分离膜的制造方法及分离膜与流程

本发明涉及分离膜的制造方法及分离膜。

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。与将混合气体中所含的酸性气体吸收至吸收剂而分离的吸收法相比，膜分离法能够在抑制运营成本的同时，有效地分离酸性气体。

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有分离功能层的复合膜。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及2中公开了包含聚酰亚胺树脂的分离膜。

3、在分离膜领域中，有时在分离功能层与多孔性支承体之间配置中间层。通过中间层，能够容易地形成膜厚小的分离功能层。

4、现有技术文献

5、专利文献

6、专利文献1：日本特开2014-184424号公报

7、专利文献2：日本特开2014-24004号公报

技术实现思路

1、发明所要解决的课题

2、分离功能层例如可通过在中间层及多孔性支承体的层叠体上涂布包含分离功能层的材料的涂布液、并使得到的涂布膜干燥而制作。但是，根据涂布液中所含的溶剂，有与涂布液接触的中间层溶解的倾向。若中间层溶解，则涂布液也与多孔性支承体接触，也存在进一步将多孔性支承体溶解的情况。若中间层、多孔性支承体溶解，则有透过流体从分离膜的透过速度大幅降低的倾向。

3、作为以不将涂布液涂布于中间层上的方式制作分离膜的方法，考虑了转印法。转印法例如利用以下的方法进行。首先，在剥离衬垫上涂布包含分离功能层的材料的涂布液，使得到的涂布膜干燥，由此制作分离功能层。在分离功能层上形成中间层。将分离功能层及中间层从剥离衬垫转印至多孔性支承体。

4、根据本申请发明人的研究，以往的技术中存在难以将剥离衬垫从分离功能层剥离、难以将分离功能层及中间层从剥离衬垫转印至多孔性支承体的倾向。

5、因此，本发明提供分离膜的制造方法，其适于将分离功能层及中间层从剥离衬垫转印至多孔性支承体。

6、用于解决课题的手段

7、本发明提供分离膜的制造方法，其为具备分离功能层、支承前述分离功能层的多孔性支承体、和配置于前述分离功能层与前述多孔性支承体之间的中间层的分离膜的制造方法，

8、前述制造方法包括：

9、在具有剥离衬垫及前述分离功能层的第1层叠体上涂布包含前述中间层的材料的涂布液并进而使其干燥，形成前述中间层；

10、使依次具有前述剥离衬垫、前述分离功能层及前述中间层的第2层叠体的前述中间层与前述多孔性支承体贴合，形成第3层叠体；和

11、将前述剥离衬垫从前述第3层叠体去除，

12、其中，以前述中间层与前述多孔性支承体的粘接强度a2(n/50mm)相对于前述剥离衬垫与前述分离功能层的粘接强度a1(n/50mm)的比值r成为3.1以上的方式来形成前述中间层。

13、此外，本发明提供分离膜，其具备：

14、分离功能层；

15、支承前述分离功能层的多孔性支承体；和

16、配置于前述分离功能层与前述多孔性支承体之间的中间层，

17、其中，前述中间层的25℃时的储能模量为1.0×105pa以下。

18、发明的效果

19、根据本发明，能够提供适于将分离功能层及中间层从剥离衬垫转印至多孔性支承体的分离膜的制造方法。

技术特征：

1.分离膜的制造方法，其为具备分离功能层、支承所述分离功能层的多孔性支承体、和配置于所述分离功能层与所述多孔性支承体之间的中间层的分离膜的制造方法，

2.如权利要求1所述的制造方法，其中，所述中间层的25℃时的储能模量为1.0×105pa以下。

3.如权利要求1或2所述的制造方法，其中，所述比值r为5.0以上。

4.如权利要求1～3中任一项所述的制造方法，其中，所述粘接强度a1为0.2～1.8n/50mm。

5.如权利要求1～4中任一项所述的制造方法，其中，所述涂布液为粘合剂组合物。

6.如权利要求5所述的制造方法，其中，所述粘合剂组合物包含有机硅系聚合物。

7.如权利要求1～6中任一项所述的制造方法，其中，所述中间层包含填料。

8.如权利要求7所述的制造方法，其中，所述中间层的厚度e(μm)与所述填料的平均粒径d(μm)满足下述关系式(i)，

9.如权利要求1～8中任一项所述的制造方法，其中，所述分离功能层包含聚酰亚胺树脂。

10.如权利要求1～9中任一项所述的制造方法，其中，所述剥离衬垫为实施了剥离处理的聚对苯二甲酸乙二醇酯制的膜。

11.如权利要求1～10中任一项所述的制造方法，其中，所述多孔性支承体包含选自由聚偏二氟乙烯及聚砜组成的组中的至少一者。

12.分离膜，其具备：

13.如权利要求12所述的分离膜，其中，所述储能模量为0.1×105pa以上。

14.如权利要求12或13所述的分离膜，其中，所述中间层由粘合剂组合物形成。

15.如权利要求14所述的分离膜，其中，所述粘合剂组合物包含有机硅系聚合物。

16.如权利要求12～15中任一项所述的分离膜，其中，所述中间层包含填料。

17.如权利要求16所述的分离膜，其中，所述中间层的厚度e(μm)与所述填料的平均粒径d(μm)满足下述关系式(i)，

18.如权利要求12～17中任一项所述的分离膜，其中，所述分离功能层包含聚酰亚胺树脂。

19.如权利要求12～18中任一项所述的分离膜，其中，所述多孔性支承体包含选自由聚偏二氟乙烯及聚砜组成的组中的至少一者。

20.如权利要求12～19中任一项所述的分离膜，其用于从包含二氧化碳及氮的混合气体中分离二氧化碳。

技术总结
本发明提供分离膜的制造方法，其适于将分离功能层及中间层从剥离衬垫转印至多孔性支承体。本发明的制造方法为具备分离功能层1、多孔性支承体3及中间层2的分离膜10的制造方法。制造方法包括：在具有剥离衬垫5及分离功能层1的第1层叠体15上形成中间层2；使依次具有剥离衬垫5、分离功能层1及中间层2的第2层叠体16的中间层2与多孔性支承体3贴合，形成第3层叠体17；以及将剥离衬垫5从第3层叠体17去除。制造方法中，以中间层2与多孔性支承体3的粘接强度A2(N/50mm)相对于剥离衬垫5与分离功能层1的粘接强度A1(N/50mm)的比值R成为3.1以上的方式来形成中间层2。

技术研发人员：谷贤辅,岩崎太干,清水永惠,佐山俊亮
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：2024/1/16