发明名称 气体分离膜
摘要
申请公布号 TWI355962 申请公布日期 2012.01.11
申请号 TW096115062 申请日期 2007.04.27
申请人 旭化成化学股份有限公司 发明人 杉山圣;长谷川卓也;近藤孝彦;真杉英俊;野崎贵司
分类号 B01D53/22 主分类号 B01D53/22
代理机构 代理人 陈长文 台北市松山区敦化北路201号7楼
主权项 一种气体分离膜,其特征在于:含有多孔质支持膜、以及包含气体分离性树脂作为主成分之气体分离性薄膜,多孔质支持膜系以聚乙烯为主成分所形成之高分子微孔膜,藉由网状结构状微原纤所构成,其气液法之平均孔径为1 nm以上300 nm以下,其聚三葡萄糖法之孔径分布指数为1.1~2.4,且氧气穿透速度为100 GPU以上,氧氮分离系数为1.1以上。如请求项1之气体分离膜,其中多孔质支持膜系孔隙率为20%以上80%以下之高分子微孔膜,于该高分子微孔膜之至少一个表面及/或内部具有平均膜厚为0.01 μm以上5 μm以下之气体分离性薄膜,且气体分离性树脂之氧氮分离系数为1.4以上。如请求项1之气体分离膜,其中多孔质支持膜系孔隙率为20%以上80%以下之高分子微孔膜,于该高分子微孔膜之至少一个表面及/或内部,0.01 g/m2以上10 g/m2以下量之气体分离性树脂构成薄膜,且该树脂之氧氮分离系数为1.4以上。如请求项1~3中任一项之气体分离膜,其中高分子微孔膜系藉由湿式分离法而制造之聚烯烃微孔膜。如请求项1~3中任一项之气体分离膜,其中高分子微孔膜含有自黏度平均分子量为30万以上400万以下之超高分子量聚乙烯、与黏度平均分子量为10万以上300万以下之聚丙烯中所选择之1种或2种。如请求项1~3中任一项之气体分离膜,其中高分子微孔膜系含有网状结构状微原纤之微孔膜,微原纤之粗细系纤维整体之80%以上为20 nm以上200 nm以下者。如请求项1~3中任一项之气体分离膜,其中高分子微孔膜之膜厚为5 μm以上200 μm以下。如请求项1~3中任一项之气体分离膜,其中高分子微孔膜之透气度为50~1500秒。如请求项1~3中任一项之气体分离膜,其中高分子微孔膜于100℃时之抗刺穿强度为1~50 N。如请求项1~3中任一项之气体分离膜,其中高分子微孔膜于100℃时之热收缩率于纵、横方向上均为5%以下。如请求项1至3中任一项之气体分离性膜,其中上述气体分离性膜系包含氟系树脂之氟系气体分离性薄膜。如请求项1至3中任一项之气体分离膜,其中气体分离性树脂系氧氮分离系数为1.5以上之氟系树脂。如请求项1至3中任一项之气体分离膜,其中气体分离性树脂系全氟-2,2-二甲基-1,3-间二氧杂环戊烯与四氟乙烯之共聚物。如请求项1至3中任一项之气体分离膜,其中气体分离性薄膜之膜厚为0.01 μm以上且未达1 μm。如请求项1至3中任一项之气体分离膜,其中于100℃时之热收缩率于纵、横方向上均为5%以下。如请求项1至3中任一项之气体分离膜,其中于100℃时之抗刺穿强度为1~50 N。如请求项1至3中任一项之气体分离膜,其中氧氮分离系数为1.5以上。如请求项4之气体分离膜,其中聚烯烃微孔膜之平均孔径为1 nm以上100 nm以下、于100℃时之抗刺穿强度为2~50 N,气体分离性薄膜系平均膜厚为0.01 μm以上未达0.4 μm、且包含氟系气体分离性树脂。一种富氮膜,其使用如请求项1至18中任一项之气体分离膜。一种富氧膜,其使用如请求项1至18中任一项之气体分离膜。一种如请求项1之气体分离膜之制造方法,其特征在于包含:成膜步骤,于以聚乙烯为主成份之高分子树脂熔点以上之温度下,将该高分子树脂溶解于塑化剂中而获得溶液后,使上述溶液冷却至该高分子树脂之结晶化温度以下之温度后获得凝胶,使用该凝胶进行成膜;延伸步骤,以4倍以上400倍以下之延伸倍率,将该成膜步骤中所得之膜于80~140℃同时进行双轴延伸,制成延伸膜;塑化剂去除步骤,自该延伸步骤中所得之延伸膜中去除塑化剂;以及涂敷乾燥步骤,对该塑化剂去除步骤中所得之高分子微孔膜涂敷气体分离性树脂溶液后进行乾燥。
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