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JPH11538A - Selectively gas permeable film and its production - Google Patents

Selectively gas permeable film and its production

Info

Publication number
JPH11538A
JPH11538A JP16663597A JP16663597A JPH11538A JP H11538 A JPH11538 A JP H11538A JP 16663597 A JP16663597 A JP 16663597A JP 16663597 A JP16663597 A JP 16663597A JP H11538 A JPH11538 A JP H11538A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
film
gas permeability
polymer
gas
molecule
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.)
Pending
Application number
JP16663597A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tomonori Hosoda
友則 細田
Tsutomu Uehara
務 上原
Takuya Hiramatsu
卓也 平松
Takashi Ogino
恭士 荻野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kureha Corp
Original Assignee
Kureha Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kureha Corp filed Critical Kureha Corp
Priority to JP16663597A priority Critical patent/JPH11538A/en
Publication of JPH11538A publication Critical patent/JPH11538A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a selectively gas permeable film having a high ratio of CO2 permeability to O2 permeability and capable of controlling O2 permeability by using a polymer having at least specified structural units in its molecule. SOLUTION: The selectively gas permeable film is made of a polymer having at least structural units represented by formula I in its molecule. In the formula I, R1 is a substituent contg. an amino group or an amino group, plural R1 's in the polymer may be different from each other and R1 is preferably at least one substituent represented by the formula -(CH2 )x -NH2 [where (X) is 0 or an integer of 1-6] and may be a substituent having an amino group contg. an arom. ring or an aliphatic group having an unsatd. bond. Polyvinylamine having -NH2 as R1 or polyallylamine having (CH2 )-NH2 as R1 is especially preferably used as the polymer.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、分子内にアミノ基
を含有する置換基またはアミノ基を有する重合体からな
る気体選択透過性を有するフィルムに関する。より詳し
くは、炭酸ガス透過度と酸素ガス透過度との比が大きい
ことを特徴とするフィルムに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a gas-permeable film comprising a polymer having an amino group-containing substituent or an amino group in a molecule. More specifically, the present invention relates to a film characterized in that the ratio between the carbon dioxide gas permeability and the oxygen gas permeability is large.

【0002】[0002]

【従来の技術】炭酸ガスに対する選択透過性の高い膜と
しては、Journal of Membrane S
cience(ジャーナル オブ メンブレン サイエ
ンス),6(1980),339〜343頁に、ポリ四
フッ化エチレンの幹ポリマーにポリスチレンをグラフト
し、スルホン酸基を導入した陽イオン交換膜に、炭酸ガ
スキャリヤーとして1価に陽イオン化したエチレンジア
ミンを静電作用により保持させた、炭酸ガス透過度と窒
素ガス透過度との比が大きい膜が、示されている。
2. Description of the Related Art As a membrane having high selective permeability to carbon dioxide gas, Journal of Membrane S is known.
Science (Journal of Membrane Science), 6 (1980), pp. 339-343, on a cation exchange membrane in which polystyrene is grafted onto a polytetrafluoroethylene backbone polymer and sulfonic acid groups are introduced, and a carbon dioxide gas carrier is used. A membrane having a high ratio of carbon dioxide gas permeability to nitrogen gas permeability, in which ethylene diamine, which has been cationized to valence, is electrostatically retained is shown.

【0003】また、膜シンポジウムNo.5(199
3)京都,講演要旨集,73〜75頁には、固定キャリ
ヤーとして第3級アミンを有するメタクリル酸2−
(N,N−ジメチルアミノ)エチルを選び、コモノマー
としてアクリロニトリル及びメタクリル酸2一エチルヘ
キシルを用い、ラジカル共重合することにより、膜素材
を得て、この膜素材の酸素ガス透過度及び窒素ガス透過
度と炭酸ガス透過度との比較により、この高分子膜は炭
酸ガスを選択的に透過することが、報告されている。さ
らに、化学工学会第58年会講演要旨集,vol.1、
269頁には、ポリエチレン多孔膜にアクリル酸をプラ
ズマグラフトすることにより得たイオン交換膜を、エチ
レンジアミン水溶液に浸漬させて、エチレンジアミンの
モノカチオン体を内部に導入した膜は炭酸ガスを選択的
に透過することが、記載されている。しかしながら、こ
れらに開示されている分離膜は、経済性の問題、製造性
の問題などがある。
[0003] Also, the membrane symposium No. 5 (199
3) Kyoto, Abstracts, pp. 73-75, describes methacrylic acid 2-containing tertiary amine as a fixed carrier.
(N, N-Dimethylamino) ethyl was selected, acrylonitrile and 2-ethylhexyl methacrylate were used as comonomers, and radical copolymerization was performed to obtain a film material, and the oxygen gas permeability and nitrogen gas permeability of the film material were obtained. It has been reported that the polymer membrane selectively permeates carbon dioxide by comparing carbon dioxide gas permeability with carbon dioxide gas permeability. Furthermore, abstracts of the 58th Annual Meeting of the Chemical Engineering Society, vol. 1,
On page 269, an ion-exchange membrane obtained by plasma-grafting acrylic acid onto a polyethylene porous membrane is immersed in an aqueous solution of ethylenediamine, and the membrane in which a monocationic substance of ethylenediamine is introduced therein selectively permeates carbon dioxide. Is described. However, the separation membranes disclosed therein have problems such as economy and productivity.

【0004】特開昭61−101203号公報には、多
孔性支持体に、ポリアリルアミンを主成分とする架橋重
合体を被覆してなる高透過性複合膜に関する発明が開示
されており、液状混合物の成分を選択的に透過分離する
ための半透膜について述べられている。特開平6−23
9926号公報には、ビニルアミン単位3〜100モル
%と非イオン性単量体単位97〜0モル%からなるポリ
ビニルアミンを含有する塗布液を少なくとも基体フィル
ムの片面に塗布した後、延伸してなる帯電防止フィルム
が開示されている。
Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-101203 discloses an invention relating to a highly permeable composite membrane comprising a porous support coated with a crosslinked polymer containing polyallylamine as a main component. And a semipermeable membrane for selectively permeating and separating the component (1). JP-A-6-23
No. 9926 discloses that a coating solution containing polyvinylamine composed of 3 to 100 mol% of a vinylamine unit and 97 to 0 mol% of a nonionic monomer unit is applied to at least one surface of a base film and then stretched. An antistatic film is disclosed.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、炭酸
ガス透過度と酸素ガス透過度との比が大きい気体選択透
過性を有し、且つ、酸素ガス透過度のコントロールが可
能なフィルムを提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a film having a selective gas permeability having a large ratio between the carbon dioxide gas permeability and the oxygen gas permeability and capable of controlling the oxygen gas permeability. To provide.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記目的
を達成すべく鋭意検討した結果、アミノ基を含有する置
換基またはアミノ基を有する特定構造単位を少なくとも
分子内に有する重合体からなるフィルムが炭酸ガス透過
度と酸素ガス透過度との比が大きいことを見出だし、本
発明を完成するに至った。
Means for Solving the Problems The inventors of the present invention have conducted intensive studies to achieve the above object, and have found that a polymer having at least a substituent having an amino group or a specific structural unit having an amino group in a molecule. It has been found that the resulting film has a large ratio between the carbon dioxide gas permeability and the oxygen gas permeability, thereby completing the present invention.

【0007】すなわち本発明は、下記式(1)で表され
る構造単位を少なくとも分子内に有する重合体からなる
気体選択透過性を有するフィルムを提供する。
That is, the present invention provides a gas-permselective film comprising a polymer having at least a structural unit represented by the following formula (1) in a molecule.

【0008】[0008]

【化5】 Embedded image

【0009】また、本発明は前記の式(1)においてR
1が−(CH2X−NH2(Xは0または1から6の整
数)で表される少なくとも1種の置換基である前記の気
体選択透過性を有するフィルムを提供する。
Further, the present invention relates to the above formula (1)
1 is - (CH 2) X -NH 2 (X is from 0 or an integer of 1 6) to provide a film having a gas permselective is at least one substituent represented by.

【0010】さらに、本発明は下記式(2)で表される
構造単位を少なくとも分子内に有する重合体からなる気
体選択透過性を有するフィルムを提供する。
Further, the present invention provides a gas-permselectable film comprising a polymer having at least a structural unit represented by the following formula (2) in a molecule.

【0011】[0011]

【化6】 Embedded image

【0012】また、式(2)において、R2が−(C
2X−NH3 +-(Xは0または1から6の整数を表
し、LはL-1を形成する陰イオンを表す)から選ばれる
少なくとも1種の置換基である重合体からなる気体選択
透過性を有するフィルムを提供する。さらに、本発明
は、基材層を含む前記気体選択透過性を有するフィルム
を提供する。本発明は、前記式(1)または式(2)で
表される構造単位を少なくとも分子内に有する重合体か
らなる塗布液を基材層に塗布し、乾燥してなる気体選択
透過性を有するフィルムの製造方法を提供する。
In the formula (2), R 2 is-(C
H 2 ) X— NH 3 + L (X represents 0 or an integer of 1 to 6, and L represents an anion forming L −1 ). A film having a selective gas permeability. Furthermore, the present invention provides a film having the above-mentioned gas selective permeability including a substrate layer. The present invention has gas selective permeability obtained by applying a coating liquid comprising a polymer having at least a structural unit represented by the formula (1) or (2) in a molecule to a base layer and drying the coating liquid. Provided is a method for manufacturing a film.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】以下、本発明について詳細に説明
する。本発明で云う式(1)で表される構造単位を少な
くとも分子内に有する重合体としては、式(1)におい
てR1は−(CH2X−NH2(Xは0または1から6の
整数)で表される少なくとも1種の置換基であることが
好ましい。また、R1は芳香環や不飽和結合を有する脂
肪族基を含んだアミノ基を持つ置換基であってもよい。
これらのうち、R1が−NH2であるポリビニルアミン、
Xが1である、即ち、R1が−(CH2)−NH2である
ポリアリルアミンが特に好ましく用いられる。上記の重
合体中の複数のR1は互いに異なっていてもよい。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the present invention will be described in detail. In the present invention, as a polymer having at least a structural unit represented by the formula (1) in a molecule, R 1 in the formula (1) is — (CH 2 ) X —NH 2 (X is 0 or 1 to 6). Is preferably at least one substituent represented by the following formula: R 1 may be a substituent having an amino group including an aromatic ring or an aliphatic group having an unsaturated bond.
Among them, polyvinylamine wherein R 1 is —NH 2 ,
X is 1, i.e., R 1 is - (CH 2) polyallylamine is especially preferably -NH 2. A plurality of R 1 in the above polymer may be different from each other.

【0014】式(2)で表される構造単位を少なくとも
分子内に有する重合体において、R2は、塩を形成した
アミノ基を含有する置換基を表し、R2が−(CH2X
−NH3 +-(Xは0または1から6の整数を表し、L
はL-1を形成する陰イオンを表す)から選ばれる少なく
とも1種の置換基であることが好ましい。R2が−NH3
+-であるポリビニルアミン塩(例えば塩酸塩)、Xが
1である、即ち、R2が−(CH2)−NH3 +-である
ポリアリルアミン塩(例えば塩酸塩)などの重合体がさ
らに好ましい。
At least a structural unit represented by the formula (2)
In the polymer having in the molecule, RTwoFormed salt
Represents a substituent containing an amino group;TwoIs-(CHTwo)X
-NHThree +L-(X represents 0 or an integer of 1 to 6;
Is L-1Represents an anion that forms
Both are preferably one type of substituent. RTwoIs -NHThree
+L-X is a polyvinylamine salt (eg, hydrochloride)
1, ie, RTwoIs-(CHTwo) -NHThree +L-Is
Polymers such as polyallylamine salts (eg hydrochloride)
More preferred.

【0015】さらに、式(2)で表される構造単位を少
なくとも分子内に有する重合体の範囲として含まれる重
合体の例としては、式(1)で示す構造単位を分子内に
含む重合体を部分中和して得られる下記(3)に示す構
造単位を分子内に含む重合体を挙げることができる。こ
こで、m,nは正の整数を示し重合の程度、及び中和の
程度に関係する。
Further, as an example of the polymer which is included in the range of the polymer having at least the structural unit represented by the formula (2) in the molecule, a polymer having the structural unit represented by the formula (1) in the molecule: And a polymer containing in its molecule a structural unit represented by the following (3) obtained by partially neutralizing Here, m and n are positive integers and are related to the degree of polymerization and the degree of neutralization.

【0016】[0016]

【化7】 Embedded image

【0017】m,nの割合(中和の程度)については特
に制限はない。製品フィルムの酸素ガス透過度は中和の
程度(中和度)が低いと小さく(即ち、酸素バリヤー性
が大きい)、中和の程度(中和度)を高くすると大きく
なる。こうすることにより製品の酸素ガス透過度を製品
の用途に適した範囲に調節することができる。
The ratio of m and n (degree of neutralization) is not particularly limited. The oxygen gas permeability of the product film decreases when the degree of neutralization (degree of neutralization) is low (that is, the oxygen barrier property is large), and increases when the degree of neutralization (degree of neutralization) increases. By doing so, the oxygen gas permeability of the product can be adjusted to a range suitable for the use of the product.

【0018】式(1)、(2)で表された構造単位を少
なくとも分子内に有する重合体は、数平均分子量、1,
500から500,000、さらには5000から40
0,000の範囲にあることが好ましい。数平均分子量
がこの範囲より低いと、得られる製品の製膜性や得られ
る膜の機械的強度が低下したり、また、高すぎると製膜
性が劣化したり、製品が取り扱い難くなる等の問題が起
こり易くなる。塩の種類としては、塩酸塩、臭酸塩(臭
化水素酸塩)、酢酸塩等を挙げることができる。
The polymer having at least the structural units represented by the formulas (1) and (2) in the molecule has a number average molecular weight of 1,
500 to 500,000, even 5000 to 40
It is preferably in the range of 000. When the number average molecular weight is lower than this range, the film forming property of the obtained product or the mechanical strength of the obtained film is reduced, or, if too high, the film forming property is deteriorated, and the product becomes difficult to handle. Problems are more likely to occur. Examples of the type of salt include hydrochloride, bromate (hydrobromide), acetate and the like.

【0019】本発明の他の態様として、気体透過性を有
するフィルムが基材層を有する積層フィルムであること
も好ましい。基材層を構成する材料としては、熱可塑性
樹脂からなるフィルム、熱硬化性樹脂からなるフィル
ム、紙、織物、不織布、金属多孔材料または無機焼結多
孔材料から選ばれた少なくとも1種の材料が好ましい。
用途および基材層の気体透過度が極端に積層フィルムの
気体選択透過性能を妨げないこと等を考慮して、基材層
を適宜選択することができる。
In another embodiment of the present invention, the film having gas permeability is preferably a laminated film having a substrate layer. As a material constituting the base layer, at least one material selected from a film made of a thermoplastic resin, a film made of a thermosetting resin, paper, a woven fabric, a nonwoven fabric, a porous metal material or an inorganic sintered porous material is used. preferable.
The substrate layer can be appropriately selected in consideration of the application and the fact that the gas permeability of the substrate layer does not extremely hinder the gas selective permeation performance of the laminated film.

【0020】熱可塑性樹脂からなるフィルムの原料とし
ては、特に限定されないが、例えば、 ポリエステル、
ポリオレフィン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリ
アミド、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)、ポリテト
ラフルオロエチレン等のフルムであり、好ましくはポリ
エステル、ポリフッ化ビニリデン、ポリオレフィンであ
る。ポリエステルとしては、ポリエチレンテレフタレー
ト(PET)、ポリエチレンイソフタレート、ポリブチ
レンテレフタレート、ポリ(1,4−シクロヘキシレン
ジメチレンテレフタレート)、ポリエチレン2,6−ナ
フタレンジカルボキシレート等、およびこれらの共重合
体またはこれらと少量の他の樹脂とのブレンド物なども
含まれる。
The raw material of the film made of a thermoplastic resin is not particularly limited.
Films such as polyolefin, polystyrene, polyvinyl chloride, polyamide, polyvinylidene fluoride (PVDF), and polytetrafluoroethylene, and preferably polyester, polyvinylidene fluoride, and polyolefin. Examples of the polyester include polyethylene terephthalate (PET), polyethylene isophthalate, polybutylene terephthalate, poly (1,4-cyclohexylene dimethylene terephthalate), polyethylene 2,6-naphthalenedicarboxylate, and the like, and copolymers thereof, or copolymers thereof. And small amounts of other resins.

【0021】ポリオレフィンとしては、オレフィン類の
単独重合体や共重合体、オレフィン類と他の共重合可能
な単量体たとえばビニル系単量体との共重合体およびこ
れらの変性重合体などを例示することができる。具体的
には、高密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン(以
下、「LDPE」と略記)、直鎖状低密度ポリエチレン
(以下、「LLDPE」と略記)、直鎖状超低密度ポリ
エチレン(以下「VLDPE」と略記)、ポリプロピレ
ン、エチレン・プロピレン共重合体、ポリ4−メチルペ
ンテン−1(以下、「TPX」と略記)、アイオノマー
樹脂、エチレン・酢酸ビニル共重合体(以下「EVA」
と略記)、エチレン・アクリル酸共重合体、エチレン・
メタクリル酸共重合体(以下「EMAA」と略記)、エ
チレン・アクリル酸メチル共重合体、エチレン・メタク
リル酸メチル共重合体、変性ポリオレフィン(例えば、
オレフィン類の単独または共重合体などとマレイン酸や
フマル酸などの不飽和カルボン酸や酸無水物やエステル
もしくは金属塩などとの反応物など)などである。上記
オレフィン共重合体は、単独あるいは2種以上混合して
用いることができる。これらの中では、TPX、VLD
PE、EVA、EMAA、LLDPE、エチレン・アク
リル酸共重合体などが、得られる成形物の物性の点から
好ましい。
Examples of the polyolefin include homopolymers and copolymers of olefins, copolymers of olefins with other copolymerizable monomers such as vinyl monomers, and modified polymers thereof. can do. Specifically, high-density polyethylene, low-density polyethylene (hereinafter abbreviated as “LDPE”), linear low-density polyethylene (hereinafter abbreviated as “LLDPE”), linear ultra-low-density polyethylene (hereinafter “VLDPE”) ), Polypropylene, ethylene-propylene copolymer, poly 4-methylpentene-1 (hereinafter abbreviated as “TPX”), ionomer resin, ethylene-vinyl acetate copolymer (hereinafter “EVA”)
Abbreviation), ethylene-acrylic acid copolymer, ethylene
Methacrylic acid copolymer (hereinafter abbreviated as "EMAA"), ethylene-methyl acrylate copolymer, ethylene-methyl methacrylate copolymer, modified polyolefin (for example,
Reaction products of homo- or copolymers of olefins with unsaturated carboxylic acids such as maleic acid and fumaric acid, acid anhydrides, esters or metal salts). The above olefin copolymers can be used alone or as a mixture of two or more. Among them, TPX, VLD
PE, EVA, EMAA, LLDPE, ethylene / acrylic acid copolymer, and the like are preferable from the viewpoint of the physical properties of the obtained molded product.

【0022】ポリフッ化ビニリデンとしては、フッ化ビ
ニリデン単独重合体、フッ化ビニリデンを構成単位とし
て70モル%以上を含む共重合体、更には、これら重合
体の混合物が挙げられる。フッ化ビニリデンと共重合さ
れるモノマーとしては、四フッ化エチレン、六フッ化プ
ロピレン、三フッ化エチレン、三フッ化塩化エチレン、
フッ化ビニル等が挙げられる。
Examples of the polyvinylidene fluoride include a homopolymer of vinylidene fluoride, a copolymer containing vinylidene fluoride as a constituent unit in an amount of 70 mol% or more, and a mixture of these polymers. Monomers copolymerized with vinylidene fluoride include ethylene tetrafluoride, propylene hexafluoride, ethylene trifluoride, ethylene trifluoride chloride,
And vinyl fluoride.

【0023】この態様の積層フィルムは、分子内にアミ
ノ基を有する重合体からなる膜(以下、膜Mと称する)
と基材とから構成されるが、製膜した状態で基材から膜
Mを単離し用いてもよい。また、他の層構成としては、
基材/膜M/基材の層構成がある。具体例としては、多孔
PET/膜M/LDPE、TPX/膜M/EVA、TPX/
膜M/多孔LLDPE、多孔PVDF/膜M/多孔LLD
PE等が挙げられる。膜Mの厚さは好ましくは1から1
00μmが、さらに好ましくは1から50μmである。
なお、基材層と膜Mの間の接着力を特に望む場合は、接
着剤を用いてもよい。積層フィルムの合計厚さは15か
ら400μmが好ましく、20から200μmがさらに
好ましい。
The laminated film of this embodiment is a film made of a polymer having an amino group in the molecule (hereinafter referred to as a film M).
And the base material, but the film M may be isolated from the base material in a formed state and used. Also, as another layer configuration,
There is a layer configuration of substrate / film M / substrate. Specific examples include porous PET / film M / LDPE, TPX / film M / EVA, TPX /
Membrane M / porous LLDPE, Porous PVDF / Membrane M / Porous LLD
PE and the like. The thickness of the film M is preferably 1 to 1
00 μm is more preferably 1 to 50 μm.
In addition, when the adhesive force between the base material layer and the film M is particularly desired, an adhesive may be used. The total thickness of the laminated film is preferably from 15 to 400 μm, more preferably from 20 to 200 μm.

【0024】本発明の気体選択透過性フィルムは、温度
23℃、相対湿度80%における炭酸ガス透過度と酸素
ガス透過度の比(炭酸ガス透過度/酸素ガス透過度)
が、好ましくは10から200、さらに好ましくは11
から200,最も好ましくは20から200である。酸
素ガス透過度は好ましくは10から200,000cm
3/cm2・MPa・s、さらに好ましくは50から10
0,000cm3/cm2・MPa・s、最も好ましくは
100から50,000cm3/cm2・MPa・sの範
囲にある。また、炭酸ガス透過度は100から1,00
0,000cm3/cm2・MPa・s、さらに好ましく
は500から950,000cm3/cm2・MPa・
s、最も好ましくは1000から900,000cm3/
cm2・MPa・sの範囲にある。
The gas-permeable film of the present invention has a ratio of carbon dioxide gas permeability to oxygen gas permeability at a temperature of 23 ° C. and a relative humidity of 80% (carbon dioxide gas permeability / oxygen gas permeability).
But preferably from 10 to 200, more preferably 11
To 200, most preferably 20 to 200. Oxygen gas permeability is preferably 10 to 200,000 cm
3 / cm 2 · MPa · s, more preferably 50 to 10
It is in the range of 000 cm 3 / cm 2 · MPa · s, most preferably 100 to 50,000 cm 3 / cm 2 · MPa · s. The carbon dioxide gas permeability is 100 to 1,000.
000 cm 3 / cm 2 · MPa · s, more preferably 500 to 950,000 cm 3 / cm 2 · MPa · s
s, most preferably 1000 to 900,000 cm 3 /
cm 2 · MPa · s.

【0025】本発明の気体選択透過性フィルムの製造方
法の一例として、ポリビニルアミン水溶液を基材のPV
DF多孔膜(厚さ110μm、空孔率75%)上に所定
の厚さになるように塗布し、70から110℃で乾燥す
る。このようにして容易にフィルムを得ることができ
る。
As an example of the method for producing the gas selectively permeable film of the present invention, a polyvinylamine aqueous solution is used as a substrate PV
It is applied to a predetermined thickness on a DF porous membrane (thickness: 110 μm, porosity: 75%), and dried at 70 to 110 ° C. Thus, a film can be easily obtained.

【0026】得られたフィルムは、炭酸ガス透過度と酸
素ガス透過度の比が大きいものを得ることができるの
で、各種CO2の分離膜、炭酸ガスを発生する青果物
(にんにく、長芋等)、発酵食品(チーズ、キムチ、生
味噌等)の包装に好ましく用いられる。
Since the obtained film can have a large ratio of carbon dioxide gas permeability to oxygen gas permeability, various kinds of CO 2 separation membranes, fruits and vegetables (garlic, yam, etc.) which generate carbon dioxide, It is preferably used for packaging fermented foods (cheese, kimchi, raw miso, etc.).

【0027】[0027]

【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明す
るが、本発明はこれらに限定されるものではない。 (酸素ガスおよび炭酸ガス透過度の測定)積層体の酸素
ガスおよび炭酸ガス透過度は、混合ガス透過度測定装置
(GLサイエンス(株)社製、フィルム両面加湿ガス透
過試験器)を用い、温度23℃、相対湿度80%の条件
で測定した。テストガスには混合ガス(CO2:O2=2
0:80体積%)を用いた。透過ガス検出器にはGLサ
イエンス(株)社製のガスクロマトグラフ(GC−39
0)、カラムはPorapakNを用いた。 (炭酸ガス透過度と酸素ガス透過度の比)前記測定法に
より得られた炭酸ガス透過度を酸素ガス透過度で除算す
ることにより求めた。この比から気体選択透過性を評価
した。
EXAMPLES The present invention will now be described specifically with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples. (Measurement of oxygen gas and carbon dioxide gas permeability) The oxygen gas and carbon dioxide gas permeability of the laminate were measured using a mixed gas permeability measuring device (GL Science Co., Ltd., film double-sided humidified gas permeability tester). The measurement was performed at 23 ° C. and a relative humidity of 80%. The test gas is a mixed gas (CO 2 : O 2 = 2)
0: 80% by volume). A gas chromatograph (GC-39) manufactured by GL Science Co., Ltd. is used as the permeated gas detector.
0), PorapakN was used for the column. (Ratio between carbon dioxide gas permeability and oxygen gas permeability) It was determined by dividing the carbon dioxide gas permeability obtained by the above-mentioned measuring method by the oxygen gas permeability. The gas selective permeability was evaluated from this ratio.

【0028】(実施例1および比較例1)ポリアリルア
ミン(以下、「PALA」と称す)として、10重量%
水溶液Paa−H(日東紡績(株)社製、平均分子量1
00,000:透析処理品)を用いた。この水溶液を、
厚さ110μmのPVDF多孔膜(ミリポア社製、平均
孔径0.22μm、空孔率75%)上に、メイヤーバー
を用い塗布した。これを乾燥器に入れ90℃、20分間
乾燥を行い、水を蒸発させて、PVDF多孔膜基材上に
PALAからなる厚さ5μmのシート状物が塗布された
フィルムを製造した。このようにして得られたフィルム
(積層フィルム)およびPALA膜(膜M)単独の炭酸
ガスおよび酸素ガスの気体透過度、さらに炭酸ガス透過
度/酸素ガス透過度比を求めた。なお、PALA膜(膜
M)単独の気体透過度は基材に用いたPVDF多孔膜の
ガス透過度の値から次式:1/P(total)=1/P(fil
m)+1/P(sub)によって計算した。式中、P(total)
は積層体全体の気体透過度、P(film)は膜Mの気体透
過度、P(sub)は基材の気体透過度を意味する。PV
DF多孔膜の炭酸ガス透過度、酸素ガス透過度はいずれ
も1×108cm3/cm2・MPa・sであった(比較例
1)。炭酸ガスおよび酸素ガスの透過度、炭酸ガス透過
度と酸素ガス透過度の比を表1に示した。なお、表1で
は積層フィルムを積層体と表示し、比較例の基材の気体
透過度を積層体の気体透過度の欄に示した。
Example 1 and Comparative Example 1 10% by weight of polyallylamine (hereinafter referred to as "PALA")
Aqueous solution Paa-H (manufactured by Nitto Boseki Co., Ltd., average molecular weight 1)
00,000: dialysis treated product). This aqueous solution
A 110 μm thick PVDF porous membrane (Millipore, average pore size 0.22 μm, porosity 75%) was applied using a Mayer bar. This was placed in a drier and dried at 90 ° C. for 20 minutes to evaporate water to produce a film in which a 5-μm thick sheet made of PALA was applied on a PVDF porous membrane substrate. The gas permeability of carbon dioxide gas and oxygen gas of the thus obtained film (laminated film) and the PALA film (membrane M) alone, and the carbon dioxide gas permeability / oxygen gas permeability ratio were determined. The gas permeability of the PALA membrane (membrane M) alone was calculated from the value of the gas permeability of the PVDF porous membrane used as the base material as follows: 1 / P (total) = 1 / P (fil
m) Calculated by + 1 / P (sub). Where P (total)
Is the gas permeability of the entire laminate, P (film) is the gas permeability of the film M, and P (sub) is the gas permeability of the substrate. PV
Both the carbon dioxide gas permeability and the oxygen gas permeability of the DF porous membrane were 1 × 10 8 cm 3 / cm 2 · MPa · s (Comparative Example 1). Table 1 shows the permeability of carbon dioxide gas and oxygen gas, and the ratio of the permeability of carbon dioxide gas to the permeability of oxygen gas. In addition, in Table 1, the laminated film was indicated as a laminated body, and the gas permeability of the substrate of the comparative example was shown in the column of the gas permeability of the laminated body.

【0029】(実施例2)ポリビニルアミン(以下、
「PVLA」と称す)として、12重量%PVAM05
95B、未中和品(三菱化学(株)社製、数平均分子量
60,000)を用いた。この水溶液を、実施例1と同
様な方法でPVDF多孔膜基材上にPVLAからなる厚
さ5μmのシート状物が塗布されたフィルムを製造し
た。実施例1と同様にして気体透過度を測定した。結果
を表1に示した。
Example 2 Polyvinylamine (hereinafter referred to as "polyvinylamine")
As "PVLA"), 12% by weight PVAM05
95B, an unneutralized product (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, number average molecular weight 60,000) was used. Using this aqueous solution, a film in which a 5 μm-thick sheet made of PVLA was applied on a PVDF porous membrane substrate in the same manner as in Example 1 was produced. The gas permeability was measured in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1.

【0030】(実施例3)ポリビニルアミン−塩酸塩
(以下、「PVLA−HCL」と称す)として、12重
量%中和品、(三菱化学(株)社製、PVAM0595
B数平均分子量60,000)を用いた。この水溶液
を、実施例1と同様な方法でPVDF多孔膜基材上にP
VLA−HCLからなる厚さ5μmのシート状物が塗布
されたフィルムを製造した。実施例1と同様にして気体
透過度を算出した。結果を表1に示した。
Example 3 As a polyvinylamine-hydrochloride (hereinafter referred to as "PVLA-HCL"), a 12% by weight neutralized product (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, PVAM0595)
B number average molecular weight of 60,000) was used. This aqueous solution was applied onto a PVDF porous membrane substrate in the same manner as in Example 1
A film coated with a 5 μm-thick sheet made of VLA-HCL was produced. The gas permeability was calculated in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1.

【0031】(実施例4および5)実施例2および3で
用いたポリビニルアミン水溶液およびポリビニルアミン
−塩酸塩水溶液は、その製造方法に由来するギ酸ソーダ
がPVLAではアミノ基と等モル、PVLA−HCLで
はアミノ基と中和されたアミノ基の合計モル数と等モル
のギ酸ソーダを含有している。含有しているギ酸ソーダ
のため、PVLAおよびPVLA−HCL水溶液からな
るフィルムは乳白色を示す。このPVLAおよびPVL
A−HCL水溶液から透析によりギ酸ソーダを除去し
た。透析方法は、再生セルロース製透析用チューブ(フ
ナコシ(株)社製、スペクトラ/ポア7、分画分子量2
000、平面幅45mm)にPVLA水溶液、PVLA
−HCL水溶液をそれぞれ100cc封入した。次に、
これらを2000ccの蒸留水に浸漬させ、透析を行っ
た。透析時間は24時間とし、12時間毎に蒸留水を交
換した。このようにして得られたPVLA水溶液(透析
処理を行ったPVLA水溶液)およびPVLA−HCL
水溶液(透析処理を行ったPVLA−HCL水溶液)を
実施例1と同様な方法でPVDF多孔膜基材上に乾燥皮
膜の厚さが5μmとなるように塗布、乾燥し、フィルム
をそれぞれ製造した(実施例4および5)。実施例1と
同様にして気体透過度を測定した。結果を表1に示し
た。
(Examples 4 and 5) The aqueous polyvinylamine solution and the aqueous solution of polyvinylamine-hydrochloride used in Examples 2 and 3 were prepared in such a manner that sodium formate derived from the production method was equimolar to an amino group in PVLA and PVLA-HCL. Contains sodium formate in an amount equal to the total number of moles of amino groups and neutralized amino groups. Due to the sodium formate contained, the film consisting of PVLA and the aqueous solution of PVLA-HCL shows a milky white color. This PVLA and PVL
Sodium formate was removed from the A-HCL aqueous solution by dialysis. The dialysis was performed using a regenerated cellulose dialysis tube (Spectra / Pore 7, manufactured by Funakoshi Co., Ltd., molecular weight cut off 2).
PVLA aqueous solution, PVLA
-Each 100 cc of HCl aqueous solution was sealed. next,
These were immersed in 2000 cc of distilled water and dialyzed. The dialysis time was 24 hours, and distilled water was exchanged every 12 hours. The thus obtained PVLA aqueous solution (a dialysis-treated PVLA aqueous solution) and PVLA-HCL
An aqueous solution (aqueous PVLA-HCL solution subjected to dialysis treatment) was applied on a PVDF porous membrane substrate in the same manner as in Example 1 so that the thickness of the dried film became 5 μm, and dried to produce films, respectively ( Examples 4 and 5). The gas permeability was measured in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1.

【0032】(実施例6)実施例5で用いた透析処理を
行ったPVLA−HCL水溶液を使用し、実施例5と同
様な方法でPVDF多孔膜基材上に乾燥皮膜の厚さが2
0μmになるように塗布乾燥しフィルムを製造した。実
施例1と同様にして、気体透過度を測定した。結果を表
1に示した。
(Example 6) The PVLA-HCL aqueous solution subjected to the dialysis treatment used in Example 5 was used, and the thickness of the dried film was 2 on the PVDF porous membrane substrate in the same manner as in Example 5.
It was applied to a thickness of 0 μm and dried to produce a film. The gas permeability was measured in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1.

【0033】(実施例7および比較例2)実施例1で用
いたPALAの水溶液(10重量%水溶液Paa−H)
を用い、実施例1と同様な方法で、厚さが30μmのT
PX基材上に乾燥皮膜の厚さが1μmとなるように塗
布、乾燥し、TPX基材上にPALAからなるフィルム
状物が塗布された透明フィルムを製造した。実施例1と
同様にして気体透過度を測定した。結果を表1に示し
た。なお、基材であるTPXシートのガス透過度は炭酸
ガス透過度が2.260×102cm3/cm2・MPa・
sであり、また、酸素ガス透過度が627×102cm3
/cm2・MPa・sであった(比較例2)。
Example 7 and Comparative Example 2 The aqueous solution of PALA used in Example 1 (10% by weight aqueous solution Paa-H)
And a 30 μm-thick T
The film was applied on a PX substrate so that the thickness of the dried film became 1 μm, and dried to produce a transparent film in which a PALA film was applied on the TPX substrate. The gas permeability was measured in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1. In addition, the gas permeability of the TPX sheet as a base material is such that the carbon dioxide gas permeability is 2.260 × 10 2 cm 3 / cm 2 · MPa ·
s, and the oxygen gas permeability is 627 × 10 2 cm 3
/ cm 2 · MPa · s (Comparative Example 2).

【0034】(実施例8)実施例5で用いた透析処理を
行ったPVLA−HCL水溶液を使用し、実施例7と同
様な方法で、TPX基材上に乾燥皮膜の厚さが3μmと
なるように塗布、乾燥し、TPX基材上にPVLA−H
CLからなるシート状物が塗布された透明フィルムを製
造した。実施例1と同様にして気体透過度を測定した。
結果を表1に示した。
(Embodiment 8) Using the PVLA-HCL aqueous solution subjected to the dialysis treatment used in Embodiment 5 and in the same manner as in Embodiment 7, the thickness of the dried film on the TPX substrate becomes 3 μm. And dried, and PVLA-H on TPX substrate
A transparent film coated with a sheet made of CL was produced. The gas permeability was measured in the same manner as in Example 1.
The results are shown in Table 1.

【0035】(実施例9および比較例3)実施例8で得
られたフィルムのPVLA−HCL塗布層側に厚さ20
μmのEVAを、1μmの接着剤層(接着剤:武田薬品
製タケラック)を介してドライラミネートを行いTPX
層/PVLA−HCL層/接着剤層/EVA層(厚さ、順
に30μm/3μm/1μm/20μm)の層構成を持つ
積層フィルムを製造した。実施例1と同様にして気体透
過度を測定した。結果を表1に示した。なお、PVLA
−HCL膜(膜M)単独の気体透過度は、基材に用いた
TPXおよびEVAの気体透過度の値から次式:1/P(t
otal)=1/P(film)+1/P(sub1)+1/P(sub2)
に基づいて計算した。式中P(sub1)、P(sub2)はそ
れぞれTPXおよびEVAの気体透過度を意味する。ま
た、EVAのガス透過度は、炭酸ガス透過度が770×
102cm3/cm2・MPa・sであり、酸素ガス透過度
が156×102cm3/cm2・MPa・sであった(比
較例3)。
Example 9 and Comparative Example 3 The film obtained in Example 8 had a thickness of 20 on the side of the PVLA-HCL coating layer.
dry lamination of EVA of 1 μm through an adhesive layer of 1 μm (adhesive: Takelac manufactured by Takeda Pharmaceutical Co., Ltd.) and TPX
A laminated film having a layer configuration of layer / PVLA-HCL layer / adhesive layer / EVA layer (thickness, in order, 30 μm / 3 μm / 1 μm / 20 μm) was manufactured. The gas permeability was measured in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1. In addition, PVLA
-The gas permeability of the HCL membrane (membrane M) alone is calculated from the gas permeability values of TPX and EVA used for the base material by the following formula: 1 / P (t
otal) = 1 / P (film) + 1 / P (sub1) + 1 / P (sub2)
Calculated based on In the formula, P (sub1) and P (sub2) mean the gas permeability of TPX and EVA, respectively. Further, the gas permeability of EVA is such that the carbon dioxide gas permeability is 770 ×
It was 10 2 cm 3 / cm 2 · MPa · s, and the oxygen gas permeability was 156 × 10 2 cm 3 / cm 2 · MPa · s (Comparative Example 3).

【0036】[0036]

【表1】 [Table 1]

【0037】[0037]

【発明の効果】本発明によれば、以上のごとく分子内に
アミノ基を有する重合体からなる膜と基材とから炭酸ガ
ス透過度と酸素ガス透過度との比が大きく、且つ酸素ガ
ス透過度を調節した気体選択透過性を有するフィルム
を、複雑な製造工程を要せずに得ることができる。
According to the present invention, as described above, the ratio between the carbon dioxide gas permeability and the oxygen gas permeability is high and the oxygen gas permeability is high from the film comprising the polymer having an amino group in the molecule and the substrate. A film having a controlled degree of gas selective permeability can be obtained without a complicated manufacturing process.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 平松 卓也 茨城県新治郡玉里村大字上玉里18−13 呉 羽化学工業株式会社樹脂加工技術センター 内 (72)発明者 荻野 恭士 茨城県新治郡玉里村大字上玉里18−13 呉 羽化学工業株式会社樹脂加工技術センター 内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Takuya Hiramatsu 18-13 Kamitamari, Tamari-mura, Niigata-gun, Ibaraki Pref.Resin Processing Technology Center, Kureha Chemical Industry Co., Ltd. 18-13 Kamitamari, Kurahama, Kureha Chemical Industry Co., Ltd. Resin Processing Technology Center

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】下記式(1)で表される構造単位を少なく
とも分子内に有する重合体からなる気体選択透過性を有
するフィルム。 【化1】
1. A gas-permeable film comprising a polymer having at least a structural unit represented by the following formula (1) in a molecule. Embedded image
【請求項2】R1が−(CH2X−NH2(Xは0または
1から6の整数)で表される少なくとも1種の置換基で
ある請求項1記載の気体選択透過性を有するフィルム。
2. The gas selective permeability according to claim 1, wherein R 1 is at least one substituent represented by — (CH 2 ) X —NH 2 (X is 0 or an integer of 1 to 6). Film.
【請求項3】下記式(2)で表される構造単位を少なく
とも分子内に有する重合体からなる気体選択透過性を有
するフィルム。 【化2】
3. A gas-permeable film comprising a polymer having at least a structural unit represented by the following formula (2) in a molecule. Embedded image
【請求項4】R2が−(CH2X−NH3 +-(Xは0ま
たは1から6の整数を表し、LはL-1を形成する陰イオ
ンを表す)から選ばれる少なくとも1種の置換基である
請求項3記載の気体選択透過性を有するフィルム。
4. At least R 2 is selected from — (CH 2 ) X —NH 3 + L (X represents 0 or an integer of 1 to 6, and L represents an anion forming L −1 ). The film having gas selective permeability according to claim 3, which is one kind of substituent.
【請求項5】熱可塑性樹脂からなるフィルム、熱硬化性
樹脂からなるフィルム、紙、織物、不織布、金属多孔材
料または無機焼結多孔材料から選ばれた少なくとも1種
の材料からなる基材層を含む請求項1または3記載の気
体選択透過性を有するフィルム。
5. A base material layer comprising at least one material selected from the group consisting of a film made of a thermoplastic resin, a film made of a thermosetting resin, paper, a woven fabric, a nonwoven fabric, a porous metal material and a sintered inorganic porous material. The gas-permselective film according to claim 1, comprising:
【請求項6】分子内にアミノ基または塩を形成したアミ
ノ基を有する重合体の数平均分子量が1,500から5
00,000である請求項1から5のいずれかに記載の
気体選択透過性を有するフィルム。
6. The polymer having an amino group or an amino group forming a salt in the molecule has a number average molecular weight of 1,500 to 5,
The gas-permeable film according to any one of claims 1 to 5, which has a molecular weight of 00000.
【請求項7】式(1)または式(2)で表される構造単
位を少なくとも分子内に有する重合体からなる塗布液を
基材層に塗布し、乾燥してなる気体選択透過性を有する
フィルムの製造方法。 【化3】 【化4】
7. A gas having a gas selective permeability obtained by applying a coating solution comprising a polymer having at least a structural unit represented by the formula (1) or (2) in a molecule to a base layer and drying the coating solution. Film production method. Embedded image Embedded image
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2011502750A (en) * 2007-10-29 2011-01-27 コーニング インコーポレイテッド Membrane based on poly (vinyl alcohol-co-vinylamine)

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