JPH0760086A - 液体分離膜 - Google Patents
液体分離膜Info
- Publication number
- JPH0760086A JPH0760086A JP22955593A JP22955593A JPH0760086A JP H0760086 A JPH0760086 A JP H0760086A JP 22955593 A JP22955593 A JP 22955593A JP 22955593 A JP22955593 A JP 22955593A JP H0760086 A JPH0760086 A JP H0760086A
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- Japan
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- separation membrane
- liquid separation
- liquid
- polymer
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- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】良好な透過流速と優れた経時安定性を有する液
体分離膜を提供する。 【構成】式（１）で表される繰り返し単位を有し、かつ
重量平均分子量が１００万以上であるジフェニルアセチ
レン系ポリマーより形成された液体分離膜。 【化１】 （式中、Ｒはトリアルキルシリル基を示す。） 【効果】良好な透過流速と優れた経時安定性を有する液
体分離膜を得ることができる。
体分離膜を提供する。 【構成】式（１）で表される繰り返し単位を有し、かつ
重量平均分子量が１００万以上であるジフェニルアセチ
レン系ポリマーより形成された液体分離膜。 【化１】 （式中、Ｒはトリアルキルシリル基を示す。） 【効果】良好な透過流速と優れた経時安定性を有する液
体分離膜を得ることができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は液体分離膜に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、混合液体から特定の液体を分離、
濃縮する方法として高分子薄膜を用いて分離する方法が
注目されてきている。なかでも、浸透気化法（膜を介し
て一方に処理液を供給し、他方を真空または液成分と反
応しない気体を流すことにより、膜を通過した成分を蒸
発させ気体状態で取り出す方法）に関する研究が盛んに
行われている。かかる浸透気化法の特長は、通常の蒸留
法では分離しにくい共沸混合物の分離、近沸点混合物の
分離、異性体の分離などに適用できることである。 こ
のような液体分離に用いる高分子薄膜としては、例え
ば、ポリ（トリメチルシリルプロピン）が知られている
が、膜の経時安定性に劣るといった問題点を有してい
た。
濃縮する方法として高分子薄膜を用いて分離する方法が
注目されてきている。なかでも、浸透気化法（膜を介し
て一方に処理液を供給し、他方を真空または液成分と反
応しない気体を流すことにより、膜を通過した成分を蒸
発させ気体状態で取り出す方法）に関する研究が盛んに
行われている。かかる浸透気化法の特長は、通常の蒸留
法では分離しにくい共沸混合物の分離、近沸点混合物の
分離、異性体の分離などに適用できることである。 こ
のような液体分離に用いる高分子薄膜としては、例え
ば、ポリ（トリメチルシリルプロピン）が知られている
が、膜の経時安定性に劣るといった問題点を有してい
た。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明者らは前記問題
点を解決すべく鋭意検討した結果、ジフェニルアセチレ
ン系ポリマーからなる高分子薄膜が、良好な透過流速と
優れた経時安定性を有することから液体分離膜として好
適であることを見出し、この知見に基づいて本発明を完
成するに到った。
点を解決すべく鋭意検討した結果、ジフェニルアセチレ
ン系ポリマーからなる高分子薄膜が、良好な透過流速と
優れた経時安定性を有することから液体分離膜として好
適であることを見出し、この知見に基づいて本発明を完
成するに到った。
【０００４】
【課題を解決する為の手段】かくして本発明によれば、
式（２）で表される繰り返し単位を有し、かつ重量平均
分子量が１００万以上であるジフェニルアセチレン系ポ
リマーより形成された液体分離膜が提供される。
式（２）で表される繰り返し単位を有し、かつ重量平均
分子量が１００万以上であるジフェニルアセチレン系ポ
リマーより形成された液体分離膜が提供される。
【化２】 式（２）中、Ｒはトリメチルシリル基、トリエチルシリ
ル基、トリプロピルシリル基、トリブチルシリル基、メ
チルジエチルシリル基、ジメチルエチルシリル基、ジメ
チルプロピルシリル基、ジメチルイソプロピルシリル
基、メチルエチルイソブチルシリル基、ジエチルイソペ
ンチルシリル基などが例示される。なかでも、各アルキ
ル基の炭素数が３以下のトリアルキルシリル基が好まし
い。
ル基、トリプロピルシリル基、トリブチルシリル基、メ
チルジエチルシリル基、ジメチルエチルシリル基、ジメ
チルプロピルシリル基、ジメチルイソプロピルシリル
基、メチルエチルイソブチルシリル基、ジエチルイソペ
ンチルシリル基などが例示される。なかでも、各アルキ
ル基の炭素数が３以下のトリアルキルシリル基が好まし
い。
【０００５】本発明のジフェニルアセチレン系ポリマー
は常法に従って、製造することができる。例えば式
（３）のジフェニルアセチレン類を周期律表第Ｖ族遷移
金属のハロゲン化物と該ハロゲン化物に対し還元性を有
する有機金属化合物とからなる触媒の存在下に重合させ
ることにより得られる。
は常法に従って、製造することができる。例えば式
（３）のジフェニルアセチレン類を周期律表第Ｖ族遷移
金属のハロゲン化物と該ハロゲン化物に対し還元性を有
する有機金属化合物とからなる触媒の存在下に重合させ
ることにより得られる。
【化３】
【０００６】周期律表第Ｖ族遷移金属のハロゲン化物と
してはニオブやタンタルなどのハロゲン化物であり、例
えば五塩化ニオブ、五臭化ニオブ、五塩化タンタル、五
臭化タンタルなどが挙げられる。これらの化合物は二種
以上の混合物として用いても良い。
してはニオブやタンタルなどのハロゲン化物であり、例
えば五塩化ニオブ、五臭化ニオブ、五塩化タンタル、五
臭化タンタルなどが挙げられる。これらの化合物は二種
以上の混合物として用いても良い。
【０００７】該ハロゲン化物に対し還元性を有する有機
金属化合物としては、アルミニウム、ケイ素、スズ、ア
ンチモン、ビスマス、ホウ素、リチウムなどのごとき金
属を含有する化合物が挙げられ、例えばトリメチルアル
ミニウム、トリエチルアルミニウム、モノクロロジエチ
ルアルミニウム、ジクロロエチルアルミニウム、トリエ
チルシラン、トリフェニルシラン、テトラ−ｎ−ブチル
スズ、テトラメチルスズ、テトラフェニルスズ、トリフ
ェニルアンチモン、トリフェニルビスマス、ブチルリチ
ウムなどが挙げられる。
金属化合物としては、アルミニウム、ケイ素、スズ、ア
ンチモン、ビスマス、ホウ素、リチウムなどのごとき金
属を含有する化合物が挙げられ、例えばトリメチルアル
ミニウム、トリエチルアルミニウム、モノクロロジエチ
ルアルミニウム、ジクロロエチルアルミニウム、トリエ
チルシラン、トリフェニルシラン、テトラ−ｎ−ブチル
スズ、テトラメチルスズ、テトラフェニルスズ、トリフ
ェニルアンチモン、トリフェニルビスマス、ブチルリチ
ウムなどが挙げられる。
【０００８】周期律表第Ｖ族遷移金属のハロゲン化物の
使用量はジフェニルアセチレン類１モルに対して、通常
０．００１〜１モル、好ましくは０．０１〜０．２モル
の範囲である。周期律表第Ｖ族遷移金属のハロゲン化物
に対し還元性を有する有機金属化合物の使用量は、周期
律表第Ｖ族遷移金属のハロゲン化物１モルに対して、通
常０．０１〜１０モル、好ましくは０．１〜５モルの範
囲である。
使用量はジフェニルアセチレン類１モルに対して、通常
０．００１〜１モル、好ましくは０．０１〜０．２モル
の範囲である。周期律表第Ｖ族遷移金属のハロゲン化物
に対し還元性を有する有機金属化合物の使用量は、周期
律表第Ｖ族遷移金属のハロゲン化物１モルに対して、通
常０．０１〜１０モル、好ましくは０．１〜５モルの範
囲である。
【０００９】重合は通常、窒素などの不活性気体雰囲気
下、溶媒を用いて行われる。溶媒としては、ベンゼン、
トルエン、キシレンなどのごとき芳香族炭化水素；四塩
化炭素、１，２−ジクロロエタン、クロロベンゼン、ブ
ロモベンゼンなどのごときハロゲン化炭化水素；シクロ
ヘンキサン、シクロヘキセンなどのごとき脂環式炭化水
素、及びこれらの２種以上の混合物が挙げられる。溶媒
の使用量はジフェニルアセチレン類の溶媒に対する濃度
が通常、０．０１〜１モル／リットルになる範囲で適宜
選択される。
下、溶媒を用いて行われる。溶媒としては、ベンゼン、
トルエン、キシレンなどのごとき芳香族炭化水素；四塩
化炭素、１，２−ジクロロエタン、クロロベンゼン、ブ
ロモベンゼンなどのごときハロゲン化炭化水素；シクロ
ヘンキサン、シクロヘキセンなどのごとき脂環式炭化水
素、及びこれらの２種以上の混合物が挙げられる。溶媒
の使用量はジフェニルアセチレン類の溶媒に対する濃度
が通常、０．０１〜１モル／リットルになる範囲で適宜
選択される。
【００１０】重合温度は室温から溶媒の沸点まで任意に
変えることができるが、通常は０〜＋１５０℃である。
重合時間は重合温度により一概に規定できないが、通常
は数時間から数十時間である。
変えることができるが、通常は０〜＋１５０℃である。
重合時間は重合温度により一概に規定できないが、通常
は数時間から数十時間である。
【００１１】得られたジフェニルアセチレン系ポリマー
は前記（２）で示される繰り返し単位を有し重量平均分
子量（ゲル・パーミェーション・クロマトグラフィーに
より求めたポリスチレン換算値）が１００万以上、好ま
しくは１００万〜３，０００万、更に好ましくは１００
万〜１，０００万のものである。
は前記（２）で示される繰り返し単位を有し重量平均分
子量（ゲル・パーミェーション・クロマトグラフィーに
より求めたポリスチレン換算値）が１００万以上、好ま
しくは１００万〜３，０００万、更に好ましくは１００
万〜１，０００万のものである。
【００１２】本発明の液体分離膜は前記ジフェニルアセ
チレン系ポリマーより形成されるものである。膜はポリ
マーを適当な溶媒に溶解し、ポリマー溶液としてこれを
キャストすることによりフィルム状の分離膜とすること
ができる。適当な溶媒としては、ベンゼン、キシレン、
トルエンなどの芳香族炭化水素；シクロヘキサンなどの
脂環式炭化水素；四塩化炭素、トリクロロエチレンなど
のハロゲン化炭化水素；テトラヒドロフランなどのエー
テル類などが例示される。製膜の方法としては、通常、
ポリマー溶液をガラスや金属などの平滑な平面を有する
固体、あるいは水などの液体平面上に流延したのち溶媒
を蒸発させる方法が例示される。
チレン系ポリマーより形成されるものである。膜はポリ
マーを適当な溶媒に溶解し、ポリマー溶液としてこれを
キャストすることによりフィルム状の分離膜とすること
ができる。適当な溶媒としては、ベンゼン、キシレン、
トルエンなどの芳香族炭化水素；シクロヘキサンなどの
脂環式炭化水素；四塩化炭素、トリクロロエチレンなど
のハロゲン化炭化水素；テトラヒドロフランなどのエー
テル類などが例示される。製膜の方法としては、通常、
ポリマー溶液をガラスや金属などの平滑な平面を有する
固体、あるいは水などの液体平面上に流延したのち溶媒
を蒸発させる方法が例示される。
【００１３】膜の形態は平膜状、管状膜状、中空繊維膜
状などがあるが、使用目的や用途に応じて適宜選択され
る。膜厚は充分な透過量を与え、かつ実用的な強度を有
する範囲であり、通常、ポリマーの膜部分の厚さが０．
０１〜１００μｍ、好ましくは０．０５〜５０μｍの範
囲である。
状などがあるが、使用目的や用途に応じて適宜選択され
る。膜厚は充分な透過量を与え、かつ実用的な強度を有
する範囲であり、通常、ポリマーの膜部分の厚さが０．
０１〜１００μｍ、好ましくは０．０５〜５０μｍの範
囲である。
【００１４】本発明の膜は必要により支持体と複合させ
て複合膜とすることができる。支持体としては不織布、
織布、多孔質体などが例示される。多孔質体としては多
孔質ポリプロピレンフィルム、多孔質ポリエチレンフィ
ルム、多孔質ポリスルホンフィルム、多孔質酢酸セルロ
ースフィルム、多孔質四弗化エチレンフィルム、多孔質
ポリイミドフィルムなどが挙げられる。複合化の方法
は、例えば、多孔質体をポリマー溶液に浸漬した後に引
き上げたり、多孔質体にポリマー溶液を塗布、乾燥させ
るなどの方法が例示される。
て複合膜とすることができる。支持体としては不織布、
織布、多孔質体などが例示される。多孔質体としては多
孔質ポリプロピレンフィルム、多孔質ポリエチレンフィ
ルム、多孔質ポリスルホンフィルム、多孔質酢酸セルロ
ースフィルム、多孔質四弗化エチレンフィルム、多孔質
ポリイミドフィルムなどが挙げられる。複合化の方法
は、例えば、多孔質体をポリマー溶液に浸漬した後に引
き上げたり、多孔質体にポリマー溶液を塗布、乾燥させ
るなどの方法が例示される。
【００１５】かくして得られた液体分離膜は、良好な透
過流速を有する。例えば、ポリ（１−（ｐ−トリメチル
シリルフェニル）−２−フェニルアセチレン）の場合の
透過流速は０．１〜１０（Ｋｇ／ｍ2・ｈｒ）の範囲に
ある。さらに本発明の液体分離膜は透過液濃度や透過流
速の経時的低下が極めて小さく、膜の経時安定性に優れ
ている。
過流速を有する。例えば、ポリ（１−（ｐ−トリメチル
シリルフェニル）−２−フェニルアセチレン）の場合の
透過流速は０．１〜１０（Ｋｇ／ｍ2・ｈｒ）の範囲に
ある。さらに本発明の液体分離膜は透過液濃度や透過流
速の経時的低下が極めて小さく、膜の経時安定性に優れ
ている。
【００１６】本発明の液体分離膜は混合液体から特定の
液体を分離する場合に用いられる。対象となる混合液体
としては特に限定されず、共沸混合物、沸点差の小さい
混合液体などにも適用できる。例えば、水溶性有機液体
／水、有機液体／有機液体などである。水溶性有機液体
／水の具体例としては、メタノール、エタノール、プロ
パノールなどの水溶性アルコール；エチルエーテルテト
ラヒドロフラン、ジオキサンなどのエーテル類；アセト
ン、メチルエチルケトンなどの水溶性ケトン類；酢酸な
どの水溶性カルボン酸などの水溶性有機液体と水との混
合液体が例示される。また、有機液体／有機液体の具体
例としては、メタノール／酢酸メチル、メタノール／酢
酸エチル、エタノール／酢酸エチルなどが例示される。
なかでも、水溶性有機液体／水に有効であり、特に水溶
性アルコール／水、水溶性ケトン類／水に有効である。
液体を分離する場合に用いられる。対象となる混合液体
としては特に限定されず、共沸混合物、沸点差の小さい
混合液体などにも適用できる。例えば、水溶性有機液体
／水、有機液体／有機液体などである。水溶性有機液体
／水の具体例としては、メタノール、エタノール、プロ
パノールなどの水溶性アルコール；エチルエーテルテト
ラヒドロフラン、ジオキサンなどのエーテル類；アセト
ン、メチルエチルケトンなどの水溶性ケトン類；酢酸な
どの水溶性カルボン酸などの水溶性有機液体と水との混
合液体が例示される。また、有機液体／有機液体の具体
例としては、メタノール／酢酸メチル、メタノール／酢
酸エチル、エタノール／酢酸エチルなどが例示される。
なかでも、水溶性有機液体／水に有効であり、特に水溶
性アルコール／水、水溶性ケトン類／水に有効である。
【００１７】かくして本発明によれば、良好な透過流速
を有し、かつ経時安定に優れた液体分離膜を得ることが
できる。
を有し、かつ経時安定に優れた液体分離膜を得ることが
できる。
【００１８】
【実施例】以下に実施例を挙げて本発明をさらに具体的
に説明する。なお、実施例及び比較例中の部及び％は特
に断りのないかぎり重量基準である。
に説明する。なお、実施例及び比較例中の部及び％は特
に断りのないかぎり重量基準である。
【００１９】実施例１ 乾燥窒素雰囲気下、反応器に１−（ｐ−トリメチルシリ
ルフェニル）−２−フェニルアセチレン５．０グラム、
五塩化タンタル４２９ミリグラム、テトラ−ｎ−ブチル
スズ８３２ミリグラム、１，４−ジフェニルブタジイン
１０５ミリグラムを入れ、８０℃で１２時間重合させ
た。次に、室温まで冷却して反応液を多量のメタノール
中に投入して生成ポリマーを沈澱させ、ろ別乾燥した。
モノマーの仕込量に対するポリマーの収量から算出した
ポリマーの収率は８０％であった。また、ポリマーの重
量平均分子量（ゲル・パーミェーション・クロマトグラ
フィーにより求めたポリスチレン換算値）は８２０万で
あった。
ルフェニル）−２−フェニルアセチレン５．０グラム、
五塩化タンタル４２９ミリグラム、テトラ−ｎ−ブチル
スズ８３２ミリグラム、１，４−ジフェニルブタジイン
１０５ミリグラムを入れ、８０℃で１２時間重合させ
た。次に、室温まで冷却して反応液を多量のメタノール
中に投入して生成ポリマーを沈澱させ、ろ別乾燥した。
モノマーの仕込量に対するポリマーの収量から算出した
ポリマーの収率は８０％であった。また、ポリマーの重
量平均分子量（ゲル・パーミェーション・クロマトグラ
フィーにより求めたポリスチレン換算値）は８２０万で
あった。
【００２０】得られたポリ（１−（ｐ−トリメチルシリ
ルフェニル）−２−フェニルアセチレン）６００ミリグ
ラムをトルエン８０ミリリットルに溶解し、ガラスシャ
ーレ上でキャスト製膜して室温で１週間乾燥させ、膜厚
１０μｍの薄膜を得た。この薄膜を用いて供給液１３．
５％アセトン水溶液、供給温度４０℃、供給液圧力９９
８ｍｂ、透過側圧力５ｍｂで浸透気化法によるアセトン
／水の分離を行ったところ、アセトン透過液濃度は７
５．８％、透過流速は６．８（Ｋｇ／ｍ2・ｈｒ）であ
った。
ルフェニル）−２−フェニルアセチレン）６００ミリグ
ラムをトルエン８０ミリリットルに溶解し、ガラスシャ
ーレ上でキャスト製膜して室温で１週間乾燥させ、膜厚
１０μｍの薄膜を得た。この薄膜を用いて供給液１３．
５％アセトン水溶液、供給温度４０℃、供給液圧力９９
８ｍｂ、透過側圧力５ｍｂで浸透気化法によるアセトン
／水の分離を行ったところ、アセトン透過液濃度は７
５．８％、透過流速は６．８（Ｋｇ／ｍ2・ｈｒ）であ
った。
【００２１】実施例２ 実施例１と同様に膜厚１４μｍのポリ（１−（ｐ−トリ
メチルシリルフェニル）−２−フェニルアセチレン）ポ
リマーの薄膜を作製した。この薄膜を用いて供給液１
２．０％エタノール水溶液、供給温度４０℃、供給液圧
力９９８ｍｂ、透過側圧力５ｍｂで浸透気化法によるエ
タノール／水の分離を行ったところ、エタノール透過液
濃度は５４．７％、透過流速は０．８（Ｋｇ／ｍ2・ｈ
ｒ）であった。１２時間経過後のエタノール透過液濃度
は５５．７％、透過流速は０．８（Ｋｇ／ｍ2・ｈｒ）
であり、経時安定性に優れていることが分かった。
メチルシリルフェニル）−２−フェニルアセチレン）ポ
リマーの薄膜を作製した。この薄膜を用いて供給液１
２．０％エタノール水溶液、供給温度４０℃、供給液圧
力９９８ｍｂ、透過側圧力５ｍｂで浸透気化法によるエ
タノール／水の分離を行ったところ、エタノール透過液
濃度は５４．７％、透過流速は０．８（Ｋｇ／ｍ2・ｈ
ｒ）であった。１２時間経過後のエタノール透過液濃度
は５５．７％、透過流速は０．８（Ｋｇ／ｍ2・ｈｒ）
であり、経時安定性に優れていることが分かった。
Claims (1)
- 【請求項１】 式（１）で表される繰り返し単位を有
し、かつ重量平均分子量が１００万以上であるジフェニ
ルアセチレン系ポリマーより形成された液体分離膜。 【化１】 （式中、Ｒはトリアルキルシリル基を示す。）
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22955593A JPH0760086A (ja) | 1993-08-23 | 1993-08-23 | 液体分離膜 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22955593A JPH0760086A (ja) | 1993-08-23 | 1993-08-23 | 液体分離膜 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0760086A true JPH0760086A (ja) | 1995-03-07 |
Family
ID=16894007
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22955593A Pending JPH0760086A (ja) | 1993-08-23 | 1993-08-23 | 液体分離膜 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0760086A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20250000523A (ko) * | 2023-06-27 | 2025-01-03 | 한국화학연구원 | 수분 함량 측정을 위한 형광 공액 고분자 및 이의 제조방법 |
-
1993
- 1993-08-23 JP JP22955593A patent/JPH0760086A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20250000523A (ko) * | 2023-06-27 | 2025-01-03 | 한국화학연구원 | 수분 함량 측정을 위한 형광 공액 고분자 및 이의 제조방법 |
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