れている理由としては、高いガ
ス分離選択性と透過性を有する素材が少ないため、一段
での濃縮では高濃度のものが得られず、多段方式にしな
ければならなくなり、大型になりすぎて実用に適さなく
なつてしまうからである。このような背景の中で本発明
者は、ガス分離選択性、透過性、強度等の物性をすべて
満足させる素材を開発する為、ガス分離選択性の秀れて
いる素材、透過性の秀れている素材、これらを支持する
素材を各々異なつた製造方法を用いて、複合化すること
を試み本発明を完成したものである。即ち耐熱性と強度
については既に市販されている多孔性高分子素材の中か
ら目的に合致したものを選択する。
ス分離選択性と透過性を有する素材が少ないため、一段
での濃縮では高濃度のものが得られず、多段方式にしな
ければならなくなり、大型になりすぎて実用に適さなく
なつてしまうからである。このような背景の中で本発明
者は、ガス分離選択性、透過性、強度等の物性をすべて
満足させる素材を開発する為、ガス分離選択性の秀れて
いる素材、透過性の秀れている素材、これらを支持する
素材を各々異なつた製造方法を用いて、複合化すること
を試み本発明を完成したものである。即ち耐熱性と強度
については既に市販されている多孔性高分子素材の中か
ら目的に合致したものを選択する。
多孔性のポリスルホン、ポリイミド等でも良いが、セル
ロースエステルン塩化ビニル、ポリプロピレン、ポリカ
ーボネート、ポリビニルアルコール等はあまり好ましく
ない。しかし耐熱性と強度の点からは四弗化エチレン樹
脂からなる多孔性支持体が最も好ましく、また耐薬品性
も同時に満足される利点がある。一方ガスの透過性につ
いては、シロキサン化合物が非常に秀れていることが知
られている。
ロースエステルン塩化ビニル、ポリプロピレン、ポリカ
ーボネート、ポリビニルアルコール等はあまり好ましく
ない。しかし耐熱性と強度の点からは四弗化エチレン樹
脂からなる多孔性支持体が最も好ましく、また耐薬品性
も同時に満足される利点がある。一方ガスの透過性につ
いては、シロキサン化合物が非常に秀れていることが知
られている。
シロキサン化合物を用いた場合でも、実用に供する為に
は、数１０μあるいはそれ以下にしなければならず、気
体透過の際の圧力に耐えうる強度の秀れた高分子量のも
のを均一に薄く積層する必要がある。本発明者は、シロ
キサン化合物のなかでも、シリコンゴムのような高分子
量の素材とそれを溶解するトリクレン、キシレン、ベン
ゼン、トルエン等の有機溶剤と混合して、支持体に薄く
塗布し、加硫、硬化させることによつてガス透過性のす
ぐれた積層膜ができることを見出した。
は、数１０μあるいはそれ以下にしなければならず、気
体透過の際の圧力に耐えうる強度の秀れた高分子量のも
のを均一に薄く積層する必要がある。本発明者は、シロ
キサン化合物のなかでも、シリコンゴムのような高分子
量の素材とそれを溶解するトリクレン、キシレン、ベン
ゼン、トルエン等の有機溶剤と混合して、支持体に薄く
塗布し、加硫、硬化させることによつてガス透過性のす
ぐれた積層膜ができることを見出した。
なお、有機゛溶剤は、シロキサン化合物を希釈し、加硫
、硬化以前に蒸発させてしまうため、その希釈濃度によ
つて加硫硬化後のシロキサン化合物の膜厚を調整するこ
とができる。特にシロキサン化合物の希釈濃度を５０重
量％以下にすると、非常に薄く均一な膜が得られた。シ
ロキサン化合物を加硫、硬化した後、その表面に、プラ
ズマ重合薄膜を積層し、ガス分離選択性を向上させる。
、硬化以前に蒸発させてしまうため、その希釈濃度によ
つて加硫硬化後のシロキサン化合物の膜厚を調整するこ
とができる。特にシロキサン化合物の希釈濃度を５０重
量％以下にすると、非常に薄く均一な膜が得られた。シ
ロキサン化合物を加硫、硬化した後、その表面に、プラ
ズマ重合薄膜を積層し、ガス分離選択性を向上させる。
ガス分離選択性の秀れている素材は、透過性が悪い為膜
厚を可及的に薄くする必要がある。プラズマ重合膜は、
２ｔ０ｒｒ以下の雰囲気でグロー放電時の放電時間を変
化させる事で膜厚を操作する事が可能で、たとえば０．
１μ以下の厚みにすることもできる。また重合性のガス
の流量やグロー放電時の放電出力の増減によつても膜厚
は増減するが、これらの条件はこの分野の技術に習熟し
ている者にとつて比較的容易に最適化できる。またガス
の流量や放電出力の増減によつて、薄膜の形成から粉状
体の形成、架橋密度の変化等も、容易に調整できる。重
合性のガスとしては、極薄膜化しても亀裂を生じないで
ガス分離選択性の秀れた膜の得られるものを選択する必
要がある。
厚を可及的に薄くする必要がある。プラズマ重合膜は、
２ｔ０ｒｒ以下の雰囲気でグロー放電時の放電時間を変
化させる事で膜厚を操作する事が可能で、たとえば０．
１μ以下の厚みにすることもできる。また重合性のガス
の流量やグロー放電時の放電出力の増減によつても膜厚
は増減するが、これらの条件はこの分野の技術に習熟し
ている者にとつて比較的容易に最適化できる。またガス
の流量や放電出力の増減によつて、薄膜の形成から粉状
体の形成、架橋密度の変化等も、容易に調整できる。重
合性のガスとしては、極薄膜化しても亀裂を生じないで
ガス分離選択性の秀れた膜の得られるものを選択する必
要がある。
本発明者は、第三級炭素又は第三級型有機ケイ素のプラ
ズマ重合膜がこの要求性能を満足することを見出し、本
発明を完成することができた。第３級炭素を含む化合物
としては４−メチル１ベンゼン、４−メチル２ベンゼン
、２，４，４，トリメチル１ベンゼン、あるいは４，４
ジメチル１ペンチルなどのペンチル誘導体、あるいは１
オクテン、２オクテン、３オクテン、４オクテンあるい
はイソオクテンなどのオクテン誘導体をあげることが出
来る。
ズマ重合膜がこの要求性能を満足することを見出し、本
発明を完成することができた。第３級炭素を含む化合物
としては４−メチル１ベンゼン、４−メチル２ベンゼン
、２，４，４，トリメチル１ベンゼン、あるいは４，４
ジメチル１ペンチルなどのペンチル誘導体、あるいは１
オクテン、２オクテン、３オクテン、４オクテンあるい
はイソオクテンなどのオクテン誘導体をあげることが出
来る。
また第３級型有機ケイ素化合物としては
で代表することができ、ＸにはＣｔ，ＮＨ２，ＮＨＣＨ
３，Ｎ（ＣＨ３）２，ＣＨ３，ＣＨ−ＣＨ２，ＣヨＣＨ
をあげることができる。
３，Ｎ（ＣＨ３）２，ＣＨ３，ＣＨ−ＣＨ２，ＣヨＣＨ
をあげることができる。
以上詳述したように、かなり限定した条件のもとで製造
された複合膜は、混合ガスの選択透過性において極めて
秀れた特性を有しており、省エネルギー的なガス分離方
法として工業に寄与するところ大である。
された複合膜は、混合ガスの選択透過性において極めて
秀れた特性を有しており、省エネルギー的なガス分離方
法として工業に寄与するところ大である。
以下には本発明を実施例によつて説明する。
実施例 １フロロボアＦＰ−０２２（平均孔径０．２２
μ、住友電工製四弗化エチレン樹脂多孔質膜）の表面に
、ドクターナイフを用いてトルエンで希釈した常温加硫
型シリコンゴム（ＫＥ３４７５Ｔ、信越化学製）を塗布
した後、２４時間常温加硫して積層薄膜を得た。
μ、住友電工製四弗化エチレン樹脂多孔質膜）の表面に
、ドクターナイフを用いてトルエンで希釈した常温加硫
型シリコンゴム（ＫＥ３４７５Ｔ、信越化学製）を塗布
した後、２４時間常温加硫して積層薄膜を得た。
第１表にナイフの設定厚みゴムの濃度、膜厚、酸素の透
過速度ＰＯ２、酸素の窒素に対する選択透過係数ＰＯ２
／ＰＮ２の関係を示す。実施例 ２ シリコンゴムとして他の常温加硫型（ＫＥ４４５Ｔ、信
越化学製）に変えたこと以外は実施例１と同条件で積層
膜を製造した。
過速度ＰＯ２、酸素の窒素に対する選択透過係数ＰＯ２
／ＰＮ２の関係を示す。実施例 ２ シリコンゴムとして他の常温加硫型（ＫＥ４４５Ｔ、信
越化学製）に変えたこと以外は実施例１と同条件で積層
膜を製造した。
第２表にその結果を示す。実施例 ３第３表に示すよう
な各種の加熱加硫型シリコンゴムをトルエンで２０％重
量濃度の過酸化物（トーレＲＣ−２、トーレ・シリコー
ン製）を混合し、８時間撹拌して溶解した。
な各種の加熱加硫型シリコンゴムをトルエンで２０％重
量濃度の過酸化物（トーレＲＣ−２、トーレ・シリコー
ン製）を混合し、８時間撹拌して溶解した。
この溶液をフロロボアＦＰ−０２２の表面に、ドクター
ナイフを用いて塗布し、１２０℃で１０分間加硫しゴム
の積層薄膜を得た第３表にはその特性を示す。実施例
４ 実施例２の実験７の方法で製造したシリコンゴムの積層
薄膜をプラズマ反応装置の中央にセツトし系内を０．２
ｔ０ｒｒに排気した後、ビニルトリメチルシランの蒸気
を流速５ゴ／一で導入し、高周波１３．５６ＭＨｚ）Ｉ
ＯＷの出力で２５分間プラズマ重合した。
ナイフを用いて塗布し、１２０℃で１０分間加硫しゴム
の積層薄膜を得た第３表にはその特性を示す。実施例
４ 実施例２の実験７の方法で製造したシリコンゴムの積層
薄膜をプラズマ反応装置の中央にセツトし系内を０．２
ｔ０ｒｒに排気した後、ビニルトリメチルシランの蒸気
を流速５ゴ／一で導入し、高周波１３．５６ＭＨｚ）Ｉ
ＯＷの出力で２５分間プラズマ重合した。
得られた複合膜のガス透過速度は、酸素ガスが８．７７
×１０−６ＣｒＡ／ＣＦ７ｉ’ Ｓｅｃ″ＣＩｒＬＨｔ
゜窒素ガスは２．７６×１『６ｃ４／Ｃｄ− Ｓｅｃ−
ＣｇＬＨｔ）となりガス選択透過性は３．１８を示し
た。実施例 ５ プラズマ反応装置に送入する重合性ガスをビニルトリメ
チルシランから下表の種類に変更し、高周波出力を５０
Ｗにあげたこと以外は実施例４と類似の条件で得た複合
膜は以下の特性を示した。
×１０−６ＣｒＡ／ＣＦ７ｉ’ Ｓｅｃ″ＣＩｒＬＨｔ
゜窒素ガスは２．７６×１『６ｃ４／Ｃｄ− Ｓｅｃ−
ＣｇＬＨｔ）となりガス選択透過性は３．１８を示し
た。実施例 ５ プラズマ反応装置に送入する重合性ガスをビニルトリメ
チルシランから下表の種類に変更し、高周波出力を５０
Ｗにあげたこと以外は実施例４と類似の条件で得た複合
膜は以下の特性を示した。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 多孔性高分子膜にシロキサン化合物を塗布する工程
、加硫、硬化させる工程、次いで２ｔｏｒｒ以下の雰囲
気で第三級炭素▲数式、化学式、表等があります▼を含
む化合物または第三級型有機ケイ素▲数式、化学式、表
等があります▼を含む化合物から選ばれた重合性ガスを
導入して、プラズマ重合薄膜を積層する工程とからなる
ことを特徴とするガス選択透過性複合膜の製造方法。 ２ シロキサン化合物とそれを溶解する有機溶剤混合溶
液であつて、その濃度が５０重量％以下に希釈した状態
で多孔性高分子膜に塗布することを特徴とする特許請求
の範囲第１項のガス選択透過性複合膜の製造方法。 ３ 多孔性高分子膜が、耐熱性、耐薬品性の四弗化エチ
レン樹脂からなり繊維と結節とからなる多孔性構造を有
し、これにシロキサン化合物を塗布する工程からなるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項のガス選択透過性
複合膜の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10675781A JPS5924845B2 (ja) | 1981-07-08 | 1981-07-08 | ガス選択透過性複合膜の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10675781A JPS5924845B2 (ja) | 1981-07-08 | 1981-07-08 | ガス選択透過性複合膜の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS588517A JPS588517A (ja) | 1983-01-18 |
| JPS5924845B2 true JPS5924845B2 (ja) | 1984-06-12 |
Family
ID=14441780
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10675781A Expired JPS5924845B2 (ja) | 1981-07-08 | 1981-07-08 | ガス選択透過性複合膜の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5924845B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0329472Y2 (ja) * | 1983-07-29 | 1991-06-24 |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5814906A (ja) * | 1981-07-15 | 1983-01-28 | Kuraray Co Ltd | 透過性膜 |
| JPS5955309A (ja) * | 1982-09-24 | 1984-03-30 | Shin Etsu Chem Co Ltd | 気体分離用複合成形体 |
| JPS5969105A (ja) * | 1982-10-12 | 1984-04-19 | Shin Etsu Chem Co Ltd | 気体分離用複合成形体 |
| JPS59225705A (ja) * | 1983-06-07 | 1984-12-18 | Nitto Electric Ind Co Ltd | 複合膜及びその製造方法 |
| JPS6094106A (ja) * | 1983-10-27 | 1985-05-27 | Nitto Electric Ind Co Ltd | 複合膜の製造方法 |
| JPS61111121A (ja) * | 1984-11-02 | 1986-05-29 | Toray Ind Inc | 気体分離用複合膜 |
| JPH0197992A (ja) * | 1987-10-09 | 1989-04-17 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電子楽器の制御装置 |
| JPH0197994A (ja) * | 1987-10-09 | 1989-04-17 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電子楽器の制御装置 |
| JP2712300B2 (ja) * | 1988-06-01 | 1998-02-10 | 東レ株式会社 | 電解セパレータ用ポリオレフィン微孔性フィルム |
| AUPN820396A0 (en) * | 1996-02-21 | 1996-03-14 | Commonwealth Scientific And Industrial Research Organisation | Method for reducing crazing in a plastics material |
| KR100418269B1 (ko) * | 2000-12-07 | 2004-02-11 | 주식회사제4기한국 | 대기압 플라즈마를 이용한 중공사 분리막 표면개질방법 |
| CN106351026B (zh) * | 2016-08-26 | 2019-08-09 | 深圳市展驰橡塑有限公司 | 一种硅橡胶膜及其制备方法 |
-
1981
- 1981-07-08 JP JP10675781A patent/JPS5924845B2/ja not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0329472Y2 (ja) * | 1983-07-29 | 1991-06-24 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS588517A (ja) | 1983-01-18 |
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