JPH10324715A - 陰イオン交換樹脂の製造方法 - Google Patents
陰イオン交換樹脂の製造方法Info
- Publication number
- JPH10324715A JPH10324715A JP9134590A JP13459097A JPH10324715A JP H10324715 A JPH10324715 A JP H10324715A JP 9134590 A JP9134590 A JP 9134590A JP 13459097 A JP13459097 A JP 13459097A JP H10324715 A JPH10324715 A JP H10324715A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- resin
- anion exchange
- weight
- parts
- exchange resin
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F8/00—Chemical modification by after-treatment
- C08F8/44—Preparation of metal salts or ammonium salts
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
- Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
Abstract
キルの希釈溶液に接触させて第三級アミノ基を第四級化
し陰イオン交換樹脂を製造するに際し、第四級化反応に
際し反応率を向上させること。 【解決手段】ピリジル基等の第三級アミノ基を有する樹
脂とハロゲン化アルキルとを反応させて第四級アンモニ
ウム塩基を有する陰イオン交換樹脂を製造するに際し、
ハロゲン化アルキル100重量部に対し0.5〜10.
0重量部のアルコールを存在させることを特徴とする陰
イオン交換樹脂の製造方法。
Description
の製造方法に関する。詳しくは、第三級アミノ基を有す
る樹脂とハロゲン化アルキルとを反応させ、陰イオン交
換樹脂を製造する際に、アルコールの存在により高反応
率で第四級化し、陰イオン交換樹脂を製造する方法を提
供するものである。
化アルキルを用いて第四級化して第四級アンモニウム塩
基を有する陰イオン交換膜を製造する方法は既に知られ
ている。例えば、特開平8−302037号公報には、
ピリジン基を有する膜状樹脂をヨウ化メチル50重量%
メチルアルコール溶液に接触させ、ピリジン基の窒素を
第四級化し陰イオン交換膜を製造する方法が記載されて
いる。また、特開平5−31375号公報には、4−ビ
ニルピリジンとジビニルベンゼンの共重合体樹脂をヘキ
サン/ヨウ化メチル=4/6(重量比)の溶液に浸漬し
てピリジン基の窒素を第四級化し陰イオン交換樹脂を得
る方法が記載されている。
有する膜状樹脂をハロゲン化アルキルの希釈溶液に接触
させて第三級アミノ基を第四級化し陰イオン交換樹脂を
製造する方法は、第三級アミノ基の第四級化反応率が十
分でないため、陰イオン交換樹脂のイオン交換容量が低
く、膜状物の場合には電気抵抗が十分に低下しないなど
の欠点があった。
補う新しい技術の開発が望まれてきた。即ち、第四級化
反応に際し反応率を上げて、イオン交換容量を高める技
術課題があった。
課題を解決すべく鋭意研究を行ってきた。その結果、ア
ルコールが第四級化反応の反応率を高めることを見いだ
し、更に研究を続け、本発明を完成し、ここに提案する
に至った。
樹脂とハロゲン化アルキルとを反応させて第四級アンモ
ニウム塩基を有する陰イオン交換樹脂を製造するに際
し、ハロゲン化アルキル100重量部に対し0.5〜1
0.0重量部のアルコールを存在させることを特徴とす
る陰イオン交換樹脂の製造方法である。
脂は、特に限定されず公知のものが使用できる。第三級
アミノ基としては、例えばジメチルアミノ基、ジエチル
アミノ基、ジプロピルアミノ基、ジフェニルアミノ基、
ピリジル基、ピリミジン基、イミダゾール基などが用い
られ、このうちピリジル基、ピリミジン基、イミダゾー
ル基等の複素環基であるものが好ましい。樹脂中の第三
級アミノ基の存在量は、0.1mmol/g〜5mmo
l/gが好ましい。
樹脂は、一般には、線状高分子体あるいは架橋高分子体
が用いられる。好適には、1個以上の第三級アミノ基お
よびビニル基を有する単量体とビニル基を1個以上有す
る単量体との共重合物が用いられる。1個以上の第三級
アミノ基およびビニル基を有する単量体は、例えばN,
N−ジメチルアクリルアミド、N,N−ジメチルアミノ
エチルアクリレート、N,N−ジメチルアミノメチルス
チレン、N,N−ジエチルアミノメチルスチレン、4−
ビニルピリジン、2−ビニルピリジン、2−メチル−5
−ビニルピリジン、1−ビニルイミダゾール、2−ビニ
ルイミダゾール、4−ビニルピリミジンなどであり、1
種類または2種類以上混合して用いても良い。ビニル基
を1個以上有する単量体は、例えばスチレン、メチルス
チレン、ジビニルベンゼン、アクリル酸メチル、メタク
リル酸エチルなどであり、1種類または2種類以上混合
して用いても良い。
在下で重合される。重合方法は特に制限されず公知の方
法が用いられる。一般には上記の単量体と重合開始剤か
らなる混合物を加熱して重合する方法が採用される。こ
こで、重合により得られる樹脂の柔軟性を改良するため
に単量体と重合開始剤からなる混合物にポリ塩化ビニ
ル、ポリエチレン、ポリプロピレンの微粉体やニトリル
ブチルゴム、スチレンブタジエンゴム、クロロスルホン
化ポリエチレンなどを適宜添加しても良い。
が使用できる。具体的には、ベンゾイルパーオキシド、
t−ブチルパーオキシ2エチルヘキサノエート、ラウロ
イルパーオキシド、t−ブチルパーオキシイソブチレー
ト、2,4ジクロロベンゾイルパーオキシド、オクタノ
イルパーオキシド、ステアロイルパーオキシド、ジーt
−ブチルパーオキシド、t−ブチルパーオキシアセテー
ト、t−ブチルパーオキシベンゾエート、t−ブチルラ
ウレート、t−ブチルクミルパーオキシドなどが用いら
れる。
強材として織布、ネット、不織布などが特に制限されず
使用できる。このような織布の単糸はモノフィラメン
ト、マルチフィラメントのどちらでも良い。また、縦糸
および横糸の目付量は小さい方が得られる膜状陰イオン
交換樹脂の電気抵抗を小さくできるが、糸ずれにより織
布の保持が困難となるため、一般に1平方インチあたり
の目数が10〜500の範囲が好ましい。これらの織布
の厚さは、特に制限されるものではないが0.01〜
0.5mmの範囲が好適である。膜状樹脂を得る方法
は、特に制限されず公知の方法が用いられる。一般には
織布に上記の単量体と重合開始剤からなる混合物を塗布
または含浸させ、ポリエステルフィルムまたはテフロン
フィルムなどに挟み加熱して重合する方法が採用され
る。
る樹脂は、ハロゲン化アルキルと反応させて該第三級ア
ミノ基を第四級化し、第四級アンモニウム塩基を有する
陰イオン交換樹脂とされる。その反応に際し、本発明で
は、ハロゲン化アルキルの100重量部に対し0.5〜
10.0重量部のアルコールを存在させる。そうするこ
とにより、上記第四級化反応は、反応率が大きく向上
し、得られる陰イオン交換樹脂はイオン交換容量の大き
いものになる。
記第四級化反応は、該樹脂を、ハロゲン化アルキルとア
ルコールとを主成分とする第四級化反応液中に浸漬する
ことにより行われる。その際、第三級アミノ基を有する
樹脂の浸漬時間は、特に限定されないが通常1〜500
時間であり、好ましくは5〜100時間である。また、
第三級アミノ基を有する樹脂の浸漬温度は特に限定され
ないが通常5〜100℃であり、好ましくは20〜50
℃である。
は、特に制限されず公知のものが使用できる。アルキル
基は、炭素数1〜7のものが好ましい。具体的には、ヨ
ウ化メチル、ヨウ化エチル、ヨウ化ブチル、ヨウ化エチ
ル、臭化エチル、臭化ブチル、臭化イソブチル、臭化イ
ソプロピル、臭化ヘキシル、塩化ベンジル、1,2−ジ
ブロモエタン、1,3−ジブロモブタン、1,4−ジブ
ロモブタン、1,5−ジブロモペンタン、1,6−ジブ
ロモヘキサンなどが使用できる。このうちヨウ化メチ
ル、ヨウ化エチル、臭化エチル、臭化ブチルが好まし
い。
れず公知のものが使用できる。具体的には、メタノー
ル、エタノール、1−プロパノール、2−プロパノー
ル、1−ブタノール、2−ブタノール、t−ブタノー
ル、1−ペンタノール、2−ペンタノール、3−ペンタ
ノール、1−ヘキサノール、2−ヘキサノール、シクロ
ヘキサノール、ベンジルアルコールなどの炭素数1〜7
のものが好ましい。このうちメタノール、エタノール、
1−プロパノール、2−プロパノールが好適に用いられ
る。
第四級化反応液は、適当な溶媒と混合して用いても良
い。例えば、n−ヘキサン、シクロヘキサン、n−ヘプ
タン、n−オクタン、ジメチルエーテル、ジエチルエー
テル、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチ
ルケトンなどが適宜使用できる。こうした場合、第四級
化反応液中のハロゲン化アルキルの含有量は80重量%
以上が好ましく、90重量%以上が特に好ましい。即
ち、第四級化反応液のハロゲン化アルキルの含有量が上
記値にある場合において特に、得られる陰イオン交換樹
脂のイオン交換容量が高くなり、樹脂の形状が膜状物の
場合には電気抵抗が十分に低いものになる。
するアルコールの存在量は、ハロゲン化アルキルの10
0重量部に対して0.5〜10重量部であることが必要
である。特に、好ましくは0.8〜7重量部である。少
量のアルコールの存在が第三級アミノ基の第四級化反応
を促進させる機構は明確ではないが、第四級化反応によ
って得られた第4級アンモニウム基にアルコールが吸着
され樹脂が膨潤し、ハロゲン化アルキルが樹脂中に侵入
し易くなるために反応率が高まるのではないかと推定さ
れる。
より少ない場合には第四級化反応の反応率が上がらず、
得られる陰イオン交換樹脂のイオン交換容量が低くな
り、膜状物の場合には電気抵抗が十分に低下しないので
好ましくない。また、アルコールの割合が10重量部よ
り多い場合にも第四級化反応の反応率が低く、得られる
陰イオン交換樹脂のイオン交換容量が低くなり、膜状物
の場合には電気抵抗が十分に低下しないので好ましくな
い。
ウム塩基を有する陰イオン交換樹脂の形状は、特に制限
されるものではなく粒状、粉状等であっても良いが、膜
状物であるのが特に好ましい。即ち、第三級アミノ基を
有する樹脂が膜状物であったときに特に、前記第四級化
反応を高い反応率で実施することができ、得られる陰イ
オン交換樹脂イオン交換容量が高いものになる。
造方法において、第三級アミノ基を有する樹脂をアルコ
ール存在下でハロゲン化アルキルを用いて第四級化する
ことにより、第四級化反応の反応率を高めて、交換容量
の高い陰イオン交換樹脂を得ることができる。そして、
本発明で得られる陰イオン交換樹脂は、純水の製造、地
下水の脱塩、灌水の脱塩、酸の脱酸、などにおいて有効
に使用できる。
実施例を示すが、本発明はこれらの実施例に限定される
ものではない。
樹脂の特性評価に用いた交換容量、反応率および電気抵
抗の測定方法を以下に説明しておく。
0時間以上浸漬し、次いで1mol/L−NaClに5
時間浸漬させ塩素イオン型とした後、硝酸イオン型に置
換させ遊離した塩素イオンを電位差滴定装置で定量した
(Amol)。
時間減圧乾燥させその重量を測定した(Wg)。
0時間以上浸漬し、次いで1mol/L−NaClに5
時間浸漬させ塩素イオン型とした後、硝酸イオン型に置
換させ遊離した塩素イオンを電位差滴定装置で定量した
(Amol)。
L−HClに10時間以上浸漬し、次いで1mol/L
−NaClに5時間浸漬させ塩素イオン型とした後、硝
酸イオン型に置換させ遊離した塩素イオンを電位差滴定
装置で定量した(Bmol)。
−NaCl中の1000Hzの交流を流し抵抗を測定し
た。
ジビニルベンゼン15重量部、ポリ塩化ビニルの微粉体
30重量部、ベンゾイルパーオキサイド5重量部からな
る混合溶液を塩化ビニル製の織布に含浸させ、ポリエス
テルフィルムを剥離材として被覆した後、80℃で7時
間重合させて、膜状樹脂を得た。
100重量部,メタノール1重量部の混合溶液に30℃
で10時間浸漬し、第四級化反応を行い陰イオン交換膜
を得た。
は2.7mmol/g、第四級化率は0.98あった。
また、電気抵抗は1.8Ω・cm2であった。
10時間浸漬し、第四級化反応を行い陰イオン交換膜を
得た。
は2.0mmol/g、第四級化率は0.67であっ
た。また、電気抵抗は2.6Ω・cm2であった。
ル10重量部、ジビニルベンゼン15重量部、スチレン
ブタジエンゴム5重量部、ジ−t−ブチルパーオキサイ
ド2重量部からなる混合溶液をポリプロピレン製の厚さ
0.1mmの織布に塗布し、ポリエステルフィルムを剥
離材として被覆した後、90℃で3時間、さらに110
℃で5時間重合させて膜状樹脂を得た。
00重量部,2−プロパノール5重量部の混合溶液に4
0℃で20時間浸漬し、第四級化反応を行い陰イオン交
換膜を得た。
は2.2mmol/g、第四級化率は0.91であっ
た。また、電気抵抗は2.7Ω・cm2であった。
部,2−プロパノール20重量部の混合溶液に40℃で
20時間浸漬し、第四級化反応を行い陰イオン交換膜を
得た。
は1.6mmol/g、第四級化率は0.77であっ
た。また、電気抵抗は3.8Ω・cm2であった。
20重量部、スチレン5重量部、ジビニルベンゼン10
重量部、ポリ塩化ビニルの微粉体40重量部、t−ブチ
ルパーオキシ2エチルヘキサノエート7重量部からなる
混合溶液を塩化ビニル製の織布に含浸させ、ポリエステ
ルフィルムを剥離材として被覆した後、70℃で10時
間重合させて、膜状樹脂を得た。
第四級化反応液に30℃で8時間浸漬し、第四級化反応
を行い陰イオン交換膜を得た。得られた陰イオン交換膜
の第四級化率と電気抵抗を表1に示す。
応液に30℃で8時間浸漬し、第四級化反応を行い陰イ
オン交換膜を得た。得られた陰イオン交換膜の第四級化
率と電気抵抗を表2に示す。
Claims (2)
- 【請求項1】第三級アミノ基を有する樹脂とハロゲン化
アルキルとを反応させて第四級アンモニウム塩基を有す
る陰イオン交換樹脂を製造するに際し、ハロゲン化アル
キル100重量部に対し0.5〜10.0重量部のアル
コールを存在させることを特徴とする陰イオン交換樹脂
の製造方法。 - 【請求項2】第三級アミノ基を有する樹脂の形状が膜状
物である請求項1記載の陰イオン交換樹脂の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13459097A JP3700992B2 (ja) | 1997-05-26 | 1997-05-26 | 陰イオン交換樹脂の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13459097A JP3700992B2 (ja) | 1997-05-26 | 1997-05-26 | 陰イオン交換樹脂の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10324715A true JPH10324715A (ja) | 1998-12-08 |
JP3700992B2 JP3700992B2 (ja) | 2005-09-28 |
Family
ID=15131947
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP13459097A Expired - Fee Related JP3700992B2 (ja) | 1997-05-26 | 1997-05-26 | 陰イオン交換樹脂の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3700992B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111065658A (zh) * | 2017-07-06 | 2020-04-24 | 株式会社村田制作所 | 包含咪唑衍生物的聚合物及其在电化学电池中的用途 |
-
1997
- 1997-05-26 JP JP13459097A patent/JP3700992B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111065658A (zh) * | 2017-07-06 | 2020-04-24 | 株式会社村田制作所 | 包含咪唑衍生物的聚合物及其在电化学电池中的用途 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3700992B2 (ja) | 2005-09-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA1336222C (en) | Low equivalent weight sulfonic fluoropolymers | |
CA1094982A (en) | Single film, high performance bipolar membrane | |
US11511237B2 (en) | Ion-exchange membrane | |
US4069365A (en) | Cationic vinyl pyridine copolymers and products thereof | |
JP5923520B2 (ja) | 酸ブロック陰イオン膜 | |
EP1490434B1 (en) | Polymer grafted support polymers | |
KR100542295B1 (ko) | 폴리에틸렌/폴리비닐벤질 클로라이드 음이온교환막의제조방법 | |
KR101726658B1 (ko) | 니트릴 고무를 함유한 비닐벤질계-스티렌계 음이온교환 복합막 및 이의 제조방법 | |
JPH10324715A (ja) | 陰イオン交換樹脂の製造方法 | |
Choi et al. | Preparation and characterization of LDPE/polyvinylbenzyl trimethyl ammonium salts anion-exchange membrane | |
KR101102472B1 (ko) | 지지체로서 직물을 포함하는 음이온교환 복합막 및 이의 제조방법 | |
KR101800857B1 (ko) | 폴리비닐리덴 플루오라이드를 함유한 비닐벤질계-스티렌계 음이온교환 복합막 및 그의 제조방법 | |
JPS6340419B2 (ja) | ||
JP3993068B2 (ja) | イオン交換膜の製造方法 | |
KR100473351B1 (ko) | 폴리에틸렌/폴리스티렌 양이온교환막의 제조방법 | |
JP3846843B2 (ja) | バナジウム系レドックスフロー電池用隔膜の製造方法 | |
JPH11172024A (ja) | 陰イオン交換膜及びその製造方法 | |
Kawahara et al. | Anion exchange membranes prepared from chloromethylstyrene and 2‐methyl‐5‐vinylpyridine | |
IL30759A (en) | Ion-exchange membranes formed of vinyl chloride polymer or copolymer | |
JPS6357443B2 (ja) | ||
JPH04215856A (ja) | 陰イオン交換体 | |
Park et al. | Synthesis of Cation-Exchange Membrane by the Monomer Sorption | |
KR20180025394A (ko) | 가소제를 함유한 비닐벤질계-스티렌계 음이온교환 복합막 및 이의 제조방법 | |
JPS6244762B2 (ja) | ||
JPH0757320B2 (ja) | 陰イオン交換体 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20050704 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20050708 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20050711 |
|
R150 | Certificate of patent (=grant) or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080722 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110722 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110722 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140722 Year of fee payment: 9 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |