分离功能层、分离膜及分离功能层的制造方法与流程

本发明涉及分离功能层、分离膜及分离功能层的制造方法。

背景技术：

1、作为从包含二氧化碳等酸性气体的混合气体中分离酸性气体的方法，开发了膜分离法。与使混合气体中包含的酸性气体吸收至吸收剂从而进行分离的吸收法相比，膜分离法能够抑制运转成本并且高效地分离酸性气体。

2、作为膜分离法中使用的分离膜，可举出在多孔性支承体上形成分离功能层而得到的复合膜。作为分离功能层的材料，例如，可举出聚酰亚胺树脂、聚醚嵌段酰胺树脂等树脂。例如，专利文献1中公开了包含聚酰亚胺树脂的分离膜。

3、现有技术文献

4、专利文献

5、专利文献1：日本特开2014-184424号公报

技术实现思路

1、发明所要解决的课题

2、需要适合于从包含酸性气体的混合气体中分离酸性气体的新型分离功能层。

3、用于解决课题的手段

4、本发明提供分离功能层，其为包含聚酰亚胺p的分离功能层，

5、前述聚酰亚胺p包含：

6、来自具有6元环的酸酐结构的四羧酸二酐a1的结构单元a1、和

7、来自二胺b1的结构单元b1，

8、前述结构单元a1及前述结构单元b1中的至少1个具有选自由羧基、羟基、硫醇基及它们的金属盐组成的组中的至少1个官能团f。

9、此外，本发明提供分离膜，其具备：

10、上述的分离功能层、和

11、对前述分离功能层进行支承的多孔性支承体。

12、此外，本发明提供分离功能层的制造方法，其为包含聚酰亚胺p的分离功能层的制造方法，

13、前述制造方法包括通过将包含前述分离功能层的材料的涂布液涂布于基材上并进行干燥从而形成前述分离功能层的工序，

14、前述聚酰亚胺p包含来自具有6元环的酸酐结构的四羧酸二酐a1的结构单元a1、和来自二胺b1的结构单元b1，

15、前述结构单元a1及前述结构单元b1中的至少1个具有选自由羧基、羟基、硫醇基及它们的金属盐组成的组中的至少1个官能团f。

16、发明效果

17、根据本发明，可以提供适合于从包含酸性气体的混合气体中分离酸性气体的新型分离功能层。

技术特征：

1.分离功能层，其为包含聚酰亚胺p的分离功能层，

2.如权利要求1所述的分离功能层，其中，所述结构单元a1及所述结构单元b1中的至少1个包含羧基的金属盐作为所述官能团f。

3.如权利要求1所述的分离功能层，其中，所述金属盐中包含的金属的价数为2或3。

4.如权利要求1所述的分离功能层，其中，所述金属盐为铝盐。

5.如权利要求1所述的分离功能层，其中，所述结构单元b1具有所述官能团f。

6.如权利要求5所述的分离功能层，其中，在所述聚酰亚胺p中，具有所述官能团f的所述结构单元b1的物质的量相对于来自二胺的全部结构单元b的物质的量而言的比率为3～25mol％。

7.如权利要求5所述的分离功能层，其中，所述二胺b1包含芳香环。

8.如权利要求5所述的分离功能层，其中，所述结构单元b1由下述式(b1)、式(b2)或式(b3)表示，

9.如权利要求5所述的分离功能层，其中，所述聚酰亚胺p还包含来自具有磺酰基的二胺b2的结构单元b2。

10.如权利要求9所述的分离功能层，其中，所述结构单元b2由下述式(c1)表示，

11.如权利要求1所述的分离功能层，其中，所述四羧酸二酐a1具有稠合环。

12.如权利要求1所述的分离功能层，其中，所述结构单元a1由下述式(a1)表示，

13.如权利要求1所述的分离功能层，其中，在向与所述分离功能层的一个面邻接的空间中供给由二氧化碳及甲烷形成的混合气体、并且对与所述分离功能层的另一个面邻接的空间进行减压的情况下，透过所述分离功能层的二氧化碳的透过系数为1000barrer以上，

14.如权利要求1所述的分离功能层，其中，在向与所述分离功能层的一个面邻接的空间中供给由二氧化碳及甲烷形成的混合气体、并且对与所述分离功能层的另一个面邻接的空间进行减压的情况下，二氧化碳相对于甲烷的分离系数α为30以上，

15.如权利要求1所述的分离功能层，其用于从包含二氧化碳和选自由甲烷及氮组成的组中的至少1种的混合气体中分离二氧化碳。

16.分离膜，其具备：

17.分离功能层的制造方法，其为包含聚酰亚胺p的分离功能层的制造方法，

18.如权利要求17所述的制造方法，其中，所述结构单元a1及所述结构单元b1中的至少1个具有所述金属盐。

19.如权利要求18所述的制造方法，其中，所述涂布液包含具有选自由羧基、羟基及硫醇基组成的组中的至少1个官能团f的聚酰亚胺q、和具有金属的化合物作为所述分离功能层的所述材料，

20.如权利要求19所述的制造方法，其中，所述化合物包含具有所述金属和配位于所述金属的配体的金属配合物。

技术总结本发明提供适合于从包含酸性气体的混合气体中分离酸性气体的新型分离功能层。本发明的分离功能层1包含聚酰亚胺P。聚酰亚胺P包含来自具有6元环的酸酐结构的四羧酸二酐a1的结构单元A1、和来自二胺b1的结构单元B1。结构单元A1及结构单元B1中的至少1个具有选自由羧基、羟基、硫醇基及它们的金属盐组成的组中的至少1个官能团F。技术研发人员：清水永惠,伊藤悠里,佐山俊亮,谷贤辅,井原辉一受保护的技术使用者：日东电工株式会社技术研发日：技术公布日：2024/7/23