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JP7534254B2 - Chromatography tube and its manufacturing method, and high performance liquid chromatograph - Google Patents
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JP7534254B2 - Chromatography tube and its manufacturing method, and high performance liquid chromatograph - Google Patents

Chromatography tube and its manufacturing method, and high performance liquid chromatograph Download PDF

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Description

本開示は、クロマトグラフィー管およびその製造方法ならびに高速液体クロマトグラフに関する。 The present disclosure relates to a chromatography tube, a method for manufacturing the same, and a high performance liquid chromatograph.

高速液体クロマトグラフは、ステンレス製あるいはガラス製のクロマトグラフィー管に充填剤を充填し、適切な移動相(溶離液)を供給して多種の成分を含む試料を搬送し、充填剤と試料中の成分との相互作用により分離する装置である。このような高速液体クロマトグラフは、温和な条件で一斉に試料を分離および分析できるため、生化学、医学、薬学などの分野で広く用いられている。 A high-performance liquid chromatograph is a device that fills stainless steel or glass chromatography tubes with a packing material, supplies an appropriate mobile phase (eluent) to transport a sample containing a variety of components, and separates the components in the sample through the interaction between the packing material and the components. Such high-performance liquid chromatographs are widely used in fields such as biochemistry, medicine, and pharmacology because they can separate and analyze samples simultaneously under mild conditions.

しかしながら、ステンレス製のクロマトグラフィー管を用いてタンパク質や酵素等の生理活性成分を分析する場合、生理活性成分がステンレスに吸着して回収率が著しく低下することがある。ガラス製のクロマトグラフィー管を用いた場合、ガラス表面に存在するシラノール基への吸着という問題がある。さらに、ガラス製のクロマトグラフィー管は使用可能なpH範囲が狭く、強アルカリ性では使用できないという問題がある。 However, when analyzing biologically active components such as proteins and enzymes using stainless steel chromatography tubes, the biologically active components may be adsorbed onto the stainless steel, resulting in a significant drop in recovery rate. When using glass chromatography tubes, there is the problem of adsorption to silanol groups present on the glass surface. Furthermore, glass chromatography tubes have a narrow usable pH range and cannot be used in strong alkali conditions.

このため、近年、耐薬品性、耐腐蝕性、耐吸着性等の点でステンレス製やガラス製のクロマトグラフィー管よりも優れた樹脂製のクロマトグラフィー管が開発されている。特許文献1では、樹脂製パイプと、樹脂製パイプの外周面に密着する樹脂製外套管とを有するクロマトグラフィー管が提案されている。 For this reason, in recent years, chromatography tubes made of resin have been developed that are superior to stainless steel or glass chromatography tubes in terms of chemical resistance, corrosion resistance, adsorption resistance, etc. Patent Document 1 proposes a chromatography tube having a resin pipe and a resin jacket tube that is in close contact with the outer surface of the resin pipe.

特開2007-64725号公報JP 2007-64725 A

本開示の課題は、移動相が貫通孔を通過しても、内周面を起点とする脱粒が抑制されたクロマトグラフィー管およびその製造方法を提供する。 The objective of the present disclosure is to provide a chromatography tube in which shedding originating from the inner circumferential surface is suppressed even when the mobile phase passes through the through-holes, and a method for manufacturing the same.

本開示に係るクロマトグラフィー管は、貫通孔を軸方向に備え、酸化ジルコニウムまたはジルコニウムアルミニウム複合酸化物を主成分とするセラミックスの筒状体を含む。 The chromatography tube according to the present disclosure includes a ceramic cylindrical body having an axial through hole and composed primarily of zirconium oxide or zirconium aluminum composite oxide.

本開示に係る上記クロマトグラフィー管の製造方法は、累積分布曲線における累積95体積%の粒径が6.5μm以下の酸化ジルコニウムおよび酸化アルミニウムの少なくともいずれかを主成分とする粉末、ワックス、分散剤および可塑剤を容器に収容し撹拌してスラリーを得る工程と、スラリーを予備加熱する工程と、予備加熱したスラリーを脱泡処理する工程と、スラリーを成形して円筒状の成形体を得る工程と、成形体を焼成する工程とを含む。 The method for manufacturing the chromatography tube according to the present disclosure includes the steps of: placing a powder, wax, a dispersant, and a plasticizer, the main components of which are at least one of zirconium oxide and aluminum oxide, the cumulative 95% by volume of which has a particle size of 6.5 μm or less in a cumulative distribution curve, in a container and stirring the powder; preheating the slurry; degassing the preheated slurry; forming the slurry to obtain a cylindrical body; and firing the body.

本開示の高速液体クロマトグラフは、上記クロマトグラフィー管を備える。 The high performance liquid chromatograph of the present disclosure is equipped with the above-mentioned chromatography tube.

本開示に係るクロマトグラフィー管は、耐薬品性および機械的強度に優れ、移動相が筒状体の貫通孔を通過しても、内周面を起点とする脱粒のおそれが少ない。したがって、本開示によれば、この脱粒による移動相の汚染が抑制され、長期間に亘って、精度の高い分析をすることが可能となる。 The chromatography tube according to the present disclosure has excellent chemical resistance and mechanical strength, and even when the mobile phase passes through the through holes of the cylindrical body, there is little risk of shedding starting from the inner peripheral surface. Therefore, according to the present disclosure, contamination of the mobile phase due to shedding is suppressed, and highly accurate analysis can be performed over a long period of time.

本開示のクロマトグラフィー管が装着された高速液体クロマトグラフの概要の一例を示す模式図である。FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of an outline of a high performance liquid chromatograph equipped with a chromatography tube according to the present disclosure. (A)は本開示の一実施形態に係るクロマトグラフィー管を示す部分破断斜視図であり、(B)はそのB部の拡大図である。FIG. 2A is a partially cutaway perspective view of a chromatography tube according to one embodiment of the present disclosure, and FIG. 2B is an enlarged view of part B thereof. (A)は実施例の試料No.1のクロマトグラフィー管の観察対象面を示す顕微鏡写真(倍率20倍)であり、(B)はそのD部を拡大した顕微鏡写真(倍率200倍)である。1A is a micrograph (magnification: 20 times) showing the observation surface of the chromatography tube of sample No. 1 of the embodiment, and FIG. 1B is a micrograph (magnification: 200 times) showing an enlarged view of part D of the same. (A)は実施例の試料No.4(比較例)のクロマトグラフィー管の観察対象面を示す顕微鏡写真(倍率20倍)であり、(B)はそのE部を拡大した顕微鏡写真(倍率200倍)である。1A is a micrograph (magnification: 20 times) showing the observation surface of the chromatography tube of sample No. 4 (comparative example) of the embodiment, and FIG. 1B is a micrograph (magnification: 200 times) showing an enlarged view of part E of the same.

以下、図面を参照して、本開示のクロマトグラフィー管およびその製造方法ならびに高速液体クロマトグラフを説明する。図1は、本開示のクロマトグラフィー管を用いた高速液体クロマトグラフの概要の一例を示す模式図である。 The chromatography tube and its manufacturing method, as well as the high-performance liquid chromatograph of the present disclosure, will be described below with reference to the drawings. Figure 1 is a schematic diagram showing an example of an outline of a high-performance liquid chromatograph using the chromatography tube of the present disclosure.

図1に示す高速液体クロマトグラフ10は、電磁弁2a、2b、ポンプ3、試料導入装置4、カラム5、検出器6、データ処理装置7およびフィルタ8を備える装置である。高速液体クロマトグラフ10を構成する電磁弁2a、2b、ポンプ3などの各機器は、制御部(図示しない)によって制御されている。 The high-performance liquid chromatograph 10 shown in FIG. 1 is an apparatus equipped with solenoid valves 2a and 2b, a pump 3, a sample introduction device 4, a column 5, a detector 6, a data processing device 7, and a filter 8. Each of the devices constituting the high-performance liquid chromatograph 10, such as the solenoid valves 2a and 2b and the pump 3, is controlled by a control unit (not shown).

図1では、複数の溶離液である移動相1a、1bとして、グラジェント溶出の例を示している。グラジェント溶出とは、溶離液の組成比を溶出時間の経過とともに連続的または段階的に変化させて溶出する方法をいう。電磁弁2a、2bは、それぞれ移動相1a、1bに対応して設けられ、移動相1a、1bの供給を選択的に切り替える。ポンプ3は、各電磁弁2a、2bの切り替えにより選択された移動相1a、1bを一定の圧力で試料導入装置4に供給する。試料導入装置4は、ポンプ3によって供給された試料を移動相1a、1bとともに異物を除去するフィルタ8を介してカラム5に導入する。 In FIG. 1, an example of gradient elution is shown with multiple eluents, mobile phases 1a and 1b. Gradient elution refers to a method of elution in which the composition ratio of the eluent is changed continuously or stepwise over the elution time. Solenoid valves 2a and 2b are provided corresponding to mobile phases 1a and 1b, respectively, and selectively switch the supply of mobile phases 1a and 1b. Pump 3 supplies mobile phases 1a and 1b selected by switching each solenoid valve 2a and 2b to sample introduction device 4 at a constant pressure. Sample introduction device 4 introduces the sample supplied by pump 3, together with mobile phases 1a and 1b, into column 5 via filter 8, which removes foreign matter.

カラム5は、クロマトグラフィー管5aと、クロマトグラフィー管5a内に充填された充填剤5bとからなる。クロマトグラフィー管5aの内周面は移動相1a、1bおよび充填剤5bと接触する面となる。クロマトグラフィー管5aは、例えば、外径が2mm以上20mm以下、内径が0.5mm以上15mm以下、長さが50mm以上250mm以下である。 Column 5 is composed of chromatography tube 5a and packing material 5b packed in chromatography tube 5a. The inner peripheral surface of chromatography tube 5a is the surface that comes into contact with mobile phases 1a, 1b and packing material 5b. Chromatography tube 5a has, for example, an outer diameter of 2 mm to 20 mm, an inner diameter of 0.5 mm to 15 mm, and a length of 50 mm to 250 mm.

充填剤5bは粒状の固定相、固定相を保持させた粒子およびモノリス状の固定相である。試料に含まれる分析対象となる成分は、移動相1a、1bをカラム5に供給することによってカラム5内で成分毎に分離され、カラム5から順次検出器6に向かって排出される。検出器6は、カラム5から排出される成分を検出する。データ処理装置7は、検出器6による成分の検出結果に基づいて、試料を定性的あるいは定量的に分析する。 The packing material 5b is a granular stationary phase, particles holding the stationary phase, and a monolithic stationary phase. The components to be analyzed contained in the sample are separated into individual components in the column 5 by supplying the mobile phases 1a and 1b to the column 5, and are sequentially discharged from the column 5 toward the detector 6. The detector 6 detects the components discharged from the column 5. The data processing device 7 analyzes the sample qualitatively or quantitatively based on the detection results of the components by the detector 6.

図2(A)に示すように、高速液体クロマトグラフ10で用いられるクロマトグラフィー管5aは、貫通孔5hを軸方向に備え、酸化ジルコニウムまたはジルコニウムアルミニウム複合酸化物を主成分とするセラミックスの筒状体からなる。このような構成を有することによって、耐薬品性および機械的強度に優れるクロマトグラフィー管5aが得られる。その結果、移動相1a、1bが貫通孔5hを通過しても、脱粒のおそれが少なくなる。したがって、この脱粒による移動相1a、1bの汚染が抑制され、長期間に亘って、精度の高い分析をすることが可能となる。 As shown in FIG. 2(A), the chromatography tube 5a used in the high-performance liquid chromatograph 10 is made of a ceramic cylindrical body having a through hole 5h in the axial direction and mainly composed of zirconium oxide or zirconium aluminum composite oxide. With this configuration, a chromatography tube 5a with excellent chemical resistance and mechanical strength is obtained. As a result, even if the mobile phases 1a and 1b pass through the through hole 5h, there is little risk of particle shedding. Therefore, contamination of the mobile phases 1a and 1b due to this particle shedding is suppressed, making it possible to perform highly accurate analysis over a long period of time.

本開示において主成分とは、セラミックスを構成する成分の合計100質量%における80質量%以上を占める成分を意味する。例えば、ジルコニウムアルミニウム複合酸化物が主成分である場合、ジルコニウムを酸化物(ZrO)に換算した含有量およびアルミニウムを酸化物(Al)に換算した含有量が、合計で80質量%以上である。ジルコニウムアルミニウム複合酸化物は、例えば、ジルコニア強化アルミナ(ZTA)、アルミナ強化ジルコニア(ATZ)である。 In the present disclosure, the term "main component" refers to a component that occupies 80 mass% or more of the total 100 mass% of the components constituting the ceramic. For example, when the main component is a zirconium aluminum composite oxide, the content of zirconium converted to oxide ( ZrO2 ) and the content of aluminum converted to oxide ( Al2O3 ) are 80 mass% or more in total. Examples of the zirconium aluminum composite oxide include zirconia-reinforced alumina (ZTA) and alumina-reinforced zirconia (ATZ).

酸化ジルコニウムやジルコニウムアルミニウム複合酸化物の存在は、CuKα線を用いたX線回折装置で同定して確認できる。各成分の含有量は、例えばICP(Inductively Coupled Plasma)発光分光分析装置または蛍光X線分析装置により求めればよい。 The presence of zirconium oxide or zirconium aluminum composite oxide can be identified and confirmed using an X-ray diffraction apparatus using CuKα radiation. The content of each component can be determined, for example, using an ICP (Inductively Coupled Plasma) emission spectrometer or an X-ray fluorescence analyzer.

図2(A)およびその部分拡大図である図2(B)は、本開示のクロマトグラフィー管5aの外周面から軸心Cに向かって研磨した状態を示している。本開示によれば、得られた研磨面を観察対象面5dとしたとき、クロマトグラフィー管5aの内周面5cと観察対象面5dとの稜線5eを起点とする、深さdが10μm以上20μm以下の凹部5fの個数が、稜線5eの長さ1mm当たり2個以下、好ましくは1個以下である。凹部5fは、例えば、陥没状である。クロマトグラフィー管5aの外周面から軸心Cに向かって研磨するのは、凹部5fの深さdの測定を容易にするためである。深さdの方向は、観察対象面5d内において、稜線5eを起点として外周面と観察対象面5dとの境界である外縁5jに向かう方向である。 2(A) and its partially enlarged view, FIG. 2(B), show the state of the chromatography tube 5a of the present disclosure polished from the outer surface toward the axis C. According to the present disclosure, when the obtained polished surface is the observation surface 5d, the number of recesses 5f having a depth d of 10 μm to 20 μm, starting from the ridge line 5e between the inner surface 5c of the chromatography tube 5a and the observation surface 5d, is 2 or less, preferably 1 or less per 1 mm of the length of the ridge line 5e. The recesses 5f are, for example, recessed. The reason for polishing from the outer surface of the chromatography tube 5a toward the axis C is to make it easier to measure the depth d of the recesses 5f. The direction of the depth d is the direction from the ridge line 5e toward the outer edge 5j, which is the boundary between the outer surface and the observation surface 5d, within the observation surface 5d.

観察対象面5dの算術平均粗さ(Ra)は、例えば、0.01μm以上0.1μm以下であり、算術平均粗さ(Ra)は、JIS B 0601:2013に準拠して求めればよい。観察対象面5dを得るには、研磨材は平均粒径(D50)が1μmのWA(ホワイトアランダム)を、研磨盤はピッチからなるポリッシャをそれぞれ用いればよい。肉厚が3mm以上あるクロマトグラフィー管の場合、クロマトグラフィー管5aの外周面から軸心Cに向かって研磨代を0.1mm以上0.2mm以下残して研削した後、研磨してもよい。 The arithmetic mean roughness (Ra) of the observation surface 5d is, for example, 0.01 μm or more and 0.1 μm or less, and the arithmetic mean roughness (Ra) may be determined in accordance with JIS B 0601:2013. To obtain the observation surface 5d, a polishing material made of WA (white alundum) with an average particle size (D50) of 1 μm and a polisher made of pitch may be used as the polishing disk. In the case of a chromatography tube with a wall thickness of 3 mm or more, the chromatography tube 5a may be ground from the outer circumferential surface toward the axis C, leaving a polishing allowance of 0.1 mm to 0.2 mm, and then polished.

走査型電子顕微鏡で観察対象面5dを撮影した画像(例えば、横方向2.3mm、縦方向1.7mm)を対象に、例えば、「挟むものさし」というフリーソフトを用いて、凹部5fの深さdを測定し、深さdが10μm以上20μm以下の凹部5fの個数を数えればよい。凹部5fの深さを10μm以上としたのは、深さ10μmが、脱粒して浮遊するパーティクルが移動相1a、1bに顕著な悪影響を与える最小の値、すなわち、しきい値であるためである。 For an image (e.g., 2.3 mm horizontal, 1.7 mm vertical) of the observation surface 5d taken with a scanning electron microscope, the depth d of the recesses 5f can be measured using free software such as "Pinch Ruler" and the number of recesses 5f with a depth d of 10 μm to 20 μm can be counted. The depth of the recesses 5f is set to 10 μm or more because 10 μm is the minimum value, i.e., the threshold value, at which shed and suspended particles have a significant adverse effect on the mobile phases 1a and 1b.

このように、筒状体の内周面5cに凹部5fが殆ど存在しないので、内周面5cを起点とする脱粒の発生が抑制された状態になっている。そのため、移動相1a、1bが貫通孔5hを通過しても、内周面5cを起点とする脱粒のおそれが少ないので、この脱粒による移動相1a、1bの汚染がさらに抑制される。凹部5fとは、筒状体の内周面5cに開口している窪みをいう。 In this way, since there are almost no recesses 5f on the inner peripheral surface 5c of the cylindrical body, the occurrence of shedding originating from the inner peripheral surface 5c is suppressed. Therefore, even if the mobile phases 1a and 1b pass through the through holes 5h, there is little risk of shedding originating from the inner peripheral surface 5c, so contamination of the mobile phases 1a and 1b due to shedding is further suppressed. The recesses 5f refer to depressions that open into the inner peripheral surface 5c of the cylindrical body.

観察対象面5dにおいて、稜線5eの真直度は20μm以下であるのがよい。真直度とは、稜線5eの幾何学的に正しい直線からの狂いの大きさをいい、光学顕微鏡で観察対象面5dを撮影した画像(例えば、横方向1.2mm、縦方向1.4mm)を対象に、例えば、「挟むものさし」というフリーソフトを用いて稜線5eの真直度を測定することができる。クロマトグラフィー管5aの軸方向を画像の縦方向に合わせ、内周面5cを挟んだ左右の稜線5eの少なくともいずれかが画像に含まれるようにし、幾何学的に正しい直線の長さは、1.4mmとすればよい。 In the observation surface 5d, the straightness of the ridgeline 5e is preferably 20 μm or less. Straightness refers to the deviation of the ridgeline 5e from a geometrically correct straight line, and the straightness of the ridgeline 5e can be measured, for example, using free software called "Pinch Ruler" on an image (e.g., 1.2 mm horizontally and 1.4 mm vertically) of the observation surface 5d taken with an optical microscope. The axial direction of the chromatography tube 5a is aligned with the vertical direction of the image, and at least one of the left and right ridgelines 5e sandwiching the inner surface 5c is included in the image, and the length of the geometrically correct straight line is set to 1.4 mm.

本開示では、稜線5eの真直度が20μm以下であれば、大きな陥没状の凹部5fが内周面5cにない状態になっている。そのため、移動相1a、1bの流れが乱流であっても、内周面5cを起点とする脱粒のおそれが少ない。その結果、この脱粒による移動相1a、1bの汚染が抑制される。 In the present disclosure, if the straightness of the ridge 5e is 20 μm or less, there is no large recess 5f on the inner circumferential surface 5c. Therefore, even if the flow of the mobile phases 1a and 1b is turbulent, there is little risk of particles shedding starting from the inner circumferential surface 5c. As a result, contamination of the mobile phases 1a and 1b due to this shedding is suppressed.

さらに、観察対象面5dにおいて、稜線5eからクロマトグラフィー管5aの外周面と観察対象面5dとの境界である外縁5jに向かって、0.1mm以内の範囲における閉気孔5gの最大径mは0.9μm以下であるのがよい。すなわち、内周面5cの近傍で大きな閉気孔5gが存在しないので、加熱および冷却を繰り返しても、閉気孔5gから内周面5cに向かってクラックが発生しにくくなる。その結果、このクラックによって生じる脱粒も発生しにくくなるので、この脱粒による移動相1a、1bの汚染が抑制される。 Furthermore, in the observation surface 5d, the maximum diameter m of the closed pores 5g within a range of 0.1 mm from the ridge 5e toward the outer edge 5j, which is the boundary between the outer circumferential surface of the chromatography tube 5a and the observation surface 5d, is preferably 0.9 μm or less. In other words, since there are no large closed pores 5g near the inner circumferential surface 5c, cracks are unlikely to occur from the closed pores 5g toward the inner circumferential surface 5c even when heating and cooling are repeated. As a result, shedding caused by these cracks is also unlikely to occur, and contamination of the mobile phases 1a and 1b due to shedding is suppressed.

閉気孔5gの最大径mは、例えば、観察対象面5dを光学顕微鏡で撮影した画像(例えば、横方向1.2mm、縦方向1.4mm)を対象に「挟むものさし」というフリーソフトを用いて測定することができる。クロマトグラフィー管5aの軸方向を画像の縦方向に合わせ、内周面5cを挟んだ左右の稜線5eの少なくともいずれかが画像に含まれるようにする。 The maximum diameter m of the closed pores 5g can be measured, for example, by using free software called "Pinch Ruler" to measure an image (e.g., 1.2 mm horizontally and 1.4 mm vertically) of the observation surface 5d taken with an optical microscope. The axial direction of the chromatography tube 5a is aligned with the vertical direction of the image, and at least one of the left and right ridges 5e that sandwich the inner surface 5c is included in the image.

筒状体の内周面5cは、2乗平均平方根傾斜(RΔqi)が1.3以下の焼成面であってもよい。このような構成を有することによって、内周面5cは破砕層がなく、2乗平均平方根傾斜(RΔqi)が制御された状態になっている。その結果、移動相1a、1bが貫通孔5hを通過しても脱粒が生じにくく、移動相1a、1bの汚染が抑制される。 The inner peripheral surface 5c of the cylindrical body may be a sintered surface with a root-mean-square slope (RΔqi) of 1.3 or less. With this configuration, the inner peripheral surface 5c is free of a crushed layer and has a controlled root-mean-square slope (RΔqi). As a result, even if the mobile phases 1a and 1b pass through the through holes 5h, they are less likely to fall out, and contamination of the mobile phases 1a and 1b is suppressed.

筒状体の内周面5cは、粗さ曲線における25%の負荷長さ率での切断レベルと、粗さ曲線における75%の負荷長さ率での切断レベルとの差を表す、切断レベル差(Rδci)が1.7μm以下の焼成面であってもよい。このような構成を有することによって、内周面5cは破砕層がなく、切断レベル差(Rδci)が制御された状態になっている。その結果、移動相1a、1bが貫通孔5hを通過しても脱粒が生じにくく、移動相1a、1bの汚染がさらに抑制される。特に、内周面5cの切断レベル差(Rδci)は1.4μm以下の焼成面であるとよい。 The inner peripheral surface 5c of the cylindrical body may be a fired surface with a cutting level difference (Rδci) of 1.7 μm or less, which represents the difference between the cutting level at a load length ratio of 25% on the roughness curve and the cutting level at a load length ratio of 75% on the roughness curve. With this configuration, the inner peripheral surface 5c has no crushed layer and the cutting level difference (Rδci) is in a controlled state. As a result, even if the mobile phases 1a and 1b pass through the through holes 5h, particle shedding is unlikely to occur, and contamination of the mobile phases 1a and 1b is further suppressed. In particular, it is preferable that the cutting level difference (Rδci) of the inner peripheral surface 5c is a fired surface of 1.4 μm or less.

筒状体の外周面は、粗さ曲線における25%の負荷長さ率での切断レベルと、粗さ曲線における75%の負荷長さ率での切断レベルとの差を表す、切断レベル差(Rδco)が0.04μm以上の焼成面であってもよい。このような構成を有することによって、外周面は破砕層がないので、筒状体を取り付け、取り外し、洗浄を繰り返しても、外周面から脱粒が生じにくい。さらに、親水性も向上しているので、汚れも付着しにくい。特に、外周面の切断レベル差(Rδco)は、0.26μm以上の焼成面であるとよい。 The outer peripheral surface of the cylindrical body may be a fired surface with a cut level difference (Rδco) of 0.04 μm or more, which represents the difference between the cut level at a load length ratio of 25% on the roughness curve and the cut level at a load length ratio of 75% on the roughness curve. With this configuration, the outer peripheral surface does not have a crushed layer, so even if the cylindrical body is repeatedly attached, removed, and cleaned, particles are unlikely to fall off from the outer peripheral surface. Furthermore, hydrophilicity is improved, so dirt is less likely to adhere. In particular, it is preferable for the outer peripheral surface to have a cut level difference (Rδco) of 0.26 μm or more.

2乗平均平方根傾斜(RΔqi、RΔqo)および切断レベル差(Rδci、Rδco)は、JIS B 0601:2001に準拠し、形状解析レーザ顕微鏡((株)キーエンス製、VK-X1100またはその後継機種)を用いて測定することができる。測定条件としては、まず、照明方式を同軸落射方式、倍率を480倍、カットオフ値λsを無し、カットオフ値λcを0.08mm、カットオフ値λfを無し、終端効果の補正を有り、測定対象とする内周面5cおよび外周面から1か所当たりの測定範囲を、例えば、710μm×533μmに設定する。各測定範囲毎に、測定範囲の長手方向に沿って測定対象とする線を略等間隔に4本引いて、線粗さ計測を行えばよい。測定範囲はそれぞれ軸方向の中央部1箇所、合計2箇所とし、計測の対象とする長さは、例えば、560μmである。 The root mean square slope (RΔqi, RΔqo) and the cut level difference (Rδci, Rδco) can be measured in accordance with JIS B 0601:2001 using a shape analysis laser microscope (Keyence Corporation, VK-X1100 or its successor). The measurement conditions are as follows: first, the illumination method is a coaxial epi-illumination method, the magnification is 480x, there is no cutoff value λs, the cutoff value λc is 0.08mm, there is no cutoff value λf, there is end effect correction, and the measurement range per point from the inner peripheral surface 5c and the outer peripheral surface to be measured is set to, for example, 710μm×533μm. For each measurement range, four lines to be measured are drawn at approximately equal intervals along the longitudinal direction of the measurement range, and line roughness measurement is performed. The measurement range is two points in total, one in the center of the axial direction, and the length to be measured is, for example, 560 μm.

次に、本開示のクロマトグラフィー管の製造方法を説明する。まず、セラミックスの主成分が酸化ジルコニウムである場合について説明する。酸化ジルコニウムを主成分とする粉末(以下、酸化ジルコニウム粉末と記載する場合がある)、酸化イットリウムを主成分とする粉末(以下、酸化イットリウム粉末と記載する場合がある)、ワックス、分散剤および可塑剤を準備する。酸化イットリウム粉末は、安定化剤である。 Next, a method for manufacturing a chromatography tube according to the present disclosure will be described. First, a case in which the main component of the ceramic is zirconium oxide will be described. A powder containing zirconium oxide as the main component (hereinafter, may be referred to as zirconium oxide powder), a powder containing yttrium oxide as the main component (hereinafter, may be referred to as yttrium oxide powder), wax, a dispersant, and a plasticizer are prepared. The yttrium oxide powder is a stabilizer.

酸化ジルコニウム粉末としては、純度が99.9質量%以上であり、かつ累積分布曲線における累積95体積%の粒径が6.5μm以下、好ましくは6μm以下であるのがよい。累積95体積%の粒径がこの範囲であると、得られる筒状体内の気孔が少なく、かつ凹部5fが内周面5cに発生するのが抑制される。 The zirconium oxide powder should have a purity of 99.9% by mass or more, and a cumulative 95% by volume particle size in the cumulative distribution curve of 6.5 μm or less, preferably 6 μm or less. If the cumulative 95% by volume particle size is in this range, the number of pores in the obtained cylindrical body is small, and the occurrence of recesses 5f on the inner surface 5c is suppressed.

累積分布曲線とは、2次元のグラフで横軸を粒径、縦軸を粒径の累積百分率とした場合における粒径の累積分布を示す曲線を意味する。累積分布曲線は、レーザー回折散乱法により、例えば、マイクロトラック・ベル社製の粒子径分布測定装置(MT3300またはその後継機種)を用いて求めることができる。 The cumulative distribution curve refers to a curve showing the cumulative distribution of particle sizes in a two-dimensional graph with particle size on the horizontal axis and cumulative percentage of particle size on the vertical axis. The cumulative distribution curve can be determined by the laser diffraction scattering method using, for example, a particle size distribution measuring device manufactured by Microtrac-Bell (MT3300 or its successor model).

上記酸化ジルコニウム粉末および酸化イットリウム粉末の合計100質量部に対して、ワックスを13質量部以上14質量部以下、分散剤を0.4質量部以上0.5質量部以下、可塑剤を1.4質量部以上1.5質量部以下とする。酸化ジルコニウム粉末および酸化イットリウム粉末の合計100モル%における酸化イットリウム粉末は、例えば、2モル%以上4モル%以下である。酸化ジルコニウム粉末、酸化イットリウム粉末、ワックス、分散剤および可塑剤を、90℃以上140℃以下に加熱された樹脂製の容器内に収容する。このとき、ワックス、分散剤および可塑剤は、液体となっている。 For a total of 100 parts by mass of the zirconium oxide powder and yttrium oxide powder, the wax is 13 parts by mass to 14 parts by mass, the dispersant is 0.4 parts by mass to 0.5 parts by mass, and the plasticizer is 1.4 parts by mass to 1.5 parts by mass. The yttrium oxide powder in a total of 100 mol % of the zirconium oxide powder and yttrium oxide powder is, for example, 2 mol % to 4 mol %. The zirconium oxide powder, yttrium oxide powder, wax, dispersant, and plasticizer are contained in a resin container heated to 90°C to 140°C. At this time, the wax, dispersant, and plasticizer are in liquid form.

次に、容器を攪拌機にセットし、容器を3分間自公転させること(自公転混練処理)により酸化ジルコニウム粉末、酸化イットリウム粉末、ワックス、分散剤および可塑剤が撹拌されて、スラリーを得ることができる。次に、得られたスラリーをシリンジに充填し、脱泡治具を用いて、シリンジを1分間自公転させながらスラリーの脱泡処理を行う。脱泡処理をする前に、スラリーを120℃以上180℃以下で予備加熱を行うのがよい。 Next, the container is placed in a stirrer and rotated for three minutes (rotational kneading process) to stir the zirconium oxide powder, yttrium oxide powder, wax, dispersant, and plasticizer to obtain a slurry. Next, the resulting slurry is filled into a syringe, and a degassing tool is used to degas the slurry while rotating the syringe for one minute. Before the degassing process, it is recommended to preheat the slurry to a temperature of 120°C or higher and 180°C or lower.

次に、脱泡したスラリーが充填されたシリンジを射出成形機に取り付け、スラリーの温度を90℃以上に維持した状態で成形して円筒状の成形体を得る。成形するに当たり、円筒状の成形体の内周面を形成する円柱状の中子を、予め、射出成形機に取り付けておく。射出成形機のスラリーが通過する流路も90℃以上に維持するとよい。 Next, the syringe filled with the degassed slurry is attached to an injection molding machine, and the slurry is molded while maintaining the temperature at 90°C or higher to obtain a cylindrical molded body. When molding, a cylindrical core that forms the inner circumferential surface of the cylindrical molded body is attached to the injection molding machine in advance. It is also advisable to maintain the flow path of the injection molding machine through which the slurry passes at 90°C or higher.

得られた成形体を順次、脱脂、焼成することで、酸化ジルコニウムを主成分とするセラミックスからなる筒状体を得ることができる。焼成雰囲気は大気雰囲気、焼成温度は1400℃以上1800℃以下とし、保持時間は2時間以上4時間以下とすればよい。観察対象面において、稜線から筒状体の外周面と観察対象面との境界である外縁に向かって、0.1mm以内の範囲における閉気孔の最大径が0.9μm以下である筒状体を得るには、焼成温度を1500℃以上1800℃以下とし、保持時間を3時間以上4時間以下とすればよい。 The obtained molded bodies are degreased and fired in sequence to obtain a cylindrical body made of ceramics whose main component is zirconium oxide. The firing atmosphere is air, the firing temperature is 1400°C to 1800°C, and the holding time is 2 hours to 4 hours. To obtain a cylindrical body in which the maximum diameter of closed pores is 0.9 μm or less within a range of 0.1 mm from the ridge line to the outer edge, which is the boundary between the outer peripheral surface of the cylindrical body and the observation surface, on the observation surface, the firing temperature is 1500°C to 1800°C, and the holding time is 3 hours to 4 hours.

以上の製造方法によって得られた筒状体は、稜線5eからの深さが10μm以上20μm以下の凹部5fの個数が、稜線5eの長さ1mm当たり2個以下である。成形で用いる中子の外周面の真直度を15μm以下にすることにより、稜線5eの真直度を20μm以下にすることができる。そのため、上述したクロマトグラフィー管5aをカラム5の筒状体として使用した場合には、内周面5cを起点とする脱粒の発生を抑制することができる。 The cylindrical body obtained by the above manufacturing method has 2 or less recesses 5f per 1 mm of the length of the ridge 5e, the depth of which is 10 μm or more and 20 μm or less from the ridge 5e. By making the straightness of the outer peripheral surface of the core used in molding 15 μm or less, the straightness of the ridge 5e can be made 20 μm or less. Therefore, when the above-mentioned chromatography tube 5a is used as the cylindrical body of the column 5, the occurrence of shedding starting from the inner peripheral surface 5c can be suppressed.

セラミックスの主成分がジルコニウムアルミニウム複合酸化物である場合、以下のようにしてクロマトグラフィー管を得ることができる。 When the main component of the ceramic is zirconium aluminum composite oxide, a chromatography tube can be obtained as follows.

純度が99.9質量%以上で平均粒径が0.3~0.7μmの酸化アルミニウムを主成分とする粉末(以下、酸化アルミニウム粉末と記載する場合がある)と、純度が99.9質量%以上で平均粒径が0.1μm~0.3μmの酸化ジルコニウム粉末と、酸化イットリウム粉末と、純度がいずれも99.5質量%以上で、平均粒径がいずれも0.5~1.0μmの酸化珪素、酸化チタンおよび水酸化マグネシウムの各粉末と、ワックスと、分散剤と、可塑剤とを準備する。酸化イットリウム粉末は、安定化剤である。酸化珪素、酸化チタンおよび水酸化マグネシウムの各粉末は、焼結を促進させる焼結助剤である。 A powder mainly composed of aluminum oxide with a purity of 99.9% by mass or more and an average particle size of 0.3 to 0.7 μm (hereinafter sometimes referred to as aluminum oxide powder), zirconium oxide powder with a purity of 99.9% by mass or more and an average particle size of 0.1 to 0.3 μm, yttrium oxide powder, silicon oxide, titanium oxide, and magnesium hydroxide powders, each with a purity of 99.5% by mass or more and an average particle size of 0.5 to 1.0 μm, wax, a dispersant, and a plasticizer are prepared. The yttrium oxide powder is a stabilizer. The silicon oxide, titanium oxide, and magnesium hydroxide powders are sintering aids that promote sintering.

例えば、上記各粉末の合計100質量%における酸化アルミニウム粉末の含有量は65質量%以上96質量%以下である。上記各粉末の合計100質量%における酸化ジルコニウム粉末の含有量は4質量%以上34.4質量%以下である。酸化ジルコニウム粉末および酸化イットリウム粉末の合計100モル%における酸化イットリウム粉末の含有量は、例えば、3モル%以下である。 For example, the content of aluminum oxide powder in the total of 100 mass% of the above powders is 65 mass% or more and 96 mass% or less. The content of zirconium oxide powder in the total of 100 mass% of the above powders is 4 mass% or more and 34.4 mass% or less. The content of yttrium oxide powder in the total of 100 mol% of zirconium oxide powder and yttrium oxide powder is, for example, 3 mol% or less.

例えば、酸化珪素粉末の含有量は、0.2質量%以上1.8質量%以下、酸化チタン粉末の含有量は、0.22質量%以上2質量%以下、水酸化マグネシウム粉末の含有量は、0.17質量%以上1.2質量%以下であり、これら焼結助剤の含有量の合計は、0.6質量%以上4.5質量%以下となるように調整される。焼結助剤がこの範囲であれば、共晶温度が1300℃以下になり、焼結が大きく促進され、緻密性の高いセラミックスを得ることができる。 For example, the content of silicon oxide powder is 0.2% by mass or more and 1.8% by mass or less, the content of titanium oxide powder is 0.22% by mass or more and 2% by mass or less, and the content of magnesium hydroxide powder is 0.17% by mass or more and 1.2% by mass or less, and the total content of these sintering aids is adjusted to 0.6% by mass or more and 4.5% by mass or less. If the sintering aids are in this range, the eutectic temperature will be 1300°C or less, sintering will be greatly promoted, and highly dense ceramics can be obtained.

酸化アルミニウム粉末および酸化ジルコニウム粉末は、累積分布曲線における累積95体積%の粒径がいずれも6.5μm以下、好ましくは6μm以下であるのがよい。累積95体積%の粒径がこの範囲であると、得られる筒状体内の気孔が少なく、かつ凹部5fが内周面5cに発生するのが抑制される。 The aluminum oxide powder and zirconium oxide powder should both have a cumulative 95% by volume particle size in the cumulative distribution curve of 6.5 μm or less, preferably 6 μm or less. If the cumulative 95% by volume particle size is within this range, the number of pores in the obtained cylindrical body is small, and the occurrence of recesses 5f on the inner surface 5c is suppressed.

樹脂製の容器内への上記各粉末、ワックス、分散剤および可塑剤の収容、撹拌、脱泡処理、成形、脱脂については上述した方法と同じ方法を用いればよい。 The powders, wax, dispersant and plasticizer can be placed in a resin container, stirred, degassed, molded and degreased in the same manner as described above.

焼成については、焼成雰囲気を大気雰囲気、焼成温度を1300℃以上1450℃以下とし、保持時間を1時間以上4時間以下とすればよい。観察対象面において、稜線から筒状体の外周面と観察対象面との境界である外縁に向かって、0.1mm以内の範囲における閉気孔の最大径は0.9μm以下である酸化アルミニウム質焼結体を得るには、焼成温度を1350℃以上1450℃以下とし、保持時間を2時間以上4時間以下とすればよい。 For firing, the firing atmosphere should be air, the firing temperature should be 1300°C or higher and 1450°C or lower, and the holding time should be 1 hour or higher and 4 hours or lower. To obtain an aluminum oxide sintered body in which the maximum diameter of closed pores within a range of 0.1 mm from the ridge line to the outer edge, which is the boundary between the outer peripheral surface of the cylindrical body and the observation surface, is 0.9 μm or lower, the firing temperature should be 1350°C or higher and 1450°C or lower, and the holding time should be 2 hours or higher and 4 hours or lower.

以上の製造方法によって得られた筒状体は、稜線5eからの深さが10μm以上20μm以下の凹部5fの個数が、稜線5eの長さ1mm当たり2個以下である。成形で用いる中子の外周面の真直度を15μm以下にすることにより、稜線5eの真直度を20μm以下にすることができる。そのため、上述したクロマトグラフィー管5aをカラム5の筒状体として使用した場合には、内周面5cを起点とする脱粒の発生を抑制することができる The cylindrical body obtained by the above manufacturing method has 2 or less recesses 5f with a depth of 10 μm to 20 μm from the ridge 5e per 1 mm of the length of the ridge 5e. By making the straightness of the outer circumferential surface of the core used in molding 15 μm or less, the straightness of the ridge 5e can be made 20 μm or less. Therefore, when the above-mentioned chromatography tube 5a is used as the cylindrical body of the column 5, the occurrence of shedding starting from the inner circumferential surface 5c can be suppressed.

本開示は、前述した実施形態に限定されるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更、改良、組合せ等が可能である。 This disclosure is not limited to the above-described embodiments, and various modifications, improvements, combinations, etc. are possible without departing from the spirit and scope of this disclosure.

以下、実施例を具体的に説明するが、本実施形態はこれらの実施例に限定されるものではない。 The following describes specific examples, but the present embodiment is not limited to these examples.

(実施例1)
原料粉末として、純度が99.99質量%である酸化ジルコニウム粉末および酸化イットリウム粉末を用い、累積分布曲線における累積95体積%の粒径が表1に示す値の原料粉末を用いた。この原料粉末100モル%における酸化イットリウム粉末は、3モル%とした。この原料粉末と、ワックス、分散剤および可塑剤を90℃に加熱した後、樹脂製の容器内に収容し、混合した。次に、撹拌機の所定位置に容器を載置し、容器を3分間自公転させること(自公転混練処理)により、スラリーを得た。原料粉末100質量部に対して、ワックスを13.5質量部、分散剤を0.45質量部、可塑剤を1.45質量部とした。
Example 1
As the raw powder, zirconium oxide powder and yttrium oxide powder with a purity of 99.99% by mass were used, and the raw powder with the cumulative 95% by volume particle size in the cumulative distribution curve shown in Table 1 was used. The yttrium oxide powder in 100 mol% of this raw powder was 3 mol%. This raw powder, wax, dispersant and plasticizer were heated to 90°C, then placed in a resin container and mixed. Next, the container was placed at a predetermined position of the stirrer, and the container was rotated for 3 minutes (rotational kneading process) to obtain a slurry. The wax was 13.5 parts by mass, the dispersant was 0.45 parts by mass, and the plasticizer was 1.45 parts by mass relative to 100 parts by mass of the raw powder.

得られたスラリーをシリンジに充填し、脱泡治具を用いて、シリンジを1分間自公転させながら、スラリーの脱泡処理を行った。次に、シリンジを射出成形機に取り付け、スラリーの温度を90℃以上に維持した状態で成形して円筒状の成形体を得た。成形するに際し、円筒状の成形体の内周面を形成する円柱状の中子を、予め、射出成形機に取り付けておいた。中子の外周面の真直度はいずれも20μm以上25μm以下とした。このとき、射出成形機のスラリーの流路も90℃以上に維持した。 The obtained slurry was filled into a syringe, and the syringe was rotated and revolved for 1 minute using a defoaming tool to defoam the slurry. Next, the syringe was attached to an injection molding machine, and the slurry was molded while maintaining the temperature of the slurry at 90°C or higher to obtain a cylindrical molded body. When molding, a cylindrical core that forms the inner surface of the cylindrical molded body was attached to the injection molding machine in advance. The straightness of the outer surface of the core was 20 μm or more and 25 μm or less. At this time, the slurry flow path of the injection molding machine was also maintained at 90°C or higher.

得られた成形体を順次、脱脂、焼成することで、円筒状のクロマトグラフィー管(試料No.1~4)を得た。焼成雰囲気は大気雰囲気とし、焼成温度は1450℃、保持時間は3時間とした。 The resulting molded bodies were degreased and fired in sequence to obtain cylindrical chromatography tubes (samples No. 1 to 4). The firing atmosphere was air, the firing temperature was 1450°C, and the holding time was 3 hours.

各試料をCuKα線を用いたX線回折装置で調べた結果、酸化ジルコニウムおよび酸化イットリウムの存在が確認された。各金属元素の含有量を、ICP(Inductively Coupled Plasma)発光分光分析装置で測定した結果、いずれの試料もジルコニウムの含有量が最も多いことがわかった。 Each sample was examined using an X-ray diffraction apparatus with CuKα radiation, and the presence of zirconium oxide and yttrium oxide was confirmed. The content of each metal element was measured using an ICP (Inductively Coupled Plasma) emission spectrometer, and it was found that zirconium had the highest content in all samples.

表1に示す各試料について、原料粉末の累積分布曲線における累積95体積%の粒径、観察対象面5dとの稜線5eを起点とする凹部5fの個数、ならびに各試料の貫通孔5hに純水を供給および排出したときに発生するパーティクルの個数を以下の方法にて測定した。これらの測定結果を表1に示す。 For each sample shown in Table 1, the cumulative 95% by volume particle size in the cumulative distribution curve of the raw powder, the number of recesses 5f originating from the ridge 5e with the observation target surface 5d, and the number of particles generated when pure water was supplied to and discharged from the through hole 5h of each sample were measured using the following methods. The results of these measurements are shown in Table 1.

(1)累積分布曲線における累積95体積%の粒径
マイクロトラック・ベル社製粒子径分布測定装置(MT3300)を用いて、累積分布曲線における累積95体積%の粒径を測定した。
(1) Particle diameter at cumulative 95% by volume in cumulative distribution curve The particle diameter at cumulative 95% by volume in the cumulative distribution curve was measured using a particle size distribution measuring device (MT3300) manufactured by Microtrac Bell.

(2)観察対象面との稜線を起点とする凹部の個数
まず、クロマトグラフィー管5aの外周面から軸心Cに向かって研磨し、算術平均粗さRaが0.01μm以上0.1μm以下である観察対象面5dを得た。走査型電子顕微鏡で観察対象面5dを撮影した画像(横方向2.3mm、縦方向1.7mm)を対象に、フリーソフト「挟むものさし」を用いて、凹部5fの深さdを測定した。深さdが10μm以上20μm以下の凹部5fの個数を数えた。
(2) Number of recesses starting from the ridgeline with the observation surface First, the outer peripheral surface of the chromatography tube 5a was polished toward the axis C to obtain an observation surface 5d having an arithmetic mean roughness Ra of 0.01 μm or more and 0.1 μm or less. The depth d of the recesses 5f was measured using a free software "Clasp Ruler" for an image (2.3 mm in the horizontal direction, 1.7 mm in the vertical direction) of the observation surface 5d taken with a scanning electron microscope. The number of recesses 5f having a depth d of 10 μm or more and 20 μm or less was counted.

(3)各試料の貫通孔に純水を供給、排出したときに発生するパーティクルの個数
各試料の貫通孔5hの排出側の開口部に容器を接続した。次に、貫通孔5hの供給側の開口部から流速を5mL/秒として、純水を100秒間供給し、容器に排出された純水に含まれる、パーティクルの個数を液中パーティクルカウンタ-(LPC)を用いて測定した。なお、測定の対象とするパーティクルは、直径が0.2μmを超えるものとした。また、容器は、接続する前に、超音波洗浄を行い、直径が0.2μmを超えるパーティクルの個数が20個以下であることが確認されたものを用いた。
(3) Number of particles generated when pure water is supplied to and discharged from the through hole of each sample A container was connected to the opening on the discharge side of the through hole 5h of each sample. Next, pure water was supplied from the opening on the supply side of the through hole 5h at a flow rate of 5 mL/sec for 100 seconds, and the number of particles contained in the pure water discharged into the container was measured using a liquid particle counter (LPC). The particles to be measured were those with a diameter exceeding 0.2 μm. In addition, the container was ultrasonically cleaned before connection, and it was confirmed that the number of particles with a diameter exceeding 0.2 μm was 20 or less.

表1に示すように、試料No.1~3は、深さが10μm以上20μm以下の凹部の個数が2個/mm以下である。したがって、試料No.1~3は、発生するパーティクルの個数が少なく、移動相を汚染しにくいと言える。 As shown in Table 1, samples No. 1 to 3 had 2 or less recesses per mm with a depth of 10 μm to 20 μm. Therefore, samples No. 1 to 3 generate fewer particles and are less likely to contaminate the mobile phase.

(実施例2)
実施例1で示した方法と同じ方法で、主成分が酸化ジルコニウムである円筒状の成形体を得た。成形するに際し、円筒状の成形体の内周面を形成する円柱状の中子を、予め、射出成形機に取り付けておいた。マイクロトラック・ベル社製粒子径分布測定装置(MT3300)を用いた累積分布曲線における累積95体積%の粒径が6μmである酸化ジルコニウム粉末を成形した。中子の外周面の真直度は、表2に示す通りとした。
Example 2
A cylindrical molded body whose main component was zirconium oxide was obtained by the same method as that shown in Example 1. When molding, a cylindrical core forming the inner peripheral surface of the cylindrical molded body was attached to the injection molding machine in advance. Zirconium oxide powder having a cumulative 95 volume % particle size of 6 μm in a cumulative distribution curve measured using a particle size distribution measuring device (MT3300) manufactured by Microtrac Bell was molded. The straightness of the outer peripheral surface of the core was as shown in Table 2.

得られた成形体を順次、脱脂および焼成することで、円筒状のクロマトグラフィー管(試料No.5~8)を得た。焼成雰囲気は大気雰囲気とし、焼成温度は1450℃、保持時間は3時間とした。 The resulting molded bodies were degreased and fired in sequence to obtain cylindrical chromatography tubes (samples No. 5 to 8). The firing atmosphere was air, the firing temperature was 1450°C, and the holding time was 3 hours.

観察対象面5dを光学顕微鏡で撮影した画像(横方向1.2mm、縦方向1.4mm)を対象にフリーソフト「挟むものさし」を用いて稜線5eの真直度を測定した。クロマトグラフィー管の軸方向を画像の縦方向に合わせ、内周面5cを挟んだ左右の稜線5eが画像に含まれるようにした。幾何学的に正しい直線の長さは1.4mmとする。左右の稜線5eの真直度のうち、真直度が大きい値を、表2に示す。純水を各試料の貫通孔5hに供給および排出したときに発生するパーティクルの個数を実施例1で示した方法と同じ方法で測定した。結果を表2に示す。 The straightness of the ridgeline 5e was measured using the free software "Pinch Ruler" for an image (1.2 mm horizontal, 1.4 mm vertical) of the observation surface 5d taken with an optical microscope. The axial direction of the chromatography tube was aligned with the vertical direction of the image, and the left and right ridgelines 5e sandwiching the inner peripheral surface 5c were included in the image. The length of a geometrically correct straight line is 1.4 mm. The straightness value of the left and right ridgelines 5e with the largest straightness is shown in Table 2. The number of particles generated when pure water was supplied to and discharged from the through-hole 5h of each sample was measured using the same method as shown in Example 1. The results are shown in Table 2.

表2に示すように、No.5~7は、稜線の真直度が20μm以下である。したがって、発生するパーティクルの個数が少なく、No.8よりも移動相を汚染するおそれが低いと言える。 As shown in Table 2, Nos. 5 to 7 have straightness of the ridges of 20 μm or less. Therefore, the number of particles generated is small, and it can be said that there is a lower risk of contaminating the mobile phase than No. 8.

(実施例3)
実施例1で示した方法と同じ方法で、主成分が酸化ジルコニウムである円筒状の成形体を得た。成形するに際し、円筒状の成形体の内周面を形成する円柱状の中子を、予め、射出成形機に取り付けておいた。マイクロトラック・ベル社製粒子径分布測定装置(MT3300)を用いた累積分布曲線における累積95体積%の粒径が5.5μmである酸化ジルコニウム粉末を成形した。中子の外周面の真直度は、いずれも20μm以上25μm以下とした。
Example 3
A cylindrical molded body whose main component was zirconium oxide was obtained by the same method as that shown in Example 1. When molding, a columnar core forming the inner peripheral surface of the cylindrical molded body was attached to the injection molding machine in advance. Zirconium oxide powder having a cumulative 95 volume % particle size of 5.5 μm in a cumulative distribution curve measured using a particle size distribution measuring device (MT3300) manufactured by Microtrac Bell was molded. The straightness of the outer peripheral surface of the core was set to 20 μm or more and 25 μm or less in all cases.

得られた成形体を順次、脱脂および焼成することで、円筒状のクロマトグラフィー管(試料No.17~20)を得た。焼成雰囲気は大気雰囲気とし、焼成温度は表3に示す通り、保持時間は3.5時間とした。 The resulting molded bodies were degreased and fired in sequence to obtain cylindrical chromatography tubes (samples No. 17 to 20). The firing atmosphere was air, the firing temperature was as shown in Table 3, and the holding time was 3.5 hours.

観察対象面5dを光学顕微鏡で撮影した画像(横方向1.2mm、縦方向1.4mm)を対象にフリーソフト「挟むものさし」を用いて、閉気孔5gの最大径mを測定した。純水を各試料の貫通孔5hに供給および排出したときに発生するパーティクルの個数を実施例1で示した方法と同じ方法で測定した。結果を表3に示す。 The maximum diameter m of the closed pores 5g was measured using the free software "Pinch Ruler" on an image (1.2 mm horizontal, 1.4 mm vertical) of the observation surface 5d taken with an optical microscope. The number of particles generated when pure water was supplied to and discharged from the through-holes 5h of each sample was measured using the same method as shown in Example 1. The results are shown in Table 3.

表3に示すように、試料No.9~11は、稜線5eから外縁に向かって、0.1mm以内の範囲における閉気孔5gの最大径mが0.9μm以下である。したがって、発生するパーティクルの個数が少なく、No.12よりも移動相を汚染するおそれが低いと言える。 As shown in Table 3, in samples No. 9 to 11, the maximum diameter m of the closed pores 5g within a range of 0.1 mm from the ridge 5e toward the outer edge is 0.9 μm or less. Therefore, the number of particles generated is small, and it can be said that there is a lower risk of contaminating the mobile phase than in No. 12.

1a、1b 移動相
2a、2b 電磁弁
3 ポンプ
4 試料導入装置
5 カラム
5a クロマトグラフィー管
5b 充填剤
5c 内周面
5d 観察対象面
5e 稜線
5f 凹部
5g 閉気孔
5h 貫通孔
5j 外縁
6 検出器
7 データ処理装置
8 フィルタ
10 高速液体クロマトグラフ
Reference Signs 1a, 1b Mobile phase 2a, 2b Solenoid valve 3 Pump 4 Sample introduction device 5 Column 5a Chromatography tube 5b Packing material 5c Inner surface 5d Observation target surface 5e Ridge line 5f Recess 5g Closed hole 5h Through hole 5j Outer edge 6 Detector 7 Data processing device 8 Filter 10 High performance liquid chromatograph

Claims (10)

貫通孔を軸方向に備え、酸化ジルコニウムまたはジルコニウムアルミニウム複合酸化物を主成分とするセラミックスの筒状体を含み、
前記筒状体の内周面と、前記筒状体の外周面から軸心に向かう研磨面である観察対象面との稜線を起点とする、深さが10μm以上20μm以下の凹部の個数が、前記稜線の長さ1mm当たり2個以下である
ロマトグラフィー管。
The ceramic cylindrical body has a through hole in the axial direction and is mainly composed of zirconium oxide or zirconium aluminum composite oxide,
The number of recesses having a depth of 10 μm or more and 20 μm or less, starting from a ridge between the inner circumferential surface of the cylindrical body and the observation surface, which is a polished surface extending from the outer circumferential surface of the cylindrical body toward the axis, is 2 or less per 1 mm of the length of the ridge .
Chromatography tubes.
貫通孔を軸方向に備え、酸化ジルコニウムまたはジルコニウムアルミニウム複合酸化物を主成分とするセラミックスの筒状体を含み、
前記筒状体の外周面から軸心に向かう研磨面である観察対象面において、前記筒状体の内周面と前記観察対象面との稜線の真直度は20μm以下である
ロマトグラフィー管。
The ceramic cylindrical body has a through hole in the axial direction and is mainly composed of zirconium oxide or zirconium aluminum composite oxide,
In the observation surface, which is a polished surface from the outer circumferential surface of the cylindrical body toward the axis , the straightness of the ridge between the inner circumferential surface of the cylindrical body and the observation surface is 20 μm or less .
Chromatography tubes.
貫通孔を軸方向に備え、酸化ジルコニウムまたはジルコニウムアルミニウム複合酸化物を主成分とするセラミックスの筒状体を含み、
前記筒状体の外周面から軸心に向かう研磨面である観察対象面において、前記筒状体の内周面と前記観察対象面との稜線から前記筒状体の外周面と前記観察対象面との境界である外縁に向かって、0.1mm以内の範囲における閉気孔の最大径は、0.9μm以下である
ロマトグラフィー管。
The ceramic cylindrical body has a through hole in the axial direction and is mainly composed of zirconium oxide or zirconium aluminum composite oxide,
In the observation surface, which is a polished surface from the outer circumferential surface of the cylindrical body toward the axis , the maximum diameter of closed pores within a range of 0.1 mm from the ridge between the inner circumferential surface of the cylindrical body and the observation surface toward the outer edge, which is the boundary between the outer circumferential surface of the cylindrical body and the observation surface, is 0.9 μm or less .
Chromatography tubes.
前記観察対象面において、前記稜線を起点とする、深さが10μm以上20μm以下の凹部の個数が、稜線の長さ1mm当たり2個以下である、請求項2または3に記載のクロマトグラフィー管。4. The chromatography tube according to claim 2, wherein the number of recesses having a depth of 10 μm or more and 20 μm or less and starting from the ridge line on the observation surface is 2 or less per 1 mm of the ridge line length. 前記筒状体の内周面は、2乗平均平方根傾斜(RΔqi)が1.3以下の焼成面である、請求項1~4のいずれかに記載のクロマトグラフィー管。 The chromatography tube according to any one of claims 1 to 4, wherein the inner peripheral surface of the cylindrical body is a fired surface having a root mean square slope (RΔqi) of 1.3 or less. 前記筒状体の内周面は、粗さ曲線における25%の負荷長さ率での切断レベルと、前記粗さ曲線における75%の負荷長さ率での切断レベルとの差を表す、切断レベル差(Rδci)が1.7μm以下の焼成面である、請求項1~5のいずれかに記載のクロマトグラフィー管。 The chromatography tube according to any one of claims 1 to 5, wherein the inner peripheral surface of the cylindrical body is a fired surface having a cut level difference (Rδci) of 1.7 μm or less, which represents the difference between the cut level at a load length ratio of 25% on the roughness curve and the cut level at a load length ratio of 75% on the roughness curve. 前記筒状体の外周面は、2乗平均平方根傾斜(RΔqo)が0.04以上の焼成面である、請求項1~6のいずれかに記載のクロマトグラフィー管。 The chromatography tube according to any one of claims 1 to 6, wherein the outer peripheral surface of the cylindrical body is a fired surface having a root mean square slope (RΔqo) of 0.04 or more. 前記筒状体の外周面は、粗さ曲線における25%の負荷長さ率での切断レベルと、前記粗さ曲線における75%の負荷長さ率での切断レベルとの差を表す、切断レベル差(Rδco)が0.04μm以上の焼成面である、請求項1~7のいずれかに記載のクロマトグラフィー管。 The chromatography tube according to any one of claims 1 to 7, wherein the outer peripheral surface of the cylindrical body is a fired surface with a cut level difference (Rδco), which represents the difference between the cut level at a load length ratio of 25% on the roughness curve and the cut level at a load length ratio of 75% on the roughness curve, of 0.04 μm or more. 請求項1~8のいずれかに記載のクロマトグラフィー管の製造方法であって、
累積分布曲線における累積95体積%の粒径が6.5μm以下の酸化ジルコニウムおよび酸化アルミニウムの少なくともいずれかを主成分とする粉末、ワックス、分散剤および可塑剤を容器に収容し、撹拌してスラリーを得る工程と、
前記スラリーを予備加熱する工程と、
予備加熱した前記スラリーを脱泡処理する工程と、
前記スラリーを成形して円筒状の成形体を得る工程と、
前記成形体を焼成する工程とを含む、クロマトグラフィー管の製造方法。
A method for producing a chromatography tube according to any one of claims 1 to 8, comprising the steps of:
A step of placing a powder containing at least one of zirconium oxide and aluminum oxide as a main component, the powder having a cumulative 95% by volume particle size of 6.5 μm or less in a cumulative distribution curve, a wax, a dispersant, and a plasticizer in a container and stirring the powder to obtain a slurry;
preheating the slurry;
A step of degassing the preheated slurry;
forming the slurry into a cylindrical compact;
and calcining the molded body.
請求項1~8のいずれかに記載のクロマトグラフィー管を備えた、高速液体クロマトグラフ。 A high-performance liquid chromatograph equipped with a chromatography tube according to any one of claims 1 to 8.
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