JP6093729B2 - Styrene polymer functional film and method for producing the same - Google Patents

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Description

本発明は、スチレン系高分子機能性膜およびその製造方法に関する。 The present invention relates to a styrenic polymer functional film and a method for producing the same.

各種の機能を有する高分子機能性膜として、イオン交換膜、逆浸透膜、正浸透膜またはガス分離膜等が知られている。
例えば、イオン交換膜は、電気脱塩(EDI:Electrodeionization)、連続的な電気脱塩(CEDI:Continuous Electrodeionization)、電気透析(ED:Electrodialysis)、逆電気透析(EDR:Electrodialysis reversal)等に用いられる。
As polymer functional membranes having various functions, ion exchange membranes, reverse osmosis membranes, forward osmosis membranes, gas separation membranes and the like are known.
For example, ion exchange membranes are used for electrodeionization (EDI), continuous electrodeionization (CEDI), electrodialysis (ED), reverse electrodialysis (EDR), and the like. .

これまでに種々のイオン交換膜の製造例が報告され、製膜性を高めるために連鎖移動剤の使用も提案されている。例えば、特許文献1では、連鎖移動剤に2,4−ジフェニル−4−メチル−1−ペンテンを使用する、スチレンモノマーからなるイオン交換膜の製造方法が、また、特許文献2では、連鎖移動剤に飽和炭化水素を使用する、スルホ基を有するパーフルオロカーボンモノマー/パーフルオロオレフィン共重合体からなるカチオン交換膜の製造方法がそれぞれ提案されている。   Various examples of production of ion exchange membranes have been reported so far, and the use of a chain transfer agent has been proposed in order to improve the film-forming property. For example, Patent Document 1 discloses a method for producing an ion exchange membrane made of a styrene monomer using 2,4-diphenyl-4-methyl-1-pentene as a chain transfer agent, and Patent Document 2 discloses a chain transfer agent. A method for producing a cation exchange membrane composed of a perfluorocarbon monomer / perfluoroolefin copolymer having a sulfo group, which uses a saturated hydrocarbon for the cation exchange membrane, has been proposed.

特開2006−206633号公報JP 2006-206633 A 特開2006−83342号公報JP 2006-83342 A

2,4−ジフェニル−4−メチル−1−ペンテンや飽和炭化水素を連鎖移動剤として、重合硬化反応に使用することによって、製膜性は高まるものの、特に、スチレン系モノマーを使用する場合、重合硬化に長時間を要し、多量製造には改善が必要であった。
しかも、従来のイオン交換膜は、透水率を低下させると膜の電気抵抗が高くなり、逆に膜の電気抵抗を低くすると透水率が高くなることから、高分子機能性膜の性能をさらに向上させるためには、透水率を下げ、かつ膜の電気抵抗も下げることが重要である。これによって、例えば、電気透析に必要なエネルギーの低減が見込まれる。
従って、本発明は、透水率と膜の電気抵抗をバランスよく低くする手段を開発し、これによりイオン交換膜の性能に優れたスチレン系高分子機能性膜およびその製造方法を提供することを課題とする。さらに、本発明は、重合硬化時間が短縮され、多量製造適正のあるスチレン系高分子機能性膜の製造方法を提供することを課題とする。
Film formation is improved by using 2,4-diphenyl-4-methyl-1-pentene or saturated hydrocarbon as a chain transfer agent in the polymerization and curing reaction, but in particular, when a styrene monomer is used, polymerization is performed. It took a long time to cure, and improvement was necessary for mass production.
Moreover, conventional ion exchange membranes increase the electrical resistance of the membrane when the water permeability is lowered, and conversely, the water permeability increases when the electrical resistance of the membrane is lowered, further improving the performance of the polymer functional membrane. In order to achieve this, it is important to lower the water permeability and lower the electrical resistance of the membrane. Thereby, for example, a reduction in energy required for electrodialysis is expected.
Accordingly, it is an object of the present invention to develop a means for reducing the water permeability and the electrical resistance of the membrane in a well-balanced manner, thereby providing a styrenic polymer functional membrane having excellent ion exchange membrane performance and a method for producing the same. And Furthermore, an object of the present invention is to provide a method for producing a styrenic polymer functional film having a shortened polymerization curing time and suitable for mass production.

本発明者らは、透水率と膜の電気抵抗をバランスよく低くするため、スチレン系のイオン交換膜を種々検討した。特に、連鎖移動剤のうち作用部位が少なくとも2ヶ所あるものにその手掛りを見出し、さらに検討を行った結果、作用基がメルカプト基であるものが、上記の透水率と膜の電気抵抗をバランスよく低くできる手段になりえることがわかり、本発明の課題解決に有効であることを見出た。しかも、作用基がメルカプト基である連鎖移動剤を含有する組成物を特定の重合条件で重合硬化させることにより、重合硬化に要する時間を短縮することができ、上記多量製造に必要な改善をなし得ることを見出した。本発明はこれらの知見に基づいてなされたものである。
すなわち、本発明の課題は、以下の手段で達成された。
In order to reduce the water permeability and the electrical resistance of the membrane in a well-balanced manner, the present inventors have studied various styrene-based ion exchange membranes. In particular, as a result of finding a clue to the chain transfer agent having at least two action sites and further studying it, a product having a mercapto group as the action group has a good balance between the water permeability and the electrical resistance of the membrane. It has been found that it can be a means that can be lowered, and has been found to be effective in solving the problems of the present invention. In addition, the time required for the polymerization and curing can be shortened by polymerizing and curing the composition containing a chain transfer agent whose functional group is a mercapto group under specific polymerization conditions, and the improvement required for the above-mentioned mass production can be achieved. Found to get. The present invention has been made based on these findings.
That is, the object of the present invention has been achieved by the following means.

<1>下記一般式(1)で表される構造および下記一般式(2)で表される構造を有し、イオン交換容量が2.0meq/g〜7.0meq/gであるスチレン系高分子機能性膜。 <1> A styrenic polymer having a structure represented by the following general formula (1) and a structure represented by the following general formula (2) and having an ion exchange capacity of 2.0 meq / g to 7.0 meq / g. Molecular functional membrane.

Figure 0006093729
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一般式(1)において、LLは単結合、または、置換基を有してもよいアルキレン基、−O−、−S−、−NR−もしくはこれらが組み合わさった連結基を表す。LLおよびLLは各々独立に、−(CR−またはLLに結合する原子が酸素原子である−(CR−C(=O)O−を表す。RおよびRは各々独立に、水素原子またはアルキル基を表し、lは1または2を表す。Rは水素原子または置換基を表す。ただし、LLにおける置換基およびRの置換基の末端原子が硫黄原子の場合、ポリマー鎖に組み込まれる結合手を有する硫黄原子である。 In the general formula (1), LL represents a single bond, an alkylene group which may have a substituent, —O—, —S—, —NR Z — or a linking group in which these are combined. LL 1 and LL 2 each independently represent — (CR 1 R 2 ) 1 — or — (CR 1 R 2 ) 1 —C (═O) O— in which the atom bonded to LL is an oxygen atom. R 1 and R 2 each independently represents a hydrogen atom or an alkyl group, and l represents 1 or 2. R Z represents a hydrogen atom or a substituent. However, if the terminal atom of the substituents of substituents and R Z in the LL is a sulfur atom, a sulfur atom having a bond incorporated in the polymer chain.

Figure 0006093729
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一般式(2)において、Arはアリール基を表す。Lは単結合または2価の連結基を表す。n1は0〜10の整数を表す。
<2>高分子機能性膜の全100質量部に対する、一般式(1)で表される構造部分の含有量が、0.01質量部〜10質量部である<1>に記載のスチレン系高分子機能性膜。
<3>(A)下記一般式(HSM)で表されるスチレン系モノマー、(B)下記一般式(CL)で表される架橋剤および(C)下記一般式(3)で表される連鎖移動剤を含有する組成物を重合硬化反応させてなる<1>または<2>に記載のスチレン系高分子機能性膜。
In the general formula (2), Ar represents an aryl group. L 1 represents a single bond or a divalent linking group. n1 represents an integer of 0 to 10.
<2> The styrenic system according to <1>, in which the content of the structural portion represented by the general formula (1) is 0.01 parts by mass to 10 parts by mass with respect to the total 100 parts by mass of the polymer functional film. Polymer functional membrane.
<3> (A) A styrene monomer represented by the following general formula (HSM), (B) a crosslinking agent represented by the following general formula (CL), and (C) a chain represented by the following general formula (3). The styrenic polymer functional film according to <1> or <2>, which is obtained by polymerizing and curing a composition containing a transfer agent.

Figure 0006093729
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一般式(HSM)において、Rはハロゲン原子または−N(R)(R)(R)(X )を表す。n2は1〜10の整数を表す。ここで、R〜Rは各々独立に、直鎖もしくは分岐のアルキル基またはアリール基を表す。RとR、またはR、RおよびRが互いに結合して脂肪族ヘテロ環を形成してもよい。X は有機または無機のアニオンを表す。 In the general formula (HSM), R 3 represents a halogen atom or —N + (R 4 ) (R 5 ) (R 6 ) (X 1 ). n2 represents an integer of 1 to 10. Here, R 4 to R 6 each independently represents a linear or branched alkyl group or aryl group. R 4 and R 5 , or R 4 , R 5 and R 6 may be bonded to each other to form an aliphatic heterocycle. X 1 represents an organic or inorganic anion.

Figure 0006093729
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一般式(CL)において、Arはアリール基を表す。Lは単結合または2価の連結基を表す。n1は0〜10の整数を表す。 In general formula (CL), Ar represents an aryl group. L 1 represents a single bond or a divalent linking group. n1 represents an integer of 0 to 10.

Figure 0006093729
Figure 0006093729

一般式(3)において、LLは単結合、または、置換基を有してもよいアルキレン基、−O−、−S−、−NRZa−もしくはこれらが組み合わさった連結基を表す。LLおよびLLは各々独立に、−(CR−またはLLに結合する原子が酸素原子である−(CR−C(=O)O−を表す。RおよびRは各々独立に、水素原子またはアルキル基を表し、lは1または2を表す。RZaは水素原子または置換基を表す。ただし、LLにおける置換基およびRZaの置換基の末端原子が硫黄原子の場合、SHである。
<4>組成物が、さらに(D)下記一般式(PI−1)または(PI−2)で表される重合開始剤を含有する<3>に記載のスチレン系高分子機能性膜。
In the general formula (3), LLa represents a single bond, an alkylene group which may have a substituent, -O-, -S-, -NR Za -or a linking group in which these are combined. LL 1 and LL 2 each independently represent — (CR 1 R 2 ) 1 — or — (CR 1 R 2 ) 1 —C (═O) O— in which the atom bonded to LL a is an oxygen atom. R 1 and R 2 each independently represents a hydrogen atom or an alkyl group, and l represents 1 or 2. R Za represents a hydrogen atom or a substituent. However, if the terminal atom of the substituents of substituents and R Za of LL a is a sulfur atom, an SH.
<4> The styrenic polymer functional film according to <3>, wherein the composition further comprises (D) a polymerization initiator represented by the following general formula (PI-1) or (PI-2).

Figure 0006093729
Figure 0006093729

一般式(PI−1)において、Rは水素原子、アルキル基、アルケニル基、アルコキシ基またはアリールオキシ基を表し、RおよびRは各々独立に、水素原子、アルキル基、アルケニル基、アルコキシ基またはアリールオキシ基を表し、RとRが互いに結合して環を形成してもよい。
一般式(PI−2)において、R10はアルキル基、アリール基、アルキルチオ基またはアリールチオ基を表し、R11はアルキル基、アリール基、アルキルチオ基、アリールチオ基またはアシル基を表す。R12はアルキル基またはアリール基を表す。
<5>組成物の全固形分100質量部に対し、(A)一般式(HSM)で表されるスチレン系モノマーの含有量が、1質量部〜85質量部である<3>または<4>に記載のスチレン系高分子機能性膜。
<6>組成物の全固形分100質量部に対し、(B)一般式(CL)で表される架橋剤の含有量が10質量部〜100質量部である<3>〜<5>いずれかに記載のスチレン系高分子機能性膜。
<7>組成物の全固形分100質量部に対し、(C)一般式(3)で表される連鎖移動剤の含有量が0.01質量部〜10質量部である<3>〜<6>のいずれかに記載のスチレン系高分子機能性膜。
<8>組成物が(F)溶媒を含有する<3>〜<7>のいずれかに記載のスチレン系高分子機能性膜。
<9>(F)溶媒が、水または水溶性溶媒である<8>に記載のスチレン系高分子機能性膜。
<10>合成織布もしくは合成不織布、スポンジ状フィルムまたは微細な貫通孔を有するフィルム状の支持体を有する<1>〜<9>のいずれかに記載のスチレン系高分子機能性膜。
<11>重合硬化反応が加熱および/またはエネルギー線照射によって行われてなる<3>〜<10>のいずれかに記載のスチレン系高分子機能性膜。
<12>スチレン系高分子機能性膜の製造方法であって、高分子機能性膜のイオン交換容量が2.0meq/g〜7.0meq/gであり、(A)下記一般式(HSM)で表されるスチレン系モノマー、(B)下記一般式(CL)で表される架橋剤および(C)下記一般式(3)で表される連鎖移動剤を含有する組成物を重合硬化反応する高分子機能性膜の製造方法。
In General Formula (PI-1), R 7 represents a hydrogen atom, an alkyl group, an alkenyl group, an alkoxy group, or an aryloxy group, and R 8 and R 9 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, an alkenyl group, an alkoxy group Represents a group or an aryloxy group, and R 8 and R 9 may be bonded to each other to form a ring.
In General Formula (PI-2), R 10 represents an alkyl group, an aryl group, an alkylthio group, or an arylthio group, and R 11 represents an alkyl group, an aryl group, an alkylthio group, an arylthio group, or an acyl group. R 12 represents an alkyl group or an aryl group.
<5> The content of the styrene monomer represented by the general formula (HSM) is 1 part by mass to 85 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the total solid content of the composition <3> or <4 > A styrenic polymer functional film described in>.
<6> Any <3> to <5> in which the content of the crosslinking agent represented by the general formula (CL) is 10 parts by mass to 100 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the total solid content of the composition. A styrenic polymer functional film according to claim 1.
<7> The content of the chain transfer agent represented by the general formula (3) is 0.01 parts by mass to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the total solid content of the composition. The styrenic polymer functional film according to any one of 6>.
<8> The styrenic polymer functional film according to any one of <3> to <7>, wherein the composition contains (F) a solvent.
<9> (F) The styrenic polymer functional film according to <8>, wherein the solvent is water or a water-soluble solvent.
<10> The styrenic polymer functional film according to any one of <1> to <9>, comprising a synthetic woven fabric or synthetic nonwoven fabric, a sponge-like film, or a film-like support having fine through-holes.
<11> The styrenic polymer functional film according to any one of <3> to <10>, wherein the polymerization curing reaction is performed by heating and / or energy beam irradiation.
<12> A method for producing a styrene-based polymer functional membrane, wherein the polymer functional membrane has an ion exchange capacity of 2.0 meq / g to 7.0 meq / g, and (A) the following general formula (HSM) (B) a composition containing a crosslinking agent represented by the following general formula (CL) and (C) a chain transfer agent represented by the following general formula (3). A method for producing a polymer functional membrane.

Figure 0006093729
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一般式(HSM)において、Rはハロゲン原子または−N(R)(R)(R)(X )を表す。n2は1〜10の整数を表す。ここで、R〜Rは各々独立に、直鎖もしくは分岐のアルキル基またはアリール基を表す。RとR、またはR、RおよびRが互いに結合して脂肪族ヘテロ環を形成してもよい。X は有機または無機のアニオンを表す。 In the general formula (HSM), R 3 represents a halogen atom or —N + (R 4 ) (R 5 ) (R 6 ) (X 1 ). n2 represents an integer of 1 to 10. Here, R 4 to R 6 each independently represents a linear or branched alkyl group or aryl group. R 4 and R 5 , or R 4 , R 5 and R 6 may be bonded to each other to form an aliphatic heterocycle. X 1 represents an organic or inorganic anion.

Figure 0006093729
Figure 0006093729

一般式(CL)において、Arはアリール基を表す。Lは単結合または2価の連結基を表す。n1は0〜10の整数を表す。 In general formula (CL), Ar represents an aryl group. L 1 represents a single bond or a divalent linking group. n1 represents an integer of 0 to 10.

Figure 0006093729
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一般式(3)において、LLは単結合、または、置換基を有してもよいアルキレン基、−O−、−S−、−NRZa−もしくはこれらが組み合わさった連結基を表す。LLおよびLLは各々独立に、−(CR−またはLLに結合する原子が酸素原子である−(CR−C(=O)O−を表す。RおよびRは各々独立に、水素原子またはアルキル基を表し、lは1または2を表す。RZaは水素原子または置換基を表す。ただし、LLにおける置換基およびRZaの置換基の末端原子が硫黄原子の場合、SHである。 In the general formula (3), LLa represents a single bond, an alkylene group which may have a substituent, -O-, -S-, -NR Za -or a linking group in which these are combined. LL 1 and LL 2 each independently represent — (CR 1 R 2 ) 1 — or — (CR 1 R 2 ) 1 —C (═O) O— in which the atom bonded to LL a is an oxygen atom. R 1 and R 2 each independently represents a hydrogen atom or an alkyl group, and l represents 1 or 2. R Za represents a hydrogen atom or a substituent. However, if the terminal atom of the substituents of substituents and R Za of LL a is a sulfur atom, an SH.

本明細書において「〜」とは、その前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む意味で使用される。
また、各一般式において、特に断りがない限り、複数存在する同一符号の基がある場合、これらは互いに同一であっても異なってもよく、同じく、複数の部分構造の繰り返しがある場合は、これらの繰り返しが同一の繰り返しでも、また規定する範囲で異なった繰り返しの混合の両方を意味するものである。
各一般式において規定する各基は、特段の断りがない限り、さらに置換基を有してもよく、例えば、アルキル基、アリール基の場合、置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいアリール基を意味するものである。
さらに、各一般式における二重結合の置換様式である幾何異性体は、表示の都合上、異性体の一方を記載したとしても、特段の断りがない限り、E体であってもZ体であっても、これらの混合物であっても構わない。
In the present specification, “to” is used to mean that the numerical values described before and after it are included as a lower limit value and an upper limit value.
In each general formula, unless otherwise specified, when there are a plurality of groups having the same sign, these may be the same or different from each other, and similarly, when there are repetitions of a plurality of partial structures, These repetitions mean both the same repetition and a mixture of different repetitions within the specified range.
Each group defined in each general formula may further have a substituent unless otherwise specified. For example, in the case of an alkyl group or an aryl group, an alkyl group or a substituent that may have a substituent. Means an aryl group which may have
Furthermore, the geometrical isomer which is the substitution mode of the double bond in each general formula is not limited to the E-form or the Z-form unless otherwise specified, even if one of the isomers is described for convenience of display. Or a mixture thereof.

また、本明細書において「化合物」という語を末尾に付して呼ぶとき、あるいは特定の化合物をその名称や式で示すときには、当該化合物そのものに加え、その化学構造式中に解離性の部分構造有するのであれば、その塩、そのイオンを含む意味に用いる。また、本明細書において置換基に関して「基」という語を末尾に付して呼ぶとき、あるいは特定の化合物をその名称で呼ぶときには、その基もしくは化合物に任意の置換基を有していてもよい意味である。   In addition, when the term “compound” is used at the end in this specification, or when a specific compound is indicated by its name or formula, in addition to the compound itself, a dissociative partial structure in the chemical structural formula If it has, it is used in the meaning including its salt and its ion. Further, in this specification, when the term “group” is added to the end of the description, or when a specific compound is referred to by its name, the group or compound may have an arbitrary substituent. Meaning.

本発明により、透水率と膜の電気抵抗をバランスよく低くできる手段を開発し、この結果、電気透析などで必要なエネルギーを低減することが可能となった。この手段により、イオン交換膜の性能に優れたスチレン系高分子機能性膜およびその製造方法の提供が可能となった。しかも、重合硬化時間が短縮され、多量製造適正のあるスチレン系高分子機能性膜の製造方法を提供できる。 According to the present invention, means for reducing the water permeability and the electrical resistance of the membrane in a well-balanced manner has been developed. As a result, it has become possible to reduce the energy required for electrodialysis and the like. By this means, it has become possible to provide a styrenic polymer functional membrane having excellent ion exchange membrane performance and a method for producing the same. In addition, it is possible to provide a method for producing a styrenic polymer functional film having a shortened polymerization curing time and suitable for mass production.

膜の透水率を測定するための装置の流路を模式的に表したものである。The flow path of the apparatus for measuring the water permeability of a film | membrane is typically represented.

<<高分子機能性膜>>
本発明のスチレン系高分子機能性膜(本明細書において、スチレン系高分子機能性膜を「高分子機能性膜」、または、単に「膜」ということもある。)は、イオン交換、逆浸透、正浸透、ガス分離等を行うために用いることができる。以下、本発明の好ましい実施形態について、前記高分子機能性膜がアニオン交換膜としての機能を有する場合を例に挙げて説明する。
<< Polymer functional film >>
The styrenic polymer functional membrane of the present invention (in this specification, the styrenic polymer functional membrane may be referred to as “polymer functional membrane” or simply “membrane”) It can be used to perform osmosis, forward osmosis, gas separation and the like. Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described by taking as an example the case where the polymer functional membrane has a function as an anion exchange membrane.

<透水率と膜の電気抵抗の積>
透水率と膜の電気抵抗は、ともに低い方が好ましい。
本発明では、透水率の低下と膜の電気抵抗の低下をバランスよく低下させる。このための評価基準として、透水率と膜の電気抵抗の積の値での比較が有効である。
透水率と膜の電気抵抗の積の値〔(Ω・cm)・(mL/m/Pa/hr)〕は、値が低いほど好ましい。本発明では、15×10−5未満が好ましく、12×10−5未満がより好ましく、10×10−5未満が特に好ましい。なお、下限値に特に制限はないが、3×10−5以上が実際的である。
<Product of water permeability and electrical resistance of membrane>
Both the water permeability and the electrical resistance of the membrane are preferably low.
In the present invention, a decrease in water permeability and a decrease in electrical resistance of the membrane are reduced in a balanced manner. As an evaluation standard for this purpose, it is effective to compare the product value of the water permeability and the electrical resistance of the membrane.
The value [(Ω · cm 2 ) · (mL / m 2 / Pa / hr)] of the product of the water permeability and the electrical resistance of the membrane is preferably as low as possible. In the present invention, it is preferably less than 15 × 10 −5 , more preferably less than 12 × 10 −5 , and particularly preferably less than 10 × 10 −5 . The lower limit is not particularly limited, but 3 × 10 −5 or more is practical.

本発明では、同じ架橋剤を使用しても、本発明の一般式(3)で表される連鎖移動剤を使用することで、透水率と膜の電気抵抗の積の値が低下することから、透水率と膜の電気抵抗の積の値を低下させるのに有効な手段となる。   In the present invention, even if the same crosslinking agent is used, the product of the water permeability and the electrical resistance of the membrane is lowered by using the chain transfer agent represented by the general formula (3) of the present invention. This is an effective means for reducing the product of the water permeability and the electrical resistance of the membrane.

なお、透水率は、実施例で行った方法で測定できる。
膜の電気抵抗は、例えば、Membrane Science,319,217〜218(2008)、中垣正幸著,膜学実験法,193〜195頁(1984)に記載されている方法により測定することができる。
In addition, a water permeability can be measured by the method performed in the Example.
The electrical resistance of the film can be measured by the method described in, for example, Membrane Science, 319, 217-218 (2008), Masayuki Nakagaki, Membrane Experimental Method, pages 193-195 (1984).

<選択透過性>
本発明の高分子機能性膜(アニオン交換膜)のClなどのアニオンの選択透過性は、好ましくは0.90を超え、より好ましくは0.93を超え、0.95を超え、理論値の1.0に近づくことが特に好ましい。
<Selective permeability>
The selective permeability of anions such as Cl 2 of the polymer functional membrane (anion exchange membrane) of the present invention is preferably more than 0.90, more preferably more than 0.93, more than 0.95, It is particularly preferable that the value approaches 1.0.

<膨潤率>
本発明の高分子機能性膜の水中での膨潤率(膨潤による寸法変化率)は、好ましくは30%未満、より好ましくは15%未満、特に好ましくは8%未満である。膨潤率は、重合硬化段階で重合硬化条件を選択することにより制御することができる。
<Swelling rate>
The swelling ratio (rate of dimensional change due to swelling) of the functional polymer film of the present invention in water is preferably less than 30%, more preferably less than 15%, and particularly preferably less than 8%. The swelling rate can be controlled by selecting polymerization curing conditions in the polymerization curing stage.

<選択透過性および水中での膨潤率の測定法>
選択透過性および水中での膨潤率%は、膜の電気抵抗と同じく、例えば、Membrane Science,319,217〜218(2008)、中垣正幸著,膜学実験法,193〜195頁(1984)に記載されている方法により測定することができる。
<Measurement of selective permeability and swelling ratio in water>
For example, Membrane Science, 319, 217 to 218 (2008), Masayuki Nakagaki, Membrane Experimental Method, pages 193 to 195 (1984) are the same as the electrical resistance of the membrane. It can be measured by the method described.

<膜の厚さ>
本発明の高分子機能性膜は、アニオン交換膜であることが好ましい。
本発明の膜の厚さは、支持体を有する場合は支持体を含めて、30〜250μmが好ましく、40〜200μmがより好ましく、50〜150μmが特に好ましい。
<Thickness of film>
The polymer functional membrane of the present invention is preferably an anion exchange membrane.
When it has a support body, the thickness of the film | membrane of this invention is 30-250 micrometers including a support body, 40-200 micrometers is more preferable, 50-150 micrometers is especially preferable.

<質量平均分子量>
本発明の高分子機能性膜を構成するポリマーの質量平均分子量は、三次元架橋が形成されているため数十万以上であり、実質的に測定できない。一般的には無限大とみなされる。
<Mass average molecular weight>
The mass average molecular weight of the polymer constituting the polymer functional film of the present invention is several hundred thousand or more because three-dimensional crosslinking is formed, and cannot be measured substantially. Generally considered as infinite.

<高分子機能性膜が有する構造>
本発明の高分子機能性膜は、少なくとも下記一般式(1)で表される構造および下記一般式(2)で表される構造を有する。
<Structure of polymer functional film>
The polymer functional film of the present invention has at least a structure represented by the following general formula (1) and a structure represented by the following general formula (2).

最初に、一般式(1)で表される構造について説明する。   First, the structure represented by the general formula (1) will be described.

Figure 0006093729
Figure 0006093729

一般式(1)において、LLは単結合、または、置換基を有してもよいアルキレン基、−O−、−S−、−NR−もしくはこれらが組み合わさった連結基を表す。LLおよびLLは各々独立に、−(CR−またはLLに結合する原子が酸素原子である−(CR−C(=O)O−を表す。RおよびRは各々独立に、水素原子またはアルキル基を表し、lは1または2を表す。Rは水素原子または置換基を表す。ただし、LLにおける置換基およびRの置換基の末端原子が硫黄原子の場合、高分子機能性膜を構成するポリマー鎖に組み込まれる結合手を有する硫黄原子である。 In the general formula (1), LL represents a single bond, an alkylene group which may have a substituent, —O—, —S—, —NR Z — or a linking group in which these are combined. LL 1 and LL 2 each independently represent — (CR 1 R 2 ) 1 — or — (CR 1 R 2 ) 1 —C (═O) O— in which the atom bonded to LL is an oxygen atom. R 1 and R 2 each independently represents a hydrogen atom or an alkyl group, and l represents 1 or 2. R Z represents a hydrogen atom or a substituent. However, if the terminal atom of the substituents of substituents and R Z in the LL is a sulfur atom, a sulfur atom having a bond incorporated in the polymer chain constituting the polymer functional film.

LLにおけるアルキレン基の炭素数は1〜12が好ましく、1〜8がより好ましく。例えば、メチレン、エチレン、プロピレン、イソプロピレン、テトラメチレン、ヘキサメチレン、オクタメチレン、デカメチレン、ドデカメチレンが挙げられる。
における置換基は、1価の置換基でも多価の置換基でも構わない。ただし、多価の置換基の場合、置換基の末端(窒素原子に結合する以外の結合手を有する原子)は硫黄原子、すなわち−S−である)。1価の置換基としてはアルキル基、アリール基が好ましく、多価の置換基は、2価の置換基が好ましい。2価の置換基としては、−アルキレン−S−、−アリーレン−S−が好ましく、−アルキレン−S−がより好ましく、−(CH−S−、−(CH−S−がさらに好ましく、−(CH−S−が特に好ましい。
1-12 are preferable and, as for carbon number of the alkylene group in LL, 1-8 are more preferable. For example, methylene, ethylene, propylene, isopropylene, tetramethylene, hexamethylene, octamethylene, decamethylene, and dodecamethylene are mentioned.
Substituents on R Z is may be a monovalent substituent polyvalent substituent groups. However, in the case of a polyvalent substituent, the terminal of the substituent (the atom having a bond other than that bonded to the nitrogen atom) is a sulfur atom, that is, -S-). The monovalent substituent is preferably an alkyl group or an aryl group, and the polyvalent substituent is preferably a divalent substituent. The divalent substituent, - alkylene -S -, - arylene -S- are preferred, - alkylene -S- is more preferable, - (CH 2) 2 -S -, - (CH 2) 3 -S- Is more preferable, and — (CH 2 ) 2 —S— is particularly preferable.

における置換基の炭素数は1〜12が好ましく、1〜10がより好ましく、1〜6がさらに好ましい。 The number of carbon atoms of the substituents in R Z is preferably 1 to 12, more preferably 1 to 10, even more preferably 1-6.

LLにおける置換基を有してもよいアルキレン基、−O−、−S−、−NR−が組み合わさった連結基としては、例えば、アルキレン−O−アルキレン、アルキレン−S−アルキレン、−アルキレン−NR−アルキレンが挙げられ、これらのアルキレンとしてはエチレン、プロピレンが好ましく、エチレンがより好ましい。 Alkylene group which may have a substituent in LL, -O -, - S -, - NR Z - is the linking group combined, for example, alkylene -O- alkylene, alkylene -S- alkylene, - alkylene -NR Z - alkylene. Examples of these alkylene ethylene, propylene are preferred, and ethylene is more preferable.

アルキレンが有してもよい置換基は、後述の置換基群αが挙げられ、なかでも、アルキル基、ヒドロキシ基が挙げられる。ここで、置換基は多価の置換基でもよく、例えば、−CHC(=O)O−(CR−X、−CHO−CHC[CHC(=O)O−(CR−X]が挙げられ、好ましい。ここで、R、RおよびlはLLおよびLLにおけるR、Rおよびlと同義であり、好ましい範囲も同じである。Xは水素原子、SHまたはS−を表す。 Examples of the substituent that alkylene may have include a substituent group α described later, and among them, an alkyl group and a hydroxy group are exemplified. Here, the substituent may be a polyvalent substituent. For example, —CH 2 C (═O) O— (CR 1 R 2 ) 1 —X, —CH 2 O—CH 2 C [CH 2 C (= O) O— (CR 1 R 2 ) 1 —X] 3 may be mentioned and is preferable. Wherein, R 1, R 2 and l have the same meanings as R 1, R 2 and l in LL 1 and LL 2, and their preferable ranges are also the same. X represents a hydrogen atom, SH or S-.

LLおよびLLにおけるlは1または2を表し、RおよびRは各々独立に、水素原子またはアルキル基を表す。ここで、アルキル基の炭素数は1〜10が好ましく、1〜6がより好ましく、1または2がさらに好ましく、1が特に好ましい。
およびRは水素原子またはメチルがなかでも好ましく、水素原子が最も好ましい。
1 in LL 1 and LL 2 represents 1 or 2, and R 1 and R 2 each independently represents a hydrogen atom or an alkyl group. Here, 1-10 are preferable, as for carbon number of an alkyl group, 1-6 are more preferable, 1 or 2 is further more preferable, and 1 is especially preferable.
R 1 and R 2 are preferably a hydrogen atom or methyl, and most preferably a hydrogen atom.

lは1または2を表すが、2が好ましい。   l represents 1 or 2, but 2 is preferred.

前記一般式(1)で表される構造は、下記一般式(1A)で表される構造が好ましい。   The structure represented by the general formula (1) is preferably a structure represented by the following general formula (1A).

Figure 0006093729
Figure 0006093729

一般式(1A)において、Rは−S−または−CR3a4a5aを表す。はメチレンの炭素原子と結合する炭素原子であることを示す。R3a、R4aおよびR5aは各々独立に、無置換のアルキル基、−CHOH、−**CH(OC=O)(CR1a2aS−または−**CHOCHC[CH(OC=O)(CR1a2aS−]を表す。**Cと結合する炭素原子であることを示す。ただし、Rが−S−でないとき、R3a〜R5aの全てが無置換のアルキル基または−CHOHであることはない。R1aおよびR2aは各々独立に、水素原子、アルキル基またはヒドロキシ基を表す。ただし、nが2以上の場合、硫黄原子に結合する炭素原子上のR1aおよびR2aは水素原子またはアルキル基である。mは0または1を表し、nは1〜12の整数を表す。 In General Formula (1A), R Z represents —S— or — * CR 3a R 4a R 5a . * Indicates a carbon atom bonded to a carbon atom of methylene. R 3a , R 4a and R 5a are each independently an unsubstituted alkyl group, —CH 2 OH, — ** CH 2 (OC═O) m (CR 1a R 2a ) n S— or — ** CH 2 OCH represents a 2 C [CH 2 (OC = O) m (CR 1a R 2a) n S-] 3. ** indicates a carbon atom bonded to * C. However, when R Z is not —S—, all of R 3a to R 5a are not an unsubstituted alkyl group or —CH 2 OH. R 1a and R 2a each independently represents a hydrogen atom, an alkyl group or a hydroxy group. However, when n is 2 or more, R 1a and R 2a on the carbon atom bonded to the sulfur atom are a hydrogen atom or an alkyl group. m represents 0 or 1, and n represents an integer of 1 to 12.

1aおよびR2aにおけるアルキル基は、前記一般式(1)におけるアルキル基と同義であり、好ましい範囲も同じであるが、エチルがなかでも好ましい。
nは2〜6が好ましく、4がなかでも好ましい。
The alkyl group in R 1a and R 2a is synonymous with the alkyl group in the general formula (1), and the preferred range is the same, but ethyl is particularly preferred.
n is preferably 2 to 6, and 4 is particularly preferable.

次に、下記一般式(2)で表される構造について説明する。   Next, the structure represented by the following general formula (2) will be described.

Figure 0006093729
Figure 0006093729

一般式(2)において、Arはアリール基を表す。Lは単結合または2価の連結基を表す。n1は0〜10の整数を表す。 In the general formula (2), Ar represents an aryl group. L 1 represents a single bond or a divalent linking group. n1 represents an integer of 0 to 10.

Arにおけるアリール基は、炭素数は6〜12が好ましく、6〜10がより好ましく、6〜8がさらに好ましい。アリール基は置換基を有してもよく、該置換基としては、後述の置換基群αから選択される任意の置換基が挙げられる。アリール基は、フェニル基が好ましい。   6-12 are preferable, as for the aryl group in Ar, 6-10 are more preferable, and 6-8 are more preferable. The aryl group may have a substituent, and examples of the substituent include any substituent selected from the substituent group α described below. The aryl group is preferably a phenyl group.

における2価の連結基は、アルキレン基、アルケニレン基、アリーレン基、2価のヘテロ環基、−O−、−SO−、−SO−、−NR−もしくはこれらが組み合わさった基を表す。ここで、Rは水素原子または置換基を表す。 The divalent linking group in L 1 is an alkylene group, an alkenylene group, an arylene group, a divalent heterocyclic group, —O—, —SO 2 —, —SO—, —NR Z — or a group in which these are combined. Represents. Here, R Z represents a hydrogen atom or a substituent.

アルキレン基の炭素数は、1〜12が好ましく、1〜4がより好ましく、例えば、メチレン、エチレン、プロピレン、ヘキサメチレン、オクタメチレンが挙げられる。
アルケニレン基の炭素数は、2〜12が好ましく、2〜4がより好ましく、例えば、エテニレン、プロペニレンが挙げられる。
2価のヘテロ環基の炭素数は1〜12が好ましく、1〜10がより好ましく、2〜8がさらに好ましい。ヘテロ環を構成するヘテロ原子は、酸素原子、硫黄原子、窒素原子が好ましく、芳香族環であっても脂肪族環であっても構わない。ヘテロ環は5または6員環が好ましく、例えば、フラン環、チオフェン環、オキサゾール環、チアゾール環、トリアゾール環、ピリジン環、ピペリジン環、ピペラジン環などが挙げられる。
1-12 are preferable and, as for carbon number of an alkylene group, 1-4 are more preferable, for example, a methylene, ethylene, propylene, hexamethylene, and octamethylene are mentioned.
2-12 are preferable and, as for carbon number of an alkenylene group, 2-4 are more preferable, for example, ethenylene and propenylene are mentioned.
1-12 are preferable, as for carbon number of a bivalent heterocyclic group, 1-10 are more preferable, and 2-8 are more preferable. The hetero atom constituting the hetero ring is preferably an oxygen atom, a sulfur atom or a nitrogen atom, and may be an aromatic ring or an aliphatic ring. The heterocycle is preferably a 5- or 6-membered ring, and examples thereof include a furan ring, a thiophene ring, an oxazole ring, a thiazole ring, a triazole ring, a pyridine ring, a piperidine ring, and a piperazine ring.

は、単結合、アルキレン基、アリーレン基、2価のヘテロ環基、−O−、−SO−が好ましい。 L 1 is preferably a single bond, an alkylene group, an arylene group, a divalent heterocyclic group, —O— or —SO 2 —.

アルキレン基、アルケニレン基、アリーレン基、2価のヘテロ環基は置換基を有してもよく、該置換基としては、後述の置換基群αから選択される任意の置換基が挙げられる。   The alkylene group, alkenylene group, arylene group, and divalent heterocyclic group may have a substituent, and examples of the substituent include any substituent selected from the substituent group α described below.

n1は0または1が好ましく、0が特に好ましい。   n1 is preferably 0 or 1, particularly preferably 0.

<特定構造の含有量>
本発明において、高分子機能性膜の全100質量部に対する、前記一般式(1)で表される構造部分の含有量は、0.01質量部〜10質量部が好ましく、0.05質量部〜10質量部がより好ましく、0.05質量部〜5質量部がさらに好ましく、0.2質量部〜4質量部が特に好ましい。
また、本発明において、高分子機能性膜の全100質量部に対する、前記一般式(2)で表される構造部分の含有量は、10質量部〜100質量部が好ましく、10質量部〜90質量部がより好ましく、10質量部〜80質量部が特に好ましい。
<Content of specific structure>
In this invention, 0.01 mass part-10 mass parts are preferable, and, as for content of the structure part represented by the said General formula (1) with respect to all 100 mass parts of a polymeric functional film, 0.05 mass part 10 mass parts is more preferable, 0.05 mass parts-5 mass parts is still more preferable, 0.2 mass parts-4 mass parts is especially preferable.
Moreover, in this invention, 10 mass parts-100 mass parts are preferable, and, as for content of the structure part represented by the said General formula (2) with respect to 100 mass parts of all the polymer functional films, 10 mass parts-90 mass parts. Mass parts are more preferable, and 10 parts by mass to 80 parts by mass are particularly preferable.

ここで、置換基群αを説明する。
置換基群αは、以下の置換基からなる置換基の群である。
Here, the substituent group α will be described.
The substituent group α is a group of substituents composed of the following substituents.

(置換基群α)
置換基群αとして、アルキル基(好ましくは炭素数1〜30、より好ましくは炭素数1〜20、特に好ましくは炭素数1〜10のアルキル基であり、例えばメチル、エチル、イソプロピル、t−ブチル、n−オクチル、2−エチルヘキシル、n−デシル、n−ヘキサデシル)、シクロアルキル基(好ましくは炭素数3〜30、より好ましくは炭素数3〜20、特に好ましくは炭素数3〜10のシクロアルキル基であり、例えばシクロプロピル、シクロペンチル、シクロヘキシルなどが挙げられる。)、アルケニル基(好ましくは炭素数2〜30、より好ましくは炭素数2〜20、特に好ましくは炭素数2〜10のアルケニル基であり、例えばビニル、アリル、2−ブテニル、3−ペンテニルなどが挙げられる。)、アルキニル基(好ましくは炭素数2〜30、より好ましくは炭素数2〜20、特に好ましくは炭素数2〜10のアルキニル基であり、例えばプロパルギル、3−ペンチニルなどが挙げられる。)、アリール基(好ましくは炭素数6〜30、より好ましくは炭素数6〜20、特に好ましくは炭素数6〜12のアリール基であり、例えばフェニル、p−メチルフェニル、ナフチル、アントラニルなどが挙げられる。)、アミノ基(アミノ基、アルキルアミノ基、アリ−ルアミノ基を含み、好ましくは炭素数0〜30、より好ましくは炭素数0〜20、特に好ましくは炭素数0〜10のアミノ基であり、例えばアミノ、メチルアミノ、ジメチルアミノ、ジエチルアミノ、ジベンジルアミノ、ジフェニルアミノ、ジトリルアミノなどが挙げられる。)、アルコキシ基(好ましくは炭素数1〜30、より好ましくは炭素数1〜20、特に好ましくは炭素数1〜10のアルコキシ基であり、例えばメトキシ、エトキシ、ブトキシ、2−エチルヘキシロキシなどが挙げられる。)、アリールオキシ基(好ましくは炭素数6〜30、より好ましくは炭素数6〜20、特に好ましくは炭素数6〜12のアリールオキシ基であり、例えばフェニルオキシ、1−ナフチルオキシ、2−ナフチルオキシなどが挙げられる。)、ヘテロ環オキシ基(好ましくは炭素数2〜30、より好ましくは炭素数2〜20、特に好ましくは炭素数2〜12のヘテロ環オキシ基であり、例えばピリジルオキシ、ピラジルオキシ、ピリミジルオキシ、キノリルオキシなどが挙げられる。)、
(Substituent group α)
As the substituent group α, an alkyl group (preferably an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, more preferably 1 to 20 carbon atoms, particularly preferably 1 to 10 carbon atoms, such as methyl, ethyl, isopropyl, and t-butyl. , N-octyl, 2-ethylhexyl, n-decyl, n-hexadecyl), a cycloalkyl group (preferably having 3 to 30 carbon atoms, more preferably 3 to 20 carbon atoms, and particularly preferably 3 to 10 carbon atoms). Group, for example, cyclopropyl, cyclopentyl, cyclohexyl, etc.), an alkenyl group (preferably an alkenyl group having 2 to 30 carbon atoms, more preferably 2 to 20 carbon atoms, particularly preferably 2 to 10 carbon atoms). For example, vinyl, allyl, 2-butenyl, 3-pentenyl, etc.), alkynyl groups (preferably An alkynyl group having 2 to 30 primes, more preferably 2 to 20 carbons, particularly preferably 2 to 10 carbons, and examples thereof include propargyl and 3-pentynyl, and aryl groups (preferably 6 to 6 carbons). 30, more preferably an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, particularly preferably 6 to 12 carbon atoms, such as phenyl, p-methylphenyl, naphthyl, anthranyl, etc.), amino group (amino group, alkyl group) An amino group and an arylamino group, preferably an amino group having 0 to 30 carbon atoms, more preferably 0 to 20 carbon atoms, particularly preferably 0 to 10 carbon atoms, such as amino, methylamino, dimethylamino, Diethylamino, dibenzylamino, diphenylamino, ditolylamino, etc.), alkoxy groups (preferably An alkoxy group having 1 to 30 carbon atoms, more preferably 1 to 20 carbon atoms, and particularly preferably 1 to 10 carbon atoms, and examples thereof include methoxy, ethoxy, butoxy, 2-ethylhexyloxy and the like. Group (preferably an aryloxy group having 6 to 30 carbon atoms, more preferably 6 to 20 carbon atoms, particularly preferably 6 to 12 carbon atoms, and examples thereof include phenyloxy, 1-naphthyloxy, 2-naphthyloxy and the like. And a heterocyclic oxy group (preferably a heterocyclic oxy group having 2 to 30 carbon atoms, more preferably 2 to 20 carbon atoms, particularly preferably 2 to 12 carbon atoms, such as pyridyloxy, pyrazyloxy, pyrimidyloxy, Quinolyloxy, etc.)

アシル基(好ましくは炭素数1〜30、より好ましくは炭素数1〜20、特に好ましくは炭素数1〜12のアシル基であり、例えばアセチル、ベンゾイル、ホルミル、ピバロイルなどが挙げられる。)、アルコキシカルボニル基(好ましくは炭素数2〜30、より好ましくは炭素数2〜20、特に好ましくは炭素数2〜12のアルコキシカルボニル基であり、例えばメトキシカルボニル、エトキシカルボニルなどが挙げられる。)、アリールオキシカルボニル基(好ましくは炭素数7〜30、より好ましくは炭素数7〜20、特に好ましくは炭素数7〜12のアリールオキシカルボニル基であり、例えばフェニルオキシカルボニルなどが挙げられる。)、アシルオキシ基(好ましくは炭素数2〜30、より好ましくは炭素数2〜20、特に好ましくは炭素数2〜10のアシルオキシ基であり、例えばアセトキシ、ベンゾイルオキシなどが挙げられる。)、アシルアミノ基(好ましくは炭素数2〜30、より好ましくは炭素数2〜20、特に好ましくは炭素数2〜10のアシルアミノ基であり、例えばアセチルアミノ、ベンゾイルアミノなどが挙げられる。)、 An acyl group (preferably an acyl group having 1 to 30 carbon atoms, more preferably 1 to 20 carbon atoms, particularly preferably 1 to 12 carbon atoms, and examples thereof include acetyl, benzoyl, formyl, pivaloyl, etc.), alkoxy A carbonyl group (preferably an alkoxycarbonyl group having 2 to 30 carbon atoms, more preferably 2 to 20 carbon atoms, particularly preferably 2 to 12 carbon atoms, such as methoxycarbonyl and ethoxycarbonyl), aryloxy A carbonyl group (preferably an aryloxycarbonyl group having 7 to 30 carbon atoms, more preferably 7 to 20 carbon atoms, particularly preferably 7 to 12 carbon atoms, such as phenyloxycarbonyl), an acyloxy group ( Preferably 2-30 carbons, more preferably 2-20 carbons, especially preferred. Or an acyloxy group having 2 to 10 carbon atoms such as acetoxy and benzoyloxy), an acylamino group (preferably having 2 to 30 carbon atoms, more preferably 2 to 20 carbon atoms, and particularly preferably carbon number). 2-10 acylamino groups such as acetylamino and benzoylamino).

アルコキシカルボニルアミノ基(好ましくは炭素数2〜30、より好ましくは炭素数2〜20、特に好ましくは炭素数2〜12のアルコキシカルボニルアミノ基であり、例えばメトキシカルボニルアミノなどが挙げられる。)、アリールオキシカルボニルアミノ基(好ましくは炭素数7〜30、より好ましくは炭素数7〜20、特に好ましくは炭素数7〜12のアリールオキシカルボニルアミノ基であり、例えばフェニルオキシカルボニルアミノなどが挙げられる。)、アルキルもしくはアリールスルホニルアミノ基(好ましくは炭素数1〜30、より好ましくは炭素数1〜20、特に好ましくは炭素数1〜12であり、例えばメタンスルホニルアミノ、ベンゼンスルホニルアミノなどが挙げられる。)、スルファモイル基(スルファモイル基、アルキルもしくはアリールスルファモイル基を含み、好ましくは炭素数0〜30、より好ましくは炭素数0〜20、特に好ましくは炭素数0〜12のスルファモイル基であり、例えばスルファモイル、メチルスルファモイル、ジメチルスルファモイル、フェニルスルファモイルなどが挙げられる。)、 An alkoxycarbonylamino group (preferably an alkoxycarbonylamino group having 2 to 30 carbon atoms, more preferably 2 to 20 carbon atoms, particularly preferably 2 to 12 carbon atoms, such as methoxycarbonylamino), aryl Oxycarbonylamino group (preferably an aryloxycarbonylamino group having 7 to 30 carbon atoms, more preferably 7 to 20 carbon atoms, particularly preferably 7 to 12 carbon atoms, and examples thereof include phenyloxycarbonylamino group). , Alkyl or arylsulfonylamino group (preferably having 1 to 30 carbon atoms, more preferably 1 to 20 carbon atoms, particularly preferably 1 to 12 carbon atoms, and examples thereof include methanesulfonylamino and benzenesulfonylamino). Sulfamoyl group (sulfamoyl group) An alkyl or aryl sulfamoyl group, preferably a sulfamoyl group having 0 to 30 carbon atoms, more preferably 0 to 20 carbon atoms, and particularly preferably 0 to 12 carbon atoms, such as sulfamoyl, methylsulfamoyl, Dimethylsulfamoyl, phenylsulfamoyl, etc.),

カルバモイル基(カルバモイル基、アルキルもしくはアリールカルバモイル基を含み、好ましくは炭素数1〜30、より好ましくは炭素数1〜20、特に好ましくは炭素数1〜12のカルバモイル基であり、例えばカルバモイル、メチルカルバモイル、ジエチルカルバモイル、フェニルカルバモイルなどが挙げられる。)、アルキルチオ基(好ましくは炭素数1〜30、より好ましくは炭素数1〜20、特に好ましくは炭素数1〜12のアルキルチオ基であり、例えばメチルチオ、エチルチオなどが挙げられる。)、アリールチオ基(好ましくは炭素数6〜30、より好ましくは炭素数6〜20、特に好ましくは炭素数6〜12のアリールチオ基であり、例えばフェニルチオなどが挙げられる。)、ヘテロ環チオ基(好ましくは炭素数2〜30、より好ましくは炭素数2〜20、特に好ましくは炭素数2〜12のヘテロ環チオ基であり、例えばピリジルチオ、2−ベンズイミゾリルチオ、2−ベンズオキサゾリルチオ、2−ベンズチアゾリルチオなどが挙げられる。)、 A carbamoyl group (including a carbamoyl group, an alkyl or arylcarbamoyl group, preferably a carbamoyl group having 1 to 30 carbon atoms, more preferably 1 to 20 carbon atoms, and particularly preferably 1 to 12 carbon atoms, such as carbamoyl, methylcarbamoyl , Diethylcarbamoyl, phenylcarbamoyl, etc.), an alkylthio group (preferably an alkylthio group having 1 to 30 carbon atoms, more preferably 1 to 20 carbon atoms, particularly preferably 1 to 12 carbon atoms, such as methylthio, Ethylthio etc.), an arylthio group (preferably an arylthio group having 6 to 30 carbon atoms, more preferably 6 to 20 carbon atoms, particularly preferably 6 to 12 carbon atoms, such as phenylthio). A heterocyclic thio group (preferably having 2 to 3 carbon atoms) More preferably a heterocyclic thio group having 2 to 20 carbon atoms, particularly preferably 2 to 12 carbon atoms, such as pyridylthio, 2-benzimidazolylthio, 2-benzoxazolylthio, 2-benzthiazolylthio and the like. ),

アルキルもしくはアリールスルホニル基(好ましくは炭素数1〜30、より好ましくは炭素数1〜20、特に好ましくは炭素数1〜12のアルキルもしくはアリールスルホニル基であり、例えばメシル、トシルなどが挙げられる。)、アルキルもしくはアリールスルフィニル基(好ましくは炭素数1〜30、より好ましくは炭素数1〜20、特に好ましくは炭素数1〜12のアルキルもしくはアリールスルフィニル基であり、例えばメタンスルフィニル、ベンゼンスルフィニルなどが挙げられる。)、ウレイド基(好ましくは炭素数1〜30、より好ましくは炭素数1〜20、特に好ましくは炭素数1〜12のウレイド基であり、例えばウレイド、メチルウレイド、フェニルウレイドなどが挙げられる。)、リン酸アミド基(好ましくは炭素数1〜30、より好ましくは炭素数1〜20、特に好ましくは炭素数1〜12のリン酸アミド基であり、例えばジエチルリン酸アミド、フェニルリン酸アミドなどが挙げられる。)、ヒドロキシ基、メルカプト基、ハロゲン原子(例えばフッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子であり、より好ましくはフッ素原子が挙げられる)、 An alkyl or arylsulfonyl group (preferably an alkyl or arylsulfonyl group having 1 to 30 carbon atoms, more preferably 1 to 20 carbon atoms, and particularly preferably 1 to 12 carbon atoms, and examples thereof include mesyl and tosyl). An alkyl or arylsulfinyl group (preferably an alkyl or arylsulfinyl group having 1 to 30 carbon atoms, more preferably 1 to 20 carbon atoms, particularly preferably 1 to 12 carbon atoms, such as methanesulfinyl, benzenesulfinyl, etc. Ureido group (preferably a ureido group having 1 to 30 carbon atoms, more preferably 1 to 20 carbon atoms, particularly preferably 1 to 12 carbon atoms, and examples thereof include ureido, methylureido, and phenylureido. ), Phosphoric acid amide groups (preferably carbon A phosphoric acid amide group having 1 to 30, more preferably 1 to 20 carbon atoms, particularly preferably 1 to 12 carbon atoms, such as diethyl phosphoric acid amide and phenyl phosphoric acid amide)), hydroxy group, mercapto A group, a halogen atom (for example, a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, an iodine atom, more preferably a fluorine atom),

シアノ基、スルホ基、カルボキシル基、オキソ基、ニトロ基、ヒドロキサム酸基、スルフィノ基、ヒドラジノ基、イミノ基、ヘテロ環基(好ましくは炭素数1〜30、より好ましくは炭素数1〜12のヘテロ環基であり、環構成ヘテロ原子としては、例えば窒素原子、酸素原子、硫黄原子が好ましく、具体的には例えばイミダゾリル、ピリジル、キノリル、フリル、チエニル、ピペリジル、モルホリノ、ベンズオキサゾリル、ベンズイミダゾリル、ベンズチアゾリル、カルバゾリル基、アゼピニル基などが挙げられる。)、シリル基(好ましくは炭素数3〜40、より好ましくは炭素数3〜30、特に好ましくは炭素数3〜24のシリル基であり、例えばトリメチルシリル、トリフェニルシリルなどが挙げられる。)、シリルオキシ基(好ましくは炭素数3〜40、より好ましくは炭素数3〜30、特に好ましくは炭素数3〜24のシリルオキシ基であり、例えばトリメチルシリルオキシ、トリフェニルシリルオキシなどが挙げられる。)などが挙げられる。 A cyano group, a sulfo group, a carboxyl group, an oxo group, a nitro group, a hydroxamic acid group, a sulfino group, a hydrazino group, an imino group, and a heterocyclic group (preferably having a carbon number of 1 to 30, more preferably a heterocyclic group having 1 to 12 carbon atoms) A ring group, and the ring-constituting hetero atom is preferably, for example, a nitrogen atom, an oxygen atom, or a sulfur atom. Specifically, for example, imidazolyl, pyridyl, quinolyl, furyl, thienyl, piperidyl, morpholino, benzoxazolyl, benzimidazolyl , Benzthiazolyl, carbazolyl group, azepinyl group, etc.), silyl group (preferably a silyl group having 3 to 40 carbon atoms, more preferably 3 to 30 carbon atoms, particularly preferably 3 to 24 carbon atoms, Trimethylsilyl, triphenylsilyl, etc.), silyloxy groups (preferably Ku 3 to 40 carbon atoms, more preferably 3 to 30 carbon atoms, particularly preferably a silyloxy group having 3 to 24 carbon atoms, for example trimethylsilyloxy, etc. triphenylsilyl oxy and the like.) And the like.

これらの置換基は、更に上記置換基群αより選択されるいずれか1つ以上の置換基により置換されてもよい。
なお、本発明において、1つの構造部位に複数の置換基があるときには、それらの置換基は互いに連結して環を形成していたり、上記構造部位の一部又は全部と縮環して芳香族環もしくは不飽和複素環を形成していたりしてもよい。
These substituents may be further substituted with any one or more substituents selected from the above substituent group α.
In the present invention, when one structural site has a plurality of substituents, these substituents are connected to each other to form a ring, or condensed with a part or all of the above structural sites to form an aromatic group. A ring or an unsaturated heterocyclic ring may be formed.

<<高分子機能性膜の構成成分>>
本発明の高分子機能性膜は、少なくとも前記一般式(1)で表される構造および前記一般式(2)で表される構造を有する。本発明において、該高分子機能性膜は、好ましくは、(A)下記一般式(HSM)で表されるスチレン系モノマー、(B)下記一般式(CL)で表される架橋剤および前記一般式(1)で表される構造を形成する(C)連鎖移動剤を必須成分として含有し、必要に応じてさらに、(D)一般式(PI−1)または(PI−2)で表される重合開始剤、(E)一般式(AI)で表される重合開始剤および(F)溶媒等を含有する組成物(以下、「高分子機能性膜形成用組成物」と称する。)を重合硬化反応して形成される。
以下、本発明の高分子機能性膜を構成する成分について詳述する。
<< Constituent Components of Polymer Functional Film >>
The polymer functional film of the present invention has at least a structure represented by the general formula (1) and a structure represented by the general formula (2). In the present invention, the polymer functional film preferably comprises (A) a styrene-based monomer represented by the following general formula (HSM), (B) a crosslinking agent represented by the following general formula (CL), and the above general It contains (C) a chain transfer agent that forms the structure represented by formula (1) as an essential component, and is further represented by (D) general formula (PI-1) or (PI-2) as necessary. A composition containing (E) a polymerization initiator represented by formula (AI) and (F) a solvent (hereinafter referred to as “polymer functional film-forming composition”). It is formed by a polymerization curing reaction.
Hereinafter, the components constituting the polymer functional film of the present invention will be described in detail.

<(A)スチレン系モノマー>
本発明における高分子機能性膜形成用組成物に用いられる前記成分(A)は下記一般式(HSM)で表されるスチレン系モノマーである。
<(A) Styrene monomer>
The said component (A) used for the composition for polymeric functional film formation in this invention is a styrene-type monomer represented with the following general formula (HSM).

Figure 0006093729
Figure 0006093729

一般式(HSM)において、Rはハロゲン原子または−N(R)(R)(R)(X )を表す。n2は1〜10の整数を表す。ここで、R〜Rは各々独立に、直鎖もしくは分岐のアルキル基またはアリール基を表す。RとR、またはR、RおよびRが互いに結合して脂肪族ヘテロ環を形成してもよい。X は有機または無機のアニオンを表す。 In the general formula (HSM), R 3 represents a halogen atom or —N + (R 4 ) (R 5 ) (R 6 ) (X 1 ). n2 represents an integer of 1 to 10. Here, R 4 to R 6 each independently represents a linear or branched alkyl group or aryl group. R 4 and R 5 , or R 4 , R 5 and R 6 may be bonded to each other to form an aliphatic heterocycle. X 1 represents an organic or inorganic anion.

ここで、−(CHn2−Rは、下記一般式(ALX)で表される基と下記一般式(ALA)で表される基に分けることができる。 Here, - (CH 2) n2 -R 3 may be divided into groups represented by groups and the following formula represented by the following general formula (ALX) (ALA).

Figure 0006093729
Figure 0006093729

一般式(ALX)、(ALA)において、Xはハロゲン原子を表し、R〜RおよびX は一般式(HSM)におけるR〜RおよびX とそれぞれ同義であり、好ましい範囲も同じである。n3は一般式(HSM)におけるn2と同義であり好ましい範囲も同じである。 Formula (ALX), in (ALA), X 4 represents a halogen atom, R 4 to R 6 and X 1 - is R in the general formula (HSM) 4 ~R 6 and X 1 - and have the same meanings, The preferred range is also the same. n3 is synonymous with n2 in the general formula (HSM), and the preferred range is also the same.

一般式(HSM)におけるRのハロゲン原子、一般式(ALX)におけるXは、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、沃素原子が挙げられ、フッ素原子、塩素原子、臭素原子が好ましく、塩素原子、臭素原子がより好ましく、塩素原子が特に好ましい。
一般式(HSM)におけるn2、一般式(ALX)および一般式(ALA)おけるn3は、いずれも1または2が好ましく、1が特に好ましい。
Examples of the halogen atom represented by R 3 in the general formula (HSM) and X 4 in the general formula (ALX) include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom and an iodine atom. A fluorine atom, a chlorine atom and a bromine atom are preferable, and a chlorine atom A bromine atom is more preferable, and a chlorine atom is particularly preferable.
N2 in the general formula (HSM), n3 in the general formula (ALX) and general formula (ALA) are preferably 1 or 2, and particularly preferably 1.

一般式(HSM)、(ALA)において、R〜Rにおけるアルキル基およびアリール基は、前記一般式(2)のRa、Rb、RcおよびRdにおけるアルキル基、アリール基の好ましい範囲が好ましい。 In the general formulas (HSM) and (ALA), the alkyl group and aryl group in R 4 to R 6 are preferably in the preferred range of the alkyl group and aryl group in Ra, Rb, Rc and Rd of the general formula (2).

とRが互いに結合して形成する環は5または6員環が好ましく、例えば、ピロリジン環、ピペリジン環、モルホリン環、チオモルホリン環、ピペラジン環等が挙げられる。
、RおよびRが互いに結合して形成する環としては、キヌクリジン環、トリエチレンジアミン環(1,4−ジアザビシクロ[2.2.2]オクタン環)が挙げられる。
The ring formed by combining R 4 and R 5 with each other is preferably a 5- or 6-membered ring, and examples thereof include a pyrrolidine ring, a piperidine ring, a morpholine ring, a thiomorpholine ring, and a piperazine ring.
Examples of the ring formed by combining R 4 , R 5 and R 6 with each other include a quinuclidine ring and a triethylenediamine ring (1,4-diazabicyclo [2.2.2] octane ring).

一般式(HSM)、(ALA)におけるX は、一般式(2)におけるX およびX と同義であり、好ましい範囲も同じである。 X 1 in the general formulas (HSM) and (ALA) has the same meaning as X 1 and X 2 in the general formula (2), and the preferred range is also the same.

前記一般式(ALX)または(ALA)で表される基のうち、一般式(ALA)で表される基が好ましい。   Of the groups represented by the general formula (ALX) or (ALA), the group represented by the general formula (ALA) is preferable.

以下、一般式(HSM)において、−(CHn2−Rが一般式(ALA)で表される基の場合のスチレン系モノマーをスチレン系モノマー(SM)と称することもある。ここで、スチレン系モノマー(SM)の具体例を示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。 Hereinafter, in the general formula (HSM), the styrene monomer in the case where — (CH 2 ) n2 —R 3 is a group represented by the general formula (ALA) may be referred to as a styrene monomer (SM). Here, although the specific example of a styrene-type monomer (SM) is shown, this invention is not limited to these.

Figure 0006093729
Figure 0006093729

単官能のスチレン系モノマー(SM)の化合物は、特開2000−229917号公報、特開2000−212306号公報に記載の方法もしくはこれに準じた方法で合成できる。また、シグマ−アルドリッチ社等から市販品として入手することも可能である。   The monofunctional styrene monomer (SM) compound can be synthesized by the method described in JP-A No. 2000-229917 or JP-A No. 2000-212306 or a method analogous thereto. Moreover, it is also possible to obtain as a commercial item from Sigma-Aldrich.

本発明の高分子機能性膜には、単官能のスチレン系モノマー(SM)を2種以上組み合わせて用いてもよい。   In the polymer functional film of the present invention, a combination of two or more monofunctional styrene monomers (SM) may be used.

一般式(HSM)において、−(CHn2−Rが一般式(ALX)で表される基を表す場合、重合硬化反応させた後、4級アンモニウム化剤である3級アミン化合物を反応させて高分子機能性膜をアニオン交換膜とすることが好ましい。 In the general formula (HSM), when — (CH 2 ) n2 —R 3 represents a group represented by the general formula (ALX), a tertiary amine compound which is a quaternary ammonium agent is reacted after polymerization and curing reaction. It is preferable to react the polymer functional membrane to an anion exchange membrane.

本明細書において、以下、一般式(HSM)において、−(CHn2−Rが一般式(ALX)で表される基を表す場合のスチレン系モノマーをスチレン系モノマー(HSM)と称する。ここで、スチレン系モノマー(HSM)の具体例を示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。 In the present specification, hereinafter, in the general formula (HSM), a styrene monomer in the case where — (CH 2 ) n2 —R 3 represents a group represented by the general formula (ALX) is referred to as a styrene monomer (HSM). . Here, although the specific example of a styrene-type monomer (HSM) is shown, this invention is not limited to these.

Figure 0006093729
Figure 0006093729

本発明において、高分子機能性膜形成用組成物の全固形分100質量部に対し、一般式(HSM)で表されるスチレン系モノマーの含有量は、1質量部〜85質量部が好ましく、10質量部〜85質量部がより好ましく、20質量部〜80質量部が特に好ましい。   In the present invention, the content of the styrenic monomer represented by the general formula (HSM) is preferably 1 part by mass to 85 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the total solid content of the polymer functional film forming composition. 10 mass parts-85 mass parts are more preferable, and 20 mass parts-80 mass parts are especially preferable.

なお、本発明において、高分子機能性膜形成用組成物は、一般式(HSM)で表されるスチレン系モノマー以外のスチレン系モノマーを含有してもよい。一般式(HSM)で表されるスチレン系モノマー以外のスチレン系モノマーの具体例として、スチレンおよびスチレンオキサイドが挙げられる。
高分子機能性膜形成用組成物の全固形分100質量部に対し、一般式(HSM)で表されるスチレン系モノマーと一般式(HSM)で表されるスチレン系モノマー以外のスチレン系モノマーの含有量の合計は、1質量部〜85質量部が好ましく、10質量部〜85質量部がより好ましく、20質量部〜80質量部が特に好ましい。
In the present invention, the polymer functional film-forming composition may contain a styrene monomer other than the styrene monomer represented by the general formula (HSM). Specific examples of the styrene monomer other than the styrene monomer represented by the general formula (HSM) include styrene and styrene oxide.
For 100 parts by mass of the total solid content of the composition for forming a functional polymer film, a styrene monomer other than the styrene monomer represented by the general formula (HSM) and the styrene monomer represented by the general formula (HSM) The total content is preferably 1 part by mass to 85 parts by mass, more preferably 10 parts by mass to 85 parts by mass, and particularly preferably 20 parts by mass to 80 parts by mass.

4級アンモニウム化剤である3級アミン化合物は下記一般式(AA)で表される。   A tertiary amine compound which is a quaternary ammonium agent is represented by the following general formula (AA).

Figure 0006093729
Figure 0006093729

一般式(AA)において、R〜Rは前記一般式(ALA)におけるR〜Rとそれぞれ同義であり、好ましい範囲も同じである。 In the general formula (AA), R 4 ~R 6 has the same meaning respectively R 4 to R 6 in the general formula (ALA), and the preferred range is also the same.

次に、4級アンモニウム化剤である3級アミン化合物の具体例を示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。   Next, although the specific example of the tertiary amine compound which is a quaternary ammonium agent is shown, this invention is not limited to these.

Figure 0006093729
Figure 0006093729

重合硬化後の膜に4級アンモニウム化剤である3級アミン化合物を反応させる際の反応条件に特に制限はないが、通常重合硬化した膜を3級アミン化合物溶液に浸漬させることで反応を行う。このときのアミン化合物溶液濃度は0.01モル/L〜5.00モル/Lが好ましく、0.05モル/L〜3.00モル/Lがより好ましく、0.10モル/L〜1.00モル/Lが特に好ましい。
重合硬化した膜を3級アミン化合物溶液に浸漬させる際の温度は、0〜100℃が好ましく、10〜80℃がより好ましく、20〜60℃が特に好ましい。
重合硬化した膜を3級アミン化合物溶液に浸漬させる時間は、0.5〜24時間が好ましく、1〜18時間がより好ましく、2〜12時間が特に好ましい。
There are no particular restrictions on the reaction conditions when the tertiary amine compound, which is a quaternary ammonium agent, is reacted with the polymerized and cured film, but the reaction is usually performed by immersing the polymerized and cured film in a tertiary amine compound solution. . The amine compound solution concentration at this time is preferably 0.01 mol / L to 5.00 mol / L, more preferably 0.05 mol / L to 3.00 mol / L, and 0.10 mol / L to 1. 00 mol / L is particularly preferred.
The temperature at which the polymerized and cured film is immersed in the tertiary amine compound solution is preferably 0 to 100 ° C, more preferably 10 to 80 ° C, and particularly preferably 20 to 60 ° C.
The time for immersing the polymerized and cured film in the tertiary amine compound solution is preferably 0.5 to 24 hours, more preferably 1 to 18 hours, and particularly preferably 2 to 12 hours.

<(B)一般式(CL)で表される架橋剤>
本発明の高分子機能性膜の前記一般式(2)で表される構造を形成するのに、(B)下記一般式(CL)で表される架橋剤が用いられる。
<(B) Crosslinking agent represented by general formula (CL)>
In order to form the structure represented by the general formula (2) of the polymer functional film of the present invention, (B) a crosslinking agent represented by the following general formula (CL) is used.

Figure 0006093729
Figure 0006093729

一般式(CL)において、Arはアリール基を表す。Lは単結合または2価の連結基を表す。n1は0〜10の整数を表す。 In general formula (CL), Ar represents an aryl group. L 1 represents a single bond or a divalent linking group. n1 represents an integer of 0 to 10.

以下に、一般式(CL)で表される架橋剤の具体例を示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。   Specific examples of the crosslinking agent represented by the general formula (CL) are shown below, but the present invention is not limited thereto.

Figure 0006093729
Figure 0006093729

一般式(CL)で表される架橋剤は、市販されており、また、常法に基づいた方法で合成できる。   The crosslinking agent represented by the general formula (CL) is commercially available and can be synthesized by a method based on a conventional method.

本発明の高分子機能性膜には、(B)一般式(CL)で表される架橋剤を2種以上組み合わせて用いてもよい。   In the polymer functional film of the present invention, (B) two or more kinds of crosslinking agents represented by the general formula (CL) may be used in combination.

本発明において、高分子機能性膜形成用組成物の全固形分100質量部に対し、前記(B)一般式(CL)で表される架橋剤の含有量は、10質量部〜100質量部が好ましく、10質量部〜90質量部がより好ましく、10質量部〜80質量部が特に好ましい。   In this invention, content of the crosslinking agent represented by the said (B) general formula (CL) is 10 mass parts-100 mass parts with respect to 100 mass parts of total solid of the composition for polymeric functional film formation. Is preferable, 10 mass parts-90 mass parts is more preferable, and 10 mass parts-80 mass parts is especially preferable.

本発明における高分子機能性膜形成用組成物において、(A)一般式(HSM)で表されるスチレン系モノマーと(B)一般式(CL)で表される架橋剤とのモル比は、(A)成分モル/(B)成分モルで、1/0.1〜1/55が好ましく、1/0.14〜1/55がより好ましく、1/0.3〜1/55が特に好ましい。   In the composition for forming a functional polymer film in the present invention, the molar ratio of (A) the styrene monomer represented by the general formula (HSM) and (B) the crosslinking agent represented by the general formula (CL) is: (A) Component mole / (B) Component mole is preferably 1 / 0.1 to 1/55, more preferably 1 / 0.14 to 1/55, and particularly preferably 1 / 0.3 to 1/55. .

本発明において、(A)一般式(HSM)で表されるスチレン系モノマーと(B)一般式(CL)で表される架橋剤が反応して形成されるポリマーの架橋密度は、0.4〜2mmol/gが好ましく、0.5〜2mmol/gがより好ましく、1.0〜2mmol/gが特に好ましい。
架橋密度が前記範囲内にあると、膜含水率が低下し透水率が下がり、かつ膜抵抗も小さいという点で好ましい。
In the present invention, the crosslink density of the polymer formed by reacting the styrene monomer represented by (A) the general formula (HSM) and the crosslinker represented by (B) the general formula (CL) is 0.4. ˜2 mmol / g is preferable, 0.5 to 2 mmol / g is more preferable, and 1.0 to 2 mmol / g is particularly preferable.
When the crosslinking density is within the above range, the membrane water content is decreased, the water permeability is decreased, and the membrane resistance is also small.

<(C)連鎖移動剤>
本発明における高分子機能性膜形成用組成物に用いられる(C)連鎖移動剤は特に制限されないが、下記一般式(3)で表される連鎖移動剤が好ましい。
<(C) Chain transfer agent>
The chain transfer agent (C) used in the composition for forming a functional polymer film in the present invention is not particularly limited, but a chain transfer agent represented by the following general formula (3) is preferable.

Figure 0006093729
Figure 0006093729

一般式(3)において、LLは単結合、または、置換基を有してもよいアルキレン基、−O−、−S−、−NRZa−もしくはこれらが組み合わさった連結基を表す。LLおよびLLは各々独立に、−(CR−またはLLに結合する原子が酸素原子である−(CR−C(=O)O−を表す。RおよびRは各々独立に、水素原子またはアルキル基を表し、lは1または2を表す。RZaは水素原子または置換基を表す。ただし、LLにおける置換基およびRZaの置換基の末端原子が硫黄原子の場合、SHである。 In the general formula (3), LLa represents a single bond, an alkylene group which may have a substituent, -O-, -S-, -NR Za -or a linking group in which these are combined. LL 1 and LL 2 each independently represent — (CR 1 R 2 ) 1 — or — (CR 1 R 2 ) 1 —C (═O) O— in which the atom bonded to LL is an oxygen atom. R 1 and R 2 each independently represents a hydrogen atom or an alkyl group, and l represents 1 or 2. R Za represents a hydrogen atom or a substituent. However, if the terminal atom of the substituents of substituents and R Za of LL a is a sulfur atom, an SH.

一般式(3)において、LLおよびLLは前記一般式(1)におけるLLおよびLLそれぞれ同義であり、好ましい範囲も同じである。
LLは、LLにおける置換基およびRZaの置換基の末端原子が硫黄原子の場合、SHである以外は前記一般式(1)におけるLLと同義であり、好ましい範囲も同じである。
In the general formula (3), LL 1 and LL 2 have the same meanings LL 1 and LL 2 respectively in the general formula (1), and the preferred range is also the same.
LL a, when terminal atom of the substituents of the substituents and R Za of LL a is a sulfur atom, other than a SH has the same meaning as LL in formula (1), and the preferred range is also the same.

従って、前記一般式(3)で表される連鎖移動剤は下記一般式(3A)で表される連鎖移動剤が好ましい。   Therefore, the chain transfer agent represented by the general formula (3) is preferably a chain transfer agent represented by the following general formula (3A).

Figure 0006093729
Figure 0006093729

一般式(3A)において、RZaは−SHまたは−CR3b4b5bを表す。はメチレンの炭素原子と結合する炭素原子であることを示す。R3b、R4bおよびR5bは各々独立に、無置換のアルキル基、−CHOH、−**CH(OC=O)(CR1a2aSHまたは−**CHOCHC[CH(OC=O)(CR1a2aSH]を表す。**Cと結合する炭素原子であることを示す。ただし、RZaが−SHでないとき、R3b〜R5bの全てが無置換のアルキル基または−CHOHであることはない。R1aおよびR2aは各々独立に、水素原子、アルキル基またはヒドロキシ基を表す。ただし、nが2以上の場合、硫黄原子に結合する炭素原子上のR1aおよびR2aは水素原子またはアルキル基である。mは0または1を表し、nは1〜12の整数を表す。 In General Formula (3A), R Za represents —SH or — * CR 3b R 4b R 5b . * Indicates a carbon atom bonded to a carbon atom of methylene. R 3b , R 4b and R 5b are each independently an unsubstituted alkyl group, —CH 2 OH, — ** CH 2 (OC═O) m (CR 1a R 2a ) n SH or — ** CH 2 OCH 2 C [CH 2 (OC═O) m (CR 1a R 2a ) n SH] 3 is represented. ** indicates a carbon atom bonded to * C. However, when R Za is not —SH, all of R 3b to R 5b are not an unsubstituted alkyl group or —CH 2 OH. R 1a and R 2a each independently represents a hydrogen atom, an alkyl group or a hydroxy group. However, when n is 2 or more, R 1a and R 2a on the carbon atom bonded to the sulfur atom are a hydrogen atom or an alkyl group. m represents 0 or 1, and n represents an integer of 1 to 12.

1a、R2a、mおよびnは前記一般式(1A)におけるR1a、R2a、mおよびnとそれぞれ同義であり、好ましい範囲も同じである。
Za、R3b、R4bおよびR5bは前記一般式(1A)におけるR、R3a、R4aおよびR5aにおいて末端原子が硫黄原子の場合、−SHであること以外は、前記一般式(1A)におけるR、R3a、R4aおよびR5aとそれぞれ同義であり、好ましい範囲も同じである。
R 1a, R 2a, m and n are R 1a, R 2a, respectively m and n synonymous in formula (1A), and their preferable ranges are also the same.
R Za , R 3b , R 4b and R 5b are the same as those in the general formula except that R Z , R 3a , R 4a and R 5a in the general formula (1A) are —SH when the terminal atom is a sulfur atom. It is synonymous with R Z , R 3a , R 4a and R 5a in (1A), and the preferred range is also the same.

以下に、一般式(3)で表される連鎖移動剤の具体例を示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。   Specific examples of the chain transfer agent represented by the general formula (3) are shown below, but the present invention is not limited thereto.

Figure 0006093729
Figure 0006093729

Figure 0006093729
Figure 0006093729

Figure 0006093729
Figure 0006093729

本発明において、高分子機能性膜形成用組成物の全固形分100質量部に対し、前記(C)一般式(3)で表される連鎖移動剤の含有量は、0.01質量部〜10質量部が好ましく、0.05質量部〜10質量部がより好ましく、0.05質量部〜5質量部がさらに好ましく、0.2質量部〜4質量部が特に好ましい。   In the present invention, the content of the chain transfer agent represented by the general formula (3) (C) is 0.01 parts by mass to 100 parts by mass of the total solid content of the composition for forming a functional polymer film. 10 mass parts is preferable, 0.05 mass part-10 mass parts are more preferable, 0.05 mass part-5 mass parts are more preferable, 0.2 mass part-4 mass parts are especially preferable.

<(D)重合開始剤>
本発明における高分子機能性膜形成用組成物は、(D)一般式(PI−1)または(PI−2)で表される重合開始剤を含むことが好ましい。
<(D) Polymerization initiator>
The composition for forming a functional polymer film in the present invention preferably contains (D) a polymerization initiator represented by the general formula (PI-1) or (PI-2).

Figure 0006093729
Figure 0006093729

一般式(PI−1)において、Rは水素原子、アルキル基、アルケニル基、アルコキシ基またはアリールオキシ基を表し、RおよびRは各々独立に、水素原子、アルキル基、アルケニル基、アルコキシ基またはアリールオキシ基を表し、RとRが互いに結合して環を形成してもよい。
一般式(PI−2)において、R10はアルキル基、アリール基、アルキルチオ基またはアリールチオ基を表し、R11はアルキル基、アリール基、アルキルチオ基、アリールチオ基またはアシル基を表す。R12はアルキル基またはアリール基を表す。
In General Formula (PI-1), R 7 represents a hydrogen atom, an alkyl group, an alkenyl group, an alkoxy group, or an aryloxy group, and R 8 and R 9 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, an alkenyl group, an alkoxy group Represents a group or an aryloxy group, and R 8 and R 9 may be bonded to each other to form a ring.
In General Formula (PI-2), R 10 represents an alkyl group, an aryl group, an alkylthio group, or an arylthio group, and R 11 represents an alkyl group, an aryl group, an alkylthio group, an arylthio group, or an acyl group. R 12 represents an alkyl group or an aryl group.

は水素原子、炭素数1〜18のアルキル基、炭素数2〜10のアルケニル基、炭素数1〜10のアルコキシ基、炭素数6〜12のアリールオキシ基が好ましく、アルキル基、アルケニル基、アルコキシ基、アリールオキシ基は置換基を有してもよく、該置換基としては、前記置換基群αから選択される任意の置換基が挙げられる。
アリールオキシ基のアリールはフェニルが好ましい。
は水素原子、炭素数1〜4のアルキル基、炭素数1〜4のアルコキシ基がなかでも好ましく、アルコキシ基の場合、メトキシおよび2−ヒドロキシエトキシが好ましく、アルキル基の場合は、フェニル基が置換したメチル基が好ましく、該フェニル基には、−C(=O)−C(R)(R)(OH)が置換して、分子全体として、メチレンビス体を形成するものも好ましい。
R 7 is preferably a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 10 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, or an aryloxy group having 6 to 12 carbon atoms, and an alkyl group or an alkenyl group , An alkoxy group, and an aryloxy group may have a substituent, and examples of the substituent include any substituent selected from the substituent group α.
The aryl of the aryloxy group is preferably phenyl.
R 7 is preferably a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, or an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms. In the case of an alkoxy group, methoxy and 2-hydroxyethoxy are preferable, and in the case of an alkyl group, a phenyl group. Is preferably a methyl group substituted with —C (═O) —C (R 8 ) (R 9 ) (OH) substituted for the phenyl group to form a methylene bis-form as a whole molecule. .

およびRは、アルキル基、アルケニル基、アルコキシ基またはアリールオキシ基が好ましく、炭素数1〜8のアルキル基、炭素数2〜8のアルケニル基、炭素数1〜8のアルコキシ基、炭素数6〜10のアリールオキシ基が好ましく、アルキル基がさらに好ましく、特にメチルが好ましい。アルキル基、アルケニル基、アルコキシ基、アリールオキシ基は置換基を有してもよく、該置換基としては、前記置換基群αから選択される任意の置換基が挙げられる。
とRが互いに結合して形成する環は、5または6員環が好ましく、シクロペンタン環、シクロヘキサン環がなかでも好ましい。
R 8 and R 9 are preferably an alkyl group, an alkenyl group, an alkoxy group or an aryloxy group, an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 8 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms, carbon An aryloxy group of several 6 to 10 is preferable, an alkyl group is more preferable, and methyl is particularly preferable. The alkyl group, alkenyl group, alkoxy group and aryloxy group may have a substituent, and examples of the substituent include any substituent selected from the substituent group α.
The ring formed by combining R 8 and R 9 with each other is preferably a 5- or 6-membered ring, more preferably a cyclopentane ring or a cyclohexane ring.

10〜R12におけるアルキル基は、炭素数1〜8のアルキル基が好ましく、R〜Rにおけるアリール基は、炭素数6〜16のアリール基が好ましく、アリール基は置換基を有してもよい。該置換基としては、前記置換基群αから選択される任意の置換基が挙げられるが、アルキル基、アルコキシ基が好ましい。 The alkyl group in R 10 to R 12 is preferably an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, the aryl group in R 7 to R 9 is preferably an aryl group having 6 to 16 carbon atoms, and the aryl group has a substituent. May be. Examples of the substituent include any substituent selected from the substituent group α, and an alkyl group and an alkoxy group are preferable.

10、R11におけるアルキルチオ基またはアリールチオ基は炭素数1〜12のアルキルチオ基、炭素数6〜12のアリールチオ基が好ましい。
11におけるアシル基はアルキルカルボニル基、アリールカルボニル基が好ましく、炭素数2〜12のアルキルカルボニル基、炭素数7〜17のアリールカルボニル基が好ましい。R11は、アリールカルボニル基がなかでも好ましく、置換基を有してもよいフェニルカルボニル基が特に好ましい。アシル基は置換基を有してもよく、該置換基としては、前記置換基群αから選択される任意の置換基が挙げられる。
The alkylthio group or arylthio group in R 10 and R 11 is preferably an alkylthio group having 1 to 12 carbon atoms and an arylthio group having 6 to 12 carbon atoms.
The acyl group in R 11 is preferably an alkylcarbonyl group or an arylcarbonyl group, more preferably an alkylcarbonyl group having 2 to 12 carbon atoms, or an arylcarbonyl group having 7 to 17 carbon atoms. R 11 is preferably an arylcarbonyl group, particularly preferably a phenylcarbonyl group which may have a substituent. The acyl group may have a substituent, and examples of the substituent include any substituent selected from the substituent group α.

一般式(PI−2)で表される重合開始剤よりも一般式(PI−1)で表される重合開始剤が好ましい。   The polymerization initiator represented by the general formula (PI-1) is preferable to the polymerization initiator represented by the general formula (PI-2).

以下に、一般式(PI−1)または(PI−2)で表される重合開始剤の具体例を示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。   Specific examples of the polymerization initiator represented by the general formula (PI-1) or (PI-2) are shown below, but the present invention is not limited thereto.

Figure 0006093729
Figure 0006093729

Figure 0006093729
Figure 0006093729

一般式(PI−1)または(PI−2)で表される重合開始剤は、BASF・ジャパン株式会社等から入手することができる。   The polymerization initiator represented by the general formula (PI-1) or (PI-2) can be obtained from BASF Japan Ltd.

本発明において、高分子機能性膜形成用組成物の全固形分100質量部に対し、前記(D)一般式(PI−1)または(PI−2)で表される重合開始剤の含有量は、0.1〜20質量部が好ましく、0.1〜10質量部がより好ましく、0.5〜5質量部が特に好ましい。   In this invention, content of the polymerization initiator represented by said (D) general formula (PI-1) or (PI-2) with respect to 100 mass parts of total solid of the composition for polymeric functional film formation. Is preferably 0.1 to 20 parts by mass, more preferably 0.1 to 10 parts by mass, and particularly preferably 0.5 to 5 parts by mass.

本発明における高分子機能性膜形成用組成物は、さらに(E)下記一般式(AI)で表される重合開始剤を含有することが好ましい。   The composition for forming a functional polymer film in the present invention preferably further contains (E) a polymerization initiator represented by the following general formula (AI).

Figure 0006093729
Figure 0006093729

一般式(AI)において、R13〜R16は各々独立に、アルキル基を表し、Yは=Oまたは=N−Riを表す。Re〜Riは各々独立に、水素原子またはアルキル基を表す。ReとRf、RgとRh、ReとRi、RhとRiは、各々互いに結合して環を形成してもよい。 In General Formula (AI), R 13 to R 16 each independently represents an alkyl group, and Y represents ═O or ═N—Ri. Re to Ri each independently represent a hydrogen atom or an alkyl group. Re and Rf, Rg and Rh, Re and Ri, and Rh and Ri may be bonded to each other to form a ring.

13〜R16におけるアルキル基は、炭素数1〜8が好ましく、1〜4がより好ましく、メチルが特に好ましい。
Re〜Riは水素原子または炭素数1〜8のアルキル基が好ましい。
ReとRf、RgとRh、ReとRi、RhとRiが互いに結合して形成される環は、5または6員環が好ましい。
ReとRi、RhとRiが互いに結合して形成される環は、なかでもイミダゾリン環が好ましく、ReとRf、RgとRhが互いに結合して形成される環は、なかでもピロリジン環、ピペリジン環、ピペラジン環、モルホリン環、チオモルホリン環が好ましい。
The alkyl group for R 13 to R 16 preferably has 1 to 8 carbon atoms, more preferably 1 to 4 carbon atoms, and particularly preferably methyl.
Re to Ri are preferably a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms.
The ring formed by combining Re and Rf, Rg and Rh, Re and Ri, and Rh and Ri is preferably a 5- or 6-membered ring.
The ring formed by bonding Re and Ri and Rh and Ri is preferably an imidazoline ring, and the ring formed by bonding Re and Rf and Rg and Rh is a pyrrolidine ring or piperidine ring. Piperazine ring, morpholine ring, and thiomorpholine ring are preferable.

Yは=N−Riが好ましい。   Y is preferably ═N—Ri.

以下に、一般式(AI)で表される重合開始剤の具体例を示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。   Specific examples of the polymerization initiator represented by the general formula (AI) are shown below, but the present invention is not limited thereto.

Figure 0006093729
Figure 0006093729

一般式(AI)で表される重合開始剤は、和光純薬工業株式会社より入手することができ、例示化合物(AI−1)はVA−061、例示化合物(AI−2)はVA−044、例示化合物(AI−3)はVA−046B、例示化合物(AI−4)はV−50、例示化合物(AI−5)はVA−067、例示化合物(AI−6)はVA−057、例示化合物(AI−7)はVA086(いずれも商品名)として市販されている。   The polymerization initiator represented by the general formula (AI) can be obtained from Wako Pure Chemical Industries, Ltd., the exemplary compound (AI-1) is VA-061, and the exemplary compound (AI-2) is VA-044. The exemplified compound (AI-3) is VA-046B, the exemplified compound (AI-4) is V-50, the exemplified compound (AI-5) is VA-067, the exemplified compound (AI-6) is VA-057, Compound (AI-7) is commercially available as VA086 (both trade names).

本発明において、高分子機能性膜形成用組成物の全固形分100質量部に対し、(E)一般式(AI)で表される重合開始剤の含有量は、0.1〜20質量部が好ましく、0.1〜10質量部がより好ましく、0.5〜5質量部が特に好ましい。   In the present invention, the content of the polymerization initiator represented by (E) the general formula (AI) is 0.1 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the total solid content of the polymer functional film forming composition. Is preferable, 0.1-10 mass parts is more preferable, and 0.5-5 mass parts is especially preferable.

(F)溶媒
本発明における高分子機能性膜形成用組成物は(F)溶媒を含有していてもよい。
本発明において、前記高分子機能性膜形成用組成物中の(F)溶媒の含有量は、全組成物100質量部に対し、5〜60質量部が好ましく、10〜40質量部がより好ましい。
溶媒の含有量をこの範囲にすることで、高分子機能性膜形成用組成物の粘度が上昇することなく、均一な膜を製造できる。また、ピンホール(微小な欠陥穴)の発生が抑えられる。
(F) Solvent The composition for forming a functional polymer film in the present invention may contain (F) a solvent.
In this invention, 5-60 mass parts is preferable with respect to 100 mass parts of all compositions, and, as for content of the (F) solvent in the said composition for polymeric functional film formation, 10-40 mass parts is more preferable. .
By setting the content of the solvent within this range, a uniform film can be produced without increasing the viscosity of the polymer functional film-forming composition. In addition, the occurrence of pinholes (fine defect holes) can be suppressed.

(F)溶媒は、水に対する溶解度が5質量%以上であるものが好ましく用いられ、さらには水に対して自由に混合するものが好ましい。このため、水および水溶性溶媒から選択される溶媒が好ましい。水溶性溶媒としては、特に、アルコール系溶媒、非プロトン性極性溶媒であるエーテル系溶媒、アミド系溶媒、ケトン系溶媒、スルホキシド系溶媒、スルホン系溶媒、二トリル系溶媒、有機リン系溶媒が好ましい。水およびアルコール系溶媒が好ましく、アルコール系溶媒としては例えばメタノール、エタノール、イソプロパノール、n−ブタノール、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコールなどが挙げられる。アルコール系溶媒の中では、エタノール、イソプロパノール、n−ブタノール、エチレングリコールがより好ましく、イソプロパノールが特に好ましい。これらは1種類単独または2種類以上を併用して用いることができる。水単独または水と水溶性溶媒の併用が好ましく、水単独または水と少なくとも一つのアルコール系溶媒の併用がより好ましい。水と水溶性溶媒の併用においては、水100質量%に対し、イソプロパノール0.1〜10%が好ましく、0.5〜5%がより好ましく、1.0〜2.0%がさらに好ましい。
また、非プロトン性極性溶媒としては、ジメチルスルホキシド、ジメチルイミダゾリジノン、スルホラン、N−メチルピロリドン、ジメチルホルムアミド、アセトニトリル、アセトン、ジオキサン、テトラメチル尿素、ヘキサメチルホスホロトリアミド、ピリジン、プロピオニトリル、ブタノン、シクロヘキサノン、テトラヒドロフラン、テトラヒドロピラン、エチレングリコールジアセテート、γ−ブチロラクトン等が好ましい溶媒として挙げられ、中でもジメチルスルホキシド、N−メチルピロリドン、ジメチルホルムアミド、ジメチルイミダゾリジノン、スルホラン、アセトン又はアセトニトリル、テトラヒドロフランが好ましい。これらは1種類単独または2種類以上を併用して用いることができる。
(F) A solvent having a solubility in water of 5% by mass or more is preferably used, and a solvent that is freely mixed in water is preferable. For this reason, a solvent selected from water and a water-soluble solvent is preferred. As the water-soluble solvent, alcohol solvents, ether solvents that are aprotic polar solvents, amide solvents, ketone solvents, sulfoxide solvents, sulfone solvents, nitrile solvents, and organic phosphorus solvents are particularly preferable. . Water and alcohol solvents are preferred. Examples of alcohol solvents include methanol, ethanol, isopropanol, n-butanol, ethylene glycol, propylene glycol, diethylene glycol, dipropylene glycol and the like. Among alcohol solvents, ethanol, isopropanol, n-butanol, and ethylene glycol are more preferable, and isopropanol is particularly preferable. These can be used alone or in combination of two or more. Water alone or a combination of water and a water-soluble solvent is preferred, and water alone or a combination of water and at least one alcohol solvent is more preferred. In the combined use of water and a water-soluble solvent, 0.1 to 10% of isopropanol is preferable with respect to 100% by mass of water, more preferably 0.5 to 5%, and still more preferably 1.0 to 2.0%.
Examples of aprotic polar solvents include dimethyl sulfoxide, dimethyl imidazolidinone, sulfolane, N-methylpyrrolidone, dimethylformamide, acetonitrile, acetone, dioxane, tetramethylurea, hexamethylphosphorotriamide, pyridine, propionitrile, Preferred examples of the solvent include butanone, cyclohexanone, tetrahydrofuran, tetrahydropyran, ethylene glycol diacetate, and γ-butyrolactone. Among them, dimethylsulfoxide, N-methylpyrrolidone, dimethylformamide, dimethylimidazolidinone, sulfolane, acetone or acetonitrile, and tetrahydrofuran are preferable. preferable. These can be used alone or in combination of two or more.

(G)重合禁止剤
本発明における高分子機能性膜形成用組成物は、膜を形成する際の塗布液に安定性を付与するために、重合禁止剤を含むことも好ましい。
重合禁止剤としては、公知の重合禁止剤が使用でき、フェノール化合物、ハイドロキノン化合物、アミン化合物、メルカプト化合物などが挙げられる。
フェノール化合物としては、ヒンダードフェノール(オルト位にt−ブチル基を有するフェノールで、代表的には、2,6−ジ−t−ブチル−4−メチルフェノールが挙げられる)、ビスフェノールが挙げられる。ハイドロキノン化合物の具体例としては、モノメチルエーテルハイドロキノンが挙げられる。また、アミン化合物の具体例としては、N−ニトロソ―N−フェニルヒドロキシルアミン、N,N−ジエチルヒドロキシルアミン等が挙げられる。また、脂肪族ヘテロ環化合物の具体例としては、4−ヒドロキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン1−オキシルが挙げられる。
なお、これらの重合禁止剤は、1種単独または2種以上を組み合わせて使用しても良い。
重合禁止剤の含有量は、高分子機能性膜形成用組成物中の全固形分質量100質量部に対し、0.01〜5質量部か好ましく、0.01〜1質量部がより好ましく、0.01〜0.5質量部がさらに好ましい。
(G) Polymerization inhibitor In order to provide stability to the coating liquid at the time of forming a film | membrane in the composition for polymeric functional film formation in this invention, it is also preferable that a polymerization inhibitor is included.
As a polymerization inhibitor, a well-known polymerization inhibitor can be used, and a phenol compound, a hydroquinone compound, an amine compound, a mercapto compound, etc. are mentioned.
Examples of the phenol compound include hindered phenols (phenols having a t-butyl group in the ortho position, typically 2,6-di-t-butyl-4-methylphenol) and bisphenols. Specific examples of the hydroquinone compound include monomethyl ether hydroquinone. Specific examples of the amine compound include N-nitroso-N-phenylhydroxylamine and N, N-diethylhydroxylamine. Specific examples of the aliphatic heterocyclic compound include 4-hydroxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine 1-oxyl.
These polymerization inhibitors may be used singly or in combination of two or more.
The content of the polymerization inhibitor is preferably 0.01 to 5 parts by mass, more preferably 0.01 to 1 part by mass with respect to 100 parts by mass of the total solid content in the polymer functional film-forming composition. 0.01-0.5 mass part is further more preferable.

〔その他の成分等〕
本発明における高分子機能性膜形成用組成物は、前記成分(A)〜(G)の他に、可塑剤、膜に柔軟性を付与するための補強剤、界面活性剤、高分子分散剤およびクレーター防止剤等を含んでいてもよい。
[Other ingredients]
In addition to the components (A) to (G), the composition for forming a functional polymer film in the present invention includes a plasticizer, a reinforcing agent for imparting flexibility to the film, a surfactant, and a polymer dispersant. And an anti-crater agent and the like.

[界面活性剤]
本発明における高分子機能性膜形成用組成物には、膜物性を調整するため、各種高分子化合物を添加することもできる。高分子化合物としては、アクリル系重合体、ポリウレタン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリビニルホルマール樹脂、シェラック、ビニル系樹脂、アクリル系樹脂、ゴム系樹脂、ワックス類、その他の天然樹脂等が使用できる。また、これらは2種以上併用してもかまわない。
また、液物性調整のためにノニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤や、有機フルオロ化合物などを添加することもできる。
[Surfactant]
In order to adjust film physical properties, various polymer compounds can be added to the composition for forming a functional polymer film in the present invention. High molecular compounds include acrylic polymers, polyurethane resins, polyamide resins, polyester resins, epoxy resins, phenol resins, polycarbonate resins, polyvinyl butyral resins, polyvinyl formal resins, shellac, vinyl resins, acrylic resins, rubber resins. Waxes and other natural resins can be used. Two or more of these may be used in combination.
Further, nonionic surfactants, cationic surfactants, organic fluoro compounds, and the like can be added to adjust liquid properties.

界面活性剤の具体例としては、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルナフタレンスルホン酸塩、高級脂肪酸塩、高級脂肪酸エステルのスルホン酸塩、高級アルコールエーテルの硫酸エステル塩、高級アルコールエーテルのスルホン酸塩、高級アルキルスルホンアミドのアルキルカルボン酸塩、アルキルリン酸塩などのアニオン界面活性剤、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、アセチレングリコールのエチレンオキサイド付加物、グリセリンのエチレンオキサイド付加物、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステルなどの非イオン性界面活性剤、また、この他にもアルキルベタインやアミドベタインなどの両性界面活性剤、シリコン系界面活性剤、フッ素系界面活性剤などを含めて、従来公知である界面活性剤及びその誘導体から適宜選ぶことができる。   Specific examples of the surfactant include alkylbenzene sulfonate, alkylnaphthalene sulfonate, higher fatty acid salt, sulfonate of higher fatty acid ester, sulfate ester of higher alcohol ether, sulfonate of higher alcohol ether, higher alkyl Anionic surfactants such as alkyl carboxylates of sulfonamides, alkyl phosphates, polyoxyethylene alkyl ethers, polyoxyethylene alkyl phenyl ethers, polyoxyethylene fatty acid esters, sorbitan fatty acid esters, ethylene oxide adducts of acetylene glycol, Nonionic surfactants such as ethylene oxide adducts of glycerin and polyoxyethylene sorbitan fatty acid esters, and other amphoteric interfaces such as alkyl betaines and amide betaines Sexual agents, silicone surface active agent, including a fluorine-based surfactant, can be appropriately selected from surfactants and derivatives thereof are known.

[高分子分散剤]
本発明における高分子機能性膜形成用組成物は高分子分散剤を含んでいてもよい。
高分子分散剤として、具体的にはポリビニルピロリドン、ポリビニルアルコール、ポリビニルメチルエーテル、ポリエチレンオキシド、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリアクリルアミド等が挙げられ、中でもポリビニルピロリドンを用いることも好ましい。
[Polymer dispersant]
The composition for forming a functional polymer film in the present invention may contain a polymer dispersant.
Specific examples of the polymer dispersant include polyvinyl pyrrolidone, polyvinyl alcohol, polyvinyl methyl ether, polyethylene oxide, polyethylene glycol, polypropylene glycol, and polyacrylamide. Among them, polyvinyl pyrrolidone is also preferably used.

[クレーター防止剤]
クレーター防止剤とは、表面調整剤、レベリング剤またはスリップ剤とも称し、膜表面の凹凸を防止するものであり、例えば、有機変性ポリシロキサン(ポリエーテルシロキサンとポリエーテルの混合物)、ポリエーテル変性ポリシロキサンコポリマー、シリコン変性コポリマーの構造の化合物が挙げられる。
市販品としては、例えば、Evonik industries社製のTego Glide 432、同110、同110、同130、同406、同410、同411、同415、同420、同435、同440、同450、同482、同A115、同B1484、同ZG400(いずれも商品名)が挙げられる。
クレーター防止剤は、高分子機能性膜形成用組成物中の全固形分質量100質量部に対し、0〜10質量部が好ましく、0〜5質量部がより好ましく、1〜2質量部がさらに好ましい。
[Anti-crater]
Anti-crater agent is also called surface conditioner, leveling agent or slip agent, and prevents unevenness on the film surface. For example, organic modified polysiloxane (mixture of polyether siloxane and polyether), polyether modified poly Examples thereof include compounds having a structure of siloxane copolymer or silicon-modified copolymer.
Examples of commercially available products include, for example, Tego Glide 432, 110, 110, 130, 406, 410, 411, 415, 420, 435, 440, 450, and the like manufactured by Evonik Industries. 482, A115, B1484, and ZG400 (all are trade names).
The crater inhibitor is preferably 0 to 10 parts by weight, more preferably 0 to 5 parts by weight, and more preferably 1 to 2 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the total solid content in the polymer functional film-forming composition. preferable.

上記以外に、本発明における高分子機能性膜形成用組成物は必要により、例えば、粘度向上剤、防腐剤を含有してもよい。   In addition to the above, the composition for forming a functional polymer film in the present invention may contain, for example, a viscosity improver and a preservative, if necessary.

<支持体>
とりわけ良好な機械的強度を有する本発明の膜を提供するために、多くの技術を用いることができる。例えば、膜の補強材料として支持体を用いることができ、好ましくは多孔質支持体を使用することができる。この多孔質支持体は、高分子機能性膜形成用組成物を塗布およびまたは含浸させた後、重合硬化反応させることにより膜の一部を構成することができる。
補強材料としての多孔質支持体としては、例えば、合成織布または合成不織布、スポンジ状フィルム、微細な貫通孔を有するフィルム等が挙げられる。本発明の多孔質支持体を形成する素材は、例えば、ポリオレフィン(ポリエチレン、ポリプロピレンなど)、ポリアクリロニトリル、ポリ塩化ビニル、ポリエステル、ポリアミドおよびそれらのコポリマーであるか、あるいは、例えばポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリフェニレンスルホン、ポリフェニレンスルフィド、ポリイミド、ポリエーテルミド(polyethermide)、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリアクリロニトリル、ポリカーボネート、ポリアクリレート、酢酸セルロース、ポリプロピレン、ポリ(4−メチル−1−ペンテン)、ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリヘキサフルオロプロピレン、ポリクロロトリフルオロエチレンおよびそれらのコポリマーに基づく多孔質膜であることができる。これらのうち、本発明では、ポリオレフィンが好ましい。
市販の多孔質支持体および補強材料は、例えば、日本バイリーンやFreudenbergFiltration Technologies(Novatexx材料)およびSefar AGから市販されている。
なお、多孔質支持体および補強材料はエネルギー線照射による重合硬化反応を行う場合は、エネルギー線の波長領域を遮らない、すなわち、重合硬化に用いられる波長の照射を通過させることが要求されるが、熱重合硬化の場合は、この点を考慮する必要はない。また、多孔質補強材料は、高分子機能性膜形成用組成物が浸透することができるものであることが好ましい。
<Support>
Many techniques can be used to provide the membrane of the present invention having particularly good mechanical strength. For example, a support can be used as the membrane reinforcing material, and a porous support can be preferably used. This porous support can constitute a part of the membrane by applying and / or impregnating the polymer functional film-forming composition, followed by polymerization and curing reaction.
Examples of the porous support as the reinforcing material include a synthetic woven fabric or synthetic nonwoven fabric, a sponge film, a film having fine through holes, and the like. The material forming the porous support of the present invention is, for example, polyolefin (polyethylene, polypropylene, etc.), polyacrylonitrile, polyvinyl chloride, polyester, polyamide and copolymers thereof, or, for example, polysulfone, polyethersulfone, Polyphenylene sulfone, polyphenylene sulfide, polyimide, polyetherimide, polyamide, polyamideimide, polyacrylonitrile, polycarbonate, polyacrylate, cellulose acetate, polypropylene, poly (4-methyl-1-pentene), polyvinylidene fluoride, polytetra A porous membrane based on fluoroethylene, polyhexafluoropropylene, polychlorotrifluoroethylene and their copolymers Door can be. Of these, polyolefins are preferred in the present invention.
Commercially available porous supports and reinforcement materials are commercially available from, for example, Japan Vilene, Freudenberg Filtration Technologies (Novatex material) and Separ AG.
In the case where the porous support and the reinforcing material are subjected to a polymerization and curing reaction by energy beam irradiation, the wavelength region of the energy beam is not obstructed, that is, it is required to pass the irradiation of the wavelength used for polymerization and curing. In the case of thermal polymerization curing, it is not necessary to consider this point. Moreover, it is preferable that the porous reinforcing material can be penetrated by the polymer functional film-forming composition.

多孔質支持体は親水性を有することが好ましい。支持体に親水性を付与するには、コロナ処理、オゾン処理、硫酸処理、シランカップリング剤処理などの一般的な方法を使用することができる。   The porous support preferably has hydrophilicity. In order to impart hydrophilicity to the support, general methods such as corona treatment, ozone treatment, sulfuric acid treatment, and silane coupling agent treatment can be used.

[高分子機能性膜の製造方法]
次に、本発明の高分子機能性膜の製造方法を説明する。
本発明の高分子機能性膜の製造方法は、(A)一般式(HSM)で表されるスチレン系モノマー、(B)一般式(CL)で表される架橋剤および(C)一般式(3)で表される連鎖移動剤を含有する高分子機能性膜形成用組成物を重合硬化反応させ膜を形成する。
[Method for producing polymer functional film]
Next, the manufacturing method of the polymeric functional film of this invention is demonstrated.
The method for producing a polymer functional film of the present invention comprises (A) a styrene monomer represented by the general formula (HSM), (B) a crosslinking agent represented by the general formula (CL), and (C) the general formula ( The polymer functional film-forming composition containing the chain transfer agent represented by 3) is polymerized and cured to form a film.

前記高分子機能性膜形成用組成物はさらに、(D)一般式(PI−1)または(PI−2)で表される重合開始剤、(E)一般式(AI)で表される重合開始剤を含有することが好ましい。
前記高分子機能性膜形成用組成物中に、さらに(F)溶媒を含み、該高分子機能性膜形成用組成物の全質量100質量部に対し、該溶媒の含有量が5〜60質量部であることが好ましい。
また、前記(F)溶媒は、水または水溶性溶媒が好ましく、前記高分子機能性膜形成用組成物を支持体に塗布および/または含浸させた後に重合硬化反応させることが好ましい。さらに、前記重合硬化反応が、前記高分子機能性膜形成用組成物にエネルギー線照射またはエネルギー線照射および加熱して重合する重合硬化反応が好ましい。さらに、加熱はエネルギー線照射により形成した膜に行なうことが好ましい。
The polymer functional film-forming composition further comprises (D) a polymerization initiator represented by the general formula (PI-1) or (PI-2), (E) a polymerization represented by the general formula (AI). It is preferable to contain an initiator.
The composition for forming a functional polymer film further includes (F) a solvent, and the content of the solvent is 5 to 60 masses with respect to 100 parts by mass of the total composition for forming a functional polymer film. Part.
The solvent (F) is preferably water or a water-soluble solvent, and is preferably subjected to a polymerization and curing reaction after applying and / or impregnating the polymer functional film-forming composition onto a support. Further, the polymerization and curing reaction is preferably a polymerization and curing reaction in which the polymer functional film-forming composition is polymerized by irradiation with energy rays or irradiation with energy rays and heating. Furthermore, heating is preferably performed on a film formed by energy beam irradiation.

以下、本発明の高分子機能性膜の製造方法の一例を詳細に説明する。
本発明の高分子機能性膜は、固定された支持体を用いてバッチ式(バッチ方式)で調製することが可能であるが、移動する支持体を用いて連続式で膜を調製(連続方式)することもできる。支持体は、連続的に巻き戻されるロール形状でもよい。なお、連続方式の場合、連続的に動かされるベルト上に支持体を乗せ、高分子機能性膜形成用組成物である塗布液の連続的な塗布と重合硬化して膜を形成する工程を連続して行うことができる。ただし、塗布工程と膜形成工程の一方のみを連続的に行ってもよい。
なお、支持体と別に、本発明における高分子機能性膜形成用組成物を多孔質支持体に塗布およびまたは含浸させ重合硬化反応が終わるまでの間、仮支持体(重合硬化反応終了後、仮支持体から膜を剥がす)を用いてもよい。
このような仮支持体は、物質透過を考慮する必要がなく、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルムやアルミ板等の金属板を含め、膜形成のために固定できるものであれば、どのようなものでも構わない。
また、本発明における高分子機能性膜形成用組成物を多孔質支持体に塗布およびまたは含浸させ、多孔質支持体以外の支持体を用いずに重合硬化させることもできる。
Hereinafter, an example of the manufacturing method of the polymeric functional film of this invention is demonstrated in detail.
The polymer functional membrane of the present invention can be prepared in batch (batch mode) using a fixed support, but the membrane is prepared in continuous mode using a moving support (continuous mode). ). The support may be in the form of a roll that is continuously rewound. In the case of a continuous method, a support is placed on a belt that is continuously moved, and a process of forming a film by continuously applying a coating liquid that is a polymer functional film forming composition and polymerizing and curing is continuously performed. Can be done. However, only one of the coating process and the film forming process may be performed continuously.
Separately from the support, a temporary support (after the completion of the polymerization and curing reaction, after the polymerization and curing reaction is completed) until the polymerization and curing reaction is completed by coating and / or impregnating the porous functional support with the composition for forming a functional polymer film of the present invention. The film may be peeled off from the support).
Such a temporary support does not need to consider material permeation, and includes any metal plate such as a polyethylene terephthalate (PET) film or an aluminum plate that can be fixed for film formation. It does n’t matter.
In addition, the composition for forming a functional polymer film in the present invention can be applied and / or impregnated on a porous support, and polymerized and cured without using a support other than the porous support.

本発明における高分子機能性膜形成用組成物は、種々の方法、例えば、カーテンコーティング、押し出しコーティング、エアナイフコーティング、スライドコーティング、ニップロールコーティング、フォワードロールコーティング、リバースロールコーティング、浸漬コーティング、キスコーティング、ロッドバーコーティングまたは噴霧コーティングにより、多孔質支持体に塗布およびまたは含浸することができる。複数の層の塗布は、同時または連続して行うことができる。同時重層塗布するには、カーテンコーティング、スライドコーティング、スロットダイコーティングおよび押し出しコーティングが好ましい。   The composition for forming a polymer functional film in the present invention can be prepared by various methods such as curtain coating, extrusion coating, air knife coating, slide coating, nip roll coating, forward roll coating, reverse roll coating, dip coating, kiss coating, and rod. The porous support can be applied and / or impregnated by bar coating or spray coating. Multiple layers can be applied simultaneously or sequentially. For simultaneous multi-layer application, curtain coating, slide coating, slot die coating and extrusion coating are preferred.

高分子機能性膜の連続方式での製造は、高分子機能性膜形成用組成物を、移動している支持体に連続的に、より好ましくは、高分子機能性膜形成用組成物塗布部と、該高分子機能性膜形成用組成物を重合硬化するための照射源と、形成された膜を収集する膜巻取り部と、支持体を前記高分子機能性膜形成用組成物塗布部から照射源および膜巻取り部に移動させるための手段とを含む製造ユニットにより製造する。   For the production of the functional polymer film in a continuous manner, the composition for forming the functional polymer film is continuously applied to the moving support, more preferably, the composition application part for forming the functional polymer film. An irradiation source for polymerizing and curing the polymer functional film-forming composition, a film winding part for collecting the formed film, and a support as the polymer functional film-forming composition application part And a means for moving the irradiation source to the film winding unit.

本製造例では、(i)本発明における高分子機能性膜形成用組成物を多孔質支持体に塗布およびまたは含浸し(ii)当該高分子機能性膜形成用組成物をエネルギー線照射、必要な場合これに加えてさらに加熱により重合硬化反応し、(iii)所望により膜を支持体から取り外す、という過程を経て本発明の高分子機能性膜が作成される。
なお、前記(ii)において、加熱はエネルギー線照射の前に行ってもよく、エネルギー線照射と同時に行ってもよく、また、エネルギー線照射により形成後の膜に対して行なってもよい。さらに、前記(ii)は加熱による重合硬化反応としてもよいが、エネルギー線照射による重合硬化反応が好ましい。
重合硬化反応に要する時間は特に制限されないが、20分未満が好ましく、15分未満がより好ましく、8分未満が特に好ましい。下限に特に制限はないが、30秒以上が実際的である。
In this production example, (i) the functional polymer film-forming composition according to the present invention is applied to and / or impregnated into a porous support, and (ii) the polymeric functional film-forming composition is irradiated with energy rays. In this case, in addition to this, the polymer functional film of the present invention is prepared through a process of further polymerizing and curing reaction by heating, and (iii) removing the film from the support if desired.
In (ii), heating may be performed before energy beam irradiation, may be performed simultaneously with energy beam irradiation, or may be performed on a film formed by energy beam irradiation. Furthermore, the above (ii) may be a polymerization curing reaction by heating, but a polymerization curing reaction by energy ray irradiation is preferred.
The time required for the polymerization curing reaction is not particularly limited, but is preferably less than 20 minutes, more preferably less than 15 minutes, and particularly preferably less than 8 minutes. The lower limit is not particularly limited, but 30 seconds or more is practical.

[加熱による重合硬化]
(1)エネルギー線照射前に加熱する場合
加熱温度は40〜120℃が好ましく、50〜100℃がより好ましく、60〜90℃が特に好ましい。
加熱時間は、10秒〜6時間が好ましく、10秒〜3時間がより好ましく、10秒〜1時間が特に好ましい。
(2)エネルギー照射線と同時に加熱する場合
加熱温度は40〜120℃が好ましく、50〜100℃がより好ましく、60〜90℃が特に好ましい。加熱時間は特に制限されず、高分子機能性膜形成用組成物を含有する多孔質支持体が過熱温度に達するまで加熱時間と、その後のエネルギー線が照射されている時間との合計時間以上であればよい。
(3)エネルギー線照射後に加熱する場合
加熱温度は40〜120℃が好ましく、50〜100℃がより好ましく、60〜90℃が特に好ましい。
加熱時間は、1分〜12時間が好ましく、1分〜8時間がより好ましく、1分〜6時間が特に好ましい。
(4)エネルギー照射せず加熱により重合硬化反応する場合
加熱温度は40〜95℃が好ましく、50〜85℃がより好ましく、60〜80℃が特に好ましい。
加熱温度は1分〜48時間が好ましく、1分〜12時間がより好ましく、1分〜4時間が特に好ましい。
[Polymerization by heating]
(1) When heating before irradiation with energy rays The heating temperature is preferably 40 to 120 ° C, more preferably 50 to 100 ° C, and particularly preferably 60 to 90 ° C.
The heating time is preferably 10 seconds to 6 hours, more preferably 10 seconds to 3 hours, and particularly preferably 10 seconds to 1 hour.
(2) When heating simultaneously with the energy irradiation line The heating temperature is preferably 40 to 120 ° C, more preferably 50 to 100 ° C, and particularly preferably 60 to 90 ° C. The heating time is not particularly limited, and is not less than the total time of the heating time until the porous support containing the polymer functional film-forming composition reaches the superheating temperature and the time when the subsequent energy rays are irradiated. I just need it.
(3) When heating after irradiation with energy rays The heating temperature is preferably 40 to 120 ° C, more preferably 50 to 100 ° C, and particularly preferably 60 to 90 ° C.
The heating time is preferably 1 minute to 12 hours, more preferably 1 minute to 8 hours, and particularly preferably 1 minute to 6 hours.
(4) When polymerizing and curing by heating without energy irradiation The heating temperature is preferably 40 to 95 ° C, more preferably 50 to 85 ° C, and particularly preferably 60 to 80 ° C.
The heating temperature is preferably 1 minute to 48 hours, more preferably 1 minute to 12 hours, and particularly preferably 1 minute to 4 hours.

[エネルギー線照射]
前記製造ユニットでは、前記高分子機能性膜形成用組成物塗布部は照射源に対し上流の位置に設け、照射源は前記収集部に対し上流の位置に置かれる。
高速塗布機で塗布する際に十分な流動性を有するために、本発明における高分子機能性膜形成用組成物の35℃での粘度は、4000mPa・s未満が好ましく、1〜1000mPa・sがより好ましく、1〜500mPa.sが最も好ましい。スライドビードコーティングの場合に35℃での粘度は1〜100mPa・sが好ましい。
[Energy beam irradiation]
In the manufacturing unit, the polymer functional film-forming composition application unit is provided at a position upstream of the irradiation source, and the irradiation source is positioned upstream of the collection unit.
In order to have sufficient fluidity when applied with a high-speed coater, the viscosity at 35 ° C. of the composition for forming a functional polymer film in the present invention is preferably less than 4000 mPa · s, preferably 1 to 1000 mPa · s. More preferably, 1 to 500 mPa.s. s is most preferred. In the case of slide bead coating, the viscosity at 35 ° C. is preferably 1 to 100 mPa · s.

高速塗布機では、本発明における高分子機能性膜形成用組成物である塗布液を、15m/分を超える速度、例えば、20m/分を超える速度で移動する支持体に塗布することができ、400m/分を超える速度で塗布することもできる。   In the high-speed coating machine, the coating liquid that is the composition for forming a functional polymer film in the present invention can be applied to a support that moves at a speed exceeding 15 m / min, for example, a speed exceeding 20 m / min, It can also be applied at a speed exceeding 400 m / min.

特に機械的強度を高めるために支持体を使用する場合、本発明における高分子機能性膜形成用組成物を支持体の表面に塗布する前に、この支持体を、例えば支持体の湿潤性および付着力を改善するために、コロナ放電処理、グロー放電処理、火炎処理、紫外線照射処理などに付してもよい。   In particular, when a support is used to increase the mechanical strength, before applying the polymer functional film-forming composition of the present invention to the surface of the support, the support is treated with, for example, the wettability of the support. In order to improve adhesion, it may be subjected to corona discharge treatment, glow discharge treatment, flame treatment, ultraviolet irradiation treatment, and the like.

重合硬化反応中に、(A)一般式(HSM)で表されるスチレン系モノマーおよび(B)一般式(CL)で表される架橋剤が重合してポリマーを形成する。重合硬化反応は、5分以内に膜を形成するのに十分な迅速さで重合硬化が起こるという条件で、エネルギー線照射および加熱により行うことができる。   During the polymerization curing reaction, (A) a styrene monomer represented by the general formula (HSM) and (B) a crosslinking agent represented by the general formula (CL) are polymerized to form a polymer. The polymerization curing reaction can be carried out by irradiation with energy rays and heating under the condition that the polymerization curing occurs quickly enough to form a film within 5 minutes.

本発明における高分子機能性膜形成用組成物の重合硬化は、該高分子機能性膜形成用組成物を支持体に塗布もしくは含浸して、好ましくは60秒以内、より好ましくは15秒以内、特に5秒以内、最も好ましくは3秒以内に開始する。
重合硬化のエネルギー線照射は、好ましくは20分未満、より好ましくは15分未満、特に好ましくは10分未満、最も好ましくは8分未満である。連続法では照射を連続的に行い、高分子機能性膜形成用組成物が照射ビームを通過して移動する速度を考慮して、重合硬化反応時間を決める。
In the polymerization curing of the polymer functional film-forming composition in the present invention, the polymer functional film-forming composition is applied or impregnated on a support, preferably within 60 seconds, more preferably within 15 seconds, In particular, it starts within 5 seconds, most preferably within 3 seconds.
Polymerization curing energy beam irradiation is preferably less than 20 minutes, more preferably less than 15 minutes, particularly preferably less than 10 minutes, and most preferably less than 8 minutes. In the continuous method, irradiation is continuously performed, and the polymerization curing reaction time is determined in consideration of the speed at which the polymer functional film-forming composition moves through the irradiation beam.

強度の高い紫外線(UV光)を重合硬化反応に用いる場合、かなりの量の熱が発生するため、過熱を防ぐために、光源のランプおよび/または支持体/膜を冷却用空気などで冷却することが好ましい。著しい線量の赤外光(IR光)がUVビームと一緒に照射される場合、IR反射性石英プレートをフィルターにしてUV光を照射する。   When high intensity ultraviolet rays (UV light) are used in the polymerization curing reaction, a considerable amount of heat is generated, and therefore the lamp of the light source and / or the support / film is cooled with cooling air or the like to prevent overheating. Is preferred. When a significant dose of infrared light (IR light) is irradiated with the UV beam, the UV light is irradiated using an IR reflective quartz plate as a filter.

重合硬化反応には紫外線を用いることが好ましい。適した波長は、高分子機能性膜形成用組成物中に包含される任意の光開始剤の吸収波長と波長が適合することが好ましく、例えばUV−A(400〜320nm)、UV−B(320〜280nm)、UV−C(280〜200nm)である。   It is preferable to use ultraviolet rays for the polymerization curing reaction. The suitable wavelength is preferably matched with the absorption wavelength and wavelength of any photoinitiator included in the composition for forming a functional polymer film. For example, UV-A (400 to 320 nm), UV-B ( 320-280 nm) and UV-C (280-200 nm).

適した紫外線源は、水銀アーク灯、炭素アーク灯、低圧水銀灯、中圧水銀灯、高圧水銀灯、旋回流プラズマアーク灯、金属ハロゲン化物灯、キセノン灯、タングステン灯、ハロゲン灯、レーザーおよび紫外線発光ダイオードである。中圧または高圧水銀蒸気タイプの紫外線発光ランプがとりわけ好ましい。これに加えて、ランプの発光スペクトルを改変するために、金属ハロゲン化物などの添加剤が存在していてもよい。200〜450nmに発光極大を有するランプがとりわけ適している。   Suitable UV sources include mercury arc lamps, carbon arc lamps, low pressure mercury lamps, medium pressure mercury lamps, high pressure mercury lamps, swirling plasma arc lamps, metal halide lamps, xenon lamps, tungsten lamps, halogen lamps, lasers and UV light emitting diodes. is there. Medium pressure or high pressure mercury vapor type UV lamps are particularly preferred. In addition, additives such as metal halides may be present to modify the emission spectrum of the lamp. Particularly suitable are lamps having an emission maximum between 200 and 450 nm.

照射源のエネルギー出力は、好ましくは1〜100mW/cm、好ましくは2〜50mW/cmであるが、所望の暴露線量を実現することができるならば、これより高くても低くても構わない。暴露強度により、膜の重合硬化を調整する。暴露線量は、High Energy UV Radiometer(EIT−Instrument Markets製のUV Power PuckTM)により、該装置で示されたUV−A範囲で測定して、好ましくは少なくとも40mJ/cm以上、より好ましくは500〜50,000mJ/cm、もっとも好ましくは3000〜30,000mJ/cmである。暴露時間は自由に選ぶことができるが、短いことが好ましく、特に好ましくは1分未満である。 The energy output of the irradiation source is preferably 1 to 100 mW / cm 2 , preferably 2 to 50 mW / cm 2 , but may be higher or lower as long as a desired exposure dose can be realized. Absent. The polymerization hardening of the film is adjusted according to the exposure strength. The exposure dose is preferably measured by the High Energy UV Radiometer (UV Power Pack manufactured by EIT-Instrument Markets) in the UV-A range indicated by the apparatus, and is preferably at least 40 mJ / cm 2 or more, more preferably 500 or more. 50,000 mJ / cm 2 , most preferably 3000 to 30,000 mJ / cm 2 . The exposure time can be freely selected, but is preferably short and particularly preferably less than 1 minute.

なお、塗布速度が速い場合、必要な暴露線量を得るために、複数の光源を使用しても構わない。この場合、複数の光源は暴露強度が同じでも異なってもよい。   When the application speed is high, a plurality of light sources may be used to obtain a necessary exposure dose. In this case, the plurality of light sources may have the same or different exposure intensity.

ここで、前記一般式(HSM)においてRがハロゲン原子の場合、高分子機能性膜形成用組成物を重合硬化反応させた後、4級アンモニウム化剤である前記一般式(AA)で表される3級アミン化合物を反応させる。 Here, when R 3 is a halogen atom in the general formula (HSM), the composition for polymer functional film formation is subjected to a polymerization and curing reaction, and then represented by the general formula (AA) which is a quaternary ammonium agent. The tertiary amine compound is reacted.

<<高分子機能性膜の用途>>
本発明の高分子機能性膜は、アニオン交換膜としての電気脱塩、連続的な電気脱塩、電気透析、逆電気透析およびガス分離等に使用することができ、しかも一般用途だけでなく、医療用途でも使用、最近では固体高分子電解質型燃料電池でも使用できる。
<< Use of polymer functional film >>
The polymer functional membrane of the present invention can be used for electrodesalting as an anion exchange membrane, continuous electrodesalting, electrodialysis, reverse electrodialysis, gas separation, and the like. It can also be used in medical applications, and recently it can also be used in solid polymer electrolyte fuel cells.

以下、本発明を実施例に基づき、さらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。なお、特に断りのない限り、「部」および「%」は質量基準である。   EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated in detail based on an Example, this invention is not limited to these Examples. Unless otherwise specified, “part” and “%” are based on mass.

(スチレンスルホン酸ピリジニウム、PySSの合成) (Synthesis of pyridinium styrenesulfonate, PySS)

スチレンスルホン酸ナトリウム100g、ピリジン塩酸塩52g、N−メチル−2−ピロリドン52g、2,6−ジ−t−ブチル−4−メチルフェノール0.30g(いずれも和光純薬工業社製)を混合し、60℃で6時間攪拌した。室温でさらに18時間攪拌し、生じたNaClをろ過によって除去した。貧溶媒を用いて再沈殿を行い、スチレンスルホン酸ピリジニウム(PySS)を60g得た。   100 g of sodium styrenesulfonate, 52 g of pyridine hydrochloride, 52 g of N-methyl-2-pyrrolidone and 0.30 g of 2,6-di-t-butyl-4-methylphenol (all manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) were mixed. And stirred at 60 ° C. for 6 hours. Stir at room temperature for a further 18 hours and remove the resulting NaCl by filtration. Reprecipitation was performed using a poor solvent to obtain 60 g of pyridinium styrenesulfonate (PySS).

実施例1
(アニオン交換膜の作成)
下記表1に示す組成(単位:g)の高分子機能性膜形成用組成物の塗布液をアルミ板に、150μmのワイヤ巻き棒を用いて、手動で約5m/分の速さで塗布し、続いて、不織布(Freudenberg社製 FO−2223−10、厚さ100μm)に塗布液を含浸させた。ワイヤの巻いていないロッドを用いて余分な塗布液を除去した。塗布時の塗布液の温度は約25℃(室温)であった。UV露光機(Fusion UV Systems社製、型式Light Hammer 10、D−バルブ、コンベア速度9.5m/min、100%強度)を用いて、前記塗布液含浸支持体を重合硬化反応することにより、アニオン交換膜を調製した。露光量は、UV−A領域にて1,000mJ/cmであった。重合硬化時間は60〜2000秒であった。露光時間は60〜2000秒であった。得られた膜をアルミ板から取り外し、0.1M NaCl溶液中で少なくとも12時間保存した。
Example 1
(Creation of anion exchange membrane)
The coating solution of the composition for forming a polymer functional film having the composition (unit: g) shown in Table 1 below was manually applied to an aluminum plate at a speed of about 5 m / min using a 150 μm wire winding rod. Subsequently, a non-woven fabric (FO-2223-10 manufactured by Freudenberg, thickness: 100 μm) was impregnated with the coating solution. Excess coating solution was removed using a rod around which no wire was wound. The temperature of the coating solution at the time of coating was about 25 ° C. (room temperature). By using a UV exposure machine (Fusion UV Systems, Model Light Hammer 10, D-valve, conveyor speed 9.5 m / min, 100% strength), the coating liquid-impregnated support is polymerized and cured to cause anion. An exchange membrane was prepared. The exposure amount was 1,000 mJ / cm 2 in the UV-A region. The polymerization curing time was 60 to 2000 seconds. The exposure time was 60 to 2000 seconds. The resulting membrane was removed from the aluminum plate and stored in 0.1 M NaCl solution for at least 12 hours.

実施例2、比較例1および2
実施例1のアニオン交換膜の作成において、組成を下記表1に記載の組成に変えた以外は、実施例1と同様にして実施例2、比較例1および2のアニオン交換膜をそれぞれ作成した。
Example 2, Comparative Examples 1 and 2
In the production of the anion exchange membrane of Example 1, the anion exchange membranes of Example 2 and Comparative Examples 1 and 2 were produced in the same manner as in Example 1 except that the composition was changed to the composition described in Table 1 below. .

実施例3、比較例3
実施例1のアニオン交換膜の作成において、組成を下記表1に記載の組成に変え、重合硬化反応後、膜をトリメチルアミン30%水溶液に24時間浸漬させた以外は、実施例1と同様にして実施例3、比較例3のアニオン交換膜を作成した。
Example 3 and Comparative Example 3
In the preparation of the anion exchange membrane of Example 1, the composition was changed to the composition shown in Table 1 below, and after the polymerization curing reaction, the membrane was immersed in a 30% aqueous solution of trimethylamine for 24 hours in the same manner as in Example 1. Anion exchange membranes of Example 3 and Comparative Example 3 were prepared.

(アニオン交換膜の性能評価)
実施例1〜3および比較例1〜3で作成したアニオン交換膜について、下記項目を評価した。
(Performance evaluation of anion exchange membrane)
The following items were evaluated about the anion exchange membrane created in Examples 1-3 and Comparative Examples 1-3.

[イオン交換容量の測定]
中垣正幸/編,膜学実験法,194頁,喜多見書房(1984年)(ISBN−978−4−906126−09−5)に記載の方法で測定した。
[Measurement of ion exchange capacity]
It was measured by the method described in Masayuki Nakagaki / ed., Membrane Experimental Method, page 194, Kitami Shobo (1984) (ISBN-978-4-906126-09-5).

[膜の電気抵抗(Ω・cm)]
約2時間、0.5M NaCl水溶液中に浸漬した膜の両面を乾燥ろ紙で拭い、2室型セル(有効膜面積1cm、電極にはAg/AgCl参照電極(Metrohm社製を使用)に挟んだ。両室に同一濃度のNaCl水溶液を100mL満たし、25℃の恒温水槽中に置いて平衡に達するまで放置し、セル中の液温が正しく25℃になってから、交流ブリッジ(周波数1,000Hz)により電気抵抗rを測定した。測定NaCl濃度は0.5Mとし、低濃度液から順番に測定した。次に膜を取り除き、0.5M NaCl水溶液のみとして両極間の電気抵抗rを測り、膜の電気抵抗rをr−rとして求めた。
[Electrical resistance of membrane (Ω · cm 2 )]
Wipe both sides of the membrane immersed in 0.5M NaCl aqueous solution for about 2 hours with dry filter paper, and sandwich it in a two-chamber cell (effective membrane area 1 cm 2 , using Ag / AgCl reference electrode (made by Metrohm) as the electrode) Both chambers are filled with 100 mL of NaCl solution of the same concentration, placed in a constant temperature water bath at 25 ° C. and left to reach equilibrium, and after the liquid temperature in the cell reaches 25 ° C. correctly, an AC bridge (frequency 1, the electric resistance r 1 was measured by 000Hz). measurement NaCl concentration was 0.5M, were measured in order from a low concentration solution. then remove the film, the electrical resistance r 2 between two electrodes only as 0.5M NaCl solution The electric resistance r of the film was determined as r 1 -r 2 .

表1では、「膜の電気抵抗」を「膜抵抗」と省略して記載した。   In Table 1, “electrical resistance of the film” is abbreviated as “film resistance”.

[透水率(mL/m/Pa/hr)]
膜の透水率を図1に示す流路10を有する装置により測定した。図1において、符号1は膜を表し、符号3及び4は、それぞれ、フィード溶液(純水)及びドロー溶液(4M NaCl)の流路を表す。また、符号2の矢印はフィード溶液から分離された水の流れを示す。
フィード溶液400mLとドロー溶液400mLとを、膜を介して接触させ(膜接触面積18cm)、各液はペリスタポンプを用いて符号5の矢印の向きに流速0.11cm/秒で流した。フィード溶液中の水が膜を介してドロー溶液に浸透する速度を、フィード液とドロー液の質量をリアルタイムで測定することによって解析し、透水率を求めた。
[Water permeability (mL / m 2 / Pa / hr)]
The water permeability of the membrane was measured by an apparatus having a flow path 10 shown in FIG. In FIG. 1, reference numeral 1 represents a membrane, and reference numerals 3 and 4 represent flow paths for a feed solution (pure water) and a draw solution (4M NaCl), respectively. Moreover, the arrow of a code | symbol 2 shows the flow of the water isolate | separated from the feed solution.
400 mL of the feed solution and 400 mL of the draw solution were brought into contact with each other through the membrane (membrane contact area 18 cm 2 ), and each solution was flowed at a flow rate of 0.11 cm / sec in the direction of the arrow 5 with a peristaltic pump. The rate at which the water in the feed solution penetrates the draw solution through the membrane was analyzed by measuring the mass of the feed solution and the draw solution in real time, and the water permeability was determined.

得られた結果を下記表1にまとめた。
ここで、表1には、使用した素材を以下の略称で示した。
The obtained results are summarized in Table 1 below.
Here, in Table 1, the materials used are indicated by the following abbreviations.

[使用した素材とその略称]
(一般式(HSM)で表されるスチレン系モノマー)
・イオン性基を有するスチレン系モノマー
VBTMAC:(A)の例示化合物SM−1、ビニルベンジルトリメチルアンモニウムクロリド(シグマアルドリッチ社製)
PySS:スチレンスルホン酸ピリジニウム
・イオン性基を有するスチレン系モノマーの中間体
CMS:(A)の例示化合物HSM−1、クロロメチルスチレン(東京化成工業社製)
・イオン性基を有さないスチレン系モノマー
St:スチレン(和光純薬工業社製)
St−Ox:スチレンオキサイド(東京化成工業社製)
[Materials used and their abbreviations]
(Styrene monomer represented by the general formula (HSM))
Styrene monomer having an ionic group VBTMAC: exemplified compound SM-1 of (A), vinylbenzyltrimethylammonium chloride (manufactured by Sigma-Aldrich)
PySS: pyridinium styrenesulfonate intermediate of styrene monomer having ionic group CMS: exemplified compound HSM-1 of (A), chloromethylstyrene (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.)
-Styrene monomer without ionic groups St: Styrene (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.)
St-Ox: Styrene oxide (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.)

(一般式(CL)で表される架橋剤)
DVB:ジビニルベンゼン(東京化成工業社製)
(Crosslinking agent represented by general formula (CL))
DVB: divinylbenzene (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.)

(連鎖移動剤)
・(C)の連鎖移動剤
2官能チオール:ジチオエリトリトール(東京化成工業社製)
・比較の連鎖移動剤
CTA−1:2,4−ジフェニル−4−メチル−1−ペンテン(東京化成工業社製)
(Chain transfer agent)
Chain transfer agent (C) Bifunctional thiol: Dithioerythritol (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.)
Comparative chain transfer agent CTA-1: 2,4-diphenyl-4-methyl-1-pentene (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.)

(D)重合開始剤
Irgacure 2959(商品名、BASF・ジャパン社製)、例示化合物PI−1−2
Irgacure 184(商品名、BASF・ジャパン社製)、例示化合物PI−1−5
(D) Polymerization initiator Irgacure 2959 (trade name, manufactured by BASF Japan Ltd.), exemplary compound PI-1-2
Irgacure 184 (trade name, manufactured by BASF Japan Ltd.), exemplary compound PI-1-5

(F)溶媒
NMP:N−メチルピロリドン(和光純薬工業社製)
(F) Solvent NMP: N-methylpyrrolidone (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.)

(G)重合禁止剤
4OH TEMPO:4−hydroxy−2,2,6,6−tetramethylpiperidin−1−oxyl(東京化成工業社製)
(可塑剤)
DOP:ジオクチルフタレート(東京化成工業社製)
(膜に柔軟性を付与するための補強剤)
HNBR:ニトリルブタジエンゴム(商品名:Zetpol2010、日本ゼオン社製)
(浸漬液)
TMA30%水溶液:トリメチルアミン30%水溶液
(G) Polymerization inhibitor 4OH TEMPO: 4-hydroxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidin-1-oxyl (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.)
(Plasticizer)
DOP: Dioctyl phthalate (Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.)
(Reinforcing agent for imparting flexibility to the membrane)
HNBR: Nitrile butadiene rubber (trade name: Zetpol 2010, manufactured by Nippon Zeon)
(Immersion liquid)
TMA 30% aqueous solution: trimethylamine 30% aqueous solution

Figure 0006093729
Figure 0006093729

実施例1〜3の高分子機能性膜は、本発明に規定の一般式(1)で表される構造および一般式(2)で表される構造を有する。これに対して、比較例1〜3の高分子機能性膜は、一般式(2)で表される構造を有するが一般式(1)で表される構造を有さない。
表1から明らかなように、実施例1と比較例1、実施例2と比較例2、実施例3と比較例3それぞれの比較から、実施例では、比較例に対して膜抵抗および透水率がバランスよく低くなっていることがわかる。
この結果から、一般式(3)で表される多官能メルカプト化合物を使用することで、透水率と膜抵抗の値をバランスよく低下させることができる。
また、実施例1と比較例1、実施例2と比較例2、実施例3と比較例3それぞれの比較から、実施例では、比較例に対して重合硬化に要する時間が、大幅に短縮されていることがわかる。
The polymer functional membranes of Examples 1 to 3 have a structure represented by the general formula (1) and a structure represented by the general formula (2) defined in the present invention. On the other hand, although the polymeric functional film of Comparative Examples 1-3 has a structure represented by General formula (2), it does not have a structure represented by General formula (1).
As is clear from Table 1, from the comparison of Example 1 and Comparative Example 1, Example 2 and Comparative Example 2, and Example 3 and Comparative Example 3, in Example, the membrane resistance and water permeability were compared with those of Comparative Example. It turns out that is low in a well-balanced manner.
From this result, by using the polyfunctional mercapto compound represented by the general formula (3), the values of water permeability and membrane resistance can be reduced in a well-balanced manner.
Further, from the comparison between Example 1 and Comparative Example 1, Example 2 and Comparative Example 2, and Example 3 and Comparative Example 3, in Example, the time required for polymerization and curing is significantly shortened with respect to Comparative Example. You can see that

1 膜
2 フィード溶液中の水が膜を介してドロー溶液に浸透することを示す矢印
3 フィード溶液の流路
4 ドロー溶液の流路
5 液体の進行方向
10 透水率測定装置の流路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Membrane 2 The arrow which shows that the water in a feed solution osmose | permeates a draw solution through a film | membrane 3 The flow path of a feed solution 4 The flow path of a draw solution 10 The flow direction of a liquid 10 The flow path of a water permeability measuring apparatus

Claims (12)

下記一般式(1)で表される構造および下記一般式(2)で表される構造を有し、イオン交換容量が2.0meq/g〜7.0meq/gであるスチレン系高分子機能性膜。
Figure 0006093729
一般式(1)において、LLは単結合、または、置換基を有してもよいアルキレン基、−O−、−S−、−NR−もしくはこれらが組み合わさった連結基を表す。LLおよびLLは各々独立に、−(CR−またはLLに結合する原子が酸素原子である−(CR−C(=O)O−を表す。RおよびRは各々独立に、水素原子またはアルキル基を表し、lは1または2を表す。Rは水素原子または置換基を表す。ただし、LLにおける置換基およびRの置換基の末端原子が硫黄原子の場合、ポリマー鎖に組み込まれる結合手を有する硫黄原子である。
Figure 0006093729
一般式(2)において、Arはアリール基を表す。Lは単結合または2価の連結基を表す。n1は0〜10の整数を表す。
It has a structure represented by the structure and the following general formula represented by the following general formula (1) (2), a styrene-based polymer functional ion exchange capacity of 2.0meq / g~7.0meq / g film.
Figure 0006093729
In the general formula (1), LL represents a single bond, an alkylene group which may have a substituent, —O—, —S—, —NR Z — or a linking group in which these are combined. LL 1 and LL 2 each independently represent — (CR 1 R 2 ) 1 — or — (CR 1 R 2 ) 1 —C (═O) O— in which the atom bonded to LL is an oxygen atom. R 1 and R 2 each independently represents a hydrogen atom or an alkyl group, and l represents 1 or 2. R Z represents a hydrogen atom or a substituent. However, if the terminal atom of the substituents of substituents and R Z in the LL is a sulfur atom, a sulfur atom having a bond incorporated in the polymer chain.
Figure 0006093729
In the general formula (2), Ar represents an aryl group. L 1 represents a single bond or a divalent linking group. n1 represents an integer of 0 to 10.
高分子機能性膜の全100質量部に対する、前記一般式(1)で表される構造部分の含有量が、0.01質量部〜10質量部である請求項1に記載のスチレン系高分子機能性膜。 2. The styrenic polymer according to claim 1, wherein the content of the structural part represented by the general formula (1) is 0.01 parts by mass to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polymer functional film. Functional membrane. (A)下記一般式(HSM)で表されるスチレン系モノマー、(B)下記一般式(CL)で表される架橋剤および(C)下記一般式(3)で表される連鎖移動剤を含有する組成物を重合硬化反応させてなる請求項1または2に記載のスチレン系高分子機能性膜。
Figure 0006093729
一般式(HSM)において、Rはハロゲン原子または−N(R)(R)(R)(X )を表す。n2は1〜10の整数を表す。ここで、R〜Rは各々独立に、直鎖もしくは分岐のアルキル基またはアリール基を表す。RとR、またはR、RおよびRが互いに結合して脂肪族ヘテロ環を形成してもよい。X は有機または無機のアニオンを表す。
Figure 0006093729
一般式(CL)において、Arはアリール基を表す。Lは単結合または2価の連結基を表す。n1は0〜10の整数を表す。
Figure 0006093729
一般式(3)において、LLは単結合、または、置換基を有してもよいアルキレン基、−O−、−S−、−NRZa−もしくはこれらが組み合わさった連結基を表す。LLおよびLLは各々独立に、−(CR−またはLLに結合する原子が酸素原子である−(CR−C(=O)O−を表す。RおよびRは各々独立に、水素原子またはアルキル基を表し、lは1または2を表す。RZaは水素原子または置換基を表す。ただし、LLにおける置換基およびRZaの置換基の末端原子が硫黄原子の場合、SHである。
(A) a styrene monomer represented by the following general formula (HSM), (B) a crosslinking agent represented by the following general formula (CL), and (C) a chain transfer agent represented by the following general formula (3). The styrenic polymer functional film according to claim 1 or 2, which is obtained by subjecting a composition to be polymerized and cured.
Figure 0006093729
In the general formula (HSM), R 3 represents a halogen atom or —N + (R 4 ) (R 5 ) (R 6 ) (X 1 ). n2 represents an integer of 1 to 10. Here, R 4 to R 6 each independently represents a linear or branched alkyl group or aryl group. R 4 and R 5 , or R 4 , R 5 and R 6 may be bonded to each other to form an aliphatic heterocycle. X 1 represents an organic or inorganic anion.
Figure 0006093729
In general formula (CL), Ar represents an aryl group. L 1 represents a single bond or a divalent linking group. n1 represents an integer of 0 to 10.
Figure 0006093729
In the general formula (3), LLa represents a single bond, an alkylene group which may have a substituent, -O-, -S-, -NR Za -or a linking group in which these are combined. LL 1 and LL 2 each independently represent — (CR 1 R 2 ) 1 — or — (CR 1 R 2 ) 1 —C (═O) O— in which the atom bonded to LL a is an oxygen atom. R 1 and R 2 each independently represents a hydrogen atom or an alkyl group, and l represents 1 or 2. R Za represents a hydrogen atom or a substituent. However, if the terminal atom of the substituents of substituents and R Za of LL a is a sulfur atom, an SH.
前記組成物が、さらに(D)下記一般式(PI−1)または(PI−2)で表される重合開始剤を含有する請求項3に記載のスチレン系高分子機能性膜。
Figure 0006093729
一般式(PI−1)において、Rは水素原子、アルキル基、アルケニル基、アルコキシ基またはアリールオキシ基を表し、RおよびRは各々独立に、水素原子、アルキル基、アルケニル基、アルコキシ基またはアリールオキシ基を表し、RとRが互いに結合して環を形成してもよい。
一般式(PI−2)において、R10はアルキル基、アリール基、アルキルチオ基またはアリールチオ基を表し、R11はアルキル基、アリール基、アルキルチオ基、アリールチオ基またはアシル基を表す。R12はアルキル基またはアリール基を表す。
The styrenic polymer functional film according to claim 3, wherein the composition further comprises (D) a polymerization initiator represented by the following general formula (PI-1) or (PI-2).
Figure 0006093729
In General Formula (PI-1), R 7 represents a hydrogen atom, an alkyl group, an alkenyl group, an alkoxy group, or an aryloxy group, and R 8 and R 9 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, an alkenyl group, an alkoxy group Represents a group or an aryloxy group, and R 8 and R 9 may be bonded to each other to form a ring.
In General Formula (PI-2), R 10 represents an alkyl group, an aryl group, an alkylthio group, or an arylthio group, and R 11 represents an alkyl group, an aryl group, an alkylthio group, an arylthio group, or an acyl group. R 12 represents an alkyl group or an aryl group.
前記組成物の全固形分100質量部に対し、前記(A)一般式(HSM)で表されるスチレン系モノマーの含有量が、1質量部〜85質量部である請求項3または4に記載のスチレン系高分子機能性膜。 The content of the styrenic monomer represented by the general formula (A) (ASM) is 1 part by mass to 85 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the total solid content of the composition. Styrenic polymer functional film. 前記組成物の全固形分100質量部に対し、前記(B)一般式(CL)で表される架橋剤の含有量が10質量部〜100質量部である請求項3〜5いずれか1項に記載のスチレン系高分子機能性膜。 The total solid content 100 parts by weight of the composition, the (B) any one of the general formula according to claim 3 to 5 content of the crosslinking agent represented by (CL) is 10 parts by weight to 100 parts by weight The styrenic polymer functional film described in the item. 前記組成物の全固形分100質量部に対し、前記(C)一般式(3)で表される連鎖移動剤の含有量が0.01質量部〜10質量部である請求項3〜6のいずれか1項に記載のスチレン系高分子機能性膜。 The content of the chain transfer agent represented by the general formula (3) (C) is 0.01 parts by mass to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the total solid content of the composition. The styrenic polymer functional film according to any one of the above. 前記組成物が(F)溶媒を含有する請求項3〜7のいずれか1項に記載のスチレン系高分子機能性膜。 The styrenic polymer functional film according to any one of claims 3 to 7, wherein the composition contains (F) a solvent. 前記(F)溶媒が、水または水溶性溶媒である請求項8に記載のスチレン系高分子機能性膜。 The styrenic polymer functional film according to claim 8, wherein the solvent (F) is water or a water-soluble solvent. 合成織布もしくは合成不織布、スポンジ状フィルムまたは微細な貫通孔を有するフィルム状の支持体を有する請求項1〜9のいずれか1項に記載のスチレン系高分子機能性膜。 The styrenic polymer functional film according to any one of claims 1 to 9, comprising a synthetic woven fabric or synthetic nonwoven fabric, a sponge-like film, or a film-like support having fine through-holes. 前記重合硬化反応が加熱および/またはエネルギー線照射によって行われてなる請求項3〜10のいずれか1項に記載のスチレン系高分子機能性膜。 The styrenic polymer functional film according to any one of claims 3 to 10, wherein the polymerization curing reaction is performed by heating and / or irradiation with energy rays. スチレン系高分子機能性膜の製造方法であって、該高分子機能性膜のイオン交換容量が2.0meq/g〜7.0meq/gであり、(A)下記一般式(HSM)で表されるスチレン系モノマー、(B)下記一般式(CL)で表される架橋剤および(C)下記一般式(3)で表される連鎖移動剤を含有する組成物を重合硬化反応する高分子機能性膜の製造方法。
Figure 0006093729
一般式(HSM)において、Rはハロゲン原子または−N(R)(R)(R)(X )を表す。n2は1〜10の整数を表す。ここで、R〜Rは各々独立に、直鎖もしくは分岐のアルキル基またはアリール基を表す。RとR、またはR、RおよびRが互いに結合して脂肪族ヘテロ環を形成してもよい。X は有機または無機のアニオンを表す。
Figure 0006093729
一般式(CL)において、Arはアリール基を表す。Lは単結合または2価の連結基を表す。n1は0〜10の整数を表す。
Figure 0006093729
一般式(3)において、LLは単結合、または、置換基を有してもよいアルキレン基、−O−、−S−、−NRZa−もしくはこれらが組み合わさった連結基を表す。LLおよびLLは各々独立に、−(CR−またはLLに結合する原子が酸素原子である−(CR−C(=O)O−を表す。RおよびRは各々独立に、水素原子またはアルキル基を表し、lは1または2を表す。RZaは水素原子または置換基を表す。ただし、LLにおける置換基およびRZaの置換基の末端原子が硫黄原子の場合、SHである。
A method for producing a styrenic polymer functional membrane, wherein the polymer functional membrane has an ion exchange capacity of 2.0 meq / g to 7.0 meq / g, and is represented by (A) the following general formula (HSM): A polymer that undergoes a polymerization and curing reaction with a composition containing a styrene monomer, (B) a cross-linking agent represented by the following general formula (CL), and (C) a chain transfer agent represented by the following general formula (3) A method for producing a functional film.
Figure 0006093729
In the general formula (HSM), R 3 represents a halogen atom or —N + (R 4 ) (R 5 ) (R 6 ) (X 3 ). n2 represents an integer of 1 to 10. Here, R 4 to R 6 each independently represents a linear or branched alkyl group or aryl group. R 4 and R 5 , or R 4 , R 5 and R 6 may be bonded to each other to form an aliphatic heterocycle. X 3 represents an organic or inorganic anion.
Figure 0006093729
In general formula (CL), Ar represents an aryl group. L 1 represents a single bond or a divalent linking group. n1 represents an integer of 0 to 10.
Figure 0006093729
In the general formula (3), LLa represents a single bond, an alkylene group which may have a substituent, -O-, -S-, -NR Za -or a linking group in which these are combined. LL 1 and LL 2 each independently represent — (CR 1 R 2 ) 1 — or — (CR 1 R 2 ) 1 —C (═O) O— in which the atom bonded to LL a is an oxygen atom. R 1 and R 2 each independently represents a hydrogen atom or an alkyl group, and l represents 1 or 2. R Za represents a hydrogen atom or a substituent. However, if the terminal atom of the substituents of substituents and R Za of LL a is a sulfur atom, an SH.
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