JP6165431B2

JP6165431B2 - 吸着材の製造方法

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Publication number: JP6165431B2
Application number: JP2012233276A
Authority: JP
Inventors: 瀬古　典明; 典明瀬古; 春代天田; 宏行保科; 慎作村木; 正憲中野; 康弘柴戸
Original assignee: NATIONAL INSTITUTES FOR QUANTUM AND RADIOLOGICALSCIENCE AND TECHNOLOGY; Kurashiki Textile Manufacturing Co Ltd
Current assignee: NATIONAL INSTITUTES FOR QUANTUM AND RADIOLOGICALSCIENCE AND TECHNOLOGY; Kurashiki Textile Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2012-10-22
Filing date: 2012-10-22
Publication date: 2017-07-19
Anticipated expiration: 2032-10-22
Also published as: KR20140051071A; JP2014083485A

Description

本発明は吸着材の製造方法に関するものである。

従来より、ホウ素イオンとキレート形成可能なＮ−メチル−Ｄ−グルカミン基等をキレート形成基として基材に導入した吸着材が知られている。

キレート形成基の導入にあたり、基材に直接キレート形成基を導入することが難しい場合には、キレート形成基を導入可能な前駆体を作成して導入することが常法である。例えば、特許文献１では、繊維（基材）が有する反応性官能基に、グリシジルメタクリレートやグリシジルアクリレート等のエポキシ基を有する化合物を反応させて、エポキシ基を有する前駆体を作成した後、Ｎ−メチル−Ｄ−グルカミンを反応させることによって、Ｎ−メチル−Ｄ−グルカミン基を繊維に導入する方法を報告している。

特開2000-24425号公報

エポキシ基を有する前駆体にキレート形成基を導入する反応系においては、イソプロパノールや１，４−ジオキサンを溶媒として用いた反応系が主流である。これら溶媒はＰＲＴＲ法で定められている発がん性物質の対象となっているため、これらを工業的に扱う際には、廃液などの生成による環境負荷や作業者の健康面に配慮することが重要である。

本発明は、以上のとおりの背景から、環境負荷を低減することができ、安全性を向上させることができる吸着材の製造方法を提供することを課題としている。

上記課題を解決するため、本発明の吸着材の製造方法は、エポキシ基を有する吸着材前駆体に、キレート形成基を導入する吸着材の製造方法であって、前記エポキシ基を有する吸着材前駆体が、ポリオレフィン繊維からなる不織布で構成された基材に、エポキシ基を有するビニル基含有重合性モノマーをグラフト重合させたものであり、アニオン系界面活性剤又はノニオン系界面活性剤の界面活性剤含有水溶媒のみに前記キレート形成基を有する化合物を溶解した反応液に、前記エポキシ基を有する吸着材前駆体を浸漬して反応させることにより、前記キレート形成基を導入することを特徴とする。

この吸着材の製造方法においては、前記基材のポリオレフィン繊維が、ポリエチレン繊維又はポリプロピレン繊維であり、前記エポキシ基を有するビニル基含有重合性モノマーが、グリシジルメタクリレートであり、前記キレート形成基を有する化合物が、ヒドロキシアルキルアミン類であることが好ましい。

本発明によれば、キレート形成基の導入に際して有機溶媒を使用しないため、環境負荷を低減することができ、安全性を向上させることができる。

フッ素系界面活性剤含有水溶媒を用いて製造した吸着材におけるキレート形成基（グルカミン基）の転化率を測定した結果である。 Span 20含有水溶媒を用いて製造した吸着材におけるキレート形成基（グルカミン基）の転化率を測定した結果である。 Tween 20含有水溶媒を用いて製造した吸着材におけるキレート形成基（グルカミン基）の転化率を測定した結果である。 SDS含有水溶媒を用いて製造した吸着材におけるキレート形成基（グルカミン基）の転化率を測定した結果である。

本発明は、吸着材前駆体が有するエポキシ基と、キレート形成基を有する化合物とを、界面活性剤含有水溶媒中で反応させることにより、吸着体前駆体にキレート形成基を導入している。このようにして製造された吸着材は、キレート形成基を有しており、このキレート形成基の種類を選定することにより、ホウ素イオン、ヒ素イオンなど、様々なキレート形成イオンを補足することができる。

本発明の製造方法に用いられる吸着材前駆体は、エポキシ基を有しており、キレート形成基が導入可能とされている。このような吸着材前駆体は、例えば、吸着材の主体を構成する基材に、エポキシ基が導入されている。

基材は、例えば合成樹脂や天然高分子等の高分子材料で構成される。合成樹脂としては、例えばポリエチレン、ポリプロピレンなどを原料とするポリオレフィン系のもの、ポリ塩化ビニルなどを原料とするハロゲン化ポリオレフィン系のもの、ポリビニルアルコールなどを原料とする分子鎖中に水酸基を有するポリオール系のものなどが挙げられる。天然高分子としては、キチン、キトサン、セルロース、デンプンなどを原料とするものが挙げられる。

基材の形態としては、特に制限されない。例えば、粒状や繊維状（糸状）であってもよいし、繊維の集合体である織布や不織布であってもよい。水中の有用金属や有害金属を捕集する吸着剤としての利用を考慮すると、シート状の織布や不織布は効率良く金属を捕集、吸着することができるので望ましい形態である。

基材が繊維状の高分子材料で構成される場合、芯成分と鞘成分とが異種材料で構成されている芯鞘構造を有するものを用いることができる。例えば芯成分がポリプロピレン、鞘成分がポリエチレンである芯鞘構造を有する高分子材料を例示することができる。また、中空構造を有する高分子材料を用いることもできる。

上記した基材にエポキシ基を導入する方法としては、例えば、基材が有する反応性官能基（例えば、ヒドロキシ基、アミノ基、カルボキシル基、イミノ基等）に、エポキシ基を有するビニル基含有重合性モノマーを反応させることで、エポキシ基を導入することができる。

また、エポキシ基を有するビニル基含有重合性モノマーを放射線グラフト重合することによってもエポキシ基を導入することができる。この方法では、エポキシ基を有するビニル基含有重合性モノマーによって形成されたグラフト鎖が、基材に導入される。このグラフト鎖は、エポキシ基を含むものである。このようなグラフト鎖を有する基材は、公知の放射線グラフト重合法（例えば、電子線前照射法、γ線照射法など）に従って製造される。

エポキシ基を有するビニル基含有重合性モノマーは、具体例として、（メタ）アクリル酸グリシジル、アリルグリシジルエーテル、グリシジルビニルエーテル、２−ビニルオキシラン、（メタ）アクリル酸２−メチルオキシラニルメチル、イタコン酸ジグリシジル、ペンテン酸グリシジル、ヘキセン酸グリシジル、ヘプテン酸グリシジル等が挙げられる。

本発明は、上記のとおり、吸着材前駆体が有するエポキシ基と、キレート形成基を有する化合物とを界面活性剤含有水溶媒中で反応させることにより、エポキシ基を開環させ、吸着体前駆体にキレート形成基を導入している。

キレート形成基は、吸着材の吸着対象とキレート形成する基であり、代表的には、グルカミン基等のヒドロキシアルキルアミノ基を挙げることができる。また、イミノ二酢酸基などのカルボン酸誘導体やオール基、アミン基等、またはこれらのポリマーも挙げることができる。

上記した反応系に用いられるキレート形成基を有する化合物は、吸着材前駆体が有するエポキシ基と反応させることによりキレート形成基を導入できるような化合物である。例えば、ポリヒドロキシアルキルアミン等のヒドロキシアルキルアミン類が挙げられる。具体例として、Ｎ−メチル−Ｄ−グルカミン等、グルカミン構造の化合物を挙げることができる。また、イミノ二酢酸、２，２’−イミノ二エタノール、２−アミノ−２ヒドロキシメチル１，３プロパンジオール、ジ−２−プロパノールアミン等も例示できる。

上記した反応系に用いられる界面活性剤含有水溶媒は、界面活性剤が水に混合されている、水を主とする溶媒である。

水は、蒸留水、イオン交換水、純水、超純水等が挙げられる。

界面活性剤は、フッ素系、ノニオン系、アニオン系、カチオン系各種のものを用いることができる。

フッ素系界面活性剤としては、例えば、構造式、Ｒｆ−（Ｘ）_ｎ−Ｙで表わされるものを用いることができる。ここで、Ｒｆは、フッ素原子を１個以上有する直鎖又は分岐鎖を有する炭化水素基であり、炭化水素基は、アルキル基又はアルケニル基である。Ｒｆは、パーフルオロアルキル基またはパーフルオロアルケニル基でもよい。Ｒｆの炭素数は、好ましくは５〜１８、より好ましくは、５〜１３である。Ｘは、フッ素原子、酸素原子、窒素原子を含んでいてもよい２価の有機基である。ｎは、０又は１の整数である。Ｙは、親水基である。親水基は、スルホン酸基（−ＳＯ_３Ｍ）、オキシスルホン酸基（−ＯＳＯ_３Ｍ）、カルボン酸基（−ＣＯＯＭ）、リン酸基（−ＰＯ_３Ｍ）、アミノ基（−ＮＲ_３Ｚ）、オキシアルキレン基、又はオキシアルキルアミン基である。ここで、Ｍは、水素原子、アルカリ金属原子、又はアンモニウム基である。Ｒは、炭素数１〜５のアルキル基である。Ｚは、ハロゲン原子である。このようなフッ素系界面活性剤の具体例として、フルオロアルキルカルボン酸、パーフルオロアルキルカルボン酸、パーフルオロアルキルカルボン酸塩、パーフルオロアルキルスルホン酸塩、パ−フルオロアルキルスルホンアミド誘導体、パ−フルオロアルキルイミダゾリジン誘導体、パ−フルオロアルキルアミン塩、パーフルオロアルキルリン酸エステル、パ−フルオロアルキル第４級アンモニウム塩、パーフルオロアルキルベタイン、パーフルオロアルキルアミンオキサイド、パーフルオロアルキルエチレンオキサイド付加物、パ−フルオロアルキル硫酸エステル塩、ポリオキシエチレンパ−フルオロアルキルフェノ−ル、パ−フルオロアルキルカルボン酸ソルビタンエステル等もしくは、パーフルオロアルケニル基含有のポリオキシエチレンを有するノニオン型界面活性剤、パーフルオロアルケニルスルホン酸塩、パーフルオロアルケニルカルボン酸塩、パーフルオロアルケニルジカルボン酸塩、パーフルオロアルケニルリン酸エステル、パーフルオロアルケニル4級アンモニウム塩、パーフルオロアルケニルアミン塩、パーフルオロアルケニル基含有の４級アンモニウム塩とカルボン酸を有するベタイン型等が挙げられる。

ノニオン系界面活性剤としては、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル等が挙げられる。ここで、ソルビタン脂肪酸エステル又はポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステルのアシル基は、直鎖又は分岐鎖を有し、炭素数が、好ましくは５〜２２、より好ましくは８〜１８である。また、炭素数１０〜２０のアルキル基を有するポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテルを挙げることもできる。

アニオン系界面活性剤としては、炭素数１０〜２０のアルキル基を有する、モノアルキル硫酸塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテルスルホン酸塩等が挙げられる。

カチオン系界面活性剤としては、炭素数６〜２２のアルキル基を有する、アルキルトリメチルアンモニウム塩、ジアルキルジメチルアンモニウム塩、アルキルベンジルジメチルアンモニウム塩等が挙げられる。

上記した界面活性剤は、単独で用いてもよいし、２種以上を混合して用いてもよい。

上記した界面活性剤は、なかでも、パーフルオロアルキルベタイン、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステルおよびモノアルキル硫酸塩から選ばれる少なくとも１種が好ましい。

界面活性剤含有水溶媒中の界面活性剤の割合は、キレート形成基を有する化合物や界面活性剤の種類に応じて適宜決定することができる。例えば、界面活性剤含有水溶媒中の界面活性剤の割合を、０．１〜６０ｗｔ％とすることができる。より好ましくは２〜５０ｗｔ％であり、なかでも２〜４０ｗｔ％が望ましい。

吸着材前駆体が有するエポキシ基と、キレート形成基を有する化合物との反応は、例えば、界面活性剤含有水溶媒にキレート形成基を有する化合物を溶解し、次いでエポキシ基を有する吸着材前駆体を浸漬することによって行う。反応条件は、例えば、反応時間３０分〜２０時間、反応温度２０℃〜８５℃とすることができる。このようにして反応させることで、吸着材前駆体が有するエポキシ基が開環して、キレート形成基が導入され、吸着材が得られる。キレート形成基をより効果的に導入する観点から、反応時間は３〜８時間、より好ましくは４〜６時間とすることが望ましい。また、反応温度は、６０〜８５℃とすることが望ましい。

また、この反応においては、吸着材前駆体の重量と同量以上の反応液（界面活性剤含有水溶媒にキレート形成基を有する化合物を溶解した液）を用いることができる。例えば、吸着材前駆体と反応液とを１：１〜１：５００の重量比で反応させることができる。以下、吸着材前駆体が有するエポキシ基と、キレート形成基を有する化合物との反応において、吸着材前駆体と反応液との重量比を、固液比とも称する。

キレート形成基の導入の反応においては、界面活性剤含有水溶媒を用いており、従来から用いられているイソプロパノールや１，４−ジオキサン等の有機溶媒が不要である。このため、廃液処理の問題を排除することができ、環境保護に資することとなる。また、作業者の健康面に与える影響を低減できるなど、安全性を向上させることができる。

得られた吸着材は、導入されているキレート形成基を適宜選択することにより、各種の金属や半金属を吸着することができる。例えば、キレート形成基がポリヒドロキシアルキルアミノ基であれば、ホウ素イオンやヒ素イオンとキレート形成可能であるため、ホウ素吸着材やヒ素吸着材として利用可能である。

金属、半金属を吸着させた後の吸着材は、溶離剤（例えば、無機酸や有機酸等の酸）に接触させて金属、半金属を溶離させることで繰り返し使用が可能である。

キレート形成基の導入の反応においてイソプロパノールや１，４−ジオキサン等の有機溶媒を用いてキレート形成基を導入した吸着材（従来品）は、吸着材の表面の損傷が大きく、繰り返し使用に限界がある。一方、本実施形態に係る吸着材は、水系の溶媒中で反応を行っていることから、吸着材の表面の損傷が従来品と比べて小さく、耐久性が向上している。

以下に実施例を示し、さらに詳しく説明する。もちろん以下の例によって本発明が限定されることはない。

＜参考例１＞吸着材の製造１
ポリエチレン製の不織布基材にグリシジルメタクリレート(GMA)を電子線前照射法によってグラフト重合し、GMAのグラフト鎖を導入した吸着材前駆体を準備した。吸着材前駆体のグラフト率（グラフト重合の反応前後の重量増加により算出）は、143〜145％であった。次いで、界面活性剤の混合比率を変えた界面活性剤含有水溶媒を準備し、この界面活性剤含有水溶媒に、Ｎ−メチル−Ｄ−グルカミン（キレート形成基を有する化合物）を１０％の比（重量比）で溶解し、これに吸着材前駆体を浸漬し、８０℃で所定時間反応させて、吸着材を得た。

界面活性剤は下記のものを用いた。
・フッ素系界面活性剤（パーフルオロアルキルベタイン）
製造した吸着材について、キレート形成基（グルカミン基）の転化率を測定した。その結果を図１に示す。図１の横軸は、界面活性剤含有水溶媒中の界面活性剤の割合（wt%）を示し、縦軸は、グルカミン基の転化率（mol/kg）を示す。

なお、転化率は、下記式で算出することができる。以下の実施例についても同様にして転化率を算出している。

転化率[mol/kg]＝1000[(W2-W1)/(MW×W2)]
ここで、W1は、反応前の吸着材の乾燥重量（つまり、吸着材前駆体の乾燥重量）であり、W2は、反応後の吸着材の乾燥重量である。MWは、キレート形成基を有する化合物の分子量である。Ｎ−メチル−Ｄ−グルカミンの分子量は、195.21である。

この結果から、吸着材前駆体のエポキシ基と、キレート形成基を有する化合物とを、フッ素系界面活性剤含有水溶媒中で反応させることによって、吸着材前駆体にキレート形成基を導入できることが確認された。また、界面活性剤を含有しない水溶媒中で反応させた場合には、吸着材前駆体にキレート形成基がほとんど導入されないことも確認された。
＜実施例２＞吸着材の製造２
ポリエチレン製の不織布基材にGMAを電子線前照射法によってグラフト重合し、GMAのグラフト鎖を導入した吸着材前駆体を準備した。吸着材前駆体のグラフト率は、129〜282％の範囲であった。次いで、界面活性剤の混合比率を変えた界面活性剤含有水溶媒を準備し、この界面活性剤含有水溶媒に、Ｎ−メチル−Ｄ−グルカミンを１０％の比（重量比）で溶解し、これに吸着材前駆体を浸漬し、８０℃で所定時間反応させて、吸着材を得た。

界面活性剤は下記のものを用いた。
・ノニオン系界面活性剤（Span 20：ソルビタンモノラウラート）
得られた吸着材について、キレート形成基（グルカミン基）の転化率を測定した。その結果を図２に示す。横軸は、界面活性剤含有水溶媒中の界面活性剤の割合（wt%）を示し、縦軸は、グルカミン基の転化率（mol/kg）を示す。

この結果から、吸着材前駆体のエポキシ基と、キレート形成基を有する化合物とを、ノニオン系界面活性剤含有水溶媒中で反応させることによって、吸着材前駆体にキレート形成基を導入できることが確認された。
＜実施例３＞吸着材の製造３
ポリエチレン製の不織布基材にGMAを電子線前照射法によってグラフト重合し、GMAのグラフト鎖を導入した吸着材前駆体を準備した。吸着材前駆体のグラフト率は、127〜295％であった。次いで、界面活性剤の混合比率を変えた界面活性剤含有水溶媒を準備し、この界面活性剤含有水溶媒に、Ｎ−メチル−Ｄ−グルカミンを１０％の比（重量比）で溶解し、これに吸着材前駆体を浸漬し、８０℃で所定時間反応させて、吸着材を得た。

界面活性剤は下記のものを用いた。
・ノニオン系界面活性剤（Tween 20：ポリオキシエチレンソルビタンモノラウラート）
得られた吸着材について、キレート形成基（グルカミン基）の転化率を測定した。その結果を図３に示す。横軸は、界面活性剤含有水溶媒中の界面活性剤の割合（wt%）を示し、縦軸は、グルカミン基の転化率（mol/kg）を示す。

この結果から、吸着材前駆体のエポキシ基と、キレート形成基を有する化合物とを、ノニオン系界面活性剤含有水溶媒中で反応させることによって、吸着材前駆体にキレート形成基を導入できることが確認された。
＜実施例４＞吸着材の製造４
ポリエチレン製の不織布基材にGMAを電子線前照射法によってグラフト重合し、GMAのグラフト鎖を導入した吸着材前駆体を準備した。吸着材前駆体のグラフト率は、196%であった。次いで、界面活性剤の混合比率を変えた界面活性剤含有水溶媒を準備し、この界面活性剤含有水溶媒に、Ｎ−メチル−Ｄ−グルカミンを１０％の比（重量比）で溶解し、これに吸着材前駆体を浸漬し、８０℃で３定時間反応させて、吸着材を得た。

界面活性剤は下記のものを用いた。
・アニオン系界面活性剤（ラウリル硫酸ナトリウム（SDS））
得られた吸着材について、キレート形成基（グルカミン基）の転化率を測定した。その結果を図４に示す。横軸は、界面活性剤含有水溶媒中の界面活性剤の割合（wt%）を示し、縦軸は、グルカミン基の転化率（mol/kg）を示す。

この結果から、吸着材前駆体のエポキシ基と、キレート形成基を有する化合物とを、アニオン系界面活性剤含有水溶媒中で反応させることによって、吸着材前駆体にキレート形成基を導入できることが確認された。
＜実施例５＞吸着材の製造５
ポリエチレン製の不織布基材にGMAを電子線前照射法によってグラフト重合し、GMAのグラフト鎖を導入した吸着材前駆体を準備した。吸着材前駆体のグラフト率は、196%であった。次いで、界面活性剤の混合比率を変えた界面活性剤含有水溶媒を準備し、この界面活性剤含有水溶媒に、Ｎ−メチル−Ｄ−グルカミンを１０％の比（重量比）で溶解し、これに吸着材前駆体を浸漬し、８０℃で５時間反応させて、吸着材を得た。

界面活性剤は下記のものを用いた。
・ノニオン系界面活性剤（Span 20：ソルビタンモノラウラート）
・アニオン系界面活性剤（ラウリル硫酸ナトリウム（SDS））
得られた吸着材について、キレート形成基（グルカミン基）の転化率を測定した。その結果を表１に示す。

この結果から、吸着材前駆体のエポキシ基と、キレート形成基を有する化合物とを、異種の界面活性剤を含む水溶媒中で反応させることによって、吸着材前駆体にキレート形成基を導入できることが確認された。
＜実施例６＞ホウ素吸着試験１
上記参考例１、実施例２〜５と同様な方法で、グルカミン基を導入した各種の吸着材を製造した。

pH3, 4又は5.8に調整された40mlのホウ素溶液(ホウ素濃度10ppm(mg/L))に、吸着材を1時間浸漬させた後、ホウ素溶液中の残存ホウ素濃度（溶液濃度）を測定し、ホウ素吸着量を算出することによりホウ素吸着性能を評価した。

吸着量は、次式によって算出される。

吸着量(mg/kg)＝｛初期濃度(ppm)-溶液濃度(ppm)｝×溶液量(40ml)÷乾燥重量(kg)
表２にその結果を示す。表中“−”は未実施であることを示す。また、ホウ素吸着試験に用いた吸着材の製造条件（グルカミン基を導入する反応に用いた界面活性剤含有水溶媒、反応条件、固液比）、グルカミン基の転化率、この吸着材に使用した吸着材前駆体のグラフト率をそれぞれ、表３に示す。なお、表中、フッ素系界面活性剤は、パーフルオロアルキルベタインである。

表２の結果から、界面活性剤含有水溶媒を用いてグルカミン基を導入した吸着材は、ホウ素吸着能を有していることが確認された。
＜実施例７＞ホウ素吸着試験２
上記参考例１、実施例２〜５と同様な方法で、グルカミン基を導入した各種の吸着材を製造した。

中性に調整された40mlのホウ素溶液(ホウ素濃度10ppm(mg/L))に、吸着材を1時間浸漬させた後、ホウ素溶液中の残存ホウ素濃度を測定し、ホウ素吸着量を算出した。また、吸着材を24時間浸漬させた後のホウ素吸着量も算出した。

表４にその結果を示す。また、ホウ素吸着試験に用いた吸着材の製造条件（グルカミン基を導入する反応に用いた界面活性剤含有水溶媒、反応条件、固液比）、グルカミン基の転化率、この吸着材に使用した吸着材前駆体のグラフト率をそれぞれ、表５に示す。なお、表中、フッ素系界面活性剤は、パーフルオロアルキルベタインである。

表４の結果から、界面活性剤含有水溶媒を用いてグルカミン基を導入した吸着材は、ホウ素吸着について、時間依存性を有していることが確認された。
＜実施例８＞ホウ素吸着試験３
上記参考例１、実施例２〜５と同様な方法で、グルカミン基を導入した各種の吸着材を製造した。

pH5.4に調整された40mlのホウ素溶液(ホウ素濃度10ppm(mg/L))に、吸着材を1時間浸漬させた後、ホウ素溶液中の残存ホウ素濃度を測定し、ホウ素吸着量を算出した。また、吸着材を24時間浸漬させた後のホウ素吸着量も算出した。

表６にその結果を示す。また、ホウ素吸着試験に用いた吸着材の製造条件（グルカミン基を導入する反応に用いた界面活性剤含有水溶媒、反応条件）、グルカミン基の転化率、この吸着材に使用した吸着材前駆体のグラフト率をそれぞれ、表７に示す。

表６の結果から、界面活性剤含有水溶媒を用いてグルカミン基を導入した吸着材は、ホウ素吸着について、時間依存性を有していることが確認された。
＜実施例９＞ヒ素吸着試験１
上記参考例１、実施例２〜５と同様な方法で、グルカミン基を導入した各種の吸着材を製造した。

pH6.2に調整された40mlのヒ素溶液(ヒ素濃度1ppm(mg/L))に、吸着材を2時間浸漬させた後、ヒ素溶液中の残存ヒ素濃度（溶液濃度）を測定し、ヒ素吸着率を算出することによりヒ素吸着性能を評価した。

吸着率は、次式によって算出される。
吸着率(％)＝（初期濃度-溶液濃度）÷初期濃度×100
表８にその結果を示す。また、ヒ素吸着試験に用いた吸着材の製造条件（グルカミン基を導入する反応に用いた界面活性剤含有水溶媒、反応条件、固液比）、グルカミン基の転化率、この吸着材に使用した吸着材前駆体のグラフト率をそれぞれ、表９に示す。なお、表中、フッ素系界面活性剤は、パーフルオロアルキルベタインである。

表８の結果から、界面活性剤含有水溶媒を用いてグルカミン基を導入した吸着材は、ヒ素吸着能を有していることが確認された。また、従来品（吸着材３６）と同程度のヒ素吸着能を有する吸着材を製造可能であることも確認された。
＜実施例１０＞ヒ素吸着試験２
上記参考例１、実施例２〜５と同様な方法で、グルカミン基を導入した各種の吸着材を製造した。

pH6.7に調整された40mlのヒ素溶液(ヒ素濃度5ppm(mg/L))に、吸着材を2時間浸漬させた後、ヒ素溶液中の残存ヒ素濃度（溶液濃度）を測定し、ヒ素吸着率を算出することによりヒ素吸着性能を評価した。

表１０にその結果を示す。また、ヒ素吸着試験に用いた吸着材の製造条件（グルカミン基を導入する反応に用いた界面活性剤含有水溶媒、反応条件）、グルカミン基の転化率、この吸着材に使用した吸着材前駆体のグラフト率をそれぞれ、表１１に示す。

表１０の結果から、界面活性剤含有水溶媒を用いてグルカミン基を導入した吸着材は、ヒ素吸着能を有していることが確認された。
＜実施例１１＞
ポリエチレン製の高分子不織布基材にグリシジルメタクリレートを電子線前照射法によりグラフト重合して、グラフト率196％の吸着材前駆体を製造した。この吸着材前駆体にグルカミン基を導入した。グルカミン基の導入は、N-メチルDグルカミンを重量比で10％溶解させたSpan20とSDSの水溶液中（水：Span20:SDS=90：5:5）で80℃で行った。導入率（転化率）は時間とともに増加し、4時間で2mol-グルカミン基密度/kg-吸着材となり、それ以降6時間では2.1mol/kgとなり、最適な導入時間は4時間であることがわかった。
＜実施例１２＞
ポリビニルアルコール製の高分子繊維基材にグリシジルメタクリレートをγ線照射法によりグラフト重合して、グラフト率127％の吸着材前駆体を製造した。この吸着材前駆体にグルカミン基を導入した。グルカミン基の導入は、重量比で5％のSpan20を水に溶解させた10％N-メチルDグルカミン溶液中で80℃で1時間から19時間行った。導入率（転化率）は、時間とともに増加し、6時間で1kgあたり2.2molのグルカミン基密度であった。6時間以降は逆に導入率が低くなる傾向を示した。
＜実施例１３＞
ポリプロピレン製の高分子不織布基材にグリシジルメタクリレートを電子線前照射法によりグラフト重合して、グラフト率122％の吸着材前駆体を製造した。この吸着材前駆体にグルカミン基を導入した。グルカミン基の導入は、N-メチルDグルカミンを重量比で10％溶解させたSpan20とSDSの水溶液中（水：Span20:SDS=90：5:5）で80℃で行った。導入率（転化率）は6時間で2.1mol/kgとなった。

Claims

エポキシ基を有する吸着材前駆体に、キレート形成基を導入する吸着材の製造方法であって、
前記エポキシ基を有する吸着材前駆体が、ポリオレフィン繊維からなる不織布で構成された基材に、エポキシ基を有するビニル基含有重合性モノマーをグラフト重合させたものであり、
アニオン系界面活性剤又はノニオン系界面活性剤の界面活性剤含有水溶媒のみに前記キレート形成基を有する化合物を溶解した反応液に、前記エポキシ基を有する吸着材前駆体を浸漬して反応させることにより、前記キレート形成基を導入することを特徴とする吸着材の製造方法。
前記基材のポリオレフィン繊維が、ポリエチレン繊維又はポリプロピレン繊維であり、
前記エポキシ基を有するビニル基含有重合性モノマーが、グリシジルメタクリレートであり、
前記キレート形成基を有する化合物が、ヒドロキシアルキルアミン類であることを特徴とする請求項１記載の吸着材の製造方法。