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公開番号2025009703
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-20
出願番号2023195223
出願日2023-11-16
発明の名称ガス透過膜用硬化物及びガス透過膜
出願人三菱ケミカル株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類B01D 71/52 20060101AFI20250109BHJP(物理的または化学的方法または装置一般)
要約【課題】充分なCO₂気体透過係数を確保しつつ、分離係数(CO₂/N₂)が高いガス透過膜用硬化物及びガス透過膜を提供することを目的とする。
【解決手段】式(1):-(CH₂-CH₂-O)_n-(ただし、前記式(1)中、nは2以上の整数である。)で表される構造を有し、かつ、末端基として3つ以上の(メタ)アクリロイル基を有する化合物(A)に由来する構成単位を含む、ガス透過膜用硬化物。また、前記ガス透過膜用硬化物を含む、ガス透過膜。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
下記式（１）で表される構造を有し、かつ、末端基として３つ以上の（メタ）アクリロイル基を有する化合物（Ａ）に由来する構成単位を含む、ガス透過膜用硬化物。
－（ＣＨ
２
－ＣＨ
２
－Ｏ）
ｎ
－・・・（１）
（ただし、前記式（１）中、ｎは２以上の整数である。）
続きを表示（約 530 文字）【請求項２】
前記化合物（Ａ）が下記式（２）で表される基を有する、請求項１に記載のガス透過膜用硬化物。
TIFF
2025009703000009.tif
28
170
（ただし、前記式（２）におけるＲ
１
は、水素原子又はメチル基である。ｎは２以上の整数である。－＊は結合子を示す。）
【請求項３】
下記式（３）で表される化合物に由来する構成単位を含む、請求項１に記載のガス透過膜用硬化物。
TIFF
2025009703000010.tif
52
170
（ただし、前記式（３）中、ｎ１～ｎ３は、それぞれ独立に２以上の整数である。）
【請求項４】
下記式（４）で表される化合物に由来する構成単位を含む、請求項１に記載のガス透過膜用硬化物。
TIFF
2025009703000011.tif
78
170
（ただし、前記式（４）中、ｎ４～ｎ９は、それぞれ独立に２以上の整数である。）
【請求項５】
請求項１～４のいずれか一項に記載のガス透過膜用硬化物を含む、ガス透過膜。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、二酸化炭素ガス（以下、ＣＯ
２
）の透過膜用硬化物及びガス透過膜に関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
ＣＯ
２
の大気への実質排出量をゼロとすることを目的とする技術として、大気等のガス中のＣＯ
２
を分離、回収し、地中などに貯留したり、化学製品や燃料に変換して利用したりする、いわゆるＣＣＵＳ（Carbon dioxide Capture, Utilization and Storage）が知られている。
【０００３】
ＣＯ
２
を回収する技術には、回収するガス種におけるＣＯ
２
濃度によって高コストになるという課題がある。近年、膜分離を利用したＣＯ
２
回収は、圧力差を駆動力とし、設備サイズが小さいことから、低コストで運用できる技術として注目されている。
膜分離によるＣＯ
２
回収においては、使用するガス透過膜を構成する材料のＣＯ
２
気体透過係数と分離係数（ＣＯ
２
／Ｎ
２
）がトレードオフの関係にある。そのため、ＣＯ
２
を選択的に回収するガス透過膜に使用できる材料は限られている。
ＣＯ
２
に対する親和性に優れ、分離係数（ＣＯ
２
／Ｎ
２
）が高い材料として、ポリエチレンオキシド（ＰＥＯ）が知られている。しかし、ＰＥＯは結晶化してＣＯ
２
気体透過係数が著しく低くなることから、ガス透過膜には適用できない。
【０００４】
結晶化によるＣＯ
２
気体透過係数の低下を抑制できる材料としては、エチレンオキシド（ＥＯ）変性された２官能アクリレートモノマーを用いた硬化物がある。非特許文献１には、ＥＯ変性数（ＥＯ付加モル数）が１４の２官能アクリレートモノマーを用いた硬化物、及び前記硬化物で構成された膜が開示されている。非特許文献２には、ＥＯ変性数（ＥＯ付加モル数）が１５の２官能アクリレートモノマーを用いた硬化物、及び前記硬化物で構成された膜が開示されている。
しかし、非特許文献１、２のような膜は、ＣＯ
２
気体透過係数は充分に高いものの、分離係数（ＣＯ
２
／Ｎ
２
）が低い。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
Kusuma et al., Journal of Membrane Science, 327, 2009, 195-207.
Ricards et al., Chemical Engineerig Science, 64, 2009, 4707-4718.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、充分なＣＯ
２
気体透過係数を確保しつつ、分離係数（ＣＯ
２
／Ｎ
２
）が高いガス透過膜用硬化物及びガス透過膜を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは、鋭意検討を重ねた結果、ＥＯ変性数が２以上である３官能以上の（メタ）アクリロイルモノマーを用いた硬化物を採用した場合に、充分なＣＯ
２
気体透過係数を確保しつつ、分離係数（ＣＯ
２
／Ｎ
２
）が高くＣＯ
２
とＮ
２
とを効率良く分離できるガス透過膜が得られることを見出し、本発明を完成した。
【０００８】
すなわち、本発明は、以下の構成を含む。
［１］下記式（１）で表される構造を有し、かつ、末端基として３つ以上の（メタ）アクリロイル基を有する化合物（Ａ）に由来する構成単位を含む、ガス透過膜用硬化物。
－（ＣＨ
２
－ＣＨ
２
－Ｏ）
ｎ
－・・・（１）
（ただし、前記式（１）中、ｎは２以上の整数である。）
［２］前記化合物（Ａ）が下記式（２）で表される基を有する、［１］に記載のガス透過膜用硬化物。
【０００９】
TIFF
2025009703000001.tif
28
170
【００１０】
（ただし、前記式（２）におけるＲ
１
は、水素原子又はメチル基である。ｎは２以上の整数である。－＊は結合子を示す。）
［３］下記式（３）で表される化合物に由来する構成単位を含む、［１］又は［２］に記載のガス透過膜用硬化物。
（【００１１】以降は省略されています）

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