(57)【要約】多孔質体６１（表面層６４）の上に、直に、炭素膜６６が形成され、且つ、中間層６３の厚さが１０〜１００μｍである分離膜複合体１は、フラックス及び選択性を従前より向上させたフィルタとして、利用することが出来る。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
多孔質体と、その多孔質体の表面に形成された分離膜と、を有する複合体であって、
前記多孔質体が、基材と、その基材の上に形成された中間層と、その中間層の上に形成された表面層とを有し、
その多孔質体の表面層の上に、直に、前記分離膜が形成され、且つ、前記中間層の厚さが１０〜１００μｍである分離膜複合体。
【請求項２】
多孔質体と、その多孔質体の表面に形成された分離膜と、を有する複合体であって、
前記多孔質体が、基材と、その基材の上に形成された中間層と、その中間層の上に形成された表面層とを有し、
その多孔質体の表面層の上に、直に、前記分離膜が形成され、且つ、前記中間層が、前記基材の平均細孔径より小さな一次粒子を有する凝集体で構成される分離膜複合体。
【請求項３】
前記多孔質体が、モノリス形状である請求項１又は２に記載の分離膜複合体。
【請求項４】
前記分離膜が、分子ふるい炭素膜である請求項１〜３の何れか一項に記載の分離膜複合体。
【請求項５】
請求項１〜４の何れか一項に記載の分離膜複合体で構成される、水とエタノールとを分離可能なセラミックフィルタ。
【請求項６】
多孔質体と、その多孔質体の表面に形成された分離膜と、を有する複合体の製造方法であって、
基材を形成し、その基材の上に厚さが１０〜１００μｍの中間層を形成し、その中間層の上に表面層を形成して、前記多孔質体を得るとともに、その多孔質体の前記表面層の上に、直に、前記分離膜を形成する工程を有する分離膜複合体の製造方法。
【請求項７】
多孔質体と、その多孔質体の表面に形成された分離膜と、を有する複合体の製造方法であって、
基材を形成し、その基材の上に基材の平均細孔径より小さな一次粒子を有する凝集体からなる粒子を用いて中間層を形成し、その中間層の上に表面層を形成して、前記多孔質体を得るとともに、その多孔質体の前記表面層の上に、直に、前記分離膜を形成する工程を有する分離膜複合体の製造方法。
【請求項８】
前記多孔質体が、モノリス形状である請求項６又は７に記載の分離膜複合体の製造方法。
【請求項９】
前記分離膜が、分子ふるい炭素膜である請求項６〜８の何れか一項に記載の分離膜複合体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多孔質体とその多孔質体の表面に形成された分離膜とを有する複合体である分離膜複合体と、分離膜複合体を製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数の物質（ガス等）の混合物から特定の物質（ガス等）を分子レベルで選択的に分離したいという技術的な要望があり、これに応え得るフィルタとして、一般的に、ポリスルホン、シリコン、ポリアミド、ポリイミド等を分離膜として採用したものが知られている。【０００３】
但し、これらは、分離膜が高分子樹脂製であることから、被分離体である混合物に有機溶剤が含まれると膜が変質劣化し易く、自ずから被分離体が限定されるという問題を抱えていた。【０００４】
そこで、近年、化学的安定性及び耐熱性に優れるフィルタとして、多孔質体（多孔質基材）の上に、分離膜として炭素膜を形成した複合体が提案されるようになった。【０００５】
例えば、特許文献１には、気孔率３０〜８０％のセラミック多孔質体表面にシリカゾル、アルミナゾルなどのコーティング層を形成し、その表面に密着した、炭素含有率８０％以上で、細孔直径１ｎｍ以下の多数の細孔が存在する分子ふるい炭素膜が提案されている。この分子ふるい炭素膜は、液状熱硬化性樹脂（フェノール樹脂）を塗布して高分子膜を形成した後、非酸化性雰囲気下で５５０〜１１００℃で熱処理することによって得ることが出来る。【０００６】
図３は、このような分子ふるい炭素膜（分離膜複合体）の断面を示す模式図である。図３に示される分子ふるい炭素膜３は、多孔質体３１と、その多孔質体３１の表面に形成された炭素膜３６と、を有し、多孔質体３１の表面にシリカゾル、アルミナゾル等のゾル層３５（コーティング層）を形成し、そのゾル層３５の上に炭素膜３６が密着してなるものである。
【特許文献１】特許第３６４７９８５号公報
【発明の開示】
【０００７】
ところが、実際に、（セラミック）多孔質体の表面に炭素膜を形成し、フィルタを作製してみると、特にフラックス（Ｆｌｕｘ、透過流束）及び選択性（分離係数α）の点で満足出来るものではなく、改善の必要性を感得した。
【０００８】
又、特許文献１に開示されているように、多孔質体（多孔質基材）の表面にシリカゾルを含浸させ、その上に炭素膜を形成する方法では、ゾル層の形成によって炭素膜の細孔径が大きくなるため、Ｃ３Ｈ８／Ｃ３Ｈ６等の、分子径が０．４３ｎｍ以上で分子量が比較的大きい一部の物質（ガス等）に対しては選択性が向上するが、その他の、工業的に有用性が高いＣＯ２／ＣＨ４、Ｎ２／Ｏ２、水／ＥｔＯＨ等の、分子量が比較的小さい系では、選択性が低下し易いという知見を得た。加えて、シリカゾルによる圧力損失の影響によってフラックスも低いことを認識した。
【０００９】
本発明は、上記した事情に鑑みてなされたものであり、その課題とするところは、多孔質体の上に分離膜（例えば炭素膜）を形成したフィルタであって、フラックス（透過流束）及び選択性を、従前より向上させたフィルタを得る手段を提供することにある。研究が重ねられた結果、（フィルタとして適用可能な）分離膜複合体を構成する層の厚さ、粗さを特定の条件とすることによって、上記課題を解決し得ることが見出され、本発明を完成するに至った。
【００１０】
即ち、先ず、本発明によれば、多孔質体と、その多孔質体の表面に形成された分離膜と、を有する複合体であって、多孔質体が、基材と、その基材の上に形成された中間層と、その中間層の上に形成された表面層とを有し、その多孔質体の表面層の上に、直に、分離膜が形成され、且つ、中間層の厚さが１０〜１００μｍである分離膜複合体が提供される（第１の分離膜複合体という）。
【００１１】
次に、本発明によれば、多孔質体と、その多孔質体の表面に形成された分離膜と、を有する複合体であって、多孔質体が、基材と、その基材の上に形成された中間層と、その中間層の上に形成された表面層とを有し、その多孔質体の表面層の上に、直に、分離膜が形成され、且つ、中間層が、基材の平均細孔径より小さな一次粒子を有する凝集体で構成される分離膜複合体が提供される（第２の分離膜複合体という）。
【００１２】
本明細書において、単に、本発明に係る分離膜複合体というとき、第１の分離膜複合体と、第２の分離膜複合体の、両方を指す。
【００１３】
本発明に係る第１の分離膜複合体において、中間層の厚さは、より好ましくは１０〜５０μｍである。
【００１４】
本発明に係る分離膜複合体において、直に（じかに）とは、他に何も介在させずに、という意味であり、本発明に係る分離膜複合体においては、特許文献１のように、多孔質体の分離膜（炭素膜）形成部分にゾル層を形成していない。表面層は、多孔質体を構成する層のうち表面に位置する層であり、その上に分離膜が形成されるので、分離膜複合体としての表面を構成するものではない。中間層及び表面層は、それぞれが単層でもよく、それぞれが２層以上で構成されていてもよい。
【００１５】
本発明に係る分離膜複合体は、上記多孔質体が、モノリス形状である場合に好適に用いられる。
【００１６】
本発明に係る分離膜複合体は、上記分離膜が、分子ふるい炭素膜である場合に好適に用いられる。
【００１７】
次に、本発明によれば、上記した何れかの分離膜複合体で構成される、水とエタノールとを分離可能なセラミックフィルタが提供される。
【００１８】
又、本発明によれば、上記水とエタノールといった液体混合物の他に、酸素と窒素といった混合ガス等を分子レベルで分離可能な、上記した何れかの分離膜複合体で構成されるセラミックフィルタが提供される。
【００１９】
次に、本発明によれば、多孔質体と、その多孔質体の表面に形成された分離膜と、を有する複合体の製造方法であって、基材を形成し、その基材の上に厚さが１０〜１００μｍの中間層を形成し、その中間層の上に表面層を形成して、多孔質体を得るとともに、その多孔質体の表面層の上に、直に、分離膜を形成する工程を有する分離膜複合体の製造方法が提供される（第１の分離膜複合体の製造方法という）。
【００２０】
次に、本発明によれば、多孔質体と、その多孔質体の表面に形成された分離膜と、を有する複合体の製造方法であって、基材を形成し、その基材の上に基材の平均細孔径より小さな一次粒子を有する凝集体からなる粒子（二次粒子）を用いて中間層を形成し、その中間層の上に表面層を形成して、多孔質体を得るとともに、その多孔質体の表面層の上に、直に、分離膜を形成する工程を有する分離膜複合体の製造方法が提供される（第２の分離膜複合体の製造方法という）。
【００２１】
本明細書において、単に、本発明に係る分離膜複合体の製造方法というとき、第１の分離膜複合体の製造方法と、第２の分離膜複合体の製造方法の、両方を指す。
【００２２】
本発明に係る第１の分離膜複合体の製造方法において、形成される中間層の厚さは、より好ましくは１０〜５０μｍである。
【００２３】
本発明に係る分離膜複合体の製造方法において、直に分離膜を形成するとは、多孔質体の表面層との間に他に何も介在させずに、という意味であり、本発明に係る分離膜複合体においては、特許文献１のように、多孔質体の分離膜（炭素膜）形成部分、即ち、多孔質体の表面層に、ゾル層を形成していない。
【００２４】
本発明に係る分離膜複合体の製造方法は、上記多孔質体が、モノリス形状である場合に好適に用いられる。
【００２５】
本発明に係る分離膜複合体の製造方法は、上記分離膜が、分子ふるい炭素膜である場合に好適に用いられる。
【００２６】
本明細書において、凝集体とは、一次粒子が凝集した一定の形を成すものをいう。この凝集体は、二次粒子を構成する。緻密体とは、内部ガスの残存に起因した空隙、気孔の存在しない焼成体をいう。緻密体は、多孔体と対抗する概念である。この緻密体は、一次粒子を構成する。
【００２７】
本明細書において、圧力損失は、Ｈｅガスを膜面積１ｃｍ２あたりＮ（Ｌ／ｍｉｎ）供給したときの差圧ΔＰ（ｋｇｆ／ｃｍ２）を測定し、次の式によって求められる圧力損失Ｋである。
圧力損失Ｋ＝ΔＰ／Ｎ（ｋｇｆ・ｍｉｎ／Ｌ）
【００２８】
本明細書において、分離膜複合体の浸透気化分離性能の指標のうち分離係数は、供給側液組成比に対する透過側液組成比の比であって、次の式で求められる水／エタノールの分離係数αである。次の式において、Ｐｅｒｍ（水）、Ｐｅｒｍ（エタノール）は、各々、膜を透過した水、エタノールの質量濃度［質量％］であり、Ｆｅｅｄ（水）、Ｆｅｅｄ（エタノール）は、各々、供給液の水、エタノールの質量濃度［質量％］である。
分離係数α＝（Ｐｅｒｍ（水）／Ｐｅｒｍ（エタノール））／（Ｆｅｅｄ（水）／Ｆｅｅｄ（エタノール））
【００２９】
本明細書において、分離膜複合体の浸透気化分離性能の指標のうちフラックス（Ｆｌｕｘ、（ｋｇ／ｍ２ｈ））は、次の式によって求められる。次の式において、Ｑは透過液質量（ｋｇ）、Ａは分離膜の面積（ｍ２）、ｔは時間（ｈ）を表す。
Ｆｌｕｘ＝Ｑ／（Ａ×ｔ）
【００３０】
本明細書における平均細孔径（μｍ）は、水銀圧入法によって測定した値である。平均粒子径（μｍ）は、Ｘ線透過式粒度分布測定装置（後述する実施例においては島津製作所製セデイグラフ５０００−０２型）により測定した５０％粒子径の値である。
【００３１】
本発明に係る分離膜複合体は、多孔質体の（表面層の）上に、直に、分離膜が形成され（製膜され）ており、ゾル層を設けていない。そのため、特許文献１に開示された発明のように、ゾル層の影響によって、選択性が低下することがない。本発明に係る分離膜複合体は、ＣＯ２／ＣＨ４、Ｎ２／Ｏ２、水／ＥｔＯＨ等の、分子量が比較的小さく、工業的に有用性が高い系に対しても、高い選択性を発揮し得る。
【００３２】
本発明に係る分離膜複合体は、ゾル層を設けていないため、ゾル層による圧力損失の増加がなく、フラックスの低下もない。
【００３３】
本発明に係る第１の分離膜複合体は、中間層の厚さが１０〜１００μｍと薄い。従って、本発明に係る分離膜複合体は、トータルの圧力損失が小さく、高いフラックスを得ることが可能である。
【００３４】
本発明に係る第２の分離膜複合体は、中間層を凝集体で構成しているので、圧力損失を低く抑えることが出来る。その結果、透過ガスの通過性が向上するため、本発明に係る第２の分離膜複合体は、分離係数、フラックスが、ともに高い。本発明に係る第２の分離膜複合体によれば、例えば、水／エタノール（ＥｔＯＨ）の比が１０／９０質量％であり、供給液の温度は７５℃とする条件の水−エタノール浸透気化分離法による評価で、分離係数αが１００以上、且つフラックスが１ｋｇ／ｍ２ｈ以上の（セラミック）フィルタを得ることが可能である。
【００３５】
本発明に係る分離膜複合体の製造方法は、本発明に係る分離膜複合体を得ることが出来るところに、優れた効果を発現する。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明に係る分離膜複合体の一の実施形態を示す図であり、セルの内壁面の断面の一部分を拡大して示す模式図である。
【図２】本発明に係る分離膜複合体の他の実施形態を示す図であり、セルの内壁面の断面の一部分を拡大して示す模式図である。
【図３】従来のゾル層を有する分離膜複合体の一例を示す図であり、セルの内壁面の断面の一部分を拡大して示す模式図である。
【図４】実施例２における多孔質体の断面を表す写真である。
【図５】比較例１における多孔質体の断面を表す写真である。
【図６】本発明に係る分離膜複合体の一の実施形態を示す図であり、全体を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００３７】
１  分離膜複合体
２  分離膜複合体
３  分子ふるい炭素膜
１２  隔壁
１３  セル
１５，１６  端面
１７  周面
５１  多孔質体
５３  中間層
６１  多孔質体
６２  基材
６３  中間層
６４  表面層
６６  炭素膜
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
以下、本発明について、適宜、図面を参酌しながら、実施の形態を説明するが、本発明はこれらに限定されて解釈されるべきものではない。本発明の要旨を損なわない範囲で、当業者の知識に基づいて、種々の変更、修正、改良、置換を加え得るものである。例えば、図面は、好適な本発明の実施の形態を表すものであるが、本発明は図面に表される態様や図面に示される情報により制限されない。本発明を実施し又は検証する上では、本明細書中に記述されたものと同様の手段若しくは均等な手段が適用され得るが、好適な手段は、以下に記述される手段である。【００３９】
先ず、本発明に係る分離膜複合体について説明する。図１及び図６は、本発明に係る分離膜複合体の一の実施形態を示す図である。図６は、全体を示す斜視図であり、図１は、セルの内壁面の断面の一部分を拡大して示す模式図である。【００４０】
図１及び図６に示される分離膜複合体１は、全体として外形は円柱状であり（図６を参照）、且つ、（円柱の）軸方向に流体の通路を構成する複数のセル１３を有するモノリス形状（レンコンのような形状）を呈している。多孔質体６１である隔壁１２によって区画されたセル１３は、（例えば）軸方向に垂直な断面が円形であり、セル１３の内壁面には、炭素膜６６が形成されている（図１を参照）。内壁面とは、空間であるセル１３を形成する実体部である隔壁１２の表面である。【００４１】
分離膜複合体１において、例えば、被分離体である水とエタノールの混合物を、入口側の端面１５からセル１３に導入すると、出口側の端面１６に至るまでの間に、混合物を構成する一の物質である水が、セル１３の内壁面に形成された炭素膜６６において選択的に分離され、隔壁１２を透過して、分離膜複合体１の最外の周面１７から排出される。即ち、混合物を、一の物質である水と、残りの他の物質であるエタノールと、に分離することが出来るのであり、分離膜複合体１は、（例えば）水とエタノールに対して高い分離特性を有するフィルタとして利用することが可能である。【００４２】
分離膜複合体１は、図１に示されるように、多孔質体６１（隔壁１２）と、その多孔質体６１（隔壁１２）の表面に形成された分離膜である炭素膜６６と、を有する複合体である。多孔質体６１は、更に、内部側から、平均粒子径１０〜１００μｍ及び平均細孔径１〜３０μｍの基材６２と、基材の平均細孔径より小さな一次粒子を有する凝集体で構成され厚さ１０〜１００μｍ及び平均細孔径０．１〜３μｍの中間層６３と、厚さ１〜１００μｍ及び平均細孔径０．０１〜０．５μｍの表面層６４と、で構成される。そして、ゾル層を形成することなく、表面層６４の上（表面）に、直に、分離膜である炭素膜６６が形成される。【００４３】
図２は、本発明に係る分離膜複合体の他の実施形態を示す図であり、図１と同様に、セルの内壁面の断面の一部分を拡大して示す模式図である。図２に示される分離膜複合体２は、多孔質体５１を構成する中間層が、緻密体で構成される中間層５３であるところが、図１に示される分離膜複合体１とは異なっている。その他は、分離膜複合体１と同じであるから、説明は省略する。【００４４】
次に、上述した分離膜複合体１を作製する場合を例にとって、本発明に係る分離膜複合体の製造方法を説明する。先ず、多孔質体６１を構成する基材６２を得るが、これは周知の手段で行うことが出来る。例えば、多孔質材料を使用して、押出成形法によって成形体を得た後に、焼成して、モノリス形状の基材６２を得ることが可能である。そして、その基材６２の表面に、凝集体（又は緻密体）からなるセラミック粒子を使用して、製膜の時間で焼成後の膜の厚さが１０〜５００μｍ（緻密体の場合は１０〜１００μｍ）になるように調節しつつ、濾過製膜法によって製膜した後に、焼成して、中間層６３を形成する。更に、中間層６３の上に、平均粒子径０．０３〜１μｍのセラミック粒子を使用して、濾過製膜法によって製膜した後に、焼成して、表面層６４を形成することで、多孔質体６１が得られる。中間層６３及び表面層６４を形成すべき基材６２の表面の場所は、セル１３の内壁面である。【００４５】
基材６２の多孔質材料（セラミック粒子の材料）としては、耐食性と温度変化による細孔径の変化が少ない点や充分な強度が得られる点から、例えば、アルミナを用いることが可能であり、それ以外にコーディエライト、ムライト、炭化珪素、チタニア等を使用することが出来る。【００４６】
中間層６３及び表面層６４の多孔質材料（セラミック粒子の材料）としては、基材６２と同様の材料を用いることが出来る。中間層６３を形成する（例えば）アルミナ粒子は、平均粒子径１０〜１００μｍである基材６２を形成する（例えば）アルミナ粒子よりも平均粒子径が小さいもの、例えば平均粒子径０．３〜１０μｍの粒子が用いられる。表面層６４を形成する（例えば）アルミナ粒子は、中間層６３を形成する（例えば）アルミナ粒子よりも更に平均粒子径が小さいもの、例えば平均粒子径０．０３〜１μｍの粒子が用いられる。中間層６３及び表面層６４の形成を、濾過製膜法によって行う場合には、それぞれの多孔質材料は、所望の平均粒子径のアルミナ粒子等からなる骨材粒子と、ガラスフリットの粉末等からなる焼結助剤と、バインダとを水等の溶媒に所定の割合で混合して得られるスラリとして、使用する。スラリを構成する無機質分の含有量に対するバインダの含有量の割合は、２〜１０質量％とすることが望ましい。【００４７】
次に、得られた多孔質体６１の表面（表面層６４の表面）に、炭素膜６６（分離膜）を形成する。炭素膜６６を形成すべき多孔質体６１の表面の場所は、先に中間層６３及び表面層６４を形成したセル１３の内壁面であり、隔壁１２の表面である。炭素膜６６は、のちに炭素膜６６となる前駆体溶液を多孔質体６１の表面に接触をさせ、その表面に製膜する。製膜（前駆体溶液の堆積と乾燥）は、１回以上、複数回に分けて行ってもよい。そして、窒素雰囲気下で、概ね５００〜９００℃、好ましくは７００℃前後で、炭化させることによって形成することが出来る。炭化は、窒素雰囲気の他に、真空状態で、又は、アルゴン、ヘリウム等の還元雰囲気下で行ってもよい。５００℃未満の温度で炭化を行うと炭化が不十分になり分子ふるい膜としての選択性や透過速度が低下するおそれがある。一方、９００℃を超えた温度で炭化を行うと、細孔径が収縮することにより透過速度が減少するおそれがある。【００４８】
炭素膜６６を形成するために、前駆体溶液を多孔質体６１の表面に接触をさせる手段としては、浸漬法、スピンコート、スプレーコーティング等の手段を採用出来る。本実施形態のように、多孔質体がモノリス形状である場合には、浸漬法を採用すれば、容易に炭素膜を形成することが出来る。炭素膜６６となる前駆体溶液は、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ユリヤ樹脂、フラン樹脂、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂や、ポリエチレン等の熱可塑性樹脂、又はセルロース系樹脂等、あるいは、それら樹脂の前駆体物質を、メタノール、アセトン、ＴＨＦ、ＮＭＰ、トルエン等の有機溶媒や水等に混合、溶解したものである。前駆体溶液を用いて製膜する際には、それに含まれる樹脂の種類に応じて、適切な熱処理を施してもよい。
【実施例】
【００４９】
以下、本発明を実施例に基づいて更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。【００５０】
（実施例１）押出成形法による成形、及び焼成を経て、平均粒子径１０〜１００μｍ、平均細孔径１〜３０μｍのモノリス形状の基材を作製した。次いで、得られた基材におけるセルの内壁面に、一次粒子の径が０．０１〜１μｍである凝集体からなる平均粒子径０．３〜１０μｍのアルミナ粒子（二次粒子）を、製膜の時間で膜の厚さを調節しつつ、濾過製膜法によって堆積させた後、焼成して、厚さ１０μｍ、平均細孔径０．１〜３μｍの中間層を形成した。そして、中間層の上に、更に、平均粒子径０．０３〜１μｍのアルミナ粒子を、製膜の時間で膜の厚さを調節しつつ、濾過製膜法によって堆積させた後、焼成して、厚さ１０μｍ、平均細孔径０．０１〜０．５μｍの表面層を形成し、多孔質体を得た。【００５１】
次に、浸漬法によって、多孔質体におけるセルの内壁面に、炭素膜の前駆体溶液を用いて、堆積と乾燥を３回繰り返して製膜し、その後、窒素雰囲気下、７００℃で、炭化させて、表面層の上に、更に、炭素膜を形成して、分離膜複合体を得た。【００５２】
得られた分離膜複合体を、水−エタノール浸透気化分離法により評価した。試験条件は、水／エタノール（ＥｔＯＨ）の比が１０／９０質量％であり、供給液の温度は７５℃である。表１に、中間層の粒子形態（凝集体又は緻密体）、中間層の厚さ、浸透気化分離性能（分離係数、フラックス）、圧力損失を示す。【００５３】
（実施例２）中間層の厚さを１００μｍとしたこと以外は、実施例１と同様にして、分離膜複合体を作製し、実施例１と同条件で、水−エタノール浸透気化分離法により評価した。表１に、中間層の粒子形態（凝集体又は緻密体）、中間層の厚さ、浸透気化分離性能（分離係数、フラックス）、圧力損失を示す。又、図４に、炭素膜を形成した後の多孔質体の断面の写真を示す。実施例２においては、同条件で多孔質体を２体作製することとし、図４は、そのうちの１体を用いて切断したものの写真である。【００５４】
（実施例３）中間層の形成に際し緻密体からなるアルミナ粒子を用いたこと、及び中間層の厚さを５０μｍとしたこと以外は、実施例１と同様にして、分離膜複合体を作製し、実施例１と同条件で、水−エタノール浸透気化分離法により評価した。表１に、中間層の粒子形態（凝集体又は緻密体）、中間層の厚さ、浸透気化分離性能（分離係数、フラックス）、圧力損失を示す。【００５５】
（実施例４）中間層の厚さを５００μｍとしたこと以外は、実施例１と同様にして、分離膜複合体を作製し、実施例１と同条件で、水−エタノール浸透気化分離法により評価した。表１に、中間層の粒子形態（凝集体又は緻密体）、中間層の厚さ、浸透気化分離性能（分離係数、フラックス）、圧力損失を示す。【００５６】
（比較例１）中間層の形成に際し緻密体からなるアルミナ粒子を用いたこと、及び中間層の厚さを５００μｍとしたこと以外は、実施例１と同様にして、分離膜複合体を作製し、実施例１と同条件で、水−エタノール浸透気化分離法により評価した。表１に、中間層の粒子形態（凝集体又は緻密体）、中間層の厚さ、浸透気化分離性能（分離係数、フラックス）、圧力損失を示す。又、図５に、炭素膜を形成した後の多孔質体の断面の写真を示す。比較例１においては、同条件で多孔質体を２体作製することとし、図５は、そのうちの１体を用いて切断したものの写真である。【００５７】
【表１】
2009001970.tif 000003
【００５８】
（考察）表１の実施例１〜４の結果に表れているように、中間層の厚さを１０〜１００μｍの範囲とした分離膜複合体には、良好な分離性能が付与された。又、中間層の形成に際し凝集体からなるアルミナ粒子を用いた分離膜複合体は、良好な分離性能を発揮した。緻密体からなるアルミナ粒子を用い１００μｍを超える厚さとした中間層を有する分離膜複合体（比較例１）の分離性能と比較すれば明らかである。【００５９】
実施例１及び実施例２の結果より、中間層の形成に際し凝集体からなるアルミナ粒子を用いた場合には、厚さを薄くすることで、分離係数αとフラックス（圧力損失）の両方を向上させることが出来ることがわかる。これは、中間層の厚さを薄くしたことで、透過ガスの通過性が向上したためと推察される。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
本発明に係る分離膜複合体は、複数の物質（ガス等）の混合物から特定の物質（ガス等）を選択的に分離するフィルタ用途等に、広く用いることが出来る。
【図６】
2009001970.tif 000004
【図１】
2009001970.tif 000005
【図２】
2009001970.tif 000006
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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