[发明专利]含有异形二氧化硅纳米粒子的气体分离膜

权利要求书

1.气体分离膜，其特征在于，含有：

附加有超支化高分子或树枝状高分子的异形二氧化硅纳米粒子，其是在异形二氧化硅纳米粒子的表面附加超支化高分子或树枝状高分子而形成的；和

基体树脂，

其中，所述异形二氧化硅纳米粒子为选自由下述二氧化硅纳米粒子组成的组中的至少1种：

细长形状的二氧化硅纳米粒子，利用动态光散射法得到的测定粒径D1与利用氮气吸附法得到的测定粒径D2之比D1/D2为4以上，D1为40～500nm，而且具有基于透射电子显微镜观察的5～40nm范围内的同样的粗细；

念珠状的二氧化硅纳米粒子，由利用氮气吸附法得到的测定粒径D2为10～80nm的球状胶体二氧化硅粒子和将该球状胶体二氧化硅粒子接合的二氧化硅形成，利用动态光散射法得到的测定粒径D1与球状胶体二氧化硅粒子的利用氮气吸附法得到的测定粒径D2之比D1/D2为3以上，D1为40～500nm，其是由所述球状胶体二氧化硅粒子连接而成的；和

在胶体二氧化硅粒子的表面具有多个疣状突起的金平糖状的二氧化硅纳米粒子，将利用氮气吸附法测得的比表面积设为S2，将由利用图像分析法测得的平均粒径D3换算的比表面积设为S3，表面粗糙度S2/S3的值在1.2～10的范围内，D3为10～60nm的范围。

2.如权利要求1所述的气体分离膜，其特征在于，所述附加有超支化高分子或树枝状高分子的异形二氧化硅纳米粒子是超支化高分子或树枝状高分子与异形二氧化硅纳米粒子介由含有反应性官能团的化合物键合而形成的。

3.如权利要求1或2所述的气体分离膜，其特征在于，所述含有反应性官能团的化合物为含有官能团的硅烷偶联剂。

4.如权利要求1～3中任一项所述的气体分离膜，其特征在于，所述含有反应性官能团的化合物为下述通式(1)表示的化合物，

[化学式1]

式中，R₁表示甲基或乙基，R₂表示碳原子数为1～5的亚烷基、酰胺基、氨基亚烷基，R₃表示氢或下述通式(2)表示的基团，

[化学式2]

-OC-R₄-COOH…(2)

R₄表示碳原子数为1～20的亚烷基或碳原子数为6～18的芳香族基团。

5.如权利要求1～4中任一项所述的气体分离膜，其特征在于，所述超支化高分子或树枝状高分子为下述通式(3)表示的结构的单体的缩合物，

[化学式3]

x_m-R₅-Y_n (3)

式中，R₅表示碳原子数为1～20的亚烷基或碳原子数为6～18的芳香族基团，X、Y表示羧基、氨基、甲基或卤素原子，m、n表示1～4的整数，3≤m+n≤6。

6.如权利要求1～5中任一项所述的气体分离膜，其特征在于，所述基体树脂为选自由聚酰亚胺、聚砜、聚醚、聚二甲基硅氧烷、聚取代乙炔、聚-4-甲基戊烯及天然橡胶组成的组中的至少1种。

7.如权利要求1～6中任一项所述的气体分离膜，其特征在于，所述附加有超支化高分子或树枝状高分子的异形二氧化硅纳米粒子的含量为1～70质量％。