[发明专利]含有离子液体的层叠体及其制造方法

说明书

本发明的含有离子液体的层叠体包含：在空隙中保持有含有离子液体的液体(A)的离子液体亲和性多孔层(C)、和离子液体非亲和性多孔层(B)。上述离子液体亲和性多孔层(C)可以含有无机材料(例如以个数基准计平均粒径为0.001～10μm左右的金属氧化物粒子)。上述含有离子液体的液体(A)可以包含含有选自铵类、咪唑类及类中的阳离子、和选自含氟阴离子、含氰基阴离子及源自氨基酸的阴离子中的阴离子的离子液体。相对于内部的空隙100体积份，上述离子液体亲和性多孔层(C)可以以1～100体积份的比例包含含有离子液体的液体(A)。上述含有离子液体的层叠体可容易地成形，并且可以将离子液体维持为液体状态而稳定地保持(或固定)。

技术领域

本发明涉及能够稳定地保持(或固定)具备气体分离功能等的离子液体的含有离子液体的层叠体及其制造方法。

背景技术

离子液体由阳离子和阴离子构成，作为在常温常压下以液体形式存在的物质而被周知，其高热稳定性(或阻燃性)、高电化学稳定性、低挥发性等与现有溶剂不同的特异性性质受到瞩目。另外，离子液体通过适宜选择阳离子种和阴离子种并将它们组合，可调整各种特性，因此，已研究了其在电化学设备、分离纯化材料、反应溶剂等各种各样的用途中的展开。其中，利用了离子液体的气体吸收特性等的分离纯化材料的开发正在进行中。

例如，日本特开2016-10760号公报(专利文献1)中公开了以具有伯氨基或仲氨基并具有特定骨架的铵作为阳离子的离子液体可用作酸性气体化学吸收液。在该文献的实施例中记载了，在收容于反应容器12内的上述酸性气体化学吸收液中使用气体导入管16使二氧化碳流通的装置。

然而，由于离子液体以液态直接使用，因此难以处理，装置的设置作业容易变得繁琐。

另外，日本特开2015-124264号公报(专利文献2)中公开了一种凝胶状薄膜，该凝胶状薄膜在使具有聚乙二醇骨架的多官能性硫醇化合物、和具有聚乙二醇骨架的多官能性乙烯基化合物进行烯-硫醇反应而得到的聚合物中包含离子液体等液体。其中记载了下述内容：该凝胶状薄膜的液体含有率高，具有高强度且高耐压性，可用作具有优异的气体透过性能的气体分离膜；另外，可以通过将其涂布在多孔膜上制成复合膜而实现薄膜化等。在该文献的实施例中，制备了在使4官能的上述硫醇化合物与4官能的上述乙烯基化合物进行反应而得到的聚合物中含有离子液体等液体的凝胶状薄膜。特别地，在实施例6及7中，制备了在聚砜层上形成有凝胶状薄膜的复合膜。

这样的凝胶状薄膜可将离子液体以凝胶形式保持，因此，与保持液态的形态(例如液膜等)相比更容易处理，但在用手触摸时，液体会附着并成为发粘状态，因此不能说处理性是充分的，粘度因发生凝胶化而增加，因此气体透过性能的提高存在极限。另外，用于制备上述聚合物的化合物也为高粘度、且处理性低，难以稳定或高效地形成薄的涂膜，因此，也难以通过薄膜化改善气体透过性能。此外，即使将上述聚合物的膜厚制备得较薄，由于会浸渗液体而发生凝胶化，因此，不仅膜厚必然会因溶胀而增加，而且尺寸稳定性也低。因此，其利用用途等有时会受到限制。

需要说明的是，日本特开2001-120940号公报(专利文献3)中公开了一种二氧化碳分离/除去方法，该方法利用了层叠有非凝胶化多孔膜(A)和疏水性多孔膜(B)的膜，所述非凝胶化多孔膜(A)浸渗有将多元醇类和胺类组合而成的二氧化碳载液(C)，所述疏水性多孔膜(B)相对于上述载液(C)为拒液性。在该文献的实施例中，制备了将浸渗有三乙二醇与二乙醇胺的混合液的亲水性聚四氟乙烯制多孔膜、和聚偏氟乙烯制多孔膜层叠而成的膜。

然而，该文献中没有任何关于离子液体的记载。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2016-10760号公报(权利要求1、实施例、图1)

专利文献2：日本特开2015-124264号公报(权利要求书、实施例)