(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
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架橋重合体と、下記式（Ｉ）で表される化合物の縮合物とを含むゲル。
Ｓｉ｛Ｒ１−Ｎ（Ｒ２）（Ｒ３）｝（ＯＲ４）（ＯＲ５）（Ｒ６）      （Ｉ）
（式中、
Ｒ１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価の基を表し、前記アルキレン基およびシクロアルカンジイル基中の１以上の−ＣＨ２−（但し、Ｓｉと隣接する−ＣＨ２−およびＮと隣接する−ＣＨ２−は除く）は、−Ｏ−および−ＮＲ７−（式中、Ｒ７は、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、置換基を有していてもよいアラルキル基を表す。）からなる群から選ばれる少なくとも一つで置き換えられていてもよい。
Ｒ２およびＲ３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か、或いは互いに結合して、隣接する窒素原子と共に、置換基を有していてもよい塩基性の含窒素複素環を形成する。
Ｒ４およびＲ５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。
Ｒ６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、置換基を有していてもよいアラルキル基、ヒドロキシ基、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、または−Ｒ’１−Ｎ（Ｒ’２）（Ｒ’３）で表される基を表す。
Ｒ’１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価の基を表し、前記アルキレン基およびシクロアルカンジイル基中の１以上の−ＣＨ２−（但し、Ｓｉと隣接する−ＣＨ２−およびＮと隣接する−ＣＨ２−は除く）は、−Ｏ−および−ＮＲ’７−（式中、Ｒ’７は、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、置換基を有していてもよいアラルキル基を表す。）からなる群から選ばれる少なくとも一つで置き換えられていてもよい。
Ｒ’２およびＲ’３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か、或いは互いに結合して、隣接する窒素原子と共に、置換基を有していてもよい塩基性の含窒素複素環を形成する。）
【請求項２】
Ｒ１が、置換基を有していてもよいアルキレン基であり、前記アルキレン基中の１以上の−ＣＨ２−（但し、Ｓｉと隣接する−ＣＨ２−およびＮと隣接する−ＣＨ２−は除く）は、−ＮＲ７−（式中、Ｒ７は、水素原子、置換基を有していてもよいアルキル基を表す。）で置き換えられていてもよく、
Ｒ２およびＲ３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、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か、或いは互いに結合して、隣接する窒素原子と共に、置換基を有していてもよい塩基性の含窒素複素環を形成し、
Ｒ４およびＲ５が、それぞれ独立に、水素原子またはアルキル基であり、且つ
Ｒ６が、置換基を有していてもよいアルキル基、ヒドロキシ基またはアルコキシ基である請求項１に記載のゲル。
【請求項３】
架橋重合体が、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】
架橋重合体と、式（Ｉ）で表される化合物の縮合物とが相互貫入網目構造を形成している請求項１〜３のいずれか一項に記載のゲル。
【請求項５】
さらに、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非架橋重合体を含む請求項１〜４のいずれか一項に記載のゲル。
【請求項６】
さらに塩基性化合物を含む請求項１〜５のいずれか一項に記載のゲル。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項に記載のゲルを含む酸性ガス分離膜。
【請求項８】
さらに多孔膜を含む請求項７に記載の酸性ガス分離膜。
【請求項９】
請求項７または８に記載の酸性ガス分離膜を含む酸性ガス分離装置。
【請求項１０】
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混合ガスを請求項７または８に記載の酸性ガス分離膜に接触させて、前記酸性ガスを分離する方法。
【請求項１１】
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架橋重合体と、下記式（Ｉ）で表される化合物の縮合物とを含むゲルの製造方法であって、下記式（Ｉ）で表される化合物および下記式（Ｉ）で表される化合物の縮合物からなる群から選ばれる少なくとも一つと、水と、前記架橋重合体とを含む混合物を乾燥および加熱することによって、下記式（Ｉ）で表される化合物の縮合物を形成することを含む方法。
Ｓｉ｛Ｒ１−Ｎ（Ｒ２）（Ｒ３）｝（ＯＲ４）（ＯＲ５）（Ｒ６）      （Ｉ）
（式中、
Ｒ１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価の基を表し、前記アルキレン基およびシクロアルカンジイル基中の１以上の−ＣＨ２−（但し、Ｓｉと隣接する−ＣＨ２−およびＮと隣接する−ＣＨ２−は除く）は、−Ｏ−および−ＮＲ７−（式中、Ｒ７は、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、置換基を有していてもよいアラルキル基を表す。）からなる群から選ばれる少なくとも一つで置き換えられていてもよい。
Ｒ２およびＲ３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か、或いは互いに結合して、隣接する窒素原子と共に、置換基を有していてもよい塩基性の含窒素複素環を形成する。
Ｒ４およびＲ５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。
Ｒ６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、置換基を有していてもよいアラルキル基、ヒドロキシ基、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、または−Ｒ’１−Ｎ（Ｒ’２）（Ｒ’３）で表される基を表す。
Ｒ’１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価の基を表し、前記アルキレン基およびシクロアルカンジイル基中の１以上の−ＣＨ２−（但し、Ｓｉと隣接する−ＣＨ２−およびＮと隣接する−ＣＨ２−は除く）は、−Ｏ−および−ＮＲ’７−（式中、Ｒ’７は、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、置換基を有していてもよいアラルキル基を表す。）からなる群から選ばれる少なくとも一つで置き換えられていてもよい。
Ｒ’２およびＲ’３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か、或いは互いに結合して、隣接する窒素原子と共に、置換基を有していてもよい塩基性の含窒素複素環を形成する。）
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、酸性ガス分離膜のために有用な有機ケイ素化合物の縮合物を含むゲルに関する。
【背景技術】
【０００２】
水素製造や尿素製造などの大規模プラントで合成される合成ガスや天然ガス、排ガス等から酸性ガスを分離するプロセスとして、省エネルギー化を実現できることから、ガス膜分離プロセスが近年注目されている。このガス膜分離プロセスのために、様々な酸性ガス分離膜が研究されている。例えば、特許文献１には、アミン系キャリアを含有する酸性ガス分離膜が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】ＷＯ  ２０１６／１６３２９６  Ａ１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載のアミン系キャリア等の酸性ガスキャリアは、混合ガスの供給側で混合ガスと酸性ガス分離膜とが接触した際に、混合ガス中に含まれる酸性ガスと反応することによって、酸性ガスの分離膜中への取り込みを促進して、分離膜の透過側（即ち、供給側の反対側）への酸性ガスの輸送を促進する機能を有する。しかし、特許文献１に記載されているようなアミン系キャリア（例えば、ピペラジン）を用いると、使用中に酸性ガス分離膜から酸性ガスキャリアが流出することがある。【０００５】
本発明は上記のような事情に鑑みなされたものであって、その目的は、酸性ガスキャリアの流出を抑制することができ、酸性ガス分離膜のために有用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。【０００７】
［１］  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架橋重合体と、下記式（Ｉ）で表される化合物の縮合物とを含むゲル。
Ｓｉ｛Ｒ１−Ｎ（Ｒ２）（Ｒ３）｝（ＯＲ４）（ＯＲ５）（Ｒ６）      （Ｉ）
（式中、
Ｒ１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価の基を表し、前記アルキレン基およびシクロアルカンジイル基中の１以上の−ＣＨ２−（但し、Ｓｉと隣接する−ＣＨ２−およびＮと隣接する−ＣＨ２−は除く）は、−Ｏ−および−ＮＲ７−（式中、Ｒ７は、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、置換基を有していてもよいアラルキル基を表す。）からなる群から選ばれる少なくとも一つで置き換えられていてもよい。
Ｒ２およびＲ３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か、或いは互いに結合して、隣接する窒素原子と共に、置換基を有していてもよい塩基性の含窒素複素環を形成する。
Ｒ４およびＲ５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。
Ｒ６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、置換基を有していてもよいアラルキル基、ヒドロキシ基、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、または−Ｒ’１−Ｎ（Ｒ’２）（Ｒ’３）で表される基を表す。
Ｒ’１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価の基を表し、前記アルキレン基およびシクロアルカンジイル基中の１以上の−ＣＨ２−（但し、Ｓｉと隣接する−ＣＨ２−およびＮと隣接する−ＣＨ２−は除く）は、−Ｏ−および−ＮＲ’７−（式中、Ｒ’７は、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、置換基を有していてもよいアラルキル基を表す。）からなる群から選ばれる少なくとも一つで置き換えられていてもよい。
Ｒ’２およびＲ’３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か、或いは互いに結合して、隣接する窒素原子と共に、置換基を有していてもよい塩基性の含窒素複素環を形成する。）【０００８】
なお、前記［１］における「式（Ｉ）で表される化合物」を、以下では「化合物（Ｉ）」と略称することがある。また、「Ｒ６がヒドロキシ基、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または置換基を有していてもよいアラルキルオキシ基である化合物（Ｉ）」を、以下では「化合物（Ｉａ）」と略称することがある。【０００９】
［２］  Ｒ１が、置換基を有していてもよいアルキレン基であり、前記アルキレン基中の１以上の−ＣＨ２−（但し、Ｓｉと隣接する−ＣＨ２−およびＮと隣接する−ＣＨ２−は除く）は、−ＮＲ７−（式中、Ｒ７は、水素原子、置換基を有していてもよいアルキル基を表す。）で置き換えられていてもよい前記［１］に記載のゲル。
［３］  Ｒ１が、置換基を有していてもよいＣ１−１０アルキレン基であり、前記アルキレン基中の１または２個の−ＣＨ２−（但し、Ｓｉと隣接する−ＣＨ２−およびＮと隣接する−ＣＨ２−は除く）は、−ＮＲ７−（式中、Ｒ７は、水素原子、置換基を有していてもよいＣ１−６アルキル基を表す。）で置き換えられていてもよい前記［１］に記載のゲル。
［４］  Ｒ１が、Ｃ１−１０アルキレン基であり、前記アルキレン基中の１または２個の−ＣＨ２−（但し、Ｓｉと隣接する−ＣＨ２−およびＮと隣接する−ＣＨ２−は除く）は−ＮＨ−で置き換えられていてもよい前記［１］に記載のゲル。【００１０】
［５］  Ｒ２およびＲ３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、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か、或いは互いに結合して、隣接する窒素原子と共に、置換基を有していてもよい塩基性の含窒素複素環を形成する前記［１］〜［４］のいずれか一つに記載のゲル。
［６］  Ｒ２およびＲ３が、それぞれ独立に、水素原子、置換基を有していてもよいＣ１−６アルキル基、置換基を有していてもよいＣ６−１４アリール基、または置換基を有していてもよいＣ７−１６アラルキル基を表すか、或いは互いに結合して、隣接する窒素原子と共に、置換基を有していてもよい塩基性の３〜１２員含窒素複素環を形成する前記［１］〜［４］のいずれか一つに記載のゲル。
［７］  Ｒ２およびＲ３が、それぞれ独立に、水素原子、Ｃ１−６アルキル基、置換基を有していてもよいフェニル基、または置換基を有していてもよいベンジル基を表すか、或いは互いに結合して、隣接する窒素原子と共に、置換基を有していてもよい塩基性の単環の４〜８員含窒素複素環を形成する前記［１］〜［４］のいずれか一つに記載のゲル。【００１１】
［８］  Ｒ４およびＲ５が、それぞれ独立に、水素原子またはアルキル基である前記［１］〜［７］のいずれか一つに記載のゲル。
［９］  Ｒ４およびＲ５が、それぞれ独立に、水素原子またはＣ１−６アルキル基である前記［１］〜［７］のいずれか一つに記載のゲル。
［１０］  Ｒ４およびＲ５が、それぞれ独立に、水素原子、メチル基、エチル基、プロピル基またはイソプロピル基である前記［１］〜［７］のいずれか一つに記載のゲル。
［１１］  Ｒ４およびＲ５が、それぞれ独立に、メチル基またはエチル基である前記［１］〜［７］のいずれか一つに記載のゲル。【００１２】
［１２］  Ｒ６が、置換基を有していてもよいアルキル基、ヒドロキシ基またはアルコキシ基である前記［１］〜［１１］のいずれか一つに記載のゲル。
［１３］  Ｒ６が、置換基を有していてもよいＣ１−６アルキル基、ヒドロキシ基またはＣ１−６アルコキシ基である前記［１］〜［１１］のいずれか一つに記載のゲル。
［１４］  Ｒ６が、置換基を有していてもよいメチル基、ヒドロキシ基、メトキシ基またはエトキシ基である前記［１］〜［１１］のいずれか一つに記載のゲル。【００１３】
［１５］  Ｒ１が、置換基を有していてもよいアルキレン基であり、前記アルキレン基中の１以上の−ＣＨ２−（但し、Ｓｉと隣接する−ＣＨ２−およびＮと隣接する−ＣＨ２−は除く）は、−ＮＲ７−（式中、Ｒ７は、水素原子、置換基を有していてもよいアルキル基を表す。）で置き換えられていてもよく、
Ｒ２およびＲ３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、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か、或いは互いに結合して、隣接する窒素原子と共に、置換基を有していてもよい塩基性の含窒素複素環を形成し、
Ｒ４およびＲ５が、それぞれ独立に、水素原子またはアルキル基であり、且つ
Ｒ６が、置換基を有していてもよいアルキル基、ヒドロキシ基またはアルコキシ基である前記［１］に記載のゲル。【００１４】
［１６］  Ｒ１が、置換基を有していてもよいＣ１−１０アルキレン基であり、前記アルキレン基中の１または２個の−ＣＨ２−（但し、Ｓｉと隣接する−ＣＨ２−およびＮと隣接する−ＣＨ２−は除く）は、−ＮＲ７−（式中、Ｒ７は、水素原子、置換基を有していてもよいＣ１−６アルキル基を表す。）で置き換えられていてもよく、
Ｒ２およびＲ３が、それぞれ独立に、水素原子、置換基を有していてもよいＣ１−６アルキル基、置換基を有していてもよいＣ６−１４アリール基、または置換基を有していてもよいＣ７−１６アラルキル基を表すか、或いは互いに結合して、隣接する窒素原子と共に、置換基を有していてもよい塩基性の３〜１２員含窒素複素環を形成し、
Ｒ４およびＲ５が、それぞれ独立に、水素原子またはＣ１−６アルキル基であり、且つ
Ｒ６が、置換基を有していてもよいＣ１−６アルキル基、ヒドロキシ基またはＣ１−６アルコキシ基である前記［１］に記載のゲル。【００１５】
［１７］  Ｒ１が、Ｃ１−１０アルキレン基であり、前記アルキレン基中の１または２個の−ＣＨ２−（但し、Ｓｉと隣接する−ＣＨ２−およびＮと隣接する−ＣＨ２−は除く）は−ＮＨ−で置き換えられていてもよく、
Ｒ２およびＲ３が、それぞれ独立に、水素原子、Ｃ１−６アルキル基、置換基を有していてもよいフェニル基、または置換基を有していてもよいベンジル基を表すか、或いは互いに結合して、隣接する窒素原子と共に、置換基を有していてもよい塩基性の単環の４〜８員含窒素複素環を形成し、
Ｒ４およびＲ５が、それぞれ独立に、水素原子、メチル基またはエチル基であり、且つ
Ｒ６が、置換基を有していてもよいメチル基、ヒドロキシ基、メトキシ基またはエトキシ基である前記［１］に記載のゲル。【００１６】
［１８］  化合物（Ｉ）が、３−アミノプロピルトリメトキシシラン、３−アミノプロピルトリエトキシシラン、３−（ジメチルアミノ）プロピルトリメトキシシラン、３−（ジメチルアミノ）プロピルトリエトキシシラン、Ｎ−フェニル−３−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−フェニル−３−アミノプロピルトリエトキシシラン、３−ピペラジノプロピルトリメトキシシラン、３−ピペラジノプロピルトリエトキシシラン、４−アミノブチルトリメトキシシラン、４−アミノブチルトリエトキシシラン、４−アミノフェニルトリメトキシシラン、４−アミノフェニルトリエトキシシラン、３−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、３−アミノプロピルメチルジエトキシシラン、３−（２−アミノエチルアミノ）プロピルトリメトキシシラン、Ｎ−２−（アミノエチル）−３−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−２−（アミノエチル）−３−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、Ｎ−２−（アミノエチル）−３−アミノプロピルメチルジエトキシシラン、３−トリメトキシシリル−Ｎ−（１，３−ジメチルブチリデン）プロピルアミン、３−（ジメチルアミノ）プロピルメチルジメトキシシラン、および３−［２−（２−アミノエチルアミノ）エチルアミノ］プロピルトリメトキシシランからなる群から選ばれる少なくとも一つである前記［１］に記載のゲル。
［１９］  化合物（Ｉ）が、３−アミノプロピルトリメトキシシラン、３−（ジメチルアミノ）プロピルトリメトキシシラン、３−ピペラジノプロピルトリメトキシシラン、３−（ジメチルアミノ）プロピルメチルジメトキシシラン、および３−（２−アミノエチルアミノ）プロピルトリメトキシシランからなる群から選ばれる少なくとも一つである前記［１］に記載のゲル。
［２０］  化合物（Ｉ）が、３−アミノプロピルトリメトキシシラン、３−（ジメチルアミノ）プロピルトリメトキシシラン、３−ピペラジノプロピルトリメトキシシラン若しくは３−（２−アミノエチルアミノ）プロピルトリメトキシシランであるか、または３−アミノプロピルトリメトキシシラン、３−（ジメチルアミノ）プロピルトリメトキシシラン、３−ピペラジノプロピルトリメトキシシラン若しくは３−（２−アミノエチルアミノ）プロピルトリメトキシシランと３−（ジメチルアミノ）プロピルメチルジメトキシシランとの組合せである前記［１］に記載のゲル。
［２１］  化合物（Ｉ）が、３−（ジメチルアミノ）プロピルトリメトキシシランである前記［１］に記載のゲル。【００１７】
［２２］  化合物（Ｉ）の縮合物中において、化合物（Ｉａ）に由来する構造の量が、全ての化合物（Ｉ）に由来する構造１００モルに対して、１〜１００モルである前記［１］〜［２１］のいずれか一つに記載のゲル。
［２３］  化合物（Ｉ）の縮合物中において、化合物（Ｉａ）に由来する構造の量が、全ての化合物（Ｉ）に由来する構造１００モルに対して、３〜１００モルである前記［１］〜［２１］のいずれか一つに記載のゲル。
［２４］  化合物（Ｉ）の縮合物中において、化合物（Ｉａ）に由来する構造の量が、全ての化合物（Ｉ）に由来する構造１００モルに対して、５〜１００モルである前記［１］〜［２１］のいずれか一つに記載のゲル。
［２５］  化合物（Ｉ）の縮合物中において、化合物（Ｉａ）に由来する構造の量が、全ての化合物（Ｉ）に由来する構造１００モルに対して、１０〜１００モルである前記［１］〜［２１］のいずれか一つに記載のゲル。
［２６］  化合物（Ｉ）の縮合物中において、化合物（Ｉａ）に由来する構造の量が、全ての化合物（Ｉ）に由来する構造１００モルに対して、２０〜１００モルである前記［１］〜［２１］のいずれか一つに記載のゲル。
［２７］  化合物（Ｉ）の縮合物中において、化合物（Ｉａ）に由来する構造の量が、全ての化合物（Ｉ）に由来する構造１００モルに対して、５０〜１００モルである前記［１］〜［２１］のいずれか一つに記載のゲル。
［２８］  化合物（Ｉ）の縮合物中において、化合物（Ｉａ）に由来する構造の量が、全ての化合物（Ｉ）に由来する構造１００モルに対して、７０〜１００モルである前記［１］〜［２１］のいずれか一つに記載のゲル。
［２９］  化合物（Ｉ）の縮合物中において、化合物（Ｉａ）に由来する構造の量が、全ての化合物（Ｉ）に由来する構造１００モルに対して、１００モルである前記［１］〜［２１］のいずれか一つに記載のゲル。【００１８】
［３０］  −Ｎ（Ｒ２）（Ｒ３）基および−Ｎ（Ｒ’２）（Ｒ’３）基の合計量が、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［１］〜［２９］のいずれか一つに記載のゲル。
［３１］  −Ｎ（Ｒ２）（Ｒ３）基および−Ｎ（Ｒ’２）（Ｒ’３）基の合計量が、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、０．３〜４モルである前記［１］〜［２９］のいずれか一つに記載のゲル。
［３２］  −Ｎ（Ｒ２）（Ｒ３）基および−Ｎ（Ｒ’２）（Ｒ’３）基の合計量が、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、０．５〜４モルである前記［１］〜［２９］のいずれか一つに記載のゲル。【００１９】
［３３］  架橋重合体が、親水性の架橋重合体である前記［１］〜［３２］のいずれか一つに記載のゲル。
［３４］  親水性の架橋重合体が、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およびセルロース系の架橋重合体からなる群から選ばれる少なくとも一つである前記［３３］に記載のゲル。【００２０】
［３５］  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］〜［３２］のいずれか一つに記載のゲル。
［３６］  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が、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る前記［３５］に記載のゲル。
［３７］  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が、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前記［３５］に記載のゲル。【００２１】
［３８］  アクリル酸系の架橋重合体が、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、ビニルアルコール、アクリルアミド、並びにメタクリルアミド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を含む前記［３５］〜［３７］のいずれか一つに記載のゲル。
［３９］  構成単位が、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前記［３８］に記載のゲル。【００２２】
［４０］  架橋重合体が、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前記［１］〜［３２］のいずれか一つに記載のゲル。
［４１］  架橋重合体が、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前記［１］〜［３２］のいずれか一つに記載のゲル。【００２３】
［４２］  架橋重合体の０．２重量％水溶液の粘度が、５００〜５０，０００ｍＰａ・ｓである前記［１］〜［４１］のいずれか一つに記載のゲル。
［４３］  架橋重合体の０．２重量％水溶液の粘度が、８００〜４５，０００ｍＰａ・ｓである前記［１］〜［４１］のいずれか一つに記載のゲル。
［４４］  架橋重合体の０．２重量％水溶液の粘度が、１，０００〜４０，０００ｍＰａ・ｓである前記［１］〜［４１］のいずれか一つに記載のゲル。【００２４】
［４５］  架橋重合体の量が、ゲルの固形分に対して、１〜６０重量％である前記［１］〜［４４］のいずれか一つに記載のゲル。
［４６］  架橋重合体の量が、ゲルの固形分に対して、３〜５０重量％である前記［１］〜［４４］のいずれか一つに記載のゲル。
［４７］  架橋重合体の量が、ゲルの固形分に対して、４〜５０重量％である前記［１］〜［４４］のいずれか一つに記載のゲル。
［４８］  架橋重合体の量が、ゲルの固形分に対して、４〜４０重量％である前記［１］〜［４４］のいずれか一つに記載のゲル。
［４９］  架橋重合体の量が、ゲルの固形分に対して、５〜４０重量％である前記［１］〜［４４］のいずれか一つに記載のゲル。
［５０］  架橋重合体の量が、ゲルの固形分に対して、６〜４０重量％である前記［１］〜［４４］のいずれか一つに記載のゲル。
［５１］  架橋重合体の量が、ゲルの固形分に対して、７〜４０重量％である前記［１］〜［４４］のいずれか一つに記載のゲル。【００２５】
［５２］  架橋重合体と、式（Ｉ）で表される化合物の縮合物とが相互貫入網目構造を形成している前記［１］〜［５１］のいずれか一つに記載のゲル。【００２６】
［５３］  さらに、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非架橋重合体を含む前記［１］〜［５２］のいずれか一つに記載のゲル。
［５４］  非架橋重合体が、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親水性の重合体である前記［５３］に記載のゲル。
［５５］  親水性の重合体が、アクリル酸系重合体、アクリルアミド系重合体、ビニルアルコール系重合体およびエチレンオキシド系重合体からなる群から選ばれる少なくとも一つである前記［５４］に記載のゲル。【００２７】
［５６］  非架橋重合体が、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重合体である前記［５３］に記載のゲル。
［５７］  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が、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る前記［５６］に記載のゲル。
［５８］  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が、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前記［５６］に記載のゲル。【００２８】
［５９］  非架橋重合体の０．２重量％水溶液の粘度が、１００〜１，５００ｍＰａ・ｓである前記［５３］〜［５８］のいずれか一つに記載のゲル。
［６０］  非架橋重合体の０．２重量％水溶液の粘度が、１５０〜１，２００ｍＰａ・ｓである前記［５３］〜［５８］のいずれか一つに記載のゲル。
［６１］  非架橋重合体の０．２重量％水溶液の粘度が、２００〜１，０００ｍＰａ・ｓである前記［５３］〜［５８］のいずれか一つに記載のゲル。【００２９】
［６２］  非架橋重合体の量が、架橋重合体１００重量部に対して、１〜８０重量部である前記［５３］〜［６１］のいずれか一つに記載のゲル。
［６３］  非架橋重合体の量が、架橋重合体１００重量部に対して、１〜６０重量部である前記［５３］〜［６１］のいずれか一つに記載のゲル。
［６４］  非架橋重合体の量が、架橋重合体１００重量部に対して、１〜５０重量部である前記［５３］〜［６１］のいずれか一つに記載のゲル。【００３０】
［６５］  さらに塩基性化合物を含む前記［１］〜［６４］のいずれか一つに記載のゲル。
［６６］  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［６５］に記載のゲル。
［６７］  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からなる群から選ばれる少なくとも一つである前記［６５］に記載のゲル。
［６８］  塩基性化合物が、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［６５］に記載のゲル。
［６９］  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［６５］に記載のゲル。【００３１】
［７０］  塩基性化合物の量が、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［６５］〜［６９］のいずれか一つに記載のゲル。
［７１］  塩基性化合物の量が、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、０．１〜４．５モルである前記［６５］〜［６９］のいずれか一つに記載のゲル。
［７２］  塩基性化合物の量が、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、０．１〜４モルである前記［６５］〜［６９］のいずれか一つに記載のゲル。【００３２】
［７３］  塩基性化合物の量が、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、１〜５モルである前記［６５］〜［６９］のいずれか一つに記載のゲル。
［７４］  塩基性化合物の量が、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、１〜４．５モルである前記［６５］〜［６９］のいずれか一つに記載のゲル。
［７５］  塩基性化合物の量が、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、１〜４モルである前記［６５］〜［６９］のいずれか一つに記載のゲル。【００３３】
［７６］  さらに水を含む前記［１］〜［７５］のいずれか一つに記載のゲル。
［７７］  ゲル中の水の含有量が、１〜９９．９重量％である前記［７６］に記載のゲル。
［７８］  ゲル中の水の含有量が、３〜９９．９重量％である前記［７６］に記載のゲル。
［７９］  ゲル中の水の含有量が、３〜９９重量％である前記［７６］に記載のゲル。
［８０］  ゲル中の水の含有量が、５〜９８重量％である前記［７６］に記載のゲル。【００３４】
［８１］  前記［１］〜［７５］のいずれか一つに記載のゲルを含む酸性ガス分離膜。
［８２］  酸性ガス分離膜中のゲルが、さらに水を含む前記［８１］に記載の酸性ガス分離膜。
［８３］  ゲル中の水の含有量が、５〜８０重量％である前記［８２］に記載の酸性ガス分離膜。
［８４］  ゲル中の水の含有量が、５〜７０重量％である前記［８２］に記載の酸性ガス分離膜。
［８５］  ゲル中の水の含有量が、８〜７０重量％である前記［８２］に記載の酸性ガス分離膜。
［８６］  ゲル中の水の含有量が、１０〜６０重量％である前記［８２］に記載の酸性ガス分離膜。【００３５】
［８７］  ゲルが、ゲル膜である前記［８１］〜［８６］のいずれか一つに記載の酸性ガス分離膜。
［８８］  ゲル膜の厚さが、０．１〜６００μｍである前記［８７］に記載の酸性ガス分離膜。
［８９］  ゲル膜の厚さが、０．５〜４００μｍである前記［８７］に記載の酸性ガス分離膜。
［９０］  ゲル膜の厚さが、１〜２００μｍである前記［８７］に記載の酸性ガス分離膜。【００３６】
［９１］  さらに多孔膜を含む前記［８１］〜［９０］のいずれか一つに記載の酸性ガス分離膜。
［９２］  多孔膜が、フッ素樹脂製の多孔膜である前記［９１］に記載の酸性ガス分離膜。
［９３］  多孔膜が、四フッ化エチレン共重合体製の多孔膜である前記［９１］に記載の酸性ガス分離膜。【００３７】
［９４］  多孔膜の厚さが、１０〜３，０００μｍである前記［９１］〜［９３］のいずれか一つに記載の酸性ガス分離膜。
［９５］  多孔膜の厚さが、１０〜５００μｍである前記［９１］〜［９３］のいずれか一つに記載の酸性ガス分離膜。
［９６］  多孔膜の厚さが、１５〜１５０μｍである前記［９１］〜［９３］のいずれか一つに記載の酸性ガス分離膜。【００３８】
［９７］  多孔膜の空隙率が、５０体積％以上である前記［９１］〜［９６］のいずれか一つに記載の酸性ガス分離膜。
［９８］  多孔膜の空隙率が、５５体積％以上である前記［９１］〜［９６］のいずれか一つに記載の酸性ガス分離膜。【００３９】
［９９］  多孔膜の空隙率が、９９体積％以下である前記［９１］〜［９８］のいずれか一つに記載の酸性ガス分離膜。
［１００］  多孔膜の空隙率が、９５体積％以下である前記［９１］〜［９８］のいずれか一つに記載の酸性ガス分離膜。【００４０】
［１０１］  多孔膜の細孔径が、０．００５〜１０μｍである前記［９１］〜［１００］のいずれか一つに記載の酸性ガス分離膜。
［１０２］  多孔膜の細孔径が、０．００５〜１μｍである前記［９１］〜［１００］のいずれか一つに記載の酸性ガス分離膜。【００４１】
［１０３］  前記［８１］〜［１０２］のいずれか一つに記載の酸性ガス分離膜を含む酸性ガス分離装置。【００４２】
［１０４］  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混合ガスを前記［８１］〜［１０２］のいずれか一つに記載の酸性ガス分離膜に接触させて、前記酸性ガスを分離する方法。【００４３】
［１０５］  酸性ガスが、二酸化炭素、硫化水素、硫化カルボニル、硫黄酸化物（ＳＯｘ）、シアン化水素、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種である前記［１０４］に記載の方法。
［１０６］  酸性ガスが、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種である前記［１０４］に記載の方法。
［１０７］  非酸性ガスが、水素、炭化水素、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種である前記［１０４］〜［１０６］のいずれか一つに記載の方法。
［１０８］  非酸性ガスが、水素、炭化水素および窒素からなる群から選ばれる少なくとも１種である前記［１０４］〜［１０６］のいずれか一つに記載の方法。【００４４】
［１０９］  酸性ガスが二酸化炭素、硫化水素、硫化カルボニル、硫黄酸化物（ＳＯｘ）、シアン化水素、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、且つ非酸性ガスが水素、炭化水素、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種である前記［１０４］に記載の方法。
［１１０］  酸性ガスが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、且つ非酸性ガスが水素、炭化水素、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種である前記［１０４］に記載の方法。
［１１１］  酸性ガスが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、且つ非酸性ガスが水素、炭化水素および窒素からなる群から選ばれる少なくとも１種である前記［１０４］に記載の方法。【００４５】
［１１２］  混合ガス中の酸性ガスの含有量が、体積基準で、１ｐｐｍ〜６０％である前記［１０４］〜［１１１］のいずれか一つに記載の方法。
［１１３］  混合ガス中の酸性ガスの含有量が、体積基準で、１ｐｐｍ〜５０％である前記［１０４］〜［１１１］のいずれか一つに記載の方法。【００４６】
［１１４］  混合ガスが、水を含む前記［１０４］〜［１１３］のいずれか一つに記載の方法。
［１１５］  混合ガスの相対湿度が、３０〜１００％ＲＨである前記［１１４］に記載の方法。
［１１６］  混合ガスの相対湿度が、５０〜１００％ＲＨである前記［１１４］に記載の方法。
［１１７］  混合ガスの相対湿度が、７０〜１００％ＲＨである前記［１１４］に記載の方法。【００４７】
［１１８］  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架橋重合体と、下記式（Ｉ）で表される化合物の縮合物とを含むゲルの製造方法であって、下記式（Ｉ）で表される化合物および下記式（Ｉ）で表される化合物の縮合物からなる群から選ばれる少なくとも一つと、水と、前記架橋重合体とを含む混合物を乾燥および加熱することによって、下記式（Ｉ）で表される化合物の縮合物を形成することを含む方法。
Ｓｉ｛Ｒ１−Ｎ（Ｒ２）（Ｒ３）｝（ＯＲ４）（ＯＲ５）（Ｒ６）      （Ｉ）
（式中、
Ｒ１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価の基を表し、前記アルキレン基およびシクロアルカンジイル基中の１以上の−ＣＨ２−（但し、Ｓｉと隣接する−ＣＨ２−およびＮと隣接する−ＣＨ２−は除く）は、−Ｏ−および−ＮＲ７−（式中、Ｒ７は、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、置換基を有していてもよいアラルキル基を表す。）からなる群から選ばれる少なくとも一つで置き換えられていてもよい。
Ｒ２およびＲ３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か、或いは互いに結合して、隣接する窒素原子と共に、置換基を有していてもよい塩基性の含窒素複素環を形成する。
Ｒ４およびＲ５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。
Ｒ６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、置換基を有していてもよいアラルキル基、ヒドロキシ基、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、または−Ｒ’１−Ｎ（Ｒ’２）（Ｒ’３）で表される基を表す。
Ｒ’１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価の基を表し、前記アルキレン基およびシクロアルカンジイル基中の１以上の−ＣＨ２−（但し、Ｓｉと隣接する−ＣＨ２−およびＮと隣接する−ＣＨ２−は除く）は、−Ｏ−および−ＮＲ’７−（式中、Ｒ’７は、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、置換基を有していてもよいアラルキル基を表す。）からなる群から選ばれる少なくとも一つで置き換えられていてもよい。
Ｒ’２およびＲ’３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か、或いは互いに結合して、隣接する窒素原子と共に、置換基を有していてもよい塩基性の含窒素複素環を形成する。）【００４８】
なお、前記［１１８］における「混合物中に含まれる式（Ｉ）で表される化合物の縮合物」および「混合物の乾燥および加熱によって得られる式（Ｉ）で表される化合物の縮合物」を、以下ではそれぞれ、「化合物（Ｉ）の第１縮合物」および「化合物（Ｉ）の第２縮合物」と記載することがある。【００４９】
［１１９］  混合物中の水の含有量が、１０重量％以上である前記［１１８］に記載の方法。
［１２０］  混合物中の水の含有量が、３０重量％以上である前記［１１８］に記載の方法。【００５０】
［１２１］  混合物中の水の含有量が、９９．９重量％以下である前記［１１８］〜［１２０］のいずれか一つに記載の方法。
［１２２］  混合物中の水の含有量が、９５重量％以下である前記［１１８］〜［１２０］のいずれか一つに記載の方法。
［１２３］  混合物中の水の含有量が、９０重量％以下である前記［１１８］〜［１２０］のいずれか一つに記載の方法。【００５１】
［１２４］  乾燥および加熱後に得られるゲル中の水の含有量が、５〜６０重量％である前記［１１８］〜［１２３］のいずれか一つに記載の方法。
［１２５］  乾燥および加熱後に得られるゲル中の水の含有量が、５〜５０重量％である前記［１１８］〜［１２３］のいずれか一つに記載の方法。
［１２６］  乾燥および加熱後に得られるゲル中の水の含有量が、８〜５０重量％である前記［１１８］〜［１２３］のいずれか一つに記載の方法。
［１２７］  乾燥および加熱後に得られるゲル中の水の含有量が、１０〜５０重量％である前記［１１８］〜［１２３］のいずれか一つに記載の方法。【００５２】
［１２８］  混合物の加熱温度が、５０〜１６０℃である前記［１１８］〜［１２７］のいずれか一つに記載の方法。
［１２９］  混合物の加熱温度が、６０〜１５０℃である前記［１１８］〜［１２７］のいずれか一つに記載の方法。【００５３】
［１３０］  混合物の加熱時間が、１０分間〜４時間である前記［１１８］〜［１２９］のいずれか一つに記載の方法。
［１３１］  混合物の加熱時間が、１０分間〜２時間である前記［１１８］〜［１２９］のいずれか一つに記載の方法。【００５４】
［１３２］  Ｒ１が、置換基を有していてもよいアルキレン基であり、前記アルキレン基中の１以上の−ＣＨ２−（但し、Ｓｉと隣接する−ＣＨ２−およびＮと隣接する−ＣＨ２−は除く）は、−ＮＲ７−（式中、Ｒ７は、水素原子、置換基を有していてもよいアルキル基を表す。）で置き換えられていてもよい前記［１１８］〜［１３１］のいずれか一つに記載の方法。
［１３３］  Ｒ１が、置換基を有していてもよいＣ１−１０アルキレン基であり、前記アルキレン基中の１または２個の−ＣＨ２−（但し、Ｓｉと隣接する−ＣＨ２−およびＮと隣接する−ＣＨ２−は除く）は、−ＮＲ７−（式中、Ｒ７は、水素原子、置換基を有していてもよいＣ１−６アルキル基を表す。）で置き換えられていてもよい前記［１１８］〜［１３１］のいずれか一つに記載の方法。
［１３４］  Ｒ１が、Ｃ１−１０アルキレン基であり、前記アルキレン基中の１または２個の−ＣＨ２−（但し、Ｓｉと隣接する−ＣＨ２−およびＮと隣接する−ＣＨ２−は除く）は−ＮＨ−で置き換えられていてもよい前記［１１８］〜［１３１］のいずれか一つに記載の方法。【００５５】
［１３５］  Ｒ２およびＲ３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、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か、或いは互いに結合して、隣接する窒素原子と共に、置換基を有していてもよい塩基性の含窒素複素環を形成する前記［１１８］〜［１３４］のいずれか一つに記載の方法。
［１３６］  Ｒ２およびＲ３が、それぞれ独立に、水素原子、置換基を有していてもよいＣ１−６アルキル基、置換基を有していてもよいＣ６−１４アリール基、または置換基を有していてもよいＣ７−１６アラルキル基を表すか、或いは互いに結合して、隣接する窒素原子と共に、置換基を有していてもよい塩基性の３〜１２員含窒素複素環を形成する前記［１１８］〜［１３４］のいずれか一つに記載の方法。
［１３７］  Ｒ２およびＲ３が、それぞれ独立に、水素原子、Ｃ１−６アルキル基、置換基を有していてもよいフェニル基、または置換基を有していてもよいベンジル基を表すか、或いは互いに結合して、隣接する窒素原子と共に、置換基を有していてもよい塩基性の単環の４〜８員含窒素複素環を形成する前記［１１８］〜［１３４］のいずれか一つに記載の方法。【００５６】
［１３８］  Ｒ４およびＲ５が、それぞれ独立に、水素原子またはアルキル基である前記［１１８］〜［１３７］のいずれか一つに記載の方法。
［１３９］  Ｒ４およびＲ５が、それぞれ独立に、水素原子またはＣ１−６アルキル基である前記［１１８］〜［１３７］のいずれか一つに記載の方法。
［１４０］  Ｒ４およびＲ５が、それぞれ独立に、水素原子、メチル基、エチル基、プロピル基またはイソプロピル基である前記［１１８］〜［１３７］のいずれか一つに記載の方法。
［１４１］  Ｒ４およびＲ５が、それぞれ独立に、メチル基またはエチル基である前記［１１８］〜［１３７］のいずれか一つに記載の方法。【００５７】
［１４２］  Ｒ６が、置換基を有していてもよいアルキル基、ヒドロキシ基またはアルコキシ基である前記［１１８］〜［１４１］のいずれか一つに記載の方法。
［１４３］  Ｒ６が、置換基を有していてもよいＣ１−６アルキル基、ヒドロキシ基またはＣ１−６アルコキシ基である前記［１１８］〜［１４１］のいずれか一つに記載の方法。
［１４４］  Ｒ６が、置換基を有していてもよいメチル基、ヒドロキシ基、メトキシ基またはエトキシ基である前記［１１８］〜［１４１］のいずれか一つに記載の方法。【００５８】
［１４５］  Ｒ１が、置換基を有していてもよいアルキレン基であり、前記アルキレン基中の１以上の−ＣＨ２−（但し、Ｓｉと隣接する−ＣＨ２−およびＮと隣接する−ＣＨ２−は除く）は、−ＮＲ７−（式中、Ｒ７は、水素原子、置換基を有していてもよいアルキル基を表す。）で置き換えられていてもよく、
Ｒ２およびＲ３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、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か、或いは互いに結合して、隣接する窒素原子と共に、置換基を有していてもよい塩基性の含窒素複素環を形成し、
Ｒ４およびＲ５が、それぞれ独立に、水素原子またはアルキル基であり、且つ
Ｒ６が、置換基を有していてもよいアルキル基、ヒドロキシ基またはアルコキシ基である前記［１１８］〜［１３１］のいずれか一つに記載の方法。【００５９】
［１４６］  Ｒ１が、置換基を有していてもよいＣ１−１０アルキレン基であり、前記アルキレン基中の１または２個の−ＣＨ２−（但し、Ｓｉと隣接する−ＣＨ２−およびＮと隣接する−ＣＨ２−は除く）は、−ＮＲ７−（式中、Ｒ７は、水素原子、置換基を有していてもよいＣ１−６アルキル基を表す。）で置き換えられていてもよく、
Ｒ２およびＲ３が、それぞれ独立に、水素原子、置換基を有していてもよいＣ１−６アルキル基、置換基を有していてもよいＣ６−１４アリール基、または置換基を有していてもよいＣ７−１６アラルキル基を表すか、或いは互いに結合して、隣接する窒素原子と共に、置換基を有していてもよい塩基性の３〜１２員含窒素複素環を形成し、
Ｒ４およびＲ５が、それぞれ独立に、水素原子またはＣ１−６アルキル基であり、且つ
Ｒ６が、置換基を有していてもよいＣ１−６アルキル基、ヒドロキシ基またはＣ１−６アルコキシ基である前記［１１８］〜［１３１］のいずれか一つに記載の方法。【００６０】
［１４７］  Ｒ１が、Ｃ１−１０アルキレン基であり、前記アルキレン基中の１または２個の−ＣＨ２−（但し、Ｓｉと隣接する−ＣＨ２−およびＮと隣接する−ＣＨ２−は除く）は−ＮＨ−で置き換えられていてもよく、
Ｒ２およびＲ３が、それぞれ独立に、水素原子、Ｃ１−６アルキル基、置換基を有していてもよいフェニル基、または置換基を有していてもよいベンジル基を表すか、或いは互いに結合して、隣接する窒素原子と共に、置換基を有していてもよい塩基性の単環の４〜８員含窒素複素環を形成し、
Ｒ４およびＲ５が、それぞれ独立に、水素原子、メチル基またはエチル基であり、且つ
Ｒ６が、置換基を有していてもよいメチル基、ヒドロキシ基、メトキシ基またはエトキシ基である前記［１１８］〜［１３１］のいずれか一つに記載の方法。【００６１】
［１４８］  化合物（Ｉ）が、３−アミノプロピルトリメトキシシラン、３−アミノプロピルトリエトキシシラン、３−（ジメチルアミノ）プロピルトリメトキシシラン、３−（ジメチルアミノ）プロピルトリエトキシシラン、Ｎ−フェニル−３−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−フェニル−３−アミノプロピルトリエトキシシラン、３−ピペラジノプロピルトリメトキシシラン、３−ピペラジノプロピルトリエトキシシラン、４−アミノブチルトリメトキシシラン、４−アミノブチルトリエトキシシラン、４−アミノフェニルトリメトキシシラン、４−アミノフェニルトリエトキシシラン、３−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、３−アミノプロピルメチルジエトキシシラン、３−（２−アミノエチルアミノ）プロピルトリメトキシシラン、Ｎ−２−（アミノエチル）−３−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−２−（アミノエチル）−３−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、Ｎ−２−（アミノエチル）−３−アミノプロピルメチルジエトキシシラン、３−トリメトキシシリル−Ｎ−（１，３−ジメチルブチリデン）プロピルアミン、３−（ジメチルアミノ）プロピルメチルジメトキシシラン、および３−［２−（２−アミノエチルアミノ）エチルアミノ］プロピルトリメトキシシランからなる群から選ばれる少なくとも一つである前記［１１８］〜［１３１］のいずれか一つに記載の方法。
［１４９］  化合物（Ｉ）が、３−アミノプロピルトリメトキシシラン、３−（ジメチルアミノ）プロピルトリメトキシシラン、３−ピペラジノプロピルトリメトキシシラン、３−（ジメチルアミノ）プロピルメチルジメトキシシラン、および３−（２−アミノエチルアミノ）プロピルトリメトキシシランからなる群から選ばれる少なくとも一つである前記［１１８］〜［１３１］のいずれか一つに記載の方法。
［１５０］  化合物（Ｉ）が、３−アミノプロピルトリメトキシシラン、３−（ジメチルアミノ）プロピルトリメトキシシラン、３−ピペラジノプロピルトリメトキシシラン若しくは３−（２−アミノエチルアミノ）プロピルトリメトキシシランであるか、または３−アミノプロピルトリメトキシシラン、３−（ジメチルアミノ）プロピルトリメトキシシラン、３−ピペラジノプロピルトリメトキシシラン若しくは３−（２−アミノエチルアミノ）プロピルトリメトキシシランと３−（ジメチルアミノ）プロピルメチルジメトキシシランとの組合せである前記［１１８］〜［１３１］のいずれか一つに記載の方法。
［１５１］  化合物（Ｉ）が、３−（ジメチルアミノ）プロピルトリメトキシシランである前記［１１８］〜［１３１］のいずれか一つに記載の方法。【００６２】
［１５２］  混合物に含まれる化合物（Ｉａ）と化合物（Ｉ）の第１縮合物中の化合物（Ｉａ）に由来する構造との合計量が、混合物に含まれる全ての化合物（Ｉ）と化合物（Ｉ）の第１縮合物中の全ての化合物（Ｉ）に由来する構造との合計１００モルに対して、１〜１００モルである前記［１１８］〜［１５１］のいずれか一つに記載の方法。
［１５３］  混合物に含まれる化合物（Ｉａ）と化合物（Ｉ）の第１縮合物中の化合物（Ｉａ）に由来する構造との合計量が、混合物に含まれる全ての化合物（Ｉ）と化合物（Ｉ）の第１縮合物中の全ての化合物（Ｉ）に由来する構造との合計１００モルに対して、３〜１００モルである前記［１１８］〜［１５１］のいずれか一つに記載の方法。
［１５４］  混合物に含まれる化合物（Ｉａ）と化合物（Ｉ）の第１縮合物中の化合物（Ｉａ）に由来する構造との合計量が、混合物に含まれる全ての化合物（Ｉ）と化合物（Ｉ）の第１縮合物中の全ての化合物（Ｉ）に由来する構造との合計１００モルに対して、５〜１００モルである前記［１１８］〜［１５１］のいずれか一つに記載の方法。
［１５５］  混合物に含まれる化合物（Ｉａ）と化合物（Ｉ）の第１縮合物中の化合物（Ｉａ）に由来する構造との合計量が、混合物に含まれる全ての化合物（Ｉ）と化合物（Ｉ）の第１縮合物中の全ての化合物（Ｉ）に由来する構造との合計１００モルに対して、１０〜１００モルである前記［１１８］〜［１５１］のいずれか一つに記載の方法。
［１５６］  混合物に含まれる化合物（Ｉａ）と化合物（Ｉ）の第１縮合物中の化合物（Ｉａ）に由来する構造との合計量が、混合物に含まれる全ての化合物（Ｉ）と化合物（Ｉ）の第１縮合物中の全ての化合物（Ｉ）に由来する構造との合計１００モルに対して、２０〜１００モルである前記［１１８］〜［１５１］のいずれか一つに記載の方法。
［１５７］  混合物に含まれる化合物（Ｉａ）と化合物（Ｉ）の第１縮合物中の化合物（Ｉａ）に由来する構造との合計量が、混合物に含まれる全ての化合物（Ｉ）と化合物（Ｉ）の第１縮合物中の全ての化合物（Ｉ）に由来する構造との合計１００モルに対して、５０〜１００モルである前記［１１８］〜［１５１］のいずれか一つに記載の方法。
［１５８］  混合物に含まれる化合物（Ｉａ）と化合物（Ｉ）の第１縮合物中の化合物（Ｉａ）に由来する構造との合計量が、混合物に含まれる全ての化合物（Ｉ）と化合物（Ｉ）の第１縮合物中の全ての化合物（Ｉ）に由来する構造との合計１００モルに対して、７０〜１００モルである前記［１１８］〜［１５１］のいずれか一つに記載の方法。
［１５９］  混合物に含まれる化合物（Ｉａ）と化合物（Ｉ）の第１縮合物中の化合物（Ｉａ）に由来する構造との合計量が、混合物に含まれる全ての化合物（Ｉ）と化合物（Ｉ）の第１縮合物中の全ての化合物（Ｉ）に由来する構造との合計１００モルに対して、１００モルである前記［１１８］〜［１５１］のいずれか一つに記載の方法。【００６３】
［１６０］  −Ｎ（Ｒ２）（Ｒ３）基および−Ｎ（Ｒ’２）（Ｒ’３）基の合計量が、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［１１８］〜［１５９］のいずれか一つに記載の方法。
［１６１］  −Ｎ（Ｒ２）（Ｒ３）基および−Ｎ（Ｒ’２）（Ｒ’３）基の合計量が、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、０．３〜４モルである前記［１１８］〜［１５９］のいずれか一つに記載の方法。
［１６２］  −Ｎ（Ｒ２）（Ｒ３）基および−Ｎ（Ｒ’２）（Ｒ’３）基の合計量が、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、０．５〜４モルである前記［１１８］〜［１５９］のいずれか一つに記載の方法。【００６４】
［１６３］  架橋重合体が、親水性の架橋重合体である前記［１１８］〜［１６２］のいずれか一つに記載の方法。
［１６４］  親水性の架橋重合体が、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およびセルロース系の架橋重合体からなる群から選ばれる少なくとも一つである前記［１６３］に記載の方法。【００６５】
［１６５］  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［１１８］〜［１６２］のいずれか一つに記載の方法。
［１６６］  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が、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る前記［１６５］に記載の方法。
［１６７］  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が、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前記［１６５］に記載の方法。【００６６】
［１６８］  アクリル酸系の架橋重合体が、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、ビニルアルコール、アクリルアミド、並びにメタクリルアミド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を含む前記［１６５］〜［１６７］のいずれか一つに記載の方法。
［１６９］  構成単位が、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前記［１６８］に記載の方法。【００６７】
［１７０］  架橋重合体が、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前記［１１８］〜［１６２］のいずれか一つに記載の方法。
［１７１］  架橋重合体が、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前記［１１８］〜［１６２］のいずれか一つに記載の方法。【００６８】
［１７２］  架橋重合体の０．２重量％水溶液の粘度が、５００〜５０，０００ｍＰａ・ｓである前記［１１８］〜［１７１］のいずれか一つに記載の方法。
［１７３］  架橋重合体の０．２重量％水溶液の粘度が、８００〜４５，０００ｍＰａ・ｓである前記［１１８］〜［１７１］のいずれか一つに記載の方法。
［１７４］  架橋重合体の０．２重量％水溶液の粘度が、１，０００〜４０，０００ｍＰａ・ｓである前記［１１８］〜［１７１］のいずれか一つに記載の方法。【００６９】
［１７５］  架橋重合体の量が、製造されるゲルの固形分に対して、１〜６０重量％である前記［１１８］〜［１７４］のいずれか一つに記載の方法。
［１７６］  架橋重合体の量が、製造されるゲルの固形分に対して、３〜５０重量％である前記［１１８］〜［１７４］のいずれか一つに記載の方法。
［１７７］  架橋重合体の量が、製造されるゲルの固形分に対して、４〜５０重量％である前記［１１８］〜［１７４］のいずれか一つに記載の方法。
［１７８］  架橋重合体の量が、製造されるゲルの固形分に対して、４〜４０重量％である前記［１１８］〜［１７４］のいずれか一つに記載の方法。
［１７９］  架橋重合体の量が、製造されるゲルの固形分に対して、５〜４０重量％である前記［１１８］〜［１７４］のいずれか一つに記載の方法。
［１８０］  架橋重合体の量が、製造されるゲルの固形分に対して、６〜４０重量％である前記［１１８］〜［１７４］のいずれか一つに記載の方法。
［１８１］  架橋重合体の量が、製造されるゲルの固形分に対して、７〜４０重量％である前記［１１８］〜［１７４］のいずれか一つに記載の方法。【００７０】
［１８２］  化合物（Ｉ）および化合物（Ｉ）の第１縮合物からなる群から選ばれる少なくとも一つが、化合物（Ｉ）である前記［１１８］〜［１８１］のいずれか一つに記載の方法。
【発明の効果】
【００７１】
本発明のゲルを酸性ガス分離膜に使用すれば、酸性ガスの分離中に、酸性ガスキャリアの溶出を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【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装置の概説図である。
【発明を実施するための形態】
【００７３】
＜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。
【００７４】
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。
【００７５】
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が挙げられる。
【００７６】
アルケニル基は、直鎖状または分枝鎖状のいずれでもよい。アルケニル基の炭素数は、好ましくは２〜３０、より好ましくは２〜２０、さらに好ましくは２〜１０、特に好ましくは２〜６である。アルケニル基としては、例えば、エテニル基（即ち、ビニル基）、１−プロペニル基、２−プロペニル基、２−メチル−１−プロペニル基、１−ブテニル基、２−ブテニル基、３−ブテニル基、３−メチル−２−ブテニル基、１−ペンテニル基、２−ペンテニル基、３−ペンテニル基、４−ペンテニル基、４−メチル−３−ペンテニル基、１−ヘキセニル基、３−ヘキセニル基、５−ヘキセニル基が挙げられる。アルケ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。
【００７７】
アルキニル基は、直鎖状または分枝鎖状のいずれでもよい。アルキニル基の炭素数は、好ましくは２〜３０、より好ましくは２〜２０、さらに好ましくは２〜１０、特に好ましくは２〜６である。アルキニル基としては、例えば、エチニル基、１−プロピニル基、２−プロピニル基、１−ブチニル基、２−ブチニル基、３−ブチニル基、１−ペンチニル基、２−ペンチニル基、３−ペンチニル基、４−ペンチニル基、１−ヘキシニル基、２−ヘキシニル基、３−ヘキシニル基、４−ヘキシニル基、５−ヘキシニル基、４−メチル−２−ペンチニル基が挙げられる。アルキ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。
【００７８】
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ルケニル基、置換基を有していてもよいアルキニル基、置換基を有していてもよいアミノ基が挙げられる。
【００７９】
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ルケニル基、置換基を有していてもよいアルキニル基、置換基を有していてもよいアミノ基が挙げられる。
【００８０】
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ルケニル基、置換基を有していてもよいアルキニル基、置換基を有していてもよいアミノ基が挙げられる。
【００８１】
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、置換基を有していてもよいアミノ基が挙げられる。
【００８２】
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、置換基を有していてもよいアルケニル基、置換基を有していてもよいアルキニル基、置換基を有していてもよいアミノ基が挙げられる。
【００８３】
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、置換基を有していてもよいアルケニル基、置換基を有していてもよいアルキニル基、置換基を有していてもよいアミノ基が挙げられる。
【００８４】
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、置換基を有していてもよいアミノ基が挙げられる。
【００８５】
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。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、置換基を有していてもよいアミノ基が挙げられる。
【００８６】
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。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、置換基を有していてもよいアルケニル基、置換基を有していてもよいアルキニル基、置換基を有していてもよいアミノ基が挙げられる。
【００８７】
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。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、置換基を有していてもよいアルケニル基、置換基を有していてもよいアルキニル基、置換基を有していてもよいアミノ基が挙げられる。
【００８８】
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。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、置換基を有していてもよいアルケニル基、置換基を有していてもよいアルキニル基、置換基を有していてもよいアミノ基が挙げられる。
【００８９】
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。
【００９０】
置換基を有していてもよいアミノ基としては、例えばアミノ基、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）または複素環アミノ基（例、ピリジルアミノ基）が挙げられる。
【００９１】
置換され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）であり、より好ましくはアミノ基、メチルアミノ基またはジメチルアミノ基である。
【００９２】
塩基性の含窒素複素環は、単環でも縮合環でもよいが、好ましくは単環である。塩基性の含窒素複素環の環構成原子の数は、好ましくは３〜１２、より好ましくは４〜８である。また、塩基性の含窒素複素環は、複数の窒素原子を含んでいてもよく、窒素原子以外のヘテロ原子（例、酸素原子、硫黄原子）を含んでいてもよい。塩基性の含窒素複素環としては、例えば、ピロリジン環、ピラゾリジン環、イミダゾリジン環、イソオキサゾリジン環、イソチアゾリジン環、ピペリジン環、ヘキサメチレンイミン環、ピペラジン環、モルホリン環、チオモルホリン環、１Ｈ−イミダゾール環、１Ｈ−ピラゾール環、ピリジン環、インドリン環、イソインドリン環が挙げられる。塩基性の含窒素複素環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ルケニル基、置換基を有していてもよいアルキニル基、置換基を有していてもよいアミノ基が挙げられる。
【００９３】
＜ゲル＞
本発明のゲルは、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架橋重合体と、下記式（Ｉ）で表される化合物の縮合物とを含む。
Ｓｉ｛Ｒ１−Ｎ（Ｒ２）（Ｒ３）｝（ＯＲ４）（ＯＲ５）（Ｒ６）      （Ｉ）
【００９４】
式（Ｉ）は、−Ｒ１−Ｎ（Ｒ２）（Ｒ３）基、−ＯＲ４基、−ＯＲ５基および−Ｒ６基がいずれもＳｉに結合していることを表す。また、式（Ｉ）中の−Ｎ（Ｒ２）（Ｒ３）は、−Ｒ２基および−Ｒ３基がいずれもＮに結合していることを表す。他の式も同様の意味である。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。
【００９５】
＜架橋重合体＞
本発明で使用する架橋重合体は、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。架橋重合体は、１種のみでもよく、２種以上でもよい。
【００９６】
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。
【００９７】
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。
【００９８】
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。
【００９９】
架橋重合体は、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。
【０１００】
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。
【０１０１】
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。
【０１０２】
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）アクリレートが挙げられる。
【０１０３】
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。
【０１０４】
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、ビニルアルコール、アクリルアミド、並びにメタクリルアミド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。他の構成単位は、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ことが好ましい。
【０１０５】
本明細書において、「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。
【０１０６】
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。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。
【０１０７】
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。耐圧強度や保水量等の観点から、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。
【０１０８】
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）」および「ＳＳ−ゲル（登録商標）」、並びにＳｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ社から購入できる「製品番号４３２７７６」の架橋ポリアクリルアミド−ポリアクリル酸共重合体のカリウム塩等が挙げられる。
【０１０９】
架橋重合体の量は、ゲルの固形分に対して、好ましくは１〜６０重量％、より好ましくは３〜５０重量％、より一層好ましくは４〜５０重量％、さらに好ましくは４〜４０重量％、さらに一層好ましくは５〜４０重量％、特に好ましくは６〜４０重量％、最も好ましくは７〜４０重量％である。ここでゲルの固形分とは、水および他の揮発成分（例えば、ゲル製造時に使用した有機溶媒）以外の成分（即ち、架橋重合体、化合物（Ｉ）、および任意の不揮発性成分）の合計を意味する。
【０１１０】
＜化合物（Ｉ）の縮合物＞
本発明は、化合物（Ｉ）の縮合物を含む。本発明において、ゲルが含有する化合物（Ｉ）の縮合物は、酸性ガスキャリアとして機能し得る。このような縮合物を使用することによって、ゲルからのその流出が抑制される。化合物（Ｉ）の縮合物は、１種のみでもよく、２種以上でもよい。また、縮合物の原料となる化合物（Ｉ）も、１種のみでもよく、２種以上でもよい。以下、化合物（Ｉ）に含まれる基について順に説明する。
【０１１１】
Ｒ１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価の基を表し、前記アルキレン基およびシクロアルカンジイル基中の１以上の−ＣＨ２−（但し、Ｓｉと隣接する−ＣＨ２−およびＮと隣接する−ＣＨ２−は除く）は、−Ｏ−および−ＮＲ７−（式中、Ｒ７は、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、置換基を有していてもよいアラルキル基を表す。）からなる群から選ばれる少なくとも一つで置き換えられていてもよい。
【０１１２】
Ｒ１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、前記アルキレン基中の１以上の−ＣＨ２−（但し、Ｓｉと隣接する−ＣＨ２−およびＮと隣接する−ＣＨ２−は除く）は、−ＮＲ７−（式中、Ｒ７は、水素原子、置換基を有していてもよいアルキル基を表す。）で置き換えられていてもよい。
【０１１３】
Ｒ１は、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、前記アルキレン基中の１または２個の−ＣＨ２−（但し、Ｓｉと隣接する−ＣＨ２−およびＮと隣接する−ＣＨ２−は除く）は、−ＮＲ７−（式中、Ｒ７は、水素原子、置換基を有していてもよいＣ１−６アルキル基を表す。）で置き換えられていてもよい。
【０１１４】
Ｒ１は、さらに好ましくはＣ１−１０アルキレン基であり、前記アルキレン基中の１または２個の−ＣＨ２−（但し、Ｓｉと隣接する−ＣＨ２−およびＮと隣接する−ＣＨ２−は除く）は−ＮＨ−で置き換えられていてもよい。
【０１１５】
Ｒ２およびＲ３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か、或いは互いに結合して、隣接する窒素原子と共に、置換基を有していてもよい塩基性の含窒素複素環を形成する。
【０１１６】
Ｒ２およびＲ３、並びにこれらが隣接する窒素原子が形成する塩基性の含窒素複素環は、好ましくは塩基性の３〜１２員含窒素複素環であり、より好ましくは塩基性の単環の４〜８員含窒素複素環である。
【０１１７】
Ｒ２およびＲ３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、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か、或いは互いに結合して、隣接する窒素原子と共に、置換基を有していてもよい塩基性の含窒素複素環を形成する。
【０１１８】
Ｒ２およびＲ３は、それぞれ独立に、より好ましくは水素原子、置換基を有していてもよいＣ１−６アルキル基、置換基を有していてもよいＣ６−１４アリール基、または置換基を有していてもよいＣ７−１６アラルキル基を表すか、或いは互いに結合して、隣接する窒素原子と共に、置換基を有していてもよい塩基性の３〜１２員含窒素複素環を形成する。
【０１１９】
Ｒ２およびＲ３は、それぞれ独立に、さらに好ましくは水素原子、Ｃ１−６アルキル基、置換基を有していてもよいフェニル基、または置換基を有していてもよいベンジル基を表すか、或いは互いに結合して、隣接する窒素原子と共に、置換基を有していてもよい塩基性の単環の４〜８員含窒素複素環を形成する。
【０１２０】
Ｒ４およびＲ５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。
【０１２１】
Ｒ４およびＲ５は、それぞれ独立に、好ましくは水素原子またはアルキル基であり、より好ましくは水素原子またはＣ１−６アルキル基であり、さらに好ましくは水素原子、メチル基、エチル基、プロピル基またはイソプロピル基であり、特に好ましくはメチル基またはエチル基である。
【０１２２】
Ｒ６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、置換基を有していてもよいアラルキル基、ヒドロキシ基、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、または−Ｒ’１−Ｎ（Ｒ’２）（Ｒ’３）で表される基を表す。
【０１２３】
Ｒ’１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価の基を表し、前記アルキレン基およびシクロアルカンジイル基中の１以上の−ＣＨ２−（但し、Ｓｉと隣接する−ＣＨ２−およびＮと隣接する−ＣＨ２−は除く）は、−Ｏ−および−ＮＲ’７−（式中、Ｒ’７は、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、置換基を有していてもよいアラルキル基を表す。）からなる群から選ばれる少なくとも一つで置き換えられていてもよい。
【０１２４】
Ｒ’１およびＲ’７の説明は、上述のＲ１およびＲ７の説明と同じである。但し、Ｒ’１およびＲ’７は、それぞれ、対応するＲ１およびＲ７と同じものでもよく、異なるものでもよい。
【０１２５】
Ｒ’２およびＲ’３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か、或いは互いに結合して、隣接する窒素原子と共に、置換基を有していてもよい塩基性の含窒素複素環を形成する。
【０１２６】
Ｒ’２、Ｒ’３、Ｒ’８およびＲ’９の説明は、上述のＲ２、Ｒ３、Ｒ８およびＲ９の説明と同じである。但し、Ｒ’２、Ｒ’３、Ｒ’８およびＲ’９は、それぞれ、対応するＲ２、Ｒ３、Ｒ８およびＲ９と同じものでもよく、異なるものでもよい。
【０１２７】
Ｒ６は、好ましくは置換基を有していてもよいアルキル基、ヒドロキシ基またはアルコキシ基であり、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、ヒドロキシ基またはＣ１−６アルコキシ基であり、さらに好ましくは置換基を有していてもよいメチル基、ヒドロキシ基、メトキシ基またはエトキシ基である。
【０１２８】
以下、「Ｒ６がヒドロキシ基、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または置換基を有していてもよいアラルキルオキシ基である式（Ｉ）で表される化合物」を「化合物（Ｉａ）」と略称する。なお、化合物（Ｉａ）において、Ｒ６以外の基（即ち、Ｒ１〜Ｒ５）は前記と同義である。化合物（Ｉ）の縮合物は、好ましくは、化合物（Ｉａ）に由来する構造を含む。化合物（Ｉａ）は−ＯＲ４基、−ＯＲ５基および−Ｒ６基が縮合に関与するため、化合物（Ｉａ）に由来する構造を含む化合物（Ｉ）の縮合物は、架橋構造を有する。このような架橋構造を有する化合物（Ｉ）の縮合物は、ゲルからの流出がより一層抑制される。
【０１２９】
化合物（Ｉ）の縮合物中において、化合物（Ｉａ）に由来する構造の量は、全ての化合物（Ｉ）に由来する構造１００モルに対して、好ましくは１〜１００モル、より好ましくは３〜１００モル、より一層好ましくは５〜１００モル、さらに好ましくは１０〜１００モル、さらに一層好ましくは２０〜１００モル、特に好ましくは５０〜１００モル、特に一層好ましくは７０〜１００モル、最も好ましくは１００モルである。化合物（Ｉ）は全て化合物（Ｉａ）であり、その縮合物の構造は、全て化合物（Ｉａ）に由来することが最も好ましい。
【０１３０】
式（Ｉ）中の基の好ましい組合せとして、以下の組合せが挙げられる：
Ｒ１が、置換基を有していてもよいアルキレン基であり、前記アルキレン基中の１以上の−ＣＨ２−（但し、Ｓｉと隣接する−ＣＨ２−およびＮと隣接する−ＣＨ２−は除く）は、−ＮＲ７−（式中、Ｒ７は、水素原子、置換基を有していてもよいアルキル基を表す。）で置き換えられていてもよく、
Ｒ２およびＲ３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、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か、或いは互いに結合して、隣接する窒素原子と共に、置換基を有していてもよい塩基性の含窒素複素環を形成し、
Ｒ４およびＲ５が、それぞれ独立に、水素原子またはアルキル基であり、且つ
Ｒ６が、置換基を有していてもよいアルキル基、ヒドロキシ基またはアルコキシ基である。
【０１３１】
式（Ｉ）中の基のより好ましい組合せとして、以下の組合せが挙げられる：
Ｒ１が、置換基を有していてもよいＣ１−１０アルキレン基であり、前記アルキレン基中の１または２個の−ＣＨ２−（但し、Ｓｉと隣接する−ＣＨ２−およびＮと隣接する−ＣＨ２−は除く）は、−ＮＲ７−（式中、Ｒ７は、水素原子、置換基を有していてもよいＣ１−６アルキル基を表す。）で置き換えられていてもよく、
Ｒ２およびＲ３が、それぞれ独立に、水素原子、置換基を有していてもよいＣ１−６アルキル基、置換基を有していてもよいＣ６−１４アリール基、または置換基を有していてもよいＣ７−１６アラルキル基を表すか、或いは互いに結合して、隣接する窒素原子と共に、置換基を有していてもよい塩基性の３〜１２員含窒素複素環を形成し、
Ｒ４およびＲ５が、それぞれ独立に、水素原子またはＣ１−６アルキル基であり、且つ
Ｒ６が、置換基を有していてもよいＣ１−６アルキル基、ヒドロキシ基またはＣ１−６アルコキシ基である。
【０１３２】
式（Ｉ）中の基のさらに好ましい組合せとして、以下の組合せが挙げられる：
Ｒ１が、Ｃ１−１０アルキレン基であり、前記アルキレン基中の１または２個の−ＣＨ２−（但し、Ｓｉと隣接する−ＣＨ２−およびＮと隣接する−ＣＨ２−は除く）は−ＮＨ−で置き換えられていてもよく、
Ｒ２およびＲ３が、それぞれ独立に、水素原子、Ｃ１−６アルキル基、置換基を有していてもよいフェニル基、または置換基を有していてもよいベンジル基を表すか、或いは互いに結合して、隣接する窒素原子と共に、置換基を有していてもよい塩基性の単環の４〜８員含窒素複素環を形成し、
Ｒ４およびＲ５が、それぞれ独立に、水素原子、メチル基またはエチル基であり、且つ
Ｒ６が、置換基を有していてもよいメチル基、ヒドロキシ基、メトキシ基またはエトキシ基である。
【０１３３】
化合物（Ｉ）の具体例としては、３−アミノプロピルトリメトキシシラン、３−アミノプロピルトリエトキシシラン、３−（ジメチルアミノ）プロピルトリメトキシシラン、３−（ジメチルアミノ）プロピルトリエトキシシラン、Ｎ−フェニル−３−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−フェニル−３−アミノプロピルトリエトキシシラン、３−ピペラジノプロピルトリメトキシシラン、３−ピペラジノプロピルトリエトキシシラン、４−アミノブチルトリメトキシシラン、４−アミノブチルトリエトキシシラン、４−アミノフェニルトリメトキシシラン、４−アミノフェニルトリエトキシシラン、３−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、３−アミノプロピルメチルジエトキシシラン、Ｎ−２−（アミノエチル）−３−アミノプロピルトリメトキシシラン（別名：３−（２−アミノエチルアミノ）プロピルトリメトキシシラン）、Ｎ−２−（アミノエチル）−３−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−２−（アミノエチル）−３−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、Ｎ−２−（アミノエチル）−３−アミノプロピルメチルジエトキシシラン、３−トリメトキシシリル−Ｎ−（１，３−ジメチルブチリデン）プロピルアミン、３−（ジメチルアミノ）プロピルメチルジメトキシシラン、３−［２−（２−アミノエチルアミノ）エチルアミノ］プロピルトリメトキシシランなどが挙げられるが、本発明は、これらに限定されるものではない。これら具体例は、例えば、アミノシランカップリング剤として市販されている。
【０１３４】
化合物（Ｉ）は、好ましくは３−アミノプロピルトリメトキシシラン、３−（ジメチルアミノ）プロピルトリメトキシシラン、３−ピペラジノプロピルトリメトキシシラン、３−（ジメチルアミノ）プロピルメチルジメトキシシラン、および３−（２−アミノエチルアミノ）プロピルトリメトキシシランからなる群から選ばれる少なくとも一つである。
【０１３５】
化合物（Ｉ）は、より好ましくは３−アミノプロピルトリメトキシシラン、３−（ジメチルアミノ）プロピルトリメトキシシラン、３−ピペラジノプロピルトリメトキシシラン若しくは３−（２−アミノエチルアミノ）プロピルトリメトキシシランであるか、または３−アミノプロピルトリメトキシシラン、３−（ジメチルアミノ）プロピルトリメトキシシラン、３−ピペラジノプロピルトリメトキシシラン若しくは３−（２−アミノエチルアミノ）プロピルトリメトキシシランと３−（ジメチルアミノ）プロピルメチルジメトキシシランとの組合せである。化合物（Ｉ）は、さらに好ましくは３−（ジメチルアミノ）プロピルトリメトキシシランである。
【０１３６】
ケイ素原子に結合したアルコキシ基等を有する化合物（Ｉ）を使用する場合、この化合物（Ｉ）を加水分解して、ヒドロキシ基を有する化合物（Ｉ）を形成し、得られたヒドロキシ基を有する化合物（Ｉ）を縮合（脱水縮合）することによって、化合物（Ｉ）の縮合物を得ることができる。また、ケイ素原子に結合したヒドロキシ基を有する化合物を使用する場合、これを縮合（脱水縮合）することによって、化合物（Ｉ）の縮合物を得ることができる。
【０１３７】
化合物（Ｉ）の縮合では、化合物（Ｉ）とは異なる他の化合物を併用してもよい。即ち、化合物（Ｉ）の縮合物は、他の化合物に由来する構造を有していてもよい。他の化合物は、１種のみでもよく、２種以上でもよい。他の化合物としては、例えば、テトラアルコキシラン、アルコキシアルミニウム、アルコキシチタン、アルコキシジルコニウムが挙げられる。これらの中でテトラアルコキシシランが好ましい。テトラアルコキシシランとしては、例えば、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトライソプロポキシシランが挙げられる。化合物（Ｉ）の縮合物は、他の化合物に由来する構造を有しないこと（即ち、化合物（Ｉ）の縮合物は、化合物（Ｉ）に由来する構造からなること）が好ましい。
【０１３８】
化合物（Ｉ）の縮合物中において、他の化合物に由来する構造の量は、化合物（Ｉ）に由来する構造１００モルに対して、好ましくは０〜５０モル、より好ましくは０〜３０モル、さらに好ましくは０〜１０モルである。化合物（Ｉ）の縮合物は、他の化合物に由来する構造を含まないことが特に好ましい。
【０１３９】
本発明のゲルでは、キャリア溶出抑制の観点から、前記架橋重合体と、化合物（Ｉ）の縮合物とが相互貫入網目構造を形成していることが好ましい。ここで、「相互貫入網目構造」とは、２種以上の架橋体の網目構造が、基本的に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。但し、本発明のゲルの相互貫入網目構造では、架橋重合体と化合物（Ｉ）の縮合物とが共有結合を形成していてもよい。相互貫入網目構造を有するゲルでは、酸性ガスキャリアである化合物（Ｉ）の縮合物の流出が抑制される。このようなゲルは、例えば後述するように、化合物（Ｉ）および化合物（Ｉ）の縮合物からなる群から選ばれる少なくとも一つと、水と、前記架橋重合体とを含む混合物を乾燥および加熱することによって製造することができる。
【０１４０】
化合物（Ｉ）の縮合物の量は、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、該縮合物が有する−Ｎ（Ｒ２）（Ｒ３）基および−Ｎ（Ｒ’２）（Ｒ’３）基の合計量で定められる。なお、例えば、架橋重合体が酸性解離性基の誘導体基を有さない場合、「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、「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。また、化合物（Ｉ）の縮合物が−Ｎ（Ｒ’２）（Ｒ’３）基を有さない場合、「−Ｎ（Ｒ２）（Ｒ３）基および−Ｎ（Ｒ’２）（Ｒ’３）基の合計量」は、「−Ｎ（Ｒ２）（Ｒ３）基の量」を意味する。
【０１４１】
酸性ガスの膜透過性および製膜性の観点から、−Ｎ（Ｒ２）（Ｒ３）基および−Ｎ（Ｒ’２）（Ｒ’３）基の合計量は、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、より好ましくは０．３〜４モル、さらに好ましくは０．５〜４モルである。
【０１４２】
＜他の成分＞
本発明のゲルは、本発明の効果を著しく阻害しない範囲で、上述の架橋重合体および化合物（Ｉ）の縮合物とは異なる他の成分を含んでいてもよい。他の成分は、１種のみでもよく、２種以上でもよい。
【０１４３】
本発明のゲルは、さらに、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非架橋重合体を含んでいてもよい。非架橋重合体は、１種のみでもよく、２種以上でもよい。なお、以下では非架橋重合体を、単に「重合体」と略称することがある。
【０１４４】
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説明は、架橋重合体における説明と同じである。非架橋重合体は、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重合体（非架橋重合体）である。親水性の重合体としては、例えば、アクリル酸系重合体、アクリルアミド系重合体、ビニルアルコール系重合体、エチレンオキシド系重合体が挙げられる。親水性の重合体は、より好ましくは水溶性の重合体である。
【０１４５】
非架橋重合体は、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。
【０１４６】
カルボキシ基等を有するアクリル酸系重合体は、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、上述のアクリル酸および／またはアクリル酸塩と共に重合させる、または得られたアクリル酸系重合体に、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、アクリル酸系重合体に導入することができる。
【０１４７】
カルボキシ基等を有するアクリル酸系重合体は、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、ビニルアルコール、アクリルアミド、並びにメタクリルアミド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。他の構成単位は、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ことが好ましい。カルボキシ基等を有するアクリル酸系重合体が他の構成単位を含む場合、この重合体は、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。
【０１４８】
非架橋重合体は、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非架橋ポリアクリル酸である。ここで、非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およびアクリル酸塩に由来する構成単位からなる重合体を意味する。非架橋重合体は、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非架橋ポリアクリル酸である。
【０１４９】
分離機能層の柔軟性の観点から、非架橋重合体の０．２重量％水溶液の粘度は、好ましくは１００〜１，５００ｍＰａ・ｓ、より好ましくは１５０〜１，２００ｍＰａ・ｓ、さらに好ましくは２００〜１，０００ｍＰａ・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。
【０１５０】
上述の非架橋重合体を使用する場合、製膜性の観点から、その量は、上述の架橋重合体１００重量部に対して、好ましくは１〜８０重量部、より好ましくは１〜６０重量部、さらに好ましくは１〜５０重量部である。
【０１５１】
本発明のゲルは、塩基性化合物を含有していてもよい。塩基性化合物は、１種でもよく、２種以上でもよい。塩基性化合物としては、例えば、アルカリ金属の炭酸塩、炭酸水素塩および水酸化物、並びにアミン類が挙げられる。
【０１５２】
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、炭酸水素リチウム、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。
【０１５３】
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２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２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２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。
【０１５４】
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、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り、特に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。
【０１５５】
本発明のゲルが塩基性化合物を含む場合、その量は、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、より好ましくは０．１〜４．５モル、さらに好ましくは０．１〜４モルである。
【０１５６】
本発明のゲルが塩基性化合物を含む場合、その量は、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、より好ましくは１〜４．５モル、さらに好ましくは１〜４モルである。
【０１５７】
本発明のゲルは、酸性ガスキャリアとして、さらに、グリシン、アラニン、セリン、プロリン、タウリン、ジアミノプロピオン酸、２−アミノプロピオン酸、２−アミノイソ酪酸、３，４−ジヒドロキシフェニルアラニンなどのアミノ酸類またはその塩を含んでいてもよい。
【０１５８】
本発明のゲルは、フィラーを含んでいてもよい。フィラーは、１種のみでもよく、２種以上でもよい。また、フィラーは、有機系フィラーでもよく、無機系フィラーでもよい。有機系フィラーとしては、例えば、でんぷん、パルプ、セルロース、ポリスチレン系樹脂、変性メラニン樹脂、リグニン、ゴム粉、エポキシ系樹脂等、生分解性樹脂（例、ポリ乳酸等）が挙げられる。無機系フィラーとしては、例えば、タルク、シリカ、珪藻土、カオリン、雲母、石膏、グラファイト、アルミナ、ジルコニア、チタニア、セラミックスが挙げられる。また、フィラーとしては、公知の表面改質剤を用い、公知の方法でこれを処理したものを用いることもできる。
【０１５９】
本発明のゲルは、界面活性剤を含んでいてもよい。界面活性剤は、１種のみでもよく、２種以上でもよい。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等が挙げられる。
【０１６０】
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％、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。
【０１６１】
＜ゲルの製造方法＞
本発明のゲルは、例えば、前記架橋重合体と化合物（Ｉ）とを混合して製造することができる。
【０１６２】
また、本発明のゲルは、化合物（Ｉ）および化合物（Ｉ）の縮合物（以下「化合物（Ｉ）の第１縮合物」と記載することがある）からなる群から選ばれる少なくとも一つと、水と、前記架橋重合体とを含む混合物を乾燥および加熱することによって、化合物（Ｉ）の縮合物（以下「化合物（Ｉ）の第２縮合物」と記載することがある）を形成することを含む方法（以下、「ゲルの製法」と略称することがある。）によっても製造することができる。このような方法によって、前記架橋重合体と、化合物（Ｉ）の第２縮合物とが相互貫入網目構造を形成したゲルを形成することができる。化合物（Ｉ）の第１縮合物としては、ゲルの製法を実施する過程でさらに縮合するものが好ましく用いられる。
【０１６３】
ゲルの製法において、化合物（Ｉ）、化合物（Ｉ）の第１縮合物および前記架橋重合体は、いずれも１種のみでもよく、２種以上でもよい。さらに、ゲルの製法で使用する混合物は、上述の非架橋重合体、塩基性化合物、フィラー、界面活性剤、テトラアルコキシシラン等を含有していてもよい。非架橋重合体等は、いずれも１種のみでもよく、２種以上でもよい。ゲルの製法における非架橋重合体等の使用量は、製造するゲル中のそれらの設定量から適宜定めればよい。「化合物（Ｉ）および化合物（Ｉ）の第１縮合物からなる群から選ばれる少なくとも一つ」は、好ましくは化合物（Ｉ）である。
【０１６４】
ゲルの製法において、混合物は、さらに、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非架橋重合体を含むことが好ましい。この非架橋重合体の説明は上述の通りである。
【０１６５】
ゲルの製法において、混合物は、さらに塩基性化合物を含むことが好ましい。この塩基性化合物の説明は上述の通りである。
【０１６６】
ゲルの製法で使用する混合物は、反応を阻害しない有機溶媒を含有していてもよい。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、テトラヒドロフラン、ジオキサン、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等の非プロトン性の極性有機溶媒が挙げられる。
【０１６７】
混合物中の水の含有量（即ち、混合物全体に対する水の量）は、好ましくは１０重量％以上、より好ましくは３０重量％以上であり、好ましくは９９．９重量％以下、より好ましくは９５重量％以下、さらに好ましくは９０重量％以下である。水以外の残部が、化合物（Ｉ）および化合物（Ｉ）の第１縮合物からなる群から選ばれる少なくとも一つ、前記架橋重合体、並びに必要に応じて使用される他の成分および有機溶媒である。化合物（Ｉ）および化合物（Ｉ）の第１縮合物からなる群から選ばれる少なくとも一つの使用量、並びに架橋重合体の使用量は、製造するゲル中の架橋重合体および化合物（Ｉ）の設定量から適宜定めればよい。
【０１６８】
混合物の乾燥とは、混合物から水を除去することを意味する。有機溶媒が共存している場合は、水と共に有機溶媒も除去されてもよい。混合物の乾燥は、混合物の加熱前に行ってもよく（例えば、減圧乾燥）、混合物の加熱と同時に行ってもよい（例えば、加熱乾燥または減圧乾燥および加熱乾燥の組合せ）。乾燥は、混合物の加熱と共に行うことが好ましい。除去する水の量は、乾燥および加熱後に得られるゲル中の水の含有量（即ち、ゲル全体に対する水の量）で定められる。この水の含有量は、好ましくは５〜６０重量％、より好ましくは５〜５０重量％、さらに好ましくは８〜５０重量％、特に好ましくは１０〜５０重量％である。減圧乾燥を行う場合、混合物の周囲圧力は、好ましくは１Ｐａ〜１．０×１０５Ｐａである。
【０１６９】
混合物の加熱温度は、好ましくは５０〜１６０℃、より好ましくは６０〜１５０℃であり、加熱時間は、好ましくは１０分間〜４時間、より好ましくは１０分間〜２時間である。この加熱は、大気雰囲気下で行うことができる。
【０１７０】
ゲルの使用時のゲル中の水の含有量を調整するために、混合物を乾燥および加熱して化合物（Ｉ）の第２縮合物を形成して、本発明のゲルを得た後に、得られたゲルに水を添加してもよい。
【０１７１】
ゲルの製法において、混合物に含まれる化合物（Ｉａ）と化合物（Ｉ）の第１縮合物中の化合物（Ｉａ）に由来する構造との合計量は、混合物に含まれる全ての化合物（Ｉ）と化合物（Ｉ）の第１縮合物中の全ての化合物（Ｉ）に由来する構造との合計１００モルに対して、好ましくは１〜１００モル、より好ましくは３〜１００モル、より一層好ましくは５〜１００モル、さらに好ましくは１０〜１００モル、さらに一層好ましくは２０〜１００モル、特に好ましくは５０〜１００モル、特に一層好ましくは７０〜１００モル、最も好ましくは１００モルである。
【０１７２】
＜酸性ガス分離膜＞
本発明の酸性ガス分離膜は、前記ゲルを含む。酸性ガス分離膜中のゲルは、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、本発明の酸性ガス分離膜は、好ましくはゲル膜を含む。
【０１７３】
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）、シアン化水素、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種である。
【０１７４】
本発明の酸性ガス分離膜中のゲル膜の厚さは、好ましくは０．１〜６００μｍ、より好ましくは０．５〜４００μｍ、さらに好ましくは１〜２００μｍである。
【０１７５】
酸性ガス分離膜中のゲル（特にゲル膜）は、酸性ガスをゲルに透過させて、これを他のガス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。
【０１７６】
本発明の酸性ガス分離膜は、前記ゲルからなるものでもよく、前記ゲルおよび他の部材（例えば多孔膜）を含むものでもよい。本発明の酸性ガス分離膜は、好ましくは多孔膜を含む。多孔膜は、単層の膜でもよく、積層の膜でもよい。本発明の酸性ガス分離膜は、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より好ましい。２枚の多孔膜は、同じものでもよく、異なるものでもよい。
【０１７７】
多孔膜は、親水性のものでもよく、疎水性のものでもよい。多孔膜の材質としては、例えば、フッ素樹脂、ポリオレフィン、ポリアミド系樹脂、ポリスルホン系樹脂、セラミックス、金属等が挙げられる。これらの中で、フッ素樹脂が好ましく、四フッ化エチレン共重合体（ＰＴＦＥ）がより好ましい。即ち、多孔膜は、好ましくはフッ素樹脂製の多孔膜であり、より好ましくはＰＴＦＥ製の多孔膜である。
【０１７８】
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。
【０１７９】
多孔膜の耐熱性は、好ましくは１００℃以上である。「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。
機械強度および本発明のゲルとの密着性の観点から、多孔膜の空隙率は、好ましくは５０体積％以上、より好ましくは５５体積％以上であり、好ましくは９９体積％以下、より好ましくは９５体積％以下である。同様の観点から、多孔膜の細孔径は、好ましくは０．００５〜１０μｍ、より好ましくは０．００５〜１μｍである。
【０１８０】
本発明の酸性ガス分離膜は、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することができる。
【０１８１】
＜酸性ガス分離膜の製造方法＞
本発明の酸性ガス分離膜は、例えば、下記工程を含む方法（以下、「分離膜の製法」と略称することがある。）によって製造することができる：
化合物（Ｉ）および化合物（Ｉ）の縮合物（以下「化合物（Ｉ）の第１縮合物」と記載することがある）からなる群から選ばれる少なくとも一つと、水と、前記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、および
塗膜を乾燥および加熱することによって化合物（Ｉ）の縮合物（以下「化合物（Ｉ）の第２縮合物」と記載することがある）を形成して、本発明のゲルを得る工程。
【０１８２】
分離膜の製法における混合物およびその成分（即ち、架橋重合体、化合物（Ｉ）、化合物（Ｉ）の第１縮合物、他の成分等）の説明は、特段の記載が無い限り、上述のゲルの製法における説明と同じである。また、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。
【０１８３】
基材に塗布する混合物中の水の含有量（即ち、混合物全体に対する水の量）は、好ましくは１０重量％以上、より好ましくは３０重量％以上であり、好ましくは９９．９重量％以下、より好ましくは９５重量％以下、さらに好ましくは９０重量％以下である。基材に塗布する際の混合物の温度は、好ましくは１０〜９０℃であり、より好ましくは１０〜８０℃である。
【０１８４】
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、好ましくは１〜１，０００ｇ／ｍ２、より好ましくは５〜７５０ｇ／ｍ２、さらに好ましくは１０〜５００ｇ／ｍ２であることがさらに好ましい。
【０１８５】
基材に塗布する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種のみでもよく、２種以上でもよい。界面活性剤を含有しない混合物を基材（特に、疎水性の基材）に塗布する場合には、予め、基材の表面に界面活性剤を塗布してもよい。
【０１８６】
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。
【０１８７】
分離膜の製法における塗膜の乾燥および加熱は、ゲルの製法における混合物の乾燥および加熱と同様に行うことができる。
【０１８８】
塗膜の乾燥とは、塗膜から水を除去することを意味する。有機溶媒が共存している場合は、水と共に有機溶媒も除去されてもよい。分離膜の製法における乾燥は、ゲルの製法における乾燥と同様に行うことができる。乾燥は、塗膜の加熱と共に行うことが好ましい。除去する水の量は、得られる分離膜におけるゲル中の水の含有量（即ち、ゲル全体に対する水の量）で定められる。この水の含有量は、好ましくは５〜６０重量％、より好ましくは５〜５０重量％、さらに好ましくは８〜５０重量％、特に好ましくは１０〜５０重量％である。
【０１８９】
塗膜の加熱温度は、好ましくは５０〜１６０℃、より好ましくは６０〜１５０℃であり、加熱時間は、好ましくは１０分間〜４時間、より好ましくは１０分間〜２時間である。この加熱は、大気雰囲気下で行うことができる。
【０１９０】
酸性ガス分離膜中におけるゲル中の水の含有量を調節するために、塗膜を乾燥および加熱することによって化合物（Ｉ）の第２縮合物を形成して、本発明のゲルを得た後に、得られたゲルに水を添加してもよい。
【０１９１】
＜酸性ガス分離装置＞
本発明の酸性ガス分離装置は、前記の酸性ガス分離膜を含む。本発明の酸性ガス分離装置は、前記の酸性ガス分離膜を含む酸性ガス分離膜エレメントおよび／または酸性ガス分離膜モジュールを含むことが好ましい。エレメント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。酸性ガス分離膜モジュールは、ハウジング内に１以上の酸性ガス分離膜エレメントを格納したものであり、通常、原料ガス供給口、非透過ガス排出口、透過ガス排出口および必要に応じてスイープガス供給口を有する。
【０１９２】
＜酸性ガスを分離する方法＞
本発明は、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混合ガスを本発明の酸性ガス分離膜に接触させて、前記酸性ガスを分離する方法も提供する。
【０１９３】
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）、シアン化水素、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種である。非酸性ガスは、好ましくは水素、炭化水素、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種であり、より好ましくは水素、炭化水素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。
【０１９４】
酸性ガスおよび非酸性ガスの組合せとしては、酸性ガスが二酸化炭素、硫化水素、硫化カルボニル、硫黄酸化物（ＳＯｘ）、シアン化水素、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、且つ非酸性ガスが水素、炭化水素、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種である組合せが好ましく、酸性ガスが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、且つ非酸性ガスが水素、炭化水素、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種である組合せがより好ましく、酸性ガスが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、且つ非酸性ガスが水素、炭化水素および窒素からなる群から選ばれる少なくとも１種である組合せがさらに好ましい。
【０１９５】
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、酸性ガス分離膜中のゲルが含水状態であることが好ましい。
【０１９６】
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。本発明の酸性ガス分離方法は、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。
【０１９７】
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、既存の脱硫プロセスや化学吸収法などの酸性ガス分離プロセスと併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、既存の脱硫プロセスや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。
【０１９８】
本発明のガス分離法の適用分野は特に制限されない。適用分野としては、例えば、嫌気性処理法で発生した酸性ガスを含むバイオガス（消化ガス）からの酸性ガスの分離；石炭ガス化発電またはＳＯＦＣでの酸性ガスの分離；各種石油またはガスの水添脱硫および／または精製；天然ガスプラント、石油随伴ガスプラント、化学品製造プラント、合成ガス製造、リフォーミング、ＥＯＲ（Enhanced Oil Recovery）またはＧＴＬ（Gas to Liquid）における酸性ガスの分離；工場排ガス中の酸性ガスの分離；空調；公知の酸性ガス分離技術（吸着分離法、化学吸収法、深冷分離）または脱硫法（乾式脱硫法、湿式脱硫法、生物脱硫法）等のための前処理；公知の酸性ガス分離技術または脱硫法等の代替が挙げられる。
【実施例】
【０１９９】
以下に、実施例をあげて本発明を説明するが、本発明はこれらに何ら限定されるものではない。【０２００】
（実施例１）
水４２．２ｇ、架橋ポリアクリル酸（住友精化社製「アクペックＨＶ−５０１」）１．１ｇ、および非架橋ポリアクリル酸（住友精化社製「アクパーナＡＰ−４０Ｆ」）０．２ｇを混合し、攪拌することで均質な粘調溶液を得た。得られた粘調溶液に、３−（ジメチルアミノ）プロピルトリメトキシシラン（東京化成工業社製「Ｄ４３２８」）７．１ｇ、および１０重量％の界面活性剤（ＡＧＣセイミケミカル社製「サーフロンＳ−２４２」）水溶液０．４ｇを加えて混合し、塗工液を得た（架橋重合体（架橋ポリアクリル酸）が有するカルボキシ基１モルに対する化合物（Ｉ）（３−（ジメチルアミノ）プロピルトリメトキシシラン）由来のアミノ基の量＝２モル）。得られた塗工液を、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、４０ｇ／ｍ２）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１００℃程度の条件で１０分間程乾燥および加熱することによって、３−（ジメチルアミノ）プロピルトリメトキシシランを加水分解および縮合させて、その縮合物を形成し、ガス分離膜（ａ−１）（ゲル膜の厚さ２０μｍ）およびガス分離膜（ａ−２）（ゲル膜の厚さ５０μｍ）を作製した。この実施例で得られたガス分離膜のゲル膜中の水の含有量は３５重量％であった。【０２０１】
使用した架橋ポリアクリル酸の、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０．２重量％水溶液の粘度は４３００ｍＰａ・ｓであった。同様に、使用した非架橋ポリアクリル酸の、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０．２重量％水溶液の粘度は９００ｍＰａ・ｓであった。【０２０２】
（実施例２）
水２４．８ｇ、架橋ポリアクリル酸（住友精化社製「アクペックＨＶ−５０１」）０．５ｇ、非架橋ポリアクリル酸（住友精化社製「アクパーナＡＰ−４０Ｆ」）０．１ｇ、カルボキシ基を塩の形態とするための５０重量％の水酸化セシウム水溶液２．５ｇを混合し、攪拌することで均質な粘調溶液を得た。得られた粘調溶液に、３−（ジメチルアミノ）プロピルトリメトキシシラン（東京化成工業社製「Ｄ４３２８」）１．８ｇ、および１０重量％の界面活性剤（ＡＧＣセイミケミカル社製「サーフロンＳ−２４２」）水溶液０．２ｇを加えて混合し、塗工液を得た（架橋重合体（架橋ポリアクリル酸）が有する塩の形態のカルボキシ基１モルに対する化合物（Ｉ）（３−（ジメチルアミノ）プロピルトリメトキシシラン）由来のアミノ基の量＝１モル）。得られた塗工液を用いて実施例１と同様にして、ガス分離膜（ｂ−１）（ゲル膜の厚さ２０μｍ）およびガス分離膜（ｂ−２）（ゲル膜の厚さ５０μｍ）を作製した。この実施例で得られたガス分離膜のゲル膜中の水の含有量は３３重量％であった。【０２０３】
（実施例３）
水５１．６ｇ、架橋ポリアクリル酸（住友精化社製「アクペックＨＶ−５０１」）１．１ｇ、および非架橋ポリアクリル酸（住友精化社製「アクパーナＡＰ−４０Ｆ」）０．２ｇを混合し、攪拌することで均質な粘調溶液を得た。得られた粘調溶液に、３−（ジメチルアミノ）プロピルトリメトキシシラン（東京化成工業社製「Ｄ４３２８」）３．７ｇ、３−（ジメチルアミノ）プロピルメチルジメトキシシラン（ａｂｃｒ  ＧｍｂＨ社製「ＡＢ２５２５２９」）３．２ｇ、および１０重量％の界面活性剤（ＡＧＣセイミケミカル社製「サーフロンＳ−２４２」）水溶液０．４ｇを加えて混合し、塗工液を得た（架橋重合体（架橋ポリアクリル酸）が有するカルボキシ基１モルに対する化合物（Ｉ）（３−（ジメチルアミノ）プロピルトリメトキシシランおよび３−（ジメチルアミノ）プロピルメチルジメトキシシラン）由来のアミノ基の量＝２モル）。得られた塗工液を用いて実施例１と同様にして、ガス分離膜（ｃ−１）（ゲル膜の厚さ２０μｍ）およびガス分離膜（ｃ−２）（ゲル膜の厚さ５０μｍ）を作製した。この実施例で得られたガス分離膜のゲル膜中の水の含有量は３６重量％であった。【０２０４】
（実施例４）
水５１．６ｇ、架橋ポリアクリル酸（住友精化社製「アクペックＨＶ−５０１」）１．１ｇ、および非架橋ポリアクリル酸（住友精化社製「アクパーナＡＰ−４０Ｆ」）０．２ｇを混合し、攪拌することで均質な粘調溶液を得た。得られた粘調溶液に、３−（ジメチルアミノ）プロピルトリメトキシシラン（東京化成工業社製「Ｄ４３２８」）１．９ｇ、３−（ジメチルアミノ）プロピルメチルジメトキシシラン（ａｂｃｒ  ＧｍｂＨ社製「ＡＢ２５２５２９」）４．９ｇ、および１０重量％の界面活性剤（ＡＧＣセイミケミカル社製「サーフロンＳ−２４２」）水溶液０．４ｇを加えて混合し、塗工液を得た（架橋重合体（架橋ポリアクリル酸）が有するカルボキシ基１モルに対する化合物（Ｉ）（３−（ジメチルアミノ）プロピルトリメトキシシランおよび３−（ジメチルアミノ）プロピルメチルジメトキシシラン）由来のアミノ基の量＝２モル）。得られた塗工液を用いて実施例１と同様にして、ガス分離膜（ｄ−１）（ゲル膜の厚さ２０μｍ）およびガス分離膜（ｄ−２）（ゲル膜の厚さ５０μｍ）を作製した。【０２０５】
（実施例５）
水５１．７ｇ、架橋ポリアクリル酸（住友精化社製「アクペックＨＶ−５０１」）１．１ｇ、および非架橋ポリアクリル酸（住友精化社製「アクパーナＡＰ−４０Ｆ」）０．２ｇを混合し、攪拌することで均質な粘調溶液を得た。得られた粘調溶液に、３−（ジメチルアミノ）プロピルトリメトキシシラン（東京化成工業社製「Ｄ４３２８」）０．４ｇ、３−（ジメチルアミノ）プロピルメチルジメトキシシラン（ａｂｃｒ  ＧｍｂＨ社製「ＡＢ２５２５２９」）６．２ｇ、および１０重量％の界面活性剤（ＡＧＣセイミケミカル社製「サーフロンＳ−２４２」）水溶液０．４ｇを加えて混合し、塗工液を得た（架橋重合体（架橋ポリアクリル酸）が有するカルボキシ基１モルに対する化合物（Ｉ）（３−（ジメチルアミノ）プロピルトリメトキシシランおよび３−（ジメチルアミノ）プロピルメチルジメトキシシラン）由来のアミノ基の量＝２モル）。得られた塗工液を用いて実施例１と同様にして、ガス分離膜（ｅ−１）（ゲル膜の厚さ２０μｍ）およびガス分離膜（ｅ−２）（ゲル膜の厚さ５０μｍ）を作製した。【０２０６】
（実施例６）
水４８．９ｇ、架橋ポリアクリル酸（住友精化社製「アクペックＨＶ−５０１」）１．１ｇ、および非架橋ポリアクリル酸（住友精化社製「アクパーナＡＰ−４０Ｆ」）０．２ｇ、カルボキシ基を塩の形態とするための５０重量％の水酸化セシウム水溶液５．０ｇを混合し、攪拌することで均質な粘調溶液を得た。得られた粘調溶液に、３−アミノプロピルトリメトキシシランの縮合物（Ｅｖｏｎｉｋ社製「Ｄｙｎａｓｉｌａｎｅ  ＨＹＤＲＯＳＩＬ  １１５３」）４．４ｇ、および１０重量％の界面活性剤（ＡＧＣセイミケミカル社製「サーフロンＳ−２４２」）水溶液０．４ｇを加えて混合し、塗工液を得た（架橋重合体（架橋ポリアクリル酸）が有する塩の形態のカルボキシ基１モルに対する化合物（Ｉ）（３−アミノプロピルトリメトキシシラン）由来のアミノ基の量＝１モル）。得られた塗工液を用いて実施例１と同様にして、ガス分離膜（ｆ−１）（ゲル膜の厚さ２０μｍ）およびガス分離膜（ｆ−２）（ゲル膜の厚さ５０μｍ）を作製した。この実施例で得られたガス分離膜のゲル膜中の水の含有量は２３重量％であった。【０２０７】
（実施例７）
水４４．８ｇ、架橋ポリアクリル酸−ポリビニルアルコール共重合体のセシウム塩（住友精化社製「ＳＳ−ゲル」）１．９ｇを混合し、攪拌することで均質な粘調溶液を得た。得られた粘調溶液に、３−（ジメチルアミノ）プロピルトリメトキシシラン（東京化成工業社製「Ｄ４３２８」）３．７ｇ、および１０重量％の界面活性剤（ＡＧＣセイミケミカル社製「サーフロンＳ−２４２」）水溶液０．４ｇを加えて混合し、塗工液を得た（架橋重合体（架橋ポリアクリル酸−ポリビニルアルコール共重合体のセシウム塩）が有する塩の形態のカルボキシ基１モルに対する化合物（Ｉ）（３−（ジメチルアミノ）プロピルトリメトキシシラン）由来のアミノ基の量＝２．５モル）。得られた塗工液を用いて実施例１と同様にして、ガス分離膜（ｇ−１）（ゲル膜の厚さ２０μｍ）およびガス分離膜（ｇ−２）（ゲル膜の厚さ５０μｍ）を作製した。この実施例で得られたガス分離膜のゲル膜中の水の含有量は１３重量％であった。【０２０８】
（実施例８）
水６９．６ｇ、架橋ポリアクリルアミド−ポリアクリル酸共重合体のカリウム塩（Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ社から購入、「製品番号４３２７７６」）０．５ｇ、および非架橋ポリアクリル酸（住友精化社製「アクパーナＡＰ−４０Ｆ」）０．５ｇを混合し、攪拌することで均質な粘調溶液を得た。得られた粘調溶液に、３−（ジメチルアミノ）プロピルトリメトキシシラン（東京化成工業社製「Ｄ４３２８」）４．９ｇ、および１０重量％の界面活性剤（ＡＧＣセイミケミカル社製「サーフロンＳ−２４２」）水溶液０．４ｇを加えて混合し、塗工液を得た（架橋重合体（架橋ポリアクリルアミド−ポリアクリル酸共重合体のカリウム塩）が有する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（アミド基）の合計１モルに対する化合物（Ｉ）（３−（ジメチルアミノ）プロピルトリメトキシシラン）由来のアミノ基の量＝１．３モル）。得られた塗工液を用いて実施例１と同様にして、ガス分離膜（ｈ）（ゲル膜の厚さ６０μｍ）を作製した。この実施例で得られたガス分離膜のゲル膜中の水の含有量は１４重量％であった。【０２０９】
（実施例９）
水４９．４ｇ、架橋ポリアクリル酸（住友精化社製「アクペックＨＶ−５０１」）１．１ｇ、および非架橋ポリアクリル酸（住友精化社製「アクパーナＡＰ−４０Ｆ」）０．２ｇ、カルボキシ基を塩の形態とするための５０重量％の水酸化セシウム水溶液５．０ｇを混合し、攪拌することで均質な粘調溶液を得た。得られた粘調溶液に、３−（２−アミノエチルアミノ）プロピルトリメトキシシラン（東京化成工業社製「Ａ０７７４」）３．９ｇ、および１０重量％の界面活性剤（ＡＧＣセイミケミカル社製「サーフロンＳ−２４２」）水溶液０．４ｇを加えて混合し、塗工液を得た（架橋重合体（架橋ポリアクリル酸）が有する塩の形態のカルボキシ基１モルに対する化合物（Ｉ）（３−（２−アミノエチルアミノ）プロピルトリメトキシシラン）由来のアミノ基の量＝２モル）。得られた塗工液を用いて実施例１と同様にして、ガス分離膜（ｉ−１）（ゲル膜の厚さ２０μｍ）およびガス分離膜（ｉ−２）（ゲル膜の厚さ５０μｍ）を作製した。この実施例で得られたガス分離膜のゲル膜中の水の含有量は１４重量％であった。【０２１０】
（実施例１０）
水５３．３ｇ、架橋ポリアクリル酸（住友精化社製「アクペックＨＶ−５０１」）１．１ｇ、および非架橋ポリアクリル酸（住友精化社製「アクパーナＡＰ−４０Ｆ」）０．２ｇ、カルボキシ基を塩の形態とするための５０重量％の水酸化セシウム水溶液５．０ｇを混合し、攪拌することで均質な粘調溶液を得た。得られた粘調溶液に、３−ピペラジノプロピルトリメトキシシラン（信越化学工業社製「ＬＳ−３６００」）４．４ｇ、および１０重量％の界面活性剤（ＡＧＣセイミケミカル社製「サーフロンＳ−２４２」）水溶液０．４ｇを加えて混合し、塗工液を得た（架橋重合体（架橋ポリアクリル酸）が有する塩の形態のカルボキシ基１モルに対する化合物（Ｉ）（３−ピペラジノプロピルトリメトキシシラン）由来のアミノ基の量＝２モル）。得られた塗工液を用いて実施例１と同様にして、ガス分離膜（ｊ−１）（ゲル膜の厚さ２０μｍ）、ガス分離膜（ｊ−２）（ゲル膜の厚さ５０μｍ）を作製した。この実施例で得られたガス分離膜のゲル膜中の水の含有量は２０重量％であった。【０２１１】
（比較例１）
水５５．３ｇ、架橋ポリアクリル酸（住友精化社製「アクペックＨＶ−５０１」）１．１ｇおよび非架橋ポリアクリル酸（住友精化社製「アクパーナＡＰ−４０Ｆ」）０．２ｇを混合し、攪拌することで均質な粘調溶液を得た。得られた粘調溶液に、酸性ガスキャリアとしてジメチルアミノエタノール３．１ｇ、および１０重量％の界面活性剤（ＡＧＣセイミケミカル社製「サーフロンＳ−２４２」）水溶液０．４ｇを加えて混合し、塗工液を得た。得られた塗工液を用いて実施例１と同様にして、ガス分離膜（ｋ−１）（ゲル膜の厚さ２０μｍ）およびガス分離膜（ｋ−２）（ゲル膜の厚さ５０μｍ）を作製した。【０２１２】
（比較例２）
水４２．６ｇ、非架橋ポリアクリル酸（住友精化社製「アクパーナＡＰ−４０Ｆ」）１．４ｇ、カルボキシ基を塩の形態とするための５０重量％の水酸化セシウム水溶液３．２ｇを混合し、攪拌することで均質な粘調溶液を得た。３−（ジメチルアミノ）プロピルトリメトキシシラン（東京化成工業社製「Ｄ４３２８」）３．７ｇ、および１０重量％の界面活性剤（ＡＧＣセイミケミカル社製「サーフロンＳ−２４２」）水溶液０．４ｇを加えて混合し、塗工液を得た。得られた塗工液を用いて実施例１と同様にして、ガス分離膜（ｌ）（ゲル膜の厚さ５０μｍ）を作製した。【０２１３】
（比較例３）
水５２．５ｇ、架橋ポリアクリル酸（住友精化社製「アクペックＨＶ−５０１」）１．１ｇ、カルボキシ基を塩の形態とするための５０重量％の水酸化セシウム水溶液４．５ｇを混合し、攪拌することで均質な粘調溶液を得た。トリエチルアミン（１．５ｇ）、および１０重量％の界面活性剤（ＡＧＣセイミケミカル社製「サーフロンＳ−２４２」）水溶液０．４ｇを加えて混合し、塗工液を得た。得られた塗工液を用いて実施例１と同様にして、ガス分離膜（ｍ−１）（ゲル膜の厚さ２０μｍ）およびガス分離膜（ｍ−２）（ゲル膜の厚さ５０μｍ）を作製した。【０２１４】
（ガス分離性能評価）
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を以下のようにして測定した。まず、図１に示す、ガス分離膜の平膜セル５１を備えたガス分離装置を用いて酸性ガス分離を行った。具体的には、実施例および比較例で作製したガス分離膜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平膜セル５１の供給側５２と透過側５３との間に固定した。【０２１５】
ガス分離性能評価の実験を、下記条件１および条件２で行った。
（条件１）
混合ガス（ＣＯ２：４０ｍＬ／分、Ｎ２：３６０ｍＬ／分、水：５６μＬ／分）を流量調整器ＭＦＣを通じて供給側５２に供給し、スイープガス（Ａｒ：４０ｍＬ／分、水：６μＬ／分）を透過側５３に供給した（水はそれぞれ送液ポンプ５８、６０を経由して供給した）。背圧調整器７０および７１を用いて、供給側および透過側の背圧を、共に０ｋＰａ（ゲージ圧）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のパーミアンス（ｍｏｌ／ｍ２／ｓｅｃ／ｋＰａ）を算出した。なお、セル５１は６０℃に保った。
（条件２）
混合ガスを、ＣＯ２：４０ｍＬ／分、Ｈ２Ｓ：４０ｍＬ／分、Ｎ２：２５６ｍＬ／分、水：４７μＬ／分に変更したこと以外は条件１と同様にして、実験を行った。【０２１６】
条件１のガス分離性能評価で使用したガス分離膜およびパーミアンスの結果を表１に、条件２のガス分離性能評価で使用したガス分離膜およびパーミアンスの結果を表２に示す。また、表２には、Ｈ２ＳパーミアンスとＣＯ２パーミアンスとの比（Ｈ２Ｓパーミアンス／ＣＯ２パーミアンス）を記載する（表２中で「Ｈ２Ｓ／ＣＯ２」と記載）。なお、比較例２のガス分離膜は、条件１のガス分離性能評価を行わなかった。また、表２に記載していない実施例および比較例のガス分離膜は、条件２のガス分離性能評価を行わなかった。【０２１７】
（酸性ガスキャリア流出評価；浸漬試験）
実施例および比較例で得られたガス分離膜について、以下の方法でゲル膜重量変化率およびキャリア量変化率を測定し、それらの酸性ガスキャリア流出を評価した。
（１）作製したガス分離膜を５×５ｃｍ２に切り出した。
（２）切り出したガス分離膜を、ガラス板上でオーブンにて、大気雰囲気中の１００℃で１０分間乾燥した。
（３）浸漬前の乾燥したガス分離膜の重量を測定した。
（４）浸漬前の乾燥したガス分離膜中のキャリア量をＣＨＮ燃焼元素分析法により測定した。
（５）切り出したガス分離膜を、６０℃の２００ｍＬの湯に１時間浸漬した。
（６）ガス分離膜を湯から取り出し、ガラス板上でオーブンにて、大気雰囲気中の１００℃で２０分間乾燥した。
（７）浸漬後の乾燥したガス分離膜の重量を測定した。
（８）浸漬後の乾燥したガス分離膜中のキャリア量をＣＨＮ燃焼元素分析法により測定した。
（９）下記式から膜重量変化率を算出した。
ゲル膜重量変化率（重量％）
＝１００×｛浸漬後の乾燥したガス分離膜（即ち、５×５ｃｍ２のゲル膜および２枚の５×５ｃｍ２のＰＴＦＥ多孔膜）の重量−２枚の５×５ｃｍ２のＰＴＦＥ多孔膜の重量｝／｛浸漬前の乾燥したガス分離膜（即ち、５×５ｃｍ２のゲル膜および２枚の５×５ｃｍ２のＰＴＦＥ多孔膜）の重量−２枚の５×５ｃｍ２のＰＴＦＥ多孔膜の重量｝
（１０）下記式からキャリア量変化率を算出した。
キャリア量変化率（重量％）
＝１００×浸漬後の乾燥したガス分離膜中のＮ原子の量
／浸漬前の乾燥したガス分離膜中のＮ原子の量【０２１８】
ゲル膜重量変化率の算出に使用したガス分離膜およびその結果を表１に、キャリア量変化率の算出に使用したガス分離膜およびその結果を表３に示す。なお、表３に記載していない実施例および比較例のガス分離膜は、キャリア量変化率を算出していない。【０２１９】
【表１】
0006471271.tif 000002
【０２２０】
【表２】
0006471271.tif 000003
【０２２１】
【表３】
0006471271.tif 000004
【０２２２】
表１に示すように、実施例１〜１０並びに比較例１および３で得られたガス分離膜は、いずれも、Ｎ２パーミアンスに比べて酸性ガスパーミアンスが高く、酸性ガス分離膜として機能した。また、表２に示すように、実施例２、４、９および１０で得られたガス分離膜では、いずれも、Ｈ２ＳパーミアンスがＣＯ２パーミアンスよりも高かった。【０２２３】
表１に示すように、実施例１〜１０で得られた化合物（Ｉ）の縮合物と架橋重合体とを含むガス分離膜は、比較例１および３で得られた化合物（Ｉ）の縮合物を含まないガス分離膜、並びに比較例２で得られた架橋重合体を含まないガス分離膜と比べて、ゲル膜重量変化率が少なく、キャリア流出を抑制することができる。
【産業上の利用可能性】
【０２２４】
本発明のゲルは、酸性ガス分離膜のために有用である。【０２２５】
本願は、日本で出願された特願２０１７−０７２２７４号を基礎としており、その内容は本願明細書に全て包含される。
【符号の説明】
【０２２６】
３０、３１、３２、３３：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
４３：Ｈ２Ｓボンベ
５１：ガス分離膜の平膜セル（５０：ガス分離膜、５２：供給側、５３：透過側）
５６：冷却トラップ
５７：ガスクロマトグラフ
５８、６０：送液ポンプ
７０、７１：背圧調整器
【要約】
本発明は、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架橋重合体と、式（Ｉ）：Ｓｉ｛Ｒ１−Ｎ（Ｒ２）（Ｒ３）｝（ＯＲ４）（ＯＲ５）（Ｒ６）で表される化合物の縮合物とを含むゲルを提供する（式中の基の定義は明細書に記載した通りである）。【図１】
0006471271.tif 000005