JPS60802A - 有機高分子膜 - Google Patents

有機高分子膜

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JPS60802A
JPS60802A JP58106786A JP10678683A JPS60802A JP S60802 A JPS60802 A JP S60802A JP 58106786 A JP58106786 A JP 58106786A JP 10678683 A JP10678683 A JP 10678683A JP S60802 A JPS60802 A JP S60802A
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JP
Japan
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high molecular
organic high
liquid crystal
membrane
nematic liquid
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JP58106786A
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Chisato Kajiyama
千里 梶山
Motoo Takayanagi
高柳　素夫
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Mitsui Toatsu Chemicals Inc
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Mitsui Toatsu Chemicals Inc
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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
    • B01D69/14—Dynamic membranes
    • B01D69/141—Heterogeneous membranes, e.g. containing dispersed material; Mixed matrix membranes
    • B01D69/1411—Heterogeneous membranes, e.g. containing dispersed material; Mixed matrix membranes containing dispersed material in a continuous matrix

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Artificial Filaments (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
  • Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (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、物質選択機能を制御しうる有機高分子膜に関
するものである。
近年、工学、医学、農学等広範囲の分野で、透過性ある
いは選択透過性を利用した膜技術が開発され、防湿膜、
脱塩膜、人工腎臓用透析膜、イオン交換膜等現実に実施
されつつある。さらに、最近においては、省エネルギー
化技術の一つとして、酸素富化膜、資源分離膜、電荷分
離膜等、特異的でしかも高機能を有する膜の開発の重要
性が高まっている。
例えば、酸素富化膜についてみるとその素材として、高
分子多孔膜（特開昭５５−８８０３号）、フッ素を含む
シリコーン系ゴム−多孔性ポリテトラフルオロエチレン
（特開昭５６−５１２１号）、架橋ポリオルガノシロキ
サン−直鎖ポリオルガノシロキサン共重合体（特開昭５
６−２６５０８号）、セルロースモノカルボン酸エステ
ル（特開昭５６−２６５２６号）、スチレンシロキサン
ポリマーα。
ω−２官能ポリシロキサン架橋型ポリマー（特開昭５６
−２８６０４号等）等々、種々の提案がなされている。
しかしながら、いずれの素材も、ガス透過係数、分離係
数、あるいは製造可能な膜厚等のバランスが不充分であ
る。
本発明者等は、バランスのとれた膜素材について、長年
にわたシ研究を積み重ね、本発明を完成するに至ったも
のである。
すなわち、本発明に係る物質選択機能を制御しうる有機
高分子膜は、有機高分子化合物、ネマチック液晶物質及
び物質選択性向上剤を含有することを特徴とするもので
ある。
本発明において使用される有機高分子化合物は、ネマチ
ック液晶物質と相溶性を有する限シ、膜の使用目的、使
用場面に応じ、広く選択しうる。例えば、酸素富化膜と
して使用する場合には、適当な溶媒を有する有機高分子
化合物が選択される。
例えば、ポリテトラフルオルエチレン、ポリテトラフル
オロクロルエチレン、ポリ弗化ビニリデン、ポリ塩化ビ
ニリデン、ポリ塩化ビニル等のノ・ロゲン化エチレンの
重合体及びその共重合体、ポリビニルアルコール、ポリ
アリルアルコール、ポリビニルエーテル、ポリアリルエ
ーテル等の不飽和アルコール又はエーテルの（４）重合
体、アクリル酸又はメタクリル酸等の不飽和カルボン酸
のに）重合体、ポリ酢酸ビニル等のポリビニルエステル
、ポリフタル酸等のポリアリルエステル等のアルコール
残基中に不飽和結合をもつもののに）重合体、ポリアク
リル酸エステル、ポリメタクリル酸エステル、マレイン
酸エステル又はフマル酸エステルの重合体等の酸残基又
は酸残基とアルコール残基中に不飽和結合をもつものの
に）重合体、アクリロニトリル又はメタクリロニトリル
のに）重合体、ポリシアン化ビニリデン、マロニトリル
又はフマロニトリルの重合体等の不飽和ニトリルの哄）
重合体、ポリスチレン、ポリアルファメチルスチレン、
ポリビニルベンゼン、ポリハロゲン化スチレン、ポリビ
ニルフェノール等の炭素環式化合物の重合体、ポリビニ
ルピリジン、ポリＮ−ビニルピロリジン、ポリＮ−ビニ
ルピロリジン等の複素環式化合物の（共）重合体、ある
いは、ポリカーボネート等のポリエステル縮金物、ナイ
ロン等のポリアミド縮合物等々が挙げられる。
本発明において使用されるイ・マチック液晶物質として
は、例えば、メトキシベンジリデン−ｐ　−ｎ−フチル
アニリン、工］・キシベンジリジン−ｐ−ｎ−ブチルア
ニリン、ｎ−プロビロキシベンジリデン−ｐ−ｎ−プチ
ルアニリ／、ｎ−ブトキシベンジリデン−ｐ−ｎ−ブチ
ルアニリン、メトキシベンジリデン−ｐ−ｎ−アミルア
ニリン、エトキシベンジリデン−ｐ−ｎ−アミルアニリ
ン、ｎ−プロビロキシベンジリデン−ｐ−ｎ−アミルア
ニリン、ｎ−ブトキシベンジリデン−ｐ−ｎ−アミルア
ニリン、ｎ−アミロキシベンジリデン−ｐ−ｎ−アミル
アニリン、メトキシベンジリデン−ｐ−ｎ−へキシルア
ニリン、ｐ−アニシリデン−ｐ−アミノフェニルアセテ
ート％Ｐ−アニシリデン−ｐ−アミノベンゾニトリル、
ｐ−アゾキシアニソール、ｐ−エトキシ−ｐ′−ヘキサ
ノニロキシアゾベンゼン、ｐｎ−へキシルベンゾイック
アシッド−ｐ′−ｎ−へキシルオキシフェニルエステル
、ブチル４−　（４’−エトキシフェノキシカルボニル
）−フェニルカーボ不−ト（ＢＥＰＣＰＣ）、Ｎ−４−
ペンチロキシカルボニロキシベンジリデン−４′−アニ
シジン（ＰＣＢＡ）、４−ｎ−へブチロキシベンゾイン
クアシッド（ＨＢＡ）、Ｎ、　Ｎ’−ビス−ｐ−メトキ
シベンジリデン−３，３’−ジクロロベンジアジン（Ｍ
ＢＤＢ）等が挙げられる。
ネマチック液晶物質の使用量は、膜の使用目的に応じ、
有機高分子化合物１００重量部に対し、５〜９５重量部
の範囲から適宜選択することができる。
本発明における物質選択性向上剤は、膜の使用目的に応
じ、広範囲の物質から選択される。例えば、本発明に係
る有機高分子膜を酸素富化膜として使用する場合には、
物質選択性向上剤は、酸素取込能の大きな物質が好都合
に選択される。例えハハーフルオロトリブチルアミン、
パーフルオロデカリン、パーフルオロメチルデカリン、
パーフルオロテトラヒドロフラン、パーフルオロブチル
テトラヒドロフラン等が挙げられる。また、物質選択性
向」二剤として、クラウンエーテルを用いると、金属イ
オンを選択的に透過する有機高分子膜が得られる。さら
に、アゾクラウンエーテルを使用するときは、例えば、
Ｋイオンの輸送を光で加速しうる有機高分子膜を得るこ
とができる。物質選択性向上剤の添加量は、有機高分子
膜に使用される有機高分子化合物の種類、ネマチック液
晶物質の種類及び使用量等を勘案して適宜定められる。
さらに、物質選択性向上剤の分散をよくするため、界面
活性剤等を添加することができる。
本発明に係る有機高分子膜は、平膜、スパイラル膜、中
空糸膜等積々の形態で使用できる。平膜として用いる場
合には、極薄膜として使用されることが多いが、本発明
に係る有機高分子膜は、薄膜としたときにその性能を十
分に発揮できる。膜の製法としては、乾湿製膜法、ポリ
マー溶液塗布法、水上延展法等いずれも使用することが
できる。
本発明に係る有機高分子膜は、各種の物質の選択機能を
特異的に制御することができ、酸素富化膜をはじめとし
て資源分離膜、電荷分１雁膜等として広い応用範囲を有
するものである。またネマチック液晶物質を含有してい
るので、電場を印加することにより、液晶配向を制御し
、これによって気体その他各種物質の膜透過性を特異的
にコントロールすることができる。
以下に、本発明を、実施例により具体的に説明する。
実施例１ ポリ塩化ビニル（分子量１０５０）の粉末２．４１を、
テトラヒドロフラン約５０ｍｔ中に溶解した。
これに、商品名「プルロニックＬ４４Ｊ（ポリオキシエ
チレン−ポリオキシプロピレンＡＢＡ型ブロックコポリ
マー）約０．４ｆ１パーフルオロトリブチルアミン０．
４１をテトラヒドロフシンに均一に分散させた溶液３０
ｍｔを加えた。ついで、Ｎ−（４−エトキシベンジリデ
ン）−４’−ｎ−ブチルアニリン（ＥＢＢＡ）３．６１
ｉ’を加え、十分に攪拌した。この溶液をフラットシャ
ーレに均等に注ぎ、溶媒を蒸発させ複合膜を調製した。
シャーレに蒸留水を加え、貧溶媒で置換したのち、水中
から膜を取シ出し、室温で真空乾燥し、厚み１５０μｎ
＋の膜を得た。
実施例２ ポリ塩化ビニルとネマチック液晶物質ＥＢＢＡの組成比
を種々に変イしさせた以外は実施例Ｉと同様にして製膜
した。
引張強度を測定した結果を第１表及び第１図に示す。
第１表 １　１００／　０　２０５ ２　８５／１５　３９０ ３　７０／３０　３３９ ４　５５／４５　４４４ ５　４０／６０　４１３ ６　３０／７０　１８９ 実施例３ ポリ塩化ビニルとネマチック液晶物質ＥＢＢＡの組成比
を４０’／６０とした以外は実施例１と同様にして製膜
し、この膜の酸素と窒素の透過係数ＰＯ２＋ＰＮ２をＲ
，Ｍ、　Ｂａｒｒｅｒらの方法（Ｐｏｌｙｍｅｒ　＋　
３　＋５４９（１９４８））に従って測定し、Ｐ０□／
ＰＮ２比（分離係数）とＰｏ２との関係をしらべた。結
果を第２表及び第２図に示す。
第２表 ３０７　１０．２　’　５．１０ ３１１　１８．０　４．１２ ３１８　３０．２　３．７１ ３２８　４５．１　３．４４ ３３８　６５．２　３．５８ 実施例４ ポリカーボネー）、ＥＢＢＡ及びクラウンエーテルの１
．２−ジクロロエタン溶液をガラス板上に流延し、薄い
複合膜を調製した。
この膜のに＋とＬｉ＋の透過性をしらべた。Ｋ＋とＬｉ
＋の透過量の時間依存性を第３図に示す。
実施例５ ポリカーボネート、ＥＢＢＡ及びアゾクラウンエーテル
の１．２−ジクロロエタン溶液をガラス板上に流延し、
薄い複合膜を調製した。膜のＩＭＫＣＩの水溶液側（供
給側）から一定時間紫外線を、純゛水側（透過側）から
可視光を交互に照射して、光照射による複合膜のＶ透過
性の変化をしらべた。複合膜の塩溶液側から紫外線（λ
＝３５０　ｎｍ）を純水側から可視光（λ〉４６０　ｎ
ｍ）を２度ずつ交互に照射した。カリウムイオン透過量
の時間変化を第４図に示す。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明に係る有機高分子膜の引張強度の試験
結果を示すストレス−ストレイン曲線である。 図中、１〜６は、そｔぞれ、ＰＶＣ／ＥＢＢＡの重量組
成比が１００１０．８５／１５．７０／３０．５５／４
５．４０／６０．３０／７０の場合を示す。 第２図は、本発明に係る有機高分子膜のＰｏ２とＰ０２
／ＰＮ２比（分離係数）の関係を示す。 第３図はに十としケの透過量の時間依存性を示す。図に
おいて、１．３は、ＰＣ／ＥＢＢＡ＝４０／６０の場合
、２，４はＰ　Ｃ／Ｅ　Ｂ　ＢＡ／クラウンエーテル＝
４０／６０／３　の場合で、１．２はＫ　Ｃ，１を用い
たもの、３．４はＬｉＣ１を用いたものである。 第４図１ハ、ポリカーボネート／ＥＢＢＡ／アゾクラウ
ン複合膜の光によるに＋の促進輸送を示すものである。 特許出願人 三井東圧化学株式会社 箒　２　問 β／Ｊ　／Ｃｎｔ’　（ＳｒＰ）Ｃ１ｌｌ−’、５−’
（ｍ／ｆｆ／≠　３　目

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 有機高分子化合物、ネマチック液晶物質及び物質選択性
    向上剤を含有することを特徴とする物質選択機能を制御
    しうる有機高分子膜。
JP58106786A 1983-06-16 1983-06-16 有機高分子膜 Granted JPS60802A (ja)

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JPS60802A true JPS60802A (ja) 1985-01-05
JPH0466606B2 JPH0466606B2 (ja) 1992-10-23

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Cited By (2)

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JPH0466606B2 (ja) 1992-10-23

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