JP5398261B2 - ヒドラジンの貯蔵方法 - Google Patents

ヒドラジンの貯蔵方法 Download PDF

Info

Publication number
JP5398261B2
JP5398261B2 JP2008524792A JP2008524792A JP5398261B2 JP 5398261 B2 JP5398261 B2 JP 5398261B2 JP 2008524792 A JP2008524792 A JP 2008524792A JP 2008524792 A JP2008524792 A JP 2008524792A JP 5398261 B2 JP5398261 B2 JP 5398261B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
hydrazine
group
resin
fixing
acid
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2008524792A
Other languages
English (en)
Other versions
JPWO2008007650A1 (ja
Inventor
正俊 谷口
昭範 岡
孝志 北島
健 園木
昌明 岡
裕久 田中
浩次 山田
浩一郎 朝澤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Otsuka Chemical Co Ltd
Daihatsu Motor Co Ltd
Sanyo Chemical Industries Ltd
Original Assignee
Otsuka Chemical Co Ltd
Daihatsu Motor Co Ltd
Sanyo Chemical Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Otsuka Chemical Co Ltd, Daihatsu Motor Co Ltd, Sanyo Chemical Industries Ltd filed Critical Otsuka Chemical Co Ltd
Priority to JP2008524792A priority Critical patent/JP5398261B2/ja
Publication of JPWO2008007650A1 publication Critical patent/JPWO2008007650A1/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5398261B2 publication Critical patent/JP5398261B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F8/00Chemical modification by after-treatment
    • C08F8/30Introducing nitrogen atoms or nitrogen-containing groups
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G63/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain of the macromolecule
    • C08G63/68Polyesters containing atoms other than carbon, hydrogen and oxygen
    • C08G63/685Polyesters containing atoms other than carbon, hydrogen and oxygen containing nitrogen
    • C08G63/6854Polyesters containing atoms other than carbon, hydrogen and oxygen containing nitrogen derived from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds
    • C08G63/6856Dicarboxylic acids and dihydroxy compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G63/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain of the macromolecule
    • C08G63/91Polymers modified by chemical after-treatment
    • C08G63/914Polymers modified by chemical after-treatment derived from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds
    • C08G63/916Dicarboxylic acids and dihydroxy compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G65/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule
    • C08G65/34Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule from hydroxy compounds or their metallic derivatives
    • C08G65/38Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule from hydroxy compounds or their metallic derivatives derived from phenols
    • C08G65/40Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule from hydroxy compounds or their metallic derivatives derived from phenols from phenols (I) and other compounds (II), e.g. OH-Ar-OH + X-Ar-X, where X is halogen atom, i.e. leaving group
    • C08G65/4012Other compound (II) containing a ketone group, e.g. X-Ar-C(=O)-Ar-X for polyetherketones
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G65/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule
    • C08G65/34Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule from hydroxy compounds or their metallic derivatives
    • C08G65/38Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule from hydroxy compounds or their metallic derivatives derived from phenols
    • C08G65/44Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule from hydroxy compounds or their metallic derivatives derived from phenols by oxidation of phenols
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G65/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule
    • C08G65/34Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule from hydroxy compounds or their metallic derivatives
    • C08G65/48Polymers modified by chemical after-treatment
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G65/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule
    • C08G65/34Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule from hydroxy compounds or their metallic derivatives
    • C08G65/48Polymers modified by chemical after-treatment
    • C08G65/485Polyphenylene oxides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G75/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing sulfur with or without nitrogen, oxygen, or carbon in the main chain of the macromolecule
    • C08G75/02Polythioethers
    • C08G75/0204Polyarylenethioethers
    • C08G75/0209Polyarylenethioethers derived from monomers containing one aromatic ring
    • C08G75/0213Polyarylenethioethers derived from monomers containing one aromatic ring containing elements other than carbon, hydrogen or sulfur
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G75/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing sulfur with or without nitrogen, oxygen, or carbon in the main chain of the macromolecule
    • C08G75/02Polythioethers
    • C08G75/0204Polyarylenethioethers
    • C08G75/025Preparatory processes
    • C08G75/0254Preparatory processes using metal sulfides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G75/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing sulfur with or without nitrogen, oxygen, or carbon in the main chain of the macromolecule
    • C08G75/02Polythioethers
    • C08G75/0204Polyarylenethioethers
    • C08G75/0286Chemical after-treatment
    • C08G75/029Modification with organic compounds

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Other Resins Obtained By Reactions Not Involving Carbon-To-Carbon Unsaturated Bonds (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)

Description

本発明は、ヒドラジンの貯蔵方法、詳しくは、ヒドラジンの供給が必要な各種産業分野で用いられるヒドラジンの貯蔵方法に関する。さらに詳しくは、ヒドラジンを、液体ではなく固体として、安定して貯蔵し、必要時に液体のヒドラジン水和物として供給することのできるヒドラジンの貯蔵方法に関する。

現在まで、ヒドラジンは、プラスチック発泡剤製造原料、清缶剤、還元剤、重合触媒および各種誘導体、試薬、農薬、水処理剤、ロケット燃料など、広範な産業分野で用いられている。
しかし、ヒドラジンは、加熱するか、火えんと接触させるか、あるいは、酸化剤と反応させると、火災や爆発のおそれがある。また、金属、金属酸化物または多孔性物質と激しく反応して、火災や爆発のおそれもある。さらに、強アルカリ性であり、皮膚・粘膜に対する刺激性がある。そのため、ヒドラジンの取り扱いには、常に慎重が要求される。
例えば、ヒドラジン標準液を、紫外線を透過させにくいアンプル容器内に密閉状態で収容することにより、保存することが提案されている(例えば、特許文献1参照。)。
特開平9−21731号公報
しかし、特許文献1に記載されるヒドラジン標準液の保存方法は、試験分析に用いられるヒドラジン標準液を保存する方法であって、アンプル容器内に密閉状態で収容するものであり、その他の産業分野において、工業原料などとして保存する場合には、全く不向きである。
また、ヒドラジンは、通常、一水和物として存在し、広く工業的に使用されているが、ヒドラジン塩を除いて、ヒドラジン水和物は、液体または水溶液として使用、保存、運搬されている。
本発明の目的は、ヒドラジンを、安定して貯蔵し、供給することのできる、ヒドラジン貯蔵樹脂を提供することにある。
上記目的を達成するため、本発明のヒドラジン貯蔵樹脂は、ヒドラジンを脱離可能なヒドラジン脱離基を有することを特徴としている。
また、本発明のヒドラジン貯蔵樹脂では、前記ヒドラジン脱離基が、ヒドラゾン基、ヒドラジッド基、ヒドラジノ基およびアジン基からなる群から選択される少なくとも1種であることが好適である。
また、本発明のヒドラジン貯蔵樹脂では、前記ヒドラジン脱離基は、ヒドラジンを脱離可能に固定化するヒドラジン固定基に、ヒドラジンが固定化されることにより、形成されていることが好適であり、そのヒドラジン固定基が、ケトン基、ホルミル基、アセタール基、ハロゲノメチル基、ハロゲノアルキル基、アミド基、エステル基からなる群から選択される少なくとも1種であることが好適である。
また、本発明のヒドラジン貯蔵樹脂では、前記ヒドラジン脱離基を主鎖に有していてもよいし、主鎖から枝分れする側鎖に有することが好適である。
また、本発明のヒドラジン貯蔵樹脂では、前記主鎖が、脂肪族系および、または芳香族系および、または複素環系および、またはその複合系からなる炭化水素系、ビニルポリマー系、ポリアクリルアミド系、ポリアクリル酸系、ポリアクリル酸エステル系、ポリメタクリル酸系、ポリメタクリル酸エステル系、ポリビニルアルコール系、ポリエステル系、ポリアミド系、ポリイミド系、ポリエーテルイミド系、ポリエーテル系、ポリケトン樹脂系、ポリエーテルケトン系、ポリチオエーテル系、ポリカーボネート系、ポリスルフォン酸系、エポキシ樹脂系、液晶ポリマー系、フッソ樹脂系、シリコン樹脂系からなる群から選択される少なくとも1種であることが好適である。
また、本発明のヒドラジン貯蔵樹脂は、親水性樹脂であることが好適であり、親水性樹脂は、親水性モノマーとのコポリマーであるか、主鎖から枝分れする側鎖に、親水性基を有することが好適である。また、その前記親水性基が、水酸基、カルボキシル基、スルフォン酸基、スルフィン酸基、スルフェン酸基、リン酸基およびアミド基からなる群から選択される少なくとも1種であることが好適である。
本発明のヒドラジン貯蔵樹脂は、ヒドラジンを脱離可能なヒドラジン脱離基を有しているので、ヒドラジンを固体物質として、安定して貯蔵、運搬することができる。また、ヒドラジンを脱離させれば、ヒドラジン水和物またはヒドラジン水溶液を供給することができる。そのため、ヒドラジンの供給が必要な各種産業分野において、広く用いることができる。
発明の実施形態
本発明のヒドラジン貯蔵樹脂は、合成樹脂(合成高分子)または天然物質であって、ヒドラジンを脱離可能なヒドラジン脱離基を有している。
本発明において、ヒドラジン脱離基は、ヒドラジンを脱離可能に含んでいれば、特に制限されず、例えば、ヒドラゾン基(C=N−NH)、ヒドラジッド基(−CONH−NH)、ヒドラジノ基(C−NH−NH)、アジン基(−C=N−N=C−)などが挙げられる。
このようなヒドラジン脱離基は、特に制限されないが、例えば、ヒドラジンを脱離可能に固定化するヒドラジン固定基に、ヒドラジンが固定化されることにより、形成されている。
ヒドラジン固定基は、ヒドラジンを固定化できれば、特に制限されないが、例えば、ケトン基、ホルミル基、アセタール基、ハロゲノメチル基、ハロゲノアルキル基、アミド基、エステル基、スルフォニルクロライド基、アミジノ基、第4級アンモニウム基などが挙げられる。
そして、ヒドラジン脱離基は、このようなヒドラジン固定基に、例えば、ヒドラジンヒドラード(ヒドラジン水和物)を添加して溶剤分散下または溶剤に溶解させた状態で、攪拌することにより、形成することができる。なお、ヒドラジン脱離基(ヒドラジン固定基)から、ヒドラジンを脱離させるには、例えば、アルカリ水溶液または水を添加して攪拌する。
ヒドラジン貯蔵樹脂を構成する合成樹脂(ヒドラジン固定化樹脂)は、上記したヒドラジン固定基が導入されていれば、特に制限されず、例えば、ヒドラジン固定基を含有するモノマー(ヒドラジン固定基含有モノマー)のホモポリマーまたはコポリマーを合成することにより、合成樹脂に当初からヒドラジン固定基が導入されているものや、あるいは、既存の合成樹脂を後処理することにより、合成樹脂に後からヒドラジン固定基が導入されているものなどが挙げられる。このようなヒドラジン貯蔵樹脂は、主鎖または主鎖から枝分れする側鎖に、ヒドラジン脱離基が導入されている。
前者の例として、例えば、ポリケトン樹脂、ポリエーテルケトン樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリチオエーテルケトン、および主鎖の構成構造が環状アルキル、芳香族、複素環である場合それらの構造中にカルボニル基、ホルミル基、クロルメチル基、ハロゲノメチル基、アミド基、エステル基を有する構造などが挙げられる。
さらに前者の例としては、例えば、ヒドラジン固定基含有ビニルモノマー(例えば、アクロレイン、メチルビニルケトン、エチルビニルケトン、ヘキシルビニルケトン、p−アセチルアルキレンオキシスチレン、アクリルアミド、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル、p−スルフォン化スチレン、p−クロルメチル化スチレン、p−アルキルオキシカルボニルスチレンなど)のラジカル単独重合またはラジカル共重合により得られる、主鎖が炭化水素(炭素−炭素結合)系のポリマー(ポリオレフィン(ポリエチレン、ポリプロピレンなど)、ポリスチレン、ポリアクリルアミド、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、アクリル樹脂、ABS樹脂、アイオノマー)などが挙げられる。
また、前者の例としては、例えば、官能基を有するヒドラジン固定基含有化合物(例えば、アセチルエチルエチレングリコールなどのヒドラジン固定基含有多価アルコール、アセチルエチルエチレンジアミン、アセチルエチルエチレンジカルボン酸、アセチルエチルエチレンジクロライドなど)と、その官能基と反応可能な反応性官能基を有する反応性官能基含有化合物との、縮合重合、重縮合、重付加、付加縮合により得られる、主鎖が、ポリエステル系、ポリウレタン系、ポリアミド系、ポリアミドイミド系、ポリイミド系のポリマーなどが挙げられる。
また、後者の例としては、例えば、芳香環を有するポリマー(例えば、ポリフェニレンオキシド、ポリフェニレンスルフィド、ポリスルフォン、ポリエーテルスルフォン、ポリエーテルケトン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリアリルスルフォン、液晶ポリマーなど)において、その芳香環、縮合芳香環、複素環、複素環と縮合する芳香環に、ケトン基、ハロゲノメチル基、ハロアルキル基、ホルミル基またはエステル基などのヒドラジン固定基を導入することにより得られるポリマーが挙げられる。
また、本発明において、ヒドラジン貯蔵樹脂は、ヒドラジンが親水性であることから、親水性樹脂であることが好適である。ヒドラジン貯蔵樹脂を親水性樹脂とするには、例えば、ポリオキシエチレンなどの親水性ユニットを主鎖に導入するか、あるいは、主鎖から枝分れする側鎖に、親水性基を導入する。ポリマー設計の自由度を考慮すると、後者が好適である。親水性基としては、水酸基、カルボキシル基、スルフォン酸基、スルフィン酸基、スルフェン酸基、リン酸基、アミド基、第4級アンモニウム基などが挙げられる。
主鎖から枝分れする側鎖に親水性基を導入するには、例えば、上記したラジカル共重合において、親水性ビニルモノマー(後述)を共重合させる、また、例えば、ポリ酢酸ビニルをケン化する、などの方法が挙げられる。また、上記した縮合重合などにおいて、反応性官能基と親水性基とを併有する化合物(例えば、ジメチロールプロピオン酸など)を、同時に反応させる方法などが挙げられる。
次に、本発明のヒドラジン貯蔵樹脂について、上記した主鎖の種類に対応して、より具体的に説明する。
(1)炭化水素系ヒドラジン貯蔵樹脂
炭化水素系ヒドラジン貯蔵樹脂は、まず、ヒドラジン固定基含有ビニルモノマーを単独重合させるか、あるいは、ヒドラジン固定基含有ビニルモノマーと、そのヒドラジン固定基含有ビニルモノマーと共重合可能な共重合ビニルモノマーとを共重合させることにより、炭化水素系ヒドラジン固定化樹脂を合成し、次いで、その炭化水素系ヒドラジン固定化樹脂に、ヒドラジンを固定化することにより、得ることができる。なお、ヒドラジン固定基含有ビニルモノマーと共重合する共重合ビニルモノマーとしては、架橋剤として、炭化水素系ヒドラジン貯蔵樹脂の親水性を制御するとともに、炭化水素系ヒドラジン貯蔵樹脂に機械強度を付与すべく、後述する架橋性ビニルモノマーを使用することができる。
(1−1)炭化水素系ヒドラジン固定化樹脂の合成
ヒドラジン固定基含有ビニルモノマーは、ヒドラジン固定基とビニル基とを併有するモノマーであって、例えば、アクロレイン、メチルビニルケトン、エチルビニルケトン、ヘキシルビニルケトン、p−アセチルメチルスチレン、p−アセチルスチレン、アクリル酸メチル、p−クロルメチルスチレン、o−アセチルメチルビニルアルコール、o−アセチルメチルアリルアルコール、N−アセチルメチルビニルピリジンなどが挙げられる。これらヒドラジン固定基含有ビニルモノマーは、単独使用または2種以上併用することができる。
共重合ビニルモノマーとしては、ビニル基を有し、ヒドラジン固定基含有ビニルモノマーと共重合可能であれば、特に制限されず、例えば、スチレン、o−メチルスチレン、m−メチルスチレン、p−メチルスチレン、α−メチルスチレン、p−クロロスチレン、3,4−ジクロロスチレン、p−フェニルスチレン、p−エチルスチレン、2,4−ジメチルスチレン、p−tert−ブチルスチレン、p−n−ヘキシルスチレン、p−n−オクチルスチレン、p−n−ノニルスチレン、p−n−デシルスチレン、p−n−ドデシルスチレンなどのスチレンおよびその誘導体、例えば、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸イソプロピル、(メタ)アクリル酸n−ブチル、(メタ)アクリル酸t−ブチル、(メタ)アクリル酸イソブチル、(メタ)アクリル酸n−オクチル、(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸ステアリル、(メタ)アクリル酸ラウリル、(メタ)アクリル酸フェニルなどの(メタ)アクリル酸エステル誘導体、例えば、エチレン、プロピレン、イソブチレンなどのオレフィン類、例えば、塩化ビニル、塩化ビニリデン、臭化ビニル、フッ化ビニル、フッ化ビニリデンなどのハロゲン系ビニル類、例えば、プロピオン酸ビニル、酢酸ビニル、ベンゾエ酸ビニルなどのビニルエステル類、例えば、ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテルなどのビニルエーテル類、例えば、N−ビニルカルバゾール、N−ビニルインドール、N−ビニルピロリドンなどのN−ビニル化合物、例えば、ビニルナフタレン、ビニルピリジンなどの芳香族ビニル類、例えば、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、アクリルアミドなどのアクリル酸およびその誘導体などが挙げられる。これら共重合ビニルモノマーは、単独使用または2種以上併用することができる。
また、上記したように、炭化水素系ヒドラジン貯蔵樹脂(炭化水素系ヒドラジン固定化樹脂)に、親水性を付与すべく、共重合ビニルモノマーとして、親水性ビニルモノマーを共重合させることが好適である。
親水性ビニルモノマーは、例えば、カルボキシル基、スルフォン酸基、スルフィン酸基、スルフェン酸基、リン酸基などのイオン性解離基とビニル基とを併有するモノマーであって、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、イタコン酸、ケイ皮酸、フマル酸、マレイン酸モノアルキルエステル、イタコン酸モノアルキルエステル、スチレンスルフォン酸、アリルスルフォコハク酸、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルフォン酸、アシッドホスホオキシエチルメタクリレート、3−クロロ−2−アシッドホスホオキシプロピルメタクリレートなどが挙げられる。これら親水性ビニルモノマーは、単独使用または2種以上併用することができる。
さらに、炭化水素系ヒドラジン貯蔵樹脂(炭化水素系ヒドラジン固定化樹脂)に、機械強度を付与すべく、共重合ビニルモノマーとして、架橋性ビニルモノマーを共重合させることもできる。
架橋性ビニルモノマーは、複数のビニル基を有するモノマーであって、例えば、ジビニルベンゼン、N,N’−メチレンビス(メタ)アクリルアミド、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、プロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、グリセリン(ジまたはトリ)アクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)メタクリレート、トリアリルアミン、トリアリルシアヌレート、トリアリルイソシアヌレート、テトラアリロキシエタン、ペンタエリスリトールトリアリルエーテルなどが挙げられる。これら架橋性ビニルモノマーは、単独使用または2種以上併用することができる。
そして、炭化水素系ヒドラジン固定化樹脂は、必須成分として、ヒドラジン固定基含有ビニルモノマーを配合し、また、必要により、任意成分として、共重合ビニルモノマー、好ましくは、親水性ビニルモノマーおよび/または架橋性ビニルモノマーを配合して、ラジカル重合することにより、得ることができる。
ヒドラジン固定基含有ビニルモノマーに対する共重合ビニルモノマー(親水性ビニルモノマーや架橋性ビニルモノマー)の配合割合は、ヒドラジンの供給量や要求物性などにより、適宜選択されるが、例えば、ヒドラジン固定基含有ビニルモノマー中の固定基に対して、共重合ビニルモノマーが、当量比で、例えば、1:0.01〜100、好ましくは、1:0.1〜10、さらに好ましくは、1:0.5〜2である。より具体的には、ビニルポリマー中の固定基に対して、親水性ビニルモノマーが、当量比で、例えば、1:0.01〜100、好ましくは、1:0.1〜10、さらに好ましくは、1:0.5〜2である。また、ヒドラジン固定基含有ビニルポリマーと親水性ビニルモノマーの合計100重量部に対して、架橋性ビニルモノマーが、例えば、0.1〜100重量部、好ましくは、1〜10重量部である。
ラジカル重合は、特に制限されず、例えば、ラジカル重合開始剤を添加して、水溶液重合法、逆相懸濁重合法など公知の方法により実施することができる。
ラジカル重合開始剤は、特に制限されず、例えば、2,2′−アゾビス−(2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,2′−アゾビスイソブチロニトリル、1,1′−アゾビス(シクロヘキサン−1−カルボニトリル)、2,2′−アゾビス−4−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリル、アゾビスイソブチロニトリル、2,2’−アゾビス(2−アミジノプロパン)などのアゾ系重合開始剤、例えば、ベンゾイルパーオキサイド、メチルエチルケトンペルオキサイド、ジイソプロピルペルオキシカーボネート、クメンヒドロペルオキサイド、t−ブチルヒドロペルオキサイド、ジ−t−ブチルペルオキサイド、ジクミルペルオキサイド、2,4−ジクロロベンゾイルペルオキサイド、ラウロイルペルオキサイド、2,2−ビス−(4,4−t−ブチルペルオキシシクロヘキシル)プロパン、トリス−(t−ブチルペルオキシ)トリアジンなどのパーオキシド系重合開始剤、例えば、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウムなどの過硫酸塩、例えば、過酸化水素と還元剤(アスコルビン酸など)とを組合せるレドックス系開始剤などが挙げられる。
また、ラジカル重合では、その反応温度は、上記したラジカル重合開始剤のラジカル生成温度以上であれば特に制限されないが、例えば、−10〜200℃、好ましくは、10〜100℃の範囲とされる。但し、レドックス系開始剤を用いれば、室温程度で重合することもできる。
(1−2)炭化水素系ヒドラジン固定化樹脂に対するヒドラジンの固定化
上記により得られた炭化水素系ヒドラジン固定化樹脂に、ヒドラジンを固定化するには、炭化水素系ヒドラジン固定化樹脂中の固定化基(ケトン基)に対して、適当量(好ましくは当量以上)のヒドラジンヒドラートを添加して、例えば、室温〜100℃、10分〜48時間攪拌する。その後、必要により、適宜の溶媒(例えば、アルコール類など)で洗浄後、濾過、乾燥することにより、固定化基(ケトン基)にヒドラジンが固定化された炭化水素系ヒドラジン貯蔵樹脂を得る。
(1−3)炭化水素系ヒドラジン貯蔵樹脂のヒドラジンの脱離
上記により得られた炭化水素系ヒドラジン貯蔵樹脂からヒドラジンを脱離させるには、例えば、炭化水素系ヒドラジン貯蔵樹脂を、水またはアルカリ水溶液(例えば、NaOH水溶液、KOH水溶液など)に分散させる。すると、炭化水素系ヒドラジン貯蔵樹脂に固定化されているヒドラジンが脱離する。
なお、この炭化水素系ヒドラジン貯蔵樹脂は、ヒドラジンを脱離させた後、再度、上記の方法により、ヒドラジンを固定化させることができる。つまり、ヒドラジンの固定化および脱離を繰り返すことができる。
(2)ポリアクリルアミド系およびポリアクリル酸エステル系ヒドラジン貯蔵樹脂
ポリアクリルアミド系およびポリアクリル酸エステル系ヒドラジン貯蔵樹脂は、まず、アクリルアミドをラジカル重合して、ポリアクリルアミドを合成し、次いで、そのポリアクリルアミドに、ヒドラジンを固定化することにより、得ることができる。
またポリアクリル酸エステル系(ポリメタクリル酸エステル系)ヒドラジン貯蔵樹脂は、まず、アクリル酸エステル(メタクリル酸エステル)をラジカル重合して、ポリアクリル酸エステル(ポリメタクリル酸エステル)を合成し、次いでヒドラジンを反応させることによって、ポリアクリル酸ヒドラジッドとしてヒドラジンを固定化することにより、得ることができる。
(2−1)ポリアクリルアミド系およびポリアクリル酸エステル系ヒドラジン固定化樹脂の合成
ポリアクリルアミド系ヒドラジン固定化樹脂は、アクリルアミドを水に配合して、アクリルアミド水溶液を調製した後、そのアクリルアミド水溶液にラジカル重合開始剤を添加して、アクリルアミドをラジカル重合させると、ポリアクリルアミドを得る。
ラジカル重合は、特に制限されず、上記と同様の方法により実施することができる。また、例えば、ラジカル重合開始剤として、過酸化ベンゾイルや過酸化水素などのパーオキサイド系重合開始剤、2,2’−アゾビスイソブチロニトリルや2,2’−アゾビス−2−メチルブチロニトリルなどのアゾ系重合開始剤などが用いられる。
その後、例えば、アルコール類を加えて沈殿させ、これを濾過により分離して、ポリアクリルアミド系ヒドラジン固定化樹脂を得る。
ポリアクリル酸エステル系ヒドラジン固定化樹脂は、アクリル酸エステルにAIBNなどのラジカル重合開始剤を添加して重合させることによって得る。
(2−2)ポリアクリルアミド系およびポリアクリル酸エステル系ヒドラジン固定化樹脂に対するヒドラジンの固定化
上記により得られたポリアクリルアミド系ヒドラジン固定化樹脂に、ヒドラジンを固定化するには、ポリアクリルアミド系ヒドラジン固定化樹脂中の固定化基(アミド基)に対して、適当量(好ましくは当量以上)のヒドラジンヒドラートを添加して、上記と同様に攪拌する。その後、必要により、適宜の溶媒(例えば、アルコール類など)で洗浄後、濾過、乾燥することにより、固定化基(アミド基)にヒドラジンが固定化されたポリアクリルアミド系ヒドラジン貯蔵樹脂(ポリアクリル酸ヒドラジッド)を得る。
また上記で得られたポリアクリル酸エステル系ヒドラジン固定化樹脂にヒドラジンを固定化するには、ポリアクリル酸エステル系ヒドラジン固定化樹脂を微粉砕するか、溶剤に溶解して、ポリアクリル酸エステル系ヒドラジン固定化樹脂中の固定化基(エステル基)に対して、当量以上のヒドラジンヒドラートを添加し、上記と同様に攪拌する。その後、必要により、溶剤を留去するか大量の貧溶剤に投入して、適宜の溶媒(例えば、アルコール類など)で洗浄後、濾過、乾燥することにより、固定化基(エステル基)にヒドラジンが固定化されたポリアクリルエステル系ヒドラジン貯蔵樹脂(ポリアクリル酸ヒドラジッド)を得る。
(2−3)ポリアクリルアミド系およびポリアクリル酸エステル系ヒドラジン貯蔵樹脂のヒドラジンの脱離
上記により得られたポリアクリル酸ヒドラジッド系ヒドラジン貯蔵樹脂からヒドラジンを脱離させるには、例えば、ポリアクリルアミド系およびポリアクリル酸エステル系ヒドラジン貯蔵樹脂(ポリアクリル酸ヒドラジッド系ヒドラジン貯蔵樹脂)を、アルカリ水溶液(例えば、NaOH水溶液、KOH水溶液など)に分散させる。すると、ポリアクリルアミド系およびポリアクリル酸エステル系ヒドラジン貯蔵樹脂に固定化されているヒドラジンが脱離する。
(3)ポリビニルアルコール系ヒドラジン貯蔵樹脂
ポリビニルアルコール系ヒドラジン貯蔵樹脂は、まず、ヒドラジン固定基含有ビニルモノマーと、酢酸ビニルとを共重合させることにより、ヒドラジン固定基含有ポリ酢酸ビニル共重合体を合成し、次いで、これをケン化することにより、ポリビニルアルコール系ヒドラジン固定化樹脂共重合体を生成させる。その後、そのポリビニルアルコール系ヒドラジン固定化樹脂に、ヒドラジンを固定化することにより、得ることができる。
(3−1)ポリビニルアルコール系ヒドラジン固定化樹脂の合成
ヒドラジン固定基含有ビニルモノマーは、ヒドラジン固定基とビニル基とを併有するモノマーであって、例えば、メチルビニルケトン、エチルビニルケトンなどのアルキルまたはアリールビニルケトン、p−アセチルメチレンオキシスチレン、p−アセチルエチレンオキシスチレンなどのp−アセチルアルキレンオキシスチレン、p−クロルメチルスチレンなどが挙げられる。これらヒドラジン固定基含有ビニルモノマーは、単独使用または2種以上併用することができる。
ヒドラジン固定基含有ビニルモノマーと酢酸ビニルとの共重合は、これらを適宜の溶媒(例えば、アルコール類)に配合した後、ラジカル重合開始剤を添加して、ラジカル重合させる。
ラジカル重合は、特に制限されず、上記と同様の方法により実施することができる。また、例えば、ラジカル重合開始剤として、アゾ系重合開始剤やパーオキサイド系重合開始剤が用いられる。
その後、例えば、重合停止剤(例えば、ニトロベンゼンなど)を添加して、重合を停止した後、アルコール類を加えながら未反応モノマーを留去し、水中に沈殿させ、これを濾過により分離して、ヒドラジン固定基含有ポリ酢酸ビニルを得る。
その後、ヒドラジン固定基含有ポリ酢酸ビニルを、溶媒(例えば、アルコール類)に配合した後、アルカリ(例えば、NaOH水溶液、KOH水溶液など)を添加して、ケン化し、再度、水中に沈殿させ、これを単離および乾燥して、ポリビニルアルコール系ヒドラジン固定化樹脂を得る。
(3−2)ポリビニルアルコール系ヒドラジン固定化樹脂に対するヒドラジンの固定化
上記により得られたポリビニルアルコール系ヒドラジン固定化樹脂に、ヒドラジンを固定化するには、ポリビニルアルコール系ヒドラジン固定化樹脂中の固定化基(ケトン基、ハロゲノ基、ホルミル基、アミド基、エステル基など)に対して、適当量(好ましくは当量以上)のヒドラジンヒドラートを添加して、上記と同様に攪拌する。その後、必要により、適宜の溶媒(例えば、アルコール類など)で洗浄後、濾過、乾燥することにより、固定化基(ケトン基、ハロゲノ基、ホルミル基、アミド基、エステル基など)にヒドラジンが固定化されたポリビニルアルコール系ヒドラジン貯蔵樹脂を得る。
(3−3)ポリビニルアルコール系ヒドラジン貯蔵樹脂のヒドラジンの脱離
上記により得られたポリビニルアルコール系ヒドラジン貯蔵樹脂からヒドラジンを脱離させるには、例えば、ポリビニルアルコール系ヒドラジン貯蔵樹脂を、水またはアルカリ水溶液(例えば、NaOH水溶液、KOH水溶液など)に分散させる。すると、ポリビニルアルコール系ヒドラジン貯蔵樹脂に固定化されているヒドラジンが脱離する。
(4)ポリエステル系ヒドラジン貯蔵樹脂
ポリエステル系ヒドラジン貯蔵樹脂は、まず、ヒドラジン固定基含有多価アルコールと多塩基酸とを縮合重合させることにより、ポリエステル系ヒドラジン固定化樹脂を合成し、次いで、そのポリエステル系ヒドラジン固定化樹脂に、ヒドラジンを固定化することにより、得ることができる。
また、ヒドラジン固定基含有多塩基酸と多価アルコールと、多価アルコールおよび多塩基酸の両方にヒドラジン固定基を含有していてもよい。
(4−1)ポリエステル系ヒドラジン固定化樹脂の合成
ヒドラジン固定基含有多価アルコールは、ヒドラジン固定基と少なくとも2つの水酸基とを併有する多価アルコールであって、例えば、アセチルエチルエチレングリコールなどが挙げられる。また、必要により、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、ネオペンチルグリコールなどの、通常の多価アルコールを併用することもできる。
多塩基酸は、少なくとも2つのカルボン酸を有し、例えば、オルソフタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、トリメリット酸などの芳香族多塩基酸、例えば、アジピン酸、アゼライン酸、セバチン酸などの脂肪族多塩基酸などが挙げられる。
そして、ポリエステル系ヒドラジン固定化樹脂は、必須成分として、ヒドラジン固定基含有多価アルコールと多塩基酸とを配合し、また、必要により、任意成分として、通常の多価アルコールを配合して、縮合重合することにより、得ることができる。
またヒドラジン固定基が多塩基酸に含有される場合、多価アルコールおよび多塩基酸の両方にヒドラジン固定基が含有される場合も、上記と同様にポリエステル系ヒドラジン固定化樹脂が得られる。
なお、多価アルコールと多塩基酸との配合割合は、ほぼ当量でよく、また、縮合重合には、公知の有機金属触媒が添加される。また、反応は、例えば、30〜300℃、好ましくは、50〜250℃の範囲で行なうことができ、原料の安定性が悪い場合には、減圧下、例えば、0.1〜10mmHg程度で行なうことが好ましい。
(4−2)ポリエステル系ヒドラジン固定化樹脂に対するヒドラジンの固定化
上記により得られたポリエステル系ヒドラジン固定化樹脂に、ヒドラジンを固定化するには、ポリエステル系ヒドラジン固定化樹脂中の固定化基(ケトン基、ハロゲノ基、ホルミル基、アミド基、エステル基など)に対して、適当量(好ましくは当量以上)のヒドラジンヒドラートを添加して、上記と同様に攪拌する。その後、必要により、適宜の溶媒(例えば、アルコール類など)で洗浄後、濾過、乾燥することにより、固定化基(ケトン基、ハロゲノ基、ホルミル基、アミド基、エステル基など)にヒドラジンが固定化されたポリエステル系ヒドラジン貯蔵樹脂を得る。
(4−3)ポリエステル系ヒドラジン貯蔵樹脂のヒドラジンの脱離
上記により得られたポリエステル系ヒドラジン貯蔵樹脂からヒドラジンを脱離させるには、例えば、ポリエステル系ヒドラジン貯蔵樹脂を、水またはアルカリ水溶液(例えば、NaOH水溶液、KOH水溶液など)に分散させる。すると、ポリエステル系ヒドラジン貯蔵樹脂に固定化されているヒドラジンが脱離する。
(5)ポリアミド系ヒドラジン貯蔵樹脂
ポリアミド系ヒドラジン貯蔵樹脂は、まず、脂肪族多価アミンと脂肪族多塩基酸との縮重合による脂肪族ポリアミドの合成(この場合、多価アミンまたは多塩基酸の片方か両方にヒドラジン固定基を有することが必要である)、芳香族多価アミンと脂肪族多塩基酸とを縮合重合させることにより芳香環含有ポリアミドを合成、脂肪族多価アミンと芳香族多塩基酸とを縮重合させることによる芳香環含有ポリアミド、芳香族多価アミンと芳香族多塩基酸とを縮重合させて芳香環含有ポリアミドを合成する方法がある。次いで、芳香環含有ポリアミドの芳香環をハロゲノメチル化する方法やヒドラジン固定基を後から導入することにより、ポリアミド系ヒドラジン固定化樹脂を得る。
その後、1)ハロゲノメチル基に直接ヒドラジンを導入する方法やハロゲノメチル基をアセチルエチル化した後、ヒドラジンを固定化することにより、ポリアミド系ヒドラジン貯蔵樹脂を得るか、または、メチルアルキルケトン、メチルアリルケトン、メチルアラルキルケトンなど、活性水素を有するケトン化合物を反応させて、側鎖にケトン基を導入することができる。また、ハロゲノアセトンやハロゲノメチルアルキルケトン、ハロゲノアリルケトン、ハロゲノアラルキルケトンなどを直接芳香環に反応させ、側鎖にケトン基を導入することもできる。
2)ヒドラジン固定基を有するポリアミド系ヒドラジン固定化樹脂に、そのままヒドラジンを固定化することにより、ポリアミド系ヒドラジン貯蔵樹脂を得ることができる。
(5−1)ポリアミド系ヒドラジン固定化樹脂の合成
脂肪族多価アミンとしては、少なくとも2個のアミノ基を有し、例えば、エチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、シクロヘキサンジアミンなどが挙げられる。
芳香族多価アミンは、芳香環に少なくとも2つのアミノ基を有し、例えば、メタキシリレンジアミン、パラキシリレンジアミン、フェニレンジアミン、ジアミノジフェニルエーテル、ジアミノジフェニルメタンなどの芳香族ジアミンなどが挙げられる。
多塩基酸は、少なくとも2つのカルボン酸を有し、例えば、アジピン酸、スペリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカン二酸、ヘキサヒドロテレフタル酸、ヘキサヒドロイソフタル酸などの脂肪族ジカルボン酸、例えば、テレフタル酸、イソフタル酸、2−メチルテレフタル酸、5−メチルイソフタル酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸などの芳香族ジカルボン酸が挙げられる。
芳香族多価アミンと多塩基酸との縮合重合は、これらをほぼ当量で配合して、必要により、不活性ガス雰囲気下減圧して、反応させる。反応温度は、例えば、30〜400℃、好ましくは、70〜300℃の範囲とされる。これにより、芳香環含有ポリアミドが得られる。
次いで、芳香環含有ポリアミドを適宜の溶媒(例えば、N−メチルピロリドン)に溶解した後、ホルムアルデヒドおよび塩酸、臭化水素酸または沃化水素酸を添加して、芳香環含有ポリアミドの芳香環にハロゲノメチル基を導入する。その後、適宜の溶媒(例えば、アルコール類)中に沈殿させて、ポリアミド系ヒドラジン固定化樹脂を得る。
(5−2)ポリアミド系ヒドラジン固定化樹脂に対するヒドラジンの固定化
1)ポリアミド系ヒドラジン固定化樹脂を適宜の溶媒(例えば、N−メチルピロリドン)に溶解した後、ハロゲノメチル基に対して当量以上のアセトンを添加し、さらにアルカリ(例えば、NaOH水溶液、KOH水溶液など)を添加して攪拌する。これにより、ハロゲノメチル基をアセチルエチル基に変換する。次いで、そのポリアミド系ヒドラジン固定化樹脂中の固定化基(ケトン基)に対して、当量以上のヒドラジンヒドラートを添加して、上記と同様に攪拌する。その後、必要により、適宜の溶媒(例えば、アルコール類など)で洗浄後、濾過、乾燥することにより、固定化基(ケトン基)にヒドラジンが固定化されたポリアミド系ヒドラジン貯蔵樹脂を得る。
また、モノハロゲノアセトン、モノハロゲノメチルアルキルケトン、モノハロゲノメチルアリルケトン、モノハロゲノメチルアラルキルケトンなどを反応させる場合も同様の反応を行なう。また、アセトン以外にメチルアルキルケトン、メチルアリルケトン、メチルアラルキルケトンなどのケトン基および活性水素基を有する化合物も、この目的に使用することができる。
2)または、ポリアミド系ヒドラジン固定化樹脂に、そのまま、ポリアミド系ヒドラジン固定化樹脂中のハロゲノメチル基などに対して、適当量(好ましくは当量以上)のヒドラジンヒドラートを添加して、上記と同様に攪拌する。その後、必要により、適宜の溶媒(例えば、アルコール類など)で洗浄後、濾過、乾燥することにより、ヒドラジン脱離基がヒドラジノメチル基となる、ヒドラジンが固定化されたポリアミド系ヒドラジン貯蔵樹脂を得る。
3)脂肪族ポリアミドの場合、脂肪族ポリアミドを生成させた後、有機溶剤に溶解させて、例えば、モノハロゲノアセトンやモノハロゲノメチルエチルケトンなどのモノハロゲノメチルアルキルケトン、モノハロゲノアリルケトン、モノハロゲノアラルキルケトンと反応させれば、側鎖にアセチルメチル基などのケトン基が導入される。ヒドラジン固定基を含む側鎖(ケトン基)の反応位置は規定できないが導入される。ヒドラジン固定基(ケトン基)の当量以上のヒドラジンヒドラートを反応させ、反応後、適宜の溶剤(例えば、アルコール類)に投入し、洗浄後、濾過、乾燥することにより、ヒドラジンがヒドラゾンとして固定化された脂肪族ポリアミド系ヒドラジン貯蔵樹脂を得る。
(5−3)ポリアミド系ヒドラジン貯蔵樹脂のヒドラジンの脱離
上記により得られたポリアミド系ヒドラジン貯蔵樹脂からヒドラジンを脱離させるには、例えば、ポリアミド系ヒドラジン貯蔵樹脂を、水またはアルカリ水溶液(例えば、NaOH水溶液、KOH水溶液など)に分散させる。すると、ポリアミド系ヒドラジン貯蔵樹脂に固定化されているヒドラジンが脱離する。
(6)ポリエーテル系ヒドラジン貯蔵樹脂
ポリエーテル系ヒドラジン貯蔵樹脂は、まず、フェノール誘導体を、銅触媒および塩基の存在下で重合させることにより芳香環含有ポリエーテルを合成し、次いで、芳香環含有ポリエーテルの芳香環をハロゲノメチル化することにより、ポリエーテル系ヒドラジン固定化樹脂を得る。
その後、1)ハロゲノメチル基を、アセトン、メチルアルキルケトン、メチルアリルケトン、メチルアラルキルケトンなどと反応させ、例えば、アセチルエチル化した後、ヒドラジンを固定化することにより、ポリエーテル系ヒドラジン貯蔵樹脂を得るか、または、
2)ポリエーテル系ヒドラジン固定化樹脂に、そのままヒドラジンを固定化することにより、ポリエーテル系ヒドラジン貯蔵樹脂を得ることができる。
(6−1)ポリエーテル系ヒドラジン固定化樹脂の合成
フェノール誘導体は、フェノールの誘導体であって、例えば、2,6−ジメチルフェノール、2,6−ジフェニルフェノールなどが挙げられる。
フェノール誘導体の重合は、フェノール誘導体に、必要により、ニトロベンゼンなどの溶媒に溶解して、例えば、塩化銅(I)や塩化銅(II)などの銅触媒と、例えば、ピリジンなどの塩基とを添加し、攪拌しつつ酸素を吹き込みながら反応させる。反応温度は、例えば、50〜400℃、好ましくは、60〜200℃の範囲とされる。その後、適宜の溶媒(クロロホルムやメタノール)にて洗浄し、減圧乾燥することにより、芳香環含有ポリエーテルが得られる。
次いで、芳香環含有ポリエーテルを適宜の溶媒(例えば、クロロホルム)に溶解した後、ホルムアルデヒドおよび塩酸、臭化水素酸または沃化水素酸を添加して、芳香環含有ポリエーテルの芳香環にハロゲノメチル基を導入する。その後、濾過により、ポリエーテル系ヒドラジン固定化樹脂を得る。
(6−2)ポリエーテル系ヒドラジン固定化樹脂に対するヒドラジンの固定化
1)ポリエーテル系ヒドラジン固定化樹脂を適宜の溶媒(例えば、クロロホルム)に溶解した後、ハロゲノメチル基に対して当量以上のアセトンを添加し、さらにアルカリ(例えば、NaOH水溶液、KOH水溶液など)を添加して攪拌する。これにより、ハロゲノメチル基を、例えば、アセチルエチル基に変換する。また、モノクロルアセトン、モノクロルメチルアルキルケトン、モノクロルメチルアリルケトン、モノクロルメチルアラルキルケトンなどを反応させ、アセチルメチル基などのケトン基含有側鎖を導入することもできる。次いで、そのポリエーテル系ヒドラジン固定化樹脂中の固定化基(ケトン基)に対して、適当量(好ましくは当量以上)のヒドラジンヒドラートを添加して、上記と同様に攪拌する。その後、必要により、適宜の溶媒(例えば、アルコール類など)で洗浄後、濾過、乾燥することにより、固定化基(ケトン基)にヒドラジンが固定化されたポリエーテル系ヒドラジン貯蔵樹脂を得る。
2)または、ポリエーテル系ヒドラジン固定化樹脂に、そのまま、ポリエーテル系ヒドラジン固定化樹脂中のハロゲノメチル基に対して、当量以上のヒドラジンヒドラートを添加して、上記と同様に攪拌する。その後、必要により、適宜の溶媒(例えば、アルコール類など)で洗浄後、濾過、乾燥することにより、ヒドラジン脱離基がヒドラジノメチル基となる、ヒドラジンが固定化されたポリエーテル系ヒドラジン貯蔵樹脂を得る。
(6−3)ポリエーテル系ヒドラジン貯蔵樹脂のヒドラジンの脱離
上記により得られたポリエーテル系ヒドラジン貯蔵樹脂からヒドラジンを脱離させるには、例えば、ポリエーテル系ヒドラジン貯蔵樹脂を、水またはアルカリ水溶液(例えば、NaOH水溶液、KOH水溶液など)に分散させる。すると、ポリエーテル系ヒドラジン貯蔵樹脂に固定化されているヒドラジンが脱離する。
(7)ポリエーテルケトン系ヒドラジン貯蔵樹脂
ポリエーテルケトン系ヒドラジン貯蔵樹脂は、まず、ジハロゲノベンゾフェノンとジフェノールとをアルカリ存在下に重合させることにより、ポリエーテルケトン系ヒドラジン固定化樹脂を合成し、次いで、そのポリエーテルケトン系ヒドラジン固定化樹脂に、ヒドラジンを固定化することにより、得ることができる。
(7−1)ポリエーテルケトン系ヒドラジン固定化樹脂の合成
ジハロゲノベンゾフェノンとしては、例えば、4,4′−ジハロベンゾフェノン、2,4′−ジハロベンゾフェノン、ビス−1,4−(4−ハロベンゾイル)ベンゼン、ビス−1,3−(4−ハロベンゾイル)ベンゼン、ビス−4,4′−(4−ハロベンゾイル)ビフェニル、ビス−4,4′−(4−ハロベンゾイル)ジフェニルエーテルなどが挙げられる。
ジフェノールとしては、例えば、ハイドロキノン、4,4′−ジヒドロキシビフェニル、4,4′−ジヒドロキシベンゾフェノン、ビス(4−ヒドロキシフェニル)メタン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、4,4′−ジヒドロキシジフェニルエーテル、4,4′−ジヒドロキシジフェニルスルフィド、4,4′−ジヒドロキシジフェニルスルフォンなどが挙げられる。
そして、ポリエーテルケトン系ヒドラジン固定化樹脂は、ジハロゲノベンゾフェノンとジフェノールとをアルカリ存在下に重合させることにより、得ることができる。
アルカリとしては、アルカリ金属の炭酸塩、アルカリ土類金属の炭酸塩、アルカリ金属の重炭酸塩、アルカリ土類金属の炭酸塩、アルカリ金属の水酸化物などが挙げられる。
なお、ジハロゲノベンゾフェノンとジフェノールとの配合割合は、ほぼ当量でよく、また、重合には、公知の触媒および溶媒が添加される。また、反応温度は、例えば、10〜300℃、好ましくは、50〜200℃の範囲とされる。
触媒としては、例えば、金属酸化物、金属ハロゲン化物、金属塩などが挙げられ、金属としては、銅やクロムが挙げられる。また、触媒として、シリカなどの層状ケイ酸塩なども挙げられる。
溶媒としては、例えば、ジメチルスルフォン、ジエチルスルフォン、スルフォランなどの脂肪族スルフォン類、例えば、ジフェニルスルフォン、ジトリルスルフォン、メチルフェニルスルフォン、ジベンゾチオフェンオキサイド、フェノキサチンジオキシド、4ーフェニルスルフォニルビフェニルなどの芳香族スルフォン類、例えば、ベンゾフェノン、イソフタロフェノン、テレフタロフェノン、4ーベンゾイルジフェニルエーテル、フルオレノン、キサントン、チオキサントンなどの芳香族ケトン類などが挙げられる。
(7−2)ポリエーテルケトン系ヒドラジン固定化樹脂に対するヒドラジンの固定化
上記により得られたポリエーテルケトン系ヒドラジン固定化樹脂に、ヒドラジンを固定化するには、ポリエーテルケトン系ヒドラジン固定化樹脂を、例えば、ジメチルスルホキシドなどの非プロトン性極性溶媒に分散させた後、そのポリエーテルケトン系ヒドラジン固定化樹脂中の固定化基(ケトン基)に対して、適当量(好ましくは当量以上)のヒドラジンヒドラートを添加して、上記と同様に攪拌する。その後、必要により、適宜の溶媒(例えば、アセトンなど)で洗浄後、濾過、乾燥することにより、固定化基(ケトン基)にヒドラジンが固定化されたポリエーテルケトン系ヒドラジン貯蔵樹脂を得る。
さらに、側鎖にケトン基を導入するため、ハロゲノメチル化を行い、これにアセトン、メチルアルキルケトン、メチルアリルケトン、メチルアラルキルケトンなどを反応させ、例えば、アセチルエチル基を導入するとか、モノクロルアセトンなどのモノハロゲノメチルアルキルケトン、モノハロゲノメチルアリルケトン、モノハロゲノアラルキルケトンなどを反応させて、例えば、アセチルメチル基を導入して、そのケトン基にもヒドラジンを導入したポリエーテルケトン系ヒドラジン貯蔵樹脂を得ることができる。
(7−3)ポリエーテルケトン系ヒドラジン貯蔵樹脂のヒドラジンの脱離
上記により得られたポリエーテルケトン系ヒドラジン貯蔵樹脂からヒドラジンを脱離させるには、例えば、ポリエーテルケトン系ヒドラジン貯蔵樹脂を、水またはアルカリ水溶液(例えば、NaOH水溶液、KOH水溶液など)に分散させる。すると、ポリエーテルケトン系ヒドラジン貯蔵樹脂に固定化されているヒドラジンが脱離する。
(8)ポリチオエーテル系ヒドラジン貯蔵樹脂
ポリチオエーテル系ヒドラジン貯蔵樹脂は、まず、ジハロゲノベンゼンと、硫化ナトリウムとを反応させることにより芳香環含有ポリチオエーテルを合成し、次いで、芳香環含有ポリチオエーテルの芳香環をハロゲノメチル化することにより、ポリチオエーテル系ヒドラジン固定化樹脂を得る。
その後、1)ハロゲノメチル基を、例えば、アセトンと反応させてアセチルエチル化した後、ヒドラジンを固定化することにより、ポリチオエーテル系ヒドラジン貯蔵樹脂を得るか、または、
2)ポリチオエーテル系ヒドラジン固定化樹脂に、そのままヒドラジンを固定化することにより、ポリチオエーテル系ヒドラジン貯蔵樹脂を得ることができる。
(8−1)ポリチオエーテル系ヒドラジン固定化樹脂の合成
ジクロロベンゼンは、例えば、p−ジクロロベンゼンなどが挙げられる。
ジハロゲノベンゼンと硫化ナトリウムとの反応は、まず、硫化ナトリウムをN−メチルピロリドンなどの極性溶媒に溶解後、加熱して、硫化ナトリウムを硫化水素に分解し、その後、ジハロゲノベンゼンを加えて反応をさせる。反応温度は、例えば、5〜200℃、好ましくは、25〜150℃の範囲とされる。その後、適宜の溶媒(例えば、アルコール類など)にて洗浄し、乾燥することにより、芳香環含有ポリチオエーテルが得られる。
次いで、芳香環含有ポリチオエーテルを適宜の溶媒(例えば、ジメチルスルホキシド)に溶解した後、ホルムアルデヒドおよび塩酸、臭化水素酸または沃化水素酸を添加して、芳香環含有ポリエーテルの芳香環にハロゲノメチル基を導入する。その後、濾過により、ポリチオエーテル系ヒドラジン固定化樹脂を得る。
(8−2)ポリチオエーテル系ヒドラジン固定化樹脂に対するヒドラジンの固定化
1)ポリチオエーテル系ヒドラジン固定化樹脂を適宜の溶媒(例えば、ジメチルスルホキシド)に溶解した後、ハロゲノメチル基に対して当量以上のアセトン、メチルアルキルケトン、メチルアリルケトンまたはメチルアラルキルケトンを添加し、さらにアルカリ(例えば、NaOH水溶液、KOH水溶液など)を添加して攪拌する。これにより、ハロゲノメチル基を、例えば、アセチルエチル基に変換する。次いで、そのポリチオエーテル系ヒドラジン固定化樹脂中の固定化基(ケトン基)に対して、適当量(好ましくは当量以上)のヒドラジンヒドラートを添加して、上記と同様に攪拌する。その後、必要により、適宜の溶媒(例えば、アルコール類など)で洗浄後、濾過、乾燥することにより、固定化基(ケトン基)にヒドラジンが固定化されたポリチオエーテル系ヒドラジン貯蔵樹脂を得る。
2)または、ポリチオエーテル系ヒドラジン固定化樹脂に、そのまま、ポリチオエーテル系ヒドラジン固定化樹脂中のハロゲノメチル基に対して、当量以上のヒドラジンヒドラートを添加して、上記と同様に攪拌する。その後、必要により、適宜の溶媒(例えば、アルコール類など)で洗浄後、濾過、乾燥することにより、ヒドラジン脱離基がヒドラジノメチル基となる、ヒドラジンが固定化されたポリチオエーテル系ヒドラジン貯蔵樹脂を得る。
(8−3)ポリチオエーテル系ヒドラジン貯蔵樹脂のヒドラジンの脱離
上記により得られたポリチオエーテル系ヒドラジン貯蔵樹脂からヒドラジンを脱離させるには、例えば、ポリチオエーテル系ヒドラジン貯蔵樹脂を、水またはアルカリ水溶液(例えば、NaOH水溶液、KOH水溶液など)に分散させる。すると、ポリチオエーテル系ヒドラジン貯蔵樹脂に固定化されているヒドラジンが脱離する。
以下に実施例を示し、本発明をより具体的に説明するが、本発明は、何ら実施例に制限されない。
実施例1(炭化水素系アミド架橋ヒドラジン貯蔵樹脂(固定基:ケトン基))
1)炭化水素系アミド架橋ヒドラジン固定化樹脂の合成
メチルビニルケトン20g、p−スチレンスルフォン酸Na59g、架橋剤としてN,N’−メチレンビスアクリルアミド2.3g、イオン交換水79gを均一に混合して重合水溶液を作製し、重合槽に投入した。重合水溶液に窒素ガスを導入して、重合水溶液中の溶存酸素量を0.2ppmにし、また、溶液温度を5℃にした。
この重合水溶液に、0.1%過酸化水素10g、0.1%アスコルビン酸水溶液5g、V−50(アゾ系重合開始剤、和光純薬工業社製)2.3gを添加した。約20分後に重合開始を示す温度上昇が確認された。その後、温度を65℃に昇温し、その温度で約8時間重合を継続して含水ゲル状重合体を得た。
得られた含水ゲル状重合体を、ミートチョッパーを用いて小片に粉砕し、得られた小片含水ゲル重合体を、通気熱風乾燥機(井上金属工業社製)を用いて、供給風温120℃、風速1.5m/秒の条件下で70分間通気乾燥して、水分含量が約4%の乾燥物を得た。
乾燥物を、家庭用ミキサーで粉砕し、篩別して22メッシュの金網(径:710μm)を通過し、100メッシュの金網(径:125μm)を通過しない部分を採取して、親水性ヒドラジン固定化樹脂(炭化水素系アミド架橋ヒドラジン固定化樹脂(固定基:ケトン基))を得た。
この親水性ヒドラジン固定化樹脂の吸収倍率は、9倍であった。なお、吸収倍率は、250メッシュのナイロン網で作製したティーバッグ(縦20cm、横10cm)に親水性ヒドラジン固定化樹脂1gを入れ、生理食塩水(NaCl濃度0.90%のイオン交換水溶液)中に60分間浸漬した後、15分間吊るして水切りしてから、余剰水を取り除き、遠心脱水後の増加質量を測定することにより求めた。
2)炭化水素系アミド架橋ヒドラジン固定化樹脂に対するヒドラジンの固定化
上記1)で得られた親水性ヒドラジン固定化樹脂に、その樹脂2g中に含有するケトン基の2倍のモル数のヒドラジンを含有する100%ヒドラジンヒドラートを添加して、60分間撹拌反応させることにより、親水性ヒドラジン固定化樹脂にヒドラジンを固定化し、これによって、親水性ヒドラジン貯蔵樹脂を得た。
反応終了後、イソプロピルアルコール40mlを添加し、1時間攪拌後に濾過洗浄し、親水性ヒドラジン貯蔵樹脂を濾過により分離して減圧乾燥した。濾液のイソプロピルアルコール中のヒドラジンを、HPLCで定量した結果、遊離ヒドラジンが45.9%であった。つまり、固定化されたヒドラジンは、54.1%であった。これは、樹脂の最初のケトン基を基準とすると、108.2%のヒドラジン吸着率に相当する。
3)炭化水素系アミド架橋ヒドラジン貯蔵樹脂のヒドラジンの脱離
3−1)アルカリによる脱離
上記2)で得られた親水性ヒドラジン貯蔵樹脂0.8gを、1N−KOH水溶液に室温で分散して、撹拌した。1N−KOH水溶液中のヒドラジンを、HPLCで定量した結果、72.1%であった。
3−2)再固定化
上記3−1)でヒドラジンを脱離した親水性ヒドラジン固定化樹脂に、その樹脂0.6g中に含有するケトン基の2倍のモル数のヒドラジンを含有する100%ヒドラジンヒドラートを添加して、60分間撹拌反応させることにより、親水性ヒドラジン固定化樹脂にヒドラジンを固定化し、これによって、再度、親水性ヒドラジン貯蔵樹脂を得た。
反応終了後、イソプロピルアルコール40mlを添加し、1時間攪拌後に濾過洗浄し、親水性ヒドラジン貯蔵樹脂を濾過により分離して減圧乾燥した。濾液のイソプロピルアルコール中のヒドラジンを、HPLCで定量した結果、遊離ヒドラジンが64.8%であった。つまり、固定化されたヒドラジンは、ケトン基を基準として、50.8%であった。これは、再固定化前の残存ケトン基に対するヒドラジンの変換率として、70.4%に相当する。
3−3)水による脱離
上記2)で得られた親水性ヒドラジン貯蔵樹脂0.8gを、水に室温で分散して、撹拌した。水中のヒドラジンを、HPLCで定量した結果、固定化されているヒドラジンの72.8%の脱離を確認した。これは、最初のケトン基に対するヒドラジンの変換率として、78.8%に相当する。
実施例2(炭化水素系アミド架橋ヒドラジン貯蔵樹脂(固定基:ケトン基))
1)炭化水素系アミド架橋ヒドラジン固定化樹脂に対するヒドラジンの固定化
実施例1の1)で得られた親水性ヒドラジン固定化樹脂に、その樹脂に含有するケトン基と等モル数のヒドラジンを添加し、実施例1の2)と同様の操作を行った。その結果、濾液のイソプロピルアルコール中のヒドラジン量が13.9%であった。つまり、固定化されたヒドラジンは、86.1%であった。これは、樹脂の最初のケトン基を基準とすると、86.1%のヒドラジン吸着率に相当する。
2)炭化水素系アミド架橋ヒドラジン貯蔵樹脂のヒドラジンの脱離
上記1)で得られた親水性ヒドラジン貯蔵樹脂0.8gを、1N−KOH水溶液に室温で分散して、攪拌した。1N−KOH水溶液中のヒドラジンを、HPLCで定量した結果、18.8%であった。これは、最初のケトン基を基準とすると、21.8%のヒドラジンの脱離に相当する。
実施例3(炭化水素系エーテル架橋ヒドラジン貯蔵樹脂)
1)炭化水素系エーテル架橋ヒドラジン固定化樹脂の合成
N,N’−メチレンビスアクリルアミドに代替して、ペンタエリスリトールトリアリルエーテルを用いた以外は、実施例1の1)と同様の操作により、親水性ヒドラジン固定化樹脂(炭化水素系エーテル架橋ヒドラジン固定化樹脂)を得た。
この親水性ヒドラジン固定化樹脂の吸収倍率は、0.1倍であった。
2)炭化水素系エーテル架橋ヒドラジン固定化樹脂に対するヒドラジンの固定化
上記1)で得られた親水性ヒドラジン固定化樹脂に、その樹脂2g中に含有するケトン基と等モル数のヒドラジンを含有する100%ヒドラジンヒドラートを添加して、60分間撹拌反応させることにより、親水性ヒドラジン固定化樹脂にヒドラジンを固定化し、これによって、親水性ヒドラジン貯蔵樹脂を得た。
反応終了後、イソプロピルアルコール40mlで洗浄し、親水性ヒドラジン貯蔵樹脂を濾過により分離して減圧乾燥した。濾液のイソプロピルアルコール中のヒドラジンを、HPLCで定量した結果、遊離ヒドラジンが13.0%であった。つまり、固定化されたヒドラジンは、87.0%であった。
3)炭化水素系エーテル架橋ヒドラジン貯蔵樹脂のヒドラジンの脱離
上記2)で得られた親水性ヒドラジン貯蔵樹脂0.8gを、1N−KOH水溶液に室温で60分間、分散して、撹拌した。その後、メタノール40mlを添加して、親水性ヒドラジン貯蔵樹脂をゲル化させた後、濾過分離して、濾液のアルコール溶液中のヒドラジンを、HPLCで定量した結果、固定化されているヒドラジンの19.4%の脱離を確認した。これは、最初のケトン基に対するヒドラジンの変換率として、22.3%に相当する。
実施例4(炭化水素系アミド架橋ヒドラジン貯蔵樹脂(固定基:アルデヒド基))
アクロレイン16g、p−スチレンスルフォン酸Na59g、架橋剤としてN,N’−メチレンビスアクリルアミド2.3g、イオン交換水79gを均一に混合して重合水溶液を作製し、重合槽に投入した。重合水溶液に窒素ガスを導入して、重合水溶液中の溶存酸素量を0.2ppmにし、また、溶液温度を5℃にした。
この重合水溶液に、0.1%過酸化水素10g、0.1%アスコルビン酸水溶液5g、V−50(アゾ系重合開始剤、和光純薬工業社製)2.3gを添加した。約20分後に重合開始を示す温度上昇が確認された。その後、温度を65℃に昇温し、その温度で約8時間重合を継続して水溶性重合体からなる親水性ヒドラジン固定化樹脂(炭化水素系アミド架橋ヒドラジン固定化樹脂(固定基:アルデヒド基))を得た。
この親水性ヒドラジン固定化樹脂に含有されているアルデヒド基と等量のモル数の60%ヒドラジンヒドラート水溶液を添加して30分撹拌反応させることにより、親水性ヒドラジン固定化樹脂にヒドラジンを固定化し、これによって、親水性ヒドラジン貯蔵樹脂を得た。この反応液にメタノール100gを添加し、撹拌して、固化する親水性ヒドラジン貯蔵樹脂を濾過分離して減圧下乾燥した。濾液のメタノール中のヒドラジンを、ヨード滴定法で定量したが、遊離ヒドラジンを検出できなかった。つまり、固定化されたヒドラジンは、100%であった。
次いで、分離乾燥した親水性ヒドラジン貯蔵樹脂に水を添加して撹拌し、分子量1000以下の分子を通過する分子篩膜を用いて親水性ヒドラジン貯蔵樹脂を分離した。濾過液を、HPLCで定量した結果、ヒドラゾンとして固定化されているヒドラジンの97.7%に相当する遊離のヒドラジンを検出した。
実施例5(アクリルアミド系ヒドラジン貯蔵樹脂)
アクリルアミド10gと水25.9mlとを混合してアクリルアミド水溶液を調製し、そのアクリルアミド水溶液に35%過酸化水素4.1gを加えて、85〜90℃で16時間撹拌した。反応液を10倍量のメタノール中に注入し、析出した白色沈殿物を濾過して分離した。その後、乾燥してポリアクリルアミドを得た(平均分子量:22,000)。
得られたポリアクリルアミド10gと水17mlとを混合してポリアクリルアミド水溶液を調製し、そのポリアクリルアミド水溶液に100%ヒドラジンヒドラート21.12gを加えて80〜85℃で15時間撹拌した。反応液を10倍量のメタノール中に注入し、析出した白色沈殿物を濾別し、乾燥してポリアクリル酸ヒドラジッド(アクリルアミド系ヒドラジン貯蔵樹脂)を得た。得られたポリアクリル酸ヒドラジッドの平均分子量は23,000であり、ヒドラジッド化率は82%であった。
このポリアクリル酸ヒドラジッドを、ポリアクリル酸ヒドラジッドのモル数以上の1N−KOH水溶液に溶解した。すると、ヒドラジッドが加水分解されてヒドラジンヒドラートが遊離した。その後、HPLC分析した結果、ヒドラジッドとして固定化されているヒドラジンの14.7%に相当する遊離のヒドラジンを検出した。なお、ポリアクリル酸ヒドラジッドは、ポリアクリル酸カリウムに変換された。
実施例6(ビニルアルコール系ヒドラジン貯蔵樹脂)
500mlの三つ口フラスコに、攪拌機、コンデンサーおよび温度計を装備し、酢酸ビニル86gと、p−アセチルメチレンオキシスチレン152gと、メタノール50mlを仕込み、攪拌しながら湯浴温度を60〜63℃に上昇させた。
フラスコ内で混合液が沸騰して還流するのを確認してから、予めメタノール10gに溶解させておいたAIBN(アゾビスイソブチロニトリル、大塚化学社製)0.10gを加えた。直ちに発泡して重合が開始された。そのまま5時間重合して、微量のジニトロベンゼン(重合停止剤)を加えて重合を停止した。
次いで、メタノールを滴下しながら加熱を継続し、未反応のモノマーを留去した。重合物を含む溶液を、大量の水の中に注入して重合物を沈殿させた。沈殿物を濾過して希釈メタノールおよび水で洗浄し、固形物をメタノールに溶解して、その溶液に1N−KOH溶液を滴下して、十分に攪拌してケン化し、酢酸カリウムとして除去した。ケン化された重合物を含む溶液を、大量の氷水に注入して重合物(固形物)を単離した。
単離した重合物を減圧乾燥し、p−アセチルメチレンオキシスチレンが完全に反応したと仮定して、それと等量のモル数の60%ヒドラジンヒドラートを加えて5時間攪拌した。反応液をメタノールで洗浄し、濾過後、減圧乾燥して、ビニルアルコール系ヒドラジン貯蔵樹脂を得た。濾液中のヒドラジンヒドラートをヨード滴定により定量した結果、ビニルアルコール系ヒドラジン貯蔵樹脂中に含まれるケトン基の理論量の43.8%が、ヒドラゾンとして固定化されていることが確認された。
このビニルアルコール系ヒドラジン貯蔵樹脂に、1N−KOHを添加して攪拌した。その後、ヨード滴定した結果、固定化されているヒドラジンの88.1%に相当する遊離のヒドラジンを検出した。
実施例7(ポリエステル系ヒドラジン貯蔵樹脂)
精留塔を備えた500mlの三つ口フラスコに、テレフタル酸75.5g、アセチルエチルエチレングリコール101.6g、チタン酸テトラ−n−ブチルエステル0.075g、ブチルヒドロキシスズオキシド0.03gを仕込んだ。
混合物をよく撹拌し、220〜250℃に保ちながら生成した水を留去し、反応混合物が透明になるまでエステル化させた。この生成物とチタン酸テトラ−n−ブチルエステル0.02gをオートクレーブに入れて混合し、減圧下(1mmHg)、250℃で2時間加熱した。得られた縮合物を、ヘキサメチルホスホルアミド(HMPA)に溶解し、大量の水の中に強い撹拌下、投入すると縮合物が沈殿した。縮合物を濾別し、メタノールで洗浄して減圧下乾燥した。
この縮合物に、ケトン基(理論量)と等モル数の60%ヒドラジンヒドラートを加えて、1昼夜撹拌した。メタノールを加えて縮合物を濾別し、さらにメタノールで洗浄して、減圧下乾燥することにより、ポリエステル系ヒドラジン貯蔵樹脂を得た。濾液のメタノール中のヒドラジンヒドラートを、ヨード滴定法で定量した結果、遊離ヒドラジンヒドラートが72.8%であった。つまり、固定化されたヒドラジンヒドラートは、27.2%であった。
ポリエステル系ヒドラジン貯蔵樹脂を、1N−KOH水溶液に分散して1時間攪拌した。その後、ポリエステル系ヒドラジン貯蔵樹脂を濾別して、濾液のヒドラジンをヨード滴定した結果、固定化されているヒドラジンの80.5%に相当する遊離のヒドラジンを検出した。
実施例8(ポリアミド系ヒドラジン貯蔵樹脂−1)
窒素導入管および減圧用コックが装備された試験管中で、4,4‘−ジアミノジフェニルメタン9.91gと、セバチン酸10.62gとを仕込み、その混合物を窒素気流下285℃に加熱して溶融させた。次に、反応系を1.33kPa程度に減圧し、1時間反応させた後、再び窒素気流下常圧で室温まで冷却した。その後、試験管を破壊し、得られたポリアミドを粉砕機で粉砕した。粉砕された粉末をN−メチルピロリドンに溶解させ、水で洗浄した。この溶液を、多量のメタノールに投入すると縮合物の粉末が析出した。この縮合物をN−メチルピロリドンに溶解して、縮合物と2倍等量のモル数のホルマリンと塩酸を添加して、5時間撹拌反応した(これにより、4,4‘−ジアミノジフェニルメタンに対し2つのクロルメチルが導入された。)この反応物を多量のメタノールに投入して、クロルメチル化された縮合物の粉末を得た。
この縮合物をN−メチルピロリドンに溶解して、4,4‘−ジアミノジフェニルメタンに対し過剰のアセトンを添加し、さらに、4,4‘−ジアミノジフェニルメタンの2倍等量のモル数の1N−KOH水溶液を撹拌下滴下した。反応終了後、大量のメタノールに反応液を投入して、縮合物の粉末を得た。この縮合物は、芳香環−脂肪酸ポリアミドの芳香環に平均1つのアセチルエチル基が導入された。
この縮合物の粉末に、カルボニル基と等量のモル数の60%ヒドラジンヒドラートを添加して2時間撹拌し、メタノールに投入した。すると、ヒドラゾン基を有する粉末沈殿物を得た。この固形物を濾別して減圧下乾燥して、ポリアミド系ヒドラジン貯蔵樹脂を得た。
実施例9(ポリアミド系ヒドラジン貯蔵樹脂−2)
実施例8と同様の操作により、クロルメチル化された縮合物の粉末を得た。その後、この縮合物のクロルメチル基と等モル数の60%ヒドラジンヒドラートを添加して、2時間撹拌し、メタノールに投入して、ヒドラジノメチル基を有する沈殿物(ポリアミド系ヒドラジン貯蔵樹脂)を得た。この沈殿物を、ヨード滴定法で定量すると、理論計算量の76.8%に相当するヒドラジノ基が確認された。
実施例10(ポリエーテル系ヒドラジン貯蔵樹脂−1)
攪拌機、酸素導入管、温度計を備えた500mlの三つ口フラスコを30℃の水浴中に置き、これに、ニトロベンゼン200ml、ピリジン70ml、塩化第一銅1gを加えた。激しく攪拌しながら酸素を吹き込み、2,6−ジメチルフェノール15gを加えた。温度が33℃に上昇し、反応混合物が粘性を帯びるようになった。さらに、反応を12分間継続した後、クロロホルム100mlで希釈し、濃塩酸3mlを含むメタノール1.1lに投入した。析出した縮合物を濾別し、メタノール250ml、濃塩酸10mlを含むメタノール250ml、メタノール250mlの順で洗浄した。さらに、縮合物をクロロホルム500mlに溶解し、濃塩酸3mlを含むメタノール1.2l中に投入して、再沈殿させた。得られた縮合物をメタノール洗浄後、110℃3時間減圧乾燥した。これにより、ポリフェニレンエーテルを得た。収率は91%であり、平均分子量は28000であった。
このポリフェニレンエーテル10gをクロロホルム100mlに溶解させ、攪拌下、ポリフェニレンエーテル中の芳香環の4倍モル等量のホルマリンを添加し、次いで濃塩酸を滴下した。さらに2時間攪拌した後、大量のメタノールに投入した。すると、ポリフェニレンエーテルの芳香環がクロルメチル化された固体(高分子)が析出した。
この固体を濾別して、メタノールで洗浄した後、減圧下乾燥した。この固形物をクロロホルムに溶解して高分子中の芳香環の4倍モル数のアセトンと苛性ソーダを加えて、2時間攪拌した。反応液に大量のメタノールに投入して、高分子の芳香環にアセチルエチル基が導入された固形物を得た。これを濾別した後、減圧下乾燥した。この固形物に、上記反応の理論量に相当する60%ヒドラジンヒドラートを添加して3時間攪拌し、その後、メタノールで洗浄して濾過し、濾別された固形物を減圧乾燥することにより、ポリエーテル系ヒドラジン貯蔵樹脂を得た。濾液のメタノール中のヒドラジンをヨード滴定した結果、固定化されているヒドラジンは、51.5%であることが確認された。
実施例11(ポリエーテル系ヒドラジン貯蔵樹脂−2)
実施例10と同様の操作により、クロルメチル化された固体(高分子)を得た。その後、この高分子の芳香環の4倍モル等量の60%ヒドラジンヒドラートを添加して、3時間撹拌し、メタノールに投入して、ヒドラジノメチル基を有する沈殿物(ポリエーテル系ヒドラジン貯蔵樹脂)を得た。この沈殿物を、ヨード滴定法で定量すると、理論計算量の68.6%に相当するヒドラジノ基が確認された。
実施例12(ポリエーテルケトン系ヒドラジン貯蔵樹脂)
攪拌機、窒素導入管および排出管を備えた1lのステンレス製反応管に、4,4‘−ジクロロベンゾフェノン125g、微粉末炭酸ナトリウム59.2g、触媒としてシリカ(アエロジル)10g、塩化第二銅0.27gおよび溶媒としてジフェニルスルフォン300gを加えた。
反応系を窒素置換した後、混合物を200℃まで昇温し、再度窒素置換した後、攪拌を開始した。昇温して280℃で2時間、300℃で1時間、320℃でさらに2時間反応させた。縮合中には少量の窒素を流下させた。反応終了後、冷却し固化した縮合物を取り出した。この固形物(縮合物)をミキサーで粉砕した後、アセトン、4%苛性ソーダ、水で数回洗浄し溶媒と触媒を除去した。この固形物を乾燥すると、定量的に芳香族ポリエーテルケトンの粉末が得られた。
この粉末10gを100mlのジメチルスルホキシドに分散して、超高圧衝突粉砕機(ジェットマイザー、スギノマシン社製)で平均粒子径300nmの微粉に粉砕した。この微粉を含む分散液を、計算値から得られる縮合物中のカルボニル基に相当するモル等量の60%ヒドラジンヒドラートを添加して、一昼夜100℃で攪拌し、縮合物を濾別し、アセトン、水で洗浄し乾燥した。これによって、ポリエーテルケトン系ヒドラジン貯蔵樹脂を得た。
次いで、ポリエーテルケトン系ヒドラジン貯蔵樹脂に、1N−KOHを添加して60℃で2時間攪拌した。その後、ヨード滴定した結果、固定化されているヒドラジンの28.9%に相当する遊離のヒドラジンを検出した。
実施例13(ポリチオエーテル系ヒドラジン貯蔵樹脂−1)
攪拌機を装備する内容積2Lのオートクレーブに、N−メチルピロリドン480g、硫化ナトリウム2.7gを仕込み、攪拌下加熱して、内温が120℃に到達するまで脱水した。79.3gの主として水からなる留出液が留去した。この際、0.069モルの硫化ナトリウムが硫化水素に分解して、消失した。
次いで、p−ジクロルベンゼン2.0モルおよびN−メチルピロリドン150gを添加し、攪拌1時間かけて250℃まで昇温し、さらに250℃で3時間反応させた後、一部スラリーをサンプリングして分析した。転化率は100%であった。引き続きN−メチルピロリドン150gを添加し、250℃で15分間攪拌下保持した後、冷却して反応を停止した。得られたスラリーをメタノール、温水で十分洗浄した後、100℃で一晩乾燥し、固形物(ポリフェニレンスルフィド)を得た。得られた固形物の粒度は、22メッシュ以下であった。
得られたポリフェニレンスルフィドを、ジメチルスルホキシドに溶解し、ポリフェニレンスルフィド中に含有される芳香環の分子数に相当する等量のモル数のホルマリンおよび塩酸を滴下して、クロルメチル化した。反応液を大量のメタノールに投入して、固形物を得た。固形物を濾別、メタノール、水、メタノールで洗浄し一昼夜減圧乾燥した。得られた固体をジメチルスルホキシドに溶解して、クロルメチル基のモル数以上のアセトンを添加し、次いで、等モルの苛性ソーダ水溶液を添加して60℃で5時間攪拌し、反応液を大量のメタノールに投入して固形物を得た。固形物を濾別してメタノール、水、メタノールで十分に洗浄した。固形物を減圧下一昼夜乾燥した。得られた固形物が、アセチルエチル基がポリフェニレンスルフィドの芳香環に導入された高分子であることを、IR,NMRにより確認した。
この高分子を、ジメチルスルホキシドに溶解し、カルボニル基と等モルの60%ヒドラジンヒドラートを添加して10時間攪拌した。分離してきた固形物を濾別し、メタノールで洗浄し、ポリチオエーテル系ヒドラジン貯蔵樹脂を得た。濾液のメタノール中のヒドラジンをヨード滴定した結果、固定化されているヒドラジンは、60.3%であることが確認された。
次いで、ポリチオエーテル系ヒドラジン貯蔵樹脂に、1N−KOHを添加して攪拌した。その後、ヨード滴定した結果、固定化されているヒドラジンの42.9%に相当する遊離のヒドラジンを検出した。
実施例14(ポリチオエーテル系ヒドラジン貯蔵樹脂−2)
実施例13と同様の操作により、クロルメチル化された固形物を得た。その後、この固形物を、ジメチルスルホキシドに溶解し、固形物のクロルメチル基と等モル数の60%ヒドラジンヒドラートを添加して、5時間撹拌し、メタノールに投入して、ヒドラジノメチル基を有する沈殿物(ポリチオエーテル系ヒドラジン貯蔵樹脂)を得た。この沈殿物を、ヨード滴定法で定量すると、理論計算量の58.5%に相当するヒドラジノ基が確認された。
なお、上記発明は、本発明の例示の実施形態として提供したが、これは単なる例示にすぎず、限定的に解釈してはならない。当該技術分野の当業者によって明らかな本発明の変形例は、後記特許請求の範囲に含まれるものである。
以上のように、本発明のヒドラジン貯蔵樹脂は、ヒドラジンの供給が必要な各種産業分野、例えば、プラスチック発泡剤製造原料、清缶剤、還元剤、重合触媒および各種誘導体、試薬、農薬、水処理剤、ロケット燃料などの各種用途にヒドラジンを用いる産業分野において、好適に用いられる。

Claims (5)

  1. ヒドラジンを脱離可能に固定化するヒドラジン固定基を有するヒドラジン貯蔵樹脂を用いて、ヒドラジンを貯蔵する方法であって、
    前記貯蔵樹脂のヒドラジン固定基に、ヒドラジンを固定化することにより、ヒドラジンを貯蔵する工程、
    前記貯蔵樹脂のヒドラジン固定基からヒドラジンを脱離させる工程、
    前記貯蔵樹脂のヒドラジン固定基に、ヒドラジンを再度固定化することにより、ヒドラジンを貯蔵する工程
    を含んでいることを特徴とする、ヒドラジンの貯蔵方法。
  2. 前記ヒドラジン固定基が、ケトン基、ホルミル基、アセタール基、ハロゲノアルキル基、エステル基、アミド基、スルフォニルクロライド基、アミジノ基および第4級アンモニウム基からなる群から選択される少なくとも1種であることを特徴とする、請求項に記載のヒドラジンの貯蔵方法
  3. 前記ヒドラジン固定基が、スルフォン酸基、スルフィン酸基、スルフェン酸基、カルボキシル基およびリン酸基からなる群から選択される少なくとも1種であることを特徴とする、請求項に記載のヒドラジンの貯蔵方法
  4. 前記貯蔵樹脂が親水性樹脂であることを特徴とする、請求項1に記載のヒドラジンの貯蔵方法
  5. 前記貯蔵樹脂が架橋剤で親水性制御されている、請求項に記載のヒドラジンの貯蔵方法
JP2008524792A 2006-07-14 2007-07-09 ヒドラジンの貯蔵方法 Expired - Fee Related JP5398261B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008524792A JP5398261B2 (ja) 2006-07-14 2007-07-09 ヒドラジンの貯蔵方法

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006194432 2006-07-14
JP2006194432 2006-07-14
JP2008524792A JP5398261B2 (ja) 2006-07-14 2007-07-09 ヒドラジンの貯蔵方法
PCT/JP2007/063697 WO2008007650A1 (en) 2006-07-14 2007-07-09 Hydrazine storage resin

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2008007650A1 JPWO2008007650A1 (ja) 2009-12-10
JP5398261B2 true JP5398261B2 (ja) 2014-01-29

Family

ID=38923209

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008524792A Expired - Fee Related JP5398261B2 (ja) 2006-07-14 2007-07-09 ヒドラジンの貯蔵方法

Country Status (4)

Country Link
US (2) US20090318662A1 (ja)
EP (1) EP2042524A4 (ja)
JP (1) JP5398261B2 (ja)
WO (1) WO2008007650A1 (ja)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5112796B2 (ja) * 2007-09-13 2013-01-09 ダイハツ工業株式会社 燃料電池システム
JP5121385B2 (ja) * 2007-10-12 2013-01-16 ダイハツ工業株式会社 燃料電池システム
JP5006765B2 (ja) * 2007-11-09 2012-08-22 サンダイヤポリマー株式会社 吸水性樹脂粒子、吸収体及び吸収性物品
JP5365082B2 (ja) * 2008-07-24 2013-12-11 東ソー株式会社 ポリヒドラゾン化合物及びその製造方法、並びにポリヒドラゾン化合物からなる金属用防錆剤
RU2564339C2 (ru) 2010-03-25 2015-09-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный университет" (СПбГУ) Слоистые титанаты, способ их получения и применения
JP5560953B2 (ja) * 2010-06-25 2014-07-30 三菱化学株式会社 ヒドラジン含有ゲル化物及びこれを用いたヒドラジンの生成方法
KR102129851B1 (ko) * 2015-09-01 2020-07-06 디아이씨 가부시끼가이샤 분체 혼합물
KR102453612B1 (ko) * 2016-11-08 2022-10-12 매티슨 트라이-개스, 인크. 히드라진으로부터 수분을 제거하는 방법 및 히드라진 안정화 및 건조 방법
CN107619476B (zh) * 2017-10-27 2020-11-24 万华化学集团股份有限公司 一种十二内酰胺的聚合方法
WO2023079867A1 (ja) * 2021-11-04 2023-05-11 Dic株式会社 吸着剤及び吸着剤の製造方法
CN115924864B (zh) * 2022-12-23 2024-09-06 中国天辰工程有限公司 一种丁酮连氮水解制备水合肼的方法

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4998495A (ja) * 1973-01-11 1974-09-18
JPS5071786A (ja) * 1973-07-31 1975-06-13
JPS562306A (en) * 1979-06-20 1981-01-12 Otsuka Chem Co Ltd Preparation of acrylic acid hydrazide polymer compound
JPS60138082A (ja) * 1983-08-19 1985-07-22 Kurita Water Ind Ltd ボイラ水処理薬剤
JPS6349300A (ja) * 1986-08-19 1988-03-02 Otsuka Chem Co Ltd 水処理剤
JPH0356507A (ja) * 1989-07-25 1991-03-12 Nippon Oil & Fats Co Ltd 親水性ヒドラジド化重合体の製造方法
WO1999043736A1 (en) * 1998-02-27 1999-09-02 Ono Pharmaceutical Co., Ltd. Carrier polymers migrating into target organs and drug-containing polymers
JPH11263765A (ja) * 1998-03-13 1999-09-28 Japan Science & Technology Corp 樹脂固定化ヒドラジドとその誘導体並びにピラゾロン類 の固相合成法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1133129B (de) * 1960-08-09 1962-07-12 Bayer Ag Verfahren zur Herstellung von Hydrazidgruppen enthaltenden unloeslichen Harzen
US3458283A (en) * 1966-05-26 1969-07-29 Abcor Inc Hydrazine purification
US4076913A (en) * 1973-07-31 1978-02-28 Glaxo Laboratories Limited Solid or gel polymers containing a plurality of free hydrazone groups
JPH0921731A (ja) 1995-07-06 1997-01-21 Tokyo Electric Power Co Inc:The ヒドラジン標準液の保存方法
US7470738B2 (en) * 2001-12-27 2008-12-30 Sanyo Chemical Industries, Ltd. Non-aqueous absorbent and use thereof
TWI266775B (en) * 2003-11-12 2006-11-21 Otsuka Chemical Co Ltd Polyacrylic acid hydrazide and crosslinking or hardening agent for resin

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4998495A (ja) * 1973-01-11 1974-09-18
JPS5071786A (ja) * 1973-07-31 1975-06-13
JPS562306A (en) * 1979-06-20 1981-01-12 Otsuka Chem Co Ltd Preparation of acrylic acid hydrazide polymer compound
JPS60138082A (ja) * 1983-08-19 1985-07-22 Kurita Water Ind Ltd ボイラ水処理薬剤
JPS6349300A (ja) * 1986-08-19 1988-03-02 Otsuka Chem Co Ltd 水処理剤
JPH0356507A (ja) * 1989-07-25 1991-03-12 Nippon Oil & Fats Co Ltd 親水性ヒドラジド化重合体の製造方法
WO1999043736A1 (en) * 1998-02-27 1999-09-02 Ono Pharmaceutical Co., Ltd. Carrier polymers migrating into target organs and drug-containing polymers
JPH11263765A (ja) * 1998-03-13 1999-09-28 Japan Science & Technology Corp 樹脂固定化ヒドラジドとその誘導体並びにピラゾロン類 の固相合成法

Also Published As

Publication number Publication date
EP2042524A4 (en) 2010-01-20
WO2008007650A1 (en) 2008-01-17
JPWO2008007650A1 (ja) 2009-12-10
US20120121496A1 (en) 2012-05-17
EP2042524A1 (en) 2009-04-01
US20090318662A1 (en) 2009-12-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5398261B2 (ja) ヒドラジンの貯蔵方法
JP5249029B2 (ja) ヒドラジン供給装置、それを用いた燃料電池システムおよびその燃料電池システムを搭載した車両、ならびにヒドラジン供給方法
CN102516526B (zh) 一种含季铵盐侧基和芴基的聚芳醚化合物及其制备方法和应用
TW587960B (en) High productivity bisphenol-A catalyst
CN111530312B (zh) 一种侧基键合卟啉基团的单片型聚砜双极膜制备方法
JP5112796B2 (ja) 燃料電池システム
RU2676705C2 (ru) Сульфированные, аминометилированные хелатные смолы
JP2009099273A (ja) 燃料電池システム
JP5121385B2 (ja) 燃料電池システム
JP6219885B2 (ja) 触媒を調製するためのプロセス
JP5150178B2 (ja) 燃料電池システム
CN107349960B (zh) 一种含氮交联聚合物负载纳米金催化剂及其制备和在水介质中醇选择性氧化反应中的应用
JP2009070695A (ja) 燃料電池システム
KR102445219B1 (ko) N-카르복시산 메틸프탈이미드 에스테르로부터 아미노메틸화된 비드 중합체의 제조 방법
KR102377192B1 (ko) 아미노메틸화된 비드 중합체의 제조 방법
JP6371918B2 (ja) アミノメチル化粒状重合体を製造するための方法
CN111530311B (zh) 含咔咯水解离催化基团单片型聚芳醚腈双极膜的制备方法
JP2023087752A (ja) 上限臨界溶液温度型の温度応答性を有するカルボン酸系ポリマー及びその用途
CN101596464A (zh) 一种可循环型酯化反应高分子催化剂、制备方法和应用
JP2010001401A (ja) 低分子量ポリ(2,6−ジアリールフェニレンエーテル)の製造方法
RU2346956C1 (ru) Способ получения ионообменного материала на основе гидразида поли(мет)акриловой кислоты

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20100611

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20100611

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20130205

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20130404

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20131015

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20131022

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees