JPH0419892B2 - - Google Patents

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JPH0419892B2
JPH0419892B2 JP61160178A JP16017886A JPH0419892B2 JP H0419892 B2 JPH0419892 B2 JP H0419892B2 JP 61160178 A JP61160178 A JP 61160178A JP 16017886 A JP16017886 A JP 16017886A JP H0419892 B2 JPH0419892 B2 JP H0419892B2
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JP
Japan
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membrane
composite semipermeable
semipermeable membrane
acid chloride
tetraaminobenzanilide
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JP61160178A
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JPS62121603A (ja
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Tadahiro Uemura
Yoshio Himeshima
Masaru Kurihara
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Toray Industries Inc
Original Assignee
Toray Industries Inc
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Publication date
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Publication of JPH0419892B2 publication Critical patent/JPH0419892B2/ja
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Classifications

    • 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
    • B01D71/56Polyamides, e.g. polyester-amides

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕 本発明は、液状混合物の成分を選択透過分離す
るための半透膜に関するものであり、特に海水お
よびカン水を脱塩して淡水化することができ、ま
た染色廃水や、電着塗料廃水等の公害発生原因で
ある汚水等から、その中に含まれる汚染あるいは
有効物質を選択的に除去又は回収し、ひいては、
廃水のクローズド化に寄与することができる半透
性複合膜に関する。 〔従来の技術〕 従来、工業的に利用されている半透膜には、酢
酸セルローズから作つた非対称膜として、例えば
米国特許第3133132号明細書及び同第3133137号明
細書に記載されたロブ型の膜がある。しかし、こ
の膜は、耐加水分解性、耐微生物性、耐薬品性な
どに問題があり、特に透過性を向上しようとする
と耐圧性、耐久性を兼ね備えた膜が製造できず、
一部使用されているが広範囲の用途に実用化され
るに至つていない。これらの酢酸セルローズ非対
称膜の欠点をなくした新しい素材に対する研究
は、米国、日本を中心に盛んに行なわれている
が、芳香族ポリアミド、ポリアミドヒドラジド
(米国特許第3567632号明細書)、ポリアミド酸
(特公昭55−37282号公報)、架橋ポリアミド酸
(特公昭56−3769公報)、ポリイミダゾピロロン、
ポリスルホンアミド、ポリベンズイミダゾール、
ポリベンズイミダゾロン、ポリアリーレンオキシ
ドなど、その一部の欠点を改良する素材は得られ
ているものの、選択分離性あるいは透過性等の面
では酢酸セルローズ膜より劣つている。 一方、ロブ型とは型を異にする半透膜として多
孔性支持体(支持膜)上に実質的に膜性能を司ど
る活性層(超薄膜)を被覆した複合膜が開発され
ている。複合膜においては、活性層と多孔性支持
体を各々の用途に最適な素材を選ぶことが可能と
なり、製膜技術の自由度が増す。また常時湿潤状
態で保存しなければならないロブ型膜とは異なり
乾燥状態での保存が可能であるなどの利点があ
る。 これらの複合膜には多孔性支持体上に直接活性
層を被覆した型のものと、多孔性支持体上にゲル
化層を介して活性層を被覆した型のものとの2種
類がある。前者の具体例は米国特許第3744642号
明細書、同第3926798号明細書、特開昭55−
147106号公報、米国特許第4557949号明細書、同
第4366062号明細書、特開昭58−24303号公報など
があり、後者の具体例としては、特開昭49−
133282号公報、特公昭55−49524号公報、特公昭
55−38164号公報、PBレポート80−182090号、米
国特許第4387024号明細書、同第4559139号明細書
などが知られている。 これらの複合膜は、従来、膜に対する要求特性
すなわち水中に溶解している無機および有機物に
対する高い排除率、高造水量、耐熱性、耐薬品
性、耐圧性、耐久性、耐塩素性、耐過酸化水素性
といつた特性を全て満足するものは得られていな
い。 〔発明が解決しようとする問題点〕 逆浸透法は、その原理から多くの分野への用途
展開が期待され、その応用分野も海水淡水化、カ
ン水淡水化に代表される脱塩分野から、有価物の
濃縮回収、超純水製造、有機液体混合物分離に至
るまで非常に広範囲にわたつている。それに伴い
逆浸透膜に対する要求特性も用途に応じて多種多
様なものになつているが基本的には分離性能(排
除率:Rej.(%)、造水量:Flux(m3/m2・日))、
耐久性(m値:造水量の経時変化、m値=log
(Qt2/Qt1)/log(t2/t1)、t1、t2は初期および
一定時間後の時間、Qt1、Qt2はt1、t2時間後の造
水量を表わす)、耐圧性、耐熱性、耐酸化性、使
用PH領域、耐微生物性、耐薬品性、耐溶媒性、耐
保存安定性などが要求される。現在のところ不均
一膜および複合膜においてこれらの要求を全て満
足したものは開発されていない。例えば架橋ポリ
アミドを活性層に持つ複合膜において従来の逆浸
透膜は、運転時間に対する造水量の低下(m値の
低下)が著しかつた。つまり、実用化に対して魅
力的な逆浸透膜のm値はおよそ−0.02程度であり
これは3年間の運転に対して約2割の造水量低下
に相当する。 この値を満足できない逆浸透膜は初期性能がい
かに優れたものであつても経済面の点で有用なも
のとは言えない。 一方、有機物の排除率は90%以上であることが
実用レベルとして要求されるがイソプロピルアル
コール、エチレンジアミン、酢酸に代表される中
性、塩基性、酸性分子の排除率においてこの要求
を全て満足する逆浸透膜は開発されていない。 また、ポリアミドまたは架橋ポリアミド系逆浸
透膜の一部は耐塩素性があるとされながらも塩素
接触後、造水量が2〜3割減少するのが常であつ
た(ジヤーナル オブ アプライド ポリマ サ
イエンス)(Journal of Applied Polymer
Science、vol.29、3369(1984))し、長時間又は
高濃度の塩素接触においては、分解に起因すると
考えられるような排除率低下および造水量増加現
象が起こり回復する事はない。 そして、海水淡水化において供給塩水
(35000ppm)に対して56Kg/cm2の圧力で塩排除率
99%以上、造水量0.8m3/m2・日以上であり、カ
ン水淡水化においては供給塩水(1500ppm)に対
して、15〜30Kg/cm2の圧力で塩排除率99%以上、
造水量0.7〜1.3m3/m2・日以上の分離性能を有
し、かつ運転時間に対する造水量の低下、有機物
の排除率および耐酸化性を有する逆浸透膜でない
と実用に際して魅力のあるものとは言えない。現
在開発されている逆浸透膜はこれらの要求の一部
しか満たされておらず、実用に際して様々の制限
があるのが現状である。 〔問題点を解決するための手段〕 上記目的を達成するため本発明は下記の構成か
らなる。 (1) 微多孔性支持膜と該支持膜を被覆する超薄膜
からなる複合半透膜において、前記超薄膜が架
橋芳香族ポリアミドからなり、かつ該架橋芳香
族ポリアミドが、1,3,5−トリアミノベン
ゼンおよび/またはテトラアミノベンズアニリ
ドを含む単量体芳香族アミン成分の水溶液と2
官能以上の単量体芳香族酸塩化物との界面重縮
合によつて調整されることを特徴とする複合半
透膜。 (2) 微多孔性支持膜と該支持膜を被覆する架橋芳
香族ポリアミド超薄膜からなる複合半透膜の製
造方法において、前記超薄膜が、1,3,5−
トリアミノベンゼンおよび/またはテトラアミ
ノベンズアニリドを含む単量体芳香族アミンを
含有する水溶液と、2官能以上の単量体芳香族
酸塩化物を含有する水と非混和性の有機溶媒溶
液との界面重縮合反応により形成されることを
特徴とする複合半透膜の製造方法。 本発明において、超薄膜層は通常界面重縮合反
応により形成された架橋芳香族ポリアミドであ
り、その厚さは100Å〜10000Åの間からその目的
に応じて任意に選ぶことができる。 本発明において架橋芳香族ポリアミドとは、置
換および/または無置換芳香環とそれらを連結し
うるアミド結合を主成分とする架橋重合体であ
る。芳香環の置換基の種類および置換位置は特に
限定されるものではない。置換基としては、例え
ばメチル、エチル基に代表される低級アルキル
基、メトキシ基、エトキシ基、スルホン酸基、ス
ルホン酸エステル基、カルボン酸基、カルボン酸
エステル基、アミノ基、N−メチルアミノ基、ジ
メチルアミノ基に代表されるN−アルキルアミノ
基、四級アンモニウム基、アシル基、水酸基、フ
ツ素、塩素、臭素、ヨウ素などのハロゲン、ニト
ロ基などから任意に選ぶことができるが膜の分離
性能を考慮するとメトキシ基、スルホン酸基、カ
ルボン酸基、アミノ基、四級アンモニウム基など
を好ましい例として挙げることができる。 置換基の位置は特に限定されるものでないが好
ましくは立体的に込み合わない位置がよい。 しかし、分離性能、造水量変化、耐酸化性など
総合的な見地からみると、好ましい態様として
は、
【式】
【式】
【式】
【式】
【式】
【式】
【式】
【式】
【式】 が超薄膜層の構成成分となる事が好ましい(ここ
で、NH−、CO−は芳香環同士を連結するアミ
ド結合の部分を表わしたものである)。 またこの際、高分離性能、安定した造水量、耐
塩素性、耐過酸化水素性、有機物分離性などの点
から
【式】および/または
【式】 を構成成分として含有することが好ましい。上記
構成成分の含有率は特に限定されるものではない
が、これらのうち少くとも1種を5重量%以上構
成成分として含有する複合半透膜は、極めて高い
脱塩率と有機物の除去率、そして高架橋密度に由
来する超薄膜層の構造安定性による造水量の低下
率が低いという特性を有する為に特に好ましい。
5%以上含有される構成成分としては
【式】および/または
【式】 のいずれであつてもよいが逆浸透性能を考慮する
と架橋芳香族ポリアミドが を5重量%以上構成成分として含有することが最
も好ましい。 本発明において、好ましい微多孔性支持膜とし
てはポリエステルまたは芳香族ポリアミドから選
ばれる少なくとも一種を主成分とする布帛により
強化されたポリスルホン支持膜を例示することが
できる。 多孔性支持体は、実質的には分離性能を有さな
い層で、実質的に分離性能を有する薄膜に強度を
与えるために用いられるものであり、均一な微細
な孔あるいは片面からもう一方の面まで徐々に大
きな微細な孔をもつていて、その微細孔の大きさ
はその片面の表面が1000Å以下であるような構造
の支持体が好ましい。上記の多孔性支持体は、ミ
リポアフイルタ(VSWP)や東洋濾紙(UK10)
のような各種市販材料から選択することもできる
が、通常は、“オフイス・オブ・セイリーン・ウ
オーター・リサーチ・アンド・デイベロツプメン
ト・プログレス・レポート”No.359(1968)に記載
された方法に従つて、製造できる。その素材には
ポリスルホンや酢酸セルロース、硝酸セルロース
やポリ塩化ビニル等のホモポリマあるいはブレン
ドしたものが通常使用され、例えば、ポリスルホ
ンのジメチルホルムアミド(DMF)溶液を密に
織つたポリエステル布あるいは不織布の上に一定
の厚さに注型し、それをドデシル硫酸ソーダ0.5
重量%及びDMF2重量%含む水溶液中で湿式凝固
させることによつて、表面の大部分が直径数10n
m以下の微細な孔を有した多孔性支持体が得られ
る。 次に本発明の第2番目の発明である製造方法に
ついて説明する。 本発明で用いられる1,3,5−トリアミノベ
ンゼンは式[](R1、R3、R5は−NH2、他は
−H)の化学式で表される化合物であり、テトラ
アミノベンズアニリドは式[](R1〜R10、の
うち4つは−NH2、他は−H)の化学式で表さ
れる化合物である。 テトラアミノベンズアニリドの式[]におい
て4つのアミノ基はR1〜R10のいずれの位置であ
つても構わないが、入手の容易さ、取扱いの容易
さ、反応性などの点からR2、R4、R7、R9の4つ
がアミノ基の3,3′,5,5′−テトラアミノベン
ズアニリド、またはR1、R3、R7、R9の4つがア
ミノ基の2,3′,4,5′−テトラアミノベンズア
ニリド、またはR2、R3、R7、R8の4つがアミノ
基の3,3′,4,4′−テトラアミノベンズアニリ
ド、またはR1、R3、R6、R8の4つがアミノ基の
2,2′,4,4′−テトラアミノベンズアニリド、
またはR1、R4、R6、R9の4つがアミノ基の2,
2′,5,5′−テトラアミノベンズアニリドが好ま
しい。 単量体芳香族アミン成分に1,3,5−トリア
ミノベンゼンおよび/またはテトラアミノベンズ
アニリドを含むことにより、本発明の複合半透膜
は高い無機塩あるいは低分子有機物の排除率、高
い透過速度、耐酸化性、耐久性、保存安定性など
を有することができ、また本発明の複合半透膜の
製造方法において製膜がしやすく、高い製膜安定
性を示すことができる。 本発明において、1,3,5−トリアミノベン
ゼンおよび/またはテトラアミノベンズアニリド
とともに使用できる、1,3,5−トリアミノベ
ンゼンおよび/またはテトラアミノベンズアニリ
ド以外の単量体芳香族アミンとしては下の式
[]および[]で示されるもので、下の式
[]においてR1〜R6のうち、2つ以上は、反応
性アミノ基であり、アミノ基の数は6〜2が好ま
しく、化合物の取り扱い易さからして、さらに好
ましくは3〜2である。
【式】
【式】 上記式[]のR1〜R6のうちアミノ基以外の
置換基としては、−H、−OCH3、−CH3、−C2H5
−C3H7、−SO3H、−NHCH3、−OH、
【式】−F、−Cl、−Br、−Iなど架橋ポリ アミドの形成を阻害しないものであればいずれで
あつてもよく、好ましくは−H、−OCH3、−
COOH、−SO3H、−OHなど水の透過性を増すた
めに親水性を有する置換基が用いられる。 式[]において、R1〜R10のうち2つ以上は
反応性アミノ基であるが、この数は耐酸化性を有
する膜を得るということで好ましくは、10〜2で
あり、より好ましくは7〜2であり、原料の入手
し易さ、取り扱い易さからして更に好ましくは、
4〜2である。 上記式[]において、R1〜R10のうち、アミ
ノ基以外の置換基としては、−H、−OCH3、−
CH3、−C2H5、−C3H7、−SO3H、−COOH、−
NHCH3、−OH、−COCH3、−F、−Cl、−Br、−I
など架橋ポリアミドの形成を阻害しないものであ
ればいずれであつてもよい。水の透過性を考える
と好ましくは、−H、−OCH3、−SO3H、−COOH、
−OHなど親水性を有する置換基が用いられる。 また、Xは単結合、−NHCO−、−SO2−、−S
−、
【式】
【式】−O−など、2つの 芳香環を結合させうるものであればいずれであつ
てもよく、好ましくは、−NHCO−、−SO2−、
【式】−O−など酸素を有する結合が水と の相互作用の点で好ましく、更に好ましくは、−
O−、−NHCO−が水との親和性の点において好
ましい。置換基の位置については特に限定される
ものでないが、分離性能を考慮すると立体障害の
少ない位置が好ましい。これ等の単量体芳香族ア
ミンにおいて分離性能、耐久性などを考慮する
と、本発明における単量体芳香族アミンは
【式】
【式】 から選ばれる少なくとも1種の芳香族アミンを5
重量%以上含有していることが好ましい。 しかし、膜の分離性能、耐塩素性、耐過酸化水
素性、造水量の経時変化など総合的な面から考慮
すると、下記式で示されるトリアミノベンゼンを
5重量%以上含有する単量体芳香族アミンを用い
る事が特に好ましい。 本発明において単量体芳香族酸塩化物とは、前
記式[]および[]で示されるもので、式
[]においてR1〜R6のうち2つ以上は、反応性
アシルクロライド基であるが、その数は6〜2が
好ましく、化合物の取り扱い易さからして、更に
好ましくは2〜3である。 上記式[]のR1〜R6のうちアシルクロライ
ド基以外の置換基としては、−H、−OCH3、−
CH3、−C2H5、−C3H7
【式】−F、−Cl、−Br、−Iなど架橋ポリ アミドの形成を阻害しないものであればいずれで
あつてもよく、好ましくは−H、−OCH3など水
の透過性を増すために親水性を有する置換基が用
いられる。 前記式[]において、R1〜R10のうち2つ以
上はアシルクロライド基であるが、この数は耐酸
化性を有する膜を得るということで好ましくは、
7〜2であり、原料の入手し易さ、取り扱い易さ
からして更に好ましくは、4〜2である。 上記式[]において、R1〜R10のうち、上記
以外の置換基としては、−H、−OCH3、−CH3、−
C2H5、−C3H7、−COCH3、−F、−Cl、−Br、−I
など架橋ポリアミドの形成を阻害しないものであ
ればいずれであつてもよい。水の透過性を考える
と好ましくは、 −H、−OCH3など親水性を有する置換基が用
いられる。 また、Xは単結合、−NHCO−、−SO2−、−S
−、
【式】
【式】−O−など、2つの 芳香環を結合させうるものであればいずれであつ
てもよく、好ましくは、−NHCO−、 −SO2−、
【式】−O−など酸素を有す る結合が水との相互作用の点で好ましく、更に好
ましくは、−O−、−NHCO−が水との親和性の
点において好ましい。置換基の位置については特
に限定されるものでないが、分離性能を考慮する
と立体障害の少ない位置が好ましい。 従つて、本発明における単量体芳香族酸塩化物
は、
【式】
【式】
〔実施例〕
以下にアミン成分として1,3,5,−トリア
ミノベンゼン、3,3′,5,5′−テトラアミノベ
ンズアニリド、2,3′,4,5′−テトラアミノベ
ンズアニリドのうちから選ばれる1種以上のアミ
ンを含み、また酸クロライド成分としてトリメシ
ン酸クロライド、テレフタル酸クロライドから選
ばれる1種以上の酸クロライドを用いる事により
製膜された逆浸透複合膜の膜性能を示す。 選択分離性能として、食塩の排除率は電気伝導
度の測定による通常の手段により決定し、有機化
化合物の排除率は全有機炭素量測定装置を用い
た。 また、透過性能として水透過速度は単位面積、
単位時間当りの水の透過量で決定した。 参考例 1 本発明に用いた1,3,5,−トリアミノベン
ゼンは以下の手法により製造した。 5−ニトロ−m−フエニレンジアミン100.0g
をアセトン100mlに溶解し、吸引過により不溶
分を別した。得られた溶液に活性炭15.0gを加
え、撹拌後、吸引過によつて活性炭を除去し
た。この溶液を僅かに結晶が析出するまで濃縮
し、水200mlを加えた。析出した固体を吸引過
により過し、減圧乾燥を行なつたところ、精製
5−ニトロ−m−フエニレンジアミン68.5gを得
た。この精製5−ニトロ−m−フエニレンジアミ
ン55.0g、白金/炭素(5%)1.06g及びジオキ
サン580mlを密閉容器中に入れ、水素圧4〜1
Kg/cm2、80℃で、851rpmの早さで撹拌すると25
分以内に水素の吸収が止り、その後更に80℃で1
時間撹拌を続けた後、放冷した。触媒を別後、
母液を250mlに濃縮し、その後n−ヘキサンを250
ml加え白色沈澱を別した。この白色固体をn−
ヘキサンで洗浄後、乾燥すると1,3,5,−ト
リアミノベンゼン39gを得た。収率=88%であつ
た。 参考例 2 本発明に用いた3,3′,5,5′−テトラアミノ
ベンズアニリドは以下の手法により製造した。 3,5−ジニトロアニリン36.9gを脱水テトラ
ヒドロフランに溶解し、そこにトリエチルアミン
26.4gを加えた。反応容器内を窒素雰囲気に保
ち、3,5−ジニトロ塩化ベンゾイル51.0gの脱
水テトラヒドロフラン溶液を滴下し、室温で4時
間撹拌後、更に4時間加熱環流を行なつた。沈澱
を別後、母液のテトラヒドロフランを減圧留去
した後メタノールを加え、析出した粉末を別乾
燥すると白色粉末3,3′,5,5′−テトラニトロ
ベンズアニリド52.7gを得た。 次に、加圧容器中に、3,3′,5,5′−テトラ
ニトロベンズアニリド50.00g、白金/炭素(5
%)5.00gおよびジオキサン500mlを加え水素圧
4〜2Kg、cm2、80℃で3時間反応させた。放冷
後、触媒を別し、ジオキサンを減圧留去すると
黄色粉末3,3′,5,5′−テトラアミノベンズア
ニリド34gを得た。 参考例 3 本発明に用いた2′,3,4′,5−テトラニトロ
ベンズアニリドは以下の手法により製造した。 2,4−ジニトロアニリン18.05g、トリエチ
ルアミン12.97g、ベンゼン750mlを入れ窒素雰囲
気下、撹拌を行なつた。そこに、3,5−ジニト
ロ塩化ベンゾイル25.00gを加え、その後6時間
加熱環流を行なつた。反応溶液を熱口過し、母液
を冷却すると、2′,3,4′,5−テトラニトロベ
ンズアニリドの結晶が析出したので別した。 次に加圧容器中に2′,3,4′,5−テトラニト
ロベンズアニリド3.00gと白金/炭素(5%)
0.18g及び、ジオキサン85mlを入れ、水素圧3〜
1Kg/cm2、80℃で10時間反応を行なつた。放冷後
触媒を別し、ジオキサンを減圧留去したとこ
ろ、2′,3,4′,5−テトラアミノベンズアニリ
ドの褐色の粉末を得た。 参考例 4 本発明において使用した繊維補強ポリスルホン
支持体は、以下の手法により製造した。 タテ30cmヨコ20cmの大きさのポリエステル繊維
からなるタフタ(タテ糸、ヨコ糸とも150デニー
ルのマルチフイラメント糸、織密度タテ90本/イ
ンチ、ヨコ67本/インチ、厚さ160μ)をガラス
板上に固定し、その上にポリスルホン(ユニオ
ン・カーバイト社製のUdel−P3500)の15重量%
ジメチルホルムアミド(DMF)溶液を200μの厚
みで室温(20℃)でキヤストし、ただちに純水中
に浸漬して5分間放置することによつて繊維補強
ポリスルホン支持体(以下FR−PS支持体と略
す)を作製する。このようにして得られたFR−
PS支持体(厚さ210〜215μ)の純水透過係数は、
圧力1Kg/cm2、温度25℃で測定して0.005〜0.01
g/cm2・sec・atmであつた。 実施例 1 参考例4により得られたFR−PS支持体を90℃
の水中に2分間浸漬して熱水処理した後、室温の
水中に入れ冷却した。 次にこのFR−PS支持体を1,3,5−トリア
ミノベンゼン0.55重量%、m−フエニレンジアミ
ン1.45重量%を含有する(モル比=25:75)水溶
液中に2分間浸漬した。FR−PS支持体の表面か
ら余分な該水溶液を取り除いた後、トリメシン酸
クロライド0.05重量%テレフタル酸クロライド
0.05重量%、ジメチルホルムアミド0.015重量%
を含有する1,1,2−トリクロロ−1,2,2
−トリフロロエタン溶液を表面が完全に濡れるよ
うにコーテイングして1分間静置した。膜を垂直
にして余分な該溶液を液切りして除去した後、
0.2重量%の炭酸ナトリウムを含む水溶液に5分
間浸漬してから水洗を行なつた。 得られた半透性複合膜を濃度1500ppmの食塩水
を使用して、圧力15Kg/cm2、25℃の条件下で逆浸
透性能を評価した結果、食塩排除率99.65%、透
水速度0.90m3/m2・日の性能であつた。 実施例2〜4、比較例1 実施例1においてアミン成分および酸クロライ
ド成分が第1表に示す組成である他は全く同条件
で製膜し、膜性能を測定した結果を第1表に示
す。
【表】 実施例5、比較例2 実施例1において得られた半透性複合膜の水分
透過量変化を表わすm値[m値=log(Qt2
Qt1)/log(t2/t1)、t1、t2は初期および一定時
間、Qt1、Qt2はt1、t2時間後の造水量を表わす]
を測定した。その結果1000時間のm値は、−0.011
であつた。同様に比較例1の膜のm値は−0.04で
あつた。 実施例 6 実施例1において得られた半透性複合膜の膜性
能を、運転条件が原水に残留塩素10ppmとなるよ
うに塩素を添加しPHを7.5にコントロールした以
外は実施例1と同条件で100時間後に測定したと
ころ食塩排除率99.05%、水分透過量0.83m3
m2・日であつた。塩素の添加を停止した後
500ppmのリン酸3ナトリウムで洗浄し、さらに
1000ppmのリン酸で洗浄することにより、食塩排
除率は99.65%、透水速度は1.08m3/m2・日に回
復した。 比較例 3 実施例1においてアミン成分がm−フエニレン
ジアミン、酸クロライドがトリメシン酸クロライ
ドである以外は同様の条件で製膜し、膜性能を評
価した結果、食塩排除率98.5%、透水速度は0.8
m3/m2・日であつた。 実施例 7 実施例1で得られた膜のイソプロピルアルコー
ルの分離性能を、濃度1000ppm、評価圧力15Kg/
cm2、温度25℃で測定したところ排除率は96.8%で
あつた。 比較例 4 比較例3で得られた膜を実施例7と同一条件下
で測定したところ排除率は87.7%であつた。 実施例 8 実施例7においてイソプロピルアルコールがエ
チレンジアミンである他は全く同一条件下で測定
を行なつたところ排除率は95.5%であつた。 比較例 5 比較例4においてイソプロピルアルコールがエ
チレンジアミンである他は全く同一条件下で測定
を行なつたところ排除率は93.3%であつた。 実施例 9 実施例7においてイソプロピルアルコールが酢
酸である他は全く同一条件下で測定を行なつたと
ころ排除率は50.0%であつた。 比較例 6 比較例4においてイソプロピルアルコールが酢
酸である他は全く同一条件下で測定を行なつたと
ころ排除率は43.9%であつた。 実施例 10 参考例4で得られたFR−PS支持体を90℃の水
中に5分間浸漬して熱水処理した後、室温の水中
に入れ冷却した。次にこのFR−PS支持体を1,
3,5−トリアミノベンゼン1.00重量%、m−フ
エニレンジアミン1.00重量%含有する(モル比=
47:53)水溶液中に2分間浸漬した。FR−PS支
持体の表面から余分な該水溶液を取り除いた後、
トリメシン酸クロライド0.05重量%、テレフタル
酸クロライド0.05重量%(モル比=43:57)含有
1,1,2−トリクロロ−1,2,2−トリフロ
ロエタン溶液を表面が完全に濡れるようにコーテ
イングして1分間静置した。膜を垂直にして余分
な該溶液を液切りして除去した後、膜の表面に
1,1,2−トリクロロ−1,2,2−トリフロ
ロエタンを表面が完全に濡れるようにコーテイン
グして30秒間静置した膜を垂直にして液切りした
後、室温下で乾燥した。このようにして得られた
複合膜を浸透圧が25Kg/cm2の3.5%合成海水を使
用して56Kg/cm2、25℃の条件下で逆浸透テストし
た結果、排除率99.0%、透水速度0.85m3/m2・日
の性能が得られた。 実施例 11〜13 参考例4によつて得られるFR−PS支持体の新
鮮なものを、第2表に示すモル比で、2,3′,
4,5′−テトラアミノベンズアニリドとm−フエ
ニレンジアミンを、合せて2重量%含む水溶液中
に2分間浸漬した。過剰の水溶液を除去した後
に、第2表に示すモル比で、トリメシン酸クロラ
イドとテレフタル酸クロライドを、合せて0.063
重量%含む、トリフルオロトリクロロエタン溶液
を表面が完全に濡れるようにコーテイングし、30
秒間静置し液切りを行なつた。このようにして得
られた複合膜を圧力56Kg/cm3、原水3.5%NaClを
含む合成海水25℃の条件下で逆浸透テストを行な
つた。その結果を第2表に示す。 比較例 7 比較例1で得られた膜のイソプロピルアルコー
ルの分離性能を、濃度1000ppm、評価圧力15Kg/
cm2、温度25℃で測定しとところ排除率は88.7%で
あつた。
【表】 実施例 14〜17 参考例4によつて得られるFR−PS支持体の新
鮮なものを、第3表に示すモル比で、3,3′,
5,5′−テトラアミノベンズアニリドとm−フエ
ニレンジアミンを、合せて2重量%含む水溶液中
に2分間浸漬した。過剰の水溶液を除去した後
に、第3表に示すモル比で、トリメシン酸クロラ
イドとテレフタル酸クロライドを、合せて0.063
重量%含む、トリフルオロトリクロロエタン溶液
を表面が完全に濡れるようにコーテイングし30秒
間静置し液切りを行なつた。このようにして得ら
れた複合膜を圧力56Kg/cm3、原水3.5%NaClを含
む合成海水25℃の条件下で逆浸透テストを行なつ
た。その結果を第3表に示す。
〔発明の効果〕
以上実施例で示したように、本発明の半透性複
合膜は、高い脱塩率、高い透水速度を有し、かつ
安定な透水速度を維持するm値、また使用する上
で重要な因子である耐塩素性、耐過酸化水素性と
いつた耐酸化性にも優れ、さらに、幅広いPH領域
での使用が可能な膜を提供できることがわかる。 また、低圧から高圧、超純水の製造から海水の
淡水化、無機塩の分離から有機物の分離さらには
電着塗料の回収にまで、幅広いグレード化が、膜
組成及び製膜方法によつて可能なことがわかつ
た。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 微多孔性支持膜と該支持膜を被覆する超薄膜
    からなる複合半透膜において、前記超薄膜が架橋
    芳香族ポリアミドからなり、かつ該架橋芳香族ポ
    リアミドが、1,3,5−トリアミノベンゼンお
    よび/またはテトラアミノベンズアニリドを含む
    単量体芳香族アミン成分の水溶液と2官能以上の
    単量体芳香族酸塩化物との界面重縮合によつて調
    整されることを特徴とする複合半透膜。 2 特許請求の範囲第1項において、テトラアミ
    ノベンズアニリドが、2,3′,4,5′−テトラア
    ミノベンズアニリドおよび/または3,3′,5,
    5′−テトラアミノベンズアニリドであることを特
    徴とする複合半透膜。 3 特許請求の範囲第1項において、単量体芳香
    族アミン成分がm−フエニレンジアミンまたはp
    −フエニレンジアミンを含むことを特徴とする複
    合半透膜。 4 特許請求の範囲第1項において、単量体芳香
    族アミン成分において、1,3,5−トリアミノ
    ベンゼンおよび/またはテトラアミノベンズアニ
    リドを少なくとも5重量%含むことを特徴とする
    複合半透膜。 5 特許請求の範囲第1項において、2官能以上
    の単量体芳香族酸塩化物が、トリメシン酸クロラ
    イド、イソフタル酸クロライドおよびテレフタル
    酸クロライドから選ばれる少なくとも一種からな
    ることを特徴とする複合半透膜。 6 特許請求の範囲第1項において、芳香族アミ
    ンの平均官能度が2.05〜3.00であることを特徴と
    する複合半透膜。 7 特許請求の範囲第1項において、2官能以上
    の単量体芳香族酸塩化物の平均官能度が2.00〜
    3.00であることを特徴とする複合半透膜。 8 特許請求の範囲第1項において、微多孔性支
    持膜がポリスルホンからなることを特徴とする複
    合半透膜。 9 特許請求の範囲第1項において、微多孔性支
    持膜がポリエステルまたは芳香族ポリアミドから
    選ばれる少なくとも1種を主成分とする布帛によ
    つて強化されてなることを特徴とする複合半透
    膜。 10 微多孔性支持膜と該支持膜を被覆する架橋
    芳香族ポリアミド超薄膜からなる複合半透膜の製
    造方法において、前記超薄膜が、1,3,5−ト
    リアミノベンゼンおよび/またはテトラアミノベ
    ンズアニリドを含む単量体芳香族アミンを含有す
    る水溶液と、2官能以上の単量体芳香族酸塩化物
    を含有する水と非混和性の有機溶媒溶液との界面
    重縮合反応により形成されることを特徴とする複
    合半透膜の製造方法。 11 特許請求の範囲第10項において、有機溶
    媒がn−ヘキサン、トリフロロトリクロロエタン
    から選ばれる少なくとも一種であることを特徴と
    する複合半透膜の製造方法。
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