(57)【要約】【課題】酸性ガス選択性に優れたガス分離膜等のために有用な新規なゲルを提供すること。【解決手段】第一網目構造および第二網目構造から形成される相互貫入網目構造を有するゲルであって、第一網目構造が、下記式（Ｉ）で表される化合物および下記式（ＩＩ）で表される化合物からなる群より選ばれる少なくとも１種の非架橋性化合物と、下記式（ＩＩＩ）で表される化合物および下記式（ＩＶ）で表される化合物からなる群より選ばれる少なくとも１種の架橋性化合物とから形成される第一の架橋重合体であり、第二網目構造が、酸性解離性基、塩の形態の酸性解離性基、および酸性解離性基の誘導体基からなる群から選ばれる少なくとも一つ有する第二の架橋重合体である、ゲル（下記式中の基の定義は明細書に記載した通りである）。2018172563.tif 000017【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一網目構造および第二網目構造から形成される相互貫入網目構造を有するゲルであって、
第一網目構造が、下記式（Ｉ）で表される化合物および下記式（ＩＩ）で表される化合物からなる群から選ばれる少なくとも１種の非架橋性化合物と、下記式（ＩＩＩ）で表される化合物および下記式（ＩＶ）で表される化合物からなる群から選ばれる少なくとも１種の架橋性化合物とから形成される第一の架橋重合体であり、
第二網目構造が、酸性解離性基、塩の形態の酸性解離性基、および酸性解離性基の誘導体基からなる群から選ばれる少なくとも一つを有する第二の架橋重合体である、ゲル。
【化１】
2018172563.tif 000012
（式中、
Ｒ１〜Ｒ４は、それぞれ独立に、水素原子または置換基を表す。
Ａ１〜Ａ３は、それぞれ独立に、酸性解離性基、塩の形態の酸性解離性基、または酸性解離性基の誘導体基を表す。
Ｐは、酸性解離性基、塩の形態の酸性解離性基、および酸性解離性基の誘導体基からなる群から選ばれる少なくとも一つを有するアリール基を表す。
Ｗ１は、置換基を有していてもよいアルキレン基、置換基を有していてもよいシクロアルカンジイル基、置換基を有していてもよいアレーンジイル基、またはアルキレン基、シクロアルカンジイル基およびアレーンジイル基からなる群から選ばれる少なくとも二つの組合せである、置換基を有していてもよい２価の基を表す。
Ｑは、酸性解離性基、塩の形態の酸性解離性基、および酸性解離性基の誘導体基からなる群から選ばれる少なくとも一つを有するアレーンジイル基を表す。）
【請求項２】
Ｒ１〜Ｒ４が、それぞれ独立に、水素原子、置換基を有していてもよいアルキル基または置換基を有していてもよいアリール基である請求項１に記載のゲル。
【請求項３】
第二の架橋重合体が、カルボキシ基、塩の形態のカルボキシ基、およびカルボキシ基の誘導体基からなる群から選ばれる少なくとも一つを有するアクリル酸系の架橋重合体である請求項１または２に記載のゲル。
【請求項４】
第一の架橋重合体が、カルボキシ基、スルホ基、ホスホノ基、塩の形態のカルボキシ基、塩の形態のスルホ基、塩の形態のホスホノ基、カルボキシ基の誘導体基、スルホ基の誘導体基、およびホスホノ基の誘導体基からなる群から選ばれる少なくとも一つを有する請求項１〜３のいずれか一項に記載のゲル。
【請求項５】
式（ＩＩＩ）で表される化合物が、式（ＩＩＩ−１）：
【化２】
2018172563.tif 000013
（式中、
Ａ４およびＡ５は、それぞれ独立に、カルボキシ基、塩の形態のカルボキシ基、またはカルボキシ基の誘導体基を表す。
Ｗ２は、置換基を有していてもよいアルキレン基または置換基を有していてもよいシクロアルカンジイル基を表す。）
で表される化合物であり、
式（ＩＶ）で表される化合物が、ジビニルベンゼンスルホン酸、並びにその塩および誘導体からなる群から選ばれる少なくとも１種である請求項１〜４のいずれか一項に記載のゲル。
【請求項６】
非架橋性化合物が、アクリル酸、メタクリル酸、ビニルスルホン酸、ビニルホスホン酸、スチレンスルホン酸、並びにこれらの塩および誘導体からなる群から選ばれる少なくとも１種である請求項１〜５のいずれか一項に記載のゲル。
【請求項７】
非架橋性化合物が、アクリル酸、並びにその塩および誘導体からなる群から選ばれる少なくとも一つであり、且つ架橋性化合物が、式（ＩＩＩ−１）：
【化３】
2018172563.tif 000014
（式中、
Ａ４およびＡ５は、それぞれ独立に、カルボキシ基、塩の形態のカルボキシ基、またはカルボキシ基の誘導体基を表す。
Ｗ２は、置換基を有していてもよいアルキレン基または置換基を有していてもよいシクロアルカンジイル基を表す。）
で表される化合物である請求項１〜４のいずれか一項に記載のゲル。
【請求項８】
第一の架橋重合体の量が、第二の架橋重合体１００重量部に対して１０〜２００重量部である請求項１〜７のいずれか一項に記載のゲル。
【請求項９】
架橋性化合物の量が、架橋性化合物および非架橋性化合物の合計に対して０．０１〜２０モル％である請求項１〜８のいずれか一項に記載のゲル。
【請求項１０】
塩基性化合物をさらに含む請求項１〜９のいずれか一項に記載のゲル。
【請求項１１】
塩基性化合物が、アルカリ金属の炭酸塩、炭酸水素塩および水酸化物、並びにアミン類からなる群から選ばれる少なくとも一つである請求項１０に記載のゲル。
【請求項１２】
塩基性化合物が、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、およびＣｓからなる群から選ばれる少なくとも一つのアルカリ金属の炭酸塩、炭酸水素塩および水酸化物からなる群から選ばれる少なくとも一つである請求項１０に記載のゲル。
【請求項１３】
塩基性化合物が、炭酸セシウムおよび水酸化セシウムからなる群から選ばれる少なくとも一つである請求項１０に記載のゲル。
【請求項１４】
塩基性化合物の量が、第一の架橋重合体および第二の架橋重合体が有する、酸性解離性基、塩の形態の酸性解離性基、および酸性解離性基の誘導体基の合計１モルに対して、０．１〜５モルである請求項１０〜１３のいずれか一項に記載のゲル。
【請求項１５】
請求項１〜１４のいずれか一項に記載のゲルを含む分離膜。
【請求項１６】
さらに多孔膜を含む請求項１５に記載の分離膜。
【請求項１７】
請求項１５または１６に記載の分離膜を含む分離装置。
【請求項１８】
少なくとも２種以上のガスを含む混合ガスを請求項１５または１６に記載の分離膜に接触させて、少なくとも１種のガスを分離する方法。
【請求項１９】
水と、酸性解離性基、塩の形態の酸性解離性基、および酸性解離性基の誘導体基からなる群から選ばれる少なくとも一つを有する第二の架橋重合体とを含む混合物中で、下記式（Ｉ）で表される化合物および下記式（ＩＩ）で表される化合物からなる群から選ばれる少なくとも１種の非架橋性化合物と、下記式（ＩＩＩ）で表される化合物および下記式（ＩＶ）で表される化合物からなる群から選ばれる少なくとも１種の架橋性化合物とを重合させて第一の架橋重合体を形成する工程を含む、第一の架橋重合体である第一網目構造と、第二の架橋重合体である第二網目構造とから形成される相互貫入網目構造を有するゲルを製造する方法。
【化４】
2018172563.tif 000015
（式中、
Ｒ１〜Ｒ４は、それぞれ独立に、水素原子または置換基を表す。
Ａ１〜Ａ３は、それぞれ独立に、酸性解離性基、塩の形態の酸性解離性基、または酸性解離性基の誘導体基を表す。
Ｐは、酸性解離性基、塩の形態の酸性解離性基、および酸性解離性基の誘導体基からなる群から選ばれる少なくとも一つを有するアリール基を表す。
Ｗ１は、置換基を有していてもよいアルキレン基、置換基を有していてもよいシクロアルカンジイル基、置換基を有していてもよいアレーンジイル基、またはアルキレン基、シクロアルカンジイル基およびアレーンジイル基からなる群から選ばれる少なくとも二つの組合せである、置換基を有していてもよい２価の基を表す。
Ｑは、酸性解離性基、塩の形態の酸性解離性基、および酸性解離性基の誘導体基からなる群から選ばれる少なくとも一つを有するアレーンジイル基を表す。）
【請求項２０】
水と、下記式（Ｉ）で表される化合物および下記式（ＩＩ）で表される化合物からなる群から選ばれる少なくとも１種の非架橋性化合物と、下記式（ＩＩＩ）で表される化合物および下記式（ＩＶ）で表される化合物からなる群から選ばれる少なくとも１種の架橋性化合物と、酸性解離性基、塩の形態の酸性解離性基、および酸性解離性基の誘導体基からなる群から選ばれる少なくとも一つを有する第二の架橋重合体とを含む混合物を基材に塗布し、塗膜を形成する工程、並びに
非架橋性化合物および架橋性化合物を重合させて第一の架橋重合体を形成する工程、を含む、第一の架橋重合体である第一網目構造と、第二の架橋重合体である第二網目構造とから形成される相互貫入網目構造を有するゲルを含む分離膜を製造する方法。
【化５】
2018172563.tif 000016
（式中、
Ｒ１〜Ｒ４は、それぞれ独立に、水素原子または置換基を表す。
Ａ１〜Ａ３は、それぞれ独立に、酸性解離性基、塩の形態の酸性解離性基、または酸性解離性基の誘導体基を表す。
Ｐは、酸性解離性基、塩の形態の酸性解離性基、および酸性解離性基の誘導体基からなる群から選ばれる少なくとも一つを有するアリール基を表す。
Ｗ１は、置換基を有していてもよいアルキレン基、置換基を有していてもよいシクロアルカンジイル基、置換基を有していてもよいアレーンジイル基、またはアルキレン基、シクロアルカンジイル基およびアレーンジイル基からなる群から選ばれる少なくとも二つの組合せである、置換基を有していてもよい２価の基を表す。
Ｑは、酸性解離性基、塩の形態の酸性解離性基、および酸性解離性基の誘導体基からなる群から選ばれる少なくとも一つを有するアレーンジイル基を表す。）
【請求項２１】
基材が、多孔膜である請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
混合物が、さらに塩基性化合物を含む請求項１９〜２１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２３】
架橋性化合物および非架橋性化合物を、光ラジカル重合によって重合させる請求項１９〜２２のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガス分離膜等のために有用なゲルに関する。
【背景技術】
【０００２】
二酸化炭素、硫化水素等の酸性ガスの分離回収において、選択的な酸性ガス透過性（酸性ガス選択性）を有したガス分離膜を用いた分離法は、現在のアミン吸収液を用いた化学吸収法に比べてより省エネルギーでガス分離を実現できる可能性があると期待されている。このことから、ガス分離膜を用いた分離法が盛んに検討されている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、第一のポリマーおよび第二のポリマーが共有結合を通じて連結した網目構造のポリマーを含む分離層と、支持層とを具備するガス分離膜が記載されている。また、特許文献２には、第一網目構造、第二網目構造およびアミノ酸イオン性液体を含み、ＣＯ２選択性を有する構造体が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−１１１５６５号公報
【特許文献２】特開２０１６−７７９９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、酸性ガス選択性に優れたガス分離膜等のために有用な新規なゲルを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成し得る本発明は、以下の通りである。
［１］  第一網目構造および第二網目構造から形成される相互貫入網目構造を有するゲルであって、
第一網目構造が、下記式（Ｉ）で表される化合物および下記式（ＩＩ）で表される化合物からなる群から選ばれる少なくとも１種の非架橋性化合物と、下記式（ＩＩＩ）で表される化合物および下記式（ＩＶ）で表される化合物からなる群から選ばれる少なくとも１種の架橋性化合物とから形成される第一の架橋重合体であり、
第二網目構造が、酸性解離性基、塩の形態の酸性解離性基、および酸性解離性基の誘導体基からなる群から選ばれる少なくとも一つを有する第二の架橋重合体である、ゲル。
【０００７】
【化１】
2018172563.tif 000002
【０００８】
（式中、
Ｒ１〜Ｒ４は、それぞれ独立に、水素原子または置換基を表す。
Ａ１〜Ａ３は、それぞれ独立に、酸性解離性基、塩の形態の酸性解離性基、または酸性解離性基の誘導体基を表す。
Ｐは、酸性解離性基、塩の形態の酸性解離性基、および酸性解離性基の誘導体基からなる群から選ばれる少なくとも一つを有するアリール基を表す。
Ｗ１は、置換基を有していてもよいアルキレン基、置換基を有していてもよいシクロアルカンジイル基、置換基を有していてもよいアレーンジイル基、またはアルキレン基、シクロアルカンジイル基およびアレーンジイル基からなる群から選ばれる少なくとも二つの組合せである、置換基を有していてもよい２価の基を表す。
Ｑは、酸性解離性基、塩の形態の酸性解離性基、および酸性解離性基の誘導体基からなる群から選ばれる少なくとも一つを有するアレーンジイル基を表す。）
［２］  Ｒ１〜Ｒ４が、それぞれ独立に、水素原子、置換基を有していてもよいアルキル基または置換基を有していてもよいアリール基である前記［１］に記載のゲル。
［３］  第二の架橋重合体が、カルボキシ基、塩の形態のカルボキシ基、およびカルボキシ基の誘導体基からなる群から選ばれる少なくとも一つを有するアクリル酸系の架橋重合体である前記［１］または［２］に記載のゲル。
［４］  第一の架橋重合体が、カルボキシ基、スルホ基、ホスホノ基、塩の形態のカルボキシ基、塩の形態のスルホ基、塩の形態のホスホノ基、カルボキシ基の誘導体基、スルホ基の誘導体基、およびホスホノ基の誘導体基からなる群から選ばれる少なくとも一つを有する前記［１］〜［３］のいずれか一つに記載のゲル。
［５］  式（ＩＩＩ）で表される化合物が、式（ＩＩＩ−１）：
【０００９】
【化２】
2018172563.tif 000003
【００１０】
（式中、
Ａ４およびＡ５は、それぞれ独立に、カルボキシ基、塩の形態のカルボキシ基、またはカルボキシ基の誘導体基を表す。
Ｗ２は、置換基を有していてもよいアルキレン基または置換基を有していてもよいシクロアルカンジイル基を表す。）
で表される化合物であり、
式（ＩＶ）で表される化合物が、ジビニルベンゼンスルホン酸、並びにその塩および誘導体からなる群から選ばれる少なくとも１種である前記［１］〜［４］のいずれか一つに記載のゲル。
［６］  非架橋性化合物が、アクリル酸、メタクリル酸、ビニルスルホン酸、ビニルホスホン酸、スチレンスルホン酸、並びにこれらの塩および誘導体からなる群から選ばれる少なくとも１種である前記［１］〜［５］のいずれか一つに記載のゲル。
［７］  非架橋性化合物が、アクリル酸、並びにその塩および誘導体からなる群から選ばれる少なくとも一つであり、且つ架橋性化合物が、式（ＩＩＩ−１）：
【００１１】
【化３】
2018172563.tif 000004
【００１２】
（式中、
Ａ４およびＡ５は、それぞれ独立に、カルボキシ基、塩の形態のカルボキシ基、またはカルボキシ基の誘導体基を表す。
Ｗ２は、置換基を有していてもよいアルキレン基または置換基を有していてもよいシクロアルカンジイル基を表す。）
で表される化合物である前記［１］〜［４］のいずれか一つに記載のゲル。
［８］  第一の架橋重合体の量が、第二の架橋重合体１００重量部に対して１０〜２００重量部である前記［１］〜［７］のいずれか一つに記載のゲル。
［９］  架橋性化合物の量が、架橋性化合物および非架橋性化合物の合計に対して０．０１〜２０モル％である前記［１］〜［８］のいずれか一つに記載のゲル。
［１０］  塩基性化合物をさらに含む前記［１］〜［９］のいずれか一つに記載のゲル。
［１１］  塩基性化合物が、アルカリ金属の炭酸塩、炭酸水素塩および水酸化物、並びにアミン類からなる群から選ばれる少なくとも一つである前記［１０］に記載のゲル。
［１２］  塩基性化合物が、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、およびＣｓからなる群から選ばれる少なくとも一つのアルカリ金属の炭酸塩、炭酸水素塩および水酸化物からなる群から選ばれる少なくとも一つである前記［１０］に記載のゲル。
［１３］  塩基性化合物が、炭酸セシウムおよび水酸化セシウムからなる群から選ばれる少なくとも一つである前記［１０］に記載のゲル。
［１４］  塩基性化合物の量が、第一の架橋重合体および第二の架橋重合体が有する、酸性解離性基、塩の形態の酸性解離性基、および酸性解離性基の誘導体基の合計１モルに対して、０．１〜５モルである前記［１０］〜［１３］のいずれか一つに記載のゲル。
【００１３】
［１５］  前記［１］〜［１４］のいずれか一つに記載のゲルを含む分離膜。
［１６］  さらに多孔膜を含む前記［１５］に記載の分離膜。
［１７］  前記［１５］または［１６］に記載の分離膜を含む分離装置。
［１８］  少なくとも２種以上のガスを含む混合ガスを前記［１５］または［１６］に記載の分離膜に接触させて、少なくとも１種のガスを分離する方法。
【００１４】
［１９］  水と、酸性解離性基、塩の形態の酸性解離性基、および酸性解離性基の誘導体基からなる群から選ばれる少なくとも一つを有する第二の架橋重合体とを含む混合物中で、下記式（Ｉ）で表される化合物および下記式（ＩＩ）で表される化合物からなる群から選ばれる少なくとも１種の非架橋性化合物と、下記式（ＩＩＩ）で表される化合物および下記式（ＩＶ）で表される化合物からなる群から選ばれる少なくとも１種の架橋性化合物とを重合させて第一の架橋重合体を形成する工程を含む、第一の架橋重合体である第一網目構造と、第二の架橋重合体である第二網目構造とから形成される相互貫入網目構造を有するゲルを製造する方法。
【００１５】
【化４】
2018172563.tif 000005
【００１６】
（式中、
Ｒ１〜Ｒ４は、それぞれ独立に、水素原子または置換基を表す。
Ａ１〜Ａ３は、それぞれ独立に、酸性解離性基、塩の形態の酸性解離性基、または酸性解離性基の誘導体基を表す。
Ｐは、酸性解離性基、塩の形態の酸性解離性基、および酸性解離性基の誘導体基からなる群から選ばれる少なくとも一つを有するアリール基を表す。
Ｗ１は、置換基を有していてもよいアルキレン基、置換基を有していてもよいシクロアルカンジイル基、置換基を有していてもよいアレーンジイル基、またはアルキレン基、シクロアルカンジイル基およびアレーンジイル基からなる群から選ばれる少なくとも二つの組合せである、置換基を有していてもよい２価の基を表す。
Ｑは、酸性解離性基、塩の形態の酸性解離性基、および酸性解離性基の誘導体基からなる群から選ばれる少なくとも一つを有するアレーンジイル基を表す。）
［２０］  水と、下記式（Ｉ）で表される化合物および下記式（ＩＩ）で表される化合物からなる群から選ばれる少なくとも１種の非架橋性化合物と、下記式（ＩＩＩ）で表される化合物および下記式（ＩＶ）で表される化合物からなる群から選ばれる少なくとも１種の架橋性化合物と、酸性解離性基、塩の形態の酸性解離性基、および酸性解離性基の誘導体基からなる群から選ばれる少なくとも一つを有する第二の架橋重合体とを含む混合物を基材に塗布し、塗膜を形成する工程、並びに
非架橋性化合物および架橋性化合物を重合させて第一の架橋重合体を形成する工程、を含む、第一の架橋重合体である第一網目構造と、第二の架橋重合体である第二網目構造とから形成される相互貫入網目構造を有するゲルを含む分離膜を製造する方法。
【００１７】
【化５】
2018172563.tif 000006
【００１８】
（式中、
Ｒ１〜Ｒ４は、それぞれ独立に、水素原子または置換基を表す。
Ａ１〜Ａ３は、それぞれ独立に、酸性解離性基、塩の形態の酸性解離性基、または酸性解離性基の誘導体基を表す。
Ｐは、酸性解離性基、塩の形態の酸性解離性基、および酸性解離性基の誘導体基からなる群から選ばれる少なくとも一つを有するアリール基を表す。
Ｗ１は、置換基を有していてもよいアルキレン基、置換基を有していてもよいシクロアルカンジイル基、置換基を有していてもよいアレーンジイル基、またはアルキレン基、シクロアルカンジイル基およびアレーンジイル基からなる群から選ばれる少なくとも二つの組合せである、置換基を有していてもよい２価の基を表す。
Ｑは、酸性解離性基、塩の形態の酸性解離性基、および酸性解離性基の誘導体基からなる群から選ばれる少なくとも一つを有するアレーンジイル基を表す。）
［２１］  基材が、多孔膜である前記［２０］に記載の方法。
［２２］  混合物が、さらに塩基性化合物を含む前記［１９］〜［２１］のいずれか一つに記載の方法。
［２３］  架橋性化合物および非架橋性化合物を、光ラジカル重合によって重合させる前記［１９］〜［２２］のいずれか一つに記載の方法。
【発明の効果】
【００１９】
本発明のゲルを用いれば、酸性ガス選択性に優れたガス分離膜を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】実施例および比較例で得られたガス分離膜のガス分離性能評価で用いたガス分離膜モジュールを備えたガス分離装置の概説図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
（定義）
まず、本明細書における基等の定義を順に説明する。
「Ｃｘ−ｙ」とは、炭素数がｘ以上ｙ以下（ｘおよびｙは数を表す）を意味する。
【００２２】
アルカリ金属としては、例えば、リチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウムが挙げられる。これらの中で、カリウム、ルビジウム、セシウムが好ましく、カリウム、セシウムがより好ましい。
ハロゲン原子としては、例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子が挙げられる。
【００２３】
アルキル基は、直鎖状または分枝鎖状のいずれでもよい。アルキル基の炭素数は、好ましくは１〜３０、より好ましくは１〜２０、さらに好ましくは１〜１０、特に好ましくは１〜６である。アルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、１−エチルプロピル基、ヘキシル基、イソヘキシル基、１，１−ジメチルブチル基、２，２−ジメチルブチル基、３，３−ジメチルブチル基、２−エチルブチル基が挙げられる。アルキル基は置換基を有していてもよい。その置換基としては、例えば、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、置換基を有していてもよいアミノ基、スルホ基、塩の形態のスルホ基、スルホ基の誘導体基が挙げられる。
【００２４】
塩の形態のスルホ基とは、−Ｓ（Ｏ）２（ＯＭ２）（前記式中、Ｍ２は、プロトンとは異なるカチオン（以下「他のカチオン」と略称することがある）を表す）を意味する。他のカチオンとしては、例えば、金属イオン、アンモニウムイオンが挙げられる。金属イオンとしては、例えば、アルカリ金属イオンが挙げられる。他のカチオンは、好ましくはアルカリ金属イオンであり、より好ましくはカリウムイオンまたはセシウムイオンである。
【００２５】
スルホ基の誘導体基としては、例えば、−Ｓ（Ｏ）２（ＯＲａ２）（前記式中、Ｒａ２は、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいシクロアルキル基、置換基を有していてもよいアリール基または置換基を有していてもよいアラルキル基を表す。）が挙げられる。
【００２６】
シクロアルキル基の炭素数は、好ましくは３〜３０、より好ましくは３〜２０、特に好ましくは３〜１０である。シクロアルキル基としては、例えば、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、ビシクロ［２．２．１］ヘプチル基、ビシクロ［２．２．２］オクチル基、ビシクロ［３．２．１］オクチル基、アダマンチル基が挙げられる。シクロアルキル基は置換基を有していてもよい。その置換基としては、例えば、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアミノ基が挙げられる。
【００２７】
アリール基の炭素数は、好ましくは６〜１８、より好ましくは６〜１４である。アリール基としては、例えば、フェニル基、１−ナフチル基、２−ナフチル基、１−アントリル基、２−アントリル基、９−アントリル基が挙げられる。アリール基は置換基を有していてもよい。その置換基としては、例えば、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアミノ基が挙げられる。
【００２８】
アラルキル基の炭素数は、好ましくは７〜１６である。アラルキル基としては、例えば、ベンジル基、フェネチル基、ナフチルメチル基、フェニルプロピル基が挙げられる。アラルキル基は置換基を有していてもよい。その置換基としては、例えば、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアミノ基が挙げられる。
【００２９】
複素環基としては、例えば、環構成原子として炭素原子以外に窒素原子、硫黄原子および酸素原子から選ばれる１〜４個のヘテロ原子をそれぞれ含有する、（ｉ）芳香族複素環基、および（ｉｉ）非芳香族複素環基が挙げられる。複素環基は置換基を有していてもよい。その置換基としては、例えば、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、置換基を有していてもよいアルキル基が挙げられる。
【００３０】
芳香族複素環基としては、例えば、環構成原子として炭素原子以外に窒素原子、硫黄原子および酸素原子から選ばれる１〜４個のヘテロ原子を含有する５〜１４員（好ましくは５〜１０員）の芳香族複素環基が挙げられる。
【００３１】
芳香族複素環基の好適な例としては、以下のものが挙げられる：
チエニル基、フリル基、ピロリル基、イミダゾリル基、ピラゾリル基、チアゾリル基、イソチアゾリル基、オキサゾリル基、イソオキサゾリル基、ピリジル基、ピラジニル基、ピリミジニル基、ピリダジニル基、１，２，４−オキサジアゾリル基、１，３，４−オキサジアゾリル基、１，２，４−チアジアゾリル基、１，３，４−チアジアゾリル基、トリアゾリル基、テトラゾリル基、トリアジニル基などの５〜６員単環式芳香族複素環基；
ベンゾチオフェニル基、ベンゾフラニル基、ベンゾイミダゾリル基、ベンゾオキサゾリル基、ベンゾイソオキサゾリル基、ベンゾチアゾリル基、ベンゾイソチアゾリル基、ベンゾトリアゾリル基、イミダゾピリジニル基、チエノピリジニル基、フロピリジニル基、ピロロピリジニル基、ピラゾロピリジニル基、オキサゾロピリジニル基、チアゾロピリジニル基、イミダゾピラジニル基、イミダゾピリミジニル基、チエノピリミジニル基、フロピリミジニル基、ピロロピリミジニル基、ピラゾロピリミジニル基、オキサゾロピリミジニル基、チアゾロピリミジニル基、ピラゾロトリアジニル基、ナフト［２，３−ｂ］チエニル基、フェノキサチイニル基、インドリル基、イソインドリル基、１Ｈ−インダゾリル基、プリニル基、イソキノリル基、キノリル基、フタラジニル基、ナフチリジニル基、キノキサリニル基、キナゾリニル基、シンノリニル基、カルバゾリル基、β−カルボリニル基、フェナントリジニル基、アクリジニル基、フェナジニル基、フェノチアジニル基、フェノキサジニル基などの８〜１４員縮合多環式（好ましくは２または３環式）芳香族複素環基。
【００３２】
非芳香族複素環基の好適な例としては、以下のものが挙げられる：
アジリジニル基、オキシラニル基、チイラニル基、アゼチジニル基、オキセタニル基、チエタニル基、テトラヒドロチエニル基、テトラヒドロフラニル基、ピロリニル基、ピロリジニル基、イミダゾリニル基、イミダゾリジニル基、オキサゾリニル基、オキサゾリジニル基、ピラゾリニル基、ピラゾリジニル基、チアゾリニル基、チアゾリジニル基、テトラヒドロイソチアゾリル基、テトラヒドロオキサゾリル基、テトラヒドロイソオキサゾリル基、ピペリジニル基、ピペラジニル基、テトラヒドロピリジニル基、ジヒドロピリジニル基、ジヒドロチオピラニル基、テトラヒドロピリミジニル基、テトラヒドロピリダジニル基、ジヒドロピラニル基、テトラヒドロピラニル基、テトラヒドロチオピラニル基、モルホリニル基、チオモルホリニル基、アゼパニル基、ジアゼパニル基、アゼピニル基、オキセパニル基、アゾカニル基、ジアゾカニル基などの３〜８員単環式非芳香族複素環基；
ジヒドロベンゾフラニル基、ジヒドロベンゾイミダゾリル基、ジヒドロベンゾオキサゾリル基、ジヒドロベンゾチアゾリル基、ジヒドロベンゾイソチアゾリル基、ジヒドロナフト［２，３−ｂ］チエニル基、テトラヒドロイソキノリル基、テトラヒドロキノリル基、４Ｈ−キノリジニル基、インドリニル基、イソインドリニル基、テトラヒドロチエノ［２，３−ｃ］ピリジニル基、テトラヒドロベンゾアゼピニル基、テトラヒドロキノキサリニル基、テトラヒドロフェナントリジニル基、ヘキサヒドロフェノチアジニル基、ヘキサヒドロフェノキサジニル基、テトラヒドロフタラジニル基、テトラヒドロナフチリジニル基、テトラヒドロキナゾリニル基、テトラヒドロシンノリニル基、テトラヒドロカルバゾリル基、テトラヒドロ−β−カルボリニル基、テトラヒドロアクリジニル基、テトラヒドロフェナジニル基、テトラヒドロチオキサンテニル基、オクタヒドロイソキノリル基などの９〜１４員縮合多環式（好ましくは２または３環式）非芳香族複素環基。
【００３３】
アルキレン基は、直鎖状または分枝鎖状のいずれでもよい。アルキレン基の炭素数は、好ましくは１〜３０、より好ましくは１〜２０、さらに好ましくは１〜１０、特に好ましくは１〜６である。アルキレン基としては、例えば、−ＣＨ２−、−（ＣＨ２）２−、−（ＣＨ２）３−、−（ＣＨ２）４−、−（ＣＨ２）５−、−（ＣＨ２）６−、−ＣＨ（ＣＨ３）−、−Ｃ（ＣＨ３）２−、−ＣＨ（Ｃ２Ｈ５）−、−ＣＨ（Ｃ３Ｈ７）−、−ＣＨ（ＣＨ（ＣＨ３）２）−、−（ＣＨ（ＣＨ３））２−、−ＣＨ２−ＣＨ（ＣＨ３）−、−ＣＨ（ＣＨ３）−ＣＨ２−、−ＣＨ２−ＣＨ２−Ｃ（ＣＨ３）２−、−Ｃ（ＣＨ３）２−ＣＨ２−ＣＨ２−、−ＣＨ２−ＣＨ２−ＣＨ２−Ｃ（ＣＨ３）２−、−Ｃ（ＣＨ３）２−ＣＨ２−ＣＨ２−ＣＨ２−が挙げられる。アルキレン基は置換基を有していてもよい。その置換基としては、例えば、ハロゲン原子、ヒドロキシ基が挙げられる。
【００３４】
シクロアルカンジイル基の炭素数は、好ましくは３〜３０、より好ましくは３〜２０、特に好ましくは３〜１０である。シクロアルカンジイル基としては、例えば、シクロプロパンジイル基、シクロブタンジイル基（例、シクロブタン−１，３−ジイル基）、シクロペンタンジイル基（例、シクロペンタン−１，３−ジイル基）、シクロヘキサンジイル基（例、シクロヘキサン−１，４−ジイル基）、シクロヘプタンジイル基（例、シクロヘプタン−１，４−ジイル基）が挙げられる。シクロアルカンジイル基は置換基を有していてもよい。その置換基としては、例えば、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、置換基を有していてもよいアルキル基が挙げられる。
【００３５】
アレーンジイル基の炭素数は、好ましくは６〜１８、より好ましくは６〜１４である。アレーンジイル基としては、例えば、ベンゼンジイル基（例、ベンゼン−１，４−ジイル基）、ナフタレンジイル基（例、ナフタレン−１，４−ジイル基）、フェナントレンジイル基（例、フェナントレン−１，６−ジイル基）、アントラセンジイル基（例、アントラセン−２，６−ジイル基）が挙げられる。アレーンジイル基は置換基を有していてもよい。その置換基としては、例えば、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、置換基を有していてもよいアルキル基が挙げられる。
【００３６】
アルキレン基、シクロアルカンジイル基およびアレーンジイル基からなる群から選ばれる少なくとも二つの組合せである２価の基としては、例えば、−ＣＨ２−とシクロヘキサンジイル基とが結合した基、−ＣＨ２−とシクロヘキサンジイル基と−ＣＨ２−とが結合した基、−ＣＨ２−とベンゼンジイル基とが結合した基、−ＣＨ２−とベンゼンジイル基と−ＣＨ２−とが結合した基が挙げられる。２価の基は置換基を有していてもよい。その置換基としては、例えば、ハロゲン原子、ヒドロキシ基が挙げられる。
【００３７】
アルコキシ基（即ち、アルキルオキシ基）の一部であるアルキル基の説明は、上述の通りである。後述する基の一部であるアルキル基の説明も同様である。アルコキシ基の好適な例としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基、ブトキシ基、イソブトキシ基、ｓｅｃ−ブトキシ基、ｔｅｒｔ−ブトキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基が挙げられる。アルコキシ基は置換基を有していてもよい。その置換基としては、例えば、ハロゲン原子、ヒドロキシ基が挙げられる。
【００３８】
シクロアルキルオキシ基の一部であるシクロアルキル基の説明は、上述の通りである。後述する基の一部であるシクロアルキル基の説明も同様である。シクロアルキルオキシ基の好適な例としては、シクロプロピルオキシ基、シクロブチルオキシ基、シクロペンチルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基、シクロヘプチルオキシ基、シクロオクチルオキシ基が挙げられる。シクロアルキルオキシ基は置換基を有していてもよい。その置換基としては、例えば、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、置換基を有していてもよいアルキル基が挙げられる。
【００３９】
アリールオキシ基の一部であるアリール基の説明は、上述の通りである。後述する基の一部であるアリール基の説明も同様である。アリールオキシ基の好適な例としては、フェニルオキシ基、１−ナフチルオキシ基、２−ナフチルオキシ基が挙げられる。アリールオキシ基は置換基を有していてもよい。その置換基としては、例えば、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、置換基を有していてもよいアルキル基が挙げられる。
【００４０】
アラルキルオキシ基の一部であるアラルキル基の説明は、上述の通りである。後述する基の一部であるアラルキル基の説明も同様である。アラルキルオキシ基の好適な例としては、ベンジルオキシ基、フェネチルオキシ基、ナフチルメチルオキシ基、フェニルプロピルオキシ基が挙げられる。アラルキルオキシ基は置換基を有していてもよい。その置換基としては、例えば、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、置換基を有していてもよいアルキル基が挙げられる。
【００４１】
複素環オキシ基における複素環基の説明は、上述の通りである。後述する基の一部である複素環基の説明も同様である。複素環オキシ基の好適な例としては、ピリジルオキシ基、ピラジルオキシ基、ピリミジルオキシ基、キノリルオキシ基が挙げられる。複素環オキシ基は置換基を有していてもよい。その置換基としては、例えば、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、置換基を有していてもよいアルキル基が挙げられる。
【００４２】
アルキルチオ基の好適な例としては、メチルチオ基、エチルチオ基、プロピルチオ基、イソプロピルチオ基、ブチルチオ基、ｓｅｃ−ブチルチオ基、ｔｅｒｔ−ブチルチオ基、ペンチルチオ基、ヘキシルチオ基が挙げられる。アルキルチオ基は置換基を有していてもよい。その置換基としては、例えば、ハロゲン原子、ヒドロキシ基が挙げられる。
【００４３】
シクロアルキルチオ基の好適な例としては、シクロペンチルチオ基、シクロヘキシルチオ基、シクロヘプチルチオ基が挙げられる。シクロアルキルチオ基は置換基を有していてもよい。その置換基としては、例えば、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、置換基を有していてもよいアルキル基が挙げられる。
【００４４】
アリールチオ基の好適な例としては、フェニルチオ基、ナフチルチオ基が挙げられる。アリールチオ基は置換基を有していてもよい。その置換基としては、例えば、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、置換基を有していてもよいアルキル基が挙げられる。
【００４５】
アラルキルチオ基の好適な例としては、ベンジルチオ基、フェネチルチオ基が挙げられる。アラルキルチオ基は置換基を有していてもよい。その置換基としては、例えば、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、置換基を有していてもよいアルキル基が挙げられる。
【００４６】
複素環チオ基の好適な例としては、ピリジルチオ基、２−ベンゾイミダゾリルチオ基、２−ベンゾオキサゾリルチオ基、２−ベンゾチアゾリルチオ基が挙げられる。複素環チオ基は置換基を有していてもよい。その置換基としては、例えば、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、置換基を有していてもよいアルキル基が挙げられる。
【００４７】
置換基を有していてもよいアミノ基としては、例えば、アルキル基、アリール基、アルキル−カルボニル基、アリール−カルボニル基、アラルキル−カルボニル基、複素環カルボニル基、アルコキシ−カルボニル基、複素環基、カルバモイル基、モノ−またはジ−アルキル−カルバモイル基、モノ−またはジ−アラルキル−カルバモイル基、アルキルスルホニル基およびアリールスルホニル基から選ばれる１または２個の置換基を有していてもよいアミノ基が挙げられる。
【００４８】
置換基を有していてもよいアミノ基の好適な例としては、アミノ基、モノ−またはジ−アルキルアミノ基（例、メチルアミノ基、ジメチルアミノ基、エチルアミノ基、ジエチルアミノ基、プロピルアミノ基、ジブチルアミノ基）、モノ−またはジ−シクロアルキルアミノ基（例、シクロプロピルアミノ基、シクロヘキシルアミノ基）、モノ−またはジ−アリールアミノ基（例、フェニルアミノ基）、モノ−またはジ−アラルキルアミノ基（例、ベンジルアミノ基、ジベンジルアミノ基）、モノ−またはジ−アルキル−カルボニルアミノ基（例、アセチルアミノ基、プロピオニルアミノ基）、モノ−またはジ−アリール−カルボニルアミノ基（例、ベンゾイルアミノ基）、モノ−またはジ−アラルキル−カルボニルアミノ基（例、ベンジルカルボニルアミノ基）、モノ−またはジ−複素環カルボニルアミノ基（例、ニコチノイルアミノ基、イソニコチノイルアミノ基、ピペリジニルカルボニルアミノ基）、モノ−またはジ−アルコキシ−カルボニルアミノ基（例、ｔｅｒｔ−ブトキシカルボニルアミノ基）、複素環アミノ基（例、ピリジルアミノ基）、カルバモイルアミノ基、（モノ−またはジ−アルキル−カルバモイル）アミノ基（例、メチルカルバモイルアミノ基）、（モノ−またはジ−アラルキル−カルバモイル）アミノ基（例、ベンジルカルバモイルアミノ基）、アルキルスルホニルアミノ基（例、メチルスルホニルアミノ基、エチルスルホニルアミノ基）、アリールスルホニルアミノ基（例、フェニルスルホニルアミノ基）、（アルキル）（アルキル−カルボニル）アミノ基（例、Ｎ−アセチル−Ｎ−メチルアミノ基）、（アルキル）（アリール−カルボニル）アミノ基（例、Ｎ−ベンゾイル−Ｎ−メチルアミノ基）が挙げられる。
【００４９】
アルキル−カルボニル基の好適な例としては、アセチル基、プロパノイル基、ブタノイル基、２−メチルプロパノイル基、ペンタノイル基、３−メチルブタノイル基、２−メチルブタノイル基、２，２−ジメチルプロパノイル基、ヘキサノイル基、ヘプタノイル基が挙げられる。アルキル−カルボニル基は置換基を有していてもよい。その置換基としては、例えば、ハロゲン原子、ヒドロキシ基が挙げられる。
【００５０】
シクロアルキル−カルボニル基の好適な例としては、シクロブチルカルボニル基、シクロペンチルカルボニル基、シクロヘキシルカルボニル基、シクロヘプチルカルボニル基が挙げられる。シクロアルキル−カルボニル基は置換基を有していてもよい。その置換基としては、例えば、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、置換基を有していてもよいアルキル基が挙げられる。
【００５１】
アリール−カルボニル基の好適な例としては、ベンゾイル基、１−ナフトイル基、２−ナフトイル基が挙げられる。アリール−カルボニル基は置換基を有していてもよい。その置換基としては、例えば、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、置換基を有していてもよいアルキル基が挙げられる。
【００５２】
アラルキル−カルボニル基の好適な例としては、フェニルアセチル基、フェニルプロピオニル基が挙げられる。アラルキル−カルボニル基は置換基を有していてもよい。その置換基としては、例えば、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、置換基を有していてもよいアルキル基が挙げられる。
【００５３】
複素環カルボニル基の好適な例としては、ニコチノイル基、イソニコチノイル基、テノイル基、フロイル基、モルホリニルカルボニル基、ピペリジニルカルボニル基、ピロリジニルカルボニル基が挙げられる。複素環カルボニル基は置換基を有していてもよい。その置換基としては、例えば、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、置換基を有していてもよいアルキル基が挙げられる。
【００５４】
アルコキシ−カルボニル基の好適な例としては、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、プロポキシカルボニル基、イソプロポキシカルボニル基、ブトキシカルボニル基、イソブトキシカルボニル基、ｓｅｃ−ブトキシカルボニル基、ｔｅｒｔ−ブトキシカルボニル基、ペンチルオキシカルボニル基、ヘキシルオキシカルボニル基が挙げられる。アルコキシ−カルボニル基は置換基を有していてもよい。その置換基としては、例えば、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、置換基を有していてもよいアミノ基が挙げられる。
【００５５】
アルキル−カルボニルオキシ基の好適な例としては、アセトキシ基、プロパノイルオキシ基、ブタノイルオキシ基が挙げられる。アルキル−カルボニルオキシ基は置換基を有していてもよい。その置換基としては、例えば、ハロゲン原子、ヒドロキシ基が挙げられる。
【００５６】
シクロアルキル−カルボニルオキシ基の好適な例としては、シクロブチルカルボニルオキシ基、シクロペンチルカルボニルオキシ基、シクロヘキシルカルボニルオキシ基、シクロヘプチルカルボニルオキシ基が挙げられる。シクロアルキル−カルボニルオキシ基は置換基を有していてもよい。その置換基としては、例えば、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、置換基を有していてもよいアルキル基が挙げられる。
【００５７】
アリール−カルボニルオキシ基の好適な例としては、ベンゾイルオキシ基、１−ナフトイルオキシ基、２−ナフトイルオキシ基が挙げられる。アリール−カルボニルオキシ基は置換基を有していてもよい。その置換基としては、例えば、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、置換基を有していてもよいアルキル基が挙げられる。
【００５８】
アラルキル−カルボニルオキシ基の好適な例としては、フェニルアセトキシ基、フェニルプロピオニルオキシ基が挙げられる。アラルキル−カルボニルオキシ基は置換基を有していてもよい。その置換基としては、例えば、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、置換基を有していてもよいアルキル基が挙げられる。
【００５９】
アルキルスルホニル基の好適な例としては、メチルスルホニル基、エチルスルホニル基、プロピルスルホニル基、イソプロピルスルホニル基、ブチルスルホニル基、ｓｅｃ−ブチルスルホニル基、ｔｅｒｔ−ブチルスルホニル基が挙げられる。アルキルスルホニル基は置換基を有していてもよい。その置換基としては、例えば、ハロゲン原子、ヒドロキシ基が挙げられる。
【００６０】
シクロアルキルスルホニル基の好適な例としては、シクロブチルスルホニル基、シクロペンチルスルホニル基、シクロヘキシルスルホニル基、シクロヘプチルスルホニル基が挙げられる。シクロアルキルスルホニル基は置換基を有していてもよい。その置換基としては、例えば、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、置換基を有していてもよいアルキル基が挙げられる。
【００６１】
アリールスルホニル基の好適な例としては、フェニルスルホニル基、１−ナフチルスルホニル基、２−ナフチルスルホニル基が挙げられる。アリールスルホニル基は置換基を有していてもよい。その置換基としては、例えば、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、置換基を有していてもよいアルキル基が挙げられる。
【００６２】
アラルキルスルホニル基の好適な例としては、ベンジルスルホニル基、フェネチルスルホニル基が挙げられる。アラルキルスルホニル基は置換基を有していてもよい。その置換基としては、例えば、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、置換基を有していてもよいアルキル基が挙げられる。
【００６３】
アルキルスルフィニル基の好適な例としては、メチルスルフィニル基、エチルスルフィニル基、プロピルスルフィニル基、イソプロピルスルフィニル基、ブチルスルフィニル基、ｓｅｃ−ブチルスルフィニル基、ｔｅｒｔ−ブチルスルフィニル基が挙げられる。アルキルスルフィニル基は置換基を有していてもよい。その置換基としては、例えば、ハロゲン原子、ヒドロキシ基が挙げられる。
【００６４】
シクロアルキルスルフィニル基の好適な例としては、シクロブチルスルフィニル基、シクロペンチルスルフィニル基、シクロヘキシルスルフィニル基、シクロヘプチルスルフィニル基が挙げられる。シクロアルキルスルフィニル基は置換基を有していてもよい。その置換基としては、例えば、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、置換基を有していてもよいアルキル基が挙げられる。
【００６５】
アリールスルフィニル基の好適な例としては、フェニルスルフィニル基、１−ナフチルスルフィニル基、２−ナフチルスルフィニル基が挙げられる。アリールスルフィニル基は置換基を有していてもよい。その置換基としては、例えば、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、置換基を有していてもよいアルキル基が挙げられる。
【００６６】
アラルキルスルフィニル基の好適な例としては、ベンジルスルフィニル基、フェネチルスルフィニル基が挙げられる。アラルキルスルフィニル基は置換基を有していてもよい。その置換基としては、例えば、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、置換基を有していてもよいアルキル基が挙げられる。
【００６７】
置換基を有していてもよいシリル基としては、例えば、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基およびアラルキル基から選ばれる１〜３個の置換基を有していてもよいシリル基が挙げられる。
【００６８】
置換基を有していてもよいシリル基の好適な例としては、トリメチルシリル基、ｔｅｒｔ−ブチル（ジメチル）シリル基、トリフェニルシリル基が挙げられる。
【００６９】
置換基を有していてもよいシリルオキシ基の一部である、置換基を有していてもよいシリル基の説明は上述の通りである。後述する基の一部である、置換基を有していてもよいシリル基の説明も同様である。置換基を有していてもよいシリルオキシ基の好適な例としては、トリメチルシリルオキシ基、ｔｅｒｔ−ブチル（ジメチル）シリルオキシ基、トリフェニルシリルオキシ基が挙げられる。
【００７０】
（ゲル）
本発明のゲルは、第一網目構造および第二網目構造から形成される相互貫入網目構造を有し、
第一網目構造が、下記式（Ｉ）で表される化合物および下記式（ＩＩ）で表される化合物からなる群から選ばれる少なくとも１種の非架橋性化合物と、下記式（ＩＩＩ）で表される化合物および下記式（ＩＶ）で表される化合物からなる群から選ばれる少なくとも１種の架橋性化合物とから形成される第一の架橋重合体であり、
第二網目構造が、酸性解離性基、塩の形態の酸性解離性基、および酸性解離性基の誘導体基からなる群から選ばれる少なくとも一つを有する第二の架橋重合体である。
【００７１】
【化６】
2018172563.tif 000007
【００７２】
（式中、
Ｒ１〜Ｒ４は、それぞれ独立に、水素原子または置換基を表す。
Ａ１〜Ａ３は、それぞれ独立に、酸性解離性基、塩の形態の酸性解離性基、または酸性解離性基の誘導体基を表す。
Ｐは、酸性解離性基、塩の形態の酸性解離性基、および酸性解離性基の誘導体基からなる群から選ばれる少なくとも一つを有するアリール基を表す。
Ｗ１は、置換基を有していてもよいアルキレン基、置換基を有していてもよいシクロアルカンジイル基、置換基を有していてもよいアレーンジイル基、またはアルキレン基、シクロアルカンジイル基およびアレーンジイル基からなる群から選ばれる少なくとも二つの組合せである、置換基を有していてもよい２価の基を表す。
Ｑは、酸性解離性基、塩の形態の酸性解離性基、および酸性解離性基の誘導体基からなる群から選ばれる少なくとも一つを有するアレーンジイル基を表す。）
【００７３】
以下では、「式（Ｉ）で表される化合物」を「化合物（Ｉ）」と略称することがある。他の式で表される化合物も同様に略称することがある。
【００７４】
（相互貫入網目構造）
「相互貫入網目構造」とは、一般に、２種以上の架橋重合体の網目構造が、共有結合を介さずに、からみあって形成される構造を意味する。このような構造は、相互貫入ポリマーネットワーク（interpenetrating polymer network）と呼ばれることもある。本発明のゲルでは、第一の架橋重合体の第一網目構造と、第二の架橋重合体の第二網目構造とが、相互貫入網目構造を形成する。
【００７５】
（第一網目構造）
本発明のゲルにおける第一網目構造は、化合物（Ｉ）および化合物（ＩＩ）からなる群から選ばれる少なくとも１種の非架橋性化合物と、化合物（ＩＩＩ）および化合物（ＩＶ）からなる群から選ばれる少なくとも１種の架橋性化合物から形成される第一の架橋重合体である。化合物（Ｉ）、化合物（ＩＩ）、化合物（ＩＩＩ）および化合物（ＩＶ）は、いずれも、１種のみでもよく、２種以上でもよい。
【００７６】
式（Ｉ）、式（ＩＩ）および式（ＩＶ）中のＲ１〜Ｒ４は、それぞれ独立に、水素原子または置換基を表す。
【００７７】
Ｒ１〜Ｒ４の置換基としては、例えば、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、ホルミル基、シアノ基、ニトロ基、ヒドラジノ基、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいシクロアルキル基、置換基を有していてもよいアリール基、置換基を有していてもよいアラルキル基、置換基を有していてもよい複素環基、置換基を有していてもよいアルコキシ基、置換基を有していてもよいシクロアルキルオキシ基、置換基を有していてもよいアリールオキシ基、置換基を有していてもよいアラルキルオキシ基、置換基を有していてもよい複素環オキシ基、置換基を有していてもよいアルキルチオ基、置換基を有していてもよいシクロアルキルチオ基、置換基を有していてもよいアリールチオ基、置換基を有していてもよいアラルキルチオ基の置換基、置換基を有していてもよい複素環チオ基、置換基を有していてもよいアミノ基、置換基を有していてもよいアルキル−カルボニル基、置換基を有していてもよいシクロアルキル−カルボニル基、置換基を有していてもよいアリール−カルボニル基、置換基を有していてもよいアラルキル−カルボニル基、置換基を有していてもよい複素環カルボニル基、置換基を有していてもよいアルキル−カルボニルオキシ基、シクロアルキル−カルボニルオキシ基、アリール−カルボニルオキシ基、アラルキル−カルボニルオキシ基、置換基を有していてもよいアルキルスルホニル基、置換基を有していてもよいシクロアルキルスルホニル基、置換基を有していてもよいアリールスルホニル基、置換基を有していてもよいアラルキルスルホニル基、置換基を有していてもよいアルキルスルフィニル基、置換基を有していてもよいシクロアルキルスルフィニル基、置換基を有していてもよいアリールスルフィニル基、置換基を有していてもよいアラルキルスルフィニル基、置換基を有していてもよいシリル基、置換基を有していてもよいシリルオキシ基が挙げられる。
【００７８】
式（Ｉ）、式（ＩＩ）および式（ＩＶ）中のＲ１〜Ｒ４は、それぞれ独立に、好ましくは水素原子、置換基を有していてもよいアルキル基または置換基を有していてもよいアリール基であり、より好ましくは置換基を有していてもよいＣ１−６アルキル基または置換基を有していてもよいＣ６−１４アリール基であり、さらに好ましくは水素原子、Ｃ１−６アルキル基またはＣ６−１４アリール基であり、特に好ましくは水素原子またはＣ１−６アルキル基であり、最も好ましくは水素原子である。
【００７９】
式（Ｉ）および式（ＩＩ）中のＡ１〜Ａ３は、それぞれ独立に、酸性解離性基、塩の形態の酸性解離性基、または酸性解離性基の誘導体基を表す。
式（ＩＩ）中のＰは、酸性解離性基、塩の形態の酸性解離性基、および酸性解離性基の誘導体基からなる群から選ばれる少なくとも一つを有するアリール基を表す。
式（ＩＶ）中のＱは、酸性解離性基、塩の形態の酸性解離性基、および酸性解離性基の誘導体基からなる群から選ばれる少なくとも一つを有するアレーンジイル基を表す。
【００８０】
酸性解離性基とは、水中でプロトン（Ｈ＋）を放出し得る酸性官能基を意味し、例えば、カルボキシ基（−ＣＯＯＨ）、スルホ基（−Ｓ（Ｏ）２（ＯＨ））、ホスホノ基（−Ｐ（Ｏ）（ＯＨ）２）、ホスホノオキシ基（−Ｏ−Ｐ（Ｏ）（ＯＨ）２）が挙げられる。酸性解離性基は、好ましくはカルボキシ基、スルホ基またはホスホノ基である。
【００８１】
酸性解離性基は、例えば、−ＣＯＯＭ１、−Ｓ（Ｏ）２（ＯＭ２）、−Ｐ（Ｏ）（ＯＭ３）（ＯＭ’１）、−Ｏ−Ｐ（Ｏ）（ＯＭ４）（ＯＭ’２）（前記式中、Ｍ１〜Ｍ４は、それぞれ独立に、プロトンとは異なるカチオン（以下「他のカチオン」と略称することがある）を表し、Ｍ’１およびＭ’２は、水素原子（プロトン）または他のカチオンを表す）などの塩の形態であってもよい。他のカチオンとしては、例えば、金属イオン、アンモニウムイオンが挙げられる。金属イオンとしては、例えば、アルカリ金属イオンが挙げられる。他のカチオンは、好ましくはアルカリ金属イオンであり、より好ましくはカリウムイオンまたはセシウムイオンである。
【００８２】
酸性解離性基の誘導体基としては、例えば、加水分解して、酸性解離性基または塩の形態の酸性解離性基を形成し得る基が挙げられる。そのような基としては、例えば、−ＣＯＯＲａ１、−Ｓ（Ｏ）２（ＯＲａ２）、−Ｐ（Ｏ）（ＯＲａ３）（ＯＲ’ａ１）、−Ｏ−Ｐ（Ｏ）（ＯＲａ４）（ＯＲ’ａ２）、−ＣＯＮ（Ｒ’ａ３）（Ｒ’ａ４）、−Ｓ（Ｏ）２Ｎ（Ｒ’ａ５）（Ｒ’ａ６）、−Ｐ（Ｏ）｛Ｎ（Ｒ’ａ７）（Ｒ’ａ８）｝｛Ｎ（Ｒ’ａ９）（Ｒ’ａ１０）｝、−Ｏ−Ｐ（Ｏ）｛Ｎ（Ｒ’ａ１１）（Ｒ’ａ１２）｝｛Ｎ（Ｒ’ａ１３）（Ｒ’ａ１４）｝（前記式中、Ｒａ１〜Ｒａ４は、それぞれ独立に、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいシクロアルキル基、置換基を有していてもよいアリール基または置換基を有していてもよいアラルキル基を表し、Ｒ’ａ１〜Ｒ’ａ１４は、それぞれ独立に、水素原子、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいシクロアルキル基、置換基を有していてもよいアリール基または置換基を有していてもよいアラルキル基を表す。）が挙げられる。
【００８３】
酸性解離性基の誘導体基は、好ましくは−ＣＯＯＲａ１、−Ｓ（Ｏ）２（ＯＲａ２）、−ＣＯＮ（Ｒ’ａ３）（Ｒ’ａ４）、または−Ｓ（Ｏ）２Ｎ（Ｒ’ａ５）（Ｒ’ａ６）（前記式中、Ｒａ１およびＲａ２は、それぞれ独立に、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいシクロアルキル基、置換基を有していてもよいアリール基または置換基を有していてもよいアラルキル基を表し、Ｒ’ａ３〜Ｒ’ａ６は、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基またはアラルキル基を表す。）であり、より好ましくは−ＣＯＯＲａ１または−ＣＯＮ（Ｒ’ａ３）（Ｒ’ａ４）（前記式中、Ｒａ１は、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいシクロアルキル基、置換基を有していてもよいアリール基または置換基を有していてもよいアラルキル基を表し、Ｒ’ａ３およびＲ’ａ４は、それぞれ独立に、水素原子、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいシクロアルキル基、置換基を有していてもよいアリール基または置換基を有していてもよいアラルキル基を表す。）である。
【００８４】
酸性解離性基の誘導体基は、さらに好ましくは−ＣＯＮ（Ｒ’ａ３）（Ｒ’ａ４）である（前記式中、Ｒ’ａ３およびＲ’ａ４は、それぞれ独立に、水素原子、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいシクロアルキル基、置換基を有していてもよいアリール基または置換基を有していてもよいアラルキル基を表す。）。−ＣＯＮ（Ｒ’ａ３）（Ｒ’ａ４）において、Ｒ’ａ３が水素原子であり、且つＲ’ａ４が置換基を有していてもよいアルキル基であることがさらに一層好ましく、Ｒ’ａ３が水素原子であり、且つＲ’ａ４が置換基を有していてもよいＣ１−６アルキル基であることが特に好ましく、Ｒ’ａ３が水素原子であり、且つＲ’ａ４がスルホ基を有していてもよいＣ１−６アルキル基であることが最も好ましい。なお、以下では−ＣＯＮ（Ｒ’ａ３）（Ｒ’ａ４）を「置換基を有していてもよいカルバモイル基」と略称することがある。
【００８５】
第一の架橋重合体は、好ましくはカルボキシ基、スルホ基、ホスホノ基、塩の形態のカルボキシ基、塩の形態のスルホ基、塩の形態のホスホノ基、カルボキシ基の誘導体基、スルホ基の誘導体基、およびホスホノ基の誘導体基からなる群から選ばれる少なくとも一つを有し、より好ましくはカルボキシ基、スルホ基、ホスホノ基、アルカリ金属塩の形態のカルボキシ基、アルカリ金属塩の形態のスルホ基、アルカリ金属塩の形態のホスホノ基、置換基を有していてもよいＣ１−６アルコキシ−カルボニル基、および置換基を有していてもよいカルバモイル基からなる群から選ばれる少なくとも一つを有し、さらに好ましくはカルボキシ基、スルホ基、ホスホノ基、アルカリ金属塩の形態のカルボキシ基、アルカリ金属塩の形態のスルホ基、アルカリ金属塩の形態のホスホノ基、および置換基を有していてもよいカルバモイル基からなる群から選ばれる少なくとも一つを有し、特に好ましくはカルボキシ基、スルホ基、ホスホノ基、アルカリ金属塩の形態のカルボキシ基、アルカリ金属塩の形態のスルホ基、およびアルカリ金属塩の形態のホスホノ基からなる群から選ばれる少なくとも一つを有する。
【００８６】
式（Ｉ）中のＡ１は、好ましくはカルボキシ基、スルホ基、ホスホノ基、アルカリ金属塩の形態のカルボキシ基、アルカリ金属塩の形態のスルホ基、アルカリ金属塩の形態のホスホノ基、または置換基を有していてもよいカルバモイル基であり、より好ましくはカルボキシ基、スルホ基、ホスホノ基、アルカリ金属塩の形態のカルボキシ基、アルカリ金属塩の形態のスルホ基、アルカリ金属塩の形態のホスホノ基、または置換基を有していてもよいＣ１−６モノアルキル−カルバモイル基であり、さらに好ましくはカルボキシ基、ホスホノ基、アルカリ金属塩の形態のカルボキシ基、またはアルカリ金属塩の形態のホスホノ基である。
【００８７】
化合物（Ｉ）は、好ましくはアクリル酸、メタクリル酸、ビニルスルホン酸、ビニルホスホン酸、並びにこれらの塩および誘導体からなる群から選ばれる少なくとも１種である。これらの塩としては、アルカリ金属塩が好ましい。これらの誘導体としては、例えば、アルキルアクリレート、アルキルメタクリレート、Ｎ−アルキルアクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジアルキルアクリルアミド、Ｎ−アルキルメタクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジアルキルメタクリルアミド、ビニルスルホン酸アルキル、ビニルホスホン酸モノアルキル、ビニルホスホン酸ジアルキルが挙げられる。前記誘導体のアルキル基は、好ましくは置換基を有していてもよいＣ１−６アルキル基であり、より好ましくはスルホ基を有していてもよいＣ１−６アルキル基である。
【００８８】
化合物（Ｉ）は、より好ましくはアクリル酸、メタクリル酸、ビニルスルホン酸、ビニルホスホン酸、アクリル酸アルカリ金属塩、メタクリル酸アルカリ金属塩、ビニルスルホン酸アルカリ金属塩、ビニルホスホン酸アルカリ金属塩、Ｃ１−６アルキルアクリレート、Ｃ１−６アルキルメタクリレート、Ｎ−Ｃ１−６アルキルアクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジ（Ｃ１−６アルキル）アクリルアミド、Ｎ−Ｃ１−６アルキルメタクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジ（Ｃ１−６アルキル）メタクリルアミド、ビニルスルホン酸Ｃ１−６アルキル、ビニルホスホン酸モノＣ１−６アルキル、およびビニルホスホン酸ジＣ１−６アルキルからなる群から選ばれる少なくとも１種であり、さらに好ましくはアクリル酸、ビニルホスホン酸、２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸、アクリル酸アルカリ金属塩、ビニルホスホン酸アルカリ金属塩、および２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸アルカリ金属塩からなる群から選ばれる少なくとも１種であり、特に好ましくはアクリル酸およびアクリル酸アルカリ金属塩からなる群から選ばれる少なくとも１種である。前記Ｃ１−６アルキル基は、置換基（例、スルホ基）を有していてもよい。
【００８９】
式（ＩＩ）中のＰは、好ましくはカルボキシ基、スルホ基、ホスホノ基、アルカリ金属塩の形態のカルボキシ基、アルカリ金属塩の形態のスルホ基、アルカリ金属塩の形態のホスホノ基、および置換基を有していてもよいＣ１−６アルコキシ−カルボニル基からなる群から選ばれる少なくとも一つを有するＣ６−１４アリール基であり、より好ましくはカルボキシ基、スルホ基、ホスホノ基、アルカリ金属塩の形態のカルボキシ基、アルカリ金属塩の形態のスルホ基、およびアルカリ金属塩の形態のホスホノ基からなる群から選ばれる少なくとも一つを有するフェニル基であり、さらに好ましくはスルホ基およびアルカリ金属塩の形態のスルホ基からなる群から選ばれる少なくとも一つを有するフェニル基である。
【００９０】
化合物（ＩＩ）は、好ましくはスチレンスルホン酸、並びにその塩および誘導体からなる群から選ばれる少なくとも１種である。スチレンスルホン酸のビニル基およびスルホ基は、互いにパラ位に存在することが好ましい。この塩としては、アルカリ金属塩が好ましい。この誘導体としては、例えば、スチレンスルホン酸アルキルが挙げられる。この誘導体のアルキル基は、好ましくは置換基を有していてもよいＣ１−６アルキル基である。
【００９１】
化合物（ＩＩ）は、より好ましくはスチレンスルホン酸、スチレンスルホン酸アルカリ金属塩、およびスチレンスルホン酸Ｃ１−６アルキルからなる群から選ばれる少なくとも１種であり、さらに好ましくはスチレンスルホン酸およびスチレンスルホン酸アルカリ金属塩からなる群から選ばれる少なくとも１種であり、特に好ましくはｐ−スチレンスルホン酸およびｐ−スチレンスルホン酸アルカリ金属塩からなる群から選ばれる少なくとも１種である。
【００９２】
式（ＩＩＩ）中のＡ２およびＡ３は、それぞれ独立に、好ましくはカルボキシ基、スルホ基、ホスホノ基、アルカリ金属塩の形態のカルボキシ基、アルカリ金属塩の形態のスルホ基、アルカリ金属塩の形態のホスホノ基、またはＣ１−６アルコキシ−カルボニル基であり、より好ましくはカルボキシ基、スルホ基、ホスホノ基、アルカリ金属塩の形態のカルボキシ基、アルカリ金属塩の形態のスルホ基、またはアルカリ金属塩の形態のホスホノ基であり、さらに好ましくはカルボキシ基またはアルカリ金属塩の形態のカルボキシ基である。
【００９３】
式（ＩＩＩ）中のＷ１は、置換基を有していてもよいアルキレン基、置換基を有していてもよいシクロアルカンジイル基、置換基を有していてもよいアレーンジイル基、またはアルキレン基、シクロアルカンジイル基およびアレーンジイル基からなる群から選ばれる少なくとも二つの組合せである、置換基を有していてもよい２価の基を表す。
【００９４】
Ｗ１は、好ましくは置換基を有していてもよいアルキレン基または置換基を有していてもよいシクロアルカンジイル基であり、より好ましくは置換基を有していてもよいアルキレン基であり、さらに好ましくは置換基を有していてもよいＣ１−６アルキレン基であり、最も好ましくはＣ１−６アルキレン基である。
【００９５】
化合物（ＩＩＩ）の中でも、式（ＩＩＩ−１）：
【００９６】
【化７】
2018172563.tif 000008
【００９７】
（式中、
Ａ４およびＡ５は、それぞれ独立に、カルボキシ基、塩の形態のカルボキシ基、またはカルボキシ基の誘導体基を表す。
Ｗ２は、置換基を有していてもよいアルキレン基または置換基を有していてもよいシクロアルカンジイル基を表す。）
で表される化合物が好ましい。化合物（ＩＩＩ−１）は、１種のみでもよく、２種以上でもよい。
【００９８】
Ａ４およびＡ５は、それぞれ独立に、好ましくはカルボキシ基、アルカリ金属塩の形態のカルボキシ基、またはＣ１−６アルコキシ−カルボニル基であり、より好ましくはカルボキシ基またはアルカリ金属塩の形態のカルボキシ基である。
【００９９】
Ｗ２は、好ましくは置換基を有していてもよいアルキレン基であり、より好ましくは置換基を有していてもよいＣ１−１０アルキレン基であり、さらに好ましくはＣ１−１０アルキレン基であり、特に好ましくはＣ１−６アルキレン基である。
【０１００】
化合物（ＩＩＩ−１）は、好ましくはＡ４およびＡ５が、それぞれ独立に、カルボキシ基、アルカリ金属塩の形態のカルボキシ基、またはＣ１−６アルコキシ−カルボニル基であり、且つＷ２が、置換基を有していてもよいＣ１−１０アルキレン基である化合物（以下「化合物（ＩＩＩ−１ａ）」と略称する）である。
【０１０１】
化合物（ＩＩＩ−１ａ）は、より好ましくはＡ４およびＡ５が、それぞれ独立に、カルボキシ基またはアルカリ金属塩の形態のカルボキシ基であり、且つＷ２が、Ｃ１−１０アルキレン基である化合物（以下「化合物（ＩＩＩ−１ｂ）」と略称する）である。
【０１０２】
化合物（ＩＩＩ−１ｂ）は、さらに好ましくはＡ４およびＡ５が、それぞれ独立に、カルボキシ基またはアルカリ金属塩の形態のカルボキシ基であり、且つＷ２が、Ｃ１−６アルキレン基である化合物（以下「化合物（ＩＩＩ−１ｃ）」と略称する）である。
【０１０３】
式（ＩＶ）中のＱは、好ましくはカルボキシ基、スルホ基、ホスホノ基、アルカリ金属塩の形態のカルボキシ基、アルカリ金属塩の形態のスルホ基、アルカリ金属塩の形態のホスホノ基、およびＣ１−６アルコキシ−カルボニル基からなる群から選ばれる少なくとも一つを有するアレーンジイル基であり、より好ましくはカルボキシ基、スルホ基、ホスホノ基、アルカリ金属塩の形態のカルボキシ基、アルカリ金属塩の形態のスルホ基、およびアルカリ金属塩の形態のホスホノ基からなる群から選ばれる少なくとも一つを有するベンゼンジイル基であり、さらに好ましくはカルボキシ基、スルホ基、ホスホノ基、アルカリ金属塩の形態のカルボキシ基、アルカリ金属塩の形態のスルホ基、およびアルカリ金属塩の形態のホスホノ基からなる群から選ばれる少なくとも一つを有するベンゼンジイル基であり、特に好ましくはスルホ基およびアルカリ金属塩の形態のスルホ基からなる群から選ばれる少なくとも一つを有するベンゼンジイル基である。
【０１０４】
化合物（ＩＶ）は、好ましくはジビニルベンゼンスルホン酸、並びにその塩および誘導体からなる群から選ばれる少なくとも１種である。この塩としては、アルカリ金属塩が好ましい。この誘導体としては、例えば、ジビニルベンゼンスルホン酸アルキルが挙げられる。この誘導体のアルキル基は、好ましくはＣ１−６アルキル基である。
【０１０５】
化合物（ＩＶ）は、より好ましくはジビニルベンゼンスルホン酸、ジビニルベンゼンスルホン酸アルカリ金属塩、およびジビニルベンゼンスルホン酸Ｃ１−６アルキルからなる群から選ばれる少なくとも１種であり、さらに好ましくはジビニルベンゼンスルホン酸およびジビニルベンゼンスルホン酸アルカリ金属塩からなる群から選ばれる少なくとも１種である。
【０１０６】
非架橋性化合物の具体例としては、以下の化合物を挙げることができるが、本発明はこれらに限定されない。
【０１０７】
【化８】
2018172563.tif 000009
【０１０８】
非架橋性化合物は、好ましくはアクリル酸、メタクリル酸、ビニルスルホン酸、ビニルホスホン酸、スチレンスルホン酸、並びにこれらの塩および誘導体からなる群から選ばれる少なくとも１種であり、より好ましくはアクリル酸、メタクリル酸、ビニルスルホン酸、ビニルホスホン酸、ｐ−スチレンスルホン酸、並びにこれらの塩および誘導体からなる群から選ばれる少なくとも１種であり、さらに好ましくはアクリル酸、ビニルホスホン酸、ｐ−スチレンスルホン酸、並びにこれらの塩および誘導体からなる群から選ばれる少なくとも１種であり、特に好ましくはアクリル酸、ビニルホスホン酸、ｐ−スチレンスルホン酸、２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸、アクリル酸アルカリ金属塩、ビニルホスホン酸アルカリ金属塩、ｐ−スチレンスルホン酸アルカリ金属塩、および２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸アルカリ金属塩からなる群から選ばれる少なくとも１種であり、最も好ましくはアクリル酸およびアクリル酸アルカリ金属塩からなる群から選ばれる少なくとも１種である。
【０１０９】
架橋性化合物の具体例としては、以下の化合物を挙げることができるが、本発明はこれらに限定されない。
【０１１０】
【化９】
2018172563.tif 000010
【０１１１】
架橋性化合物は、好ましくは化合物（ＩＩＩ−１）であり、より好ましくは化合物（ＩＩＩ−１ａ）であり、さらに好ましくは化合物（ＩＩＩ−１ｂ）であり、特に好ましくは化合物（ＩＩＩ−１ｃ）である。これら化合物は、いずれも、１種のみでもよく、２種以上でもよい。
【０１１２】
非架橋性化合物が、アクリル酸、並びにその塩および誘導体からなる群から選ばれる少なくとも１種であり、且つ架橋性化合物が、化合物（ＩＩＩ−１）である組合せが好ましい。
【０１１３】
非架橋性化合物が、アクリル酸およびアクリル酸アルカリ金属塩からなる群から選ばれる少なくとも１種であり、且つ架橋性化合物が、化合物（ＩＩＩ−１ａ）である組合せがより好ましい。前記組合せにおいて、化合物（ＩＩＩ−１ａ）は、さらに好ましくは化合物（ＩＩＩ−１ｂ）であり、特に好ましくは化合物（ＩＩＩ−１ｃ）である。
【０１１４】
得られるゲルのガス選択性の観点から、架橋性化合物の量は、架橋性化合物および非架橋性化合物の合計に対して、好ましくは０．０１〜２０モル％、より好ましくは０．０１〜１５モル％、さらに好ましくは０．０５〜１５モル％であり、特に好ましくは０．１〜１５モル％であり、最も好ましくは０．１〜１０モル％である。
【０１１５】
得られるゲルのガス選択性の観点から、第一の架橋重合体の量は、第二の架橋重合体１００重量部に対して、１０〜２００重量部であることが好ましく、１０〜１８０重量部であることがより好ましく、１０〜１５０重量部であることがさらに好ましい。
【０１１６】
（第二網目構造）
本発明のゲルにおける第二網目構造は、酸性解離性基、塩の形態の酸性解離性基、および酸性解離性基の誘導体基からなる群から選ばれる少なくとも一つを有する第二の架橋重合体である。第二の架橋重合体は、１種のみでもよく、２種以上でもよい。
【０１１７】
第二の架橋重合体は、第一の架橋重合体と相互貫入網目構造を形成するために、好ましくは、酸性解離性基、塩の形態の酸性解離性基、および酸性解離性基の誘導体基からなる群から選ばれる少なくとも一つを有する親水性の架橋重合体である。親水性の架橋重合体としては、例えば、アクリル酸系の架橋重合体、アクリルアミド系の架橋重合体、ビニルアルコール系の架橋重合体、エチレンオキシド系の架橋重合体、スルホン酸系の架橋重合体、アスパラギン酸系の架橋重合体、グルタミン酸系の架橋重合体、アルギン酸塩系の架橋重合体、デンプン系の架橋重合体、セルロース系の架橋重合体が挙げられる。これらの中で、アクリル酸系の架橋重合体が好ましい。なお、架橋度が高く、且つ給水力が高い親水性の架橋重合体は、一般に、高吸水性ポリマー（Superabsorbent Polymer、以下「ＳＡＰ」と略称することがある）として知られている。
【０１１８】
第二の架橋重合体は、より好ましくはカルボキシ基、塩の形態のカルボキシ基、およびカルボキシ基の誘導体基からなる群から選ばれる少なくとも一つ（以下「カルボキシ基等」と略称することがある）を有するアクリル酸系の架橋重合体である。カルボキシ基等は、好ましくはカルボキシ基、アルカリ金属塩の形態のカルボキシ基、および置換基を有していてもよいＣ１−６アルコキシ−カルボニル基からなる群から選ばれる少なくとも一つであり、より好ましくはカルボキシ基およびアルカリ金属塩の形態のカルボキシ基からなる群から選ばれる少なくとも一つである。
【０１１９】
カルボキシ基等を有するアクリル酸系の架橋重合体は、例えば、アクリル酸、アクリル酸塩および架橋性単量体を重合することによって製造することができる。このような重合はＳＡＰの分野で周知であり、当業者であればその条件を適宜設定してカルボキシ基等を有するアクリル酸系の架橋重合体を製造することができる。
【０１２０】
本発明において、カルボキシ基等を有するアクリル酸系の架橋重合体を製造するための架橋性単量体に特に限定はなく、例えば、ＳＡＰの分野で周知のものを使用することができる。架橋性単量体としては、例えば、１，３−ブチレングリコール  ジ（メタ）アクリレート、１，４−ブタンジオール  ジ（メタ）アクリレート、１，６−ヘキサンジオール  ジ（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコール  ジ（メタ）アクリレート、エチレングリコール  ジ（メタ）アクリレート、ジエチレングリコール  ジ（メタ）アクリレート、トリエチレングリコール  ジ（メタ）アクリレート、テトラエチレングリコール  ジ（メタ）アクリレート、プロピレングリコール  ジ（メタ）アクリレート、ジプロピレングリコール  ジ（メタ）アクリレート、トリプロピレングリコール  ジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパン  トリ（メタ）アクリレート、ペンタエリトリトール  テトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエリトリトール  ペンタ（メタ）アクリレート、ジビニルベンゼンが挙げられる。
【０１２１】
カルボキシ基等を有するアクリル酸系の架橋重合体は、さらに、カルボキシ基等とは異なる、酸性解離性基、塩の形態の酸性解離性基、および酸性解離性基の誘導体基からなる群から選ばれる少なくとも一つ（以下「他の酸性解離性基等」と略称することがある）を有していてもよい。他の酸性解離性基等としては、例えば、スルホ基、ホスホノ基、ホスホノオキシ基、塩の形態のスルホ基、塩の形態のホスホノ基、塩の形態のホスホノオキシ基、スルホ基の誘導体基、ホスホノ基の誘導体基、ホスホノオキシ基の誘導体基が挙げられる。他の酸性解離性基等は、この基を有する単量体を上述のアクリル酸、アクリル酸塩および架橋性単量体と共に重合させる、または重合で得られた架橋重合体に、他の酸性解離性基等を有する単量体または重合体を付加させることによって、架橋重合体に導入することができる。
【０１２２】
カルボキシ基等を有するアクリル酸系の架橋重合体は、アクリル酸に由来する構成単位またはアクリル酸塩に由来する構成単位に加えて、メタクリル酸、マレイン酸、フマル酸、クロトン酸およびそれらの塩、並びにビニルアルコールからなる群から選ばれる少なくとも一種に由来する構成単位（以下「他の構成単位」と略称することがある）を含んでいてもよい。ここで、「ビニルアルコールに由来する構成単位」とは、ビニルアルコールの二重結合が結合して形成される構造を有する単位を意味し、これはビニルアルコールそのものから形成されなくてもよい。「ビニルアルコールに由来する構成単位」は、一般に、酢酸ビニルを重合したのち、酢酸ビニルに由来する構成単位を加水分解することによって、形成される。また、「アクリル酸に由来する構成単位」等も同様の意味である。カルボキシ基等を有するアクリル酸系の架橋重合体が他の構成単位を含む場合、この架橋重合体は、ランダム共重合体、交互共重合体、ブロック共重合体およびグラフト共重合体のいずれでもよい。
【０１２３】
第二の架橋重合体は、さらに好ましくは、カルボキシ基および塩の形態のカルボキシ基からなる群から選ばれる少なくとも一つを有する架橋ポリアクリル酸である。ここで、架橋ポリアクリル酸とは、アクリル酸に由来する構成単位、アクリル酸塩に由来する構成単位および架橋性単量体に由来する構成単位からなる架橋重合体を意味する。第二の架橋重合体は、特に好ましくは、カルボキシ基およびアルカリ金属塩の形態のカルボキシ基からなる群から選ばれる少なくとも一つを有する架橋ポリアクリル酸である。
【０１２４】
第二の架橋重合体の架橋度の指標として、その０．２重量％水溶液の粘度が挙げられる。第一の架橋重合体と共に相互貫入網目構造を形成する、第二の架橋重合体の耐圧強度や保水量等の観点から、第二の架橋重合体の０．２重量％水溶液の粘度は、好ましくは５００〜５０，０００ｍＰａ・ｓであり、より好ましくは８００〜４５，０００ｍＰａ・ｓであり、さらに好ましくは１，０００〜４０，０００ｍＰａ・ｓである。この粘度は、ｐＨ７、温度２５℃および回転数２０ｒｐｍの条件下でＢ型粘度計を用いて測定した値である。
【０１２５】
第二の架橋重合体は、市販品を使用することができる。その市販品としては、例えば、三洋化成社製のサンフレッシュ（登録商標）、住友精化社製のアクペック（登録商標）等が挙げられる。
【０１２６】
（他の成分）
本発明のゲルは、さらに塩基性化合物を含んでいてもよい。本発明で使用する塩基性化合物は、本発明のゲルを透過することによって分離される物質（以下「透過物質」と略称することがある）と可逆的に反応し、透過物質の選択透過を促進するものであればよく、透過物質に応じて適宜選択され得る。
【０１２７】
透過物質としては、ガスが好ましく、酸性ガスがより好ましく、二酸化炭素、硫化水素、硫化カルボニル、硫黄酸化物（ＳＯｘ）、および窒素酸化物（ＮＯｘ）からなる群から選ばれる少なくとも１種がより一層好ましく、二酸化炭素および硫化水素からなる群から選ばれる少なくとも１種がさらに好ましく、二酸化炭素または硫化水素が特に好ましく、二酸化炭素が最も好ましい。
【０１２８】
塩基性化合物は、１種でもよく、２種以上でもよい。塩基性化合物は、好ましくはアルカリ金属の炭酸塩、炭酸水素塩、水酸化物、並びにアミン類からなる群から選ばれる少なくとも一つであり、より好ましくはアルカリ金属の炭酸塩、炭酸水素塩および水酸化物、並びにアミン類からなる群から選ばれる少なくとも一つであり、さらに好ましくはアルカリ金属の炭酸塩、炭酸水素塩および水酸化物からなる群から選ばれる少なくとも一つであり、特に好ましくはＬｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、およびＣｓからなる群から選ばれる少なくとも一つのアルカリ金属の炭酸塩、炭酸水素塩および水酸化物からなる群から選ばれる少なくとも一つである。
【０１２９】
アルカリ金属炭酸塩としては、例えば、炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸ルビジウム、および炭酸セシウムなどが挙げられる。アルカリ金属炭酸水素塩としては、例えば、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム、炭酸水素ルビジウム、および炭酸水素セシウムなどが挙げられる。アルカリ金属水酸化物としては、例えば、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化ルビジウム、および水酸化セシウムなどが挙げられる。
【０１３０】
アミン類としては、例えばアルカノールアミン（例、モノエタノールアミン）、３−アミノ−１−プロパノール等の第一級アミノ基を一つ有するアミン類；ジエタノールアミン、２−メチルアミノイソプロパノール等の第二級アミノ基を一つ有するアミン類；トリエタノールアミン等の第三級アミノ基を一つ有するアミン類；エチレンジアミン等の第一級アミノ基を二つ有するアミン類；Ｎ，Ｎ’−ビス（２−ヒドロキシエチル）エチレンジアミン等の第二級アミノ基を二つ有するアミン類；ピロリジン、ピペリジン、モルホリン、Ｎ−メチルモルホリン、チオモルホリン、ヘキサメチレンイミン等の環式アミノ基を一つ有するアミン類；ピペラジン、２−メチルピペラジン、１−メチルピペラジン、１,４−ジメチルピペラジン等の環式アミノ基を二つ有するアミン類；ジエチレントリアミン、テトラエチレンペンタミン等の複数のアミノ基を有するアミン類が挙げられる。アミン類としては、沸点が５０℃以上であるものが好ましく、沸点が８０℃以上であるものがより好ましい。
【０１３１】
塩基性化合物は、最も好ましくは炭酸セシウムおよび水酸化セシウムからなる群から選ばれる少なくとも一つである。
【０１３２】
透過物質を選択的に透過させることを促進するために、ゲル中の酸性解離性基は、塩基性化合物で中和されていることが好ましい。
【０１３３】
ゲル中に含まれる塩基性化合物の量は、第一の架橋重合体および第二の架橋重合体が有する、酸性解離性基、塩の形態の酸性解離性基、および酸性解離性基の誘導体基の合計１モルに対して、好ましくは０．１〜５モルであり、より好ましくは０．１〜４.５モルであり、さらに好ましくは０．１〜４モルであり、特に好ましくは０．２〜４モルであり、最も好ましくは０．２〜３.５モルである。なお、例えば、第一の架橋重合体および第二の架橋重合体がいずれも酸性解離性基の誘導体基を有さない場合、「第一の架橋重合体および第二の架橋重合体が有する、酸性解離性基、塩の形態の酸性解離性基、および酸性解離性基の誘導体基の合計」とは、「第一の架橋重合体および第二の架橋重合体が有する、酸性解離性基および塩の形態の酸性解離性基の合計」を意味する。
【０１３４】
ゲル中に含まれる塩基性化合物の量は、第一の架橋重合体および第二の架橋重合体が有する、酸性解離性基および酸性解離性基の誘導体基の合計１モルに対して、好ましくは１〜５モルであり、より好ましくは１〜４.５モルであり、さらに好ましくは１〜４モルであり、特に好ましくは１〜３.５モルである。
【０１３５】
本発明のゲルは、透過促進触媒等の補助添加成分を含んでいてもよい。透過促進触媒とは、例えば透過物質が酸性ガスであるＣＯ２の場合、下記式（１）に示すＣＯ２水和反応の反応速度を増加させる触媒である。なお、本明細書で示す反応式中の記号「⇔」は、可逆反応であることを示す。
ＣＯ２  ＋  Ｈ２Ｏ  ⇔  ＨＣＯ３−  ＋  Ｈ＋  ・・・（１）
【０１３６】
ＣＯ２と塩基性化合物の反応は、総括反応式としては、下記式（２）のように示される。但し、式（２）では塩基性化合物が炭酸塩である場合を想定している。当該反応の素反応の一つである上記ＣＯ２水和反応は、無触媒条件下では遅い反応であるため、触媒の添加により当該素反応が促進されることで、ＣＯ２と塩基性化合物との反応が促進され、結果として、ＣＯ２の透過速度の向上が期待される。
ＣＯ２  ＋  Ｈ２Ｏ  ＋  ＣＯ３２−  ⇔  ２ＨＣＯ３−  ・・・（２）
【０１３７】
以上のように本発明のゲルに塩基性化合物とＣＯ２水和反応のための触媒が含まれると、ＣＯ２と塩基性化合物の反応が促進され、ＣＯ２透過性とＣＯ２選択性が大幅に向上する。
【０１３８】
補助添加成分としては、例えばオキソ酸化合物やアルカリ金属イオンと錯体を形成する多座配位子が挙げられる。オキソ酸化合物は、好ましくは、１４族元素、１５族元素および１６族元素からなる群から選択される少なくとも一つの元素のオキソ酸化合物を含む。また、オキソ酸化合物は、より好ましくは亜テルル酸化合物、亜セレン酸化合物、亜ヒ酸化合物およびオルトケイ酸化合物からなる群から選択される少なくとも一つを含む。より具体的には、亜テルル酸カリウム（Ｋ２ＴｅＯ３）、亜テルル酸ナトリウム（Ｎａ２ＴｅＯ３）、亜テルル酸リチウム（Ｌｉ２Ｏ３Ｔｅ）、亜セレン酸カリウム（Ｋ２Ｏ３Ｓｅ）、亜ヒ酸ナトリウム（ＮａＯ２Ａｓ）、オルトケイ酸ナトリウム（Ｎａ４Ｏ４Ｓｉ）等が好適に使用される。これらの中でも、亜テルル酸化合物がより好ましく、亜テルル酸カリウムおよび亜テルル酸ナトリウムがさらに好ましい。
【０１３９】
アルカリ金属イオンと錯体を形成する多座配位子としては、例えば、１２−クラウン−４、１５−クラウン−５、１８−クラウン−６、ベンゾ−１２−クラウン−４、ベンゾ−１５−クラウン−５、ベンゾ−１８−クラウン−６、ジベンゾ−１２−クラウン−４、ジベンゾ−１５−クラウン−５、ジベンゾ−１８−クラウン−６、ジシクロヘキシル−１２−クラウン−４、ジシクロヘキシル−１５−クラウン−５、ジシクロヘキシル−１８−クラウン−６、ｎ−オクチル−１２−クラウン−４、ｎ−オクチル−１５−クラウン−５、ｎ−オクチル−１８−クラウン−６等の環状ポリエーテル；クリプタンド〔２．１〕、クリプタンド〔２．２〕等の環状ポリエーテルアミン；クリプタンド〔２．１．１〕、クリプタンド〔２．２．２〕等の双環式ポリエーテルアミン；ポルフィリン、フタロシアニン、ポリエチレングリコール、エチレンジアミン四酢酸等が挙げられる。
【０１４０】
本発明のゲルは、塩基性化合物や透過促進触媒等の補助添加成分の他に、種々の添加剤を含有していてもよい。添加剤としては、例えば界面活性剤、酸化防止剤、フィラーなどが挙げられる。添加剤は、いずれも１種のみでもよく、２種以上でもよい。
【０１４１】
界面活性剤に特に限定はなく、従来公知のものを使用できる。界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコール類、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル類、ポリオキシエチレンアルキルエーテル類、フッ素系界面活性剤、シリコーン系界面活性剤などが挙げられる。
【０１４２】
本発明のゲルは、水を含んでいてもよい。本発明のゲルが水を含む場合、ゲル中の水の含有量（即ち、ゲル全体に対する水の量）は、好ましくは１〜９９.９重量％、より好ましくは３〜９９.９重量％であり、さらに好ましくは３〜９９重量％、特に好ましくは５〜９８重量％である。
【０１４３】
（分離膜）
本発明の分離膜は、前記ゲルを含む。分離膜中のゲルは、好ましくは膜の形状であるゲル（以下「ゲル膜」と略称することがある。）である。即ち、本発明の分離膜は、好ましくはゲル膜を含む。
【０１４４】
本発明の分離膜は、ガス分離膜であることが好ましく、酸性ガス分離膜であることがより好ましい。酸性ガスは、好ましくは二酸化炭素、硫化水素、硫化カルボニル、硫黄酸化物（ＳＯｘ）、および窒素酸化物（ＮＯｘ）からなる群から選ばれる少なくとも１種であり、より好ましくは二酸化炭素および硫化水素からなる群から選ばれる少なくとも１種であり、さらに好ましくは二酸化炭素または硫化水素であり、特に好ましくは二酸化炭素である。また本発明の分離膜は、例えば、特開２００７−２９７６０５号に記載の吸収液等と併用した膜・吸収ハイブリッド法としての気体分離回収装置に使用してもよい。
【０１４５】
本発明の分離膜中のゲル膜の厚さは、他の物質から分離させる物質の必要な透過性および選択性により適宜選択されるが、０．１〜６００μｍが好ましく、０．５〜４００μｍがより好ましく、１〜２００μｍがさらに好ましい。
【０１４６】
分離膜中のゲル（特にゲル膜）は、分離させる物質をゲルに透過させて、これを他の物質から選択的に分離するために、水を含んでいることが好ましい。このゲル中の水の含有量（即ち、ゲル全体に対する水の量）は、好ましくは５〜８０重量％、より好ましくは５〜７０重量％、さらに好ましくは８〜７０重量％、特に好ましくは１０〜６０重量％である。
【０１４７】
本発明の分離膜は、さらに多孔膜を含んでいてもよい。多孔膜は、単層の膜でもよく、積層の膜でもよい。本発明の分離膜は、２枚の多孔膜を有し、２枚の多孔膜の間にゲル膜が存在する構成であるものが好ましい。２枚の多孔膜は、同じものでもよく、異なるものでもよい。
【０１４８】
多孔膜は、好ましくは分離させる物質の透過性が高い多孔膜である。分離させる物質の透過性が高い膜としては、例えば、疎水性の多孔膜が挙げられる。
【０１４９】
本発明のゲルを疎水性の多孔膜の表面に積層する場合は、その積層前に、疎水性の多孔膜の表面に界面活性剤を塗布してもよい。
【０１５０】
本発明の分離膜をガス分離に使用する場合、多孔膜の耐熱性は、１００℃以上であることが好ましい。「１００℃以上の耐熱性」とは、多孔膜を１００℃以上の温度条件下に２時間保存した後も保存前の形態が維持され、熱収縮または熱溶融による目視で確認し得るカールが生じないことを意味する。
【０１５１】
多孔膜の材質としては、例えば、ポリオレフィン系樹脂（例、ポリエチレン、ポリプロピレン）、含フッ素樹脂（例、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリフッ化ビニル、ポリフッ化ビニリデン）、ポリフェニレンスルフィド、ポリエーテルスルホン、ポリイミド、高分子量ポリエステル、耐熱性ポリアミド、アラミド、ポリカーボネートなどの樹脂材料；金属、ガラス、セラミックスなどの無機材料等が挙げられる。これらの中でも、撥水性と耐熱性の面から、含フッ素樹脂、ポリフェニレンスルフィド、ポリエーテルスルホン、ポリイミド、セラミックが好ましく、ＰＴＦＥ、ポリフッ化ビニル、ポリフッ化ビニリデンがより好ましい。微小孔径を得やすいこと、気孔率を高くできるために、分離のエネルギー効率が良いこと等の理由から、ＰＴＦＥがさらに好ましい。
【０１５２】
多孔膜の厚さに特に限定はないが、機械的強度の観点から、その厚さは、好ましくは１０〜３，０００μｍ、より好ましくは１０〜５００μｍ、さらに好ましくは１５〜１５０μｍである。
【０１５３】
多孔膜の細孔径に特に限定はないが、好ましくは０．００５〜１０μｍ、より好ましくは０．００５〜１μｍである。多孔膜の空隙率に特に限定はないが、好ましくは５０体積％以上、より好ましくは５５体積％以上である。
【０１５４】
多孔膜へのコロナ処理やプラズマ処理等の表面処理や、多孔膜の好ましい細孔径を選択することにより、ゲル膜と多孔膜との接着強度を調整することができる。例えば、多孔膜表面へのコロナ処理の強度を上げれば、接着強度が向上する傾向にある。
【０１５５】
（分離装置）
本発明の分離装置は、前記分離膜を含む。本発明の分離装置は、前記分離膜を含む分離膜モジュールを含むことが好ましい。モジュールの型式の例としては、スパイラル型、中空糸型、プリーツ型、管状型、プレート＆フレーム型などが挙げられる。本発明の分離装置は、ガス分離装置であることが好ましく、酸性ガス分離装置であることがより好ましい。
【０１５６】
（ゲルの製造方法）
本発明のゲル（即ち、第一の架橋重合体である第一網目構造と、第二の架橋重合体である第二網目構造とから形成される相互貫入網目構造を有するゲル）は、水と、酸性解離性基、塩の形態の酸性解離性基、および酸性解離性基の誘導体基からなる群から選ばれる少なくとも一つを有する第二の架橋重合体とを含む混合物中で、化合物（Ｉ）および化合物（ＩＩ）からなる群から選ばれる少なくとも１種の非架橋性化合物と、化合物（ＩＩＩ）および化合物（ＩＶ）からなる群から選ばれる少なくとも１種の架橋性化合物とを重合させて第一の架橋重合体を形成する工程を含む方法によって製造することができる。
【０１５７】
混合物中の水の量は、第二の架橋重合体１重量部に対して、５〜１，０００重量部が好ましく、１０〜２００重量部がより好ましく、１０〜１００重量部がさらに好ましい。
【０１５８】
重合の形態は特に限定されず、使用する非架橋性化合物、架橋性化合物、重合開始剤等の種類に応じて、熱重合および光重合のいずれでもよい。
【０１５９】
熱重合を行う場合、その温度は、使用する重合開始剤等の種類に依存するが、例えば４０〜１５０℃である。
【０１６０】
光重合を行う場合、使用する重合開始剤等の種類に応じて、所定の活性エネルギー線を照射すればよい。活性エネルギー線としては、重合開始種を発生させ得るエネルギーを付与できるものであれば、特に制限はなく、例えば、α線、γ線、Ｘ線、紫外線（ＵＶ）、可視光線、電子線などが挙げられる。なかでも、紫外線（ＵＶ）が好ましい。ＵＶのピーク波長は、好ましくは２００〜８００ｎｍ、より好ましくは２００〜６００ｎｍである。ＵＶの積算照射量は、好ましくは１００〜２０，０００ｍＪ／ｃｍ２、より好ましくは２００〜１０，０００ｍＪ／ｃｍ２である。
重合は、好ましくは光重合であり、より好ましくは光ラジカル重合である。
【０１６１】
重合には、重合開始剤を使用してもよい。重合開始剤に特に限定はなく、公知の重合開始剤を使用することができる。熱重合開始剤としては、例えば、メチルエチルケトンパーオキサイドなどのケトンパーオキサイド類、クメンハイドロパーオキサイドなどのハイドロパーオキサイド類、ベンゾイルパーオキサイドなどのジアシルパーオキサイド類、ジクミルパーオキサイドなどのジアルキルパーオキサイド類、１，１−ジ−ｔ−ブチルペルオキシシクロヘキサンなどのパーオキシケタール類、ｔ−ブチルペルオキシベンゾエートなどのアルキルパーエステル類、ｔ−ブチルペルオキシイソプロピルカーボネートなどのパーオキシカーボネート類、２，２−アゾビスイソブチロニトリル、４，４’−アゾビス−４−シアノバレリック酸等のアゾ系重合開始剤が挙げられる。
【０１６２】
光重合開始剤としては、例えば、ベンゾインエーテル、２，２−ジメトキシ−１，２−ジフェニルエタン−１−オン、１−ヒドロキシシクロヘキシル  フェニル  ケトン、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニルプロパン−１−オン、１−［４−（２−ヒドロキシエトキシ）−フェニル］−２−ヒドロキシ−２−メチル−１−プロパン−１−オン、２−ヒドロキシ−１−［４−［４−（２−ヒドロキシ−２−メチルプロピオニル）ベンジル］フェニル］−２−メチルプロパン−１−オン、２−メチル−１−（４−メチルチオフェニル）−２−モルフォリノプロパン−１−オン、２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルフォリノフェニル）−１−ブタノン、２−（ジメチルアミノ）−２−［（４−メチルフェニル）メチル］−１−［４−（４−モノホリニル）フェニル］−１−ブタノン、ジフェニル（２，４，６−トリメチルベンゾイル）ホスフィンオキサイド、ビス（２，４，６−トリメチルベンゾイル）フェニルホスフィンオキサイド、ビス（η５−２，４−シクロペンタジエン−１−イル）−ビス（２，６−ジフルオロ−３−（１Ｈ−ピロール−１−イル）−フェニル）チタニウム、１−［４−（フェニルチオ）フェニル］−１，２−オクタンジオン  ２−（Ｏ−ベンゾイルオキシム）、１−［６−（２−メチルベンゾイル）−９−エチル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル］エタノン  Ｏ−アセチルオキシムなどが挙げられる。これらは、一種を単独でまたは二種以上を組み合わせて用いてもよい。
【０１６３】
重合は、塩基性条件下で行ってもよい。本発明における塩基性条件とは、水の存在下でｐＨが７より大きくなる条件を指す。塩基性条件は、ｐＨ８以上が好ましく、ｐＨ９以上がより好ましく、ｐＨ９以上１４以下がさらに好ましい。
【０１６４】
水、非架橋性化合物、架橋性化合物および第二の架橋重合体を含む混合物は、さらに塩基性化合物を含んでいてもよい。このような塩基性化合物を含む混合物中で重合を行うことによって、塩基性化合物を含むゲルを形成することができる。このような方法では、ゲルを形成した後に、ゲルに塩基性化合物を添加する方法に比べて、ゲルに含有させる塩基性化合物の量を向上させることができる。
【０１６５】
混合物中の化合物（Ｉ）、化合物（ＩＩ）、化合物（ＩＩＩ）、化合物（ＩＶ）、および第二の架橋重合体、並びに必要に応じて使用される塩基性化合物の量は、上述したゲル中のこれらの量となるように適宜設定すればよい。
【０１６６】
水、非架橋性化合物、架橋性化合物および第二の架橋重合体を含む混合物は、さらに有機溶媒を含んでいてもよい。有機溶媒は、１種のみでもよく、２種以上でもよい。有機溶媒としては、例えば、メタノール、エタノール、１−プロパノール、２−プロパノール等のプロトン性の極性有機溶媒；アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、Ｎ−メチルピロリドン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、ジオキサン等の非プロトン性の極性有機溶媒が挙げられる。これらの中でも、プロトン性の極性有機溶媒が好ましく、メタノール、エタノール、１−プロパノール、２−プロパノールがより好ましい。
【０１６７】
水および必要に応じて使用される有機溶媒を除去してもよい。この水等の除去を行うタイミングは、相互貫入網目構造の形成を損なうものでなければ、重合前、重合中および重合後のいずれでもよいが、重合前に水等の除去を行うことが好ましい。この除去は、従来公知の方法、例えば、水等を含む混合物を加熱する、水等を含む混合物に加熱した空気を吹き付けることによって行うことができる。この際の温度は、使用する非架橋性化合物、架橋性化合物、重合開始剤等の種類に応じて適宜決定すればよい。
【０１６８】
（分離膜の製造方法）
本発明の分離膜（即ち、第一の架橋重合体である第一網目構造と、第二の架橋重合体である第二網目構造とから形成される相互貫入網目構造を有するゲルを含む分離膜）は、以下の工程を含む方法によって製造することができる：
水と、化合物（Ｉ）および化合物（ＩＩ）からなる群から選ばれる少なくとも１種の非架橋性化合物と、化合物（ＩＩＩ）および化合物（ＩＶ）からなる群から選ばれる少なくとも１種の架橋性化合物と、酸性解離性基、塩の形態の酸性解離性基、および酸性解離性基の誘導体基からなる群から選ばれる少なくとも一つを有する第二の架橋重合体とを含む混合物を基材に塗布し、塗膜を形成する工程、並びに
非架橋性化合物および架橋性化合物を重合させて第一の架橋重合体を形成する工程。
【０１６９】
基材に塗布する混合物中の水の量は、第二の架橋重合体１重量部に対して、５〜１，０００重量部が好ましく、１０〜２００重量部がより好ましく、１０〜１００重量部がさらに好ましい。
【０１７０】
基材は、好ましくは多孔膜である。この多孔膜の説明は上述の通りである。分離膜の製造方法における重合の説明は、ゲルの製造方法における重合の説明と同じである。分離膜の製造方法における重合は、好ましくは光重合であり、より好ましくは光ラジカル重合である。分離膜の製造方法における混合物は、さらに塩基性化合物を含有していてもよい。この塩基性化合物の説明は、上述の通りである。
【０１７１】
混合物を基材に塗布する方法としては、特に制限はなく、例えばスピンコート、バーコート、ダイコート、ブレードコート、エアナイフコート、グラビアコート、ロールコート、スプレーコート、ディップコート、コンマロール法、キスコート、スクリーン印刷、インクジェット印刷などが挙げられる。塗布する混合物の単位面積当たりの固形分量は、１〜１０００ｇ／ｍ２であることが好ましく、５〜７５０ｇ／ｍ２であることがより好ましく、１０〜５００ｇ／ｍ２であることがさらに好ましい。この量は、混合物の濃度、混合物の吐出量などで制御できる。基材に塗布する際の混合物の温度は、例えば１０〜９０℃であり、好ましくは１０〜８０℃である。
【０１７２】
混合物を疎水性の基材に塗布する場合には、混合物に、界面活性剤を添加してもよい。界面活性剤としては特に限定はなく、従来公知のものが使用できる。界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコール類、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル類、ポリオキシエチレンアルキルエーテル類、フッ素系界面活性剤、シリコーン系界面活性剤などが挙げられる。界面活性剤は、１種でもよく、２種以上でもよい。界面活性剤を含有しない混合物を疎水性の基材に塗布する場合には、予め、疎水性の基材の表面に界面活性剤を塗布してもよい。
【０１７３】
混合物を基材に塗布して、塗膜を形成した後、この塗膜の上にさらに基材を重ねてもよい。塗膜を挟む２枚の基材は、同じものでもよく、異なるものでもよい。この基材は、好ましくは多孔膜である。この多孔膜の説明は上述の通りである。
【０１７４】
分離膜の製造方法でも、ゲルの製造方法と同様に、水および必要に応じて使用される有機溶媒を除去してもよい。この水等の除去を行うタイミングは、相互貫入網目構造の形成を損なうものでなければ、重合前、重合中および重合後のいずれでもよいが、重合前に水等の除去を行うことが好ましい。例えば、混合物を基材に塗布して、塗膜を形成した後、この塗膜の上にさらに基材を重ねた後、得られた積層物（分離膜の前駆体）を乾燥することによって除去し、その後、熱または光による重合を行うことができる。水等を除去する際の温度は、使用する非架橋性化合物、架橋性化合物、重合開始剤等の種類に応じて適宜決定すればよい。
【０１７５】
（ガスの分離方法）
本発明は、少なくとも２種以上のガスを含む混合ガスを前記分離膜に接触させて、少なくとも１種のガスを分離する方法を提供する。
【０１７６】
混合ガスは、好ましくは少なくとも１種の酸性ガスおよび少なくとも１種の非酸性ガスを含む。酸性ガスは、好ましくは二酸化炭素、硫化水素、硫化カルボニル、硫黄酸化物（ＳＯｘ）、および窒素酸化物（ＮＯｘ）からなる群から選ばれる少なくとも１種であり、より好ましくは二酸化炭素および硫化水素からなる群から選ばれる少なくとも１種であり、さらに好ましくは二酸化炭素または硫化水素であり、特に好ましくは二酸化炭素である。非酸性ガスは、好ましくは水素、メタン、窒素、および一酸化炭素からなる群から選ばれる少なくとも１種である。これらの組合せとしては、酸性ガスが二酸化炭素または硫化水素であり、且つ非酸性ガスが、水素、メタン、窒素、および一酸化炭素からなる群から選ばれる少なくとも１種である組合せがさらに好ましく、酸性ガスが二酸化炭素であり、且つ非酸性ガスが、水素、メタンおよび窒素からなる群から選ばれる少なくとも１種である組合せが特に好ましい。
【０１７７】
混合ガスには、水が含まれることが好ましい。混合ガスの相対湿度は、３０〜１００％ＲＨであることが好ましく、５０〜１００％ＲＨであることがより好ましく、７０〜１００％ＲＨであることがさらに好ましい。混合ガスが乾燥状態である場合、分離膜中のゲルが含水状態であることが好ましい。
【０１７８】
混合ガスには、酸性ガスが１ｐｐｍ〜６０％含まれることが好ましく、１ｐｐｍ〜５０％含まれることがより好ましい。なお前記ｐｐｍおよび％は、いずれも体積基準である。本発明のガス分離方法は、酸性ガスを低濃度で含む混合ガスからでも、酸性ガスを選択的に分離することができる。
分離する混合ガスの温度は特に限定されないが、好ましくは１０〜１４０℃である。
【０１７９】
本発明の方法によって酸性ガスおよび非酸性ガスを含む混合ガスから酸性ガスを選択的に分離した後、既存の化学吸収法などの酸性ガス分離プロセスを使用して酸性ガスをさらに分離および／または除去してもよい。また、本発明の方法を、既存の酸性ガス分離プロセスと併用することで、既存プロセスの負荷を軽減することができる。
【０１８０】
本発明のガス分離法の適用分野は特に制限されないが、例えば、酸性ガスを含むバイオガスからの酸性ガスの分離；石炭ガス化発電；各種石油精製・天然ガス・化学プラントにおけるアミン吸収法や乾式脱硫法、湿式脱硫法、生物脱硫法；などの前処理用途や代替用途が想定される。
【実施例】
【０１８１】
以下、本発明を実施例によりさらに詳しく説明するが、本発明はこれらに何ら限定されるものではない。
【０１８２】
（実施例１）
１５０ｍＬの高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）製容器に、水２８．８ｇ、第二の架橋重合体として架橋ポリアクリル酸（住友精化社製「アクペックＨＶ−５０１」、以下「架橋ＰＡＡ」と略称することがある）０．８ｇ、非架橋性化合物としてアクリル酸（Ａｌｄｒｉｃｈ社から購入、以下「ＡＡ」と略称することがある）０．１６ｇ、および塩基性化合物として５０重量％水酸化セシウム水溶液（ロックウッドリチウム社製）１０．０ｇを仕込み、均一な粘調溶液が得られるまで撹拌した。なお、ｐＨ７、温度２５℃および回転数２０ｒｐｍの条件下でＢ型粘度計を用いて測定した、架橋ＰＡＡの０．２重量％水溶液の粘度は４３００ｍＰａ・ｓであった。
【０１８３】
撹拌終了後、得られた粘調溶液に、架橋性化合物として１，５−ヘキサジエン−２，５−ジカルボン酸（ＦＣＨ社製、以下「ＨＤＤＣＡ」と略称することがある）０．０１８ｇ、重合開始剤として１−［４−（２−ヒドロキシエトキシ）−フェニル］−２−ヒドロキシ−２−メチル−１−プロパン−１−オン（Ａｌｄｒｉｃｈ社から購入）０．０１８ｇ、界面活性剤（ＡＧＣセイミケミカル社製「サーフロンＳ−２４２」）０．０２ｇを加えて混合し、塗工液Ｉを得た。
【０１８４】
得られた塗工液Ｉを、疎水性ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）多孔膜（住友電工ファインポリマー社製「ポアフロンＨＰ−０１０−５０」、膜厚５０μｍ、細孔径０．１μｍ）上に塗布して、塗膜を形成した後、得られた塗膜に疎水性ＰＴＦＥ多孔膜を載せた。乾燥器を用いて、塗膜を、大気雰囲気中の温度５０℃程度の条件で３０分間程乾燥させたのちＵＶを照射して（積算照射量３５００ｍＪ／ｃｍ２）、相互貫入網目構造を有するゲル膜が２枚の疎水性ＰＴＦＥ多孔膜の間に存在するガス分離膜Ｉ（ゲル膜の厚さ２０μｍ）を作製した。
【０１８５】
（実施例２）
１５０ｍＬの高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）製容器に、水２１．３ｇ、第二の架橋重合体として架橋ポリアクリル酸（住友精化社製「アクペックＨＶ−５０１」）０．８ｇ、非架橋性化合物としてアクリル酸（Ａｌｄｒｉｃｈ社から購入）０．８ｇ、塩基性化合物として５０重量％水酸化セシウム水溶液（ロックウッドリチウム社製）１６．６ｇを仕込み、均一な粘調溶液が得られるまで撹拌した。
【０１８６】
撹拌終了後、得られた粘調溶液に、架橋性化合物として１，５−ヘキサジエン−２，５−ジカルボン酸（ＦＣＨ社製）０．０９ｇ、重合開始剤として１−［４−（２−ヒドロキシエトキシ）−フェニル］−２−ヒドロキシ−２−メチル−１−プロパン−１−オン（Ａｌｄｒｉｃｈ社から購入）０．０９ｇ、界面活性剤（ＡＧＣセイミケミカル社製「サーフロンＳ−２４２」）０．０２ｇを加えて混合し、塗工液ＩＩを得た。
【０１８７】
塗工液Ｉに替えて塗工液ＩＩを用いたこと以外は実施例１と同様にして、ガス分離膜ＩＩ（ゲル膜の厚さ２０μｍ）を得た。
【０１８８】
（実施例３）
１，５−ヘキサジエン−２，５−ジカルボン酸（ＦＣＨ社製）の量を０．００５ｇに変更して塗工液ＩＩＩを得たこと以外は実施例１と同様にして、ガス分離膜ＩＩＩ（ゲル膜の厚さ２０μｍ）を得た。
【０１８９】
（実施例４）
非架橋性化合物として、アクリル酸（Ａｌｄｒｉｃｈ社から購入）０．１６ｇおよびビニルホスホン酸（東京化成工業社製、以下「ＶＰＡ」と略称することがある）０．０８ｇを用いて塗工液ＩＶを得たこと以外は実施例１と同様にして、ガス分離膜ＩＶ（ゲル膜の厚さ２０μｍ）を得た。
【０１９０】
（実施例５）
１５０ｍＬの高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）製容器に、水２９．２ｇ、第二の架橋重合体として架橋ポリアクリル酸（住友精化社製「アクペックＨＶ−５０１」）０．８ｇ、非架橋性化合物としてｐ−スチレンスルホン酸ナトリウム（東京化成工業社製、以下「ＳＳＮａ」と略称することがある）０．４８ｇ、塩基性化合物として５０重量％水酸化セシウム水溶液（ロックウッドリチウム社製）９．２５ｇを仕込み、均一な粘調溶液になるまで撹拌した。
【０１９１】
撹拌終了後、得られた粘調溶液に、架橋性化合物としてジビニルベンゼンスルホン酸ナトリウム（東ソー有機化学社製、以下「ＤＶＢＳＮａ」と略称することがある）０．０１４ｇ、重合開始剤として１−［４−（２−ヒドロキシエトキシ）−フェニル］−２−ヒドロキシ−２−メチル−１−プロパン−１−オン（Ａｌｄｒｉｃｈ社から購入）０．２０ｇ、界面活性剤（ＡＧＣセイミケミカル社製「サーフロンＳ−２４２」）０．０２ｇを加えて混合し、塗工液Ｖを得た。
【０１９２】
塗工液Ｉに替えて塗工液Ｖを用いたこと以外は実施例１と同様にして、ガス分離膜Ｖ（ゲル膜の厚さ２０μｍ）を得た。
【０１９３】
（実施例６）
１５０ｍＬの高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）製容器に、水２２．４ｇ、第二の架橋重合体として架橋ポリアクリル酸（住友精化社製「アクペックＨＶ−５０１」）０．６ｇ、非架橋性化合物として２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸（東京化成工業社製、以下「ＡＭＰＳ」と略称することがある）０．１２ｇ、塩基性化合物として５０重量％水酸化セシウム水溶液（ロックウッドリチウム社製）６．６８ｇを仕込み、均一な粘調溶液になるまで撹拌した。
【０１９４】
撹拌終了後、得られた粘調溶液に、架橋性化合物として１，５−ヘキサジエン−２，５−ジカルボン酸（ＦＣＨ社製）０．００８ｇ、重合開始剤として１−［４−（２−ヒドロキシエトキシ）−フェニル］−２−ヒドロキシ−２−メチル−１−プロパン−１−オン（Ａｌｄｒｉｃｈ社から購入）０．０９ｇ、界面活性剤（ＡＧＣセイミケミカル社製「サーフロンＳ−２４２」）０．０２ｇを加えて混合し、塗工液ＶＩを得た。
【０１９５】
塗工液Ｉに替えて塗工液ＶＩを用いたこと以外は実施例１と同様にして、ガス分離膜ＶＩ（ゲル膜の厚さ２０μｍ）を得た。
【０１９６】
（比較例１）
１５０ｍＬの高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）製容器に、水２８．８ｇ、架橋ポリアクリル酸（住友精化社製「アクペックＨＶ−５０１」）０．９６ｇ、５０重量％水酸化セシウム水溶液（ロックウッドリチウム社製）１０．０ｇを仕込み、均一な粘調溶液になるまで撹拌した。
【０１９７】
撹拌終了後、得られた粘調溶液に、界面活性剤（ＡＧＣセイミケミカル社製「サーフロンＳ−２４２」）０．０２ｇを加えて混合し、塗工液ＶＩＩを得た。
【０１９８】
得られた塗工液ＶＩＩを疎水性ＰＴＦＥ多孔膜（住友電工ファインポリマー社製「ポアフロンＨＰ−０１０−５０」、膜厚５０μｍ、細孔径０．１μｍ）の面上に塗布して、塗膜を形成した後、得られた塗膜に疎水性ＰＴＦＥ多孔膜を載せた。疎水性ＰＴＦＥ多孔膜、塗膜および疎水性ＰＴＦＥ多孔膜の積層体を温度１２０℃程度で１０分間程度乾燥させ、架橋ポリアクリル酸を含む膜（以下「架橋ポリアクリル酸膜」と略称することがある）が２枚の疎水性ＰＴＦＥ多孔膜の間に存在するガス分離膜ＶＩＩ（架橋ポリアクリル酸膜の厚さ２５μｍ）を得た。
【０１９９】
（比較例２）
１５０ｍＬの高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）製容器に、水２８．８ｇ、第二の架橋重合体として架橋ポリアクリル酸（住友精化社製「アクペックＨＶ−５０１」）０．８ｇ、非架橋性化合物としてアクリル酸（Ａｌｄｒｉｃｈ社から購入）０．１６ｇ、塩基性化合物として５０重量％水酸化セシウム水溶液（ロックウッドリチウム社製）１０．０ｇを仕込み、均一な粘調溶液になるまで撹拌した。
【０２００】
撹拌終了後、得られた粘調溶液に、架橋性化合物としてペンタエリスリトール  アリルエーテル（ペンタエリスリトール  モノアリルエーテル、ペンタエリスリトール  ジアリルエーテル、ペンタエリスリトール  トリアリルエーテルおよびペンタエリスリトール  テトラアリルエーテルの混合物、Ａｌｄｒｉｃｈ社から購入、以下「ＰＥＡＥ」と略称することがある）０．０１８ｇ、重合開始剤として１−［４−（２−ヒドロキシエトキシ）−フェニル］−２−ヒドロキシ−２−メチル−１−プロパン−１−オン（ＩＲＧＡＣＵＲＥ２９５９、Ａｌｄｒｉｃｈ社から購入）０．０１８ｇ、界面活性剤（ＡＧＣセイミケミカル社製「サーフロンＳ−２４２」）０．０２ｇを加えて混合し、塗工液ＶＩＩＩを得た。
【０２０１】
塗工液Ｉに替えて塗工液ＶＩＩを用いたこと以外は実施例１と同様にして、ガス分離膜ＶＩＩＩ（ゲル膜の厚さ２０μｍ）を得た。
【０２０２】
（比較例３）
架橋性化合物として、ペンタエリスリトール  アリルエーテルに替えて、アリルグリシジルエーテル、エチレンオキサイドおよびプロピレンオキサイドのランダム共重合体（アルコックスＣＰ−Ａ２Ｈ、明成化学工業株式会社製、以下「ＣＰ−Ａ２Ｈ」と略称することがある）０．０１８ｇを用いて塗工液ＩＸを得たこと以外は比較例２と同様にして、ガス分離膜ＩＸ（ゲル膜の厚さ２０μｍ）を得た。
【０２０３】
実施例１〜６および比較例１〜３の第一の架橋重合体（第一網目構造）の作製に使用した非架橋性化合物および架橋性化合物の種類および量、第二の架橋重合体（第二網目構造）、並びに塩基性化合物およびその量を、表１に示す。
【０２０４】
表１で使用する略号の意味は以下の通りである。
架橋ＰＡＡ：架橋ポリアクリル酸
ＡＡ：アクリル酸
ＨＤＤＣＡ：１，５−ヘキサジエン−２，５−ジカルボン酸
ＶＰＡ：ビニルホスホン酸
ＳＳＮａ：ｐ−スチレンスルホン酸ナトリウム
ＤＶＢＳＮａ：ジビニルベンゼンスルホン酸ナトリウム
ＡＭＰＳ：２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸
ＰＥＡＥ：ペンタエリスリトール  アリルエーテル
ＣＰ−Ａ２Ｈ：アリルグリシジルエーテル、エチレンオキサイドおよびプロピレンオキサイドのランダム共重合体（アルコックスＣＰ−Ａ２Ｈ）
【０２０５】
表１に記載の第一の架橋重合体の量（重量部）は、第二の前記架橋重合体１００重量部に対する量である。
表１に記載の非架橋性化合物および架橋性化合物の量（モル％）は、それぞれ、架橋性化合物および非架橋性化合物の合計に対する量である。
表１に記載の塩基性化合物の添加量（モル）は、第一の架橋重合体および第二の架橋重合体が有する、酸性解離性基、塩の形態の酸性解離性基および酸性解離性基の誘導体基の合計１モルに対する添加量である。なお、２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸（ＡＭＰＳ）は、スルホ基を有するアルキル基で置換されたカルバモイル基−ＣＯＮＨＲ”（前記式中、Ｒ”はスルホ基を有するアルキル基を表す。）を有する。従って、ＡＭＰＳは、酸性解離性基、塩の形態の酸性解離性基または酸性解離性基の誘導体基として−ＣＯＮＨＲ”およびスルホ基の二つを有するため、ＡＭＰＳ  １分子あたりの酸性解離性基、塩の形態の酸性解離性基および酸性解離性基の誘導体基の合計は２個であるとして、塩基性化合物の添加量を計算した。
【０２０６】
また、表１には、下記のガス分離性能評価に示す方法で測定したガス分離膜Ｉ〜ＩＸのガス分離性能の結果も示す。
【０２０７】
（ガス分離性能評価）
図１に示す、ガス分離膜モジュール５１を備えたガス分離装置を用いてＣＯ２分離を行った。具体的には、実施例１〜６および比較例１〜３で作製したガス分離膜Ｉ〜ＩＸを適切な大きさにカットして平膜形状とし、これを各々ステンレス製のガス分離膜モジュール５１の供給側５２と透過側５３との間に固定した。
【０２０８】
原料ガス（ＣＯ２：３４体積％、Ｎ２：４６体積％、Ｈ２Ｏ：２０体積％）を、流量調整器（ＭＦＣ）を通じて６．２５×１０−２ｍｏｌ／ｍｉｎの流量でＣＯ２ガス分離膜モジュール５１の供給側５２に供給し、スイープガス（Ｈ２Ｏ：１００体積％）を１．０５×１０−２ｍｏｌ／ｍｉｎの流量でＣＯ２ガス分離膜モジュール５１の透過側５３に供給した。ここで、Ｈ２Ｏは、水を定量送液ポンプ５８および６０でそれぞれ送入し、加熱して蒸発させて、上記混合比率および流量となるように調整した。供給側５２の圧力は、排気ガスの排出路の途中の冷却トラップ５４の下流側に設けられた背圧調整器５５によって９００ｋＰａ（絶対圧）に調整した。また、冷却トラップ５６とガスクロマトグラフ５７の間にも背圧調整器５９が設けられており、これによって透過側５３の圧力を大気圧に調整した。透過側５３から排出されたスイープガス中の水蒸気を冷却トラップ５６で除去した後のガス流量をガスクロマトグラフ５７の分析結果に基づいて定量することにより、透過ガスに含まれるＣＯ２およびＮ２それぞれのパーミアンス（即ち、ＣＯ２パーミアンスおよびＮ２パーミアンス、単位：ｍｏｌ／（ｍ２×ｓ×ｋＰａ））を算出し、その比（ＣＯ２パーミアンス／Ｎ２パーミアンス）をＣＯ２／Ｎ２選択性として算出した。結果を表１に示す。
【０２０９】
なお、図示していないが、ガス分離膜モジュール５１および原料ガスとスイープガスの温度を一定に維持するために、ガス分離膜モジュール５１と前記ガスをガス分離膜モジュールに供給する配管は、所定の温度に設定した恒温槽内に設置されている。本評価は、ガス分離膜モジュール５１および原料ガスとスイープガスの温度を１２２℃として実施した。
【０２１０】
【表１】
2018172563.tif 000011
【０２１１】
表１に示すように、実施例１〜６で得られた本発明の要件を満たすガス分離膜Ｉ〜ＶＩは、比較例１〜３で得られた本発明の要件を満たさないガス分離膜ＶＩＩ〜ＩＸに比べて、十分なＣＯ２パーミアンスを有していながら、ＣＯ２／Ｎ２選択性が大幅に向上している。
【産業上の利用可能性】
【０２１２】
本発明のゲルは、酸性ガス分離膜等のために有用である。
【符号の説明】
【０２１３】
３０、３１、３２：流量調整器（マスフローコントローラー）
４０：ＣＯ２ボンベ
４１：ＨｅまたはＮ２ボンベ
４２：Ａｒボンベ
５１：ガス分離膜モジュール（５０：ガス分離膜、５２：供給側、５３：透過側）
５４、５６：冷却トラップ
５５、５９：背圧調整器
５７：ガスクロマトグラフ
５８、６０：定量送液ポンプ
【図１】
2018172563.tif 000018