JP2010007068A - フリーデルクラフツ後架橋された吸着剤および製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】後架橋吸着剤が(a)少なくとも47重量%の少なくとも1種のポリビニル芳香族モノマー、および(b)53重量%までの少なくとも1種のモノビニル芳香族モノマーのモノマー単位;並びに0〜0.2mmol/gのペンダントビニル基を含み、乾燥した吸着剤が約700〜1500m2/gの範囲のBET比表面積、6.0〜11.8nmのBET平均細孔直径、1.2〜3.5mL/gのBET多孔度、全BJH吸着細孔容積の20%未満のBJH吸着マイクロ細孔容積、全BJH吸着細孔容積の24%未満のHKマイクロ細孔容積を有する。本発明は、当該ポリマー系吸着剤の製造方法にも関する。
【選択図】なし
Description
(a)少なくとも47重量%の少なくとも1種のポリビニル芳香族モノマーおよび(b)53重量%までの少なくとも1種のモノビニル芳香族モノマーのモノマー単位;並びに
0〜0.2mmol/gのペンダントビニル基;
を含み;
乾燥した吸着剤が約700〜1500m2/gの範囲のBET比表面積、6.0〜11.8nmのBET平均細孔直径、1.2〜3.5mL/gのBET多孔度、全BJH吸着細孔容積の20%未満のBJH吸着マイクロ細孔容積、および全BJH吸着細孔容積の24%未満のHKマイクロ細孔容積を有する;
後架橋された吸着剤に関する。
本発明は、
(i)共重合ポロゲンの存在下、少なくとも1種のポリビニル芳香族モノマーおよび少なくとも1種のモノビニル芳香族モノマーを含むモノマーを懸濁共重合する工程;
(ii)フリーデルクラフツ触媒の存在下、補助溶媒(co−solvent)としての後架橋ポロゲンを用いて、コポリマーを後架橋する工程;並びに
(iii)後架橋された吸着剤を単離する工程;
を含む、ポリマー系吸着剤を製造する方法にさらに関する。
ここで使用される場合、「BJH」は、窒素吸着データから細孔サイズ分布を計算するためのBarret−Joyner−Halendaスキームを意味する。
ここで使用される場合、「HK」は、低圧吸着等温線からマイクロ細孔(micropore)サイズ分布を評価するためのHorvath−Kawazoe法を意味する。
(i)共重合ポロゲンの存在下、少なくとも1種のポリビニル芳香族モノマーおよび少なくとも1種のモノビニル芳香族モノマーを含むモノマーを懸濁共重合する工程;
(ii)フリーデルクラフツ触媒の存在下、補助溶媒としての後架橋ポロゲンを用いて、コポリマーを後架橋する工程;並びに
(iii)後架橋された吸着剤を単離する工程;
を含む方法により製造される。
(i)共重合ポロゲンの存在下、少なくとも1種のポリビニル芳香族モノマーおよび少なくとも1種のモノビニル芳香族モノマーを含むモノマーを懸濁共重合する工程;
(ii)フリーデルクラフツ触媒の存在下、補助溶媒としての後架橋ポロゲンを用いて、コポリマーを後架橋する工程;並びに
(iii)後架橋された吸着剤を単離する工程;
を含む、ポリマー系吸着剤を製造する方法にさらに関する。
DVB:ジビニルベンゼン
EVB:エチルビニルベンゼン
EDC:エチレンジクロリド
TBP:tert−ブチルペルオキシ−2−エチルヘキサノアート
メカニカルスターラー、還流凝縮器、温度計、窒素入口、マントルヒーターおよびサーモウォッチ(thermowatch)アセンブリを備えた2リットルの4つ口フラスコに、820gの脱イオン水、0.82gの分散剤、2.5gのホウ酸、および0.74gの水酸化ナトリウムからなるあらかじめ混合された水性相を入れた。撹拌速度は124rpmにあらかじめ設定し、ゆっくりとした窒素流れを開始した。攪拌機を止めて、200gの55%DVB/45%EVB、500gのEDCおよび2.0gのTBPのあらかじめ混合した有機相を添加した。撹拌が開始され、混合物は60〜80℃に加熱され、15時間その温度に保たれた。
次いで、反応混合物は50℃に冷却された。コポリマー−EDC混合物から水性相がサイホンで除かれた。800gのEDCが添加され、コポリマー−EDC混合物はさらに加熱されて、EDCの添加により流体分散物を維持しながら共沸蒸留でコポリマーの外側の水を除去した。
冷却するとすぐに、30.0gの無水塩化第二鉄が添加され、コポリマー−EDC−塩化第二鉄混合物が撹拌されつつ60〜80℃に加熱され、8時間その温度に保たれた。
冷却するとすぐに、液相はサイホンにより除去され、コポリマーがメタノールおよび水で洗浄された。後架橋されたコポリマーは、琥珀色で半透明のビーズとして回収された。コポリマーの細孔構造を特徴づけると、次の特性を有している:ペンダントビニル基は検出されず、1.62mL/gのBET多孔度、880m2/gのBET表面積、7.36nmのBET平均細孔直径、1.62mL/gのBJH吸着細孔容積、0.265mL/gのBJH吸着マイクロ細孔容積(全BJH吸着細孔容積の16.4%)、および0.316mL/gのHKマイクロ細孔容積(全BJH吸着細孔容積の19.5%)。
実施例2〜9は実施例1に記載されたのと同様の方式であった。様々なあらかじめ混合された有機相が使用された。
188gの55%DVB/45%EVB、519gのEDC、および2.0gのTBPのあらかじめ混合された有機相;ペンダントビニル基は検出されず、1.66mL/gのBET多孔度、830m2/gのBET表面積、8.00nmのBET平均細孔直径、1.71mL/gのBJH吸着細孔容積、0.283mL/gのBJH吸着マイクロ細孔容積(全BJH吸着細孔容積の16.5%)、および0.323mL/gのHKマイクロ細孔容積(全BJH吸着細孔容積の18.9%)。
187gの63%DVB/37%EVB、518gのEDC、および2.0gのTBPのあらかじめ混合された有機相;0.1mmol/gのペンダントビニル基、2.10mL/gのBET多孔度、1062m2/gのBET表面積、7.91nmのBET平均細孔直径、2.28mL/gのBJH吸着細孔容積、0.360mL/gのBJH吸着マイクロ細孔容積(全BJH吸着細孔容積の15.8%)、および0.453mL/gのHKマイクロ細孔容積(全BJH吸着細孔容積の19.9%)。
225gの55%DVB/45%EVB、463gのEDC、および2.4gのTBPのあらかじめ混合された有機相;ペンダントビニル基は検出されず、1.39mL/gのBET多孔度、841m2/gのBET表面積、6.61nmのBET平均細孔直径、1.40mL/gのBJH吸着細孔容積、0.271mL/gのBJH吸着マイクロ細孔容積(全BJH吸着細孔容積の19.4%)、および0.311mL/gのHKマイクロ細孔容積(全BJH吸着細孔容積の22.2%)。
237gの55%DVB/45%EVB、443gのEDC、および2.4gのTBPのあらかじめ混合された有機相;ペンダントビニル基は検出されず、1.26mL/gのBET多孔度、840m2/gのBET表面積、6.00nmのBET平均細孔直径、1.28mL/gのBJH吸着細孔容積、0.255mL/gのBJH吸着マイクロ細孔容積(全BJH吸着細孔容積の19.9%)、および0.301mL/gのHKマイクロ細孔容積(全BJH吸着細孔容積の23.6%)。
164gの63%DVB/37%EVB、24gのスチレン、519gのEDC、および2.0gのTBPのあらかじめ混合された有機相;ペンダントビニル基は検出されず、1.65mL/gのBET多孔度、838m2/gのBET表面積、7.88nmのBET平均細孔直径、1.70mL/gのBJH吸着細孔容積、0.281mL/gのBJH吸着マイクロ細孔容積(全BJH吸着細孔容積の16.5%)、および0.321mL/gのHKマイクロ細孔容積(全BJH吸着細孔容積の18.9%)。
188gの47%DVB/53%EVB、519gのEDC、および2.0gのTBPのあらかじめ混合された有機相;ペンダントビニル基は検出されず、1.25mL/gのBET多孔度、721m2/gのBET表面積、6.94nmのBET平均細孔直径、1.41mL/gのBJH吸着細孔容積、0.208mL/gのBJH吸着マイクロ細孔容積(全BJH吸着細孔容積の14.8%)、および0.253mL/gのHKマイクロ細孔容積(全BJH吸着細孔容積の17.9%)。
187gの80%DVB/20%EVB、518gのEDC、および2.0gのTBPのあらかじめ混合された有機相;0.2mmol/gのペンダントビニル基、2.98mL/gのBET多孔度、1462m2/gのBET表面積、8.15nmのBET平均細孔直径、3.08mL/gのBJH吸着細孔容積、0.475mL/gのBJH吸着マイクロ細孔容積(全BJH吸着細孔容積の15.4%)、および0.583mL/gのHKマイクロ細孔容積(全BJH吸着細孔容積の18.9%)。
175gの80%DVB/20%EVB、537gのEDC、および2.0gのTBPのあらかじめ混合された有機相;0.2mmol/gのペンダントビニル基、3.50mL/gのBET多孔度、1195m2/gのBET表面積、11.7nmのBET平均細孔直径、3.68mL/gのBJH吸着細孔容積、0.480mL/gのBJH吸着マイクロ細孔容積(全BJH吸着細孔容積の13.0%)、および0.588mL/gのHKマイクロ細孔容積(全BJH吸着細孔容積の16.0%)。
Claims (10)
- 後架橋された吸着剤であって、
(a)少なくとも47重量%の少なくとも1種のポリビニル芳香族モノマーおよび(b)53重量%までの少なくとも1種のモノビニル芳香族モノマーのモノマー単位;並びに
0〜0.2mmol/gのペンダントビニル基;
を含み;
乾燥した吸着剤が約700〜1500m2/gの範囲のBET比表面積、6.0〜11.8nmのBET平均細孔直径、1.2〜3.5mL/gのBET多孔度を有し、BJH吸着マイクロ細孔容積が全BJH吸着細孔容積の20%未満であり、HKマイクロ細孔容積が全BJH吸着細孔容積の24%未満である;
後架橋された吸着剤。 - 吸着剤が、
(i)共重合ポロゲンの存在下、少なくとも1種のポリビニル芳香族モノマーおよび少なくとも1種のモノビニル芳香族モノマーを含むモノマーを懸濁共重合する工程;
(ii)フリーデルクラフツ触媒の存在下、補助溶媒としての後架橋ポロゲンを用いて、コポリマーを後架橋する工程;および
(iii)後架橋された吸着剤を単離する工程;
を含む方法により製造される、請求項1に記載の吸着剤。 - (i)共重合ポロゲンの存在下、少なくとも1種のポリビニル芳香族モノマーおよび少なくとも1種のモノビニル芳香族モノマーを含むモノマーを懸濁共重合する工程;
(ii)フリーデルクラフツ触媒の存在下、補助溶媒としての後架橋ポロゲンを用いて、コポリマーを後架橋する工程;および
(iii)後架橋された吸着剤を単離する工程;
を含むポリマー系吸着剤を製造する方法。 - ポリビニル芳香族モノマーがメタ−およびパラ−ジビニルベンゼンの混合物である、請求項3に記載の方法。
- モノビニル芳香族モノマーがメタ−およびパラ−エチルビニルベンゼンの混合物、並びにスチレン、メタ−およびパラ−エチルビニルベンゼンの混合物から選択される、請求項4に記載の方法。
- 共重合されるモノマーが、コポリマーの乾燥重量を基準にした重量パーセンテージで、(a)少なくとも47%の少なくとも1種のポリビニル芳香族モノマーおよび(b)53%までの少なくとも1種のモノビニル芳香族モノマーを含む、請求項3に記載の方法。
- 共重合されるモノマーが、コポリマーの乾燥重量を基準にした重量パーセンテージで、(a)55%〜80%の少なくとも1種のポリビニル芳香族モノマーおよび(b)20%〜45%の少なくとも1種のモノビニル芳香族モノマーを含む、請求項6に記載の方法。
- フリーデルクラフツ触媒が金属ハロゲン化物から選択される、請求項3に記載の方法。
- フリーデルクラフツ触媒が塩化第二鉄である、請求項8に記載の方法。
- 共重合ポロゲンがメチレンジクロライド、エチレンジクロライド、プロピレンジクロライド、クロロベンゼンおよびクロロトルエンからなる群から選択される、請求項3に記載の方法。
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