JPS6168106A - 超薄膜の製造方法 - Google Patents

超薄膜の製造方法

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JPS6168106A
JPS6168106A JP59191006A JP19100684A JPS6168106A JP S6168106 A JPS6168106 A JP S6168106A JP 59191006 A JP59191006 A JP 59191006A JP 19100684 A JP19100684 A JP 19100684A JP S6168106 A JPS6168106 A JP S6168106A
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JP
Japan
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polymer
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ultra
thin film
membrane
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JP59191006A
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JPH0380048B2 (ja
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Yukihiro Saito
斉藤 幸廣
Midori Kawahito
川人 美登利
Shiro Asakawa
浅川 史朗
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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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
    • B01D71/70Polymers having silicon in the main chain, with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon only
    • B01D71/701Polydimethylsiloxane
    • 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
    • B01D71/44Polymers obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds, not provided for in a single one of groups B01D71/26-B01D71/42

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】 産業上の利用分野 本発明は燃焼機器、医療機器1食品工業等の分野で利用
されるもので、二種類以上の混合気体から特定の気体を
濃縮分離する気体分離膜に好適な超薄膜の製造方法に関
するものである。
従来例の構成とその問題点 気体分離膜の膜材料としてケイ素ポリマーが知られてい
る。
しかしながら、ここに示すケイ素ポリマーは最近になっ
て合成された新規なものであるためその気体分離膜とし
ての製造方法もしくは超薄膜の製造方法は特開昭58−
95541号公報に示されている多孔質フィルムへの該
ポリマー溶液の含浸法、それに該ポリマーの非対称膜の
製造法ぐらいである・一般的にケイ素を含有するポリマ
ーは気体の透過性が最も高い材料として知られ、例えば
ポリシロキサン、ポリシロキサンとポリカーボネート、
フェノール樹脂等とのブロック共重合体などが気体分離
膜として使用されている。これらの材料の中でポリシロ
キサンは最も気体透過性の優れる材料であるがその機械
的強度が弱いため、薄膜化に限界がある。
−の1つであるポリトリメチルシリルプロピン(PMS
P)はJ、Am Chem、Soc、105.7473
−7474(1983)に示されるように酸素の透過係
数が約7.OX 1Φ−’cc、 cm / ci −
sea −an Hgであシ、従来最も気体透過性が優
れていると言われているシリコーンゴムの酸素透過係数
6.0X10−8cc  −cm /d −sec −
cm Hgの10倍以上の透過性をもっていることから
、この材料の超薄膜化が可能になれば非常に有用である
発明の目的 本発明の目的は気体透過特性が非常に優れかつ気体分離
性の高い超薄膜の製造方法を提供することである。
発明の構成 本発明による超薄膜の製造方法は、一般的が(但し、R
1はアルキル基、アリール基、R2はアルキル基で示さ
れ、R4とR2は同一でも異ってもよい。ンを繰り返し
単位とする重量平均分子量が10.000〜2,000
,000のポリマー又は該ポリマーの不飽和結合の一部
又は全部に水添して成るポリマーを1〜4重量%の非極
性溶媒に溶解した溶液を調整する工程と、前記溶液に界
面活性剤もしくはポリヒドロキシスチレン(PH3)−
ポリジメチルシロキサン(PDMS)共重合体を0.1
〜5重量%添加した後水面上で製膜する工程とから少な
くともなり、水面上に膜厚が均一でかつピンホールの少
ない超薄膜を形成することができる超薄膜の製造方法を
提供するものである。溶媒としては非極性溶媒もしくは
水に難溶性か不溶性のものであれば使用可能で、例えば
直鎖もしくは環状の脂肪族炭化水素、ハロゲン化炭化水
素、あるいは芳香族炭化水素類が適している。
界面活性剤としては非極性溶媒に溶解可能なイオン性ま
たは非イオン性のものが好適で、界面活性剤の濃度は1
%以下約0.1%まで低下しても、また高濃度の場合は
約63位まで同様の効果を示し、水面上に均一な超薄膜
が形成可能であった。
実施例の説明 以下に本発明の詳細な説明する。
〈実施例〉 (a)  ポリトルメチルシリルプロピンの合成1oQ
mlフラスコに、脱水したトルエン70m1 、 モノ
マーとしてトリメチルシリルプロピン(PICTRAP
CHSYSTICMS社製) 6 i (0,045モ
ル)、触媒として五塩化タンタルを1ミリモル仕込み約
60°Cで24時間反応させた。反応終了後約2eのメ
タノール中に反応混合物を投入し、生成ポリマーの沈澱
を得た。濾過およびメタノールによる洗滌を繰り返し、
乾燥後的3gの生成物を得た。この生成物の分子量はテ
トラヒドロ°フラン溶媒でゲルパーミニ−シランクロマ
トグラフィー((、PC)測定結果、重量平均分子量が
70万(参照ポリスチレン)であった。又生成物の赤外
吸収スペクトルを測定し、定した。
(b)  膜の生成 (2L)で合成された溶液にさらにポリマー重量に対し
て1.0%の界面活性剤(物本油脂 MT人−13)を
添加し超薄膜化の検討をした。その結果水面上での薄膜
特性は大巾に改善され均一な超薄膜を与えた。また多孔
質支持体表面にこの水面上の膜を2回積層してその気体
透過性を測定した所、この様にして得られる膜は、「低
真空法」で測定した酸素と窒素の気体分離性の値1.7
より大きくなり約3.0の透過速度比を示した。これは
ポリマーの構造がより分離性の高い構造異性体に変化し
たものと考えられる。つまり水面上で製膜することによ
り選択性が高くかつ高気体透過性の超薄膜の製造が可能
となった。
く比較例〉 (2L)で合成されたPMSPの2重量%ベンゼン溶液
を調整し、水面上での本ポリマーの超薄膜化を検討した
。その結果この溶液では水面上に膜の展開は見られるが
、広がりの均一性が悪く、膜厚にバラツキがあるため干
渉色が一色でなく何色も観察された。またこの膜を多孔
質支持体表面に2〜3回接着し、その気体透過測定をし
た所、酸素と窒素の透過速度比は透過係数比よりも小さ
く1.10〜1.30となり、ピンホールが多く、この
溶液組成では均一な薄膜を得ることは困難であった。
前記比較例から明らかなように本実施例においては、ピ
ンホールが少なく、気体透過性及び気体分離性の優れた
超薄膜を製造することができた。
なお前記実施例では、アセチレン系ポリマーとしてPM
SPについて説明し、これらの水添化合物については説
明しなかったが、本発明はPMSPはこれらの水添ポリ
マーであれば同様の気体透過性と成膜性をもつことは容
易に類推できる。
これらポリマーの重量平均分子量は10,000〜2.
o o o、o o oであることが望ましく、非極性
溶媒への溶解量は1〜4重量%が好適である。
また非極性溶媒としては前記実施例のほか、連鎖もしく
は環状の脂肪族炭化水素、ハロゲン化炭化水素、芳香族
炭化水素のいずれであっても良へ更に界面活性剤または
PH3−PDMS共重合体の添加量はポリマー重量に対
して0.1〜6重量%が好適であり、界面活性剤として
は非極性溶媒に溶解可能なイオン性または非イオン性の
ものが望ましい。
発明の効果 以上要するに本発明は一般式 (但し、R4はアルキル基、アリール基、R2はアルキ
ル基で示され、R1とR2は同じでも異っていてもよい
。)を繰り返し単位とする重量平均分子量が10.QO
O〜2,000,000のアセチレンポリマーもしくは
該ポリマーの不飽和結合の一部又は全部に水添して成る
ポリマーを1〜4重量%非極性溶媒に溶解した溶液を調
整する工程と、前記溶液に界面活性剤もしくはポリヒド
ロキシスチレン(PH8)−ポリジメチルシロキサン(
PDMS )共重合体をポリマー重量に対して0.1〜
6重量%添加した後水面上で製膜する工程とから少なく
ともなる超薄膜の製造方法を提供するもので、本発明に
より気体透過性が優れかつ、気体分離性の向上した新し
いケイ素含有ポリマーの均一なかつピンホールの少ない
超薄膜が簡単に製造できるとともに、連続製膜も可能と
な9生産性が向上する利点がある。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ (但し、R_1はアルキル基、アリール基、R_2はア
    ルキル基で示され、R_1とR_2は同一でも、異つて
    もよい。)を繰り返し単位とする重量平均分子量が10
    ,000〜2,000,000のポリマー又はこのポリ
    マーの不飽和結合の一部又は全部に水添して成るポリマ
    ーを1〜4重量%非極性溶媒に溶解した溶液を調整する
    工程と、前記溶液に界面活性剤もしくはポリヒドロキシ
    スチレン(PHS)−ポリジメチルシロキサン(PDM
    S)共重合体をポリマー重量に対して0.1〜5重量%
    添加した後水面上で製膜する工程とを少なくとも有する
    超薄膜の製造方法。
  2. (2)非極性溶媒が直鎖もしくは環状の脂肪族炭化水素
    、ハロゲン化炭化水素、芳香族炭化水素のいずれかであ
    る特許請求の範囲第1項記載の超薄膜の製造方法。
  3. (3)界面活性剤が非極性溶媒に溶解可能なイオン性ま
    たは非イオン界面活性剤である特許請求の範囲第1項記
    載の超薄膜の製造方法。
JP59191006A 1984-09-12 1984-09-12 超薄膜の製造方法 Granted JPS6168106A (ja)

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JPS6168106A true JPS6168106A (ja) 1986-04-08
JPH0380048B2 JPH0380048B2 (ja) 1991-12-20

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0631806A2 (en) * 1993-06-30 1995-01-04 Praxair Technology, Inc. The production and use of improved composite fluid separation membranes

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5953539A (ja) * 1982-09-21 1984-03-28 Matsushita Electric Ind Co Ltd 超薄膜の製造方法
JPS59154106A (ja) * 1983-02-23 1984-09-03 Toshinobu Higashimura 気体分離膜

Patent Citations (2)

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EP0631806A3 (en) * 1993-06-30 1995-03-01 Praxair Technology Inc Preparation and use of composite membranes for the separation of fluids.

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