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JPH0344085B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPH0344085B2
JPH0344085B2 JP10842283A JP10842283A JPH0344085B2 JP H0344085 B2 JPH0344085 B2 JP H0344085B2 JP 10842283 A JP10842283 A JP 10842283A JP 10842283 A JP10842283 A JP 10842283A JP H0344085 B2 JPH0344085 B2 JP H0344085B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
polymer
acid
monomer
polymerization
water
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
JP10842283A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS59232104A (en
Inventor
Toshuki Kobashi
Masahiro Takagi
Hideo Naka
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Japan Exlan Co Ltd
Original Assignee
Japan Exlan Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Japan Exlan Co Ltd filed Critical Japan Exlan Co Ltd
Priority to JP10842283A priority Critical patent/JPS59232104A/en
Priority to KR1019840001950A priority patent/KR860001409B1/en
Priority to GB08414602A priority patent/GB2143243B/en
Priority to SE8403842A priority patent/SE446869B/en
Priority to DE3448010A priority patent/DE3448010A1/en
Priority to DE19843427441 priority patent/DE3427441A1/en
Priority to FR8412081A priority patent/FR2568256B1/en
Publication of JPS59232104A publication Critical patent/JPS59232104A/en
Priority to SE8504433A priority patent/SE446870B/en
Priority to US06/827,213 priority patent/US4794152A/en
Publication of JPH0344085B2 publication Critical patent/JPH0344085B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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Landscapes

  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Polymerisation Methods In General (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

本発明は、エポキシ基含有球状重合体が変性さ
れてなるビーズ状ポリマーの製造法に関するもの
である。エポキシ基を結合含有する重合体は、そ
の反応性により種々の官能基が導入されて多様な
用途分野に適用され得る可能性を有しており、例
えば特開昭57−96261号公報には、グリシジルア
クリレート(GA)又はグリシジルメタクリレー
ト(GMA)重合体微粒子とアミノ基を有する免
疫活性物質を反応させて免疫活性微粒子を製造す
る技術が開示されている。該公報によれば、単量
体は溶解するが生成重合体は沈殿析出するような
媒体中で重合させ、また単量体組成と重合媒体の
選択により0.03〜10μの微粒子状GA又はGMA重
合体が得られる旨の記載がなされているが、かか
る手段においては重合媒体、洗浄等において有機
溶媒を使用するため、工業的規模においては臭気
等の作業環境や安全上留意すべき点が少なくな
い。また、日本化学会誌、1979(12)、p.1756〜1759
においてキレート性イオン交換樹脂製造用基体と
してのGMA球状重合体の製造法が開示されてい
るが、球状重合体を得るためにゼラチンと共に多
量の硫酸ナトリウム及び炭酸カルシウムを分散剤
として用いており、生成重合体から炭酸カルシウ
ムを分解、除去するために塩酸添加、熱水洗浄と
いう繁雑な操作を必要としている。 また、近年液体のクロマトグラフイーは単に分
析手段の1つとして利用されるに留まらず、食品
工業、医薬品工業、化学工業製品中間体の合成や
精製、無機工業、繊維工業など多くの分野で工業
的な分離手段の1つとしての応用が進んでおり、
かかる液体クロマトグラフイー用ゲルとしてデキ
ストラン架橋重合体系ゲル、アクリルアミド架橋
重合体系ゲル、架橋ポリスチレン系ゲル、架橋ポ
リ酢酸ビニル系ゲル、架橋ポリエチレングリコー
ルジメタクリレート系ゲル、シラノール・ポリオ
キシエチレン系ゲル等々多岐に亘る開発がなされ
ている。ところが、高い分離性能、高い処理能力
を有するゲルほど一般に高価であり、例えば
Pharmacia Fine chemical社等のセフアデツク
スゲル(デキストラン架橋重合体系ゲル)は、性
能は優れているが非常に高価であり、巨大なカラ
ムに大量に充填して使用する工業用途においては
問題となるところである。 ここにおいて本発明者等は、安価でかつ高い分
離性能を有するビーズ状ポリマーを提供すべく鋭
意研究した結果、分散剤として特定の水溶性重合
体を使用し、特定のPH及び撹拌条件下で水系懸濁
重合することにより、所望の粒子径を有するエポ
キシ基含有球状重合体を製造し得、かくして得ら
れた重合体を特定条件下で酸性熱処理することに
よりエポキシ基の開環による水酸基の形成並びに
分子内および分子間の該基の結合による架橋が導
入され、高分離能を有するビーズ状ポリマーを工
業的有利に提供し得る事実を見出し、本発明に到
達した。 即ち、本発明の目的は、エポキシ基含有重合体
特有の凝集、合体等の問題なしにエポキシ基の変
性により多量の水酸基並びに架橋が導入された親
水性且つ溶剤不溶性のビーズ状ポリマーの工業的
製造法を提供することにあり、また他の目的は、
安価でしかも高い分離性能を有したビーズ状ポリ
マーの製造法を提供することにある。更に異なる
目的は、以下に記述する本発明の具体的な説明よ
り明らかとなろう。 かくの如き目的を達成するための本発明に係る
ビーズ状ポリマーは、GA若しくはGMA(以下G
(M)Aという)単独又は50重量%以上のG(M)
Aと残部が少なくとも1種の他の単量体からなる
単量体混合物を、実質的にエチレン系不飽和カル
ボン酸又はその塩からなる単量体単位とエチレン
系不飽和スルホン酸又はその塩からなる単量体単
位とを結合含有する水溶性重合体及び油溶性ラジ
カル重合開始剤の存在下、PH2〜9で且つ撹拌速
度50〜500r.p.m.の条件下で水系懸濁重合した後、
PH3以下で且つ温度70℃以上の条件下で熱処理す
ることにより、有利に製造することができる。 以下、本発明を詳述するが、先ず前段の構成要
件であるエポキシ基含有球状重合体は、G(M)
A単独又は50重量%以上、好ましくは60重量%以
上のG(M)Aと残部が少なくとも1種の他の単
量体からなる単量体混合物を使用して製造する必
要がある。なお、G(M)Aと共重合させる他の
単量体としては、G(M)Aと共重合し得る公知
の単量体例えば塩化ビニル、臭化ビニル、弗化ビ
ニル、塩化ビニリデン等のハロゲン化ビニル及び
ハロゲン化ビニリデン類;アクリル酸、メタクリ
ル酸、マレイン酸、イタコン酸等の不飽和カルボ
ン酸及びこれらの塩類;アクリル酸メチル、アク
リル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸オ
クチル、アクリル酸メトキシエチル、アクリル酸
フエニル、アクリル酸シクロヘキシル等のアクリ
ル酸エステル類;メタクリル酸メチル、メタクリ
ル酸エチル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸
オクチル、メタクリル酸メトキシエチル、メタク
リル酸フエニル、メタクリル酸シクロヘキシル等
のメタクリル酸エステル類;メチルビニルケト
ン、フエニルビニルケトン、メチルイソプロペニ
ルケトン類の不飽和ケトン類;蟻酸ビニル、酢酸
ビニル、プロピオン酢酸ビニル、酪酸ビニル、安
息香酸ビニル等のビニルエステル類;メチルビニ
ルエーテル、エチルビニルエーテル等のビニルエ
ーテル類;アクリルアミド及びそのアルキル置換
体;ビニルスルホン酸、アリルスルホン酸、メタ
リルスルホン酸、p−スチレンスルホン酸等の不
飽和炭化水素スルホン酸及びこれらの塩類;スチ
レン、α−メチルスチレン、クロロスチレン等の
スチレン及びびそのアルキルまたはハロゲン置換
体;アリルアルコール及びそのエステル又はエー
テル類;ビニルピリジン、ビニルイミダゾール、
ジメチルアミノエチルメタクリレート等の塩基性
ビニル化合物類;アクロレイン、メタクロレイ
ン、シアン化ビニリデン、メタクリロニトリル等
のビニル化合物類等を挙げることが出来る。な
お、必要に応じてジビニルベンゼン、エチレング
リコールジメタクリレート、ジエチレングリコー
ルジメタクリレート、ポリエチレングリコールジ
メタクリレート、N,N′−エチレンビスアクリ
ルアミド、コハク酸ジビニル、コハク酸ジアリ
ル、メタクリル酸ビニル、メタクリル酸アリル、
トリアリルジアヌレート、トリアリルイソシアヌ
レートなどの架橋性単量体を用いることにより、
重合体を積極的に架橋させることもできる。 かくの如き単量体を用いる本発明で採用する重
合法は、特定の水溶性重合体及び油溶性ラジカル
重合開始剤の存在下、特定のPH及び撹拌条件下で
水系懸濁重合させるところに特徴がある。即ち、
一般にエポキシ基含有単量体を水系重合する場合
には、生成重合体の粘着性が強く凝集、合体を起
こして餅状に団塊化し易いのに対し、本発明方法
の場合には重合系に存在する特定の水溶性重合
体、撹拌等の作用が相俟つて生成重合体の団塊化
が防止され、均一な球状の重合体粒子が得られる
のである。 かかる重合法においてとりわけ重要な構成要件
である重合系に存在させる水溶性重合体として
は、実質的にエチレン系不飽和カルボン酸又はそ
の塩からなる単量体単位(A成分)とエチレン系
不飽和スルホン酸又はその塩からなる単量体単位
(B成分)とを結合含有する水溶性重合体を用い
る必要があり、最終的に前記A、B両成分を含有
する水溶性重合体であれば如何なる方法によつて
得られた重合体であつても本発明に有効に使用し
得るが、一般にA成分とB成分とを周知の方法で
共重合(特に、水を重合媒体として用いる溶液重
合)することにより製造することができる。な
お、アクリル酸又はメタクリル酸のエステル類の
如き不飽和カルボン酸エステル類を共重合せしめ
た共重合体を加水分解してA成分を重合体中に導
入したり、また重合体のスルホン化によつてB成
分を導入する等の手法をも採用出来ることは言う
までもない。 また、かかる水溶性重合体中のA成分とB成分
との組成割合は、G(M)Aの共重合割合や他の
単量体の種類によつて若干異なり一義的に限定す
ることは困難であるが、一般にA成分/B成分=
30〜80%/70〜20%の範囲にあることが望まし
く、またかかる重合体の重合度については特に制
限はないが、実用的な分子量範囲においては分子
量の小さいものを使用する方が取扱い上有利であ
るとともに、生成する球状重合体の合体防止に対
し効果的である。さらに、他の単量体の種類によ
つては、水溶性重合体として、A成分およびB成
分に加えた塩化ビニリデンの如き疎水性単量体の
少量を共重合もしくはグラフト重合せしめた水溶
性重合体を使用する方がより良好な球状重合体が
得られる場合があり、従つてかかる重合体も本発
明に使用する水溶性重合体の範囲に含まれるもの
である。 なお、かくの如き水溶性重合体中に導入される
A成分としては、アクリル酸、メタクリル酸、ビ
ニル酢酸、クロトン酸等の不飽和一価カルボン酸
及びこれらの塩類;マレイン酸、フマル酸、イタ
コン酸、アコニツト酸、シトラコン酸、メサコン
酸等の不飽和多価カルボン酸及びこれらの塩等を
挙げることができるが、特に球状重合体形成性の
見地からメタクリル酸及びその塩からなる単量体
単位の導入が推奨される。また、B成分として
は、スルホン化スチレン、アリルスルホン酸、メ
タリルスルホン酸等のスルホン化不飽和炭化水素
類及びこれらの塩;メタクリル酸スルホエチルエ
ステル、メタクリル酸スルホプロピルエステル等
のアクリル酸又はメタクリル酸のスルホアルキル
エステル類及びこれらの塩等を挙げることが出来
る。 なお、かかる水溶性重合体の使用量としては、
一義的に規定することは困難であるが単量体に対
して5重量%以上用いることが望ましい。また、
前記水溶性重合体と共に重合度500〜2000、ケン
化度85〜95%のポリビニルアルコール(PVA)
を単量体に対して0.1〜5重量%併用することに
より、とりわけ良好な結果をもたらせることがで
きる。 また、油溶性ラジカル重合開始剤としては、本
発明の目的が達成せられる限り何等限定されるこ
となく採用することができるが、好適なものとし
て以下のアゾ系化合物又は有機過酸化物を挙げる
ことができる。例えば、アゾ系化合物として2,
2′−アゾビスイソブチロニトリル、2,2′−アゾ
ビス(2−メチル−バレロニトリル)、2,2′−
アゾビス(2,4−ジメチルブチロニトリル)、
2,2′−アゾビス(2−メチルカプロニトリル)、
2,2′−アゾビス(2,3,3−トリメチルブチ
ロニトリル)、2,2′−アゾビス(2,4,4−
トリメチルバレロニトリル)、2,2′−アゾビス
(2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,2′−ア
ゾビス(2,4−ジメチル−4−エトキシバレロ
ニトリル)、2,2′−アゾビス(2,4−ジメチ
ル−4−n−ブトキシバレロニトリル)等を用い
ることができ、また有機過酸化物としては、例え
ば、アセチルパーオキサイド、プロピオニルパー
オキサイド、イソブチリルパーオキサイド、オク
タノイルパーオキサイド、デカノイルパーオキサ
イド、ラウロイルパーオキサイド、3,5,5−
トリメチルヘキサノイルパーオキサイド、ベンゾ
イルパーオキサイド、ジイソプロピルパーオキシ
ジカーボネート、ジ−2−エチルヘキシルパーオ
キシジカーボネート等のジアシルパーオキサイド
類;t−ブチルパーオキシイソブチレート、t−
ブチルパーオキシピバレート、t−ブチルパーオ
キシネオドカノエート、t−ブチルパーオキシラ
ウレート等のパーオキシエステル類等を用いるこ
とができる。勿論上記油溶性ラジカル重合開始剤
の2種以上を適宜組合せて使用することもでき
る。なお、かかる開始の使用量としては一義的に
規定することは困難であるが、単量体に対して概
ね0.2〜2.0重量%の範囲内で用いられる。 また、重合系のPHについては、酸性が強過ぎる
と重合反応時にエポキシ基の開環を惹起し、また
アルカリ性が強過ぎると生成重合体の加水分解を
惹起するため、PH2〜9、好ましくは2〜7の範
囲内に設定することが必要である。 また、最終的に得られるビーズ状ポリマーの粒
子径はエポキシ基含有球状重合体の大きさによつ
てほぼ一義的に決まり、該球状重合体の粒子径を
調節する上で重要な役割を果す撹拌条件として
は、翼の形状、邪魔板の有無、求める粒子径等に
より変化させる必要があり一義的に規定すること
は困難であるが、撹拌速度を概ね50〜500r.p.m.
の範囲内に設定することが必要である。なお、翼
の形状としては、均一な粒径分布が得られ易いも
のとして樛型或いはタービン翼が適当である。 なお、重合温度としては、開始剤の種類にもよ
るが、高温になるほどエポキシ基の開環反応、或
は単量体の一部が乳化されて乳化重合を起こして
ラテツクス状微細重合体生成等の問題を惹起する
ため概ね80℃以下、好ましくは40〜70℃の温度範
囲が推奨される。 また、重合媒体としては、工業上水を用いるこ
とが望ましいが、所望により水混和性有機溶媒を
共存させたり、電解質塩類を共存させることも本
発明を逸脱するものではない。 かくして得られるG(M)A系球状重合体は、
概ね10μ以上の粒子径を有しており、また該重合
体はゲル水分率が20%以下であるが溶剤不溶性で
あることから、エポキシ基の若干が開環されて親
水性と共に分子内或は分子間架橋が導入されてい
るものと推定される。 次いで、かかる重合方法に従つて製造された概
ね10μ以上の粒子径を有しゲル水分率が20%以下
である球状重合体は、PH3以下、好ましくは2.5
以下、温度70℃以上、好ましくは80℃以上の条件
下で熱処理されることにより、工業的有利にエポ
キシ基は実質的に全て開環し水酸基が導入され、
その90モル%以上は水酸基として残部は分子内お
よび分子間架橋として存在する、ゲル水分率が30
%以上、好ましくは50%以のビーズ状ポリマーに
変性される。 なお、かかる酸性熱処理時に用いる酸として
は、硝酸、硫酸、塩酸、リン酸等の無機酸;酢
酸、蟻酸、クエン酸、リンゴ酸等の有機酸のいず
れも何ら限定されることなく用いることができ
る。 また、熱処理時間は、熱処理条件(PH、温度)
により異なり、一義的に規定することは困難であ
るが、エポキシ基の残存量を極力少なくする方
(実質的に残存量=ゼロ)が好ましく、概ね0.5〜
5時間の範囲内で設定される。 更に、かかる熱処理操作の態様としては、G
(M)A系球状重合体を水系懸濁液から一旦分離、
洗浄、脱水した後水中に再スラリー化して処理す
る方法、重合後ポリマー懸濁液に直接所定量の酸
を加えて処理する方法のいずれも可能である。 かくの如くして、親水性(ゲル水分率≧30%)
且つ溶剤(即ち、130℃の熱水及びG(M)A単独
重合体の溶剤)不溶性のビーズ状ポリマーを作業
環境や安全上の問題なしに、また繁雑な工程を要
することなく提供し得る点が、本発明の特筆すべ
き効果である。 かかる本発明に係るビーズ状ポリマーは、プラ
スチツク、繊維、フイルム等の改質剤等各種の用
途に広く使用できるが、中でも該ビーズ状ポリマ
ーは、その侭で或は水酸基の一部をアシル化又は
アルキル化するなどして液体クロマトグラフイー
用ゲルとして好適に使用することができる。 以下に実施例を示し、本発明を更に具体的に説
明するが、本発明は、これらの実施例の記載によ
つてその範囲を何等限定されるものではない。な
お、実施例中、部及び百分率は特に断りのない限
り重量基準で示す。なお、ゲル水分率は脱イオン
と十分平衡にしたポリマー粒子を遠心効果2000G
の遠心分離器にかけて粒子表面に付着している水
を除去したのち、その重量(W1)を測定し、次
いで該ポリマー粒子を乾燥して乾燥後の重量
(W2)を測定し、次式によつて求めたものであ
る。 ゲル水分率=W1−W2/W2×100(%) 実施例 1 メタクリル酸/p−スチレンスルホン酸ソーダ
=70/30の水溶性重合体20部及びPVA(重合度
1000、ケン化度87%)2部を778部の水に溶解し、
擢型撹拌機付き重合槽に仕込んだ。次に、
GMA200部に2,2−アゾビス−(2,4−ジメ
チルバレロニトリル)2部を溶解して重合槽に仕
込み、下記第1表に示すように撹拌条件を変化さ
せて60℃×2時間重合(PH=3)させた。
The present invention relates to a method for producing a bead-like polymer obtained by modifying an epoxy group-containing spherical polymer. Polymers containing bonded epoxy groups have the potential to be applied to various fields of use by introducing various functional groups depending on their reactivity. A technique has been disclosed for producing immunoactive fine particles by reacting glycidyl acrylate (GA) or glycidyl methacrylate (GMA) polymer fine particles with an immunoactive substance having an amino group. According to this publication, polymerization is carried out in a medium that dissolves the monomer but precipitates the produced polymer, and depending on the monomer composition and selection of the polymerization medium, fine particulate GA or GMA polymers of 0.03 to 10μ can be formed. However, since such methods use organic solvents for polymerization medium, washing, etc., there are many points to be noted in terms of work environment and safety, such as odor, on an industrial scale. Also, Journal of the Chemical Society of Japan, 1979(12), p.1756-1759
discloses a method for producing a GMA spherical polymer as a substrate for producing a chelating ion exchange resin, but in order to obtain a spherical polymer, a large amount of sodium sulfate and calcium carbonate are used as dispersants along with gelatin, and the formation In order to decompose and remove calcium carbonate from the polymer, complicated operations such as adding hydrochloric acid and washing with hot water are required. In addition, in recent years, liquid chromatography has not only been used merely as an analytical method, but also in many industrial fields such as the food industry, pharmaceutical industry, synthesis and purification of chemical industry product intermediates, inorganic industry, and textile industry. Its application as one of the separation methods is progressing.
There are a wide variety of gels for liquid chromatography, such as dextran crosslinked polymer gels, acrylamide crosslinked polymer gels, crosslinked polystyrene gels, crosslinked polyvinyl acetate gels, crosslinked polyethylene glycol dimethacrylate gels, and silanol/polyoxyethylene gels. A wide range of developments have been made. However, gels with higher separation performance and processing capacity are generally more expensive; for example,
Cefdex gel (dextran cross-linked polymer gel) manufactured by Pharmacia Fine Chemical and others has excellent performance but is very expensive, which poses a problem in industrial applications where large quantities are packed into huge columns. be. As a result of intensive research to provide a bead-like polymer that is inexpensive and has high separation performance, the present inventors used a specific water-soluble polymer as a dispersant, and under specific pH and stirring conditions, By carrying out suspension polymerization, an epoxy group-containing spherical polymer having a desired particle size can be produced, and by subjecting the thus obtained polymer to acidic heat treatment under specific conditions, hydroxyl groups can be formed by ring opening of the epoxy groups, and hydroxyl groups can be formed by ring opening of the epoxy groups. The present invention was achieved based on the discovery that a bead-shaped polymer having high separation ability can be industrially advantageously provided by introducing cross-linking through intramolecular and intermolecular bonding of the groups. That is, the object of the present invention is to industrially produce hydrophilic and solvent-insoluble bead-shaped polymers into which a large amount of hydroxyl groups and crosslinks are introduced by modifying epoxy groups without the problems such as aggregation and coalescence that are peculiar to epoxy group-containing polymers. To provide law and other purposes:
The object of the present invention is to provide a method for producing bead-shaped polymers that are inexpensive and have high separation performance. Further objectives will become apparent from the detailed description of the invention that follows. The bead-shaped polymer according to the present invention for achieving the above purpose is GA or GMA (hereinafter referred to as GMA).
(M)A) alone or at least 50% by weight of G(M)
A monomer mixture consisting of A and the balance consisting of at least one other monomer is made of a monomer unit consisting essentially of an ethylenically unsaturated carboxylic acid or a salt thereof and an ethylenically unsaturated sulfonic acid or a salt thereof. After carrying out aqueous suspension polymerization under the conditions of pH 2 to 9 and stirring speed of 50 to 500 rpm in the presence of a water-soluble polymer and an oil-soluble radical polymerization initiator,
It can be advantageously produced by heat treatment at a pH of 3 or lower and a temperature of 70°C or higher. The present invention will be described in detail below. First, the epoxy group-containing spherical polymer, which is a component of the first stage, is G(M)
It is necessary to produce A alone or a monomer mixture consisting of 50% by weight or more, preferably 60% by weight or more of G(M)A and the remainder being at least one other monomer. Other monomers to be copolymerized with G(M)A include known monomers that can be copolymerized with G(M)A, such as vinyl chloride, vinyl bromide, vinyl fluoride, and vinylidene chloride. Vinyl halides and vinylidene halides; unsaturated carboxylic acids such as acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid, itaconic acid and their salts; methyl acrylate, ethyl acrylate, butyl acrylate, octyl acrylate, methoxy acrylate Acrylic esters such as ethyl, phenyl acrylate, and cyclohexyl acrylate; Methacrylic esters such as methyl methacrylate, ethyl methacrylate, butyl methacrylate, octyl methacrylate, methoxyethyl methacrylate, phenyl methacrylate, and cyclohexyl methacrylate ; Unsaturated ketones such as methyl vinyl ketone, phenyl vinyl ketone, and methyl isopropenyl ketone; Vinyl esters such as vinyl formate, vinyl acetate, propionic vinyl acetate, vinyl butyrate, and vinyl benzoate; Methyl vinyl ether, ethyl vinyl ether, etc. Vinyl ethers; acrylamide and its alkyl substituted products; unsaturated hydrocarbon sulfonic acids such as vinylsulfonic acid, allylsulfonic acid, methallylsulfonic acid, p-styrenesulfonic acid, and their salts; styrene, α-methylstyrene, chlorostyrene Styrene and its alkyl or halogen substituted products; Allyl alcohol and its esters or ethers; Vinylpyridine, vinylimidazole,
Examples include basic vinyl compounds such as dimethylaminoethyl methacrylate; vinyl compounds such as acrolein, methacrolein, vinylidene cyanide, and methacrylonitrile. In addition, divinylbenzene, ethylene glycol dimethacrylate, diethylene glycol dimethacrylate, polyethylene glycol dimethacrylate, N,N'-ethylenebisacrylamide, divinyl succinate, diallyl succinate, vinyl methacrylate, allyl methacrylate,
By using crosslinking monomers such as triallyl dianurate and triallyl isocyanurate,
The polymer can also be actively crosslinked. The polymerization method employed in the present invention using such monomers is characterized in that aqueous suspension polymerization is carried out under specific pH and stirring conditions in the presence of a specific water-soluble polymer and an oil-soluble radical polymerization initiator. There is. That is,
Generally, when epoxy group-containing monomers are aqueous-based polymerized, the resulting polymer has strong stickiness and tends to aggregate and coalesce to form cake-like lumps. The action of the specific water-soluble polymer, stirring, and the like work together to prevent the resulting polymer from agglomerating, and to obtain uniform spherical polymer particles. The water-soluble polymer present in the polymerization system, which is a particularly important component in such a polymerization method, includes a monomer unit (component A) consisting essentially of an ethylenically unsaturated carboxylic acid or a salt thereof, and an ethylenically unsaturated It is necessary to use a water-soluble polymer containing a monomer unit consisting of sulfonic acid or a salt thereof (component B), and any water-soluble polymer that finally contains both components A and B may be used. Although a polymer obtained by a method can also be effectively used in the present invention, generally components A and B are copolymerized by a well-known method (particularly, solution polymerization using water as a polymerization medium). It can be manufactured by In addition, component A may be introduced into the polymer by hydrolyzing a copolymer of unsaturated carboxylic acid esters such as esters of acrylic acid or methacrylic acid, or by sulfonation of the polymer. It goes without saying that methods such as introducing the B component can also be adopted. In addition, the composition ratio of component A and component B in such a water-soluble polymer varies slightly depending on the copolymerization ratio of G(M)A and the types of other monomers, and it is difficult to define it uniquely. However, generally A component/B component =
The degree of polymerization of such a polymer is preferably in the range of 30-80%/70-20%, but there are no particular restrictions on the degree of polymerization, but within a practical molecular weight range, it is better to use one with a small molecular weight for ease of handling. This is advantageous and effective in preventing coalescence of the spherical polymers produced. Furthermore, depending on the type of other monomers, the water-soluble polymer may be a water-soluble polymer prepared by copolymerizing or graft polymerizing a small amount of a hydrophobic monomer such as vinylidene chloride added to components A and B. In some cases, better spherical polymers can be obtained by using coalescence, and such polymers are therefore also included within the scope of the water-soluble polymers used in the present invention. In addition, as the A component introduced into such a water-soluble polymer, unsaturated monohydric carboxylic acids such as acrylic acid, methacrylic acid, vinyl acetic acid, crotonic acid and their salts; maleic acid, fumaric acid, itacon Examples include unsaturated polyhydric carboxylic acids such as aconitic acid, citraconic acid, and mesaconic acid, and their salts; however, monomer units consisting of methacrylic acid and its salts are particularly suitable from the viewpoint of forming spherical polymers. is recommended. In addition, as component B, sulfonated unsaturated hydrocarbons and salts thereof such as sulfonated styrene, allylsulfonic acid, and methallylsulfonic acid; acrylic acid or methacrylic acid such as sulfoethyl methacrylate and sulfopropyl methacrylate; Examples include sulfoalkyl esters of acids and salts thereof. The amount of water-soluble polymer used is as follows:
Although it is difficult to define it uniquely, it is desirable to use it in an amount of 5% by weight or more based on the monomer. Also,
Along with the water-soluble polymer, polyvinyl alcohol (PVA) with a polymerization degree of 500 to 2000 and a saponification degree of 85 to 95%
Particularly good results can be obtained by using 0.1 to 5% by weight of the monomer. Further, as the oil-soluble radical polymerization initiator, it can be employed without any limitation as long as the purpose of the present invention is achieved, but the following azo compounds or organic peroxides are preferably mentioned. I can do it. For example, as an azo compound, 2,
2'-azobisisobutyronitrile, 2,2'-azobis(2-methyl-valeronitrile), 2,2'-
azobis(2,4-dimethylbutyronitrile),
2,2'-azobis(2-methylcapronitrile),
2,2'-azobis(2,3,3-trimethylbutyronitrile), 2,2'-azobis(2,4,4-
trimethylvaleronitrile), 2,2'-azobis(2,4-dimethylvaleronitrile), 2,2'-azobis(2,4-dimethyl-4-ethoxyvaleronitrile), 2,2'-azobis(2, 4-dimethyl-4-n-butoxyvaleronitrile), etc. can be used, and examples of organic peroxides include acetyl peroxide, propionyl peroxide, isobutyryl peroxide, octanoyl peroxide, and decanoyl peroxide. oxide, lauroyl peroxide, 3,5,5-
Diacyl peroxides such as trimethylhexanoyl peroxide, benzoyl peroxide, diisopropyl peroxydicarbonate, di-2-ethylhexyl peroxydicarbonate; t-butyl peroxyisobutyrate, t-
Peroxy esters such as butyl peroxy pivalate, t-butyl peroxy neodocanoate, t-butyl peroxy laurate, etc. can be used. Of course, two or more of the above oil-soluble radical polymerization initiators can also be used in appropriate combination. Although it is difficult to define the starting amount, it is generally used within the range of 0.2 to 2.0% by weight based on the monomer. Regarding the pH of the polymerization system, if the acidity is too strong, it will cause ring opening of the epoxy group during the polymerization reaction, and if the alkalinity is too strong, it will cause hydrolysis of the produced polymer, so the pH should be 2 to 9, preferably 2. It is necessary to set it within the range of ~7. In addition, the particle size of the final bead-shaped polymer is determined almost uniquely by the size of the epoxy group-containing spherical polymer, and stirring plays an important role in adjusting the particle size of the epoxy group-containing spherical polymer. The conditions must be changed depending on the shape of the blades, the presence or absence of baffles, the desired particle size, etc., and it is difficult to define them unambiguously, but the stirring speed should be approximately 50 to 500 r.pm.
It is necessary to set it within the range of . In addition, as for the shape of the blade, it is appropriate to use a wedge-shaped blade or a turbine blade because it is easy to obtain a uniform particle size distribution. The polymerization temperature depends on the type of initiator, but the higher the temperature, the more likely the ring-opening reaction of the epoxy group will occur, or the more the monomer will be emulsified and emulsion polymerization will occur, producing a latex-like fine polymer. To avoid this problem, a temperature range of approximately 80°C or lower, preferably 40 to 70°C, is recommended. Although it is desirable to use industrial water as the polymerization medium, it does not depart from the present invention to coexist a water-miscible organic solvent or electrolyte salts, if desired. The G(M)A-based spherical polymer thus obtained is
The polymer has a particle size of approximately 10μ or more, and although the gel moisture content is less than 20%, it is insoluble in solvents, so some of the epoxy groups are ring-opened and have hydrophilicity as well as intramolecular or It is presumed that intermolecular crosslinks have been introduced. Next, the spherical polymer having a particle size of approximately 10μ or more and a gel moisture content of 20% or less produced according to this polymerization method has a pH of 3 or less, preferably 2.5.
Thereafter, by heat treatment at a temperature of 70°C or higher, preferably 80°C or higher, substantially all of the epoxy groups are opened and hydroxyl groups are introduced, which is industrially advantageous.
More than 90 mol% of it exists as hydroxyl groups and the rest exists as intramolecular and intermolecular crosslinks, and the gel moisture content is 30
% or more, preferably 50% or more, of the bead-like polymer. In addition, as the acid used in the acidic heat treatment, any of inorganic acids such as nitric acid, sulfuric acid, hydrochloric acid, and phosphoric acid; and organic acids such as acetic acid, formic acid, citric acid, and malic acid can be used without any limitation. . In addition, heat treatment time is determined by heat treatment conditions (PH, temperature)
Although it is difficult to define it uniquely, it is preferable to minimize the residual amount of epoxy groups (substantially zero residual amount), and it is generally 0.5 to 0.
It is set within a range of 5 hours. Furthermore, as an aspect of such heat treatment operation, G
(M) Once separating the A-based spherical polymer from the aqueous suspension,
Either a method in which the polymer is washed and dehydrated and then reslurried in water for treatment, or a method in which a predetermined amount of acid is directly added to the polymer suspension after polymerization for treatment are possible. In this way, hydrophilicity (gel moisture content ≧30%)
Moreover, it is possible to provide bead-shaped polymers that are insoluble in solvents (i.e., hot water at 130°C and the solvent for G(M)A homopolymer) without causing problems in the working environment or safety, and without requiring complicated processes. This is a noteworthy effect of the present invention. The bead-shaped polymer according to the present invention can be widely used for various purposes such as a modifier for plastics, fibers, films, etc., but in particular, the bead-shaped polymer can be used to acylate or oxidize some of the hydroxyl groups. It can be suitably used as a gel for liquid chromatography after being alkylated. EXAMPLES The present invention will be described below in more detail with reference to Examples, but the scope of the present invention is not limited in any way by the description of these Examples. In the examples, parts and percentages are expressed on a weight basis unless otherwise specified. In addition, the gel moisture content is determined by centrifuging the polymer particles in sufficient equilibrium with deionization at 2000G.
After removing water adhering to the particle surface using a centrifugal separator, the weight (W 1 ) of the polymer particles was measured, and then the polymer particles were dried and the dry weight (W 2 ) was measured, and the following formula was used: It was determined by Gel water content = W 1 - W 2 / W 2 × 100 (%) Example 1 20 parts of a water-soluble polymer of methacrylic acid/sodium p-styrene sulfonate = 70/30 and PVA (polymerization degree
1000, saponification degree 87%) dissolved in 778 parts of water,
The mixture was placed in a polymerization tank equipped with a paddle-type stirrer. next,
Dissolve 2 parts of 2,2-azobis-(2,4-dimethylvaleronitrile) in 200 parts of GMA, charge it to a polymerization tank, and polymerize at 60°C for 2 hours by changing the stirring conditions as shown in Table 1 below. PH=3).

【表】 なお、球状重合体(No.〜)のゲル水分率を
測定したところ11%であつた。 次に、No.の球状重合体を過、洗浄した後硝
酸でPH=1.5に調整した水の中に再スラリー化し、
80℃×3時間加熱処理した結果、水膨潤したビー
ズ状ポリマー(A)が得られた。 このポリマー(A)のゲル水分率は83%であつた。
なお、ポリマー(No.及びA)はいずれも130℃
の熱水にも溶解せず、またGMAの溶剤であるメ
チルエチルケトンを初めとする有機溶剤にも溶解
しないことから、架橋しているものと推定され
る。 得られたビーズ状ポリマー(A)を篩分けして150
メツシユと350メツシユの中間物を取り出し、内
径1.5cm×高さ30cmのガラス製カラムに充填して
液体クロマトグラフイー用ゲルとしての性能を評
価した。試料としてNaCl、NaSCNを各5%含
有する水溶液0.5c.c.をカラムに仕込み、溶離剤と
して脱イオン水を用い、溶出速度60c.c./時間で操
作したところ、NaClは22.5c.c.、NaSCNは36c.c.の
溶出容量の位置に濃度ピークを示し、ほぼ完全に
分離が行なわれた。 実施例 2 実施例1で作製した球状重合体()を、蟻酸
水溶液中に分散させ、下記第2表に示すように酸
性熱処理条件(PH、温度、時間)を変化させて4
種類のビーズ状ポリマー(B〜E)を作製した。
ゲル水分率を測定した結果を第2表に併記する。
[Table] The gel moisture content of the spherical polymers (No. ~) was measured and found to be 11%. Next, after filtering and washing the No. spherical polymer, it was reslurried in water adjusted to pH = 1.5 with nitric acid.
As a result of heat treatment at 80°C for 3 hours, water-swollen bead-shaped polymer (A) was obtained. The gel moisture content of this polymer (A) was 83%.
In addition, both polymers (No. and A) were heated at 130℃.
It is presumed that it is cross-linked because it does not dissolve in hot water or in organic solvents such as methyl ethyl ketone, the solvent for GMA. The obtained bead-like polymer (A) was sieved to 150
An intermediate product between mesh and 350 mesh was taken out and packed into a glass column with an inner diameter of 1.5 cm and a height of 30 cm to evaluate its performance as a gel for liquid chromatography. As a sample, 0.5 cc of an aqueous solution containing 5% each of NaCl and NaSCN was loaded into the column, and using deionized water as the eluent, the elution rate was 60 c.c./hour, resulting in 22.5 cc of NaCl and 36 c.c. of NaSCN. A concentration peak was observed at the elution volume of c., indicating almost complete separation. Example 2 The spherical polymer () produced in Example 1 was dispersed in a formic acid aqueous solution, and the acidic heat treatment conditions (PH, temperature, time) were varied as shown in Table 2 below.
Different types of bead-like polymers (B to E) were produced.
The results of measuring the gel moisture content are also listed in Table 2.

【表】 上表より、本発明に係る酸性熱処理条件を採用
することにより、目的とするビーズ状ポリマーを
有利に提供し得る事実が理解される。 また、試料としてポリエチレングリコール(平
均分子量2000)、硫安を各5%含有する水溶液を
用い、ビーズ状ポリマー(D)のゲル性能を実施例1
と同様にして評価したところ、ポリエチレングリ
コールは16.5c.c.、硫安は29c.c.の位置に濃度ピーク
を示し、ほぼ完全に分離が行なわれた。 実施例 3 GMA200部の代りにGMA180部及びトリエチ
レングリコールジメタクリレート20部を、また油
溶性ラジカル重合開始剤としてベンゾイルパーオ
キサイド1部を用い、重合温度を70℃にする外は
実施例1(No.)と同様に重合したところ、平均
粒子径55μの球状重合体(、ゲル水分率;13
%)が生成した。 次いで、重合液中に80部の蟻酸を添加(PH=
1.6)し、95℃×3時間加熱処理したところ、水
膨潤したビーズ状ポリマー(F、ゲル水分率:65
%)が得られた。 芒酸、食塩、硝酸ソーダ、ロダンソーダを各5
%含有する水溶液試料について、実施例1と同様
にして分離能を評価し、第1図に示される溶離曲
線を作成した。
[Table] From the above table, it is understood that by employing the acidic heat treatment conditions according to the present invention, the desired bead-shaped polymer can be advantageously provided. In addition, using an aqueous solution containing 5% each of polyethylene glycol (average molecular weight 2000) and ammonium sulfate as samples, the gel performance of the bead-shaped polymer (D) was measured in Example 1.
When evaluated in the same manner as above, polyethylene glycol showed a concentration peak at 16.5 cc, and ammonium sulfate showed a concentration peak at 29 cc, indicating almost complete separation. Example 3 Example 1 (No. When polymerized in the same manner as .), a spherical polymer with an average particle size of 55 μm (gel moisture content: 13
%) was generated. Next, 80 parts of formic acid was added to the polymerization solution (PH=
1.6) and heat-treated at 95℃ for 3 hours, water-swollen bead-like polymer (F, gel moisture content: 65
%)was gotten. 5 each of macho acid, salt, sodium nitrate, and Rodin soda
% of the aqueous solution sample, the separation ability was evaluated in the same manner as in Example 1, and the elution curve shown in FIG. 1 was created.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は、実施例3から求められた溶離曲線を
示す。
FIG. 1 shows the elution curve determined from Example 3.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 グリシジルアクリレート若しくはグリシジル
メタクリレート単独又は50重量%以上の前記単量
体と残部が少なくとも1種の他の単量体からなる
単量体混合物を、実質的にエチレン系不飽和カル
ボン酸又はその塩からなる単量体単位とエチレン
系不飽和スルホン酸又はその塩からなる混合物単
位とを結合含有する水溶性重合体及び油溶性ラジ
カル重合開始剤の存在下、PH2−9で且つ撹拌速
度50−400r.p.m.の条件下で水系懸濁重合した後、
PH3以下で且つ温度70℃以上の条件下で熱処理す
ることを特徴とするビーズ状ポリマーの製造法。 2 単量体に対して5重量%以上の水溶性重合体
を使用する特許請求の範囲第3項記載の製造法。 3 重合系に重合度500−2000且つケン化度85−
95%のポリビニルアルコールを存在させる特許請
求の範囲第1項記載の製造法。 4 80℃以下の条件温度下で重合する特許請求の
範囲第1項記載の製造法。 5 0.5−5時間熱処理する特許請求の範囲第1
項記載の製造法。
[Scope of Claims] 1. Glycidyl acrylate or glycidyl methacrylate alone or a monomer mixture consisting of 50% by weight or more of the above monomer and the remainder of at least one other monomer, which is substantially ethylenically unsaturated. In the presence of a water-soluble polymer containing a monomer unit consisting of a carboxylic acid or a salt thereof and a mixture unit consisting of an ethylenically unsaturated sulfonic acid or a salt thereof, and an oil-soluble radical polymerization initiator, at a pH of 2-9 and After aqueous suspension polymerization at a stirring speed of 50-400 r.pm,
A method for producing a bead-shaped polymer, characterized by heat treatment at a pH of 3 or lower and a temperature of 70°C or higher. 2. The manufacturing method according to claim 3, wherein the water-soluble polymer is used in an amount of 5% by weight or more based on the monomer. 3 Polymerization degree of 500-2000 and saponification degree of 85-
A method according to claim 1, in which 95% polyvinyl alcohol is present. 4. The production method according to claim 1, wherein the polymerization is carried out at a temperature of 80°C or lower. 5. Claim 1 of heat treatment for 0.5-5 hours
Manufacturing method described in section.
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