JP2001187809A - 有機高分子材料及びその製造方法並びにそれから構成される重金属イオン除去剤 - Google Patents
有機高分子材料及びその製造方法並びにそれから構成される重金属イオン除去剤Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 従来のものよりも除去性能に優れた重金属イ
オン除去剤を提供する。 【解決手段】 本発明に係る有機高分子材料は、有機高
分子基材の主鎖上に、ハロゲン化アルキル置換スチレン
から誘導された重合体側鎖を有し、該重合体側鎖上に重
金属イオンと錯体を形成する官能基が導入されているこ
とを特徴とする。かかる有機高分子材料は、優れた重金
属イオン除去性能を有しており、重金属イオン除去剤と
して好適に用いることができる。
オン除去剤を提供する。 【解決手段】 本発明に係る有機高分子材料は、有機高
分子基材の主鎖上に、ハロゲン化アルキル置換スチレン
から誘導された重合体側鎖を有し、該重合体側鎖上に重
金属イオンと錯体を形成する官能基が導入されているこ
とを特徴とする。かかる有機高分子材料は、優れた重金
属イオン除去性能を有しており、重金属イオン除去剤と
して好適に用いることができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、精密電子工業、医
療、製薬、原子力発電などの各分野における用水や排水
中に含まれる、コバルト、ニッケル、銅、水銀、カドミ
ウム、鉛、鉄、亜鉛などの重金属イオンを除去するため
の除去剤として用いることのできる有機高分子材料に関
する。
療、製薬、原子力発電などの各分野における用水や排水
中に含まれる、コバルト、ニッケル、銅、水銀、カドミ
ウム、鉛、鉄、亜鉛などの重金属イオンを除去するため
の除去剤として用いることのできる有機高分子材料に関
する。
【０００２】
【従来の技術】従来の水処理技術において、用水や排水
中に含まれる重金属イオンを除去する方法としては、
(1) 目的の重金属イオンを不溶性金属塩や水酸化物とし
て沈殿させる方法；(2) 重金属イオンを蒸発濃縮する方
法；(3) 重金属イオンを吸着剤によって吸着除去する方
法；(4) 重金属イオンを膜分離によって分離除去する方
法；(5) 重金属イオンを溶媒抽出によって抽出除去する
方法；(6) 重金属イオンを電気化学的に電極に析出させ
る方法；などが行われている。
中に含まれる重金属イオンを除去する方法としては、
(1) 目的の重金属イオンを不溶性金属塩や水酸化物とし
て沈殿させる方法；(2) 重金属イオンを蒸発濃縮する方
法；(3) 重金属イオンを吸着剤によって吸着除去する方
法；(4) 重金属イオンを膜分離によって分離除去する方
法；(5) 重金属イオンを溶媒抽出によって抽出除去する
方法；(6) 重金属イオンを電気化学的に電極に析出させ
る方法；などが行われている。
【０００３】現在最も広く用いられているのは上記(1)
の重金属イオンを水酸化物等として沈殿させる方法であ
るが、この方法は、生成スラッジの後処理や回収・再利
用が難しいこと、処理水のｐＨを上げ過ぎた場合に両性
物質の再溶解が起こってしまうこと、錯塩等が形成さ
れ、この除去が困難であること、などの問題点を抱えて
いる。これに対して、上記(3)の吸着除去法の中で、ビ
ーズ状キレート樹脂を用いた吸着法は、上記の問題点を
解決する方法として、広く用いられてきている。
の重金属イオンを水酸化物等として沈殿させる方法であ
るが、この方法は、生成スラッジの後処理や回収・再利
用が難しいこと、処理水のｐＨを上げ過ぎた場合に両性
物質の再溶解が起こってしまうこと、錯塩等が形成さ
れ、この除去が困難であること、などの問題点を抱えて
いる。これに対して、上記(3)の吸着除去法の中で、ビ
ーズ状キレート樹脂を用いた吸着法は、上記の問題点を
解決する方法として、広く用いられてきている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、キレー
ト樹脂による吸着法においても、低濃度の溶存重金属イ
オンを効率的に吸着分離することが困難であるため、多
量の樹脂が必要となるという問題がある。また、キレー
ト樹脂の形状が直径約０．２〜０．８ｍｍの真球である
ため、充填塔方式による使用形態に限られる。したがっ
て、連続式で原液を流そうとすると、高い圧力損失のた
めに流速が上げられないという問題も生じ得る。
ト樹脂による吸着法においても、低濃度の溶存重金属イ
オンを効率的に吸着分離することが困難であるため、多
量の樹脂が必要となるという問題がある。また、キレー
ト樹脂の形状が直径約０．２〜０．８ｍｍの真球である
ため、充填塔方式による使用形態に限られる。したがっ
て、連続式で原液を流そうとすると、高い圧力損失のた
めに流速が上げられないという問題も生じ得る。
【０００５】更に、ビーズ状のキレート樹脂は、通常、
ジビニルベンゼンなどの架橋剤によって剛直な三次元構
造を有しており、樹脂内部への重金属イオン又は再生剤
の拡散速度が充分ではない。したがって、重金属イオン
の除去速度又は樹脂の再生の際の重金属イオン溶離速度
が低下してしまう。更に、樹脂を再生する場合に、その
過程でキレート基が再生剤によって樹脂上からはずれて
拡散したり、化学的に変化することがあるため、実用
上、樹脂の再利用が困難であった。また、樹脂を再利用
せずに使い捨てとする場合には、樹脂の焼却処分が困難
であった。そのため、例えば原子力発電所における排水
中の重金属イオン除去処理にキレート樹脂を用いる場
合、放射性廃棄物である使用済みのキレート樹脂をいか
に減容化するかが、大きな課題となっている。また、放
射性廃棄物でない場合であっても、樹脂の処理処分を誤
ると、既に吸着済みの重金属イオン（例えば水銀やカド
ミウム）が拡散し、深刻な二次汚染が発生する危険性が
ある。
ジビニルベンゼンなどの架橋剤によって剛直な三次元構
造を有しており、樹脂内部への重金属イオン又は再生剤
の拡散速度が充分ではない。したがって、重金属イオン
の除去速度又は樹脂の再生の際の重金属イオン溶離速度
が低下してしまう。更に、樹脂を再生する場合に、その
過程でキレート基が再生剤によって樹脂上からはずれて
拡散したり、化学的に変化することがあるため、実用
上、樹脂の再利用が困難であった。また、樹脂を再利用
せずに使い捨てとする場合には、樹脂の焼却処分が困難
であった。そのため、例えば原子力発電所における排水
中の重金属イオン除去処理にキレート樹脂を用いる場
合、放射性廃棄物である使用済みのキレート樹脂をいか
に減容化するかが、大きな課題となっている。また、放
射性廃棄物でない場合であっても、樹脂の処理処分を誤
ると、既に吸着済みの重金属イオン（例えば水銀やカド
ミウム）が拡散し、深刻な二次汚染が発生する危険性が
ある。
【０００６】上記課題を解決する重金属イオン除去剤と
して、特開平２−１８７１４３号において、高分子基材
に、グリシジルメタクリレートなどのようなエポキシ基
を有する重合性単量体をグラフト重合することによって
グラフト重合体側鎖を導入し、このグラフト重合体側鎖
上にキレート基としてイミノジ酢酸基を固定化したもの
が提案されている。ここで提案された重金属イオン除去
剤は、水溶液中の微量重金属イオンに対して高い吸着性
能を示す。
して、特開平２−１８７１４３号において、高分子基材
に、グリシジルメタクリレートなどのようなエポキシ基
を有する重合性単量体をグラフト重合することによって
グラフト重合体側鎖を導入し、このグラフト重合体側鎖
上にキレート基としてイミノジ酢酸基を固定化したもの
が提案されている。ここで提案された重金属イオン除去
剤は、水溶液中の微量重金属イオンに対して高い吸着性
能を示す。
【０００７】しかしながら、更に優れた重金属イオン除
去性能を示す除去剤に対する要求が依然として存在す
る。
去性能を示す除去剤に対する要求が依然として存在す
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、有機高分
子主鎖上に重合体側鎖が導入され、その重合体側鎖上
に、重金属イオンと錯体を形成する官能基を有するタイ
プの重金属イオン除去剤において更なる性能の向上を図
るべく鋭意研究を重ねた結果、重合体側鎖としてハロゲ
ン化アルキル基をベンゼン環上にもつスチレン系化合物
から誘導されたものを用い、この重合体側鎖上に重金属
イオンと錯体を形成する官能基を導入することによって
得られる有機高分子材料が、従来の重金属イオン除去剤
よりも更に優れた重金属イオン除去性能を示すことを見
出し、本発明を完成するに至った。
子主鎖上に重合体側鎖が導入され、その重合体側鎖上
に、重金属イオンと錯体を形成する官能基を有するタイ
プの重金属イオン除去剤において更なる性能の向上を図
るべく鋭意研究を重ねた結果、重合体側鎖としてハロゲ
ン化アルキル基をベンゼン環上にもつスチレン系化合物
から誘導されたものを用い、この重合体側鎖上に重金属
イオンと錯体を形成する官能基を導入することによって
得られる有機高分子材料が、従来の重金属イオン除去剤
よりも更に優れた重金属イオン除去性能を示すことを見
出し、本発明を完成するに至った。
【０００９】即ち、本発明は、有機高分子基材の主鎖上
に、ハロゲン化アルキル基をベンゼン環上にもつスチレ
ン系化合物から誘導された重合体側鎖を有し、該重合体
側鎖上に重金属イオンと錯体を形成する官能基が導入さ
れていることを特徴とする有機高分子材料に関する。ま
た、本発明は、かかる有機高分子材料から構成される重
金属イオン除去剤にも関する。
に、ハロゲン化アルキル基をベンゼン環上にもつスチレ
ン系化合物から誘導された重合体側鎖を有し、該重合体
側鎖上に重金属イオンと錯体を形成する官能基が導入さ
れていることを特徴とする有機高分子材料に関する。ま
た、本発明は、かかる有機高分子材料から構成される重
金属イオン除去剤にも関する。
【００１０】以下に本発明の各種態様について詳細に説
明する。なお、本発明においていう「重金属イオンと錯
体を形成する官能基」は、便宜上、以下においては「キ
レート基」と称する。また、「ハロゲン化アルキル基を
ベンゼン環上にもつスチレン系化合物」は、便宜上、以
下においては「ハロゲン化アルキル置換スチレン」と称
する。
明する。なお、本発明においていう「重金属イオンと錯
体を形成する官能基」は、便宜上、以下においては「キ
レート基」と称する。また、「ハロゲン化アルキル基を
ベンゼン環上にもつスチレン系化合物」は、便宜上、以
下においては「ハロゲン化アルキル置換スチレン」と称
する。
【００１１】本発明に係る有機高分子材料は、化学的に
安定で且つ十分な機械的強度を有する有機高分子基材の
高分子主鎖上に、キレート基を含む重合体側鎖を導入し
たものであるので、化学的に極めて安定である。また、
重合体側鎖上のキレート基と重金属イオンとが反応する
と、安定な錯体を形成するので、重金属イオンや反応物
が散逸することもないという利点も有する。
安定で且つ十分な機械的強度を有する有機高分子基材の
高分子主鎖上に、キレート基を含む重合体側鎖を導入し
たものであるので、化学的に極めて安定である。また、
重合体側鎖上のキレート基と重金属イオンとが反応する
と、安定な錯体を形成するので、重金属イオンや反応物
が散逸することもないという利点も有する。
【００１２】一般に、キレート樹脂ビーズよりなる重金
属イオン除去剤は、高分子樹脂の高分子主鎖にキレート
基を導入して重金属イオン吸着機能を持たせると共に、
このキレート基の導入によって生じる物理的強度の劣化
を補うために高分子主鎖同士を架橋している。キレート
樹脂においては、一般にスチレンモノマーを重合したポ
リスチレン主鎖に、イミノジ酢酸基などのキレート基が
導入されている。しかしながら、これらのキレート基を
導入すると、親水性の高いキレート基の周辺に水分子が
数個配位して高分子鎖の間に隙間が生じ、膨潤などが起
こるために樹脂の物理的強度が低下してしまう。したが
って、キレート樹脂においては、この問題を解決するた
めに、ジビニルベンゼンなどの架橋剤を加えてポリスチ
レン主鎖同士を架橋させている。これによって、樹脂の
物理的強度が増すが、その反面、架橋構造が形成される
ことによって、重金属イオンの吸着速度や再生剤の拡散
速度等の吸脱着機能が低下するという問題が生じる。本
発明に係る有機高分子材料においては、有機高分子基材
の高分子主鎖上に、重合体側鎖を配置させ、この重合体
側鎖上にキレート基を導入することによって、高分子主
鎖の物理的強度をそのまま保持しながら、優れた重金属
イオン吸脱着性能を基材に付与することが可能である。
また、本発明に係る有機高分子材料から構成される重金
属イオン除去剤は、高分子主鎖において架橋構造を有し
ていないので、重金属イオンの吸着／脱着速度及び再生
剤の拡散速度がともに大きく保持される。本発明に係る
有機高分子材料においては、主鎖が物理的強度の維持や
形状の保持の役割を担う。
属イオン除去剤は、高分子樹脂の高分子主鎖にキレート
基を導入して重金属イオン吸着機能を持たせると共に、
このキレート基の導入によって生じる物理的強度の劣化
を補うために高分子主鎖同士を架橋している。キレート
樹脂においては、一般にスチレンモノマーを重合したポ
リスチレン主鎖に、イミノジ酢酸基などのキレート基が
導入されている。しかしながら、これらのキレート基を
導入すると、親水性の高いキレート基の周辺に水分子が
数個配位して高分子鎖の間に隙間が生じ、膨潤などが起
こるために樹脂の物理的強度が低下してしまう。したが
って、キレート樹脂においては、この問題を解決するた
めに、ジビニルベンゼンなどの架橋剤を加えてポリスチ
レン主鎖同士を架橋させている。これによって、樹脂の
物理的強度が増すが、その反面、架橋構造が形成される
ことによって、重金属イオンの吸着速度や再生剤の拡散
速度等の吸脱着機能が低下するという問題が生じる。本
発明に係る有機高分子材料においては、有機高分子基材
の高分子主鎖上に、重合体側鎖を配置させ、この重合体
側鎖上にキレート基を導入することによって、高分子主
鎖の物理的強度をそのまま保持しながら、優れた重金属
イオン吸脱着性能を基材に付与することが可能である。
また、本発明に係る有機高分子材料から構成される重金
属イオン除去剤は、高分子主鎖において架橋構造を有し
ていないので、重金属イオンの吸着／脱着速度及び再生
剤の拡散速度がともに大きく保持される。本発明に係る
有機高分子材料においては、主鎖が物理的強度の維持や
形状の保持の役割を担う。
【００１３】本発明に係る有機高分子材料において、高
分子主鎖上に、重合体鎖の形態の側鎖を導入する手段と
しては、グラフト重合法を用いることができる。中で
も、放射線グラフト重合法は、有機高分子基材に放射線
を照射してラジカルを生成させ、それにグラフトモノマ
ーを反応させることによって、所望のグラフト重合体側
鎖を基材に導入することのできる方法であり、グラフト
鎖の数や長さを比較的自由にコントロールすることがで
き、また、各種形状の既存の高分子材料に重合体側鎖を
導入することができるので、本発明の目的のために用い
るのに最適である。
分子主鎖上に、重合体鎖の形態の側鎖を導入する手段と
しては、グラフト重合法を用いることができる。中で
も、放射線グラフト重合法は、有機高分子基材に放射線
を照射してラジカルを生成させ、それにグラフトモノマ
ーを反応させることによって、所望のグラフト重合体側
鎖を基材に導入することのできる方法であり、グラフト
鎖の数や長さを比較的自由にコントロールすることがで
き、また、各種形状の既存の高分子材料に重合体側鎖を
導入することができるので、本発明の目的のために用い
るのに最適である。
【００１４】本発明の目的のために好適に用いることの
できる放射線グラフト重合法において、用いることので
きる放射線としては、α線、β線、γ線、電子線、紫外
線などを挙げることができるが、本発明において用いる
のにはγ線や電子線が適している。放射線グラフト重合
法には、グラフト用基材に予め放射線を照射した後、重
合性単量体（グラフトモノマー）と接触させて反応させ
る前照射グラフト重合法と、基材とモノマーの共存下に
放射線を照射する同時照射グラフト重合法とがあるが、
いずれの方法も本発明において用いることができる。ま
た、モノマーと基材との接触方法により、モノマー溶液
に基材を浸漬させたまま重合を行う液相グラフト重合
法、モノマーの蒸気に基材を接触させて重合を行う気相
グラフト重合法、基材をモノマー溶液に浸漬した後、モ
ノマー溶液から取り出して気相中で反応を行わせる含浸
気相グラフト重合法などが挙げられるが、いずれの方法
も本発明において用いることができる。
できる放射線グラフト重合法において、用いることので
きる放射線としては、α線、β線、γ線、電子線、紫外
線などを挙げることができるが、本発明において用いる
のにはγ線や電子線が適している。放射線グラフト重合
法には、グラフト用基材に予め放射線を照射した後、重
合性単量体（グラフトモノマー）と接触させて反応させ
る前照射グラフト重合法と、基材とモノマーの共存下に
放射線を照射する同時照射グラフト重合法とがあるが、
いずれの方法も本発明において用いることができる。ま
た、モノマーと基材との接触方法により、モノマー溶液
に基材を浸漬させたまま重合を行う液相グラフト重合
法、モノマーの蒸気に基材を接触させて重合を行う気相
グラフト重合法、基材をモノマー溶液に浸漬した後、モ
ノマー溶液から取り出して気相中で反応を行わせる含浸
気相グラフト重合法などが挙げられるが、いずれの方法
も本発明において用いることができる。
【００１５】繊維や繊維の集合体である織布／不織布は
本発明の有機高分子材料を製造するための有機高分子基
材として用いるのに最も適した素材であるが、これはモ
ノマー溶液を保持し易いので、含浸気相グラフト重合法
において用いるのに適している。
本発明の有機高分子材料を製造するための有機高分子基
材として用いるのに最も適した素材であるが、これはモ
ノマー溶液を保持し易いので、含浸気相グラフト重合法
において用いるのに適している。
【００１６】本発明に係る有機高分子材料において重金
属イオンと錯体を形成する官能基であるキレート基とし
ては、当該技術において、重金属イオンと錯体を形成す
ることが知られているものであれば任意のものを用いる
ことができるが、代表的なものとしては、イミノジ酢酸
及びそのナトリウム塩から誘導される官能基、各種アミ
ノ酸、例えば、フェニルアラニン、リジン、ロイシン、
バリン及びプロリン並びにそのナトリウム塩から誘導さ
れる官能基、イミノジエタノールから誘導される官能基
などを挙げることができる。
属イオンと錯体を形成する官能基であるキレート基とし
ては、当該技術において、重金属イオンと錯体を形成す
ることが知られているものであれば任意のものを用いる
ことができるが、代表的なものとしては、イミノジ酢酸
及びそのナトリウム塩から誘導される官能基、各種アミ
ノ酸、例えば、フェニルアラニン、リジン、ロイシン、
バリン及びプロリン並びにそのナトリウム塩から誘導さ
れる官能基、イミノジエタノールから誘導される官能基
などを挙げることができる。
【００１７】また、本発明に係る有機高分子材料におい
て、有機高分子基材の高分子主鎖上に導入される重合体
側鎖は、ハロゲン化アルキル置換スチレンから誘導され
る。かかる重合体側鎖は、有機高分子基材の主鎖上にハ
ロゲン化アルキル置換スチレンをグラフト重合すること
によって導入される。本発明において好ましく用いられ
るハロゲン化アルキル置換スチレンの一例としては、次
式：
て、有機高分子基材の高分子主鎖上に導入される重合体
側鎖は、ハロゲン化アルキル置換スチレンから誘導され
る。かかる重合体側鎖は、有機高分子基材の主鎖上にハ
ロゲン化アルキル置換スチレンをグラフト重合すること
によって導入される。本発明において好ましく用いられ
るハロゲン化アルキル置換スチレンの一例としては、次
式：
【００１８】
【化１】
【００１９】で示されるハロゲン化ｎ−アルキル置換ス
チレンを挙げることができる。中でも特に好ましく用い
られるものとしては、次式：
チレンを挙げることができる。中でも特に好ましく用い
られるものとしては、次式：
【００２０】
【化２】
【００２１】で示されるクロロメチルスチレンや、次
式：
式：
【００２２】
【化３】
【００２３】で示されるブロモエチルスチレンが挙げら
れる。驚くべきことに、本発明に係るハロゲン化アルキ
ル置換スチレンから誘導されたグラフト重合体側鎖を有
する有機高分子材料から構成される重金属イオン除去剤
は、従来のグリシジルメタクリレートグラフト側鎖を有
する不織布材料と比較して、同じキレート基を導入した
場合に、重金属イオン除去性能が大きく向上することが
分かった。この理由は明らかではないが、おそらくは、
グリシジルメタクリレートグラフト側鎖とハロゲン化ア
ルキル置換スチレングラフト側鎖との立体構造の違いに
よって、形成される錯体の安定度定数が異なるためであ
ると考えられる。従来、この分野においてイオン吸脱着
性能の向上に関する研究は、専らイオン吸脱着に関与す
るキレート基の選択及びその最適密度の選択に焦点があ
てられており、グラフト重合体側鎖自体の種類とイオン
吸脱着性能との関係は殆ど議論されていなかった。本発
明は、イオン吸脱着に関与するキレート基の選択及びそ
の最適密度の選択のみならず、グラフト重合体側鎖の種
類もイオン吸脱着性能に影響を及ぼすものであることを
初めて見出したものである。
れる。驚くべきことに、本発明に係るハロゲン化アルキ
ル置換スチレンから誘導されたグラフト重合体側鎖を有
する有機高分子材料から構成される重金属イオン除去剤
は、従来のグリシジルメタクリレートグラフト側鎖を有
する不織布材料と比較して、同じキレート基を導入した
場合に、重金属イオン除去性能が大きく向上することが
分かった。この理由は明らかではないが、おそらくは、
グリシジルメタクリレートグラフト側鎖とハロゲン化ア
ルキル置換スチレングラフト側鎖との立体構造の違いに
よって、形成される錯体の安定度定数が異なるためであ
ると考えられる。従来、この分野においてイオン吸脱着
性能の向上に関する研究は、専らイオン吸脱着に関与す
るキレート基の選択及びその最適密度の選択に焦点があ
てられており、グラフト重合体側鎖自体の種類とイオン
吸脱着性能との関係は殆ど議論されていなかった。本発
明は、イオン吸脱着に関与するキレート基の選択及びそ
の最適密度の選択のみならず、グラフト重合体側鎖の種
類もイオン吸脱着性能に影響を及ぼすものであることを
初めて見出したものである。
【００２４】本発明の有機高分子材料を製造するための
有機高分子基材としては、ポリオレフィン系の有機高分
子基材が好ましく用いられる。ポリオレフィン系の有機
高分子基材は、放射線に対して崩壊性ではないので、放
射線グラフト重合法によってグラフト側鎖を導入する目
的に用いるのに適している。本発明の有機高分子材料を
製造するための有機高分子基材として好適に用いること
のできるポリオレフィン系高分子材料の具体例として
は、ポリエチレン及びポリプロピレンに代表されるポリ
オレフィン類、ＰＴＦＥ、塩化ビニル等に代表されるハ
ロゲン化ポリオレフィン類、エチレン−四フッ化エチレ
ン共重合体及びエチレン−ビニルアルコール共重合体
（ＥＶＡ）等に代表されるオレフィン−ハロゲン化オレ
フィン共重合体などが挙げられるが、これらに限定され
ない。
有機高分子基材としては、ポリオレフィン系の有機高分
子基材が好ましく用いられる。ポリオレフィン系の有機
高分子基材は、放射線に対して崩壊性ではないので、放
射線グラフト重合法によってグラフト側鎖を導入する目
的に用いるのに適している。本発明の有機高分子材料を
製造するための有機高分子基材として好適に用いること
のできるポリオレフィン系高分子材料の具体例として
は、ポリエチレン及びポリプロピレンに代表されるポリ
オレフィン類、ＰＴＦＥ、塩化ビニル等に代表されるハ
ロゲン化ポリオレフィン類、エチレン−四フッ化エチレ
ン共重合体及びエチレン−ビニルアルコール共重合体
（ＥＶＡ）等に代表されるオレフィン−ハロゲン化オレ
フィン共重合体などが挙げられるが、これらに限定され
ない。
【００２５】また、かかる有機高分子基材の形状として
は、高分子素材繊維やその集合体である織布や不織布を
好適に用いることができる。繊維状の高分子は、表面積
が大きく、重金属イオンの除去速度を大きくすることが
でき、更に軽量で成形加工するのが容易である。これら
の形状の具体例としては、長繊維及びその加工品、短繊
維及びその加工品並びにそれらの切断短体などが挙げら
れる。長繊維としては、例えば連続フィラメントが挙げ
られ、短繊維としては例えばステープルファイバーが挙
げられる。長繊維及び短繊維の加工品としては、これら
の繊維から製造される種々の織布及び不織布が挙げられ
る。織布／不織布基材には、それ自体で濾過機能等を有
するものがあり、このような機能を有する基材にキレー
ト基を導入することによって、重金属イオン除去剤とし
てだけでなく、微粒子等も同時に除去することができる
ので、複合機能材料を形成することができる。また、織
布／不織布材料は、放射線グラフト重合用の基材として
好適に用いることができ、また軽量でフィルタ状に加工
することが容易で、本発明に係る有機高分子材料をフィ
ルタの形態で用いるのに好適である。更には、織布／不
織布から製造した重金属イオン除去剤は、従来用いられ
ている架橋構造を有するキレート樹脂が焼却処理が容易
でないのに比較して、廃棄処分の材料の取り扱いも簡単
で、容易に焼却処理することができる。
は、高分子素材繊維やその集合体である織布や不織布を
好適に用いることができる。繊維状の高分子は、表面積
が大きく、重金属イオンの除去速度を大きくすることが
でき、更に軽量で成形加工するのが容易である。これら
の形状の具体例としては、長繊維及びその加工品、短繊
維及びその加工品並びにそれらの切断短体などが挙げら
れる。長繊維としては、例えば連続フィラメントが挙げ
られ、短繊維としては例えばステープルファイバーが挙
げられる。長繊維及び短繊維の加工品としては、これら
の繊維から製造される種々の織布及び不織布が挙げられ
る。織布／不織布基材には、それ自体で濾過機能等を有
するものがあり、このような機能を有する基材にキレー
ト基を導入することによって、重金属イオン除去剤とし
てだけでなく、微粒子等も同時に除去することができる
ので、複合機能材料を形成することができる。また、織
布／不織布材料は、放射線グラフト重合用の基材として
好適に用いることができ、また軽量でフィルタ状に加工
することが容易で、本発明に係る有機高分子材料をフィ
ルタの形態で用いるのに好適である。更には、織布／不
織布から製造した重金属イオン除去剤は、従来用いられ
ている架橋構造を有するキレート樹脂が焼却処理が容易
でないのに比較して、廃棄処分の材料の取り扱いも簡単
で、容易に焼却処理することができる。
【００２６】本発明に係る有機高分子材料を製造するに
は、まず、有機高分子基材の高分子主鎖上にハロゲン化
アルキル置換スチレンをグラフト重合することによっ
て、重合体側鎖を導入する。次に、重合体側鎖のハロゲ
ン基をキレート基を有する化合物で置換することによっ
て本発明に係る有機高分子材料を製造することができ
る。或いは、別法として、重合体側鎖のハロゲン基を、
キレート基に変換させることのできる官能基を有する化
合物で置換した後、該官能基をキレート基に変換させる
ことによっても、本発明に係る有機高分子材料を製造す
ることができる。キレート基に変換させることのできる
官能基を有する化合物としては、例えば、イミノジ酢酸
ジアルキルエステル、各種アミノ酸のアルキルエステル
などを挙げることができる。具体的な方法としては、例
えば、まず有機高分子基材の高分子主鎖上に、クロロメ
チルスチレンをグラフト重合し、形成された重合体側鎖
上のクロロ基にスルフィドを反応させてスルホニウム塩
とした後、イミノジ酢酸ナトリウムを反応させることに
よって、重合体側鎖上にイミノジ酢酸ナトリウム基が導
入された本発明に係る有機高分子材料を得ることができ
る。或いは、まず有機高分子基材の高分子主鎖上に、ク
ロロメチルスチレンをグラフト重合し、形成された重合
体側鎖上のクロロ基をヨウ素で置換した後、イミノジ酢
酸ジエチルエステルを反応させてヨウ素をイミノジ酢酸
ジエチルエステル基で置換し、次に水酸化ナトリウムを
反応させてエステル基をナトリウム塩に変換することに
よって、重合体側鎖上にイミノジ酢酸ナトリウム基が導
入された本発明に係る有機高分子材料を得ることができ
る。
は、まず、有機高分子基材の高分子主鎖上にハロゲン化
アルキル置換スチレンをグラフト重合することによっ
て、重合体側鎖を導入する。次に、重合体側鎖のハロゲ
ン基をキレート基を有する化合物で置換することによっ
て本発明に係る有機高分子材料を製造することができ
る。或いは、別法として、重合体側鎖のハロゲン基を、
キレート基に変換させることのできる官能基を有する化
合物で置換した後、該官能基をキレート基に変換させる
ことによっても、本発明に係る有機高分子材料を製造す
ることができる。キレート基に変換させることのできる
官能基を有する化合物としては、例えば、イミノジ酢酸
ジアルキルエステル、各種アミノ酸のアルキルエステル
などを挙げることができる。具体的な方法としては、例
えば、まず有機高分子基材の高分子主鎖上に、クロロメ
チルスチレンをグラフト重合し、形成された重合体側鎖
上のクロロ基にスルフィドを反応させてスルホニウム塩
とした後、イミノジ酢酸ナトリウムを反応させることに
よって、重合体側鎖上にイミノジ酢酸ナトリウム基が導
入された本発明に係る有機高分子材料を得ることができ
る。或いは、まず有機高分子基材の高分子主鎖上に、ク
ロロメチルスチレンをグラフト重合し、形成された重合
体側鎖上のクロロ基をヨウ素で置換した後、イミノジ酢
酸ジエチルエステルを反応させてヨウ素をイミノジ酢酸
ジエチルエステル基で置換し、次に水酸化ナトリウムを
反応させてエステル基をナトリウム塩に変換することに
よって、重合体側鎖上にイミノジ酢酸ナトリウム基が導
入された本発明に係る有機高分子材料を得ることができ
る。
【００２７】本発明に係る有機高分子材料から構成され
る重金属イオン除去剤は、キレート基の種類を選択する
ことによって、水中の重金属イオンのみならず、有機媒
体中の重金属イオン除去にも好適に用いることができ
る。例えば、キレート基としてイミノジエタノールから
誘導された基を導入した重金属イオン除去剤は、有機媒
体中における重金属イオン除去性能に関して、イミノジ
酢酸基を導入したものよりも優れた性能を示すことが分
かった。
る重金属イオン除去剤は、キレート基の種類を選択する
ことによって、水中の重金属イオンのみならず、有機媒
体中の重金属イオン除去にも好適に用いることができ
る。例えば、キレート基としてイミノジエタノールから
誘導された基を導入した重金属イオン除去剤は、有機媒
体中における重金属イオン除去性能に関して、イミノジ
酢酸基を導入したものよりも優れた性能を示すことが分
かった。
【００２８】本発明に係る有機高分子材料から構成され
る重金属イオン除去剤は、種々の重金属イオンの除去に
用いることができる。本発明に係る重金属イオン除去剤
によって除去することのできる重金属イオンとしては、
コバルト、ニッケル、銅、水銀、カドミウム、鉛、鉄、
亜鉛などが挙げられる。
る重金属イオン除去剤は、種々の重金属イオンの除去に
用いることができる。本発明に係る重金属イオン除去剤
によって除去することのできる重金属イオンとしては、
コバルト、ニッケル、銅、水銀、カドミウム、鉛、鉄、
亜鉛などが挙げられる。
【００２９】
【発明の効果】本発明に係る有機高分子材料は、有機高
分子基材の主鎖上に、ハロゲン化アルキル置換スチレン
から誘導された重合体側鎖を有し、この重合体側鎖上に
キレート基が導入されていることを特徴としており、物
理的強度が高く、また、重金属イオンの吸脱着速度及び
再生剤の拡散速度が高いので、より優れた重金属イオン
吸脱着性能を達成することができ、重金属イオン除去剤
として好適に用いることができる。特に、従来のグリシ
ジルメタクリレートグラフト側鎖を有する重金属イオン
除去剤と比較して、重金属イオン除去性能が大きく向上
した。また、キレート基が高分子基材に直接、共有結合
によって結合しており、重金属イオンがこのキレート基
に安定に配位結合するので、吸着された重金属イオンが
不用意に脱離することがなく、環境汚染に対しても安心
して使用することができる。一方、使用後の除去剤は、
重金属イオンを酸によって溶離し、アルカリで再生する
ことができるので、再利用することができる。更に、本
発明に係る重金属イオン除去剤は、従来のキレート樹脂
と比較して、焼却等の処理が簡単で、より軽量かつ安価
に重金属イオン除去剤を得ることができる。本発明に係
る有機高分子材料から構成される重金属イオン除去剤
は、キレート基を好適に選択することによって、水中の
重金属イオンのみならず、有機媒体中の重金属イオンも
有効に除去することができる。本発明に係る重金属イオ
ン除去剤は、成形加工が容易でコンパクトな高分子素材
を用いているので、温度、濃度及びスケールなどの条件
に合わせて、キレート基の量、繊維径などを適宜選択す
ることができる。
分子基材の主鎖上に、ハロゲン化アルキル置換スチレン
から誘導された重合体側鎖を有し、この重合体側鎖上に
キレート基が導入されていることを特徴としており、物
理的強度が高く、また、重金属イオンの吸脱着速度及び
再生剤の拡散速度が高いので、より優れた重金属イオン
吸脱着性能を達成することができ、重金属イオン除去剤
として好適に用いることができる。特に、従来のグリシ
ジルメタクリレートグラフト側鎖を有する重金属イオン
除去剤と比較して、重金属イオン除去性能が大きく向上
した。また、キレート基が高分子基材に直接、共有結合
によって結合しており、重金属イオンがこのキレート基
に安定に配位結合するので、吸着された重金属イオンが
不用意に脱離することがなく、環境汚染に対しても安心
して使用することができる。一方、使用後の除去剤は、
重金属イオンを酸によって溶離し、アルカリで再生する
ことができるので、再利用することができる。更に、本
発明に係る重金属イオン除去剤は、従来のキレート樹脂
と比較して、焼却等の処理が簡単で、より軽量かつ安価
に重金属イオン除去剤を得ることができる。本発明に係
る有機高分子材料から構成される重金属イオン除去剤
は、キレート基を好適に選択することによって、水中の
重金属イオンのみならず、有機媒体中の重金属イオンも
有効に除去することができる。本発明に係る重金属イオ
ン除去剤は、成形加工が容易でコンパクトな高分子素材
を用いているので、温度、濃度及びスケールなどの条件
に合わせて、キレート基の量、繊維径などを適宜選択す
ることができる。
【００３０】以下、本発明の実施の種々の形態を説明す
る。これらの記載は、本発明を限定するものではない。
る。これらの記載は、本発明を限定するものではない。
【００３１】
【実施例】実施例１ 有機高分子基材として、繊維径１０〜１６μｍのポリエ
チレン繊維よりなる目付５０ｇ／ｍ2の不織布を用い
た。この不織布基材４０ｇに、ガンマ線をドライアイス
冷却下で１６０ｋＧｙ照射した。この照射基材に、予め
重合禁止剤を取り除いたクロロメチルスチレン（ｍ−体
５０％、ｐ−体５０％、セイミケミカル社製、商品名：
ＣＭＳ−ＡＭ）を含浸させ、５０℃で５時間反応させる
ことによって、グラフト率１１５％のクロロメチルスチ
レングラフト不織布８６ｇを得た。
チレン繊維よりなる目付５０ｇ／ｍ2の不織布を用い
た。この不織布基材４０ｇに、ガンマ線をドライアイス
冷却下で１６０ｋＧｙ照射した。この照射基材に、予め
重合禁止剤を取り除いたクロロメチルスチレン（ｍ−体
５０％、ｐ−体５０％、セイミケミカル社製、商品名：
ＣＭＳ−ＡＭ）を含浸させ、５０℃で５時間反応させる
ことによって、グラフト率１１５％のクロロメチルスチ
レングラフト不織布８６ｇを得た。
【００３２】このグラフト不織布１９．６ｇを、イミノ
ジエタノール５２．５ｇのイソプロピルアルコール溶液
（４５０ｍｌ）中に浸漬し、７０℃で４８時間反応させ
た。反応後の不織布基材を、純水、０．１Ｎ水酸化ナト
リウム水溶液、及びメタノールで順次洗浄後、溶媒を拭
き取り、５０℃で１２時間以上減圧乾燥させることによ
って、２３．７ｇの本発明に係る有機高分子材料を得
た。これを重金属イオン除去剤１とした。
ジエタノール５２．５ｇのイソプロピルアルコール溶液
（４５０ｍｌ）中に浸漬し、７０℃で４８時間反応させ
た。反応後の不織布基材を、純水、０．１Ｎ水酸化ナト
リウム水溶液、及びメタノールで順次洗浄後、溶媒を拭
き取り、５０℃で１２時間以上減圧乾燥させることによ
って、２３．７ｇの本発明に係る有機高分子材料を得
た。これを重金属イオン除去剤１とした。
【００３３】実施例２ 実施例１と同様にして得られたクロロメチルスチレング
ラフト不織布２０．７ｇを、ヨウ化ナトリウム３６ｇの
アセトン溶液（４００ｍｌ）中に浸漬し、５０℃で４８
時間反応させた。反応後の不織布基材を純水及びアセト
ンで順次洗浄後、溶媒を拭き取った。次に、この不織布
を、イミノジ酢酸ジエチル７７．８ｇのジメチルホルム
アミド溶液（３６０ｍｌ）中に浸漬し、８０℃で４８時
間加熱することによって反応させた。反応後の不織布を
メタノールで洗浄した。更に、この不織布を、１Ｎ水酸
化ナトリウム−エタノール混合溶液（２００ｍｌ＋２０
０ｍｌ）中に浸漬し、８０℃で４８時間反応させ、反応
後の不織布を純水で繰り返し洗浄した後、水をふき取
り、５０℃で減圧乾燥させることによって、２８．５ｇ
の本発明に係る有機高分子材料を得た。これを重金属イ
オン除去剤２とした。
ラフト不織布２０．７ｇを、ヨウ化ナトリウム３６ｇの
アセトン溶液（４００ｍｌ）中に浸漬し、５０℃で４８
時間反応させた。反応後の不織布基材を純水及びアセト
ンで順次洗浄後、溶媒を拭き取った。次に、この不織布
を、イミノジ酢酸ジエチル７７．８ｇのジメチルホルム
アミド溶液（３６０ｍｌ）中に浸漬し、８０℃で４８時
間加熱することによって反応させた。反応後の不織布を
メタノールで洗浄した。更に、この不織布を、１Ｎ水酸
化ナトリウム−エタノール混合溶液（２００ｍｌ＋２０
０ｍｌ）中に浸漬し、８０℃で４８時間反応させ、反応
後の不織布を純水で繰り返し洗浄した後、水をふき取
り、５０℃で減圧乾燥させることによって、２８．５ｇ
の本発明に係る有機高分子材料を得た。これを重金属イ
オン除去剤２とした。
【００３４】比較例１ 実施例１と同様に、ポリエチレン製不織布１１．５ｇに
ガンマ線を照射した。これに、グリシジルメタクリレー
トを浸漬させて、６０℃で３時間グラフト重合すること
によって、グラフト率１００％のグリシジルメタクリレ
ートグラフト不織布２３．０ｇを得た。
ガンマ線を照射した。これに、グリシジルメタクリレー
トを浸漬させて、６０℃で３時間グラフト重合すること
によって、グラフト率１００％のグリシジルメタクリレ
ートグラフト不織布２３．０ｇを得た。
【００３５】このグラフト不織布８．０ｇを、イミノジ
酢酸ナトリウム１３ｇの水−イソプロパノール溶液（８
５ｍｌ＋８５ｍｌ）中に浸漬し、８０℃で２４時間加熱
した。反応後の不織布を、純水、０．２Ｎ−ＮａＯＨ及
び純水で順次洗浄し、溶媒を拭き取り、５０℃で減圧乾
燥させることにより、１１．１ｇの重金属イオン除去剤
Ａを得た。
酢酸ナトリウム１３ｇの水−イソプロパノール溶液（８
５ｍｌ＋８５ｍｌ）中に浸漬し、８０℃で２４時間加熱
した。反応後の不織布を、純水、０．２Ｎ−ＮａＯＨ及
び純水で順次洗浄し、溶媒を拭き取り、５０℃で減圧乾
燥させることにより、１１．１ｇの重金属イオン除去剤
Ａを得た。
【００３６】実施例３：水中での重金属イオン除去剤の
銅イオン除去性能評価試験（回分式） 純水中に硫酸銅を溶解して、１００ｐｐｍの銅イオン水
溶液を調製した（ｐＨ＝５．１５）。密栓付三角フラス
コ中において、この水溶液１００ｍｌに上記で得られた
重金属イオン除去剤２及びＡの９ｃｍ2の試料を浸漬
し、２５℃でゆっくりと撹拌した。除去剤を浸漬してか
ら５分、１５分、３０分、６０分及び１２０分後の水溶
液中の銅イオンの濃度を測定した。結果を下表１に示
す。
銅イオン除去性能評価試験（回分式） 純水中に硫酸銅を溶解して、１００ｐｐｍの銅イオン水
溶液を調製した（ｐＨ＝５．１５）。密栓付三角フラス
コ中において、この水溶液１００ｍｌに上記で得られた
重金属イオン除去剤２及びＡの９ｃｍ2の試料を浸漬
し、２５℃でゆっくりと撹拌した。除去剤を浸漬してか
ら５分、１５分、３０分、６０分及び１２０分後の水溶
液中の銅イオンの濃度を測定した。結果を下表１に示
す。
【００３７】
【表１】
【００３８】表１より、本発明に係る有機高分子材料か
ら構成される重金属イオン除去剤が、従来のグリシジル
メタクリレートグラフトによる除去剤と比較して、銅イ
オンの除去性能に関して著しく優れていることが分か
る。
ら構成される重金属イオン除去剤が、従来のグリシジル
メタクリレートグラフトによる除去剤と比較して、銅イ
オンの除去性能に関して著しく優れていることが分か
る。
【００３９】実施例４：有機媒体中での重金属イオン除
去剤の銅イオン除去性能評価試験（回分式） １０００ｐｐｍの硫酸銅水溶液０．５ｍｌをイソプロピ
ルアルコール１００ｍｌに加えることによって、５ｐｐ
ｍの銅イオンのイソプロピルアルコール溶液を調製し
た。密栓付三角フラスコ中において、この溶液１００ｍ
ｌに上記で得られた重金属イオン除去剤１及び２の２０
ｃｍ2の試料を浸漬し、２５℃でゆっくりと撹拌した。
除去剤を浸漬してから１時間、２時間、６時間及び２４
時間後の溶液中の銅イオンの濃度を測定した。結果を下
表２に示す。
去剤の銅イオン除去性能評価試験（回分式） １０００ｐｐｍの硫酸銅水溶液０．５ｍｌをイソプロピ
ルアルコール１００ｍｌに加えることによって、５ｐｐ
ｍの銅イオンのイソプロピルアルコール溶液を調製し
た。密栓付三角フラスコ中において、この溶液１００ｍ
ｌに上記で得られた重金属イオン除去剤１及び２の２０
ｃｍ2の試料を浸漬し、２５℃でゆっくりと撹拌した。
除去剤を浸漬してから１時間、２時間、６時間及び２４
時間後の溶液中の銅イオンの濃度を測定した。結果を下
表２に示す。
【００４０】
【表２】
【００４１】表２から、有機媒体中の銅イオンの除去性
能に関しては、除去剤２（水中の銅イオンの除去性能に
関しては優れた結果を示した）よりも、除去剤１（イミ
ノジエタノールキレート基を有するもの）が更に優れた
性能を示すことが分かる。
能に関しては、除去剤２（水中の銅イオンの除去性能に
関しては優れた結果を示した）よりも、除去剤１（イミ
ノジエタノールキレート基を有するもの）が更に優れた
性能を示すことが分かる。
【００４２】実施例５：除去剤の銅イオン除去性能評価
試験（連続式） 上記で得られた重金属イオン除去剤２及びＡを直径１８
ｍｍに切り抜いた試料と、市販のキレート樹脂（ダイヤ
イオンＣＲ１１）を、それぞれ内径１８ｍｍのガラスカ
ラムにカラム高さが２．２ｃｍ（カラム体積５．１ｍ
ｌ）になるようにに充填した。これに、純水２リットル
を通液することにより前処理を行った。なお、このとき
の流速は、重金属イオン除去剤２及びＡの場合は１．２
７リットル／ｈ、ダイヤイオンの場合は０．１３リット
ル／ｈとした。次に、１０ｐｐｍ（ｐＨ＝５．４）の銅
イオン水溶液を、流速１．２７リットル／ｈ（ＳＶ＝２
５０／ｈ）で通液し、処理水中の銅イオン濃度を測定し
た。結果を図１に示す。
試験（連続式） 上記で得られた重金属イオン除去剤２及びＡを直径１８
ｍｍに切り抜いた試料と、市販のキレート樹脂（ダイヤ
イオンＣＲ１１）を、それぞれ内径１８ｍｍのガラスカ
ラムにカラム高さが２．２ｃｍ（カラム体積５．１ｍ
ｌ）になるようにに充填した。これに、純水２リットル
を通液することにより前処理を行った。なお、このとき
の流速は、重金属イオン除去剤２及びＡの場合は１．２
７リットル／ｈ、ダイヤイオンの場合は０．１３リット
ル／ｈとした。次に、１０ｐｐｍ（ｐＨ＝５．４）の銅
イオン水溶液を、流速１．２７リットル／ｈ（ＳＶ＝２
５０／ｈ）で通液し、処理水中の銅イオン濃度を測定し
た。結果を図１に示す。
【００４３】図１より、本発明に係る有機高分子材料か
ら構成される重金属イオン除去剤が、市販のキレート樹
脂、並びに従来のグリシジルメタクリレートによる重金
属イオン除去剤と比較して、銅イオン除去性能の保持性
に優れていることが分かる。更に、本実施例のように極
めて速い流速においても銅イオンを有効に除去できるこ
とは、重金属除去における処理時間の大幅な短縮や省ス
ペースにもつながることを示すものである。
ら構成される重金属イオン除去剤が、市販のキレート樹
脂、並びに従来のグリシジルメタクリレートによる重金
属イオン除去剤と比較して、銅イオン除去性能の保持性
に優れていることが分かる。更に、本実施例のように極
めて速い流速においても銅イオンを有効に除去できるこ
とは、重金属除去における処理時間の大幅な短縮や省ス
ペースにもつながることを示すものである。
【００４４】本発明の実施態様は、以下の通りである。 １． 有機高分子基材の主鎖上に、ハロゲン化アルキル
基をベンゼン環上にもつスチレン系化合物から誘導され
た重合体側鎖を有し、該重合体側鎖上に重金属イオンと
錯体を形成する官能基が導入されていることを特徴とす
る有機高分子材料。
基をベンゼン環上にもつスチレン系化合物から誘導され
た重合体側鎖を有し、該重合体側鎖上に重金属イオンと
錯体を形成する官能基が導入されていることを特徴とす
る有機高分子材料。
【００４５】２． 前記有機高分子基材が、ポリオレフ
ィン系の有機高分子よりなる上記第１項に記載の有機高
分子材料。 ３． 前記有機高分子基材の形状が、繊維、繊維の集合
体である織布又は不織布、及びそれらの加工品並びにそ
れらの切断短体から選択される上記第１項又は第２項に
記載の有機高分子材料。
ィン系の有機高分子よりなる上記第１項に記載の有機高
分子材料。 ３． 前記有機高分子基材の形状が、繊維、繊維の集合
体である織布又は不織布、及びそれらの加工品並びにそ
れらの切断短体から選択される上記第１項又は第２項に
記載の有機高分子材料。
【００４６】４． 前記重合体側鎖が、放射線グラフト
重合法を用いて有機高分子基材の主鎖上に導入されたも
のである上記第１項〜第３項のいずれかに記載の有機高
分子材料。
重合法を用いて有機高分子基材の主鎖上に導入されたも
のである上記第１項〜第３項のいずれかに記載の有機高
分子材料。
【００４７】５． 前記重金属イオンと錯体を形成する
官能基が、イミノジ酢酸、イミノジエタノール、アミノ
酸、或いはこれらの塩から誘導される基である上記第１
項〜第４項のいずれかに記載の有機高分子材料。
官能基が、イミノジ酢酸、イミノジエタノール、アミノ
酸、或いはこれらの塩から誘導される基である上記第１
項〜第４項のいずれかに記載の有機高分子材料。
【００４８】６． 上記第１項〜第５項のいずれかに記
載の有機高分子材料から構成される重金属イオン除去
剤。 ７． 有機高分子基材に、ハロゲン化アルキル基をベン
ゼン環上にもつスチレン系化合物をグラフト重合させて
重合体側鎖を形成し、次に重金属イオンと錯体を形成す
る官能基を有する化合物を反応させるか、又は該官能基
に変換し得る基を有する化合物を反応させた後にかかる
基を該官能基に変換させることによって、該重合体側鎖
上に重金属イオンと錯体を形成する官能基を導入するこ
とを特徴とする、上記第１項〜第５項のいずれかに記載
の有機高分子材料の製造方法。
載の有機高分子材料から構成される重金属イオン除去
剤。 ７． 有機高分子基材に、ハロゲン化アルキル基をベン
ゼン環上にもつスチレン系化合物をグラフト重合させて
重合体側鎖を形成し、次に重金属イオンと錯体を形成す
る官能基を有する化合物を反応させるか、又は該官能基
に変換し得る基を有する化合物を反応させた後にかかる
基を該官能基に変換させることによって、該重合体側鎖
上に重金属イオンと錯体を形成する官能基を導入するこ
とを特徴とする、上記第１項〜第５項のいずれかに記載
の有機高分子材料の製造方法。
【図１】本発明に係る有機高分子材料から構成される重
金属イオン除去剤と市販のキレート樹脂及び従来技術の
重金属イオン除去剤の銅イオン除去性能を比較するため
に行った実施例５の実験結果を示すグラフである。
金属イオン除去剤と市販のキレート樹脂及び従来技術の
重金属イオン除去剤の銅イオン除去性能を比較するため
に行った実施例５の実験結果を示すグラフである。
───────────────────────────────────────────────────── 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） Ｃ０２Ｆ 1/28 Ｃ０２Ｆ 1/28 Ｃ 1/42 1/42 Ｇ Ｈ Ｊ Ｃ０９Ｋ 3/00 １０８ Ｃ０９Ｋ 3/00 １０８Ａ (72)発明者 藤原 邦夫 神奈川県藤沢市本藤沢４−２−１ 株式会 社荏原総合研究所内 (72)発明者 高井 雄 神奈川県鎌倉市寺分２−３−９
Claims (5)
- 【請求項１】 有機高分子基材の主鎖上に、ハロゲン化
アルキル基をベンゼン環上にもつスチレン系化合物から
誘導された重合体側鎖を有し、該重合体側鎖上に重金属
イオンと錯体を形成する官能基が導入されていることを
特徴とする有機高分子材料。 - 【請求項２】 前記重合体側鎖が、放射線グラフト重合
法を用いて有機高分子基材の主鎖上に導入されたもので
ある請求項１に記載の有機高分子材料。 - 【請求項３】 前記重金属イオンと錯体を形成する官能
基が、イミノジ酢酸、イミノジエタノール、アミノ酸、
或いはこれらの塩から誘導される基である請求項１又は
２に記載の有機高分子材料。 - 【請求項４】 請求項１〜３のいずれかに記載の有機高
分子材料から構成される重金属イオン除去剤。 - 【請求項５】 有機高分子基材に、ハロゲン化アルキル
基をベンゼン環上にもつスチレン系化合物をグラフト重
合させて重合体側鎖を形成し、次に重金属イオンと錯体
を形成する官能基を有する化合物を反応させるか、又は
該官能基に変換し得る基を有する化合物を反応させた後
にかかる基を該官能基に変換させることによって、該重
合体側鎖上に重金属イオンと錯体を形成する官能基を導
入することを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記
載の有機高分子材料の製造方法。
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