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公開番号2024050311
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-04-10
出願番号2022157113
出願日2022-09-29
発明の名称分離膜の製造方法及び分離膜
出願人日東電工株式会社
代理人弁理士法人青藍国際特許事務所,個人,個人
主分類B01D 71/16 20060101AFI20240403BHJP(物理的または化学的方法または装置一般)
要約【課題】高圧の混合気体を処理することに適した分離膜の製造方法を提供する。
【解決手段】本発明の製造方法は、分離機能層1を備えた分離膜10の製造方法である。製造方法は、セルロース化合物及び溶剤を含む塗布液を基材に塗布して、塗布膜15を形成する工程Iと、塗布膜15から溶剤を除去して、分離機能層1を形成する工程IIと、を含む。製造方法は、以下の要件(a)及び(b)からなる群より選ばれる少なくとも1つの要件を満たす。
(a)塗布液は、セルロース化合物として、置換度が2.8未満である酢酸セルロースC1と、置換度が2.8以上である酢酸セルロースC2とを含む。塗布液において、酢酸セルロースC1及びC2の重量の比C2/C1が1.0より大きい。
(b)塗布液が、カルボキシル基を有する化合物Aを含む。塗布液における化合物Aの含有率が2.0wt%よりも高い。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
分離機能層を備えた分離膜の製造方法であって、
前記製造方法は、
セルロース化合物及び溶剤を含む塗布液を基材に塗布して、塗布膜を形成する工程Iと、
前記塗布膜から前記溶剤を除去して、前記分離機能層を形成する工程IIと、
を含み、
以下の要件（ａ）及び（ｂ）からなる群より選ばれる少なくとも１つの要件を満たす、製造方法。
（ａ）前記塗布液は、前記セルロース化合物として、置換度が２．８未満である酢酸セルロースＣ１と、置換度が２．８以上である酢酸セルロースＣ２とを含み、
前記塗布液において、前記酢酸セルロースＣ１の重量に対する前記酢酸セルロースＣ２の重量の比Ｃ２／Ｃ１が１．０より大きい。
（ｂ）前記塗布液が、カルボキシル基を有する化合物Ａを含み、
前記塗布液における前記化合物Ａの含有率が２．０ｗｔ％よりも高い。
続きを表示（約 590 文字）【請求項２】
前記要件（ａ）において、前記酢酸セルロースＣ１の前記置換度が２．０～２．７である、請求項１に記載の製造方法。
【請求項３】
前記要件（ａ）において、前記比Ｃ２／Ｃ１が５．０以下である、請求項１に記載の製造方法。
【請求項４】
前記要件（ｂ）において、前記化合物Ａが有する前記カルボキシル基の数が２以上である、請求項１に記載の製造方法。
【請求項５】
前記要件（ｂ）において、前記化合物Ａの炭素数が１０以下である、請求項１に記載の製造方法。
【請求項６】
前記要件（ｂ）において、前記含有率が１０ｗｔ％以下である、請求項１に記載の製造方法。
【請求項７】
前記塗布液の３０℃における粘度は、１２Ｐａ・ｓ以上である、請求項１に記載の製造方法。
【請求項８】
前記基材が多孔性支持体である、請求項１に記載の製造方法。
【請求項９】
前記工程IIにおいて、水を含む液体を前記塗布膜に接触させることによって、前記塗布膜から前記溶剤を除去する、請求項１に記載の製造方法。
【請求項１０】
前記分離機能層の上に、前記分離機能層を保護する保護層を形成する工程IIIをさらに含む、請求項１に記載の製造方法。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、分離膜の製造方法及び分離膜に関する。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
二酸化炭素などの酸性ガスを含む混合気体から酸性ガスを分離する方法として、膜分離法が開発されている。膜分離法は、混合気体に含まれる酸性ガスを吸収剤に吸収させて分離する吸収法と比べて、運転コストを抑えながら酸性ガスを効率的に分離することができる。
【０００３】
膜分離法に用いられる分離膜は、例えば、分離機能層を備える。分離機能層の材料としては、例えば、セルロース化合物が挙げられる。例えば、特許文献１には、セルロース化合物を含む分離膜が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特許第５２０００３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一例として、ガス田から採掘される天然ガス（混合気体）は、５～７０ｍｏｌ％程度の含有率で二酸化炭素を含んでいる。このガスをパイプラインで輸送すると、二酸化炭素などの酸性ガスによって配管が腐食される。さらに、二酸化炭素が多く含まれている天然ガスを用いた場合、燃焼効率が低下する。以上の観点から、膜分離法によって、天然ガスから二酸化炭素などの酸性ガスを分離する対応が検討されている。
【０００６】
ガス田から採掘される天然ガスは、通常、高い圧力を有しており、ガス田によっては最大で１０ＭＰａ程度の圧力を有する。本発明者らの検討によれば、分離膜、特にセルロース化合物を含む分離膜を用いて、高圧の混合気体（例えば圧力６．０ＭＰａ以上の混合気体）を処理した場合、分離膜の分離性能が低下する傾向がある。
【０００７】
そこで本発明は、高圧の混合気体を処理することに適した分離膜の製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、
分離機能層を備えた分離膜の製造方法であって、
前記製造方法は、
セルロース化合物及び溶剤を含む塗布液を基材に塗布して、塗布膜を形成する工程Iと、
前記塗布膜から前記溶剤を除去して、前記分離機能層を形成する工程IIと、
を含み、
以下の要件（ａ）及び（ｂ）からなる群より選ばれる少なくとも１つの要件を満たす、製造方法を提供する。
（ａ）前記塗布液は、前記セルロース化合物として、置換度が２．８未満である酢酸セルロースＣ１と、置換度が２．８以上である酢酸セルロースＣ２とを含み、
前記塗布液において、前記酢酸セルロースＣ１の重量に対する前記酢酸セルロースＣ２の重量の比Ｃ２／Ｃ１が１．０より大きい。
（ｂ）前記塗布液が、カルボキシル基を有する化合物Ａを含み、
前記塗布液における前記化合物Ａの含有率が２．０ｗｔ％よりも高い。
【０００９】
さらに本発明は、
置換度が２．８未満である酢酸セルロースＣ１と、置換度が２．８以上である酢酸セルロースＣ２とを含む分離機能層を備え、
前記分離機能層において、前記酢酸セルロースＣ１の重量に対する前記酢酸セルロースＣ２の重量の比Ｃ２／Ｃ１が１．０より大きい、分離膜を提供する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、高圧の混合気体を処理することに適した分離膜の製造方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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