JPS62262712A - 半透性複合膜の製造法 - Google Patents
半透性複合膜の製造法Info
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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、半透膜の製造、および水含有混合物または溶
液の圧力濾過または逆浸透、例えば、海水の脱塩におけ
る使用に関する。
液の圧力濾過または逆浸透、例えば、海水の脱塩におけ
る使用に関する。
圧力濾過法、例えば、逆浸透および限外濾過は、物質を
分離する方法である。これらの分離法において、分離す
べき溶液を加圧下に半3M膜の表面の上を通過させ、溶
媒および、可能ならば、溶解した物質の一部分はり模を
通過するが、溶液の他の成分は膜の表面に保持され、そ
して溶液中に濃縮される。
分離する方法である。これらの分離法において、分離す
べき溶液を加圧下に半3M膜の表面の上を通過させ、溶
媒および、可能ならば、溶解した物質の一部分はり模を
通過するが、溶液の他の成分は膜の表面に保持され、そ
して溶液中に濃縮される。
圧カブ過による溶媒からの溶解物質の分離、例えば、飲
料水の生産のための海水および生塩水からの塩類の分離
、あるいはプロセス液および生産廃棄物からのある種の
物質の分離、あるいは廃液からの望ましくない物質の除
去は重要性が増加しつつある方法である。
料水の生産のための海水および生塩水からの塩類の分離
、あるいはプロセス液および生産廃棄物からのある種の
物質の分離、あるいは廃液からの望ましくない物質の除
去は重要性が増加しつつある方法である。
従来、これらの方法のための工業的重要性を達成するた
めの主な膜は、セルロースエステル、とくに酢酸セルロ
ースから、あるいはポリアミドおよびポリスルホンがら
作られたものである。酢酸セルロースの膜は透過速度が
すぐれかつ分離容量が高いために工業的に使用されてい
るが、ある数の不利な性質をもち、そのため一般的な用
途が制限される。これらは、第1に、化学的抵抗に劣り
、また、とくに、高いまたは低いpH値において加水分
解を受けやすく、そして微生物により劣化しやすい0時
間経過とともに、これは膜の性質を悪化する。
めの主な膜は、セルロースエステル、とくに酢酸セルロ
ースから、あるいはポリアミドおよびポリスルホンがら
作られたものである。酢酸セルロースの膜は透過速度が
すぐれかつ分離容量が高いために工業的に使用されてい
るが、ある数の不利な性質をもち、そのため一般的な用
途が制限される。これらは、第1に、化学的抵抗に劣り
、また、とくに、高いまたは低いpH値において加水分
解を受けやすく、そして微生物により劣化しやすい0時
間経過とともに、これは膜の性質を悪化する。
さらに、酢酸セルロースの膜は熱的安定性が低いために
使用が制限される。ポリアミドのj摸はアルカリ、酸ま
たは溶媒に対する抵抗が高いが、また、一般に、透過速
度が酢酸セルロースより低い。
使用が制限される。ポリアミドのj摸はアルカリ、酸ま
たは溶媒に対する抵抗が高いが、また、一般に、透過速
度が酢酸セルロースより低い。
小さい粒子サイズを有するか、あるいは低い分子址を有
する物質、例えば、塩類、の分離に不適当である透過膜
のみをポリスルホンから製造することができる。
する物質、例えば、塩類、の分離に不適当である透過膜
のみをポリスルホンから製造することができる。
一般に、前述の膜は、構造に関して、非対称膜であり、
ここで1、一般に転相法により、多孔質の下の層および
、この上に、同一材料の選択的表面層−効果的な分@層
−が生成される。
ここで1、一般に転相法により、多孔質の下の層および
、この上に、同一材料の選択的表面層−効果的な分@層
−が生成される。
しかしながら、膜に潜在的に適当な多くのポリマーは転
相法によって膜に加工することができない。膜の分離層
としてこのような材料を使用することは、いわゆる複合
膜の製造によって達成される。これらは異なる構成を有
する:同一または他の材料の非常に薄いポリマ一層を安
定な基体、通常微孔買膜からなる基体の上に選択的分離
J醪とじて適用する。
相法によって膜に加工することができない。膜の分離層
としてこのような材料を使用することは、いわゆる複合
膜の製造によって達成される。これらは異なる構成を有
する:同一または他の材料の非常に薄いポリマ一層を安
定な基体、通常微孔買膜からなる基体の上に選択的分離
J醪とじて適用する。
複合膜は、例えば、微孔質支持膜を、分離層を形成すべ
き反応成分の溶液と接触させることによって得られる。
き反応成分の溶液と接触させることによって得られる。
複合膜を製造する既知の方法は、いわゆる界面ポリ縮合
法である。これを達成するためには、例えば、支持膜を
プレポリマーの溶液と接触させることによって、支持股
上に薄い架橋可能なプレポリマーのフィルムを形成する
。次いで、プレポリマーのフィルムを適当な架橋剤と反
応させることによって、複合膜、またはその薄い遇択的
分離層を生成する。この目的で、プレポリマーで被覆し
た支持膜を非混和性溶媒中の架橋剤の溶液と接触させる
。これは、はとんど、架橋剤の溶液中に単に浸漬するこ
とによって達成される。
法である。これを達成するためには、例えば、支持膜を
プレポリマーの溶液と接触させることによって、支持股
上に薄い架橋可能なプレポリマーのフィルムを形成する
。次いで、プレポリマーのフィルムを適当な架橋剤と反
応させることによって、複合膜、またはその薄い遇択的
分離層を生成する。この目的で、プレポリマーで被覆し
た支持膜を非混和性溶媒中の架橋剤の溶液と接触させる
。これは、はとんど、架橋剤の溶液中に単に浸漬するこ
とによって達成される。
架橋剤のために使用する溶媒は、使用するプレポリマー
を溶解せず、また支持膜を損傷または溶解しないことが
できる。架橋反応を完結するために、膜を溶液から取り
出し、ある時間室温または高温に放置する。界面ポリ縮
合は、通常、水含有支持膜、例えば、限外濾過膜が水性
オリゴマーのアミンまたはポリアミン溶液で被覆される
ような方法で実施される。これは既知の方法により、例
えば、塗布、ハケ塗り、注ぎかけおよび吹付けによって
達成できる(活性分離層の一方の側のみが非対称支持膜
の場合に処理される)。簡単な方式において、被覆は浸
漬によって実施される。薄い選択約分M層をIjIi!
遺するために、支持j摸へ適用するアミンは引続いて非
混和性溶媒中の架橋剤で処理し、注ぎかけ、吹f寸けの
ような方法、再び最良には、浸漬が推奨される。架橋剤
は、例えば、オリゴマーのイソシアネートまたはオリゴ
マーの塩化アシルである。非プロ!・ン性有機溶媒、例
えば、ヘキサノまたはへブタンは溶媒として必要である
。
を溶解せず、また支持膜を損傷または溶解しないことが
できる。架橋反応を完結するために、膜を溶液から取り
出し、ある時間室温または高温に放置する。界面ポリ縮
合は、通常、水含有支持膜、例えば、限外濾過膜が水性
オリゴマーのアミンまたはポリアミン溶液で被覆される
ような方法で実施される。これは既知の方法により、例
えば、塗布、ハケ塗り、注ぎかけおよび吹付けによって
達成できる(活性分離層の一方の側のみが非対称支持膜
の場合に処理される)。簡単な方式において、被覆は浸
漬によって実施される。薄い選択約分M層をIjIi!
遺するために、支持j摸へ適用するアミンは引続いて非
混和性溶媒中の架橋剤で処理し、注ぎかけ、吹f寸けの
ような方法、再び最良には、浸漬が推奨される。架橋剤
は、例えば、オリゴマーのイソシアネートまたはオリゴ
マーの塩化アシルである。非プロ!・ン性有機溶媒、例
えば、ヘキサノまたはへブタンは溶媒として必要である
。
2液相の接触時間′は5〜300秒の範囲であり、そし
て引続くコンディショニングは60〜120℃で実施す
る。このようにして得られるポリ尿素またはポリアミド
の複合膜は、従来大抵の効率にうちで、圧力濾過または
逆浸透によるべく溶液の処理の時における保持および透
過速度を参照して価値をもつ。
て引続くコンディショニングは60〜120℃で実施す
る。このようにして得られるポリ尿素またはポリアミド
の複合膜は、従来大抵の効率にうちで、圧力濾過または
逆浸透によるべく溶液の処理の時における保持および透
過速度を参照して価値をもつ。
界面ポリ縮合の方法において、選択的分子@層を形成す
る2種類の反応成分は互いに混和しない溶媒中に溶解さ
れるので、ポリ縮合は2つの溶液の界面においてのみ起
こり、そして極端に薄いポリマーのフィルムが生成する
。これらのフィルムは分離層として有効であるためには
欠陥を含んではならない。しかしながら、この方法の実
施において異なるが生ずる。
る2種類の反応成分は互いに混和しない溶媒中に溶解さ
れるので、ポリ縮合は2つの溶液の界面においてのみ起
こり、そして極端に薄いポリマーのフィルムが生成する
。これらのフィルムは分離層として有効であるためには
欠陥を含んではならない。しかしながら、この方法の実
施において異なるが生ずる。
架橋剤として使用するオリゴマーのアシル塩(ヒ物−ま
たはオリゴマーのイシアネートは水相との接触によりア
ミンとの反応前に加水分解することがあり、これにより
加水分解ポリの吸着および不適切な架橋によって選択的
分離層中に孔および欠陥を生じつる。
たはオリゴマーのイシアネートは水相との接触によりア
ミンとの反応前に加水分解することがあり、これにより
加水分解ポリの吸着および不適切な架橋によって選択的
分離層中に孔および欠陥を生じつる。
J、E、カドツテ(Cadotte )ら、[ジャーナ
ル・オブ・マクロモレキュラー・サイエンス・パートA
:ケミストリー(J、 Macromol、 Sci
。
ル・オブ・マクロモレキュラー・サイエンス・パートA
:ケミストリー(J、 Macromol、 Sci
。
Chen+、A)、15 (5)727 755ページ
(1981)] は、アミン類は部分的に有機相中に
拡散し、このため多孔質ポリマ一層が生じ、こうして劣
った保持値が生成することを述べた。
(1981)] は、アミン類は部分的に有機相中に
拡散し、このため多孔質ポリマ一層が生じ、こうして劣
った保持値が生成することを述べた。
さらに、この方法は微孔質支持体の品Mに非常に敏感に
依存することに注意すべきである。
依存することに注意すべきである。
ある種のアミン類およびビシアネート類を使用する界面
ポリ縮合は困難をもってのみ可能であり、そして時には
まったく不可能であることが、どこかで述べられた[J
、E、カドッテ(Cadotte) 、R,J、ペター
セン(P eLcrsen ) 、アメリカン・ケミカ
ル・ソサイアティー・シンポジウム・シリース(A++
+、 CheaA、 Sac、 SymposiumS
eries) Vol、 153、合成膜 ■0,1
脱塩305−326ベージ(1981)]。
ポリ縮合は困難をもってのみ可能であり、そして時には
まったく不可能であることが、どこかで述べられた[J
、E、カドッテ(Cadotte) 、R,J、ペター
セン(P eLcrsen ) 、アメリカン・ケミカ
ル・ソサイアティー・シンポジウム・シリース(A++
+、 CheaA、 Sac、 SymposiumS
eries) Vol、 153、合成膜 ■0,1
脱塩305−326ベージ(1981)]。
反応成分の部分的混合を起こし、こうして選択約分a層
上で多孔質点の形成に導く機械的乱流は、複合膜の9J
造のための界面ポリ縮合において2つの液相の界面で起
こる。これは保持値を悪化し、こうして膜の製造を困難
とする。
上で多孔質点の形成に導く機械的乱流は、複合膜の9J
造のための界面ポリ縮合において2つの液相の界面で起
こる。これは保持値を悪化し、こうして膜の製造を困難
とする。
尿素の構造を含有するポリマーに基づく選択的膜の層を
有する半透複合膜は、2液相を使用しないで、すなわち
、液体−液体の相の界面を使用しないで、オリゴマーの
アミンまたはポリアミンおよび重亜硫酸塩ブロックドイ
シアネートを使用することにより製造できることが今回
発見された6本発明は、少なくとも1つの多孔質支持体
および前記支持体上に形成された少なくとも1層の半透
性層から半透性複合膜を製造する方法に関し、この方法
は第一アミノ基または第二アミノ基を有する少なくとも
二官能性のアミンおよび少なくとも二官能性の重亜硫酸
塩ブロックト(bisulpbiteblocked)
イシアネートを前記多孔質支持体の表面において反応さ
せ、前記アミンおよび面記ブロックドイシアネート企溶
解した形態で前記多孔質支持体に別々に連用し、そして
水または水性混合物を前記アミンおよび前記ブロックド
イシアネートのための溶媒として使用し1、前記アミン
および前記ブロックドイシアネ−1・のための溶媒は互
いに混和性でなくてはならないことを特徴とする。
有する半透複合膜は、2液相を使用しないで、すなわち
、液体−液体の相の界面を使用しないで、オリゴマーの
アミンまたはポリアミンおよび重亜硫酸塩ブロックドイ
シアネートを使用することにより製造できることが今回
発見された6本発明は、少なくとも1つの多孔質支持体
および前記支持体上に形成された少なくとも1層の半透
性層から半透性複合膜を製造する方法に関し、この方法
は第一アミノ基または第二アミノ基を有する少なくとも
二官能性のアミンおよび少なくとも二官能性の重亜硫酸
塩ブロックト(bisulpbiteblocked)
イシアネートを前記多孔質支持体の表面において反応さ
せ、前記アミンおよび面記ブロックドイシアネート企溶
解した形態で前記多孔質支持体に別々に連用し、そして
水または水性混合物を前記アミンおよび前記ブロックド
イシアネートのための溶媒として使用し1、前記アミン
および前記ブロックドイシアネ−1・のための溶媒は互
いに混和性でなくてはならないことを特徴とする。
重亜硫酸塩ブロックドイシアネ−1・は水中に可溶性で
あり、そして安定である。室温において、それは水性媒
買中でオリゴマーσ)アミンまたはポリアミンと水不溶
性ポリ尿素を形成する。
あり、そして安定である。室温において、それは水性媒
買中でオリゴマーσ)アミンまたはポリアミンと水不溶
性ポリ尿素を形成する。
重亜硫酸塩ブロックト水不溶性イシアネートは、例えば
、亜硫酸水素ナトリウムおよびイシアネートの反応によ
って容易に得られる。これらのいわゆるイシアネート一
重亜硫酸塩付加物の製造は、有機化学の方法(MeLh
oden dcr Orb、 Chemie)
([(ouben−Weyl) 、Vol、 X I
V/ 2.63ページに記載されている。
、亜硫酸水素ナトリウムおよびイシアネートの反応によ
って容易に得られる。これらのいわゆるイシアネート一
重亜硫酸塩付加物の製造は、有機化学の方法(MeLh
oden dcr Orb、 Chemie)
([(ouben−Weyl) 、Vol、 X I
V/ 2.63ページに記載されている。
本発明によれば、薄い選択的膜、(INは、微孔質支持
体の股上に形成される。この目的で、微孔質支持体は次
のように処理する: IL!!− 1、水性アミン含有溶液で被覆する。
体の股上に形成される。この目的で、微孔質支持体は次
のように処理する: IL!!− 1、水性アミン含有溶液で被覆する。
2、 支持膜の被覆、こうして水性イシアネ−1・−重
亜硫酸塩付加物含有溶液で予備処理する。
亜硫酸塩付加物含有溶液で予備処理する。
3、 こうして被覆された支持材料を空気中に放置する
か、あるいは熱処理して、支持膜北に位置する成分を架
橋する。(−爪に、50〜150℃において1〜30分
。) 4、 それ以上の屑を選択的分離層上に、例えば、損傷
に対する保護のために、適用することができる。
か、あるいは熱処理して、支持膜北に位置する成分を架
橋する。(−爪に、50〜150℃において1〜30分
。) 4、 それ以上の屑を選択的分離層上に、例えば、損傷
に対する保護のために、適用することができる。
L1
1、 支持膜を水性イシアネー1〜−重量”、V!lt
酸塩付加物大有溶液で被覆する。
酸塩付加物大有溶液で被覆する。
2、 支持膜の被覆、こうして水性アミン含有溶液で予
備処理する。
備処理する。
工程3およびllは方法Aと同一である。
方法AまたはBの型は反応成分のアミンおよびインアネ
ート付加物に依存することがある。より適当な方法は予
備試験によって決定できる。
ート付加物に依存することがある。より適当な方法は予
備試験によって決定できる。
適当ならば、被覆の方法1および2を適当な順序で数回
反復し、こうして連続的に形成されたいくつかの層から
なる、透過選択的分離層を製造する。
反復し、こうして連続的に形成されたいくつかの層から
なる、透過選択的分離層を製造する。
最初の被覆法は既知の方法により、例えば、ナイフ塗布
、ハゲ塗り、注ぎかけ、吹付けによって実施するが、好
ましくは支持体の浸漬によって実施する。第2の被覆法
、およびすべての引続く被覆法は注ぎかけ、吹付けによ
り実施するが、好ましくは、また、浸漬によって実施す
る。被覆法1からの過剰の試薬の溶液は、被覆法1およ
び2の間で、例えば、したたり落すこと、軽くたたくこ
と、マングルの使用により除去すべきである。
、ハゲ塗り、注ぎかけ、吹付けによって実施するが、好
ましくは支持体の浸漬によって実施する。第2の被覆法
、およびすべての引続く被覆法は注ぎかけ、吹付けによ
り実施するが、好ましくは、また、浸漬によって実施す
る。被覆法1からの過剰の試薬の溶液は、被覆法1およ
び2の間で、例えば、したたり落すこと、軽くたたくこ
と、マングルの使用により除去すべきである。
微孔質支持体はそれ自体既知である。本発明による膜の
gA造法のために任意の適当な支持体の材料を使用する
ことができる。好ましい微孔・質支持体は、ポリスルホ
ン、スルホン化ポリスルホン。
gA造法のために任意の適当な支持体の材料を使用する
ことができる。好ましい微孔・質支持体は、ポリスルホ
ン、スルホン化ポリスルホン。
ポリ塩化ビニル、ポリフェニルオキシド、ポリアミド、
ポリイミド、ポリアミドイミド、芳香族複素環化合物、
環状ポリ尿素の(コ)ポリマー、例えば、ポリパラバン
酸およびポリヒダントインから作られたものであり、こ
れらの材料はドイツ国公開明細書(DO8)1,494
,443号、1゜570.552号、1,720,74
4号、2.003.398号および1,770.146
号に従って得られる。ポリスルポンおよびボリヒダン1
へインは、本発明に従う膜のためにとくに適当な材料で
あることが明らかにされた。使用する支持体は、その背
面をマット、不織紙または織製材料で強化することがで
きる。v&孔質支持体の製造は、例えば、塩水の研究開
発の進歩の報告(CBfice ofSalinCW
aterRes(!archandDevelopmI
=nt Progress Report) No
、 359.1969年10月に記載されている。しか
しながら、すべての商業的に入手可能な限外濾過膜は同
様に適当である。
ポリイミド、ポリアミドイミド、芳香族複素環化合物、
環状ポリ尿素の(コ)ポリマー、例えば、ポリパラバン
酸およびポリヒダントインから作られたものであり、こ
れらの材料はドイツ国公開明細書(DO8)1,494
,443号、1゜570.552号、1,720,74
4号、2.003.398号および1,770.146
号に従って得られる。ポリスルポンおよびボリヒダン1
へインは、本発明に従う膜のためにとくに適当な材料で
あることが明らかにされた。使用する支持体は、その背
面をマット、不織紙または織製材料で強化することがで
きる。v&孔質支持体の製造は、例えば、塩水の研究開
発の進歩の報告(CBfice ofSalinCW
aterRes(!archandDevelopmI
=nt Progress Report) No
、 359.1969年10月に記載されている。しか
しながら、すべての商業的に入手可能な限外濾過膜は同
様に適当である。
本発明による重亜硫酸塩付加物の製造のために適当はイ
ンアネートは、重亜硫酸塩と使用してブロックすること
ができかつ、この形態で、水または水性溶媒混合物中に
可溶性である、すべてのジイシアネ−1・およびこれよ
り高い官能性のインアネートである。これらの例は1次
の通りであるニー 脂肪族インアネート、例えば、ヘキ
サメチレンジイシアネ−1・、およびそれから正像され
たポリイシアネート、例えば、デスモデュール(D c
smodur N 6 ) (バイエル社)。
ンアネートは、重亜硫酸塩と使用してブロックすること
ができかつ、この形態で、水または水性溶媒混合物中に
可溶性である、すべてのジイシアネ−1・およびこれよ
り高い官能性のインアネートである。これらの例は1次
の通りであるニー 脂肪族インアネート、例えば、ヘキ
サメチレンジイシアネ−1・、およびそれから正像され
たポリイシアネート、例えば、デスモデュール(D c
smodur N 6 ) (バイエル社)。
−環状脂肪族インアネート、例えば、イソホロンシイシ
アネート(D e*modur Z @、バイエル社
)またはビス−(4−イシアナトシクロヘキシル)メタ
ン(D eslIlodur M ” 、バイエル社
)。
アネート(D e*modur Z @、バイエル社
)またはビス−(4−イシアナトシクロヘキシル)メタ
ン(D eslIlodur M ” 、バイエル社
)。
−芳香族インアネート、例えば、トルイレンシイシアネ
ートまたはキシリレンシイシアネート。
ートまたはキシリレンシイシアネート。
−インアネート末端複素環化合物、例えば、トリス−(
6−インジアナトヘキシル)−イソシアヌル酸。
6−インジアナトヘキシル)−イソシアヌル酸。
−イシアネ−1・末端ポリエーテルまたはポリチオエー
テル。
テル。
−インアネート末端ポリエステルまたはポリウレタン。
また、本発明による方法においてイシアネートー重亜V
Q酸塩付加物の混合物を使用することが可能である。
Q酸塩付加物の混合物を使用することが可能である。
イシアネート含有肢覆溶液は好ましくは室温において調
製し、溶媒は水または水と池の溶媒との混合物である。
製し、溶媒は水または水と池の溶媒との混合物である。
適当ならばい、膜の!!!!!造に好適である、それ以
上の添加剤、例えば、界面活性剤を被覆溶液に添加する
ことができる。
上の添加剤、例えば、界面活性剤を被覆溶液に添加する
ことができる。
原理的には、水または水性溶媒混合物中に可溶性であり
、かつ屹燥重量に関して、少なくとも2 、0 meq
/ g、好ましくは少なくとも5 、0 meq/ g
の第一アミノ基または第二アミノ基を含有するオリゴマ
ーのアミンまたはポリアミンはアミン成分として適当で
ある。
、かつ屹燥重量に関して、少なくとも2 、0 meq
/ g、好ましくは少なくとも5 、0 meq/ g
の第一アミノ基または第二アミノ基を含有するオリゴマ
ーのアミンまたはポリアミンはアミン成分として適当で
ある。
適当なアミン成分の例は、次の通りでゐるニー 欧州特
許(Er’−A)174,045号に従うポリビニルア
ミン型、またはその置換生成物のポリアミン。
許(Er’−A)174,045号に従うポリビニルア
ミン型、またはその置換生成物のポリアミン。
−ポリアリルアミン。
−アミノスチレン型またはアミノアルキルスチレン型の
ホモポリマーまたはコポリマー。
ホモポリマーまたはコポリマー。
−例えば、米国特許第4,005,012号に従う、ア
ミン変性ポリエピハロヒドリン。
ミン変性ポリエピハロヒドリン。
−例えば、欧州特許(EP−A)10.425号に従う
、アミン変性ポリクロレチルエーテル。
、アミン変性ポリクロレチルエーテル。
− ヒドラジン変性(例えば、欧州特許(EP−A)8
,345号)またはアミン変性ポリ(メ1− )アクリ
レート。
,345号)またはアミン変性ポリ(メ1− )アクリ
レート。
−例えば、ドイツ国公開明細書(D F、 −OS )
2.822,784号または欧州特許(E ]” −A
)10,425号に従う、アミン変性ポリ、 エポキシ
化合物。
2.822,784号または欧州特許(E ]” −A
)10,425号に従う、アミン変性ポリ、 エポキシ
化合物。
−ポリエチレンイミンおよびオリゴマーのエイレンイミ
ン。
ン。
−アミン官能化ポリエーテル。
−例えば、欧州特許明細!14,054号および欧州特
許明細書15,149号に従う、オリゴマーのアミンお
よびジカルボン酸からのアミドアミン。
許明細書15,149号に従う、オリゴマーのアミンお
よびジカルボン酸からのアミドアミン。
−英国特許明細書2,027,614号に従うピペリジ
ン環を有するポリマー。
ン環を有するポリマー。
−芳香族のオリゴマーのアミンまたはポリアミン。
本発明に従い、膜の製造のために2種以上の異なるアミ
ン成分の混合物を使用することが可能で゛あり、そしで
ある場合において好ましいことさえある。膜の製造に適
当である、それ以上の添加剤、例えば、界面活性剤を、
適当ならば、アミン含有被覆溶液に添加することができ
る。
ン成分の混合物を使用することが可能で゛あり、そしで
ある場合において好ましいことさえある。膜の製造に適
当である、それ以上の添加剤、例えば、界面活性剤を、
適当ならば、アミン含有被覆溶液に添加することができ
る。
被覆溶液中のイシアネートー重亜硫酸塩付加物またはア
ミンの濃度は、所望の膜の性質に依存して変化すること
ができる。一般に、アミン成分の濃度は0.05〜10
重量%、好ましくは0.1〜5重i%であり、そして0
.3〜3重景%はとくに好ましい、イシアネートー重亜
硫酸塩付加物は、対応する被覆溶液中に0.05〜15
重址%、好ましくは0.1〜10重量%、とくに05〜
7゜5重量%の濃度で存在する。
ミンの濃度は、所望の膜の性質に依存して変化すること
ができる。一般に、アミン成分の濃度は0.05〜10
重量%、好ましくは0.1〜5重i%であり、そして0
.3〜3重景%はとくに好ましい、イシアネートー重亜
硫酸塩付加物は、対応する被覆溶液中に0.05〜15
重址%、好ましくは0.1〜10重量%、とくに05〜
7゜5重量%の濃度で存在する。
第1反発成分を多孔質支持材料上に適用するための接触
時間は、まったく重要ではなく、そして1秒〜数時間で
あることができる。10秒・〜1時間、とくに30秒〜
30分の時間は好ましい。第2反発成分との接触時間は
15秒・−60分であり、そして30秒〜30分、とく
に1分〜15分は好ましい。
時間は、まったく重要ではなく、そして1秒〜数時間で
あることができる。10秒・〜1時間、とくに30秒〜
30分の時間は好ましい。第2反発成分との接触時間は
15秒・−60分であり、そして30秒〜30分、とく
に1分〜15分は好ましい。
本発明の方法によって製造される膜は、逆浸透および圧
力濾過による物質の分におよびa縮に適する。膜は、例
えば、飲料水の調製のための海水または塩気性の水の脱
塩、工業的プロセス液体およびvJ造廃棄物の処理、お
よび有機物質の分離のために使用できる。
力濾過による物質の分におよびa縮に適する。膜は、例
えば、飲料水の調製のための海水または塩気性の水の脱
塩、工業的プロセス液体およびvJ造廃棄物の処理、お
よび有機物質の分離のために使用できる。
次の実施例に記載する、膜の性質を決定するために、f
L−上げた膜を金属から作られた多孔質焼結板へ適用し
、そして撹拌した高圧セル[G)I 100−400
型、ベルゴッフ・カンパニー(Be「・H1+r C
o−)]内で特定した試験溶液に特定した圧力下に、8
P露した。試験は室温で実施した。試験した膜のディス
クは7.5cmの直径を有した。
L−上げた膜を金属から作られた多孔質焼結板へ適用し
、そして撹拌した高圧セル[G)I 100−400
型、ベルゴッフ・カンパニー(Be「・H1+r C
o−)]内で特定した試験溶液に特定した圧力下に、8
P露した。試験は室温で実施した。試験した膜のディス
クは7.5cmの直径を有した。
試験溶液の溶媒はすべての場合において水であった。溶
離液中の濃度は、前の目盛り定めに依存して、塩類溶液
の場合において伝導度の測定により、ぞして有機成分の
溶液の場合において屈折率により決定した。
離液中の濃度は、前の目盛り定めに依存して、塩類溶液
の場合において伝導度の測定により、ぞして有機成分の
溶液の場合において屈折率により決定した。
膜の濾過性能は、17m27日で特定する。保持の百分
率は、便利にはつぎのように特定される・P液(透過液
)中の溶解物質 xlOO(%) 実施例 A ” 質−持一のiL造“ a)ポリスルホンの支持体 15重量%のポリスルホン(Udel P 350
0@、ユニオン・カーバイド)を使用してジメチルホル
ムアミド中で流延溶液を調製しな。この溶液をポリエス
テルの不織物(重1/単位面櫃:180g/m′)に室
温において0.25mmのJvさの層で適用した。ポリ
スルホン層を、引続いて、0゜5重量%のドデシル硫酸
すl・リウムを含有する水中で室温において凝固させた
。
率は、便利にはつぎのように特定される・P液(透過液
)中の溶解物質 xlOO(%) 実施例 A ” 質−持一のiL造“ a)ポリスルホンの支持体 15重量%のポリスルホン(Udel P 350
0@、ユニオン・カーバイド)を使用してジメチルホル
ムアミド中で流延溶液を調製しな。この溶液をポリエス
テルの不織物(重1/単位面櫃:180g/m′)に室
温において0.25mmのJvさの層で適用した。ポリ
スルホン層を、引続いて、0゜5重量%のドデシル硫酸
すl・リウムを含有する水中で室温において凝固させた
。
b)ポリヒダントインの支持体
式
を有しかつ乎均分子量がso、oooであるポリヒダン
トイン20%を含むN−メチルピロリドン中の流延溶液
を調製した。この溶液をポリエステルの不織物(重#/
単位面積: 100g/m”)に室温において0.15
n+n+の厚さの層で適用した。
トイン20%を含むN−メチルピロリドン中の流延溶液
を調製した。この溶液をポリエステルの不織物(重#/
単位面積: 100g/m”)に室温において0.15
n+n+の厚さの層で適用した。
ポリヒダントイン層な水中で室温において凝固させた。
両者の場合において、微孔質1模が得られ、これらを次
の実施例における複合膜のために使用した。
の実施例における複合膜のために使用した。
B インアネートー重亜r tlむ胆1欠旺礼30%強
度のg、硫酸水素ナトリウムの溶液に、分散剤として約
1%のメルソラト(Mersolut)K30@ (バ
イエル社、アルキルスルホネート)を添加し、次いで等
モル量のインアネートを添加する。適当ならば、第三ブ
タノールをそれ以上の溶媒として反応混合物の30%の
量で添加することができる。これらの成分を撹拌し、反
応混合物を可能ならばわずかに加温し、そして現われる
沈殿を溶媒のそれ以上の添加により再溶解する。この反
応は約20時間後に完結し、反応混合物を濾過し、そし
てブロックドイシアネ−1・を、次の手順により、沈殿
さぜる: a)塩化カリウムの添加、 b)アルコール、例えば、メタノール、エタノールまた
はインテロパノールの添加、そしてC)回転蒸発器上の
反応混合物の濃縮。
度のg、硫酸水素ナトリウムの溶液に、分散剤として約
1%のメルソラト(Mersolut)K30@ (バ
イエル社、アルキルスルホネート)を添加し、次いで等
モル量のインアネートを添加する。適当ならば、第三ブ
タノールをそれ以上の溶媒として反応混合物の30%の
量で添加することができる。これらの成分を撹拌し、反
応混合物を可能ならばわずかに加温し、そして現われる
沈殿を溶媒のそれ以上の添加により再溶解する。この反
応は約20時間後に完結し、反応混合物を濾過し、そし
てブロックドイシアネ−1・を、次の手順により、沈殿
さぜる: a)塩化カリウムの添加、 b)アルコール、例えば、メタノール、エタノールまた
はインテロパノールの添加、そしてC)回転蒸発器上の
反応混合物の濃縮。
ブロックドイシアネートを吸引濾過し、そしてフリット
上で洗浄する。純度および温度の程度をイオウの比率の
分析によって決定した。次のインアネートを反応させた
: イシアネ−1・ 手順 イオウの分析理論
実際 へキサメチレンシイ シアネート a 15.7 15.5トル
イレンシイシア ネート(Desmodur c 11.7 1
2.0T 100、バイエル社) インホロンシイシア ネート(Desiodur b 14.9 1
4.2Z、バイエル社) m−キシリレンシイ シアネート 16.2 15.5ビス−
(4−イソシ アナトシクロヘキシ ル)−メタン(De b 13.2 12.8s
modur M、バイエル社) l・リス−(6−イシ アナトヘキシル)イ ソシアヌル酸: b 14.6 15.6G
O (C1l、)s す これらの重亜硫酸塩ブロックドイシアオ・−トを次の実
施例において使用した。
上で洗浄する。純度および温度の程度をイオウの比率の
分析によって決定した。次のインアネートを反応させた
: イシアネ−1・ 手順 イオウの分析理論
実際 へキサメチレンシイ シアネート a 15.7 15.5トル
イレンシイシア ネート(Desmodur c 11.7 1
2.0T 100、バイエル社) インホロンシイシア ネート(Desiodur b 14.9 1
4.2Z、バイエル社) m−キシリレンシイ シアネート 16.2 15.5ビス−
(4−イソシ アナトシクロヘキシ ル)−メタン(De b 13.2 12.8s
modur M、バイエル社) l・リス−(6−イシ アナトヘキシル)イ ソシアヌル酸: b 14.6 15.6G
O (C1l、)s す これらの重亜硫酸塩ブロックドイシアオ・−トを次の実
施例において使用した。
C,雄Ω多造および研究
実施例1
塩化物の保持についての実施例
分離層を形成する反応成分の溶液中に、微孔質支持膜を
垂直に浸漬することによって膜を製造した。膜を空気中
で第1浸漬と第2浸漬との間で垂直位置に保持して過剰
の溶液をしたたり落し、適当な場合、柔らかい紙で拭っ
た。第2浸漬後、膜を空気中で垂直位置に保持するか、
あるいは循環屹燥キャビネット内で高温において処理し
た。架橋後、膜をg@tで水中に保持した。詳細は下表
Iから理解することができる。
垂直に浸漬することによって膜を製造した。膜を空気中
で第1浸漬と第2浸漬との間で垂直位置に保持して過剰
の溶液をしたたり落し、適当な場合、柔らかい紙で拭っ
た。第2浸漬後、膜を空気中で垂直位置に保持するか、
あるいは循環屹燥キャビネット内で高温において処理し
た。架橋後、膜をg@tで水中に保持した。詳細は下表
Iから理解することができる。
実施例2
硝酸塩の保持についての実施例
膜の製造は実施例1に従って実施した。
膜の製造 試験:1%のKNO2;50バールi流
保持 l/md % MIllとして2a 125 71膜
1bとして2b 200 82実施例
3 硫酸塩の保持についての実施例 膜の製造は実施例1におけるようにして実施した。詳細
については表IIを参照。
保持 l/md % MIllとして2a 125 71膜
1bとして2b 200 82実施例
3 硫酸塩の保持についての実施例 膜の製造は実施例1におけるようにして実施した。詳細
については表IIを参照。
実施例4
水溶性有機化合物の保持についての実施例膜の製造は実
施例1におけるようにして実施した。
施例1におけるようにして実施した。
1cポリヒダントイン 10分
3.2%強度のヘキサメチレ
ンシイシアネートー重亜硫酸
塩付加物
水
1dポリヒダントイン 10分
3.2%強度のヘキサメチレ
ンシイシアネートー重亜硫酸
塩付加物
水
1eポリスルホン 10分
3.2%強度のヘキサメチレ
ンシイシアネートー重亜硫酸
塩付加物
水
試験;3.5%強度のNa
5分 1時間 200
84%1%強度のポリミン(Pol 室温ymin
”)P 0.74%強度の4.4°− ジアミノジフェニルエーテル 水/メタノール50 : 50 5分 1時間 500
70%1%強度のボリミン(Pol 室温ymin
@)P 0.74%強度の4.4’ − ジアミノジフェニルエーテル 水/メタノール50 : 50 5分 15分 150 70%
1%強度のボリミン(Pot 80℃ymin”)
P 0.74%強度の4.4°− ジアミノジフェニルエーテル 水/メタノール50 : 50 1「ポリスルホン 10分 3.4%強度の■−キシリレ ンシイシアネートー重亜硫酸 塩付加物 水 * BASFからのボリミン(Polymin@)
Pはポリ5分 15分 550
81%2%強度のボリミン(Pal 80℃
y澤in’)P 水/メタノール50 : 50 ニチレンイミンである(このポリは水中の約50%であ
る)。
84%1%強度のポリミン(Pol 室温ymin
”)P 0.74%強度の4.4°− ジアミノジフェニルエーテル 水/メタノール50 : 50 5分 1時間 500
70%1%強度のボリミン(Pol 室温ymin
@)P 0.74%強度の4.4’ − ジアミノジフェニルエーテル 水/メタノール50 : 50 5分 15分 150 70%
1%強度のボリミン(Pot 80℃ymin”)
P 0.74%強度の4.4°− ジアミノジフェニルエーテル 水/メタノール50 : 50 1「ポリスルホン 10分 3.4%強度の■−キシリレ ンシイシアネートー重亜硫酸 塩付加物 水 * BASFからのボリミン(Polymin@)
Pはポリ5分 15分 550
81%2%強度のボリミン(Pal 80℃
y澤in’)P 水/メタノール50 : 50 ニチレンイミンである(このポリは水中の約50%であ
る)。
j模の製造 試@=1%のラクト−ス:50バール
貫流 保持
l/md %
4a支持膜:
ポリスルホン ・ 220 97%第1浸漬
:10分 4 、7 +Ig強度のD eSmodurM−重亜 硫酸j寸カロオ勿、 水 第2浸漬:5分 2%強度のボリミ ン(P olymin) P 、水 架橋、15分、80℃ 3cとして4b 300 >99%3
dとして4d 500 >99%4d
支持膜: ポリヒダントイン 300 98%第1浸漬
・10分 3、/1%強度のm− キシリレンジイソ シアネート−重亜 硫酸付加物、水 第2漫潰:5分 2%強度のボリミ ンP、水/メタノ ノール50 : 50 実施例5 商用限外r過膜を使用する複合膜の製造のための本発明
の方法の適用 バイエル社からの膜バイパーム(B ayper+o)
HIE 779−24 APE 1を支持膜と
して使用した。この膜は約25,000g、/Tニルの
公称カットオフを有する。この膜を被覆面水中で2・1
時間貯蔵し、次いでH3cについてのように被覆した。
:10分 4 、7 +Ig強度のD eSmodurM−重亜 硫酸j寸カロオ勿、 水 第2浸漬:5分 2%強度のボリミ ン(P olymin) P 、水 架橋、15分、80℃ 3cとして4b 300 >99%3
dとして4d 500 >99%4d
支持膜: ポリヒダントイン 300 98%第1浸漬
・10分 3、/1%強度のm− キシリレンジイソ シアネート−重亜 硫酸付加物、水 第2漫潰:5分 2%強度のボリミ ンP、水/メタノ ノール50 : 50 実施例5 商用限外r過膜を使用する複合膜の製造のための本発明
の方法の適用 バイエル社からの膜バイパーム(B ayper+o)
HIE 779−24 APE 1を支持膜と
して使用した。この膜は約25,000g、/Tニルの
公称カットオフを有する。この膜を被覆面水中で2・1
時間貯蔵し、次いでH3cについてのように被覆した。
次の結果が得られた:
バイパーム(Bayper+s) HIE 779
24ΔP1−1からfヤった押ム。
24ΔP1−1からfヤった押ム。
Tf* Rt* *
3 、5 qt強度のNaC125070%1:(強度
のNazSO4400>99%1%強度のラクi−−ス
40 >99%*’rf:貫流 **R[・保持 実施例6 反復した浸漬の効果とこの実施例において示す。
のNazSO4400>99%1%強度のラクi−−ス
40 >99%*’rf:貫流 **R[・保持 実施例6 反復した浸漬の効果とこの実施例において示す。
6、トポリヒダントインno支持膜を次のようにして処
理した: 第1漫ンR: ヘキサメチレンジイソシアネート−重
亜硫酸塩付加物中10分 3.2%の強度、水中 第2浸漬: 水中2%強度のボリミンP 「li 5分
このようにして処理した支持膜の一方を80℃で1回1
5分間処理する:膜I。他方を空気中で15分間貯蔵し
、次いで浸漬を反復し、そして同様に80℃において1
5分間処理する:WAr I。
理した: 第1漫ンR: ヘキサメチレンジイソシアネート−重
亜硫酸塩付加物中10分 3.2%の強度、水中 第2浸漬: 水中2%強度のボリミンP 「li 5分
このようにして処理した支持膜の一方を80℃で1回1
5分間処理する:膜I。他方を空気中で15分間貯蔵し
、次いで浸漬を反復し、そして同様に80℃において1
5分間処理する:WAr I。
3.5%強度のNuClを使用する試験は、次の結果を
示した・ 試@:3.5%のNaC1; 50バール 貫流 保持 6al摸I 1and %6a膜
II 150 8080 >
99 6b:同様に、ポリスルホンの支持j摸を次のように所
期した二 第1浸漬° ヘキサメチレンジイソシアネート−重亜硫
酸塩1=を加物中10分 3.2%の強度、水中 第2浸漬、 水中2%強度のボリミンP中5分このよう
にして処理した支持膜の一方f!:S O℃で1回15
分間処理する:膜■。他方を空気中で15分間貯蔵し1
次いで浸漬を反復し、そして同様に80゛Cにおいて1
5分間処理する。膜1i。
示した・ 試@:3.5%のNaC1; 50バール 貫流 保持 6al摸I 1and %6a膜
II 150 8080 >
99 6b:同様に、ポリスルホンの支持j摸を次のように所
期した二 第1浸漬° ヘキサメチレンジイソシアネート−重亜硫
酸塩1=を加物中10分 3.2%の強度、水中 第2浸漬、 水中2%強度のボリミンP中5分このよう
にして処理した支持膜の一方f!:S O℃で1回15
分間処理する:膜■。他方を空気中で15分間貯蔵し1
次いで浸漬を反復し、そして同様に80゛Cにおいて1
5分間処理する。膜1i。
1?・6強度のKNO,を使用する試験は、次の結果を
示した: 試@:1%のK N O3: 50バール 貫流 保持 l/IId %
示した: 試@:1%のK N O3: 50バール 貫流 保持 l/IId %
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、少なくとも1つの多孔質支持体および前記支持体上
に形成された少なくとも1層の半透性層から半透性複合
膜を製造する方法であって、第一アミノ基または第二ア
ミノ基を有する少なくとも二官能性のアミンの1種また
は2種以上および少なくとも二官能性の重亜硫酸塩ブロ
ックドイシアネートの1種または2種以上を前記多孔質
支持体の表面において反応させ、前記アミンおよび前記
ブロックドイシアネートを溶解した形態で前記多孔質支
持体に別々に適用し、そして水または水性混合物を前記
アミンおよび前記ブロックドイシアネートのための溶媒
として使用し、前記アミンおよび前記ブロックドイシア
ネートのための溶媒は互いに混和性であることを特徴と
する半透性複合膜の製造方法。 2、1種または2種以上の前記アミンと1種または2種
以上の前記イシアネートとの間の反応を反復して、複数
の半透性層を有する半透複合膜を形成する特許請求の範
囲第1項記載の方法。 3、前記多孔質支持体をポリスルホンまたはポリヒダン
トインから形成する特許請求の範囲第1項記載の方法。 4、前記半透性層を水透過性保護層で被覆する特許請求
の範囲第1項記載の方法。 5、半透膜が特許請求の範囲第1項記載の半透性複合体
であることを特徴とする圧力濾過または逆浸透により水
を精製する方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE3614755.9 | 1986-04-30 | ||
DE19863614755 DE3614755A1 (de) | 1986-04-30 | 1986-04-30 | Herstellung von semipermeablen composite-membranen |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62262712A true JPS62262712A (ja) | 1987-11-14 |
Family
ID=6299943
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP62102114A Pending JPS62262712A (ja) | 1986-04-30 | 1987-04-27 | 半透性複合膜の製造法 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0243876A3 (ja) |
JP (1) | JPS62262712A (ja) |
DE (1) | DE3614755A1 (ja) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4985138A (en) * | 1989-11-08 | 1991-01-15 | Texaco Inc. | Process for treating a charge containing dewaxing solvent and dewaxed oil |
NL9001275A (nl) * | 1990-06-06 | 1992-01-02 | X Flow Bv | Werkwijze voor het scheiden van componenten in een organisch vloeistofmilieu, alsmede een semi-permeabel composietmembraan daarvoor. |
DE4037817A1 (de) * | 1990-11-28 | 1992-06-04 | Akzo Gmbh | Gasmembrankapillarherstellung |
DE4238389A1 (de) * | 1992-11-13 | 1994-05-19 | Bayer Ag | Verfahren zur Durchführung immundiagnostischer Nachweise |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3661634A (en) * | 1969-10-31 | 1972-05-09 | Us Interior | Semipermeable osmotic membrane and method of producing same |
DE2404739C2 (de) * | 1974-02-01 | 1982-04-22 | Bayer Ag, 5090 Leverkusen | Verfahren zur Herstellung von Filmen und Überzügen |
JPS5959220A (ja) * | 1982-09-28 | 1984-04-05 | Teijin Ltd | 気体分離用複合透過膜の製造法 |
-
1986
- 1986-04-30 DE DE19863614755 patent/DE3614755A1/de not_active Withdrawn
-
1987
- 1987-04-23 EP EP87105945A patent/EP0243876A3/de not_active Withdrawn
- 1987-04-27 JP JP62102114A patent/JPS62262712A/ja active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE3614755A1 (de) | 1987-11-05 |
EP0243876A2 (de) | 1987-11-04 |
EP0243876A3 (de) | 1990-06-27 |
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