JPH0214724A - Complex membrane and its preparation - Google Patents

Complex membrane and its preparation

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JPH0214724A
JPH0214724A JP16473388A JP16473388A JPH0214724A JP H0214724 A JPH0214724 A JP H0214724A JP 16473388 A JP16473388 A JP 16473388A JP 16473388 A JP16473388 A JP 16473388A JP H0214724 A JPH0214724 A JP H0214724A
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Japan
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hydrogel
inorganic porous
porous body
membrane
composite membrane
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JP16473388A
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Japanese (ja)
Inventor
Shozaburo Saito
齋藤 正三郎
Mikio Konno
幹男 今野
Katsuto Otake
勝人 大竹
Tomoya Tsuji
辻 智也
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JNC Corp
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Chisso Corp
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To obtain a complex membrane having controllable permeability and high strength by impregnating an inorganic porous body having functional groups on the surface with a hydrogel monomer and forming the complex membrane by fixing the hydrogel to the surface of the porous body by a polycondensation reaction. CONSTITUTION:A complex membrane is formed by a polycondensation reaction of a hydrogel monomer impregnated into an inorganic porous body having functional groups on the surface, and fixing the hydrogel on the surface of the inorganic porous body. As a result, a complex membrane having variable permeability depending on the volume change caused by the phase transition of a hydrogel supported on the surface of the inorganic porous body, is obtd. Suitable inorganic porous body is one permitting introduction of functional groups onto the surface, concretely, such as porous glass membrane, several kinds of ceramic porous membrane, carbon fiber bundle, etc.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は複合膜およびその製造方法に関し、さらに詳し
く言うと、透過性の制御が可能であって機械的強度に優
れる複合膜およびこの複合膜の製造方法に関する。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to a composite membrane and a method for manufacturing the same, and more specifically, a composite membrane whose permeability can be controlled and which has excellent mechanical strength, and this composite membrane. Relating to a manufacturing method.

[従来技術および発明が解決しようとする課題]高分子
が3次元の網目状に橘かけされた状態で溶媒を吸って膨
潤したものであるゲルの中でも、固相の骨組みの間に水
を含むヒドロゲルは、吸水性および保水性に優れるとと
もに溶液組成、溶液中の塩濃度、pH,温度、電圧等の
僅かな変化によっても相転移を生じて体積が大幅に変化
するという特性を有する事が知られている。
[Prior art and problems to be solved by the invention] Among gels, which are polymers swollen by absorbing a solvent in a three-dimensional network, water is contained between the solid phase framework. It is known that hydrogels have excellent water absorption and water retention properties, and that they undergo a phase transition and undergo a significant change in volume due to slight changes in solution composition, salt concentration in the solution, pH, temperature, voltage, etc. It is being

そして、ヒドロゲルの有するこのような特性を利用して
透過性の変化する膜を作る試みが種々行なわれている。
Various attempts have been made to utilize such properties of hydrogels to create membranes with variable permeability.

たとえば液体の流路中にこのような膜を設置すれば、流
体の流束および溶質の透過性等を膜により制御すること
が可能になる。
For example, if such a membrane is installed in a liquid flow path, it becomes possible to control the fluid flux, solute permeability, etc. with the membrane.

ところで、ヒドロゲルを単独で用いて膜にした場合には
、膜の機械的強度が充分ではないという問題がある。
However, when a membrane is formed using hydrogel alone, there is a problem in that the membrane does not have sufficient mechanical strength.

そこで、膜の機械的強度の向上を図る方法として、たと
えばヒドロゲルとポリオキシエチレン/ポリアクリル酸
相互侵入型網目状高分子との複合化方法が提案されてい
るのであるが、この方法を適用することのできるゲルの
種類は限られているとともに、この方法によって得られ
る膜の使用環境は担体である高分子の物性によって制限
されるという問題がある。
Therefore, as a method for improving the mechanical strength of membranes, for example, a method of combining a hydrogel with a polyoxyethylene/polyacrylic acid interpenetrating network polymer has been proposed. There are problems in that the types of gels that can be produced are limited, and the environment in which the membrane obtained by this method is used is limited by the physical properties of the polymer that is the carrier.

また、この方法においても、ヒドロゲル車体で加圧操作
を行なったり1機械的に固定したりして他の高分子に担
持させなければならないので、他の高分子に担持させる
際のヒドロゲルの機械的強度が憤然として問題になる。
Also, in this method, it is necessary to apply pressure to the hydrogel body or mechanically fix it to support it on other polymers, so the mechanical strength of the hydrogel when supporting it on other polymers is important. Intensity becomes an indignant problem.

しかも、ヒドロゲルと他の高分子とを複合化してなる膜
においては、ヒドロゲルの相転移現象によって膜厚と膜
面積とが同時に変化するので、ヒドロゲルの固定化は一
層困難である。
Furthermore, in a membrane formed by combining a hydrogel with another polymer, the membrane thickness and membrane area change simultaneously due to the phase transition phenomenon of the hydrogel, making it even more difficult to immobilize the hydrogel.

本発明は前記事情に基いてなされたものである。The present invention has been made based on the above circumstances.

本発明の目的は、透過性の制御が可能であって機械的強
度に優れる複合膜およびヒドロゲルの固定化が容易であ
って生産効率の優れた複合膜の製造方法を提供すること
にある。
An object of the present invention is to provide a composite membrane that can control permeability and has excellent mechanical strength, and a method for producing a composite membrane that allows easy immobilization of hydrogel and has excellent production efficiency.

[前記課題を解決するための手段] 前記課題を解決するために1本発明者が鋭意検討を重ね
た結果、ゲルのうち固相の骨組みの間に水を含むヒドロ
ゲルを特定の膜に担持してなる複合膜は、透過性の制御
が可能であるとともに機械的強度に優れ、また、この複
合膜は特定の膜の表面に存在する官能基とヒドロゲルと
の化学的な結合を利用することにより効率良く得ること
ができることを見出して、本発明に到達した。
[Means for Solving the Problems] In order to solve the problems described above, the present inventor has made extensive studies and found that a specific membrane supports a hydrogel containing water between the solid frameworks of the gel. This composite membrane has controllable permeability and excellent mechanical strength.In addition, this composite membrane utilizes chemical bonds between the functional groups present on the surface of a specific membrane and the hydrogel. The present invention was achieved by discovering that it can be obtained efficiently.

請求項1の発明の構成は、無機多孔質体の表面にヒドロ
ゲルを担持し、透過性が前記ヒドロゲルの相転移による
体積変化に応じて変化可能であることを特徴とする複合
膜であり。
The structure of the invention according to claim 1 is a composite membrane characterized in that a hydrogel is supported on the surface of an inorganic porous body, and the permeability can be changed according to a change in volume due to a phase transition of the hydrogel.

請求項2の発明の構成は、表面に官能基を有する無機多
孔質体にヒドロゲルモノマーを含浸させて重縮合反応を
行なうことにより前記無機多孔質体の表面にヒドロゲル
を固定化することを特徴とする複合膜の製造方法である
The structure of the invention according to claim 2 is characterized in that the hydrogel is immobilized on the surface of the inorganic porous body by impregnating the inorganic porous body having a functional group on the surface with a hydrogel monomer and performing a polycondensation reaction. This is a method for manufacturing a composite membrane.

請求項1の発明の複合膜は、無機多孔質体の表面にとド
ロゲルを担持してなる。
The composite membrane of the invention according to claim 1 is formed by supporting a drogel on the surface of an inorganic porous body.

前記無機多孔質体は、その表面に官能基を有するものま
たは官能基を導入し得るものであり、具体的には、たと
えば多孔質ガラス膜、各種セラミックス製多孔質膜、炭
素繊維束などが挙げられる。
The inorganic porous body has a functional group on its surface or can be introduced with a functional group, and specific examples thereof include a porous glass membrane, a porous membrane made of various ceramics, and a carbon fiber bundle. It will be done.

前記多孔質ガラス膜は、■たとえばケイ砂(Si02)
、ホウ酸(H3BO3)およびソーダ灰(Na2CO3
)を主原料として、Na2O−B2O5−5i02系の
ホウケイ酸ガラスを作成した後、500〜600℃で熱
処理を行なって、5f02ガラス相とNa2Q−820
3ガラス相に数十Aのオーダーのガラス−ガラス相分離
を行なわせることにより分相ガラスとし、■次いで、酸
処理を行なってNa2O−8203ガラス相を溶出させ
れば、5i02ガラス相からなる多孔質ガラス膜を得る
ことができる。
The porous glass film is made of, for example, silica sand (Si02).
, boric acid (H3BO3) and soda ash (Na2CO3
) as the main raw material to create Na2O-B2O5-5i02-based borosilicate glass, and then heat-treated at 500 to 600°C to form a 5f02 glass phase and Na2Q-820 glass.
3 glass phase undergoes glass-glass phase separation on the order of several tens of amperes to form a phase-separated glass, and then acid treatment is performed to elute the Na2O-8203 glass phase, forming a porous glass consisting of the 5i02 glass phase. A quality glass film can be obtained.

前記各種セラミックス製多孔質膜としては、たとえば、
ポーセレン質多孔質磁器、アルミナ質多孔質磁器などか
らなる膜が挙げられる。これらのセラミックス製多孔質
膜は、たとえば熱蒸着法。
Examples of the various ceramic porous membranes include:
Examples include films made of porcelain porous porcelain, alumina porous porcelain, and the like. These ceramic porous membranes are produced using, for example, thermal evaporation.

スパッタリング法、イオンブレーティング法、CVD法
、プラズマCVD法、RFスパッタエツチング法などの
薄膜形成法を採用して形成することができる。
It can be formed using a thin film forming method such as a sputtering method, an ion blasting method, a CVD method, a plasma CVD method, or an RF sputter etching method.

前記炭素繊維束としては、たとえばポリアクリロニトリ
ル系重合体の乾湿式紡糸により得られる前駆体繊維(プ
リカーサ−)を1500℃前後の温度で焼成してなる炭
素繊維からなるものなどが挙げられる。
Examples of the carbon fiber bundle include those made of carbon fibers obtained by firing precursor fibers (precursor) obtained by dry-wet spinning of a polyacrylonitrile polymer at a temperature of about 1500°C.

いずれにせよ、前記無機多孔質体の平均細孔径は、通常
、1,000λ〜to、oooAの範囲内が好適である
。もっともこの平均細孔径は任意にm節することができ
、たとえば、前記無機多孔質体の平均細孔径を所望によ
り、数λ〜数1ooXの範囲に、あるいは場合により数
mmにしても良い。
In any case, the average pore diameter of the inorganic porous material is preferably within the range of 1,000λ to oooA. However, this average pore diameter can be arbitrarily set to m. For example, the average pore diameter of the inorganic porous body may be set in the range of several λ to several 100X, or several mm depending on the case.

また、前記無機多孔質体の細孔表面積は、支持体として
の強度を有すれば特に制限がなく、この発明の複合膜の
用途に応じて適宜に決定することができる。
Further, the pore surface area of the inorganic porous material is not particularly limited as long as it has sufficient strength as a support, and can be appropriately determined depending on the use of the composite membrane of the present invention.

前記無機多孔質体の空隙率は、通常、 0.4cc/g
程度である。
The porosity of the inorganic porous body is usually 0.4 cc/g
That's about it.

さらに、前記無機多孔質体の形状については特制限はな
く、たとえば長方形、正方形および円形等のいずれの形
状にすることもできる。
Furthermore, there is no particular restriction on the shape of the inorganic porous body, and it can be any shape such as a rectangle, square, or circle.

さらにまた、前記無機多孔質体の膜厚についても特に制
限はない。
Furthermore, there is no particular restriction on the thickness of the inorganic porous body.

請求項1の発明において重要な点の一つは、前記無機多
孔質体が、その表面に官能基を有するものまたは官能基
を導入し得るものであることにある。
One of the important points in the invention of claim 1 is that the inorganic porous body has a functional group on its surface or can introduce a functional group.

ここで、前記無機多孔質体の表面とは細孔内の表面を含
む概念である。
Here, the surface of the inorganic porous body is a concept that includes the surface inside the pores.

前記官能基はヒドロゲルとの化学的結合に利用すること
のできるものであれば、特に制限はない、たとえば前記
多孔質ガラス膜の表面にはシラノール基が存在するし、
前記各種セラミックス製多孔寅膜の表面には一般に金属
酸化物に由来する酸素または水酸基が存在する。また、
前記炭素繊維束における空気と接触する表面には一般に
含酸素官能基が存在するし、仮に含酸素官能基が存在し
ない場合であっても、酸化処理によって前記炭素繊維束
の表面に含酸素官能基を導入することが可能である。
The functional group is not particularly limited as long as it can be used for chemical bonding with the hydrogel. For example, a silanol group is present on the surface of the porous glass membrane,
Oxygen or hydroxyl groups derived from metal oxides generally exist on the surface of the various ceramic porous membranes. Also,
Oxygen-containing functional groups generally exist on the surface of the carbon fiber bundle that comes into contact with air, and even if oxygen-containing functional groups do not exist, oxygen-containing functional groups are added to the surface of the carbon fiber bundle by oxidation treatment. It is possible to introduce

請求項1の発明において重要な点の一つは、前記無機多
孔質体の表面がヒドロゲルを担持することにある。
One of the important points in the invention of claim 1 is that the surface of the inorganic porous body supports a hydrogel.

前記ヒドロゲルとしては、たとえばビニル系の合成高分
子ゲルを好ましいものとして挙げることができる。
Preferred examples of the hydrogel include vinyl-based synthetic polymer gels.

具体的には、アクリル酸、アクリル酸誘導体、ビニルア
ルコール、エチレンオキシド、ヒドロキシエチルメタク
リレート、スチレンスルホン酸およびその塩等の一般に
ビニル基を有していて水に可溶な七ツマ−のホモポリマ
ーもしくはコポリマーまたはこれらとたとえば無水マレ
イン酸との共重合物などが挙げられる。
Specifically, acrylic acid, acrylic acid derivatives, vinyl alcohol, ethylene oxide, hydroxyethyl methacrylate, styrene sulfonic acid and its salts, etc., are generally vinyl group-containing, water-soluble heptad homopolymers or copolymers. Alternatively, copolymers of these and, for example, maleic anhydride may be mentioned.

前記ヒドロゲルは相転移により、体積が変化するもので
ある。
The volume of the hydrogel changes due to phase transition.

したがって、請求項1の発明の複合膜においては、前記
ヒドロゲルの体積変化により前記無機多孔質体の細孔径
が変化することになり、複合膜の透過性が変化する。
Therefore, in the composite membrane of the first aspect of the invention, the pore diameter of the inorganic porous body changes due to a change in the volume of the hydrogel, and the permeability of the composite membrane changes.

しかも、前記ヒドロゲルにかかる応力は担体である前記
無機多孔質体に分散するので、複合膜は機械的強度に優
れるものである。
Moreover, since the stress applied to the hydrogel is dispersed in the inorganic porous material that is the carrier, the composite membrane has excellent mechanical strength.

このような特性を有する請求項1の発明の複合膜は1次
に詳述する請求項2の製造方法により効率良く得ること
ができる。
The composite membrane of the invention of claim 1 having such characteristics can be efficiently obtained by the manufacturing method of claim 2 which will be described in detail below.

すなわち、請求項2の発明の複合膜の製造方法において
は、表面に官能基を有する無機多孔質体にヒドロゲルモ
ノマーを含浸させた後1重縮合反応を行なって萌記無機
多孔質体の表面にヒドロゲルを固定化する。
That is, in the method for producing a composite membrane according to the invention of claim 2, an inorganic porous material having a functional group on the surface is impregnated with a hydrogel monomer, and then a single polycondensation reaction is performed to coat the surface of the inorganic porous material. Immobilize the hydrogel.

表面に官能基を有する無機多孔質体には、前記請求項1
の発明の複合膜において用いることのできるものと同様
のものを用いることができる。
The inorganic porous body having a functional group on the surface has the above-mentioned claim 1.
The same materials as can be used in the composite membrane of the invention can be used.

そして、前記無機多孔質体がその表面に官能基を有さな
いものである場合には、前記無機多孔質体に表面処理を
行なって官能基を導入することができる。
When the inorganic porous body does not have a functional group on its surface, the functional group can be introduced by surface treatment of the inorganic porous body.

表面処理の方法としては、たとえば、表面を空気酸化、
試薬酸化、酸素プラズマ酸化等によって含酸素基を導入
し、あるいは混酸によるニトリル化とその還元いよるア
ミノ基の導入を行なった後、必要に応じて官能基の変換
処理を行なうことを挙げることができる。また、エステ
ル化は、表面の水酸基に脱水剤(DCC等)とヴイニル
基のを有するアミド、カルボン酸との脱水縮合による方
法が挙げられる。官能基を水酸基である場合には、ビニ
ル基を有するカップリング剤(ジメチルクロロシラン、
ジフェニルビニルクロルシラン等)によってビニル基を
導入することもできる。
Examples of surface treatment methods include air oxidation,
After introducing an oxygen-containing group by reagent oxidation, oxygen plasma oxidation, etc., or introducing an amino group by nitrification with a mixed acid and its reduction, it is possible to carry out conversion treatment of functional groups as necessary. can. Esterification may be carried out by dehydration condensation of a dehydrating agent (such as DCC) and an amide or carboxylic acid having a vinyl group in the hydroxyl group on the surface. When the functional group is a hydroxyl group, a coupling agent having a vinyl group (dimethylchlorosilane,
A vinyl group can also be introduced by using diphenylvinylchlorosilane, etc.).

本発明の方法においては、前記無機多孔質体に前記の表
面処理を行なった後、あるいは前記の表面処理を行なう
ことなく、前記無機多孔質体にヒドロゲルモノマーを含
浸させる。
In the method of the present invention, the inorganic porous body is impregnated with a hydrogel monomer after the inorganic porous body has been subjected to the above-described surface treatment or without performing the above-described surface treatment.

具体的には、ヒドロゲル形成溶液を前記無機多孔質体に
含浸させて行なう。
Specifically, the inorganic porous body is impregnated with a hydrogel-forming solution.

使用に供される前記ヒドロゲル形成溶液は、たとえばア
クリル酸、アクリル酸アミド、N、N’メチレンビスア
クリルアミド等の七ツマ−を有する七ツマー溶液と過硫
酸カリウム等の開始剤を含有する開始剤溶液とを、多孔
質体に含浸する直前に混合して得ることができる。
The hydrogel-forming solution to be used includes, for example, a heptamer solution containing a heptamer such as acrylic acid, acrylamide, N,N'methylenebisacrylamide, and an initiator solution containing an initiator such as potassium persulfate. and can be obtained by mixing them immediately before impregnating the porous body.

本発明の方法においては、次いで、前記官能基と前記ヒ
ドロゲルモノマーとの重合反応を行なって、ヒドロゲル
を前記無機多孔質体の表面に固定化する。
In the method of the present invention, the functional group and the hydrogel monomer are then subjected to a polymerization reaction to immobilize the hydrogel on the surface of the inorganic porous body.

前記重合反応条件は、固定するポリマーの種類によって
多様であるから一概に決定することができないが、たと
えば、N−イソプロピルアクリルアミドを使用する場合
、0℃にて1時間程度重合を行なえば良い。
The polymerization reaction conditions vary depending on the type of polymer to be immobilized and therefore cannot be determined unconditionally, but for example, when N-isopropylacrylamide is used, the polymerization may be carried out at 0° C. for about 1 hour.

反応終了後、たとえば蒸留水を用いた洗浄を行なって複
合膜を得る。
After the reaction is completed, washing is performed using, for example, distilled water to obtain a composite membrane.

[実施例] 次に、本発明の実施例を示し1本発明についてさらに具
体的に説明する。なお1本発明はこの実施例に限定され
るものではない。
[Example] Next, the present invention will be described in more detail by showing examples of the present invention. Note that the present invention is not limited to this embodiment.

(実施例1) 平均細孔径20QOA 、直径25++u+、厚み1m
mの多孔質ガラス[旭ガラス■製]からなる無機多孔質
体Iおよび平均細孔径6900 A、直径35■、厚み
0.81簡の多孔質ガラス[旭ガラス■製]からなる無
機多孔質体■を用いて、次の■〜■に示す要領にしたが
って表面処理を行なった。
(Example 1) Average pore size 20QOA, diameter 25++u+, thickness 1m
Inorganic porous body I made of porous glass [manufactured by Asahi Glass ■] with an average pore size of 6900 A, diameter 35 mm, and thickness 0.81 mm [manufactured by Asahi Glass ■] Surface treatment was carried out using (1) according to the procedures shown in (1) to (2) below.

■ 無機多孔質体の表面の不純物を取り除くため、無機
多孔質体重および無機多孔質体■を硝酸に浸漬した後、
蒸留水を用いて洗浄してから真空乾燥を行なった。
■ To remove impurities on the surface of the inorganic porous body, after immersing the inorganic porous body and the inorganic porous body ■ in nitric acid,
After washing with distilled water, vacuum drying was performed.

■ 次いで、無機多孔質体■および無機多孔質体■を過
酸化水素中に浸漬した後、蒸留水を用いて洗浄してから
真空乾燥を行なった。
(2) Next, inorganic porous body (1) and inorganic porous body (2) were immersed in hydrogen peroxide, washed with distilled water, and then vacuum dried.

■ 前記■の処理を行なった無機多孔質体Iおよび無機
多孔質体Hに、所定量のアクリル酸とジシクロヘキシル
カーボンジイミドとを含有する無水ベンゼン溶液を透過
させて、無機多孔質体Iおよび無機多孔質体■の表面に
存在するシラノール基とアクリル酸との脱水縮合反応を
行なうことにより、無機多孔質体Iおよび無機多孔質体
■の表面に二重結合を導入した。
(2) An anhydrous benzene solution containing a predetermined amount of acrylic acid and dicyclohexyl carbon diimide is permeated through the inorganic porous body I and the inorganic porous body H that have been subjected to the treatment in (2) above. Double bonds were introduced into the surfaces of inorganic porous material I and inorganic porous material (2) by carrying out a dehydration condensation reaction between the silanol groups present on the surface of material (1) and acrylic acid.

■1五三ヱ土五上1 前記■の処理を行なって表面に二重結合を導入した無機
多孔質体重および無機多孔質体■に次の組成からなるヒ
ドロゲル形成溶液(水溶液)を含浸させて水浴上で温度
70℃の条件下に15分間1重縮合反応を行なった。
■153Eto5 Upper 1 The inorganic porous body and the inorganic porous body ■ into which double bonds have been introduced into the surface by the treatment described in (■) above are impregnated with a hydrogel-forming solution (aqueous solution) having the following composition. One polycondensation reaction was carried out on a water bath at a temperature of 70° C. for 15 minutes.

ヒドロゲル  溶液組 アクリルアミド         BOgl見アクリル
酸           20g/IN、N’−メチレ
ン ビスアクリルアミド  1.7g/見 過硫酸カリウム        0.2g/1反応終了
後、塊状物から無機多孔質体重および無機多孔質体■を
取り出し、これらを流水中に浸して洗浄することにより
無機多孔質体Iにヒドロゲルを担持してなる複合MlC
以下、これを試料Iと言う、)および無機多孔質体Hに
ヒドロゲルを担持してなる複合膜(以下、これを試料■
と言う、)を得た。
Hydrogel solution composition acrylamide BOgl acrylic acid 20g/IN, N'-methylenebisacrylamide 1.7g/potassium persulfate 0.2g/1 After completion of the reaction, take out the inorganic porous body and the inorganic porous body ■ from the mass. By immersing these in running water and washing them, a composite MIC obtained by supporting a hydrogel on an inorganic porous body I is obtained.
Hereinafter, this will be referred to as sample I), and a composite membrane consisting of an inorganic porous body H supporting hydrogel (hereinafter, this will be referred to as sample I).
) was obtained.

このようにして得られた試料Iおよび試料■について、
透過特性の評価を行なった。
Regarding Sample I and Sample ■ thus obtained,
The transmission characteristics were evaluated.

なお、透過特性の評価は次のようにして行なった。The transmission characteristics were evaluated as follows.

(イ)試料工について、用圧力15kg/c■2、温度
25℃における水/アセトン混合溶液の透過流束とアセ
トン濃度との関係を調べた。
(a) Regarding the sample process, the relationship between the permeation flux of the water/acetone mixed solution and the acetone concentration was investigated at an operating pressure of 15 kg/cm² and a temperature of 25°C.

結果を第1図に示す。The results are shown in Figure 1.

(ロ)試料■について、圧力15kg/cm2.温度2
5℃における水/アセトン混合溶液の透過流束とアセト
ン濃度との関係を調べた。
(b) For sample ■, the pressure was 15 kg/cm2. temperature 2
The relationship between the permeation flux of a water/acetone mixed solution and the acetone concentration at 5°C was investigated.

結果を第2図に示す。The results are shown in Figure 2.

(ハ)試料■について、圧力15kg/c厘2.温度2
5℃におけるポリオキシエチレン溶液の透過特性を調べ
た。
(c) For sample ■, pressure 15 kg/c 2. temperature 2
The permeation characteristics of polyoxyethylene solution at 5°C were investigated.

すなわち、分子量2,000 、7,000および20
,000の三種類のポリエチレングリコールの等量混合
物を(a)水に溶解した場合、 (b) 40%アセト
ン溶液に溶解した場合について測定を行なった。
That is, molecular weights 2,000, 7,000 and 20
, 000 was dissolved in (a) water and (b) in a 40% acetone solution.

結果を第3図(a)および同図(b)に示す。The results are shown in FIGS. 3(a) and 3(b).

(評価) 第1図および第2図から明らかなように、透過流束は一
定のアセトン濃度で急激に変化しており、しかもこの変
化は可逆的であるので1本発明の複合膜においては透過
性が可逆的に変化することを確認した。
(Evaluation) As is clear from Figures 1 and 2, the permeation flux changes rapidly at a constant acetone concentration, and this change is reversible. We confirmed that the sex changes reversibly.

また、第3図(a)および同図(b)から明らかなよう
に、アセトン濃度が0%の場合には8複合膜を透過する
ポリエチレングリコールは分子量が2000のものおよ
び7000のもののうちのごく僅かであるが[第3図(
a)参照、1.アセトン濃度が40%の場合には、はと
んど全てのポリエチレングリコールが複合膜を透過して
いるので、ヒドロゲルに相転移が生じたものと推測され
る。
Furthermore, as is clear from Figures 3(a) and 3(b), when the acetone concentration is 0%, the polyethylene glycol that permeates through the 8 composite membrane has a molecular weight of only 2,000 and 7,000. Although it is slight [Figure 3 (
a) Reference, 1. When the acetone concentration was 40%, almost all the polyethylene glycol permeated through the composite membrane, so it is presumed that a phase transition occurred in the hydrogel.

[発明の効果] 本発明によると、 (1)  無機多孔質体にヒドロゲルを担持してなるも
のであって、ヒドロゲルの相転移に伴なう体積変化によ
り無機多孔質体の細孔径が可逆的に変化するので、透過
性の可逆的な変化を実現することができるkともに。
[Effects of the Invention] According to the present invention, (1) A hydrogel is supported on an inorganic porous body, and the pore diameter of the inorganic porous body is reversible due to a volume change accompanying a phase transition of the hydrogel. As k changes, a reversible change in permeability can be realized.

(2)  ヒドロゲルにかかる応力が無機多孔質体に分
散されるので、機械的強度に優れる。
(2) Since the stress applied to the hydrogel is dispersed in the inorganic porous material, it has excellent mechanical strength.

(3)シかも、ヒドロゲルと無機多孔質体の表面に存在
する官箋基との化学的結合を利用して、ヒドロゲルを固
定化するので、前記(1)および(2)の利点を有する
複合膜を効率良く得ることができる。
(3) A composite that has the advantages of (1) and (2) above, since the hydrogel is immobilized by utilizing the chemical bond between the hydrogel and the functional group present on the surface of the inorganic porous material. A membrane can be obtained efficiently.

等の利点を有する工業的に有用な複合膜およびその製造
方法を提供することができる。
It is possible to provide an industrially useful composite membrane having the following advantages and a method for producing the same.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図および第2図はそれぞれ本発明の複合膜の溶液透
過特性を示す特性曲線であり、第3図(a)および同図
(b)はそれぞれ本発明の複合膜に対するポリエチレン
グリコールの透過特性を示す特性曲線である。 第1 図 永−丁でト〉混8埠沖役中の 了ぞト〉事電分千 第2図 米−丁七トン混合番膚中の 了こトン11【分千 (a) 時 開 〔介〕 3図 (b) 1゜ 3゜ 時 聞 〔分〕
FIGS. 1 and 2 are characteristic curves showing the solution permeation characteristics of the composite membrane of the present invention, and FIGS. 3(a) and 3(b) are the permeation characteristics of polyethylene glycol through the composite membrane of the present invention, respectively. This is a characteristic curve showing. 1st figure - 7ton mix 8 bu oki yaku no ryozoto> jidenbu 1000 2nd rice - cho 7ton mixed bank 11 [minute 1000 (a) time open [ Figure 3 (b) 1゜3゜Time [minutes]

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)無機多孔質体の表面にヒドロゲルを担持し、透過
性が前記ヒドロゲルの相転移による体積変化に応じて変
化可能であることを特徴とする複合膜。
(1) A composite membrane characterized in that a hydrogel is supported on the surface of an inorganic porous material, and the permeability can be changed according to a volume change due to a phase transition of the hydrogel.
(2)表面に官能基を有する無機多孔質体にヒドロゲル
モノマーを含浸させて重縮合反応を行なうことにより前
記無機多孔質体の表面にヒドロゲルを固定化することを
特徴とする複合膜の製造方法。
(2) A method for producing a composite membrane, comprising immobilizing a hydrogel on the surface of the inorganic porous material by impregnating a hydrogel monomer into an inorganic porous material having a functional group on the surface and performing a polycondensation reaction. .
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6375014B1 (en) 1997-04-09 2002-04-23 Societe Des Ceramiques Techniques Graded permeability macroporous support for crossflow filtration
KR20030026515A (en) * 2001-09-26 2003-04-03 주식회사 신성이엔지 Apparatus for separating gas using zeolite

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US6375014B1 (en) 1997-04-09 2002-04-23 Societe Des Ceramiques Techniques Graded permeability macroporous support for crossflow filtration
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