JP2009127039A - Monolithic organic porous body, its production method and monolithic organic porous ion exchanger - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a monolithic organic porous body which has a low pressure loss when a fluid is permeated therethrough and which can be used as an adsorbent having large adsorption capacity or an ion exchanger having large ion exchange capacity, a method for producing the monolithic organic porous body, and a monolithic organic porous ion exchanger. <P>SOLUTION: The monolithic organic porous body is composed of: a skeleton part having such a continuous macropore structure that bubble-shaped macropores are superposed on one another and openings are formed in the superposed portions; and spherical particles which are dispersed in the monolithic organic porous body, are not integrated with the skeleton part and have 0.1-50 μm particle radius. The monolithic organic porous body has 1-5 mL/g total pore volume and ≥5 mm thickness. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、吸着剤や脱イオン水製造装置等に用いられるイオン交換体として有用なモノリス状有機多孔質体、その製造方法及びモノリス状有機多孔質イオン交換体に関するものである。   The present invention relates to a monolithic organic porous material useful as an ion exchanger used in an adsorbent, a deionized water production apparatus, and the like, a production method thereof, and a monolithic organic porous ion exchanger.

有機多孔質体の構造として、連続気泡構造(連続マクロポア)構造、共連続構造及び粒子凝集型構造のものが知られている。連続気泡構造は、互いにつながっているマクロポアとマクロポアの壁内(開口)にメソポアを有するものであり、例えば特開2002−306976号公報、特表2000−501175号公報に開示されている。特開2002−306976号公報では、イオン交換基を含まない油溶性モノマー、界面活性剤、水及び必要に応じて重合開始剤とを混合し、油中水滴型エマルジョンを得、これを重合させて、連続マクロポア構造を有するモノリス状有機多孔質体を得ている。特表2000−501175号公報では、少なくとも75重量%の水相を含み、ソルビタンモノオレートやポリエチレングリコールポリヒドロキシステアリン酸などの乳化剤を含む油中水滴型エマルジョンを重合させて連続マクロポア構造のモノリス状有機多孔質体を得ている。   As the structure of the organic porous body, those having an open cell structure (continuous macropore) structure, a bicontinuous structure, and a particle aggregation type structure are known. The open-cell structure has macropores connected to each other and mesopores in the walls (openings) of the macropores, and is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-306976 and Japanese Translation of PCT International Publication No. 2000-501175. In JP-A-2002-306976, an oil-soluble monomer not containing an ion exchange group, a surfactant, water and a polymerization initiator as necessary are mixed to obtain a water-in-oil emulsion, which is polymerized. A monolithic organic porous body having a continuous macropore structure is obtained. JP-T-2000-501175 discloses a monolithic organic material having a continuous macropore structure by polymerizing a water-in-oil emulsion containing at least 75% by weight of an aqueous phase and containing an emulsifier such as sorbitan monooleate or polyethylene glycol polyhydroxystearic acid. A porous material is obtained.

共連続構造は、三次元的に連続した骨格相と、その骨格相間に三次元的に連続した空孔相とからなり、両相が絡み合った構造である。共連続構造は、例えば特開2007-154083号公報に、マイクロメートルサイズの平均直径を有し、三次元網目状に連続した細孔と有機物質に富む骨格相からなる共連続構造をもつ有機高分子ゲル状のアフィニティー担体であって、当該アフィニティー担体が、架橋剤としての、少なくとも二官能性以上のビニルモノマー化合物、メタクリレート化合物及びアクリレート化合物の少なくともいずれか1種と、一官能性親水性モノマーとの共重合体であり、しかも、前記アフィニティー担体における前記架橋剤と前記一官能性親水性モノマーの体積比率が100〜10:0〜90であるアフィニティー担体が開示されている。また、粒子凝集型構造は、例えば特表平7−501140号公報に開示されている。
特開2002−306976号公報 特表2000−501175号公報 特開2007-154083号公報 特表平7−501140号公報
The co-continuous structure is a structure in which a skeletal phase that is three-dimensionally continuous and a void phase that is three-dimensionally continuous between the skeleton phases are intertwined. The bicontinuous structure is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-154083, which has an average diameter of a micrometer size, an organic high structure having a bicontinuous structure composed of pores continuous in a three-dimensional network and a skeleton phase rich in organic substances. A molecular gel-like affinity carrier, wherein the affinity carrier is at least one of a vinyl monomer compound, a methacrylate compound and an acrylate compound having at least bifunctionality as a crosslinking agent, a monofunctional hydrophilic monomer, And an affinity carrier in which the volume ratio of the cross-linking agent to the monofunctional hydrophilic monomer in the affinity carrier is 100 to 10: 0 to 90. Moreover, the particle aggregation type structure is disclosed in, for example, Japanese Patent Publication No. 7-501140.
JP 2002-306976 A Special Table 2000-501175 JP 2007-154083 A JP 7-501140 A

しかしながら、特開2002−306976号公報や特表2000−501175号公報記載の有機多孔質イオン交換体は、全細孔容積を低下させて水湿潤状態での体積当りのイオン交換容量を大きくすると共通の開口となるメソポアが著しく小さくなり、更に全細孔容積を低下させていくと共通の開口が消失するといったその構造上の制約から、実用的に要求される低い圧力損失を達成しようとすると体積当りのイオン交換容量が低下する、体積当りの交換容量を増加させていくと圧力損失が増加するといった欠点を有していた。また、球状気泡の最密充填は水相部が74重量%、油相部が26重量%であることから、水相部が75重量%未満、油相部が25重量%以上の油中水滴型エマルジョンは2相分離を生じ易く、連続マクロポア構造のモノリスが得られ難いという問題がある。   However, the organic porous ion exchangers described in JP-A-2002-306976 and JP-T-2000-501175 are common when the total pore volume is reduced and the ion exchange capacity per volume in a water-wet state is increased. Due to the structural limitation that the mesopore which becomes the opening of the material becomes remarkably small and the common opening disappears when the total pore volume is further reduced, the volume to try to achieve the practically required low pressure loss The ion exchange capacity per unit is lowered, and the pressure loss increases as the exchange capacity per unit volume is increased. In addition, the closest packing of spherical bubbles is 74% by weight in the water phase part and 26% by weight in the oil phase part, so that the water phase in the oil is less than 75% by weight and the oil phase part is 25% by weight or more. There is a problem that the type emulsion tends to cause two-phase separation and it is difficult to obtain a monolith having a continuous macropore structure.

また、特開2007-154083号公報記載の共連続構造においては、実際に得られているアフィニティー担体はナノメートルサイズの細孔であるため、流体を透過させる際の圧力損失が高く、低圧力損失下で大流量の水を処理する必要のある脱イオン水製造装置に充填し、イオン交換体とすることは困難であった。また、アフィニティー担体は親水性であるため、疎水性物質の吸着剤として用いるためには、表面の疎水処理等の煩雑且つコストアップを伴う操作が必要であるという問題があった。また、エポキシ樹脂へのイオン交換基等の官能基の導入は容易ではないという問題もあった。   In addition, in the co-continuous structure described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-154083, since the affinity carrier actually obtained is nanometer-sized pores, the pressure loss when the fluid permeates is high, and the low pressure loss It was difficult to fill a deionized water production apparatus that needs to treat a large flow of water underneath to make an ion exchanger. In addition, since the affinity carrier is hydrophilic, there is a problem that a complicated operation such as a hydrophobic treatment on the surface is necessary to use it as an adsorbent for a hydrophobic substance. There is also a problem that it is not easy to introduce functional groups such as ion exchange groups into the epoxy resin.

このため、化学的に安定で、流体透過時の圧力損失が低く、吸着容量の大きな吸着剤あるいはイオン交換容量の大きなイオン交換体として用いることのできる全く新規な構造を有するモノリス状有機多孔質体の開発が望まれていた。   Therefore, a monolithic organic porous body having a completely new structure that is chemically stable, has a low pressure loss during fluid permeation, and can be used as an adsorbent having a large adsorption capacity or an ion exchanger having a large ion exchange capacity Development of was desired.

従って、本発明の目的は、上記従来技術の問題点を解決したものであって、流体透過時の圧力損失が低く、吸着容量の大きな吸着剤あるいはイオン交換容量の大きなイオン交換体として用いることのできるモノリス状有機多孔質体、その製造方法及びモノリス状有機多孔質イオン交換体を提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art, and it can be used as an adsorbent having a low adsorption loss or a large adsorption capacity or an ion exchanger having a large ion exchange capacity. Another object is to provide a monolithic organic porous body that can be produced, a method for producing the same, and a monolithic organic porous ion exchanger.

かかる実情において本発明者は鋭意検討を重ねた結果、(1)油中水滴型(W/O)エマルジョンを調製する際、油溶性成分と水溶性成分の合計量に対する油溶性成分(モノマー)濃度を25%以上とすると、安定なW/O型エマルジョンを形成できたとしてもマクロポアの開口が小さくなり、流体透過時の圧力損失が大きくなること、(2)このような油溶性成分濃度が高いW/O型エマルジョンに特定の界面活性剤を使用すると、重合時にW/Oの一部が反転してW/Oの水中で油滴を形成するため、重合後は連続気泡構造と浮遊する球状粒子の混合体である全く新規な多孔質構造が得られること、(3)連続気泡構造体中に浮遊する球状粒子がマクロポアを拡張するため流路となる気泡部分が広くなり、流体透過時の圧力損失が低くなること、(4)浮遊する球状粒子が存在するため、吸着容量やイオン交換容量を大きくできること等を見出し、本発明を完成するに至った。   Under such circumstances, the present inventor has made extensive studies, and (1) when preparing a water-in-oil (W / O) emulsion, the concentration of the oil-soluble component (monomer) relative to the total amount of the oil-soluble component and the water-soluble component. If the ratio is 25% or more, even if a stable W / O emulsion can be formed, the opening of the macropore becomes small and the pressure loss during fluid permeation increases, and (2) the concentration of such oil-soluble components is high. When a specific surfactant is used in the W / O emulsion, part of the W / O is inverted during polymerization to form oil droplets in the water of W / O. A completely new porous structure that is a mixture of particles can be obtained. (3) Since the spherical particles floating in the open cell structure expand the macropores, the bubble portion that becomes a flow path becomes wider and the fluid permeation Lower pressure loss (4) Since the spherical particles suspended there, it found like can be increased adsorption capacity and ion exchange capacity, and have completed the present invention.

すなわち、本発明は、気泡状のマクロポア同士が重なり合い、この重なる部分が開口となる連続マクロポア構造の骨格部と、モノリス状有機多孔質体中に分散していると共に該骨格部と一体化していない粒子半径0.1〜50μmの球状粒子とからなり、全細孔容積が1〜5ml/g、厚みが5mm以上であることを特徴とするモノリス状有機多孔質体を提供するものである。   That is, in the present invention, bubble-like macropores overlap with each other, and the overlapping part is an open continuous macropore structure skeleton part, and is dispersed in the monolithic organic porous body and is not integrated with the skeleton part. The present invention provides a monolithic organic porous material comprising spherical particles having a particle radius of 0.1 to 50 μm, a total pore volume of 1 to 5 ml / g, and a thickness of 5 mm or more.

また、本発明は、ビニルモノマー、架橋剤、界面活性剤、水および必要に応じて重合開始剤とを混合して油中水滴型エマルジョンを調製し、該油中水滴型エマルジョンを静置下、重合させてモノリス状有機多孔質体を製造する方法であって、該油中水滴型エマルジョンを調製する際の油溶性成分と水溶性成分の混合比が、重量比で油溶性成分/水溶性成分=25/75〜40/60であり、該界面活性剤として数平均分子量(Mn)600〜1000の高分子量界面活性剤と分子量が500以下の低分子量界面活性剤を必須として用いることを特徴とするモノリス状有機多孔質体の製造方法を提供するものである。   In the present invention, a water-in-oil emulsion is prepared by mixing a vinyl monomer, a crosslinking agent, a surfactant, water and, if necessary, a polymerization initiator, and the water-in-oil emulsion is allowed to stand. A method for producing a monolithic organic porous body by polymerization, wherein the mixing ratio of oil-soluble component and water-soluble component in preparing the water-in-oil emulsion is oil-soluble component / water-soluble component in weight ratio = 25/75 to 40/60, and as the surfactant, a high molecular weight surfactant having a number average molecular weight (Mn) of 600 to 1000 and a low molecular weight surfactant having a molecular weight of 500 or less are used as essential. A method for producing a monolithic organic porous body is provided.

また、本発明は、気泡状のマクロポア同士が重なり合い、この重なる部分が開口となる連続マクロポア構造の骨格部と、モノリス状有機多孔質体中に分散していると共に該骨格部と一体化していない粒子半径0.2〜120μmの球状粒子とからなり、全細孔容積が1〜5ml/g、厚みが5mm以上であり、通水時の差圧係数が0.005〜0.1MPa/m・LV、水湿潤状態での体積当りのイオン交換容量が0.3mg当量/ml以上であることを特徴とするモノリス状有機多孔質イオン交換体を提供するものである。   In the present invention, the macroscopic pores overlap each other, and the overlapping part is an open-ended macropore structure skeleton, and is dispersed in the monolithic organic porous body and is not integrated with the skeleton. It consists of spherical particles having a particle radius of 0.2 to 120 μm, has a total pore volume of 1 to 5 ml / g, a thickness of 5 mm or more, and a differential pressure coefficient of 0.005 to 0.1 MPa / m · The present invention provides a monolithic organic porous ion exchanger characterized by having an ion exchange capacity per volume in an LV, water-wet state of 0.3 mg equivalent / ml or more.

本発明のモノリス状有機多孔質体は、連続気泡骨格の中に該骨格と一体化していない浮遊状の球状粒子が存在するという、粒子凝集型多孔質体や連続気泡構造の多孔質体や共連続構造の多孔質体とは全く異なる新規な多孔質構造である。また、本発明によれば、連続気泡構造中に存在する球状粒子がマクロポアや開口径を拡張するため、流体が流れる流路が広くなり、流体透過時の圧力損失が低くなる。また、連続気泡構造中に球状粒子が分散しているため、吸着容量やイオン交換容量を大きくできる。   The monolithic organic porous material of the present invention has a particle-agglomerated porous material or a porous material having an open-cell structure in which open spherical particles that are not integrated with the skeleton are present in the open-cell skeleton. It is a novel porous structure that is completely different from a porous body having a continuous structure. Further, according to the present invention, since the spherical particles present in the open cell structure expand the macropore and the opening diameter, the flow path through which the fluid flows is widened, and the pressure loss during fluid permeation is reduced. Further, since spherical particles are dispersed in the open cell structure, the adsorption capacity and the ion exchange capacity can be increased.

本明細書中、「モノリス状有機多孔質体」を単に「モノリス」と、「モノリス状有機多孔質イオン交換体」を単に「モノリスイオン交換体」とも言う。   In the present specification, “monolithic organic porous material” is also simply referred to as “monolith”, and “monolithic organic porous ion exchanger” is also simply referred to as “monolith ion exchanger”.

(モノリスの説明)
本発明のモノリスは、骨格部である連続マクロポア構造体と、モノリス中に分散していると共に該骨格部と一体化していない特定の大きさを有する球状粒子とからなる。
(Description of monolith)
The monolith of the present invention comprises a continuous macropore structure which is a skeleton part, and spherical particles having a specific size which are dispersed in the monolith and are not integrated with the skeleton part.

骨格部は、気泡状のマクロポア同士が重なり合い、この重なる部分が共通の開口(メソポア)となる連続マクロポア構造であり、開口の平均直径が0.1〜300μm、好ましくは1〜250μm、特に5〜200μmであり、該マクロポアと該開口で形成される気泡内が流路となる。マクロポアとマクロポアの重なりは、1個のマクロポアで1〜12個、多くのものは3〜10個である。連続マクロポア構造は、マクロポアの大きさや開口の径が揃った均一構造のものが好適であるが、これに限定されず、均一構造中、均一なマクロポアの大きさよりも大きく不均一なマクロポアが点在するものであってもよい。なお、ほとんどのマクロポアの大きさは、20〜200μmの範囲にある。開口の平均直径が小さ過ぎると、流体透過時の圧力損失が大きくなってしまうため好ましくなく、開口の平均直径が大き過ぎると、流体とモノリスとの接触が不十分となり、その結果、吸着特性が低下してしまうため好ましくない。上記開口(メソポア)の平均直径は、水銀圧入法により得られた細孔分布曲線の極大値を指すものである。   The skeleton has a continuous macropore structure in which bubble-shaped macropores overlap each other, and the overlapping portion becomes a common opening (mesopore). The average diameter of the openings is 0.1 to 300 μm, preferably 1 to 250 μm, particularly 5 to 5. The inner diameter of the bubble formed by the macropore and the opening is a flow path. The number of overlapping macropores is 1 to 12 for one macropore, and 3 to 10 for many. The continuous macropore structure is preferably a uniform structure with the same macropore size and opening diameter, but is not limited to this, and the uniform structure is dotted with macropores that are larger and more uneven than the uniform macropore size. You may do. The size of most macropores is in the range of 20 to 200 μm. If the average diameter of the opening is too small, it is not preferable because the pressure loss during fluid permeation increases, and if the average diameter of the opening is too large, the contact between the fluid and the monolith becomes insufficient. Since it falls, it is not preferable. The average diameter of the openings (mesopores) refers to the maximum value of the pore distribution curve obtained by the mercury intrusion method.

球状粒子は、モノリス中に分散していると共に該骨格部と一体化していない粒子である。すなわち、球状粒子はモノリスのマクロポア内に存在するもの、あるいは骨格壁内に一部が埋没しているものなどが挙げられる。球状粒子がマクロポア内に存在する場合、球状粒子は骨格部とは一体化していないため、マクロポア内では浮遊または壁面に付着して存在する。また、球状粒子はほとんどが独立して存在するが、一部が凝集していてもよい。凝集している球状粒子はほとんどが2個又は3個の球状粒子が凝集したものである。一体化していないとは、球状粒子と骨格部とが組織的に連続していないことを意味する。   Spherical particles are particles that are dispersed in the monolith and are not integrated with the skeleton. That is, the spherical particles include those that exist in the macropores of the monolith or those that are partially embedded in the skeleton wall. When the spherical particles are present in the macropores, the spherical particles are not integrated with the skeleton, and therefore are present floating or attached to the wall surface in the macropores. Further, most of the spherical particles exist independently, but some of them may be aggregated. Aggregated spherical particles are mostly aggregates of two or three spherical particles. The term “not integrated” means that the spherical particles and the skeleton are not systematically continuous.

球状粒子は粒子半径が0.1〜50μm、好ましくは1〜40μmである。また、球状粒子の90%は10〜30μmの範囲にある。球状粒子がこのような大きさであれば、マクロポアを押し広げて気泡部分を拡張することができる。また、球状粒子は連続マクロポア構造の骨格部と共存するため、流体透過時の圧力損失を低く抑えたまま、吸着容量を大きくすることができる。すなわち、球状粒子の大きさが小さ過ぎると、マクロポアの拡張効果が期待できない。また、球状粒子が大き過ぎると、逆に流体透過時の圧力損失が高くなる。また、球状粒子の粒子径は連続マクロポア構造におけるマクロポアとマクロポアの重なりの開口の大きさよりも大である。これにより、モノリスの気泡部分から球状粒子が脱落することがない。   The spherical particles have a particle radius of 0.1 to 50 μm, preferably 1 to 40 μm. Further, 90% of the spherical particles are in the range of 10 to 30 μm. If the spherical particle has such a size, the macropores can be expanded to expand the bubble portion. Further, since the spherical particles coexist with the skeleton having a continuous macropore structure, the adsorption capacity can be increased while keeping the pressure loss during fluid permeation low. That is, if the size of the spherical particles is too small, the macropore expansion effect cannot be expected. On the other hand, if the spherical particles are too large, the pressure loss during fluid permeation increases. In addition, the particle size of the spherical particles is larger than the size of the opening of the overlap between the macropore and the macropore in the continuous macropore structure. Thereby, spherical particles do not fall off from the bubble part of the monolith.

本発明のモノリスの連続気泡構造や球状粒子の大きさは、モノリスの切断面のSEM画像において観察することができる。   The open cell structure and the size of the spherical particles of the monolith of the present invention can be observed in the SEM image of the cut surface of the monolith.

また、本発明のモノリスは、1〜5ml/g、好適には1.5〜4ml/gの全細孔容積を有するものである。全細孔容積が小さ過ぎると、流体透過時の圧力損失が大きくなってしまうため好ましくなく、更に、単位断面積当りの透過流体量が小さくなり、処理能力が低下してしまうため好ましくない。一方、全細孔容積が大き過ぎると、体積当りの吸着容量が低下してしまうため好ましくない。本発明のモノリスは、球状粒子が連続マクロポア構造の骨格部と共存するユニークな構造を有し、且つ全細孔容積が上記範囲にあるため、これを吸着剤として用いた場合、流体との接触面積が大きく、かつ流体の円滑な流通が可能となるため、優れた性能が発揮できる。   The monolith of the present invention has a total pore volume of 1 to 5 ml / g, preferably 1.5 to 4 ml / g. If the total pore volume is too small, the pressure loss at the time of fluid permeation increases, which is not preferable. Further, the amount of permeated fluid per unit cross-sectional area decreases, and the processing capacity decreases. On the other hand, if the total pore volume is too large, the adsorption capacity per volume decreases, which is not preferable. The monolith of the present invention has a unique structure in which spherical particles coexist with a skeleton having a continuous macropore structure, and the total pore volume is in the above range. Therefore, when this is used as an adsorbent, contact with a fluid occurs. Since the area is large and fluid can be smoothly circulated, excellent performance can be exhibited.

なお、モノリスに水を透過させた際の圧力損失は、多孔質体を1m充填したカラムに通水線速度(LV)1m/hで通水した際の圧力損失(以下、「差圧係数」と言う。)で示すと、0.005〜0.1MPa/m・LVの範囲、特に0.005〜0.05MPa/m・LVであることが好ましい。   The pressure loss when water is allowed to permeate through the monolith is the pressure loss when water is passed through a column filled with 1 m of a porous body at a water flow velocity (LV) of 1 m / h (hereinafter referred to as “differential pressure coefficient”). In other words, it is preferably in the range of 0.005 to 0.1 MPa / m · LV, particularly 0.005 to 0.05 MPa / m · LV.

本発明のモノリスにおいて、連続マクロポア構造体の骨格や球状粒子を構成する材料は、架橋構造を有する有機ポリマー材料である。該ポリマー材料の架橋密度は特に限定されないが、ポリマー材料を構成する全構成単位に対して、0.5〜10モル%、好適には1〜8モル%の架橋構造単位を含んでいることが好ましい。架橋構造単位が0.5モル%未満であると、機械的強度が不足するため好ましくなく、一方、10モル%を越えると、多孔質体の脆化が進行し、柔軟性が失われるため好ましくなく、特に、イオン交換体の場合にはイオン交換基導入量が減少してしまうため好ましくない。   In the monolith of the present invention, the material constituting the skeleton and spherical particles of the continuous macropore structure is an organic polymer material having a crosslinked structure. The crosslink density of the polymer material is not particularly limited, but is 0.5 to 10 mol%, preferably 1 to 8 mol% of crosslinkable structural units with respect to all structural units constituting the polymer material. preferable. If the cross-linking structural unit is less than 0.5 mol%, the mechanical strength is insufficient, which is not preferable. On the other hand, if it exceeds 10 mol%, the porous body becomes brittle and the flexibility is lost. In particular, in the case of an ion exchanger, the amount of ion exchange groups introduced is decreased, which is not preferable.

該ポリマー材料の種類に特に制限はなく、例えば、ポリスチレン、ポリ(α-メチルスチレン)、ポリビニルトルエン、ポリビニルベンジルクロライド、ポリビニルビフェニル、ポリビニルナフタレン等の芳香族ビニルポリマー;ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン;ポリ塩化ビニル、ポリテトラフルオロエチレン等のポリ(ハロゲン化ポリオレフィン);ポリアクリロニトリル等のニトリル系ポリマー;ポリメタクリル酸メチル、ポリメタクリル酸グリシジル、ポリアクリル酸エチル等の(メタ)アクリル系ポリマー等の架橋重合体が挙げられる。上記ポリマーは、単独のビニルモノマーと架橋剤を共重合させて得られるポリマーでも、複数のビニルモノマーと架橋剤を重合させて得られるポリマーであってもよく、また、二種類以上のポリマーがブレンドされたものであってもよい。これら有機ポリマー材料の中で、連続マクロポア構造形成の容易さ、イオン交換基導入の容易性と機械的強度の高さ、および酸・アルカリに対する安定性の高さから、芳香族ビニルポリマーの架橋重合体が好ましく、特に、スチレン−ジビニルベンゼン共重合体やビニルベンジルクロライド−ジビニルベンゼン共重合体が好ましい材料として挙げられる。   The type of the polymer material is not particularly limited, and examples thereof include aromatic vinyl polymers such as polystyrene, poly (α-methylstyrene), polyvinyl toluene, polyvinyl benzyl chloride, polyvinyl biphenyl, and polyvinyl naphthalene; polyolefins such as polyethylene and polypropylene; Poly (halogenated polyolefin) such as vinyl chloride and polytetrafluoroethylene; Nitrile-based polymer such as polyacrylonitrile; Cross-linking weight of (meth) acrylic polymer such as polymethyl methacrylate, polyglycidyl methacrylate, and polyethyl acrylate Coalescence is mentioned. The polymer may be a polymer obtained by copolymerizing a single vinyl monomer and a crosslinking agent, a polymer obtained by polymerizing a plurality of vinyl monomers and a crosslinking agent, or a blend of two or more types of polymers. It may be what was done. Among these organic polymer materials, the cross-linking weight of the aromatic vinyl polymer is high due to the ease of forming a continuous macropore structure, the ease of introducing ion-exchange groups and the high mechanical strength, and the high stability to acids and alkalis. A styrene-divinylbenzene copolymer and a vinylbenzyl chloride-divinylbenzene copolymer are particularly preferable materials.

本発明のモノリスは、その厚みが5mm以上であり、膜状の多孔質体とは区別される。厚みが5mm未満であると、多孔質体一枚当りの吸着容量が極端に低下してしまうため好ましくない。該モノリスの厚みは、好適には5mm〜1000mmである。   The monolith of the present invention has a thickness of 5 mm or more, and is distinguished from a membrane-like porous body. If the thickness is less than 5 mm, the adsorption capacity per porous body is extremely lowered, which is not preferable. The thickness of the monolith is preferably 5 mm to 1000 mm.

本発明のモノリスを吸着剤として使用する場合、例えば、円筒型カラムや角型カラムに、該モノリスを当該カラムに挿入できる形状に切り出したものを吸着剤として充填し、これにベンゼン、トルエン、フェノール、パラフィン等の疎水性物質を含有する被処理水を通水させれば、該吸着剤に前記疎水性物質が効率よく吸着される。   When the monolith of the present invention is used as an adsorbent, for example, a cylindrical column or a square column is filled with the monolith cut into a shape that can be inserted into the column as an adsorbent, and this is filled with benzene, toluene, phenol. If the water to be treated containing a hydrophobic substance such as paraffin is allowed to flow, the hydrophobic substance is efficiently adsorbed to the adsorbent.

(モノリスイオン交換体の説明)
次ぎに、本発明のモノリスイオン交換体について説明する。モノリスイオン交換体において、モノリスと同一構成要素については説明を省略し、異なる点について主に説明する。骨格部は、気泡状のマクロポア同士が重なり合い、この重なる部分が平均直径0.2〜750μm、好ましくは1〜500μm、特に5〜400μmの開口(メソポア)となる連続マクロポア構造体である。モノリスイオン交換体の開口の平均直径は、モノリスにイオン交換基を導入する際、モノリス全体が膨潤するため、モノリスの開口の平均直径よりも大となる。開口の平均直径が小さ過ぎると、流体透過時の圧力損失が大きくなってしまうため好ましくなく、開口の平均直径が大き過ぎると、流体とモノリスイオン交換体との接触が不十分となり、その結果、イオン交換特性が低下してしまうため好ましくない。上記開口の平均直径は、イオン交換基導入前の多孔質体の平均直径に、イオン交換基導入前後の多孔質体の膨潤率を乗じて算出した値で求めることができる。
(Description of monolith ion exchanger)
Next, the monolith ion exchanger of the present invention will be described. In the monolith ion exchanger, the description of the same components as those of the monolith is omitted, and different points are mainly described. The skeleton is a continuous macropore structure in which bubble-shaped macropores overlap each other, and the overlapping portion becomes an opening (mesopore) having an average diameter of 0.2 to 750 μm, preferably 1 to 500 μm, particularly 5 to 400 μm. The average diameter of the opening of the monolith ion exchanger is larger than the average diameter of the opening of the monolith because the entire monolith swells when an ion exchange group is introduced into the monolith. If the average diameter of the opening is too small, it is not preferable because the pressure loss during fluid permeation increases, and if the average diameter of the opening is too large, the contact between the fluid and the monolith ion exchanger becomes insufficient. This is not preferable because the ion exchange characteristics deteriorate. The average diameter of the opening can be obtained by a value calculated by multiplying the average diameter of the porous body before the introduction of the ion exchange group by the swelling rate of the porous body before and after the introduction of the ion exchange group.

モノリスイオン交換体において、球状粒子の大きさは、0.2〜120μm、好ましくは1〜100μm、特に5〜80μmである。球状粒子がこのような大きさであれば、マクロポアを押し広げて気泡部分を拡張することができる。また、球状粒子は連続マクロポア構造の骨格部と共存するため、流体透過時の圧力損失を低く抑えたまま、イオン交換容量を大きくすることができる。   In the monolith ion exchanger, the size of the spherical particles is 0.2 to 120 μm, preferably 1 to 100 μm, particularly 5 to 80 μm. If the spherical particle has such a size, the macropores can be expanded to expand the bubble portion. In addition, since the spherical particles coexist with the skeleton having a continuous macropore structure, the ion exchange capacity can be increased while keeping the pressure loss during fluid permeation low.

また、モノリスイオン交換体の全細孔容積は、モノリスの全細孔容積と同様である。すなわち、モノリスにイオン交換基を導入することで膨潤し開口径が大きくなっても、球状粒子も膨潤し大きくなるので全細孔容積はほとんど変化しない。全細孔容積が1ml/g未満であると、流体透過時の圧力損失が大きくなってしまうため好ましくなく、更に、単位断面積当りの透過流体量が小さくなり、処理能力が低下してしまうため好ましくない。一方、全細孔容積が5ml/gを超えると、体積当りのイオン交換容量が低下してしまうため好ましくない。   The total pore volume of the monolith ion exchanger is the same as the total pore volume of the monolith. That is, even if the ion exchange group is introduced into the monolith to swell and the opening diameter becomes large, the spherical particles also swell and become large, so that the total pore volume hardly changes. If the total pore volume is less than 1 ml / g, the pressure loss at the time of fluid permeation increases, which is not preferable. Further, the amount of permeated fluid per unit cross-sectional area decreases, and the processing capacity decreases. It is not preferable. On the other hand, if the total pore volume exceeds 5 ml / g, the ion exchange capacity per volume decreases, which is not preferable.

なお、モノリスイオン交換体に水を透過させた際の圧力損失は、モノリスに水を透過させた際の圧力損失と同様である。   Note that the pressure loss when water is permeated through the monolith ion exchanger is the same as the pressure loss when water is permeated through the monolith.

本発明のモノリスイオン交換体は、水湿潤状態での体積当りのイオン交換容量が0.3mg当量/ml以上、好ましくは0.3〜1.8mg当量/mlのイオン交換容量を有する。特開2002−306976号に記載されているような本発明とは異なる連続マクロポア構造を有する従来型のモノリス状有機多孔質イオン交換体では、実用的に要求される低い圧力損失を達成するために、開口径を大きくすると、全細孔容積もそれに伴って大きくなってしまうため、体積当りのイオン交換容量が低下する、体積当りの交換容量を増加させるために全細孔容積を小さくしていくと、開口径が小さくなってしまうため圧力損失が増加するといった欠点を有していた。それに対して、本発明のモノリスイオン交換体は、球状粒子によりマクロポアを大きくすると共に、連続マクロポア構造の骨格部を有するため、圧力損失を低く押さえたままで体積当りのイオン交換容量を飛躍的に大きくすることができる。体積当りのイオン交換容量が0.3mg当量/ml未満であると、破過までに処理できるイオンを含んだ水の量、即ち脱イオン水の製造能力が低下してしまうため好ましくない。なお、本発明のモノリスイオン交換体の重量当りのイオン交換容量は特に限定されないが、イオン交換基が多孔質体の表面及び骨格内部並びに球状粒子の表面及び粒子内部にまで均一に導入しているため、3〜5mg当量/gである。なお、イオン交換基が表面のみに導入された多孔質体のイオン交換容量は、多孔質体やイオン交換基の種類により一概には決定できないものの、せいぜい500μg当量/gである。   The monolith ion exchanger of the present invention has an ion exchange capacity per volume in a water-wet state of 0.3 mg equivalent / ml or more, preferably 0.3 to 1.8 mg equivalent / ml. In the conventional monolithic organic porous ion exchanger having a continuous macropore structure different from the present invention as described in JP-A-2002-306976, in order to achieve a low pressure loss that is practically required, When the opening diameter is increased, the total pore volume is increased accordingly, so that the ion exchange capacity per volume is decreased, and the total pore volume is decreased to increase the exchange capacity per volume. In addition, since the opening diameter is reduced, the pressure loss increases. On the other hand, the monolith ion exchanger of the present invention enlarges the macropores by spherical particles and has a skeleton part with a continuous macropore structure, so that the ion exchange capacity per volume is greatly increased while keeping the pressure loss low. can do. If the ion exchange capacity per volume is less than 0.3 mg equivalent / ml, the amount of water containing ions that can be processed before breakthrough, that is, the ability to produce deionized water is not preferred. The ion exchange capacity per weight of the monolith ion exchanger of the present invention is not particularly limited, but the ion exchange groups are uniformly introduced to the surface of the porous body and the inside of the skeleton and the surface of the spherical particles and the inside of the particles. Therefore, it is 3-5 mg equivalent / g. The ion exchange capacity of a porous body in which ion exchange groups are introduced only on the surface cannot be determined unconditionally depending on the type of the porous body or ion exchange groups, but is at most 500 μg equivalent / g.

本発明のモノリスに導入するイオン交換基としては、スルホン酸基、カルボン酸基、イミノ二酢酸基、リン酸基、リン酸エステル基等のカチオン交換基;四級アンモニウム基、三級アミノ基、二級アミノ基、一級アミノ基、ポリエチレンイミン基、第三スルホニウム基、ホスホニウム基等のアニオン交換基;アミノリン酸基、スルホベタイン等の両性イオン交換基が挙げられる。   Examples of the ion exchange group introduced into the monolith of the present invention include cation exchange groups such as a sulfonic acid group, a carboxylic acid group, an iminodiacetic acid group, a phosphoric acid group, and a phosphoric ester group; a quaternary ammonium group, a tertiary amino group, Examples include anion exchange groups such as secondary amino group, primary amino group, polyethyleneimine group, tertiary sulfonium group, and phosphonium group; amphoteric ion exchange groups such as aminophosphate group and sulfobetaine.

本発明のモノリスイオン交換体において、導入されたイオン交換基は、多孔質体や球状粒子の表面のみならず、多孔質体や球状粒子の骨格内部にまで均一に分布している。ここで言う「イオン交換基が均一に分布している」とは、イオン交換基の分布が少なくともμmオーダーで表面および骨格内部に均一に分布していることを指す。イオン交換基の分布状況は、EPMA等を用いることで、比較的簡単に確認することができる。また、イオン交換基が、モノリスの表面のみならず、多孔質体の骨格内部にまで均一に分布していると、表面と内部の物理的性質及び化学的性質を均一にできるため、膨潤及び収縮に対する耐久性が向上する。   In the monolith ion exchanger of the present invention, the introduced ion exchange groups are uniformly distributed not only on the surface of the porous body and spherical particles but also inside the skeleton of the porous body and spherical particles. Here, “ion exchange groups are uniformly distributed” means that the distribution of ion exchange groups is uniformly distributed on the surface and inside the skeleton in the order of at least μm. The distribution of ion exchange groups can be confirmed relatively easily by using EPMA or the like. In addition, if the ion exchange groups are uniformly distributed not only on the surface of the monolith but also within the skeleton of the porous body, the physical and chemical properties of the surface and the interior can be made uniform, so that the swelling and shrinkage can be achieved. The durability against is improved.

(モノリスの製造方法)
次に、モノリスの製造方法について説明する。すなわち、当該モノリスは、ビニルモノマー、架橋剤、界面活性剤、水および必要に応じて重合開始剤とを混合して油中水滴型エマルジョンを調製し、該油中水滴型エマルジョンを静置下、重合させて得られるが、該油中水滴型エマルジョンを調製する際の油溶性成分と水溶性成分の混合比(以下、単に、「油溶性成分濃度」とも言う。)を特定の範囲とすると共に、特定の界面活性剤を使用する。
(Monolith manufacturing method)
Next, a method for manufacturing a monolith will be described. That is, the monolith is prepared by mixing a vinyl monomer, a crosslinking agent, a surfactant, water and, if necessary, a polymerization initiator to prepare a water-in-oil emulsion, and the water-in-oil emulsion is left standing. Although obtained by polymerization, the mixing ratio of the oil-soluble component and the water-soluble component (hereinafter also simply referred to as “oil-soluble component concentration”) when preparing the water-in-oil emulsion is set within a specific range. Use a specific surfactant.

本発明で用いられるビニルモノマーとしては、分子中に重合可能なビニル基を含有し、水に対する溶解性が低く、親油性を示すものであれば特に制限はない。これらビニルモノマーの具体例としては、スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン、ビニルベンジルクロライド等のスチレン系モノマー;エチレン、プロピレン、1−ブテン、イソブテン等のα−オレフィン;ブタジエン、イソプレン、クロロプレン等のジエン系モノマー;塩化ビニル、臭化ビニル、塩化ビニリデン、テトラフルオロエチレン等のハロゲン化オレフィン;アクリロニトリル、メタクリロニトリル等のニトリル系モノマー;酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル等のビニルエステル;アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸2−エチルヘキシル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸プロピル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸2−エチルヘキシル、メタクリル酸シクロヘキシル、メタクリル酸ベンジル、メタクリル酸グリシジル等の(メタ)アクリル系モノマーが挙げられる。これらモノマーは、1種単独又は2種以上を組み合わせて使用することができる。本発明で好適に用いられるビニルモノマーは、スチレン、ビニルベンジルクロライド等のスチレン系モノマーである。   The vinyl monomer used in the present invention is not particularly limited as long as it contains a polymerizable vinyl group in the molecule, has low solubility in water, and exhibits lipophilicity. Specific examples of these vinyl monomers include styrene monomers such as styrene, α-methylstyrene, vinyl toluene, and vinyl benzyl chloride; α-olefins such as ethylene, propylene, 1-butene, and isobutene; butadiene, isoprene, chloroprene, and the like. Diene monomers; Halogenated olefins such as vinyl chloride, vinyl bromide, vinylidene chloride and tetrafluoroethylene; Nitrile monomers such as acrylonitrile and methacrylonitrile; Vinyl esters such as vinyl acetate and vinyl propionate; Methyl acrylate and Acrylic Ethyl acetate, butyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, propyl methacrylate, butyl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, cyclohexane methacrylate Examples include (meth) acrylic monomers such as hexyl, benzyl methacrylate, and glycidyl methacrylate. These monomers can be used alone or in combination of two or more. The vinyl monomer suitably used in the present invention is a styrene monomer such as styrene or vinyl benzyl chloride.

本発明で用いられる架橋剤は、分子中に少なくとも2個の重合可能なビニル基を含有するものが好適に用いられる。架橋剤の具体例としては、ジビニルベンゼン、ジビニルナフタレン、ジビニルビフェニル、エチレングリコールジメタクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、ブタンジオールジアクリレート等が挙げられる。これら架橋剤は、1種単独又は2種以上を組み合わせて使用することができる。好ましい架橋剤は、機械的強度の高さと加水分解に対する安定性から、ジビニルベンゼン、ジビニルナフタレン、ジビニルビフェニル等の芳香族ポリビニル化合物である。架橋剤は、ビニルモノマーと架橋剤の合計量に対して1〜10%の割合で用いることが重要である。架橋剤を10%を超えて用いると、マクロポアの開口の大きさが小さくなってしまうため好ましくない。一方、架橋剤使用量が1%未満であると、多孔質体の機械的強度が不足し、通水時に大きく変形したり、多孔質体の破壊を招いたりするため好ましくない。   As the crosslinking agent used in the present invention, those containing at least two polymerizable vinyl groups in the molecule are preferably used. Specific examples of the crosslinking agent include divinylbenzene, divinylnaphthalene, divinylbiphenyl, ethylene glycol dimethacrylate, trimethylolpropane triacrylate, butanediol diacrylate, and the like. These crosslinking agents can be used singly or in combination of two or more. Preferred cross-linking agents are aromatic polyvinyl compounds such as divinylbenzene, divinylnaphthalene and divinylbiphenyl because of their high mechanical strength and stability to hydrolysis. It is important to use the crosslinking agent in a proportion of 1 to 10% with respect to the total amount of the vinyl monomer and the crosslinking agent. If the cross-linking agent is used in excess of 10%, the size of the macropore opening is reduced, which is not preferable. On the other hand, when the amount of the crosslinking agent used is less than 1%, the mechanical strength of the porous body is insufficient, and it is not preferable because the porous body is greatly deformed during water passage or the porous body is destroyed.

本発明で用いる界面活性剤は、数平均分子量(Mn)が600〜1000の高分子量界面活性剤と、分子量が500以下、好ましくは100〜500の低分子量界面活性剤を混合して用いるもので、イオン交換基を含まない油溶性モノマーと水とを混合し、油溶性成分濃度を25%以上の高濃度にした際に、油中水滴型エマルジョンを形成できるものである。特開2002−306976号記載のモノリスは、油溶性成分濃度が10%あるいは15%であったため、低分子量界面活性剤の単独の使用でも安定した油中水滴型エマルジョンを形成することができた。しかし、油溶性成分濃度を25%以上にした場合、低分子量界面活性剤の単独の使用では油中水滴型エマルジョンが反応中に崩壊して2相分離するという問題がある。本発明においては油中水滴型エマルジョンを安定化させるために、高分子量界面活性剤と低分子量界面活性剤を併用したところ、意外にも連続気泡骨格の中に該骨格と一体化していない浮遊状の球状粒子が存在するという特異な多孔質構造を得たものである。なお、高分子量界面活性剤の単独使用では、従来と同様の連続マクロポア構造のモノリスが得られるのみである。数平均分子量はGPC測定におけるポリスチレン換算によるものである。   The surfactant used in the present invention is a mixture of a high molecular weight surfactant having a number average molecular weight (Mn) of 600 to 1000 and a low molecular weight surfactant having a molecular weight of 500 or less, preferably 100 to 500. A water-in-oil emulsion can be formed when an oil-soluble monomer containing no ion exchange group and water are mixed and the concentration of the oil-soluble component is increased to 25% or higher. Since the monolith described in JP-A-2002-306976 had an oil-soluble component concentration of 10% or 15%, a stable water-in-oil emulsion could be formed even by using a low molecular weight surfactant alone. However, when the concentration of the oil-soluble component is 25% or more, the use of a low molecular weight surfactant alone causes a problem that the water-in-oil emulsion collapses during the reaction and separates into two phases. In the present invention, in order to stabilize the water-in-oil emulsion, when a high molecular weight surfactant and a low molecular weight surfactant are used in combination, unexpectedly, a floating state that is not integrated with the skeleton in the open-cell skeleton A unique porous structure in which spherical particles exist is obtained. In addition, when a high molecular weight surfactant is used alone, a monolith having a continuous macropore structure similar to the conventional one can be obtained. The number average molecular weight is based on polystyrene conversion in GPC measurement.

高分子量界面活性剤は、ポリエチレングリコール脂肪酸エステルであり、具体的にはポリ(エチレングリコール)ビス(2−エチルヘキサノエート)、ポリ(エチレングリコール)ジオレエート、ポリ(エチレングリコール)ジステアレート、ポリ(エチレングリコール)ビス(ポリヒドロキシステアレート)等のABA型のブロック共重合体が挙げられる。これら高分子量界面活性剤は1種単独あるいは2種類以上を組み合わせて使用することができる。   The high molecular weight surfactant is a polyethylene glycol fatty acid ester, specifically poly (ethylene glycol) bis (2-ethylhexanoate), poly (ethylene glycol) dioleate, poly (ethylene glycol) distearate, poly (ethylene). Glycol) bis (polyhydroxystearate) and other ABA type block copolymers. These high molecular weight surfactants can be used alone or in combination of two or more.

低分子量界面活性剤としては、ソルビタンモノオレエート、ソルビタンモノラウレート、ソルビタンモノパルミテート、ソルビタンモノステアレート、ソルビタントリオレート等の非イオン界面活性剤を用いることができる。これら低分子量界面活性剤は1種単独あるいは2種類以上を組み合わせて使用することができる。   As the low molecular weight surfactant, nonionic surfactants such as sorbitan monooleate, sorbitan monolaurate, sorbitan monopalmitate, sorbitan monostearate, sorbitan trioleate and the like can be used. These low molecular weight surfactants can be used singly or in combination of two or more.

高分子量界面活性剤と低分子量界面活性剤の配合割合は、重量比で高分子量界面活性剤/低分子量界面活性剤=5/95〜95/5の範囲で使用することが、安定した油中水滴型エマルジョンを形成させ、連続気泡構造の中に球状粒子を分散させることができる点で好ましい。高分子量界面活性剤が5%未満だと安定した油中水滴型エマルジョンが得られず、95%を越えると球状粒子が形成しないので好ましくない。   The blending ratio of the high molecular weight surfactant and the low molecular weight surfactant is such that the weight ratio of high molecular weight surfactant / low molecular weight surfactant = 5/95 to 95/5 can be used in a stable oil. It is preferable in that a water droplet emulsion can be formed and spherical particles can be dispersed in an open cell structure. If the high molecular weight surfactant is less than 5%, a stable water-in-oil emulsion cannot be obtained, and if it exceeds 95%, spherical particles are not formed.

なお、油中水滴型エマルジョンとは、油相が連続相となり、その中に水滴が分散しているエマルジョンを言う。上記界面活性剤の添加量は、油溶性モノマーの種類および目的とするエマルジョン粒子(マクロポア)の大きさによって大幅に変動するため一概には言えないが、油溶性モノマーと界面活性剤の合計量に対して2〜20%の範囲で選択することができる。   The water-in-oil emulsion refers to an emulsion in which an oil phase is a continuous phase and water droplets are dispersed therein. The amount of the surfactant added varies greatly depending on the type of the oil-soluble monomer and the size of the target emulsion particles (macropores). On the other hand, it can be selected within a range of 2 to 20%.

重合開始剤としては、熱及び光照射によりラジカルを発生する化合物が好適に用いられる。重合開始剤は水溶性であっても油溶性であっても良く、例えば、2,2’−アゾビス(イソブチロニトリル)、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(4−メトキシ−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)、1,1’−アゾビス(シクロヘキサン−1−カルボニトリル)、過酸化ベンゾイル、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム、過酸化水素-塩化第一鉄、過硫酸ナトリウム-酸性亜硫酸ナトリウム、テトラメチルチウラムジスルフィド等が挙げられる。ただし、場合によっては、開始剤を添加しなくても加熱のみや光照射のみで重合が進行する系もあるため、そのような系では開始剤の添加は不要である。   As the polymerization initiator, a compound that generates radicals by heat and light irradiation is preferably used. The polymerization initiator may be water-soluble or oil-soluble. For example, 2,2′-azobis (isobutyronitrile), 2,2′-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile), 2 2,2′-azobis (4-methoxy-2,4-dimethylvaleronitrile), 2,2′-azobis (2-methylbutyronitrile), 1,1′-azobis (cyclohexane-1-carbonitrile), Examples include benzoyl oxide, potassium persulfate, ammonium persulfate, hydrogen peroxide-ferrous chloride, sodium persulfate-sodium acid sulfite, and tetramethylthiuram disulfide. However, in some cases, there is a system in which polymerization proceeds only by heating or light irradiation without adding an initiator, and in such a system, it is not necessary to add an initiator.

ビニルモノマー、架橋剤、界面活性剤、水および必要に応じて重合開始剤とを混合し、油中水滴型エマルジョンを形成させる際の混合方法としては、特に制限はなく、各成分を一括して一度に混合する方法;油溶性モノマー、界面活性剤および油溶性重合開始剤である油溶性成分と、水や水溶性重合開始剤である水溶性成分とを別々に均一溶解させた後、それぞれの成分を混合する方法等が使用できる。   There are no particular restrictions on the mixing method used to form a water-in-oil emulsion by mixing a vinyl monomer, a cross-linking agent, a surfactant, water and, if necessary, a polymerization initiator. Method of mixing at once; after dissolving oil-soluble monomer, surfactant and oil-soluble component which is oil-soluble polymerization initiator and water-soluble component which is water or water-soluble polymerization initiator separately and uniformly, A method of mixing the components can be used.

モノリスの製造方法において、油中水滴型エマルジョンを調製する際の油溶性成分と水溶性成分の混合比が、重量比で油溶性成分/水溶性成分=25/75〜40/60、好ましくは26/74〜36/64である。25重量%未満では、連続マクロポア構造のモノリスができるのみであり、本願発明の特有な構造のモノリスは得られない。油溶性成分は、ビニルモノマー、架橋剤及び油溶性重合開始剤を言い、水溶性成分は、水及び水溶性重合開始剤を言う。   In the method for producing a monolith, the mixing ratio of the oil-soluble component and the water-soluble component when preparing the water-in-oil emulsion is such that the oil-soluble component / water-soluble component is 25/75 to 40/60, preferably 26 / 74 to 36/64. If it is less than 25% by weight, a monolith having a continuous macropore structure can only be produced, and a monolith having a structure unique to the present invention cannot be obtained. The oil-soluble component refers to a vinyl monomer, a crosslinking agent, and an oil-soluble polymerization initiator, and the water-soluble component refers to water and a water-soluble polymerization initiator.

エマルジョンを形成させるための混合装置としては、被処理物を混合容器に入れ、該混合容器を傾斜させた状態で公転軸の周りに公転させながら自転させることで、被処理物を攪拌混合する、所謂遊星式攪拌装置と称されるものが使用できる。この遊星式攪拌装置は、例えば、特開平6−71110号公報や特開平11−104404号公報等に開示されているような装置である。本装置の原理は、混合容器を公転させながら自転させることにより、その遠心力作用を利用して該被処理物中の比重の重い成分を外側に移動させ攪拌すると共に、混入する気体をその反対方向に押し出して脱泡するものである。更に、該容器は公転しながら自転しているため、該容器内の該被処理物にらせん状に流れ(渦流)が発生し、攪拌作用を高める。該装置は大気圧下で運転しても良いが、脱泡を短時間で完全に行うためには、減圧下で運転することが好ましい。   As a mixing apparatus for forming an emulsion, the object to be processed is stirred and mixed by putting the object to be processed in a mixing container and rotating while revolving around the revolution axis in a state where the mixing container is inclined. A so-called planetary stirring device can be used. This planetary stirring apparatus is an apparatus disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 6-71110 and 11-104404. The principle of this device is to rotate the mixing container while revolving, using its centrifugal force action to move the heavy component in the workpiece to the outside and stir it, and to reverse the mixed gas It extrudes in the direction and defoams. Further, since the container rotates while revolving, a spiral flow (vortex) is generated in the object to be processed in the container, and the stirring action is enhanced. The apparatus may be operated under atmospheric pressure, but is preferably operated under reduced pressure in order to perform defoaming completely in a short time.

また、混合条件は、目的のエマルジョン粒径や分布を得ることができる公転及び自転回転数や攪拌時間を、任意に設定することができる。好ましい公転回転数は、回転させる容器の大きさや形状にもよるが、約500〜2000回転/分である。また、好ましい自転回転数は、公転回転数の1/3前後の回転数である。攪拌時間も内容物の性状や容器の形状や大きさによって大きく変動するが、一般に0.5〜30分、好ましくは1〜20分の間で設定する。更に、用いられる容器の形状は、底面直径に対し、充填物の高さが0.5〜5となるよう、充填物を収容可能な形状が好ましい。   Moreover, the mixing conditions can set arbitrarily the revolution and rotation speed which can obtain the target emulsion particle size and distribution, and stirring time. A preferable revolution speed is about 500 to 2000 revolutions / minute, although it depends on the size and shape of the container to be rotated. Moreover, a preferable rotation speed is a rotation speed around 1/3 of the revolution speed. The stirring time also varies greatly depending on the properties of the contents and the shape and size of the container, but is generally set between 0.5 and 30 minutes, preferably between 1 and 20 minutes. Furthermore, the shape of the container to be used is preferably a shape capable of accommodating the filling so that the height of the filling is 0.5 to 5 with respect to the bottom diameter.

このようにして得られた油中水滴型エマルジョンを重合させる重合条件は、モノマーの種類、開始剤系により様々な条件が選択できる。例えば、開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル、過酸化ベンゾイル、過硫酸カリウム等を用いたときには、不活性雰囲気下の密封容器内において、30〜100℃で1〜48時間加熱重合させればよく、開始剤として過酸化水素-塩化第一鉄、過硫酸ナトリウム-酸性亜硫酸ナトリウム等を用いたときには、不活性雰囲気下の密封容器内において、0〜30℃で1〜48時間重合させればよい。重合終了後、内容物を取り出し、必要であれば、未反応モノマーと界面活性剤除去を目的に、アセトン、2−プロパノール等の溶剤で抽出して有機多孔質体を得る。   Various conditions can be selected as the polymerization conditions for polymerizing the water-in-oil emulsion thus obtained depending on the type of monomer and the initiator system. For example, when azobisisobutyronitrile, benzoyl peroxide, potassium persulfate, or the like is used as an initiator, it may be heated and polymerized at 30 to 100 ° C. for 1 to 48 hours in a sealed container under an inert atmosphere. When hydrogen peroxide-ferrous chloride, sodium persulfate-acidic sodium sulfite, or the like is used as an initiator, polymerization may be performed at 0-30 ° C. for 1-48 hours in a sealed container under an inert atmosphere. . After completion of the polymerization, the content is taken out and, if necessary, extracted with a solvent such as acetone or 2-propanol to obtain an organic porous material for the purpose of removing unreacted monomer and surfactant.

油中水滴型エマルジョンが重合して、連続気泡構造と浮遊する球状粒子の混合体が得られる理由については不明ではあるが、油中水滴型エマルジョン中の油分が重合して骨格構造部分と球状粒子を形成し、水滴部分が気泡部を形成することから、重合時に油中水滴型エマルジョンの一部が反転して油中水滴型エマルジョンの水中で油滴を形成するためと思われる。   Although it is unclear why the water-in-oil emulsion polymerizes to give a mixture of open-cell structure and floating spherical particles, the oil in the water-in-oil emulsion polymerizes to form a skeleton structure and spherical particles. This is probably because part of the water-in-oil emulsion is inverted during polymerization to form oil droplets in the water of the water-in-oil emulsion.

(モノリスイオン交換体の製造方法)
次に、本発明のモノリスイオン交換体の製造方法について説明する。該モノリスイオン交換体の製造方法としては、特に制限はないが、上記の方法によりモノリスを製造した後、イオン交換基を導入する方法が、得られるモノリスイオン交換体の多孔構造を厳密にコントロールできる点で好ましい。
(Method for producing monolithic ion exchanger)
Next, the manufacturing method of the monolith ion exchanger of this invention is demonstrated. The production method of the monolith ion exchanger is not particularly limited, but the method of introducing the ion exchange group after producing the monolith by the above method can strictly control the porous structure of the obtained monolith ion exchanger. This is preferable.

上記モノリスにイオン交換基を導入する方法としては、特に制限はなく、高分子反応やグラフト重合等の公知の方法を用いることができる。例えば、スルホン酸基を導入する方法としては、モノリスがスチレン-ジビニルベンゼン共重合体等であればクロロ硫酸や濃硫酸、発煙硫酸を用いてスルホン化する方法;モノリスに均一にラジカル開始基や連鎖移動基を骨格表面及び骨格内部、並びに球状粒子の表面及び粒子内部に導入し、スチレンスルホン酸ナトリウムやアクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸をグラフト重合する方法;同様にグリシジルメタクリレートをグラフト重合した後、官能基変換によりスルホン酸基を導入する方法等が挙げられる。また、四級アンモニウム基を導入する方法としては、モノリスがスチレン-ジビニルベンゼン共重合体等であればクロロメチルメチルエーテル等によりクロロメチル基を導入した後、三級アミンと反応させる方法;モノリスをクロロメチルスチレンとジビニルベンゼンの共重合により製造し、三級アミンと反応させる方法;モノリスに、均一にラジカル開始基や連鎖移動基を骨格表面及び骨格内部導入し、N,N,N−トリメチルアンモニウムエチルアクリレートやN,N,N−トリメチルアンモニウムプロピルアクリルアミドをグラフト重合する方法;同様にグリシジルメタクリレートをグラフト重合した後、官能基変換により四級アンモニウム基を導入する方法等が挙げられる。また、ベタインを導入する方法としては、上記の方法によりモノリスに三級アミンを導入した後、モノヨード酢酸を反応させ導入する方法等が挙げられる。これらの方法のうち、スルホン酸基を導入する方法については、クロロ硫酸を用いてスチレン-ジビニルベンゼン共重合体にスルホン酸基を導入する方法が、四級アンモニウム基を導入する方法としては、スチレン-ジビニルベンゼン共重合体にクロロメチルメチルエーテル等によりクロロメチル基を導入した後、三級アミンと反応させる方法やクロロメチルスチレンとジビニルベンゼンの共重合によりモノリスを製造し、三級アミンと反応させる方法が、イオン交換基を均一かつ定量的に導入できる点で好ましい。なお、導入するイオン交換基としては、カルボン酸基、イミノ二酢酸基、スルホン酸基、リン酸基、リン酸エステル基等のカチオン交換基;四級アンモニウム基、三級アミノ基、二級アミノ基、一級アミノ基、ポリエチレンイミン基、第三スルホニウム基、ホスホニウム基等のアニオン交換基;アミノリン酸基、ベタイン、スルホベタイン等の両性イオン交換基が挙げられる。   There is no restriction | limiting in particular as a method to introduce | transduce an ion exchange group into the said monolith, Well-known methods, such as a polymer reaction and graft polymerization, can be used. For example, as a method of introducing a sulfonic acid group, if the monolith is a styrene-divinylbenzene copolymer, etc., a method of sulfonation using chlorosulfuric acid, concentrated sulfuric acid or fuming sulfuric acid; A method of introducing a mobile group into the skeleton surface and inside the skeleton, and the surface and inside of the spherical particles, and graft polymerizing sodium styrenesulfonate or acrylamide-2-methylpropanesulfonic acid; after graft polymerization of glycidyl methacrylate in the same manner, Examples thereof include a method of introducing a sulfonic acid group by functional group conversion. As a method for introducing a quaternary ammonium group, if the monolith is a styrene-divinylbenzene copolymer or the like, a method of introducing a chloromethyl group with chloromethyl methyl ether or the like and then reacting with a tertiary amine; A method in which chloromethylstyrene and divinylbenzene are produced by copolymerization and reacted with a tertiary amine; N, N, N-trimethylammonium is introduced into the monolith by introducing radical initiation groups and chain transfer groups uniformly into the skeleton surface and inside the skeleton. Examples include a method of graft polymerization of ethyl acrylate and N, N, N-trimethylammoniumpropylacrylamide; a method of grafting glycidyl methacrylate in the same manner and then introducing a quaternary ammonium group by functional group conversion. Examples of the method for introducing betaine include a method in which a tertiary amine is introduced into a monolith by the above method and then introduced by reacting with monoiodoacetic acid. Among these methods, the method of introducing a sulfonic acid group includes a method of introducing a sulfonic acid group into a styrene-divinylbenzene copolymer using chlorosulfuric acid, and a method of introducing a quaternary ammonium group includes styrene. -Introducing a chloromethyl group into the divinylbenzene copolymer with chloromethyl methyl ether, etc., then reacting with a tertiary amine, or producing a monolith by copolymerization of chloromethylstyrene and divinylbenzene and reacting with a tertiary amine The method is preferable in that the ion exchange group can be introduced uniformly and quantitatively. The ion exchange groups to be introduced include cation exchange groups such as carboxylic acid groups, iminodiacetic acid groups, sulfonic acid groups, phosphoric acid groups, and phosphoric ester groups; quaternary ammonium groups, tertiary amino groups, and secondary amino groups. Groups, primary amino groups, polyethyleneimine groups, tertiary sulfonium groups, phosphonium groups and the like; and amphoteric ion exchange groups such as aminophosphate groups, betaines and sulfobetaines.

本発明のモノリスイオン交換体は、モノリスにイオン交換基が導入されるため例えばモノリスの1.4〜2.5倍のように大きく膨潤する。すなわち、特開2002−306976記載の従来のモノリスにイオン交換基が導入されたものよりも膨潤度が遥かに大きい。このため、モノリスの開口径が小さいものであっても、モノリスイオン交換体の開口径は概ね、上記倍率で大きくなる。また、開口径が膨潤で大きくなっても全細孔容積は変化しない。従って、本発明のモノリスイオン交換体は、連続マクロポア構造の骨格と、該骨格中に分散する球状粒子により、水湿潤状態での体積当りのイオン交換容量を大きくでき、被処理水を低圧、大流量で長期間通水することが可能であり、2床3塔式純水製造装置や電気式脱イオン水製造装置に充填して好適に用いることができる。   The monolith ion exchanger of the present invention swells greatly, for example, 1.4 to 2.5 times that of the monolith because the ion exchange group is introduced into the monolith. That is, the degree of swelling is much greater than that obtained by introducing an ion exchange group into a conventional monolith described in JP-A-2002-306976. For this reason, even if the opening diameter of the monolith is small, the opening diameter of the monolith ion exchanger generally increases at the above magnification. In addition, the total pore volume does not change even when the opening diameter increases due to swelling. Therefore, the monolith ion exchanger of the present invention can increase the ion exchange capacity per volume in a water-wet state by the continuous macropore structure skeleton and the spherical particles dispersed in the skeleton, and the water to be treated has a low pressure and a large capacity. Water can be passed for a long time at a flow rate, and it can be suitably used by filling a two-bed, three-column pure water production apparatus or an electric deionized water production apparatus.

次に、実施例を挙げて本発明を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。   Next, the present invention will be specifically described by way of examples, but this is merely an example and does not limit the present invention.

(モノリス状有機多孔質体の製造)
スチレン58.8g、ジビニルベンゼン1.2g、数平均分子量(Mn)が1000のポリ(エチレングリコール)ビス(ポリヒドロキシステアレート)(「ハイパーマー1084」、ユニケマ社製)1.86g、分子量428のソルビタンモノオレエート1.86gおよび2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)0.13gを混合し均一に溶解させた。次にポリエチレン製円筒型容器に当該混合物を入れ、純水140gを添加した。遊星式撹拌装置である真空撹拌脱泡ミキサー(「VMX−360」、イーエムイー社製)を用いて5〜20℃の温度範囲において減圧下、公転回転数1800rpm、自転回転数600rpmで5分間攪拌して、油中水滴型エマルジョンを得た。このエマルジョンを窒素で十分置換した反応容器に速やかに移し、密封後静置下で60℃、24時間重合させた。重合終了後、内容物を取り出し、アセトンで8時間ソックスレー抽出し、未反応モノマーと界面活性剤を除去した後、85℃で一昼夜減圧乾燥した。得られた円筒型モノリス状有機多孔質体の直径は59mmであった。油中水滴型エマルジョン調製の際の油溶性成分濃度は31%、水溶性成分濃度は69%である。
(Production of monolithic organic porous material)
58.6 g of styrene, 1.2 g of divinylbenzene, 1.86 g of poly (ethylene glycol) bis (polyhydroxystearate) having a number average molecular weight (Mn) of 1000 (“Hypermer 1084”, manufactured by Unikema), and having a molecular weight of 428 1.86 g of sorbitan monooleate and 0.13 g of 2,2′-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) were mixed and dissolved uniformly. Next, the mixture was put in a polyethylene cylindrical container, and 140 g of pure water was added. Using a vacuum stirring defoaming mixer (“VMX-360”, manufactured by EM Corporation), which is a planetary stirring device, stirring is performed for 5 minutes at a revolution speed of 1800 rpm and a rotation speed of 600 rpm under a reduced pressure in a temperature range of 5 to 20 ° C. Thus, a water-in-oil emulsion was obtained. This emulsion was immediately transferred to a reaction vessel sufficiently substituted with nitrogen, and after sealing, it was allowed to stand and polymerized at 60 ° C. for 24 hours. After completion of the polymerization, the contents were taken out, extracted with Soxhlet for 8 hours with acetone to remove unreacted monomer and surfactant, and then dried under reduced pressure at 85 ° C. overnight. The obtained cylindrical monolithic organic porous body had a diameter of 59 mm. The oil-soluble component concentration during preparation of the water-in-oil emulsion is 31%, and the water-soluble component concentration is 69%.

このようにして得られたスチレン−ジビニルベンゼン共重合体よりなるモノリスのSEM写真を図1(150倍)及び図2(600倍)に示す。図1及び図2から明らかなように、当該モノリスは連続マクロポア構造を骨格とし、球状粒子が該骨格とは組織的に連続せず、且つ該モノリス中に分散し共存する構造を呈していた。球状粒子は大部分がマクロポア内に1個で存在し、一部はマクロポア内に3個〜5個で存在し、また、一部は骨格内に一部が埋没するように存在していた。また、一部の球状粒子は2個のマクロポアに跨るように存在し、マクロポアの径を拡張するように存在していた。また、水銀圧入法により測定した当該モノリスの開口の平均直径は16μm、全細孔容積は1.24ml/gであった。細孔分布曲線を図3に示す。また、結果を表1にまとめて示す。表1中、「PEG」はポリ(エチレングリコール)の略である。   SEM photographs of the monolith made of the styrene-divinylbenzene copolymer thus obtained are shown in FIG. 1 (150 times) and FIG. 2 (600 times). As apparent from FIGS. 1 and 2, the monolith had a continuous macropore structure as a skeleton, and spherical particles were not systematically continuous with the skeleton, and had a structure in which the monolith was dispersed and coexisted in the monolith. Most of the spherical particles existed as one in the macropore, some existed as 3 to 5 in the macropore, and some existed so as to be partially embedded in the skeleton. Some spherical particles existed so as to straddle two macropores, and existed to expand the diameter of the macropores. Moreover, the average diameter of the opening of the monolith measured by mercury porosimetry was 16 μm, and the total pore volume was 1.24 ml / g. The pore distribution curve is shown in FIG. The results are summarized in Table 1. In Table 1, “PEG” is an abbreviation for poly (ethylene glycol).

高分子量界面活性剤をポリ(エチレングリコール)ビス(ポリヒドロキシステアレート)に代えて、Mnが949のポリ(エチレングリコール)ジステアレート(アルドリッチ製)とした以外は、実施例1と同様の方法でモノリスを製造した。モノリスのSEM写真を図4に示す。図4のSEM画像による観察結果は実施例1と同様であった。また、水銀圧入法により測定した当該モノリスの開口の平均直径は12μm、全細孔容積は1.22ml/gであった。結果を表1にまとめて示す。   Monolith in the same manner as in Example 1 except that poly (ethylene glycol) bis (polyhydroxystearate) is replaced with poly (ethylene glycol) bistearate (manufactured by Aldrich) instead of poly (ethylene glycol) bis (polyhydroxystearate). Manufactured. A SEM photograph of the monolith is shown in FIG. The observation result by the SEM image of FIG. 4 was the same as that of Example 1. Moreover, the average diameter of the opening of the said monolith measured by the mercury intrusion method was 12 micrometers, and the total pore volume was 1.22 ml / g. The results are summarized in Table 1.

高分子量界面活性剤をポリ(エチレングリコール)ビス(ポリヒドロキシステアレート)に代えて、Mnが871のポリ(エチレングリコール)ジオレエート(アルドリッチ製)とした以外は、実施例1と同様の方法でモノリスを製造した。このモノリスのSEM写真を図5に示す。図5のSEM画像による観察結果は実施例1と同様であった。また、水銀圧入法により測定した当該モノリスの開口の平均直径は13μm、全細孔容積は1.19ml/gであった。結果を表1にまとめて示す。   A monolith was prepared in the same manner as in Example 1 except that the high molecular weight surfactant was replaced with poly (ethylene glycol) bis (polyhydroxystearate) and poly (ethylene glycol) dioleate (manufactured by Aldrich) having Mn of 871. Manufactured. An SEM photograph of this monolith is shown in FIG. The observation result by the SEM image of FIG. Moreover, the average diameter of the opening of the monolith measured by the mercury intrusion method was 13 μm, and the total pore volume was 1.19 ml / g. The results are summarized in Table 1.

高分子量界面活性剤をポリ(エチレングリコール)ビス(ポリヒドロキシステアレート)に代えて、Mnが622のポリ(エチレングリコール)ビス(2−エチルヘキサノエート)(アルドリッチ製)とした以外は、実施例1と同様の方法でモノリスを製造した。このモノリスのSEM写真を図6に示す。図6のSEM画像による観察結果は実施例1と同様であった。また、水銀圧入法により測定した当該モノリスの開口の平均直径は8μm、全細孔容積は1.15ml/gであった。結果を表1にまとめて示す。   Except that the high molecular weight surfactant was replaced with poly (ethylene glycol) bis (polyhydroxystearate) and poly (ethylene glycol) bis (2-ethylhexanoate) (manufactured by Aldrich) having Mn of 622. A monolith was produced in the same manner as in Example 1. An SEM photograph of this monolith is shown in FIG. The observation result by the SEM image of FIG. 6 was the same as that of Example 1. Moreover, the average diameter of the opening of the monolith measured by mercury porosimetry was 8 μm, and the total pore volume was 1.15 ml / g. The results are summarized in Table 1.

ジビニルベンゼンに代えて、ジビニルビフェニルとした以外は、実施例1と同様の方法でモノリスを製造した。すなわち、実施例5は架橋剤の種類を変更したものである。このモノリスのSEM写真を図7に示す。図7のSEM画像による観察結果は実施例1と同様であった。また、水銀圧入法により測定した当該モノリスの開口の平均直径は14μm、全細孔容積は1.20ml/gであった。結果を表1にまとめて示す。   A monolith was produced in the same manner as in Example 1 except that divinylbiphenyl was used instead of divinylbenzene. That is, Example 5 changes the kind of crosslinking agent. An SEM photograph of this monolith is shown in FIG. The observation result by the SEM image of FIG. Moreover, the average diameter of the opening of the said monolith measured by the mercury intrusion method was 14 micrometers, and the total pore volume was 1.20 ml / g. The results are summarized in Table 1.

スチレン58.8g、ジビニルベンゼン1.2g及び純水140gに代えて、スチレン49.0g、ジビニルベンゼン1.0g及び純水150gとした以外は、実施例1と同様の方法でモノリスを製造した。実施例6において、油中水滴型エマルジョン調製の際の油溶性成分濃度は26%、水溶性成分濃度は74%であった。このモノリスのSEM写真を図8に示す。図8のSEM画像による観察結果は実施例1と同様であった。また、水銀圧入法により測定した当該モノリスの開口の平均直径は10μm、全細孔容積は2.46ml/gであった。結果を表1にまとめて示す。   A monolith was produced in the same manner as in Example 1 except that 49.0 g of styrene, 1.0 g of divinylbenzene and 150 g of pure water were used instead of 58.8 g of styrene, 1.2 g of divinylbenzene and 140 g of pure water. In Example 6, the oil-soluble component concentration during preparation of the water-in-oil emulsion was 26%, and the water-soluble component concentration was 74%. An SEM photograph of this monolith is shown in FIG. The observation result by the SEM image in FIG. 8 was the same as in Example 1. Moreover, the average diameter of the opening of the monolith measured by mercury porosimetry was 10 μm, and the total pore volume was 2.46 ml / g. The results are summarized in Table 1.

スチレン58.8g、ジビニルベンゼン1.2g及び純水140gに代えて、ビニルベンジルクロライド49.0g、ジビニルベンゼン1.0g及び純水150gとした以外は、実施例1と同様の方法でモノリス状有機多孔質体を製造した。実施例7において、油中水滴型エマルジョン調製の際の油溶性成分濃度は26%、水溶性成分濃度は74%であった。このモノリスのSEM写真を図9に示す。図9のSEM画像による観察結果は実施例1と同様であった。また、水銀圧入法により測定した当該モノリスの開口の平均直径は6μm、全細孔容積は1.16ml/gであった。結果を表1にまとめて示す。   A monolithic organic material was prepared in the same manner as in Example 1, except that 49.0 g of vinylbenzyl chloride, 1.0 g of divinylbenzene and 150 g of pure water were used instead of 58.8 g of styrene, 1.2 g of divinylbenzene and 140 g of pure water. A porous body was produced. In Example 7, the oil-soluble component concentration during preparation of the water-in-oil emulsion was 26%, and the water-soluble component concentration was 74%. An SEM photograph of this monolith is shown in FIG. The observation result by the SEM image of FIG. 9 was the same as that of Example 1. Moreover, the average diameter of the opening of the monolith measured by mercury porosimetry was 6 μm, and the total pore volume was 1.16 ml / g. The results are summarized in Table 1.

スチレン58.8g、ジビニルベンゼン1.2g及び純水140gに代えて、スチレン68.6g、ジビニルベンゼン1.4g及び純水130gとした以外は、実施例1と同様の方法でモノリスを製造した。実施例8において、油中水滴型エマルジョン調製の際の油溶性成分濃度は36%、水溶性成分濃度は64%であった。このモノリスのSEM写真を図10に示す。図10のSEM画像による観察結果は実施例1と同様であった。また、水銀圧入法により測定した当該モノリスの開口の平均直径は7μm、全細孔容積は1.10ml/gであった。結果を表1にまとめて示す。   A monolith was produced in the same manner as in Example 1 except that 68.6 g of styrene, 1.4 g of divinylbenzene and 130 g of pure water were used instead of 58.8 g of styrene, 1.2 g of divinylbenzene and 140 g of pure water. In Example 8, the oil-soluble component concentration in the preparation of the water-in-oil emulsion was 36%, and the water-soluble component concentration was 64%. An SEM photograph of this monolith is shown in FIG. The observation result by the SEM image of FIG. 10 was the same as that of Example 1. Moreover, the average diameter of the opening of the monolith measured by mercury porosimetry was 7 μm, and the total pore volume was 1.10 ml / g. The results are summarized in Table 1.

比較例1
ポリ(エチレングリコール)ビス(ポリヒドロキシステアレート)を使用しなかったこと、ソルビタンモノオレエートの配合量1.86gに代えて3.83gとしたこと以外は、実施例1と同様の方法でモノリスを製造した。重合終了後、内容物を取り出したところ、相分離していた。この結果から、油溶性成分濃度31%の油中水滴型エマルジョンで、高分子量界面活性剤を使用しないと、例え低分子量界面活性剤の配合量を多くしても連続マクロポア構造や本発明の特異な構造の多孔質体は得られないことが判る。
Comparative Example 1
A monolith was prepared in the same manner as in Example 1 except that poly (ethylene glycol) bis (polyhydroxystearate) was not used and that 3.83 g was used instead of 1.86 g of sorbitan monooleate. Manufactured. After the polymerization was completed, the contents were taken out and phase separation occurred. From this result, it can be seen that in a water-in-oil emulsion having an oil-soluble component concentration of 31%, if a high molecular weight surfactant is not used, a continuous macropore structure or a unique feature of the present invention can be achieved even if the amount of the low molecular weight surfactant is increased. It can be seen that a porous body having a simple structure cannot be obtained.

比較例2
ソルビタンモノオレエートを使用しかなったこと、ポリ(エチレングリコール)ビス(ポリヒドロキシステアレート)の配合量1.86gに代えて3.16gとしたこと、攪拌時間5分に代えて10分としたこと以外は、実施例1と同様の方法でモノリスを製造した。このようにして得られたスチレン−ジビニルベンゼン共重合体よりなるモノリスのSEM写真を図11に示す。図11から明らかなように、連続マクロポア構造を形成しているが、球状粒子の存在は認められなかった。また、水銀圧入法により測定した当該モノリスの開口の平均直径は6μm、全細孔容積は、0.57ml/gであった。細孔分布曲線を図12に示す。この結果から、油溶性成分濃度31%の油中水滴型エマルジョンで、低分子量界面活性剤を使用しないと、例え高分子量界面活性剤の配合量を多くして攪拌を長くしても連続マクロポア構造が得られるのみで、本発明の特異な構造の多孔質体は得られないことが判る。また、この連続マクロポア構造もモノリスの開口径や全細孔容積が小さく、骨格部分の占める割合が大のものであった。
Comparative Example 2
The use of sorbitan monooleate, 3.16 g instead of 1.86 g of poly (ethylene glycol) bis (polyhydroxystearate), 10 minutes instead of 5 minutes of stirring time A monolith was produced in the same manner as in Example 1 except that. FIG. 11 shows an SEM photograph of a monolith made of the styrene-divinylbenzene copolymer thus obtained. As is clear from FIG. 11, although a continuous macropore structure was formed, the presence of spherical particles was not recognized. Moreover, the average diameter of the opening of the monolith measured by the mercury intrusion method was 6 μm, and the total pore volume was 0.57 ml / g. The pore distribution curve is shown in FIG. From this result, it is a water-in-oil emulsion with an oil-soluble component concentration of 31%, and if a low molecular weight surfactant is not used, a continuous macropore structure can be achieved even if the amount of high molecular weight surfactant is increased and the stirring is prolonged. It can be seen that a porous body having a unique structure of the present invention cannot be obtained. This continuous macropore structure also had a small monolith opening diameter and total pore volume, and a large proportion of the skeleton portion.

比較例3
ソルビタンモノオレエートを使用しなかったこと、ポリ(エチレングリコール)ビス(ポリヒドロキシステアレート)の配合量1.86gに代えて2.63gとしたこと以外は、実施例6と同様の方法でモノリスを製造した。このようにして得られたスチレン−ジビニルベンゼン共重合体よりなるモノリスのSEM写真を図13に示す。図13から明らかなように、連続マクロポア構造を形成しているが、球状粒子の存在は認められなかった。また、水銀圧入法により測定した当該モノリスの開口の平均直径は7μm、全細孔容積は、0.98ml/gであった。その結果を表1に示す。
Comparative Example 3
The monolith was prepared in the same manner as in Example 6 except that sorbitan monooleate was not used and that the poly (ethylene glycol) bis (polyhydroxystearate) was used in an amount of 2.63 g instead of 1.86 g. Manufactured. An SEM photograph of a monolith made of the styrene-divinylbenzene copolymer thus obtained is shown in FIG. As is clear from FIG. 13, although a continuous macropore structure was formed, the presence of spherical particles was not recognized. Moreover, the average diameter of the opening of the monolith measured by the mercury intrusion method was 7 μm, and the total pore volume was 0.98 ml / g. The results are shown in Table 1.

(モノリスカチオン交換体の製造)
実施例6で製造したモノリスを厚み15mmの円盤状に切断し15.9gを分取した。これにジクロロメタン1000mlを加え35℃で30分加熱した後、10℃以下まで冷却し、クロロスルホン酸87.1gを徐々に加え、再び昇温し、35℃で24時間反応させた。その後、室温まで冷却し、メタノールを加え残存するクロロスルホン酸をクエンチした後、メタノールで洗浄してジクロロメタンを除き、さらに純水で洗浄してモノリス状有機多孔質カチオン交換体を得た。得られたカチオン交換体の直径は145mm、体積当りのイオン交換容量は、水湿潤状態0.47mg当量/mlであった。また、水を透過させた際の圧力損失の指標である差圧係数は0.024MPa/m・LVであり、実用上要求される圧力損失と比較して低い圧力損失であった。結果を表2にまとめて示す。
(Production of monolith cation exchanger)
The monolith produced in Example 6 was cut into a disk shape having a thickness of 15 mm, and 15.9 g was fractionated. To this was added 1000 ml of dichloromethane, heated at 35 ° C. for 30 minutes, cooled to 10 ° C. or lower, gradually added 87.1 g of chlorosulfonic acid, heated again, and reacted at 35 ° C. for 24 hours. Thereafter, the mixture was cooled to room temperature and methanol was added to quench the remaining chlorosulfonic acid, followed by washing with methanol to remove dichloromethane and further washing with pure water to obtain a monolithic organic porous cation exchanger. The obtained cation exchanger had a diameter of 145 mm and an ion exchange capacity per volume of 0.47 mg equivalent / ml in a water-wet state. The differential pressure coefficient, which is an index of pressure loss when water is permeated, is 0.024 MPa / m · LV, which is a lower pressure loss than the pressure loss that is practically required. The results are summarized in Table 2.

(モノリスアニオン交換体の製造)
実施例7で製造したモノリスを厚み15mm円盤状に切断し21.7gを分取した。これにテトラヒドロフラン1000mlを加え、40℃で1時間加熱した後、10℃以下まで冷却し、トリメチルアミン30%水溶液140gを徐々に加え、昇温して40℃で24時間反応させた。反応終了後、生成物を取り出し、メタノール、純水の順で洗浄し、モノリス状有機多孔質アニオン交換体を得た。得られたアニオン交換体の直径は100mm、体積当りのイオン交換容量は、水湿潤状態で0.34mg当量/mlであった。また、水を透過させた際の圧力損失の指標である差圧係数は0.042MPa/m・LVであった。結果を表2に示す。
(Production of monolith anion exchanger)
The monolith produced in Example 7 was cut into a disk shape having a thickness of 15 mm, and 21.7 g was fractionated. To this was added 1000 ml of tetrahydrofuran, heated at 40 ° C. for 1 hour, cooled to 10 ° C. or less, gradually added with 140 g of a 30% trimethylamine aqueous solution, heated to react at 40 ° C. for 24 hours. After completion of the reaction, the product was taken out and washed with methanol and pure water in this order to obtain a monolithic organic porous anion exchanger. The obtained anion exchanger had a diameter of 100 mm and an ion exchange capacity per volume of 0.34 mg equivalent / ml in a wet state. The differential pressure coefficient, which is an index of pressure loss when water is permeated, was 0.042 MPa / m · LV. The results are shown in Table 2.

実施例6で製造したモノリス15.9gに代えて、実施例1で製造したモノリス14.8gを分取したこと、クロロスルホン酸の使用量87.1gに代えて、81.1gとしたこと以外は、実施例9と同様の方法でモノリス状有機多孔質カチオン交換体を製造した。得られたカチオン交換体の直径は144mm、体積当りのイオン交換容量は、水湿潤状態で0.37mg当量/mlであった。また、水を透過させた際の圧力損失の指標である差圧係数は0.054MPa/m・LVであった。結果を表2に示す。   In place of 15.9 g of the monolith produced in Example 6, 14.8 g of the monolith produced in Example 1 was fractionated, except that the amount of chlorosulfonic acid used was 81.1 g instead of 81.1 g. Produced a monolithic organic porous cation exchanger in the same manner as in Example 9. The obtained cation exchanger had a diameter of 144 mm and an ion exchange capacity per volume of 0.37 mg equivalent / ml in a wet state. The differential pressure coefficient, which is an index of pressure loss when water is permeated, was 0.054 MPa / m · LV. The results are shown in Table 2.

実施例6で製造したモノリス15.9gに代えて、実施例8で製造したモノリス19.8gを分取したこと、クロロスルホン酸の使用量87.1gに代えて、108.9gとしたこと以外は、実施例9と同様の方法でモノリス状有機多孔質カチオン交換体を製造した。結果を表2に示す。得られたカチオン交換体の直径は149mm、体積当りのイオン交換容量は、水湿潤状態で0.37mg当量/mlであった。また、水を透過させた際の圧力損失の指標である差圧係数は0.100MPa/m・LVであった。結果を表2に示す。   In place of 19.9 g of the monolith produced in Example 6 instead of 15.9 g of the monolith produced in Example 6, except that 19.8 g of the monolith produced in Example 8 was fractionated, and that the amount of chlorosulfonic acid used was 88.9 g, instead of 108.9 g. Produced a monolithic organic porous cation exchanger in the same manner as in Example 9. The results are shown in Table 2. The obtained cation exchanger had a diameter of 149 mm and an ion exchange capacity per volume of 0.37 mg equivalent / ml in a wet state. The differential pressure coefficient, which is an index of pressure loss when water is permeated, was 0.100 MPa / m · LV. The results are shown in Table 2.

比較例4
実施例6で製造したモノリス15.9gに代えて、比較例3で製造したモノリス10.6gを分取したこと、クロロスルホン酸の使用量87.1gに代えて、58.2gとしたこと以外は、実施例9と同様の方法でモノリス状有機多孔質カチオン交換体を製造した。得られたカチオン交換体の直径は123mm、体積当りのイオン交換容量は、水湿潤状態で0.34mg当量/mlであった。また、水を透過させた際の圧力損失の指標である差圧係数は0.175MPa/m・LVであった。結果を表2に示す。
Comparative Example 4
In place of 15.9 g of the monolith produced in Example 6, 10.6 g of the monolith produced in Comparative Example 3 was fractionated, except that the amount of chlorosulfonic acid used was 88.2 g, instead of 58.2 g. Produced a monolithic organic porous cation exchanger in the same manner as in Example 9. The obtained cation exchanger had a diameter of 123 mm and an ion exchange capacity per volume of 0.34 mg equivalent / ml in a wet state. The differential pressure coefficient, which is an index of pressure loss when water is permeated, was 0.175 MPa / m · LV. The results are shown in Table 2.

比較例5
実施例6で製造したモノリス15.9gに代えて、比較例2で製造した有機多孔質体16.2gを分取したこと、クロロスルホン酸の使用量87.1gに代えて、89.1gとしたこと以外は、実施例9と同様の方法で製造した。その結果、このモノリスカチオン交換体はクラックが発生し、中心部は未反応であった。
Comparative Example 5
In place of 15.9 g of the monolith produced in Example 6, 16.2 g of the organic porous material produced in Comparative Example 2 was fractionated, and instead of using 87.1 g of chlorosulfonic acid, 89.1 g Except for the above, the product was produced in the same manner as in Example 9. As a result, this monolith cation exchanger was cracked and the center was unreacted.

Figure 2009127039
Figure 2009127039

Figure 2009127039
Figure 2009127039

本発明のモノリス状有機多孔質体およびモノリス状有機多孔質イオン交換体は、新規でユニークな多孔質構造であるため、吸着容量やイオン交換容量が大きい上に圧力損失が極めて低いといった特長を有している。このため、フィルターや吸着剤;2床3塔式純水製造装置や電気式脱イオン水製造装置に充填して用いられるイオン交換体;各種のクロマトグラフィー用充填剤;固体酸/塩基触媒として有用であり、広範な用途分野に応用することができる。   Since the monolithic organic porous material and the monolithic organic porous ion exchanger of the present invention have a novel and unique porous structure, they have features such as large adsorption capacity and ion exchange capacity and extremely low pressure loss. is doing. For this reason, filters and adsorbents; ion exchangers used by filling 2-bed 3-tower pure water production equipment and electrical deionized water production equipment; various chromatographic fillers; useful as solid acid / base catalysts It can be applied to a wide range of application fields.

実施例1で得られた有機多孔質体のSEM写真(150倍)である。2 is a SEM photograph (150 times) of an organic porous material obtained in Example 1. FIG. 実施例1で得られた有機多孔質体のSEM写真(600倍)である。2 is an SEM photograph (600 times) of an organic porous material obtained in Example 1. FIG. 実施例1で得られた有機多孔質体の細孔分布曲線である。2 is a pore distribution curve of an organic porous material obtained in Example 1. 実施例2で得られた有機多孔質体のSEM写真である。2 is a SEM photograph of the organic porous material obtained in Example 2. 実施例3で得られた有機多孔質体のSEM写真である。4 is a SEM photograph of the organic porous material obtained in Example 3. 実施例4で得られた有機多孔質体のSEM写真である。4 is a SEM photograph of the organic porous material obtained in Example 4. 実施例5で得られた有機多孔質体のSEM写真である。6 is a SEM photograph of the organic porous material obtained in Example 5. 実施例6で得られた有機多孔質体のSEM写真である。4 is a SEM photograph of the organic porous material obtained in Example 6. 実施例7で得られた有機多孔質体のSEM写真である。4 is a SEM photograph of the organic porous material obtained in Example 7. 実施例8で得られた有機多孔質体のSEM写真である。6 is a SEM photograph of the organic porous material obtained in Example 8. 比較例2で得られた有機多孔質体のSEM写真である。3 is a SEM photograph of the organic porous material obtained in Comparative Example 2. 比較例2で得られた有機多孔質体の細孔分布曲線である。3 is a pore distribution curve of an organic porous material obtained in Comparative Example 2. 比較例3で得られた有機多孔質体のSEM写真である。4 is a SEM photograph of the organic porous material obtained in Comparative Example 3.

Claims (4)

気泡状のマクロポア同士が重なり合い、この重なる部分が開口となる連続マクロポア構造の骨格部と、モノリス状有機多孔質体中に分散していると共に該骨格部と一体化していない粒子半径0.1〜50μmの球状粒子とからなり、全細孔容積が1〜5ml/g、厚みが5mm以上であることを特徴とするモノリス状有機多孔質体。   Bubble-shaped macropores overlap each other, and a skeleton having a continuous macropore structure in which the overlapping portion becomes an opening, and a particle radius of 0.1 to 0.1 which is dispersed in the monolithic organic porous body and not integrated with the skeleton A monolithic organic porous material comprising spherical particles of 50 μm, having a total pore volume of 1 to 5 ml / g and a thickness of 5 mm or more. ビニルモノマー、架橋剤、界面活性剤、水および必要に応じて重合開始剤とを混合して油中水滴型エマルジョンを調製し、該油中水滴型エマルジョンを静置下、重合させてモノリス状有機多孔質体を製造する方法であって、該油中水滴型エマルジョンを調製する際の油溶性成分と水溶性成分の混合比が、重量比で油溶性成分/水溶性成分=25/75〜40/60であり、該界面活性剤として数平均分子量(Mn)600〜1000の高分子量界面活性剤と分子量が500以下の低分子量界面活性剤を必須として用いることを特徴とするモノリス状有機多孔質体の製造方法。   A water-in-oil emulsion is prepared by mixing a vinyl monomer, a cross-linking agent, a surfactant, water and, if necessary, a polymerization initiator, and the water-in-oil emulsion is allowed to polymerize by standing to form a monolithic organic material. A method for producing a porous body, wherein the mixing ratio of the oil-soluble component and the water-soluble component in preparing the water-in-oil emulsion is such that the oil-soluble component / water-soluble component = 25 / 75-40 by weight ratio. A monolithic organic porous material comprising a high molecular weight surfactant having a number average molecular weight (Mn) of 600 to 1000 and a low molecular weight surfactant having a molecular weight of 500 or less as the essential surfactant. Body manufacturing method. 該高分子量界面活性剤が、ポリエチレングリコール脂肪酸エステルであることを特徴とする請求項2記載のモノリス状有機多孔質体の製造方法。   The method for producing a monolithic organic porous material according to claim 2, wherein the high molecular weight surfactant is a polyethylene glycol fatty acid ester. 気泡状のマクロポア同士が重なり合い、この重なる部分が開口となる連続マクロポア構造の骨格部と、モノリス状有機多孔質体中に分散していると共に該骨格部と一体化していない粒子半径0.2〜120μmの球状粒子とからなり、全細孔容積が1〜5ml/g、厚みが5mm以上であり、通水時の差圧係数が0.005〜0.1MPa/m・LV、水湿潤状態での体積当りのイオン交換容量が0.3mg当量/ml以上であることを特徴とするモノリス状有機多孔質イオン交換体。   Bubble-shaped macropores overlap with each other, and a skeleton having a continuous macropore structure in which the overlapping portion becomes an opening, and a particle radius of 0.2 to not dispersed with the skeleton while being dispersed in the monolithic organic porous body It consists of 120 μm spherical particles, has a total pore volume of 1 to 5 ml / g, a thickness of 5 mm or more, a differential pressure coefficient during water passage of 0.005 to 0.1 MPa / m · LV, in a wet state A monolithic organic porous ion exchanger having an ion exchange capacity per volume of 0.3 mg equivalent / ml or more.
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004331776A (en) * 2003-05-06 2004-11-25 Japan Organo Co Ltd Graft-modified organic porous body and its manufacturing process

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010115569A (en) * 2008-11-11 2010-05-27 Japan Organo Co Ltd Monolithic organic porous anion exchanger and method for producing the same
JP2010264361A (en) * 2009-05-13 2010-11-25 Japan Organo Co Ltd Electric deionized-water producing apparatus
JP2010264362A (en) * 2009-05-13 2010-11-25 Japan Organo Co Ltd Electric deionized-water producing apparatus
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