JPS5824354A - 親水性の弱塩基性陰イオン交換樹脂 - Google Patents

親水性の弱塩基性陰イオン交換樹脂

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JPS5824354A
JPS5824354A JP56122300A JP12230081A JPS5824354A JP S5824354 A JPS5824354 A JP S5824354A JP 56122300 A JP56122300 A JP 56122300A JP 12230081 A JP12230081 A JP 12230081A JP S5824354 A JPS5824354 A JP S5824354A
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ester
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weakly basic
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Koji Itagaki
板垣 孝治
Yoshio Umezawa
梅沢 義雄
Akihiro Shimura
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Mitsubishi Kasei Corp
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発@扛親水性の弱塩基性陰イオン交換I+uitに関
するtのである□ 特に本発明は、使用時における体積変化の小さ%A#壇
基性の陰イオン交換樹jlK調するものである・ 弱塩基性陰イオン交換樹脂としては、ビニルベンジルア
ミン、N−了ミノアルキルアクリルアミド、ビニルピリ
ジン、アミノアルコールの(メタ)アクリル酸エステル
等の架橋共重合体中、ポリエチレンイミン、アミノアル
キル竜ルロース、アミノアルキルデキストラン等の架橋
物が良く知られているりしかし、これらの弱塩基性陰イ
オン交換*ma、一般に水溶液中て着るしく膨潤したり
、遊離塩基予と負荷形との体積変化が大きいという欠点
を有している。
本発明は、多価アルコールのポリアクリル酸エステルお
よびポリメタクリル酸エステルから選ばれた架橋剤と、
一般式tlJ I  O 11 、%C=O−0−0−C!H,−0H−OH2NB!%
  −・−(1)H (式中、”1は水素原子またはメチル基を示し。
4訃よびR3は水嵩原子またに置換基含有していてもよ
いアルキル基を示す) で示されるアミノ基含有エステルと−一般式(2sH (式中b R1は水素原子またはメチル基を示す)で示
されるグリ壁リンエステルとから実質的になる構造を有
する架橋共重合体であって、架橋剤の含有量が一〇(重
量)′1s1sであり、イオン交換容量が0.1〜J 
meq/pである親水性の弱塩基性陰イオン交換*Mk
提供するものである・本発明に係る弱塩基性陰イオン交
換樹脂框適度の硬さを有しており、使用時における体積
変化が少ないので、高速液体クロマトグラフィーの充填
剤として特に好適である。
本発明に係る弱塩基性陰イオン交換樹[1につhて詳細
に説明すると、このもの扛、樹1ilK架橋構造を与え
る多価アルコールのポリアクリル酸エステルまたにポリ
メタクリル酸エステルと。
陰イオン交換能を与れる一般式!17で示されるアミノ
基含有エステルと、親水性を与える一般式(21で示さ
れるグリセリンエステルという機能を異にする3つの構
成単位から実質的忙成っているO 多価アルコールのポリアクリル酸エステルまたはポリメ
タクリル酸エステルとしては、通覧エチレングリコール
ジメタクリレート、ジエチレlグツ;→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、テト
ラエチレングリコールジメタクリレート、プロピレング
リコールジメタクリレート、ジプロピレングリコールジ
メタクリレート、トリプロピ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、/、!−
ブチレングリコールジメタクリレートおよびこれらに対
応するアクリレートが、単独でまたは混合して用いられ
る。好ましくはエチレングリコールのジアクリレートt
たにジメタクリレートが用いられる。これらの架橋剤は
樹脂中のコO(重量)饅以上を占めるべきである。好ま
しくは樹脂のコO〜10(重量)嗟、特ffcJO〜6
σ(重量)gIt占める。樹脂中に占める架橋剤の比率
が小さ過ぎると樹脂のj1m性が大きくなり、高速液体
クロマトグラフィーの充填剤その他の用途に不適当とな
る。逆に架橋剤の比率が大きくなり過ぎると、アミノ基
含有エステル部分の減少による交換容量の低下またはグ
リセリンエステル部分の減少VC,よる親水性の低下ヶ
もたらす〇アミノ基含有エステルのアミノ基としては。
アミノ基、メチルアミノ基、ジメチルアミノ基−゛エチ
ルアミノ基、ジエチルアミノ基、プロピルアミノ基、ジ
プロピルアミノ基、β−ヒドロキシエチルアミノ基、ビ
ス(β−ヒドロキシエチル)アミノ基、β−アミノエチ
ルアミノ基、β−エチルアミノエチルアミノ基、β−(
β−エチルアミノエチル)アミノエチルアミノ基など下
記一般式(31で示されるものが用いられる。
(式中s R1お工びML水素原子またはアルキル基を
示し、アルキル基はさらにヒドロキシル基、アミノ基、
置換アミノ基等で置換されていてもよい。) アミノ基含有エステル框、樹脂のイオン交換容量が0.
/〜J meq/flとなる量で樹脂中に存在させる。
イオン交換容量が0−/ meq/JF工9小さいとイ
オン交換樹脂としての実用性に乏しい。
一方、イオン交換容量がJmθq/I L9大きくなる
と、遊離塩基形と負荷形との間の樹脂の体積変化が大き
くなり%実用上種々の障害會もたらす・・ 本発明に係る樹脂の好適なイオン交換容量は0.3〜λ
meq/’9である。グリセリンエステルは、(グリセ
リンエステル十アミノ基含有エステル)(D 合lit
 モルaに対するグリセリンエステルノモル数が3θ〜
ql*”を占めるような量で樹脂中に存在させるのが好
ましい。グリセリンエステルの量が少ないと樹脂の親水
性が低下する。
本発明に係る樹脂は上記の架橋剤部分、アミノ基含有エ
ステル部分お工びグリセリンエステル部分から本質的に
成っているが、所望ならばアクリル酸ま九ニメタクリル
酸のメチルエステルやエチルエステルなどを含んでいて
もよい〇本発明に係る樹脂は、架橋剤とアクリル酸また
にメタクリル酸のグリシジルエステルと?共重合させて
架橋共重合体とし、次いでこれにアミンを反応させてグ
リシジルエステルの一部t3−了ミノーJ−ヒドロキシ
プロピルエステルに変化させたのち、グリシジルエステ
ルのエポキシ環を水と反応させて開環させることに工り
容品に製造することができる。
懸濁重合方式で行な込、粒状の共重合体を得るのが好ま
しい0分散安定剤として灯、通常、ゼラチン、ポリアク
リル酸ソーダ、カルボキシメチルセルロース、ホリヒニ
ルアルコール等が用いられる。また、水性媒体中Kfl
塩類を溶解させて重合反応原料の水性媒体中への溶解【
防止するのが好ましい・塙として社、塩化ナトリウム、
塩化カルシウム、硫酸ナトリウム、炭酸ナトリウム等が
用いられる◎重合反応に一般九適当な重合開始剤を用い
て行なわれる。重合開始で 剤としては、一般に過酸化ベンゾイル%傍−プチルハイ
ドロパーオキサイド、了ゾビスイソブチロニトリル、ジ
メチル了ゾビス(メチルバレート)、アゾビス(α、α
−ジメチルバレロニトリル)等の有機遥酸化物中有機ア
ゾビス化合物等が用いられる。これらの重合開始剤は1
通常、反応原料の0.0/ −J (重量)%となるよ
うな量で使用される。
重合反応は通常、攪拌下に!O〜90℃で4〜20時間
で完了する。また、この重合反応に際して多孔質の架橋
共重合体を生成させると、多孔質の親水性でかつ弱塩基
性の陰イオン交換樹脂を得ることができる。多孔質の架
橋共重合体の製法は公知であり、通常rz、tt+反応
反応原忙中これに均一に混和するが、生成する架橋共重
合体に対してに親和性の少ない溶媒を存在させて重合す
る方法、(21反応原料9にポリスチレンのような線状
重合体全存在させて重合し、生成し定架橋共重合体から
該線状重合体を抽出除去する方法、(3)反応原料中に
ポリスチレンの工うな線状重合体とトルエン、酢酸エチ
ル、ジメチルホルムアミドのような生成する架橋共重合
体に親和性を有する溶媒を存在させて重合し、生成り一
た架橋共重合体から該線状重合体全抽出除去する方法の
いずれかが用いられる0架橋共重合体とアミンとの反応
t’s、131弐に対応するl@またはλ級丁、ミンを
水、メタノール。
ジオキサン、トルエン等の溶媒に溶解し、仁れに架橋共
重合体を懸濁させて、事o−too℃で3〜10時間反
応させれば工い。エポキシ環のアミノ化の5trz、反
応条件を選択することに工9容易に調節することができ
る。
エポキシ環の開環反応は、上記にエリアミノ化した架橋
共重合体1−、硫酸か燐酸を含む水中に懸濁させ、30
〜100℃で5〜20時間保持すればよい◇ 本発明に係る弱塩基性陰イオン交換樹脂は、その内部に
グリセリン七ノエステル構造を含んでいるので親水性に
富んでいるOまた、架橋剤を含めて全体が脂肪族成分で
構成されていて芳香族成分を含まないので、蛋白質その
他の種々の有様物に対する疎水結合に起因する物理的吸
着が少ない。さらに本発明に係る弱塩基性陰イオン交換
樹脂に、遊離塩基形と負荷形との間における体積変化が
少なく、かつ硬くてカラムに充項し皮ときに圧力損失が
少ない。従って本発明に係る弱塩基性の陰イオン交換樹
脂にクロマトクラフィー、%に高速液体クロマトグラフ
ィーの充填剤として有用である。
以下に実施例に工り本発fIAt−さらに具体的に説明
するが、本発明はその要旨を超えない限九以下の実施例
に限定されるものでにない〇なお、本明細書におけるイ
オン交換樹脂の交換容量、膨潤度お工び0t10H体積
比4以下のよう、にして測定した。
交換容量お工び膨潤度 水酸化ナトリウム水溶液で再生したのち脱塩水で十分に
水洗したOH形樹脂flO−のメスシリンダーに入れ、
底部を軽くたたきながら正確K / Od秤取する。こ
の樹脂を遠心分離機でjjOckで3分間脱水したのち
、その重量(al、9)(r精秤する。
次いで、この樹脂fO0λ規定の塩酸水溶液−〇Oyd
中に入れ、室温で2弘時間振盪する〇この塩酸水溶液の
201Ltt−0,/規定の水酸化ナトリウム水溶液で
滴定する。
別に、上記と同様にして正確に10a4の樹脂を秤散し
、上記と同様にして脱水しtのちその重量(axJ)t
−精秤する0法論で、この樹11に一10℃、lOOH
9の真空乾燥器中で一24A時間乾燥したのち、再び重
量tcp) を精秤する。
膨潤度= to/c  Cal/I) 交換容量= (h o−h ) XQ、 / X f 
X ’、’、’/ J X C/J(meq/、?) ここに、h及びho rihそれぞれ樹脂を投入する前
及び投入した後の1滴定に要した水酸化ナトリウムの量
(d)、ft!水酸化ナトリウムのファクターである〇 Otlo H体積比 樹脂を水酸化ナトリウム水溶液で再生し、水洗したのち
、l規定塩酸でCZ 形とし、脱塩水で十分に水洗する
■この樹脂1(10wlのメスシリンダーに入れ、底部
を軽くたたきながら正確IfC/ OR1秤取する。こ
の樹脂ip/規定水酸化ナトリウム水溶液でOH形にし
たのち脱塩水で十分に水洗するOIO−のメスシリンダ
ーを用いて底部を軽く友たきながら樹脂の体積((ll
lj)t−測定する。
CtlOH体績比=::10/d 実施例1 グリシジルメタクリレート2/Ill、エチレングリコ
ールジメタクリレートタ09.トルエンJOOflおよ
びコア2゛−アゾビスーコ、4!−ジメチルバレロニト
リル39の混合物を、イオン交換水≦roystにポリ
ビニルアルコール2/llと塩化ナトリウムt61fl
k溶解した溶液に加え・高速で攪拌しながら70℃で1
時間懸濁重合させた0反応物全冷却したのち生成した共
重合体粒子t−F織し、水洗した。次いでこの共重合体
t1 トルエン178−と水J7jm との混食液中に
入れ、室温で3時間攪拌したのち濾過したO更ニ、この
共重合体2/、!lのメタノールに投入して攪拌するこ
とt2回反復したのち、10℃でr時間乾燥した0以上
の操作を経九粒子會篩分して、粒径j0〜ioo声の共
重合体粒子コztti**た。この共重合体粒子j01
ifメタノール210−中に入れ、攪拌しながらこれに
t嘩のジメチルアミン聖書むメタノール溶液コj継を加
え、引続き60℃で6時間反応させた。反応物VF取し
、イオン交換水で洗浄した。
次に、これflO慢硫鐙水溶液コj0−中に入れ、攪拌
しながらり0℃で1時間保持し7t。
冷却後1反応物’1FjlEL、水洗した。
次iでこれtカラムに詰め、−1規定の水酸化ナトリウ
ム水溶液コjOyalt2時間かけて流し次いで脱塩水
tooo ml @ 11 して水洗した0このように
して得た陰イオン交換樹脂の交換容量はO0λi m@
q/fl s膨潤[a J、J7114 / l/ 、
 C110H体積比#sL/、01であった。
実施例コ 実施例1、で得られた共重合体粒子ro12メタノール
210d中に入れ、攪拌しながらこれにジエチルアミン
trg’gl;加え、引続きto℃で4時間反応させた
0以下、実施例1と全く、同様にして陰イオン交換樹脂
を得た。
この工うにして得た鴎イオン交換樹脂の交換容量B/、
7りrn6q/I 、膨94 t Ta 3.3t m
 7 g 、 at70H体積比祉1.Qj であった
実施例3 実施例1で得られた共重合体粒子2!tlfメタノール
コj0−中に入れ、攪拌しながらこれにジェタノールコ
jMを加え、引続いて60”Cで6時間反応させた0以
下、実施例1と全く同様にして陰イオン交換樹脂全得た
0 この工うにして得た陰イオン交換樹脂は交換容量/、A
t meq/9、膨a度3.JOd/#、0110H体
積比/、O1tであった。
手続補正書(自発) 昭和S6年/7月73日 特許庁長官島田春樹殿 1 事件の表示 昭和56年 特 許 願第1.223
00号2 発 明 の名称 親水性の弱塩基性陰イオン交換樹脂 3 補正をする者 出願人 (59’6)三菱化成工業株式会社4代理人〒
100 (ほか 1 名)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)  多価アルコールのポリアクリル酸エステルお
    よびポリメタクリル酸エステルから選ばれた架橋剤と、
    一般式(II 0M (式中、!R1位水雪原子iたはメチル基會示し。 −シよびRaは水素原子または置換基會有して鱒てもよ
    iアルキル基を示す) で示されるアミ7基含有エステルと、一般式(2 (式中、−1,口水素原子またロメチル基會示す)で示
    されるグリセリンエステルとから実質的になる構造管有
    する架橋共重合体であって、架橋剤の含有量がコO(重
    量)憾以上であり、イオン交換容量1IX0./〜1m
    ・q/Iである親水性の′ll塩基性陰イオン交換樹履
JP56122300A 1981-08-04 1981-08-04 親水性の弱塩基性陰イオン交換樹脂 Granted JPS5824354A (ja)

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