JP2002504572A - Ｎ−ビニル化合物からのポリマーの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、Ｎ−ビニル化合物からポリマーを製造するにあたり、ビニル化合物を一般式（Ｉ）： 【化１】 ［式中ＱはＮＲ²またはＳを意味し、かつＴはＣＲ³Ｒ⁴またはＳを表し、かつＲ¹、Ｒ²、Ｒ³およびＲ⁴は同一であるか、または互いに異なってよく、かつ独立して水素、Ｃ₁〜Ｃ₂₀−アルキルまたはＣ₆〜Ｃ₁₈−アリールを表す］の基の存在下に重合させる方法に関する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 本発明は、Ｎ−ビニル化合物のポリマーの製造方法に関する。更に本発明はＮ
−ビニル化合物のポリマーの製造のための、遊離基の使用に関する。また本発明
は本発明の方法によって得られるポリマーならびにその使用に関する。

【０００２】 Ｎ−ビニル化合物、例えば１−ビニル−２−ピロリドン（Ｎ−ビニルピロリド
ン、以下ではＮＶＰと称する）またはＮ−ビニルホルムアミド（以下ではＮＶＦ
と称する）を重合するための慣用の方法はラジカル重合である。またＮ−ビニル
化合物と他のモノマーとの共重合も可能である。しかしながら、不可避の二次反
応、例えば連鎖移動、不均斉化、再結合または脱離反応のために、分子量分布の
制御は非常に困難である。通常では、２．０以上の多分散性ＰＤを有するポリマ
ーが得られる。ＰＤはＰＤ＝Ｍ_w／Ｍ_nとして、その際、Ｍ_wは質量平均分子量で あり、かつＭ_nは数平均分子量であると定義される。該ポリマーの構成および構 造に影響を与えることは困難である。

【０００３】 これらの理由に対して、時としてリビングラジカル重合（living free-radica
l polymerization）としても知られている制御されたラジカル重合は、分子量分
布が狭いポリマー製造のために開発されている。該方法は、例えばＭ．Ｋ．ゲオ
ルゲス他著のポリマー科学の動向、２巻、Ｎｏ．２（１９９４）、６６〜７２頁
（M. K. Georges et al., Trend in Polymer Science, Vol. 2, No. 2 (1994),
pages 66 to 72）に記載されている。この方法の基礎的な戦略は、定期的に生長
するポリマー鎖の反応性のラジカル鎖末端をブロックし、次いでこれらを制御さ
れた方法で再活性化（再開始）させることである。活性形と不活性形の間の動的
平衡は遊離ポリマーラジカルの低く安定な濃度をもたらす。

【０００４】 ＥＰ−Ａ１３５２８０号は、反応性鎖末端と可逆的に結合する安定なＮ−オキ
シル基の使用を記載している。しかしながら、該方法では高い分子量のポリマー
は得られず、オリゴマーだけが得られる。

【０００５】 制御されたラジカル重合のための開始剤の特定の基は、遊離基開始剤およびＮ
−オキシル基に解離しうる化合物である（Trends in Polymer Science, 4 (6),
1996, 183-188）。これらの化合物は、例えば分枝鎖状ポリマーの製造を可能に する。しかしながら、選択されたモノマーのみを重合できるにすぎず、かつ反応
温度の高さは不十分である。

【０００６】 一般に、Ｎ−オキシル基の存在下でのモノマー重合における反応速度は多くの
工業的目的のためには低すぎる。この理由のために、例えば強有機酸が付随して
使用された（ＵＳ−Ａ５３２２９１２号）。しかしながら、これは生成物の後処
理に困難をもたらすことがある。

【０００７】 ＤＥ−Ａ１９５１６９６７号は、ビニル性モノマーを慣用の遊離基開始剤およ
びラジカル鎖末端を安定化する電子供与体の存在下に重合させる方法を記載して
いる。

【０００８】 ＷＯ９４／１８２４１号は、異なる分解温度を有する複数の開始剤を使用する
ＮＶＰの重合を記載している。その調節は煩わしく、かつ得られるポリマーは再
開始のために使用できる官能基によって停止されない。

【０００９】 Ｐｏｌｙｍ．Ｍａｔｅｒ．Ｓｃｉ．Ｅｎｇ．，Ｖｏｌ．７６，ｐｐ．１４７−
１４８（１９９７）において、マチャスチェウスキー（Matyjaszewski）は、原 子移動ラジカル重合（ＡＴＲＰ）（atom transfer radical polymerization）に
よるＮＶＰの制御されたラジカル重合を記載している。しかしながら、ＡＴＲＰ
法は重金属を必要とする。反応生成物のポリ−ＮＶＰはこれら重金属のための良
好な錯形成剤であり、そのためＡＴＲＰによって製造されるポリ−ＮＶＰは重金
属を含有しかつ従って医薬品での使用に不適である。

【００１０】 調節剤を使用してラジカル重合させたポリマーは他のモノマーの存在下での再
開始によってブロックコポリマーに変換できる。Ｅｕｒ．Ｐｏｌｙｍ．Ｊ．，Ｖ
ｏｌ．２６（５），ｐｐ．５１５−５２０（１９９０）において、アバディー（
Abadie）は、ＮＶＰを有するブロックコポリマーを原理的に反応機構の変化によ
って得ることができると開示している。該方法は、純粋な遊離基の方法と比較し
て付加的なプロセス工程を必要とするという欠点を有している。

【００１１】 Ｐｏｌｙｍ．Ｒｅｐｒｉｎｔｓ（Am. Chem. Soc., Div. Polym. Chem.）（１ ９８８），Ｖｏｌ．２９（２），ｐ．６−７において、ターナー（Turner）はＮ
ＶＰおよびスチレンを有するブロックコポリマーの合成を開示しているが、生成
物のモル質量は出発ポリマーのそれよりも低い。

【００１２】 Ｊ．Ｃｈｅｍ．Ｃｏｃ．Ｆａｒａｄａｙ Ｔｒａｎｓ．１，Ｖｏｌ．７４（７ ），ｐｐ．１７３８−１７４９（１９７８）において、ムナム リー（Munam Lee
）はＮＶＰの制御されたラジカル重合を記載している。しかしながら、該重合は
非常にゆっくりと進行する：４０時間の反応時間後に、僅かに“微量の”ポリマ
ーが見いだされるだけである。

【００１３】 ラジカル重合のための調節剤として、より早期の出願であるが、優先出願でな
いＤＥ−Ｐ１９６３６９９６．７号によって教示されるようなトリアゾリル基の
使用も可能である。該出願は、ビニル芳香族、アクリル酸およびメタクリル酸の
アルキルエステル、およびアクリロニトリルを有利なモノマーとして指定してい
る。Ｎ−ビニル化合物のホモポリマーおよびランダムコポリマーは挙げられてい
ない。

【００１４】 本発明の課題は、Ｎ−ビニル化合物、例えばＮＶＰおよびＮＶＦを有するポリ
マーを製造するための、前記の欠点を有さない新規の方法を提供することである
。更に、この新規方法は、分子量分布およびポリマーの構成および構造の両者の
制御が非常に良好であるべきである。更に、該方法は比較的低い温度においても
十分に高い反応速度を有するべきである。得られたポリマーは、医薬品に使用で
きるように重金属を含有しないべきである。また該方法はＮ−ビニル化合物およ
び他のモノマーから反応機構を変化させることなく簡単な方法でブロックコポリ
マーを製造することを可能にすべきである。

【００１５】 前記課題は、Ｎ−ビニル化合物のポリマーを製造するにあたり、Ｎ−ビニル化
合物を式Ｉ：

【００１６】

【化２】

【００１７】 ［式中、 ＱはＮＲ²またはＳであり、かつＴはＣＲ³Ｒ⁴またはＳであり、Ｒ¹、Ｒ²、Ｒ³お
よびＲ⁴は同一または異なってよく、かつ互いに独立して水素、Ｃ₁〜Ｃ₂₀−アル
キルもしくはＣ₆〜Ｃ₁₈−アリールである］の遊離基の存在下で重合する方法に よって解決されることが判明した。本発明の目的のために、式Ｉによって表され
る遊離基はその互変異性体および位置異性体（position isomer）も含んでいる 。アルキル基は直鎖状、分枝鎖状または環状であってよい。これらは非置換また
は、例えば１個以上のハロゲン原子、例えば塩素、ニトリル基、ＮＯ₂、スルホ ン酸基、ヒドロキシ基、アルキルエステルもしくはアリールエステル基によって
置換されていてもよい。更に、アルキル基はスルホキシドまたはカルボニル基を
有していてよい。アルキル基はＣ₁〜Ｃ₁₂−アルキル、有利にはＣ₁〜Ｃ₁₀−アル
キル、例えばメチル、エチル、ｎ−プロピル、ｉ−プロピル、ｎ−ブチル、ｉ−
ブチル、ｔ−ブチル、ｎ−ペンチル、シクロペンチル、ｎ−ヘキシルまたはシク
ロヘキシルを含む。これらの中で、メチルが特に有利である。有利なアリール基
はフェニル、ナフチルおよびビフェニルを含む。アリール基は１個以上の置換基
によって置換されているか、または非置換であってもよい。可能な置換基はアル
キル基、例えばＣ₁〜Ｃ₁₀−アルキル、有利にはＣ₁〜Ｃ₆−アルキル、例えばメ チル、エチル、ｎ−プロピル、ｉ−プロピル、ｎ−ブチル、ｉ−ブチルまたはｔ
−ブチル、またはヒドロキシ基もしくはハロゲン原子、例えば塩素である。更に
、アリール基は１個以上のハロゲン原子、例えば塩素、ニトリル基、ＮＯ₂、ス ルホン酸基、アルキルエステルもしくはアリールエステル基によって置換されて
いてもよい。アリール基の中で、フェニルが特に有利である。

【００１８】 適当な遊離基Ｉの例は式：

【００１９】

【化３】

【００２０】 のチアトリアノリル（thiatianolyls）または式：

【００２１】

【化４】

【００２２】 のジチアジアノリルである。

【００２３】 有利には、式：

【００２４】

【化５】

【００２５】 の２，５−ジヒドロ−１Ｈ−１，２，４−トリアゾール−２−イル遊離基（トリ
アゾリル基）が挙げられる。

【００２６】 特に有利には、Ｒ³およびＲ⁴が同じであるトリアゾリル基が挙げられる。より
特に有利なトリアゾリル基においては、Ｒ¹がフェニルであり、Ｒ²がフェニルま
たはメチルであり、かつＲ³およびＲ⁴がそれぞれフェニル、ビフェニル−２，２
’−ジイル、６，６’−ジメチルビフェニル−２，２’−ジイルまたは５，５’
−ジメチルビフェニル−２，２’−ジイルである。

【００２７】 ２，５−ジヒドロ−１Ｈ−１，２，４−トリアゾール−２−イル遊離基は自体
公知であるか、または自体公知の方法によって得ることができる。このように、
トリアゾリル遊離基は、例えば１Ｈ−１，２，４−トリアゾールのγ線による照
射によって得ることができるか、またはヘキサシアノ鉄酸カリウムの塩基性溶液
を使用する４，５−ジヒドロ−１Ｈ−１，２，４−トリアゾールの脱水素によっ
て製造できる。トリアゾリル遊離基を得る別の方法は、酸の存在下でのテトラジ
ンの環縮小である（Tetrahedron, 51 (47), 1995, 12883-12898）。

【００２８】 チアトリアノリルは、例えば相応のチアトリアゾール−１−イウム塩の還元に
よって製造できる（J. Am. Chem. Soc. Perkin Trans 2 (1990) 1619）。ジチア
ジアノリルは、例えば相応のジチアジアザジウム塩の還元によって得られる（Ch
em. Ber. 118 (1985) 3781）。

【００２９】 遊離基Ｉはその場で、例えば前記方法の１つによって発生させることができる
。有利には、遊離基Ｉを別々に製造し、これらを単離し、かつそれら自体を使用
することが挙げられる。更に、本発明の方法において、遊離基Ｉは遊離基開始剤
および遊離基Ｉに解離しうる化合物ＩＩの形で使用することもできる。かかる化
合物は、例えば式ＩＩ：

【００３０】

【化６】

【００３１】 ［式中、 Ｒ5は、解離するとラジカル反応が開始しうる基である］にまとめることができ る。有利な化合物ＩＩにおいては、Ｒ⁵はアルキル、有利にはＣ₁〜Ｃ₁₀−アルキ
ルであり；アルキル基は直鎖状または分枝鎖状であってよく、かつ１個以上の置
換基、特にハロゲン原子、例えば塩素またはニトリル基によって置換されていて
よい。またアルキル基は１個以上のヘテロ原子、例えば酸素によって中断されて
いてもよい。またＲ⁵はアリール基または置換されたアリール基、有利にはＣ₆〜
Ｃ₁₈−アリール基であってもよい。有利な基Ｒ⁵は市販の遊離基開始剤の崩壊基 （disintegration radical）、例えばイソブチロニトリルまたはベンゾイルであ
る。

【００３２】 化合物ＩＩは、例えば遊離基源、例えばジベンゾイルペルオキシドまたはアゾ
ビスイソブチロニトリルと遊離基Ｉとの反応によって製造できる。遊離基源を、
自体公知の方法、例えば熱的または光化学的にか、またはレドックス反応によっ
て崩壊基に解離させることができる。

【００３３】 化合物ＩＩを、例えば熱的または光化学的に解離できる。また化合物ＩＩはレ
ドックス反応によっても解離させることができる。一般に、化合物ＩＩは熱的に
解離される。化合物ＩＩは一般に０〜３００℃、有利には５０〜１５０℃の温度
範囲で解離する。

【００３４】 本発明の方法は１つの遊離基Ｉまたは１つの化合物ＩＩを使用して実施できる
。同様に種々の遊離基Ｉまたは化合物ＩＩを使用することも可能である。更に、
遊離基Ｉおよび化合物ＩＩの混合物を使用することもできる。

【００３５】 本発明の方法はＮ−ビニル化合物をポリマーに変換することが可能である。有
利なＮ−ビニル化合物は１−ビニル−２−ピロリドン（＝Ｎ−ビニルピロリドン
、ＮＶＰ）およびＮ−ビニルホルムアミド（ＮＶＦ）である。Ｎ−ビニルピロリ
ドンがより特に有利である。

【００３６】 これらを化合物ＩＩの形で使用する場合には、一般に遊離基Ｉは重合反応を開
始することができない。この理由のために、有利な態様によれば遊離基開始剤を
付加的に使用できる。遊離基開始剤は自体公知であり、例えばウルマンの工業化
学百科事典の第４版、１５巻、１８７頁（Ullmanns Encyclopaedie der technis
chen Chemie, 4th edition, Volume 15, page 187）に記載されている。特に適 当な遊離基開始剤はペルオキシド、例えばジベンゾイルペルオキシドおよびクメ
ンヒドロペルオキシドおよび、特にジアゾ化合物、例えばアゾビスイソブチロニ
トリル（ＡＩＢＮ）である。また種々の遊離基開始剤の混合物を使用することも
可能である。

【００３７】 遊離基開始剤のモル量は、使用されるモノマーの容量に対して１０^-6〜１モル
／ｌ、有利には１０^-4〜１０^-1モル／ｌであってよい。遊離基Ｉの遊離基開始剤
のモル比は一般に、１：０．５〜１：１０、有利には１：０．５〜１：５、特に
１：０．５〜１：２．５である。

【００３８】 他の有利な態様によれば、例えばＤＥ−Ａ１９５１６９６７号に記載されるよ
うな電子供与体を使用することもできる。有利な電子供与体は式：

【００３９】

【化７】

【００４０】 ［式中、 Ｘは酸素、硫黄またはセレン、有利には硫黄であり、かつ Ｒ⁶は、水素原子、−Ｃ₁〜Ｃ₅−アルキル、有利にはメチルもしくはエチル、− ＣＦ₃、ハロゲン、有利には−Ｃｌ、−ＣＮ、アルキルスルフィド、有利にはＣ₁ 〜Ｃ₁₀−アルキルスルフィド、アリールスルフィド、有利にはフェニルスルフィ
ド、アルコキシ、有利にはＣ₁〜Ｃ₁₀−アルコキシ、アリールオキシ、有利には フェノキシ、アルキルアミン、有利にはＣ₁〜Ｃ₁₀−アルキルアミン、ジアルキ ルアミン、有利にはジ−Ｃ₁〜Ｃ₁₀−アルキルアミン、アリールアミン、有利に はフェニルアミン、ジアリールアミン、有利にはジフェニルアミンであり、 Ｒ⁷は、水素原子または

【００４１】

【化８】

【００４２】 であり、 Ｚは、非分枝鎖状または分枝鎖状のＣ₁〜Ｃ₂₅−アルキレン基、有利にはＣ₁〜Ｃ ₂₅ −アルキレン基、特に有利にはＣ₁〜Ｃ₁₀−アルキレン基、例えばメチレン、 エチレン、２−メチルエチレン、ｎ−プロピレンまたはｎ−ブチレンであり、 Ｚ¹は、−ＯＨ、アルコキシ、有利にはＣ₁〜Ｃ₁₀−アルコキシ、アリールオキシ
、有利にはフェノキシ、アルキルスルフィド、有利にはＣ₁〜Ｃ₁₀−アルキルス ルフィド、アリールスルフィド、有利にはフェニルスルフィド、−ＮＨ₂、アル キルアミン、有利にはＣ₁〜Ｃ₁₀−アルキルアミン、ジアルキルアミン、有利に はジ−Ｃ₁〜Ｃ₁₀−アルキルアミン、アリールアミン、有利にはフェニルアミン 、ジアリールアミン、有利にはジフェニルアミンまたはＺ²であり、Ｚ²の中でも
−ＮＨ₂、アルキルアミンまたはジアルキルアミンが有利であり、 Ｚ²は、１個以上の−Ｏ−、−Ｓ−または−Ｎ（アルキル）−基、有利には−（ Ｃ₁〜Ｃ₁₀−アルキルアミン）−を有していてよいＣ₄〜Ｃ₇−脂環式基、有利に はＣ₅〜Ｃ₆−脂環式環であり、その際、後者の基が有利であって、かつＺ²は炭 素原子を介してそれぞれＺに結合しており、基−Ｏ−、−Ｓ−および−Ｎ（アル
キル）−は互いに直接結合していない］のフェノチアジン誘導体またはフェノセ
レナジンである。

【００４３】 有利なフェノチアジンは：

【００４４】

【化９】

【００４５】 ［式中、 ｒはそれぞれ、２〜１１までの整数であり、かつｓは１〜４までの整数である］
を含む。

【００４６】 また種々の電子供与体の混合物を使用することも可能である。

【００４７】 電子供与体として使用される化合物は自体公知であるか、または自体公知の方
法によって製造でき、例えばＪ．Ｈ．Ｐｅｒｌｓｔｅｉｎ，Ａｎｇｅｗ．Ｃｈｅ
ｍ．Ｉｎｔ．Ｅｄ．Ｅｎｇｌ．１６（１９７７），５１９〜５３４ページならび
にＭ．Ｒ．Ｂｒｙｃｅ，Ａｌｄｒｉｃｈｉｍｉｃａ Ａｃｔａ，Ｖｏｌ．１８（ １９８５），７３〜７７ページに記載されている。

【００４８】 電子供与体と遊離基Ｉとのモル比は０．１：１〜１０：１、有利には０．５：
１〜２：１の範囲であってよい。

【００４９】 電子供与体と遊離基開始剤とのモル比は１：１〜３：１、有利には１．６：１
〜２．４：１の範囲である。

【００５０】 また本発明の方法は遊離基ＩおよびＮ−オキシル遊離基の混合物の存在下に実
施できる。更に、本発明の方法を遊離基Ｉ、電子供与体およびＮ−オキシル遊離
基の混合物の存在下に実施することもできる。ここではＮ−オキシル基は減速剤
（moderator）として使用される、すなわちこれは反応速度を減少させる。

【００５１】 Ｎ−オキシル遊離基は、冒頭で既に示したように自体公知であるか、または該
基は自体公知の方法によって製造できる。本発明によれば、多様な構造を有する
Ｎ−オキシル基を使用することができる。これらは非環状および環状のＮ−オキ
シル基の両者を含んでいる。一般に、式ＩＶ：

【００５２】

【化１０】

【００５３】 の環式のＮ−オキシル基が有利である。

【００５４】 前記式において、Ｒ⁹〜Ｒ¹⁴は同一または異なってよく、かつ互いに独立に水 素、Ｃ₁〜Ｃ₂₀−アルキル、Ｃ₆〜Ｃ₁₈−アリール、−ＯＨ、−ＳＨ、−ＮＨ₂、 アルキルアミンまたはジアルキルアミンである。変数ｎは１〜５、有利には２ま
たは３の整数である。アルキル基の中でも、Ｃ₁〜Ｃ₁₀−アルキル、特にＣ₁〜Ｃ ₅ −アルキルが有利であり；アリール基の中でも、フェニルが有利である。有利 にはＲ⁹およびＲ¹⁰ならびにＲ¹³およびＲ¹⁴はそれぞれの場合にフェニルまたは アルキルもしくは１つのフェニル基および１つのアルキル基、例えばメチルもし
くはエチルである。Ｒ¹¹およびＲ¹²は有利には水素である。ｎが１より大きい場
合、ＣＲ¹¹Ｒ¹²基は同一であってもよいが、異なるＣＲ¹¹Ｒ¹²基が存在してもよ
い。１個より多いＣＲ¹¹Ｒ¹²基が存在する場合、これらの基上の基は有利にはＯ
Ｈおよび水素である。

【００５５】 有利には２，２，６，６−テトラメチル−１−ピペリジニルオキシ（ＴＥＭＰ
Ｏ）、４−オキソ−２，２，６，６−テトラメチル−１−ピペリジニルオキシ（
４−オキソ−ＴＥＭＰＯ）、４−ヒドロキシ−２，２，６，６−テトラメチル−
１−ピペリジニルオキシ、２，２，５，５−テトラメチル−１−ピロリジニルオ
キシ、３−カルボキシ−２，２，５，５−テトラメチルピロリジニルオキシおよ
びジ−ｔ−ブチルニトロキシドが有利である。２，６−ジフェニル−２，６−ジ
メチル−１−ピペリジニルオキシおよび２，５−ジフェニル−２，５−ジメチル
−１−ピロリジニルオキシを同様に使用できる。また種々のＮ−オキシル基の混
合物を使用することもできる。

【００５６】 Ｎ−オキシル遊離基と遊離基Ｉとのモル比は一般に０．１：１〜２０：１、有
利には０．１：１〜１０：１、特に有利には０．１：１〜２：１の範囲である。

【００５７】 Ｎ−オキシル遊離基と遊離基開始剤とのモル比は、有利には０．５：１〜５：
１、特に０．８：１〜４：１、特に有利には１：１〜１．５：１の範囲である。

【００５８】 本発明による重合は種々の方法、例えば塊状重合、溶液重合、乳化重合または
懸濁重合によって実施できる。例えば重合は溶融液中で、例えば押出機または混
練機中で実施できる。溶液重合のための適当な溶剤は、例えばテトラヒドロフラ
ン、トルエン、エチルベンゼンまたはその混合物である。

【００５９】 一般に反応条件は重要でない；温度は０〜２２０℃、有利には２０〜１８０℃
の範囲であってよく、かつ反応は通常、大気圧下で実施されるが、３０バール以
下の圧力を使用することもできる。有利には反応時間は、所望の分子量に達する
まで重合を持続させることによって選択され、例えば１時間〜６日間である。

【００６０】 不活性ガス、例えば窒素または希ガス、例えばアルゴン下で反応を実施するの
が有利な場合がある。

【００６１】 本発明の方法において、有利な方法は遊離基開始剤および遊離基Ｉまたは化合
物ＩＩを反応容器中に入れ、かつ１種または複数のモノマー、所望であれば溶剤
を添加することである。しかしながら、逆の添加順序を使用することも可能であ
る。付加的に電子供与体またはＮ−オキシル遊離基またはその混合物を使用する
場合、これらを最初に遊離基開始剤および遊離基Ｉと一緒に充填してよい。しか
しながら、これらは別々または重合反応の間に個々に添加してもよい。ポリマー
を、例えばメタノールまたはヘキサン中での沈殿によって後処理してもよい。

【００６２】 形成したポリマーの分子量Ｍ_n（数平均）は広い範囲内、例えば５０００〜５ ０００００ｇ／モルで変化してよい。

【００６３】 本発明の方法を使用して、ホモポリマーだけでなく、ランダムコポリマーも製
造できる。ランダムコポリマーは有利には、Ｎ−ビニル化合物を適当な不飽和モ
ノマー、特にビニル性モノマーと一緒に重合することによって製造される。

【００６４】 適当なビニル性コモノマーは、特にオレフィン、ビニルクロリド、ビニリデン
クロリド、ビニルアルコールと１〜８個の炭素原子を有するモノカルボン酸との
エステル、例えばビニルアセテート、ビニル芳香族、例えばスチレン、２−ビニ
ルナフタレンおよび９−ビニルアントラセン、置換されたビニル芳香族、例えば
ｐ−メチルスチレン、α−メチルスチレン、ｐ−クロロスチレン、２，４−ジメ
チルスチレンおよび４−ビニルビフェニル、アクリル酸またはメタクリル酸のＣ ₁ 〜Ｃ₈−アルキルエステル、特にＣ₁〜Ｃ₄−アクリレートおよびＣ₁〜Ｃ₄−メタ
クリレート、不飽和ジカルボン酸、例えば脂肪族の不飽和ジカルボン酸、例えば
マレイン酸、フマル酸およびイタコン酸、またはその誘導体、例えば無水物、エ
ステルおよびアミド、特に無水物、例えば無水マレイン酸、またはビニルシアニ
ド、特にアクリロニトリルである。種々のコモノマーの混合物を同様に使用して
もよい。

【００６５】 有利なコモノマーはスチレン、置換スチレン、Ｃ₁〜Ｃ₄−アクリレートおよび
Ｃ₁〜Ｃ₄−メタクリレート、特にメチルメタクリレート、およびアクリロニトリ
ルである。

【００６６】 コモノマーの割合は通常、Ｎ−ビニル化合物およびコモノマーの生成するコポ
リマーに対して８０質量％以下、有利には５０質量％以下、特に有利には３０質
量％である。

【００６７】 前記のホモポリマーおよびランダムコポリマー以外に、本発明の方法を使用し
て、セグメント化されたコポリマー、例えばブロックコポリマー、星型のブロッ
クコポリマー（star block copolymer）、グラフトコポリマーまたはグラフトブ
ロックコポリマーを、有利には後処理無しで、他のモノマーまたは種々の組成を
有するモノマー混合物とポリマーとを更に反応させることによって製造できる。
ここでは、更なる量の遊離基Ｉまたは化合物ＩＩ、遊離基開始剤、電子供与体も
しくはＮ−オキシル遊離基またはその混合物を添加する必要があることがある。

【００６８】 また本発明の方法は、ブロックコポリマーを、 −遊離基Ｉの存在下の重合によって得られ、かつブロックＡに対して８０質量％
以下、有利には５０質量％以下のコモノマーを有するＮＶＰホモポリマーまたは
ＮＶＰコポリマーからなる少なくとも１つのポリマーブロックＡ、および −遊離基Ｉの存在下の重合によって得られ、かつブロックＢに対して８０質量％
以下、有利には５０質量％以下のコモノマーを有するＮＶＦホモポリマーまたは
ＮＶＦコポリマーからなる少なくとも１つのポリマーブロックＢから製造でき、
その際、ポリマーブロックＡ、Ｂは互いに直接結合し、かつブロックの部分でな
い構造単位を介さない。

【００６９】 ブロックＡおよびＢのための有利なコモノマーは前記のビニル性コモノマーな
らびにブロックＣに関して以下に挙げられるモノマーである。

【００７０】 Ａの種類のポリマーブロックをＡとし、Ｂの種類のポリマーブロックをＢとし
、かつ開始剤および任意の減速剤および停止剤から誘導される基を無視する場合
、本発明による両親媒性のブロックコポリマーは、例えば直鎖状の系、例えばＡ
−Ｂ、Ａ−Ｂ−Ａ、Ｂ−Ａ−Ａ、Ｂ−Ａ−Ｂ、Ａ−Ｂ−Ｂまたは（Ａ−Ｂ）_n、 星型の系、例えばＡ（Ｂ）_n、Ｂ（Ａ）_nまたは（Ａ）_n−Ｂ−Ａ−（Ｂ）_m、デン
ドリマー状の系、例えば（（Ａ）_n−Ｂ）_mＡ、（（（Ｂ）_n−Ａ）_mＢ、（（（Ａ
）_m−Ｂ）_nＡ）_pＢまたは（（（Ｂ）_m−Ａ）_nＢ）_pＡまたはくし型の系、例えば
（（Ａ）_n−Ａ（Ｂ））_qまたは（（Ｂ）_n−Ｂ（Ａ））_qであり、その際、ｍ、ｎ
およびｐは１〜５の整数であり、かつｑは０〜１０００の整数である。

【００７１】 更に、直鎖状の２ブロックおよび３ブロックのコポリマーは本発明により有利
である。Ａ、Ｂの順序はブロックの製造の時間的順序を示し、本発明により有利
なブロックコポリマーをＡ−Ｂ、Ｂ−Ａ、Ｂ−Ａ−ＢおよびＡ−Ｂ−Ａとして模
式的に表すことができる。

【００７２】 また本発明によって、同性のブロックコポリマー（isophilic block copolyme
r）、すなわちブロックが種々のモノマーからなるが、同じ溶剤中で同等である かまたは少なくとも類似の溶解度を有するブロックコポリマーを製造することが
できる。本発明によれば、これらの同性のブロックコポリマーは、 −前記に定義されるようなＮＶＰホモポリマーまたはコポリマーからなる少なく
とも１つのポリマーブロックＡ、および／または −前記に定義されるようなＮＶＦホモポリマーまたはコポリマーからなる少なく
とも１つのポリマーブロックＢ、および −アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、２−アクリ
ルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸、スチレンスルホン酸、前記の酸のカ
リウム塩、ナトリウム塩およびアンモニウム塩ならびにアミド、ω−ヒドロキシ
−Ｃ₂〜Ｃ₄−アルキルアクリレート、ω−ヒドロキシ−Ｃ₂〜Ｃ₄−アルキルメタ
クリレート、ビニルイミダゾール、ビニルカプロラクタム、Ｎ−メチルビニルイ
ミダゾール、ビニルメチルエーテルおよびジメチルアミノエチルアクリレートか
らなる群から選択される１つ以上の親水性モノマーの遊離基Ｉの存在下の重合に
よって得られる少なくとも１つのポリマーブロックＣを有し、その際、Ａ、Ｂ、
Ｃの種類のポリマーブロックは互いに直接結合し、かつブロックの部分でない構
造単位を介さない。

【００７３】 従って、常に同性のブロックコポリマーはブロックＣを有し、かつ更にブロッ
クＡまたはブロックＢのいずれかを有するか、またはブロックＡ、ＢおよびＣを
有する。

【００７４】 Ａの種類のポリマーブロックをＡとし、かつＣの種類のポリマーブロックをＣ
とし、かつ開始剤および任意の減速剤および停止剤から誘導される基を無視する
場合、本発明による可能な両親媒性ブロックコポリマーは、例えば直鎖状の系、
例えばＡ−Ｃ、Ａ−Ｃ−Ａ、Ｃ−Ａ−Ａ、Ｃ−Ａ−Ｃ、Ａ−Ｃ−Ｃまたは（Ａ−
Ｃ）_n、星型の系、例えばＡ（Ｃ）_n、Ｃ（Ａ）_nまたは（Ａ）_n−Ｃ−Ａ−（Ｃ） _m 、デンドリマー状の系、例えば（（Ａ）_n−Ｃ）_mＡ、（（Ｃ）_n−Ａ）_mＣ、（ （（Ａ）_m−Ｃ）_nＡ）_pＣまたは（（（Ｃ）_m−Ａ）_nＣ）_pＡまたはくし型の系、
例えば（（Ａ）_n−Ａ（Ｃ））_qまたは（（Ｃ）_n−Ｃ（Ａ））_qであり、その際、
ｍ、ｎおよびｐは１〜５の整数であり、かつｑは０〜１０００の整数である。

【００７５】 更に、直鎖状の２ブロックおよび３ブロックのコポリマーが本発明によれば有
利である。Ａ、Ｃの順序がブロックの製造の時間的順序を示す場合、本発明によ
り有利な両親媒性のブロックコポリマーはＡ−Ｃ、Ｃ−Ａ、Ｃ−Ａ−ＣおよびＡ
−Ｃ−Ａとして模式的に表すことができる。

【００７６】 また同じブロック配置をブロックＢおよびＣに対しても類似に適用する：前記
の模式的なブロック配置において、Ａはそれぞれの場合にＢに置き換えられる。

【００７７】 ブロックＣはブロックＡおよびＢに任意の順序で結合させてよく、例えばＡ−
Ｂ−Ｃ、Ａ−Ｃ−Ｂ、Ｃ−Ａ−Ｂ等である。

【００７８】 ブロックＡおよびＢ、またはＡおよびＣ、またはＢおよびＣ、またはＡ、Ｂお
よびＣを有する前記の全てのブロックコポリマー：本発明のブロックコポリマー
（本明細書中では、ブロックコポリマーという用語は、有利には直鎖状に結合し
たブロックからなり、その際、該ブロックは互いに直接結合したポリマーであり
、かつブロックという用語はポリマー分子の区分を示し、その区分は直接隣接し
た区分に存在しない少なくとも１つの共通の特徴を有する複数のモノマー単位を
有する）は２ブロックのコポリマー、３ブロックのコポリマーまたは３より多い
ブロックを有する多ブロックのコポリマーであってよい。

【００７９】 本発明による水性媒体に可溶性であるブロックコポリマーは、水性重合媒体中
に直接可溶でなく、例えばまずこれらを水と混和性の有機溶剤または水と該有機
溶剤との混合物中に溶解させて、引き続き該溶液（本発明によれば、時として水
性重合媒体に直接添加できる）を、例えば透析または少量の水の繰り返しの添加
ならびに引き続いての使用した有機溶剤の蒸留による除去によって水溶液（水の
代わりに、頻繁に酸および／または塩基の水溶液も使用される）に変換すること
によって間接的に溶解させることができるブロックコポリマーも含むとするべき
である。本明細書においては、溶液という用語は必要に応じて分子容液を含意す
るが、澄明な液体が存在することを表現するにすぎず、またミセル溶液、特に熱
力学的平衡にないミセル溶液も包含する。

【００８０】 本発明のブロックコポリマーにおいて、一般に該鎖は遊離基ＩまたはＲ⁵から 誘導される基によって停止される。これらの基は時として末端オキシアミン基に
よって置き換えられてもよい。種々の理由のために、遊離基Ｉから誘導される基
の除去が望ましい場合もある。ＵＳ−Ａ４５８１４２９号の６欄の５４行目以降
において、該基の除去の種々の可能な方法が提案されている。本発明により特に
関心のある方法は、水素原子、ヒドロキシル基またはエチレン性不飽和末端基を
もたらす方法である。

【００８１】 本発明の方法は、特に経済的である。それというのも反応が工業的に関心のあ
る温度範囲で十分に迅速に進行し、かつ反応速度も容易に制御できるからである
。本発明の方法は、少量の湿気に殆ど反応せず、またモノマー混合物をランダム
コポリマーに変換することもできる。

【００８２】 本発明による遊離基Ｉまたは化合物ＩＩの使用は反応性の“リビング”ラジカ
ル鎖末端を有するポリマーをもたらすので、ブロックコポリマーまたは別のコポ
リマー、例えば星型ブロックコポリマー、グラフトコポリマーまたはグラフトブ
ロックコポリマーを容易に、別のラジカル重合可能なモノマー（混合物）を反応
器に添加することによって得ることができる。最初に製造されるリビング鎖末端
を有するポリマーの単離は必要ないか、または古典的なブロック共重合から知ら
れているような困難かつ時間を消費する活性中心の“極性反転（pole reversal ）”もまた必要ない。従ってＮ−ビニル化合物を有するブロックコポリマーまた
は他のコポリマーは、本発明の方法によって“単一容器反応”で好適に製造でき
る。また本発明による方法は、アニオン重合および／またはカチオン重合が不可
能なモノマーからブロックコポリマーを容易に製造することを可能にする。

【００８３】 得られるＮ−ビニル化合物のポリマーは重金属を含有しない。従って本発明に
よる方法によって製造される重合されたＮ−ビニル化合物および、特にポリＮＶ
Ｐホモポリマーは医薬品での使用のために特に適当である。重合条件の調整によ
って、特にヒトの腎臓を通過しうる分子量を有するポリＮＶＰを製造することが
できる。従ってかかるポリＮＶＰは代用血漿として適当である。

【００８４】 実施例 市販のベンゾイルペルオキシドを更なる精製をせずに使用した。２，５−ジヒ
ドロ−１，３，５，５−テトラフェニル−１Ｈ−１，２，４−トリアゾール−２
−イルを、Ｔｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ ５１（４７），１２８８３−１２８９８， １９９５に記載の方法を使用して相応の４，５−ジヒドロ−１Ｈ−１，２，４−
トリアゾールの脱水素によって製造した。

【００８５】 比較試験：遊離基Ｉを使用しないＮＶＰの重合 Ｎ−ビニルピロリドン５００ｇおよび遊離基開始剤としてのベンゾイルペルオ
キシド１ｇを撹拌容器に入れた。窒素ガスでフラッシした後に、混合物を撹拌し
ながら１３０℃に加熱し、この温度で５時間保持した。冷却した後に、得られた
ポリマーを、反応混合物をシクロヘキサン中に注入することによって沈殿させ、
かつ乾燥させた。

【００８６】 得られたポリＮＶＰは１２００００ｇ／モルの分子量（質量平均）を有し；多
分散性ＰＤ＝質量平均／数平均は８．４であった。

【００８７】 試験： 比較試験の方法を繰り返すが、ＮＶＰおよびベンゾイルペルオキシドと一緒に
１，３，５，５−テトラフェニル−２，５−ジヒドロ−１Ｈ−１，２，４−トリ
アゾール−２−イル（Ｒ¹〜Ｒ⁴＝フェニルである式Ｉ₃）を反応器に入れた。

【００８８】 得られたポリＮＶＰは９００００の分子量（質量平均）を有し、多分散性ＰＤ
は５．８であった。

【００８９】 前記の試験は、本発明による遊離基Ｉの付加的な使用がより低い多分散性およ
びより低い分子量を有するポリ−Ｎ−ビニル化合物をもたらすことを示している
。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ ，ＡＵ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＮ，ＣＺ，ＧＥ， ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＪＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＴ，Ｌ Ｖ，ＭＫ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＧ ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＲ，ＵＡ，ＵＳ (71)出願人 Ｂｅｒｌｉｎ，ＢＲＤ (72)発明者 ローマン ベネディクト レーター ドイツ連邦共和国 ルートヴィッヒスハー フェン ルーベンスシュトラーセ 27 (72)発明者 ヴォルフガング パウルス ドイツ連邦共和国 マインツ ヴィリ−ヴ ォルフ−シュトラーセ 10 (72)発明者 フランク ブラウン ドイツ連邦共和国 ニーダーキルヒェン ヒンターガッセ 45 (72)発明者 クラウス ミュレン ドイツ連邦共和国 ケルン ガイスベルガ ーシュトラーセ 139 (72)発明者 マルクス クラッパー ドイツ連邦共和国 マインツ ザットラー ヴェーク 27 (72)発明者 マルコ シュテーンボック ドイツ連邦共和国 マインツ ゼルトリウ スリング 285 Ｆターム(参考） 4C086 AA01 AA03 AA04 FA03 NA14 ZA52 4J015 EA04 4J026 HA08 HA23 HA38 HA39 HB08 HB38 HB39 HB45 HC06 HC11 HC38 HC39 HC45 HE04 4J100 AN04P AQ08P BA13P CA01 FA02 FA03 JA51 JA53

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 Ｎ−ビニル化合物からのポリマーの製造方法において、Ｎ−
   ビニル化合物を式Ｉ： 【化１】 ［式中、 ＱはＮＲ²またはＳであり、かつＴはＣＲ³Ｒ⁴またはＳであり、かつＲ¹、Ｒ²、 Ｒ³およびＲ⁴は同一または異なってよく、かつ互いに独立して水素、Ｃ₁〜Ｃ₂₀ −アルキルまたはＣ₆〜Ｃ₁₈−アリールである］の遊離基の存在下に重合させる ことを特徴とする、Ｎ−ビニル化合物からのポリマーの製造方法。
2. 【請求項２】 遊離基開始剤または電子供与体またはその混合物を使用する
   、請求項１記載の方法。
3. 【請求項３】 使用される遊離基Ｉが２，５−ジヒドロ−１Ｈ−１，２，４
   −トリアゾリル基である、請求項１または２記載の方法。
4. 【請求項４】 遊離基Ｉを、遊離基開始剤および遊離基Ｉに解離しうる化合
   物ＩＩから発生させる、請求項１から３までのいずれか１項記載の方法。
5. 【請求項５】 使用されるＮ−ビニル化合物が１−ビニル−２−ピロリドン
   （Ｎ−ビニルピロリドン）またはＮ−ビニルホルムアミドまたはその混合物であ
   る、請求項１から４までのいずれか１項記載の方法。
6. 【請求項６】 Ｎ−ビニル化合物からのポリマーの製造のための遊離基Ｉの
   使用。
7. 【請求項７】 代用血漿を製造するための、請求項１から５までのいずれか
   １項記載のようにＮ−ビニル化合物から製造されるポリマーの使用。
8. 【請求項８】 請求項１から５までのいずれか１項記載の方法によって得ら
   れるＮ−ビニル化合物のポリマー。
9. 【請求項９】 遊離基Ｉの存在下の重合によって得られ、かつＮ−ビニルピ
   ロリドンホモポリマーまたはブロックＡに対して８０質量％以下のコモノマーを
   有するＮ−ビニルピロリドンコポリマーからなる少なくとも１つのポリマーブロ
   ックＡ、および 遊離基Ｉの存在下の重合によって得られ、かつＮ−ビニルホルムアルデヒドホモ
   ポリマーまたはブロックＢに対して８０質量％以下のコモノマーを有するＮ−ビ
   ニルホルムアミドコポリマーからなる少なくとも１つのポリマーブロックＢを反
   応させることにより請求項１から５までのいずれか１項記載の方法によって得ら
   れ、その際、ブロックの部分でない構造単位を介さず、ポリマーブロックＡ、Ｂ
   が互いに直接結合しているブロックコポリマー。
10. 【請求項１０】 請求項９記載のＮ−ビニルピロリドンホモポリマーもしく
    はコポリマーからなる少なくとも１つのポリマーブロックＡ、および／または 請求項９記載のＮ−ビニルホルムアミドホモポリマーもしくはコポリマーからな
    る少なくとも１つのポリマーブロックＢ、ならびに アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、２−アクリル
    アミド−２−メチルプロパンスルホン酸、スチレンスルホン酸、前記の酸のカリ
    ウム塩、ナトリウム塩およびアンモニウム塩ならびにアミド、ω−ヒドロキシ−
    Ｃ₂〜Ｃ₄−アルキルアクリレート、ω−ヒドロキシ−Ｃ₂〜Ｃ₄−アルキルメタク
    リレート、ビニルイミダゾール、ビニルカプロラクタム、Ｎ−メチルビニルイミ
    ダゾール、ビニルメチルエーテルおよびジメチルアミノエチルアクリレートから
    なる群から選択される１つ以上の親水性モノマーの遊離基Ｉの存在下の重合によ
    って得られる少なくとも１つのポリマーブロックＣを反応させることにより請求
    項１から５までのいずれか１項記載の方法によって得られ、その際、ブロックの
    部分でない構造単位を介さず、Ａ、Ｂ、Ｃの種類のポリマーブロックが互いに直
    接結合しているブロックコポリマー。