JPS6161613A - 気体分離用膜 - Google Patents
気体分離用膜Info
- Publication number
- JPS6161613A JPS6161613A JP18373384A JP18373384A JPS6161613A JP S6161613 A JPS6161613 A JP S6161613A JP 18373384 A JP18373384 A JP 18373384A JP 18373384 A JP18373384 A JP 18373384A JP S6161613 A JPS6161613 A JP S6161613A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gas separation
- deltah
- separation membrane
- substituted polystyrene
- calculated
- 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.)
- Granted
Links
Landscapes
- 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】
本発明は気体分離用ポリスチレン膜に関するものである
。従来、気体分離用膜としてはゴム状ポリマーを用いた
ものと、ガラス状ポリマーを用いたものとが知られてい
る。ゴム状ポリマーは一般に高い気体透過性を示すが、
選択性が低い。しかも、架橋操作が必要であり、強度も
弱く、このため薄膜化も困難である。従って気体分離用
膜素材としてはガラス状ポリマーが好ましい。ガラス状
ポリマーとしては透過性能の良い素材としては従来ポリ
（２，６−シメチルー１．４−オキシフェニレン）が知
られているが、水素透過係数は４６．３Ｘ１０−１０ａ
ｄ ・ａｎ／ ｏＡ ・ｓｅｃ ・ｃｍｌｌｇでより高
性能の気体分離膜の開発が望まれていた。しかし、高性
能の気体分離膜を開発する上で実用上有効な指標が今日
まで知られていなかった。そこで、本発明者は鋭意研究
を重ねた結果、広幅ＮＭＲの２次モーメントの分子間項
（△Ｈ”） １ｎｔｅｒがポリマーの気体透過性の有用
な指標となることを見い出し、この知見に基づいて本発
明を成すに至った。
。従来、気体分離用膜としてはゴム状ポリマーを用いた
ものと、ガラス状ポリマーを用いたものとが知られてい
る。ゴム状ポリマーは一般に高い気体透過性を示すが、
選択性が低い。しかも、架橋操作が必要であり、強度も
弱く、このため薄膜化も困難である。従って気体分離用
膜素材としてはガラス状ポリマーが好ましい。ガラス状
ポリマーとしては透過性能の良い素材としては従来ポリ
（２，６−シメチルー１．４−オキシフェニレン）が知
られているが、水素透過係数は４６．３Ｘ１０−１０ａ
ｄ ・ａｎ／ ｏＡ ・ｓｅｃ ・ｃｍｌｌｇでより高
性能の気体分離膜の開発が望まれていた。しかし、高性
能の気体分離膜を開発する上で実用上有効な指標が今日
まで知られていなかった。そこで、本発明者は鋭意研究
を重ねた結果、広幅ＮＭＲの２次モーメントの分子間項
（△Ｈ”） １ｎｔｅｒがポリマーの気体透過性の有用
な指標となることを見い出し、この知見に基づいて本発
明を成すに至った。
すなわち、本発明は広幅ＮＭＲの２次モーメントの分子
間項く△Ｈ”） １ｎｔｅｒが２．５６以下の置換ポリ
スチレン又は置換ポリスチレン共重合体を用いることを
特徴とする気体分離用膜である。
間項く△Ｈ”） １ｎｔｅｒが２．５６以下の置換ポリ
スチレン又は置換ポリスチレン共重合体を用いることを
特徴とする気体分離用膜である。
まず本発明で指標として用いられる広幅ＮＭＲの２次モ
ーメントの分子間項について説明する。
ーメントの分子間項について説明する。
広幅ＮＭＲの２次モーメントは次式で与えられる。
Ｈは磁場の共鳴中心よりの変位、ｆ（Ｈ）はＮＭＲ吸収
強度である。
強度である。
分子運動が完全に凍結されている場合にはＮは系内に存
在するプロトン数である。
在するプロトン数である。
プロトンには同一分子内に属するものと異なる分子に属
するものがある。（△Ｈ”＞は分子内項（ΔＨ”） １
ｎｔｒａと分子間項くΔＨ”） １ｎｔｅｒの和となる
。
するものがある。（△Ｈ”＞は分子内項（ΔＨ”） １
ｎｔｒａと分子間項くΔＨ”） １ｎｔｅｒの和となる
。
Ｎ分子間 ｉｊ
＝ く△Ｈ”＞ １ｎｔｒａ＋ （ΔＨ”＞ １
ｎｔｅｒ■そこで、まずＱｕａｎｔｕｍ Ｃｈｅｍｉ
ｓＬｒｙ ＰｒｏｇｒａｍＥｘｃｈａｎｇｅより入手
したＮ、Ｌ、八ｌＩｉｎｇｅｒＳＹ、Ｈ，Ｙｕｈによる
プログラムｒＭＭ２Ｊにより分子の最安定コンホメーシ
ョンにおけるプロトン間距離を計算し、これを基にく△
Ｈ”＞ １ｎｔｒａを計算した。次にこのくΔＨ”）
１ｎｔｒａを測定より得られる（△Ｈ”）より差引くこ
とにより く△Ｈ２＞ １ｎｔｅｒを求めた。なお、く
ΔＨ”＞ １ｎｔｒａの計算はメチル基およびｔｅｒｔ
−ブチル基が回転しているとして計算した。
ｎｔｅｒ■そこで、まずＱｕａｎｔｕｍ Ｃｈｅｍｉ
ｓＬｒｙ ＰｒｏｇｒａｍＥｘｃｈａｎｇｅより入手
したＮ、Ｌ、八ｌＩｉｎｇｅｒＳＹ、Ｈ，Ｙｕｈによる
プログラムｒＭＭ２Ｊにより分子の最安定コンホメーシ
ョンにおけるプロトン間距離を計算し、これを基にく△
Ｈ”＞ １ｎｔｒａを計算した。次にこのくΔＨ”）
１ｎｔｒａを測定より得られる（△Ｈ”）より差引くこ
とにより く△Ｈ２＞ １ｎｔｅｒを求めた。なお、く
ΔＨ”＞ １ｎｔｒａの計算はメチル基およびｔｅｒｔ
−ブチル基が回転しているとして計算した。
本発明の膜素材として有用なポリマーとしては置換ポリ
スチレン又は置換ポリスチレン共重合体が用いられる。
スチレン又は置換ポリスチレン共重合体が用いられる。
置換基としてはアルキル基、芳香族炭化水素基、脂環式
炭化水素基、炭化水素置換シリル基、アルコキシ基を用
いることができるが、メチル、エチル、ｔｅｒｔ−ブチ
ル、等のアルキル基、トリメチルシリルなどの非極性で
嵩高い置換基が好ましい。特にｔｅｒ ｔ−ブチル基が
好適である。置換ポリスチレン共重合体としては、置換
スチレン・アクリロニトル共重合体、置換スチレン・メ
チルメタクリレート共重合体等が含まれる。また、これ
ら素材を均質膜、非対称膜、複合膜等公知の全ての膜と
して用いることができる。さらに、膜の形態としては平
膜、中空糸等公知のすべての形態で用いられる。
炭化水素基、炭化水素置換シリル基、アルコキシ基を用
いることができるが、メチル、エチル、ｔｅｒｔ−ブチ
ル、等のアルキル基、トリメチルシリルなどの非極性で
嵩高い置換基が好ましい。特にｔｅｒ ｔ−ブチル基が
好適である。置換ポリスチレン共重合体としては、置換
スチレン・アクリロニトル共重合体、置換スチレン・メ
チルメタクリレート共重合体等が含まれる。また、これ
ら素材を均質膜、非対称膜、複合膜等公知の全ての膜と
して用いることができる。さらに、膜の形態としては平
膜、中空糸等公知のすべての形態で用いられる。
本発明の気体分離用ポリスチレン膜を用いることにより
例えば水素透過係数８０〜１０１００ａｊ−／ ｃｊ−
ｓｅｃ−ｃｍｌｌｇという高透過性の気体分離膜が実現
できる。
例えば水素透過係数８０〜１０１００ａｊ−／ ｃｊ−
ｓｅｃ−ｃｍｌｌｇという高透過性の気体分離膜が実現
できる。
実施例
イ０合成
還流冷却器、滴下ロートを取りつけた１０１００Ｏ三つ
ロフラスコにポリスチレン２０ｇと水素化カルシウム上
で蒸留した二硫化炭素３００ｍｌを仕込み、溶解させる
。これにドライボックス中で粉砕した無水塩化アルミニ
ウム６．５ｇを分散させた後、ｔ−ブチルプロミドの二
硫化炭素溶液（３２ｇ／７０ｍＡりを徐々に滴下した。
ロフラスコにポリスチレン２０ｇと水素化カルシウム上
で蒸留した二硫化炭素３００ｍｌを仕込み、溶解させる
。これにドライボックス中で粉砕した無水塩化アルミニ
ウム６．５ｇを分散させた後、ｔ−ブチルプロミドの二
硫化炭素溶液（３２ｇ／７０ｍＡりを徐々に滴下した。
ｔ−ブチルプロミドの添加量がポリスチレンに対して約
２０ｍｏｎ＋％になるまで滴下した後１１滴下を停止し
、室温で約５分間かくはんした後、注射器を用いて反応
液５０ｍｊ！を抜き出し、２％の塩酸を含むメタノール
中に注いでポリマーを沈澱させた。さらに滴下を続け、
ｔ−ブチルプロミドの添加量がポリスチレンに対して、
４０．６０．７０．８０．１００．１２０％になった時
点で同様の操作を行い、ｔ−ブチル化率の異る試料を得
た。得られたｔ−ブチル化ポリスチレンはクロロホルム
−含塩酸メタノール系の再沈澱により精製した。
２０ｍｏｎ＋％になるまで滴下した後１１滴下を停止し
、室温で約５分間かくはんした後、注射器を用いて反応
液５０ｍｊ！を抜き出し、２％の塩酸を含むメタノール
中に注いでポリマーを沈澱させた。さらに滴下を続け、
ｔ−ブチルプロミドの添加量がポリスチレンに対して、
４０．６０．７０．８０．１００．１２０％になった時
点で同様の操作を行い、ｔ−ブチル化率の異る試料を得
た。得られたｔ−ブチル化ポリスチレンはクロロホルム
−含塩酸メタノール系の再沈澱により精製した。
ｔ−ブチル化率の定量
Ｈ−ＮＭＲスペクトルの＾ｒｏｍａｔｉｃ −ＨとＡ１
１ｐｈａｔｉｃ−Ｈの強度比から求めた。Ｈ−Ｎ Ｍ
Ｒは重クロロホルムを溶媒としてＬｏｗ／ｖ％、３０℃
、１００ＭＨ，で測定した。Ａｒｏｍａｔｉｃ −Ｈ（
６〜７ ｐｐｍ）と八１ｉｐｈａｔｉｃ −Ｈ（１〜２
．５ｐｐｍ）の吸収強度比をＸとするとｔ−ブチル化率
ｙは）’＝ （５−３ｘ）／ （９ｘ＋１）で与えられ
る。
１ｐｈａｔｉｃ−Ｈの強度比から求めた。Ｈ−Ｎ Ｍ
Ｒは重クロロホルムを溶媒としてＬｏｗ／ｖ％、３０℃
、１００ＭＨ，で測定した。Ａｒｏｍａｔｉｃ −Ｈ（
６〜７ ｐｐｍ）と八１ｉｐｈａｔｉｃ −Ｈ（１〜２
．５ｐｐｍ）の吸収強度比をＸとするとｔ−ブチル化率
ｙは）’＝ （５−３ｘ）／ （９ｘ＋１）で与えられ
る。
１１、製 膜
精製ポリマー１．２ｇを７ｍｊ？の１．１，２．２−テ
トラクロルエタンに溶解したドープを内径１１５ｍｍの
フラットシャーレに入れ、９０℃で５日間乾燥して厚さ
約１００μのフィルムを得た。
トラクロルエタンに溶解したドープを内径１１５ｍｍの
フラットシャーレに入れ、９０℃で５日間乾燥して厚さ
約１００μのフィルムを得た。
フィルム中に？容媒が残っていないことをＨ−ＮＭＲに
より確認した後、気体透過性及び広幅ＮＭＲの測定に供
した。
より確認した後、気体透過性及び広幅ＮＭＲの測定に供
した。
二、透過性能
ハ、で製膜した膜の気体透過性および広幅ＮＭＲの２次
モーメントく△Ｈ”＞ １ｎｔｅｒの測定結果を表１に
示した。く△Ｈ”） １ｎｔｅｒが２．５６以下のｔｅ
ｒｔ−ブチル化ポリスチレンでは気体透過係数Ｐが水素
について４２〜９７．２Ｘ Ｉ Ｑ−” ｃＪ ・ｃｎ
＋／ｃ＋＋Ｉ ・ｓｅｃ−ｃｍＨｇという高い値を示し
た。
モーメントく△Ｈ”＞ １ｎｔｅｒの測定結果を表１に
示した。く△Ｈ”） １ｎｔｅｒが２．５６以下のｔｅ
ｒｔ−ブチル化ポリスチレンでは気体透過係数Ｐが水素
について４２〜９７．２Ｘ Ｉ Ｑ−” ｃＪ ・ｃｎ
＋／ｃ＋＋Ｉ ・ｓｅｃ−ｃｍＨｇという高い値を示し
た。
以下余白
Claims (2)
- （１）広幅ＮＭＲの２次モーメントの分子間項〈△Ｈ＾
２〉ｉｎｔｅｒが２．５６以下の置換ポリスチレン又は
置換ポリスチレン共重合体を用いることを特徴とする気
体分離用膜。 - （２）置換ポリスチレンがｔｅｒｔ−ブチル化ポリスチ
レンである特許請求範囲第１項記載の気体分離膜。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18373384A JPS6161613A (ja) | 1984-09-04 | 1984-09-04 | 気体分離用膜 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18373384A JPS6161613A (ja) | 1984-09-04 | 1984-09-04 | 気体分離用膜 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6161613A true JPS6161613A (ja) | 1986-03-29 |
| JPH0363417B2 JPH0363417B2 (ja) | 1991-10-01 |
Family
ID=16141017
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18373384A Granted JPS6161613A (ja) | 1984-09-04 | 1984-09-04 | 気体分離用膜 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6161613A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3720045A1 (de) * | 1987-06-16 | 1989-01-05 | Krantz H Gmbh & Co | Filter zum reinigen eines gasfoermigen mediums |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5626506A (en) * | 1979-08-09 | 1981-03-14 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Selective gas-permeable membrane |
| JPS5814926A (ja) * | 1981-07-17 | 1983-01-28 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 選択性気体透過膜 |
| JPS59123502A (ja) * | 1982-12-28 | 1984-07-17 | Nissan Motor Co Ltd | 選択透過膜 |
| JPS60110303A (ja) * | 1983-11-21 | 1985-06-15 | Toray Ind Inc | 選択透過膜及び複合膜 |
| JPS60114302A (ja) * | 1983-11-22 | 1985-06-20 | Toray Ind Inc | 選択透過膜及び複合膜 |
-
1984
- 1984-09-04 JP JP18373384A patent/JPS6161613A/ja active Granted
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5626506A (en) * | 1979-08-09 | 1981-03-14 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Selective gas-permeable membrane |
| JPS5814926A (ja) * | 1981-07-17 | 1983-01-28 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 選択性気体透過膜 |
| JPS59123502A (ja) * | 1982-12-28 | 1984-07-17 | Nissan Motor Co Ltd | 選択透過膜 |
| JPS60110303A (ja) * | 1983-11-21 | 1985-06-15 | Toray Ind Inc | 選択透過膜及び複合膜 |
| JPS60114302A (ja) * | 1983-11-22 | 1985-06-20 | Toray Ind Inc | 選択透過膜及び複合膜 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3720045A1 (de) * | 1987-06-16 | 1989-01-05 | Krantz H Gmbh & Co | Filter zum reinigen eines gasfoermigen mediums |
| DE3720045C2 (ja) * | 1987-06-16 | 1991-02-21 | H. Krantz Gmbh & Co, 5100 Aachen, De |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0363417B2 (ja) | 1991-10-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Sakaguchi et al. | Synthesis of poly (diphenylacetylene) membranes by desilylation of various precursor polymers and their properties | |
| Guiver et al. | Synthesis and characterization of carboxylated polysulfones | |
| CN103274908B (zh) | 一种含双叔丁基和芴基结构的双酚单体及其制备方法和应用 | |
| JPS6161613A (ja) | 気体分離用膜 | |
| JPH0691956B2 (ja) | 光学活性な高分子を担持させた分離用吸着剤 | |
| Hu et al. | Synthesis and gas permeation properties of poly (diarylacetylene) s having substituted and twisted biphenyl moieties | |
| Kwak et al. | Synthesis, chiroptical properties, and high gas permeability of poly (phenylacetylene) with bulky chiral silyl groups | |
| Peng et al. | Syndiotactic polymerization of styrene and copolymerization with ethylene catalyzed by chiral half-sandwich rare-earth metal dialkyl complexes | |
| JPS5840127A (ja) | 気体透過膜 | |
| JPS6234923A (ja) | 新規な重合体 | |
| Morikawa et al. | Preparation of poly (ether ketone) dendrons with graded structures | |
| CN113354810B (zh) | 一种侧链含官能化联苯基团的聚类肽及其制备方法 | |
| JPS61115911A (ja) | ジエチニルシラン化合物の重合体及びその製造法 | |
| JPH05301925A (ja) | ジフェニルアセチレン系ポリマー | |
| JPH04114012A (ja) | テルピリジル基を担持した親水性ポリマーおよびこれを配位した高分子錯体 | |
| JPH0352926A (ja) | 無定形の変性ポリ（２，６―ジメチル―ｐ―オキシフェニレン） | |
| Wang et al. | Metal-free polycyclotrimerization of trimethylsilyl-protected diynes: a facile strategy toward regioregular hyperbranched polyarylenes | |
| JP2008056847A5 (ja) | ||
| Sakaguchi et al. | Effect of methyl group on gas permeability of trimethylsilyl-containing poly (diphenylacetylene) s | |
| JPS61250011A (ja) | リビングポリマ− | |
| JPH0269505A (ja) | 重合体の製法 | |
| JPS63273640A (ja) | 置換ポリフェニレンオキシドの製造方法 | |
| JPS60250001A (ja) | ビニル系重合体の製法 | |
| JP4297656B2 (ja) | 新規アルケニルフェノール重合体 | |
| CN117645566A (zh) | 一种含咔唑结构的ab2单体及超支化共轭聚合物的制备方法与应用 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |