JP2021505362A - ポリマービーズ - Google Patents

Abstract

（ａ）共有結合しているアミン基を有するポリマービーズ、及び（ｂ）酸化スズ（ＩＩ）を含む陰イオン交換組成物が提供される。

Description

六価クロムは、クロム（ＶＩ）としても知られており、様々な工業プロセスで使用されている。六価クロムは、水中の望ましくない汚染物質として存在する場合がある。水から六価クロムを除去するプロセスが望まれている。

米国特許第７，７０８，８９２号明細書には、金属でドープされたイオン交換体の使用が記載されている。米国特許第７，７０８，８９２号明細書によれば、ドープに使用される金属は、様々な金属のいずれであってもよい。米国特許第７，７０８，８９２号明細書によれば、金属でドープされたイオン交換体は、酸素原子と金属原子の両方を含む汚染物質などの様々な溶解している汚染物質を水から除去するために使用することができ、この金属原子は様々な金属から選択することができる。水から六価クロムを除去するのに特に効果的なイオン交換組成物を提供することが望まれている。

以下は本発明の説明である。

本発明の第１の態様は、
（ａ）共有結合しているアミン基を有するポリマービーズ、及び
（ｂ）酸化スズ（ＩＩ）
を含む陰イオン交換組成物である。

本発明の第２の態様は、
（ａ）共有結合しているアミン基を有するポリマービーズ、及び
（ｂ）酸化スズ（ＩＩ）
を含む陰イオン交換組成物と、溶解しているクロム（ＶＩ）を含有する水とを接触させることを含む、水の処理方法である。

以下は本発明の詳細な説明である。

本明細書で使用される場合、文脈によりそうではないと明らかに示されていない限り、以下の用語は、指定された定義を有する。

本明細書で使用される場合、「ポリマー」は、より小さい化学的繰り返し単位の反応生成物からなる比較的大きい分子である。ポリマーは、直鎖、分岐状、星形、ループ状、超分岐状、架橋、又はそれらの組み合わせである構造を有し得；ポリマーは、単一タイプの繰り返し単位を有し得（「ホモポリマー」）、又はそれらは、２つ以上のタイプの繰り返し単位を有し得る（「コポリマー」）。コポリマーは、ランダムに、順序正しく、ブロックで、他の配列で、又は任意の混合若しくはそれらの組み合わせで配列された、様々なタイプの繰り返し単位を有する可能性がある。

互いに反応してポリマーの繰り返し単位を形成することができる分子は、「モノマー」として本明細書では認識される。そのようにして形成された繰り返し単位は、モノマーの「重合単位」として本明細書では認識される。

ビニルモノマーは、構造：

を有し、式中、Ｒ^１、Ｒ^２、Ｒ^３、及びＲ^４のそれぞれは、独立して水素、ハロゲン、脂肪族基（例えば、アルキル基等）、置換脂肪族基、アリール基、置換アリール基、他の置換若しくは無置換有機基、又はこれらの任意の組み合わせである。ビニルモノマーは、フリーラジカル重合してポリマーを形成することができる。いくつかのビニルモノマーは、Ｒ^１、Ｒ^２、Ｒ^３、及びＲ^４のうちの１つ以上に組み込まれた１つ以上の重合性炭素−炭素二重結合を有し、そのようなビニルモノマーは、本明細書では多官能性ビニルモノマーとして認識される。厳密に１つの重合性炭素−炭素二重結合を有するビニルモノマーは、本明細書では一官能性ビニルモノマーとして認識される。

スチレン系モノマーは、式中のＲ^１とＲ^２のそれぞれが水素であり、Ｒ^３が水素又はアルキルであり、−Ｒ^４が構造

（式中、Ｒ^５、Ｒ^６、Ｒ^７、Ｒ^８及びＲ^９のそれぞれは、独立して水素、ハロゲン、脂肪族基（例えば、アルキル基又はビニル基等）、置換脂肪族基、アリール基、置換アリール基、他の置換若しくは無置換有機基又はこれらの任意の組み合わせである）を有するビニルモノマーである。

１種以上のポリマーを形成するためのモノマー間の反応は、本明細書において重合プロセスと呼ばれる。

本明細書では、ポリマーは、それらの重合した単位の一部又は全てが、重合後に１つ以上の官能基の付加によって変更された場合であっても、ポリマーの製造で使用されたモノマーの重合した単位を含むとされる。例えば、９０：１０のスチレン：ＤＶＢの重量比でスチレンとＤＶＢとから製造されるコポリマーは、スチレンの重合した単位を９０重量％有するとされる。その後、芳香環上の水素原子のいくつかをスルホン酸基で置換するためにそのコポリマーが硫酸との反応によって変更されても、得られる官能化ポリマーも依然としてスチレンの重合した単位を９０重量％有するとされる。

マクロポーラスポリマービーズは、平均孔径が２０ｎｍ以上の多孔質構造を有する。孔径は、窒素ガスを使用するＢｒｕｎａｕｅｒ−Ｅｍｍｅｔｔ−Ｔｅｌｌｅｒ（ＢＥＴ）法を使用して測定される。マクロポーラスポリマービーズは、通常、ポロゲンをモノマーの液滴に配合することによって製造される。ポロゲンはモノマーに可溶性であるが、ポリマーはポロゲンに溶解しないため、ポリマーの形成に伴ってポロゲンの相分離した領域が残る。重合後、ポロゲンは蒸発又は溶媒による洗浄によって除去される。ポリマービーズの多孔質構造は、ポロゲンが相分離した領域から除去されたときに残った空間である。

ゲルタイプのポリマービーズは、ポロゲンを使用せずに製造される。ゲルタイプのポリマービーズの細孔は、ポリマービーズの交絡しており場合によっては架橋しているポリマー鎖中の原子間の自由体積である。ゲルタイプのポリマービーズの細孔は２０ｎｍ未満である。場合によっては、ゲルタイプの樹脂中の細孔は小さすぎてＢＥＴ法の使用では検出できない。

本明細書で使用される場合、イオン交換は、溶液をイオン交換樹脂と接触させるプロセスである。溶液との接触の前に、イオン交換樹脂は特定の電荷の官能基を有し、官能基に伴われる反対の電荷のイオンを有する。溶液がイオン交換樹脂と接触すると、溶液中のイオンの一部が、イオン交換樹脂上の官能基に伴われていた同じ電荷のイオンと位置を交換することにより、イオン交換樹脂に結合する。

ポリマービーズは、粒子の重量を基準として９０重量％以上の有機ポリマーを含む粒子である。ポリマービーズは球状であるかほぼ球状である。ポリマービーズは、その半径によって特徴付けられる。ビーズが球形でない場合、ビーズの半径は、本明細書では、「基準球」の半径であるとみなされ、これは、ビーズと同じ体積を有する仮想球である。

本明細書で使用される場合、「周囲温度」は「室温」と同義であり、約２３℃である。

粒子の集合体は、体積平均径によって特徴付けることができる。

比は、本明細書において以下のように特徴付けられる。例えば、比が５：１以上であるとされる場合、その比は、５：１、又は６：１、又は１００：１であり得るが、４：１でない場合があることを意味する。この特徴を一般的な形で述べると、比がＸ：１以上であるとされる場合、比はＹ：１であり、ここでＹはＸ以上である。同様に、例えば、比が２：１以下であるとされる場合、その比は、２：１又は１：１又は０．００１：１であり得るが、３：１でない場合があることを意味する。この特徴を一般的な形で述べると、比がＺ：１以下であるとされる場合、その比は、Ｗ：１であり、ここでＷはＺ以下である。

本発明の陰イオン交換組成物は、ポリマービーズの集合体を含む。ポリマービーズはポリマーを含む。ポリマービーズは、２５℃で固体であり、ポリマー粒子の重量を基準として９０重量％以上、より好ましくは９５％以上の量のポリマーを含む粒子である。

本発明の陰イオン交換組成物は、酸化スズ（ＩＩ）も含む。好ましくは、陰イオン交換組成物の総重量のパーセンテージとしての、ポリマービーズと酸化スズ（ＩＩ）の重量の合計量は、９０％以上、より好ましくは９５％以上、より好ましくは９９％以上である。

ポリマービーズは、マクロポーラスビーズであってもよく、或いはゲルビーズであってもよい。好ましいものはマクロポーラスビーズである。

ポリマー粒子中の好ましいポリマーは、ビニルモノマーのフリーラジカル重合により形成されるポリマーである。

好ましいビニルモノマーは、スチレン系モノマー、アクリル系モノマー、及びこれらの混合物である。好ましくは、使用される全てのモノマーが、スチレン系モノマー、アクリル系モノマー、及びこれらの混合物から選択され、より好ましくはスチレン系モノマーから選択される。より好ましくは、使用される全てのモノマーがスチレン系モノマーから選択される。ビニルモノマーは、好ましくは、１種以上の一官能性ビニルモノマーを含む。好ましい一官能ビニルモノマーは、アクリル系及びスチレン系一官能性モノマーであり、より好ましいものは一官能性スチレン系モノマーであり、より好ましいものはスチレンである。ビニルモノマーは、好ましくは、１種以上の多官能性ビニルモノマーを含む。好ましい多官能性ビニルモノマーは多官能性スチレン系モノマーであり、より好ましいものはジビニルベンゼンである。

ポリマー粒子中の好ましいポリマーは、ポリマーの重量を基準として５重量％以上、より好ましくは２５重量％以上、より好ましくは５０重量％以上、より好ましくは７５重量％以上、より好ましくは９５％以上の量のスチレン系モノマーの重合した単位を含む。

好ましいポリマーは、ポリマーの重量を基準として、１重量％以上、より好ましくは１．５％以上、より好ましくは２％以上の量の多官能性ビニルモノマーの重合した単位を有する。好ましいポリマーは、ポリマーの重量を基準として２５重量％以下、より好ましくは２０％以下、より好ましくは１５％以下、より好ましくは１１％以下、より好ましくは６％以下の量の多官能性ビニルモノマーの重合した単位を有する。

好ましいポリマーは、ポリマーの重量を基準として９９重量％以下、より好ましくは９８．５％以下、より好ましくは９８％以下、より好ましくは９８．５％以下の量の一官能性ビニルモノマーの重合した単位を有する。好ましいポリマーは、ポリマーの重量を基準として７５重量％以上、より好ましくは８０％以上、より好ましくは８５％以上、より好ましくは８９％以上、より好ましくは、９４％以上の量の一官能性ビニルモノマーの重合した単位を有する。

好ましくは、ポリマーは、モノマーの共重合後、陰イオン交換樹脂を製造するための変換プロセスを受ける。陰イオン交換樹脂は以下のカテゴリーに分類される。弱塩基性陰イオン交換樹脂は、一級、二級、又は三級のペンダントアミノ基を有する。強塩基性陰イオン交換樹脂は四級のペンダントアミノ基を有する。これらのペンダント官能基のいずれかがポリマービーズに結合されている場合、そのビーズは「官能化樹脂」と呼ばれる。

典型的には、架橋ポリスチレンビーズなどのポリマービーズからの陰イオン交換樹脂の調製において、ビーズは、有利にはハロアルキル化、好ましくはハロメチル化、最も好ましくはクロロメチル化され、イオン活性交換基はその後ハロアルキル化コポリマーに結合される。典型的には、ハロアルキル化反応は、架橋付加コポリマーをハロアルキル化剤で膨潤させ、その後、フリーデル・クラフツ触媒の存在下でコポリマーとハロアルキル化剤を反応させることからなる。典型的には、弱塩基性陰イオン交換樹脂は、ハロアルキル化コポリマーを、アンモニア、一級アミン、又は二級アミンと反応させることにより調製される。典型的には、強塩基陰イオン交換樹脂は、ハロアルキル化コポリマーを、三級アミンと反応させることにより調製される。

本発明のポリマービーズの集合体は、酸化スズ（ＩＩ）も含む。酸化スズ（ＩＩ）は、任意の方法によりポリマービーズの集合体の中に導入することができる。好ましい方法は、陰イオン交換樹脂ポリマービーズを準備し、ビーズを、例えば塩化スズ（ＩＩ）水溶液などの溶解したスズ（ＩＩ）イオンを含む水溶液と接触させることである。好ましくは、スズ（ＩＩ）イオンを含有する溶液からビーズを除去した後、ビーズは、その後例えば水酸化ナトリウム水溶液などの８より大きいｐＨを有する水溶液と接触させられる。８より大きいｐＨを有する溶液からビーズが除去された後、ビーズは好ましくは水で洗浄される。

好ましくは、ポリマービーズの集合体は、２００マイクロメートル以上、より好ましくは４００マイクロメートル以上、より好ましくは６００マイクロメートル以上の体積平均径を有する。好ましくは、ポリマービーズの集合体は、１，５００マイクロメートル以下、より好ましくは１，０００マイクロメートル以下の体積平均径を有する。

ポリマービーズの集合体は、通常、ポリマーに加えて水を含む。水は、官能化されたポリマービーズの中に吸着されると考えられる。水の量は、液体の水（いくらかがポリマービーズと接触している場合）を除去し、２３℃で相対湿度１００％の空気とビーズを平衡状態に到達させることにより評価される。ビーズ中の水の量は、官能化されたポリマービーズの集合体の総重量を基準として（ビーズと吸着された水の両方を含む）、好ましくは３０重量％以上、より好ましくは５０重量％以上、より好ましくは６０重量％以上、より好ましくは７０重量％以上である。ビーズ中の水の量は、官能化されたポリマービーズの集合体の総重量を基準として、好ましくは９０重量％以下である。

ポリマービーズの集合体中のスズの量は、陰イオン交換組成物の総重量のパーセンテージとしての元素スズの重量によって特徴付けられる。好ましくは、スズの量は、０．５％以上、より好ましくは１％以上、より好ましくは２％以上、より好ましくは３％以上である。好ましくは、スズの量は２５％以下、より好ましくは２０％以下、より好ましくは１５％以下、より好ましくは１０％以下である。

好ましくは、ポリマービーズの集合体中に存在する大部分又は全てのスズは、酸化スズ（ＩＩ）として存在する。好ましくは、酸化スズ（ＩＩ）として存在するスズの量は、存在する全てのスズのモルパーセンテージとして、９０％以上、より好ましくは９５％以上、より好ましくは９９％以上である。

酸化スズ（ＩＩ）の大部分又は全てが、ポリマービーズの内部又はポリマービーズの表面上に存在するか、それらの混合であり、ポリマービーズ間の隙間の空間内に存在しないことが好ましい。好ましくは、酸化スズ（ＩＩ）の総重量を基準として９０重量％以上の酸化スズ（ＩＩ）が、ポリマービーズの内部に位置する。好ましくは、酸化スズ（ＩＩ）の総重量を基準として８０重量％以上の酸化スズ（ＩＩ）が、１０マイクロメートル未満、より好ましくは５マイクロメートル以下、より好ましくは２マイクロメートル以下、より好ましくは１マイクロメートル以下の直径を有する粒子の形態である。

本明細書では「外部」酸化スズ（ＩＩ）と表される、好ましくない酸化スズ（ＩＩ）の形態を特徴付けることが有用であり、「外部」酸化スズ（ＩＩ）は、酸化スズ（ＩＩ）のこのような粒子が１つ以上のポリマービーズの表面と接触しているか否かに関わらず、ポリマービーズの間の隙間の空間に位置する、１０マイクロメートル以上の任意の寸法を有する粒子形態の酸化スズ（ＩＩ）である。好ましくは、全ての酸化スズ（ＩＩ）のモルパーセンテージとしての外部酸化スズ（ＩＩ）の量は、１０％以下、より好ましくは５％以下、より好ましくは２％以下、より好ましくは１％以下、より好ましくはゼロである。

好ましくは、ポリマービーズは、スズ（ＩＩ）以外の金属をほとんど又は全く含まない。好ましくは、元素金属としての全ての金属の総重量対元素スズ（ＩＩ）の重量の比は、０．５：１以下、より好ましくは０．２：１以下、より好ましくは０．１：１以下、より好ましくは０．０５：１以下、より好ましくは０．０２：１以下、より好ましくは０．０１：１以下である。

本発明のポリマービーズの好ましい使用は、溶解しているクロム（ＶＩ）イオンを含有する水（本明細書では「処理前」水）の処理である。クロム（ＶＩ）イオンは、クロムが（ＶＩ）の酸化状態であり、且つ分子、イオン、又は錯体が処理前水に溶解している限り、任意の分子、イオン、又は錯体の一部として存在していてもよい。好ましいものは、クロム（ＶＩ）を含む陰イオンである。クロム（ＶＩ）を含む陰イオンの例は、ＨＣｒＯ_４ ⁻、ＣｒＯ_４ ^２−、及びＣｒ_２Ｏ_７ ^２−である。好ましくは、処理前水は、処理前水の総重量を基準として０．０１ｐｐｍ以上、より好ましくは０．０２ｐｐｍ以上、より好ましくは０．０５ｐｐｍ以上の、原子クロムとしての重量のクロム（ＶＩ）を含む。好ましくは、処理前水は、処理前水の総重量を基準として、１００ｐｐｍ以下、より好ましくは５０ｐｐｍ以下、より好ましくは２５ｐｐｍ以下、より好ましくは１０ｐｐｍ以下、より好ましくは５ｐｐｍ以下、より好ましくは２ｐｐｍ以下、より好ましくは１ｐｐｍ以下の、原子クロムとしての重量のクロム（ＶＩ）を含む。

処理前水は、１種以上の追加の溶解している化合物を任意選択的に含んでいてもよい。好ましい追加の溶解している化合物は無機塩である。好ましくは、全ての溶解している化合物の合計量は、溶解している化合物を含む水の総重量を基準として１重量％以下、より好ましくは０．３重量％以下、より好ましくは０．１重量％以下である。

好ましくは、処理前水は、処理前水を本発明のポリマービーズと接触させることにより処理される。接触は、例えばバッチ法及びカラム法などの任意の方法により行うことができる。

バッチ法では、処理前水及びポリマービーズが容器の中に入れられ、任意選択的に機械で撹拌される。好ましくは、水（以降本明細書では「処理済水」と呼ばれる）は、その後、例えばデカンテーション又は濾過又はそれらの組み合わせを含む方法によって、ポリマービーズから分離される。バッチ法では、バッチ内の原子クロム（ＶＩ）のグラム単位での総重量に対する、バルク水が存在しない湿ったビーズとして測定されるポリマービーズのグラム単位での重量の比として、比「Ｒ１」を定義することが有用である。

カラム法では、ポリマービーズの集合体は、所定の場所にポリマービーズを捕捉する容器の中に入れられる。この容器は、水をポリマービーズと密接に接触させながら容器を通して流すことを可能にする、容器に水を入れるための入口を有しており、また水が容器を出るための出口を有している。処理前水は、入口から導入され、重力又はポンプによって、或いはこれらの組み合わせによって強制的にカラムを通って流され、その後出口からカラムを出る。カラムを出た後の水は、本明細書では「処理済水」と表される。

カラム法では、比Ｒ１は以下の通りに特徴付けられる。ポリマービーズの集合体の重量は、湿っているがバルク水が存在しないビーズを使用してグラム単位で測定される。カラムに処理前水を流した後、流れは停止される。クロム（ＶＩ）の重量は、カラムに入った全ての処理前水中の全ての原子クロム（ＶＩ）のグラム単位での総重量とみなされる。その場合、比Ｒ１は、クロム（ＶＩ）の重量に対するポリマービーズの集合体の重量の比である。

使用される方法がバッチ法であるかカラム法であるかに関わらず、好ましくは、Ｒ１は３００：１以上、より好ましくは４５０：１以上、より好ましくは９００：１以上である。好ましくは、Ｒ１は１０，０００：１以下である。

以下は本発明の実施例である。

ポリマービーズの集合体を特徴付けるために以下の特性を使用した。「ＶＭＤ」は、マイクロメートル（μｍ）単位での粒子の体積基準の平均径である。「ＥＱ−水」は、ビーズが液体の水にさらされ、余分な液体の水が取り除かれ、ビーズが２３℃で相対湿度１００％の空気と平衡に到達した後にポリマービーズの集合体の中に含まれている水の量であり、その場合、ビーズを秤量し、乾燥し、再度秤量したその重量差が、水を含むビーズの元の総重量のパーセンテージとしての水の重量として表される「ＥＱ−水」である。

以下の略語を下の実施例で使用する。
ＤＩ＝脱イオン
ＮＤ＝不検出−クロムの検出限界は０．０５μｇ／ｇであった
Ｓｔｙ／ＤＶＢ＝スチレン、ジビニルベンゼン、及びエチルビニルベンゼンのコポリマー
ｐｏｌｙｃｏｎｄ＝重縮合物

４つの樹脂を使用した。酸化スズ（ＩＩ）を入れる前には、４つの樹脂は以下の特性を有していた：

以下のスズのストック溶液を使用した：
Ｓｎ（ＩＩ）ストック溶液：
１０００ｍＬのＤＩ水あたり３５ｇの塩化スズ（ＩＩ）
Ｓｎ（ＩＶ）ストック溶液：１０００ｍＬのＤＩ水あたり４５ｇの塩化スズ（ＩＶ）

以下の供給溶液（すなわち「処理前水」）を製造した：

実施例１：樹脂上へのスズの担持
樹脂上へのスズの担持は、以下通りに行った。樹脂を遠心分離してバルク水を除去し、「湿った」樹脂を得た。１Ｌの樹脂を２Ｌのストック溶液と混合した。混合物を４時間撹拌し、次いでデカンテーションした。少量の樹脂のサンプルを分析のために取り出した。残りの樹脂を１．０ＮのＮａＯＨ水溶液１．５Ｌと混合した。混合物を約１４時間撹拌し、次いでデカンテーションした。樹脂をＤＩ水で十分に洗浄した。

樹脂のスズ含有量は、誘導結合プラズマ（ＩＣＰ）発光分光法を使用して測定した。スズの検出限界は５重量ｐｐｍであった。樹脂サンプルを、ストック溶液への暴露前（「Ｃｌ」又は「遊離塩基」段階）、ストック溶液への暴露直後（「ＳｎＣｌ２」又は「ＳｎＣｌ４」段階）、及び樹脂のＮａＯＨ溶液からのデカンテーション後（「ＮａＯＨ」段階）、の３つの段階で試験した。スズの量は、樹脂の総重量（すなわち、ポリマービーズの集合体の総重量）のパーセンテージとしての元素スズの重量として報告される。結果は次の通りであった：

上の表において、ＳＢＡ−ＭＰを用いて製造され、Ｓｎ（ＩＩ）ストック溶液で処理され、そしてＮａＯＨ溶液でも処理された材料は、本発明の組成物の実施例である唯一の材料である。示されている他の材料は、実施例を製造するための経路上の中間工程を表す調製例か、比較例のいずれかである。Ｓｎ（ＩＶ）を使用する材料、又はＳＡＣ樹脂を使用する材料は、本発明の範囲外である。

ＳＡＣ樹脂は、ＳＢＡ樹脂よりもストック溶液から少ししかスズを取り込まなかった。また、ＳＡＣ樹脂では、ＮａＯＨ処理の結果、スズの量が低下した。最終段階のＳＡＣ−ｇｅｌ−Ｃ樹脂は、最終段階のＳＢＡ−ＭＰ樹脂よりもはるかに少ない酸化スズ（ＩＩ）を有すると考えられる。

（１）ＮａＯＨ段階後の、酸化スズ（ＩＩ）を有するＳＢＡ−ＭＰ；（２）ＮａＯＨ段階後の、酸化スズ（ＩＶ）を有するＳＢＡ−ＭＰ；及び（３）スズ処理なしのＳＢＡ−ＭＰ；の３つの樹脂を、目視観察及び光学顕微鏡によって調べた。各樹脂について、それぞれの樹脂５ｇを濃度０．２５ｇ／５０ｍＬの酸化クロム（ＣｒＯ３）溶液５０ｍＬが入っている６０ｍＬの瓶の中に入れ、ＮａＯＨを使用してｐＨを７．２に調整した。各樹脂／ＣｒＯ３溶液を振とう槽に置き、室温（約２３℃）で７２時間撹拌した。樹脂を沈降させ、過剰の液体を廃棄物容器にデカンテーションし、樹脂を目視で検査した。樹脂／Ｓｎ（ＩＩ）ハイブリッドと樹脂対照の両方で樹脂ビーズの外側に金属析出物の形跡はみられなかった一方で、樹脂／Ｓｎ（ＩＶ）ハイブリッドでは、樹脂の底部にかなり暗色の粒状の不溶性析出物がみられた。３つの樹脂を光学顕微鏡でも調べた。スズを含まないサンプルと酸化スズ（ＩＩ）のサンプルでは、ポリマービーズ以外の粒子は観察されなかった。酸化スズ（ＩＶ）のサンプルでは、ポリマービーズの外側に多くの外部粒子が見られた。これらの外部粒子は酸化スズ（ＩＶ）であると確認され、外部粒子は視野の約８０％を覆っていた。樹脂及び顕微鏡画像の観察から、酸化スズ（ＩＩ）がポリマービーズ内又はビーズ表面に直接形成される一方で、酸化スズ（ＩＶ）はポリマービーズ間の隙間の空間に粒子を形成する傾向がはるかに大きいことが示されていると考えられる。

実施例２：水の処理
様々な実験において、ある量の樹脂（下記参照）を、１０００ｍＬの供給溶液が入っている１０００ｍＬのエルレンマイヤーフラスコの中に入れた。混合物を連続的に撹拌し、水のクロム含有量を３日後及び８日後に試験した。クロムはＩＣＰを使用して調べ、水１グラムあたりのクロムのマイクログラムの単位（μｇ／ｇ）で報告した。検出限界は０．０５μｇ／ｇであった。結果は、以下の通りであった：

上の表における本発明の実施例は、ＳＢＡ−ＭＰ／Ｓｎ（ＩＩ）／ＮａＯＨである。この実施例は、特に８日目に最大のクロム除去性能を有していた。

上の表では、本発明の実施例は、Ｓｎ（ＩＩ）を含む３つのサンプルである。これらのサンプルはクロムをよく除去する。

実施例３：樹脂の更なる担持
以下の通りに樹脂にスズを担持させた。各サンプルで１Ｌの樹脂を１Ｌのストック溶液と混合した以外は、上の実施例１の通りに樹脂に担持させた。上述した方法で平衡含水率とスズ含有率を測定した。結果は以下の通りであった。

試験した３つ全ての陰イオン交換樹脂は、酸化スズ（ＩＩ）を担持する許容可能な能力を示した。

実施例４：水の更なる処理
上の実施例２と同様に、樹脂をクロム（ＶＩ）の取り込みについて試験した。樹脂を遠心分離し、デカンテーションして遊離水を除去した。次いで、０．５０ｇの樹脂を１０００ｍＬの供給溶液と混合した。その後、水のクロム含有量を上の通りに試験し、水のグラムあたりのクロムのマイクログラムとして報告した。供給液Ｃを用いた試験の結果は以下の通りであった：

試験した３つ全ての陰イオン交換樹脂において、スズを担持させた樹脂はよく機能し、スズを含まない同じ樹脂よりもよく機能した。

更に、上述した方法を使用して、０．５０グラムの樹脂を１０００ｍＬの供給溶液Ｄを用いて試験した。上の通りに水のクロム含有量を試験し、水１グラムあたりのクロムのマイクログラムとして報告した。結果は次の通りであった：

試験した３つ全ての陰イオン交換樹脂において、スズ担持樹脂はよく機能し、スズを含まない同じ樹脂よりもよく機能した。

Claims (4)

1. （ａ）共有結合しているアミン基を有するポリマービーズ、及び
   （ｂ）酸化スズ（ＩＩ）
   を含有する陰イオン交換組成物。
2. 前記ポリマービーズがスチレン系モノマーの重合した単位を含むポリマーを含む、請求項１に記載の組成物。
3. 前記ポリマービーズが、１種以上の一官能性ビニルモノマーの重合した単位と、１種以上の多官能性ビニルモノマーの重合した単位とを含むポリマーを含む、請求項１に記載の組成物。
4. 元素スズの量が前記組成物の総重量を基準として０．５重量％〜２０重量％になるような量で前記酸化スズ（ＩＩ）が存在する、請求項１に記載の組成物。