JP3069633B2 - Method for producing pH-sensitive and heat-sensitive microbeads - Google Patents

Method for producing pH-sensitive and heat-sensitive microbeads

Info

Publication number
JP3069633B2
JP3069633B2 JP7299764A JP29976495A JP3069633B2 JP 3069633 B2 JP3069633 B2 JP 3069633B2 JP 7299764 A JP7299764 A JP 7299764A JP 29976495 A JP29976495 A JP 29976495A JP 3069633 B2 JP3069633 B2 JP 3069633B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
sensitive
microbeads
heat
group
weight
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.)
Expired - Lifetime
Application number
JP7299764A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH09136921A (en
Inventor
昭二 伊藤
Original Assignee
工業技術院長
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 工業技術院長 filed Critical 工業技術院長
Priority to JP7299764A priority Critical patent/JP3069633B2/en
Publication of JPH09136921A publication Critical patent/JPH09136921A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3069633B2 publication Critical patent/JP3069633B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、新規なpH感応
性、感熱性マイクロビーズの製造方法に関するものであ
る。さらに詳しくいえば、本発明は、pH及び熱の両方
に感応し、それらの変化に応じて粒径が変化し、機能材
料として有用なpH感応性、感熱性マイクロビーズを
率よく製造する方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to novel pH-sensitive, to a method of manufacturing a heat-sensitive micro-beads. More particularly, the present invention is sensitive to both pH and heat, particle size varies according to their variation, useful pH-sensitive as functional material, a heat-sensitive micro-beads effect <br/> It relates to a method for efficient production.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、熱の変化に応じて粒径が変化する
感熱性マイクロビーズは、機能材料として、例えば診断
用マイクロビーズ、徐放化製剤、吸着剤、化粧品などへ
の用途が期待され、注目されている。
2. Description of the Related Art In recent years, heat-sensitive microbeads whose particle size changes in response to changes in heat are expected to be used as functional materials, for example, for diagnostic microbeads, sustained-release preparations, adsorbents, cosmetics, and the like. ,Attention has been paid.

【0003】このような感熱性マイクロビーズとして
は、例えばN‐イソプロピルアクリルアミドを架橋性単
量体であるN,N′‐メチレンビスアクリルアミドの存
在下で重合させて得られたマイクロゲルビーズなどが知
られている。そして、このマイクロゲルビーズは、例え
ば(1)有機溶媒と界面活性剤の存在下で行われる逆相
懸濁重合法[「マクロモレキュルズ(Macromol
ecules)」第20巻,第1342ページ(198
7年)]、(2)水中での沈殿重合法[「コロイド&ポ
リマー・サイエンス(Colloid & Polym
er Science)」第270巻,第53ページ
(1992年)]及び(3)臨界ミセル濃度以上の濃度
の界面活性剤水溶液中で重合を行う方法[特公平7−3
5402号公報、「Bull.Res.Inst.Po
lymer & Textiles」第167巻,第6
7〜80ページ(1991年)]などにより製造されて
いる。
[0003] As such heat-sensitive microbeads, for example, microgel beads obtained by polymerizing N-isopropylacrylamide in the presence of a crosslinkable monomer, N, N'-methylenebisacrylamide, and the like are known. ing. Then, the microgel beads are prepared, for example, by a reverse phase suspension polymerization method (“Macromolecules (Macromol)”) performed in the presence of (1) an organic solvent and a surfactant.
ecules) ", Vol. 20, p. 1342 (198
7 years)], (2) Precipitation polymerization method in water [“Colloid & Polym”
270, p. 53 (1992)] and (3) a method of performing polymerization in an aqueous surfactant solution having a concentration equal to or higher than the critical micelle concentration [Japanese Patent Publication No. 7-3]
No. 5402, "Bull. Res. Inst. Po.
lymer & Textiles ”Vol. 167, No. 6
7-80 (1991)].

【0004】しかしながら、これらの方法で得られた従
来のマイクロビーズは、温度の変化に応じて粒径が変化
する感熱性マイクロビーズであって、pHの変化に応じ
て粒径が変化するpH感応性の機能は有していない。p
H及び熱の両方に対して感応するマイクロビーズを開発
できれば、機能材料として、さらに用途の拡大が期待で
きる。
However, conventional microbeads obtained by these methods are heat-sensitive microbeads whose particle size changes according to a change in temperature, and are pH-sensitive microparticles whose particle size changes according to a change in pH. No sexual function. p
If microbeads that respond to both H and heat can be developed, further expansion of applications as functional materials can be expected.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
事情のもとで、pH及び熱の両方に対して感応し、それ
らの変化に応じて粒径が変化するpH感応性、感熱性マ
イクロビーズを効率よく製造する方法を提供することを
目的としてなされたものである。
SUMMARY OF THE INVENTION Under such circumstances, the present invention is sensitive to both pH and heat, and has a pH-sensitive property and a heat-sensitive property in which the particle size changes according to the change. It has been made for the purpose of providing a method of fabricating a micro beads efficiently.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、pH感応
性、感熱性マイクロビーズについて鋭意研究を重ねた結
果、特定の割合のN置換(メタ)アクリルアミド誘導体
と(メタ)アクリル酸との共重合体の架橋化物から成る
マイクロビーズが、pH及び熱の両方に対して感応性を
有すること、そして、このマイクロビーズは、特定の割
合のN置換(メタ)アクリルアミド誘導体と(メタ)ア
クリル酸との混合物に架橋性単量体を加え、これらを含
む水溶液に、さらに界面活性剤を臨界ミセル濃度以上の
濃度で添加し、その曇点以上の温度でミセル内共重合を
行わせ、次いで5μmのフィルターを通過させることに
より、効率よく得られることを見出し、この知見に基づ
いて本発明を完成するに至った。
Means for Solving the Problems The inventors of the present invention have conducted intensive studies on pH-sensitive and heat-sensitive microbeads and have found that a specific ratio of N-substituted (meth) acrylamide derivative and (meth) acrylic acid That microbeads consisting of cross-linked copolymers are sensitive to both pH and heat, and that the microbeads have a certain proportion of N-substituted (meth) acrylamide derivative and (meth) acrylic acid , A surfactant is added to the aqueous solution containing these at a concentration higher than the critical micelle concentration, and copolymerization in micelles is performed at a temperature higher than the cloud point , and then 5 μm the Rukoto passed through a filter, found that the efficiency is often obtained, and have completed the present invention based on this finding.

【0007】すなわち、本発明は、一般式That is, the present invention provides a compound represented by the general formula

【化3】 (式中のR1は水素原子又はメチル基、R2及びR3の少
なくとも一方はアルキル基又はアルコキシアルキル基で
あり、残りは水素原子である)で表わされる不飽和アミ
ドの中から選ばれた少なくとも1種の単量体70〜95
重量%と、一般式
Embedded image (Wherein R 1 is a hydrogen atom or a methyl group, at least one of R 2 and R 3 is an alkyl group or an alkoxyalkyl group, and the remainder is a hydrogen atom). At least one monomer 70 to 95
Weight percent and the general formula

【化4】 (式中のR4は水素原子又はメチル基である)で表わさ
れる不飽和カルボン酸の中から選ばれた少なくとも1種
の単量体30〜5重量%との混合物に、2個のビニル基
もつ化合物の中から選ばれた少なくとも1種の架橋剤を
加え、これらを含む水溶液に、さらにカチオン性界面活
性剤又はアニオン性界面活性剤を臨界ミセル濃度以上の
濃度で添加し、その曇点以上の温度でミセル内共重合を
行わせた後、5μmのフィルターを通過させることによ
り、20〜30℃における中性での流体力学的直径(D
s)が、膨潤状態で150〜700nmの範囲にある、
pH感応性、感熱性マイクロビーズを製造する方法を提
供するものである。
Embedded image (Wherein R 4 is a hydrogen atom or a methyl group) in a mixture with 30 to 5% by weight of at least one monomer selected from unsaturated carboxylic acids represented by the following formula: At least one cross-linking agent selected from compounds having the same, and further adding a cationic surfactant or an anionic surfactant to the aqueous solution containing them at a concentration higher than the critical micelle concentration, and the cloud point or higher. After the copolymerization in the micelles at a temperature of 5 ° C., the solution is allowed to pass through a 5 μm filter to obtain a neutral hydrodynamic diameter at 20 to 30 ° C. (D
s) is in the range from 150 to 700 nm in the swollen state;
It is intended to provide a method for producing pH-sensitive and heat-sensitive microbeads.

【0008】[0008]

【発明の実施の形態】本発明方法により得られるマイク
ロビーズは、前記一般式(I)で表わされる不飽和アミ
ドと一般式(II)で表わされる不飽和カルボン酸との
共重合体の架橋化物から成るものであって、前記不飽和
アミドと不飽和カルボン酸との割合は、不飽和アミドが
70〜95重量%で、不飽和カルボン酸が30〜5重量
%の範囲である。不飽和カルボン酸の量が重量%未満
ではpH感応性が充分に発揮されないし、30重量%を
超えると感熱性が不十分になる。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The microbead obtained by the method of the present invention is a copolymer of an unsaturated amide represented by the above general formula (I) and an unsaturated carboxylic acid represented by the general formula (II). The unsaturated amide and the unsaturated carboxylic acid are in a ratio of 70 to 95% by weight of the unsaturated amide and 30 to 5% by weight of the unsaturated carboxylic acid. . If the amount of the unsaturated carboxylic acid is less than 5 % by weight, the pH sensitivity is not sufficiently exhibited, and if it exceeds 30 % by weight, the heat sensitivity becomes insufficient.

【0009】また、不飽和アミドと不飽和カルボン酸と
の共重合体を架橋化させるには、例えば多官能性単量体
から成る架橋剤の存在下に、不飽和アミドと不飽和カル
ボン酸とを共重合させる方法が好ましく用いられる。
In order to crosslink a copolymer of an unsaturated amide and an unsaturated carboxylic acid, for example, an unsaturated amide and an unsaturated carboxylic acid are mixed in the presence of a crosslinking agent comprising a polyfunctional monomer. Is preferably used.

【0010】本発明方法により得られるマイクロビーズ
は、pH及び熱の両方の変化に応じて粒径が変化する特
性を有している。すなわち、pHを酸性からアルカリ性
に変化させると粒径が増大し、また、温度を下げていく
とある温度以下で粒径が急激に増大する。このマイクロ
ビーズの大きさは、光子相関分光法により求めた20〜
30℃における中性での流体力学的直径(Ds)が、膨
潤状態で150〜700nmの範囲内、収縮状態で20
〜100nmの範囲内にある。
[0010] The microbeads obtained by the method of the present invention have the property that the particle size changes in response to changes in both pH and heat. That is, when the pH is changed from acidic to alkaline, the particle size increases, and when the temperature is lowered, the particle size sharply increases below a certain temperature. The size of the microbeads was 20 to 20 determined by photon correlation spectroscopy.
Neutral hydrodynamic diameter (Ds) at 30 ° C. is in the range of 150-700 nm in the swollen state and 20 in the contracted state.
範 囲 100 nm.

【0011】前記一般式(I)で表わされる不飽和アミ
ドにおいて、R及びRのうちのアルキル基として
は、炭素数1〜10の直鎖状、分枝状、環状のアルキル
基が好ましく挙げられる。このようなものとしては、例
えばメチル基、エチル基、n‐プロピル基、イソプロピ
ル基、n‐ブチル基、イソブチル基、sec‐ブチル
基、tert‐ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オ
クチル基、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロ
ペンチル基、シクロヘキシル基などが挙げられる。ま
た、R及びRのうちのアルコキシアルキル基として
は、炭素数2〜10の直鎖状、分枝状、環状のアルコキ
シアルキルが好ましく挙げられる。このようなものとし
ては、例えばメトキシメチル基、メトキシエチル基、メ
トキシプロピル基、エトキシメチル基、エトキシエチル
基、エトキシプロピル基、イソプロポキシメチル基、イ
ソプロポキシエチル基、イソプロポキシプロピル基、シ
クロプロポキシメチル基、2,2‐ジメトキシエチル
基、1‐メチル‐2‐メトキシエチル基、1‐メトキシ
メチルプロピル基、メトキシエトキシプロピル基などが
挙げられる。このR及びRはたがいに同一であって
もよいし、異なっていてもよく、また、たがいに結合し
て窒素原子をヘテロ原子とする複素環を形成していても
よい。
In the unsaturated amide represented by the general formula (I), the alkyl group of R 2 and R 3 is preferably a linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 10 carbon atoms. No. Such compounds include, for example, methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, isobutyl, sec-butyl, tert-butyl, pentyl, hexyl, octyl, cyclo Examples thereof include a propyl group, a cyclobutyl group, a cyclopentyl group, and a cyclohexyl group. Further, as the alkoxyalkyl group of R 2 and R 3, a linear, branched or cyclic alkoxyalkyl having 2 to 10 carbon atoms is preferably exemplified. Such compounds include, for example, methoxymethyl group, methoxyethyl group, methoxypropyl group, ethoxymethyl group, ethoxyethyl group, ethoxypropyl group, isopropoxymethyl group, isopropoxyethyl group, isopropoxypropyl group, cyclopropoxymethyl Groups, 2,2-dimethoxyethyl, 1-methyl-2-methoxyethyl, 1-methoxymethylpropyl, methoxyethoxypropyl and the like. R 2 and R 3 may be the same or different, and may be bonded to each other to form a heterocyclic ring having a nitrogen atom as a hetero atom.

【0012】このような一般式(I)で表わされる不飽
和アミドの例としては、N‐エチルアクリルアミド、N
‐n‐プロピルアクリルアミド、N‐イソプロピルアク
リルアミド、N‐シクロプロピルアクリルアミド、N,
N‐ジエチルアクリルアミド、N‐メチル‐N‐エチル
アクリルアミド、N‐メチル‐N‐n‐プロピルアクリ
ルアミド、N‐メチル‐N‐イソプロピルアクリルアミ
ド、N‐アクリロイルピペリジン、N‐アクリロイルピ
ロリジン、N‐アクリロイルモルホリン、N‐メトキシ
プロピルアクリルアミド、N‐エトキシプロピルアクリ
ルアミド、N‐イソプロポキシプロピルアクリルアミ
ド、N‐エトキシエチルアクリルアミド、N‐(2,2
‐ジメトキシエチル)‐N‐メチルアクリルアミド、N
‐1‐メチル‐2‐メトキシエチルアクリルアミド、N
‐1‐メトキシメチルプロピルアクリルアミド、N‐ジ
(2‐メトキシエチル)アクリルアミド、N‐2‐メト
キシエチル‐N‐n‐プロピルアクリルアミド、N‐2
‐メトキシエチル‐N‐エチルアクリルアミド、N‐メ
トキシエトキシプロピルアクリルアミドなど、及びこれ
らのアクリルアミド誘導体に対応するメタクリルアミド
誘導体を挙げることができる。これらの不飽和アミドは
単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いて
もよい。
Examples of the unsaturated amide represented by the general formula (I) include N-ethylacrylamide and N-ethylacrylamide.
-N-propylacrylamide, N-isopropylacrylamide, N-cyclopropylacrylamide, N,
N-diethylacrylamide, N-methyl-N-ethylacrylamide, N-methyl-NNn-propylacrylamide, N-methyl-N-isopropylacrylamide, N-acryloylpiperidine, N-acryloylpyrrolidine, N-acryloylmorpholine, N -Methoxypropylacrylamide, N-ethoxypropylacrylamide, N-isopropoxypropylacrylamide, N-ethoxyethylacrylamide, N- (2,2
-Dimethoxyethyl) -N-methylacrylamide, N
-1-methyl-2-methoxyethylacrylamide, N
-1-methoxymethylpropylacrylamide, N-di (2-methoxyethyl) acrylamide, N-2-methoxyethyl-NNn-propylacrylamide, N-2
-Methoxyethyl-N-ethylacrylamide, N-methoxyethoxypropylacrylamide, and the like, and methacrylamide derivatives corresponding to these acrylamide derivatives. These unsaturated amides may be used alone or in combination of two or more.

【0013】一方、前記一般式(II)で表わされる不
飽和カルボン酸はアクリル酸及びメタクリル酸であり、
これらは単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせ
て用いてもよい。
On the other hand, the unsaturated carboxylic acids represented by the general formula (II) are acrylic acid and methacrylic acid,
These may be used alone or in combination of two or more.

【0014】また、多官能性単量体から成る架橋剤とし
ては、2個のビニル基をもつ化合物が好ましく用いられ
る。このような化合物としては、例えばN,N′‐メチ
レンビスアクリルアミドやジビニルベンゼンなどを好ま
しく挙げることができる。これらは単独で用いてもよい
し、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
As the cross-linking agent comprising a polyfunctional monomer, a compound having two vinyl groups is preferably used. Preferred examples of such a compound include N, N'-methylenebisacrylamide and divinylbenzene. These may be used alone or in combination of two or more.

【0015】以下に示す本発明方法を用いることによ
り、効率よく所望のマイクロビーズを製造することがで
きる。まず、前記一般式(I)で表わされる不飽和アミ
ド70〜95重量%と一般式(II)で表わされる不飽
和カルボン酸30〜5重量%との混合物に対し、2個の
ビニル基をもつ化合物から成る架橋剤を、好ましくは
0.01〜10重量%の割合で加え、これらを含む水溶
液を調製する。この際、反応媒体として用いられる水は
イオン交換水、蒸留水、上水など、いずれであってもよ
い。
By using the method of the present invention described below, desired microbeads can be efficiently produced. First, a mixture of 70 to 95% by weight of the unsaturated amide represented by the general formula (I) and 30 to 5% by weight of the unsaturated carboxylic acid represented by the general formula (II) has two vinyl groups. A crosslinking agent comprising a compound is added, preferably in a ratio of 0.01 to 10% by weight, to prepare an aqueous solution containing these. At this time, water used as a reaction medium may be any of ion-exchanged water, distilled water, tap water and the like.

【0016】次に、この水溶液に、カチオン性界面活性
剤又はアニオン性界面活性剤を臨界ミセル濃度以上の濃
度で添加し、均一な水溶液を調製する。カチオン性界面
活性剤としては、例えばトリメチルステアリルアンモニ
ウムクロリド、トリメチルセチルアンモニウムクロリ
ド、トリメチルセチルアンモニウムブロミド、トリメチ
ルn‐テトラデシルアンモニウムクロリドなど、疎水基
として、炭素数12以上の長鎖を有するものが好ましく
挙げられる。これらのカチオン性界面活性剤は単独で用
いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
一方、アニオン性界面活性剤としては、例えばハードド
デシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ソフトドデシル
ベンゼンスルホン酸ナトリウム、4‐n‐オクチルベン
ゼンスルホン酸ナトリウムなどのアルキルベンゼンスル
ホン酸塩、ノニルフェノール硫酸エステルナトリウム塩
などの硫酸エステル塩、さらにはジオクチルスルホコハ
ク酸ナトリウム、ドデシル硫酸ナトリウムなど、炭素数
12以上の疎水基を有するものが好ましく挙げられる。
これらのアニオン性界面活性剤は単独で用いてもよい
し、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
Next, a cationic surfactant or an anionic surfactant is added to the aqueous solution at a concentration higher than the critical micelle concentration to prepare a uniform aqueous solution. As the cationic surfactant, for example, those having a long chain having 12 or more carbon atoms as a hydrophobic group, such as trimethyl stearyl ammonium chloride, trimethyl cetyl ammonium chloride, trimethyl cetyl ammonium bromide, and trimethyl n-tetradecyl ammonium chloride, are preferred. Can be These cationic surfactants may be used alone or in combination of two or more.
On the other hand, examples of anionic surfactants include, for example, sodium hard dodecylbenzenesulfonate, sodium soft dodecylbenzenesulfonate, alkylbenzene sulfonates such as sodium 4-n-octylbenzenesulfonate, and sulfates such as sodium nonylphenol sulfate. Salts, and those having a hydrophobic group having 12 or more carbon atoms, such as sodium dioctylsulfosuccinate and sodium dodecyl sulfate, are preferred.
These anionic surfactants may be used alone or in combination of two or more.

【0017】重合を開始する方法としては、従来公知の
方法、例えば放射線又は電子線を照射する方法、ラジカ
ル重合開始剤の存在下に加熱する方法、光増感剤の存在
下に光照射する方法などを用いることができるが、これ
らの方法の中でラジカル重合開始剤の存在下に加熱する
方法が好ましい。ラジカル重合開始剤としては、水溶性
のものであればよく、特に制限されず、例えば過硫酸ア
ンモニウム、過硫酸カリウム、過酸化水素、tert‐
ブチルヒドロパーオキシドなど、あるいは亜硫酸塩、亜
硫酸水素塩、硝酸第二セリウムアンモニウムなどのレド
ックス系開始剤、さらには2,2′‐アゾビス‐2‐ア
ミジノプロパン塩酸塩、2,2′‐アゾビス‐2,4‐
ジメチルバレロニトリル、4,4′‐アゾビス‐4‐シ
アノバレリン酸及びその塩などのアゾ化合物などを用い
ることができる。これらのラジカル重合開始剤は単独で
用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよ
く、また、その使用量は、単量体の合計量に対して、通
常0.01〜10重量%、好ましくは0.05〜8重量
%の範囲である。また、重合温度は、使用する単量体及
び開始剤の種類により異なるが、通常0〜100℃の範
囲で、かつ重合で生成する高分子水溶液の曇点以上の温
度である。
As a method for initiating the polymerization, a conventionally known method, for example, a method of irradiating with radiation or an electron beam, a method of heating in the presence of a radical polymerization initiator, a method of irradiating light in the presence of a photosensitizer However, among these methods, a method of heating in the presence of a radical polymerization initiator is preferable. The radical polymerization initiator may be any one as long as it is water-soluble, and is not particularly limited. For example, ammonium persulfate, potassium persulfate, hydrogen peroxide, tert-
Butyl hydroperoxide, or a redox initiator such as sulfite, hydrogen sulfite, ceric ammonium nitrate, and the like; 2,2'-azobis-2-amidinopropane hydrochloride; 2,2'-azobis-2 , 4-
Azo compounds such as dimethylvaleronitrile and 4,4'-azobis-4-cyanovaleric acid and salts thereof can be used. These radical polymerization initiators may be used alone or in combination of two or more, and the amount of the radical polymerization initiator is usually 0.01 to 10% by weight based on the total amount of the monomers. %, Preferably in the range of 0.05 to 8% by weight. The polymerization temperature varies depending on the type of the monomer and the initiator to be used, but is usually in the range of 0 to 100 ° C. and higher than the cloud point of the aqueous polymer solution produced by the polymerization.

【0018】このような重合様式においては、共重合反
応はミセル内で起こり、架橋構造を有する共重合体エマ
ルションが効率よく得られる。重合終了後、メタノール
やエタノールを加えてミセル構造を破壊したのち、限外
ろ過法や透析法などを用いて、界面活性剤及び未反応単
量体を除去し、その後、5μmのフィルターを通過させ
ことにより、所望のpH感応性、感熱性マイクロビー
ズを得ることができる。
In such a polymerization mode, the copolymerization reaction occurs in the micelle, and a copolymer emulsion having a crosslinked structure can be obtained efficiently. After the polymerization, methanol and ethanol are added to destroy the micelle structure, and then the surfactant and unreacted monomer are removed by using an ultrafiltration method or a dialysis method , and then passed through a 5 μm filter.
By that, it is possible to obtain the desired pH-sensitive, heat-sensitive microbeads.

【0019】[0019]

【発明の効果】本発明により得られるマイクロビーズ
は、pH及び熱の両方に対して感応し、それらの変化に
応じて粒径が変化する特性を有しており、機能材料とし
て、例えば診断用マイクロビーズ、徐放化製剤、吸着
剤、化粧品などに有用である。また、本発明方法による
と、このpH感応性、感熱性マイクロビーズを効率よく
製造することができる。
The microbeads obtained according to the present invention are sensitive to both pH and heat, and have a property that the particle size changes in accordance with those changes. It is useful for microbeads, sustained release preparations, adsorbents, cosmetics, etc. Further, according to the method of the present invention, the pH-sensitive and heat-sensitive microbeads can be efficiently produced.

【0020】[0020]

【実施例】次に、本発明を実施例によりさらに詳細に説
明するが、本発明は、これらの例によってなんら限定さ
れるものではない。なお、得られたマイクロビーズの粒
径については、その流体力学的直径(Ds)を光子相関
分光法により求めた。
EXAMPLES Next, the present invention will be described in more detail with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples. The hydrodynamic diameter (Ds) of the obtained microbeads was determined by photon correlation spectroscopy.

【0021】すなわち、マイクロビーズ分散液を2〜5
倍に希釈し、5μmのフィルターを通して、1×1×5
cmの光散乱用セルに移した。セルの温度は15〜70
℃の範囲で制御した。ディジタル・コリレータによって
得られた時間相関関数を、キュムラントの方法でフィッ
トさせた。得られた平均の拡散定数から、Einste
in−Stokesの式により、流体力学的直径(D
s)を求めた。また、測定装置としては、大塚電子
(株)製LPA3000/3100を用いた。
That is, the dispersion liquid of microbeads is
Dilute 1-fold, pass through 5 μm filter, 1 × 1 × 5
cm light scattering cell. Cell temperature 15-70
The temperature was controlled in the range of ° C. The time correlation function obtained by the digital correlator was fitted by the cumulant method. From the obtained average diffusion constant, Einste
From the in-Stokes equation, the hydrodynamic diameter (D
s) was determined. Further, LPA3000 / 3100 manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd. was used as a measuring device.

【0022】実施例1 キャピラリー栓を付けたU字管付500mlの三角フラ
スコ中に、蒸留水200g、N‐イソプロピルアクリル
アミド8.51g、アクリル酸0.28g、N,N′‐
メチレンビスアクリルアミド0.12g及びソフトドデ
シルベンゼンスルホン酸ナトリウム0.70g(60重
量%水溶液)を加え、窒素ガスを30分間激しく通じ
た。次いで、過硫酸アンモニウム0.05gを加え、窒
素気流下にかきまぜながら、50℃に加熱して重合を開
始した。50℃で2時間重合を行ったのち、空気を吹き
込んで重合を停止し、共重合体エマルションを形成させ
た。
Example 1 In a 500 ml Erlenmeyer flask equipped with a U-tube equipped with a capillary stopper, 200 g of distilled water, 8.51 g of N-isopropylacrylamide, 0.28 g of acrylic acid, N, N'-
0.12 g of methylenebisacrylamide and 0.70 g of sodium softdodecylbenzenesulfonate (60% by weight aqueous solution) were added, and nitrogen gas was passed vigorously for 30 minutes. Next, 0.05 g of ammonium persulfate was added, and the mixture was heated to 50 ° C. while stirring under a nitrogen stream to initiate polymerization. After polymerization was carried out at 50 ° C. for 2 hours, air was blown in to stop the polymerization, and a copolymer emulsion was formed.

【0023】このようにして得られた共重合体はミセル
内に存在するので、透析膜を用い純水に対して透析を4
日間行い、界面活性剤及び未反応単量体が完全に除去さ
れたpH7.0前後の共重合体マイクロビーズ分散液を
得た。この分散液中の共重合体マイクロビーズ含有量は
4.3重量%であり、また共重合体におけるN‐イソプ
ロピルアクリルアミド単位とアクリル酸単位との重量比
は95:5であった。
Since the copolymer thus obtained exists in micelles, dialysis against pure water using a dialysis membrane is carried out for 4 hours.
This was carried out for one day to obtain a copolymer microbead dispersion having a pH of about 7.0 from which the surfactant and unreacted monomers were completely removed. The content of the copolymer microbeads in this dispersion was 4.3% by weight, and the weight ratio of N-isopropylacrylamide units to acrylic acid units in the copolymer was 95: 5.

【0024】次に、このマイクロビーズ分散液の一部を
とり、0.1モル塩酸を加えて側鎖COOHが未解離状
態であるpH2.5及び0.1モル水酸化ナトリウム水
溶液を加えて側鎖COOHをCOONaに変えたのち、
蒸留水で希釈してpH9.0に調整し、酸性、中性及び
アルカリ性の3種のマイクロビーズ分散液を得た。これ
ら3種のマイクロビーズ分散液について、20〜50℃
の範囲で温度を変化させ、各温度におけるマイクロビー
ズの流体力学的直径(Ds)を求めた。結果を表1に示
す。
Next, a part of the microbead dispersion liquid was taken, and 0.1 M hydrochloric acid was added thereto. Then, an aqueous solution of pH 2.5 and 0.1 M sodium hydroxide in which the side chain COOH was not dissociated was added. After changing the chain COOH to COONa,
The pH was adjusted to 9.0 by diluting with distilled water to obtain three kinds of acidic, neutral and alkaline microbead dispersions. For these three types of microbead dispersions, 20 to 50 ° C.
, And the hydrodynamic diameter (Ds) of the microbeads at each temperature was determined. Table 1 shows the results.

【0025】実施例2 実施例1において、N‐イソプロピルアクリルアミドの
量を8.07gに、アクリル酸の量を0.57gに変え
た以外は、実施例1と同様にして、pH7.0の共重合
体マイクロビーズ分散液を得た。この共重合体における
N‐イソプロピルアクリルアミド単位とアクリル酸単位
との重量比は90:10であった。
Example 2 The procedure of Example 1 was repeated, except that the amount of N-isopropylacrylamide was changed to 8.07 g and the amount of acrylic acid was changed to 0.57 g. A polymer microbead dispersion was obtained. The weight ratio of N-isopropylacrylamide units to acrylic acid units in this copolymer was 90:10.

【0026】このマイクロビーズ分散液を用い、実施例
1と同様にして得られた酸性、中性、アルカリ性の3種
のマイクロビーズ分散液について、20〜50℃の範囲
で温度を変化させ、各温度におけるマイクロビーズの流
体力学的直径(Ds)を求めた。結果を表1に示す。
Using the microbead dispersion liquid, three kinds of acidic, neutral and alkaline microbead dispersion liquids obtained in the same manner as in Example 1 were changed in the temperature range of 20 to 50 ° C. The hydrodynamic diameter (Ds) of the microbeads at temperature was determined. Table 1 shows the results.

【0027】実施例3 実施例1において、N‐イソプロピルアクリルアミドの
量を6.27gに、アクリル酸の量を1.71gに変え
た以外は、実施例1と同様にして、pH7.0の共重合
体マイクロビーズ分散液を得た。この共重合体における
N‐イソプロピルアクリルアミド単位とアクリル酸単位
との重量比は70:30であった。
Example 3 The procedure of Example 1 was repeated, except that the amount of N-isopropylacrylamide was changed to 6.27 g and the amount of acrylic acid was changed to 1.71 g. A polymer microbead dispersion was obtained. The weight ratio of N-isopropylacrylamide units to acrylic acid units in this copolymer was 70:30.

【0028】このマイクロビーズ分散液を用い、実施例
1と同様にして得られた酸性、中性、アルカリ性の3種
のマイクロビーズ分散液について、20〜50℃の範囲
で温度を変化させ、各温度におけるマイクロビーズの流
体力学的直径(Ds)を求めた。結果を表1に示す。
Using the microbead dispersion liquid, three kinds of acidic, neutral and alkaline microbead dispersion liquids obtained in the same manner as in Example 1 were changed in the temperature range of 20 to 50 ° C. The hydrodynamic diameter (Ds) of the microbeads at temperature was determined. Table 1 shows the results.

【0029】比較例 実施例1において、N‐イソプロピルアクリルアミドの
量を8.96gに変え、かつアクリル酸を用いなかった
こと以外は、実施例1と同様にして、pH7.0の重合
体マイクロビーズ分散液を得た。このマイクロビーズ分
散液を用い、実施例1と同様にして得られた酸性、中
性、アルカリ性の3種のマイクロビーズ分散液につい
て、20〜50℃の範囲で温度を変化させ、各温度にお
けるマイクロビーズの流体力学的直径(Ds)を求め
た。結果を表1に示す。
Comparative Example In the same manner as in Example 1, except that the amount of N-isopropylacrylamide was changed to 8.96 g and that acrylic acid was not used, polymer microbeads having a pH of 7.0 were obtained. A dispersion was obtained. Using the microbead dispersion liquid, three kinds of acidic, neutral, and alkaline microbead dispersion liquids obtained in the same manner as in Example 1 were used, and the temperature was changed in the range of 20 to 50 ° C. The hydrodynamic diameter (Ds) of the beads was determined. Table 1 shows the results.

【0030】[0030]

【表1】 [Table 1]

【0031】[注] 重合体におけるN‐イソプロピル
アクリルアミド単位とアクリル酸単位との重量比は、比
較例=100:0、実施例1=95:5、実施例2=9
0:10、実施例3=70:30である。
[Note] The weight ratio of N-isopropylacrylamide unit to acrylic acid unit in the polymer was 100% in Comparative Example, 95: 5 in Example 1 and 9 in Example 2
0:10 and Example 3 = 70: 30.

【0032】表1から分かるように、本発明により得ら
れるマイクロビーズはpH及び熱の両方に対して感応す
るのに対し、比較例のマイクロビーズは熱に対して感応
するものの、pHに対してはほとんど感応しない。
As can be seen from Table 1, the results obtained according to the invention are:
The resulting microbeads are sensitive to both pH and heat, whereas the microbeads of the comparative example are sensitive to heat but hardly sensitive to pH.

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 一般式 【化1】 (式中のR1は水素原子又はメチル基、R2及びR3の少
なくとも一方はアルキル基又はアルコキシアルキル基で
あり、残りは水素原子である)で表わされる不飽和アミ
ドの中から選ばれた少なくとも1種の単量体70〜95
重量%と、一般式 【化2】 (式中のR4は水素原子又はメチル基である)で表わさ
れる不飽和カルボン酸の中から選ばれた少なくとも1種
の単量体30〜5重量%との混合物に、2個のビニル基
もつ化合物の中から選ばれた少なくとも1種の架橋剤を
加え、これらを含む水溶液に、さらにカチオン性界面活
性剤又はアニオン性界面活性剤を臨界ミセル濃度以上の
濃度で添加し、その曇点以上の温度でミセル内共重合を
行わせた後、5μmのフィルターを通過させることを特
徴とする、20〜30℃における中性での流体力学的直
径(Ds)が、膨潤状態で150〜700nmの範囲に
ある、pH感応性、感熱性マイクロビーズの製造方法。
1. A compound of the general formula (Wherein R 1 is a hydrogen atom or a methyl group, at least one of R 2 and R 3 is an alkyl group or an alkoxyalkyl group, and the remainder is a hydrogen atom). At least one monomer 70 to 95
% By weight and the general formula (Wherein R 4 is a hydrogen atom or a methyl group) in a mixture with 30 to 5% by weight of at least one monomer selected from unsaturated carboxylic acids represented by the following formula: At least one cross-linking agent selected from compounds having the same, and further adding a cationic surfactant or an anionic surfactant to the aqueous solution containing them at a concentration higher than the critical micelle concentration, and the cloud point or higher. The copolymer has a hydrodynamic diameter (Ds) at 20 to 30 ° C. at neutral temperature of from 150 to 700 nm in a swollen state, after being subjected to intra-micellar copolymerization at a temperature of 5 μm. A method for producing pH-sensitive and heat-sensitive microbeads within the range.
JP7299764A 1995-11-17 1995-11-17 Method for producing pH-sensitive and heat-sensitive microbeads Expired - Lifetime JP3069633B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7299764A JP3069633B2 (en) 1995-11-17 1995-11-17 Method for producing pH-sensitive and heat-sensitive microbeads

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7299764A JP3069633B2 (en) 1995-11-17 1995-11-17 Method for producing pH-sensitive and heat-sensitive microbeads

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH09136921A JPH09136921A (en) 1997-05-27
JP3069633B2 true JP3069633B2 (en) 2000-07-24

Family

ID=17876694

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP7299764A Expired - Lifetime JP3069633B2 (en) 1995-11-17 1995-11-17 Method for producing pH-sensitive and heat-sensitive microbeads

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3069633B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102059097B1 (en) * 2018-05-29 2019-12-24 문정원 Artificial intelligence transformation chair

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20050077916A (en) 2004-01-29 2005-08-04 학교법인 성균관대학 Ph and temperature sensitive hydrogels

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04139206A (en) * 1990-10-01 1992-05-13 Kohjin Co Ltd Production of polymer gel bead having heat-sensitive characteristic

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102059097B1 (en) * 2018-05-29 2019-12-24 문정원 Artificial intelligence transformation chair

Also Published As

Publication number Publication date
JPH09136921A (en) 1997-05-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU719694B2 (en) Aqueous stable dispersions based on water-soluble polymers containing a cationic dispersant comprising hydrophobic units
JP2010215921A (en) Inclusion complex of unsaturated monomer, its polymer, and method for preparing them
Suchao-In et al. pH-and thermo-multi-responsive fluorescent micelles from block copolymers via reversible addition fragmentation chain transfer (RAFT) polymerization
JPH11116762A (en) New associated polymer and production thereof by reversed phase emulsion polymerization
CN103483601B (en) Preparation method for polymeric nanometer microsphere
JP3513479B2 (en) High-temperature low-viscosity low-temperature high-viscosity thermosensitive polymer material
JP2884069B2 (en) pH-sensitive and heat-sensitive microbeads and method for producing the same
JP3069633B2 (en) Method for producing pH-sensitive and heat-sensitive microbeads
JPS604501A (en) Preparation of polymer latex
JP2945966B2 (en) Method for producing pH-sensitive and heat-sensitive microbeads
Chen et al. Preparation of pH-sensitive nanoparticles of poly (methacrylic acid)(PMAA)/poly (vinyl pyrrolidone)(PVP) by ATRP-template miniemulsion polymerization in the aqueous solution
KR970061921A (en) Method for producing beads of polymer based on acrylic
JP3101714B1 (en) Copolymer showing reversible hydrophilic-hydrophobic change and method for producing the same
JP4286448B2 (en) Polymerization process and product and product use
JP4908758B2 (en) Method for producing vinylamide polymer composition for skin and hair composition
JP2001518125A (en) Self-activating polymer particles having a narrow particle size distribution and method for producing the same
JPH041202A (en) Production of fine polymer bead having heat sensitive characteristics
JP3520316B2 (en) Thermosensitive gel microbeads and method for producing the same
JP3747249B2 (en) Polymer emulsifier, process for producing the same, and emulsion polymerization process using the same
TWI303251B (en) Production of polymer
JP2001049074A (en) Heat-sensitive water-releasing agent and its preparation
JP4449247B2 (en) Method for producing water-soluble polymer
JPH041201A (en) Production of fine polymer bead having heat sensitive characteristic
JPS6220511A (en) Production of water-soluble polymer dispersion
JPH0546859B2 (en)

Legal Events

Date Code Title Description
S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

EXPY Cancellation because of completion of term