JPH02277555A - 陽イオン交換樹脂及びその製造方法 - Google Patents
陽イオン交換樹脂及びその製造方法Info
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- JPH02277555A JPH02277555A JP1096430A JP9643089A JPH02277555A JP H02277555 A JPH02277555 A JP H02277555A JP 1096430 A JP1096430 A JP 1096430A JP 9643089 A JP9643089 A JP 9643089A JP H02277555 A JPH02277555 A JP H02277555A
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Landscapes
- Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (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。
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Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明は、陽イオン交換樹脂に関する。更に詳しくは強
酸性基と弱酸性基を任意の量で有する陽イオン交換樹脂
に関するものである。
酸性基と弱酸性基を任意の量で有する陽イオン交換樹脂
に関するものである。
[従来の技術]
従来陽イオン交換樹脂を得る方法としては、スチレン−
ジビニルベンゼン共重合体をクロロスルホン酸を用いて
スルホン化し、その後水酸化ナトリウム水溶液でスルホ
ン酸ソーダに変える方法が知られている。
ジビニルベンゼン共重合体をクロロスルホン酸を用いて
スルホン化し、その後水酸化ナトリウム水溶液でスルホ
ン酸ソーダに変える方法が知られている。
〔発明が解決しようとする課題]
しかしながら上記の方法ではクロロスルホン酸のような
危険な試薬を用いなければならず、従って安全性、設備
面での問題等工業化には不利である。さらに強酸性陽イ
オン交換樹脂は、あらゆるpH範囲でイオン交換反応を
示すが、再生が困難である。また弱酸性陽イオン交換樹
脂は、はぼ理論値に近い再生が可能で再生剤使用量を極
小とした省資源タイプであるが、イオン交換反応を示す
有効pH範囲はpH4〜14に限られている。
危険な試薬を用いなければならず、従って安全性、設備
面での問題等工業化には不利である。さらに強酸性陽イ
オン交換樹脂は、あらゆるpH範囲でイオン交換反応を
示すが、再生が困難である。また弱酸性陽イオン交換樹
脂は、はぼ理論値に近い再生が可能で再生剤使用量を極
小とした省資源タイプであるが、イオン交換反応を示す
有効pH範囲はpH4〜14に限られている。
[課題を解決するための手段]
本発明者らは上記問題点を解決するために鋭意努力した
結果、本発明を完成した。
結果、本発明を完成した。
即ち本発明は下記一般式(1)、(II)及び(III
) (Xは水素、アルカリ金属を表す) で示される繰り返し単位よりなり0.1≦に/(k+1
)≦0.9.0.01≦m/(k+I十m)≦0.3、
含水率10%以上よりなる関係を満足する陽イオン交換
樹脂及びその製造方法に関するものである。
) (Xは水素、アルカリ金属を表す) で示される繰り返し単位よりなり0.1≦に/(k+1
)≦0.9.0.01≦m/(k+I十m)≦0.3、
含水率10%以上よりなる関係を満足する陽イオン交換
樹脂及びその製造方法に関するものである。
本発明の陽イオン交換樹脂にあっては、式(I)の繰り
返し単位を1個又はこの単位が複数個適宜に直鎖状に連
結してなる連結体と、式(n)の繰り返し単1位を1個
又はこの単位が複数個適宜に直鎖状に連結してなる連結
体と、式Cm)が互いに無秩序に、又は秩序立って三次
元構造を有している。
返し単位を1個又はこの単位が複数個適宜に直鎖状に連
結してなる連結体と、式(n)の繰り返し単1位を1個
又はこの単位が複数個適宜に直鎖状に連結してなる連結
体と、式Cm)が互いに無秩序に、又は秩序立って三次
元構造を有している。
本発明の陽イオン交換樹脂においては、各繰り返し単位
(1)、(II)及び(III)の繰り返し単位数をそ
れぞれに、l、mとすると、0.1≦に/(k+1)≦
0.9,0.01≦m/(k+1+m)≦0.1の関係
を満足する共重合体である。
(1)、(II)及び(III)の繰り返し単位数をそ
れぞれに、l、mとすると、0.1≦に/(k+1)≦
0.9,0.01≦m/(k+1+m)≦0.1の関係
を満足する共重合体である。
k/(k+1)が0.1未満、又は0.9を越える場合
は強酸性、弱酸性それぞれの特徴が生かされない。m/
(k + 1 +m)が0.01未満では橋かけ度が
小さすぎるためイオン交換樹脂としての機能を有さない
。又は0.3を越える場合は含水率の低下が大きいため
交換容量が小さくなってしまう。
は強酸性、弱酸性それぞれの特徴が生かされない。m/
(k + 1 +m)が0.01未満では橋かけ度が
小さすぎるためイオン交換樹脂としての機能を有さない
。又は0.3を越える場合は含水率の低下が大きいため
交換容量が小さくなってしまう。
本発明の陽イオン交換樹脂においては、含水率が10%
未満では交換容量が悪くなり、また交換反応に関与でき
るイオンの大きさにも制限が加わる。含水率としては1
0〜90%が好ましく、特に30〜80%が好ましい。
未満では交換容量が悪くなり、また交換反応に関与でき
るイオンの大きさにも制限が加わる。含水率としては1
0〜90%が好ましく、特に30〜80%が好ましい。
本発明の陽イオン交換樹脂は、スチレンスルホン酸塩と
無水マレイン酸とポリビニル芳香族モノマーとをラジカ
ル開始剤及びF目間移動触媒の存在下、含水溶媒中で反
応させることにより製造することができる。
無水マレイン酸とポリビニル芳香族モノマーとをラジカ
ル開始剤及びF目間移動触媒の存在下、含水溶媒中で反
応させることにより製造することができる。
本発明で用いるスチレンスルホン酸塩は、下記一般式(
IV)で示され、 Yとしては、ナトリウムイオン、カリウムイオンのアル
カリ金属イオンやアンモニウムイオンを挙げることがで
きる。
IV)で示され、 Yとしては、ナトリウムイオン、カリウムイオンのアル
カリ金属イオンやアンモニウムイオンを挙げることがで
きる。
ポリビニル芳香族モノマーとしては、m−ジビニルベン
ゼン、p−ジビニルベンゼン等を挙げることができる。
ゼン、p−ジビニルベンゼン等を挙げることができる。
本発明で用いる溶媒としては、ベンゼン、トルエン、キ
シレン、デュレン、シクロヘキサン、インデン、クロロ
ベンゼン、アニソール等水と相溶性の無いものであれば
特に制限はない。
シレン、デュレン、シクロヘキサン、インデン、クロロ
ベンゼン、アニソール等水と相溶性の無いものであれば
特に制限はない。
溶媒中の水の含有量は使用する無水マレイン酸の当量以
上が好ましい。水の含有量は使用する無水マレイン酸の
当量未満であると、無水マレイン酸がマレイン酸に加水
分解されないことがある。
上が好ましい。水の含有量は使用する無水マレイン酸の
当量未満であると、無水マレイン酸がマレイン酸に加水
分解されないことがある。
本発明に用いられる相間移動触媒としてはテトラアルキ
ルアンモニウムハライド、テトラアルキルホスホニウム
ハライド等が挙げられる。
ルアンモニウムハライド、テトラアルキルホスホニウム
ハライド等が挙げられる。
本発明で用いられる重合開始剤としては、例えばアゾビ
スイソブチロニトリル、アゾビスイソバレロニトリル等
のアゾ化合物、過酸化ベンゾイル、t−ブチルハイドロ
パーオキサイド等の過酸化物、過硫酸アンモニウム、過
硫酸カリウム等ラジカル重合に使用される開始剤であれ
ば特に制限はない。
スイソブチロニトリル、アゾビスイソバレロニトリル等
のアゾ化合物、過酸化ベンゾイル、t−ブチルハイドロ
パーオキサイド等の過酸化物、過硫酸アンモニウム、過
硫酸カリウム等ラジカル重合に使用される開始剤であれ
ば特に制限はない。
また反応は0〜150℃の温度で0.5〜24時間行う
のが好ましい。
のが好ましい。
原料濃度は一般には50〜500 g / II溶媒の
範囲が選択される。開始剤濃度は一般には0.001〜
0.1g/g全原料の範囲が選択される。相間移動触媒
19度は一般には0.001〜1 g/g全原料の範囲
が選択される。
範囲が選択される。開始剤濃度は一般には0.001〜
0.1g/g全原料の範囲が選択される。相間移動触媒
19度は一般には0.001〜1 g/g全原料の範囲
が選択される。
またこのようにして得られた共重合体はその後必要に応
じて常法によりスルホン酸塩基をスルホン酸基に、又は
カルボン酸基をカルボン酸アルカリ金属塩に変換するこ
とができる。
じて常法によりスルホン酸塩基をスルホン酸基に、又は
カルボン酸基をカルボン酸アルカリ金属塩に変換するこ
とができる。
[実施例]
以下、本発明の方法を実施例によって示すがこれらによ
って本発明が、限定されるものではない。
って本発明が、限定されるものではない。
実施例1
攪拌機、温度計、窒素導入管、冷却器を備えた200m
lの4ツロフラスコにスチレンスルホン酸ナトリウム
10.31g (50mmo l)と無水マレイン酸4
.9g (50mmo l)とジビニルベンゼン1.2
g (5mmo l)とベンゼン50m1.イオン交換
水50m1と臭化テトラn−ブチルアンモニウム0.5
gを入れ攪拌し、70℃に昇温したのちアゾビスイソブ
チロニトリル0.16g (1,0mmo l)を加え
、6時間加熱攪拌した。室温に冷却後、ポリマーをろ別
しイオン交換水とメタノールで洗浄し、100℃で24
時間真空乾燥し、16.4g (95%)を得た。
lの4ツロフラスコにスチレンスルホン酸ナトリウム
10.31g (50mmo l)と無水マレイン酸4
.9g (50mmo l)とジビニルベンゼン1.2
g (5mmo l)とベンゼン50m1.イオン交換
水50m1と臭化テトラn−ブチルアンモニウム0.5
gを入れ攪拌し、70℃に昇温したのちアゾビスイソブ
チロニトリル0.16g (1,0mmo l)を加え
、6時間加熱攪拌した。室温に冷却後、ポリマーをろ別
しイオン交換水とメタノールで洗浄し、100℃で24
時間真空乾燥し、16.4g (95%)を得た。
赤外線吸収スペクトルには、3450cm−’にカルボ
ン酸OH基、1650 c m −’にカルボン酸陰イ
オン、1200cm−’にスルホン酸基、830cm−
1にパラ置換フェニル基が観察された。
ン酸OH基、1650 c m −’にカルボン酸陰イ
オン、1200cm−’にスルホン酸基、830cm−
1にパラ置換フェニル基が観察された。
またS10元素分析値は
89.5% (9,54%)
C46% (46,5%)
(括弧内の数値は仕込み組成の場合の理論値)このこと
からこの共重合体はほぼ仕込み組成と同等の組成、すな
わちに/ (k+1)−0,5、m/ (k+1+m)
=0.047である事が分かる。
からこの共重合体はほぼ仕込み組成と同等の組成、すな
わちに/ (k+1)−0,5、m/ (k+1+m)
=0.047である事が分かる。
またこの共重合体をIN水酸化ナトリウム水溶液で1時
間攪拌させる事で共重合体のNa+塩を得ることができ
、IN塩酸水溶液で1時間攪拌させる事で共重合体のH
+を得る事が出来た。さらにこのイオン交換容量は3.
8meq/g、含水率は64%であった。
間攪拌させる事で共重合体のNa+塩を得ることができ
、IN塩酸水溶液で1時間攪拌させる事で共重合体のH
+を得る事が出来た。さらにこのイオン交換容量は3.
8meq/g、含水率は64%であった。
実施例2
スチレンスルホン酸ナトリウムを16.5g(80mm
o l)無水マレイン酸を2.0g(20mmo +)
溶媒としてトルエンを使用した以外は実施例1と同様に
行い18.9g(収率94%)のポリマーを得た。
o l)無水マレイン酸を2.0g(20mmo +)
溶媒としてトルエンを使用した以外は実施例1と同様に
行い18.9g(収率94%)のポリマーを得た。
またSlC元素分析値は
3 13% (13,0%)
C47% (47,5%)
(括弧内の数値は仕込み組成の場合の理論値)このこと
からこの共重合体はほぼ仕込み組成と同等の組成、すな
わちに/ (k+1)−0,8、m/ (lc+ l+
m)=0.05である事が分かる。
からこの共重合体はほぼ仕込み組成と同等の組成、すな
わちに/ (k+1)−0,8、m/ (lc+ l+
m)=0.05である事が分かる。
またこのイオン交換容量は4.0meq/g、含水率は
72%であった。
72%であった。
実施例3
スチレンスルホン酸ナトリウムを4.1g(20mmo
1)無水マレイン酸を7.8g(80mmo 1)溶
媒としてキシレンを使用した以外は実施例1と同様に行
い13.5g(収率93%)のポリマーを得た。
1)無水マレイン酸を7.8g(80mmo 1)溶
媒としてキシレンを使用した以外は実施例1と同様に行
い13.5g(収率93%)のポリマーを得た。
またSSC元素分析値は
84.5% (4,5%)
C45% (45,3%)
(括弧内の数値は仕込み組成の場合の理論値)このこと
からこの共重合体はほぼ仕込み組成と同等の組成、すな
わちに/ (k+1)−0,2、m/ (k+ l+m
)=0.05である事が分かる。
からこの共重合体はほぼ仕込み組成と同等の組成、すな
わちに/ (k+1)−0,2、m/ (k+ l+m
)=0.05である事が分かる。
またこのイオン交換容量は3.5meq/g、含水率は
56%であった。
56%であった。
[発明の効果コ
以上の説明から明らかなように本発明の陽イオン交換樹
脂は強酸性基と弱酸性基の両方をあわせもつ陽イオン交
換樹脂であり、重合時の原料の仕込み組成を変化させる
ことにより、陽イオン選択性をコントロールすることが
できるものである。
脂は強酸性基と弱酸性基の両方をあわせもつ陽イオン交
換樹脂であり、重合時の原料の仕込み組成を変化させる
ことにより、陽イオン選択性をコントロールすることが
できるものである。
更に製造に際し、クロロスルホン酸のような危険な試薬
を用いる事なく容易にかっ高収率で得ることができその
工業的価値は高い。
を用いる事なく容易にかっ高収率で得ることができその
工業的価値は高い。
Claims (2)
- (1)下記一般式( I )、(II)及び(III) ▲数式、化学式、表等があります▼( I ) (Xは水素、アルカリ金属を表す) ▲数式、化学式、表等があります▼(II) (Xは水素、アルカリ金属を表す) ▲数式、化学式、表等があります▼(III) (m、p体を表す) で示される繰り返し単位よりなり0.1≦k/(k+l
)≦0.9、0.01≦m/(k+l+m)≦0.3、
含水率が10%以上よりなる関係を満足する陽イオン交
換樹脂。 - (2)下記一般式(IV) ▲数式、化学式、表等があります▼(IV) (Yはアルカリ金属又は、アンモニウム基を表す) で示されるスチレンスルホン酸塩と無水マレイン酸とポ
リビニル芳香族モノマーとをラジカル開始剤及び相間移
動触媒の存在下、含水溶媒中で反応させることを特徴と
する陽イオン交換樹脂の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1096430A JPH02277555A (ja) | 1989-04-18 | 1989-04-18 | 陽イオン交換樹脂及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1096430A JPH02277555A (ja) | 1989-04-18 | 1989-04-18 | 陽イオン交換樹脂及びその製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02277555A true JPH02277555A (ja) | 1990-11-14 |
Family
ID=14164785
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1096430A Pending JPH02277555A (ja) | 1989-04-18 | 1989-04-18 | 陽イオン交換樹脂及びその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH02277555A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2003055604A1 (fr) * | 2001-12-27 | 2003-07-10 | Ebara Corporation | Appareil electrique de demineralisation |
KR100460454B1 (ko) * | 2001-12-06 | 2004-12-08 | 광주과학기술원 | 친수성 고분자를 이용한 수팽윤성 양이온교환막 및 그의제조방법 |
JP2020513434A (ja) * | 2016-11-14 | 2020-05-14 | スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー | 金属含有ポリマー材料を含む複合顆粒 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5770718A (en) * | 1980-10-11 | 1982-05-01 | Buiruherumu Konratsudo Osukaru | Device for warming person who ride on automobile or autobicycle with internal combustion engine, particularly, car with no roof, or ship or railway rolling stock, particularly, service car, and move and person who work on sailer, floating boring base, etc. |
JPS58105414U (ja) * | 1982-01-06 | 1983-07-18 | 石滝 利幸 | 機関排熱利用暖房着 |
-
1989
- 1989-04-18 JP JP1096430A patent/JPH02277555A/ja active Pending
Patent Citations (2)
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US11400433B2 (en) | 2016-11-14 | 2022-08-02 | 3M Innovative Properties Company | Composite granules including metal-containing polymeric materials |
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