JP2018164905A - Aminophosphoric acid-type chelate resin and method for manufacturing the same - Google Patents

Aminophosphoric acid-type chelate resin and method for manufacturing the same Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To develop a chelate resin which can be easily and efficiently produced and has an improved chelating ability for a chelate resin applied to a treatment step of industrial waste water and recovery of valuable metals, and to develop a method for manufacturing the chelate resin.SOLUTION: The use of a chelate rein having an amino phosphate group introduced into primary amino groups of the polyvinylamine crosslinked polymer particles can facilitate efficient adsorption and separation of metal ions in water. The chelate resin can be obtained by a production method in which an N-vinyl carboxylic acid amide is suspension polymerized with a crosslinkable monomer in salt water in the presence of a dispersant to obtain a polyvinyl carboxylic acid amide crosslinked polymer particles, and then the obtained polyvinyl carboxylic acid amide crosslinked polymer is hydrolyzed to introduce an amino phosphate group into primary amino groups of the polyvinylamine crosslinked polymer particles.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明はアミノリン酸型キレート樹脂及びその製造方法に関する。 The present invention relates to an aminophosphate chelate resin and a method for producing the same.

産業排水の処理の工程や有価金属の回収において、キレート樹脂を用いた溶存金属の吸着処理は、広く行われている精製過程である。キレート樹脂には、イミノ二酢酸基、ポリアミン基、アミノリン酸基、イソチオニウム基、ジチオカルバミン酸基、グルカミン基等、処理する金属の種類に適応した官能基が導入されており、様々な溶存金属に適応可能である。特にアミノリン酸型キレート樹脂は、例えば、電解法苛性ソーダ用原料に使用される塩水の精製に好適に使用され、塩水中の不純物であるカルシウム、ストロンチウム等を効率良く除去することができるキレート樹脂である。加えてアミノリン酸型キレート樹脂は、特許文献1や特許文献2に記載されている様に、他官能基の樹脂に見られるような金属の脱着やpH変動に伴う体積変化が起こり難く、実用化に耐え得る優れた樹脂である。
キレート樹脂におけるキレート能を決定する要因の一つに、体積及び重量当たりの官能基量がある。官能基量が多ければ、少ないものと比較しキレート能が優れていることが理論的に予想される。官能基量を高めるために、キレート樹脂を構成するポリマーの中の反応点となりうる官能基の質量が、他構成部分の質量に対して多いことが重要である。
In the process of industrial wastewater treatment and recovery of valuable metals, the adsorption treatment of dissolved metal using a chelate resin is a widely performed purification process. The chelating resin has functional groups adapted to the type of metal to be treated, such as iminodiacetic acid group, polyamine group, aminophosphate group, isothionium group, dithiocarbamic acid group, glucamine group, etc. Is possible. Particularly, aminophosphate-type chelate resin is a chelate resin that can be suitably used for, for example, purification of salt water used as a raw material for electrolytic caustic soda and can efficiently remove calcium, strontium, and the like, which are impurities in salt water. . In addition, as described in Patent Document 1 and Patent Document 2, aminophosphate-type chelate resins are less likely to undergo volume changes due to metal desorption and pH fluctuations as seen in other functional group resins. It is an excellent resin that can withstand.
One of the factors that determine the chelating ability of the chelating resin is the amount of functional groups per volume and weight. It is theoretically expected that if the amount of functional group is large, the chelating ability is excellent compared to the case of a small amount. In order to increase the amount of the functional group, it is important that the mass of the functional group that can be a reaction point in the polymer constituting the chelate resin is larger than the mass of the other components.

これまでにアミノリン酸基を有するキレート樹脂について、様々な考案がなされている。例えば、特許文献3では、芳香核にハロメチル基を有する重合体のハロメチル基をアミノ化した後に更にリン酸化してアミノリン酸型キレート樹脂を製造するに当り、モノアミン及びポリアミンより成り両者に対するモノアミンの使用割合が20〜70重量%の混合アミンを用いて前記のアミノ化反応を行うアミノリン酸型キレート樹脂の製造方法が開示されている。特許文献4では、芳香環にハロメチル基を有する重合体のハロメチル基をアミノ化し、次いでリン酸化することによりアミノリン酸型キレート樹脂を製造する方法において、ハロメチル基を有する重合体として、ハロゲンを10〜20重量%含有する重合体を用いるアミノリン酸型キレート樹脂の製造法が開示されている。又、特許文献5では、特定の構造単位および不飽和炭化水素基含有架橋性モノマーから誘導される構造単位を含有するカチオン交換体またはキレート形成体が開示されており、アミノリン酸型のキレート樹脂についても記載されている。しかし、これら先行技術を含め現在、汎用されているキレート樹脂は、必ずしも満足な吸着効果が得られていない場合がある。又、煩雑な工程を要することなくより簡便なキレート樹脂の製造方法が実用的である。そこで、従来の金属イオン吸着に用いられているキレート樹脂に対して、簡便に効率良く製造でき、効率的な吸着、分離することが可能なキレート樹脂が要望されている。 Various ideas have been made so far regarding chelate resins having aminophosphate groups. For example, in Patent Document 3, when a halomethyl group of a polymer having a halomethyl group in an aromatic nucleus is aminated and then further phosphorylated to produce an aminophosphate-type chelate resin, monoamine and polyamine are used. A method for producing an aminophosphate-type chelate resin in which the amination reaction is performed using a mixed amine having a proportion of 20 to 70% by weight is disclosed. In Patent Document 4, in a method for producing an aminophosphate chelate resin by amination of a halomethyl group of a polymer having a halomethyl group in an aromatic ring and then phosphorylation, halogen is selected as a polymer having a halomethyl group. A method for producing an aminophosphate chelate resin using a polymer containing 20% by weight is disclosed. Patent Document 5 discloses a cation exchanger or a chelate-former containing a specific structural unit and a structural unit derived from an unsaturated hydrocarbon group-containing crosslinkable monomer. Is also described. However, the chelating resins currently used widely including these prior arts may not always have a satisfactory adsorption effect. In addition, a simpler method for producing a chelate resin without practical steps is practical. Thus, there is a demand for chelate resins that can be easily and efficiently manufactured, and that can be efficiently adsorbed and separated, compared to conventional chelate resins used for metal ion adsorption.

特開昭51−35684号公報Japanese Patent Laid-Open No. 51-35684 特開昭52−50391号公報JP 52-50391 A 特開平5−32714号公報JP-A-5-32714 特開平5−320233号公報JP-A-5-320233 国際公開98/04598号公報International Publication No. 98/04598

本発明の課題は、脱塩水の製造や産業廃水の処理の工程用途に適用できるキレート樹脂について、簡便に効率良く製造でき、既存のキレート樹脂以上の官能基密度を有し、優れた吸着能を有するキレート樹脂及びその製造方法を提供することにある。 An object of the present invention is to easily and efficiently produce a chelate resin that can be applied to desalted water production and industrial wastewater treatment process, has a functional group density higher than that of existing chelate resins, and has excellent adsorption capacity. It is in providing the chelate resin which has, and its manufacturing method.

前記課題を解決するために鋭意検討した結果、先ず、塩水中でN−ビニルカルボン酸アミドを架橋性単量体と分散剤存在下、懸濁重合することにより、ポリビニルカルボン酸アミド架橋重合体粒子が得られ、塩等を水洗除去後、加水分解することによりポリビニルアミン架橋重合体粒子を得る。その後、ポリビニルアミン架橋重合体粒子が有する一級アミノ基にアミノリン酸基を導入したアミノリン酸型キレート樹脂が金属イオン吸着に有効なことを見出した。 As a result of diligent studies to solve the above problems, first, polyvinyl carboxylic acid amide crosslinked polymer particles are obtained by suspension polymerization of N-vinylcarboxylic amide in salt water in the presence of a crosslinking monomer and a dispersant. After the salt and the like are removed by washing with water, hydrolysis is carried out to obtain polyvinylamine crosslinked polymer particles. Then, it discovered that the aminophosphate type chelate resin which introduce | transduced the aminophosphate group into the primary amino group which polyvinylamine crosslinked polymer particle has is effective for metal ion adsorption | suction.

即ち、本発明は、N−ビニルカルボン酸アミドと架橋性単量体を塩水中で分散剤存在下、懸濁重合しポリビニルカルボン酸アミド架橋重合体粒子を得た後に、該架橋重合体を加水分解することにより得られたポリビニルアミン架橋重合体粒子が有する一級アミノ基にアミノリン酸基を導入したアミノリン酸型キレート樹脂及びその製造方法に関する。 That is, in the present invention, N-vinylcarboxylic acid amide and a crosslinkable monomer are suspension-polymerized in salt water in the presence of a dispersant to obtain polyvinylcarboxylic acid amide crosslinked polymer particles, and then the crosslinked polymer is hydrolyzed. The present invention relates to an aminophosphate chelate resin in which an aminophosphate group is introduced into a primary amino group of a polyvinylamine crosslinked polymer particle obtained by decomposition, and a method for producing the same.

本発明によれば、有機溶媒を使用することなく、簡便に効率良く得られるポリビニルアミン架橋重合体粒子が有する一級アミノ基にアミノリン酸基を導入する製造方法により製造したアミノリン酸型キレート樹脂を使用することで水中の金属イオンを効率的に吸着することができる。 According to the present invention, an aminophosphate chelate resin produced by a production method for introducing an aminophosphate group into a primary amino group of a polyvinylamine crosslinked polymer particle obtained easily and efficiently without using an organic solvent is used. By doing so, metal ions in water can be adsorbed efficiently.

以下、本発明を詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail.

本発明におけるキレート樹脂は、ポリビニルアミン架橋重合体粒子が有する一級アミノ基にアミノリン酸基を導入したものである。先ず、ポリビニルアミン架橋重合体粒子の製造方法について説明する。製造の手法としては、懸濁重合法を適用する。即ち、通常の懸濁重合とは異なり、本発明では特定の水溶性モノマーを使用するため高濃度塩水中での懸濁重合により行われる。具体的には、N−ビニルカルボン酸アミド、架橋性単量体、必要に応じてN−ビニルカルボン酸アミドと共重合が可能なモノマー、重合開始剤、及び分散剤を塩水中で懸濁させ、任意の強度で撹拌することによりモノマー液滴を発生させ、ラジカル重合することにより行うことができる。モノマー液滴の粒径は分散剤、撹拌強度で制御されるが、0.01mm〜10mm、好ましくは0.1mm〜5mmである。 The chelate resin in the present invention is one in which an aminophosphate group is introduced into the primary amino group of the polyvinylamine crosslinked polymer particles. First, a method for producing polyvinylamine crosslinked polymer particles will be described. A suspension polymerization method is applied as a production method. That is, unlike ordinary suspension polymerization, in the present invention, since a specific water-soluble monomer is used, suspension polymerization in high-concentration salt water is performed. Specifically, N-vinylcarboxylic acid amide, a crosslinkable monomer, a monomer that can be copolymerized with N-vinylcarboxylic acid amide as needed, a polymerization initiator, and a dispersing agent are suspended in salt water. The monomer droplets can be generated by stirring at an arbitrary strength and radical polymerization can be performed. The particle size of the monomer droplets is controlled by the dispersant and the stirring strength, but is 0.01 mm to 10 mm, preferably 0.1 mm to 5 mm.

本発明で使用するN−ビニルカルボン酸アミドのモノマーの例としては、N−ビニルホルムアミド、N−メチル−N−ビニルホルムアミド、N−ビニルアセトアミド、N−メチル−N−ビニルアセトアミド、N−ビニルプロピオンアミド、N−メチル−N−ビニルプロピオンアミド、N−ビニルブチルアミド、N−ビニルイソブチルアミド等が挙げられ、好ましくはN−ビニルホルムアミド、N−ビニルアセトアミドである。N−ビニルカルボン酸アミドのモノマー以外にN−ビニルカルボン酸アミドと共重合が可能なモノマーを使用しても良く、(メタ)アクリロニトリル、(メタ)アクリルアミド、N−アルキル(メタ)アクリルアミド、N,N′−ジアルキル(メタ)アクリルアミド、N,N′−ジアルキルアミノアルキル(メタ)アクリルアミド、(メタ)アクリルアミドアルカンスルホン酸のアルカリ金属塩またはアンモニウム塩、(メタ)アクリル酸のアルカリ金属塩またはアンモニウム塩、ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート、ジアルキルアミノアルキル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリロイルオキシアルキルトリメチルアンモニウム塩、(メタ)アクリロイルオキシアルカンスルホン酸のアルカリ金属塩またはアンモニウム塩、N−ビニルピロリドン、ジアリルジアルキルアンモニウム塩、ビニルピリジン、ビニルイミダゾール、ビニルペンジルトリアルキルアンモニウム塩、ビニルスルホン酸のアルカリ金属塩またはアンモニウム塩等が挙げられ、これらの中の1種使用しても良く、2種以上を組み合わせても良い。特にアクリロニトリルが好ましい。 Examples of N-vinylcarboxylic acid amide monomers used in the present invention include N-vinylformamide, N-methyl-N-vinylformamide, N-vinylacetamide, N-methyl-N-vinylacetamide, N-vinylpropion. Examples include amide, N-methyl-N-vinylpropionamide, N-vinylbutyramide, N-vinylisobutyramide, and preferably N-vinylformamide and N-vinylacetamide. In addition to the monomer of N-vinylcarboxylic acid amide, a monomer copolymerizable with N-vinylcarboxylic acid amide may be used. (Meth) acrylonitrile, (meth) acrylamide, N-alkyl (meth) acrylamide, N, N'-dialkyl (meth) acrylamide, N, N'-dialkylaminoalkyl (meth) acrylamide, alkali metal salt or ammonium salt of (meth) acrylamide alkanesulfonic acid, alkali metal salt or ammonium salt of (meth) acrylic acid, Hydroxyalkyl (meth) acrylate, dialkylaminoalkyl (meth) acrylate, (meth) acryloyloxyalkyltrimethylammonium salt, alkali metal salt or ammonium salt of (meth) acryloyloxyalkanesulfonic acid, N-bi Examples include rupyrrolidone, diallyldialkylammonium salt, vinylpyridine, vinylimidazole, vinylpentyltrialkylammonium salt, alkali metal salt or ammonium salt of vinylsulfonic acid, and one of these may be used. More than one species may be combined. Particularly preferred is acrylonitrile.

架橋性単量体としては、ジビニルベンゼン、トリビニルベンゼン、ジビニルトルエン等の芳香族ポリビニル化合物、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、グリセロールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート等のポリ(メタ)アクリレート、メチレンビスアクリルアミド等を用いることもできる。しかし、ポリ(メタ)アクリレートやメチレンビスアクリルアミド等は加水分解され易いので、芳香族ジビニル化合物を用いるのが好ましい。最も好ましいのはジビニルベンゼンである。その他、トリアリルシアヌレート、トリアリルイソシアヌレート、トリアリルホスフェート、トリアリルアミン、テトラアリロキシエタンや、ペンタエリスリトールジアリルエーテル、ペンタエリスリトールトリアリルエーテル、およびペンタエリスリトールテトラアリルエーテル等のアリルエーテル類、ポリ(メタ)アリロキシアルカン等も使用が挙げられる。これらの中ではアリルエーテル類が好適に使用できる。添加率はモノマーに対して0.1〜50質量%の範囲であり、0.1〜20質量%の範囲が好ましい。5質量%を越えるとN−ビニルカルボン酸アミドのみでは球状粒子が得られ難くなるので、N−ビニルカルボン酸アミドと共重合が可能なモノマーを使用した方が好ましい。共重合が可能なモノマーの添加率は、全モノマーに対して0.1〜50質量%の範囲で使用する。特にアクリロニトリルを使用するのが好ましい。 Examples of the crosslinkable monomer include aromatic polyvinyl compounds such as divinylbenzene, trivinylbenzene, and divinyltoluene, ethylene glycol di (meth) acrylate, diethylene glycol di (meth) acrylate, glycerol di (meth) acrylate, and trimethylolpropane tri Poly (meth) acrylates such as (meth) acrylate, methylenebisacrylamide, and the like can also be used. However, since poly (meth) acrylate, methylenebisacrylamide and the like are easily hydrolyzed, it is preferable to use an aromatic divinyl compound. Most preferred is divinylbenzene. In addition, allyl ethers such as triallyl cyanurate, triallyl isocyanurate, triallyl phosphate, triallylamine, tetraallyloxyethane, pentaerythritol diallyl ether, pentaerythritol triallyl ether, and pentaerythritol tetraallyl ether, poly ( Use may also be made of (meth) allyloxyalkanes. Among these, allyl ethers can be preferably used. The addition rate is in the range of 0.1 to 50% by mass with respect to the monomer, and preferably in the range of 0.1 to 20% by mass. If it exceeds 5% by mass, it is difficult to obtain spherical particles with N-vinylcarboxylic acid amide alone, so it is preferable to use a monomer that can be copolymerized with N-vinylcarboxylic acid amide. The addition ratio of the monomer capable of copolymerization is used in the range of 0.1 to 50% by mass with respect to all monomers. In particular, acrylonitrile is preferably used.

重合開始剤としては、アゾ系やパーオキサイド系の重合開始剤、例えば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−メチルプロピオニトリル)、2、2’−アゾビス−2−アミジノプロパン塩酸塩、4、4’−アゾビス−4−シアノバレリン酸、2、2’−アゾビス[2−(5−メチル−イミダゾリン−2−イル)プロパン]塩酸塩、2、2’−アゾビス[2−(2−イミダゾリン−2−イル)プロパン]塩酸塩等、ペルオキソ二硫酸アンモニウム或いはカリウム、過酸化水素、ベンゾイルペルオキサイド、ラウロイルペルオキサイド、オクタノイルペルオキサイド、サクシニックペルオキサイド、t−ブチルペルオキシ−2−エチルヘキサノエート等が挙げられる。これらの中で、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)等の油溶性開始剤が好ましい。又、開始剤二種以上を併用しても差し支えない。添加率はモノマーに対し通常0.02〜5質量%、好ましくは0.05〜2質量%である。 As the polymerization initiator, an azo- or peroxide-based polymerization initiator such as 2,2′-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile), 2,2′-azobis (4-methoxy-2,4-dimethyl) is used. Valeronitrile), 2,2′-azobis (2-methylpropionitrile), 2,2′-azobis-2-amidinopropane hydrochloride, 4,4′-azobis-4-cyanovaleric acid, 2,2′- Azobis [2- (5-methyl-imidazolin-2-yl) propane] hydrochloride, 2,2′-azobis [2- (2-imidazolin-2-yl) propane] hydrochloride, ammonium peroxodisulfate or potassium, Hydrogen peroxide, benzoyl peroxide, lauroyl peroxide, octanoyl peroxide, succinic peroxide, t-butylperoxy- - ethyl hexanoate, and the like. Of these, oil-soluble initiators such as 2,2'-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) and 2,2'-azobis (4-methoxy-2,4-dimethylvaleronitrile) are preferred. Further, two or more initiators may be used in combination. The addition rate is usually 0.02 to 5% by mass, preferably 0.05 to 2% by mass, based on the monomer.

塩としては、硫酸アンモニウム、硫酸ナトリウム、塩化アンモニウム、塩化ナトリウム、塩化カルシウム等が挙げられ、これらのうちでは、硫酸アンモニウムが特に好ましい。また、これらのものを単独で用いても、混合して用いてもよい。添加率は水に対し30〜100質量%の範囲であり、30質量%より少ないとN−ビニルカルボン酸アミドが二相に分離せず、100質量%で塩による効果が十分得られており、100質量%を越えて添加しても不経済である。好ましくは50〜90質量%であり、更に好ましくは60〜90質量%である。   Examples of the salt include ammonium sulfate, sodium sulfate, ammonium chloride, sodium chloride, calcium chloride and the like, and among these, ammonium sulfate is particularly preferable. These may be used alone or in combination. The addition rate is in the range of 30 to 100% by mass with respect to water, and if it is less than 30% by mass, the N-vinylcarboxylic acid amide is not separated into two phases, and the effect of the salt is sufficiently obtained at 100% by mass, It is not economical to add over 100% by mass. Preferably it is 50-90 mass%, More preferably, it is 60-90 mass%.

分散剤としては、高分子分散剤が好ましい。高分子分散剤としては、イオン性あるいは非イオン性とも使用可能であるが、好ましくはイオン性である。イオン性高分子としては、カチオン性モノマーである(メタ)アクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニウム塩化物、ジメチルジアリルアンモニウム塩化物などを単独重合したポリアクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニウム塩化物やポリジメチルジアリルアンモニウム塩化物等であるが、これらカチオン性モノマーと非イオン性モノマーとの共重合体も使用可能である。非イオン性モノマーの例としては、アクリルアミド、N−ビニルホルムアミド、N−ビニルアセトアミド、N−ビニルピロリドン、N、N’−ジメチルアクリルアミド、アクリロニトリル、ジアセトンアクリルアミド、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート等が挙げられる。非イオン性高分子分散剤としては、ポリビニルアルコール、ポリエチレングリコールポリアクリルアミド等が挙げられる。イオン性高分子分散剤の重量平均分子量としては、5000〜500万、好ましくは5万〜300万である。また、非イオン性高分子分散剤の重量平均分子量としては、1000〜10万、好ましくは1000〜5万である。添加率は水に対し通常0.05〜5質量%、好ましくは0.1〜2質量%である。 As the dispersant, a polymer dispersant is preferable. The polymer dispersant can be used either ionic or nonionic, but is preferably ionic. Examples of the ionic polymer include polyacryloyloxyethyltrimethylammonium chloride and polydimethyldiallylammonium chloride obtained by homopolymerizing the cationic monomer (meth) acryloyloxyethyltrimethylammonium chloride, dimethyldiallylammonium chloride, and the like. However, copolymers of these cationic monomers and nonionic monomers can also be used. Examples of nonionic monomers include acrylamide, N-vinylformamide, N-vinylacetamide, N-vinylpyrrolidone, N, N′-dimethylacrylamide, acrylonitrile, diacetone acrylamide, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, and the like. Can be mentioned. Examples of the nonionic polymer dispersant include polyvinyl alcohol and polyethylene glycol polyacrylamide. The weight average molecular weight of the ionic polymer dispersant is 5,000 to 5,000,000, preferably 50,000 to 3,000,000. Moreover, as a weight average molecular weight of a nonionic polymer dispersing agent, it is 1000-100,000, Preferably it is 1000-50,000. The addition rate is usually 0.05 to 5% by mass, preferably 0.1 to 2% by mass, based on water.

重合反応は、通常、温度30℃〜100℃、時間は1時間〜15時間で行う。 The polymerization reaction is usually performed at a temperature of 30 ° C. to 100 ° C. and for a time of 1 hour to 15 hours.

重合後、水洗により塩、分散剤、未反応モノマー等を除去することができる。 After the polymerization, salt, dispersant, unreacted monomer and the like can be removed by washing with water.

共重合体粒子は上述の方法で精製され、次いで加水分解に供される。N−ビニルカルボン酸アミド架橋重合体粒子の加水分解は、塩基性、酸性条件下で行うことができるが、遊離型ポリビニルアミン架橋重合体粒子を得るには、塩基性条件下で加水分解することが好ましい。塩型のポリビニルアミン架橋重合体粒子を得るには、酸性条件下で加水分解することが好ましい。 The copolymer particles are purified by the method described above and then subjected to hydrolysis. Hydrolysis of N-vinylcarboxylic acid amide crosslinked polymer particles can be carried out under basic and acidic conditions. To obtain free polyvinylamine crosslinked polymer particles, hydrolysis must be carried out under basic conditions. Is preferred. In order to obtain salt-type polyvinylamine crosslinked polymer particles, it is preferable to hydrolyze under acidic conditions.

加水分解のために適当な塩基としては、加水分解の際にpHを8〜14の範囲とすることができれば制限はなく、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、アンモニアの水溶液を用いることが最も好ましい。添加率は、ポリマーのホルミル基に対し0.05〜2.0、更に好ましくは0.4〜1.2当量の範囲で加えることが好ましい。 A suitable base for hydrolysis is not particularly limited as long as the pH can be adjusted to a range of 8 to 14 during hydrolysis, and an aqueous solution of sodium hydroxide, potassium hydroxide or ammonia is most preferably used. The addition rate is preferably 0.05 to 2.0, more preferably 0.4 to 1.2 equivalents relative to the formyl group of the polymer.

加水分解のために適当な酸としては、加水分解の際にpHを0〜5の範囲とすることができれば制限はなく、ハロゲン化水素酸、硫酸、硝酸、リン酸といった無機酸、炭素数1〜5の範囲のモノおよびジカルボン酸、スルホン酸、ベンゼンスルホン酸、トルエンスルホン酸といった有機酸が例示でき、特にハロゲン化水素酸およびハロゲン化水素のガスを用いることが好ましく、ハロゲン化水素酸を用いることが最も好ましい。添加率は、ポリマーのホルミル基に対し0.05〜2.0、更に好ましくは0.4〜1.2当量の範囲で加えることが好ましい。 The acid suitable for the hydrolysis is not particularly limited as long as the pH can be adjusted to a range of 0 to 5 during the hydrolysis, and includes inorganic acids such as hydrohalic acid, sulfuric acid, nitric acid and phosphoric acid, and one carbon atom. Examples thereof include organic acids such as mono- and dicarboxylic acids, sulfonic acids, benzenesulfonic acids, and toluenesulfonic acids in the range of ˜5, and it is particularly preferable to use hydrohalic acid and hydrogen halide gas, and use hydrohalic acid. Most preferred. The addition rate is preferably 0.05 to 2.0, more preferably 0.4 to 1.2 equivalents relative to the formyl group of the polymer.

加水分解後水等により洗浄することにより、ポリビニルアミン架橋重合体粒子を得ることができる。塩基加水分解の場合には遊離型精製ポリビニルアミン架橋重合体粒子が、酸加水分解の場合には塩型精製ポリビニルアミン架橋重合体粒子が得られる。   Polyvinylamine crosslinked polymer particles can be obtained by washing with water after hydrolysis. In the case of base hydrolysis, free-type purified polyvinylamine crosslinked polymer particles are obtained, and in the case of acid hydrolysis, salt-type purified polyvinylamine crosslinked polymer particles are obtained.

次いで、アミノリン酸基の導入について説明する。アミノリン酸基を導入したアミノリン酸型キレート樹脂は、予め作成したポリビニルアミン架橋重合体粒子中のアミノ基に、酸、もしくはアルカリ性条件下ホルムアルデヒドとホスホン酸を一当量反応させることで得ることができる。この反応により一級アミノ基にアミノリン酸基を導入させる。アミノリン酸基が、導入後の乾燥質量に対して25質量%以上導入されるとキレート樹脂としての効果が顕著であり、30質量%以上が好ましい。   Next, introduction of an aminophosphate group will be described. The aminophosphate-type chelate resin having an aminophosphate group introduced therein can be obtained by reacting one equivalent of formaldehyde and phosphonic acid under acid or alkaline conditions with the amino group in the polyvinylamine crosslinked polymer particles prepared in advance. This reaction introduces an aminophosphate group into the primary amino group. When the aminophosphate group is introduced in an amount of 25% by mass or more based on the dry mass after introduction, the effect as a chelate resin is remarkable, and 30% by mass or more is preferable.

酸性条件はホスホン酸を用いることで既に達成されているが、さらに、塩酸、リン酸、硫酸等プロトンを供給可能な試薬を添加してもよい。   Although acidic conditions have already been achieved by using phosphonic acid, a reagent capable of supplying protons such as hydrochloric acid, phosphoric acid, sulfuric acid, etc. may be added.

アルカリ性条件は、水酸化物イオン、炭酸イオン等を供給可能な試薬を用いることで達成される。これらをホスホン酸に対して一当量以上用いることが必要である。 Alkaline conditions are achieved by using a reagent capable of supplying hydroxide ions, carbonate ions and the like. It is necessary to use one or more equivalents of these with respect to phosphonic acid.

ホルムアルデヒドは、ホルマリンのような液体、もしくはパラホルムアルデヒドのような固体のどちらを用いてもよい。添加量は、ポリマーのアミノ基に対し0.05〜5.0、更に好ましくは0.4〜1.2当量の範囲で加えることが好ましい。 As the formaldehyde, either a liquid such as formalin or a solid such as paraformaldehyde may be used. The addition amount is preferably 0.05 to 5.0, more preferably 0.4 to 1.2 equivalents relative to the amino group of the polymer.

ホスホン酸は、ポリマーのアミノ基に対し0.05〜5.0、更に好ましくは0.4〜1.2当量の範囲で加えることが好ましい。 The phosphonic acid is preferably added in an amount of 0.05 to 5.0, more preferably 0.4 to 1.2 equivalents relative to the amino group of the polymer.

反応温度は20〜100℃の範囲を用いることができる。20℃の場合反応速度が遅くなり、100℃の場合は還流器具を用いる必要が生じる。40〜95℃が好ましく、60〜95℃がより一層好ましい。   The reaction temperature can be in the range of 20 to 100 ° C. When it is 20 ° C., the reaction rate is slow, and when it is 100 ° C., it is necessary to use a reflux apparatus. 40-95 degreeC is preferable and 60-95 degreeC is still more preferable.

反応時間は2時間〜96時間であるが、条件によっては96時間を越えても反応が進行する場合もある。 The reaction time is 2 to 96 hours, but depending on the conditions, the reaction may proceed even after 96 hours.

次に、本発明におけるキレート樹脂による金属イオンの吸着分離方法に関して説明する。本発明におけるキレート樹脂は、キレート樹脂として一般的な水処理用途に適用される。一般的にはカラムに充填して排水等を通液し金属イオンを吸着させる。他には、対象液に添加した後、乱流、層流等の任意の撹拌条件により混合され、対象物を吸着する。即ち、各種産業・工程廃水中の金属イオンに対して高い吸着能を示す。又、本発明における架橋重合体粒子は球状であることが好ましく、球状であると金属イオンの吸着能が高い傾向にあり、吸着剤としてカラムで使用する場合には、充填効率が高く流路が安定になり分離効率が高まり処理能力が向上する等の利点がある。   Next, a method for adsorbing and separating metal ions with a chelate resin in the present invention will be described. The chelate resin in the present invention is applied to a general water treatment application as a chelate resin. In general, a column is filled and drainage is passed to adsorb metal ions. In addition, after adding to a target liquid, it mixes by arbitrary stirring conditions, such as a turbulent flow and a laminar flow, and adsorb | sucks a target object. That is, it exhibits high adsorption capacity for metal ions in various industrial and process wastewaters. In addition, the crosslinked polymer particles in the present invention are preferably spherical, and the spherical polymer tends to have a high ability to adsorb metal ions, and when used in a column as an adsorbent, the packing efficiency is high and the flow path is high. There are advantages such as stability, separation efficiency is increased, and processing capacity is improved.

本発明におけるキレート樹脂は、金属イオンの吸着能が高いが、金属イオンの中でもカルシウムイオン、ストロンチウムイオン等のアルカリ土類金属イオンに対してより高い吸着能を示す。   The chelate resin in the present invention has a high ability to adsorb metal ions, but among metal ions, it exhibits a higher ability to adsorb alkaline earth metal ions such as calcium ions and strontium ions.

以下、実施例によって本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、以下の実施例に制約されるものではない。先ず、ポリビニルアミン架橋重合体粒子を製造し、その後、アミノリン酸基を導入し本発明におけるキレート樹脂を製造した。又、本発明におけるキレート樹脂の金属イオンの吸着能を評価した。    EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further in detail, this invention is not restrict | limited to a following example, unless the summary is exceeded. First, polyvinylamine crosslinked polymer particles were produced, and then an aminophosphate group was introduced to produce a chelate resin in the present invention. Moreover, the adsorption ability of the metal ion of the chelate resin in the present invention was evaluated.

(ポリビニルアミン架橋重合体粒子の製造例1)
500mLの4つ口フラスコに脱塩水100g、硫酸アンモニウム64.0g、ポリアクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニウム塩化物水溶液(ポリマー濃度20質量%、重量平均分子量80万)1.00gを投入し、撹拌し、溶解させ、重合浴とした。N−ビニルホルムアミド33.4g、ジビニルベンゼン2.80g、アクリロニトリル4.00g、アゾ系重合開始剤2、2’−アゾビス(4−メトキシ−2、4−ジメチルバレロニトリル)(V−70、和光純薬工業(株)製)0.12gを混合し、モノマー溶液とした。モノマー溶液と重合浴を混合、窒素でフラスコ内を置換しながら180rpmで撹拌した。30分後昇温し、45℃で3時間、続いて60℃で2時間重合した。重合後濾過、水洗、濾過し、含水状態の重合体球状粒子88.9gを得た。固形分率は38.8%であった。このようにして得られた反応生成物51.6gを4口フラスコに入れ、48質量%水酸化ナトリウム水溶液46.8gを加え、撹拌しながら80℃で7時間加水分解した。水洗、濾過し、含水状態のポリビニルアミン球状粒子19.7gを得た。顕微鏡観察の結果、50μm〜2mmの球状粒子が観察された。このようにして得られた重合体粒子をポリビニルアミン架橋重合体粒子1とする。
(Production Example 1 of Polyvinylamine Crosslinked Polymer Particles)
A 500 mL four-necked flask was charged with 100 g of demineralized water, 64.0 g of ammonium sulfate, and 1.00 g of a polyacryloyloxyethyltrimethylammonium chloride aqueous solution (polymer concentration 20% by mass, weight average molecular weight 800,000), stirred and dissolved. A polymerization bath was used. N-vinylformamide 33.4 g, divinylbenzene 2.80 g, acrylonitrile 4.00 g, azo polymerization initiator 2, 2′-azobis (4-methoxy-2,4-dimethylvaleronitrile) (V-70, Wako Pure) 0.12 g (manufactured by Yakuhin Kogyo Co., Ltd.) was mixed to prepare a monomer solution. The monomer solution and the polymerization bath were mixed and stirred at 180 rpm while replacing the inside of the flask with nitrogen. After 30 minutes, the temperature was raised, and polymerization was carried out at 45 ° C. for 3 hours and then at 60 ° C. for 2 hours. After the polymerization, filtration, washing with water and filtration were carried out to obtain 88.9 g of water-containing polymer spherical particles. The solid content was 38.8%. 51.6 g of the reaction product thus obtained was placed in a four-necked flask, 46.8 g of a 48% by mass aqueous sodium hydroxide solution was added, and the mixture was hydrolyzed at 80 ° C. for 7 hours with stirring. Washing with water and filtration yielded 19.7 g of polyvinylamine spherical particles containing water. As a result of microscopic observation, spherical particles of 50 μm to 2 mm were observed. The polymer particles thus obtained are referred to as polyvinylamine crosslinked polymer particles 1.

(ポリビニルアミン架橋重合体粒子の製造例2)
3000mLの4つ口フラスコに脱塩水961g、硫酸アンモニウム640g、ポリアクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニウム塩化物水溶液(ポリマー濃度20質量%、重量平均分子量80万)4.0gを投入し、撹拌し、溶解させ、重合浴とした。N−ビニルホルムアミド360g、ジビニルベンゼン20.0g、アクリロニトリル20.0g、アゾ系重合開始剤2、2’−アゾビス(4−メトキシ−2、4−ジメチルバレロニトリル)(V−70、和光純薬工業(株)製)1.2gを混合し、モノマー溶液とした。モノマー溶液と重合浴を混合、窒素でフラスコ内を置換しながら110rpmで撹拌した。30分後昇温し、50℃で3時間、続いて60℃で1時間重合した。重合後濾過、水洗、濾過し、含水状態の重合体球状粒子1107gを得た。固形分率は31.0%であった。このようにして得られた反応生成物645gを4口フラスコに入れ、48質量%水酸化ナトリウム水溶液468gを加え、撹拌しながら80℃で6時間加水分解した。水洗、濾過し、含水状態のポリビニルアミン球状粒子689gを得た。顕微鏡観察の結果、50μm〜2mmの球状粒子が観察された。このようにして得られた重合体粒子をポリビニルアミン架橋重合体粒子2とする。
(Production Example 2 of Polyvinylamine Crosslinked Polymer Particles)
961 g of demineralized water, 640 g of ammonium sulfate, and 4.0 g of polyacryloyloxyethyltrimethylammonium chloride aqueous solution (polymer concentration 20 mass%, weight average molecular weight 800,000) are charged into a 3000 mL four-necked flask, stirred, dissolved and polymerized. It was a bath. N-vinylformamide 360 g, divinylbenzene 20.0 g, acrylonitrile 20.0 g, azo polymerization initiator 2, 2′-azobis (4-methoxy-2,4-dimethylvaleronitrile) (V-70, Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) 1.2 g) was mixed to make a monomer solution. The monomer solution and the polymerization bath were mixed and stirred at 110 rpm while replacing the inside of the flask with nitrogen. After 30 minutes, the temperature was raised, and polymerization was carried out at 50 ° C. for 3 hours and then at 60 ° C. for 1 hour. After the polymerization, filtration, washing with water and filtration were carried out to obtain 1107 g of polymer spherical particles containing water. The solid content was 31.0%. 645 g of the reaction product thus obtained was placed in a four-necked flask, 468 g of a 48% by mass aqueous sodium hydroxide solution was added, and the mixture was hydrolyzed at 80 ° C. for 6 hours with stirring. Washing with water and filtration yielded 689 g of water-containing polyvinylamine spherical particles. As a result of microscopic observation, spherical particles of 50 μm to 2 mm were observed. The polymer particles thus obtained are referred to as polyvinylamine crosslinked polymer particles 2.

(ポリビニルアミン架橋重合体粒子の製造例3)
300mLの4つ口フラスコに脱塩水99.1g、硫酸アンモニウム64.2g、ポリアクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニウム塩化物水溶液(ポリマー濃度20質量%、重量平均分子量80万)1.1gを投入し、撹拌し、溶解させ、重合浴とした。N−ビニルホルムアミド35.2g、ジビニルベンゼン2.41g、アクリロニトリル2.41g、アゾ系重合開始剤2、2’−アゾビス(4−メトキシ−2、4−ジメチルバレロニトリル)(V−70、和光純薬工業(株)製)0.12gを混合し、モノマー溶液とした。モノマー溶液と重合浴を混合、窒素でフラスコ内を置換しながら180rpmで撹拌した。30分後昇温し、45℃で3時間、続いて60℃で2時間重合した。重合後濾過、水洗、濾過し、含水状態の重合体球状粒子97.3gを得た。固形分率は35.3%であった。このようにして得られた反応生成物56.7gを4口フラスコに入れ、48質量%水酸化ナトリウム水溶液46.8gを加え、撹拌しながら80℃で6時間加水分解した。水洗、濾過し、含水状態のポリビニルアミン球状粒子55.4gを得た。顕微鏡観察の結果、50μm〜2mmの球状粒子が観察された。このようにして得られた重合体粒子をポリビニルアミン架橋重合体粒子3とする。
(Production Example 3 of Polyvinylamine Crosslinked Polymer Particles)
A 300 mL four-necked flask was charged with 99.1 g of demineralized water, 64.2 g of ammonium sulfate, and 1.1 g of a polyacryloyloxyethyltrimethylammonium chloride aqueous solution (polymer concentration 20% by mass, weight average molecular weight 800,000), stirred, Dissolved to form a polymerization bath. N-vinylformamide 35.2 g, divinylbenzene 2.41 g, acrylonitrile 2.41 g, azo polymerization initiator 2, 2′-azobis (4-methoxy-2,4-dimethylvaleronitrile) (V-70, Wako Pure) 0.12 g (manufactured by Yakuhin Kogyo Co., Ltd.) was mixed to prepare a monomer solution. The monomer solution and the polymerization bath were mixed and stirred at 180 rpm while replacing the inside of the flask with nitrogen. After 30 minutes, the temperature was raised, and polymerization was carried out at 45 ° C. for 3 hours and then at 60 ° C. for 2 hours. After the polymerization, filtration, washing with water and filtration were carried out to obtain 97.3 g of polymer spherical particles containing water. The solid content rate was 35.3%. 56.7 g of the reaction product thus obtained was placed in a four-necked flask, 46.8 g of a 48% by mass aqueous sodium hydroxide solution was added, and the mixture was hydrolyzed at 80 ° C. for 6 hours with stirring. After washing with water and filtering, 55.4 g of water-containing polyvinylamine spherical particles were obtained. As a result of microscopic observation, spherical particles of 50 μm to 2 mm were observed. The polymer particles thus obtained are referred to as polyvinylamine crosslinked polymer particles 3.

(ポリビニルアミン架橋重合体粒子の製造例4)
500mLの4つ口フラスコに脱塩水100g、硫酸アンモニウム64.0g、ポリアクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニウム塩化物水溶液(ポリマー濃度20質量%、重量平均分子量80万)1.00gを投入し、撹拌し、溶解させ、重合浴とした。N−ビニルホルムアミド33.4g、ペンタエリスリトールトリアリルエーテル(ネオアリルP−30、ダイソー(株)製)1.00g、アクリロニトリル1.00g、アゾ系重合開始剤2、2’−アゾビス(4−メトキシ−2、4−ジメチルバレロニトリル)(V−70、和光純薬工業(株)製)0.12gを混合し、モノマー溶液とした。モノマー溶液と重合浴を混合、窒素でフラスコ内を置換しながら180rpmで撹拌した。30分後昇温し、40℃で3時間、続いて70℃で2時間重合した。重合後濾過、水洗、濾過し、含水状態の重合体球状粒子210gを得た。固形分率は15.7%であった。このようにして得られた反応生成物150gを4口フラスコに入れ、48質量%水酸化ナトリウム水溶液14.0gを加え、撹拌しながら80℃で5時間加水分解した。水洗、濾過し、含水状態のポリビニルアミン球状粒子253gを得た。顕微鏡観察の結果、50μm〜2mmの球状粒子が観察された。このようにして得られた重合体粒子をポリビニルアミン架橋重合体粒子4とする。
(Production Example 4 of Polyvinylamine Crosslinked Polymer Particles)
A 500 mL four-necked flask was charged with 100 g of demineralized water, 64.0 g of ammonium sulfate, and 1.00 g of a polyacryloyloxyethyltrimethylammonium chloride aqueous solution (polymer concentration 20% by mass, weight average molecular weight 800,000), stirred and dissolved. A polymerization bath was used. N-vinylformamide 33.4 g, pentaerythritol triallyl ether (Neoallyl P-30, manufactured by Daiso Corporation) 1.00 g, acrylonitrile 1.00 g, azo polymerization initiator 2, 2′-azobis (4-methoxy- 2,4-dimethylvaleronitrile) (V-70, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) 0.12 g was mixed to prepare a monomer solution. The monomer solution and the polymerization bath were mixed and stirred at 180 rpm while replacing the inside of the flask with nitrogen. After 30 minutes, the temperature was raised, and polymerization was carried out at 40 ° C. for 3 hours and then at 70 ° C. for 2 hours. After the polymerization, filtration, washing and filtration were performed to obtain 210 g of polymer spherical particles containing water. The solid content was 15.7%. 150 g of the reaction product thus obtained was placed in a four-necked flask, 14.0 g of a 48% by mass aqueous sodium hydroxide solution was added, and the mixture was hydrolyzed at 80 ° C. for 5 hours with stirring. Washed with water and filtered to obtain 253 g of polyvinylamine spherical particles containing water. As a result of microscopic observation, spherical particles of 50 μm to 2 mm were observed. The polymer particles thus obtained are referred to as polyvinylamine crosslinked polymer particles 4.

(アミノリン酸型キレート樹脂製造実施例1)
ポリビニルアミン架橋重合体粒子1を50.0g(乾燥質量12.7g)、脱イオン水40.0g、48%水酸化ナトリウム29.5g、パラホルムアルデヒド20.0g、ホスホン酸36.3gを500mLセパラブルフラスコに加え、撹拌しながら80℃に加温し、撹拌しながら4時間反応させた。放冷の後、濾過にてアミノリン酸型キレート樹脂55.8g(乾燥質量24.3g)を得た。ポリビニルアミン架橋重合体粒子1g(乾燥質量)に対し、1.9gのアミノリン酸基が導入されていた。即ち、アミノリン酸基が、導入後の乾燥質量に対して50質量%導入されていた。このキレート樹脂を製造実施例1とする。
(Aminophosphate-type chelate resin production example 1)
500 mL separable polyvinylamine crosslinked polymer particles 1 50.0 g (dry weight 12.7 g), deionized water 40.0 g, 48% sodium hydroxide 29.5 g, paraformaldehyde 20.0 g, phosphonic acid 36.3 g The mixture was added to the flask, heated to 80 ° C. with stirring, and reacted for 4 hours with stirring. After standing to cool, 55.8 g (dry mass 24.3 g) of aminophosphate-type chelate resin was obtained by filtration. 1.9 g of aminophosphate groups were introduced with respect to 1 g of polyvinylamine crosslinked polymer particles (dry mass). That is, 50 mass% of aminophosphate groups were introduced with respect to the dry mass after introduction. This chelate resin is referred to as Production Example 1.

(アミノリン酸型キレート樹脂製造実施例2)
ポリビニルアミン架橋重合体粒子1を50.0g(乾燥質量12.7g)、脱イオン水40.0g、35%塩酸35.9g、パラホルムアルデヒド20.0g、ホスホン酸36.3gを500mLセパラブルフラスコに加え、撹拌しながら80℃に加温し、撹拌しながら4時間反応させた。放冷の後、濾過にてアミノリン酸型キレート樹脂48.5g(乾燥質量20.6g)を得た。ポリビニルアミン架橋重合体粒子1g(乾燥質量)に対し、1.6gのアミノリン酸基が導入されていた。即ち、アミノリン酸基が、導入後の乾燥質量に対して34質量%導入されていた。このキレート樹脂を製造実施例2とする。
(Aminophosphate-type chelate resin production example 2)
50.0 g (dry weight 12.7 g) of polyvinylamine crosslinked polymer particles 1, 40.0 g of deionized water, 35.9 g of 35% hydrochloric acid, 20.0 g of paraformaldehyde, and 36.3 g of phosphonic acid in a 500 mL separable flask. In addition, the mixture was heated to 80 ° C. with stirring, and reacted for 4 hours with stirring. After allowing to cool, 48.5 g of aminophosphate-type chelate resin (dry mass 20.6 g) was obtained by filtration. 1.6 g of aminophosphate groups were introduced per 1 g (dry mass) of the polyvinylamine crosslinked polymer particles. That is, 34 mass% of aminophosphate groups were introduced with respect to the dry mass after introduction. This chelate resin is referred to as Production Example 2.

(アミノリン酸型キレート樹脂製造実施例3)
ポリビニルアミン架橋重合体粒子2を50.0g(乾燥質量13.5g)、脱イオン水30.0g、パラホルムアルデヒド21.9g、ホスホン酸39.9gを500mLセパラブルフラスコに加え、撹拌しながら100℃に加温し、撹拌しながら20時間反応させた。放冷の後、濾過にてアミノリン酸型キレート樹脂63.7g(乾燥質量29.7g)を得た。ポリビニルアミン架橋重合体粒子1g(乾燥質量)に対し、2.2gのアミノリン酸基が導入されていた。即ち、アミノリン酸基が、導入後の乾燥質量に対して62質量%導入されていた。このキレート樹脂を製造実施例3とする。
(Aminophosphate-type chelate resin production example 3)
50.0 g (dry weight 13.5 g) of polyvinylamine cross-linked polymer particles 2, 30.0 g of deionized water, 21.9 g of paraformaldehyde, and 39.9 g of phosphonic acid were added to a 500 mL separable flask and stirred at 100 ° C. And allowed to react for 20 hours with stirring. After allowing to cool, 63.7 g (dry mass 29.7 g) of aminophosphate chelate resin was obtained by filtration. 2.2 g of aminophosphate groups were introduced per 1 g of polyvinylamine crosslinked polymer particles (dry mass). That is, 62 mass% of amino phosphate groups were introduced with respect to the dry mass after introduction. This chelate resin is referred to as Production Example 3.

(試験実施例1)カルシウムイオンの吸着試験
塩化カルシウム二水和物をイオン交換水に溶かし、カルシウムイオン100ppm溶解液を1000mL調製した。水にて湿潤状態の製造実施例3のアミノリン酸型キレート樹脂を、前記カルシウムイオン溶解液200gに100mg添加し、撹拌子を用いて40rpmにて撹拌した。撹拌開始24時間後に上澄み液をサンプリングし、0.2μmフィルターで濾過、得られた液のカルシウムイオンの残量を原子吸光分光光度計(AA−6800、(株)島津製作所製使用)にて測定した。測定値から、キレート樹脂湿潤質量1gに対する吸着量(g)を求めた。
(Test Example 1) Calcium ion adsorption test Calcium chloride dihydrate was dissolved in ion-exchanged water to prepare 1000 mL of a 100 ppm calcium ion solution. 100 mg of the aminophosphate-type chelate resin of Production Example 3 wet in water was added to 200 g of the calcium ion solution, and the mixture was stirred at 40 rpm using a stirrer. Supernatant liquid was sampled 24 hours after the start of stirring, filtered through a 0.2 μm filter, and the remaining amount of calcium ions in the obtained liquid was measured with an atomic absorption spectrophotometer (AA-6800, manufactured by Shimadzu Corporation). did. From the measured value, the adsorption amount (g) with respect to 1 g of the chelate resin wet mass was determined.

(試験比較例1)カルシウムイオンの吸着試験
塩化カルシウム二水和物をイオン交換水に溶かし、カルシウムイオン100ppm溶解液を1000mL調製した。比較品として、市販キレート樹脂として汎用品であるダイヤイオンCR20(ポリアミン型キレート樹脂)を水にて湿潤した状態にし、前記カルシウムイオン溶解液200gに100mg添加した。撹拌子を用いて40rpmにて撹拌し、撹拌開始24時間後に上澄み液をサンプリングし、0.2μmフィルターで濾過、得られた液のカルシウムイオンの残量を原子吸光分光光度計(AA−6800、(株)島津製作所製使用)にて測定した。測定値から、キレート樹脂湿潤質量1gに対する吸着量(g)を求めた。結果を表1に示す。
(Test Comparative Example 1) Calcium ion adsorption test Calcium chloride dihydrate was dissolved in ion-exchanged water to prepare 1000 mL of a 100 ppm calcium ion solution. As a comparative product, Diaion CR20 (polyamine type chelate resin), which is a general-purpose product as a commercially available chelate resin, was wetted with water, and 100 mg was added to 200 g of the calcium ion solution. The mixture was stirred at 40 rpm using a stirrer, and the supernatant was sampled 24 hours after the start of stirring, and filtered with a 0.2 μm filter. Measured by Shimadzu Corporation). From the measured value, the adsorption amount (g) with respect to 1 g of the chelate resin wet mass was determined. The results are shown in Table 1.

(表1)
(Table 1)

本発明におけるアミノリン酸型キレート樹脂を添加した場合は、汎用品であるキレート樹脂と比べてカルシウムイオンの吸着性能が高いことが確認できた。
When the aminophosphate chelate resin in the present invention was added, it was confirmed that the adsorption performance of calcium ions was higher than that of the chelate resin which is a general-purpose product.

Claims (3)

ポリビニルアミン架橋重合体粒子が有する一級アミノ基にアミノリン酸基を、導入後の乾燥質量に対して25質量%以上導入したことを特徴とするキレート樹脂。 A chelate resin comprising 25 mass% or more of an aminophosphate group introduced into a primary amino group of a polyvinylamine crosslinked polymer particle, based on a dry mass after introduction. N−ビニルカルボン酸アミドと架橋性単量体を含有する塩水中で分散剤存在下、懸濁重合して得た架橋重合体粒子を加水分解してポリビニルアミン架橋重合体粒子とした後、該ポリビニルアミン架橋重合体粒子が有する一級アミノ基にアミノリン酸基を導入したことを特徴とするキレート樹脂の製造方法。 After hydrolyzing the crosslinked polymer particles obtained by suspension polymerization in the presence of a dispersant in salt water containing N-vinylcarboxylic acid amide and a crosslinking monomer to obtain polyvinylamine crosslinked polymer particles, A method for producing a chelate resin, wherein an aminophosphate group is introduced into a primary amino group of a polyvinylamine crosslinked polymer particle. 前記ポリビニルアミン架橋重合体粒子が有する一級アミノ基にアミノリン酸基を、導入後の乾燥質量に対して25質量%以上導入したことを特徴とする請求項2に記載のキレート樹脂の製造方法。


The method for producing a chelate resin according to claim 2, wherein 25 mass% or more of an aminophosphate group is introduced into the primary amino group of the polyvinylamine crosslinked polymer particles based on the dry mass after introduction.


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