[发明专利]接枝修饰有机多孔质体及其制造方法

说明书

本申请是申请日为2004年4月22日、申请号为200480011716.6、发明名称为“接枝修饰有机多孔质体及其制造方法”的申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种作为吸附剂、色谱法用填充剂或者离子交换体有用的接枝修饰有机多孔质体及其制造方法。

背景技术

作为具有相互连接的巨孔和存在于巨孔壁内的中孔的连续气泡结构的多孔质体，已知有由二氧化硅等构成的无机多孔质体(专利文献1的美国专利第5624875号)。并且，该无机多孔质体作为色谱法用填充剂，正进行着活跃的用途开发。但是，因为该无机多孔质体是亲水性的，所以在作为吸附剂使用时，就需要进行表面的疏水处理等复杂且成本上升的操作。另外，若将该无机多孔质体长时间保存于水中，则由于通过二氧化硅的水解而产生的硅酸盐离子溶解析出在水中，所以无法作为用于制造纯水或者超纯水的离子交换体使用。另一方面，已有若将上述无机多孔质体作为色谱法用填充剂使用，则与使用以往的粒状填充剂相比，能够显著地提高性能的报告，但是在其制造上，可导入的官能团的种类受到限制。

相对于此，作为具有连续孔的有机多孔质体，在非专利文献1的F.Svec，Science，273，205～211(1996)等中公开了具有粒子凝聚型结构的多孔质体。但是，由于该方法得到的多孔质体为粒子凝聚型结构，所以细孔容积小，中孔也无法加大，因此，在低压下进行大流量的处理时受到限制。另外，因为以往的有机多孔质体或者在该有机多孔质体中导入了离子交换基的有机多孔质离子交换体在内部具有多个结构缺陷，所以强度低、对膨胀·收缩的耐久性低，因此将该有机多孔质体或者有机多孔质离子交换体作为色谱法用填充剂使用时，具有分离性能不充分的缺点。

在专利文献2的特开2002-306976号公报中，公开了一种多孔质离子交换体，其具有相互连接的巨孔和存在于巨孔的壁内的平均直径为1～1,000μm的中孔的连续气泡结构，且其总细孔容积为1～50ml/g，离子交换基均匀分布，离子交换量为0.5mg当量/g干燥多孔质体以上。因为该有机多孔质离子交换体的细孔容积或比表面积格外大，所以吸附能力等优秀，但在高吸附能力或离子交换能力这一点来说，无法说已经满足了要求。

另一方面，以具有连续孔的多孔质体的高功能化为目的，正在探讨研究在多孔质体表面上导入高分子链。例如，在专利文献3的特开昭62-83006号公报中公开了一种在多孔质基材上，通过放射线照射，接枝聚合含有阳离子交换基的单体或者具有能够转换为阳离子交换基的官能团的单体的方法。在非专利文献2的B.C.Benicewicz et al.，J.Radioanal.Nucl.Chem.235，31(1998)中，公开了一种将光聚合引发基导入到有机多孔质体中，在单体共存条件下，通过光照射生成接枝聚合物的方法。在专利文献4的特开平11-263819号公报中，公开了一种通过兰米尔照射法在固体表面上单分子累积并固定聚合引发基，接着通过接枝聚合，接枝高分子链的接枝表面固体的制造方法。

(专利文献1)

美国专利第5624875号说明书(摘要、权利要求1、实施例7)

(专利文献2)

特开2002-306976号公报(权利要求1)

(专利文献3)

特开昭62-83006号公报(权利要求1、第2页左下栏第1-右下栏第10行)

(专利文献4)

特开平11-263819号公报(权利要求7、实施例)

(非专利文献1)

F.Svec、Science、1996年、第273卷、第205～第211页

(非专利文献2)

B.C.Benicewicz等、J.Radioanal.Nucl.Chem.、1998年、第235卷、第31页。

但是，用上述专利文献1公开的方法导入的高分子链的密度，在每1nm²的多孔质体表面上，低至不足0.01条，另外，被导入的高分子链的分子量不均匀，因此无法充分地达到多孔质体的高功能化。另外，在非专利文献2中公开的方法，被导入的高分子链的密度低，且因为是光聚合体系，所以在光无法到达的多孔质体内部无法进行聚合，接枝聚合物的生成仅限于有机多孔质体的外表面附近。专利文献4公开的方法，无法修饰存在于多孔质体内部的细孔的表面。因此，希望进行修饰包含存在于有机多孔质体内部的细孔的表面整体，从而进一步使该有机多孔质体的功能高度化的改善有机多孔质体的开发。

发明内容