JP2002145988A - Cross-linked polymer and method for producing the same - Google Patents

Cross-linked polymer and method for producing the same

Info

Publication number
JP2002145988A
JP2002145988A JP2000346548A JP2000346548A JP2002145988A JP 2002145988 A JP2002145988 A JP 2002145988A JP 2000346548 A JP2000346548 A JP 2000346548A JP 2000346548 A JP2000346548 A JP 2000346548A JP 2002145988 A JP2002145988 A JP 2002145988A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
group
acid
polymer
reaction
water
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2000346548A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP4669121B2 (en
Inventor
Yoshihiro Irisato
義広 入里
Chojiro Higuchi
長二郎 樋口
Hiroyuki Yamashita
博之 山下
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsui Chemicals Inc
Original Assignee
Mitsui Chemicals Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsui Chemicals Inc filed Critical Mitsui Chemicals Inc
Priority to JP2000346548A priority Critical patent/JP4669121B2/en
Publication of JP2002145988A publication Critical patent/JP2002145988A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4669121B2 publication Critical patent/JP4669121B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Polyamides (AREA)
  • Epoxy Resins (AREA)
  • Cultivation Of Plants (AREA)
  • Absorbent Articles And Supports Therefor (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To produce a biodegradable water-absorbing resin an excellent water- absorbing performance in high productivity at a low cost. SOLUTION: This cross-linked polymer obtained by cross-linking repeating units is represented by formula (1a) and/or formula (1b) [R is a pendant group having a carboxyl group; X is NH, N(R') (R' is an alkyl, an aryl or an aralkyl), O or S; (n) is 1 or 2] with a polyvalent epoxy compound; and the method for producing the same.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、重合体中の特定構
造の繰り返し単位を、架橋剤にて反応させて得られる架
橋重合体、及びその製造方法に関する。
The present invention relates to a crosslinked polymer obtained by reacting a repeating unit having a specific structure in a polymer with a crosslinking agent, and a method for producing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】[吸水性樹脂の技術的背景]吸水性樹脂
は、自重の数十倍から数千倍の水を吸収できる樹脂であ
り、生理用品、紙おむつ等の衛生用品、その他、各種分
野に使用されている。
2. Description of the Related Art [Technical background of water-absorbent resin] A water-absorbent resin is a resin that can absorb water of several tens to several thousand times its own weight, such as sanitary products such as sanitary products, disposable diapers, and various other fields. Used in

【0003】[吸水性樹脂に関する先行技術]このよう
な用途に使用されている吸水性樹脂としては、例えば、
架橋ポリアクリル酸部分中和物(特開昭55−8430
4号、米国特許4,625,001号)、澱粉−アクリロ
ニトリル共重合体の部分加水分解物(特開昭46−43
995号)、澱粉−アクリル酸グラフト共重合体(特開
昭51−125468号)、酢酸ビニル−アクリル酸エ
ステル共重合体の加水分解物(特開昭52−14689
号)、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホ
ン酸とアクリル酸の共重合架橋物(欧州特許00681
89号)、カチオン性モノマーの架橋重合体(米国特許
4,906,717号)、架橋イソブチレン−無水マレイ
ン酸共重合体の加水分解物(米国特許4,389,513
号)等が知られている。
[Prior art relating to water-absorbing resin] Examples of the water-absorbing resin used in such applications include:
Crosslinked polyacrylic acid partially neutralized product (JP-A-55-8430)
No. 4, U.S. Pat. No. 4,625,001), a partially hydrolyzed starch-acrylonitrile copolymer (JP-A-46-43).
No. 995), a starch-acrylic acid graft copolymer (JP-A-51-125468), and a hydrolyzate of a vinyl acetate-acrylic ester copolymer (JP-A-52-14689).
No.), copolymerized crosslinked product of 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid and acrylic acid (European patent 00681)
No. 89), a crosslinked polymer of a cationic monomer (US Pat. No. 4,906,717), and a hydrolyzate of a crosslinked isobutylene-maleic anhydride copolymer (US Pat. No. 4,389,513)
No.) etc. are known.

【0004】しかしながら、これらの吸水性樹脂は、実
質的に分解性を有しないため、使用後の廃棄が問題であ
る。現状では、これらの吸水性樹脂は、廃棄時には、焼
却処理する方法と埋め立てする方法が行われているが、
焼却炉で処理する方法では、焼却時に発生する熱による
炉材の損傷のほかに、地球の温暖化や酸性雨の原因とな
ることが指摘されている。また、埋め立て処理する方法
では、プラスチックは、容積が嵩張り腐らないため、埋
め立て後の地盤が安定しない等の問題がある上、埋め立
てに適した用地の確保が困難となってきたことが大きな
問題となっている。すなわち、これらの樹脂は分解性に
乏しく、水中や土壌中では、実質的に半永久的に存在す
るので、廃棄物処理における環境保全を考えると、非常
に厄介で重大な問題である。
[0004] However, since these water-absorbent resins have substantially no decomposability, disposal after use is a problem. At present, at the time of disposal, these water-absorbent resins are incinerated and landfilled.
It has been pointed out that the method of treating incinerators causes damage to furnace materials due to heat generated during incineration, as well as global warming and acid rain. In addition, in the landfill method, plastics do not have bulky bulk and do not rot, so there is a problem that the ground after the landfill is not stable, etc. In addition, it is difficult to secure land suitable for landfill. It has become. That is, these resins are poorly decomposable and exist substantially semipermanently in water and soil, which is a very troublesome and serious problem in view of environmental conservation in waste treatment.

【0005】例えば、紙おむつ、生理用品等の衛生材料
用途に代表される使い捨て用途で使用する樹脂の場合
は、それをリサイクルすれば多大な費用がかかり、焼却
するにも大量であるため地球環境への負荷が大きい。ま
た、農・園芸用保水材として架橋ポリアクリル酸樹脂を
使用した場合、土壌中でCa2+等の多価イオンとコンプ
レックスを形成し、不溶性の層を形成することが報告さ
れている(松本ら、高分子、42巻、8月号、1993
年)。
For example, in the case of a resin used in disposable applications represented by sanitary materials such as disposable diapers and sanitary products, it is costly to recycle the resin, and the resin is incinerated in large quantities. Heavy load. It has also been reported that when a crosslinked polyacrylic acid resin is used as a water retention material for agriculture and horticulture, it forms a complex with polyvalent ions such as Ca 2+ in soil and forms an insoluble layer (Matsumoto). Et al., Polymer, Vol. 42, August, 1993
Year).

【0006】このような層は、そのもの自体の毒性は低
いとはいわれているが、自然界には本来的に全く存在し
てこなかったものであり、それら樹脂の土中への蓄積に
よる生態系への長期間に亘る影響は不明であり、今後、
安全性を慎重にかつ充分に確認した後に使用することが
望まれる。
[0006] Such a layer is said to have low toxicity per se, but has not originally existed in nature at all. The long-term effects of are unknown,
It is desired to use after careful and sufficient confirmation of safety.

【0007】非イオン性の樹脂の場合には、コンプレッ
クスは形成しないが、非分解性であるので、土壌中へ蓄
積する虞があり、同様に、樹脂の土中への蓄積による生
態系への長期間に亘る影響は不明であり、今後、安全性
を慎重にかつ充分に確認した後に使用することが望まれ
る。
[0007] In the case of a nonionic resin, a complex is not formed, but since it is nondegradable, it may accumulate in the soil. Similarly, the accumulation of the resin in the soil may impair the ecosystem. The effects over a long period of time are unknown, and it is desired to use them after careful and sufficient confirmation of safety.

【0008】さらに、これらの重合系の樹脂は、単量体
原料として、哺乳類動物の肌や粘膜に対して毒性の高い
ものを使用しており、重合後の製品からこれらを除去す
るために、多くの検討がなされてきた。通常、重合後の
製品から、未反応重合体を除去することは困難であり、
特に、工業的規模の製造においては、より困難となるこ
とが予想される。
[0008] Further, as these polymer resins, those having high toxicity to the skin and mucous membranes of mammals are used as monomer raw materials. In order to remove these from the product after polymerization, Many considerations have been made. Usually, it is difficult to remove unreacted polymer from the product after polymerization,
In particular, it is expected to be more difficult in industrial-scale production.

【0009】[生分解性を有する吸水性樹脂の技術的背
景]近年、「地球にやさしい素材」として生分解性ポリ
マーが注目されており、これを吸水性樹脂として使用す
ることも提案されている。
[Technical background of water-absorbing resin having biodegradability] In recent years, biodegradable polymers have attracted attention as "earth-friendly materials", and it has been proposed to use this as a water-absorbing resin. .

【0010】このような用途に使用されている生分解性
を有する吸水性樹脂としては、例えば、ポリエチレンオ
キシド架橋体(特開平6−157795号等)、ポリビ
ニルアルコール架橋体、カルボキシメチルセルロース架
橋体(米国特許4,650,716号)、アルギン酸架橋
体、澱粉架橋体、ポリアミノ酸架橋体等が知られてい
る。これらの中で、ポリエチレンオキシド架橋体、ポリ
ビニルアルコール架橋体は、吸水量が小さく、通常、生
理用品、紙おむつ、使い捨て雑巾、ペーパータオル等の
高い吸水能が要求される製品の素材として使用する場合
には適切でない。また、これらの化合物は、特殊な菌に
よらなければ生分解することができないので、一般的な
条件では、生分解は極端に遅かったり、又は、全く分解
しなかったりする。これら化合物は、分子量が大きくな
ると、さらに極端に分解性が低下する。
[0010] Examples of the biodegradable water-absorbing resin used for such applications include cross-linked polyethylene oxide (Japanese Patent Laid-Open No. 6-157795), cross-linked polyvinyl alcohol, cross-linked carboxymethyl cellulose (US (Patent No. 4,650,716), cross-linked alginic acid, cross-linked starch, cross-linked polyamino acid and the like are known. Among these, crosslinked polyethylene oxide and crosslinked polyvinyl alcohol have low water absorption, and are usually used as materials for products requiring high water absorption such as sanitary products, disposable diapers, disposable rags, and paper towels. not appropriate. In addition, since these compounds cannot be biodegraded without special bacteria, biodegradation is extremely slow or not decomposed under general conditions. When these compounds have a large molecular weight, their degradability is further extremely reduced.

【0011】また、カルボキシメチルセルロース架橋
体、アルギン酸架橋体、デンプン架橋体等の糖類架橋体
は、その分子内に強固な水素結合を多く含むために、分
子間、ポリマー間の相互作用が強く、そのため分子鎖が
広く開くことができず、その結果、吸水能は高くない。
Crosslinked saccharides such as crosslinked carboxymethylcellulose, crosslinked alginic acid, and crosslinked starch have many strong hydrogen bonds in their molecules, and therefore have a strong interaction between molecules and between polymers. The molecular chains cannot open widely, and as a result, the water absorption capacity is not high.

【0012】[ポリアミノ酸系吸水性樹脂の技術的背
景]ポリアミノ酸を架橋して得られる樹脂は、生分解性
を有するために地球環境にやさしく、また生体内に吸収
されても生体内での抗原性を示さず、分解生成物も毒性
がないことが明らかにされてきているので、哺乳類動物
に対してもやさしい素材である。
[Technical Background of Polyamino Acid-Based Water-Absorbent Resin] The resin obtained by crosslinking a polyamino acid is biodegradable and thus is friendly to the global environment. Since it has been shown that it does not show antigenicity and that degradation products have no toxicity, it is a material that is easy on mammals.

【0013】このような樹脂の製造方法の具体例として
は、例えば、ポリ−γ−グルタミン酸にγ線を照射して
高吸水能を有する樹脂を製造する方法が挙げられる(国
岡ら、高分子論文集、50巻10号、755頁(199
3年))。
As a specific example of such a method for producing a resin, for example, a method for producing a resin having high water absorbing ability by irradiating poly-γ-glutamic acid with γ rays (Kunioka et al. Vol. 50, No. 10, p. 755 (199
3 years)).

【0014】しかしながら、工業的な観点からは、この
技術に用いる60Co照射設備は、放射能の遮断を行うた
めには大がかりな設備が必要であり、その管理にも充分
な配慮が必要であるため現実的ではない。また、出発物
質であるポリグルタミン酸が高価であることも問題点で
ある。
[0014] However, from the industrial point of view, 60 Co irradiation equipment used in this technique, in order to shut off radioactivity requires large-scale equipment is required sufficient consideration to the management It is not realistic. Another problem is that polyglutamic acid as a starting material is expensive.

【0015】このような樹脂の製造方法の他の具体例と
しては、例えば、酸性アミノ酸を架橋させてハイドロゲ
ルを得る方法が挙げられる[Akamatsuら、米国特許第
3,948,863号(特公昭52−41309号)、岩
月ら、特開平5−279416号]等を挙げることがで
きる。
Another specific example of a method for producing such a resin is a method of obtaining a hydrogel by cross-linking an acidic amino acid [Akamatsu et al., US Pat. No. 3,948,863 (Japanese Patent Publication No. 52-41309), Iwazuki et al., JP-A-5-279416].

【0016】このような樹脂の製造方法のさらに他の具
体例としては、例えば、架橋アミノ酸樹脂を吸水性ポリ
マーに用いる方法が挙げられる(Sikesら、特表平6−
506244号;米国特許第5,247,068及び同第
5,284,936号、鈴木ら、特開平7−309943
号、原田ら、特開平8−59820号)。しかしなが
ら、これらのポリマーは、吸水性ポリマーとして十分な
性能を有するものではなかった。
Still another specific example of the method for producing such a resin is, for example, a method using a crosslinked amino acid resin as a water-absorbing polymer (Sikes et al., Japanese Patent Application Laid-Open Publication No. Hei.
U.S. Pat. Nos. 5,247,068 and 5,284,936, Suzuki et al., JP-A-7-309943.
No. Harada et al., JP-A-8-59820). However, these polymers did not have sufficient performance as a water-absorbing polymer.

【0017】一方、これらの架橋ポリアミノ酸を、ポリ
アスパラギン酸やアスパラギン酸を架橋剤と熱により反
応させて製造する方法が、特表平6−506244号及
び特表平8−504219号に開示されている。
On the other hand, methods for producing these crosslinked polyamino acids by reacting polyaspartic acid or aspartic acid with a crosslinking agent by heat are disclosed in JP-A-6-506244 and JP-A-8-504219. ing.

【0018】また、酸性ポリアミノ酸と塩基性ポリアミ
ノ酸を混合し、加熱して架橋することにより吸水性ポリ
マーを得る方法が、特開平8−59820号に開示され
ている。
Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-59820 discloses a method of obtaining a water-absorbing polymer by mixing an acidic polyamino acid and a basic polyamino acid, and heating and crosslinking the mixture.

【0019】しかしながら、これらの方法は、固体状態
で架橋反応を行なうことを特徴とするので、架橋反応が
均一となりにくいため吸水能等の物性が充分でなかった
り、また、架橋反応の反応温度が高温を必要とするた
め、分解が著しく、色相が黄変したり褐色化したりする
という問題があった。
However, these methods are characterized in that the cross-linking reaction is carried out in a solid state, so that the cross-linking reaction is difficult to be uniform, so that the physical properties such as water absorption capacity are not sufficient, and the reaction temperature of the cross-linking reaction is low. Since a high temperature is required, there is a problem that decomposition is remarkable and the hue is yellowed or browned.

【0020】一方、特開平7−224163号におい
て、ポリコハク酸イミドをジアミンにより架橋し、残り
のイミド環をアルカリで加水分解して塩水吸水能の高い
吸水性樹脂を得る方法が開示されている。同様に、無水
ポリ酸性アミノ酸のポリアミンによる部分架橋物をアル
カリ金属化合物で加水分解する方法を、特開平7−30
9943号に開示されている。
On the other hand, JP-A-7-224163 discloses a method in which a polysuccinimide is cross-linked with a diamine, and the remaining imide ring is hydrolyzed with an alkali to obtain a water-absorbing resin having a high salt-water-absorbing ability. Similarly, a method of hydrolyzing a partially crosslinked product of an anhydrous polyacidic amino acid with a polyamine with an alkali metal compound is disclosed in JP-A-7-30.
No. 9943.

【0021】これらの方法は、ポリコハク酸イミドを均
一に、効率良く架橋し、かつ架橋度の制御が容易である
ため、高い収率で高い吸水能を有する吸水性ポリマーを
得ることができ、工業的に適した製造方法である点で極
めて有意義である。
In these methods, polysuccinimide is uniformly and efficiently cross-linked, and the degree of cross-linking is easily controlled, so that a water-absorbing polymer having high water-absorbing ability can be obtained in a high yield. This is extremely significant in that it is a production method that is optimally used.

【0022】しかしながら、ポリコハク酸イミドをジア
ミンで架橋するには、ポリコハク酸イミドを非プロトン
性極性溶媒に溶解するため、有機溶媒を取り扱う設備
や、有機溶媒の回収が必要であり、さらなる改良が望ま
れていた。
However, in order to crosslink polysuccinimide with diamine, since polysuccinimide is dissolved in an aprotic polar solvent, equipment for handling the organic solvent and recovery of the organic solvent are required, and further improvement is desired. Was rare.

【0023】また、本発明者らは、特開平11−060
729号及び特願平11−242011号において、ポ
リアミノ酸とポリエポキシ化合物、ポリオール、ポリチ
オール、ポリイソシアナート、ポリアジリジン、多価金
属等の架橋剤を反応させる架橋ポリアミノ酸の製造方法
について開示した。
The present inventors have disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-060.
No. 729 and Japanese Patent Application No. 11-24201 disclose a method for producing a crosslinked polyamino acid by reacting a polyamino acid with a crosslinking agent such as a polyepoxy compound, a polyol, a polythiol, a polyisocyanate, a polyaziridine, or a polyvalent metal.

【0024】これらの方法は、ポリコハク酸イミドを溶
解させるための非プロトン性極性溶媒を必要とせず、か
つ均一な架橋を行なうことができるという特徴がある。
These methods are characterized in that an aprotic polar solvent for dissolving polysuccinimide is not required, and uniform crosslinking can be performed.

【0025】また、特開平10−298282号には、
2〜40質量%の濃度の水溶性ポリアミノ酸水溶液中
で、ポリグリシジル化合物又はエピハロヒドリン変性ア
ミノ化合物で架橋するポリアミノ酸系吸水性樹脂の製造
方法が開示されている。
Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-298282 discloses that
A method for producing a polyamino acid-based water-absorbent resin which is crosslinked with a polyglycidyl compound or an epihalohydrin-modified amino compound in an aqueous solution of a water-soluble polyamino acid having a concentration of 2 to 40% by mass is disclosed.

【0026】しかしながら、この公報に記載された製造
方法では、反応サイトの数が少なく、かつ、高濃度の反
応ができないため架橋反応速度が遅く、反応に長時間を
要するため副反応のポリマー主鎖の切断、架橋剤のエポ
キシ基の開裂が起るため、収率が低く、得られたポリマ
ーの性能(吸水能)が非常に低かった。また副反応以外
にも、この公報にも記載されているように、ポリマーの
極性が高いため、ポリマー濃度が高くなるとポリマー同
士の絡まりが多く存在したり、ポリマー鎖の収縮が起こ
るため、架橋反応がうまく進行しないことが理由として
挙げられる。
However, in the production method described in this publication, the number of reaction sites is small, and a high-concentration reaction cannot be performed, so that the crosslinking reaction speed is slow, and the reaction requires a long time, so that the side chain of the polymer main chain , And the epoxy group of the cross-linking agent was cleaved, so that the yield was low, and the performance (water absorption capacity) of the obtained polymer was very low. In addition to the side reactions, as described in this publication, since the polarity of the polymer is high, when the polymer concentration is high, many entanglements between the polymers are present or the polymer chain shrinks. Does not progress well.

【0027】すなわち、この製造方法では、架橋反応が
効率的に進まないため、反応に要する時間が長く、ポリ
アスパラギン酸が加水分解を受け、主鎖が切断したりし
て、得られる吸水性樹脂の物性が充分でなかったり、水
可溶分が多量に発生したり、収率が低いという、多くの
問題点を含んでいた。特に、吸水能が低いために、紙お
むつ等の衛生用品等には使用が困難であった。
That is, in this production method, since the crosslinking reaction does not proceed efficiently, the time required for the reaction is long, polyaspartic acid is hydrolyzed, the main chain is cut, and the resulting water-absorbent resin is obtained. However, there were many problems such as insufficient physical properties, generation of a large amount of water-soluble components, and low yield. In particular, it has been difficult to use it for sanitary articles such as disposable diapers because of its low water absorbing ability.

【0028】また、この製造方法では、架橋反応をうま
く進行するためには、高分子量のポリアスパラギン酸を
必要とする。そのため、その前駆体であるポリコハク酸
イミドをジシクロヘキシルカルボジイミド等により処理
することが必要となる等、工程数も増加し、取り扱いの
操作も煩雑であった。
In this production method, high-molecular-weight polyaspartic acid is required in order for the crosslinking reaction to proceed successfully. For this reason, the number of steps was increased, for example, it was necessary to treat the precursor, polysuccinimide, with dicyclohexylcarbodiimide or the like, and the handling operation was complicated.

【0029】また、特開平10−330478号では、
ポリアミノ酸の水性溶液と、ジグリシジル化合物又はジ
アジリジン化合物を接触させ、凍結乾燥等により水を除
き、熱処理する架橋ポリアミノ酸の製造方法が開示され
ている。しかしながら、凍結乾燥には、莫大なエネルギ
ーを要したり、特殊な設備を必要としたり、設備上、工
業的に不経済であるという問題があった。
Also, in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 10-330478,
A method for producing a crosslinked polyamino acid is disclosed in which an aqueous solution of a polyamino acid is brought into contact with a diglycidyl compound or a diaziridine compound, water is removed by freeze-drying or the like, and heat treatment is performed. However, freeze-drying has the problems of requiring enormous energy, requiring special equipment, and being uneconomical in terms of equipment.

【0030】[0030]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述した各
従来技術の課題を解決する為になされたものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the prior arts.

【0031】すなわち、本発明が解決しようとする課題
の一つは、生産性が高く、生分解性を有する架橋重合体
を提供し、並びにそれを安価に製造することができる方
法を提供することにある。
That is, one of the problems to be solved by the present invention is to provide a crosslinked polymer having high productivity and biodegradability, and to provide a method by which it can be produced at low cost. It is in.

【0032】また、本発明が解決しようとする課題の一
つは、架橋重合体の性能、特に保水力や吸水量などの吸
水性樹脂としての性能をさらに改善することにある。
One of the problems to be solved by the present invention is to further improve the performance of the crosslinked polymer, particularly the performance as a water-absorbing resin such as water retention and water absorption.

【0033】[0033]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決すべく鋭意検討した結果、カルボキシル基を含む
ペンダント基を繰返し単位中に有するポリアスパラギン
酸誘導体などの特定構造の重合体を、多価エポキシ化合
物にて架橋することにより、吸水性樹脂として高い性能
を示す架橋重合体が効率良く得られることを見出し、本
発明を完成するに至った。
Means for Solving the Problems The present inventors have made intensive studies to solve the above problems, and as a result, have found that a polymer having a specific structure such as a polyaspartic acid derivative having a pendant group containing a carboxyl group in a repeating unit is obtained. The present inventors have found that a crosslinked polymer exhibiting high performance as a water-absorbing resin can be efficiently obtained by crosslinking with a polyvalent epoxy compound, thereby completing the present invention.

【0034】すなわち本発明は、重合体中の下記一般式
(1a)で表される繰り返し単位、及び/又は、下記一
般式(1b)で表される繰り返し単位を、多価エポキシ
化合物にて架橋反応させた架橋重合体である。
That is, in the present invention, a repeating unit represented by the following general formula (1a) and / or a repeating unit represented by the following general formula (1b) in a polymer is crosslinked with a polyvalent epoxy compound. It is a crosslinked polymer reacted.

【0035】[0035]

【化3】 Embedded image

【0036】[式(1a)(1b)中、Rは、カルボキ
シル基を有するペンダント基であり、Xは、NH、N
(R')(R'はアルキル基、アリール基又はアラルキル
基)、O又はSであり、nは1又は2である。]。
[In the formulas (1a) and (1b), R is a pendant group having a carboxyl group, and X is NH, N
(R ′) (R ′ is an alkyl group, an aryl group or an aralkyl group), O or S, and n is 1 or 2. ].

【0037】さらに本発明は、重合体中の前記一般式
(1a)で表される繰り返し単位、及び/又は、前記一
般式(1b)で表される繰り返し単位を、多価エポキシ
化合物にて架橋反応させることを特徴とする架橋重合体
の製造方法である。
Further, the present invention provides a method for crosslinking a repeating unit represented by the general formula (1a) and / or a repeating unit represented by the general formula (1b) in a polymer with a polyepoxy compound. A method for producing a crosslinked polymer characterized by reacting.

【0038】なお、本発明において「カルボキシル基」
とは、塩を形成した状態の場合も含む意味とする。
In the present invention, "carboxyl group"
Means that a salt is formed.

【0039】[0039]

【発明の実施の形態】(1)架橋重合体の構造 本発明の架橋重合体は、例えば、前記一般式(1a)
(1b)で表される繰り返し単位を有する酸性ポリアミ
ノ酸誘導体等の分子間を、架橋剤である多価エポキシ化
合物により橋かけ結合させる手法等により得られるもの
である。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION (1) Structure of crosslinked polymer The crosslinked polymer of the present invention is, for example, a compound represented by the above general formula (1a)
It is obtained by a method of cross-linking between molecules of an acidic polyamino acid derivative having a repeating unit represented by (1b) with a polyvalent epoxy compound as a crosslinking agent.

【0040】すなわち、本発明の架橋重合体の分子構造
は、特定の酸性ポリアミノ酸誘導体等で構成されたポリ
マー基本骨格、及び、多価エポキシ化合物で構成された
架橋部分からなる。以下、これらを2つに分けて説明す
る。
That is, the molecular structure of the crosslinked polymer of the present invention comprises a polymer basic skeleton composed of a specific acidic polyamino acid derivative and the like, and a crosslinked portion composed of a polyvalent epoxy compound. Hereinafter, these will be described in two parts.

【0041】(1−1)架橋重合体のポリマー基本骨格 本発明の架橋重合体のポリマー基本骨格は、一般式(1
a)(1b)で表されるように、酸性ポリアミノ酸のう
ちのポリアスパラギン酸、ポリグルタミン酸からなる。
本発明では、結合の様式に関わらず、ポリマー中のアス
パラギン酸からなる単量体部分を「ポリアスパラギン酸
残基」、ポリマー中のグルタミン酸からなる単量体部分
を「ポリグルタミン酸残基」、両者を併せて「酸性ポリ
アミノ酸残基」と呼ぶ。
(1-1) Basic polymer skeleton of crosslinked polymer The basic polymer skeleton of the crosslinked polymer of the present invention is represented by the general formula (1)
a) As shown in (1b), it consists of polyaspartic acid and polyglutamic acid among acidic polyamino acids.
In the present invention, irrespective of the mode of bonding, the monomer portion composed of aspartic acid in the polymer is a `` polyaspartic acid residue '', and the monomer portion composed of glutamic acid in the polymer is a `` polyglutamic acid residue ''. Are collectively referred to as “acidic polyamino acid residues”.

【0042】これらは、他のアミノ酸を繰り返し単位と
して含んでいても構わない。他のアミノ酸成分の具体例
としては、例えば、20種類のタンパク質構成アミノ
酸、L−オルニチン、一連のα−アミノ酸、β−アラニ
ン、γ−アミノ酪酸、中性アミノ酸、酸性アミノ酸、酸
性アミノ酸のω−エステル、塩基性アミノ酸、塩基性ア
ミノ酸のN置換体、アスパラギン酸−L−フェニルアラ
ニン2量体(アスパルテーム)等のアミノ酸及びアミノ
酸誘導体、L−システイン酸等のアミノスルホン酸等を
挙げることができる。α−アミノ酸は、光学活性体(L
体、D体)であっても、ラセミ体であってもよい。ま
た、重合体は、アミノ酸以外の繰り返し単位を含む共重
合体であってもよい。
These may contain another amino acid as a repeating unit. Specific examples of other amino acid components include, for example, 20 kinds of protein constituent amino acids, L-ornithine, a series of α-amino acids, β-alanine, γ-aminobutyric acid, neutral amino acids, acidic amino acids, and ω- of acidic amino acids. Examples include esters, basic amino acids, N-substituted basic amino acids, amino acids and amino acid derivatives such as aspartic acid-L-phenylalanine dimer (aspartame), and aminosulfonic acids such as L-cysteic acid. The α-amino acid is an optically active form (L
, D-form) or a racemic form. Further, the polymer may be a copolymer containing a repeating unit other than an amino acid.

【0043】共重合体の繰り返し単位の例としては、ア
ミノカルボン酸、アミノスルホン酸、アミノホスホン
酸、ヒドロキシカルボン酸、メルカプトカルボン酸、メ
ルカプトスルホン酸、メルカプトホスホン酸等の脱水縮
合物が挙げられる。
Examples of the repeating unit of the copolymer include dehydration condensates such as aminocarboxylic acid, aminosulfonic acid, aminophosphonic acid, hydroxycarboxylic acid, mercaptocarboxylic acid, mercaptosulfonic acid, and mercaptophosphonic acid.

【0044】また、多価アミン、多価アルコール、多価
チオール、多価カルボン酸、多価スルホン酸、多価ホス
ホン酸、多価ヒドラジン化合物、多価カルバモイル化合
物、多価スルホンアミド化合物、多価ホスホンアミド化
合物、多価エポキシ化合物、多価イソシアナート化合
物、多価イソチオシアナート化合物、多価アジリジン化
合物、多価カーバメイト化合物、多価カルバミン酸化合
物、多価オキサゾリン化合物、多価反応性不飽和結合化
合物、多価金属等の脱水縮合物、付加物、置換体が挙げ
られる。
Further, polyamines, polyhydric alcohols, polythiols, polycarboxylic acids, polysulfonic acids, polyphosphonic acids, polyhydrazine compounds, polycarbamoyl compounds, polysulfonamide compounds, polyvalent sulfonamide compounds, Phosphonamide compounds, polyepoxy compounds, polyvalent isocyanate compounds, polyvalent isothiocyanate compounds, polyvalent aziridine compounds, polyvalent carbamate compounds, polyvalent carbamic acid compounds, polyvalent oxazoline compounds, polyvalent unsaturated bonds Examples include compounds, dehydration condensates of polyvalent metals, adducts, and substituted products.

【0045】共重合体である場合は、ブロック・コポリ
マーであっても、ランダム・コポリマーであっても構わ
ない。また、グラフト・コポリマーであっても構わな
い。これらの中で、重合度が高くなり、生分解性にも優
れる点から、ポリアスパラギン酸及びポリグルタミン酸
を基本骨格とした場合が好ましく、さらに工業的生産に
適したポリアスパラギン酸のホモポリマーが特に好まし
い。
When it is a copolymer, it may be a block copolymer or a random copolymer. Further, it may be a graft copolymer. Among them, the degree of polymerization is high, and from the viewpoint of excellent biodegradability, it is preferable to use polyaspartic acid and polyglutamic acid as the basic skeleton, and a homopolymer of polyaspartic acid suitable for industrial production is particularly preferable. preferable.

【0046】ポリマー基本骨格がポリアスパラギン酸の
場合は、主鎖中のアミド結合が、α結合である場合と、
β結合である場合がある。ポリグルタミン酸の場合は、
主鎖中のアミド結合が、α結合である場合と、γ結合で
ある場合がある。
When the polymer basic skeleton is polyaspartic acid, the amide bond in the main chain is an α bond,
It may be a β bond. For polyglutamic acid,
The amide bond in the main chain may be an α bond or a γ bond.

【0047】すなわち、ポリアスパラギン酸及びその共
重合体の場合は、アスパラギン酸もしくは共重合体単量
体のアミノ基等と、アスパラギン酸のα位のカルボキシ
ル基と結合した場合がα結合であり、アスパラギン酸の
β位のカルボキシル基と結合した場合がβ結合である。
ポリグルタミン酸及びその共重合体の場合は、グルタミ
ン酸もしくは共重合体単量体のアミノ基等と、グルタミ
ン酸のα位のカルボキシル基と結合した場合がα結合で
あり、グルタミン酸のγ位のカルボキシル基と結合した
場合がγ結合である。このポリアスパラギン酸の場合の
α結合とβ結合、ポリグルタミン酸の場合のα結合とγ
結合の結合様式は特に限定されない。
That is, in the case of polyaspartic acid and a copolymer thereof, an α bond is formed when the amino group of aspartic acid or a copolymer monomer is bonded to a carboxyl group at the α-position of aspartic acid. The case where the amino acid is bonded to the β-carboxyl group of aspartic acid is a β bond.
In the case of polyglutamic acid and its copolymer, an amino group of glutamic acid or a copolymer monomer and an α-carboxyl group bonded to the α-position carboxyl group of glutamic acid are α-bonds, and a γ-position carboxyl group of glutamic acid. Bonding is γ-bonding. Α-bond and β-bond in the case of polyaspartic acid, α-bond and γ in the case of polyglutamic acid
The bonding mode of the bonding is not particularly limited.

【0048】(1−2)重合体の側鎖構造 本発明に用いる重合体は、少なくとも、ポリアミノ酸残
基のカルボキシル基がさらに誘導された前記一般式(1
a)で表される繰り返し単位、及び/又は、前記一般式
(1b)で表される繰り返し単位を持つ。すなわち、こ
の重合体の側鎖は、ポリマー主鎖である酸性ポリアミノ
酸のカルボキシ基が誘導されて、特定のペンダント基
(R)を持つ構造をとる。
(1-2) Side Chain Structure of the Polymer The polymer used in the present invention is a compound represented by the above general formula (1) in which at least a carboxyl group of a polyamino acid residue is further derived.
It has a repeating unit represented by a) and / or a repeating unit represented by the general formula (1b). That is, the side chain of this polymer has a structure having a specific pendant group (R) from the carboxy group of the acidic polyamino acid which is the polymer main chain.

【0049】一般式(1a)(1b)の繰り返し単位の
数は、一般には、ポリマー基本骨格における重合体の分
子を構成する全ての繰り返し単位の総数に対して、40
〜100%が好ましく、60〜100%がより好まし
く、80〜100%が特に好ましい。
The number of repeating units of the general formulas (1a) and (1b) is generally 40 to the total number of all repeating units constituting the polymer molecule in the polymer basic skeleton.
-100% is preferable, 60-100% is more preferable, and 80-100% is particularly preferable.

【0050】一般式(1a)(1b)において、その側
鎖構造は、ポリマー主鎖と結合するXと、特定の官能基
を有するペンダント基(R)とからなる。ペンダント基
(R)は、カルボキシル基を有する基である。Xは、−
NH−、−N(R')−、−O−、−S−から選ばれる
結合である。ここでR'は、例えば、炭素数1乃至16
の分岐していてもよいアルキル基、アラルキル基、アリ
ール基である。
In the general formulas (1a) and (1b), the side chain structure is composed of X bonded to the polymer main chain and a pendant group (R) having a specific functional group. The pendant group (R) is a group having a carboxyl group. X is-
It is a bond selected from NH-, -N (R ')-, -O-, and -S-. Here, R ′ is, for example, 1 to 16 carbon atoms.
And an optionally branched alkyl group, aralkyl group and aryl group.

【0051】側鎖基は、ポリマー主鎖のアミド結合に対
して、アスパラギン酸残基の場合は、α位に置換されて
いても、β位に置換されていても構わず、グルタミン酸
残基の場合は、α位に置換されていても、γ位に置換さ
れていても構わない。
In the case of an aspartic acid residue, the side chain group may be substituted at the α-position or β-position with respect to the amide bond of the polymer main chain, and may be substituted at the β-position. In such a case, it may be substituted at the α-position or at the γ-position.

【0052】一般式(1a)(1b)において、ペンダ
ント基(R)は、上述したようにカルボキシル基を有す
るが、それ以外の部分は主に炭素と水素から成る。本発
明では、それ以外の部分を便宜的に炭化水素基と呼ぶ。
この炭化水素基としては、特に限定されないが、アルキ
レン、アラルキレン、フェニレン、ナフチレン基等が挙
げられる。これらは直鎖であっても分岐構造であって
も、環状構造であっても構わない。
In the general formulas (1a) and (1b), the pendant group (R) has a carboxyl group as described above, but the other parts mainly consist of carbon and hydrogen. In the present invention, the other portions are conveniently referred to as hydrocarbon groups.
Examples of the hydrocarbon group include, but are not particularly limited to, alkylene, aralkylene, phenylene, and naphthylene groups. These may be linear, branched, or cyclic.

【0053】この炭化水素基は、その炭素原子の一部を
O、N、S、P、B、Si等を含む置換基にて置換され
ていても構わない。すなわち、環構造の場合は、炭素原
子の一部をO、N、S、P、B、Si等で置換されてい
てもよく、また、O、N、S、P、B、Si等が導入さ
れた、エーテル基、エステル基、カルボニル基、ウレア
基、チオエステル基、チオカルボニル基、スルホン基、
スルホニル基、スルホンアミド基、二級アミノ基、三級
アミノ基、アミド基、ホスホン基、ホスホンアミド基等
の置換基にて置換されていても構わない。
In the hydrocarbon group, a part of the carbon atoms may be substituted by a substituent containing O, N, S, P, B, Si or the like. That is, in the case of a ring structure, a part of carbon atoms may be substituted with O, N, S, P, B, Si, or the like, and O, N, S, P, B, Si, or the like may be introduced. Ether group, ester group, carbonyl group, urea group, thioester group, thiocarbonyl group, sulfone group,
It may be substituted with a substituent such as a sulfonyl group, a sulfonamide group, a secondary amino group, a tertiary amino group, an amide group, a phosphon group, and a phosphonamide group.

【0054】また、炭化水素基に対するカルボキシル基
の置換位置も特に限定されない。炭化水素基の具体的な
例を以下に挙げる。なお、以下の例は、便宜的に、ペン
ダント基の炭化水素基の部分を例示したものである。実
際のペンダント基は、これらの炭化水素基の水素が特定
官能基(カルボキシル基)で置換された構造を有する。
The substitution position of the carboxyl group with respect to the hydrocarbon group is not particularly limited. Specific examples of the hydrocarbon group are shown below. In addition, the following example illustrates the part of the hydrocarbon group of a pendant group for convenience. An actual pendant group has a structure in which hydrogen of these hydrocarbon groups is substituted with a specific functional group (carboxyl group).

【0055】例えば、メチル基、エチル基、プロピル
基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、
オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデ
シル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル
基、ヘキサデシル基、ヘプタデシル基、オクタデシル基
等のアルキル基、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、ツジャニル基、カラニル基、ボ
ルナニル基、ノルボルナニル基、ピナニル基、デカリニ
ル基等のシクロアルキル基、シクロペンテニル基、シク
ロペンタジエニル基、シクロヘキセニル基、シクロヘキ
サジエニル基、シクロヘプテニル基、シクロオクタテト
ラエニル基、フルベニル基等のシクロポリエニル基、ベ
ンジル基、フェニルエチル基、フェニルプロピル基、フ
ェニルブチル基等のアラルキル基、エトキシエチル基、
プロポキシエチル基、ブトキシエチル基、ペンチルオキ
シエチル基、ヘキシルオキシエチル基、ヘプチルオキシ
エチル基、オクチルオキシエチル基、デシルオキシエチ
ル基、ウンデシルオキシエチル基、ドデシルオキシエチ
ル基、トリデシルオキシエチル基、テトラデシルオキシ
エチル基、ペンタデシルオキシエチル基、ヘキサデシル
オキシエチル基、ヘプチルデシルオキシエチル基、オク
チルデシルオキシエチル基等のアルコキシアルキル基、
フェノキシエチル基等のアリールオキシアルキル基、ベ
ンジルオキシエチル基、トリルオキシエチル基等のアラ
ルキルオキシアルキル基、メチルチオエチル基、エチル
チオエチル基、プロピルチオエチル基、ブチルチオエチ
ル基、ペンチルチオエチル基、ヘキシルチオエチル基、
ヘプチルチオエチル基、オクチルチオエチル基、ノニル
チオエチル基、デシルチオエチル基、ウンデシルチオエ
チル基、ドデシルチオエチル基、トリデシルチオエチル
基、テトラデシルチオエチル基、ペンタデシルチオエチ
ル基、ヘキサデシルチオエチル基、ヘプチルデシルチオ
エチル基、オクチルデシルチオエチル基等のアルキルチ
オアルキル基、フェニルチオエチル基、トリルチオエチ
ル基等のアリールチオアルキル基、ベンジルチオエチル
基等のアラルキルチオアルキル基、メチルオキシカルボ
ニルエチル基、エチルオキシカルボニルエチル基、プロ
ピルオキシカルボニルエチル基、ブチルオキシカルボニ
ルエチル基、ペンチルオキシカルボニルエチル基、ヘキ
シルオキシカルボニルエチル基、ヘプチルオキシカルボ
ニルエチル基、オクチルオキシカルボニルエチル基、ノ
ニルオキシカルボニルエチル基、デシルオキシカルボニ
ルエチル基、ウンデシルオキシカルボニルエチル基、ド
デシルオキシカルボニルエチル基、トリデシルオキシカ
ルボニルエチル基、テトラデシルオキシカルボニルエチ
ル基、ペンタデシルオキシカルボニルエチル基、ヘキサ
デシルオキシカルボニルエチル基、ヘプチルデシルオキ
シカルボニルエチル基、オクチルデシルオキシカルボニ
ルエチル基等のアルキルオキシカルボニルアルキル基、
メチルカルボニルオキシエチル基、エチルカルボニルオ
キシエチル基、プロピルカルボニルオキシエチル基、ブ
チルカルボニルオキシエチル基、ペンチルカルボニルオ
キシエチル基、ヘキシルカルボニルオキシエチル基、ヘ
プチルカルボニルオキシエチル基、オクチルカルボニル
オキシエチル基、ノニルカルボニルオキシエチル基、デ
シルカルボニルオキシエチル基、ウンデシルカルボニル
オキシエチル基、ドデシルカルボニルオキシエチル基、
トリデシルカルボニルオキシエチル基、テトラデシルカ
ルボニルオキシエチル基、ペンタデシルカルボニルオキ
シエチル基、ヘキサデシルカルボニルオキシエチル基、
ヘプチルデシルカルボニルオキシエチル基、オクチルデ
シルカルボニルオキシエチル基等のアルキルカルボニル
オキシアルキルオキシ基、フェニル基、ビフェニル基、
インデニル基、インダニル基、ナフチル基、1,4−ジ
ヒドロナフチル基、テトラリニル基、ビナフチル基、ア
ズレニル基、ビフェニレニル基、アセナフチル基、アセ
ナフテニル基、フルオレニル基、フェナントレニル基、
アントラセニル基、フルオランテンニル基、アセアント
レニル基、トリフェニル基、ピレニル基、クリセニル
基、ナフタセニル基、ピセニル基、ペリレニル基、ルビ
セニル、コロネル基、オパレニル基等のアリール基、オ
キセタニル基、チエタニル基、アゼチジン基、フラニル
基、テトラヒドロフラニル基、ジオキソラニル基、チオ
フェニル基、チオラニル基、ピロール基、ピロリン基、
ピロリジン基、ピラゾール基、ピラゾリン基、ピラゾリ
ジン基、イミダゾール基、イミダゾリン基、イミダゾリ
ジン基、トリアゾール基、テトラゾール基、イソオキサ
ゾール基、オキサゾール基、フラザン基、イソチアゾー
ル基、チアゾール基、ピラニル基、オキサニル基、ジオ
キサニル基、チアニル基、ジチアニル基、ピリジニル
基、ピペリジニル基、ピリダジニル基、ピリミジニル
基、ピラジニル基、ピペラジニル基、トリアジニル基、
テトラジニル基、オキサジニル基、モルホリニル基、チ
アジニル基、チエノチオフェニル基、ベンゾフラニル
基、ジヒドロベンゾフラニル基、ベンゾチオフェニル
基、インドール基、インドリン基、イソインドール基、
イソインドリン基、インドリジン基、インダゾール基、
ベンゾイミダゾール基、ベンゾトリアゾール基、ベンゾ
オキサゾール基、ベンゾチアゾール基、ベンゾチアゾリ
ン基、プリン基、クロメン基、クロマン基、イソクロメ
ン基、イシクロマン基、キノリン基、イソキノリン基、
キノリジン基、シンノリン基、キナゾリン基、キノキサ
リン基、フタラジン基、ナフチリジン基、プテリジン
基、ジベンゾフラン基、カルバゾール基、キサンテン
基、ジベンゾチオピラン基、アクリジン基、チアントレ
ン基、フェナジン、フェノキサジン基、フェノキサジン
基、フェノチアジン基、フェナントリジン基、フェナン
トロリン、ベンゾシンノリン基、キヌクリジン基等の複
素環、ベンゾキノン基、トロポロン基、ベンゾフェノン
基、ベンジジン基、ナフトキノン、フェナントレンキノ
ン基、アントロン基、アントラキノン基、ベンゾアント
ロン基、ピロン基、ピラゾロン基、ヒダントイン基、バ
ルビツル酸基、フタリド基、クマリン基、イソクマリン
基、クロモン基、フラボン基、キサンチン基、尿酸基、
トロポン基等の環式基等が挙げられる。
For example, methyl, ethyl, propyl, butyl, pentyl, hexyl, heptyl,
Octyl, nonyl, decyl, undecyl, dodecyl, tridecyl, tetradecyl, pentadecyl, hexadecyl, heptadecyl, alkyl groups such as octadecyl, cyclopropyl, cyclobutyl,
Cycloalkyl, cyclopentenyl, cyclopentadienyl, cyclohexenyl, cyclopentyl, cyclohexyl, cycloheptyl, cyclooctyl, tujanyl, calanyl, bornanyl, norbornanyl, pinanyl, decalinyl, etc. , Cyclohexadienyl group, cycloheptenyl group, cyclooctatetraenyl group, cyclopolyenyl group such as fulbenyl group, benzyl group, phenylethyl group, phenylpropyl group, aralkyl group such as phenylbutyl group, ethoxyethyl group,
Propoxyethyl group, butoxyethyl group, pentyloxyethyl group, hexyloxyethyl group, heptyloxyethyl group, octyloxyethyl group, decyloxyethyl group, undecyloxyethyl group, dodecyloxyethyl group, tridecyloxyethyl group, An alkoxyalkyl group such as a tetradecyloxyethyl group, a pentadecyloxyethyl group, a hexadecyloxyethyl group, a heptyldecyloxyethyl group, an octyldecyloxyethyl group,
Aryloxyalkyl group such as phenoxyethyl group, benzyloxyethyl group, aralkyloxyalkyl group such as tolyloxyethyl group, methylthioethyl group, ethylthioethyl group, propylthioethyl group, butylthioethyl group, pentylthioethyl group, Hexylthioethyl group,
Heptylthioethyl, octylthioethyl, nonylthioethyl, decylthioethyl, undecylthioethyl, dodecylthioethyl, tridecylthioethyl, tetradecylthioethyl, pentadecylthioethyl, hexa Alkylthioalkyl groups such as decylthioethyl group, heptyldecylthioethyl group and octyldecylthioethyl group; arylthioalkyl groups such as phenylthioethyl group and tolylthioethyl group; aralkylthioalkyl groups such as benzylthioethyl group; methyl Oxycarbonylethyl group, ethyloxycarbonylethyl group, propyloxycarbonylethyl group, butyloxycarbonylethyl group, pentyloxycarbonylethyl group, hexyloxycarbonylethyl group, heptyloxycarbonylethyl group, Tyloxycarbonylethyl group, nonyloxycarbonylethyl group, decyloxycarbonylethyl group, undecyloxycarbonylethyl group, dodecyloxycarbonylethyl group, tridecyloxycarbonylethyl group, tetradecyloxycarbonylethyl group, pentadecyloxycarbonylethyl Group, hexadecyloxycarbonylethyl group, heptyldecyloxycarbonylethyl group, alkyloxycarbonylalkyl group such as octyldecyloxycarbonylethyl group,
Methylcarbonyloxyethyl group, ethylcarbonyloxyethyl group, propylcarbonyloxyethyl group, butylcarbonyloxyethyl group, pentylcarbonyloxyethyl group, hexylcarbonyloxyethyl group, heptylcarbonyloxyethyl group, octylcarbonyloxyethyl group, nonylcarbonyl Oxyethyl group, decylcarbonyloxyethyl group, undecylcarbonyloxyethyl group, dodecylcarbonyloxyethyl group,
Tridecylcarbonyloxyethyl group, tetradecylcarbonyloxyethyl group, pentadecylcarbonyloxyethyl group, hexadecylcarbonyloxyethyl group,
Heptyldecylcarbonyloxyethyl group, alkylcarbonyloxyalkyloxy group such as octyldecylcarbonyloxyethyl group, phenyl group, biphenyl group,
Indenyl group, indanyl group, naphthyl group, 1,4-dihydronaphthyl group, tetralinyl group, binaphthyl group, azulenyl group, biphenylenyl group, acenaphthyl group, acenaphthenyl group, fluorenyl group, phenanthrenyl group,
Arthyl groups such as anthracenyl group, fluoranthenyl group, aceanthrenyl group, triphenyl group, pyrenyl group, chrysenyl group, naphthacenyl group, picenyl group, perylenyl group, rubicenyl, coronel group, opalenyl group, oxetanyl group, and thietanyl group , Azetidine group, furanyl group, tetrahydrofuranyl group, dioxolanyl group, thiophenyl group, thiolanyl group, pyrrole group, pyrroline group,
Pyrrolidine group, pyrazole group, pyrazoline group, pyrazolidine group, imidazole group, imidazoline group, imidazolidine group, triazole group, tetrazole group, isoxazole group, oxazole group, furazane group, isothiazole group, thiazole group, pyranyl group, oxanyl group , Dioxanyl group, thianyl group, dithianyl group, pyridinyl group, piperidinyl group, pyridazinyl group, pyrimidinyl group, pyrazinyl group, piperazinyl group, triazinyl group,
Tetrazinyl group, oxazinyl group, morpholinyl group, thiazinyl group, thienothiophenyl group, benzofuranyl group, dihydrobenzofuranyl group, benzothiophenyl group, indole group, indoline group, isoindole group,
Isoindoline group, indolizine group, indazole group,
Benzimidazole group, benzotriazole group, benzoxazole group, benzothiazole group, benzothiazoline group, purine group, chromene group, chroman group, isochromene group, icycloman group, quinoline group, isoquinoline group,
Quinolidine group, cinnoline group, quinazoline group, quinoxaline group, phthalazine group, naphthyridine group, pteridine group, dibenzofuran group, carbazole group, xanthene group, dibenzothiopyran group, acridine group, thianthrene group, phenazine, phenoxazine group, phenoxazine group , Phenothiazine group, phenanthridine group, phenanthroline, benzocinnoline group, heterocycle such as quinuclidine group, benzoquinone group, tropolone group, benzophenone group, benzidine group, naphthoquinone, phenanthrenequinone group, anthrone group, anthraquinone group, benzoanthrone group , Pyrone group, pyrazolone group, hydantoin group, barbituric acid group, phthalide group, coumarin group, isocoumarin group, chromone group, flavone group, xanthine group, uric acid group,
And a cyclic group such as a tropone group.

【0056】ペンダント基(R)が有するカルボキシル
基の対イオンとしては、特に限定されないが、ナトリウ
ム、カリウム、リチウム等のアルカリ金属塩、アンモニ
ウム、テトラメチルアンモニウム、テトラエチルアンモ
ニウム、テトラプロピルアンモニウム、テトラブチルア
ンモニウム、テトラペンチルアンモニウム、テトラヘキ
シルアンモニウム、エチルトリメチルアンモニウム、ト
リメチルプロピルアンモニウム、ブチルトリメチルアン
モニウム、ペンチルトリメチルアンモニウム、ヘキシル
トリメチルアンモニウム、シクロヘキシルトリメチルア
ンモニウム、ベンジルトリメチルアンモニウム、トリエ
チルプロピルアンモニウム、トリエチルブチルアンモニ
ウム、トリエチルペンチルアンモニウム、トリエチルヘ
キシルアンモニウム、シクロヘキシルトリエチルアンモ
ニウム、ベンジルトリエチルアンモニウム等のアンモニ
ウム塩、トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリプ
ロピルアミン、トリブチルアミン、トリペンチルアミ
ン、トリヘキシルアミン、トリエタノールアミン、トリ
プロパノールアミン、トリブタノールアミン、トリペン
タノールアミン、トリヘキサノールアミン、ジメチルア
ミン、ジエチルアミン、ジプロピルアミン、ジブチルア
ミン、ジペンチルアミン、ジヘキシルアミン、ジシクロ
ヘキシルアミン、ジベンジルアミン、エチルメチルアミ
ン、メチルプロピルアミン、ブチルメチルアミン、メチ
ルペンチルアミン、メチルヘキシルアミン、メチルアミ
ン、エチルアミン、プロピルアミン、ブチルアミン、ペ
ンチルアミン、ヘキシルアミン、オクチルアミン、デシ
ルアミン、ドデシルアミン、ヘキサデシルアミン等のア
ミン塩等が挙げられる。
The counter ion of the carboxyl group of the pendant group (R) is not particularly limited, but may be an alkali metal salt such as sodium, potassium and lithium, ammonium, tetramethylammonium, tetraethylammonium, tetrapropylammonium and tetrabutylammonium. , Tetrapentylammonium, tetrahexylammonium, ethyltrimethylammonium, trimethylpropylammonium, butyltrimethylammonium, pentyltrimethylammonium, hexyltrimethylammonium, cyclohexyltrimethylammonium, benzyltrimethylammonium, triethylpropylammonium, triethylbutylammonium, triethylpentylammonium, triethylammonium Ethylhexyl ammonium , Ammonium salts such as cyclohexyltriethylammonium and benzyltriethylammonium, trimethylamine, triethylamine, tripropylamine, tributylamine, tripentylamine, trihexylamine, triethanolamine, tripropanolamine, tributanolamine, tripentanolamine, tripentanolamine Hexanolamine, dimethylamine, diethylamine, dipropylamine, dibutylamine, dipentylamine, dihexylamine, dicyclohexylamine, dibenzylamine, ethylmethylamine, methylpropylamine, butylmethylamine, methylpentylamine, methylhexylamine, methylamine , Ethylamine, propylamine, butylamine, pentylamine, hexylamine, octane Triethanolamine, decylamine, dodecylamine, amine salt of hexadecyl amine, and the like.

【0057】これらの中で、高い親水性を発現するため
には、対イオンの分子量は小さい方が好ましい。また、
人の肌等に触れる可能性がある場合は、刺激性が低い方
が良く、ナトリウム、カリウム、リチウム等のアルカリ
金属塩、アンモニウムが好ましい。
Among these, in order to exhibit high hydrophilicity, it is preferable that the molecular weight of the counter ion is small. Also,
When there is a possibility of touching human skin or the like, it is better that the irritation is low, and alkali metal salts such as sodium, potassium and lithium, and ammonium are preferable.

【0058】重合体の繰返し単位は、前記一般式(1
a)(1b)で表されるように、カルボキシル基を有す
るペンダント基(R)を含むものであるが、さらに、ペ
ンダント基(R)を含まない単純酸性ポリアスパラギン
酸や、単純酸性ポリグルタミン酸の繰返し単位を分子内
に含んでいても構わない。また、カルボキシル基の代わ
りに、他の親水性の置換基を有するペンダント基を含む
繰り返し単位を分子内に含んでいても構わない。他の親
水性の置換基としては、例えば、スルホン酸基、ホスホ
ン酸基、硫酸基等の酸性基、四級アンモニオ基、アミノ
基、水酸基等が挙げられる。また、それ以外にも、酸性
アミノ酸残基として、ホルミル基、カルボン酸アルキル
アミド基、カルボン酸ジアルキルアミド基、チオカルボ
ン酸基が挙げられる。
The repeating unit of the polymer is represented by the general formula (1)
a) A repeating unit of a simple acidic polyaspartic acid or a simple acidic polyglutamic acid containing a pendant group (R) having a carboxyl group but not containing a pendant group (R) as represented by (1b) May be contained in the molecule. Further, a repeating unit containing a pendant group having another hydrophilic substituent may be contained in the molecule instead of the carboxyl group. Examples of other hydrophilic substituents include an acidic group such as a sulfonic acid group, a phosphonic acid group, and a sulfate group, a quaternary ammonium group, an amino group, and a hydroxyl group. In addition, examples of the acidic amino acid residue include a formyl group, a carboxylic acid alkylamide group, a carboxylic acid dialkylamide group, and a thiocarboxylic acid group.

【0059】(1−3)架橋重合体の架橋構造 本発明の架橋重合体の架橋構造は、重合体の前記一般式
(1a)(1b)中のRが有するカルボキシル基と、多
価エポキシ化合物が有する2以上のエポキシ基とが架橋
反応して生成する。
(1-3) Cross-Linked Structure of Cross-Linked Polymer The cross-linked structure of the cross-linked polymer of the present invention comprises a carboxyl group of R in the general formulas (1a) and (1b) of the polymer and a polyvalent epoxy compound. Are formed by a cross-linking reaction with two or more epoxy groups possessed by

【0060】カルボキシル基とエポキシ基が反応する
と、エステル基によって共有結合した構造が得られる。
すなわち、エポキシ基は、カルボキシル基によって攻撃
を受けた側はエステルとなり他方の炭素は水酸基を有す
ることになる。エポキシ基のどちら側にエステル基が生
成するかは特定されず、通常、両方が混在したものとな
る。すなわち、重合体のカルボキシ基以外の部分をR、
多価エポキシ化合物のエポキシ基以外の部分をR'とす
ると、以下のように表わされる。
When the carboxyl group and the epoxy group react, a structure covalently linked by an ester group is obtained.
That is, the epoxy group becomes an ester on the side attacked by the carboxyl group, and the other carbon has a hydroxyl group. It is not specified on which side of the epoxy group the ester group is formed, and usually both are mixed. That is, the portion other than the carboxy group of the polymer is R,
When a portion other than the epoxy group of the polyvalent epoxy compound is represented by R ′, it is represented as follows.

【0061】[0061]

【化4】 ここで、多価エポキシ化合物(架橋剤)が有する2以上
のエポキシ基が反応して重合体と結合することにより、
架橋構造が生成する。ただし、本発明の架橋重合体は、
多価エポキシ化合物の1つのエポキシ基のみが反応して
ペンダント構造となった部分を含んでいても構わない。
また、多価エポキシ化合物が3官能以上であり、かつ未
反応部分を含んでいても構わない。本発明の架橋重合体
中の架橋部分及びペンダント部分の構造において、エポ
キシ基が反応した部分あるいはエポキシ基以外の構造に
ついては、次に述べる『(2)架橋重合体の製造方法』
の欄中の架橋剤の項において説明する。
Embedded image Here, by reacting two or more epoxy groups of the polyvalent epoxy compound (crosslinking agent) to bond with the polymer,
A crosslinked structure is formed. However, the crosslinked polymer of the present invention,
Only one epoxy group of the polyepoxy compound may have a portion that has reacted to form a pendant structure.
In addition, the polyvalent epoxy compound may be trifunctional or more and include an unreacted portion. In the structure of the crosslinked portion and the pendant portion in the crosslinked polymer of the present invention, the portion where the epoxy group has reacted or the structure other than the epoxy group will be described in "(2) Method for producing crosslinked polymer" described below.
In the section of the cross-linking agent.

【0062】(2)架橋重合体の製造方法 本発明の架橋重合体の製造方法は、重合体中の前記一般
式(1a)で表される繰り返し単位、及び/又は、前記
一般式(1b)で表される繰り返し単位を、多価エポキ
シ化合物にて架橋反応させることを特徴とする方法であ
る。特にその架橋反応は、水中にて行うことが好まし
い。
(2) Method for Producing Cross-Linked Polymer The method for producing a cross-linked polymer of the present invention is a method for producing a cross-linked polymer according to the present invention, wherein the repeating unit represented by the general formula (1a) and / or the general formula (1b) A cross-linking reaction of the repeating unit represented by the formula (1) with a polyvalent epoxy compound. Particularly, the crosslinking reaction is preferably performed in water.

【0063】本発明の製造方法に使用する一般式(1
a)(1b)の繰返し単位を有する重合体は、代表的に
は、酸性ポリアスパラギン酸誘導体である。このポリア
スパラギン酸誘導体の製造方法は特に限定されないが、
工業的生産に適したポリコハク酸イミドを誘導体化した
ものを用いることが好ましい。そこで、以下の説明にお
いては、ポリコハク酸イミドの製造方法、酸性ポリアミ
ノ酸誘導体の製造方法、重合体の架橋方法、という3つ
の項に分けて、工程順に記述する。
The general formula (1) used in the production method of the present invention
a) The polymer having the repeating unit (1b) is typically an acidic polyaspartic acid derivative. The method for producing this polyaspartic acid derivative is not particularly limited,
It is preferable to use a derivative of polysuccinimide suitable for industrial production. Therefore, in the following description, a method for producing polysuccinimide, a method for producing an acidic polyamino acid derivative, and a method for cross-linking a polymer are described in the order of steps.

【0064】(2−1)ポリコハク酸イミドの製造方法 ポリコハク酸イミドの製造方法は、公知の方法を用いる
ことができる。例えば、J.Amer.Chem.Soc,
80,3361(1958年)に、アスパラギン酸を原
料として200℃で数時間加熱縮合させる方法が開示さ
れている。また、特公昭48−20638号には、85
%燐酸を触媒としてロータリーエバポレーターを用いて
薄膜状で反応を行うことにより、高分子量のポリこはく
酸イミドを得る方法が開示されている。また、米国特許
第5,057,597号には、工業的にポリこはく酸イミ
ドを得る方法として、流動床によりポリアスパラギン酸
を加熱縮合させる方法が開示されている。
(2-1) Method for Producing Polysuccinimide A known method can be used for producing polysuccinimide. For example, J. Amer. Chem. Soc,
80, 3361 (1958) discloses a method of heating and condensing aspartic acid as a raw material at 200 ° C. for several hours. In addition, Japanese Patent Publication No.
A method is disclosed in which a high-molecular-weight polysuccinimide is obtained by performing a reaction in the form of a thin film using a rotary evaporator with the use of% phosphoric acid as a catalyst. U.S. Pat. No. 5,057,597 discloses a method of industrially obtaining polysuccinimide by heating and condensing polyaspartic acid with a fluidized bed.

【0065】その他、P.Neriらの方法(Jour
nal of MedicinalChemistr
y、1973年16巻8号)、米国特許5,142,06
2号、特開平7−216084号、特開平8−2317
10号、米国特許4,363,797号、特公昭52−8
873号、特開平7−1966796号、特開平8−1
76297号、特開平9−143265号等に記載され
ている方法を採用することができる。
In addition, the method of P. Neri et al. (Jour
nal of Medicinal Chemistr
y, 1973, Vol. 16, No. 8), US Pat. No. 5,142,06.
No. 2, JP-A-7-216084, JP-A-8-2317
No. 10, U.S. Pat. No. 4,363,797, JP-B-52-8
873, JP-A-7-196796, JP-A-8-1
76297, JP-A-9-143265 and the like can be employed.

【0066】さらに高分子量のポリコハク酸イミドが必
要な場合には、上記各方法等で得られたポリコハク酸イ
ミドを、ジシクロヘキシルカルボジイミド等の縮合剤で
処理することもできる。
When a higher molecular weight polysuccinimide is required, the polysuccinimide obtained by each of the above methods and the like can be treated with a condensing agent such as dicyclohexylcarbodiimide.

【0067】ポリコハク酸イミド製造の原料としては、
アスパラギン酸の他に、アスパラギン、アスパラギン酸
エステル、アスパラギン酸ジエステル、マレアミド、マ
レイミド、マレイン酸とアンモニア、マレイン酸アンモ
ニウム塩、フマル酸アミド、フマル酸とアンモニア、フ
マル酸アンモニウム塩等を使用することができる。これ
らの原料は、単独で又は二種類以上の混合物として使用
することができる。
The raw materials for producing polysuccinimide include:
In addition to aspartic acid, asparagine, aspartic acid ester, aspartic acid diester, maleamide, maleimide, maleic acid and ammonia, ammonium maleate, fumaric acid amide, fumaric acid and ammonia, ammonium fumarate and the like can be used. . These raw materials can be used alone or as a mixture of two or more.

【0068】ポリコハク酸イミドとしては、アミノ酸等
の共重合可能な2官能以上の単量体由来の繰り返し単位
を主鎖に含む重合体であってもよい。
The polysuccinimide may be a polymer containing, in its main chain, a repeating unit derived from a copolymerizable bifunctional or higher-functional monomer such as an amino acid.

【0069】アミノ酸の具体例としては、例えば、以下
の〜に示す20種類のアミノ酸を挙げることができ
る。 非極性すなわち疎水性のR基をもつアミノ酸:アラ
ニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、メチオニン、
トリプトファン、フェニルアラニン、プロリン 極性だが電荷のないアミノ酸:グリシン、セリン、
トレオニン、システイン、チロシン、アスパラギン、グ
ルタミン 正電荷をもつR基を有するアミノ酸:リジン、ヒス
チジン、アルギニン 負電荷をもつR基を有するアミノ酸:アスパラギン
酸、グルタミン酸。
Specific examples of amino acids include, for example, the following 20 types of amino acids. Amino acids with non-polar or hydrophobic R groups: alanine, valine, leucine, isoleucine, methionine,
Tryptophan, phenylalanine, proline Polar but uncharged amino acids: glycine, serine,
Threonine, cysteine, tyrosine, asparagine, glutamine Positively charged amino acid having an R group: lysine, histidine, arginine Negatively charged amino acid having an R group: aspartic acid, glutamic acid.

【0070】アミノ酸の他の具体例としては、例えば、
L−オルニチン、一連のα−アミノ酸、β−アラニン、
γ−アミノ酪酸、酸性アミノ酸のω−エステル、塩基性
アミノ酸のN置換体、アスパラギン酸−L−フェニルア
ラニン2量体(アスパルテーム)等のアミノ酸及びアミ
ノ酸誘導体、L−システイン酸等のアミノスルホン酸等
が挙げられる。α−アミノ酸は、光学活性体(L体、D
体)であっても、ラセミ体であってもよい。
Other specific examples of amino acids include, for example,
L-ornithine, a series of α-amino acids, β-alanine,
Amino acids and amino acid derivatives such as γ-aminobutyric acid, ω-esters of acidic amino acids, N-substituted basic amino acids, aspartic acid-L-phenylalanine dimer (aspartame), aminosulfonic acids such as L-cysteic acid, etc. No. α-amino acids are optically active forms (L-form, D-form)
Body) or a racemic body.

【0071】また、その他の共重合可能な2官能以上の
単量体の例としては、アミノカルボン酸、アミノスルホ
ン酸、アミノホスホン酸、ヒドロキシカルボン酸、メル
カプトカルボン酸、メルカプトスルホン酸、メルカプト
ホスホン酸等が挙げられる。また、多価アミン、多価ア
ルコール、多価チオール、多価カルボン酸、多価スルホ
ン酸、多価ホスホン酸、多価ヒドラジン化合物、多価カ
ルバモイル化合物、多価スルホンアミド化合物、多価ホ
スホンアミド化合物、多価エポキシ化合物、多価イソシ
アナート化合物、多価イソチオシアナート化合物、多価
アジリジン化合物、多価カーバメイト化合物、多価カル
バミン酸化合物、多価オキサゾリン化合物、多価反応性
不飽和結合化合物、多価金属等が挙げられる。
Examples of other copolymerizable difunctional or higher-functional monomers include aminocarboxylic acids, aminosulfonic acids, aminophosphonic acids, hydroxycarboxylic acids, mercaptocarboxylic acids, mercaptosulfonic acids, and mercaptophosphonic acids. And the like. In addition, polyamines, polyhydric alcohols, polythiols, polycarboxylic acids, polysulfonic acids, polyphosphonic acids, polyhydrazine compounds, polycarbamoyl compounds, polysulfonamide compounds, polyphosphonamide compounds , Polyvalent epoxy compounds, polyvalent isocyanate compounds, polyvalent isothiocyanate compounds, polyvalent aziridine compounds, polyvalent carbamate compounds, polyvalent carbamic acid compounds, polyvalent oxazoline compounds, polyvalent reactive unsaturated bond compounds, Valent metals and the like.

【0072】ポリコハク酸イミドが共重合体である場合
は、ブロック・コポリマーであっても、ランダム・コポ
リマーであっても構わない。また、グラフト共重合体で
あっても構わない。
When the polysuccinimide is a copolymer, it may be a block copolymer or a random copolymer. Further, it may be a graft copolymer.

【0073】(2−2)酸性ポリアミノ酸誘導体の製造
方法 本発明において、架橋反応に用いる酸性ポリアミノ酸誘
導体は、前記一般式(1a)(1b)の繰返し単位を有
する重合体、すなわち酸性ポリアミノ酸等にペンダント
基が導入された構造の重合体である。したがって、酸性
ポリアミノ酸誘導体の製造方法においては、重合体への
ペンダント基の導入が主要な工程の一つとなる。
(2-2) Method for Producing Acidic Polyamino Acid Derivative In the present invention, the acidic polyamino acid derivative used for the crosslinking reaction is a polymer having a repeating unit represented by the above general formulas (1a) and (1b), that is, an acidic polyamino acid. It is a polymer having a structure into which a pendant group is introduced. Therefore, in a method for producing an acidic polyamino acid derivative, introduction of a pendant group into a polymer is one of the main steps.

【0074】ただし、酸性ポリアミノ酸誘導体の製造方
法は、特に限定されない。例えば、前記『(2−1)ポ
リコハク酸イミドの製造方法』の欄で説明したポリコハ
ク酸イミドをアミノカルボン酸等で開環する方法、あら
かじめ製造した酸性ポリアミノ酸にアミノカルボン酸等
を導入する方法等が挙げられる。
However, the method for producing the acidic polyamino acid derivative is not particularly limited. For example, a method of ring-opening a polysuccinimide with an aminocarboxylic acid or the like described in the section of “(2-1) Method for producing polysuccinimide”, or a method of introducing an aminocarboxylic acid or the like into a previously produced acidic polyamino acid And the like.

【0075】これらの中では、ポリコハク酸イミドをア
ミノカルボン酸等で開環する方法が工業的には好まし
い。これ以外の方法では、ペンダント基に含まれるカル
ボキシル基を保護しないと反応を阻害するので、カルボ
キシル基の保護、脱保護の工程が必要となり、工程数が
増えるので好ましくない。
Among them, the method of ring opening polysuccinimide with aminocarboxylic acid or the like is industrially preferable. In the other methods, the reaction is inhibited unless the carboxyl group contained in the pendant group is protected, so that a step of protecting and deprotecting the carboxyl group is required, and the number of steps increases, which is not preferable.

【0076】(2−2−1)ペンダント基導入反応 重合体にペンダント基を導入する為の方法は特に限定さ
れないが、例えば、ポリコハク酸イミドに、少なくとも
1個のカルボキシル基を有する、アミン、アルコール及
びチオールからなる群より選ばれる少なくとも1種の化
合物を反応させる方法、酸性ポリアミノ酸に、上記化合
物を脱水縮合反応させる方法、酸性ポリアミノ酸エステ
ルに、上記化合物をエステル/アミド交換反応させる方
法などが挙げられる。なお、使用するポリコハク酸イミ
ドの分子量は特に限定されないが高い方がよく、1万〜
100万が好ましく、3万〜20万がより好ましく、5
万〜10万が特に好ましい。
(2-2-1) Pendant Group Introduction Reaction A method for introducing a pendant group into a polymer is not particularly limited. For example, an amine or alcohol having at least one carboxyl group in polysuccinimide may be used. A method of reacting at least one compound selected from the group consisting of thiol and thiol, a method of subjecting the above compound to a dehydration condensation reaction with an acidic polyamino acid, a method of subjecting the above compound to an ester / amide exchange reaction with an acidic polyamino acid ester, and the like. No. The molecular weight of the polysuccinimide used is not particularly limited, but is preferably higher, from 10,000 to
1,000,000 is preferred, 30,000 to 200,000 is more preferred, and
Particularly preferred is 10,000 to 100,000.

【0077】ペンダント基導入反応に使用する反応試剤
は、カルボキシル基を含んでいても、カルボキシル基と
なりうる置換基(前駆体)を含んだものであっても構わ
ない。本発明では、便宜上、カルボキシル基となりうる
置換基を前駆体と呼ぶ。
The reaction reagent used for the pendant group introduction reaction may contain a carboxyl group or may contain a substituent (precursor) that can be a carboxyl group. In the present invention, for convenience, a substituent that can be a carboxyl group is referred to as a precursor.

【0078】反応試剤の代表例としては、少なくとも1
個のカルボキシル基又はその前駆体を持つアミン、チオ
ール、アルコール等が挙げられる。その基本骨格は、一
般式(1a)(1b)中のRに相当する。また、ペンダ
ント基導入反応は、1段階でペンダント基(R)を導入
してもよいし、一旦ある置換基を導入し、次いでその置
換基に別の置換基を反応させてペンダント基(R)とす
る多段階方式であっても構わない。
As representative examples of the reaction reagent, at least one
Examples include amines, thiols, and alcohols having one carboxyl group or a precursor thereof. The basic skeleton corresponds to R in the general formulas (1a) and (1b). In the pendant group introduction reaction, a pendant group (R) may be introduced in one step, or a pendant group (R) may be introduced once by introducing a substituent and then reacting the substituent with another substituent. May be used.

【0079】以下に、ペンダント基を導入する方法の具
体例を列挙して説明する。
Hereinafter, specific examples of the method for introducing a pendant group will be described.

【0080】(2−2−2)ポリコハク酸イミドとカル
ボキシル基を含むアミン等を反応させる方法 ポリコハク酸イミドとカルボキシル基を含むアミン等を
反応させる場合、使用する溶媒は特に限定されず、ポリ
コハク酸イミドもしくはポリコハク酸イミド誘導体を溶
解できるもの、もしくはペンダント基となりうる反応試
剤を溶解できるものであればよく、化学反応に用いられ
る一般的な溶媒はいずれも使用できる。
(2-2-2) Method of reacting polysuccinimide with an amine having a carboxyl group When polysuccinimide is reacted with an amine having a carboxyl group, the solvent used is not particularly limited, and the polysuccinic acid is not limited. Any solvent capable of dissolving an imide or polysuccinimide derivative or a reagent capable of forming a pendant group may be used, and any common solvent used in chemical reactions can be used.

【0081】特に、酸性基を含む反応試薬は極性が高い
ので、極性溶媒を用いることが好ましい。極性溶媒とし
ては、水、メタノール、エタノール、プロパノール、イ
ソプロパノール、アセトン等が好ましく、特に水が好ま
しい。これらの溶媒は、単独でも、2種以上を混合して
用いても構わない。
In particular, since a reaction reagent containing an acidic group has a high polarity, it is preferable to use a polar solvent. As the polar solvent, water, methanol, ethanol, propanol, isopropanol, acetone and the like are preferable, and water is particularly preferable. These solvents may be used alone or in combination of two or more.

【0082】ポリコハク酸イミドへのペンダント基導入
反応時のポリコハク酸イミドの濃度は、特に限定されな
いが、0.1〜50質量%が好ましく、特に1〜40質
量%が好ましい。ペンダント基導入反応は、必要により
触媒を用いてもよい。触媒としては、一般的に、塩基触
媒が用いられる。
The concentration of the polysuccinimide at the time of the reaction of introducing a pendant group into the polysuccinimide is not particularly limited, but is preferably 0.1 to 50% by mass, particularly preferably 1 to 40% by mass. In the pendant group introduction reaction, a catalyst may be used if necessary. Generally, a base catalyst is used as the catalyst.

【0083】塩基触媒としては、例えば、水酸化ナトリ
ウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム等のアルカリ金
属水酸化物、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸リチ
ウム等のアルカリ金属炭酸塩、炭酸水素ナトリウム、炭
酸水素カリウム等のアルカリ金属炭酸水素塩、酢酸ナト
リウム、酢酸カリウム等のアルカリ金属酢酸塩、シュウ
酸ナトリウム等のアルカリ金属塩、アンモニア等の無機
系塩基試剤;トリメチルアミン、トリエチルアミン、ト
リプロピルアミン、トリブチルアミン、トリペンチルア
ミン、トリヘキシルアミン、トリエタノールアミン、ト
リプロパノールアミン、トリブタノールアミン、トリペ
ンタノールアミン、トリヘキサノールアミン、ジメチル
アミン、ジエチルアミン、ジプロピルアミン、ジブチル
アミン、ジペンチルアミン、ジヘキシルアミン、ジシク
ロヘキシルアミン、ジベンジルアミン、エチルメチルア
ミン、メチルプロピルアミン、ブチルメチルアミン、メ
チルペンチルアミン、メチルヘキシルアミン、ピリジ
ン、ピコリン、キノリン等のアミン;等の有機系塩基試
剤が挙げられる。
Examples of the basic catalyst include alkali metal hydroxides such as sodium hydroxide, potassium hydroxide and lithium hydroxide, alkali metal carbonates such as sodium carbonate, potassium carbonate and lithium carbonate, sodium hydrogen carbonate and hydrogen carbonate. Inorganic base reagents such as alkali metal bicarbonates such as potassium, alkali metal acetates such as sodium acetate and potassium acetate, alkali metal salts such as sodium oxalate, and ammonia; trimethylamine, triethylamine, tripropylamine, tributylamine, tributylamine Pentylamine, trihexylamine, triethanolamine, tripropanolamine, tributanolamine, tripentanolamine, trihexanolamine, dimethylamine, diethylamine, dipropylamine, dibutylamine, dipentyne Organic base reagents such as amines, amines such as amine, dihexylamine, dicyclohexylamine, dibenzylamine, ethylmethylamine, methylpropylamine, butylmethylamine, methylpentylamine, methylhexylamine, pyridine, picoline, and quinoline. .

【0084】ペンダント基導入反応における反応温度
は、特に限定されないが、0〜120℃が好ましく、特
に10〜60℃が好ましい。
The reaction temperature in the pendant group introduction reaction is not particularly limited, but is preferably from 0 to 120 ° C., particularly preferably from 10 to 60 ° C.

【0085】(2−2−3)酸性ポリアミノ酸又はその
誘導体とカルボキシル基を有するアミン等を脱水縮合反
応させる方法 酸性ポリアミノ酸にペンダント基を導入する方法として
は、反応試剤と酸性ポリアミノ酸を脱水縮合する方法が
一般的である。
(2-2-3) Method of Dehydrating and Condensing Acidic Polyamino Acid or Its Derivative with Amines Having Carboxyl Group As a method for introducing a pendant group into an acidic polyamino acid, a reaction reagent and an acidic polyamino acid are dehydrated. The method of condensation is common.

【0086】しかし、酸性基を有するペンダント基を導
入する場合は、脱水縮合の反応条件によっては、酸性基
そのものがアミン等と反応してしまう場合がある。この
場合、側鎖基の伸長が起こるが、その結果、親水性基の
割合が少なくなる。したがって、場合によっては酸性基
を保護する方法を取る必要がある。
However, when a pendant group having an acidic group is introduced, the acidic group itself may react with an amine or the like depending on the reaction conditions for dehydration condensation. In this case, elongation of the side chain occurs, but as a result, the ratio of the hydrophilic group decreases. Therefore, in some cases, it is necessary to take a method of protecting acidic groups.

【0087】脱水縮合を行う場合は、生成する水を溶媒
との共沸によって除く方法、脱水剤としてモレキュラシ
ーブを加えておく方法、脱水縮合剤を用いて反応させる
方法、酵素を用いる方法のいずれの方法をとっても構わ
ない。
When performing dehydration condensation, any of a method of removing generated water by azeotropic distillation with a solvent, a method of adding molecular sieve as a dehydrating agent, a method of reacting with a dehydrating condensing agent, and a method of using an enzyme are used. You can take a method.

【0088】脱水縮合剤の例としては、ジシクロヘキシ
ルカルボジイミド、N−エチル−N'−(3−ジメチル
アミノプロピル)カルボジイミド等のカルボジイミド、
1−アシルイミダゾリド、2−エトキシ−1−エトキシ
カルボニル−1,2−ジヒドロキノリン、トリフェニル
ホスフィン/四塩化炭素、トリフェニルホスフィン/ブ
ロモトリクロロメタン、フェニルホスホン酸ビス(2−
ニトロフェニルエステル)、シアノホスホン酸ジエチ
ル、ジフェニルホスホロアジド等の含リン化合物、2−
フルオロ−1−エチルピリジウム・テトラフルオロボレ
ート、トリフェニルホスフィン/ビス(ベンゾチアゾー
ル)ジスルフィド、トリブチルホスフィン/ビス(ベン
ゾチアゾール)ジスルフィド等の酸化還元縮合剤などが
挙げられる。
Examples of the dehydrating condensing agent include carbodiimides such as dicyclohexylcarbodiimide and N-ethyl-N '-(3-dimethylaminopropyl) carbodiimide;
1-acylimidazolide, 2-ethoxy-1-ethoxycarbonyl-1,2-dihydroquinoline, triphenylphosphine / carbon tetrachloride, triphenylphosphine / bromotrichloromethane, bis (2-phenylphenylphosphonate)
Phosphorus-containing compounds such as nitrophenyl ester), diethyl cyanophosphonate, and diphenylphosphoroazide;
Oxidation-reduction condensing agents such as fluoro-1-ethylpyridium tetrafluoroborate, triphenylphosphine / bis (benzothiazole) disulfide, and tributylphosphine / bis (benzothiazole) disulfide.

【0089】脱水縮合時の反応温度は、20〜250℃
が好ましく、100〜180℃がより好ましい。
The reaction temperature during the dehydration condensation is from 20 to 250 ° C.
Is preferable, and 100 to 180 ° C. is more preferable.

【0090】また、酸性ポリアミノ酸をエステル化、ア
ミド化、又は、チオエステル化した酸性ポリアミノ酸の
誘導体を、脱水縮合反応させる方法を用いても構わな
い。このエステル化等には、従来より知られる有機化学
上の通常の反応条件を用いることができる。例えば、酸
性アミノ酸残基のカルボキシル基と、エステル、アミド
又はチオエステルを形成する為の試薬を反応させてもよ
いし、あらかじめ酸性ポリアミノ酸を誘導体として反応
性を高めてから、エステル、アミド又はチオエステルを
形成する為の試薬と反応させてもよい。
Further, a method of subjecting the acidic polyamino acid derivative to esterification, amidation, or thioesterification to a derivative of the acidic polyamino acid by a dehydration condensation reaction may be used. For the esterification and the like, conventionally known ordinary reaction conditions in organic chemistry can be used. For example, a carboxyl group of an acidic amino acid residue may be reacted with a reagent for forming an ester, an amide or a thioester, or an ester, an amide or a thioester may be prepared by increasing the reactivity of an acidic polyamino acid as a derivative in advance. It may be reacted with a reagent for forming.

【0091】より具体的には、例えば、酸性アミノ酸残
基のカルボキシル基を、アルコール、アミン、チオール
等で脱水縮合反応させる方法、酸性アミノ酸残基のカル
ボキシル基を、酸無水物、酸ハロゲン化物、酸アジド等
にして活性化して、アルコール、アミン、チオール等と
反応させる方法、酸性アミノ酸残基のカルボキシル基
を、活性化したアルコール(例えば、アルコールのハロ
ゲン化物、エステル、スルホン酸エステル、硫酸エステ
ル)、活性化したアミン(例えば、アミンのケイ素誘導
体)と反応させる方法、酸性アミノ酸残基のカルボキシ
ル基を、エポキシ化合物、イソシアナート化合物、アジ
リジン化合物、アルキル金属等と反応させる方法、酸性
アミノ酸残基のカルボキシル基を塩として、ハロゲン化
物等と反応させる方法、酸性アミノ酸残基のカルボキシ
ル基を活性なエステル基として、エステル交換、アミド
交換によって反応させる方法等がある。
More specifically, for example, a method in which a carboxyl group of an acidic amino acid residue is subjected to a dehydration condensation reaction with an alcohol, an amine, a thiol or the like, a method in which the carboxyl group of an acidic amino acid residue is converted to an acid anhydride, an acid halide, Activating with an acid azide or the like and reacting with an alcohol, amine, thiol, or the like, or activating the carboxyl group of an acidic amino acid residue with an activated alcohol (eg, a halide, an ester, a sulfonic ester or a sulfate of an alcohol) A method of reacting a carboxyl group of an acidic amino acid residue with an epoxy compound, an isocyanate compound, an aziridine compound, an alkyl metal, etc. For reacting carboxyl groups as halides with halides The carboxyl group of an acidic amino acid residue as an active ester group, and a method of reacting an ester interchange, by transamidation.

【0092】(2−2−4)酸性ポリアミノ酸エステル
とカルボキシル基を有するアミン等をエステル/アミド
交換反応させる方法 酸性ポリアミノ酸エステルを反応させる方法としては、
特に限定されないが、有機溶媒中で酸性ポリアミノ酸エ
ステルと反応試剤を反応させる方法が一般的である。用
いるエステルは、メチル、エチル等の分子が小さいアル
コール成分、クロロメチル、ジクロロメチル等の電子吸
引基を含むアルコール成分、N−ヒドロキシコハク酸イ
ミド等のアルコールでエステル化したものが挙げられ
る。
(2-2-4) A method of subjecting an acidic polyamino acid ester to an amine having a carboxyl group or the like by ester / amide exchange reaction.
Although not particularly limited, a method of reacting an acidic polyamino acid ester with a reaction reagent in an organic solvent is generally used. Examples of the ester to be used include an alcohol component having a small molecule such as methyl and ethyl, an alcohol component having an electron withdrawing group such as chloromethyl and dichloromethyl, and an esterified ester with an alcohol such as N-hydroxysuccinimide.

【0093】場合によっては、酸触媒、塩基触媒等の触
媒を用いても構わない。また、反応系が不均一になる場
合、もしくは用いる原料が不溶性の場合、相間移動触媒
を用いても構わない。また、この方法においても、エス
テル/アミド交換反応の反応条件によっては、酸性基そ
のものがアミン等と反応して、(2−2−3)の方法の
場合と同様に、側鎖基の伸長が起こり、親水性基の割合
が少なくなる場合がある。
In some cases, a catalyst such as an acid catalyst or a base catalyst may be used. When the reaction system becomes heterogeneous or when the raw materials used are insoluble, a phase transfer catalyst may be used. Also, in this method, depending on the reaction conditions of the ester / amide exchange reaction, the acidic group itself reacts with the amine or the like, and the elongation of the side chain group increases as in the case of the method (2-2-3). As a result, the ratio of the hydrophilic group may decrease.

【0094】(2−2−5)前駆体を用いる方法 ペンダント基導入反応においては、カルボキシル基の前
駆体を有するペンダント基を上記の各方法に従い導入し
た後、さらにその前駆体をカルボキシル基にすることが
できる。前駆体を含むペンダント基を導入した後の反応
生成物は、系外に取り出しても、必要により、そのまま
連続的にカルボキシル基への置換反応、カチオン化反応
を行ってもよい。ここで、系外に反応生成物を取り出す
場合は、場合によっては反応生成物を乾燥して用いても
構わない。
(2-2-5) Method Using Precursor In the pendant group introduction reaction, a pendant group having a carboxyl group precursor is introduced according to each of the above methods, and then the precursor is converted to a carboxyl group. be able to. The reaction product after the introduction of the pendant group containing the precursor may be taken out of the system or, if necessary, may be continuously subjected to a substitution reaction with a carboxyl group or a cationization reaction as it is. Here, when the reaction product is taken out of the system, the reaction product may be dried before use.

【0095】以上説明した各方法(2−2−2)乃至
(2−2−5)のうち、温和な条件にて効率よく反応で
きる方法が好ましく、特に、ポリコハク酸イミドとカル
ボキシル基を含むアミン等を反応させる方法、前駆体を
含むペンダント基を導入し、さらに前駆体をカルボキシ
ル基へ誘導化する方法が好ましい。
Of the above-described methods (2-2-2) to (2-2-5), a method capable of efficiently reacting under mild conditions is preferable. Particularly, polysuccinimide and amine having a carboxyl group are preferred. And the like, and a method of introducing a pendant group containing a precursor and further derivatizing the precursor to a carboxyl group.

【0096】(2−2−6)ペンダント基導入後の処理 ペンダント基導入反応、前駆体の特定の官能基への変換
反応の終了後の処理は特に限定されず、化合物製造にて
用いられる一般的な手法を使用することができる。例え
ば、反応終了後の反応液から生成重合体を単離する方法
は、実質的に、反応生成物を所望の純度で単離できる方
法であればよく、従来より知られる何れの方法によって
もよい。一般的には、濃縮、再結晶、再沈澱等の単離操
作を採用できる。
(2-2-6) Treatment after Introducing Pendant Group The treatment after the pendant group introduction reaction and the conversion reaction of the precursor into a specific functional group is not particularly limited, and is generally used in the production of compounds. Conventional techniques can be used. For example, the method for isolating the produced polymer from the reaction solution after the completion of the reaction may be any method capable of substantially isolating the reaction product with a desired purity, and may be any conventionally known method. . Generally, isolation operations such as concentration, recrystallization, and reprecipitation can be employed.

【0097】例えば、反応終了後、適当な温度におい
て、反応生成物が溶解している反応液に、過剰の貧溶媒
(例えば、メチルアルコール、エチルアルコール、イソ
プロピルアルコール)を加え、析出した反応生成物を、
デカンテーション、濾過又は吸引濾過等により単離し、
沈殿物を溶解しない貧溶媒で充分に洗浄し、乾燥する方
法が挙げられる。また、その他の例として、反応終了
後、適当な温度において、反応生成物が溶解している反
応液を、前記と同じ過剰の貧溶媒に加え、析出した反応
生成物の沈殿物を、前記と同様にして単離し、洗浄し、
乾燥する方法が挙げられる。
For example, after completion of the reaction, an excess poor solvent (eg, methyl alcohol, ethyl alcohol, isopropyl alcohol) is added to the reaction solution in which the reaction product is dissolved at an appropriate temperature, and To
Decantation, isolation by filtration or suction filtration,
A method of sufficiently washing with a poor solvent that does not dissolve the precipitate and drying the precipitate is exemplified. Further, as another example, after the reaction is completed, at an appropriate temperature, the reaction solution in which the reaction product is dissolved is added to the same excess of the poor solvent as described above, and the precipitate of the deposited reaction product is treated as the above. In the same way, isolate, wash,
Drying method is mentioned.

【0098】樹脂の乾燥温度は、特に限定されないが、
一般的には、20〜150℃が好ましく、特に40〜1
00℃が好ましい。樹脂の乾燥方法も特に限定されず、
熱風乾燥、特定蒸気での乾燥、マイクロ波乾燥、減圧乾
燥、ドラムドライヤー乾燥、疎水性有機溶剤中での共沸
脱水による乾燥等、各種の手法により乾燥できる。
The drying temperature of the resin is not particularly limited.
Generally, 20 to 150 ° C. is preferable, and particularly 40 to 1 ° C.
00 ° C is preferred. The method for drying the resin is not particularly limited, either.
Drying can be performed by various methods such as hot air drying, drying with specific steam, microwave drying, drying under reduced pressure, drum drying, and drying by azeotropic dehydration in a hydrophobic organic solvent.

【0099】また、酸性ポリアミノ酸誘導体のカルボキ
シル基は、アルカリ金属塩あるいはアンモニウム塩を形
成しており、反応液はアルカリ性であるが、必要に応じ
て、塩酸、硫酸等の鉱酸、酢酸等のカルボン酸、メタン
スルホン酸等のスルホン酸を加えることにより、pHを
調節することができる。
The carboxyl group of the acidic polyamino acid derivative forms an alkali metal salt or ammonium salt, and the reaction solution is alkaline. However, if necessary, a mineral acid such as hydrochloric acid or sulfuric acid, or a acetic acid or the like may be used. The pH can be adjusted by adding a sulfonic acid such as carboxylic acid or methanesulfonic acid.

【0100】また、イオン交換樹脂を用いて酸性ポリア
ミノ酸誘導体の塩として単離することもできる。但し、
酸性ポリアミノ酸誘導体は、酸性側において加水分解し
易いので、単離する場合はアルカリ性側において行う方
が好ましい。
Further, it can be isolated as a salt of an acidic polyamino acid derivative using an ion exchange resin. However,
Since the acidic polyamino acid derivative is easily hydrolyzed on the acidic side, it is preferable to perform isolation on the alkaline side when isolating it.

【0101】(2−3)酸性ポリアミノ酸誘導体の架橋
方法 架橋重合体を得る為の架橋反応におけるポリマー濃度は
特に限定されない。ただし効率的に架橋反応を行う為に
は、高濃度において反応を行う方が好ましい。ここで、
ポリマー濃度とは、架橋反応に用いる全試剤の合計質量
(水や溶剤を含む)に対する、酸性ポリアミノ酸誘導体
の質量をいう。
(2-3) Crosslinking Method of Acidic Polyamino Acid Derivative The polymer concentration in the crosslinking reaction for obtaining a crosslinked polymer is not particularly limited. However, in order to carry out the crosslinking reaction efficiently, it is preferable to carry out the reaction at a high concentration. here,
The polymer concentration refers to the mass of the acidic polyamino acid derivative with respect to the total mass (including water and solvent) of all the reagents used in the crosslinking reaction.

【0102】好適なポリマー濃度は、酸性ポリアミノ酸
誘導体の種類によって変わるが、一般的には、20〜7
0質量%が好ましく、30〜60質量%がより好まし
く、40〜60質量%が特に好ましい。これら範囲の上
限値は、ポリマーが溶解せず、攪拌が困難なばかりか、
均一な架橋反応ができず、結果として水可溶成分が多く
なり、収率、吸水能ともに低下する等の問題を防ぐ点で
意義が有る。一方、下限値は、反応速度が遅いため、ポ
リマー主鎖の切断等の副反応が起こり、結果として水可
溶成分が多くなり、収率、吸水能ともに低下する等の問
題を防ぐ点で意義が有る。
The suitable polymer concentration varies depending on the type of the acidic polyamino acid derivative, but is generally 20 to 7%.
0 mass% is preferable, 30 to 60 mass% is more preferable, and 40 to 60 mass% is particularly preferable. The upper limit of these ranges is that the polymer does not dissolve and is not only difficult to stir,
It is significant in preventing problems such as the inability to perform a uniform cross-linking reaction and, as a result, an increase in water-soluble components and a decrease in both yield and water absorption capacity. On the other hand, the lower limit is significant in preventing problems such as side reactions such as cleavage of the polymer main chain due to a slow reaction rate, resulting in an increase in water-soluble components and a decrease in both yield and water absorption capacity. There is.

【0103】ポリマーの溶解度は、その分子量、対イオ
ン、中和度に関係する。一般に、高分子量のポリマーは
溶解度が小さく、低分子量のポリマーは溶解度が大き
い。また、対イオンは一価のイオンであり、ナトリウ
ム、カリウム、アンモニウム等の比較的小さいイオンは
溶解度が大きい。また、中和度は、フリーのカルボン酸
より、塩を形成した方が溶解度が大きくなる。本発明で
は、溶解度より低い濃度で架橋反応を行うことが好まし
い。例えば、重量平均分子量6万の酸性ポリアミノ酸誘
導体の場合、ポリマーの濃度は40〜60質量%が好ま
しい。
The solubility of a polymer is related to its molecular weight, counter ion and degree of neutralization. In general, high molecular weight polymers have low solubility and low molecular weight polymers have high solubility. The counter ion is a monovalent ion, and relatively small ions such as sodium, potassium, and ammonium have high solubility. As for the degree of neutralization, the solubility is higher when a salt is formed than when a free carboxylic acid is formed. In the present invention, the crosslinking reaction is preferably performed at a concentration lower than the solubility. For example, in the case of an acidic polyamino acid derivative having a weight average molecular weight of 60,000, the concentration of the polymer is preferably 40 to 60% by mass.

【0104】架橋反応において、反応温度、pH、架橋
剤(本発明では多価エポキシ化合物)の量等は重要であ
る。これらの組み合わせによって、好ましい反応条件は
異なる。
In the crosslinking reaction, the reaction temperature, pH, the amount of the crosslinking agent (the polyvalent epoxy compound in the present invention) and the like are important. Preferred reaction conditions vary depending on these combinations.

【0105】例えば、本発明においては架橋反応を酸性
側にて行うが、ポリマーと架橋剤のエポキシ基との架橋
反応は、高温かつ低いpHの条件で速くなる。しかし、
高温かつ低いpHの条件では、酸性ポリアミノ酸の主鎖
の加水分解反応と、架橋剤のエポキシ基の加水分解反応
も速くなってしまう。すなわち、高温かつ低いpHの条
件では、架橋反応と副反応(酸性ポリアミノ酸主鎖の加
水分解反応、架橋剤のエポキシ基の開裂反応)が同じよ
うに促進されるのである。
For example, in the present invention, the cross-linking reaction is carried out on the acidic side, but the cross-linking reaction between the polymer and the epoxy group of the cross-linking agent is accelerated under conditions of high temperature and low pH. But,
Under conditions of high temperature and low pH, the hydrolysis reaction of the main chain of the acidic polyamino acid and the hydrolysis reaction of the epoxy group of the crosslinking agent also become faster. That is, under conditions of high temperature and low pH, the crosslinking reaction and side reactions (hydrolysis reaction of the acidic polyamino acid main chain, cleavage reaction of the epoxy group of the crosslinking agent) are similarly promoted.

【0106】したがって、本発明において架橋反応は、
副反応が起こり難い温和な条件にて行うか、あるいは架
橋反応を短時間にて進行可能な条件を採用しかつ副反応
を抑えるか、何れかの手法をとることが好ましい。後者
の場合、一般的に架橋剤を多く使用することが、架橋反
応に有効である。
Therefore, in the present invention, the crosslinking reaction is
It is preferable to take any of the following methods: performing the reaction under mild conditions in which a side reaction is unlikely to occur, or adopting a condition in which a crosslinking reaction can proceed in a short time and suppressing the side reaction. In the latter case, generally, the use of a large amount of a crosslinking agent is effective for the crosslinking reaction.

【0107】先に述べた通り、架橋反応は水中にて行な
うことが好ましいが、この場合、水溶液のpHによっ
て、架橋反応に関与するカルボキシル基の量が決まる。
水溶液のpHは3〜7が好ましく、4〜6がより好まし
く、4.5〜5.5が特に好ましい。
As described above, the crosslinking reaction is preferably performed in water. In this case, the amount of the carboxyl group involved in the crosslinking reaction is determined by the pH of the aqueous solution.
The pH of the aqueous solution is preferably 3 to 7, more preferably 4 to 6, and particularly preferably 4.5 to 5.5.

【0108】架橋反応は、ポリマー中のカルボキシル基
と架橋剤の濃度に大きく依存する。ポリマーの濃度が低
過ぎる場合、上述の好ましいpH範囲(pH3〜7)で
あっても反応に関与するカルボキシル基の数が少なく、
架橋反応時間も長くなり、加水分解反応も進行するので
架橋反応に不利である。ポリマーの濃度が高い場合は、
上述の好ましいpH範囲(pH3〜7)において、反応
に関与するカルボキシル基の数が少なくても、濃度が高
いので架橋反応時間が短くなり、加水分解反応も進行し
ないので架橋反応に有利である。
The cross-linking reaction largely depends on the carboxyl groups in the polymer and the concentration of the cross-linking agent. If the concentration of the polymer is too low, the number of carboxyl groups involved in the reaction is small even in the preferred pH range described above (pH 3 to 7),
The crosslinking reaction time is prolonged, and the hydrolysis reaction proceeds, which is disadvantageous for the crosslinking reaction. If the polymer concentration is high,
In the preferred pH range described above (pH 3 to 7), even if the number of carboxyl groups involved in the reaction is small, the concentration is high, so that the crosslinking reaction time is short, and the hydrolysis reaction does not proceed, which is advantageous for the crosslinking reaction.

【0109】また、架橋反応を行なう際の水溶液のpH
が低過ぎると、ポリアスパラギン酸等の主鎖が切断し、
架橋剤量が多く必要になり不経済であり、得られる吸水
性樹脂の吸水量も低くなる傾向にある。逆に、pHが高
過ぎると、ポリマーのカルボキシル基と架橋剤のエポキ
シ基の反応性が低くなり、架橋反応が実質的に進行しな
くなる傾向にある。
The pH of the aqueous solution at the time of performing the crosslinking reaction
Is too low, the main chain such as polyaspartic acid is broken,
It is uneconomical because a large amount of the crosslinking agent is required, and the water absorption of the resulting water-absorbing resin tends to be low. Conversely, if the pH is too high, the reactivity between the carboxyl group of the polymer and the epoxy group of the crosslinking agent decreases, and the crosslinking reaction tends to substantially not proceed.

【0110】ポリマーのカルボキシル基は、通常は、ア
ルカリ金属塩、アンモニウム塩等の塩として中和されて
いることが好ましい。例えば、ポリアスパラギン酸等の
カルボキシル基の中和度を変えることにより、反応液の
pHを変えることができる。また、架橋反応後に、酸あ
るいはアルカリを加え、架橋重合体の使用目的に適した
pHに調整することができる。例えば、紙おむつ等の衛
生用品では、pHが6〜8であることが好ましい。
It is preferable that the carboxyl group of the polymer is usually neutralized as a salt such as an alkali metal salt or an ammonium salt. For example, the pH of the reaction solution can be changed by changing the degree of neutralization of a carboxyl group such as polyaspartic acid. After the crosslinking reaction, an acid or an alkali can be added to adjust the pH to a value suitable for the intended use of the crosslinked polymer. For example, in a sanitary article such as a disposable diaper, the pH is preferably 6 to 8.

【0111】架橋反応を行なう際の温度は、10〜10
0℃が好ましく、30〜80℃がより好ましく、40〜
60℃が特に好ましい。これら反応温度の範囲の上限値
は、主鎖が切断され、架橋剤が多量に必要であったり、
得られる吸水性樹脂の性能が低いという問題を防ぐ等の
点で意義が有る。また、下限値は、ポリマーと架橋剤の
反応が遅くなり、工業的に不経済になるという問題を防
ぐ等の点で意義が有る。そして、上記好適な範囲内にお
いて、比較的高い反応温度では、架橋剤量が多い場合、
架橋反応時間が短くなり、ポリマー鎖の切断等の副反応
を抑えることができるので好ましい。一方、上記好適な
範囲内において、比較的低い温度では、副反応の進行が
遅いので架橋剤が少なくても架橋反応が進行し、架橋剤
量を多くすることで架橋反応時間を短くすることができ
る。どちらかを選択するかについては、反応装置等を考
慮した架橋反応時間の設定等によって、適宜選択すれば
よい。
The temperature for carrying out the crosslinking reaction is 10 to 10
0 ° C. is preferred, 30 to 80 ° C. is more preferred, and 40 to 80 ° C.
60 ° C. is particularly preferred. The upper limit of the range of these reaction temperatures, the main chain is cut, a large amount of a crosslinking agent is required,
This is significant in preventing the problem that the performance of the obtained water-absorbent resin is low. Further, the lower limit is significant in preventing the problem that the reaction between the polymer and the cross-linking agent is slowed down, which is uneconomical in industry. And, within the above preferred range, at a relatively high reaction temperature, when the amount of the crosslinking agent is large,
It is preferable because the crosslinking reaction time is shortened and side reactions such as polymer chain cleavage can be suppressed. On the other hand, within the above preferred range, at a relatively low temperature, the progress of the side reaction is slow, so the crosslinking reaction proceeds even with a small amount of the crosslinking agent, and the crosslinking reaction time can be shortened by increasing the amount of the crosslinking agent. it can. Which one to select may be appropriately selected depending on the setting of the crosslinking reaction time in consideration of the reaction apparatus and the like.

【0112】本発明に用いる多価エポキシ化合物は、架
橋剤として作用する。その具体例としては、エチレング
リコールジグリシジルエーテル、ジエチレングリコール
ジグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリ
シジルエーテル、グリセリンジグリシジルエーテル、グ
リセリントリグリシジルエーテル、ジグリセロールポリ
グリシジルエーテル、ポリグリセロールポリグリシジル
エーテル、プロピレングリコールジグリシジルエーテ
ル、ブタンジオールジグリシジルエーテル等の(C2−
C6)アルカンポリオール及びポリ(アルキレングリコ
ール)のポリグリシジルエーテル;ソルビトールポリグ
リシジルエーテル、ペンタエリスリトールポリグリシジ
ルエーテル、エリスリトールポリグリシジルエーテル、
トリメチロールエタンポリグリシジルエーテル、トリメ
チロールプロパンポリグリシジルエーテル;1,2,3,
4−ジエポキシブタン、1,2,4,5−ジエポキシペン
タン、1,2,5,6−ジエポキシヘキサン、1,2,7,8
−ジエポキシオクタン、1,4−及び1,3−ジビニルベ
ンゼンエポキシド等の(C4−C8)ジエポキシアルカ
ン及びジエポキシアルアルカン;4,4'−イソプロピリ
デンジフェノールジグリシジルエーテル(ビスフェノー
ルAジグリシジルエーテル)及びヒドロキノンジグリシ
ジルエーテル等の(C6−C15)ポリフェノールポリ
グリシジルエーテル;等が挙げられる。
The polyepoxy compound used in the present invention acts as a crosslinking agent. Specific examples thereof include ethylene glycol diglycidyl ether, diethylene glycol diglycidyl ether, polyethylene glycol diglycidyl ether, glycerin diglycidyl ether, glycerin triglycidyl ether, diglycerol polyglycidyl ether, polyglycerol polyglycidyl ether, and propylene glycol diglycidyl ether. , Butanediol diglycidyl ether and the like (C2-
C6) polyglycidyl ethers of alkane polyols and poly (alkylene glycols); sorbitol polyglycidyl ether, pentaerythritol polyglycidyl ether, erythritol polyglycidyl ether;
Trimethylolethane polyglycidyl ether, trimethylolpropane polyglycidyl ether; 1,2,3,
4-diepoxybutane, 1,2,4,5-diepoxypentane, 1,2,5,6-diepoxyhexane, 1,2,7,8
(C4-C8) diepoxyalkanes and diepoxyalkanes such as diepoxyoctane, 1,4- and 1,3-divinylbenzene epoxide; 4,4'-isopropylidene diphenol diglycidyl ether (bisphenol A diglycidyl) (C6-C15) polyphenol polyglycidyl ethers such as ether) and hydroquinone diglycidyl ether.

【0113】架橋剤の使用量は、ポリマーの官能基を1
00モルとした場合、好ましくは0.1〜30モル、よ
り好ましくは1〜15モル、特に好ましくは3〜8モル
である。上記各範囲の上限値は、経済性と、架橋度が高
くなりすぎて吸水量が低くなったり、未反応の架橋剤が
残存したりすること等を防止する点で意義が有る。一
方、下限値は、十分に架橋することができず、架橋反応
時間が長くなったり、吸水量が低くなったり、水可溶成
分が多くなったり、収率が低下したりすること等を防止
する点で意義が有る。
The amount of the crosslinking agent used is such that the number of functional groups of the polymer is 1
When it is 00 mol, it is preferably 0.1 to 30 mol, more preferably 1 to 15 mol, particularly preferably 3 to 8 mol. The upper limit of each of the above ranges is significant in terms of economic efficiency and preventing the degree of cross-linking from becoming too high, thereby reducing the amount of water absorption, and preventing the unreacted cross-linking agent from remaining. On the other hand, the lower limit is such that cross-linking cannot be sufficiently performed, and that the cross-linking reaction time is long, the amount of water absorption is low, the amount of water-soluble components is large, and the yield is reduced. It is significant in that

【0114】架橋反応時間は、反応温度、反応濃度、架
橋剤の使用量により異なる。これら反応条件によって調
整可能であるが、通常は、1分〜20時間である。さら
に反応装置にもよるが、5分〜10時間が好ましく、5
分〜5時間がより好ましく、5分〜1時間が特に好まし
い。
The crosslinking reaction time varies depending on the reaction temperature, the reaction concentration, and the amount of the crosslinking agent used. Although it can be adjusted by these reaction conditions, it is usually 1 minute to 20 hours. Further, although it depends on the reactor, 5 minutes to 10 hours are preferable, and
Minutes to 5 hours are more preferable, and 5 minutes to 1 hour are particularly preferable.

【0115】(2−4)架橋重合体の後処理 本発明の架橋重合体の架橋反応後の後処理については、
特に限定されない。例えば、中和、塩交換、乾燥、精
製、造粒、表面架橋処理等の処理を、必要に応じて行え
ばよい。以下、特に中和、塩交換、乾燥の処理について
説明する。
(2-4) Post-Treatment of Crosslinked Polymer Regarding the post-treatment of the crosslinked polymer of the present invention after the crosslinking reaction,
There is no particular limitation. For example, treatments such as neutralization, salt exchange, drying, purification, granulation, and surface cross-linking treatment may be performed as necessary. Hereinafter, the processes of neutralization, salt exchange, and drying will be particularly described.

【0116】架橋重合体の中和処理は、必要に応じて行
えばよい。この中和処理により、架橋重合体の分子内に
存在するカルボキシル基を塩又はフリーのカルボン酸に
することができる。すなわち、酸を用いることでポリマ
ー中のカルボン酸塩をフリーのカルボン酸に変えること
ができ、逆に、アルカリを用いることでポリマー中のフ
リーのカルボン酸をカルボン酸塩に変えることができ
る。
The neutralization treatment of the crosslinked polymer may be performed as needed. By this neutralization treatment, the carboxyl group present in the molecule of the crosslinked polymer can be converted into a salt or a free carboxylic acid. That is, the carboxylic acid salt in the polymer can be changed to a free carboxylic acid by using an acid, and the free carboxylic acid in the polymer can be changed to a carboxylic acid salt by using an alkali.

【0117】この中和度は特に限定されないが、一般的
には架橋重合体の分子内の全カルボキシル基の総数を基
準として、塩を形成するカルボキシル基の割合は、0〜
50%が好ましく、0〜30%がより好ましい。
Although the degree of neutralization is not particularly limited, the ratio of carboxyl groups forming a salt is generally 0 to 0 based on the total number of all carboxyl groups in the molecule of the crosslinked polymer.
50% is preferable, and 0 to 30% is more preferable.

【0118】酸の具体例としては、例えば、塩酸、臭化
水素酸、ヨウ化水素酸、硫酸、亜硫酸、硝酸、亜硝酸、
炭酸、リン酸、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、シュウ酸、
安息香酸等のカルボン酸、メタンスルホン酸、トリフル
オロメタンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、トルエン
スルホン酸等のスルホン酸、ベンゼンホスホン酸等のホ
スホン酸等が挙げられる。
Specific examples of the acid include hydrochloric acid, hydrobromic acid, hydroiodic acid, sulfuric acid, sulfurous acid, nitric acid, nitrous acid, and the like.
Carbonic acid, phosphoric acid, formic acid, acetic acid, propionic acid, oxalic acid,
Examples thereof include carboxylic acids such as benzoic acid, sulfonic acids such as methanesulfonic acid, trifluoromethanesulfonic acid, benzenesulfonic acid, and toluenesulfonic acid, and phosphonic acids such as benzenephosphonic acid.

【0119】アルカリの具体例としては、水酸化ナトリ
ウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム等のアルカリ金
属水酸化物、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸リチ
ウム等のアルカリ金属炭酸塩、炭酸水素ナトリウム、炭
酸水素カリウム等のアルカリ金属炭酸水素塩、酢酸ナト
リウム、酢酸カリウム等のアルカリ金属酢酸塩、シュウ
酸ナトリウム等の有機カルボン酸アルカリ金属塩、トリ
エチルアミン、トリエタノールアミン等の3級アミン等
が挙げられる。
Specific examples of the alkali include alkali metal hydroxides such as sodium hydroxide, potassium hydroxide and lithium hydroxide, alkali metal carbonates such as sodium carbonate, potassium carbonate and lithium carbonate, sodium hydrogen carbonate and hydrogen carbonate. Examples include alkali metal bicarbonates such as potassium, alkali metal acetates such as sodium acetate and potassium acetate, alkali metal salts of organic carboxylic acids such as sodium oxalate, and tertiary amines such as triethylamine and triethanolamine.

【0120】中和処理により、架橋重合体の分子内に存
在するカルボキシル基を塩とした場合、必要に応じて、
その塩を他の種類の塩に交換することもできる。
When the carboxyl group present in the molecule of the crosslinked polymer is converted into a salt by the neutralization treatment, if necessary,
The salt can be exchanged for another type of salt.

【0121】この塩交換に使用される試剤の具体例とし
ては、例えば、アルカリ金属塩、アンモニウム塩、アミ
ン塩等を挙げることができる。より具体的には、ナトリ
ウム、カリウム、リチウム等のアルカリ金属塩、テトラ
メチルアンモニウム、テトラエチルアンモニウム、テト
ラプロピルアンモニウム、テトラブチルアンモニウム、
テトラペンチルアンモニウム、テトラヘキシルアンモニ
ウム、エチルトリメチルアンモニウム、トリメチルプロ
ピルアンモニウム、ブチルトリメチルアンモニウム、ペ
ンチルトリメチルアンモニウム、ヘキシルトリメチルア
ンモニウム、シクロヘキシルトリメチルアンモニウム、
ベンジルトリメチルアンモニウム、トリエチルプロピル
アンモニウム、トリエチルブチルアンモニウム、トリエ
チルペンチルアンモニウム、トリエチルヘキシルアンモ
ニウム、シクロヘキシルトリエチルアンモニウム、ベン
ジルトリエチルアンモニウム等のアンモニウム塩、トリ
メチルアミン、トリエチルアミン、トリプロピルアミ
ン、トリブチルアミン、トリペンチルアミン、トリヘキ
シルアミン、トリエタノールアミン、トリプロパノール
アミン、トリブタノールアミン、トリペンタノールアミ
ン、トリヘキサノールアミン、ジメチルアミン、ジエチ
ルアミン、ジプロピルアミン、ジブチルアミン、ジペン
チルアミン、ジヘキシルアミン、ジシクロヘキシルアミ
ン、ジベンジルアミン、エチルメチルアミン、メチルプ
ロピルアミン、ブチルメチルアミン、メチルペンチルア
ミン、メチルヘキシルアミン、メチルアミン、エチルア
ミン、プロピルアミン、ブチルアミン、ペンチルアミ
ン、ヘキシルアミン、オクチルアミン、デシルアミン、
ドデシルアミン、ヘキサデシルアミン等のアミン塩等を
例示することができる。
Specific examples of the reagent used for this salt exchange include, for example, alkali metal salts, ammonium salts, amine salts and the like. More specifically, sodium, potassium, alkali metal salts such as lithium, tetramethylammonium, tetraethylammonium, tetrapropylammonium, tetrabutylammonium,
Tetrapentylammonium, tetrahexylammonium, ethyltrimethylammonium, trimethylpropylammonium, butyltrimethylammonium, pentyltrimethylammonium, hexyltrimethylammonium, cyclohexyltrimethylammonium,
Ammonium salts such as benzyltrimethylammonium, triethylpropylammonium, triethylbutylammonium, triethylpentylammonium, triethylhexylammonium, cyclohexyltriethylammonium, benzyltriethylammonium, trimethylamine, triethylamine, tripropylamine, tributylamine, tripentylamine, trihexylamine , Triethanolamine, tripropanolamine, tributanolamine, tripentanolamine, trihexanolamine, dimethylamine, diethylamine, dipropylamine, dibutylamine, dipentylamine, dihexylamine, dicyclohexylamine, dibenzylamine, ethylmethylamine , Methylpropylamine, spot Methylamine, methyl pentyl amine, methyl hexyl amine, methyl amine, ethylamine, propylamine, butylamine, pentylamine, hexylamine, octylamine, decylamine,
Examples thereof include amine salts such as dodecylamine and hexadecylamine.

【0122】これらの中では、その分子量が大きくなる
と相対的に単量体単位あたりの分子量が大きくなり、単
位質量当たりの吸水量が小さくなるので、その分子量が
小さいものの方が好ましい。また、人の肌等に触れる可
能性がある場合は、皮膚刺激性等が低い方が好ましい。
これらの点から、ナトリウム、カリウム、リチウム、ア
ンモニウム、トリエタノールアミンを用いることが好ま
しく、さらに、ナトリウム、カリウムを用いることが、
コストの面で特に好ましい。
Of these, the higher the molecular weight, the higher the molecular weight per monomer unit and the smaller the water absorption per unit mass. Therefore, the smaller the molecular weight, the better. When there is a possibility of touching human skin or the like, it is preferable that skin irritation and the like be low.
From these points, it is preferable to use sodium, potassium, lithium, ammonium, and triethanolamine, and further, it is preferable to use sodium and potassium.
Particularly preferred in terms of cost.

【0123】架橋重合体の乾燥処理の方法は特に制限さ
れない。例えば熱風乾燥、特定蒸気での乾燥、マイクロ
波乾燥、減圧乾燥、ドラムドライヤー乾燥、疎水性有機
溶剤中での共沸脱水による乾燥等の公知の手法を挙げる
ことができる。乾燥温度は、一般的には、20〜200
℃が好ましく、50〜120℃がより好ましい。
The method for drying the crosslinked polymer is not particularly limited. For example, known methods such as hot air drying, drying with specific steam, microwave drying, reduced pressure drying, drum dryer drying, and drying by azeotropic dehydration in a hydrophobic organic solvent can be used. The drying temperature is generally between 20 and 200
C. is preferable, and 50 to 120 C. is more preferable.

【0124】この乾燥処理を施した架橋重合体に対し
て、さらに精製処理、造粒処理、表面架橋処理等を施し
でもよい。
The dried cross-linked polymer may be further subjected to purification treatment, granulation treatment, surface cross-linking treatment and the like.

【0125】(3)架橋重合体の吸水能 本発明の架橋重合体の吸水能は特に限定されるものでは
ないが、紙おむつ等の衛生用品等に使用する場合、高性
能であることが要求される。
(3) Water Absorbing Ability of Crosslinked Polymer The water absorbing ability of the crosslinked polymer of the present invention is not particularly limited. However, when used for sanitary articles such as disposable diapers, high performance is required. You.

【0126】例えば、ティーバッグ法により測定した1
時間での生理食塩水に対する吸水量が、ポリマー質量に
対して28〜200倍であることが好ましく、30〜1
50倍であることがより好ましく、実用的には40〜1
00倍であることが特に好ましい。また、ティーバッグ
法により測定した1時間での蒸留水に対する吸水量が、
ポリマー質量に対して200〜1500倍であることが
好ましく、300〜1000倍であることがより好まし
く、400〜1000倍であることが特に好ましい。吸
水量を評価する為のティーバッグ法については、後述の
実施例で説明する。
For example, 1 measured by the tea bag method
It is preferable that the amount of water absorbed in physiological saline over time is 28 to 200 times the mass of the polymer,
More preferably, it is 50 times, and practically 40 to 1 times.
It is particularly preferable that the ratio is 00 times. In addition, the amount of water absorbed by distilled water in one hour measured by the tea bag method is as follows:
It is preferably from 200 to 1500 times, more preferably from 300 to 1000 times, particularly preferably from 400 to 1000 times, the mass of the polymer. The tea bag method for evaluating the amount of water absorption will be described in Examples described later.

【0127】また、架橋重合体中に水可溶分が含まれる
と、吸水量の低下やべたつき等を生じるため、水可溶分
は含まれない方が好ましい。すなわち、水可溶分はポリ
マー質量に対して0〜18質量%が好ましく、0〜5質
量%がより好ましく、0〜1質量%が特に好ましい。
Further, if a water-soluble component is contained in the crosslinked polymer, a decrease in water absorption or stickiness occurs, so that it is preferable that no water-soluble component is contained. That is, the water-soluble content is preferably from 0 to 18% by mass, more preferably from 0 to 5% by mass, particularly preferably from 0 to 1% by mass based on the mass of the polymer.

【0128】架橋重合体の保水能については、遠心脱水
法により測定した生理食塩水に対する保水量が、ポリマ
ー質量に対して10〜50倍であることが好ましく、1
5〜50倍であることがより好ましい。また、遠心脱水
法により測定した生理食塩水に対する保水率は、50〜
100%であることが好ましく、60〜100%である
ことがより好ましく、70〜100%であることが特に
好ましい。遠心脱水法による保水量と保水率の測定方法
については、後述の実施例で説明する。
Regarding the water retention capacity of the crosslinked polymer, it is preferable that the water retention capacity with respect to physiological saline measured by the centrifugal dehydration method is 10 to 50 times the mass of the polymer.
More preferably, it is 5 to 50 times. In addition, the water retention rate for physiological saline measured by the centrifugal dehydration method is 50 to
It is preferably 100%, more preferably 60 to 100%, particularly preferably 70 to 100%. The method for measuring the water retention amount and the water retention ratio by the centrifugal dehydration method will be described in Examples described later.

【0129】(4)架橋重合体の形状 架橋重合体の形状の具体例としては、不定形破砕状、球
状、粒状、顆粒状、造粒状、リン片状、塊状、パール
状、微粉末状、繊維状、棒状、フィルム状、シート状
等、種々の形状を挙げることができ、用途に応じて好ま
しい形状を選択できる。また、繊維状基材、多孔質体、
発泡体、造粒物等であってもよい。
(4) Shape of crosslinked polymer Specific examples of the shape of the crosslinked polymer include irregularly crushed, spherical, granular, granular, granulated, scaly, massive, pearl, and fine powder. , Fibrous, rod-like, film-like, sheet-like, etc., and a preferable shape can be selected according to the use. Also, fibrous base material, porous body,
It may be a foam, a granulated product, or the like.

【0130】(5)架橋重合体の粒度 架橋重合体の粒度(平均粒子直径)は、特に限定され
ず、用途に応じて好ましい粒度を選択できる。例えば、
紙オムツに用いる場合は、速い吸収速度とゲル・ブロッ
キングが起こらないことが望まれるので、その平均粒子
径は100〜1000μmが好ましく、150〜600
μmがより好ましい。また例えば、止水材等の樹脂への
練り混みに用いる場合は、その平均粒子径は1〜10μ
mが好ましく、農園芸用の保水材に用いる場合は、土と
の分散性を考慮して、100μm〜5mmが好ましい。
(5) Particle Size of Crosslinked Polymer The particle size (average particle diameter) of the crosslinked polymer is not particularly limited, and a preferable particle size can be selected according to the application. For example,
When used in a disposable diaper, it is desirable that a high absorption rate and no gel blocking occur, so that the average particle size is preferably 100 to 1000 μm, and 150 to 600 μm.
μm is more preferred. Further, for example, when used for kneading into a resin such as a water-stopping material, the average particle size is 1 to 10 μm
m is preferable, and when it is used for a water retention material for agriculture and horticulture, it is preferably 100 μm to 5 mm in consideration of dispersibility with soil.

【0131】(6)架橋重合体の使用の形態 架橋重合体の使用の形態は、特に限定されるものではな
く、単独でも、他の素材と組み合わせて使用してもよ
い。
(6) Form of Use of Crosslinked Polymer The form of use of the crosslinked polymer is not particularly limited, and it may be used alone or in combination with other materials.

【0132】例えば、他の樹脂と組合せて用いる場合、
熱可塑性樹脂に混練りして射出成形等により成形する方
法、構成樹脂のモノマーと架橋重合体及び必要により開
始剤を混合後、光又は熱等で重合する方法、樹脂と架橋
重合体を溶剤に分散させ、キャストし、溶剤を除去する
方法、プレポリマーと架橋重合体を混合後、架橋する方
法、樹脂と架橋重合体を混合後、架橋する方法等があ
る。
For example, when used in combination with another resin,
A method of kneading a thermoplastic resin and molding by injection molding or the like, a method of mixing a monomer of a constituent resin and a crosslinked polymer and an initiator as necessary, and then polymerizing with light or heat, etc., and using a resin and a crosslinked polymer as a solvent. There are a method of dispersing, casting and removing the solvent, a method of mixing the prepolymer and the crosslinked polymer and then crosslinking, a method of mixing the resin and the crosslinked polymer and then crosslinking.

【0133】架橋重合体の成形品としては、特に限定さ
れるものではなく、固形物、シート、フィルム、繊維、
不織布、発泡体、ゴム等として使用できる。また、その
成形方法も特に限定されるものではない。
The molded article of the crosslinked polymer is not particularly limited, and may be a solid, a sheet, a film, a fiber,
It can be used as non-woven fabric, foam, rubber and the like. Also, the molding method is not particularly limited.

【0134】架橋重合体を他の素材との組み合わせた複
合体として用いる場合、その複合体の構造は特に限定さ
れないが、例えば、パルプ層、不織布等にはさみ、サン
ドイッチ構造にする方法、樹脂シート、フィルムを支持
体として多層構造とする方法、樹脂シートにキャスト
し、二層構造とする方法等により複合体を得ることがで
きる。例えば、架橋重合体をシート状に成形加工すれ
ば、吸水性シート(吸水性フィルムも包含する)が得ら
れる。
When the crosslinked polymer is used as a composite in combination with another material, the structure of the composite is not particularly limited. For example, a method of sandwiching a pulp layer, a nonwoven fabric, or the like, forming a sandwich structure, a resin sheet, The composite can be obtained by a method of forming a multilayer structure using the film as a support, or a method of casting a resin sheet to form a two-layer structure. For example, if the crosslinked polymer is formed into a sheet, a water-absorbing sheet (including a water-absorbing film) can be obtained.

【0135】また架橋重合体は、必要により、1種以上
の他の吸水性樹脂と混合して用いてもよい。また必要に
より、食塩、コロイダルシリカ、ホワイトカーボン、超
微粒子状シリカ、酸化チタン粉末等の無機化合物、キレ
ート剤等の有機化合物を添加しても構わない。さらに酸
化剤、酸化防止剤、還元剤、紫外線吸収剤、抗菌剤、殺
菌剤、防カビ剤、肥料、香料、消臭剤、顔料等を混合し
ても構わない。
The crosslinked polymer may be used by mixing with one or more other water-absorbing resins, if necessary. If necessary, an inorganic compound such as salt, colloidal silica, white carbon, ultrafine silica, titanium oxide powder, or an organic compound such as a chelating agent may be added. Further, an oxidizing agent, an antioxidant, a reducing agent, an ultraviolet absorber, an antibacterial agent, a bactericide, a fungicide, a fertilizer, a fragrance, a deodorant, a pigment and the like may be mixed.

【0136】架橋重合体は、ゲル状としても、固形物と
しても使用できる。例えば、農園芸用保水材、切り花延
命剤、ゲル芳香剤、ゲル消臭剤等に使用する場合はゲル
として用い、紙おむつ用吸収体等は固形状として用い
る。
The crosslinked polymer can be used as a gel or as a solid. For example, when used as a water retention material for agricultural and horticultural use, a cut flower life-promoting agent, a gel fragrance, a gel deodorant, etc., it is used as a gel, and an absorbent for disposable diapers is used as a solid.

【0137】(7)架橋重合体の用途 架橋重合体の用途は特に限定されず、従来の吸水性樹脂
が使用できる用途のいずれにも使用できる。
(7) Use of Crosslinked Polymer The use of the crosslinked polymer is not particularly limited, and it can be used in any of the applications in which conventional water-absorbing resins can be used.

【0138】例えば、生理用品、紙おむつ、母乳パッ
ト、使い捨て雑巾等の衛生用品、創傷保護用ドレッシン
グ材、医療用アンダーパット、パップ剤等の医療用品、
ペット用シート、携帯用トイレ、ゲル芳香剤、ゲル消臭
剤、吸汗性繊維、使い捨てカイロ等の生活用品、シャン
プー、セット用ジェル剤、保湿剤等のトイレタリー用
品、農・園芸用の保水材、切り花の延命剤、フローラル
フォーム(切り花の固定化材)、育苗用苗床、水耕栽培
植生シート、種子テープ、流体播種用媒体、結露防止用
農業用シート等の農・園芸用品、食品用トレー用鮮度保
持材、ドリップ吸収性シート等の食品包装材、保冷材、
生鮮野菜運搬用吸水性シート等の運搬用資材、結露防止
用建築材料、土木・建築用のシーリング材、シールド工
法の逸泥防止剤、コンクリート混和剤、ガスケット・パ
ッキング等の土木建築資材、電子機器、光ファイバー等
のシール材、通信ケーブル用止水材、インクジェット用
記録紙等の電気機器関連資材、汚泥の凝固剤、ガソリ
ン、油類の脱水、水分除去剤等の水処理剤、捺染用の
り、水膨潤性玩具、人工雪、徐放性肥料、徐放性農薬、
徐放性薬剤、湿度調整材、帯電防止剤等が挙げられる。
For example, sanitary articles such as sanitary articles, disposable diapers, breast milk pads, disposable rags, dressings for protecting wounds, medical articles such as medical underpads, cataplasms,
Pet seats, portable toilets, gel air fresheners, gel deodorants, sweat-absorbing fibers, household items such as disposable warmers, toiletries such as shampoos, set gels, moisturizers, and water retention materials for agriculture and horticulture. Agricultural and horticultural supplies, food trays such as cut flower prolonging agents, floral foam (cutting flower fixing material), nursery beds, hydroponic vegetation sheets, seed tapes, fluid seeding media, dew condensation prevention agricultural sheets, etc. Food packaging materials such as freshness preservation materials, drip absorbent sheets, cold insulation materials,
Transportation materials such as water-absorbent sheets for transporting fresh vegetables, building materials for preventing dew condensation, sealing materials for civil engineering and construction, anti-sedimentation agents for shielding methods, concrete admixtures, civil engineering construction materials such as gaskets and packing, and electronic equipment , Sealing materials such as optical fibers, waterproof materials for communication cables, electrical equipment related materials such as inkjet recording paper, sludge coagulants, gasoline, dehydration of oils, water treatment agents such as water removing agents, printing pastes, Water-swellable toys, artificial snow, sustained-release fertilizers, sustained-release pesticides,
Sustained-release drugs, humidity control materials, antistatic agents, and the like.

【0139】[0139]

【実施例】以下、実施例によって本発明をより具体的に
説明するが、本発明は実施例のみに限定されるものでは
ない。以下において「部」とは「質量部」を意味する。
EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples, but the present invention is not limited to the examples. Hereinafter, “parts” means “parts by mass”.

【0140】 重量平均分子量の測定 ポリアスパラギン酸(塩)等の重量平均分子量(Mw)
は、ポリエチレンオキサイドを標準とし、GPC(ゲル
・パーミエーション・クロマトグラフィー)により測定し
た。 装置 :Shodex GPC SYSTEM−11 検出器:Shodex RI SE−61 カラム:Shodex OHpak SB−804 溶媒 :0.1M−KCl水溶液 濃度 :0.1% 注入量:100μl 流速 :1.0ml/min。
Measurement of Weight Average Molecular Weight Weight average molecular weight (Mw) of polyaspartic acid (salt) and the like
Was measured by GPC (gel permeation chromatography) using polyethylene oxide as a standard. Apparatus: Shodex GPC SYSTEM-11 Detector: Shodex RI SE-61 Column: Shodex OHpak SB-804 Solvent: 0.1M-KCl aqueous solution Concentration: 0.1% Injection amount: 100 μl Flow rate: 1.0 ml / min.

【0141】 吸水量の測定 吸水量の測定は、蒸留水、生理食塩水を対象としてティ
ーバッグ法を用いて行った。すなわち、蒸留水の場合に
は、乾燥吸水性樹脂約0.05部、生理食塩水の場合に
は、乾燥吸水性樹脂約0.1部を、不織布製のティーバ
ッグ(80mm×50mm)に入れ、20℃における過
剰量の蒸留水又は生理食塩水中に浸漬して、該樹脂を1
時間膨潤させた後、ティーバッグを引き上げて1分間水
切りを行い、膨潤した樹脂を含むティーバッグの質量を
測定した。同様な操作をティーバッグのみで行った場合
をブランクとして、膨潤した樹脂を含むティーバッグの
質量からブランクの質量と吸水性樹脂の質量を減じた値
を、吸水性樹脂の質量で除して、この値を吸水量(g/
樹脂1g)とした。なお、生理食塩水は、0.9質量%
塩化ナトリウム水溶液である。
Measurement of water absorption The water absorption was measured using distilled water and physiological saline using the tea bag method. That is, in the case of distilled water, about 0.05 part of the dry water-absorbent resin, and in the case of physiological saline, about 0.1 part of the dry water-absorbent resin, are put in a nonwoven tea bag (80 mm × 50 mm). Immersed in excess distilled water or saline at 20 ° C.
After swelling for a time, the tea bag was pulled up and drained for 1 minute, and the mass of the tea bag containing the swollen resin was measured. Assuming that the same operation was performed only with the tea bag as a blank, the value obtained by subtracting the mass of the blank and the mass of the water-absorbent resin from the mass of the tea bag containing the swollen resin was divided by the mass of the water-absorbent resin. This value is taken as the water absorption (g /
1 g of resin). The physiological saline is 0.9% by mass.
It is an aqueous solution of sodium chloride.

【0142】 保水量、保水率の測定 保水量の測定は、生理食塩水を対象として遠心分離器を
用いて評価した。すなわち、乾燥吸水性樹脂約0.1部
を、不織布製のティーバッグ(80mm×50mm)に
入れ、20℃における過剰量の生理食塩水が入った遠心
脱水器用遠心管に中に浸漬して、該樹脂を1時間膨潤さ
せた後、ティーバッグを引き上げて1分間水切りを行
い、さらに表面に付着した液を十分量のティッシュペー
パーに吸わせ、膨潤した樹脂を含むティーバッグの質量
を測定した。同様な操作をティーバッグのみで行った場
合をブランクとして、膨潤した樹脂を含むティーバッグ
の質量からブランクの質量と吸水性樹脂の質量を減じた
値を、吸水性樹脂の質量で除して、この値を吸水量(g
/樹脂1g)とした。さらに、この液を含む樹脂をティ
ーバッグごと、底にガラスビーズを入れた遠心脱水管に
入れ、4000rpmにて10分間遠心脱水器にて遠心
分離した。遠心分離後、ティーバッグを引き上げて表面
に付着した液を十分量のティッシュペーパーに吸わせ、
膨潤した樹脂を含むティーバッグの質量を測定した。同
様にブランクについても測定を行ない、膨潤した樹脂を
含むティーバッグの質量からブランクの質量と吸水性樹
脂の質量を減じた値を、吸水性樹脂の質量で除して、こ
の値を保水量(g/樹脂1g)とした。
Measurement of Water Retention and Water Retention Rate The water retention was measured using a centrifuge for physiological saline. That is, about 0.1 part of the dry water-absorbent resin is put into a nonwoven fabric tea bag (80 mm × 50 mm), and immersed in a centrifuge tube for centrifugal dehydrator containing an excess amount of physiological saline at 20 ° C. After the resin was allowed to swell for 1 hour, the tea bag was pulled up and drained for 1 minute, and the liquid adhering to the surface was sucked into a sufficient amount of tissue paper to measure the mass of the tea bag containing the swollen resin. Assuming that the same operation was performed only with the tea bag as a blank, the value obtained by subtracting the mass of the blank and the mass of the water-absorbent resin from the mass of the tea bag containing the swollen resin was divided by the mass of the water-absorbent resin. This value is determined by the amount of water absorption (g
/ Resin 1 g). Further, the resin containing this solution was put into a centrifugal dehydration tube containing glass beads at the bottom together with the tea bag, and centrifuged at 4000 rpm for 10 minutes using a centrifugal dehydrator. After centrifugation, pull up the tea bag and let the liquid adhering to the surface be sucked into a sufficient amount of tissue paper,
The mass of the tea bag containing the swollen resin was measured. Similarly, measurement is performed on the blank, and the value obtained by subtracting the mass of the blank and the mass of the water-absorbent resin from the mass of the tea bag containing the swollen resin is divided by the mass of the water-absorbent resin. g / g of resin).

【0143】また保持率については、この測定結果か
ら、保持率(%)=(保水量/吸水量)×100 の式
にて算出した。
The retention was calculated from the measurement result by the following equation: retention (%) = (water retention / water absorption) × 100.

【0144】 生分解性の測定 生分解性は、コンポスト法により測定した。コンポスト
法は、ASTM D−5338.92の応用であるIS
O CD 14855に準じて行った。すなわち、まず
試験サンプルに含まれる炭素量を元素分析により測定
し、次に、15部の試験サンプルを800部のイノキュ
ラムに加え、58℃において40日間生分解を行い、生
成した二酸化炭素の量を測定して、試験サンプルに含ま
れる炭素量を二酸化炭素に換算した量に対する発生二酸
化炭素量を生分解率(%)として表した。ここで、生分
解性し易いサンプルの中には、イノキュラム中の炭素分
までも分解促進するものもあり、この場合100%を超
える値となるものもある。
Measurement of Biodegradability Biodegradability was measured by a compost method. The composting method is an application of ASTM D-5338.92, IS
Performed according to O CD 14855. That is, first, the amount of carbon contained in the test sample was measured by elemental analysis, and then 15 parts of the test sample was added to 800 parts of the inoculum, and biodegraded at 58 ° C. for 40 days. The amount of carbon dioxide generated was measured and the amount of carbon dioxide generated relative to the amount of carbon contained in the test sample converted to carbon dioxide was expressed as a biodegradation rate (%). Here, some of the samples that are easily biodegradable promote the decomposition of even the carbon content in the inocula, and in this case, some of the samples have a value exceeding 100%.

【0145】[製造例1]L−アスパラギン酸150部
と85%リン酸75部を混合し、ロータリーエバポレー
ターを用いて20mmHg、200℃で4時間反応させ
た。反応混合物をジメチルホルムアミド(DMF)10
00部に溶解し、水5000部に排出した。得られた沈
殿を濾別し洗液が中性になるまで水洗し、60℃で乾燥
することにより、Mw9.6万のポリコハク酸イミド1
08部を得た。
[Production Example 1] 150 parts of L-aspartic acid and 75 parts of 85% phosphoric acid were mixed and reacted at 200 mmHg and 200 ° C for 4 hours using a rotary evaporator. The reaction mixture was diluted with dimethylformamide (DMF) 10
Dissolved in 00 parts and discharged into 5000 parts of water. The obtained precipitate was separated by filtration, washed with water until the washing liquid became neutral, and dried at 60 ° C. to obtain a polysuccinimide 1 having a Mw of 96,000.
08 parts were obtained.

【0146】[製造例2]L−アスパラギン酸の反応温
度及び時間を、220℃、10時間に変更したこと以外
は、製造例1と同様にしてMw14.6万のポリコハク
酸イミド108部を得た。
[Production Example 2] 108 parts of polysuccinimide having Mw of 146,000 was obtained in the same manner as in Production Example 1, except that the reaction temperature and time of L-aspartic acid were changed to 220 ° C for 10 hours. Was.

【0147】次に、得られたポリコハク酸イミド100
部を、水230部に分散させ、これを20質量%水酸化
ナトリウム水溶液206部をpH12以下に保ちつつ滴
下して、イミド環を加水分解で開環させることにより、
ポリアスパラギン酸水溶液を得た。このポリアスパラギ
ン酸水溶液を、2N塩酸を用いてpH8.7に調整し、
メタノール4000部に排出し、沈殿物を濾過し、60
℃において乾燥することにより、Mw10.5万のポリ
アスパラギン酸ナトリウム154部を得た。
Next, the obtained polysuccinimide 100
Is dispersed in 230 parts of water, and 206 parts of a 20% by mass aqueous sodium hydroxide solution is added dropwise while maintaining the pH to 12 or less, and the imide ring is hydrolyzed to open.
An aqueous solution of polyaspartic acid was obtained. This polyaspartic acid aqueous solution was adjusted to pH 8.7 with 2N hydrochloric acid,
The mixture was discharged into 4000 parts of methanol, and the precipitate was filtered.
By drying at ℃, 154 parts of sodium polyaspartate having an Mw of 150,000 was obtained.

【0148】[実施例1]製造例1で得たポリコハク酸
イミド10部を、水23部に分散させた。この分散液
に、β−アラニン9.18部を25質量%水酸化ナトリ
ウム水溶液16.48部に溶解した溶液を滴下し、50
℃にて6時間反応させた。反応後、室温まで冷却し、ア
セトン400部に排出し、上澄み液をデカンテーション
にて除いた。この反応物にメタノール200部を入れて
固体化させ、吸引濾過して集め、メタノール100部で
洗浄し、60℃にて乾燥して重合体17.53部を得
た。
[Example 1] 10 parts of the polysuccinimide obtained in Production Example 1 was dispersed in 23 parts of water. A solution obtained by dissolving 9.18 parts of β-alanine in 16.48 parts of a 25% by mass aqueous sodium hydroxide solution was added dropwise to this dispersion,
The reaction was performed at 6 ° C. for 6 hours. After the reaction, the mixture was cooled to room temperature, discharged into 400 parts of acetone, and the supernatant was removed by decantation. The reaction product was solidified by adding 200 parts of methanol, collected by suction filtration, washed with 100 parts of methanol, and dried at 60 ° C. to obtain 17.53 parts of a polymer.

【0149】この重合体10部を蒸留水10部に溶解
し、2N塩酸を用いてpH5.0に調整した。さらに、
エチレングリコールジグリシジルエーテル2.62部を
加えてよく混合した。40℃で9時間反応を行なったと
ころ、反応液はゲル化した。このゲルをミキサーにより
細断し、メタノール400部に排出し、沈殿物をメタノ
ール50部で洗浄し、60℃において乾燥することによ
り、架橋重合体19.98部が得られた。
10 parts of this polymer was dissolved in 10 parts of distilled water, and the pH was adjusted to 5.0 using 2N hydrochloric acid. further,
2.62 parts of ethylene glycol diglycidyl ether was added and mixed well. When the reaction was performed at 40 ° C. for 9 hours, the reaction solution gelled. The gel was chopped with a mixer, discharged into 400 parts of methanol, and the precipitate was washed with 50 parts of methanol and dried at 60 ° C. to obtain 19.98 parts of a crosslinked polymer.

【0150】この架橋重合体の吸水量は、蒸留水に対し
て401倍、生理食塩水に対して50倍と高く、さらに
保水量は17.7倍、保水率は74%と高かった。ま
た、生分解性は109%であった。
The water absorption of the crosslinked polymer was 401 times higher than that of distilled water and 50 times higher than that of physiological saline, and the water retention was 17.7 times and the water retention was as high as 74%. The biodegradability was 109%.

【0151】[実施例2]25質量%水酸化ナトリウム
水溶液の代わりに、25質量%水酸化カリウム水溶液2
3.08部を用いたこと以外は、実施例1と同様にして
架橋重合体18.89部を得た。この架橋重合体の吸水
量は、蒸留水に対して389倍、生理食塩水に対して4
6倍と高く、さらに保水量は17.5倍、保水率は73
%と高かった。また、生分解性は105%であった。
Example 2 A 25% by mass aqueous solution of potassium hydroxide was used instead of a 25% by mass aqueous solution of sodium hydroxide.
18.89 parts of a crosslinked polymer were obtained in the same manner as in Example 1 except that 3.08 parts were used. The water absorption of this crosslinked polymer was 389 times that of distilled water and 4 times that of physiological saline.
6 times higher, water retention is 17.5 times, water retention is 73
% Was high. The biodegradability was 105%.

【0152】[実施例3]β−アラニンの代わりに、グ
リシン7.73部を用いたこと以外は、実施例1と同様
にして架橋重合体18.89部を得た。この架橋重合体
の吸水量は、蒸留水に対して415倍、生理食塩水に対
して50倍と高く、さらに保水量は17.9倍、保水率
は78%と高かった。また、生分解性は106%であっ
た。
Example 3 A crosslinked polymer (18.89 parts) was obtained in the same manner as in Example 1 except that 7.73 parts of glycine was used instead of β-alanine. The water absorption of this crosslinked polymer was 415 times higher than that of distilled water and 50 times higher than that of physiological saline, and the water retention was 17.9 times and the water retention was as high as 78%. The biodegradability was 106%.

【0153】[実施例4]β−アラニンの代わりに、4
−アミノブタン酸10.63部を用いたこと以外は、実
施例1と同様にして架橋重合体21.70部を得た。こ
の架橋重合体の吸水量は、蒸留水に対して390倍、生
理食塩水に対して57倍と高く、さらに保水量は17.
2倍、保水率は75%と高かった。また、生分解性は1
08%であった。
Example 4 Instead of β-alanine, 4
21.70 parts of a crosslinked polymer were obtained in the same manner as in Example 1 except that 10.63 parts of -aminobutanoic acid was used. The water absorption of this crosslinked polymer is 390 times higher than that of distilled water and 57 times higher than that of physiological saline, and the water retention is 17.
The water retention was twice as high as 75%. The biodegradability is 1
08%.

【0154】[実施例5]β−アラニンの代わりに、6
−アミノカプロン酸13.51部を用いたこと以外は、
実施例1と同様にして架橋重合体24.58部を得た。
この架橋重合体の吸水量は、蒸留水に対して390倍、
生理食塩水に対して57倍と高く、さらに保水量は1
7.2倍、保水率は75%と高かった。また、生分解性
は108%であった。
Example 5 Instead of β-alanine, 6
-Except that 13.51 parts of aminocaproic acid were used
In the same manner as in Example 1, 24.58 parts of a crosslinked polymer was obtained.
The water absorption of this crosslinked polymer is 390 times that of distilled water,
57 times higher than physiological saline, and the water retention is 1
The water retention was 7.2%, which was as high as 75%. The biodegradability was 108%.

【0155】[実施例6]β−アラニンの代わりに、6
−アミノカプロン酸8.11部を用い、これを25質量
%水酸化ナトリウム水溶液9.89部に溶解した溶液を
滴下し、50℃にて6時間させて、反応後30℃に冷却
し、さらに25質量%水酸化ナトリウム水溶液6.59
部をpH11以下で滴下して反応させたこと以外は、実
施例1と同様にして架橋重合体19.31部を得た。こ
の架橋重合体の吸水量は、蒸留水に対して450倍、生
理食塩水に対して54倍と高く、さらに保水量は17.
8倍、保水率は78%と高かった。また、生分解性は1
06%であった。
Example 6 Instead of β-alanine, 6
Using 8.11 parts of aminocaproic acid, a solution of this dissolved in 9.89 parts of a 25% by weight aqueous sodium hydroxide solution was added dropwise, allowed to stand at 50 ° C for 6 hours, cooled to 30 ° C after the reaction, and further cooled to 25 ° C. 6.59 mass% aqueous sodium hydroxide solution
19.31 parts of a crosslinked polymer was obtained in the same manner as in Example 1 except that the reaction was carried out by dropping parts at pH 11 or lower. The water absorption of this crosslinked polymer is 450 times higher than that of distilled water and 54 times higher than that of physiological saline, and the water retention is 17.
Eight times, the water retention rate was as high as 78%. The biodegradability is 1
06%.

【0156】[実施例7]実施例1で得たポリコハク酸
イミドとβ−アラニンの反応物13.00部と、製造例
2で得たポリアスパラギン酸ナトリウム6.00部を用
い、かつエチレングリコールジグリシジルエーテルの量
を2.50部に変えたこと以外は、実施例1と同様にし
て架橋重合体19.93部を得た。この架橋重合体の吸
水量は、蒸留水に対して548倍、生理食塩水に対して
55倍と高く、さらに保水量は20.5倍、保水率は7
6%と高かった。また、生分解性は100%であった。
Example 7 Using 13.00 parts of a reaction product of polysuccinimide and β-alanine obtained in Example 1, 6.00 parts of sodium polyaspartate obtained in Production Example 2, and using ethylene glycol 19.93 parts of a crosslinked polymer was obtained in the same manner as in Example 1 except that the amount of diglycidyl ether was changed to 2.50 parts. The water absorption of this crosslinked polymer is 548 times higher than that of distilled water and 55 times higher than that of physiological saline, and the water retention is 20.5 times and the water retention is 7 times.
It was as high as 6%. The biodegradability was 100%.

【0157】[比較例1]製造例1で得たポリコハク酸
イミド30部を、DMF120部に溶解し、ジシクロヘ
キシルカルボジイミド1.5部を加え、0〜5℃におい
て1時間反応させた後、室温(25℃)において24時
間反応させた。反応後、水500部中に排出し、さらに
200部の水により3回洗浄し、60℃において乾燥
し、Mw20.4万のポリコハク酸イミドを得た。この
ポリコハク酸イミドを、製造例1と同様にして加水分解
して、Mw18.0万のポリアスパラギン酸ナトリウム
40部を得た。次いで、このポリアスパラギン酸ナトリ
ウム30部を蒸留水150部に溶解し、イオン交換樹脂
を通すことで酸型に変換した。
[Comparative Example 1] 30 parts of the polysuccinimide obtained in Production Example 1 was dissolved in 120 parts of DMF, 1.5 parts of dicyclohexylcarbodiimide was added, and the mixture was allowed to react at 0 to 5 ° C for 1 hour. (25 ° C.) for 24 hours. After the reaction, the reaction solution was discharged into 500 parts of water, washed three times with 200 parts of water, and dried at 60 ° C. to obtain a polysuccinimide having an Mw of 204,000. This polysuccinimide was hydrolyzed in the same manner as in Production Example 1 to obtain 40 parts of sodium polyaspartate having a Mw of 18,000. Next, 30 parts of this sodium polyaspartate was dissolved in 150 parts of distilled water, and converted into an acid form by passing through an ion exchange resin.

【0158】このポリアスパラギン酸30部を蒸留水8
0部に溶解し、炭酸ナトリウム10.4部を用いて中和
した。この水溶液に、エチレングリコールジグリシジル
エーテル1.72部を加え、40℃において8時間反応
させたところ、反応液はゲル化した。このときのポリマ
ー濃度は29.5質量%であった。得られたゲルを実施
例1と同様に処理したところ、架橋重合体32部が得ら
れた。
30 parts of this polyaspartic acid was mixed with 8 parts of distilled water.
0 parts and neutralized with 10.4 parts of sodium carbonate. 1.72 parts of ethylene glycol diglycidyl ether was added to this aqueous solution and reacted at 40 ° C. for 8 hours. As a result, the reaction solution gelled. At this time, the polymer concentration was 29.5% by mass. When the obtained gel was treated in the same manner as in Example 1, 32 parts of a crosslinked polymer was obtained.

【0159】この架橋重合体の生分解性は105%と高
かった。しかし、その吸水量は、蒸留水に対して125
倍、生理食塩水に対して27倍と非常に低かった。ま
た、保水量は8.2倍、保水率は28%と低かった。
The biodegradability of this crosslinked polymer was as high as 105%. However, its water absorption is 125 to distilled water.
And 27 times that of physiological saline. The water holding capacity was 8.2 times, and the water holding rate was as low as 28%.

【0160】[0160]

【発明の効果】以上説明した通り、本発明によれば、生
産性が高く、生分解性を有する架橋重合体を提供でき、
並びにそれを安価に製造することができる方法を提供で
きる。また、架橋重合体の性能、特に保水力や吸水量な
どの吸水性樹脂としての性能をさらに改善することがで
きる。
As described above, according to the present invention, a crosslinked polymer having high productivity and biodegradability can be provided.
In addition, it is possible to provide a method that can be manufactured at low cost. Further, the performance of the crosslinked polymer, particularly the performance as a water-absorbing resin such as water retention capacity and water absorption can be further improved.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) A61L 15/60 (72)発明者 山下 博之 千葉県袖ヶ浦市長浦580−32 三井化学株 式会社内 Fターム(参考) 2B022 BA22 BA23 BB01 BB03 4C003 AA23 4J001 DA01 DB01 DB04 DB05 DB07 DB09 DC12 DD07 DD14 EA13 EA14 EA33 EE26B EE42A EE46C EE47C EE74D FA03 FA06 FB01 FC01 GE11 JA12 JA20 JB17 JC02 JC04 4J036 AB01 AB09 AB10 AC01 AC09 DC22 FB13 JA15 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI theme coat ゛ (Reference) A61L 15/60 (72) Inventor Hiroyuki Yamashita 580-32 Nagaura, Sodegaura-shi, Chiba Mitsui Chemicals F-term (Reference) 2B022 BA22 BA23 BB01 BB03 4C003 AA23 4J001 DA01 DB01 DB04 DB05 DB07 DB09 DC12 DD07 DD14 EA13 EA14 EA33 EE26B EE42A EE46C EE47C EE74D FA03 FA06 FB01 FC01 GE11 JA12 JA20 JB17 JC0 AB01 DC13 AB01

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 重合体中の下記一般式(1a)で表され
る繰り返し単位、及び/又は、下記一般式(1b)で表
される繰り返し単位を、多価エポキシ化合物にて架橋反
応させた架橋重合体。 【化1】 [式(1a)(1b)中、Rは、カルボキシル基を有す
るペンダント基であり、Xは、NH、N(R')(R'は
アルキル基、アリール基又はアラルキル基)、O又はS
であり、nは1又は2である。]
1. A cross-linking reaction of a repeating unit represented by the following general formula (1a) and / or a repeating unit represented by the following general formula (1b) in a polymer with a polyvalent epoxy compound. Crosslinked polymer. Embedded image [In the formulas (1a) and (1b), R is a pendant group having a carboxyl group, X is NH, N (R ′) (R ′ is an alkyl group, an aryl group or an aralkyl group), O or S
And n is 1 or 2. ]
【請求項2】 一般式(1a)及び(1b)中のnが、
1である請求項1記載の重合体。
2. In the general formulas (1a) and (1b), n is
The polymer according to claim 1, which is 1.
【請求項3】 一般式(1a)及び(1b)中のXが、
NHである請求項1又は2記載の重合体。
3. X in the general formulas (1a) and (1b) is
3. The polymer according to claim 1, which is NH.
【請求項4】 ポリマー基本骨格における重合体の分子
を構成する全ての繰り返し単位の総数に対して、一般式
(1a),(1b)で表される繰り返し単位の数が40
〜100%である請求項1〜3の何れか一項記載の重合
体。
4. The number of repeating units represented by the general formulas (1a) and (1b) is 40 with respect to the total number of all repeating units constituting the polymer molecule in the basic polymer skeleton.
The polymer according to any one of claims 1 to 3, wherein the content is from 100% to 100%.
【請求項5】 ティーバッグ法により測定した生理食塩
水に対する1時間後の吸水量が、乾燥架橋重合体の質量
の30〜150倍である請求項1〜4の何れか一項記載
の架橋重合体。
5. The crosslinked polymer according to any one of claims 1 to 4, wherein the water absorption of the physiological saline solution after one hour measured by the tea bag method is 30 to 150 times the mass of the dry crosslinked polymer. Coalescing.
【請求項6】 ティーバッグ法により測定した蒸留水に
対する1時間後の吸水量が、乾燥架橋重合体の質量の2
00〜1500倍である請求項1〜5の何れか一項記載
の架橋重合体。
6. The amount of water absorption after 1 hour with respect to distilled water measured by the tea bag method is 2% of the mass of the dry crosslinked polymer.
The crosslinked polymer according to any one of claims 1 to 5, wherein the ratio is from 00 to 1500 times.
【請求項7】 重合体中の下記一般式(1a)で表され
る繰り返し単位、及び/又は、下記一般式(1b)で表
される繰り返し単位を、多価エポキシ化合物にて架橋反
応させることを特徴とする架橋重合体の製造方法。 【化2】 [式(1a)(1b)中、Rは、カルボキシル基を有す
るペンダント基であり、Xは、NH、N(R')(R'は
アルキル基、アリール基又はアラルキル基)、O又はS
であり、nは1又は2である。]
7. A crosslinking reaction of a repeating unit represented by the following general formula (1a) and / or a repeating unit represented by the following general formula (1b) in a polymer with a polyvalent epoxy compound. A method for producing a crosslinked polymer, characterized in that: Embedded image [In the formulas (1a) and (1b), R is a pendant group having a carboxyl group, X is NH, N (R ′) (R ′ is an alkyl group, an aryl group or an aralkyl group), O or S
And n is 1 or 2. ]
【請求項8】 架橋反応が、水中にて行われる請求項7
記載の架橋重合体の製造方法。
8. The cross-linking reaction is performed in water.
A method for producing the crosslinked polymer according to the above.
【請求項9】 架橋反応が行われる水溶液のpHが、3
〜7である請求項7又は8記載の架橋重合体の製造方
法。
9. The pH of an aqueous solution in which a crosslinking reaction is performed is 3
The method for producing a crosslinked polymer according to claim 7 or 8, wherein
【請求項10】 架橋反応が行われる水溶液の温度が、
10〜100℃である請求項7〜9の何れか一項記載の
架橋重合体の製造方法。
10. The temperature of an aqueous solution in which a crosslinking reaction is performed,
The method for producing a crosslinked polymer according to any one of claims 7 to 9, wherein the temperature is 10 to 100 ° C.
JP2000346548A 2000-11-14 2000-11-14 Crosslinked polymer and method for producing the same Expired - Fee Related JP4669121B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000346548A JP4669121B2 (en) 2000-11-14 2000-11-14 Crosslinked polymer and method for producing the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000346548A JP4669121B2 (en) 2000-11-14 2000-11-14 Crosslinked polymer and method for producing the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2002145988A true JP2002145988A (en) 2002-05-22
JP4669121B2 JP4669121B2 (en) 2011-04-13

Family

ID=18820399

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000346548A Expired - Fee Related JP4669121B2 (en) 2000-11-14 2000-11-14 Crosslinked polymer and method for producing the same

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4669121B2 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008178667A (en) * 2006-12-28 2008-08-07 Kao Corp Absorptive article
JP2010196175A (en) * 2009-02-20 2010-09-09 Idemitsu Technofine Co Ltd Fiber-crosslinked body and method for producing fiber-crosslinked body
WO2023155523A1 (en) * 2022-02-16 2023-08-24 Dic Corporation Cross-linked poly (aspartic acid) product and method for producing same
WO2023176966A1 (en) * 2022-03-18 2023-09-21 Dic株式会社 Crosslinked product of modified polyaspartic acid or salt thereof, and thickening composition

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000044679A (en) * 1998-07-30 2000-02-15 Mitsui Chemicals Inc Polymer and its production
JP2000063511A (en) * 1997-02-07 2000-02-29 Mitsui Chemicals Inc Production of crosslinked polyamino acid
JP2000290370A (en) * 1999-04-07 2000-10-17 Dainippon Ink & Chem Inc Water-absorbent material
JP2000290371A (en) * 1999-04-07 2000-10-17 Dainippon Ink & Chem Inc Production of water-absorbent resin

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000063511A (en) * 1997-02-07 2000-02-29 Mitsui Chemicals Inc Production of crosslinked polyamino acid
JP2000044679A (en) * 1998-07-30 2000-02-15 Mitsui Chemicals Inc Polymer and its production
JP2000290370A (en) * 1999-04-07 2000-10-17 Dainippon Ink & Chem Inc Water-absorbent material
JP2000290371A (en) * 1999-04-07 2000-10-17 Dainippon Ink & Chem Inc Production of water-absorbent resin

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008178667A (en) * 2006-12-28 2008-08-07 Kao Corp Absorptive article
JP2010196175A (en) * 2009-02-20 2010-09-09 Idemitsu Technofine Co Ltd Fiber-crosslinked body and method for producing fiber-crosslinked body
WO2023155523A1 (en) * 2022-02-16 2023-08-24 Dic Corporation Cross-linked poly (aspartic acid) product and method for producing same
WO2023155060A1 (en) * 2022-02-16 2023-08-24 Dic Corporation Cross-linked poly (aspartic acid ) product and method for producing the same
WO2023176966A1 (en) * 2022-03-18 2023-09-21 Dic株式会社 Crosslinked product of modified polyaspartic acid or salt thereof, and thickening composition
JP7384325B1 (en) * 2022-03-18 2023-11-21 Dic株式会社 Crosslinked product of modified polyaspartic acid or its salt, and thickening composition
JP7473068B2 (en) 2022-03-18 2024-04-23 Dic株式会社 Crosslinked product of modified polyaspartic acid or its salt, and thickening composition

Also Published As

Publication number Publication date
JP4669121B2 (en) 2011-04-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2002145988A (en) Cross-linked polymer and method for producing the same
JP2002145990A (en) Cross-linked polymer and method for producing the same
JPH08196901A (en) Water absorptive material and manufacture thereof
JP3434689B2 (en) Method for producing cross-linked polysuccinimide
WO2000039194A1 (en) Processes for producing water-absorbing resin
JPH11240949A (en) Crosslinked polymer and its production
JP4669123B2 (en) Porous particles obtained from crosslinked polyaspartic acid (salt) and method for producing the same
JP3434691B2 (en) Method for producing cross-linked polysuccinimide
WO2001048056A1 (en) Process for producing crosslinked polyaspartic acid (salt)
JP2001181392A (en) Method of manufacturing crosslinked polyaspartic acid (salt)
JP2002179791A (en) Cross-linked polyaspartic acid (salt) and method for producing the same
JP4651133B2 (en) Method for producing crosslinked polyaspartic acid resin
JP3434690B2 (en) Method for producing cross-linked polyaspartic resin
JP2001278937A (en) Crosslinked polyamino acid and production method thereof
WO2000039197A1 (en) Process and apparatus for continuous production of crosslinked polymer
JPH11255896A (en) Polymer and preparation thereof
JP2000128982A (en) Production of crosslinked polymer
JPH10324750A (en) Purification of water-absorbing resin
JP2001181391A (en) Method of manufacturing crosslinked polyaspartic acid (salt)
JP2001064385A (en) Crosslinked polyamino acid-based resin and its preparation
JP4171100B2 (en) Method for producing crosslinked polysuccinimide and method for producing crosslinked polyaspartic acid resin
JP4541598B2 (en) Continuous production method of crosslinked polysuccinimide
JP2001278974A (en) Crosslinked polymer and production method of the same
JP3434688B2 (en) Method for producing cross-linked polyaspartic resin
JP4613155B2 (en) Water absorbent resin and method for producing water absorbent resin

Legal Events

Date Code Title Description
RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20050830

RD05 Notification of revocation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7425

Effective date: 20060203

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20070706

RD03 Notification of appointment of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423

Effective date: 20071022

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20100128

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20100630

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20100825

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20110104

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20110114

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140121

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees