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 |
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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 |
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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 |
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---|---|---|---|---|
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 |
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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 |
WO2013058019A1 (ja) | 2011-10-21 | 2013-04-25 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | 生分解性が制御された生分解性ポリマー |
WO2018186015A1 (ja) | 2017-04-05 | 2018-10-11 | 株式会社クレハ | ポリアミド組成物、およびポリアミド組成物の製造方法 |
EP3896112B1 (en) | 2018-12-10 | 2024-07-03 | Nippon Soda Co., Ltd. | Polyalkyleneimine-modified polyamide 4 |
JP2024097104A (ja) * | 2021-05-19 | 2024-07-18 | 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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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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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 |
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---|---|
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