JPS6279831A - 気体透過膜 - Google Patents
気体透過膜Info
- Publication number
- JPS6279831A JPS6279831A JP22222985A JP22222985A JPS6279831A JP S6279831 A JPS6279831 A JP S6279831A JP 22222985 A JP22222985 A JP 22222985A JP 22222985 A JP22222985 A JP 22222985A JP S6279831 A JPS6279831 A JP S6279831A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- polyacetylene
- substd
- group
- obtd
- dispersion
- 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.)
- Pending
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】
産業上の利用分野
本発明は空気から酸素を濃縮分離する場合に特に好適な
気体透過膜に関するものである。
気体透過膜に関するものである。
従来の技術
近年、低濃度酸素、すなわち含有酸素濃度が２１％以上
４０％程度のいわゆる酸素富化空気の利用技術の開発が
盛に行なわれている。これらの酸素富化空気は、燃焼シ
ステムに於ける省エネルギー化、あるいは医療分野にお
ける酸素療法、その他汚泥処理、化学工業における酸化
プロセスでの利用などさまざまな用途が期待されている
。この酸素富化空気の製造法に関しては、経済性、安全
性、取扱いの容易さなどから、いわゆる気体透過膜によ
る膜分離法が脚光を浴びている。気体の分離濃縮におい
て、用いられる気体透過膜に対し要求される性能のポイ
ントは、目的とする気体の透過係数、及び他の気体との
分離における選択性の大なることである。特に燃焼シス
テムの省エネルギー化を目的とした酸素富化空気の製造
などの場合には、大量の空気量が必要で、より透過係数
の大きい膜材料が必要となってくる。従来より透過係数
の大きい材料としては、ポリジメチルシロキサン（いわ
ゆるシリコーンゴム）が良く知られておりＰＯ２（酸素
透過係数）〜６×ｌ０−８ｃｃ、ｃＩｎ／ｃｆｌ−８ｅ
ｃ・ＣｍＨｑの値を有している。この材料の成膜性を改
善し、実用に供するための技術は既に幾つか提案、実用
化されている。たとえば、特開昭５１−８９５６４号公
報、特開昭５６−２８６０５号公報、特開昭５６−２６
５０６号公報などである。
４０％程度のいわゆる酸素富化空気の利用技術の開発が
盛に行なわれている。これらの酸素富化空気は、燃焼シ
ステムに於ける省エネルギー化、あるいは医療分野にお
ける酸素療法、その他汚泥処理、化学工業における酸化
プロセスでの利用などさまざまな用途が期待されている
。この酸素富化空気の製造法に関しては、経済性、安全
性、取扱いの容易さなどから、いわゆる気体透過膜によ
る膜分離法が脚光を浴びている。気体の分離濃縮におい
て、用いられる気体透過膜に対し要求される性能のポイ
ントは、目的とする気体の透過係数、及び他の気体との
分離における選択性の大なることである。特に燃焼シス
テムの省エネルギー化を目的とした酸素富化空気の製造
などの場合には、大量の空気量が必要で、より透過係数
の大きい膜材料が必要となってくる。従来より透過係数
の大きい材料としては、ポリジメチルシロキサン（いわ
ゆるシリコーンゴム）が良く知られておりＰＯ２（酸素
透過係数）〜６×ｌ０−８ｃｃ、ｃＩｎ／ｃｆｌ−８ｅ
ｃ・ＣｍＨｑの値を有している。この材料の成膜性を改
善し、実用に供するための技術は既に幾つか提案、実用
化されている。たとえば、特開昭５１−８９５６４号公
報、特開昭５６−２８６０５号公報、特開昭５６−２６
５０６号公報などである。
発明が解決しようとする問題点
しかしながらよシ小面積で大量の空気を処理し、大幅な
コスト低減を図るためにはこれらのオルガノシロキサン
系の膜材料より更に透過の秀れた材料が望まれている。
コスト低減を図るためにはこれらのオルガノシロキサン
系の膜材料より更に透過の秀れた材料が望まれている。
本発明は前記従来の欠点を解消するもので、透過性の優
れた気体透過膜を得ることを目的とするものである。
れた気体透過膜を得ることを目的とするものである。
問題点を解決するための手段
本発明は前記目的を達成するもので、ハロゲン原子、ア
ルキル基、ハロゲン化アルキル基、ツーニル基、オルガ
ノシリル基より成る群から選ばれた基または原子を置換
基として有する１置換ポリアセチレンと１，２置換ポリ
アセチレンのいずれかまたは両方を母材とし、これに酸
素溶解性の犬なろ過弗化物乳剤を添加して゛なることを
特徴とする気体透過膜を提供するものである。
ルキル基、ハロゲン化アルキル基、ツーニル基、オルガ
ノシリル基より成る群から選ばれた基または原子を置換
基として有する１置換ポリアセチレンと１，２置換ポリ
アセチレンのいずれかまたは両方を母材とし、これに酸
素溶解性の犬なろ過弗化物乳剤を添加して゛なることを
特徴とする気体透過膜を提供するものである。
作用
本発明はポリアセチレンに酸素溶解性の大きな過弗化物
乳剤を添加することによって透過性の優れた気体透過膜
を実現することができる。
乳剤を添加することによって透過性の優れた気体透過膜
を実現することができる。
本発明に有用なポリアセチレン類としては、ポリメチル
アセチレン、ポリエチルアセチレン、ポリ−ロープロピ
ルアセチレン、ポリ−１ｓｏ−プロピルアセチレン、ポ
リ−ｎ−ブチルアセチレン、ポリーｔｅｒｔ−ブチルア
セチレン、ポリヘプチン、ポリオクチンなどのアルキル
置換ポリアセチレン、ポリトリメチルシリルアセチレン
、ポリトリエチルシリルアセチレンなどのオルガノシリ
ル置換アセチレン、ポリフェニルアセチレン、ポリ−１
＝クロロ−２７−ニルアセチレンナトのツーニル置換ア
セチレン、ポリ−２−ヘキシン、ポリ１メチル−２−ト
リメチルシリルアセチレン、ポＩＪ −１。
アセチレン、ポリエチルアセチレン、ポリ−ロープロピ
ルアセチレン、ポリ−１ｓｏ−プロピルアセチレン、ポ
リ−ｎ−ブチルアセチレン、ポリーｔｅｒｔ−ブチルア
セチレン、ポリヘプチン、ポリオクチンなどのアルキル
置換ポリアセチレン、ポリトリメチルシリルアセチレン
、ポリトリエチルシリルアセチレンなどのオルガノシリ
ル置換アセチレン、ポリフェニルアセチレン、ポリ−１
＝クロロ−２７−ニルアセチレンナトのツーニル置換ア
セチレン、ポリ−２−ヘキシン、ポリ１メチル−２−ト
リメチルシリルアセチレン、ポＩＪ −１。
２−ビス（トリメチルシリル）アセチレンなどの■、２
−ジ置換アセチレンなどであり、特に嵩だかい置換基を
有するものが、気体透過性にすぐれる。
−ジ置換アセチレンなどであり、特に嵩だかい置換基を
有するものが、気体透過性にすぐれる。
これらのポリマーは、ベンゼン、トルエン、キシレンな
どの芳香族溶媒に易溶であり、通常の方法により、これ
らの高分子を含む溶液から、キャスト法、水面展開法な
どによって容易に薄膜を得ることが出来る。得られた薄
膜は、多孔性基材に移しとられ、複合化される。あるい
は多孔性基材を前記高分子溶液に含浸させても良い。と
ころがこのようにして得られた薄膜は、その透過特性が
しばしばもとの材料が有する値より低下していることが
認められた。例えば、典型的な例を挙げると、五塩化タ
ンタルを用い、トルエン中で重合させたポリ！−メチル
ー２−トリメチルシリルアセチレン（分子量、約１２０
万）は、透過特性の初期値が、Ｐ０２＝７ＸＩＯ’ｃｃ
＊ｃｍ／ｃｄ−ｓｅｃ舎ｃｍＨｑ。
どの芳香族溶媒に易溶であり、通常の方法により、これ
らの高分子を含む溶液から、キャスト法、水面展開法な
どによって容易に薄膜を得ることが出来る。得られた薄
膜は、多孔性基材に移しとられ、複合化される。あるい
は多孔性基材を前記高分子溶液に含浸させても良い。と
ころがこのようにして得られた薄膜は、その透過特性が
しばしばもとの材料が有する値より低下していることが
認められた。例えば、典型的な例を挙げると、五塩化タ
ンタルを用い、トルエン中で重合させたポリ！−メチル
ー２−トリメチルシリルアセチレン（分子量、約１２０
万）は、透過特性の初期値が、Ｐ０２＝７ＸＩＯ’ｃｃ
＊ｃｍ／ｃｄ−ｓｅｃ舎ｃｍＨｑ。
Ｐ ０２ ／ Ｆ 、、 ＝ １．８を示した。一方、
この材料をベンゼンに溶解し、この溶液から水面に展開
して得られた膜をポリプロピレン多孔膜上に移しとり測
定すると、ＰＯ２（換算値）−２×１Ｏ−８ＣＣ−砿／
ｃｔＩ−５ｅｃ・ｃｍＨｑ、Ｐ０２／ｐＮ２＝２．５と
変化した。あるいは多孔基材に含浸し、５０℃程度に熱
処理して得られた膜も、同程度の変化を示した。この傾
向は、特に高透過性のポリアセチレン類で顕著であり、
且つ、表面積の大きい形状にする程顕著であった。
この材料をベンゼンに溶解し、この溶液から水面に展開
して得られた膜をポリプロピレン多孔膜上に移しとり測
定すると、ＰＯ２（換算値）−２×１Ｏ−８ＣＣ−砿／
ｃｔＩ−５ｅｃ・ｃｍＨｑ、Ｐ０２／ｐＮ２＝２．５と
変化した。あるいは多孔基材に含浸し、５０℃程度に熱
処理して得られた膜も、同程度の変化を示した。この傾
向は、特に高透過性のポリアセチレン類で顕著であり、
且つ、表面積の大きい形状にする程顕著であった。
このような現象が、どのような原因に依るかを詳しく調
べた結果、しばしば処理過程、もしくは基材として用い
た多孔膜中に存在する各種の充填材による影響が一因で
あると判明した。すなわち嵩高い置換基を有する歪のか
＼ったポリアセチレンに有っては、通常吸蔵し難いと考
えられる分子を容易に吸蔵してしまうことが判明した。
べた結果、しばしば処理過程、もしくは基材として用い
た多孔膜中に存在する各種の充填材による影響が一因で
あると判明した。すなわち嵩高い置換基を有する歪のか
＼ったポリアセチレンに有っては、通常吸蔵し難いと考
えられる分子を容易に吸蔵してしまうことが判明した。
しかも一端吸蔵された分子は、その分子を溶解するよう
な溶媒などで抽出しない限り、安定にこのポリマー中に
存在していることが判明した。そこで本発明者らは、吸
蔵させる分子として、酸素溶解性が大きく、人工血液な
どで用いられろ過弗化物乳剤を用いたところ、酸素透過
性にすぐれ、且つ酸素選択透過能の大きい気体透過膜を
得ることが出来た。
な溶媒などで抽出しない限り、安定にこのポリマー中に
存在していることが判明した。そこで本発明者らは、吸
蔵させる分子として、酸素溶解性が大きく、人工血液な
どで用いられろ過弗化物乳剤を用いたところ、酸素透過
性にすぐれ、且つ酸素選択透過能の大きい気体透過膜を
得ることが出来た。
此処で用いられろ過弗化物としては、高弗素化されたハ
イドロカーボン、アルコール、エーテルカルボン酸アミ
ンなど、一般に良く知られているように、表面張力が小
さく、従って気体透過性にすぐれた弗化物ならどれでも
利用することが可能である。またこれら単分子だけでな
く、パーフルオロカーボンオリゴマーも好適であった。
イドロカーボン、アルコール、エーテルカルボン酸アミ
ンなど、一般に良く知られているように、表面張力が小
さく、従って気体透過性にすぐれた弗化物ならどれでも
利用することが可能である。またこれら単分子だけでな
く、パーフルオロカーボンオリゴマーも好適であった。
特に秀れたものとしては、既に人工血液として用いられ
ているパーフルオロデカリン、パーフルオロテトラヒド
ロフラン、パーフルオロトリブチルアミンなどが好適で
あった。これらの過弗化物をポリアセチレンに吸蔵させ
る場合、単にこれら過弗化物をポリマー中に単独で混入
させるよりも、これらを適当な界面活性剤で、乳化させ
て混入させる方がより効果があることが分かった。これ
は膜中で、過弗化物を成る程度の集合体として存在させ
る方。
ているパーフルオロデカリン、パーフルオロテトラヒド
ロフラン、パーフルオロトリブチルアミンなどが好適で
あった。これらの過弗化物をポリアセチレンに吸蔵させ
る場合、単にこれら過弗化物をポリマー中に単独で混入
させるよりも、これらを適当な界面活性剤で、乳化させ
て混入させる方がより効果があることが分かった。これ
は膜中で、過弗化物を成る程度の集合体として存在させ
る方。
が良いためかも知れない。乳化させる物質としては、中
性の界面活性剤ならばどのようなものでも使用しうるが
、例えば、ポリオキシエチレン／ポリオキノプロピレン
プロ、り共重合体（商品名プルロニック：旭電化■製）
が好適であった。
性の界面活性剤ならばどのようなものでも使用しうるが
、例えば、ポリオキシエチレン／ポリオキノプロピレン
プロ、り共重合体（商品名プルロニック：旭電化■製）
が好適であった。
これらの渦部化物乳剤をポリアセチレンに吸蔵きせる方
法は特に限定されるものでは無いが、例えば、過弗化物
および界面活性剤を、ハロゲン化炭化水素やテトラヒド
ロフラン中に適量入れ、超音波処理し、この分散液を予
め調整されたポリアセチレンの溶液に必要量添加し、キ
ャストすることにより複合膜として得ることが出来る。
法は特に限定されるものでは無いが、例えば、過弗化物
および界面活性剤を、ハロゲン化炭化水素やテトラヒド
ロフラン中に適量入れ、超音波処理し、この分散液を予
め調整されたポリアセチレンの溶液に必要量添加し、キ
ャストすることにより複合膜として得ることが出来る。
過弗化物のポリアセチレンに対する含有比は、１〜８０
％、好ましくは２〜４５％であった。このようにして得
られた複合膜は、ポリアセチレンの特異な吸蔵能力によ
って安定で、他の酸素キャリヤーを多孔膜に含浸して成
るようないわゆる液膜にくらべ著しい特性向上が発揮さ
れた。
％、好ましくは２〜４５％であった。このようにして得
られた複合膜は、ポリアセチレンの特異な吸蔵能力によ
って安定で、他の酸素キャリヤーを多孔膜に含浸して成
るようないわゆる液膜にくらべ著しい特性向上が発揮さ
れた。
実施例
以下本発明を幾つかの実施例を用いて詳述する。
本発明は以下に述べる実施例に限られるのでは無く、上
述のごとき組合せの系において充分な効果が得られるこ
とは云う迄も無い。
述のごとき組合せの系において充分な効果が得られるこ
とは云う迄も無い。
〈実施例−１〉
ポリアセチレンとして、ポリ−１−メチル−２−トリメ
チルシリルアセチレン（Ｍｗ：〜１２０万）を用いた。
チルシリルアセチレン（Ｍｗ：〜１２０万）を用いた。
このポリマーのテトラヒドロフラン５％溶液を調整した
。別にパーフルオロブチルアミン、界面活性剤プルロニ
ックし−４４を等量テトラヒドロフランに分散、超音波
処理を２０分間行なった。乳剤を高分子溶液に加え、少
し白色化する迄添加した。（高分子に対し、約００１倍
量）この溶液をガラス板上にキャストし、フィルム化し
た。このフィルムの気体透過膜を調べたところ、酸素透
過係数が、２．５×１Ｏ−８（ＣＣ１１ｃＩｎ／肩・ｓ
ｅｃ ’１ｃｍＨｑ）、α−５，５を示した。
。別にパーフルオロブチルアミン、界面活性剤プルロニ
ックし−４４を等量テトラヒドロフランに分散、超音波
処理を２０分間行なった。乳剤を高分子溶液に加え、少
し白色化する迄添加した。（高分子に対し、約００１倍
量）この溶液をガラス板上にキャストし、フィルム化し
た。このフィルムの気体透過膜を調べたところ、酸素透
過係数が、２．５×１Ｏ−８（ＣＣ１１ｃＩｎ／肩・ｓ
ｅｃ ’１ｃｍＨｑ）、α−５，５を示した。
〈実施例−２〉
ポリマーとして、ポリ−ｔ−ブチルアセチレン（Ｍｗ：
〜４０万）を用い、過弗化物としてパーフルオロテトラ
ヒドロフラン、活性剤としてポリオキシエチレングリセ
リン脂肪酸エステル（理研ビタミン社製）を用い、実施
例−１と同様の方法でフィルムを作成した。このフィル
ムの酸素透過性は、４．８ Ｘ Ｉ ０−８（ｃｃ ＠
ｃｍ／ｃ！ａ ｓｅｃ ｅｃｍＨｑ ）、α＝４．２を
示した。
〜４０万）を用い、過弗化物としてパーフルオロテトラ
ヒドロフラン、活性剤としてポリオキシエチレングリセ
リン脂肪酸エステル（理研ビタミン社製）を用い、実施
例−１と同様の方法でフィルムを作成した。このフィル
ムの酸素透過性は、４．８ Ｘ Ｉ ０−８（ｃｃ ＠
ｃｍ／ｃ！ａ ｓｅｃ ｅｃｍＨｑ ）、α＝４．２を
示した。
発明の効果
以上要するに本発明は嵩高い置換基を有し、歪のかかっ
たポリアセチレンに渦部化物乳剤を混入してなる気体透
過膜を提供するもので、気体透過性に極めて優れる利点
を有する。
たポリアセチレンに渦部化物乳剤を混入してなる気体透
過膜を提供するもので、気体透過性に極めて優れる利点
を有する。
Claims (2)
- （１）ハロゲン原子、アルキル基、ハロゲン化アルキル
基、フェニル基、オルガノシリル基よりなる群から選ば
れた基または原子を置換基として有する１置換ポリアセ
チレンと１、２置換ポリアセチレンのいずれか一方また
は両方からなる母材に、酸素溶解性の大なる過弗化物乳
剤を添加してなることを特徴とする気体透過膜。 - （２）過弗化物乳剤が、パーフルオロデカリン、パーフ
ルオロテトラヒドロフラン、パーフルオロトリブチルア
ミンより選ばれた一種類またはその混合物から成る乳剤
であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の気
体透過膜。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22222985A JPS6279831A (ja) | 1985-10-04 | 1985-10-04 | 気体透過膜 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22222985A JPS6279831A (ja) | 1985-10-04 | 1985-10-04 | 気体透過膜 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6279831A true JPS6279831A (ja) | 1987-04-13 |
Family
ID=16779139
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22222985A Pending JPS6279831A (ja) | 1985-10-04 | 1985-10-04 | 気体透過膜 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6279831A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4859215A (en) * | 1988-05-02 | 1989-08-22 | Air Products And Chemicals, Inc. | Polymeric membrane for gas separation |
| US5176724A (en) * | 1987-11-10 | 1993-01-05 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Permselective composite membrane having improved gas permeability and selectivity |
| US5707423A (en) * | 1996-06-14 | 1998-01-13 | Membrane Technology And Research, Inc. | Substituted polyacetylene separation membrane |
| WO2005120698A3 (en) * | 2004-06-07 | 2007-11-01 | Bioprocessors Corp | Control of reactor environmental conditions |
-
1985
- 1985-10-04 JP JP22222985A patent/JPS6279831A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5176724A (en) * | 1987-11-10 | 1993-01-05 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Permselective composite membrane having improved gas permeability and selectivity |
| US4859215A (en) * | 1988-05-02 | 1989-08-22 | Air Products And Chemicals, Inc. | Polymeric membrane for gas separation |
| US5707423A (en) * | 1996-06-14 | 1998-01-13 | Membrane Technology And Research, Inc. | Substituted polyacetylene separation membrane |
| WO2005120698A3 (en) * | 2004-06-07 | 2007-11-01 | Bioprocessors Corp | Control of reactor environmental conditions |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2893104B2 (ja) | 有機官能基の結合した無機系多孔質体の製造方法 | |
| Bennett et al. | Synthesis of porous hydrogel structures by polymerizing the continuous phase of a microemulsion | |
| JPS6279831A (ja) | 気体透過膜 | |
| JPS588517A (ja) | ガス選択透過性複合膜の製造方法 | |
| JPS6135824A (ja) | 気体透過膜 | |
| López‐Dehesa et al. | Pervaporation of 50 wt% ethanol–water mixtures with poly (1‐trimethylsilyl‐1‐propyne) membranes at high temperatures | |
| JPS6135823A (ja) | 気体透過膜 | |
| JPS63214319A (ja) | 分離用複合膜 | |
| JPS61125424A (ja) | 混合気体分離膜 | |
| JP2805794B2 (ja) | 気体分離膜の製造方法 | |
| JPH0446172B2 (ja) | ||
| JPS63236515A (ja) | 気体分離膜 | |
| JPS62286518A (ja) | 選択気体透過複合膜 | |
| JPH0761426B2 (ja) | 選択気体透過性複合膜 | |
| JPS631421A (ja) | 気体透過複合膜 | |
| JPS61200833A (ja) | 炭酸ガス選択透過膜 | |
| JPS59166209A (ja) | 気体分離用選択性透過膜 | |
| JPH0321331A (ja) | 選択的気体透過膜及びその製造方法 | |
| JPS63310622A (ja) | 分離複合膜 | |
| JPS61146320A (ja) | 気体透過膜 | |
| JPS6242724A (ja) | 気体透過膜 | |
| JPS62250907A (ja) | 分離膜の性能回復方法 | |
| JPS62282620A (ja) | 気体分離用複合膜 | |
| JPS59183802A (ja) | 気体分離用選択性透過膜 | |
| JPS58223405A (ja) | 気体分離膜 |