JPH03152108A - 微粒子状スチレン―ジビニルベンゼン共重合体の合成法および液体クロマトグラフィー用充填剤の製造法 - Google Patents

微粒子状スチレン―ジビニルベンゼン共重合体の合成法および液体クロマトグラフィー用充填剤の製造法

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JPH03152108A
JPH03152108A JP1290310A JP29031089A JPH03152108A JP H03152108 A JPH03152108 A JP H03152108A JP 1290310 A JP1290310 A JP 1290310A JP 29031089 A JP29031089 A JP 29031089A JP H03152108 A JPH03152108 A JP H03152108A
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JP
Japan
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styrene
divinylbenzene
copolymer
liquid chromatography
fine
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JP1290310A
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English (en)
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Manami Yonezawa
米澤 真奈美
Taiji Kamiguchi
上口 泰司
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Mitsubishi Power Ltd
Original Assignee
Babcock Hitachi KK
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F8/00Chemical modification by after-treatment
    • C08F8/34Introducing sulfur atoms or sulfur-containing groups
    • C08F8/36Sulfonation; Sulfation

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は粒径が1−10μmの球形微粒子状スチレン−
ジビニルベンゼン共重合体の合成法および該共重合体を
用いた液体クロマトグラフィー用充填剤の製造法に関す
る。
〔従来の技術〕
従来、微粒子状の高分子物質は、塗料、化粧品等の有機
顔料として用いられている。特に微粒子状のスチレン−
ジビニルベンゼン共重合体は、耐溶剤性に優れているた
め、蛋白質や微生物の精製・分析用のゲルクロマトグラ
フィー用担体、イオン交換クロマトグラフィー用担体、
アフィニティークロマトグラフィー用担体などに用いら
れている。
粒径が数μm以下のスチレン−ジビニルベンゼン共重合
体を得る方法としては、例えばポリビニルアルコール等
の有機高分子物質を懸濁安定剤として用い、スチレンと
ジビニルベンゼンを水中に分散させて重合する懸濁重合
法が知られている。
しかし、この懸濁重合法で微粒子状の非重合体を得るに
は、懸濁安定剤の種類や濃度を変化したり、高速で撹拌
するなどの複雑な操作条件の把握が必要である 一方、特開昭57−193414号公報には、スチレン
とジビニルベンゼンを共重合する際、分散剤として、水
溶性高分子物質または該水溶性高分子物質と界面活性剤
を使用することが示されている。しかし、この場合は、
粒径lO〜100μmの比較的大粒子の共重合体を得る
ものであり、またこのような一定範囲の粒径を得るため
にはビニルベンゼンスルホン酸の共存が必要があった。
また一般に懸濁重合法においては、撹拌速度を高めると
生成する重合体の粒径が小さ(なるが大部分は粒径が数
薗の粒子の粒径制御に関するものであり、1〜10μm
の領域に関するものはほとんど知られていない。
(発明が解決しようとする課題) 上述のように従来の懸濁重合法においては、粒径10〜
100μmの略球状の共重合体を合成するのが限界であ
った。
本発明の目的は、前記従来技術の問題点を解決し、粒径
1〜10μmの球形の微粒子状スチレン−ジビニルベン
ゼン共重合体の合成法および該共重合体を用いた液体ク
ロマトグラフィー用充填剤の製造法を提供することにあ
る。
[課題を解決するための手段] 本発明の第1は、スチレンおよびジビニルベンゼンの混
合物を、水溶性高分子物質が1.0×10−”g/mf
以上および界面活性剤が2.5 X 10−’g/m1
以上を含む水溶液中で重合させることを特徴とする微粒
子状スチレン−ジビニルベンゼン共重合体の合成法に関
する。
本発明の第2は、スチレンとジビニルベンゼンとの混合
物を水溶性高分子物質および界面活性剤の共存下に水溶
液中で重合させて得られる微粒子状スチレン−ジビニル
ベンゼン共1 合体を、クロロ硫酸を用いてスルホン化
することを特徴とする液体クロマトグラフィー用充填剤
の製造法に関する。
本発明に用いられる水溶性高分子物質としては、ポリビ
ニルアルコール、ポリアクリル酸、ガルボキシメチルセ
ルロース等が挙げられる。該水溶性高分子は、1〜10
μmの球形微粒子状の共重合体を得るために、水溶液中
に1. OX 10−”g/111以上、好まL<は1
.Oxl O−” 〜4.5xl O−”g/dの濃度
に溶解して用いられる。水溶性高分子物質は、モノマー
および開始剤よりなる油滴を所定濃度の範囲で覆い、小
粒径油滴を安定化する作用をするものと考えられる。
本発明に用いられる界面活性剤は、1〜10μmの球形
微粒子状の共重合体を得るために、水溶液中に2.5X
10−’g/m以上、好ましくは2.5xio−’〜7
.5xlO−’g/dの濃度に溶解して用いられる。該
界面活性剤としては、ドデシル硫酸ナトリウム、ステア
リン酸ナトリウム、セチルアルコール等が挙げられる。
界面活性剤は、モノマーおよび開始剤よりなる油滴の表
面張力を減少させて油滴径を非常に小さくする作用を有
するものと考えられる。
本発明に用いられる重合開始剤としては、過酸化ベンゾ
イル、過酸化tert−ブチル等の、過酸化物、アゾビ
スイソブチルニトリル、アゾビスシクロヘキサンニトリ
ル等のアゾ化合物が挙げられる。該重合開始剤は、通常
、モノマーに対して1重量%以上添加される。
スチレンとジビニルベンゼンの重合に際しては、これら
のモノマーを水INに対して100g以下の量で用いる
のが好ましい、モノマー量が多いと変形した共重合体が
生成し易くなる。
重合温度は、微粒子状の共重合体を得るために50℃以
上、100°C以下とするのが好ましい。
また重合反応時には、プロペラ付きの攪拌機を備えた反
応器では、反応系を毎分1500回転以上の攪拌機の回
転速度で撹拌することが好ましい。
回転速度が小さいと、1〜10μmの微粒子状の共重合
体が得られないことがある。
前記した方法で得られた微粒子状のスチレン−ジビニル
ベンゼン共重合体は、クロロ硫酸を用い、公知の方法、
すなわち、共重合体をテトラクロロエタンで膨潤させた
のち、クロロ硫酸を作用させてスルホン化することによ
り、交換容量が4meq/g以上の小粒径の液体クロマ
トグラフィー用充填剤(陽イオン交換樹脂)として用い
ることができる。
〔実施例〕
以下、本発明を実施例により詳しく説明する。
実施例1 内容積500mlのセパラブル円筒形3つロフラスコに
、プロペラ型撹拌翼を有する撹拌機、還流冷却器、窒素
導入管を取付け、ポリビニルアルコール(重合度200
0、ケン化度80モル%)5gおよびドデシル硫酸ナト
リウム0.1 gを、200m1の水に溶解した(ポリ
ビニルアルコール濃度: 2.5 X 10−”g/m
 e、ドデシル硫酸ナトリウム濃度: 5.OX l 
O−4g/ml) 、続いて、過酸化ベンゾイル0.3
6 gをスチレン1’?、4mlおよびジビニルベンゼ
ン2.6 m lの混合液に溶解して上記水溶液に加え
、窒素ガスを導入しながら、毎分3000回転で撹拌し
つつ、油浴で反応溶液温度を90°Cに保った。4時間
後、反応器を冷却し、生成物を熱湯、トルエンで充分洗
浄した後、50°C以下で乾燥した。得られた生成物は
電子顕微鏡で観察したところ1〜10μmの球形微粒子
状樹脂であった。
実施例2.3 実施例1において、界面活性剤としてステアリン酸ナト
リウムおよびセチルアルコールをそれぞれ0.1g用い
た以外は実施例1と同様の方法で共重合を行い、生成物
粒子の形状を観察した。生成物は、それぞれ粒径1〜l
Oμm、1〜9μmの球形微粒子状樹脂であった。
実施例4.5 実施例1において、ポリビニルアルコールの代わりに、
ポリアクリル酸およびカルボキシメチルセルロースをそ
れぞれ5g用いた以外は実施例1と同様の方法で共重合
を行い、生成物粒子の形状を観察した。生成物は、それ
ぞれ粒径1−10μm、1〜9μmの球形微粒子状樹脂
であった。
実施例6〜8 実施例1において、重合開始剤として過酸化ベンゾイル
に代えて、過酸化tert−ブチル、アゾビスイソブチ
ルニトリルおよびアゾビスシクロヘキサンニトリルをそ
れぞれ0.4gとし、反応溶液温度を85゛Cに保った
以外は実施例1と同様の方法で共重合を行い、生成物粒
子の形状を観察した。生成物はくそれぞれ粒径1〜9.
5μm、1〜10μm、1〜9μmの球形微粒子状樹脂
であった。
実施例9 実施例1において、スチレン9mlおよびジビニルベン
ゼンl1mj!を用いた以外は実施例1と同様の方法で
共重合を行い、生成物粒子の形状を観察した。生成物は
、粒径1〜10μmの球形微粒子状樹脂であった。
実施例10〜12 実施例1において、撹拌速度を毎分1ooo回転、15
00回転および2000回転で撹拌した以外は実施例1
と同様の方法で共重合を行い、生成物粒子の形状を観察
した。1000回転では5〜30μmの球形樹脂が生成
した。1500回転および2000回転では粒径l〜1
0μmの球形微粒子状樹脂が生成した。
実施例13 実施例1において、ドデシル硫酸ナトリウムを0.05
 g (2,5X 10−’g/ml)用いた以外は実
施例1と同様の方法で共重合を行い、生成物粒子の形状
を観察した。その結果、生成物は、粒径2〜10μmの
球形微粒子状樹脂であった。
比較例1 実施例1において、ドデシル硫酸ナトリウムを添加しな
かった以外は実施例1と同様の方法で共重合を行い、生
成物粒子の形状を観察したが、粒子が凝集してしまい、
所望の球形微粒子状樹脂は得られなかった。
比較例2 実施例1において、ポリビニルアルコールを添加しなか
った以外は実施例1と同様の方法で共重合を行い、生成
物粒子の形状を観察したが、1μm以下の粒子が凝集し
た状態であり、所望の球形微粒子状樹脂は得られなかっ
た。
実施例14および比較例3 実施例1で合成した球状共重合体5gに、三角フラスコ
中でテトラクロロエタン15m1を加え、60°Cで3
0分間加温し、共重合体を膨潤させた。
その後、水冷してクロロ硫酸10mfを加え、撹拌しつ
つ4時間反応させた。4時間後、氷酢酸により残存クロ
ロ硫酸を分解してスルホニルクロライドが導入された共
重合体を得た。これをIN−N a OH溶液中で1時
間煮沸し、スルホン基を導入し、球状微粒子状の陽イオ
ン交換樹脂を約7g得た。この陽イオン交換樹脂のイオ
ン交換容量は4、5 m e q / gであった。
またスルホン化剤であるクロロ硫酸に代えて硫酸を用い
て同様にして球状微粒子状の陽イオン交換樹脂を得たが
、該樹脂のイオン交換容量は3.2m e q / g
であり、液体クロマト用イオン交換樹脂としては不充分
な交換容量であった。
実施例15 実施例13で得られたイオン交換容量4.5 m eq
/gの樹脂を、内径4閣、長さBowmの液体クロマト
グラフィー用空カラムに充填し、核酸塩1の4成分およ
びアミノ酸の30成分の分離を行い、得られたクロマト
グラムを第1図および第2図に示した。第1図の核酸塩
基の分離条件は、(1)試料: 1.2 X 10−”
M、 2μ!(2)溶離液組成: Walpole 緩
衝液(pH4,9、エタノール20容量%) (3)流量: 0.2 d/5in (4)温度:40°C (5)検出器感度: X O,080,D、P、S、a
t260nmであり、また第2図のアミノ酸の分離は日
立L8500型装置による特殊アミノ酸分析を行い、そ
の分離条件は、(1)溶離液流速:0.19m/sin
、(2)カラム圧:50kg/c−であった。
第1図の核酸塩基の場合、ウラシル、グアニン、アデニ
ン、シトシンが完全分離され、HE T Pはそれぞれ
0.242mm、 0.116rBm、0.062mm
、0.020mmであり、極めてよい分離性を示した。
また、第2図のアミノ酸の場合、特殊アミノ酸を含むア
ミノ酸30成分が75分以内で分離できた。
〔発明の効果〕
本発明によれば、球形で1〜10umの微粒子状スチレ
ン−ジビニルベンゼン共重合体を簡単な重合操作で得る
ことができ、またこの共重合体を陽イオン交換樹脂化し
た液体クロマトグラフィー用充填剤は、分離性能に優れ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の液体クロマトグラフィー用充填剤を
用いて核酸塩基の分離を行った際のクロマトグラムを示
す図、第2図は、本発明の液体クロマトグラフィー用充
填剤を用いてアミノ酸の分離を行った際のクロマトグラ
ムを示す図である。 出瀬人 バブコック日立株式会社

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)スチレンおよびジビニルベンゼンの混合物を、水
    溶性高分子物質が1.0×10^−^2g/ml以上お
    よび界面活性剤が2.5×10^−^4g/ml以上を
    含む水溶液中で重合させることを特徴とする微粒子状ス
    チレン−ジビニルベンゼン共重合体の合成法。
  2. (2)スチレンとジビニルベンゼンとの混合物を水溶性
    高分子物質および界面活性剤の共存下に水溶液中で重合
    させて得られる微粒子状スチレン−ジビニルベンゼン共
    重合体を、クロロ硫酸を用いてスルホン化することを特
    徴とする液体クロマトグラフィー用充填剤の製造法。
JP1290310A 1989-11-08 1989-11-08 微粒子状スチレン―ジビニルベンゼン共重合体の合成法および液体クロマトグラフィー用充填剤の製造法 Pending JPH03152108A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011144327A (ja) * 2010-01-18 2011-07-28 Creative Co Ltd 固体燃料
CN106442054A (zh) * 2016-10-14 2017-02-22 北京海岸鸿蒙标准物质技术有限责任公司 一种用于校准pm2.5和pm10切割器的标准物质的定值方法
CN106478856A (zh) * 2016-10-14 2017-03-08 北京海岸鸿蒙标准物质技术有限责任公司 用于校准pm10切割器的标准物质及其制备和定值方法
CN106478857A (zh) * 2016-10-14 2017-03-08 北京海岸鸿蒙标准物质技术有限责任公司 用于校准尘埃粒子计数器的标准物质及其制备方法

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