JPH0377634A - イソシアヌレート架橋ポリウレタン膜及び非芳香族化合物から芳香族化合物の分離のためのそれらの使用 - Google Patents

イソシアヌレート架橋ポリウレタン膜及び非芳香族化合物から芳香族化合物の分離のためのそれらの使用

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JPH0377634A
JPH0377634A JP2209073A JP20907390A JPH0377634A JP H0377634 A JPH0377634 A JP H0377634A JP 2209073 A JP2209073 A JP 2209073A JP 20907390 A JP20907390 A JP 20907390A JP H0377634 A JPH0377634 A JP H0377634A
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membrane
isocyanurate
polyurethane
casting solution
aromatic
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JP2209073A
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Robert C Schucker
ロバート チャールズ シュッカー
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ExxonMobil Technology and Engineering Co
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Exxon Research and Engineering Co
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    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D61/00Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
    • B01D61/36Pervaporation; Membrane distillation; Liquid permeation
    • B01D61/362Pervaporation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D71/00Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by the material; Manufacturing processes specially adapted therefor
    • B01D71/06Organic material
    • B01D71/54Polyureas; Polyurethanes
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    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C7/00Purification; Separation; Use of additives
    • C07C7/144Purification; Separation; Use of additives using membranes, e.g. selective permeation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
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    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
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    • C08G18/10Prepolymer processes involving reaction of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen in a first reaction step

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  • Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (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。

Description

【発明の詳細な説明】 (発明の産業上の利用分野) 非多孔質であるイソシアネート架橋ポリウレタン膜が加
工された。これらの膜は裏材料層を与えない表面で流延
され、それにより対称的な膜を製造し得る。また、その
膜はテフロン、ポリプロピレン等の如き、多孔質裏材料
に流延されて一体複合膜を製造し得る。その膜は、非芳
香族化合物から芳香族化合物の分離、例えば飽和化合物
から芳香族化合物の分離、特にナフサ流の品質向上に、
特に有用である。このような分離は、透析蒸発条件また
はバースドラクシタン(perstraction)条
件下に行なわれることが好ましい。
(従来の技術及び発明が解決しようとする課題)飽和化
合物から芳香族化合物を分離するための膜の使用は、長
年にわたって科学界及び工業界によって探求されており
、多数の特許の主題である。
米国特許第3.370.102号は、供給原料を透過流
及びレチンテート流(retentate strea
m)に分離するための一般的な方法を記載しており、ス
ィーブ液体(s+5eep 1iquid)を使用して
膜の表面から透過物を除去し、それにより濃度勾配駆動
力を維持する。その方法は、種々の石油留分、ナフサ、
油、炭化水素混合物を含む、多種の混合物を分離するの
に使用し得る。ケロシンから芳香族化合物の分離が明ら
かに記載されている。
米国特許第2.958.656号は、混合物の一部を非
多孔質セルロースエーテル膜中に透過させ、スイープガ
スまたはスィーブ液体を用いて透過物を膜の透過側から
除去することにより、種類、例えば芳香族炭化水素、不
飽和炭化水素、飽和炭化水素によって炭化水素を分離す
ることを教示する。供給原料は、炭化水素混合物、ナフ
サ(バージンナフサ、熱分解または接触分解からのナフ
サ、等を含む)を含む。
米国特許第2.930.754号は、或種のセルロース
エステル非多孔質膜による芳香族化合物の選択的透過に
より、ガソリン沸点範囲の混合物から炭化水素、例えば
芳香族炭化水素及び/またはオレフィンを分離する方法
を教示する。透過された炭化水素は、スィーブガスまた
はスィーブ液体を使用して透過領域から連続的に除去さ
れる。
米国特許第4.115,465号は、透析蒸発により飽
和化合物から芳香族化合物を選択的に分離するためのポ
リウレタン膜の使用を教示する。
米国特許第4.366.062号は、複合イソシアヌレ
ート膜を使用する逆浸透を教示する。その方法は、水溶
液から少なくとも一種の水溶性材料を選択的に分離する
。膜は、微孔質基材及び約0.01〜0、1ミクロンの
厚さのバリヤー層を含む、それは、イソシアヌレート構
造並びに水素、グリシジル基及び2〜5個の炭素原子を
含むアルキル基(これはまたヒドロキシ官能基またはグ
リシジル官能基を含んでもよい)から選ばれた、それに
結合された置換基を有する架橋ポリマー材料を含む、架
橋ポリマー材料は、イソシアヌレート構造を互いに連結
するエステル結合もしくはエーテル結合またはこれらの
組合せを有する。ウレタン基は存在しない。
米国特許第4.557,949号は、米国特許第4,3
66.062号に開示された逆浸透半透膜の製造方法を
教示する。
欧州特許出願公開第0044872号は、架橋イソシア
ヌレートポリマーのバリヤー層を支持する多孔質支持層
を有する膜を用いて逆浸透条件下で溶液から水溶性材料
を選択的に分離することを教示する。
特開昭第56−160960号は、バリヤー層形成成分
の溶液を基材に適用し、ついでそれを加熱することによ
りつくられた逆浸透用の複合膜を教示する。
特開昭第53−121150号は、選択的透過膜の製造
に有用なイソシアヌレート網状構造ターポリマーを教示
する。側鎖中にヒドロキシル基及び三級アミン基を有す
るポリマーが、塩化シアヌルと反応され、ついで三級ア
ミン基を生成された塩酸塩と反応させることによりター
ポリマー化にかけられて重合ポリイソシアヌレートを得
る。ベンゼン及びメタノール中でグリシジルメタクリレ
ート−スチレンコポリマー、ジエチルアミンを使用して
つくられたポリマーは、2−ヒドロキシ−3−ジメチル
アミノプロピル基を有して製造された。このポリマーは
塩化シアヌルで架橋され、PTFEプレート上で流延さ
れ、40℃で24時間保たれて44μの膜を得た。この
膜は透析蒸発条件下でシクロヘキサンとベンゼンの混合
物を分離するのに使用された。100%のベンゼンであ
る透過ガスが、0.0025g/rrr−時間の速度で
回収された。
(課題を解決するための手段) 本発明は、非多孔質イソシアヌレート架橋ポリウレタン
膜並びに非芳香族炭化水素から芳香族炭化水素の分離、
例えば製油所及び化学プラントで芳香族化合物を含む流
れ(このような流れは、例えばナフサ流、ヘビーカント
(heavy cat)ナフサ流、中間カットナフサ流
、C3〜149℃(300” F)の範囲の沸点の軽質
芳香族化合物流、204〜343℃(400〜650”
F)の範囲の沸点のLCCO,BTXを含む流れ、等を
含む)を品質向上することに於けるような飽和化合物か
ら芳香族化合物の分離のためのその使用に関する。
イソシアヌレート架橋ポリウレタン膜は、通常の膜流縫
操作を用いて製造される。ポリウレタンのプレポリマー
は、約250〜5000の分子量のジヒドロキシ化合物
もしくはポリヒドロキシ化合物(例えば、ポリエーテル
またはポリエステル)または異なる分子量の同種のポリ
マーの混合物を脂肪族、アルキル芳香族もしくは芳香族
のジイソシアネートもしくはポリイソシアネートと反応
させることにより調製される。
また、ポリエステルとポリエーテルとの混合物が使用し
得る。
このイソシアネート末端キャップしたポリウレタンプレ
ポリマーは、N、N’、N’l−リス(ジメチルアミノ
プロピル)−3−へキサヒドロトリアジン、ナトリウム
エトキシド、カリウムオクトエート、N−ヒドロキシプ
ロピル−トリメチルアンモニウム−2−エチルヘキサノ
エート、カリウム2−エチルヘキサノエート、トリアル
キルホスフィン、2.4.6−トリス(ジメチルア藁ツ
メチル)フェノール及びこれらの混合物の如き、通常の
三量化触媒を用いて三量化される。これらの触媒の使用
は、イソシアヌレート架橋環の形成の原因である架橋の
ため徐々に増粘する混合物を生じる。この混合物が増粘
し過ぎる前に、それは適当な基材の上に薄いフィルムと
して付着され、充分にゲル化され、その後、膜被覆物が
処理されてイソシアヌレート架橋ポリウレタンの形成を
完結する。この最後の処理は、三量化が完結することを
確実にするのにせいぜい充分長い時間待つことからなり
得る。おそらく、この最終処理は、種々の程度の乾燥、
続いて好ましくは加熱してイソシアヌレート架橋ポリウ
レタンへの三量化を完結することを伴なう。
前記のように、膜は250〜50000分子量のポリエ
ーテルまたはポリエステルの如き、ジヒドロキシ化合物
またはポリヒドロキシ化合物から、脂肪族、アルキル芳
香族もしくは芳香族のジイソシアネートもしくはポリイ
ソシアネートで末端キャップされてポリウレタンプレポ
リマーを生威し、ついで触媒を用いて遊離イソシアネー
ト基により三量化されてイソシアヌレート架橋ポリウレ
タンを生成することからつくられたポリマーから通常の
流延技術により製造される。末端キャップされたポリウ
レタンプレポリマーは、l:2のモル比のジオールとジ
イソシアネートを使用して生成される。
ポリエステルポリオール成分は、脂肪族もしくは芳香族
のジカルボン酸と脂肪族もしくは芳香族のジアルコール
から調製される。脂肪族ジカルボン酸は、一般弐HOO
CRCOO)I (式中、Rは2〜10個の炭素を含み
、また直鎖配置または分枝鎖配置であってもよい)を有
する脂肪族ジカルボン酸物質を言う。芳香族ジカルボン
酸は、一般構造式%式%) (式中、Rは R″ ■ ■ (式中、R’ 、R″及びR#は、同じであってもよく
、または異なっていてもよく、H及びC1〜C2炭素ま
たはCJs並びにこれらの組合せからなる群から選ばれ
、且つnはOまたは4である)である)を有する芳香族
ジカルボン酸を言う。上記の式に於いて、夫々のR′ま
たはR#はそれ自体でH,C,〜C3またはC611%
の混合物を表わしてもよいことが理解されるべきである
ジオールは、一般構造式II OROII〔式中、Rは !?# ■ (式中、R′、R#、R′及びnは芳香族ジカルボン酸
と同様に定義される) であってもよい)〕を有する。
ジイソシアネートは、一般構造式 (式中、nは1〜10、好ましくは4〜6であり、且つ
R′はH,C,−C,もしくはC、H、またはR′ ■ 〈式中、R′及びR#は同じであってもよく、または異
なっていてもよく、H,C,〜C1及びCbHs並びに
これらの混合物からなる群から選ばれ、且つnは0〜4
の範囲である) を有する芳香族ジイソシアネートであることが好ましい
ポリマー前駆体として本発明に有用なポリエーテルポリ
オールの例は、約250〜4000の範囲の分子量を有
する、ポリエチレングリコール(PEG)、ポリプロピ
レングリコール(PPG)、ポリテトラメチレングリコ
ール、PEG/PPGランダムコポリマー等である。使
用し得る脂肪族ジイソシアネートは、ヘキサメチレンジ
イソシアネート(HD I) 、l、6−ジイツシアナ
ートー2.2.4.4−テトラメチルヘキサン(TMD
I)、1.4−シクロへキサニルジイソシアネー) (
CIIDI)、イソホロンジイソシアネート(IPDI
)により例示され、一方、有用なアルキル芳香族ジイソ
シアネートはトルエンジイソシアネート(TDI)及び
ビトリレンジイソシアネー) (TODI)により例示
される。芳香族ジイソシアネートは、4,4′−ジイソ
シアナートジフェニルメタン(MDI)により例示され
る。ポリイソシアネートは、重合体MDI (PMDI
)及びカルボジイミド変性MDIにより例示される。
三量化触媒は、N、N’、N“−トリス(ジメチルアミ
ノプロピル)−3−へキサヒドロトリアジン、ナトリウ
ムエトキシド、カリウムオクトエート、N−ヒドロキシ
プロピル−トリメチルアンモニウム−2−エチルヘキサ
ノエート、カリウム2−エチルヘキサノエート、トリア
ルキルホスフィン、及びこれらの混合物により例示され
る。
上記のものは、例としてのみ示される。当業者は、彼ら
の前にこの教示でもって、本明細書に記載されるような
組合せの際にポリイソシアネート架橋ポリウレタン(こ
れは、その後、飽和化合物から芳香族化合物の分離に有
用な膜に流延し得る)を生成する種々の出発材料を、入
手し得る多くの材料から選択することができる。
膜は、注入可能な塗布できる溶液を生成するための、ジ
メチルホルムアミド(DMF) 、N−メチルピロリド
ン(NMP) 、2−エトキシエチルアセテート(セロ
ソルブアセテート)、ジメチルアセドアミド(DMAC
) 、ジメチルスルホキシド(DMSO)及びこれらの
混合物の如き、適当な溶剤中でポリイソシアヌレート架
橋ポリウレタンを調製することにより製造される。この
目的のために、成分が一旦混合されると、イソシアヌレ
ートポリマーがあまり高い粘度にゲル化する前に混合物
が注入または塗布されるべきである。こうして、イソシ
アヌレート架橋ポリウレタン混合物は、それが注入また
は塗布される表面が多孔質でない場合に、三量化触媒の
添加の殆ど直後に注入または塗布し得る。この混合物の
薄膜が表面(ガラス、金属、非多孔質の布等〉に残され
、イソシアヌレート架橋ポリウレタンへの反応が完結さ
れるまで、時間の経過につれて三量化される。また、多
孔質支持体が使用される場合には、流延溶液が表面中に
単に浸軟すること、または布もしくは裏材料の細孔中、
に埋込まれるようになることを防止するために、流延混
合物は支持体に注入または流延される前に成る程度ゲル
化するように放置される。
いずれの場合にも、流延溶液が塗布されゲル化した後に
、それは単に放置することによりその三量化を完結し得
る。また、ゲル化膜は、25〜100℃で空気または不
活性ガス流中で乾燥されて架橋の完結を誘導し得る。好
ましくは乾燥に続いて、必要により、膜は空気もしくは
その他のガス中または減圧下に50〜lOO℃で加熱さ
れてポリイソシアヌレートへの三量化を完結してもよい
溶剤中の末端キャップされたポリウレタン及び触媒の流
延溶液は、溶剤中1〜50重量%の重合成分、好ましく
は溶剤中合計2〜25重量%の成分の濃度を有する。
一般に、裏材料または支持体は、ガラス、金属、織布、
または不織布であってもよい、織布裏材料は、織られた
ガラス繊維、ナイロン、ポリエステル等を含む、不織裏
材料は、不織の多孔質のポリプロピレンまたはテフロン
を含む、裏材料は、流延溶液を生成するのに使用される
溶剤により侵食されない裏材料である。また、それは、
活性膜層が暴露される環境に耐える裏材料である。その
環境は、分離すべき混合物中の物質並びに分離に使用さ
れる温度を含む。明らかに、高温で実施される分離は、
高温裏材料、例えばポリプロピレンよりむしろ焼結金属
またはテフロンの使用を必要とする。
膜活性層(即ち、使用し得る裏材料または支持体を除い
た膜)は如何なる厚さで流延されてもよく、約0.1〜
約50ミクロンの厚さの範囲の膜が好ましい。
また、流延溶液(処理し易い粘度にゲル化された)の非
常に薄い層が、イソシアヌレート架橋ポリウレタンの薄
い緻密な選択的な層を含む複合膜を生成する高度に透過
性の非多孔質の非選択的なポリウレタン層に付0着し得
る。そうしないと、イソシアヌレート架橋ポリウレタン
の層は、それらの厚さのため機械で処理し難い。ポリウ
レタン支持体層とイソシアヌレート架橋ポリウレタンの
活性な選択的な層との間の化学類似性のために、二つの
層は水素結合により相互作用して非常に強い接着を生じ
る。
この技術を使用してシート材料を製造する場合には、厚
い透過性のポリウレタン層が多孔質のガラス繊維、ポリ
エチレン、ポリプロピレン、ナイロン、テフロン等の如
き好適な裏材料に付着でき、その後に薄い緻密な選択的
なポリ尿素/ウレタン層がポリウレタン層に付着し得る
この複合膜技術を用いて中空の繊維またはチューブを製
造するに際し、まずナイロン、テフロンまたは透過性の
ポリウレタンの如き、好適な支持体材料のチューブまた
は中空繊維が製造され、その後、選択的なポリイソシア
ヌレート架橋ポリウレタン材料の薄い緻密な層がチュー
ブまたは繊維支持体の外表面または内表面のいずれかに
付着される。また、中空繊維に上記の多孔質ポリウレタ
ンの層を付着し、ついでその上にポリイソシアヌレート
架橋ポリウレタンの薄い緻密な膜を置くことが可能であ
る。
透過性のポリウレタン層は、鎖延長剤としてポリオール
(ジオールまたはトリオール)、好ましくは脂肪族ジオ
ールを用いて、ポリプロピレングリコールまたはポリブ
チレングリコールの如き、ポリエーテルグリコール及び
脂肪族ジイソシアネート及び/または芳香族ジイソシア
ネート(好ましくは脂肪族ジイソシアネート)から調製
し得る。
これらの透過性のポリウレタン下層は、本明細書に教示
されるポリ尿素/ウレタン膜に関して記載された最低限
度の範囲外の特性を有する。透過性の上記の要件を満足
するポリウレタン膜材料は、米国特許第4.115.4
65号に記載されたポリウレタン膜である。
膜は、石油流及び化学品流中の飽和化合物から芳香族化
合物の分離に有用であり、ヘビーカットナフサ流中に見
られるような飽和化合物から多置換芳香族化合物の分離
に特に有用であることがわかった。また、飽和化合物か
ら芳香族化合物の分離に適した供給原料流であるその他
の流れは、中間カットナフサ流、C3〜149℃(30
0°F)の範囲の沸点の(93〜160℃(200〜3
20’F))少量の芳香族化合物含量の流れ、204〜
343℃(400〜650’P)の沸点の軽度の接触W
i環油並びに飽和化合物と組合せて回収できる量のベン
ゼン、トルエン、キシレン(BTX)またはその他の芳
香族化合物を含む化学プラントの流れである。本発明の
膜をうまく使用できる分離技術は、パーストラクション
及び透析蒸発を含む。
パーストラクションは、混合物中に含まれる特別な成分
の膜中への選択的溶解、これらの成分の膜中の拡散及び
液体スイープ流の使用による膜の下流側から拡散成分の
除去を伴なう。石油流または化学品流(特に、ヘビーカ
ントナフサ流)中の飽和化合物から芳香族化合物のパー
ストラクションによる分離に於いて、供給原料中に存在
する芳香族分子は、膜の溶解パラメーターと供給原料中
の芳香線種の溶解パラメーターとの間の類似性により膜
中に溶解する。その後、芳香族化合物が膜を透過(拡散
)し、芳香族化合物含量の少ないスィーブ液体により取
り除かれる。これは、膜の透過側で芳香族化合物の濃度
を低く保ち、膜による芳香族化合物の透過の原因となる
濃度勾配を維持する。
スィーブ液体は、それ自体で濃度勾配を減少しないよう
に芳香族化合物含量が低い。スィーブ液体は、透過芳香
族化合物の沸点より非常に低いか、または非常に高い沸
点を有する飽和炭化水素液体であることが好ましい。こ
れは、簡単な蒸留によるように分離を容易にするためで
ある。それ故、好適なス・イーブ液体は、例えば、C1
〜C6飽和炭化水素及び潤滑原料油(C3,〜Cgo)
を含む。
パーストラクション法は、都合のよい温度、好ましくは
できるだけ低い温度で行なわれる。
圧力の選択は重要ではない、何となれば、パーストラク
ション法は圧力に依存しないで、濃度駆動力のもとに供
給原料中の芳香族化合物が膜中に溶解して移行する能力
に依存するからである。その結果、都合のよい圧力が使
用でき、膜が多孔質裏材料で支持される場合には望まし
くない圧縮、または膜がそうでない場合には膜の破壊を
避けるために、圧力が低い程良好である。
C1〜C4スイ一ブ液体が25℃以上で液体状態で使用
される場合には、圧力はそれらを液相中に保つために増
加される必要がある。
比較して、透析蒸発は、パーストラクションよりも一般
に高い温度で行なわれ、膜の表面から透過物を蒸発し、
且つ分離法を誘導する濃度勾配駆動力を維持するため透
過側で減圧に頼る。パーストラクションの場合と同様に
、供給原料中に存在する芳香族分子は、膜中に溶解し、
上記の膜中を移行し、濃度勾配の影響下に透過側に再度
現われる。tla和化金化合物芳香族化合物の透析蒸発
による分離は、ヘキサンからベンゼンの分離に関して約
25℃の温度で行なうことができるが、ヘビーカットナ
フサの如き、−層重質の芳香族化合物/飽和化合物混合
物の分離に関して、少なくとも80℃以上、好ましくは
少なくとも100℃以上、更に好ましくは120℃以上
の高温が使用されるべきであり、最高の上限は、膜が物
理的に損傷される温度である。1〜5011FIg程度
の減圧が透過側で吸引される。透過物を含む減圧流が冷
却されて高度に芳香族の透過物を凝縮する。凝縮温度は
、所定の減圧水準で透過物の露点より低くすべきである
膜そのものは、都合のよいモジュール設計を利用して都
合のよい形態であってもよい、こうして、膜材料のシー
トは、らせんに巻かれた透過セルモジュールまたはプレ
ート及びフレームの透過セルモジュールで使用されても
よい。チューブ及び中空繊維の膜は、チューブまたは繊
維の内部空間中で供給原料またはスィーブ液体のいずれ
かと共に(または減圧で)東形態で使用されてもよく、
その他の材料は明らかに他の側にある。
最も便利には、膜は中空繊維形態で使用され、供給原料
が繊維の外側で導入され、スィーブ液体または減圧が中
空繊維の内側または外側にあって透過された高度に芳香
族の種を取り除き、それにより所望の濃度勾配を維持す
る。スィーブ液体は、その中に含まれる芳香族化合物と
一緒に、分離手段、典型的には蒸留手段に通されるが、
充分に低い分子量のスイープ液体、例えば液化プロパン
またはブタンが使用される場合には、スイープ液体は簡
単に蒸発させることができ、液体芳香族化合物が回収さ
れ、気体の(例えば)プロパンまたはブタンが回収され
、圧力の適用または温度の低下により再度液化される。
本発明は、以下の実施例を参考にして更に良く理解され
る。これらの実施例は説明のために示されるものであり
、限定のために示されるものではない。
亥J[上 ポリエチレンアジペート(分子量500) 25.29
g(約0.05モル〉及びメチレンジイソシアネート2
5.0g(0,10モル)を、攪拌機を備えた広口の丸
底フラスコに入れた。混合物を攪拌し、95℃で2時間
加熱してイソシアネートキャップしたウレタンプレポリ
マーを生成した。このプレポリマー1gをDMF 17
 gに溶解し、これに2.4.6−)リス(ジメチルア
ミノメチル)フェノール(ダブコ(DABCO)TMR
−30)触媒0.Olg及びカリウム2−エチルヘキサ
ノエート(ダブコに−15)触媒0.002 gを含む
DMF2 gを添加した。溶液が架橋反応により増粘し
始めるまで(約60分)、溶液を攪拌し、ついでその少
量を多孔質テフロン膜(OSI K−100、細孔の大
きさ0.02μ)の片に注いだ、テフロン上の層が完全
にゲル化するまで架橋が続いた。被覆テフロンを30分
間空気乾燥し、ついで一定の窒素パージ下で160℃で
炉中に一装置きポリイソシアヌレートの生成を完結した
。それを、スイープ液体としてのn−へブタン並びに1
4.6重量%のp−キシレン、28.1重量%のメシチ
レン、13.0重量%の1−デセン及び44.3重量%
のn−デカンからなる供給原料を用いて小型の実験室用
の膜試験装置中で芳香族化合物から飽和化合物のパース
トラクションによる分離に関して86℃で試験した。
ひき続いて、スィーブ液体とし°てn−ヘキサデカンを
用いて、その実験を113℃で繰り返した。
両方の実験の結果を、下記の表1に示す。
表1 イソシアヌレート架橋ポリウレタン膜によるモデル供給
原料のパーストラフシラン 温度(’e)        86   113フラン
クス(kg/ rd/d)  0.101  0.41
6p−キシレンの選択率  16.75  15.83
(n−デカンに対する) メシチレンの選択率   ?、66  7.18このデ
ータかられかるように、これらの膜の芳香族化合物の選
択性は、非常に良好である。加えて、これは架橋ポリマ
ーであるので、その選択性は高温で大きな減少を示さず
、フラックスは4倍に増加した。比較的低い絶対フラッ
クス速度は、膜を薄くすることにより増加し得る。

Claims (17)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)非多孔質のイソシアヌレート架橋ポリウレタン膜
  2. (2)イソシアヌレート架橋ポリウレタンが裏材料で支
    持される、請求項1記載の膜。
  3. (3)裏材料がテフロン、ポリプロピレンから選ばれる
    、請求項2記載の膜。
  4. (4)ポリウレタンが分子量約250〜5000のジヒ
    ドロキシ化合物またはポリヒドロキシ化合物及びそれら
    の混合物を脂肪族、アルキル芳香族もしくは芳香族のジ
    イソシアネートまたはポリイソシアネートと反応させる
    ことにより調製される、請求項1または2記載の膜。
  5. (5)ジヒドロキシ化合物またはポリヒドロキシ化合物
    をジイソシアネートまたはポリイソシアネートと反応さ
    せることによりポリウレタンのプレポリマーを調製する
    工程、三量化触媒を用いてこのプレポリマーを三量化し
    てイソシアヌレート架橋環の形成により生じる架橋によ
    り徐々に増粘する流延溶液を生成する工程、この流延溶
    液を基材に付着して薄膜を生成する工程、薄膜を所望の
    イソシアヌレート架橋ポリウレタン膜に充分にゲル化さ
    せる工程を含むことを特徴とする、非多孔質イソシアヌ
    レート架橋ポリウレタン膜の製造方法。
  6. (6)流延溶液の薄層が乾燥されて所望のイソシアヌレ
    ート架橋ポリウレタン膜を製造する、請求項5記載の方
    法。
  7. (7)流延溶液の層が加熱されて三量化を完結して所望
    のイソシアヌレート架橋ポリウレタン膜を製造する、請
    求項5記載の方法。
  8. (8)ジヒドロキシ化合物またはポリヒドロキシ化合物
    及びジイソシアネート化合物またはポリイソシアネート
    化合物が1:2のモル比で使用される、請求項5、6ま
    たは7記載の方法。
  9. (9)流延溶液が溶剤の存在下に成分を混合することに
    より調製される、請求項5、6または7記載の方法。
  10. (10)溶剤がジメチルホルムアミド(DMF)、N−
    メチル−ピロリドン(NMP)、2−エトキシエチルア
    セテート(セロソルブアセテート)、ジメチルアセトア
    ミド(DMAC)、ジメチルスルホキシド(DMSO)
    及びこれらの混合物から選ばれる、請求項9記載の方法
  11. (11)流延溶液が溶剤中1〜50重量%の重合成分の
    濃度を有する、請求項9記載の方法。
  12. (12)流延溶液が不織ポリプロピレンまたはテフロン
    から選ばれた基材に塗布される、請求項5、6または7
    記載の方法。
  13. (13)流延溶液が高度に透過性の、非多孔質の、非選
    択的なポリウレタン層を含む基材に塗布される、請求項
    5、6または7記載の方法。
  14. (14)流延溶液が好適な支持体材料の中空繊維の内表
    面または外表面に塗布される、請求項5、6または7記
    載の方法。
  15. (15)芳香族炭化水素と非芳香族炭化水素の混合物か
    ら芳香族炭化水素の分離方法であって、 混合物を、芳香族炭化水素が膜を選択的に透過するよう
    な条件下で、非多孔質イソシアヌレート架橋ポリウレタ
    ン膜の一面と接触させる工程を含むことを特徴とする、
    上記の分離方法。
  16. (16)透過が透析蒸発条件またはパーストラクション
    条件下で行なわれる、請求項15記載の方法。
  17. (17)透過が透析蒸発条件下で行なわれる、請求項1
    5記載の方法。
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Families Citing this family (37)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5063186A (en) * 1987-10-14 1991-11-05 Exxon Research & Engineering Company Highly aromatic polyurea/urethane membranes and their use of the separation of aromatics from non-aromatics
US5019666A (en) * 1988-08-04 1991-05-28 Exxon Research And Engineering Company Non-porous polycarbonate membranes for separation of aromatics from saturates
DE4004532C2 (de) * 1990-02-14 1996-05-09 Fraunhofer Ges Forschung Verfahren zur Regenerierung von Adsorbern
US5012036A (en) * 1990-07-11 1991-04-30 Exxon Research And Engineering Company Polyarylate membranes or aromatics/saturates separation (C-2415)
US5120900A (en) * 1990-12-05 1992-06-09 Exxon Research And Engineering Company Integrated solvent extraction/membrane extraction with retentate recycle for improved raffinate yield
US5095170A (en) * 1990-12-05 1992-03-10 Exxon And Research And Engineering Company Intergrated membrane pre-extraction/solvent extraction of distillates
US5045206A (en) * 1990-12-05 1991-09-03 Exxon Research & Engineering Company Selective multi-ring aromatics extraction using a porous, non-selective partition membrane barrier
US5039418A (en) * 1990-12-06 1991-08-13 Exxon Research And Engineering Company Membrane made from a multi-block polymer comprising an oxazolidone prepolymer chain extended with a compatible second prepolymer and its use in separations
US5095171A (en) * 1991-04-08 1992-03-10 Exxon Research And Engineering Company Control of oxygen level in feed for improved aromatics/non-aromatics pervaporation (OP-3602)
US5236474A (en) * 1991-09-13 1993-08-17 Bend Research, Inc. Membrane-based removal of condensable vapors
US5156656A (en) * 1991-09-13 1992-10-20 The Dow Chemical Company Semi-permeable membranes derived from reactive oligomers
AU692759B2 (en) * 1993-01-28 1998-06-18 Robert Arthur Johnson Perstraction with chemical reaction
WO1994016800A1 (en) * 1993-01-28 1994-08-04 Tygola Pty. Ltd. Perstraction with chemical reaction
US5298669A (en) * 1993-03-23 1994-03-29 Exxon Chemical Patent Inc. Perstraction sweep stream for a membrane reactor
US5430224A (en) * 1994-04-15 1995-07-04 Exxon Research & Engineering Company Supercritical perstraction process
US5490884A (en) * 1994-09-09 1996-02-13 Tastemaker Method and system for extracting a solute from a fluid using dense gas and a porous membrane
CA2158236A1 (en) * 1994-09-14 1996-03-15 Dwayne T. Friesen Organic and inorganic vapor permeation by countercurrent condensable sweep
US5545329A (en) * 1995-05-08 1996-08-13 Rochem Separation Systems Method of refining oil
NL1001062C2 (nl) 1995-08-25 1997-02-27 Tno Membraan en werkwijze voor het scheiden van aromatische koolwaterstoffen uit een mengsel van diverse aromatische koolwaterstoffen of uit een mengsel van dergelijke aromatische koolwaterstoffen en niet-aromatische koolwaterstoffen.
US5954858A (en) * 1995-11-22 1999-09-21 North Carolina State University Bioreactor process for the continuous removal of organic compounds from a vapor phase process stream
US5993515A (en) * 1996-05-14 1999-11-30 New Jersey Institute Of Technology Apparatus and process for selectively removing a component from a multicomponent aqueous solution by pervaporation
US6197091B1 (en) * 1999-03-05 2001-03-06 The Boc Group, Inc. Ozone purification process
US6190436B1 (en) * 1999-03-05 2001-02-20 The Boc Group, Inc. Ozone purification process
US6264726B1 (en) * 1999-09-30 2001-07-24 Battelle Memorial Institute Method of filtering a target compound from a first solvent that is above its critical density
US6273937B1 (en) * 2000-03-29 2001-08-14 Trans Ionics Corporation Membrane pervaporation and vapor permeation system
CA2440732A1 (en) * 2001-03-30 2002-10-10 Trans Ionics Corporation Membrane pervaporation and vapor permeation system
WO2003064015A2 (en) * 2002-01-25 2003-08-07 Colorado School Of Mines Polymer blends and methods of separation using the same
US20060205301A1 (en) * 2005-03-11 2006-09-14 Bha Technologies, Inc. Composite membrane having hydrophilic properties and method of manufacture
US7665615B2 (en) * 2005-09-30 2010-02-23 General Electric Company Composite article having hydrophilic properties and method of manufacture
US7584860B2 (en) * 2006-07-17 2009-09-08 General Electric Company Hydrophilic body and method of manufacture
US7951224B2 (en) * 2008-12-24 2011-05-31 Exxonmobil Research And Engineering Company Process for improving the cetane rating of distillate and diesel boiling range fractions
US20100155300A1 (en) * 2008-12-24 2010-06-24 Sabottke Craig Y Process for producing gasoline of increased octane and hydrogen-containing co-produced stream
US8258363B2 (en) 2010-09-27 2012-09-04 Phillips 66 Company Separation of aromatics with pervaporation membrane
WO2013130923A1 (en) 2012-03-02 2013-09-06 Saudi Arabian Oil Company Facilitated transport membrane for the separation of aromatics from non-aromatics
CN107921370B (zh) 2015-07-01 2022-03-29 3M创新有限公司 聚合离聚物分离膜及其使用方法
WO2017004492A1 (en) 2015-07-01 2017-01-05 3M Innovative Properties Company Pvp- and/or pvl-containing composite membranes and methods of use
CN107847867B (zh) 2015-07-01 2021-06-25 3M创新有限公司 具有改善的性能和/或耐久性的复合膜及其使用方法

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2958656A (en) * 1954-07-16 1960-11-01 American Oil Co Method of separating hydrocarbons using ethyl cellulose permselective membrane
US2930754A (en) * 1954-07-16 1960-03-29 Pan American Refining Corp Method of separating hydrocarbons
BE590114A (ja) * 1959-04-25
US3370102A (en) * 1967-05-05 1968-02-20 Abcor Inc Isothermal-liquid-liquid permeation separation systems
DE2627629C3 (de) * 1976-06-19 1979-12-20 Bayer Ag, 5090 Leverkusen Verfahren zur Abtrennung von aromatischen* Kohlenwasserstoffen aus Gemischen mit anderen organischen Verbindungen mit Hilfe von Kunststoffmembranen
JPS54107882A (en) * 1978-02-13 1979-08-24 Toray Ind Inc Semipermeable membrane
JPS54158379A (en) * 1978-06-06 1979-12-14 Teijin Ltd Selective permeable membrane and its preparation
JPS5826361B2 (ja) * 1978-10-03 1983-06-02 協和ガス化学工業株式会社 三次元ポリシアヌレ−トの製造方法
EP0044872B1 (en) * 1979-07-20 1985-09-18 Toray Industries, Inc. Process for selectively separating water-soluble valuable materials from an aqueous solution containing same
DE3127464C2 (de) * 1981-07-11 1986-10-30 Akzo Gmbh, 5600 Wuppertal Linear segmentierte Polyurethane und Verfahren zu deren Herstellung
JPS5864102A (ja) * 1981-10-12 1983-04-16 Toray Ind Inc 逆浸透用複合膜の製造方法

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Publication number Publication date
EP0416752A3 (en) 1991-07-31
US4929357A (en) 1990-05-29
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