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JP2006265468A - Manufacturing method of formed body and formed body - Google Patents

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JP2006265468A
JP2006265468A JP2005088893A JP2005088893A JP2006265468A JP 2006265468 A JP2006265468 A JP 2006265468A JP 2005088893 A JP2005088893 A JP 2005088893A JP 2005088893 A JP2005088893 A JP 2005088893A JP 2006265468 A JP2006265468 A JP 2006265468A
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JP
Japan
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polymer
weight
functional substance
molded body
dope
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JP2005088893A
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Japanese (ja)
Inventor
Shinichiro Mori
真一朗 森
Ryoichi Nagashima
良一 永嶋
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Teijin Engineering Ltd
Original Assignee
Teijin Engineering Ltd
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Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a manufacturing method of a porous formed body which carries a functional substance, has large internal surface area, contains the functional substance and a target substance inside which can efficiently contact with each other without being affected by pressure loss and have sufficient strength, and to provide a formed body obtained by this method. <P>SOLUTION: The manufacturing method of the porous formed body carrying the functional substance comprises the steps of (1) preparing a dope by adding 100 pts.wt. of a polymer and 10-9,700 pts.wt. of the functional substance to 300-2,400 pts.wt. of a good solvent and (2) solidifying the dope in a solidifying solution, wherein ≥50 pts.wt. of the polymer is an aromatic polyamide. The formed body is obtained according to the manufacturing method. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、機能性物質が担持された多孔質状の成形体の製造方法に関する。さらに詳しくは、機能性物質が吸着活性、触媒活性などの本来の性能を損なうことなく担持された成形体の製造方法に関する。また該方法により得られる多孔質状の成形体に関する。   The present invention relates to a method for producing a porous molded body carrying a functional substance. More specifically, the present invention relates to a method for producing a molded article in which a functional substance is supported without impairing the original performance such as adsorption activity and catalytic activity. The present invention also relates to a porous molded body obtained by the method.

近年、環境問題を引き起こす物質を分解、吸着する機能性物質の開発が活発に行われている。また、機能性物質の取り扱いを容易にするため、機能性物質を担持させた成形体について種々の提案がされている。
例えば、溶融ポリマー中に機能性物質を混合した後、押出成形して繊維状、フィルム状の成形体を得る方法が提案されている。この方法は、成形体に担持できる機能性物質の量は多いが、成形体自身が緻密化し、成形体内部に含まれる機能性物質と目的物質との接触が阻害されるという欠点がある。
In recent years, functional substances that decompose and adsorb substances that cause environmental problems have been actively developed. In order to facilitate the handling of the functional substance, various proposals have been made on molded articles carrying the functional substance.
For example, a method has been proposed in which a functional substance is mixed in a molten polymer and then extruded to obtain a fibrous or film-like molded body. Although this method has a large amount of functional material that can be carried on the molded body, there is a drawback that the molded body itself becomes dense and the contact between the functional material contained in the molded body and the target substance is hindered.

また、ポリアクリルニトリル中に吸着剤粉末を分散させ、そのドープを口金を介して凝固液中にて凝固させ、ポリアクリルニトリルの多孔体中に吸着剤が分散されている組成物が提案されている(特許文献1参照)。かかる組成物は多孔質構造を有するため、機能性物質と目的物質との接触は改善される。しかし、ポリアクリルニトリルは凝固しにくく、多孔体中の空隙の割合を大きくするのには限界があり、機能性物質と目的物質との接触性をさらに改善する余地がある。また、ポリアクリルニトリルは、耐アルカリ性が充分ではなく、アルカリ性溶液を用いて触媒の再生を行なう際に溶解してしまうという欠点があった。
特開昭50−80985号公報
Also proposed is a composition in which adsorbent powder is dispersed in polyacrylonitrile, the dope is coagulated in a coagulating liquid through a base, and the adsorbent is dispersed in a polyacrylonitrile porous body. (See Patent Document 1). Since such a composition has a porous structure, the contact between the functional substance and the target substance is improved. However, polyacrylonitrile is difficult to solidify, and there is a limit to increasing the proportion of voids in the porous body, and there is room for further improving the contact between the functional substance and the target substance. In addition, polyacrylonitrile has a drawback that the alkali resistance is not sufficient and the polyacrylonitrile is dissolved when the catalyst is regenerated using an alkaline solution.
Japanese Patent Laid-Open No. 50-80985

本発明は、内部の表面積が大きく、かつ内包される機能性物質と目的物質とが、圧損などの影響を受けず効率的に接触でき、充分な強度を有する、機能性物質が担持された多孔質状の成形体の製造方法を提供することを目的とする。また本発明は、該方法により得られる成形体を提供することを目的とする。   The present invention provides a porous material carrying a functional material that has a large internal surface area and can be efficiently contacted with the functional material contained therein and the target material without being affected by pressure loss and has sufficient strength. An object of the present invention is to provide a method for producing a shaped product. Another object of the present invention is to provide a molded article obtained by the method.

本発明者は、機能性物質が担持された多孔質状の成形体中の空隙の割合を大きくするため鋭意検討したところ、芳香族ポリアミドを用い湿式法で、成形体を製造すると、空隙の割合が大きい多孔質状の成形体が得られることを見出し本発明を完成した。   The inventor has intensively studied to increase the proportion of voids in a porous molded body on which a functional substance is supported. When a molded body is produced by a wet process using aromatic polyamide, the proportion of voids is determined. The present invention has been completed by finding that a porous molded body having a large thickness can be obtained.

即ち本発明は、(1)300〜2400重量部の良溶媒に、100重量部のポリマーおよび10〜9700重量部の機能性物質を添加しドープを調製する工程、並びに
(2)ドープを、凝固液中で凝固させる工程、
からなる成形体の製造方法であって、該ポリマーの50重量%以上が芳香族ポリアミドであることを特徴とする機能性物質が担持された多孔質状の成形体の製造方法である。また本発明は、上記方法で得られた成形体を包含する。
That is, the present invention includes (1) a step of preparing a dope by adding 100 parts by weight of a polymer and 10 to 9700 parts by weight of a functional substance to 300 to 2400 parts by weight of a good solvent, and (2) solidifying the dope. Solidifying in liquid,
A method for producing a molded body comprising a porous material carrying a functional substance, wherein 50% by weight or more of the polymer is an aromatic polyamide. Moreover, this invention includes the molded object obtained by the said method.

本発明によれば、内部に大きな空隙であるマクロボイドを有し、耐アルカリ性に優れた成形体が得られる。本発明の成形体は、細孔を有するポリマーにより隔てられたマクロボイドを有するので、成形体中に担持された機能性物質が、圧損などの影響を受け難く、目的物質と効率的に接触できる。   According to the present invention, a molded article having macrovoids which are large voids inside and excellent in alkali resistance can be obtained. Since the molded article of the present invention has macrovoids separated by a polymer having pores, the functional substance supported in the molded article is not easily affected by pressure loss and can be efficiently contacted with the target substance. .

<成形体の製造方法>
本発明方法は、ドープを凝固液中で凝固させることからなる、いわゆる湿式法による成形体の製造方法である。
<Method for producing molded body>
The method of the present invention is a method for producing a molded body by a so-called wet method, which comprises coagulating a dope in a coagulating liquid.

(ドープの調製工程)
ドープは、300〜2400重量部の良溶媒に、100重量部のポリマーおよび10〜9700重量部の機能性物質を添加することにより調製することができる。
良溶媒に添加するポリマーの総重量の50重量%以上は芳香族ポリアミドである。ポリマーの総重量の80重量%以上が芳香族ポリアミドであることが好ましい。さらに好ましくは90重量%以上である。特に、ポリマーは芳香族ポリアミドのみからなることが好ましい。芳香族ポリアミドとして、ポリメタフェニレンテレフタルアミド、またポリパラフェニレンテレフタルアミドが挙げられる。
他のポリマーとしては、ポリスチレン、非晶質ポリカーボネート、ポリビニルアルコール等が挙げられる。
(Dope preparation process)
The dope can be prepared by adding 100 parts by weight of a polymer and 10 to 9700 parts by weight of a functional substance to 300 to 2400 parts by weight of a good solvent.
At least 50% by weight of the total weight of the polymer added to the good solvent is aromatic polyamide. It is preferable that 80% by weight or more of the total weight of the polymer is an aromatic polyamide. More preferably, it is 90 weight% or more. In particular, the polymer is preferably composed only of an aromatic polyamide. Examples of the aromatic polyamide include polymetaphenylene terephthalamide and polyparaphenylene terephthalamide.
Examples of other polymers include polystyrene, amorphous polycarbonate, and polyvinyl alcohol.

良溶媒は、ポリマーに対し大きな溶解能を有する溶媒である。たとえば、ポリマーが、ポリメタフェニレンテレフタルアミドである場合はN−メチル−2−ピロリドン、ジメチルアセトアミド等である。ドープ中の良溶媒の割合は、ポリマー100重量部に対し、300〜2400重量部、好ましくは500〜1800重量部、さらに好ましくは900〜1800重量部である。   A good solvent is a solvent having a large solubility in a polymer. For example, when the polymer is polymetaphenylene terephthalamide, N-methyl-2-pyrrolidone, dimethylacetamide and the like. The proportion of the good solvent in the dope is 300 to 2400 parts by weight, preferably 500 to 1800 parts by weight, and more preferably 900 to 1800 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the polymer.

機能性物質は、金属酸化物、金属、無機物、鉱物および合成樹脂からなる群から選ばれる少なくとも一種であることが好ましい。金属酸化物としては、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化亜鉛、シリカなどが挙げられる。金属としては、金、白金、銀、鉄、アルミニウム、ステンレス、銅、ニッケル、マンガンなどが挙げられる。無機物としては、活性炭、ハイドロタルサイト、石膏、セメントなどが挙げられる。鉱物としては雲母などが挙げられる。合成樹脂としては、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリフェニレンスルサイドなどが挙げられる。
機能性物質は、粒子状のものが好ましい。粒子の粒径は、好ましくは0.1nm〜500μm、より好ましくは1nm〜100μm、さらに好ましくは1nm〜50μmである。
The functional substance is preferably at least one selected from the group consisting of metal oxides, metals, inorganic substances, minerals, and synthetic resins. Examples of the metal oxide include titanium oxide, aluminum oxide, zirconium oxide, zinc oxide, and silica. Examples of the metal include gold, platinum, silver, iron, aluminum, stainless steel, copper, nickel, and manganese. Examples of the inorganic substance include activated carbon, hydrotalcite, gypsum, cement and the like. Examples of minerals include mica. Examples of the synthetic resin include polyethylene, polystyrene, polypropylene, polyester, and polyphenylene sulfide.
The functional substance is preferably particulate. The particle diameter of the particles is preferably 0.1 nm to 500 μm, more preferably 1 nm to 100 μm, and still more preferably 1 nm to 50 μm.

また、シリカ、活性炭などを担体として用い、銀などの金属を担持した複合機能性物質も好ましい。この場合、銀の粒径は、好ましくは1nm〜100μm、より好ましくは1nm〜100nmである。さらには、同一の成形体中に2種以上の機能性物質を担持させることも好ましい。   In addition, a composite functional substance using silica, activated carbon or the like as a carrier and supporting a metal such as silver is also preferable. In this case, the particle diameter of silver is preferably 1 nm to 100 μm, more preferably 1 nm to 100 nm. Furthermore, it is also preferable to support two or more kinds of functional substances in the same molded body.

ドープ中の機能性物質の割合は、ポリマー100重量部に対し、10〜9700重量部、好ましくは100〜1900重量部、さらに好ましくは300〜1900重量部である。
ドープの温度は、好ましくは5〜80℃、さらに好ましくは20〜50℃である。ドープは、良溶媒にポリマーおよび機能性物質を添加することにより調製することができる。添加の順序は問わない。即ち、良溶媒にポリマーを混入し、充分に攪拌して溶解させた後に、機能性物質を添加しても良いし、良溶媒中にポリマーと機能性物質を同時に混入させても良い。さらには、良溶媒中にまず機能性物質を混入し、後にポリマーを添加しても良い。芳香族ポリアミド以外のポリマーを添加する場合には、芳香族ポリアミドと他のポリマーとを混合しておき、良溶媒に添加してもよいし、香族ポリアミドと他のポリマーとを別々に良溶媒に添加してもよい。
The ratio of the functional substance in the dope is 10 to 9700 parts by weight, preferably 100 to 1900 parts by weight, and more preferably 300 to 1900 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the polymer.
The dope temperature is preferably 5 to 80 ° C, more preferably 20 to 50 ° C. The dope can be prepared by adding a polymer and a functional substance to a good solvent. The order of addition does not matter. That is, the polymer may be mixed in a good solvent and dissolved by sufficiently stirring, and then the functional substance may be added, or the polymer and the functional substance may be mixed simultaneously in the good solvent. Furthermore, a functional substance may be first mixed in a good solvent, and a polymer may be added later. When adding a polymer other than an aromatic polyamide, the aromatic polyamide and another polymer may be mixed and added to a good solvent, or the aromatic polyamide and the other polymer may be added separately to the good solvent. You may add to.

(凝固工程)
凝固液は、ポリマーの貧溶媒である。貧溶媒とは一般に言われるように、ポリマーに対し溶解能を僅かしか持たない溶媒である。貧溶媒として水が例示される。凝固液の温度は、好ましくは10〜80℃、さらに好ましくは20〜50℃である。
芳香族ポリアミドは凝固液中で凝固し易く、マクロボイドを有する成形体を製造することができる。また、芳香族ポリアミドの濃度を変えて、マクロボイドの大きさを調整することも可能である。一般に芳香族ポリアミドの濃度が高いほど、マクロボイドの大きさは小さくなる。本発明においてマクロボイドとは、最長部が、1〜150μmの範囲にある空隙のことをいう。
一方、本発明によれば、いわゆるスピノーダル分解によって、ポリマー中に連続した、孔径の最長部が0.1nm以上、1μm未満の網目構造の細孔が形成される。
(Coagulation process)
The coagulation liquid is a poor solvent for the polymer. As generally said, a poor solvent is a solvent having a slight solubility in a polymer. Water is exemplified as the poor solvent. The temperature of the coagulation liquid is preferably 10 to 80 ° C, more preferably 20 to 50 ° C.
Aromatic polyamide is easy to coagulate in the coagulating liquid, and a molded product having macrovoids can be produced. It is also possible to adjust the macrovoid size by changing the concentration of the aromatic polyamide. In general, the higher the concentration of aromatic polyamide, the smaller the macrovoid size. In the present invention, the macro void means a void having a longest portion in a range of 1 to 150 μm.
On the other hand, according to the present invention, the so-called spinodal decomposition forms continuous pores in the polymer with a network structure having a longest pore diameter of 0.1 nm or more and less than 1 μm.

本発明の成形体を得るには特殊な装置は不要である。塊状成形体は、ドープを、凝固液中に添加することにより凝固させることができる。例えば、ドープを凝固液中にスプレー、注射器などで滴下させるだけでよい。また、繊維状の成形体は、ドープを凝固液中にノズルで吐出して巻き取ることで製造できる。また、繊維状の成形体は、空中からマイクロシリンジ等でドープを吐出しながらマイクロシリンジ等を水平に移動させて、ドープを凝固液中に投入することにより得ることもできる。また、膜状成形体はキャリア物質上にドープを塗布し凝固液に浸漬することで製造できる。これらの場合、スプレーノズルの口径、塗布厚みなどを変えることにより、成形物の径や厚みを任意に調整することが可能である。   No special apparatus is required to obtain the molded article of the present invention. The massive molded body can be solidified by adding the dope into the coagulation liquid. For example, it is only necessary to drop the dope into the coagulation liquid by spraying or using a syringe. Moreover, a fibrous molded object can be manufactured by discharging dope into a coagulation liquid with a nozzle and winding up. Moreover, a fibrous molded object can also be obtained by moving a micro syringe etc. horizontally, discharging dope with the micro syringe etc. from the air, and throwing dope into coagulation liquid. Moreover, a film-shaped molded object can be manufactured by apply | coating dope on a carrier substance and immersing in a coagulation liquid. In these cases, the diameter and thickness of the molded product can be arbitrarily adjusted by changing the diameter of the spray nozzle, the coating thickness, and the like.

<成形体>
本発明は、上記方法により得られた成形体を包含する。該成形体は、好ましくは、細孔を有するポリマーから形成され、マクロボイドを有する。
本発明の成形体は、成形体を構成するポリマー自体に細孔を有し、ポリマーによりマクロボイドが形成されていることを特徴とする。細孔は他の細孔とポリマー中で連通しており、細孔同士が連結した網目構造を形成している。細孔の孔径の最長部は0.1nm以上、1μm未満、好ましくは10nm〜500nmの範囲にある。
<Molded body>
The present invention includes a molded article obtained by the above method. The shaped body is preferably formed from a polymer having pores and has macrovoids.
The molded body of the present invention is characterized in that the polymer itself constituting the molded body has pores, and macrovoids are formed by the polymer. The pores communicate with other pores in the polymer, forming a network structure in which the pores are connected. The longest part of the pore diameter is 0.1 nm or more and less than 1 μm, preferably in the range of 10 nm to 500 nm.

(外殻)
本発明の成形体は、好ましくは外殻を有する。外殻は、ポリマーにより形成されるので、外殻の表面には複数の細孔の開口部が観察され、多孔質構造となっている。細孔は他の細孔とポリマー中で連通しており、細孔同士が連結した網目構造を形成している。かかる細孔は、後述するマクロボイドに連通している。
外殻の厚さは、好ましくは100nm〜1μm、さらに好ましくは200nm〜500nmの範囲である。球状若しくは楕円体状の成形体の場合、好ましくは直径の0.005〜0.05%、さらに好ましくは0.01〜0.025%の範囲である。
(shell)
The molded body of the present invention preferably has an outer shell. Since the outer shell is formed of a polymer, openings of a plurality of pores are observed on the surface of the outer shell, thus forming a porous structure. The pores communicate with other pores in the polymer to form a network structure in which the pores are connected. Such pores communicate with macro voids described later.
The thickness of the outer shell is preferably in the range of 100 nm to 1 μm, more preferably 200 nm to 500 nm. In the case of a spherical or ellipsoidal shaped body, it is preferably in the range of 0.005 to 0.05%, more preferably 0.01 to 0.025% of the diameter.

また、繊維状の成形体の場合は、成形体の長手方向に垂直な断面の直径の0.005〜0.05%であることが好ましく、さらに好ましくは0.01〜0.025%の範囲である。さらに、膜状の成形体の場合は、膜厚みの0.005〜0.1%であることが好ましく、さらに好ましくは0.01〜0.05%の範囲である。   In the case of a fibrous shaped body, it is preferably 0.005 to 0.05% of the diameter of the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the shaped body, more preferably in the range of 0.01 to 0.025%. It is. Furthermore, in the case of a film-shaped molded body, the film thickness is preferably 0.005 to 0.1%, and more preferably 0.01 to 0.05%.

(マクロボイド)
本発明の成形体は、ポリマーにより隔てられたマクロボイドを含有し、隣接するマクロボイドは、ポリマー中の細孔により連通している。マクロボイドは、その最大径が好ましくは1μm〜150μm、より好ましくは20μm〜100μmの範囲にある。
(Macro void)
The molded body of the present invention contains macrovoids separated by a polymer, and adjacent macrovoids are connected by pores in the polymer. The macrovoid has a maximum diameter of preferably 1 μm to 150 μm, more preferably 20 μm to 100 μm.

(機能性物質)
機能性物質は、成形体のポリマーに担持される。従って、機能性物質は、外殻、マクロボイドの任意の位置に担持される。
本発明の成形体の内部のマクロボイドに担持された機能性物質の表面の少なくとも一部は、ポリマーによって被覆されている。被覆の厚みは、好ましくは1nm〜10μm、さらに好ましくは100nm〜1μmの範囲である。
(Functional substances)
The functional substance is supported on the polymer of the molded body. Therefore, the functional substance is supported at any position of the outer shell and the macro void.
At least a part of the surface of the functional substance supported by the macrovoids inside the molded article of the present invention is covered with a polymer. The thickness of the coating is preferably in the range of 1 nm to 10 μm, more preferably 100 nm to 1 μm.

(成形体の形状)
本発明の成形体は、球状、楕円状のような塊状のもの、紐状、パイプ状、中空糸状のような繊維状のもの、また膜状のものが好ましい。
(Shape of molded product)
The molded body of the present invention is preferably in the form of a lump such as a sphere or an ellipse, a fiber such as a string, a pipe or a hollow fiber, or a film.

以下、本発明を実施例によって更に具体的に説明するが、本発明はこれにより何等限定を受けるものではない。     Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples, but the present invention is not limited thereto.

<実施例1>
N−メチル−2−ピロリドン(以下、NMPと略記することがある)100重量部に、ポリメタフェニレンテレフタルアミド(帝人テクノプロダクツ(株)製コーネックス(登録商標))9.3重量部、リンを吸着する無機材料であるハイドロタルサイト(平均粒径10μm)37重量部を添加しドープを調製した。
次にドープを、25℃の凝固液中に浸漬させたφ0.2mm×10ホールの口金から、毎分2.18gの吐出量で凝固液中に吐出し凝固させ繊維状の成形体を得た。凝固液は100重量%の水からなる。
成形体を水洗後、乾燥した。得られた成形体中には、80重量%のハイドロタルサイトと20重量%のポリメタフェニレンテレフタルアミドを含む。
<Example 1>
100 parts by weight of N-methyl-2-pyrrolidone (hereinafter abbreviated as NMP), 9.3 parts by weight of polymetaphenylene terephthalamide (Conex (registered trademark) manufactured by Teijin Techno Products Co., Ltd.), phosphorus The dope was prepared by adding 37 parts by weight of hydrotalcite (average particle size: 10 μm), which is an inorganic material that adsorbs.
Next, the dope was discharged into a coagulating liquid at a discharge amount of 2.18 g / min from a base of φ0.2 mm × 10 holes immersed in a coagulating liquid at 25 ° C. to obtain a fibrous shaped body. . The coagulation liquid consists of 100% by weight of water.
The molded body was washed with water and dried. The obtained molded body contains 80% by weight of hydrotalcite and 20% by weight of polymetaphenylene terephthalamide.

図1に、得られた成形体の断面の電子顕微鏡写真を示す。該写真よれば、マクロボイドとマクロボイド隔壁表面に担持されているハイドロタルサイトが観察される。また図2は、図1の局部的な拡大電子顕微鏡写真(倍率3000)であり、ハイドロタルサイト表面は、ポリマーにより被覆されていることが分かる。また被覆ポリマーに微細な連通孔があることが分かる。   In FIG. 1, the electron micrograph of the cross section of the obtained molded object is shown. According to the photograph, the macrovoid and the hydrotalcite supported on the macrovoid partition wall surface are observed. FIG. 2 is a local magnified electron micrograph (magnification 3000) of FIG. 1, showing that the hydrotalcite surface is coated with a polymer. It can also be seen that the coating polymer has fine communication holes.

<実施例2>
実施例1で得られた繊維状の成形体を用いて、リン酸イオンの吸着テストを実施した。すなわち、リン濃度を0.9mgP/リットルに調整したNaHPO水溶液1.5リットル中に、実施例1で得られた繊維状の成形体を乾燥重量で0.625g添加し、25℃にて、沈降しない程度に撹拌した。攪拌中、定期的にNaHPO水溶液をサンプリングし、サンプル中のリン酸イオン濃度をモリブデンブルー法にて定量した。その結果を図5に示す。
<Example 2>
Using the fibrous molded body obtained in Example 1, a phosphate ion adsorption test was performed. That is, 0.625 g of the fibrous molded body obtained in Example 1 was added by dry weight to 1.5 liters of an aqueous Na 2 HPO 4 solution adjusted to a phosphorous concentration of 0.9 mg P / liter, and the temperature was lowered to 25 ° C. And stirred to such an extent that it does not settle. During stirring, the Na 2 HPO 4 aqueous solution was sampled periodically, and the phosphate ion concentration in the sample was quantified by the molybdenum blue method. The result is shown in FIG.

<実施例3>
NMP100重量部に、ポリメタフェニレンテレフタルアミド(帝人テクノプロダクツ(株)製コーネックス(登録商標))8.9重量部、ポリスチレン2.2重量部、およびハイドロタルサイト(平均粒径10μm)138重量部を添加し、ドープを調製した。
次にドープを25℃の凝固液中に浸漬させた口径1mmのダイから凝固液中に押し出し、凝固させた。凝固液は100重量%の水からなる。
凝固により得られたストランド状の成形体をカットして長さ2mmで直径0.8mmの円柱状の成形体を得た。乾燥した成形体中には、92.5重量%のハイドロタルサイトと6.0重量%のポリメタフェニレンテレフタルアミドおよび1.5重量%のポリスチレンを含む。
<Example 3>
NMP (100 parts by weight), polymetaphenylene terephthalamide (Teijin Techno Products Co., Ltd., Conex (registered trademark)) 8.9 parts by weight, polystyrene 2.2 parts by weight, and hydrotalcite (average particle size 10 μm) 138 parts by weight Part was added to prepare a dope.
Next, the dope was extruded into a coagulating liquid from a die having a diameter of 1 mm soaked in the coagulating liquid at 25 ° C. to be coagulated. The coagulation liquid consists of 100% by weight of water.
The strand-shaped molded body obtained by solidification was cut to obtain a cylindrical molded body having a length of 2 mm and a diameter of 0.8 mm. The dried molded body contains 92.5% by weight hydrotalcite, 6.0% by weight polymetaphenylene terephthalamide and 1.5% by weight polystyrene.

<実施例4>
実施例3で得られた円柱状の成形体を用いて、リン酸イオンの吸着テストを実施した。すなわち、リン濃度を2.7mgP/リットルに調整したNaHPO水溶液1.5リットル中に、実施例3で得られた円柱状の成形体を乾燥重量で0.54g添加し、25℃にて沈降しない程度に撹拌した。攪拌中、定期的にNaHPO水溶液をサンプリングし、サンプル中のリン酸イオン濃度をモリブデンブルー法にて定量した。その結果を図6に示す。
<Example 4>
Using the cylindrical shaped body obtained in Example 3, an adsorption test for phosphate ions was performed. That is, 0.54 g of the cylindrical shaped product obtained in Example 3 was added by dry weight to 1.5 liters of an aqueous Na 2 HPO 4 solution having a phosphorus concentration adjusted to 2.7 mgP / liter, and the temperature was raised to 25 ° C. The mixture was stirred to such an extent that it did not settle. During stirring, the Na 2 HPO 4 aqueous solution was sampled periodically, and the phosphate ion concentration in the sample was quantified by the molybdenum blue method. The result is shown in FIG.

<実施例5>
NMP100重量部に、ポリメタフェニレンテレフタルアミド(帝人テクノプロダクツ(株)製コーネックス(登録商標))を11.1重量部添加しドープを調製した以外は、実施例3と同様の操作にて直径0.8mm長さ2mmの円柱状の成形体を得た。乾燥した成形体中には、92.5重量%のハイドロタルサイトと7.5重量%のポリメタフェニレンテレフタルアミドを含む。
<Example 5>
The diameter was adjusted in the same manner as in Example 3, except that 11.1 parts by weight of polymetaphenylene terephthalamide (Conex (registered trademark) manufactured by Teijin Techno Products Co., Ltd.) was added to 100 parts by weight of NMP to prepare a dope. A cylindrical shaped body having a length of 0.8 mm and a length of 2 mm was obtained. The dried molded body contains 92.5% by weight hydrotalcite and 7.5% by weight polymetaphenylene terephthalamide.

<実施例6>
実施例5で得られた円柱状の成形体を用いて、実施例4と同様にリン酸イオンの吸着テストを実施した。その結果を図6に示す。
<Example 6>
Using the cylindrical shaped body obtained in Example 5, the phosphate ion adsorption test was carried out in the same manner as in Example 4. The result is shown in FIG.

<比較例1>
ポリマーとしてポリアクリルニトリルを用いた以外は実施例1と同様の方法にて繊維状の成形体を作成した。乾燥して得られた繊維状の成形体中には、80重量%のハイドロタルサイトと20重量%のポリアクリルニトリルを含む。
図3に、得られた成形体の断面の電子顕微鏡写真を示す(倍率500倍)。該写真によれば、成形体中にはマクロボイドが存在し、ハイドロタルサイトが担持されていることが分かる。しかしマクロボイドは潰れており、また繊維全体も潰れている様子が観察される。図4は、図3のポリマー部分を局部的に拡大した電子顕微鏡写真(3000倍)であるが、ポリマーは緻密であるため本倍率では微細孔が確認できない。
<Comparative Example 1>
A fibrous molded body was prepared in the same manner as in Example 1 except that polyacrylonitrile was used as the polymer. The fibrous shaped body obtained by drying contains 80% by weight of hydrotalcite and 20% by weight of polyacrylonitrile.
In FIG. 3, the electron micrograph of the cross section of the obtained molded object is shown (500-times multiplication factor). According to the photograph, it can be seen that macrovoids are present in the molded body and hydrotalcite is supported. However, it is observed that the macrovoids are crushed and the entire fiber is crushed. FIG. 4 is an electron micrograph (3000 times) obtained by locally magnifying the polymer portion of FIG. 3. However, since the polymer is dense, fine pores cannot be confirmed at this magnification.

<比較例2>
比較例1で得られた繊維状の成形体を用いて、実施例2と同様に、リン酸イオンの吸着テストを実施した。その結果を図5に示す。
<Comparative example 2>
Using the fibrous molded body obtained in Comparative Example 1, a phosphate ion adsorption test was performed in the same manner as in Example 2. The result is shown in FIG.

<比較例3>
実施例1において、ドープにハイドロタルサイトを添加しない以外は同様の操作で繊維状の成形体を得た。得られた成形体は芳香族ポリアミドのみからなる繊維状の成形体である。その成形体0.625gを用いて実施例2と同様のリン酸イオンの吸着テストを行った。その結果を図5に示す。
<Comparative Example 3>
In Example 1, a fibrous molded body was obtained by the same operation except that hydrotalcite was not added to the dope. The obtained molded body is a fibrous molded body made of only aromatic polyamide. The same phosphate ion adsorption test as in Example 2 was performed using 0.625 g of the molded body. The result is shown in FIG.

本発明の機能性物質を担持させた成形体は、大気や水処理などの環境浄化、化学品製造などの種々の分野で応用が期待される。例えば、VOCなどを吸着する吸着剤を機能性物質とし内部に担持させることにより、吸着処理を効率的に行うことができる。   The molded body carrying the functional substance of the present invention is expected to be applied in various fields such as environmental purification such as air and water treatment, and chemical production. For example, the adsorption process can be efficiently performed by supporting an adsorbent that adsorbs VOC or the like as a functional substance.

実施例1で得られた繊維状の成形体の断面の電子顕微鏡写真(倍率300倍)である。2 is an electron micrograph (magnification 300 times) of a cross section of a fibrous molded body obtained in Example 1. FIG. 図1の局部的な拡大電子顕微鏡写真(倍率3000倍)である。2 is a local enlarged electron micrograph (magnification 3000 times) of FIG. 1. 比較例1で得られた繊維状の成形体の断面の電子顕微鏡写真(倍率500倍)である。2 is an electron micrograph (magnification 500 times) of a cross section of a fibrous molded body obtained in Comparative Example 1. FIG. 図3の局部的な拡大電子顕微鏡写真(倍率3000倍)である。FIG. 4 is a local enlarged electron micrograph (magnification 3000 times) of FIG. 3. 実施例2、比較例2および比較例3のリン酸イオンの吸着テストの結果である。3 shows the results of phosphate ion adsorption tests in Example 2, Comparative Example 2 and Comparative Example 3. 実施例4および実施例6のリン酸イオンの吸着テストの結果である。It is the result of the adsorption test of the phosphate ion of Example 4 and Example 6. FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1 ハイドロタルサイト
2 マクロボイド
3 ポリマー
1 Hydrotalcite 2 Macrovoid 3 Polymer

Claims (11)

(1)300〜2400重量部の良溶媒に、100重量部のポリマーおよび10〜9700重量部の機能性物質を添加しドープを調製する工程、並びに
(2)ドープを、凝固液中で凝固させる工程、
からなる成形体の製造方法であって、該ポリマーの50重量%以上が芳香族ポリアミドであることを特徴とする機能性物質が担持された多孔質状の成形体の製造方法。
(1) A step of preparing a dope by adding 100 parts by weight of a polymer and 10 to 9700 parts by weight of a functional substance to 300 to 2400 parts by weight of a good solvent, and (2) coagulating the dope in a coagulating liquid. Process,
A method for producing a molded body comprising a porous material carrying a functional substance, wherein 50% by weight or more of the polymer is an aromatic polyamide.
芳香族ポリアミドが、ポリメタフェニレンテレフタルアミドまたはポリパラフェニレンテレフタルアミドである請求項1記載の製造方法。 The process according to claim 1, wherein the aromatic polyamide is polymetaphenylene terephthalamide or polyparaphenylene terephthalamide. 良溶媒が、N−メチル−2−ピロリドンまたはジメチルアセトアミドである請求項1記載の製造方法。 The production method according to claim 1, wherein the good solvent is N-methyl-2-pyrrolidone or dimethylacetamide. 凝固液が、水である請求項1記載の製造方法。 The production method according to claim 1, wherein the coagulation liquid is water. 機能性物質が、金属酸化物、金属、無機物、鉱物および合成樹脂からなる群から選ばれる少なくとも一種である請求項1記載の製造方法。 The method according to claim 1, wherein the functional substance is at least one selected from the group consisting of metal oxides, metals, inorganic substances, minerals, and synthetic resins. 請求項1記載の製造方法により得られた機能性物質が担持された多孔質状の成形体。 A porous molded article carrying a functional substance obtained by the production method according to claim 1. 細孔を有するポリマーにより隔てられたマクロボイドを含有する請求項6記載の成形体。 The molded article according to claim 6, comprising macrovoids separated by a polymer having pores. 機能性物質の少なくとも一部が細孔を有するポリマーにより被覆されている請求項6の成形体。 The molded article according to claim 6, wherein at least a part of the functional substance is coated with a polymer having pores. マクロボイドの最長部が、1〜150μmの範囲にある請求項7記載の成形体。 The molded body according to claim 7, wherein the longest part of the macro void is in the range of 1 to 150 µm. 細孔の孔径の最長部が0.1nm以上、1μm未満の範囲にある請求項8記載の成形体。 The molded product according to claim 8, wherein the longest portion of the pore diameter is in the range of 0.1 nm or more and less than 1 µm. 塊状、繊維状または面状である請求項6記載の成形体。 The molded body according to claim 6, which is in the form of a lump, fiber, or plane.
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