JPH06145216A - Production of weakly basic anion exchange resin - Google Patents

Production of weakly basic anion exchange resin

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JPH06145216A
JPH06145216A JP4299684A JP29968492A JPH06145216A JP H06145216 A JPH06145216 A JP H06145216A JP 4299684 A JP4299684 A JP 4299684A JP 29968492 A JP29968492 A JP 29968492A JP H06145216 A JPH06145216 A JP H06145216A
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JP
Japan
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polymer
reaction
polymerization
monomer
solution
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JP4299684A
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Japanese (ja)
Inventor
Takeshi Ito
伊藤  剛
Hirohisa Kubota
裕久 久保田
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Mitsubishi Kasei Corp
Original Assignee
Mitsubishi Kasei Corp
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Publication date
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Publication of JPH06145216A publication Critical patent/JPH06145216A/en
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Abstract

PURPOSE:To obtain the subject exchange resin having excellent chemical stability, high weak-base exchange capacity and improved hydrophilic nature by copolymerizing a solution of vinylformamide and a polyethylenic monomer, treating with an acid and methylating the amino group. CONSTITUTION:A solution containing N-vinylformamide and a polyethylenic monomer is copolymerized in the presence of a polymerization initiator, the prepared copolymer is treated with an acid or under a basic condition, a formamide group is hydrolyzed into amino group and the amino group is methylated with a formaldehyde or formic acid (salt).

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、弱塩基性アニオン交換
樹脂の製造方法に関するものである。更には、本発明
は、ポリビニルメチルアミン及び/又はポリビニルジメ
チルアミン構造を有する新規な弱塩基性アニオン交換樹
脂の製造方法に関するものである。
FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a method for producing a weakly basic anion exchange resin. Furthermore, the present invention relates to a method for producing a novel weakly basic anion exchange resin having a polyvinylmethylamine and / or polyvinyldimethylamine structure.

【0002】[0002]

【従来の技術】アニオン交換樹脂やキレート樹脂と呼ば
れている樹脂は、化学的安定性、機械的強度及び製造価
格の観点から、スチレン誘導体−ジビニルベンゼン共重
合体のクロロメチル基をアルキルアミンでアミノ化した
アニオン交換樹脂が、通常、使用されている。
2. Description of the Related Art Resins called anion exchange resins and chelate resins are known to have chemical stability, mechanical strength and production cost, and the chloromethyl group of a styrene derivative-divinylbenzene copolymer is replaced with an alkylamine. Aminated anion exchange resins are commonly used.

【0003】しかしながら、スチレン系アニオン交換樹
脂は、以下のような欠点がある。 樹脂の構成成分中のベンジル基(−C6 4 CH2
−)は、イオン交換能には全く関与しない。これが、単
位重量当たりのアニオン交換容量を低減させる原因とな
っている。例えば、イオン交換基を有しない架橋剤成分
の含有率が限りなく低い(架橋剤の含有率が0%であ
る)スチレン系ポリマー(1〜3級アミノメチルスチレ
ン型もしくは、4級アンモニウムメチルスチレン型)を
想定すると、その最大のイオン交換容量は、1級アミン
型の場合、7.5ミリ当量(以下、meqと略す)/g
(乾燥樹脂を表わす、以下同様)、3級アミン型の場
合、6.2meq/gである。 反応工程の中間体であるクロロメチル基のアミノ基
への変換が、完全には進行しないため、アミノ化後も一
部の有機性塩素化合物が残存する。その結果、樹脂の使
用中に塩素化合物が漏出し、場合によっては容器が腐食
する。 製造工程で使用されるクロロメチルメチルエーテル
は、有害性が高い物質であることが指摘されており、労
働安全衛生上好ましくない。 反応工程の中間体は、親油性ポリマーである。この
ため、反応にはポリマーを膨潤させるための良溶媒とし
て、有機溶媒(例えば、トルエン等の炭化水素系溶媒、
ジクロロエタン等の塩素系炭化水素等)を使用しなけれ
ばならない。その結果、有機溶媒の回収や処理、特に塩
素系溶媒の処理が問題となる。
However, the styrene type anion exchange resin has the following drawbacks. Benzyl group in component of the resin (-C 6 H 4 CH 2
-) Does not participate in the ion exchange capacity at all. This causes the anion exchange capacity per unit weight to decrease. For example, the content of the cross-linking agent component having no ion-exchange group is extremely low (the content of the cross-linking agent is 0%), a styrene-based polymer (1 to 3 tertiary aminomethylstyrene type or quaternary ammonium methylstyrene type ) Is assumed, the maximum ion exchange capacity is 7.5 meq (hereinafter abbreviated as meq) / g in the case of the primary amine type.
(Represents a dry resin, the same applies hereinafter) In the case of a tertiary amine type, it is 6.2 meq / g. Since the conversion of the chloromethyl group, which is an intermediate in the reaction step, to the amino group does not proceed completely, some organic chlorine compounds remain after the amination. As a result, chlorine compounds leak out during use of the resin and in some cases the container corrodes. It has been pointed out that chloromethyl methyl ether used in the manufacturing process is a highly harmful substance, which is not preferable in terms of occupational safety and health. The intermediate of the reaction process is a lipophilic polymer. Therefore, in the reaction, as a good solvent for swelling the polymer, an organic solvent (for example, a hydrocarbon solvent such as toluene,
Chlorinated hydrocarbons such as dichloroethane) must be used. As a result, the recovery and treatment of organic solvents, especially the treatment of chlorine-based solvents, becomes a problem.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】上記のスチレン系アニ
オン交換樹脂の問題を避けるため、線状ポリビニルアミ
ン類と該線状ポリビニルアミン類のアミノ基と反応可能
な多官能性架橋剤とを反応せしめてゲル型の架橋球状樹
脂を得る方法が提案されている(例えば、特開昭61−
44902号公報、特開昭61−51006号公報を参
照)。線状ポリビニルアミンは水溶性であるのに対し、
多官能性架橋剤は通常、有機溶媒に可溶である。両者は
二相分離し、界面から架橋反応が進行する。その結果、
線状ポリマーの架橋が均一でなくなり、対象物の吸着溶
離の反応速度が小さくなる等の問題点がある。更に、架
橋度の制御が容易でない、ポリマーの物性に再現性がな
い、3級アミンを選択的に合成することができない、等
の問題点がある。
In order to avoid the above-mentioned problems of the styrene-based anion exchange resin, the linear polyvinylamines are reacted with a polyfunctional crosslinking agent capable of reacting with the amino group of the linear polyvinylamines. A method for obtaining a gel-type cross-linked spherical resin has been proposed (see, for example, JP-A-61-161).
44902, JP-A-61-51006). Whereas linear polyvinylamine is water soluble,
Multifunctional crosslinkers are usually soluble in organic solvents. Both are separated into two phases, and a crosslinking reaction proceeds from the interface. as a result,
There are problems that the cross-linking of the linear polymer is not uniform and the reaction rate of adsorption and elution of the target is reduced. Furthermore, there are problems that the degree of crosslinking is not easily controlled, the physical properties of the polymer are not reproducible, and the tertiary amine cannot be selectively synthesized.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明は、上記のスチレ
ン系アニオン交換樹脂及び架橋された線状ポリビニルア
ミン樹脂の有する課題を解決するものである。即ち、本
発明の主旨は、N−ビニルホルムアミドとポリエチレン
性単量体を含有する溶液を重合開始剤の存在下、共重合
し、得られた共重合体を酸又は塩基性条件下で処理して
ホルムアミド基をアミノ基に加水分解し、引き続き、ホ
ルムアルデヒド類及び必要に応じて蟻酸又はその塩を添
加、反応させて、該アミノ基をメチル化することを特徴
とする弱塩基性アニオン交換樹脂の製造方法に存する。
The present invention is to solve the problems of the above-mentioned styrene type anion exchange resin and crosslinked linear polyvinylamine resin. That is, the gist of the present invention is to copolymerize a solution containing N-vinylformamide and a polyethylene monomer in the presence of a polymerization initiator, and treat the resulting copolymer under acid or basic conditions. Formamide group is hydrolyzed to an amino group, and then formaldehyde and, if necessary, formic acid or a salt thereof are added and reacted to methylate the amino group, thereby forming a weakly basic anion exchange resin. It depends on the manufacturing method.

【0006】本発明では、まず架橋剤の存在下、NVF
を共重合後、加水分解する。このポリビニルアミン重合
体の合成法は、「反応性ポリマーの合成と応用」、p1
55〜p165(CMC社)に記載されているように種
々の合成法があり、NVF法はその一つである。原料モ
ノマーとして採用したNVFは、原料が安価である、
加水分解が容易である、他の単量体成分との共重合
性が良好である、水溶性単量体である等の特徴があ
る。
In the present invention, first, in the presence of a crosslinking agent, NVF is used.
Is copolymerized and then hydrolyzed. The synthesis method of this polyvinylamine polymer is described in “Synthesis and Application of Reactive Polymer”, p1.
55 to p165 (CMC), there are various synthetic methods, and the NVF method is one of them. NVF used as a raw material monomer is inexpensive.
It is characterized by being easily hydrolyzed, having good copolymerizability with other monomer components, and being a water-soluble monomer.

【0007】本発明は、更に上記のポリビニルアミン重
合体を加水分解し、ホルムアミド基をアミノ基に変換し
た後、該加水分解によって副生する蟻酸を活用し、ホル
ムアルデヒド類と必要に応じて蟻酸又はその塩を更に添
加することにより、アミンのメチル化を効率的、かつ、
合理的に行うことに特徴がある。このような方法をとる
ことにより、目的の2級アミノ基又は3級アミノ基を有
する弱塩基性アニオン交換樹脂を安価に製造することが
可能となる。
The present invention further hydrolyzes the above polyvinylamine polymer to convert a formamide group into an amino group, and then utilizes formic acid by-produced by the hydrolysis to formaldehyde and, if necessary, formic acid or By further adding the salt, the methylation of the amine can be carried out efficiently and
Characterized by doing reasonably. By adopting such a method, it becomes possible to inexpensively produce a target weakly basic anion exchange resin having a secondary amino group or a tertiary amino group.

【0008】以下、詳細に本発明を説明する。本発明の
樹脂は、まずNVFとポリエチレン性単量体とを共重合
する。NVFの特徴を活かすためにはNVFの含有率
は、全単量体に対して、0.1〜99.5重量%であ
り、特に好ましくは、20重量%〜95重量%の範囲で
ある。ポリエチレン性単量体とは、例えば、ジビニルベ
ンゼン、ジビニルトルエン、ジビニルキシレン等の2個
以上のエチレン性不飽和二重結合を有する芳香族化合
物、エチレングリコールジ(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、ポリエチレングリ
コールジ(メタ)アクリレート、グリセロールジ(メ
タ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メ
タ)アクリレート等のポリ(メタ)アクリレート類、エ
チレンビスアクリルアミド等のポリアクリルアミド類で
あることが好ましい。これらは、架橋剤として用いら
れ、混合物であってもよい。架橋剤は生成する重合体を
不溶性にするためには必須の構成成分であり、ポリビニ
ルアミンの構成要素の意義を失わない程度に添加されて
いなければならない。そのため、架橋剤の添加量は、
0.1重量%〜60重量%であることが好ましい。更
に、好ましくは、1重量%〜30重量%である。典型的
な架橋剤であるジビニルベンゼンの工業用規格の純度は
56.5%(その他、エチルトルエン、メチルスチレン
等を含有する。)であるため、ジビニルベンゼンを用い
る場合、その添加量は純度に応じて必要量を添加しなけ
ればならない。その結果、NVFや架橋剤以外の単量体
成分も混在するが、本発明はそれらを除外するものでは
ない。架橋剤成分であるポリエチレン性単量体の含有率
が高い場合には、生成するポリマーは多孔質化する傾向
がある。これは、比表面積測定法等の手法によっても確
認できるが、外見上、ポリマーが白色又は乳白色である
場合、ポリマーは多孔質化していると考えられる。
The present invention will be described in detail below. The resin of the present invention first copolymerizes NVF and a polyethylene monomer. In order to make the best use of the characteristics of NVF, the content of NVF is 0.1 to 99.5% by weight, and particularly preferably 20% to 95% by weight, based on all monomers. Examples of the polyethylene monomer include aromatic compounds having two or more ethylenically unsaturated double bonds such as divinylbenzene, divinyltoluene and divinylxylene, ethylene glycol di (meth) acrylate, diethylene glycol di (meth). Poly (meth) acrylates such as acrylate, triethylene glycol di (meth) acrylate, tetraethylene glycol di (meth) acrylate, polyethylene glycol di (meth) acrylate, glycerol di (meth) acrylate, trimethylolpropane tri (meth) acrylate And polyacrylamides such as ethylene bisacrylamide are preferred. These are used as a cross-linking agent and may be a mixture. The cross-linking agent is an essential constituent component for making the resulting polymer insoluble, and must be added to the extent that the significance of the constituent element of polyvinyl amine is not lost. Therefore, the amount of crosslinking agent added is
It is preferably 0.1% by weight to 60% by weight. Further, it is preferably 1% by weight to 30% by weight. The industrial standard purity of divinylbenzene, which is a typical cross-linking agent, is 56.5% (including ethyltoluene, methylstyrene, etc.). Therefore, when divinylbenzene is used, the addition amount depends on the purity. The required amount must be added accordingly. As a result, monomer components other than NVF and the cross-linking agent are mixed, but the present invention does not exclude them. When the content of the polyethylene monomer as the cross-linking agent component is high, the produced polymer tends to be porous. This can be confirmed by a method such as a specific surface area measuring method, but when the polymer is white or milky white in appearance, it is considered that the polymer is porous.

【0009】更にNVF及びポリエチレン性単量体と共
重合可能なその他の単量体を意図的に添加することも可
能である。例えば、一般式(I)
Furthermore, it is possible to intentionally add other monomers copolymerizable with NVF and a polyethylene monomer. For example, the general formula (I)

【0010】[0010]

【化1】 [Chemical 1]

【0011】(式中、R1 はそれぞれ水素原子又は炭素
数1〜3のアルキル基を表わし、Qは置換基を有しても
よいアリール基、アルキルオキシカルボニル基(COO
R)、カルバモイル基、アルキルアミド基(NHCO
R)(Rはアルキル基等の置換基を示す)又はシアノ基
を表わす)で表される繰り返し単位を与えるような単量
体、具体的には、スチレン、アルキルスチレン、(メ
タ)アクリル酸エステル、メチル(メタ)アクリレー
ト、エチル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アク
リレート、オクチル(メタ)アクリレート等のアルキル
(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシエチル(メタ)
アクリレート、ジエチレングリコール(メタ)アクリレ
ート、トリエチレングリコール(メタ)アクリレート、
オクタエチレングリコール(メタ)アクリレート等のポ
リエチレングリコール(メタ)アクリレート、グリセロ
ール(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリル酸エス
テル、(メタ)アクリルアミド、(メタ)アクリロニト
リル等の単量体が挙げられる。しかしながら、これらの
(メタ)アクリル酸等の単量体成分はホルムアミド基を
加水分解する際、同時に加水分解し(メタ)アクリル酸
となり易いため、反応条件は充分注意しなければならな
い。
(In the formula, R 1 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, and Q represents an aryl group which may have a substituent or an alkyloxycarbonyl group (COO).
R), carbamoyl group, alkylamido group (NHCO
R) (R represents a substituent such as an alkyl group) or a cyano group), such as styrene, alkylstyrene, and (meth) acrylic acid ester. , Alkyl (meth) acrylates such as methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate and octyl (meth) acrylate, 2-hydroxyethyl (meth)
Acrylate, diethylene glycol (meth) acrylate, triethylene glycol (meth) acrylate,
Examples thereof include monomers such as polyethylene glycol (meth) acrylate such as octaethylene glycol (meth) acrylate, (meth) acrylic acid ester such as glycerol (meth) acrylate, (meth) acrylamide, and (meth) acrylonitrile. However, these monomer components such as (meth) acrylic acid are likely to be hydrolyzed to (meth) acrylic acid at the same time when the formamide group is hydrolyzed, so that the reaction conditions must be carefully considered.

【0012】共重合可能な単量体から誘導される単位の
含有率は、全共重合体に対して、0〜70重量%、好ま
しくは0〜40重量%以下である。本発明における重合
方法は、種々の方法を挙げることができる。懸濁重合を
採用した場合、球状の共重合体を得ることができる。ま
た、溶液重合の場合、共重合体の形状は容器により決ま
る。重合後、適宜適切な大きさに粉砕することが好まし
い。更に、多孔質化剤の存在下に重合すると多孔質樹脂
が得られる。
The content of the units derived from the copolymerizable monomer is 0 to 70% by weight, preferably 0 to 40% by weight, based on the total amount of the copolymer. As the polymerization method in the present invention, various methods can be mentioned. When suspension polymerization is adopted, a spherical copolymer can be obtained. Further, in the case of solution polymerization, the shape of the copolymer depends on the container. After the polymerization, it is preferable to grind it to an appropriate size. Further, a porous resin is obtained by polymerizing in the presence of a porosifying agent.

【0013】懸濁重合法により球状重合体を得る場合、
以下の方法で製造する。NVFは水溶性単量体である
が、非極性炭化水素以外の多くの有機溶媒にも溶解す
る。従って、NVFの含有率が低くない限り、油中水型
懸濁重合が好ましい。逆に、NVFの含有率が低い場合
にはその限りではなく、水中油型懸濁重合が好ましい。
懸濁重合における浴となる溶媒は、NVFに難溶性の有
機溶媒、例えば、トルエン、石油エーテル、ヘキサン、
ヘプタン、シクロヘキサン、イソオクタン、オクタン等
の脂肪族、又は芳香族炭化水素、ジクロロエタン、ポリ
クロロアルカン、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン等
の脂肪族、芳香族多ハロゲン化合物等が使用できるが、
特に、シクロヘキサン、石油エーテル、イソオクタン、
ヘプタン、ヘキサン等が好ましい。
When a spherical polymer is obtained by the suspension polymerization method,
It is manufactured by the following method. NVF is a water-soluble monomer, but is soluble in many organic solvents other than non-polar hydrocarbons. Therefore, water-in-oil suspension polymerization is preferred unless the NVF content is low. Conversely, when the NVF content is low, this is not the case, and oil-in-water suspension polymerization is preferred.
The solvent used as the bath in the suspension polymerization is an organic solvent that is sparingly soluble in NVF, such as toluene, petroleum ether, hexane,
Heptane, cyclohexane, isooctane, aliphatic such as octane, or aromatic hydrocarbon, dichloroethane, polychloroalkane, aliphatic such as chlorobenzene, dichlorobenzene, aromatic polyhalogen compounds can be used,
In particular, cyclohexane, petroleum ether, isooctane,
Heptane, hexane and the like are preferable.

【0014】懸濁重合における重合浴の比率は、個々の
有機溶媒の水に対する溶解性、NVFとポリエチレン性
単量体の含有率、希釈剤の含有率、単量体の投入方法、
及び分散安定剤等によって決定されるが、一般的には単
量体層1体積に対し、1ないし5体積の範囲である。N
VFは、ポリエチレン性芳香族単量体及びその他の単量
体成分との相溶性がよくない。そこでポリエチレン性芳
香族単量体をNVFに溶解する際、希釈剤を添加しても
よい。即ち、希釈剤として用いる溶剤としては、例え
ば、水、ジメチルスルホキシド、ジメチルホルムアミ
ド、ヘキサメチルフォスフォリックトリアミド等の極性
溶媒、及びこれらの溶媒の混合溶液が好ましい。その添
加量は、目的とするポリマーの膨潤度、機械的強度、架
橋剤成分の添加量、単量体の成分比により異なるが、重
合性単量体に対し、0〜150重量%であることが好ま
しい。
The ratio of the polymerization bath in the suspension polymerization is the solubility of each organic solvent in water, the content of NVF and polyethylene monomer, the content of diluent, the method of charging the monomer,
Although it is determined by the dispersion stabilizer and the like, it is generally in the range of 1 to 5 volumes with respect to 1 volume of the monomer layer. N
VF has a poor compatibility with the polyethylene aromatic monomer and other monomer components. Therefore, a diluent may be added when the polyethylene aromatic monomer is dissolved in NVF. That is, as the solvent used as the diluent, for example, polar solvents such as water, dimethylsulfoxide, dimethylformamide, hexamethylphosphoric triamide, and mixed solutions of these solvents are preferable. The addition amount varies depending on the degree of swelling of the target polymer, mechanical strength, the addition amount of the crosslinking agent component, and the monomer component ratio, but it is 0 to 150% by weight based on the polymerizable monomer. Is preferred.

【0015】単量体の滴下方法には種々の方法があり、
例えば、浴を攪拌しながら単量体溶液を徐々に供給し液
滴を生成する連続式滴下法と浴中に一括して単量体溶液
を投入する回分式滴下法を採用することができる。目的
により適宜選択すればよい。本発明における分散安定剤
は、重合方法、液滴の大きさ等により適宜選択される。
油中水型懸濁重合法においては、水不溶性分散媒中に
は、分散安定剤としてエチルセルロース、セルロースア
セテートブチレート、エチルヒドロキシエチルセルロー
ス等の油溶性セルロース、或いは、アラビアゴム、ソル
ビタンセスキオレート、ソルビタンモノオレエート、ソ
ルビタンモノステアレート等の油溶性分散安定剤を添加
するのが好ましい。
There are various methods for dropping the monomer,
For example, a continuous dropping method in which a monomer solution is gradually supplied to generate droplets while stirring the bath and a batch dropping method in which the monomer solution is collectively charged into the bath can be adopted. It may be appropriately selected depending on the purpose. The dispersion stabilizer in the present invention is appropriately selected depending on the polymerization method, the size of droplets and the like.
In the water-in-oil suspension polymerization method, oil-soluble cellulose such as ethyl cellulose, cellulose acetate butyrate, ethyl hydroxyethyl cellulose, or gum arabic, sorbitan sesquioleate, sorbitan mono are used as a dispersion stabilizer in a water-insoluble dispersion medium. It is preferable to add an oil-soluble dispersion stabilizer such as oleate or sorbitan monostearate.

【0016】水中油型懸濁重合法においては、分散安定
剤としてポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン
等の水溶性分散安定剤を添加することが好ましい。添加
量は、分散媒に対して、通常0.05重量%〜5重量
%、好ましくは、0.1重量%〜2重量%である。本発
明において、樹脂の平均粒径は10μm〜2mmである
ことが好ましく、樹脂の目的により適宜選択される。通
常、汎用のイオン交換樹脂の場合、その粒径は、一般に
50μm〜2000μm、特に好ましくは、300μm
〜800μmである。
In the oil-in-water suspension polymerization method, it is preferable to add a water-soluble dispersion stabilizer such as polyvinyl alcohol or polyvinylpyrrolidone as a dispersion stabilizer. The addition amount is usually 0.05% by weight to 5% by weight, preferably 0.1% by weight to 2% by weight, based on the dispersion medium. In the present invention, the average particle size of the resin is preferably 10 μm to 2 mm and is appropriately selected depending on the purpose of the resin. Usually, in the case of a general-purpose ion exchange resin, the particle size thereof is generally 50 μm to 2000 μm, particularly preferably 300 μm.
Is about 800 μm.

【0017】本発明で使用される重合開始剤は種々の重
合開始剤から選択されるが、過硫酸塩系重合開始剤は、
重合度が上がらず、重合収率が低下するため好ましくな
い。アゾ系、パーオキサイド系重合開始剤等が好まし
い。また重合方法により、例えば、油中水型懸濁重合の
場合には、重合開始剤も水溶性であることが好ましい。
例えば、2,2−アゾビス−2−アミジノプロパン塩酸
塩、4,4−アゾビス−4−シアノバレリン酸等のアゾ
系重合開始剤が使用され、逆に、水中油型懸濁重合の場
合は、AIBN(アゾビスイソブチロニトリル)、V−
65(商品名、和光純薬社製アゾビス−2,4−ジメチ
ルバレロニトリル、)等の有機溶媒に可溶な重合開始剤
が使用される。重合開始剤の添加量は、重合性単量体に
対して、一般に0.02重量%〜5.0重量%、更に好
ましくは0.05重量%〜2.0重量%の範囲である。
重合条件は単量体成分により異なるが、重合温度は通
常、30〜120℃であり、重合時間は通常2時間〜1
5時間である。
The polymerization initiator used in the present invention is selected from various polymerization initiators, and the persulfate polymerization initiator is
It is not preferable because the degree of polymerization does not increase and the polymerization yield decreases. Azo-based and peroxide-based polymerization initiators are preferred. Further, depending on the polymerization method, for example, in the case of water-in-oil suspension polymerization, the polymerization initiator is also preferably water-soluble.
For example, azo-based polymerization initiators such as 2,2-azobis-2-amidinopropane hydrochloride and 4,4-azobis-4-cyanovaleric acid are used. Conversely, in the case of oil-in-water suspension polymerization, AIBN is used. (Azobisisobutyronitrile), V-
A polymerization initiator soluble in an organic solvent such as 65 (trade name, Azobis-2,4-dimethylvaleronitrile manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) is used. The addition amount of the polymerization initiator is generally 0.02% by weight to 5.0% by weight, and more preferably 0.05% by weight to 2.0% by weight, based on the polymerizable monomer.
Although the polymerization conditions vary depending on the monomer components, the polymerization temperature is usually 30 to 120 ° C., and the polymerization time is usually 2 hours to 1
5 hours.

【0018】NVFは水溶性単量体であるが、非極性炭
化水素(ヘキサン等)以外の多くの有機溶媒に溶解す
る。しかしながら、全ての多孔質化剤が使用可能ではな
く、CLOGP値で−2.0〜+2.0の有機溶媒のも
のが挙げられる。本発明におけるCLOGP値は、ポモ
ナ大学(カリフォルニア州)(T.Nishioka
(京大)によってFACOM3.33版に編集されたプ
ログラム)によって開発されたもので、以下のように定
義する。このCLOGP値は、溶質の1−オクタノール
/水系における分配係数の対数値(log10P)を計算
によって求めた値である。このCLOGP値が正の場合
は水より有機溶媒(1−オクタノール)に分配し易いこ
とを表わす。CLOGP値が上記範囲内であるというこ
とは比較的親水性であることを表わすものである。混合
溶媒の場合、CLOGP値は、各々のCLOGP値の和
の平均値と定義する。本発明において使用できる多孔質
化剤として、例えば、アセトン(−0.27)、1−プ
ロパノール(0.29)、2−プロパノール(0.0
7)、メタノール(−0.76)、エタノール(−0.
24)、アセトニトリル(−0.39)、等の単独溶
媒、メタノール−1−プロパノール、メタノール−1,
4−ジオキサン、メタノール−テトラヒドロフラン、エ
タノール−1,4−ジオキサン等の混合溶媒が挙げられ
る。更に、CLOGP値が−2.0〜+2.0の範囲に
ある水溶性有機溶媒の水溶液も、多孔質化剤として有用
である。CLOGP値が上記範囲外の水、トルエン、ベ
ンゼン、ヘキサン、ニトロベンゼン、1,2−ジニトロ
ベンゼン等を使用した場合は得られた共重合体は多孔質
体を示さない。
NVF is a water-soluble monomer, but it dissolves in many organic solvents other than nonpolar hydrocarbons (such as hexane). However, not all porosifying agents can be used, and examples include those having an organic solvent having a CLOGP value of -2.0 to +2.0. The CLOGP value in the present invention is obtained from University of Pomona (California) (T. Nishioka).
It was developed by (Kyoto Univ.) Program edited to FACOM 3.33 version and is defined as follows. The CLOGP value is a value obtained by calculating the logarithmic value (log 10 P) of the partition coefficient of the solute in the 1-octanol / water system. When this CLOGP value is positive, it means that it is easier to partition into the organic solvent (1-octanol) than water. When the CLOGP value is within the above range, it means that the CLOGP value is relatively hydrophilic. In the case of a mixed solvent, the CLOGP value is defined as the average value of the sum of each CLOGP value. Examples of the porosifying agent that can be used in the present invention include acetone (-0.27), 1-propanol (0.29), 2-propanol (0.0
7), methanol (-0.76), ethanol (-0.
24), acetonitrile (-0.39), a single solvent such as methanol-1, propanol, methanol-1,
A mixed solvent of 4-dioxane, methanol-tetrahydrofuran, ethanol-1,4-dioxane and the like can be mentioned. Further, an aqueous solution of a water-soluble organic solvent having a CLOGP value in the range of -2.0 to +2.0 is also useful as a porosifying agent. When water, toluene, benzene, hexane, nitrobenzene, 1,2-dinitrobenzene or the like having a CLOGP value outside the above range is used, the obtained copolymer does not show a porous body.

【0019】上記の多孔質化剤以外に、単量体と相溶性
のある線状高分子も多孔質化剤になり得る。多孔質化剤
になり得る線状高分子としては、ポリビニルピロリド
ン、ポリエチレングリコール、エチルセルロース等を挙
げることができる。線状高分子の平均分子量は、103
〜106 であることが好ましい。線状高分子の添加量が
多い場合、架橋剤が析出する可能性がある。特に、疎水
性の架橋剤は析出しやすいため、この場合、親水性の架
橋剤が好ましい。
In addition to the above porosifying agents, linear polymers compatible with the monomers can also be porosifying agents. Examples of linear polymers that can be used as the porosifying agent include polyvinylpyrrolidone, polyethylene glycol, ethyl cellulose and the like. The average molecular weight of the linear polymer is 10 3
It is preferably from 10 6 to 10. If the amount of the linear polymer added is large, the crosslinking agent may precipitate. In particular, since a hydrophobic cross-linking agent is likely to be deposited, a hydrophilic cross-linking agent is preferable in this case.

【0020】多孔性構造の細孔物性は、多孔質化剤の添
加量によっても決まり、多孔質化剤の添加量は、重合性
単量体に対し、0.1〜200重量%であることが好ま
しい。種々の吸着剤や分離剤として使用するためには、
担体の細孔直径は1〜1000nmであることが好まし
い。多孔質化剤の添加量が多い場合には、生成する重合
体が脆弱になるばかりでなく、単位体積当たりの交換容
量が減少し、適切な細孔物性を有する重合体が得られな
い。逆に、添加量が少ない場合には、細孔直径、表面積
が小さくなる傾向がある。
The physical properties of the pores of the porous structure are determined by the amount of the porosifying agent added, and the amount of the porosifying agent added is 0.1 to 200% by weight based on the polymerizable monomer. Is preferred. For use as various adsorbents and separating agents,
The pore diameter of the carrier is preferably 1 to 1000 nm. When the amount of the porosifying agent added is large, not only the resulting polymer becomes brittle, but also the exchange capacity per unit volume decreases, and a polymer having appropriate pore physical properties cannot be obtained. On the contrary, when the added amount is small, the pore diameter and the surface area tend to be small.

【0021】また、重合可能な二つの二重結合を有する
ポリエチレン性単量体の含有率が高い場合には、添加す
る多孔質化剤にもよるが生成する重合体は多孔質化する
傾向がある。重合体が多孔性構造であるかどうかは、簡
便には、外見上重合体が乳白色又は白濁化している場合
には多孔性構造をとっていると判断できる。精密な測定
を行う場合には、窒素吸着法、水銀圧入法等を使用す
る。
Further, when the content of the polyethylene monomer having two polymerizable double bonds is high, the resulting polymer tends to be porous depending on the porosifying agent added. is there. Whether or not the polymer has a porous structure can be simply judged as having a porous structure when the polymer is milky white or cloudy in appearance. For precise measurements, use the nitrogen adsorption method, mercury porosimetry method, or the like.

【0022】本発明の加水分解、及びメチル化は、以下
のように行われる。共重合体を得た後ホルムアミド基
は、酸性或いは塩基性溶液中で加水分解され、より好ま
しくは、塩基性溶液中で加水分解を行うことが好まし
い。酸性条件下で行う場合には、例えば、酸としては、
塩酸、硫酸、リン酸等が挙げられ、塩基性条件下で加水
分解を行う場合には、例えば、水酸化リチウム、水酸化
ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウム、ナト
リウムメトキシド、ナトリウムエトキシド等が使用でき
る。その溶液濃度は反応条件により異なるが、一般に
は、0.1N〜10Nの範囲で、より好ましくは1N〜
3Nの範囲である。酸性又は塩基性の溶液濃度が高すぎ
る場合、溶液の取扱いが困難になり、安全衛生上好まし
くない。逆に、その溶液濃度が低すぎる場合には、加水
分解の反応速度が低下し、ホルムアミド基が残存しやす
くなる。反応温度は50〜150℃、反応時間は通常、
1〜10時間で行うことが好ましい。
The hydrolysis and methylation of the present invention are carried out as follows. After obtaining the copolymer, the formamide group is hydrolyzed in an acidic or basic solution, more preferably in a basic solution. When carried out under acidic conditions, for example, as the acid,
Hydrochloric acid, sulfuric acid, phosphoric acid, etc. may be mentioned, and when hydrolysis is carried out under basic conditions, for example, lithium hydroxide, sodium hydroxide, potassium hydroxide, calcium hydroxide, sodium methoxide, sodium ethoxide, etc. Can be used. The solution concentration varies depending on the reaction conditions, but is generally in the range of 0.1 N to 10 N, and more preferably 1 N to.
It is in the range of 3N. If the concentration of the acidic or basic solution is too high, it becomes difficult to handle the solution, which is not preferable for safety and hygiene. On the other hand, if the solution concentration is too low, the reaction rate of hydrolysis decreases, and formamide groups tend to remain. The reaction temperature is 50 to 150 ° C, and the reaction time is usually
It is preferably carried out for 1 to 10 hours.

【0023】ホルムアミド基を加水分解すると、蟻酸又
はその塩が生成する。その生成量は、生成するアミン量
と理論的には等量である。一つの例として、NVFの含
有率が90重量%である共重合体は100ml(重合体
の膨潤度を4ml/gと仮定すると)の場合、蟻酸の生
成量は約18.0meq/g−ポリマー、20.7gに
も達する。好都合なことに、本発明においては、このホ
ルムアミド基の加水分解の際に副生する蟻酸を次のメチ
ル化反応に利用することができる。
When the formamide group is hydrolyzed, formic acid or its salt is produced. The amount produced is theoretically equivalent to the amount of amine produced. As an example, when the copolymer having an NVF content of 90% by weight is 100 ml (assuming the swelling degree of the polymer is 4 ml / g), the amount of formic acid produced is about 18.0 meq / g-polymer. It reaches 20.7g. Conveniently, in the present invention, formic acid produced as a by-product during the hydrolysis of the formamide group can be used in the subsequent methylation reaction.

【0024】この樹脂のアミンのメチル化反応は、ジメ
チル硫酸、ハロゲン化メチルを用いる反応が一般的であ
る。しかし、蟻酸−ホルムアルデヒド類を用いたEsc
hweiler−Clarke反応(以下、「EC反
応」と略す)も知られており、このEC反応は、4級ア
ンモニウム塩が生成しない、即ち、強塩基成分を全く生
成しない反応であるため、弱塩基性樹脂の合成法として
非常に有用であることを見出し、この反応を採用した。
The amine methylation reaction of this resin is generally a reaction using dimethyl sulfate and methyl halide. However, Esc using formic acid-formaldehydes
The hweiler-Clarke reaction (hereinafter abbreviated as “EC reaction”) is also known, and this EC reaction is a reaction in which a quaternary ammonium salt is not generated, that is, a strong base component is not generated at all, and thus a weak basic It was found to be very useful as a synthetic method for resins, and this reaction was adopted.

【0025】EC反応によるメチル化の程度(以下、
「メチル化度」と表す)は、ホルムアルデヒド類、及び
蟻酸の仕込み量を調整することにより、ある程度制御す
ることができる。加水分解によって生成する蟻酸は、ア
ミンに対し理論的には1グラム当量であるため、メチル
化度が1.0以上、即ちジメチル化の場合には、別に蟻
酸を添加しなければならない。
Degree of methylation by the EC reaction (hereinafter,
The "methylation degree") can be controlled to some extent by adjusting the charged amounts of formaldehyde and formic acid. Since the formic acid produced by hydrolysis is theoretically 1 gram equivalent to the amine, if the degree of methylation is 1.0 or more, that is, dimethylation, formic acid must be added separately.

【0026】EC反応の最適pHは、5付近であること
は既に知られている(P L.Hanaffら、Bul
l.Soc.Chim.,1989.1966 参照)
が、本発明においても、反応の最適pHは3〜7の範
囲、更に好ましくはpHは4〜6である。メチル化度が
1.0以下である場合には、加水分解後、酸又は塩基性
溶液で反応溶液の上記の最適pH内に調整しなければな
らない。
It is already known that the optimum pH of the EC reaction is around 5 (PL L. Hanaff et al., Bul.
l. Soc. Chim. , 1989.1966).
However, also in the present invention, the optimum pH of the reaction is in the range of 3 to 7, more preferably 4 to 6. When the degree of methylation is 1.0 or less, after hydrolysis, the pH must be adjusted to the above optimum pH of the reaction solution with an acid or basic solution.

【0027】アミンの3級化を行う際、ホルムアミド基
が酸性条件で加水分解された場合には蟻酸ナトリウムを
添加し、逆に、塩基性条件で加水分解された場合には、
蟻酸を添加し、pHを調整するため必要に応じて、酸又
は塩基性溶液を添加しなければならない。本発明におい
て使用されるメチル基の炭素源としては、ホルムアルデ
ヒド類が使用される。ホルムアルデヒド類とは例えば、
ホルマリン、パラホルムアルデヒド、トリオキサン等も
好ましく使用される。EC反応の反応中間体は、イミン
(−CR=NH、Rは水素原子又はメチル基を表す)又
はインモニウム塩(−CR=NR2 +・X- 、Rは水素原
子又はメチル基を表わし、Xは配位したイオンを表わ
す)であることは知られている。従って、上記の中間体
を生成するような炭素源であれば、ホルムアルデヒドに
限定されるものではない。還元剤としては、蟻酸又はそ
の塩が好ましく使用されるが、上記の反応中間体を還元
するようなものであれば、蟻酸類に限定されるものでは
なく、例えば、NaBH4 、NaBH3CN、NaBH
2 3 等も挙げられる。その添加量は、アミンの含有量
に対して、0倍〜5倍モル量が好ましい。
When carrying out the tertiary conversion of the amine, sodium formate is added when the formamide group is hydrolyzed under acidic conditions, and conversely, when the formamide group is hydrolyzed under basic conditions,
Formic acid must be added and acid or basic solution must be added as needed to adjust the pH. Formaldehydes are used as the carbon source of the methyl group used in the present invention. With formaldehyde, for example,
Formalin, paraformaldehyde, trioxane and the like are also preferably used. The reaction intermediates of EC reactions, imine (-CR = NH, R represents a hydrogen atom or a methyl group) or immonium salt (-CR = NR 2 + · X -, R represents a hydrogen atom or a methyl group, X represents a coordinated ion). Therefore, it is not limited to formaldehyde as long as it is a carbon source that produces the above intermediate. As the reducing agent, formic acid or a salt thereof is preferably used, but it is not limited to formic acid as long as it can reduce the above reaction intermediate, and examples thereof include NaBH 4 , NaBH 3 CN, NaBH
2 S 3 and the like are also included. The amount of addition is preferably 0 to 5 times the molar amount of the amine content.

【0028】上記の方法で製造されたアニオン交換樹脂
のイオン交換容量は、以下のようになる。例えば、前述
した通り、架橋剤成分の単位重量への寄与を無視した
(架橋剤含量0%と想定した)ポリビニルアミン系ポリ
マーの最大のイオン交換容量は、1級アミンの場合で2
3.2meq/g、置換基がメチル基である場合、3級
アミンが14.1meq/gである。これは、スチレン
系樹脂に比べ、単位重量当たりの交換容量は1級アミン
の場合3.1倍、3級アミンの場合2.3倍になる。
The ion exchange capacity of the anion exchange resin produced by the above method is as follows. For example, as described above, the maximum ion exchange capacity of the polyvinylamine-based polymer ignoring the contribution of the crosslinking agent component to the unit weight (assuming the crosslinking agent content is 0%) is 2 in the case of the primary amine.
3.2 meq / g, when the substituent is a methyl group, the tertiary amine has 14.1 meq / g. This is because the exchange capacity per unit weight is 3.1 times that of the primary amine and 2.3 times that of the tertiary amine as compared with the styrene resin.

【0029】なお、本発明におけるイオン交換容量は、
実施例記載の方法に従って弱塩基交換容量の測定を行な
い、乾燥樹脂当たりの当量として求めた。本発明によ
り、高イオン交換容量で、親水性に富み、有機性塩素化
合物を全く含有しない、化学的安定性に優れた弱塩基性
アニオン交換樹脂が得られる。本発明によって得られる
弱塩基性アニオン交換樹脂は、クロマト担体、膜材料、
触媒用担体、高分子相間移動触媒、酵素、細胞、及び菌
体固定化用担体等の種々の吸着剤、分離剤、固定化用担
体としても使用される。
The ion exchange capacity in the present invention is
The weak base exchange capacity was measured according to the method described in the example and determined as the equivalent per dry resin. According to the present invention, a weakly basic anion exchange resin having a high ion exchange capacity, a high hydrophilicity and no organic chlorine compound and excellent chemical stability can be obtained. The weakly basic anion exchange resin obtained by the present invention is a chromatographic carrier, a membrane material,
It is also used as a carrier for catalysts, a polymer phase transfer catalyst, various adsorbents such as carriers for immobilizing enzymes, cells, and cells, a separating agent, and a carrier for immobilization.

【0030】[0030]

【発明の効果】本発明は、化学的安定性に優れ、弱塩基
交換容量が高く、親水性に富み、有機性ハロゲン化合物
を全く含有しない、球状体又は多孔性の弱塩基性アニオ
ン交換樹脂を合理的に製造する方法を提供するものであ
る。
INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention provides a spherical base or porous weakly basic anion exchange resin having excellent chemical stability, high weak base exchange capacity, high hydrophilicity and no organic halogen compound. It provides a method of manufacturing reasonably.

【0031】[0031]

【実施例】以下、実施例により本発明を更に詳細に説明
するが、本発明はその要旨を越えない限り、以下の実施
例により限定されるものではない。 実施例−1 重合反応:500mlの4ツ口フラスコに、シクロヘキ
サン200mlとエチルセルロース500mgを入れ溶
液を調製した。一方、N−ビニルホルムアミド(NV
F、純度94%、不純物は主に蟻酸)95g、p−ジビ
ニルベンゼン(純度>90%)5.0g、ジメチルスル
ホキシド5g、V−50(アゾ系重合開始剤、和光純薬
社製)500mgの溶液を調製した。両溶液とも、予め
2 でバブリングした。N2 雰囲気下でシクロヘキサン
溶液を100rpmで攪拌しながら、上記で調製したモ
ノマー溶液を徐々に滴下した。30分攪拌し分配平衡に
した後、昇温し、65℃で8時間重合した。重合時にお
いて昇温終了後、約15分でゲル化した。重合終了後、
ポリマーをブッフナーロート上にあけ、ポリマーをメタ
ノールで洗浄し、残存するジビニルベンゼン、シクロヘ
キサン等を除去した。引き続き、NVFのオリゴマーを
除去するため水洗した。重合収率は79%であった。得
られたポリマーは、外見上は白色であるが、顕微鏡観察
では、僅かに不透明状であった。
EXAMPLES The present invention will be described in more detail with reference to examples below, but the present invention is not limited to the following examples as long as the gist thereof is not exceeded. Example-1 Polymerization reaction: A 500 ml four-necked flask was charged with 200 ml of cyclohexane and 500 mg of ethyl cellulose to prepare a solution. On the other hand, N-vinylformamide (NV
F, purity 94%, impurities mainly formic acid 95 g, p-divinylbenzene (purity> 90%) 5.0 g, dimethyl sulfoxide 5 g, V-50 (azo polymerization initiator, Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) 500 mg A solution was prepared. Both solutions were previously bubbled with N 2 . The monomer solution prepared above was gradually added dropwise while stirring the cyclohexane solution at 100 rpm under N 2 atmosphere. After stirring for 30 minutes to achieve distribution equilibrium, the temperature was raised and polymerization was carried out at 65 ° C. for 8 hours. At the time of polymerization, gelation occurred in about 15 minutes after the completion of heating. After completion of polymerization
The polymer was placed on a Buchner funnel and the polymer was washed with methanol to remove residual divinylbenzene, cyclohexane and the like. Subsequently, it was washed with water to remove NVF oligomers. The polymerization yield was 79%. The obtained polymer was white in appearance, but was slightly opaque when observed under a microscope.

【0032】加水分解−メチル化反応:上記の水切りし
たポリマー100ml、脱塩水100mlを500ml
のフラスコ内に入れ、この中へ水酸化ナトリウム32g
を入れ、初期のNaOH水溶液濃度を5Nに、終了時の
溶液濃度を2.5N−NaOHになるように設定した。
これを90℃で3時間加水分解した。反応終了後50℃
まで冷却し、蟻酸27g、37%ホルムアルデヒド水溶
液81gを添加した。更に、塩酸を加えpHが5になる
ように調整した。徐々に昇温し、90℃で3時間反応し
た。初期には激しくCO2 が発生するが、反応終了時に
は、ほとんど発生しなくなった。反応終了後、ポリマー
を水洗し、続いて0.1N−NaOH水溶液でOH型と
した。再度、ポリマーを水洗した。
Hydrolysis-methylation reaction: 500 ml of 100 ml of the above drained polymer and 100 ml of demineralized water
32 g of sodium hydroxide into the flask
Was added, and the initial NaOH aqueous solution concentration was set to 5 N, and the solution concentration at the end was set to 2.5 N-NaOH.
This was hydrolyzed at 90 ° C. for 3 hours. 50 ° C after reaction
After cooling to 27 g, formic acid (27 g) and 37% aqueous formaldehyde solution (81 g) were added. Further, hydrochloric acid was added to adjust the pH to 5. The temperature was gradually raised and the reaction was carried out at 90 ° C. for 3 hours. CO 2 was generated violently in the initial stage, but at the end of the reaction, it hardly generated. After the completion of the reaction, the polymer was washed with water and subsequently made into an OH type with a 0.1N-NaOH aqueous solution. The polymer was washed again with water.

【0033】イオン交換容量の測定方法:ポリマー約1
5mlをカラムに充填し、2N−NaOH水溶液500
mlをSV70で流し、次に脱塩水1リットルで洗浄
し、対イオンをOH型にした。この樹脂をメスシリンダ
ーで10.0ml正確に採取し、カラムに充填した。こ
の中へ、5%NaCl水溶液250mlを流し、メスフ
ラスコに受けた。この溶液を酸塩基滴定し、強塩基交換
容量を測定した。このカラム中に0.1N−HCl水溶
液100mlを流し、流出液をメスフラスコに受け、更
に50mlのメタノールを流して樹脂層を洗浄する。更
に、樹脂層に残存する液を圧空により押し出しこれらの
溶液を集めた。この溶液を酸塩基滴定した。これにより
弱塩基交換容量を測定した。重量当たりの交換容量は、
別途、OH型樹脂10.0mlを遠心分離器で水切りし
た樹脂の乾燥重量を測定し、重量当たりのイオン交換容
量に換算した。この結果、得られたポリマーの弱塩基交
換容量は9.3meq/g、平均粒径は約340μmで
あった。メチル化度は、NMR(13CCP/MAS法)
の面積比測定より、1.8であった。従ってアニオン交
換基中、3級アミンを80%以上含有するものと考えら
れた。
Ion exchange capacity measurement method: Polymer about 1
5 ml was packed in a column, and 2N-NaOH aqueous solution 500
ml was flushed with SV70, then washed with 1 liter of demineralized water to bring the counterion into the OH form. Accurately collecting 10.0 ml of this resin using a graduated cylinder, and filling the column. 250 ml of a 5% NaCl aqueous solution was poured into this and received in a measuring flask. This solution was titrated with acid and base to measure the strong base exchange capacity. 100 ml of 0.1 N HCl aqueous solution is flown into this column, the effluent is received in a measuring flask, and 50 ml of methanol is further flowed to wash the resin layer. Further, the liquid remaining in the resin layer was extruded by compressed air to collect these solutions. The solution was acid-base titrated. This measured the weak base exchange capacity. The exchange capacity per weight is
Separately, 10.0 ml of OH type resin was drained with a centrifuge, and the dry weight of the resin was measured and converted into ion exchange capacity per weight. As a result, the obtained polymer had a weak base exchange capacity of 9.3 meq / g and an average particle size of about 340 μm. The degree of methylation is determined by NMR ( 13 CCP / MAS method)
It was 1.8 from the area ratio measurement. Therefore, it was considered that 80% or more of the tertiary amine was contained in the anion exchange group.

【0034】実施例−2 実施例−1で得られた重合後のポリマーを用いて、3級
化反応を行った。 加水分解−メチル化反応:上記の水切りしたポリマー1
00ml、脱塩水50mlを500mlのフラスコ内に
入れ、この中へ35%濃塩酸を35mlを入れ、初期溶
液濃度を2.5Nになるように設定した。90℃で4時
間加水分解した。50℃まで冷却後、蟻酸ナトリウム4
0g、37%ホルムアルデヒド水溶液85gを添加し
た。溶液をpH5に調整するため、水酸化ナトリウム水
溶液を滴下した。これを昇温し、90℃で3時間反応し
た。初期には激しくCO2 が発生するが、反応終了時に
は、ほとんど発生しなくなった。反応終了後、ポリマー
を水洗し、続いて0.1N−NaOH水溶液でOH型と
した。再度、ポリマーを水洗した。実施例−1と同様に
ポリマーの評価を行ったところ、得られたポリマーの弱
塩基交換容量は8.7meq/g、平均粒径は約340
μmであった。
Example-2 A tertiary reaction was carried out using the polymer after polymerization obtained in Example-1. Hydrolysis-methylation reaction: Drained polymer 1 above
00 ml and 50 ml of demineralized water were put in a 500 ml flask, 35 ml of 35% concentrated hydrochloric acid was put therein, and the initial solution concentration was set to 2.5N. It was hydrolyzed at 90 ° C. for 4 hours. After cooling to 50 ° C, sodium formate 4
0 g and 85 g of 37% aqueous formaldehyde solution were added. Aqueous sodium hydroxide solution was added dropwise to adjust the solution to pH 5. This was heated and reacted at 90 ° C. for 3 hours. CO 2 was generated violently in the initial stage, but at the end of the reaction, it hardly generated. After the completion of the reaction, the polymer was washed with water and subsequently made into an OH type with a 0.1N-NaOH aqueous solution. The polymer was washed again with water. When the polymer was evaluated in the same manner as in Example-1, the obtained polymer had a weak base exchange capacity of 8.7 meq / g and an average particle size of about 340.
was μm.

【0035】実施例−3 重合反応:500mlのナスフラスコに、NVF90g
(純度95%)、ジビニルベンゼン(純度80%)1
0.0g、アセトン90g、V−65(アゾ系重合開始
剤、和光純薬社製)300mgの溶液を調製した。モノ
マー溶液をN2 でバブリングし、置換した。重合はN2
雰囲気下、70℃で7時間行った。重合時、昇温終了
後、約15〜20分で、重合体は白濁化しゲル化した。
重合終了後、重合体をブッフナーロート上にあけた。重
合体をメタノールで洗浄し、更に、水洗した。重合収率
は92%であった。得られた重合体は、多孔性白色重合
体であった。ハンドリングをよくするため、ポリマーを
適当な大きさに粉砕した。メチル化反応は、実施例−1
と同様に行った。実施例−1と同様にポリマーの評価を
行ったところ、得られた重合体の弱塩基交換容量は、
9.7meq/g、3.00meq/mlであった。多
孔質体の比表面積は163m2 /g、平均細孔径は2
7.4nm、細孔容積0.51ml/gであった。メチ
ル化度は、重量増加法により測定し、1.76であっ
た。アニオン交換基中、3級アミンを80%以上含有す
るものと考えられた。
Example 3 Polymerization reaction: NVF 90 g in a 500 ml eggplant flask.
(Purity 95%), Divinylbenzene (Purity 80%) 1
A solution of 0.0 g, acetone 90 g, and V-65 (azo polymerization initiator, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) 300 mg was prepared. The monomer solution was bubbled with N 2 to replace it. Polymerization is N 2
It was performed at 70 ° C. for 7 hours in an atmosphere. During the polymerization, about 15 to 20 minutes after the completion of heating, the polymer turned cloudy and gelled.
After the polymerization was completed, the polymer was placed on a Buchner funnel. The polymer was washed with methanol and then with water. The polymerization yield was 92%. The obtained polymer was a white porous polymer. The polymer was ground to the proper size for better handling. The methylation reaction is described in Example-1.
I went the same way. When the polymer was evaluated in the same manner as in Example-1, the weak base exchange capacity of the obtained polymer was
The values were 9.7 meq / g and 3.00 meq / ml. The specific surface area of the porous body is 163 m 2 / g, and the average pore size is 2
It was 7.4 nm and had a pore volume of 0.51 ml / g. The methylation degree was 1.76 as measured by the weight gain method. It was considered that 80% or more of the tertiary amine was contained in the anion exchange group.

【0036】実施例−4 重合反応:実施例−1で得られた共重合体ポリマー(1
級アミンポリマー)を用いて、モノメチル化反応を行っ
た。 加水分解−メチル化反応:上記の水切りしたポリマー1
00ml、脱塩水100mlを500mlのフラスコ内
に入れ、この中へ水酸化ナトリウム26gを入れ、初期
塩酸溶液濃度を3.8Nに、終了時の濃度を1.5N−
NaOHになるように設定した。90℃で3時間加水分
解した。反応終了後50℃まで冷却し、蟻酸10g、3
7%ホルムアルデヒド水溶液38gを添加した。更に、
塩酸を加えpHが5になるように調整した。徐々に昇温
し、90℃で3時間反応した。初期には激しくCO2
発生するが、反応終了時には、ほとんど発生しなくなっ
た。反応終了後、ポリマーを水洗し、続いて0.1N−
NaOH水溶液でOH型とした。再度、ポリマーを水洗
した。実施例−1と同様にポリマーの評価を行ったとこ
ろ、得られたポリマーの弱塩基交換容量は13.7me
q/g、平均粒径は約340μmであった。メチル化度
は、重量増加法により測定し、1.16であった。
Example-4 Polymerization reaction: the copolymer polymer (1 obtained in Example-1
Monomethylation reaction was performed using a primary amine polymer). Hydrolysis-methylation reaction: Drained polymer 1 above
00 ml and 100 ml of demineralized water were put into a 500 ml flask, and 26 g of sodium hydroxide was put therein, the initial hydrochloric acid solution concentration was 3.8 N, and the final concentration was 1.5 N-.
It was set to be NaOH. It was hydrolyzed at 90 ° C. for 3 hours. After the reaction was completed, the mixture was cooled to 50 ° C. and formic acid 10 g, 3
38 g of 7% aqueous formaldehyde solution was added. Furthermore,
Hydrochloric acid was added to adjust the pH to 5. The temperature was gradually raised and the reaction was carried out at 90 ° C. for 3 hours. CO 2 was generated violently in the initial stage, but at the end of the reaction, it hardly generated. After completion of the reaction, the polymer was washed with water and then 0.1N-
It was made OH type with an aqueous NaOH solution. The polymer was washed again with water. When the polymer was evaluated in the same manner as in Example-1, the weak base exchange capacity of the obtained polymer was 13.7 me.
It was q / g and the average particle size was about 340 μm. The degree of methylation was 1.16 as measured by the weight gain method.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 N−ビニルホルムアミドとポリエチレン
性単量体を含有する溶液を重合開始剤の存在下、共重合
し、得られた共重合体を酸又は塩基性条件下で処理して
ホルムアミド基をアミノ基に加水分解し、引き続き、ホ
ルムアルデヒド類及び必要に応じて蟻酸又はその塩を添
加反応させて、該アミノ基をメチル化することを特徴と
する弱塩基性アニオン交換樹脂の製造方法。
1. A formamide group is obtained by copolymerizing a solution containing N-vinylformamide and a polyethylene monomer in the presence of a polymerization initiator, and treating the resulting copolymer under acid or basic conditions. Is hydrolyzed to an amino group, and then formaldehyde and optionally formic acid or a salt thereof are added and reacted to methylate the amino group, which is a method for producing a weakly basic anion exchange resin.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000169525A (en) * 1998-10-02 2000-06-20 Showa Denko Kk Porous copolymer particle and its production
WO2017126355A1 (en) * 2016-01-20 2017-07-27 ハイモ株式会社 Iminodiacetic acid type chelate resin and method for producing same

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