氣體分離膜的制作方法
【專利摘要】用于聚合成含有六氟異亞丙基的聚酰亞胺的二胺和羧酸二酐在形成聚酰亞胺膜時化學(xué)結(jié)構(gòu)方面存在限制，因此作為氣體分離膜時存在難以設(shè)計考慮了強度和分離性能的化學(xué)結(jié)構(gòu)的問題。本發(fā)明是要獲得容易作為易溶于有機溶劑、成型性優(yōu)異的氣體分離膜使用、氣體分離性能優(yōu)異的氣體分離膜。本發(fā)明的氣體分離膜含有聚酰亞胺，該聚酰亞胺含有下述通式（1）所示的重復(fù)單元（式（1）中，R1是2價有機基且R2是4價有機基，R1包含2-羥基-1,1,1,3,3,3-六氟異丙基（-C(CF3)2OH）。）。
【專利說明】氣體分離膜
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及氣體分離膜。
【背景技術(shù)】
[0002]利用氣體分離膜的氣體的分離作為能夠維持氣體狀態(tài)地連續(xù)分離混合氣體、不伴有相變化的簡便技術(shù)自古以來就受到關(guān)注。氣體的分離是利用要透過氣體分離膜的氣體(以下有時稱為氣體)因為種類不同而出現(xiàn)的有無透過、透過速度的差異，從而選擇性分離氣體的技術(shù)。
[0003]作為這種氣體分離膜用的材料，已知有醋酸纖維素、聚砜或聚酰亞胺等聚合物。其中，已知聚酰亞胺作為具有適于用作氣體分離膜的強度而不容易破損、耐熱性優(yōu)異而可在高溫下使用的材料。
[0004]關(guān)于使用聚酰亞胺的氣體分離膜的報告有很多，詳細研究了單體結(jié)構(gòu)對用于分離目標(biāo)氣體的膜的透過性以及目標(biāo)氣體的高選擇性等氣體分離性能的影響。
[0005]例如，已知在重復(fù)結(jié)構(gòu)中含有六氟異亞丙基(-C(CF3)2-)的聚酰亞胺系氣體分離膜具有氦氣(以下有時稱為He)、二氧化碳(以下有時記作CO2)的高透過性，并且具有這些氣體相對于氧氣(以下有時記作02)、甲烷(以下有時稱為CH4)的高選擇性。
[0006]另外，在氣體分離膜中，通過在聚酰亞胺中的重復(fù)單元中引入六氟異亞丙基(-C(CF3)2-),提高了分子鏈的剛性，同時減弱了分子間相互作用，使得根據(jù)氣體的種類出現(xiàn)氣體分離膜透過的差異，可以兼顧高的膜透過性和高選擇性(參照非專利文獻I和非專利文獻2)。
[0007]然而，作為含有六氟異亞丙基的聚酰亞胺的合成材料僅有以下的二胺和羧酸二酐，形成聚酰亞胺膜時化學(xué)結(jié)構(gòu)上方面存在制約，因此作為氣體分離膜時難以設(shè)計考慮了強度和分離性能的化學(xué)結(jié)構(gòu)。另外，存在用于溶解的有機溶劑受限制的問題。其中，非專利文獻3中記載了含有六氟異亞丙基的聚酰亞胺膜的由He、CO2, O2和CH4構(gòu)成的混合氣體的
分離性能。
[0008]
【權(quán)利要求】
1.一種氣體分離膜，其具有聚酰亞胺，該聚酰亞胺含有通式(I)所示的重復(fù)單元:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體分離膜，其中，R1是通式(2)所示的2價有機基:
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的氣體分離膜，其中，通式(2)所示的2價有機基是式(3)所示的2價有機基:
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的氣體分離膜，其中，通式(2)所示的2價有機基是式(4)所示的2價有機基:
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的氣體分離膜，其中，通式(2)所示的2價有機基是式(5)所示的2價有機基:
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的氣體分離膜，其中，通式(2)所示的2價有機基是通式(6)所不的2價有機基:
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的氣體分離膜，其中，通式(2)所示的2價有機基是式(7)所示的2價有機基:
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的氣體分離膜，其中，通式(2)所示的2價有機基是通式(8)所不的2價有機基:
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的氣體分離膜，其中，通式(8)所示的2價有機基是式(9)所示的2價有機基:
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體分離膜，其中，R1是通式(10)所示的2價有機基:
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的氣體分離膜，其中，通式(10)所示的2價有機基是式(11)所不的2價有機基:
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體分離膜，其中，R1所示的2價有機基是通式(12)所示的2價有機基:
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的氣體分離膜，其中，通式(12)所示的2價有機基是式(13)所不的2價有機基:

14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的氣體分離膜，其中，通式(12)所示的2價有機基是式(14)所不的2價有機基:
15.根據(jù)權(quán)利要求1~14的任一項所述的氣體分離膜，其中，R2所示的4價有機基是式(15)所示的4價有機基:
16.基-1，I16的任一項所述的氣體分離膜，其是進一步與環(huán)氧化合物混合、
17.式(16)中，R7是鏈烷烴、芳環(huán)和脂環(huán)脫去一個氫原子而成的I價有機基，結(jié)構(gòu)中任選含成的。
18.根據(jù)權(quán)利要求1有氧原子、硫原子或氮原子，一部分氫原子任選被氟原子、氯原子、烷基或氟烷基取代，i是I~4的整數(shù)。加熱而獲得的。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的氣體分離膜，其中，環(huán)氧化合物用通式(16)表示
【文檔編號】B01D71/64GK103561852SQ201280026569
【公開日】2014年2月5日 申請日期:2012年5月30日 優(yōu)先權(quán)日:2011年5月30日
【發(fā)明者】山中一廣, 小川毅, 須田健資, 魚山大樹 申請人:中央硝子株式會社