气体分离膜的制作方法
【专利摘要】用于聚合成含有六氟异亚丙基的聚酰亚胺的二胺和羧酸二酐在形成聚酰亚胺膜时化学结构方面存在限制，因此作为气体分离膜时存在难以设计考虑了强度和分离性能的化学结构的问题。本发明是要获得容易作为易溶于有机溶剂、成型性优异的气体分离膜使用、气体分离性能优异的气体分离膜。本发明的气体分离膜含有聚酰亚胺，该聚酰亚胺含有下述通式（1）所示的重复单元（式（1）中，R1是2价有机基且R2是4价有机基，R1包含2-羟基-1,1,1,3,3,3-六氟异丙基（-C(CF3)2OH）。）。
【专利说明】气体分离膜
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及气体分离膜。
【背景技术】
[0002]利用气体分离膜的气体的分离作为能够维持气体状态地连续分离混合气体、不伴有相变化的简便技术自古以来就受到关注。气体的分离是利用要透过气体分离膜的气体(以下有时称为气体)因为种类不同而出现的有无透过、透过速度的差异，从而选择性分离气体的技术。
[0003]作为这种气体分离膜用的材料，已知有醋酸纤维素、聚砜或聚酰亚胺等聚合物。其中，已知聚酰亚胺作为具有适于用作气体分离膜的强度而不容易破损、耐热性优异而可在高温下使用的材料。
[0004]关于使用聚酰亚胺的气体分离膜的报告有很多，详细研究了单体结构对用于分离目标气体的膜的透过性以及目标气体的高选择性等气体分离性能的影响。
[0005]例如，已知在重复结构中含有六氟异亚丙基(-C(CF3)2-)的聚酰亚胺系气体分离膜具有氦气(以下有时称为He)、二氧化碳(以下有时记作CO2)的高透过性，并且具有这些气体相对于氧气(以下有时记作02)、甲烷(以下有时称为CH4)的高选择性。
[0006]另外，在气体分离膜中，通过在聚酰亚胺中的重复单元中引入六氟异亚丙基(-C(CF3)2-),提高了分子链的刚性，同时减弱了分子间相互作用，使得根据气体的种类出现气体分离膜透过的差异，可以兼顾高的膜透过性和高选择性(参照非专利文献I和非专利文献2)。
[0007]然而，作为含有六氟异亚丙基的聚酰亚胺的合成材料仅有以下的二胺和羧酸二酐，形成聚酰亚胺膜时化学结构上方面存在制约，因此作为气体分离膜时难以设计考虑了强度和分离性能的化学结构。另外，存在用于溶解的有机溶剂受限制的问题。其中，非专利文献3中记载了含有六氟异亚丙基的聚酰亚胺膜的由He、CO2, O2和CH4构成的混合气体的
分离性能。
[0008]
【权利要求】
1.一种气体分离膜，其具有聚酰亚胺，该聚酰亚胺含有通式(I)所示的重复单元:
2.根据权利要求1所述的气体分离膜，其中，R1是通式(2)所示的2价有机基:
3.根据权利要求2所述的气体分离膜，其中，通式(2)所示的2价有机基是式(3)所示的2价有机基:
4.根据权利要求2所述的气体分离膜，其中，通式(2)所示的2价有机基是式(4)所示的2价有机基:
5.根据权利要求2所述的气体分离膜，其中，通式(2)所示的2价有机基是式(5)所示的2价有机基:
6.根据权利要求2所述的气体分离膜，其中，通式(2)所示的2价有机基是通式(6)所不的2价有机基:
7.根据权利要求6所述的气体分离膜，其中，通式(2)所示的2价有机基是式(7)所示的2价有机基:
8.根据权利要求2所述的气体分离膜，其中，通式(2)所示的2价有机基是通式(8)所不的2价有机基:
9.根据权利要求8所述的气体分离膜，其中，通式(8)所示的2价有机基是式(9)所示的2价有机基:
10.根据权利要求1所述的气体分离膜，其中，R1是通式(10)所示的2价有机基:
11.根据权利要求10所述的气体分离膜，其中，通式(10)所示的2价有机基是式(11)所不的2价有机基:
12.根据权利要求1所述的气体分离膜，其中，R1所示的2价有机基是通式(12)所示的2价有机基:
13.根据权利要求12所述的气体分离膜，其中，通式(12)所示的2价有机基是式(13)所不的2价有机基:
14.根据权利要求12所述的气体分离膜，其中，通式(12)所示的2价有机基是式(14)所不的2价有机基:
15.根据权利要求1~14的任一项所述的气体分离膜，其中，R2所示的4价有机基是式(15)所示的4价有机基:
16.基-1，I16的任一项所述的气体分离膜，其是进一步与环氧化合物混合、
17.式(16)中，R7是链烷烃、芳环和脂环脱去一个氢原子而成的I价有机基，结构中任选含成的。
18.根据权利要求1有氧原子、硫原子或氮原子，一部分氢原子任选被氟原子、氯原子、烷基或氟烷基取代，i是I~4的整数。加热而获得的。
19.根据权利要求18所述的气体分离膜，其中，环氧化合物用通式(16)表示
【文档编号】B01D71/64GK103561852SQ201280026569
【公开日】2014年2月5日 申请日期:2012年5月30日 优先权日:2011年5月30日
【发明者】山中一广, 小川毅, 须田健资, 鱼山大树 申请人:中央硝子株式会社