JPS6073456A - ゲルパ−ミエ−シヨンクロマトグラフ法 - Google Patents

ゲルパ−ミエ−シヨンクロマトグラフ法

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JPS6073456A
JPS6073456A JP58183923A JP18392383A JPS6073456A JP S6073456 A JPS6073456 A JP S6073456A JP 58183923 A JP58183923 A JP 58183923A JP 18392383 A JP18392383 A JP 18392383A JP S6073456 A JPS6073456 A JP S6073456A
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JP
Japan
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acid
eluent
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gpc
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Application number
JP58183923A
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English (en)
Inventor
Hatsuo Sugitani
杉谷 初雄
Yoshiyuki Mukoyama
向山 吉之
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Resonac Corp
Original Assignee
Hitachi Chemical Co Ltd
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/26Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
    • G01N27/416Systems
    • G01N27/447Systems using electrophoresis
    • G01N27/44704Details; Accessories
    • G01N27/44747Composition of gel or of carrier mixture

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
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  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Treatment Of Liquids With Adsorbents In General (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は高分子電解質のゲルノ(−ミエーションクロマ
トグラフ(以下GPCという)測定に適しタケルバーミ
エーションクロマトグラフ法に関−t−る。
高分子化合物や有機系オリゴマーの分子量分布を迅速に
測定することは、すぐれた有機材料を開発する上でも9
品質管理を行なう上でも重要なことである。これらの要
求に対して比較的簡便な分子量分布測定法としてGPC
が開発され広く利用されるようになってきた。GPCと
はジャーナル・オブ・ポリマー・サイエンス(J、 P
olym、 5ci)A2巻835頁(1964年);
著者ジエイ・シー・ムーア(J、 C,Moore )
に記載されているような多孔性スチレン−ジビニルベン
ゼン系重合体球状微粒子(充てん剤)を、ステンレス製
等の中空管に充てんしたもの(カラム)を要部とし1分
析しようとする試料(溶質分子)を移動相溶媒に溶解さ
せ、カラムの入口から出口に向かって移動相と共に定量
ポンプの動力を用いて展開させることにより充てん剤の
細孔の大小に関係して、溶質分子の太きいものから順に
分子のサイズ別に分離させ、適当な検出器を用いて移動
相の溶出容量に対する分離、流出した溶出分子の量とい
う形(クロマトグラム)で分析する方法をいう。
GPC法の溶離液としてはテトラヒドロフラン(THF
)やクロロホルム(CHCl5 )が汎用であるが、こ
れらに不溶な試料も多い。たとえば耐熱性樹脂といわれ
るポリアミド、ポリアミドイミド。
ポリエステルイミド、ポリアミド酸などは上記溶離液に
不溶でアシ、これらの試料のGPCクロマトグラムを常
温下で測定するだめには特開昭56−60346号公報
に記載されているように、ジメチルホルムアミド(DM
F)などの試料溶解性の大きな溶離液を使用する必要が
ある。
しかし、このような極性の強い溶離液を使用した場合、
ポリアミド酸、ポリアクリル酸等の高分子電解質のGP
C測定を精度よく行なうことができない。ネフエドフ・
ビー・ピー(Nefedov、 P、 P、)著:ジャ
ーナル・オフ・クロマトグラフィー(J。
Chromatogr、 ) fXSl 70巻AI(
1979年)にはこの原因として高分子電解質の分子内
極性基間の反発や分子間の相互作用による流体力学体積
の変化を上げている。高分子電解質が溶離液中1で解離
することを防ぐことでGPC測定の精度向上をはかる方
法としてナンシー・ディー・エッチ(Nancy、 D
、 H)著、ジャーナル・:オフ・ポリマー・サイエン
ス・ポリマー・ケミストリー(J。
Polym、 Sci、 Polym、 Chem、 
)第15巻1331頁(1977年)に、無機塩、たと
えば臭化リチウムを溶離液に加えているが、この方法で
はポリアミド酸など多くの高分子電解質に対して効果が
少なく、測定精度の向上をはかることはできガい。
またネフエドフ・ピー・ビー(Nefedov、 P、
P )著、ビスコモレクルヤ一二イエ・ソエディネイヤ
(Vysokomol、 5oedin、 ) Set
、A第943頁が記されているが、この方法においても
測定精度の向上が充分でなく、測定中に塩が析出し、カ
ラムを使用不能にする場合があるなど問題点が多く。
実用性に欠ける。
本発明はこのような問題点を解決し、今まで測定ができ
ないとされていた高分子電解質のGPCクロマトグラム
測定を可能ならしめたものである。
すなわち9本発明は、多孔性スチレン−ジビニルベンゼ
ン系共重合体粒子をカジム充てん剤として使用するゲル
パーミェーションクロマトグラフ法において、一般式 ル基である)で表わされる化合物を含み、無機酸を溶解
させることでpH値を2〜6に調整してなる溶液を使用
することを特徴とするゲルパーミェーションクロマトグ
ラフ法に関する。
本発明に用いられる力2ム充てん剤はスチレン−ジビニ
ルベンゼン系重合体から成る多孔性球状粒子である。該
粒子の粒径は50μm以下、特に1μm〜20μmのも
のが好ましい。該粒子の細孔の径は分離しようとする有
機系材料が、溶離液中で自由に出入り可能な大きさと考
えられる。ポリスチレン分子を例に表現すればモノマー
から分子量数百万程度までが出入シ可能な細孔径である
スチレン−ジビニルベンゼン系重合体としては。
スチレン−ジビニルベンゼン共重合体、ジビニルベンゼ
ン重合体、エチルビニルベンゼン−ジビニルベンゼン重
合体、スチレン−エチルビニルベンゼン−ジビニルベン
ゼン−三元共重合体等がある。
さらにこれらの重合体は、構成成分の一部にアクリル酸
エステル、メタクリル酸エステル、酢酸ビニル、塩化ビ
ニル等の共重合可能なモノマ類を有してもよい。
多孔性スチレン−ジビニルベンゼン系共重合体id、例
、tばスチレン、ジビニルベンゼン、エチルジビニルベ
ンゼン、その他のモノマーを水性媒体中で、有機溶媒の
存在下に懸濁重合することにより製造することができる
。この場合1重合触媒としては、ベンゾイルパーオキサ
イド、t−プチルハーヘンゾエート等の過酸化物、アゾ
ビスイソブチロニトリル等のアゾビスニトリル化合物が
使用できる。上記右記溶媒としては、トルエン、ジエチ
ルベンゼン、ジフェニル等の芳香族炭化水素。
ヘキサン、オクタン等の脂肪族炭化水素、インアミルア
ルコール等のアルコールなどが使用でき。
七ツマ−(原料)に対して約10〜200重量%使用さ
れる。水性媒体はモノマーに対して約1〜5倍量使用さ
れる。反応温度は60〜150℃である。反応系には、
リン酸三カルシウム等の難溶性リン酸塩、界面活性剤を
存在させるのがよい。
充てん剤は中空管に詰める。中空管の材質は溶離液に侵
されず、かつ耐圧性であればよい。一般にはステンレス
、テフロン、ガラス等が使用される。中空管のサイズは
分析目的に応じて適宜法めればよく、特に制限はない。
1 本発明では一般式(CHs檜N−C−R(ただしRは水
素またはメチル基である)で表わされる化合物(1)を
含む溶離液が使用される。
化合物(11を含む溶離液とは、化合物+11単独また
は化合物filと他の有機溶媒との混合溶媒を溶媒とす
る溶離液である。化合物(11単独を溶媒とすると高分
子電解質を溶解したときに粘度が高くなることがあるの
で、この場合は混合溶媒を使用し、餉゛ 該混合溶媒中
の化合物(I)の割 合を90容量チ以下にするのが好ましい。また。
請混合溶媒と子るとき、高分子電解質をよく溶解させる
ために化合物toの割合は30容量チ以−ヒにするのが
好ましく、特に40容JJ%以上にするのが好ましい。
化合物(’I)の使用目的は、前記したように一般に汎
用に使用されているTHFやCHCIsでは溶解しない
試料を溶解させ、そのGPC測定することにある。化合
物(11と混合する他の有機溶媒としては。
高分子電解質の溶解を著しく阻害しないならば。
特に制限はないが、クロロホルムは混合によって発熱し
、アルコール類は混合によって試料の溶解性を低下させ
るので、注意を要する。化合物(11と混合して使用で
きる溶媒としてはTHFが好ましい。例えばTHF/D
MFが3/7(容量比)以上の混合溶媒であれば、ポリ
アミド酸、ポリエステルイミド、ポリアミドイミドなど
の高分子電解質の溶解が可能である。
溶離液のpH調整は高分子電解質のGPCクロマドグ2
ムを測定するために必要である。pH調整はpHメータ
を使用して行なう。pH調整のために使用する無機酸と
してはりん酸、塩酸、硝酸。
硫酸、フッ化水素酸、ホウ酸、炭酸、臭酸、亜硝酸、亜
硫酸、亜りん酸、ピロりん酸、ポリりん酸。
シアン酸等がある。これらの使用は単独でも併用でもよ
いが溶離液の腐食性をおさえる目的からりん酸が最も好
ましい。溶離液のpH値は2.0〜6.0に調整される
。特に好ましくはpH3,0〜4.0に調整される。p
H値が6.0を超えるとき、試料が高分子電解質の場合
はGPCクロマトグラムに再現性がなくなる。またpH
値が20を下まわる場合はGPCクロマトグラムの再現
性はえられるものの、酸による装置の腐食やカラム充て
ん剤のれつ化を起こしやすくなる。
現在に至るまで高分子電解質と言われる物質の分子量や
分子量分布がGPC法で測定できない主な理由は二つあ
る。一つは試料が汎用なGPC用溶媒であるTHFやC
HCl5に不溶なことであり。
他の一つは高分子電解質のN離性にある。高分子電解質
はDMFなどの誘電率の高い溶媒に溶かしたとき、高分
子鎖中に存在する多数の解離基が解離するため高分子イ
オンとして挙動するが、この高分子イオンはポリマー濃
度や対イオン量、カラム充てん剤との相互作用など多数
の因子に左右され、溶出挙動が一定化せず、その結果、
再現性のあるGPCクロマトグラムがえられないことに
なる。
1) 本発明においては、一般式(CH3量N−C−R(ただ
しRは水素又はメチル基)で表わされる化合物の使用に
より試料を可溶化し、ついで溶離液のpH値をコントロ
ールすることで高分子電解質中の解離基の解離をおさえ
、GPCクロマトグラムの測定を可能ならしめるもので
ある9、本発明に係るクロマトグラフ法は1例えば、第
1図に示すような装置を使用し九カラムクロマトグラフ
ィー分析に適用される。すなわち、タンクlに溶離液を
たくわえ、ポンプ2によシバイブ3を通じて送液しつづ
ける。分析すべき物質は、上記と同じ溶離液にとかし、
サンプル注入口4よシ注入する。注入された物質は、カ
ラム5を通過する間に分子量刑に分離され、カラム5か
ら順次、溶離液と共に排出され、検出器6をとおる。検
出器6により、連゛続的にある分子量の物質が定量され
る。検出器をとおった溶離液および物質は容器7に受け
られる。検出器6には記録計8が連結される。検出器6
としては、屈折率、UV、赤外線。
可視光線等の吸光度、放射線濃度などを測定して定量す
るものがある。
また、カラム5を通過した溶離液および分析される物質
は、1定時間間隔で別々の容器に採取され、これらの採
取された試料の屈折率、吸光度等を測定して定量したり
、さらに別の分析、検索に供することができる。
送液は、ポンプにより一定速度で行なわれるが。
特に限定はなく、カラムの大きさ、カラムに充填されて
いる充填剤を考慮して適宜決定される。普通には、送液
速度061〜10m1/minで行なわれる場合が多い
次に本発明の実施例を示す。
実施例1 充てん剤として5〜15μmの粒子径と分子量1×10
7のポリスチレンまでの分子量分布測定能力(排除限界
: i o’ )を有する多孔性スチレン−モノビニル
ベンゼン−ジビニルベンゼン三元共重合体球状粒子(充
てん剤)をDMF/T HF = 1 / 1(容量比
)の混合溶媒を用いてスラリー状にし。
充てん流量6m11分で30分間かかって内径8胴。
長さ30cmのステンレス製カラムに充てんした。
このカラム2本をUV検出器(270mm)を備えた第
1図に示すような高速液体クロマトグラフ装置に組み込
み、りん酸を溶解させてpHメータを使用してpHを4
.0に調整したDMF、/THF=1/1(容量比)の
混合溶媒を溶離液とし、流速1.0 m/7分で流して
市販のポリアミド酸(デュポン社製:PI−2550)
のGPCクロマトグラムを測定した。試料注入量を10
0μlとし、試料の濃度を変化させて測定した結果を第
2図に示した。第2図中2曲線9は濃度3■/ml!、
曲線10は濃度1、5 mg/ mlおよび曲線11は
濃度0.3mg/mlの結果を示す。
実施例2 溶離液としてりん酸を溶解させてpHメータを使用して
pHを3.0に調整したDMFを使用し、試料濃度を3
mg/m/とじた以外はすべて実施例1と同様の条件下
で市販のポリアミド酸(デュポン社製:PI−2550
)のGPCクロマトグラムを測定した。結果を第3図に
示した。
比較例1 溶離液としてDMF/THF=1/1 (容量比)の混
合溶媒を用い(無機酸溶解せず、pHメータでめたpH
値は7.5)を用いた以外は実施例1と同様にして、市
販のポリアミド酸(デュポン社製:PI−2550)の
GPCクロマトグラムを測定した(UV検出器使用−2
70mm)。試料はカラムに吸着されピークは現われな
かった。
比較例2 溶離液として臭化リチウムを0.06モル/l濃度溶解
したDMF (pHメータで測定したpH値は6.5)
を使用した以外は実施例1と同様にして。
市販ポリアミド酸(デュポン社製:PI−2550)の
GPCクロマトグラムを測定した。試料はカラムに吸着
されピークは現われなかった。
比較例3 溶離液としてりん酸を溶解させてpHメータを使用して
pHを6.@とじたDMF/THF=1/1(容量比)
の混合溶媒を用いた以外は実施例1と同様にして、7I
販ポリアミド酸(デュポン社製:PI−2550)のG
PCクロマトグラムを測定した。試料濃度を変えて測定
した結果を第4図に示した。曲線12は濃度3mg/m
l*曲線13は濃度1.5mg/mlおよび曲線14は
0.3 mg /mlの結果を示す。第3図から明らか
なように、試料濃度によって溶出時間が異なる。
本発明により高分子電解質のGPC測定を安定して行な
うことができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、カラムクロマトグラフィー装置の模式図、第
2図は、実施例1の結果を示すクロマトグラム、第3図
は、実施例2の結果を示すクロマトグラムおよび第4図
は、比較例3の結果を示すクロマトグラムである。 符号の説明 9・・・試料濃度3mg/ml!のクロマトグラム10
・・・試料濃度1.5mg/mI!のクロマトグラム1
1・・・試料濃度0.3mg/m/のクロマトグラム1
2・・・試料濃度3n+g/mI!のクロマトグラム1
3・・・試料濃度1.5mg/mlのクロマトグラム1
4・・・試料濃度0.3mg/mlのクロマトグラム″
l!Ii 図 第 2 口 第 3 口 →流島球量(、J)

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、多孔性スチレン−ジビニルベンゼン共重合体粒子を
    カラム充てん剤として使用するゲルパーミェーションク
    ロマトグラフ法において、一般式基である)で表わされ
    る化合物を含み、無機酸を溶解させることでpH値を2
    〜6に調整してなる溶離液を使用することを特徴とする
    ゲルパーミェーションクロマトグラフ法。 2、上記溶離液中に無機金属塩が実質的に存在しないこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第1項記載のゲルパーミ
    ェーションクロマトグラフ法。 3゜ pH調整用無機酸がりん酸である特許請求の範囲
    第1項記載のゲルパーミェーションクロマトグラフ法。
JP58183923A 1983-09-30 1983-09-30 ゲルパ−ミエ−シヨンクロマトグラフ法 Pending JPS6073456A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018124112A (ja) * 2017-01-31 2018-08-09 東ソー株式会社 水溶性導電性高分子の分子量測定方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018124112A (ja) * 2017-01-31 2018-08-09 東ソー株式会社 水溶性導電性高分子の分子量測定方法

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