JP2001038202A - Gas adsorbent - Google Patents

Gas adsorbent

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JP2001038202A
JP2001038202A JP11216319A JP21631999A JP2001038202A JP 2001038202 A JP2001038202 A JP 2001038202A JP 11216319 A JP11216319 A JP 11216319A JP 21631999 A JP21631999 A JP 21631999A JP 2001038202 A JP2001038202 A JP 2001038202A
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JP
Japan
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group
gas adsorbent
polymer
carbon atoms
formula
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JP11216319A
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Japanese (ja)
Inventor
Keiko Kudo
慶子 工藤
Hirohisa Kubota
裕久 久保田
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Mitsubishi Chemical Corp
Original Assignee
Mitsubishi Chemical Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain excellent thermal stability and to reduce emission of contaminants by including a polymers having structural units expressed by a specific formula. SOLUTION: The gas adsorbent comprises a polymer having structural units expressed by the formula (wherein A is a 3-8C alkylene or a 4-8C alkoxymethylene; R1, R2 and R3 are each independently hydrogen, a 1-6C alkyl or an alkanol; and X is a counter ion of ammonium salt, and a ring (a) may be further substituted). The gas adsorbent is used as proper shapes such as a granular, a powder, a fiber shape or the like. The gas adsorbent is such a structure that a granular, a powder shaped, or a fiber shaped gas adsorbent may be carried by a fiber shaped synthetic resin foam having continuous vapor cells, membrane substrates or the like. Also, it may be such a structure that another polymer substrates formed into various kinds of shapes such as the fiber, the membrane or the like are, by using graft polymerization, graft- polymerized with the polymer expressed by the formula.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、新規のガス吸着
剤、特に気相での熱安定性に優れたアニオン交換体から
なるガス吸着剤に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a novel gas adsorbent, and more particularly to a gas adsorbent comprising an anion exchanger having excellent gas phase heat stability.

【0002】[0002]

【従来の技術】クリーンルームは半導体工業・精密機械
工業・写真工業や、医薬品製造業・病院などのバイオロ
ジカルクリーンルームなどの先端産業分野はもちろんの
こと、最近では食品工業・農業分野の他、周辺産業にま
で利用分野が拡大している。このような産業分野におけ
る環境条件としては、温度、湿度、気流とともに空気清
浄化がきわめて重要である。特に半導体工業分野におい
ては、LISの集積度が年々高密度化するのに伴い、ウ
エハ表面の汚染原因となる空気中のガス・イオンを極力
除去する努力が続けられている。空気中のガス・イオン
成分を除去するケミカルフィルタが使用されているが、
イオン交換体を用いたケミカルフィルタはppbレベル
のガス・イオン成分の除去率が高いばかりでなく、活性
炭からなるフィルタと異なり非吸着物質の再放出がない
ため、近年特に半導体業界で使用され始めた。イオン交
換基はスルホン酸基カルボキシル基などのカチオン交換
基、4級アンモニウム基、3級アミノ基などのアニオン
交換基などが利用されている。
2. Description of the Related Art Clean rooms are used not only in the cutting-edge industries such as the semiconductor industry, precision machine industry, and photography industry, but also in biological manufacturing such as pharmaceutical manufacturing and hospitals. The field of application has expanded to. As environmental conditions in such an industrial field, air purification as well as temperature, humidity, and air flow are extremely important. Particularly in the semiconductor industry, efforts are being made to remove as much as possible gas ions in the air that cause contamination of the wafer surface as the degree of integration of the LIS increases year by year. Chemical filters that remove gas and ion components in the air are used,
Chemical filters using ion exchangers not only have a high removal rate of gas and ion components at the ppb level, but also do not release non-adsorbed substances unlike filters made of activated carbon. . As the ion exchange group, a cation exchange group such as a sulfonic acid group and a carboxyl group, and an anion exchange group such as a quaternary ammonium group and a tertiary amino group are used.

【0003】この中で、第4級アンモニウム基を有する
強塩基性アニオン交換繊維は、塩基度が高く酸性ガスに
対する除去性能が優れているが、他の3級・2級アミノ
基に比べ不安定であり、第4級アンモニウム化に使用し
たアミン類の放出を招きやすい。この現象はHofma
nn分解と呼ばれ、イオン交換樹脂の分野では良く知ら
れている。イオン交換樹脂は一般的に乾燥状態の方が不
安定であり、その中でも強塩基性陰イオン交換樹脂を再
生型で空気中で使用する場合には種々問題がある。特
に、半導体産業のような精密産業では、ウエハーの表面
などを汚染することが懸念される。従って、従来は第4
級アンモニウム基を有する強塩基性アニオン交換体の代
わりに3級アミンなどの低級アミンをイオン交換基とし
た弱塩基性アニオン交換体を用いる場合が多かった。
Among these, strongly basic anion exchange fibers having a quaternary ammonium group have a high basicity and an excellent ability to remove acidic gas, but are more unstable than other tertiary and secondary amino groups. And the release of the amines used for the quaternary ammonium conversion tends to occur. This phenomenon is called Hofma
This is called nn decomposition and is well known in the field of ion exchange resins. In general, the ion-exchange resin is more unstable in a dry state, and among them, there are various problems when a strongly basic anion-exchange resin is used in the air in a regeneration type. In particular, in the precision industry such as the semiconductor industry, there is a concern that the surface of a wafer may be contaminated. Therefore, conventionally, the fourth
In many cases, a weakly basic anion exchanger having a lower amine such as a tertiary amine as an ion exchange group is used instead of the strongly basic anion exchanger having a tertiary ammonium group.

【0004】一方、イオン交換反応を利用したガス吸着
材を製造する方法としては、特公平6−20554号公
報に開示されているように、イオン交換基を有する重合
性単量体を用いて繊維等に加工する方法と、イオン交換
基を導入可能な基を有する重合性単量体を用いて成形加
工した後イオン交換基を導入する方法の2種類がある。
イオン交換基を成形加工した後導入する場合、導入反応
の難易さや反応後の精製がガス吸着材の性能に影響す
る。つまり、反応に関与する原料、溶媒、触媒や反応の
副生成物が残留すると、ガス吸着材の使用中に空気中へ
放出され汚染原因となるため出来る限り除去する必要が
あり、反応が多段になる合成、反応率が低く原料を過剰
に使用する合成は不利である。各種機能材の原料として
利用されるスチレンにイオン交換基を導入する場合、ス
ルホン酸基の導入には過剰な硫酸やクロルスルホン酸に
よる長時間にわたる苛酷な条件下での反応が必要であ
り、アニオン交換基の導入には特定化学物質のクロロメ
チルメチルエーテルと反応させた後トリメチルアミン等
と反応させるため、反応が2段となる。過剰に使用した
試薬の精製、反応が多段となった場合の精製は困難を伴
うのと同時に、経済的にも不利である。また、特開平7
−24334号公報には、スチレン系重合体のベンゼン
環とアンモニウム基との間に炭素数1〜8の分岐アルキ
ル基を導入したアニオン交換体からなるガス吸着剤が開
示されているが、ガス吸着速度は未だ満足されるもので
はなかった。
On the other hand, as a method for producing a gas adsorbent utilizing an ion exchange reaction, as disclosed in Japanese Patent Publication No. 6-20554, a fiber is produced by using a polymerizable monomer having an ion exchange group. And the like, and a method of forming a polymerizable monomer having a group capable of introducing an ion exchange group and then introducing an ion exchange group.
When the ion-exchange group is introduced after molding, the difficulty of the introduction reaction and purification after the reaction affect the performance of the gas adsorbent. In other words, if the raw materials, solvents, catalysts and by-products of the reaction involved in the reaction remain, they are released into the air during use of the gas adsorbent and cause contamination, so it is necessary to remove as much as possible. However, the use of an excessive amount of raw materials is disadvantageous due to the low synthesis rate and the low conversion. When ion-exchange groups are introduced into styrene, which is used as a raw material for various functional materials, the introduction of sulfonic acid groups requires a long-term, severe reaction with excess sulfuric acid or chlorosulfonic acid, and an anion. In order to introduce the exchange group, the reaction is performed in two steps because it is reacted with chloromethyl methyl ether as a specific chemical substance and then with trimethylamine or the like. Purification of an excessively used reagent and purification in the case of multi-step reactions involve difficulties and are economically disadvantageous. Also, Japanese Patent Application Laid-Open
Japanese Patent No. 24334 discloses a gas adsorbent comprising an anion exchanger in which a branched alkyl group having 1 to 8 carbon atoms is introduced between a benzene ring and an ammonium group of a styrenic polymer. Speed was not yet satisfactory.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、酸性ガスに
対する除去性能が優れている第4級アンモニウム基を有
する強塩基性アニオン交換体を構成成分とし、且つそれ
から放出されるアミン量がきわめて少ないガス吸着剤を
提供することを目的とするものである。さらに本発明
は、原材料として、イオン交換基を予め導入した重合性
単量体を用いるか、または成形加工した後のイオン交換
基導入反応が容易な重合性単量体を用いて製造可能であ
るため、汚染原因となる物質の放出が少ないガス吸着剤
を提供するものである。
DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention comprises a strongly basic anion exchanger having a quaternary ammonium group which is excellent in the performance of removing acidic gases, and the amount of amine released therefrom is extremely small. It is an object to provide a gas adsorbent. Further, the present invention can be produced using a polymerizable monomer into which an ion-exchange group has been introduced in advance, or using a polymerizable monomer which is easy to introduce an ion-exchange group after molding. Therefore, the present invention provides a gas adsorbent that emits less polluting substances.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記課題
を解決するために鋭意検討を行った結果、特定の重合
体、即ち、アミノ基又はアンモニウム基の間に炭素数3
〜8のアルキレン基或いは炭素数4〜8のアルキレンオ
キシメチレン基からなるスペーサー基を導入したスチレ
ン系重合体を用いることにより、上記の問題を解決する
とともに、従来一般的に使われていたスチレン骨格にア
ミノメチル基を4級化したアンモニウム基に比してガス
吸着速度を向上させることが出来ることを見い出し、本
発明に到達した。即ち本発明は、下記一般式(1)で表
される構造単位を有する重合体からなるガス吸着剤、に
存する。
The present inventors have conducted intensive studies to solve the above-mentioned problems, and as a result, have found that a specific polymer, namely, an amino group or an ammonium group, has 3 carbon atoms.
By using a styrene-based polymer into which a spacer group consisting of an alkylene group having from 8 to 8 or an alkyleneoxymethylene group having from 4 to 8 carbon atoms has been introduced, the above-mentioned problems can be solved and a styrene skeleton conventionally used in general The present inventors have further found that the gas adsorption rate can be improved as compared with an ammonium group obtained by quaternizing an aminomethyl group, and arrived at the present invention. That is, the present invention resides in a gas adsorbent comprising a polymer having a structural unit represented by the following general formula (1).

【0007】[0007]

【化5】 Embedded image

【0008】(式(1)中、Aは炭素数3〜8のアルキ
レン基又は炭素数4〜8のアルコキシメチレン基を示
し、R1 、R2 、R3 はそれぞれ独立に、水素原子、炭
素数1〜6のアルキル基又はアルカノール基を示し、X
はアンモニウム塩の対イオンを示す。また環aは更に置
換されていても良い。)
(In the formula (1), A represents an alkylene group having 3 to 8 carbon atoms or an alkoxymethylene group having 4 to 8 carbon atoms, and R 1 , R 2 , and R 3 each independently represent a hydrogen atom, a carbon atom, X represents an alkyl group or an alkanol group represented by Formulas 1 to 6, and X
Represents a counter ion of an ammonium salt. Ring a may be further substituted. )

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】以下、本発明につき更に詳細に説
明する。本発明のガス吸着剤は、少なくとも前記一般式
(1)で表される構造単位を有する重合体を有する強塩
基性のガス吸着剤である。前記一般式(1)において、
Aは炭素数3〜8のアルキレン基又は炭素数4〜8のア
ルコキシメチレン基を表す。アルキレン基としては直鎖
状、環状のプロピレン基、ブチレン基、ペンチレン基、
へキシレン基、ヘプチレン基などが挙げられ、アルコキ
シメチレン基としては、これらに対応するアルキレンオ
キシメチレン基が挙げられるが、好ましくは直鎖状のア
ルキレン基である。特に炭素数3〜4の直鎖状アルキレ
ン基が好ましい。Aがエチレン鎖の場合、アンモニウム
基をがホフマン分解により分解脱離し易いため、化学的
に不安定であり、又Aが炭素数8を越えると、構造単位
当たりの分子量が大きくなり、ガス吸着剤の単位重量当
たりのイオン交換容量が減少するので好ましくない。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the present invention will be described in more detail. The gas adsorbent of the present invention is a strongly basic gas adsorbent having a polymer having at least the structural unit represented by the general formula (1). In the general formula (1),
A represents an alkylene group having 3 to 8 carbon atoms or an alkoxymethylene group having 4 to 8 carbon atoms. As the alkylene group, a linear, cyclic propylene group, butylene group, pentylene group,
A hexylene group, a heptylene group and the like can be mentioned, and as the alkoxymethylene group, an alkyleneoxymethylene group corresponding thereto can be mentioned, but a linear alkylene group is preferable. Particularly, a linear alkylene group having 3 to 4 carbon atoms is preferable. When A is an ethylene chain, the ammonium group is easily decomposed and desorbed by Hoffman decomposition, so that it is chemically unstable. When A has more than 8 carbon atoms, the molecular weight per structural unit increases, and the gas adsorbent becomes Is not preferred because the ion exchange capacity per unit weight of

【0010】一般式(1)中のAは、スチレン残基の置
換位置、o−、m−、p−位のいずれに位置してもかま
わないが、m−位あるいはp−位が好ましい。一般式
(1)中のアニオン交換基のR1 、R2 、R3 は、水素
原子、メチル基、エチル基,n−プロピル基,i−プロ
ピル基、n−ブチル基、tーブチル基等の炭素数1〜
6、好ましくは1〜4のアルキル基、あるいはヒドロキ
シエチル基、ヒドロキシプロピル基等の炭素数1〜6、
好ましくは1〜4のアルカノール基である。R1
2 、R3 は、同じであっても良い。しかして単位重量
当たりのイオン交換容量を大きくしたり、耐熱性を考慮
すると、R1 、R2 、R3 はメチル基であることが好ま
しく、特にトリメチルアンモニウム基を有することが好
ましい。
A in the general formula (1) may be located at any of the o-, m- and p-positions of the styrene residue, but is preferably at the m- or p-position. R 1 , R 2 , and R 3 of the anion exchange group in the general formula (1) represent a hydrogen atom, a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an i-propyl group, an n-butyl group, a t-butyl group, or the like. Carbon number 1
6, preferably 1 to 4 alkyl groups, or 1 to 6 carbon atoms such as a hydroxyethyl group and a hydroxypropyl group;
Preferably it is 1-4 alkanol groups. R 1 ,
R 2 and R 3 may be the same. When the ion exchange capacity per unit weight is increased and the heat resistance is taken into consideration, R 1 , R 2 , and R 3 are preferably a methyl group, particularly preferably a trimethylammonium group.

【0011】アンモニウム塩の対イオンであるXとし
ては、通常のイオン交換体の対イオンと同様に例えば,
OH- 、HCO3 、CO3 2- 、Cl- 、Br- 、SO
4 2-、CH3 COO等が挙げられる。ガス吸着材とし
ては、OH- 、HCO3 、CO3 2- が特に好ましい。
環aは更にアルキル基、ハロゲン原子などで置換されて
いても良い。ここで、アルキル基としてはメチル基、エ
チル基等の低級アルキル基が挙げられ、ハロゲン原子と
しては、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等が挙げられ
る。上述の構造単位を有するガス吸着剤は、適宜の形状
で使用することができる。具体的には、粒子状、粉末
状、繊維状、単繊維または短繊維の集合体、織布もしく
は不織布、網状、中空糸、膜状、フェルト状等が挙げら
れる。またこれらの形状にするために、他の素材と組み
合わせた複合素材とすることもできる。さらに、繊維状
とする際に他の高分子との複合繊維としたり、短繊維と
した後に他の材質の短繊維と混合し抄造してもかまわな
い。あるいは他の素材からなる網状基材、連続気泡を有
する合成樹脂発砲体、膜状基材等に上記粒子状、粉末
状、あるいは繊維状のガス吸着材を担持させた構造とす
ることもできる。この際の担持方法としては、公知の方
法を用いることが可能であるが、担持させた粒子あるい
は粉末が微粒子の発生源とならないように添着剤を用い
るのが好ましい。
[0011] The X over a counterion of the ammonium salt, as with counterions conventional ion exchangers for example,
OH -, HCO 3 over, CO 3 2-, Cl -, Br -, SO
4 2-, CH 3 COO chromatography, and the like. As the gas adsorbent, OH , HCO 3 , and CO 3 2− are particularly preferable.
Ring a may be further substituted with an alkyl group, a halogen atom, or the like. Here, examples of the alkyl group include lower alkyl groups such as a methyl group and an ethyl group, and examples of the halogen atom include a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom. The gas adsorbent having the above structural unit can be used in an appropriate shape. Specific examples include particles, powders, fibers, aggregates of single fibers or short fibers, woven or nonwoven fabrics, nets, hollow fibers, membranes, and felts. In order to obtain these shapes, a composite material combined with another material may be used. Further, when forming into a fibrous form, a composite fiber with another polymer or a short fiber may be mixed with a short fiber of another material, followed by papermaking. Alternatively, a structure in which the above-mentioned particulate, powdery or fibrous gas adsorbent is carried on a net-like base made of another material, a synthetic resin foam having open cells, a film-like base, or the like may be used. As a supporting method at this time, a known method can be used, but it is preferable to use an impregnating agent so that the supported particles or powder do not become a source of fine particles.

【0012】また、グラフト重合を利用して、繊維、膜
など各種形状に成形した他の高分子基材状に本発明の上
記一般式(1)で表される重合体をグラフト重合させた
構造でもかまわない。ただし、これらの複合させる素材
は、ガス吸着の機能を低下させない範囲で複合させる必
要がある。除去しようとするガス濃度により複合比率は
異なるが、吸着剤の全重量に対し、通常少なくとも5重
量%以上、前記一般式(1)の構造を有するものとする
のが好ましい。
Also, a structure in which the polymer represented by the above general formula (1) of the present invention is graft-polymerized on other polymer base materials formed into various shapes such as fibers and membranes by utilizing graft polymerization. But it doesn't matter. However, these materials to be combined need to be combined within a range that does not reduce the function of gas adsorption. Although the compounding ratio varies depending on the concentration of the gas to be removed, it is preferable that the structure of the general formula (1) is usually at least 5% by weight or more based on the total weight of the adsorbent.

【0013】本発明のガス吸着剤は、ガス除去効率を高
く保つために、表面積が大きい方が好ましい。形状によ
りその数値は異なるが、繊維状とする場合、その繊維径
が通常、1〜1000μm、より好ましくは5〜200
μmである。粒子状とする場合、その粒径が通常、1〜
1000μm、より好ましくは3〜800μmである。
また、不織布とする場合、目付き10〜100g/
2 、空隙率50〜98%のものが好ましい。また、本
発明のガス吸着剤は、クリーンルームのガス浄化用とし
て、公知の形態、例えば、除去するガスと接触させる、
あるいは通過させる等の方式により、好適に使用する事
が出来る。このとき、イオン交換の効率を高めるために
本発明のガス吸着材の前記一般式(1)で表される構造
が均一に分布した形状とするのが好ましい。また、除去
するガスの濃度や、許容される圧力損失を勘案して、本
発明のガス吸着剤の厚さ、密度等を決めることができ
る。
The gas adsorbent of the present invention preferably has a large surface area in order to keep the gas removal efficiency high. Although the numerical value differs depending on the shape, when it is made into a fibrous form, the fiber diameter is usually 1 to 1000 μm, more preferably 5 to 200 μm.
μm. When in the form of particles, the particle size is usually 1 to
It is 1000 μm, more preferably 3 to 800 μm.
When the nonwoven fabric is used, the basis weight is 10 to 100 g /
m 2 and a porosity of 50 to 98% are preferred. Further, the gas adsorbent of the present invention is used for gas purification in a clean room, in a known form, for example, by contacting with a gas to be removed,
Alternatively, it can be suitably used by a method such as passing. At this time, in order to increase the efficiency of ion exchange, it is preferable that the gas adsorbent of the present invention has a shape in which the structure represented by the general formula (1) is uniformly distributed. Further, the thickness, density, and the like of the gas adsorbent of the present invention can be determined in consideration of the concentration of the gas to be removed and the allowable pressure loss.

【0014】本発明のガス吸着剤により除去されるガス
は、酸性物質あるいは酸性ガスである。具体的には、N
Ox、SOx、HCl、HF、PH3 、H3 PO4 、ホ
ウ酸、BF3、臭化水素、硫酸、硝酸、有機リン酸等、
例えば半導体の製造過程等で発する酸性物質である。こ
れらの濃度は、通常クリーンルーム内で通常、10pp
b以上存在するものである。例えばNOxは通常、10
〜50ppb、SOxは通常、10〜50ppb程度存
在し、これを通常、5ppb以下に、好ましくは1pp
b以下に低減するのが効果的である。ただし、クリーン
ルーム中の酸性ガス濃度と、酸性ガスをどこまで低減す
るかは、クリーンルームの種類、用途により異なるた
め、要求性能、経済性を考えあわせ、予備実験により本
発明のガス吸着材の形状やガス吸着能力を決めることが
できる。
The gas removed by the gas adsorbent of the present invention is an acidic substance or an acidic gas. Specifically, N
Ox, SOx, HCl, HF, PH 3 , H 3 PO 4 , boric acid, BF3, hydrogen bromide, sulfuric acid, nitric acid, organic phosphoric acid, etc.
For example, it is an acidic substance emitted in a semiconductor manufacturing process or the like. These concentrations are usually 10 pp in a clean room.
b or more. For example, NOx is usually 10
5050 ppb and SOx are usually present in an amount of about 10 to 50 ppb, which is usually reduced to 5 ppb or less, preferably 1 ppb or less.
It is effective to reduce it to b or less. However, since the acid gas concentration in the clean room and how much the acid gas is reduced depend on the type and application of the clean room, considering the required performance and economics, the shape and gas of the gas adsorbent of the present invention are determined by preliminary experiments. Adsorption capacity can be determined.

【0015】本発明のガス吸着剤へ気体を流す流速は、
予備試験を行い適宜決めることが出来るが、通常SVと
して1000〜100000h-1程度で用いることが出
来る。本発明のガス吸着剤が使用される場合の湿度は、
20〜80%程度が好ましい。さらに、イオン交換反応
によるガス除去効率を高く保つために、40〜70%が
より好ましい。本発明に係わるガス吸着材において、前
記一般式(1)で表される構造単位を有する重合体の合
成法は特に限定されるものではないが、例えば以下のよ
うな方法で製造することが出来る。 下記一般式(2)
The flow rate of the gas flowing through the gas adsorbent of the present invention is as follows.
Preliminary tests can be carried out to determine the values as appropriate, but usually SVs of about 1000 to 100000 h -1 can be used. Humidity when the gas adsorbent of the present invention is used,
About 20 to 80% is preferable. Further, in order to keep the gas removal efficiency by the ion exchange reaction high, 40 to 70% is more preferable. In the gas adsorbent according to the present invention, the method for synthesizing the polymer having the structural unit represented by the general formula (1) is not particularly limited, but can be produced by, for example, the following method. . The following general formula (2)

【0016】[0016]

【化6】 Embedded image

【0017】(式(2)中、Aは炭素数3〜8のアルキ
レン基又は炭素数4〜8のアルコキシメチレン基を示
し、Zはハロゲン原子又は水酸基を表す。また環bは更
に置換されていても良い。)で示される重合性単量体を
重合し、次いで該重合体に陰イオン交換基を導入する方
法。 下記一般式(3)
(In the formula (2), A represents an alkylene group having 3 to 8 carbon atoms or an alkoxymethylene group having 4 to 8 carbon atoms, Z represents a halogen atom or a hydroxyl group, and ring b is further substituted. And then introducing an anion exchange group into the polymer. The following general formula (3)

【0018】[0018]

【化7】 Embedded image

【0019】(式(3)中、Aは炭素数3〜8のアルキ
レン基又は炭素数4〜8のアルコキシメチレン基を、R
1 、R2 ,R3 は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数
1〜6のアルキル基又はアルカノール基を示し、Xはア
ンモニウム塩の対イオンを表す。また環cは更に置換さ
れていても良い。)で表される重合性単量体を重合する
方法。 下記一般式(4)
(In the formula (3), A represents an alkylene group having 3 to 8 carbon atoms or an alkoxymethylene group having 4 to 8 carbon atoms;
1 , R 2 and R 3 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms or an alkanol group, and X represents a counter ion of an ammonium salt. Ring c may be further substituted. A) a method of polymerizing the polymerizable monomer represented by The following general formula (4)

【0020】[0020]

【化8】 Embedded image

【0021】(式(4)中、Aは炭素数3〜8のアルキ
レン基又は炭素数4〜8のアルコキシメチレン基を、R
1 、R2 は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1〜6
のアルキル基又はアルカノール基を示し、また環dは更
に置換されていても良い。)で表される重合性単量体を
重合した後、次いでそのイオン交換基を4級化する方
法。上記一般式(2)、(3)及び(4)において、
A、R1 、R2 ,R3、X及び環b〜dの置換基の具体例
は、一般式(1)で示したものと同様のものが挙げられ
る。Zがハロゲン原子の場合は、塩素原子、臭素原子、
ヨウ素原子が用いられ、特に臭素原子が好ましい。一般
式(2)で表される前駆体となる重合性単量体は、いく
つかの方法で合成することが出来る。例えば、クロロス
チレンのグリニャール試薬と1,ω−ジハロゲノアルカ
ンを反応させることにより合成することが出来る。或い
は特開平4−349941号公報或いは特開平7−28
9921号公報に記載されている方法でも良い。重合性
単量体として一般式(2)の重合性単量体を使用した場
合は、高分子基材上に下記一般式(5)の構造単位を有
する、ガス吸着材の前駆体が生成する。
(In the formula (4), A represents an alkylene group having 3 to 8 carbon atoms or an alkoxymethylene group having 4 to 8 carbon atoms;
1 and R 2 each independently represent a hydrogen atom, a carbon number of 1 to 6;
And the ring d may be further substituted. ), And then quaternizing the ion exchange group. In the general formulas (2), (3) and (4),
Specific examples of A, R 1 , R 2 , R 3, X and the substituents on the rings b to d include the same as those shown in the general formula (1). When Z is a halogen atom, a chlorine atom, a bromine atom,
An iodine atom is used, and a bromine atom is particularly preferred. The polymerizable monomer to be a precursor represented by the general formula (2) can be synthesized by several methods. For example, it can be synthesized by reacting a Grignard reagent of chlorostyrene with 1, ω-dihalogenoalkane. Alternatively, Japanese Unexamined Patent Application Publication No.
The method described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9921 may be used. When the polymerizable monomer of the general formula (2) is used as a polymerizable monomer, a precursor of a gas adsorbent having a structural unit of the following general formula (5) is formed on a polymer substrate. .

【0022】[0022]

【化9】 Embedded image

【0023】(式中,Aは炭素数3〜8のアルキレン基
又は炭素数4〜8のアルコキシメチレン基を示し、Zは
ハロゲン原子又は水酸基を表す。また環eは更に置換さ
れていても良い) この重合体に公知の方法に従って、アンモニア又はアミ
ンを反応させ、必要に応じ更にアルキル化剤を作用させ
て末端官能基Zをアンモニウム基に変換すると本発明の
ガス吸着材が得られる。一般式(3)及び(4)の重合
性単量体は、一般式(1)の単量体にアンモニア又はア
ミンを反応させ、Zをアミノ基又はアンモニウム基に変
換することにより得られる。更に一般式(3)の単量体
は、一般式(4)の単量体をアルキルハライド等のアル
キル化剤で処理することによっても得られる。
(Wherein A represents an alkylene group having 3 to 8 carbon atoms or an alkoxymethylene group having 4 to 8 carbon atoms, Z represents a halogen atom or a hydroxyl group, and ring e may be further substituted. The gas adsorbent of the present invention can be obtained by reacting the polymer with ammonia or an amine according to a known method, and further converting the terminal functional group Z to an ammonium group with an alkylating agent, if necessary. The polymerizable monomers of the general formulas (3) and (4) can be obtained by reacting the monomer of the general formula (1) with ammonia or an amine to convert Z to an amino group or an ammonium group. Further, the monomer of the general formula (3) can be obtained by treating the monomer of the general formula (4) with an alkylating agent such as an alkyl halide.

【0024】一般式(2)又は(5)において、官能基
Zをアミノ基又はアンモニウム基に変換する方法は、公
知の方法に従って行うことが出来る。すなわちZがハロ
ゲン原子の場合、アンモニア、メチルアミン、ジメチル
アミン、トリメチルアミン、ジメチルエタノールアミン
等のアルキルアミン類と反応させればよい。Zが水酸基
の場合には、一度ハロゲン原子に変換した後、上記のア
ンモニア或いはアルキルアミン類と反応させればよい。
上記アミノ基及びアンモニウム基を導入する際、溶媒を
用いるのが一般的である。具体的には、水、メタノー
ル、アセトン、1,2−ジクロロエタン、ジオキサン、
トルエン等が挙げられる。反応温度は、反応様式、官能
基の種類、溶媒の種類により異なるが、20〜100℃
が一般的である。
In the general formula (2) or (5), the method of converting the functional group Z into an amino group or an ammonium group can be performed according to a known method. That is, when Z is a halogen atom, it may be reacted with an alkylamine such as ammonia, methylamine, dimethylamine, trimethylamine, and dimethylethanolamine. When Z is a hydroxyl group, it may be once converted into a halogen atom and then reacted with the above-mentioned ammonia or alkylamines.
When introducing the amino group and the ammonium group, a solvent is generally used. Specifically, water, methanol, acetone, 1,2-dichloroethane, dioxane,
Toluene and the like. The reaction temperature varies depending on the reaction mode, the type of the functional group, and the type of the solvent.
Is common.

【0025】一般式(2)〜(4)で表される重合性単
量体を重合させる方法としては公知の各種方法を用いる
ことができる。具体的には、一般式(2)〜(4)で表
される重合性単量体を重合開始剤と混合し重合する方法
や、化学的グラフト重合や電離性放射線によるグラフト
重合が好ましい。重合開始剤としては、過酸化ベンゾイ
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用いられ、、通
常、全重合成単量体に対して0.1〜5重量%程度用い
られるが、形成する形状により開始剤量を調節すること
が可能である。重合温度は、重合開始剤の種類、濃度に
よって異なるが、通常は40〜150℃、より好ましく
は50〜100℃の範囲で選択される。また、重合時間
は通常1〜30時間、良い好ましくは1〜15時間の範
囲である。
As a method for polymerizing the polymerizable monomers represented by the general formulas (2) to (4), various known methods can be used. Specifically, a method of mixing and polymerizing the polymerizable monomers represented by the general formulas (2) to (4) with a polymerization initiator, a chemical graft polymerization, or a graft polymerization by ionizing radiation is preferable. As the polymerization initiator, benzoyl peroxide, lauroyl peroxide, t-butyl hydroperoxide, azobisisobutyronitrile, or the like is used, and is usually 0.1 to 5 wt. %, But the amount of the initiator can be adjusted depending on the shape to be formed. The polymerization temperature varies depending on the type and concentration of the polymerization initiator, but is usually selected in the range of 40 to 150 ° C, more preferably 50 to 100 ° C. The polymerization time is usually in the range of 1 to 30 hours, preferably in the range of 1 to 15 hours.

【0026】グラフト重合の場合には、高分子基材の種
類や形状を選ばない電離性放射線を用いる方法が好適に
使用される。電離性放射線としては、α線、β線、γ
線、加速電子線、紫外線などのいずれもが使用可能であ
るが、特に加速電子線、γ線が好ましい。照射線量とし
ては、特に20〜300kGyが好ましい。この量が少
なすぎると、反応に充分な活性点が生成せず、また過剰
な照射線量では高分子基材の損傷劣化が大きく、コスト
高となり問題となる。放射線法によりグラフト化を行う
場合、高分子基材とグラフト化する重合性単量体とを共
存させ放射線照射してグラフト化する同時放射法と、高
分子基材にのみ予め放射線を照射した後に、重合性単量
体と接触させる前照射法の二通りの方法がある。本発明
ではいずれの照射方法でも用いることが出来るが、重合
性単量体の単独重合物が生成する可能性が少ない前照射
法がより好ましい。
In the case of graft polymerization, a method using ionizing radiation regardless of the type and shape of the polymer substrate is suitably used. As ionizing radiation, α-ray, β-ray, γ
Any of an electron beam, an accelerated electron beam, and an ultraviolet ray can be used, but an accelerated electron beam and a γ-ray are particularly preferable. The irradiation dose is particularly preferably from 20 to 300 kGy. If the amount is too small, sufficient active sites for the reaction will not be generated, and if the irradiation dose is excessive, the polymer substrate will be greatly damaged and deteriorated, resulting in an increase in cost and a problem. When performing grafting by the radiation method, a simultaneous radiation method in which a polymer base material and a polymerizable monomer to be grafted are coexistent and irradiated and grafted together, and only the polymer base material is previously irradiated with radiation, And a pre-irradiation method of contacting with a polymerizable monomer. In the present invention, any of the irradiation methods can be used, but a pre-irradiation method in which there is little possibility that a homopolymer of a polymerizable monomer is generated is more preferable.

【0027】照射を受けた高分子基材は、重合性単量体
溶液と無酸素下、液相で接触させるあるいは含浸させる
ことによりグラフト化される。必要に応じて、重合性単
量体溶液は加熱することもできる 照射済基材を、モノマー液に浸漬したままグラフト重合
する液相グラフト重合では、反応温度が通常10〜90
℃、好ましくは20〜60℃、反応時間は通常1〜12
時間、好ましくは2〜10時間が適している。照射済基
材に所定量のモノマーを付与して真空中又は不活性ガス
中で反応させる含浸グラフト重合は、反応温度が、通
常、10〜90℃、好ましくは20〜60℃であり、反
応時間が通常、0.1〜10時間、好ましくは0.2〜
8時間が適している。この場合グラフト重合後の基材が
乾燥状態なので、基材の取扱いが簡単、廃液の発生量が
少ないなどの利点がある。
The polymer substrate which has been irradiated is grafted by contacting or impregnating the polymerizable monomer solution in a liquid phase under oxygen-free conditions. If necessary, the polymerizable monomer solution can be heated. In the liquid phase graft polymerization in which the irradiated substrate is graft-polymerized while immersed in the monomer solution, the reaction temperature is usually 10 to 90.
° C, preferably 20 to 60 ° C, and the reaction time is usually 1 to 12
A time, preferably 2 to 10 hours, is suitable. The reaction temperature of the impregnated graft polymerization in which a predetermined amount of monomer is applied to the irradiated substrate and reacted in a vacuum or an inert gas is usually 10 to 90 ° C., preferably 20 to 60 ° C. But usually 0.1 to 10 hours, preferably 0.2 to
8 hours is suitable. In this case, since the substrate after the graft polymerization is in a dry state, there are advantages such as easy handling of the substrate and a small amount of waste liquid generated.

【0028】照射済基材とモノマー蒸気を接触させる気
相グラフト重合は比較的蒸気圧の高いモノマーにしか適
用できず、グラフトむらも発生しやすいが、廃液発生量
が少ないことやグラフト重合後の基材が乾燥状態である
という利点がある。この場合、反応温度は、通常、10
〜90℃、好ましくは20〜80℃、反応時間は、通
常、1〜12時間、好ましくは2〜10時間である。本
発明で一般式(2)〜(4)で表される重合性単量体を
公知の方法で重合する際、重合性単量体を溶解あるいは
懸濁させる溶媒が共存していてもかまわない。具体的に
は、水、有機溶媒としてアルコール系、エーテル系、芳
香族系、脂肪族系、エステル系、ハロゲン系等の各種溶
媒が使用可能で、これら単独で用いても、混合して用い
てもどちらでもかまわない。具体的には、メタノール、
エタノール、イソプロピルアルコール、トルエン、ベン
ゼン、キシレン、ヘキサン、シクロヘキサン、酢酸エチ
ル、酢酸ブチル、塩化メチレンなどが挙げられる。
Gas-phase graft polymerization in which an irradiated substrate is brought into contact with a monomer vapor can be applied only to a monomer having a relatively high vapor pressure and tends to cause uneven grafting. There is an advantage that the substrate is in a dry state. In this case, the reaction temperature is usually 10
-90 ° C, preferably 20-80 ° C, and the reaction time is generally 1-12 hours, preferably 2-10 hours. In the present invention, when polymerizing the polymerizable monomers represented by the general formulas (2) to (4) by a known method, a solvent for dissolving or suspending the polymerizable monomer may coexist. . Specifically, water and various solvents such as alcohols, ethers, aromatics, aliphatics, esters, and halogens can be used as organic solvents, and these can be used alone or as a mixture. Can be either. Specifically, methanol,
Examples include ethanol, isopropyl alcohol, toluene, benzene, xylene, hexane, cyclohexane, ethyl acetate, butyl acetate, and methylene chloride.

【0029】また本発明で一般式(2)〜(4)で表さ
れる重合性単量体を重合させる際に、、一般式(2)〜
(4)で表される単量体以外の重合性単量体が共存して
いてもかまわない。この第2の重合性単量体としては、
不飽和性炭化水素を2個以上持つ架橋性単量体、1個持
つ重合性単量体から選ばれる。具体的には、ジビニルベ
ンゼン、ポリビニルベンゼン、アルキルジビニルベンゼ
ン、ジアルキルジビニルベンゼン、ビス(アルキルスチ
レン)、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、
(ポリ)エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、
ポリエチレンビス(メタ)アクリルアミド、スチレン、
アルキルスチレン、(メタ)アクリル酸エステル、(メ
タ)アクリル酸、アクリロニトリル、ヒドロキシエチル
(メタ)アクリレート、ビニルピロリドン、ジメチルア
クリルアミド等が挙げられる。
In the present invention, when polymerizing the polymerizable monomers represented by the general formulas (2) to (4),
A polymerizable monomer other than the monomer represented by (4) may coexist. As the second polymerizable monomer,
It is selected from a crosslinkable monomer having two or more unsaturated hydrocarbons and a polymerizable monomer having one. Specifically, divinylbenzene, polyvinylbenzene, alkyldivinylbenzene, dialkyldivinylbenzene, bis (alkylstyrene), ethylene glycol di (meth) acrylate,
(Poly) ethylene glycol di (meth) acrylate,
Polyethylene bis (meth) acrylamide, styrene,
Examples thereof include alkylstyrene, (meth) acrylate, (meth) acrylic acid, acrylonitrile, hydroxyethyl (meth) acrylate, vinylpyrrolidone, and dimethylacrylamide.

【0030】これらの第2の重合性単量体は、ガス吸着
材の機能を低減させない範囲において添加することが出
来る。その含有率は、重合性単量体に対して通常、0〜
50重量%、好ましくは0〜20重量%で用いられる。
本発明において、一般式(2)〜(4)で表される重合
性単量体を重合させる場合、成形する形状に応じて公知
の重合技術を用いることが可能である。具体的には、懸
濁重合、溶液重等、塊状重合等の技術を用いることがで
きる。かくして得られた本発明のガス吸着材は、ベンゼ
ン環とアミノ基又はアンモニウム基の間に炭素数3以上
のスペーサーが存在するため、常温、高温のいずれにに
おいても、イオン交換基の脱離が少ない。また、重合性
単量体が高反応性であることから、緩やかな条件でイオ
ン交換基を導入でき、或いは、イオン交換基を既に導入
した単量体を重合するため、製造に使用したアミン等の
試薬の除去が容易である。従って、本発明によるガス吸
着材は、従来からある4級アンモニウム基を有するイオ
ン交換型のガス吸着材に比して、非常にクリーンであ
る。
These second polymerizable monomers can be added as long as the function of the gas adsorbent is not reduced. The content is usually from 0 to the polymerizable monomer.
It is used at 50% by weight, preferably at 0-20% by weight.
In the present invention, when polymerizing the polymerizable monomers represented by the general formulas (2) to (4), known polymerization techniques can be used according to the shape to be molded. Specifically, techniques such as suspension polymerization, solution weight, and bulk polymerization can be used. In the gas adsorbent of the present invention thus obtained, since a spacer having 3 or more carbon atoms exists between the benzene ring and the amino group or the ammonium group, the desorption of the ion-exchange group can be performed at room temperature or at a high temperature. Few. Further, since the polymerizable monomer is highly reactive, an ion-exchange group can be introduced under mild conditions, or an amine or the like used in the production for polymerizing a monomer having an ion-exchange group already introduced. Is easy to remove. Therefore, the gas adsorbent according to the present invention is much cleaner than a conventional ion exchange type gas adsorbent having a quaternary ammonium group.

【0031】本発明のガス吸着剤は、半導体工業・精密
機械工業・写真工業や、医薬品製造業・病院などのバイ
オロジカルクリーンルームなどの先端産業分野はもちろ
んのこと、最近では食品工業・農業分野の他、周辺産業
でのクリーンルームの空気清浄に使用することが出来
る。特に半導体工業分野においては、LISの集積度が
年々高密度化するのに伴い、ウエハ表面の汚染原因とな
る空気中のガス・イオンを極力除去する努力が続けられ
ており、本発明のガス吸着材は有用である。また、前記
の産業分野に関わらず、高度に清浄化処理した空気を必
要とする場合に有用である。
The gas adsorbent of the present invention can be used not only in the advanced industrial fields such as the semiconductor industry, precision machine industry and photographic industry, but also in biological clean rooms such as the pharmaceutical manufacturing industry and hospitals, but also recently in the food industry and agricultural fields. In addition, it can be used for air purification in clean rooms in peripheral industries. In particular, in the field of semiconductor industry, as the degree of integration of the LIS has been increasing year by year, efforts have been made to remove gas ions in the air which cause contamination of the wafer surface as much as possible. The material is useful. It is also useful when highly purified air is required, regardless of the industrial field.

【0032】[0032]

【実施例】以下に、本発明を実施例により更に具体的に
説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、以下の
実施例によって限定されるものではない。なお、以下の
実施例及び比較例においてmeq/gは乾燥イオン交換
体重量あたりのミリ当量を示す。また、アニオン交換体
の交換容量は、ダイヤイオンマニュアル(三菱化学
(株)発行)に従って測定した。なお、単量体の製法を
参考例として示した。 参考例1(4−ブロモブチルスチレンの合成) 4−ブロモブチルスチレンの合成は、特開平4−349
941の実施例の中に記載されている方法を用いた。
EXAMPLES The present invention will be described in more detail with reference to the following Examples, which should not be construed as limiting the scope of the invention. In the following Examples and Comparative Examples, meq / g indicates a milliequivalent per dry ion exchanger weight. The exchange capacity of the anion exchanger was measured according to Diaion Manual (issued by Mitsubishi Chemical Corporation). In addition, the manufacturing method of the monomer was shown as a reference example. Reference Example 1 (Synthesis of 4-bromobutylstyrene) The synthesis of 4-bromobutylstyrene was described in JP-A-4-349.
The method described in Example 941 was used.

【0033】製造例1 参考例1で得られた4ーブロモブチルスチレン92.7
重量部及び工業グレードのジビニルベンゼン7.3重量
部を用い、特開平4−349941号公報に記載の方法
で、下記の性能のイオン交換樹脂を得た。 中性塩分解容量 3.65meq/g 中性塩分解容量 1.10meq/ml 水分含有率 54.1% 比較製造例1 比較として用いたダイヤイオンSA10Aの性能は下記
の通りである。 中性塩分解容量 1.37meq/ml 水分含有率 45.9%
Production Example 1 9-bromobutylstyrene 92.7 obtained in Reference Example 1
An ion-exchange resin having the following performance was obtained by the method described in JP-A-4-34991 using parts by weight and 7.3 parts by weight of industrial grade divinylbenzene. Neutral salt decomposition capacity 3.65 meq / g Neutral salt decomposition capacity 1.10 meq / ml Water content 54.1% Comparative Production Example 1 The performance of Diaion SA10A used as a comparison is as follows. Neutral salt decomposition capacity 1.37 meq / ml Water content 45.9%

【0034】実施例1及び比較例1 実施例1及び比較例1として、それぞれ製造例1及び比
較製造例1の樹脂の対イオンをOH- とし、温度25℃
相対湿度45%の恒湿器中で24時間静置し樹脂水分が
一定になったことを確認した。これらの樹脂それぞれ
を、テドラーバッグ中に1g封入し、内部をN2 で置換
した。25℃で1時間放置した後、ガスを採取しアンモ
ニア濃度を測定したところ、 実施例1(製造例1の樹脂) : 1.8ppb 比較例1(比較製造例1の樹脂): 85 ppb であった。
Example 1 and Comparative Example 1 As Examples 1 and Comparative Example 1, the counter ion of the resin of Production Example 1 and Comparative Production Example 1 was OH , and the temperature was 25 ° C.
It was allowed to stand for 24 hours in a humidity chamber at a relative humidity of 45%, and it was confirmed that the resin moisture had become constant. 1 g of each of these resins was sealed in a Tedlar bag, and the inside was replaced with N 2 . After leaving at 25 ° C. for 1 hour, the gas was collected and the ammonia concentration was measured. Example 1 (resin of Production Example 1): 1.8 ppb Comparative Example 1 (resin of Comparative Production Example 1): 85 ppb Was.

【0035】実施例2及び比較例2 製造例1、比較製造例1の樹脂を実施例2と同様に調整
し、内径5cmのガラス製カラムに層高1cmで詰め、
カラム入り口とカラム出口はガラス繊維フィルターを設
置した。このカラムにHClを含む気体を通過させ、カ
ラム前後での除去率を測定した。HClを含む気体(C
- 濃度100〜120ppb)は 、標準ガス(10
0ppm)を高純度空気で希釈し調製した。測定は、ガ
スを超純水に通過させた後、水に吸収されたCl- をイ
オンクロマトで定量した。イオン除去率は、 実施例2(製造例1の樹脂) : 94% 比較例2(比較製造例1の樹脂): 88% であった。
Example 2 and Comparative Example 2 The resins of Production Example 1 and Comparative Production Example 1 were prepared in the same manner as in Example 2 and packed in a glass column having an inner diameter of 5 cm at a layer height of 1 cm.
A glass fiber filter was installed at the column inlet and column outlet. A gas containing HCl was passed through this column, and the removal rate before and after the column was measured. HCl containing gas (C
l - concentration of 100 to 120 ppb) is a standard gas (10
0 ppm) with high-purity air. Measurements after passing through a gas in ultrapure water, is absorbed into water the Cl - it was quantified by ion chromatography. The ion removal rate was Example 2 (resin of Production Example 1): 94% Comparative Example 2 (resin of Comparative Production Example 1): 88%.

【0036】実施例3 平均径20μmのポリエチレン被覆ポリプロピレン不織
布(目付50g/m2)に電子線を窒素雰囲気で200
kGy照射した後、参考例1で得られた4−ブロモブチ
ルスチレンの50%ジメチルスルホキシド溶液に浸漬
し、40℃で5時間反応し、58%のグラフト率を得
た。このグラフト化不織布を30%トリメチルアミン水
溶液中で50℃5時間で反応させ、グラフト化された4
−ブロモブチルスチレンにアンモニウム基を導入し、4
級アンモニウム化されたイオン交換体を得た。得られた
イオン交換体を水酸化ナトリウム水溶液、続いて塩化ナ
トリウム水溶液で処理しCl形に変換し、イオン交換容
量を測定したところ、1.50meq/gであった。
この不織布を直径5cmに切り抜き5枚重ねて漏斗状の
ホルダーにセットし、実施例2と同様にCl- の除去率
を測定した。その結果除去率は95%であった。
Example 3 An electron beam was applied to a polyethylene-coated polypropylene non-woven fabric (average diameter: 50 g / m 2) having an average diameter of 20 μm in a nitrogen atmosphere for 200 hours.
After irradiation with kGy, the substrate was immersed in a 50% dimethyl sulfoxide solution of 4-bromobutylstyrene obtained in Reference Example 1 and reacted at 40 ° C. for 5 hours to obtain a graft ratio of 58%. The grafted non-woven fabric was reacted in a 30% aqueous solution of trimethylamine at 50 ° C. for 5 hours to obtain a grafted nonwoven fabric.
-Introducing an ammonium group into bromobutylstyrene,
Thus, a quaternary ammonium ion exchanger was obtained. The obtained ion exchanger was treated with an aqueous solution of sodium hydroxide and subsequently with an aqueous solution of sodium chloride to convert it to Cl form, and the ion exchange capacity was measured, which was 1.50 meq / g.
The nonwoven fabric overlaid five cutouts in 5cm diameter set in a funnel-shaped holder, as well as Cl Example 2 - was measured removal rate. As a result, the removal rate was 95%.

【0037】[0037]

【発明の効果】本発明のガス吸着剤は、 4級アンモニウム基が熱安定性に優れている。 イオン交換基の導入に伴う副生物や反応に使用した残
留試薬によるガス吸着材からの汚染物質放出が少ない。 という大きな特色を有しているため、非常にクリーンな
ガス吸着材であり、使用する際に、空気等の汚染を最小
限に出来るという利点がある。本発明のガス吸着材によ
りクリーンルーム等の清浄化を要求される空気の浄化が
可能であり、工業的価値は顕著である。
According to the gas adsorbent of the present invention, the quaternary ammonium group has excellent thermal stability. Low release of pollutants from the gas adsorbent due to by-products due to the introduction of ion exchange groups and residual reagents used in the reaction. Therefore, it is an extremely clean gas adsorbent, and has the advantage of minimizing contamination of air and the like when used. The gas adsorbent of the present invention can purify air required to clean a clean room or the like, and has a remarkable industrial value.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C08J 9/36 CEZ C08J 9/36 CEZ // C08L 101:00 Fターム(参考) 4D012 BA01 CK10 4F074 CE16 CE24 CE48 CE85 4G066 AB13D AC13C AC14B AC14C AD06B AD10B AD13B AD20B AE10B AE19C BA09 BA16 CA02 CA29 CA31 DA03 FA07 FA11 FA31 4J100 AB07P AB08P AB09P AB10P BA03P BA04P BA29P BA32H BA32P BA33H BA33P CA01 CA04 HA61 HB43 JA15 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) C08J 9/36 CEZ C08J 9/36 CEZ // C08L 101: 00 F-term (Reference) 4D012 BA01 CK10 4F074 CE16 CE24 CE48 CE85 4G066 AB13D AC13C AC14B AC14C AD06B AD10B AD13B AD20B AE10B AE19C BA09 BA16 CA02 CA29 CA31 DA03 FA07 FA11 FA31 4J100 AB07P AB08P AB09P AB10P BA03P BA04P BA29P BA32H BA32P BA33H BA61P CA01 HA04

Claims (12)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 下記一般式(1)で表される構造単位を
有する重合体からなるガス吸着剤。 【化1】 (式(1)中、Aは炭素数3〜8のアルキレン基又は炭
素数4〜8のアルコキシメチレン基を示し、R1
2 、R3 はそれぞれ独立に、水素原子、炭素数1〜6
のアルキル基又はアルカノール基を示し、Xはアンモニ
ウム塩の対イオンを示す。また環aは更に置換されてい
ても良い。)
1. A gas adsorbent comprising a polymer having a structural unit represented by the following general formula (1). Embedded image (In the formula (1), A represents an alkylene group having 3 to 8 carbon atoms or an alkoxymethylene group having 4 to 8 carbon atoms, and R 1 ,
R 2 and R 3 each independently represent a hydrogen atom, a carbon number of 1 to 6;
X represents a counter ion of an ammonium salt. Ring a may be further substituted. )
【請求項2】 一般式(1)において、Aが炭素数3〜
8の直鎖状アルキレン基であることを特徴とする請求項
1に記載のガス吸着剤。
2. In the general formula (1), A has 3 to 3 carbon atoms.
The gas adsorbent according to claim 1, wherein the gas adsorbent is a straight-chain alkylene group.
【請求項3】 一般式(1)において、R1 、R2 及び
3 が何れもメチル基である請求項1又は2に記載のガ
ス吸着剤。
3. The gas adsorbent according to claim 1 , wherein in formula (1), R 1 , R 2 and R 3 are all methyl groups.
【請求項4】 重合体が、トリメチルビニルフェニルブ
チルアンモニウムブロマイド重合体である請求項1〜3
に記載のガス吸着剤。
4. The polymer according to claim 1, wherein the polymer is a trimethylvinylphenylbutylammonium bromide polymer.
The gas adsorbent according to 1.
【請求項5】 重合体の形状が、粒子状、粉末状または
繊維状である請求項1〜4のいずれかに記載のガス吸着
剤。
5. The gas adsorbent according to claim 1, wherein the shape of the polymer is particulate, powdery or fibrous.
【請求項6】 重合体が合成樹脂発泡体に担持されてい
る請求項1〜5のいずれかに記載のガス吸着剤。
6. The gas adsorbent according to claim 1, wherein the polymer is supported on a synthetic resin foam.
【請求項7】 重合体が、下記一般式(2) 【化2】 (式中、Aは炭素数3〜8のアルキレン基又は炭素数4
〜8のアルコキシメチレン基を示し、Zはハロゲン原子
又は水酸基を表す。また環bは更に置換されていても良
い。)で示される重合性単量体を重合した後、陰イオン
交換基を導入したものである請求項1〜6の何れかに記
載のガス吸着剤。
7. The polymer is represented by the following general formula (2): (In the formula, A is an alkylene group having 3 to 8 carbon atoms or 4 carbon atoms.
And Z represents an alkoxymethylene group, and Z represents a halogen atom or a hydroxyl group. Ring b may be further substituted. The gas adsorbent according to any one of claims 1 to 6, wherein an anion exchange group is introduced after polymerizing the polymerizable monomer represented by (1).
【請求項8】 重合体が、下記一般式(3) 【化3】 (式(3)中、Aは炭素数3〜8のアルキレン基又は炭
素数4〜8のアルコキシメチレン基を示し、R1
2 、R3 は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1〜
6のアルキル基又はアルカノール基を示す。Xはアンモ
ニウム塩の対イオンを表す。また、環cは更に置換され
ていてもよい。)で表される重合性単量体を重合するこ
とを特徴とする請求項1〜6の何れか記載のガス吸着
剤。
8. The polymer represented by the following general formula (3): (In the formula (3), A represents an alkylene group having 3 to 8 carbon atoms or an alkoxymethylene group having 4 to 8 carbon atoms, and R 1 ,
R 2 and R 3 each independently represent a hydrogen atom,
6 represents an alkyl group or an alkanol group. X represents a counter ion of an ammonium salt. Further, ring c may be further substituted. 7. The gas adsorbent according to claim 1, wherein a polymerizable monomer represented by the formula (1) is polymerized.
【請求項9】 重合体が、下記一般式(4) 【化4】 (式(4)中、Aは炭素数3〜8のアルキレン基又は炭
素数4〜8のアルコキシメチレン基を示し、R1 、R2
は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1〜6のアキル
基又はアルカノール基を示す。また環dは更に置換され
ていてもよい。)で表される重合性単量体を重合した
後、ついでそのイオン交換基を4級化したものである請
求項1〜6の何れか記載のガス吸着剤。
9. The polymer represented by the following general formula (4): (In the formula (4), A represents an alkylene group having 3 to 8 carbon atoms or an alkoxymethylene group having 4 to 8 carbon atoms, and R 1 , R 2
Each independently represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms or an alkanol group. Ring d may be further substituted. The gas adsorbent according to any one of claims 1 to 6, wherein the polymerizable monomer represented by the formula (1) is polymerized, and then the ion exchange group is quaternized.
【請求項10】 一般式(2)で示される重合性単量体
が、4−ブロモブチルスチレンであることを特徴とする
請求項7に記載のガス吸着剤。
10. The gas adsorbent according to claim 7, wherein the polymerizable monomer represented by the general formula (2) is 4-bromobutylstyrene.
【請求項11】 一般式(3)で示される重合性単量体
が、トリメチルビニルフェニルブチルアンモニウムブロ
マイドである請求項8に記載のガス吸着剤。
11. The gas adsorbent according to claim 8, wherein the polymerizable monomer represented by the general formula (3) is trimethylvinylphenylbutylammonium bromide.
【請求項12】 請求項1〜11のいずれかに記載のガ
ス吸着剤を用いてなるケミカルフィルタ。
12. A chemical filter using the gas adsorbent according to claim 1.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002088132A (en) * 2000-09-12 2002-03-27 Japan Atom Energy Res Inst Method for radiation graft polymerization
WO2007018266A1 (en) * 2005-08-10 2007-02-15 Mitsubishi Chemical Corporation Gas adsorbent
JP2007069203A (en) * 2005-08-10 2007-03-22 Mitsubishi Chemicals Corp Gas adsorbent
JP2007130630A (en) * 2005-08-10 2007-05-31 Mitsubishi Chemicals Corp Gas adsorbent
JP2008055402A (en) * 2006-08-04 2008-03-13 Mitsubishi Chemicals Corp Gas adsorbent
WO2014030766A1 (en) * 2012-08-24 2014-02-27 Ebara Corporation Method for treating exhaust gas containing inorganic halogenated gas

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002088132A (en) * 2000-09-12 2002-03-27 Japan Atom Energy Res Inst Method for radiation graft polymerization
WO2007018266A1 (en) * 2005-08-10 2007-02-15 Mitsubishi Chemical Corporation Gas adsorbent
JP2007069203A (en) * 2005-08-10 2007-03-22 Mitsubishi Chemicals Corp Gas adsorbent
JP2007130630A (en) * 2005-08-10 2007-05-31 Mitsubishi Chemicals Corp Gas adsorbent
US8053483B2 (en) 2005-08-10 2011-11-08 Mitsubishi Chemical Corporation Gas adsorbent
JP2008055402A (en) * 2006-08-04 2008-03-13 Mitsubishi Chemicals Corp Gas adsorbent
WO2014030766A1 (en) * 2012-08-24 2014-02-27 Ebara Corporation Method for treating exhaust gas containing inorganic halogenated gas
CN103623681A (en) * 2012-08-24 2014-03-12 株式会社荏原制作所 Method for treating exhaust gas containing inorganic halogenated gas

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