JPS61162531A - 可撓性の選択透過性陰イオン交換膜の製造方法 - Google Patents

可撓性の選択透過性陰イオン交換膜の製造方法

Info

Publication number
JPS61162531A
JPS61162531A JP60283142A JP28314285A JPS61162531A JP S61162531 A JPS61162531 A JP S61162531A JP 60283142 A JP60283142 A JP 60283142A JP 28314285 A JP28314285 A JP 28314285A JP S61162531 A JPS61162531 A JP S61162531A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
copolymer
formula
tables
alkyl group
vinylpyridine
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP60283142A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0426338B2 (ja
Inventor
アンドレアス・ライナー
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fraunhofer Gesellschaft zur Foerderung der Angewandten Forschung eV
Original Assignee
Fraunhofer Gesellschaft zur Foerderung der Angewandten Forschung eV
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fraunhofer Gesellschaft zur Foerderung der Angewandten Forschung eV filed Critical Fraunhofer Gesellschaft zur Foerderung der Angewandten Forschung eV
Publication of JPS61162531A publication Critical patent/JPS61162531A/ja
Publication of JPH0426338B2 publication Critical patent/JPH0426338B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D67/00Processes specially adapted for manufacturing semi-permeable membranes for separation processes or apparatus
    • B01D67/0002Organic membrane manufacture
    • B01D67/0006Organic membrane manufacture by chemical reactions
    • 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
    • B01D71/44Polymers obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds, not provided for in a single one of groups B01D71/26-B01D71/42
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/20Manufacture of shaped structures of ion-exchange resins
    • C08J5/22Films, membranes or diaphragms
    • C08J5/2206Films, membranes or diaphragms based on organic and/or inorganic macromolecular compounds
    • C08J5/2218Synthetic macromolecular compounds
    • C08J5/2256Synthetic macromolecular compounds based on macromolecular compounds obtained by reactions other than those involving carbon-to-carbon bonds, e.g. obtained by polycondensation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/20Manufacture of shaped structures of ion-exchange resins
    • C08J5/22Films, membranes or diaphragms
    • C08J5/2206Films, membranes or diaphragms based on organic and/or inorganic macromolecular compounds
    • C08J5/2275Heterogeneous membranes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2339/00Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a single or double bond to nitrogen or by a heterocyclic ring containing nitrogen; Derivatives of such polymers
    • C08J2339/04Homopolymers or copolymers of monomers containing heterocyclic rings having nitrogen as ring member
    • C08J2339/08Homopolymers or copolymers of vinyl-pyridine

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (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】 本発明は可撓性の選択透過性陰イオン交換膜の製造方法
に関するものである。
DE  3 319 798  C見には選択透過性陰
イオン交換膜の製造方法が記載されている。この公知の
方法は膜を製造するためにポリマー類のみを用いている
。この方法によればモノマー類を取扱う際に起こる問題
が解消され、非常に単純な製造方法が提供されている。
この公知の方法においてはビニルピリジンの窒素原子は
塩化ビニルベンジルのハロゲン化メチル基によって四級
化される。そして巨大分子量の網目構造(networ
k)が形成される。ビニルピリジンの窒素原子と塩化ビ
ニルベンジル(N : X)の化学量論比がl:1であ
るためにこの形成された網目構造は直接的に隣接した固
定されたニトロニウムカチオンを含有する。この網目構
造はネットワークアーク間の非常に小さい空隙によって
特徴付けられ従って陰イオンに対する非常に高い選択透
過性によって特徴付けられる(次式X参照)。
しかしながら、上に示した構造の陰イオンに対する高い
選択透過性は巨視的な意味においては何の価値も有さな
い、なぜならばN:xが1:lであるフィルムは極めて
脆いからである。膜を電池に設定する間及び電池を運転
する間に圧力のわずかな変化の結果として必然的に起こ
るような小さな機械的応力によっても膜は容易に破壊さ
れる。膜が脆くなる理由は直接的に隣接した固定された
ニトロニウムイオン類の強い固定されたカチオンの反発
があるためであり、それらのイオンについてはお互いに
回避しあう可能性は、ポリマー類に結合しているために
かつ四級化反応のために極めて制限されている。
N:X>1である膜を合成すると次式店によって示され
るタイプの構造が与えられる。
ここで四級化されていないN−原子は塩化水素酸電解買
中で固定されたニトロニウムカチオンとなる。
N:x>1である膜(tN:X=l : lであ6膜に
比べてその脆さが少ない、この脆さの程度が低い理由は
上記式■において示される構造中のニトロニウムカチオ
ンNゝ及びN+間の固定カチオン口豫本ユを訊8−−シ
ーデ甘)表小づ娠ヱNもはビニルベンジルハライドによ
って四級化されておらず従って弐■において示される構
造中のN+に比べてN:を回避する可能性がわずかに大
きい、しかしながら、N : X>1ということはまた
ネットワークアーク間空隙が大きいことを意味し、膜が
十分に可撓性でないままに陰イオンに対する選択透過性
が低下することを意味する。
いくつかの実験によれば膜の適当な可撓性はN:Xの値
が約10:1のときに初めて達成される。
N:xの値がこのように高くなるとネットワークアーク
間の空隙が非常に大きくなり、陰イオンに対する選択透
過性はほとんどOとなる。多くの実験によればDE  
3 319 789  C見に記載された方法による限
り、いかなるNSx比によっても陰イオンに対する十分
な選択透過性と適切な可撓性を備えた膜を得ることがで
きない、ということがわかっている。
DE  3 319 798  Clに記載された方法
によっては、可撓性はあるが選択性はないかあるいは選
択性はあるが非常に脆い膜しか得られない、一方、DE
  3 319 798  Clにはその簡便な実用性
という点において独特な陰イオン交換膜の製造法が記載
されている。
本発明の目的は高い陰イオン選択性と適切な可撓性を示
す膜を与えることができる陰イオン交換膜の簡便な製造
方法を提供することにある。
従って本発明は、陰イオン交換体としてポリビニルピリ
ジン及び/又はその誘導体を含むポリマーの溶液を塗布
し溶媒を蒸発せしめることにより、可撓性の選択透過性
陰イオン交換膜を製造する方法であって、ビニルピリジ
ン及び/もしくはその誘導体並びに架橋反応時にも電解
質中でも固定されたイオンを形成しないモノマー又はか
かるモノマーの混合物の共重合体の溶液を担体物質に塗
布し膜を湿ったまま四級化反応に付し形成された膜を場
合により担体物質から除去することを特徴とする方法に
関するものである。
本発明の好ましい態様によれば、共重合体の溶液は更に
ポリビニルベンジルハライドもしくはポリビニルベンジ
ルハライドの混合物を含有する。本発明の方法の第2の
好ましい態様によれば、ビニルベンジルハライド及び架
橋反応時においても電解質中においても固定されたイオ
ンを形成しない七ツマ−2あるいはかかる七ツマ−の第
2の共重合体を更に含み該モノマーは第1の共重合体中
に存在するモノマーと同一であっても異なっていてもよ
い。
驚くべことに、本発明の方法によれば可撓性で選択透過
性の陰イオン交換膜が容易に製造しうろことがわかった
0本発明によれば、例えば、ラジカル共重合反応によっ
て製造される4−ビニルピリジン(4VP)とスチレン
(S)の共重合体をDE  3 319 798 0文
に記載された公知の方法で用いられるポリビニルピリジ
ンの代りに使用する。
この4VP−3共重合体はビニルピリジン及びスチレン
を統計学的なシーケンスで含有する。
この共重合体をポリビニルハライドを用いて室温で四級
化すると巨大分子量の網目構造が生成するが、これはN
:xが1:1であっても非常に高い選択性と十分に可撓
性の陰イオン交換膜を与える。この可撓性は次式によっ
て示されるようにスチレンによって四級化されたニトロ
ニウムカチオンが空間的に分離されることによって得ら
れるものである。
このvp−s共重合体中に十分な量のスチレンを組み込
むことによって直接的に隣接する固定カチオンの数が減
少し、その結果、固定されたカチオンの反発が不十分と
なって巨視的に見た脆さがなくなる。共重合体中に十分
な量のスチレンを組込むことによって1本発明の方法に
より、N:X=1もしくはN:X)lである選択透過性
でかつ可撓性に富んだイオン交換膜を製造することがで
きる。陰イオンに対する最大の選択透過性(以下、陰イ
オンに対する選択透過性のことを「選択透過性」という
)を示すイオン交換膜を得たい場合にはN:x= 1の
場合が特に重要である。N:X>1の場合は最大の可能
な選択可能性を得ることよりも高い可撓性がより重要な
用途について重要である。
本発明によれば、ビニルピリジン及び七ツマ−の共重合
体が膜を製造するために用いられる。
この共重合体は更にポリビニルベンジルハライドもしく
はビニルベンジルハライド及びモノマーV tp * 
9箇丑舌Δルル轟lづいプムヒ廖、−先−て本発明によ
れば次の3つの組合せが可能である・ (I)(ビニルピリジン−Y)−共重合体(2)(ビニ
ルピリジン−Y)−共重合体+ポリビニルベンジルハラ
イド (3)(ビニルピリジン−Y)−共重合体+(ビニルベ
ンジルハライl’−Y) −共重合体 本発明によれば1次式扇及び双に対応する2−ビニルピ
リジン及び/又は4−ビニルピリジン又はそれらの誘導
体が用いられる。
(Xxv)              (xv )上
記式店及び胃中、Hl、R2及びR3は同一であっても
異なっていてもよく、それぞれ、水素原子又は1〜4個
の炭素原子を含む直鎖もしくは分岐アルキル基を表す、
R1及びR2が水素原子を表しR3が水素原子もしくは
アルキル基を表す化合物は特に好ましい、これらの誘導
体のうち4−ビニル置換誘導体が特に好ましい0本発明
において特に好ましい化合物はピリジン核の2−位にメ
チル、エチル、インプロピルもしくはtert−ブチル
基を合む4−ビニルピリジンである。
上記した化合物の1もしくは2以上の混合物も使用する
ことができる。
共重合体中の七ツマ−Yは、架橋反応中においても電解
質中においても固定されたイオンを形成しないモノマー
でなければならない、それは芳香族系であっても脂肪族
系であってもよい、芳香族系及び/又は脂肪族系七ツマ
−の1もしくは2以上の混合物を用いることもできる。
これらのモノマー類の例としては次式(III)  :
4R5 (式中 1(4,)is及びR6は同一であっても異な
っていてもよく、それぞれ水素原子、1〜8個の炭素原
子を含む直鎖アルキル基もしくは3〜6個の炭素原子を
含む分岐アルキル基を表す、) に対応する化合物:次式: (式中 R7,R8及びR9は同一であっても異なって
いてもよく、それぞれ水素原子、1〜8個の炭素原子を
含む直鎖アルキル基もしくは3〜6の炭素原子を含む分
岐アルキル基を表す、) に対応する化合物; 次式: (式中、RIo、RL2、RL2及びR’1tq−−c
あっても異なっていてもよく、それぞれ水素原子、1〜
8個の炭素原子を含む直鎖アルキル基もしくは3〜6個
の炭素原子を含む分岐アルキル基を表す、) に対応する化合物:及び次式: %式%( (式中、qは0−10.好ましくは0〜4、より好まし
くはO1■又は2である。) に対応する化合物が挙げられる。
上記式中の直鎖アルキル基の例としてはメチル、エチル
、n−プロピル、n−ブチル及びn −ペンチル基が挙
げられる。これらの基の中で、メチル、エチル及びn−
プロピル基が特に好ましい、3〜6個の炭素原子を含む
分岐フルキル基の例としてはイソプロピル、イソブチル
及びLert−ブチル基が挙げられるがこれらの中でイ
ソプロピル基及びイソブチル基が特に好ましい。
上記した化合物の中で置換基R4及びR5、R7及びR
11それぞれが水素原子もしくはメチル基を表し、環置
換基R6もしくはR9がそれぞれ水素原子もしくはメチ
ル基を表す化合物が特に好ましい0本発明においては、
スチレン及びその環置換誘導体であるメチルスチレン、
エチルスチレン、インプロピルスチレン、インブチルス
チレン及びjerk−ブチルスチレンであってその置換
基がm−位もしくはp−位にあるものが特に好ましい。
脂肪族モノマーの例としてはブタジェン、プロペン、ブ
テン及びペンテンが挙げられる。
ビニルピリジンの特に好ましい共重合体は、(4−ビニ
ルピリジン−スチレン)共重合体、(2−ビニルピリジ
ン−スチレン)共重合体、(4−ビニルピリジン−ブタ
ジェン)共重合体。
(2−ビニルピリジン−ブタジェン)共重合体、(4−
ビニルビリジン−プロペン)共重合体、(2−ビニルピ
リジン−プロペン)共重合体。
(4−ビニルピリジン−ビニルビフェニル)共重合体及
び(2−ビニルピリジン−ビニルビフェニル)共重合体
である。
共重合体の製造はそれ自身で公知の方法によって行なわ
れここでは詳しくは論じない6例えば、それらはラジカ
ルもしくはイオン重合によって製造することができ、重
合は乳化もしくは懸濁重合又は塊状重合によって行われ
る。膜の性質のコンビネーション、すなわち、選択性及
び可撓性は。
ポリマー鎖中のビニルピリジン単位の直接の結合(シー
ケンス)を遮断することによって達成される。この直接
のシーケンスを遮断するには充分な大きさを有しかつビ
ニルピリジンと容易に重合しうるモノマーを用いる。
本発明によれば、ポリビニルベンジルハライドもしくは
ビニルベンジルハライドの共重合体及びモノマーYが膜
の更なる構成要素として用いられる。公知の方法によっ
てポリビニルベンジルハライドも生成されるビニルベン
ジルハライドは次式に対応する。
(式中、Xは塩素、臭素もしくはヨウ素、好ましくは塩
素であり、基CH,Xはオルト、メタもしくはパラ位に
あってもよい、) 本発明によれば、kjA化m−ビニルベンジルもしくは
塩化p−ビニルベンジルを用いるのが特に好ましい。
XVI+Yの共重合体中のモノマーYはビニルピリジン
の共重合体中に存在する七ツマ−と同じであっても異な
っていてもよい、ビニルベンジルハライド及び七ツマ−
の特に好ましい共重合体は上記式中の置換基がビニルピ
リジンの共重合体について先に提示した意味を有するも
のである。
特に好ましい共重合体はXVI+スチレン、x■+ブタ
ジェン及びx■+プロペンの共重合体である。
上記の共重合体においてビニルピリジン−窒素:コモノ
マーの比をN:xと表す0本発明において製造され用い
られる共重合体はN:xがl:l〜50:1、好ましく
は1:1〜20:1、より好ましくは1:1〜10:l
の範囲にあるものである。
(ビニルピリジン−Y)共重合体及びポリビニルベンジ
ルハライドの混合物を用いる場合には該共重合体及びポ
リビニルベンジルハライドはN:Xの比が1oll、好
ましくは5:1、より好ましくは1:1のものが用いら
れる。
ビニルピリジン及び/もしくはビニルベンジルハライド
並びにモノマーYの共重合体においては、ビニルピリジ
ン及び/もしくはビニルハライド:Yの比は90:10
〜20 : 80、好ましくは70 : 30〜30 
: 70、より好ましくは60:40〜40 : 60
の範囲にある。
(ビニルピリジン−Y)共重合体及び(ビニルベンジル
ハライド−Y)共重合体の混合物においてはN:xの比
は10:l〜1:1の範囲にある。
溶液を調製するには(ビニルピリジン−Y)共重合体を
塩化メチレンもしくはクロロホルムもしくはジメチルホ
ルムアミドないしはこれらの2もしくは3種の溶媒の混
合物中に溶解する。
(ビニルピリジン−Y)共重合体及びポリビニルベンジ
ルハライドもしくは第2の共重合体を含有する溶液を調
製するには、2つの成分を混合し続いて上述した溶媒中
で溶液を調製するかあるいは別々の溶液を所望の比で調
製し次にこれらを混合する。
これらの溶媒及び/又は溶媒混合物はポリマーもしくは
コポリマーを溶解するものでなければならない。上述し
たようにN及びXは秤量(teStwsighings
)によって厳密に決定される化学量論比である。NがX
より大きいか等しいという条件下で、これらを変化せし
めることによりある可撓性及び選択性の値をある値に調
節することは簡単である6例えば、1:1〜50:1の
範囲のある化学量論的なN:xの比で(ビニルピリジン
−Y)共重合体とポリビニルベンジルハライドもしくは
ビニルベンジルハライドとYの共重合体の混合物を調製
することができる。膜はこの溶液を不活性で、非孔性の
担体もしくは多孔質の担体塗布することによって公知の
方法で製造される。用いられる溶媒に対して完全に不活
性の担体物質、例えば、テフロンフィルムの担体を用い
るのが好ましい、塗布はロールコーティング、ナイフコ
ーティング、ディップコーティング、スプレーコーティ
ングのような通常の方法によって行うことができ、これ
らの方法は場合により繰返し適用してもよく、及び/又
は互いに組合せて用いてもよい。塗布が終った後、本発
明において重要なことは、(ビニルピリジン−Y)共重
合体間の及び/又はこの共重合体と他の成分との間の架
橋反応が起こるようにしであることである。これは一定
の時間溶媒で湿潤状態にされた状態を維持することによ
って達成される0例えば塩化メチレン、クロロホルムも
しくはこれら2つの溶媒の混合物のような低沸点溶媒も
しくは溶媒混合物を田いでfI!II!IN台台燈畑仕
能の7ノルムル 泣す首もしくは溶媒混合物を含む雰囲
気中に5分〜数時間貯蔵する。溶媒で湿潤状態にされた
フィルムは室温〜100℃の温度で保存することができ
る。
室温で作業することが好ましい、ジメチルホルムアミド
又はジメチルホルムアミドと塩化メチレンもしくはクロ
ロホルムのようなハロゲン化炭化水素との混合物の如き
高沸点溶媒又は溶媒混合物の場合には調製されたフィル
ムは単に空気中で放置することができる。
架橋反応は20℃〜100℃の温度で5分〜48時間か
けて行うことができる。
湿ったフィルムを溶媒で湿潤状態に保つことによって室
温においても四級化反応が自然に起こり架橋された陰イ
オン交換膜が形成される。上述した反応ができるだけ高
い転換率になるまで進行するまで溶媒で湿潤状態に保つ
ことが重要である。
架橋反応が完結したのち、例えば20〜70℃、好まし
くは20〜30℃の温度範囲で単に乾燥することにより
溶媒が除去される。膜は減圧下で乾燥することもできる
できるかぎり高い選択透過性を得るためには、乾燥され
た膜を100〜180℃、好ましくは100−160℃
の温度範囲で10分〜2時間後架橋することができる。
担体を有しない膜を製造するには膜を支持体から除去す
る。膜の電気抵抗を最小限にすることが機械的な安定性
を最大限にすることよりも重要な用途に対しては担体を
有しない膜が担体に支持された膜よりも好ましい0問題
としている用途について、機械的な安定性を最大限にす
ることが最も重要な要件である場合には担体によって支
持された膜が担体を有しない膜よりも優れている0本発
明によればこれら両方のタイプの膜を製造することが可
能である。
本発明の膜は1例えば電気化学的方法、電気化学的なエ
ネルギー貯蔵、電気分解、電気透析、ガス分離及びパー
エバポレーションにおいてかかる膜が使用されている分
野において用いられる陰イオン交換膜である。
次に本発明を以下に示す実施例によって説明する。
叉】1穫ユ 乾燥4−ビニルピリジン(V P)及び乾燥スチレン(
S)を60(vP):40(S)のモル比で、すりあわ
せ式コックを有するアンプル中に導入した。約0.1重
量%(l礼)のABN (アゾビスイソブチロニトリル
)をこの均一な混合物に加えた。その後、室温で繰返し
窒素による置換及び脱気を行うことにより酸素を除去し
た0次にアンプルを密封し共重合反応を50″Cで行っ
た。
反応完結後共重合体をTHFに溶かし石油z −チルを
用いて沈殿せしめた。コポリマーが白色となって七ツマ
−の臭いがしなくなるまで、溶解及び沈殿を繰返した。
その後沈殿を減圧下で乾燥した。
塩化メチレンに溶かしたvp−s共重合体の溶液及びポ
リ(塩化ビニルベンジル)の溶液を別々の溶液中で調製
した。N:Xの比を1=1に調節するには、2つの溶液
の濃度を適切に選択し混合中の2つの溶液の体積比を適
当に選ぶことによって行った。
均一混合物を2つの等しい部分に分割した。1つの部分
をテフロン支持体上に注ぎ、ガラス棒で広げて担体を有
しない膜を調製した。第2の部分は担体に支持された膜
を調製するために用いた。
この目的のために、均一混合物の第2の部分をグラスフ
ァイバーフリース上に注ぎ、これもガラス棒で展延せし
めた。
担体を有しない湿ったフィルム及び担体に支持された湿
ったフィルムを架橋反応が完結するまで(約48時間)
、飽和CH2C交2雰囲気下にある容器中に貯蔵した。
その後、これらの膜を空気中で乾燥した。最大の選択透
過性が必要な場合には、これらの膜を140℃で2時間
後架橋せしめる。担体を有しない膜を支持体から除去し
た。
実]1九ヱ 単量体混合物34重量部、ラウリル硫酸ナトリウム2重
量%、ベルオキソジ硫酸カリウム1X104重量部及び
新たに蒸留した水64重量部からなる反応混合物を、純
粋な窒素ガスを満たしたすりあわせコー2り付きのアン
プル中に導入した。
この七ツマー混合物は乾燥ビニルピリジン(V P)及
び乾燥ブタジェン(B)をモル比1:1で含んでいた6
次に、このアンプルを密封し共重合反応を50℃で行っ
た。約80%の転換率が得られたところでO31重量%
のヒドロキノンを加えることによって共重合反応を停止
した。
この共1合体ラテックスをガラス性のビーカーに注入し
た。未反応のVP−モノマー及びB−モノマーを上記を
用いて除去した0次に、このラテックスをNaC!l溶
液を用い次に稀硫醸溶液を用いて沈殿せしめた。このV
Pに加えられた硫酸はNaOHとともにかき混ぜること
によって除去した。得られたラテックスをフィルター上
で洗浄し乾燥した。
vp−s共重合体について実施例1に記載されたと同様
の方法で塩化ビニルベンジルースチレン共重合体(VB
C−S)を調製した。
VP−B共重合体の溶液及びVBC−S共重合体の溶液
を別々の溶液中で調製した。N:xの比をこれら2つの
溶液の濃度及びこれらを混合する際の2つの溶液の体積
比を適当に選択することによってl:lに調節した。以
下の操作を実施例1に記載されたと同様に行うと担体に
支持された膜及び担体を有しない膜が得られた。
手続補正書 昭和81年2月 8日 特許庁長官 宇 賀 道 部 殿 ■、事件の表示 昭和60年特許願第283142号 2゜発明の名称 可撓性の選択透過性陰イオン交換膜の製造方法3、補正
をする者 電性との関係 特許出願人 ライン 4、代理人 5、補正命令の日付 自発 6、補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄7、補
正の内容 明細書第13頁を別紙のとおり補正する。
い選択性と十分に可撓性の陰イオン交換膜を与える。こ
の可撓性は次式によって示されるようくスチレンによっ
て四級化されたニトロニウムカチオンが空間的に分離さ
れることによって得られるものである。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、陰イオン交換体としてポリビニルピリジン及び/又
    はその誘導体を含むポリマーの溶液を塗布し溶媒を蒸発
    せしめることにより可撓性の選択透過性陰イオン交換膜
    を製造する方法であって、ビニルピリジン及び/もしく
    はその誘導体並びに架橋反応時にも電解質中でも固定さ
    れたイオンを形成しないモノマー又はかかるモノマーの
    混合物の共重合体の溶液を担体物質に塗布し、膜を湿潤
    時四級化反応に付し、形成された膜を場合により担体物
    質から除去することを特徴とする方法。 2、共重合体の溶液が更にポリビニルベンジルハライド
    もしくはポリビニルベンジルハライド類の混合物を含有
    する特許請求の範囲第1項に記載の方法。 3、共重合体の溶液が更にビニルベンジルハライド及び
    架橋反応時にも電解質中でも固定されたイオンを形成し
    ないモノマーもしくはかかるモノマーの混合物の第2の
    共重合体を含有し、該モノマーが第1の共重合体中に存
    在するモノマーと同一であっても異なっていてもよい特
    許請求の範囲第1項記載の方法。 4、ビニルピリジンの共重合体が次式: ▲数式、化学式、表等があります▼及び/又は▲数式、
    化学式、表等があります▼( I ) (式中、R^1、R^2及びR^3は同一であっても異
    なっていてもよく:それぞれ、水素原子もしくは1ない
    し4個の炭素原子を含む直鎖もしくは分岐したアルキル
    基を表す。) で示される繰返し単位を含む特許請求の範囲第1、第2
    又は第3項に記載の方法。 5、ポリビニルベンジルハライド又はビニルベンジルハ
    ライドを含む共重合体が次式: ▲数式、化学式、表等があります▼(II) (式中、Xは塩素、臭素又はヨウ素である。)で示され
    る繰返し単位を含む特許請求の範囲第2項又は第3項に
    記載の方法。 8、ビニルピリジン及び/もしくはその誘導体並びにビ
    ニルベンジルハライドの共重合体中のモノマーが次式: ▲数式、化学式、表等があります▼(III) (式中、R^4、R^5及びR^6は同一でも異なって
    いてもよく、それぞれ、水素原子、1〜8個の炭素原子
    を含む直鎖アルキル基もしくは3〜6個の炭素原子を含
    む分岐したアルキル基を表す。) に対応するモノマーであるか、または、次式:▲数式、
    化学式、表等があります▼(IV)▲数式、化学式、表等
    があります▼(V) ▲数式、化学式、表等があります▼(VI)▲数式、化学
    式、表等があります▼(VII) もしくは ▲数式、化学式、表等があります▼(VIII) (式中、R^7、R^8及びR^9は同一であっても異
    なっていてもよく、それぞれ水素原子、1〜8個の炭素
    原子を有する直鎖アルキル基もしくは3〜6個の炭素原
    子を有する分岐アルキル基を表す。) に対応するモノマーであるか、又は、次式:▲数式、化
    学式、表等があります▼(IX) (式中、R^1^0、R^1^1、R^1^2及びR^
    1^3は同一であっても異なっていてもよく、それぞれ
    水素原子、1〜8個の炭素原子を含む直鎖アルキル基も
    しくは3〜6個の炭素原子を含む分岐アルキル基を表す
    。) に対応する脂肪族モノマーであるか、又は、次式: CH_2=CH−(CH_2)_q−CH_3(X)(
    式中、qは0〜10である。) に対応する脂肪族モノマーである特許請求の範囲第1項
    〜第5項のいずれか1項に記載の方法。 7、ハロゲン化炭化水素類、ジメチルホルムアミド又は
    これらの溶媒の混合物が溶媒として用いられる特許請求
    の範囲第1項〜第6項のいずれか1項に記載の方法。 8、担体を含まないかあるいは担体に支持された膜を乾
    燥後熱的に後架橋せしめる特許請求の範囲第1項〜第7
    項のいずれか1項に記載の方法。 3、担体を含まないかもしくは担体に支持された膜を低
    分子量の窒素化合物を用いて処理し未反応の塩化ビニル
    ベンジル部分を四級化せしめかつ低分子量のハロゲン化
    アルキルを用いて処理し四級化されないビニルピリジン
    部分を反応せしめ該N−及びCl−反応剤を次々と適用
    せしめ、及び/又は該膜を熱的な後架橋に付する特許請
    求の範囲第8項に記載の方法。 10、ピリジンもしくはビニルピリジンを低分子量窒素
    化合物として用い、一方、塩化ベンジルもしくは塩化ビ
    ニルベンジルもしくは二塩化キシリレン(ClCH_2
    −C_6H_4CH_2Cl)を低分子量のハロゲン化
    アルキルとして用いる特許請求の範囲第9項に記載の方
    法。
JP60283142A 1984-12-27 1985-12-18 可撓性の選択透過性陰イオン交換膜の製造方法 Granted JPS61162531A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE3447463.5 1984-12-27
DE3447463A DE3447463C1 (de) 1984-12-27 1984-12-27 Verfahren zur Herstellung einer permselektiven und flexiblen Anionenaustauschermembran

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS61162531A true JPS61162531A (ja) 1986-07-23
JPH0426338B2 JPH0426338B2 (ja) 1992-05-07

Family

ID=6253937

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP60283142A Granted JPS61162531A (ja) 1984-12-27 1985-12-18 可撓性の選択透過性陰イオン交換膜の製造方法

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP0187936B1 (ja)
JP (1) JPS61162531A (ja)
AT (1) ATE57945T1 (ja)
DE (2) DE3447463C1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024084104A1 (en) 2022-12-21 2024-04-25 Andreas Reiner Process to manufacture an electro-catalyzed ion exchange membrane, stack comprising one or more units of flat-shaped electro-catalyzed ion exchange membrane with gas diffusion layers, and device comprising one or more flat-shaped or hollow fiber-shaped electro-catalyzed ion exchange membranes

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4103975B2 (ja) * 1998-09-10 2008-06-18 富士フイルム株式会社 電解質、光電気化学電池、及び電解質層を形成する方法
US20060062982A1 (en) 2004-09-17 2006-03-23 Massachusetts Institute Of Technology Carbon-polymer electrochemical systems and methods of fabricating them using layer-by-layer technology
CN119034498B (zh) * 2024-10-28 2025-02-18 山东天维膜技术有限公司 一种具有双重交联结构的单价选择透过性阴离子交换膜及其制备方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5578021A (en) * 1978-12-06 1980-06-12 Tokuyama Soda Co Ltd Anion exchange membrane

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IL39408A0 (en) * 1971-05-11 1972-07-26 Consiglio Nazionale Ricerche Membranes permoselective to anions and process for their preparation
DE3319798C1 (de) * 1983-06-01 1984-08-30 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V., 8000 München Verfahren zum Herstellen einer permselektiven Anionenaustauschermembran

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5578021A (en) * 1978-12-06 1980-06-12 Tokuyama Soda Co Ltd Anion exchange membrane

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024084104A1 (en) 2022-12-21 2024-04-25 Andreas Reiner Process to manufacture an electro-catalyzed ion exchange membrane, stack comprising one or more units of flat-shaped electro-catalyzed ion exchange membrane with gas diffusion layers, and device comprising one or more flat-shaped or hollow fiber-shaped electro-catalyzed ion exchange membranes

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0426338B2 (ja) 1992-05-07
ATE57945T1 (de) 1990-11-15
EP0187936B1 (de) 1990-10-31
DE3447463C1 (de) 1986-01-23
EP0187936A3 (en) 1988-05-11
DE3580348D1 (de) 1990-12-06
EP0187936A2 (de) 1986-07-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4191811A (en) Ion exchange membranes based upon polyphenylene sulfide and fluorocarbon polymeric binder
US3546142A (en) Polyelectrolyte structures
Carretta et al. Ionomeric membranes based on partially sulfonated poly (styrene): synthesis, proton conduction and methanol permeation
Mika et al. A new class of polyelectrolyte-filled microfiltration membranes with environmentally controlled porosity
US5320716A (en) Electroactive, insulative and protective thin films
US4069365A (en) Cationic vinyl pyridine copolymers and products thereof
JPH0449563B2 (ja)
US4738764A (en) Electrodialysis membranes comprising sulfonated constituents
US4110265A (en) Ion exchange membranes based upon polyphenylene sulfide
JP2020068130A (ja) 橋架け構造を有するプロトン伝導膜及び燃料電池
Anuradha et al. Physical, electrochemical, and solvent permeation properties of amphiphilic conetwork membranes formed through interlinking of poly (vinylidene fluoride)-graft-poly [(2-dimethylamino) ethyl methacrylate] with telechelic poly (ethylene glycol) and small molecular weight cross-linkers
Nonaka et al. Preparation of poly (vinyl alcohol)‐graft‐N‐isopropylacrylamide copolymer membranes and permeation of solutes through the membranes
KR101800857B1 (ko) 폴리비닐리덴 플루오라이드를 함유한 비닐벤질계-스티렌계 음이온교환 복합막 및 그의 제조방법
US4714663A (en) Sulfonated polysulfone battery membrane for use in corrosive environments
JPS61162531A (ja) 可撓性の選択透過性陰イオン交換膜の製造方法
Du et al. The surface tunability and dye separation property of PVDF porous membranes modified by P (MMA-b-MEBIm-Br): effect of poly (ionic liquid) brush lengths
Choi et al. Preparation and characterization of LDPE/polyvinylbenzyl trimethyl ammonium salts anion-exchange membrane
US2732351A (en) N-alkylated copolymers of vinyl pyri-
US5008339A (en) Novel polyelectrolyte copolymer and mixed polymers and composites thereof
Aptel et al. Novel polymer alloy membranes composed of poly (4‐vinyl pyridine) and cellulose acetate. I. Asymmetric membranes
AU2001264921A2 (en) Modified sulfonamide polymers
AU2001264921A1 (en) Modified sulfonamide polymers
EP1301559A4 (en) MODIFIED SULFONAMIDE POLYMERS
Nonaka et al. Swelling behavior of thermosensitive polyvinyl alcohol‐graft‐N‐isopropylacrylamide copolymer membranes containing carboxyl groups and properties of their polymer solutions
US4871778A (en) Process for the production of a permselective and flexible anion exchange membrane