JPS6081205A - エポキシ活性化架橋共重合体の製造方法 - Google Patents

エポキシ活性化架橋共重合体の製造方法

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JPS6081205A
JPS6081205A JP58189772A JP18977283A JPS6081205A JP S6081205 A JPS6081205 A JP S6081205A JP 58189772 A JP58189772 A JP 58189772A JP 18977283 A JP18977283 A JP 18977283A JP S6081205 A JPS6081205 A JP S6081205A
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polymer
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activator
ester group
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Shozo Suzuki
省三 鈴木
Morimasa Kaneko
金子 守正
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Asahi Kasei Corp
Asahi Chemical Industry Co Ltd
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Asahi Chemical Industry Co Ltd
Asahi Kasei Kogyo KK
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  • Immobilizing And Processing Of Enzymes And Microorganisms (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、有機酸によってエステル化されたエステル基
を側鎖に有する重合体に、ケン化反応と活性化反応を同
時に行なわせ、活性化重合体を製造する方法に関する。
周知の如く、活性化担体に被吸着物と親和性を示す物質
を固定させた物は、生体成分の分離、精製、除去、定量
、検査等、生化学の分野において利用されている。
従来、有機酸によってエステル化されたエステル基を側
鎖に有する重合体のエステル基をケン化反応によって水
酸基とし、次にこの水酸基に対し種々の活性化剤を反応
させて活性基を導入する方法は知られている。
しかしながら、この二段反応による従来の活性基導入方
法は、重合体をケフ化するケン化反応(エステル交換反
応)と活性化反応の工程を別々のプルセスで行なう為、
例えばケン化反応に約/g時間、活性化反応に約5時間
、計、23時間を要すス茄/IIFi’實耽朋R旦ノ 
侃加十−内小城尾梼哨生産収率も低いという欠点を有し
ていた。
以上に鑑み、本発明者らは鋭意研究の結果、この技術分
野ではこれまで考えても見られなかったケン化反応と活
性化反応を同時に行なう一段反応が可能であることを児
出し、本発明をなすに至った。
即ち、本発明は、有機酸によってエステル化されたエス
テル基を側鎖に有する重合体に、アルカリ液と活性化剤
の共存下で、ケン化反応と活性化反応を同時に行なわせ
ることを特徴とする活性化重合体の製造方法に関するも
のである。
本発明において、有機酸によってエステル化されたエス
テル基を側鎖に有する重合体とは、例えする重合体を言
い、その側鎖がアルカリ液にようケン化されて水酸基に
なることが必要である。ここでRは、炭素数/−17の
範囲のアルキル基、置換アルキル基、フェニル基、置換
フェニル基、アルケニル基、置換アルケニル基である。
エステル基を側鎖に有する重合体を製造する為の七ツマ
−としては、カルボン酸ビニルエステルが挙げられ、好
ましくは酢酸ビニル、プルピオン酸ビニル等を挙げるこ
とができる。
該重合体を架橋させてゲル状物とする場合は、架橋剤と
して二官能以上の七ツマ−が用いられる。
一般に架橋剤としては、トリアリルイソシアヌレート、
トリアリルシアヌレート等のトリアリル化合物類、エチ
レングリコールジメタクリンート、ジエチレングリコー
ルジメタクリレート等のジ(ツタ)アクリレート類、ブ
タンジオールジビュルエーテル、ジエチレングリコール
ジビニルエーテル、テトラビニルグリオキザール等のポ
リビニルエーテル類、ジアリリデンペンクエリスリット
、テトラアリロキシエタンのようなポリアリルエーテル
類が用いられる。中でも化学的安定性等の面よりトリア
リルイソシアヌレートが特に好ましし1゜本発明に用い
る重合体は、溶液重合、懸濁重合、エマルジョン重合等
で得ることができる。
重合体の形状としては、粒子状、繊維状、中空糸状、膜
状等いずれの公知の形状も用いることができる。
本発明において活性化剤とは、アルカリ条件下で水酸基
と反応するものを言い、活性化剤を例示するき、ハロゲ
ン化シアン類、ハロゲン化トリアジン類、エビハロヒド
リン類、ビスエポキシド類を挙げることができる。これ
らの活性化剤の中でも、被吸着物と親和性を示す物質が
結合して安定なニーヒトルキシトリメチレン基を含む結
合が形成されるエポキシド活性化剤が好ましい。
エポキシ基を含有する活性化剤は、反応の際に激しい発
熱もなく、工業的に犬夕に取扱うのに容易であり、好ま
しい。
このようなエポキシ基を含有する活性化剤としては、エ
ピフルルヒドリンで代表されるエビハルヒドリンおよび
ビスエポキシド類が挙げられるが、ビスエポキシドの例
としては、1.r、−ヒス−(2゜3−エポキシプロポ
キシ)−エクン、/4−ビス−(ユ、3−エポキシプp
ポキシ)−ブタン、/、6ンなどが挙げられる。エピハ
ルヒドリンは、二つの官能基の反応性の差が大きい為に
、両方の官能基が重合体側鎖の水酸基と反応してしまう
架橋反応が起こりにくい。
ケン化反応および活性化反応は膨潤状態で行なうことが
好ましく、必要に応じて有機溶媒を用いることができる
。有機溶媒としては、活性化剤と反応しないものを選ば
なければならない。
有機溶媒は親和性ないし極性溶媒であれば良く、具体的
には非プロトン性有機溶媒、例えば、N、N−ジメチル
ホルムアミド、N、N−ジメチルアセトアミド、ジメチ
ルスルホキシド、N−メチルピロリドン、アセトン、ジ
オキサン、テトラヒドロフランなどが挙げられるが、上
記の極性有機溶媒の中でも、特にN、N−ジメチルホル
ムアミド、N、N−ジメチルアセトアミド、ジメチルス
ルホキシド、N−メチルピロリドン等の極性の強い溶媒
が重合体を良く膨潤させるので好ましい。その中でも、
ジメチルスルホキシドが高いエポキシ基結合量が本発明
でいうアルカリ液としては、アルカリ土類金属の中でも
、カルシウム、ストロンチウム、バリウム、ラジウム等
の水酸化物や、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水
酸化カリウム、水酸化ルビジュウム、水酸化セシウム、
水酸化フランシウム等のアルカリ金属の水酸化物が用い
られ、その中でも水酸化ナトリウムが溶解性、反応性の
面からより好ましい。
本発明の方法で反応を行なうと、活性化重合体が着色す
ることがある。その場合は、還元剤を反応系に添加する
ことにより着色低減をはかることができる。
還元剤としては、公知の還元剤を用いることができる。
中でも、金属水素錯化合物類、例えば、水素化アルミニ
ウムリチウム類、水素化アルミニウムナトリウム類、水
素化ホウ素ナトリウム類が好ましく、化学的安定性、溶
解性がら水素化ホウ素ナトリウムがより好ましい。
活性化剤にエピクロルヒドリンを用いた本発明の製造法
の7例を次に示す。
まず、懸濁重合によって得られた重合体を乾燥させ、水
分量を重合体/−当り0./ml程度以内にして水の影
響を除き、この乾燥重合体をその/〜S倍景のジメチル
スルホキシドに懸濁させ、膨潤させる。次いで、これに
エビクロルヒドリ/を加える。エピクロルヒドリンの添
加量は、完全ケン化重合体の水酸基のモル数乙〜tsm
Qq/fの0θl〜jtO倍程度、好ましくは/〜20
倍程度のモル数とする。
加えるエピクロルヒドリンの量が多くなるにしたがい結
合量も増えるが、過剰に加えたエピクロルヒドリンは溶
媒の役割も果たす。反応を進行させる為に水酸化ナトリ
ウムのようなアルカリを加える。加えるアルカリ量は、
エピクロルヒドリンのモル数の0.0/倍ないし7倍が
好ましい。
反応時における重合体の着色がある場合には、還元剤で
ある水素化ホウ素ナトリウムをエビクロルヒドリ/のモ
ル数のo、ooi倍ないし70倍、好ましくはOOoh
No、i倍加える。
反応温度はθ℃〜100℃の温度が良く、あまり低温で
は反応速度が遅く、100℃を越える高温では副反応の
架橋が起こりやすくなる。実用的には室温付近の20℃
から50℃の範囲がより好ましい。
反応時間は、数分ないし70時間で、反応温度と希望す
る結合量に応じて選ぶ。このように反応させることによ
り、重合体の水酸基にエポキシ基がエーテル結合を介し
て結合される。
本発明の方法による活性重合体の結合エポキシ基量は、
以下の方法によりめられる。エポキシ基を結合した゛重
合体を一定量、例えば、2rn1.秤量し、/、、?M
チオ硫酸ナトリウム水溶液jm/!を加える。
エポキシ基とチオ硫酸ナトリウムの反応によって生じる
0■−基を7エノールフタレインを指示薬として0.I
N塩酸で滴定する。フェノールフタレインの着色がなく
なるまで滴定を繰り返し、総滴定債よりエポキシ基の量
をめる。
本発明の方法により得られる活性重合体の水酸基の密度
は、重合体をピリジン溶媒中で無水酢酸と反応させて、
水酸基と反応して消費した無水酢醇の量または重合体の
重量変化を測宇l7、これがらめることができる。乾燥
重合体/fが/mmolの無水酢酸と反応したときの水
酸基密度が/meq/fである。
本発明の方法により製造される活性化重合体は、アフイ
ニテイクpマドグラフィ用担体、免疫センサー用支持体
、固定化酵素の担体等の用途を有するが、本発明の方法
は、プロセスを一つ省略している為に、反応工程の時間
短縮、低価格、高収率などの利点を有している。
以下に実施例を示す。
実施例/ 酢酸ビニル100?、)リアリルイソシアヌレートコ4
I/り(X=0.30)−酢酸エチルlユダ2、ヘプタ
ン/、247F、ポリ酢酸ビニル(重合度左00)3.
/グおよびコ、コ′−アゾビスイソブチpニトリル3/
2よりなる均一混合液と、ポリビニルアルコール/重量
%、リン酸二水素ナー゛トリウムニ水和物OOS重量デ
およびリン酸水素二す) IJウムニ水和物i!rm 
R%を溶解した水りOO−とをフラスコに入れ十分攪拌
したのちA5℃で/を時間、更に7jt℃で5時間加熱
攪拌して懸濁重合を行ない、粒状重合体を得た。これを
p過水法、次いでアセトン抽出後、60℃で/g時間真
空乾燥して乾燥重合体を得た。
この重合体を秤量し、エタノール置換抜水に戻しメスシ
リンダーで容量を測定したところ、g me/qであっ
た。
該乾燥重合体ユ、s2にジメチルスルホキシドを、29
d加えて膨潤させ、次いでエピクロルヒドリンを/6−
入れ懸濁させた。水酸化ナトリウムの30チ水溶液を、
3.3−添加し30’C!r時間、振とう反応させた。
反応終了後は、速やかにガラスフィルターで濾過し、メ
タノール/θOml、次いで水/lで洗浄し活性化重合
体を得た。
この重合体のエポキシ当量を測定したところ、/I!+
7!につき007mm01であった。
重合して得られた重合体をよく水で洗浄したのち、真空
凍結乾燥をig時間行ない、乾燥重合体を得た。この1
2にピリジン33−1無水酢酸/7−を入れ60℃で7
g時間反応させ、ゲルの水酸基密度を測定したら、?、
!;meq/fであった。また、本方法によって活性化
重合体の製造に要する時間は従来法に比して1g−20
時間短縮された。
実施例コ 実施例/で得られた粒状の重合体 コ、3?にハdのジ
メチルスルホキシドを加え、次にエピクロルヒドリンを
/6−入れ懸濁させた。この懸濁液に水酸化ナトリウム
のjrO%水溶液を33−と水素化ホウ素ナトリウムを
O12添加し、30℃でS時間振とう反応させた。
得られた活性化重合体のエポキシ当量と水酸基密度を測
定したところ、0. / / mmol/7と&Ome
q/7であった。
また、得られた活性化重合体の色は、実施例/で得られ
たものより明らかに白色を呈していた。
実施例3 実施例/で得られた重合体、、2J S’に、2グーの
ジメチルスルホキシドを加え、次に/、lI−ブタンジ
オールジグリシジルエーテルを37−入れ懸濁させた。
これに水酸化ナトリウムの!rO%水溶液3.3−を添
加し、30℃でS時間振とう反応させた。
得られた活性化重合体を十分洗浄したのち、エポキシ当
量と水酸基密度を測定したところ、従来法のものと同等
であった。
実施例グ 酢酸ビニルポリマー(n=/’700−//、00’ 
) 3 tをS−のメチルアルコールに溶解させた。次
に、エピクロルヒドリン3−と水酸化ナトリウムの30
%水溶液O5−を加え、30℃で30分間反応を行なっ
た。
反応液を遠心分離にかけ、上澄液を排出させた。
次にメタノールを適当量加え振とうし再び遠心分離し、
この洗浄操作を数回繰り返して白色沈殿物を得た。
この白色沈殿物にS艷の蒸留水を加えて溶解し、次にフ
ェノールフタレイン指示薬を一滴加え赤色に着色しない
ことを確認した上で、次に13Mのチオ硫酸ナトリウム
水溶液を’1tnl加え加温したところ、反応液が赤色
を呈し、エポキシ基が導入されたことが明らかとなった
特許出願人 旭化成工業株式会社 代理人弁理士 星 野 透 手続補正書(自発) 昭和58年月月16日 特許庁長官若杉和夫 殿 ]411件の表示 昭和58年 特 許 ぐ0第189772−じ2 発明
の名ゼJ・ 活性化重合体の製造方法3 補正をする者 中(’lとの関係 特許出願人 4 代 碧1 人 。、12.東京都新宿区四谷3r[17番地かつ新ヒル
586 補正により増加する発明の数なし 7 補正の対象 補正の内容 明細書の記載を次のとおり補正する。
(1) 第9頁17行目 「活性重合体」を「活性化重合体」と訂正する。
(2) 第11頁17行目 rO,o1m血1」を[0゜llmmol Jと訂正す
る。
(3) 第12頁13行目 「0.11mmol/ 9 J t r 0.llmm
ol /ml Jと訂正する。
特許出願人 旭化成工業株式会社 代理人弁理士 星 野 透

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)、有機酸によってエステル化されたエステル基を
    側鎖に有する重合体を、アルカリ液と活性化剤の共存下
    で、ケン化反応と活性化反応を同時に行なわせることを
    特徴とする活性化重合体の製造方法。
  2. (2)1重合体が架橋共重合体である特許請求の範囲第
    1項記載の方法。
  3. (3)、架橋共重合体が、酢酸ビニルとトリアリルイン
    シアヌレートからなる特許請求の範囲第一項記載の方法
  4. (4)、有機酸によってエステル化されたエステル基を
    側鎖に有する重合体を、アルカリ液と活性化剤に更に還
    元剤を添加した系で、ケン化反応と活性化反応を同時に
    行なわせることを特徴とする活性
JP58189772A 1983-10-11 1983-10-11 エポキシ活性化架橋共重合体の製造方法 Granted JPS6081205A (ja)

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