JP2001081263A - 担体材料 - Google Patents

担体材料

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JP2001081263A
JP2001081263A JP26227199A JP26227199A JP2001081263A JP 2001081263 A JP2001081263 A JP 2001081263A JP 26227199 A JP26227199 A JP 26227199A JP 26227199 A JP26227199 A JP 26227199A JP 2001081263 A JP2001081263 A JP 2001081263A
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Jiro Iriguchi
治郎 入口
Yasuhiro Yamamoto
泰裕 山本
Hideki Oishi
英樹 大石
Shuji Shimizu
修二 清水
Masafumi Inoue
雅史 井上
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Nippon Shokubai Co Ltd
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Nippon Shokubai Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 耐熱性や強度に優れ、活性種成分の保持量の
高い担体材料を提供する。 【解決手段】 平均粒子径0.01〜1μmの架橋重合
体微粒子が集合してなる平均粒子径2〜200μmの球
状粒子を含んでなる担体材料に関する。

Description

【発明の詳細な説明】
【発明の属する技術分野】本発明は、触媒成分や各種有
機化合物等の担体材料に関し、詳しくは、バイオリアク
ターなどに使用される触媒用担体、医薬や農薬や香料な
どの徐放性コア材料、抗菌剤などの吸着材の基材等の担
体材料に関する。
【従来の技術】有機粒子は、各種触媒や有機化合物の担
体の材料として広く使用されており、例えば特開平8−
20667号公報や特開平5−5045号などの例が知
られている。しかしながら、前者は粒子の比表面積が小
さい単一粒子の例であって、有効成分の保持量に限界が
あった。後者は、空隙率の高い多孔性ポリビニルアセタ
ールの例であるが、ポリビニルアセタールの強度を上げ
るために熱硬化性樹脂を施与する必要があり、強度的な
問題がある。以上の様に従来においては、活性種成分の
保持量を高くでき、しかも強度や耐熱性も高い有機系の
担体材料は知られていなかった。
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の状況に
着目してなされたものであり、耐熱性や強度が高く、活
性種成分の保持量も高い、架橋重合体微粒子の集合体か
らなる担体材料を提供することを目的とするものであ
る。
【課題を解決するための手段】上記課題を解決した本発
明は、平均粒子径0.01〜1μmの架橋重合体微粒子
が集合してなる平均粒子径2〜200μmである球状粒
子を含んでなる担体材料に関する。前記球状粒子は、平
均粒子径0.01〜1μmの架橋重合体微粒子を含むエ
マルジョンを、噴霧乾燥して得られる粒子であることが
好ましい。
【発明の実施の形態】本発明に用いる球状粒子は、その
材質、製法は特に限定されず、例えば、ジビニルベンゼ
ンおよび/またはトリメチロールプロパントリ(メタ)
アクリレートを含むビニル系単量体混合物を重合して得
られる架橋微粒子を、噴霧式乾燥方法によって乾燥させ
る方法により効率良く得られることを、本発明者らは、
先に見いだしている(特願平10−220418号)。
該方法によれば、耐熱性や強度が高く、原料微粒子の形
状を保持した比表面積の大きい微粒子集合体が得られる
ことができる。また前記球状粒子の原料となる架橋重合
体微粒子は、架橋重合体を含んでなる微粒子であれば、
その組成および製法は特に限定されないが、例えば架橋
性単量体を含むビニル系単量体の混合物を、従来公知の
方法で乳化重合することにより製造することが可能であ
る。前記ビニル系単量体に含まれる架橋性単量体として
は、ジビニルベンゼンおよび/またはトリメチロールプ
ロパントリ(メタ)アクリレート等が挙げられる。前記
ビニル系単量体の混合物中に含まれてもいても良い架橋
性単量体以外の非架橋性単量体としては、1分子内に1
個の重合性不飽和結合を有する単量体であれば特に限定
されず、例えば、スチレンやαメチルスチレンなどの芳
香族ビニル化合物、(メタ)アクリル酸、(メタ)アク
リル酸メチルや(メタ)アクリル酸エチルや(メタ)ア
クリル酸ブチルなどの(メタ)アクリル酸エステル類、
酢酸ビニルやプロピオン酸ビニルなどのビニルエステル
類、(メタ)アクリロニトリルなどのビニルシアン化合
物、塩化ビニルや塩化ビニリデンなどのハロゲン化ビニ
ル化合物、ブタジエンなどの共役ジエン類などが用いら
れる。ビニル系単量体混合物中の架橋性単量体の比率が
高いほど、得られる微粒子の耐熱性や強度が高くなるの
で好ましいが、高すぎると粒子間の融着が起こりにく
く、集合体とするのが困難である。そのため、前記架橋
性単量体としてジビニルベンゼンを用いる場合には、ビ
ニル系単量体混合物中のジビニルベンゼンの重量比率
は、通常2〜10重量%の範囲であり、好ましくは3〜
8重量%である。また前記架橋性単量体としてトリメチ
ロールプロパントリ(メタ)アクリレートを用いた場合
には、ビニル系単量体混合物中のトリメチロールプロパ
ントリ(メタ)アクリレートの重量比率は、通常5〜3
0重量%の範囲であり、好ましくは8〜20重量%の範
囲である。前記架橋重合体の混合物を乳化重合方法によ
り製造する方法は特に限定されるものではなく、一般的
には、界面活性剤を用い、固形分濃度が5〜60重量%
の範囲、開始剤として無機過酸化物あるいはレドックス
系開始剤を使用し、重合温度20〜100℃の範囲で実
施することが可能である。前記乳化重合方法により、平
均粒子径0.01〜1μmの範囲の架橋重合体微粒子が
簡便で効率良く得られる。得られた架橋重合体微粒子を
集合体とする方法には、特に限定されないが、噴霧式乾
燥方法によって乾燥して粒子間の融着を起こす方法が、
集合体の粒子径や形状の制御が容易であり推奨される。
噴霧式乾燥方法とは、一般的にスプレードライヤーや気
流乾燥機を用いて、ガス気流と共に水分散体を噴霧して
粒子を乾燥させる方法のことを言う。前記噴霧式乾燥方
法における固形分濃度、供給速度、乾燥温度などは適宜
に調節することにより、粒子径、粒子形状、かさ比重な
どを調整することが可能であり、特に上記の条件に限定
する必要はないが、例えば前記固形分濃度は、通常5〜
60重量%であり、より好ましくは10〜50重量%で
あり、前記乾燥温度は、噴霧入口温度が100〜200
℃の範囲、粉体の出口温度が30〜100℃の範囲であ
る。本発明の担体材料の主体である微粒子集合体は、例
えば架橋重合体微粒子の形状を保持しながら該架橋重合
体微粒子が相互に連結した集合体である。前記微粒子集
合体は、粒子が球状で粒度分布もシャープである特長を
有している。また前記微粒子集合体は、比表面積が大き
くかさ比重が小さいという特長を有している。さらに前
記微粒子集合体は、従来の微粒子集合体に比べ、強度が
高いという特長を有している。また、本発明の担体材料
の主体である微粒子集合体の平均粒子径は、2〜200
μmの範囲である。好ましくは、10〜100μmの範
囲である。この範囲を外れた集合体では、担体材料に用
いた場合に効果が低下する傾向にある。本発明の担体材
料は、触媒成分や各種の機能性有機化合物等の活性種を
含有せしめることにより使用することができる。また、
使用に際して従来公知の担体材料と併用しても何等差し
支えはないが、前記微粒子集合体が担体材料中に、通常
10重量%以上、好ましくは20重量%以上の範囲で含
有される。以下に、本発明の担体材料の使用用途の具体
例を例示するが、これらに限定されるものではない。例
えば、本発明の担体材料は、主体とである前記微粒子集
合体の空隙率が高いため、各種の触媒成分を担持させる
ことにより、触媒担体として使用することができる。前
記触媒成分としては、各種の菌体や酵母、金属イオン、
4級アンモニウム塩などを例示することができる。また
本発明の担体材料は、銀、銅、亜鉛などのイオンまたは
塩を担持させることにより、抗菌剤として使用すること
ができる。無機材料の担体に比べ、樹脂や塗料との親和
性が良く均一に分散させることができる。また本発明の
担体材料は、医薬、農薬、香料などを担持させることに
より、徐放性粒子として使用することができる。特に、
樹脂や塗料などに分散させて使用する場合に、無機材料
担体とは分散性に優れている点で有用である。
【実施例】以下、実施例により本発明を詳細に説明する
が、本発明はこれらの実施例に限定されるものではな
い。 製造例 撹拌機、温度計および還流冷却器付きの2Lセパラブル
フラスコに、純水433gとアニオン界面活性剤(第一
工業製薬製「ハイテノールN08」)0.9gとを仕込
み、窒素置換を行いながら、撹拌下に70℃まで昇温し
た。70℃に昇温後、メチルメタクリレート57gを添
加し、その5分後に、過硫酸カリウムの2%水溶液70
gを添加した。予め調製しておいたプレエマルション
(メチルメタクリレート:608g、ジビニルベンゼ
ン:35g、純水:752g、ハイテノールN08:3
4g)を、過硫酸カリウム添加の20分後より、70℃
にて等速度で4時間かけて添加した。添加終了後、75
℃まで昇温し2時間の熟成を行い、その後、40℃まで
冷却して架橋重合体エマルションを得た。このエマルシ
ョンの平均粒子径を光散乱式粒度分布計で測定した所、
0.2μmであった。次いで、該エマルションをスプレ
ードライヤー(ヤマト科学製)で次の条件下にて乾燥し
て粉体を得た。 供給速度:14ml/min、 噴霧圧:2.3kg/cm2、 風量:0.3m3/min、 加熱部入口温度:150℃、加熱部出口温度:60℃。 得られた該粉体をマルチサイザーII型(コールター社
製)で測定した所、平均粒子径は14μmであった。ま
た、該粉体は電子顕微鏡(SEM)観察によると、架橋
重合体微粒子からなる原料微粒子が形状を保持したまま
相互に連結してなる微粒子集合体であった。 実施例1 予め調製したアルコール生成用酵母の懸濁液の吸光度を
測定しておき、これに製造例で得られた微粒子集合体を
添加して3時間振盪してから静置した。微粒子集合体が
沈降するまで静置し、容器上部の酵母懸濁液を採取して
吸光度を測定した。微粒子集合体への酵母坦持による吸
光度の減少値は、0.4であった。 比較例1 微粒子集合体の代わりに単一粒子(日本触媒製、エポス
ターMA1013、粒子径13μm、架橋ポリメチルメ
タクリレート樹脂粒子)を用いた以外は、実施例−1と
同様の操作を繰り返した。この場合の吸光度の減少値は
0.05であった。 実施例2 蛍光染料を用いて担体材料の吸着量を測定した。水10
0gに、ノニオン系界面活性剤(クラレ製、PVA10
5)0.5gと蛍光染料(日本化薬製、カヤセットロー
ダミンB、最大吸収波長:550nm)2gとを加え撹
拌して蛍光染料の水溶液を調製し、550nmでの吸収
強度を測定した。次いで、該水溶液に製造例で得られた
微粒子集合体10gを加え、3時間撹拌し静置した。微
粒子集合体が沈降するまで静置した後、上澄み液を採取
し吸収強度を測定した。微粒子集合体への染料吸着によ
る吸収強度の低下率は50%であった。 比較例2 製造例で得られた微粒子集合体の代わりに単一粒子(日
本触媒製、エポスターMA1013、粒子径13μm、
架橋ポリメチルメタクリレート樹脂粒子)を用いた以外
は、実施例2と同様の操作を繰り返した。この場合の吸
収強度の低下率は2%であった。
【発明の効果】本発明の担体材料は、耐熱性や強度が高
く、活性種成分の保持量も高い特長を有しているので、
触媒成分や各種の機能性有機化合物等の活性種を含有せ
しめるための担体材料としての用途に有用である。本発
明の担体材料に各種の触媒成分を担持させることによ
り、触媒担体として使用することができ、銀、銅、亜鉛
などのイオンまたは塩を担持させることにより、抗菌剤
として使用することができる。その場合、無機材料の担
体に比べ、樹脂や塗料との親和性が良く均一に分散させ
ることができる点で優れている。また本発明の担体材料
に、医薬、農薬、香料などを担持させることにより、徐
放性粒子として使用することができる。その場合、無機
材料担体に比べ、樹脂や塗料などに分散させて使用する
ときの分散性に優れている。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 清水 修二 兵庫県姫路市網干区興浜字西沖992番地の 1 株式会社日本触媒内 (72)発明者 井上 雅史 兵庫県姫路市網干区興浜字西沖992番地の 1 株式会社日本触媒内 Fターム(参考) 4F070 AA32 DA01 DA34 DC07 DC11 4J002 BC012 BC021 BC091 BD041 BD101 BG011 BG041 BG042 BG051 BG052 BG072 BG101 BL011 GA00 GB00

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 平均粒子径0.01〜1μmの架橋重合
    体微粒子が集合してなる平均粒子径2〜200μmの球
    状粒子を含んでなる担体材料。
  2. 【請求項2】 前記球状粒子が、平均粒子径0.01〜
    1μmの架橋重合体微粒子を含むエマルジョンを、噴霧
    乾燥して得られる粒子である請求項1記載の担体材料。
  3. 【請求項3】 触媒用の担体である請求項1または2記
    載の担体材料。
  4. 【請求項4】 有機化合物の吸着材である請求項1また
    は2記載の担体材料。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US7351492B2 (en) 2002-05-22 2008-04-01 Nippon Shokubai Co., Ltd. Solid oxide type fuel cell-use electrode support substrate and production method therefor
JP2010047764A (ja) * 2003-05-23 2010-03-04 Gambro Lundia Ab 生体適合性ポリマー
US8821906B2 (en) 2003-05-23 2014-09-02 Gambro Lundia Ab Biocompatible polymer

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH09100308A (ja) * 1995-10-04 1997-04-15 Sumitomo Chem Co Ltd オレフィン重合触媒用担体、オレフィン重合触媒及びオレフィン重合体の製造方法

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