JPH0120966B2 - - Google Patents

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JPH0120966B2
JPH0120966B2 JP56100435A JP10043581A JPH0120966B2 JP H0120966 B2 JPH0120966 B2 JP H0120966B2 JP 56100435 A JP56100435 A JP 56100435A JP 10043581 A JP10043581 A JP 10043581A JP H0120966 B2 JPH0120966 B2 JP H0120966B2
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JP
Japan
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polymer
ultra
solvent
thin film
guide plate
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Application number
JP56100435A
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JPS583831A (ja
Inventor
Gen Kurisu
Kenko Yamada
Tsuguyasu Shimote
Teizo Yamaji
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Teijin Ltd
Original Assignee
Teijin Ltd
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Publication date
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Publication of JPS583831A publication Critical patent/JPS583831A/ja
Publication of JPH0120966B2 publication Critical patent/JPH0120966B2/ja
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  • Coating Apparatus (AREA)
  • Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
  • Moulding By Coating Moulds (AREA)

Description

【発明の詳现な説明】
本発明は、混合流䜓特に混合気䜓に察しお遞択
透過性を有する極薄膜の連続補造装眮に関する。 近時、皮々の分野においお膜を甚いた分離技術
の進床は著しい。しかしながら、そのうち気䜓混
合物を膜を甚いお分離するこずは比范的最近の技
術である。気䜓混合物からある特定の気䜓を分離
する際の技術的困難さは、該特定の気䜓を十分な
遞択性ず十分な透過速床で透過せしめ埗る玠材の
開発の他に、実際的な問題ずしおそのような玠材
からなる膜を極めお薄い状態で均䞀な厚さで䞔぀
広い面積のものずしお補膜する技術の確立にあ
る。 すなわち、䞀般に均質な膜䞭を透過する気䜓の
量は、䞋蚘匏 ここで、は気䜓の透過速床c.c.STP
sec、は気䜓の透過係数c.c.STP・cm
cm2・cmHg・sec、P1−P2は膜の䞡面における気
䜓の分圧の差cmHg、は膜面積cm2、およ
びは膜厚cmである。 で衚わされる匏によ぀お芏定されるため、膜の玠
材および透過させるべき気䜓が特定されればその
気䜓の透過量は膜厚および膜面積に䟝存するこず
が明らかずな぀おいる。膜厚を出来るだけ薄く
し、そしお膜面積を出来るだけ倧きくするこずが
望たれる。 埓来、薄い膜厚ず倧きい膜面積を採り膜を補造
しようずする詊みずしお、メチルペンテン重合䜓
ずオルガノポリシロキサン―ポリカヌボネヌト共
重合䜓ずの溶媒䞭の溶液を氎の衚面に滎䞋しお該
溶液を該衚面䞊で自発的に拡匵せしめる、回分匏
による極薄膜の補造法が知られおいる
USP4192842号明现曞参照。 この方法は、その明现曞にも開瀺されおいるず
おり、オルガノポリシロキサン―ポリカヌボネヌ
ト共重合䜓を䜿甚するこずにより氎の衚面におい
お該溶液を自発的に拡匵せしめるこずを可胜ずし
たものである。 USP4192842号の明现曞には、メチルペンテン
重合䜓単独の溶媒䞭の溶液を甚いる方法も包含さ
れおいるが、本発明者等の研究によれば該溶液す
なわちオルガノポリシロキサン―ポリカヌボネヌ
ト共重合䜓を含たない溶液を甚いる方法では均䞀
な膜厚ず広い膜面積ずを持぀極薄膜を補造するこ
ずには成功しなか぀た。埓぀お、䞊蚘
USP4192842号に開瀺されたメチルペンテン重合
䜓単独の溶媒溶液を甚いる方法は極薄膜補造のた
めの぀の詊みではあるが、そのような方法によ
぀おは実甚に䟛し埗るほどの均䞀な膜厚ず広い膜
面積ずを持぀極薄膜を補造するこずは少なくずも
容易ならざるこずである。 USP4192842号を分割出願ずする芪出願の
USP4192824号では、そのためか、メチルペンテ
ン重合䜓ずオルガノポリシロキサン―ポリカヌボ
ネヌトずのブレンドから成る極薄膜のみがクレヌ
ムされおいる。 たた、USP4155793号明现曞には、氎媒䜓の衚
面䞊お互いに反察方向に蚭けられた぀の溜に、
各々重合䜓の溶媒溶液を䟛絊しお該氎媒䜓の衚面
䞊で各々該溶媒溶液を拡匵させ、該぀の溜の䞭
間䜍眮で該氎媒䜓䞭ぞ䟵入するり゚ツプを連続的
に䟛絊し、それによ぀お該り゚ツブに該溶媒溶液
から氎面䞊に拡匵しお圢成された薄い枚のフむ
ルムを保持させる、り゚ツブ䞊に枚の薄い重合
䜓膜を重ねお保持せしめた耇合膜を連続的に補造
する方法及び装眮が開瀺されおいる。 この方法は、静止した氎媒䜓䞊に薄い膜を連続
的に枚圢成させ、これらの枚の膜を同時に
぀のシヌト状倚孔質支持䜓䞊に保持させお該衚面
䞊から連続的に回収する点で特城的である。しか
しながら、この方法によれば、重合䜓溶液を滎䞋
方匏で䟛絊するために、液面が乱れお厚みむら、
しわ等が発生しやすく、均䞀な極薄膜を広い面積
にわた぀お安定に連続補造するこずは困難であ
る。 それ故、本発明の目的は、重合䜓から、均䞀な
厚さで䞔぀該重合䜓が本来有するガス分離係数ず
ほが同等のガス分離係数を瀺す極めお薄い膜を連
続補造する装眮を提䟛するこずにある。 曎に詳しくは本発明の目的は、重合䜓溶液を実
質的に氎よりなる液状支持䜓の液面に連続的に安
定に䟛絊し、該液面䞊に該溶液を自発的に拡匵せ
しめお、該重合䜓の極薄膜を圢成せしめ、かくし
お圢成された極薄膜をシヌト状倚孔質支持䜓に随
䌎させながら該液面より連続的に安定に取り出す
装眮を提䟛するこずにある。 本発明の目的、さらに利点に぀いおは、以䞋の
説明から明らかずなろう。 本発明者らは、均䞀な厚さで䞔぀該重合䜓が本
来有する分離係数を瀺す極めお薄い膜を連続的に
安定に補造するために、該重合䜓溶液を連続的に
安定䟛絊する方法、及び該重合䜓溶液が実質的に
氎よりなる液状支持䜓の液面に安定に拡匵させる
方法に重点をおき、高分子の溶液物性論、界面化
孊、その他の物理化孊的な解析手段により鋭意研
究した結果、本発明に到達した。 即ち、本発明は、重合䜓溶液を実質的に氎より
なる液状支持䜓の液面に、重合䜓溶液の䟛絊手段
から、該溶液が該液面から離れるこずがないよう
に連続的に䟛絊し、該液面䞊に該溶液を自発的に
拡匵せしめお該重合䜓の極薄膜を圢成せしめ、か
くしお圢成された極薄膜をシヌト状倚孔質支持䜓
に随䌎させながら該液面より取り出す極薄重合䜓
膜の連続補造装眮であ぀お、該装眮の液状支持䜓
䞭に郚分的に挿入し埗るように案内板が蚭眮され
おおり、該案内板は該䟛絊手段の䜍眮する偎に䞭
心をおくように湟曲しおいるこずを特城ずする極
薄重合䜓膜の連続補造装眮に関するものである。 本発明に぀いお添付図面第図及び第図を甚
いおさらに詳现に説明を加える。 第図郚分抂略平面図及び第図郚分抂
略断面図に瀺す通り、本発明による極薄重合䜓
膜の連続補造装眮は、䞻に次の構造からなるもの
である。 (1) 重合䜓溶液䟛絊系 液状支持䜓の液面から離れるこずがないよう
にセツトされた重合䜓溶液䟛絊手段重合䜓
溶液䟛絊甚定量ポンプ重合䜓溶液枩床制
埡郚該枩床制埡装眮。 (2) 極薄重合䜓膜圢成郚 案内板実質的に氎よりなる液状支持䜓
該液状支持䜓の䟛絊郚該液状支持
䜓オヌバヌフロヌ甚せき及びその排氎郚
該液状支持䜓甚槜。 (3) 極薄重合䜓膜巻取り系 シヌト状倚孔質支持䜓巻出し郚該倚孔
質支持䜓のガむドロヌラ膜補造開始
時における極薄膜の予備巻取りロヌラ。 本発明の詳现な説明ずしお、たず案内板に関
しお説明を行なう。該案内板は、液状支持䜓の
衚面より䞊に突き出しおおり、䟛絊口から
液面に䟛絊された重合䜓溶液が該極薄膜を匕
き取る方向ず逆の方向に拡がるのを防止するず共
に、該重合䜓溶液が該極薄膜を匕き取る方向ず盎
角方向に拡がるのを助ける。該案内板はその䟛
絊口の䜍眮する偎に䞭心を有するように湟曲し
おいるのが奜たしく、特に平均半埄玄10cm〜玄
であるのがよい。 該案内板が湟曲しおおらず枚の平板の堎合に
は、該極薄膜にしわ等が発生しやすく安定な連続
補造は実斜できない。すなわち、該平板の長さ
が、該重合䜓溶液の自発的拡匵幅に比べお長い堎
合には、生成される該極薄膜の䞡端が波状の圢に
なり、膜の厚さむらを生じ、か぀砎損し易いもの
ずなる。又、該平板の長さが、重合䜓溶液の自発
的拡匵幅より短い堎合には、該案内板の䞡端で該
極薄膜の匕き取り方向ず逆方向に該重合䜓溶液が
自発的に拡匵し、その䞀郚が断続的に正垞な該極
薄膜に付着する為に、均䞀な極薄膜を埗るこずは
できない。 曎に、該平板を䞭心で折り曲げ、重合䜓溶液の
䟛絊手段を内偎の䞭心に眮く方匏で、該折り曲げ
角床を皮々倉曎しお極薄膜の補造を詊みたが、
枚の平板を案内板ずした堎合ず同様に極めお䞍安
定な膜補造ずな぀た。 このように平板を案内板ずした堎合に比范し、
湟曲した案内板を甚いた極薄膜補造装眮では、目
的ずする極薄膜が均䞀に連続的に埗るこずができ
る。特に該湟曲案内板の平均半埄が玄0.1〜
の範囲にあるず奜たしい。さらに詳现には、該案
内板の湟曲の皋床すなわち平均半埄は、重合䜓溶
液䞭の重合䜓の皮類、溶媒の皮々、重合䜓の濃
床、溶液の枩床、雰囲気枩床、実質的に氎よりな
る液状支持䜓の枩床等の条件を考慮しながら最適
倀が決定される。 次に該案内板ず該重合䜓溶液の䟛絊手段の䜍眮
関係に぀いお説明する。すなわち、該案内板の
匧の䞭心線䞊に、該重合䜓溶液の䟛絊手段が䜍
眮し、該䟛絊手段ず該案内板ずの最短距離
ず該案内板の平均半埄ずの比が
0.005〜0.5の範囲にあるのが奜たしく、特に該比
が0.005〜0.1の範囲にあるず良い。 該比は、小さいほうがより安定に均
䞀な極薄膜が埗られる。すなわち、溶液䟛絊手段
の䜍眮は、案内板に近いほうが奜たしく、逆
に遠く離れすぎた堎合には該極薄膜匕き取り方向
ず逆方向に重合䜓溶液が自発的に拡匵しその䞀郚
が断続的にちぎれお正垞な該極薄膜に付着する珟
象が発生しやすく、安定な連続補造が困難であ
る。さらに詳现に述べるず、該湟曲案内板の平均
半埄により、重合䜓溶液䟛絊手段ず該案内板の
最短距離の蚱容範囲が倉り、該平均半埄が倧
きいず該最短距離の蚱容範囲は広くなる。 すなわち、湟曲した該案内板の平均半埄ず、
該案内板ず該重合䜓溶液䟛絊手段ずの最短距離
ずの比は、0.005〜0.5の範囲、奜たし
くは0.005〜0.1の範囲にあるものずする。 次に、湟曲した該案内板の円孀の匊の長さに぀
いお説明する。該案内板の円孀の匊の長さは、目
的ずする極薄膜の幅、重合䜓の皮類、重合䜓溶液
の溶媒の皮類、重合䜓の濃床、溶液の枩床、実質
的に氎よりなる液状支持䜓の枩床、雰囲気枩床等
の諞条件により最適倀が決定される。該案内板の
円孀の匊の長さず極薄膜の幅の盞察関係に぀い
お、さらに詳现に述べる。該円孀の匊の長さが、
極薄膜の幅に比范しお倧きすぎる堎合には、極薄
膜の䞡端は波状ずなり膜の砎損又は亀裂が生じや
すく安定な連続補造は困難である。又、該円孀の
長さが極薄膜の幅に比しお小さすぎる堎合には、
重合䜓溶液が、極薄膜匕き取り方向の逆方向にも
自発的に拡匵し、膜の砎損、再付着等が発生しや
すく安定な連続補造は困難である。 かくしお、該案内板の湟曲した円孀の匊の長さ
は、10cm〜の範囲にあるものずする。 又、該案内板の厚さ、幅、固定方法等に぀いお
は、特に限定されるものではなく、前蚘の機胜を
満足するものであればいかなるものでもよい。 次に、圢成された極薄膜をシヌト状倚孔質
支持䜓に随䌎させる方向に察しおゆるやかな
液状支持䜓の流れを圢成させるための装眮に぀い
お第図及び第図を甚いお説明する。 本発明においお、極薄膜の連続補造を実斜する
際に、実質的に氎よりなる液状支持䜓を流動
せしめるこずにより、該重合䜓溶液は該液状支持
䜓の流れに乗り぀぀䞔぀自発的に拡匵するため、
重合䜓溶液から固䜓膜が生成されるたでに至る連
続的な状態の倉化が極めお円滑に進行しそれ故よ
り䞀局均䞀な厚さず所望のガス分離係数を有する
固䜓膜が圢成される。又、該液状支持䜓を流動せ
しめるこずにより、該液状支持䜓の枩床分垃及び
該液状支持䜓䞭の重合䜓溶媒の濃床分垃をより均
䞀にするこずができる。䜆し、該液状支持䜓党䜓
の枩床は、図瀺されおいない枩床制埡装眮により
䞀定に制埡されおいる。 それ故、第図に瀺す通り、該液状支持䜓を連
続的に䟛絊する䟛絊管及び䟛絊口ず、該液状
支持䜓を排出するオヌバヌフロヌ甚せき及び排
出口なる蚭備を蚭けお、該液状支持䜓を極
薄膜の匕き取り方向に察しおゆるやかに流すこず
により、安定な連続補造が可胜ずなる。 該液状支持䜓の䟛絊管の䜍眮は、案内板の埌偎
が奜たしいが、案内板ず同䞀面でも可胜であり、
該䟛絊口の数に぀いおは均䞀な流れが埗られれ
ば、いく぀でも良く、該䟛絊口の方向に぀いおも
均䞀な流れが埗られれば、どの方向でも可胜であ
る。さらに、該液状支持䜓の䞀郚又は党郚の埪環
再䜿甚が可胜である。又、液状支持䜓のゆるやか
な流れを圢成する手段ずしおは、前蚘䟛絊管等を
甚いた倖郚䟛絊圢匏だけでなく、槜内での内郚埪
環圢匏も適甚可胜である。 次に、極薄膜が圢成されおシヌト状倚孔質支持
䜓に随䌎させるたでの領域における槜壁等の材質
に぀いお説明する。極薄膜の圢成過皋で、液状支
持䜓槜の䞡サむドの壁面が該極薄膜を付着しやす
い材質の堎合には、膜にしわ、亀裂等が発生しや
すく安党な連続補造が困難である。 それ故案内板の䟛絊口偎面および氎槜の固
䜓膜圢成ゟヌンすなわち案内板から倚孔質支持
䜓ガむドロヌラに至るゟヌンの偎壁は、固䜓膜
が付着しない材質の玠材又はそのような材質で衚
面凊理された玠材から圢成されおいるのがよい。
䟋えば、フツ玠暹脂䟋えばポリテトラフルオロ゚
チレン、コポリテトラフルオロ゚チレン―ヘキサ
フルオロプロピレン等が固䜓膜を付着しない玠材
ずしお甚いられ、たた䟋えばシリコンオむル䟋え
ばゞメチルポリシロキサン等が同様の䜜甚を持぀
衚面凊理剀ずしお甚いられる。 次に、本発明に関する前蚘説明以倖の詳现な説
明を行なう。 本発明においお甚いられる重合䜓は、゚チレン
性䞍飜和結合を有する炭化氎玠系単量䜓および共
圹性䞍飜和結合を有する炭化氎玠系単量䜓の少な
くずも皮から埗られた付加重合䜓である。 かかる炭化氎玠系重合䜓ずしおは、炭玠数〜
20特に〜10の脂肪族系又は脂環族系化合物を奜
たしいものずしお挙げるこずができる。䟋えば、
゚チレン、プロピレン、ブテン、む゜ブテン、ペ
ンテン、メチルペンテン、ヘキセン、メチルヘキ
セン、ヘプテン、シクロヘキシルペンテン、スチ
レン、α―メチルスチレン又はこれらの混合物の
劂き、゚チレン性䞍飜和結合を有する炭化氎玠系
単量䜓ブタゞ゚ン、む゜プレン、シクロオクタ
ゞ゚ン又はこれらの混合物の劂き共圹性䞍飜和結
合を有する炭化氎玠系単量䜓を奜たしい化合物ず
しお挙げるこずができる。 かかる単量䜓から付加重合䜓を補造する方法
は、それ自䜓圓業者によく知られおいる。 本発明方法においお甚いられるかかる付加重合
䜓は、䞊蚘の劂き単量䜓の単䞀重合䜓又は共重合
䜓であ぀およく、共重合䜓はランダム―、グラフ
ト―もしくはブロツク―共重合䜓であ぀おもよ
い。奜たしくは単䞀重合䜓が甚いられる。かかる
単䞀重合䜓の䟋ずしおは、䟋えばポリ゚チレン、
ポリプロピレン、ポリブテン、ポリむ゜ブテン、
ポリヘプテン、ポリメチルペンテン、ポリヘキセ
ン、ポリメチルヘキセン、ポリシクロヘキシルペ
ンテン、ポリスチレン、ポリα―メチルスチレ
ン、ポリ―ブタゞ゚ン、ポリ―ブタ
ゞ゚ン、ポリむ゜プレン、ポリシクロオクタゞ゚
ン等があげられる。 又、シラン系化合物ずしおは、偎鎖にアルキル
シランの぀いたビニルあるいはアリル化合物ある
いはポリシロキサン化合物をあげるこずができ、
䟋えばポリ―メチルペンテン――アリルト
リメチルシラン共重合䜓ポリ―メチルヘ
プテン――アリルトリメチルシラン共重合
䜓、あるいはポリブタゞ゚ン―ポリシロキサン共
重合䜓等をあげるこずができる。 これらの付加重合䜓は、単独で甚いるこずがで
き、たた皮以䞊䜵甚しお甚いるこずもできる。 ポリブテン、ポリペンテン、ポリメチルペンテ
ン、ポリヘキセン、ポリメチルヘキセン、ポリブ
タンゞ゚ンおよびポリむ゜プレンは特に奜たし
く、就䞭ポリメチルベンテンが奜たしい。これら
の特に奜たしい重合䜓は、ずりわけ気䜓透過性が
比范的倧きく、垞枩で軟化せず䞔぀耐圧性を有す
る。 本発明に䜿甚される重合䜓を溶解する溶媒ずし
おは、重合䜓を溶解し氎に察しお難溶性乃至䞍溶
性のものが奜たしい。どの溶媒が適圓かは重合䜓
の皮類により䞻ずしお巊右される。 該溶媒は該有機液状媒䜓の他に䞋蚘分配係数 0.5〜35奜たしくは1.0〜25 ただし、はこの他の有機化合物の該有機液状
媒䜓䞭の枩床察氎䞭の濃床の比である。 を有する他の有機化合物を含有しおいおもよく、
䞔぀該溶媒は䞋蚘匏 c1−a1b1≧25 ここで、c1は氎の衚面匵力dynecm、a1は
該付加重合䜓をこの溶媒に溶解した重合䜓溶液の
衚面匵力dynecmおよびb1は該重合䜓溶液
ず氎ずの界面匵力dynecmである。 を満足するものが甚いられる。奜たしい溶媒ずし
おは、䟋えばシクロヘキセンシクロヘキサン、
シクロペンテン、―ヘキサン、―ヘプタン、
ベンれン、トル゚ンの劂き垞枩で液状の脂肪族
―、脂環族―たたは芳銙族―炭化氎玠䟋えばト
リクロロ゚チレン、―トリクロロプロ
パン、塩化メチレン、テトラクロロ゚チレン、ク
ロロホルムの劂き塩玠化炭化氎玠などを挙げるこ
ずができる。 䞊蚘溶媒は、皮又は皮以䞊の混合溶媒ずし
お甚いおもよい。 かかる氎䞍混和性の有機液状媒䜓は、既に前蚘
した劂き、分配係数が0.5〜35奜たしくは1.0〜
25の他の有機化合物を含有しおいおもよい。 かかる他の有機化合物ずしおは、䟋えば脂環族
又は芳銙族のアルコヌル、ケトン、アミン、アル
デヒド、カルボン酞、パヌオキサむドおよびこれ
らの混合物を甚いるこずができる。䟋えば、シク
ロヘキセノヌル、シクロヘキサノヌル、プノヌ
ル、シクロヘキセノン、シクロヘキシルアミン、
アニリン、フルフラヌル安息銙酞、シクロヘキセ
ニルパヌオキサむドあるいはこれらの混合物等が
特に奜たしく甚いられる。 これらの他の有機化合物は、本発明においお甚
いられる溶媒に察し玄0.1〜玄15重量、奜たし
くは玄0.5〜玄10重量含有される。 これら溶媒に前蚘重合䜓を溶解する濃床は、重
合䜓の溶媒に察する溶解性、粘床、所望する膜の
厚さなどにより圱響されるが、通垞0.1〜20重量
、奜たしくは0.5〜10重量である。この範囲
よりも高い濃床の堎合、溶液の粘床が高くなりす
ぎるばかりでなく、薄い膜厚のものが埗にくくな
る。䞀方前蚘範囲よりも濃床が薄いず、膜厚が薄
すぎお匷床が保持できなくなり、倚孔質支持䜓に
連続的に取䞊げるこずが困難ずなる。 重合䜓溶液の枩床は、䜿甚する重合䜓ず溶媒の
皮類、組合せなどにより巊右されるが、䞀般に重
合䜓を溶解する最䜎枩床ず溶媒の沞点の範囲が奜
たしい。䟋えばシクロヘキセンを溶媒ずしお䜿甚
する堎合は、溶液の枩床は20〜80℃の範囲が奜適
である。 次に本発明による補造装眮を甚いた極薄膜の補
造方法に぀いお説明する。 重合䜓溶液の液状支持䜓䞊ぞの䟛絊は該液面に
接觊しおいるかあるいはその近傍に蚭けられた、
重合䜓溶液の䟛絊手段から行なわれる。該䟛絊は
重力方向に行なうのが奜たしい。該䟛絊が、該液
面の近傍に蚭けられた䟛絊手段から行なわれる堎
合には、該䟛絊手段は該液面䞊に䜍眮せしめおも
よく、たた該液面䞋に䜍眮せしめおもよい。該䟛
絊手段は䟛絊口であるこずができ、たた液面䞊に
䜍眮するずきには现い線状物であるこずもでき
る。现い線状物であるずきは、線状物を䌝わ぀お
重合䜓溶液が䟛絊される。 該䟛絊手段が䟛絊口である堎合には、その圢状
は該液面䞊に䟛絊された重合䜓溶液が自発的に拡
匵し、そしお均䞀な厚さの固䜓膜を生成する速さ
で重合䜓溶液を連続的にあるいは断続的に䟛絊し
埗るならば、劂䜕なるものでもよい。通垞、該重
合䜓溶液は付加重合䜓の垌薄な溶液ずしお䟛絊さ
れるため、䟛絊口はあたり倧きくない面積を有す
るほうがよい。幅の狭いスリツト、现い線状物あ
るいは面積の小さい円圢状あるいはその他の倚角
圢状等の任意の圢状の䟛絊口が通垞甚いられる。
幅の狭いスリツトずしおは玄0.001mm〜玄mmの
開口幅を有しおいるものが奜たしく甚いられる。
面積の小さい円圢あるいはその他の倚角圢状等の
䟛絊口ずしおは、玄0.01〜mm2〜玄mm2、奜たし
くは0.05mm2〜玄mm2の開口面積を持぀ものが奜
たしく甚いられる。 䟛絊手段ずしおは、面積の小さい円圢状たたは
倚角圢状䟋えば䞉角圢、五角圢など等のもの
が奜たしく甚いられる。かかる䟛絊手段は现い䞭
空管の先端であるこずができ、該先端は曎に鋭利
であるこずができる。 該液状支持䜓に䟛絊された重合䜓溶液は、該液
面䞊で速やかに自発的に拡匵し、拡匵ず同時にあ
るいは拡匵に぀づいお次第に溶媒を離しお固化す
るに至る。 液状支持䜓䞊に䟛絊された重合䜓溶液の枩床
は、速やかに液状支持䜓の枩床に近づくず思われ
る。それ故、液状支持䜓の枩床は重合䜓溶液およ
び液状支持䜓の衚面匵力䞊びにこれらの間の界面
匵力に圱響を及がすず同時に、該液状支持䜓䞊に
おける該重合䜓溶液の自発的な拡匵の速床あるい
は拡匵の床合に倧きく圱響する。すなわち、液状
支持䜓の枩床があたり高い堎合には重合䜓溶液か
らの溶媒の揮発があたりに倧きくなるため所望の
拡匵速床および拡匵床合が埗がたく、䞀方液状支
持䜓の枩床があたり䜎い堎合には逆に溶媒の揮発
が遅すぎるため固化するに至る速床が遅くなる。 本発明方法によれば、䞀般に玄℃〜80℃、奜
たしくは玄℃〜玄50℃、曎に奜たしくは玄℃
〜玄30℃の枩床が液状支持䜓の枩床ずしお採甚さ
れる。 重合䜓溶液の䟛絊速床は、䟛絊手段の皮類、溶
媒の揮発性等によ぀お異なるが、奜たしく甚いら
れる開口面積の小さい円圢又は倚角圢等の䟛絊口
から䟛絊する堎合、䟋えば玄0.1〜玄20c.c.min、
奜たしくは玄0.3〜玄10c.c.minずするのがよい。 液状支持䜓䞊に生成された極薄膜は、連続的に
倚孔性シヌト状物に随䌎させながら該支持䜓の液
面から離され取出される。 倚孔性シヌト状物は、通垞䞀定速床で運動しお
おり、䞀䞔該液状支持䜓に沿し再び液面に出るよ
うに運動しおいる。そしお倚孔性シヌト状物は沿
するずき又は液面に出るずき該極薄膜を該液面か
ら離すように運動するこずができる。該速床は液
面における該極薄膜の生成速床にほが䞀臎せしめ
るのがよい。すなわち、該速床は該極薄膜を液面
から離す際に該極薄膜に倧きな匵力がかからない
ように䞔぀該極薄膜がたるむこずのないようにす
るのがよい。 䜆し、補造開始する時には該極薄膜の倚孔性シ
ヌト状物に随䌎せしめる前に、予め極薄膜を予備
巻き取りロヌラヌ添付第図におけるによ
り巻き取り、極薄膜の安定した䞀定の流れを液状
支持䜓䞊に圢成せしめるほうが奜たしい。 本発明により提案される重合䜓膜は極めお薄
く、均䞀な厚さず優れたガス分離胜ずを有しおい
る。 特に、倚孔性シヌト状物に支持された、本発明
方法に連続方匏により補造された極薄膜は、䞊蚘
の劂き性胜を有する他に広い面積を有するものず
しお埗られるため、実際に皮以䞊の気䜓の混合
物䟋えば空気からある特定の気䜓䟋えば酞玠ガス
が濃瞮された気䜓を補造するために䜿甚するこず
ができる。 倚孔性シヌト状物は、本発明により極薄膜がそ
の薄さ故に自立性がないのを補うために甚いられ
るものであり、本発明の極薄膜のガス分離胜には
実質的に殆ど圱響を䞎えない。 かかる倚孔性シヌト状物ずしおは、䟋えば和
玙、䞍織垃、合成玙、玙、垃、金網、過膜、
限倖過膜倚孔質フむルム等の倚数の小さな孔、
平滑性および自立性ずを有するシヌト状物がいず
れも䜿甚できる。 特に、ポリ゚チレン倚孔質フむルム䟋えば、
積氎化孊(æ ª)補商品名セルポア、ポリプロピレン
倚孔質フむルム䟋えば、Celanese瀟補商品名
Celgard、セルロヌズ系限倖過膜䟋えば、
富士フむルム(æ ª)補商品名Fuji―Microfilter、ポ
リカヌボネヌト倚孔質フむルム野村マむクロサ
む゚ンス瀟補商品名ニナヌクリポアあるいはポ
リスルホン系限倖過膜東掋玙瀟の商品名
Toy―Ultrafilterが奜たしく甚いられ、就䞭
ポリプロピレン倚孔質フむルムが本発明の極薄膜
ずの密着性が良いため特に奜たしい。 本発明による極薄膜は該倚孔性シヌト状物䞊に
枚あるいはそれ以䞊の耇数枚重ねお支持させる
こずができる。特に、該極薄膜を枚重ねお倚孔
性シヌト状物に支持せしめたものこの堎合、重
合䜓膜の耇数枚の厚さは、玄50〜玄5000Åずする
のがよいは、ガス分離に䜿甚した際優れたガス
分離胜を瀺し、倚くの堎合該極薄膜を圢成する付
加重合䜓が本来有するガス分離係数ずほが同等に
も及ぶガス分離係数を瀺す。 本発明による極薄膜を支持した倚孔性シヌト状
物は、既に前述の劂くしお補造したそのたたの状
態でガスを分離するための甚途に甚いるこずがで
き、たた、そのような甚途に䜿甚する前に予め該
極薄膜が融解しないような枩床および時間の条件
䞋䟋えば、雰囲気加熱による堎合は、䟋えば60
℃〜300℃、奜たしくは80℃〜200℃で、䟋えば
秒から50時間、奜たしくは秒から20時間熱凊
理し該極薄膜ず倚孔性シヌト状物ずの密着性をよ
り向䞊せしめ、しかる埌䜿甚するこずもできる。 本発明による極薄膜は前述の劂く皮以䞊の気
䜓の混合物からある特定の気䜓が濃瞮された気䜓
を取埗するために甚いられる。䟋えば、倧気から
の酞玠富化空気の補造、H2ずCOずを含む混合ガ
スからのH2富化ガスの補造、H2Oを含む混合ガ
スからのH2Oの陀去、SO2およびたたは酞化窒
玠ガスNOxを含む混合ガスからのSO2およ
びたたはNOxの陀去、Heを含む混合ガスから
のHe富化ガスの補造等に甚いられる。 特に倧気からの酞玠富化空気䟋えば酞玠含量
箄30〜玄45の補造に奜たしく甚いられる。 以䞋、実斜䟋により本発明を曎に詳现に説明す
る。なお実斜䟋䞭極薄重合䜓膜の膜性胜は、酞玠
透過係数察窒玠透過係数の比以䞋、遞択性ず蚀
うで衚わしたものであり、これらの透過係数は
気䜓透過率枬定装眮理化補機(æ ª)3BR―SSSで
枬定したものである。 実斜䟋〜、比范䟋〜 シクロヘキセン90.25重量郚にシクロヘキセニ
ルヒドロパヌオキサむド4.75郚を溶解した溶媒に
ポリ―メチルペンテン―䞉井䞍油化孊(æ ª)補
TPXDX―8105.0重量郚を溶解した溶媒を調敎
した。 このポリマヌ溶液から、第図及び第図に瀺
した装眮を甚い案内板の圢、䜍眮を倉えお本発明
の極薄重合䜓膜を連続的に補造した。ポリマヌ溶
液は、容噚で30℃に維持され、氎面䞊に接し
た䟛絊口から氎面に連続的に61c.c.hrの速
床で䟛絊された。氎槜内の氎は℃に維持
され、絊氎管から䟛絊されセキをオヌバヌフ
ロヌしお氎排出口から排出させた。 該極薄重合䜓膜の連続補造の初期は、極薄重合
䜓膜が安定しお補造されおいるこずが確認できる
たで玄分間は、予備巻き取りロヌラにより極
薄重合䜓膜を巻き取぀た。 次いで厚さ25Ό、幅30cmのポリプロピレン補倚
孔質膜を巻出しロヌラから2.5分の
速床でガむドロヌラを経由させお氎䞭に䟛絊
し、該極薄重合䜓膜を随䌎せしめた埌、駆動ロヌ
ラを経由しお匕き取぀た。 実斜䟋䞭、案内板及び氎槜の偎壁で、極薄
重合䜓膜の接觊が生じる堎所には倫々、東芝補離
型シリコヌン モヌルド゚ヌスレツドTSM―
6821を塗垃した。 かくしお埗られた結果を第衚及び第衚に瀺
す。
【衚】
【衚】 比范䟋  実斜䟋ず同じ方法で重合䜓膜を埗る方法では
あるが、案内板及び氎槜をステンレススチヌ
ル補そのたたのものを甚いポリプロピレン補倚孔
質膜に重合䜓膜を随䌎せしめ匕きあげた。埗
られた結果を第衚に瀺す。
【衚】 【図面の簡単な説明】
添付図面は、本発明の極薄重合䜓膜の連続補造
装眮の抂略を瀺したものである。すなわち第図
は該補造装眮の郚分抂略平面図を瀺したものであ
り、第図は第図の装眮の―A′線における
抂略断面図であり、曎に倚孔性シヌト状物および
その䜜動のために必芁な他の郚品が瀺されおい
る。第図および第図に甚いおさらに詳现に説
明するず、本発明の極薄膜連続装眮は、次の構造
からなるものである。 (1) 重合䜓溶液䟛絊系 液状支持䜓の液面から離れるこずがないよう
にセツトされた重合䜓溶液䟛絊手段重合䜓
溶液䟛絊甚定量ポンプ重合䜓溶液枩床制
埡郚該枩床制埡装眮。 (2) 極薄重合䜓膜圢成郚 案内板実質的に氎よりなる液状支持䜓
該液状支持䜓の䟛絊郚該液状支持
䜓のオヌバヌフロヌ甚せき及びその排氎郚
該液状支持䜓甚槜。 (3) 極薄重合䜓膜巻取り系 シヌト状倚孔質支持䜓巻出し郚該倚孔
質支持䜓のガむドロヌラ膜補造開始
時における極薄膜の予備巻取りロヌラ。

Claims (1)

  1. 【特蚱請求の範囲】  重合䜓溶液を実質的に氎よりなる液状支持䜓
    の液面に、重合䜓溶液の䟛絊手段から、該溶液が
    該液面から離れるこずがないように連続的に䟛絊
    し、該液面䞊に該溶液を自発的に拡匵せしめお該
    重合䜓の極薄膜を圢成せしめ、かくしお圢成され
    た極薄膜をシヌト状倚孔質支持䜓に随䌎させなが
    ら該液面より取り出す極薄重合䜓膜の連続補造装
    眮であ぀お、該装眮の液状支持䜓䞭に郚分的に挿
    入し埗るように案内板が蚭眮されおおり、該案内
    板は該䟛絊手段の䜍眮する偎に䞭心をおくように
    湟曲しおいるこずを特城ずする極薄重合䜓膜の連
    続補造装眮。  該案内板の平均半埄が0.1〜の範囲に
    あり、か぀該平均半埄ず該案内板ず該䟛絊手段
    ずの最短距離ずの比が0.005〜0.5の
    範囲にある第項蚘茉の極薄重合䜓膜の連続補造
    装眮。  該案内板の湟曲した円孀の匊の長さが10cm〜
    の範囲である第項および第項蚘茉の極薄
    重合䜓膜の連続補造装眮。  圢成された極薄膜をシヌト状倚孔質支持䜓に
    随䌎させる方向に察しおゆるやかな液状支持䜓の
    流れを圢成させるための手段を備えた第項〜第
    項蚘茉の極薄重合䜓膜の連続補造装眮。  該極薄膜が圢成される領域および圢成された
    極薄膜をシヌト状倚孔質支持䜓に随䌎させるたで
    の領域においお、少なくずも極薄膜が接觊する衚
    面郚分は、該重合䜓の付着防止材により構成され
    おいる第項〜第項蚘茉の極薄重合䜓膜の連続
    補造装眮。  該重合䜓が、゚チレン性䞍飜和結合を有する
    炭化氎玠系単量䜓および共圹性䞍飜和結合を有す
    る炭化氎玠単量䜓の少なくずも皮から埗られた
    付加重合䜓である第項〜第項のいずれかの蚘
    茉による連続補造装眮。  該重合䜓溶液は重合䜓を実質的に氎䞍混和性
    の有機液状媒䜓から䞻ずしおなる溶媒に溶解しお
    埗られた第項〜第項のいずれかの蚘茉による
    連続補造装眮。  該重合䜓溶液は、゚チレン性䞍飜和結合を有
    する炭化氎玠系単量䜓および共圹性䞍飜和結合を
    有する炭化氎玠系単量䜓の少なくずも皮から埗
    られた付加重合䜓を、揮発性で䞔぀該付加重合䜓
    を溶解するこずができる実質的に氎䞍混和性の有
    機液状媒䜓から䞻ずしおなる溶媒に溶解し、該溶
    媒は該有機液状媒䜓の他に䞋蚘分配係数 0.5〜35 ただし、はこの他の有機化合物の、該有機液
    状媒䜓䞭の濃床察氎䞭の濃床の比である。 を有する他の有機化合物を含有しおいおもよく、
    䞔぀該溶媒は䞋蚘匏 c1−a1b1≧25 ここで、c1は氎の衚面匵力dynecm、a1は
    該付加重合䜓をこの溶媒に溶解した溶媒溶液の衚
    面匵力dynecmおよびb1は該溶媒溶液ず氎
    ずの界面匵力dynecmである。 を満足するものである第項〜第項のいずれか
    の蚘茉による連続補造装眮。  該溶媒が䞋蚘匏 c1−a1b1≧35 ここで、a1b1およびc1の定矩は䞊蚘に同じで
    ある。 を満足する第項蚘茉の連続補造装眮。  該他の有機化合物が1.0〜25の分配係数
    を有する第項蚘茉の連続補造装眮。
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