JPH0662346B2 - Inorganic / organic composite - Google Patents

Inorganic / organic composite

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Publication number
JPH0662346B2
JPH0662346B2 JP61021218A JP2121886A JPH0662346B2 JP H0662346 B2 JPH0662346 B2 JP H0662346B2 JP 61021218 A JP61021218 A JP 61021218A JP 2121886 A JP2121886 A JP 2121886A JP H0662346 B2 JPH0662346 B2 JP H0662346B2
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resin
inorganic
particles
porous material
organic composite
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JP61021218A
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Inventor
稔 秋山
平一郎 小花和
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旭化成工業株式会社
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Publication date
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、無機多孔体粒子の孔内に、有空間性樹脂を包
含してなる、新規な無機・有機複合体とその製法及び該
複合体を使用して金属元素を分離する方法に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial field of use] The present invention relates to a novel inorganic / organic composite comprising a porous resin and a spatial resin in the pores, a method for producing the same, and the composite. It relates to a method for separating metallic elements using a body.

[従来の技術] イオン交換樹脂、キレート樹脂に代表されるような機能
性樹脂や、架橋デキストランや架橋ポリスチレンに代表
されるポリマーゲルなどは、その性質を利用して、分配
クロマトグラフィー、吸着クロマトグラフィー、イオン
交換クロマトグラフィーや、ゲルクロマトグラフィーな
どの分離工程や、吸着工程に、広範囲に使用されてい
る。しかしながら、これらの樹脂やポリマーゲルは、物
理的強度、粒子の寸法安定性の面から見れば、満足のい
くものではない。たとえば、液体クロマトグラフィーな
どの充填剤として用いる場合、粒子の物理的強度、寸法
変化の問題があって、使用する条件が制限される。即
ち、充填塔の高さ、粒子充填密度、展開圧力、ポンプや
遠心機の仕様等が厳しく制限される。これらの制限は分
離操作に於いては、分離時間、分離量、分離効率に不利
な効果を及ぼし、また吸着操作に於いては、吸着操作時
間、回数、必要樹脂量などに、不利な効果を及ぼす。ま
た展開液での樹脂の膨潤による寸法変化によって、展開
時の充填剤の充填密度が変化し、数種の展開液を通過さ
せる様な場合には、充填密度が常時不安定になるなどの
現象が生じ、安定した展開ができない。
[Prior Art] Functional resins such as ion exchange resins and chelate resins, and polymer gels such as cross-linked dextran and cross-linked polystyrene can be used for their partition chromatography and adsorption chromatography. It is widely used in separation processes such as ion exchange chromatography and gel chromatography, and adsorption processes. However, these resins and polymer gels are not satisfactory in terms of physical strength and dimensional stability of particles. For example, when used as a packing material for liquid chromatography or the like, there are problems of physical strength and dimensional change of particles, and the conditions for use are limited. That is, the height of the packed tower, the particle packing density, the developing pressure, the specifications of the pump and the centrifuge, etc. are severely restricted. These restrictions have a detrimental effect on the separation time, the amount of separation, and the separation efficiency in the separation operation, and also have an adverse effect on the adsorption operation time, the number of times, the required resin amount, etc. in the adsorption operation. Exert. In addition, the packing density of the filler changes during expansion due to dimensional changes due to the swelling of the resin in the developing solution, and when several kinds of developing solution are passed through, the packing density is always unstable. Occurs, and stable development is not possible.

これらの欠点は、樹脂を、分離、吸着を始めとする各種
操作に利用する上に於いて大きな問題である。即ち、使
用条件に制約を受けるため、本来、それらの樹脂が持っ
ている分離性能や吸着性能などの高度な性能を、十分発
揮できないからである。
These drawbacks are major problems in using the resin in various operations such as separation and adsorption. That is, because the usage conditions are restricted, the high performance such as the separation performance and the adsorption performance originally possessed by those resins cannot be sufficiently exhibited.

一方、すでに公知のように、無機体の物理的強度を活用
して、無孔性あるいは多孔体無機体の外表面や孔内の無
機体表面へ、樹脂をコーティングしたものや、反応によ
って無機体表面へ固定相を結合させ、上記した問題点を
解決する複合体が提供されている。このような例として
は、前者に対しては特公昭52-48,518号公報が、後者に
対しては特開昭52-146,298号公報が公表されている。
On the other hand, as already known, by utilizing the physical strength of the inorganic material, the outer surface of the non-porous or porous inorganic material or the surface of the inorganic material inside the pores is coated with a resin, or the inorganic material is reacted by the reaction. Composites have been provided which bind a stationary phase to the surface and solve the above mentioned problems. As such an example, Japanese Patent Publication No. 52-48,518 is published for the former, and Japanese Patent Publication No. 52-146,298 is published for the latter.

しかしながら、これらの複合体では、コーティングされ
た樹脂や結合された固定相の体積が、複合体の体積と比
較して著しく少なく、複合体の単位重量当りの吸着量、
分離量等の性能は、極めて低い。多孔体樹脂単独と同様
に、大きな吸着量、分離量を獲得するためには、これら
の複合体は非常に多量に必要なので少量で間に合う特殊
な用途のみに実用されてきた。
However, in these composites, the volume of the coated resin and the bonded stationary phase is significantly smaller than the volume of the composite, and the adsorption amount per unit weight of the composite,
Performance such as separation amount is extremely low. As in the case of the porous resin alone, in order to obtain a large adsorption amount and separation amount, a very large amount of these composites is required, and therefore, they have been put to practical use only for special applications in which a small amount is sufficient.

多孔体無機体の表面へ樹脂をコーティングして得られる
複合体では、樹脂量を多くすることも可能である。しか
し、吸着や分離といった用途に使用された場合、関与す
る化学種の樹脂内部への拡散が極めて遅く、性能を発揮
する場が樹脂表面に限定されたり、性能を発揮するまで
に長時間を要するという欠点がある。
The amount of resin can be increased in the composite obtained by coating the surface of the porous inorganic material with a resin. However, when it is used for applications such as adsorption and separation, the diffusion of the involved chemical species into the resin is extremely slow, the place where the performance is exhibited is limited to the resin surface, and it takes a long time before the performance is exhibited. There is a drawback that.

また、コーティング型複合体では無機多孔体の孔が樹脂
でふさがれると機能が著しく低下する。
Further, in the coating type composite, if the pores of the inorganic porous material are blocked with the resin, the function is remarkably deteriorated.

このように、従来の複合体は本来の樹脂性能を活用しな
がら、かつ高い物理強度を有するという目標を満足する
ものではなかった。
As described above, the conventional composites do not satisfy the goal of having high physical strength while utilizing the original resin performance.

[発明が解決しようとする問題点] 本発明は上記の点に鑑みてなされたものであって、物理
的強度を満足するばかりでなく、同時に樹脂が持ってい
る分離、吸着等の効果をも低下させる事のない新規な無
機・有機複合体を提供することを目的とする。
[Problems to be Solved by the Invention] The present invention has been made in view of the above points, and not only satisfies the physical strength but also has an effect such as separation and adsorption that the resin has. The object is to provide a novel inorganic / organic composite that does not deteriorate.

[問題点を解決するための手段及び作用] 本発明は、上記の如き従来技術の欠点を克服するため
に、無機多孔体の孔を部分的に、あるいは完全に樹脂が
占有し、かつ樹脂の内部に空間を有する複合体であっ
て、表面積が無機多孔体単独の表面積より大きな複合体
を提供するものである。
[Means and Actions for Solving Problems] In order to overcome the above-mentioned drawbacks of the prior art, the present invention is to partially or completely occupy the pores of the inorganic porous material, and The present invention provides a composite having an internal space and having a surface area larger than that of the inorganic porous material alone.

このような本発明の複合体は、従来のコーティング型複
合体とは、二つの点で本質的に異なるものである。即
ち、無機多孔体の内部及び外部の表面に直接接触した形
で少量の樹脂が存在し、その樹脂内部には空間を有して
いないコーティング型複合体に対し、本発明の複合体
は、無機多孔体の孔を多量に樹脂が占有すること、及び
樹脂が空間を有することで特徴づけられる。
Such a composite of the present invention is essentially different from the conventional coating composite in two points. That is, a small amount of resin is present in the form of being in direct contact with the inner and outer surfaces of the inorganic porous body, and in contrast to the coating type complex having no space inside the resin, the complex of the present invention is It is characterized in that a large amount of resin occupies the pores of the porous body and that the resin has a space.

従って、本発明の複合体は、無機多孔体の単位重量当た
りに含むことのできる樹脂重量が大きく、また樹脂内空
間の存在により、樹脂性能を発揮する場が樹脂表面だけ
でなく、樹脂内部全体に拡がっているのである。
Therefore, the composite of the present invention has a large amount of resin weight that can be contained per unit weight of the inorganic porous body, and the presence of the resin internal space allows the resin performance to be exerted not only on the resin surface but also in the entire resin interior. Has spread to.

また、本発明の複合体においては、ここで言う“空間”
が単なるイオン交換樹脂のような多孔性とは異なった、
特別の機能を担うものであり、必須のものである。その
理由は、次の通りである。即ち単なるイオン交換樹脂で
は、イオン含有液と接触させられたとき、液の樹脂内の
孔への侵入が樹脂の膨潤を起こし、膨潤によって液が樹
脂上の交換基へ到達する通路が確保される。それに対
し、本発明の複合体の如く、イオン交換樹脂が剛性の大
きな無機多孔体の中に含有されている場合、イオン含有
液と接触しても樹脂の膨潤が無機体の壁によって阻害さ
れてしまう。
Further, in the complex of the present invention, "space" referred to here
Is different from the porosity of mere ion exchange resin,
It has a special function and is essential. The reason is as follows. That is, in a simple ion exchange resin, when it is brought into contact with an ion-containing liquid, the penetration of the liquid into the pores in the resin causes the resin to swell, and the swelling secures a passage through which the liquid reaches the exchange group on the resin. . On the other hand, when the ion-exchange resin is contained in a highly rigid inorganic porous material like the composite of the present invention, the swelling of the resin is hindered by the wall of the inorganic material even when contacted with the ion-containing liquid. I will end up.

従って、本発明の複合体は、充分な量と大きさの空間が
予め存在することによって初めてその機能を活用するこ
とができる。このように、この空間は、液体が複合体に
侵入する場合の通路となり、また反応の場を提供する。
Therefore, the complex of the present invention can utilize its function only when a sufficient amount and size of the space are present in advance. Thus, this space provides a passageway for liquids to enter the complex and also provides a field for reaction.

以上の如き本発明の複合体は、その表面積が無機多孔体
単独の表面積より大きいということで定量的に定義され
る。
The surface area of the composite of the present invention as described above is quantitatively defined because it is larger than the surface area of the inorganic porous material alone.

これは樹脂内に大きな表面積を生じ得るに足るだけの、
空間が存在するからである。
This is enough to create a large surface area in the resin,
This is because there is space.

複合体の性質は、無機多孔体の粒径、表面積及び孔特性
(孔量、平均孔径、孔径分布)と、その性質に規定され
るだけでなく、有空間性樹脂の孔特性及び樹脂の種類等
にも規定される。さらに、有空間性樹脂の、複合体に対
する量的占有率も重要である。
The properties of the composite are not limited to the particle size, surface area, and pore characteristics (pore volume, average pore diameter, pore diameter distribution) of the inorganic porous material, and their properties, as well as the pore characteristics of the spatial resin and the type of resin. Etc. Further, the quantitative occupancy ratio of the spatial resin to the composite is also important.

無機多孔体の孔特性の解析は、複合体を例えば700〜800
℃の高温に加熱することによって、樹脂を焼失させた後
に、回収した無機多孔体を水銀ポロシメータで測定する
ことによって孔量や平均孔径を得ることができる。
For the analysis of the pore characteristics of the inorganic porous material, the composite is analyzed, for example, at 700 to 800
The amount of pores and the average pore diameter can be obtained by measuring the collected inorganic porous material with a mercury porosimeter after the resin is burned off by heating to a high temperature of ° C.

無機多孔体の表面積は得られた孔量と平均孔径の値を用
いて、後述するような孔の円筒形モデルを想定して算出
される。
The surface area of the inorganic porous material is calculated by using the obtained amount of pores and the value of the average pore diameter and assuming a cylindrical model of pores as described later.

一方、複合体の孔特性は、複合体を前処理することなく
水銀ポロシメータで測定することによって決定すること
ができる。その表面積は、無機体の場合と同様にして計
算される。また、有空間性樹脂の孔特性は、複合体と無
機多孔体の、孔特性、重量及び比重から、後述する方法
で決定される。
On the other hand, the pore characteristics of the composite can be determined by measuring the composite with a mercury porosimeter without pretreatment. The surface area is calculated in the same manner as in the case of the inorganic material. The pore characteristics of the spatial resin are determined by the method described below from the pore characteristics, weight and specific gravity of the composite and the inorganic porous material.

本発明における無機多孔体粒子としては金属酸化物を含
む多孔体セラミックス粒子が使用される。具体的な例と
しては、シリカ、アルミナ、シリカ−アルミナ、チタニ
ア及びジルコニアの各多孔体粒子が挙げられる。
Porous ceramic particles containing a metal oxide are used as the inorganic porous particles in the present invention. Specific examples include porous particles of silica, alumina, silica-alumina, titania, and zirconia.

また、多孔体ガラス、シャモット、多孔質陶磁器なども
使用可能である。
Further, porous glass, chamotte, porous ceramics and the like can also be used.

この中で、シリカ多孔体粒子は、実質的に球状のものを
容易に作れること、その粒径分布が狭いこと及びシリカ
の耐酸性が高いために、最も好ましい。即ち、製法上、
シリカ粒子は、水ガラスあるいはシリカゾルを、スプレ
ードライヤーの如き装置で球状あるいはそれに近い形状
に成形することが容易にできる。また、粒子中への孔形
成は、原液の水ガラスまたはシリカゾルに、あるいは成
形後のシリカゲルに、塩化ナトリウム等の無機塩を含ま
せ、中間製品としての無機塩含有シリカゲルを例えば50
0℃以上に加熱、焼成した後、脱塩することによって実
現できる。この際、条件を選定することによって所望の
孔径や狭い孔径分布のシリカ多孔体を得ることができ
る。また、シリカ多孔体粒子は、ほぼ純粋(少なくとも
98%純度)なシリカで構成されており、その本質的な耐
薬品性の良さを発揮できる。特に、水溶液の場合中性な
いし酸性の液に対し、すぐれた化学耐性を示す。
Among them, the silica porous particles are most preferable because they can be easily made into substantially spherical particles, the particle size distribution thereof is narrow, and the acid resistance of silica is high. That is, in terms of manufacturing method,
Silica particles can be easily molded into a spherical shape or a shape close to that of water glass or silica sol by an apparatus such as a spray dryer. Further, the pore formation in the particles, water glass or silica sol of the undiluted solution, or silica gel after molding, include an inorganic salt such as sodium chloride, the inorganic salt-containing silica gel as an intermediate product, for example 50
This can be achieved by heating to 0 ° C. or higher and baking and then desalting. At this time, a silica porous body having a desired pore size or a narrow pore size distribution can be obtained by selecting the conditions. Moreover, the silica porous particles are almost pure (at least
It is composed of silica with a purity of 98%) and can exhibit its essential chemical resistance. Particularly, in the case of an aqueous solution, it exhibits excellent chemical resistance to neutral or acidic liquids.

無機多孔体粒子の形状は、限定されるものではないが、
好ましくは球状あるいはそれに近い形のものである。平
均粒径は、用途によって異なるが好ましくは10μmから
1mmである。さらに好ましい範囲は20〜500μmであ
る。また、孔量は、粒子全体積に占める孔の体積の割合
を空孔率(αで表示)としたとき、0.01≦α≦0.99の広
範囲で可能であるが、好ましくは0.3≦α≦0.9である。
さらに好ましい範囲は0.40≦α≦0.85である。
The shape of the inorganic porous material particles is not limited,
The shape is preferably spherical or close thereto. The average particle size varies depending on the use, but is preferably 10 μm to 1 mm. A more preferable range is 20 to 500 μm. The porosity can be in a wide range of 0.01 ≦ α ≦ 0.99 when the porosity (expressed by α) is the ratio of the volume of the pores to the total volume of the particle, but is preferably 0.3 ≦ α ≦ 0.9. is there.
A more preferable range is 0.40 ≦ α ≦ 0.85.

空孔率αは、非浸入性物質と、浸入性物質を利用した体
積測定法、即ち、水銀ポロシメータ(非加圧水銀−加圧
水銀)、あるいは水銀−ヘリウムを用いたピクノメータ
ーを用い、かさ比重、真比重を求めることにより容易に
算出できる。即ち、 である。
The porosity α is a non-invasive substance, and a volume measurement method using the invasive substance, that is, a mercury porosimeter (unpressurized mercury-pressurized mercury), or a pycnometer using mercury-helium, a bulk specific gravity, It can be easily calculated by obtaining the true specific gravity. That is, Is.

α<0.3では、無機多孔体粒子の孔内への有空間性樹脂
の包含量が少なく、包含された樹脂の吸着性能、分解性
能などの性能が相対的に低下する。また、α>0.9では
粒子の強度が低下し、取扱い上困難となる場合がある。
When α <0.3, the amount of the spatial resin included in the pores of the inorganic porous material particles is small, and the performances such as adsorption performance and decomposition performance of the included resin are relatively reduced. Further, when α> 0.9, the strength of the particles decreases, which may be difficult to handle.

無機多孔体粒子の孔径は、ポロシメーターを用いた水銀
圧入法で測定でき、ここでは測定限界である3.7nm以上
の孔径を指す。粒子の平均孔径は、特に制限されない
が、好ましくは20nmから2000nmである。さらに好ましい
範囲は50nmから1500nmである。無機多孔体粒子の表面積
は、既述の通り孔の円筒形モデルに従って、孔量と平均
孔径の値から求められる。即ち、円筒形の孔に関して
は、 (S:表面積,V:孔量,D:平均孔径,l:円筒孔の
長さ) が成立するので が誘導される。単位重量の粒子をとればSは比表面積を
表わす。比表面積としては0.1〜1000m2/gが好まし
く、より好ましくは0.4〜800m2/gである。
The pore diameter of the inorganic porous material particles can be measured by a mercury porosimetry method using a porosimeter, and refers to a pore diameter of 3.7 nm or more which is a measurement limit here. The average pore size of the particles is not particularly limited, but is preferably 20 nm to 2000 nm. A more preferred range is 50 nm to 1500 nm. The surface area of the inorganic porous material particles is obtained from the values of the amount of pores and the average pore diameter according to the cylindrical model of pores as described above. That is, for cylindrical holes, (S: surface area, V: amount of pores, D: average diameter of pores, l: length of cylindrical pores) Is induced. If a unit weight of particles is taken, S represents a specific surface area. Preferably 0.1~1000m 2 / g as specific surface area, more preferably 0.4~800m 2 / g.

複合体の表面積も、上述の方法で全く同様にして測定さ
れる。
The surface area of the composite is also measured in exactly the same manner as described above.

複合体の表面積は、それを構成する無機多孔体の表面積
より大きいことが必須である。
It is essential that the surface area of the composite is larger than the surface area of the inorganic porous material that constitutes the composite.

即ち、 Wcsc>Wisi ここでW,sは各重量(g)及び比表面積(m2/g)を
表わし、添字c,iは各複合体及び無機多孔体を指す。
That is, W c s c > W i s i where W and s represent respective weights (g) and specific surface areas (m 2 / g), and subscripts c and i refer to respective composites and inorganic porous bodies.

このような表面積量の条件を満たさない複合体は、樹脂
量が少なすぎるか、樹脂内の空間の表面積が小さすぎる
ことを意味しており、本発明の複合体とは異なるもので
ある。
A complex that does not satisfy such a condition of the surface area amount means that the amount of resin is too small or the surface area of the space in the resin is too small, which is different from the complex of the present invention.

有空間性樹脂の平均孔径は、用途や無機多孔体の平均孔
径に依存するが、無機多孔体の平均孔径に対し、比率で
0.9以下、好ましくは0.5以下である。
The average pore diameter of the spatial resin depends on the application and the average pore diameter of the inorganic porous material, but in proportion to the average pore diameter of the inorganic porous material.
It is 0.9 or less, preferably 0.5 or less.

絶対値としては、好ましくは800nm以下、さらに好まし
くは100nm以下である。また平均孔径の下限は測定限界
の範囲内で特に制限を受けない。しかし、イオン交換や
樹脂の化学変換において十分な反応速度を得る上で、平
均孔径が10nm以上であることが好ましい。
The absolute value is preferably 800 nm or less, more preferably 100 nm or less. Further, the lower limit of the average pore size is not particularly limited within the range of measurement limit. However, the average pore size is preferably 10 nm or more in order to obtain a sufficient reaction rate in ion exchange and chemical conversion of the resin.

有空間性樹脂の平均孔径は、複合体の水銀ポロシメータ
測定と、後述するようにして決定される空間率から求め
られる。
The average pore diameter of the spatial resin is determined from the mercury porosimeter measurement of the composite and the porosity determined as described below.

即ち、複合体のポロシメータ測定により、複合体の孔径
−孔量曲線(孔径分布図ともいう)が得られる。この孔
径分布図は、有空間性樹脂が無機多孔体の孔を完全に満
たしている場合には1つの山状の形をとる。一方、完全
に満たしていない場合には、通常2つの山状の孔径分布
図を示す。前者の場合は、複合体の平均孔径はそのまま
有空間性樹脂の平均孔径を与える。一方、後者の場合
は、2つの山の中、一方が樹脂の空間、他方が残存した
無機多孔体の空孔に割り当てられる。予め、空間率を求
めておけば、この2つの山の中、空間率に合致する孔量
を与える山がどとらか、即ち樹脂の空間を与える山がど
ちらか決まる。従ってその山から樹脂の空間の平均孔径
が求められる。
That is, a pore size-pore amount curve (also referred to as a pore size distribution chart) of the composite is obtained by measuring the porosimeter of the composite. This pore size distribution chart has one mountain shape when the spatial resin completely fills the pores of the inorganic porous body. On the other hand, when it is not completely filled, usually two mountain-shaped pore diameter distribution maps are shown. In the former case, the average pore size of the composite is directly given as the average pore size of the spatial resin. On the other hand, in the latter case, one of the two peaks is assigned to the resin space and the other is assigned to the remaining pores of the inorganic porous material. If the porosity is obtained in advance, which of the two peaks gives the pore amount that matches the porosity, that is, which peak gives the resin space is determined. Therefore, the average pore diameter of the resin space can be obtained from the peaks.

有空間性樹脂の空間率(γ)は、空間を含めた有空間性
樹脂全体の体積に対する空間のたいせきの割合として示
される。この空間率は、無機多孔体の空孔率(α)、見
掛け体積の割合として示される。この空間率は、無機多
孔体の空孔率(α)、見掛け体積即ち粒子としての体積
(Vt)及び有空間性樹脂の真比重(ρ)、重量(WR)から
次の式に従って求められる。
The porosity (γ) of the spatial resin is shown as the ratio of the space to the total volume of the spatial resin including the space. This porosity is shown as the porosity (α) of the inorganic porous material and the ratio of the apparent volume. This porosity is the porosity (α) of the inorganic porous material, the apparent volume, that is, the volume as particles.
(Vt) and a true specific gravity of the chromatic space resin ([rho R), is determined according to the following equation from the weight (W R).

この空間率は、有空間性樹脂が無機多孔体の孔を埋めつ
くしている場合に成立つ。そうでない場合には、樹脂の
無機多孔体に対する見掛け体積包含率(f)を用いて、上
式の中のVt・αをVt・α・fに置き換えた式から求めら
れる。fは、複合体から弗化水素酸(シリカ質に対し)
や熱硫酸(アルミナ質に対し)で無機体を除去した後に
得られる樹脂の見掛け体積(Vs)の、無機多孔体の見掛け
体積Vtに対する割合である。
This porosity is established when the porous resin completely fills the pores of the inorganic porous material. If this is not the case, the apparent volume coverage (f) of the resin with respect to the inorganic porous material is used, and it can be obtained from the equation in which Vt · α in the above equation is replaced by Vt · α · f. f is the hydrofluoric acid from the complex (relative to silica)
It is the ratio of the apparent volume (Vs) of the resin obtained after removing the inorganic material with hot sulfuric acid (relative to alumina) to the apparent volume Vt of the inorganic porous material.

有空間性樹脂の空間率γの範囲は、 0.05≦γ≦0.95 好ましくは 0.20≦γ≦0.95 さらに好ましくは、 0.40≦γ≦0.95 である。The range of the void ratio γ of the spatial resin is 0.05 ≦ γ ≦ 0.95, preferably 0.20 ≦ γ ≦ 0.95, and more preferably 0.40 ≦ γ ≦ 0.95.

また、有空間性樹脂の包含量(β)は、無機多孔体の重
量Wi及び複合体の重量Wcによって で与えられる。
The inclusion amount (β) of the spatial resin is determined by the weight Wi of the inorganic porous material and the weight Wc of the composite. Given in.

好ましい範囲は 0.05≦β≦0.95 であり、 より好ましくは 0.20≦β≦0.80 βが上記範囲より小さいと、包含される樹脂量が少な
く、複合体の分離・吸着等の用途における被処理物質の
処理能力が著しく低下する。また、βが大き過ぎると、
樹脂を無機多孔体粒子の孔内に収容しきれなかったり、
樹脂の空間量が少なすぎてしまったりすることになり、
物理的強度あるいは分離・吸着効率上不適当である。
A preferable range is 0.05 ≤ β ≤ 0.95, and more preferably 0.20 ≤ β ≤ 0.80 If β is smaller than the above range, the amount of resin contained is small, and the treatment of the substance to be treated in applications such as separation and adsorption of the complex is performed. The ability is significantly reduced. If β is too large,
The resin cannot be stored in the pores of the inorganic porous material particles,
There will be too little space in the resin,
Inadequate in terms of physical strength or separation / adsorption efficiency.

βの測定法は次のようにして行われる。即ち、同じ重量
の複合体サンプルを2つ用意し、一方は既述のように高
温加熱で処理して無機多孔体が得られるのでその重量が
Wiであり、もう一方の複合体サンプルからはWcが求めら
れる。こうしてβを算出することができる。
The method for measuring β is performed as follows. That is, two composite samples with the same weight are prepared, and one of them is treated by high temperature heating as described above to obtain an inorganic porous body, so that the weight is
Wi, and Wc is calculated from the other composite sample. In this way, β can be calculated.

複合体に於いて、樹脂が外部表面に存在している場合が
ある。ここで言う、外部表面とは、使用する無機多孔体
粒子の細孔内を含めた全表面から、多孔体粒子の細孔内
表面を除く表面の事を言う。即ち、外部表面とは、多孔
体粒子の外部空間と接している表面である。
In the composite, the resin may be present on the outer surface. The outer surface referred to here means the surface excluding the inner surface of the pores of the porous particles from the entire surface including the inner surfaces of the pores of the inorganic porous particles to be used. That is, the outer surface is a surface in contact with the outer space of the porous particles.

本発明の複合体に於いて、外部表面に存在する樹脂体積
を元の無機多孔体の孔量を含めた全体積で除した値、即
ちこれを外部表面樹脂比と呼び、μで表わす。
In the composite of the present invention, a value obtained by dividing the volume of the resin existing on the outer surface by the total volume including the original amount of the inorganic porous material, that is, the outer surface resin ratio, is represented by μ.

好ましくはμ≦0.1 さらに、好ましくはμ≦0.01である。Preferably μ ≦ 0.1, more preferably μ ≦ 0.01.

外部表面の樹脂が多くなると、複合体を液体クロマトグ
ラフィーの充填剤等に用いる時、複合体同志の摩擦など
により複合体の外部表面樹脂の剥離が生じ、剥離された
樹脂がフィルターなどをつめ圧損を上昇せしめたり、剥
離した樹脂の充填剤への混入によって充填剤の分離性
能、吸着性能の不安定性が生じる場合がある。また、ポ
ンプ、攪拌機などを用いて複合体をスラリー状で輸送す
る場合や、混合攪拌を行った際に、外部表面樹脂の剥離
を生ずることもある。
When the amount of resin on the external surface increases, when the composite is used as a packing material for liquid chromatography, the resin on the external surface of the composite peels off due to friction between the composites, and the peeled resin clogs the filter etc. and causes pressure loss. In some cases, the separation performance and the adsorption performance of the filler may become unstable due to the increase of the temperature and mixing of the peeled resin with the filler. Further, when the composite is transported in the form of a slurry using a pump, a stirrer, or when mixing and stirring are performed, the external surface resin may be peeled off.

外部表面樹脂比μは、複合体に用いられる無機多孔体粒
子の孔を含めた見掛け体積と、複合体粒子の見掛け体積
の差から、容易に求められる。
The external surface resin ratio μ is easily obtained from the difference between the apparent volume of the inorganic porous material particles used in the composite including the pores and the apparent volume of the composite particles.

即ち、無機多孔体粒子の見掛け体積をxとし、複合体粒
子の見掛け体積をyとすれば、 である。無機多孔体粒子の見掛け体積及び複合体粒子の
見掛け体積は、水銀ポロシメータで非加圧の状態で測定
することにより、各測定できる。
That is, if the apparent volume of the inorganic porous material particles is x and the apparent volume of the composite particles is y, Is. The apparent volume of the inorganic porous material particles and the apparent volume of the composite particles can be measured by measuring with a mercury porosimeter in a non-pressurized state.

本発明で言う樹脂は、その組成、分子構造等の化学的特
性に限定されることはなく、各種の高分子化合物から選
ぶことができる。例えば、多糖類(デキストラン、アガ
ロース、セルロース等)、るポリペプチド、タンパク質
のような天然高分子化合物を用いることができる。
The resin referred to in the present invention is not limited to its chemical properties such as composition and molecular structure, and can be selected from various polymer compounds. For example, natural high molecular compounds such as polysaccharides (dextran, agarose, cellulose, etc.), polypeptides, and proteins can be used.

合成高分子としては例えばポリスチレン、ポリビニルア
ルコール、ポリアクリロニトリル、ポリ塩化ビニル、ポ
リブタジエン、ポリエチレンテレフタレート、6,6−ナ
イロン、ポリフェニレンスルフィド、ポリ(2,6−キシ
レノール)、ポリエーテルスルフォン、ポリエチレン、
ポリプロピレン、ポリアクリル酸、ポリビニル酢酸、ア
クリロニトリルとスチレンの共重合体、スチレンとブタ
ジエンの共重合体、スチレンとビニルベンジルクロリド
の共重合体、アクリル酸とスチレンの共重合体、フェノ
ール樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、アルキド樹脂
等である。
Examples of synthetic polymers include polystyrene, polyvinyl alcohol, polyacrylonitrile, polyvinyl chloride, polybutadiene, polyethylene terephthalate, 6,6-nylon, polyphenylene sulfide, poly (2,6-xylenol), polyether sulfone, polyethylene,
Polypropylene, polyacrylic acid, polyvinyl acetic acid, copolymer of acrylonitrile and styrene, copolymer of styrene and butadiene, copolymer of styrene and vinylbenzyl chloride, copolymer of acrylic acid and styrene, phenol resin, melamine resin, Examples thereof include epoxy resin and alkyd resin.

また、上述した天然高分子または合成高分子に限らず、
後述するような各種の単量体を用いた広範囲の合成高分
子も好ましい。さらにまた、以上の如き高分子化合物に
後述するような官能基を導入した樹脂も、本発明の範囲
に含まれる。
Further, not limited to the above-mentioned natural polymer or synthetic polymer,
A wide range of synthetic polymers using various monomers as described below are also preferable. Furthermore, a resin obtained by introducing a functional group as described below into the above-described polymer compound is also included in the scope of the present invention.

包含される樹脂は、リニア−ポリマーであっても架橋ポ
リマーであってもよい。特に架橋ポリマーが好ましい。
その理由は架橋ポリマーでは樹脂の幾何学的構造を固定
化することによって、樹脂内空間の永続的保持と、樹脂
の粒子外部への逸散を防止できるからである。
The included resin may be a linear-polymer or a cross-linked polymer. A crosslinked polymer is particularly preferable.
The reason is that by fixing the geometrical structure of the resin in the crosslinked polymer, it is possible to permanently retain the resin internal space and prevent the resin from escaping to the outside of the particles.

このような架橋樹脂の架橋度は目的に応じて広範囲の値
をとることができるが、通常架橋剤単位が樹脂に対して
重量で90%以下である。好ましくは0.1%から80%であ
り、さらに好ましくは1%から50%である。
The cross-linking degree of such a cross-linking resin can take a wide range of values depending on the purpose, but the cross-linking agent unit is usually 90% or less by weight of the resin. It is preferably 0.1% to 80%, more preferably 1% to 50%.

複合体に包含される樹脂には特定の機能を発現せしめる
ために、官能基を存在せしめることがしばしば好まし
い。
It is often preferable that a functional group is present in the resin included in the composite in order to exert a specific function.

本発明で言う樹脂の官能基とは、機能性をもつ官能基お
よび化学反応性に富む原子または原子団である反応基を
言う。官能基のもつ機能性を具体的にあげれば、たとえ
ば、イオン交換能、キレート形成能、酸化還元能、触媒
配位能などがあり、これらの機能性を有する官能基とし
ては、スルホン酸基、カルボン酸基、ホスホン酸基、第
1級ら第3級までのアミン、ヒドロキノン基、チオール
基などがある。また、化学反応性に富む反応基として
は、たとえば、イソシアネート基、ジアゾニウム基、ク
ロロメチル基、アルデヒド基、エポキシ基、ハロゲン
基、カルボキシル基、アミノ基などがある。
The functional group of the resin in the present invention refers to a functional functional group and a reactive group that is an atom or atomic group having a high chemical reactivity. Specific examples of the functionality of the functional group include, for example, ion exchange ability, chelate forming ability, redox ability, catalyst coordination ability, and the like, and the functional group having these functions includes a sulfonic acid group, There are carboxylic acid groups, phosphonic acid groups, primary to tertiary amines, hydroquinone groups, thiol groups and the like. Examples of the reactive group having high chemical reactivity include isocyanate group, diazonium group, chloromethyl group, aldehyde group, epoxy group, halogen group, carboxyl group and amino group.

たとえば、イオン交換樹脂、キレート配位子を含むキレ
ート樹脂、ヒドロキノン、チオールなどをもつ酸化還元
樹脂を包含した複合体である。
For example, it is a complex including an ion exchange resin, a chelate resin containing a chelate ligand, a redox resin having hydroquinone, thiol and the like.

複合体に包含されるイオン交換樹脂は、カチオン、又
は、アニオンの交換基を有している樹脂の他、カチオン
及びアニオン双方の交換能力を有する樹脂であっても良
い。
The ion exchange resin included in the composite may be a resin having an exchange group for cations or anions, or a resin having the ability to exchange both cations and anions.

好ましいカチオン交換樹脂としては、スルホン酸基、カ
ルボキシル基またはリン酸基を有するもの等である。具
体的には、重合単位としてビニルベンゼンスルホン酸、
ビニル安息香酸、アクリル酸、メタクリル酸などを有す
る3次元ポリマーが挙げられる。またアニオン交換樹脂
としては、1級、2級または3級のアミノ基を有するも
の、たとえば、ポリスチレンやポリアクリルアミドの側
鎖に-CH2-NR1R2(R1,R2は炭素数1から5の直鎖アルキル
基)で表わされる官能基を含有するもの、また-CH2-N+R
1R2R3X-(R1,R2,R3はいずれも炭素数1から5の直鎖アル
キル基;X-はCl-,Br-,I-,ClO4 -,1/2 SO4 2-または1/3 PO
4 3-)で表わされる4級アンモニウム基を含有するも
の、重合単位として、ビニルピリジン、ビニルイミダゾ
ールに代表される様な塩基性の窒素を含む複素環を官能
基として有するものがある。複素環としては、ピリジ
ン、イミダゾールに限らず、ピラゾール、チアゾール、
トリアゾール、カルバゾール、ベンズイミダゾール、イ
ンドールなども好ましい。
Preferred cation exchange resins include those having a sulfonic acid group, a carboxyl group or a phosphoric acid group. Specifically, vinylbenzene sulfonic acid as a polymerized unit,
Examples include three-dimensional polymers having vinyl benzoic acid, acrylic acid, methacrylic acid, and the like. The anion exchange resin has a primary, secondary, or tertiary amino group, for example, -CH 2 -NR 1 R 2 (R 1 and R 2 have 1 carbon atoms in the side chain of polystyrene or polyacrylamide). To a straight-chain alkyl group of 5 to 5), or -CH 2 -N + R
1 linear alkyl group R 2 R 3 X- (R 1 , R 2, R 3 from 1 carbons Any 5; X - is Cl -, Br -, I - , ClO 4 -, 1/2 SO 4 2- or 1/3 PO
Some of them have a quaternary ammonium group represented by 4 3- ) and some have a basic nitrogen-containing heterocycle represented by vinyl pyridine and vinyl imidazole as a functional group. The heterocycle is not limited to pyridine and imidazole, pyrazole, thiazole,
Triazole, carbazole, benzimidazole, indole and the like are also preferable.

また、多糖類に各種のイオン交換基を導入した樹脂も、
本発明の複合体に包含される樹脂の一例である。例えば
ジエチルアミノ基を含むセルローズが挙げられる。
In addition, resins that introduce various ion exchange groups into polysaccharides,
It is an example of a resin included in the composite of the present invention. For example, a cellulose containing a diethylamino group can be mentioned.

本発明の複合体に好ましいキレート生成基の一例を述べ
れば、アルコール、フェノール、カルボン酸、ケトン、
アルデヒド、アミド、エステル、オキシド、第一アミ
ン、第二アミン、第三アミン、チオエーテル、チオフェ
ノール、アリールホスフィン、アリールアルセンなどの
官能基の複数から構成される原子団である。キレート生
成基を構成する官能基は、同一のものであってもよい
し、異なったものでもよい。さらに具体的に述べれば、
ポリビニルアルコールに代表されるヒドロキシル基を有
するポリマー、ビニルメチルケトン、メタクリロイルア
セトンに代表されるケトン性カルボニル基を有するポリ
マー、サリチル酸ホルムアルデヒド樹脂に代表されるヒ
ドロキシ基及びカルボキシル基を有するポリマー、ポリ
アクリル酸、ポリメタクリル酸、ポリイタコン酸、マレ
イン酸チオフェン、またはイミノジ酢酸基に代表される
カルボキシル基を有するポリマー、アミノ基、オキシム
基、アゾ基などを有するポリマー、チオアルコール、チ
オフェノール基を有するポリマー、チオケトン、ジチオ
ラート、チオアミド、チオ尿素基を有するポリマー、第
1、第2、第3アルキルアリールホスフィン基を有する
ポリマー、カテコール基を有するポリマーなどがある。
さらに好ましくは、ポリアミノカルボン酸、各種オキシ
ム及びオキシン、カテコールの構造をその分子中に含有
するものである。
Examples of chelating groups preferred for the complex of the present invention include alcohol, phenol, carboxylic acid, ketone,
It is an atomic group composed of a plurality of functional groups such as aldehyde, amide, ester, oxide, primary amine, secondary amine, tertiary amine, thioether, thiophenol, arylphosphine and arylarsene. The functional groups constituting the chelate-forming group may be the same or different. More specifically,
Polymers having a hydroxyl group represented by polyvinyl alcohol, vinyl methyl ketone, polymers having a ketonic carbonyl group represented by methacryloylacetone, polymers having a hydroxy group and a carboxyl group represented by salicylic acid formaldehyde resin, polyacrylic acid, Polymethacrylic acid, polyitaconic acid, thiophene maleate, or a polymer having a carboxyl group represented by an iminodiacetic acid group, a polymer having an amino group, an oxime group, an azo group, a thioalcohol, a polymer having a thiophenol group, a thioketone, There are dithiolate, thioamide, polymers having thiourea groups, polymers having first, second, and third alkylarylphosphine groups, polymers having catechol groups, and the like.
More preferably, it contains a structure of polyaminocarboxylic acid, various oximes and oxines, and catechol in its molecule.

ポリアミノカルボン酸の例としては、一般には下記構造
式(I)で示される化合物及び(I)式における任意の
水素原子を炭化水素基により置換した化合物である。
Examples of the polyaminocarboxylic acid are generally compounds represented by the following structural formula (I) and compounds in which any hydrogen atom in the formula (I) is substituted with a hydrocarbon group.

これらのポリアミノカルボン酸には、イミノ2酢酸、N
−メチルイミノ2酢酸、N−シクロヘキシルイミノ2酢
酸、N−フェニルイミノ2酢酸等の置換基を有するイミ
ノ2酢酸及びニトリロ3酢酸等の窒素原子1個を有する
ポリアミノカルボン酸、エチレンジアミン-N,N,N′,N′
−4酢酸、1,2−プロピレンジアミン-N,N,N′,N′−4
酢酸、1−フェニルエチレンジアミン-N,N,N′,N′−4
酢酸、シクロヘキシルアミン-N,N,N′,N′−4酢酸等の
窒素原子2個を有するポリアミノカルボン酸、ジエチレ
ントリアミン-N,N,N″,N″−5酢酸、次式の如きジエチ
レントリアミン-N,N,N′,N″,N″−4酢酸 また、次式で表わされるジエチレントリアミン-N,N,
N′,N″−4酢酸 等及びこれらに種々の置換基を導入した置換体及びトリ
エチレンテトラミン-N,N,N′,N″,N,N−6酢酸、又
は酢酸基を導入したポリエチレンイミン等の窒素原子3
個以上を有するポリアミノカルボン酸基等がある。さら
にN−ヒドロキシエチレンジアミン-N,N,N′,N′−3酢
酸、1,3−ジアミノプロパン-N,N,N′,N′−4酢酸、1,4
−ジアミノブタン-N,N,N′,N′−4酢酸等のポリアミノ
カルボン酸も本発明に使用できる。このうち、特に好ま
しいポリアミノカルボン酸基は、イミノ2酢酸、エチレ
ンジアミン4酢酸、ジエチレントリアミン-N,N,N″,N″
−4酢酸、ジエチレントリアミン-N,N′,N″,N″−4酢
酸及びこれらの置換体である。
These polyaminocarboxylic acids include iminodiacetic acid, N
-Methyliminodiacetic acid, N-cyclohexyliminodiacetic acid, N-phenyliminodiacetic acid having a substituent such as N-phenyliminodiacetic acid, and polyaminocarboxylic acid having one nitrogen atom such as nitrilotriacetic acid, ethylenediamine-N, N, N ′, N ′
-4 acetic acid, 1,2-propylenediamine-N, N, N ', N'-4
Acetic acid, 1-phenylethylenediamine-N, N, N ', N'-4
Polyaminocarboxylic acid having two nitrogen atoms such as acetic acid, cyclohexylamine-N, N, N ', N'-4acetic acid, diethylenetriamine-N, N, N ", N" -5-acetic acid, diethylenetriamine represented by the following formula- N, N, N ′, N ″, N ″ -4 acetic acid Also, diethylenetriamine-N, N, represented by the following formula
N ', N "-4 acetic acid Etc. and substituted products thereof with various substituents introduced, and nitrogen atom 3 of triethylenetetramine-N, N, N ′, N ″, N, N-6acetic acid, or polyethyleneimine with acetic acid group introduced
There are polyaminocarboxylic acid groups having more than one group. Furthermore, N-hydroxyethylenediamine-N, N, N ', N'-3acetic acid, 1,3-diaminopropane-N, N, N', N'-4acetic acid, 1,4
Polyaminocarboxylic acids such as -diaminobutane-N, N, N ', N'-4acetic acid can also be used in the present invention. Of these, particularly preferred polyaminocarboxylic acid groups are iminodiacetic acid, ethylenediaminetetraacetic acid, and diethylenetriamine-N, N, N ", N".
-4 acetic acid, diethylenetriamine-N, N ', N ", N" -4 acetic acid and substituted products thereof.

これらのキレート化合物は、その化合物より任意の位置
の一つ以上の水素原子を除いたラジカル基としてキレー
ト樹脂中に含有されている。
These chelate compounds are contained in the chelate resin as radical groups obtained by removing one or more hydrogen atoms at arbitrary positions from the compound.

キレート基を導入するための、複合体の樹脂には特に制
限はない。例えば、スチレン−ジビニルベンゼン共重合
体を包含する複合体の共重合体に種々の置換基を導入し
た構造を有するものが挙げられる。
There is no particular limitation on the resin of the complex for introducing the chelate group. Examples thereof include those having a structure in which various substituents are introduced into a copolymer of a complex including a styrene-divinylbenzene copolymer.

本発明に用いる最も好ましいキレート樹脂の代表的構造
は、構造式(II)〜(III)で示される繰り返し単位を含む
ものである。これらのキレート樹脂複合体の製造法の例
は、クロロメチルスチレン−ジビニルベンゼン共重合体
複合体へのイミノ2酢酸エチルエステルの反応による方
法(構造式(II))、(1,2−ジブロモエチル)スチレン
−ジビニルベンゼン共重合体複合体へのイミノ2酢酸の
反応による方法(構造式(III))、クロロメチルスチレ
ン−ジビニルベンゼン共重合体複合体へのジエチレント
リアミン、引続いてクロロ酢酸との反応による方法(構
造式(II))、パラー(ジ(アミノエチル)アミノエチ
ル)スチレン−ジビニルベンゼン共重合体複合体へのク
ロロ酢酸の反応による方法(構造式(II))である。
The most preferable typical structure of the chelate resin used in the present invention is one containing the repeating units represented by the structural formulas (II) to (III). An example of the method for producing these chelate resin complexes is a method by the reaction of chloromethylstyrene-divinylbenzene copolymer complex with iminodiacetic acid ethyl ester (structural formula (II)), (1,2-dibromoethyl). ) Method by reaction of iminodiacetic acid on styrene-divinylbenzene copolymer composite (structural formula (III)), reaction of diethylenetriamine on chloromethylstyrene-divinylbenzene copolymer composite, and subsequent reaction with chloroacetic acid (Structural Formula (II)), and the para- (di (aminoethyl) aminoethyl) styrene-divinylbenzene copolymer complex by the reaction of chloroacetic acid (Structural Formula (II)).

構造式(II) 構造式(III) オキシムの例としては、カルボニル基を有する重合体に
ヒドロキシルアミンを反応させて得られる。この反応は
無機多孔体の孔の中で行ってもよい。
Structural formula (II) Structural formula (III) An example of the oxime is obtained by reacting a polymer having a carbonyl group with hydroxylamine. This reaction may be carried out in the pores of the inorganic porous material.

又、オキシンを含む樹脂としては、オキシンとホルマリ
ンの付加縮合反応によって得られるものが代表的であ
る。又、ホルミル基やヒドロキシル基を有する重合体と
オキシンを反応させることによっても得られる。この反
応も、無機多孔体の孔の中で行うことができる。
Further, as a resin containing oxine, a resin obtained by an addition condensation reaction of oxine and formalin is typical. It can also be obtained by reacting a polymer having a formyl group or a hydroxyl group with oxine. This reaction can also be carried out in the pores of the inorganic porous material.

カテコール基を有するものは、下記構造式(IV)で表わさ
れるものである。式(IV)中の4つの結合手の中、 最大3つまでは水素原子または、その他の置換基であっ
ても良いが、少なくとも1つは重合体の主鎖を成すか、
あるいは主鎖に結合されている。
Those having a catechol group are represented by the following structural formula (IV). Of the four bonds in formula (IV), Up to three may be hydrogen atoms or other substituents, but at least one forms the main chain of the polymer,
Alternatively, it is attached to the main chain.

重合体の種類及び結合様式に特に制限はないが、好まし
い幾つかの具体例をあげるならば、第1には下式(V)
で示される重合単位を有するものである。
There are no particular restrictions on the type and bonding mode of the polymer, but if some preferred specific examples are given, firstly, the following formula (V)
It has a polymerized unit represented by.

R9は、水素または炭素数1ないし8の炭化水素基を表わ
す。
R 9 represents hydrogen or a hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms.

この様な重合体はカテコール類とホルムアルデヒドによ
る重付加縮合反応により製造することができる。なお、
所望により、フェノール、レゾルシノール、p−クロロ
フェノールのようなヒドロキシベンゼン類、アニリン、
p−フェニレンジアミン、o−フェニレンジアミンのよ
うなアミノベンゼン類、アニソール、ジフェニルエーテ
ルのようなフェニルエール類を、カテコール類と共に用
いることができる。
Such a polymer can be produced by a polyaddition condensation reaction between catechols and formaldehyde. In addition,
If desired, phenol, resorcinol, hydroxybenzenes such as p-chlorophenol, aniline,
Aminobenzenes such as p-phenylenediamine and o-phenylenediamine, phenylales such as anisole and diphenyl ether can be used with catechols.

第2は下式(VI)で示される重合単位を有するものであ
る。
The second one has a polymerized unit represented by the following formula (VI).

R9,R10はそれぞれ水素または炭素数1ないし8の炭化水
素基、R11は水素、ヒドロキシル基、炭素数1ないし8
の炭化水素基、カテコール基を表わす。
R 9 and R 10 are each hydrogen or a hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms, R 11 is hydrogen, a hydroxyl group, and 1 to 8 carbon atoms
Represents a hydrocarbon group and a catechol group.

この様な樹脂を製造する方法としては、例えばホルミル
基やヒドロキシル基を有するスチレン誘導体の三次元架
橋共重合体にカテコール類を付加または脱水縮合させる
ことによって得ることができる。
A method for producing such a resin can be obtained, for example, by adding or dehydrating condensation of catechols to a three-dimensional cross-linked copolymer of a styrene derivative having a formyl group or a hydroxyl group.

(V)で示される重合単位を有する場合には(VII)で示
される如き3つの結合手を有する重合単位が、カテコー
ル類1分子に対し、ホルムアルデヒド2分子以上を反応
させることにより形成され、重合体が3次元架橋され
る。
In the case of having a polymerized unit represented by (V), a polymerized unit having three bonds as represented by (VII) is formed by reacting one molecule of catechol with two or more molecules of formaldehyde, and The coalesced is three-dimensionally crosslinked.

(VI)で示される重合単位を有する重合体は、二官能また
は多官能性モノマーである架橋剤によって、3次元架橋
される。ビニル基を有するそれらの架橋剤の例をあげる
ならば、ジビニルベンゼン、ジビニルトルエン、ジビニ
ルキシレン、ジビニルエチレルベンゼン、トリビニルベ
ンゼン、ジビニルジフェニル、ジビニルジフェニルメタ
ン、ジビニルジベンジル、ジビニルフェニルエーテル、
ジビニルジフェニルスルフィド、ジビニルジフェニルア
ミン、ジビニルスルホン、ジビニルケトン、ジビニルピ
リジン、フタル酸ジアリル、マレイン酸ジアリル、フマ
ル酸ジアリル、コハク酸ジアリル、シュウ酸ジアリル、
アジピン酸ジアリル、セバシン酸ジアリル、ジアリルア
ミン、トリアリルアミン、N,N′−エチレンジアクリル
アミド、N,N′−メチレンジアクリルアミド、N,N′−メ
チレンジメタクリルアミド、エチレングリコールジメタ
クリレート、エチレングリコールジアクリレート、1,3
−ブチレングリコールジアクリレート、トリアリルイソ
シアヌレート、クエン酸トリアリル、トリメリット酸ト
リアリル、シアヌル酸トリアリルなどである。
The polymer having the polymerized units represented by (VI) is three-dimensionally crosslinked by the crosslinking agent which is a bifunctional or polyfunctional monomer. Examples of those cross-linking agents having a vinyl group are divinylbenzene, divinyltoluene, divinylxylene, divinylethylenebenzene, trivinylbenzene, divinyldiphenyl, divinyldiphenylmethane, divinyldibenzyl, divinylphenyl ether,
Divinyl diphenyl sulfide, divinyl diphenyl amine, divinyl sulfone, divinyl ketone, divinyl pyridine, diallyl phthalate, diallyl maleate, diallyl fumarate, diallyl succinate, diallyl oxalate,
Diallyl adipate, diallyl sebacate, diallylamine, triallylamine, N, N'-ethylenediacrylamide, N, N'-methylenediacrylamide, N, N'-methylenedimethacrylamide, ethylene glycol dimethacrylate, ethylene glycol diacrylate , 1,3
-Butylene glycol diacrylate, triallyl isocyanurate, triallyl citrate, triallyl trimellitate, triallyl cyanurate and the like.

本発明の複合体を製造する方法は、無機多孔体の孔内に
重合性単量体または重合性オリゴマーと架橋剤及び希釈
剤とから成る均一混合液または、高分子化合物、架橋剤
及び希釈剤とから成る均一混合液を含有させた後、加熱
または電磁放射線で樹脂を生成せしめ、次いで生成した
樹脂の内部より希釈剤を除去することから成る。本製造
方法は、無機多孔体と上述の如き均一混合液との接触に
よる、混合液の孔への導入によって開始される。均一混
合液に使用される重合性単量体としてはビニル基を有す
るものが好ましい。
The method for producing the composite of the present invention comprises a homogeneous mixture of a polymerizable monomer or polymerizable oligomer, a cross-linking agent and a diluent in the pores of the inorganic porous material, or a polymer compound, a cross-linking agent and a diluent. After the addition of a homogeneous mixture consisting of and, the resin is formed by heating or electromagnetic radiation, and then the diluent is removed from the inside of the formed resin. The present production method is started by introducing the mixed liquid into the pores by contacting the inorganic porous material with the above-mentioned homogeneous mixed liquid. As the polymerizable monomer used in the homogeneous mixed liquid, those having a vinyl group are preferable.

このような重合性単量体の具体例は次の通りである。Specific examples of such a polymerizable monomer are as follows.

スチレン、メチルスチレン、ジフェニルエチレン、エチ
ルスチレン、ジメチルスチレン、ビニルナフタリン、ビ
ニルフェナントレン、ビニルメシチレン、3,4,6−トリ
メチルスチレン、1−ビニル−2−エチルアセチレン、
ブタジエン、イソプレン等の炭化水素化合物;クロルス
チレン、メトキシスチレン、ブロムスチレン、シアノス
チレン、ホルミルスチレン、フルオルスチレン、ジクロ
ルスチレン、N,N−ジメチルアミノスチレン、ニトロス
チレン、クロルメチルスチレン、トリフルオルメチルス
チレン、アミノスチレン等のスチレン誘導体;メチルビ
ニルスルフィド、フェニルビニルスルフィド等のビニル
スルフィド誘導体;アクリロニトリル、メタクリロニト
リル、α−アセトキシアクリロニトリル等のアクリロニ
トリル誘導体;アクリル酸、メタクル酸;アクリル酸メ
チル、アクリル酸ラウリル、アクリル酸クロルメチル、
アセトキシアクリル酸エチル等のアクリル酸エステル;
メタクリル酸シクロヘキシル、メタクリル酸ジメチルア
ミノエチル、メタクリル酸グリシジル、メタクリル酸テ
トラヒドロフルフリル、メタクリル酸ヒドロキシエチル
等のメタクリル酸エステル;マレイン酸ジエチル、フマ
ル酸ジエチル;メチルビニルケトン、エチルイソプロペ
ニルケトン等のビニルケトン塩化ビニリデン、臭化ビニ
リデン、シアン化ビニリデン、等のビニリデン化合物;
アクリルアミド、メタクリルアミド、N−ブトキシメチ
ルアクリルアミド、N−フェニルアクリルアミド、ジア
セトンアクリルアミド、N,N-ジメチルアミノエチルアク
リルアミド等のアクリルアミド誘導体;酢酸ビニル、酪
酸ビニル、カプリン酸ビニル等の脂肪酸ビニル誘導体;
チオメタクリル酸フェニル、チオアクリル酸メチル、チ
オ酢酸ビニル等のチオ脂肪酸誘導体;さらに2−ビニル
ピロール、N−ビニルピロール、N−ビニルピロリド
ン、N−ビニルスクシンイミド、N−ビニルフタルイミ
ド、N−ビニルカルバゾール、N−ビニルインドール、
2−ビニルイミダゾール、5−ビニルイミダゾール、1
−ビニル−2−メチルイミダゾール、1−ビニル−2−
ヒドロキシメチルイミダゾール、5−ビニルピラゾー
ル、3−メチル−5−ビニルピラゾール、3−ビニルピ
ラゾリン、ビニルベンゾオキサゾール、3−フェニル−
5−ビニル−2−イソオキサゾリン、N−ビニルオキサ
ゾリドン、2−ビニルチアゾール、2−ビニル−4−メ
チル−チアゾール、2−ビニル−4−フェニルチアゾー
ル、2−ビニル−4,5−ジメチルチアゾール、2−ビニ
ルベンゾチアゾール、1−ビニルテトラゾール、2−ビ
ニルテトラゾール、2−ビニルピリジン、4−ビニルピ
リジン、2-N,N-ジメチルアミノ−4−ビニルピリジン、
2−ビニル−4,6−ジメチルトリアジン、2−ビニル−
4,6−ジフェニルトリアジン、イソプロペニルトリアジ
ン、ビニルキノリン等の含窒素複素環式化合物;ビニル
フラン、2−ビニルベンゾフラン、ビニルチオフェン等
の異節環状ビニル化合物などがある。これらの重合性単
量体は、同時に2種類以上用いることができることは言
うまでもない。
Styrene, methylstyrene, diphenylethylene, ethylstyrene, dimethylstyrene, vinylnaphthalene, vinylphenanthrene, vinylmesitylene, 3,4,6-trimethylstyrene, 1-vinyl-2-ethylacetylene,
Hydrocarbon compounds such as butadiene and isoprene; chlorostyrene, methoxystyrene, bromstyrene, cyanostyrene, formylstyrene, fluorostyrene, dichlorostyrene, N, N-dimethylaminostyrene, nitrostyrene, chloromethylstyrene, trifluoromethyl Styrene derivatives such as styrene and aminostyrene; vinyl sulfide derivatives such as methyl vinyl sulfide and phenyl vinyl sulfide; acrylonitrile derivatives such as acrylonitrile, methacrylonitrile, α-acetoxyacrylonitrile; acrylic acid, metacrylic acid; methyl acrylate, lauryl acrylate , Chlormethyl acrylate,
Acrylic esters such as ethyl acetoxyacrylate;
Methacrylic acid esters such as cyclohexyl methacrylate, dimethylaminoethyl methacrylate, glycidyl methacrylate, tetrahydrofurfuryl methacrylate, hydroxyethyl methacrylate; diethyl maleate, diethyl fumarate; vinyl ketone chloride such as methyl vinyl ketone, ethyl isopropenyl ketone Vinylidene compounds such as vinylidene, vinylidene bromide, vinylidene cyanide, etc .;
Acrylamide derivatives such as acrylamide, methacrylamide, N-butoxymethyl acrylamide, N-phenyl acrylamide, diacetone acrylamide, N, N-dimethylaminoethyl acrylamide; fatty acid vinyl derivatives such as vinyl acetate, vinyl butyrate, vinyl caprate, etc .;
Thio fatty acid derivatives such as phenyl thiomethacrylate, methyl thioacrylate, vinyl thioacetate; and 2-vinylpyrrole, N-vinylpyrrole, N-vinylpyrrolidone, N-vinylsuccinimide, N-vinylphthalimide, N-vinylcarbazole, N-vinyl indole,
2-vinylimidazole, 5-vinylimidazole, 1
-Vinyl-2-methylimidazole, 1-vinyl-2-
Hydroxymethylimidazole, 5-vinylpyrazole, 3-methyl-5-vinylpyrazole, 3-vinylpyrazoline, vinylbenzoxazole, 3-phenyl-
5-vinyl-2-isoxazoline, N-vinyloxazolidone, 2-vinylthiazole, 2-vinyl-4-methyl-thiazole, 2-vinyl-4-phenylthiazole, 2-vinyl-4,5-dimethylthiazole, 2 -Vinylbenzothiazole, 1-vinyltetrazole, 2-vinyltetrazole, 2-vinylpyridine, 4-vinylpyridine, 2-N, N-dimethylamino-4-vinylpyridine,
2-vinyl-4,6-dimethyltriazine, 2-vinyl-
Nitrogen-containing heterocyclic compounds such as 4,6-diphenyltriazine, isopropenyltriazine and vinylquinoline; heterocyclic vinyl compounds such as vinylfuran, 2-vinylbenzofuran and vinylthiophene. It goes without saying that two or more kinds of these polymerizable monomers can be used at the same time.

単量体の代わりにオリゴマーあるいは高分子化合物を複
合体製造の原料として用いてもよい。ここで、オリゴマ
ーとは、数平均分子量が10,000以下の化合物であり、高
分子化合物は10,000以上のものを指し、いずれも単量体
単位から構成されるものである。
Instead of a monomer, an oligomer or a polymer compound may be used as a raw material for producing a composite. Here, the oligomer refers to a compound having a number average molecular weight of 10,000 or less, and the polymer compound refers to a compound having a number average molecular weight of 10,000 or more, both of which are composed of monomer units.

単量体、オリゴマーあるいは高分子化合物のいずれも希
釈剤中に溶解するか、または分散して均一混合液を生成
するが、均一混合液を生成し易い点で単量体の方が有利
である。
Any of the monomer, oligomer, or polymer compound is dissolved or dispersed in a diluent to form a uniform mixed solution, but the monomer is more advantageous because it easily forms a uniform mixed solution. .

また、架橋剤として用いられる化合物は、各種のものを
使用することができるが、その具体的な例を示せば、以
下の通りである。
Various compounds can be used as the cross-linking agent, and specific examples thereof are as follows.

ジビニルベンゼン、ジビジルトルエン、ジビニルキシレ
ン、ジビニルナフタリン、ジビニルエチルベンゼン、ジ
ビニルフェナントレン、トリビニルベンゼン、ジビニル
ジフェニル、ジビニルジフェニルメタン、ジビニルジベ
ンジル、ジビニルフェニルエーテル、ジビニルジフェニ
ルスルフィド、ジビニルジフェニルアミン、ジビニルス
ルホン、ジビニルケトン、ジビニルフラ、ジビニルピリ
ジン、ジビニルキノリン、ジ(ビニルピリジノエチル)
エチレンジアミン、フタル酸ジアリル、マレイン酸ジア
リル、フマル酸ジアリル、コハク酸ジアリル、炭酸ジア
リル、シュウ酸ジアリル、アジピン酸ジアリル、セバシ
ン酸ジアリル、酒石酸ジアリル、ジアリルアミン、トリ
アリルアミン、リン酸トリアリル、トリカルバリル酸ト
リアリル、アコニット酸トリアリル、クエン酸トリアリ
ル、N,N′−エチレンジアクリルアミド、N,N′−メチレ
ンジアクリルアミド、N,N′−メチレンジメタクリルア
ミド、エチレングリコールジメタクリレート、トリエチ
レングリコールジメタクリレート、ポリエチレングリコ
ールジメタクリレート、トリメチロールプロパントリメ
タクリレート、ペンタエリスリトールテトラメタクリレ
ート、1,3-ブチレングリコールジアクリレート、1,6−
ヘキサンジオールジアクリレート、トリメチルプロパン
トリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリ
レート、トリアリルイソシアヌレート、1,3,5−トリア
クリロイルヘキサヒドロ−1,3,5−トリアジン、ジアリ
ールメラミン、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、
1,3−ジビニルプロパン、ポリアルコール、α,ω−ジ
ハロゲノアルカン、ポリアミン、ポリエポキシド、ジイ
ソシアネート、硫黄、アルキルパーオキサイド、ポリア
ジリジン、ジカルボン酸などがある。
Divinylbenzene, dividyltoluene, divinylxylene, divinylnaphthalene, divinylethylbenzene, divinylphenanthrene, trivinylbenzene, divinyldiphenyl, divinyldiphenylmethane, divinyldibenzyl, divinylphenylether, divinyldiphenylsulfide, divinyldiphenylamine, divinylsulfone, divinylketone, Divinylfura, divinylpyridine, divinylquinoline, di (vinylpyridinoethyl)
Ethylenediamine, diallyl phthalate, diallyl maleate, diallyl fumarate, diallyl succinate, diallyl carbonate, diallyl oxalate, diallyl adipate, diallyl sebacate, diallyl tartrate, diallylamine, triallylamine, triallyl phosphate, triallyl tricarballylate, Triallyl aconitate, triallyl citrate, N, N'-ethylene diacrylamide, N, N'-methylene diacrylamide, N, N'-methylene dimethacrylamide, ethylene glycol dimethacrylate, triethylene glycol dimethacrylate, polyethylene glycol di Methacrylate, trimethylolpropane trimethacrylate, pentaerythritol tetramethacrylate, 1,3-butylene glycol diacrylate, 1,6-
Hexanediol diacrylate, trimethylpropane triacrylate, pentaerythritol tetraacrylate, triallyl isocyanurate, 1,3,5-triacryloylhexahydro-1,3,5-triazine, diarylmelamine, formaldehyde, acetaldehyde,
1,3-divinylpropane, polyalcohol, α, ω-dihalogenoalkane, polyamine, polyepoxide, diisocyanate, sulfur, alkyl peroxide, polyaziridine, dicarboxylic acid and the like.

希釈剤としては、単量体、オリゴマーまたは高分子化合
物及び架橋剤と共に均一な混合液を形成し得るものであ
ればよい。一般に、単量体、オリゴマーまたは高分子化
合物が親油性のときは、有機液体が好ましく、逆にこれ
らの原料物質が親水性のときは水または水溶液が好まし
い。希釈剤は、単独で用いるだけでなく、混合物として
用いてもよい。しかし、好ましい希釈剤の種類は、その
他に複合体を製造する際の各種の条件、例えば反応系の
構成、温度や圧力、あるいは生成される複合体中の樹脂
に付与すべき空間特性等に左右される。例えば、均一混
合液を無機多孔体の孔の中に含有させた後、重合または
架橋反応によって樹脂を形成させる方法は、そのまま加
熱または電磁放射線を施す方法、あるいは分散液中に均
一混合液を含有する無機多孔体を分散させた後加熱また
は電磁放射線を施す方法に大別されるが、後者の方法で
は分散液と希釈剤との相溶性を考慮しなければならな
い。即ち、分散液が親水性のときは希釈剤として親油性
有機液体が好ましく、一方、分散液が親油性のときは、
親水性液体が好ましい。
Any diluent may be used as long as it can form a uniform mixed liquid with the monomer, oligomer or polymer compound and the crosslinking agent. Generally, when the monomer, oligomer or polymer compound is lipophilic, an organic liquid is preferable, and conversely, when these raw materials are hydrophilic, water or an aqueous solution is preferable. The diluents may be used not only alone but also as a mixture. However, the type of the preferred diluent depends on various other conditions for producing the composite, such as the configuration of the reaction system, temperature and pressure, and the spatial characteristics to be imparted to the resin in the produced composite. To be done. For example, the method of forming the resin by polymerization or crosslinking reaction after containing the homogeneous mixed solution in the pores of the inorganic porous material is a method of directly heating or applying electromagnetic radiation, or a method of containing the homogeneous mixed solution in the dispersion liquid. The method is roughly divided into a method in which the inorganic porous material is dispersed and then heated or an electromagnetic radiation is applied. In the latter method, compatibility between the dispersion and the diluent must be considered. That is, when the dispersion is hydrophilic, a lipophilic organic liquid is preferable as the diluent, while when the dispersion is lipophilic,
Hydrophilic liquids are preferred.

複合体中に包含される有空間性樹脂の空間特性は、希釈
剤の種類と量に依存する。例えば、空間の直径は、架橋
樹脂に対する希釈剤の親和性に依存する。即ちこの親和
性が小さい程空間の直径は大きくなる。
The spatial properties of the spatial resin included in the composite depend on the type and amount of diluent. For example, the diameter of the space depends on the affinity of the diluent for the crosslinked resin. That is, the smaller the affinity, the larger the diameter of the space.

また、樹脂の空間量は希釈剤の量に従って変動し、希釈
剤の量が多い程空間量も大きくなる。後述するように、
一旦生成した複合体中の樹脂に、後反応を施して官能基
を導入する場合がある。例えば、スチレンとジビニルベ
ンゼンの共重合体を含有する複合体に後反応によってス
ルホン酸基を導入し、イオン交換能を有する複合体を得
ることができる。このような場合、後反応を十分に進行
させるだけの空間量だけでなく、反応後に得られる新た
な複合体がその機能(例えばイオン交換能)を発揮する
に十分な空間量を確保できるように、予め希釈剤の量を
設定することが好ましい。
Further, the space amount of the resin changes according to the amount of the diluent, and the larger the amount of the diluent, the larger the space amount. As described below,
There is a case where the resin in the complex once formed is subjected to a post-reaction to introduce a functional group. For example, a sulfonic acid group can be introduced into a complex containing a copolymer of styrene and divinylbenzene by a post reaction to obtain a complex having an ion exchange ability. In such a case, not only the amount of space sufficient for the post-reaction to proceed, but also the amount of space sufficient for the new complex obtained after the reaction to exert its function (for example, ion exchange capacity) can be secured. It is preferable to preset the amount of the diluent.

希釈剤の具体例としては、水及びクロルベンゼン、トル
エン、キシレン、オクタン、デカン、ブタノール、オク
タノール、フタル酸ジエチル、フタル酸ジオクチル、安
息香酸エチル、メチルイソブチルケトン、酢酸エチル、
シュウ酸ジエチル、炭酸エチル、ニトロエタン、シクロ
ヘキサノン等の有機液体が挙げられる。
Specific examples of the diluent include water and chlorobenzene, toluene, xylene, octane, decane, butanol, octanol, diethyl phthalate, dioctyl phthalate, ethyl benzoate, methyl isobutyl ketone, ethyl acetate,
Organic liquids such as diethyl oxalate, ethyl carbonate, nitroethane, cyclohexanone and the like can be mentioned.

単量体、オリゴマーまたは高分子化合物と、架橋剤及び
希釈剤から成る均一混合液は、その孔内に導入するため
に無機多孔体粒子と接触される。その導入法としては、
各種の方法を利用することができる。例えば、大気圧下
で単に粒子と均一混合液を、好ましくは低速で攪拌しな
がら、接触させる方法、真空下で粒子と均一混合液を接
触させる方法、粒子をシリル反応等で処理した後均一混
合液と接触させる方法等が挙げられる。
A homogeneous mixture of a monomer, an oligomer or a polymeric compound, a cross-linking agent and a diluent is brought into contact with the inorganic porous particles for introduction into the pores. As the introduction method,
Various methods can be used. For example, a method of bringing the particles and the homogeneous mixed solution into contact with each other under atmospheric pressure, preferably while stirring at a low speed, a method of bringing the particles and the homogeneous mixed solution into contact with each other under vacuum, and treating the particles with a silyl reaction etc. and then uniformly mixing them. Examples include a method of contacting with a liquid.

シリル化によって粒子表面を処理する場合には、導入さ
れる均一混合液の性質を考慮してシリル化剤を選ぶこと
が必要である。例えば、混合液が脂溶性の場合にはトリ
メチルクロロシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニ
ルトリエトキシシラン、フェニルトリクロロシラン等が
好ましい。混合液が水溶性の場合にはγ−グリシドキシ
プロピルトリメトキシシラン、γ−(2-アミノエチル)
アミノプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリアセト
キシシラン、ビニルトリメトキシシラン等が好ましい。
When treating the particle surface by silylation, it is necessary to select the silylating agent in consideration of the properties of the homogeneous mixed solution to be introduced. For example, when the mixed solution is fat-soluble, trimethylchlorosilane, vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, phenyltrichlorosilane and the like are preferable. If the mixture is water-soluble, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ- (2-aminoethyl)
Aminopropyltrimethoxysilane, vinyltriacetoxysilane, vinyltrimethoxysilane and the like are preferable.

シリル化の方法に関しては、特に限定する必要はない
が、シリル化剤を液体として、または気体状態で接触さ
せればよい。シリル化剤が固体の場合、有機液体や水に
溶解または分散させて用いるのが好ましい。
The silylation method is not particularly limited, but the silylating agent may be brought into contact as a liquid or in a gas state. When the silylating agent is a solid, it is preferably dissolved or dispersed in an organic liquid or water before use.

使用されるシリル化剤の量は、粒子の重量に対し、0.1
〜20%、好ましくは0.5〜10%である。シリル化反応
は、10〜300℃好ましくは15〜200℃の温度で0.5〜48時
間好ましくは1〜24時間の条件で行われる。
The amount of silylating agent used is 0.1, based on the weight of the particles.
-20%, preferably 0.5-10%. The silylation reaction is carried out at a temperature of 10 to 300 ° C., preferably 15 to 200 ° C. for 0.5 to 48 hours, preferably 1 to 24 hours.

好ましいシリル化剤としては、たとえば、ジメチルジク
ロルシラン、トリメチルクロルシラン、フェニルトリク
ロルシラン、ジフェニルジクロルシラン、メチルトリメ
トキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、トリメチル
メトキシシラン、ヘキサメチルジシラザン、N−トリメ
チルシリルアセトアミド、γ−メルカプトプロピルトリ
メトキシシラン、ビニルトリクロロシラン、ビニルトリ
エトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルト
リス(ベーターメトキシエトキシ)シラン、ガンマメタ
クリロキシプロピルトリメトキシシラン、ガンマメタク
リロキシプロピルトリス(ベーターメトキシエトキシ)
シラン、ベーター(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチ
ルトリメトキシシラン、ガンマーグリシドキシプロピル
トリメトキシシラン、ガンマーグリシドキシプロピルト
リメトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、ガン
マーアミノプロピルトリエトキシシラン、N−ベーター
(アミノエチル)−ガンマーアミノプロピルトリメトキ
シシラン、ガンマークロロプロピルトリメトキシシラ
ン、シリルパーオキサイドなどである。
Preferred silylating agents include, for example, dimethyldichlorosilane, trimethylchlorosilane, phenyltrichlorosilane, diphenyldichlorosilane, methyltrimethoxysilane, dimethyldimethoxysilane, trimethylmethoxysilane, hexamethyldisilazane, N-trimethylsilylacetamide, γ-mercaptopropyltrimethoxysilane, vinyltrichlorosilane, vinyltriethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, vinyltris (beta-methoxyethoxy) silane, gammamethacryloxypropyltrimethoxysilane, gammamethacryloxypropyltris (beta-methoxyethoxy)
Silane, beta- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, gamma-glycidoxypropyltrimethoxysilane, gamma-glycidoxypropyltrimethoxysilane, vinyltriacetoxysilane, gamma-aminopropyltriethoxysilane, N-beta ( Aminoethyl) -gamma-aminopropyltrimethoxysilane, gamma-chloropropyltrimethoxysilane, silyl peroxide and the like.

このようにして得られた、均一混合液を含む無機多孔体
粒子には、その外部表面に多少とも混合液が付着し、残
存する。この残存液は少なければ少ない程良い。そうす
るためには、例えば粒子と接触させる混合液の量を、予
め粒子内部の孔量と等しいか、それ以下とした上で、低
速の攪拌下で接触させればよい。このようにして、粒子
の外部表面に残存する混合液を極めて少量にすることが
できる。
In the inorganic porous material particles containing the homogeneous mixed solution thus obtained, the mixed solution adheres to the outer surface to some extent and remains. The smaller this residual liquid, the better. In order to do so, for example, the amount of the mixed liquid to be brought into contact with the particles may be equal to or less than the amount of pores inside the particles in advance, and then the contact may be made under low speed stirring. In this way, the liquid mixture remaining on the outer surface of the particles can be made extremely small.

他方、粒子の外部表面に残存する混合液を、重合反応や
架橋反応を開始する前に可能な限り減少させる方法を採
用してもよい。この方法の中の、第1の方法は過法で
ある。即ち、混合液を含有する粒子を過することによ
ってその外部表面に残存する混合液を減じることができ
る。この場合、加圧過、遠心過などの過法を用い
れば、過時間が短縮されて好ましい。
On the other hand, a method may be adopted in which the mixed liquid remaining on the outer surface of the particles is reduced as much as possible before the polymerization reaction or the crosslinking reaction is started. The first of these methods is illegal. That is, by passing the particles containing the mixed solution, the mixed solution remaining on the outer surface of the particles can be reduced. In this case, it is preferable to use an excessive method such as overpressurization, centrifugal overpass or the like because the overtime is shortened.

第2の方法は、混合液を粒子に含有させた後、粒子を混
合液と反応もしなければ溶解もしない液体の中で、強制
的に攪拌しながら分散させることである。この場合、分
散剤を含んだ分散液を使うことが好ましい。分散液は強
制攪拌によって粒子の外部表面から振り切られた混合液
を、安定に分散液体中に保持し、その粒子への再付着を
防止する効果を有する。
The second method is to include the mixed solution in the particles and then forcibly disperse the particles in a liquid that neither reacts with nor dissolves in the mixed solution while forcibly stirring. In this case, it is preferable to use a dispersion liquid containing a dispersant. The dispersion liquid has the effect of stably holding the mixed liquid, which is shaken off from the outer surface of the particles by forced agitation, in the dispersion liquid and preventing re-adhesion of the particles.

たとえば、分散液体として水を用いるに際しては、分散
剤として、アラビヤゴム、ロジン、ペクチン、アルギン
酸塩、トラガカントゴム、寒天、メチルセルロース、デ
ンプン、カルボキシメチルセルロース、カラヤゴム、ゼ
ラチン等の粘質物、ポリアクリル酸ナトリウム、ポリビ
ニルアルコール、ポリビニルピロリドン、カルボポー
ル、ジアセトオレイン等の合成高分子、マグネシウム、
アルミニウムシリケート、ベルマゲル、水加マグネシウ
ムシリケート、酸化チタン、酸化亜鉛、炭酸カルシウ
ム、タルク、硫酸バリウム、リン酸カルシウム、水酸化
アルミニウム、無水硫ケイ酸等の無機物が好ましく、ま
た必要に応じて、食塩等の塩、pH調整剤、界面活性剤な
どを添加するのも好ましい。
For example, when water is used as a dispersion liquid, as a dispersant, arabic gum, rosin, pectin, alginate, tragacanth gum, agar, methylcellulose, starch, carboxymethylcellulose, karaya gum, viscous substances such as gelatin, sodium polyacrylate, polyvinyl alcohol. , Polyvinylpyrrolidone, carbopol, synthetic polymers such as diacetoolein, magnesium,
Inorganic substances such as aluminum silicate, velmagel, magnesium silicate hydrated, titanium oxide, zinc oxide, calcium carbonate, talc, barium sulfate, calcium phosphate, aluminum hydroxide, and anhydrous silicic acid anhydride are preferable, and if necessary, salts such as salt. It is also preferable to add a pH adjuster, a surfactant and the like.

無機多孔体粒子の外部表面から混合液を除去するための
強制攪拌に関しては、攪拌速度の下限は外部表面から混
合液を振切るに要する最小の速度であり、上限は無機多
孔体粒子が破壊されない最大の速度である。好ましい攪
拌速度は、1500rpm以上である。適当な攪拌速度、好ま
しくは上限に近い速度で攪拌すると、はがれた混合液は
無機多孔体粒子より小さな直径の粒子に、大きさが減じ
る。はがれた混合液の粒子径は小さい程、過などの処
理によってより容易に除くことができる。また、分散液
中に加える分散剤の種類や量を適切に設定することによ
って、分散した混合液の粒子径を無機多孔体粒子の直径
よりも小さくすることができる。分散させた余分の均一
混合液は、過などによって除かれるが、除去操作は強
制攪拌の直後に行ってもよいし、あるいは後述するよう
な加熱または電磁放射線を施した後に行ってもよい。
Regarding the forced stirring for removing the mixed liquid from the outer surface of the inorganic porous particles, the lower limit of the stirring speed is the minimum speed required to shake off the mixed liquid from the outer surface, and the upper limit is not destroyed by the inorganic porous particles. It is the maximum speed. A preferable stirring speed is 1500 rpm or more. When the stirring is carried out at a suitable stirring speed, preferably at a speed close to the upper limit, the peeled mixed solution is reduced to particles having a diameter smaller than that of the inorganic porous material particles. The smaller the particle size of the peeled mixed solution, the more easily it can be removed by treatment such as excessive treatment. Further, by appropriately setting the kind and amount of the dispersant added to the dispersion liquid, the particle size of the dispersed mixed liquid can be made smaller than the diameter of the inorganic porous material particles. The excess of the dispersed uniform mixed solution is removed by excess or the like, but the removing operation may be performed immediately after the forced stirring, or may be performed after heating or electromagnetic radiation as described below.

無機多孔体粒子の外部表面に付着した均一混合液を除く
第3の方法は、無機多孔体粒子をグラスフィルター等の
上においた後、混合液に不溶性の不活性な液体で粒子を
洗浄することである。使用される不活性な液体の種類は
均一混合液の種類に応じて変化する。例えば、混合液が
脂溶性のとき不活性な液体として水が使用される。
The third method of removing the uniform mixed liquid adhering to the outer surface of the inorganic porous material particles is to place the inorganic porous material particles on a glass filter or the like, and then wash the particles with an inert liquid insoluble in the mixed liquid. Is. The type of inert liquid used will depend on the type of homogeneous mixture. For example, water is used as the inert liquid when the mixture is lipophilic.

本発明の製造法においては均一混合液を包含する無機多
孔体粒子は加熱または電磁放射線に付される。均一混合
液が単量体またはオリゴマー、架橋剤及び希釈剤から成
る場合、加熱または電磁放射線によって重合や架橋反応
が起こる。ビニル基を含有する単量体を用いたときの重
合反応は、さらに加えられる薬品や反応系の構成によっ
てラジカル重合またはイオン重合の機構に従って進。い
ずれの重合でも利用できるが、生成される樹脂の特性を
制御し易い点でラジカル重合の方が好ましい。ラジカル
重合を行う場合、反応を促進して重合の温度を下げた
り、反応時間を短縮できるめに、重合開始剤を用いるの
が好ましい。
In the production method of the present invention, the inorganic porous material particles including the homogeneous mixture are heated or subjected to electromagnetic radiation. When the homogeneous mixed solution comprises a monomer or an oligomer, a crosslinking agent and a diluent, heating or electromagnetic radiation causes a polymerization or a crosslinking reaction. The polymerization reaction when a monomer containing a vinyl group is used proceeds according to the mechanism of radical polymerization or ionic polymerization depending on the chemicals added and the constitution of the reaction system. Although any polymerization can be used, radical polymerization is preferred because the characteristics of the resin produced can be easily controlled. When radical polymerization is carried out, it is preferable to use a polymerization initiator in order to accelerate the reaction to lower the polymerization temperature and shorten the reaction time.

ラジカル重合のための適当な開始剤としては、過酸化ベ
ンゾイル、過酸化ラウロイル等の過酸化アシル類、アゾ
ビスイソブチロニトリル、2,2′−アゾビス(2,4−ジメ
チルマレロニトリル)等のアゾニトリル類、過酸化ジタ
ーシャリーブチル、過酸化ジグミル、メチルエチルケト
ンパーオキシド等の過酸化物、クメンヒドロペルオキシ
ド、ターシャリーヒドロペルオキシド等のヒドロペルオ
キシド類がある。
Suitable initiators for radical polymerization include acyl peroxides such as benzoyl peroxide and lauroyl peroxide, azobisisobutyronitrile, 2,2′-azobis (2,4-dimethylmaleronitrile) and the like. There are azonitriles, ditertiary butyl peroxide, digmyl peroxide, peroxides such as methyl ethyl ketone peroxide, and hydroperoxides such as cumene hydroperoxide and tertiary hydroperoxide.

必要な開始剤の量は反応温度及び単量体の量や種類に依
存するが、通常の範囲は単量体の重量に対して0.01〜12
%である。
The amount of initiator required depends on the reaction temperature and the amount and type of monomer, but the usual range is 0.01 to 12 relative to the weight of monomer.
%.

均一混合液に重合や架橋反応を起こすために施す加熱
は、40〜150℃の温度、2〜100時間の範囲で行われる。
この際、混合液を包含する粒子は、そのまま加熱しても
よいし、分散液に分散した状態で加熱してもよい。その
まま加熱する場合は、粒子同志が外部表面に生成する樹
脂によって付着し合うことを防止するため、低速の攪拌
を行うことが好ましい。分散液中に分散した状態で加熱
する場合は、粒子の孔内に含有された混合液が分散液中
に溶出しないような希釈剤を選択することが必要であ
る。また、既述の通り予めシリル化剤で表面処理した粒
子を用いることも好ましい。
The heating applied to cause the polymerization and the crosslinking reaction in the homogeneous mixed liquid is performed at a temperature of 40 to 150 ° C. and a range of 2 to 100 hours.
At this time, the particles containing the mixed liquid may be heated as they are, or may be heated in a state of being dispersed in the dispersion liquid. When the particles are heated as they are, it is preferable to perform low-speed stirring in order to prevent the particles from adhering to each other due to the resin generated on the outer surface. When heating in a state of being dispersed in the dispersion liquid, it is necessary to select a diluent that does not elute the mixed liquid contained in the pores of the particles into the dispersion liquid. Further, it is also preferable to use particles which have been surface-treated with a silylating agent as described above.

上記したような条件で製造された無機有機複合体は、希
釈剤を内部に含有している。それ故、それらを溶解する
溶媒中に複合体を浸漬し、しばらく放置した後別する
か、或いは複合体をカラムに入れ、洗浄溶媒を流下させ
ることにより、複合体の内部より希釈剤を効果的に除去
することができる。たとえば、希釈剤に有機液体を用い
る場合、洗浄溶媒としてメタノール、アセトン等の水溶
性のものを用い、その洗浄溶媒をさらに水洗することに
より簡単に除去することができる。
The inorganic-organic composite produced under the above conditions contains a diluent inside. Therefore, by dipping the complexes in a solvent that dissolves them, leaving them for a while and then separating them, or by putting the complexes into a column and allowing the washing solvent to flow down, the diluent can be effectively removed from the inside of the complex. Can be removed. For example, when an organic liquid is used as the diluent, a water-soluble one such as methanol or acetone is used as the washing solvent, and the washing solvent can be easily removed by further washing with water.

このようにして得られる複合体は、イオン交換樹脂クロ
マトグラフィー用充填剤、吸着剤等の用途に、そのまま
で使用されるか、あるいは、さらに後反応に付して複合
体中の樹脂に官能基を導入される。
The thus-obtained composite is used as it is as a filler for ion-exchange resin chromatography, an adsorbent, or the like, or is subjected to a post-reaction, and a functional group is added to the resin in the composite. Will be introduced.

後者の例としてイオン交換樹脂について述べれば、ビニ
ルピリジンやビニルイミダゾールなどのすでにイオン交
換の性質を有している単量体を用いれば、後反応の必要
なく、イオン交換樹脂を含有した複合体となる。一方、
スチレンのような単量体を用いて、無機多孔体の孔内で
重合を行なわせしめ、イオン交換能を有しない複合体を
得た後に、さらに後反応として、クロルスルホン酸、硫
酸、無水硫酸のいずれかと反応を行なうことにより、カ
チオン交換樹脂を含有した複合体が得られる。
Speaking of an ion exchange resin as an example of the latter, if a monomer such as vinyl pyridine or vinyl imidazole that already has the property of ion exchange is used, it is possible to obtain a complex containing the ion exchange resin without the need for post reaction. Become. on the other hand,
Using a monomer such as styrene, polymerization is carried out in the pores of the inorganic porous material to obtain a composite having no ion exchange ability, and then as a post-reaction, chlorosulfonic acid, sulfuric acid, and sulfuric anhydride are added. By carrying out a reaction with either, a complex containing a cation exchange resin is obtained.

また、上述のスルホン酸化剤の代わりに、クロロメチル
エーテルなどでクロロメチル化し、さらに、2級または
3級のアミンを反応せしめれば、アニオン交換樹脂を含
有した複合体が得られる。
Further, instead of the above-mentioned sulfonating agent, chloromethylation is carried out with chloromethyl ether or the like, and a secondary or tertiary amine is reacted to obtain a complex containing an anion exchange resin.

キレート樹脂を包含した複合体は、あらかじめキレート
生成基をもつ単量体を、無機多孔体の孔内に於いて重合
あるいは共重合する事で、得られる。即ち、キレート生
成基をもつ単量体を含有させ、付加重合、重縮合、重付
加、付加縮合、脱離重合など行なわせしめて、キレート
樹脂を得る事ができる。たとえば、複数のフェノール性
OHやアミノ基から成るキレート生成基を有する芳香族化
合物とホルムアルデヒドとの付加縮合を行なってキレー
ト樹脂複合体を得ることができる。一方、ポリスチレ
ン、ポリ塩化ビニルのような樹脂や、フェノール樹脂や
メラミン樹脂のような3次元樹脂、セルロースのような
多糖類に後反応を行ってキレート生成基を導入すること
も可能である。キレート生成基として好ましい具体的な
例は、既述した通りである。
The complex containing the chelate resin can be obtained by previously polymerizing or copolymerizing a monomer having a chelate-forming group in the pores of the inorganic porous body. That is, a chelate resin can be obtained by containing a monomer having a chelate-forming group and performing addition polymerization, polycondensation, polyaddition, addition condensation, elimination polymerization or the like. For example, multiple phenolic
A chelate resin complex can be obtained by addition-condensing an aromatic compound having a chelate-forming group composed of OH or an amino group with formaldehyde. On the other hand, it is also possible to introduce a chelate-forming group into a resin such as polystyrene or polyvinyl chloride, a three-dimensional resin such as a phenol resin or a melamine resin, or a polysaccharide such as cellulose by post-reaction. Specific examples of preferable chelating groups are as described above.

本発明に於ける複合体は、空間が樹脂内に存在するため
に、たとえばイオン交換基やキレート生成基で代表され
るような官能基を容易に導入する事が可能である。
Since the space in the resin is present in the composite of the present invention, it is possible to easily introduce a functional group represented by, for example, an ion exchange group or a chelate forming group.

本発明における複合体は無機多孔体粒子の孔内に、空間
を有する樹脂が包含されているという特異な構造を有す
るために、従来から多孔性機能樹脂に匹敵する高い吸着
性能やイオン交換性能を保持すると同時に、高い物理的
強度と寸法安定性を有するものである。それ故、本発明
の複合体は、ガスクロマトグラフィー及び液体クロマト
グラフィー用固定相、流化水素、亜硫酸ガス、メルカプ
タン類、脂肪酸等の酸性ガス、あるいは、アンモニア、
アミン類等の塩基性ガスその他の悪臭物質の吸着剤、水
中の重金属イオン、界面活性剤、有機化合物、着色物
質、高分子物質等の吸着剤、イオン交換樹脂、不溶化酵
素担体などの、巾広い分野で利用されるものである。例
えば、複合体を充填剤として用いた液体クロマトグラフ
ィーによれば、希土類金属、トリウム、ハフニウム、レ
ニウム、ウラン、金等に代表される各種の金属及び同位
体の分離、精製を効果的に行うことができる。
Since the composite in the present invention has a unique structure in which the resin having a space is included in the pores of the inorganic porous material particles, it has a high adsorption performance and ion exchange performance comparable to those of the conventional porous functional resin. At the same time, it has high physical strength and dimensional stability. Therefore, the complex of the present invention is a stationary phase for gas chromatography and liquid chromatography, hydrogen chloride, sulfurous acid gas, mercaptans, acidic gases such as fatty acids, or ammonia,
Wide range of adsorbents for basic gases such as amines and other malodorous substances, heavy metal ions in water, surfactants, adsorbents for organic compounds, coloring substances, polymeric substances, ion exchange resins, insolubilizing enzyme carriers, etc. It is used in the field. For example, according to liquid chromatography using a complex as a packing material, it is possible to effectively separate and purify various metals and isotopes represented by rare earth metals, thorium, hafnium, rhenium, uranium and gold. You can

本発明に於ける無機・有機複合体をカラムを用いた吸着
や液体クロマトグラフィーに使用する場合には、展開流
量として0.1cc/cm2・minが好ましく、高展開流量域にお
ける圧力損失等も勘案すれば、展開流量として1〜500/
cm2・minが好ましく、10〜500/cm2・minがさらに好まし
い。
When the inorganic-organic composite in the present invention is used for adsorption using a column or liquid chromatography, the developing flow rate is preferably 0.1 cc / cm 2 · min, and the pressure loss in the high developing flow range is also taken into consideration. If so, the deployment flow rate is 1-500 /
cm 2 · min is preferable, and 10 to 500 / cm 2 · min is more preferable.

[実施例] 以下に実施例を挙げて本発明を説明する。[Examples] The present invention will be described below with reference to Examples.

参考例: (多孔性シリカゲルの製法) スノーテックス−30(日産化学工業製 シリカゾル)12
0gに、塩化カリウム50gと塩化カルシウム2水和物32
gと、濃塩酸2mlを蒸留水120mlに溶解した液を加え
た。調製したコロイド液を、噴霧乾燥機にて造粒して、
平均粒径100μmの球状粒子106gを得た。これを750
℃、2時間焼成した。
Reference example: (Manufacturing method of porous silica gel) Snowtex-30 (manufactured by Nissan Chemical Industries, silica sol) 12
0 g, 50 g potassium chloride and calcium chloride dihydrate 32
g and a solution prepared by dissolving 2 ml of concentrated hydrochloric acid in 120 ml of distilled water were added. Granulate the prepared colloidal solution with a spray dryer,
106 g of spherical particles having an average particle size of 100 μm were obtained. 750 this
Calcination was performed for 2 hours.

この物を1規定塩酸水溶液10倍量で80℃1時間処理後、
十分に水洗した。さらに、別乾燥することにより、多
孔性シリカゲル粒子33.5gが得られた。平均細孔径120n
m、細孔容量0.85ml/gであった。空孔率は0.65であっ
た。また、比表面積は28.3m2/gであった。得られた多
孔性シリカゲルの元素分析結果はSiO2:98.7%、KCl:
0.6%、CaCl2:0.7%であった。
This product is treated with 10 times volume of 1N aqueous hydrochloric acid at 80 ° C for 1 hour,
Washed thoroughly with water. Furthermore, by separately drying, 33.5 g of porous silica gel particles was obtained. Average pore size 120n
m, and the pore volume was 0.85 ml / g. The porosity was 0.65. The specific surface area was 28.3 m 2 / g. The elemental analysis results of the obtained porous silica gel are SiO 2 : 98.7%, KCl:
It was 0.6% and CaCl 2 : 0.7%.

実施例1 参考例で得たシリカ多孔体粒子10gを、300mlのビーカ
ーへ入れ、次に4−ビニルピリジン6.4g、ジビニルベ
ンゼン3.6g(純度56%;不純物としてビニルエチルベ
ンゼン44%を含み、ジビニルベンゼンはメタ体:パラ体
が7:3の混合物である)、フタル酸ジオクチル18g、
アゾビスイソブチロニトリル0.1gを混合溶解させた液
を加え、常温で1時間攪拌させた。次にこれをグラスフ
ィルター上で過した。得られた単量体含有粒子を、窒
素雰囲気下、フラスコ(100ml)中に入れ、攪拌機をと
りつけた。その状態で90℃で10時間、オイルバス中で重
合を行なわせた。冷却後、生成した複合体粒子を取り出
し、メタノールで十分洗浄して、有機液体を除去した。
十分乾燥した試料を用いて水銀ポロシメーターにより孔
径分布を測定した結果、平均孔径は44nmであった。孔量
0.43ml/g、比表面積39.1m2/g、空間率は0.64であっ
た。また生成した複合体の見掛比重は0.98であり、交換
容量は1.40meq/gであった。この複合体はμ=0.06で
あった。
Example 1 10 g of the porous silica particles obtained in the reference example were placed in a 300 ml beaker, and then 6.4 g of 4-vinylpyridine and 3.6 g of divinylbenzene (purity 56%; containing vinylethylbenzene 44% as an impurity, divinylbenzene). Is a mixture of meta: para: 7: 3), dioctyl phthalate 18g,
A solution in which 0.1 g of azobisisobutyronitrile was mixed and dissolved was added, and the mixture was stirred at room temperature for 1 hour. Then pass this on a glass filter. The obtained monomer-containing particles were put into a flask (100 ml) under a nitrogen atmosphere and equipped with a stirrer. In that state, polymerization was carried out at 90 ° C. for 10 hours in an oil bath. After cooling, the produced composite particles were taken out and thoroughly washed with methanol to remove the organic liquid.
As a result of measuring the pore size distribution by a mercury porosimeter using a sufficiently dried sample, the average pore size was 44 nm. Porosity
The specific surface area was 0.43 ml / g, the specific surface area was 39.1 m 2 / g, and the porosity was 0.64. The apparent specific gravity of the produced composite was 0.98, and the exchange capacity was 1.40 meq / g. This complex had μ = 0.06.

実施例2 平均孔径が400nm、孔量が1.05ml/g、比表面積10.5m2
/g、平均粒子径が80μmである球状のシリカ多孔体粒
子10gを、300mlの磁気攪拌機付フラスコに入れて真空
ポンプにて減圧とした。次に、このフラスコに、単量体
としてスチレン6.1g、ジビニルベンゼン2.2g(実施例
1で使用したものと同一);過酸化ベンゾイル0.1g
を、 試験(1)ではエチルベンゼン12.5gと共に、また 試験(2)では、そのまま、 均一混合液体としたものを導入し、減圧下10℃で、30分
間ゆっくり攪拌した。次にこれをグラスフィルター上で
過し、さらに水洗して、単量体含有粒子を回収した。
この粒子をチッ素雰囲気中で、ゆっくりかきまぜながら
85℃にて20時間重合を行なった。
Example 2 Average pore size 400 nm, pore volume 1.05 ml / g, specific surface area 10.5 m 2
/ G, 10 g of spherical silica porous particles having an average particle diameter of 80 μm were placed in a 300 ml flask equipped with a magnetic stirrer, and the pressure was reduced by a vacuum pump. Next, in this flask, 6.1 g of styrene as a monomer, 2.2 g of divinylbenzene (the same as used in Example 1); 0.1 g of benzoyl peroxide.
In the test (1), 12.5 g of ethylbenzene was introduced, and in the test (2), a homogeneous mixed liquid was introduced, and the mixture was slowly stirred under reduced pressure at 10 ° C for 30 minutes. Next, this was filtered on a glass filter and further washed with water to collect the monomer-containing particles.
Stir these particles slowly in a nitrogen atmosphere
Polymerization was carried out at 85 ° C for 20 hours.

反応生成物は、アセトンで十分洗浄を行ない、加えた有
機液体を除去した。十分乾燥した各試料を用いてポロシ
メーターにより有孔性の評価を行なった(表−1)。さ
らに、十分乾燥した複合体5gを、100mlの反応フラス
コへ入れ、次にジクロルエタン30mlを加えて、40℃で2
時間攪拌した後、クロルスルホン酸20gを滴下した。そ
のまま40℃で2時間反応を続けた後、反応混合物を氷水
中に投入し、別後、水蒸気蒸留にてジクロルエタンを
除去した。得られた反応物を、十分乾燥させ、ポロシロ
ーターによる有孔性評価を実施し、さらに交換容量(カ
チオン)を測定した(表−1)。なお、(1)のケースの
複合体の比表面積86.2m2/g、空間率は0.61で、μは0.
05であった。
The reaction product was thoroughly washed with acetone to remove the added organic liquid. Porosity was evaluated by a porosimeter using each sufficiently dried sample (Table 1). Further, 5 g of the sufficiently dried complex was put into a 100 ml reaction flask, then 30 ml of dichloroethane was added, and the mixture was kept at 40 ° C. for 2 hours.
After stirring for 20 hours, 20 g of chlorosulfonic acid was added dropwise. After continuing the reaction at 40 ° C. for 2 hours as it is, the reaction mixture was put into ice water, and after separation, dichloroethane was removed by steam distillation. The obtained reaction product was sufficiently dried, the porosity was evaluated by a porosimeter, and the exchange capacity (cation) was measured (Table-1). The specific surface area of the composite of the case (1) was 86.2 m 2 / g, the porosity was 0.61, and μ was 0.
It was 05.

実施例3 平均孔径800nm、平均粒径60μm、孔量0.85ml/g比表
面積4.3m2/gの球状のシリカ多孔体粒子280gを1の
攪拌機付容器に入れた。この容器を真空ポンプにて脱気
した後、窒素を導入して大気圧に戻した。次にこの容器
にクロロメチルスチレン(純度92%、m/p=6/4)65g、
m−ジビニルベンゼン7g、アゾビスイソブチロニトリ
ル0.7g、キシレン70g及びn−ブタノール70gを混合
溶解させた液を導入し、窒素雰囲気下室温で2時間ゆっ
くり攪拌した。そのまま、加温し、90℃にて16時間反応
させた。反応生成物は、メタノールで十分洗浄を行なっ
た。これにアセトン1.5、ジメチルアミン50gを加
え、50℃にて5時間反応させた。生成物は水、1規定塩
酸、アセトンの順に十分洗浄を行なった。
Example 3 280 g of spherical silica porous particles having an average pore diameter of 800 nm, an average particle diameter of 60 μm and a pore volume of 0.85 ml / g specific surface area of 4.3 m 2 / g were placed in a container equipped with a stirrer. After degassing this container with a vacuum pump, nitrogen was introduced to return to atmospheric pressure. Next, in this container, 65 g of chloromethylstyrene (purity 92%, m / p = 6/4),
A liquid in which 7 g of m-divinylbenzene, 0.7 g of azobisisobutyronitrile, 70 g of xylene and 70 g of n-butanol were mixed and dissolved was introduced, and the mixture was slowly stirred at room temperature under a nitrogen atmosphere for 2 hours. The mixture was heated as it was and reacted at 90 ° C. for 16 hours. The reaction product was thoroughly washed with methanol. Acetone 1.5 and dimethylamine 50g were added to this, and it was made to react at 50 degreeC for 5 hours. The product was thoroughly washed with water, 1N hydrochloric acid, and acetone in this order.

生成した複合体の交換容量は1.03meq/gで、μは0.01
であった。
The exchange capacity of the produced complex is 1.03 meq / g, and μ is 0.01
Met.

また、十分乾燥した複合体を、ポロシメーターにより孔
径分布の測定を行なった。その結果、平均孔径は、55n
m、気孔量は、0.46ml/g、比表面積33.5m2/g、空間
率にして0.73であった。
The pore size distribution of the sufficiently dried composite was measured with a porosimeter. As a result, the average pore size was 55n.
m, the porosity was 0.46 ml / g, the specific surface area was 33.5 m 2 / g, and the void ratio was 0.73.

ここに得られた複合体と市販のダウエックス MSA-1を
各々10cmφの円筒カラムに10cmの高さに充填し、上部よ
り5kg/cm2の圧力をかけて、高さの変化を見たところ、
ダウエックス MSA-1は高さが8.9cmに減少するのが観察
されたが、本複合体の高さの減少は認められなかった。
The composite obtained here and commercially available Dowex MSA-1
Each 10 cmφ cylindrical column was packed to a height of 10 cm, and the upper part
5 kg / cm2When you see the change in height by applying pressure,
Dowex MSA-1 is observed to decrease in height to 8.9 cm
However, no decrease in the height of this complex was observed.

実施例4 実施例3に従って得られたクロロメチルスチレンの架橋
重合体を含有する複合体30gを、イミノジ酢酸エチルエ
ステル22.0gをn−ブタノール100ml中にて100℃で20時
間反応させた。生成物はメタノールで十分洗浄を行って
残存するイミノジ酢酸エチルエステルを除去した。ひき
つづき1Nの塩酸で80℃、5hr反応させた。混合物を
過後、粒子を水及び1N塩酸で洗浄を行った。乾燥後に
得た粒子の重量は11.1gであった。この複合体のアニオ
ン交換容量は、0.92meq/gであった。また、平均孔径
は、36nm、孔量は、0.32meq/gであり、比表面積35.6m
2/gであった。また、μは0.01であった。
Example 4 30 g of the complex containing the crosslinked polymer of chloromethylstyrene obtained according to Example 3 was reacted with 22.0 g of ethyl iminodiacetic acid ester in 100 ml of n-butanol at 100 ° C. for 20 hours. The product was thoroughly washed with methanol to remove residual iminodiacetic acid ethyl ester. The reaction was continued with 1N hydrochloric acid at 80 ° C. for 5 hours. After passing through the mixture, the particles were washed with water and 1N hydrochloric acid. The weight of the particles obtained after drying was 11.1 g. The anion exchange capacity of this complex was 0.92 meq / g. The average pore size is 36 nm, the pore volume is 0.32 meq / g, and the specific surface area is 35.6 m.
It was 2 / g. In addition, μ was 0.01.

実施例5 平均孔径80nm、粒子の最長径が200μ〜300μの範囲にあ
り、孔量10ml/gで、比表面積50m2/gの多孔体ガラス
15gを濃硝酸で十分洗浄したのち、ジクロルメチルシラ
ン20g中に投入し、窒素雰囲気下室温にて15時間反応さ
せた。生成物は別後、無水メタノールで十分洗浄し、
減圧下にて乾燥させた。
Example 5 Porous glass having an average pore diameter of 80 nm, the longest diameter of particles in the range of 200 to 300 µ, a pore volume of 10 ml / g, and a specific surface area of 50 m 2 / g.
After thoroughly washing 15 g of concentrated nitric acid, it was put into 20 g of dichloromethylsilane and reacted for 15 hours at room temperature under a nitrogen atmosphere. After separating the product, thoroughly wash with anhydrous methanol,
It was dried under reduced pressure.

一方、スチレン20.0g、ジビニルベンゼン(実施例1で
用いたものと同一)5.0g及びアゾビスイソブチロニト
リル0.22g、エチルベンゼン30gを混合溶解した液を調
製し、先の多孔性ガラスと混合した後、グラスフィルタ
ー上で過した。これを水500ml中に分散させ1000rpmで
1分間強制攪拌を行なったのち90℃で15時間反応させ
た。その反応物を無水メタノールで十分洗浄を行ない、
減圧下にて乾燥させた。それを10g、100mlの三ツ口フ
ラスコに入れ、次にジクロルエタン30mlを加え、40℃に
て攪拌しながらクロルスルホン酸20gを滴下した。その
ままの温度で2時間反応を続けたのち、反応混合物を水
に投入し、別、水洗後、無機・有機複合体を得た。そ
の複合体のカチオン交換容量は1.47meq/gであった。
また、平均孔径は18nm、孔量は0.40ml/gであった。比
表面積にして88.9m2/gであった。
On the other hand, 20.0 g of styrene, 5.0 g of divinylbenzene (the same as that used in Example 1), 0.22 g of azobisisobutyronitrile, and 30 g of ethylbenzene were mixed and dissolved to prepare a liquid, which was mixed with the above-mentioned porous glass. Later on the glass filter. This was dispersed in 500 ml of water, forcibly stirred at 1000 rpm for 1 minute, and then reacted at 90 ° C. for 15 hours. The reaction product is thoroughly washed with anhydrous methanol,
It was dried under reduced pressure. It was placed in a 3-neck flask of 10 g and 100 ml, 30 ml of dichloroethane was added, and 20 g of chlorosulfonic acid was added dropwise while stirring at 40 ° C. After continuing the reaction for 2 hours at the same temperature, the reaction mixture was poured into water, separated and washed with water to obtain an inorganic / organic composite. The cation exchange capacity of the complex was 1.47 meq / g.
The average pore diameter was 18 nm and the pore volume was 0.40 ml / g. The specific surface area was 88.9 m 2 / g.

また、外部表面樹脂比μを測定したところ、μは0.05で
あった。
Moreover, when the external surface resin ratio μ was measured, μ was 0.05.

実施例6 多孔性ガラスの代わりに、平均孔径100nm、孔量1.0ml/
gで、平均粒径が250μmのシリカ多孔体粒子(比表面
積16.0m2/g)15gを使用する以外、全く同様の操作を
実施して、カチオン交換樹脂を含有する複合体を得た。
交換容量は1.62meq/gであり、μ=0.01であった。
Example 6 Instead of porous glass, average pore diameter 100 nm, pore volume 1.0 ml /
A cation-exchange resin-containing composite was obtained by the same procedure except that 15 g of porous silica particles (specific surface area: 16.0 m 2 / g) having an average particle size of 250 μm were used.
The exchange capacity was 1.62 meq / g and μ = 0.01.

この複合体を走査型電子顕微鏡で観察したところ、外部
表面に付着する樹脂はほとんど認められなかった。ま
た、平均孔径は18nm、孔量は0.41ml/gであった。比表
面積は91.1m2/gとなった。
When the composite was observed with a scanning electron microscope, almost no resin adhered to the outer surface was observed. The average pore size was 18 nm and the pore volume was 0.41 ml / g. The specific surface area was 91.1 m 2 / g.

実施例7 平均粒径50μm、平均孔径650nm、孔量1.3ml/gの球状
のシリカ多孔体粒子100gを電磁攪拌機を据えつけた300
mlの容器に入れた。この容器を脱記した後、窒素雰囲気
とした。この容器に、ホルミルスチレン33g、ジビニル
ベンゼン(純度95%)3.0g、ベンゾイルパーオキサイ
ド0.5g、1,1,2−トリクロルエタン70g及びテトラリン
45gからなる混合溶液を加えた後、引続き窒素雰囲気で
ゆるやかに30分間かきまぜて、混合液を粒子内に導入し
た。そのまま加温し、85℃、12時間、ゆっくり攪拌しな
がら重合を行った。そこへ、メタノール500mlを加え、
さらに30分間かきまぜた後、混合物を過した。乾燥後
得た複合体の重量は131gであった。複合体の孔径分布
をポロシメーターで測定した所、平均孔径は42nm、孔量
0.68ml/g、比表面積は64.8m2、空間率は0.75であっ
た。また、赤外線スペクトル(KBr錠剤)を測定した
所、1720cm-1に-CHOの強い吸収が見られた。
Example 7 100 g of spherical silica porous particles having an average particle size of 50 μm, an average pore size of 650 nm, and a pore volume of 1.3 ml / g were equipped with an electromagnetic stirrer 300.
Placed in a ml container. After this container was removed, a nitrogen atmosphere was created. In this container, formyl styrene 33 g, divinylbenzene (purity 95%) 3.0 g, benzoyl peroxide 0.5 g, 1,1,2-trichloroethane 70 g and tetralin
After adding 45 g of the mixed solution, the mixture was continuously stirred in a nitrogen atmosphere for 30 minutes to introduce the mixed solution into the particles. The mixture was heated as it was, and polymerization was carried out at 85 ° C. for 12 hours with slow stirring. Add 500 ml of methanol to it,
After stirring for a further 30 minutes, the mixture was passed. The weight of the composite obtained after drying was 131 g. When the pore size distribution of the composite was measured with a porosimeter, the average pore size was 42 nm and the pore volume was
The specific surface area was 0.68 ml / g, the specific surface area was 64.8 m 2 , and the porosity was 0.75. In addition, when the infrared spectrum (KBr tablet) was measured, strong absorption of -CHO was found at 1720 cm -1 .

実施例8 実施例7で得た複合体20gを、500mlのフラスコに入れ
たジメチルホルマミド100gとオルトフェニレンジアミ
ン4gの混合溶液の中に加えた。この混合物に亜硫酸ガ
スを導入しつつ、80℃に加温し、この状態で5時間攪拌
した。亜硫酸ガスの導入量は合計2.5gであった。メタ
ノール300mlを加えた後、混合物を過した。さらに、
水洗して溶媒を除去した。回収した粒子を1N塩酸に浸
漬後、再び過し、さらにメタノールで洗浄した。乾燥
後の複合体粒子は22.3gであった。アニオン交換容量は
1.47meq/gであった。平均孔径は41nm、孔量は0.59ml
/gであった。また、比表面積は56.7m2/gであった。
Example 8 20 g of the complex obtained in Example 7 was added to a mixed solution of 100 g of dimethylformamide and 4 g of orthophenylenediamine placed in a 500 ml flask. While introducing sulfurous acid gas into this mixture, the mixture was heated to 80 ° C. and stirred in this state for 5 hours. The total amount of sulfur dioxide introduced was 2.5 g. After adding 300 ml of methanol, the mixture was passed through. further,
The solvent was removed by washing with water. The collected particles were dipped in 1N hydrochloric acid, filtered again, and further washed with methanol. The amount of composite particles after drying was 22.3 g. The anion exchange capacity is
It was 1.47 meq / g. Average pore size is 41 nm, pore volume is 0.59 ml
/ G. The specific surface area was 56.7 m 2 / g.

実施例9 粒径100〜500μの多孔性シカゲル(平均孔径150nm、空
孔率70%、比表面積28.3m2/g)100gを、1のフラ
スコに投入した。別に、20%硫酸150gに、カテコール1
80g、ホルマリン(37%ホルムアルデヒド水溶液)130g
を溶解した水溶液を調製した。この硫酸水溶液をフラス
コ中に注いで、多孔性シリカゲルを含浸した。次いで10
0mmHg以下の減圧下で30秒間脱気した。この混合物を
過して得た濡れ状態のシリカゲルを別に用意した3の
三ツ口フラスコに投入した。さらに、1,2,3−トリクロ
ルプロパン1.5を注いだ。還流冷却機、温度計、攪拌
機を三ツ口フラスコに装着した後、強制攪拌を3000rpm
で1分間行なった後、さらに100rpmの攪拌下90℃まで昇
温し、そのまま15時間加熱した。冷却した後、生成物を
過して集め、洗浄後の水が中性になるまで、十分な量
の水で洗浄した。80℃、12時間乾燥後、276gの無機・
有機複合体を得た。
Example 9 100 g of a porous decagel having a particle size of 100 to 500 μ (average pore size 150 nm, porosity 70%, specific surface area 28.3 m 2 / g) was placed in a flask. Separately, 150 g of 20% sulfuric acid and catechol 1
80 g, formalin (37% formaldehyde aqueous solution) 130 g
An aqueous solution in which was dissolved was prepared. This aqueous sulfuric acid solution was poured into a flask to impregnate porous silica gel. Then 10
It was degassed for 30 seconds under a reduced pressure of 0 mmHg or less. The wet silica gel obtained by passing this mixture was put into a three-necked three-neck flask prepared separately. Furthermore, 1,2,3-trichloropropane 1.5 was poured. After attaching a reflux condenser, thermometer, and stirrer to the three-necked flask, force stirring at 3000 rpm
After 1 minute, the temperature was further raised to 90 ° C. with stirring at 100 rpm, and heating was continued for 15 hours. After cooling, the product was collected by filtration and washed with sufficient water until the washed water was neutral. After drying at 80 ℃ for 12 hours, 276g of inorganic
An organic complex was obtained.

この複合体と、その合成に用いた多孔体シリカゲルの各
赤外線スペクトル(各、KBr錠剤)より、差スペクトル
を得たところ、 1140〜1290cm-1(strong & broad;C-O 伸縮)1360cm-1
(OH変角) が見られ、カテコールが複合体に含まれていることがわ
かった。
A difference spectrum was obtained from the infrared spectra (KBr tablets) of this complex and the porous silica gel used for its synthesis, which was 1140 to 1290 cm -1 (strong &broad; CO stretching) 1360 cm -1.
(OH bending) was found, and it was found that catechol was contained in the complex.

また、平均孔径は53nm、孔量は0.48ml/gであった。比
表面積は36.2m2/gであった。
The average pore size was 53 nm and the pore volume was 0.48 ml / g. The specific surface area was 36.2 m 2 / g.

実施例10 市販品のアガロース6gと水94gを、60℃に加熱、攪拌
して均一な溶液とした。この溶液に、1,3−ジブロモプ
ロパン20gを加えた後、平均孔径150nm、空孔率70%、
粒径100〜500μのシリカゲル60gを加えて、混合した
後、熱過を行なった。このシリカゲルを1,2−ジクロ
ロエタン500mlを入れたフラスコへ入れ、加熱した後、
強制攪拌を400rpmで30秒間行ない、さらに4時間、加熱
を続けた。反応後、粒子をアセトンで充分洗浄した後、
0.01規定苛性ソーダで中和した。次いで、ジエチルアミ
ノエチルクロリド塩酸塩60gを水300mlに溶解した液を
入れたフラスコに粒子を加え、70℃、10時間加熱、攪拌
した。充分な水で洗浄した後、過し、無機・有機複合
体68.3gを得た。平均孔径は10nm、孔量が0.82ml/g、
比表面積328m2/gであった。
Example 10 6 g of commercially available agarose and 94 g of water were heated to 60 ° C. and stirred to form a uniform solution. After adding 20 g of 1,3-dibromopropane to this solution, the average pore diameter was 150 nm, the porosity was 70%,
After adding and mixing 60 g of silica gel having a particle size of 100 to 500 µ, heating was performed. This silica gel was placed in a flask containing 500 ml of 1,2-dichloroethane, and after heating,
Forced stirring was performed at 400 rpm for 30 seconds, and heating was continued for another 4 hours. After the reaction, after thoroughly washing the particles with acetone,
It was neutralized with 0.01N caustic soda. Then, particles were added to a flask containing a solution of 60 g of diethylaminoethyl chloride hydrochloride dissolved in 300 ml of water, and the mixture was heated and stirred at 70 ° C. for 10 hours. After washing with sufficient water, the mixture was filtered to obtain 68.3 g of an inorganic / organic composite. Average pore size is 10 nm, pore volume is 0.82 ml / g,
The specific surface area was 328 m 2 / g.

実施例11 内径20mm、長さ1000mmのパイレックスガラス製ジャケッ
ト付カラムを用意し、これにアニオン交換樹脂を含有す
る無機・有機複合体を900mmの高さまで充填した。
Example 11 A column with a jacket made of Pyrex glass having an inner diameter of 20 mm and a length of 1000 mm was prepared, and the inorganic / organic composite containing an anion exchange resin was filled to a height of 900 mm.

本実施例で用いた無機・有機複合体は次のようにして合
成された。
The inorganic / organic composite used in this example was synthesized as follows.

平均孔径が600nm、孔容積が1.05ml/g、比表面積7.0m2
/g、平均粒径が500μmである多孔性シリカ粒子1kg
を、5の磁気攪拌機付フラスコに入れて真空ポンプに
て減圧とした。
Average pore size 600nm, pore volume 1.05ml / g, specific surface area 7.0m 2
/ G, 1 kg of porous silica particles with an average particle size of 500 μm
Was placed in a flask equipped with a magnetic stirrer, and the pressure was reduced by a vacuum pump.

次に、このフラスコに、単量体としてクロロメチルスチ
レン515g、ジビニルベンゼン85g、安息香酸メチル1.2
5g、ノルマルヘプタン1.0kgを溶解した均一混合液体を
導入し、減圧下、10℃で30分攪拌させた。次にこれをグ
ラスフィルター上で過し、これを水10とリン酸カル
シウム500gの混合液中に分散させ2000rpmで2分間強制
攪拌したのち、チッ素雰囲気中で85℃にて20時間重合を
行なった。
Next, 515 g of chloromethylstyrene as a monomer, 85 g of divinylbenzene and 1.2 g of methyl benzoate were placed in this flask.
A homogeneous mixed liquid in which 5 g and 1.0 kg of normal heptane were dissolved was introduced, and the mixture was stirred under reduced pressure at 10 ° C. for 30 minutes. Then, this was passed over a glass filter, dispersed in a mixed solution of water 10 and 500 g of calcium phosphate, and forcibly stirred at 2000 rpm for 2 minutes, and then polymerized at 85 ° C. for 20 hours in a nitrogen atmosphere.

反応生成物は、過後水で充分洗浄を行ない、ひき続き
メタノールで充分洗浄を行ない、加えた有機液体を除去
した。充分乾燥した複合体を500g、10の反応フラス
コに入れ、次にジクロルエタン3を加えて、40℃で2
時間攪拌した後、20%トリメチルアミンのエタノール溶
液を滴下し、40℃で5時間アミノ化を行なって無機・有
機複合体を得た。
The reaction product was thoroughly washed with water and then thoroughly washed with methanol to remove the added organic liquid. Put the well dried complex into a reaction flask of 500g, 10 and then add dichloroethane 3 and mix at 40 ° C for 2
After stirring for 20 hours, a 20% trimethylamine ethanol solution was added dropwise and amination was carried out at 40 ° C. for 5 hours to obtain an inorganic / organic composite.

得られた粒子を充分乾燥させ、ポロシメーターによる有
孔性評価を行なったところ、平均孔径43nm、孔量0.64ml
/gであった。比表面積は59.5m2/gであった。また交
換容量は1.02meq/gであった。
The obtained particles were thoroughly dried and evaluated for porosity by a porosimeter. The average pore diameter was 43 nm and the pore volume was 0.64 ml.
/ G. The specific surface area was 59.5 m 2 / g. The exchange capacity was 1.02 meq / g.

この複合体粒子を充填したカラムに1規定の塩酸を充分
量供給して、充填剤をクロルイオン型とした。このカラ
ムに、クロム酸を100ppm含有し、塩酸でpH=5に調整さ
れた溶液100をポンプでフィードした。
A sufficient amount of 1N hydrochloric acid was supplied to the column packed with the composite particles to make the packing a chlorion type. A solution 100 containing chromic acid of 100 ppm and adjusted to pH = 5 with hydrochloric acid was fed to the column by a pump.

カラム下部より流出する溶液を500mlごとにフラクショ
ンに分けて採取し、蛍光X線分析装置により、クロム酸
イオンの濃度を測定した。その結果、流出液中のクロム
酸イオン濃度は0.5ppm以下であることが確認され、除去
率は99.5%以上であった。
The solution flowing out from the lower part of the column was divided into 500 ml fractions and collected, and the concentration of chromate ion was measured by a fluorescent X-ray analyzer. As a result, it was confirmed that the chromate ion concentration in the effluent was 0.5 ppm or less, and the removal rate was 99.5% or more.

次に10%のNaClと1%のNaHCO3を含む水溶液を十分に流
して充填剤を再生した。吸着、再生という操作を10回反
復し、溶液のフィードに伴う圧力損失を測定したとこ
ろ、その経時変化は極めて小さかった。また、充填剤の
高さの経時変化も極めて小さく、安定した運転を行うこ
とができた(表−2)。
Next, the filler was regenerated by thoroughly flowing an aqueous solution containing 10% NaCl and 1% NaHCO 3 . The operation of adsorption and regeneration was repeated 10 times, and the pressure loss accompanying the feeding of the solution was measured. The change with time was extremely small. Further, the change in the height of the filler with time was extremely small, and stable operation could be performed (Table-2).

10回の吸着、再生を反復した後、主に充填塔下部の充填
剤を抜き出し、破壊状態を顕微鏡で観測したところ、破
壊されたと確認出来るものは全体の0.3%未満であっ
た。
After repeating adsorption and regeneration 10 times, the filler mainly in the lower part of the packed column was extracted and the state of destruction was observed with a microscope. As a result, less than 0.3% of the total was confirmed to be destroyed.

比較例1 さらに比較のため次のようにして合成したアニオン交換
樹脂を用いて同様の実験を行なった。すなわち、20の
四ツ口フラスコに攪拌機、温度計をつけ、これに水20k
g、懸濁剤としてポリアクリル酸ソーダ120g及び食塩24
0g、クロロメチルスチレン1000g、ジビニルベンゼン1
65g、安息香酸メチル2.43kg、及びノルマルヘプタン1.
94kgを投入してよく攪拌し、油滴を分散せしめた。これ
を85℃で20時間かけて重合し、重合後、冷却して樹脂を
フィルター付洗浄塔に移し、水及び30のメタノールで
よく洗浄した。
Comparative Example 1 For comparison, the same experiment was conducted using the anion exchange resin synthesized as follows. That is, attach a stirrer and a thermometer to a 20-necked four-necked flask, and add water 20 k
g, sodium polyacrylate 120g and salt 24 as suspending agent
0g, chloromethylstyrene 1000g, divinylbenzene 1
65 g, methyl benzoate 2.43 kg, and normal heptane 1.
94 kg was added and stirred well to disperse the oil droplets. This was polymerized at 85 ° C. for 20 hours, cooled after polymerization, transferred to a washing tower with a filter, and thoroughly washed with water and 30 methanol.

洗浄後、実施例11の複合体粒子の場合と同様に、ジクロ
ロエタン中で、20%トリメチルアミンのエタノール溶液
と40℃で5時間アミン化を行なった。得られた樹脂を充
填乾燥させ、ポロシメーターによる有孔性評価を行なっ
たところ、平均孔径58nm、孔量0.72ml/gであった。ま
た交換容量は3.74meq/gであった。
After washing, as in the case of the composite particles of Example 11, amination was carried out in dichloroethane with an ethanol solution of 20% trimethylamine at 40 ° C. for 5 hours. The obtained resin was filled and dried, and the porosity was evaluated by a porosimeter. As a result, the average pore diameter was 58 nm and the pore volume was 0.72 ml / g. The exchange capacity was 3.74 meq / g.

この樹脂を複合体粒子の代わりに使用する以外、実施例
11と同様の、吸着テストを行ったところ、流出液中のク
ロム酸イオン濃度は0.5ppm以下であり、除去率は99.5%
以上であった。
Example except that this resin was used in place of the composite particles
When an adsorption test similar to that of 11 was performed, the chromate ion concentration in the effluent was 0.5 ppm or less, and the removal rate was 99.5%.
That was all.

また、吸着、再生という操作を、実施例11と同様10回反
復し、溶液のフィールドに伴う圧力損失を測定したとこ
ろ、表−3に示すように圧力損失の経時変化はかなり大
きく、それにともなって充填剤高さも変化し、安全な運
転が困難であった。
Further, the operation of adsorption and regeneration was repeated 10 times as in Example 11, and the pressure loss accompanying the field of the solution was measured. The height of the filler also changed, making safe driving difficult.

10回の吸着、再生の操作のあと、主に充填塔下部の充填
剤を抜き出し、破壊状態を顕微鏡で測定したところ、破
壊されたと確認されたものは全体の4%であった。
After 10 times of adsorption and regeneration operations, the filler mainly in the lower part of the packed column was extracted, and the state of destruction was measured by a microscope. As a result, 4% of the whole was confirmed to be destroyed.

[発明の効果] 本発明に係る無機・有機複合体にあっては、上記のよう
に、無機多孔体粒子の孔内に、有空間性樹脂を包含して
いるので、無機多孔体によって物理的強度が発現され、
全体として高強度であり、長時間の使用によっても破壊
されず一定の形状を保持し、クロマトグラフィー等に使
用した場合には、圧力損失の経時的上昇が起こらず安定
した展開が可能になり、展開流量を高くして単位時間当
りの液処理量を大幅に増大させることができ、再生、吸
着、展開時における吸着剤の膨張収縮がなく、界面が乱
れず、しかも吸着剤単位体積当りの分離能が大きく、工
業的意義は大きい。
[Advantages of the Invention] In the inorganic-organic composite according to the present invention, as described above, since the spatial porous resin is included in the pores of the inorganic porous material particles, the inorganic porous material is physically dispersed by the inorganic porous material. Strength is expressed,
It has high strength as a whole, retains a certain shape without being destroyed even if it is used for a long time, and when used for chromatography etc., stable development is possible without pressure pressure loss increasing over time. The development flow rate can be increased to significantly increase the liquid treatment amount per unit time, there is no expansion or contraction of the adsorbent during regeneration, adsorption, or development, the interface is not disturbed, and separation per unit volume of the adsorbent Noh has a great industrial significance.

Claims (16)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】無機多孔体粒子の孔内に有空間性樹脂を包
含してなる無機・有機複合体であって、複合体の表面積
が無機多孔体単独の表面積より大なる複合体。
1. An inorganic / organic composite comprising a porous resin having a spatial resin in the pores thereof, wherein the surface area of the composite is larger than the surface area of the inorganic porous material alone.
【請求項2】無機多孔体粒子の平均粒径が10μmから1
mmの範囲にある特許請求の範囲第1項記載の無機・有機
複合体。
2. The average particle diameter of the inorganic porous material particles is from 10 μm to 1
The inorganic-organic composite according to claim 1, which is in the range of mm.
【請求項3】無機多孔体粒子の空孔率が、0.3から0.9の
範囲にある特許請求の範囲第1項又は第2項記載の無機
・有機複合体。
3. The inorganic-organic composite according to claim 1 or 2, wherein the porosity of the inorganic porous material particles is in the range of 0.3 to 0.9.
【請求項4】無機多孔体粒子の平均孔径が20nmから2000
nmの範囲にある特許請求の範囲第1項〜第3項のいずれ
か1項に記載の無機・有機複合体。
4. The average pore diameter of the inorganic porous particles is from 20 nm to 2000.
The inorganic-organic composite according to any one of claims 1 to 3, which is in the range of nm.
【請求項5】有空間性樹脂の空間率が0.40から0.95の範
囲にある特許請求の範囲第1項〜第4項のいずれか1項
に記載の無機・有機複合体。
5. The inorganic-organic composite according to any one of claims 1 to 4, wherein the void-containing resin has a porosity of 0.40 to 0.95.
【請求項6】有空間性樹脂の平均孔径が無機多孔体の平
均孔径の90%以下である特許請求の範囲第1項〜第5項
のいずれか1項に記載の無機・有機複合体。
6. The inorganic-organic composite according to any one of claims 1 to 5, wherein the average pore size of the spatial resin is 90% or less of the average pore size of the inorganic porous material.
【請求項7】有空間性樹脂の平均孔径が10nmから800nm
の範囲にある特許請求の範囲第1項〜第6項のいずれか
1項に記載の無機・有機複合体。
7. The average pore diameter of the spatial resin is 10 nm to 800 nm.
The inorganic-organic composite according to any one of claims 1 to 6, which is within the range.
【請求項8】無機多孔体粒子がシリカ多孔体粒子である
特許請求の範囲第1項〜第7項のいずれか1項に記載の
無機・有機複合体。
8. The inorganic-organic composite according to any one of claims 1 to 7, wherein the inorganic porous material particles are silica porous material particles.
【請求項9】有空間性樹脂がイオン交換樹脂またはキレ
ート樹脂である特許請求の範囲第1項〜第8項のいずれ
か1項に記載の無機・有機複合体。
9. The inorganic / organic composite according to any one of claims 1 to 8, wherein the spatial resin is an ion exchange resin or a chelate resin.
【請求項10】無機多孔体粒子の孔内に、重合性単量体
または重合性オリゴマーと架橋剤及び希釈剤とからなる
均一混合液または高分子化合物、架橋剤及び希釈剤とか
ら成る均一混合液を含有させた後、加熱または電磁放射
線で樹脂を生成せしめ、次いで生成した樹脂の内部より
希釈剤を除去せしめることにより、無機多孔体粒子の孔
内に有空間性樹脂を包含してなる無機・有機複合体であ
って、複合体の表面積が無機多孔体単独の表面積より大
なる複合体を得ることを特徴とする無機・有機複合体の
製造法。
10. A homogeneous mixed liquid comprising a polymerizable monomer or a polymerizable oligomer and a crosslinking agent and a diluent, or a homogeneous mixture comprising a polymer compound, a crosslinking agent and a diluent, in the pores of the inorganic porous particles. After the liquid is contained, the resin is generated by heating or electromagnetic radiation, and then the diluent is removed from the inside of the generated resin, whereby the inorganic porous particle contains a spatial resin in the pores. A method for producing an inorganic / organic composite, which is an organic composite having a surface area larger than that of the inorganic porous material alone.
【請求項11】均一混合液が更にラジカル開始剤を含ん
でいる特許請求の範囲第10項に記載の無機・有機複合体
の製造法。
11. The method for producing an inorganic / organic composite according to claim 10, wherein the homogeneous mixed solution further contains a radical initiator.
【請求項12】無機多孔体粒子がシリカ多孔体粒子であ
る特許請求の範囲第10項記載の無機・有機複合体の製造
法。
12. The method for producing an inorganic-organic composite according to claim 10, wherein the inorganic porous material particles are silica porous material particles.
【請求項13】シリカ多孔体粒子が、シリカゾルから成
る溶液から製造される特許請求の範囲第12項の製造法。
13. The method according to claim 12, wherein the porous silica particles are produced from a solution containing silica sol.
【請求項14】シリカ多孔体粒子が、シリカゾルから成
る溶液を空気中に液体粒子として放出・乾燥することに
よって成形したシリカ多孔体粒子である特許請求の範囲
第13項記載の無機・有機複合体の製造法。
14. The inorganic-organic composite according to claim 13, wherein the porous silica particles are formed by discharging a solution of silica sol as liquid particles into the air and drying the solution. Manufacturing method.
【請求項15】無機多孔体粒子の孔内に、重合性単量体
または重合性オリゴマーと架橋剤及び希釈剤とからなる
均一混合液または高分子化合物、架橋剤及び希釈剤とか
ら成る均一混合液を含有させた後、加熱または電磁放射
線で樹脂を生成せしめ、次いで生成した樹脂の内部より
希釈剤を除去せしめ、その後樹脂を官能基導入剤と反応
せしめて官能基を導入することにより、無機多孔体粒子
の孔内有空間性樹脂を包含してなる無機・有機複合体で
あって、複合体の表面積が無機多孔体単独の表面積より
大なる複合体を得ることを特徴とする無機・有機複合体
の製造方法。
15. A homogeneous mixed solution containing a polymerizable monomer or a polymerizable oligomer and a cross-linking agent and a diluent, or a uniform mixture comprising a polymer compound, a cross-linking agent and a diluent in the pores of the inorganic porous material particles. After containing the liquid, heat or electromagnetic radiation is used to generate a resin, then the diluent is removed from the inside of the generated resin, and then the resin is reacted with a functional group-introducing agent to introduce a functional group, thereby forming an inorganic substance. An inorganic-organic composite comprising a porous particle-containing spatial resin, wherein the surface area of the composite is larger than that of the inorganic porous material alone. Method for producing composite.
【請求項16】金属元素を含有する溶液を固体吸着剤に
接触させて該金属元素を固体吸着剤に吸着させることに
より分離するに当り、該固体吸着剤として、無機多孔体
粒子の孔内にイオン交換樹脂またキレート樹脂よりなる
有空間性樹脂を包含してなる無機・有機複合体であっ
て、複合体表面積が無機多孔体単独の表面積より大なる
複合体を使用することを特徴とする金属元素の分離方
法。
16. When separating a solution containing a metal element by bringing the solution into contact with a solid adsorbent to adsorb the metal element on the solid adsorbent, the solid adsorbent is introduced into the pores of the inorganic porous material particles. A metal characterized by using an inorganic / organic composite comprising a spatial resin composed of an ion exchange resin or a chelate resin, the composite surface area being larger than the surface area of the inorganic porous body alone. How to separate elements.
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