JPH0777616B2 - アニオン交換体 - Google Patents
アニオン交換体Info
- Publication number
- JPH0777616B2 JPH0777616B2 JP62233344A JP23334487A JPH0777616B2 JP H0777616 B2 JPH0777616 B2 JP H0777616B2 JP 62233344 A JP62233344 A JP 62233344A JP 23334487 A JP23334487 A JP 23334487A JP H0777616 B2 JPH0777616 B2 JP H0777616B2
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- Japan
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- anion
- present
- anion exchanger
- group
- fiber
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- Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
- Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、新規のアニオン交換体、特に耐熱性のすぐれ
たアニオン交換体に関するものである。
たアニオン交換体に関するものである。
（従来の技術） 従来、アニオン交換体は各種イオン性物質の吸着剤とし
て広範囲に用いられている。アニオン交換基としては、
１〜３級アミン、４級アンモニウム塩などを挙げること
ができるが、特にトリメチルアミンがポリモノビニル芳
香族化合物のベンジン基と共有結合した、トリメチルベ
ンジルアンモニウム塩タイプのものが、イオン交換能力
がすぐれており広く用いられている。
て広範囲に用いられている。アニオン交換基としては、
１〜３級アミン、４級アンモニウム塩などを挙げること
ができるが、特にトリメチルアミンがポリモノビニル芳
香族化合物のベンジン基と共有結合した、トリメチルベ
ンジルアンモニウム塩タイプのものが、イオン交換能力
がすぐれており広く用いられている。
（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、トリメチルベンジルアンモニウム塩タイ
プのものは、60℃以上ではアンモニウム塩が分解して高
温では使用できないため、より耐熱性の高いアニオン交
換体が求められていた。
プのものは、60℃以上ではアンモニウム塩が分解して高
温では使用できないため、より耐熱性の高いアニオン交
換体が求められていた。
（問題点を解決するための手段） 本発明者らは、これらの問題点を克服すために鋭意検討
した結果、本発明に到達した。すなわち、本発明は次の
構成を有する。
した結果、本発明に到達した。すなわち、本発明は次の
構成を有する。
（１）架橋不溶化されたポリモノビニル芳香族化合物か
らなるアニオン交換体であって、該交換体はそのベンゼ
ン核の側鎖の末端に、下記化学式で表わされる官能基を
有することを特徴とするアニオン交換体。
らなるアニオン交換体であって、該交換体はそのベンゼ
ン核の側鎖の末端に、下記化学式で表わされる官能基を
有することを特徴とするアニオン交換体。
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明におけるポリモノビニル芳香族化合物とは、スチ
レン−ジビニルベンゼン共重合体、スチレン、ビニルト
ルエンなどの単独重合体、共重合体、さらにそれらのブ
レンド体などである。また、これらの重合体にポリ（α
−オレフィン）などの他の重合体成分が混合体または複
合体として存在していても良い。
レン−ジビニルベンゼン共重合体、スチレン、ビニルト
ルエンなどの単独重合体、共重合体、さらにそれらのブ
レンド体などである。また、これらの重合体にポリ（α
−オレフィン）などの他の重合体成分が混合体または複
合体として存在していても良い。
本発明のポリモノビニル芳香族化合物からなるアニオン
交換体は、架橋不溶化されていることが重要である。ス
チレン−ジビニルベンゼン共重合体は、すでに架橋構造
を持っている。スチレン、ビニルトルエンなどの重合体
では、架橋基としてはメチレン基、メトキシメチレン基
などが考えられる。
交換体は、架橋不溶化されていることが重要である。ス
チレン−ジビニルベンゼン共重合体は、すでに架橋構造
を持っている。スチレン、ビニルトルエンなどの重合体
では、架橋基としてはメチレン基、メトキシメチレン基
などが考えられる。
本発明は、ポリモノビニル芳香族化合物のベンゼン核の
側鎖の末端に、下記化学式（Ｉ） で表わすことのできるアニオン交換基を有することが特
徴である。
側鎖の末端に、下記化学式（Ｉ） で表わすことのできるアニオン交換基を有することが特
徴である。
従来のアニオン交換体は、下記化学式（II） なるアニオン交換基を有するものが多い。
しかし、本発明の交換基Ｐは総交換基量が多いのみなら
ず、交換基Ｑに比べ耐熱性が高いという優れた特徴を持
っている。
ず、交換基Ｑに比べ耐熱性が高いという優れた特徴を持
っている。
そのため、従来のアニオン交換体がその耐熱性の低さ故
に用いられなかった分野にも適用できる。このことは、
交換基Ｐの特異な構造に起因している。
に用いられなかった分野にも適用できる。このことは、
交換基Ｐの特異な構造に起因している。
本発明における耐熱性とは、アニオン交換基の安定な温
度範囲を示す。従来の交換基Ｑは、使用最高温度が60℃
が限界であり、通常は20〜40℃で用いられる。
度範囲を示す。従来の交換基Ｑは、使用最高温度が60℃
が限界であり、通常は20〜40℃で用いられる。
一方、本発明の交換基Ｐは、60℃以上でも安定であり、
80〜100℃実用に供することができる。
80〜100℃実用に供することができる。
交換基Ｐにおいて、A-は対アニオンを示しており、通常
OH-、ハロゲン陰イオン、BF4 -、PCl6 -などである。
OH-、ハロゲン陰イオン、BF4 -、PCl6 -などである。
また、ベンゼン核と交換基Ｐとが直接共有結合していて
も、その間にスペーサーと言われる原子団を含んでいて
も良い。スペーサーとしては、−（CH2）ｎ−（ｎ＝１
〜10）、−CH2−Ｏ−CH2−などのエーテル結合を含むも
の、アミド結合を含むものなどを挙げることができる。
も、その間にスペーサーと言われる原子団を含んでいて
も良い。スペーサーとしては、−（CH2）ｎ−（ｎ＝１
〜10）、−CH2−Ｏ−CH2−などのエーテル結合を含むも
の、アミド結合を含むものなどを挙げることができる。
本発明におけるアニオン交換体の形状は、樹脂（粒状、
粉状、フィルム状など）、繊維状（長繊維、短繊維、ひ
も状、編織物状など）いずれでも良いが、繊維状のもの
が表面積の大きさ、形態設計自由度の面で好ましい。特
に、ポリモノビニル芳香族化合物を鞘成分、補強用のポ
リ（α−オレフィン）などを芯成分とする多芯型複合も
しくは混合繊維は、強度や通水性の面で好ましく用いら
れる。
粉状、フィルム状など）、繊維状（長繊維、短繊維、ひ
も状、編織物状など）いずれでも良いが、繊維状のもの
が表面積の大きさ、形態設計自由度の面で好ましい。特
に、ポリモノビニル芳香族化合物を鞘成分、補強用のポ
リ（α−オレフィン）などを芯成分とする多芯型複合も
しくは混合繊維は、強度や通水性の面で好ましく用いら
れる。
本発明の耐熱性にすぐれたアニオン交換体の製造方法は
任意であるが、以下に例を挙げて説明する。
任意であるが、以下に例を挙げて説明する。
スチレン−ジビニルベンゼン共重合体である、ゲル型樹
脂、マクロレティキュラー（MR）型樹脂は、架橋構造を
とっているためそのまま芳香核に通常の方法でクロルメ
チル基を導入する。さらにクロルメチル化樹脂を前記構
造式のトリエチレンジアミンの溶液で反応処理すること
によって、本発明のアニオン交換体が製造される。
脂、マクロレティキュラー（MR）型樹脂は、架橋構造を
とっているためそのまま芳香核に通常の方法でクロルメ
チル基を導入する。さらにクロルメチル化樹脂を前記構
造式のトリエチレンジアミンの溶液で反応処理すること
によって、本発明のアニオン交換体が製造される。
トリエチレンジアミンの溶媒としては、メタノール、エ
タノールなどのアルコール類、N,N−ジメチルホルムア
ミド、Ｎ−メチルピロリドンなどの極性溶媒などを挙げ
ることができる。
タノールなどのアルコール類、N,N−ジメチルホルムア
ミド、Ｎ−メチルピロリドンなどの極性溶媒などを挙げ
ることができる。
一方、繊維状物は以下のようにして製造する。ポリモノ
ビニル芳香族化合物が海成分の主成分に、補強用ポリマ
としてポリ（α−オレフィン）などを島成分になるよう
に製糸する。繊維を種々の形態にした後、ホルムアルデ
ヒド源を含む硫酸溶液で処理してメチレン架橋結合を導
入して海成分を不溶化する。
ビニル芳香族化合物が海成分の主成分に、補強用ポリマ
としてポリ（α−オレフィン）などを島成分になるよう
に製糸する。繊維を種々の形態にした後、ホルムアルデ
ヒド源を含む硫酸溶液で処理してメチレン架橋結合を導
入して海成分を不溶化する。
次に樹脂と同様にクロルメチル基を導入し、さらにトリ
エチレンジアミンと反応処理することによって本発明の
アニオン交換繊維が製造される。
エチレンジアミンと反応処理することによって本発明の
アニオン交換繊維が製造される。
以下、特に繊維状物について実施例を述べるが、何等こ
れに限定されるものではない。
れに限定されるものではない。
（実施例） 総交換基量は、次のようにして求めた。
OH-型のアニオン交換繊維0.5gに対し、0.1規定塩酸50ml
を加え４時間振とうした後、5ml取出し、0.1規定水酸化
ナトリウム5mlを加え、0.1規定塩酸で滴定した。
を加え４時間振とうした後、5ml取出し、0.1規定水酸化
ナトリウム5mlを加え、0.1規定塩酸で滴定した。
実施例１ 多芯海島型複合繊維（未延伸）［海成分（ポリスチレ
ン）／島成分（ポリエチレン）＝50/50、（島数16、繊
維直径34μ）］を長さ0.5mmに切断してカットファイバ
を得た。該カットファイバ10重量部を市販の１級硫酸50
容量部、水0.5容量部およびパラホルムアルデヒド２部
からなる架橋液に加えて60℃で４時間架橋反応した後、
水洗して乾燥した。
ン）／島成分（ポリエチレン）＝50/50、（島数16、繊
維直径34μ）］を長さ0.5mmに切断してカットファイバ
を得た。該カットファイバ10重量部を市販の１級硫酸50
容量部、水0.5容量部およびパラホルムアルデヒド２部
からなる架橋液に加えて60℃で４時間架橋反応した後、
水洗して乾燥した。
次に得られた架橋糸１部をクロルメチルエーテル３容量
部、四塩化エタン８容量部および塩化第２スズ0.15容量
部からなるクロルメチル化液に加えて50℃で４時間反応
し、クロルメチル化糸を得た。このクロルメチル化糸１
重量部を、トリエチレンジアミン２重量部、N,N−ジメ
チルホルムアミド15容量部からなる反応液に加え60℃で
４時間反応し耐熱性アニオン交換繊維を得た。
部、四塩化エタン８容量部および塩化第２スズ0.15容量
部からなるクロルメチル化液に加えて50℃で４時間反応
し、クロルメチル化糸を得た。このクロルメチル化糸１
重量部を、トリエチレンジアミン２重量部、N,N−ジメ
チルホルムアミド15容量部からなる反応液に加え60℃で
４時間反応し耐熱性アニオン交換繊維を得た。
得られたアニオン交換繊維を、100℃で熱水処理、80℃
乾燥処理を行い、それぞれ処理前後の総交換基量を測定
した。結果は表にまとめた。
乾燥処理を行い、それぞれ処理前後の総交換基量を測定
した。結果は表にまとめた。
比較例１ 実施例１に記載のクロルメチル化糸１重量部を30％トリ
メチルアミン水溶液10容量部に加え、30℃で３時間アミ
ノ化して水洗し、式（II）の如きトリメチルアンモニウ
ム基を有するアニオン交換繊維を得た。これを実施例１
と同様の熱処理を施し、処理前後の総交換基量を測定し
た。結果は表にまとめた。
メチルアミン水溶液10容量部に加え、30℃で３時間アミ
ノ化して水洗し、式（II）の如きトリメチルアンモニウ
ム基を有するアニオン交換繊維を得た。これを実施例１
と同様の熱処理を施し、処理前後の総交換基量を測定し
た。結果は表にまとめた。
表からわかるように、総交換基量の残存率は熱水、乾燥
ともに本発明で得られたアニオン交換繊維のほうが高
く、特に乾燥状態では著しくすぐれている。
ともに本発明で得られたアニオン交換繊維のほうが高
く、特に乾燥状態では著しくすぐれている。
（発明の効果） 本発明は、総交換基量が多く、かつ従来のアニオン交換
体に比べ耐熱性のすぐれたアニオン交換体が提供でき
る。そのため、これまで耐熱性が低い故にアニオン交換
体を適用することのできなかった分野、例えば熱超純水
分野や、わざわざ温度を下げて使用していた分野、例え
ば原子炉の水処理分野などに用いることができる。
体に比べ耐熱性のすぐれたアニオン交換体が提供でき
る。そのため、これまで耐熱性が低い故にアニオン交換
体を適用することのできなかった分野、例えば熱超純水
分野や、わざわざ温度を下げて使用していた分野、例え
ば原子炉の水処理分野など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、省エネルギーに大
きく貢献することができる。
きく貢献することができる。
Claims (1)
- 【請求項１】架橋不溶化されたポリモノビニル芳香族化
合物からなるアニオン交換体てあって、該交換体はその
ベンゼン核の側鎖の末端に、下記化学式で表わされる官
能基を有することを特徴とするアニオン交換体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62233344A JPH0777616B2 (ja) | 1987-09-17 | 1987-09-17 | アニオン交換体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62233344A JPH0777616B2 (ja) | 1987-09-17 | 1987-09-17 | アニオン交換体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6475041A JPS6475041A (en) | 1989-03-20 |
| JPH0777616B2 true JPH0777616B2 (ja) | 1995-08-23 |
Family
ID=16953675
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62233344A Expired - Fee Related JPH0777616B2 (ja) | 1987-09-17 | 1987-09-17 | アニオン交換体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0777616B2 (ja) |
-
1987
- 1987-09-17 JP JP62233344A patent/JPH0777616B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6475041A (en) | 1989-03-20 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |