JPS63240918A - 気体分離膜 - Google Patents
気体分離膜Info
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- JPS63240918A JPS63240918A JP7177687A JP7177687A JPS63240918A JP S63240918 A JPS63240918 A JP S63240918A JP 7177687 A JP7177687 A JP 7177687A JP 7177687 A JP7177687 A JP 7177687A JP S63240918 A JPS63240918 A JP S63240918A
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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］
本発明は気体分離膜、特に膜分離法により空気から酸、
に富化空気を得る際、富化空気の透過量が大きく、且、
酸素の選択透過性の優れた分離膜に係わるものである。
に富化空気を得る際、富化空気の透過量が大きく、且、
酸素の選択透過性の優れた分離膜に係わるものである。
［従来の技術］
酸素濃度が２５〜５０％の酸素富化空気は、例えば高炉
送風用、燃焼補助用、石油蛋白プロセス用、廃液処理用
、医療における呼気用等に必要とされる。酸素富化空気
を得る方法としては、従来高純度酸素を深冷液化蒸留法
にて製造し。
送風用、燃焼補助用、石油蛋白プロセス用、廃液処理用
、医療における呼気用等に必要とされる。酸素富化空気
を得る方法としては、従来高純度酸素を深冷液化蒸留法
にて製造し。
ついで空気を混合して目的の酸素濃度を得てきた。しか
し、かかる方法では、高純度酸〕ｋは一般に圧力容器に
入っているので、圧力容器の取扱いの危険性、成るいは
、混合ガス濃度を一定にする為の圧力調節器の必要性、
その操作の煩雑性等種々の問題があった。
し、かかる方法では、高純度酸〕ｋは一般に圧力容器に
入っているので、圧力容器の取扱いの危険性、成るいは
、混合ガス濃度を一定にする為の圧力調節器の必要性、
その操作の煩雑性等種々の問題があった。
他方、２５〜５０％の酸素富化空気を得る方法として、
膜分離法がある。
膜分離法がある。
この方法は、直接酸素富化空気が得られ、操作的に簡単
であり、且、経済的にも有利である。このような分離膜
としては、従来アミノ、Ｌζ含有シロキサンを多孔性支
持体上に被覆したものが知られている（特開昭５９−１
２０２０７号公報参照）。
であり、且、経済的にも有利である。このような分離膜
としては、従来アミノ、Ｌζ含有シロキサンを多孔性支
持体上に被覆したものが知られている（特開昭５９−１
２０２０７号公報参照）。
コノ膜の酸素透過速度はＱＯ２＝１．９Ｘ １０−：Ｉ
ｃｍ：’／ ｃｍ２ｓｅｃ ｃｍＨｇ （５，２ｍ３／
ｍ２．ｈｒ ａｔｍ）と犬であるが、酸素／窒素分離係
数（ＱＯ２／ ＱＮ２ ）はα＝２．０と小さく、得ら
れる酸素富化空気の酸素濃度に限界がある。一方、ポリ
エチレンテレフタレート、ポリエチレン、ポリカーボネ
ート及びテトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロ
ピレン共重合体等の含フツ素樹脂等は、酸素分離係数は
３〜５と大であるが、酸素の透過係数は１Ｏ−１° 〜
ｌｏｉ１ｃｍ３ｃｍ／ ｃｍ２ｓｅｃ ｃ＋ａＨｇ と
小さく［・分な流量の酸素富化空気が得られることは期
待できない。
ｃｍ：’／ ｃｍ２ｓｅｃ ｃｍＨｇ （５，２ｍ３／
ｍ２．ｈｒ ａｔｍ）と犬であるが、酸素／窒素分離係
数（ＱＯ２／ ＱＮ２ ）はα＝２．０と小さく、得ら
れる酸素富化空気の酸素濃度に限界がある。一方、ポリ
エチレンテレフタレート、ポリエチレン、ポリカーボネ
ート及びテトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロ
ピレン共重合体等の含フツ素樹脂等は、酸素分離係数は
３〜５と大であるが、酸素の透過係数は１Ｏ−１° 〜
ｌｏｉ１ｃｍ３ｃｍ／ ｃｍ２ｓｅｃ ｃ＋ａＨｇ と
小さく［・分な流量の酸素富化空気が得られることは期
待できない。
［発明の解決しようとする問題点］
本発明はかかる点に鑑み、分離係数と酸素の透過速度が
バランスし、しかもその性能が安定して持続し得る気体
分離膜を得ることを目的とし種々研究、検討した結果、
従来知られていなかったテトラフルオロエチレンとシロ
キサン含有ビニルエーテルとからなる共重合体を薄膜に
してポリスルホン多孔質膜上にのせることにより、前記
目的を達成し得ることを見出した。
バランスし、しかもその性能が安定して持続し得る気体
分離膜を得ることを目的とし種々研究、検討した結果、
従来知られていなかったテトラフルオロエチレンとシロ
キサン含有ビニルエーテルとからなる共重合体を薄膜に
してポリスルホン多孔質膜上にのせることにより、前記
目的を達成し得ることを見出した。
［問題点を解決するための手段］
かくして本発明は、テトラフルオロエチレンとシロキサ
ン含有ビニルエーテルとからなる共重合体を薄膜にして
ポリスルホン多孔質膜上にのせた気体分離膜を新規に提
供するものである。
ン含有ビニルエーテルとからなる共重合体を薄膜にして
ポリスルホン多孔質膜上にのせた気体分離膜を新規に提
供するものである。
本発明に用いられるシロキサン含有ビニルエーテルとし
ては、例えば、 ？、７，９．９−テトラメチルー３，
８−ジオキサ−７，９−ジシラデセン−１，７，７−ビ
ス（トリメチルシリルオキシ）−８，９−ジメチル−３
，８−ジオキサ−７，９−ジシラデセンー１等のビニロ
キシプロピルトリメチルシロキシシラン化合物などが挙
げられる。
ては、例えば、 ？、７，９．９−テトラメチルー３，
８−ジオキサ−７，９−ジシラデセン−１，７，７−ビ
ス（トリメチルシリルオキシ）−８，９−ジメチル−３
，８−ジオキサ−７，９−ジシラデセンー１等のビニロ
キシプロピルトリメチルシロキシシラン化合物などが挙
げられる。
これら共重合体における各含有割合は、厳密には用いら
れるそれぞれの化合物の種類等により決められるが、一
般にテトラフルオロエチレン５〜フ０ ル６０〜５モル％程度を採用するのが適当である。また
必要に応じて、特定の第３ないしそれ以上の成分を共重
合することも可能であり、これにより、例えば架橋性、
基材密着性等を付与することができる。かかる目的で導
入する他のｇ 単．Ｈｌ＞体としては、α−オレフィン
、アルキルビニルエーテルあるいはビニルエステルなど
が例示され得る。
れるそれぞれの化合物の種類等により決められるが、一
般にテトラフルオロエチレン５〜フ０ ル６０〜５モル％程度を採用するのが適当である。また
必要に応じて、特定の第３ないしそれ以上の成分を共重
合することも可能であり、これにより、例えば架橋性、
基材密着性等を付与することができる。かかる目的で導
入する他のｇ 単．Ｈｌ＞体としては、α−オレフィン
、アルキルビニルエーテルあるいはビニルエステルなど
が例示され得る。
これら含有割合がＬ記範囲を逸脱する場合には、分離係
数や酸素の透過速度が不十分となるので好ましくない。
数や酸素の透過速度が不十分となるので好ましくない。
実際本発明による共重合体を製造する手段としては、特
に限定されないが、例えば有機溶媒中でラジカル開始剤
を用いて行う溶液重合あるり・は１重合媒体を用いない
塊状重合がある。水を媒体とする懸濁重合や乳化重合も
採用可能である。また、′，ニ離性放射線あるいはプラ
ズマによる重合も：Ｉｆ能である。
に限定されないが、例えば有機溶媒中でラジカル開始剤
を用いて行う溶液重合あるり・は１重合媒体を用いない
塊状重合がある。水を媒体とする懸濁重合や乳化重合も
採用可能である。また、′，ニ離性放射線あるいはプラ
ズマによる重合も：Ｉｆ能である。
また、本発明による共重合体のモ均分子１１には固有粘
度［η］で表わすと０．１以上、好ましくは０．２以上
を採用するのが適当である。
度［η］で表わすと０．１以上、好ましくは０．２以上
を採用するのが適当である。
かくして得られた共重合体は、例えばトリクロロトリフ
ルオロエタン等のフ・ン素系溶媒、ｎ−ヘキサン、シク
ロヘキサン、テトラヒドロフラン等の炭化水素系溶媒な
どに常温で可溶である。これにより本共重合体は支持体
トに数ル以下の薄膜に成形することができる。かかる薄
膜の形成手段に特に制限はなく、適宜公知の手段を採用
し得る。溶媒に該共重合体を溶かし、多孔質＋＋５！
１１−、にコートし、溶媒を蒸発させる方法や、水玉キ
ャスティングして薄膜となし，これを多孔質膜上に設け
る方法等の手段をとることができる。
ルオロエタン等のフ・ン素系溶媒、ｎ−ヘキサン、シク
ロヘキサン、テトラヒドロフラン等の炭化水素系溶媒な
どに常温で可溶である。これにより本共重合体は支持体
トに数ル以下の薄膜に成形することができる。かかる薄
膜の形成手段に特に制限はなく、適宜公知の手段を採用
し得る。溶媒に該共重合体を溶かし、多孔質＋＋５！
１１−、にコートし、溶媒を蒸発させる方法や、水玉キ
ャスティングして薄膜となし，これを多孔質膜上に設け
る方法等の手段をとることができる。
［実施例］
以下、実施例により本発明を更に具体的に説明するが，
かかる説明によって本発明がなんら限定されないもので
あることは勿論である。
かかる説明によって本発明がなんら限定されないもので
あることは勿論である。
実施例１
テトラフルオロエチレン／シロキサン含有＝ニルエーテ
ル共重合体［テトラフルオロエチレン／７，７，９．９
−テトラメチル−３，８−ジオキサ−７，９−ジシラデ
センーｌ／ヒドロキシブチルビニルエーテル組成比（モ
ル比） ５０／ ４８．５／ １．５、固有粘度［η］
＝０．７５］のｎ−ヘキサン溶液（３０ｇ／ｆＬ）を調
整し、この中を５１１／ＩＩＩＮＩ（７）速さでポリス
ルホン多孔質中空糸（外径４５０μ：内ｆｆ３２０μ；
空気透過速度３０ｍ３ ／ ｒｓ２ ｈｒ ａｔｍ）を
通し、その上にコーティングした。溶媒を蒸発後これを
２０本束ね、片端をエポキシ樹脂で固め、他端も封じ有
効長さ３０ｃｍとした簡易モジュールを作り、ガス透過
性を酸素、窒素について測定した。酸素透過速度はＱＯ
２Ｊ、２８ｍ３ ／ ｍ２ｈｒ ａｔｍ、酸素／窒素分
離係数はα＝２．４６であった。
ル共重合体［テトラフルオロエチレン／７，７，９．９
−テトラメチル−３，８−ジオキサ−７，９−ジシラデ
センーｌ／ヒドロキシブチルビニルエーテル組成比（モ
ル比） ５０／ ４８．５／ １．５、固有粘度［η］
＝０．７５］のｎ−ヘキサン溶液（３０ｇ／ｆＬ）を調
整し、この中を５１１／ＩＩＩＮＩ（７）速さでポリス
ルホン多孔質中空糸（外径４５０μ：内ｆｆ３２０μ；
空気透過速度３０ｍ３ ／ ｒｓ２ ｈｒ ａｔｍ）を
通し、その上にコーティングした。溶媒を蒸発後これを
２０本束ね、片端をエポキシ樹脂で固め、他端も封じ有
効長さ３０ｃｍとした簡易モジュールを作り、ガス透過
性を酸素、窒素について測定した。酸素透過速度はＱＯ
２Ｊ、２８ｍ３ ／ ｍ２ｈｒ ａｔｍ、酸素／窒素分
離係数はα＝２．４６であった。
実施例２
テトラフルオロエチレン／シロキサン含有ビニルエーテ
ル共重合体［テトラフルオロエチレン／７，７−ビス（
トリメチルシリルオキシ）−９，Ｓ−ジメチル−３，８
−ジオキサ−７，９−ジシラデセンー１／ヒドロキシブ
チルビニルエーテル組成比（モル比）５０／４８．５／
１．５ 、固有粘度［η〕＝ ０．２３１のドルクロロ
トリフルオロエタン溶液（４０ｇ／ｊｌを調整し、この
中を３ｍ／ｗｉｎの速さでポリスルホン多孔質中空糸（
外径４５０μ；内径３２０μ：空気透過速度３０ｍ３
／ ｍ２ ｈｒ ａｔｍ）を通し、その上にコーティン
グした。溶媒を蒸発後これを２０本束ね、片端をエポキ
シ樹脂で固め、他端も封じ有効長さ３０ｃｒｒｒとした
簡易モジュールを作り、ガス透過性を酸素、窒素につい
て４１１１定した。酸素透過速度はＱＯ２Ｊ、５０ｍ３
／ ｍ２ｈｒ ａｔｍ、酸素／窒素分離係数はα＝１．
８８であった。
ル共重合体［テトラフルオロエチレン／７，７−ビス（
トリメチルシリルオキシ）−９，Ｓ−ジメチル−３，８
−ジオキサ−７，９−ジシラデセンー１／ヒドロキシブ
チルビニルエーテル組成比（モル比）５０／４８．５／
１．５ 、固有粘度［η〕＝ ０．２３１のドルクロロ
トリフルオロエタン溶液（４０ｇ／ｊｌを調整し、この
中を３ｍ／ｗｉｎの速さでポリスルホン多孔質中空糸（
外径４５０μ；内径３２０μ：空気透過速度３０ｍ３
／ ｍ２ ｈｒ ａｔｍ）を通し、その上にコーティン
グした。溶媒を蒸発後これを２０本束ね、片端をエポキ
シ樹脂で固め、他端も封じ有効長さ３０ｃｒｒｒとした
簡易モジュールを作り、ガス透過性を酸素、窒素につい
て４１１１定した。酸素透過速度はＱＯ２Ｊ、５０ｍ３
／ ｍ２ｈｒ ａｔｍ、酸素／窒素分離係数はα＝１．
８８であった。
［発明の効果］
本発明のテトラフルオロエチレンとシロキサン含有ビニ
ルエーテルとからなる共重合体を１ｔ１７１１りにして
ポリスルホン多孔質膜上にのせた分離膜は、特に酸素／
窒素分離係数と酸素透過速度か高いレベルでバランスす
るという優れた効果を有する。しかも、本発明の分離膜
は、この優れた性能を安定して持続し得るという効果も
認められる。
ルエーテルとからなる共重合体を１ｔ１７１１りにして
ポリスルホン多孔質膜上にのせた分離膜は、特に酸素／
窒素分離係数と酸素透過速度か高いレベルでバランスす
るという優れた効果を有する。しかも、本発明の分離膜
は、この優れた性能を安定して持続し得るという効果も
認められる。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、テトラフルオロエチレンとシロキサン含有ビニルエ
ーテルとからなる共重合体を薄膜にしてポリスルホン多
孔質膜上にのせた気体分離膜。 ２、共重合体のテトラフルオロエチレンの含有割合が５
〜７０モル％である特許請求の範囲第１項記載の気体分
離膜。 ３、シロキサン含有ビニルエーテルがビニロキシプロピ
ルトリメチルシロキシシラン化合物である特許請求の範
囲第１項記載の気体分 離膜。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7177687A JPS63240918A (ja) | 1987-03-27 | 1987-03-27 | 気体分離膜 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7177687A JPS63240918A (ja) | 1987-03-27 | 1987-03-27 | 気体分離膜 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63240918A true JPS63240918A (ja) | 1988-10-06 |
Family
ID=13470303
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7177687A Pending JPS63240918A (ja) | 1987-03-27 | 1987-03-27 | 気体分離膜 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63240918A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5919330A (en) * | 1993-03-24 | 1999-07-06 | Pall Corporation | Method for bonding a porous medium to a substrate |
-
1987
- 1987-03-27 JP JP7177687A patent/JPS63240918A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5919330A (en) * | 1993-03-24 | 1999-07-06 | Pall Corporation | Method for bonding a porous medium to a substrate |
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