JP5675551B2 - 放射性ヨウ素の除去方法及び放射性ヨウ素除去用の親水性樹脂 - Google Patents
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本発明で使用する親水性樹脂は、親水性成分を構成単位とする親水性セグメントと、分子鎖中に少なくとも1個の第3級アミノ基を有していることを特徴とする。すなわち、本発明で使用する親水性樹脂は、その構造中に、親水性成分を構成単位とする親水性セグメントと、少なくとも1個の第3級アミノ基を有する成分を構成単位とする第3級アミノ基含有セグメントとを有しているものであればよい。これらのセグメントは、親水性樹脂の合成時に、鎖延長剤を使用しない場合は、それぞれランダムに、ウレタン結合、ウレア結合又はウレタン−ウレア結合等で結合されている。親水性樹脂の合成時に、鎖延長剤を使用する場合には、上記の結合とともに、これらの結合の間に鎖延長剤の残基である短鎖が存在するものになる。
[式(1)中のR1は、炭素数20以下のアルキル基、脂環族基又は芳香族基(ハロゲン又はアルキル基で置換されていてもよい)であり、R2及びR3は、−O−、−CO−、−COO−、−NHCO−、−S−、−SO−、−SO2−等で連結されていてもよい低級アルキレン基であり、X及びYは、−OH、−COOH、−NH2、−NHR1(R1は上記と同じ定義である)、−SH等の反応性基であり、X及びYは、同一でも異なってもよい。また、X及びYは、上記の反応性基に誘導できるエポキシ基、アルコキシ基、酸ハライド基、酸無水物基、又はカルボキシルエステル基でもよい。]
撹拌機、温度計、ガス導入管及び還流冷却器を備えた反応容器を窒素置換し、ポリエチレングリコール(分子量2,040)150部、N−メチルジエタノールアミン20部、ジエチレングリコール5部を、200部のメチルエチルケトンと150部のジメチルホルムアミドとの混合溶剤中に溶解し、60℃でよく撹拌した。そして、撹拌しながら、74部の水素添加MDIを112部のメチルエチルケトンに溶解した溶液を徐々に滴下した。滴下終了後、80℃で6時間反応させて、本実施例の親水性樹脂溶液を得た。この樹脂溶液は、固形分35%で530dPa・s(25℃)の粘度を有していた。また、この溶液から形成した本実施例の親水性樹脂フィルムは、破断強度24.5MPa、破断伸度が450%であり、熱軟化温度は115℃であった。
実施例1で使用したと同様の反応容器に、ポリエチレンオキサイドジアミン(ハンツマン社製「ジェファーミンED」;分子量2,000)150部、メチルイミノビスプロピルアミン30部及び1,4−ジアミノブタン4部を、ジメチルホルムアミド200部に溶解し、内温を20〜30℃でよく撹拌した。そして、撹拌しながら、83部の水素添加MDIを100部のジメチルホルムアミドに溶解した溶液を徐々に滴下して、反応させた。滴下終了後、次第に内温を上昇させ、50℃に達したところで更に6時間反応させた後、195部のジメチルホルムアミドを加え、本実施例の親水性樹脂溶液を得た。この樹脂溶液は固形分35%で、230dPa・s(25℃)の粘度を有していた。この樹脂溶液から形成した本実施例の親水性樹脂フィルムは、破断強度が27.6MPa、破断伸度が310%であり、熱軟化温度は145℃であった。
実施例1で使用したと同様の反応容器にポリエチレンオキサイドジアミン(ハンツマン社製「ジェファーミンED」;分子量2,000)150部、N,N−ジメチル−N’,N’−ジヒドロキシエチル−1,3−ジアミノプロパン30部及びトリエチレングリコール6部を、ジメチルホルムアミド140部に溶解した。そして、内温を20〜30℃でよく撹拌しながら、70部の水素添加MDIを200部のメチルエチルケトンに溶解した溶液を、徐々に滴下した。滴下終了後、80℃で6時間反応させた後、メチルエチルケトン135部を加え、本実施例の親水性樹脂溶液を得た。この樹脂溶液は固形分35%で、280dPa・s(25℃)の粘度を有していた。また、この樹脂溶液から形成した本実施例の親水性樹脂フィルムは、破断強度が14.7MPa、破断伸度が450%であり、熱軟化温度は107℃であった。
N−メチルジエタノールアミンを使用しないこと以外は、実施例1と同じ原料成分と処方により、本比較例の、分子鎖に第3級アミノ基を有さない親水性ポリウレタン樹脂の溶液を得た。この樹脂溶液は固形分が35%で、500dPa・s(25℃)の粘度を有していた。また、この樹脂溶液から形成した本比較例の親水性樹脂フィルムは、破断強度が21.5MPa、破断伸度が400%であり、熱軟化温度は102℃であった。
実施例1と同様に、反応容器を窒素置換し、平均分子量約2,000のポリブチレンアジペート150部と1,4−ブタンジオール15部とを、250部のジメチルホルムアミド中に溶解し、60℃でよく撹拌した。そして、撹拌しながら、62部の水素添加MDIを171部のジメチルホルムアミドに溶解したものを徐々に滴下し、滴下終了後80℃で6時間反応させることによって、本比較例の、第3級アミノ基を有さない非親水性ポリウレタン樹脂の溶液を得た。この樹脂溶液は固形分35%で3.2MPa・s(25℃)の粘度を有していた。この溶液から得られた本比較例の非親水性樹脂フィルムは破断強度45MPaで破断伸度480%を有し、熱軟化温度は110℃であった。
実施例1と同様に、反応容器を窒素置換し、平均分子量約2,000のポリブチレンアジペート150部及びN−メチルジエタノールアミン20部とジエチレングリコール5部を、200部のメチルエチルケトンと150部のジメチルホルムアミドとの混合溶剤中に溶解した。そして、60℃でよく撹拌しながら、74部の水素添加MDIを112部のメチルエチルケトンに溶解した溶液を徐々に滴下した。滴下終了後、80℃で6時間反応させ、本比較例の、第3級アミノ基含有の非親水性ポリウレタン樹脂の溶液を得た。この樹脂溶液は、固形分35%で510dPa・s(25℃)の粘度を有していた。また、この溶液から形成した本比較例の非親水性樹脂フィルムは破断強度23.5MPa、破断伸度が470%であり、熱軟化温度は110℃であった。
上記で得られた実施例1〜3と比較例1〜3の各樹脂溶液をそれぞれに用い、離型紙上に塗布し、110℃で1分加熱乾燥して溶剤を乾燥させて、約20μmの厚さの透明樹脂フィルムをそれぞれ形成した。このようにして得た実施例1〜3と比較例1〜3の透明樹脂フィルムを用い、下記の方法で、ヨウ素イオンの除去に対する効果を評価した。評価試験に使用するヨウ素溶液には、イオン交換処理した純水に、ヨウ化カリウムを、ヨウ素イオン濃度が100mg/L(100ppm)となるよう溶解し、調製したものを用いた。なお、ヨウ素イオンが除去できれば、当然に放射性ヨウ素の除去ができる。
実施例1の透明樹脂フィルム10gを、上記ヨウ素溶液100ml中に静置浸漬し(25℃)、経過時間毎に溶液中のヨウ素イオン濃度をイオンクロマトグラフ(東ソー製;IC2001)で測定することにより、ヨウ素イオンの除去率を測定した。その結果を、表2と図1に示した。
実施例2の透明樹脂フィルム10gを用いた以外は、実施例1の樹脂フィルムを用いたと同様にして、ヨウ素イオンの除去率を測定した。結果を表3と図1に示した。
Claims (6)
- 放射性廃液及び/又は放射性固形物中の放射性ヨウ素を吸着する親水性樹脂を用いる放射性ヨウ素の除去方法であって、該親水性樹脂が、親水性セグメントを有し、その分子中に親水性基を有しているが、水及び温水に不溶解性の樹脂であり、且つ、構造中の主鎖及び/又は側鎖に第3級アミノ基を有する、親水性ポリウレタン樹脂、親水性ポリウレア樹脂、親水性ポリウレタン−ポリウレア樹脂からなる群から選ばれる少なくとも1種であることを特徴とする放射性ヨウ素の除去方法。
- 前記親水性セグメントが、ポリエチレンオキサイドセグメントである請求項1に記載の放射性ヨウ素の除去方法。
- 前記親水性樹脂が、少なくとも1個の第3級アミノ基を有するポリオール又は少なくとも1個の第3級アミノ基を有するポリアミンを原料の一部として形成された樹脂である請求項1又は2に記載の放射性ヨウ素の除去方法。
- 放射性廃液及び/又は放射性固形物中の放射性ヨウ素を定着する機能を有する親水性樹脂であって、少なくとも1個の第3級アミノ基を有するポリオール又は少なくとも1個の第3級アミノ基を有するポリアミンを原料の一部として形成された、その構造中に、親水性セグメントと、第3級アミノ基含有セグメントとを有し、更に、ウレタン結合、ウレア結合又はウレタン−ウレア結合を有してなる、その分子中に親水性基を有しているが、水及び温水に不溶解性の樹脂であることを特徴とする放射性ヨウ素除去用の親水性樹脂。
- 放射性廃液及び/又は放射性固形物中の放射性ヨウ素を定着する機能を有する親水性樹脂であって、有機ポリイソシアネートと、親水性成分である高分子量の親水性ポリオール及び/又はポリアミンと、少なくとも1個の活性水素含有基と少なくとも1個の第3級アミノ基とを同一分子内に有する化合物を反応させて得られた、第3級アミノ基含有セグメントと親水性セグメントとを有し、その分子中に親水性基を有しているが、水及び温水に不溶解性の樹脂である、親水性ポリウレタン樹脂、親水性ポリウレア樹脂又は親水性ポリウレタン−ポリウレア樹脂のいずれかであることを特徴とする放射性ヨウ素除去用の親水性樹脂。
- 前記親水性樹脂の親水性セグメントが、ポリエチレンオキサイドセグメントである請求項4又は5に記載の放射性ヨウ素除去用の親水性樹脂。
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