JPH0214088B2 - - Google Patents

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Publication number
JPH0214088B2
JPH0214088B2 JP6372283A JP6372283A JPH0214088B2 JP H0214088 B2 JPH0214088 B2 JP H0214088B2 JP 6372283 A JP6372283 A JP 6372283A JP 6372283 A JP6372283 A JP 6372283A JP H0214088 B2 JPH0214088 B2 JP H0214088B2
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JP
Japan
Prior art keywords
carbon atoms
membrane
different
same
diamine
Prior art date
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Expired
Application number
JP6372283A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS59189904A (en
Inventor
Kenko Yamada
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Teijin Ltd
Original Assignee
Teijin Ltd
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Publication date
Application filed by Teijin Ltd filed Critical Teijin Ltd
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Publication of JPS59189904A publication Critical patent/JPS59189904A/en
Publication of JPH0214088B2 publication Critical patent/JPH0214088B2/ja
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  • Oxygen, Ozone, And Oxides In General (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

利用分野 本発明は、主鎖にケイ素を含むポリ尿素を主体
とした重合体からなる新規な気体分離用選択透過
膜に関するものである。 従来技術 大気中の酸素と窒素の分離に使用する膜、即
ち、酸素富化膜としては種々のものがすでに提案
されているが、そのなかで酸素透過係数の一番大
きなものは6×10-8c.c.(STP)・cm/cm2・sec・cm
Hgであるシリコンゴムである。しかし、シリコ
ンゴムは分離係数(酸素透過速度/窒素透過速
度)αが2.0と低く、且つ薄い膜とすることが困
難である。 そこで、ポリシロキサンにポリカーボネートを
ブロツク共重合させたポリシロキサンポリカーボ
ネート共重合体の溶液を水面上に展開することに
よつて0.1μm以下の薄膜を製造することが提案さ
れた(特開昭51−89564号公報参照)。しかし、こ
の膜の透過係数は2×10-8c.c.(STP)・cm/cm2
sec・cmHgとシリコンゴムより低く、また分離
係数(α)も2.2と低くかつた。 また最近アミノ変性シリコンオイルを酸クロラ
イド等を用いて架橋させることにより分離係数
(α)が3以上で1.0μm以下の薄膜も可能な膜が
提案されている(特開昭57−105203号公報参照)。
しかしこの膜も、分離係数(α)は比較的小さ
く、透過性能も充分とはいえなかつた。 発明の目的 しかして本発明は、分離係数(α)が高く、且
つ酸素透過係数においてもすぐれた膜を提供する
ことを目的とするものである。 発明の構成 本発明は下記一般式(A) 〔但し、式中R1及びR2は同一若しくは異なり、
水素原子若しくは炭素原子数1〜3の炭化水素基
であり;R3,R4,R5及びR6は同一若しくは異な
り炭素原子数1〜10の炭化水素基であり;R0
異種原子で結合されていても良い全炭素原子数が
6〜14の芳香族炭化水素基又は炭素原子数2〜10
のアルキレン基であり;p及びqは同一若しくは
異なり2〜10の整数を表わす。〕 で表わされるジアミンと、イソシアネート基を少
くとも2個有する化合物との反応により得られた
ポリ尿素から実質的になる重合体から形成された
気体分離用選択透過膜及び上記反応を微多孔支持
膜で行うことからなる気体分離用選択透過膜の製
造方法である。 ここで式(A)におけるp及びqは同一でも異なつ
ていてもよく、2〜10の整数、好ましくは3〜8
の整数である。p,qが1の場合には、原料モノ
マーが不安定で良好なポリマーが得にくく、11以
上の場合には製膜性が悪くなるので好ましくな
い。さらに式(A)におけるR1,R2はそれぞれ独立
に水素原子または炭素原子数1〜3の炭化水素
基、好ましくは水素原子またはメチル基である。 またR3,R4,R5及びR6は同一であつても異な
つていてもよく、炭素原子数1〜10の炭化水素基
である。該炭化水素基は、置換又は非置換、飽和
又は不飽和の脂肪族、脂環族あるいは芳香族炭化
水素基を意味し、その好ましいものとしてはメチ
ル基、エチル基、各種プロピル基,各種ブチル
基,ビニル基,アリル基,プロペニル基,フエニ
ル基,ベンジル基等の炭素原子数1〜7の炭化水
素基等が、特に好ましくは炭素数1又は2のアル
キル基及びフエニル基が挙げられる。 式(A)におけるR0は異種原子で結合されていて
もよい全炭素原子数が6〜14の芳香族炭化水素基
又は炭素原子数2〜10のアルキレン基であり、好
ましくは異種原子で結合されていてもよい全炭素
原子数6〜12の芳香族炭化水素基又は炭素原子数
2〜6のアルキレン基である。全炭素原子数が14
以上となると透過性が低下し好ましくない。好ま
しい具体例としては
FIELD OF APPLICATION The present invention relates to a novel selectively permeable membrane for gas separation made of a polyurea-based polymer containing silicon in its main chain. Prior Art Various membranes have been proposed for use in separating oxygen and nitrogen in the atmosphere, that is, oxygen enrichment membranes, but among them, the one with the largest oxygen permeability coefficient is 6×10 - 8 cc(STP)・cm/cm 2・sec・cm
It is silicone rubber that is Hg. However, silicone rubber has a low separation coefficient (oxygen permeation rate/nitrogen permeation rate) α of 2.0, and it is difficult to form a thin film. Therefore, it was proposed to produce a thin film of 0.1 μm or less by spreading a solution of polysiloxane-polycarbonate copolymer, which is a block copolymerization of polysiloxane and polycarbonate, on the water surface (Japanese Patent Laid-Open No. 51-89564). (see publication). However, the permeability coefficient of this membrane is 2×10 -8 cc (STP)・cm/cm 2
sec・cmHg, which is lower than that of silicone rubber, and the separation coefficient (α) is also low, which is 2.2. Recently, a membrane has been proposed that has a separation coefficient (α) of 3 or more and can be formed into a thin film of 1.0 μm or less by crosslinking amino-modified silicone oil with acid chloride or the like (see JP-A-57-105203). ).
However, this membrane also had a relatively small separation coefficient (α) and insufficient permeation performance. OBJECTS OF THE INVENTION It is therefore an object of the present invention to provide a membrane with a high separation coefficient (α) and an excellent oxygen permeability coefficient. Structure of the invention The present invention is based on the following general formula (A) [However, in the formula, R 1 and R 2 are the same or different,
is a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 3 carbon atoms; R 3 , R 4 , R 5 and R 6 are the same or different hydrocarbon groups having 1 to 10 carbon atoms; R 0 is a different atom; Aromatic hydrocarbon group having a total number of carbon atoms of 6 to 14 or carbon atoms of 2 to 10, which may be bonded
is an alkylene group; p and q are the same or different and represent an integer of 2 to 10; ] A selectively permeable membrane for gas separation formed from a polymer consisting essentially of polyurea obtained by the reaction of a diamine represented by the above with a compound having at least two isocyanate groups, and a microporous support membrane for the above reaction. This is a method for producing a selectively permeable membrane for gas separation. Here, p and q in formula (A) may be the same or different, and are integers of 2 to 10, preferably 3 to 8.
is an integer. When p and q are 1, the raw material monomers are unstable and it is difficult to obtain a good polymer, and when p and q are 11 or more, the film forming property becomes poor, which is not preferable. Furthermore, R 1 and R 2 in formula (A) are each independently a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 3 carbon atoms, preferably a hydrogen atom or a methyl group. Further, R 3 , R 4 , R 5 and R 6 may be the same or different and are hydrocarbon groups having 1 to 10 carbon atoms. The hydrocarbon group means a substituted or unsubstituted, saturated or unsaturated aliphatic, alicyclic or aromatic hydrocarbon group, and preferred examples include a methyl group, an ethyl group, various propyl groups, and various butyl groups. , a vinyl group, an allyl group, a propenyl group, a phenyl group, a benzyl group, and other hydrocarbon groups having 1 to 7 carbon atoms, and particularly preferably an alkyl group having 1 or 2 carbon atoms and a phenyl group. R 0 in formula (A) is an aromatic hydrocarbon group having 6 to 14 carbon atoms in total or an alkylene group having 2 to 10 carbon atoms, which may be bonded through different atoms, preferably bonded through different atoms. It is an aromatic hydrocarbon group having 6 to 12 carbon atoms in total or an alkylene group having 2 to 6 carbon atoms, which may be Total number of carbon atoms is 14
If it is more than that, the permeability decreases, which is not preferable. As a preferable example,

【式】【formula】

【式】【formula】

【式】(Xは―SO2―,[Formula] (X is -SO 2 -,

【式】―O―,―CH2―),[Formula] -O-, -CH 2 -),

【式】(―CH2)―o(nは2〜5)が 挙げられる。特に好ましくは[Formula] (-CH 2 )- o (n is 2 to 5). Especially preferably

【式】― CH2CH2―である。 本発明においては前記一般式(A)で表わされるジ
アミン成分とともに他のジアミン成分を共重合さ
せることができる。このようなジアミンとして
は、炭素原子数2〜12、好ましくは6〜10の脂肪
族ジアミン、炭素原子数6〜13の脂環族ジアミ
ン、炭素原子数6〜13の芳香族ジアミン、ポリシ
ロキサン含有ジアミンを使用するのが有利であ
る。これらの具体例としては、例えばエチレンジ
アミン、テトラメチレンジアミン、ヘキサメチレ
ンジアミン、デカメチレンジアミン等の脂肪族ジ
アミン;シクロヘキサンジアミン、4,4′―ジア
ミノジシクロヘキシルメタン、ピペラジン等の脂
環族ジアミン;メタフエニレンジアミン、パラフ
エニレンジアミン,4,4′―ジアミノジフエニル
メタン,4,4′―ジアミノフエニルエーテル,
3,4′―ジアミノジフエニルエーテル,N,N′―
ジフエニルメタフエニレンジアミン,N,N′―
ジメチルメタフエニレンジアミン等の芳香族ジア
ミン;ビス(アミノプロピル)テトラメチルジシ
ロキサン,ビス(アミノプロピル)オクタメチル
テトラシロキサン等のポリシロキサン含有ジアミ
ンを挙げることができる。これらは一種、又は二
種以上使用することができる。 本発明に用いられるジイソシアネートとしては
特に制限はないが、好ましくは炭素原子数4〜
15、特に好ましくは6〜13のジイソシアネートが
用いられ、具体例としてはトルイレンジイソシア
ネート、フエニルジイソシアネート,4,4′―ジ
フエニルメタンジイソシアネート,キシリレンジ
イソシアネート等の芳香族ジイソシアネート、ヘ
キサメチレンジイソシアネート等の脂肪族ジイソ
シアネート、シクロヘキシルジイソシアネート,
イソホロンジイソシアネート等の脂環族ジイソシ
アネート類を挙げることができる。これらは一種
または二種以上混合して用いることができる。 また前記ジイソシアネートとともに三官能以上
の多官能イソシアネートも一部混合して用いるこ
とができる。 前記ジイソシアネート成分とジアミン成分とと
から本発明の膜を形成させるためには、例えば両
者を微多孔性支持体上で重合せしめ該支持体上に
ポリ尿素の薄膜を形成させればよい。しかし、好
ましい方法は前記ジアミン成分の溶液を後述の微
多孔性支持体膜上に塗布し、それにジイソシアネ
ート成分を反応させるが有利である。この塗布方
法としては浸漬法、ロールコーテイング法,ウイ
ツクコーテイング法,スプレーコーテイング法等
如何なる方法でもよいが、塗布されたジアミン成
分層の厚みが0.01〜2μm、好ましくは0.02〜1μm、
更に好ましくは0.05〜0.7μmとなるように塗布条
件をコントロールすべきである。該ジアミン層の
塗布厚が上記下限値(すなわち0.01μm)よりも
小さいと、最終的に得られる複合膜の活性層が薄
くなりすぎ機械的強度が低下する。また該塗布厚
が2μmよりも厚いと活性層の膜厚が厚くなりすぎ
複合膜の透気性を損ねる傾向が大きくなる。かか
るジアミンは可溶性であるのが好ましく、特に
水、メタノール,エタノール,イソプロパノー
ル,メチルセルソルブ,ジオキサンエチレングリ
コール,ジエチレングリコール,トリエチレング
リコール,グリセリンまたはこれら2種以上の混
合溶媒に0.1g/100ml以上、好ましくは0.5g/
100ml以上可溶であることが好ましい。 これらの溶媒群より選ばれた少なくとも1種の
溶媒に少なくとも0.1%溶解せしめた本発明のジ
アミン化合物溶液は、微多孔性膜に塗布又は含浸
せしめられる。 かかる膜の基材として、ガラス質多孔材、焼結
金属,セラミツクスとかセルロースエステル,ポ
リスチレン,ビニルブチラール,ポリスルホン,
塩化ビニル等の有機ポリマーが挙げられる。 ポリスルホン膜は本発明の基材として特にすぐ
れた性能を有するものであり、ポリビニルクロラ
イドも又有効である。ポリスルホン多孔質基材の
製造法は、米国塩水局レポート(OSW Report)
No.359にも記載されている。 かかる基材は表面の孔の大きさが一般に約100
〜1000オングストロームの間にあるものが好まし
いが、これに限られるものではなく、最終の膜の
用途などに応じて、表面の孔の大きさは50Å〜
5000Åの間で変化しうる。これらの基材は対称構
造でも非対称構造でも使用できるが、望ましくは
非対称構造のものがよい。しかしながら、これら
の基材はJIS P8117の装置により測定された透気
度が20〜3000秒、より好ましくは50〜1000秒のも
のが用いられる。透過度が20秒以下のものは、得
られる複合膜に欠陥が生じやすく、選択性が低下
しやすい。また、3000秒以上のものは、得られた
複合膜の透気量が低いものしか得られない。 また基材(微多孔性膜)は、その孔の大きさが
最大細孔径として1μ以下、好ましくは0.5μ以下で
あるのが有利である。 前述のジアミンが塗布された基材をジイソシア
ネート化合物と接触させることにより基材上にて
ポリ尿素薄膜が形成される。 本発明の複合膜を得るためには前述のジアミン
を微多孔膜上にて上記したジイソシアネート化合
物の溶液と接触させることにより行うことができ
る。ジイソシアネート化合物の溶解に使用する溶
媒は、イソシアネートに対して不活性でありそれ
を溶解し、しかも該ジアミン化合物及び基材物質
を実質的に溶解しないものであり、かつ形成され
たポリ尿素を溶解しないか、殆ど溶解しないもの
が好ましい。その例としては例えば、n―ヘキサ
ン,n―ヘプタン,n―オクタン,シクロヘキサ
ン,n―ノナン,n―デカン,n―ドデカン等の
炭化水素系溶媒、四塩化炭素,トリフロロトリク
ロロエチレン等のハロゲン化炭化水素溶媒が挙げ
られる。溶媒中の好適なジイソシアネート化合物
濃度は該化合物の種類,溶媒,基材,その他の条
件によつて変化しうるが、実験により最適値を決
定することができる。 しかし、一般的に約0.1〜5.0、好ましくは0.5〜
3.0重量%で十分効果を発揮しうる。 ポリアミン化合物と多官能性化合物とのかかる
界面反応は室温乃至約100℃、好ましくは20〜50
℃の温度において2秒〜10分、好ましくは10秒〜
5分間行うことができる。この界面反応は膜の表
面に主として集中されるように行うことができ
る。 かくして微多孔性基材面上に、選択透過性を有
する重縮合体の薄い膜を有する複合膜が得られ
る。 該膜における選択透過性膜の厚さは厳密に規定
されるものではないが、全厚で少なくとも100オ
ングストローム、通常300〜4000オングストロー
ムの厚みを有することができる。 本発明の膜は平膜、中空繊維等いかなる形態で
もよく、平膜は所謂プレートアンドフレーム型及
びスパイラル型のモジユール,管状モジユールあ
るいは中空繊維の場合繊維の内側または外側に膜
を有する中空繊維型モジユール、等の形態で実用
に供することが出来る。 効 果 本発明の気体分離用選択透過膜は、その優れた
気体透過性,選択性を利用し例えば、次のような
用途に用いることができるが、必ずしもこれらに
限定されない。例えば、空気から酸素富化空気を
製造する装置に組み込んでエンジン、暖房器具等
の燃焼効率の向上、さらに清浄な酸素富化空気と
して、未熟児の保育箱、呼吸器疾患者の治療器機
として、あるいは人工肺、人工えらとして利用す
ることができる。 以下実施例をあげて、本発明を前述するが、本
発明は、これらに限定されるものではない。 実施例中“部”は重量部を示す。 参考例 1 不織布補強ポリスルホン多孔質膜の製造法 密に織つたダクロン(Dacron)製不織布(目
付量180g/m2)をガラス板上に固定した。次い
で、該不織布上にポリスルホン12.5wt%,メチル
セルソルブ12.5wt%,および残部ジメチルホルム
アミドを含む溶液を厚さ約0.2μの層状にキヤスト
し、直ちにポリスルホン層を室温の水浴中にてゲ
ル化させることにより、不織布補強多孔性ポリス
ルホン膜を得た。 このようにして得られた多孔性ポリスルホン層
は厚み約40〜70μであり、非対称構造を有してお
り、かつ表面には約50〜600Åの微孔が多数存在
することが電子顕微鏡写真により観察された。ま
たこれらの多孔性基材はJIS P8117装置による透
気度が150〜300秒であつた。 実施例 1 ビス(アミノプロピルジメチルシリル)ベンゼ
ン1部を水49.5部,エタノール49.5部の混合溶液
に溶解した。この溶液に参考例1で得られたポリ
スルホン微多孔質膜を5分間浸漬したのち、膜を
溶液より引きだし、垂直にして室温にて10分間ド
レインした。かくしてドレインした膜を、4,
4′―ジフエニルメタンジイソシアネートの1重量
%n―ヘキサン溶液100ml中に3分間浸漬したの
ち室温にて1日風乾した。 理化精機工業(株)製、製科研式気体透過率測定器
を用いてこの膜の気体通過率を測定した結果を表
1に示す。 実施例 2 ビス(アミノプロピルジメチルシリル)ベンゼ
ン0.5部を水50部,エタノール50部の混合溶液に
溶解した。この溶液に実施例1と同様に多孔膜を
浸漬しドレインしたのち、イソホロンジイソシア
ネートの0.5重量%のヘキサデカン―1溶液100ml
中に3分間浸漬したのち、更にn―ヘキサン溶液
に30秒間浸漬し、取出し、風乾した。 この膜の性能を表1に示す。 実施例 3 実施例2においてイソホロンジイソシアネート
のかわりにヘキサメチレンジイソシアネートを用
いた以外は実施例2とまつたく同様にして膜を得
た。この膜の性能を表1に示す。
[Formula] - CH 2 CH 2 -. In the present invention, other diamine components can be copolymerized together with the diamine component represented by the general formula (A). Such diamines include aliphatic diamines having 2 to 12 carbon atoms, preferably 6 to 10 carbon atoms, alicyclic diamines having 6 to 13 carbon atoms, aromatic diamines having 6 to 13 carbon atoms, and polysiloxane-containing diamines. Preference is given to using diamines. Specific examples of these include aliphatic diamines such as ethylene diamine, tetramethylene diamine, hexamethylene diamine, and decamethylene diamine; alicyclic diamines such as cyclohexane diamine, 4,4'-diaminodicyclohexylmethane, and piperazine; and metaphenylene. Diamine, paraphenylene diamine, 4,4'-diaminodiphenylmethane, 4,4'-diaminophenyl ether,
3,4'-diaminodiphenyl ether, N,N'-
Diphenyl metaphenylene diamine, N, N'-
Examples include aromatic diamines such as dimethyl metaphenylene diamine; polysiloxane-containing diamines such as bis(aminopropyl)tetramethyldisiloxane and bis(aminopropyl)octamethyltetrasiloxane. These can be used alone or in combination of two or more. The diisocyanate used in the present invention is not particularly limited, but preferably has 4 to 4 carbon atoms.
15, particularly preferably 6 to 13 diisocyanates, specific examples include aromatic diisocyanates such as toluylene diisocyanate, phenyl diisocyanate, 4,4'-diphenylmethane diisocyanate, xylylene diisocyanate, and hexamethylene diisocyanate. Aliphatic diisocyanate, cyclohexyl diisocyanate,
Alicyclic diisocyanates such as isophorone diisocyanate can be mentioned. These can be used singly or in a mixture of two or more. Further, a portion of a trifunctional or higher functional isocyanate may be mixed together with the diisocyanate. In order to form the membrane of the present invention from the diisocyanate component and diamine component, for example, both may be polymerized on a microporous support to form a thin film of polyurea on the support. However, a preferred method is to coat a solution of the diamine component on the microporous support membrane described below and advantageously react it with the diisocyanate component. This application method may be any method such as dipping method, roll coating method, wick coating method, spray coating method, etc., but the thickness of the applied diamine component layer is 0.01 to 2 μm, preferably 0.02 to 1 μm,
More preferably, the coating conditions should be controlled so that the thickness is 0.05 to 0.7 μm. If the coating thickness of the diamine layer is smaller than the above lower limit (ie, 0.01 μm), the active layer of the finally obtained composite membrane will be too thin and its mechanical strength will decrease. Furthermore, if the coating thickness is greater than 2 μm, the active layer becomes too thick and tends to impair the air permeability of the composite membrane. The diamine is preferably soluble, particularly in water, methanol, ethanol, isopropanol, methylcellosolve, dioxane ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, glycerin, or a mixed solvent of two or more of these, preferably at least 0.1 g/100 ml. is 0.5g/
It is preferable that it is soluble in 100 ml or more. A solution of the diamine compound of the present invention dissolved in at least 0.1% in at least one solvent selected from these solvent groups is applied or impregnated onto a microporous membrane. As base materials for such membranes, glass porous materials, sintered metals, ceramics, cellulose esters, polystyrene, vinyl butyral, polysulfone,
Examples include organic polymers such as vinyl chloride. Polysulfone membranes have particularly excellent performance as substrates in the present invention, and polyvinyl chloride is also effective. The manufacturing method for polysulfone porous substrates is published in the U.S. Office of Salt Water Report (OSW Report)
It is also listed in No.359. Such substrates generally have a surface pore size of about 100
The surface pore size is preferably between ~1000 angstroms, but is not limited to this, depending on the final membrane application etc.
It can vary between 5000 Å. These substrates can be used in either symmetrical or asymmetrical structures, but asymmetrical structures are preferable. However, these base materials used have an air permeability of 20 to 3000 seconds, more preferably 50 to 1000 seconds, as measured by a JIS P8117 device. If the permeability is 20 seconds or less, the composite membrane obtained is likely to have defects and its selectivity may be reduced. Moreover, if the time is longer than 3000 seconds, only a composite membrane with a low air permeability can be obtained. Further, it is advantageous for the substrate (microporous membrane) to have a maximum pore size of 1 μ or less, preferably 0.5 μ or less. A polyurea thin film is formed on the substrate by bringing the substrate coated with the diamine described above into contact with a diisocyanate compound. The composite membrane of the present invention can be obtained by bringing the diamine described above into contact with a solution of the diisocyanate compound described above on the microporous membrane. The solvent used to dissolve the diisocyanate compound is one that is inert to the isocyanate and dissolves it, but does not substantially dissolve the diamine compound and the base material, and does not dissolve the formed polyurea. It is preferable to use one that hardly dissolves. Examples include hydrocarbon solvents such as n-hexane, n-heptane, n-octane, cyclohexane, n-nonane, n-decane, n-dodecane, and halogenated carbonaceous solvents such as carbon tetrachloride and trifluorotrichloroethylene. Examples include hydrogen solvents. Although the suitable concentration of the diisocyanate compound in the solvent may vary depending on the type of the compound, the solvent, the substrate, and other conditions, the optimum concentration can be determined by experiment. But generally about 0.1~5.0, preferably 0.5~
A sufficient effect can be exhibited at 3.0% by weight. Such interfacial reaction between the polyamine compound and the polyfunctional compound is carried out at room temperature to about 100°C, preferably at 20 to 50°C.
2 seconds to 10 minutes at a temperature of °C, preferably 10 seconds to
It can be done for 5 minutes. This interfacial reaction can be carried out so that it is mainly concentrated on the surface of the membrane. In this way, a composite membrane having a thin membrane of a polycondensate having permselectivity on the surface of a microporous substrate is obtained. The thickness of the permselective membrane in the membrane is not strictly defined, but can have a total thickness of at least 100 angstroms, usually from 300 to 4000 angstroms. The membrane of the present invention may be in any form such as a flat membrane or a hollow fiber, and the flat membrane may be a so-called plate-and-frame type module, a spiral type module, a tubular module, or in the case of hollow fibers, a hollow fiber type module having a membrane on the inside or outside of the fiber. , etc. can be put to practical use. Effects The selectively permeable membrane for gas separation of the present invention can be used, for example, in the following applications by utilizing its excellent gas permeability and selectivity, but is not necessarily limited thereto. For example, it can be incorporated into devices that produce oxygen-enriched air from air to improve the combustion efficiency of engines, heating equipment, etc., and can also be used as cleaner oxygen-enriched air, as nursery boxes for premature babies, and as treatment equipment for people with respiratory disorders. Alternatively, it can be used as an artificial lung or artificial gills. The present invention will be described below with reference to Examples, but the present invention is not limited thereto. In the examples, "parts" indicate parts by weight. Reference Example 1 Method for producing a nonwoven reinforced polysulfone porous membrane A densely woven Dacron nonwoven fabric (fabric weight 180 g/m 2 ) was fixed on a glass plate. Next, a solution containing 12.5 wt% polysulfone, 12.5 wt% methylcellosolve, and the balance dimethylformamide is cast onto the nonwoven fabric in a layer having a thickness of about 0.2 μm, and the polysulfone layer is immediately gelled in a water bath at room temperature. As a result, a nonwoven reinforced porous polysulfone membrane was obtained. The porous polysulfone layer obtained in this way has a thickness of about 40 to 70μ, has an asymmetric structure, and has many micropores of about 50 to 600Å on the surface, as observed by electron micrographs. It was done. Furthermore, these porous substrates had an air permeability of 150 to 300 seconds using a JIS P8117 device. Example 1 1 part of bis(aminopropyldimethylsilyl)benzene was dissolved in a mixed solution of 49.5 parts of water and 49.5 parts of ethanol. After immersing the polysulfone microporous membrane obtained in Reference Example 1 in this solution for 5 minutes, the membrane was pulled out of the solution, held vertically, and drained for 10 minutes at room temperature. The thus drained membrane was drained in 4,
The sample was immersed in 100 ml of a 1% by weight solution of 4'-diphenylmethane diisocyanate in n-hexane for 3 minutes, and then air-dried at room temperature for 1 day. Table 1 shows the results of measuring the gas permeability of this membrane using a Seikaken type gas permeability meter manufactured by Rika Seiki Kogyo Co., Ltd. Example 2 0.5 part of bis(aminopropyldimethylsilyl)benzene was dissolved in a mixed solution of 50 parts of water and 50 parts of ethanol. After immersing the porous membrane in this solution and draining it in the same manner as in Example 1, 100 ml of a 0.5% by weight hexadecane-1 solution of isophorone diisocyanate was added.
After being immersed in the solution for 3 minutes, the sample was further immersed in an n-hexane solution for 30 seconds, taken out, and air-dried. The performance of this membrane is shown in Table 1. Example 3 A membrane was obtained in exactly the same manner as in Example 2 except that hexamethylene diisocyanate was used instead of isophorone diisocyanate. The performance of this membrane is shown in Table 1.

【表】【table】

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 下記一般式(A) 〔但し、式中R1及びR2は同一若しくは異なり、
水素原子若しくは炭素原子数1〜3の炭化水素基
であり;R3,R4,R5及びR6は同一若しくは異な
り炭素原子数1〜10の炭化水素基であり;R0
異種原子で結合されていても良い全炭素原子数が
6〜14の芳香族炭化水素基又は炭素原子数2〜10
のアルキレン基であり;p及びqは同一若しくは
異なり2〜10の整数を表わす。〕 で表わされるジアミンと、イソシアネート基を少
くとも2個有する化合物との反応により得られた
ポリ尿素から実質的になる重合体から形成された
気体分離用選択透過膜。 2 下記一般式(A) 〔但し、式中R1およびR2は同一若しくは異なり、
水素原子若しくは炭素原子数1〜3の炭化水素基
であり;R3,R4,R5及びR6は同一若しくは異な
り炭素原子数1〜10の炭化水素基であり;R0
異種原子で結合されていてもよい全炭素原子数が
6〜14の芳香族炭化水素基又は炭素原子数2〜10
のアルキレン基であり;p及びqは同一もしくは
異なり2〜10の整数を表わす。〕 で表わされるジアミン成分と、イソシアネート基
を少くとも2個有する化合物とを微多孔性支持膜
上で重合せしめ、該支持体上にポリ尿素から実質
的になるポリ尿素膜を形成せしめることを特徴と
する気体分離用選択透過膜の製造方法。
[Claims] 1 The following general formula (A) [However, in the formula, R 1 and R 2 are the same or different,
is a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 3 carbon atoms; R 3 , R 4 , R 5 and R 6 are the same or different hydrocarbon groups having 1 to 10 carbon atoms; R 0 is a different atom; Aromatic hydrocarbon group having a total number of carbon atoms of 6 to 14 or carbon atoms of 2 to 10, which may be bonded
is an alkylene group; p and q are the same or different and represent an integer of 2 to 10; ] A selectively permeable membrane for gas separation formed from a polymer consisting essentially of polyurea obtained by reacting a diamine represented by the following with a compound having at least two isocyanate groups. 2 General formula (A) below [However, in the formula, R 1 and R 2 are the same or different,
is a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 3 carbon atoms; R 3 , R 4 , R 5 and R 6 are the same or different hydrocarbon groups having 1 to 10 carbon atoms; R 0 is a different atom; An optionally bonded aromatic hydrocarbon group having a total number of carbon atoms of 6 to 14 or a number of carbon atoms of 2 to 10
is an alkylene group; p and q are the same or different and represent an integer of 2 to 10; ] A diamine component represented by the above and a compound having at least two isocyanate groups are polymerized on a microporous support membrane to form a polyurea membrane consisting essentially of polyurea on the support. A method for producing a selectively permeable membrane for gas separation.
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