JP3453600B2 - 特殊構造を有する２−ピロリドン重合体およびその製造方法 - Google Patents
特殊構造を有する２−ピロリドン重合体およびその製造方法Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、高分子鎖中または
高分子鎖末端に特殊構造を有する２−ピロリドン重合体
およびその製造方法に関する。
高分子鎖末端に特殊構造を有する２−ピロリドン重合体
およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】２−ピロリドンの重合体であるナイロン
４は、木綿と同様の吸湿性を有すること等から、広範に
使用されているナイロン類（ナイロン６、ナイロン６
６、ナイロン１１、ナイロン１２等）と同様に注目され
ている。しかし、ナイロン４は、熱安定性、成形加工性
などの面で改善すべき点があり、それらの点を改良する
ために２−ピロリドン重合体を高分子量化するという観
点から多くの研究がなされている。
４は、木綿と同様の吸湿性を有すること等から、広範に
使用されているナイロン類（ナイロン６、ナイロン６
６、ナイロン１１、ナイロン１２等）と同様に注目され
ている。しかし、ナイロン４は、熱安定性、成形加工性
などの面で改善すべき点があり、それらの点を改良する
ために２−ピロリドン重合体を高分子量化するという観
点から多くの研究がなされている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、２−ピロリド
ン重合体自体に特殊構造あるいは特殊な官能基を持たせ
ることにより、前記諸物性を改善するという観点からの
研究例はなかった。
ン重合体自体に特殊構造あるいは特殊な官能基を持たせ
ることにより、前記諸物性を改善するという観点からの
研究例はなかった。
【０００４】そこで本発明は、特殊構造を有することに
より諸物性が改善された２−ピロリドン重合体およびそ
の製造方法を提供することを主目的とする。
より諸物性が改善された２−ピロリドン重合体およびそ
の製造方法を提供することを主目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、以下の各項の
特殊構造を有する２−ピロリドン重合体及びその製造方
法を提供する。 項１. 塩基性重合触媒およびカルボン酸系化合物を用
いて２−ピロリドンを重合させることにより得られる、
カルボン酸系化合物に由来する構造を含む特殊構造を有
する２−ピロリドン重合体。 項２. 前記カルボン酸系化合物が、活性化されたカル
ボン酸である項１記載の特殊構造を有する２−ピロリド
ン重合体。 項３. 前記活性化されたカルボン酸が、カルボン酸ハ
ロゲン化物、カルボン酸無水物またはカルボン酸エステ
ルである項２記載の特殊構造を有する２−ピロリドン重
合体。 項４. 塩基性重合触媒およびカルボン酸系化合物を用
いて２−ピロリドンを重合させることにより、カルボン
酸系化合物に由来する構造を含む２−ピロリドン重合体
を得る特殊構造を有する２−ピロリドン重合体の製造方
法。 項５. 前記カルボン酸系化合物として、活性化された
カルボン酸を用いる項４記載の特殊構造を有する２−ピ
ロリドン重合体の製造方法。 項６. 前記活性化されたカルボン酸として、カルボン
酸ハロゲン化物、カルボン酸無水物またはカルボン酸エ
ステルを用いる項５記載の特殊構造を有する２−ピロリ
ドン重合体の製造方法。 項７. 前記重合を１０〜５０℃の温度で行う項４、５
または６記載の特殊構造を有する２−ピロリドン重合体
の製造方法。
特殊構造を有する２−ピロリドン重合体及びその製造方
法を提供する。 項１. 塩基性重合触媒およびカルボン酸系化合物を用
いて２−ピロリドンを重合させることにより得られる、
カルボン酸系化合物に由来する構造を含む特殊構造を有
する２−ピロリドン重合体。 項２. 前記カルボン酸系化合物が、活性化されたカル
ボン酸である項１記載の特殊構造を有する２−ピロリド
ン重合体。 項３. 前記活性化されたカルボン酸が、カルボン酸ハ
ロゲン化物、カルボン酸無水物またはカルボン酸エステ
ルである項２記載の特殊構造を有する２−ピロリドン重
合体。 項４. 塩基性重合触媒およびカルボン酸系化合物を用
いて２−ピロリドンを重合させることにより、カルボン
酸系化合物に由来する構造を含む２−ピロリドン重合体
を得る特殊構造を有する２−ピロリドン重合体の製造方
法。 項５. 前記カルボン酸系化合物として、活性化された
カルボン酸を用いる項４記載の特殊構造を有する２−ピ
ロリドン重合体の製造方法。 項６. 前記活性化されたカルボン酸として、カルボン
酸ハロゲン化物、カルボン酸無水物またはカルボン酸エ
ステルを用いる項５記載の特殊構造を有する２−ピロリ
ドン重合体の製造方法。 項７. 前記重合を１０〜５０℃の温度で行う項４、５
または６記載の特殊構造を有する２−ピロリドン重合体
の製造方法。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下、本発明を詳しく説明する。
【０００７】本発明の特殊構造を有する２−ピロリドン
は、塩基性重合触媒およびカルボン酸系化合物を用いて
２−ピロリドンを重合させることにより得られる、カル
ボン酸系化合物に由来する構造または官能基を含むもの
である。
は、塩基性重合触媒およびカルボン酸系化合物を用いて
２−ピロリドンを重合させることにより得られる、カル
ボン酸系化合物に由来する構造または官能基を含むもの
である。
【０００８】また、本発明の特殊構造を有する２−ピロ
リドン重合体の製造方法は、塩基性重合触媒およびカル
ボン酸系化合物を用いて２−ピロリドンを重合させるこ
とにより、カルボン酸系化合物に由来する構造を含む２
−ピロリドン重合体を得る方法である。前記塩基性重合
触媒としては、ラクタム類のアニオン重合法で一般的に
用いられるアルカリ金属（リチウム、ナトリウム、カリ
ウム等）、アルカリ金属またはアルカリ土類金属の水素
化物（水素化リチウム、水素化ナトリウム、水素化カル
シウム等）、塩基性の有機金属化合物（ｎ−ブチルリチ
ウム等）等を使用できる。これらの中ではナトリウムが
扱い易さや収率の点で好ましい。
リドン重合体の製造方法は、塩基性重合触媒およびカル
ボン酸系化合物を用いて２−ピロリドンを重合させるこ
とにより、カルボン酸系化合物に由来する構造を含む２
−ピロリドン重合体を得る方法である。前記塩基性重合
触媒としては、ラクタム類のアニオン重合法で一般的に
用いられるアルカリ金属（リチウム、ナトリウム、カリ
ウム等）、アルカリ金属またはアルカリ土類金属の水素
化物（水素化リチウム、水素化ナトリウム、水素化カル
シウム等）、塩基性の有機金属化合物（ｎ−ブチルリチ
ウム等）等を使用できる。これらの中ではナトリウムが
扱い易さや収率の点で好ましい。
【０００９】塩基性重合触媒の使用量は、２−ピロリド
ン１ｍｏｌに対して１〜６ｍｏ１％程度、より好ましく
は２〜６ｍｏ１％程度、さらにより好ましくは３〜６ｍ
ｏ１％程度とすることが好ましい。前記範囲内であれ
ば、２−ピロリドン重合体の収率が極端に低くならない
ため、モノマーである２−ピロリドンの厳密な精製をあ
まり必要としない。
ン１ｍｏｌに対して１〜６ｍｏ１％程度、より好ましく
は２〜６ｍｏ１％程度、さらにより好ましくは３〜６ｍ
ｏ１％程度とすることが好ましい。前記範囲内であれ
ば、２−ピロリドン重合体の収率が極端に低くならない
ため、モノマーである２−ピロリドンの厳密な精製をあ
まり必要としない。
【００１０】また、カルボン酸系化合物としては、カル
ボン酸ハロゲン化物、カルボン酸無水物及びカルボン酸
エステル等の活性化されたカルボン酸などを使用でき
る。２−ピロリドン重合体に導入しようとする構造を含
むカルボン酸系化合物を用いればよい。
ボン酸ハロゲン化物、カルボン酸無水物及びカルボン酸
エステル等の活性化されたカルボン酸などを使用でき
る。２−ピロリドン重合体に導入しようとする構造を含
むカルボン酸系化合物を用いればよい。
【００１１】特に、カルボン酸ハロゲン化物及びカルボ
ン酸エステルが好ましい。カルボン酸ハロゲン化物とし
ては、カルボン酸塩化物、カルボン酸フッ化物、カルボ
ン酸臭素化物などを用いることができるが、中でも、カ
ルボン酸塩化物を用いるのが好ましい。カルボン酸エス
テルの中ではカルボン酸メチルエステルが好ましい。
ン酸エステルが好ましい。カルボン酸ハロゲン化物とし
ては、カルボン酸塩化物、カルボン酸フッ化物、カルボ
ン酸臭素化物などを用いることができるが、中でも、カ
ルボン酸塩化物を用いるのが好ましい。カルボン酸エス
テルの中ではカルボン酸メチルエステルが好ましい。
【００１２】生理活性を有する生体分子であるカルボン
酸はカルボン酸ハロゲン化物に変換しにくいが、カルボ
ン酸エステルも使用できるため、これらの生体分子も例
えばエステルの形でカルボン酸系化合物として使用でき
る。このような生理活性生体分子であるカルボン酸とし
て、インドール酢酸、各種ペプチドなどを例示できる。
また、それ自体カルボン酸エステルである生理活性生体
分子として、ハキリアリ道標フェロモンである４−メチ
ルピロール−２−カルボン酸メチル等を例示できる。カ
ルボン酸系化合物の具体例としては、フタロイルクロラ
イド、イソフタロイルクロライド、テレフタロイルクロ
ライド、フマリルクロライド、１，３，５−ベンゼント
リカルボニルクロライド、１，３，５−シクロヘキサン
トリカルボニルクロライド、１，２，３−プロパントリ
カルボニルクロライド、１，２，４，５−ベンゼンテト
ラカルボン酸メチル、１，２，３，４−ブタンテトラカ
ルボン酸メチル、ポリアクリロイルクロライド、アクリ
ロイルクロライド、ステアロイルクロライド、ポリエチ
レングリコールビスカルボニルクロライド等を挙げるこ
とができる。
酸はカルボン酸ハロゲン化物に変換しにくいが、カルボ
ン酸エステルも使用できるため、これらの生体分子も例
えばエステルの形でカルボン酸系化合物として使用でき
る。このような生理活性生体分子であるカルボン酸とし
て、インドール酢酸、各種ペプチドなどを例示できる。
また、それ自体カルボン酸エステルである生理活性生体
分子として、ハキリアリ道標フェロモンである４−メチ
ルピロール−２−カルボン酸メチル等を例示できる。カ
ルボン酸系化合物の具体例としては、フタロイルクロラ
イド、イソフタロイルクロライド、テレフタロイルクロ
ライド、フマリルクロライド、１，３，５−ベンゼント
リカルボニルクロライド、１，３，５−シクロヘキサン
トリカルボニルクロライド、１，２，３−プロパントリ
カルボニルクロライド、１，２，４，５−ベンゼンテト
ラカルボン酸メチル、１，２，３，４−ブタンテトラカ
ルボン酸メチル、ポリアクリロイルクロライド、アクリ
ロイルクロライド、ステアロイルクロライド、ポリエチ
レングリコールビスカルボニルクロライド等を挙げるこ
とができる。
【００１３】前記カルボン酸系化合物の使用量は、塩基
性重合触媒１ｍｏｌに対してカルボニル基濃度で１０〜
９０ｍｏｌ％程度、より好ましくは１０〜７０ｍｏｌ％
程度、さらにより好ましくは１０〜５０ｍｏｌ％程度と
するのが好ましい。
性重合触媒１ｍｏｌに対してカルボニル基濃度で１０〜
９０ｍｏｌ％程度、より好ましくは１０〜７０ｍｏｌ％
程度、さらにより好ましくは１０〜５０ｍｏｌ％程度と
するのが好ましい。
【００１４】反応に際しては、ヘキサンなどの溶媒を使
用することもできる。しかし、無溶媒でバルク重合を行
う場合には、溶媒の除去が不要で操作が簡便であり、ま
た収率が高くなる。
用することもできる。しかし、無溶媒でバルク重合を行
う場合には、溶媒の除去が不要で操作が簡便であり、ま
た収率が高くなる。
【００１５】また、本発明方法においては、１０〜５０
℃程度の消費エネルギの低い条件で重合を行うことがで
きる。より好ましくは２０〜５０℃程度、さらにより好
ましくは３０〜５０℃程度の温度である。
℃程度の消費エネルギの低い条件で重合を行うことがで
きる。より好ましくは２０〜５０℃程度、さらにより好
ましくは３０〜５０℃程度の温度である。
【００１６】また、発生する水素を除去するために、反
応は減圧下で行うことが好ましい。
応は減圧下で行うことが好ましい。
【００１７】このような条件で、２−ピロリドンに塩基
性重合触媒を添加し、この塩基性重合触媒が反応して無
くなった後、すなわち２〜４時間程度反応させた後、さ
らにカルボン酸系化合物を添加して、１〜２４時間程度
反応させればよい。
性重合触媒を添加し、この塩基性重合触媒が反応して無
くなった後、すなわち２〜４時間程度反応させた後、さ
らにカルボン酸系化合物を添加して、１〜２４時間程度
反応させればよい。
【００１８】その後、生成した重合体を、常法に従い回
収すればよい。
収すればよい。
【００１９】高分子鎖中に特殊構造を有する２−ピロリ
ドン重合体として以下のものを例示できる。三官能基、
四官能基あるいはそれ以上の官能基を持つカルボン酸系
化合物、例えば、官能基を持つデンドリマー、官能基を
側鎖に持つポリマー等を使用した場合には、星型や櫛型
のポリマーが得られる。これらは、成形加工性や機械的
強度に優れる高分子材料としてそのまま用いることがで
き、さらに他のプラスチックヘの添加剤として用いるこ
とにより、成形加工性や機械的強度の改善剤として使用
できる。カルボン酸系化合物として、生理活性のある生
体分子を使用した場合、すなわち例えば成長促進、細胞
分化誘導等の機能を持ったカルボン酸系化合物を使用し
た場合には、このような機能を持った２−ピロリドン重
合体を得ることができ、これは細胞培養基盤材料等とし
て利用することができる。
ドン重合体として以下のものを例示できる。三官能基、
四官能基あるいはそれ以上の官能基を持つカルボン酸系
化合物、例えば、官能基を持つデンドリマー、官能基を
側鎖に持つポリマー等を使用した場合には、星型や櫛型
のポリマーが得られる。これらは、成形加工性や機械的
強度に優れる高分子材料としてそのまま用いることがで
き、さらに他のプラスチックヘの添加剤として用いるこ
とにより、成形加工性や機械的強度の改善剤として使用
できる。カルボン酸系化合物として、生理活性のある生
体分子を使用した場合、すなわち例えば成長促進、細胞
分化誘導等の機能を持ったカルボン酸系化合物を使用し
た場合には、このような機能を持った２−ピロリドン重
合体を得ることができ、これは細胞培養基盤材料等とし
て利用することができる。
【００２０】カルボン酸系化合物として、光機能性を持
つ分子、例えばアゾベンゼンジカルボン酸等の光異性化
する分子を用いることにより、局所的に異性化した状態
が高分子鎖中に保持された２−ピロリドン重合体が得ら
れ、情報記録材料として用いることができる。
つ分子、例えばアゾベンゼンジカルボン酸等の光異性化
する分子を用いることにより、局所的に異性化した状態
が高分子鎖中に保持された２−ピロリドン重合体が得ら
れ、情報記録材料として用いることができる。
【００２１】高分子鎖末端に特殊構造を有する２−ピロ
リドン重合体として以下のものを例示できる。
リドン重合体として以下のものを例示できる。
【００２２】カルボン酸系化合物として、アクリル酸ク
ロライド等の二重結合を持つカルボン酸系化合物を使用
し、末端から該モノマーをラジカル重合することによ
り、ＡＢタイプのブロック共重合体を得ることができ、
これにより２−ピロリドン重合体の物性を改良すること
ができる。また、カルボン酸系化合物として、ポリエチ
レングリコールビスカルボニルクロライド等のカルボン
酸系高分子化合物を使用し、マクロモノマーとして２−
ピロリドン重合体の末端に導入することにより、ＡＢタ
イプのブロック共重合体を得ることもできる。
ロライド等の二重結合を持つカルボン酸系化合物を使用
し、末端から該モノマーをラジカル重合することによ
り、ＡＢタイプのブロック共重合体を得ることができ、
これにより２−ピロリドン重合体の物性を改良すること
ができる。また、カルボン酸系化合物として、ポリエチ
レングリコールビスカルボニルクロライド等のカルボン
酸系高分子化合物を使用し、マクロモノマーとして２−
ピロリドン重合体の末端に導入することにより、ＡＢタ
イプのブロック共重合体を得ることもできる。
【００２３】
【実施例】以下、実施例及び実験例を示して、本発明を
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。
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。
【００２４】以下の各実施例において、重量平均分子量
は、高速GPCシステム（東ソー社製、（HLC-8220GPCシス
テム））により、ポリメチルメタクリレートを標準物質
として用いて測定した結果から算出した。
は、高速GPCシステム（東ソー社製、（HLC-8220GPCシス
テム））により、ポリメチルメタクリレートを標準物質
として用いて測定した結果から算出した。
【００２５】実施例１
減圧装置の付いたフラスコに、精製して水を除去した２
−ピロリドン４．２６ｇ（５０ｍｍｏｌ）、塩基性重合
触媒としてナトリウム０．０６９ｇ（３ｍｍｏｌ）を入
れ、減圧下、５０℃で加熱してナトリウムを反応させ
た。
−ピロリドン４．２６ｇ（５０ｍｍｏｌ）、塩基性重合
触媒としてナトリウム０．０６９ｇ（３ｍｍｏｌ）を入
れ、減圧下、５０℃で加熱してナトリウムを反応させ
た。
【００２６】ナトリウムが反応して無くなった後、１，
３，５−ベンゼントリカルボニルクロライド０．１３３
ｇ（０．５ｍｍｏｌ、カルボニル基として１．５ｍｍｏ
ｌ）加えて、減圧下５０℃で２４時間加熱した。
３，５−ベンゼントリカルボニルクロライド０．１３３
ｇ（０．５ｍｍｏｌ、カルボニル基として１．５ｍｍｏ
ｌ）加えて、減圧下５０℃で２４時間加熱した。
【００２７】生成した重合物をギ酸に溶解しアセトンで
沈澱させ、蒸留水、メタノールで洗浄することにより精
製した。
沈澱させ、蒸留水、メタノールで洗浄することにより精
製した。
【００２８】これにより白色繊維状の重合体が３．４７
ｇ（収率７９％）得られた。この重合体の重量平均分子
量は６９０００であった。
ｇ（収率７９％）得られた。この重合体の重量平均分子
量は６９０００であった。
【００２９】なお、ここでは１，３，５−ベンゼントリ
カルボニルクロライドを添加した後２４時間加熱して反
応させたが、１，３，５−ベンゼントリカルボニルクロ
ライドを加えた後１０分程度で全体が固化するので、反
応時間は１時間程度でもよい。
カルボニルクロライドを添加した後２４時間加熱して反
応させたが、１，３，５−ベンゼントリカルボニルクロ
ライドを加えた後１０分程度で全体が固化するので、反
応時間は１時間程度でもよい。
【００３０】実施例２
２−ピロリドン４．２６ｇ（５０ｍｍｏｌ）、塩基性重
合触媒としてナトリウム０．０６９ｇ（３ｍｍｏ１）、
１，３，５−シクロヘキサントリカルボニルクロライド
０．１３６ｇ（０．５ｍｍｏｌ、カルボニル基として
１．５ｍｍｏｌ）を用い、実施例１と同様の操作を行っ
た。これにより白色繊維状重合体２．８０ｇ（収率６４
％）が得られた。この重合体の融点は２５２℃、重量平
均分子量は１２２０００であった。
合触媒としてナトリウム０．０６９ｇ（３ｍｍｏ１）、
１，３，５−シクロヘキサントリカルボニルクロライド
０．１３６ｇ（０．５ｍｍｏｌ、カルボニル基として
１．５ｍｍｏｌ）を用い、実施例１と同様の操作を行っ
た。これにより白色繊維状重合体２．８０ｇ（収率６４
％）が得られた。この重合体の融点は２５２℃、重量平
均分子量は１２２０００であった。
【００３１】実施例３
２−ピロリドン４．２６ｇ（５０ｍｍｏｌ）、塩基性重
合触媒としてナトリウム０．０６９ｇ（３ｍｍｏｌ）、
１，２，３−プロパントリカルボニルクロライド０．１
１６ｇ（０．５ｍｍｏｌ、カルボニル基として１．５ｍ
ｍｏｌ）を用い、実施例１と同様の操作を行った。これ
により白色繊維状重合体２．８５ｇ（収率６５％）が得
られた。この重合体の融点は２５２℃、重量平均分子量
は３００００であった。
合触媒としてナトリウム０．０６９ｇ（３ｍｍｏｌ）、
１，２，３−プロパントリカルボニルクロライド０．１
１６ｇ（０．５ｍｍｏｌ、カルボニル基として１．５ｍ
ｍｏｌ）を用い、実施例１と同様の操作を行った。これ
により白色繊維状重合体２．８５ｇ（収率６５％）が得
られた。この重合体の融点は２５２℃、重量平均分子量
は３００００であった。
【００３２】実施例４
２−ピロリドン４．２６ｇ（５０ｍｍｏｌ）、塩基性重
合触媒としてナトリウム０．０６９ｇ（３ｍｍｏｌ）、
１，２，４，５−ベンゼンテトラカルボン酸メチル０．
１１６ｇ（０．３７５ｍｍｏｌ、カルボニル基として
１．５ｍｍｏｌ）を用い、実施例１と同様の操作を行っ
た。これにより白色繊維状重合体２．７６ｇ（収率６３
％）が得られた。この重合体の重量平均分子量は４７０
００であった。
合触媒としてナトリウム０．０６９ｇ（３ｍｍｏｌ）、
１，２，４，５−ベンゼンテトラカルボン酸メチル０．
１１６ｇ（０．３７５ｍｍｏｌ、カルボニル基として
１．５ｍｍｏｌ）を用い、実施例１と同様の操作を行っ
た。これにより白色繊維状重合体２．７６ｇ（収率６３
％）が得られた。この重合体の重量平均分子量は４７０
００であった。
【００３３】実施例５
２−ピロリドン４．２６ｇ（５０ｍｍｏｌ）、塩基性重
合触媒としてナトリウム０．０６９ｇ（３ｍｍｏｌ）、
１，２，３，４−ブタンテトラカルボン酸メチル０．１
０９ｇ（０．３７５ｍｍｏｌ、カルボニル基として１．
５ｍｍｏｌ）を用い、実施例１と同様の操作を行った。
これにより、やや黄色を帯びた白色繊維状重合体１．４
９ｇ（収率３４％）が得られた。この重合体の重量平均
分子量は２５０００であった。
合触媒としてナトリウム０．０６９ｇ（３ｍｍｏｌ）、
１，２，３，４−ブタンテトラカルボン酸メチル０．１
０９ｇ（０．３７５ｍｍｏｌ、カルボニル基として１．
５ｍｍｏｌ）を用い、実施例１と同様の操作を行った。
これにより、やや黄色を帯びた白色繊維状重合体１．４
９ｇ（収率３４％）が得られた。この重合体の重量平均
分子量は２５０００であった。
【００３４】実施例６
２−ピロリドン４．２６ｇ（５０ｍｍｏｌ）、塩基性重
合触媒としてナトリウム０．０６９ｇ（３ｍｍｏｌ）、
ポリアクリロイルクロライド（Ｍｗ＝約２０００）０．
１３６ｇ（カルボニル基として１．５ｍｍｏｌ）を用
い、実施例１と同様の操作を行った。ギ酸に溶解させる
際に可溶部と不溶部に分かれた。可溶部からは淡赤色固
体０．４７ｇ（収率１１％）が得られた。不溶部からは
淡赤色固体１．４１ｇ（収率３２％）が得られた。
合触媒としてナトリウム０．０６９ｇ（３ｍｍｏｌ）、
ポリアクリロイルクロライド（Ｍｗ＝約２０００）０．
１３６ｇ（カルボニル基として１．５ｍｍｏｌ）を用
い、実施例１と同様の操作を行った。ギ酸に溶解させる
際に可溶部と不溶部に分かれた。可溶部からは淡赤色固
体０．４７ｇ（収率１１％）が得られた。不溶部からは
淡赤色固体１．４１ｇ（収率３２％）が得られた。
【００３５】実施例７
２−ピロリドン４．２６ｇ（５０ｍｍｏｌ）、塩基性重
合触媒としてナトリウム０．０６９ｇ（３ｍｍｏｌ）、
アクリロイルクロライド０．１３６ｇ（１．５ｍｍｏ
ｌ）を用い、実施例１と同様の操作を行った。これによ
り白色粉未２．７９ｇ（収率６５％）が得られた。この
重合体の重量平均分子量は２００００であった。
合触媒としてナトリウム０．０６９ｇ（３ｍｍｏｌ）、
アクリロイルクロライド０．１３６ｇ（１．５ｍｍｏ
ｌ）を用い、実施例１と同様の操作を行った。これによ
り白色粉未２．７９ｇ（収率６５％）が得られた。この
重合体の重量平均分子量は２００００であった。
【００３６】実施例８
２−ピロリドン４．２６ｇ（５０ｍｍｏｌ）、塩基性重
合触媒としてナトリウム０．０６９ｇ（３ｍｍｏｌ）、
ステアロイルクロライド０．４５４ｇ（１．５ｍｍｏ
ｌ）を用い、実施例１と同様の操作を行った。これによ
り白色粉末２．４５ｇ（収率５２％）が得られた。この
重合体の融点は２４８℃、重量平均分子量は３４０００
であった。
合触媒としてナトリウム０．０６９ｇ（３ｍｍｏｌ）、
ステアロイルクロライド０．４５４ｇ（１．５ｍｍｏ
ｌ）を用い、実施例１と同様の操作を行った。これによ
り白色粉末２．４５ｇ（収率５２％）が得られた。この
重合体の融点は２４８℃、重量平均分子量は３４０００
であった。
【００３７】実施例９
２−ピロリドン４．２６ｇ（５０ｍｍｏｌ）、塩基性重
合触媒としてナトリウム０．０６９ｇ（３ｍｍｏｌ）、
ポリエチレングリコールビスカルボニルクロライド（Ｍ
ｎ＝約６００）０．１８８ｇ（０．３７５ｍｍｏｌ、カ
ルボニル基として１．５ｍｍｏｌ）を用い、実施例１と
同様の操作を行った。これにより白色粉末３．６１ｇ
（収率７６％）が得られた。この重合体の重量平均分子
量は３５０００であった。
合触媒としてナトリウム０．０６９ｇ（３ｍｍｏｌ）、
ポリエチレングリコールビスカルボニルクロライド（Ｍ
ｎ＝約６００）０．１８８ｇ（０．３７５ｍｍｏｌ、カ
ルボニル基として１．５ｍｍｏｌ）を用い、実施例１と
同様の操作を行った。これにより白色粉末３．６１ｇ
（収率７６％）が得られた。この重合体の重量平均分子
量は３５０００であった。
【００３８】実施例１０
２−ピロリドン４．２６ｇ（５０ｍｍｏｌ）、塩基性重
合触媒としてナトリウム０．０６９ｇ（３ｍｍｏｌ）、
セバコイルクロライド０．１７９ｇ（０．７５ｍｍｏ
ｌ、カルボニル基として３．０ｍｍｏｌ）を用い、実施
例１と同様の操作を行った。これにより白色繊維状重合
体３．４９ｇ（収率８２％）が得られた。この重合体の
重量平均分子量は５１０００であった。
合触媒としてナトリウム０．０６９ｇ（３ｍｍｏｌ）、
セバコイルクロライド０．１７９ｇ（０．７５ｍｍｏ
ｌ、カルボニル基として３．０ｍｍｏｌ）を用い、実施
例１と同様の操作を行った。これにより白色繊維状重合
体３．４９ｇ（収率８２％）が得られた。この重合体の
重量平均分子量は５１０００であった。
【００３９】次に、２−ピロリドン重合体の特徴的な物
性の一つである活性汚泥中における生分解性を以下のよ
うに調べた。用いた２−ピロリドン重合体は、前記実施
例１、２、９、１０によりそれぞれ得られた重合体であ
る。
性の一つである活性汚泥中における生分解性を以下のよ
うに調べた。用いた２−ピロリドン重合体は、前記実施
例１、２、９、１０によりそれぞれ得られた重合体であ
る。
【００４０】先ず、無機培養液（表１に組成を示すも
の）５００ｍ１に２−ピロリドン重合体試料２００ｍｇ
を分散させ、（財）化学物質評価研究機構より提供され
た標準活性汚泥の上清３０ｍ１を加えた。３０℃の温度
下、撹絆しながら、二酸化炭素を除いた空気で曝気を行
い、培養槽の排気をアルカリトラップ（０．０２５Ｎ水
酸化ナトリウム水溶液）に通し、微生物の代謝により発
生した二酸化炭素を捕捉した。発生した二酸化炭素量
を、無機炭素量として全有機体炭素計（ＴＯＣ−５００
０、島津製作所社製）を用いて５０日間、１週間ごとに
測定した。
の）５００ｍ１に２−ピロリドン重合体試料２００ｍｇ
を分散させ、（財）化学物質評価研究機構より提供され
た標準活性汚泥の上清３０ｍ１を加えた。３０℃の温度
下、撹絆しながら、二酸化炭素を除いた空気で曝気を行
い、培養槽の排気をアルカリトラップ（０．０２５Ｎ水
酸化ナトリウム水溶液）に通し、微生物の代謝により発
生した二酸化炭素を捕捉した。発生した二酸化炭素量
を、無機炭素量として全有機体炭素計（ＴＯＣ−５００
０、島津製作所社製）を用いて５０日間、１週間ごとに
測定した。
【００４１】
【表１】
【００４２】重合体試料の生分解性は、１００％分解し
た場合に発生する二酸化炭素量を理論値として以下の式
により評価した。
た場合に発生する二酸化炭素量を理論値として以下の式
により評価した。
【００４３】
【式１】
【００４４】２−ピロリドン重合体の生分解性試験の結
果を図１に示す。図１によると、いずれの重合体も１ヶ
月程度で３０〜６０％が生分解されたことが分かる。
果を図１に示す。図１によると、いずれの重合体も１ヶ
月程度で３０〜６０％が生分解されたことが分かる。
【００４５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
特殊構造を有することにより諸物性が改善された２−ピ
ロリドン重合体およびその製造方法を提供することがで
きる。
特殊構造を有することにより諸物性が改善された２−ピ
ロリドン重合体およびその製造方法を提供することがで
きる。
【００４６】さらにいえば、本発明によると、塩基性重
合触媒および特殊構造または特殊官能基を持つカルボン
酸系化合物を使用して２−ピロリドンを重合させること
により、高分子鎖中または高分子鎖末端に特殊構造もし
くは官能基を有する２−ピロリドン重合体を製造するこ
とができる。
合触媒および特殊構造または特殊官能基を持つカルボン
酸系化合物を使用して２−ピロリドンを重合させること
により、高分子鎖中または高分子鎖末端に特殊構造もし
くは官能基を有する２−ピロリドン重合体を製造するこ
とができる。
【００４７】そして、これにより、２−ピロリドン重合
体の熱安定性、成形加工性等の諸物性を制御、改善でき
る。さらに、カルボン酸系化合物を適宜選択することに
より、生理活性、光機能性等の様々な新たな機能を付与
することもできる。また、星形ポリマーや櫛型ポリマー
のように基本骨格が改変された重合体を得ることもでき
る。
体の熱安定性、成形加工性等の諸物性を制御、改善でき
る。さらに、カルボン酸系化合物を適宜選択することに
より、生理活性、光機能性等の様々な新たな機能を付与
することもできる。また、星形ポリマーや櫛型ポリマー
のように基本骨格が改変された重合体を得ることもでき
る。
【００４８】さらに、本発明に係る２−ピロリドン重合
体は、土壌中や活性汚泥中の微生物により容易に生分解
されるので環境適合性材料としての広範囲な応用が可能
である。
体は、土壌中や活性汚泥中の微生物により容易に生分解
されるので環境適合性材料としての広範囲な応用が可能
である。
【図１】２−ピロリドン重合体の標準活性汚泥上清によ
る生分解性を示すグラフである。
る生分解性を示すグラフである。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 相羽 誠一
大阪府池田市緑丘１丁目８番31号 経済
産業省産業技術総合研究所大阪工業技術
研究所内
(56)参考文献 特開 平５−39355（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
C08G 69/00 - 69/50
Claims (3)
- 【請求項１】 塩基性重合触媒およびカルボン酸ハロゲ
ン化物、カルボン酸無水物またはカルボン酸エステルを
用いて２−ピロリドンを重合させることにより得られ
る、カルボン酸ハロゲン化物、カルボン酸無水物または
カルボン酸エステルに由来する構造を含むことを特徴と
する特殊構造を有する２−ピロリドン重合体。 - 【請求項２】 塩基性重合触媒およびカルボン酸ハロゲ
ン化物、カルボン酸無水物またはカルボン酸エステルを
用いて２−ピロリドンを重合させることにより、カルボ
ン酸ハロゲン化物、カルボン酸無水物またはカルボン酸
エステルに由来する構造を含む２−ピロリドン重合体を
得ることを特徴とする特殊構造を有する２−ピロリドン
重合体の製造方法。 - 【請求項３】 前記重合を１０〜５０℃の温度で行う請
求項２記載の特殊構造を有する２−ピロリドン重合体の
製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001073549A JP3453600B2 (ja) | 2001-03-15 | 2001-03-15 | 特殊構造を有する２−ピロリドン重合体およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001073549A JP3453600B2 (ja) | 2001-03-15 | 2001-03-15 | 特殊構造を有する２−ピロリドン重合体およびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002265596A JP2002265596A (ja) | 2002-09-18 |
| JP3453600B2 true JP3453600B2 (ja) | 2003-10-06 |
Family
ID=18930958
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001073549A Expired - Lifetime JP3453600B2 (ja) | 2001-03-15 | 2001-03-15 | 特殊構造を有する２−ピロリドン重合体およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3453600B2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008222783A (ja) * | 2007-03-09 | 2008-09-25 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 生分解性ポリエステルアミド及びその製造方法 |
| JP2009155608A (ja) * | 2007-12-28 | 2009-07-16 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 分岐構造を導入したポリアミド４共重合体及びその製造方法 |
| WO2012161174A1 (ja) | 2011-05-25 | 2012-11-29 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | 物性が改質された２－ピロリドンの重合体又は共重合体及びその製造方法 |
| JP2013108098A (ja) * | 2013-03-11 | 2013-06-06 | National Institute Of Advanced Industrial Science & Technology | 分岐構造を導入したポリアミド４共重合体及びその製造方法 |
| JPWO2021095482A1 (ja) * | 2019-11-11 | 2021-05-20 |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012157576A1 (ja) * | 2011-05-13 | 2012-11-22 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | ナイロン４樹脂組成物成形体及びその製造方法 |
| JP5811337B2 (ja) * | 2011-09-12 | 2015-11-11 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 | 物性が改質された２−ピロリドンの重合体又は共重合体 |
| EP2770011A4 (en) | 2011-10-21 | 2015-06-03 | Nat Inst Of Advanced Ind Scien | BIODEGRADABLE POLYMER WITH CONTROLLED BIOABORABILITY |
| EP3584268B1 (en) | 2017-04-05 | 2021-01-27 | Kureha Corporation | Polyamide composition and method for producing polyamide composition |
| KR20210090658A (ko) | 2018-12-10 | 2021-07-20 | 닛뽕소다 가부시키가이샤 | 폴리알킬렌이민 변성 폴리아미드4 |
| WO2022244690A1 (ja) * | 2021-05-19 | 2022-11-24 | 国立大学法人筑波大学 | ポリ（エチレングリコール）－ｂ－ポリ（４－ナイロン）及びそのナノ粒子 |
-
2001
- 2001-03-15 JP JP2001073549A patent/JP3453600B2/ja not_active Expired - Lifetime
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|---|---|---|---|---|
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| JPWO2021095482A1 (ja) * | 2019-11-11 | 2021-05-20 | ||
| JP7181421B2 (ja) | 2019-11-11 | 2022-11-30 | 株式会社クレハ | ポリアミドの製造方法およびポリアミド |
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|---|---|
| JP2002265596A (ja) | 2002-09-18 |
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