JPS62110730A - 選択気体透過複合膜 - Google Patents
選択気体透過複合膜Info
- Publication number
- JPS62110730A JPS62110730A JP25134885A JP25134885A JPS62110730A JP S62110730 A JPS62110730 A JP S62110730A JP 25134885 A JP25134885 A JP 25134885A JP 25134885 A JP25134885 A JP 25134885A JP S62110730 A JPS62110730 A JP S62110730A
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- JP
- Japan
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- gas
- gas permeable
- composite membrane
- amorphous polymer
- selective gas
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- Granted
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- 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。
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Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は選択気体透過複合膜に関するものである。
従来の技術
最近、気体混合物の分離濃縮を選択気体透過膜で行なう
ことが積極的に検討されている。例えば空気より酸素を
選択的に透過させて酸素富化空気３べ−７ を得、燃焼システムあるいは医療への応用、さらには石
炭、天然ガス等を原料に、水蒸気改質や熱分解等の処理
により得られる合成ガス、又は製鉄所等の廃ガスから水
素を選択的に透過させ一酸化炭素、メタン等のツｊス吉
分証、精製し、これらガスを利用するＣ１化学月１分前
膜への応用、更には天然ガスからの選択１秀過によるヘ
リウムの回収等がある。これらに使用される選択気体透
過膜に必要な特性は、気体選択性吉気体透過性が共に大
きく、かつ耐熱性、機械的強度が大きいこと、さらには
耐薬品性を有することである。
ことが積極的に検討されている。例えば空気より酸素を
選択的に透過させて酸素富化空気３べ−７ を得、燃焼システムあるいは医療への応用、さらには石
炭、天然ガス等を原料に、水蒸気改質や熱分解等の処理
により得られる合成ガス、又は製鉄所等の廃ガスから水
素を選択的に透過させ一酸化炭素、メタン等のツｊス吉
分証、精製し、これらガスを利用するＣ１化学月１分前
膜への応用、更には天然ガスからの選択１秀過によるヘ
リウムの回収等がある。これらに使用される選択気体透
過膜に必要な特性は、気体選択性吉気体透過性が共に大
きく、かつ耐熱性、機械的強度が大きいこと、さらには
耐薬品性を有することである。
発明が解決しようとする問題点
現在まで知られている高分子の気体透過特性は一般的に
気体透過性が向−１−すると選択性が低下し、−力選択
性が大きくなる占透過性が低くなるというように、選択
性と透過性は相反する関係にある。
気体透過性が向−１−すると選択性が低下し、−力選択
性が大きくなる占透過性が低くなるというように、選択
性と透過性は相反する関係にある。
例えば気体透過性が優れるポリトリメチルシリルプロピ
ン（ＰＭＳＩ））は酸素透過係数Ｐｏｚカ月、６０×１
０−６ｃｃ −ｃｙｎ／ｃｄｌ−ｓｅｃ −−Ｉ １．
ｇ （！： 非常ニ大キイ透過性ヲ示すが、一方酸素と
窒素の透過係数比αは約１．４と低い。この材料に次ぐ
透過性の高い材料としてシリコーンゴムが知られている
がこの材料のＰＯ２は６．０ Ｘ １０ ” ｃｃ −
ｃｍ／ｃｙ／ｈ ｓｅｃ−ｍＨｇでαは約２．０テある
。
ン（ＰＭＳＩ））は酸素透過係数Ｐｏｚカ月、６０×１
０−６ｃｃ −ｃｙｎ／ｃｄｌ−ｓｅｃ −−Ｉ １．
ｇ （！： 非常ニ大キイ透過性ヲ示すが、一方酸素と
窒素の透過係数比αは約１．４と低い。この材料に次ぐ
透過性の高い材料としてシリコーンゴムが知られている
がこの材料のＰＯ２は６．０ Ｘ １０ ” ｃｃ −
ｃｍ／ｃｙ／ｈ ｓｅｃ−ｍＨｇでαは約２．０テある
。
これらの材料に対し選択性の優れる材料としてポリフェ
ニレンオキサイド（ＰＰＯ）がある。この材料のαは約
４０と選択性は約２倍に向上する一方その透過性は’？
ｏ ２ ：２．８ Ｘ １０ ” ｃｃ−ｃ＋ｍ／ｃＪ
・ｓｅｃ −ｃｙｉＨｇと低くなってしまう。
ニレンオキサイド（ＰＰＯ）がある。この材料のαは約
４０と選択性は約２倍に向上する一方その透過性は’？
ｏ ２ ：２．８ Ｘ １０ ” ｃｃ−ｃ＋ｍ／ｃＪ
・ｓｅｃ −ｃｙｉＨｇと低くなってしまう。
このように気体選択性と透過性がいずれも優れた高分子
はまだ存在せず、従って選択透過膜の気体透過性に合わ
せて用途開発を行なっているのが現状である。
はまだ存在せず、従って選択透過膜の気体透過性に合わ
せて用途開発を行なっているのが現状である。
本発明は上記問題点を解決するもので、気体分離性と気
体透過性の両特性に優れた選択気体透過複合膜の提供を
目的とするものである。
体透過性の両特性に優れた選択気体透過複合膜の提供を
目的とするものである。
問題点を解決するための手段
本発明は上記目的を達成するためになされたもので、均
質もしくは微孔質のガラス転移温度（Ｔｇ）が１８０℃
以上のアモルファス高分子膜の表面また５ベーン は内部にキレート化合物を存在させた選択気体透過複合
膜を提供するものである。
質もしくは微孔質のガラス転移温度（Ｔｇ）が１８０℃
以上のアモルファス高分子膜の表面また５ベーン は内部にキレート化合物を存在させた選択気体透過複合
膜を提供するものである。
作 用
本発明はかかる構成にすることにより、高気体透過性で
かつ高分離性の複合膜が得られた。
かつ高分離性の複合膜が得られた。
なお本発明のアモルファス高分子膜材料としては一般式
が、 （但し、Ｒｔは水素原子、ハロゲン原子、アルキル基の
いずれかで示され、Ｉ（，２はトリアルキルシリル基、
アルキル基、フェニル基より成る群より選ばれる）で示
されるアセチレン高分子もしくはポリフェニレンオキサ
イドあるいはポリスルホンが適当であり、−実高分子表
面及び内部に存在させる物質としてはキレート化合物が
良好で特にフタロシアニンまたはアミンもしくは複素環
式アミンの化学構造を有する化合物がイ１効である。
が、 （但し、Ｒｔは水素原子、ハロゲン原子、アルキル基の
いずれかで示され、Ｉ（，２はトリアルキルシリル基、
アルキル基、フェニル基より成る群より選ばれる）で示
されるアセチレン高分子もしくはポリフェニレンオキサ
イドあるいはポリスルホンが適当であり、−実高分子表
面及び内部に存在させる物質としてはキレート化合物が
良好で特にフタロシアニンまたはアミンもしくは複素環
式アミンの化学構造を有する化合物がイ１効である。
またこの両者の複合化の方法としてはアモルフ６ ペー
ジ アス高分子のフィルムもしくは薄膜を製造し、これを基
材として、これにキレート化合物を真空蒸着する方法が
最も良効な特性を与えた。
ジ アス高分子のフィルムもしくは薄膜を製造し、これを基
材として、これにキレート化合物を真空蒸着する方法が
最も良効な特性を与えた。
実施例
以下に本発明の実施例を詳細に説明する。
〈実施例−１〉
アモルファス高分子材料としてポリフェニレンオキサイ
ド（ＰＰＯ）重量平均分子量Ｍｗ −４−２０万を用い
、この材料のトルエン溶液から流延法により膜厚が約５
０μｍのフィルムを作製した。次いでコノフィルムを基
材として鉄フタロシアニン（試薬特級、東京化成）を真
空蒸着した。この時の鉄フタロシアニンの蒸着速度は約
５０＾／ｍｉｎとして行い５００Ａの膜厚まで蒸着をし
てＰＰＯと鉄フタロシアニン複合膜を作成した。この様
にして得られた複合膜の酸素透過係数ｐｏ２は２．７１
Ｘ１０−９ｃｃ・ｃｍ／ｃｄｈ ｓｅｃ−ｃｙｍ丁■ｇ
で酸素と窒素の透過係数比は約８．０の値を示した。
ド（ＰＰＯ）重量平均分子量Ｍｗ −４−２０万を用い
、この材料のトルエン溶液から流延法により膜厚が約５
０μｍのフィルムを作製した。次いでコノフィルムを基
材として鉄フタロシアニン（試薬特級、東京化成）を真
空蒸着した。この時の鉄フタロシアニンの蒸着速度は約
５０＾／ｍｉｎとして行い５００Ａの膜厚まで蒸着をし
てＰＰＯと鉄フタロシアニン複合膜を作成した。この様
にして得られた複合膜の酸素透過係数ｐｏ２は２．７１
Ｘ１０−９ｃｃ・ｃｍ／ｃｄｈ ｓｅｃ−ｃｙｍ丁■ｇ
で酸素と窒素の透過係数比は約８．０の値を示した。
〈実施例−２〉
実施例−１の場合と同様の手法によりアモルファス高分
子としてポリトリメデルシリルプロビン（ＰＭＳＰ）フ
ィルムを基材吉して鉄フタロシアニンを蒸着した。その
結果「０２は約２．ＯＸ Ｉ Ｑ−７ｃｃ・ｃｍ／７７
−５ｅｃ−−Ｔ１でα（ＰＯ２／ＰＮ２）は約３５とな
った。
子としてポリトリメデルシリルプロビン（ＰＭＳＰ）フ
ィルムを基材吉して鉄フタロシアニンを蒸着した。その
結果「０２は約２．ＯＸ Ｉ Ｑ−７ｃｃ・ｃｍ／７７
−５ｅｃ−−Ｔ１でα（ＰＯ２／ＰＮ２）は約３５とな
った。
〈実施例−３〉
実施例−２と同様のフィルム基材にキレート化合物の種
類を変化してそれぞれの特性を表に示す。
類を変化してそれぞれの特性を表に示す。
いずれの場合も高い酸素透過係数Ｐｏ２と、高い透過係
数比Ｐ０２／ＰＮ２が得られた。
数比Ｐ０２／ＰＮ２が得られた。
〈実施例−４〉
フィルム基材としてポリスルホン（ＰＳ）非対称膜（東
洋クロスｆｎ社製）を用い、このスキン層部分に鉄フタ
ロシアニンを約２０００Ａ蒸着した。この様に複合化し
た膜は九２が３．５ Ｘ １．０−７ｃｃ −ｃｔｎ
／ｃ４・５ｅｃ−備Ｔ−１ｇで酸素と窒素の透過係数比
（ＰＯ２／ＰＮ２）が約４１と非常に偏れた気体透過性
を示した。
洋クロスｆｎ社製）を用い、このスキン層部分に鉄フタ
ロシアニンを約２０００Ａ蒸着した。この様に複合化し
た膜は九２が３．５ Ｘ １．０−７ｃｃ −ｃｔｎ
／ｃ４・５ｅｃ−備Ｔ−１ｇで酸素と窒素の透過係数比
（ＰＯ２／ＰＮ２）が約４１と非常に偏れた気体透過性
を示した。
本実施例ではアモルファス高分子としてＰＭＳＰ。
ｐｏｐｓの例を示したがガラス転移温度が１８０℃以上
のアモルファス高分子であれば同様な効果が出ることは
もちろんであり、また高分子表面または内部に存在させ
る物質が他のキレート化合物であっても良いことも同様
である。
のアモルファス高分子であれば同様な効果が出ることは
もちろんであり、また高分子表面または内部に存在させ
る物質が他のキレート化合物であっても良いことも同様
である。
発明の効果
以上型するに本発明は均質もしくは微孔質のガラス転移
温度が１８０℃以上のアモルファス高分子膜の表面また
は内部にキレート化合物を存在させてなる選択気体透過
複合膜を提供するもので、非常に高気体透過性でかつ高
分離性の選択気体透過複合膜とすることが可能である。
温度が１８０℃以上のアモルファス高分子膜の表面また
は内部にキレート化合物を存在させてなる選択気体透過
複合膜を提供するもので、非常に高気体透過性でかつ高
分離性の選択気体透過複合膜とすることが可能である。
Claims (7)
- （１）均質もしくは微孔質のガラス転移温度が１８０℃
以上のアモルファス高分子膜の表面または内部にキレー
ト化合物を存在させることを特徴とする選択気体透過複
合膜。 - （２）アモルファス高分子膜の一般式が ▲数式、化学式、表等があります▼ （但し、Ｒ＿１は水素原子、ハロゲン原子、アルキル基
のいずれかで示され、Ｒ＿２はトリアルキルシリル基、
アルキル基、フェニル基より成る群より選ばれる）で示
されるアセチレン高分子である特許請求の範囲第１項記
載の選択気体透過複合膜。 - （３）アモルファス高分子膜がポリフェニレンオキサイ
ドである特許請求の範囲第１項記載の選択気体透過複合
膜。 - （４）アモルファス高分子膜がポリスルホンである特許
請求の範囲第１項記載の選択気体透過複合膜。 - （５）高分子膜の表面または内部に設けられたキレート
化合物が蒸着により設けられた特許請求の範囲第１項記
載の選択気体透過複合膜。 - （６）キレート化合物がフタロシアニンである特許請求
の範囲第１項記載の選択気体透過複合膜。 - （７）キレート化合物がアミンもしくは複素環式アミン
を含む化学構造である特許請求の範囲第１項記載の選択
気体透過複合膜。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60251348A JPH0761433B2 (ja) | 1985-11-08 | 1985-11-08 | 選択気体透過複合膜 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60251348A JPH0761433B2 (ja) | 1985-11-08 | 1985-11-08 | 選択気体透過複合膜 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62110730A true JPS62110730A (ja) | 1987-05-21 |
| JPH0761433B2 JPH0761433B2 (ja) | 1995-07-05 |
Family
ID=17221487
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60251348A Expired - Lifetime JPH0761433B2 (ja) | 1985-11-08 | 1985-11-08 | 選択気体透過複合膜 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0761433B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62136226A (ja) * | 1985-12-07 | 1987-06-19 | Agency Of Ind Science & Technol | ガス分離膜 |
| US5176724A (en) * | 1987-11-10 | 1993-01-05 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Permselective composite membrane having improved gas permeability and selectivity |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5998706A (ja) * | 1982-11-29 | 1984-06-07 | Toshiba Corp | 酸素ガス選択透過性複合膜 |
-
1985
- 1985-11-08 JP JP60251348A patent/JPH0761433B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5998706A (ja) * | 1982-11-29 | 1984-06-07 | Toshiba Corp | 酸素ガス選択透過性複合膜 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62136226A (ja) * | 1985-12-07 | 1987-06-19 | Agency Of Ind Science & Technol | ガス分離膜 |
| US5176724A (en) * | 1987-11-10 | 1993-01-05 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Permselective composite membrane having improved gas permeability and selectivity |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0761433B2 (ja) | 1995-07-05 |
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