JP5690075B2 - Siloxane remover and filter using the same - Google Patents

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Description

本発明は、シロキサンを効率よく除去するのに有効なシロキサン除去剤(又は吸着剤)及びガスセンサーなどのフィルターに関する。   The present invention relates to a siloxane remover (or adsorbent) and a filter such as a gas sensor that are effective for efficiently removing siloxane.

揮発性有機化合物(Volatile Organic Compounds,VOC)の使用、及びVOC対策に伴う低揮発性溶媒への切り換えなどを含め、種々の化学物質の使用により環境(住環境など)中には、多用な化学物質が含まれている。特に、省エネルギー化に伴う住宅構造の高気密化などに付随して、住環境中には、多用な化学物質が含まれている。例えば、シリコーンパテ、防曇剤、艶だし剤、消臭スプレー、化粧品(整髪料など)、シャンプー、トリートメントなどに含まれるシロキサン化合物(シリコーンオイルなど)に起因して、大気中には、微量のシロキサン類(環状シロキサン類)が含まれている。   Various chemicals are used in various environments (such as living environments), including the use of volatile organic compounds (VOC) and switching to low-volatile solvents in response to VOC measures. Contains substances. In particular, a lot of chemical substances are contained in the living environment accompanying the increase in airtightness of the housing structure accompanying energy saving. For example, due to silicone patties, anti-fogging agents, polishes, deodorant sprays, cosmetics (hairdressing etc.), shampoos, treatments, etc. Siloxanes (cyclic siloxanes) are included.

このようなシロキサン類は種々の弊害をもたらす。例えば、シロキサン類が燃焼して微粒子状の酸化ケイ素を生成し、ガスタービンやガスエンジンに付着して発電障害をもたらす。特許第3776904号公報(特許文献1)には、スチレン−ジビニルベンゼン共重合体からなる樹脂吸着剤を充填した複数の吸着塔を設け、少なくとも一つの吸着塔に水分を含む被処理ガスを流通してシロキサンを吸着除去し、同時に他の少なくとも一つの吸着塔に室温以上150℃以下の再生用ガスを通気してシロキサンの脱離により樹脂吸着剤を再生して、シロキサンの吸着除去と樹脂吸着剤の再生を並行して行い、一定時間後に被処理ガスと再生用ガスの通気を切替えて前記吸着処理と前記再生処理を交換してシロキサンを連続除去するシロキサン除去方法が開示されている。この方法では、シロキサンに対するスチレン−ジビニルベンゼン共重合体(樹脂吸着剤)の吸脱着性を利用して、シロキサンを除去でき、微粒子状の酸化ケイ素の生成に伴う弊害を解消できる。   Such siloxanes cause various harmful effects. For example, siloxanes burn to produce fine silicon oxide, which adheres to a gas turbine or a gas engine and causes power generation failure. In Japanese Patent No. 3776904 (Patent Document 1), a plurality of adsorption towers filled with a resin adsorbent made of a styrene-divinylbenzene copolymer are provided, and a gas to be treated containing water is circulated in at least one adsorption tower. The siloxane is adsorbed and removed, and at the same time, a regeneration gas at room temperature or higher and 150 ° C. or lower is passed through at least one other adsorption tower to regenerate the resin adsorbent by desorption of the siloxane. A siloxane removal method is disclosed in which the regeneration is performed in parallel, and the aeration of the gas to be treated and the regeneration gas is switched after a certain time, and the adsorption treatment and the regeneration treatment are exchanged to continuously remove siloxane. In this method, the siloxane can be removed by utilizing the adsorption / desorption property of the styrene-divinylbenzene copolymer (resin adsorbent) with respect to siloxane, and the adverse effects associated with the generation of fine particle silicon oxide can be eliminated.

一方、シロキサン類はセンサー(ガスセンサーなど)による誤った警報の原因ともなる。すなわち、ガスセンサーの容器の上流側には、センサーの被毒成分の通過を防止し、かつ被検出成分(例えば、一酸化炭素、メタンなど)の通過を許容するフィルターが配設されており、このフィルターは活性炭などの吸着剤を含んでいる。しかし、吸着剤に対する吸着性はVOC成分よりもシロキサン類が小さいため、シロキサン類がフィルターを通過してセンサーに到達する。また、VOC成分が吸着剤に吸着されて蓄積すると、吸着剤の吸着能が低下するため、時間の経過に伴って、シロキサン類がフィルターを通過してセンサーに到達しやすくなる。そして、センサー表面ではシロキサン類がシリカ皮膜を形成し、種々のガスに対して鋭敏化するため、誤警報のケースが増大している。   On the other hand, siloxanes can also cause false alarms by sensors (such as gas sensors). That is, on the upstream side of the gas sensor container, a filter that prevents passage of poisoning components of the sensor and allows passage of detected components (for example, carbon monoxide, methane, etc.) is disposed. This filter contains an adsorbent such as activated carbon. However, since siloxanes are less adsorbable to the adsorbent than VOC components, siloxanes pass through the filter and reach the sensor. In addition, when the VOC component is adsorbed and accumulated in the adsorbent, the adsorbent adsorbing ability is reduced, so that siloxanes easily pass through the filter and reach the sensor as time passes. And since siloxanes form a silica film on the sensor surface and sensitize to various gases, the number of false alarms is increasing.

特許第3776904号公報(特許請求の範囲)Japanese Patent No. 3776904 (Claims)

従って、本発明の目的は、シロキサン類を効率よく吸着して除去するのに有用なシロキサン除去剤(又は吸着剤)、シロキサン類の除去方法、並びにシロキサン類を除去するのに有用なフィルター(若しくはこのフィルターを備えたガスセンサー)を提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a siloxane remover (or adsorbent) useful for efficiently adsorbing and removing siloxanes, a method for removing siloxanes, and a filter useful for removing siloxanes (or The object is to provide a gas sensor provided with this filter.

本発明の他の目的は、シロキサン類を選択的に長期間に亘り吸着するシロキサン除去剤(又は吸着剤)、シロキサン類の除去方法、並びにシロキサン類を除去するのに有用なフィルター(若しくはこのフィルターを備えたガスセンサー)を提供することにある。   Other objects of the present invention include a siloxane remover (or adsorbent) that selectively adsorbs siloxanes over a long period of time, a method for removing siloxanes, and a filter useful for removing siloxanes (or this filter). Providing a gas sensor).

本発明のさらに他の目的は、ガスセンサーにおいて、被検知成分に対する検知応答性を低下させることなく、被毒成分であるシロキサン類の通過又は透過を長期間に亘り抑制できるシロキサン除去剤(又は吸着剤)、シロキサン類の除去方法、並びにフィルターを提供することにある。   Still another object of the present invention is to provide a siloxane remover (or adsorption) capable of suppressing the passage or permeation of siloxanes, which are poisonous components, over a long period of time without reducing the detection responsiveness to the detected components in a gas sensor. Agent), a method for removing siloxanes, and a filter.

本発明者らは、前記課題を達成するため鋭意検討した結果、スルホン酸基を有する樹脂(強酸型イオン交換樹脂など)と環状シロキサン類とを接触させると、環状シロキサン類が選択的に効率よく重合すること、前記スルホン酸基を有する樹脂が、被検知成分(一酸化炭素、メタンなど)を効率よく透過させつつ、シロキサン類を効率よく吸収又は吸着することを見いだし、本発明を完成した。   As a result of intensive studies to achieve the above-mentioned problems, the present inventors have made selective and efficient use of cyclic siloxanes when a resin having a sulfonic acid group (such as a strong acid ion exchange resin) is contacted with cyclic siloxanes. The present invention was completed by finding that polymerization and the resin having a sulfonic acid group efficiently absorb or adsorb siloxanes while efficiently transmitting the components to be detected (carbon monoxide, methane, etc.).

すなわち、本発明のシロキサン除去剤は、環状シロキサン類を除去するためのシロキサン除去剤であって、スルホン酸基を有する樹脂を含んでいる。このスルホン酸基を有する樹脂は、スルホン化スチレン−ジビニルベンゼン共重合体、パーフルオロスルホン酸イオノマー、スルホン化スチレン−オレフィン共重合体、及びスルホン化ポリホスファゼンから選択された少なくとも一種であってもよい。スルホン酸基を有する樹脂は、多孔質体、例えば、スルホン酸基と1つのビニル基とを有する単官能性芳香族ビニル系単量体と、複数のビニル基を有する多官能性芳香族ビニル系単量体とを少なくとも含む単量体の共重合体(又は1つのビニル基とを有する単官能性芳香族ビニル系単量体と前記多官能性芳香族ビニル系単量体とを少なくとも含む単量体の共重合体をスルホン化した共重合体)(例えば、強酸型イオン交換樹脂など)、前記スルホン酸基を有する樹脂が多孔質担体に担持された多孔質体であってもよい。なお、環状シロキサン類は、6員環シロキサン、8員環シロキサン、10員環シロキサンから選択された少なくとも一種であってもよい。   That is, the siloxane remover of the present invention is a siloxane remover for removing cyclic siloxanes and contains a resin having a sulfonic acid group. The resin having a sulfonic acid group may be at least one selected from a sulfonated styrene-divinylbenzene copolymer, a perfluorosulfonic acid ionomer, a sulfonated styrene-olefin copolymer, and a sulfonated polyphosphazene. . Resin having a sulfonic acid group is a porous material, for example, a monofunctional aromatic vinyl monomer having a sulfonic acid group and one vinyl group, and a polyfunctional aromatic vinyl type having a plurality of vinyl groups. A monomer copolymer containing at least a monomer (or a monomer containing at least a monofunctional aromatic vinyl monomer having one vinyl group and the polyfunctional aromatic vinyl monomer) (A copolymer obtained by sulfonating a copolymer of a monomer) (for example, a strong acid ion exchange resin), or a porous body in which the resin having a sulfonic acid group is supported on a porous carrier. The cyclic siloxane may be at least one selected from 6-membered siloxane, 8-membered siloxane, and 10-membered siloxane.

本発明は、環状シロキサン類を含む被処理流体を、前記シロキサン除去剤と接触させ、環状シロキサン類を除去する方法;ガスセンサーの上流側に配設されるフィルターであって、前記シロキサン除去剤を含むフィルター(又は前記シロキサン除去剤で構成されたフィルター)も包含する。   The present invention relates to a method for removing a cyclic siloxane by contacting a fluid to be treated containing cyclic siloxanes with the siloxane remover; a filter disposed on the upstream side of a gas sensor, wherein the siloxane remover is Also included is a filter (or a filter composed of the siloxane remover).

なお、本明細書中、アクリル系単量体とメタクリル系単量体とを(メタ)アクリル系単量体と総称する。   In this specification, acrylic monomers and methacrylic monomers are collectively referred to as (meth) acrylic monomers.

本発明では、シロキサン除去剤がスルホン酸基を有する樹脂で構成されているため、環状シロキサン類を効率よく重合させることができ、センサーの被毒成分であるシロキサン類を除去できる。しかも、シロキサン類を選択的に長期間に亘り除去できる。さらに、ガスセンサーにおいては、被検知成分に対する検知応答性を低下させることなく、シロキサン類の通過又は透過を長期間に亘り抑制できる。そのため、シロキサン除去剤(又は吸着剤)は、シロキサン類を除去するためのフィルター(若しくはこのフィルターを備えたガスセンサー)として有用である。   In the present invention, since the siloxane remover is composed of a resin having a sulfonic acid group, cyclic siloxanes can be efficiently polymerized, and siloxanes that are poisoning components of the sensor can be removed. In addition, siloxanes can be selectively removed over a long period of time. Furthermore, in a gas sensor, the passage or permeation of siloxanes can be suppressed over a long period of time without degrading the detection responsiveness to the component to be detected. Therefore, the siloxane remover (or adsorbent) is useful as a filter (or a gas sensor equipped with this filter) for removing siloxanes.

本発明のシロキサン除去剤は、スルホン酸基を有する樹脂を含んでおり、環状シロキサン類と反応して環状シロキサンを有効に除去する。スルホン酸基を含有する樹脂は、スルホン酸基を有する種々の樹脂、例えば、スルホン化オレフィン系樹脂、スルホン化スチレン系樹脂、スルホン化スルホン系樹脂などであってもよい。スルホン酸基を有する樹脂は、スルホン化スチレン−ジビニルベンゼン共重合体(例えば、スチレンスルホン酸−ジビニルベンゼン共重合体、スルホン化されたスチレン−ジビニルベンゼン共重合体など)、パーフルオロスルホン酸イオノマー(テトラフルオロエチレンとパーフルオロ[(2−(2−スルホエトキシ)プロピル)ビニルエーテル]との共重合体などの炭素−フッ素骨格とスルホン酸基を有するパーフルオロ側鎖とを有するポリマー、例えば、「ナフィオン」(登録商標)など)、スルホン化スチレン−オレフィン共重合体(例えば、スルホン化スチレン−エチレン共重合体(アルドリッチ社)、スルホン化したスチレン−エチレン/ブチレン−スチレンブロック共重合体(アルドリッチ社)などのスルホニルベンゼン単位とオレフィン単位との共重合体)、スルホン化ポリホスファゼン(アルドリッチ社)などである場合が多い。これらのスルホン酸含有樹脂は単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。   The siloxane remover of the present invention contains a resin having a sulfonic acid group and reacts with cyclic siloxanes to effectively remove the cyclic siloxane. The resin containing a sulfonic acid group may be various resins having a sulfonic acid group, such as a sulfonated olefin resin, a sulfonated styrene resin, and a sulfonated sulfone resin. Resins having sulfonic acid groups include sulfonated styrene-divinylbenzene copolymers (for example, styrenesulfonic acid-divinylbenzene copolymers, sulfonated styrene-divinylbenzene copolymers), perfluorosulfonic acid ionomers ( A polymer having a carbon-fluorine skeleton and a perfluoro side chain having a sulfonic acid group, such as a copolymer of tetrafluoroethylene and perfluoro [(2- (2-sulfoethoxy) propyl) vinyl ether], for example, “Nafion ”(Registered trademark), etc.), sulfonated styrene-olefin copolymers (eg, sulfonated styrene-ethylene copolymers (Aldrich), sulfonated styrene-ethylene / butylene-styrene block copolymers (Aldrich) Sulfonylbenzene units such as Copolymers of olefins unit), sulfonated polyphosphazene (Aldrich) in many cases is like. These sulfonic acid-containing resins can be used alone or in combination of two or more.

スルホン酸基を有する樹脂は、粉粒状(又はビーズ状など)、薄膜状であってもよく、環状シロキサン類との接触面積を大きくするため、多孔質体(例えば、粉粒状、ビーズ状、薄膜状などの多孔質体)であってもよい。また、多孔質体は、(a)スルホン酸基と1つのビニル基とを有する単官能性芳香族ビニル系単量体と、複数のビニル基を有する多官能性芳香族ビニル系単量体とを少なくとも含む単量体の共重合体(又は1つのビニル基とを有する単官能性芳香族ビニル系単量体と前記多官能性芳香族ビニル系単量体とを少なくとも含む単量体の共重合体をスルホン化した共重合体)、(b)前記スルホン酸基を有する樹脂が多孔質担体に担持された多孔質体であってもよい。   The resin having a sulfonic acid group may be granular (or bead-like) or thin-film, and in order to increase the contact area with the cyclic siloxane, the porous body (eg, granular, bead-like, thin-film) A porous body). The porous body includes (a) a monofunctional aromatic vinyl monomer having a sulfonic acid group and one vinyl group, a polyfunctional aromatic vinyl monomer having a plurality of vinyl groups, and A copolymer of a monomer containing at least a monomer (or a copolymer of a monomer containing at least a monofunctional aromatic vinyl monomer having one vinyl group and the polyfunctional aromatic vinyl monomer) A copolymer obtained by sulfonating a polymer) and (b) a porous body in which the resin having a sulfonic acid group is supported on a porous carrier.

前記多孔質体(a)において、単官能性単量体としては、例えば、芳香族ビニル系単量体[例えば、スチレン;ビニルトルエン、ビニルキシレン、p−エチルスチレン、p−t−ブチルスチレン;α−メチルスチレン;スチレンスルホン酸又はその塩など]、(メタ)アクリル系単量体[例えば、(メタ)アクリル酸;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)アクリル酸プロピル、(メタ)アクリル酸ブチル、(メタ)アクリル酸t−ブチル、(メタ)アクリル酸ヘキシル、(メタ)アクリル酸オクチル、(メタ)アクリル酸2−エチルへキシルなどの(メタ)アクリル酸直鎖状又は分岐鎖状C1−16アルキルエステル;(メタ)アクリル酸シクロへキシル;(メタ)アクリル酸フェニル;(メタ)アクリル酸ベンジル;(メタ)アクリル酸グリシジル;(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシプロピルなどの(メタ)アクリル酸ヒドロキシC2−4アルキルエステルなど]、脂肪酸ビニルエステル系単量体(酢酸ビニル、プロピオン酸ビニルなど)、オレフィン類(エチレン、プロピレンなどのα−C2−6オレフィンなど)、塩化ビニルなどのハロゲン含有ビニル系単量体、不飽和多価カルボン酸又はその酸無水物(例えば、マレイン酸、イタコン酸、シトラコン酸又はその酸無水物など)、イミド系単量体[例えば、マレイミド;N−C1−4アルキルマレイミド、N−シクロヘキシルマレイミド、N−フェニルマレイミドなど)などのN−置換マレイミド]などが例示できる。 In the porous body (a), examples of the monofunctional monomer include aromatic vinyl monomers [eg, styrene; vinyl toluene, vinyl xylene, p-ethyl styrene, pt-butyl styrene; α-methylstyrene; styrenesulfonic acid or a salt thereof], (meth) acrylic monomer [eg (meth) acrylic acid; eg, methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, (meth) (Meth) acrylic such as propyl acrylate, butyl (meth) acrylate, t-butyl (meth) acrylate, hexyl (meth) acrylate, octyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate acid linear or branched C 1-16 alkyl esters; (meth) hexyl acrylate cycloalkyl; (meth) phenyl acrylate; (meth) acrylate Benzyl; glycidyl (meth) acrylate; (meth) acrylic acid 2-hydroxyethyl, (meth) (meth) acrylic acid hydroxyalkyl C 2-4 alkyl esters of acrylic acid 2-hydroxypropyl], fatty acid vinyl ester Monomers (such as vinyl acetate and vinyl propionate), olefins (such as α-C 2-6 olefins such as ethylene and propylene), halogen-containing vinyl monomers such as vinyl chloride, unsaturated polyvalent carboxylic acids or Its acid anhydride (for example, maleic acid, itaconic acid, citraconic acid or its acid anhydride), imide-based monomer [for example, maleimide; N—C 1-4 alkylmaleimide, N-cyclohexylmaleimide, N-phenyl N-substituted maleimides such as maleimide] and the like.

これらの単官能性単量体は単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。好ましい単官能性単量体は、芳香族ビニル系単量体又はスチレン系単量体(スチレン、ビニルトルエン、α−メチルスチレンなど)、(メタ)アクリル系単量体[(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリル酸直鎖状又は分岐鎖状C1−16アルキルエステル、(メタ)アクリル酸グリシジル、(メタ)アクリル酸ヒドロキシC2−4アルキルエステルなど]である。これらの芳香族ビニル系単量体及び(メタ)アクリル系単量体も、それぞれ、単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。さらに、芳香族ビニル系単量体を使用する場合、マレイン酸又は無水マレイン酸などを併用してもよい。好ましい態様では、単官能性単量体は、少なくとも単官能性芳香族ビニル系単量体(すなわち、1つのビニル基を有する単官能性芳香族ビニル系単量体又はスチレン系単量体)を含む。 These monofunctional monomers can be used alone or in combination of two or more. Preferred monofunctional monomers include aromatic vinyl monomers or styrene monomers (styrene, vinyltoluene, α-methylstyrene, etc.), (meth) acrylic monomers [(meth) acrylic acid, (Meth) acrylic acid linear or branched C 1-16 alkyl ester, (meth) acrylic acid glycidyl, (meth) acrylic acid hydroxy C 2-4 alkyl ester, etc.]. These aromatic vinyl monomers and (meth) acrylic monomers can also be used alone or in combination of two or more. Further, when an aromatic vinyl monomer is used, maleic acid or maleic anhydride may be used in combination. In a preferred embodiment, the monofunctional monomer is at least a monofunctional aromatic vinyl monomer (that is, a monofunctional aromatic vinyl monomer having one vinyl group or a styrene monomer). Including.

多官能性単量体としては、架橋構造を導入するとともに多孔質構造も形成できる種々の単量体、例えば、多官能性(メタ)アクリル系単量体[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、ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレートなどのC2−10アルキレングリコールジ(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、トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、テトラエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレートなどのポリアルキレングリコールジ(メタ)アクリレート;3,3−ビス(4−(メタ)アクリロイルエトキシフェニル)プロパンなどのビスフェノール類にアルキレンオキサイドが付加した付加体のヒドロキシル基が(メタ)アクリル酸でエステル化されたビスフェノール系ジ(メタ)アクリレートなど]、多官能性芳香族ビニル系単量体[ジビニルベンゼン、ジビニルトルエンなど]などが例示できる。これらの多官能性単量体は単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。好ましい多官能性単量体は、少なくとも多官能性芳香族ビニル系単量体(複数、特に2つのビニル基を有する多官能性芳香族ビニル系単量体)を含んでいる。 As the polyfunctional monomer, various monomers that can introduce a crosslinked structure and form a porous structure, such as a polyfunctional (meth) acrylic monomer [ethylene glycol di (meth) acrylate, propylene, etc. C 2-10 alkylene glycol di (meth) acrylate such as glycol di (meth) acrylate, butanediol di (meth) acrylate, hexanediol di (meth) acrylate, neopentyl glycol di (meth) acrylate; diethylene glycol di (meth) Polyalkylene glycol di (meth) such as acrylate, triethylene glycol di (meth) acrylate, tetraethylene glycol di (meth) acrylate, dipropylene glycol di (meth) acrylate, tripropylene glycol di (meth) acrylate Acrylate; Bisphenol di (meth) in which the hydroxyl group of an adduct obtained by adding alkylene oxide to bisphenols such as 3,3-bis (4- (meth) acryloylethoxyphenyl) propane is esterified with (meth) acrylic acid Acrylates and the like], polyfunctional aromatic vinyl monomers [divinylbenzene, divinyltoluene and the like] and the like. These polyfunctional monomers can be used alone or in combination of two or more. A preferred polyfunctional monomer includes at least a polyfunctional aromatic vinyl monomer (a plurality, particularly a polyfunctional aromatic vinyl monomer having two vinyl groups).

なお、必要により、グリセリントリ(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、ペンタエリスリトールジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレートなどの3以上の(メタ)アクリロイル基を有する多官能性単量体を併用してもよい。   If necessary, three or more (such as glycerin tri (meth) acrylate, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, pentaerythritol di (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, pentaerythritol tetra (meth) acrylate, etc. A polyfunctional monomer having a (meth) acryloyl group may be used in combination.

環状シロキサン類との親和性を向上させるためには、単官能性単量体及び多官能性単量体のうち少なくとも一方の単量体(特に双方の単量体)が少なくとも芳香族系単量体を含むのが好ましい。すなわち、多孔質体は、架橋構造を有する多孔質芳香族性樹脂であるのが好ましい。なお、スルホン酸基は、スチレンスルホン酸又はその塩などのスルホン酸基を有する単量体を共重合させることにより導入してもよく、単官能性単量体及び多官能性単量体の共重合体をスルホン化することにより導入してもよい。   In order to improve the affinity with cyclic siloxanes, at least one of the monofunctional monomer and polyfunctional monomer (especially both monomers) is at least an aromatic monomer. The body is preferably included. That is, the porous body is preferably a porous aromatic resin having a crosslinked structure. The sulfonic acid group may be introduced by copolymerizing a monomer having a sulfonic acid group such as styrene sulfonic acid or a salt thereof, and may be a copolymer of a monofunctional monomer and a polyfunctional monomer. The polymer may be introduced by sulfonation.

単官能性芳香族ビニル系単量体と多官能性芳香族ビニル系単量体との割合(重量比)は、架橋構造及び多孔質構造を形成するとともに、環状シロキサン類の分子サイズに応じて、環状シロキサン類との接触効率を損なわない範囲であればよく、例えば、前者/後者=95/5〜25/75(例えば、90/10〜30/70)、好ましくは80/20〜40/60(例えば、75/25〜40/60)、さらに好ましくは70/30〜40/60(例えば、60/40〜40/60)程度であってもよい。   The ratio (weight ratio) of the monofunctional aromatic vinyl monomer to the polyfunctional aromatic vinyl monomer forms a crosslinked structure and a porous structure, and depends on the molecular size of the cyclic siloxanes. The contact efficiency with the cyclic siloxanes may be in a range that does not impair the contact efficiency. For example, the former / the latter = 95/5 to 25/75 (for example, 90/10 to 30/70), preferably 80/20 to 40 / It may be about 60 (for example, 75/25 to 40/60), more preferably about 70/30 to 40/60 (for example, 60/40 to 40/60).

前記多孔質体(a)の比表面積は、例えば、150〜2000m/g(例えば、180〜1500m/g)、好ましくは200〜1200m/g(例えば、220〜1000m/g)程度であり、175〜1000m/g程度であってもよい。また、平均細孔径は、例えば、1〜30nm(例えば、2.5〜20nm)、好ましくは4〜17nm(例えば、5〜15nm)、さらに好ましくは6〜15nm(例えば、7〜15nm)程度であってもよい。さらに、細孔容積は、0.2〜5ml/g(例えば、0.3〜3ml/g)、好ましくは0.5〜2.5ml/g(例えば、0.6〜2.2ml/g)程度であってもよく、0.5〜2ml/g(例えば、0.6〜1.7ml/g)程度であってもよい。比表面積又は細孔容積が小さすぎると環状シロキサン類の除去量を大きくできず、比表面積又は細孔容積が大きすぎると多孔質体の調製が困難となる場合がある。また、細孔径が小さすぎると環状シロキサン類の反応サイトを形成するのが困難となり、大きすぎると種々の成分が吸着され、環状シロキサン類の選択的な除去を損なう場合が多い。なお、多孔質体(a)は、微細な細孔が共重合体(又は樹脂)の内部にまで発達しており、均一な細孔径が形成されている。 The specific surface area of the porous body (a) is, for example, about 150 to 2000 m 2 / g (for example, 180 to 1500 m 2 / g), preferably about 200 to 1200 m 2 / g (for example, 220 to 1000 m 2 / g). It may be about 175 to 1000 m 2 / g. Moreover, an average pore diameter is 1-30 nm (for example, 2.5-20 nm), for example, Preferably it is 4-17 nm (for example, 5-15 nm), More preferably, it is about 6-15 nm (for example, 7-15 nm). There may be. Furthermore, the pore volume is 0.2 to 5 ml / g (eg 0.3 to 3 ml / g), preferably 0.5 to 2.5 ml / g (eg 0.6 to 2.2 ml / g). It may be about 0.5 to 2 ml / g (for example, 0.6 to 1.7 ml / g). If the specific surface area or pore volume is too small, the removal amount of cyclic siloxanes cannot be increased, and if the specific surface area or pore volume is too large, it may be difficult to prepare a porous material. On the other hand, if the pore size is too small, it is difficult to form a reaction site for cyclic siloxanes. If the pore size is too large, various components are adsorbed and the selective removal of cyclic siloxanes is often impaired. In the porous body (a), fine pores are developed to the inside of the copolymer (or resin), and a uniform pore diameter is formed.

このような多孔質体(a)としては、例えば、スチレンスルホン酸−ジビニルベンゼン共重合体、スチレンスルホン酸−(メタ)アクリル酸−ジビニルベンゼン共重合体、スチレンスルホン酸−スチレン−ジビニルベンゼン共重合体、スチレンスルホン酸−(メタ)アクリル酸エステル−ジビニルベンゼン共重合体など)などが例示できる。多孔質体(a)は、スチレン−ジビニルベンゼン共重合体などの架橋構造を有する多孔性樹脂を、硫酸などによりスルホン化した樹脂(多孔性樹脂)であってもよい。さらに、これらの多孔質体(a)は、アルカリ金属塩(リチウム、ナトリウム、カリウム塩など)、アンモニウム塩、アミン塩(トリメチルアミン塩などのアルキルアミン塩)などであってもよい。好ましい多孔質体(a)としては、強酸型イオン交換樹脂(例えば、スルホン化スチレン−ジビニルベンゼン共重合体、スチレンスルホン酸−ジビニルベンゼン共重合体など)を用いる場合が多い。なお、これらの多孔質体(a)は、イオン交換樹脂として市販されている。   Examples of such a porous body (a) include a styrene sulfonic acid-divinylbenzene copolymer, a styrene sulfonic acid- (meth) acrylic acid-divinylbenzene copolymer, and a styrene sulfonic acid-styrene-divinylbenzene copolymer. And styrene sulfonic acid- (meth) acrylic acid ester-divinylbenzene copolymer). The porous body (a) may be a resin (porous resin) obtained by sulfonating a porous resin having a crosslinked structure such as a styrene-divinylbenzene copolymer with sulfuric acid or the like. Furthermore, these porous bodies (a) may be alkali metal salts (lithium, sodium, potassium salts, etc.), ammonium salts, amine salts (alkylamine salts such as trimethylamine salts) and the like. As the preferred porous body (a), a strong acid ion exchange resin (for example, a sulfonated styrene-divinylbenzene copolymer, a styrenesulfonic acid-divinylbenzene copolymer, etc.) is often used. These porous bodies (a) are commercially available as ion exchange resins.

前記多孔質体(b)において、多孔質担体としては、例えば、活性炭、ゼオライト、シリカ、アルミナなどが例示できる。これらの担体も単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。担体の比表面積は、例えば、200〜2500m/g(例えば、300〜2000m/g)、好ましくは500〜1750m/g(例えば、750〜1500m/g)程度であってもよい。また、平均細孔径は、例えば、2〜20nm(例えば、3〜17nm)、好ましくは4〜15nm(例えば、5〜15nm)程度であってもよく、5〜10nm程度であってもよい。さらに、細孔容積は、0.3〜5ml/g(例えば、0.5〜3ml/g)、好ましくは0.7〜2.5ml/g(例えば、0.8〜2.2ml/g)程度であってもよい。 In the porous body (b), examples of the porous carrier include activated carbon, zeolite, silica, and alumina. These carriers can also be used alone or in combination of two or more. The specific surface area of the carrier may be, for example, about 200 to 2500 m 2 / g (for example, 300 to 2000 m 2 / g), preferably about 500 to 1750 m 2 / g (for example, 750 to 1500 m 2 / g). The average pore diameter may be, for example, about 2 to 20 nm (for example, 3 to 17 nm), preferably about 4 to 15 nm (for example, 5 to 15 nm), or about 5 to 10 nm. Furthermore, the pore volume is 0.3-5 ml / g (for example 0.5-3 ml / g), preferably 0.7-2.5 ml / g (for example 0.8-2.2 ml / g). It may be a degree.

スルホン酸基を有する樹脂の担持量は、担体100重量部に対して、例えば、1〜100重量部、好ましくは5〜75重量部、さらに好ましくは10〜50重量部程度であってもよい。   The amount of the resin having a sulfonic acid group may be, for example, 1 to 100 parts by weight, preferably 5 to 75 parts by weight, and more preferably about 10 to 50 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the carrier.

多孔質体(b)の比表面積、平均細孔径及び細孔容積は、前記多孔質体(a)と同様であってもよい。   The specific surface area, average pore diameter and pore volume of the porous body (b) may be the same as those of the porous body (a).

なお、比表面積、平均細孔径及び細孔容積は、吸着ガスとしてNを用いてBET分析装置で測定できる。 The specific surface area, average pore diameter and pore volume can be measured with a BET analyzer using N 2 as an adsorbed gas.

このような多孔質担体(b)の具体例としては、例えば、シリカ担体に、前記炭素−フッ素骨格とスルホン酸基を有するパーフルオロ側鎖とを有するポリマー(例えば、「ナフィオン」(登録商標))が担持された多孔質担体(例えば、「Nafion(登録商標) SAC-13」(アルドリッチ社)など)が例示できる。   Specific examples of such a porous carrier (b) include, for example, a polymer having a carbon carrier and a perfluoro side chain having a sulfonic acid group (for example, “Nafion” (registered trademark) on a silica carrier. ) Is supported (for example, “Nafion (registered trademark) SAC-13” (Aldrich) and the like).

本発明のシロキサン除去剤は、通常、粉粒状又は顆粒状の形態である。   The siloxane remover of the present invention is usually in a granular or granular form.

本発明のシロキサン除去剤は、環状シロキサン類と反応する反応サイト(スルホン酸基の部位)を有している他、環状シロキサン類と効率よく反応し、環状シロキサン類を開環重合させる。前記シロキサン類(環状シロキサン類)としては、シロキサンの環状2量体(又は4員環)[(CHSiO](D2)、環状3量体(又は6員環)[(CHSiO](D3)、環状4量体(又は8員環)[(CHSiO](D4)、環状5量体(又は10員環)[(CHSiO](D5)、環状6量体(D6)などが例示される。本発明の除去剤は、これらのシロキサン類のうち単独のシロキサン又は複数のシロキサン類を効率よく除去できる。なお、環境中(例えば、大気中)のシロキサン類のうち主たる成分は、環状3量体(D3)、環状4量体(D4)及び環状5量体(D5)である。 The siloxane remover of the present invention has a reaction site (sulfonic acid group site) that reacts with cyclic siloxanes, and also reacts efficiently with cyclic siloxanes to cause ring-opening polymerization of cyclic siloxanes. Examples of the siloxanes (cyclic siloxanes) include siloxane cyclic dimers (or 4-membered rings) [(CH 3 ) 2 SiO] 2 (D2), cyclic trimers (or 6-membered rings) [(CH 3 ) 2 SiO] 3 (D3), cyclic tetramer (or 8-membered ring) [(CH 3 ) 2 SiO] 4 (D4), cyclic pentamer (or 10-membered ring) [(CH 3 ) 2 SiO] 5 (D5), cyclic hexamer (D6) and the like. The removing agent of the present invention can efficiently remove a single siloxane or a plurality of siloxanes among these siloxanes. In addition, the main components among siloxanes in the environment (for example, in the atmosphere) are a cyclic trimer (D3), a cyclic tetramer (D4), and a cyclic pentamer (D5).

シロキサン除去剤は、前記スルホン酸基を有する樹脂を含んでいればよく、スルホン酸基を有する樹脂(第一の除去剤)単独で構成してもよく、第一の除去剤と吸着剤(例えば、活性炭、ゼオライト、シリカ、アルミナなど)と併用してもよい。他の吸着剤は単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。好ましい他の吸着剤(特に粉粒状又は顆粒状の形態の吸着剤)は活性炭である。吸着剤の比表面積は、例えば、500〜2500m/g(例えば、600〜2000m/g)、好ましくは700〜1750m/g(例えば、750〜1500m/g)程度であってもよい。また、平均細孔径は、例えば、1〜20nm(例えば、2〜17nm)、好ましくは3〜15nm(例えば、5〜15nm)程度であってもよく、1〜10nm(例えば、1〜5nm)程度であってもよい。さらに、細孔容積は、0.2〜5ml/g(例えば、0.3〜3ml/g)、好ましくは0.5〜2.5ml/g(例えば、0.6〜2.2ml/g)程度であってもよい。 The siloxane remover only needs to contain the resin having the sulfonic acid group, and may be composed of the resin having the sulfonic acid group (first remover) alone, or the first remover and the adsorbent (for example, , Activated carbon, zeolite, silica, alumina, etc.). Other adsorbents can be used alone or in combination of two or more. Another preferred adsorbent (especially adsorbent in granular or granular form) is activated carbon. The specific surface area of the adsorbent may be, for example, about 500 to 2500 m 2 / g (for example, 600 to 2000 m 2 / g), preferably about 700 to 1750 m 2 / g (for example, 750 to 1500 m 2 / g). . The average pore diameter may be, for example, about 1 to 20 nm (for example, 2 to 17 nm), preferably about 3 to 15 nm (for example, 5 to 15 nm), or about 1 to 10 nm (for example, 1 to 5 nm). It may be. Furthermore, the pore volume is 0.2 to 5 ml / g (eg 0.3 to 3 ml / g), preferably 0.5 to 2.5 ml / g (eg 0.6 to 2.2 ml / g). It may be a degree.

スルホン酸基を有する樹脂と吸着剤とは混合して使用してもよく、被処理流体の流れ方向に対して層状に分離した形態で使用してもよい。例えば、スルホン酸基を有する樹脂又は吸着剤を含む層を上流側に位置させ、下流側に、吸着剤又はスルホン酸基を有する樹脂を含む層を位置させてもよい。   The resin having a sulfonic acid group and the adsorbent may be mixed and used, or may be used in a form separated into layers in the flow direction of the fluid to be treated. For example, a layer containing a resin or adsorbent having a sulfonic acid group may be positioned on the upstream side, and a layer containing a resin having an adsorbent or a sulfonic acid group may be positioned on the downstream side.

スルホン酸基を有する樹脂と吸着剤との割合は、前者/後者(重量比)=100/0〜30/70、好ましくは100/0〜40/60、さらに好ましくは100/0〜50/50程度であってもよい。   The ratio between the resin having a sulfonic acid group and the adsorbent is the former / the latter (weight ratio) = 100/0 to 30/70, preferably 100/0 to 40/60, more preferably 100/0 to 50/50. It may be a degree.

環状シロキサン類は、環状シロキサン類を含む被処理流体を、前記除去剤と接触させることにより除去できる。被処理流体は、液体(水溶液、有機溶媒溶液など)であってもよいが、通常、気体(ガス)である。被処理流体中のシロキサン類の濃度は、例えば、1ppb〜100ppm(例えば、1ppb〜20ppm)、好ましくは1ppb〜1ppm、さらに好ましくは1ppb〜500ppb(例えば、1ppb〜100ppb)程度である。なお、被処理流体(特に被処理ガス)は、水分、一酸化炭素、二酸化炭素、一酸化窒素、二酸化窒素、炭化水素(メタン、エタン、プロパン、ブタン、ヘキサンなどの脂肪族炭化水素、シクロヘキサンなどの脂環族炭化水素、ベンゼン、トルエンなどの芳香族炭化水素など)、ハロゲン化炭化水素類(トリクロロエチレンなど)、エーテル類(ジメチルエーテル、ジエチルエーテルなど)などを含んでいてもよい。さらに、被処理ガスは、環状シロキサン類を含む空気であってもよい。   Cyclic siloxanes can be removed by bringing a treated fluid containing cyclic siloxanes into contact with the removing agent. The fluid to be treated may be a liquid (such as an aqueous solution or an organic solvent solution), but is usually a gas. The concentration of siloxanes in the fluid to be treated is, for example, about 1 ppb to 100 ppm (for example, 1 ppb to 20 ppm), preferably 1 ppb to 1 ppm, and more preferably about 1 ppb to 500 ppb (for example, 1 ppb to 100 ppb). The fluid to be treated (especially the gas to be treated) is water, carbon monoxide, carbon dioxide, nitrogen monoxide, nitrogen dioxide, hydrocarbons (aliphatic hydrocarbons such as methane, ethane, propane, butane, hexane, cyclohexane, etc. Alicyclic hydrocarbons, aromatic hydrocarbons such as benzene and toluene), halogenated hydrocarbons (such as trichloroethylene), ethers (such as dimethyl ether and diethyl ether), and the like. Further, the gas to be treated may be air containing cyclic siloxanes.

前記多孔質共重合体(又は多孔質共重合体を含む除去剤)は、被処理流体(又は被処理ガス)雰囲気中に放置又は存在させることにより、環状シロキサン類と接触させてもよく、被処理流体(又は被処理ガス)は、バッチ式、セミバッチ式又は連続式で前記多孔質共重合体(又は多孔質共重合体を含む除去剤)と接触させることができる。連続式に被処理流体(又は被処理ガス)を処理する場合、被処理流体(又は被処理ガス)の流量は、前記多孔質共重合体(又は多孔質共重合体を含む除去剤)100gに対して、常温常圧(温度20〜25℃、圧力1気圧)で、100mL/分〜200L/分、好ましくは1〜100L/分、さらに好ましくは1〜60L/分程度であってもよい。被処理流体(又は被処理ガス)の空間速度(SV)は、例えば、100〜50000h−1、好ましくは1000〜30000h−1、さらに好ましくは5000〜20000h−1程度であってもよい。 The porous copolymer (or the removal agent containing the porous copolymer) may be brought into contact with the cyclic siloxanes by being left or present in the atmosphere of the fluid to be treated (or gas to be treated). The treatment fluid (or gas to be treated) can be brought into contact with the porous copolymer (or a removing agent containing the porous copolymer) in a batch, semi-batch, or continuous manner. When the fluid to be treated (or gas to be treated) is processed continuously, the flow rate of the fluid to be treated (or gas to be treated) is 100 g of the porous copolymer (or the removal agent containing the porous copolymer). On the other hand, it may be about 100 mL / min to 200 L / min, preferably 1 to 100 L / min, more preferably about 1 to 60 L / min at normal temperature and normal pressure (temperature 20 to 25 ° C., pressure 1 atm). The space velocity (SV) of the fluid to be treated (or gas to be treated) may be, for example, about 100 to 50000 h −1 , preferably 1000 to 30000 h −1 , more preferably about 5000 to 20000 h −1 .

被処理流体(又は被処理ガス)は、加圧して前記除去剤と接触させてもよいが、通常、被処理流体(又は被処理ガス)の処理は常圧で行われる。吸着処理は、例えば、温度0〜100℃(好ましくは10〜50℃、さらに好ましくは15〜35℃)程度で行うことができる。   The fluid to be treated (or gas to be treated) may be pressurized and brought into contact with the removal agent, but the treatment of the fluid to be treated (or gas to be treated) is usually performed at normal pressure. The adsorption treatment can be performed, for example, at a temperature of about 0 to 100 ° C. (preferably 10 to 50 ° C., more preferably 15 to 35 ° C.).

本発明のシロキサン除去剤は、センサーの被毒成分又は鋭敏化成分である環状シロキサン類と反応し(又は重合し)、選択的に除去する。そのため、除去剤は、センサー(例えば、工業用又は家庭用ガス警報器のセンサー)の上流側に配設されるフィルター材料として適している。より詳細には、所定の検知成分を検知するためのセンサ(ガスセンサーなど)は、通常、流入口と排出口とを備えた中空筒体と、この筒体の上流側(流入口側)の筒体内にて配設され、夾雑成分(センサの被毒成分など)を除去するためのフィルターと、このフィルターの下流側の筒体(例えば、筒体の底部など)に配設されたセンサーとを備えている。なお、前記除去剤で構成されたフィルター(例えば、粉粒状除去剤のフィルター)は、筒体の流入口側に配設された通気性支持体(メッシュ状支持体など)と筒体内に配設された通気性支持体(メッシュ状支持体など)との間に充填した形態で支持され、筒体内に配設されている。また、前記筒体の流入口は、筒体の上流端部の中央部などの適所に形成できる。センサーからの検出値は基準値と比較され、検出値が基準値を越えると、警報により有毒成分又は可燃成分の濃度が高くなったことを報知している。   The siloxane remover of the present invention reacts (or polymerizes) with the cyclic siloxanes that are poisoning components or sensitizing components of the sensor and selectively removes them. Therefore, the removing agent is suitable as a filter material disposed upstream of a sensor (for example, a sensor of an industrial or household gas alarm). More specifically, a sensor (such as a gas sensor) for detecting a predetermined detection component usually includes a hollow cylinder having an inlet and an outlet, and an upstream side (inlet side) of the cylinder. A filter disposed in the cylinder for removing contaminant components (such as poisoning components of the sensor), and a sensor disposed in a cylinder downstream of the filter (for example, the bottom of the cylinder) It has. In addition, the filter composed of the removing agent (for example, the filter for the particulate removing agent) is disposed in the cylinder with a breathable support (such as a mesh-shaped support) disposed on the inlet side of the cylinder. It is supported in a form filled with a breathable support (such as a mesh-like support) and is disposed in the cylinder. Moreover, the inflow port of the said cylinder can be formed in appropriate places, such as the center part of the upstream edge part of a cylinder. The detection value from the sensor is compared with a reference value, and when the detection value exceeds the reference value, an alarm notifies that the concentration of the toxic component or the combustible component has increased.

このようなセンサーによる検知成分は、センサーの用途に応じて選択できるが、前記除去剤は、検知成分[一酸化炭素、メタンなど]を吸着することなく、シロキサン類を選択的に効率よく除去する。そのため、センサーのフィルターを前記除去剤で構成すると、シロキサン類の通過又は透過を長期間に亘り抑制でき、被検知成分に対する検知応答性を低下させることなく、誤警報の発生を防止できる。なお、センサーとしては、被検知成分の種類に応じて選択でき、一酸化炭素では、慣用のセンサー(例えば、接触燃焼式、半導体式、電気化学式センサー)、メタンなどの可燃性成分では、慣用のセンサー(例えば、接触燃焼式、半導体式センサー)などが利用できる。   Although the detection component by such a sensor can be selected according to the use of the sensor, the removal agent selectively and efficiently removes siloxanes without adsorbing the detection component [carbon monoxide, methane, etc.]. . Therefore, when the sensor filter is composed of the removing agent, the passage or permeation of siloxanes can be suppressed for a long period of time, and the occurrence of a false alarm can be prevented without deteriorating the detection responsiveness to the detected component. The sensor can be selected according to the type of component to be detected. For carbon monoxide, a conventional sensor (for example, catalytic combustion type, semiconductor type, electrochemical type sensor), for flammable components such as methane, A sensor (for example, contact combustion type, semiconductor type sensor) or the like can be used.

以下に、実施例に基づいて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例によって限定されるものではない。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail based on examples, but the present invention is not limited to these examples.

実施例1
スルホン酸基を有する強酸型イオン交換樹脂(「ダイヤイオンSK1BH」三菱化学(株)製)を乾燥してアルミニウム容器に入れて精秤(小数点4桁まで精秤)し、この容器と6員環シロキサン(D3)を収容したアルミニウム容器とを乾燥したデシケータに入れて密閉し、40℃の恒温槽に20時間放置した。なお、デシケータは、乾燥窒素ガスを吹き込んで予め乾燥したデシケータを用いた。恒温槽からアルミニウム容器を取り出して強酸型イオン交換樹脂の重量を測定し、低湿度条件下での環状シロキサンの重合量(乾燥後の重量増加率)を測定した。
Example 1
A strong acid ion exchange resin having a sulfonic acid group ("Diaion SK1BH" manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation) is dried and placed in an aluminum container and precisely weighed (to the last 4 digits). The aluminum container containing siloxane (D3) was sealed in a dry desiccator and left in a constant temperature bath at 40 ° C. for 20 hours. The desiccator used was a desiccator that was previously dried by blowing dry nitrogen gas. The aluminum container was taken out of the thermostatic bath, the weight of the strong acid ion exchange resin was measured, and the polymerization amount of the cyclic siloxane under low humidity conditions (weight increase rate after drying) was measured.

実施例2
実施例1において、デシケータ内に、強酸型イオン交換樹脂(「ダイヤイオンSK1BH」三菱化学(株)製)を収容したアルミニウム容器と、6員環シロキサン(D3)を収容したアルミニウム容器と、水を収容したアルミニウム容器とを入れて密閉する以外、実施例1と同様にして、飽和水蒸気の存在下での環状シロキサンの重合量(乾燥後の重量増加率)を測定した。
Example 2
In Example 1, in a desiccator, an aluminum container containing a strong acid ion exchange resin (“Diaion SK1BH” manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation), an aluminum container containing a six-membered ring siloxane (D3), and water The amount of cyclic siloxane polymerized in the presence of saturated water vapor (the rate of increase in weight after drying) was measured in the same manner as in Example 1 except that the contained aluminum container was sealed.

比較例1
強酸型イオン交換樹脂に代えて、カルボキシル基を有する弱酸性樹脂(「HL415」、低分子量ポリアクリル酸、(株)日本触媒製)を用いる以外、実施例1と同様にして、低湿度条件下での環状シロキサンの重合量(乾燥後の重量増加率)を測定した。
Comparative Example 1
Instead of the strong acid ion exchange resin, a weakly acidic resin having a carboxyl group (“HL415”, low molecular weight polyacrylic acid, manufactured by Nippon Shokubai Co., Ltd.) was used in the same manner as in Example 1 under low humidity conditions. The amount of cyclic siloxane polymerization (weight increase rate after drying) was measured.

比較例2
強酸型イオン交換樹脂に代えて、カルボキシル基を有する弱酸性樹脂(「AS58」、高分子量ポリアクリル酸、(株)日本触媒製)を用いる以外、実施例1と同様にして、低湿度条件下での環状シロキサンの重合量(乾燥後の重量増加率)を測定した。
Comparative Example 2
In the same manner as in Example 1, except that a weakly acidic resin having a carboxyl group (“AS58”, high molecular weight polyacrylic acid, manufactured by Nippon Shokubai Co., Ltd.) is used in place of the strong acid type ion exchange resin, low humidity conditions The amount of cyclic siloxane polymerization (weight increase rate after drying) was measured.

結果を表1に示す。   The results are shown in Table 1.

なお、実施例1〜2で生成した生成物0.5gと、テトラヒドロフラン(THF)1gとを混合して溶出処理し、濾別した後、ゲルパーミエーションクロマトグラフィにより分子量を測定した。すなわち、分子量測定装置(DC-980-50 880-PU IR-930 865-CO(Jasco社製))に、充填剤入りカラム(Showdex KF-804L、昭和電工社製)を装着し、溶出液としてテトラヒドロフラン(安定剤無添加のTHF(和光純薬製))を用い、カラム温度30℃で1.0mL/分で測定した。その結果、実施例1では環状シロキサンの開環重合体の数平均分子量(Mn)が160000であり、実施例2では環状シロキサンの開環重合体の数平均分子量(Mn)が420000であった。   In addition, 0.5 g of the products produced in Examples 1 and 2 and 1 g of tetrahydrofuran (THF) were mixed and eluted, separated by filtration, and then the molecular weight was measured by gel permeation chromatography. That is, a molecular weight measuring device (DC-980-50 880-PU IR-930 865-CO (manufactured by Jasco)) is equipped with a packed column (Showdex KF-804L, manufactured by Showa Denko KK) as an eluent. Tetrahydrofuran (THF without a stabilizer (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.)) was used, and measurement was performed at a column temperature of 30 ° C. at 1.0 mL / min. As a result, in Example 1, the number average molecular weight (Mn) of the ring-opening polymer of cyclic siloxane was 160,000, and in Example 2, the number average molecular weight (Mn) of the ring-opening polymer of cyclic siloxane was 420,000.

また、実施例1〜2で生成した生成物0.5gと重溶媒CDCl 1gとを混合して1時間撹拌した後、濾過して濾液(試料)を調製し、JNM GSX-270(日本電子(株)社製、270MHz)で核磁気共鳴スペクトルH−NMRを測定したところ、実施例1〜2のいずれの共重合体でも0.07ppmにケミカルシフトがみられた。なお、6員環シロキサン(D3)のケミカルシフトは0.17ppmに認められる。 Further, 0.5 g of the product produced in Examples 1 and 2 and 1 g of heavy solvent CDCl 3 were mixed and stirred for 1 hour, followed by filtration to prepare a filtrate (sample). JNM GSX-270 (JEOL) When a nuclear magnetic resonance spectrum 1 H-NMR was measured by 270 MHz manufactured by Co., Ltd., a chemical shift was observed at 0.07 ppm in any of the copolymers of Examples 1-2. The chemical shift of 6-membered ring siloxane (D3) is observed at 0.17 ppm.

本発明は、環状シロキサン類を効率よくかつ選択的に吸着して除去又は分離する。そのため、種々に分野、例えば、工業的に環状シロキサン類を分離して除去するだけでなく、環境中の環状シロキサン類を分離するのに有用である。また、被毒成分であるシロキサン類を分離除去して、被検知成分(一酸化炭素、メタンなど)を検知するガスセンサーのフィルターなどとして有用である。   The present invention removes or separates cyclic siloxanes by efficiently and selectively adsorbing them. Therefore, it is useful not only for separating and removing cyclic siloxanes in various fields, for example, industrially, but also for separating cyclic siloxanes in the environment. Moreover, it is useful as a filter of a gas sensor for detecting a component to be detected (carbon monoxide, methane, etc.) by separating and removing siloxanes which are poisoning components.

Claims (5)

中空筒体の排出口側に配設されたガスセンサーよりも上流側の流入口側に配設され、かつ環状シロキサン類を重合して除去するためのシロキサン除去剤を含むフィルターであって、前記シロキサン除去剤が、スルホン酸基を有する強酸型イオン交換樹脂を含むフィルター。   A filter that is disposed on the inlet side upstream of the gas sensor disposed on the discharge port side of the hollow cylinder and includes a siloxane remover for polymerizing and removing cyclic siloxanes, The filter in which the siloxane remover includes a strong acid ion exchange resin having a sulfonic acid group. スルホン酸基を有する強酸型イオン交換樹脂が、スルホン化スチレン−ジビニルベンゼン共重合体、パーフルオロスルホン酸イオノマー、スルホン化スチレン−オレフィン共重合体、及びスルホン化ポリホスファゼンから選択された少なくとも一種である請求項1記載のフィルター。   The strong acid ion exchange resin having a sulfonic acid group is at least one selected from a sulfonated styrene-divinylbenzene copolymer, a perfluorosulfonic acid ionomer, a sulfonated styrene-olefin copolymer, and a sulfonated polyphosphazene. The filter according to claim 1. スルホン酸基を有する強酸型イオン交換樹脂が、多孔質であり、比表面積150〜1500m/g、平均細孔径5〜15nmを有する請求項1又は2記載のフィルター。 Strongly acidic ion-exchange resin having a sulfonic acid group, a porous, specific surface area 150~1500m 2 / g, The filter of claim 1, wherein having an average pore diameter of 5 to 15 nm. 環状シロキサン類が、6員環シロキサン、8員環シロキサン、10員環シロキサンから選択された少なくとも一種である請求項1〜3のいずれかに記載のフィルター。   The filter according to any one of claims 1 to 3, wherein the cyclic siloxane is at least one selected from 6-membered siloxane, 8-membered siloxane, and 10-membered siloxane. 環状シロキサン類と検知成分とを含む被処理流体を、中空筒体の流入口側に配設されたフィルターと接触させて環状シロキサン類を除去し、前記中空筒体の排出口側に配設されたガスセンサーで検知成分を検知する方法であって、前記フィルターが環状シロキサン類を重合して除去するためのシロキサン除去剤を含み、前記シロキサン除去剤が、スルホン酸基を有する強酸型イオン交換樹脂を含む、検知方法。 A fluid to be treated containing cyclic siloxanes and a detection component is brought into contact with a filter disposed on the inlet side of the hollow cylinder to remove the cyclic siloxanes and disposed on the outlet side of the hollow cylinder. and a method of detecting the detection component in a gas sensor, wherein the filter comprises a siloxane removal agent to remove by polymerization of cyclic siloxanes, the siloxane removal agent, strongly acidic ion-exchange resin having a sulfonic acid group Including detection method.
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