JP2007023109A - Maleimidyl group-bearing polymer particles and method for producing the same - Google Patents

Maleimidyl group-bearing polymer particles and method for producing the same Download PDF

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義弘 稲葉
Takako Kobayashi
孝子 小林
Chisato Urano
千里 浦野
Hiroshi Yamamoto
浩史 山本
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide polymer particles having a sufficient amount of maleimidyl groups and a method for producing the same. <P>SOLUTION: In the maleimidyl group including polymer particles, a maleimidyl group represented by chemical formula (1) is introduced in the cross-linked polymer prepared by co-polymerization of a monomer mixture of (meth)acrylate, styrene monomer and a crosslinking agent. The cross-linked polymer particles are produced via the step where the monomer mixture is allowed to copolymerize in the presence of non-polymerizing solvent in an amount of 35mass% based on the total of the monomer mixture and the non-polymerizing solvent and the step where the non-polymerizing solvent is removed from the solvent-including particles. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、マレイミジル基含有ポリマー粒子およびその製造方法に関し、特に診断薬および医薬品担体、クロマトグラフィ担体、粘性調整剤、樹脂成形材料、塗料添加剤、架橋/硬化剤および化粧品添加剤のような用途に好適に使用可能なマレイミジル基含有ポリマー粒子およびその製造方法に関する。   TECHNICAL FIELD The present invention relates to maleimidyl group-containing polymer particles and a method for producing the same, and particularly for uses such as diagnostic agents and pharmaceutical carriers, chromatography carriers, viscosity modifiers, resin molding materials, paint additives, crosslinking / curing agents, and cosmetic additives. The present invention relates to a maleimidyl group-containing polymer particle that can be suitably used and a method for producing the same.

イオン交換樹脂、キレート樹脂のような機能性ポリマー粒子は、種々の化学物質の担体として従来から広く用いられている。このような機能性ポリマー粒子は、不溶性の重合体の表面に種々の反応性基を有する。従来からカルボキシル基、水酸基、および1級および2級アミノ基のような種々の活性水素含有基が導入された機能性ポリマーが種々の用途に用いられてきた。   Functional polymer particles such as ion exchange resins and chelate resins have been widely used as carriers for various chemical substances. Such functional polymer particles have various reactive groups on the surface of the insoluble polymer. Conventionally, functional polymers into which various active hydrogen-containing groups such as carboxyl groups, hydroxyl groups, and primary and secondary amino groups have been introduced have been used for various applications.

近年では、核酸やペプチド、抗体のような生体分子あるいは生体分子類似の合成分子を活性を保持したままポリマー粒子に固定し、アフィニティクロマトグラフィや診断薬、検査薬などに用いられるようになった。このようにより選択性の高い担持体粒子として用いる場合は、生体分子あるいは生体分子類似の合成分子中のSH基との間に選択的で安定な結合を形成し確実に担持可能なマレイミジル基(マレイミド基)を有するものが望まれていた。このような用途では、ポリマー担体は所望量の物質を均一かつ確実に担持する必要があり、かつ、水系溶媒に対する良好な分散性を有する必要がある。     In recent years, biomolecules such as nucleic acids, peptides, and antibodies, or biomolecule-like synthetic molecules are immobilized on polymer particles while retaining activity, and are used for affinity chromatography, diagnostic drugs, test drugs, and the like. When used as a carrier particle having higher selectivity in this way, a maleimidyl group (maleimide) that can be reliably supported by forming a selective and stable bond with an SH group in a biomolecule or a biomolecule-like synthetic molecule. The group having the group) was desired. In such an application, the polymer carrier needs to carry a desired amount of a substance uniformly and reliably, and has a good dispersibility in an aqueous solvent.

マレイミジル基を有するポリマー粒子の公知例は少ない。例えば、マレイミジル基を含有するリン脂質膜が表面に存在する微粒子が開示されている(例えば、特許文献1参照。)。
しかしながら、この方法では、N−(6−マレイミドカプロイロキシ)サクシンイミドのごときマレイミジル基含有化合物をリン脂質と反応させ、カラムクロマトグラフィなどの方法で精製してマレイミジル基含有リン脂質をあらかじめ作製しなければならない。さらに、多段の処理を経てマレイミジル基を含有するリン脂質膜を作製し、これを磁性粒子のごとき核粒子上に形成するので、工程がきわめて複雑で、さらに核粒子とマレイミジル基を含有するリン脂質膜とは化学結合していないので物理的に弱いという欠点がある。
また、マレイミジル基を含有するポリスチレン粒子が掲載されている例がある(例えば、非特許文献1参照。)。しかしながら、マレイミジル基は疎水性が強い官能基で、水性媒体中での分散性が非常に悪いものであった。さらに、ポリマー粒子に導入されるマレイミジル基の量が不十分であった。
特開平11−106391号公報 2001/2002製品カタログ,Fulka社,p.909
There are few known examples of polymer particles having maleimidyl groups. For example, a fine particle in which a phospholipid film containing a maleimidyl group is present on the surface is disclosed (for example, see Patent Document 1).
However, in this method, a maleimidyl group-containing phospholipid must be prepared in advance by reacting a maleimidyl group-containing compound such as N- (6-maleimidocaproyloxy) succinimide with a phospholipid and purifying it by a method such as column chromatography. Don't be. Furthermore, a phospholipid film containing maleimidyl groups is produced through multi-step processing, and this is formed on a core particle such as a magnetic particle, so the process is extremely complicated, and the phospholipid containing core particles and maleimidyl groups There is a disadvantage that it is physically weak because it is not chemically bonded to the film.
In addition, there is an example in which polystyrene particles containing a maleimidyl group are published (for example, see Non-Patent Document 1). However, the maleimidyl group is a functional group having strong hydrophobicity, and its dispersibility in an aqueous medium is very poor. Furthermore, the amount of maleimidyl groups introduced into the polymer particles was insufficient.
JP-A-11-106391 2001/2002 product catalog, Fulka, p. 909

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、十分なマレイミジル基を有するポリマー粒子及びその製造方法を提供することを目的とする。   This invention is made | formed in view of the said problem, and it aims at providing the polymer particle which has sufficient maleimidyl group, and its manufacturing method.

即ち、本発明は、
<1> (メタ)アクリレート、スチレン系モノマー及び架橋剤を含むモノマー混合物を共重合させて得られた架橋ポリマー粒子に下記化学式(1)で示されるマレイミジル基が導入されたマレイミジル基含有ポリマー粒子であって、前記架橋ポリマー粒子が、前記モノマー混合物を、前記モノマー混合物が可溶性を示し且つ前記(メタ)アクリレートと前記スチレン系モノマーとの共重合体が難溶性を示す非重合性溶剤と前記モノマー混合物との合計量に対して前記非重合性溶剤の含有量が35質量%以上となる状態で共重合させて非重合性溶剤含有粒子を得る工程と、前記非重合性溶剤含有粒子から非重合性溶剤を除去する工程と、を経て得られたものであるマレイミジル基含有ポリマー粒子である。
That is, the present invention
<1> Maleidyl group-containing polymer particles in which a maleimidyl group represented by the following chemical formula (1) is introduced into a crosslinked polymer particle obtained by copolymerizing a monomer mixture containing a (meth) acrylate, a styrene monomer and a crosslinking agent. The crosslinked polymer particles comprise the monomer mixture, the monomer mixture is soluble, and the copolymer of the (meth) acrylate and the styrenic monomer is hardly soluble, and the monomer mixture. And a step of obtaining non-polymerizable solvent-containing particles by copolymerization in a state where the content of the non-polymerizable solvent is 35% by mass or more with respect to the total amount, and non-polymerizable from the non-polymerizable solvent-containing particles Maleimidyl group-containing polymer particles obtained through a step of removing the solvent.

(式中、m及びnは1以上の整数を表す。) (In the formula, m and n represent an integer of 1 or more.)

<2> 前記非重合性溶剤が、沸点が100℃以上の炭化水素、長鎖アルコール、長鎖カルボン酸及び長鎖エステルから選ばれる少なくとも一種である<1>に記載のマレイミジル基含有ポリマー粒子である。   <2> The maleidyl group-containing polymer particle according to <1>, wherein the non-polymerizable solvent is at least one selected from hydrocarbons having a boiling point of 100 ° C. or higher, long-chain alcohols, long-chain carboxylic acids, and long-chain esters. is there.

<3> 水銀圧入法による平均細孔半径が0.005〜0.1μmである<1>又は<2>に記載のマレイミジル基含有ポリマー粒子である。   <3> The maleimidyl group-containing polymer particle according to <1> or <2>, wherein an average pore radius by a mercury intrusion method is 0.005 to 0.1 μm.

<4> (メタ)アクリレート、スチレン系モノマー及び架橋剤を含むモノマー混合物を、前記モノマー混合物が可溶性を示し且つ前記(メタ)アクリレートと前記スチレン系モノマーとの共重合体が難溶性を示す非重合性溶剤と前記モノマー混合物との合計量に対して前記非重合性溶剤の含有量が35質量%以上となる状態で共重合させて非重合性溶剤含有粒子を得る工程と、前記非重合性溶剤含有粒子から非重合性溶剤を除去して架橋ポリマー粒子を得る工程と、前記架橋ポリマー粒子に下記化学式(1)で示されるマレイミジル基を導入する工程と、を有するマレイミジル基含有ポリマー粒子の製造方法である。   <4> Non-polymerization of a monomer mixture containing a (meth) acrylate, a styrene monomer, and a crosslinking agent, wherein the monomer mixture exhibits solubility and the copolymer of the (meth) acrylate and the styrene monomer exhibits poor solubility. A step of obtaining non-polymerizable solvent-containing particles by copolymerization in a state where the content of the non-polymerizable solvent is 35% by mass or more based on the total amount of the polymerizable solvent and the monomer mixture; A method for producing maleimidyl group-containing polymer particles, comprising: obtaining a crosslinked polymer particle by removing a non-polymerizable solvent from the contained particle; and introducing a maleimidyl group represented by the following chemical formula (1) into the crosslinked polymer particle: It is.

(式中、m及びnは1以上の整数を表す。) (In the formula, m and n represent an integer of 1 or more.)

<5> 前記非重合性溶剤が、沸点が100℃以上の炭化水素、長鎖アルコール、長鎖カルボン酸及び長鎖エステルから選ばれる少なくとも一種である<4>に記載のマレイミジル基含有ポリマー粒子の製造方法である。   <5> The maleidyl group-containing polymer particle according to <4>, wherein the non-polymerizable solvent is at least one selected from a hydrocarbon having a boiling point of 100 ° C. or higher, a long-chain alcohol, a long-chain carboxylic acid, and a long-chain ester. It is a manufacturing method.

本発明によれば、十分なマレイミジル基を有するポリマー粒子及びその製造方法を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the polymer particle which has sufficient maleimidyl group, and its manufacturing method can be provided.

本発明のマレイミジル基含有ポリマー粒子は、(メタ)アクリレート、スチレン系モノマー及び架橋剤を含むモノマー混合物を共重合させて得られた架橋ポリマー粒子に下記化学式(1)で示されるマレイミジル基が導入された粒子であって、前記架橋ポリマー粒子が、前記モノマー混合物を、前記モノマー混合物が可溶性を示し且つ前記(メタ)アクリレートと前記スチレン系モノマーとの共重合体が難溶性を示す非重合性溶剤と前記モノマー混合物との合計量に対して前記非重合性溶剤の含有量が35質量%以上となる状態で共重合させて非重合性溶剤含有粒子を得る工程と、前記非重合性溶剤含有粒子から非重合性溶剤を除去する工程と、を経て得られたものである。   The maleimidyl group-containing polymer particle of the present invention is obtained by introducing a maleimidyl group represented by the following chemical formula (1) into a crosslinked polymer particle obtained by copolymerizing a monomer mixture containing (meth) acrylate, a styrene monomer and a crosslinking agent. A non-polymerizable solvent in which the crosslinked polymer particles are soluble in the monomer mixture, the monomer mixture is soluble, and the copolymer of the (meth) acrylate and the styrenic monomer is insoluble. From the step of obtaining non-polymerizable solvent-containing particles by copolymerizing in a state where the content of the non-polymerizable solvent is 35% by mass or more with respect to the total amount with the monomer mixture, And a step of removing the non-polymerizable solvent.

式中、m及びnは1以上の整数を表す。   In the formula, m and n represent an integer of 1 or more.

また、本発明のマレイミジル基含有ポリマー粒子の製造方法は、(メタ)アクリレート、スチレン系モノマー及び架橋剤を含むモノマー混合物を、前記モノマー混合物が可溶性を示し且つ前記(メタ)アクリレートと前記スチレン系モノマーとの共重合体が難溶性を示す非重合性溶剤と前記モノマー混合物との合計量に対して前記非重合性溶剤の含有量が35質量%以上となる状態で共重合させて非重合性溶剤含有粒子を得る工程と、前記非重合性溶剤含有粒子から非重合性溶剤を除去して架橋ポリマー粒子を得る工程と、前記架橋ポリマー粒子に下記化学式(1)で示されるマレイミジル基を導入する工程と、を有するものである。   Also, the method for producing maleimidyl group-containing polymer particles of the present invention includes a monomer mixture containing (meth) acrylate, a styrenic monomer and a crosslinking agent, wherein the monomer mixture exhibits solubility and the (meth) acrylate and the styrenic monomer. The non-polymerizable solvent is copolymerized in a state where the content of the non-polymerizable solvent is 35% by mass or more based on the total amount of the non-polymerizable solvent and the monomer mixture. A step of obtaining contained particles, a step of removing non-polymerizable solvent from the non-polymerizable solvent-containing particles to obtain crosslinked polymer particles, and a step of introducing a maleimidyl group represented by the following chemical formula (1) into the crosslinked polymer particles And.

式中、m及びnは1以上の整数を表す。   In the formula, m and n represent an integer of 1 or more.

ところで、ポリマー粒子を作製するに際し、モノマー混合液は溶解する(可溶性を示す)が該モノマー混合液の重合物であるポリマーには難溶性の溶剤を添加して重合することは公知(例えば、J. Polymer Sci., Part A, vol. 2, p.835−843(1964))であるが、これらの方法はポリマー粒子を多孔質化することを目的とした技術である。しかしながら、本発明に係る架橋ポリマー粒子は、水銀圧入法で細孔径を測定すると平均細孔半径が0.1μm以下であり、少なくとも走査型電子顕微鏡(SEM)による観察では粒子表面に明確な多孔質構造は形成されていないので、単に比表面積が増えてマレイミジル基量が増大したものとは思われない。
本発明の効果はよくわからないが、粒子表面の化学的あるいは物理的性質が変化し、粒子末端のOH基とヒドロキシマレイミドとの反応が効率よく行われるようになったものと考えられる。
By the way, in preparing polymer particles, it is known that a monomer mixture solution dissolves (indicates solubility), but a polymer that is a polymer of the monomer mixture solution is polymerized by adding a hardly soluble solvent (for example, J Polymer Sci., Part A, vol. 2, p.835-843 (1964)), these methods are techniques aimed at making the polymer particles porous. However, the crosslinked polymer particles according to the present invention have an average pore radius of 0.1 μm or less when the pore diameter is measured by a mercury intrusion method, and at least the surface of the particle is clear by observation with a scanning electron microscope (SEM). Since the structure is not formed, it does not seem that the specific surface area increased and the amount of maleimidyl groups increased.
Although the effect of the present invention is not well understood, it is considered that the chemical or physical properties of the particle surface have changed, and the reaction between the OH group at the particle end and hydroxymaleimide has been carried out efficiently.

ここで「(メタ)アクリレート」とは、常用されるように「アクリル酸エステル」および「メタクリル酸エステル」をいう。また、(ポリ)エチレングリコールとはエチレングリコールおよびポリエチレングリコールをいう。   Here, “(meth) acrylate” means “acrylic ester” and “methacrylic ester” as commonly used. (Poly) ethylene glycol means ethylene glycol and polyethylene glycol.

以下、本発明を具体的に説明する。   The present invention will be specifically described below.

<マレイミジル基含有ポリマー粒子>
本発明のマレイミジル基含有ポリマー粒子は、化学式(1)で示されるマレイミジル基が架橋ポリマー粒子中に導入されたものである。
<Maleimidyl group-containing polymer particles>
The maleimidyl group-containing polymer particles of the present invention are those in which the maleimidyl group represented by the chemical formula (1) is introduced into the crosslinked polymer particles.

一般式(1)中、マレイミジル基はエチレンオキシド鎖を介して架橋ポリマー粒子に化学結合しており、該エチレンオキシド鎖のmは、1以上の整数を表す。前記エチレンオキシド鎖は、(ポリ)エチレングリコールと架橋ポリマー粒子とを反応させて化学的に結合することにより得ることができるし、(ポリ)エチレングリコールが導入された(メタ)アクリレートもしくは、その前駆体が導入された(メタ)アクリレートを共重合させて直接導入しても良い。   In the general formula (1), the maleimidyl group is chemically bonded to the crosslinked polymer particle via an ethylene oxide chain, and m of the ethylene oxide chain represents an integer of 1 or more. The ethylene oxide chain can be obtained by reacting (poly) ethylene glycol with cross-linked polymer particles and chemically bonding them, or (meth) acrylate having (poly) ethylene glycol introduced therein or a precursor thereof. (Meth) acrylate introduced with may be copolymerized and directly introduced.

本発明のマレイミジル基含有ポリマー粒子は、化学式(1)で表されるマレイミジル基を、前記架橋ポリマー粒子の表面に有しても、また、架橋ポリマー粒子の内部に有しても、また、表面及びその内部の両方に有しても良い。
一般的に、水系溶媒中で良好な分散性を得る観点から、mは2以上であることが好ましい。
また、ヒドロキシメチルマレイミドに代表されるヒドロキシアルキルマレイミドは、(ポリ)エチレングリコールが導入されたポリマー粒子にマレイミジル基を導入するための原料化合物として好適であることからnは1以上が好ましい。
The maleimidyl group-containing polymer particle of the present invention may have a maleimidyl group represented by the chemical formula (1) on the surface of the crosslinked polymer particle or on the inside of the crosslinked polymer particle. And both of them may be included.
Generally, m is preferably 2 or more from the viewpoint of obtaining good dispersibility in an aqueous solvent.
Further, since hydroxyalkylmaleimide represented by hydroxymethylmaleimide is suitable as a raw material compound for introducing a maleimidyl group into polymer particles into which (poly) ethylene glycol is introduced, n is preferably 1 or more.

本発明のマレイミジル基含有ポリマー粒子は化学式(1)で表されるマレイミジル基を0.001mmol/g以上含有することが好ましく、単位質量当たりの反応量をできるだけ多くするという観点から、0.01mmol/g以上が好ましく、特に、0.02mmol/g以上がさらに好ましい。0.02mmol/g以上とすることによりSH基含有化合物との反応速度を上げることができる。   The maleimidyl group-containing polymer particles of the present invention preferably contain 0.001 mmol / g or more of the maleimidyl group represented by the chemical formula (1). From the viewpoint of increasing the reaction amount per unit mass as much as possible, 0.01 mmol / g or more is preferable, and 0.02 mmol / g or more is particularly preferable. By setting it to 0.02 mmol / g or more, the reaction rate with the SH group-containing compound can be increased.

本発明のマレイミジル基含有ポリマー粒子は、マレイミジル基と架橋ポリマー粒子との間に親水性のエチレングリコールまたはポリエチレングリコール鎖が存在しているので、水系溶媒における分散性が良好であるという性質を有している。   The maleimidyl group-containing polymer particle of the present invention has a property of good dispersibility in an aqueous solvent since a hydrophilic ethylene glycol or polyethylene glycol chain exists between the maleimidyl group and the crosslinked polymer particle. ing.

このように、本発明のマレイミジル基含有ポリマー粒子は、水系溶媒における分散性が良好で、該マレイミジル基含有ポリマー粒子の担持性は生体分子あるいは生体分子類似の合成分子中のSH基との間に選択的で安定な結合を形成するもので、選択性の高い担持体粒子として利用できる。   Thus, the maleimidyl group-containing polymer particles of the present invention have good dispersibility in an aqueous solvent, and the support of the maleimidyl group-containing polymer particles is between the SH groups in the biomolecules or biomolecule-like synthetic molecules. It forms a selective and stable bond and can be used as a carrier particle with high selectivity.

本発明のマレイミジル基含有ポリマー粒子は、特に限定されるものではなく、種々の用途に応じて選択可能であるが、一般的にその平均粒径が1〜1000μmであり、中でも、固液分離の容易性の観点から、3〜500μmであることが好ましく、特に、5〜100μmであることが好ましい。
平均粒径を1〜1000μmの範囲とすることにより単位質量当たりの十分な反応量を維持したまま、濾過あるいは遠心分離による固液分離特性を上げることができる。
The maleimidyl group-containing polymer particles of the present invention are not particularly limited, and can be selected according to various applications. Generally, the average particle diameter thereof is 1 to 1000 μm. From the viewpoint of ease, it is preferably 3 to 500 μm, and particularly preferably 5 to 100 μm.
By setting the average particle size in the range of 1 to 1000 μm, solid-liquid separation characteristics by filtration or centrifugation can be improved while maintaining a sufficient reaction amount per unit mass.

本発明のマレイミジル基含有ポリマー粒子の水銀圧入法による平均細孔半径は、0.005〜0.1μmが好ましく、0.01〜0.05μm以下がさらに好ましい。平均細孔半径が0.005〜0.1μmであると、マレイミジル基の導入量が高くペプチド反応性も高いマレイミジル基含有ポリマー粒子を得ることができる。   The average pore radius by the mercury intrusion method of the maleimidyl group-containing polymer particles of the present invention is preferably 0.005 to 0.1 μm, and more preferably 0.01 to 0.05 μm or less. When the average pore radius is 0.005 to 0.1 μm, maleimidyl group-containing polymer particles having a high introduction amount of maleimidyl groups and high peptide reactivity can be obtained.

<架橋ポリマー粒子>
本発明に係る架橋ポリマー粒子は、(メタ)アクリレート、スチレン系モノマー及び架橋剤を含むモノマー混合物を、該モノマー混合物が可溶性を示し且つ(メタ)アクリレートとスチレン系モノマーとの共重合体が難溶性を示す非重合性溶剤とモノマー混合物との合計量に対して非重合性溶剤の含有量が35質量%以上となる状態で共重合させて非重合性溶剤含有粒子を得る工程と、非重合性溶剤含有粒子から非重合性溶剤を除去する工程と、を経て得られたものである。
<Crosslinked polymer particles>
The crosslinked polymer particle according to the present invention comprises a monomer mixture containing (meth) acrylate, a styrene monomer and a crosslinking agent, the monomer mixture is soluble, and a copolymer of (meth) acrylate and a styrene monomer is hardly soluble. A step of obtaining non-polymerizable solvent-containing particles by copolymerization in a state where the content of the non-polymerizable solvent is 35% by mass or more with respect to the total amount of the non-polymerizable solvent and the monomer mixture, And a step of removing the non-polymerizable solvent from the solvent-containing particles.

(メタ)アクリレートにおいて、(メタ)アクリル酸エステルのアルコール残基のアルキル基としては、炭素数1〜18のアルキル基であり、無置換でも置換基を有していても良く、例えば、メチル、エチル、n−プロピル、イソプロピル、n−ブチル、t−ブチル、ペンチル、イソペンチル、ネオペンチル、ヘキシル、ヘプチル、n−オクチル、ノニル、デシル、ウンデシル、ドデシル、ベンジル、ヒドロキシエチル、水酸基をジヒドロピラン等の疎水性保護基で保護したヒドロキシエチル、ポリオキシエチレン等が挙げられる。ポリマーを加水分解して(ポリ)エチレングリコールを導入させる場合には、t−ブチル(メタ)アクリレートをその一成分として存在させることが好ましい。   In the (meth) acrylate, the alkyl group of the alcohol residue of the (meth) acrylic acid ester is an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, which may be unsubstituted or substituted, for example, methyl, Ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, t-butyl, pentyl, isopentyl, neopentyl, hexyl, heptyl, n-octyl, nonyl, decyl, undecyl, dodecyl, benzyl, hydroxyethyl, hydroxy group such as dihydropyran And hydroxyethyl, polyoxyethylene and the like protected with a protective group. When the polymer is hydrolyzed to introduce (poly) ethylene glycol, t-butyl (meth) acrylate is preferably present as one component.

前記スチレン系モノマーとしては、炭素数6〜12のアリール基を有するビニル基含有モノマーであり、無置換でも置換基を有していても良く、例えば、フェニル、ナフチル、トリル、p−n−オクチルオキシフェニル等が挙げられるが、フェニルが好ましい。   The styrenic monomer is a vinyl group-containing monomer having an aryl group having 6 to 12 carbon atoms, which may be unsubstituted or substituted. For example, phenyl, naphthyl, tolyl, pn-octyl Although oxyphenyl etc. are mentioned, phenyl is preferable.

前記置換基としては、アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子、アリール基等が挙げられる。
該アルキル基としては、前述のアルキル基の場合と同義である。該アルコキシ基としては、例えば、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、ブトキシ等が挙げられ、メトキシ、エトキシが好ましい。
該ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子が挙げられるが、フッ素原子、塩素原子が好ましい。
該アリール基としては、前述のアリール基の場合と同義である。
Examples of the substituent include an alkyl group, an alkoxy group, a halogen atom, and an aryl group.
As this alkyl group, it is synonymous with the case of the above-mentioned alkyl group. Examples of the alkoxy group include methoxy, ethoxy, propoxy, butoxy and the like, and methoxy and ethoxy are preferable.
Examples of the halogen atom include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom, and a fluorine atom and a chlorine atom are preferable.
As this aryl group, it is synonymous with the case of the above-mentioned aryl group.

前記架橋剤としては、ジビニルベンゼン、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、グリシジル(メタ)アクリレート、2−([1’−メチルプロピリデンアミノ]カルボキシアミノ)エチル(メタ)アクリレート等が挙げられる。   Examples of the crosslinking agent include divinylbenzene, ethylene glycol di (meth) acrylate, diethylene glycol di (meth) acrylate, glycidyl (meth) acrylate, and 2-([1′-methylpropylideneamino] carboxyamino) ethyl (meth) acrylate. Etc.

モノマー混合物中の(メタ)アクリレートとスチレン系モノマーとの含有量の比は、モル比で(メタ)アクリレート:スチレン系モノマー=90:10〜10:90が好ましく、25:75〜75:25がさらに好ましい。また、モノマー混合物中の架橋剤の含有量は、(メタ)アクリレートとスチレン系モノマーと合計量100部に対して0.5〜30部が好ましく、1.0〜20部がさらに好ましい。   The ratio of the content of (meth) acrylate and styrene monomer in the monomer mixture is preferably (meth) acrylate: styrene monomer = 90: 10 to 10:90, and 25:75 to 75:25 in molar ratio. Further preferred. Further, the content of the crosslinking agent in the monomer mixture is preferably 0.5 to 30 parts, more preferably 1.0 to 20 parts, with respect to 100 parts of the (meth) acrylate, the styrene monomer, and the total amount.

また、前記架橋ポリマー粒子は、前記単量体の重合体成分の共重合比を変えることで粒子に導入されたポリエチレングリコール量を制御することができ、従って、マレイミジル基含有ポリマー粒子中のマレイミジル基の制御ができる。   In addition, the crosslinked polymer particles can control the amount of polyethylene glycol introduced into the particles by changing the copolymerization ratio of the polymer component of the monomer, and therefore, the maleimidyl groups in the maleimidyl group-containing polymer particles can be controlled. Can be controlled.

本発明に用いられる非重合性溶剤は、モノマー混合物が可溶性を示し且つ(メタ)アクリレートとスチレン系モノマーとの共重合体が難溶性を示すものである。
本発明において「モノマー混合物が可溶性を示す」とは、15℃でのモノマー混合物の非重合性溶剤への溶解量が2.5g/g以上であることをいい、また「(メタ)アクリレートとスチレン系モノマーとの共重合体が難溶性を示す」とは、該共重合体の非重合性溶剤への溶解量が2.5g/g以下であることをいう。
非重合性溶剤は、特に限定されるものではないが沸点が100℃以上の炭化水素、長鎖アルコール、長鎖カルボン酸及び長鎖エステルから選ばれる少なくとも一種であることが好ましい。非重合性溶剤は一種単独でも二種以上を併用して用いてもよい。
非重合性溶剤としては、デカン、ドデカン、ヘキサデカン等の炭化水素、アミルアルコール、オクタノール、デカノール、ウンデカノール、ラウリルアルコール、ステアリルアルコール等の長鎖アルコール、ラウリン酸、ステアリン酸等の長鎖カルボン酸、ラウリン酸エチル、ラウリン酸ブチル、ステアリン酸エチル、ステアリン酸ブチル等の長鎖エステルが挙げられる。重合温度を高くできる点で、沸点が100℃以上であることが好ましい。さらには重合後の粒子の凝集を抑制し、後処理の作業性が良くするために、融点が10℃以上であることが好ましい。
具体的には、ヘキサデカン、ラウリルアルコール、ステアリルアルコール、ステアリン酸ブチルが挙げられる。
The non-polymerizable solvent used in the present invention is one in which the monomer mixture is soluble and the copolymer of (meth) acrylate and styrene monomer is insoluble.
In the present invention, “the monomer mixture is soluble” means that the amount of the monomer mixture dissolved in the non-polymerizable solvent at 15 ° C. is 2.5 g / g or more, and “(meth) acrylate and styrene”. “A copolymer with a monomer exhibits poor solubility” means that the amount of the copolymer dissolved in a non-polymerizable solvent is 2.5 g / g or less.
The non-polymerizable solvent is not particularly limited, but is preferably at least one selected from hydrocarbons having a boiling point of 100 ° C. or higher, long-chain alcohols, long-chain carboxylic acids and long-chain esters. The non-polymerizable solvent may be used alone or in combination of two or more.
Non-polymerizable solvents include hydrocarbons such as decane, dodecane and hexadecane, long-chain alcohols such as amyl alcohol, octanol, decanol, undecanol, lauryl alcohol and stearyl alcohol, long-chain carboxylic acids such as lauric acid and stearic acid, laurin Long-chain esters such as ethyl acrylate, butyl laurate, ethyl stearate, and butyl stearate. In view of increasing the polymerization temperature, the boiling point is preferably 100 ° C or higher. Furthermore, the melting point is preferably 10 ° C. or higher in order to suppress the aggregation of the particles after polymerization and improve the workability of the post-treatment.
Specific examples include hexadecane, lauryl alcohol, stearyl alcohol, and butyl stearate.

モノマー混合物の共重合反応は、モノマー混合物と非重合性溶剤との合計量に対して非重合性溶剤の含有量が35質量%以上となる状態で行われる。好ましくは38質量%以上であり、さらに好ましくは42質量%以上である。非重合性溶剤の含有量が35質量%未満であると、粒子に導入されるマレイミジル基の量が不十分となることがある。さらに後述のごとく架橋ポリマー粒子にエステル交換で(ポリ)エチレングリコールを導入しようとする場合、水酸基の導入量が不十分になり、より多くの量の触媒と反応時間を必要とする場合がある。
モノマー混合物の共重合反応により非重合性溶剤を含む架橋ポリマー粒子(非重合性溶剤含有粒子)が得られる。
The copolymerization reaction of the monomer mixture is performed in a state where the content of the nonpolymerizable solvent is 35% by mass or more with respect to the total amount of the monomer mixture and the nonpolymerizable solvent. Preferably it is 38 mass% or more, More preferably, it is 42 mass% or more. When the content of the non-polymerizable solvent is less than 35% by mass, the amount of maleimidyl groups introduced into the particles may be insufficient. Further, when (poly) ethylene glycol is to be introduced into the crosslinked polymer particles by transesterification as described later, the amount of hydroxyl group introduced becomes insufficient, and a larger amount of catalyst and reaction time may be required.
Crosslinked polymer particles (non-polymerizable solvent-containing particles) containing a non-polymerizable solvent are obtained by copolymerization reaction of the monomer mixture.

本発明において、架橋ポリマー粒子を得るには公知の方法が利用でき、例えば、懸濁重合法、乳化重合法、分散重合法、シード重合法等が好適に用いられる。さらに、膜乳化法として知られる乳化方法を使って懸濁重合することもできる。   In the present invention, known methods can be used to obtain crosslinked polymer particles. For example, a suspension polymerization method, an emulsion polymerization method, a dispersion polymerization method, a seed polymerization method and the like are preferably used. Furthermore, suspension polymerization can be performed using an emulsification method known as a membrane emulsification method.

上述のようにして得られた非重合性溶剤含有粒子から非重合性溶剤が除去される。非重合性溶剤はエタノール、イソプロパノール、アセトン、トルエン等の溶剤を用いて抽出除去される。この場合、ソックスレー抽出器等を用いることができる。   The non-polymerizable solvent is removed from the non-polymerizable solvent-containing particles obtained as described above. The non-polymerizable solvent is extracted and removed using a solvent such as ethanol, isopropanol, acetone, or toluene. In this case, a Soxhlet extractor or the like can be used.

モノマー混合物の共重合反応には、必要に応じて、当業者には周知の重合開始剤を用いることができる。
具体的には、ジアシルパーオキサイド、ケトンパーオキサイドおよびアルキルハイドロパーオキサイドのような有機過酸化物;過酸化水素およびオゾンのような無機過酸化物;およびアゾビスイソブチロニトリル(AIBN;和光純薬社よりV−60として入手可能)、2,2’−アゾビス(2−メチルブチロニトリル)(和光純薬社よりV−59として
入手可能)および2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)(和光純薬社
よりV−65として入手可能)のような油溶性アゾ系有機化合物;2,2’−アゾビス(
2−アミジノプロパン)二酸塩(和光純薬社よりV−50として入手可能)、2,2’−
アゾビス[2−メチル−N−(2−ヒドロキシエチル)プロピオンアミド](和光純薬社よりVA−086として入手可能)および2,2’−アゾビス[2−(2−イミダゾリン
−2−イル)プロパン]二酸塩(和光純薬社よりVA−044として入手可能)のような水溶性アゾ系有機化合物が挙げられる。重合開始剤を用いる場合は、それらは重合が良好に開始されるのに充分な量で用いられる。このような量は当業者に周知である。一般には、0.1〜5.0質量%の量で用いることが好ましい。
For the copolymerization reaction of the monomer mixture, a polymerization initiator well known to those skilled in the art can be used as necessary.
Specifically, organic peroxides such as diacyl peroxide, ketone peroxide and alkyl hydroperoxide; inorganic peroxides such as hydrogen peroxide and ozone; and azobisisobutyronitrile (AIBN; Wako Pure) (Available from Yakuhin as V-60), 2,2′-azobis (2-methylbutyronitrile) (available as V-59 from Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) and 2,2′-azobis (2,4- Oil-soluble azo organic compounds such as dimethylvaleronitrile (available as V-65 from Wako Pure Chemical Industries); 2,2′-azobis (
2-Amidinopropane) dioic acid salt (available as V-50 from Wako Pure Chemical Industries), 2,2'-
Azobis [2-methyl-N- (2-hydroxyethyl) propionamide] (available as VA-086 from Wako Pure Chemical Industries) and 2,2′-azobis [2- (2-imidazolin-2-yl) propane ] Water-soluble azo organic compounds such as diacid salts (available as VA-044 from Wako Pure Chemical Industries). If polymerization initiators are used, they are used in an amount sufficient to initiate polymerization well. Such amounts are well known to those skilled in the art. In general, it is preferably used in an amount of 0.1 to 5.0% by mass.

さらに架橋ポリマー粒子の着色を目的に、公知の染料、顔料、カーボンブラック、磁性粉などを添加することも可能である。   Furthermore, for the purpose of coloring the crosslinked polymer particles, known dyes, pigments, carbon black, magnetic powder and the like can be added.

本発明における架橋ポリマー粒子は、特殊な反応性官能基を有さないので添加剤や溶媒との反応、残存による粒子物性への悪影響が全くないか、きわめて少ないという利点がある。   Since the crosslinked polymer particles in the present invention do not have a special reactive functional group, there is an advantage that there is no or very little adverse effect on the physical properties of the particles due to reaction with additives and solvents and remaining.

<水酸基含有ポリマー粒子>
本発明に用いられる水酸基含有ポリマー粒子は、架橋ポリマー粒子に(ポリ)エチレングリコールを導入して得られたポリマー粒子である。
また、(ポリ)エチレングリコールは、HO(CH2CH2O)nHの一般式で表されるジオール化合物を意味する。nは、前記化学式(1)のn数と同義である。
該架橋ポリマー粒子に、(ポリ)エチレングリコールを導入する方法としては、いかなる方法であってもよく、その目的によって適宜選択することができる。
例えば、上記架橋ポリマー粒子を酸もしくはアルカリで加水分解し、(メタ)アクリレート残基のエステル部を一旦カルボキシル基に変換し、エステル化反応用触媒の存在下、エチレングリコールあるいはポリエチレングリコールなどのジオール化合物の水酸基とエステル反応させることにより水酸基含有ポリマー粒子としても良いし、あるいは、架橋ポリマー粒子に、エチレングリコールあるいはポリエチレングリコールなどのジオール化合物を適当なエステル交換触媒で直接エステル交換反応させることにより架橋ポリマー粒子と結合して水酸基含有ポリマー粒子としてもよい。
<Hydroxyl-containing polymer particles>
The hydroxyl group-containing polymer particles used in the present invention are polymer particles obtained by introducing (poly) ethylene glycol into crosslinked polymer particles.
Further, (poly) ethylene glycol means a diol compound represented by a general formula of HO (CH 2 CH 2 O) n H. n is synonymous with n number of the said Chemical formula (1).
The method for introducing (poly) ethylene glycol into the crosslinked polymer particles may be any method and can be appropriately selected depending on the purpose.
For example, the crosslinked polymer particles are hydrolyzed with acid or alkali, the ester part of the (meth) acrylate residue is once converted into a carboxyl group, and a diol compound such as ethylene glycol or polyethylene glycol in the presence of a catalyst for esterification reaction Hydroxyl group-containing polymer particles may be obtained by ester reaction with hydroxyl groups of the polymer, or crosslinked polymer particles may be obtained by directly transesterifying a crosslinked polymer particle with a diol compound such as ethylene glycol or polyethylene glycol using an appropriate transesterification catalyst. It is good also as a hydroxyl-containing polymer particle combining with this.

本発明において、水酸基含有ポリマー粒子は架橋ポリマー粒子を、加水分解して得られたカルボキシル基と(ポリ)エチレングリコールとを反応させることにより得られることが好ましい。さらに、含金属エステル交換反応用触媒の存在下、架橋ポリマー粒子を(ポリ)エチレングリコールと直接エステル交換反応で得られる水酸基含有ポリマーであることも好ましい。
エステル交換をスムーズに進行させるため、架橋ポリマー粒子に含まれる官能基の総モル量に対し等量以上の(ポリ)エチレングリコールを反応させることが好ましいが、実際にはポリマー粒子中の全ての官能基がエステル交換するわけではないので等量以下であってもかまわない。
架橋ポリマー粒子の架橋度が高い場合には、反応促進の目的でポリマー粒子を膨潤させうる非反応性溶媒を助溶剤として添加することができる。例えば、トルエン、キシレン、メシチレン、ジエチルベンゼン、シクロヘキシルベンゼン、ジメチルナフタレン、シメン、ジメトキシベンゼンなどの芳香族化合物、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル、ジフェニルエーテル、ジベンジルエーエル、フェネトール、ブチルフェニルエーテルなどのエーテル化合物、アセトフェノン、イソホロン、ジイソブチルケトン、シクロヘキサノン、メチルシクロヘキサノンなどのケトン化合物、ジクロロベンゼン、クロロトルエン、ジクロロトルエンなどのハロゲン化合物があげられるが、前記目的を達成する非反応性溶媒であればいずれでも使用できる。この中でも、特に、トルエン、キシレン、メシチレン、ジメトキシベンゼンなどの芳香族化合物が反応性の点で好ましい。
このようにして得られた水酸基含有ポリマー粒子を本発明のマレイミジル基含有ポリマー粒子の原料として用いることが好ましい。
In the present invention, the hydroxyl group-containing polymer particles are preferably obtained by reacting a carboxyl group obtained by hydrolyzing the crosslinked polymer particles with (poly) ethylene glycol. Furthermore, it is also preferred that the crosslinked polymer particles be a hydroxyl group-containing polymer obtained by direct transesterification with (poly) ethylene glycol in the presence of a metal-containing transesterification catalyst.
In order to facilitate the transesterification, it is preferable to react an equal amount or more of (poly) ethylene glycol with respect to the total molar amount of the functional groups contained in the crosslinked polymer particles. Since the group does not transesterify, the amount may be equal or less.
When the crosslinking degree of the crosslinked polymer particles is high, a non-reactive solvent capable of swelling the polymer particles can be added as a cosolvent for the purpose of promoting the reaction. For example, aromatic compounds such as toluene, xylene, mesitylene, diethylbenzene, cyclohexylbenzene, dimethylnaphthalene, cymene, dimethoxybenzene, ether compounds such as diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol dibutyl ether, diphenyl ether, dibenzyl ether, phenetol, butyl phenyl ether, acetophenone , Ketone compounds such as isophorone, diisobutyl ketone, cyclohexanone, and methylcyclohexanone, and halogen compounds such as dichlorobenzene, chlorotoluene, and dichlorotoluene. Any nonreactive solvent that achieves the above-described purpose can be used. Among these, aromatic compounds such as toluene, xylene, mesitylene, and dimethoxybenzene are particularly preferable in terms of reactivity.
The hydroxyl group-containing polymer particles thus obtained are preferably used as a raw material for the maleimidyl group-containing polymer particles of the present invention.

本発明において、架橋ポリマー粒子と、(ポリ)エチレングルコールとの反応割合は、架橋ポリマー粒子のカルボキシル基またはエステル部の組み合わせ及びこれら官能基の導入量により異なるが、基本的には架橋ポリマー粒子の重量で約2倍から10倍量の前記(ポリ)エチレングリコールを用い、必要に応じて用いられる上記非反応性溶媒中、エステル化反応で、80℃から150℃、エステル交換反応で120℃から200℃の反応条件で、5〜24時間程度加熱して反応させることにより、水酸基含有ポリマー粒子を得ることができる。
ここで、水酸基導入量の再現性の面で、あらかじめ反応前に粒子を分級処理し、粒径をそろえてから反応させることが望ましい。こうして得られた水酸基含有ポリマー粒子は、メタノール等の溶媒に希釈分散させ、濾別し、更に水洗及び/又は溶剤洗浄の後、噴霧乾燥、減圧乾燥、凍結乾燥等の通常の手段によって粉体として単離し、次工程のマレイミジル基導入反応に供することもできるし、乾燥工程を経ないで湿潤状態で次工程の反応系に供し、マレイミジル基導入反応の前、もしくは同時に反応系から溶媒を除去することもできる。
In the present invention, the reaction ratio between the crosslinked polymer particles and (poly) ethylene glycol varies depending on the combination of carboxyl groups or ester portions of the crosslinked polymer particles and the amount of these functional groups introduced, but basically the crosslinked polymer particles. About 2 to 10 times the amount of the (poly) ethylene glycol by weight, in the non-reactive solvent used as necessary, in the esterification reaction, 80 ° C. to 150 ° C., in the transesterification reaction 120 ° C. Then, hydroxyl group-containing polymer particles can be obtained by heating for about 5 to 24 hours under the reaction conditions of 200 ° C. for reaction.
Here, from the viewpoint of reproducibility of the amount of introduced hydroxyl group, it is desirable to classify the particles before the reaction in advance and to react after the particle diameters are made uniform. The hydroxyl group-containing polymer particles thus obtained are diluted and dispersed in a solvent such as methanol, filtered, further washed with water and / or solvent, and then powdered by ordinary means such as spray drying, reduced pressure drying, freeze drying and the like. It can be isolated and subjected to the maleimidyl group introduction reaction of the next step, or it is used in the reaction system of the next step in a wet state without passing through the drying step, and the solvent is removed from the reaction system before or simultaneously with the maleimidyl group introduction reaction. You can also.

本発明で添加するエステル化反応用触媒は、公知のエステル化反応用触媒が好適に使用できる。例えば、硫酸、塩酸、硝酸、リン酸等の無機酸やp−トルエンスルホン酸、トリクロロ酢酸、酢酸等の有機酸が使用できる。DCC(N,N−ジシクロヘキシルカルボジイミド)のような縮合剤も好適に利用できる。
本発明で添加する含金属エステル交換反応用触媒としては、ポリエステル合成時に使用される、いわゆるエステル交換反応用触媒が好適に利用できる。
含金属エステル交換反応用触媒としては、例えば、酢酸鉛、酢酸亜鉛、アセチルアセトネート亜鉛、酢酸カドニウム、酢酸マンガン、マンガンアセチルアセトネート、酢酸コバルト、コバルトアセチルアセトネート、酢酸ニッケル、ニッケルアセチルアセトネート、酢酸ジルコニウム、ジルコニウムアセチルアセトネート、ジルコニウムテトラ−n−ブトキシド、酢酸チタン、テトラブトキシチタネート、テトライソプロポキシチタネート、チタニウムオキシアセチルアセトネート、酢酸鉄、アセチルアセトネート鉄、酢酸ニオブなどの遷移金属化合物、ジブチルスズオキシド、モノブチルヒドロキシスズオキサイド、ジブチルスズジラウレート、三酸化アンチモン、酸化ゲルマニウム、炭酸ビスマスオキシド、酢酸ビスマスオキシドなどの典型金属化合物があげられる。
また、酢酸マグネシウム、酢酸リチウム、酢酸カルシウム、酢酸カリウム、炭酸カリウム,炭酸セシウムなどのアルカリ金属化合物またはアルカリ土類金属化合物、さらに、酢酸ランタン、酢酸サマリウム、酢酸ユウロピウム、酢酸エルビウム、酢酸イッテルビウムなどの希土類化合物も用いることができる。
As the esterification reaction catalyst to be added in the present invention, a known esterification reaction catalyst can be preferably used. For example, inorganic acids such as sulfuric acid, hydrochloric acid, nitric acid and phosphoric acid, and organic acids such as p-toluenesulfonic acid, trichloroacetic acid and acetic acid can be used. A condensing agent such as DCC (N, N-dicyclohexylcarbodiimide) can also be suitably used.
As the metal-containing transesterification catalyst added in the present invention, a so-called transesterification catalyst used at the time of polyester synthesis can be suitably used.
Examples of the metal-containing transesterification catalyst include lead acetate, zinc acetate, zinc acetylacetonate, cadmium acetate, manganese acetate, manganese acetylacetonate, cobalt acetate, cobalt acetylacetonate, nickel acetate, nickel acetylacetonate, Zirconium acetate, zirconium acetylacetonate, zirconium tetra-n-butoxide, titanium acetate, tetrabutoxy titanate, tetraisopropoxy titanate, titanium oxyacetylacetonate, transition metal compounds such as iron acetate, iron acetylacetonate, niobium acetate, dibutyltin Oxides, monobutylhydroxytin oxide, dibutyltin dilaurate, antimony trioxide, germanium oxide, bismuth oxide, bismuth acetate, etc. Type metal compound, and the like.
Also, alkali metal compounds or alkaline earth metal compounds such as magnesium acetate, lithium acetate, calcium acetate, potassium acetate, potassium carbonate, cesium carbonate, and rare earths such as lanthanum acetate, samarium acetate, europium acetate, erbium acetate, ytterbium acetate Compounds can also be used.

これらの触媒は、単独で用いても、2種以上組合せて用いてもよい。含金属エステル交換反応用触媒としては、チタニウムテトラアルコキシドが溶媒への溶解性、反応性の点でより好ましい。チタニウムテトラアルコキシドとしては、例えば、テトラ−n−プロポキシチタン、テトライソプロポキシチタン、テトラ−n−ブトキシチタン、テトライソブトキシチタン、テトラ−t−ブトキシチタン、テトラ−第二−ブトキシチタン、テトラ−n−アミルオキシチタン、トリイソアミルオキシイソプロポキシチタンなどが挙げられる。   These catalysts may be used alone or in combination of two or more. As the metal-containing transesterification catalyst, titanium tetraalkoxide is more preferable in terms of solubility in a solvent and reactivity. Examples of the titanium tetraalkoxide include tetra-n-propoxy titanium, tetraisopropoxy titanium, tetra-n-butoxy titanium, tetraisobutoxy titanium, tetra-t-butoxy titanium, tetra-secondary butoxy titanium, and tetra-n. -Amyloxytitanium, triisoamyloxyisopropoxytitanium and the like.

前記架橋ポリマー粒子に対する触媒の添加量(含有量)は、粒子総重量100質量部に対して、通常0.01〜50質量部が用いられる。好ましくは0.1〜20質量部、さらに好ましくは0.5〜10質量部である。
触媒を0.01〜50質量部の範囲とすることにより、水酸基が導入し易くなり、また、反応後の触媒の除去も有利に進行させることができる。
The added amount (content) of the catalyst to the crosslinked polymer particles is usually 0.01 to 50 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the total particle weight. Preferably it is 0.1-20 mass parts, More preferably, it is 0.5-10 mass parts.
By making a catalyst into the range of 0.01-50 mass parts, it becomes easy to introduce | transduce a hydroxyl group, and the removal of the catalyst after reaction can also be advanced advantageously.

<マレイミジル基含有ポリマー粒子の製造方法>
本発明のマレイミジル基含有ポリマー粒子は、(ポリ)エチレングリコールを導入して得られた水酸基含有ポリマー粒子にヒドロキシメチルマレイミドを反応させることにより得られる。本発明のマレイミジル基含有ポリマー粒子の製造方法において、架橋ポリマー粒子に化学式(1)で示されるマレイミジル基を導入する工程は、上述した架橋ポリマー粒子から水酸基含有ポリマー粒子を得る工程と、該水酸基含有ポリマー粒子からマレイミジル基含有ポリマー粒子を得る工程とを含む。
<Manufacturing method of maleimidyl group-containing polymer particles>
The maleimidyl group-containing polymer particles of the present invention can be obtained by reacting hydroxymethylmaleimide with hydroxyl group-containing polymer particles obtained by introducing (poly) ethylene glycol. In the method for producing maleimidyl group-containing polymer particles of the present invention, the step of introducing the maleimidyl group represented by the chemical formula (1) into the crosslinked polymer particles includes the step of obtaining the hydroxyl group-containing polymer particles from the crosslinked polymer particles described above, Obtaining maleimidyl group-containing polymer particles from the polymer particles.

水酸基含有ポリマー粒子とヒドロキシメチルマレイミドとの反応は、水1分子が外れて縮合した形態であり、従来公知の反応によって行うことができるが、中でも、エーテル化触媒の存在下で行うことが好ましい。
この反応には酸性あるいは塩基性の公知のエーテル化触媒が好適に使用できる。例えば、塩基性の触媒としては、アルカリ金属やアルカリ土類金属の水酸化物、酸化物、炭酸塩、重炭酸塩等が使用でき、単独又は2種類以上混合して使用できる。酸性の触媒としては、硫酸、塩酸、硝酸、リン酸等の無機酸やp−トルエンスルホン酸、トリクロロ酢酸、酢酸等の有機酸が使用でき、これらは水和物の形態でもよい。また、ハイドロタルサイト類の固体触媒も使用が可能である。
塩基性触媒や酸性触媒を使用する場合のその使用量は、対応する塩基又は酸として、ヒドロキシメチルマレイミドに対して、0.01〜40質量%、好ましくは0.1〜15質量%である。固体触媒の場合は、ヒドロキシメチルマレイミドに対して、0.001〜100質量%、好ましくは0.1〜50質量%である。前記触媒等は、反応液に均一に溶解した状態で使用しても不溶の状態で使用しても良いが、均一溶解状態では、使用量を少なくすることができる。一方、不溶の状態では、反応後に反応液から常法により容易に触媒を分離回収することができる。
The reaction between the hydroxyl group-containing polymer particles and hydroxymethylmaleimide is a form in which one molecule of water is removed and condensed, and can be carried out by a conventionally known reaction, but in particular, it is preferably carried out in the presence of an etherification catalyst.
For this reaction, an acidic or basic known etherification catalyst can be preferably used. For example, as the basic catalyst, hydroxides, oxides, carbonates, bicarbonates, and the like of alkali metals and alkaline earth metals can be used, and they can be used alone or in combination of two or more. As the acidic catalyst, inorganic acids such as sulfuric acid, hydrochloric acid, nitric acid and phosphoric acid and organic acids such as p-toluenesulfonic acid, trichloroacetic acid and acetic acid can be used, and these may be in the form of hydrates. A hydrotalcite-type solid catalyst can also be used.
The amount of the basic catalyst or acidic catalyst used is 0.01 to 40% by mass, preferably 0.1 to 15% by mass, based on hydroxymethylmaleimide, as the corresponding base or acid. In the case of a solid catalyst, it is 0.001-100 mass% with respect to hydroxymethylmaleimide, Preferably it is 0.1-50 mass%. The catalyst or the like may be used in a state of being uniformly dissolved in the reaction solution or in an insoluble state, but the amount used can be reduced in the state of uniform dissolution. On the other hand, in the insoluble state, the catalyst can be easily separated and recovered from the reaction solution by a conventional method after the reaction.

前記水酸基含有ポリマー粒子とヒドロキシメチルマレイミドとの反応割合は、水酸基含有ポリマー粒子のエステル部の組み合わせ及びこれら官能基の導入量により異なるが、基本的には水酸基含有ポリマー粒子の重量に対して約0.1〜10倍量の前記ヒドロキシメチルマレイミドを用いことによりマレイミド含有ポリマー粒子を得ることができる。   The reaction rate of the hydroxyl group-containing polymer particles and hydroxymethylmaleimide varies depending on the combination of the ester portion of the hydroxyl group-containing polymer particles and the amount of these functional groups introduced, but is basically about 0 with respect to the weight of the hydroxyl group-containing polymer particles. Maleimide-containing polymer particles can be obtained by using 1 to 10 times the amount of the hydroxymethylmaleimide.

また、この反応における反応温度、反応時間は、水酸基含有ポリマー粒子のエステル部の組み合わせ、これら官能基の導入量及びエチレンオキサイド鎖長等により異なり、適宜選択できる。一般的に、80〜180℃の反応条件で、2〜20時間加熱して反応させることにより、マレイミド含有ポリマー粒子を得ることができる。   Further, the reaction temperature and reaction time in this reaction vary depending on the combination of the ester portion of the hydroxyl group-containing polymer particles, the amount of these functional groups introduced, the ethylene oxide chain length, etc., and can be appropriately selected. Generally, maleimide-containing polymer particles can be obtained by heating and reacting at 80 to 180 ° C. for 2 to 20 hours.

前記エーテル化反応の溶剤としては、反応を阻害しないものであればいずれの溶媒も使用できる。例えば、トルエン、キシレン、メシチレンが挙げられる。   As the solvent for the etherification reaction, any solvent can be used as long as it does not inhibit the reaction. For example, toluene, xylene, and mesitylene are mentioned.

前記マレイミジル基導入量の再現性の面で、あらかじめ反応前に粒子を分級処理し、粒径をそろえてから反応させることが望ましい。こうして得られたマレイミド含有ポリマー粒子は、メタノール等の溶媒に希釈分散させ、濾別し、更に水洗及び/又は溶剤洗浄の後、噴霧乾燥、減圧乾燥、凍結乾燥等の通常の手段によって粉体として単離することができる。   In view of the reproducibility of the amount of maleimidyl group introduced, it is desirable to classify the particles in advance before the reaction and to react after aligning the particle diameters. The maleimide-containing polymer particles thus obtained are diluted and dispersed in a solvent such as methanol, filtered, and further washed with water and / or solvent, and then powdered by ordinary means such as spray drying, reduced pressure drying, freeze drying and the like. It can be isolated.

また、本発明の製造方法は、大気下のみならず、加圧下においても、反応させることができるが、これらのその他の反応条件は、必要に応じて適用されるもので、特に限定されるものでははい。   Further, the production method of the present invention can be reacted not only in the air but also under pressure, but these other reaction conditions are applied as necessary and are particularly limited. Yes.

前記操作により得られたマレイミジル基含有ポリマー粒子におけるマレイミジル基量は、粒子に存在するマレイミジル基を過剰量の2−メルカプトエチルアミンと反応させ、反応後に残った2−メルカプトアミンの量を測定することにより、逆に粒子のマレイミジル基量を求めることができる。その具体例としては、例えば、(株)同仁化学研究所の総合カタログ(平成14年3月29日発行)第一部プロトコル集の80ページに記載されている。   The amount of maleimidyl groups in the maleimidyl group-containing polymer particles obtained by the above operation is obtained by reacting the maleimidyl groups present in the particles with an excess amount of 2-mercaptoethylamine and measuring the amount of 2-mercaptoamine remaining after the reaction. Conversely, the amount of maleimidyl groups in the particles can be determined. Specific examples thereof are described, for example, on page 80 of the first part of the general catalog (published March 29, 2002) of Dojindo Laboratories.

本発明の製造方法により有用なマレイミジル基含有ポリマー粒子を得ることができ、診断薬および医薬品担体、クロマトグラフィ担体、粘性調整剤、樹脂成形材料、塗料添加剤、架橋/硬化剤および化粧品添加剤のような用途に好適に使用可能である。   Useful maleimidyl group-containing polymer particles can be obtained by the production method of the present invention, such as diagnostic agents and pharmaceutical carriers, chromatography carriers, viscosity modifiers, resin molding materials, paint additives, crosslinking / curing agents, and cosmetic additives. It can be suitably used for various applications.

以下、本発明を実施例により詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。なお、実施例中、部は質量部を示す。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention in detail, this invention is not limited to these Examples. In addition, in an Example, a part shows a mass part.

(架橋ポリマー粒子1の合成)
スチレン(和光純薬(株)製)35部、t−ブチルメタクリレート(和光純薬(株)製)47部、ジビニルベンゼン(純度55%)12部、ラウリルアルコール(和光純薬(株)製)75部および重合開始剤V601(和光純薬(株)製)2.0部を用いて懸濁重合を行い、洗浄/乾燥後、エタノールでソックスレー抽出を10時間行った後、分級操作を施し平均粒径55μmの架橋ポリマー粒子を得た。得られた粒子をイオン交換水及び溶剤で洗浄後、単離乾燥して架橋ポリマー粒子1を得た。モノマー混合物(スチレン、t−ブチルメタクリレート及びジビニルベンゼン)と非重合性溶剤(ラウリルアルコール)との合計量に対する該非重合性溶媒の含有量は、44%であった。
(Synthesis of crosslinked polymer particle 1)
Styrene (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) 35 parts, t-butyl methacrylate (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) 47 parts, divinylbenzene (purity 55%) 12 parts, lauryl alcohol (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) Suspension polymerization was performed using 75 parts and 2.0 parts of a polymerization initiator V601 (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.). After washing / drying, Soxhlet extraction with ethanol was performed for 10 hours, and then classification was performed to obtain an average. Crosslinked polymer particles having a particle size of 55 μm were obtained. The obtained particles were washed with ion-exchanged water and a solvent, and then isolated and dried to obtain crosslinked polymer particles 1. The content of the non-polymerizable solvent relative to the total amount of the monomer mixture (styrene, t-butyl methacrylate and divinylbenzene) and the non-polymerizable solvent (lauryl alcohol) was 44%.

(架橋ポリマー粒子2の合成)
スチレン(和光純薬(株)製)35部、t−ブチルメタクリレート(和光純薬(株)製)47部、ジビニルベンゼン(純度55%)12部、ヘキサデカン(和光純薬(株)製)75部および重合開始剤V601(和光純薬(株)製)2.0部を用いて懸濁重合を行い、洗浄/乾燥後、エタノールでソックスレー抽出を10時間行った後、分級操作を施し平均粒径55μmの架橋ポリマー粒子を得た。得られた粒子をイオン交換水及び溶剤で洗浄後、単離乾燥して架橋ポリマー粒子2を得た。モノマー混合物と非重合性溶剤との合計量に対する該非重合性溶媒の含有量は、44%であった。
(Synthesis of crosslinked polymer particles 2)
Styrene (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) 35 parts, t-butyl methacrylate (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) 47 parts, divinylbenzene (purity 55%) 12 parts, hexadecane (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) 75 Suspension polymerization using 2.0 parts by weight and polymerization initiator V601 (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), washing / drying, and Soxhlet extraction with ethanol for 10 hours, followed by classification and average particle size Crosslinked polymer particles having a diameter of 55 μm were obtained. The obtained particles were washed with ion-exchanged water and a solvent, and then isolated and dried to obtain crosslinked polymer particles 2. The content of the non-polymerizable solvent relative to the total amount of the monomer mixture and the non-polymerizable solvent was 44%.

(架橋ポリマー粒子3の合成)
スチレン(和光純薬(株)製)35部、t−ブチルメタクリレート(和光純薬(株)製)47部、ジビニルベンゼン(純度55%)12部、ステアリン酸ブチルエステル(和光純薬(株)製)75部および重合開始剤V601(和光純薬(株)製)2.0部を用いて懸濁重合を行い、洗浄/乾燥後、エタノールでソックスレー抽出を10時間行った後、分級操作を施し平均粒径55μmの架橋ポリマー粒子を得た。得られた粒子をイオン交換水及び溶剤で洗浄後、単離乾燥して架橋ポリマー粒子3を得た。モノマー混合物と非重合性溶剤との合計量に対する該非重合性溶媒の含有量は、44%であった。
(Synthesis of crosslinked polymer particles 3)
Styrene (made by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) 35 parts, t-butyl methacrylate (made by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) 47 parts, divinylbenzene (purity 55%) 12 parts, stearic acid butyl ester (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) Suspension polymerization was performed using 75 parts of the product and 2.0 parts of polymerization initiator V601 (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), washing / drying, and Soxhlet extraction with ethanol for 10 hours, followed by classification operation. As a result, crosslinked polymer particles having an average particle diameter of 55 μm were obtained. The obtained particles were washed with ion-exchanged water and a solvent, and then isolated and dried to obtain crosslinked polymer particles 3. The content of the non-polymerizable solvent relative to the total amount of the monomer mixture and the non-polymerizable solvent was 44%.

(架橋ポリマー粒子4の合成)
スチレン(和光純薬(株)製)35部、t−ブチルメタクリレート(和光純薬(株)製)47部、ジビニルベンゼン(純度55%)12部、ステアリン酸(和光純薬(株)製)75部および重合開始剤V601(和光純薬(株)製)2.0部を用いて懸濁重合を行い、洗浄/乾燥後、エタノールでソックスレー抽出を10時間行った後、分級操作を施し平均粒径55μmの架橋ポリマー粒子を得た。得られた粒子をイオン交換水及び溶剤で洗浄後、単離乾燥して架橋ポリマー粒子4を得た。モノマー混合物と非重合性溶剤との合計量に対する該非重合性溶媒の含有量は、44%であった。
(Synthesis of crosslinked polymer particles 4)
Styrene (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) 35 parts, t-butyl methacrylate (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) 47 parts, divinylbenzene (purity 55%) 12 parts, stearic acid (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) Suspension polymerization was performed using 75 parts and 2.0 parts of a polymerization initiator V601 (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.). Crosslinked polymer particles having a particle size of 55 μm were obtained. The obtained particles were washed with ion-exchanged water and a solvent, and then isolated and dried to obtain crosslinked polymer particles 4. The content of the non-polymerizable solvent relative to the total amount of the monomer mixture and the non-polymerizable solvent was 44%.

(比較用架橋ポリマー粒子5の合成)
ラウリルアルコールを入れない他は架橋ポリマー粒子1の場合と全く同様な操作を行い、平均粒径55μmの架橋ポリマー粒子を得た。得られた粒子をイオン交換水及び溶剤で洗浄後、単離乾燥して架橋ポリマー粒子5を得た。モノマー混合物と非重合性溶剤との合計量に対する該非重合性溶媒の含有量は、0%であった。
(Synthesis of Comparative Crosslinked Polymer Particles 5)
Except for not adding lauryl alcohol, the same operation as in the case of the crosslinked polymer particles 1 was performed to obtain crosslinked polymer particles having an average particle size of 55 μm. The obtained particles were washed with ion-exchanged water and a solvent, and then isolated and dried to obtain crosslinked polymer particles 5. The content of the non-polymerizable solvent relative to the total amount of the monomer mixture and the non-polymerizable solvent was 0%.

(比較用架橋ポリマー粒子6の合成)
スチレン(和光純薬(株)製)35部、t−ブチルメタクリレート(和光純薬(株)製)47部、ジビニルベンゼン(純度55%)12部、ラウリルアルコール(和光純薬(株)製)15部および重合開始剤V601(和光純薬(株)製)2.0部を用いて懸濁重合を行い、洗浄/乾燥後、エタノールでソックスレー抽出を10時間行った後、分級操作を施し平均粒径55μmの架橋ポリマー粒子を得た。得られた粒子をイオン交換水及び溶剤で洗浄後、単離乾燥して架橋ポリマー粒子6を得た。モノマー混合物(スチレン、t−ブチルメタクリレート及びジビニルベンゼン)と非重合性溶剤(ラウリルアルコール)との合計量に対する該非重合性溶媒の含有量は、14%であった。
(Synthesis of Comparative Crosslinked Polymer Particles 6)
Styrene (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) 35 parts, t-butyl methacrylate (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) 47 parts, divinylbenzene (purity 55%) 12 parts, lauryl alcohol (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) Suspension polymerization was performed using 15 parts and 2.0 parts of a polymerization initiator V601 (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.). After washing / drying, Soxhlet extraction with ethanol was performed for 10 hours, and then classification operation was performed. Crosslinked polymer particles having a particle size of 55 μm were obtained. The obtained particles were washed with ion-exchanged water and a solvent, and then isolated and dried to obtain crosslinked polymer particles 6. The content of the non-polymerizable solvent relative to the total amount of the monomer mixture (styrene, t-butyl methacrylate and divinylbenzene) and the non-polymerizable solvent (lauryl alcohol) was 14%.

(ヒドロキシメチルマレイミドの合成)
24部のマレイミド(アルドリッチ(株)製)、21部の35%HCOH(和光純薬(株)製)、5%NaOH水溶液を0.7部入れ、40℃で2時間反応させたところ、ヒドロキシメチルマレイミドの白色結晶が析出した。減圧濾過後、常温で真空乾燥した。このようにして得たヒドロキシメチルマレイミドの粗結晶を酢酸エチルで再結晶し、22部のヒドロキシメチルマレイミドを得た。
(Synthesis of hydroxymethylmaleimide)
When 24 parts of maleimide (manufactured by Aldrich Co., Ltd.), 21 parts of 35% HCOH (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) and 0.7% of 5% NaOH aqueous solution were added and reacted at 40 ° C. for 2 hours, White crystals of methylmaleimide were precipitated. After filtration under reduced pressure, it was vacuum dried at room temperature. The crude crystals of hydroxymethylmaleimide thus obtained were recrystallized from ethyl acetate to obtain 22 parts of hydroxymethylmaleimide.

(実施例1乃至4並びに比較例1及び2)
(ポリオキシエチレン鎖の導入)
架橋ポリマー粒子1乃至6の各10部をそれぞれ塩酸(和光純薬(株)製)75部に分散させ、ジオキサン(和光純薬(株)製)150部を加え、80℃で6時間反応させた。得られた粒子をメタノールに分散/洗浄しさらにイオン交換水及び溶剤で洗浄後、単離乾燥してポリメタクリル酸含有担体粒子を得た。カルボン酸の定量から架橋ポリマー粒子1乃至4は共重合体のt−ブチルメタクリレート成分の86%から89%がメタクリル酸に変換されていた。同様に、カルボン酸の定量から架橋ポリマー粒子5及び6の共重合体はt−ブチルメタクリレート成分の84%から85%がメタクリル酸に変換されていた。
このようにして得られた上記ポリメタクリル酸含有担体粒子各10部に、それぞれポリエチレングリコール200(和光純薬(株)製)150部、硫酸(和光純薬(株)製)15部、トルエン(和光純薬(株)製)50部を混合して、トルエンとの共沸を利用して、生成してくる水を系外に除去しながら、120℃で5時間反応させた。得られた粒子をエタノール、アセトン、メタノール、イオン交換水で洗浄後、単離乾燥して架橋ポリマー粒子にポリオキシエチレン鎖を導入したポリオキシエチレン鎖導入架橋粒子(水酸基含有ポリマー粒子)1乃至6を得た。このようにして得られたポリオキシエチレン鎖導入架橋粒子の水酸基量を以下の方法で測定した。
(Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 and 2)
(Introduction of polyoxyethylene chain)
10 parts of each of the crosslinked polymer particles 1 to 6 are dispersed in 75 parts of hydrochloric acid (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), 150 parts of dioxane (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) are added, and reacted at 80 ° C. for 6 hours. It was. The obtained particles were dispersed / washed in methanol, further washed with ion exchange water and a solvent, and then isolated and dried to obtain polymethacrylic acid-containing carrier particles. From the quantification of carboxylic acid, 86% to 89% of the t-butyl methacrylate component of the copolymer was converted to methacrylic acid in the crosslinked polymer particles 1 to 4. Similarly, from the quantification of carboxylic acid, the copolymer of the crosslinked polymer particles 5 and 6 had 84% to 85% of the t-butyl methacrylate component converted to methacrylic acid.
In 10 parts of the polymethacrylic acid-containing carrier particles thus obtained, 150 parts of polyethylene glycol 200 (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), 15 parts of sulfuric acid (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), toluene ( 50 parts of Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) were mixed and reacted at 120 ° C. for 5 hours while removing generated water out of the system using azeotropy with toluene. The obtained particles are washed with ethanol, acetone, methanol, ion-exchanged water, isolated and dried, and polyoxyethylene chain-introduced crosslinked particles (hydroxyl group-containing polymer particles) 1 to 6 in which polyoxyethylene chains are introduced into the crosslinked polymer particles. Got. The amount of hydroxyl groups in the thus obtained polyoxyethylene chain-introduced crosslinked particles was measured by the following method.

粒子をキャップ付き試験管に秤量し、あらかじめ調製した無水酢酸(和光純薬(株)製)のピリジン(和光純薬(株)製)溶液を一定量加え、95度の温度条件で24時間加熱した。
さらに、蒸留水を加えて試験管中の無水酢酸を加水分解させた後、3000rpmで5分間遠心分離して粒子と上澄みに分けた。粒子をさらにエタノール(和光純薬(株)製)で超音波分散と遠心分離を繰り返し洗浄し、上澄みと洗浄液とをコニカルビーカーに集め、指示薬にフェノールフタレイン(和光純薬(株)製)を用いて0.1Mのエタノール性水酸化カリウム溶液(和光純薬(株)製)で滴定した。
粒子を用いないブランク実験も行い、その差分から下式に従って水酸基量(Ammol/g)を算出した。
A=((B−C)×0.1×f)/w
ここで、Bはブランク実験での滴下量(ml)、Cはサンプルの滴下量(ml)、fは水酸化カリウム溶液のファクター、wは粒子の重量(g)である。
ポリオキシエチレン鎖導入架橋粒子1乃至6の水酸基を上記方法で測定した結果を表1に示した。
Weigh the particles in a capped test tube, add a certain amount of a pre-prepared acetic anhydride (manufactured by Wako Pure Chemical Industries) solution in pyridine (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), and heat at 95 ° C for 24 hours. did.
Further, distilled water was added to hydrolyze acetic anhydride in the test tube, and then centrifuged at 3000 rpm for 5 minutes to separate into particles and supernatant. The particles were further washed with ethanol (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) by repeated ultrasonic dispersion and centrifugation, and the supernatant and the washing solution were collected in a conical beaker, and phenolphthalein (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was used as an indicator. The solution was titrated with a 0.1M ethanolic potassium hydroxide solution (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.).
A blank experiment without using particles was also performed, and the amount of hydroxyl group (Ammol / g) was calculated from the difference according to the following formula.
A = ((BC) × 0.1 × f) / w
Here, B is the dropping amount (ml) in the blank experiment, C is the dropping amount (ml) of the sample, f is the factor of the potassium hydroxide solution, and w is the weight (g) of the particles.
The results of measuring the hydroxyl groups of the polyoxyethylene chain-introduced crosslinked particles 1 to 6 by the above method are shown in Table 1.

表1からわかるように、非重合性溶剤を添加しないで作製したポリオキシエチレン鎖導入架橋粒子5,および非重合性溶剤を14%添加して作製したポリオキシエチレン鎖導入架橋粒子6がとりわけ少ないということはなかった。   As can be seen from Table 1, there are particularly few polyoxyethylene chain-introduced crosslinked particles 5 prepared without adding a non-polymerizable solvent and polyoxyethylene chain-introduced crosslinked particles 6 prepared by adding 14% of a non-polymerizable solvent. It never happened.

(マレイミジル基の導入)
ポリオキシエチレン鎖導入架橋粒子各10部にそれぞれヒドロキシメチルマレイミド0.8部、トルエン350部を入れ60−70℃に加熱撹拌し、触媒のp−トルエンスルホン酸一水和物0.5部を入れ、温度を上げて7時間還流下反応させた。得られた粒子をメタノールに分散/洗浄しさらに、エタノールで8時間ソックスレー抽出を行った。濾過した後、イオン交換水及び溶剤で再度洗浄後、単離乾燥して本発明のマレイミジル基含有ポリマー粒子1から4、および比較のマレイミジル基含有ポリマー粒子5、6を得た。このようにして得られたマレイミジル基含有ポリマー粒子の平均細孔半径およびマレイミジル基量を測定した。平均細孔半径はオートポアIII9420(MICROMERITICS社製)を用いて水銀圧入法で測定した。その結果を表2に示した。また、マレイミジル基量については以下の方法で測定した。
(Introduction of maleimidyl group)
In each 10 parts of the polyoxyethylene chain-introduced crosslinked particles, 0.8 parts of hydroxymethylmaleimide and 350 parts of toluene were placed and heated and stirred at 60-70 ° C. The temperature was raised and the reaction was carried out under reflux for 7 hours. The obtained particles were dispersed / washed in methanol and further subjected to Soxhlet extraction with ethanol for 8 hours. After filtration, it was washed again with ion-exchanged water and a solvent, and then isolated and dried to obtain maleimidyl group-containing polymer particles 1 to 4 and comparative maleimidyl group-containing polymer particles 5 and 6 of the present invention. The average pore radius and the amount of maleimidyl groups of the thus obtained maleimidyl group-containing polymer particles were measured. The average pore radius was measured by mercury porosimetry using Autopore III9420 (manufactured by MICROMERITICS). The results are shown in Table 2. The amount of maleimidyl groups was measured by the following method.

(マレイミジル基含有ポリマー粒子中のマレイミジル基定量法)
粒子を一定量ねじ口試験管にW(g)秤量し、あらかじめ調製した2−メルカプトエチルアミン(東京化成社製)の反応液を、2−メルカプトエチルアミンが過剰量になるよう一定量加え、攪拌反応させた。
粒子を遠心分離したのち上澄み溶液の2−メルカプトアミンと4,4’−ジチオジピリジンと反応させ、324nmの吸光度からモル吸光係数ε=19800を用いて上澄み溶液中の2−メルカプトエチルアミン量D(mol)を求めた。ブランクとして、サンプルを含まない系の2−メルカプトアミン量E(mol)も同様に測定し、下記の式に従ってマレイミジル基M(mmol/g)を求めた。
M=(E−D)/W×1000
(Method for quantifying maleimidyl groups in maleimidyl group-containing polymer particles)
A certain amount of particles are weighed into a screw-cap test tube, and a predetermined amount of 2-mercaptoethylamine (manufactured by Tokyo Kasei Co., Ltd.) is added to the reaction solution so that the amount of 2-mercaptoethylamine is excessive, followed by a stirring reaction. I let you.
After centrifuging the particles, the 2-mercaptoamine in the supernatant solution is reacted with 4,4′-dithiodipyridine, and the amount of 2-mercaptoethylamine D in the supernatant solution is determined using the molar absorption coefficient ε = 19800 from the absorbance at 324 nm. mol). As a blank, the 2-mercaptoamine amount E (mol) of a system not containing a sample was measured in the same manner, and a maleimidyl group M (mmol / g) was determined according to the following formula.
M = (ED) / W × 1000

本発明のマレイミジル基含有ポリマー粒子1から4のマレイミジル基量および比較のマレイミジル基含有ポリマー粒子5、6のマレイミジル基量を表2に示した。同じ量のヒドロキシメチルマレイミドを反応させたが、本発明に係る架橋ポリマー粒子由来のマレイミジル基含有ポリマー粒子は一桁高いマレイミジル基を有していた。   Table 2 shows the amount of maleimidyl groups of the maleimidyl group-containing polymer particles 1 to 4 of the present invention and the amount of maleimidyl groups of the comparative maleimidyl group-containing polymer particles 5 and 6. Although the same amount of hydroxymethylmaleimide was reacted, the maleimidyl group-containing polymer particles derived from the crosslinked polymer particles according to the present invention had maleimidyl groups that were an order of magnitude higher.

(マレイミジル基含有担体粒子の末端SHペプチドとの反応性)
粒子を一定量キャップ付きマイクロチューブに100mg秤量し、あらかじめ調製したラミニンノナペプチド(Calbiochem社製)溶液を1ml加え、室温で穏やかに攪拌して30分間反応させた。粒子を遠心分離したのち上澄み溶液の波長280nmの吸光度Fを測定した。ブランクとして、サンプルを含まない系のラミニンノナペプチド溶液の波長280nm吸光度Gも測定し、下記の式に従ってペプチドの粒子への結合率L%を求めた。
L=(1−F/G)×100
本発明のマレイミジル基含有ポリマー粒子1から4および、比較のマレイミジル基含有ポリマー粒子5、6のペプチド結合率を表2に示した。本発明のマレイミジル基含有ポリマー粒子は高いペプチド反応性を有していた。
(Reactivity of maleimidyl group-containing carrier particles with terminal SH peptide)
A fixed amount of 100 mg of particles was weighed into a capped microtube, 1 ml of a previously prepared laminin nonapeptide (Calbiochem) solution was added, and the mixture was allowed to react gently for 30 minutes at room temperature. After the particles were centrifuged, the absorbance F at a wavelength of 280 nm of the supernatant solution was measured. As a blank, a wavelength 280 nm absorbance G of a laminin nonapeptide solution of a system not containing a sample was also measured, and a peptide binding rate L% was determined according to the following formula.
L = (1-F / G) × 100
Table 2 shows peptide bond rates of the maleimidyl group-containing polymer particles 1 to 4 of the present invention and the comparative maleimidyl group-containing polymer particles 5 and 6. The maleimidyl group-containing polymer particles of the present invention had high peptide reactivity.

(各粒子の走査型電子顕微鏡(SEM)観察)
本発明のマレイミジル基含有ポリマー粒子1乃至4を、SEM(キーエンス社製VE−7800)を用いて、1000倍の倍率で表面観察をした。その結果を図1乃至4に示す。本発明のマレイミジル基含有ポリマー粒子には明確な多孔質構造は観察されなかった。また、亀裂が入ったり、破壊された粒子、あるいは融着した粒子などは見られず、機械的および化学的に強いことがわかった。
(Scanning electron microscope (SEM) observation of each particle)
The surface of the maleimidyl group-containing polymer particles 1 to 4 of the present invention was observed using a SEM (VE-7800 manufactured by Keyence Corporation) at a magnification of 1000 times. The results are shown in FIGS. A clear porous structure was not observed in the maleimidyl group-containing polymer particles of the present invention. In addition, no cracks, fractured particles, or fused particles were found, and it was found to be mechanically and chemically strong.

マレイミジル基含有ポリマー粒子1の走査型電子顕微鏡写真である。2 is a scanning electron micrograph of maleimidyl group-containing polymer particles 1. マレイミジル基含有ポリマー粒子2の走査型電子顕微鏡写真である。2 is a scanning electron micrograph of maleimidyl group-containing polymer particles 2. マレイミジル基含有ポリマー粒子3の走査型電子顕微鏡写真である。2 is a scanning electron micrograph of maleimidyl group-containing polymer particles 3. マレイミジル基含有ポリマー粒子4の走査型電子顕微鏡写真である。4 is a scanning electron micrograph of maleimidyl group-containing polymer particles 4.

Claims (5)

(メタ)アクリレート、スチレン系モノマー及び架橋剤を含むモノマー混合物を共重合させて得られた架橋ポリマー粒子に下記化学式(1)で示されるマレイミジル基が導入されたマレイミジル基含有ポリマー粒子であって、
前記架橋ポリマー粒子が、
前記モノマー混合物を、前記モノマー混合物が可溶性を示し且つ前記(メタ)アクリレートと前記スチレン系モノマーとの共重合体が難溶性を示す非重合性溶剤と前記モノマー混合物との合計量に対して前記非重合性溶剤の含有量が35質量%以上となる状態で共重合させて非重合性溶剤含有粒子を得る工程と、
前記非重合性溶剤含有粒子から非重合性溶剤を除去する工程と、
を経て得られたものであるマレイミジル基含有ポリマー粒子。
(式中、m及びnは1以上の整数を表す。)
A maleimidyl group-containing polymer particle in which a maleimidyl group represented by the following chemical formula (1) is introduced into a crosslinked polymer particle obtained by copolymerizing a monomer mixture containing a (meth) acrylate, a styrene monomer and a crosslinking agent,
The crosslinked polymer particles are
The monomer mixture is mixed with the non-polymerizable solvent in which the monomer mixture is soluble and the copolymer of the (meth) acrylate and the styrenic monomer is sparingly soluble with respect to the total amount of the monomer mixture. A step of obtaining non-polymerizable solvent-containing particles by copolymerization in a state where the content of the polymerizable solvent is 35% by mass or more;
Removing the non-polymerizable solvent from the non-polymerizable solvent-containing particles;
Maleimidyl group-containing polymer particles obtained through the process.
(In the formula, m and n represent an integer of 1 or more.)
前記非重合性溶剤が、沸点が100℃以上の炭化水素、長鎖アルコール、長鎖カルボン酸及び長鎖エステルから選ばれる少なくとも一種である請求項1に記載のマレイミジル基含有ポリマー粒子。   2. The maleimidyl group-containing polymer particle according to claim 1, wherein the non-polymerizable solvent is at least one selected from hydrocarbons having a boiling point of 100 ° C. or higher, long-chain alcohols, long-chain carboxylic acids, and long-chain esters. 水銀圧入法による平均細孔半径が0.005〜0.1μmである請求項1又は2に記載のマレイミジル基含有ポリマー粒子。   The maleidyl group-containing polymer particles according to claim 1 or 2, wherein an average pore radius by a mercury intrusion method is 0.005 to 0.1 µm. (メタ)アクリレート、スチレン系モノマー及び架橋剤を含むモノマー混合物を、前記モノマー混合物が可溶性を示し且つ前記(メタ)アクリレートと前記スチレン系モノマーとの共重合体が難溶性を示す非重合性溶剤と前記モノマー混合物との合計量に対して前記非重合性溶剤の含有量が35質量%以上となる状態で共重合させて非重合性溶剤含有粒子を得る工程と、
前記非重合性溶剤含有粒子から非重合性溶剤を除去して架橋ポリマー粒子を得る工程と、
前記架橋ポリマー粒子に下記化学式(1)で示されるマレイミジル基を導入する工程と、
を有するマレイミジル基含有ポリマー粒子の製造方法。
(式中、m及びnは1以上の整数を表す。)
A monomer mixture containing a (meth) acrylate, a styrene monomer and a crosslinking agent, a non-polymerizable solvent in which the monomer mixture is soluble and a copolymer of the (meth) acrylate and the styrene monomer is insoluble A step of obtaining non-polymerizable solvent-containing particles by copolymerization in a state where the content of the non-polymerizable solvent is 35% by mass or more based on the total amount with the monomer mixture;
Removing the non-polymerizable solvent from the non-polymerizable solvent-containing particles to obtain crosslinked polymer particles;
Introducing a maleimidyl group represented by the following chemical formula (1) into the crosslinked polymer particles;
The manufacturing method of the maleimidyl group containing polymer particle which has this.
(In the formula, m and n represent an integer of 1 or more.)
前記非重合性溶剤が、沸点が100℃以上の炭化水素、長鎖アルコール、長鎖カルボン酸及び長鎖エステルから選ばれる少なくとも一種である請求項4に記載のマレイミジル基含有ポリマー粒子の製造方法。   The method for producing maleimidyl group-containing polymer particles according to claim 4, wherein the non-polymerizable solvent is at least one selected from hydrocarbons having a boiling point of 100 ° C or higher, long-chain alcohols, long-chain carboxylic acids, and long-chain esters.
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