JPH03174302A - 開始剤沈着重合法によるヒドロゲルの表面処理方法 - Google Patents
開始剤沈着重合法によるヒドロゲルの表面処理方法Info
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- JPH03174302A JPH03174302A JP31149789A JP31149789A JPH03174302A JP H03174302 A JPH03174302 A JP H03174302A JP 31149789 A JP31149789 A JP 31149789A JP 31149789 A JP31149789 A JP 31149789A JP H03174302 A JPH03174302 A JP H03174302A
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- hydrogel
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- suspension
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- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
- Silicon Compounds (AREA)
- Polymerisation Methods In General (AREA)
- Polymerization Catalysts (AREA)
- Chemically Coating (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。
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、ヒドロゲルの表面処理方法に関し、特にビニ
ルモノマを用いた開始剤沈着重合法によるヒドロゲルの
表面処理方法に関する。
ルモノマを用いた開始剤沈着重合法によるヒドロゲルの
表面処理方法に関する。
［従来の技術及びその課題］
従来より、例えば吸着剤又は酵素の担体等として、各種
の球状樹脂を用いたものが知られている。
の球状樹脂を用いたものが知られている。
ところがこの種の樹脂（友素材が有機ポリマのみである
ので、耐熱↑生剛有機溶剤↑先機械的強度等に問題があ
る。従って、上記欠点を補うために、金属酸化物等から
なる多孔質の無機粉体１こ表面処理を施したものが提案
されている。
ので、耐熱↑生剛有機溶剤↑先機械的強度等に問題があ
る。従って、上記欠点を補うために、金属酸化物等から
なる多孔質の無機粉体１こ表面処理を施したものが提案
されている。
この表面処理の一つの方法として（よ シラン系等のカ
ップリング剤を用いて無機粉体の表面を有機物で被覆す
る方法が知られている。ところがこの方法で（衣表面処
理層が不安定であること、表面処理部位の制御が不可能
であること、更に工程が複雑になりコストが高くなるこ
となどの欠点があった。
ップリング剤を用いて無機粉体の表面を有機物で被覆す
る方法が知られている。ところがこの方法で（衣表面処
理層が不安定であること、表面処理部位の制御が不可能
であること、更に工程が複雑になりコストが高くなるこ
となどの欠点があった。
また、上記カップリング剤を使用する代わり１こ、ビニ
ルモノマを用いて無機粉体の表面を有機ポリマで被覆し
ようとすると、重合が進むにつれて、無機粉体同志が有
機ポリマによって結び付けられ、凝集して塊状となった
り、或は粉体表面の細孔が塞がれてしまうという問題が
ある。
ルモノマを用いて無機粉体の表面を有機ポリマで被覆し
ようとすると、重合が進むにつれて、無機粉体同志が有
機ポリマによって結び付けられ、凝集して塊状となった
り、或は粉体表面の細孔が塞がれてしまうという問題が
ある。
更に、無機粉体以外に、ヒドロゲルを上記吸１剤や各種
の担体等に使用することが考えられて（るが：゛ こ
の水分を多量に含むヒドロゲルを採用コる場合には、ビ
ニルモノマを用いて選択的にヒロゲル表面を被覆するこ
とは困難であった例ｊば、ビニルモノマとして水不溶性
モノマヲ用い］水系で上記被覆を行うことは不可能であ
った。
の担体等に使用することが考えられて（るが：゛ こ
の水分を多量に含むヒドロゲルを採用コる場合には、ビ
ニルモノマを用いて選択的にヒロゲル表面を被覆するこ
とは困難であった例ｊば、ビニルモノマとして水不溶性
モノマヲ用い］水系で上記被覆を行うことは不可能であ
った。
また、ヒドロゲルに対し、通常の開始剤沈着１合法を採
用して有機ポリマの被覆を形成しようとしても、この開
始剤沈着重合法は一般に乾燥粉付に適用する方法である
ので、ヒドロゲルに対しては好適に適用できなかった
これは、ヒドロゲルが通常大きな細孔容積を有するので
、機械的作用では細孔内の水分を取り除けないためであ
る。
用して有機ポリマの被覆を形成しようとしても、この開
始剤沈着重合法は一般に乾燥粉付に適用する方法である
ので、ヒドロゲルに対しては好適に適用できなかった
これは、ヒドロゲルが通常大きな細孔容積を有するので
、機械的作用では細孔内の水分を取り除けないためであ
る。
従って、ヒドロゲルに対して開始剤沈着重合法を適用す
るためには、まず、ヒドロゲルからキセロゲルにする乾
燥工程と、開始剤沈着１合法後の脱水処理の乾燥工程の
二回の工程が必要であり、この様な加熱蒸発を行うため
に多大なエネルギーが必要になるという問題があった。
るためには、まず、ヒドロゲルからキセロゲルにする乾
燥工程と、開始剤沈着１合法後の脱水処理の乾燥工程の
二回の工程が必要であり、この様な加熱蒸発を行うため
に多大なエネルギーが必要になるという問題があった。
本発明１友 ヒドロゲル表面に、有機高分子の被膜を簡
単な工程で形成することを目的とする。
単な工程で形成することを目的とする。
［課題を解決するための手段〕
即ち上記目的を達するためになされた本発明（よ水媒体
中にヒドロゲルを入れて懸濁させた懸濁液に、０６〜Ｃ
Ｉ８程度の長鎖のアルキルアンモニウム四級塩と過硫酸
カリウム又は過硫酸アンモニウムとを加え、上記ヒドロ
ゲルの表面上に重合反応の開始剤となる難溶性の複塩を
沈着して形成し、更にこの懸濁液にビニルモノマを添加
して、重合を開始し上記ヒドロゲル表面をポリマで被覆
することを特徴とする開始剤沈着重合法によるヒドロゲ
ルの表面処理方法を要旨とする。
中にヒドロゲルを入れて懸濁させた懸濁液に、０６〜Ｃ
Ｉ８程度の長鎖のアルキルアンモニウム四級塩と過硫酸
カリウム又は過硫酸アンモニウムとを加え、上記ヒドロ
ゲルの表面上に重合反応の開始剤となる難溶性の複塩を
沈着して形成し、更にこの懸濁液にビニルモノマを添加
して、重合を開始し上記ヒドロゲル表面をポリマで被覆
することを特徴とする開始剤沈着重合法によるヒドロゲ
ルの表面処理方法を要旨とする。
ここで、上記ヒドロゲルとして（戴 アルミナヒドロゲ
ル、シリカアルミナヒドロゲル、シリカヒドロゲル、ジ
ルコニアヒドロゲル、アルミナヒドロゲル等を用いるこ
とができ、更にこれらのＣ。
ル、シリカアルミナヒドロゲル、シリカヒドロゲル、ジ
ルコニアヒドロゲル、アルミナヒドロゲル等を用いるこ
とができ、更にこれらのＣ。
−ｇｅＱも使用できる。
また、０６〜Ｃｌ１ｌ程度の長鎖のアルキルアンモニウ
ム四級塩として（よ セチルトリメチルアンモニウムプ
ロミド（ＣＴＡＢｒ）、 オクチルトリメチルアンモ
ニウムプロミド、ラウリルトリメチルアンモニウムプロ
ミド、ステアリルトリメチルアンモニウムプロミド等を
用いることができる。
ム四級塩として（よ セチルトリメチルアンモニウムプ
ロミド（ＣＴＡＢｒ）、 オクチルトリメチルアンモ
ニウムプロミド、ラウリルトリメチルアンモニウムプロ
ミド、ステアリルトリメチルアンモニウムプロミド等を
用いることができる。
また、上記長鎖のアルキルアンモニウム四級塩と過硫酸
カリウム又は過硫酸アンモニウムとのモル比色、１：２
〜１：４に設定すると、反応が好適に行わ札均−な被覆
が行われるので望ましい。
カリウム又は過硫酸アンモニウムとのモル比色、１：２
〜１：４に設定すると、反応が好適に行わ札均−な被覆
が行われるので望ましい。
上記難溶性の複塩と（、ｔ、例えＩＬ 過硫酸ジ（セチ
ルトリメチルアンモニウム ＣＨ３） ３］ ２Ｓ２０８）である。
ルトリメチルアンモニウム ＣＨ３） ３］ ２Ｓ２０８）である。
更に、上記ビニルモノマの原料としては、スチレン、メ
タクリル酸メチル、アクリロニトリル。
タクリル酸メチル、アクリロニトリル。
酢酸ビニル、塩化ビニル、ブタジェン、イソプレン等を
用いることができる。
用いることができる。
そして、重合によって生成されるポリマとしては、例え
ばポリスチレン、ポリメタクリル酸メチル、ポリ塩化ビ
ニル、ポリ酢酸ビニル、ポリブタジェン、ポリイソプレ
ン等がある。
ばポリスチレン、ポリメタクリル酸メチル、ポリ塩化ビ
ニル、ポリ酢酸ビニル、ポリブタジェン、ポリイソプレ
ン等がある。
また、重合の際に通常の加熱による方法ではなく、ＲＥ
ＤＯＸ系の開始剤として、還元剤を添加して反応を開始
させてもよい。このＲＥＤＯＸ系の開始剤を用いる場合
の還元剤としてＩＬ Ｎａ目Ｓ０３やアミン類が好適で
ある。
ＤＯＸ系の開始剤として、還元剤を添加して反応を開始
させてもよい。このＲＥＤＯＸ系の開始剤を用いる場合
の還元剤としてＩＬ Ｎａ目Ｓ０３やアミン類が好適で
ある。
［作用］
本発明は、まずヒドロゲルを水媒体中に入れることによ
って、ヒドロゲルが浮遊する懸濁液を作成する。そして
この懸濁液に、０８〜ＣＩ８程度の長鎖のアルキルアン
モニウム四級塩と過硫酸カリウムとを加え、或は過硫酸
カリウムに代わりに過硫酸７ンモニウムを加えること１
こより、ヒドロゲルの表面上に難溶性の複塩を沈着して
形成する。次に この懸濁液にビニルモノマを添加する
と、上記ヒドロゲルの表面上の複塩が重合を開始する開
始剤の役割をして、ヒドロゲルの表面上でビニルモノマ
の重合が行われる。それによってヒドロゲルの表面はビ
ニルポリマによって被覆される。
って、ヒドロゲルが浮遊する懸濁液を作成する。そして
この懸濁液に、０８〜ＣＩ８程度の長鎖のアルキルアン
モニウム四級塩と過硫酸カリウムとを加え、或は過硫酸
カリウムに代わりに過硫酸７ンモニウムを加えること１
こより、ヒドロゲルの表面上に難溶性の複塩を沈着して
形成する。次に この懸濁液にビニルモノマを添加する
と、上記ヒドロゲルの表面上の複塩が重合を開始する開
始剤の役割をして、ヒドロゲルの表面上でビニルモノマ
の重合が行われる。それによってヒドロゲルの表面はビ
ニルポリマによって被覆される。
この様に ヒドロゲルを用いて開始剤沈着重合法を行う
こと１：より、乾燥過程を一本化することができ、工程
の短縮と乾燥エネルギーの省力化を実現する。
こと１：より、乾燥過程を一本化することができ、工程
の短縮と乾燥エネルギーの省力化を実現する。
［実施例１
以下に本発明の詳細な説明する。
（第１実施例）
本実施例（よ ヒドロゲルとして、多数の細孔を有する
シリカのヒドロゲルの多孔体（シリカゲル）を用い、こ
の多孔体の細孔の内部の表面だけでなく多孔体の外側の
表面もポリマで被覆するものである。
シリカのヒドロゲルの多孔体（シリカゲル）を用い、こ
の多孔体の細孔の内部の表面だけでなく多孔体の外側の
表面もポリマで被覆するものである。
本実施例に用いる物質を第１表に示し、特にその中のシ
リカの特徴を第２表に示す。このシリカの測定は周知の
分析方法で行った このうち表面積は窒素吸着法を、細
孔容積は水銀ポロシメータを用いて測定した 尚、前処
理として、ヒドロゲルを真空乾燥し分析を行った。
リカの特徴を第２表に示す。このシリカの測定は周知の
分析方法で行った このうち表面積は窒素吸着法を、細
孔容積は水銀ポロシメータを用いて測定した 尚、前処
理として、ヒドロゲルを真空乾燥し分析を行った。
第１表
第２表
上記物質を用いてシリカにポリマを被覆する処理として
、まずイオン交換水にシリカ４加えて懸濁液を製造し、
次に、その懸濁液に長鎖のアルキルアンモニウム四級塩
であるセチルトリメチルアンモニウムプロミド（ＣＴＡ
Ｂｒ）を力ａえ、更に攪拌しながら過硫酸カリウムを加
えた次いでビニルモノマであるスチレンを加え、最後に
架橋剤であるジビニルベンゼンを加えて、５０℃の恒温
槽の中で２４時間重合を行った。その後、クペロンを加
えて重合を停止させ、沈澱物をメタノール蒸留水で洗っ
た後に真空乾燥させた。
、まずイオン交換水にシリカ４加えて懸濁液を製造し、
次に、その懸濁液に長鎖のアルキルアンモニウム四級塩
であるセチルトリメチルアンモニウムプロミド（ＣＴＡ
Ｂｒ）を力ａえ、更に攪拌しながら過硫酸カリウムを加
えた次いでビニルモノマであるスチレンを加え、最後に
架橋剤であるジビニルベンゼンを加えて、５０℃の恒温
槽の中で２４時間重合を行った。その後、クペロンを加
えて重合を停止させ、沈澱物をメタノール蒸留水で洗っ
た後に真空乾燥させた。
この様にしてポリスチレンで被覆した多孔体について上
記と同様に測定を行った。その測定結果をシリカベース
で第３表に示す。
記と同様に測定を行った。その測定結果をシリカベース
で第３表に示す。
第３表
上記ポリマの被覆前の状態を示す第２表と被覆後の状態
を示す第３表とから明らかなように、被覆後では細孔容
積が増大している。これは、元来ヒドロゲルは約６５％
の水分を含んでおり、実際には１．８ｍＱ／ｇ程度の細
孔容積を持っているので、これが、乾燥によって収縮し
て第２表の値にまで下がるものである。ところが、ポリ
マの被覆後の状態では 第３表の値までしか下がらない
ことから分かるように、ポリマの被覆はヒドロゲルの乾
燥による収縮を抑制する効果がある。
を示す第３表とから明らかなように、被覆後では細孔容
積が増大している。これは、元来ヒドロゲルは約６５％
の水分を含んでおり、実際には１．８ｍＱ／ｇ程度の細
孔容積を持っているので、これが、乾燥によって収縮し
て第２表の値にまで下がるものである。ところが、ポリ
マの被覆後の状態では 第３表の値までしか下がらない
ことから分かるように、ポリマの被覆はヒドロゲルの乾
燥による収縮を抑制する効果がある。
この様にして製造された本実施例のシリカは、各々のシ
リカの表面上で重合が行わわう また系中に存在するＣ
ＴＡＢｒが分散剤としても作用するので、ポリマの被覆
の処理中に凝集することがなく、流動性が良好であると
いう顕著な効果がある。
リカの表面上で重合が行わわう また系中に存在するＣ
ＴＡＢｒが分散剤としても作用するので、ポリマの被覆
の処理中に凝集することがなく、流動性が良好であると
いう顕著な効果がある。
（第２実施例）
本実施例は、ヒドロゲルとして、第１実施例と同様にシ
リカの多孔体を用い、スチレンの添加量をシリカ１ｇに
対して、０．１５ｇ１：減らした以外は、上記実施例と
ほぼ同様にしてポリマの被覆及び各種の測定を行った。
リカの多孔体を用い、スチレンの添加量をシリカ１ｇに
対して、０．１５ｇ１：減らした以外は、上記実施例と
ほぼ同様にしてポリマの被覆及び各種の測定を行った。
以下第４表には本実施例に使用する物質名及びその数量
を示し、第５表にはシリカの特徴を示し、第６図には被
覆後の多孔体の測定結果表示す。
を示し、第５表にはシリカの特徴を示し、第６図には被
覆後の多孔体の測定結果表示す。
第４表
第５表
第６表
上記第５表及び第６表から明らかなように、ポリスチレ
ンによる被覆の量は少なくなるものの、実施例と同様な
効果が得られた。
ンによる被覆の量は少なくなるものの、実施例と同様な
効果が得られた。
また、上記実施例以外にも、例えばモノマであるスチレ
ンに代えてメタクリル酸メチルを使用する場合に（上架
橋剤のジビニルベンゼンに代えてエチレングリコールジ
メタクリレートを使用でき、同様にモノマのアクリロニ
トリルを使用する場合には、メチレンビスアクリルアミ
ド等の二官能性モノマを使用できる。
ンに代えてメタクリル酸メチルを使用する場合に（上架
橋剤のジビニルベンゼンに代えてエチレングリコールジ
メタクリレートを使用でき、同様にモノマのアクリロニ
トリルを使用する場合には、メチレンビスアクリルアミ
ド等の二官能性モノマを使用できる。
［発明の効果］
本発明（よ ヒドロゲルの表面に開始剤を沈着させた後
に、ビニルモノマを添加して重合を行うので、ヒドロゲ
ルの表面に容易にポリマの被覆４施すことができる。ま
た、ヒドロゲルを用いて開始剤沈着重合法を行うことに
より、乾燥過程を一本化することができ、工程の短縮と
乾燥エネルギーの省力化を実現でき瓜
に、ビニルモノマを添加して重合を行うので、ヒドロゲ
ルの表面に容易にポリマの被覆４施すことができる。ま
た、ヒドロゲルを用いて開始剤沈着重合法を行うことに
より、乾燥過程を一本化することができ、工程の短縮と
乾燥エネルギーの省力化を実現でき瓜
Claims (1)
- １ 水媒体中にヒドロゲルを入れて懸濁させた懸濁液に
、Ｃ＿６〜Ｃ＿１＿６程度の長鎖のアルキルアンモニウ
ム四級塩と過硫酸カリウム又は過硫酸アンモニウムとを
加え、上記ヒドロゲルの表面上に重合反応の開始剤とな
る難溶性の複塩を沈着して形成し、更にこの懸濁液にビ
ニルモノマを添加して、重合を開始し上記ヒドロゲル表
面をポリマで被覆することを特徴とする開始剤沈着重合
法によるヒドロゲルの表面処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31149789A JPH03174302A (ja) | 1989-11-30 | 1989-11-30 | 開始剤沈着重合法によるヒドロゲルの表面処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31149789A JPH03174302A (ja) | 1989-11-30 | 1989-11-30 | 開始剤沈着重合法によるヒドロゲルの表面処理方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03174302A true JPH03174302A (ja) | 1991-07-29 |
Family
ID=18017943
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31149789A Pending JPH03174302A (ja) | 1989-11-30 | 1989-11-30 | 開始剤沈着重合法によるヒドロゲルの表面処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03174302A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010168468A (ja) * | 2009-01-22 | 2010-08-05 | Jgc Catalysts & Chemicals Ltd | 重合開始基付き無機酸化物粒子並びにその製造方法、および該無機酸化物粒子を用いて得られる高分子修飾無機酸化物粒子並びにその製造方法 |
| KR101139638B1 (ko) * | 2009-04-02 | 2012-05-14 | 한양대학교 산학협력단 | 나노입자를 함유하는 하이드로겔 제조방법 |
-
1989
- 1989-11-30 JP JP31149789A patent/JPH03174302A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010168468A (ja) * | 2009-01-22 | 2010-08-05 | Jgc Catalysts & Chemicals Ltd | 重合開始基付き無機酸化物粒子並びにその製造方法、および該無機酸化物粒子を用いて得られる高分子修飾無機酸化物粒子並びにその製造方法 |
| KR101139638B1 (ko) * | 2009-04-02 | 2012-05-14 | 한양대학교 산학협력단 | 나노입자를 함유하는 하이드로겔 제조방법 |
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