JP2008081721A - 粒子状四級アンモニウム基含有架橋アニオン交換体、粒子状三級アミノ基含有架橋重合体及びそれらの製造方法 - Google Patents

粒子状四級アンモニウム基含有架橋アニオン交換体、粒子状三級アミノ基含有架橋重合体及びそれらの製造方法 Download PDF

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Abstract

【課題】四級アンモニウム基を効率的に導入することができる耐熱性に優れた粒子状架橋アニオン交換体及びその製造方法を提供すること。
【解決手段】下記一般式(1);
【化1】


(式中、R、R、Rは同一または異なって、炭素数1〜8の炭化水素基またはアルカノール基を示し、Xはアニオンを示し、nは4〜12の整数を示す。)で表される構成単位と、一分子中に少なくとも二つのビニル基を有する架橋性モノマーから誘導される構成単位とを有し、該架橋性モノマーから誘導される構成単位が全構成単位に対して0.5〜30モル%である。
【選択図】なし

Description

本発明は、耐熱性に優れた新規な粒子状四級アンモニウム基含有架橋アニオン交換体、当該アニオン交換体製造用の中間原料である粒子状三級アミノ基含有架橋重合体およびそれらの製造方法に関するものである。
一般にイオン交換体は、粒子状、膜状、繊維状、多孔質モノリス状等様々な形状を取って幅広い用途で利用されている。例えば、粒子状物はイオン交換による純水・超純水の製造を始めとして医薬品や食品の分離精製や化成品製造用触媒として、また、膜状物は電気透析・拡散透析等のイオン分離膜や電極反応等の隔膜として使用されている。これらのイオン交換体のうち、アニオン交換体としては、従来、一級アミノ基、二級アミノ基、三級アミノ基、四級アンモニウム基等のアニオン交換基がメチレン基を介してスチレン/ジビニルベンゼン共重合体中のフェニル基に導入されたものが好適に用いられてきた。特にアニオン交換基として四級アンモニウム基が導入された強塩基性アニオン交換体は、その優れたイオン交換能力から幅広い用途で使用されてきた。しかし、前記構造の強塩基性アニオン交換体は、トリアルキルアミンが脱離しやすい、及びアルキル基が脱離しやすいため、化学的に安定であるとは言えず、高温で使用する場合、寿命が短い、あるいは使用温度の上限に制約がある、トリアルキルアミンが溶出するためアミン臭がする、アニオン交換体からの溶出物が多い等耐熱安定性に問題点があった。
このような強塩基性アニオン交換体の耐熱性を改善する方法として、特開平4−349941号公報には、四級アンモニウム基をアルキレン基からなるスペーサーを介してスチレン/ジビニルベンゼン共重合体中のフェニル基に導入した耐熱性の高い強塩基性アニオン交換体が開示されている。また、特開平7−289921号公報には、四級アンモニウム基をアルキレンオキシメチレン基からなるスペーサーを介してスチレン/ジビニルベンゼン共重合体中のフェニル基に導入した耐熱性の高い強塩基性アニオン交換体が開示されている。
特開平4−349941号公報 特開平7−289921号公報 特開平3−35010号公報
しかしながら、特開平4−349941号公報や特開平7−289921号公報に記載のアニオン交換体は、ω-ハロアルキルスチレンまたはω-ハロアルキルオキシメチルスチレンとジビニルベンゼンを共重合した後、トリアルキルアミンと反応させて製造されるため、下記の問題点を有していた。
(1)重合の際にω-ハロアルキルスチレンへの連鎖移動反応が併発し、共重合体中の
ハロゲン含有量が低下、その結果アニオン交換容量が低下する。イオン交換体の性能は、母体である架橋ポリマーに結合しているイオン交換基の量、即ち固定イオン濃度に本質的に支配されるため、アニオン交換容量の低下はイオン交換体の性能低下に直結する。(2)ω-ハロアルキルスチレン/ジビニルベンゼン共重合体は、従来のクロロメチルスチレン/ジビニルベンゼン共重合体に比べてトリアルキルアミンとの反応性が低いため、四級アンモニウム基の導入量が低下し、その結果、アニオン交換容量が低下する。また、未反応の共有結合性ハロゲンがアニオン交換体中に残存してしまうため、使用過程において加水分解によって塩化物イオンが生成して、装置や製品の腐食を引き起こす。
また、特開平3−35010号公報においては、ヘテロ原子が直接フェニル基と結合した構造を有するアニオン交換体として、ヘテロ原子がアミド結合中の窒素原子の場合のみが開示されており、耐熱性の改善効果については一切記述がない。
従って、本発明の目的は、耐熱性に優れた新規な粒子状四級アンモニウム基含有架橋アニオン交換体及び当該アニオン交換体製造用の中間原料である粒子状三級アミノ基含有架橋重合体を提供することにあり、また、本発明の他の目的は、トリアルキルアミンを使用することなく、四級アンモニウム基を効率的に導入することができる粒子状四級アンモニウム基含有架橋アニオン交換体の製造方法を提供することにある。
かかる実情において、本発明者らは鋭意検討を行った結果、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は、下記一般式(1);

(式中、R、R、Rは同一または異なって、炭素数1〜8の炭化水素基またはアルカノール基を示し、Xはアニオンを示し、nは4〜12の整数を示す。)で表される構成単位と、一分子中に少なくとも二つのビニル基を有する架橋性モノマーから誘導される構成単位とを有し、該架橋性モノマーから誘導される構成単位が全構成単位に対して0.5〜30モル%であることを特徴とする粒子状四級アンモニウム基含有架橋アニオン交換体を提供するものである。
また、本発明は、下記一般式(2);

(式中、R、Rは同一または異なって、炭素数1〜8の炭化水素基またはアルカノール基を示し、nは4〜12の整数を示す。)で表される構成単位と、一分子中に少なくとも二つのビニル基を有する架橋性モノマーから誘導される構成単位とを有し、該架橋性モノマーから誘導される構成単位が全構成単位に対して0.5〜30モル%であることを特徴とする粒子状三級アミノ基含有架橋重合体を提供するものである。
また、本発明は、下記一般式(3);
(式中、R、Rは同一または異なって、炭素数1〜8の炭化水素基を示し、nは4〜12の整数を示す。)で表されるアミノアルコキシスチレンと、一分子中に少なくとも二つのビニル基を有する架橋性モノマーを全モノマー中、0.5〜30モル%とを、水難溶解性のアゾ系重合開始剤を用いて、水性媒体中、懸濁重合させることを特徴とする粒子状三級アミノ基含有架橋重合体の製造方法を提供するものである。
また、本発明は、前記粒子状三級アミノ基含有架橋重合体を、下記一般式(4);
−Y (4)
(式中、Rは炭素数1〜8の炭化水素基もしくはアルカノール基を示し、Yはハロゲン原子を示す。)で表される有機ハロゲン化合物と反応させて粒子状四級アンモニウム基含有架橋アニオン交換体を製造する方法を提供するものである。
本発明の粒子状四級アンモニウム基含有架橋アニオン交換体は、従来の四級アンモニウム基含有アニオン交換体に比べて耐熱性に優れる。このため、純水製造用のアニオン交換体として、あるいは医薬品や食品の分離精製や化成品製造用の触媒として高温使用に耐えることができ、幅広い用途が期待できる。また、球状粒子が多く高い強度を有するため、カラムに充填した際、充填密度が向上し体積当たりの交換容量が向上する。また、本発明の粒子状四級アンモニウム基含有架橋アニオン交換体の製造方法は、トリアルキルアミンを使用することなく、四級アンモニウム基を効率的に導入することができる。このため、当該方法で得られたアニオン交換体のアニオン交換容量が低下することはない。
本発明の粒子状四級アンモニウム基含有架橋アニオン交換体(以下、単に、「粒子状架橋アニオン交換体」とも言う。)は、前記一般式(1)で示される構成単位と、一分子中に少なくとも二つのビニル基を有する架橋性モノマーから誘導される構成単位とからなり、架橋性モノマーから誘導される構成単位が全構成単位に対して0.5〜30モル%である。
一般式(1)中の炭素数1〜8の炭化水素基としては、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、i−ブチル基、s−ブチル基、t−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、シクロヘキシル基、シクロヘキシルメチル基などの直鎖状、分岐鎖状、環状の炭素数1〜8のアルキル基;ビニル基、プロペニル基等、上記アルキル基に対応する炭素数2〜8のアルケニル基を挙げることができる。好適には炭素数1〜6の炭化水素基である。また、炭素数1〜8のアルカノール基としては、上記の炭化水素基にヒドロキシル基が導入されたものを言い、具体例には、ヒドロキシメチル基、ヒドロキシエチル基、ヒドロキシプロピル基、ヒドロキシブチル基、ヒドロキシペンチル基、ヒドロキシヘキシル基、ヒドロキシオクチル基、ヒドロキシシクロヘキシル基等が挙げられる。好適には炭素数1〜6のアルカノール基である。一般式(1)中、炭化水素基が、炭素数8を超えるものは、イオン交換特性が低下してしまうため、好ましくない。
一般式(1)中のXで示されるアニオンとしては、特に制限はなく、具体例としては、フッ化物イオン、塩化物イオン、臭化物イオン、ヨウ化物イオン、水酸化物イオン、硝酸イオン、亜硝酸イオン、シアン化物イオン、炭酸水素イオン、硫酸水素イオン、燐酸二水素イオン、次亜塩素酸イオン、塩素酸イオン、臭素酸イオン、ヨウ素酸イオン、蟻酸イオン、酢酸イオン、酒石酸イオン、安息香酸イオン、フェノラートイオン、ベンゼンスルホン酸イオン、トルエンスルホン酸イオン等が挙げられる。また、当該アニオンとしては、上記一価イオンのみならず、硫酸イオン、燐酸イオン、ポリアクリル酸等の多価イオンであってもよい。
一般式(1)中のnは、4〜12、好ましくは4〜10、更に好ましくは4〜8である。nが3以下であると耐熱性が急激に低くなるため好ましくなく、一方、12を越えると、イオン交換容量が低くなるため好ましくない。また、nが8を越えると、沸点が上がり、蒸留分離が困難となり、工業的にコストがかかる。
一分子中に少なくとも二つのビニル基を有する架橋性モノマーから誘導される構成単位において、当該の架橋性モノマーとしては、ジビニルベンゼン、トリビニルベンゼン、ジビニルトルエン、ジビニルキシレン、ジビニルナフタレン、ジビニルビフェニル、ビス(ビニルフェニル)スルホン、ビス(ビニルフェニル)エタン、エチレングリコールジメタクリレート、エチレングリコールジアクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、メチレンビス(アクリルアミド)、エチレンビス(アクリルアミド)等を挙げることができる。好適な架橋性モノマーは、ジビニルベンゼン、ジビニルビフェニル、ジビニルナフタレンである。
架橋性モノマーから誘導される構成単位の導入量は、全構成単位に対して0.5〜30モル%であることが必要である。架橋導入量が0.5モル%未満であると、粒子の強度が著しく低下して粒子の破砕が起こり、粒子状架橋アニオン交換体中に占める球状粒子の割合が低下するため好ましくない。一方、架橋導入量が30モル%を超えると、粒子状架橋アニオン交換体のアニオン交換容量が低下するため好ましくない。好適な架橋導入量は、0.5〜28モル%、更に好適には1.0〜26モル%である。
なお、本発明の粒子状架橋アニオン交換体は、その目的を逸脱しない範囲内において、第三成分としてビニル系モノマーから誘導される構成単位を有していてもよい。
本発明の粒子状架橋アニオン交換体のアニオン交換容量は、乾燥状態で単位重量当り1.0〜6.0mg当量/gであり、好ましくは2.0〜5.0mg当量/gである。一方、水湿潤状態の単位体積当りの交換容量は、その水分保有能力によって異なるが、0.1〜2.0mg当量/mlであり、好ましくは0.2〜1.8mg当量/mlである。
本発明の粒子状架橋アニオン交換体は、球状粒子の占める割合が90%以上、特に95%以上、更に97%以上であることが好ましい。ここで言う球状粒子とは、ほぼ真球の粒子を指し、凝集等により粒子が複数個連結した粒子や、割れや欠けによって生成した非球状粒子は除かれる。球状粒子の割合が90%未満であると、カラムに充填した際の充填密度が向上しないため、体積当りの交換容量が低下し易くなる。また、通水時や逆洗、再生時に目詰まりを起こし、通水差圧が高くなるという好ましくない現象を引き起こす。球状粒子及びその割合は、例えば、顕微鏡写真の視野を代えて3枚撮影し、1枚毎に粒子100個を観察することで合計300個の粒子を観察し、その中の球状粒子を計測することで決定できる。
球状粒子の平均径としては、特に制限はないが、通液時の圧力損失やイオン捕捉能力といった実用上の観点から、好ましくは1〜2000μm、更に好ましくは5〜1000μmの平均径を有する粒子が好適である。球状粒子の粒度分布は、単峰性分布(ユニモーダル)であって、最も粒子が多く分布する粒径範囲内に全球状粒子の40%以上、好ましくは50%以上が存在するものが好適である。球状粒子の粒子分布は例えば、コールター製レーザー散乱・回折式粒度分布測定装置を使用して測定できる。球状粒子の平均径が1μm未満であると、通液時の圧力損失が非常に大きくなるため好ましくなく、一方、平均径が2000μmを超えると、イオン捕捉能力が低下するため好ましくない。
本発明の粒子状架橋アニオン交換体は、100℃で13日間水中に浸漬した際、次式;強塩基性アニオン交換容量残存率(%)=(浸漬後のイオン交換容量/浸漬前のイオン交換容量)×100
で定義される体積当りの強塩基性アニオン交換容量(meq/ml-R)の残存率が90%以上、好ましくは95%以上となる耐熱性を有する。
次ぎに、粒子状架橋アニオン交換体の製造方法を説明する。粒子状架橋アニオン交換体は、前記一般式(3)で表されるアミノアルコキシスチレンと、一分子中に少なくとも二つのビニル基を有する架橋性モノマーを全モノマー中、0.5〜30モル%とを、水難溶解性のアゾ系重合開始剤を用いて、水性媒体中、懸濁重合させて粒子状架橋重合体を得る第1工程と、第1工程で得られた粒子状架橋重合体を、前記一般式(4)で表される有機ハロゲン化合物と反応させる第2工程を得て得ることができる。
前記一般式(3)中、R、R及びnは、前記一般式(1)におけるものと同様のものが挙げられる。一般式(3)で表されるアミノアルコキシスチレンの具体例としては、p−(4−N,N−ジメチルアミノブトキシ)スチレン、p−(4−N,N−ジエチルアミノブトキシ)スチレン、p−(4−N,N−ジ−n−プロピルアミノブトキシ)スチレン、p−(4−N,N−ジ−i−プロピルアミノブトキシ)スチレン、p−(4−N,N−ジ−n−ブチルアミノブトキシ)スチレン、p−(4−N,N−ジ−i−ブチルアミノブトキシ)スチレン、p−(4−N,N−ジ−s−ブチルアミノブトキシ)スチレン、p−(4−N,N−ジ−t−ブチルアミノブトキシ)スチレン、p−(5−N,N−ジメチルアミノペンチルオキシ)スチレン、p−(5−N,N−ジエチルアミノペンチルオキシ)スチレン、p−(5−N,N−ジ−n−プロピルアミノペンチルオキシ)スチレン、p−(5−N,N−ジ−i−プロピルアミノペンチルオキシ)スチレン、p−(5−N,N−ジ−n−ブチルアミノペンチルオキシ)スチレン、p−(5−N,N−ジ−i−ブチルアミノペンチルオキシ)スチレン、p−(5−N,N−ジ−s−ブチルアミノペンチルオキシ)スチレン、p−(5−N,N−ジ−t−ブチルアミノペンチルオキシ)スチレン、p−(6−N,N−ジメチルアミノヘキシルオキシ)スチレン、p−(6−N,N−ジエチルアミノヘキシルオキシ)スチレン、p−(6−N,N−ジ−n−プロピルアミノヘキシルオキシ)スチレン、p−(6−N,N−ジ−i−プロピルアミノヘキシルオキシ)スチレン、p−(6−N,N−ジ−n−ブチルアミノヘキシルオキシ)スチレン、p−(6−N,N−ジ−i−ブチルアミノヘキシルオキシ)スチレン、p−(6−N,N−ジ−s−ブチルアミノヘキシルオキシ)スチレン、p−(6−N,N−ジ−t−ブチルアミノヘキシルオキシ)スチレン、p−(7−N,N−ジメチルアミノヘプチルオキシ)スチレン、p−(7−N,N−ジエチルアミノヘプチルオキシ)スチレン、p−(7−N,N−ジ−n−プロピルアミノヘプチルオキシ)スチレン、p−(7−N,N−ジ−i−プロピルアミノヘプチルオキシ)スチレン、p−(7−N,N−ジ−n−ブチルアミノヘプチルオキシ)スチレン、p−(7−N,N−ジ−i−ブチルアミノヘプチルオキシ)スチレン、p−(7−N,N−ジ−s−ブチルアミノヘプチルオキシ)スチレン、p−(7−N,N−ジ−t−ブチルアミノヘプチルオキシ)スチレン、p−(8−N,N−ジメチルアミノオクチルオキシ)スチレン、p−(8−N,N−ジエチルアミノオクチルオキシ)スチレン、p−(8−N,N−ジ−n−プロピルアミノオクチルオキシ)スチレン、p−(8−N,N−ジ−i−プロピルアミノオクチルオキシ)スチレン、p−(8−N,N−ジ−n−ブチルアミノオクチルオキシ)スチレン、p−(8−N,N−ジ−i−ブチルアミノオクチルオキシ)スチレン、p−(8−N,N−ジ−s−ブチルアミノオクチルオキシ)スチレン、p−(8−N,N−ジ−t−ブチルアミノオクチルオキシ)スチレン、p−(9−N,N−ジメチルアミノノナニルオキシ)スチレン、p−(9−N,N−ジエチルアミノノナニルオキシ)スチレン、p−(9−N,N−ジ−n−プロピルアミノノナニルオキシ)スチレン、p−(9−N,N−ジ−i−プロピルアミノノナニルオキシ)スチレン、p−(9−N,N−ジ−n−ブチルアミノノナニルオキシ)スチレン、p−(9−N,N−ジ−i−ブチルアミノノナニルオキシ)スチレン、p−(9−N,N−ジ−s−ブチルアミノノナニルオキシ)スチレン、p−(9−N,N−ジ−t−ブチルアミノノナニルオキシ)スチレン、
p−(10−N,N−ジメチルアミノデカニルオキシ)スチレン、p−(10−N,N−ジエチルアミノデカニルオキシ)スチレン、p−(10−N,N−ジ−n−プロピルアミノデカニルオキシ)スチレン、p−(10−N,N−ジ−i−プロピルアミノデカニルオキシ)スチレン、p−(10−N,N−ジ−n−ブチルアミノデカニルオキシ)スチレン、p−(10−N,N−ジ−i−ブチルアミノデカニルオキシ)スチレン、p−(10−N,N−ジ−s−ブチルアミノデカニルオキシ)スチレン、p−(10−N,N−ジ−t−ブチルアミノデカニルオキシ)スチレン、p−(11−N,N−ジメチルアミノウンデカニルオキシ)スチレン、p−(11−N,N−ジエチルアミノウンデカニルオキシ)スチレン、p−(11−N,N−ジ−n−プロピルアミノウンデカニルオキシ)スチレン、p−(11−N,N−ジ−i−プロピルアミノウンデカニルオキシ)スチレン、p−(11−N,N−ジ−n−ブチルアミノウンデカニルオキシ)スチレン、p−(11−N,N−ジ−i−ブチルアミノウンデカニルオキシ)スチレン、p−(11−N,N−ジ−s−ブチルアミノウンデカニルオキシ)スチレン、p−(11−N,N−ジ−t−ブチルアミノウンデカニルオキシ)スチレン、p−(12−N,N−ジメチルアミノドデカニルオキシ)スチレン、p−(12−N,N−ジエチルアミノドデカニルオキシ)スチレン、p−(12−N,N−ジ−n−プロピルアミノドデカニルオキシ)スチレン、p−(12−N,N−ジ−i−プロピルアミノドデカニルオキシ)スチレン、p−(12−N,N−ジ−n−ブチルアミノドデカニルオキシ)スチレン、p−(12−N,N−ジ−i−ブチルアミノドデカニルオキシ)スチレン、p−(12−N,N−ジ−s−ブチルアミノドデカニルオキシ)スチレン、p−(12−N,N−ジ−t−ブチルアミノドデカニルオキシ)スチレン、
m−(4−N,N−ジメチルアミノブトキシ)スチレン、m−(4−N,N−ジエチルアミノブトキシ)スチレン、m−(4−N,N−ジ−n−プロピルアミノブトキシ)スチレン、m−(4−N,N−ジ−i−プロピルアミノブトキシ)スチレン、m−(4−N,N−ジ−n−ブチルアミノブトキシ)スチレン、m−(4−N,N−ジ−i−ブチルアミノブトキシ)スチレン、m−(4−N,N−ジ−s−ブチルアミノブトキシ)スチレン、m−(4−N,N−ジ−t−ブチルアミノブトキシ)スチレン、m−(5−N,N−ジメチルアミノペンチルオキシ)スチレン、m−(5−N,N−ジエチルアミノペンチルオキシ)スチレン、m−(5−N,N−ジ−n−プロピルアミノペンチルオキシ)スチレン、m−(5−N,N−ジ−i−プロピルアミノペンチルオキシ)スチレン、m−(5−N,N−ジ−n−ブチルアミノペンチルオキシ)スチレン、m−(5−N,N−ジ−i−ブチルアミノペンチルオキシ)スチレン、m−(5−N,N−ジ−s−ブチルアミノペンチルオキシ)スチレン、m−(5−N,N−ジ−t−ブチルアミノペンチルオキシ)スチレン、m−(6−N,N−ジメチルアミノヘキシルオキシ)スチレン、m−(6−N,N−ジエチルアミノヘキシルオキシ)スチレン、m−(6−N,N−ジ−n−プロピルアミノヘキシルオキシ)スチレン、m−(6−N,N−ジ−i−プロピルアミノヘキシルオキシ)スチレン、m−(6−N,N−ジ−n−ブチルアミノヘキシルオキシ)スチレン、m−(6−N,N−ジ−i−ブチルアミノヘキシルオキシ)スチレン、m−(6−N,N−ジ−s−ブチルアミノヘキシルオキシ)スチレン、m−(6−N,N−ジ−t−ブチルアミノヘキシルオキシ)スチレン、m−(7−N,N−ジメチルアミノヘプチルオキシ)スチレン、m−(7−N,N−ジエチルアミノヘプチルオキシ)スチレン、m−(7−N,N−ジ−n−プロピルアミノヘプチルオキシ)スチレン、m−(7−N,N−ジ−i−プロピルアミノヘプチルオキシ)スチレン、m−(7−N,N−ジ−n−ブチルアミノヘプチルオキシ)スチレン、m−(7−N,N−ジ−i−ブチルアミノヘプチルオキシ)スチレン、m−(7−N,N−ジ−s−ブチルアミノヘプチルオキシ)スチレン、m−(7−N,N−ジ−t−ブチルアミノヘプチルオキシ)スチレン、m−(8−N,N−ジメチルアミノオクチルオキシ)スチレン、m−(8−N,N−ジエチルアミノオクチルオキシ)スチレン、m−(8−N,N−ジ−n−プロピルアミノオクチルオキシ)スチレン、m−(8−N,N−ジ−i−プロピルアミノオクチルオキシ)スチレン、m−(8−N,N−ジ−n−ブチルアミノオクチルオキシ)スチレン、m−(8−N,N−ジ−i−ブチルアミノオクチルオキシ)スチレン、m−(8−N,N−ジ−s−ブチルアミノオクチルオキシ)スチレン、m−(8−N,N−ジ−t−ブチルアミノオクチルオキシ)スチレン、m−(9−N,N−ジメチルアミノノナニルオキシ)スチレン、m−(9−N,N−ジエチルアミノノナニルオキシ)スチレン、m−(9−N,N−ジ−n−プロピルアミノノナニルオキシ)スチレン、m−(9−N,N−ジ−i−プロピルアミノノナニルオキシ)スチレン、m−(9−N,N−ジ−n−ブチルアミノノナニルオキシ)スチレン、m−(9−N,N−ジ−i−ブチルアミノノナニルオキシ)スチレン、m−(9−N,N−ジ−s−ブチルアミノノナニルオキシ)スチレン、m−(9−N,N−ジ−t−ブチルアミノノナニルオキシ)スチレン、m−(10−N,N−ジメチルアミノデカニルオキシ)スチレン、m−(10−N,N−ジエチルアミノデカニルオキシ)スチレン、m−(10−N,N−ジ−n−プロピルアミノデカニルオキシ)スチレン、m−(10−N,N−ジ−i−プロピルアミノデカニルオキシ)スチレン、m−(10−N,N−ジ−n−ブチルアミノデカニルオキシ)スチレン、m−(10−N,N−ジ−i−ブチルアミノデカニルオキシ)スチレン、m−(10−N,N−ジ−s−ブチルアミノデカニルオキシ)スチレン、m−(10−N,N−ジ−t−ブチルアミノデカニルオキシ)スチレン、
m−(11−N,N−ジメチルアミノウンデカニルオキシ)スチレン、p−(11−N,N−ジエチルアミノウンデカニルオキシ)スチレン、m−(11−N,N−ジ−n−プロピルアミノウンデカニルオキシ)スチレン、m−(11−N,N−ジ−i−プロピルアミノウンデカニルオキシ)スチレン、m−(11−N,N−ジ−n−ブチルアミノウンデカニルオキシ)スチレン、m−(11−N,N−ジ−i−ブチルアミノウンデカニルオキシ)スチレン、m−(11−N,N−ジ−s−ブチルアミノウンデカニルオキシ)スチレン、m−(11−N,N−ジ−t−ブチルアミノウンデカニルオキシ)スチレン、m−(12−N,N−ジメチルアミノドデカニルオキシ)スチレン、m−(12−N,N−ジエチルアミノドデカニルオキシ)スチレン、m−(12−N,N−ジ−n−プロピルアミノドデカニルオキシ)スチレン、m−(12−N,N−ジ−i−プロピルアミノドデカニルオキシ)スチレン、m−(12−N,N−ジ−n−ブチルアミノドデカニルオキシ)スチレン、m−(12−N,N−ジ−i−ブチルアミノドデカニルオキシ)スチレン、m−(12−N,N−ジ−s−ブチルアミノドデカニルオキシ)スチレン、m−(12−N,N−ジ−t−ブチルアミノドデカニルオキシ)スチレン、o−(4−N,N−ジメチルアミノブトキシ)スチレン、o−(4−N,N−ジエチルアミノブトキシ)スチレン、o−(4−N,N−ジ−n−プロピルアミノブトキシ)スチレン、o−(4−N,N−ジ−i−プロピルアミノブトキシ)スチレン、o−(4−N,N−ジ−n−ブチルアミノブトキシ)スチレン、o−(4−N,N−ジ−i−ブチルアミノブトキシ)スチレン、o−(4−N,N−ジ−s−ブチルアミノブトキシ)スチレン、o−(4−N,N−ジ−t−ブチルアミノブトキシ)スチレン、o−(5−N,N−ジメチルアミノペンチルオキシ)スチレン、o−(5−N,N−ジエチルアミノペンチルオキシ)スチレン、o−(5−N,N−ジ−n−プロピルアミノペンチルオキシ)スチレン、o−(5−N,N−ジ−i−プロピルアミノペンチルオキシ)スチレン、o−(5−N,N−ジ−n−ブチルアミノペンチルオキシ)スチレン、o−(5−N,N−ジ−i−ブチルアミノペンチルオキシ)スチレン、o−(5−N,N−ジ−s−ブチルアミノペンチルオキシ)スチレン、o−(5−N,N−ジ−t−ブチルアミノペンチルオキシ)スチレン、o−(6−N,N−ジメチルアミノヘキシルオキシ)スチレン、o−(6−N,N−ジエチルアミノヘキシルオキシ)スチレン、o−(6−N,N−ジ−n−プロピルアミノヘキシルオキシ)スチレン、o−(6−N,N−ジ−i−プロピルアミノヘキシルオキシ)スチレン、o−(6−N,N−ジ−n−ブチルアミノヘキシルオキシ)スチレン、o−(6−N,N−ジ−i−ブチルアミノヘキシルオキシ)スチレン、o−(6−N,N−ジ−s−ブチルアミノヘキシルオキシ)スチレン、o−(6−N,N−ジ−t−ブチルアミノヘキシルオキシ)スチレン、o−(7−N,N−ジメチルアミノヘプチルオキシ)スチレン、o−(7−N,N−ジエチルアミノヘプチルオキシ)スチレン、o−(7−N,N−ジ−n−プロピルアミノヘプチルオキシ)スチレン、o−(7−N,N−ジ−i−プロピルアミノヘプチルオキシ)スチレン、o−(7−N,N−ジ−n−ブチルアミノヘプチルオキシ)スチレン、o−(7−N,N−ジ−i−ブチルアミノヘプチルオキシ)スチレン、o−(7−N,N−ジ−s−ブチルアミノヘプチルオキシ)スチレン、o−(7−N,N−ジ−t−ブチルアミノヘプチルオキシ)スチレン、o−(8−N,N−ジメチルアミノオクチルオキシ)スチレン、o−(8−N,N−ジエチルアミノオクチルオキシ)スチレン、o−(8−N,N−ジ−n−プロピルアミノオクチルオキシ)スチレン、o−(8−N,N−ジ−i−プロピルアミノオクチルオキシ)スチレン、o−(8−N,N−ジ−n−ブチルアミノオクチルオキシ)スチレン、o−(8−N,N−ジ−i−ブチルアミノオクチルオキシ)スチレン、o−(8−N,N−ジ−s−ブチルアミノオクチルオキシ)スチレン、o−(8−N,N−ジ−t−ブチルアミノオクチルオキシ)スチレン、o−(9−N,N−ジメチルアミノノナニルオキシ)スチレン、o−(9−N,N−ジエチルアミノノナニルオキシ)スチレン、o−(9−N,N−ジ−n−プロピルアミノノナニルオキシ)スチレン、o−(9−N,N−ジ−i−プロピルアミノノナニルオキシ)スチレン、o−(9−N,N−ジ−n−ブチルアミノノナニルオキシ)スチレン、o−(9−N,N−ジ−i−ブチルアミノノナニルオキシ)スチレン、o−(9−N,N−ジ−s−ブチルアミノノナニルオキシ)スチレン、o−(9−N,N−ジ−t−ブチルアミノノナニルオキシ)スチレン、o−(10−N,N−ジメチルアミノデカニルオキシ)スチレン、o−(10−N,N−ジエチルアミノデカニルオキシ)スチレン、o−(10−N,N−ジ−n−プロピルアミノデカニルオキシ)スチレン、o−(10−N,N−ジ−i−プロピルアミノデカニルオキシ)スチレン、o−(10−N,N−ジ−n−ブチルアミノデカニルオキシ)スチレン、o−(10−N,N−ジ−i−ブチルアミノデカニルオキシ)スチレン、o−(10−N,N−ジ−s−ブチルアミノデカニルオキシ)スチレン、o−(10−N,N−ジ−t−ブチルアミノデカニルオキシ)スチレン、
o−(11−N,N−ジメチルアミノウンデカニルオキシ)スチレン、o−(11−N,N−ジエチルアミノウンデカニルオキシ)スチレン、o−(11−N,N−ジ−n−プロピルアミノウンデカニルオキシ)スチレン、o−(11−N,N−ジ−i−プロピルアミノウンデカニルオキシ)スチレン、o−(11−N,N−ジ−n−ブチルアミノウンデカニルオキシ)スチレン、o−(11−N,N−ジ−i−ブチルアミノウンデカニルオキシ)スチレン、o−(11−N,N−ジ−s−ブチルアミノウンデカニルオキシ)スチレン、o−(11−N,N−ジ−t−ブチルアミノウンデカニルオキシ)スチレン、o−(12−N,N−ジメチルアミノドデカニルオキシ)スチレン、o−(12−N,N−ジエチルアミノドデカニルオキシ)スチレン、o−(12−N,N−ジ−n−プロピルアミノドデカニルオキシ)スチレン、o−(12−N,N−ジ−i−プロピルアミノドデカニルオキシ)スチレン、o−(12−N,N−ジ−n−ブチルアミノドデカニルオキシ)スチレン、o−(12−N,N−ジ−i−ブチルアミノドデカニルオキシ)スチレン、o−(12−N,N−ジ−s−ブチルアミノドデカニルオキシ)スチレン、o−(12−N,N−ジ−t−ブチルアミノドデカニルオキシ)スチレン等を挙げることができる。これらのアミノアルコキシスチレンの中、好適なものとしては、p−(4−N,N−ジメチルアミノブトキシ)スチレン、p−(6−N,N−ジメチルアミノヘキシルオキシ)スチレン、p−(8−N,N−ジメチルアミノオクチルオキシ)スチレンが挙げられる。
これらのアミノアルコキシスチレンは、アミノアルコキシフェニルマグネシウムハライドを、触媒の存在下にビニルハライドと反応させることにより、効率よく製造できる。触媒としては、パラジウム系触媒、ニッケル系触媒、マンガン系触媒、鉄系触媒、コバルト系触媒及びロジウム系触媒が挙げられ、これらの1種または2種以上を組み合わせて使用することができる。ビニルハライドとしては、フッ化ビニル、塩化ビニル、臭化ビニル及びヨウ化ビニルが挙げられ、この中、塩化ビニルまたは臭化ビニルが経済的で且つ入手のし易さから好適である。当該反応は、通常、溶媒存在下で行われる。使用される反応溶媒としては、エーテル系溶媒、含酸素系溶媒、含窒素系溶媒、芳香族系炭化水素溶媒及び脂肪族系炭化水素溶媒等が挙げられる。反応温度は、通常、−10℃〜溶媒還流温度の範囲である。反応終了後は、酸洗浄、水洗浄、アルカリ洗浄を適当に組み合わせることにより、副生した無機物や未反応原料を除去し、更に蒸留や再結晶等の通常の精製技術により、目的とするアミノアルコキシスチレンを得ることができる。
一分子中に少なくとも二つのビニル基を有する架橋性モノマーとしては、前記粒子状架橋アニオン交換体のものと同様のものが挙げられる。この架橋性モノマーは、全モノマーに対して0.5〜30モル%使用される。架橋モノマーが0.5モル%未満であると、粒子の強度が著しく低下して粒子の破砕が起こるため好ましくない。一方、架橋性モノマーが30モル%を超えると、粒子状架橋アニオン交換体のアニオン交換容量が低下するため好ましくない。好適な架橋性モノマー使用量は、0.5〜25モル%、更に好適には1.0〜20モル%である。
なお、本発明の目的を逸脱しない範囲内において、第三成分としてその他のビニル系モノマーを共重合してもよく、そのようなビニル系モノマーの具体例としては、スチレン、メチルスチレン、ジメチルスチレン、トリメチルスチレン、エチルスチレン、プロピルスチレン、シクロヘキシルスチレン、クロロメチルスチレン、トリフルオロメチルスチレン、エトキシメチルスチレン、アセトキシメチルスチレン、メトキシスチレン、ジメトキシスチレン、t−ブトキシスチレン、アセトキシスチレン、1−エトキシエトキシスチレン、クロロスチレン、ジクロロスチレン、ブロモスチレン、ヨードスチレン、フルオロスチレン、カルボキシスチレン、スチレンスルホン酸、スチレンスルホン酸メチル、スチレンスルホン酸エチル、スチレンスルホン酸シクロヘキシル等のスチレン系単量体、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、(n−又はi−)プロピルメタクリレート、(n−、i−、sec−又はt−)ブチルメタクリレート、アミルメタクリレート、2−エチルヘキシルメタクリレート、ドデシルメタクリレート、クロロエチルメタクリレート、2−ヒドロキシエチルメタクリレート、2−ヒドロキシプロピルメタクリレート、5−ヒドロキシペンチルメタクリレート、シクロヘキシルメタクリレート、アリルメタクリレート、トリメチロールプロパンモノメタクリレート、ペンタエリスリトールモノメタクリレート、グリシジルメタクリレート、ベンジルメタクリレート、メトキシベンジルメタクリレート、クロロベンジルメタクリレート、ヒドロキシベンジルメタクリレート、ヒドロキシフェネチルメタクリレート、ジヒドロキシフェネチルメタクリレート、フルフリルメタクリレート、テトラヒドロフルフリルメタクリレート、フェニルメタクリレート、ヒドロキシフェニルメタクリレート、クロロフェニルメタクリレート、スルファモイルフェニルメタクリレート、2−(ヒドロキシフェニルカルボニルオキシ)エチルメタクリレート等のメタクリル酸エステル系単量体、メチルアクリレート、エチルアクリレート、(n−又はi−)プロピルアクリレート、(n−、i−、sec−又はt−)ブチルアクリレート、アミルアクリレート、2−エチルヘキシルアクリレート、ドデシルアクリレート、クロロエチルアクリレート、2−ヒドロキシエチルアクリレート、2−ヒドロキシプロピルアクリレート、5−ヒドロキシペンチルアクリレート、シクロヘキシルアクリレート、アリルアクリレート、トリメチロールプロパンモノアクリレート、ペンタエリスリトールモノアクリレート、ベンジルアクリレート、メトキシベンジルアクリレート、クロロベンジルアクリレート、ヒドロキシベンジルアクリレート、ヒドロキシフェネチルアクリレート、ジヒドロキシフェネチルアクリレート、フルフリルアクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレート、フェニルアクリレート、ヒドロキシフェニルアクリレート、クロロフェニルアクリレート、スルファモイルフェニルアクリレート、2−(ヒドロキシフェニルカルボニルオキシ)エチルアクリレート等のアクリル酸エステル系単量体等を挙げられる。
第1工程で使用される重合開始剤は、水難溶解性のアゾ系重合開始剤である。本発明において、水難溶解性とは、25℃における水への溶解度が0.03g/100gHO以下のものを言う。重合開始剤として、過酸化物系開始剤を用いると、アミノアルコキシスチレンと過酸化物が酸化・還元反応を起こして、dead-end重合を引き起こすため重合体が得られない。それに対して、アゾ系開始剤は酸化能力が低いためdead-end重合とはならないが、水への溶解度が上記範囲を超えるアゾ系開始剤を用いると、水への溶解性が比較的高いアミノアルコキシスチレンが水中で重合し、微粒子が生成し、それがバインダーとなって粒子の凝集が起こるため好ましくない。この微粒子生成を抑制するためには、水への溶解度がほとんどない、すなわち溶解度が0.02g/100gHO以下、特に0.01g/100gHO以下のアゾ系重合開始剤を用いるとよい。好適なアゾ系開始剤の具体例としては、2,2’-アゾビス(2,4-ジメチルバレロニトリル)、2,2’-アゾビス(2-メチルブチロニトリル)が挙げられる。これらアゾ系開始剤の使用量は、全モノマー量に対して、通常0.01〜2モル%である。
第1工程において、アミノアルコキシスチレン及び架橋性モノマーからなるモノマーと水の比率は、1:2から1:20の範囲で任意に設定できる。重合の際、粒子の安定性を保持しつつアミノアルコキシスチレンの水相への分配を抑制するため、pHを4〜10の範囲に維持し、更に分散剤を添加することが好ましい。pHを維持するため、各種塩類を水に添加して水相を緩衝溶液とすることが、球状粒子の占める割合が90%以上となる良好な粒子形状と定量的な粒子収率を与えるため好ましい。
本発明で用いられる分散剤としては、完全ケン化ポリビニルアルコール、部分ケン化ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリアクリルアミド、ポリジアリルアミン及びその塩、ポリアクリル酸及びその塩、スチレン/マレイン酸共重合体及びその塩、ヒドロキシアルキルセルロース、カルボキシメチルセルロース、アルキルセルロース、ゼラチン、キサンタンガム等が挙げられる。これら分散剤は1種単独または2種以上を組み合わせて用いてもよい。
分散剤添加量は、モノマーと水の比率や粒子径の設定値によってその最適な添加量は変動するが、水相中の濃度が0.05〜5.0重量%となるように添加すればよい。好ましい分散剤添加量は、0.1〜3.0重量%である。
重合温度は、重合開始剤の半減温度、重合開始剤使用量、モノマーの重合速度により幅広く選択できるが、一般的には20〜120℃、好ましくは30〜100℃の範囲から選択される。重合時間は、上記重合温度の影響を大きく受け、0.5〜48時間、好ましくは1〜24時間の範囲から選択される。
また、懸濁重合の際に、粒子状架橋重合体(ポリ(アミノアルコキシスチレン))の良溶媒や貧溶媒、非架橋の線状ポリマーをモノマー相に添加、重合することで、共重合体の多孔構造を制御することができる。例えば、トルエンやジクロロエタン等の良溶媒を添加して重合すると、ポーラス形の共重合体が製造できる。一方、ヘプタン、イソオクタン、t−アミルアルコール等の貧溶媒やポリスチレン等の非架橋線状ポリマーを添加して重合すると、多孔性の共重合体が製造できる。
また、球状粒子の占める割合を90%以上とするには、開始剤として水難溶性のアゾ系重合開始剤を用い、反応液(重合液)のpHを4〜10の範囲に調整し、更に分散剤を添加し、重合の際、攪拌を十分に行うことで達成できる。
第1工程で得られる粒子状架橋重合体は、前記一般式(2)で表される構成単位と、一分子中に少なくとも二つのビニル基を有する架橋性モノマーから誘導される構成単位とを有し、該架橋性モノマーから誘導される構成単位が全構成単位に対して0.5〜30モル%のものである。前記一般式(2)中、R、R及びnは、前記一般式(1)におけるものと同様のものが挙げられる。
第2工程は、第1工程で得られた粒子状三級アミノ基含有架橋重合体を、前記一般式(4)で表される有機ハロゲン化合物と反応させて、4級アンモニウム基を含有する粒子状架橋アニオン交換体を得る工程である。
一般式(4)で示される有機ハロゲン化合物の具体例としては、メチルクロライド、メチルブロマイド、メチルヨーダイド、エチルクロライド、エチルブロマイド、エチルヨーダイド、n−プロピルクロライド、n−プロピルブロマイド、n−プロピルヨーダイド、i−プロピルクロライド、i−プロピルブロマイド、i−プロピルヨーダイド、n−ブチルクロライド、n−ブチルブロマイド、n−ブチルヨーダイド、i−ブチルクロライド、i−ブチルブロマイド、i−ブチルヨーダイド、s−ブチルクロライド、s−ブチルブロマイド、s−ブチルヨーダイド、t−ブチルクロライド、t−ブチルブロマイド、t−ブチルヨーダイド、クロロメチルアルコール、ブロモメチルアルコール、ヨードメチルアルコール、1−クロロエタノール、1−ブロモエタノール、1−ヨードエタノール、2−クロロエタノール、2−ブロモエタノール、2−ヨードエタノール、1−クロロプロパノール、1−ブロモプロパノール、1−ヨードプロパノール、2−クロロプロパノール、2−ブロモプロパノール、2−ヨードプロパノール、3−クロロプロパノール、3−ブロモプロパノール、3−ヨードプロパノール、1−クロロブタノール、1−ブロモブタノール、1−ヨードブタノール、2−クロロブタノール、2−ブロモブタノール、2−ヨードブタノール、3−クロロブタノール、3−ブロモブタノール、3−ヨードブタノール、4−クロロブタノール、4−ブロモブタノール、4−ヨードブタノール等を挙げることができる。
一般式(4)で示される有機ハロゲン化合物を粒子状架橋重合体と反応させるのは定法に従って行えばよく、例えば溶媒中に粒子状架橋重合体を分散させておき、これに有機ハロゲン化合物を加えて反応させればよい。溶媒としては、例えばアセトン、メチルエチルケトン、メチルアミルケトン等のケトン類;ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル類;水;メタノール、エタノール、プロパノール等のアルコール類;ヘキサン、ヘプタン、オクタン等の脂肪族炭化水素類;ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類;酢酸エチル、酢酸ブチル、乳酸エチル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、セロソルブ類等のエステル類;ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、ヘキサメチルホスホロアミド等の非プロトン性極性溶剤類等が挙げられる。これらは1種単独又は2種以上を混合して用いることができる。場合によっては、これら溶媒を用いることなく、有機ハロゲン化合物と架橋重合体を直接反応させることも可能である。
反応温度は、使用する有機ハロゲン化合物の種類により異なるが、通常、20〜200℃で常圧下または加圧下で実施される。反応時間は、反応温度及び使用する有機ハロゲン化合物の種類により異なるが、通常0.5〜48時間である。
使用する有機ハロゲン化物の添加量は、重合体中の三級アミノ基単位に対して1〜10倍モルである。使用量が1倍モル未満の場合には、四級化反応が十分に進行せず、また10倍モル以上の場合には経済的に不利となる。本発明の粒子状架橋アニオン交換体の製造方法によれば、トリアルキルアミンを使用することなく、四級アンモニウム基を効率的に導入することができる。このため、当該方法で得られたアニオン交換体のアニオン交換容量が低下することはない。
次ぎに、実施例を挙げて本発明を更に具体的に説明するが、これは単に例示であって、本発明を制限するものではない。
参考例1
<p−(4−N,N−ジメチルアミノブトキシ)スチレン>の合成
窒素雰囲気下、攪拌装置及び還流装置を備えた1200mlフラスコ中に、20〜50メッシュの金属マグネシウム11.6g、テトラヒドロフラン40.0g、臭化エチル2.8gを仕込み、溶媒還流条件にて30分加熱攪拌した。その後、p−(4−N,N−ジメチルアミノブトキシ)クロロベンゼン90.8gをテトラヒドロフラン60.0gに溶解させた溶液を、4時間かけて滴下した。更に、温度を維持して5時間攪拌し、p−(4−N,N−ジメチルアミノブトキシ)フェニルマグネシウムクロライドのテトラヒドロフラン溶液を得た。次いで、当該溶液に[1,3−ビス(ジフェニルホスフィノ)プロパン]ジクロロニッケル2.16g及びテトラヒドロフラン40.0gを加えた後に反応溶液を10℃まで冷却し、臭化ビニルガス51.2gを同温度にて2時間かけて吹き込み、更に同温度で1時間攪拌した。反応終了後、塩酸及び水酸化ナトリウム水溶液にて反応液を処理し、得られた有機層をシリカゲルクロマトグラフィーにて精製して、純度98.8%のp−(4−N,N−ジメチルアミノブトキシ)スチレン60.8gを得た。なお、同化合物は質量分析及び元素分析により決定した。
<p−(4−N,N−ジメチルアミノブトキシ)スチレン架橋重合体の合成>
窒素雰囲気下、攪拌装置及び還流装置を備えた1000mlセパラブルフラスコ中に、pH7.4の標準緩衝液600ml(和光純薬社製)、部分ケン化ポリビニルアルコール(PVA−224、平均重合度2400、ケン化度88%、クラレ社製)3.6gを加え、60℃に昇温してポリビニルアルコールを溶解させた後、室温まで冷却した。参考例1で得たp−(4−N,N−ジメチルアミノブトキシ)スチレン57.0g(0.260モル)、純度80%のジビニルベンゼン3.0g(0.018モル)(アルドリッチ社製)、25℃における水への溶解度0.009g/100gHOの2,2’-アゾビス(2,4-ジメチルバレロニトリル)0.27g(和光純薬社製)を混合し、均一溶液とした後、上記フラスコに加え、pH7.4の反応液を得た。撹拌回転数を200rpmに設定し、窒素雰囲気下60℃で24時間重合した。重合後、水相は透明であり、微粒子の生成は認められなかった。重合生成物をろ過し、十分水洗した後、メタノールで洗浄し、減圧乾燥して淡黄色透明球状のp−(4−N,N−ジメチルアミノブトキシ)スチレン架橋重合体53.9gを得た。収率は90%、平均粒径は180μmであり、粒子の破砕や連結はなく、真球状の粒子であった。また、得られた粒子の粒度分布は、最も粒子が多く分布する粒径範囲は100〜200μmであり、当該粒径範囲内の粒子は全粒子の61%であった。粒子の粒度分布はコールター製レーザー散乱・回折式粒度分布測定装置LS−230を用いて測定した。なお、ジビニルベンゼンの使用量は、全モノマーに対して6.5モル%であった。
<p−(4−N,N−ジメチルアミノブトキシ)スチレン架橋重合体の四級化反応>
窒素雰囲気下、攪拌装置及び還流装置を備えた1000mlセパラブルフラスコ中に、テトラヒドロフラン(THF)400ml(和光純薬社製)、実施例1で得られた架橋重合体30.0gを加え、40℃で1時間攪拌し、重合体を膨潤させた。その後、ヨードメタン98.7g(東京化成社製)を加え、40℃で24時間四級化反応を行った。反応終了後、濾過により重合体を取り出し、THFで洗浄して過剰のヨードメタンを取除いた後、十分に水洗して粒子状架橋アニオン交換体を得た。得られたアニオン交換体の中性塩分解容量は、3.05mg当量/g(乾燥状態)、1.20mg当量/ml(湿潤状態)であり、水分保有能力は49%であった。顕微鏡観察の結果、粒子は真球状であり、真球状粒子の占める割合は98%、平均粒径は220μmであった。また、得られた粒子の粒度分布は、最も粒子が多く分布する粒径範囲は200〜400μmであり、当該粒径範囲内の粒子は全球状粒子の64%であった。また、得られた粒子の強度も高く、実用性の高いものであった。実施例2で得られた粒子状架橋アニオン交換体の顕微鏡観察の一例を図1に示す。図1中、右下の線の長さは1000μmである。
<耐熱性試験1>
実施例2で得られた粒子状架橋アニオン交換体をOH形に再生した後、50℃の超純水で30分間通水洗浄した。この洗浄済みアニオン交換体を30ml採取し、脱気超純水50mlに分散させ、窒素気流下密閉して100℃で13日間静置した。加熱試験終了後、濾過によりアニオン交換体を取り出し、中性塩分解容量を測定したところ、2.96mg当量/g(乾燥状態)、1.20mg当量/ml(湿潤状態)であり、中性塩分解容量の低下はほとんど認められず、良好な耐熱性を示した。実施例2の粒子状架橋アニオン交換体の耐熱性の指標である強塩基性アニオン交換容量残存率は100%であった。
<p-(4−N,N-ジメチルアミノブトキシ)スチレン架橋重合体の合成>
pH7.4の標準緩衝液の代わりにpH9.2の標準緩衝液を用いたことを除いて、実施例1と同様の操作を行い、p−(4−N,N−ジメチルアミノブトキシ)スチレン架橋重合体55.2gを得た。収率は93%、平均粒径は710μmであり、粒子の破砕や連結のない真球状の粒子が得られた。粒度分布測定の結果、最も粒子が多く分布する粒径範囲は600〜1000μm、当該粒径範囲内の粒子は全粒子の60%であった。
<p−(4−N,N−ジメチルアミノブトキシ)スチレン架橋重合体の四級化反応>
実施例1で得られた架橋重合体の代わりに実施例3で得られた架橋重合体を用いたことを除いて、実施例2と同様の操作を行い、粒子状架橋アニオン交換体を得た。得られたアニオン交換体の中性塩分解容量は、3.18mg当量/g(乾燥状態)、1.04mg当量/g(湿潤状態)であり、水分保有能力は50%であった。顕微鏡観察の結果、粒子は真球状であり、真球状粒子の占める割合は97%、平均粒径は825μmであった。また、粒度分布を測定したところ、最も粒子が多く分布する粒径範囲は600〜1000μm、当該粒径範囲内の粒子は全粒子の60%であった。
<耐熱性試験2>
実施例2で得られた粒子状架橋アニオン交換体の代わりに実施例4で得られた粒子状架橋アニオン交換体を用いたことを除いて、実施例2と同様の操作で耐熱性試験を行った。加熱試験終了後の中性塩分解容量は3.13mg当量/g(乾燥状態)、1.02mg当量/g(湿潤状態)であり、良好な耐熱性を示した。この値から算出した体積当りの強塩基性アニオン交換容量残存率は98%であった。
<p−(4−N,N−ジメチルアミノブトキシ)スチレン架橋重合体の合成>
pH7.4の標準緩衝液の代わりにpH9.2の標準緩衝液を用いたこと、ジビニルベンゼン量を3.0g(0.018モル)から1.5g(0.009モル)に変更し、ジビニルベンゼン使用量を全モノマーに対して3.3モル%としたことを除いて、実施例1と同様の操作を行い、p−(4−N,N−ジメチルアミノブトキシ)スチレン架橋重合体52.4gを得た。収率は90%、平均粒径は700μmであり、粒子の破砕や連結のない真球状の粒子が得られた。粒度分布測定の結果、最も粒子が多く分布する粒径範囲は600〜1000μm、当該粒径範囲内の粒子は全粒子の55%であった。
<p−(4−N,N−ジメチルアミノブトキシ)スチレン架橋重合体の四級化反応>
実施例1で得られた架橋重合体の代わりに実施例5で得られた架橋重合体を用いたことを除いて、実施例2と同様の操作を行い、粒子状架橋アニオン交換体を得た。得られたアニオン交換体の中性塩分解容量は、3.20mg当量/g(乾燥状態)、0.18mg当量/g(湿潤状態)であり、水分保有能力は92%であった。顕微鏡観察の結果、粒子は真球状であり、真球状粒子の占める割合は97%、平均粒径は840μmであった。また、粒度分布を測定したところ、最も粒子が多く分布する粒径範囲は600〜1000μm、当該粒径範囲内の粒子は全粒子の65%であった。
<耐熱性試験3>
実施例2で得られた粒子状架橋アニオン交換体の代わりに実施例6で得られた粒子状架橋アニオン交換体を用いたことを除いて、実施例2と同様の操作で耐熱性試験を行った。加熱試験終了後の中性塩分解容量は3.19mg当量/g(乾燥状態)、0.18mg当量/g(湿潤状態)であり、良好な耐熱性を示した。この値から算出した体積当りの強塩基性アニオン交換容量残存率は100%であった。
<p−(4−N,N−ジメチルアミノブトキシ)スチレン架橋重合体の合成>
pH7.4の標準緩衝液の代わりにpH9.2の標準緩衝液を用いたこと、ジビニルベンゼン量を3.0g(0.018モル)から4.6g(0.028モル)に変更し、ジビニルベンゼン使用量を全モノマーに対して9.8モル%としたこと、更に重合時の撹拌回転数200rpmを300rpmとしたことを除いて、実施例1と同様の操作を行い、p−(4−N,N−ジメチルアミノブトキシ)スチレン架橋重合体55.2gを得た。収率は91%、平均粒径は390μmであり、粒子の破砕や連結のない真球状の粒子が得られた。粒度分布測定の結果、最も粒子が多く分布する粒径範囲は200〜400μm、当該粒径範囲内の粒子は全粒子の50%であった。
<p−(4−N,N−ジメチルアミノブトキシ)スチレン架橋重合体の四級化反応>
実施例1で得られた架橋重合体の代わりに実施例7で得られた架橋重合体を用いたことを除いて、実施例2と同様の操作を行い、粒子状架橋アニオン交換体を得た。得られたアニオン交換体の中性塩分解容量は、3.18mg当量/g(乾燥状態)、0.87mg当量/g(湿潤状態)であり、水分保有能力は65%であった。顕微鏡観察の結果、粒子は真球状であり、真球状粒子の占める割合は98%、平均粒径は430μmであった。また、粒度分布を測定したところ、最も粒子が多く分布する粒径範囲は200〜400μm、当該粒径範囲内の粒子は全粒子の37%であった。
<耐熱性試験4>
実施例2で得られた粒子状架橋アニオン交換体の代わりに実施例8で得られた粒子状架橋アニオン交換体を用いたことを除いて、実施例2と同様の操作で耐熱性試験を行った。加熱試験終了後の中性塩分解容量は3.15mg当量/g(乾燥状態)、0.87mg当量/g(湿潤状態)であり、良好な耐熱性を示した。この値から算出した体積当りの強塩基性アニオン交換容量残存率は100%であった。
<p−(4−N,N−ジメチルアミノブトキシ)スチレン架橋重合体の合成>
pH7.4の標準緩衝液の代わりにpH9.2の標準緩衝液を用いたこと、ジビニルベンゼン量を3.0g(0.018モル)から6.3g(0.039モル)に変更し、ジビニルベンゼン使用量を全モノマーに対して13.0モル%としたこと、更に重合時の撹拌回転数200rpmを300rpmとしたことを除いて、実施例1と同様の操作を行い、p−(4−N,N−ジメチルアミノブトキシ)スチレン架橋重合体57.1gを得た。収率は92%、平均粒径は420μmであり、粒子の破砕や連結のない真球状の粒子が得られた。粒度分布測定の結果、最も粒子が多く分布する粒径範囲は400〜600μm、当該粒径範囲内の粒子は全粒子の45%であった。
<p−(4−N,N−ジメチルアミノブトキシ)スチレン架橋重合体の四級化反応>
実施例1で得られた架橋重合体の代わりに実施例9で得られた架橋重合体を用いたことを除いて、実施例2と同様の操作を行い、粒子状架橋アニオン交換体を得た。得られたアニオン交換体の中性塩分解容量は、3.23mg当量/g(乾燥状態)、0.88mg当量/g(湿潤状態)であり、水分保有能力は59%であった。顕微鏡観察の結果、粒子は真球状であり、真球状粒子の占める割合は98%、平均粒径は420μmであった。また、粒度分布を測定したところ、最も粒子が多く分布する粒径範囲は400〜600μm、当該粒径範囲内の粒子は全粒子の45%であった。
<耐熱性試験5>
実施例2で得られた粒子状架橋アニオン交換体の代わりに実施例10で得られた粒子状架橋アニオン交換体を用いたことを除いて、実施例2と同様の操作で耐熱性試験を行った。加熱試験終了後の中性塩分解容量は3.13mg当量/g(乾燥状態)、0.87mg当量/g(湿潤状態)であり、良好な耐熱性を示した。この値から算出した体積当りの強塩基性アニオン交換容量残存率は99%であった。
<p−(4−N,N−ジメチルアミノブトキシ)スチレン架橋重合体の合成>
pH7.4の標準緩衝液の代わりにpH9.2の標準緩衝液を用いたこと、ジビニルベンゼン量を3.0g(0.018モル)から14.3g(0.088モル)に変更し、ジビニルベンゼン使用量を全モノマーに対して25.2モル%としたこと、更に重合時の撹拌回転数200rpmを300rpmとしたことを除いて、実施例1と同様の操作を行い、p−(4−N,N−ジメチルアミノブトキシ)スチレン架橋重合体65.0gを得た。収率は95%、平均粒径は400μmであり、粒子の破砕や連結のない真球状の粒子が得られた。粒度分布測定の結果、最も粒子が多く分布する粒径範囲は200〜400μm、当該粒径範囲内の粒子は全粒子の48%であった。
<p−(4−N,N−ジメチルアミノブトキシ)スチレン架橋重合体の四級化反応>
実施例1で得られた架橋重合体の代わりに実施例11で得られた架橋重合体を用いたことを除いて、実施例2と同様の操作を行い、粒子状架橋アニオン交換体を得た。得られたアニオン交換体の中性塩分解容量は、2.81mg当量/g(乾燥状態)、1.26mg当量/g(湿潤状態)であり、水分保有能力は35%であった。顕微鏡観察の結果、粒子は真球状であり、真球状粒子の占める割合は99%、平均粒径は420μmであった。また、粒度分布を測定したところ、最も粒子が多く分布する粒径範囲は400〜600μm、当該粒径範囲内の粒子は全粒子の48%であった。
<耐熱性試験6>
実施例2で得られた粒子状架橋アニオン交換体の代わりに実施例12で得られた粒子状架橋アニオン交換体を用いたことを除いて、実施例2と同様の操作で耐熱性試験を行った。加熱試験終了後の中性塩分解容量は2.83mg当量/g(乾燥状態)、1.23mg当量/g(湿潤状態)であり、良好な耐熱性を示した。この値から算出した体積当りの強塩基性アニオン交換容量残存率は98%であった。
<p−(4−N,N−ジメチルアミノブトキシ)スチレン架橋重合体の合成>
pH7.4の標準緩衝液の代わりにpH9.2の標準緩衝液を用いたこと、ジビニルベンゼン3.0g(0.018モル)の代わりに純度53%のジビニルビフェニル7.0g(0.018モル)(新日鐵化学製)を用いたことを除いて、実施例1と同様の操作を行い、p−(4−N,N−ジメチルアミノブトキシ)スチレン架橋重合体55.2gを得た。収率は91%、平均粒径は700μmであり、粒子の破砕や連結のない真球状の粒子が得られた。粒度分布測定の結果、最も粒子が多く分布する粒径範囲は600〜1000μm、当該粒径範囲内の粒子は全粒子の55%であった。
<p−(4−N,N−ジメチルアミノブトキシ)スチレン架橋重合体の四級化反応>
実施例1で得られた架橋重合体の代わりに実施例13で得られた架橋重合体を用いたことを除いて、実施例2と同様の操作を行い、粒子状架橋アニオン交換体を得た。得られたアニオン交換体の中性塩分解容量は、3.04mg当量/g(乾燥状態)、1.10mg当量/g(湿潤状態)であり、水分保有能力は46%であった。顕微鏡観察の結果、粒子は真球状であり、真球状粒子の占める割合は99%、平均粒径は780μmであった。また、粒度分布を測定したところ、最も粒子が多く分布する粒径範囲は600〜1000μm、当該粒径範囲内の粒子は全粒子の60%であった。
<耐熱性試験7>
実施例2で得られた粒子状架橋アニオン交換体の代わりに実施例14で得られた粒子状架橋アニオン交換体を用いたことを除いて、実施例2と同様の操作で耐熱性試験を行った。加熱試験終了後の中性塩分解容量は3.05mg当量/g(乾燥状態)、1.10mg当量/g(湿潤状態)であり、良好な耐熱性を示した。この値から算出した体積当りの強塩基性アニオン交換容量残存率は100%であった。
<p−(4−N,N−ジメチルアミノブトキシ)スチレン架橋重合体の四級化反応>
ヨードメタンの代わりにブロモエタン75.8g(和光純薬製)を用いたこと、四級化反応条件40℃で24時間を35℃で48時間としたことを除いて、実施例2と同様の操作を行い、粒子状架橋アニオン交換体を得た。得られたアニオン交換体の中性塩分解容量は、3.22mg当量/g(乾燥状態)、1.13mg当量/g(湿潤状態)であり、水分保有能力は47%であった。顕微鏡観察の結果、粒子は真球状であり、真球状粒子の占める割合は98%、平均粒径は210μmであった。また、粒度分布を測定したところ、最も粒子が多く分布する粒径範囲は200〜400μm、当該粒径範囲内の粒子は全粒子の62%であった。
<耐熱性試験8>
実施例2で得られた粒子状架橋アニオン交換体の代わりに実施例15で得られた粒子状架橋アニオン交換体を用いたことを除いて、実施例2と同様の操作で耐熱性試験を行った。加熱試験終了後の中性塩分解容量は3.20mg当量/g(乾燥状態)、1.13mg当量/g(湿潤状態)であり、良好な耐熱性を示した。この値から算出した体積当りの強塩基性アニオン交換容量残存率は100%であった。
参考例2
<p−(4−N,N−ジメチルアミノヘキシルオキシ)スチレンの合成>
p−(4−N,N−ジメチルアミノブトキシ)クロロベンゼン90.8gに代えてp−(4−N,N−ジメチルアミノヘキシルオキシ)クロロベンゼン102.0gを用いたことを除いて、参考例1と同様の操作を行い、純度98.0%のp−(4−N,N−ジメチルアミノヘキシルオキシ)スチレン58.0gを得た。
<p−(4−N,N−ジメチルアミノヘキシルオキシ)スチレン架橋重合体の合成>
参考例1で得たp−(4−N,N−ジメチルアミノブトキシ)スチレンの代わりに参考例2で得たp−(4−N,N−ジメチルアミノヘキシルオキシ)スチレン57.0g(0.231モル)を用いたことを除いて、実施例1と同様の操作を行い、p−(4−N,N−ジメチルアミノヘキシルオキシ)スチレン架橋重合体49.7gを得た。収率は89%、平均粒径は190μmであり、粒子の破砕や連結のない真球状の粒子が得られた。粒度分布測定の結果、最も粒子が多く分布する粒径範囲は100〜200μm、当該粒径範囲内の粒子は全粒子の65%であった。ナオ、ジビニルベンゼンの使用量は、全モノマーに対して7.2モル%であった。
<p-(4−N,N−ジメチルアミノヘキシルオキシ)スチレン架橋重合体の四級化反応>
実施例1で得られた架橋重合体の代わりに実施例16で得られた架橋重合体を用いたことを除いて、実施例2と同様の操作を行い、粒子状架橋アニオン交換体を得た。得られたアニオン交換体の中性塩分解容量は、2.72mg当量/g(乾燥状態)、1.01mg当量/g(湿潤状態)であり、水分保有能力は46%であった。顕微鏡観察の結果、粒子は真球状であり、真球状粒子の占める割合は99%、平均粒径は200μmであった。また、粒度分布を測定したところ、最も粒子が多く分布する粒径範囲は100〜200μm、当該粒径範囲内の粒子は全粒子の52%であった。
<耐熱性試験9>
実施例2で得られた粒子状架橋アニオン交換体の代わりに実施例17で得られた粒子状架橋アニオン交換体を用いたことを除いて、実施例2と同様の操作で耐熱性試験を行った。加熱試験終了後の中性塩分解容量は2.74mg当量/g(乾燥状態)、1.01mg当量/g(湿潤状態)であり、良好な耐熱性を示した。この値から算出した体積当りの強塩基性アニオン交換容量残存率は100%であった。
参考例3
<p−(3−N,N−ジメチルアミノプロポキシ)スチレンの合成>
窒素雰囲気下、攪拌装置及び還流装置を備えた500mlフラスコ中に、20〜50メッシュの金属マグネシウム14.6g、テトラヒドロフラン100.0g、臭化エチル3.3gを仕込み、溶媒還流条件にて30分加熱攪拌した。その後、p−(3−N,N−ジメチルアミノプロポキシ)クロロベンゼン106.9gを、4時間かけて滴下した。更に、温度を維持して5時間攪拌し、p−(3−N,N−ジメチルアミノプロポキシ)フェニルマグネシウムクロライドのテトラヒドロフラン溶液を得た。次いで、当該溶液に無水塩化鉄0.16g及びテトラヒドロフラン40.0gを加えた後に反応溶液を10℃まで冷却し、塩化ビニルガス37.5gを同温度にて3時間かけて吹き込み、更に同温度で1時間攪拌した。反応終了後、塩酸及び水酸化ナトリウム水溶液にて反応液を処理し、得られた有機層を減圧蒸留したところ、115℃/0.35kPaの留分において無色液体の純度96.0%のp−(3−N,N−ジメチルアミノプロポキシ)スチレン60.8gを得た。なお、同化合物は質量分析及び元素分析により決定した。
参考例4
<p-(3−N,N−ジメチルアミノプロポキシ)スチレン架橋重合体の合成>
p-(4−N,N−ジメチルアミノブトキシ)スチレンに代えて参考例3で得られたp−(3−N,N−ジメチルアミノプロポキシ)スチレンを用いたこと、及びpH9.2の標準緩衝液を用いて反応液のpHを9.2としたこと以外は、実施例1と同様の方法でp−(3−N,N−ジメチルアミノプロポキシ)スチレン架橋重合体を合成した。得られた架橋重合体の収量は51.4g、収率は86%、平均粒径は610μmであった。また、得られた粒子の粒度分布は、最も粒子が多く分布する粒径範囲は600〜1000μmであり、当該粒径範囲内の粒子は全球状粒子の45%であった。なお、同化合物は質量分析及び元素分析により決定した。
比較例1
<p−(3−N,N−ジメチルアミノプロポキシ)スチレン架橋重合体の四級化反応>
実施例1で得られた架橋重合体に代えて参考例4で得られた架橋重合体を用いた以外は、実施例2と同様の方法で四級化して、粒子状架橋アニオン交換体を得た。得られたアニオン交換体の中性塩分解容量は、3.44mg当量/g、1.20mg当量/mlであり、水分保有能力は49%であった。また、得られた粒子の平均粒径は720μmであり、粒子の粒度分布は、最も粒子が多く分布する粒径範囲は600〜1000μmであり、当該粒径範囲内の粒子は全球状粒子の54%であった。
<耐熱性試験10>
実施例2で得られた粒子状架橋アニオン交換体に代えて比較例1で得られた粒子状アニオン交換体を用いたこと、及び100℃での静置日数を6日間に短縮したこと以外は、耐熱性試験1と同様の方法で耐熱性の評価を行った。加熱試験終了後の中性塩分解容量は、0.42mg当量/g(乾燥状態)、0.25mg当量/ml(湿潤状態)、水分保有能力は11%であり、中性塩分解容量と水分保有能力の大幅な低下が認められた。比較例1の粒子状架橋アニオン交換体の100℃の水中に6日間浸漬した後の強塩基性アニオン交換容量の残存率は21%であった。浸漬日数が6日間と実施例2のものに比べて短いにもかかわらず、塩基性アニオン交換容量の低下は大きかった。
実施例2の粒子状架橋アニオン交換体は一般式(1)中のnは4であり、比較例1の粒子状架橋アニオン交換体は一般式(1)中のnは3である。nが3と4とで耐熱性にこのような大きな差がでることは驚くべきことである。
比較例2
<過酸化物を開始剤に用いたp−(4−N,N−ジメチルアミノブトキシ)スチレン架橋重合体の合成>
2,2’-アゾビス(2,4-ジメチルバレロニトリル)0.27gに代えて過酸化ラウロイル0.75g(和光純薬製)を用いたこと以外は、実施例1と同様の方法で重合を行った。その結果、少量の黄色微粉末が得られたのみで、架橋重合体粒子は得られなかった。
参考例5
<架橋度の低いp−(4−N,N−ジメチルアミノブトキシ)スチレン架橋重合体の合成>
ジビニルベンゼン3.0g(0.018モル)に代えて、ジビニルベンゼン0.13g(0.00078モル)とした以外は、実施例1と同様の方法でp−(4−N,N−ジメチルアミノブトキシ)スチレン架橋重合体を合成した。なお、参考例5におけるジビニルベンゼンの使用量は、全モノマーに対して0.3モル%である。得られた架橋重合体の収量は44.5g、収率は78%、平均粒径は190μmであった。
比較例3
<架橋度の低いp−(4−N,N−ジメチルアミノブトキシ)スチレン架橋重合体の四級化反応>
実施例1で得られた架橋重合体に代えて参考例5で得られた架橋重合体を用いた以外は、実施例2と同様の方法で四級化して、粒子状架橋アニオン交換体を得た。得られたアニオン交換体の中性塩分解容量は、3.20mg当量/g(乾燥状態)、0.16mg当量/ml(湿潤状態)であり、水分保有能力は92%であった。得られた粒子は強度が極めて低く実用に耐えるものではなかった。比較例3で得られた粒子状架橋アニオン交換体の顕微鏡観察の一例を図2に示す。図2中、右下の線の長さは1000μmである。顕微鏡観察の結果、破砕した粒子が多数観察された。粒子全体に対する真球状粒子の占める割合も30%と低かった。
実施例2の粒子状架橋アニオン交換体の顕微鏡観察の一例である。 比較例3の粒子状架橋アニオン交換体の顕微鏡観察の一例である。

Claims (7)

  1. 下記一般式(1);

    (式中、R、R、Rは同一または異なって、炭素数1〜8の炭化水素基またはアルカノール基を示し、Xはアニオンを示し、nは4〜12の整数を示す。)で表される構成単位と、一分子中に少なくとも二つのビニル基を有する架橋性モノマーから誘導される構成単位とを有し、該架橋性モノマーから誘導される構成単位が全構成単位に対して0.5〜30モル%であることを特徴とする粒子状四級アンモニウム基含有架橋アニオン交換体。
  2. 100℃で13日間水中に浸漬した際、次式;
    強塩基性アニオン交換容量残存率(%)=
    (浸漬後のイオン交換容量/浸漬前のイオン交換容量)×100
    で定義される体積当りの強塩基性アニオン交換容量残存率が90%以上であることを特徴とする請求項1に記載の粒子状四級アンモニウム基含有架橋アニオン交換体。
  3. 球状粒子の占める割合が90%以上であることを特徴とする請求項1又は2記載の粒子状四級アンモニウム基含有架橋アニオン交換体。
  4. 下記一般式(2);

    (式中、R、Rは同一または異なって、炭素数1〜8の炭化水素基またはアルカノール基を示し、nは4〜12の整数を示す。)で表される構成単位と、一分子中に少なくとも二つのビニル基を有する架橋性モノマーから誘導される構成単位とを有し、該架橋性モノマーから誘導される構成単位が全構成単位に対して0.5〜30モル%であることを特徴とする粒子状三級アミノ基含有架橋重合体。
  5. 下記一般式(3);
    (式中、R、Rは同一または異なって、炭素数1〜8の炭化水素基を示し、nは4〜12の整数を示す。)で表されるアミノアルコキシスチレンと、一分子中に少なくとも二つのビニル基を有する架橋性モノマーを全モノマー中、0.5〜30モル%とを、水難溶解性のアゾ系重合開始剤を用いて、水性媒体中、懸濁重合させることを特徴とする粒子状三級アミノ基含有架橋重合体の製造方法。
  6. 前記水難溶解性のアゾ系重合開始剤は、25℃における水への溶解度が0.03g/100gHO以下であることを特徴とする請求項5記載の粒子状三級アミノ基含有架橋重合体の製造方法。
  7. 請求項5または6に記載の粒子状三級アミノ基含有架橋重合体を、
    下記一般式(4); R−Y (4)
    (式中、Rは炭素数1〜8の炭化水素基もしくはアルカノール基を示し、Yはハロゲン原子を示す。)で表される有機ハロゲン化合物と反応させて粒子状四級アンモニウム基含有架橋アニオン交換体を製造する方法。
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