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気体分離膜

国内特許コード P110001463
整理番号 2006-P05
掲載日 2011年1月20日
出願番号 特願2006-232110
公開番号 特開2008-055256
登録番号 特許第4474519号
出願日 平成18年8月29日(2006.8.29)
公開日 平成20年3月13日(2008.3.13)
登録日 平成22年3月19日(2010.3.19)
発明者
  • 永井 一清
  • 森里 敦
  • 野崎 貴司
出願人
  • 学校法人明治大学
発明の名称 気体分離膜
発明の概要

【課題】厚さが薄く、かつ、酸素窒素分離能に優れたオルガノポリシロキサン架橋膜を提供すること、また、厚さが薄く、かつ、酸素窒素分離能に優れたオルガノポリシロキサン架橋膜を容易に製造することができるオルガノポリシロキサン架橋膜の製造方法を提供すること。
【解決手段】ヒドロシリル基を2個以上有するオルガノポリシロキサンとビニル基を2個以上有するオルガノポリシロキサンとをヒドロシリル化触媒により反応させて形成した膜であり、前記膜の厚さが1μm以下であり、前記膜の常温における酸素/窒素分離係数が1.6以上であることを特徴とするオルガノポリシロキサン架橋膜、及び、その製造方法。
【選択図】なし

従来技術、競合技術の概要


一般に気体分離膜は、多孔質支持体膜上に気体分離機能層を形成させて調製する。この際に、分離機能層を薄くして気体の透過速度(単位時間あたりの気体処理量)を多くする必要がある。しかし現在、気体分離膜として使用されているオルガノポリシロキサンは、1マイクロメーター未満の薄膜化が困難である(特許文献1及び2等)。




【特許文献1】特公平6-77673号公報

【特許文献2】特開平6-269649号公報

産業上の利用分野


本発明は、気体分離膜として好適に使用することができるオルガノポリシロキサン架橋膜及びその製造方法に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
ヒドロシリル基を2個以上有するオルガノポリシロキサン、ビニル基を2個以上有するオルガノポリシロキサン、及び、ヒドロシリル化触媒を含む有機溶媒溶液を用いてヒドロシリル化反応を一部進行させ、前記有機溶媒溶液を増粘させる工程、
増粘させた前記有機溶媒溶液をオルガノポリシロキサン濃度が6重量%以下の希薄溶液に調整する工程、
前記希薄溶液を多孔質支持体膜上に膜状に塗布する工程、
さらにヒドロシリル化反応を行う工程、並びに、
有機溶媒を除去しオルガノポリシロキサン架橋膜を得る工程をこの順で含み、
前記オルガノポリシロキサン架橋膜の厚さが1μm以下であり、
前記オルガノポリシロキサン架橋膜の常温における酸素/窒素分離係数が1.6以上であり、
前記オルガノポリシロキサン架橋膜が、式(I’)で示される繰り返し単位を含有しないことを特徴とする
オルガノポリシロキサン架橋膜の製造方法。
【化学式1】


(式中、Rはシクロアルキル基を表し、m及びnは各々独立に1以上の整数を表す。)

【請求項2】
ヒドロシリル基を2個以上有するオルガノポリシロキサンの重量平均分子量が1,500~8,000である請求項1に記載のオルガノポリシロキサン架橋膜の製造方法。

【請求項3】
ビニル基を2個以上有するオルガノポリシロキサンの重量平均分子量が15,000~250,000である請求項1又は2に記載のオルガノポリシロキサン架橋膜の製造方法。

【請求項4】
ヒドロシリル基を2個以上有するオルガノシロキサンが下記式(I)で表される請求項1~3いずれか1つに記載のオルガノポリシロキサン架橋膜の製造方法。
【化学式1】


(式(I)中、nは1以上の整数を表し、Rh1~Rh3、n個存在するRh4及びRh5、並びに、Rh6~Rh8のうち少なくとも2つは水素原子であり、水素原子である以外のRh1~Rh3、n個存在するRh4及びRh5、並びに、Rh6~Rh8はそれぞれ独立に、アルキル基、アリール基又はアラルキル基を表し、n個存在するRh4及びRh5は同じであっても異なっていてもよい。)

【請求項5】
ビニル基を2個以上有するオルガノシロキサンが下記式(II)で表される請求項1~4いずれか1つに記載のオルガノポリシロキサン架橋膜の製造方法。
【化学式2】


(式(II)中、mは1以上の整数を表し、Rv1~Rv3、m個存在するRv4及びRv5、並びに、Rv6~Rv8のうち少なくとも2つはビニル基を含む基であり、ビニル基を含む基以外のRv1~Rv3、m個存在するRv4及びRv5、並びに、Rv6~Rv8はそれぞれ独立に、アルキル基、アリール基又はアラルキル基を表し、m個存在するRv4及びRv5は同じであっても異なっていてもよい。)

【請求項6】
ヒドロシリル基を2個以上有するオルガノポリシロキサンがヒドロシリル基を2個以上有するジメチルポリシロキサンであり、ビニル基を2個以上有するオルガノポリシロキサンがビニル基を2個以上有するジメチルポリシロキサンである請求項1~5いずれか1つに記載のオルガノポリシロキサン架橋膜の製造方法。

【請求項7】
記多孔質支持体膜の平均孔径が10~250nmである、請求項1~6いずれか1つに記載のオルガノポリシロキサン架橋膜の製造方法。

【請求項8】
希薄溶液のオルガノポリシロキサン濃度が2~5重量%である請求項1~7いずれか1つに記載のオルガノポリシロキサン架橋膜の製造方法。

【請求項9】
オルガノポリシロキサン架橋膜の厚さが0.01μm以上0.7μm以下である請求項1~8いずれか1つに記載のオルガノポリシロキサン架橋膜の製造方法。

【請求項10】
有機溶媒溶液を増粘させる工程が、ヒドロシリル化反応前の有機溶媒溶液の相対粘度に対して、150~300%の値となるように増粘させる工程である、請求項1~9いずれか1つに記載のオルガノポリシロキサン架橋膜の製造方法。

【請求項11】
前記有機溶媒溶液及び前記希薄溶液における有機溶媒が、アルカン及び/又は芳香族炭化水素である、請求項1~10いずれか1つに記載のオルガノポリシロキサン架橋膜の製造方法。
産業区分
  • 混合分離
  • 高分子化合物
国際特許分類(IPC)
Fターム
出願権利状態 権利存続中
掲載中の発明について更に詳しい内容の説明を御希望の際は、お気軽にお問い合せください。


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