(57)【要約】【課題】移動相としてＨＦＩＰを用いた場合に、測定を迅速化するとともに、ＨＦＩＰの使用量を削減するサイズ排除クロマトグラフィー分析方法およびサイズ排除クロマトグラフィー用分析カラムの製造方法を提供する。【解決手段】移動相としてＨＦＩＰを用いる難溶性ポリマーのサイズ排除クロマトグラフィー分析方法であって、内径４．６ｍｍ以下のハウジングに、粒子径が１μｍ以下の微粒子の含有量が体積換算で１．０％未満であり、体積基準の粒子径分布における均一係数が１．１５以下（粒子全体体積の７５％／２５％比）である多孔性スチレン−ジビニルベンゼン系架橋重合体粒子が充填されたカラムを用いるサイズ排除クロマトグラフィー分析方法。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動相として１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロ−２−プロパノールを用いる難溶性ポリマーのサイズ排除クロマトグラフィー分析方法であって、
内径４．６ｍｍ以下のハウジングに、粒子径が１μｍ以下の微粒子の含有量が体積換算で１．０％未満であり、体積基準の粒子径分布における均一係数が１．１５以下（粒子全体体積の７５％／２５％比）である多孔性スチレン−ジビニルベンゼン系架橋重合体粒子が充填されたカラムを用いるサイズ排除クロマトグラフィー分析方法。
【請求項２】
前記多孔性スチレン−ジビニルベンゼン系架橋重合体粒子の体積平均粒子径が２．０μｍ〜５．０μｍである請求項１に記載のサイズ排除クロマトグラフィー分析方法。
【請求項３】
前記多孔性スチレン−ジビニルベンゼン系架橋重合体粒子の平均細孔径が６０ｎｍ以下である請求項１または２に記載のサイズ排除クロマトグラフィー分析方法。
【請求項４】
前記ハウジングの長さが１５０ｍｍ以下である請求項１〜３のいずれか１項に記載のサイズ排除クロマトグラフィー分析方法。
【請求項５】
前記難溶性ポリマーが、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリアミド、ポリアセタール、エチレン酢酸ビニル共重合体およびポリメチルメタクリレートからなる群から選択される少なくとも１種である請求項１〜４いずれか１項に記載のサイズ排除クロマトグラフィー分析方法。
【請求項６】
内径４．６ｍｍ以下のハウジングに、粒子径が１μｍ以下の微粒子の含有量が体積換算で１．０％未満であり、体積基準の粒子径分布における均一係数が１．１５以下（粒子全体体積の７５％／２５％比）である多孔性スチレン−ジビニルベンゼン系架橋重合体粒子を１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロ−２−プロパノールを用いたスラリー充填法により、充填するサイズ排除クロマトグラフィー用分析カラムの製造方法。
【請求項７】
前記多孔性スチレン−ジビニルベンゼン系架橋重合体粒子の体積平均粒子径が２．０μｍ〜５．０μｍである請求項６に記載のサイズ排除クロマトグラフィー用分析カラムの製造方法。
【請求項８】
前記多孔性スチレン−ジビニルベンゼン系架橋重合体粒子の平均細孔径が６０ｎｍ以下である請求項６または７に記載のサイズ排除クロマトグラフィー用分析カラムの製造方法。
【請求項９】
前記ハウジングの長さが１５０ｍｍ以下である請求項６〜８のいずれか１項に記載のサイズ排除クロマトグラフィー用分析カラムの製造方法。
【請求項１０】
請求項６〜９のいずれか１項に記載のサイズ排除クロマトグラフィー用分析カラムの製造方法により製造されたカラムを用い、１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロ−２−プロパノールを移動相とするサイズ排除クロマトグラフィー分析方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、サイズ排除クロマトグラフィー分析方法およびサイズ排除クロマトグラフィー用分析カラムの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
高速液体体クロマトグラフィーの主要な分離モードであるサイズ排除クロマトグラフィー分析方法は、古くより、工業用ポリマー素材、高分子添加剤、生体高分子などの高分子試料の分析に用いられている。サイズ排除クロマトグラフィー分析方法の中でも、移動相として有機溶媒を用いるゲル浸透クロマトグラフィー（ＧＰＣ）においては、内径４．６ｍｍ〜８．０ｍｍ、かつ長さ１５０ｍｍ〜３００ｍｍのハウジングと、ハウジングに充填された体積平均粒子径が５μｍ以上の多孔性スチレン−ジビニルベンゼン系架橋重合体粒子からなる充填剤とを備えたカラムを用いる方法が広く知られている（例えば、非特許文献１参照）。一般的に有機溶媒としては、テトラヒドロフラン、クロロホルム、ジメチルホルムアミド、ジクロロメタン、ジメチルアセトアミド、ベンゼン、トルエン、ｐ−キシレン、ｏ−ジクロロベンゼン、トリクロロベンゼン、アセトン、メチルエチルケトン、ジメチルスルホキシド、Ｎ−メチルピロリドンなどが用いられる。
【０００３】
しかし、ポリエチレンテレフタレートやポリブチレンテレフタレートなど、分析対象となるポリマーによっては、必ずしも上記の有機溶媒に溶解させることができない難溶性ポリマーも存在する。
これらのポリマーをサイズ排除クロマトグラフィーによって分析する方法としては、例えば、高温にすることで有機溶媒に対するポリマーの溶解性を高めることによる、高温サイズ排除クロマトグラフィー法が知られている（例えば、特許文献１参照）。しかし、この方法は、高温条件に対応した専用装置が必要であるため、必ずしも汎用的な方法ではなかった。
【０００４】
難溶性ポリマーを分析する方法としては、例えば、難溶性ポリマーが溶解しやすい有機溶媒の１種である１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロ−２−プロパノール（以下、「ＨＦＩＰ」と略すこともある。）を移動相として用いたサイズ排除クロマトグラフィー分析方法が知られている。この方法では、予めＨＦＩＰがカラム内に封入されている専用カラム（例えば、商品名：Ｓｈｏｄｅｘ  ＧＰＣ  ＨＦＩＰ−８００シリーズ（カラムの内径：８．０ｍｍ、長さ：３００ｍｍ）、昭和電工株式会社製）を用いることで容易に難溶性ポリマーを分析することができる。
一方、ＨＦＩＰを移動相として用いる分析方法では、ＨＦＩＰが非常に高価であることが欠点として挙げられる。また、ＨＦＩＰは環境負荷も高いことから、ＨＦＩＰの使用量を削減するために、カラムのハウジングの内径を小さくすることが課題となっていた。しかし、ＨＦＩＰを移動相として用いた場合には、カラム圧力が非常に高くなるため、ハウジングの内径を小さくすることに困難が伴っていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−９１４７４号公報
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】Ｃ．Ｓ．Ｗｕ，Ｃｏｌｕｍｎ  Ｈａｎｄｂｏｏｋ  Ｆｏｒ  Ｓｉｚｅ  Ｅｘｃｌｕｓｉｏｎ  Ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ，Ａｃａｄｅｍｉｃ  ｐｒｅｓｓ,１９９９
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、移動相としてＨＦＩＰを用いた場合に、測定を迅速化するとともに、ＨＦＩＰの使用量を削減するサイズ排除クロマトグラフィー分析方法およびサイズ排除クロマトグラフィー用分析カラムの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者等は、上記課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、内径４．６ｍｍ以下のハウジングに、粒子径が１μｍ以下の微粒子の含有量が体積換算で１．０％未満であり、体積基準の粒子径分布における均一係数が１．１５以下（粒子全体体積の７５％／２５％比）である多孔性スチレン−ジビニルベンゼン系架橋重合体粒子を、ＨＦＩＰを用いたスラリー充填法により、カラムに充填することにより、移動相としてＨＦＩＰを用いた場合に、カラム圧力を低減することができ、測定を迅速化できるとともに、ＨＦＩＰの使用量を削減できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００９】
すなわち、本発明は次の事項に関する。
［１］移動相として１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロ−２−プロパノールを用いる難溶性ポリマーのサイズ排除クロマトグラフィー分析方法であって、内径４．６ｍｍ以下のハウジングに、粒子径が１μｍ以下の微粒子の含有量が体積換算で１．０％未満であり、体積基準の粒子径分布における均一係数が１．１５以下（粒子全体体積の７５％／２５％比）である多孔性スチレン−ジビニルベンゼン系架橋重合体粒子が充填されたカラムを用いるサイズ排除クロマトグラフィー分析方法。
【００１０】
［２］前記多孔性スチレン−ジビニルベンゼン系架橋重合体粒子の体積平均粒子径が２．０μｍ〜５．０μｍである［１］に記載のサイズ排除クロマトグラフィー分析方法。
【００１１】
［３］前記多孔性スチレン−ジビニルベンゼン系架橋重合体粒子の平均細孔径が６０ｎｍ以下である［１］または［２］に記載のサイズ排除クロマトグラフィー分析方法。
【００１２】
［４］前記ハウジングの長さが１５０ｍｍ以下である［１］〜［３］のいずれかに記載のサイズ排除クロマトグラフィー分析方法。
【００１３】
［５］前記難溶性ポリマーが、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリアミド、ポリアセタール、エチレン酢酸ビニル共重合体およびポリメチルメタクリレートからなる群から選択される少なくとも１種である［１］〜［４］のいずれかに記載のサイズ排除クロマトグラフィー分析方法。
【００１４】
［６］内径４．６ｍｍ以下のハウジングに、粒子径が１μｍ以下の微粒子の含有量が体積換算で１．０％未満であり、体積基準の粒子径分布における均一係数が１．１５以下（粒子全体体積の７５％／２５％比）である多孔性スチレン−ジビニルベンゼン系架橋重合体粒子を１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロ−２−プロパノールを用いたスラリー充填法により、充填するサイズ排除クロマトグラフィー用分析カラムの製造方法。
【００１５】
［７］前記多孔性スチレン−ジビニルベンゼン系架橋重合体粒子の体積平均粒子径が２．０μｍ〜５．０μｍである［６］に記載のサイズ排除クロマトグラフィー用分析カラムの製造方法。
【００１６】
［８］前記多孔性スチレン−ジビニルベンゼン系架橋重合体粒子の平均細孔径が６０ｎｍ以下である［６］または［７］に記載のサイズ排除クロマトグラフィー用分析カラムの製造方法。
【００１７】
［９］前記ハウジングの長さが１５０ｍｍ以下である［６］〜［８］のいずれかに記載のサイズ排除クロマトグラフィー用分析カラムの製造方法。
【００１８】
［１０］［６］〜［９］のいずれかに記載のサイズ排除クロマトグラフィー用分析カラムの製造方法により製造されたカラムを用い、１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロ−２−プロパノールを移動相とするサイズ排除クロマトグラフィー用分析カラム方法。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、移動相としてＨＦＩＰを用いた場合に、測定を迅速化するとともに、ＨＦＩＰの使用量を削減するサイズ排除クロマトグラフィー用分析方法およびサイズ排除クロマトグラフィー用分析カラムの製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】ＰＭＭＡの較正曲線を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明を適用したサイズ排除クロマトグラフィー用分析方法およびサイズ排除クロマトグラフィー用分析カラムの製造方法の実施の形態について説明する。
なお、本実施の形態は、発明の趣旨をより良く理解させるために具体的に説明するものであり、特に指定のない限り、本発明を限定するものではない。
【００２２】
本発明のサイズ排除クロマトグラフィー分析方法は、移動相としてＨＦＩＰを用いる難溶性ポリマーのサイズ排除クロマトグラフィー分析方法であって、内径４．６ｍｍ以下のハウジングに、粒子径が１μｍ以下の微粒子の含有量が体積換算で１．０％未満であり、体積基準の粒子径分布における均一係数が１．１５以下（粒子全体体積の７５％／２５％比）である多孔性スチレン−ジビニルベンゼン系架橋重合体粒子がＨＦＩＰを用いたスラリー充填法により充填されたカラムを用いる。
【００２３】
ここで、本明細書において多孔性スチレン−ジビニルベンゼン系架橋重合体粒子の体積基準の粒子径とは、２０００個以上の架橋重合体粒子を粒度分布測定装置で撮像して得られた二次元の粒子像（静止画像が好ましい）から各粒子の円相当径（粒子像の投影面積と同じ面積を持つ円の直径）を得ることにより求められる。各粒子の体積は、その円相当径から各粒子の体積を算出して求められる。このとき、各粒子は、上記の円相当径と同一の直径の球体とみなす。
前記粒度分布測定装置としては、例えば、フロー式粒子像分析装置（商品名：ＦＰＩＡ−３０００、シスメックス株式会社製）を使用することができる。
また、本明細書において、体積基準の粒子径分布における均一係数（粒子全体体積の７５％／２５％比）とは、上記の方法で各粒子の体積を算出し、全架橋重合体粒子のうち、体積の小さい方から並べて、２５体積％に相当する架橋重合体粒子の円相当径（２５％）に対する７５体積％に相当する架橋重合体粒子の円相当径（７５％）の比をいう。すなわち、（その粒子径以下の存在比率が７５体積％となる粒子径）／（その粒子径以下の存在比率が２５体積％となる粒子径）である。
【００２４】
本発明のサイズ排除クロマトグラフィー分析方法は、移動相としてＨＦＩＰを用いるゲル浸透クロマトグラフィー（Ｇｅｌ  Ｐｅｒｍｅａｔｉｏｎ  Ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ、ＧＰＣ）分析方法である。
本発明のサイズ排除クロマトグラフィー分析方法では、例えば、円筒形状をなすハウジングと、そのハウジングの内部に充填された、体積平均粒子径の粒度分布が制御された多孔性スチレン−ジビニルベンゼン系架橋重合体粒子からなる充填剤とを備えるカラムが用いられる。
ハウジングの材質は、特に限定されない。ハウジングとしては、十分なカラム性能を得るために高耐圧性および低デッドボリューム構造（分離に関係ない空間が小さい構造）であり、超高速液体クロマトグラフィー用に設計されたステンレス管を用いることが好ましい。
【００２５】
ステンレス管としては、その内面が高分子化合物で被覆されたものを用いることもできる。
ハウジングが耐え得る圧力（内圧）は、４０ＭＰａ以上であることが好ましく、６０ＭＰａ以上であることがより好ましく、７５ＭＰａ以上であることがさらに好ましい。
ハウジングが耐え得る圧力が４０ＭＰａ以上であれば、カラム内に、後述する流速で、ＨＦＩＰのみを流すか、または、ＨＦＩＰと高分子試料（難溶性ポリマー）を同時に流しても、ハウジングが破損する可能性が低い。
【００２６】
難溶性ポリマーの分析において、移動相としてＨＦＩＰを用いた場合に、測定時間を迅速化するとともに、ＨＦＩＰの使用量を削減する効果を十分に得るためには、ハウジングの容量が２．５ｍＬ以下であることが好ましい。そのため、円筒型分析カラムのハウジングの内径は４．６ｍｍ以下であり、０．５ｍｍ〜４．６ｍｍであることが好ましく、１．０ｍｍ〜４．６ｍｍであることがより好ましい。
ハウジングの内径が４．６ｍｍを超えると、ハウジングの容量が大きくなるため、ＨＦＩＰの使用量を十分に削減することができない。また、ハウジングの内径が０．５ｍｍ以上であれば、ハウジング内に、容易に多孔性スチレン−ジビニルベンゼン系架橋重合体粒子を充填することができる。
【００２７】
また、同様の理由により、ハウジングの長さは１５０ｍｍ以下であることが好ましく、５０ｍｍ〜１５０ｍｍであることがより好ましい。
ハウジングの長さが５０ｍｍ以上であれば、カラム内において、分析対象の難溶性ポリマーの溶出時間（保持時間）を十分に確保することができるため、難溶性ポリマーに含まれる複数の成分（分子量の異なる高分子化合物）を分離することができる。一方、ハウジングの長さが１５０ｍｍ以下であれば、難溶性ポリマーの溶出時間が長くなり過ぎることを防止でき、カラム圧力（カラムの内圧）が大きくなることも防止できる。
【００２８】
本発明におけるカラム性能としては、例えば、難溶性ポリマーに含まれる成分の溶出容量（ｍＬ）、理論段数（半値幅法、Ｎ）、耐流速性等が挙げられる。
溶出容量は、高分子試料の溶出時間（ｍｉｎ）×流量（ｍＬ／ｍｉｎ）から算出することができる（２００６年４月改正の日本薬局方）。
理論段数は、５．５４×（ピークの溶出時間／ピーク高さの５０％におけるピーク幅）２の計算式から算出することができる（２００６年４月改正の日本薬局方）。本発明におけるサイズ排除クロマトグラフィー分析方法では、理論段数（Ｎ）は５０００段／本以上あることが好ましく、８０００段／本以上であることがより好ましい。
耐流速性は、例えば、高流速で測定を続けた場合にカラム圧力や溶出容量、理論段数等の初期値からの変化率（％）として表すことができる。
【００２９】
本発明における多孔性スチレン−ジビニルベンゼン系架橋重合体粒子は、一般的にサイズ排除クロマトグラフィー分析方法に用いられるものであれば、特に限定されない。本発明における多孔性スチレン−ジビニルベンゼン系架橋重合体粒子は、各種溶媒に対して化学的および物理的に安定で、分解・変質を起こさず、圧力に対して機械的強度の安定性も有する。加えて、本発明における多孔性スチレン−ジビニルベンゼン系架橋重合体粒子は、内径４．６ｍｍ以下のハウジングに充填してもカラム圧力を抑制して、移動相としてＨＦＩＰを用いた場合に、測定時間を迅速化するとともに、ＨＦＩＰの使用量を削減することができ、かつ難溶性ポリマーを良好に分析可能である。
【００３０】
本発明における多孔性スチレン−ジビニルベンゼン系架橋重合体粒子は、移動相としてＨＦＩＰを用いた場合にカラム圧力を抑制し、また、十分なカラム性能（溶出容量、理論段数、耐流速性など）を得るために、微細粒子の含有量と粒子径の粒度分布が制御されている。
多孔性スチレン−ジビニルベンゼン系架橋重合体粒子における微細粒子の含有量が多いと、カラム圧力が上昇する。そのため、本発明における多孔性スチレン−ジビニルベンゼン系架橋重合体粒子は、粒子径が１μｍ以下の微粒子の含有量が体積換算で１．０％未満であり、０．５％未満であることが好ましく、０．２％未満であることがより好ましい。
多孔性スチレン−ジビニルベンゼン系架橋重合体粒子において、粒子径が１μｍ以下の微粒子の含有量が体積換算で１．０％以上であると、カラム圧力が大きく上昇するので、ハウジングに、多孔性スチレン−ジビニルベンゼン系架橋重合体粒子を充填できない可能性がある。また、ハウジングに、多孔性スチレン−ジビニルベンゼン系架橋重合体粒子を充填できたとしても、分析時に、移動相であるＨＦＩＰの流量が制限される場合がある。
【００３１】
本発明における多孔性スチレン−ジビニルベンゼン系架橋重合体粒子は、体積基準の粒子径分布における均一係数が１．１５以下（粒子全体体積の７５％／２５％比）であり、１．１０以下であることが好ましい。
均一係数が１．１５を超えると、移動相としてＨＦＩＰを用いたサイズ排除クロマトグラフィー分析方法において、カラム圧力が大きく上昇し、ＨＦＩＰの流量の制約などが生じて、十分なカラム性能が得られない場合がある。
なお、均一係数は、多孔性スチレン−ジビニルベンゼン系架橋重合体粒子の粒子径の均一性を表わす指標であり、１に近いほど粒子径の均一性が高いことを表わす。カラムが十分な耐溶媒置換性を得るためには、多孔性スチレン−ジビニルベンゼン系架橋重合体粒子の粒子径が均一であることが好ましい。
【００３２】
本発明における多孔性スチレン−ジビニルベンゼン系架橋重合体粒子の体積平均粒子径は、２．０μｍ〜５．０μｍであることが好ましい。
多孔性スチレン−ジビニルベンゼン系架橋重合体粒子の体積平均粒子径が２．０μｍ以上であれば、移動相としてＨＦＩＰを用いた場合に、カラム圧力が大きく上昇することを防止できるため、測定可能なカラム流速が制限されることがない。一方、多孔性スチレン−ジビニルベンゼン系架橋重合体粒子の体積平均粒子径が５．０μｍ以下であれば、十分なカラム性能が得られる。
【００３３】
本発明における多孔性スチレン−ジビニルベンゼン系架橋重合体粒子の平均細孔径は、移動相としてＨＦＩＰを用いるサイズ排除クロマトグラフィー分析方法において、難溶性ポリマーを十分に分離溶出させるために、６０ｎｍ以下であることが好ましく、１ｎｍ〜６０ｎｍであることがより好ましく、５ｎｍ〜５０ｎｍであることがさらに好ましい。
多孔性スチレン−ジビニルベンゼン系架橋重合体粒子の平均細孔径が６０ｎｍ以下であれば、多孔性スチレン−ジビニルベンゼン系架橋重合体粒子の物理的強度が低下することが避けられるため、カラム性能が低下することを避けることができる。また、多孔性スチレン−ジビニルベンゼン系架橋重合体粒子の平均細孔径が１ｎｍ以上であれば、難溶性ポリマーに含まれる成分（高分子化合物）には、その分子量に応じて、多孔性スチレン−ジビニルベンゼン系架橋重合体粒子とのサイズ排除効果が作用し、分離することができる。
【００３４】
なお、本明細書において平均細孔径とは、窒素吸着測定を行い、窒素吸着等温線からＢＪＨ法により求めたものをいう。より具体的には、多孔性スチレン−ジビニルベンゼン系架橋重合体粒子０．２ｇを窒素吸着させて測定を行い、体積平均で算出したものである。
本発明における多孔性スチレン−ジビニルベンゼン系架橋重合体粒子の平均細孔径は、例えば、高機能比表面積／細孔分布測定装置（型式名：ＡＳＡＰ ２０２０、マイクロメリティックス社製）を用いてガス吸着法により測定を行い算出された数値である。
【００３５】
本発明における多孔性スチレン−ジビニルベンゼン系架橋重合体粒子は、測定対象の難溶性ポリマーに含まれる高分子化合物の分子量範囲に応じて、上記の均一係数、体積平均粒子径および平均細孔径が同一の１種を単独で用いてもよく、上記の均一係数、体積平均粒子径および平均細孔径のうち少なくとも１つが互いに異なる２種以上を混合して用いてもよい。
【００３６】
本発明における多孔性スチレン−ジビニルベンゼン系架橋重合体粒子の重合方法は、特に限定されない。多孔性スチレン−ジビニルベンゼン系架橋重合体粒子の重合方法としては、例えば、懸濁重合法、細孔径が制御されたシラス多孔質ガラス（ＳＰＧ）膜と内圧式マイクロキット（型番：ＭＮ−２０、ＳＧＰテクノ株式会社製）を用いたＳＰＧ膜乳化重合法、マイクロチャネル乳化装置（株式会社イーピーテック製）を用いたマイクロチャネル乳化重合法などが挙げられる。
【００３７】
また、重合後に篩や分級装置（例えば、半自由渦式分級機、商品名：エアロファインクラシファイアＡＣ、日清エンジニアリングイーピーテック株式会社製など）を用いた分級を行い、平均粒子径、均一係数および微粒子の含有量を調節することもできる。例えば、特願２０１６−１０４４８２号の明細書に記載した方法により、微粒子の含有量や均一係数を制御した多孔性スチレン−ジビニルベンゼン系架橋重合体粒子を作製することが可能である。
【００３８】
多孔性スチレン−ジビニルベンゼン系架橋重合体粒子を重合するために用いられるスチレンモノマーやジビニルベンゼンモノマーは、特に限定されない。
スチレンモノマーとしては、スチレン、２−メチルスチレン、３−メチルスチレン、４−メチルスチレン、２，４−ジメチルスチレン、２、５−ジメチルスチレン、３，５−ジメチルスチレン、２、４，６−トリメチルスチレンなどが好適に用いられる。
ジビニルベンゼンモノマーとしては、ｏ−ジビニルベンゼン、ｍ−ジビニルベンゼン、ｐ−ジビニルベンゼンなどが好適に用いられる。
【００３９】
スチレンモノマーとジビニルベンゼンモノマーの重合において、スチレンモノマーの重合比率（質量比）、すなわち、スチレンモノマーの配合比率（質量比）は、移動相としてＨＦＩＰを用いるサイズ排除クロマトグラフィー分析方法において、十分な強度（移動相の移動による圧力に耐え得る強度）およびカラム性能を得るためには、スチレンモノマーとジビニルベンゼンモノマーの総配合量を１００％とした場合、３０％〜７０％であることが好ましく、４０％〜７０％であることがより好ましく、５０％〜６５％がさらに好ましい。
スチレンモノマーの比率が上記の範囲内であれば、サイズ排除クロマトグラフィー分析方法において、十分な強度およびカラム性能が得られる。
【００４０】
本発明では、以下のようにして、実施される。
多孔性スチレン−ジビニルベンゼン系架橋重合体粒子を、ＨＦＩＰに分散させて充填剤スラリーを調製する。充填剤スラリーの体積に見合ったパッカーを接続したハウジング内に、上記の充填剤スラリーを注入する。ポンプに接続し、ハウジングの入口側から出口側に向かって、ＨＦＩＰを通液する。ＨＦＩＰを通液し、充填剤スラリーを加圧し、ハウジング内に多孔性スチレン−ジビニルベンゼン系架橋重合体粒子からなる充填層を形成する。パッカーを取り外し、エンドフィッティングを取り付ける。
これにより、ハウジング内に多孔性スチレン−ジビニルベンゼン系架橋重合体粒子が充填されたカラムを得る。
得られたカラムは、安定性に優れ、安定化時間が短いものとなる。
【００４１】
ハウジング内に多孔性スチレン−ジビニルベンゼン系架橋重合体粒子を充填する際に、トルエン、メタノール、テトラヒドロフランなどの一般的な溶媒を充填剤スラリーの調製に用いた場合、カラムにＨＦＩＰを通液させた際に圧力変化や膨潤収縮の影響が大きく充填状態に変化を及ぼす可能性がある。また、カラムの溶媒置換時の流量制限があるなど、カラムの安定化に膨大な時間を要し、ＨＦＩＰの使用量も増大する可能性がある。
【００４２】
ハウジングに多孔性スチレン−ジビニルベンゼン系架橋重合体粒子を充填する時の圧力（充填圧力：カラム長さ１ｃｍ当たりの圧力）は、多孔性スチレン−ジビニルベンゼン系架橋重合体粒子の粒子径にもよるが、１．２ＭＰａ／ｃｍ〜６．７ＭＰａ／ｃｍ（例えば、長さが１５０ｍｍのカラムの場合、１８．０ＭＰａ〜１００．０ＭＰａ）であることが好ましく、１．２ＭＰａ／ｃｍ〜５．０ＭＰａ／ｃｍ（例えば、長さが１５０ｍｍのカラムの場合、１８．０ＭＰａ〜７５．０ＭＰａ）であることがより好ましい。
充填圧力が１．２ＭＰａ／ｃｍ以上であれば、ハウジングに多孔性スチレン−ジビニルベンゼン系架橋重合体粒子を十分に充填することができ、十分なカラム性能やカラムの耐久性が得られる。一方、充填圧力が６．７ＭＰａ／ｃｍ以下であれば、ハウジングに充填する際に、多孔性スチレン−ジビニルベンゼン系架橋重合体粒子が圧縮されて変形することがない。
【００４３】
本発明のサイズ排除クロマトグラフィー分析方法では、分析時のカラム流速は、特に限定されない。カラム流速、すなわち、難溶性ポリマーの分析時において、カラム内を流れる難溶性ポリマーを含む移動相の線流速は、１．２ｃｍ／ｍｉｎ〜６．０ｃｍ／ｍｉｎ（例えば、ハウジングの内径が４．６ｍｍの場合、流量は０．３ｍＬ／ｍｉｎ〜１．０ｍＬ／ｍｉｎ）であることが好ましく、１．８ｃｍ／ｍｉｎ〜３．０ｃｍ／ｍｉｎ（例えば、ハウジングの内径が４．６ｍｍの場合、流量は０．４５ｍＬ／ｍｉｎ〜０．５ｍＬ／ｍｉｎ）であることがより好ましい。
カラム流速が１．２ｃｍ／ｍｉｎ以上であれば、分析時間が増加することを防止できる。一方、６．０ｃｍ／ｍｉｎ以下であれば、難溶性ポリマーに含まれる高分子化合物を、多孔性スチレン−ジビニルベンゼン系架橋重合体粒子に吸着させて、難溶性ポリマーを十分に分離することができ、また、高分子化合物の分子鎖を切断することなく、正確に分子量を測定することができる。
【００４４】
本発明のサイズ排除クロマトグラフィー分析方法では、分析の対象である難溶性ポリマーとなる高分子化合物、すなわち、分析可能な高分子化合物の分子量（重量平均分子量）は、特に限定されない。本発明のサイズ排除クロマトグラフィー分析方法では、ポリメチルメタクリレート換算において分子量が１００万以下の高分子化合物を分析することができる。高分子化合物の分子量が１００万を超えると、カラム流速を高くして分析を行った際に、高分子化合物の分子鎖が切断して、正しい分子量を測定できない可能性がある。
【００４５】
本発明のサイズ排除クロマトグラフィー分析方法によれば、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリアミド（ナイロン６、ナイロン１１など）、ポリアセタール、エチレン酢酸ビニル共重合体、ポリメチルメタクリレートなどを好適に分析できる。
【００４６】
本発明のサイズ排除クロマトグラフィー分析方法によれば、内径４．６ｍｍ以下のハウジングに、粒子径が１μｍ以下の微粒子の含有量が体積換算で１．０％未満であり、体積基準の粒子径分布における均一係数が１．１５以下（粒子全体体積の７５％／２５％比）である多孔性スチレン−ジビニルベンゼン系架橋重合体粒子が充填されたカラムを用いることにより、移動相としてＨＦＩＰを用いた場合にも、カラム圧力を低減することができ、測定時間の迅速化およびＨＦＩＰの使用量を削減できる。
【実施例】
【００４７】
以下、実施例および比較例により本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【００４８】
以下の実施例および比較例において、多孔性スチレン−ジビニルベンゼン系架橋重合体粒子の体積平均粒子径、均一係数および微粒子の含有量は、上述した測定方法に基づいて、フロー式粒子像分析装置（型式名：ＦＰＩＡ−３０００、シスメックス株式会社製）を用いて静止画像として撮像された粒子（測定粒子数約２０００）により、二次元的に直径を測定して算出された数値である。また、多孔性スチレン−ジビニルベンゼン系架橋重合体粒子の平均細孔径は、上述した測定方法（ＢＪＨ法）に基づいて、高機能比表面積／細孔分布測定装置（型式名：ＡＳＡＰ ２０２０、マイクロメリティックス社製）を用いて、ガス吸着法により測定し、算出された数値である。
【００４９】
［実施例］
（充填剤の作成）
モノマー・架橋剤混合液として、４−メチルスチレンとｍ,ｐ−ジビニルベンゼン（ＤＶＢ−９６０、新日鉄化学株式会社製）を質量比で５４：４６の比率で混合した。油相として、モノマー・架橋剤混合液とイソオクタンを質量比で６０：４０になるように混合した。ここに、開始剤として、アゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）を油相の１．５％質量、溶解させた。
２質量％ポリビニルアルコール水溶液を分散剤に用いてイーピーテック社製の装置を用いて、マイクロチャネル法により、上記油相から、油滴を生成した後、重合を行い、体積平均粒子径３．４μｍ、平均細孔径５０ｎｍである多孔性スチレン−ジビニルベンゼン共重合体を作製した。この充填剤は、粒子径が１μｍ以下の微粒子の含有量が測定限界（体積換算で０．０５％）以下であり、体積基準の粒子径分布における均一係数が１．０５、体積平均粒子径が３．４μｍ、平均細孔径が５０ｎｍであった。
【００５０】
（カラムの作製）
充填剤として、上記で得られた多孔性スチレン−ジビニルベンゼン系架橋重合体粒子を、ＨＦＩＰに加えた後、超音波バスにて分散処理を施し、充填剤スラリーを調製した。
得られた充填剤スラリーを用いて、円筒形状であり、内径４．６ｍｍ、長さ１５０ｍｍの超高速液体クロマトグラフィー用ステンレス製ハウジング（株式会社杉山商事製）に、上記の多孔性スチレン−ジビニルベンゼン系架橋重合体粒子を充填した。
すなわち、パッカーをつないだハウジング内に、上記の充填剤スラリーを注入し、ハウジングの入口側から出口側に向かって、ＨＦＩＰを通液することにより、充填剤スラリーを３０ＭＰａ（定圧）にて３０分加圧し、ハウジング内に多孔性スチレン−ジビニルベンゼン系架橋重合体粒子からなる充填層を形成した。パッカーを取り外し、エンドフィッティングを装着することにより、実施例の液体クロマトグラフィー用のカラムを得た。
【００５１】
（カラムの評価）
高速液体クロマトグラフ分析装置として高速液体クロマトグラフィーＰｒｏｍｉｎｅｎｃｅ（商品名、株式会社島津製作所製）を用い、検出器として示差屈折率検出器（商品名：Ｓｈｏｄｅｘ ＲＩ−１０４、昭光サイエンス株式会社製）を用いて、実施例のカラムの理論段数を確認した。
カラムの温度を４０℃として、移動相としてＨＦＩＰ用い、移動相の線流速を１．８ｃｍ／ｍｉｎ（カラム内における流量を０．３ｍＬ／ｍｉｎ）として、５％アセトン（ＨＦＩＰに溶解）１μＬを測定した。その結果、アセトンの理論段数（Ｎ）は１０１００段／本であり、ハウジング内に多孔性スチレン−ジビニルベンゼン系架橋重合体粒子が良好に充填されていることを確認できた。
【００５２】
（カラムを用いたＧＰＣ評価）
高速液体クロマトグラフ分析装置として高速液体クロマトグラフィーＰｒｏｍｉｎｅｎｃｅ（商品名、株式会社島津製作所製）を用い、検出器として示差屈折率検出器（商品名：Ｓｈｏｄｅｘ ＲＩ−１０４、昭光サイエンス株式会社製）を用いて、実施例のカラムのＧＰＣ評価を行った。
カラムの温度を４０℃として、移動相としてＨＦＩＰ用い、移動相の線流速を３．０ｃｍ／ｍｉｎ（カラム内における流量を０．５ｍＬ／ｍｉｎ）として、カラムを安定化した後、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）標準液７種（重量分子量１８５０、５７２０、２０２００、４８６００、１７．４万、７４．５万、１５８万）をそれぞれ測定した。
評価の結果を表１に示す。また、ＰＭＭＡの較正曲線を図１に示す。
【００５３】
［比較例１］
（カラムの作製）
充填剤として、粒子径が１μｍ以下の微粒子の含有量が体積換算で１％であり、体積基準の粒子径分布における均一係数が１．１８、体積平均粒子径が３．７μｍ、平均細孔径が５０ｎｍの多孔性スチレン−ジビニルベンゼン系架橋重合体粒子を用いたこと以外は、実施例と同様にして、比較例１の液体クロマトグラフィー用のカラムを作製した。
しかしながら、カラムへ圧力が高くなり過ぎたため、カラムにＨＦＩＰを通液させることができず、ハウジング内に多孔性スチレン−ジビニルベンゼン系架橋重合体粒子を充填することができなかった。
【００５４】
［比較例２］
市販のＨＦＩＰ用ＧＰＣカラムであるＳｈｏｄｅｘ  ＧＰＣ  ＨＦＩＰ−８０４（商品名、ハウジングの内径８．０ｍｍ、ハウジングの長さ３００ｍｍ、充填剤の平均粒子径７μｍ、昭和電工株式会社製）を用いてＧＰＣ評価を行った。
実施例と同じ装置を用いて、カラムの温度を４０℃として、移動相としてＨＦＩＰ用い、移動相の線流速を６．０ｃｍ／ｍｉｎ（カラム内における流量を１．０ｍＬ／ｍｉｎ）として、カラムを安定化した後、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）標準液７種（重量分子量１８５０、５７２０、２０２００、４８６００、１７．４万、７４．５万、１５８万）をそれぞれ測定した。
評価の結果を表１に示す。
【００５５】
【表１】
2018100940.tif 000002
【００５６】
表１に示す結果から、実施例では、内径４．６ｍｍのハウジングを用いたことにより、カラムの安定化時間は３０分、ＰＭＭＡ標準液７種の測定時間は２５分であった。すなわち、実施例では、カラムの安定化時間とＰＭＭＡ標準液７種の測定時間を、市販のＨＦＩＰ用ＧＰＣカラムを用いた比較例２に比べて大幅に削減することができた。また、実施例では、比較例２に比べて、ＨＦＩＰの使用量を約２０％削減できることが確認された。
比較例１では、多孔性スチレン−ジビニルベンゼン系架橋重合体粒子に粒子径が１μｍ以下の微粒子が含まれており、体積平均粒子径の粒度分布における均一係数も高かいことから、多孔性スチレン−ジビニルベンゼン系架橋重合体粒子を充填するためにＨＦＩＰを通液した際に、カラム圧力が非常に大きくなることが確認された。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
本発明は、移動相としてＨＦＩＰを用いる難溶性ポリマーのサイズ排除クロマトグラフィー分析方法において、内径４．６ｍｍ以下のハウジングに、粒子径と粒度分布を制御した多孔性スチレン−ジビニルベンゼン系架橋重合体粒子が充填されたカラムを用いることにより、移動相としてＨＦＩＰを用いた場合にも、カラム圧力を低減することで、測定時間の迅速化およびＨＦＩＰの使用量を削減できる。従って、本発明は、工業用ポリマー素材、電子材料などで多用される難溶性ポリマーの分析を行う場合に有効である。
【図１】
2018100940.tif 000003