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JPH07114940B2 - Permselective membrane - Google Patents
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JPH07114940B2 - Permselective membrane - Google Patents

Permselective membrane

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JPH07114940B2
JPH07114940B2 JP4842787A JP4842787A JPH07114940B2 JP H07114940 B2 JPH07114940 B2 JP H07114940B2 JP 4842787 A JP4842787 A JP 4842787A JP 4842787 A JP4842787 A JP 4842787A JP H07114940 B2 JPH07114940 B2 JP H07114940B2
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acid
compound
solution
polymer
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重次 小長谷
修 渡辺
英司 葛本
正也 東海
春彦 成澤
康夫 加藤
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Toyobo Co Ltd
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Toyobo Co Ltd
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D71/00Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by the material; Manufacturing processes specially adapted therefor
    • B01D71/06Organic material
    • B01D71/56Polyamides, e.g. polyester-amides

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) この発明は特定のコポリアミドからなる選択透過性膜に
して、特に海水やかん水を脱塩して淡水を得るのに好適
な選択透過性膜に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Industrial field of application) The present invention relates to a permselective membrane made of a specific copolyamide, which is particularly suitable for desalinating seawater or brackish water to obtain fresh water. Regarding

(従来の技術) 共通溶媒に溶解した1種またはそれ以上の有機物質の溶
液を、この溶液の浸透圧より高い圧力で選択透過性膜に
圧送したり、透過側を低圧にして該溶液中の成分を選択
的に透過させ分離することができる透析法や浸透気化分
離法、無機塩の水溶液から水を選択的に通過させるが、
無機塩類を通過させない逆浸透法がある。
(Prior Art) A solution of one or more organic substances dissolved in a common solvent is pressure-fed to a permselective membrane at a pressure higher than the osmotic pressure of this solution, or the permeation side is reduced to a low pressure. A dialysis method or pervaporation separation method that can selectively permeate and separate components, and water is selectively passed from an aqueous solution of an inorganic salt,
There is a reverse osmosis method that does not allow inorganic salts to pass through.

これらの方法には、選択透過性膜や、逆浸透膜と言われ
る膜が使用されている。(以下両者を合わせて選択透過
膜と称する。) このような選択透過膜は、一般的には有機性の重合体物
質からなる。
In these methods, a selectively permeable membrane or a membrane called a reverse osmosis membrane is used. (Hereinafter, both are collectively referred to as a selective permeation film.) Such a selective permeation film is generally made of an organic polymer substance.

その形態はち密で均質な構造からなる均質膜やこれを適
当な支持体に塗布した複合膜、または一般に0.1〜0.3ミ
クロン若しくはそれ以下の厚みのみ密な表面重合体層
と、同一素材でかつこの薄層の支持体となる多孔質下部
構造とからなる非対称構造を有する膜がある。これは一
般的に非対称膜と呼ばれている。
The morphology is a homogeneous film consisting of a dense and homogeneous structure or a composite film in which this is applied to an appropriate support, or a surface polymer layer which is generally only dense with a thickness of 0.1 to 0.3 microns or less There are membranes that have an asymmetric structure consisting of a porous substructure that serves as a thin layer support. This is generally called an asymmetric membrane.

この非対称膜の高い水透過性および脱塩性能は、上記の
薄いち密な表面重合体層に依存するものである。
The high water permeability and desalination performance of this asymmetric membrane relies on the thin, dense surface polymer layer described above.

従来、選択透過膜の素材として、酢酸セルロースが工業
的に利用されていた。
Conventionally, cellulose acetate has been industrially used as a material for a selectively permeable membrane.

しかし、この膜は耐加水分解性、耐微生物性、耐熱性、
膜寿命等の点で問題があった。
However, this membrane has hydrolysis resistance, microbial resistance, heat resistance,
There was a problem in terms of film life.

特許には、これらの点の改善を目指したセルロースに代
わる新しい分離膜材料として、芳香族ポリアミドが知ら
れている(特公昭53−43540号公報)。これにより、加
水分解、微生物分解、熱分解劣化性については改善され
たが、水の殺菌剤として用いる塩素(酸化性塩素)に非
常に弱い、すなわち、耐塩素性に欠けるという問題点が
あった。
In the patent, an aromatic polyamide is known as a new separation membrane material replacing cellulose for the purpose of improving these points (Japanese Patent Publication No. 53-43540). As a result, hydrolysis, microbial decomposition, and thermal decomposition deterioration were improved, but there was a problem that it was extremely weak against chlorine (oxidizing chlorine) used as a bactericide for water, that is, it lacked chlorine resistance. .

また、フィルムテック社よりメタフェニレンジアミン、
パラフェニレンジアミンを、トリメシン酸クロライドの
ごとき芳香族ポリ酸ハライドで架橋させて得られる膜が
提案されている(特開昭55−147106号公報)。これは極
めて良好な逆浸透膜性能を有するのみならず、耐塩素性
を有するものであると開示されている。
Also, from film tech, metaphenylenediamine,
A membrane obtained by crosslinking paraphenylenediamine with an aromatic polyacid halide such as trimesic acid chloride has been proposed (JP-A-55-147106). It is disclosed that it has not only very good reverse osmosis membrane performance, but also chlorine resistance.

一方、ピペラジン系ジアミンと複素環および/または芳
香族ジカルボン酸成分とを反応させて得られるコポリア
ミドからなる耐塩素性かつ逆浸透性能に優れた逆浸透異
方性膜(特開昭49−109271号公報)が知られている。
On the other hand, a reverse osmosis anisotropic membrane composed of a copolyamide obtained by reacting a piperazine-based diamine with a heterocyclic and / or aromatic dicarboxylic acid component and having excellent chlorine resistance and reverse osmosis performance (JP-A-49-109271). No. publication) is known.

上記特開昭55−147106号公報に開示された逆浸透膜は、
耐塩素性を有するが、その耐塩素性は短期的なものにす
ぎず、長期にわたった使用できないことが判明した。
The reverse osmosis membrane disclosed in JP-A-55-147106 described above,
Although it has chlorine resistance, it has been found that the chlorine resistance is only short-term and cannot be used for a long time.

また、上記ピペラジン及び芳香族ジカルボン酸成分を使
用したポリアミドは、製膜に通常使用されるN,N−ジメ
チルアストアミド、N−メチルピロリドン等の非プロト
ン性有機溶媒に難溶性であって、取扱に危険を伴うギ
酸、メタクレゾール等のプロトン性溶媒類に溶解するに
すぎない。そのため、このポリアミドを用いて選択透過
膜を工業的に製造することは困難であることが判明し
た。
Further, the polyamide using the piperazine and the aromatic dicarboxylic acid component is poorly soluble in aprotic organic solvents such as N, N-dimethylastamide and N-methylpyrrolidone which are usually used for film formation, It only dissolves in protic solvents such as formic acid and metacresol, which are dangerous. Therefore, it has been found difficult to industrially produce a permselective membrane using this polyamide.

(発明が解決しようとする問題点) 本発明者等は、ピペラジン系化合物と芳香族ジアミン化
合物を使用したコポリアミドの製膜性、選択透過性、お
よび耐塩素性について研究した結果、上記性能はコポリ
アミドの芳香族ジアミン化合物の化学構造に依存するこ
とを見出し、この発明に至った。
(Problems to be Solved by the Invention) The present inventors have studied the film-forming properties, selective permeability, and chlorine resistance of copolyamides using piperazine-based compounds and aromatic diamine compounds. The present invention has been found out that it depends on the chemical structure of the aromatic diamine compound of copolyamide.

(問題点を解決するための手段) この発明は、特定のビス(アミノフェニル)系化合物と
ピペラジン系化合物を主ジアミン成分として使用し、上
記のモル比が95/5〜35/65である混合ジアミン成分に、
芳香族ポリカルボン酸成分を反応させて得られるコポリ
アミドからなる選択透過性膜である。
(Means for Solving Problems) The present invention uses a specific bis (aminophenyl) -based compound and a piperazine-based compound as a main diamine component, and the above molar ratio is 95/5 to 35/65. For the diamine component,
It is a permselective membrane made of copolyamide obtained by reacting an aromatic polycarboxylic acid component.

すなわち、本発明は、下記一般式(1)によって表わさ
れる芳香族ジアミン化合物とピペラジン系化合物とから
なり、その混合モル比が95/5〜35/65である混合ジアミ
ン成分に、芳香族ポリカルボン酸成分を実質的に等しく
なるように反応させることによって得られる非プロトン
性アミド系溶媒に対する溶解性に優れたコポリアミドか
らなる製膜性及び逆浸透性能に優れた選択透過製膜であ
る。
That is, the present invention comprises an aromatic diamine compound represented by the following general formula (1) and a piperazine-based compound, and a mixed diamine component having a mixing molar ratio of 95/5 to 35/65 with an aromatic polycarboxylic acid. It is a selective permeation film formation excellent in film formation property and reverse osmosis performance, which is made of copolyamide having excellent solubility in an aprotic amide solvent obtained by reacting acid components so as to be substantially equal.

(Yは−SO2−以外の二価の有機性基を示す。R1、R2
炭素原子数1〜12の炭化水素基をR3、R4は一価の有機性
基を、n1、n2、は0または1〜3の自然数を示す。) 本発明のコポリアミドを製造するのに用いられる前記ジ
アミン化合物(1)およびピペラジン系化合物、芳香族
ポリカルボン酸成分は以下のごとくである。
(Y represents a divalent organic group other than -SO 2-. R 1 and R 2 are hydrocarbon groups having 1 to 12 carbon atoms, R 3 and R 4 are monovalent organic groups, and 1 , n 2 represents 0 or a natural number of 1 to 3. ) The diamine compound (1), the piperazine compound, and the aromatic polycarboxylic acid component used for producing the copolyamide of the present invention are as follows. Is.

一般式(1)で示される化合物としては3,3′−ジアミ
ノジフェニルメタン、4,4′−ジアミノ−3,3′−ジメチ
ルジフェニルメタン、4,4′−ジアミノ−3,3′,5,5′−
テトラメチルジフェニルメタン、4,4′−ジアミノ−3
−エチルジフェニルメタン、4,4′−ジアミノ−3,3′−
ジエチルジフェニルメタン、4,4′−ジアミノ−5,5′,
6,6′−テトラメチルジフェニルメタン、2,2′,−ビス
(3−アミノフェニル)プロパン、2,2′−ビス(4−
アミノフェニル)プロパン、4,4′−ジアミノジフェニ
ルメタン、4,4′−ジアミノジベンジル、4,4′−メチレ
ンビス(2−クロルアニリン)、4,4′−ジアミノ−ベ
ンゾフェノン、3,4′−ジアミノジフェニルエーテル、
2,4′−ジアミノジフェニルエーテル、4,4′−ジアミノ
ジフェニルエーテル、4,4′−ジアミノベンズアニリ
ド、4,4′−ジアミノベンゼンスルホアニリド、3,3′−
ジアミノジフェニルスルフィド、4,4′−ジアミノジフ
ェニルスルフィド、等を挙げることができ、得られるコ
ポリアミドの非プロトン性アミド溶媒に対する溶解性及
び耐熱性の点からは好ましくは、4,4′−ジアミノ−ベ
ンゾフェノン、4,4′−ジアミノベンゼンスルホアニリ
ド、3,3′−ジアミノジフェニルスルフィド、4,4′−ジ
アミノジフェニルスルフィド、1,3−ビス(4−アミノ
フェノキシ)ベンセン、1,4−ビス(4−アミノフェノ
キシ)ベンゼン、2,2−ビス[4−(4−アミノフェノ
キシ)フェニル]プロパン等が挙げられる。
Examples of the compound represented by the general formula (1) include 3,3'-diaminodiphenylmethane, 4,4'-diamino-3,3'-dimethyldiphenylmethane and 4,4'-diamino-3,3 ', 5,5'. −
Tetramethyldiphenylmethane, 4,4'-diamino-3
-Ethyldiphenylmethane, 4,4'-diamino-3,3'-
Diethyldiphenylmethane, 4,4'-diamino-5,5 ',
6,6'-tetramethyldiphenylmethane, 2,2 ',-bis (3-aminophenyl) propane, 2,2'-bis (4-
Aminophenyl) propane, 4,4'-diaminodiphenylmethane, 4,4'-diaminodibenzyl, 4,4'-methylenebis (2-chloroaniline), 4,4'-diamino-benzophenone, 3,4'-diamino Diphenyl ether,
2,4'-diaminodiphenyl ether, 4,4'-diaminodiphenyl ether, 4,4'-diaminobenzanilide, 4,4'-diaminobenzenesulfoanilide, 3,3'-
Diaminodiphenyl sulfide, 4,4'-diaminodiphenyl sulfide, etc. can be mentioned, and from the viewpoint of solubility and heat resistance of the obtained copolyamide in an aprotic amide solvent, 4,4'-diamino- is preferable. Benzophenone, 4,4'-diaminobenzenesulfoanilide, 3,3'-diaminodiphenyl sulfide, 4,4'-diaminodiphenyl sulfide, 1,3-bis (4-aminophenoxy) benzene, 1,4-bis (4 -Aminophenoxy) benzene, 2,2-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] propane and the like.

尚、上記のジアミン化合物を2種類以上用いる場合、い
かなる割合で混合して用いることも可能である。
When two or more of the above diamine compounds are used, they can be mixed and used at any ratio.

前記ピペラジン系化合物としては、ピペラジン、2−メ
チルピペラジン、t(トランス)−2,5−ジメチルピペ
ラジン、シス−2,5−ジメチルピペラジン、2,6−ジメチ
ルピペラジン、2,3,5−トリメチルピペラジン、2,2,3,
3,5,5,6,6−オクタメチルピペラジン、2,2,5,5−テトラ
メチルピペラジン、2,2,3,5,5,6−ヘキサメチルピペラ
ジン、2−エチルピペラジン、2,5−ジエチルピペラジ
ン、2,3,5−トリエチルピペラジン、2,2,3,5,5,6−ヘキ
サエチルピペラジン、2,3,5,6−テトラエチルピペラジ
ン、2−プロピルピペラジン、2,5−ジプロピルピペラ
ジン、2,3,5−トリプロピルピペラジン、2,3,5,6−テト
ラ−n−プロピルピペラジン、2−ブチルピペラジン、
2,5−ジ−n−ブチルピペラジン、2,5−ジ−tert−ブチ
ルピペラジン、2,3,5−トリ−n−ブチルピペラジン、
2−ペンチルピペラジン、2−デシルピペラジン、2,5
−ジビニルピペラジン、2,5−ジフェニルピペラジン、
2−フェニルピペラジン、2,3,5,6−テトラフェニルピ
ペラジン、2−ナフチルピペラジン、2,5−ジナフチル
ピペラジン、2−トリルピペラジン、2,5−ジトリルピ
ペラジン、2,3,5,6−テトラトリルピペラジン等が挙げ
られる。非プロトン性アミド溶媒に対する溶解性及び塩
除去率の点から、好ましいピペラジン系化合物はピペラ
ジン、2−メチルピペラジン及びt−2,5−ジメチルピ
ペラジンで、特に好ましいのはピペラジンである。
Examples of the piperazine compound include piperazine, 2-methylpiperazine, t (trans) -2,5-dimethylpiperazine, cis-2,5-dimethylpiperazine, 2,6-dimethylpiperazine, 2,3,5-trimethylpiperazine. , 2,2,3,
3,5,5,6,6-octamethylpiperazine, 2,2,5,5-tetramethylpiperazine, 2,2,3,5,5,6-hexamethylpiperazine, 2-ethylpiperazine, 2,5 -Diethylpiperazine, 2,3,5-triethylpiperazine, 2,2,3,5,5,6-hexaethylpiperazine, 2,3,5,6-tetraethylpiperazine, 2-propylpiperazine, 2,5-di Propylpiperazine, 2,3,5-tripropylpiperazine, 2,3,5,6-tetra-n-propylpiperazine, 2-butylpiperazine,
2,5-di-n-butylpiperazine, 2,5-di-tert-butylpiperazine, 2,3,5-tri-n-butylpiperazine,
2-pentylpiperazine, 2-decylpiperazine, 2,5
-Divinylpiperazine, 2,5-diphenylpiperazine,
2-phenylpiperazine, 2,3,5,6-tetraphenylpiperazine, 2-naphthylpiperazine, 2,5-dinaphthylpiperazine, 2-tolylpiperazine, 2,5-ditolylpiperazine, 2,3,5,6 -Tetratolyl piperazine etc. are mentioned. From the viewpoint of solubility in an aprotic amide solvent and salt removal rate, preferred piperazine compounds are piperazine, 2-methylpiperazine and t-2,5-dimethylpiperazine, and particularly preferred is piperazine.

主として用いるピペラジン系化合物は1種類であるが、
用途に応じて2種類以上混合して用いることも可能であ
る。
There is only one type of piperazine compound used mainly,
It is also possible to use a mixture of two or more types depending on the application.

一般式(1)で示される芳香族ジアミン化合物とピペラ
ジン系化合物との混合比は、生成するコポリアミドの物
性に多大な影響を及ぼし、好ましい範囲はモル比で95/5
〜35/65である。ピペリジン系化合物の量が65モル%よ
り多いと、反応系は不均一となりやすく、重合度の制御
が困難でかつ高粘度のコポリアミドが得がたい。また、
コポリアミドの非プロトン性アミド系溶媒に対する溶解
性も悪くなる。さらに好ましいピペラジン系化合物の量
は全ジアミン成分量に対して10から60モル%の範囲で、
特に好ましくは10から40モル%の範囲である。
The mixing ratio of the aromatic diamine compound represented by the general formula (1) and the piperazine-based compound has a great influence on the physical properties of the copolyamide produced, and the preferable range is 95/5 by molar ratio.
~ 35/65. If the amount of the piperidine compound is more than 65 mol%, the reaction system tends to be non-uniform, and it is difficult to control the degree of polymerization and it is difficult to obtain a highly viscous copolyamide. Also,
The solubility of the copolyamide in the aprotic amide solvent also deteriorates. More preferable amount of the piperazine compound is in the range of 10 to 60 mol% with respect to the total amount of diamine components,
It is particularly preferably in the range of 10 to 40 mol%.

本発明における芳香族ポリカルボン酸成分としてはフタ
ル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、4,4′−ジフェニ
ルジカルボン酸、1,2−ナフタリンジカルボン酸、1,3−
ナフタリンジカルボン酸、1,4−ナフタリンジカルボン
酸、1,5−ナフタリンジカルボン酸、1,6−ナフタリンジ
カルボン酸、1,7−ナフタリンジカルボン酸、1,8−ナフ
タリンジカルボン酸、2,3−ナフタリンジカルボン酸、
2,6−ナフタリンジカルボン酸、2,7−ナフタリンジカル
ボン酸、及びこれらの酸ハライド化合物(塩化物、臭化
物等)が挙げられる。なかでも、反応性および非プロト
ン性アミド系溶媒に対する溶解性の点からは、イソフタ
ル酸ジクロリド、テレフタル酸ジクロリドが特に好まし
い。
As the aromatic polycarboxylic acid component in the present invention, phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, 4,4'-diphenyldicarboxylic acid, 1,2-naphthalene dicarboxylic acid, 1,3-
Naphthalene dicarboxylic acid, 1,4-naphthalene dicarboxylic acid, 1,5-naphthalene dicarboxylic acid, 1,6-naphthalene dicarboxylic acid, 1,7-naphthalene dicarboxylic acid, 1,8-naphthalene dicarboxylic acid, 2,3-naphthalene dicarboxylic acid acid,
Examples thereof include 2,6-naphthalene dicarboxylic acid, 2,7-naphthalene dicarboxylic acid, and acid halide compounds (chloride, bromide, etc.) thereof. Of these, isophthalic acid dichloride and terephthalic acid dichloride are particularly preferable from the viewpoint of reactivity and solubility in an aprotic amide solvent.

上記の芳香族ポリカルボン酸成分はいかなる割合で混合
して用いることも可能である。
The above aromatic polycarboxylic acid components can be mixed and used in any proportion.

本発明のコポリアミドは、次のような溶液重合法により
合成することができる。
The copolyamide of the present invention can be synthesized by the following solution polymerization method.

溶液重合法に用いる溶媒としては、種種の有機溶媒を用
いることができるが、好ましくは非プロトン性アミド系
溶媒を用いる。
As the solvent used in the solution polymerization method, various kinds of organic solvents can be used, but an aprotic amide solvent is preferably used.

好ましい溶媒としては、N−メチル−2−ピロリドン、
ヘキサメチルホスホルアミド、N,N′−ジメチルアセト
アミド、N,N′−ジメチルホルムアミド及びこれらの混
合系が挙げることができる。最も好ましいものとして
は、N−メチル−2−ピロリドンが挙げられる。
Preferred solvents include N-methyl-2-pyrrolidone,
Hexamethylphosphoramide, N, N'-dimethylacetamide, N, N'-dimethylformamide and mixtures thereof can be mentioned. Most preferred is N-methyl-2-pyrrolidone.

また、前記アミド系溶媒に塩化メチレン、クロロホル
ム、1,2−ジクロルエタン、1,1,2−トリクロルエタン、
1,1,2,2,−テトラクロルエタン、クロルベンゼン等の塩
素系溶媒を混合することも可能である。
In the amide solvent, methylene chloride, chloroform, 1,2-dichloroethane, 1,1,2-trichloroethane,
It is also possible to mix a chlorine-based solvent such as 1,1,2,2-tetrachloroethane or chlorobenzene.

溶液重合に用いる上記の溶媒類は、予め蒸留やモレキュ
ラーシーブ等の脱水剤により十分脱水されていなければ
ならない。
The above solvents used for solution polymerization must be sufficiently dehydrated in advance by a dehydrating agent such as distillation or molecular sieve.

本発明の溶液重合反応に用いる溶媒の含水率は200ppm以
下、好ましくは100ppm以下、特に好ましくは50ppm以下
である。
The water content of the solvent used in the solution polymerization reaction of the present invention is 200 ppm or less, preferably 100 ppm or less, and particularly preferably 50 ppm or less.

重合時に発生する塩化水素を捕捉する試薬として種種の
アミン化合物を用いることが可能であり、トリエチレン
ジアミン、トリエチルアミン、N−メチルモルフォリン
等の脂肪族3級アミン系化合物、ピリジン、α−ピコリ
ン、β−ピコリン、γ−ピコリン、2−エチルピリジ
ン、3−エチルピリジン、4−エチルピリジン、2−プ
ロピルピリジン、4−プロピルピリジン等のピリジン系
化合物、N,N−ジメチルアニリン、N,N−ジエチルアニリ
ン等のN,N−ジアルキルアニリン化合物が挙げられる。
なかでも、ピリジン、N,N−ジメチルアニリン、N,N−ジ
エチルアニリンが好ましく、特にピリジンがポリマーの
高粘度化及び精製の容易さなどの面から特に好ましい。
It is possible to use various kinds of amine compounds as reagents for trapping hydrogen chloride generated during the polymerization, and aliphatic tertiary amine compounds such as triethylenediamine, triethylamine and N-methylmorpholine, pyridine, α-picoline, β -Picoline, γ-picoline, 2-ethylpyridine, 3-ethylpyridine, 4-ethylpyridine, 2-propylpyridine, 4-propylpyridine, and other pyridine-based compounds, N, N-dimethylaniline, N, N-diethylaniline And N, N-dialkylaniline compounds such as
Of these, pyridine, N, N-dimethylaniline, and N, N-diethylaniline are preferable, and pyridine is particularly preferable in terms of increasing the viscosity of the polymer and easiness of purification.

本発明の重合反応に用いる上記酸捕捉剤の含水率は200p
pm以下、好ましくは100ppm以下、特に好ましくは50ppm
以下である。尚、使用する酸捕捉剤はあらかじめ蒸留に
依り精製し、更にはモレキュラーシーブなどにより充分
脱水処理することが好ましい。
The water content of the acid scavenger used in the polymerization reaction of the present invention is 200 p
pm or less, preferably 100 ppm or less, particularly preferably 50 ppm
It is the following. The acid scavenger to be used is preferably purified in advance by distillation and further sufficiently dehydrated by molecular sieve or the like.

溶液重合の一般的重合方法を示せば、前記ジアミン化合
物(1)およびピペラジン系化合物の混合物を窒素気流
下で前記アミド系溶媒または前記混合溶媒に溶解する。
仕込みモノマーの溶媒に対する濃度は10〜50%(wtモノ
マー/vol溶媒)で、好ましくは20〜40%である。さら
に、上記混合系に前述した反応中に生成する塩化水素の
上記捕捉剤を所定量添加する。酸捕捉剤の添加量は特に
限定しないが、基本的には反応中に発生する理論的発生
塩化水素量の1.0〜3.0倍モルが好ましく、更に好ましく
は1.0〜2.0倍モルである。酸捕捉剤の添加量は酸捕捉剤
の種類に依存するので、その量を限定することは出来な
い。例えば次の如くである。酸捕捉剤としてのピリジン
および/またはその誘導体の添加量が、理論的発生塩化
水素量の1倍モル以上添加しても、生成ポリマーの粘度
低下を招かないが、ピリジンの添加量が用いる反応溶媒
に対して多いとピリジンがポリマーの貧溶媒として働
き、反応時の溶液が不均一になり、高粘度化及び精製工
程に支障を来す。そこでピリジン量と上記反応溶媒量と
の比は1/2以下で、好ましくは1/3以下とする必要があ
る。
A general polymerization method of solution polymerization will be described. A mixture of the diamine compound (1) and the piperazine compound is dissolved in the amide solvent or the mixed solvent under a nitrogen stream.
The concentration of the charged monomer in the solvent is 10 to 50% (wt monomer / vol solvent), preferably 20 to 40%. Further, a predetermined amount of the scavenger for hydrogen chloride produced during the reaction described above is added to the mixed system. The addition amount of the acid scavenger is not particularly limited, but basically it is preferably 1.0 to 3.0 times mol, and more preferably 1.0 to 2.0 times mol of the theoretically generated hydrogen chloride amount generated during the reaction. The amount of the acid scavenger added depends on the type of the acid scavenger, and therefore the amount cannot be limited. For example: Although the addition amount of pyridine and / or its derivative as an acid scavenger is 1 times mol or more of the theoretically generated hydrogen chloride amount, the viscosity of the produced polymer is not lowered, but the addition amount of pyridine is the reaction solvent used. On the other hand, if the amount is large, pyridine acts as a poor solvent for the polymer, the solution during the reaction becomes non-uniform, and the viscosity is increased and the purification step is hindered. Therefore, the ratio of the amount of pyridine to the amount of the reaction solvent should be 1/2 or less, preferably 1/3 or less.

N,N−ジアルキルアニリン化合物の添加量に関して言え
ば、理論的発生塩化水素量の1.0〜1.2倍モルが好まし
い。1.0以下の添加量では塩化水素捕捉剤としての効果
が低下し、その結果得られるコポリアミドの粘度も低く
なる。また、逆に1.2以上では、生成ポリマーが反応溶
媒に不溶化し、反応系が不均一となる。その結果、ポリ
マーの精製がしがたくなる。更には得られるポリマーの
粘度も添加量とともに低下する傾向がある。
With respect to the amount of the N, N-dialkylaniline compound added, it is preferably 1.0 to 1.2 times the molar amount of theoretically generated hydrogen chloride. If the amount added is 1.0 or less, the effect as a hydrogen chloride scavenger is reduced, and the viscosity of the resulting copolyamide is also reduced. On the other hand, when it is 1.2 or more, the produced polymer becomes insoluble in the reaction solvent, and the reaction system becomes non-uniform. As a result, it becomes difficult to purify the polymer. Furthermore, the viscosity of the obtained polymer tends to decrease with the addition amount.

上記の溶媒と酸捕捉剤とからなる溶液中に前記ジアミン
化合物を溶解し、均一溶液とする場合に、ジアミン化合
物の溶解性の向上を目的として、適当な溶媒を添加した
り、溶液を加温することも可能である。溶解性を促進す
るための溶媒はあらかじめ蒸留や乾燥剤により充分脱水
する必要がある。加温する温度は用いる溶媒及び該アミ
ン化合物が分解しない温度ならばいかなる温度でもよい
が、最も好ましいのは室温である。
Dissolving the diamine compound in a solution consisting of the solvent and the acid scavenger, in the case of a uniform solution, for the purpose of improving the solubility of the diamine compound, by adding a suitable solvent, or heating the solution It is also possible to do so. The solvent for promoting the solubility needs to be sufficiently dehydrated in advance by distillation or a desiccant. The heating temperature may be any temperature as long as it does not decompose the solvent used and the amine compound, but the most preferable temperature is room temperature.

次いで、前記溶液を適当な冷媒で−10℃〜20℃、好まし
くは−50℃〜10℃に冷却する。冷媒としては、水および
/またはエチレングリコールガ一般的で好ましいが、そ
の方法は特に限定しない。
The solution is then cooled to -10 ° C to 20 ° C, preferably -50 ° C to 10 ° C with a suitable refrigerant. As the refrigerant, water and / or ethylene glycol is generally and preferably used, but the method is not particularly limited.

次に、前記ジアミン化合物、酸捕捉剤及び反応溶媒から
なる冷却された溶液中に前記芳香族ポリカルボン酸ハラ
イドを撹拌下に添加し、適当な時間撹拌を続ける。添加
時の芳香族ポリカルボン酸ハライドの形態は、固体状態
(粉末状、フレーク状またはペレット状など)、適当な
溶媒に溶解した溶液状態、あるいは加温により溶融した
状態など、いかなる形態をもとることが可能であるが、
好ましくは固体状態である。
Next, the aromatic polycarboxylic acid halide is added to the cooled solution of the diamine compound, the acid scavenger and the reaction solvent with stirring, and the stirring is continued for an appropriate time. The form of the aromatic polycarboxylic acid halide at the time of addition may be any form such as a solid state (powder form, flake form or pellet form), a solution state dissolved in a suitable solvent, or a state melted by heating. Is possible, but
The solid state is preferred.

前記芳香族ポリカルボン酸ハライドの前記溶液中への添
加速度は、連続的に70℃を超えない限りいかなる速度で
もかまわないが、高重合体の生成の点からは出来るかぎ
り早く添加することが好ましい。全ジアミン成分に対し
て少なくとも90モル%以上の芳香族ポリカルボン酸ハラ
イド化合物は5分以内に添加することが好ましい。さも
なくば、得られるコポリアミドの粘度は非常に低い値を
示す。また、芳香族ポリカルボン酸ハライドの添加時の
撹拌速度は生成するポリマーの重合度に影響を及ぼし、
撹拌速度が速ければ速いほど、得られるポリマーの重合
度は高くなり、ポリマーの物性面から好ましい。
The rate of addition of the aromatic polycarboxylic acid halide to the solution may be any rate as long as it does not continuously exceed 70 ° C, but it is preferable to add it as soon as possible from the viewpoint of formation of a high polymer. . It is preferable to add at least 90 mol% or more of the aromatic polycarboxylic acid halide compound to all diamine components within 5 minutes. Otherwise, the viscosity of the copolyamide obtained is very low. In addition, the stirring speed at the time of adding the aromatic polycarboxylic acid halide affects the degree of polymerization of the produced polymer,
The higher the stirring speed, the higher the degree of polymerization of the obtained polymer, which is preferable from the viewpoint of the physical properties of the polymer.

芳香族ポリカルボン酸ハライドの添加後、上記の冷却下
でさらに約30分から1時間撹拌を続ける。この時の撹拌
速度はいかなる速度でもよいが、出来るだけ速い方が好
ましい。
After the addition of the aromatic polycarboxylic acid halide, stirring is continued for about 30 minutes to 1 hour under the above cooling. The stirring speed at this time may be any speed, but it is preferably as high as possible.

上記のごとき冷却下での反応後、続いて、室温下で約1
時間から2時間重合反応を続ける。この時の撹拌速度は
いかなる速度でもよいが、出来るだけ速い方が、高粘度
のポリマー得るのに好ましい。
After the reaction under cooling as described above, subsequently, at room temperature, about 1
The polymerization reaction is continued for 2 hours. The stirring speed at this time may be any speed, but it is preferable that the stirring speed is as high as possible in order to obtain a highly viscous polymer.

重合反応系の態様は、一般的に酸捕捉剤の種類及び濃度
に依存する。例えば、ピリジン系化合物およびN,N−ジ
アルキルアニリン化合物を酸捕捉剤に用いた場合に、反
応系が重合中及び重合後の反応系が透明な均一溶液とな
るのが特徴である。そのため、重合反応溶液の粘度から
生成コポリアミドの粘度が推定できる利点がある。
The aspect of the polymerization reaction system generally depends on the type and concentration of the acid scavenger. For example, when a pyridine compound and an N, N-dialkylaniline compound are used as an acid scavenger, the reaction system is characterized by being a transparent homogeneous solution during and after the polymerization. Therefore, there is an advantage that the viscosity of the produced copolyamide can be estimated from the viscosity of the polymerization reaction solution.

また、重合反応溶液をポリマーの貧溶媒へ投入してポリ
マーの固形化および精製を行なうことが連続的に出来、
非常に都合が良い。さらに、重合中において反応系が絶
えず均一系であるので、高重合度のポリマーが得られ
る。
Further, the polymerization reaction solution can be continuously poured into the poor solvent of the polymer to solidify and purify the polymer,
Very convenient. Further, since the reaction system is constantly homogeneous during the polymerization, a polymer having a high degree of polymerization can be obtained.

重合前、重合中及び重合後に、重合時に発生するハロゲ
ン化水素を中和するためおよび/または重合体の反応溶
媒への溶解を容易にするために適当な物質をを反応系中
に添加することも可能である。
Addition of a suitable substance to the reaction system before, during, and after the polymerization to neutralize hydrogen halide generated during the polymerization and / or to facilitate the dissolution of the polymer in the reaction solvent. Is also possible.

このような無機化合物の例としてはリチウムクロリド、
カルシュウムクロリド、カリウムクロリド、炭酸リチウ
ム、酸化リチウム、水酸化リチウム、水酸化カルシュウ
ム、炭酸カルシュウムなどが好ましい例として上げられ
る。リチウムクロリド、カルシュイムクロリド、カリウ
ムクロリドなどはポリマーの溶解促進の目的で重合前に
添加することも可能であるが、その他は発生するハロゲ
ン化水素を中和する目的で重合後に添加することが好ま
しい。また、このような効果を有する有機化合物として
は、プロピレンオキサイドが好ましい例として挙げられ
る。該物質は重合前及び/または重合後に添加すること
が可能である。
Examples of such inorganic compounds include lithium chloride,
Preferred examples include calcium chloride, potassium chloride, lithium carbonate, lithium oxide, lithium hydroxide, calcium hydroxide, calcium carbonate and the like. Lithium chloride, calcium chloride, potassium chloride and the like can be added before the polymerization for the purpose of accelerating the dissolution of the polymer, but others are preferably added after the polymerization for the purpose of neutralizing generated hydrogen halide. . Further, as an organic compound having such an effect, propylene oxide is mentioned as a preferable example. The substance can be added before and / or after the polymerization.

他の添加剤としては、必要に応じて末端停止剤を用いる
ことができ、末端停止剤としてはアミノ基、及び酸ハラ
イド基と反応する基を1つだけ有する化合物が適当であ
る。
If necessary, a terminal terminating agent can be used as the other additive, and as the terminal terminating agent, a compound having only one group that reacts with an amino group and an acid halide group is suitable.

重合反応後、得られた溶液をポリマーの貧溶媒であるメ
タノール、水などに混合して、ポリマーを固形物として
取り出す。さらに固形ポリマーの濾過、水およびメタノ
ールによる洗浄を繰り返しポリマーに吸着した溶媒、酸
捕捉剤、塩酸及びオリゴマーなどを出来るだけ除去しな
ければならない。充分洗浄されたポリマーを130℃〜150
℃にて真空乾燥して本発明のコポリアミドを得ることが
できる。
After the polymerization reaction, the obtained solution is mixed with a poor solvent for the polymer such as methanol and water to take out the polymer as a solid. Further, filtration of solid polymer and washing with water and methanol should be repeated to remove the solvent, acid scavenger, hydrochloric acid and oligomer adsorbed on the polymer as much as possible. Thoroughly washed polymer at 130 ℃ -150
The copolyamide of the present invention can be obtained by vacuum drying at ° C.

この様にして精製されたポリマーの中の残存塩酸量は50
0ppm以下、好ましくは200ppm以下でなければならない。
The amount of residual hydrochloric acid in the polymer thus purified is 50
It should be 0 ppm or less, preferably 200 ppm or less.

次に界面重合の一般的な方法に関して述べる。界面重合
に用いる有機相の有機溶媒としては塩化メチレン、クロ
ロホルム、四塩化炭素、クロロベンゼン、1,1,2,2−テ
トラクロロエタン等の塩素系炭化水素溶媒、n−ヘキサ
ン、n−オクタン、シクロヘキサノン等の脂肪族炭化水
素類、キシレン、ベンゼン、トルエン等の芳香族炭化水
素類、またはこれらの混合物などが挙げられる。
Next, a general method of interfacial polymerization will be described. As the organic solvent for the organic phase used in the interfacial polymerization, methylene chloride, chloroform, carbon tetrachloride, chlorobenzene, chlorine-based hydrocarbon solvents such as 1,1,2,2-tetrachloroethane, n-hexane, n-octane, cyclohexanone, etc. And aliphatic hydrocarbons, aromatic hydrocarbons such as xylene, benzene, and toluene, or a mixture thereof.

界面重合時に発生する塩化水素をトラップする物質とし
ては、水酸化ナトリウム、炭酸ナトリウム、水酸化リチ
ウム、炭酸リチウム、水酸化カリウム、などが用いら
れ、特に水酸化ナトリウム、炭酸ナトリウムが好まし
い。該添加剤の量は発生する塩化水素の0.5から1.5倍モ
ル量用いられ、金属種に応じて決定される。
As a substance that traps hydrogen chloride generated during interfacial polymerization, sodium hydroxide, sodium carbonate, lithium hydroxide, lithium carbonate, potassium hydroxide, etc. are used, and sodium hydroxide and sodium carbonate are particularly preferable. The amount of the additive is 0.5 to 1.5 times the molar amount of hydrogen chloride to be generated, and is determined according to the metal species.

一般的な重合操作を示せばジアミン化合物(1)および
ピペラジン系化合物と塩化水素トラップ剤を水に溶解し
た溶液と、ポリカルボン酸ハライド化合物を上記の有機
溶媒に溶解した液とを機械的に混合し本発明のポリマー
を得る。
If a general polymerization operation is shown, a solution in which a diamine compound (1) and a piperazine compound and a hydrogen chloride trapping agent are dissolved in water is mechanically mixed with a solution in which a polycarboxylic acid halide compound is dissolved in the above organic solvent. Then, the polymer of the present invention is obtained.

このとき予めポリカルボン酸ハライドを含まない有機相
の一部をジアミン化合物を含む水相と機械的に混合して
おき、その中にポリカルボン酸ハライドを含む有機溶媒
の溶液を撹拌しながら加えることが好ましい。
At this time, a part of the organic phase not containing the polycarboxylic acid halide is mechanically mixed with the aqueous phase containing the diamine compound, and the solution of the organic solvent containing the polycarboxylic acid halide is added to the mixture while stirring. Is preferred.

本発明に用いられるジアミン化合物(1)およびピペラ
ジン系化合物の水相へ溶解または分散を促進するため、
該水相を加温したり、該水相に界面活性剤を添加するこ
とも可能である。有機相及び水相におけるポリカルボン
酸ハライド及びジアミン化合物の濃度は、一般には0.3
〜10重量%が好ましい。この濃度は前記ジアミン化合物
(1)及びピペラジン化合物の水に対する溶解性によ
り、適当な濃度を選択しなければならない。重合反応後
得られた溶液をメタノール、水などと混合して沈殿を形
成させ、その後、濾過、水による洗浄を数回繰り返した
のち、所定温度下で、約24時間乾燥して本発明のコポリ
アミドを得ることができる。
In order to promote the dissolution or dispersion of the diamine compound (1) and the piperazine compound used in the present invention in the aqueous phase,
It is also possible to heat the aqueous phase or add a surfactant to the aqueous phase. The concentration of the polycarboxylic acid halide and the diamine compound in the organic phase and the aqueous phase is generally 0.3.
~ 10 wt% is preferred. An appropriate concentration should be selected depending on the solubility of the diamine compound (1) and the piperazine compound in water. The solution obtained after the polymerization reaction is mixed with methanol, water and the like to form a precipitate, and then filtration and washing with water are repeated several times, and then dried at a predetermined temperature for about 24 hours to obtain the co-precipitate of the present invention. A polyamide can be obtained.

本発明によって得られたコポリアミドを適当な有機溶媒
に溶解し、該溶液を適当なプレート(ガラス、金属板)
上に塗布後、該コポリアミドの貧溶媒中に浸漬すること
により非対称膜を得ることができる。
The copolyamide obtained by the present invention is dissolved in an appropriate organic solvent, and the solution is applied to an appropriate plate (glass, metal plate).
An asymmetric membrane can be obtained by immersing it in a poor solvent for the copolyamide after coating on it.

この時、微孔形成剤として、エチレングリコール、ジエ
チレングリコール、トリエチレングリコール、ポリエチ
レングリコール、グリセリン等の有機化合物及び/また
は塩化リチウム、塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化
マグネシウム、塩化カルシウム、塩化ストロンチウム、
過塩素酸マグネシウム等の無機化合物を該有機溶媒中に
添加して非対称膜の作成を行なうことも可能である。ま
た、微孔形成剤を含まない溶液を塗布した該プレート上
から、有機溶媒を蒸発させることにより均質膜を得るこ
とも可能である。さらに、該溶液を紡糸することにより
中空糸の形態をも形成すること、また、適当な多孔質膜
上に、本発明で得られたコポリアミドの溶液を塗布し、
複合膜の形態を取ることも可能である。用いられる多孔
質膜としては高分子化合物から得られる多孔質膜、例え
ばポリエチレン、ポリスルホン、ポリプロピレン、ポリ
イミド等の有機系の多孔質膜やシリカゲル、アルミナ、
シリカアルミナ、ゼオライト等の無機物質からなる多孔
性物質が適当である。この塗布方法としては、浸漬法、
ロールコーティング法、クイックコーティング法等いか
なる方法でもよい。塗布されたポリマーの厚みは0.05〜
1.0ミクロン、好ましくは0.1〜0.5ミクロンとなるよう
に塗布条件をコントロールすべきである。
At this time, as a micropore-forming agent, an organic compound such as ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, polyethylene glycol, glycerin and / or lithium chloride, sodium chloride, potassium chloride, magnesium chloride, calcium chloride, strontium chloride,
It is also possible to add an inorganic compound such as magnesium perchlorate to the organic solvent to prepare an asymmetric membrane. It is also possible to obtain a homogeneous film by evaporating the organic solvent from the plate coated with the solution containing no micropore-forming agent. Further, by spinning the solution to form a hollow fiber morphology, also, on a suitable porous membrane, the solution of the copolyamide obtained in the present invention is applied,
It is also possible to take the form of a composite membrane. As the porous membrane used, a porous membrane obtained from a polymer compound, for example, an organic porous membrane such as polyethylene, polysulfone, polypropylene, or polyimide, silica gel, alumina,
Porous substances made of inorganic substances such as silica-alumina and zeolite are suitable. As the coating method, a dipping method,
Any method such as a roll coating method or a quick coating method may be used. The thickness of the applied polymer is 0.05 ~
The coating conditions should be controlled to be 1.0 micron, preferably 0.1-0.5 micron.

上記のような膜の活性層形成時に、該有機溶媒中にコポ
リアミドの該有機溶媒への溶解性向上および膜の孔径調
整の目的で、該有機溶媒中にエチレングコール、グリセ
リン等の有機化合物及び/または塩化リチウム、臭化リ
チュウム、塩化マグネシウム、臭化マグネシウム等の無
機化合物を添加することも可能である。ポリマーを塗布
する以外に、次のように支持体上で薄膜を形成させるこ
とも可能である。
At the time of forming the active layer of the film as described above, for the purpose of improving the solubility of the copolyamide in the organic solvent in the organic solvent and adjusting the pore size of the film, an organic compound such as ethylene glycol or glycerin in the organic solvent. And / or it is possible to add an inorganic compound such as lithium chloride, lithium bromide, magnesium chloride, magnesium bromide. Besides applying the polymer, it is also possible to form a thin film on the support as follows.

すなわち、本発明の芳香族ジアミン化合物 (1)及びピペラジン系化合物の溶液を多孔質膜上で塗
布した後に、芳香族ポリカルボン酸ハライドを溶かした
有機溶媒中に所定時間浸漬することにより、該多孔質膜
上に本発明のコポリアミドの膜を形成させることも可能
である。用いられる多孔質膜素材としてはポリエチレ
ン、ポリプロピレン、ポリスルホン、ポリイミドなどの
高分子化合物が挙げられる。
That is, after coating the solution of the aromatic diamine compound (1) of the present invention and the piperazine-based compound on the porous film, it is immersed in an organic solvent in which an aromatic polycarboxylic acid halide is dissolved for a predetermined time, thereby It is also possible to form a film of the copolyamide of the present invention on the porous film. Examples of the porous membrane material used include polymer compounds such as polyethylene, polypropylene, polysulfone, and polyimide.

また、シリカゲル、アルミナ、シリカアルミナ、ゼオラ
イトなどの無機化合物からなる多孔質膜素材上に該コポ
リアミドの膜を形成させることも可能である。
It is also possible to form the copolyamide film on a porous film material made of an inorganic compound such as silica gel, alumina, silica-alumina, or zeolite.

複合膜の形成時、膜の強度の高めるため、トリメシン酸
クロリド、トリメリット酸クロリド、3−クロロスルホ
ニルイソフタル酸クロリド、ピロメリット酸クロリド、
ベンゾフェノンテトラカルボン酸クロリドのような3個
以上のアミンに対して反応活性な基を有する化合物をい
かなる割合で添加してもよい。
In order to increase the strength of the film when forming the composite film, trimesic acid chloride, trimellitic acid chloride, 3-chlorosulfonylisophthalic acid chloride, pyromellitic acid chloride,
A compound having a group reactive with three or more amines such as benzophenonetetracarboxylic acid chloride may be added in any proportion.

(作用) 特定のビス(アミノフェニル)系化合物とピペラジン系
化合物との混合ジアミン成分に芳香族ポリカルボン酸成
分を反応させて得られたコポリアミドは、N,N−ジメチ
ルアセトアミド、N−メチル−2−ピロリドン、N,N−
ジメチルホルムアミド等の非プロトン性アミド系有機溶
媒に溶解されるので、製膜性が良好である。さらに、本
コポリアミドより得られた選択透過性膜は選択透過性及
び耐塩素性が優れている。
(Function) A copolyamide obtained by reacting a mixed diamine component of a specific bis (aminophenyl) -based compound and a piperazine-based compound with an aromatic polycarboxylic acid component is N, N-dimethylacetamide or N-methyl- 2-pyrrolidone, N, N-
Since it is dissolved in an aprotic amide-based organic solvent such as dimethylformamide, the film forming property is good. Furthermore, the permselective membrane obtained from the present copolyamide has excellent permselectivity and chlorine resistance.

以下に本発明を詳しく述べるが、本発明が本実施例に限
定されるものではない。
The present invention is described in detail below, but the present invention is not limited to the examples.

(実施例) 実施例 1 4,4′−ジアミノジフェニルエーテル16.02g(0.08モ
ル)、ピペラジン1.72g(0.02モル)に、N−メチルピ
ロリドン200ml、トリエチルアミン28mlを加えて、窒素
導入管、温度計、撹拌機を備えた容量500mlの四つ口フ
ラスコ中に窒素気流下で供給し、十分撹拌した後、反応
系全体を氷冷しながら、イソフタル酸ジクロリド20.31g
(0.1モル)を窒素気流下で素早く添加する。約60分間
氷冷下で反応後、室温に戻し、更に約1時間反応系の撹
拌を行う。反応終了後、上記反応益をメタノール1500ml
中に注ぎ、コポリアミドを沈殿析出させる。この沈殿析
出物を、家庭用ミキサーによる粉砕、濾過、水洗浄など
を数回繰り返して、未反応物および溶媒を除去し、最後
にメタノールで洗浄、140℃、真空下で48時間乾燥して
精製コポリアミドを得た。得られた精製物の収率は約90
%、であった。前記(本発明細書22頁記載)の方法に従
って非対称膜を作り、逆浸透性能を評価した。結果を第
1表に示す。
(Example) Example 1 200 ml of N-methylpyrrolidone and 28 ml of triethylamine were added to 16.02 g (0.08 mol) of 4,4'-diaminodiphenyl ether and 1.72 g (0.02 mol) of piperazine, and a nitrogen introduction tube, a thermometer, and stirring were added. Into a four-necked flask with a capacity of 500 ml equipped with a nitrogen stream under a nitrogen stream, after sufficiently stirring, while cooling the entire reaction system with ice, 20.31 g of isophthalic acid dichloride
(0.1 mol) is added rapidly under a stream of nitrogen. After reacting under ice cooling for about 60 minutes, the temperature is returned to room temperature and the reaction system is stirred for about 1 hour. After the reaction is completed, the above reaction profit is added to 1500 ml of methanol.
Pour in to precipitate the copolyamide. This precipitate is crushed with a household mixer, filtered, washed with water, etc. several times to remove unreacted substances and solvent, and finally washed with methanol, dried at 140 ° C. under vacuum for 48 hours, and purified. A copolyamide was obtained. The yield of the purified product obtained is about 90.
%,Met. An asymmetric membrane was prepared according to the method described above (see page 22 of the present invention) and the reverse osmosis performance was evaluated. The results are shown in Table 1.

(実施例2,3) 実施例1において、4,4′−ジアミノジフエニルスルホ
ンの代わりに4,4′−ジアミノジフェニルメタン(4c)
を用い、ピペラジンの混合モル比を20モル%、50モル%
とした以外は実施例1と同様にして行なった。
(Examples 2 and 3) In Example 1, 4,4'-diaminodiphenylmethane (4c) was used instead of 4,4'-diaminodiphenyl sulfone.
, The mixing molar ratio of piperazine is 20 mol%, 50 mol%
The same procedure as in Example 1 was carried out except that

得られたポリマーの還元粘度はそれぞれ2.30、0.70であ
った。また、ポリマーはNMPに対して優れた溶解性を示
し、前述の方法に従って、非対称膜の製造、及び逆浸透
実験をおこなった。結果を第1表に示す。
The reduced viscosities of the obtained polymers were 2.30 and 0.70, respectively. In addition, the polymer showed excellent solubility in NMP, and the production of asymmetric membranes and reverse osmosis experiments were performed according to the method described above. The results are shown in Table 1.

(実施例4,5) 実施例2,3において、ジアミノジフェニルエーテルの代
わりに4,4′−アミノベンズアニリド(4am)を用いた以
外は実施例2,3と同様にして行なった。得られたポリマ
ーを用いて、前述の方法に従って、非対称膜の製造、及
び逆浸透実験を行なった。結果を第1表に示す。
(Examples 4 and 5) The same procedure as in Examples 2 and 3 was repeated except that 4,4'-aminobenzanilide (4am) was used in place of diaminodiphenyl ether in Examples 2 and 3. Using the obtained polymer, asymmetric membrane production and reverse osmosis experiments were carried out according to the method described above. The results are shown in Table 1.

(実施例6) 実施例1において、4,4′−ジアミノジフェニルエーテ
ルの代わりに4,4′−アミノベンズスルホアニリド(4s
m)を用いた以外は実施例1と同様にして行なった。前
述の方法に従って、非対称膜の製造、及び逆浸透実験を
おこなった。
(Example 6) In Example 1, in place of 4,4'-diaminodiphenyl ether, 4,4'-aminobenzsulfoanilide (4s
Example 1 was repeated except that m) was used. Asymmetric membrane production and reverse osmosis experiments were performed according to the method described above.

結果を第1表に示す。The results are shown in Table 1.

(実施例7) 実施例1において、4,4′−ジアミノジフェニルエーテ
ルの代わりに、4,4′−ジアミノジフェニルサルファイ
ド(4sf)を用いた以外は、実施例1と同様にして行な
った。得られたポリマーから非対称膜を製造し逆浸透性
を評価した。結果を第1表に示す。
(Example 7) The procedure of Example 1 was repeated, except that 4,4'-diaminodiphenyl sulfide (4sf) was used instead of 4,4'-diaminodiphenyl ether. An asymmetric membrane was produced from the obtained polymer and the reverse osmosis was evaluated. The results are shown in Table 1.

(実施例8〜11) 実施例1において、4,4′−ジアミノジフェニルエーテ
ルの代わりに、1,4−ビス(4−アミノフェノキシ)ベ
ンゼン(tq)、1,3−ビス(4−アミノフェノキシ)ベ
ンゼン(tr)、2,2−ビス〔4−(4−アミノフェノキ
シ)フェニル〕プロパン(pp)等を20モル%、または50
モル%用いた以外はすべて実施例1と同様にして、表.1
の結果を得た。表に示したごとく、本コポリアミドから
得られた選択透過性膜は優れた逆浸透性能及び耐塩素性
を示した。
(Examples 8 to 11) In Example 1, 1,4-bis (4-aminophenoxy) benzene (tq) and 1,3-bis (4-aminophenoxy) were used instead of 4,4'-diaminodiphenyl ether. 20 mol% of benzene (tr), 2,2-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] propane (pp), or 50
All the same as in Example 1 except that the mol% was used.
Got the result. As shown in the table, the permselective membrane obtained from this copolyamide showed excellent reverse osmosis performance and chlorine resistance.

(実施例12〜14) 実施例6,9,10において、イソフタル酸ジクロリドの代わ
りに、テレフタル酸ジクロリド(T)を用いた以外は、
同様にして表.1の結果を得た。表に示したごとく、本コ
ポリアミドから得られた選択透過性膜は優れた逆透過性
能及び耐塩素性を示した。
(Examples 12 to 14) In Examples 6, 9 and 10, except that terephthalic acid dichloride (T) was used instead of isophthalic acid dichloride.
Similarly, the results shown in Table 1 were obtained. As shown in the table, the selectively permeable membrane obtained from this copolyamide showed excellent reverse permeation performance and chlorine resistance.

本発明で得られたピペラジン含有コポリアミドは従来の
ピペラジン系ポリアミドには見られない製膜性及び逆浸
透性能を示した。
The piperazine-containing copolyamide obtained in the present invention exhibited film-forming properties and reverse osmosis performance not found in conventional piperazine-based polyamides.

比較例 1 メタフェニレンジアミン10.80g(0.10モル)、及びN−
メチルピロリドン150mlを、窒素導入管、温度計、撹拌
翼を備えた容量500mlの四つ口丸底フラスコにいれ、撹
拌して均一になったのち、0℃まで冷却し、撹拌しなが
ら粉末状のイソフタル酸ジクロリド20.30g(0.1モル)
を一度に添加し、容器の内壁に付着したイソフタル酸ジ
クロリドをN−メチルピロリドン10mlで洗い落とす。イ
ソフタル酸ジクロリド添加すると反応系の温度は約50℃
に上昇するので、冷却しながら約1時間撹拌したのち室
温に戻し更に2時間撹拌して反応を終了させる。得られ
た溶液を1500mlをメタノールに注入してポリアミドを沈
殿析出させた。この沈殿物を濾過、水にいれたホームミ
キサーで粉砕、洗浄、24時間減圧乾燥して精製ポリアミ
ドを得た。このポリアミドの収率は約85%であった。
Comparative Example 1 Metaphenylenediamine 10.80 g (0.10 mol), and N-
Add 150 ml of methylpyrrolidone to a 500 ml four-necked round-bottomed flask equipped with a nitrogen inlet tube, a thermometer, and a stirring blade, stir to homogenize, then cool to 0 ° C., and powder the mixture while stirring. Isophthalic acid dichloride 20.30g (0.1mol)
Is added at once and the isophthalic acid dichloride adhering to the inner wall of the container is washed off with 10 ml of N-methylpyrrolidone. When isophthalic acid dichloride is added, the temperature of the reaction system is approximately 50 ° C.
After stirring for about 1 hour while cooling, the temperature is returned to room temperature and stirring is continued for 2 hours to complete the reaction. 1500 ml of the obtained solution was poured into methanol to precipitate the polyamide. The precipitate was filtered, ground in a water-mixed home mixer, washed, and dried under reduced pressure for 24 hours to obtain a purified polyamide. The yield of this polyamide was about 85%.

比較例 2 上記比較例1において、イソフタル酸ジクロリドの代わ
りにテレフタル酸ジクロリドを用いたほかは、すべて比
較例1と同様にして精製ポリアミドを得た。このポリア
ミドの収率は約73%であった。
Comparative Example 2 A purified polyamide was obtained in the same manner as Comparative Example 1 except that terephthalic acid dichloride was used instead of isophthalic acid dichloride in Comparative Example 1 above. The yield of this polyamide was about 73%.

比較例 3 比較例1においてメタフエニレンジアミンと2,4−ジア
ミノベンゼンスルホン酸(モル比10モル%)との混合ジ
アミン化合物を作用したほかは、比較例1と同様にして
コポリアミド得た。このコポリアミドの収率は82%であ
った。
Comparative Example 3 A copolyamide was obtained in the same manner as in Comparative Example 1, except that a mixed diamine compound of metaphenylenediamine and 2,4-diaminobenzenesulfonic acid (molar ratio 10 mol%) was used in Comparative Example 1. The yield of this copolyamide was 82%.

比較例 4 上記比較例3において、イソフタル酸ジクロリドの代わ
りにテレフタル酸ジクロリドを用いたほかは、比較例3
と同様にしてコポリアミドを得た。このコポリアミドの
収率は約83%であった。
Comparative Example 4 Comparative Example 3 except that terephthalic acid dichloride was used instead of isophthalic acid dichloride in Comparative Example 3 above.
A copolyamide was obtained in the same manner as in. The yield of this copolyamide was about 83%.

比較例 5 ピペラジン8.6g(0.10モル)、水酸化ナトリウム8.4g
(0.21モル)及び水300ccを、2のシリンダに供給し
て均一に溶解し、この溶液を氷冷して撹拌しながら、シ
クロヘキサノン300mlに溶解したイソフタル酸ジクロリ
ド20.3g(0.10モル)を加え、約5分間撹拌して反応さ
せた。この反応生成物を実施例1と同様にして精製して
得た精製物の収率は67%であった。
Comparative Example 5 Piperazine 8.6 g (0.10 mol), sodium hydroxide 8.4 g
(0.21 mol) and 300 cc of water are supplied to a cylinder of 2 and dissolved uniformly, and while stirring this solution with ice cooling, 20.3 g (0.10 mol) of isophthalic acid dichloride dissolved in 300 ml of cyclohexanone is added, Stir for 5 minutes to react. The yield of the purified product obtained by purifying this reaction product in the same manner as in Example 1 was 67%.

比較例 6 比較例5においてイソフタル酸ジクロリドの代わりにテ
レフタル酸ジクロリドを使用したほかは、比較例5と同
様にしてポリアミドを得た。この収率は68%であった。
Comparative Example 6 A polyamide was obtained in the same manner as in Comparative Example 5 except that terephthalic acid dichloride was used instead of isophthalic acid dichloride in Comparative Example 5. The yield was 68%.

比較例 7 ピペラジン0.86(0.01モル)、メタフタニレンジアミン
4.32g(0.04モル)、水酸化ナトリウム4.8g(0.12モ
ル)及び水160mlを1のシリンダに供給して均一に溶
解し、この溶液を氷冷して撹拌しながら、シクロヘキサ
ノン75ccに溶解したイソフタル酸ジクロリド10.15g(0.
05モル)を加え、約60分間撹拌して反多させ、この反応
生成物にn−ヘキサン300ccを加えて沈殿析出させ、実
施例1と同様に精製してコポリアミドを得た。このコポ
リアミドの収率は74%であった。
Comparative Example 7 Piperazine 0.86 (0.01 mol), metaphthalenediamine
4.32 g (0.04 mol), sodium hydroxide 4.8 g (0.12 mol) and 160 ml of water were supplied to a cylinder of 1 to dissolve them uniformly, and this solution was ice-cooled and stirred while isophthalic acid dissolved in 75 cc of cyclohexanone. Dichloride 10.15 g (0.
(05 mol) was added, and the mixture was stirred for about 60 minutes to be regenerated, 300 cc of n-hexane was added to this reaction product to cause precipitation, and purification was carried out in the same manner as in Example 1 to obtain a copolyamide. The yield of this copolyamide was 74%.

比較例 8 比較例7においてイソフタル酸ジクロリドの代わりにテ
レフタル酸ジクロリドを使用したほかは、比較例7と同
様にしてコポリアミドを得た。このコポリアミドの収率
は71%であった。
Comparative Example 8 A copolyamide was obtained in the same manner as in Comparative Example 7 except that terephthalic acid dichloride was used instead of isophthalic acid dichloride in Comparative Example 7. The yield of this copolyamide was 71%.

比較例1〜8のNMPに対する溶解性及び膜特性を第1表
に示した。
Table 1 shows the solubility of NMP in Comparative Examples 1 to 8 and the film characteristics.

前記表1中、酸成分のIはイソフタル酸ジクロリド、T
はテレフタル酸ジクロリド、ジアミノ成分(I)のmは
メタフエニレンジアミン、ジアミン成分(2)のpipは
ピペラジン、msはメタフエニレンジアミン−4−スルホ
ン酸であり、ジアミノ成分のモル比(%)は全ジアミン
成分(1)+(2)に対するジアミン成分(2)のモル
比である。製膜性の◎は非常に良好、○は良好、△は不
良、×は不能を示す。透水量および塩除去率は、逆浸透
膜性能を示すものであり、食塩35000ppmを含有する25℃
の食塩水溶液を原液として通常の連続式ポンプ型逆浸透
装置に圧力55kg/cm2で供給した時の透水量(/m2
日)および原液中の食塩濃度に対する原液中の食塩濃度
と透過水の食塩濃度の差を百分比で算出した塩除去率
(%)で示した(数字が大きい程、塩除去性能がよ
い)。「塩素あり」とは、上記35000ppm食塩水溶液に50
ppmの塩素を含有させた塩素含有食塩水溶液を原液とし
て供給し、10時間後における透水量および塩除去率であ
る。
In Table 1, the acid component I is isophthalic acid dichloride, T
Is terephthalic acid dichloride, m of the diamino component (I) is metaphenylenediamine, pip of the diamine component (2) is piperazine, ms is metaphenylenediamine-4-sulfonic acid, and the molar ratio (%) of the diamino component is Is the molar ratio of the diamine component (2) to the total diamine component (1) + (2). The film forming property ⊚ is very good, ○ is good, Δ is bad, and x is impossible. Permeability and salt removal rate indicate reverse osmosis membrane performance.
Water permeability when provided at a pressure 55 kg / cm 2 to normal continuous pump reverse osmosis device saline solution as a stock solution of (/ m 2 ·
(Day) and the salt concentration in the stock solution and the salt concentration in the permeated water with respect to the salt concentration in the stock solution were shown as a salt removal rate (%) calculated as a percentage (the larger the number, the better the salt removal performance). “With chlorine” means that 50% of the above 35000 ppm saline solution is used.
A chlorine-containing saline solution containing ppm chlorine is supplied as a stock solution, and the water permeation rate and salt removal rate after 10 hours are shown.

塩素吸収量は、ポリアミドを冷凍粉砕したのち150℃、
約15時間真空室乾燥した10ミクロン以下の細粉体0.5gを
塩素源として次亜素酸ナトリウム、およびPH調整用の緩
衝剤としてリン酸、リン酸2水素1カリウム、リン酸1
水素2カリウムを混合して得られた塩素濃度約220ppm、
PH5の塩素水溶液500cc中に投入して、40℃の恒温槽中
で、該塩素水溶液中の塩素濃度の経時的変化から塩素吸
収速度を求め、予じめ求めておいたポリアミドを混合し
ていない塩素水溶液の塩素自然消滅速度を差引いた値を
ポリアミド自体の塩素吸収速度とし、塩素吸収速度測定
試験開始の1時間後におけるポリアミド1ユニットに対
する塩素吸収量のモル比で示した。この塩素吸収量が小
さいほどポリアミドの耐塩素性が優れている。
Chlorine absorption is 150 ℃ after freeze pulverizing polyamide,
0.5 g of fine powder of 10 microns or less dried in a vacuum chamber for about 15 hours was used as a chlorine source, sodium hypophosphite, and as a buffer for adjusting PH, phosphoric acid, 1 potassium dihydrogen phosphate, 1 phosphoric acid.
The chlorine concentration obtained by mixing 2 potassium hydrogen is about 220 ppm,
Put into 500cc of PH5 chlorine aqueous solution, and in a constant temperature bath at 40 ° C, calculate the chlorine absorption rate from the change in chlorine concentration in the chlorine aqueous solution over time, and do not mix the polyamide that was previously obtained. The value obtained by subtracting the spontaneous disappearance rate of chlorine in the aqueous chlorine solution was taken as the chlorine absorption rate of the polyamide itself, and was shown by the molar ratio of the chlorine absorption amount to one unit of polyamide one hour after the start of the chlorine absorption rate measurement test. The smaller the chlorine absorption, the better the chlorine resistance of the polyamide.

(発明の効果) この発明による選択透過膜は、製膜性、逆浸透性能が優
れているのみならず、特に耐塩素性を有し、海水、かん
水の脱塩に適している。
(Effects of the Invention) The permselective membrane according to the present invention is not only excellent in film-forming property and reverse osmosis performance, but also particularly has chlorine resistance and is suitable for desalination of seawater and brackish water.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 成澤 春彦 滋賀県大津市堅田2丁目1番1号 東洋紡 績株式会社総合研究所内 (72)発明者 加藤 康夫 滋賀県大津市堅田2丁目1番1号 東洋紡 績株式会社総合研究所内 審査官 中野 孝一 (56)参考文献 特開 昭62−244404(JP,A) 特開 昭63−213522(JP,A) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (72) Inventor Haruhiko Naruzawa 2-1-1 Katata, Otsu City, Shiga Toyobo Co., Ltd. Research Institute (72) Inventor Yasuo Kato 2-1-1 Katata, Otsu City, Shiga Prefecture Koichi Nakano, Examiner, Research Laboratory, Toyobo Co., Ltd. (56) References JP-A-62-244404 (JP, A) JP-A-63-213522 (JP, A)

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】下記一般式(1)によって表わされる芳香
族ジアミン化合物とピペラジン系化合物とからなり、そ
の混合モル比が95/5〜35/65である混合ジアミン成分
に、芳香族ポリカルボン酸成分を反応させることによっ
て得られるコポリアミドからなる選択透過性膜。 (Yは−SO2−以外の二価の有機性基を示す。R1、R2
炭素原子数1〜12の炭化水素基を、R3、R4は一価の有機
性基を、n1、n2は0または1〜3の自然数を示す。)
1. A mixed diamine component consisting of an aromatic diamine compound represented by the following general formula (1) and a piperazine compound, the mixed molar ratio of which is 95/5 to 35/65, and an aromatic polycarboxylic acid. A permselective membrane made of copolyamide obtained by reacting components. (Y represents a divalent organic group other than -SO 2-. R 1 and R 2 are hydrocarbon groups having 1 to 12 carbon atoms, R 3 and R 4 are monovalent organic groups, n 1 and n 2 represent 0 or a natural number of 1 to 3. )
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