JP6925339B2 - アルデヒド用ポリマー吸着剤 - Google Patents

アルデヒド用ポリマー吸着剤 Download PDF

Info

Publication number
JP6925339B2
JP6925339B2 JP2018531451A JP2018531451A JP6925339B2 JP 6925339 B2 JP6925339 B2 JP 6925339B2 JP 2018531451 A JP2018531451 A JP 2018531451A JP 2018531451 A JP2018531451 A JP 2018531451A JP 6925339 B2 JP6925339 B2 JP 6925339B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
weight
formula
nitrogen
polymer adsorbent
alkyl
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.)
Active
Application number
JP2018531451A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2018537284A5 (ja
JP2018537284A (ja
Inventor
マイケル エス. ウェンドランド,
マイケル エス. ウェンドランド,
マイケル ダブリュー. コービー,
マイケル ダブリュー. コービー,
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.)
3M Innovative Properties Co
Original Assignee
3M Innovative Properties Co
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 3M Innovative Properties Co filed Critical 3M Innovative Properties Co
Publication of JP2018537284A publication Critical patent/JP2018537284A/ja
Publication of JP2018537284A5 publication Critical patent/JP2018537284A5/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6925339B2 publication Critical patent/JP6925339B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/22Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising organic material
    • B01J20/26Synthetic macromolecular compounds
    • B01J20/264Synthetic macromolecular compounds derived from different types of monomers, e.g. linear or branched copolymers, block copolymers, graft copolymers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/02Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/22Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising organic material
    • B01J20/26Synthetic macromolecular compounds
    • B01J20/265Synthetic macromolecular compounds modified or post-treated polymers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/28Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
    • B01J20/28054Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their surface properties or porosity
    • B01J20/28057Surface area, e.g. B.E.T specific surface area
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/28Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
    • B01J20/28054Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their surface properties or porosity
    • B01J20/28057Surface area, e.g. B.E.T specific surface area
    • B01J20/28061Surface area, e.g. B.E.T specific surface area being in the range 100-500 m2/g
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/28Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
    • B01J20/28054Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their surface properties or porosity
    • B01J20/28057Surface area, e.g. B.E.T specific surface area
    • B01J20/28064Surface area, e.g. B.E.T specific surface area being in the range 500-1000 m2/g
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/28Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
    • B01J20/28054Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their surface properties or porosity
    • B01J20/28069Pore volume, e.g. total pore volume, mesopore volume, micropore volume
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/28Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
    • B01J20/28054Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their surface properties or porosity
    • B01J20/28069Pore volume, e.g. total pore volume, mesopore volume, micropore volume
    • B01J20/28071Pore volume, e.g. total pore volume, mesopore volume, micropore volume being less than 0.5 ml/g
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/28Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
    • B01J20/28054Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their surface properties or porosity
    • B01J20/28069Pore volume, e.g. total pore volume, mesopore volume, micropore volume
    • B01J20/28073Pore volume, e.g. total pore volume, mesopore volume, micropore volume being in the range 0.5-1.0 ml/g
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/28Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
    • B01J20/28054Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their surface properties or porosity
    • B01J20/28078Pore diameter
    • 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
    • C08F212/00Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an aromatic carbocyclic ring
    • C08F212/34Monomers containing two or more unsaturated aliphatic radicals
    • C08F212/36Divinylbenzene
    • 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
    • C08F222/00Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a carboxyl radical and containing at least one other carboxyl radical in the molecule; Salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof
    • C08F222/04Anhydrides, e.g. cyclic anhydrides
    • C08F222/06Maleic anhydride
    • 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
    • C08F8/32Introducing nitrogen atoms or nitrogen-containing groups by reaction with amines
    • 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
    • C08F8/34Introducing sulfur atoms or sulfur-containing groups
    • C08F8/36Sulfonation; Sulfation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2253/00Adsorbents used in seperation treatment of gases and vapours
    • B01D2253/20Organic adsorbents
    • B01D2253/202Polymeric adsorbents
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2253/00Adsorbents used in seperation treatment of gases and vapours
    • B01D2253/25Coated, impregnated or composite adsorbents
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2253/00Adsorbents used in seperation treatment of gases and vapours
    • B01D2253/30Physical properties of adsorbents
    • B01D2253/302Dimensions
    • B01D2253/306Surface area, e.g. BET-specific surface
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2253/00Adsorbents used in seperation treatment of gases and vapours
    • B01D2253/30Physical properties of adsorbents
    • B01D2253/302Dimensions
    • B01D2253/308Pore size
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2253/00Adsorbents used in seperation treatment of gases and vapours
    • B01D2253/30Physical properties of adsorbents
    • B01D2253/302Dimensions
    • B01D2253/311Porosity, e.g. pore volume
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2257/00Components to be removed
    • B01D2257/70Organic compounds not provided for in groups B01D2257/00 - B01D2257/602
    • B01D2257/702Hydrocarbons
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2257/00Components to be removed
    • B01D2257/70Organic compounds not provided for in groups B01D2257/00 - B01D2257/602
    • B01D2257/708Volatile organic compounds V.O.C.'s
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2258/00Sources of waste gases
    • B01D2258/02Other waste gases
    • B01D2258/0283Flue gases
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2258/00Sources of waste gases
    • B01D2258/02Other waste gases
    • B01D2258/0283Flue gases
    • B01D2258/0291Flue gases from waste incineration plants
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2258/00Sources of waste gases
    • B01D2258/06Polluted air
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2220/00Aspects relating to sorbent materials
    • B01J2220/40Aspects relating to the composition of sorbent or filter aid materials
    • B01J2220/49Materials comprising an indicator, e.g. colour indicator, pH-indicator
    • 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
    • C08F212/00Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an aromatic carbocyclic ring
    • C08F212/02Monomers containing only one unsaturated aliphatic radical
    • C08F212/04Monomers containing only one unsaturated aliphatic radical containing one ring
    • C08F212/06Hydrocarbons
    • C08F212/08Styrene

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Disinfection, Sterilisation Or Deodorisation Of Air (AREA)

Description

(関連出願の相互参照)
本出願は、その開示の全内容が参照により本明細書に組み込まれる、2015年12月18日に出願された米国仮特許出願第62/269613号の利益を主張するものである。
アルデヒド用ポリマー吸着剤、ポリマー吸着剤上でのアルデヒド吸着方法、及びポリマー吸着剤上でのアルデヒドの吸着から生じる組成物を提供する。
ホルムアルデヒドは、既知の発癌性物質であり、アレルゲンである。このため、米国労働安全衛生庁(OSHA)は、ホルムアルデヒド蒸気に関して、8時間の曝露制限を0.75ppm(parts per million)、15分の曝露制限を2ppmに設定している。その毒性にもかかわらず、ホルムアルデヒドは、大量生産されている工業的化合物である。例えば、発泡断熱材、パーティクルボード、カーペット、塗料及びワニスを含む、種々の建築材料における広範な使用が認められる多数のポリマー材料を調製するために使用される。これらの建築材料からの残留ホルムアルデヒドのアウトガスにより、ホルムアルデヒドは、最も主要な室内空気汚染物質の1つになっている。ホルムアルデヒドはまた、有機材料の燃焼の副生成物でもある。そのため、ホルムアルデヒドは、自動車排ガス、メタン燃焼、森林火災及びタバコの煙から生じる一般的な外気汚染物質でもある。
北米では、ホルムアルデヒドの厳しいアウトガス制限が建築材料に課されているが、世界の全て地域でそうであるわけではない。例えば、アジアの一部の国々では、建築材料に対する制限はほとんどない。家庭用暖房及び自動車走行へのバイオ燃料の使用増加と重なり、危険レベルのホルムアルデヒド蒸気が室内空気と外気の両方で発生する可能性がある。このため、室内空気と外気の両方の汚染物質であるホルムアルデヒド蒸気に対するヒト曝露を減じるための解決策が直ちに必要である。
ホルムアルデヒドは揮発性が高い(室温で気体である。)ため、物理吸着の機構のみで捕捉することは極めて難しい。しかしながら、ホルムアルデヒドは反応性であることから、化学吸着によって、より容易に捕捉することができる。化学吸着の場合、ホルムアルデヒド蒸気は、吸着剤自体又は吸着剤に含浸させた化学物質との化学的反応により捕捉される。したがって、ホルムアルデヒド用高容量吸着剤を作製するのに重要な点は、ホルムアルデヒドに対する反応部位を多く有する吸着剤を提供することである。
ホルムアルデヒドの捕捉に使用されている典型的な吸着材料の1つは、活性炭スキャフォールド(scaffold)によるものである。しかし、活性炭のスキャフォールドは、比較的不活性であり、この不活性により、活性炭スキャフォールド自体に高密度の反応性基を組み込むことは難しい。このため、ホルムアルデヒド用吸着剤の製造に対する努力のほとんどは、ホルムアルデヒドと反応できる含浸化学物質を見出すことに焦点が当てられてきた。そのため、活性炭スキャフォールドには、典型的には、ホルムアルデヒドと反応する種々の化学物質が含浸されている。ホルムアルデヒドの捕捉に使用される最も一般的な2つの含浸化学物質は、スルファミン酸のナトリウム塩及びリン酸と共含浸させたエチレン尿素である。様々なその他の金属塩も同様に使用されてきた。
含浸は、一般に、吸着剤の作製にいくつかの欠点を有する。まず、含浸化学物質は、移動する場合があり、これは、特に、他の吸着剤が同じ製品中に使用されている場合、問題となる。含浸の別の欠点は、揮発性有機化合物(VOC)を吸着する活性炭の能力が排除されてしまうことである。含浸化学物質が活性炭の孔を占有するため、物理吸着によってのみ捕捉される非反応性蒸気の捕捉に利用できる表面積が減少する。
ホルムアルデヒドを含むアルデヒド用のポリマー吸着剤を提供する。より詳細には、ポリマー吸着剤は、ジビニルベンゼン/無水マレイン酸前駆体ポリマー材料と窒素含有化合物との反応生成物である。窒素含有化合物は、得られるポリマー吸着剤に共有結合している。更に、ポリマー吸着剤上でのアルデヒド(即ち、使用条件下で揮発性であるアルデヒド)吸着方法、及びポリマー吸着剤上でのアルデヒドの吸着から生じる組成物を提供する。ポリマー吸着剤は、典型的には、多孔質であり、ポリマー吸着剤の細穴は多くの場合、メソ細孔及び/又はミクロ細孔の寸法範囲にある。
第1の態様では、ポリマー吸着剤を提供する。ポリマー吸着剤は、(a)前駆体ポリマー材料と(b)窒素含有化合物との反応生成物である。前駆体ポリマー材料は、重合性組成物の重合生成物(polymerized product:重合した生成物)を含む前駆体ポリマー材料であって、重合性組成物は、(1)重合性組成物中のモノマーの総重量に対して8〜65重量%の無水マレイン酸、(2)重合性組成物中のモノマーの総重量に対して30〜85重量%のジビニルベンゼン、及び(3)重合性組成物中のモノマーの総重量に対して0〜40重量%のスチレン型モノマーであって、スチレン、アルキル置換スチレン、又はこれらの組み合わせである、スチレン型モノマー、を含む。窒素含有化合物は、アンモニア、単一の一級アミノ基(−NH)を有する化合物、又は式−NHR[式中、Rは水素若しくはアルキルである。]の少なくとも2つのアミノ基を有する化合物から選択される。
第2の態様では、ポリマー吸着剤上でアルデヒドを吸着する方法を提供する。方法は、上述のようなポリマー吸着剤を提供することと、次いで、ポリマー吸着剤上でアルデヒドを吸着することと、を含む。アルデヒドは、式(I)
−(CO)−H
(I)
[式中、Rは、水素、アルキル、ビニル、又はアリールである。]のものである。式(I)のアルデヒドの分子量は、典型的には、200g/mol以下である。
第3の態様では、(a)上述のようなポリマー吸着剤と、(b)ポリマー吸着剤上で吸着したアルデヒドと、を含む組成物を提供する。アルデヒドは、式(I)
−(CO)−H
(I)
[式中、Rは、水素、アルキル、ビニル、又はアリールである。]のものである。式(I)のアルデヒドの分子量は、典型的には、200g/モル以下である。
第4の態様では、ポリマー吸着剤の調製方法を提供する。方法は、前駆体ポリマー材料を提供することを含む。前駆体ポリマー材料は、重合性組成物の重合生成物を含む前駆体ポリマー材料であって、重合性組成物は、(1)重合性組成物中のモノマーの総重量に対して8〜65重量%の無水マレイン酸、(2)重合性組成物中のモノマーの総重量に対して30〜85重量%のジビニルベンゼン、及び(3)重合性組成物中のモノマーの総重量に対して0〜40重量%のスチレン型モノマーであって、スチレン、アルキル置換スチレン、又はこれらの組み合わせである、スチレン型モノマー、を含む。方法は、前駆体ポリマー材料を、アンモニア、単一の一級アミノ基(−NH)を有する化合物、又は式−NHR[式中、Rは水素若しくはアルキルである。]の少なくとも2つのアミノ基を有する化合物から選択される窒素含有化合物と反応させることを更に含む。反応は、共有結合した窒素含有基を有するポリマー吸着剤の形成をもたらす。
実施例3のポリマー吸着剤及びそれが調製された前駆体ポリマー材料についての、77°K及び最大0.98±0.01の相対圧力下でのアルゴン吸着等温線を示す図である。 実施例12のポリマー吸着剤及びそれが調製された前駆体ポリマー材料についての、77°K及び最大0.98±0.01の相対圧力下でのアルゴン吸着等温線を示す図である。
ポリマー吸着剤を提供する。更に、ポリマー吸着剤製造方法、ポリマー吸着剤上でのアルデヒド吸着方法、及びポリマー吸着剤上でのアルデヒドの吸着から生じる組成物を提供する。ポリマー吸着剤は、典型的には、多孔質であり、細穴は多くの場合、メソ細孔及び/又はミクロ細孔の寸法範囲にある。
より詳細には、ポリマー吸着剤は、ジビニルベンゼン/無水マレイン酸前駆体ポリマー材料と窒素含有化合物との反応生成物である。窒素含有化合物は、ポリマー吸着剤に共有結合している。ポリマー吸着剤を使用して、室温又は使用条件下で揮発性であるアルデヒドを吸着することができる。好適なアルデヒドは、典型的には、式(I)
−(CO)−H
(I)
[式中、Rは、水素、アルキル、ビニル、又はアリールである。]のものである。式(I)のアルデヒドの分子量は、典型的には、200g/mol以下である。いくつかの実施形態では、アルデヒドはホルムアルデヒド(Rが水素である)、又はアセトアルデヒド(Rがメチルである)である。
用語「a」、「an」、及び「the」は、「少なくとも1つの」と互換的に使用され、記載される要素のうちの1つ以上を意味する。
「及び/又は(and/or)」という用語は、一方又は両方を意味する。例えば「A及び/又はB」は、Aのみ、Bのみ、又はAとBの両方を意味する。
「ポリマー」及び「ポリマー材料」という用語は、交換可能に使用され、1つ以上のモノマーを反応させることによって形成された材料を指す。これらの用語は、ホモポリマー、コポリマー、又はターポリマーなどを含む。同様に、「重合させる」及び「重合させること」という用語は、ホモポリマー、コポリマー、又はターポリマーなどであり得るポリマー材料を製造するプロセスを指す。
「ポリマー吸着剤」及び「多孔質ポリマー吸着剤」という用語は、同じ意味で用いられ、多孔質であり、例えば、アルデヒドなどのガス状物質を吸着できるポリマー材料を指す。ポリマー吸着剤などの多孔質材料は、それらの細孔の径に基づいて特性評価することができる。「ミクロ細孔」という用語は、2ナノメートル未満の直径を有する細孔を指す。「メソ細孔」という用語は、2〜50ナノメートルの範囲の直径を有する細孔を指す。「マクロ細孔」という用語は、50ナノメートルより大きい直径を有する細孔を指す。ポリマー吸着剤の多孔度(porosity)は、極低温条件下(例えば、77°Kの液体窒素)での多孔質材料による窒素又はアルゴンなどの不活性ガスの吸着等温線から特性評価することができる。吸着等温線は、典型的には、約10−6〜約0.98±0.01の範囲の複数の相対圧力における多孔質ポリマー吸着剤による、アルゴンなどの不活性ガスの吸着率を測定することによって得られる。次いで等温線を、比表面積を計算するためのBET(Brunauer−Emmett−Teller)法、多孔度及び孔径分布を特性評価するための密度関数理論(DFT)などの様々な方法を用いて分析する。
「吸着している」という用語、並びに、「吸着する」、「吸着した」、及び「吸着」などの同様の単語は、吸着、吸収、又はその両方により、第1の物質(例えば、アルデヒドなどのガス)を、第2の物質(例えば、多孔質ポリマー吸着剤などのポリマー材料)に添加することを指す。同様に、「吸着剤」という用語は、吸着、吸収、又はその両方により、第1の物質を吸着する第2の物質を指す。
「表面積」という用語は、到達可能な細孔の内表面を含む、材料表面の総面積のことを指す。表面積は、典型的には、ある範囲の相対圧力にわたって極低温条件下(例えば、77°Kの液体窒素)で材料の表面に吸着する、窒素又はアルゴンなどの不活性ガスの量を測定することによって得られる吸着等温線から計算される。「BET比表面積」という用語は、BET法を使用して0.05〜0.30の相対圧力範囲にわたる不活性ガスの吸着等温線データから通常は計算される、材料1g当たりの表面積(典型的には、m/g)である。
「重合性組成物」という用語は、ポリマー材料を形成するために使用される、反応混合物に含まれる全ての材料を含む。重合性組成物には、例えば、モノマー混合物、有機溶媒、開始剤、及び他の任意の成分が含まれる。有機溶媒などの重合性組成物中の成分の一部のものは、化学反応は起こさないものの、化学反応及び得られるポリマー材料に影響を与え得る。
「モノマー混合物」という用語は、重合性組成物の、モノマーを含む部分を指す。より具体的には、本明細書で使用する場合、モノマー混合物は、少なくともジビニルベンゼン及び無水マレイン酸を含む。
「ジビニルベンゼン/無水マレイン酸ポリマー材料」、及び「ジビニルベンゼン/無水マレイン酸前駆体ポリマー材料」という用語は、同じ意味で用いられ、ジビニルベンゼン、無水マレイン酸、及び任意でスチレン型モノマーから調製されるポリマー材料を指す。
「スチレン型モノマー」という用語は、スチレン、アルキル置換スチレン(例えばエチルスチレン)、又はそれらの混合物を指す。これらのモノマーは、ジビニルベンゼン中に不純物としてしばしば存在する。
「室温」という用語は、20℃〜30℃の範囲、20℃〜25℃の範囲、25℃に近接した及び25℃を含む範囲、又は25℃の温度を指す。
一態様では、ポリマー吸着剤を提供する。別の態様では、ポリマー吸着剤の調製方法を提供する。多孔質ポリマー吸着剤は、前駆体ポリマー材料を、窒素含有化合物と反応させることにより形成される。前駆体ポリマー材料は、ジビニルベンゼン、無水マレイン酸、及び任意のスチレン型モノマーから形成される。前駆体ポリマー材料は、ジビニルベンゼン/無水マレイン酸ポリマー材料と称することができる。前駆体ポリマー材料を合成するために使用される条件が選択され、少なくとも25m/gと等しいBET比表面積を有するポリマー吸着剤を生成する。窒素含有化合物は、前駆体ポリマー材料中の無水物基と反応する。この反応の結果、窒素含有化合物をポリマー材料に結合させる共有結合が形成される。即ち、窒素含有化合物は、ポリマー吸着剤の一部になる。
前駆体ポリマー材料(即ち、ジビニルベンゼン/無水マレイン酸ポリマー材料)は、無水マレイン酸、ジビニルベンゼン、及び任意のスチレン型モノマーを含有するモノマー混合物を含む重合性組成物から合成される。より具体的には、前駆体ポリマー材料は、1)8〜65重量%の無水マレイン酸、2)30〜85重量%のジビニルベンゼン、及び3)0〜40重量%のスチレン型モノマーであって、スチレン、アルキル置換スチレン、又はこれらの組み合わせであるスチレン型モノマー、を含有するモノマー混合物から形成される。量は、重合性組成物中のモノマーの総重量に相当するモノマー混合物中のモノマーの総重量に基づく。前駆体ポリマー材料を使用して、アルデヒドの吸着に特に効果的なポリマー吸着剤を形成する場合、モノマー混合物は、多くの場合、1)15〜65重量%の無水マレイン酸、2)30〜85重量%のジビニルベンゼン、及び3)0〜40重量%のスチレン型モノマーであって、スチレン、アルキル置換スチレン、又はこれらの組み合わせであるスチレン型モノマー、を含有する。
モノマー混合物に含まれる無水マレイン酸は、前駆体ポリマー材料内に式(II)の無水マレイン酸モノマー単位の形成をもたらす。
Figure 0006925339

この式及び本明細書に含まれる他の式中のアスタリスクは、モノマー単位の別のモノマー単位又は末端基への結合位置を示す。
前駆体ポリマー材料を形成するために使用される無水マレイン酸の量は、前駆体ポリマー材料と反応してポリマー吸着剤を形成することができる窒素含有化合物の量に影響を与える。窒素含有化合物は、無水物基と反応して、ポリマー吸着剤であるポリマー材料に共有結合するようになる。
いくつかの実施形態では、モノマー混合物に含まれる無水マレイン酸の量は、少なくとも8重量%、少なくとも10重量%、少なくとも12重量%、少なくとも15重量%、又は少なくとも20重量%である。無水マレイン酸の量は、65重量%まで、60重量%まで、55重量%まで、50重量%まで、45重量%まで、40重量%まで、35重量%まで、30重量%まで、又は25重量%までとすることができる。例えば、無水マレイン酸は、8〜65重量%、15〜65重量%、15〜60重量%、15〜50重量%、15〜40重量%、20〜65重量%、20〜60重量%、20〜50重量%、20〜40重量%、30〜65重量%、30〜60重量%、30〜50重量%、40〜65重量%、又は40〜60重量%の範囲で存在してもよい。量は、前駆体ポリマー材料を形成するために使用される重合性組成物に含有されるモノマー混合物中のモノマーの総重量に基づく。
言い方を変えれば、前駆体ポリマー材料は、式(II)のモノマー単位を、8〜65重量%、15〜65重量%、15〜60重量%、15〜50重量%、15〜40重量%、20〜65重量%、20〜60重量%、20〜50重量%、20〜40重量%、30〜65重量%、30〜60重量%、30〜50重量%、40〜65重量%、又は40〜60重量%の範囲で含有する。これらの量は、前駆体ポリマー材料中のモノマー単位の総重量に基づく。
モノマー混合物に含まれるジビニルベンゼンは、前駆体ポリマー材料内に式(III)のジビニルベンゼンモノマー単位の形成をもたらす。
Figure 0006925339

ベンゼン環と結合した2つの基は、互いにオルト位、メタ位又はパラ位であることができる。式(III)のモノマー単位は、高い架橋密度並びにミクロ細孔及び/又はメソ細孔を有する硬質ポリマー材料の形成に寄与する。
前駆体ポリマー材料を形成するために使用されるジビニルベンゼンの量は、前駆体ポリマー材料及びポリマー吸着剤の両方のBET比表面積に大きな影響を有し得る。BET比表面積は、前駆体ポリマー材料を形成するために使用されるモノマー混合物中のジビニルベンゼンの量の増加と共に、及びポリマー吸着剤中の式(III)のモノマー単位の得られる量と共に増大する傾向がある。ジビニルベンゼンの量が30重量%未満である場合、ポリマー吸着剤が、十分に高いBET比表面積を有しなくなる場合がある。他方では、ジビニルベンゼンの量が85重量%よりも高い場合、ポリマー吸着剤中の窒素含有基がより少ないので、吸着したアルデヒドの量が損なわれる場合がある。いくつかの実施形態では、モノマー混合物に含まれるジビニルベンゼンの量は、少なくとも30重量%、少なくとも35重量%、少なくとも40重量%、又は少なくとも45重量%である。ジビニルベンゼンの量は、85重量%まで、80重量%まで、75重量%まで、70重量%まで、65重量%まで、60重量%まで、又は50重量%までとすることができる。例えば、量は、30〜85重量%、30〜80重量%、30〜75重量%、30〜70重量%、30〜65重量%、30〜60重量%、30〜55重量%、30〜50重量%、35〜80重量%、35〜70重量%、35〜60重量%、40〜85重量%、40〜80重量%、40〜70重量%、又は40〜60重量%の範囲とすることができる。量は、前駆体ポリマー材料を形成するために使用される重合性組成物に含有されるモノマー混合物中のモノマーの総重量に基づく。
言い方を変えれば、前駆体ポリマー材料は、式(III)のモノマー単位を、30〜85重量%、30〜80重量%、30〜75重量%、30〜70重量%、30〜65重量%、30〜60重量%、30〜55重量%、30〜50重量%、35〜80重量%、35〜70重量%、35〜60重量%、40〜85重量%、40〜80重量%、40〜70重量%、又は40〜60重量%の範囲で含有する。これらの量は、前駆体ポリマー材料中のモノマー単位の総重量に基づく。
ジビニルベンゼンは、純粋な形態で得ることが困難である場合がある。例えば、ジビニルベンゼンは、55重量%という低い純度で市販されていることが多い。ジビニルベンゼンを約80重量%よりも高い純度で得ることは、困難かつ/又は高コストでありうる。ジビニルベンゼンに付随する不純物は、典型的には、スチレン、アルキル置換スチレン(例えばエチルスチレン)、又はこれらの混合物などのスチレン型モノマーである。したがって、スチレン型モノマーは、多くの場合、前駆体ポリマー材料を形成するために使用される重合性組成物に含有されるモノマー混合物中のジビニルベンゼン及び無水マレイン酸と共に存在する。モノマー混合物は、典型的には、モノマー混合物中のモノマーの総重量に対して0〜40重量%のスチレン型モノマーを含んでいる。スチレン型モノマーの含有量が40重量%よりも高い場合、望ましいBET比表面積(例えば、少なくとも25m/g)を有するポリマー吸着剤を提供するには、架橋密度が低すぎる可能性があり、及び/又は架橋間距離が大きすぎる場合がある。架橋密度が低下するに従って、ポリマー吸着剤の剛性は低くなり、多孔度は低くなる傾向がある。典型的には、55重量%の純度を有するジビニルベンゼンは、スチレン型モノマー不純物の含有量が高すぎることから、前駆体ポリマー材料を形成するために使用されるモノマー混合物中での使用には適さない。即ち、ジビニルベンゼンの最小量を有するモノマー混合物を得るためには、ジビニルベンゼンは、多くの場合、少なくとも約80重量%の純度である。約80重量%よりも低い純度を有するジビニルベンゼンを使用すると、不所望に低いBET比表面積を有する前駆体ポリマー材料及び/又はポリマー吸着剤が生成され得る。
モノマー混合物に含まれるスチレン型モノマーは、前駆体ポリマー材料内に式(IV)のスチレン型モノマー単位の存在をもたらす。
Figure 0006925339

基は、水素又はアルキル(例えば、1〜10個の炭素原子、1〜6個の炭素原子、又は1〜4個の炭素原子を有するアルキル)である。
いくつかの実施形態では、前駆体ポリマー材料を形成するために使用されるスチレン型モノマーの量は、少なくとも1重量%、少なくとも2重量%、又は少なくとも5重量%である。スチレン型モノマーの量は、40重量%まで、30重量%まで、20重量%まで、又は10重量%までとすることができる。例えば、量は、0〜40重量%、1〜40重量%、5〜40重量%、10〜40重量%、0〜30重量%、1〜30重量%、5〜30重量%、10〜30重量%、0〜20重量%、1〜20重量%、5〜20重量%、又は10〜20重量%の範囲であることができる。量は、前駆体ポリマー材料を形成するために使用される重合性組成物に含有されるモノマー混合物中のモノマーの総重量に基づく。
言い方を変えれば、前駆体ポリマー材料は、式(IV)のモノマー単位を、0〜40重量%、1〜40重量%、5〜40重量%、10〜40重量%、0〜30重量%、1〜30重量%、5〜30重量%、10〜30重量%、0〜20重量%、1〜20重量%、5〜20重量%、又は10〜20重量%の範囲で含有する。これらの量は、前駆体ポリマー材料中のモノマー単位の総重量に基づく。
全体として、前駆体ポリマー材料は、8〜65重量%の無水マレイン酸、30〜85重量%のジビニルベンゼン、及び0〜40重量%のスチレン型モノマーを含む、モノマー混合物を含有する重合性組成物から形成される。いくつかの実施形態では、モノマー混合物は、15〜65重量%の無水マレイン酸、30〜85重量%のジビニルベンゼン、及び0〜40重量%(又は5〜40重量%)のスチレン型モノマーを含む。いくつかの実施形態では、25〜65重量%の無水マレイン酸、30〜75重量%のジビニルベンゼン、及び1〜20重量%(又は5〜20重量%)のスチレン型モノマーを含む。いくつかの実施形態では、25〜60重量%の無水マレイン酸、30〜75重量%のジビニルベンゼン、及び1〜30重量%(又は5〜30重量%、若しくは10〜30重量%)のスチレン型モノマーを含む。更にその他の実施形態では、モノマー混合物は、30〜65重量%の無水マレイン酸、30〜70重量%のジビニルベンゼン、及び1〜20重量%(又は5〜20重量%、若しくは10〜20重量%)のスチレン型モノマーを含む。更にその他の実施形態では、モノマー混合物は、30〜60重量%の無水マレイン酸、30〜65重量%のジビニルベンゼン、及び1〜20重量%(又は5〜20重量%、若しくは10〜20重量%)のスチレン型モノマーを含む。更なる実施形態では、モノマー混合物は、40〜60重量%の無水マレイン酸、30〜55重量%のジビニルベンゼン、及び1〜20重量%(又は5〜20重量%、若しくは10〜20重量%)のスチレン型モノマーを含む。更に他の実施形態では、モノマー混合物は、20〜40重量%の無水マレイン酸、50〜70重量%のジビニルベンゼン、及び1〜20重量%(又は5〜20重量%、若しくは10〜20重量%)のスチレン型モノマーを含む。重量%値は、前駆体ポリマー材料を形成するために使用されるモノマー混合物中のモノマーの総重量に基づく。
前駆体ポリマー材料を形成するために使用される重合性組成物に含まれるモノマー混合物は、典型的には、無水マレイン酸、ジビニルベンゼン、及びスチレン型モノマーから選択されるモノマーを少なくとも95重量%含む。例えば、モノマー混合物中のモノマーの少なくとも97重量%、少なくとも98重量%、少なくとも99重量%、少なくとも99.5重量%、少なくとも99.9重量%、又は少なくとも100重量%は、無水マレイン酸、ジビニルベンゼン、及びスチレン型モノマーから選択される。高純度のジビニルベンゼンが使用されるいくつかの実施形態では、モノマー混合物は、ジビニルベンゼン及び無水マレイン酸のみを含有する。即ち、ジビニルベンゼン及び無水マレイン酸の量の合計は、100重量%である。
モノマー混合物に加えて、前駆体ポリマー材料を形成するために使用される重合性組成物は、有機溶媒を含む。重合性組成物は、重合前には単一の相である。言い換えると、重合前には、重合性組成物は懸濁液ではない。有機溶媒は、モノマー混合物中に含まれるモノマーを溶解し、前駆体ポリマー材料が生成されはじめる際にこれを可溶化するように選択される。有機溶媒としては、典型的には、ケトン、エステル、アセトニトリル、又はこれらの混合物が挙げられる。
有機溶媒は、前駆体ポリマー材料の形成中にポロゲンとして機能することができる。有機溶媒の選択は、BET比表面積、及び前駆体ポリマー材料中に形成される細孔の径に大きく影響を与え得る。モノマー及び形成するポリマーの両方と混和性の有機溶媒を使用することにより、前駆体ポリマー材料内のミクロ細孔及びメソ細孔が形成されやすくなる。モノマー及び形成するポリマーに好適な溶媒を用いることにより、最終的なポリマー吸着剤の多孔度のより多くの部分がミクロ細孔及びメソ細孔の形態になりやすい。
特に適当な有機溶媒としては、ケトン、エステル、アセトニトリル、及びこれらの混合物が挙げられる。得られる前駆体ポリマー材料が少なくとも100m/gと等しいBET比表面積を有するのであれば、その他の有機溶媒は、これらの有機溶媒の1つ又は複数と共に添加することができる。好適なケトンの例としては、メチルエチルケトン及びメチルイソブチルケトンなどのアルキルケトンが挙げられるが、これらに限定されない。適当なエステルの例としては、これらに限定されるものではないが、エチルアセテート、酢酸プロピル、酢酸ブチル、酢酸アミル、及び酢酸tert−ブチルなどの酢酸エステルが挙げられる。
有機溶媒は、任意の望ましい量で使用することができる。重合性組成物は、多くの場合、1〜75重量%の範囲の固形分率を有する(即ち、重合性組成物は、25〜99重量%の有機溶媒を含有する)。固形分率が低すぎると、重合時間が不必要に長くなることがある。固形分率は、多くの場合、少なくとも1重量%、少なくとも2重量%、少なくとも5重量%、少なくとも10重量%、又は少なくとも15重量%である。しかしながら固形分重量%が高すぎると、モノマーは有機溶媒と共に単一の相を形成しない。更に、固形分率を増大させると、より低いBET比表面積を有する前駆体ポリマー材料が形成される傾向がある。固形分率は、75重量%まで、70重量%まで、60重量%まで、50重量%まで、40重量%まで、30重量%まで、又は25重量%までとすることができる。例えば、固形分率は、5〜75重量%、5〜70重量%、5〜60重量%、5〜50重量%、5〜40重量%、5〜30重量%又は5〜25重量%の範囲であることができる。
モノマー混合物及び有機溶媒に加えて、前駆体ポリマー材料を形成するために使用される重合性組成物は、典型的には、フリーラジカル重合反応のための開始剤を含む。任意の好適なフリーラジカル開始剤を使用することができる。好適なフリーラジカル開始剤は、通常、重合性組成物中に含まれるモノマーと混和性であるように選択される。いくつかの実施形態では、フリーラジカル開始剤は、室温よりも高い温度で活性化され得る熱開始剤である。別の実施形態では、フリーラジカル開始剤はレドックス開始剤である。重合反応はフリーラジカル反応であるため、重合性組成物中の酸素の量を最小限に抑えることが望ましい。
開始剤の種類及び量はいずれも重合速度に影響し得る。一般的に、開始剤の量を増やすとBET比表面積が低下する傾向にあるが、開始剤の量が少なすぎるとモノマーからポリマー材料への高い変換率を得ることが困難となりうる。フリーラジカル開始剤は、通常、0.05〜10重量%、0.05〜8重量%、0.05〜5重量%、0.1〜10重量%、0.1〜8重量%、0.1〜5重量%、0.5〜10重量%、0.5〜8重量%、0.5〜5重量%、1〜10重量%、1〜8重量%、又は1〜5重量%の範囲の量で存在する。重量%は、重合性組成物中のモノマーの総重量に基づく。
好適な熱開始剤としては、有機過酸化物及びアゾ化合物が挙げられる。アゾ化合物の例としては、E.I.du Pont de Nemours Co.(Wilmington,DE)から商標表記VAZOで市販されているもの、例えば、VAZO 64(2,2’−アゾビス(イソブチロニトリルニトリル))(多くの場合、AIBNと称される。)及びVAZO 52(2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルペンタンニトリル))が挙げられるが、これらに限定されない。他のアゾ化合物は、Wako Chemicals USA,Inc.(Richmond,VA)から市販されており、例えば、V−601(ジメチル2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオネート))、V−65(2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル))、及びV−59(2,2’−アゾビス(2−メチルブチロニトリル))などである。有機過酸化物としては、ベンゾイルパーオキシド(BPO)などのビス(1−オキソアリール)ペルオキシド、過酸化ラウロイルなどのビス(1−オキソアルキル)ペルオキシド、及び過酸化ジクミル又は過酸化ジ−tert−ブチルなどのジアルキルペルオキシド、並びにこれらの混合物が挙げられるが、これらに限定されない。熱開始剤を活性化するのに必要な温度は、多くの場合、25℃〜160℃の範囲、30℃〜150℃の範囲、40℃〜150℃の範囲、50℃〜150℃の範囲、50℃〜120℃の範囲、又は50℃〜110℃の範囲である。
好適なレドックス開始剤としては、アリールスルフィン酸塩、トリアリールスルホニウム塩、又は酸化状態の金属、過酸化物若しくは過硫酸塩と組み合わせたN,N−ジアルキルアニリン(例えば、N,N−ジメチルアニリン)が挙げられる。具体的なアリールスルフィン酸塩としては、テトラブチルアンモニウム4−エトキシカルボニルベンゼンスルフィネート、テトラブチルアンモニウム4−トリフルオロメチルベンゼンスルフィネート、及びテトラブチルアンモニウム3−トリフルオロメチルベンゼンスルフィネートなどのテトラアルキルアンモニウムアリールスルフィネートが挙げられる。具体的なトリアリールスルホニウム塩としては、トリフェニルスルホニウム陽イオンを有するもの、並びにPF 、AsF 、及びSbF から選択される陰イオンを有するものが挙げられる。好適な金属イオンとしては、例えば、第3族の金属イオン、遷移金属、及びランタニド金属が挙げられる。具体的な金属イオンとしては、Fe(III)、Co(III)、Ag(I)、Ag(II)、Cu(II)、Ce(III)、Al(III)、Mo(VI)、及びZn(II)が挙げられるが、これらに限定されない。好適な過酸化物としては、ベンゾイルパーオキシド、過酸化ラウロイルなどが挙げられる。好適な過硫酸塩としては、例えば、過硫酸アンモニウム、過硫酸テトラアルキルアンモニウム(例えば、過硫酸テトラブチルアンモニウム)などが挙げられる。
重合性組成物は通常、界面活性剤を含まないか又は実質的に含まない。本明細書で使用する場合、界面活性剤に関する「実質的に含まない」という用語は、界面活性剤が重合性組成物に意図的に添加されていることはなく、存在し得る界面活性剤は、重合性組成物の成分のうちの1つに存在する不純物(例えば有機溶媒又はモノマーのうちの1つに存在する不純物)に由来するものであることを意味する。重合性組成物は通常、重合性組成物の総重量に基づいて0.5重量%未満、0.3重量%未満、0.2重量%未満、0.1重量%未満、0.05重量%未満、又は0.01重量%未満の界面活性剤を含有する。界面活性剤は前駆体ポリマー材料中のミクロ細孔及びメソ細孔への進入を制限しやすく、場合によってはこれらの細孔を塞ぎやすいため、これらの材料を含まないことが有利である。
重合性組成物がフリーラジカル開始剤の存在下で加熱されると、モノマー混合物中のモノマーの重合が起こる。モノマー混合物中の各モノマーの量のバランスをとることによって、かつ、モノマーの全て及び成長中のポリマー材料をその初期の形成段階において可溶化することができる有機溶媒を選択することによって、少なくとも100m/gと等しいBET比表面積を有する前駆体ポリマー材料を調製することができる。前駆体ポリマー材料のBET比表面積は、少なくとも150m/g、少なくとも200m/g、又は少なくとも300m/gであることができる。BET比表面積は、例えば、1000m/gまで又はそれ以上、900m/gまで、800m/gまで、750m/gまで、又は700m/gまでとすることができる。
前駆体ポリマー材料は、重合性組成物の反応生成物である。重合性組成物から形成される前駆体ポリマー材料は、(a)8〜65重量%の、式(II)
Figure 0006925339

の第1モノマー単位、
(b)30〜85重量%の、式(III)
Figure 0006925339

の第2モノマー単位、及び
(c)0〜40重量%の、式(IV)
Figure 0006925339

[式中、Rは、水素又はアルキル(例えば、1〜10個の炭素原子、1〜6個の炭素原子、又は1〜4個の炭素原子を有するアルキル)である。]の第3モノマー単位、を含有する。
多くの実施形態では、アルデヒド用ポリマー吸着剤として特に効果的であるように、前駆体ポリマー材料は、(a)15〜65重量%の、式(II)の第1モノマー単位、(b)30〜85重量%の、式(III)の第2モノマー単位、及び(c)0〜40重量%(又は5〜40重量%)の、式(IV)の第3モノマー単位、を含有する。各重量%値は、前駆体ポリマー材料中のモノマー単位の総重量に基づく。
前駆体ポリマー材料のいくつかの実施形態は、25〜65重量%の、式(II)の第1モノマー単位、30〜75重量%の、式(III)の第2モノマー単位、及び1〜20重量%(又は5〜20重量%)の、式(IV)の第4モノマー単位、を含有する。いくつかの実施形態は、25〜60重量%の、式(II)の第1モノマー単位、30〜75重量%の、式(III)の第2モノマー単位、及び1〜30重量%(又は5〜30重量%、若しくは10〜30重量%)の、式(IV)の第4モノマー単位、を含有する。更にその他の実施形態では、モノマー混合物は、30〜65重量%の、式(II)の第1モノマー単位、30〜70重量%の、式(III)の第2モノマー単位、及び1〜20重量%(又は5〜20重量%、若しくは10〜20重量%)の、式(IV)の第4モノマー単位、を含有する。更にその他の実施形態では、モノマー混合物は、30〜60重量%の、式(II)の第1モノマー単位、30〜65重量%の、式(III)の第2モノマー単位、及び1〜20重量%(又は5〜20重量%、若しくは10〜20重量%)の、式(IV)の第4モノマー単位、を含有する。更なる実施形態では、モノマー混合物は、40〜60重量%の、式(II)の第1モノマー単位、30〜55重量%の、式(III)の第2モノマー単位、及び1〜20重量%(又は5〜20重量%、若しくは10〜20重量%)の、式(IV)の第4モノマー単位、を含有する。更に他の実施形態では、モノマー混合物は、20〜40重量%の、式(II)の第1モノマー単位、50〜70重量%の、式(III)の第2モノマー単位、及び1〜20重量%(又は5〜20重量%、若しくは10〜20重量%)の、式(IV)の第4モノマー単位、を含有する。重量%値は、前駆体ポリマー材料中で使用されるモノマー単位の総重量に基づく。
ポリマー吸着剤は、前駆体ポリマー材料を、窒素含有化合物と反応させることにより形成される。通常塩基性である窒素含有化合物は、前駆体ポリマー材料中の無水物基と反応する。即ち、窒素含有化合物は、前駆体ポリマー材料内の式(II)のモノマー単位と反応する。この反応の結果、窒素含有化合物をポリマー材料に結合させる共有結合が形成される。
窒素含有化合物は、アンモニア、単一の一級アミノ基(−NH)を有する化合物、又は2つ若しくはそれ以上の式−NHR[式中、Rは水素若しくはアルキルである。]の基を有する化合物である。好適なアルキルR基(即ち、アルキルがアルカンの一価の基である)は、多くの場合、1〜20個の炭素原子を有する。例えば、アルキルは、少なくとも1個の炭素原子、少なくとも2個の炭素原子、又は少なくとも4個の炭素原子を有することができ、最大20個の炭素原子、最大18個の炭素原子、最大16個の炭素原子、最大10個の炭素原子、又は最大6個の炭素原子を有することができる。いくつかの実施形態では、アルキル基は、1〜10個の炭素原子、1〜6個の炭素原子又は1〜4個の炭素原子を有する。
単一の一級アミノ基を有する窒素含有化合物は、一級アミン化合物であり、典型的には、その他の一級及び/又は二級アミノ基を含まない。即ち、単一の窒素含有基があり、それは−NHである。式−NHRの少なくとも2つのアミノ基を有する窒素含有化合物は、2つ又はそれ以上の一級アミノ基(Rは水素に相当する)を有することができるか、2つ又はそれ以上の二級アミノ基(Rはアルキルに相当する)を有することができるか、又は少なくとも1つの一級アミノ基に加えて少なくとも1つの二級アミノ基を有することができる。
多くの好適な窒素含有化合物は、式(V)のものである。
NHR
(V)
式(V)では、R基は水素又はアルキルである。R基は、水素、アルキル、又は式−R−NHR、若しくは−(C=NH)−NHの基である。R基は、共有結合、アルキレン、アリーレン、アラルキレン、1つ若しくは複数のオキシ(−O−)基を有するヘテロアルキレン、又は1つ若しくは複数の−NH−基を有するヘテロアルキレンである。R基は、水素、アルキル又は−C(=NH)−NHである。
及びRの両方が水素である場合、式(V)はアンモニアに相当する。Rが水素であり、Rがアルキルである場合、式(V)は単一の一級アミノ基を有する化合物に相当する。Rが−R−NHRである場合、又はRが−(C=NH)−NHである場合、式(V)は式−NHRの2つ又は複数基を有する化合物に相当する。
式(V)のRのための好適なアルキル基は、少なくとも1個の炭素原子、少なくとも2個の炭素原子、又は少なくとも4個の炭素原子を有することができ、最大20個の炭素原子、最大18個の炭素原子、最大12個の炭素原子、最大10個の炭素原子、又は最大6個の炭素原子を有することができる。いくつかの実施形態では、アルキル基は、1〜10個の炭素原子、1〜6個の炭素原子又は1〜4個の炭素原子を有する。
いくつかの実施形態では、式(V)のRは、アルキルである。窒素含有化合物として好適であるためには、Rがアルキルである場合、Rは水素に相当する。即ち、式(V)の化合物は、一級アミン化合物である。Rのための好適なアルキル基は、多くの場合、少なくとも1個の炭素原子、少なくとも2個の炭素原子、又は少なくとも4個の炭素原子を有し、最大20個の炭素原子、最大18個の炭素原子、最大12個の炭素原子、最大10個の炭素原子、又は最大6個の炭素原子を有することができる。いくつかの実施形態では、アルキル基は、1〜10個の炭素原子、1〜6個の炭素原子又は1〜4個の炭素原子を有する。好適な一級アミン化合物の例としては、メチルアミン、エチルアミン、プロピルアミン、ブチルアミン、及びシクロヘキシルアミンが挙げられるが、これらに限定されない。
いくつかの実施形態では、式(V)のRは式−R−NHR基であり、窒素含有化合物は式(V−1)のものである。
HN−R−NHR
(V−1)
このような化合物は、式−NHRの少なくとも2つのアミノ基を有する。式(V−1)のRのための好適なアルキル基は、少なくとも1個の炭素原子、少なくとも2個の炭素原子、又は少なくとも4個の炭素原子を有することができ、最大20個の炭素原子、最大18個の炭素原子、最大12個の炭素原子、最大10個の炭素原子、又は最大6個の炭素原子を有することができる。いくつかの実施形態では、アルキル基は、1〜10個の炭素原子、1〜6個の炭素原子又は1〜4個の炭素原子を有する。R基は、共有結合(即ち、窒素含有化合物がヒドラジン化合物である)、アルキレン(即ち、アルキレンがアルカンの二価の基である)、アリーレン、アラルキレン、1つ若しくは複数のオキシ(−O−)基を有するヘテロアルキレン、又は1つ若しくは複数の−NH−基を有するヘテロアルキレンであることができる。
式(V−1)の好適なアルキレンR基は、通常、少なくとも1個の炭素原子、少なくとも2個の炭素原子、少なくとも3個の炭素原子、又は少なくとも4個の炭素原子を有し、最大20個の炭素原子、最大16個の炭素原子、最大12個の炭素原子、最大10個の炭素原子、又は最大6個の炭素原子を有する。いくつかの窒素含有化合物は、Rが水素であり、Rがアルキレンであり、Rが水素である、式(V−1)のものである。このような窒素含有化合物の例は、例えば、メチレンジアミン、エチレンジアミン、プロピレンジアミン、及びブチレンジアミンなどのアルキレンジアミンである。R及びRの両方がアルキルに相当する式(V−1)の窒素含有化合物としては、N,N’−ジメチルエチレンジアミンが挙げられる。
式(V−1)の化合物の他の実施例では、R基は、
少なくとも1つのカテナリー−O−又は−NH−基を有するヘテロアルキレン(即ち、ヘテロアルキレンは、カテナリーヘテロ原子を有するアルカンである、ヘテロアルカンの二価の基である)である。言い方を変えれば、ヘテロアルキレンR基は、式−R−[O−R−若しくは−R−[NH−R−[式中、各R及び各Rは、独立してアルキレンであり、nは1〜50、1〜40、1〜30、1〜20、1〜10、1〜6若しくは1〜4の範囲の整数である。]のうちの1つ又は複数の基を有する。好適なR及びRアルキレン基は、多くの場合、1〜10個の炭素原子、1〜6個の炭素原子、1〜4個の炭素原子、又は1〜3個の炭素原子を有する。ヘテロアルキレンは、多くの場合、最大30個の炭素原子及び最大16個のヘテロ原子、最大20個の炭素原子及び最大11個のヘテロ原子、又は最大10個の炭素原子及び最大6個のヘテロ原子を有する。このような窒素含有化合物は、式(V−2)及び(V−3)によって表すことができる。
HN−R−[O−R−NHR
(V−2)
HN−R−[NH−R−NHR
(V−3)
いくつかの窒素含有化合物は、Rが水素であり、Rが−O−基を有するヘテロアルキレンであり、Rが水素である、式(V−2)のものである。このような窒素含有化合物の例は、ポリエチレングリコールジアミン及びポリプロピレングリコールジアミンなどのポリ(アルキレンオキシド)ジアミンである。更なる窒素含有化合物は、Rが水素であり、Rが−NH−基を有するヘテロアルキレンであり、Rが水素である、式(V−3)のものである。このような窒素含有化合物は、例えば、式HN−[(CHNH]−(CHNH[式中、xは1〜4の範囲の整数であり、yは1〜10の範囲である。]の化合物であることができる。例としては、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、及びテトラエチレンペンタミンが挙げられる。
式(V−1)のR基は、アリーレン基又はアラルキレン基であることもできる。好適なアリーレン(即ち、炭素環式の芳香族化合物の二価の基)R基は、典型的には、6〜12個の炭素原子を有し、多くの場合、フェニレン又はジフェニレンである。好適なアラルキレンR基とは、アリール基により置換されたアルキレン基、アルキル基で置換されたアリーレン基、又はアルキレン基に結合したアリーレン基を有する二価の基を指す。アルキレン又はアラルキレンのアルキル部分は、多くの場合、1〜10個の炭素原子、1〜6個の炭素原子、又は1〜4個の炭素原子を有する。アリール又はアラルキレンのアリーレン部分は、多くの場合、6〜12個の炭素原子を有し、多くの場合、フェニル又はフェニレンのどちらかである。R及びRの両方が水素であり、Rがアリーレンである式(V−1)の窒素含有化合物の例としては、フェニレンジアミンが挙げられるが、これに限定されない。
更に他の窒素含有化合物は、R
式(V−4)にて示すような−(C=NH)−NHである式(V−1)のものである。
NH−(C=NH)−HN−R−NHR
(V−4)
例えば、いくつかの化合物では、Rは水素であり、Rはアルキレンである。このような化合物の1つは、アグマチンである。アグマチンは、その他の共鳴構造によっても同様に表すことができるが、式(V−1)及び(V−4)の両方の範囲内であると考えられる。
式(V)のその他の実施形態では、Rは−(C=NH)−NH基である。得られる化合物は、式(V−5)のものである。
N−(C=NH)−NHR
(V−5)
が水素である場合、この化合物はグアニジンである。
その他の好適な窒素含有化合物は、式−NHR[式中、Rは水素又はアルキルである。]のうちの少なくとも3つの基を有するポリアミンである。このような化合物は、式(VI)のものであることができる。
−(NHR
(VI)
式(VI)では、Rは上記に定義したとおりであり、変数zは少なくとも3に相当し、最大10、最大8、最大6、又は最大4であることができる。R基は、多くの場合、アルカンのz価基、又はヘテロアルカンのz価基である。好適なアルカンのz価基は、多くの場合、4つの隣接基のうちの少なくとも3つが−CH−である分枝状炭素原子を有する。好適なヘテロアルカンのz価基は、多くの場合、3つの隣接炭素原子(例えば、アルキレン基若しくはアルキル基である3つの隣接基)を有する分枝状窒素原子を有するか、又は4つの隣接原子のうちの少なくとも3つが炭素(即ち、アルキレン基若しくはアルキル基である3つの隣接基)である分枝状炭素原子を有する。これらのヘテロアルカンのz価基は、多くの場合、式−R−[NH−R−[式中、各R及び各Rは、独立してアルキレンであり、pは1〜50、1〜40、1〜30、1〜20、1〜10、1〜6若しくは1〜4の範囲の整数である。]のうちの1つ又は複数の基を含む。好適なR及びRアルキレン基は、多くの場合、1〜10個の炭素原子、1〜6個の炭素原子、1〜4個の炭素原子、又は1〜3個の炭素原子を有する。アルカンのz価基は、多くの場合、少なくとも2個の炭素原子、少なくとも3個の炭素原子、少なくとも4個の炭素原子、又は少なくとも5個の炭素原子を有し、最大20個の炭素原子、最大16個の炭素原子、最大12個の炭素原子、又は最大8個の炭素原子を有する。ヘテロアルカンのz価基は、多くの場合、最大30個の炭素原子及び最大16個のヘテロ原子、最大20個の炭素原子及び最大11個のヘテロ原子、又は最大10個の炭素原子及び最大6個のヘテロ原子を有する。
特定の式R−(NHRのポリアミンとしては、様々なポリイミンが挙げられる。いくつかのポリイミンとしては、各窒素分枝状原子が式−R−[NH−R−の3つの基に結合した1つ又は複数の分枝状窒素原子が挙げられる。各分枝状部分の末端基は、多くの場合、−NHなどの式−NHR基である。例としては、様々な分枝状ポリエチレンイミンが挙げられる。別の特定のポリアミンは、Rがアルカンの三価の基(即ち、炭素分枝状原子が3つの隣接アルキレン基及び1つの隣接メチル基を有する4つの炭素原子に結合している)であり、各Rが水素であり、zが3に相当する、2−(アミノメチル)−2−メチル−1,3−プロパンジアミンである。
多くの実施形態では、このような式(V)(式V−1〜V−5を含む)、及び式(VI)のものなどの窒素含有化合物は、2000ダルトン(Da)以下の分子量(又は重量平均分子量)を有する。例えば、分子量(又は重量平均分子量)は、1500Da以下、1000Da以下、750Da以下、500Da以下、又は250Da以下である。
窒素含有化合物は、前駆体ポリマー材料中の式(II)のモノマー単位と反応する。この反応により、窒素含有化合物が、反応部位が式(II)のモノマー単位の無水物基(−(CO)−O−(CO)−)であるポリマー材料に共有結合することになる。環状構造は典型的には開かれて、式(VII)、式(VIII)、又はこれらの組み合わせのモノマー単位を形成する。
Figure 0006925339

式(VII)及び(VIII)では、式(V)の窒素含有化合物が使用される場合、A基は−NRに相当し、式(VI)の窒素含有化合物が使用される場合、A基は−NR−R(NHRz−1に相当する。あるいは、環状構造は、場合により、式(IX)[式中、Aは二価の基であり、式(V)の化合物、又は式(VI)の化合物から水素原子を2個除いたものに相当する。]にて示すような形態であり得る。
Figure 0006925339
前駆体ポリマー材料中の式(II)のモノマー単位の各モルに対して、最大2モルの窒素含有化合物を添加することができた。即ち、最大200モル%の窒素含有化合物は、式(II)のモノマー単位の総モルに基づいて、前駆体ポリマー材料と反応することができる。いくつかの実施形態では、添加される窒素含有化合物の量は、前駆体ポリマー材料中の式(II)のモノマー単位の総モルに対して、最大175モル%、最大150モル%、最大125モル%、又は最大100モル%である。窒素含有化合物の量は、前駆体ポリマー材料中の式(II)のモノマー単位の総モルに対して、少なくとも1モル%、少なくとも2モル%、少なくとも5モル%、少なくとも10モル%、少なくとも20モル%、少なくとも50モル%、少なくとも75モル%、又は少なくとも100モル%であることができる。いくつかの実施形態では、窒素含有化合物の量は、前駆体ポリマー材料中の式(II)のモノマー単位の総モルに対して、1〜200モル%の範囲、10〜200モル%の範囲、50〜200モル%の範囲、50〜150モル%の範囲、75〜150モル%の範囲、75〜125モル%の範囲、又は100〜200モル%の範囲である。
窒素含有化合物を前駆体ポリマー材料と反応させるために、多くの場合、窒素含有化合物を水及び/又は好適な有機溶媒中に溶解させる。好適な有機溶媒は、窒素含有化合物を溶解するが、窒素含有化合物と反応しないようなものである。例示的な有機溶媒としては、アルコール、例えばテトラヒドロフラン及びジエチルエーテルなどのエーテル、並びに例えばメチレンクロリド及びクロロホルムなどの様々な塩素系溶媒が挙げられるが、これらに限定されない。水及び/又は有機溶媒中の窒素含有化合物の濃度は、窒素含有化合物の溶解度に応じて任意の好適な量であることができる。いくつかの実施形態では、水及び/又は有機溶媒中の窒素含有化合物の濃度は、1〜40重量%の範囲、1〜30重量%の範囲、1〜20重量%の範囲、又は1〜10重量%の範囲である。
窒素含有化合物の溶液を前駆体ポリマー材料と混合する。窒素含有化合物間の反応は、室温で行うことができるか、又は混合物を室温より高い温度まで加熱することによって行うことができる。例えば、30℃〜120℃の範囲の温度にて、数時間〜数日の間、混合物を加熱することができる。いくつかの実施形態では、30℃〜100℃、40℃〜90℃、50℃〜90℃、又は60℃〜80℃にて、12時間〜24時間、懸濁液を加熱する。
ポリマー吸着剤は、典型的には、前駆体ポリマー材料よりも低いBET比表面積を有する。式(VII)及び(VIII)のモノマー単位を形成するための無水物基の開環により、主鎖の立体配座の自由度は十分に大きくなり、多孔度は低下し得る。加えて、式(VII)、(VIII)及び(IX)のモノマー単位中の窒素含有基間の水素結合は、場合により、細孔へのアクセスを制限又はブロックする可能性がある。このような低下のため、多くの場合、最も高い可能性のBET比表面積を有するが、窒素含有化合物と反応するのに充分な無水物基を有する前駆体ポリマー材料を調製することが望ましい。
ポリマー吸着剤は、典型的には、少なくとも25m/gと等しいBET比表面積を有する。いくつかの実施形態では、BET比表面積は、少なくとも50m/g、少なくとも75m/g、又は少なくとも100m/gである。BET比表面積は、最大700m/g若しくはそれ以上、最大600m/g、最大500m/g、最大400m/g、最大300m/g、又は最大200m/gであることができる。いくつかの実施形態では、BET比表面積は、25〜600m/gの範囲、25〜500m/gの範囲、25〜400m/gの範囲、25〜300m/gの範囲、50〜300m/gの範囲、50〜200m/gの範囲、75〜200m/gの範囲、又は50〜100m/gの範囲である。
BET比表面積は、ポリマー吸着剤中のミクロ細孔及び/又はメソ細孔の存在に少なくとも一部起因するものである。ポリマー吸着剤のアルゴン吸着等温線(77°Kにて)は、0.1よりも低い相対圧力において相当量のアルゴン吸着があることを示しており、これはミクロ細孔が存在することを示唆するものである。0.1〜約0.95の相対圧力で、吸着は徐々に増大する。この増大は、メソ細孔が広くサイズ分布していることを示すものである。実施例3及び12のポリマー吸着剤、並びにこれらが調製された前駆体ポリマー材料についての、アルゴン吸着等温線を、図1及び図2にて示す。
いくつかの実施形態では、ポリマー吸着剤のBET比表面積の少なくとも20%は、ミクロ細孔及び/又はメソ細孔が存在することに起因する。ミクロ細孔及び/又はメソ細孔が存在することに起因し得るBET比表面積の比率は、少なくとも25%、少なくとも30%、少なくとも40%、少なくとも50%、又は少なくとも60%であり得る。いくつかの実施形態では、ミクロ細孔及び/又はメソ細孔が存在することに起因し得るBET比表面積の比率は、90%まで若しくはそれ以上、80%まで若しくはそれ以上、又は75%まで若しくはそれ以上とすることができる。
多孔質ポリマー吸着剤は、少なくとも0.05cm/gに相当する総細孔容積を有する。総細孔容積は、液体窒素温度(77°K)にて、約0.98(例えば、0.98±0.01)に相当する相対圧力(p/p°)での吸着アルゴン量から算出される。いくつかの実施形態では、総細孔容積は、少なくとも0.075cm/g、少なくとも0.10cm/g、少なくとも0.15cm/g、少なくとも0.20cm/g、少なくとも0.25cm/g、又は少なくとも0.30cm/gである。総細孔容積は、最大1.0cm/g若しくは更にそれ以上、最大0.9cm/g、最大0.8cm/g、最大0.7cm/g、最大0.6cm/g、若しくは最大0.5cm/g、最大0.4cm/g、最大0.3cm/g、又は最大0.2cm/gであることができる。細孔容積は、多くの場合、0.05〜1cm/gの範囲、0.05〜0.8cm/gの範囲、0.05〜0.6cm/gの範囲、0.05〜0.4cm/gの範囲、0.05〜0.2cm/gの範囲、又は0.75〜0.2cm/gの範囲である。
ジビニルベンゼン/無水マレイン酸ポリマー材料の構造は、多孔質ポリマー吸着剤用の前駆体ポリマー材料としての使用に特によく適している。スチレン型モノマーからの式(IV)のモノマー単位の含有量が低いのであれば、ジビニルベンゼン/無水マレイン酸前駆体ポリマー材料は、ジビニルベンゼン及び無水マレイン酸からの交互モノマー単位を有する。この構造は高い架橋をもたらし、多孔質ポリマー材料、特にミクロ細孔及び/又はメソ細孔の含有量が高い多孔質ポリマー材料の形成に寄与する。
いくつかの実施形態では、ポリマー吸着剤は、酸塩基指示薬を更に含む。酸塩基呈色指示薬(colorimetric indicator)(即ち、酸性形態から塩基性形態に変化するときに色が変わる染料(典型的には有機染料))は、窒素含有化合物と同時に、又は窒素含有化合物を添加後、添加することができる。酸塩基呈色指示薬は、典型的には、窒素含有化合物のpK未満のpKを有するように選択される。即ち、酸塩基呈色指示薬は、ポリマー吸着剤上の利用可能な窒素含有基の全部又は大部分がアルデヒドと反応した場合に、第1の色から第2の色に変わるように選択される。色の変化は、ポリマー吸着剤がアルデヒドを吸着する容量の限度に達するか、又は限度に近いことを知らせる。本明細書で使用する場合、「限度に近い」という用語は、容量の限度の少なくとも60%又はそれ以上に達する(即ち、利用可能な吸着部位の少なくとも60%又はそれ以上がアルデヒドの吸着に使用されている)ことを指す。例えば、少なくとも70%、少なくとも80%、少なくとも90%、又は少なくとも95%の吸着部位が、アルデヒドの吸着に使用されている。
窒素含有化合物のpKを知ることで、当業者は、より低いpK値を有する酸塩基呈色指示薬を容易に選択することができる。いくつかの用途では、窒素含有化合物のpK値と、酸塩基呈色指示薬のpKとの間の差が、少なくとも1、少なくとも2、少なくとも3、又は少なくとも4である。酸塩基呈色指示薬のpKは、多くの場合、3〜10の範囲である。
酸塩基呈色指示薬の例としては、メチルレッド、ブロモキシレノールブルー、パラローザニリン、クリソイジン、チモールブルー、メチルイエロー、ブロモフェニルブルー(bromophenyl blue)、コンゴレッド、メチルオレンジ、ブロモクレゾールグリーン、アゾリトミン、ブロモクレゾールパープル、ブロモチモールブルー、フェノールレッド、ニュートラルレッド、ナフトールフタレイン、クレゾールレッド、フェノールフタレイン、及びチモールフタレインが挙げられるが、これらに限定されない。
酸塩基呈色指示薬は、任意の好適な方法を使用してポリマー吸着剤に添加することができる。いくつかの実施形態では、ポリマー吸着剤を、酸塩基呈色指示薬の溶液中に少なくとも10分間、少なくとも20分間、少なくとも30分間、少なくとも1時間、少なくとも2時間、少なくとも4時間、又は少なくとも8時間、浸漬する。酸塩基呈色指示薬の溶液は、多くの場合、5〜10mg/mlの範囲の濃度である。多くの場合、約0.5gのポリマー吸着剤を、約10mlの溶液中に浸漬する。
ポリマー吸着剤は、捕捉剤の含浸に基づいて吸着剤に優る異なる利点を提供する。補捉剤は、典型的には、例えば、活性炭などのマトリックス材料上で単純に吸着する。即ち、補捉剤は、通常、マトリックス材料に共有結合しておらず、移動することができる。対照的に、本明細書に記載されるポリマー吸着剤は、アルデヒドと相互作用し、移動しない共有結合した窒素含有基を有する。
別の態様では、ポリマー吸着剤上でアルデヒドを吸着する方法を提供する。方法は、ポリマー吸着剤を提供することと、次いで、ポリマー吸着剤上でアルデヒドを吸着することと、を含む。ポリマー吸着剤は、(a)前駆体ポリマー材料と(b)窒素含有化合物との反応生成物である。前駆体ポリマー材料は、重合性組成物の重合生成物を含む前駆体ポリマー材料であって、重合性組成物は、(1)重合性組成物中のモノマーの総重量に対して8〜65重量%の無水マレイン酸、(2)重合性組成物中のモノマーの総重量に対して30〜85重量%のジビニルベンゼン、及び(3)重合性組成物中のモノマーの総重量に対して0〜40重量%のスチレン型モノマーであって、スチレン、アルキル置換スチレン、又はこれらの組み合わせである、スチレン型モノマー、を含む。窒素含有化合物は、アンモニア、単一の一級アミノ基(−NH)を有する化合物、又は式−NHR[式中、Rは水素若しくはアルキルである。]の少なくとも2つのアミノ基を有する化合物から選択される。好適な窒素含有化合物は、典型的には、上述のような式(V)及び(VI)のものである。
多孔質ポリマー吸着剤は、アルデヒドを吸着する。好適なアルデヒドは、式(I)
−(CO)−H
(I)
[式中、Rは水素、アルキル、ビニル、アリール、又はアルキルで置換されたアリールである。]のものである。好適なアルキル基は、典型的には、1〜10個の炭素原子、1〜6個の炭素原子、1〜4個の炭素原子、1〜3個の炭素原子、又は1個の炭素原子を有する。アリール基は、最大12個の炭素原子、又は最大6個の炭素原子を有することができる。アリール基は、多くの場合、フェニルである。アリール基は、1〜4個の炭素原子、又は1〜3個の炭素原子を有するアルキル基などのアルキル基で置換可能である。
アルデヒドは、蒸気の形態である場合、ポリマー吸着剤により吸着する。したがって、アルデヒドの分子量は、典型的には、200g/mol以下、150g/mol以下、100g/mol以下、75g/mol以下、又は50g/mol以下である。好適なアルデヒドとしては、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、プロピオンアルデヒド、ブチルアルデヒド、ペンタナール(バレルアルデヒド)、イソバレルアルデヒド、ヘキサナール、ベンズアルデヒド、2,5−ジメチルベンズアルデヒド、2,4−ジメチルベンズアルデヒド、2,3−ジメチルベンズアルデヒド、トルアルデヒド(オルト−トルアルデヒド、メタ−トルアルデヒド、パラ−トルアルデヒド、及びこれらの混合物)、アクロレイン、並びにクロトンアルデヒドが挙げられるが、これらに限定されない。
アルデヒドは、室温にて、又は−30℃〜150℃、−30℃〜100℃の範囲、若しくは−20℃〜50℃の範囲などの任意の所望の温度にて、吸着させることができる。
別の態様では、多孔質ポリマー吸着剤及び多孔質ポリマー吸着剤上で吸着したアルデヒドを含む組成物を提供する。ポリマー吸着剤及びアルデヒドは、上述と同じである。アルデヒドは、ポリマー吸着剤上に存在する任意の一級アミノ基又は二級アミノ基と反応することができる。
いくつかの実施形態では、ポリマー吸着剤は、窒素含有化合物として式(V)の化合物を使用して形成される。
NHR
(V)
が水素である場合、ポリマー吸着剤は式−NHRの窒素含有基を含有する。水素に相当するR基を有するこのようなポリマー吸着剤が、アルデヒドR−(CO)−Hに曝露される場合、得られるポリマー材料は、式−NH−CHR−OH、−N(CHR−OH)、−N=CRH、又はこれらの組み合わせの基を有することができる。アルキルに相当するR基を有するこのようなポリマー吸着剤が、アルデヒドR−(CO)−Hに曝露される場合、得られるポリマー材料は、式−NR−CHR−OHの基を有することができる。
その他の実施形態では、ポリマー吸着剤は、窒素含有化合物として式(V−1)の化合物を使用して形成される。
HN−R−NHR
(V−1)
得られるポリマー吸着剤は、式−NR−R−NHR、−NR−R−NHR、又はその両方の窒素含有基を有することができる。式−NR−R−NHR基の末端Rが水素である場合、アルデヒドR−(CO)−Hに曝露後のポリマー吸着剤は、式−NR−R−NH−CHR−OH、−NR−R−N(CHR−OH)、−NR−R−N=CRH、又はこれらの組み合わせの基を有することができる。同様に、式−NR−R−NHR基の末端Rが水素である場合、アルデヒドR−(CO)−Hに曝露後のポリマー吸着剤は、式−NR−R−NH−CHR−OH、−NR−R−N(CHR−OH)、−NR−R−N=CRH、又はこれらの組み合わせの基を有することができる。式−NR−R−NHR基の末端Rがアルキルである場合、アルデヒドR−(CO)−Hに曝露後のポリマー吸着剤は、式−NR−R−NR−CHR−OH基を有することができる。同様に、式−NR−R−NHR基の末端Rがアルキルである場合、アルデヒドR−(CO)−Hに曝露後のポリマー吸着剤は、式−NR−R−NR−CHR−OH基を有することができる。更なる量のアルデヒドが、任意の残存する一級アミノ基又は二級アミノ基と反応することができる。
更に他の実施形態では、ポリマー吸着剤は、窒素含有化合物として式(V−4)の化合物を使用して形成される。
NH−(C=NH)−HN−R−NHR
(V−4)
得られるポリマー吸着剤は、式−NH−(C=NH)−NH−R−NHR、−NR−R−NH−(C=NH)−NH、又はその両方の窒素含有基を有することができる。式−NH−(C=NH)−NH−R−NHR基の末端Rが水素である場合、アルデヒドR−(CO)−Hに曝露後のポリマー吸着剤は、式−NH−(C=NH)−NH−R−NH−CHR−OH、−NH−(C=NH)−NH−R−N(CHR−OH)、−NH−(C=NH)−NH−R−N=CRH、又はこれらの組み合わせの基を有することができる。式−NH−(C=NH)−NH−R−NHR基の末端Rがアルキルである場合、アルデヒドR−(CO)−Hに曝露後のポリマー吸着剤は、式−NH−(C=NH)−NH−R−NR−CHR−OH基を有することができる。ポリマー吸着剤が式−NR−R−NH−(C=NH)−NH基を有する場合、アルデヒドR−(CO)−Hに曝露後のポリマー吸着剤は、式−NR−R−NH−(C=NH)−NH−CHR−OH、−NR−R−NH−(C=NH)−N(CHR−OH)、−NR−R−NH−(C=NH)−N=CRH、又はこれらの組み合わせの基を有することができる。更なる量のアルデヒドが、任意の残存する一級アミノ基又は二級アミノ基と反応することができる。
更に他の実施形態では、ポリマー吸着剤は、窒素含有化合物として式(V−5)
N−(C=NH)−NHR
(V−5)
の化合物を使用して形成される。得られるポリマー吸着剤は、式−NH−(C=NH)−NHR、−NR−(C=NH)−NH、又はその両方の窒素含有基を有することができる。式−NH−(C=NH)−NHR基の末端Rが水素である場合、アルデヒドR−(CO)−Hに曝露後のポリマー吸着剤は、式−NH−(C=NH)−NH−CHR−OH、−NH−(C=NH)−N(CHR−OH)、−NH−(C=NH)−N=CRH、又はこれらの組み合わせの基を有することができる。式−NH−(C=NH)−NHR基の末端Rがアルキルである場合、アルデヒドR−(CO)−Hに曝露後のポリマー吸着剤は、式−NH−(C=NH)−NR−CHR−OH基を有することができる。ポリマー吸着剤が式−NR−(C=NH)−NH基を有する場合、アルデヒドR−(CO)−Hに曝露後のポリマー吸着剤は、式−NR−(C=NH)−NH−CHR−OH、−NR−(C=NH)−N(CHR−OH)、−NR−(C=NH)−N=CRH、又はこれらの組み合わせの基を有することができる。更なる量のアルデヒドが、任意の残存する一級アミノ基又は二級アミノ基と反応することができる。
更に他の実施形態では、ポリマー吸着剤は、窒素含有化合物として式(VI)の化合物を使用して形成される。
−(NHR
(VI)
得られるポリマー吸着剤は、式−NR−R−(NHRz−1の窒素含有基を有することができる。式−NR−R−(NHRz−1基の末端Rのうちの1つが水素である場合、アルデヒドR−(CO)−Hに曝露後のポリマー吸着剤は、式−NR−R−(NHRz−2(NH−CHROH)、−NR−R−(NHRz−2(N(CHROH))、−NR−R−(NHRz−2(N=CRH)、又はこれらの組み合わせの基を有することができる。式−NR−R−(NHRz−1基の末端Rのうちの1つがアルキルである場合、アルデヒドR−(CO)−Hに曝露後のポリマー吸着剤は、式−NR−R−(NHRz−2(NR−CHROH)基を有することができる。これらの実施形態のいくつかでは、2つ以上の末端−NHR基がアルデヒドと反応することができる。末端基に加えて、アルデヒドは、ポリマー吸着剤上の任意のその他の一級及び/又は二級アミノ基と反応することができる。
室温(例えば25℃)及び標準圧力にてポリマー吸着剤により吸着されたアルデヒドの量は、多くの場合、少なくとも0.5mmol/g(即ち、ポリマー吸着剤1gにつき少なくとも0.5mmolのアルデヒド)である。例えば、吸着されたアルデヒドの量は、少なくとも1mmol/g、少なくとも1.5mmol/g、少なくとも2mmol/g、少なくとも2.5mmol/g、少なくとも3mmol/g、少なくとも3.5mmol/g、少なくとも4mmol/g、少なくとも4.5mmol/g、又は少なくとも5mmol/gであることができる。吸着された量は、最大12mmol/g又は更にそれ以上、最大10mmol/g、最大9mmol/g、最大8mmol/g、又は最大7mmol/gであることができる。吸着された量は、多くの場合、0.5〜12mmol/gの範囲、1〜12mmol/gの範囲、2〜12mmol/gの範囲、1〜10mmol/gの範囲、2〜10mmol/gの範囲、3〜12mmol/gの範囲、3〜10mmol/gの範囲、又は3〜8mmol/gの範囲である。
ポリマー吸着剤、ポリマー吸着剤の調製方法、ポリマー吸着剤上のアルデヒド吸着方法、又はポリマー吸着剤及びポリマー吸着剤上で吸着されたアルデヒドを含む組成物である、様々な実施形態を提供する。
実施形態1Aは、(a)前駆体ポリマー材料と、(b)窒素含有化合物と、の反応生成物であるポリマー吸着剤である。前駆体ポリマー材料は、重合性組成物の重合生成物を含む前駆体ポリマー材料であって、重合性組成物は、(1)重合性組成物中のモノマーの総重量に対して8〜65重量%の無水マレイン酸、(2)重合性組成物中のモノマーの総重量に対して30〜85重量%のジビニルベンゼン、及び(3)重合性組成物中のモノマーの総重量に対して0〜40重量%のスチレン型モノマーであって、スチレン、アルキル置換スチレン、又はこれらの組み合わせである、スチレン型モノマー、を含む。窒素含有化合物は、アンモニア、単一の一級アミノ基(−NH)を有する化合物、又は式−NHR[式中、Rは水素若しくはアルキルである。]の少なくとも2つのアミノ基を有する化合物から選択される。
実施形態2Aは、重合性組成物が、重合性組成物中のモノマーの総重量に対して、15〜65重量%の無水マレイン酸、30〜85重量%のジビニルベンゼン、及び0〜40重量%のスチレン型モノマー、を含む、実施形態1Aに記載のポリマー吸着剤である。
実施形態3Aは、重合性組成物が、重合性組成物中のモノマーの総重量に対して、25〜65重量%の無水マレイン酸、30〜75重量%のジビニルベンゼン、及び1〜20重量%のスチレン型モノマー、を含む、実施形態1A又は2Aに記載のポリマー吸着剤である。
実施形態4Aは、重合性組成物が、重合性組成物中のモノマーの総重量に対して、30〜65重量%の無水マレイン酸、30〜70重量%のジビニルベンゼン、及び1〜20重量%のスチレン型モノマー、を含む、実施形態1A〜3Aのいずれか1つに記載のポリマー吸着剤である。
実施形態5Aは、窒素含有化合物が、2000ダルトン以下の分子量を有する、実施形態1A〜4Aのいずれか1つに記載のポリマー吸着剤である。
実施形態6Aは、窒素含有化合物が、式(V)のものである、実施形態1A〜5Aのいずれか1つに記載のポリマー吸着剤である。
NHR
(V)
式(V)では、Rは水素又はアルキルであり、Rは水素、アルキル、式−R−NHRの基、又は−(C=NH)−NHであり、Rは、共有結合、アルキレン、アリーレン、アラルキレン、1つ若しくは複数のオキシ(−O−)基を有するヘテロアルキレン、又は1つ若しくは複数の−NH−基を有するヘテロアルキレンであり、Rは水素、アルキル、又は−(C=NH)−NHである。
実施形態7Aは、Rがアルキルである、実施形態6Aに記載のポリマー吸着剤である。
実施形態8Aは、Rが1〜6個の炭素原子、又は1〜4個の炭素原子を有する、実施形態7Aに記載のポリマー吸着剤である。
実施形態9Aは、式(V)の窒素含有化合物が、式(V−1)のものである、実施形態6Aに記載のポリマー吸着剤である。
HN−R−NHR
(V−1)
式(V−1)では、Rは、水素又はアルキルであり、Rは、共有結合、アルキレン、アリーレン、アラルキレン、1つ若しくは複数のオキシ(−O−)基を有するヘテロアルキレン、又は1つ若しくは複数の−NH−基を有するヘテロアルキレンであり、Rは水素、アルキル、又は−(C=NH)−NHである。
実施形態10Aは、Rが共有結合であり、窒素含有化合物がヒドラジンである、実施形態9Aに記載のポリマー吸着剤である。
実施形態11Aは、Rがアルキレンであり、窒素含有化合物がアルキレンジアミンである、実施形態9Aに記載のポリマー吸着剤である。例示的なアルキレンジアミンとしては、メチレンジアミン、エチレンジアミン、プロピレンジアミン、ブチレンジアミン、及びN,N’−ジメチルエチレンジアミンが挙げられるが、これらに限定されない。
実施形態12Aは、Rがヘテロアルキレンであり、窒素含有化合物が式(V−2)又は式(V−3)のものである、実施形態9Aに記載のポリマー吸着剤である。
HN−R−[O−R−NHR
(V−2)
HN−R−[NH−R−NHR
(V−3)
これらの式では、Rはアルキレンであり、Rはアルキレンであり、nは1〜50の範囲の整数である。
実施形態13Aは、窒素含有化合物が、式(V−2)のものであり、ポリエチレングリコールジアミン又はポリプロピレングリコールジアミンである、実施形態12Aに記載のポリマー吸着剤である。
実施形態14Aは、窒素含有化合物が、式(V−3)のものであり、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、又はテトラエチレンペンタミンである、実施形態12Aに記載のポリマー吸着剤である。
実施形態15Aは、式(V−1)の窒素含有化合物が、式(V−4)
NH−(C=NH)−HN−R−NHR
(V−4)
[式中、Rはアルキレンである。]のものである、実施形態9Aに記載のポリマー吸着剤である。
実施形態16Aは、窒素含有化合物がアグマチンである、実施形態15Aに記載のポリマー吸着剤である。
実施形態17Aは、式(V)の窒素含有化合物が、式(V−5)のものである、実施形態6Aに記載のポリマー吸着剤である。
N−(C=NH)−NHR
(V−5)
実施形態18Aは、窒素含有化合物がグアニジンである、実施形態17Aに記載のポリマー吸着剤である。
実施形態19Aは、Rがアリーレンである、実施形態9Aに記載のポリマー吸着剤である。例示的な窒素含有化合物は、フェニレンジアミンである。
実施形態20Aは、窒素含有化合物が、式(VI)のものである、実施形態1A〜5Aのいずれか1つに記載のポリマー吸着剤である。
−(NHR
(VI)
式(VI)では、Rは、アルカンのz価基、又はヘテロアルカンのz価基であり、yは3〜10の範囲の整数である。
実施形態21Aは、ポリマー吸着剤が、式−NHR[式中、Rは水素又はアルキルである。]の窒素含有基を有する、実施形態1A〜5Aのいずれか1つに記載のポリマー吸着剤である。
実施形態22Aは、ポリマー吸着剤が、式−NR−R−NHR、−NR−R−NHR、又は両方の窒素含有基を有する、実施形態1A〜5Aのいずれか1つに記載のポリマー吸着剤である。R基は、水素又はアルキルであり、Rは、共有結合、アルキレン、アリーレン、アラルキレン、1つ若しくは複数のオキシ(−O−)基を有するヘテロアルキレン、又は1つ若しくは複数の−NH−基を有するヘテロアルキレンであり、Rは、水素又はアルキルである。
実施形態23Aは、ポリマー吸着剤が、式−NH−(C=NH)−NH−R−NHR、−NR−R−NH−(C=NH)−NH、又は両方の窒素含有基を有する、実施形態1A〜5Aのいずれか1つに記載のポリマー吸着剤である。R基は、水素又はアルキルであり、Rは、共有結合、アルキレン、アリーレン、アラルキレン、1つ若しくは複数のオキシ(−O−)基を有するヘテロアルキレン、又は1つ若しくは複数の−NH−基を有するヘテロアルキレンである。
実施形態24Aは、ポリマー吸着剤が、式−NH−(C=NH)−NHR、−NR−(C=NH)−NH、又は両方の窒素含有基を有する、実施形態1A〜5Aのいずれか1つに記載のポリマー吸着剤である。R基は、水素又はアルキルである。
実施形態25Aは、ポリマー吸着剤が、式−NR−R−(NHRz−1の窒素含有基を有する、実施形態1A〜5Aのいずれか1つに記載のポリマー吸着剤である。R基は、水素又はアルキルであり、Rは、アルカンのz価基、又はヘテロアルカンのz価基であり、zは3〜10の範囲の整数である。
実施形態26Aは、ポリマー吸着剤が、酸塩基染料を更に含む、実施形態1A〜25Aのいずれか1つに記載のポリマー吸着剤である。
実施形態27Aは、酸塩基染料が、窒素含有化合物よりも低いpKを有する、実施形態26Aに記載のポリマー吸着剤である。
実施形態28Aは、窒素含有化合物のpKと、酸塩基染料のpKとの間の差が、少なくとも2に相当する、実施形態26A又は27Aに記載のポリマー吸着剤である。
実施形態29Aは、ポリマー吸着剤が、少なくとも25m/gと等しいBET比表面積を有する、実施形態1A〜28Aのいずれか1つに記載のポリマー吸着剤である。
実施形態1Bは、ポリマー吸着剤上でアルデヒドを吸着する方法である。方法は、実施形態1A〜29Aのいずれか1つに記載のポリマー吸着剤を提供することと、ポリマー吸着剤上でアルデヒドを吸着することと、を含む。アルデヒドは、式(I)
−(CO)−H
(I)
[式中、Rは、水素、アルキル、ビニル、又はアリールである。]のものである。式(I)のアルデヒドの分子量は、200g/mol以下である。
実施形態2Bは、Rが、水素(アルデヒドはホルムアルデヒドである)、又はメチル(アルデヒドがアセトアルデヒドである)である、実施形態1Bに記載の方法である。
実施形態3Bは、ポリマー吸着剤が、ポリマー吸着剤の重量に対して、1g当たり0.5〜12mmolの範囲のアルデヒド量を吸着する、実施形態1B又は2Bに記載の方法である。
実施形態4Bは、ポリマー吸着剤が、少なくとも25m/gと等しいBET比表面積を有する、実施形態1B〜3Bのいずれか1つに記載の方法である。
実施形態5Bは、ポリマー吸着剤が酸塩基染料を含み、ポリマー吸着剤のアルデヒド吸着容量が限度に達するか、又は限度に近い場合に、酸塩基染料が変色する、実施形態1B〜4Bのいずれか1つに記載の方法である。
実施形態1Cは、(a)実施形態1A〜29Aのいずれか1つに記載のポリマー吸着剤と、(b)ポリマー吸着剤上で吸着したアルデヒドと、を含む組成物である。アルデヒドは、式(I)のものである。
−(CO)−H
(I)
式(I)では、Rは、水素、アルキル、ビニル、又はアリールである。式(I)のアルデヒドの分子量は、200g/mol以下である。
実施形態2Cは、Rが、水素(アルデヒドはホルムアルデヒドである)、又はメチル(アルデヒドがアセトアルデヒドである)である、実施形態1Cに記載の組成物である。
実施形態3Cは、ポリマー吸着剤が、ポリマー吸着剤の重量に対して、1g当たり0.5〜12mmolの範囲のアルデヒド量を吸着する、実施形態1C又は2Cに記載の組成物である。
実施形態4Cは、ポリマー吸着剤が、少なくとも25m/gと等しいBET比表面積を有する、実施形態1C〜3Cのいずれか1つに記載の組成物である。
実施形態5Cは、ポリマー吸着剤が酸塩基染料を含み、ポリマー吸着剤のアルデヒド吸着容量が限度に達するか、又は限度に近い場合に、酸塩基染料が変色する、実施形態1C〜4Cのいずれか1つに記載の組成物である。
実施形態1Dは、ポリマー吸着剤の調製方法である。方法は、前駆体ポリマー材料を提供することを含む。前駆体ポリマー材料は、重合性組成物の重合生成物を含む前駆体ポリマー材料であって、重合性組成物は、(1)重合性組成物中のモノマーの総重量に対して8〜65重量%の無水マレイン酸、(2)重合性組成物中のモノマーの総重量に対して30〜85重量%のジビニルベンゼン、及び(3)重合性組成物中のモノマーの総重量に対して0〜40重量%のスチレン型モノマーであって、スチレン、アルキル置換スチレン、又はこれらの組み合わせである、スチレン型モノマー、を含む。方法は、前駆体ポリマー材料と、アンモニア、単一の一級アミノ基(−NH)を有する化合物、又は式−NHR[式中、Rは水素若しくはアルキルである。]の少なくとも2つのアミノ基を有する化合物から選択される窒素含有化合物と、を処理することを更に含む。方法は、前駆体ポリマー材料を、アンモニア、単一の一級アミノ基(−NH)を有する化合物、又は式−NHR[式中、Rは水素若しくはアルキルである。]の少なくとも2つのアミノ基を有する化合物から選択される窒素含有化合物と反応させることを更に含む。反応は、共有結合した窒素含有基を有するポリマー吸着剤の形成をもたらす。
実施形態2Dは、重合性組成物が、重合性組成物中のモノマーの総重量に対して、15〜65重量%の無水マレイン酸、30〜85重量%のジビニルベンゼン、及び0〜40重量%のスチレン型モノマー、を含む、実施形態1Dに記載の方法である。
実施形態3Dは、重合性組成物が、重合性組成物中のモノマーの総重量に対して、25〜65重量%の無水マレイン酸、30〜75重量%のジビニルベンゼン、及び1〜20重量%のスチレン型モノマー、を含む、実施形態1D又は2Dに記載の方法である。
実施形態4Dは、重合性組成物が、重合性組成物中のモノマーの総重量に対して、30〜65重量%の無水マレイン酸、30〜70重量%のジビニルベンゼン、及び1〜20重量%のスチレン型モノマー、を含む、実施形態1D〜3Dのいずれか1つに記載の方法である。
実施形態5Dは、窒素含有化合物が、2000ダルトン以下の分子量を有する、実施形態1D〜4Dのいずれか1つに記載の方法である。
実施形態6Dは、窒素含有化合物が、式(V)のものである、実施形態1D〜5Dのいずれか1つに記載の方法である。
NHR
(V)
式(V)では、Rは水素又はアルキルであり、Rは水素、アルキル、式−R−NHRの基、又は−(C=NH)−NHであり、Rは、共有結合、アルキレン、アリーレン、アラルキレン、1つ若しくは複数のオキシ(−O−)基を有するヘテロアルキレン、又は1つ若しくは複数の−NH−基を有するヘテロアルキレンであり、Rは水素、アルキル、又は−(C=NH)−NHである。
実施形態7Dは、Rがアルキルである、実施形態6Dに記載の方法である。
実施形態8Dは、Rが1〜6個の炭素原子、又は1〜4個の炭素原子を有する、実施形態7Dに記載の方法である。
実施形態9Dは、式(V)の窒素含有化合物が、式(V−1)のものである、実施形態6Dに記載の方法である。
HN−R−NHR
(V−1)
式(V−1)では、Rは水素又はアルキルであり、Rは、共有結合、アルキレン、アリーレン、アラルキレン、1つ若しくは複数のオキシ(−O−)基を有するヘテロアルキレン、又は1つ若しくは複数の−NH−基を有するヘテロアルキレンであり、Rは水素、アルキル、又は−(C=NH)−NHである。
実施形態10Dは、Rが共有結合であり、窒素含有化合物がヒドラジンである、実施形態9Dに記載の方法である。
実施形態11Dは、Rがアルキレンであり、窒素含有化合物がアルキレンジアミンである、実施形態9Dに記載の方法である。例示的なアルキレンジアミンとしては、メチレンジアミン、エチレンジアミン、プロピレンジアミン、ブチレンジアミン、及びN,N’−ジメチルエチレンジアミンが挙げられるが、これらに限定されない。
実施形態12Dは、Rがヘテロアルキレンであり、窒素含有化合物が式(V−2)又は式(V−3)のものである、実施形態9Dに記載の方法である。
HN−R−[O−R−NHR
(V−2)
HN−R−[NH−R−NHR
(V−3)
これらの式では、Rはアルキレンであり、Rはアルキレンであり、nは1〜50の範囲の整数である。
実施形態13Dは、窒素含有化合物が、式(V−2)のものであり、ポリエチレングリコールジアミン又はポリプロピレングリコールジアミンである、実施形態12Dに記載の方法である。
実施形態14Dは、窒素含有化合物が、式(V−3)のものであり、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、又はテトラエチレンペンタミンである、実施形態12Dに記載の方法である。
実施形態15Dは、式(V−1)の窒素含有化合物が、式(V−4)
NH−(C=NH)−HN−R−NHR
(V−4)
[式中、Rはアルキレンである。]のものである、実施形態9Dに記載の方法である。
実施形態16Dは、窒素含有化合物がアグマチンである、実施形態15Dに記載の方法である。
実施形態17Dは、式(V)の窒素含有化合物が、式(V−5)のものである、実施形態6Dに記載の方法である。
N−(C=NH)−NHR
(V−5)
実施形態18Dは、窒素含有化合物がグアニジンである、実施形態17Dに記載の方法である。
実施形態19Dは、Rがアリーレンである、実施形態9Dに記載の方法である。例示的な窒素含有化合物は、フェニレンジアミンである。
実施形態20Dは、窒素含有化合物が、式(VI)のものである、実施形態1D〜5Dのいずれか1つに記載の方法である。
−(NHR
(VI)
式(VI)では、Rはアルカンのz価基、又はヘテロアルカンのz価基であり、yは3〜10の範囲の整数である。
実施形態21Dは、ポリマー吸着剤が、式−NHR[式中、Rは水素又はアルキルである。]の窒素含有基を有する、実施形態1D〜5Dのいずれか1つに記載の方法である。
実施形態22Dは、ポリマー吸着剤が、式−NR−R−NHR、−NR−R−NHR、又は両方の窒素含有基を有する、実施形態1D〜5Dのいずれか1つに記載の方法である。R基は、水素又はアルキルであり、Rは、共有結合、アルキレン、アリーレン、アラルキレン、1つ若しくは複数のオキシ(−O−)基を有するヘテロアルキレン、又は1つ若しくは複数の−NH−基を有するヘテロアルキレンであり、Rは、水素又はアルキルである。
実施形態23Dは、ポリマー吸着剤が、式−NH−(C=NH)−NH−R−NHR、−NR−R−NH−(C=NH)−NH、又は両方の窒素含有基を有する、実施形態1D〜5Dのいずれか1つに記載の方法である。R基は、水素又はアルキルであり、Rは、共有結合、アルキレン、アリーレン、アラルキレン、1つ若しくは複数のオキシ(−O−)基を有するヘテロアルキレン、又は1つ若しくは複数の−NH−基を有するヘテロアルキレンである。
実施形態24Dは、ポリマー吸着剤が、式−NH−(C=NH)−NHR、−NR−(C=NH)−NH、又は両方の窒素含有基を有する、実施形態1D〜5Dのいずれか1つに記載の方法である。
基は、水素又はアルキルである。
実施形態25Dは、ポリマー吸着剤が、式−NR−R−(NHRz−1の窒素含有基を有する、実施形態1D〜5Dのいずれか1つに記載の方法である。R基は、水素又はアルキルであり、Rは、アルカンのz価基、又はヘテロアルカンのz価基であり、zは3〜10の範囲の整数である。
実施形態26Dは、ポリマー吸着剤が、酸塩基染料を更に含む、実施形態1D〜25Dのいずれか1つに記載の方法である。
実施形態27Dは、酸塩基染料が、窒素含有化合物よりも低いpKを有する、実施形態26Dに記載の方法である。
実施形態28Dは、窒素含有化合物のpKと、酸塩基染料のpKとの間の差が、少なくとも2に相当する、実施形態26D又は27Dに記載の方法である。
実施形態29Dは、ポリマー吸着剤が、少なくとも25m/gと等しいBET比表面積を有する、実施形態1D〜28Dのいずれか1つに記載の方法である。
Figure 0006925339
ガス吸着分析:
超高純度の吸着体を使用して、Micromeritics Instrument社(Norcross,GA)の加速式比表面積測定装置(accelerated surface area and porosimetry)(ASAP)2020システムを用い、多孔度及びガス吸着試験を実施した。以下は、例示されている材料内部の多孔度を特性評価するために使用した典型的な方法である。Micromeriticsの直径1/2インチの試料管内で、ASAP2020の分析ポート上で超高真空下(3〜7μm Hg)で加熱することによって50〜250mgの材料を脱気して、残留溶媒及び他の吸着質を除去した。前駆体ポリマー材料のための脱気手順は、150℃にて2時間であった。ポリマー吸着剤のための脱気手順は、80℃にて2時間であった。0.1未満の相対圧力(p/p°)の低圧添加を用い(5cm/g)、p/p°が0.1〜0.98の間で等間隔で設けられた圧力点の圧力テーブルを使用して、77°Kでのアルゴン吸着等温線を得た。全ての等温線のための方法に、以下の平衡化時間間隔を用いた。10−5未満のp/p°で90秒、10−5〜0.1の範囲のp/p°で40秒、及び0.1を超えるp/p°で20秒。アルゴン吸着分析後、周囲温度及び77°Kの両方にてヘリウムを使用して、フリースペースを求めた。複数点Brunauer−Emmett−Teller(BET)分析により、アルゴン吸着データから、BET比表面積(SABET)を算出した。非線形密度汎関数理論(NLDFT)モデルにより炭素スリット細孔で77°Kにおいてアルゴンを使用して、密度汎関数理論(DFT)分析によってアルゴン吸着データから見かけのミクロ細孔分布を算出した。約0.98に相当するp/p°において吸着したアルゴンの総量から総細孔容積を算出した。BET、DFT及び総細孔容積分析は、Micromeritics MicroActive Version 1.01ソフトウェアを使用して実施した。
ホルムアルデヒド容量試験
単純な特注の貫流送達系を使用して、既知の濃度のホルムアルデヒドを測定用試料に送達した。送達系全体にプラスチック管を使用したが、ホルムアルデヒドが生成される箇所より下流部分にはフルオロポリマー管を使用した。ホルムアルデヒドは、2.5mLのガスタイトシリンジを使用して、6.33重量%パラホルムアルデヒド水溶液を送達することによって生成した。このシリンジは、シリンジポンプ(KD Scientific,Holliston,MA,USA)によって特定の速度で操作した。溶液中のパラホルムアルデヒド濃度及びシリンジの断面積がわかっていることにより、正確な速度でパラホルムアルデヒド溶液を送達できた。この溶液を、パラホルムアルデヒドを分解し、生じたホルムアルデヒドを蒸発させるためのフラスコ中の一片の熱した金箔上に送達した。このフラスコに、アナログマスフローコントローラ(Aalborg,Orangeburg,NY,USA)により制御して、250mL/分の窒素ガスを通した。Gilibrator−2一次気流較正装置(Sensidyne,St.Petersburg,FL,USA)をコントローラの出力口に設置することによって、このコントローラを較正した。Gilibrator流量計を使用して、検量線を作成するために使用した各フローコントローラからの一定範囲のフローを測定した。ホルムアルデヒドの蒸発により、窒素中に250ppmの濃度のホルムアルデヒドが生成した。水もまた窒素中に蒸発させ、これにより、気流を約50%相対湿度まで加湿した。この設定を使用して、窒素中、250mL/分の流量を有する、50%相対湿度の250ppmホルムアルデヒドからなる、ホルムアルデヒドの加湿流を達成した。
ホルムアルデヒド除去性能について試験する試料を、詰めた後で試験管内の床深さが1.0cmになるまで風袋計量済み試験管(内径1.0cm)に加えた。次に、試験管内の試料を計量することによって、試料の質量を求めた。次いで、試験管を系と直列に連結して、250ppmのホルムアルデヒドガス流が試料を通って流れるようにした。試験管の下流側に、水素炎イオン化検出器(FID)を装着したメタナイザを有するガスクロマトグラフ装置(SRI 8610C、SRI Instruments(Torrance,CA,USA))に通じる管を連結した。ホルムアルデヒドガス流が試験試料を通過しはじめたときに試験が開始されたものとみなし、タイマーをスタートさせた。更に、ガスクロマトグラフソフトウェアにより、全てのデータポイントのタイムスタンプを記録した。次いで、ガスクロマトグラフにより一定間隔でガス流をサンプリングし、試料をRESTEK Rt−U−Bond長さ30メートルカラム(Restek Corporation,Bellefonte,PA,USA)に通した。
次いで、このカラムからの溶出物をメタナイザ、続いて、FIDに通した。メタナイザは、ホルムアルデヒドをメタンに変換する役割を果たすものであり、次いで、メタンがイオン化され、FIDにより検出された。その後、このシグナルは、装置付属のデータ収集ソフトウェアに報告され、記録された。ガスクロマトグラフがガス流を6秒間サンプリングし、試料をカラムに144秒かけて通過させ、その後、ガスクロマトグラフが次の分析試料を引き込む前に、60秒かけて試料を流し出すと、ホルムアルデヒド蒸気が良好に検出されることが観察された。
ガスクロマトグラフは、ホルムアルデヒドを異なる速度で窒素流に送達することによって較正した。このようにして、シグナル−濃度曲線を作成することができ、ガスクロマトグラフ上の任意の強度のシグナルについてホルムアルデヒド濃度との相関をとることができた。試験材料の床を通過したホルムアルデヒド溶出物が、1ppmに相当するシグナルを超えるシグナルをFID検出器において生成したときに相当する時点を、ホルムアルデヒド蒸気試験の終わりと定義した。各試験材料の性能は、前述の試験を行いながら1ppmのブレークスルーが観察されるまでの時間(分単位)として報告した。加えて、1ppmブレークスルーまでのブレークスループロットの曲線下面積を、この一定容積試験において使用された試験材料の既知の質量と共に使用して、最小二乗式の和を用いて各試験材料についてmmol/g容量を算出した。
アセトアルデヒド容量試験
単純な特注の貫流送達系を使用して、既知の濃度のアセトアルデヒドを測定用試料に送達した。窒素中15375ppmのアセトアルデヒド(+/−2%)を含有する圧縮ガスシリンダー(Oxygen Service Company,St.Paul,MN,USA)を使用して、アセトアルデヒドを系に送達した。0〜10mL/分の流量能力を有するデジタルマスフローコントローラ(Aalborg,Orangeburg,NY,USAからDFC26の表記にて入手可能)に、このガスシリンダーを配管した。乾燥窒素を系へ送達するのに使用される、0〜50mL/分の流量能力を有する第2のデジタルマスフローコントローラに、このマスフローコントローラを配管した。窒素を、水浴に浸したナフィオン管に通すことによって加湿した。浸したナフィオン管の長さを調節することにより、窒素中の異なる濃度の水蒸気を達成することができた。アセトアルデヒド含有ガス流及び加湿窒素含有ガス流を流すマスフローコントローラの流速を調節することによって、窒素中、50mL/分の流量を有する、80%相対湿度の240ppmアセトアルデヒドからなるアセトアルデヒドの加湿流を達成した。
アセトアルデヒド除去性能について試験する試料を、詰めた後で試験管内の床深さが0.5cmになるまで風袋計量済み試験管(内径7mm)に加えた。次に、試験管内の試料を計量することによって、試料の質量を求めた。次いで、試験管を系と直列に連結して、アセトアルデヒドガス流が試料を通って流れるようにした。試験管の下流側に、FIDを装着したガスクロマトグラフ装置(SRI 8610C)に通じる管を連結した。アセトアルデヒドガス流が試験試料を通過しはじめたときに試験が開始されたものとみなし、タイマーをスタートさせた。更に、ガスクロマトグラフソフトウェアにより、全てのデータポイントのタイムスタンプを記録した。次いで、ガスクロマトグラフにより一定間隔でガス流をサンプリングし、試料をRESTEK Rt−U−Bond長さ30メートルカラムに通した。
次いで、このカラムからの溶出物をFIDに通した。FIDは、水素炎中のアセトアルデヒドをイオン化し、イオン化した分子を検出する役割を果たした。その後、このシグナルは、装置付属のデータ収集ソフトウェアに報告され、記録された。ガスクロマトグラフがガス流を6秒間サンプリングし、114秒かけてカラムに試料を通過させ、その後、ガスクロマトグラフが次の分析試料を引き込む前に、60秒かけて試料を流し出すと、アセトアルデヒド蒸気が良好に検出されることが観察された。
ガスクロマトグラフは、アセトアルデヒドを異なる速度でガス流に送達することによって較正した。このようにして、シグナル−濃度曲線を作成することができ、ガスクロマトグラフ上の任意の強度のシグナルについてアセトアルデヒド濃度との相関をとることができた。試験材料の床を通過したアセトアルデヒド溶出物が、50ppmに相当するシグナルを超えるシグナルをFID検出器において生成したときに相当する時点を、アセトアルデヒド蒸気試験の終わりと定義した。各試験材料の性能は、前述の試験を行いながら50ppmのブレークスルーが観察されるまでの時間(分単位)として報告した。加えて、50ppmブレークスルーまでのブレークスループロットの曲線下面積を、この一定容積試験において使用された試験材料の既知の質量と共に使用して、最小二乗式の和を用いて各試験材料についてmmol/g容量を算出した。
実施例1〜4
5Lの丸底フラスコで、78.2g(481mmol)のジビニルベンゼン(DVB)(80重量%、工業グレード)、29.4g(300mmol)の無水マレイン酸(MA)、及び2.15g(8.88mmol)のベンゾイルパーオキシド(BPO)を、2153gのエチルアセテート(EtOAc)中に溶解させた。重合性組成物は、EtOAc中、固形分4.9重量%を有し、モノマー混合物(58.1重量%のDVB、27.3重量%のMA、及び14.5重量%のスチレン型モノマー)、及び2重量%のBPO(モノマーの総重量に対し)を含有した。この重合性組成物を窒素で30分間バブリングした。次いで、フラスコにゴム隔膜で蓋をし、95℃の砂浴に入れた。重合性組成物をこの温度で18時間加熱した。生成した白色の沈殿物を真空濾過によって単離し、EtOAcで洗浄した。固体を分割して、3つの32オンスジャーに入れた。次いで、ジャーに各々、750mLのEtOAcを充填した。固体をEtOAc中、室温で1時間静置した。真空濾過により固体を再び単離し、EtOAcで洗浄した。固体を再び分割して、3つの32オンスジャーに入れた。次いで、ジャーに各々、750mLのEtOAcを充填した。固体をEtOAc中で一晩静置した。真空濾過により固体を再び単離し、EtOAcで洗浄した。次に固体を95℃の高真空下で一晩乾燥させた。アルゴン吸着によって求めたこの前駆体ポリマー材料のSABETは624.5m/gであり、総細孔容積は0.606cm/g(p/p°=0.975)であった。
上述の前駆体ポリマー材料と、水酸化アンモニウム/水(実施例1)、ヒドラジン一水和物/エタノール(EtOH)(実施例2)、エチレンジアミン(EDA)/EtOH(実施例3)、又はN,N’−ジメチルエチレン−ジアミン(DMEDA)/EtOH(実施例4)と、をそれぞれ反応させることにより、実施例1〜4のアミン官能性ポリマー吸着剤を調製した。
より具体的には、実施例1のアミン官能性ポリマー吸着剤を、以下の手順を使用して調製した。32オンスジャーで、5.0mL(72.5mmol)の14.5M水性水酸化アンモニウムを、85mLの脱イオン水中に溶解させた。この溶液に、3.00gの前駆体ポリマー材料を添加した。ジャーに蓋をし、90℃に設定した砂浴に入れた。この懸濁液をこの温度で18時間加熱した。固体を真空濾過により単離し、脱イオン水で洗浄した。固体を8オンスジャーに入れ、このジャーに150mLの脱イオン水を添加した。固体を脱イオン水中で4時間静置した。固体を再び真空濾過により単離し、脱イオン水で洗浄した。次に、この固体を高真空下、80℃で8時間乾燥させた。
より具体的には、実施例2のアミン官能性ポリマー吸着剤を、以下の手順を使用して調製した。8オンスジャーで、5.5mL(113mmol)のヒドラジン一水和物を、150mLのEtOH中に溶解させた。この溶液に、5.00gの前駆体ポリマー材料を添加した。ジャーに蓋をし、80℃に設定した砂浴に入れた。この懸濁液をこの温度で18時間加熱した。固体を真空濾過により単離し、EtOHで洗浄した。固体を8オンスジャーに入れ、このジャーに150mLのEtOHを添加した。固体をEtOH中で4時間静置した。真空濾過により固体を再び単離し、EtOHで洗浄した。固体を再び8オンスジャーに入れ、このジャーに150mLのEtOHを添加した。固体をEtOH中で更に4時間静置した。真空濾過により固体を再び単離し、EtOHで洗浄した。次いで、固体を80℃の高真空下で8時間乾燥させた。
より具体的には、実施例3のアミン官能性ポリマー吸着剤を、以下の手順を使用して調製した。32オンスジャーで、29.8mL(446mmol)のEDAを、600mLのEtOH中に溶解させた。この溶液に、10.0gの前駆体ポリマー材料を添加した。ジャーに蓋をし、80℃に設定した砂浴に入れた。この懸濁液をこの温度で18時間加熱した。固体を真空濾過により単離し、EtOHで洗浄した。固体を8オンスジャーに入れ、このジャーに150mLのEtOHを添加した。固体をEtOH中で4時間静置した。真空濾過により固体を再び単離し、EtOHで洗浄した。次いで、固体を80℃の高真空下で8時間乾燥させた。
より具体的には、実施例4のアミン官能性ポリマー吸着剤を、以下の手順を使用して調製した。8オンスジャーで、4.80mL(44.6mmol)のDMEDAを、96mLのEtOH中に溶解させた。この溶液に、1.00gの前駆体ポリマー材料を添加した。ジャーに蓋をし、80℃に設定した砂浴に入れた。この懸濁液をこの温度で18時間加熱した。固体を真空濾過により単離し、EtOHで洗浄した。固体を4オンスジャーに入れ、このジャーに50mLのEtOHを添加した。固体をEtOH中で4時間静置した。真空濾過により固体を再び単離し、EtOHで洗浄した。次いで、固体を80℃の高真空下で8時間乾燥させた。各試料を調製するために使用されるアミン、SABET、及び各アミン官能性ポリマー吸着剤の総細孔容積を表2に示す。
Figure 0006925339
実施例1〜4のアミン官能性ポリマー吸着剤を、40×80メッシュサイズにそれぞれ個々にふるい分け、この材料を使用して上述のホルムアルデヒド蒸気試験を行って、各アミン官能性ポリマー吸着剤のホルムアルデヒド容量を測定した。試験に使用される試料の質量、各試験の継続時間(分)、及び算出したmmol/g容量を表3に示す。
Figure 0006925339
加えて、上述のように、実施例3のアミン官能性ポリマー吸着剤を40×140メッシュサイズ材料にふるいをかけ、アセトアルデヒド蒸気試験を行い、このアミン官能性ポリマー吸着剤のアセトアルデヒド容量を測定した。試験に使用される試料の質量、試験の継続時間(分)、及び算出したmmol/g容量を表4に示す。
Figure 0006925339
実施例5〜8:
一連の4つの前駆体ポリマー材料は、モノマーであるDVB(80重量%純度、工業グレード)及びMAを異なる比率で使用して調製した。各前駆体ポリマー材料を製造するために使用される重合性組成物は、EtOAc中固形分5.0重量%、及び2.0重量%のBPO(モノマーの総重量に対して)を有した。各前駆体ポリマー材料について、重量によるモノマー組成を表5に示す。以下の手順を使用して、これらの4つの前駆体ポリマー材料を調製した。各重合性組成物を窒素で10分間バブリングした。次いで、各ジャーに蓋をし、95℃の砂浴に入れた。各重合性組成物を、この温度で17時間加熱した。各ジャー中で形成した白色の沈澱物を真空濾過によって単離し、EtOAcで洗浄した。各固体を4オンスジャーに入れ、このジャーに100mLのEtOAcを添加した。各固体をEtOAc中、室温で1時間静置した。各固体を真空濾過により再び単離し、EtOAcで洗浄した。各固体を再び4オンスジャーに入れ、このジャーに100mLのEtOAcを添加した。各固体をEtOAc中で一晩静置した。各固体を真空濾過により再び単離し、EtOAcで洗浄した。次いで、各固体を95℃の高真空下で一晩乾燥させた。アルゴン吸着により測定した各前駆体ポリマー材料についてのSABET及び総細孔容積を、表5に示す。前駆体ポリマー材料とは、調製例5−1〜8−1(PE5−1〜PE8−1)を指す。
Figure 0006925339
前駆体ポリマー材料であるPE5−1〜8−1を、エタノール中のヒドラジン一水和物と反応させることにより、実施例5〜8の4つのアミン官能性ポリマー吸着剤を調製した。実施例5〜8のアミン官能性ポリマー吸着剤を調製するために、各反応で使用されるエタノールとヒドラジン一水和物の量を、表6に示す。以下の手順を使用して、実施例5〜8のアミン官能性ポリマー吸着剤を調製した。4オンスジャーで、0.500gの前駆体ポリマー材料を、ヒドラジン一水和物エタノール溶液中に浸した。ジャーに蓋をし、80℃に設定した砂浴に入れた。この懸濁液をこの温度で18時間加熱した。固体を真空濾過により単離し、EtOHで洗浄した。固体を4オンスジャーに入れ、このジャーに50mLのEtOHを添加した。固体をEtOH中で4時間静置した。真空濾過により固体を再び単離し、EtOHで洗浄した。固体を再び4オンスジャーに入れ、このジャーに50mLのEtOHを添加した。固体をEtOH中で更に4時間静置した。真空濾過により固体を再び単離し、EtOHで洗浄した。次いで、この固体を高真空下、80℃で8時間乾燥させた。アルゴン吸着により測定した各前駆体ポリマー材料についてのSABET及び総細孔容積を、表6に示す。
Figure 0006925339
実施例5〜8のアミン官能性ポリマー吸着剤を、40×80メッシュサイズにそれぞれ個々にふるい分け、この材料を使用して上述のホルムアルデヒド蒸気試験を行って、各アミン官能性ポリマー吸着剤のホルムアルデヒド容量を測定した。試験に使用される試料の質量、各試験の継続時間(分)、及び算出したmmol/g容量を表7に示す。
Figure 0006925339
実施例9〜13
一連の5つの未加水分解前駆体ポリマー材料は、重合組成物について、モノマーであるDVB(80重量%純度、工業グレード)及びMAを異なる比率で、及び異なる固形分%を使用して、調製した。各前駆体ポリマー材料を製造するために使用される重合性組成物は、2.0重量%のBPO(モノマーの総重量に対し)を有した。各前駆体ポリマー材料について、重量及び固形分%によるモノマー組成を表8に示す。以下の手順を使用して、これらの4つの前駆体ポリマー材料を調製した。各重合性組成物を窒素で10分間バブリングした。次いで、各ジャーに蓋をし、95℃の砂浴に入れた。各重合性組成物を、この温度で17時間加熱した。各ジャー中で形成した白色の沈澱物を真空濾過によって単離し、EtOAcで洗浄した。各固体を4オンスジャーに入れ、このジャーに100mLのEtOAcを添加した。各固体をEtOAc中、室温で1時間静置した。各固体を真空濾過により再び単離し、EtOAcで洗浄した。各固体を再び4オンスジャーに入れ、このジャーに100mLのEtOAcを添加した。各固体をEtOAc中で一晩静置した。各固体を真空濾過により再び単離し、EtOAcで洗浄した。次いで、各固体を95℃の高真空下で一晩乾燥させた。アルゴン吸着により測定した各前駆体ポリマー材料についてのSABET及び総細孔容積を、表8に示す。前駆体ポリマー材料は、調製例9−1〜13−1(PE9−1〜PE13−1)を指す。
Figure 0006925339
0.75MのEDAエタノール溶液を使用して、実施例9〜13の4つのアミン官能性ポリマー吸着剤を調製した。より具体的には、3.0gの各前駆体ポリマー材料であるPE9−1〜13−1を16オンスジャーに入れ、前駆体ポリマー材料のEDAと無水マレイン酸基のモル比が16:1となるように、エタノール中0.75MのEDA溶液を添加した。したがって、0.75MエタノールEDAをそれぞれ280、296、346、393、及び393mL使用して、実施例9〜13のアミン官能性ポリマー吸着剤を調製した。ジャーに蓋をし、80℃に設定した砂浴に入れた。この懸濁液をこの温度で18時間加熱した。固体を真空濾過により単離し、EtOHで洗浄した。固体を4オンスジャーに入れ、このジャーに50mLのEtOHを添加した。固体をEtOH中で4時間静置した。真空濾過により固体を再び単離し、EtOHで洗浄した。次いで、この固体を高真空下、80℃で8時間乾燥させた。アルゴン吸着により測定した各前駆体ポリマー材料についてのSABET及び総細孔容積を、表9に示す。
Figure 0006925339
実施例9〜13のアミン官能性ポリマー吸着剤を、40×80メッシュサイズにそれぞれ個々にふるい分け、この材料を使用して上述のホルムアルデヒド蒸気試験を行って、各アミン官能性ポリマー吸着剤のホルムアルデヒド容量を測定した。試験に使用される試料の質量、各試験の継続時間(分)、及び算出したmmol/g容量を表10に示す。
Figure 0006925339
実施例14:
2LのParrステンレス鋼圧力容器で、177.11g(1.09mol)DVB(80重量%、工業グレード)、240.05g(2.45mol)のMA、及び4.17g(16.8mmol)のVAZO 52を、625.92gのEtOAc中に溶解させた。重合性組成物は、EtOAc中、固形分40.0重量%であり、モノマー混合物(34.0重量%のDVB、57.5重量%のMA、及び8.5重量%のスチレン型モノマー)、及び1重量%のVAZO 52(モノマーの総重量に対し)を有した。この重合性組成物を窒素で15分間バブリングした。次いで、圧力容器を密閉し、60℃の加熱マントル内に入れた。重合性組成物を、この温度で18時間加熱した。生成した白色の沈殿物を真空濾過によって単離し、EtOAcで洗浄した。固体を4L三角フラスコに入れ、このフラスコに2.0LのEtOAcを添加した。固体をEtOAc中、室温で1時間静置した。真空濾過により固体を再び単離し、EtOAcで洗浄した。固体を4L三角フラスコに入れ、2.0LのEtOAcを添加した。固体をEtOAc中で一晩静置した。真空濾過により固体を再び単離し、EtOAcで洗浄した。次いで、固体を100℃のバッチ式オーブン中で18時間乾燥させた。アルゴン吸着によって測定したこの前駆体ポリマー材料のSABETは320.8m/gであり、総細孔容積は0.250cm/g(p/p°=0.977)であった。
32オンスジャーで、95.0g(158mmol)の分子量600分枝状ポリエチレンイミンを、478mLのEtOH中に溶解させた。この溶液に、20.0gの前駆体ポリマー材料を添加した。ジャーに蓋をし、80℃に設定した砂浴に入れた。この懸濁液をこの温度で18時間加熱した。固体を真空濾過により単離し、EtOHで洗浄した。固体を8オンスジャーに入れ、このジャーに100mLのEtOHを添加した。固体をEtOH中で4時間静置した。真空濾過により固体を再び単離し、EtOHで洗浄した。次いで、この固体を高真空下、120℃で3時間乾燥させた。アルゴン吸着によって測定したこのアミン官能性ポリマー吸着剤のSABETは110.4m/gであり、総細孔容積は0.167cm/g(p/p°=0.980)であった。
実施例14のアミン官能性ポリマー吸着剤を、40×80メッシュサイズにふるい分け、この材料を使用して上述のホルムアルデヒド蒸気試験を行って、このアミン官能性ポリマー吸着剤のホルムアルデヒド容量を測定した。試験に使用される試料の質量、試験の継続時間(分)、及び算出したmmol/g容量を表11に示す。
Figure 0006925339
実施例15〜17
1LのParrステンレス鋼圧力容器で、88.67g(0.545mol)DVB(80重量%、工業グレード)、120.02g(1.22mol)のMA、及び2.09g(8.64mmol)のBPOを、208.50gのEtOAc中に溶解させた。重合性組成物は、EtOAc中、固形分50.0重量%であり、モノマー混合物(34.0重量%のDVB、57.5重量%のMA、及び8.5重量%のスチレン型モノマー)、及び1重量%のBPO(モノマーの総重量に対し)を有した。この重合性組成物を窒素で15分間バブリングした。次いで、圧力容器を密閉し、90℃の加熱マントルに入れた。重合性組成物を、この温度で18時間加熱した。生成した白色の沈殿物を真空濾過によって単離し、EtOAcで洗浄した。固体を2L三角フラスコに入れ、このフラスコに1.0LのEtOAcを添加した。固体をEtOAc中、室温で1時間静置した。真空濾過により固体を再び単離し、EtOAcで洗浄した。固体を2L三角フラスコに入れ、1.0LのEtOAcを添加した。固体をEtOAc中で一晩静置した。真空濾過により固体を再び単離し、EtOAcで洗浄した。次いで、固体を100℃のバッチ式オーブン中で18時間乾燥させた。アルゴン吸着によって測定したこの前駆体ポリマー材料のSABETは201.1m/gであり、総細孔容積は0.170cm/g(p/p°=0.980)であった。
32オンスジャーで、131mL(1.96mmol)のEDAを、262mLのEtOH中に溶解させた。この溶液に、20.0gの前駆体ポリマー材料を添加した。ジャーに蓋をし、80℃に設定した砂浴に入れた。この懸濁液をこの温度で18時間加熱した。固体を真空濾過により単離し、EtOHで洗浄した。固体を8オンスジャーに入れ、このジャーに100mLのEtOHを添加した。固体をEtOH中で4時間静置した。真空濾過により固体を再び単離し、EtOHで洗浄した。次に、この固体を高真空下、80℃で8時間乾燥させた。このアミン官能性ポリマー吸着剤を、40×80メッシュサイズにふるい分けた。
クリソイジン、メチルレッド及びブロモキシレノールブルーのエタノール溶液を使用して、実施例15〜17の3つの染料含浸アミン官能性ポリマー吸着剤を、それぞれ調製した。以下の手順を使用して、実施例15を調製した。20mLバイアル中で、100mgのクリソイジンを10mLのEtOH中に溶解させることにより、10mg/mLのクリソイジンエタノール溶液を調製した。この溶液に、0.500gの40×80メッシュサイズアミン官能性ポリマー吸着剤を添加した。このバイアルに蓋をし、固体をエタノール染料溶液中で2時間静置した。材料を移す又は洗浄するために追加のエタノールを使用することなく、固体を真空濾過により単離した。次いで、この固体を高真空下、80℃で4時間乾燥させた。
以下の手順を使用して、実施例16及び17を調製した。20mLバイアル中で、50mgのメチルレッド及びブロモキシレノールブルーを、10mLのEtOHに添加することにより、メチルレッド及びブロモキシレノールブルーの別個の飽和エタノール溶液を調製した。得られた懸濁液を、シリンジを使用して1ミクロンのガラスフリットフィルタ(Pall Corporation,Port Washington,NY,USA)で濾過して、溶解していない染料を除去した。これらの飽和染料溶液を、別個の20mLバイアル中に入れた。各溶液に、0.500gの40×80メッシュサイズアミン官能性ポリマー吸着剤を添加した。各バイアルに蓋をし、各固体をエタノール染料溶液中で2時間静置した。材料を移す又は洗浄するために追加のエタノールを使用することなく、各固体を真空濾過により単離した。次いで、各固体を高真空下、80℃で4時間乾燥させた。
実施例15〜17の染色アミン官能性ポリマー吸着剤を、各々、200mLのホルマリン溶液(37重量%ホルムアルデヒド)を入れた1.2L結晶皿からなるテストチャンバ中で、ホルムアルデヒドに曝露した。100mgの実施例15〜17の染色アミン官能性ポリマー吸着剤を各々、個別に10mL結晶皿に入れて、ホルマリン溶液中に浮遊させた。大きい方の結晶皿の上にガラスプレートを載せた。染色アミン官能性ポリマー吸着剤の各々の色を、時間経過で観察した。曝露の30分後、染色アミン官能性ポリマー吸着剤は、各々、色が変わった。各染色アミン官能性ポリマー吸着剤の使用される染料、曝露前の色、及び曝露後の色を、表12に示す。ホルマリン溶液の代わりに脱イオン水を1.2L結晶皿に入れたことを除いて、上述のとおりに正確にこの試験を繰り返した。水蒸気のみに曝露の30分後、染色アミン官能性ポリマー吸着剤のいずれも、色の視覚的変化を示さなかった。
Figure 0006925339

Claims (5)

  1. (a)重合性組成物の重合生成物を含み、無水マレイン酸モノマー単位を有する前駆体ポリマー材料と、
    (b)アンモニア、単一の一級アミノ基(−NH)を有する化合物、又は式−NHR[式中、Rは水素若しくはアルキルである。]の少なくとも2つのアミノ基を有する化合物から選択される窒素含有化合物と、
    の反応生成物を含む、アルデヒド用のポリマー吸着剤であって、
    前記ポリマー吸着剤は、共有結合した窒素含有基を有し、
    前記重合性組成物が、
    (1)前記重合性組成物中のモノマーの総重量に対して8〜65重量%の無水マレイン酸、
    (2)前記重合性組成物中のモノマーの総重量に対して30〜85重量%のジビニルベンゼン、及び
    (3)前記重合性組成物中のモノマーの総重量に対して0〜20重量%のスチレン型モノマーであって、スチレン、アルキル置換スチレン、又はこれらの組み合わせである、スチレン型モノマー、
    を含み、
    前記前駆体ポリマー材料中の無水マレイン酸モノマー単位の総モルに対して、少なくとも50モル%の前記窒素含有化合物が添加されている、
    ポリマー吸着剤。
  2. 前記窒素含有化合物が、式(V)
    NHR
    (V)
    [式中、
    は、水素又はアルキルであり、
    は、水素、アルキル、式−NHR の基、式−R−NHRの基、又は−(C=NH)−NHであり、
    、アルキレン、アリーレン、アラルキレン、1つ若しくは複数のオキシ(−O−)基を有するヘテロアルキレン、又は1つ若しくは複数の−NH−基を有するヘテロアルキレンであり、
    は、水素、アルキル、又は−(C=NH)−NHである。]
    のものである、請求項1に記載のポリマー吸着剤。
  3. 前記窒素含有化合物が、式(VI)
    −(NHR
    (VI)
    [式中、
    は、水素又はアルキルであり、
    は、アルカンのz価基、又はヘテロアルカンのz価基であり、
    zは、3〜10の範囲の整数である。]
    のものである、請求項1に記載のポリマー吸着剤。
  4. ポリマー吸着剤上でアルデヒドを吸着する方法であって、前記方法が
    請求項1に記載のポリマー吸着剤を提供することと、
    前記ポリマー吸着剤上で前記アルデヒドを吸着することと、を含み、前記アルデヒドが式(I)
    −(CO)−H
    (I)
    [式中、Rは、水素、アルキル、ビニル、又はアリールである。]のものであり、前記式(I)のアルデヒドの分子量が200g/mol以下である、方法。
  5. (a)請求項1に記載のポリマー吸着剤、及び
    (b)前記ポリマー吸着剤上で吸着されたアルデヒドを含む、組成物であって、前記アルデヒドが、式(I)
    −(CO)−H
    (I)
    [式中、Rは、水素、アルキル、ビニル、又はアリールである。]のものであり、前記式(I)のアルデヒドの分子量が200g/mol以下である、組成物。
JP2018531451A 2015-12-18 2016-12-15 アルデヒド用ポリマー吸着剤 Active JP6925339B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201562269613P 2015-12-18 2015-12-18
US62/269,613 2015-12-18
PCT/US2016/066818 WO2017106434A1 (en) 2015-12-18 2016-12-15 Polymeric sorbents for aldehydes

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JP2018537284A JP2018537284A (ja) 2018-12-20
JP2018537284A5 JP2018537284A5 (ja) 2020-01-30
JP6925339B2 true JP6925339B2 (ja) 2021-08-25

Family

ID=57915054

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018531451A Active JP6925339B2 (ja) 2015-12-18 2016-12-15 アルデヒド用ポリマー吸着剤

Country Status (7)

Country Link
US (1) US10780416B2 (ja)
EP (1) EP3389851B1 (ja)
JP (1) JP6925339B2 (ja)
KR (1) KR20180095857A (ja)
CN (1) CN108430619B (ja)
TW (1) TWI743071B (ja)
WO (1) WO2017106434A1 (ja)

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6837010B6 (ja) * 2015-05-20 2021-03-31 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー 金属含有ポリマー材料
WO2016205444A1 (en) 2015-06-19 2016-12-22 3M Innovative Properties Company Divinylbenzene/maleic anhydride polymeric sorbents for carbon dioxide
US10464045B1 (en) 2015-06-19 2019-11-05 3M Innovative Properties Company Hydrolyzed divinylbenzene/maleic anhydride polymeric sorbents for carbon dioxide
CN108367270B (zh) 2015-12-18 2021-07-09 3M创新有限公司 用于二氧化碳的聚合物吸附剂
TWI726019B (zh) * 2015-12-18 2021-05-01 美商3M新設資產公司 用於反應性氣體之聚合性吸著劑
US11000827B2 (en) 2016-03-14 2021-05-11 3M Innovative Properties Company Air filters comprising polymeric sorbents for reactive gases
CN108778488B (zh) 2016-03-14 2022-02-18 3M创新有限公司 包括用于反应性气体的聚合物吸附剂的复合颗粒
US10960341B2 (en) 2016-03-14 2021-03-30 3M Innovative Properties Company Air filters comprising polymeric sorbents for aldehydes
CN109069680B (zh) 2016-03-24 2022-03-04 3M创新有限公司 带有rfid读取器的室内空气净化器
EP3538260B1 (en) 2016-11-14 2021-06-09 3M Innovative Properties Company Composite granules including metal-containing polymeric materials
EP3538246B1 (en) 2016-11-14 2021-06-09 3M Innovative Properties Company Air filters comprising metal-containing polymeric sorbents
US11027231B2 (en) 2016-11-17 2021-06-08 3M Innovative Properties Company Air filter with visual filter life indicator zone and sorbent-loaded visual reference zone
KR20200019878A (ko) * 2017-06-16 2020-02-25 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 캄파니 알데하이드용 중합체 수착제
US11278832B2 (en) 2017-06-16 2022-03-22 3M Innovative Properties Company Air filters comprising polymeric sorbents for aldehydes
EP3758838A1 (en) 2018-03-01 2021-01-06 3M Innovative Properties Company Urea-impregnated zeolite sorbents and method for making the same
CN109337004B (zh) * 2018-09-28 2021-07-02 健帆生物科技集团股份有限公司 双功能化多级孔吸附树脂及其制备方法
CN111729492B (zh) * 2019-07-19 2022-07-15 华瑞创新节能环保科技(北京)有限公司 一种可变色甲醛清除纸及其制备方法
EP4021636A1 (en) * 2019-08-30 2022-07-06 3M Innovative Properties Company Polymeric sorbents for aldehydes and methods of making
US11951226B2 (en) 2019-11-25 2024-04-09 3M Innovative Properties Company Ethylene oxide sterilization sensor including acid-functional sorbent and method of use
JP2021181859A (ja) * 2020-05-20 2021-11-25 矢部川電気工業株式会社 気体流路加湿装置、水素ガス分析システム、気体流路加湿方法及び水素ガス分析方法

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5241230B2 (ja) * 1971-12-27 1977-10-17
US3799870A (en) 1973-03-09 1974-03-26 Mobil Oil Corp Lead trap
US4273751A (en) 1978-11-09 1981-06-16 Calgon Corporation Removal of acidica contaminants from gas streams by caustic impregnated activated carbon
US4443354A (en) 1982-03-26 1984-04-17 Minnesota Minning And Manufacturing Company Sorbent material for reducing formaldehyde emission
DE3341712C2 (de) 1983-11-18 1987-03-05 Drägerwerk AG, 2400 Lübeck Luftreinigungsmittel zur Verwendung in Luftfiltern
US6930219B2 (en) 1999-09-07 2005-08-16 Abb Lummus Global Inc. Mesoporous material with active metals
ATE321078T1 (de) * 2002-01-25 2006-04-15 Phenomenex Inc Oberflächenpfropfmodifizierte harze und deren herstellung
DE602005026819D1 (de) 2004-08-27 2011-04-21 Novo Nordisk As Funktionelles harz mit hoher beladung
EP1872852A1 (en) 2005-03-30 2008-01-02 Sued-Chemie Catalysts Japan, Inc. Ammonia decomposition catalyst and process for decomposition of ammonia using the catalyst
US7559981B2 (en) 2006-07-06 2009-07-14 J.M. Huber Corporation Air filtration media comprising oxidizing agent-treated metal-doped silicon-based gel and zeolite materials
WO2011035195A1 (en) 2009-09-18 2011-03-24 Nano Terra Inc. Functional nanofibers and methods of making and using the same
US8470074B2 (en) 2009-12-22 2013-06-25 Exxonmobil Research And Engineering Company Carbon dioxide sorbents
CA3061094C (en) 2010-04-30 2023-10-24 Peter Eisenberger System and method for carbon dioxide capture and sequestration
US20140186250A1 (en) 2012-07-19 2014-07-03 The United States Of America Carbonyl functionalized porous inorganic oxide adsorbents and methods of making and using the same
JP6454713B2 (ja) * 2013-12-19 2019-01-16 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー 加水分解ジビニルベンゼン/無水マレイン酸ポリマー材料
KR102307437B1 (ko) 2013-12-19 2021-09-30 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 캄파니 다이비닐벤젠/말레산 무수물 중합체 재료
US10391471B2 (en) 2014-11-17 2019-08-27 3M Innovative Properties Company Polymeric materials for capturing formaldehyde
JP6837010B6 (ja) * 2015-05-20 2021-03-31 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー 金属含有ポリマー材料
US10464045B1 (en) 2015-06-19 2019-11-05 3M Innovative Properties Company Hydrolyzed divinylbenzene/maleic anhydride polymeric sorbents for carbon dioxide
WO2016205444A1 (en) 2015-06-19 2016-12-22 3M Innovative Properties Company Divinylbenzene/maleic anhydride polymeric sorbents for carbon dioxide
CN108367270B (zh) 2015-12-18 2021-07-09 3M创新有限公司 用于二氧化碳的聚合物吸附剂
TWI726019B (zh) 2015-12-18 2021-05-01 美商3M新設資產公司 用於反應性氣體之聚合性吸著劑
JP6956103B2 (ja) 2016-03-14 2021-10-27 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー アルデヒド用のポリマー収着剤を含むエアフィルタ

Also Published As

Publication number Publication date
EP3389851A1 (en) 2018-10-24
KR20180095857A (ko) 2018-08-28
TWI743071B (zh) 2021-10-21
EP3389851B1 (en) 2021-12-08
TW201735996A (zh) 2017-10-16
CN108430619A (zh) 2018-08-21
US10780416B2 (en) 2020-09-22
CN108430619B (zh) 2021-05-04
WO2017106434A1 (en) 2017-06-22
JP2018537284A (ja) 2018-12-20
US20180345246A1 (en) 2018-12-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6925339B2 (ja) アルデヒド用ポリマー吸着剤
JP7055967B2 (ja) アルデヒド類のためのポリマー吸着剤を含む複合顆粒
CN108367271B (zh) 用于反应性气体的聚合物吸附剂
JP7053096B2 (ja) アルデヒド用ポリマー吸着剤
JP6837010B2 (ja) 金属含有ポリマー材料
JP6567052B2 (ja) ホルムアルデヒドを捕捉するためのポリマー材料

Legal Events

Date Code Title Description
RD03 Notification of appointment of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423

Effective date: 20191008

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20191015

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20191213

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20191213

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20201113

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20201124

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20210212

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: 20210706

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20210803

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6925339

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150