[发明专利]半透膜及半透膜的制造方法

说明书

根据本发明的一个实施方案的半透膜具有：主要由无定形树脂构成的半透膜层；以及支持半透膜层的片状支持体。支持体具有多孔的第一支持层和层叠于第一支持层的一个表面上的多孔的第二支持层；第二支持层的平均流量孔径小于第一支持层的平均流量孔径；第二支持层被半透膜层浸渍。第二支持层的平均流量孔径与第一支持层的平均流量孔径之比优选为1/1,000以上1/5以下。第一支持层的平均流量孔径优选为0.05μm以上20μm以下，第二支持层的平均流量孔径优选为0.01μm以上1μm以下。

技术领域

本发明涉及半透膜及半透膜的制造方法。本申请要求2015年10月15日提交的日本专利申请No.2015-204039和2016年5月26日提交的日本专利申请No.2016-105299的优先权，上述日本申请的全部内容通过引用并入本文。

背景技术

迄今为止，使用了气体分离膜(半透膜)作为将包含多种成分的气体分离成各成分的手段。这样的气体分离膜的实例包括通过将聚酰亚胺涂布于多孔膜并使聚酰亚胺固化以形成气体分离层(半透膜层)而得到的膜(参见日本未审查专利申请公开No.2002-126479),以及将氟树脂粉末涂布在平滑的膜上并烧结氟树脂粉末而得到的薄膜(参见国际公开No.2008/018400)。

这种气体分离层具有与树脂的分子间空隙相当的非常微小的孔。当将气体从气体分离膜的一个表面侧引向另一个表面侧时，气体中的一些分子渗透通过气体分离层并被排出到气体分离层的另一个表面侧。另一方面，其他分子没有渗透通过气体分离层，而是残留在气体分离层的这一表面侧。其结果是，可以将气体分离成各个成分。

引文列表

专利文献

专利文献1：日本未审查专利申请公开No.2002-126479

专利文献2：国际公开No.2008/018400

发明内容

根据本发明的一个实施方案的半透膜为这样的半透膜，其包括含有无定形树脂作为主要成分的半透膜层，以及支持半透膜层的片状支持体。在半透膜中，支持体具有多孔的第一支持层和层叠于第一支持层的一个表面上的多孔的第二支持层，第二支持层的平均流量孔径小于第一支持层的平均流量孔径，并且第二支持层被半透膜层浸渍。

根据本发明的一个实施方案的半透膜的制造方法是这样一种半透膜制造方法，该半透膜包括含有无定形树脂作为主要成分的半透膜层，以及支持半透膜层的片状支持体。所述方法包括：层叠多孔的第一支持层和多孔的第二支持层以制备片状支持体的层叠步骤；利用无定形树脂的分散液浸渍支持体的分散液浸渍步骤；以及将浸渍有分散液的支持体干燥的干燥步骤。在所述方法中，第二支持层的平均流量孔径小于第一支持层的平均流量孔径。

附图简要说明

[图1]图1是示出了根据本发明的一个实施方案的半透膜的示意性端面图。

[图2]图2是示出了实施例1的半透膜被己烷浸渍的状态的照片。

[图3]图3是示出了比较例的半透膜被己烷浸渍的状态的照片。

[图4]图4是示出了参考例的半透膜被己烷浸渍的状态的照片。

具体实施方案

[技术问题]

为了提高上述气体分离层的气体分离性能，需要减小气体分离层的厚度。然而，厚度的减小容易在气体分离层中引起诸如裂纹和小孔等缺陷。这种缺陷会使分离膜的功能劣化。

但是，在上述相关技术中，难以形成厚度为数十微米以下、并且孔径小于10nm的无缺陷分离膜。即使形成了这种薄膜，也难以对这种薄膜进行处理。

鉴于上述情况而完成了本发明。本发明的目的在于提供一种分离性能良好并且能够相对容易地进行处理的半透膜、以及该半透膜的制造方法。