JPH08210964A - 芳香族ポリイミドフィルム中の非凝縮性気体の拡散係数の推算方法 - Google Patents
芳香族ポリイミドフィルム中の非凝縮性気体の拡散係数の推算方法Info
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- JPH08210964A JPH08210964A JP33171394A JP33171394A JPH08210964A JP H08210964 A JPH08210964 A JP H08210964A JP 33171394 A JP33171394 A JP 33171394A JP 33171394 A JP33171394 A JP 33171394A JP H08210964 A JPH08210964 A JP H08210964A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 芳香族ポリイミドフィルムの実際の製造と気
体透過係数の実験操作を行なうことなく、非凝縮性気体
について、その気体透過係数の推算を可能にする芳香族
ポリイミドフィルム中の気体拡散係数の推算方法を提供
すること。 【構成】 芳香族ポリイミドフィルムの芳香族ポリイミ
ド分子の分子構造を単位要素に分け、その単位要素毎
に、それぞれの凝集エネルギーとモル体積とを算出し、
次いで算出されたそれぞれの単位要素の凝集エネルギー
とモル体積とから凝集エネルギー密度を算出し、さらに
この凝集エネルギー密度と、同じく単位要素毎の凝集エ
ネルギーとモル体積とから算出された非凝縮性気体の凝
集エネルギー密度とから気体拡散係数を算出することか
らなる芳香族ポリイミドフィルム中の非凝縮性気体の拡
散係数の推算方法。
体透過係数の実験操作を行なうことなく、非凝縮性気体
について、その気体透過係数の推算を可能にする芳香族
ポリイミドフィルム中の気体拡散係数の推算方法を提供
すること。 【構成】 芳香族ポリイミドフィルムの芳香族ポリイミ
ド分子の分子構造を単位要素に分け、その単位要素毎
に、それぞれの凝集エネルギーとモル体積とを算出し、
次いで算出されたそれぞれの単位要素の凝集エネルギー
とモル体積とから凝集エネルギー密度を算出し、さらに
この凝集エネルギー密度と、同じく単位要素毎の凝集エ
ネルギーとモル体積とから算出された非凝縮性気体の凝
集エネルギー密度とから気体拡散係数を算出することか
らなる芳香族ポリイミドフィルム中の非凝縮性気体の拡
散係数の推算方法。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、芳香族ポリイミドフィ
ルム中の非凝縮性気体の拡散係数の推算方法に関する。
更に詳しくいえば、本発明は、芳香族ポリイミドフィル
ムの気体透過係数の推算に用いることのできる芳香族ポ
リイミドフィルム中の非凝縮性気体の拡散係数の推算方
法に関する。
ルム中の非凝縮性気体の拡散係数の推算方法に関する。
更に詳しくいえば、本発明は、芳香族ポリイミドフィル
ムの気体透過係数の推算に用いることのできる芳香族ポ
リイミドフィルム中の非凝縮性気体の拡散係数の推算方
法に関する。
【０００２】
【従来の技術】芳香族ポリイミドフィルムは、その優れ
た耐熱性や耐薬品性を利用して各種の用途に用いられて
いる。そのような用途の内で、芳香族ポリイミドフィル
ムの片面もしくは両面に多孔質膜を付設した形態で用い
る気体分離膜の用途がある。すなわち、芳香族ポリイミ
ドフィルムを、その高い耐熱性や耐薬品性を利用して、
気体もしくは有機物の分離用の高耐久性非対称もしくは
対称型気体分離膜として使用する用途である。このよう
な気体分離膜としての使用においては、芳香族ポリイミ
ドフィルム自体の気体透過係数が問題となる。そのよう
な芳香族ポリイミドフィルムの気体透過係数は、実験的
操作により測定することが可能であるが、種々の分子構
造を有する芳香族ポリイミドフィルムを製造し、それぞ
れごとについて気体透過係数を測定するのは大変な作業
である。従って、目的の芳香族ポリイミドフィルムの実
際の製造と気体透過係数の実験操作を行なうことなく、
その気体透過係数の推算が可能であれば、必要な気体透
過係数を有する芳香族ポリイミドフィルムの設計（分子
構造の設計）が容易になることは明らかである。
た耐熱性や耐薬品性を利用して各種の用途に用いられて
いる。そのような用途の内で、芳香族ポリイミドフィル
ムの片面もしくは両面に多孔質膜を付設した形態で用い
る気体分離膜の用途がある。すなわち、芳香族ポリイミ
ドフィルムを、その高い耐熱性や耐薬品性を利用して、
気体もしくは有機物の分離用の高耐久性非対称もしくは
対称型気体分離膜として使用する用途である。このよう
な気体分離膜としての使用においては、芳香族ポリイミ
ドフィルム自体の気体透過係数が問題となる。そのよう
な芳香族ポリイミドフィルムの気体透過係数は、実験的
操作により測定することが可能であるが、種々の分子構
造を有する芳香族ポリイミドフィルムを製造し、それぞ
れごとについて気体透過係数を測定するのは大変な作業
である。従って、目的の芳香族ポリイミドフィルムの実
際の製造と気体透過係数の実験操作を行なうことなく、
その気体透過係数の推算が可能であれば、必要な気体透
過係数を有する芳香族ポリイミドフィルムの設計（分子
構造の設計）が容易になることは明らかである。
【０００３】ポリマーフィルムの気体透過性と化学構造
との関係については、これまでにも研究がなされてお
り、たとえば、ポリマーフィルム中の気体の拡散をポリ
マーの自由体積から説明しようとする考え方が有力であ
った。このような考え方の代表として、ゴム状高分子物
質における気体拡散を理論化した藤田の自由体積理論が
知られている（M.Goldstein 著: "Amorphous Material
s", Willy-Interscience,London, 1972）。そして、こ
のような考え方をガラス状高分子物質に適用した研究例
が多数発表されている。しかしながら、この理論は部分
的には、高い相関関係が見られる場合があるが、幅広く
ガラス状高分子物質フィルムの構造と透過性とを説明す
る場合には、相関が充分でないことが問題とされてい
る。そして、本願発明者の研究によると、上記の考え方
を芳香族ポリイミドフィルムの気体透過係数の推算に用
いても、実際に製造した芳香族ポリイミドフィルムの気
体透過係数との相関において不充分であることが分っ
た。
との関係については、これまでにも研究がなされてお
り、たとえば、ポリマーフィルム中の気体の拡散をポリ
マーの自由体積から説明しようとする考え方が有力であ
った。このような考え方の代表として、ゴム状高分子物
質における気体拡散を理論化した藤田の自由体積理論が
知られている（M.Goldstein 著: "Amorphous Material
s", Willy-Interscience,London, 1972）。そして、こ
のような考え方をガラス状高分子物質に適用した研究例
が多数発表されている。しかしながら、この理論は部分
的には、高い相関関係が見られる場合があるが、幅広く
ガラス状高分子物質フィルムの構造と透過性とを説明す
る場合には、相関が充分でないことが問題とされてい
る。そして、本願発明者の研究によると、上記の考え方
を芳香族ポリイミドフィルムの気体透過係数の推算に用
いても、実際に製造した芳香族ポリイミドフィルムの気
体透過係数との相関において不充分であることが分っ
た。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】芳香族ポリイミドフィ
ルムの実際の製造と気体透過係数の実験操作を行なうこ
となく、非凝縮性気体について、その気体透過係数の推
算を可能にする芳香族ポリイミドフィルム中の気体拡散
係数の推算方法を提供することを目的とする。
ルムの実際の製造と気体透過係数の実験操作を行なうこ
となく、非凝縮性気体について、その気体透過係数の推
算を可能にする芳香族ポリイミドフィルム中の気体拡散
係数の推算方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、芳香族ポリイ
ミドフィルムの芳香族ポリイミド分子の分子構造を単位
要素に分け、その単位要素毎に、それぞれの凝集エネル
ギーとモル体積とを算出し、次いで算出されたそれぞれ
の単位要素の凝集エネルギーとモル体積とから凝集エネ
ルギー密度を算出し、さらにこの凝集エネルギー密度
と、同じく単位要素毎の凝集エネルギーとモル体積とか
ら算出された非凝縮性気体の凝集エネルギー密度とから
気体拡散係数を算出することからなる芳香族ポリイミド
フィルム中の非凝縮性気体の拡散係数の推算方法にあ
る。
ミドフィルムの芳香族ポリイミド分子の分子構造を単位
要素に分け、その単位要素毎に、それぞれの凝集エネル
ギーとモル体積とを算出し、次いで算出されたそれぞれ
の単位要素の凝集エネルギーとモル体積とから凝集エネ
ルギー密度を算出し、さらにこの凝集エネルギー密度
と、同じく単位要素毎の凝集エネルギーとモル体積とか
ら算出された非凝縮性気体の凝集エネルギー密度とから
気体拡散係数を算出することからなる芳香族ポリイミド
フィルム中の非凝縮性気体の拡散係数の推算方法にあ
る。
【０００６】すなわち、本発明は、芳香族ポリイミドフ
ィルムの芳香族ポリイミド分子の分子構造を単位要素に
分け、その単位要素毎にそれぞれの凝集エネルギーとモ
ル体積とを算出し、そしてこれらを利用して、芳香族ポ
リイミドフィルムの凝集エネルギー密度を算出し、この
値と、同様にして算出した非凝縮性気体の凝集エネルギ
ー密度とから当該芳香族ポリイミドフィルム中の非凝縮
性気体の気体拡散係数を推算する方法であり、そのよう
にして得られた気体拡散係数は、既に知られている高分
子フィルムの気体透過係数とその高分子フィルム中にお
ける非凝縮性気体の拡散係数との間の高い相関関係を利
用して、芳香族ポリイミドフィルムの気体透過係数の推
算に用いることができる。
ィルムの芳香族ポリイミド分子の分子構造を単位要素に
分け、その単位要素毎にそれぞれの凝集エネルギーとモ
ル体積とを算出し、そしてこれらを利用して、芳香族ポ
リイミドフィルムの凝集エネルギー密度を算出し、この
値と、同様にして算出した非凝縮性気体の凝集エネルギ
ー密度とから当該芳香族ポリイミドフィルム中の非凝縮
性気体の気体拡散係数を推算する方法であり、そのよう
にして得られた気体拡散係数は、既に知られている高分
子フィルムの気体透過係数とその高分子フィルム中にお
ける非凝縮性気体の拡散係数との間の高い相関関係を利
用して、芳香族ポリイミドフィルムの気体透過係数の推
算に用いることができる。
【０００７】次に、本発明の芳香族ポリイミドフィルム
中の非凝縮性気体の拡散係数の推算方法について詳しく
説明する。本発明の拡散係数の推算の対象となる芳香族
ポリイミドフィルムは、既に公知であり、前記のよう
に、気体分離膜の用途を含めて、様々な用途に利用され
ている。従って、本発明で推算の対象とする芳香族ポリ
イミドフィルムには特に限定はない。
中の非凝縮性気体の拡散係数の推算方法について詳しく
説明する。本発明の拡散係数の推算の対象となる芳香族
ポリイミドフィルムは、既に公知であり、前記のよう
に、気体分離膜の用途を含めて、様々な用途に利用され
ている。従って、本発明で推算の対象とする芳香族ポリ
イミドフィルムには特に限定はない。
【０００８】本発明に従って芳香族ポリイミドフィルム
中の拡散係数の推算が可能な気体は非凝縮性気体（例、
水素、窒素、アルゴン、一酸化炭素、二酸化炭素）であ
る。すなわち、凝縮性気体（例、水蒸気、硫化水素ガ
ス、亜硫酸ガス）は、温度などの環境条件によりフィル
ム中で凝縮を起すため、拡散係数には、そのような凝縮
によるファクターを取り入れる必要があり、本発明で明
らかにした芳香族ポリイミド分子の分子構造の単位要素
毎の凝集エネルギーとモル体積とから算出する方法で
は、高い近似性を持つ気体拡散係数を得ることがむずか
しい。一方、非凝縮性気体では、その拡散特性が環境条
件に余り依存しないため、芳香族ポリイミドフィルムの
分子構造、そして非凝縮性気体の分子構造に基づく本発
明の推算方法によって、高い近似性を持つ拡散係数を算
出することができる。
中の拡散係数の推算が可能な気体は非凝縮性気体（例、
水素、窒素、アルゴン、一酸化炭素、二酸化炭素）であ
る。すなわち、凝縮性気体（例、水蒸気、硫化水素ガ
ス、亜硫酸ガス）は、温度などの環境条件によりフィル
ム中で凝縮を起すため、拡散係数には、そのような凝縮
によるファクターを取り入れる必要があり、本発明で明
らかにした芳香族ポリイミド分子の分子構造の単位要素
毎の凝集エネルギーとモル体積とから算出する方法で
は、高い近似性を持つ気体拡散係数を得ることがむずか
しい。一方、非凝縮性気体では、その拡散特性が環境条
件に余り依存しないため、芳香族ポリイミドフィルムの
分子構造、そして非凝縮性気体の分子構造に基づく本発
明の推算方法によって、高い近似性を持つ拡散係数を算
出することができる。
【０００９】繰り返し単位から構成される高分子物質分
子の分子構造を単位要素に分け、その単位要素毎に、そ
れぞれの凝集エネルギーとモル体積とを算出し、次いで
算出されたそれぞれの単位要素の凝集エネルギーとモル
体積とから凝集エネルギー密度（以下、ＣＥＤというこ
とがある）を算出する方法は、Ｆｅｄｏｒの算出法とし
て、既に知られている（D.W.VanKrevelen and P.J.Hoft
yzer,"Properties ofPolymers, 2nd., Elsevier Amster
dam (1976), Chap. 4、及び「合成膜の基礎」松浦剛
著、喜多見書房、１９８１年刊）。本発明における芳香
族ポリイミドの分子構造を単位要素に分け、その単位要
素毎に、それぞれの凝集エネルギーとモル体積とを算出
し、次いで算出されたそれぞれの単位要素の凝集エネル
ギーとモル体積とから凝集エネルギー密度を算出する方
法は、そのような公知の方法を利用して行なうことがで
きる。なお、繰り返し単位が一種類のみのときは、ＣＥ
ＤをＦｅｄｏｒの式に従って算出すればよく、また繰り
返し単位が二種類以上のときは、それぞれの繰り返し単
位毎にＣＥＤを算出し、そのＣＥＤを、各繰り返し単位
のモル分率に従って配分し、計算することができる。
子の分子構造を単位要素に分け、その単位要素毎に、そ
れぞれの凝集エネルギーとモル体積とを算出し、次いで
算出されたそれぞれの単位要素の凝集エネルギーとモル
体積とから凝集エネルギー密度（以下、ＣＥＤというこ
とがある）を算出する方法は、Ｆｅｄｏｒの算出法とし
て、既に知られている（D.W.VanKrevelen and P.J.Hoft
yzer,"Properties ofPolymers, 2nd., Elsevier Amster
dam (1976), Chap. 4、及び「合成膜の基礎」松浦剛
著、喜多見書房、１９８１年刊）。本発明における芳香
族ポリイミドの分子構造を単位要素に分け、その単位要
素毎に、それぞれの凝集エネルギーとモル体積とを算出
し、次いで算出されたそれぞれの単位要素の凝集エネル
ギーとモル体積とから凝集エネルギー密度を算出する方
法は、そのような公知の方法を利用して行なうことがで
きる。なお、繰り返し単位が一種類のみのときは、ＣＥ
ＤをＦｅｄｏｒの式に従って算出すればよく、また繰り
返し単位が二種類以上のときは、それぞれの繰り返し単
位毎にＣＥＤを算出し、そのＣＥＤを、各繰り返し単位
のモル分率に従って配分し、計算することができる。
【００１０】すなわち、芳香族ポリイミドの凝集エネル
ギー密度（ＣＥＤpi）は、下記の式により算出すること
ができる。 ＣＥＤpi＝（Σ Ecohi ／Σ Vi） ［Ecohi はモル当りの凝集エネルギー、そしてViはモル
体積を表わす。］ また、非凝縮性気体の凝集エネルギー密度も、その分子
構造に基づいて、同様な方法を利用することにより算出
することができる。
ギー密度（ＣＥＤpi）は、下記の式により算出すること
ができる。 ＣＥＤpi＝（Σ Ecohi ／Σ Vi） ［Ecohi はモル当りの凝集エネルギー、そしてViはモル
体積を表わす。］ また、非凝縮性気体の凝集エネルギー密度も、その分子
構造に基づいて、同様な方法を利用することにより算出
することができる。
【００１１】上記の方法により得られる芳香族ポリイミ
ドの凝集エネルギー密度と非凝縮性気体の凝集エネルギ
ー密度とから、気体拡散係数（Ｄ）は、例えば、二酸化
炭素については、下記の式により得ることができる。 Ｄ＝７．６×１０-6×（Ｔ／２７３．１５）× ｅｘｐ
（−２２．１×ＣＥＤpi／ＲＴ） ［Ｒは気体定数（Ｊ／ｍｏｌ・Ｋ）、Ｔは絶対温度
（Ｋ）、そしてＣＥＤpiは芳香族ポリイミドの凝集エネ
ルギー密度（Ｊ／ｍｏｌ）を表わす。なお「７．６×１
０-6」と「−２２．１」とは気体の種類（これらの数値
は二酸化炭素の場合の数値）により決定される数値であ
る。］ なお、この高分子物質の気体拡散係数（Ｄ）を算出する
方法については、下記の文献に詳しい説明がある。 「人工膜の性能評価方法」（喜多見書房、１９８５年
刊）
ドの凝集エネルギー密度と非凝縮性気体の凝集エネルギ
ー密度とから、気体拡散係数（Ｄ）は、例えば、二酸化
炭素については、下記の式により得ることができる。 Ｄ＝７．６×１０-6×（Ｔ／２７３．１５）× ｅｘｐ
（−２２．１×ＣＥＤpi／ＲＴ） ［Ｒは気体定数（Ｊ／ｍｏｌ・Ｋ）、Ｔは絶対温度
（Ｋ）、そしてＣＥＤpiは芳香族ポリイミドの凝集エネ
ルギー密度（Ｊ／ｍｏｌ）を表わす。なお「７．６×１
０-6」と「−２２．１」とは気体の種類（これらの数値
は二酸化炭素の場合の数値）により決定される数値であ
る。］ なお、この高分子物質の気体拡散係数（Ｄ）を算出する
方法については、下記の文献に詳しい説明がある。 「人工膜の性能評価方法」（喜多見書房、１９８５年
刊）
【００１２】上記のようにして得られた気体拡散係数か
ら芳香族ポリイミドフィルムにおける気体の透過量
（Ｑ）は、次のようにして求めることができる。まず、
気体の透過係数Ｐ（時定数）を、拡散係数（Ｄ）と溶解
度係数（Ｓ）とから下記の式により算出する。 Ｐ＝Ｄ×Ｓ 溶解度係数（Ｓ）は気体の種類とフィルム材料の高分子
物質によって決まる係数であるが、高分子物質の種類に
よる影響は少ない。この溶解度係数（Ｓ）は、重合法や
前記「人工膜の性能評価方法」に記載されている方法に
よる透過係数と拡散係数から算出することができる。
ら芳香族ポリイミドフィルムにおける気体の透過量
（Ｑ）は、次のようにして求めることができる。まず、
気体の透過係数Ｐ（時定数）を、拡散係数（Ｄ）と溶解
度係数（Ｓ）とから下記の式により算出する。 Ｐ＝Ｄ×Ｓ 溶解度係数（Ｓ）は気体の種類とフィルム材料の高分子
物質によって決まる係数であるが、高分子物質の種類に
よる影響は少ない。この溶解度係数（Ｓ）は、重合法や
前記「人工膜の性能評価方法」に記載されている方法に
よる透過係数と拡散係数から算出することができる。
【００１３】気体の透過量（Ｑ）は、上記の透過係数Ｐ
から、下記の式に従って求めることができる。 Ｑ＝Ｐ（ｐ1 −ｐ2 ）Ａ・ｔ／Ｌ ［Ｐは透過係数、ｐ1 とｐ2 とはフィルムの両面の圧力
（ｐ1 は送り出し側、そしてｐ2 は排出側）、Ａはフィ
ルム面積、ｔは時間、そしてＬは膜の厚さである。］
から、下記の式に従って求めることができる。 Ｑ＝Ｐ（ｐ1 −ｐ2 ）Ａ・ｔ／Ｌ ［Ｐは透過係数、ｐ1 とｐ2 とはフィルムの両面の圧力
（ｐ1 は送り出し側、そしてｐ2 は排出側）、Ａはフィ
ルム面積、ｔは時間、そしてＬは膜の厚さである。］
【００１４】
［実施例１］下記の繰り返し単位：
【００１５】
【化１】
【００１６】を有する芳香族ポリイミドについて、Ｆｅ
ｄｏｒの算出法に従って、以下に示す構造単位に分け、
凝集エネルギー（Ｅcohi：Ｊ／ｍｏｌ）とモル体積（Ｖ
i ：ｃｍ3 ／ｍｏｌ）とを各々積算することによって、
ＣＥＤpi（凝集エネルギー密度）を求め、二酸化炭素の
Ｄ（気体透過係数）を算出した。 構造単位 Ｅcohi Ｖi （イ）×２ ４１９０×２ （−９．０）×２ （ロ）×４ １７３７０×４ １０．８×４ （ハ）×２ ３１９４０×２ ３３．４×２ （ニ）×２ ３１９４０×２ ５２．４×２ （ホ）×１ ４９４０×１ １６．１×１ Σ Ｅcohi＝２１０５６０ Σ Ｖi ＝２１２．９
ｄｏｒの算出法に従って、以下に示す構造単位に分け、
凝集エネルギー（Ｅcohi：Ｊ／ｍｏｌ）とモル体積（Ｖ
i ：ｃｍ3 ／ｍｏｌ）とを各々積算することによって、
ＣＥＤpi（凝集エネルギー密度）を求め、二酸化炭素の
Ｄ（気体透過係数）を算出した。 構造単位 Ｅcohi Ｖi （イ）×２ ４１９０×２ （−９．０）×２ （ロ）×４ １７３７０×４ １０．８×４ （ハ）×２ ３１９４０×２ ３３．４×２ （ニ）×２ ３１９４０×２ ５２．４×２ （ホ）×１ ４９４０×１ １６．１×１ Σ Ｅcohi＝２１０５６０ Σ Ｖi ＝２１２．９
【００１７】 ＣＥＤpi＝（Σ Ecohi ／Σ Vi）＝９８９．０ 上記のＣＥＤpiを前記の下式： Ｄ＝７．６×１０-6×（Ｔ／２７３．１５）× ｅｘｐ
（−２２．１×ＣＥＤpi／ＲＴ） に代入する（温度３５℃とする）と、Ｄ＝１．７×１０
-9が得られる。なお、この計算値と実測値とを比較する
ために、同一の条件にて高真空タイムラグ法［「人工膜
の性能評価方法」（喜多見書房、１９８５年刊）参照］
によりＤ（気体透過係数）を実測したところ、Ｄ＝１．
５×１０-9が得られた。上記の結果から、本発明の気体
透過係数の推算方法が、実測値と良く一致することがわ
かる。
（−２２．１×ＣＥＤpi／ＲＴ） に代入する（温度３５℃とする）と、Ｄ＝１．７×１０
-9が得られる。なお、この計算値と実測値とを比較する
ために、同一の条件にて高真空タイムラグ法［「人工膜
の性能評価方法」（喜多見書房、１９８５年刊）参照］
によりＤ（気体透過係数）を実測したところ、Ｄ＝１．
５×１０-9が得られた。上記の結果から、本発明の気体
透過係数の推算方法が、実測値と良く一致することがわ
かる。
【００１８】［実施例２］下記の繰り返し単位：
【００１９】
【化２】
【００２０】を有する芳香族ポリイミドについて、Ｆｅ
ｄｏｒの算出法に従って、以下に示す構造単位に分け、
凝集エネルギー（Ｅcohi：Ｊ／ｍｏｌ）とモル体積（Ｖ
i ：ｃｍ3 ／ｍｏｌ）とを各々積算することによって、
ＣＥＤpi（凝集エネルギー密度）を求め、二酸化炭素の
Ｄ（気体透過係数）を算出した。 構造単位 Ｅcohi Ｖi （ヘ）×２ ４１９０×２ （−９．０）×２ （ト）×４ １７３７０×４ １０．８×４ （チ）×２ ３１９４０×２ ３３．４×２ （リ）×４ ３１９４０×４ ５２．４×４ （ヌ）×３ ３３５０×３ ３．８×３ Σ Ｅcohi＝２７９５５０ Σ Ｖi ＝３０９．２
ｄｏｒの算出法に従って、以下に示す構造単位に分け、
凝集エネルギー（Ｅcohi：Ｊ／ｍｏｌ）とモル体積（Ｖ
i ：ｃｍ3 ／ｍｏｌ）とを各々積算することによって、
ＣＥＤpi（凝集エネルギー密度）を求め、二酸化炭素の
Ｄ（気体透過係数）を算出した。 構造単位 Ｅcohi Ｖi （ヘ）×２ ４１９０×２ （−９．０）×２ （ト）×４ １７３７０×４ １０．８×４ （チ）×２ ３１９４０×２ ３３．４×２ （リ）×４ ３１９４０×４ ５２．４×４ （ヌ）×３ ３３５０×３ ３．８×３ Σ Ｅcohi＝２７９５５０ Σ Ｖi ＝３０９．２
【００２１】 ＣＥＤpi＝（Σ Ecohi ／Σ Vi）＝９０４．１ 上記のＣＥＤpiを前記の下式： Ｄ＝７．６×１０-6×（Ｔ／２７３．１５）× ｅｘｐ
（−２２．１×ＣＥＤpi／ＲＴ） に代入する（温度３５℃とする）と、Ｄ＝３．５×１０
-9が得られる。なお、この計算値と実測値とを比較する
ために、同一の条件にて高真空タイムラグ法によりＤ
（気体透過係数）を実測したところ、Ｄ＝３．５×１０
-9が得られた。上記の結果から、本発明の気体透過係数
の推算方法が実測値と良く一致することがわかる。
（−２２．１×ＣＥＤpi／ＲＴ） に代入する（温度３５℃とする）と、Ｄ＝３．５×１０
-9が得られる。なお、この計算値と実測値とを比較する
ために、同一の条件にて高真空タイムラグ法によりＤ
（気体透過係数）を実測したところ、Ｄ＝３．５×１０
-9が得られた。上記の結果から、本発明の気体透過係数
の推算方法が実測値と良く一致することがわかる。
【００２２】［実施例３］下記酸成分：
【００２３】
【化３】 および下記の二種のジアミン成分：
【００２４】
【化４】
【００２５】
【化５】
【００２６】がモル比 ： ： （化３の酸成
分：化４のジアミン成分：化５のジアミン成分）で共重
合した芳香族ポリイミドについて、Ｆｅｄｏｒの算出法
に従って、以下に示す構造単位に分け、凝集エネルギー
（Ｅcohi：Ｊ／ｍｏｌ）とモル体積（Ｖi ：ｃｍ3 ／ｍ
ｏｌ）とを各々積算することによって、ＣＥＤpi（凝集
エネルギー密度）を求め、二酸化炭素のＤ（気体透過係
数）を算出した。 構造単位 Ｅcohi Ｖi （ル）×１ １４７０×１ （−１９．２）×１ （オ）×２ ４２７０×２ ５７．５×２ （ワ）×２ ４１９０×２ （−９．０）×２ （カ）×４ １７３７０×４ １０．８×４ （ヨ）×２ ３１９４０×２ ３３．４×２ （タ）×２×０．６ ３１９４０×４×０．６ ５２．４×２×０．６ （レ）×１×０．６ ４９４０×１×０．６ １６．１×１×０．６ （ソ）×２×０．４ ３１９４０×２×０．４ １４．４×２×０．４ （ツ）×１×０．４ ２０８５０×１×０．４ １９．６×１×０．４ （ネ）×２×０．４ １１５５０×２×０．４ ２４．０×２×０．４ （ナ）五環を持つ １０５０×１×０．４ １６．０×１×０．４ Σ Ｅcohi＝２３６５９４ Σ Ｖi ＝３０５．３
分：化４のジアミン成分：化５のジアミン成分）で共重
合した芳香族ポリイミドについて、Ｆｅｄｏｒの算出法
に従って、以下に示す構造単位に分け、凝集エネルギー
（Ｅcohi：Ｊ／ｍｏｌ）とモル体積（Ｖi ：ｃｍ3 ／ｍ
ｏｌ）とを各々積算することによって、ＣＥＤpi（凝集
エネルギー密度）を求め、二酸化炭素のＤ（気体透過係
数）を算出した。 構造単位 Ｅcohi Ｖi （ル）×１ １４７０×１ （−１９．２）×１ （オ）×２ ４２７０×２ ５７．５×２ （ワ）×２ ４１９０×２ （−９．０）×２ （カ）×４ １７３７０×４ １０．８×４ （ヨ）×２ ３１９４０×２ ３３．４×２ （タ）×２×０．６ ３１９４０×４×０．６ ５２．４×２×０．６ （レ）×１×０．６ ４９４０×１×０．６ １６．１×１×０．６ （ソ）×２×０．４ ３１９４０×２×０．４ １４．４×２×０．４ （ツ）×１×０．４ ２０８５０×１×０．４ １９．６×１×０．４ （ネ）×２×０．４ １１５５０×２×０．４ ２４．０×２×０．４ （ナ）五環を持つ １０５０×１×０．４ １６．０×１×０．４ Σ Ｅcohi＝２３６５９４ Σ Ｖi ＝３０５．３
【００２７】 ＣＥＤpi＝（Σ Ecohi ／Σ Vi）＝７７４．９６ 上記のＣＥＤpiを前記の下式： Ｄ＝７．６×１０-6×（Ｔ／２７３．１５）× ｅｘｐ
（−２２．１×ＣＥＤpi／ＲＴ） に代入する（温度３５℃とする）と、Ｄ＝１．２×１０
-8が得られる。なお、この計算値と実測値とを比較する
ために、同一の条件にて高真空タイムラグ法によりＤ
（気体透過係数）を実測したところ、Ｄ＝２．３×１０
-8が得られた。上記の結果から、本発明の気体透過係数
の推算方法が、芳香族ポリイミド共重合体についても実
測値と良く一致することがわかる。
（−２２．１×ＣＥＤpi／ＲＴ） に代入する（温度３５℃とする）と、Ｄ＝１．２×１０
-8が得られる。なお、この計算値と実測値とを比較する
ために、同一の条件にて高真空タイムラグ法によりＤ
（気体透過係数）を実測したところ、Ｄ＝２．３×１０
-8が得られた。上記の結果から、本発明の気体透過係数
の推算方法が、芳香族ポリイミド共重合体についても実
測値と良く一致することがわかる。
【００２８】
【発明の効果】本発明の芳香族ポリイミドフィルム中の
非凝縮性気体の拡散係数の推算方法により、芳香族ポリ
イミドフィルムの実際の製造と気体透過係数の実験操作
を行なうことなく、その気体透過係数の推算が高い精度
で実現する。
非凝縮性気体の拡散係数の推算方法により、芳香族ポリ
イミドフィルムの実際の製造と気体透過係数の実験操作
を行なうことなく、その気体透過係数の推算が高い精度
で実現する。
Claims (1)
- 【請求項１】 芳香族ポリイミドフィルムの芳香族ポリ
イミド分子の分子構造を単位要素に分け、その単位要素
毎に、それぞれの凝集エネルギーとモル体積とを算出
し、次いで算出されたそれぞれの単位要素の凝集エネル
ギーとモル体積とから凝集エネルギー密度を算出し、さ
らにこの凝集エネルギー密度と、同じく単位要素毎の凝
集エネルギーとモル体積とから算出された非凝縮性気体
の凝集エネルギー密度とから気体拡散係数を算出するこ
とからなる芳香族ポリイミドフィルム中の非凝縮性気体
の拡散係数の推算方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33171394A JPH08210964A (ja) | 1994-12-09 | 1994-12-09 | 芳香族ポリイミドフィルム中の非凝縮性気体の拡散係数の推算方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33171394A JPH08210964A (ja) | 1994-12-09 | 1994-12-09 | 芳香族ポリイミドフィルム中の非凝縮性気体の拡散係数の推算方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08210964A true JPH08210964A (ja) | 1996-08-20 |
Family
ID=18246762
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33171394A Withdrawn JPH08210964A (ja) | 1994-12-09 | 1994-12-09 | 芳香族ポリイミドフィルム中の非凝縮性気体の拡散係数の推算方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08210964A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010503848A (ja) * | 2006-09-12 | 2010-02-04 | エクストラソリューション エス．アール．エル． | 容器および密閉部材のガス透過度測定方法 |
-
1994
- 1994-12-09 JP JP33171394A patent/JPH08210964A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010503848A (ja) * | 2006-09-12 | 2010-02-04 | エクストラソリューション エス．アール．エル． | 容器および密閉部材のガス透過度測定方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
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