JP3309926B2 - Method for producing porous beads - Google Patents

Method for producing porous beads

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JP3309926B2
JP3309926B2 JP03539493A JP3539493A JP3309926B2 JP 3309926 B2 JP3309926 B2 JP 3309926B2 JP 03539493 A JP03539493 A JP 03539493A JP 3539493 A JP3539493 A JP 3539493A JP 3309926 B2 JP3309926 B2 JP 3309926B2
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Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、食品工業、医薬品工
業、電子工業、排水処理、人工臓器、医療等において、
タンパク、コロイド、バクテリア等の除去や回収、有害
ガスの吸着除去、脱色、水中の有害物の回収除去、重金
属の捕集、酵素、菌体の固定化用担体などの目的で使用
される多孔質ビーズの製造方法に関する。
The present invention relates to the food industry, pharmaceutical industry, electronics industry, wastewater treatment, artificial organs, medical treatment, etc.
Removal and recovery of proteins, colloids, bacteria, etc., adsorption and removal of harmful gases, decolorization, recovery and removal of harmful substances in water, collection of heavy metals, porous materials used as carriers for immobilization of enzymes and bacteria The present invention relates to a method for producing beads.

【0002】[0002]

【従来の技術】数μmの平均粒径を有する多孔質微粒子
の製造方法として、特開昭50−12176、およびJ
ournal of Polymer Science:
PartA−1,Vol.6,2689(1968)に
水中油滴型エマルジョン重合法が提案されている。即
ち、油性の重合性モノマーとベンゼンとの均一混合溶液
を、分散剤を含む水に、高速・長時間攪拌することによ
り、水中油滴型エマルジョンとし、電離性放射線または
熱により重合させることにより多孔質微粒子化する方法
である。
2. Description of the Related Art JP-A-50-12176 and JP-A-50-12176 disclose methods for producing porous fine particles having an average particle size of several μm.
own of Polymer Science:
Part A-1, Vol. 6, 2689 (1968) proposes an oil-in-water emulsion polymerization method. That is, a homogeneous mixed solution of an oil-based polymerizable monomer and benzene is stirred in water containing a dispersant at a high speed for a long time to form an oil-in-water emulsion, which is polymerized by ionizing radiation or heat to form a porous film. This is a method for making fine particles.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしこの方法では、
重合性モノマーの溶剤が水に対し、ある溶解度以下でな
ければならないという制約及び、水中の油滴がある大き
さ以下でないと、安定なエマルジョンが得られないとい
う制約を受ける。従って、この方法では、数百ミクロン
から数ミリメートルの大きさの多孔質粒子を作ることが
非常に困難である。また、この方法では、粒子の粒径、
多孔質部の孔径を自由に調節する事も非常に難しい。
However, in this method,
There is a restriction that the solvent of the polymerizable monomer must be less than a certain solubility in water, and that a stable emulsion cannot be obtained unless oil droplets in the water have a certain size or less. Therefore, it is very difficult to produce porous particles having a size of several hundred microns to several millimeters by this method. Also, in this method, the particle size of the particles,
It is also very difficult to freely adjust the pore size of the porous part.

【0004】また、排水処理が必要であること、更に、
この方法で用いられているモノマーの溶剤は、ベンゼ
ン、四塩化炭素、クロロホルムなどであって、労働安全
衛生法第57条で定められる、健康障害を生ずるおそれ
のある有害物である欠点がある。 更に、ベンゼンは国
際ガン研究機構(IARC)に指定された職業性発ガン
物質である。従って、従来の方法で、多孔質粒子を大量
生産する場合、環境上、人体上、汚染を生ずるおそれが
ある。
[0004] Further, the necessity of wastewater treatment,
The solvent of the monomer used in this method is benzene, carbon tetrachloride, chloroform or the like, which has a drawback that it is a harmful substance which may cause a health hazard specified in Article 57 of the Industrial Safety and Health Law. In addition, benzene is an occupational carcinogen specified by the International Agency for Research on Cancer (IARC). Therefore, when the porous particles are mass-produced by the conventional method, there is a possibility of causing environmental and human contamination.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の課
題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、本発明を完成す
るに至った。即ち本発明は、エネルギー線の照射により
重合可能なモノマーおよび/またはオリゴマー(A)
と、該モノマーおよび/またはオリゴマー(A)に相溶
もしくは溶解するか、または該モノマーおよび/または
オリゴマー(A)と溶剤との均一溶液に溶解し、かつこ
れらモノマーおよび/またはオリゴマー(A)にエネル
ギー線を照射することにより生成したポリマーと相溶せ
ず、しかもエネルギ−線に対して不活性な相分離剤
(B)とを混合した均一な重合性溶液を、液滴状に吐出
させ、これにエネルギー線を照射し、次いで相分離剤
(B)と未反応の重合性溶液を除去することを特徴とす
る多孔質体の製造方法を提供するものである。
Means for Solving the Problems The present inventors have made intensive studies to solve the above-mentioned problems, and as a result, have completed the present invention. That is, the present invention relates to a monomer and / or oligomer (A) polymerizable by irradiation with energy rays.
And dissolves or dissolves in the monomer and / or oligomer (A) or dissolves in a homogeneous solution of the monomer and / or oligomer (A) and a solvent, and dissolves in the monomer and / or oligomer (A) A uniform polymerizable solution mixed with a phase separation agent (B) that is incompatible with the polymer generated by irradiating the energy ray and is inactive with respect to the energy ray is discharged in the form of droplets. An object of the present invention is to provide a method for producing a porous body, which comprises irradiating this with an energy ray and then removing a polymerizable solution that has not reacted with the phase separation agent (B).

【0006】本発明に用いられるモノマーおよび/また
はオリゴマーは有機、無機を問わず、エネルギー線の照
射により重合し、ポリマーとなる物質であればよく、ラ
ジカル重合性、アニオン重合性、カチオン重合性など任
意のものであってよい。例えば、ビニル基、ビニリデン
基、アクリル基、メタクリル基、アクリル酸エステル、
メタクリル酸エステルなどを含有するモノマーおよび/
またはオリゴマーが挙げられるが、エネルギー線の照射
による重合速度が速いものが好ましい。
The monomer and / or oligomer used in the present invention may be any substance, whether organic or inorganic, which can be polymerized by irradiation with energy rays to become a polymer, such as radical polymerizable, anionic polymerizable, and cationic polymerizable polymer. It may be arbitrary. For example, vinyl group, vinylidene group, acrylic group, methacryl group, acrylate,
Monomers containing methacrylic acid esters and / or
Alternatively, an oligomer may be used, but an oligomer having a high polymerization rate by irradiation with energy rays is preferable.

【0007】本発明に用いられるモノマーの具体例とし
ては、エチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシエチル
(メタ)アクリレート、ヒドロキシプロピル(メタ)ア
クリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、ヘキシ
ル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)
アクリレート、フェニル(メタ)アクリレート、フェニ
ルセロソルブ(メタ)アクリレート、n−ビニルピロリ
ドン、イソボニル(メタ)アクリレート、ジシクロペン
テニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニロキシ
エチル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリ
レート、
Specific examples of the monomer used in the present invention include ethyl (meth) acrylate, hydroxyethyl (meth) acrylate, hydroxypropyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, hexyl (meth) acrylate, -Ethylhexyl (meth)
Acrylate, phenyl (meth) acrylate, phenyl cellosolve (meth) acrylate, n-vinylpyrrolidone, isobonyl (meth) acrylate, dicyclopentenyl (meth) acrylate, dicyclopentenyloxyethyl (meth) acrylate, lauryl (meth) acrylate ,

【0008】2−メトキシエチル(メタ)アクリレー
ト、2−アクリロイルオキシエチルハイドロゲンフタレ
ート、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ト
リフルオロエチル(メタ)アクリレート、トリメチルシ
ロキシエチルメタクリレート等の単官能モノマー、ジエ
チレングリコールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチ
ルグリコールジ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサ
ンジオールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリ
コールジ(メタ)アクリレート、
Monofunctional monomers such as 2-methoxyethyl (meth) acrylate, 2-acryloyloxyethyl hydrogen phthalate, dimethylaminoethyl (meth) acrylate, trifluoroethyl (meth) acrylate and trimethylsiloxyethyl methacrylate; diethylene glycol di (meth) ) Acrylate, neopentyl glycol di (meth) acrylate, 1,6-hexanediol di (meth) acrylate, polyethylene glycol di (meth) acrylate,

【0009】2,2’−ビス(4−(メタ)アクリロイ
ルオキシポリエチレンオキシフェニル)プロパン、2,
2’−ビス(4−(メタ)アクリロイルオキシポリプロ
ピレンオキシフェニル)プロパン等の2官能モノマー、
トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ト
リメチロールエタントリ(メタ)アクリレート等の3官
能モノマー、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アク
リレート等の4官能モノマー、ジペンタエリスリト−ル
ヘキサアクリレート等の6官能モノマー等が挙げられ
る。これらのモノマーを混合して用いることも勿論可能
である。
2,2'-bis (4- (meth) acryloyloxypolyethyleneoxyphenyl) propane,
Bifunctional monomers such as 2′-bis (4- (meth) acryloyloxypolypropyleneoxyphenyl) propane,
Trifunctional monomers such as trimethylolpropane tri (meth) acrylate and trimethylolethane tri (meth) acrylate, tetrafunctional monomers such as pentaerythritol tetra (meth) acrylate, and hexafunctional monomers such as dipentaerythritol hexaacrylate Is mentioned. Of course, it is also possible to use a mixture of these monomers.

【0010】本発明に用いられるオリゴマーとしては、
例えば、エネルギー線照射で重合可能で、重量平均分子
量が500〜50000のものであり、具体的には、例
えばビスフェノールA−ジエポキシ−アクリル酸付加物
など、エポキシ樹脂のアクリル酸エステルまたはメタク
リル酸エステル、ポリエーテル樹脂のアクリル酸エステ
ルまたはメタクリル酸エステル、ポリブタジエン樹脂の
アクリル酸エステルまたはメタクリル酸エステル、分子
末端にアクリル基またはメタクリル基を有するポリウレ
タン樹脂等を挙げることができる。またこれらのオリゴ
マ−同士を混合して用いることもできるし、モノマーと
混合して用いることもできる。
[0010] The oligomer used in the present invention includes:
For example, it is polymerizable by energy ray irradiation and has a weight average molecular weight of 500 to 50,000, and specifically, for example, an acrylate or methacrylate of an epoxy resin, such as bisphenol A-diepoxy-acrylic acid adduct, Examples include acrylate or methacrylate of polyether resin, acrylate or methacrylate of polybutadiene resin, and polyurethane resin having an acryl or methacryl group at a molecular terminal. These oligomers can be used as a mixture, or can be used as a mixture with a monomer.

【0011】本発明による多孔質ビーズは、モノマーお
よび/またはオリゴマーの選択により、それから生成す
るポリマーを、非架橋型、架橋型の任意のものとなし得
るし、架橋密度も任意にコントロールし得る。また、官
能基を有するモノマーおよび/またはオリゴマー用いる
ことにより、水酸基、カルボン酸基、珪素、ハロゲン、
アミノ基等をも容易にポリマーに導入することができ
る。
In the porous beads according to the present invention, the polymer produced therefrom can be any of non-crosslinked type and crosslinked type, and the crosslink density can be arbitrarily controlled by selecting the monomer and / or oligomer. Further, by using a monomer and / or an oligomer having a functional group, a hydroxyl group, a carboxylic acid group, silicon, a halogen,
Amino groups and the like can be easily introduced into the polymer.

【0012】本発明の多孔質ビーズは、架橋型であるこ
とが、耐圧密化、耐熱性、耐溶剤性、耐薬品性などの点
で好ましいが、特に未反応モノマーやオリゴマーの残留
量を少なくする必要のある場合や、ポリマー中の残留二
重結合を少なくする必要のある場合には、得られた架橋
型多孔質ビーズをエタノール等の、未反応モノマーおよ
びオリゴマーと相溶する溶剤で洗浄して、未反応成分を
除去することも可能である。
The porous beads of the present invention are preferably of a crosslinked type in terms of pressure resistance, heat resistance, solvent resistance, chemical resistance and the like, but in particular, the residual amount of unreacted monomers and oligomers is reduced. When it is necessary to reduce the number of residual double bonds in the polymer, it is necessary to wash the resulting crosslinked porous beads with a solvent compatible with unreacted monomers and oligomers, such as ethanol. Thus, it is also possible to remove unreacted components.

【0013】または、単官能モノマーおよび/またはオ
リゴマーを用いて、非架橋型のビーズとすることも可能
である。ビーズが架橋型か非架橋型かは、ビーズを溶解
することのできる溶剤の有無で判定できる。架橋型の場
合には、ゲル状に膨潤することはあっても溶解すること
はない。
[0013] Alternatively, non-crosslinked beads can be formed using a monofunctional monomer and / or oligomer. Whether the beads are cross-linked or non-cross-linked can be determined by the presence or absence of a solvent capable of dissolving the beads. In the case of a cross-linked type, it may swell in a gel state but does not dissolve.

【0014】本発明に用いられる相分離剤(B)とは、
本発明に用いるモノマーおよび/またはオリゴマー
(A)に相溶もしくは溶解するか、または該モノマーお
よび/またはオリゴマー(A)と溶剤との均一溶液に溶
解し、かつこれらモノマーおよび/またはオリゴマー
(A)にエネルギー線を照射することにより生成したポ
リマーと相溶せず、しかもエネルギ−線に対して実質的
に不活性なものであればいかなるものでもよい。
The phase separating agent (B) used in the present invention includes:
It is compatible with or dissolved in the monomer and / or oligomer (A) used in the present invention, or is dissolved in a homogeneous solution of the monomer and / or oligomer (A) and a solvent, and the monomer and / or oligomer (A) is used. Any material may be used as long as it is incompatible with the polymer produced by irradiating the energy ray with the polymer and is substantially inert to the energy ray.

【0015】従って、本発明に用いられる相分離剤
(B)は、モノマーおよび/またはオリゴマーの種類に
より変わり得るものであり、例えば、重合性オリゴマー
として分子末端にアクリル基を有するポリウレタン樹脂
を用いる場合には、カプリン酸メチルなどのアルキルエ
ステル類、ジイソブチルケトンなどのジアルキルケトン
類、液状ポリエチレングリコ−ル、ポリエチレングリコ
−ルのモノエステル、ポリエチレングリコールモノエー
テル、グリセリンのモノ、ジ、及びトリエステル、
Therefore, the phase separating agent (B) used in the present invention can be changed depending on the type of monomer and / or oligomer. For example, when a polyurethane resin having an acryl group at a molecular terminal is used as a polymerizable oligomer. Include alkyl esters such as methyl caprate, dialkyl ketones such as diisobutyl ketone, liquid polyethylene glycol, monoesters of polyethylene glycol, polyethylene glycol monoether, mono-, di- and triesters of glycerin,

【0016】水酸基を有するアルキルエステル類、アル
キルアミン類、ポリエチレングリコ−ルアミン、酢酸セ
ルロース、エチルセルロース、ニトロセルロース、キト
サン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリカーボネー
ト、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリウレタ
ン、ポリアクリロニトリル、ポリアクリル酸エステル、
ポリアクリル酸、ポリメチルメタクリレート、ポリアク
リルアミド、ポリエチレングリコール、ポリビニルピロ
リドン、ポリビニルアルコール等を好適に用いることが
できる。
Alkyl esters having a hydroxyl group, alkylamines, polyethylene glycolamine, cellulose acetate, ethyl cellulose, nitrocellulose, chitosan, polystyrene, polyvinyl chloride, polycarbonate, polysulfone, polyethersulfone, polyurethane, polyacrylonitrile, polyacryl Acid esters,
Polyacrylic acid, polymethyl methacrylate, polyacrylamide, polyethylene glycol, polyvinylpyrrolidone, polyvinyl alcohol, and the like can be suitably used.

【0017】相分離剤(B)は単一組成であってもよい
し、混合物であってもよい。混合物の場合には、その構
成要素単独での性状は特に限定されない。例えば個々の
構成要素は、モノマーおよび/またはオリゴマーと相溶
せず、かつそのポリマーも膨潤または溶解させない物で
あってもよいし、逆にモノマーおよび/またはオリゴマ
ーから生成するポリマーと相溶するものであってもよ
い。
The phase separating agent (B) may be a single composition or a mixture. In the case of a mixture, the properties of the components alone are not particularly limited. For example, the individual components may be incompatible with the monomer and / or oligomer and the polymer may not swell or dissolve, or may be compatible with the polymer generated from the monomer and / or oligomer. It may be.

【0018】ここでいう膨潤とは、架橋ポリマーについ
て定義された概念であり、同一化学構造の非架橋ポリマ
ーを溶解させる溶剤に架橋ポリマーを浸漬した場合に生
じる現象のことをいう。このような膨潤においては、一
般に、ポリマー中にポリマー重量の50%以上の溶剤を
含有することができる。相分離剤(B)は、ビーズの製
造方法の違い、モノマーおよび/またはオリゴマーの種
類、必要とされる重合性溶液の粘度、ポリマーその他の
添加剤の溶解性、ビーズに必要とされる孔径や細孔の形
状などにより適宜選択することができる。
The swelling herein is a concept defined for a crosslinked polymer, and refers to a phenomenon that occurs when the crosslinked polymer is immersed in a solvent that dissolves a non-crosslinked polymer having the same chemical structure. In such swelling, the polymer can generally contain a solvent in an amount of 50% or more by weight of the polymer. The phase-separating agent (B) may be prepared by the following method: the method of producing beads; the type of monomer and / or oligomer; the required viscosity of a polymerizable solution; the solubility of a polymer or other additives; It can be appropriately selected depending on the shape of the pores and the like.

【0019】また相分離剤(B)は、エネルギー線とし
て紫外線を用いる場合には、紫外線吸収の少ないものが
好ましい。相分離剤(B)の、モノマーおよび/または
オリゴマ−に対する比率については、モノマーおよび/
またはオリゴマ−1重量部に対して1〜5重量部の範囲
が望ましく、2〜3が更に好適である。1以下では、膜
の空隙率が低くなり、5以上ではビーズの強度が不充分
となる。
When ultraviolet light is used as the energy ray, the phase separation agent (B) preferably has a low ultraviolet absorption. Regarding the ratio of the phase separating agent (B) to the monomer and / or the oligomer, the ratio of the monomer and / or
Alternatively, the range is preferably 1 to 5 parts by weight, and more preferably 2 to 3 parts by weight per 1 part by weight of the oligomer. If it is less than 1, the porosity of the film will be low, and if it is more than 5, the strength of the beads will be insufficient.

【0020】モノマーおよび/またはオリゴマ−の選択
については、重合性溶液の粘度、相分離剤(B)や溶剤
の種類と組み合わせ、生成するビーズの強度、柔軟性、
耐熱性、耐膨潤性、細孔径、親水性の程度、官能基の有
無等により決定される。例えば、耐熱性に優れた多孔質
ビーズを得る為には、多官能のモノマーおよび/または
オリゴマ−のみの系または多官能のモノマーおよび/ま
たはオリゴマ−を多く含有する系を選択する。逆に、耐
熱性を必要としない場合には、単官能のモノマーおよび
/またはオリゴマ−のみの系または単官能のモノマーお
よび/またはオリゴマ−を多く含有する系を選択しても
良い。
The selection of monomers and / or oligomers is based on the viscosity of the polymerizable solution, the combination of the type of the phase separator (B) and the solvent, and the strength and flexibility of the resulting beads.
It is determined by heat resistance, swelling resistance, pore diameter, degree of hydrophilicity, presence or absence of a functional group, and the like. For example, in order to obtain porous beads having excellent heat resistance, a system containing only polyfunctional monomers and / or oligomers or a system containing many polyfunctional monomers and / or oligomers is selected. Conversely, when heat resistance is not required, a system containing only monofunctional monomers and / or oligomers or a system containing a large amount of monofunctional monomers and / or oligomers may be selected.

【0021】ビーズの空隙率を大きくするために相分離
剤(B)の含有量を増す場合には、ビーズ強度を保つた
めに高分子量のオリゴマーを選択することが望ましい。
また、孔径を大きくする場合には、モノマー及び/また
はオリゴマー(A)や相分離剤(B)に比較的低分子量
のものを選択することにより重合性溶液の粘度を下げる
ことが好ましい。また、用途目的に応じて、親水性また
は撥水性のビーズを得るため、水酸基やカルボキシル基
やスルホン酸基、アンモニウム塩、またはフッ素やシリ
ル基を含有するモノマーやオリゴマーを選択し得るし、
またこれらモノマーやオリゴマーを混合することができ
る。
When the content of the phase separating agent (B) is increased in order to increase the porosity of the beads, it is desirable to select a high molecular weight oligomer in order to maintain the strength of the beads.
When increasing the pore size, it is preferable to reduce the viscosity of the polymerizable solution by selecting a monomer and / or oligomer (A) or a phase separator (B) having a relatively low molecular weight. In addition, depending on the purpose of use, to obtain hydrophilic or water-repellent beads, it is possible to select a monomer or oligomer containing a hydroxyl group, a carboxyl group, a sulfonic acid group, an ammonium salt, or fluorine or a silyl group,
Further, these monomers and oligomers can be mixed.

【0022】重合性溶液、即ちモノマーおよび/または
オリゴマ−と相分離剤(B)との混合液には、必要に応
じ、重合開始剤、増感剤等を添加することも可能であ
る。重合性溶液の粘度は特に制約を設ける必要はなく、
任意に調節し得る。重合性溶液の粘度は、細孔の形状に
影響し、一般的にいって、重合性溶液が低粘度である
と、細孔の形状が、互いに接着した微粒状ポリマーの間
隙として与えられることが多く、逆に高粘度であると網
状に析出したポリマーの間隙として与えられることが多
い。また高粘度ほど孔径が小さくなる傾向がある。
If necessary, a polymerization initiator, a sensitizer and the like can be added to the polymerizable solution, that is, a mixture of the monomer and / or the oligomer and the phase separation agent (B). The viscosity of the polymerizable solution does not need to be particularly limited,
It can be adjusted arbitrarily. The viscosity of the polymerizable solution affects the shape of the pores, and generally speaking, when the polymerizable solution has a low viscosity, the shape of the pores may be given as gaps between finely divided polymers adhered to each other. On the other hand, when the viscosity is high, on the contrary, it is often provided as a gap of a polymer deposited in a network. Also, the higher the viscosity, the smaller the pore size tends to be.

【0023】重合性溶液の粘度は、モノマーおよび/ま
たはオリゴマ−の種類、相分離剤(B)の種類、添加
剤、およびこれらの混合比等により調節することができ
る。孔径はまた、モノマーおよび/またはオリゴマ−と
相分離剤(B)との混合比のも影響し、モノマーおよび
/またはオリゴマ−の比率が、ある程度以上高くなると
孔径が小さくなる傾向がある。勿論これらの挙動はモノ
マーおよび/またはオリゴマー(A)や相分離剤(B)
の種類により変わり得るものであり、これらの材質の組
み合わせや多孔質ビーズの目的性能により適宜決定する
ことができる。
The viscosity of the polymerizable solution can be adjusted by the type of the monomer and / or the oligomer, the type of the phase separating agent (B), the additives, and the mixing ratio thereof. The pore size also affects the mixing ratio between the monomer and / or oligomer and the phase-separating agent (B). When the ratio of the monomer and / or oligomer becomes higher than a certain level, the pore size tends to decrease. Of course, these behaviors depend on the monomer and / or oligomer (A) and the phase separation agent (B).
Can be determined depending on the combination of these materials and the intended performance of the porous beads.

【0024】本発明の多孔質ビーズの製造方法は、重合
性溶液を液滴状に、あるいは自由落下の途中で液滴とな
る条件で、ノズルから押し出して、該液滴にエネルギー
線を照射することを特徴とする製造方法である。ノズル
からの押し出しが噴霧であることも可能である。重合性
溶液は、例えば、重合性溶液をガラスピペットから自然
滴下させてもよいし、送液ポンプを用いて、送液しても
よい。後者の場合は、重合性溶液が液滴状になった後に
エネルギー線照射ゾーンに入るように、ノズルとエネル
ギー線照射ゾーンとの間の距離を調節すれば、容易に多
孔質ビーズを調製することができる。
In the method for producing a porous bead of the present invention, the polymerizable solution is extruded from a nozzle under the condition that the polymerizable solution is formed into a droplet or a droplet during free fall, and the droplet is irradiated with an energy ray. It is a manufacturing method characterized by the above-mentioned. It is also possible that the extrusion from the nozzle is a spray. As the polymerizable solution, for example, the polymerizable solution may be naturally dropped from a glass pipette, or may be sent using a liquid sending pump. In the latter case, it is possible to easily prepare porous beads by adjusting the distance between the nozzle and the energy beam irradiation zone so that the polymerizable solution enters the energy beam irradiation zone after forming a droplet. Can be.

【0025】多孔質ビーズの粒径は、ノズルの吐出口断
面積の大きさ及び重合性溶液の吐出線速度を調節するこ
とにより、制御することができる。多孔質ビーズの孔径
は重合性溶液の組成だけでなく、重合性溶液をノズルか
ら押し出す際に、重合性溶液の吐出線速度や重合性溶液
とノズルとの間のずり速度にも影響される。本発明でい
うずり速度とは、重合性溶液の吐出線速度(cm/se
c)をノズル吐出口のスリット幅で割った値である。
The particle size of the porous beads can be controlled by adjusting the size of the cross-sectional area of the discharge port of the nozzle and the discharge linear velocity of the polymerizable solution. The pore diameter of the porous beads is affected not only by the composition of the polymerizable solution but also by the linear velocity at which the polymerizable solution is discharged and the shear rate between the polymerizable solution and the nozzle when the polymerizable solution is extruded from the nozzle. The shear rate as referred to in the present invention means the linear velocity at which the polymerizable solution is discharged (cm / sec).
c) divided by the slit width of the nozzle discharge port.

【0026】例えば、ずり速度が10〜350000s
ec-1の条件では、得られたビーズの孔径がほぼ均等に
分布しているが、ずり速度が360000〜10000
00sec-1の条件では、得られたビーズの外表面部の
孔径がビーズの内部より小さくなる。また吐出線速度
は、重合性溶液の吐出量、もしくはノズル吐出口の断面
積等を調節することにより、制御することができる。
For example, the shear rate is 10 to 350,000 s
Under the condition of ec -1 , the pore diameters of the obtained beads are almost uniformly distributed, but the shear rate is 360000 to 10000.
Under the condition of 00 sec −1 , the pore size of the outer surface of the obtained beads is smaller than that of the inside of the beads. The discharge linear velocity can be controlled by adjusting the discharge amount of the polymerizable solution or the cross-sectional area of the nozzle discharge port.

【0027】本発明の多孔質ビーズおよび製造方法に用
いられるエネルギー線としては、電子線、γ線、X線、
紫外線、可視光線等を挙げることが出来る。なかでも装
置および取扱いの簡便さから紫外線が最も好ましい。照
射する紫外線の強度は、10〜5000mw/cm2
好ましく、照射時間は、0.01〜10秒程度である。
ノズルから 押し出された液滴状の重合性溶液にエネル
ギー線を照射し連続的にビーズを製造する工程に於て、
照射時間は、照射範囲における液滴の滞留時間となる。
The energy beam used in the porous beads and the production method of the present invention includes an electron beam, γ-ray, X-ray,
Examples include ultraviolet light and visible light. Among them, ultraviolet rays are most preferable because of simplicity of equipment and handling. The intensity of the irradiated ultraviolet light is preferably from 10 to 5000 mw / cm 2 , and the irradiation time is from about 0.01 to 10 seconds.
In the process of continuously producing beads by irradiating energy rays to the droplet-shaped polymerizable solution extruded from the nozzle,
The irradiation time is the residence time of the droplet in the irradiation range.

【0028】紫外線の照射を不活性ガス雰囲気下で行う
ことによって、重合速度を速めることも好ましい。また
エネルギ−線として紫外線を用いる場合には、重合速度
を速める目的で、重合性溶液に紫外線重合開始剤を含有
させることも好ましい。本発明に使用される紫外線重合
開始剤としては特に制約を設ける必要は無いが、重合性
溶液に溶解可能な物が好ましく、例えばp−tert−
ブチルトリクロロアセトフェノン、2,2’−ジエトキ
シアセトフェノン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−
フェニルプロパン−1−オン等のアセトフェノン類;
It is also preferable to increase the polymerization rate by irradiating ultraviolet rays in an inert gas atmosphere. When ultraviolet rays are used as energy rays, it is also preferable to include an ultraviolet polymerization initiator in the polymerizable solution for the purpose of increasing the polymerization rate. The UV polymerization initiator used in the present invention does not need to be particularly restricted, but is preferably a substance which can be dissolved in a polymerizable solution, for example, p-tert-
Butyltrichloroacetophenone, 2,2'-diethoxyacetophenone, 2-hydroxy-2-methyl-1-
Acetophenones such as phenylpropan-1-one;

【0029】ベンゾフェノン、4,4’−ビスジメチル
アミノベンゾフェノン、2−クロロチオキサントン、2
−メチルチオキサントン、2−エチルチオキサントン、
2−イソプロピルチオキサントン等のケトン類;ベンゾ
イン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインイソプロ
ピルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル等のベン
ゾインエーテル類;ベンジルジメチルケタール、ヒドロ
キシシクロヘキシルフェニルケトン等のベンジルケター
ル類等を挙げることができる。
Benzophenone, 4,4'-bisdimethylaminobenzophenone, 2-chlorothioxanthone,
-Methylthioxanthone, 2-ethylthioxanthone,
Ketones such as 2-isopropylthioxanthone; benzoin ethers such as benzoin, benzoin methyl ether, benzoin isopropyl ether and benzoin isobutyl ether; benzyl ketals such as benzyl dimethyl ketal and hydroxycyclohexyl phenyl ketone;

【0030】電子線もまた本発明に用いることのできる
好ましいエネルギー線である。電子線を用いると、相分
離剤(B)、その他の添加剤などの柴外線吸収の有無の
影響を受けないため、これらの選択の幅が広がると共
に、ビーズの製造速度も向上する。さらに重合開始剤が
不要であるため、この残留が問題となる用途への適用が
容易となる。
An electron beam is also a preferable energy beam that can be used in the present invention. The use of an electron beam is not affected by the presence or absence of absorption of extraneous radiation such as the phase separation agent (B) and other additives, so that the range of choice is widened and the production speed of beads is also increased. Further, since a polymerization initiator is not required, it is easy to apply to an application in which the residual is a problem.

【0031】エネルギー線照射ゾーンの雰囲気は、酸素
濃度が5%以下が好ましいが、重合性溶液と相溶しなけ
れば、如何なる流体、例えば、空気、水、脱気水、石油
エーテル等、でもよい。重合性溶液を液滴状に押し出す
雰囲気、あるいはエネルギー線照射ゾーンの雰囲気は、
気体であることが、簡便で、その後の乾燥操作が不要で
あるため好ましいが、重合性溶液と相溶しなければ、如
何なる流体、例えば、空気、水、脱気水、石油エーテル
等でもよい。
The atmosphere in the energy ray irradiation zone preferably has an oxygen concentration of 5% or less, but may be any fluid such as air, water, degassed water, petroleum ether or the like as long as it is not compatible with the polymerizable solution. . The atmosphere for extruding the polymerizable solution in the form of droplets, or the atmosphere for the energy beam irradiation zone,
A gas is preferred because it is simple and does not require a subsequent drying operation, but any fluid may be used as long as it is not compatible with the polymerizable solution, for example, air, water, degassed water, petroleum ether and the like.

【0032】またモノマーおよび/またはオリゴマー
(A)がエネルギー線照射による重合に際し、酸素によ
る反応阻害を受ける場合には、雰囲気気体の酸素濃度が
10%以下であることが好ましく、5%以下であること
が更に好ましく、1%以下であることが最も好ましい。
ノズルとエネルギー線照射位置間の距離は10〜100
0mmが好適であり、50〜300mmがさらに好適で
ある。距離が過大であると、液滴がエネルギー線照射ゾ
ーンを通過する時間即ちエネルギー線照射時間が短くな
り、重合不十分になる可能性がある。距離が過小である
と、エネルギー線の漏洩によりノズル面での重合による
ノズルの目詰まりや汚れが生じ易くなる。
When the monomer and / or oligomer (A) undergoes a reaction inhibition by oxygen during polymerization by energy ray irradiation, the oxygen concentration of the atmospheric gas is preferably 10% or less, and preferably 5% or less. More preferably, it is most preferably 1% or less.
The distance between the nozzle and the energy beam irradiation position is 10 to 100
0 mm is preferred, and 50 to 300 mm is more preferred. If the distance is too large, the time required for the droplet to pass through the energy beam irradiation zone, that is, the energy beam irradiation time is shortened, and the polymerization may be insufficient. If the distance is too small, clogging and contamination of the nozzle due to polymerization on the nozzle surface due to leakage of energy rays are likely to occur.

【0033】エネルギー線照射ゾーンの長さは特に制約
はなく、光源の寸法、強度、重合性溶液の吐出線速度な
どにより適宜定めればよい。重合性液滴の固化後、架橋
密度を増したり、未反応モノマーを減らすなどの目的
で、さらに長い区間や別工程で照射することも可能であ
る。固化したビーズは、台、容器上に落下させてもよい
し、エタノールもしくは水中などに落下させて集積して
もよい。
The length of the energy beam irradiation zone is not particularly limited, and may be appropriately determined depending on the size and intensity of the light source, the linear velocity of the polymerizable solution, and the like. After solidification of the polymerizable droplet, irradiation can be performed in a longer section or in a separate step for the purpose of increasing the crosslink density or reducing unreacted monomer. The solidified beads may be dropped on a table or a container, or may be dropped and accumulated in ethanol or water.

【0034】得られたビーズは、必要に応じ、洗浄によ
り細孔内に充填された相分離剤(B)、未反応のモノマ
ーおよび/またはオリゴマー(A)、紫外線重合開始
剤、その他の添加剤などを除去する。洗浄剤は、相分離
剤(B)、重合開始剤、未反応成分およびその他の添加
剤を溶解できるものであればよい。また、環境および人
体への影響を避けるため、エタノール等の溶剤を用いた
方が好ましい。相分離剤として水や水溶性物質を用いた
場合等は、洗浄することなく用に供することができる。
得られたビーズは、必要に応じ熱処理を行い、細孔径の
調節や、寸法安定性または耐熱性等の増加を計ることも
可能である。
The obtained beads may be washed, if necessary, with a phase separator (B), unreacted monomers and / or oligomers (A) filled in the pores by washing, an ultraviolet polymerization initiator, and other additives. And so on. The detergent may be any as long as it can dissolve the phase separation agent (B), the polymerization initiator, unreacted components and other additives. Further, it is preferable to use a solvent such as ethanol in order to avoid effects on the environment and the human body. When water or a water-soluble substance is used as the phase separation agent, it can be used without washing.
The obtained beads may be subjected to a heat treatment as necessary to adjust the pore size and increase the dimensional stability or heat resistance.

【0035】本発明により製造される多孔質ビーズは、
0.01μm以上10μm以下の多数の連通孔を有する
ものである。連通孔を有する多孔質ビーズとは、ビーズ
中の個々の微小な空隙が互いに連絡しており、液体がビ
ーズ中で自由に移動し、ビーズを通過することができる
ものをいう。孔径がビーズ内で均一であってもよいし、
孔径分布があってもかまわない。例えば、ビーズの外側
から球芯に向かって、孔径が連続的もしくは非連続的に
変化してもよいし、均等に分布してもよい。
The porous beads produced according to the present invention are:
It has a large number of communication holes of 0.01 μm or more and 10 μm or less. A porous bead having a communication hole is one in which individual minute voids in the bead are connected to each other, and a liquid can freely move in the bead and pass through the bead. The pore size may be uniform within the beads,
There may be a pore size distribution. For example, the pore diameter may change continuously or discontinuously from the outside of the bead toward the spherical core, or may be evenly distributed.

【0036】多孔質ビーズの孔径は、水銀圧入法で測定
することができる。本発明により製造される多孔質ビー
ズの粒径は0.01〜7mmである。粒径の小さな多孔
質ビーズは重合性溶液をノズルから噴霧し、エネルギー
線硬化させることで得ることができる。また、本発明に
より製造される多孔質ビーズの形状は必ずしも球とは限
らない、回転楕円体、雨滴形、円盤形、皿形、半球形そ
の他任意の形状の粒子であり得る。
The pore size of the porous beads can be measured by a mercury intrusion method. The particle size of the porous beads produced according to the present invention is 0.01 to 7 mm. Porous beads having a small particle size can be obtained by spraying a polymerizable solution from a nozzle and curing with an energy beam. The shape of the porous beads produced according to the present invention is not limited to a sphere, and may be particles of any shape such as a spheroid, a raindrop, a disk, a dish, a hemisphere, and the like.

【0037】[0037]

【実施例】以下、実施例により本発明をさらに具体的に
説明するが、本発明の範囲がこれにより限定されるもの
ではない。
EXAMPLES The present invention will be described in more detail with reference to the following Examples, which should not be construed as limiting the scope of the present invention.

【0038】[実施例1] (重合性溶液の調製)分子量800で1分子内に平均し
て3個のアクリル基を有するウレタンアクリレートオリ
ゴマー(商品名ユニディックV−4263、大日本イン
キ化学工業社製)80部、2,2−ビス〔4−(アクリ
ロキシジエトキシ)フェニル〕プロパン20部、イルガ
キュア−184(紫外線重合開始剤、チバガイギ−社
製)2部、デカン酸メチル160部を混合し、23℃に
おける粘度30cpsの重合性溶液1を得た。
Example 1 (Preparation of Polymerizable Solution) A urethane acrylate oligomer having a molecular weight of 800 and having an average of three acrylic groups per molecule (trade name: Unidick V-4263, Dainippon Ink and Chemicals, Inc.) 80 parts), 20 parts of 2,2-bis [4- (acryloxydiethoxy) phenyl] propane, 2 parts of Irgacure-184 (ultraviolet polymerization initiator, manufactured by Ciba Geigy), and 160 parts of methyl decanoate. A polymerizable solution 1 having a viscosity of 30 cps at 23 ° C. was obtained.

【0039】(多孔質ビーズの作製)直径0.53mm
のニードル状ノズルを使用し、重合性溶液1を20ml
/分(吐出線速度151cm/sec、ずり速度284
9sec-1)で空気中に押し出したところ、ノズル直下
では重合性溶液は円柱状であり、ノズル下約10cm以
下のところで液滴となった。ノズル下30〜60cmの
範囲を、6KWメタルハライドランプにより、波長36
0nmの紫外線を集光ミラーを用いて照射した。
(Preparation of Porous Beads) Diameter 0.53 mm
20 ml of polymerizable solution 1
/ Min (discharge linear velocity 151 cm / sec, shear rate 284
When the polymerizable solution was extruded into the air at 9 sec -1 ), the polymerizable solution had a cylindrical shape immediately below the nozzle, and formed a droplet at a position of about 10 cm or less below the nozzle. A range of 30 to 60 cm below the nozzle is irradiated with a 36 KW metal halide lamp at a wavelength of 36.
Irradiation with ultraviolet light of 0 nm was performed using a focusing mirror.

【0040】硬化したビーズは、ノズル下100cmの
位置にある容器に落下させた。得られた湿潤ビーズは乳
白色を呈していた。このビーズをエタノール及び水にて
洗浄し、減圧下に十分乾燥させて、表面に光沢を有しな
い白色のビーズを得た。 (ビーズの特性)このビーズは、直径0.9mmであ
り、電子顕微鏡によれば、外表面には孔径約1μmの網
目状の構造が観察され、また切断した内部には互いに接
着したポリマー粒子と、その間隙として与えられる細孔
とが観察された。このビーズ0.3gを水銀ポロシメー
ター(カルロエルバ社製)にて測定したところ、孔径分
布のピークは0.8μm、体積空隙率は51.5%であ
った。
The cured beads were dropped into a container 100 cm below the nozzle. The obtained wet beads were milky white. The beads were washed with ethanol and water, and sufficiently dried under reduced pressure to obtain white beads having no gloss on the surface. (Characteristics of Beads) The beads have a diameter of 0.9 mm. According to an electron microscope, a mesh-like structure having a pore diameter of about 1 μm is observed on the outer surface, and polymer particles adhered to each other are cut inside. And pores provided as the gaps were observed. When 0.3 g of the beads were measured with a mercury porosimeter (manufactured by Carlo Elba), the peak of the pore size distribution was 0.8 μm, and the volume porosity was 51.5%.

【0041】このビーズ1.0gを、0.3%のアルブ
ミン水溶液100ml中に入れ、室温2時間攪拌したと
ころ、アルブミンの濃度減少より、23.8mgのアル
ブミンがビーズに固定されたことが判明した。ビーズに
固定化されたアルブミンは、多量の水で洗浄しても脱離
しなかった。一方、ビーズをアクリル系ポリマーの溶剤
であるジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、
ジメチルスルホオキシドなどに浸漬したところ、膨潤し
透明になったが溶解することはなかった。ビーズの水と
の接触角を協和CA−4D型接触角計にて測定した。得
られた値と他の特性を表1に示す。
When 1.0 g of the beads were placed in 100 ml of a 0.3% aqueous solution of albumin and stirred at room temperature for 2 hours, it was found from the decrease in albumin concentration that 23.8 mg of albumin had been fixed to the beads. . Albumin immobilized on the beads was not desorbed even after washing with a large amount of water. On the other hand, dimethylformamide, dimethylacetamide, which is a solvent for the acrylic polymer,
When immersed in dimethyl sulfoxide or the like, it swelled and became transparent, but did not dissolve. The contact angle of the beads with water was measured with a Kyowa CA-4D contact angle meter. Table 1 shows the obtained values and other characteristics.

【0042】[実施例2] (重合性溶液の調製)実施例1と同じ重合性溶液を用い
た。 (ビーズの作製)直径0.16mmのニードル状ノズル
を使用し、重合性溶液1を80ml/分(吐出線速度6
631cm/sec、ずり速度414438sec-1
で空気中に押し出し、ノズル下30〜60cmの範囲
を、6KWメタルハライドランプにより波長360nm
の紫外線を集光ミラーを用いて照射した。
Example 2 (Preparation of Polymerizable Solution) The same polymerizable solution as in Example 1 was used. (Preparation of beads) Using a needle-shaped nozzle having a diameter of 0.16 mm, polymerizable solution 1 was discharged at 80 ml / min (discharge linear velocity 6
631 cm / sec, shear rate 414438 sec -1 )
And extrude it into the air with a 6KW metal halide lamp at a wavelength of 360 nm
Was irradiated using a condenser mirror.

【0043】硬化したビーズは、ノズル下100cmの
位置にある容器に落下させた。得られた湿潤ビーズは乳
白色を呈していた。このビーズをエタノール及び水にて
洗浄し、減圧下に十分乾燥させて、表面に光沢を有する
白色のビーズを得た。 (ビーズの特性)このビーズは、直径0.3mmであ
り、電子顕微鏡によれば、外表面には孔が観察されない
緻密層と、内部には互いに接着したポリマー粒子と、そ
の間隙として与えられる細孔とが観察された。このビー
ズ0.3gを水銀ポロシメーター(カルロエルバ社製)
にて測定したところ、孔径分布のピークは0.2μm、
体積空隙率は50.1%であった。
The cured beads were dropped into a container 100 cm below the nozzle. The obtained wet beads were milky white. The beads were washed with ethanol and water, and sufficiently dried under reduced pressure to obtain white beads having a glossy surface. (Characteristics of beads) These beads have a diameter of 0.3 mm, and according to an electron microscope, a dense layer in which no holes are observed on the outer surface, polymer particles adhered to each other inside, and fine particles provided as gaps. Holes were observed. 0.3 g of these beads is used as a mercury porosimeter (Carlo Elba)
As a result, the peak of the pore size distribution was 0.2 μm,
The volume porosity was 50.1%.

【0044】このビーズ1.0gを、0.3%のアルブ
ミン水溶液100ml中に入れ、室温2時間攪拌したと
ころ、アルブミンの濃度減少より、10.2mgのアル
ブミンがビーズに固定されたことが判明した。ビーズに
固定化されたアルブミンは、多量の水で洗浄しても脱離
しなかった。一方、このビーズをアクリル系ポリマーの
溶剤であるジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミ
ド、ジメチルスルホオキシドなどに浸漬したところ、膨
潤し透明になったが溶解することはなかった。ビーズの
水との接触角を協和CA−4D型接触角計にて測定し
た。得られた値を他の特性と表1に示す。
When 1.0 g of the beads was placed in 100 ml of a 0.3% aqueous albumin solution and stirred at room temperature for 2 hours, it was found from the decrease in albumin concentration that 10.2 mg of albumin had been fixed to the beads. . Albumin immobilized on the beads was not desorbed even after washing with a large amount of water. On the other hand, when the beads were immersed in a solvent of an acrylic polymer such as dimethylformamide, dimethylacetamide, dimethylsulfoxide and the like, they swelled and became transparent but did not dissolve. The contact angle of the beads with water was measured with a Kyowa CA-4D contact angle meter. The obtained values are shown in Table 1 with other characteristics.

【0045】[実施例3] (重合性溶液の調製)重量平均分子量1000で1分子
内に平均して2個のアクリル基を有するエポキシアクリ
レートオリゴマ(商品名NKオリゴEA−6310、新
中村化学工業社製)95部、トリメチルシロキシエチル
メタクリレート(商品名SI−HEMA、大阪有機化学
工業社製)5部、イルガキュア−184(紫外線重合開
始剤、チバガイギ−社製)2部、ポリエチレングリコー
ルモノラウレート200部を混合し、23℃における粘
度80cpsの重合性溶液1を得た。
Example 3 (Preparation of Polymerizable Solution) Epoxy acrylate oligomer having a weight average molecular weight of 1000 and having two acrylic groups on average in one molecule (trade name: NK Oligo EA-6310, Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.) 95 parts, trimethylsiloxyethyl methacrylate (trade name: SI-HEMA, manufactured by Osaka Organic Chemical Industry), 5 parts, Irgacure-184 (ultraviolet polymerization initiator, manufactured by Ciba Geigy), 2 parts, polyethylene glycol monolaurate 200 The polymerizable solution 1 having a viscosity of 80 cps at 23 ° C. was obtained.

【0046】(ビーズの作製)吐出口径が3mmのノズ
ルを使用したこと以外は実施例1と同様にしてビーズを
作製した。重合性溶液は液滴としてノズルから離れた。
得られた湿潤ビーズは乳白色を呈していた。このビーズ
をエタノール及び水にて洗浄し、減圧下に十分乾燥させ
て、表面に光沢を有しない白色のビーズを得た。
(Preparation of Beads) Beads were prepared in the same manner as in Example 1 except that a nozzle having a discharge port diameter of 3 mm was used. The polymerizable solution left the nozzle as droplets.
The obtained wet beads were milky white. The beads were washed with ethanol and water, and sufficiently dried under reduced pressure to obtain white beads having no gloss on the surface.

【0047】(ビーズの特性)このビーズは、直径5.
1mmであり、電子顕微鏡によれば、外表面には孔径約
0.7μmの網目状の構造、内部には互いに接着したポ
リマー粒子と、その間隙として与えられる細孔とが観察
された。このビーズ0.3gを水銀ポロシメーター(カ
ルロエルバ社製)にて測定したところ、孔径分布のピー
クは0.7μm、体積空隙率は54.1%であった。
(Characteristics of Beads) The beads have a diameter of 5.
According to an electron microscope, a network structure having a pore diameter of about 0.7 μm was observed on the outer surface, and polymer particles adhered to each other and pores provided as gaps were observed inside. When 0.3 g of the beads were measured with a mercury porosimeter (manufactured by Carlo Elba), the peak of the pore size distribution was 0.7 μm, and the volume porosity was 54.1%.

【0048】このビーズ1.0gを、0.3%のアルブ
ミン水溶液100ml中に入れ、室温2時間攪拌したと
ころ、アルブミンの濃度減少より、1.7mgのアルブ
ミンがビーズに固定されたことが判明した。ビーズに固
定化されたアルブミンは、多量の水で洗浄しても脱離し
なかった。一方、このビーズをアクリル系ポリマーの溶
剤であるジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミ
ド、ジメチルスルホオキシドなどに浸漬したところ、膨
潤し透明になったが溶解することはなかった。ビーズの
水との接触角を協和CA−4D型接触角計にて測定し
た。得られた値と他の特性を表1に示す。
When 1.0 g of the beads was placed in 100 ml of a 0.3% aqueous albumin solution and stirred at room temperature for 2 hours, it was found from the decrease in albumin concentration that 1.7 mg of albumin had been fixed to the beads. . Albumin immobilized on the beads was not desorbed even after washing with a large amount of water. On the other hand, when the beads were immersed in a solvent of an acrylic polymer such as dimethylformamide, dimethylacetamide, dimethylsulfoxide and the like, they swelled and became transparent but did not dissolve. The contact angle of the beads with water was measured with a Kyowa CA-4D contact angle meter. Table 1 shows the obtained values and other characteristics.

【0049】[実施例4] (重合性溶液の調製)分子量800で1分子内に平均し
て3個のアクリル基を有するウレタンアクリレートオリ
ゴマー(商品名ユニディックV−4263、大日本イン
キ化学工業社製)50部、ポリエチレングリコール40
0ジアクリレート(商品名NKエステルA−400、新
中村化学工業社製)25部、2−アクリロイルオキシエ
チルハイドロゲンフタレート(商品名M−5400、東
亜合成化学工業社製)25部、イルガキュア−184
(紫外線重合開始剤、チバガイギ−社製)2部、デカン
酸メチル160部を混合し、重合性溶液1を得た。
Example 4 (Preparation of Polymerizable Solution) A urethane acrylate oligomer having a molecular weight of 800 and having an average of three acrylic groups per molecule (trade name: Unidick V-4263, Dainippon Ink and Chemicals, Inc.) 50 parts, polyethylene glycol 40
0 diacrylate (trade name: NK Ester A-400, manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.) 25 parts, 2-acryloyloxyethyl hydrogen phthalate (trade name: M-5400, manufactured by Toa Gosei Chemical Co., Ltd.), 25 parts, Irgacure-184
2 parts of (ultraviolet polymerization initiator, manufactured by Ciba Geigy) and 160 parts of methyl decanoate were mixed to obtain a polymerizable solution 1.

【0050】(ビーズの作製)実施例1と同様にしてビ
ーズを作製した。得られた湿潤ビーズは乳白色を呈して
いた。このビーズをエタノール及び水にて洗浄し、減圧
下に十分乾燥させて、表面に光沢を有しない白色のビー
ズを得た。
(Preparation of Beads) Beads were prepared in the same manner as in Example 1. The obtained wet beads were milky white. The beads were washed with ethanol and water, and sufficiently dried under reduced pressure to obtain white beads having no gloss on the surface.

【0051】(ビーズの特性)このビーズは、直径0.
9mmであり、電子顕微鏡によれば、外表面には孔径約
1μmの網目状と、内部には互いに接着したポリマー粒
子と、その間隙として与えられる細孔とが観察された。
このビーズ0.3gを水銀ポロシメーター(カルロエル
バ社製)にて測定したところ、孔径分布のピークは0.
7μm、体積空隙率は52.1%であった。このビーズ
1.0gを、0.3%のアルブミン水溶液100ml中
に入れ、室温2時間攪拌したところ、アルブミンの濃度
減少より、6.1mgのアルブミンがビーズに固定され
たことが判明した。ビーズに固定化されたアルブミン
は、多量水で洗浄しても脱離しなかった。
(Characteristics of Beads) The beads have a diameter of 0.
According to an electron microscope, a network having a pore diameter of about 1 μm was observed on the outer surface, polymer particles adhered to each other, and pores provided as gaps were observed inside.
When 0.3 g of these beads were measured with a mercury porosimeter (manufactured by Carlo Elba), the peak of the pore size distribution was 0.4%.
7 μm, and the volume porosity was 52.1%. When 1.0 g of the beads was placed in 100 ml of a 0.3% aqueous albumin solution and stirred at room temperature for 2 hours, 6.1 mg of albumin was found to be fixed to the beads based on the decrease in albumin concentration. Albumin immobilized on the beads was not desorbed even after washing with a large amount of water.

【0052】一方、このビーズをアクリル系ポリマーの
溶剤であるジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミ
ド、ジメチルスルホオキシドなどに浸漬したところ、膨
潤し透明になったが溶解することはなかった。ビーズの
水との接触角を協和CA−4D型接触角計にて測定し
た。得られた値と他の特性を表1に示す。
On the other hand, when the beads were immersed in a solvent of an acrylic polymer such as dimethylformamide, dimethylacetamide, dimethylsulfoxide, etc., they swelled and became transparent but did not dissolve. The contact angle of the beads with water was measured with a Kyowa CA-4D contact angle meter. Table 1 shows the obtained values and other characteristics.

【0053】[実施例5] (重合性溶液の調製)実施例1と同じ重合性溶液を用い
た。 (ビーズの作製)直径それぞれ0.16、0.20、
0.26、0.36及び0.53mmのニードル状ノズ
ルを使用し、重合性溶液1を32ml/分で空気中に押
し出し、ノズル下30〜60cmの範囲を、6KWメタ
ルハライドランプにより波長360nmの紫外線を集光
ミラーを用いて照射した。硬化したビーズは、ノズル下
100cmの位置にある容器に落下させた。得られた湿
潤ビーズは乳白色を呈していた。このビーズをエタノー
ル及び水にて洗浄し、減圧下に十分乾燥させて、白色の
ビーズを得た。
Example 5 (Preparation of Polymerizable Solution) The same polymerizable solution as in Example 1 was used. (Preparation of beads) 0.16, 0.20,
Using a 0.26, 0.36 and 0.53 mm needle-shaped nozzle, the polymerizable solution 1 is extruded into the air at 32 ml / min, and a range of 30 to 60 cm below the nozzle is irradiated with ultraviolet light having a wavelength of 360 nm by a 6 KW metal halide lamp. Was irradiated using a condenser mirror. The cured beads were dropped into a container 100 cm below the nozzle. The obtained wet beads were milky white. The beads were washed with ethanol and water, and sufficiently dried under reduced pressure to obtain white beads.

【0054】(ビーズの特性)これらのビーズの直径を
ノズルの吐出口の直径に対してプロットすると、図1に
示す直線関係が得られた。
(Characteristics of Beads) When the diameters of these beads were plotted with respect to the diameter of the discharge port of the nozzle, the linear relationship shown in FIG. 1 was obtained.

【0055】 [0055]

【0056】[0056]

【発明の効果】本発明は、広い範囲の粒径や孔径の設計
範囲並びに大きな比表面積を有し、かつ優れた強度、耐
クリープ性、耐熱性、耐薬品性を有する多孔質ビーズ
を、高い生産速度で、簡便な粒径制御法により生産する
多孔質ビーズの製造方法を提供できる。
According to the present invention, a porous bead having a wide range of particle size and pore size design range, a large specific surface area, and excellent strength, creep resistance, heat resistance and chemical resistance is obtained. It is possible to provide a method for producing porous beads produced at a production rate by a simple particle size control method.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】ノズルの吐出口(ニードル)の直径(mm)と
ビーズの直径(mm)の関係を示した図である。
FIG. 1 is a diagram showing the relationship between the diameter (mm) of a discharge port (needle) of a nozzle and the diameter (mm) of a bead.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C08F 2/46 C08J 9/28 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) C08F 2/46 C08J 9/28

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 エネルギー線の照射により重合可能なモ
ノマーおよび/またはオリゴマー(A)と、該モノマー
および/またはオリゴマー(A)に相溶もしくは溶解す
るか、または該モノマーおよび/またはオリゴマー
(A)と溶剤との均一溶液に溶解し、かつこれらモノマ
ーおよび/またはオリゴマー(A)にエネルギー線を照
射することにより生成したポリマーと相溶せず、しかも
エネルギー線に対して不活性な相分離剤(B)とを混合
した均一な重合性溶液を、液滴状に吐出させ、これにエ
ネルギー線を照射し、次いで相分離剤(B)と未反応の
重合性溶液を除去することを特徴とする多孔質ビーズの
製造方法。
1. A monomer and / or oligomer (A) which can be polymerized by irradiation with an energy ray and compatible with or dissolved in the monomer and / or oligomer (A), or the monomer and / or oligomer (A) A phase separating agent which is dissolved in a homogeneous solution of a solvent and a solvent and which is not compatible with a polymer formed by irradiating the monomer and / or oligomer (A) with energy rays, and which is inert to energy rays ( B) and a uniform polymerizable solution is discharged in the form of droplets, irradiated with energy rays, and then the phase-separating agent (B) and unreacted polymerizable solution are removed. Method for producing porous beads.
【請求項2】 重合性溶液を、自由落下の途中で液滴と
なる条件でノズルから押し出す請求項1記載の製造方
法。
2. The method according to claim 1, wherein the polymerizable solution is extruded from the nozzle under conditions that form a droplet during free fall.
【請求項3】 重合性溶液をノズルから押し出す際の、
重合性溶液とノズル間のずり速度が10〜350000
sec-1である請求項1または2記載の製造方法。
3. A method for extruding a polymerizable solution from a nozzle, comprising:
The shear rate between the polymerizable solution and the nozzle is 10 to 350,000
3. The method according to claim 1, wherein the production method is sec-1.
【請求項4】 重合性溶液をノズルから押し出す際の、
重合性溶液とノズル間のずり速度が360000〜10
00000sec-1である請求項1または2記載の製造
方法。
4. A method for extruding a polymerizable solution from a nozzle, comprising:
The shear rate between the polymerizable solution and the nozzle is 360,000 to 10
3. The method according to claim 1, wherein the production time is 00000 sec-1.
【請求項5】 モノマーおよび/またはオリゴマー
(A)1重量部に対して、相分離剤(B)を1〜5重量
部用いる請求項3または4記載の製造方法。
5. The process according to claim 3, wherein 1 to 5 parts by weight of the phase separation agent (B) is used per 1 part by weight of the monomer and / or oligomer (A).
【請求項6】 エネルギー線が、紫外線または電子線で
ある請求項1〜のいずれか一つに記載の製造方法。
6. energy ray method according to any one of claims 1 to 5 which is ultraviolet or electron beam.
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