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ポリビニルアルコール多孔質体およびその製造方法 コモンズ 新技術説明会

国内特許コード P120007286
整理番号 K20100372
掲載日 2012年4月10日
出願番号 特願2011-123811
公開番号 特開2012-251057
登録番号 特許第5828502号
出願日 平成23年6月1日(2011.6.1)
公開日 平成24年12月20日(2012.12.20)
登録日 平成27年10月30日(2015.10.30)
発明者
  • 宇山 浩
出願人
  • 国立大学法人大阪大学
発明の名称 ポリビニルアルコール多孔質体およびその製造方法 コモンズ 新技術説明会
発明の概要 【課題】主成分としてポリビニルアルコールを含む多孔質体の製造方法の提供。
【解決手段】加熱しながらポリビニルアルコール水溶液に水と混和性の第1の溶媒を加えてポリビニルアルコール溶液を得、前記ポリビニルアルコール溶液を冷却して析出した成形体を得、前記成形体を第2の溶媒に浸漬させて、前記成形体中に含まれる水および/または第1の溶媒を前記第2の溶媒と置換させ、主成分としてポリビニルアルコールを含む多孔質体を得る工程を含み、前記水と第1の溶媒の体積割合(第1の溶媒/水)が、0.5~1.1である。
【選択図】図1
従来技術、競合技術の概要


多孔質体は分離剤、吸着剤等として多方面で多く用いられている。無機系多孔質体は、シリカ系多孔質体に関して膨大な研究がなされている。シリカ系多孔質体の中でも多孔体シリカ粒子を作成する技術が一般的である。この多孔体シリカ粒子は、分析用材料として実用化されている。一方、高分子系多孔質体としては、ビニルモノマーの懸濁重合時に適切な希釈剤を加えて多孔質体粒子を得る技術が知られている。この高分子系多孔質体は、高分子材料の軽量性という特徴を活かして、各種吸着剤や分離剤として実用化されている。



連続した骨格と空隙が互いに絡み合った構造を有する一塊の材料は、モノリスと呼ばれる。シリカ系多孔質体には、厚みのある成形体であるモノリスを作成する技術も知られている。高分子系多孔質体としては、ビニルポリマーのモノリスについては、重合法による合成技術が報告されているが、構造制御が容易ではないため、実用化に至っていない。



高分子材料として、ポリビニルアルコール(以下、PVAと呼ぶことがある)は、水溶性かつ親水性ポリマーの一つとして知られている。このPVAは、一般に、繊維、フィルム、紙加工剤、接着剤、保護コロイド等の用途において用いられている。このPVAを原料とする多孔質体は、吸水性および保水性が高く、かつ、湿潤時に柔軟性に優れることから、化粧用パフ、吸水マット、浴用スポンジ、食器洗い具、研磨剤、吸水スポンジ、菌や微生物等の培養担体、活性汚泥等の菌や微生物の保持担体等として、広く使用されている。しかしながら、PVAを原料とする多孔質体(ポリビニルアセタール系多孔質体)を製造するためには、PVA、気孔形成材、アルデヒド類、酸類および水からなる反応液に不溶性もしくは難溶性ポリエーテルポリオール類を添加混合し、この反応液を架橋反応させた後、気孔形成材を除去する必要があり、煩雑な操作を要するために製造コストがかさんでいた(例えば、特許文献1および2参照)。また、ポリビニルアルコールに架橋剤としてホウ酸を添加した混合液を架橋させ、PVAを原料とする多孔質体を製造する方法も知られている(例えば、特許文献3参照)。しかしながら、このような製造方法においては、毒性のあるホウ酸を大量に用いる必要があり、製造に3日という長い時間を要し、さらに操作が煩雑であるという問題点があった。

産業上の利用分野


本発明は、主成分としてポリビニルアルコールを含む多孔質体およびその製造方法に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
主成分としてポリビニルアルコールを含む多孔質体の製造方法であって、
加熱しながらポリビニルアルコール水溶液に水と混和性の第1の溶媒を加えてポリビニルアルコール溶液を得、
前記ポリビニルアルコール溶液を冷却して析出した成形体を得、
前記成形体を第2の溶媒に浸漬させて、前記成形体中に含まれる水および/または第1の溶媒を前記第2の溶媒と置換させ、主成分としてポリビニルアルコールを含む多孔質体を得る工程を含み、
前記水と第1の溶媒の体積割合(第1の溶媒/水)が、0.5~1.1である製造方法。

【請求項2】
前記第1の溶媒が、アセトンである請求項1に記載の製造方法。

【請求項3】
前記ポリビニルアルコール溶液におけるポリビニルアルコールの濃度が、10~300mg/mlである請求項1または2に記載の製造方法。

【請求項4】
前記第2の溶媒は、水、低級アルコール、アセトン、メチルエチルケトン、ジメチルホルムアミド(DMF)、ジメチルアセトアミド(DMAc)、N-メチルピロリドン、1,4-ジオキサンおよびアセトニトリルからなる群から選択される1以上である請求項1~3のいずれか一項に記載の製造方法。

【請求項5】
主成分としてポリビニルアルコールを含む架橋された多孔質体の製造方法であって、
請求項1~4のいずれかに記載の主成分としてポリビニルアルコールを含む多孔質体の製造方法に続いて、
前記主成分としてポリビニルアルコールを含む多孔質体を架橋剤と反応させ、架橋する工程を含む、主成分としてポリビニルアルコールを含む架橋された多孔質体の製造方法。
産業区分
  • 高分子化合物
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2011123811thum.jpg
出願権利状態 登録


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