JP3058561B2 - 多孔質材料及びその製造方法 - Google Patents
多孔質材料及びその製造方法Info
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- JP3058561B2 JP3058561B2 JP6151744A JP15174494A JP3058561B2 JP 3058561 B2 JP3058561 B2 JP 3058561B2 JP 6151744 A JP6151744 A JP 6151744A JP 15174494 A JP15174494 A JP 15174494A JP 3058561 B2 JP3058561 B2 JP 3058561B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、多孔質材料に関し、更
に詳しくはミクロゲルを化学的に連結してなる多孔質材
料で、特に濾過材、分離膜、吸着材等、幅広い分野で有
用な多孔質材料及びその製造方法に関する。
に詳しくはミクロゲルを化学的に連結してなる多孔質材
料で、特に濾過材、分離膜、吸着材等、幅広い分野で有
用な多孔質材料及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、多孔質材料として種々の材料が知
られており、例えば、無機材料としては、シリカ、アル
ミナ等は反応触媒として、活性炭等は吸着材として、合
成高分子材料であるプラスチックフォーム等の材料は軽
量化材、断熱材、濾過材等として、ポリスルホン、セラ
ミック等は分離膜等として広い分野で使用されている。
られており、例えば、無機材料としては、シリカ、アル
ミナ等は反応触媒として、活性炭等は吸着材として、合
成高分子材料であるプラスチックフォーム等の材料は軽
量化材、断熱材、濾過材等として、ポリスルホン、セラ
ミック等は分離膜等として広い分野で使用されている。
【０００３】これらの多孔質材料中で、合成高分子から
なる多孔質材料は、分散或は溶解により液状にした合成
高分子材料に機械的撹拌により気泡を含ませる方法、高
分子合成反応時に発生するガスを利用する方法、発泡剤
を利用する方法及び可溶性物質の添加及び抽出する方法
等により製造されている。
なる多孔質材料は、分散或は溶解により液状にした合成
高分子材料に機械的撹拌により気泡を含ませる方法、高
分子合成反応時に発生するガスを利用する方法、発泡剤
を利用する方法及び可溶性物質の添加及び抽出する方法
等により製造されている。
【０００４】
【発明が解決しようとしている問題点】上記した従来の
多孔質材料の製造方法は簡単ではあるが、発泡により得
られる多孔質材料の孔は粗大なものが多く、又、孔のコ
ントロールが困難であり、要求されている孔がミクロで
且つ孔の大きさと形状が均一な構造を有する濾過材、分
離膜、吸着材等として有用な多孔質材料を得ることは困
難であった。従って、本発明の目的は、濾過材、分離
膜、吸着材等、幅広い分野で有用な多孔質材料を提供す
ることである。
多孔質材料の製造方法は簡単ではあるが、発泡により得
られる多孔質材料の孔は粗大なものが多く、又、孔のコ
ントロールが困難であり、要求されている孔がミクロで
且つ孔の大きさと形状が均一な構造を有する濾過材、分
離膜、吸着材等として有用な多孔質材料を得ることは困
難であった。従って、本発明の目的は、濾過材、分離
膜、吸着材等、幅広い分野で有用な多孔質材料を提供す
ることである。
【０００５】
【問題点を解決する為の手段】上記目的は以下の本発明
によって達成される。即ち、本発明は、ミクロゲルがポ
リマー相によって連結されていることを特徴とする多孔
質材料、及びその製造方法である。
によって達成される。即ち、本発明は、ミクロゲルがポ
リマー相によって連結されていることを特徴とする多孔
質材料、及びその製造方法である。
【０００６】
【作用】ミクロゲルをポリマー相で連結して多孔質材料
とすることにより、形成される孔がミクロで且つ孔の大
きさと形状が均一な構造を有し、十分な濾過性能、分離
性能、吸着性能を有する多孔質材料を提供することが出
来る。
とすることにより、形成される孔がミクロで且つ孔の大
きさと形状が均一な構造を有し、十分な濾過性能、分離
性能、吸着性能を有する多孔質材料を提供することが出
来る。
【０００７】
【好ましい実施態様】次に好ましい実施態様を挙げて本
発明を更に詳しく説明する。本発明で使用するミクロゲ
ルは、直径が０．０１〜１００μｍの範囲、好ましくは
０．０２〜１０μｍの範囲である架橋されたスフェア
（球状体）ポリマーである。ミクロゲルの直径が０．０
１μｍ未満の場合では、ミクロゲルに浸透させたモノマ
ーの重合により、ミクロゲルがポリマー相で連結される
時に孔の形成が困難であり、一方、ミクロゲルの直径が
１００μｍを越えると、ミクロゲルをポリマーマトリッ
クス膜中に分散させて製膜する際に、ミクロゲルが沈降
してしまい、ミクロゲルのポリマー相による連結が不十
分となり、形成される孔の均一性が低下する。
発明を更に詳しく説明する。本発明で使用するミクロゲ
ルは、直径が０．０１〜１００μｍの範囲、好ましくは
０．０２〜１０μｍの範囲である架橋されたスフェア
（球状体）ポリマーである。ミクロゲルの直径が０．０
１μｍ未満の場合では、ミクロゲルに浸透させたモノマ
ーの重合により、ミクロゲルがポリマー相で連結される
時に孔の形成が困難であり、一方、ミクロゲルの直径が
１００μｍを越えると、ミクロゲルをポリマーマトリッ
クス膜中に分散させて製膜する際に、ミクロゲルが沈降
してしまい、ミクロゲルのポリマー相による連結が不十
分となり、形成される孔の均一性が低下する。
【０００８】本発明で使用するミクロゲルの種類は、イ
オン性ミクロゲル及びイオン性でないミクロゲルが挙げ
られる。イオン性ミクロゲルとしては、１〜３級アミ
ン、４級アンモニウム基、ピリジニウム基等の塩の基を
有するミクロゲル、及びスルホン酸、カルボン酸、硫酸
エステル、燐酸エステル等の塩の基を有するミクロゲル
が挙げられる。
オン性ミクロゲル及びイオン性でないミクロゲルが挙げ
られる。イオン性ミクロゲルとしては、１〜３級アミ
ン、４級アンモニウム基、ピリジニウム基等の塩の基を
有するミクロゲル、及びスルホン酸、カルボン酸、硫酸
エステル、燐酸エステル等の塩の基を有するミクロゲル
が挙げられる。
【０００９】イオン性基が塩の基の場合には、前者のイ
オン性基に対しては、例えば、塩酸、硫酸、燐酸、有機
酸等のアニオンが使用され、後者のイオン性基に対して
は、例えば、アルカリ金属、アンモニア、アミン、アル
カノールアミン等のカチオンが使用される。尚、イオン
性でないミクロゲルを作製後、アミノ化、４級アンモニ
ウム化、加水分解、スルホン化、硫酸エステル化等の化
学修飾処理によってイオン性ミクロゲルを作製してもよ
い。
オン性基に対しては、例えば、塩酸、硫酸、燐酸、有機
酸等のアニオンが使用され、後者のイオン性基に対して
は、例えば、アルカリ金属、アンモニア、アミン、アル
カノールアミン等のカチオンが使用される。尚、イオン
性でないミクロゲルを作製後、アミノ化、４級アンモニ
ウム化、加水分解、スルホン化、硫酸エステル化等の化
学修飾処理によってイオン性ミクロゲルを作製してもよ
い。
【００１０】ミクロゲルを調製する為の代表的なモノマ
ーとしては、スチレン、α−メチルスチレン、クロロメ
チルスチレン等のスチレン誘導体、（メタ）アクリル酸
メチル、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリル
酸ラウリル、（メタ）アクリル酸ステアリル、（メタ）
アクリル酸ヒドロキシエチル、（メタ）アクリル酸ポリ
エチレングリコール、（メタ）アクリル酸ヒドロキシプ
ロピル、（メタ）アクリル酸ポリプロピレングリコール
等の（メタ）アクリル酸エステル誘導体、（メタ）アク
リルアミド、Ｎ−メチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−
メチロール（メタ）アクリルアミド、Ｎ−ブトキシメチ
ル（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリル
アミド等の（メタ）アクリルアミド誘導体、アクリロニ
トリル、酢酸ビニル、（メタ）アクリル酸（又はそれら
の塩）、スチレンスルホン酸（又はそれらの塩）、（メ
タ）アクリロイルオキシプロピルスルホン酸（又はそれ
らの塩）、（メタ）アクリル酸スルホプロピル（又はそ
れらの塩）、（メタ）アクリル酸−２−スルホエチル
（又はそれらの塩）、２−（メタ）アクリロイルアミノ
−２−メチル−１−プロパンスルホン酸（又はそれらの
塩）、２−（メタ）アクリロイルアミノ−２−プロパン
スルホン酸（又はそれらの塩）、ビニルスルホン酸（又
はそれらの塩）、４−ビニルピリジン（又はそれらの
塩）、２−ビニルピリジン（又はそれらの塩）及びその
４級化物、（メタ）アクリル酸ジメチルアミノエチル
（又はそれらの塩）、（メタ）アクリル酸ジエチルアミ
ノエチル（又はそれらの塩）、４−ビニルベンジルジメ
チルアミン（又はそれらの塩）、２−ヒドロキシ−３−
（メタ）アクリロキシプロピルジメチルアミン（又はそ
れらの塩）等が挙げられる。
ーとしては、スチレン、α−メチルスチレン、クロロメ
チルスチレン等のスチレン誘導体、（メタ）アクリル酸
メチル、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリル
酸ラウリル、（メタ）アクリル酸ステアリル、（メタ）
アクリル酸ヒドロキシエチル、（メタ）アクリル酸ポリ
エチレングリコール、（メタ）アクリル酸ヒドロキシプ
ロピル、（メタ）アクリル酸ポリプロピレングリコール
等の（メタ）アクリル酸エステル誘導体、（メタ）アク
リルアミド、Ｎ−メチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−
メチロール（メタ）アクリルアミド、Ｎ−ブトキシメチ
ル（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリル
アミド等の（メタ）アクリルアミド誘導体、アクリロニ
トリル、酢酸ビニル、（メタ）アクリル酸（又はそれら
の塩）、スチレンスルホン酸（又はそれらの塩）、（メ
タ）アクリロイルオキシプロピルスルホン酸（又はそれ
らの塩）、（メタ）アクリル酸スルホプロピル（又はそ
れらの塩）、（メタ）アクリル酸−２−スルホエチル
（又はそれらの塩）、２−（メタ）アクリロイルアミノ
−２−メチル−１−プロパンスルホン酸（又はそれらの
塩）、２−（メタ）アクリロイルアミノ−２−プロパン
スルホン酸（又はそれらの塩）、ビニルスルホン酸（又
はそれらの塩）、４−ビニルピリジン（又はそれらの
塩）、２−ビニルピリジン（又はそれらの塩）及びその
４級化物、（メタ）アクリル酸ジメチルアミノエチル
（又はそれらの塩）、（メタ）アクリル酸ジエチルアミ
ノエチル（又はそれらの塩）、４−ビニルベンジルジメ
チルアミン（又はそれらの塩）、２−ヒドロキシ−３−
（メタ）アクリロキシプロピルジメチルアミン（又はそ
れらの塩）等が挙げられる。
【００１１】上記モノマーと併用してもよい架橋性モノ
マーとしては、例えば、ジビニルベンゼン、メチレンビ
ス（メタ）アクリルアミド、ジメタクリル酸エチレング
リコール、ジメタクリル酸−１，３−ブチレングリコー
ル、その他３〜４官能性（メタ）アクリレート類等が挙
げられる。これらの架橋性モノーを使用する場合は、該
架橋性モノマーは、ポリマーを構成する前記モノマー１
００重量部に対して０．１〜２０重量部、好ましくは
０．５〜１０重量部の範囲で使用する。
マーとしては、例えば、ジビニルベンゼン、メチレンビ
ス（メタ）アクリルアミド、ジメタクリル酸エチレング
リコール、ジメタクリル酸−１，３−ブチレングリコー
ル、その他３〜４官能性（メタ）アクリレート類等が挙
げられる。これらの架橋性モノーを使用する場合は、該
架橋性モノマーは、ポリマーを構成する前記モノマー１
００重量部に対して０．１〜２０重量部、好ましくは
０．５〜１０重量部の範囲で使用する。
【００１２】以上の如きモノマー及び架橋性モノマーを
用いてミクロゲルを調製する代表的な方法としては、水
系及び非水系の何れかにおけるラジカル重合が挙げら
れ、重合の形態としてはエマルジョン重合、ソープフリ
ー重合、懸濁重合、分散重合等の重合方法が挙げられ
る。
用いてミクロゲルを調製する代表的な方法としては、水
系及び非水系の何れかにおけるラジカル重合が挙げら
れ、重合の形態としてはエマルジョン重合、ソープフリ
ー重合、懸濁重合、分散重合等の重合方法が挙げられ
る。
【００１３】上記ミクロゲルを使用して本発明の多孔質
材料を形成する好ましい方法は、上記ミクロゲルを、該
ミクロゲルと非相溶性である適当なポリマーマトリック
ス膜中に分散し、このポリマーマトリックス膜中に分散
されたミクロゲルに、前記の如きモノマーを単独で、好
ましくはミクロゲルに対して親和膨潤性を有する媒体と
共に浸透及び重合させ、しかる後に重合物からポリマー
マトリックス膜を除去する方法である。
材料を形成する好ましい方法は、上記ミクロゲルを、該
ミクロゲルと非相溶性である適当なポリマーマトリック
ス膜中に分散し、このポリマーマトリックス膜中に分散
されたミクロゲルに、前記の如きモノマーを単独で、好
ましくはミクロゲルに対して親和膨潤性を有する媒体と
共に浸透及び重合させ、しかる後に重合物からポリマー
マトリックス膜を除去する方法である。
【００１４】上記方法においては、イオン性及びイオン
性でないミクロゲルにより、使用するポリマーマトリッ
クスの種類を変更することが好ましい。例えば、イオン
性でないミクロゲルを分散させるポリマーマトリックス
としては、水溶性のポリビニルアルコール、カルボキシ
メチルセルロース、ポリエチレンオキシド等が好まし
い。又、イオン性ミクロゲルを分散させる場合には、ポ
リスチレン、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルブチラール、
ポリウレタン等の溶剤可溶性ポリマーをマトリックスに
使用するのが好ましい。
性でないミクロゲルにより、使用するポリマーマトリッ
クスの種類を変更することが好ましい。例えば、イオン
性でないミクロゲルを分散させるポリマーマトリックス
としては、水溶性のポリビニルアルコール、カルボキシ
メチルセルロース、ポリエチレンオキシド等が好まし
い。又、イオン性ミクロゲルを分散させる場合には、ポ
リスチレン、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルブチラール、
ポリウレタン等の溶剤可溶性ポリマーをマトリックスに
使用するのが好ましい。
【００１５】又、ポリマーマトリックスとしては、分解
性ポリマーの使用も可能である。熱により低分子化合物
に分解するもの、或いは水、溶剤に対して易溶性に変わ
るもの等が使用される。これらのなかでは、特に熱分解
時、半減温度 Ｔｈ（３０分間加熱で重量の半減する温
度）の低いポリα−メチルスチレンやポリプロピレンオ
キシド、アルデヒド樹脂等が有用である。ポリマーマト
リックスの使用量は、ミクロゲル１００重量部に対して
１０〜５００重量部の範囲、好ましくは２０〜２００重
量部の範囲である。ミクロゲルをポリマーマトリックス
膜形成溶液中に分散させる方法としては、超音波処理、
ホモミキサー、スターラー等による撹拌等が挙げられ
る。
性ポリマーの使用も可能である。熱により低分子化合物
に分解するもの、或いは水、溶剤に対して易溶性に変わ
るもの等が使用される。これらのなかでは、特に熱分解
時、半減温度 Ｔｈ（３０分間加熱で重量の半減する温
度）の低いポリα−メチルスチレンやポリプロピレンオ
キシド、アルデヒド樹脂等が有用である。ポリマーマト
リックスの使用量は、ミクロゲル１００重量部に対して
１０〜５００重量部の範囲、好ましくは２０〜２００重
量部の範囲である。ミクロゲルをポリマーマトリックス
膜形成溶液中に分散させる方法としては、超音波処理、
ホモミキサー、スターラー等による撹拌等が挙げられ
る。
【００１６】上記ポリマーマトリックス膜中に分散され
たミクロゲルをポリマー相で連結させる方法としては、
モノマー又は架橋性モノマーを含むモノマーを浸透させ
たミクロゲルをシードとしてシード重合を行う。シード
重合を行うモノマー又は架橋性モノマーを含むモノマー
は、ミクロゲルを構成するモノマーと同種であるか、又
は異種であってもミクロゲルに浸透するモノマー又は架
橋性モノマ−を含むモノマ−であればよい。
たミクロゲルをポリマー相で連結させる方法としては、
モノマー又は架橋性モノマーを含むモノマーを浸透させ
たミクロゲルをシードとしてシード重合を行う。シード
重合を行うモノマー又は架橋性モノマーを含むモノマー
は、ミクロゲルを構成するモノマーと同種であるか、又
は異種であってもミクロゲルに浸透するモノマー又は架
橋性モノマ−を含むモノマ−であればよい。
【００１７】使用するモノマーは、ミクロゲル１００重
量部に対し１０〜２，０００重量部の範囲、好ましくは
５０〜１，０００重量部の範囲である。又、モノマーに
対する架橋性モノマーの割合は、モノマー１００重量部
に対して２０重量部以下の範囲、好ましくは０．５〜１
０重量部の範囲である。
量部に対し１０〜２，０００重量部の範囲、好ましくは
５０〜１，０００重量部の範囲である。又、モノマーに
対する架橋性モノマーの割合は、モノマー１００重量部
に対して２０重量部以下の範囲、好ましくは０．５〜１
０重量部の範囲である。
【００１８】ミクロゲルをシードとしたシード重合が進
行すると、生成するポリマーとミクロゲルとの間の相溶
性が低下し両者のポリマーが相分離する。このとき界面
エネルギーが低くなる様に相分離が集中して起こる結
果、ミクロゲルがポリマー相で被覆及び／又は含浸され
て連結されるものと考えられる。
行すると、生成するポリマーとミクロゲルとの間の相溶
性が低下し両者のポリマーが相分離する。このとき界面
エネルギーが低くなる様に相分離が集中して起こる結
果、ミクロゲルがポリマー相で被覆及び／又は含浸され
て連結されるものと考えられる。
【００１９】上記重合に使用する重合開始剤としてはイ
オン性でないモノマーの場合には、２，２′−アゾビス
イソブチロニトリル、２，２′−アゾビス（メチルイソ
ブチレート）、２，２′−アゾビス（２，４−ジメチル
バレロニトリル）、１，１′−アゾビス（シクロヘキサ
ン−１−カルボニトリル）、クメンハイドロパーオキシ
ド、ジクミルパーオキシド、過酸化ベンゾイル、過酸化
ラウリル等の油溶性の重合開始剤が挙げられる。
オン性でないモノマーの場合には、２，２′−アゾビス
イソブチロニトリル、２，２′−アゾビス（メチルイソ
ブチレート）、２，２′−アゾビス（２，４−ジメチル
バレロニトリル）、１，１′−アゾビス（シクロヘキサ
ン−１−カルボニトリル）、クメンハイドロパーオキシ
ド、ジクミルパーオキシド、過酸化ベンゾイル、過酸化
ラウリル等の油溶性の重合開始剤が挙げられる。
【００２０】イオン性モノマーの場合には、２，２′−
アゾビス（２−アミジノプロパン）ジハイドロクロリ
ド、２，２′−アゾビス（２−アミジノプロパン）ジア
セテート、２，２′−アゾビス（Ｎ，Ｎ′−ジメチレン
イソブチルアミジン）ジハイドロクロリド、過硫酸アン
モニウム、過硫酸カリウム等の水溶性の重合開始剤が挙
げられる。
アゾビス（２−アミジノプロパン）ジハイドロクロリ
ド、２，２′−アゾビス（２−アミジノプロパン）ジア
セテート、２，２′−アゾビス（Ｎ，Ｎ′−ジメチレン
イソブチルアミジン）ジハイドロクロリド、過硫酸アン
モニウム、過硫酸カリウム等の水溶性の重合開始剤が挙
げられる。
【００２１】その際、イオン性でないミクロゲルの場
合、上記モノマーをミクロゲルに十分に浸透させる為
に、アセトン、ジオキサン、メタノール等の様なミクロ
ゲルに対して良溶媒と、水等の水溶性ポリマーマトリッ
クスに対して良溶媒である媒体及びモノマーを混合し
て、この混合液をポリマーマトリックス中のミクロゲル
に室温以下で含浸させることが好ましい。
合、上記モノマーをミクロゲルに十分に浸透させる為
に、アセトン、ジオキサン、メタノール等の様なミクロ
ゲルに対して良溶媒と、水等の水溶性ポリマーマトリッ
クスに対して良溶媒である媒体及びモノマーを混合し
て、この混合液をポリマーマトリックス中のミクロゲル
に室温以下で含浸させることが好ましい。
【００２２】イオン性ミクロゲルの場合には、水等のミ
クロゲルに対して良溶媒である媒体と、イソプロピルア
ルコール、ジオキサン等のポリマーマトリックスに対し
て良溶媒である媒体及びモノマーを混合して、この混合
液をポリマーマトリックス膜中のミクロゲルに室温以下
で含浸させることが好ましい。
クロゲルに対して良溶媒である媒体と、イソプロピルア
ルコール、ジオキサン等のポリマーマトリックスに対し
て良溶媒である媒体及びモノマーを混合して、この混合
液をポリマーマトリックス膜中のミクロゲルに室温以下
で含浸させることが好ましい。
【００２３】ミクロゲルに含浸させたモノマーを重合後
に、ポリマーマトリッククスを除去する為には、重合混
合物をイソプロピルアルコール、ジオキサンや水等のポ
リマーマトリックスに対する良溶媒に含浸してポリマー
マトリックスを抽出除去する。この様に得られた多孔質
材料は、孔がミクロで且つ孔の大きさと形状が均一な構
造を有する。又、ミクロゲルの粒径及びポリマーマトリ
ックスに対するミクロゲルの混合比率等を調整すること
によって孔の大きさを任意に調整することも出来る。
に、ポリマーマトリッククスを除去する為には、重合混
合物をイソプロピルアルコール、ジオキサンや水等のポ
リマーマトリックスに対する良溶媒に含浸してポリマー
マトリックスを抽出除去する。この様に得られた多孔質
材料は、孔がミクロで且つ孔の大きさと形状が均一な構
造を有する。又、ミクロゲルの粒径及びポリマーマトリ
ックスに対するミクロゲルの混合比率等を調整すること
によって孔の大きさを任意に調整することも出来る。
【００２４】又、上記で得られる多孔質材料を構成する
ポリマーがベンゼン環等の芳香環を有する場合には、硫
酸によるスルホン化、芳香環が有するハロゲン化メチル
基の第３級アミンによる４級化、亜硫酸ナトリウムによ
るスルホン化及びピリジン環のハロゲン化メチル等によ
る４級化等の化学修飾も行うことが出来る。
ポリマーがベンゼン環等の芳香環を有する場合には、硫
酸によるスルホン化、芳香環が有するハロゲン化メチル
基の第３級アミンによる４級化、亜硫酸ナトリウムによ
るスルホン化及びピリジン環のハロゲン化メチル等によ
る４級化等の化学修飾も行うことが出来る。
【００２５】
【実施例】次に実施例を挙げて本発明を更に具体的に説
明する。尚、文中部又は％とあるのは特に断りのない限
り重量基準である。 参考例１（ポリメタクリル酸メチル系ミクロゲルの調
製） ３０部のメタクリル酸メチルと１．５部のメタクリル酸
ヒドロキシエチルと３部のジビニルベンゼンと０．３部
の２，２′−アゾビス（２−アミジノプロパン）ジハイ
ドロクロリド及び５００部の水を１リットルのフラスコ
に仕込み、窒素ガス気流下で８０℃で８時間重合し乳化
重合物を得た。この乳化重合物を塩析、加圧濾過及び水
洗した。得られたミクロゲルの粒径は走査型電子顕微鏡
で測定したところ２００ｎｍであった。
明する。尚、文中部又は％とあるのは特に断りのない限
り重量基準である。 参考例１（ポリメタクリル酸メチル系ミクロゲルの調
製） ３０部のメタクリル酸メチルと１．５部のメタクリル酸
ヒドロキシエチルと３部のジビニルベンゼンと０．３部
の２，２′−アゾビス（２−アミジノプロパン）ジハイ
ドロクロリド及び５００部の水を１リットルのフラスコ
に仕込み、窒素ガス気流下で８０℃で８時間重合し乳化
重合物を得た。この乳化重合物を塩析、加圧濾過及び水
洗した。得られたミクロゲルの粒径は走査型電子顕微鏡
で測定したところ２００ｎｍであった。
【００２６】参考例２（ポリスチレン系ミクロゲルの調
製） ３０部のスチレンと０．３部のアクリルアミドと０．４
５部のジビニルベンゼンと４．５部のポリビニルピロリ
ドンと０．４５部の２，２′−アゾビスイソブチロニト
リル及び３００部のエタノールをフラスコに仕込み、窒
素気流下で６０℃で８時間重合し加圧濾過した。得られ
たミクロゲルの粒径は走査型電子顕微鏡で測定したとこ
ろ１．５μｍであった。
製） ３０部のスチレンと０．３部のアクリルアミドと０．４
５部のジビニルベンゼンと４．５部のポリビニルピロリ
ドンと０．４５部の２，２′−アゾビスイソブチロニト
リル及び３００部のエタノールをフラスコに仕込み、窒
素気流下で６０℃で８時間重合し加圧濾過した。得られ
たミクロゲルの粒径は走査型電子顕微鏡で測定したとこ
ろ１．５μｍであった。
【００２７】参考例３（ポリ４−ビニルピリジン系ミク
ロゲルの調製） １０部の４−ビニルピリジンと１部のアクリルアミドと
１部のジビニルベンゼンと０．２部の２，２′−アゾビ
ス（２−メチルアミジノプロパン）ジハイドロクロライ
ド及び５００部の水をフラスコに仕込み、窒素ガス気流
下で８０℃で８時間重合した後、透析にて精製した。得
られたミクロゲルの粒径は動的光散乱法で測定したとこ
ろ２５０ｎｍであった。
ロゲルの調製） １０部の４−ビニルピリジンと１部のアクリルアミドと
１部のジビニルベンゼンと０．２部の２，２′−アゾビ
ス（２−メチルアミジノプロパン）ジハイドロクロライ
ド及び５００部の水をフラスコに仕込み、窒素ガス気流
下で８０℃で８時間重合した後、透析にて精製した。得
られたミクロゲルの粒径は動的光散乱法で測定したとこ
ろ２５０ｎｍであった。
【００２８】参考例４（ポリスチレンスルホン酸ソーダ
系ミクロゲルの調製） １０部のスチレンスルホン酸ソーダと２部のメタクリル
酸ヒドロキシエチルと１部のメチレンビスアクリルアミ
ドと０．２部の２，２′−アゾビス（２−アミジノプロ
パン）ジアセテート及び２４７部の水をフラスコに仕込
み、窒素気流下で６０℃で１０時間重合した。メタノー
ルを添加してポリマーを析出させた。得られたミクロゲ
ルの粒径は、走査型電子顕微鏡で測定したところ３０ｎ
ｍであった。
系ミクロゲルの調製） １０部のスチレンスルホン酸ソーダと２部のメタクリル
酸ヒドロキシエチルと１部のメチレンビスアクリルアミ
ドと０．２部の２，２′−アゾビス（２−アミジノプロ
パン）ジアセテート及び２４７部の水をフラスコに仕込
み、窒素気流下で６０℃で１０時間重合した。メタノー
ルを添加してポリマーを析出させた。得られたミクロゲ
ルの粒径は、走査型電子顕微鏡で測定したところ３０ｎ
ｍであった。
【００２９】実施例１ 参考例１のポリメタクリル酸メチル系ミクロゲル６．０
部を９４部の水に分散し、２６部の１０％ポリビニルア
ルコール（クラレ ＰＶＡ−２０５ 平均重合度５５０
±５０）水溶液と１０時間混合した。その後、テフロン
板上に室温で製膜したところ青色の光彩を放った膜が得
られた。可視光の回折の結果、３９４ｎｍ及び５０４ｎ
ｍに２つのピークが得られ、ポリメタクリル酸メチル系
ミクロゲルがポリビニルアルコールマトリックス中で規
則的な配列構造をとっていることが確認出来た。
部を９４部の水に分散し、２６部の１０％ポリビニルア
ルコール（クラレ ＰＶＡ−２０５ 平均重合度５５０
±５０）水溶液と１０時間混合した。その後、テフロン
板上に室温で製膜したところ青色の光彩を放った膜が得
られた。可視光の回折の結果、３９４ｎｍ及び５０４ｎ
ｍに２つのピークが得られ、ポリメタクリル酸メチル系
ミクロゲルがポリビニルアルコールマトリックス中で規
則的な配列構造をとっていることが確認出来た。
【００３０】この膜を、１８部のメタクリル酸メチルと
０．１８部のジビニルベンゼンと０．１８部の２，２′
−アゾビスイソブチロニトリルと２００部のアセトン及
び７０部の水の混合溶液に２４時間含浸し、ミクロゲル
にモノマーを浸透させ、フラスコ中で窒素気流下、５５
℃で８時間シード重合した。重合後、膜を８０℃の熱湯
に含浸し更に水洗しポリビニルアルコールを除去し乾燥
した。この様にして得られた本発明の多孔質材料は、走
査型電子顕微鏡写真から非常に均一な配列の孔構造を有
していることがわかった。この多孔質材料は濾過材とし
て有用である。
０．１８部のジビニルベンゼンと０．１８部の２，２′
−アゾビスイソブチロニトリルと２００部のアセトン及
び７０部の水の混合溶液に２４時間含浸し、ミクロゲル
にモノマーを浸透させ、フラスコ中で窒素気流下、５５
℃で８時間シード重合した。重合後、膜を８０℃の熱湯
に含浸し更に水洗しポリビニルアルコールを除去し乾燥
した。この様にして得られた本発明の多孔質材料は、走
査型電子顕微鏡写真から非常に均一な配列の孔構造を有
していることがわかった。この多孔質材料は濾過材とし
て有用である。
【００３１】実施例２ 参考例２のポリスチレン系ミクロゲル６．０部を９４部
の水に分散し、６０部の１０％ポリビニルアルコール水
溶液と１０時間混合した。その後、テフロン板上に室温
で製膜した。
の水に分散し、６０部の１０％ポリビニルアルコール水
溶液と１０時間混合した。その後、テフロン板上に室温
で製膜した。
【００３２】この膜を、３０部のスチレンと０．３部の
２，２′−アゾビスイソブチロニトリルと２００部のア
セトン及び７０部の水の混合溶液に２４時間浸漬し、ミ
クロゲルにモノマーを浸透させ、フラスコ中で窒素気流
下、５５℃で８時間シード重合した。重合後膜を８０℃
の熱湯に含浸し更に水洗しポリビニルアルコールを除去
し乾燥した。得られた多孔質材料は濾過材として有用で
ある。
２，２′−アゾビスイソブチロニトリルと２００部のア
セトン及び７０部の水の混合溶液に２４時間浸漬し、ミ
クロゲルにモノマーを浸透させ、フラスコ中で窒素気流
下、５５℃で８時間シード重合した。重合後膜を８０℃
の熱湯に含浸し更に水洗しポリビニルアルコールを除去
し乾燥した。得られた多孔質材料は濾過材として有用で
ある。
【００３３】実施例３ 参考例３のポリ４−ビニルピリジン系ミクロゲル１００
部を９．５部の１０％ポリビニルアルコール水溶液と１
０時間混合した。その後、テフロン板上に室温で製膜し
た。この膜を、４．４部の４−ビニルピリジンと０．０
５部のジビニルベンゼンと０．１８部の２，２′−アゾ
ビス（メチルイソブチレート）と２０部のアセトン及び
７部の水の混合溶液に２４時間含浸し、ミクロゲルにモ
ノマーを浸透させ、フラスコ中で窒素気流下、５５℃で
８時間シード重合した。
部を９．５部の１０％ポリビニルアルコール水溶液と１
０時間混合した。その後、テフロン板上に室温で製膜し
た。この膜を、４．４部の４−ビニルピリジンと０．０
５部のジビニルベンゼンと０．１８部の２，２′−アゾ
ビス（メチルイソブチレート）と２０部のアセトン及び
７部の水の混合溶液に２４時間含浸し、ミクロゲルにモ
ノマーを浸透させ、フラスコ中で窒素気流下、５５℃で
８時間シード重合した。
【００３４】重合後膜を８０℃の熱湯に浸漬し、更に水
洗しポリビニルアルコールを除去し、乾燥した。更にこ
の膜をヨウ化メチル雰囲気中に室温で１日放置し−ービ
ニルピリジンの窒素原子を完全に４級化した。得られた
多孔質材料はカチオン性を有しておりアニオン性物質の
分離膜及び吸着材として有用である。
洗しポリビニルアルコールを除去し、乾燥した。更にこ
の膜をヨウ化メチル雰囲気中に室温で１日放置し−ービ
ニルピリジンの窒素原子を完全に４級化した。得られた
多孔質材料はカチオン性を有しておりアニオン性物質の
分離膜及び吸着材として有用である。
【００３５】実施例４ 参考例４のポリスチレンスルホン酸ソーダ系ミクロゲル
３．０部と１０％のポリスチレン（三菱モンサント ダ
イヤレックスＨＦ−７７）のジオキサン溶液１３部を１
０時間混合分散し、テフロン板上に室温で製膜した。
３．０部と１０％のポリスチレン（三菱モンサント ダ
イヤレックスＨＦ−７７）のジオキサン溶液１３部を１
０時間混合分散し、テフロン板上に室温で製膜した。
【００３６】この膜を、９．０部のスチレンスルホン酸
ソ−ダと１．８部のメタクリル酸ヒドロキシエチルと
０．５部のメチレンビスアクリルアミドと０．３部の
２，２′−アゾビス（２−アミジノプロパン）ジアセテ
ートと１００部の水及び３５部のジオキサン混合溶液に
２４時間含浸して膜中のミクロゲルにモノマー及び架橋
性モノマーを浸透させ、フラスコ中で窒素気流下、５５
℃で８時間シード重合した。
ソ−ダと１．８部のメタクリル酸ヒドロキシエチルと
０．５部のメチレンビスアクリルアミドと０．３部の
２，２′−アゾビス（２−アミジノプロパン）ジアセテ
ートと１００部の水及び３５部のジオキサン混合溶液に
２４時間含浸して膜中のミクロゲルにモノマー及び架橋
性モノマーを浸透させ、フラスコ中で窒素気流下、５５
℃で８時間シード重合した。
【００３７】重合後、膜をジオキサン溶液に含浸してポ
リスチレンマトリックスを除去して風乾した。得られた
多孔質材料はアニオン性を有しており、カチオン性物質
の分離膜及び吸着材として有用である。
リスチレンマトリックスを除去して風乾した。得られた
多孔質材料はアニオン性を有しており、カチオン性物質
の分離膜及び吸着材として有用である。
【００３８】
【効果】以上の如き本発明によれば、多孔質材料の作製
にミクロゲルを使用して、該ミクロゲルをポリマー相で
連結させることによって、孔がミクロで且つ孔の大きさ
と形状が均一な構造を有する多孔質材料を提供すること
が出来、該材料は、十分な濾過性能、分離性能及び吸着
性能を有している。
にミクロゲルを使用して、該ミクロゲルをポリマー相で
連結させることによって、孔がミクロで且つ孔の大きさ
と形状が均一な構造を有する多孔質材料を提供すること
が出来、該材料は、十分な濾過性能、分離性能及び吸着
性能を有している。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中村 道衛 東京都中央区日本橋馬喰町１丁目７番６ 号 大日精化工業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭63−79064（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C08J 9/26 B01J 20/26 B01J 20/28 B01J 20/30
Claims (6)
- 【請求項１】 ミクロゲルがポリマー相によって連結さ
れていることを特徴とする多孔質材料。 - 【請求項２】 ミクロゲルの直径が、０．０１μｍ〜１
００μｍの範囲である請求項１に記載の多孔質材料。 - 【請求項３】 ポリマーマトリックス膜中に分散された
ミクロゲルに、モノマーを浸透及び重合させ、しかる後
にポリマーマトリックス膜を除去することを特徴とする
ミクロゲルがポリマー相によって連結されてなる多孔質
材料の製造方法。 - 【請求項４】 モノマーが、架橋性モノマーを含む請求
項３に記載の多孔質材料の製造方法。 - 【請求項５】 ポリマーマトリックスが、水溶性ポリマ
ーである請求項３に記載の多孔質材料の製造方法。 - 【請求項６】 ポリマーマトリックスが、有機溶剤可溶
性ポリマーである請求項３に記載の多孔質材料の製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6151744A JP3058561B2 (ja) | 1994-06-10 | 1994-06-10 | 多孔質材料及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6151744A JP3058561B2 (ja) | 1994-06-10 | 1994-06-10 | 多孔質材料及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07330944A JPH07330944A (ja) | 1995-12-19 |
| JP3058561B2 true JP3058561B2 (ja) | 2000-07-04 |
Family
ID=15525337
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6151744A Expired - Fee Related JP3058561B2 (ja) | 1994-06-10 | 1994-06-10 | 多孔質材料及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3058561B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6967232B2 (en) * | 2001-10-04 | 2005-11-22 | Dainichiseika Color & Chemicals Mfg., Co., Ltd. | High-molecular gelling agent precursor for electrolyte |
| JP2007075131A (ja) * | 2005-09-09 | 2007-03-29 | Dainichiseika Color & Chem Mfg Co Ltd | 脱臭性材料および脱臭性シート |
| JP5276367B2 (ja) | 2008-06-25 | 2013-08-28 | 日東電工株式会社 | 多孔質樹脂ビーズおよびそれを用いる核酸の製造方法 |
-
1994
- 1994-06-10 JP JP6151744A patent/JP3058561B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07330944A (ja) | 1995-12-19 |
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