JPH0542290B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0542290B2 JPH0542290B2 JP86197987A JP19798786A JPH0542290B2 JP H0542290 B2 JPH0542290 B2 JP H0542290B2 JP 86197987 A JP86197987 A JP 86197987A JP 19798786 A JP19798786 A JP 19798786A JP H0542290 B2 JPH0542290 B2 JP H0542290B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- poly
- group
- formula
- membrane
- polyorganosiloxane
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 51
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 34
- 229920000578 graft copolymer Polymers 0.000 claims description 27
- 125000002534 ethynyl group Polymers [H]C#C* 0.000 claims description 26
- 125000005677 ethinylene group Polymers [*:2]C#C[*:1] 0.000 claims description 23
- 125000001997 phenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 claims description 18
- 229920005597 polymer membrane Polymers 0.000 claims description 12
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 claims description 7
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 claims description 7
- 125000000547 substituted alkyl group Chemical group 0.000 claims description 7
- 125000000962 organic group Chemical group 0.000 claims description 3
- 125000004430 oxygen atom Chemical group O* 0.000 claims description 2
- -1 isomers Substances 0.000 description 120
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 46
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 39
- 239000004205 dimethyl polysiloxane Substances 0.000 description 33
- 229920000435 poly(dimethylsiloxane) Polymers 0.000 description 33
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N n-Hexane Chemical compound CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 30
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 29
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 28
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 26
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 24
- WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N Tetrahydrofuran Chemical compound C1CCOC1 WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 24
- 238000000921 elemental analysis Methods 0.000 description 23
- 238000000034 method Methods 0.000 description 22
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 22
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 22
- MZRVEZGGRBJDDB-UHFFFAOYSA-N N-Butyllithium Chemical compound [Li]CCCC MZRVEZGGRBJDDB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 17
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 16
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 16
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 239000010408 film Substances 0.000 description 13
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 12
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 12
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 12
- YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N tetrahydrofuran Natural products C=1C=COC=1 YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 11
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 11
- DCGLONGLPGISNX-UHFFFAOYSA-N trimethyl(prop-1-ynyl)silane Chemical compound CC#C[Si](C)(C)C DCGLONGLPGISNX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- IDGUHHHQCWSQLU-UHFFFAOYSA-N ethanol;hydrate Chemical compound O.CCO IDGUHHHQCWSQLU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 238000002329 infrared spectrum Methods 0.000 description 10
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 239000012466 permeate Substances 0.000 description 8
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 8
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 8
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000002585 base Substances 0.000 description 7
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 7
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 7
- 238000005373 pervaporation Methods 0.000 description 7
- 238000000425 proton nuclear magnetic resonance spectrum Methods 0.000 description 7
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 7
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 7
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- XDTMQSROBMDMFD-UHFFFAOYSA-N Cyclohexane Chemical compound C1CCCCC1 XDTMQSROBMDMFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- RGSFGYAAUTVSQA-UHFFFAOYSA-N Cyclopentane Chemical compound C1CCCC1 RGSFGYAAUTVSQA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N Pentane Chemical compound CCCCC OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 6
- QABCGOSYZHCPGN-UHFFFAOYSA-N chloro(dimethyl)silicon Chemical compound C[Si](C)Cl QABCGOSYZHCPGN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 6
- HTDJPCNNEPUOOQ-UHFFFAOYSA-N hexamethylcyclotrisiloxane Chemical compound C[Si]1(C)O[Si](C)(C)O[Si](C)(C)O1 HTDJPCNNEPUOOQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 6
- 238000005481 NMR spectroscopy Methods 0.000 description 5
- 238000006459 hydrosilylation reaction Methods 0.000 description 5
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 5
- GHUURDQYRGVEHX-UHFFFAOYSA-N prop-1-ynylbenzene Chemical compound CC#CC1=CC=CC=C1 GHUURDQYRGVEHX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229920002379 silicone rubber Polymers 0.000 description 5
- 239000004945 silicone rubber Substances 0.000 description 5
- AAPLIUHOKVUFCC-UHFFFAOYSA-N trimethylsilanol Chemical compound C[Si](C)(C)O AAPLIUHOKVUFCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N Chloroform Chemical compound ClC(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 4
- XSDCTSITJJJDPY-UHFFFAOYSA-N chloro-ethenyl-dimethylsilane Chemical compound C[Si](C)(Cl)C=C XSDCTSITJJJDPY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- IJOOHPMOJXWVHK-UHFFFAOYSA-N chlorotrimethylsilane Chemical compound C[Si](C)(C)Cl IJOOHPMOJXWVHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- VZGDMQKNWNREIO-UHFFFAOYSA-N tetrachloromethane Chemical compound ClC(Cl)(Cl)Cl VZGDMQKNWNREIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N Formaldehyde Chemical compound O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N O-Xylene Chemical compound CC1=CC=CC=C1C CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 150000000475 acetylene derivatives Polymers 0.000 description 3
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 3
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 3
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 3
- 125000005843 halogen group Chemical group 0.000 description 3
- DMEGYFMYUHOHGS-UHFFFAOYSA-N heptamethylene Natural products C1CCCCCC1 DMEGYFMYUHOHGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 3
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 3
- 238000001226 reprecipitation Methods 0.000 description 3
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 3
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 3
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 3
- OEIMLTQPLAGXMX-UHFFFAOYSA-I tantalum(v) chloride Chemical compound Cl[Ta](Cl)(Cl)(Cl)Cl OEIMLTQPLAGXMX-UHFFFAOYSA-I 0.000 description 3
- 125000002023 trifluoromethyl group Chemical group FC(F)(F)* 0.000 description 3
- 239000008096 xylene Substances 0.000 description 3
- 238000001644 13C nuclear magnetic resonance spectroscopy Methods 0.000 description 2
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 description 2
- 239000005046 Chlorosilane Substances 0.000 description 2
- YNQLUTRBYVCPMQ-UHFFFAOYSA-N Ethylbenzene Chemical compound CCC1=CC=CC=C1 YNQLUTRBYVCPMQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N Styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1 PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004809 Teflon Substances 0.000 description 2
- 229920006362 Teflon® Polymers 0.000 description 2
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 2
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 2
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 2
- HGCIXCUEYOPUTN-UHFFFAOYSA-N cyclohexene Chemical compound C1CCC=CC1 HGCIXCUEYOPUTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000012527 feed solution Substances 0.000 description 2
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 description 2
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 2
- ZCSHNCUQKCANBX-UHFFFAOYSA-N lithium diisopropylamide Chemical compound [Li+].CC(C)[N-]C(C)C ZCSHNCUQKCANBX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010550 living polymerization reaction Methods 0.000 description 2
- IVSZLXZYQVIEFR-UHFFFAOYSA-N m-xylene Chemical group CC1=CC=CC(C)=C1 IVSZLXZYQVIEFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000001570 methylene group Chemical group [H]C([H])([*:1])[*:2] 0.000 description 2
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 2
- MWWATHDPGQKSAR-UHFFFAOYSA-N propyne Chemical compound CC#C MWWATHDPGQKSAR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 2
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 2
- 239000005051 trimethylchlorosilane Substances 0.000 description 2
- WSLDOOZREJYCGB-UHFFFAOYSA-N 1,2-Dichloroethane Chemical compound ClCCCl WSLDOOZREJYCGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DQCZBJYOVVSCBH-UHFFFAOYSA-N 1-chlorooct-1-yne Chemical compound CCCCCCC#CCl DQCZBJYOVVSCBH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005160 1H NMR spectroscopy Methods 0.000 description 1
- VLQZJOLYNOGECD-UHFFFAOYSA-N 2,4,6-trimethyl-1,3,5,2,4,6-trioxatrisilinane Chemical compound C[SiH]1O[SiH](C)O[SiH](C)O1 VLQZJOLYNOGECD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- URZHQOCYXDNFGN-UHFFFAOYSA-N 2,4,6-trimethyl-2,4,6-tris(3,3,3-trifluoropropyl)-1,3,5,2,4,6-trioxatrisilinane Chemical compound FC(F)(F)CC[Si]1(C)O[Si](C)(CCC(F)(F)F)O[Si](C)(CCC(F)(F)F)O1 URZHQOCYXDNFGN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M Acrylate Chemical compound [O-]C(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229920002126 Acrylic acid copolymer Polymers 0.000 description 1
- 229920000298 Cellophane Polymers 0.000 description 1
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XTHFKEDIFFGKHM-UHFFFAOYSA-N Dimethoxyethane Chemical compound COCCOC XTHFKEDIFFGKHM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KWYHDKDOAIKMQN-UHFFFAOYSA-N N,N,N',N'-tetramethylethylenediamine Chemical compound CN(C)CCN(C)C KWYHDKDOAIKMQN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WHNWPMSKXPGLAX-UHFFFAOYSA-N N-Vinyl-2-pyrrolidone Chemical compound C=CN1CCCC1=O WHNWPMSKXPGLAX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 1
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 1
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 1
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KEAYESYHFKHZAL-UHFFFAOYSA-N Sodium Chemical compound [Na] KEAYESYHFKHZAL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007983 Tris buffer Substances 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 230000001476 alcoholic effect Effects 0.000 description 1
- 150000001338 aliphatic hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 229910000102 alkali metal hydride Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical group [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 description 1
- WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N antimony atom Chemical compound [Sb] WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012300 argon atmosphere Substances 0.000 description 1
- 150000004945 aromatic hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 239000003849 aromatic solvent Substances 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 1
- 239000012159 carrier gas Substances 0.000 description 1
- 238000005341 cation exchange Methods 0.000 description 1
- 229920002301 cellulose acetate Polymers 0.000 description 1
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- DMZWVCJEOLBQCZ-UHFFFAOYSA-N chloro(ethenyl)silane Chemical compound Cl[SiH2]C=C DMZWVCJEOLBQCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 150000004985 diamines Chemical class 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000004134 energy conservation Methods 0.000 description 1
- 239000004210 ether based solvent Substances 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 1
- 238000004817 gas chromatography Methods 0.000 description 1
- 230000009477 glass transition Effects 0.000 description 1
- 150000008282 halocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 239000003999 initiator Substances 0.000 description 1
- 150000002642 lithium compounds Chemical class 0.000 description 1
- UBJFKNSINUCEAL-UHFFFAOYSA-N lithium;2-methylpropane Chemical compound [Li+].C[C-](C)C UBJFKNSINUCEAL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010551 living anionic polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- VXWPONVCMVLXBW-UHFFFAOYSA-M magnesium;carbanide;iodide Chemical compound [CH3-].[Mg+2].[I-] VXWPONVCMVLXBW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- FRIJBUGBVQZNTB-UHFFFAOYSA-M magnesium;ethane;bromide Chemical compound [Mg+2].[Br-].[CH2-]C FRIJBUGBVQZNTB-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- DVSDBMFJEQPWNO-UHFFFAOYSA-N methyllithium Chemical compound C[Li] DVSDBMFJEQPWNO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012046 mixed solvent Substances 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 1
- GICWIDZXWJGTCI-UHFFFAOYSA-I molybdenum pentachloride Chemical compound Cl[Mo](Cl)(Cl)(Cl)Cl GICWIDZXWJGTCI-UHFFFAOYSA-I 0.000 description 1
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010955 niobium Substances 0.000 description 1
- DSYRJFDOOSKABR-UHFFFAOYSA-I niobium(v) bromide Chemical compound [Br-].[Br-].[Br-].[Br-].[Br-].[Nb+5] DSYRJFDOOSKABR-UHFFFAOYSA-I 0.000 description 1
- 238000000655 nuclear magnetic resonance spectrum Methods 0.000 description 1
- 150000002900 organolithium compounds Chemical group 0.000 description 1
- 150000002902 organometallic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 125000005375 organosiloxane group Chemical group 0.000 description 1
- YHBDIEWMOMLKOO-UHFFFAOYSA-I pentachloroniobium Chemical compound Cl[Nb](Cl)(Cl)(Cl)Cl YHBDIEWMOMLKOO-UHFFFAOYSA-I 0.000 description 1
- NHKJPPKXDNZFBJ-UHFFFAOYSA-N phenyllithium Chemical compound [Li]C1=CC=CC=C1 NHKJPPKXDNZFBJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ANRQGKOBLBYXFM-UHFFFAOYSA-M phenylmagnesium bromide Chemical compound Br[Mg]C1=CC=CC=C1 ANRQGKOBLBYXFM-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 230000000379 polymerizing effect Effects 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 1
- 229920002717 polyvinylpyridine Polymers 0.000 description 1
- 229910000105 potassium hydride Inorganic materials 0.000 description 1
- NTTOTNSKUYCDAV-UHFFFAOYSA-N potassium hydride Chemical compound [KH] NTTOTNSKUYCDAV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- OVARTBFNCCXQKS-UHFFFAOYSA-N propan-2-one;hydrate Chemical compound O.CC(C)=O OVARTBFNCCXQKS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 1
- 238000007151 ring opening polymerisation reaction Methods 0.000 description 1
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 125000003808 silyl group Chemical group [H][Si]([H])([H])[*] 0.000 description 1
- 229910000104 sodium hydride Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012312 sodium hydride Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 125000001424 substituent group Chemical group 0.000 description 1
- 239000013589 supplement Substances 0.000 description 1
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 1
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GCPVYIPZZUPXPB-UHFFFAOYSA-I tantalum(v) bromide Chemical compound Br[Ta](Br)(Br)(Br)Br GCPVYIPZZUPXPB-UHFFFAOYSA-I 0.000 description 1
- AFCAKJKUYFLYFK-UHFFFAOYSA-N tetrabutyltin Chemical compound CCCC[Sn](CCCC)(CCCC)CCCC AFCAKJKUYFLYFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CRHIAMBJMSSNNM-UHFFFAOYSA-N tetraphenylstannane Chemical compound C1=CC=CC=C1[Sn](C=1C=CC=CC=1)(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1 CRHIAMBJMSSNNM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000003624 transition metals Chemical class 0.000 description 1
- VOITXYVAKOUIBA-UHFFFAOYSA-N triethylaluminium Chemical compound CC[Al](CC)CC VOITXYVAKOUIBA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JLTRXTDYQLMHGR-UHFFFAOYSA-N trimethylaluminium Chemical compound C[Al](C)C JLTRXTDYQLMHGR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000000026 trimethylsilyl group Chemical group [H]C([H])([H])[Si]([*])(C([H])([H])[H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- HVYVMSPIJIWUNA-UHFFFAOYSA-N triphenylstibine Chemical compound C1=CC=CC=C1[Sb](C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1 HVYVMSPIJIWUNA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 1
- KPGXUAIFQMJJFB-UHFFFAOYSA-H tungsten hexachloride Chemical compound Cl[W](Cl)(Cl)(Cl)(Cl)Cl KPGXUAIFQMJJFB-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
- Y02E50/10—Biofuels, e.g. bio-diesel
Landscapes
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
Description
〔産業上の利用分野〕
本発明は液体混合物の分離に用いる高分子膜に
関するものである。さらに詳しくは、液体の透過
性および分離能の両方に優れ、特に浸透気化法
(パーベーパレーシヨン)による液体混合物の分
離に好適な液体分離膜に係るものである。
浸透気化法は、非多孔質高分子膜を境にして、
その一方側に液体混合物を供給し、他方側を真空
に引いて減圧にするか、または不活性ガス等のキ
ヤリアガスを流して蒸気圧を低下させることによ
り、膜を透過しやすい成分を優先的に分離、濃縮
する方法である。この膜分離方法は、従来の蒸留
法では容易でなかつた液体混合物の分離例えば共
沸混合物、近沸点混合物、異性体、あるいは加熱
により変性しやすい液体混合物の分離などに有効
である。中でも特に、バイオマス資源を発酵して
得られる低濃度アルコール水溶液からのアルコー
ルの分離等に有効である。
〔従来技術〕
非多孔質高分子膜透過を利用した、浸透気化法
による液体混合物の分離プロセス研究の歴史は古
く、蒸気では分離が困難な混合物系を中心に多く
の研究がなされてきた。例えば、Binningによつ
てポリビニルアルコール膜を用いた共沸混合物の
分離(米国特許第2953502号)が検討され、また
スチレン/アクリル酸共重合体膜等を用いた水−
ホルムアルデヒド混合液の分離(米国特許第
4035291号)が報告されているが、これらの高分
子膜では透過性および分離能が充分でなくいまだ
実用化には至つていない。
これに対して近年省エネルギー的な立場から、
浸透気化法を従来の蒸留法を補う、もしくは代替
する分離プロセスとして利用することが注目され
ている。
特にバイオマスにおけるアルコール発酵のよう
に、少量の有機物を含む水溶液から高濃度の有機
物を取り出したい場合、蒸留法は経済的に不利で
あり、浸透気化法が最も望ましい方法と考えられ
ている。水−アルコール混合物の浸透気化法を用
いる分離膜としては、酢酸セルロース、セロフア
ン、ポリアミド、N−ビニルピロリドングラフト
体、ポリビニルピリジン、あるいはフツ素系カチ
オン交換膜(特開昭58−84005号)の高分子膜が
提案されている。しかしながら、これらの高分子
膜は水を選択的に透過する膜であり、共沸混合物
のように少量の水を含む混合物からの水分の除去
には適しているが、上述の、アルコールを8から
15%程度しか含まない発酵液からのアルコールの
分離には向かない。一方、アルコールを選択的に
透過する高分子膜としては、ポリエチレン、ポリ
プロピレンあるいはシリコーンゴム膜(特開昭57
−136905号)などの膜がわずかに知られているの
みで、これらの膜も成膜性、透過性および選択性
が不充分であり実用化には至つていない。その他
にも、本発明者等は主鎖がポリスチレン、側鎖が
ポリフルオロアルキルアクリレートより成るグラ
フト共重合体が水−アルコール混合物より選択的
にアルコールを分離する膜となり得ることを見出
した(Polymer Preprints、Japan、34、No.7、
1841(1985))が、低濃度のアルコール水溶液の透
過速度がやや低いという点で若干問題がある。ま
た、近年ポリ二置換アセチレンの合成が可能とな
りその1種であるポリトリメチルシリルプロピン
がシリコーンゴム同様アルコールを優先的に透過
する高分子膜素材となり得ることが見出され、
(Makromol、Chem.、Rapid、Commun.、7、
43(1986))膜強度においてシリコーンゴムをはる
かに凌駕するという点で注目を集めている。しか
しながら、ポリトリメチルシリルプロピン膜が単
位膜厚あたりの液体透過量および選択性がシリコ
ーンゴム膜とほぼ同程度であり、特に選択性の点
では低濃度のアルコールを濃縮するためには充分
とは言えない(比較例参照)。さらに、ポリトリ
メチルシリルプロピン以外のポリ二置換アセチレ
ン、すなわちポリ(2−オクチン)、ポリ(1−
クロロ−1−オクチン)、ポリ(1−フエニルプ
ロピン)、ポリ(クロロフエニルアセチレン)等
から形成される膜は、同様に優れた膜強度を有し
ているものの水−アルコール混合物を透過させた
場合水を優先的に透過してしまうことが報告され
ている。(Polymer Preprints、Japan、35、No.
3、447(1986))
〔発明が解決しようとする問題点〕
本発明は上に述べた従来の液体分離膜の欠点
を、液体混合物の透過性および分離能にすぐれ、
かつ機械的強度にすぐれた高分子膜により解決し
ようとするものである。液体混合物のうちとりわ
け水−有機液体混合物を極めて効率的に分離する
分離膜を提供するものである。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明者等は、前述のポリ二置換アセチレンの
もつ優れた膜強度を維持しつつ、高い液体透過性
を有し、かつアルコールの水に対する選択性がよ
り高い新規の膜素材を得るべく鋭意検討した。そ
の結果、ポリ二置換アセチレンにポリシロキサン
鎖を導入して得られるポリ二置換アセチレン/ポ
リオルガノシロキサングラフト共重合体から成る
膜が、優れた膜強度および高い液体透過性を有す
ると共に、原料のポリ二置換アセチレンとは異な
り、非常に優れたアルコール選択性を有すること
を見出し、本発明に到達した。
すなわち、本発明は、繰り返し単位が一般式
(式中、Aはアルキル基、置換アルキル基、フエ
ニル基、置換フエニル基、または
[Industrial Application Field] The present invention relates to a polymer membrane used for separating liquid mixtures. More specifically, the present invention relates to a liquid separation membrane that is excellent in both liquid permeability and separation ability and is particularly suitable for separating liquid mixtures by pervaporation. The pervaporation method uses a non-porous polymer membrane as the border.
By supplying a liquid mixture to one side and reducing the pressure by vacuuming the other side, or by flowing a carrier gas such as an inert gas to lower the vapor pressure, components that easily permeate through the membrane are prioritized. This is a method of separation and concentration. This membrane separation method is effective for separating liquid mixtures that are difficult to perform using conventional distillation methods, such as separating azeotropic mixtures, near-boiling point mixtures, isomers, or liquid mixtures that are easily denatured by heating. Among these, it is particularly effective for separating alcohol from a low concentration alcohol aqueous solution obtained by fermenting biomass resources. [Prior Art] Research on the separation process of liquid mixtures by pervaporation using non-porous polymer membrane permeation has a long history, and much research has been conducted mainly on mixture systems that are difficult to separate using steam. For example, Binning studied separation of azeotropic mixtures using a polyvinyl alcohol membrane (US Pat. No. 2,953,502), and separation of azeotropic mixtures using a styrene/acrylic acid copolymer membrane, etc.
Separation of formaldehyde mixtures (U.S. Patent No.
4035291), but these polymer membranes have insufficient permeability and separation ability and have not yet been put to practical use. In contrast, in recent years, from the standpoint of energy conservation,
The use of pervaporation as a separation process to supplement or replace traditional distillation is gaining attention. Particularly when it is desired to extract a high concentration of organic matter from an aqueous solution containing a small amount of organic matter, such as in alcoholic fermentation of biomass, the distillation method is economically disadvantageous, and the pervaporation method is considered the most desirable method. Separation membranes using the pervaporation method of water-alcohol mixtures include cellulose acetate, cellophane, polyamide, N-vinylpyrrolidone grafts, polyvinylpyridine, or fluorine-based cation exchange membranes (Japanese Unexamined Patent Publication No. 84005/1983). Molecular membranes have been proposed. However, these polymer membranes are membranes that selectively permeate water, and are suitable for removing water from mixtures containing a small amount of water, such as azeotropes.
It is not suitable for separating alcohol from fermentation liquid that contains only about 15%. On the other hand, as polymer membranes that selectively permeate alcohol, polyethylene, polypropylene or silicone rubber membranes (Japanese Patent Laid-Open No. 57
Only a few membranes are known, such as No. 136905), but these membranes have insufficient film formability, permeability, and selectivity, and have not been put into practical use. In addition, the present inventors have discovered that a graft copolymer consisting of polystyrene as a main chain and polyfluoroalkyl acrylate as a side chain can be used as a membrane that selectively separates alcohol from a water-alcohol mixture (Polymer Preprints , Japan, 34 , No. 7,
1841 (1985)), but there is a slight problem in that the permeation rate of low-concentration alcohol aqueous solutions is rather low. In addition, in recent years, it has become possible to synthesize polydisubstituted acetylene, and it has been discovered that polytrimethylsilylpropyne, one type of polydisubstituted acetylene, can be used as a polymer membrane material that preferentially permeates alcohol, similar to silicone rubber.
(Makromol, Chem., Rapid, Commun., 7 ,
43 (1986)) It is attracting attention because it far exceeds silicone rubber in film strength. However, the liquid permeation rate and selectivity of polytrimethylsilylpropyne membranes per unit membrane thickness are approximately the same as those of silicone rubber membranes, and in terms of selectivity in particular, they are not sufficient for concentrating low-concentration alcohols. No (see comparative example). Furthermore, polydisubstituted acetylenes other than polytrimethylsilylpropyne, namely poly(2-octyne), poly(1-
Membranes formed from materials such as chloro-1-octyne), poly(1-phenylpropyne), and poly(chlorophenylacetylene) have similarly excellent membrane strength; It has been reported that the rays are preferentially transmitted. (Polymer Preprints, Japan, 35 , No.
3, 447 (1986)) [Problems to be Solved by the Invention] The present invention solves the above-mentioned drawbacks of the conventional liquid separation membrane by providing excellent permeability and separation ability for liquid mixtures.
The aim is to solve this problem by using a polymer membrane with excellent mechanical strength. The object of the present invention is to provide a separation membrane that can extremely efficiently separate a water-organic liquid mixture among liquid mixtures. [Means for Solving the Problems] The present inventors have developed a polydisubstituted acetylene that maintains the excellent membrane strength of the aforementioned polydisubstituted acetylene, has high liquid permeability, and has higher selectivity of alcohol to water. We conducted extensive research to find a new, high-quality membrane material. As a result, a membrane made of a polydisubstituted acetylene/polyorganosiloxane graft copolymer obtained by introducing polysiloxane chains into polydisubstituted acetylene has excellent membrane strength and high liquid permeability, and also has excellent membrane strength and high liquid permeability. It was discovered that, unlike disubstituted acetylene, it has very excellent alcohol selectivity, and the present invention was achieved. That is, in the present invention, the repeating unit has the general formula (wherein A is an alkyl group, a substituted alkyl group, a phenyl group, a substituted phenyl group, or
【式】で表わされる基、Xは水素原子またThe group represented by [Formula], X is a hydrogen atom or
【式】で表わされる基であり、A
およびXは繰り返し単位ごとに任意に異なつても
よい。ただし、Yは酸素原子または2価の有機
基、Zはポリオルガノシロキサン鎖、R1〜R8は
同一あるいは異なつてもよくアルキル基、置換ア
ルキル基、フエニル基または置換フエニル基であ
る。)
からなり、主鎖のポリ二置換アセチレンの繰り返
し単位と側鎖のポリオルガノシロキサンの繰り返
し単位とのモル比が99/1から5/95の範囲にあ
り、分子量が少なくとも1万以上であるポリ二置
換アセチレン/ポリオルガノシロキサングラフト
共重合体から形成されることを特徴とする液体混
合物分離用高分子膜に関するものである。
上記Yの定義の中の2価の有機基としては、置
換もしくは無置換のポリメチレン鎖(炭素数2以
上)、フエニレンポリメチレン基又は
It is a group represented by the formula: A and X may be arbitrarily different for each repeating unit. However, Y is an oxygen atom or a divalent organic group, Z is a polyorganosiloxane chain, and R1 to R8 may be the same or different and are an alkyl group, a substituted alkyl group, a phenyl group, or a substituted phenyl group. ), the molar ratio of the polydisubstituted acetylene repeating unit in the main chain to the polyorganosiloxane repeating unit in the side chain is in the range of 99/1 to 5/95, and the molecular weight is at least 10,000 or more. The present invention relates to a polymer membrane for separating liquid mixtures, characterized in that it is formed from a disubstituted acetylene/polyorganosiloxane graft copolymer. The divalent organic group in the above definition of Y includes a substituted or unsubstituted polymethylene chain (having 2 or more carbon atoms), a phenylenepolymethylene group, or
【式】で示される基
等を例示することができる。また、Zのポリオル
ガノシロキサン鎖とは、繰り返し単位が一般式
(式中、R9、R10は、同一あるいは異つてもよ
く、アルキル基、置換アルキル基、フエニル基又
は置換フエニル基であり、繰り返し単位ごとに任
意に異つてもよい。)
からなるポリシロキサン鎖である。
本発明の高分子膜を形成する前記一般式()
で表される繰り返し単位からなるポリ二置換アセ
チレン/ポリオルガノシロキサングラフト共重合
体は、例えば、繰り返し単位が一般式
(式中、Aはアルキル基、置換アルキル基、フエ
ニル基、置換フエニル基またはExamples include groups represented by [Formula]. In addition, the polyorganosiloxane chain of Z means that the repeating unit has the general formula (In the formula, R 9 and R 10 may be the same or different and are an alkyl group, a substituted alkyl group, a phenyl group, or a substituted phenyl group, and may be arbitrarily different for each repeating unit.) It's a chain. The general formula () forming the polymer membrane of the present invention
A polydisubstituted acetylene/polyorganosiloxane graft copolymer consisting of a repeating unit represented by, for example, a repeating unit having the general formula (In the formula, A is an alkyl group, a substituted alkyl group, a phenyl group, a substituted phenyl group, or
【式】で表
わされる基であり、繰返し単位ごとに任意に異な
つてもよい。)
からなるポリ二置換アセチレンを強塩基と反応さ
せた後、一般式
(式中、R9、R10は、前記と同様であり、mは3
〜6の整数である。)
で表されるシクロシロキサン化合物と反応させ、
さらに一般式
(式中、Bはハロゲン原子、R6〜R8は前記と同
様である。)
で表されるトリオルガノハロゲノシラン化合物を
加えて反応を停止することにより合成することが
できる。また、上記の方法以外にも前記一般式
()で表される繰返し単位からなるポリ二置換
アセチレンを強塩基と反応させた後、一般式
(式中、Bはハロゲン原子、R4〜R8、Yおよび
Zは前記と同様である。)
で表される片末端反応性ポリオルガノシロキサン
と反応させることにより合成することもできる。
原料となる前記一般式()で表される繰返し
単位からなるポリ二置換アセチレンとしては、ポ
リ(2−ヘキシン)、ポリ(4−メチル−2−ペ
ンチン)、ポリ(4−メチル−2−ヘキシン)、ポ
リ(2−オクチン)、ポリ(5−メチル−2−オ
クチン)、ポリ(2−デシン)、ポリ(1−フエニ
ルプロピン)、ポリ(フエニルジメチルシリルプ
ロピン)、ポリ(β−フエネチルジメチルシリル
プロピン)、ポリ(1−ペンタフルオロフエニル
プロピン)、ポリ(3,3,3−トリフルオロプ
ロピルジエチルシリルプロピン)、ポリ(1−ト
リメチルシリルプロピン)、ポリ〔1−(ブチルジ
メチルシリル)プロピン〕等あるいはこれらポリ
二置換アセチレンの繰返し単位の少なくとも2種
以上の組合せからなる共重合体を例示することが
できる。
これらのポリ二置換アセチレンを得る方法とし
ては、原料となる1種または2種以上の二置換ア
セチレン化合物を族または族遷移金属である
タンタル、モリブデン、タングステンあるいはニ
オブのハロゲン化物(たとえば、五塩化タンタ
ル、五塩化ニオブ、五塩化モリブデン、六塩化タ
ングステン、五臭化タンタル、五臭化ニオブな
ど)を触媒として、有機溶媒中で通常30〜100℃
の温度で2〜36時間重合することにより得られ
る。溶媒としては、ベンゼン、トルエン、キシレ
ンなどの芳香族炭化水素、シクロヘキサンなどの
脂環式炭化水素、クロロホルム、1,2−ジクロ
ロエタン、四塩化炭素などの塩素系溶剤などを用
いることができる。また、上記の触媒を主触媒と
し、第2成分としてアルミニウム、ケイ素、錫、
アンチモンなどを含む有機金属化合物(たとえ
ば、トリメチルアルミニウム、トリエチルアルミ
ニウム、ヒドロシラン誘導体、テトラフエニル
錫、テトラ−n−ブチル錫、トリフエニルアンチ
モンなど)を助触媒として用いて目的とする重合
体を得ることもできる。
前記一般式()で表される繰返し単位からな
るポリ二置換アセチレンを前記一般式()で表
されるシクロシロキサン化合物または前記一般式
()で表される片末端反応性ポリオルガノシロ
キサンと反応させる際に用いる強塩基としては、
メチルリチウム、n−ブチルリチウム、t−ブチ
ルリチウム、フエニルリチウム、リチウムジイソ
プロピルアミド等の有機リチウム化合物、水素化
カルウム、水素化ナトリウム等のアルカリ金属水
素化合物、ヨウ化メチルマグネシウム、臭化エチ
ルマグネシウム、臭化フエニルマグネシウム等の
グリニヤール化合物等を例示することができる
が、反応効率の点で有機リチウム化合物が好まし
い。これらの強塩基は通常原料のポリ二置換アセ
チレンの繰返し単位に対して通常0.1〜4当量用
い、この量によつて、ポリオルガノシロキサン成
分の導入率を制御できる。
前記一般式()で表されるポリ二置換アセチ
レンと強塩基との反応においては溶媒を用いるこ
とが好ましく、溶媒としては、ポリ二置換アセチ
レンを溶解し、反応に関与しない溶媒であれば何
でもよく、例えばn−ペンタン、n−ヘキサン、
シクロペンタン、シクロヘキサン、テトラヒドロ
フラン(THF)、ジメトキシエタン、トルエン、
ベンゼン、キシレン等の有機溶媒を用いることが
できる。ただし、反応効率の点でTHFあるいは
n−ペンタン、n−ヘキサン、シクロペンタン、
シクロヘキサン等の脂肪族炭化水素を用いること
が好ましい。また、反応温度としては通常0℃〜
90℃の範囲で好適に反応が進行する。さらに、こ
の強塩基との反応を、N,N,N′,N′−テトラ
メチルエチレンジアミン等のジアミンの存在下に
行なうと反応が円滑に進行する点で好ましい。
前記一般式()で表されるシクロシロキサン
化合物としては、
(ただし、mは3〜6の整数)
等を例示することができる。また、これらのシク
ロシロキサン化合物の2種以上の混合物を用いて
もよい。
前記一般式()で表されるシクロシロキサン
化合物を反応系に加える際には、シクロシロキサ
ン化合物をあらかじめ溶媒に溶解させて加えるこ
とが好ましく、この場合に用いる溶媒としてはテ
トラヒドロフラン、n−ペンタン、n−ヘキサ
ン、シクロペンタン、シクロヘキサン等の有機溶
媒が挙げられる。また、シクロヘキサン化合物と
反応させる際に、反応温度としては通常室温付近
で好適に反応が進行し、反応時間は2時間以上よ
り好ましくは10時間以上行うことによりシクロキ
ロキサン化合物の開環重合が完結する。
上記の反応を停止させるために用いる前記一般
式()で表されるトリオルガノハロゲノシラン
化合物としては、
等を例示することができる。これらのトリオルガ
ノハロゲノシラン化合物はそのほとんどが市販さ
れており、また既知の方法により容易に合成する
ことができる。これらのトリオルガノハロゲノシ
ラン化合物を、用いた強塩基に対して2〜20当量
過剰に反応系へ加えることにより、反応は完全に
停止する。その場合、反応時間は20分間以上行う
ことが好ましい。
また、前記一般式()で表される片末端反応
性ポリオルガノシロキサンの一例としては、
(1)
(2)
等を例示することができる。ただし、上記式中Z
は繰返し単位が前記一般式()で表されるポリ
オルガノシロキサン鎖で、その一例をあげると、It is a group represented by the formula and may be arbitrarily different for each repeating unit. ) After reacting the polydisubstituted acetylene consisting of the general formula (In the formula, R 9 and R 10 are the same as above, and m is 3
It is an integer of ~6. ) is reacted with a cyclosiloxane compound represented by
More general formula (In the formula, B is a halogen atom, and R 6 to R 8 are the same as above.) It can be synthesized by adding a triorganohalogenosilane compound represented by the following to stop the reaction. In addition to the above method, after reacting polydisubstituted acetylene consisting of repeating units represented by the general formula () with a strong base, the general formula (In the formula, B is a halogen atom, and R 4 to R 8 , Y and Z are the same as described above.) It can also be synthesized by reacting with a polyorganosiloxane having a one-end reactivity. The raw material polydisubstituted acetylene consisting of a repeating unit represented by the general formula () includes poly(2-hexyne), poly(4-methyl-2-pentyne), poly(4-methyl-2-hexyne). ), poly(2-octyne), poly(5-methyl-2-octyne), poly(2-decyne), poly(1-phenylpropyne), poly(phenyldimethylsilylpropyne), poly(β-phene) poly(1-pentafluorophenylpropyne), poly(3,3,3-trifluoropropyldiethylsilylpropyne), poly(1-trimethylsilylpropyne), poly[1-( butyldimethylsilyl)propyne] or a copolymer consisting of a combination of at least two or more repeating units of these polydisubstituted acetylenes. As a method for obtaining these polydisubstituted acetylenes, one or more disubstituted acetylene compounds as raw materials are mixed with a group or group transition metal such as tantalum, molybdenum, tungsten, or a niobium halide (for example, tantalum pentachloride). , niobium pentachloride, molybdenum pentachloride, tungsten hexachloride, tantalum pentabromide, niobium pentabromide, etc.) as a catalyst, usually at 30 to 100°C in an organic solvent.
It is obtained by polymerizing at a temperature of 2 to 36 hours. As the solvent, aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, and xylene, alicyclic hydrocarbons such as cyclohexane, chlorine solvents such as chloroform, 1,2-dichloroethane, and carbon tetrachloride, etc. can be used. In addition, the above catalyst is used as the main catalyst, and the second component is aluminum, silicon, tin,
The desired polymer can also be obtained using an organometallic compound containing antimony (for example, trimethylaluminum, triethylaluminum, hydrosilane derivatives, tetraphenyltin, tetra-n-butyltin, triphenylantimony, etc.) as a promoter. . A polydisubstituted acetylene consisting of a repeating unit represented by the general formula () is reacted with a cyclosiloxane compound represented by the general formula () or a one-end reactive polyorganosiloxane represented by the general formula (). The strong base used in this case is
Organolithium compounds such as methyllithium, n-butyllithium, t-butyllithium, phenyllithium, lithium diisopropylamide, alkali metal hydride compounds such as potassium hydride and sodium hydride, methylmagnesium iodide, ethylmagnesium bromide, Examples include Grignard compounds such as phenylmagnesium bromide, but organic lithium compounds are preferred in terms of reaction efficiency. These strong bases are usually used in an amount of 0.1 to 4 equivalents based on the repeating unit of the polydisubstituted acetylene as a raw material, and the introduction rate of the polyorganosiloxane component can be controlled by this amount. It is preferable to use a solvent in the reaction between the polydisubstituted acetylene represented by the general formula () and a strong base, and any solvent may be used as long as it dissolves the polydisubstituted acetylene and does not participate in the reaction. , e.g. n-pentane, n-hexane,
Cyclopentane, cyclohexane, tetrahydrofuran (THF), dimethoxyethane, toluene,
Organic solvents such as benzene and xylene can be used. However, in terms of reaction efficiency, THF, n-pentane, n-hexane, cyclopentane,
Preferably, aliphatic hydrocarbons such as cyclohexane are used. In addition, the reaction temperature is usually 0℃~
The reaction proceeds suitably within a temperature range of 90°C. Furthermore, it is preferable to carry out the reaction with the strong base in the presence of a diamine such as N,N,N',N'-tetramethylethylenediamine, since the reaction proceeds smoothly. As the cyclosiloxane compound represented by the general formula (), (However, m is an integer of 3 to 6). Furthermore, a mixture of two or more of these cyclosiloxane compounds may be used. When adding the cyclosiloxane compound represented by the general formula () to the reaction system, it is preferable to dissolve the cyclosiloxane compound in a solvent beforehand. In this case, the solvent used is tetrahydrofuran, n-pentane, n- -Organic solvents such as hexane, cyclopentane, and cyclohexane can be mentioned. In addition, when reacting with a cyclohexane compound, the reaction progresses suitably at a reaction temperature usually around room temperature, and the reaction time is 2 hours or more, preferably 10 hours or more, so that the ring-opening polymerization of the cyclokiloxane compound is completed. do. The triorganohalogenosilane compound represented by the general formula () used to stop the above reaction includes: etc. can be exemplified. Most of these triorganohalogenosilane compounds are commercially available, and can be easily synthesized by known methods. The reaction is completely stopped by adding these triorganohalogenosilane compounds to the reaction system in an excess of 2 to 20 equivalents relative to the strong base used. In that case, the reaction time is preferably 20 minutes or more. In addition, as an example of the one-end reactive polyorganosiloxane represented by the general formula (), (1) (2) etc. can be exemplified. However, in the above formula, Z
is a polyorganosiloxane chain whose repeating unit is represented by the general formula (), and an example is:
【式】【formula】
【式】【formula】
等を例示することができる。
前記の片末端反応性ポリオルガノシロキサンの
うち、第(1)群の化合物は、例えば、下記の反応式
で示す如く、三置換シラノールに等モル量のn−
BuLiを加えることにより得られるシラノレート
アニオンを開始剤として、シクロシロキサン化合
物をリビングアニオン重合し、反応性置換基を有
するハロゲノシラン化合物を用いて反応を停止さ
せることにより合成することができる。
(式中、Pは1以上、mは3〜6の整数、Bおよ
びB′は同一あるいは異なるハロゲン原子であり、
R4〜R10は同一あるいは異なつてもよく、アルキ
ル基、置換アルキル基、フエニル基または置換フ
エニル基である。ただしR9、R10は繰返し単位ご
とに異なつてもよい。)また、その他にも上記の
シラノレートアニオンを当モル量のα,ω−ジク
ロロポリオルガノシロキサンと反応させることに
より合成することができる。
さらに第(2)群の片末端反応性ポリオルガノシロ
キサンは上記の反応式中 etc. can be exemplified. Among the single-end reactive polyorganosiloxanes, the compound of group (1) is, for example, as shown in the reaction formula below, in which an equimolar amount of n-
It can be synthesized by living anionic polymerization of a cyclosiloxane compound using a silanolate anion obtained by adding BuLi as an initiator, and stopping the reaction using a halogenosilane compound having a reactive substituent. (In the formula, P is 1 or more, m is an integer of 3 to 6, B and B' are the same or different halogen atoms,
R 4 to R 10 may be the same or different and are an alkyl group, a substituted alkyl group, a phenyl group, or a substituted phenyl group. However, R 9 and R 10 may be different for each repeating unit. ) In addition, it can also be synthesized by reacting the above-mentioned silanolate anion with an equimolar amount of α,ω-dichloropolyorganosiloxane. Furthermore, the single-end reactive polyorganosiloxane of group (2) is expressed in the above reaction formula.
【式】で表される 化合物の代りに一般式、Represented by [formula] General formula instead of compound,
【式】 ()
(式中、R9、R10は上記と同様である。)
で表されるシラン化合物を用い同様の方法により
合成しうる一般式、
(式中R6〜R10、mおよびpは上記と同様であ
る。)
で表される片末端ヒドロシリル化ポリオルガノシ
ロキサンと、二重結合を有するクロロシラン化合
物とのヒドロシリル化反応により合成することが
できる。
ここで用いる二重結合を有するクロロシラン化
合物としては、
等を例示することができる。
前記一般式()で表される片末端反応性ポリ
オルガノシロキサンを、強塩基に対して0.5〜3.0
当量好ましくは0.9〜2.0当量用いることにより収
率良く目的物を得ることができる。
本発明のグラフト強重合体はトルエン、ベンゼ
ン、エチルベンゼン、キシレン等の芳香族系溶
媒、四塩化炭素、クロロホルム、トリクロロエチ
ルン等のハロゲン化炭化水素、n−ヘキサン、シ
クロヘキサン、シクロヘキセン等の炭化水素系溶
媒あるいはテトラヒドロフラン等のエーテル系溶
媒に可溶で、アルコール類または水に対しては不
溶性である。
本発明の高分子膜を形成する前記一般式()
で表わされる繰り返し単位からなるポリ二置換ア
セチレン/ポリオルガノシロキサングラフト共重
合体は、主鎖のポリ二置換アセチレンの繰り返し
単位と側鎖のポリオルガノシロキサンの繰り返し
単位とのモル比が99/1から5/95の範囲にある
ことが必要である。すなわち、この範囲よりオル
ガノシロキサン単位が少ないと、得られる膜の液
体分離特性が原料のポリ二置換アセチレンの場合
とほとんど違いがなく、また多いと、グラフト共
重合体のガラス転移点が低くなりすぎるため成膜
性が悪くなり薄膜化し難い傾向がある。特に一般
式()におけるAが[Formula] () (In the formula, R 9 and R 10 are the same as above.) A general formula that can be synthesized by the same method using a silane compound represented by (In the formula, R 6 to R 10 , m and p are the same as above.) It can be synthesized by a hydrosilylation reaction between a one-end hydrosilylated polyorganosiloxane represented by the formula and a chlorosilane compound having a double bond. can. As the chlorosilane compound having a double bond used here, etc. can be exemplified. One end reactive polyorganosiloxane represented by the above general formula () is mixed with a strong base at a concentration of 0.5 to 3.0.
By using an equivalent amount, preferably 0.9 to 2.0 equivalents, the desired product can be obtained in good yield. The strong graft polymers of the present invention are aromatic solvents such as toluene, benzene, ethylbenzene, and xylene, halogenated hydrocarbons such as carbon tetrachloride, chloroform, and trichloroethyln, and hydrocarbons such as n-hexane, cyclohexane, and cyclohexene. It is soluble in solvents or ether solvents such as tetrahydrofuran, and insoluble in alcohols or water. The general formula () forming the polymer membrane of the present invention
A polydisubstituted acetylene/polyorganosiloxane graft copolymer consisting of repeating units represented by has a molar ratio of polydisubstituted acetylene repeating units in the main chain and polyorganosiloxane repeating units in the side chain from 99/1 to 99/1. It must be within the range of 5/95. In other words, if the organosiloxane units are less than this range, the liquid separation properties of the resulting membrane will be almost the same as those of the raw material polydisubstituted acetylene, and if it is too large, the glass transition point of the graft copolymer will be too low. Therefore, film forming properties tend to deteriorate and it is difficult to form a thin film. In particular, A in the general formula () is
以上のように、本発明の分離膜は、従来のシリ
コーンゴム膜に比べ優れた膜強度を有するために
薄膜化が可能であり、さらに非常に優れた液体選
択透過性を有しているため、本発明の膜を用いて
水−アルコール混合物等、種々の液体混合物の分
離または濃縮を極めて効率良く行うことができ
る。
〔実施例および参考例〕
以下に、参考例、実施例および比較例により本
発明をさらに詳しく説明する。ただし、本発明が
これらに限定されるものでないことはもちろんで
ある。
参考例 1
〔ポリ(1−フエニルプロピン)の合成〕
1−フエニルプロピン44.3gをトルエン500ml
に溶解し、五塩化タンタル2.7gを加えステンレ
ス製重合管中にて脱気封管後、80℃で6時間振と
うし、粘稠なゲル状重合体を得た。この重合体を
トルエンに溶解させ、多量のメタノール中に数回
再沈殿を繰り返し、得られた黄色繊維状固体を真
空下60℃にて乾燥した。収量は38.2g(収率86.2
%)であつた。得られた重合体について、IR、1H
−NMR、13C−NMR測定および元素分析を行い、
目的とするポリ(1−フエニルプロピン)である
ことを確認した。また、GPC測定の結果、数平
均分子量および重量平均分子量はポリスチレン換
算値でそれぞれ2.15×105、5.53×105であつた。
実施例 1
参考例1で得られたポリ(1−フエニルプロピ
ン)3.8gを乾燥シクロヘキサン450mlに溶解し、
アルゴンガス気流下60℃に加熱した後、N,N,
N′,N′−テトラメチルエチレンジアミン4.90ml
(32.7mmol)およびn−ブチルリチウムヘキサ
ン溶液(1.6mol/)20.4ml(32.7mmol)を加
えさらに1時間攪拌を続けたところ反応溶液が黒
赤色を呈した。次に反応溶液の温度を室温まで冷
却しヘキサメチルシクロトリシロキサン36.4g
(163.6mmol)を乾燥THF250mlに溶解した溶液
を一度に加えたところ、反応溶液は黒赤色から黒
紫色に変化しその後しだいに淡黄色へと変化し
た。さらに室温にて24時間攪拌を続け、トリメチ
ルクロロシラン18ml(142mmol)を加え反応を
停止した後さらに2時間攪拌を続けた。最後に、
上記の反応溶液をメタノール5に注ぐことによ
り白色ポリマーを得た。得られたポリマーを再び
トルエン300mlに溶解しメタノール/ジエチルエ
ーテル混合溶媒(80/20vol.%)4に再沈殿を
行い、さらに同様に数回再沈殿を繰り返すことに
より混入しているポリジメチルシロキサンを除き
ポリマーを精製した。生成ポリマーの収量は6.8
gであつた。
得られたポリマーについてGPC測定を行つた
ところ、数平均分子量および重量平均分子量はポ
リスチレン換算値でそれぞれ2.37×105、5.61×
105であつた。
また、IRスペクトル、1H−NMRスペクトルお
よび元素分析の結果は次のとおりであつた。
IRスペクトル(cm-1);3100(m)、3070(s)、3040
(m)、2980(s)、2860(m)、1950(w)、1890(w)、1800(w)、
1600(s、主鎖ポリ(1−フエニルプロピン)の
フエニル基の特性吸収)、1500(s)、1440(s)、1415
(m)、1370(s)、1260(s、側鎖ポリジメチルシロキ
サンのメチル基の特性吸収)、1100(s、シロキサ
ン結合の特性吸収)、1020(s、シロキサン結合の
特性吸収)、910(w)、860(s)、800(s)、770(s)、695(s)
1H−NMRスペクトル、δ(CDCl3、ppm);
0.10(側鎖ポリジメチルシロキサンのメチル基の
プロトンピーク)、1.60(主鎖ポリ(1−フエニル
プロピン)のメチル基のプロトンピーク)、6.90
(主鎖ポリ(1−フエニルプロピン)のフエニル
基のプロトンピーク)
元素分析値(%);C:57.01、H:7.54
以上の結果より、生成ポリマーは原料のポリ
(1−フエニルプロピン)のメチル基上の水素の
一部が
As described above, the separation membrane of the present invention has superior membrane strength compared to conventional silicone rubber membranes, so it can be made thinner, and it also has extremely superior liquid permselectivity. The membrane of the present invention can be used to very efficiently separate or concentrate various liquid mixtures, such as water-alcohol mixtures. [Examples and Reference Examples] The present invention will be explained in more detail below using Reference Examples, Examples, and Comparative Examples. However, it goes without saying that the present invention is not limited to these. Reference example 1 [Synthesis of poly(1-phenylpropyne)] 44.3g of 1-phenylpropyne was added to 500ml of toluene.
2.7 g of tantalum pentachloride was added, the tube was degassed and sealed in a stainless steel polymerization tube, and the mixture was shaken at 80° C. for 6 hours to obtain a viscous gel-like polymer. This polymer was dissolved in toluene and reprecipitated several times in a large amount of methanol, and the obtained yellow fibrous solid was dried under vacuum at 60°C. The yield is 38.2g (yield 86.2
%). For the obtained polymer, IR, 1H
−NMR, 13 C−NMR measurements and elemental analysis were performed.
It was confirmed that it was the desired poly(1-phenylpropyne). Furthermore, as a result of GPC measurement, the number average molecular weight and weight average molecular weight were 2.15×10 5 and 5.53×10 5 , respectively, in terms of polystyrene. Example 1 3.8 g of poly(1-phenylpropyne) obtained in Reference Example 1 was dissolved in 450 ml of dry cyclohexane,
After heating to 60℃ under argon gas flow,
N′,N′-tetramethylethylenediamine 4.90ml
(32.7 mmol) and n-butyllithium hexane solution (1.6 mol/) 20.4 ml (32.7 mmol) were added and stirring was continued for an additional hour, and the reaction solution turned black-red. Next, the temperature of the reaction solution was cooled to room temperature, and 36.4 g of hexamethylcyclotrisiloxane was added.
(163.6 mmol) dissolved in 250 ml of dry THF was added all at once, and the reaction solution changed from black-red to black-purple, and then gradually changed to pale yellow. Stirring was further continued at room temperature for 24 hours, and 18 ml (142 mmol) of trimethylchlorosilane was added to stop the reaction, followed by further stirring for 2 hours. lastly,
A white polymer was obtained by pouring the above reaction solution into methanol 5. The obtained polymer was dissolved again in 300 ml of toluene and reprecipitated in a mixed solvent of methanol/diethyl ether (80/20 vol.%) 4, and the contaminating polydimethylsiloxane was removed by repeating the reprecipitation several times in the same manner. The polymer was purified. The yield of produced polymer is 6.8
It was hot at g. When the obtained polymer was subjected to GPC measurement, the number average molecular weight and weight average molecular weight were 2.37×10 5 and 5.61×, respectively, in terms of polystyrene.
It was 10 5 . Furthermore, the results of the IR spectrum, 1 H-NMR spectrum, and elemental analysis were as follows. IR spectrum (cm -1 ); 3100(m), 3070(s), 3040
(m), 2980(s), 2860(m), 1950(w), 1890(w), 1800(w),
1600 (s, characteristic absorption of phenyl group in main chain poly(1-phenylpropyne)), 1500(s), 1440(s), 1415
(m), 1370(s), 1260 (s, characteristic absorption of methyl group of side chain polydimethylsiloxane), 1100 (s, characteristic absorption of siloxane bond), 1020 (s, characteristic absorption of siloxane bond), 910( w), 860(s), 800(s), 770(s), 695(s) 1 H-NMR spectrum, δ (CDCl 3 , ppm);
0.10 (proton peak of methyl group of side chain polydimethylsiloxane), 1.60 (proton peak of methyl group of main chain poly(1-phenylpropyne)), 6.90
(Proton peak of phenyl group of main chain poly(1-phenylpropyne)) Elemental analysis value (%); C: 57.01, H: 7.54 From the above results, the produced polymer is based on the methyl group of the raw material poly(1-phenylpropyne). Some of the hydrogen in
【式】(pは1以上の整数)
で表される基に置換された構造を有するポリ(1
−フエニルプロピン)/ポリジメチルシロキサン
グラフト共重合体であることを確認した。また、
1H−NMRスペクトルの0.10ppmと6.90ppmのプ
ロトンピーク面積比より求めたこのグラフト共重
合体の主鎖のポリ(1−フエニルプロピン)の繰
り返し単位と側鎖のポリジメチルシロキサンの繰
返し単位とのモル比は30/70であつた。
このようにして得られたグラフト共重合体をト
ルエンに溶解した後テフロン板上に流延し、トル
エンをゆつくりと蒸発除去することにより膜厚が
28μmの均一で透明かつ強度のある膜を作成し
た。得られた膜をステンレス製浸透気化法用セル
(パーベーパレーシヨンセル)にはさみ込み透過
側を0.5mgHgの減圧にし水−エタノール混合物の
透過を行つた。膜を透過した混合物組成はTCD
−ガスクロマトグラフイーにより検出し透過速度
P(g・m/m2・hr)および選択性αを下記式に
より求めた。
P=透過液重量×膜圧/膜面積×時間(g・m/m2・
hr)
αA B=(透過液中のA成分の重量分率/透過液中のB成
分の重量分率)/(供給液中のA成分の重量分率/供給
液中のB成分の重量分率)
以上のような透過実験を供給液組成を変えて数
回行い、各々の場合のPおよびαを測定した。結
果を表1に示す。[Formula] (p is an integer of 1 or more) Poly(1
-phenylpropyne)/polydimethylsiloxane graft copolymer. Also,
The mole of the poly(1-phenylpropyne) repeating unit in the main chain and the polydimethylsiloxane repeating unit in the side chain of this graft copolymer was determined from the proton peak area ratio of 0.10ppm and 6.90ppm in the 1 H-NMR spectrum. The ratio was 30/70. The graft copolymer thus obtained was dissolved in toluene and cast onto a Teflon plate, and the toluene was slowly evaporated to reduce the film thickness.
A uniform, transparent, and strong film of 28 μm was created. The obtained membrane was inserted into a stainless steel cell for pervaporation, and the permeation side was reduced to 0.5 mgHg to allow the water-ethanol mixture to permeate. The composition of the mixture passing through the membrane is TCD
- Detected by gas chromatography, permeation rate P (g·m/m 2 ·hr) and selectivity α were determined by the following formula. P=permeate weight x membrane pressure/membrane area x time (g・m/m 2・
hr) α A B = (weight fraction of component A in permeate/weight fraction of component B in permeate)/(weight fraction of component A in feed solution/weight of component B in feed solution) Fraction) The permeation experiment as described above was conducted several times with different feed liquid compositions, and P and α were measured in each case. The results are shown in Table 1.
【表】【table】
【表】
実施例 2
実施例1において、ヘキサメチルシクロトリシ
ロキサンの量を54.6g(245mmol)とした以外
は実施例1とまつたく同様な操作を行い、白色ポ
リマー8.7gを得た。
GPC測定による数平均分子量および重量平均
分子量はポリスチレン換算値でそれぞれ2.44×
105、5.65×105であつた。
得られたポリマーのIRスペクトルおよび1H−
NMRスペクトルは実施例1の結果と同様であ
り、元素分析値は以下の通りであつた。
元素分析値(%);C:49.98、H:7.65
したがつて、生成ポリマーは実施例1で得られ
たポリマーと同様な構造を有するポリ(1−フエ
ニルプロピン)/ポリジメチルシロキサングラフ
ト共重合体であり、1H−NMRスペクトルのプロ
トンピーク面積比より求めた主鎖のポリ(1−フ
エニルプロピン)の繰り返し単位と側鎖のポリジ
メチルシロキサンの繰り返し単位とのモル比は
20/80であつた。
得られたグラフト共重合体より実施例1と同様
の方法により厚さ25μmの均一で透明かつ強度の
ある膜を作成した。この膜の水−エタノール混合
物の透過特性を供給液組成を種々変化させて実施
例1と同様の方法で測定した。結果を表2に示
す。[Table] Example 2 The same procedure as in Example 1 was carried out except that the amount of hexamethylcyclotrisiloxane was changed to 54.6 g (245 mmol) to obtain 8.7 g of a white polymer. The number average molecular weight and weight average molecular weight measured by GPC are 2.44 x polystyrene equivalent values, respectively.
10 5 , 5.65×10 5 . IR spectrum and 1 H− of the obtained polymer
The NMR spectrum was similar to the results of Example 1, and the elemental analysis values were as follows. Elemental analysis value (%); C: 49.98, H: 7.65 Therefore, the produced polymer is a poly(1-phenylpropyne)/polydimethylsiloxane graft copolymer having a structure similar to that of the polymer obtained in Example 1. Yes, the molar ratio of the repeating unit of poly(1-phenylpropyne) in the main chain and the repeating unit of polydimethylsiloxane in the side chain, determined from the proton peak area ratio of the 1 H-NMR spectrum, is
It was 20/80. A uniform, transparent, and strong film having a thickness of 25 μm was prepared from the obtained graft copolymer by the same method as in Example 1. The permeation characteristics of this membrane for a water-ethanol mixture were measured in the same manner as in Example 1 while varying the feed liquid composition. The results are shown in Table 2.
【表】
実施例 3
実施例1において、ヘキサメチルシクロトリシ
ロキサンの量を36.1g(162mmol)とし、これ
にトリス(3,3,3−トリフルオロプロピル)
トリメチルシクロトリシロキサン38.0g(80.9m
mol)を加え、それ以外は実施例1とまつたく同
様な操作を行い、白色ポリマー11.5gを得た。
GPC測定による数平均分子量および重量平均
分子量はポリスチレン換算値でそれぞれ2.44×
105、5.29×105であつた。
また、IRスペクトル、1H−NMRスペクトルお
よび元素分析の結果は次のとおりであつた。
IRスペクトル(cm-1);3100(m)、3070(m)、3040
(m)、2980(s)、2920(m)、1950(w)、1600(s、主鎖ポ
リ(1−フエニルプロピン)のフエニル基の特性
吸収)、1500(m)、1440(m)、1370(m)、1318(m)、1260
(s、側鎖ポリオルガノシロキサンのメチル基の
特性吸収)、1210(s、C−F結合の特性吸収)、
1130(s)、1100(s、シロキサン結合の特性吸収)、
1070(s)、1020(s、シロキサン結合の特性吸収)、
900(s)、840(s)、800(s)、770(s)、695(s)、550(m)
1H−NMRスペクトル、δ(CDCl3、ppm);
0.10(側鎖ポリオルガノシロキサンのメチル基の
プロトンピーク)、0.85(3,3,3−トリフルオ
ロプロピルシリル基のシリル基側メチレン基のプ
ロトンピーク)、1.60(主鎖ポリ(1−フエニルプ
ロピン)のメチル基のプロトンピーク)、2.12
(3,3,3−トリフルオロプロピルシリル基の
トリフルオロメチル基側メチレン基のプロトンピ
ーク)、6.90(主鎖ポリ(1−フエニルプロピン)
のフエニル基のプロトンピーク)
元素分析値(%);C:46.32、H:5.99
以上の結果より、生成ポリマーは原料のポリ
(1−フエニルプロピン)のメチル基上の水素の
一部が
(式中、Z′は[Table] Example 3 In Example 1, the amount of hexamethylcyclotrisiloxane was 36.1g (162mmol), and tris(3,3,3-trifluoropropyl) was added to this.
Trimethylcyclotrisiloxane 38.0g (80.9m
mol) was added, and the operation was exactly the same as in Example 1 except for that, to obtain 11.5 g of a white polymer. The number average molecular weight and weight average molecular weight measured by GPC are 2.44 x polystyrene equivalent values, respectively.
10 5 , 5.29×10 5 . Furthermore, the results of the IR spectrum, 1 H-NMR spectrum, and elemental analysis were as follows. IR spectrum (cm -1 ); 3100(m), 3070(m), 3040
(m), 2980(s), 2920(m), 1950(w), 1600(s, characteristic absorption of phenyl group of main chain poly(1-phenylpropyne)), 1500(m), 1440(m), 1370 (m), 1318(m), 1260
(s, characteristic absorption of methyl group of side chain polyorganosiloxane), 1210 (s, characteristic absorption of C-F bond),
1130(s), 1100(s, characteristic absorption of siloxane bond),
1070(s), 1020(s, characteristic absorption of siloxane bond),
900(s), 840(s), 800(s), 770(s), 695(s), 550(m) 1 H-NMR spectrum, δ (CDCl 3 , ppm);
0.10 (proton peak of methyl group of side chain polyorganosiloxane), 0.85 (proton peak of methylene group on silyl group of 3,3,3-trifluoropropylsilyl group), 1.60 (proton peak of methyl group on main chain poly(1-phenylpropyne)) proton peak of methyl group), 2.12
(Proton peak of methylene group on the trifluoromethyl side of 3,3,3-trifluoropropylsilyl group), 6.90 (main chain poly(1-phenylpropyne)
Proton peak of phenyl group) Elemental analysis value (%); C: 46.32, H: 5.99 From the above results, the produced polymer has a part of the hydrogen on the methyl group of the raw material poly(1-phenylpropyne). (In the formula, Z′ is
【式】および[expression] and
【式】で表される繰返し単位からな
るポリオルガノシロキサンである。)
で表される基に置換された構造を有するポリ(1
−フエニルプロピン)/ポリオルガノシロキサン
グラフト共重合体であることを確認した。また、
1H−NMRスペクトルの0.10ppm、0.85ppm、
6.90ppmのプロトンピーク面積比より求めた側鎖
ポリオルガノシロキサンのIt is a polyorganosiloxane consisting of repeating units represented by the formula: ) Poly(1) having a structure substituted with a group represented by
-phenylpropyne)/polyorganosiloxane graft copolymer. Also,
1 H-NMR spectrum 0.10ppm, 0.85ppm,
of the side chain polyorganosiloxane determined from the proton peak area ratio of 6.90 ppm.
【式】および[expression] and
【式】で表される繰返し単位のモル
比は63/37であり、主鎖のポリ(1−フエニルプ
ロピンの繰返し単位と側鎖のポリオルガノシロキ
サンの繰返し単位とのモル比は22/78であつた。
得られたグラフト共重合体より実施例1と同様
の方法により厚さ22μmの均一で透明かつ強度の
ある膜を作成した。この膜の水−エタノール混合
物の透過特性を供給液組成を種々変化させて実施
例1と同様の方法で測定した。結果を表3に示
す。The molar ratio of the repeating units represented by [Formula] is 63/37, and the molar ratio of the repeating units of poly(1-phenylpropyne in the main chain and the repeating units of polyorganosiloxane in the side chain) is 22/78. A uniform, transparent, and strong membrane with a thickness of 22 μm was prepared from the obtained graft copolymer by the same method as in Example 1. The permeation characteristics of the water-ethanol mixture of this membrane were investigated by varying the feed liquid composition. The measurements were carried out in the same manner as in Example 1 with some changes.The results are shown in Table 3.
【表】
参考例 2(ポリ(1−トリメチルシリルプロピ
ン)の合成)
1−トリメチルシリルプロピン42.6gをトルエ
ン300mlに溶解し、五塩化タンタルを2.4g加えス
テンレス製重合管中にて脱気封管後、80℃で24時
間振とうし、粘調なゲル状重合体を得た。この重
合体をトルエンに溶解させ、多量のメタノール中
に数回再沈殿をくり返し、得られた白色繊維状団
体を真空下60℃にて乾燥した。収量は38.5g(収
量90.3%)であつた。得られた重合体について、
IR、1H−NMR、13C−NMR測定および元素分析
を行い、目的とするポリ(1−トリメチルシリル
プロピン)であることを確認した。
また、GPC測定の結果、その数平均分子量お
よび重量平均分子量はポリスチレン換算値でそれ
ぞれ5.36×105、2.26×105であつた。
参考例 3(片末端反応性ポリシロキサンの合成
1)
トリメチルシラノール14.2g(0.157mol)を乾
燥THF200mlに溶解し、アルゴンガス気流下にて
n−ブチルリチウムヘキサン溶液(1.6mol/)
100ml(0.16mol)を加えた。10分間攪拌した後、
さらにヘキサメチルシクロトリシロキサン35.6g
(0.479mol)を乾燥THF200mlに溶解した溶液を
加え、アルゴンガス気流下で室温にて21時間攪拌
し。この溶液に停止剤としてジメチルクロロシラ
ン60ml(0.551mol)を加え、リビング重合を停
止した。次に減圧下で溶媒を除去した後生成した
塩をろ別し、0.1mmHg以下の真空下で150℃にて
3時間加熱して未反応のシクロシロキサンおよび
過剰の停止剤を除去したところ、無色透明な粘性
液体51.6gを与えた。得られたポリマーについて
IR測定、NMR測定を行い、その構造が[Table] Reference Example 2 (Synthesis of poly(1-trimethylsilylpropyne)) 42.6g of 1-trimethylsilylpropyne was dissolved in 300ml of toluene, 2.4g of tantalum pentachloride was added, and the mixture was degassed and sealed in a stainless steel polymerization tube. Afterwards, it was shaken at 80°C for 24 hours to obtain a viscous gel-like polymer. This polymer was dissolved in toluene and reprecipitated several times in a large amount of methanol, and the obtained white fibrous mass was dried at 60° C. under vacuum. The yield was 38.5g (yield 90.3%). Regarding the obtained polymer,
IR, 1 H-NMR, 13 C-NMR measurements, and elemental analysis were performed, and it was confirmed that it was the desired poly(1-trimethylsilylpropyne). Further, as a result of GPC measurement, the number average molecular weight and weight average molecular weight were 5.36×10 5 and 2.26×10 5 , respectively, in terms of polystyrene. Reference Example 3 (Synthesis of one-end reactive polysiloxane 1) 14.2 g (0.157 mol) of trimethylsilanol was dissolved in 200 ml of dry THF, and n-butyllithium hexane solution (1.6 mol/) was added under an argon gas stream.
100ml (0.16mol) was added. After stirring for 10 minutes,
Additionally, 35.6g of hexamethylcyclotrisiloxane
(0.479 mol) dissolved in 200 ml of dry THF was added, and the mixture was stirred at room temperature for 21 hours under a stream of argon gas. 60 ml (0.551 mol) of dimethylchlorosilane was added as a terminator to this solution to terminate the living polymerization. Next, after removing the solvent under reduced pressure, the formed salt was filtered and heated at 150°C for 3 hours under a vacuum of 0.1 mmHg or less to remove unreacted cyclosiloxane and excess terminator. It gave 51.6 g of clear viscous liquid. About the obtained polymer
IR and NMR measurements were performed to determine the structure.
【式】であることを確
認した。
また平均重合度mはNMRにおけるプロトン比
基準で約4.2であつた。
このようにして得られたポリジメチルシロキサ
ン25.0g(約0.067mol)を乾燥トルエン50mlに溶
解し、アルゴンガス気流下にてビニルジメチルク
ロロシラン30ml(0.22mol)および触媒として塩
化白金酸エタノール溶液(0.193mol/)14μ
を加え、80℃で2時間加熱攪拌した。この溶液を
IR測定したところ原料のポリジメチルシロキサ
ン末端のSi−H結合に基づく吸収ピーク(2175cm
-1)は完全に消失していた。この溶液からアルゴ
ン気流中で溶媒および過剰のジメチルクロロシラ
ンを蒸発除去し、片末端ジメチルクロロシリルポ
リジメチルシロキサン約26gを得た。
実施例 4
参考例2で得られたポリ〔1−(トリメチルシ
リル)プロピン〕1.0g(8.90mmol)をTHF200
mlに溶解し、アルゴン気流下0℃にてn−ブチル
リチウムヘキサン溶液(1.6mol/)6.0ml
(9.60mmol)を加え3時間攪拌したところ、反
応溶液が赤色を呈した。さらに参考例3で得られ
た片末端ジメチルクロロシリルポリジメチルシロ
キサン14g(約24mmol)を加えてさらに0℃に
て15分間攪拌し、反応溶液が赤色から無色透明溶
液へと変化したことを確認した後、反応溶液をメ
タノール2に注ぎ沈殿を生成せしめた。得られ
た沈殿をろ別し、トルエン200mlに溶解しメタノ
ール2に注ぎ沈殿を生成せしめた。その後、同
様に数回再沈殿を行い精製した。得られた沈殿を
ろ別し乾燥したところ1.09gの白色ポリマーを得
た。このポリマーについて、GPC測定を行つた
ところ、数平均分子量および重量平均分子量はポ
リスチレン換算値でそれぞれ4.26×105、1.90×
106であつた。また、IRスペクトルおよび元素分
析値は次のとおりであつた。
IRスペクトル(cm-1):2980(s)、2920(s)、1565
(s)、1433(m)、1370(m、主鎖ポリトリメチルシリ
ルプロピン上のメチル基の特性吸収)、1260(s、
側鎖ポリジメチルシロキサン上のメチル基の特性
吸収)、1250(s、主鎖ポリトリメチルシリルプロ
ピン上のトリメチリシリル基の特性吸収)、1180
(m)、1100(s、シロキサン結合の特性吸収)、1020
(s)、915(m)、840(s)、800(s)、750(s)、685(m)、630(m
)
元素分析値(%):C:63.59、H:10.48
以上の結果より、生成ポリマーは原料のポリ
〔1−(トリメチルシリル)プロピン〕の主鎖二重
結合に直結したメチル基上の水素の一部が
で表わされる基に置換された構造を有するポリ
(1−トリメチルシリルプロピン)/ポリジメチ
ルシロキサングラフト共重合体であることを確認
した。さらに、元素分析値の炭素含量より主鎖ポ
リ(1−トリメチルシリルプロピン)単量体単位
と側鎖ポリジメチルシロキサン単量体単位のモル
比を算出したところ、96/4であつた。
得られたグラフト共重合体100mgをm−キシレ
ン2mlに溶解し面積25cm2のテフロン板上に流延
し、溶媒を40℃にて留去した後充分に真空乾燥し
て均一、透明な膜厚12.6μmの膜を得た。得られ
た膜の水−エタノール混合物の透過特性を供給液
組成を種々変化させて実施例1と同様の方法で測
定した。結果を表4に示す。It was confirmed that [Formula]. Moreover, the average degree of polymerization m was about 4.2 based on the proton ratio in NMR. 25.0 g (approximately 0.067 mol) of the polydimethylsiloxane thus obtained was dissolved in 50 ml of dry toluene, and under a stream of argon gas, 30 ml (0.22 mol) of vinyldimethylchlorosilane and an ethanol solution of chloroplatinic acid (0.193 mol) were added as a catalyst. /) 14μ
was added, and the mixture was heated and stirred at 80°C for 2 hours. This solution
IR measurement revealed an absorption peak (2175 cm
-1 ) had completely disappeared. The solvent and excess dimethylchlorosilane were removed by evaporation from this solution in an argon stream to obtain about 26 g of one-end dimethylchlorosilyl polydimethylsiloxane. Example 4 1.0g (8.90mmol) of poly[1-(trimethylsilyl)propyne] obtained in Reference Example 2 was added to THF200
ml of n-butyllithium hexane solution (1.6 mol/) at 0°C under an argon atmosphere.
(9.60 mmol) and stirred for 3 hours, the reaction solution turned red. Furthermore, 14 g (approximately 24 mmol) of the one-end dimethylchlorosilyl polydimethylsiloxane obtained in Reference Example 3 was added and stirred for an additional 15 minutes at 0°C, and it was confirmed that the reaction solution changed from red to a colorless transparent solution. Thereafter, the reaction solution was poured into methanol 2 to form a precipitate. The obtained precipitate was filtered, dissolved in 200 ml of toluene, and poured into 2 methanol to form a precipitate. Thereafter, reprecipitation was performed several times in the same manner for purification. The resulting precipitate was filtered and dried to obtain 1.09 g of a white polymer. When this polymer was measured by GPC, the number average molecular weight and weight average molecular weight were 4.26×10 5 and 1.90×, respectively, in terms of polystyrene.
It was 10 6 . In addition, the IR spectrum and elemental analysis values were as follows. IR spectrum (cm -1 ): 2980(s), 2920(s), 1565
(s), 1433(m), 1370 (m, characteristic absorption of methyl groups on main chain polytrimethylsilylpropyne), 1260 (s,
Characteristic absorption of the methyl group on the side chain polydimethylsiloxane), 1250 (s, characteristic absorption of the trimethylisilyl group on the main chain polytrimethylsilylpropyne), 1180
(m), 1100 (s, characteristic absorption of siloxane bond), 1020
(s), 915(m), 840(s), 800(s), 750(s), 685(m), 630(m)
) Elemental analysis values (%): C: 63.59, H: 10.48 From the above results, the produced polymer contains one of the hydrogen atoms on the methyl group directly connected to the main chain double bond of the raw material poly[1-(trimethylsilyl)propyne]. The department It was confirmed that the copolymer was a poly(1-trimethylsilylpropyne)/polydimethylsiloxane graft copolymer having a structure substituted with a group represented by the following. Furthermore, the molar ratio of the main chain poly(1-trimethylsilylpropyne) monomer unit to the side chain polydimethylsiloxane monomer unit was calculated from the carbon content of the elemental analysis value, and was found to be 96/4. 100 mg of the obtained graft copolymer was dissolved in 2 ml of m-xylene and cast on a Teflon plate with an area of 25 cm 2 .The solvent was distilled off at 40°C and thoroughly dried under vacuum to obtain a uniform, transparent film thickness. A 12.6 μm membrane was obtained. The permeation characteristics of the water-ethanol mixture of the obtained membrane were measured in the same manner as in Example 1 while varying the feed liquid composition. The results are shown in Table 4.
【表】
参考例 4
(片末端反応性ポリシロキサンの合成2)
参考例3において、トリメチルシラノールを
7.2g(0.0798mol)、n−ブチルリチウムヘキサ
ン溶液50ml(0.080mol)、ジメチルクロロシラン
30ml(0.275mol)とした以外は参考例2とまつ
たく同様な操作を行い、その構造が
であるポリジメチルシロキサンを得た。
さらに、このポリジメチルシロキサン22.0gを
参考例3と同様にビニルジメチルクロロシランと
ヒドロシリル化反応を行うことにより、片末端ジ
メチルクロロシリルポリジメチルシロキサン約24
gを得た。
実施例 5
実施例4において、参考例3で得られた片末端
ジメチルクロロシリルポリジメチルシロキサンの
代りに参考例4で得られた片末端ジメチルクロロ
シリルポリジメチルシロキサン10g(約16m
mol)を用いた以外は実施例4とまつたく同様な
操作を行い、ポリ〔1−(トリメチルシリル)プ
ロピン〕の主鎖二重結合に直結したメチル基上の
水素の一部が
で表わされる基に置換された構造を有するポリ
(1−トリメチルシリルプロピン)/ポリジメチ
ルシロキサングラフト共重合体1.08gを得た。IR
スペクトルは実施例1とまつたく同様であつた
が、1260cm-1の側鎖ポリジメチルシロキサン上の
メチル基の吸収強度および1100cm-1のシロキサン
結合の特性吸収がより強くなつていた。元素分析
値は以下の通りである。
元素分析値(%):C:61.60、H:9.69
上記の炭素含量より主鎖ポリ〔1−(トリメチ
ルシリル)プロピン〕単量体単位と側鎖ポリジメ
チルシロキサンの単量体単位のモル比を算出した
ところ、88/12であつた。また、GPC測定によ
る数平均分子量および重量平均分子量はポリスチ
レン換算値でそれぞれ4.13×105、1.77×106であ
つた。
得られたグラフト共重合体より実施例4と同様
の方法により厚さ18.8μmの均一で透明かつ強度
のある膜を作成した。この膜の水−エタノール混
合物の透過特性を供給液組成を種々変化させて実
施例1と同様の方法で測定した。結果を表5に示
す。さらに、同じ膜を用いて水−アセトン混合物
の透過特性を同様な方法により測定し、その結果
を表6に示す。[Table] Reference Example 4 (Synthesis of one-end reactive polysiloxane 2) In Reference Example 3, trimethylsilanol was
7.2g (0.0798mol), n-butyllithium hexane solution 50ml (0.080mol), dimethylchlorosilane
The same procedure as in Reference Example 2 was performed except that the amount was changed to 30 ml (0.275 mol), and the structure was Polydimethylsiloxane was obtained. Furthermore, by carrying out a hydrosilylation reaction of 22.0 g of this polydimethylsiloxane with vinyldimethylchlorosilane in the same manner as in Reference Example 3, one-end dimethylchlorosilyl polydimethylsiloxane with a
I got g. Example 5 In Example 4, 10 g (approximately 16 m
The operation was exactly the same as in Example 4 except that mol) was used, and some of the hydrogens on the methyl groups directly connected to the main chain double bonds of poly[1-(trimethylsilyl)propyne] were 1.08 g of a poly(1-trimethylsilylpropyne)/polydimethylsiloxane graft copolymer having a structure substituted with the group represented by was obtained. IR
The spectrum was exactly the same as in Example 1, but the absorption intensity of the methyl group on the side chain polydimethylsiloxane at 1260 cm -1 and the characteristic absorption of the siloxane bond at 1100 cm -1 were stronger. The elemental analysis values are as follows. Elemental analysis value (%): C: 61.60, H: 9.69 Calculate the molar ratio of the main chain poly[1-(trimethylsilyl)propyne] monomer unit and the side chain polydimethylsiloxane monomer unit from the above carbon content. When I did that, it was 88/12. Further, the number average molecular weight and weight average molecular weight determined by GPC measurement were 4.13×10 5 and 1.77×10 6 , respectively, in terms of polystyrene. A uniform, transparent, and strong film having a thickness of 18.8 μm was prepared from the obtained graft copolymer by the same method as in Example 4. The permeation characteristics of this membrane for a water-ethanol mixture were measured in the same manner as in Example 1 while varying the feed liquid composition. The results are shown in Table 5. Furthermore, using the same membrane, the permeation characteristics of a water-acetone mixture were measured in a similar manner, and the results are shown in Table 6.
【表】【table】
【表】
参考例 5
(片末端反応性ポリシロキサンの合成3)
参考例3において、トリメチルシラノールを
5.4g(0.060mol)、n−ブチルリチウムヘキサン
溶液38ml(0.061mol)ジメチルクロロシラン20
ml(0.184mol)とした以外は参考例3とまつた
く同様な操作を行い、その構造が
であるポリジメチルシロキサンを得た。
さらに、このポリジメチルシロキサン24.0gを
参考例3と同様にビニルクロロシランとヒドロシ
リル化反応を行うことにより、片末端ジメチルク
ロロシリルポリジメチルシロキサン約25gを得
た。
実施例 6
実施例4において、参考例3で得られた片末端
ジメチルクロロシリルポリジメチルシロキサンの
代りに参考例5で得られた片末端ジメチルクロロ
シリルポリジメチルシロキサン20g(約27m
mol)を用いた以外は実施例4とまつたく同様な
操作を行いポリ(1−トリメチルシリルプロピ
ン)の主鎖二重結合に直結したメチル基上の水素
の一部が
で表わされる基に置換された構造を有するポリ
(1−トリメチルシリルプロピン)/ポリジメチ
ルシロキサングラフト共重合体1.33gを得た。IR
スペクトルは実施例4とまつたく同様であつた
が、1260cm-1の側鎖ポリジメチルシロキサン上の
メチル基の吸収強度がおよび1100cm-1のシロキサ
ン結合の特性吸収が実施例5に比べさらに強くな
つていた。元素分析値は以下の通りである。
元素分析値(%):C.60.23、H.10.27
上記の炭素含量より主鎖ポリ(1−トリメチル
シリルプロピン)単量体単位と側鎖ポリジメチル
シロキサンの単量体単位のモル比を算出したとこ
ろ、82/18であつた。また、GPC測定による数
平均分子量および重量平均分子量はポリスチレン
換算値でそれぞれ5.71×105、1.77×106であつた。
得られたグラフト共重合体より実施例4と同様
の方法により厚さ15.4μmの均一で透明かつ強度
のある膜を作成した。この膜の水−エタノール混
合物の透過特性を供給液組成を種々変化させて実
施例1と同様の方法で測定した。結果を表7に示
す。[Table] Reference Example 5 (Synthesis of one-end reactive polysiloxane 3) In Reference Example 3, trimethylsilanol was
5.4g (0.060mol), n-butyllithium hexane solution 38ml (0.061mol) dimethylchlorosilane 20
ml (0.184 mol) was carried out in exactly the same manner as in Reference Example 3, and the structure was Polydimethylsiloxane was obtained. Further, 24.0 g of this polydimethylsiloxane was subjected to a hydrosilylation reaction with vinylchlorosilane in the same manner as in Reference Example 3, to obtain about 25 g of one-end dimethylchlorosilyl polydimethylsiloxane. Example 6 In Example 4, 20 g (approximately 27 m
The operation was exactly the same as in Example 4 except that mol) was used, and some of the hydrogens on the methyl groups directly connected to the main chain double bonds of poly(1-trimethylsilylpropyne) were 1.33 g of a poly(1-trimethylsilylpropyne)/polydimethylsiloxane graft copolymer having a structure substituted with the group represented by was obtained. IR
The spectrum was exactly the same as in Example 4, but the absorption intensity of the methyl group on the side chain polydimethylsiloxane at 1260 cm -1 and the characteristic absorption of the siloxane bond at 1100 cm -1 were even stronger than in Example 5. was. The elemental analysis values are as follows. Elemental analysis value (%): C.60.23, H.10.27 From the above carbon content, the molar ratio of the main chain poly(1-trimethylsilylpropyne) monomer unit and the side chain polydimethylsiloxane monomer unit was calculated. By the way, it was 82/18. Further, the number average molecular weight and weight average molecular weight determined by GPC measurement were 5.71×10 5 and 1.77×10 6 , respectively, in terms of polystyrene. A uniform, transparent, and strong film having a thickness of 15.4 μm was prepared from the obtained graft copolymer by the same method as in Example 4. The permeation characteristics of this membrane for a water-ethanol mixture were measured in the same manner as in Example 1 while varying the feed liquid composition. The results are shown in Table 7.
【表】
参考例 6
(片末端反応性ポリシロキサンの合成4)
参考例3において、トリメチルシラノールを
3.6g(0.0399mol)、n−ブチルリチウムヘキサ
ン溶液25ml(0.040mol)、ジメチルクロロシラン
15ml(0.138mol)とした以外は参考例3とまつ
たく同様な操作を行い、その構造が
であるポリジメチルシロキサンを得た。
さらに、このポリジメチルシロキサン27.2gを
参考例3と同様にビニルジメチルクロロシランと
ヒドロシリル化反応を行うことにより、片末端ジ
メチルクロロシリルポリジメチルシロキサン約28
gを得た。
実施例 7
実施例4において、参考例3で得られた片末端
ジメチルクロロシリルポリジメチルシロキサンの
代りに参考例6で得られた片末端ジメチルクロロ
シリルポリジメチルシロキサン20g(約20m
mol)を用いた以外は実施例4とまつたく同様な
操作を行い、ポリ(1−トリメチルシリルプロピ
ン)の主鎖二重結合に直結したメチル基上の水素
の一部が
で表わされる基に置換された構造を有するポリ
(1−トリメチルシリルプロピン)/ポリジメチ
ルシロキサングラフト共重合体1.38gを得た。IR
スペクトルは実施例4とまつたく同様であつた
が、1260cm-1の側鎖ポリジメチルシロキサン上の
メチル基の吸収強度がおよび1100cm-1のシロキサ
ン結合の特性吸収が実施例6に比べより強くなつ
ていた。元素分析値は以下の通りである。
元素分析値(%):C:55.21、H:9.85
上記の炭素含量より主鎖ポリ(1−トリメチル
シリルプロピン)単量体単位と側鎖ポリジメチル
シロキサンの単量体単位のモル比を算出したとこ
ろ、63/37であつた。また、GPC測定による数
平均分子量および重量平均分子量はポリスチレン
換算値でそれぞれ5.05×105、2.18×106であつた。
得られたグラフト共重合体より実施例4と同様
の方法により厚さ14.8μmの均一で透明かつ強度
のある膜を作成した。この膜の水−エタノール混
合物の透過特性を供給液組成を種々変化させて実
施例1と同様の方法で測定した。結果を表8に示
す。[Table] Reference Example 6 (Synthesis of one-end reactive polysiloxane 4) In Reference Example 3, trimethylsilanol was
3.6g (0.0399mol), n-butyllithium hexane solution 25ml (0.040mol), dimethylchlorosilane
The same procedure as in Reference Example 3 was performed except that the amount was changed to 15 ml (0.138 mol), and the structure was Polydimethylsiloxane was obtained. Furthermore, by carrying out a hydrosilylation reaction of 27.2 g of this polydimethylsiloxane with vinyldimethylchlorosilane in the same manner as in Reference Example 3, about 28 g of one-end dimethylchlorosilyl polydimethylsiloxane was added.
I got g. Example 7 In Example 4, 20 g (approximately 20 m
The operation was exactly the same as in Example 4 except that mol) was used, and some of the hydrogens on the methyl groups directly connected to the main chain double bonds of poly(1-trimethylsilylpropyne) were 1.38 g of a poly(1-trimethylsilylpropyne)/polydimethylsiloxane graft copolymer having a structure substituted with the group represented by was obtained. IR
The spectrum was exactly the same as in Example 4, but the absorption intensity of the methyl group on the side chain polydimethylsiloxane at 1260 cm -1 and the characteristic absorption of the siloxane bond at 1100 cm -1 were stronger than in Example 6. was. The elemental analysis values are as follows. Elemental analysis value (%): C: 55.21, H: 9.85 From the above carbon content, the molar ratio of the main chain poly(1-trimethylsilylpropyne) monomer unit and the side chain polydimethylsiloxane monomer unit was calculated. However, it was 63/37. Further, the number average molecular weight and weight average molecular weight determined by GPC measurement were 5.05×10 5 and 2.18×10 6 , respectively, in terms of polystyrene. A uniform, transparent, and strong film having a thickness of 14.8 μm was prepared from the obtained graft copolymer by the same method as in Example 4. The permeation characteristics of this membrane for a water-ethanol mixture were measured in the same manner as in Example 1 while varying the feed liquid composition. The results are shown in Table 8.
【表】
参考例 7
(片末端反応性ポリシロキサンの合成5)
トリメチルシラノール3.90g(0.0432mol)を
乾燥THF200mlに溶解し、アルゴンガス気流下に
てn−ブチルリチウムヘキサン溶液(1.6mol/
)、29ml(0.046mol)を加えた。10分間攪拌し
た後、ヘキサメチルシクロトリシロキサン36.2g
(0.488mol)およびトリス(3,3,3−トリフ
ルオロプロピル)トリメチルシクロトリシロキサ
ン50.9g(0.326mol)を乾燥THF150mlに溶解し
た溶液を加え、アルゴンガス気流下で室温にて20
時間攪拌した。この溶液に停止剤としてジメチル
クロロシラン40ml(0.367mol)を加え、リビン
グ重合を停止した。次に減圧下で溶媒を除去した
後生成した塩をろ別し、0.1mmHg以下の真空下で
150℃にて3時間加熱して未反応のシクロシロキ
サンおよび過剰の停止剤を除去したところ、無色
透明な粘性液体78.3gを与えた、得られたポリマ
ーについてIR測定、NMR測定を行い、その構造
が[Table] Reference Example 7 (Synthesis of one-end reactive polysiloxane 5) 3.90 g (0.0432 mol) of trimethylsilanol was dissolved in 200 ml of dry THF, and an n-butyllithium hexane solution (1.6 mol/min) was added under an argon gas flow.
), 29 ml (0.046 mol) was added. After stirring for 10 minutes, 36.2 g of hexamethylcyclotrisiloxane
(0.488 mol) and 50.9 g (0.326 mol) of tris(3,3,3-trifluoropropyl)trimethylcyclotrisiloxane dissolved in 150 ml of dry THF were added, and the mixture was heated at room temperature for 20 minutes under an argon gas stream.
Stir for hours. 40 ml (0.367 mol) of dimethylchlorosilane was added as a terminator to this solution to terminate the living polymerization. Next, after removing the solvent under reduced pressure, the formed salts were filtered out, and the salts were filtered out under a vacuum of 0.1 mmHg or less.
When heated at 150°C for 3 hours to remove unreacted cyclosiloxane and excess terminator, 78.3 g of a colorless and transparent viscous liquid was obtained. IR and NMR measurements were performed on the resulting polymer to determine its structure. but
【式】であり、Zが[Formula] and Z is
【式】および[expression] and
【式】の繰返し
単位から成るポリオルガノシロキサンであること
を確認した。また、NMRにおけるプロトン比基
準で、繰返し単位It was confirmed that it was a polyorganosiloxane consisting of the repeating unit of [Formula]. Also, based on the proton ratio standard in NMR, the repeating unit
【式】および[expression] and
【式】のモル比は63/37であり、平
均重合度は23.4であつた。
さらにこのポリオルガノシロキサン50.0gを参
考例3と同様にビニルジメチルクロロシランとヒ
ドロシリル化反応を行うことにより、片末端ジメ
チルクロロシリルポリオルガノシロキサン約51g
を得た。
実施例 8
実施例4において、参考例3で得られた片末端
ジメチルクロロシリルポリジメチルシロキサンの
代りに参考例7で得られた片末端ジメチルクロロ
シリルポリオルガノシロキサン45g(約16m
mol)を用いた以外は実施例4とまつたく同様な
操作を行い、ポリ〔1−(トリメチルシリル)プ
ロピン〕の主鎖二重結合に直結したメチル基上の
水素の一部が
(式中、ZはThe molar ratio of [Formula] was 63/37, and the average degree of polymerization was 23.4. Furthermore, 50.0 g of this polyorganosiloxane was subjected to a hydrosilylation reaction with vinyldimethylchlorosilane in the same manner as in Reference Example 3, resulting in approximately 51 g of one-terminated dimethylchlorosilyl polyorganosiloxane.
I got it. Example 8 In Example 4, 45 g (approximately 16 m
The same procedure as in Example 4 was performed except that mol) was used, and some of the hydrogens on the methyl groups directly connected to the main chain double bonds of poly[1-(trimethylsilyl)propyne] were (In the formula, Z is
【式】および[expression] and
【式】の繰返し単位から成るポリオ
ルガノシロキサンであり、繰返し単位
It is a polyorganosiloxane consisting of the repeating unit of [Formula], and the repeating unit
【式】および[expression] and
【式】のモル比
は63/37であり、平均重合度は約23.4である。)
で表わされる基に置換された構造を有するポリ
〔1−(トリメチルシリル)プロピン〕/ポリジメ
チルシロキサングラフト共重合体1.41gを得た。
IRスペクトルおよび元素分析値は次のとおりで
あつた。
IRスペクトル(cm-1):2980(s)、2920(s)、1565
(s)、1433(m)、1370(m、主鎖ポリトリメチルシリ
ルプロピン上のメチル基の特性吸収)、1260(s、
側鎖ポリシロキサン上のメチル基の特性吸収)、
1250(s、主鎖ポリトリメチルシリルプロピン上
のトリメチルシリル基の特性吸収)、1210(s、ト
リフルオロメチル基の特性吸収)、1180(m)、1130
(s、トリフルオロメチル基の特性吸収)、1100
(s、シロキサン結合の特性吸収)、1020(s)、915
(m)、840(s)、800(s)、750(s)、740(s)、685(m)、635(m
)
元素分析値(%):C、44.44、H、8.52
元素分析値の炭素含量より主鎖ポリ〔1−(ト
リメチルシリル)プロピン〕単量体単位と側鎖ポ
リオルガノシロキサン単量体単位のモル比を算出
したところ、40/60であつた。また、GPC測定
による数平均分子量および重量平均分子量はポリ
スチレン換算値でそれぞれ4.83×105、2.11×106
であつた。
得られたグラフト共重合体より実施例4と同様
の方法により厚さ16.2μmの均一で透明かつ強度
のある膜を作成した。この膜の水−エタノール混
合物の透過特性を供給液組成を種々変化させて実
施例1と同様の方法で測定した。結果を表9に示
す。The molar ratio of [Formula] is 63/37, and the average degree of polymerization is about 23.4. ) 1.41 g of a poly[1-(trimethylsilyl)propyne]/polydimethylsiloxane graft copolymer having a structure substituted with a group represented by the following was obtained.
The IR spectrum and elemental analysis values were as follows. IR spectrum (cm -1 ): 2980(s), 2920(s), 1565
(s), 1433(m), 1370 (m, characteristic absorption of methyl groups on main chain polytrimethylsilylpropyne), 1260 (s,
Characteristic absorption of methyl groups on side chain polysiloxane),
1250 (s, characteristic absorption of trimethylsilyl group on main chain polytrimethylsilylpropyne), 1210 (s, characteristic absorption of trifluoromethyl group), 1180 (m), 1130
(s, characteristic absorption of trifluoromethyl group), 1100
(s, characteristic absorption of siloxane bonds), 1020(s), 915
(m), 840(s), 800(s), 750(s), 740(s), 685(m), 635(m)
) Elemental analysis value (%): C, 44.44, H, 8.52 Based on the carbon content of the elemental analysis value, the molar ratio of the main chain poly[1-(trimethylsilyl)propyne] monomer unit and the side chain polyorganosiloxane monomer unit When calculated, it was 40/60. In addition, the number average molecular weight and weight average molecular weight measured by GPC are 4.83×10 5 and 2.11×10 6 , respectively, in terms of polystyrene.
It was hot. A uniform, transparent, and strong film having a thickness of 16.2 μm was prepared from the obtained graft copolymer by the same method as in Example 4. The permeation characteristics of this membrane for a water-ethanol mixture were measured in the same manner as in Example 1 while varying the feed liquid composition. The results are shown in Table 9.
【表】
実施例 9
参考例2で得られたポリ〔1−(トリメチルシ
リル)プロピン1.0g(8.90mmol)をTHF200ml
に溶解し、アルゴン気流下0℃にてn−ブチルリ
チウムヘキサン溶液(1.6mol/)6.0ml(9.60
mmol)を加え1時間攪拌した後、ヘキサメチル
シクロトリシロキサン2.1g(28.3mmol)を
THF15mlに溶解した溶液を加えさらに3時間0
℃にて攪拌を続けた。次にトリメチルクロロシラ
ン6ml(47.6mmol)を加え反応を停止した後反
応溶液をメタノール2に注ぎ沈殿を生成せしめ
た。得られた沈殿をろ別し、トルエン200mlに溶
解しメタノール2に注ぎ沈殿を生成せしめた。
その後、同様に数回再沈殿を行い精製した。得ら
れた沈殿をろ別し乾燥したところ1.20gの白色ポ
リマーを得た。このポリマーについて、GPC測
定を行つたところ、数平均分子量および重量平均
分子量はポリスチレン換算値でそれぞれ4.42×
105、1.79×106であつた。また、IRスペクトルは
実施例4の場合とほぼ同様であり、元素分析値は
以下の通りであつた。
元素分析値(%):C:63.26、H:10.68
以上の結果より、生成ポリマーは原料のポリ
(1−トリメチルシリルプロピン)の主鎖二重結
合に直結したメチル基上の水素の一部が
で表わされる基に置換された構造を有するポリ
〔1−(トリメチルシリル)プロピン〕/ポリジメ
チルシロキサングラフト共重合体と確認された。
さらに、元素分析値の炭素含量より主鎖ポリ〔1
−(トリメチルシリル)プロピン〕単量体単位と
側鎖ポリジメチルシロキサン単量体単位のモル比
を算出したところ、94/6であつた。
得られたグラフト共重合体より実施例4と同様
の方法により厚さ12.4μmの均一で透明かつ強度
のある膜を作成した。この膜の水−エタノール混
合物の透過特性を供給液組成を種々変化させて実
施例1と同様の方法で測定した。結果を表10に示
す。[Table] Example 9 1.0 g (8.90 mmol) of poly[1-(trimethylsilyl)propyne obtained in Reference Example 2 was added to 200 ml of THF.
6.0 ml (9.60
mmol) and stirred for 1 hour, then 2.1g (28.3mmol) of hexamethylcyclotrisiloxane was added.
Add the solution dissolved in 15 ml of THF and add 0 for 3 hours.
Stirring was continued at ℃. Next, 6 ml (47.6 mmol) of trimethylchlorosilane was added to stop the reaction, and then the reaction solution was poured into methanol 2 to form a precipitate. The obtained precipitate was filtered, dissolved in 200 ml of toluene, and poured into 2 methanol to form a precipitate.
Thereafter, reprecipitation was performed several times in the same manner for purification. The resulting precipitate was filtered and dried to obtain 1.20 g of a white polymer. When we performed GPC measurements on this polymer, the number average molecular weight and weight average molecular weight were each 4.42 x polystyrene equivalent values.
10 5 , 1.79×10 6 . Further, the IR spectrum was almost the same as in Example 4, and the elemental analysis values were as follows. Elemental analysis value (%): C: 63.26, H: 10.68 From the above results, the produced polymer has a part of the hydrogen on the methyl group directly connected to the main chain double bond of the raw material poly(1-trimethylsilylpropyne). It was confirmed to be a poly[1-(trimethylsilyl)propyne]/polydimethylsiloxane graft copolymer having a structure substituted with a group represented by the following.
Furthermore, based on the carbon content of the elemental analysis value, the main chain poly[1
The molar ratio of the -(trimethylsilyl)propyne] monomer unit and the side chain polydimethylsiloxane monomer unit was calculated to be 94/6. A uniform, transparent, and strong film having a thickness of 12.4 μm was prepared from the obtained graft copolymer by the same method as in Example 4. The permeation characteristics of this membrane for a water-ethanol mixture were measured in the same manner as in Example 1 while varying the feed liquid composition. The results are shown in Table 10.
参考例2で得られたポリ〔1−(トリメチルシ
リル)プロピン〕を用いて実施例4と同様の方法
により厚さ17.3μmの均一で透明かつ強度のある
膜を作成した。この膜の水−エタノール混合物の
透過特性を供給液組成を種々変化させて実施例1
と同様の方法で測定した。結果は表11に示す。
Using the poly[1-(trimethylsilyl)propyne] obtained in Reference Example 2, a uniform, transparent, and strong film with a thickness of 17.3 μm was prepared in the same manner as in Example 4. Example 1 The permeation characteristics of this membrane for a water-ethanol mixture were investigated by varying the feed liquid composition.
It was measured in the same manner as. The results are shown in Table 11.
Claims (1)
ニル基、置換フエニル基または 【式】で表わされる基、Xは水素原子また 【式】で表わされる基であり、 AおよびXは繰り返し単位ごとに任意に異なつて
もよい。ただし、Yは酸素原子または2価の有機
基、Zはポリオルガノシロキサン鎖、R1〜R8は
同一あるいは異なつてもよくアルキル基、置換ア
ルキル基、フエニル基または置換フエニル基であ
る。) からなり、主鎖のポリ二置換アセチレンの繰り返
し単位と側鎖のポリオルガノシロキサンの繰り返
し単位とのモル比が99/1から5/95の範囲にあ
り、分子量が少なくとも1万以上であるポリ二置
換アセチレン/ポリオルガノシロキサングラフト
共重合体から形成されることを特徴とする液体混
合物分離用高分子膜。[Claims] 1. The repeating unit is a general formula (In the formula, A is an alkyl group, substituted alkyl group, phenyl group, substituted phenyl group, or a group represented by [formula], X is a hydrogen atom or a group represented by [formula], and A and X are each repeating unit. However, Y is an oxygen atom or a divalent organic group, Z is a polyorganosiloxane chain, and R 1 to R 8 may be the same or different and are an alkyl group, a substituted alkyl group, a phenyl group, or (substituted phenyl group), the molar ratio of the polydisubstituted acetylene repeating unit in the main chain to the polyorganosiloxane repeating unit in the side chain is in the range of 99/1 to 5/95, and the molecular weight is at least A polymer membrane for separating liquid mixtures, characterized in that it is formed from a polydisubstituted acetylene/polyorganosiloxane graft copolymer having a molecular weight of 10,000 or more.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/JP1986/000580 WO1987002904A1 (en) | 1985-11-14 | 1986-11-14 | Polymer membrane for separating liquid mixture |
| EP19860906928 EP0245516A4 (en) | 1985-11-14 | 1986-11-14 | Polymer membrane for separating liquid mixture. |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60-253697 | 1985-11-14 | ||
| JP25369785 | 1985-11-14 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62201605A JPS62201605A (en) | 1987-09-05 |
| JPH0542290B2 true JPH0542290B2 (en) | 1993-06-28 |
Family
ID=17254891
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61197987A Granted JPS62201605A (en) | 1985-11-14 | 1986-08-26 | Polymeric membrane for separating liquid mixture |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62201605A (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4952319A (en) * | 1986-12-15 | 1990-08-28 | Mitsubishi Kasei Corporation | Process for separating liquid mixture |
-
1986
- 1986-08-26 JP JP61197987A patent/JPS62201605A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62201605A (en) | 1987-09-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5741859A (en) | Block copolymers of polyisobutylene and polydimethylsiloxane | |
| JPH0521923B2 (en) | ||
| US6197842B1 (en) | Material based on crosslinked silicone polymer comprising an attached photoinitiator, process for the preparation thereof, hydrophilic polymeric product obtained from this material and process for the preparation thereof, and novel photoinitiators | |
| AU2006227418A1 (en) | Process for the production of monodisperse and narrow disperse monofunctional silicones | |
| Nagase et al. | Chemical modification of poly (substituted‐acetylene). I. Synthesis and gas permeability of poly (1‐trimethylsilyl‐1‐propyne)/poly (dimethylsiloxane) graft copolymer | |
| Kowalewska et al. | Novel polymer systems with very bulky organosilicon side chain substituents | |
| US4746334A (en) | Poly(disubstituted acetylene)/polyorganosiloxane graftcopolymer and membrane for gas separation | |
| JPS60163887A (en) | Cyclosiloxane derivative | |
| JPH0542290B2 (en) | ||
| Guiver et al. | Modified polysulfones. IV. Synthesis and characterization of polymers with silicon substituents for a comparative study of gas‐transport properties | |
| EP0245516A1 (en) | Polymer membrane for separating liquid mixture | |
| JPH107799A (en) | Preparation of polyorganosiloxane by interfacial polymerization | |
| JPS61252214A (en) | Production of graft copolymer | |
| US4755561A (en) | Poly(disubstituted acetylene)/polyorganosiloxane graft copolymer and membrane for gas separation | |
| JPH0637559B2 (en) | Method for producing graft copolymer | |
| Aoyagi et al. | Preparation of pyridyl-terminated oligodimethylsiloxane and siloxane-grafted copolymers containing pyridyl groups at the side chain ends | |
| JPH0686527B2 (en) | New graft copolymer | |
| US5130390A (en) | Crosslinkable saturated and unsaturated carbosilane polymers and formulations | |
| JPH0692483B2 (en) | Polysulfone-based graft copolymer | |
| Ushakov | Polyvinylorganosilanes: The Materials for Membrane Gas Separation | |
| JPH0618884B2 (en) | Polysiloxane compound having bifunctional phenyl group | |
| JPH0617426B2 (en) | Silylized product of polydisubstituted acetylene and method for producing the same | |
| JPS6386725A (en) | Production of graft copolymer | |
| JPH0546845B2 (en) | ||
| JPS6223402A (en) | Separation membrane for liquid mixture |