JPS58153541A - Ion exchange resin - Google Patents

Ion exchange resin

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Publication number
JPS58153541A
JPS58153541A JP57036795A JP3679582A JPS58153541A JP S58153541 A JPS58153541 A JP S58153541A JP 57036795 A JP57036795 A JP 57036795A JP 3679582 A JP3679582 A JP 3679582A JP S58153541 A JPS58153541 A JP S58153541A
Authority
JP
Japan
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unit
ion exchange
polyimide
exchange resin
imide
Prior art date
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Pending
Application number
JP57036795A
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Japanese (ja)
Inventor
Ken Noda
謙 野田
Toshio Nakajima
中島 登志雄
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Nitto Denko Corp
Original Assignee
Nitto Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
Application filed by Nitto Electric Industrial Co Ltd filed Critical Nitto Electric Industrial Co Ltd
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  • Polymers With Sulfur, Phosphorus Or Metals In The Main Chain (AREA)
  • Macromolecular Compounds Obtained By Forming Nitrogen-Containing Linkages In General (AREA)

Abstract

PURPOSE:To provide an ion exchange resin which consists practically of linear polyimide and is so formulated as to be used stably at high temp. by incorporating a specific imide unit and a sulfonated imide unit as repetitive units and specifying the rate of imidation. CONSTITUTION:This invetion relates to an ion exchange resin which has the imide unit A expressed by a general formulaI(R<1> is a bivalent org. group) and the sulfonated imide unit B expressed by the general formula II R<2> is an aromatic group of (m+2) valency, -SO3M is -SO3H or its metallic salt, m is 1-4 as repetitive units and consists substantially of linear polyimide. In this structure, the sulfonated imide unit B is so regulated as to occupy 5-90mol% of the entire amt. of the units and the rate of imidation the number of imide rings/(the number of imide rings + the number of amic acid structure) as to attain >=70%. Since this ion exchange resin is resistant to heat, and has stability against high temp., the resin is usable for separating and recovering heavy metal ions in water, separating and recovering radioactive nuclear species in reactor water, etc.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はイオン交換樹脂に関し、詳しくは高い温度にお
いても安定に使用することができるイオン交換樹脂に関
する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an ion exchange resin, and more particularly to an ion exchange resin that can be stably used even at high temperatures.

既に種々のイオン交換樹脂が知られており、廃水中の重
金属イオンの分離回収、発電用原子炉の炉水中の放射性
核種の分離回収等のほか、反応触媒等、種々の分野で用
いられているが、耐熱性に乏しいために利用に際して多
くの制約を受けている0例えば、スルホン酸基を交換基
とする汎用の強酸性陽イオン交換樹脂は、使用温度かゲ
ル型で120℃、皿型で150℃が限界であり、スチレ
ン−ジビニルベンゼン共重合体をイオン交換樹脂の骨格
とする限りは、200℃以上の高温に曝されると、樹脂
が一部軟化したり、分解したりする。このため、例えば
ハロメチル基を置換基として有するポリフェニーレンエ
ーテルを製造し、このハロメチル基をスルホン酸基舊漬
ルポキシル基のような酸性基に変化させて耐熱性イオン
交換樹脂を得るCとも提案されているか(特公昭40−
24398号公軸)、反応工程か複雑であるうえに、樹
脂か定量的に得られないので製造上の不利益か大きい。
Various ion exchange resins are already known, and are used in various fields such as the separation and recovery of heavy metal ions in wastewater, the separation and recovery of radionuclides in the reactor water of power reactors, as well as reaction catalysts. However, its use is subject to many restrictions due to its poor heat resistance.For example, a general-purpose strongly acidic cation exchange resin with a sulfonic acid group as an exchange group has a working temperature of 120℃ in gel form and 120℃ in dish form. The limit is 150°C, and as long as the ion exchange resin is made of a styrene-divinylbenzene copolymer, the resin will partially soften or decompose if exposed to high temperatures of 200°C or higher. For this reason, it has also been proposed that a heat-resistant ion exchange resin is obtained by producing polyphenylene ether having a halomethyl group as a substituent, and converting this halomethyl group into an acidic group such as a sulfonic acid group or a sulfonic acid group. Do you know (Tokuko 1977-)
No. 24398), the reaction process is complicated, and the resin cannot be obtained quantitatively, so there is a big disadvantage in manufacturing.

本発明は上記した種々の問題を解決するためになされた
ものであって、耐熱性にすぐれ、高い温度においても安
定に使用することかできるイオン交換樹脂を提供するこ
とを目的とする。
The present invention was made to solve the various problems described above, and an object of the present invention is to provide an ion exchange resin that has excellent heat resistance and can be used stably even at high temperatures.

本発明によるイオン交換樹脂は、一般式(但し、R1は
2価の有機基を示す。)で表わされるイミド単位(2)
(単位(4)の前駆体構造であるアミド酸構造単位を含
んでもよい。)と、一般式 (但し、R′は(m+23価の芳香族基、−80sMj
1−80sB又はその金属塩、mは1〜4の整数である
。)で表わされるスルホン化イミド単位(至)(単位(
至)の前駆体構造であるアミド酸構造単位を含んでもよ
い、)とを繰返し単位として有し、単位(至)か単位全
量の5〜90モル襲を占めると共に、〔イミド環の数/
(イミド環の数十ア文ド峻構造の数i〕で定義されるイ
ミド化率かTOS以上である実質的に線状であるポリイ
ミドからなることを特徴とする。
The ion exchange resin according to the present invention has an imide unit (2) represented by the general formula (wherein R1 represents a divalent organic group).
(may contain an amic acid structural unit which is a precursor structure of the unit (4)) and the general formula (where R' is (m+23 valent aromatic group, -80sMj
1-80sB or a metal salt thereof, m is an integer of 1-4. ) represented by sulfonated imide units (to) (units (
may contain an amic acid structural unit which is a precursor structure of (to)) as a repeating unit, occupying 5 to 90 moles of the total amount of units (to), and [number of imide rings/
It is characterized by being made of a substantially linear polyimide having an imidization rate defined by (the number i of tens of asymmetric imide ring structures) or higher than TOS.

本発明のイオン交換樹脂を形成する上記ポリイミドにお
いて、単位(至)は単位(2)及び(ト)の全量の5〜
90モル襲であり、好ましくは20〜70モル2である
。単位(ト)か単位の全量の5モル%より少ないと薔は
、ポリイミドの有するイオン交換容量が小さすぎて実用
的でな(、一方、900モル%越えるポリイミドは一般
に鳥潰い分子量を有さす、強度が劣ると共に、金属イオ
ンを吸着したときにポリイミドか膨潤し、強度が低下す
るからである。
In the polyimide forming the ion exchange resin of the present invention, the units (to) are 5 to 5 of the total amount of units (2) and (g).
The amount is 90 moles, preferably 20 to 70 moles. If the unit (g) is less than 5 mol% of the total amount of units, the ion exchange capacity of the polyimide is too small to be practical (on the other hand, polyimide exceeding 900 mol% generally has a large molecular weight). This is because the strength is poor and the polyimide swells when adsorbing metal ions, resulting in a decrease in strength.

また、本発明において用いるポリイミドは、通常、0.
40〜1.00.好ましくは0.60 NO,85)極
限粘度(N−メチル−2−ピロリドン溶液として30℃
の温度での測定値、以下同じ。、)を有する。
Moreover, the polyimide used in the present invention is usually 0.
40-1.00. Preferably 0.60 NO, 85) intrinsic viscosity (as a N-methyl-2-pyrrolidone solution at 30°C
The same applies hereafter. , ).

極限粘度か小さすぎるときは、ポリイミドか実用的な強
度を有さず、一方、極限粘度か大きすぎるときは、ポリ
イミドを種々の形状に成形する過程で困難か生じるおそ
れがあるからである。この極限粘度とも関連するか、本
発明において用いるポリイミドの平均分子量は、通常、
10000 N120000、好ましくは20000〜
5ooooである。
If the intrinsic viscosity is too low, the polyimide will not have practical strength, while if the intrinsic viscosity is too high, difficulties may arise in the process of molding the polyimide into various shapes. The average molecular weight of the polyimide used in the present invention, which may be related to this intrinsic viscosity, is usually
10,000 N120,000, preferably 20,000~
It is 5oooo.

後述するように、単位(2)と単位[有]とを繰返し単
位として含有するポリイミドは、好ましくは、1゜2、
3.4−ブタンテトラカルボン酸(以下、BTOという
。)とジアミンとを有機溶剤中にて縮合させることによ
り得ることができるか、反応条件、用いるジアミンの種
類等によっては、ポリイミドは、単位(2)及び[有]
のほかに、それらの前駆体構造であるアミド酸構造の繰
返し単位を含有する。このアミド酸構造を有する繰返し
単位として、例えば、0          0   
              (80畠Mum000H
O 等が挙げられることは容易に理解されよう。
As described later, the polyimide containing the unit (2) and the unit [presence] as repeating units preferably has a polyimide of 1°2,
Polyimide can be obtained by condensing 3.4-butanetetracarboxylic acid (hereinafter referred to as BTO) and diamine in an organic solvent, or depending on the reaction conditions, the type of diamine used, etc. 2) and [Yes]
In addition to these, they contain repeating units of an amic acid structure, which is their precursor structure. As a repeating unit having this amic acid structure, for example, 0 0
(80 Hata Mum000H
It will be easily understood that O and the like can be mentioned.

本発明においては、ポリイミドは、かかるアミド酸構造
単位をある程度有することが許容される。
In the present invention, the polyimide is allowed to have a certain amount of such amic acid structural units.

即ち、 で定義されるイミド化率が全単位の約70襲以上である
ポリイミドを用いることかできる。イミド化率が約70
−%より少ないと、得られるポリイミドが耐熱性に劣る
ことどなって好ましくない。従って、本発明において用
いるポリイミド中のイミド化率は約70外以上、好まし
くは90%以上であるが、特に好ましくは約98%以上
である。即′) ち、実質的にアミド酸構造讐含まないポリイミドか特に
好ましい。
That is, it is possible to use a polyimide whose imidization rate defined by the following is about 70 or more of the total units. Imidization rate is about 70
If it is less than -%, the resulting polyimide will have poor heat resistance, which is undesirable. Therefore, the imidization rate in the polyimide used in the present invention is about 70% or more, preferably 90% or more, and particularly preferably about 98% or more. Particularly preferred is a polyimide that does not substantially contain an amic acid structure.

尚、ポリイミドかこのようにポリアミド酸構造を有する
場合にも、ポリイミドは、単位(至)及びその前駆体構
造であるポリアミド酸構造単位を単位全量の5〜90モ
ル襲、好ましくは20〜70モル襲有する0かよい。
In addition, even when the polyimide has a polyamic acid structure like this, the polyimide contains the polyamic acid structural unit which is the unit and its precursor structure in an amount of 5 to 90 moles, preferably 20 to 70 moles of the total amount of units. It's good to attack 0.

次に、ポリイミドの前記単位(2)において R1は2
価の有機基、詳しくは、芳香族、脂肪族若しくは脂環族
の2価の有機基、又はこれらの基か有機結合基Xにて結
合されている2価の有機基である。
Next, in the unit (2) of polyimide, R1 is 2
A valent organic group, specifically an aromatic, aliphatic or alicyclic divalent organic group, or a divalent organic group in which these groups are bonded via an organic bonding group X.

ここに結合基Xの具体例として、2価の有機基を直接結
合する炭素−炭素結合、−0Hs−1−0−OH5−1
−0(〇〇−1−8αm−5−O−1−NH−1−8−
1−0ONH−1(但し、♂及びR4はそれぞれ独立に
炭素数3〜lOのシクロアルキル基又はフェニル基を示
す。)等を挙げることかできる。
Here, as a specific example of the bonding group X, a carbon-carbon bond directly bonding a divalent organic group, -0Hs-1-0-OH5-1
-0(〇〇-1-8αm-5-O-1-NH-1-8-
1-0ONH-1 (wherein ♂ and R4 each independently represent a cycloalkyl group or phenyl group having 3 to 10 carbon atoms), and the like.

好ましくは、R1は芳香族基であり、具体例として (但し、Xは前記と同じである。) 等を挙げることかできる。Preferably, R1 is an aromatic group, eg (However, X is the same as above.) I can list many things.

また、単位@におけるR1は(m+2)価の芳香族基で
あり、好ましくは一般式 (但し、−sosM、 X及びmは前記と同じであり、
p及びqは0〜4の整鴫であって、且つ、p+q=mで
ある。J で表わされ、好ましい具体例として OsM 等を挙げることかできる。
In addition, R1 in the unit @ is an (m+2)-valent aromatic group, preferably of the general formula (wherein -sosM, X and m are the same as above,
p and q are numerical values of 0 to 4, and p+q=m. It is represented by J, and OsM and the like can be cited as preferred specific examples.

尚 Bl及びVのいずれにおいても、芳香環はメチル基
、エチル基等のアルキル基を有していてもよい。
In both Bl and V, the aromatic ring may have an alkyl group such as a methyl group or an ethyl group.

本発明で用いるポリイミドは、例えば特開昭56−55
428号公報に記載されているカルボキシル化ポリイミ
ドを製造する方法に準じて得ることができ、好tL<は
BTOと一般式 %式%() (但し、R1は前記と同じである。) で表わされるジアミンと、一般式 (但し、R1、−80℃及びmは前記と同じである。)
で表わされる芳香族ジアミノとを、胛oに対するこれら
ジアミンの合計量のモル比をほぼlの条件下に、有機溶
剤中、通常、加熱下に反応させることにより得ることか
できる。′1紀(1)で表わされるジアミンはナトリウ
ム塩、カリウム塩のようなスルホン酸塩の形で用いるの
か好ましい。得られた酸基を再生すれば本発明のイオン
交換樹脂を得る。
The polyimide used in the present invention is, for example, JP-A-56-55
It can be obtained according to the method for producing carboxylated polyimide described in Publication No. 428, and preferably tL< is represented by BTO and the general formula % (where R1 is the same as above). diamine and the general formula (however, R1, -80°C and m are the same as above)
The aromatic diamino represented by the following formula can be obtained by reacting in an organic solvent, usually under heating, under conditions where the molar ratio of the total amount of these diamines to the total amount of diamines is about 1. It is preferable that the diamine represented by the formula (1) is used in the form of a sulfonate such as a sodium salt or a potassium salt. The ion exchange resin of the present invention can be obtained by regenerating the obtained acid groups.

有機溶剤としては、BTO及びジアミンを溶解させると
共に、生成する重合体を液解するものが好ましく用いら
れ、普通、N−メチル−2−ピロリドン、ジメチルホル
ムアミド、N、N−ジメチルアセトアミド、N−メチル
−2−ピペリドン、ジヒドロキシベンゼン、フェノール
やクレゾールのようなフェノール類か用いられる。特に
好ましい溶剤はN−メチル−2−ピロリドン及びN−メ
チル−2−ピペリドンである。これらは原料及び生成す
る重合体に対する溶解性か大きいと共に、沸点か高いた
めに一反応を高温度で迅速に進めること。
As the organic solvent, it is preferable to use one that dissolves BTO and diamine as well as dissolves the resulting polymer, and usually includes N-methyl-2-pyrrolidone, dimethylformamide, N,N-dimethylacetamide, and N-methyl. -2-Piperidone, dihydroxybenzene, phenols such as phenol and cresol are used. Particularly preferred solvents are N-methyl-2-pyrrolidone and N-methyl-2-piperidone. These have high solubility in the raw materials and the resulting polymer, and have a high boiling point, so one reaction must proceed rapidly at high temperatures.

かできるからである。This is because it can be done.

一般−こ、溶剤の使用量は特に限定されるものではなく
、反応を均一に進行させるに足る置を用いればよい0通
常、B’I’0とジアミンの合計11100重量部当り
、60〜90011量部である。
General - The amount of solvent used is not particularly limited, and it is sufficient to use a sufficient amount to allow the reaction to proceed uniformly. Usually, 60 to 90,011 parts per 11,100 parts by weight of B'I'0 and diamine in total. It is a quantity part.

反応は通常、100〜300’CノmJfテ10〜30
時間行なう。この条件下(得られるポリイミドは、実質
的に単位(2)及び(至)とを繰返しとする線状重合体
である。反応湿炭かより低温、例えば30〜80℃程度
のときは、イミド環と共に前記アミド酸構造か生成する
The reaction is usually carried out at 100 to 300'C mJf.
Do time. Under these conditions, the resulting polyimide is a linear polymer consisting essentially of repeating units (2) and (2). The amic acid structure is formed together with the ring.

前記(1)で表わされるジアミンにおいて11は前記し
たとおりであり、かかるジアミンの具体例として、m−
7エニレンジアミン、p−フェニレンジアミン、4.4
’−ジアミノジフェニルメタン、4゜4′−ジアミノジ
フェニルエーテル、 3.4’−ジアミノジフェニルエ
ーテル、4.4’−ジアミノジフェニルスルフィド、 
4.4’−ジアミノジフェニルスルホン、p−ビス(4
−アミノフェノキシ)ベンゼン、m−ビス(4−アミノ
フェノキジンベンゼン、N。
In the diamine represented by (1) above, 11 is as described above, and specific examples of such diamine include m-
7 Enylene diamine, p-phenylene diamine, 4.4
'-Diaminodiphenylmethane, 4゜4'-Diaminodiphenyl ether, 3.4'-Diaminodiphenyl ether, 4.4'-Diaminodiphenyl sulfide,
4.4'-diaminodiphenylsulfone, p-bis(4
-aminophenoxy)benzene, m-bis(4-aminophenoxydinebenzene, N.

N−ピペラジン−ビス(p−アミノベンツイミド]、m
−キシリレンジアミン、p−キシリレンジアミン、ビス
(4−アミノシクロヘキシルンメタン、ヘキサメチレン
ジアミン、ヘプタメチレンジアミン、オクタメチレンジ
アミン、1.4−ジアミノシクロヘキサン、ビス(4−
ア電ノフェニルJジエチルシラン等を挙げることができ
る。
N-piperazine-bis(p-aminobenzimide), m
-xylylenediamine, p-xylylenediamine, bis(4-aminocyclohexylunemethane, hexamethylenediamine, heptamethylenediamine, octamethylenediamine, 1,4-diaminocyclohexane, bis(4-
Examples include adenophenyl J diethylsilane.

また、前記(幻で表わされる芳香族ジアミンの具体例と
しては、3.5−シアtノベンゼンスルホン酸、3.3
’−ジメチルベンジジン−2,2’−ジスルホン酸、4
.4′−ジアミノジフェニルメタン−3,3’−ジスル
ホン酸、4.4’−ジアミノジフェニルエーテル−3J
’−ジスルホン酸、ベンジジン−2,2I−ジスルホン
酸、4.4’−ジアミノスチルベン−2,2’−ジスル
ホン酸、ジアミノナフタレンジスルホン酸等を挙げるこ
とかできる。
In addition, specific examples of aromatic diamines represented by the above (phantom) include 3.5-cyanobenzenesulfonic acid, 3.3-cyanobenzenesulfonic acid,
'-Dimethylbenzidine-2,2'-disulfonic acid, 4
.. 4'-diaminodiphenylmethane-3,3'-disulfonic acid, 4,4'-diaminodiphenyl ether-3J
'-disulfonic acid, benzidine-2,2I-disulfonic acid, 4,4'-diaminostilbene-2,2'-disulfonic acid, diaminonaphthalenedisulfonic acid, and the like.

本発明によるイオン交換桐脂は粉末状、ビーズ状、フィ
ルム状、膜状、管状、糸状等、種々の形状で使用される
か、しかし、形状において限定されるものでjtない。
The ion-exchanged tung fat according to the present invention can be used in various forms such as powder, beads, film, membrane, tube, thread, etc., but is not limited in shape.

本発明で用いるポリイミド樹脂は前記したように反収溶
剤を溶剤とする溶成として得られるので、種々の形状へ
の成形が谷、易である。
As described above, the polyimide resin used in the present invention is obtained by melting using a retrieval solvent as a solvent, so it can be easily molded into various shapes.

例えばポリイミドを脂粉末を得るには、反応溶剤に相溶
性を有し、且つ、ポリイミドを溶解させない溶剤(以下
、凝固溶剤という。)、好ましくは水、アルコール又は
これらの混合溶剤を激しく攪拌し、このなかにポリイミ
ド溶液を徐々に加えればよい。凝固溶剤としては上記以
外にも、水と、水に相溶性を有する有機溶剤、例え°ば
アセトン、エチレングリコール、ジエチレングリコール
、エチレングリコールモノメチルエーテル等との混合溶
剤を用いることかできる。混合溶剤中におけるこれら有
機溶剤の含量は普通101it%以下であるか、所望な
らば、これらの有機溶剤を単独で凝固溶剤として用いる
こともできる。
For example, to obtain a fat powder of polyimide, a solvent that is compatible with the reaction solvent and does not dissolve the polyimide (hereinafter referred to as a coagulating solvent), preferably water, alcohol, or a mixed solvent thereof, is vigorously stirred, The polyimide solution may be gradually added to this. In addition to the above-mentioned coagulating solvent, a mixed solvent of water and an organic solvent having compatibility with water, such as acetone, ethylene glycol, diethylene glycol, ethylene glycol monomethyl ether, etc., can be used as the coagulating solvent. The content of these organic solvents in the mixed solvent is usually less than 101 it%, or if desired, these organic solvents can be used alone as coagulation solvents.

ビーズ状の樹脂を得るには、例えば、上記凝固溶剤にポ
リイミド溶液を液滴状で加え、ポリイミドを凝Iiiさ
せればよい。また、ポリイミド榴脂をフィルム化するK
は、ポリイミド溶液を適宜の基板、例えばガラス板や金
属板上に塗布し、加熱して溶剤を揮散させればよい、更
に、ポリイミド溶液を基板上に塗布後、上記凝固溶剤に
浸漬することにより、ポリイミド膜を得ることかできる
。尚、凝固溶剤に可溶性の金属塩からなる膨潤剤をポリ
イミド溶液に溶解させた後、凝固溶剤に浸漬することに
よって、多孔性のポリイミド膜を得ることかできる。こ
のようなポリイミド多孔性膜の製造方法は、例えば前記
特開昭56−55428号に記aされているように既に
知られており、上記金縞塩としては通常、アルカリ金祠
及びアルカリ土類金属、好ましくは、リチウム、ナトリ
ウム、カリウム及びマグネシウムのハロゲン化物、特に
、塩化物及び臭化物、硝酸塩、硫酸塩、及びこれらの混
合物か用いられるか、これらに限定されるものではない
。好筺しくは、硝酸リチウム、硝酸カリウム、塩化リチ
ウム、塩化カリウム、塩化カルシウム、硝酸カルシウム
、硫酸カルシウム、臭化カリウム等が用いられる。この
ような膨潤剤は通常、ポリイミド1001量部当り10
01i論部以下、好ましく。
In order to obtain bead-shaped resin, for example, a polyimide solution may be added in the form of droplets to the coagulation solvent to coagulate the polyimide. In addition, K, which forms polyimide oil into a film,
This can be done by applying a polyimide solution onto a suitable substrate, such as a glass plate or a metal plate, and heating it to volatilize the solvent.Furthermore, after applying the polyimide solution onto the substrate, it can be immersed in the above-mentioned coagulating solvent. , a polyimide film can be obtained. Note that a porous polyimide membrane can be obtained by dissolving a swelling agent made of a metal salt soluble in a coagulating solvent in a polyimide solution and then immersing the solution in a coagulating solvent. A method for manufacturing such a polyimide porous membrane is already known, for example, as described in the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 56-55428. Halides of metals, preferably lithium, sodium, potassium and magnesium, in particular, but not limited to, chlorides and bromides, nitrates, sulfates and mixtures thereof are used. Preferably, lithium nitrate, potassium nitrate, lithium chloride, potassium chloride, calcium chloride, calcium nitrate, calcium sulfate, potassium bromide, etc. are used. Such swelling agents are typically used in an amount of 10 parts per 100 parts of polyimide.
01i theory section and below are preferred.

は10〜30重量部の幀谷で用いられる。膨潤剤の使用
量か多すぎるときはポリイミド溶液の均一性を阻害する
傾向があり、均一な膜か得難くなるからである。尚、こ
れら無機膨潤剤は龜合反J6&kにポリイミド溶液に添
加す8代わりに、重合反応時に予め添加しておき、かく
して得られた重合体溶液を製膜に用いることもできる。
is used in an amount of 10 to 30 parts by weight. This is because if the amount of swelling agent used is too large, it tends to impede the uniformity of the polyimide solution, making it difficult to obtain a uniform film. Incidentally, instead of adding these inorganic swelling agents to the polyimide solution during the polymerization reaction, the inorganic swelling agent can be added in advance during the polymerization reaction, and the polymer solution thus obtained can be used for film formation.

また、膨潤剤として多価アルコール及びそれらのエーテ
ル誘導体も用いることかできる。具体例としてエチレン
グリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリ
コール、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチ
レングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコー
ルジメチルエーテル、ジエチレングリコール七ツメチル
エーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ト
リエチレングリコールモノメチルエーテル等のくポリ)
エチレングリコール及びその低級アルキルエーテル、グ
リセリン、1.3−フロパンジオール、1.3−ブタン
ジオニル、l、4−ブタンジオール、2.3−ブタンジ
オール、1,2.3.4−ブタンテトラオール、ペンタ
エリスリトール、キシリフト、ソルビット等の多価アル
コールを挙げることかできる。
Moreover, polyhydric alcohols and their ether derivatives can also be used as swelling agents. Specific examples include ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, triethylene glycol monomethyl ether, etc.
Ethylene glycol and its lower alkyl ether, glycerin, 1,3-furopanediol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, 2,3-butanediol, 1,2,3,4-butanetetraol, Polyhydric alcohols such as pentaerythritol, xylift, and sorbitol can be mentioned.

更に、上記の他にも、水に相溶し得る有機膨潤剤を用い
ることかできる。これらの例としては、アセトン、テト
ラヒドロフラン、ギ酸、酢酸等を挙げることかできる。
Furthermore, in addition to the above, organic swelling agents that are compatible with water may be used. Examples of these include acetone, tetrahydrofuran, formic acid, acetic acid, and the like.

これらの有機I#IIIIMは、通常、ポリイミド10
0を置部当り5〜300重量部、・好ましくは10〜1
00重量部用いられる。
These organic I#IIIMs are typically polyimide 10
0 to 5 to 300 parts by weight per part, preferably 10 to 1
00 parts by weight are used.

所望ならば、前記した無機膨l1lIl刑と併用しても
よい。
If desired, it may be used in combination with the inorganic expansion described above.

上記のようにポリイミド多孔性膜を得る場合、基材とし
てポリエステル繊維、炭票繊11勢の無機質繊維からな
る織布及び不織布のシートや管も用いることができる。
When obtaining a polyimide porous membrane as described above, woven or nonwoven fabric sheets or tubes made of polyester fibers, charcoal fibers, or other inorganic fibers can also be used as the base material.

このような支持基村上にポリイミド溶液を塗布し、製膜
することによって、これら基材に一体化された多孔性膜
を得ることかできる。
By applying a polyimide solution onto such a support substrate and forming a membrane, a porous membrane integrated with these substrates can be obtained.

凝固溶剤中に浸漬してポリイミドを凝固酸形す。The polyimide is coagulated into an acid form by immersing it in a coagulating solvent.

る際の温度は、一般的4は凝固溶剤の沸点未満の温度で
ある。凝固溶剤か水の場合は、通常、0〜80℃であり
、好ましくは0〜50℃である。凝固時間は特に限定さ
れないか、通常、1−10時間で十分である。
The temperature at which the coagulation is performed is generally below the boiling point of the coagulating solvent. In the case of a coagulating solvent or water, the temperature is usually 0 to 80°C, preferably 0 to 50°C. The coagulation time is not particularly limited, and 1 to 10 hours is usually sufficient.

本発明のイオン交換樹脂はこのように種々の形状で得ら
れるので、その形状に応じて種々の方法でイオン交換に
用いることができる。例えば、樹脂をカラムや塔に充填
し、これをイオン交換させるべき金属イオンを含有する
溶液を通過させたり、戚いは樹脂を上記溶液に浸漬する
Since the ion exchange resin of the present invention can be obtained in various shapes as described above, it can be used for ion exchange in various ways depending on the shape. For example, the resin may be packed in a column or tower and passed through a solution containing the metal ions to be ion-exchanged, or the resin may be immersed in the solution.

本発明のイオン交換樹脂は、ポリイミド骨格とそれか有
するスルホン酸基が親水性にすぐれているうえに、ポリ
イミド骨格によって溶剤不溶件、耐熱性及び強度を有す
るので、350℃までの温度範囲でのイオン交換に耐え
、80〜300℃の温摩範囲にわたって実用的にイオン
交換を行なうことかできる。特に、従来のスチレン−ジ
ビニルベンゼン共重合体からなるイオン交換樹脂では使
用が困難であった200℃以上の高い温度範囲でイオン
交換し得ることは大きい利点である。一般にイオン交換
の速度は処理温度か高い程大きくなるので、本発明のイ
オン交換樹脂によれば、処理時間を短縮することかでき
る。更に、金属イオン含有溶液か高温で排出される原子
炉−水のような場合、この溶液を冷却することなり、ぽ
ちにイオン交換することかできる。勿論、常温でイオン
交換をすることもできる。金属イオン含有溶液を本発明
のイオン交換樹脂に接触させる時間は、上記のように、
処理溶液の温度にもよるか、通常、1分乃至30時間、
好ましくは5分乃至2時間程度であるか、これらに限定
されるものではない。
The ion exchange resin of the present invention has excellent hydrophilicity due to the polyimide skeleton and the sulfonic acid groups it has, and also has solvent insolubility, heat resistance, and strength due to the polyimide skeleton, so it can be used in a temperature range of up to 350°C. It can withstand ion exchange and can be practically used for ion exchange over a warm friction range of 80 to 300°C. In particular, it is a great advantage that ion exchange can be performed in a high temperature range of 200° C. or higher, which is difficult to use with conventional ion exchange resins made of styrene-divinylbenzene copolymers. Generally, the rate of ion exchange increases as the processing temperature increases, so the ion exchange resin of the present invention can shorten the processing time. Furthermore, in the case of a solution containing metal ions, such as nuclear reactor water, which is discharged at high temperature, the solution can be cooled and ion exchanged in places. Of course, ion exchange can also be performed at room temperature. The time for contacting the metal ion-containing solution with the ion exchange resin of the present invention is as described above.
Depending on the temperature of the processing solution, usually 1 minute to 30 hours.
Preferably, the time is about 5 minutes to 2 hours, but the time is not limited thereto.

本発明のイオン交換樹脂が捕捉した金属イオンを回収す
るには、従来のスルホン酸基をイオン交換基とするイオ
ン交換樹脂と同様に、例えばイオン交換樹脂に鉱酸水溶
液を接触させればよ(、これによって同時にイオン交換
樹脂は再生されて、再使用することができる。
In order to recover the metal ions captured by the ion exchange resin of the present invention, for example, the ion exchange resin can be brought into contact with an aqueous mineral acid solution, in the same way as conventional ion exchange resins that use sulfonic acid groups as ion exchange groups ( , whereby the ion exchange resin is simultaneously regenerated and can be reused.

以下にポリイミドの製造例及び実施例を挙げて本発明を
具帆的に説明するか、本発明はこれらの例に何ら限定さ
れるもりではない。
The present invention will be specifically explained below with reference to polyimide production examples and examples, but the present invention is not limited to these examples in any way.

製造例1 攪拌機、窒素ガス導入口、反応生成水抜取り装置付き還
流塔及び250”Cの温度まで加熱可能な外套浴を備え
た反応容器にBT823.4 f (0,1モル)、3
.5−ジアミノベンゼンスルホン酸ナトリウム12.6
y < o、osモル)、4.4′−ジアミノジフェニ
ルエーテル10.0 f (0,06モル]、N−メチ
ル−2−ピロリドン147f及び脱水共沸溶剤としての
キシレン6fを仕込み、約−70℃まで加熱して、均一
に溶解させた。次いで、窒素気流下に180〜200”
Cの温度で20時間反応させた。この間、共沸によって
水71を除去した。
Production Example 1 BT823.4 f (0.1 mol), 3 was placed in a reaction vessel equipped with a stirrer, a nitrogen gas inlet, a reflux tower with a reaction product water removal device, and a jacket bath that can be heated to a temperature of 250"C.
.. Sodium 5-diaminobenzenesulfonate 12.6
y < o, os mol), 10.0 f (0.06 mol) of 4,4'-diaminodiphenyl ether, 147 f of N-methyl-2-pyrrolidone, and 6 f of xylene as a dehydration azeotropic solvent were charged, and the mixture was heated to about -70°C. The mixture was heated to 180-200" under a nitrogen stream to dissolve it uniformly.
The reaction was carried out at a temperature of C for 20 hours. During this time, water 71 was removed by azeotropy.

反応終了後、キシレンを留去し、同形分濃度り、6ms
%、粘1’240ポイズ、イミド化率99%以上、極限
粘度0.68のポリイミドを得た。このポリイミドは、
実質的に なる単位50モル襲と、 なる単位50モル襲とからなる。
After the reaction is completed, xylene is distilled off, the concentration of isomorphic components is reduced, and the
%, a viscosity of 1'240 poise, an imidization rate of 99% or more, and an intrinsic viscosity of 0.68. This polyimide is
It consists of a 50-mol unit that becomes substantial and a 50-mol unit that becomes .

このポリイミド骨格をNMPにてlO重量囁に希釈した
後、家庭用ミキサー中で激しく攪拌したメタノール中に
徐々に加え、粉末状のポリイミドを得た。
This polyimide skeleton was diluted with NMP to less than 10% by weight, and then gradually added to methanol that was vigorously stirred in a household mixer to obtain a powdered polyimide.

製造例2 3.5−ジアミノベンゼンスルホン酸ナトリウム番こ代
えてベンジジン−2,2′−ジスルホン酸ナトリウム1
G、41 (0,05モル)を用い、反応時間を19時
間とした以外は実施例1と全(同様にして1.固形分濃
度20重量2.イミド化率99%以上、極限粘度0.6
9のポリイミドを得た。このポリイミドは実質的に なる単位50モル%と、 OO なる単位50七ル襲とからなる。
Production Example 2 Sodium 3.5-diaminobenzenesulfonate Replaced with sodium benzidine-2,2'-disulfonate 1
G, 41 (0.05 mol) was used, and the reaction time was 19 hours, except that 1. solid content concentration 20 weight 2. imidization rate 99% or more, intrinsic viscosity 0. 6
Polyimide No. 9 was obtained. This polyimide consists essentially of 50 mole percent of units and 507 mole percent of OO units.

このポリイミド溶液を製造例1と同様に処理して、ポリ
イミド粉末を得た。
This polyimide solution was treated in the same manner as in Production Example 1 to obtain polyimide powder.

実施例1 上記製造例1及び2で得たポリイミド粉末をそれぞれ塩
酸で処理して、ポリイミドの有するスルホン酸ナトリウ
ム基を遊離のスルホン酸基とした後、それぞれIfを硝
酸コバルトの10009Ixn水溶液K 30℃で24
時間、振とう下に浸漬した。
Example 1 The polyimide powders obtained in Production Examples 1 and 2 above were each treated with hydrochloric acid to convert the sodium sulfonate groups of the polyimide into free sulfonic acid groups, and then If was changed to a 10009Ixn aqueous solution of cobalt nitrate K at 30°C. at 24
Soaked under shaking for an hour.

仁の後、水溶液中の残存コバルトイオン濃度を原子吸光
法にて測定することにより、樹脂のコバルトイオン交換
容量を求めた。結果を第1表に示す。
After heating, the cobalt ion exchange capacity of the resin was determined by measuring the residual cobalt ion concentration in the aqueous solution using atomic absorption spectrometry. The results are shown in Table 1.

次に、別に本発明の粉末状イオン交換樹脂及び・ : 市販イオン交換樹脂(東京有機化学工業■製アンバーラ
イトIRO−50,メタクリル酸系カルボキシル基型)
それぞれ1fをオートクレーブ中、20G℃の熱水中で
6日間加熱した後、前記と同様にしてコバルトイオン交
換容量を求めた。結果を181表に示す。
Next, separately, a powdered ion exchange resin of the present invention and a commercially available ion exchange resin (Amberlite IRO-50 manufactured by Tokyo Organic Chemical Industry ■, methacrylic acid carboxyl group type)
After heating each 1f in hot water at 20 G° C. in an autoclave for 6 days, the cobalt ion exchange capacity was determined in the same manner as above. The results are shown in Table 181.

第   1   表 上表から本発明のイオン交換樹脂は耐熱性にすぐれてい
ることか明らかである。一方、市販のイオン交換樹脂は
熱処理によって一部溶融したことか認められた。
It is clear from Table 1 that the ion exchange resin of the present invention has excellent heat resistance. On the other hand, it was observed that some of the commercially available ion exchange resins were melted due to heat treatment.

実施例2 製造例1で得られたポリイミド溶液を層で101:。Example 2 The polyimide solution obtained in Production Example 1 was layered at 101:.

重量襲に希釈した後、ノニオン系界面活性剤を0.01
重量襲含有するイオン交換水に液滴状で加え、粒径10
〜15μの多孔性ビーズ状ポリイミドを得た。このビー
ズを更にイオン交換水中に常温で1遍間浸漬し、ポリイ
ミド樹脂から褐「を完全に除去後、p別して多孔性ビー
ズ状のイオン交換樹脂を得た。
After diluting the nonionic surfactant by weight, add 0.01% of the nonionic surfactant.
Add it in the form of droplets to the ion-exchanged water containing the weight, and add it to the particle size 10
~15μ porous beaded polyimide was obtained. These beads were further immersed in ion-exchanged water at room temperature for one hour to completely remove the brown color from the polyimide resin, and then separated from the polyimide resin to obtain an ion-exchange resin in the form of porous beads.

このイオン交換樹脂及び前記と同じ市販のイオン交換樹
脂それぞれ71を外部より加熱可能な耐圧金属製カラム
に充填し、200℃の熱水を空間速度51/時で通液し
た後、実施例1と同様にしてコバルトイオン交換容量を
求めた。結果を第2表に示す。
This ion exchange resin and the same commercially available ion exchange resin as above were packed into a pressure-resistant metal column that can be heated from the outside, and after passing hot water at 200°C at a space velocity of 51/hour, Cobalt ion exchange capacity was determined in the same manner. The results are shown in Table 2.

第   2   表 実施例1と同様に本発明のイオン交換樹脂は加熱処理後
もコバルトイオン交換容量を保持してもするのに対し、
て、市販イオン交換樹脂は熱処理によって一部溶融して
いることか認められ、イオン交換容量も著しく減少した
Table 2 Similar to Example 1, the ion exchange resin of the present invention retains its cobalt ion exchange capacity even after heat treatment.
It was observed that some of the commercially available ion exchange resins were melted by heat treatment, and the ion exchange capacity was significantly reduced.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 (11一般式 (但し、R1は2価の有機基を示す。ン   。 で表わされ−るイミド単位(A)(亨位(2)の前駆体
構造であるアミド酸構造単位を含んでもよい、Jと、一
般式 (但し、R3は(m+23僅の芳香族基、−801Mは
一80sH又はその金属塩、mは1〜4の整数である。 ) で表わされるスルホン化イミド単位@(単位(至)の前
駆体構造であるアミド酸構造単位を含んでもよい、)と
を繰返し単位として有し、単位(ト)か単位全量の5〜
90モル2を占めると共に、【イミド環の数/(イミド
環の数+アミド酸構造の数)】で定義されるイミド化率
か70%以上である実質的に線状である、ポリイミドか
らなるイオン交換樹脂。 (2)ボ4リイ電ドか実質的に単位(2)及び単位(至
)からなり、且つ、単位(至)か単位の全量の5〜90
モル襲含まれることを特徴とする特許請求の範囲第1項
記載のイオン、交換樹脂。 (3)ポリイミドか実質的に単位(2)及び単位(至)
からなり、且つ、単位(至)か単位の全量の20〜70
モル囁含まれ6ことを特徴とする特許請求の範囲第2項
記載のイオン交換樹脂。 141  R1か (但し、Xは炭素−炭素結合又は2価の有機結合基を示
す。i であり、R1か (但し、−805M、 X及びmは前記と同じであり、
p及びqはO〜4の整数であって、且つ、p+q=mで
ある。) であることを特徴とする特許請求の範囲第1項乃至第3
項いずれか1項に記載のイオン交換樹脂。
[Claims] (11 General formula (where R1 represents a divalent organic group. J, which may contain a structural unit, and a sulfone represented by the general formula (wherein R3 is (m+23 a slight aromatic group, -801M is -80sH or a metal salt thereof, and m is an integer from 1 to 4) It has as a repeating unit an amic acid structural unit (which may contain an amic acid structural unit which is a precursor structure of the unit (t)), and the unit (g) or the total amount of units is
Consisting of a substantially linear polyimide that occupies 90 mol 2 and has an imidization rate defined by [number of imide rings / (number of imide rings + number of amic acid structures)] of 70% or more. Ion exchange resin. (2) The battery consists essentially of the unit (2) and the unit (to), and the unit (to) is 5 to 90 of the total amount of the unit.
The ion exchange resin according to claim 1, characterized in that it contains a mole. (3) Polyimide or substantially unit (2) and unit (to)
and 20 to 70 of the unit (to) or the total amount of the unit
The ion exchange resin according to claim 2, characterized in that it contains 6 molar fractions. 141 R1 (however, X represents a carbon-carbon bond or a divalent organic bonding group.
p and q are integers from O to 4, and p+q=m. ) Claims 1 to 3 are characterized in that:
The ion exchange resin according to any one of the above.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0176710A2 (en) * 1984-09-06 1986-04-09 General Electric Company Sulfonate-terminated polyimides and polyamic acids and method for their preparation
JPS62129316A (en) * 1985-07-16 1987-06-11 Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd Thin film of partially cyclized polyimide precursor

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0176710A2 (en) * 1984-09-06 1986-04-09 General Electric Company Sulfonate-terminated polyimides and polyamic acids and method for their preparation
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