JPS62110729A - 選択気体透過複合膜 - Google Patents
選択気体透過複合膜Info
- Publication number
- JPS62110729A JPS62110729A JP25135085A JP25135085A JPS62110729A JP S62110729 A JPS62110729 A JP S62110729A JP 25135085 A JP25135085 A JP 25135085A JP 25135085 A JP25135085 A JP 25135085A JP S62110729 A JPS62110729 A JP S62110729A
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- JP
- Japan
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- polymer
- gas permeable
- composite membrane
- permeable composite
- selective gas
- Prior art date
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- Pending
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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】
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、メタン等のガスと分離、精製し、これらガ
スを利用するＣ１化学用分離膜への応用、更には天然ガ
スからの選択透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
択性と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、メタン等のガスと分離、精製し、これらガ
スを利用するＣ１化学用分離膜への応用、更には天然ガ
スからの選択透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
択性と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１１“、・１分子の気体透過特性
は一般的に気体透過性が向−１夕１−ると選択性が低下
し、−力選択性が大きくなると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。
は一般的に気体透過性が向−１夕１−ると選択性が低下
し、−力選択性が大きくなると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ＩＩ トリメヂルシリルプ
口ピン（ＰＭＳＰ）は酸素透過係数 １’０２が１．６
０ＸＩＯｃｃ−ｍ／ｃｄ−ｓｃｃ−ｍｌ１ｇと非常に大
きい透過性を示すが、一方酸素と窒素の透過係数比αは
約１．４と低い。この４Ｕ旧に次ぐ透過性の高い材＊′
１としてシリコーンゴムが知られているがこの材料のＰ
Ｏ２は６．ＯＸ １０ ’ＣＣ−ｍ乙Ｈｄ −ｓｃｃ
−ｍｌｌ ｇてαは約２．０である。
口ピン（ＰＭＳＰ）は酸素透過係数 １’０２が１．６
０ＸＩＯｃｃ−ｍ／ｃｄ−ｓｃｃ−ｍｌ１ｇと非常に大
きい透過性を示すが、一方酸素と窒素の透過係数比αは
約１．４と低い。この４Ｕ旧に次ぐ透過性の高い材＊′
１としてシリコーンゴムが知られているがこの材料のＰ
Ｏ２は６．ＯＸ １０ ’ＣＣ−ｍ乙Ｈｄ −ｓｃｃ
−ｍｌｌ ｇてαは約２．０である。
これらの月利に対し選択性の優れる利料としてポリフェ
ニレンオキサイド（，１，” Ｉ）Ｏ）がある。この材
料のαは約４．０と選択性は約２倍に向上する一方その
透過性は１．’０２−’２．８Ｘ１００−９ｃｃ−／ｃ
４・ｓｃｃ−ｍｌ１ｇと低くなってしまう。
ニレンオキサイド（，１，” Ｉ）Ｏ）がある。この材
料のαは約４．０と選択性は約２倍に向上する一方その
透過性は１．’０２−’２．８Ｘ１００−９ｃｃ−／ｃ
４・ｓｃｃ−ｍｌ１ｇ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５ベー、゛ 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５ベー、゛ 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才たは内部に電解重
合高分子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才たは内部に電解重
合高分子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。
すなわち酸素透過係数が１０．’７７−１Ｏ−９ｃｃ−
／ｄ−ｓｅｃｃｍＨｇオーダーで、かつ酸素と窒素の透
過係数比（Ｐ０２／ＰＮ２）αが３．０〜７．０と従来
の材料にはない画期的な特性を示した。
／ｄ−ｓｅｃｃｍＨｇオーダーで、かつ酸素と窒素の透
過係数比（Ｐ０２／ＰＮ２）αが３．０〜７．０と従来
の材料にはない画期的な特性を示した。
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、 ６ベー 几１ （但し、Ｒ１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、■１．２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、一方電解重
合高分子としてはポリピロール、ポリアニリン、もしく
はポリヂオフェンの酸化体または還元体のいずれかが好
適である。
が、 ６ベー 几１ （但し、Ｒ１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、■１．２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、一方電解重
合高分子としてはポリピロール、ポリアニリン、もしく
はポリヂオフェンの酸化体または還元体のいずれかが好
適である。
また電解重合高分子はアモルファス高分子膜の表面また
は内部に設ければ良く、その手段としては電解重合法で
高分子の酸化体、還元体のどちらを選択的に行うことが
できる。
は内部に設ければ良く、その手段としては電解重合法で
高分子の酸化体、還元体のどちらを選択的に行うことが
できる。
実施例
以下に本発明の実施例を詳細に説明する。
高分子膜材料としてポリトリメチルシリルプロピン（重
量平均分子量Ｍｗ÷６０万） （ＰＭ、８１勺を用いこ
の材料の４重量％トルエン溶液を調整後、７ペー／ 流延法により均一な表面のネサガラス板上に製膜を行な
う。次いでこのネサガラス板のＰＭＳＰ膜で被覆されて
いない端をシーリング用の常温硬化性シリコーン接着剤
で被覆した後、電解重合用の電極とする。電解重合溶液
としてはアクリロニトリルを溶媒とし１モルのピロール
に対して電解質としてテトラブチルアンモニウムバーク
ロシートヲ０２５モルの組成とした。対極としては白金
板を用い、電解重合溶液を陽極として電解を行ないＰＭ
ＳＰと電解重合体との複合膜を作製した。このようにし
て得られたフィルムは黒色化し、ネサ面の部分は導伝性
を示す複合膜を与えた。気体透過性は酸素透過係数ｐｏ
２が約４．ＯＸ １０ ’ ｃｃ −ｃｍ／ｃｄｌ −
ｓｅｃ−ｃｍＩ−Ｉｇでα（Ｐｏ２／ＰＮ２）は５．０
まで達した。
量平均分子量Ｍｗ÷６０万） （ＰＭ、８１勺を用いこ
の材料の４重量％トルエン溶液を調整後、７ペー／ 流延法により均一な表面のネサガラス板上に製膜を行な
う。次いでこのネサガラス板のＰＭＳＰ膜で被覆されて
いない端をシーリング用の常温硬化性シリコーン接着剤
で被覆した後、電解重合用の電極とする。電解重合溶液
としてはアクリロニトリルを溶媒とし１モルのピロール
に対して電解質としてテトラブチルアンモニウムバーク
ロシートヲ０２５モルの組成とした。対極としては白金
板を用い、電解重合溶液を陽極として電解を行ないＰＭ
ＳＰと電解重合体との複合膜を作製した。このようにし
て得られたフィルムは黒色化し、ネサ面の部分は導伝性
を示す複合膜を与えた。気体透過性は酸素透過係数ｐｏ
２が約４．ＯＸ １０ ’ ｃｃ −ｃｍ／ｃｄｌ −
ｓｅｃ−ｃｍＩ−Ｉｇでα（Ｐｏ２／ＰＮ２）は５．０
まで達した。
また同一条件で複合化した膜を還元した後でもこの気体
透過性は殆んど変わらなかった。
透過性は殆んど変わらなかった。
同じ条件でアモルファス高分子と電解重合体を変化させ
た場合の結果を以下の表に示す。
た場合の結果を以下の表に示す。
以下余白
いずれの場合も高い酸素透過係数と、高い透過係数比が
得られた。
得られた。
なお本発明のアモルファス高分子としては、ガラス転移
温度が１８０℃以上であれば良く、この場合ミクロボイ
ドの存在により、電解重合体を内部または表面にトラッ
プでき複合化が可能になる。
温度が１８０℃以上であれば良く、この場合ミクロボイ
ドの存在により、電解重合体を内部または表面にトラッ
プでき複合化が可能になる。
発明の効果
以上要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−にのアモルファス高分子膜の表面ま
たは内部に屯１リイ重合品分子を存在させた選択気体透
過複合膜を提供するもので高気体透９ベージ 過性でかつ高分離性の選択気体透過複合膜を得ることが
できる。
温度が１８０℃以−にのアモルファス高分子膜の表面ま
たは内部に屯１リイ重合品分子を存在させた選択気体透
過複合膜を提供するもので高気体透９ベージ 過性でかつ高分離性の選択気体透過複合膜を得ることが
できる。
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電解重
合高分子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）電解重合高分子の一般式が ▲数式、化学式、表等があります▼ （但し、Ｘは酸化重合体のカウンターイオンでＢＦ＿４
、ＣｌＯ＿４、ＳＯ＿４、ＢＦ＿３、ＡｓＦ＿６、Ｉ、
Ｂｒ、Ｉ＿２より成る群より選ばれる）で示されるポリ
ピロールもしくは、この還元体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。 - （６）電解重合高分子が、ポリアニリンの酸化体もしく
は還元体のどちらかであることを特徴とする特許請求の
範囲第１項記載の選択気体透過複合膜。 - （７）電解重合高分子が、ポリチオフェンの酸化体もし
くは還元体のどちらかであることを特徴とする特許請求
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 |
|---|---|---|---|
| JP25135085A JPS62110729A (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 |
|---|---|---|---|
| JP25135085A JPS62110729A (ja) | 1985-11-08 | 1985-11-08 | 選択気体透過複合膜 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62110729A true JPS62110729A (ja) | 1987-05-21 |
Family
ID=17221517
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25135085A Pending JPS62110729A (ja) | 1985-11-08 | 1985-11-08 | 選択気体透過複合膜 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62110729A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01293101A (ja) * | 1988-05-21 | 1989-11-27 | Mitsubishi Kasei Corp | 複合分離膜 |
| US5045357A (en) * | 1987-12-09 | 1991-09-03 | Mitsubishi Rayon Company, Ltd. | Process for preparing a membranous gas separator |
| US5096586A (en) * | 1990-08-28 | 1992-03-17 | Regents Of The University Of California | Membranes having selective permeability |
| US5707423A (en) * | 1996-06-14 | 1998-01-13 | Membrane Technology And Research, Inc. | Substituted polyacetylene separation membrane |
-
1985
- 1985-11-08 JP JP25135085A patent/JPS62110729A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5045357A (en) * | 1987-12-09 | 1991-09-03 | Mitsubishi Rayon Company, Ltd. | Process for preparing a membranous gas separator |
| US5154740A (en) * | 1987-12-09 | 1992-10-13 | Mitsubishi Rayon Co., Ltd. | Membranous gas separator |
| JPH01293101A (ja) * | 1988-05-21 | 1989-11-27 | Mitsubishi Kasei Corp | 複合分離膜 |
| US5096586A (en) * | 1990-08-28 | 1992-03-17 | Regents Of The University Of California | Membranes having selective permeability |
| US5358556A (en) * | 1990-08-28 | 1994-10-25 | The Regents Of The University Of California | Membranes having selective permeability |
| US5707423A (en) * | 1996-06-14 | 1998-01-13 | Membrane Technology And Research, Inc. | Substituted polyacetylene separation membrane |
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