JPS61174905A - 液体分離膜 - Google Patents
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D71/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by the material; Manufacturing processes specially adapted therefor
- B01D71/06—Organic material
- B01D71/44—Polymers obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds, not provided for in a single one of groups B01D71/26-B01D71/42
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は液体混合物の分離に用いる高分子膜に関するも
のである。さらに詳しくは、液体の透過性および分離能
の両方に優れ、特に浸透気化法(パーベーパレーション
)Kよる液体混合物膜分離に好適な液体分離膜に係るも
のである。
のである。さらに詳しくは、液体の透過性および分離能
の両方に優れ、特に浸透気化法(パーベーパレーション
)Kよる液体混合物膜分離に好適な液体分離膜に係るも
のである。
浸透気化法は、非多孔質高分子膜を境にして、その一方
側に液体混合物を供給し、他方側を真空に引いて減圧に
するか、または不活性ガス等の叫リアガスを流して蒸気
圧を低下させることにより、膜を透過しやすい成分を優
先的に分離、!I縮する方法である。この膜分離方法は
、従来の蒸留法では容易でなかった液体混合物の分離例
えば共沸混合物、近沸点混合物、異性体、あるいは加熱
圧より変性しやすい液体混合物の分離などに有効である
。中でも特に、バイオマス資源を発酵して得られる低濃
度アルコール水溶液からのアルコールの分離等に有効で
ある。
側に液体混合物を供給し、他方側を真空に引いて減圧に
するか、または不活性ガス等の叫リアガスを流して蒸気
圧を低下させることにより、膜を透過しやすい成分を優
先的に分離、!I縮する方法である。この膜分離方法は
、従来の蒸留法では容易でなかった液体混合物の分離例
えば共沸混合物、近沸点混合物、異性体、あるいは加熱
圧より変性しやすい液体混合物の分離などに有効である
。中でも特に、バイオマス資源を発酵して得られる低濃
度アルコール水溶液からのアルコールの分離等に有効で
ある。
非多孔質高分子膜透過を利用した、浸透気化法による液
体混合物の分離プロセス研究の歴史は古く、蒸留では分
離が困難な混合物系を中心に多くの研究がなされてきた
。例えば、Binningによってポリビニルアルコー
ル膜を用いた共沸混合物の分離(米国特許第2.954
502号)が検討され、またスチレン/アクリル酸共重
合体膜等を用いた水−ホルムアルデヒド混合液の分!(
米国特許第4.055,291号)が報告されているが
、これらの高分子膜では透過性および分離能が充分でな
(、いまだ実用化には至っていない。
体混合物の分離プロセス研究の歴史は古く、蒸留では分
離が困難な混合物系を中心に多くの研究がなされてきた
。例えば、Binningによってポリビニルアルコー
ル膜を用いた共沸混合物の分離(米国特許第2.954
502号)が検討され、またスチレン/アクリル酸共重
合体膜等を用いた水−ホルムアルデヒド混合液の分!(
米国特許第4.055,291号)が報告されているが
、これらの高分子膜では透過性および分離能が充分でな
(、いまだ実用化には至っていない。
これに対して近年省エネルギー的な立場から、浸透気化
法を従来の蒸留法を補う、もしくは代替する分離プロセ
スとして利用することが注目されている。
法を従来の蒸留法を補う、もしくは代替する分離プロセ
スとして利用することが注目されている。
特にバイオマスにおけるアルコール発酵のように、少量
の有機物を含む水溶液から高濃度の有機物を」収り出し
たい場合、蒸留法は経済的に不利であり、浸透気化法が
最も望ましい方法と考えられている。
の有機物を含む水溶液から高濃度の有機物を」収り出し
たい場合、蒸留法は経済的に不利であり、浸透気化法が
最も望ましい方法と考えられている。
水−アルコール混合物の浸透気化法を用いる分離膜とし
ては、酢酸セルロース、セロファン、ポリアミド、N−
ビニルピロリドングラフト体、ポリビニルピリジン、あ
るいはフッ素系カチオン交換膜(!¥j開昭58−84
005等)の高分子膜が提案されている。しかしながら
、これらの高分子膜は水を選択的に透過する膜であり、
共沸混合物のように少量の水を含む混合物からの水分の
除去には適しているが、上述の、アルコールを8から1
5チ程度しか含まない発酵液からのアルコールの分離に
は向かない。一方、アルコールを選択的に透過する高分
子膜としては、ポリエチレン、ポリプロピレンあるいは
シリコーンゴム膜←特開昭57−136905)などの
嗅がわずかに知られているのみで、これらの膜も透過性
および選択性が不充分であり実用化に至っていない。
ては、酢酸セルロース、セロファン、ポリアミド、N−
ビニルピロリドングラフト体、ポリビニルピリジン、あ
るいはフッ素系カチオン交換膜(!¥j開昭58−84
005等)の高分子膜が提案されている。しかしながら
、これらの高分子膜は水を選択的に透過する膜であり、
共沸混合物のように少量の水を含む混合物からの水分の
除去には適しているが、上述の、アルコールを8から1
5チ程度しか含まない発酵液からのアルコールの分離に
は向かない。一方、アルコールを選択的に透過する高分
子膜としては、ポリエチレン、ポリプロピレンあるいは
シリコーンゴム膜←特開昭57−136905)などの
嗅がわずかに知られているのみで、これらの膜も透過性
および選択性が不充分であり実用化に至っていない。
本発明は上に述べた従来の液体分離膜の欠点を、液体混
合物の透過性および分離能にすぐれ、かつ機械的強度(
すぐれた高分子膜により解決しようとするものである。
合物の透過性および分離能にすぐれ、かつ機械的強度(
すぐれた高分子膜により解決しようとするものである。
液体混合物のうちとりわけ水−アルコール混合物を極め
て効率的に分離する高分子膜を提供するものである。
て効率的に分離する高分子膜を提供するものである。
本発明者らは、上記分離膜における欠点を解決すべく鋭
意検討した結果、液体混合物の分離において透過性およ
び分離能にすぐれ、かつ機械的強度にすぐれた高分子膜
素材を見い出し、本発明を完成させるに至ったものであ
る。
意検討した結果、液体混合物の分離において透過性およ
び分離能にすぐれ、かつ機械的強度にすぐれた高分子膜
素材を見い出し、本発明を完成させるに至ったものであ
る。
すなわち、本発明は、構造式
OH。
%c−c± (1)―
H2O−8i −0M3
CH3
で示される繰返し単位、または該繰返し単位と一般式
%式%(2)
〔式中、R1は水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、
置換アルキル基であり、RS家フェニル基、置換フェニ
ル基、アルキル基、置換アルキル基、まR′ ぞれ独立にアル中ル基、置換アルキル基であり、R5は
炭素数2以上のアルキル基、置換アルキル基。
置換アルキル基であり、RS家フェニル基、置換フェニ
ル基、アルキル基、置換アルキル基、まR′ ぞれ独立にアル中ル基、置換アルキル基であり、R5は
炭素数2以上のアルキル基、置換アルキル基。
フェニル基、#を換フェニル基を表す。)を表す。〕で
示される繰返し単位とからならアセチレン系重合体より
実質的に形成される液体混合物の分離膜を提供するもの
である。
示される繰返し単位とからならアセチレン系重合体より
実質的に形成される液体混合物の分離膜を提供するもの
である。
構造式(1)で示される繰返し単位からなる単独重合体
、または構造式(1)と一般式(2)で示される繰返し
単位とからなる共重合体を得るために用いられるモノマ
ーである1−トリメチルシリルプロピンは市販のモノマ
ーを使用することができる。また、共重合の際コモノマ
ーとして用いる置換アセチレンモノマー、すなわち一般
式 %式%(3) 〔式中 R1は水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、
置換アルキル基であり、R”ttフェニル基、置換フェ
ニル基、アルキル基、置換アルキル基、ま独立にアルキ
ル基、置換アルキル基でありs net炭素数2以上の
アルキル基、?を換アルキル基、フェニル基、置換フェ
ニル基を表す。)を表す。〕で示される構造を有するモ
ノマーはそのいくつかは市販されている。また一般式(
3)で示されるモノマーはlt換7セチレン化合物とク
ロロシラン化合物との反応により収率良く合成すること
ができる。
、または構造式(1)と一般式(2)で示される繰返し
単位とからなる共重合体を得るために用いられるモノマ
ーである1−トリメチルシリルプロピンは市販のモノマ
ーを使用することができる。また、共重合の際コモノマ
ーとして用いる置換アセチレンモノマー、すなわち一般
式 %式%(3) 〔式中 R1は水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、
置換アルキル基であり、R”ttフェニル基、置換フェ
ニル基、アルキル基、置換アルキル基、ま独立にアルキ
ル基、置換アルキル基でありs net炭素数2以上の
アルキル基、?を換アルキル基、フェニル基、置換フェ
ニル基を表す。)を表す。〕で示される構造を有するモ
ノマーはそのいくつかは市販されている。また一般式(
3)で示されるモノマーはlt換7セチレン化合物とク
ロロシラン化合物との反応により収率良く合成すること
ができる。
例えば、
−BuLi
(!H3C判HTHFCTI、0判−1−→CFi。
等の反応を例示することができる。
本発明く用いる一般式(3)で示される置換アセチレン
モノマーとしては、 Hc=c%CHticn、、 Hc=c−ca(cH,
)、、ac=c−c(an、)、。
モノマーとしては、 Hc=c%CHticn、、 Hc=c−ca(cH,
)、、ac=c−c(an、)、。
He順埼CHtiCHm −H亘4CHt+、CI’s
、 H叫C%C!Ht%CFtC!Fs 。
、 H叫C%C!Ht%CFtC!Fs 。
c H,ca(!%CH,−jOH,,C1CH,C判
−0n(CH8)、。
−0n(CH8)、。
Br CH2C’CモCH,+、CH,、CFisCP
50÷(H,−%81 (OHs)s 。
50÷(H,−%81 (OHs)s 。
0H3(’CCH,OH,OF、 、 CH,OR,C
=O(!H,OH,OF、 。
=O(!H,OH,OF、 。
OH。
CH30H8CH。
CH,CH,CH。
CHs OHtOIT
sOR,CH8CH。
sOR,CH8CH。
OH,C!H。
等を例示することができる。
特に、1−トリメチルシリルプロピンと共重合しやすい
という点から、好ましい七ツマ−としては、前記一般式
(3)中のR1がメチル基、エチル基等の低級アルキル
基またはjδ換アルキル基である置換アセチレンモノマ
ーが挙げられる。
という点から、好ましい七ツマ−としては、前記一般式
(3)中のR1がメチル基、エチル基等の低級アルキル
基またはjδ換アルキル基である置換アセチレンモノマ
ーが挙げられる。
さらに、得られる重合体の熱、酸素、光、放射線などに
対する耐久性が優れ、長期間安定した液体選択透過能が
維持できるという点で、より好ましい七ツマ−としては
、前記一般式(3)中のRLh″−フェニル基、!換フ
ェニル基、フェニル置換アルキル基またはフェニル基を
含む置換シリル基などのフェニル基を有する置換基であ
る置換アセチレンモノマーが挙げられる。
対する耐久性が優れ、長期間安定した液体選択透過能が
維持できるという点で、より好ましい七ツマ−としては
、前記一般式(3)中のRLh″−フェニル基、!換フ
ェニル基、フェニル置換アルキル基またはフェニル基を
含む置換シリル基などのフェニル基を有する置換基であ
る置換アセチレンモノマーが挙げられる。
前記構造式<1)で示される繰返し単位、または構造式
(1)と一般式(2)で示される繰返し単位とからなる
重合体は、V族遷移金属であるタンタルあるいはニオブ
のハロゲン化物(たとえば、五塩化タンタル、五塩化ニ
オブ、五臭化タンタル、五臭化ニオブなと)を触媒とし
て、有機溶媒中で通常30〜100°Cの温度で2〜3
6時間重合することにより得られる。溶媒としては、ベ
ンゼン、トルエン、キ・シレンなどの芳香族炭化水素、
シクロヘキサン、シクロヘキセンなどの脂環式炭化水素
・クロロホルム、1.2−ジクロロエタン、四塩化炭素
などの塩素系溶剤などを用いろことができる。また、上
記の触媒を主触媒とし、第2成分としてアルミニウム、
ケイ素、錫、アンチモンなどを含む有機金属化合物(た
とえば、トリメチルアルミニウム、トリエチルアルミニ
ウム、ヒドロシラン誘導体、テトラフェニル錫、テトラ
ーn−ブチル錫。
(1)と一般式(2)で示される繰返し単位とからなる
重合体は、V族遷移金属であるタンタルあるいはニオブ
のハロゲン化物(たとえば、五塩化タンタル、五塩化ニ
オブ、五臭化タンタル、五臭化ニオブなと)を触媒とし
て、有機溶媒中で通常30〜100°Cの温度で2〜3
6時間重合することにより得られる。溶媒としては、ベ
ンゼン、トルエン、キ・シレンなどの芳香族炭化水素、
シクロヘキサン、シクロヘキセンなどの脂環式炭化水素
・クロロホルム、1.2−ジクロロエタン、四塩化炭素
などの塩素系溶剤などを用いろことができる。また、上
記の触媒を主触媒とし、第2成分としてアルミニウム、
ケイ素、錫、アンチモンなどを含む有機金属化合物(た
とえば、トリメチルアルミニウム、トリエチルアルミニ
ウム、ヒドロシラン誘導体、テトラフェニル錫、テトラ
ーn−ブチル錫。
トリフェニルアンチモノなど)を助触媒として目的とす
る重合体を得ることもできる。上に述べた方法により、
所望の重合体、すなわち構造式(1)で表される繰返し
単位からなる単独重合体、または構造式(1)および一
般式(2)で表される繰返し単位からなる共重合体をい
ずれも収率良く合成することができる。
る重合体を得ることもできる。上に述べた方法により、
所望の重合体、すなわち構造式(1)で表される繰返し
単位からなる単独重合体、または構造式(1)および一
般式(2)で表される繰返し単位からなる共重合体をい
ずれも収率良く合成することができる。
本発明の高分子膜の液体選択透過性能は、分離対象とす
る液体混合物の種類1組成あるいは所望する分離後の溶
液の純度に応じて、重合体の組成を調整することにより
極めて広い範囲でコントロールすることができる。液体
混合物を効率的に分離するためには、重合体を構成する
繰返し単位において、構造式(1)で示される繰返し単
位と一般式(2)表される繰返し単位のモル比が100
10から20/80の範囲、より好ましくは10010
から30/70の範囲にあることが望ましい。繰返l一
単位のモル比がこれより小さい範囲では高い選択性が得
られるが透過性が低下する。
る液体混合物の種類1組成あるいは所望する分離後の溶
液の純度に応じて、重合体の組成を調整することにより
極めて広い範囲でコントロールすることができる。液体
混合物を効率的に分離するためには、重合体を構成する
繰返し単位において、構造式(1)で示される繰返し単
位と一般式(2)表される繰返し単位のモル比が100
10から20/80の範囲、より好ましくは10010
から30/70の範囲にあることが望ましい。繰返l一
単位のモル比がこれより小さい範囲では高い選択性が得
られるが透過性が低下する。
本発明で用いる重合体の分子量は嘆強度の点から大きい
ことが望ましく、通常1万以上、好ましくは10万以上
である。
ことが望ましく、通常1万以上、好ましくは10万以上
である。
本発明の高分子膜は、充分な液体透過量を与え、かつ実
用的な強度を持つために、膜の厚さが[101〜100
μm1特K(L O5〜50 μmであることが好まし
い。嗅厚が1μm以下の薄膜では支持体とともに用いる
ことが好ましい。支持体としては織布状または不織布状
支持体、ミクロフィルター。
用的な強度を持つために、膜の厚さが[101〜100
μm1特K(L O5〜50 μmであることが好まし
い。嗅厚が1μm以下の薄膜では支持体とともに用いる
ことが好ましい。支持体としては織布状または不織布状
支持体、ミクロフィルター。
限外濾過膜など膜を支持する充分な強度を有する多孔質
体であればこれを用いることができる。
体であればこれを用いることができる。
本発明におけろ傷分子嘆は、均質膜、非対称膜あるいは
他の膜素材との複合膜等の形態で用いることができるが
、その[[方法は、特に限定されることなく、公知ある
いは周知の方法でよい。例えば重合体溶液を金属、ガラ
ス板、または水面上などに展延した後、溶媒を蒸発させ
て丈夫な膜とすることができる。また多孔質の支持体を
重合体溶液に浸漬したのちに引き上げたり、支持体に溶
液を塗布、乾燥させるなどの方法も採用することができ
る。
他の膜素材との複合膜等の形態で用いることができるが
、その[[方法は、特に限定されることなく、公知ある
いは周知の方法でよい。例えば重合体溶液を金属、ガラ
ス板、または水面上などに展延した後、溶媒を蒸発させ
て丈夫な膜とすることができる。また多孔質の支持体を
重合体溶液に浸漬したのちに引き上げたり、支持体に溶
液を塗布、乾燥させるなどの方法も採用することができ
る。
重合体溶液を作製するための有機溶媒としては、重合体
を良く溶解するものであれば特に限定することなく用い
ることができるが、具体的にはトルエン、ベンゼン、エ
チルベンゼン、p−キシレン等の芳香族系溶媒、四塩化
炭素、クロロホルム。
を良く溶解するものであれば特に限定することなく用い
ることができるが、具体的にはトルエン、ベンゼン、エ
チルベンゼン、p−キシレン等の芳香族系溶媒、四塩化
炭素、クロロホルム。
トリクロロエチレン等のハロゲン化炭化水素、あるいは
シクロヘギサン、テトラヒドロフランなどが良好に用い
られる。
シクロヘギサン、テトラヒドロフランなどが良好に用い
られる。
本発明の高分子膜は、上述の構造式(1)で示される繰
返し単位、または構造式(1)と一般式(2)で示され
る繰返し単位とからなる重合体のみからなるものばかり
でなく、他の高分子あるいは低分子物質を添加、混合し
たものでもよい。
返し単位、または構造式(1)と一般式(2)で示され
る繰返し単位とからなる重合体のみからなるものばかり
でなく、他の高分子あるいは低分子物質を添加、混合し
たものでもよい。
また、本発明において、上記高分子膜を他の膜と重ね合
わせた積riigの形で用いることもできる。
わせた積riigの形で用いることもできる。
またこのようにして得られる膜は、平膜、管状膜。
中空糸膜なといかなる形状においても用いることができ
る。
る。
本発明において、分離対象とする液体混合物は、本発明
の高分子膜を溶解させないものであればよい。液体混合
物を構成する成分化合物としては以下のものを例示する
ことができる。すなわち、水、およびメタノール、エタ
ノール、プロパツール。
の高分子膜を溶解させないものであればよい。液体混合
物を構成する成分化合物としては以下のものを例示する
ことができる。すなわち、水、およびメタノール、エタ
ノール、プロパツール。
ブタノール、ペンタノール、ヘキサノール、シクロヘキ
サノール、アリルアルコール、エチレングリコール、グ
リセリン、’22.2−)リフルオロエタノール等のア
ルコール類、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイ
ソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類、ペン
タン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン等の炭化水素類、
ギ酸、酢酸。
サノール、アリルアルコール、エチレングリコール、グ
リセリン、’22.2−)リフルオロエタノール等のア
ルコール類、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイ
ソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類、ペン
タン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン等の炭化水素類、
ギ酸、酢酸。
プロピオン酸、アクリル峻、メタクリル酸、マレイン酸
、クロトン酸等の酸類およびそれらのエステル化物、ジ
メチルエーテル、ジエチルエーテル等のエーテル類、メ
チルアミン、エチルアミン。
、クロトン酸等の酸類およびそれらのエステル化物、ジ
メチルエーテル、ジエチルエーテル等のエーテル類、メ
チルアミン、エチルアミン。
エチレンジアミン、アニリン、ピリジン等のアミン類、
N、N−ジメチルホルムアミド、スルホラン、ジメチル
スルホキシドのごとき有機液体を挙げることができる。
N、N−ジメチルホルムアミド、スルホラン、ジメチル
スルホキシドのごとき有機液体を挙げることができる。
本発明において分離の対象とする液体混合物とは上記の
ごとき液状化合物を2種類もしくはそれ以上含む混合物
である。
ごとき液状化合物を2種類もしくはそれ以上含む混合物
である。
もちろん本発明の分離膜は上記以外の、例えば無機けん
濁物質を含むような液体混合物の分離等にも用いること
ができる。本発明の高分子膜が特にすぐれた選択透過性
能を示す液体混合物の例としては、水−有機液体混合物
、特に水−メタノール。
濁物質を含むような液体混合物の分離等にも用いること
ができる。本発明の高分子膜が特にすぐれた選択透過性
能を示す液体混合物の例としては、水−有機液体混合物
、特に水−メタノール。
水−エタノール等の水−アルコール混合物を挙ケること
ができる。
ができる。
本発明の高分子膜は広い温度範囲で用いることができる
が、好ましくは一30〜150℃の範囲、より好ましく
は0“0〜100°Cの範囲で用いることが望ましい。
が、好ましくは一30〜150℃の範囲、より好ましく
は0“0〜100°Cの範囲で用いることが望ましい。
これ以上の温度は嘆の耐久性の上から好ましくなく、ま
たこれ以下の温度は透過性の低下と冷却に必要なエネル
ギーの問題から好ましくない。
たこれ以下の温度は透過性の低下と冷却に必要なエネル
ギーの問題から好ましくない。
本発明の高分子膜を用いて液体混合物を分離、濃縮する
場合、膜を透過する物質は液体、蒸気いずれの状態でも
取り出すことができるが、膜の持つ分離能を充分発揮さ
せるためには蒸気として取り出すことが好ましい。この
場合、高分子膜の液体混合物を供給する側の圧力は大気
圧〜100気圧がよく、より好ましくは大気圧およびそ
の近傍がよい。これ以上の圧力を負荷することは高分子
膜の選択透過性に対して余り大きなメリットとはならな
い。一方、透過側は減圧にするか、または空気等の不活
性ガスを流して、分離したい成分のケミカルポテンシャ
ルを供給側より低く保つことが必要である。
場合、膜を透過する物質は液体、蒸気いずれの状態でも
取り出すことができるが、膜の持つ分離能を充分発揮さ
せるためには蒸気として取り出すことが好ましい。この
場合、高分子膜の液体混合物を供給する側の圧力は大気
圧〜100気圧がよく、より好ましくは大気圧およびそ
の近傍がよい。これ以上の圧力を負荷することは高分子
膜の選択透過性に対して余り大きなメリットとはならな
い。一方、透過側は減圧にするか、または空気等の不活
性ガスを流して、分離したい成分のケミカルポテンシャ
ルを供給側より低く保つことが必要である。
本発明の高分子膜は極めて高い分離能を有しているが、
液体混合物を1回透過させただゆでは所望の純変に達し
ない場合は、透過物を操返し模透遇させることにより、
所望の純度まで高めることもできる。
液体混合物を1回透過させただゆでは所望の純変に達し
ない場合は、透過物を操返し模透遇させることにより、
所望の純度まで高めることもできる。
以上のように、本発明の高分子膜は非常に優れた液体選
択透過性を有しているため、本発明の膜を用いて水−ア
ルコール混合物等、種々の液体混合物の分離または濃縮
を極めて効率良く行うことができる。
択透過性を有しているため、本発明の膜を用いて水−ア
ルコール混合物等、種々の液体混合物の分離または濃縮
を極めて効率良く行うことができる。
以下実施例により本発明をさらに具体的に説明するが、
本発明は何らこれらの実施例に限定されるものではない
。
本発明は何らこれらの実施例に限定されるものではない
。
実施例1
1−トリメチルシリルプロピンを1.0Mの濃度となる
よ5K)ルエンに溶解し、五塩化タンタルを20 mM
の濃度で加え、ガラスアンプル中に仕込み、脱気封管後
80°Cで24時時間上うし粘稠なゲル状重合体を得た
。この重合体をトルエンに溶解させ、多量のメタノール
中に数回再沈殿を繰返したのち乾燥させた。得られた重
合体をトルエンに再溶解し、その溶液をテフロン板上に
流延した後、トルエンを蒸発除去し、膜厚が60μmの
均質膜を得た。この膜を浸透気化用透過セルに装着し透
過セル全体を25°CK保った油恒温槽に浸漬した後膜
の一方側に10重1tチエタノール水溶液を供給し、嘆
の反対側を51a!BHgに真空引きした。膜を透過し
た蒸気を凝縮させその重量を測定し透過速度J(g/W
?・hr)を求めた。また透過液の組成なTCD−ガス
クロマトグラフにより検出し、分離係数αを下記式によ
り求めた。
よ5K)ルエンに溶解し、五塩化タンタルを20 mM
の濃度で加え、ガラスアンプル中に仕込み、脱気封管後
80°Cで24時時間上うし粘稠なゲル状重合体を得た
。この重合体をトルエンに溶解させ、多量のメタノール
中に数回再沈殿を繰返したのち乾燥させた。得られた重
合体をトルエンに再溶解し、その溶液をテフロン板上に
流延した後、トルエンを蒸発除去し、膜厚が60μmの
均質膜を得た。この膜を浸透気化用透過セルに装着し透
過セル全体を25°CK保った油恒温槽に浸漬した後膜
の一方側に10重1tチエタノール水溶液を供給し、嘆
の反対側を51a!BHgに真空引きした。膜を透過し
た蒸気を凝縮させその重量を測定し透過速度J(g/W
?・hr)を求めた。また透過液の組成なTCD−ガス
クロマトグラフにより検出し、分離係数αを下記式によ
り求めた。
得られたJ、αの値を表1.に示した。さらに10重t
%イソプロパツール水溶液、およびアセトン水溶液をそ
れぞれ供給液として上記と同様の測定を行った結果を表
1にあわせて示した。
%イソプロパツール水溶液、およびアセトン水溶液をそ
れぞれ供給液として上記と同様の測定を行った結果を表
1にあわせて示した。
表1・
実施例2
1−トリメチルシリルプロピンおよび1−フェニルジメ
チルシリルプロピンをモル比70/30の割合で、全モ
ノマー濃度が1.0Mとなるようにトルエン(溶解し、
五塩化タンタルおよびテトラフェニル錫をそれぞれ20
mMの濃度で加え、ガラスアンプル中に仕込み、脱気
封管後80℃で24時時間上うし、粘稠なゲル状重合体
を得た。この重合体をトルエンに溶解させ、多量のメタ
ノール中に数回再沈殿を繰り返した。乾燥後、工R9N
MRおよび元素分析を行い、繰返し単位重合体であるこ
とを確認し、元素分析の炭素含量よりその組成を算出し
たところ、後者の繰返し単位の含有率は19モルチであ
った。また、GPC測定の結果、共重合体の重量平均分
子量はa43X10’ であった。
チルシリルプロピンをモル比70/30の割合で、全モ
ノマー濃度が1.0Mとなるようにトルエン(溶解し、
五塩化タンタルおよびテトラフェニル錫をそれぞれ20
mMの濃度で加え、ガラスアンプル中に仕込み、脱気
封管後80℃で24時時間上うし、粘稠なゲル状重合体
を得た。この重合体をトルエンに溶解させ、多量のメタ
ノール中に数回再沈殿を繰り返した。乾燥後、工R9N
MRおよび元素分析を行い、繰返し単位重合体であるこ
とを確認し、元素分析の炭素含量よりその組成を算出し
たところ、後者の繰返し単位の含有率は19モルチであ
った。また、GPC測定の結果、共重合体の重量平均分
子量はa43X10’ であった。
得られた共重合体を実施例1と同様にして製模し、膜厚
21μmの均質膜を得た。
21μmの均質膜を得た。
この膜の25°Cにおける10重tチェタノール水溶液
の分離特性を実施例1と同様にして測定したところ、J
−5109/ ?Fl’−hr。
の分離特性を実施例1と同様にして測定したところ、J
−5109/ ?Fl’−hr。
αエタノール/水−1415であった。またこの共重合
体の工Rスペクトルデータおよび元素分析値は次のとお
りであった。
体の工Rスペクトルデータおよび元素分析値は次のとお
りであった。
工Rスペクトル: 3100〜2850.1660〜1
610゜1520.1450,1340,1260.1
190.[20゜1090.1000,930,850
cn4−’元素分析値:C,67,28チ、Hll[L
O8チ実施例3および4 1−トリメチルシリルプロピン(fi中TMsFと略す
)および1−7エニルジメチルシリルプロピン(表中P
DSPと略す)を表2に記載のモル比の割合で用いた以
外は実施例2と同様の方法で共重合し、精製、製膜した
。
610゜1520.1450,1340,1260.1
190.[20゜1090.1000,930,850
cn4−’元素分析値:C,67,28チ、Hll[L
O8チ実施例3および4 1−トリメチルシリルプロピン(fi中TMsFと略す
)および1−7エニルジメチルシリルプロピン(表中P
DSPと略す)を表2に記載のモル比の割合で用いた以
外は実施例2と同様の方法で共重合し、精製、製膜した
。
得られた共重合体における1−7工ニルジメチルシリル
プロビン単位の含有率0重量平均分子量。
プロビン単位の含有率0重量平均分子量。
共重合体膜の膜厚および実施例1と同様和して測定した
25°Cにおける10重量%エタノール水溶液の分離特
性をそれぞれ表2に示した。
25°Cにおける10重量%エタノール水溶液の分離特
性をそれぞれ表2に示した。
実施例5
1−トリメチルシリルプロピンおよび1%3,3.3−
トリフルオロプロピルジメチルシリル)プロピンをモル
比657550割合で、全モノマー濃度が1.0Mとな
るようにトルエンに溶解し、五塩化タンタルおよびテト
ラフェニル錫をそれぞれ20mMの11闇で加えた後、
実施例1と同様にして重合。
トリフルオロプロピルジメチルシリル)プロピンをモル
比657550割合で、全モノマー濃度が1.0Mとな
るようにトルエンに溶解し、五塩化タンタルおよびテト
ラフェニル錫をそれぞれ20mMの11闇で加えた後、
実施例1と同様にして重合。
精製を行った。乾燥後、工R,NMRおよび元素H,O
−8t−ca。
−8t−ca。
0H。
aH,からなる共重合体であることを確%c−a+
H,O−8i−(!111゜
0H,cH,OIF。
認し、元素分析の炭素含量よりその組成を算出したとこ
ろ、後者の繰返し単位の含有率は25モル−であった。
ろ、後者の繰返し単位の含有率は25モル−であった。
またGPC測定の結果、共重合体の重量平均分子量は4
.92X10’ であった。
.92X10’ であった。
得られた共重合体を、実施例1と同様にして製膜し、膜
厚が15μmの均質膜を得た。
厚が15μmの均質膜を得た。
この膜の25℃における10重量%エタノール水溶液の
分離特性を実施例1と同様にして測定したところ、:T
−2819/−・hr、αエタノール/水−12,23
であった。
分離特性を実施例1と同様にして測定したところ、:T
−2819/−・hr、αエタノール/水−12,23
であった。
また、この共重合体の工Rスペクトルデータおよび元素
分析値は次のとおりであった。
分析値は次のとおりであった。
工Rスペクトル: 5100〜2850.1570〜1
51゜145G、1380,1520,1260.11
?0,1120゜1060.1G20,950,900
,840,800,740゜650 cm−” 元素分析値: C0S &79%、 L9.32%実施
例6〜8 1−トリメチルシリルプロピンおよび1モ4.5.5−
トリフルオロプロピルジメチルシリル)プロピン(表中
TKI)Pと略す。)を表3に記載のモル比の割合で用
いた以外は実施例5と同様の方法で共重合し、精製、製
膜した。
51゜145G、1380,1520,1260.11
?0,1120゜1060.1G20,950,900
,840,800,740゜650 cm−” 元素分析値: C0S &79%、 L9.32%実施
例6〜8 1−トリメチルシリルプロピンおよび1モ4.5.5−
トリフルオロプロピルジメチルシリル)プロピン(表中
TKI)Pと略す。)を表3に記載のモル比の割合で用
いた以外は実施例5と同様の方法で共重合し、精製、製
膜した。
得られた共重合体における’ + 13.3− ト+)
フルオロプロピルジメチルシリル)プロピン単位の含有
率9重量平均分子量、共重合体の模写、および実施例1
と同様にして測定した25“Cにおける10重量%エタ
ノール水溶液の分離特性をそれぞれ表3に示した。
フルオロプロピルジメチルシリル)プロピン単位の含有
率9重量平均分子量、共重合体の模写、および実施例1
と同様にして測定した25“Cにおける10重量%エタ
ノール水溶液の分離特性をそれぞれ表3に示した。
実施例9
1−トリメチルシリルプロピンおよび1−フェニルプロ
ピンをモル比30/70の割合で全モノマー幌度が1.
0Mとなるようにトルエンに溶解し、五塩化タンタルを
20 mMの濃度で加えた後、実施例1と同様の方法で
重合、精製を行った。乾燥後、IR,NMRおよび元素
分析を行い、繰返し単位0TI3 および c
a、 からなる共電0H。
ピンをモル比30/70の割合で全モノマー幌度が1.
0Mとなるようにトルエンに溶解し、五塩化タンタルを
20 mMの濃度で加えた後、実施例1と同様の方法で
重合、精製を行った。乾燥後、IR,NMRおよび元素
分析を行い、繰返し単位0TI3 および c
a、 からなる共電0H。
合体であることを確認し、元素分析の炭素含量よりその
組成を算出したところ、後者の繰返し単位の含有率は3
5モルチであった。また、GPC測定の結果、共重合体
の重量平均分子量は217X10’ であった。
組成を算出したところ、後者の繰返し単位の含有率は3
5モルチであった。また、GPC測定の結果、共重合体
の重量平均分子量は217X10’ であった。
得られた共重合体を実施例1と同様にして製膜し、模写
が25μmの均質膜を得た。この膜の25°Cにおける
10重量%エタノール水溶液の分離特性を実施例1と同
様にして測定したところ、J−1489/W?・hr、
αエタノール/水−1&55であった。またこの共重合
体の工Rスペクトルデータおよび元素分析値は次のとお
りであった。
が25μmの均質膜を得た。この膜の25°Cにおける
10重量%エタノール水溶液の分離特性を実施例1と同
様にして測定したところ、J−1489/W?・hr、
αエタノール/水−1&55であった。またこの共重合
体の工Rスペクトルデータおよび元素分析値は次のとお
りであった。
工Rスペクトル: 5050.2960.2900.2
850゜1750.1600,1560,1450,1
580,1260゜1190、IO2(]、 102Q
、910,820,75G。
850゜1750.1600,1560,1450,1
580,1260゜1190、IO2(]、 102Q
、910,820,75G。
690 6i謂−1
元素分析値: Q、74.4C1,H,9,48%実施
例10 1−トリメチルシリルプロピンおよび1−(ペンタフル
オロフェニルジメチルシリル)フロビンをモル比70/
30の割合で全モノマー濃度が1、OMとなるようにト
ルエンに溶解し、五塩化タンタルおよびテトラフェニル
錫をそれぞれ20mMの濃度で加えた後、実施例1と同
様にして重合。
例10 1−トリメチルシリルプロピンおよび1−(ペンタフル
オロフェニルジメチルシリル)フロビンをモル比70/
30の割合で全モノマー濃度が1、OMとなるようにト
ルエンに溶解し、五塩化タンタルおよびテトラフェニル
錫をそれぞれ20mMの濃度で加えた後、実施例1と同
様にして重合。
精製を行った。乾燥後、工R,NMRおよび元素分析を
行い、繰返し単位 OH,および÷C−C−) OH3からなる共重合体であることを確督 モC−C−) ■ 認し、元素分析の炭素含量よりその組成を算出したとこ
ろ、後者の繰返し単位の含有率は20モル係であった。
行い、繰返し単位 OH,および÷C−C−) OH3からなる共重合体であることを確督 モC−C−) ■ 認し、元素分析の炭素含量よりその組成を算出したとこ
ろ、後者の繰返し単位の含有率は20モル係であった。
またGPC測定の結果、共重合体の重量平均分子量は2
.04X10″であった。
.04X10″であった。
得られた共重合体を実施例1と同様にして製膜し、膜厚
が18μmの均質膜を得た。この膜の25℃における1
0重量%エタノール水溶液の分離特性を実施例1と同様
にして測定したところ、J−5759/rr?・hr、
αエタノール/水−11,24であった。またこの共重
合体の工Rスペクトルデータおよび元素分析値は次のと
おりであった。
が18μmの均質膜を得た。この膜の25℃における1
0重量%エタノール水溶液の分離特性を実施例1と同様
にして測定したところ、J−5759/rr?・hr、
αエタノール/水−11,24であった。またこの共重
合体の工Rスペクトルデータおよび元素分析値は次のと
おりであった。
工Rスペクトル: 3150〜2850.1600〜1
550゜1450.1420.1580,1260.1
1?0,1120゜1020、930.860〜810
.760.650 cm−’元素分析値:C0511L
75%、 )LllL07%ll側11 1−トリメチルシリルプロピンおよび1モ2−ペンタフ
ルオロフェニルエチルジメチルシリル)プロピンをモル
比67155の割合で、全モノマー濃度がtOMとなる
ようにトルエンに溶解し、五塩化タンタルおよびテトラ
フェニル錫をそれぞれ20 mMの濃度で加えた後、実
施例1と同様(して重合、精製を行った。乾燥後、工R
,NMRおよび元素分析を行い、繰返し単位 重合体であることを確認し、元素分析の炭素含量よりそ
の組成を算出したところ、後者の繰返し単位の含有率は
20モルチであった。またGPC測定の結果、共重合体
の重量平均分子量は2.65X10″ であった。
550゜1450.1420.1580,1260.1
1?0,1120゜1020、930.860〜810
.760.650 cm−’元素分析値:C0511L
75%、 )LllL07%ll側11 1−トリメチルシリルプロピンおよび1モ2−ペンタフ
ルオロフェニルエチルジメチルシリル)プロピンをモル
比67155の割合で、全モノマー濃度がtOMとなる
ようにトルエンに溶解し、五塩化タンタルおよびテトラ
フェニル錫をそれぞれ20 mMの濃度で加えた後、実
施例1と同様(して重合、精製を行った。乾燥後、工R
,NMRおよび元素分析を行い、繰返し単位 重合体であることを確認し、元素分析の炭素含量よりそ
の組成を算出したところ、後者の繰返し単位の含有率は
20モルチであった。またGPC測定の結果、共重合体
の重量平均分子量は2.65X10″ であった。
得られた共重合体を実施例1と同様にして製膜し、膜厚
12μmの均質膜を得た。この膜の25°Cにおける1
0重量%エタノール水溶液の分離特性を実施例1と同様
にして測定したところ、J−6229/w? ・hr、
αエタノール/水−1[Li2であった。
12μmの均質膜を得た。この膜の25°Cにおける1
0重量%エタノール水溶液の分離特性を実施例1と同様
にして測定したところ、J−6229/w? ・hr、
αエタノール/水−1[Li2であった。
またこの共重合体の工Rスペクトルデータおよび元素分
析値は次のとおりであった。
析値は次のとおりであった。
工Rスペクトル:5100〜2B50,1670.15
90〜1510,1450.1580.1280.12
60゜1190.11SQ、1000,950,880
〜750.−700 650cIIr’ 元素分析値二0.59.96%、H,a40%実施例1
2 実施例10で得た共重合体膜の25℃におけるメタノー
ル/酢酸メチル混合液(重量比50150)の分離特性
を実施例1と同様にして測定したところ、J−1630
g/W?11hr、α酢酸メチル/メタノール−4,6
5であった。
90〜1510,1450.1580.1280.12
60゜1190.11SQ、1000,950,880
〜750.−700 650cIIr’ 元素分析値二0.59.96%、H,a40%実施例1
2 実施例10で得た共重合体膜の25℃におけるメタノー
ル/酢酸メチル混合液(重量比50150)の分離特性
を実施例1と同様にして測定したところ、J−1630
g/W?11hr、α酢酸メチル/メタノール−4,6
5であった。
特許出願人 東洋曹達工業株式会社
相模中央化学研究所
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、構造式 ▲数式、化学式、表等があります▼ で示される繰返し単位、または該繰返し単位と一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ 〔式中、R^1は水素原子、ハロゲン原子、アルキル基
、置換アルキル基であり、R^2はフェニル基、置換フ
ェニル基、アルキル基、置換アルキル基、または式 ▲数式、化学式、表等があります▼で表される基(R^
3、R^4はそれぞれ独立にアルキル基、置換アルキル
基であり、R^5は炭素数2以上のアルキル基、置換ア
ルキル基、フェニル基、置換フェニル基を表す。)を表
す。〕 で示される繰返し単位とからなる重合体より実質的に形
成される液体混合物の分離膜。 2 重合体を構成する構造式 ▲数式、化学式、表等があります▼ で示される繰返し単位と、一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中、R^1、R^2は上記と同様である。)で示さ
れる繰返し単位とのモル比が100/0から20/80
の範囲にある特許請求の範囲第1項記載の液体混合物の
分離膜。 3、該液体混合物が水−有機液体混合物である特許請求
の範囲第1項または、第2項記載の液体混合物の分離膜
。 4 該有機液体を構成する成分の少なくとも1つが低級
アルコールである特許請求の範囲第5項記載の液体混合
物の分離膜。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60015573A JPS61174905A (ja) | 1985-01-31 | 1985-01-31 | 液体分離膜 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60015573A JPS61174905A (ja) | 1985-01-31 | 1985-01-31 | 液体分離膜 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61174905A true JPS61174905A (ja) | 1986-08-06 |
JPH0551330B2 JPH0551330B2 (ja) | 1993-08-02 |
Family
ID=11892474
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP60015573A Granted JPS61174905A (ja) | 1985-01-31 | 1985-01-31 | 液体分離膜 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS61174905A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61230705A (ja) * | 1985-04-08 | 1986-10-15 | Agency Of Ind Science & Technol | 混合液体分離膜 |
JPS62140603A (ja) * | 1985-12-12 | 1987-06-24 | Agency Of Ind Science & Technol | 液体分離膜 |
CN1293936C (zh) * | 2004-01-05 | 2007-01-10 | 北京化工大学 | 一种优先脱醇分离膜的制备方法 |
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---|---|---|---|---|
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JPS6078601A (ja) * | 1983-10-04 | 1985-05-04 | Sanyo Chem Ind Ltd | パ−ベ−パレイシヨン用複合分離膜 |
JPS6097002A (ja) * | 1983-11-01 | 1985-05-30 | Sanyo Chem Ind Ltd | パ−ベ−パレイシヨン用複合分離膜 |
-
1985
- 1985-01-31 JP JP60015573A patent/JPS61174905A/ja active Granted
Patent Citations (3)
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JPS6078601A (ja) * | 1983-10-04 | 1985-05-04 | Sanyo Chem Ind Ltd | パ−ベ−パレイシヨン用複合分離膜 |
JPS6097002A (ja) * | 1983-11-01 | 1985-05-30 | Sanyo Chem Ind Ltd | パ−ベ−パレイシヨン用複合分離膜 |
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JPH0475050B2 (ja) * | 1985-04-08 | 1992-11-27 | ||
JPS62140603A (ja) * | 1985-12-12 | 1987-06-24 | Agency Of Ind Science & Technol | 液体分離膜 |
JPH0464729B2 (ja) * | 1985-12-12 | 1992-10-15 | Kogyo Gijutsuin | |
CN1293936C (zh) * | 2004-01-05 | 2007-01-10 | 北京化工大学 | 一种优先脱醇分离膜的制备方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0551330B2 (ja) | 1993-08-02 |
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