[发明专利]复合分离膜

说明书

技术领域

本发明涉及一种耐药品性、分离性、透水性均优异的复合分离膜。

背景技术

一直以来，工业上利用的分离膜中存在非对称膜型醋酸纤维素膜(例如专利文献1)。但是，这种膜在耐水解性、耐微生物性等方面存在问题，盐消除率、透水性也不充分。因此，醋酸纤维素非对称膜虽然用于部分用途中，但是尚未实现对广泛用途的实用化。

为了弥补上述缺点，作为与非对称膜形态不同的分离膜，设计了一种复合分离膜，所述复合分离膜是在多孔质膜上被覆分离功能层，所述分离功能层由不同原料形成且实质上承担膜分离性能。复合分离膜可以分别选择最适合分离功能层和微多孔性支持膜的材料，制模技术也可以选择各种方法。现在市售的大部分复合分离膜是在多孔质膜上进行单体的界面缩聚而形成的，分离功能层中采用聚酰胺。作为它们的具体例子可以举出专利文献2。

上述复合分离膜与醋酸纤维素非对称膜相比能够获得较高的脱盐性能，同时也能够获得较高的透水性。然而，已知上述采用聚酰胺的复合分离膜因主链上具有酰胺键所以耐药品性仍然不充分，使用用于膜杀菌的氯、过氧化氢等进行处理，导致脱盐性能及选择分离性能明显降低。

鉴于上述方面，例如专利文献3、专利文献4等中研究了一种通过将乙烯基类化合物聚合而得到的分离功能层，制模技术的通用性高、另外原料的选择性范围也较广。然而，上述采用乙烯基类化合物制作的复合分离膜，虽然耐药品性优异，但是其透水性、分离性能均不充分。

另一方面，专利文献5、专利文献6、专利文献7、非专利文献1等中，公开了通过使膜中含有具有三维立体结构的笼形硅倍半氧烷，使膜中形成空隙的技术，例如，在专利文献5中公开了一种在透明基材上形成含有笼形硅倍半氧烷的膜而形成的多层膜，同样在专利文献6中公开了一种在单层树脂制气体分离膜中混合笼形硅倍半氧烷所得的气体分离膜，专利文献7中公开了一种在基材上被覆含有笼形硅倍半氧烷的聚合物所得的过滤介质，非专利文献1中公开了向聚苯乙烯中导入笼形硅倍半氧烷所得的气体分离膜。但是，作为水处理用分离膜，要求透水性、分离性能以及物理耐久性、化学耐久性均充足，因此透水性明显较低的上述气体分离膜等不能用作水处理用分离膜。

专利文献1：美国专利第3,133,132号说明书

专利文献2：美国专利第4,277,344号说明书

专利文献3：日本特开2000-117077号公报

专利文献4：日本特开2004-17002号公报

专利文献5：日本特开2000-334881号公报

专利文献6：日本特表2008-530312号公报

专利文献7：日本特表2008-515668号公报

非专利文献1：H.Rios-Dominguez，其余3名，“Journal of Membrane Science”，271，(2006)，p.94-100

发明内容

因此，本发明的课题在于得到一种耐药品性优异、且满足高分离性、高透水性的复合分离膜。

为了解决上述课题，本发明通过下述(1)～(4)的结构来实现。

(1)一种复合分离膜，其特征在于，所述复合分离膜在多孔性支持膜上具有分离功能层，所述分离功能层至少含有下述通式(a)表示的笼形硅倍半氧烷与亲水性单体的聚合物。

(R¹SiO_1.5)_n(R²SiO_1.5)_m…通式(a)

(其中，R¹具有可聚合的反应性部位。R²为氢原子或烷基，也可以进一步被取代基取代。n、m为满足n≥2、m≥0的整数，n+m＝8、10或12)

(2)如(1)所述的复合分离膜，其中，所述多孔性支持膜的平均孔径为1～100nm。

(3)如(1)所述的复合分离膜，其中，所述分离功能层的厚度为500nm以下。

(4)如(1)所述的复合分离膜，其中，所述亲水性单体为酸单体。

根据本发明能够提供耐药品性、透水性优异的复合分离膜，通过使用这种膜可以期待工业上低运行成本化、低成本化、节能化的改善。

具体实施方式

本发明的复合分离膜由分离功能层和用于支持该分离功能层的多孔性支持膜形成，所述分离功能层具有脱盐性能及透水性能等流体分离功能。

所述分离功能层的特征在于至少含有下述通式(a)表示的笼形硅倍半氧烷与亲水性单体的聚合物。