JPH0919636A - ハロゲン化炭化水素系溶剤吸収ポリマー - Google Patents
ハロゲン化炭化水素系溶剤吸収ポリマーInfo
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- JPH0919636A JPH0919636A JP7169383A JP16938395A JPH0919636A JP H0919636 A JPH0919636 A JP H0919636A JP 7169383 A JP7169383 A JP 7169383A JP 16938395 A JP16938395 A JP 16938395A JP H0919636 A JPH0919636 A JP H0919636A
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- halogenated hydrocarbon
- hydrocarbon solvent
- particles
- copolymer
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/151—Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions, e.g. CO2
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- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
- Treating Waste Gases (AREA)
- Removal Of Specific Substances (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 パークロルエチレンやトリクロルエタンとい
った塩素系有機溶剤やトリハロメタンを含む飲料水、排
水、あるいは排気中から、これらハロゲン化炭化水素系
溶剤を効率良く吸収除去することができると共に、ハロ
ゲン化炭化水素系溶剤吸収後のポリマー粒子が形状安定
性に優れたハロゲン化炭化水素系溶剤吸収ポリマーを提
供する。 【構成】 単官能ビニル系重合性モノマー95.0〜9
9.9重量%と分子量が200以上の多官能(メタ)ア
クリレートモノマー架橋剤5.0〜0.1重量%の共重
合体粒子からなる塩素系有機溶剤吸収ポリマー。
った塩素系有機溶剤やトリハロメタンを含む飲料水、排
水、あるいは排気中から、これらハロゲン化炭化水素系
溶剤を効率良く吸収除去することができると共に、ハロ
ゲン化炭化水素系溶剤吸収後のポリマー粒子が形状安定
性に優れたハロゲン化炭化水素系溶剤吸収ポリマーを提
供する。 【構成】 単官能ビニル系重合性モノマー95.0〜9
9.9重量%と分子量が200以上の多官能(メタ)ア
クリレートモノマー架橋剤5.0〜0.1重量%の共重
合体粒子からなる塩素系有機溶剤吸収ポリマー。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ハロゲン化炭化水素系
溶剤吸収ポリマーに関し、より詳しくはドライクリーニ
ングや半導体の洗浄に用いられているパークロルエチレ
ン、トリクロルエチレン等の塩素系有機溶剤や、クロロ
ホルム、ブロモジクロロエタン等のトリハロメタンを含
む飲料水、排水、若しくは排気の浄化に使用するハロゲ
ン化炭化水素系溶剤吸収ポリマーに関するものである。
溶剤吸収ポリマーに関し、より詳しくはドライクリーニ
ングや半導体の洗浄に用いられているパークロルエチレ
ン、トリクロルエチレン等の塩素系有機溶剤や、クロロ
ホルム、ブロモジクロロエタン等のトリハロメタンを含
む飲料水、排水、若しくは排気の浄化に使用するハロゲ
ン化炭化水素系溶剤吸収ポリマーに関するものである。
【0002】
【従来技術】パークロルエチレンやトリクロルエチレン
などの塩素系有機溶剤やトリハロメタン類は、人体にと
って有害とされており、かかるハロゲン化炭化水素系溶
剤が、飲料水として用いられている井戸水や河川水から
高濃度で検出され、社会問題となっている。
などの塩素系有機溶剤やトリハロメタン類は、人体にと
って有害とされており、かかるハロゲン化炭化水素系溶
剤が、飲料水として用いられている井戸水や河川水から
高濃度で検出され、社会問題となっている。
【0003】上記塩素系有機溶剤による井戸水や河川水
の汚染は、ドライクリーニングや半導体工場において、
洗浄剤として用いられている塩素系有機溶剤が、これら
工場からの排水中に混入して外部に排出されるのが原因
とされており、またトリハロメタンは塩素による水道水
消毒の際生成すると言われており水道水源あるいは水道
水においてこれらのハロゲン化炭化水素系溶剤の混入を
避けるための管理目標値が設けられており、これに基づ
いた規制が設定されている。
の汚染は、ドライクリーニングや半導体工場において、
洗浄剤として用いられている塩素系有機溶剤が、これら
工場からの排水中に混入して外部に排出されるのが原因
とされており、またトリハロメタンは塩素による水道水
消毒の際生成すると言われており水道水源あるいは水道
水においてこれらのハロゲン化炭化水素系溶剤の混入を
避けるための管理目標値が設けられており、これに基づ
いた規制が設定されている。
【0004】上記ハロゲン化炭化水素系溶剤の規制値を
クリヤーするため、従来より種々の方法が提案ないし採
用され、例えば、排水を活性炭を充填した濾過(回収)
塔を装備した排水浄化装置を通して外部に排出する方法
が一般的となっているが、この浄化装置では、活性炭自
体の吸着能が十分とは言い難く、また排水の流入量ない
しは活性炭層内での処理速度、および排水中のハロゲン
化炭化水素系溶剤濃度などを厳密に管理しないと、上記
の排出基準を達成、維持するのが難しいという問題があ
る。
クリヤーするため、従来より種々の方法が提案ないし採
用され、例えば、排水を活性炭を充填した濾過(回収)
塔を装備した排水浄化装置を通して外部に排出する方法
が一般的となっているが、この浄化装置では、活性炭自
体の吸着能が十分とは言い難く、また排水の流入量ない
しは活性炭層内での処理速度、および排水中のハロゲン
化炭化水素系溶剤濃度などを厳密に管理しないと、上記
の排出基準を達成、維持するのが難しいという問題があ
る。
【0005】また最近では、上記の排水処理に代わる方
法として、排水を加熱気化させ、この排気中からハロゲ
ン化炭化水素系溶剤を除去する方法が検討されている。
この方法は、上記排水浄化法に比べるとより確実な浄化
効果が達成さるが、活性炭は高温下において吸着物質を
脱着する作用があるため、このような熱的要因の加わる
排気処理には活性炭が使用できないという問題がある。
法として、排水を加熱気化させ、この排気中からハロゲ
ン化炭化水素系溶剤を除去する方法が検討されている。
この方法は、上記排水浄化法に比べるとより確実な浄化
効果が達成さるが、活性炭は高温下において吸着物質を
脱着する作用があるため、このような熱的要因の加わる
排気処理には活性炭が使用できないという問題がある。
【0006】このような活性炭の欠点をカバーするた
め、活性炭以外に種々の吸着剤が提供されている。例え
ば、中空糸膜やポリマー吸着剤(イオン交換樹脂)等も
その一例として挙げられるが、活性炭並みの吸着能力を
示すものは見られない。また、上記のような吸着方式で
はなく、吸収により除去するという観点から、種々の吸
油性ポリマーの検討も行われており、これらの中にはハ
ロゲン化炭化水素系溶剤に対して良好な吸収能力を示す
ものも見られる。しかしながら、ハロゲン化炭化水素系
溶剤が単体である場合や含まれる濃度が高い場合にはそ
の除去効果は顕著であるが、工場排水や飲料水などのよ
うな、含まれているハロゲン化炭化水素系溶剤の濃度が
低い場合には、活性炭並みの除去効果が得られないとい
う問題があった。
め、活性炭以外に種々の吸着剤が提供されている。例え
ば、中空糸膜やポリマー吸着剤(イオン交換樹脂)等も
その一例として挙げられるが、活性炭並みの吸着能力を
示すものは見られない。また、上記のような吸着方式で
はなく、吸収により除去するという観点から、種々の吸
油性ポリマーの検討も行われており、これらの中にはハ
ロゲン化炭化水素系溶剤に対して良好な吸収能力を示す
ものも見られる。しかしながら、ハロゲン化炭化水素系
溶剤が単体である場合や含まれる濃度が高い場合にはそ
の除去効果は顕著であるが、工場排水や飲料水などのよ
うな、含まれているハロゲン化炭化水素系溶剤の濃度が
低い場合には、活性炭並みの除去効果が得られないとい
う問題があった。
【0007】また、特開昭64−80441号公報で、
塩素系有機溶剤吸収ポリマーが提案されている。このポ
リマーは、塩素系有機溶剤に可溶な鎖状高分子に、1.
0〜5.0×10mol/molの範囲で架橋結合を形
成してなるもので、高濃度から低濃度の広い範囲におい
て良好な塩素系有機溶剤吸収性を示すものである。しか
し、この処方では、架橋剤として過酸化物、トリアジン
系誘導体、ジビニルベンゼン、硫黄等の分子鎖の短い架
橋剤が用いられ、またその使用量も微量であるため、得
られるポリマーは架橋が部分的で、かつ網目鎖間の短い
架橋部分と鎖状高分子の部分とが混在したポリマーであ
り、したがって、このようなポリマーが塩素系有機溶剤
を吸収すると、鎖状部分が溶出してポリマー粒子の形状
が不安定となる他、濾過塔中では粒子同士が融着し、排
水の通りを悪くする欠点があり、さらに排気処理に用い
た場合では、熱的因子も加わり塩素系有機溶剤を少量吸
収したのみで餅状に変化し、排気を通過させることがよ
り困難になるという問題がある。
塩素系有機溶剤吸収ポリマーが提案されている。このポ
リマーは、塩素系有機溶剤に可溶な鎖状高分子に、1.
0〜5.0×10mol/molの範囲で架橋結合を形
成してなるもので、高濃度から低濃度の広い範囲におい
て良好な塩素系有機溶剤吸収性を示すものである。しか
し、この処方では、架橋剤として過酸化物、トリアジン
系誘導体、ジビニルベンゼン、硫黄等の分子鎖の短い架
橋剤が用いられ、またその使用量も微量であるため、得
られるポリマーは架橋が部分的で、かつ網目鎖間の短い
架橋部分と鎖状高分子の部分とが混在したポリマーであ
り、したがって、このようなポリマーが塩素系有機溶剤
を吸収すると、鎖状部分が溶出してポリマー粒子の形状
が不安定となる他、濾過塔中では粒子同士が融着し、排
水の通りを悪くする欠点があり、さらに排気処理に用い
た場合では、熱的因子も加わり塩素系有機溶剤を少量吸
収したのみで餅状に変化し、排気を通過させることがよ
り困難になるという問題がある。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、パー
クロルエチレン、トリクロルエチレン、トリハロメタン
といったハロゲン化炭化水素系溶剤を含む飲料水、排
水、排気中から、これらを効率良く吸収除去することの
できる吸収ポリマーを提供することにある。また、本発
明の別の目的は、ポリマー粒子が形状安定性に優れてお
り、特に排気処理の場合のような熱的要因の加わる条件
下でハロゲン化炭化水素系有機溶剤を吸収しても、粒子
同士に融着の生じないハロゲン化炭化水素系溶剤吸収ポ
リマーを提供することにある。
クロルエチレン、トリクロルエチレン、トリハロメタン
といったハロゲン化炭化水素系溶剤を含む飲料水、排
水、排気中から、これらを効率良く吸収除去することの
できる吸収ポリマーを提供することにある。また、本発
明の別の目的は、ポリマー粒子が形状安定性に優れてお
り、特に排気処理の場合のような熱的要因の加わる条件
下でハロゲン化炭化水素系有機溶剤を吸収しても、粒子
同士に融着の生じないハロゲン化炭化水素系溶剤吸収ポ
リマーを提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明によって提供されるハロゲン化炭化水素系溶剤
吸収ポリマーは、単官能ビニル系重合性モノマー95.
0〜99.9重量%と分子量が200以上の多官能(メ
タ)アクリレート架橋剤0.1〜5.0重量%の共重合
体からなる粒子であることを特徴としている。また、本
発明のハロゲン化炭化水素系溶剤吸収ポリマーは、上記
モノマー組成によって得られ、かつそのガラス転移温度
(以下、Tgという)が50℃以上の共重合体の粒子で
あるのが好ましく、単官能ビニル系モノマー成分中にブ
チルアクリレートのマクロモノマーを含有させたり水酸
基、カルボキシル基、アミノ基等の親水基を有するモノ
マーを含有させるのが好ましく、さらに、本発明のハロ
ゲン化炭化水素系溶剤吸収ポリマーは、上記共重合体粒
子の表面を無機質微粉体で被覆したものであるのが好ま
しい。
の本発明によって提供されるハロゲン化炭化水素系溶剤
吸収ポリマーは、単官能ビニル系重合性モノマー95.
0〜99.9重量%と分子量が200以上の多官能(メ
タ)アクリレート架橋剤0.1〜5.0重量%の共重合
体からなる粒子であることを特徴としている。また、本
発明のハロゲン化炭化水素系溶剤吸収ポリマーは、上記
モノマー組成によって得られ、かつそのガラス転移温度
(以下、Tgという)が50℃以上の共重合体の粒子で
あるのが好ましく、単官能ビニル系モノマー成分中にブ
チルアクリレートのマクロモノマーを含有させたり水酸
基、カルボキシル基、アミノ基等の親水基を有するモノ
マーを含有させるのが好ましく、さらに、本発明のハロ
ゲン化炭化水素系溶剤吸収ポリマーは、上記共重合体粒
子の表面を無機質微粉体で被覆したものであるのが好ま
しい。
【0010】本発明において用いることのできる単官能
ビニル系重合性モノマー(以下、ビニル系モノマーとい
う)としては、スチレン系モノマー類(例えば、スチレ
ン、クロロスチレン、ブロモスチレン、アセトキシスチ
レン、メトキシスチレン、メチルスチレンもしくはその
誘導体等)、アクリル系モノマー類(例えば、メチルア
クリレート、エチルアクリレート、ブチルアクリレー
ト、シクロヘキシルアクリレート、イソボロニルアクリ
レート等のアクリル酸エステル類、およびメチルメタク
リレート、エチルメタクリレート、ブチルメタクリレー
ト、シクロヘキシルメタクリレート、イソボロニルメタ
クリレート等のメタクリル酸エステル類)などが挙げら
れ、これらモノマーはそれぞれ単体でまたは2種若しく
はそれ以上を組み合わせて使用できる。
ビニル系重合性モノマー(以下、ビニル系モノマーとい
う)としては、スチレン系モノマー類(例えば、スチレ
ン、クロロスチレン、ブロモスチレン、アセトキシスチ
レン、メトキシスチレン、メチルスチレンもしくはその
誘導体等)、アクリル系モノマー類(例えば、メチルア
クリレート、エチルアクリレート、ブチルアクリレー
ト、シクロヘキシルアクリレート、イソボロニルアクリ
レート等のアクリル酸エステル類、およびメチルメタク
リレート、エチルメタクリレート、ブチルメタクリレー
ト、シクロヘキシルメタクリレート、イソボロニルメタ
クリレート等のメタクリル酸エステル類)などが挙げら
れ、これらモノマーはそれぞれ単体でまたは2種若しく
はそれ以上を組み合わせて使用できる。
【0011】上記単官能ビニル系重合性モノマーの構成
成分としてアクリル酸エステル類を使用することにより
ハロゲン化炭化水素系溶剤がより吸収され易くなる。ア
クリル酸エステルとしてブチルアクリレート、その中で
もブチルアクリレートのマクロモノマーを1〜10重量
%含有せしめることにより、フレキシブルな構造とな
り、ブチルアクリレート単独で使用した場合よりも得ら
れた共重合体粒子は、ハロゲン化炭化水素系溶剤が網目
鎖間に吸収され易くなる。その含有量は、1重量%より
少なくなるとブチルアクリレートあるいはブチルアクリ
レートのマクロモノマーの効果が生じず、10重量%を
超えると得られる粒子が凝集しやすくなるので好ましく
ない。ビニル系モノマーの組成は、得られた共重合体の
Tgが50℃以上になるよう適宜選択するのが良い。
成分としてアクリル酸エステル類を使用することにより
ハロゲン化炭化水素系溶剤がより吸収され易くなる。ア
クリル酸エステルとしてブチルアクリレート、その中で
もブチルアクリレートのマクロモノマーを1〜10重量
%含有せしめることにより、フレキシブルな構造とな
り、ブチルアクリレート単独で使用した場合よりも得ら
れた共重合体粒子は、ハロゲン化炭化水素系溶剤が網目
鎖間に吸収され易くなる。その含有量は、1重量%より
少なくなるとブチルアクリレートあるいはブチルアクリ
レートのマクロモノマーの効果が生じず、10重量%を
超えると得られる粒子が凝集しやすくなるので好ましく
ない。ビニル系モノマーの組成は、得られた共重合体の
Tgが50℃以上になるよう適宜選択するのが良い。
【0012】またビニル系モノマーの構成成分として、
水酸基、カルボキシル基、アミノ基等の親水基を有する
モノマーを1〜20重量%含有せしめると得られる粒子
と排水、排気と親和性が良くなり、含まれるハロゲン化
炭化水素の濃度が低くとも効果的に吸収され易くなる
が、含有量がこの範囲外になると効果が少なくなり、特
に20重量%を超えるようになると吸収能力が低下する
ので好ましくない。
水酸基、カルボキシル基、アミノ基等の親水基を有する
モノマーを1〜20重量%含有せしめると得られる粒子
と排水、排気と親和性が良くなり、含まれるハロゲン化
炭化水素の濃度が低くとも効果的に吸収され易くなる
が、含有量がこの範囲外になると効果が少なくなり、特
に20重量%を超えるようになると吸収能力が低下する
ので好ましくない。
【0013】本発明で用いることのできる多官能(メ
タ)アクリレートモノマー架橋剤(以下、架橋剤とい
う)としては、上記ビニル系モノマーと共重合可能な共
重合性不飽和基を1分子中に2個またはそれ以上有し、
かつその分子量が200以上の化合物である。該化合物
(架橋剤)の分子量が200未満では、架橋重合によっ
て形成される重合体の網目鎖間が短くなるため、該網目
鎖間に取り込めるハロゲン化炭化水素系溶剤量が少なく
なり、良好な吸収性能が得られなくなる。
タ)アクリレートモノマー架橋剤(以下、架橋剤とい
う)としては、上記ビニル系モノマーと共重合可能な共
重合性不飽和基を1分子中に2個またはそれ以上有し、
かつその分子量が200以上の化合物である。該化合物
(架橋剤)の分子量が200未満では、架橋重合によっ
て形成される重合体の網目鎖間が短くなるため、該網目
鎖間に取り込めるハロゲン化炭化水素系溶剤量が少なく
なり、良好な吸収性能が得られなくなる。
【0014】本発明において用いることのできる上記架
橋剤の具体例としては、ポリエチレングリコールジ(メ
タ)アクリレート、ポリプロピレングリコールジ(メ
タ)アクリレート、ビスフェノール−A−ジ(メタ)ア
クリレート、ポリメチロールメタントリ(メタ)アクリ
レート、ポリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレ
ート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレー
ト、ポリメチロールメタンテトラ(メタ)アクリレー
ト、ジペンタエリスリトールポリ(メタ)アクリレート
等が挙げられ、これらモノマーはそれぞれ単体でまたは
2種若しくはそれ以上を組み合わせて使用できる。
橋剤の具体例としては、ポリエチレングリコールジ(メ
タ)アクリレート、ポリプロピレングリコールジ(メ
タ)アクリレート、ビスフェノール−A−ジ(メタ)ア
クリレート、ポリメチロールメタントリ(メタ)アクリ
レート、ポリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレ
ート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレー
ト、ポリメチロールメタンテトラ(メタ)アクリレー
ト、ジペンタエリスリトールポリ(メタ)アクリレート
等が挙げられ、これらモノマーはそれぞれ単体でまたは
2種若しくはそれ以上を組み合わせて使用できる。
【0015】本発明における上記ビニル系モノマーと架
橋剤の共重合比率は、用いるモノマーおよび架橋剤の種
類、重合処方および反応温度等により異なるが、ビニル
系モノマー95.0〜99.9重量%および架橋剤5.
0〜0.1重量%の範囲である。架橋剤の共重合比が5
重量%を越えると網目密度が高くなり過ぎ、ハロゲン化
炭化水素系溶剤の吸収能力が低くなり、0.1重量%未
満では部分的な架橋しか得られないため、ハロゲン化炭
化水素系溶剤を吸収した時の形状安定性に欠けるように
なる。
橋剤の共重合比率は、用いるモノマーおよび架橋剤の種
類、重合処方および反応温度等により異なるが、ビニル
系モノマー95.0〜99.9重量%および架橋剤5.
0〜0.1重量%の範囲である。架橋剤の共重合比が5
重量%を越えると網目密度が高くなり過ぎ、ハロゲン化
炭化水素系溶剤の吸収能力が低くなり、0.1重量%未
満では部分的な架橋しか得られないため、ハロゲン化炭
化水素系溶剤を吸収した時の形状安定性に欠けるように
なる。
【0016】本発明における共重合体は、公知の種々の
重合法、例えば、懸濁重合法、乳化重合法、塊状重合法
等によって製造することができる。懸濁重合法および乳
化重合法によって製造する場合には、重合媒体中のモノ
マー比、分散剤の種類およびその量、重合時の攪拌速度
等を適宜に調整することによって目的とする粒子径の重
合体粒子とすることができ、塊状重合法によって製造す
る場合には、得られた共重合体を適宜の粉砕機で粉砕
し、必要ならば分級して目的とする大きさの重合体粒子
とすることができる。
重合法、例えば、懸濁重合法、乳化重合法、塊状重合法
等によって製造することができる。懸濁重合法および乳
化重合法によって製造する場合には、重合媒体中のモノ
マー比、分散剤の種類およびその量、重合時の攪拌速度
等を適宜に調整することによって目的とする粒子径の重
合体粒子とすることができ、塊状重合法によって製造す
る場合には、得られた共重合体を適宜の粉砕機で粉砕
し、必要ならば分級して目的とする大きさの重合体粒子
とすることができる。
【0017】また、本発明における共重合体は、上記ビ
ニル系モノマーと架橋剤を上記範囲の共重合比で共重合
したものであれば、ハロゲン化炭化水素系溶剤の優れた
吸収性を示し、かつハロゲン化炭化水素系溶剤を飽和吸
収した場合においても、粒子同士が融着せず良好な形状
安定性を示す。しかし、排気処理の場合のような熱的要
因が加わった場合には、該共重合体粒子同士融着する欠
点が生じる場合があるので、かかる欠点を改善するため
には、 (1) 該共重合体のTgを50℃以上とする (2) 該共重合体粒子表面を無機質微粉体で被覆する (3) 上記(1)および(2)の両方を併用するのが好まし
い。
ニル系モノマーと架橋剤を上記範囲の共重合比で共重合
したものであれば、ハロゲン化炭化水素系溶剤の優れた
吸収性を示し、かつハロゲン化炭化水素系溶剤を飽和吸
収した場合においても、粒子同士が融着せず良好な形状
安定性を示す。しかし、排気処理の場合のような熱的要
因が加わった場合には、該共重合体粒子同士融着する欠
点が生じる場合があるので、かかる欠点を改善するため
には、 (1) 該共重合体のTgを50℃以上とする (2) 該共重合体粒子表面を無機質微粉体で被覆する (3) 上記(1)および(2)の両方を併用するのが好まし
い。
【0018】上記重合体粒子表面を被覆するのに用いる
無機質微粉体としては、例えば、シリカ、酸化チタン、
リン酸カルシウム、ベントナイト、カオリン、アルミ
ナ、ゼオライト、活性炭等の微粒子状材料が挙げられ
る。特に、上記無機質微粉体として、シリカ、アルミ
ナ、ゼオライト、活性炭などのような、それ自体でも吸
着性のあるものを用いると、得られた重合体粒子は、該
重合体の有する吸収性に表層の無機質微粉体の有する吸
着性が加算され、ハロゲン化炭化水素系溶剤の除去能力
がさらに向上するので、本発明においては特に好まし
い。無機質粉体の粒子径は特に限定されないが、共重合
体粒子への表面被覆のしやすさ等から0.01〜100
μmにするのがよい。
無機質微粉体としては、例えば、シリカ、酸化チタン、
リン酸カルシウム、ベントナイト、カオリン、アルミ
ナ、ゼオライト、活性炭等の微粒子状材料が挙げられ
る。特に、上記無機質微粉体として、シリカ、アルミ
ナ、ゼオライト、活性炭などのような、それ自体でも吸
着性のあるものを用いると、得られた重合体粒子は、該
重合体の有する吸収性に表層の無機質微粉体の有する吸
着性が加算され、ハロゲン化炭化水素系溶剤の除去能力
がさらに向上するので、本発明においては特に好まし
い。無機質粉体の粒子径は特に限定されないが、共重合
体粒子への表面被覆のしやすさ等から0.01〜100
μmにするのがよい。
【0019】上記無機質微粉体を前記共重合体粒子の表
面に被覆する方法としては、共重合体粒子と無機質微粉
体を高速気流中で相互に衝突させる方法がある。この方
法はハイブリダイゼーション法とも呼ばれ、共重合体粒
子表面に無機質微粉体粒子が高速度で衝突して表層を形
成する。別の被覆方法としては、共重合体粒子を製造す
ると同時に表層を形成する方法である。この方法は、例
えば、共重合体粒子を形成する上記モノマーを、重合媒
体中で懸濁重合するに際して無機物の微粒子を上記モノ
マー中または重合媒体中に存在させて行なうものであ
る。重合媒体としては水が好ましいが、水と水溶性有機
溶媒との混合物も使用できる。この方法によれば、重合
媒体の中でモノマーが重合して共重合体粒子を形成する
と同時に、無機質微粉体が共重合体粒子の表面に層状に
配向してこれを被覆し、表層を形成する。
面に被覆する方法としては、共重合体粒子と無機質微粉
体を高速気流中で相互に衝突させる方法がある。この方
法はハイブリダイゼーション法とも呼ばれ、共重合体粒
子表面に無機質微粉体粒子が高速度で衝突して表層を形
成する。別の被覆方法としては、共重合体粒子を製造す
ると同時に表層を形成する方法である。この方法は、例
えば、共重合体粒子を形成する上記モノマーを、重合媒
体中で懸濁重合するに際して無機物の微粒子を上記モノ
マー中または重合媒体中に存在させて行なうものであ
る。重合媒体としては水が好ましいが、水と水溶性有機
溶媒との混合物も使用できる。この方法によれば、重合
媒体の中でモノマーが重合して共重合体粒子を形成する
と同時に、無機質微粉体が共重合体粒子の表面に層状に
配向してこれを被覆し、表層を形成する。
【0020】本発明における共重合体粒子の形状は必ず
しも球形であることを要しないが、該共重合体粒子が、
調節された懸濁重合によって製造された場合には、得ら
れる共重合体粒子の形状はほぼ球形となる。また、共重
合体粒子の粒子径は特に限定されるものではなく、排
水、排気の通り易さを考慮すると1〜5000μm程度
であるのが好ましい。また飲料水等の浄水器に使用する
場合には、より短時間にトリハロメタン等のハロゲン化
炭化水素系溶剤を吸収させるために、乳化重合法により
20〜1000nmの粒子を形成させた乳化物をスプレ
ードライヤー法、塩析剤の添加による方法、凍結融解法
等で微細粒子を凝集させた粒子を用いると、粒子とハロ
ゲン化炭化水素系溶剤を含んだ飲料水との接触面積が増
すので、より短時間で吸収するようになる。
しも球形であることを要しないが、該共重合体粒子が、
調節された懸濁重合によって製造された場合には、得ら
れる共重合体粒子の形状はほぼ球形となる。また、共重
合体粒子の粒子径は特に限定されるものではなく、排
水、排気の通り易さを考慮すると1〜5000μm程度
であるのが好ましい。また飲料水等の浄水器に使用する
場合には、より短時間にトリハロメタン等のハロゲン化
炭化水素系溶剤を吸収させるために、乳化重合法により
20〜1000nmの粒子を形成させた乳化物をスプレ
ードライヤー法、塩析剤の添加による方法、凍結融解法
等で微細粒子を凝集させた粒子を用いると、粒子とハロ
ゲン化炭化水素系溶剤を含んだ飲料水との接触面積が増
すので、より短時間で吸収するようになる。
【0021】上記無機質微粉体被覆層を有する共重合体
粒子において、該無機質微粉体と共重合体との重量比は
特に限定されるものではないが、無機質微粉体:共重合
体の重量比0.5〜20:99.5〜80の範囲である
のが好ましい。無機質微粉体の重量比が0.5重量%未
満では、ハロゲン化炭化水素系溶剤吸収後の共重合体粒
子同士の融着防止の改善効果が十分ではなく、20重量
%を超えると重合体粒子の表面に被覆するのが難しくな
ると共に、被覆されたとしても無機質微粉体が重合体粒
子表面からとれ易くなる。
粒子において、該無機質微粉体と共重合体との重量比は
特に限定されるものではないが、無機質微粉体:共重合
体の重量比0.5〜20:99.5〜80の範囲である
のが好ましい。無機質微粉体の重量比が0.5重量%未
満では、ハロゲン化炭化水素系溶剤吸収後の共重合体粒
子同士の融着防止の改善効果が十分ではなく、20重量
%を超えると重合体粒子の表面に被覆するのが難しくな
ると共に、被覆されたとしても無機質微粉体が重合体粒
子表面からとれ易くなる。
【0022】
【実施例】本発明を以下の実施例に基づいて具体的に説
明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものでは
ない。 実施例1 攪拌機、冷却管、温度計、窒素導入管を備えた1000
mlの四つ口フラスコに水相部として、イオン交換水6
00g、第3リン酸カルシウム1.5g、アルキルナフ
タレンスルフォン酸ナトリウム0.15gを投入し攪拌
した。これにモノマー部としてブチルメタクリレート1
92g、ポリプロピレングリコールジメタクリレート
(分子量556)8g、ベンゾイルパーオキサイド4.
5gをかき混ぜながら投入し、窒素ガスを吹き込みなが
ら昇温し、70℃で3時間重合を行った。重合反応終了
後の反応生成物を冷却し、70%硝酸2.5ml添加し
て反応生成物表面に付着している第3リン酸カルシウム
を除去した後、洗浄、脱水の工程を経て目的とする共重
合体粒子(該共重合体のTg=25℃)を得た。
明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものでは
ない。 実施例1 攪拌機、冷却管、温度計、窒素導入管を備えた1000
mlの四つ口フラスコに水相部として、イオン交換水6
00g、第3リン酸カルシウム1.5g、アルキルナフ
タレンスルフォン酸ナトリウム0.15gを投入し攪拌
した。これにモノマー部としてブチルメタクリレート1
92g、ポリプロピレングリコールジメタクリレート
(分子量556)8g、ベンゾイルパーオキサイド4.
5gをかき混ぜながら投入し、窒素ガスを吹き込みなが
ら昇温し、70℃で3時間重合を行った。重合反応終了
後の反応生成物を冷却し、70%硝酸2.5ml添加し
て反応生成物表面に付着している第3リン酸カルシウム
を除去した後、洗浄、脱水の工程を経て目的とする共重
合体粒子(該共重合体のTg=25℃)を得た。
【0023】実施例2 水相部にイオン交換水600g、過硫酸アンモニウム
0.75gを仕込み、これにスチレン198g、ポリプ
ロピレングリコールジメタクリレート2g、反応性乳化
剤としてラムテル−180A(花王(株)製)10gを
かき混ぜながら投入し、窒素ガスを吹き込みながら昇温
し、90℃で3時間重合を行ない、反応終了後アンモニ
ア水でPH調整を行なった。得られた重合体の平均粒子
径は150nmであった。その後、スプレードライにて
平均粒子径が50ミクロンの凝集した重合体粒子を得
た。
0.75gを仕込み、これにスチレン198g、ポリプ
ロピレングリコールジメタクリレート2g、反応性乳化
剤としてラムテル−180A(花王(株)製)10gを
かき混ぜながら投入し、窒素ガスを吹き込みながら昇温
し、90℃で3時間重合を行ない、反応終了後アンモニ
ア水でPH調整を行なった。得られた重合体の平均粒子
径は150nmであった。その後、スプレードライにて
平均粒子径が50ミクロンの凝集した重合体粒子を得
た。
【0024】実施例3〜11、及び比較例1〜8. 実施例1と同様の手順で、水相部は同じ配合量でモノマ
ー組成は下記の表1に示す配合量で重合を行ない、各々
の共重合体粒子を得た。尚、実施例7においては、重合
反応終了後の硝酸処理を行なわずに、粒子表面に第3リ
ン酸カルシウムを付着させたままの状態で取り出し試験
に供した。実施例11においてはモノマー組成の一部に
ブチルアクリレートのマクロモノマーであるAB−6
(東亜合成化学工業社製)を用いた。比較例8として市
販品である塩素系有機溶剤吸収ポリマーとして、(1)
山本化成社製、商品名:パスクリンP(特開昭64−8
0441号公報該当品)及び、(2)日本触媒化学工業社
製、商品名:オレオソープを準備した。比較例、実施例
の組成を纏めて表1に示す。
ー組成は下記の表1に示す配合量で重合を行ない、各々
の共重合体粒子を得た。尚、実施例7においては、重合
反応終了後の硝酸処理を行なわずに、粒子表面に第3リ
ン酸カルシウムを付着させたままの状態で取り出し試験
に供した。実施例11においてはモノマー組成の一部に
ブチルアクリレートのマクロモノマーであるAB−6
(東亜合成化学工業社製)を用いた。比較例8として市
販品である塩素系有機溶剤吸収ポリマーとして、(1)
山本化成社製、商品名:パスクリンP(特開昭64−8
0441号公報該当品)及び、(2)日本触媒化学工業社
製、商品名:オレオソープを準備した。比較例、実施例
の組成を纏めて表1に示す。
【0025】試験方法 上記各実施例及び比較例で得たそれぞれの共重合体粒子
について、下記の試験方法でハロゲン化炭化水素系溶剤
の吸収能および吸収後の重合体粒子の形状安定性につい
て評価した。試験結果も併せて表1に示す。
について、下記の試験方法でハロゲン化炭化水素系溶剤
の吸収能および吸収後の重合体粒子の形状安定性につい
て評価した。試験結果も併せて表1に示す。
【0026】(1) 塩素系有機溶剤を含む排水処理 パークロルエチレン300ppmを含む水20gに、上
記共重合体粒子1gを加え、30分以上攪拌した後、水
中のパークロルエチレンの濃度をガスクロマトグラフに
て測定し、排水中の塩素系有機溶剤濃度(ppm)とし
た。 (2) 塩素系有機溶剤を含む排気処理 内径10cmの充填塔に上記共重合体粒子を15cmの
高さに充填し、パークロルエチレン濃度100ppmの
蒸気(蒸気温度113℃)を通し、充填塔を通過した排
気中のパークロルエチレンの濃度をガスクロマトグラフ
にて測定し、排気中の塩素系有機溶剤濃度(ppm)と
した。 (3) 形状安定性性 上記処理能力評価後の共重合体粒子の形状を肉眼で観察
し、次の評価基準で評価する。 ○:形状変化が全くなく良好 △:粒子同士に僅かな融着が見られるが、排水、排気の
処理速度に影響を及ぼすに至らない ×:粒子同士が融着し、全体が餅状化し排気が通り難く
なる
記共重合体粒子1gを加え、30分以上攪拌した後、水
中のパークロルエチレンの濃度をガスクロマトグラフに
て測定し、排水中の塩素系有機溶剤濃度(ppm)とし
た。 (2) 塩素系有機溶剤を含む排気処理 内径10cmの充填塔に上記共重合体粒子を15cmの
高さに充填し、パークロルエチレン濃度100ppmの
蒸気(蒸気温度113℃)を通し、充填塔を通過した排
気中のパークロルエチレンの濃度をガスクロマトグラフ
にて測定し、排気中の塩素系有機溶剤濃度(ppm)と
した。 (3) 形状安定性性 上記処理能力評価後の共重合体粒子の形状を肉眼で観察
し、次の評価基準で評価する。 ○:形状変化が全くなく良好 △:粒子同士に僅かな融着が見られるが、排水、排気の
処理速度に影響を及ぼすに至らない ×:粒子同士が融着し、全体が餅状化し排気が通り難く
なる
【0027】(4)トリハロメタンを含む排液の処理 125mlのバイアル瓶に下記濃度に調整したトリハロ
メタンの混合溶液を100ml入れ、それに実施例、比
較例で得られた粒子0.1gとマグネチックスターラの
攪拌子を入れ密閉し、室温で5時間攪拌した後バイアル
瓶のヘッドスペースを50μl採取しトリハロメタンの
濃度をECDで測定し、粒子1g当りのトリハロメタン
吸収量(mg/g)で示す。 (トリハロメタン溶液の調製)CHCl3 2mg/
l、CHCl2Br 1.2mg/l、CHClBr2
0.6ml/l、CHBr3 0.2mg/lの混合
物。
メタンの混合溶液を100ml入れ、それに実施例、比
較例で得られた粒子0.1gとマグネチックスターラの
攪拌子を入れ密閉し、室温で5時間攪拌した後バイアル
瓶のヘッドスペースを50μl採取しトリハロメタンの
濃度をECDで測定し、粒子1g当りのトリハロメタン
吸収量(mg/g)で示す。 (トリハロメタン溶液の調製)CHCl3 2mg/
l、CHCl2Br 1.2mg/l、CHClBr2
0.6ml/l、CHBr3 0.2mg/lの混合
物。
【0028】(5)トリハロメタンの吸収性(除去率) 上記(4)の(トリハロメタン溶液の調製)で示した組
成比で溶液濃度を20μg/lとなるように調製したも
のを実施例、比較例で得られた各々の粒子を濾過筒に1
00g充填後、流量4〜6ml/分で通過させ、通過後
の濃度を上記(3)の方法で測定し、その濃度から除去
率(%)を算出した。測定は溶液温度が25℃、70℃
の二種類で行った。
成比で溶液濃度を20μg/lとなるように調製したも
のを実施例、比較例で得られた各々の粒子を濾過筒に1
00g充填後、流量4〜6ml/分で通過させ、通過後
の濃度を上記(3)の方法で測定し、その濃度から除去
率(%)を算出した。測定は溶液温度が25℃、70℃
の二種類で行った。
【0029】
【表1】
【0030】上記表1の結果が示すように、ビニル系モ
ノマーと分子量が200以上の架橋剤とを、上記本発明
の共重合比で共重合せしめてなる実施例1〜11の重合
体粒子は、極めて優れたハロゲン化炭化水素系溶剤吸収
性を示すと同時に良好な形状安定性を示した。これに対
し、上記モノマーの共重合比が本願発明の範囲を外れる
比較例1の共重合体、分子量が本発明を外れて小さい架
橋剤を用いた比較例2の共重合体、および架橋剤の種類
が本発明以外のものである比較例3の共重合体はハロゲ
ン化炭化水素系系溶剤の吸収性に劣ったりあるいは形状
安定性に劣るもので、本発明の目的とするハロゲン化炭
化水素系溶剤吸収ポリマーとしては不適当なものであっ
た。また、実施例7で明かな様に無機質微粉体層で被覆
することによりさらに形状安定性に優れたものとするこ
とができる。比較例に示したように粒子の形状安定性に
優れるものは、ハロゲン化炭化水素系溶剤の吸収性に劣
るものであった。比較例8の市販品は、いずれも排水中
の塩素系有機溶剤の吸収特性に優れ、形状安定性も実用
範囲であったが、加熱された排気処理においては、粒子
同士が融着して全体が餅状化し、形状安定性に劣るもの
であった。このため排気の通りが悪く、吸収能の測定は
不可能であった。
ノマーと分子量が200以上の架橋剤とを、上記本発明
の共重合比で共重合せしめてなる実施例1〜11の重合
体粒子は、極めて優れたハロゲン化炭化水素系溶剤吸収
性を示すと同時に良好な形状安定性を示した。これに対
し、上記モノマーの共重合比が本願発明の範囲を外れる
比較例1の共重合体、分子量が本発明を外れて小さい架
橋剤を用いた比較例2の共重合体、および架橋剤の種類
が本発明以外のものである比較例3の共重合体はハロゲ
ン化炭化水素系系溶剤の吸収性に劣ったりあるいは形状
安定性に劣るもので、本発明の目的とするハロゲン化炭
化水素系溶剤吸収ポリマーとしては不適当なものであっ
た。また、実施例7で明かな様に無機質微粉体層で被覆
することによりさらに形状安定性に優れたものとするこ
とができる。比較例に示したように粒子の形状安定性に
優れるものは、ハロゲン化炭化水素系溶剤の吸収性に劣
るものであった。比較例8の市販品は、いずれも排水中
の塩素系有機溶剤の吸収特性に優れ、形状安定性も実用
範囲であったが、加熱された排気処理においては、粒子
同士が融着して全体が餅状化し、形状安定性に劣るもの
であった。このため排気の通りが悪く、吸収能の測定は
不可能であった。
【0031】
【発明の効果】本発明のハロゲン化炭化水素系溶剤吸収
ポリマーは、多官能(メタ)アクリレートモノマーを用
いて架橋重合せしめたビニル系共重合体であり、特に用
いる架橋剤の分子量を200以上としたことによって、
架橋結合によって形成される分子鎖の網目を大きくして
ハロゲン化炭化水素系溶剤の吸収性能を高くすることが
でき、かつこの架橋によってハロゲン化炭化水素系溶剤
吸収後のポリマーの形状安定性を改善することができた
ものである。また、本発明のハロゲン化炭化水素系溶剤
吸収ポリマーは、上記架橋共重合体粒子の表層を無機質
微粉体層で被覆することによって、ハロゲン化炭化水素
系溶剤吸収後のポリマー粒子同士の融着が効果的に防止
できるので、形状安定性のさらに改善されたものとする
ことができる。
ポリマーは、多官能(メタ)アクリレートモノマーを用
いて架橋重合せしめたビニル系共重合体であり、特に用
いる架橋剤の分子量を200以上としたことによって、
架橋結合によって形成される分子鎖の網目を大きくして
ハロゲン化炭化水素系溶剤の吸収性能を高くすることが
でき、かつこの架橋によってハロゲン化炭化水素系溶剤
吸収後のポリマーの形状安定性を改善することができた
ものである。また、本発明のハロゲン化炭化水素系溶剤
吸収ポリマーは、上記架橋共重合体粒子の表層を無機質
微粉体層で被覆することによって、ハロゲン化炭化水素
系溶剤吸収後のポリマー粒子同士の融着が効果的に防止
できるので、形状安定性のさらに改善されたものとする
ことができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C08F 12/00 MJW C08L 101/02 KAA 220/12 MMF B01D 53/34 ZABE C08K 3/00 134E C08L 101/02 KAA
Claims (6)
- 【請求項1】 単官能ビニル系重合性モノマー95.0
〜99.9重量%と分子量が200以上の多官能(メ
タ)アクリレートモノマー架橋剤5.0〜0.1重量%
の共重合体粒子からなるハロゲン化炭化水素系溶剤吸収
ポリマー。 - 【請求項2】 前記共重合体のガラス転移温度が50℃
以上である請求項1記載のハロゲン化炭化水素系溶剤吸
収ポリマー。 - 【請求項3】 前記共重合体粒子が、さらにその表面を
無機質微粉体で被覆してなるものである請求項1記載の
ハロゲン化炭化水素系溶剤吸収ポリマー。 - 【請求項4】 前記共重合体粒子が乳化重合により得ら
れた20〜1000nm共重合体微粒子を凝集させてな
るものである請求項1記載のハロゲン化炭化水素系溶剤
吸収ポリマー。 - 【請求項5】 前記単官能ビニル系重合性モノマー組成
においてブチルアクリレートを1.0〜10.0重量%
含んでなる請求項1記載のハロゲン化炭化水素系溶剤吸
収ポリマー。 - 【請求項6】 前記単官能ビニル系重合性モノマー組成
において水酸基、カルボキシル基、アミノ基等の親水基
を有するモノマーを1.0〜20.0重量%含んでなる
請求項1記載のハロゲン化炭化水素系溶剤吸収ポリマ
ー。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7169383A JPH0919636A (ja) | 1995-05-01 | 1995-06-13 | ハロゲン化炭化水素系溶剤吸収ポリマー |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12882795 | 1995-05-01 | ||
| JP7-128827 | 1995-05-01 | ||
| JP7169383A JPH0919636A (ja) | 1995-05-01 | 1995-06-13 | ハロゲン化炭化水素系溶剤吸収ポリマー |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0919636A true JPH0919636A (ja) | 1997-01-21 |
Family
ID=26464400
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7169383A Pending JPH0919636A (ja) | 1995-05-01 | 1995-06-13 | ハロゲン化炭化水素系溶剤吸収ポリマー |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0919636A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002038124A (ja) * | 2000-04-13 | 2002-02-06 | Bristol Myers Squibb Co | 吸収物質およびその製法 |
| JP2009208076A (ja) * | 2009-05-18 | 2009-09-17 | Mitsubishi Rayon Co Ltd | 吸着剤及びこれを用いた浄水器 |
-
1995
- 1995-06-13 JP JP7169383A patent/JPH0919636A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002038124A (ja) * | 2000-04-13 | 2002-02-06 | Bristol Myers Squibb Co | 吸収物質およびその製法 |
| JP2009208076A (ja) * | 2009-05-18 | 2009-09-17 | Mitsubishi Rayon Co Ltd | 吸着剤及びこれを用いた浄水器 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20050817 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050830 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20060110 |