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公開番号2025156069
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-14
出願番号2025048082
出願日2025-03-24
発明の名称分離機能層、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
主分類B01D 71/64 20060101AFI20251002BHJP(物理的または化学的方法または装置一般)
要約【課題】酸性ガスを含む混合気体から酸性ガスを分離することに適した新たな分離機能層を提供する。
【解決手段】本発明の分離機能層1は、ポリイミドPを含む。ポリイミドPは、6員環の酸無水物構造を有するテトラカルボン酸二無水物に由来する構成単位A1とジアミンに由来する下記式(B1)で表される構成単位B1とを含む。式(B1)において、R^1b～R^8bは、互いに独立して、水素原子又は任意の置換基であり(ただし、R^1b～R^8bの全てが水素原子である場合と、R^2b、R^3b、R^6b、及びR^7bがメチル基であり、かつR^1b、R^4b、R^5b、及びR^8bが水素原子である場合とを除く)、Ar¹及びAr²は、互いに独立して、芳香環であり、X¹は、単結合又は任意の連結基である。
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【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
ポリイミドを含む分離機能層であって、
前記ポリイミドは、６員環の酸無水物構造を有するテトラカルボン酸二無水物に由来する構成単位Ａ１とジアミンに由来する構成単位Ｂ１とを含み、
前記構成単位Ｂ１は、下記式（Ｂ１）で表される、分離機能層。
JPEG
2025156069000025.jpg
49
170
前記式（Ｂ１）において、Ｒ
1b
～Ｒ
8b
は、互いに独立して、水素原子又は任意の置換基であり（ただし、Ｒ
1b
～Ｒ
8b
の全てが水素原子である場合と、Ｒ
2b
、Ｒ
3b
、Ｒ
6b
、及びＲ
7b
がメチル基であり、かつＲ
1b
、Ｒ
4b
、Ｒ
5b
、及びＲ
8b
が水素原子である場合とを除く）、Ａｒ
1
及びＡｒ
2
は、互いに独立して、芳香環であり、Ｘ
1
は、単結合又は任意の連結基である。
続きを表示（約 780 文字）【請求項２】
前記式（Ｂ１）において、Ｒ
2b
とＲ
3b
とが互いに異なり、かつ、Ｒ
6b
とＲ
7b
とが互いに異なる、請求項１に記載の分離機能層。
【請求項３】
前記式（Ｂ１）において、前記任意の置換基は、置換基を有していてもよい炭化水素基、又はハロゲン基である、請求項１に記載の分離機能層。
【請求項４】
前記式（Ｂ１）において、前記炭化水素基は、アルキル基である、請求項３に記載の分離機能層。
【請求項５】
前記式（Ｂ１）において、Ａｒ
1
及びＡｒ
2
は置換基を有していてもよいベンゼン環であり、Ｘ
1
は単結合である、請求項１に記載の分離機能層。
【請求項６】
前記ポリイミドにおいて、全てのジアミンに由来する構成単位Ｂの物質量に対する、前記構成単位Ｂ１の物質量の比率が５０ｍｏｌ％以上である、請求項１に記載の分離機能層。
【請求項７】
前記構成単位Ａ１は、下記式（Ａ１）で表される、請求項１に記載の分離機能層。
JPEG
2025156069000026.jpg
42
170
前記式（Ａ１）において、Ｒ
1a
～Ｒ
4a
は、互いに独立して、水素原子又は任意の置換基である。
【請求項８】
酸性ガスを含む混合気体から前記酸性ガスを分離するために用いられる、請求項１に記載の分離機能層。
【請求項９】
請求項１～８のいずれか１項に記載の分離機能層と、
前記分離機能層を支持している多孔性支持体と、
を備える、分離膜。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、分離機能層、及び分離膜に関する。
続きを表示（約 1,900 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としては、分離機能層を多孔性支持体の上に形成した複合膜が挙げられる。分離機能層の材料としては、例えば、ポリイミド樹脂、ポリエーテルブロックアミド樹脂などの樹脂が挙げられる。例えば、特許文献１には、ポリイミド樹脂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】
特開２０１４－１８４４２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
酸性ガスを含む混合気体から酸性ガスを分離することに適した新たな分離機能層が求められている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、
ポリイミドを含む分離機能層であって、
前記ポリイミドは、６員環の酸無水物構造を有するテトラカルボン酸二無水物に由来する構成単位Ａ１とジアミンに由来する構成単位Ｂ１とを含み、
前記構成単位Ｂ１は、下記式（Ｂ１）で表される、分離機能層を提供する。
JPEG
2025156069000001.jpg
50
170
前記式（Ｂ１）において、Ｒ
1b
～Ｒ
8b
は、互いに独立して、水素原子又は任意の置換基であり（ただし、Ｒ
1b
～Ｒ
8b
の全てが水素原子である場合と、Ｒ
2b
、Ｒ
3b
、Ｒ
6b
、及びＲ
7b
がメチル基であり、かつＲ
1b
、Ｒ
4b
、Ｒ
5b
、及びＲ
8b
が水素原子である場合とを除く）、Ａｒ
1
及びＡｒ
2
は、互いに独立して、芳香環であり、Ｘ
1
は、単結合又は任意の連結基である。
【０００７】
さらに本発明は、上記の分離機能層と、
前記分離機能層を支持している多孔性支持体と、
を備えた、分離膜を提供する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、酸性ガスを含む混合気体から酸性ガスを分離することに適した新たな分離機能層を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
本発明の一実施形態に係る分離機能層を模式的に示す断面図である。
本発明の一実施形態に係る分離膜を模式的に示す断面図である。
本発明の分離膜を備えた膜分離装置の概略断面図である。
本発明の分離膜を備えた膜分離装置の変形例を模式的に示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の第１態様に係る分離機能層は、
ポリイミドを含む分離機能層であって、
前記ポリイミドは、６員環の酸無水物構造を有するテトラカルボン酸二無水物に由来する構成単位Ａ１とジアミンに由来する構成単位Ｂ１とを含み、
前記構成単位Ｂ１は、下記式（Ｂ１）で表される。
JPEG
2025156069000002.jpg
50
170
前記式（Ｂ１）において、Ｒ
1b
～Ｒ
8b
は、互いに独立して、水素原子又は任意の置換基であり（ただし、Ｒ
1b
～Ｒ
8b
の全てが水素原子である場合と、Ｒ
2b
、Ｒ
3b
、Ｒ
6b
、及びＲ
7b
がメチル基であり、かつＲ
1b
、Ｒ
4b
、Ｒ
5b
、及びＲ
8b
が水素原子である場合とを除く）、Ａｒ
1
及びＡｒ
2
は、互いに独立して、芳香環であり、Ｘ
1
は、単結合又は任意の連結基である。
（【００１１】以降は省略されています）

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