JPH0549952A - 加湿器用架橋アニオン交換体および加湿器 - Google Patents
加湿器用架橋アニオン交換体および加湿器Info
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- YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N tetrahydrofuran Natural products C=1C=COC=1 YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000002088 tosyl group Chemical group [H]C1=C([H])C(=C([H])C([H])=C1C([H])([H])[H])S(*)(=O)=O 0.000 description 1
Landscapes
- Central Air Conditioning (AREA)
- Air Humidification (AREA)
- Treatment Of Water By Ion Exchange (AREA)
- Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】脱塩や菌類繁殖防止等の目的で加湿器内で使用
され、霧化された水分にアミン臭が混入しないように改
良された加湿器用架橋アニオン交換体を提供する。 【構成】下記の化学式[化1]で示される4級アンモニ
ウム基を有する構造単位および不飽和炭化水素基含有架
橋性モノマーから誘導される構造単位を含有し、且つ、
全アニオン交換基の90%以上が上記の4級アンモニウ
ム基である架橋アニオン交換体より成る。 【化1】 (式中、Rは炭素数3〜18のアルキレン基を表し、当
該アルキレン基は、その連鎖超に環状炭化水素を含有し
ていてもよく、また、アルキル基で置換されていてもよ
い。そして、R1 〜R3 は、それぞれ独立に炭素数1〜
8の炭化水素基またはアルカノール基、X- はアニオン
を表し、また、ベンゼン環は、アルキル基またはハロゲ
ン原子で置換されていてもよく、更に、他の芳香環と縮
合していてもよい)
され、霧化された水分にアミン臭が混入しないように改
良された加湿器用架橋アニオン交換体を提供する。 【構成】下記の化学式[化1]で示される4級アンモニ
ウム基を有する構造単位および不飽和炭化水素基含有架
橋性モノマーから誘導される構造単位を含有し、且つ、
全アニオン交換基の90%以上が上記の4級アンモニウ
ム基である架橋アニオン交換体より成る。 【化1】 (式中、Rは炭素数3〜18のアルキレン基を表し、当
該アルキレン基は、その連鎖超に環状炭化水素を含有し
ていてもよく、また、アルキル基で置換されていてもよ
い。そして、R1 〜R3 は、それぞれ独立に炭素数1〜
8の炭化水素基またはアルカノール基、X- はアニオン
を表し、また、ベンゼン環は、アルキル基またはハロゲ
ン原子で置換されていてもよく、更に、他の芳香環と縮
合していてもよい)
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、加湿器用架橋アニオン
交換体に関するものであり、詳しくは、脱塩や菌類繁殖
防止等の目的で加湿器内で使用され、霧化された水分に
アミン臭が混入しないように改良された加湿器用架橋ア
ニオン交換体に関するものである。
交換体に関するものであり、詳しくは、脱塩や菌類繁殖
防止等の目的で加湿器内で使用され、霧化された水分に
アミン臭が混入しないように改良された加湿器用架橋ア
ニオン交換体に関するものである。
【0002】
【従来の技術】加湿器は、乾燥した室内雰囲気に湿気を
与える設備であり、水を霧化する機構により超音波式と
噴流式とが知られている。特開昭54−34540号公
報および同61−272540号公報には、イオン交換
樹脂による脱塩機構を備えた加湿器が提案されている。
このような加湿器によれば、加湿器に供給される水道水
等に含まれる各種不純物(塩素、カルシウム、マグネシ
ウム等)はイオン交換樹脂にて吸着除去される。従っ
て、脱塩水が霧化されるために加湿室内への不純物の浮
遊が防止でき、不純物の加湿器内への付着を防止でき
る。また、特開昭6−4−11691号公報には、沃素
型アニオン交換樹脂を充填したカラムを水容器内に配置
することにより、菌類の繁殖防止を図った加湿器が提案
されている。
与える設備であり、水を霧化する機構により超音波式と
噴流式とが知られている。特開昭54−34540号公
報および同61−272540号公報には、イオン交換
樹脂による脱塩機構を備えた加湿器が提案されている。
このような加湿器によれば、加湿器に供給される水道水
等に含まれる各種不純物(塩素、カルシウム、マグネシ
ウム等)はイオン交換樹脂にて吸着除去される。従っ
て、脱塩水が霧化されるために加湿室内への不純物の浮
遊が防止でき、不純物の加湿器内への付着を防止でき
る。また、特開昭6−4−11691号公報には、沃素
型アニオン交換樹脂を充填したカラムを水容器内に配置
することにより、菌類の繁殖防止を図った加湿器が提案
されている。
【0003】しかしながら、従来のアニオン交換樹脂を
加湿器に使用する場合は、以下に説明するように、アニ
オン交換樹脂に起因するアミン臭が霧化された水分に残
存する場合がある。すなわち、脱塩処理等に使用される
アニオン交換樹脂としては、官能基として、1〜3級ア
ミンや4級アンモニウム塩を有する種々の樹脂が知られ
ており、特に、ポリビニル芳香族化合物のベンジル基に
トリメチルアミンが共有結合した、トリメチルベンジル
アンモニウム塩タイプのアニオン交換樹脂は、イオン交
換能力が優れており広く用いられている。ところが、従
来のアニオン交換樹脂の場合は、一般に耐熱性が充分で
なく、例えば、トリメチルベンジルアンモニウム塩タイ
プのものは、アンモニウム塩が微量ながらも分解してア
ミンを生じ、これが、アミン臭として霧化された水分に
混入し、不快感を与える。本発明は、上記実情に鑑みな
されたものであり、その目的は、霧化された水分にアミ
ン臭が混入しないように改良された加湿器用架橋アニオ
ン交換体を提供することにある。
加湿器に使用する場合は、以下に説明するように、アニ
オン交換樹脂に起因するアミン臭が霧化された水分に残
存する場合がある。すなわち、脱塩処理等に使用される
アニオン交換樹脂としては、官能基として、1〜3級ア
ミンや4級アンモニウム塩を有する種々の樹脂が知られ
ており、特に、ポリビニル芳香族化合物のベンジル基に
トリメチルアミンが共有結合した、トリメチルベンジル
アンモニウム塩タイプのアニオン交換樹脂は、イオン交
換能力が優れており広く用いられている。ところが、従
来のアニオン交換樹脂の場合は、一般に耐熱性が充分で
なく、例えば、トリメチルベンジルアンモニウム塩タイ
プのものは、アンモニウム塩が微量ながらも分解してア
ミンを生じ、これが、アミン臭として霧化された水分に
混入し、不快感を与える。本発明は、上記実情に鑑みな
されたものであり、その目的は、霧化された水分にアミ
ン臭が混入しないように改良された加湿器用架橋アニオ
ン交換体を提供することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記の目
的を達成すべく鋭意検討を重ねた結果、ある特定の構造
を有する架橋アニオン交換体が優れたイオン交換能力を
有した上で優れた耐熱性を発揮し得るとの知見を得、本
発明の完成に到った。すなわち、本発明の要旨は、特許
請求の範囲に記載の化学式[化1]で示される4級アン
モニウム基を有する構造単位および不飽和炭化水素基含
有架橋性モノマーから誘導される単位単位を含有し、且
つ、全アニオン交換基の90%以上が上記の4級アンモ
ニウム基である架橋アニオン交換体より成ることを特徴
とする加湿器用架橋アニオン交換体および加湿器内の給
水経路または水容器内に上記の架橋アニオン交換体から
成る層を設けたことを特徴とする加湿器に存する。
的を達成すべく鋭意検討を重ねた結果、ある特定の構造
を有する架橋アニオン交換体が優れたイオン交換能力を
有した上で優れた耐熱性を発揮し得るとの知見を得、本
発明の完成に到った。すなわち、本発明の要旨は、特許
請求の範囲に記載の化学式[化1]で示される4級アン
モニウム基を有する構造単位および不飽和炭化水素基含
有架橋性モノマーから誘導される単位単位を含有し、且
つ、全アニオン交換基の90%以上が上記の4級アンモ
ニウム基である架橋アニオン交換体より成ることを特徴
とする加湿器用架橋アニオン交換体および加湿器内の給
水経路または水容器内に上記の架橋アニオン交換体から
成る層を設けたことを特徴とする加湿器に存する。
【0005】以下、本発明を詳細に説明する。本発明で
使用する架橋アニオン交換体は新規物質であり、その特
徴は、前記の化学式[化1]で示される4級アンモニウ
ム基を有する構造単位を含有し、且つ、全アニオン交換
基の90%以上が当該4級アンモニウム基である点に存
する。
使用する架橋アニオン交換体は新規物質であり、その特
徴は、前記の化学式[化1]で示される4級アンモニウ
ム基を有する構造単位を含有し、且つ、全アニオン交換
基の90%以上が当該4級アンモニウム基である点に存
する。
【0006】先ず、上記の架橋アニオン交換体の構造に
ついて説明する。化学式[化1]において、Rは炭素数
3〜18のアルキレン基を表し、具体的には、トリメチ
レン、プロピレン、ブチレン、ペンチレン、ヘキシレン
等が挙げられる。そして、アルキレン基は、その連鎖中
に環状炭化水素を含有していてもよく、また、アルキル
基で置換されていてもよい。好ましいRは、炭素数3〜
10のアルキレン基である。また、下記の化学式[化
2]で表されるようなシクロヘキシレン基等の環状飽和
炭化水素基を介在しているアルキレン基も好ましい。
ついて説明する。化学式[化1]において、Rは炭素数
3〜18のアルキレン基を表し、具体的には、トリメチ
レン、プロピレン、ブチレン、ペンチレン、ヘキシレン
等が挙げられる。そして、アルキレン基は、その連鎖中
に環状炭化水素を含有していてもよく、また、アルキル
基で置換されていてもよい。好ましいRは、炭素数3〜
10のアルキレン基である。また、下記の化学式[化
2]で表されるようなシクロヘキシレン基等の環状飽和
炭化水素基を介在しているアルキレン基も好ましい。
【0007】
【化2】
【0008】化学式[化1]において、R1 〜R3 は、
それぞれ独立に炭素数1〜8の炭化水素基またはアルカ
ノール基を表す。炭化水素基としては、直鎖状または分
岐鎖状のアルキル基、アルケニル基等が挙げられ、具体
的には、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピ
ル基、ブチル基、t−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル
基、オクチル基等のアルキル基、これらのアルキル基に
対応するアルケニル基等が挙げられる。そして、これら
は、例えば、シクロヘキシルメチル基のように、環状炭
化水素基を有していてもよい。また、アルカノール基と
しては、上記のアルキル基、アルケニル基等にヒドロキ
シル基を結合したもの各種のアルカノール基が挙げられ
る。
それぞれ独立に炭素数1〜8の炭化水素基またはアルカ
ノール基を表す。炭化水素基としては、直鎖状または分
岐鎖状のアルキル基、アルケニル基等が挙げられ、具体
的には、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピ
ル基、ブチル基、t−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル
基、オクチル基等のアルキル基、これらのアルキル基に
対応するアルケニル基等が挙げられる。そして、これら
は、例えば、シクロヘキシルメチル基のように、環状炭
化水素基を有していてもよい。また、アルカノール基と
しては、上記のアルキル基、アルケニル基等にヒドロキ
シル基を結合したもの各種のアルカノール基が挙げられ
る。
【0009】化学式[化1]において、X- としては、
アニオンであれば特に限定されない。具体的には、例え
ば、Cl- ,Br- ,I- 等のハロゲンイオン、硫酸イ
オン、NO3 - 、OH- 、p−トルエンスルホン酸イオ
ン等のアニオンが挙げられる。そして、アニオンが硫酸
イオンのように2価である場合は、化学式[化1]で表
される構造単位2分子に対してアニオン1分子が結合す
ることになる。
アニオンであれば特に限定されない。具体的には、例え
ば、Cl- ,Br- ,I- 等のハロゲンイオン、硫酸イ
オン、NO3 - 、OH- 、p−トルエンスルホン酸イオ
ン等のアニオンが挙げられる。そして、アニオンが硫酸
イオンのように2価である場合は、化学式[化1]で表
される構造単位2分子に対してアニオン1分子が結合す
ることになる。
【0010】化学式[化1]において、ベンゼン環の置
換基のアルキル基としては、メチル基、エチル基等が挙
げられ、ハロゲン原子としては、塩素、臭素、沃素等が
挙げられる。また、ベンゼン環が他の芳香環と縮合した
例としてはナフタレン環が挙げられる。そして、ベンゼ
ン環が置換基を有する場合には、当該置換基としては、
メチル基またはエチル基が好ましい。
換基のアルキル基としては、メチル基、エチル基等が挙
げられ、ハロゲン原子としては、塩素、臭素、沃素等が
挙げられる。また、ベンゼン環が他の芳香環と縮合した
例としてはナフタレン環が挙げられる。そして、ベンゼ
ン環が置換基を有する場合には、当該置換基としては、
メチル基またはエチル基が好ましい。
【0011】ところで、特公平2−42542号公報に
は、本発明で使用する架橋アニオン交換体に類似した構
造の強アニオン交換樹脂が記載されている。そして、こ
の強アニオン交換樹脂は、−Cn H2n−Xで示されるハ
ロアルキル基(式中、Xは塩素または臭素原子、nは1
〜4の整数)を有する架橋共重合体に3級アミンを反応
させて得られるが、具体的に開示されているのは、上記
の整数nが1である強アニオン交換樹脂のみである。そ
して、整数nが3又は4の強アニオン交換樹脂について
は、開示された方法に準じて製造した場合、−(C
H2 )3 −Xまたは−(CH2 )4 −Xで示されるハロ
アルキル基から誘導されるアニオン交換基を極く僅かに
しか有しないものである。上記の公報において、耐熱性
は問題にされてはいないが、上記のような強アニオン交
換樹脂では、充分な耐熱性は期待できない。
は、本発明で使用する架橋アニオン交換体に類似した構
造の強アニオン交換樹脂が記載されている。そして、こ
の強アニオン交換樹脂は、−Cn H2n−Xで示されるハ
ロアルキル基(式中、Xは塩素または臭素原子、nは1
〜4の整数)を有する架橋共重合体に3級アミンを反応
させて得られるが、具体的に開示されているのは、上記
の整数nが1である強アニオン交換樹脂のみである。そ
して、整数nが3又は4の強アニオン交換樹脂について
は、開示された方法に準じて製造した場合、−(C
H2 )3 −Xまたは−(CH2 )4 −Xで示されるハロ
アルキル基から誘導されるアニオン交換基を極く僅かに
しか有しないものである。上記の公報において、耐熱性
は問題にされてはいないが、上記のような強アニオン交
換樹脂では、充分な耐熱性は期待できない。
【0012】本発明で使用する架橋アニオン交換体にお
いては、全アニオン交換基の90%以上が前記の化学式
[化1]で示される4級アンモニウム基であることが必
要である。この点において、本発明で使用する架橋アニ
オン交換体は、公知のアニオン交換樹脂と異なってお
り、優れた耐熱性を有する。そして、全アニオン交換基
の実質的全量が上記の4級アンモニウム基であることが
好ましい。
いては、全アニオン交換基の90%以上が前記の化学式
[化1]で示される4級アンモニウム基であることが必
要である。この点において、本発明で使用する架橋アニ
オン交換体は、公知のアニオン交換樹脂と異なってお
り、優れた耐熱性を有する。そして、全アニオン交換基
の実質的全量が上記の4級アンモニウム基であることが
好ましい。
【0013】本発明で使用する架橋アニオン交換体は、
前記の化学式[化1]で示される4級アンモニウム基と
共に不飽和炭化水素基含有架橋性モノマーから誘導され
る構造単位を含有している。そして、不飽和炭化水素基
含有架橋性モノマーは、アニオン交換体を架橋重合とし
て得るための必須成分であり、従って、不飽和炭化水素
基含有架橋性モノマーについては、以下の製造方法にお
いて説明する。
前記の化学式[化1]で示される4級アンモニウム基と
共に不飽和炭化水素基含有架橋性モノマーから誘導され
る構造単位を含有している。そして、不飽和炭化水素基
含有架橋性モノマーは、アニオン交換体を架橋重合とし
て得るための必須成分であり、従って、不飽和炭化水素
基含有架橋性モノマーについては、以下の製造方法にお
いて説明する。
【0014】次に、上記の架橋アニオン交換体の製造方
法について説明する。先ず、原料モノマーについて説明
する。前記の化学式[化1]で示される構造単位は、通
常、下記の化学式[化3]で示される前駆体モノマーと
して与えられる。
法について説明する。先ず、原料モノマーについて説明
する。前記の化学式[化1]で示される構造単位は、通
常、下記の化学式[化3]で示される前駆体モノマーと
して与えられる。
【0015】
【化3】
【0016】上記の化学式[化3]中、Rは化学式[化
1]における定義と同じであり、Zは、臭素、塩素、沃
素等のハロゲン原子またはトシル基等の置換活性のある
有機基を表す。そして、ベンゼン環は、アルキル基また
はハロゲン原子で置換されていてもよく、更に、他の芳
香環と縮合していてもよい。
1]における定義と同じであり、Zは、臭素、塩素、沃
素等のハロゲン原子またはトシル基等の置換活性のある
有機基を表す。そして、ベンゼン環は、アルキル基また
はハロゲン原子で置換されていてもよく、更に、他の芳
香環と縮合していてもよい。
【0017】上記の化学式[化3]で示される前駆体モ
ノマーの母体モノマーとしては、スチレン、エチルビニ
ルベンゼン、ビニルトルエン、ビニルナフタレン等の芳
香族ビニル化合物が挙げられるが、特にスチレンが好ま
しい
ノマーの母体モノマーとしては、スチレン、エチルビニ
ルベンゼン、ビニルトルエン、ビニルナフタレン等の芳
香族ビニル化合物が挙げられるが、特にスチレンが好ま
しい
【0018】上記の前駆体モノマーは、通常、例えば、
「ジャーナル・オブ・ポリマー・サイエンス・ポリマー
・ケミストリー・エディション,20巻,1982年,
3015ページ」に記載されている公知の技術で製造し
得る。
「ジャーナル・オブ・ポリマー・サイエンス・ポリマー
・ケミストリー・エディション,20巻,1982年,
3015ページ」に記載されている公知の技術で製造し
得る。
【0019】例えば、クロルメチル化した母体モノマー
(例えばクロルメチルスチレン)にグリニヤール法を適
用してポリアルキレンジハライドを反応させることによ
り得ることができる。ここで言うポリアルキレンジハラ
イドとは、通常、炭素数2〜17のアルキレン基を有す
るものが挙げられ、特に、炭素数が2〜9のアルキレン
基を有するものが好適に使用される。炭素数が上記範囲
よりも少ないポリアルキレンジハライドを使用した場合
は、得られる架橋アニオン交換体の耐熱性が充分ではな
く、また、炭素数が上記範囲よりも多いポリアルキレン
ジハライドを使用した場合は、得られる架橋アニオン交
換体の単位重量当りの交換容量が小さくて工業的観点か
らは実用的でない。
(例えばクロルメチルスチレン)にグリニヤール法を適
用してポリアルキレンジハライドを反応させることによ
り得ることができる。ここで言うポリアルキレンジハラ
イドとは、通常、炭素数2〜17のアルキレン基を有す
るものが挙げられ、特に、炭素数が2〜9のアルキレン
基を有するものが好適に使用される。炭素数が上記範囲
よりも少ないポリアルキレンジハライドを使用した場合
は、得られる架橋アニオン交換体の耐熱性が充分ではな
く、また、炭素数が上記範囲よりも多いポリアルキレン
ジハライドを使用した場合は、得られる架橋アニオン交
換体の単位重量当りの交換容量が小さくて工業的観点か
らは実用的でない。
【0020】また、前駆体モノマーは、上記の他、クロ
ル化した母体モノマー(クロルスチレン)にグリニヤー
ル法を適用してポリアルキレンジハライドを反応させる
方法によっても得ることができる。この場合は、ポリア
ルキレンジハライドとしてはアルキレン基の炭素数が3
〜18、好ましくは3〜10のものが使用される。
ル化した母体モノマー(クロルスチレン)にグリニヤー
ル法を適用してポリアルキレンジハライドを反応させる
方法によっても得ることができる。この場合は、ポリア
ルキレンジハライドとしてはアルキレン基の炭素数が3
〜18、好ましくは3〜10のものが使用される。
【0021】不飽和炭化水素基含有架橋性モノマーとし
ては、ジビニルベンゼン、トリビニルベンゼン、ジビニ
ルトルエン、ジビニルナフタレン、ジビニルキシレン、
エチレングリコールジメタクリレート、ジエチレングリ
コールジメタクリレート、トリメチロールプロパントリ
メタクリレート等が挙げられる。これらの中ではジビニ
ルベンゼンが好ましい。
ては、ジビニルベンゼン、トリビニルベンゼン、ジビニ
ルトルエン、ジビニルナフタレン、ジビニルキシレン、
エチレングリコールジメタクリレート、ジエチレングリ
コールジメタクリレート、トリメチロールプロパントリ
メタクリレート等が挙げられる。これらの中ではジビニ
ルベンゼンが好ましい。
【0022】上記のような前駆体モノマー及び架橋性モ
ノマー以外に、必要に応じ、付加重合性モノマーを共重
合成分として使用することもできる。付加重合性モノマ
ーの具体例としては、メタクリル酸メチル、メタクリル
酸エチル、メタクリル酸プロピル等のメタクリル酸エス
テル、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル
酸プロピル等のアクリル酸エステル、メタクリル酸、ア
クリル酸、スチレン、アクリロニトリル、メタクリロニ
トリル、エチルビニルベンゼン、ビニルトルエン、ビニ
ルナフタレン、ブタジエン、イソプレン等が挙げられ
る。
ノマー以外に、必要に応じ、付加重合性モノマーを共重
合成分として使用することもできる。付加重合性モノマ
ーの具体例としては、メタクリル酸メチル、メタクリル
酸エチル、メタクリル酸プロピル等のメタクリル酸エス
テル、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル
酸プロピル等のアクリル酸エステル、メタクリル酸、ア
クリル酸、スチレン、アクリロニトリル、メタクリロニ
トリル、エチルビニルベンゼン、ビニルトルエン、ビニ
ルナフタレン、ブタジエン、イソプレン等が挙げられ
る。
【0023】本発明における架橋アニオン交換体は、上
記の原料モノマーを使用して架橋共重合体を得、次い
で、前駆体モノマーの有する構造単位「−R−Z」の部
位にアンモニウム基を導入することにより製造される。
上記の架橋共重合体は、公知の方法に準じて製造され、
通常は、球状架橋共重合体として製造される。すなわ
ち、重合開始剤の存在下に、前記の化学式[化3]で示
される前駆体モノマーと不飽和炭化水素基含有架橋性モ
ノマー及び必要に応じて用いられる付加重合性モノマー
を懸濁重合し、球状架橋共重合体を製造する。
記の原料モノマーを使用して架橋共重合体を得、次い
で、前駆体モノマーの有する構造単位「−R−Z」の部
位にアンモニウム基を導入することにより製造される。
上記の架橋共重合体は、公知の方法に準じて製造され、
通常は、球状架橋共重合体として製造される。すなわ
ち、重合開始剤の存在下に、前記の化学式[化3]で示
される前駆体モノマーと不飽和炭化水素基含有架橋性モ
ノマー及び必要に応じて用いられる付加重合性モノマー
を懸濁重合し、球状架橋共重合体を製造する。
【0024】そして、不飽和炭化水素基含有架橋性モノ
マーの使用割合は、得られるアニオン交換体の不溶化に
重要な影響を与える。通常、不飽和炭化水素基含有架橋
性モノマーの使用割合が低い場合はアニオン交換体の不
溶化が出来ず、また、逆に、使用割合が高い場合はアニ
オン交換体のイオン交換成分の比率が低くなるために実
用上意味を持たない。従って、上記の懸濁重合におい
て、不飽和炭化水素基含有架橋性モノマーの使用割合
は、原料モノマー全量に対し、通常0.1〜55重量%
の範囲、好ましくは0.5〜25重量%の範囲とされ
る。そして、前駆体モノマーの使用割合は、原料モノマ
ー全量に対し、通常は20〜100重量%の範囲、付加
重合性モノマーの使用割合は、原料モノマー全量に対
し、通常0〜50重量%、好ましくは0〜20重量%の
範囲とされる。
マーの使用割合は、得られるアニオン交換体の不溶化に
重要な影響を与える。通常、不飽和炭化水素基含有架橋
性モノマーの使用割合が低い場合はアニオン交換体の不
溶化が出来ず、また、逆に、使用割合が高い場合はアニ
オン交換体のイオン交換成分の比率が低くなるために実
用上意味を持たない。従って、上記の懸濁重合におい
て、不飽和炭化水素基含有架橋性モノマーの使用割合
は、原料モノマー全量に対し、通常0.1〜55重量%
の範囲、好ましくは0.5〜25重量%の範囲とされ
る。そして、前駆体モノマーの使用割合は、原料モノマ
ー全量に対し、通常は20〜100重量%の範囲、付加
重合性モノマーの使用割合は、原料モノマー全量に対
し、通常0〜50重量%、好ましくは0〜20重量%の
範囲とされる。
【0025】重合開始剤としては、過酸化ジベンゾイ
ル、過酸化ラウロイル、t−ブチルハイドロパーオキサ
イド、アゾビスイソブチロニトリル等が挙げられ、原料
モノマー全量に対し、通常0.1〜5重量%の範囲で使
用される。そして、重合温度は、重合開始剤の種類や濃
度によっても異なるが、通常は40〜100℃の範囲か
ら適宜選択される。
ル、過酸化ラウロイル、t−ブチルハイドロパーオキサ
イド、アゾビスイソブチロニトリル等が挙げられ、原料
モノマー全量に対し、通常0.1〜5重量%の範囲で使
用される。そして、重合温度は、重合開始剤の種類や濃
度によっても異なるが、通常は40〜100℃の範囲か
ら適宜選択される。
【0026】架橋共重合体にアンモニウム基を導入する
方法としては、公知の方法が挙げられる。例えば、溶媒
中に架橋共重合体を懸濁し、NR1 R2 R3 (式中、R
1 〜R3 は前記化学式[化1]におけると定義と同じ)
で表わされる置換アミンを反応させる方法が挙げられ
る。この導入反応の際に用いられる溶媒としては、例え
ば、水、アルコール、トルエン、ジオキサン、ジメチル
ホルムアミド等が挙げられ、これらは、単独または混合
溶媒として用いられる。また、反応温度は、置換アミン
の種類や溶媒の種類により大きく異なるが、通常は20
〜100℃の範囲から適宜選択される。
方法としては、公知の方法が挙げられる。例えば、溶媒
中に架橋共重合体を懸濁し、NR1 R2 R3 (式中、R
1 〜R3 は前記化学式[化1]におけると定義と同じ)
で表わされる置換アミンを反応させる方法が挙げられ
る。この導入反応の際に用いられる溶媒としては、例え
ば、水、アルコール、トルエン、ジオキサン、ジメチル
ホルムアミド等が挙げられ、これらは、単独または混合
溶媒として用いられる。また、反応温度は、置換アミン
の種類や溶媒の種類により大きく異なるが、通常は20
〜100℃の範囲から適宜選択される。
【0027】本発明で使用する架橋アニオン交換体は、
架橋共重合体にアンモニウム基を導入した後、その塩型
を各種アニオン型変換したものであり、斯かる変換は、
公知の方法によって容易になし得る。そして、架橋アニ
オン交換体としては、特に、前記の化学式[化1]で示
される4級アンモニウム基を有する構造単位を20〜9
9.5重量%、不飽和炭化水素基含有架橋性モノマーか
ら誘導される構造単位を0.1〜55重量%及びその他
の付加重合性モノマーから誘導される構造単位を0〜2
5重量%含有するものが好ましい。
架橋共重合体にアンモニウム基を導入した後、その塩型
を各種アニオン型変換したものであり、斯かる変換は、
公知の方法によって容易になし得る。そして、架橋アニ
オン交換体としては、特に、前記の化学式[化1]で示
される4級アンモニウム基を有する構造単位を20〜9
9.5重量%、不飽和炭化水素基含有架橋性モノマーか
ら誘導される構造単位を0.1〜55重量%及びその他
の付加重合性モノマーから誘導される構造単位を0〜2
5重量%含有するものが好ましい。
【0028】また、本発明で使用する架橋アニオン交換
体としては、前記の化学式[化1]において、Xを水酸
化物イオンとした状態において、0.1N水酸化ナトリ
ウム水溶液中、100℃、60時間加熱した際に、交換
容量残存率が90%以上で且つ体積保持率が90%以上
であるという条件を満たすものが特に好ましい。
体としては、前記の化学式[化1]において、Xを水酸
化物イオンとした状態において、0.1N水酸化ナトリ
ウム水溶液中、100℃、60時間加熱した際に、交換
容量残存率が90%以上で且つ体積保持率が90%以上
であるという条件を満たすものが特に好ましい。
【0029】また、架橋アニオン交換体の形状は、特に
限定されず、上記したビーズ状の他、公知の方法で多孔
性を付与し、また、繊維状、粉状、板状、膜状のような
各種形状に変更することもできる。
限定されず、上記したビーズ状の他、公知の方法で多孔
性を付与し、また、繊維状、粉状、板状、膜状のような
各種形状に変更することもできる。
【0030】本発明の加湿器用架橋アニオン交換体は、
脱塩や菌類繁殖防止等の目的で加湿器内で使用される。
そして、使用方法は、特に限定されず、特開昭54−3
4540号、同61−272540号、同64−116
91号等の各公報に記載された方法に従い、例えば、加
湿器の給水経路や水容器内に適宜の手段で配置すればよ
い。また、加湿器としては、超音波式または噴流式のい
ずれであってもよい。そして、本発明の加湿器用架橋ア
ニオン交換体は、優れた耐熱水を有し、例えば、以下の
実施例にて明らかな通り、100℃程度の高温において
も長期間に亙って安定である。従って、本発明の加湿器
用架橋アニオン交換体および加湿器内の給水経路または
水容器内に本発明の加湿器用架橋アニオン交換体から成
る層を適宜の手段で設けた本発明の加湿器によれば、霧
化された水分にアミン臭が混入することは殆どない。
脱塩や菌類繁殖防止等の目的で加湿器内で使用される。
そして、使用方法は、特に限定されず、特開昭54−3
4540号、同61−272540号、同64−116
91号等の各公報に記載された方法に従い、例えば、加
湿器の給水経路や水容器内に適宜の手段で配置すればよ
い。また、加湿器としては、超音波式または噴流式のい
ずれであってもよい。そして、本発明の加湿器用架橋ア
ニオン交換体は、優れた耐熱水を有し、例えば、以下の
実施例にて明らかな通り、100℃程度の高温において
も長期間に亙って安定である。従って、本発明の加湿器
用架橋アニオン交換体および加湿器内の給水経路または
水容器内に本発明の加湿器用架橋アニオン交換体から成
る層を適宜の手段で設けた本発明の加湿器によれば、霧
化された水分にアミン臭が混入することは殆どない。
【0031】
【実施例】以下、本発明を実施例により更に詳細に説明
する。 製造例1 <ω−ハロアルキルスチレンの合成>窒素置換したジエ
チルエーテル中、クロルメチルスチレン100gと金属
マグネシウムとを0℃で3時間撹拌下し、マグネシウム
複合体とした。次いで、窒素置換テトラハイドロフラン
で溶媒置換した後、0℃で1,3−ジブロモプロパン及
びLi2 CuCl4 を含むテトラヒドロフラン中にマグ
ネシウム複合体を滴下し、0℃で5時間、反応を続け
た。蒸留により得られた生成物を分取したところ、0.
3Torr、120℃の条件で4−ブロモブチルスチレ
ンが得られ、原料クロルメチルスチレンを基準とする収
率は35%であった。4−ブロモブチルスチレンの同定
は、「ジャーナル・オブ・ポリマー・サイエンス・ポリ
マー・ケミストリー・エディション,20巻,1982
年,3015ページ」に記載のNMR法により行った。
する。 製造例1 <ω−ハロアルキルスチレンの合成>窒素置換したジエ
チルエーテル中、クロルメチルスチレン100gと金属
マグネシウムとを0℃で3時間撹拌下し、マグネシウム
複合体とした。次いで、窒素置換テトラハイドロフラン
で溶媒置換した後、0℃で1,3−ジブロモプロパン及
びLi2 CuCl4 を含むテトラヒドロフラン中にマグ
ネシウム複合体を滴下し、0℃で5時間、反応を続け
た。蒸留により得られた生成物を分取したところ、0.
3Torr、120℃の条件で4−ブロモブチルスチレ
ンが得られ、原料クロルメチルスチレンを基準とする収
率は35%であった。4−ブロモブチルスチレンの同定
は、「ジャーナル・オブ・ポリマー・サイエンス・ポリ
マー・ケミストリー・エディション,20巻,1982
年,3015ページ」に記載のNMR法により行った。
【0032】<架橋化ω−ハロアルキルスチレンの合成
>上記の4−ブロモブチルスチレン96.4重量部およ
び工業グレードのジビニルベンゼン(純度55%、残り
の主成分はエチルビニルベンゼン)3.6重量部に1.
0重量部のアゾビスイソブチロニトリルを加え、窒素雰
囲気下、70℃で18時間、懸濁重合を行ない、ポリマ
ービーズ(架橋化4−ブロモブチルスチレン)を90%
の収率で得た。
>上記の4−ブロモブチルスチレン96.4重量部およ
び工業グレードのジビニルベンゼン(純度55%、残り
の主成分はエチルビニルベンゼン)3.6重量部に1.
0重量部のアゾビスイソブチロニトリルを加え、窒素雰
囲気下、70℃で18時間、懸濁重合を行ない、ポリマ
ービーズ(架橋化4−ブロモブチルスチレン)を90%
の収率で得た。
【0033】<架橋アニオン交換体の合成>上記の架橋
化4−ブロモブチルスチレン100重量部をジオキサン
300重量部中に懸濁させて撹拌を行い、2時間膨潤さ
せた。次いで、ブロモ基に対して3モル等量のトリメチ
ルアミンを滴下し、50℃で10時間反応を続け、架橋
アニオン交換体を得た。得られた架橋アニオン交換体を
脱塩水を用いて充分に洗浄した後、塩型をクロル型に変
換した。上記のようにして得られた架橋アニオン交換体
(以下、「サンプルA」と称する)の一般性能は、次の
通りであった。 交換容量 0.79meq/ml 3.77meq/g 水 分 67.4% なお、上記一般性能の測定は、「本田ら編著、イオン交
換樹脂、廣川書店、17〜56ページ」に記載の方法に
よった。
化4−ブロモブチルスチレン100重量部をジオキサン
300重量部中に懸濁させて撹拌を行い、2時間膨潤さ
せた。次いで、ブロモ基に対して3モル等量のトリメチ
ルアミンを滴下し、50℃で10時間反応を続け、架橋
アニオン交換体を得た。得られた架橋アニオン交換体を
脱塩水を用いて充分に洗浄した後、塩型をクロル型に変
換した。上記のようにして得られた架橋アニオン交換体
(以下、「サンプルA」と称する)の一般性能は、次の
通りであった。 交換容量 0.79meq/ml 3.77meq/g 水 分 67.4% なお、上記一般性能の測定は、「本田ら編著、イオン交
換樹脂、廣川書店、17〜56ページ」に記載の方法に
よった。
【0034】製造例2 製造例1の架橋化ω−ハロアルキルスチレンの合成にお
いて、4−ブロモブチルスチレンの使用量を92.7重
量部に変更し、工業グレードのジビニルベンゼンの使用
量を7.3重量部に変更した以外は、製造例1と同様な
方法により架橋アニオン交換体を得た。上記のようにし
て得られた架橋アニオン交換体(以下、「サンプルB」
と称する)の一般性能は、次の通りであった。 交換容量 1.10meq/ml 3.65meq/g 水 分 54.1%
いて、4−ブロモブチルスチレンの使用量を92.7重
量部に変更し、工業グレードのジビニルベンゼンの使用
量を7.3重量部に変更した以外は、製造例1と同様な
方法により架橋アニオン交換体を得た。上記のようにし
て得られた架橋アニオン交換体(以下、「サンプルB」
と称する)の一般性能は、次の通りであった。 交換容量 1.10meq/ml 3.65meq/g 水 分 54.1%
【0035】製造例3 製造例1のω−ハロアルキルスチレンの合成において、
1,3−ジブロモプロパンの代りに、1,6−ジブロモ
ヘキサンを用いた以外は、製造例2と同様な方法により
架橋アニオン交換体を得た。上記のようにして得られた
架橋アニオン交換体(以下、「サンプルC」と称する)
の一般性能は、次の通りであった。 交換容量 1.16meq/ml 3.07meq/g 水 分 44.1% なお、中間体である7−ブロモヘプチルスチレンは0.
4Torr、120℃の条件で蒸留分取された。
1,3−ジブロモプロパンの代りに、1,6−ジブロモ
ヘキサンを用いた以外は、製造例2と同様な方法により
架橋アニオン交換体を得た。上記のようにして得られた
架橋アニオン交換体(以下、「サンプルC」と称する)
の一般性能は、次の通りであった。 交換容量 1.16meq/ml 3.07meq/g 水 分 44.1% なお、中間体である7−ブロモヘプチルスチレンは0.
4Torr、120℃の条件で蒸留分取された。
【0036】製造例4 製造例1のω−ハロアルキルスチレンの合成において、
1,3−ジブロモプロパンの代りに、1,4−ビス(ブ
ロモメチル)シクロヘキサンを用いた以外は、製造例1
と同様な方法により架橋アニオン交換体を得た。上記の
ようにして得られた架橋アニオン交換体(以下、「サン
プルD」と称する)の一般性能は、次の通りであった。 交換容量 0.96meq/ml 2.77meq/g 水 分 49.6% なお、中間体である2−(4−ブロモメチルシクロヘキ
シレン)−エチルスチレンは0.25Torr、120
℃の条件で蒸留分取された。
1,3−ジブロモプロパンの代りに、1,4−ビス(ブ
ロモメチル)シクロヘキサンを用いた以外は、製造例1
と同様な方法により架橋アニオン交換体を得た。上記の
ようにして得られた架橋アニオン交換体(以下、「サン
プルD」と称する)の一般性能は、次の通りであった。 交換容量 0.96meq/ml 2.77meq/g 水 分 49.6% なお、中間体である2−(4−ブロモメチルシクロヘキ
シレン)−エチルスチレンは0.25Torr、120
℃の条件で蒸留分取された。
【0037】実施例1 <耐熱試験>上記製造例で得られたサンプルA、B、
C、D及びダイヤイオンSA102(商品名、三菱化成
株式会社製)の耐熱性比較試験を実施した。クロル型基
準で10mlの架橋アニオン交換体をメスシリンダーで
計り取り、カラム法によりクロル型を遊離型に変換し
た。セントル濾過を行い余分な水分を除去した後、0.
1規定の水酸化ナトリウム水溶液40mlを含む試験管
中に入れた。試験管をオートクレーブ中に配置した後
に、オートクレーブを加温状態にして耐熱性試験を実施
した。100℃で60時間加温した場合の交換容量の減
少は、以下の[表1]に示す通りであった。ただし、試
験後の交換容量は試験実施前の体積基準で表示した。
C、D及びダイヤイオンSA102(商品名、三菱化成
株式会社製)の耐熱性比較試験を実施した。クロル型基
準で10mlの架橋アニオン交換体をメスシリンダーで
計り取り、カラム法によりクロル型を遊離型に変換し
た。セントル濾過を行い余分な水分を除去した後、0.
1規定の水酸化ナトリウム水溶液40mlを含む試験管
中に入れた。試験管をオートクレーブ中に配置した後
に、オートクレーブを加温状態にして耐熱性試験を実施
した。100℃で60時間加温した場合の交換容量の減
少は、以下の[表1]に示す通りであった。ただし、試
験後の交換容量は試験実施前の体積基準で表示した。
【0038】
【表1】 サンプル SA102 A B C D ──────────────────────────────────── <試験前> 交換容量(meq/ml) 0.83 0.79 1.10 1.16 0.96 <試験後> 交換容量(meq/ml) 0.72 0.69 1.07 1.14 0.94 残存率(%) 86.7 87.3 97.3 98.3 97.9 体積保持率(%) 80.2 96.0 94.0 95.0 95.8 ────────────────────────────────────
【0039】<臭気試験>製造例3で得られたサンプル
C100mlを布袋に充填し、市販の加湿器の水容器内
に収容して加湿器の運転を行い、、霧化された水分の臭
気検査を5人のパネラーにより実施した。また、比較の
ために、SA102について同様の試験を行った。臭気
検査の結果、本発明の加湿器用架橋アニオン交換体であ
るサンプルCの場合、パネラー5人は、いずれも臭気を
感じなかったが、SA102の場合は、3人のパネラー
がアミン臭を感じた。
C100mlを布袋に充填し、市販の加湿器の水容器内
に収容して加湿器の運転を行い、、霧化された水分の臭
気検査を5人のパネラーにより実施した。また、比較の
ために、SA102について同様の試験を行った。臭気
検査の結果、本発明の加湿器用架橋アニオン交換体であ
るサンプルCの場合、パネラー5人は、いずれも臭気を
感じなかったが、SA102の場合は、3人のパネラー
がアミン臭を感じた。
【0040】
【発明の効果】以上説明した本発明の加湿器用架橋アニ
オン交換体によれば、霧化された水分にアミン臭が混入
せず、不快感を与えることがない。
オン交換体によれば、霧化された水分にアミン臭が混入
せず、不快感を与えることがない。
Claims (2)
- 【請求項1】 下記の化学式[化1]で示される4級ア
ンモニウム基を有する構造単位および不飽和炭化水素基
含有架橋性モノマーから誘導される構造単位を含有し、
且つ、全アニオン交換基の90%以上が上記の4級アン
モニウム基である架橋アニオン交換体より成ることを特
徴とする加湿器用架橋アニオン交換体。 【化1】 (式中、Rは炭素数3〜18のアルキレン基を表し、当
該アルキレン基は、その連鎖中に環状炭化水素を含有し
ていてもよく、また、アルキル基で置換されていてもよ
い。そして、R1 〜R3 は、それぞれ独立に炭素数1〜
8の炭化水素基またはアルカノール基、X- はアニオン
を表し、また、ベンゼン環は、アルキル基またはハロゲ
ン原子で置換されていてもよく、更に、他の芳香環と縮
合していてもよい) - 【請求項2】 加湿器内の給水経路または水容器内に請
求項1記載の架橋アニオン交換体から成る層を設けたこ
とを特徴とする加湿器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23867291A JP3147944B2 (ja) | 1991-08-26 | 1991-08-26 | 加湿器用架橋アニオン交換体および加湿器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23867291A JP3147944B2 (ja) | 1991-08-26 | 1991-08-26 | 加湿器用架橋アニオン交換体および加湿器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0549952A true JPH0549952A (ja) | 1993-03-02 |
| JP3147944B2 JP3147944B2 (ja) | 2001-03-19 |
Family
ID=17033602
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23867291A Expired - Fee Related JP3147944B2 (ja) | 1991-08-26 | 1991-08-26 | 加湿器用架橋アニオン交換体および加湿器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3147944B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012102197A (ja) * | 2010-11-08 | 2012-05-31 | Kuraray Co Ltd | アニオン交換性ブロック共重合体、及びアニオン交換膜 |
-
1991
- 1991-08-26 JP JP23867291A patent/JP3147944B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012102197A (ja) * | 2010-11-08 | 2012-05-31 | Kuraray Co Ltd | アニオン交換性ブロック共重合体、及びアニオン交換膜 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3147944B2 (ja) | 2001-03-19 |
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|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
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