JPS6344904A - 液体混合物の分離膜 - Google Patents
液体混合物の分離膜Info
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- JPS6344904A JPS6344904A JP61187712A JP18771286A JPS6344904A JP S6344904 A JPS6344904 A JP S6344904A JP 61187712 A JP61187712 A JP 61187712A JP 18771286 A JP18771286 A JP 18771286A JP S6344904 A JPS6344904 A JP S6344904A
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- silane coupling
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D67/00—Processes specially adapted for manufacturing semi-permeable membranes for separation processes or apparatus
- B01D67/0081—After-treatment of organic or inorganic membranes
- B01D67/0093—Chemical modification
- B01D67/00931—Chemical modification by introduction of specific groups after membrane formation, e.g. by grafting
-
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- B01D—SEPARATION
- B01D61/00—Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
- B01D61/36—Pervaporation; Membrane distillation; Liquid permeation
- B01D61/365—Osmotic distillation or osmotic evaporation
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、液体混合物の分離膜、詳しくは有機液体と水
との混合物（以後有機液体／水の混合物と略記）から有
機液体を優先的に透過させる分離膜に関するものである
。
との混合物（以後有機液体／水の混合物と略記）から有
機液体を優先的に透過させる分離膜に関するものである
。
（従来技術）
；］
これは分離膜を介して片側に分離される対象である揮発
性有機液体／水の混合物を流し、もう一方何をポンプに
より真空に引くもしくは不活性がスをキャリアとして流
すことにより膜透過物を蒸気として得、透過物を冷却す
ることにより捕集する方法である。
性有機液体／水の混合物を流し、もう一方何をポンプに
より真空に引くもしくは不活性がスをキャリアとして流
すことにより膜透過物を蒸気として得、透過物を冷却す
ることにより捕集する方法である。
（発明が解決しようとする問題点）
しかしながら難分離性揮発性有機液体／水の混合物の代
表例であるエタノール／水 系についてはエタノール（
ＥｔＯＨ）を優先的に透過させる膜は数少なく、既知の
ものではシリコーンゴム膜（特開昭５２−６８０７８号
、膜７３５３（１９８２）参照）が有名であり、その他
では最近ポリｌ−ＩＪメチルシリルプロピン膜（特開昭
６０−７５３０６号参照）やポリフルオロアルキルアク
リレートグラフトポリスチレンをコートシたシリコーン
ゴム膜（Ｐｏｌｙ−ｍｅｒ Ｐｒｅｐｒｉｎｔｓ Ｊａ
ｐａｎ ３４ （７） １８４１ （１９８５）参照）
が報告されているが、いずれも透過性能が充分でないか
、もしくは膜の作成に高度の技術を要するかで高い透過
性能の膜は一般的には得られにくいのが現状である。
表例であるエタノール／水 系についてはエタノール（
ＥｔＯＨ）を優先的に透過させる膜は数少なく、既知の
ものではシリコーンゴム膜（特開昭５２−６８０７８号
、膜７３５３（１９８２）参照）が有名であり、その他
では最近ポリｌ−ＩＪメチルシリルプロピン膜（特開昭
６０−７５３０６号参照）やポリフルオロアルキルアク
リレートグラフトポリスチレンをコートシたシリコーン
ゴム膜（Ｐｏｌｙ−ｍｅｒ Ｐｒｅｐｒｉｎｔｓ Ｊａ
ｐａｎ ３４ （７） １８４１ （１９８５）参照）
が報告されているが、いずれも透過性能が充分でないか
、もしくは膜の作成に高度の技術を要するかで高い透過
性能の膜は一般的には得られにくいのが現状である。
上記に鑑み本発明はこのような問題点を解消するため開
発されたものである。
発されたものである。
（１問題点を解決するための手段）
即ち、本発明の液体混合物の分離膜は、揮発性有機液体
／水の混合物を浸透気化分離する膜において、シリコー
ンゴムの薄膜、または有機シリコーン化合物をモノマー
としてプラズマ重合させた薄膜を長鎖アルキル基を有す
るシランカップリング剤により表面処理したことを特徴
とするものである。
／水の混合物を浸透気化分離する膜において、シリコー
ンゴムの薄膜、または有機シリコーン化合物をモノマー
としてプラズマ重合させた薄膜を長鎖アルキル基を有す
るシランカップリング剤により表面処理したことを特徴
とするものである。
以下、本発明を発明の経緯と共に詳細に説明する。
前記のとおり揮発性有機液体／水の混合物の代表例であ
るエタノール／水 系からエタノールを優先的に透過さ
せる膜は数少なく、その性能を再現性良く、一般的に発
揮し得る膜は現在のところシリコーンゴム膜のみである
。シリコーンゴム膜はポリジメチルシロキサン骨格から
なり、素材としてきわめて疎水性が高く、エタノールと
の親和性が大きいためエタノール優先透過膜となってい
ると考えられる。
るエタノール／水 系からエタノールを優先的に透過さ
せる膜は数少なく、その性能を再現性良く、一般的に発
揮し得る膜は現在のところシリコーンゴム膜のみである
。シリコーンゴム膜はポリジメチルシロキサン骨格から
なり、素材としてきわめて疎水性が高く、エタノールと
の親和性が大きいためエタノール優先透過膜となってい
ると考えられる。
一方浸透気化法における透過は一般的に溶解−拡散機構
が認められており、浸透気化分離膜においてエタノール
優先透過性を向上させるためには分離膜へのエタノール
の溶解性を高めること、分離脱中でのエタノールの拡散
性を増大することが重要と考えられる。
が認められており、浸透気化分離膜においてエタノール
優先透過性を向上させるためには分離膜へのエタノール
の溶解性を高めること、分離脱中でのエタノールの拡散
性を増大することが重要と考えられる。
拡散性を増大することは分離膜の厚みを薄くすることで
解決できると考えられる。溶解性を高めることは、ポリ
ジメチルシロキサンよりもさらに疎水性の高い薄層を分
離膜表面に形成することによりなし得ると推定し検討を
続けた結果、シリコーンゴム膜の表面層を長鎖アルキル
基を持つシランカップリング剤で処理することにより、
より疎水性の高い表面層を形成させ得る可能性があるこ
とに想到し、本発明を完成するに至った。
解決できると考えられる。溶解性を高めることは、ポリ
ジメチルシロキサンよりもさらに疎水性の高い薄層を分
離膜表面に形成することによりなし得ると推定し検討を
続けた結果、シリコーンゴム膜の表面層を長鎖アルキル
基を持つシランカップリング剤で処理することにより、
より疎水性の高い表面層を形成させ得る可能性があるこ
とに想到し、本発明を完成するに至った。
即ち本発明はエタノール／水の混合物を主な分離対象と
する浸透気化膜に関するもので、長鎖アルキル基を有す
るシランカップリング剤によりシリコーンゴム膜表面を
処理することにより得られる膜である。
する浸透気化膜に関するもので、長鎖アルキル基を有す
るシランカップリング剤によりシリコーンゴム膜表面を
処理することにより得られる膜である。
（作用）
使用するシランカップリング剤は疎水性の強い官能基を
持つほど性能が高くなると予想され、アルキル基では０
８以上のものが望ましい。もちろんＣ鎖の長さは長いほ
どよいが、分離膜を処理するうえでシランカップリング
剤が液状であることが好壕しくそれにより自ずから限界
は生じてくる。
持つほど性能が高くなると予想され、アルキル基では０
８以上のものが望ましい。もちろんＣ鎖の長さは長いほ
どよいが、分離膜を処理するうえでシランカップリング
剤が液状であることが好壕しくそれにより自ずから限界
は生じてくる。
一般的に入手できるものではオクタデシル基（Ｃ１８Ｈ
，−）を持つものが最も適当である。疎水性の官能基は
アルキル基である必要はなく、不飽和結合を含むものや
、フルオロカーボン鎖などであってコーンゴム膜はポリ
ジメチルシロキサン骨格、ポリハイドロメチルシロキサ
ン骨格を有するものなら何でも良いが、本用途に供し得
るほどの薄膜とし得るためには溶剤可溶で、加熱架橋型
のものが望ましい、しかしこれに限定されるものではな
い。
，−）を持つものが最も適当である。疎水性の官能基は
アルキル基である必要はなく、不飽和結合を含むものや
、フルオロカーボン鎖などであってコーンゴム膜はポリ
ジメチルシロキサン骨格、ポリハイドロメチルシロキサ
ン骨格を有するものなら何でも良いが、本用途に供し得
るほどの薄膜とし得るためには溶剤可溶で、加熱架橋型
のものが望ましい、しかしこれに限定されるものではな
い。
またシリコーンゴム膜は薄膜化した際には分離膜に用い
得るほどの強度はないため、適当な支持膜上に作成する
。これにより２０μｍ以下の薄膜であっても分離膜とし
て使用できる強度を得ることができる。しかし数μｍ以
下の薄膜を得るためには上記の方法は用いられず、この
際にはプラズマ重合法が利用できる。有機シリコーン化
合物をモノマーとして適当な支持膜−Ｌにプラズマ重合
物を堆積させることにより、１μｍ以下のシリコーンゴ
ム類似の薄膜を得ることができ、本用途に好適な膜が得
られる。
得るほどの強度はないため、適当な支持膜上に作成する
。これにより２０μｍ以下の薄膜であっても分離膜とし
て使用できる強度を得ることができる。しかし数μｍ以
下の薄膜を得るためには上記の方法は用いられず、この
際にはプラズマ重合法が利用できる。有機シリコーン化
合物をモノマーとして適当な支持膜−Ｌにプラズマ重合
物を堆積させることにより、１μｍ以下のシリコーンゴ
ム類似の薄膜を得ることができ、本用途に好適な膜が得
られる。
シランカップリング剤による処理は一般的にはシランカ
ップリング剤をシリコーンゴム膜表面に適当な時間接触
させ、そののち、シリコーンゴム膜を熱処理することに
よってなされる。しかしこ（実施例） 以下に本発明の理解を助けるため実施例を述べる。
ップリング剤をシリコーンゴム膜表面に適当な時間接触
させ、そののち、シリコーンゴム膜を熱処理することに
よってなされる。しかしこ（実施例） 以下に本発明の理解を助けるため実施例を述べる。
・実施例１゜
住友電工製フロロボア（商品名）ＦＰＯ２２上にトーレ
シリコーン製５Ｅ６７２０をフレオン１１３に約１０ｗ
ｔ係に溶解したものを塗布し、１００℃で１ｈｒ熱処理
することにより約２０μｍ厚のシリコーンゴム膜を得た
。この膜をホルダーに固定し、膜の表面にオクタデシル
ジェトキシメチルシランｆ １ ｈｒ接触させた後１２
Ｄ℃１ｈｒの熱処理を行ない、目的の膜を得た。この膜
の分離性能をエタノール／水の混合液の浸透気化実験で
試したところ透過速度１．６ Ｘ １０−２に９／ボｈ
ｒ、ｔＯＨ− 分離係数α −１６，３が得られた。（第１表扁１参
照） 第 １ 表 オクタテシルジエトキシメチルシ 実施例２゜ ポリプラスチックス社製ジュラガード（商品名）２４０
０上にヘキサメチルトリシロキザンをプラズマ重合する
ことにより、厚さ約１μｍの膜を得た。この膜を実施例
１．と同様の方法で処理を行ない、分離性能を測定した
ところ、透過速度１．５ Ｘ １０−２Ｋｑ／ ｍ７ｈ
ｒ 、分離係数αＥｔＯＨ＝ Ｉ Ｂ、０が得られた。
シリコーン製５Ｅ６７２０をフレオン１１３に約１０ｗ
ｔ係に溶解したものを塗布し、１００℃で１ｈｒ熱処理
することにより約２０μｍ厚のシリコーンゴム膜を得た
。この膜をホルダーに固定し、膜の表面にオクタデシル
ジェトキシメチルシランｆ １ ｈｒ接触させた後１２
Ｄ℃１ｈｒの熱処理を行ない、目的の膜を得た。この膜
の分離性能をエタノール／水の混合液の浸透気化実験で
試したところ透過速度１．６ Ｘ １０−２に９／ボｈ
ｒ、ｔＯＨ− 分離係数α −１６，３が得られた。（第１表扁１参
照） 第 １ 表 オクタテシルジエトキシメチルシ 実施例２゜ ポリプラスチックス社製ジュラガード（商品名）２４０
０上にヘキサメチルトリシロキザンをプラズマ重合する
ことにより、厚さ約１μｍの膜を得た。この膜を実施例
１．と同様の方法で処理を行ない、分離性能を測定した
ところ、透過速度１．５ Ｘ １０−２Ｋｑ／ ｍ７ｈ
ｒ 、分離係数αＥｔＯＨ＝ Ｉ Ｂ、０が得られた。
（第１表１θ２参照）
（発明の効果）
以上の様に本発明の液体混合物の分離膜によれは次の様
な効果がある。
な効果がある。
シリコーンゴム膜及びその類似の膜の性能をはるかに越
える分離性能の膜が得られる。
える分離性能の膜が得られる。
Claims (4)
- （１）揮発性有機液体と水との混合物を浸透気化分離す
る膜において、シリコーンゴムの薄膜、または有機シリ
コーンモノマーをプラズマ重合させて作成した薄膜を長
鎖アルキル基を有するシランカップリング剤で該薄膜を
表面処理したことを特徴とする液体混合物の分離膜。 - （２）シランカップリング剤として構造式Ｒ＿ｎＰ＿ｍ
−Ｓｉ−（ＯＱ）＿ｊ、ここでＳｉはシリコン原子、Ｏ
は酸素原子を示し、ＲはＣ＿８Ｈ＿１＿７−以上の長鎖
アルキル基、Ｐ、ＱはＣＨ＿３−、Ｃ＿２Ｈ＿５−、Ｃ
Ｈ＿３ＣＯ−のいずれかであり、ｎ＋ｍ＋ｊ＝４、３≧
ｎ≧１、３≧ｊ≧１、２≧ｍ≧０を満たす構造を有する
化合物を用いる特許請求の範囲第（１）項記載の液体混
合物の分離膜。 - （３）シランカップリング剤としてオクタデシルジエト
キシメチルシランを用いる特許請求の範囲第（２）項記
載の液体混合物の分離膜。 - （４）揮発性有機液体がエタノールであるところの特許
請求の範囲第（１）項記載の液体混合物の分離膜。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61187712A JPS6344904A (ja) | 1986-08-12 | 1986-08-12 | 液体混合物の分離膜 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61187712A JPS6344904A (ja) | 1986-08-12 | 1986-08-12 | 液体混合物の分離膜 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6344904A true JPS6344904A (ja) | 1988-02-25 |
| JPH0368734B2 JPH0368734B2 (ja) | 1991-10-29 |
Family
ID=16210850
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61187712A Granted JPS6344904A (ja) | 1986-08-12 | 1986-08-12 | 液体混合物の分離膜 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6344904A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5215667A (en) * | 1991-08-20 | 1993-06-01 | Exxon Chemical Patents Inc. | Method for separating water soluble noble metal catalyst from a noble metal catalyzed hydroformylation reaction |
| US5288818A (en) * | 1991-08-20 | 1994-02-22 | Exxon Chemical Patents Inc. | Method for separating a water soluble noble metal catalyst from a noble metal catalyzed hydroformylation reaction |
| JPH07275677A (ja) * | 1994-04-11 | 1995-10-24 | Nec Corp | 有機酸分離膜およびその製造方法 |
-
1986
- 1986-08-12 JP JP61187712A patent/JPS6344904A/ja active Granted
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5215667A (en) * | 1991-08-20 | 1993-06-01 | Exxon Chemical Patents Inc. | Method for separating water soluble noble metal catalyst from a noble metal catalyzed hydroformylation reaction |
| US5288818A (en) * | 1991-08-20 | 1994-02-22 | Exxon Chemical Patents Inc. | Method for separating a water soluble noble metal catalyst from a noble metal catalyzed hydroformylation reaction |
| JPH07275677A (ja) * | 1994-04-11 | 1995-10-24 | Nec Corp | 有機酸分離膜およびその製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0368734B2 (ja) | 1991-10-29 |
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