JPS6150642B2 - - Google Patents

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JPS6150642B2
JPS6150642B2 JP54042484A JP4248479A JPS6150642B2 JP S6150642 B2 JPS6150642 B2 JP S6150642B2 JP 54042484 A JP54042484 A JP 54042484A JP 4248479 A JP4248479 A JP 4248479A JP S6150642 B2 JPS6150642 B2 JP S6150642B2
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JP
Japan
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compound
polyethyleneimine
porous support
membrane
composite membrane
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JP54042484A
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JPS55134602A (en
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Shuzo Fukuchi
Tetsuzo Hayashi
Hiroya Kobayashi
Ryoichi Oshiumi
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Nippon Shokubai Co Ltd
Original Assignee
Nippon Shokubai Co Ltd
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Publication date
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Priority to FR8007555A priority patent/FR2452948B1/fr
Priority to DE3013171A priority patent/DE3013171C2/de
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Publication of JPS6150642B2 publication Critical patent/JPS6150642B2/ja
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D71/00Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by the material; Manufacturing processes specially adapted therefor
    • B01D71/06Organic material
    • B01D71/58Other polymers having nitrogen in the main chain, with or without oxygen or carbon only
    • B01D71/60Polyamines
    • B01D71/601Polyethylenimine
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
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    • B01D71/06Organic material
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B01DSEPARATION
    • B01D69/00Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by their form, structure or properties; Manufacturing processes specially adapted therefor
    • B01D69/12Composite membranes; Ultra-thin membranes
    • B01D69/125In situ manufacturing by polymerisation, polycondensation, cross-linking or chemical reaction
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G69/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic amide link in the main chain of the macromolecule
    • C08G69/02Polyamides derived from amino-carboxylic acids or from polyamines and polycarboxylic acids
    • C08G69/26Polyamides derived from amino-carboxylic acids or from polyamines and polycarboxylic acids derived from polyamines and polycarboxylic acids
    • C08G69/265Polyamides derived from amino-carboxylic acids or from polyamines and polycarboxylic acids derived from polyamines and polycarboxylic acids from at least two different diamines or at least two different dicarboxylic acids
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G73/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing nitrogen with or without oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule, not provided for in groups C08G12/00 - C08G71/00
    • C08G73/02Polyamines
    • C08G73/0206Polyalkylene(poly)amines

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
  • Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
  • Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
本発明は新しい高い性能の半透性複合膜および
その製法に関するものである。 近年、膜を用いる分離法が広く用いられるよう
になつてきたが、その内でも逆浸透法および限外
過法は着実にその用途を広げつつあり、将来性
のある分離法である。とりわけ逆浸透法は相変化
をともなわない分離法であるので、他の分離技術
と比較してエネルギーコストが低い分離法であ
り、そのうえ、低分子量の溶質の分離が容易に行
なえることから、カン水あるいは海水の淡水化の
ような無機物の分離だけでなく、食品工業、都市
下水、メツキ工業あるいはパルプ工業等の広範な
廃水処理に広く用いられようとしている。 従来、逆浸透膜の代表的なものとしては、酢酸
セルロース膜および芳香族ポリアミド膜が知られ
ている。これらの逆浸透膜は、通常、半透性のあ
る重合体を溶剤に溶かしてつくつたいわゆる“キ
ヤスト液”より製膜してつくられる不均質膜であ
る。しかしながら、これらの不均質膜は多孔性の
支持体層と緻密層とを同一の重合体でつくるとこ
ろに無理があり、重合体の種類、重合体をとかす
溶剤の種類、製膜条件あるいは膜の後処理方法等
について、これまで広範な検討がなされているに
もかかわらず性能のよい膜を得ることは困難で、
逆浸透法の分離コストの低下に特に重要と考えら
れる透過水量の大きな向上は望めないという欠点
がある。 不均質膜の欠点を補うものとして、近年、複合
膜が注目されている。この複合膜というのは、あ
らかじめつくつておいた多孔性支持体の上に溶質
排除性のある緻密層をのせたものであり、多孔性
支持体と緻密層の素材は任意に選択して組合わせ
ることができる。複合膜の例として、例えばセル
ロースエステルのような多孔性支持体上につけた
ポリアミンを架橋剤をもちいて界面重縮合反応さ
せて複合膜をつくる方法(米国特許第3744642号
明細書)、ポリスルホンのような多孔性支持体上
に被覆したポリエチレンイミンフイルムをトリレ
ンジイソシアネートのような多官能性架橋剤と界
面重縮合反応させることによる逆浸透膜の製造法
(日本国特開昭和49−133282号明細書)、あるいは
アクリロニトリルまたはエピクロルヒドリンをグ
ラフト化したポリエチレンイミンをイソフタロイ
ルクロライドのような架橋剤で界面重縮合反応さ
せることによる逆浸透膜の製造法(日本国特開昭
和52−127481号明細書)等が知られている。 一般に逆浸透膜の性能は、単位時間に単位面積
を透過する水の量をあらわす透過水量と、溶質の
透過をいくら阻止できるかをあらわす排除率(溶
質排除率)との二つの値で表わされている。逆浸
透膜の膜本来の性能というものは膜の素材によつ
て決まつてしまうものであり、透過水量と排除率
とはバランスしているものである。即ち、一般に
膜の製膜条件を変化させて透過水量を大きくする
と排除率は低下し、逆に排除率を高くすると透過
水量は小さくなる。 今後逆浸透法が分離技術として広範に用いられ
るためには、分離コストの一層の低下が望まれて
おり、そのための方法として透過水量が大きくて
しかも排除率の高い半透膜の開発が望まれてい
る。しかしながら、これまで知られている膜素材
では透過水量と排除率の両方を満足させる高い性
能の半透膜は得られていない。また、これまで知
られている多数の膜素材では、例えば微生物によ
る分解、塩素あるいは酸化剤による劣化、圧密化
による透過水量の低下等の種々の欠点をも有して
いる。 本発明者らは、従来の半透膜が有する欠点を克
服すべく鋭意研究を重ねた結果、本発明を完成さ
せるに至つたものである。従つて本発明の目的
は、大きな透過水量と高い排除率を有し、経時変
化が少く且つ耐塩素性に優れた高い性能の半透性
複合膜を提供するにある。又、本発明の他の目的
は、このような高い性能の半透性複合膜を工業的
に再現性よく製造する方法を提供するにある。 即ち、第1の発明の高い性能の半透性複合膜
は、多孔性支持体上で下記化合物(A)および化合物
(B)と化合物(C)とを反応させることにより得られる
架橋薄膜を有することを特徴とするものである。 化合物(A):ポリエチレンイミンおよび/またはポ
リエチレンイミン誘導体 化合物(B):アミノアルキルピペリジンおよび/ま
たはアミンアルキルピペリジン誘導体 化合物(C):アミノ基と反応することのできる官能
基を1分子中に2個以上有する多官能性架橋剤 また、第2の発明の製法は、多孔性支持体上に
下記化合物(A)および下記化合物(B)からなる組成の
薄膜を調製し、次いで下記化合物(C)の溶液で処理
したのち熱処理操作をほどこすことにより、化合
物(A)および化合物(B)と化合物(C)との反応物からな
る架橋薄膜を形成することを特徴とするものであ
る。 化合物(A):ポリエチレンイミンおよび/またはポ
リエチレンイミン誘導体 化合物(B):アミノアルキルピペリジンおよび/ま
たはアミノアルキルピペリジン誘導体 化合物(C):アミノ基と反応することのできる官能
基を1分子中に2個以上有する多官能性架橋剤 従来、ポリエチレンイミンまたはポリエチレン
イミン誘導体を膜素材とする半透膜としては、日
本国特開昭和49年−133282号明細書、日本国特開
昭和52年−127481号明細書等が知られているが、
ポリエチレンイミン単独の架橋膜では小さい透過
水量の膜しか得られず、しかも耐塩素性を向上さ
せるためにグラフト化したポリエチレンイミン誘
導体を用いると、透過水量はさらに小さくなると
いう欠点があつた。 本発明者らは、高い排除率を保持しながら、し
かも大きな透過水量を有し、さらに、耐塩素性の
向上するような高性能の膜素材について鋭意研究
を重ねた結果、本発明に到達したものである。 本発明によつて得た半透性複合膜が、なぜ高い
排除率を保持しながら、しかも大きな透過水量を
有するのか、その原因については現在までのとこ
ろ解明されていない。また、先行技術からは全く
予測されざることであつた。 本発明で用いられる多孔性支持体としては、当
業界で一般に知られている種類のものを用いる事
ができる。例えば、酢酸セルロースや硝酸セルロ
ースのようなセルロースエステル、ポリ塩化ビニ
ル、ポリカーボネート、ポリスルホン、ポリアク
リロニトリル、ポリエステル、ポリスチレン等の
重合体あるいはこれらの重合体の混合物等を挙げ
ることができる。多孔性支持体は、これらの重合
体の単独の形態でも用いられるが、不織布や織布
で補強した形態でも好適に用いられる。これら支
持体の具体的な製造法は当業者にとつては周知の
事である。支持体表面の孔径は特に限定されるも
のではなく、主として5000Å以下の孔径の微細孔
であればよい。しかし、特に高い排除率をもたせ
るためには1000Å以下の孔径であることが望まし
い。また、多孔性支持体の形状は、平膜ばかりで
なく管状あるいはホローフアイバーの形でも用い
ることができる。多孔性支持体の具体例として一
般に広く用いられているポリスルホン支持体の製
造法の一例をあげると、まずポリスルホン(例え
ば米国ユニオンカーバイド社製“P−3500”)
と、必要に応じて他の添加物例えばポリスルホン
の貧溶媒もしくは無機塩類とを、ジメチルホルム
アミドのような有機極性溶媒に溶解した溶液をつ
くり、この溶液をガラス板上に一定の厚さに流延
したのち水中に浸漬することによる製造法があ
る。このとき、一般に空気に接していた面は小さ
な細孔を有しており膜の表側とよばれ、ガラス板
に接していた面は大きな細孔を有しており膜の裏
側とよばれる。勿論本発明で用いられる多孔性支
持体はこれらの例に限定されるものではない。 本発明の高い性能の半透性複合膜は、多孔性支
持体上で化合物(A)および化合物(B)と化合物(C)とを
反応させることにより得られる架橋薄膜を有する
ものである。本発明で用いられる化合物(A)は、ポ
リエチレンイミンおよび/またはポリエチレンイ
ミン誘導体を指す。 ポリエチレンイミンは、現在工業的に大量に製
造されており、これらの市販品をただちに用いる
ことができる。ポリエチレンイミンの分子量は特
に限定されるものではなく、通常は600から100万
までの広い範囲のものが用いられるが、特に好ま
しいのは1000から10万の範囲のものである。 ポリエチレンイミン誘導体とは、ポリエチレン
イミンのアミノ基の一部をアミノ基と反応性のあ
る官能基を有する化合物と反応させ、しかも水ま
たは主として水からなる溶媒に可溶性とした、い
わゆる“変性ポリエチレンイミン”を意味する。
このようなポリエチレンイミン誘導体の具体例と
しては、アクリルアミドあるいはアクリロニトリ
ルのような活性二重結合を有する化合物を反応さ
せて得たポリエチレンイミン誘導体;エチレンオ
キシド、グリシドールあるいはエピクロルヒドリ
ンのようなエポキシド化合物を反応させて得たポ
リエチレンイミン誘導体;ホルムアルデヒドある
いはアセトアルデヒドのようなアルデヒドを反応
させて得たポリエチレンイミン誘導体;無水コハ
ク酸のような酸無水物を反応させて得たポリエチ
レンイミン誘導体等があげられるが、勿論これら
に限定されるものではない。ポリエチレンイミン
誘導体は一種類を単独で用いてもよく、あるいは
二種類以上を混合して用いてもよい。またポリエ
チレンイミンと併用して用いることもできる。 本発明でいう化合物(B)はアミノアルキルピペリ
ジンおよび/またはアミンアルキルピペリジン誘
導体を指し、次の一般式()、()あるいは
()のいずれかで表わされる化合物である。 (但し、式中、R1〜R10はそれぞれ水素または炭
素数1〜4のアルキル基を、nは1〜3の整数を
表わす。) このような化合物(B)の具体例としては、2−ア
ミノメチルピペリジン、3−アミノメチルピペリ
ジン、4−アミノメチルピペリジン、2−アミノ
エチルピペリジン、3−アミノエチルピペリジ
ン、4−アミノエチルピペリジン、2−アミノプ
ロピルピペリジン、3(2−アミノプロピル)ピ
ペリジン、3−アミノメチル−2−メチルピペリ
ジン、3−アミノメチル−2・4−ジメチルピペ
リジン、3−アミノメチル−2・6−ジメチルピ
ペリジンなどがあげられる。また、これらの化合
物の2種以上を併用することもできる。 本発明において、化合物(A)と化合物(B)とは通常
は共に水溶媒中に溶解して水溶液の形で用いられ
る。しかしながら、イソプロピルアルコールのよ
うなアルコールやジオキサンのように水と混和す
る溶媒を添加して併用することもできる。化合物
(A)と化合物(B)とから水溶液(以下、水溶液(イ)とい
う。)を調製する場合、化合物(A)と化合物(B)とを
溶解する順序は特に制限はない。水溶液(イ)の濃度
は、化合物(A)と化合物(B)とを合わせた濃度が約
0.1重量%から約10重量%の範囲内が好適であ
る。 化合物(A)と化合物(B)との使用比率は重量比で
1:0.05から1:0.35の範囲内である。この使用
比率は特に重要であり、この範囲をはずれると本
発明の高い性能の半透性複合膜はえられない。 本発明では、多孔性支持体を水溶液(イ)で処理す
ることにより、多孔性支持体の少なくとも片面に
化合物(A)および化合物(B)からなる組成の薄膜を調
製する。化合物(A)および化合物(B)からなる組成の
薄膜の調製は、多孔性支持体の片面だけでもある
いは両面でもよく、特定されるものではない。し
かし、多孔性支持体の片面にだけ化合物(A)および
化合物(B)からなる組成の薄膜を調製する場合に
は、多孔性支持体の表側に調製するのが好まし
い。 水溶液(イ)を用いて化合物(A)および化合物(B)から
なる組成の薄膜を調製する方法としては、例えば
多孔性支持体を水溶液(イ)に浮かべる方法、多孔性
支持体上に水溶液(イ)を流延する方法、多孔性支持
体に水溶液(イ)をスプレーする方法、あるいは多孔
性支持体を水溶液(イ)に一定時間浸漬する方法など
いずれの方法も用いることができる。多孔性支持
体を水溶液(イ)に浮かべたりあるいは浸漬する方法
で処理する場合には、処理時間は5秒から24時間
あるいはそれ以上と非常に広範囲に変えることが
でき、特にこれらの処理時間には限定されない。
このような処理は通常は1回で充分であるが、2
回あるいはそれ以上行なうこともできる。 化合物(A)および化合物(B)からなる組成の薄膜を
調製した多孔性支持体はただちに、あるいは任意
の時間乾燥させたのち、化合物(C)の溶液で処理さ
れることにより多孔性支持体上に架橋薄膜が形成
される。 化合物(C)は、アミノ基と反応することのできる
官能基を1分子中に2個以上有する多官能性架橋
剤である。ここでアミノ基とは第1級アミノ基お
よび第2級アミノ基(イミノ基)を指す。 このような化合物(C)としては、酸クロライド、
イソシアネート、チオイソシアネート、スルホニ
ルクロライドあるいはクロロホーメイトなどが特
に有効であるが、酸無水物、塩化物、活性化オレ
フインあるいはエポキサイドなども用いることが
できる。このような化合物(C)の具体例としては、
オキサリルクロライド、マロニルクロライド、サ
クシニルクロライド、グルタリルクロライド、ア
ジピルクロライド、フマリルクロライド、イソフ
タロイルクロライド、テレフタロイルクロライ
ド、2・6−ピリジンジカルボン酸クロライド、
トリメシン酸クロライド、テトラヒドロイソフタ
ロイルクロライドあるいはテトラヒドロテレフタ
ロイルクロライドのような酸クロライド類;エチ
レンジイソシアネート、プロピレンジイソシアネ
ート、ヘキサメチレンジイソシアネート、フエニ
レンジイソシアネート、トリレンジイソシアネー
ト、ナフタレンジイソシアネート、メチレンビス
(4−フエニルイソシアネート)、メタキシリレン
ジイソシアネートあるいはイソフオロンジイソシ
アネートのようなイソシアネート類;エチレンジ
チオイソシアネート、プロピレンジチオイソシア
ネート、フエニレンジチオイソシアネート、トリ
レンジチオイソシアネートあるいはナフタレンジ
チオイソシアネートのようなチオイソシアネート
類;メタベンゼンジスルホニルクロライド、パラ
ベンゼンジスルホニルクロライド、1・3−ナフ
タレンジスルホニルクロライド、1・4−ナフタ
レンジスルホニルクロライドあるいはジフエニル
エーテルジスルホニルクロライドのようなスルホ
ニルクロライド類;エチレンビスクロロホーメイ
ト、プロピレンビスクロロホーメイトあるいはジ
エチレングリコールビスクロロホーメイトのよう
なクロロホーメイト類;無水ピロメリツト酸のよ
うな酸無水物類;シアヌルクロライドのような塩
化物類;ジビニルスルホンのような活性化オレフ
イン類;あるいはエポキシ樹脂(例えばシエル社
製“エピコート812”)のようなエポキサイドな
どがある。そしてこれらの化合物(C)の一種または
二種以上を用いることができる。 化合物(C)は通常は有機溶媒の溶液の状態で用い
られる。このような有機溶媒としては、水と混和
せず且つ多孔性支持体を溶解しないものが用いら
れ、好適な具体例としてはn−ヘキサン、n−ヘ
プタン、シクロヘキサンあるいは石油エーテル類
などの炭化水素系溶媒を挙げることができる。化
合物(C)溶液の濃度は通常0.05重量%から10重量%
の範囲で用いられる。 化合物(C)の反応性を高めるために水溶液(イ)中
に、あるいは場合によつては化合物(C)の溶液中
に、ジエチルアミン、トリエチルアミン、ジプロ
ピルアミン、トリプロピルアミン、ピリジン、水
酸化ナトリウム、炭酸ナトリウム、重炭酸ナトリ
ウム、酢酸ナトリウムあるいは界面活性剤などの
ような反応促進剤を共存させることができる。 化合物(A)および化合物(B)からなる組成の薄膜を
調製した多孔性支持体を化合物(C)の溶液で処理す
る際の処理時間は、特に限定されることなく任意
の時間を選ぶことができるが、通常は10秒から30
分の時間で充分である。 化合物(A)および化合物(B)からなる組成の薄膜を
調製した多孔性支持体と化合物(C)の溶液で処理す
ることにより架橋薄膜を形成した多孔性支持体は
ただちに、あるいは任意の時間経過後に高められ
た温度で一定時間保持する熱処理操作をほどこす
ことにより本発明の高い性能の半透性複合膜を完
成させる。この熱処理操作の温度は約50℃から
130℃の範囲が適当である。また、時間は約1分
から10時間、好ましいのは約5分から60分間であ
る。熱処理操作の手段は、乾燥器、恒温槽、赤外
線ランプ等任意に選ぶことができる。 このようにして本発明に基づいて得られた半透
性複合膜は、そのままで優れた半透性を有してお
り、直ちに逆浸透膜あるいは限外過膜として用
いることができる。本発明による半透性複合膜は
特に水中に保存する必要はなく、乾燥状態でも長
期間保存することができる。しかしながら場合に
よつては水中あるいはアルカリやアミンや酸等の
水溶液中に保存することもできる。 さらに、その後の膜の取扱い中における膜表面
を損傷から保護するために、膜表面を水溶性の有
機重合体の水溶液でコーテイングすることもでき
る。このような水溶性重合体としては、例えばポ
リエチレンイミン、ポリビニルアルコール、ポリ
ビニルエーテル、ポリビニルピロリドン、ポリア
クリルアミド、ポリアクリル酸等およびこれらの
重合体の誘導体ならびにこれらを主成分とする共
重合体、あるいはこれらの混合物がある。このよ
うな水溶性重合体の水溶液で処理した膜はそのあ
と乾燥処理をほどこすのが好ましい。乾燥処理は
約30℃から100℃の範囲の温度で約5分ないし約
20分間が適当である。 本発明による半透性複合膜は、高い排除率を保
持しながら、しかも大きな透過水量を有し、さら
に経時変化が少く耐塩素性にも優れている。そし
て、カン水あるいは海水の淡水化ばかりでなく無
機物あるいは有機物を含んだ廃水の処理等にも広
く用いることができる。 以下の実施例により本発明をさらに詳しく説明
するが、本発明はこれらの実施例に限定されるも
のではない。実施例および比較例中の%濃度は、
特に断りのない限り重量%を表わすものとする。
なお、実施例中での複合膜の性能は、連続式逆浸
透試験装置を用いて次に示す様な条件および方法
で測定した。 (試験条件) 原水:塩化ナトリウム5000ppm含有水溶液 操作温度:25℃ 操作圧力:40Kg/cm2 (透過水量) 運転開始24時間後の透過水量を重量法で測定し
た。単位はm3/m2・日で表わした。 (排除率) 塩化ナトリウムの排除率を透過水の電導度測定
により求めた。なお排除率は次式で表わされるも
のである。 排除率(%)=(原水濃度−透過水濃度/原水濃度)×
100 (耐塩素性) 活性塩素として50ppmを含有する次亜鉛素酸
ナトリウムの水溶液を調製し、複合膜をこの溶液
中に室温で48時間浸漬したのち、純水で十分に洗
滌してから膜性能試験に供した。 実施例 1 多孔性支持体は米国ユニオンカーバイド社製ポ
リスルホン“P−3500”の15%ジメチルホルムア
ミド溶液を室温でガラス板上に150μmの厚みに
流延したのち、水中に投入してゲル化することに
よりつくつた。これを以下、支持体()とい
う。 つぎに、化合物(A)としてポリエチレンイミン
(日本触媒化学工業社製、“エポミンP−1000”平
均分子量約7万)2.5%および化合物(B)として4
−アミノメチルピペリジン0.2%を含む水溶液を
調製した。この水溶液上にさきにつくつておいた
支持体()の表面を下にして1分間浮かべた。
ついでこの支持体をとりだし、1分間風乾したの
ち化合物(C)としてイソフタロイルクロライドの1
%n−ヘキサン溶液中に1分間浸漬した。ついで
この支持体をとりだし、室温に5分間保つたのち
110℃の恒温器中で10分間熱処理操作をほどこす
ことにより半透性複合膜を得た。得られた半透性
複合膜の性能測定結果は、透過水量は2.89m3
m2・日、排除率99.4%であり、更にひきつゞき24
時間の連続運転中に性能の低下は認められなかつ
た。また、耐塩素性試験においても膜性能の劣化
は認められなかつた。 実施例 2 ガラス板上に敷いた厚さ約100μmの日の細か
いテトロン織布の上にポリスルホンの12%ジメチ
ルホルムアミド溶液を500μmの厚さで流延した
のち、氷浴中でゲル化することにより補強多孔性
支持体(以下、支持体()という。)をつくつ
た。 つぎに、化合物(A)としてポリエチレンイミン
2.5%および化合物(B)として3(2−アミノプロ
ピル)ピペリジン0.3%を含む水溶液に、さきに
つくつた支持体()を1分間浸漬した。ついで
この支持体を10秒間乾燥したのち、化合物(C)とし
て0.75%のイソフタロイルクロライドと0.25%の
テレフタロイルクロライドを含有するn−ヘキサ
ン溶液に1分間浸漬した。約5分間室温に放置し
たのち取り出し、110℃の恒温器中で10分間熱処
理操作をほどこすことにより半透性複合膜を得
た。得られた半透性複合膜の膜性能を実施例1と
同様の方法で測定したところ、透過水量は2.78
m3/m2/・日、排除率は99.0%であつた。 実施例 3 多孔性支持体は、ポリエーテルスルホン(I.C.
I.社製、“100P”)の15%ジメチルホルムアミド溶
液を室温でガラス板上に200μmの厚みに流延し
たのち水中に投入してゲル化することによりつく
つた。これを以下、支持体()という。 つぎに、化合物(A)としてポリエチレンイミンに
モル比で0.3のアクリロニトリルを付加させた変
性ポリエチレンイン誘導体3.0%および化合物(B)
として、3−アミノメチル−2・6−ジメチルピ
ペリジン0.3%を含む水溶液に、さきにつくつて
おいた支持体()を5分間浸漬した。ついでこ
の支持体をとりだし、つぎに化合物(C)としてのメ
タベンゼンジスルホニルクロライドの0.3%n−
ヘキサン溶液に30秒間浸漬した。ついでこれを取
り出し、室温で5分間風乾したのち90℃の恒温器
中で15分間熱処理操作をほどこすことにより半透
性複合膜を得た。この半透性複合膜の表面を1%
のポリエチレンイミン水溶液でコーテイングした
のち、80℃の恒温器中に10分間保つた。この表面
をコーテイングされた半透性複合膜の膜性能を測
定した結果、透過水量は2.40m3/m2・日、排除率
は98.8%であつた。 実施例 4〜6 実施例1と同一の手順で得た多孔性支持体(支
持体())を用い、化合物(A)、化合物(B)および
化合物(C)として、下記表1に示すような各化合物
を用いて、実施例1と同様の操作で半透性複合膜
をつくり、その膜性能を測定した。それぞれの膜
性能は表1に示す通りであり、この結果から本発
明の半透性複合膜は高い排除率を保持しながらし
かも大きな透過水量を有することがわかる。
【表】 比較例 1〜4 次に比較例として、本発明における化合物(A)ま
たは化合物(B)のいずれか一方を欠いた場合につい
て、実施例1と同一の手順で得た多孔性支持体
(支持体())を用いて、実施例1と同様の操作
で複合膜をつくり、膜性能を測定した。その結果
は表2に示す通りであり、本発明による半透性複
合膜と対比してみれば本発明の半透性複合膜の優
れていることが明らかである。
【表】

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 多孔性支持体上で下記化合物(A)および化合物
    (B)と化合物(C)とを反応させることにより得られる
    架橋薄膜を有することを特徴とする高い性能の半
    透性複合膜。 化合物(A):ポリエチレンイミンおよび/またはポ
    リエチレンイミン誘導体 化合物(B):アミノアルキルピペリジンおよび/ま
    たはアミノアルキルピペリジン誘導体 化合物(C):アミノ基と反応することのできる官能
    基を1分子中に2個以上有する多官能性架橋剤 2 化合物(A)と化合物(B)の使用比率が重量比で
    1:0.05から1:0.35の範囲内である特許請求の
    範囲第1項記載の高い性能の半透性複合膜。 3 多孔性支持体上に下記化合物(A)および下記化
    合物(B)からなる組成の薄膜を調製し、次いで下記
    化合物(C)の溶液で処理したのち熱処理操作をほど
    こすことにより、化合物(A)および化合物(B)と化合
    物(C)との反応物からなる架橋薄膜を形成すること
    を特徴とする高い性能の半透性複合膜の製法。 化合物(A):ポリエチレンイミンおよび/またはポ
    リエチレンイミン誘導体 化合物(B):アミノアルキルピペリジンおよび/ま
    たはアミノアルキルピペリジン誘導体 化合物(C):アミノ基と反応することのできる官能
    基を1分子中に2個以上有する多官能性架橋剤 4 化合物(A)と化合物(B)の使用比率が重量比で
    1:0.05から1:0.35の範囲内である特許請求の
    範囲第3項記載の高い性能の半透性複合膜の製
    法。
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GB8011267A GB2048718B (en) 1979-04-04 1980-04-03 Composite semipermeable membrane and process for its preparation
FR8007555A FR2452948B1 (fr) 1979-04-04 1980-04-03 Membrane semipermeable composite et procede pour la fabriquer
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