JPH01197531A - イオン交換中空状成型品 - Google Patents
イオン交換中空状成型品Info
- Publication number
- JPH01197531A JPH01197531A JP63022513A JP2251388A JPH01197531A JP H01197531 A JPH01197531 A JP H01197531A JP 63022513 A JP63022513 A JP 63022513A JP 2251388 A JP2251388 A JP 2251388A JP H01197531 A JPH01197531 A JP H01197531A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ion exchange
- hollow molded
- molded product
- ion
- group
- 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
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Landscapes
- Chemical Or Physical Treatment Of Fibers (AREA)
- Treatments For Attaching Organic Compounds To Fibrous Goods (AREA)
- Artificial Filaments (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
- Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、新規のイオン交換中空状成型品に関する。特
に、イオン液体クロマトグラフィー等の分離分析に適し
たイオン交換中空状成型品に関するものである。
に、イオン液体クロマトグラフィー等の分離分析に適し
たイオン交換中空状成型品に関するものである。
（従来の技術）
従来から、イオン交換や吸着が必要とされる分野でイオ
ン交換樹脂が広範囲に利用されている。
ン交換樹脂が広範囲に利用されている。
また、最近では該分野で表面積が大きいことから反応速
度が大ぎくかつ使用形態の自由度も大きいイオン交換ｌ
！ｉ維の利用もされつつある。
度が大ぎくかつ使用形態の自由度も大きいイオン交換ｌ
！ｉ維の利用もされつつある。
（発明が解決しようとする課題）
しかしながら、これらイオン交換樹脂・イオン交換繊維
共に高い圧力がかかると、細密に充填されてしまう。こ
の結果、液流の抵抗を増し、最終的には形状が破壊され
てしまうため、耐圧性が高いイオン交換体が求められて
いた。
共に高い圧力がかかると、細密に充填されてしまう。こ
の結果、液流の抵抗を増し、最終的には形状が破壊され
てしまうため、耐圧性が高いイオン交換体が求められて
いた。
一方、イオン液体クロマトグラフィー等の分離分析分野
においては、イオン交換体の粒径を小ざくするほど分離
効率が高くなるが、逆に非常に圧損が大きくなるという
欠点がある。また、１〜１０μｍの小粒径の均一なイオ
ン交換体を製造することは、容易ではない。
においては、イオン交換体の粒径を小ざくするほど分離
効率が高くなるが、逆に非常に圧損が大きくなるという
欠点がある。また、１〜１０μｍの小粒径の均一なイオ
ン交換体を製造することは、容易ではない。
（課題を解決するための手段）
本発明者らは、これらの課題を克服するために鋭意検討
した結果、本発明に到達したものである本発明は、次の
構成を右する。
した結果、本発明に到達したものである本発明は、次の
構成を右する。
（１〉 有機系重合体からなる中空状成型品であって
該中空状成型品の内壁面にイオン交換基を有することを
特徴とするイオン交換中空状成型品。
該中空状成型品の内壁面にイオン交換基を有することを
特徴とするイオン交換中空状成型品。
〈２）中空状成型品の内径が、１〜５０００μｍである
請求項（１）記載のイオン交換中空状成型品。
請求項（１）記載のイオン交換中空状成型品。
（３）イオン液体クロマトグラフィーに用いられる請求
項（１）記載のイオン交換中空状成型品。
項（１）記載のイオン交換中空状成型品。
（４）イオン液体クロマトグラフィーに用いられるイオ
ン交換基が、スルホン酸基、４扱アンモニウム基から選
ばれた少なくとも１種である請求項（１）または（３）
記載のイオン交換中空状成型品。
ン交換基が、スルホン酸基、４扱アンモニウム基から選
ばれた少なくとも１種である請求項（１）または（３）
記載のイオン交換中空状成型品。
以下、本発明の詳細な説明する。
本発明における有機系重合体とは、溶融成型、削出成型
などで容易に成型できるものであり、イオン交換基の導
入の容易な重合体をいう。例えば低密度ポリエチレン、
高密度ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリ（α−オ
リフィン）、ポリフッ化ビニリデン、ポリフッ化ビニル
、ポリ塩化ビニリデン、ポリ塩化ビニルなどのハロゲン
化炭化水素系重合体、ポリスチレン、ポリ（α−メチル
スチレン）、核置換ポリスチレンなどのポリスチレン類
、ポリアクリロニトリル、ポリアクリル酸ポリアクリル
酸エステルなどのアクリル系不合体ＡＢＳ、ポリカーボ
ネート、ポリエステル、ポリアミド、ポリサルホン、ポ
リフェニレンオキサイド等が挙げられる。尚、これらの
重合体は共重合体であってもよく、さらに、異種のポリ
マー同士の混合体や重合体であっても良い。
などで容易に成型できるものであり、イオン交換基の導
入の容易な重合体をいう。例えば低密度ポリエチレン、
高密度ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリ（α−オ
リフィン）、ポリフッ化ビニリデン、ポリフッ化ビニル
、ポリ塩化ビニリデン、ポリ塩化ビニルなどのハロゲン
化炭化水素系重合体、ポリスチレン、ポリ（α−メチル
スチレン）、核置換ポリスチレンなどのポリスチレン類
、ポリアクリロニトリル、ポリアクリル酸ポリアクリル
酸エステルなどのアクリル系不合体ＡＢＳ、ポリカーボ
ネート、ポリエステル、ポリアミド、ポリサルホン、ポ
リフェニレンオキサイド等が挙げられる。尚、これらの
重合体は共重合体であってもよく、さらに、異種のポリ
マー同士の混合体や重合体であっても良い。
本発明におりる中空状成型品とは、中空状成型品の内側
に流体を通過させた際に、流体が内側壁を透過したり、
破壊したりすることのないものをいう。例えば内径の大
小などによってチューブまたは中空糸あるいはキャピラ
リーとも呼称されたものをいう。
に流体を通過させた際に、流体が内側壁を透過したり、
破壊したりすることのないものをいう。例えば内径の大
小などによってチューブまたは中空糸あるいはキャピラ
リーとも呼称されたものをいう。
本発明の中空状成型品の内径は任意であるが、内径が小
さすぎると流体が流れにくく、また大きすぎるとイオン
交換の分離効率が低下するので通常１〜５０００ｕｍで
あるが、１０〜３０００μｍが好ましく、特に２０〜２
０００μｍが好ましい。壁の厚みは小さすぎると流体の
圧力に耐えきれず、大きすぎるとかさばってしまうため
通常０１〜５０００μｍでおるが、１０〜３０００μｍ
が好ましく、特に２０〜２０００μｍが好ましいまた、
本発明の中空状成型品は、チューブを束ねたものやその
束ねたものをコイル状に巻いたり０字型にしたものでも
良く、何等これに限定されるものではない。
さすぎると流体が流れにくく、また大きすぎるとイオン
交換の分離効率が低下するので通常１〜５０００ｕｍで
あるが、１０〜３０００μｍが好ましく、特に２０〜２
０００μｍが好ましい。壁の厚みは小さすぎると流体の
圧力に耐えきれず、大きすぎるとかさばってしまうため
通常０１〜５０００μｍでおるが、１０〜３０００μｍ
が好ましく、特に２０〜２０００μｍが好ましいまた、
本発明の中空状成型品は、チューブを束ねたものやその
束ねたものをコイル状に巻いたり０字型にしたものでも
良く、何等これに限定されるものではない。
本発明におりるイオン交換基とは、公知の交換基ならば
いずれでもＪ：い。例えば、スルホンｒＲ基カルボン酸
基、ホスホン酸基等のカチオン交換基１〜３級アミン、
４級アンモニウム基等の７ニオン交換基、水ｒ！：を基
、カルボキシル基、ポリカルボン酸基、アルデヒド基、
ポリアミノ基、アミノカルボン酸基、ペプチド基、β−
ジケトン基、ピリジン基、ジヂオカルバミオン基等の公
知キレート交換基、および、特殊な交換基としてクラウ
ンエーテル構造単位、クリプタント構造単位等の相関移
動触媒能を有する官能基等が挙げられる。
いずれでもＪ：い。例えば、スルホンｒＲ基カルボン酸
基、ホスホン酸基等のカチオン交換基１〜３級アミン、
４級アンモニウム基等の７ニオン交換基、水ｒ！：を基
、カルボキシル基、ポリカルボン酸基、アルデヒド基、
ポリアミノ基、アミノカルボン酸基、ペプチド基、β−
ジケトン基、ピリジン基、ジヂオカルバミオン基等の公
知キレート交換基、および、特殊な交換基としてクラウ
ンエーテル構造単位、クリプタント構造単位等の相関移
動触媒能を有する官能基等が挙げられる。
しかし、イオン液体クロマトグラフィー用としては、ス
ルホン酸基、４級アンモニウム基が好ましい。また、こ
れらの交換基が直接チューブを形成する重合体と結合し
ていても、その間にスペーサーといわれる原子団を含ん
でいても良い。スペー９−としては、−（ＣＨ２） ｎ
−（ｎ＝ １〜３０゜ＣＨ２０ＣＨ２−等のエーテル
結合を含むもの、アミド結合、エステル結合を含むもの
等が挙げられる。
ルホン酸基、４級アンモニウム基が好ましい。また、こ
れらの交換基が直接チューブを形成する重合体と結合し
ていても、その間にスペーサーといわれる原子団を含ん
でいても良い。スペー９−としては、−（ＣＨ２） ｎ
−（ｎ＝ １〜３０゜ＣＨ２０ＣＨ２−等のエーテル
結合を含むもの、アミド結合、エステル結合を含むもの
等が挙げられる。
本発明でイオン交換基は、中空状成型品内壁近傍のみに
存在していることが好ましい。
存在していることが好ましい。
ここで内壁近傍とは、中空状成型品の内壁面を始め、内
壁より長袖方向に対して直角方向の薄肉層部をいう。
壁より長袖方向に対して直角方向の薄肉層部をいう。
中空状成型品全体にイオン交換基が存在していると、イ
オン交換効率が低下する。つまり、処理流速を大ぎくす
ると、デユープの壁内まで拡散困難となり分離効率を低
下させるだけでなく、機械的強度が低下するのは゛しら
ろん、デユープが膨潤したり、さらには通過させる流体
に溶は出したりする恐れがあるためである。
オン交換効率が低下する。つまり、処理流速を大ぎくす
ると、デユープの壁内まで拡散困難となり分離効率を低
下させるだけでなく、機械的強度が低下するのは゛しら
ろん、デユープが膨潤したり、さらには通過させる流体
に溶は出したりする恐れがあるためである。
イオン交換基の口は、流体の成分や使用目的により任意
であるが、多すぎると水溶性になったり機械的強度が不
十分になるので、通常１０″〜１ＱＱｍｅｑ／ｍ、好ま
しくは１０−３〜１０ｍｅｑ／ｍ、さらに好ましくは５
Ｘ１０−３〜５ｍｅｑ／ｍの範囲で選択される。
であるが、多すぎると水溶性になったり機械的強度が不
十分になるので、通常１０″〜１ＱＱｍｅｑ／ｍ、好ま
しくは１０−３〜１０ｍｅｑ／ｍ、さらに好ましくは５
Ｘ１０−３〜５ｍｅｑ／ｍの範囲で選択される。
本発明にお【ノるイオン交換体の′！Ａ造方決方法意で
あるが、例えば、１）イオン交換基を導入しやすい重合
体をデユープ状に成型し、内側にイオン交換基を導入す
る方法、２）外側に機械的強度の優れた重合体、内側に
イオン交換基を導入しやすい重合体になる配置でチュー
ブを成型し、イオン交換基を導入する方法、３）チュー
ブ状成型品の内側にイオン交換基を含んだ重合体をコー
ティングする方法等がある。
あるが、例えば、１）イオン交換基を導入しやすい重合
体をデユープ状に成型し、内側にイオン交換基を導入す
る方法、２）外側に機械的強度の優れた重合体、内側に
イオン交換基を導入しやすい重合体になる配置でチュー
ブを成型し、イオン交換基を導入する方法、３）チュー
ブ状成型品の内側にイオン交換基を含んだ重合体をコー
ティングする方法等がある。
方法１）の例としては、ポリフッ化ビニリデンをデユー
プ状に溶融成型し内側にトリメチルアミンなどで処理し
て４級アンモニウム塩化する方法ヤ、ポリエチレンをチ
ューブ状に溶融成型”し内側を３０３ガスなどで処理し
てスルホン化する方法などを挙げることができる。
プ状に溶融成型し内側にトリメチルアミンなどで処理し
て４級アンモニウム塩化する方法ヤ、ポリエチレンをチ
ューブ状に溶融成型”し内側を３０３ガスなどで処理し
てスルホン化する方法などを挙げることができる。
方法２）の例としては、外側にポリエチレンが内側にポ
リスチレンが配列するように複合中空の口金を用いて溶
融成型してチューブを得、チューブの内表面をＳ０３ガ
スや硫酸で処理してスルボン化する方法や、外側にポリ
エチレンが内側にクロロメヂル化ポリスチレンが配列す
るように複合中空の口金を用いて溶融成型してチューブ
を冑、チューブの内表面をトリメチルアミンなどで処理
して４級アンモニウム塩化する方法などを挙げることが
できる。
リスチレンが配列するように複合中空の口金を用いて溶
融成型してチューブを得、チューブの内表面をＳ０３ガ
スや硫酸で処理してスルボン化する方法や、外側にポリ
エチレンが内側にクロロメヂル化ポリスチレンが配列す
るように複合中空の口金を用いて溶融成型してチューブ
を冑、チューブの内表面をトリメチルアミンなどで処理
して４級アンモニウム塩化する方法などを挙げることが
できる。
方法３）の例としては、ポリサルホンをチューブ状に溶
融成型し内側にスルホン化ポリサルホンの溶液を流した
後溶媒を除いてコーティングする方法などを挙げること
ができる。
融成型し内側にスルホン化ポリサルホンの溶液を流した
後溶媒を除いてコーティングする方法などを挙げること
ができる。
以下に実施例を示すが、これに限定されるもの′ではな
い。
い。
［実施例］
実施例１
ポリフッ化ビニリデンを溶融成型して、内径０５ｍ、壁
厚０．４８のチューブを得た。次にチューブの内部に３
０％トリメチルアミン水溶液を３０℃で２−０時間循環
通液した後、水洗することによって内壁に４級アンモニ
ウム基を有する本発明のイオン交換中空状成型品を得た
。中空状成型品内部に希塩酸を通水することにより、イ
オン交換容量を調べたところＱ、’１ｍｅＱ／ｍで内壁
面が完全に４級アンモニウム塩化されており、十分なイ
オン交換能力を有していた。
厚０．４８のチューブを得た。次にチューブの内部に３
０％トリメチルアミン水溶液を３０℃で２−０時間循環
通液した後、水洗することによって内壁に４級アンモニ
ウム基を有する本発明のイオン交換中空状成型品を得た
。中空状成型品内部に希塩酸を通水することにより、イ
オン交換容量を調べたところＱ、’１ｍｅＱ／ｍで内壁
面が完全に４級アンモニウム塩化されており、十分なイ
オン交換能力を有していた。
得られたアニオン交換チューブ１０ｍ（交換基ｆｆｉ＝
１ｍｅＱ＞に、純水を流速＝５ｙｄ／分で流したところ
、圧力損失は６ ＫｆＪ ／ ｃｒＡであり、キャピラ
リーは破損しなかった。さらに、０．１規定ＮａＣ１水
溶液を５ｄ／分で流したところ、流出液がアルカリ性に
なった。
１ｍｅＱ＞に、純水を流速＝５ｙｄ／分で流したところ
、圧力損失は６ ＫｆＪ ／ ｃｒＡであり、キャピラ
リーは破損しなかった。さらに、０．１規定ＮａＣ１水
溶液を５ｄ／分で流したところ、流出液がアルカリ性に
なった。
比較例１
強塩基性アニオン交換繊維（交換容量＝２ｍｅＱ／ｇ、
短繊維状：繊維長＝０．５＃ａ）０．５０を、内径＝０
．３ｃｍ、長さ一２０ｃｍのクロマ１−グラフィー用カ
ラムに詰め、純水を流速＝５ｄ／分で流したところ、圧
力損失は２０に９／ｃＩｉになり、時間の経過とともに
差圧が上昇し、カラムを使用することができなかった。
短繊維状：繊維長＝０．５＃ａ）０．５０を、内径＝０
．３ｃｍ、長さ一２０ｃｍのクロマ１−グラフィー用カ
ラムに詰め、純水を流速＝５ｄ／分で流したところ、圧
力損失は２０に９／ｃＩｉになり、時間の経過とともに
差圧が上昇し、カラムを使用することができなかった。
（発明の効果）
本発明は、耐圧性に優れ、かつ従来のイオン交換体に比
べ成型品の形状の自由度が高いイオン交換体が提供でき
る。例えば、チューブの内径を小さくし、長さを十分に
長くすれば、高い圧力で処理流体を流すことができるの
で、従来のイオン交換体のレベルまでイオン交換効率を
上げることができるうえ、このチューブを曲げてコイル
状等にすれば、有効な面積も十分に確保できる。とりわ
け、イオン液体クロマトグラフィーなど高い分離効率を
必要とする機器分析分野において有効に用いることがで
きる。
べ成型品の形状の自由度が高いイオン交換体が提供でき
る。例えば、チューブの内径を小さくし、長さを十分に
長くすれば、高い圧力で処理流体を流すことができるの
で、従来のイオン交換体のレベルまでイオン交換効率を
上げることができるうえ、このチューブを曲げてコイル
状等にすれば、有効な面積も十分に確保できる。とりわ
け、イオン液体クロマトグラフィーなど高い分離効率を
必要とする機器分析分野において有効に用いることがで
きる。
したがって、これらの分野においてよりすぐれたイオン
交換能力を発揮するものである。
交換能力を発揮するものである。
Claims (4)
- （１）有機系重合体からなる中空状成型品であつて該中
空状成型品の内壁面にイオン交換基を有することを特徴
とするイオン交換中空状成型品。 - （２）中空状成型品の内径が、１〜５０００μｍである
請求項（１）記載のイオン交換中空状成型品。 - （３）イオン液体クロマトグラフィーに用いられる請求
項（１）記載のイオン交換中空状成型品。 - （４）イオン液体クロマトグラフィーに用いられるイオ
ン交換基が、スルホン酸基、４級アンモニウム基から選
ばれた少なくとも１種である請求項（１）または（３）
記載のイオン交換中空状成型品。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63022513A JPH01197531A (ja) | 1988-02-01 | 1988-02-01 | イオン交換中空状成型品 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63022513A JPH01197531A (ja) | 1988-02-01 | 1988-02-01 | イオン交換中空状成型品 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01197531A true JPH01197531A (ja) | 1989-08-09 |
Family
ID=12084844
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63022513A Pending JPH01197531A (ja) | 1988-02-01 | 1988-02-01 | イオン交換中空状成型品 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01197531A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4816609A (en) * | 1987-05-26 | 1989-03-28 | The Dow Chemical Company | Process and catalyst for the dehydrohalogenation of halogenated hydrocarbons |
| JPH02187659A (ja) * | 1988-11-15 | 1990-07-23 | Hoechst Celanese Corp | 微孔性中空繊維を用いた液体クロマトグラフィー |
-
1988
- 1988-02-01 JP JP63022513A patent/JPH01197531A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4816609A (en) * | 1987-05-26 | 1989-03-28 | The Dow Chemical Company | Process and catalyst for the dehydrohalogenation of halogenated hydrocarbons |
| JPH02187659A (ja) * | 1988-11-15 | 1990-07-23 | Hoechst Celanese Corp | 微孔性中空繊維を用いた液体クロマトグラフィー |
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