WO2015064487A1 - 医用ポリオキシプロピレン重合体の製造方法および医用ポリオキシプロピレン／ポリオキシエチレンブロック共重合体の製造方法 - Google Patents

医用ポリオキシプロピレン重合体の製造方法および医用ポリオキシプロピレン／ポリオキシエチレンブロック共重合体の製造方法 Download PDF

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polymer
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拓真 粒崎
山本　裕二
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日油株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a method for producing a polyoxypropylene polymer and a polyoxypropylene / polyoxyethylene block copolymer. More particularly, the present invention relates to a method for producing a high-purity polyoxypropylene polymer and a polyoxypropylene / polyoxyethylene block copolymer intended for use in medical materials.
  • a polyoxyalkylene polymer obtained by ring-opening polymerization of a cyclic ether compound such as alkylene oxide on an initiator having active hydrogen is non-antigenic and excellent in biocompatibility.
  • a wound dressing material In the field of medical materials, it is used for applications such as anti-adhesion materials, sustained drug release materials, and scaffold materials in regenerative medicine.
  • polyoxypropylene / polyoxyethylene block copolymers have improved swelling, flexibility, mechanical strength, and cell / tissue adhesion by changing the composition of hydrophobic polyoxypropylene and hydrophilic polyoxyethylene. It can be arbitrarily adjusted and is widely used as a medical material because of its high versatility.
  • the production of a polyoxyalkylene polymer is usually carried out by ring-opening polymerization of alkylene oxide on an initiator having active hydrogen in the presence of a base catalyst.
  • a base catalyst when ring-opening polymerization of propylene oxide using a base catalyst, isomerization of propylene oxide occurs in parallel with the polymerization reaction of propylene oxide, and allyl alcohol is generated.
  • the produced allyl alcohol serves as a new polymerization starting point and propylene oxide undergoes ring-opening polymerization.
  • the polyoxypropylene polymer contains polyoxypropylene monoallyl ether.
  • the polyoxypropylene / polyoxyethylene block copolymer is obtained by ring-opening polymerization of ethylene oxide with respect to the polyoxypropylene polymer.
  • the polyoxypropylene polymer contains polyoxypropylene monoallyl ether derived from isomerization of propylene oxide, ethylene oxide is polymerized from the hydroxyl group of polyoxypropylene monoallyl ether, resulting in polyoxypropylene as a result.
  • Monoallyl ether of polyoxyethylene block copolymer is by-produced.
  • Patent Document 1 discloses a method for isomerization of allyl ether to propenyl ether using potassium hydroxide or sodium methoxide and subsequent hydrolysis of propenyl ether.
  • the method described here treats at 120 ° C. using alkali metal hydroxide and alkali metal primary or secondary alkoxide as the base catalyst, but the isomerization efficiency of allyl ether to propenyl ether is low. Even after the subsequent hydrolysis of propenyl ether, a large amount of unsaturated ether remains.
  • Non-patent document 2 is an example in which the unsaturated ether content can be sufficiently reduced.
  • the unsaturated ether content can be sufficiently reduced.
  • the method described here has a disadvantage that the polyoxypropylene polymer is likely to be colored because it is necessary to treat the allyl ether for isomerization at a high temperature of 160 ° C. for a long time. Since colored products are avoided in the field of medical materials, the development of a method capable of sufficiently reducing the unsaturated ether content and suppressing coloration is very significant.
  • Patent Document 2 adjusts the pH to 2 to 4 by adding a mineral acid to the polyoxypropylene polymer after propylene oxide ring-opening polymerization, Unsaturated ether content is reduced by treating at 80-150 ° C.
  • the method described here has low isomerization efficiency of allyl ether, and although it may be possible to further reduce unsaturated ether by treatment at a lower pH and high temperature, it causes quality deterioration such as generation of irritating odors. Therefore, it is not suitable as a method for producing medical materials.
  • Patent Document 3 the unsaturated ether contained in the polyoxypropylene / polyoxyethylene block copolymer is removed by gel permeation chromatography, and the polyoxypropylene / polyoxyethylene block copolymer containing no unsaturated ether is removed. Used as a medical material as a unit.
  • the method described here is difficult to apply to an industrial scale due to technical and cost problems.
  • the production method of the polyoxypropylene polymer and the polyoxypropylene / polyoxyethylene block copolymer having a low unsaturated ether content and suppressed coloring can be easily implemented on an industrial scale. Is not known.
  • An object of the present invention is to provide a method for producing a polyoxypropylene polymer and a polyoxypropylene / polyoxyethylene block copolymer having a low unsaturated ether content and suppressing coloration for use in medical materials There is to do.
  • the present inventor has developed a tertiary alkali metal class with respect to a polyoxypropylene polymer obtained by ring-opening polymerization of propylene oxide to a starting material having active hydrogen.
  • a tertiary alkali metal class with respect to a polyoxypropylene polymer obtained by ring-opening polymerization of propylene oxide to a starting material having active hydrogen.
  • the present invention is as follows. (1) The following steps: (A) An alkali metal tertiary alkoxide is used as a starting material for a polyoxypropylene polymer containing allyl ether as an impurity obtained by ring-opening polymerization of propylene oxide to an starting material having active hydrogen that reacts with propylene oxide. Adding excess to the number of moles of active hydrogen in the mixture and heat-treating at 115 ° C. or less to isomerize allyl ether to propenyl ether; and (B) mineral acid to the product obtained in step (A) And adjusting the pH to 4 or less and treating at 70 ° C. or less to hydrolyze propenyl ether.
  • a method for producing a medical polyoxypropylene polymer comprising: (2) After the step (B), (C) performing at least one of a step of washing the polyoxypropylene polymer with water and (D) a step of treating the polyoxypropylene polymer with an inorganic adsorbent composed of an oxide containing at least one of aluminum and silicon.
  • (1) The method characterized by the above-mentioned.
  • (3) A method for producing a medical polyoxypropylene / polyoxyethylene block copolymer, comprising a step of ring-opening polymerization of ethylene oxide with respect to the polyoxypropylene polymer obtained by the method of (1) or (2) .
  • isomerization of allyl ether contained in polyoxypropylene polymer to propenyl ether can be quantitatively achieved under mild temperature conditions, resulting in extremely low unsaturated ether content and reduced coloration. Is possible. Therefore, the production method of the present invention can easily provide a high-quality polyoxypropylene polymer suitable for medical materials and a polyoxypropylene / polyoxyethylene block copolymer on an industrial scale.
  • Medical use is a use to be applied to a living body, such as a wound dressing material, an adhesion prevention material, a drug sustained-release material, and a scaffold material in regenerative medicine.
  • the “starting material having active hydrogen that reacts with propylene oxide” that can be used in the present invention is a starting material for causing ring-opening polymerization of propylene oxide.
  • the functional group having active hydrogen is not limited as long as it is a starting point for ring-opening polymerization of propylene oxide.
  • the starting material is selected from the group consisting of a hydroxyl group, an amino group, a sulfanyl group, and a carboxy group. It preferably has a selected functional group, more preferably has a hydroxyl group and / or an amino group, and most preferably has a hydroxyl group.
  • Specific examples of the starting material having a hydroxyl group include the following alcohols.
  • Monovalent alcohols include methanol, ethanol, propanol, isopropanol, butanol, t-butanol, phenol and benzyl alcohol.
  • Divalent alcohols include ethylene glycol, diethylene glycol, propylene glycol, water, 1,4-butane.
  • Diol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, 1,4-benzenediol, etc., and trihydric or higher polyhydric alcohols include glycerin, trimethylolpropane, pentaerythritol, diglycerin, N, N, N ′, N′-tetrakis (2-hydroxypropyl) ethylenediamine, xylitol, triglycerin, dipentaerythritol, sorbitol, hexaglycerin and the like can be mentioned.
  • a trihydric or higher polyhydric alcohol is used as the starting material.
  • the valence of the hydroxyl group of the polyhydric alcohol is generally preferably 8 or less.
  • the starting material having an amino group examples include dimethylamine, diethylamine, piperazine, morpholine, aniline, monoethanolamine, diethanolamine, triethanolamine, ammonia, ethylenediamine, toluylenediamine and diethylenetriamine.
  • compounds containing two or more amino groups are used as starting materials.
  • the number average molecular weight per hydroxyl group of the polyoxypropylene polymer obtained by ring-opening polymerization of propylene oxide on the starting material having active hydrogen of the present invention is preferably 300 to 10,000, more preferably 500 to 5,000. is there.
  • the number average molecular weight is a number average molecular weight converted from the hydroxyl value, and is represented by 56100 ⁇ (the number of active hydrogens of the starting material) / (hydroxyl value).
  • the tertiary alkoxide of alkali metal that can be used in the step (A) of the present invention is one in which the hydrogen atom of the hydroxyl group of the tertiary alcohol is substituted with an alkali metal.
  • the alkali metal constituting the alkali metal tertiary alkoxide is preferably lithium, sodium, or potassium.
  • the tertiary alkoxide has 4 or more carbon atoms, preferably 6 or less, and more preferably 5 or less.
  • Specific examples of the alkali metal tertiary alkoxide include lithium t-butoxide, sodium t-butoxide, potassium t-butoxide, lithium t-pentoxide, sodium t-pentoxide, potassium t-pentoxide, and sodium t-butoxide. Potassium t-butoxide, sodium t-pentoxide or potassium t-pentoxide is more preferred, and sodium t-butoxide or potassium t-butoxide is most preferred.
  • the isomerization of allyl ether to propenyl ether proceeds efficiently by the action of the alkali metal tertiary alkoxide, so the amount of alkali metal tertiary alkoxide used is the activity of the starting material. It is necessary in excess of the number of moles of hydrogen. When the amount of the alkali metal tertiary alkoxide used is less than or equal to the number of moles of active hydrogen of the starting material, only the alkoxide of the polyoxypropylene polymer is produced, and the isomerization efficiency of the allyl ether is extremely lowered.
  • the amount of the alkali metal tertiary alkoxide used is 1.1 times equivalent or more, more preferably 1.3 times equivalent or more, still more preferably 1.5 times equivalent to the number of moles of active hydrogen in the starting material. More preferably, it is 2.0 times equivalent or more.
  • the required amount of the mineral acid used in step (B) and the complexity of the post-treatment it is preferably 5.0 times equivalent or less, more preferably 4.0 times equivalent or less.
  • the treatment temperature in step (A) is 115 ° C. or lower, preferably 110 ° C. or lower, more preferably 105 ° C. or lower, and further preferably 100 ° C. or lower.
  • a temperature higher than 115 ° C. is not preferable because coloring becomes strong.
  • the treatment temperature in the step (A) in the present invention is preferably 70 ° C. or higher, and more preferably 80 ° C. or higher, from the viewpoint of promoting the isomerization reaction.
  • Preferred examples of the mineral acid that can be used in the step (B) of the present invention are hydrochloric acid, sulfuric acid, sulfurous acid, nitric acid, phosphoric acid or hypophosphorous acid, more preferably hydrochloric acid, sulfuric acid or phosphoric acid, Preferred is hydrochloric acid or sulfuric acid.
  • These mineral acids can be used after diluting to an arbitrary concentration.
  • step (B) of the present invention mineral acid is added to the product obtained in step (A) to adjust the pH to 4 or less.
  • the pH is preferably 3 or less, more preferably 2.5 or less, and even more preferably 2 or less. Further, when the pH is less than 0, quality deterioration such as generation of an irritating odor is caused. When the pH is higher than 4, the acid concentration is insufficient and the hydrolysis of propenyl ether is insufficient or the hydrolysis takes a long time.
  • the treatment temperature in the step (B) in the present invention is 70 ° C. or less, preferably 60 ° C. or less, more preferably 50 ° C. or less, and further preferably 40 ° C. or less. Further, when the treatment temperature is less than 0 ° C., a load is applied to the stirring due to an increase in viscosity, precipitation of a neutralized salt, or the like.
  • step (B) it is preferable to remove excess mineral acid and neutralized salt from the polyoxypropylene polymer after step (B), specifically, at least one of step (C) and step (D). It is preferable to do. Step (C) and step (D) may be performed alone or in combination.
  • Water or alkaline aqueous solution can be used for the water washing in the step (C).
  • the base that can be used for the preparation of the alkaline aqueous solution include lithium hydroxide, sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate, potassium carbonate, sodium bicarbonate, sodium acetate, etc., preferably sodium hydroxide, water Potassium oxide, sodium carbonate, potassium carbonate, sodium bicarbonate or potassium bicarbonate.
  • the above bases may be used alone or in combination, and washing with water may be repeated.
  • the mineral acid is previously neutralized to near neutrality with a base in order to keep the amount of water or alkaline aqueous solution used for removing the mineral acid used in step (B) low. After that, washing with water or an alkaline aqueous solution is performed.
  • a base that can be used for neutralizing mineral acids include lithium hydroxide, sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium methoxide or sodium ethoxide, preferably sodium hydroxide or hydroxide. Potassium.
  • the amount of water or alkaline aqueous solution used for the water washing in the step (C) is preferably 0.5 to 10 times by mass, more preferably 1 to 8 times by mass, and further preferably 2 to 2 times the polyoxypropylene polymer. 6 times mass.
  • an appropriate inorganic salt or lower alcohol may be added and washed with water to improve these.
  • the inorganic salt include sodium chloride, potassium chloride, sodium bromide and potassium bromide, and sodium chloride is preferable.
  • the amount of the inorganic salt used is preferably 1 to 20% by mass, more preferably 2 to 15% by mass, and further preferably 3 to 10% by mass of the water or alkaline aqueous solution used in the water washing.
  • Specific alcohols include methanol, ethanol, propanol, isopropanol, butanol, and t-butanol, and methanol or ethanol is preferable.
  • the amount of lower alcohol used is preferably 0.1 to 3 times, more preferably 0.2 to 2.5 times, and still more preferably 0.3 to 2 times the amount of water or alkaline aqueous solution used in washing.
  • the above inorganic salts and lower alcohols may be used alone or in combination.
  • the polyoxypropylene polymer may be dissolved in a suitable organic solvent and washed with water.
  • the organic solvent include aprotic solvents such as toluene, benzene, xylene, ethyl acetate, hexane, diethyl ether, t-butyl methyl ether, tetrahydrofuran, chloroform and dichloromethane, preferably toluene, ethyl acetate, t-Butyl methyl ether, chloroform or dichloromethane, more preferably chloroform or dichloromethane.
  • the amount of the organic solvent used is preferably 0.5 to 10 times by mass, more preferably 1 to 8 times by mass, and further preferably 2 to 6 times by mass with respect to the polyoxypropylene polymer.
  • the above organic solvents may be used alone or in combination.
  • the inorganic adsorbent composed of an oxide containing at least one of aluminum and silicon that can be used in the step (D) is an oxide containing one or both of aluminum and silicon in the oxide.
  • Specific examples include aluminum oxide, silicon dioxide, composite oxides of aluminum oxide and silicon dioxide, composite oxides of aluminum oxide and other metals, and composite oxides of silicon dioxide and other metals.
  • Other metals referred to herein include sodium, magnesium and calcium.
  • an adsorbent having an acidic substance adsorbing ability is preferable for removing excess mineral acid.
  • Specific examples include the Kyodo 300 series of Kyoward series manufactured by Kyowa Chemical Industry Co., Ltd. 2.5MgO ⁇ Al 2 O 3 ⁇ 0.7CO 3 ⁇ nH 2 O), Kyoward 500 (Mg 6 Al 2 (OH) 16 (CO 3 ) ⁇ 4H 2 O), Kyoward 1000 (Mg 4.5 Al 2 (OH) 13 (CO 3 ) ⁇ 3.5H 2 O).
  • an adsorbent having a high salt adsorbing ability is preferable.
  • Specific examples include Kyoward 2000 (4.5MgO ⁇ Al 2 O 3 ), Kyoward 200B (Al 2 O 3 ⁇ 2.0 H 2 O). These adsorbents may be used alone or in combination.
  • step (D) in the present invention after removing the mineral acid in step (C), a slightly remaining base can be removed.
  • adsorbents that can be used for this purpose include basic properties such as Kyoward 600 (MgO ⁇ 3SiO 2 ⁇ nH 2 O) and Kyoward 700 (Al 2 O 3 ⁇ 9SiO 2 ⁇ nH 2 O).
  • These adsorbents may be used alone or in combination with other adsorbents.
  • the color components slightly generated in the step (A) and the step (B) can be removed.
  • adsorbents that can be used for this purpose include Kyoward 500 (Mg 6 Al 2 (OH) 16 (CO 3 ) ⁇ 4H 2 O), Kyoward 1000 (Mg 4.5 Al 2 (OH) 13 It is a dye adsorbent such as (CO 3 ) ⁇ 3.5H 2 O), preferably Kyoward 1000 (Mg 4.5 Al 2 (OH) 13 (CO 3 ) ⁇ 3.5H 2 O).
  • These adsorbents may be used alone or in combination with other adsorbents.
  • the amount of the inorganic adsorbent used in the step (D) of the present invention is preferably 10% by mass or less, more preferably 8% by mass or less, and further preferably 5% by mass with respect to the polyoxypropylene polymer. It is as follows. If it exceeds 10% by mass, a load is applied to the filtration operation and the filter cake increases, which is not preferable.
  • the step (D) is effective for removing a slight amount of coloring components generated slightly in the steps (A) and (B), but the coloring component generated by the high-temperature treatment of the unsaturated ether shown in the comparative example.
  • the effect is limited, and a considerable amount of coloring components remain without being removed. That is, it can be said that it is impossible to reduce the coloring to the level achieved by the present invention by applying only the step (D).
  • the number average molecular weight per hydroxyl group of the polyoxyethylene portion is preferably 600 to 20000, and more preferably 1000 to 10,000.
  • the number average molecular weight of the polyoxyethylene part is the number average molecular weight of the polyoxypropylene polymer before ethylene oxide polymerization, based on the number average molecular weight converted from the hydroxyl value of the polyoxypropylene / polyoxyethylene block copolymer. Calculated by subtracting.
  • the value evaluated by the Hazen color number is used for the degree of coloring.
  • the Hazen color number is a color number determined by comparing the transmitted color of the sample with a Hazen standard colorimetric solution prepared using a mixed solution of chloroplatinic acid and cobalt chloride, as described in JIS K 0071. Moreover, it can also measure using a Hazen color number measuring device. As the Hazen color number increases, the color changes from colorless to yellow, brown, and dark brown.
  • the Hazen color number of the polyoxypropylene polymer and the polyoxypropylene / polyoxyethylene block copolymer in the present invention is preferably 100 or less, more preferably 80 or less, still more preferably 60 or less, 40 It is particularly preferred that
  • the degree of coloring is represented by the Hazen color number, the unsaturated ether content is measured by 1 H-NMR, and the amount of unsaturated ether per 1 g of polyoxypropylene polymer and polyoxypropylene / polyoxyethylene block copolymer is measured. Expressed in equivalent (meq / g, the same applies hereinafter).
  • the degree of coloring was evaluated by comparing the transmitted color with the Hazen standard colorimetric solution described in JIS K K0071 for a solution obtained by diluting the sample 4 times by mass with special grade ethanol (99.5) manufactured by Kanto Chemical Co., Ltd. .
  • JNM-ECP400 or JNM-ECA600 manufactured by JEOL Datum was used, and a ⁇ 5 mm tube was used. Measurement was performed using CDCl 3 or CD 3 OD as the heavy solvent and tetramethylsilane (TMS) as the internal standard substance.
  • TMS tetramethylsilane
  • the values obtained for only I 2 or only I 3 are the allyl ether content or the propenyl ether content, respectively.
  • Mn is the number average molecular weight converted from the hydroxyl value of the sample, 60.10 is the molecular weight of ethylenediamine, and 58.08 is the molecular weight of propylene oxide.
  • Mn is the number average molecular weight converted from the hydroxyl value of the polyoxypropylene polymer before ethylene oxide polymerization, and the polyoxypropylene / polyoxyethylene block copolymer weight after ethylene oxide polymerization.
  • the number average molecular weight converted from the hydroxyl value of the coalescence was calculated as Mn ′ and calculated according to the following formula.
  • Unsaturated ether content (meq / g) [(I 2/2) + (I 3/3)] / (I 1 /3) ⁇ (Mn-60.10)/58.08 ⁇ 10 3 / Mn '
  • polyoxypropylene polymers used in Examples and Comparative Examples were synthesized by the following propylene oxide polymerization reaction.
  • Example 1 A 1 L four-necked flask equipped with a thermometer, nitrogen blowing tube, stirrer, Dean-stark tube, and cooling tube was charged with 300 g (60.0 mmol) of polyoxypropylene polymer obtained by the propylene oxide polymerization reaction and 300 g of toluene, The temperature was raised to 110 ° C. in a nitrogen atmosphere, and water was removed azeotropically with toluene. After cooling to room temperature, 53.9 g (480 mmol) of potassium t-butoxide slurried with 90 g of dehydrated toluene was added, and the reaction was performed at 100 ° C. for 2 hours in a nitrogen atmosphere.
  • the aqueous layer was discarded, and the organic layer was washed with a mixed solution of 600 g of 5 mass% sodium chloride / 5 mass% aqueous sodium bicarbonate and 450 g of methanol, and then the solvent of the organic layer was distilled off. Water contained in the residue was removed by azeotropic removal with toluene, and then Kyoward 7009g and Kyoward 1000 9g made by Kyowa Chemical Industry Co., Ltd., which were slurried with 300g of toluene, were added and stirred at 40 ° C for 1 hour in a nitrogen atmosphere. After filtration through No. 5A filter paper manufactured by Toyo Filter Paper Co., Ltd., the solvent was distilled off to obtain a colorless and transparent low-viscosity liquid polyoxypropylene polymer.
  • Example 2 A 5 L autoclave container was charged with 250 g (50.0 mmol) of the polyoxypropylene polymer obtained in Example 1, 282 g of toluene, and a mixed solution of 1.56 g (13.9 mmol) of 50% by weight potassium hydroxide aqueous solution and 5.5 g of methanol. After replacing the interior with nitrogen, the temperature was raised to 110 ° C., and water and methanol were removed azeotropically with toluene. Ethylene oxide (500 g, 11.4 mol) was added at 120 ° C. or lower and 0.5 MPa or lower, and the reaction was continued for 2 hours or more at the same temperature until the pressure in the vessel reached equilibrium. After removing unreacted ethylene oxide gas under reduced pressure, the mixture was cooled to 80 ° C. and neutralized with 85% by mass phosphoric acid to obtain a nearly colorless solid polyoxypropylene / polyoxyethylene block copolymer.
  • Ethylene oxide 500 g, 11.4
  • Comparative Example 2 120 g (24.0 mmol) of the polyoxypropylene polymer obtained in Comparative Example 1 to a 300 ml four-necked flask equipped with a thermometer, nitrogen blowing tube, stirrer, Dean-stark tube, and condenser tube, 2.5 g of ion-exchanged water, Kyowa Chemical Industry Co., Ltd. Kyoward 600 1.8g and Kyoward 700 0.6g were charged and stirred at 100 ° C for 1 hour in a nitrogen atmosphere. After cooling to 40 ° C. and filtering with No. 5A filter paper manufactured by Toyo Filter Paper Co., Ltd., the solvent was distilled off to obtain a brown transparent low-viscosity liquid polyoxypropylene polymer.
  • Comparative Example 4 120 g (24.0 mmol) of the polyoxypropylene polymer obtained in Comparative Example 1 was neutralized with a 400 g / l aqueous sodium hydroxide solution according to Example 1, and then dissolved in 240 g of chloroform, 240 g of 5% by mass saline and methanol. 180 g was added and washed with a separatory funnel. The aqueous layer was discarded, and the organic layer was washed with a mixed solution of 5% by mass sodium chloride / 5% by mass sodium bicarbonate aqueous solution 240 g and methanol 180 g, and then the organic layer solvent was distilled off.
  • the polyoxypropylene polymer obtained in Example 1 had a Hazen color number of 10 or less and was almost colorless.
  • Comparative Examples 2 and 3 after the high-temperature treatment of Comparative Example 1 and subsequent acid hydrolysis, both had a strong Hazen color number of 500 or more and a high unsaturated ether content.
  • Comparative Example 4 after-treatment was performed in the same step (D) as in Example 1, coloring was somewhat reduced, but it was impossible to reduce it to the same level as in Example 1. It was. Therefore, the coloring produced in Comparative Example 1 is considered to include components that cannot be removed by the same step (D) as in Example 1.

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Abstract

　不飽和エーテル含量が低く、かつ着色を抑制した、医用ポリオキシプロピレン重合体ならびにポリオキシプロピレン／ポリオキシエチレンブロック共重合体を提供する。 (A)　プロピレンオキシドと反応する活性水素を有する開始物質にプロピレンオキシドを開環重合させて得られる、不純物としてアリルエーテルを含むポリオキシプロピレン重合体に対して、アルカリ金属の三級アルコキシドを開始物質の活性水素のモル数に対して過剰に加え、115℃以下で熱処理してアリルエーテルをプロペニルエーテルに異性化させ、(B)工程(A)で得られた混合物に対して鉱酸を加えてpH 4以下に調整し、70℃以下で処理してプロペニルエーテルを加水分解する。

Description

医用ポリオキシプロピレン重合体の製造方法および医用ポリオキシプロピレン／ポリオキシエチレンブロック共重合体の製造方法
　本発明は、ポリオキシプロピレン重合体ならびにポリオキシプロピレン／ポリオキシエチレンブロック共重合体の製造方法に関する。より詳しくは、本発明は、医用材料に用いることを目的とした、高純度ポリオキシプロピレン重合体ならびにポリオキシプロピレン/ポリオキシエチレンブロック共重合体の製造方法に関する。
　活性水素を有する開始物質にアルキレンオキシドなどの環状エーテル化合物を開環重合させて得られるポリオキシアルキレン重合体は、非抗原性で生体適合性に優れており、医用材料の分野においては創傷被覆材、癒着防止材、薬物徐放材および再生医療における足場材料などの用途に使用される。中でもポリオキシプロピレン／ポリオキシエチレンブロック共重合体は、疎水性のポリオキシプロピレンと親水性のポリオキシエチレンの組成を変えることで、膨潤性、柔軟性、力学的強度、細胞・組織接着性を任意に調節することが可能であり、その高い汎用性から医用材料として広く利用されている。
　ポリオキシアルキレン重合体の製造は、通常、塩基触媒の存在下、活性水素を有する開始物質にアルキレンオキシドを開環重合させることにより行なわれる。しかし、塩基触媒を用いてプロピレンオキシドの開環重合を行うと、プロピレンオキシドの重合反応と並行してプロピレンオキシドの異性化が起こり、アリルアルコールが生成する。生成したアリルアルコールは新たな重合起点となってプロピレンオキシドが開環重合するため、結果としてポリオキシプロピレン重合体はポリオキシプロピレンモノアリルエーテルを含有することとなる。
　ポリオキシプロピレン／ポリオキシエチレンブロック共重合体は、ポリオキシプロピレン重合体に対してエチレンオキシドを開環重合させることで得られる。ここで、ポリオキシプロピレン重合体が、プロピレンオキシドの異性化に由来するポリオキシプロピレンモノアリルエーテルを含有する場合、ポリオキシプロピレンモノアリルエーテルの水酸基からもエチレンオキシドが重合するため、結果としてポリオキシプロピレン／ポリオキシエチレンブロック共重合体のモノアリルエーテルが副生することとなる。
　ポリオキシプロピレン重合体およびポリオキシプロピレン／ポリオキシエチレンブロック共重合体において、アリルエーテルなどの不飽和エーテルの存在は、水酸基数の実質的な低下をもたらし、水酸基を他の官能基に化学変換して医用材料として用いる場合は、その機能を損なうことになる。また、不飽和エーテルは予期せぬ界面活性効果や副反応などにより、材料の物性に悪影響を及ぼす可能性もある。
　従来、プロピレンオキシドの開環重合で副生したアリルエーテルは、塩基の触媒作用によりプロペニルエーテルに異性化し、さらにプロペニルエーテルは、酸処理によりプロピオンアルデヒドと水酸基に加水分解されることが知られている(非特許文献1)。この方法論に基づいた不飽和エーテル(アリルエーテルとプロペニルエーテルを総称して不飽和エーテルとする、以下同様)の低減に関する先行例は数多くある。しかし、実際は不飽和エーテルの低減はそれほど容易ではなく、先行例のほとんどは不飽和エーテルが多く残存している。
　例えば特許文献1では、水酸化カリウムやナトリウムメトキシドを用いるアリルエーテルのプロペニルエーテルへの異性化と、続くプロペニルエーテルの加水分解の方法が開示されている。ここに記載の方法は、塩基触媒としてアルカリ金属の水酸化物およびアルカリ金属の一級または二級アルコキシドを使用して120℃で処理しているが、アリルエーテルのプロペニルエーテルへの異性化効率が低く、続くプロペニルエーテルの加水分解後でも不飽和エーテルが多く残存している。
　不飽和エーテル含量を十分に低減できている例としては、非特許文献2が挙げられる。グリセリンの水酸基に対して約10mol%の水酸化カリウム存在下にプロピレンオキシドを開環重合させた後、これを160℃で3時間処理し、次いで鉱酸処理することで不飽和エーテルをほとんど除去している。ところが、ここに記載の方法ではアリルエーテルの異性化のために160℃の高温で長時間処理する必要があるため、ポリオキシプロピレン重合体が着色しやすい欠点がある。医用材料分野において着色品は忌避されるため、不飽和エーテル含量を十分に低減し、かつ着色を抑制できる方法の開発は非常に意義が大きい。
　一方で、アリルエーテルは酸触媒のみでもプロペニルエーテルに異性化することから、特許文献2ではプロピレンオキシド開環重合後のポリオキシプロピレン重合体に、鉱酸を加えてpH 2～4に調整後、80～150℃で処理することで不飽和エーテル含量を低減している。しかし、ここに記載の方法はアリルエーテルの異性化効率が低く、より低いpHや高温で処理することで不飽和エーテルをさらに低減できる可能性はあるが、刺激臭の発生などの品質劣化を引き起こすため、医用材料の製造方法として適当ではない。
　また、特許文献3では、ポリオキシプロピレン／ポリオキシエチレンブロック共重合体に含まれる不飽和エーテルをゲル透過クロマトグラフィーにて除去し、不飽和エーテルを含まないポリオキシプロピレン／ポリオキシエチレンブロック共重合体として医用材料に用いている。しかし、ここに記載の方法は、技術面およびコスト面の問題から、工業的スケールへの適用は困難である。
　以上のように、不飽和エーテル含量が低く、かつ着色を抑制したポリオキシプロピレン重合体ならびにポリオキシプロピレン／ポリオキシエチレンブロック共重合体の製造方法については、工業的スケールで容易に実施可能な例は知られていない。
日本国特開平9-40769号公報 日本国特開平4-153219号公報 日本国特許第2647556号公報
J. Polymer Sci, 1960, 44, 303-311 日本化学会誌, 1993, 9, 1085-1090
　本発明の課題は、医用材料に用いることを目的とした、不飽和エーテル含量が低く、かつ着色を抑制したポリオキシプロピレン重合体ならびにポリオキシプロピレン／ポリオキシエチレンブロック共重合体の製造方法を提供することにある。
　本発明者は、上記の課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、活性水素を有する開始物質にプロピレンオキシドを開環重合させて得られるポリオキシプロピレン重合体に対して、アルカリ金属の三級アルコキシドを開始物質の活性水素のモル数より過剰に加えて、低温でアリルエーテルをプロペニルエーテルに異性化させ、次いで鉱酸を用いてプロペニルエーテルを加水分解することで、不飽和エーテル含量が低く、かつ着色を抑制したポリオキシプロピレン重合体を得ることを見出し、本発明に至った。
　即ち、本発明は以下のものである。
（1)　以下の工程：
（A)　プロピレンオキシドと反応する活性水素を有する開始物質にプロピレンオキシドを開環重合させて得られる、不純物としてアリルエーテルを含むポリオキシプロピレン重合体に対して、アルカリ金属の三級アルコキシドを開始物質の活性水素のモル数に対して過剰に加え、115℃以下で熱処理してアリルエーテルをプロペニルエーテルに異性化させる工程；および
（B)　工程(A)で得られた生成物に対して鉱酸を加えてpH4以下に調整し、70℃以下で処理してプロペニルエーテルを加水分解する工程； を有することを特徴とする、医用ポリオキシプロピレン重合体の製造方法。 
（2)　前記工程(B)の後に、
（C)　ポリオキシプロピレン重合体を水洗する工程と
（D)　ポリオキシプロピレン重合体をアルミニウムとケイ素との少なくとも一方を含む酸化物からなる無機系吸着剤で処理する工程との少なくとも一方を実施することを特徴とする、(1)の方法。
（3)  (1)または(2)の方法によって得られたポリオキシプロピレン重合体に対して、エチレンオキシドを開環重合させる工程を含む、医用ポリオキシプロピレン／ポリオキシエチレンブロック共重合体の製造方法。
　本発明によれば、ポリオキシプロピレン重合体に含まれるアリルエーテルのプロペニルエーテルへの異性化を穏和な温度条件で定量的に達成できるため、結果として不飽和エーテル含量を極めて低く、かつ着色を抑制することが可能である。したがって、本発明の製造方法は、医用材料に適した高品質のポリオキシプロピレン重合体ならびにポリオキシプロピレン／ポリオキシエチレンブロック共重合体を工業的スケールで容易に提供することができる。
本発明を実施するための形態
　以下、本発明を詳細に説明する。
　医用とは、創傷被覆材、癒着防止材、薬物徐放材、再生医療における足場材料などの、生体に適用されるべき用途である。
　本発明で用い得る「プロピレンオキシドと反応する活性水素を有する開始物質」は、プロピレンオキシドの開環重合を行わせるための出発原料である。この活性水素を有する官能基は、プロピレンオキシドの開環重合の起点となるものであれば限定されないが、具体的には、開始物質が、水酸基、アミノ基、スルファニル基およびカルボキシ基よりなる群から選択される官能基を有していることが好ましく、水酸基および／またはアミノ基を有していることが更に好ましく、水酸基を有していることが最も好ましい。
　水酸基を有する開始物質の具体例としては、例えば下記のアルコールが挙げられる。１価のアルコールとしてはメタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノール、t-ブタノール、フェノールおよびベンジルアルコールなどが挙げられ、２価のアルコールとしてはエチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、水、1,4-ブタンジオール、1,5-ペンタンジオール、1,6-ヘキサンジオールおよび1,4-ベンゼンジオールなどが挙げられ、３価以上の多価アルコールとしてはグリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ジグリセリン、N,N,N’,N’-テトラキス(2-ヒドロキシプロピル)エチレンジアミン、キシリトール、トリグリセリン、ジペンタエリスリトール、ソルビトールおよびヘキサグリセリンなどが挙げられる。好ましい実施形態においては、３価以上の多価アルコールを開始物質として使用する。また、多価アルコールの水酸基の価数は、一般に８価以下が好ましい。
　前記アミノ基を有する開始物質の具体例としては、ジメチルアミン、ジエチルアミン、ピペラジン、モルホリン、アニリン、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、アンモニア、エチレンジアミン、トルイレンジアミンおよびジエチレントリアミンなどが挙げられる。好ましい実施形態においては、アミノ基を2個以上含有する化合物を開始物質として使用する。
　本発明の活性水素を有する開始物質にプロピレンオキシドを開環重合させて得られる、ポリオキシプロピレン重合体の水酸基当りの数平均分子量は、好ましくは300～10000であり、より好ましくは500～5000である。ここで、数平均分子量は、水酸基価から換算される数平均分子量であり、56100×(開始物質の活性水素数)/(水酸基価)で示される。
　本発明の工程(A)に用い得るアルカリ金属の三級アルコキシドは、三級アルコールの水酸基の水素原子をアルカリ金属で置換したものである。
　アルカリ金属の三級アルコキシドを構成するアルカリ金属は、リチウム、ナトリウム、カリウムが好ましい。また、三級アルコキシドの炭素数は４以上であるが、６以下が好ましく、５以下が更に好ましい。具体例を挙げると、アルカリ金属の三級アルコキシドは、リチウムt-ブトキシド、ナトリウムt-ブトキシド、カリウムt-ブトキシド、リチウムt-ペントキシド、ナトリウムt-ペントキシド、カリウムt-ペントキシドが好ましく、ナトリウムt-ブトキシド、カリウムt-ブトキシド、ナトリウムt-ペントキシドまたはカリウムt-ペントキシドが更に好ましく、ナトリウムt-ブトキシドまたはカリウムt-ブトキシドが最も好ましい。
　本発明の工程(A)では、アルカリ金属の三級アルコキシドの作用によってアリルエーテルのプロペニルエーテルへの異性化を効率良く進行させるため、アルカリ金属の三級アルコキシドの使用量としては、開始物質の活性水素のモル数より過剰に必要である。アルカリ金属の三級アルコキシドの使用量が開始物質の活性水素のモル数以下の場合は、ポリオキシプロピレン重合体のアルコキシドが生成するのみであり、アリルエーテルの異性化効率は極端に低下する。好ましい実施形態においては、アルカリ金属の三級アルコキシドの使用量は開始物質の活性水素のモル数に対して1.1倍当量以上であり、より好ましくは1.3倍当量以上であり、さらに好ましくは1.5倍当量以上であり、特に好ましくは2.0倍当量以上である。また、工程(B)で使用する鉱酸の必要量および後処理の煩雑さを考慮すると5.0倍当量以下が好ましく、より好ましくは4.0倍当量以下である。
　本発明における工程(A)の処理温度は115℃以下であり、好ましくは110℃以下であり、より好ましくは105℃以下であり、さらに好ましくは100℃以下である。115℃より高温では着色が強くなるため好ましくない。
　また、本発明における工程(A)の処理温度は、異性化反応を促進するという観点からは、70℃以上が好ましく、80℃以上が更に好ましい。
　本発明の工程(B)に用い得る鉱酸の好ましい例を挙げれば、塩酸、硫酸、亜硫酸、硝酸、リン酸または次亜リン酸であり、より好ましくは塩酸、硫酸またはリン酸であり、さらに好ましくは塩酸または硫酸である。これらの鉱酸は任意の濃度に希釈して使用することができる。
　本発明の工程(B)では、工程(A)で得られた生成物に対して鉱酸を加えてpH4以下に調整する。好ましくはpH3以下であり、より好ましくはpH2.5以下であり、さらに好ましくはpH2以下である。また、pHが0未満では刺激臭の発生などの品質劣化を引き起こすため、pH0以上が好ましく、より好ましくはpH1以上である。なお、pHが4より大きい場合は酸濃度が不足し、プロペニルエーテルの加水分解が不十分となるか、もしくは加水分解に長時間を要する。
　本発明における工程(B)の処理温度は、70℃以下であり、好ましくは60℃以下であり、より好ましくは50℃以下であり、さらに好ましくは40℃以下である。また、処理温度が0℃未満では粘度の上昇や中和塩の析出等により、撹拌に負荷がかかるため、0℃以上が好ましく、より好ましくは10℃以上である。
　本発明においては、工程(B)の後にポリオキシプロピレン重合体から過剰の鉱酸および中和塩を除去することが好ましく、具体的には工程(C)および工程(D)の少なくとも一方により除去することが好ましい。工程(C)および工程(D)は、単独もしくは組み合わせて行ってもよい。
　工程(C)の水洗には、水またはアルカリ性水溶液を使用することができる。アルカリ性水溶液の調製に用い得る塩基の好ましい例を挙げれば、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸水素ナトリウムまたは酢酸ナトリウムなどであり、好ましくは水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸水素ナトリウムまたは炭酸水素カリウムである。上記塩基は単独もしくは組み合わせて使用してもよく、水洗は繰り返し行ってもよい。
　工程(C)の好ましい実施形態においては、工程(B)で用いた鉱酸の除去に使用する水またはアルカリ性水溶液の使用量を低く抑えるために、鉱酸を予め塩基で中性付近まで中和した後、水またはアルカリ性水溶液による水洗を行う。鉱酸の中和に用い得る上記塩基の具体的な例を挙げれば、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、ナトリウムメトキシドまたはナトリウムエトキシドなどであり、好ましくは水酸化ナトリウムまたは水酸化カリウムである。
　工程(C)の水洗に使用する水またはアルカリ性水溶液の使用量は、ポリオキシプロピレン重合体に対して0.5～10質量倍が好ましく、より好ましくは1～8質量倍であり、さらに好ましくは2～6質量倍である。
　工程(C)においては、乳化現象などにより分層が困難または長時間を要する場合は、これらを改善するために適当な無機塩もしくは低級アルコールを添加して水洗を行ってもよい。具体的な無機塩としては塩化ナトリウム、塩化カリウム、臭化ナトリウムおよび臭化カリウムなどが挙げられ、好ましくは塩化ナトリウムである。無機塩の使用量は、水洗で使用する水またはアルカリ水溶液の1～20質量％が好ましく、より好ましくは2～15質量％であり、さらに好ましくは3～10質量％である。また、具体的なアルコールとしてはメタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノールおよびt-ブタノールなどが挙げられ、好ましくはメタノールまたはエタノールである。
　低級アルコールの使用量は、水洗で使用する水またはアルカリ水溶液の0.1～3質量倍が好ましく、より好ましくは0.2～2.5質量倍であり、さらに好ましくは0.3～2質量倍である。上記無機塩および低級アルコールは、単独もしくは組み合わせて使用してもよい。
　また、工程(C)においては、ポリオキシプロピレン重合体を適当な有機溶媒に溶解して水洗を行ってもよい。具体的な有機溶媒としては、トルエン、ベンゼン、キシレン、酢酸エチル、ヘキサン、ジエチルエーテル、t-ブチルメチルエーテル、テトラヒドロフラン、クロロホルムおよびジクロロメタンなどの非プロトン性溶媒が挙げられ、好ましくはトルエン、酢酸エチル、t-ブチルメチルエーテル、クロロホルムまたはジクロロメタンであり、より好ましくはクロロホルムまたはジクロロメタンである。有機溶媒の使用量は、ポリオキシプロピレン重合体に対して0.5～10質量倍が好ましく、より好ましくは1～8質量倍であり、さらに好ましくは2～6質量倍である。上記有機溶媒は、単独もしくは組み合わせて使用してもよい。
　工程(D)で用い得るアルミニウムとケイ素との少なくとも一方を含む酸化物からなる無機系吸着剤とは、酸化物中にアルミニウムとケイ素との一方または両方を含む酸化物である。具体的には、酸化アルミニウム、二酸化ケイ素、酸化アルミニウムと二酸化ケイ素との複合酸化物、酸化アルミニウムと他の金属との複合酸化物および二酸化ケイ素と他の金属との複合酸化物が挙げられる。ここで言う他の金属としては、ナトリウム、マグネシウムおよびカルシウムが挙げられる。
　工程(D)において、過剰の鉱酸を取り除くためには酸性物質吸着能を有する吸着剤が好ましく、具体的な例を挙げれば、協和化学工業(株)製のキョーワードシリーズのキョーワード300(2.5MgO・Al2O3・0.7CO3・nH2O)、キョーワード500(Mg6Al2(OH)16(CO3)・4H2O)、キョーワード1000(Mg4.5Al2(OH)13(CO3)・3.5H2O)などが挙げられる。また、中和塩を取り除くためには塩吸着能の高い吸着剤が好ましく、具体的な例としては、キョーワード2000(4.5MgO・Al2O3)、キョーワード200B(Al2O3・2.0H2O)などが挙げられる。なお、これらの吸着剤は、単独もしくは組み合わせて使用してもよい。
　また、本発明における工程(D)では、工程(C)にて鉱酸を除去した後、僅かに残留する塩基を除去することができる。この目的で用い得る吸着剤の具体的な例を挙げれば、キョーワード600(MgO・3SiO2・nH2O)、キョーワード700(Al2O3・9SiO2・nH2O)などの塩基性物質吸着能を有する吸着剤であり、好ましくはキョーワード700(Al2O3・9SiO2・nH2O)である。なお、これらの吸着剤は、単独もしくは他の吸着剤と組み合わせて使用してもよい。
　さらに、本発明における工程(D)では、工程(A)および工程(B)で僅かに生じる着色成分を除去することができる。この目的で用い得る吸着剤の具体的な例を挙げれば、キョーワード500(Mg6Al2(OH)16(CO3)・4H2O)、キョーワード1000(Mg4.5Al2(OH)13(CO3)・3.5H2O)などの色素吸着剤であり、好ましくはキョーワード1000(Mg4.5Al2(OH)13(CO3)・3.5H2O)である。なお、これらの吸着剤は、単独もしくは他の吸着剤と組み合わせて使用してもよい。
　本発明の工程(D)における無機系吸着剤の使用量は、好ましくはポリオキシプロピレン重合体に対して10質量％以下であり、より好ましくは8質量％以下であり、さらに好ましくは5質量％以下である。10質量％を超えると、ろ過操作に負荷がかかり、ろ過ケーキも増加するため好ましくない。
　工程(D)は、工程(A)および工程(B)で僅かに生じる微量の着色成分の除去には効果的であるが、比較例に示す不飽和エーテルの高温処理によって生じる着色成分に対しては、その効果は限定的であり、相当量の着色成分が除去されずに残存することとなる。すなわち、工程(D)のみを適用することで、本発明によって達成される水準まで着色を低減することは不可能であると言える。
　本発明で得られるポリオキシプロピレン重合体に対して、エチレンオキシドを開環重合させることにより、不飽和エーテル含量が低く、かつ着色を抑制したポリオキシプロピレン/ポリオキシエチレンブロック共重合体を製造することができる。
　本発明のポリオキシプロピレン/ポリオキシエチレンブロック共重合体において、ポリオキシエチレン部分の水酸基当りの数平均分子量は、好ましくは600～20000であり、より好ましくは1000～10000である。ここで、ポリオキシエチレン部分の数平均分子量は、ポリオキシプロピレン/ポリオキシエチレンブロック共重合体の水酸基価から換算される数平均分子量から、エチレンオキシド重合前のポリオキシプロピレン重合体の数平均分子量を差し引くことにより求められる。
　着色の度合いは、ハーゼン色数で評価される値を用いる。ハーゼン色数はJIS K 0071に記載されている通り、塩化白金酸および塩化コバルトの混合溶液を用いて調整したハーゼン標準比色液と試料の透過色を比較して定める色番号である。また、ハーゼン色数測定器を用いて測定することもできる。ハーゼン色数の値が大きくなるほど、無色から黄色、褐色、濃褐色となる。本発明におけるポリオキシプロピレン重合体ならびにポリオキシプロピレン/ポリオキシエチレンブロック共重合体のハーゼン色数は、好ましくは100以下であり、より好ましくは80以下であり、さらに好ましくは60以下であり、40以下であることが特に好ましい。
　以下に実施例および比較例を挙げて本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
　なお、着色の度合いはハーゼン色数によって表わし、不飽和エーテル含量は1H-NMRで測定し、ポリオキシプロピレン重合体ならびにポリオキシプロピレン/ポリオキシエチレンブロック共重合体1g当たりの不飽和エーテルのミリ当量(meq/g、以下同様)で表わした。
　着色の度合いは、試料を関東化学(株)製特級エタノール(99.5)で4質量倍に希釈した溶液について、JIS K 0071に記載されているハーゼン標準比色液との透過色の比較により評価した。
　1H-NMR分析では、日本電子データム（株）製JNM-ECP400またはJNM-ECA600を使用し、φ5mmチューブを用いた。重溶媒としてはCDCl3またはCD3ODを使用し、内部標準物質としはテトラメチルシラン(TMS)を用いて測定を行なった。
　不飽和エーテル含量は、ポリオキシプロピレン重合体におけるオキシプロピレン繰り返しユニットのメチルシグナル (1.1ppm付近)、アリルエーテル末端のメチレンシグナル (5.1～5.3ppm付近)、プロペニルエーテル末端のメチルシグナル(1.55ppm付近)の積分値をそれぞれI1、I2、I3として、次の計算式により算出した。
　不飽和エーテル含量(meq/g) =
　[(I2/2)+(I3/3)]/(I1/3)×(Mn－60.10)/58.08×103/Mn
　ここで、I2のみまたはI3のみについて求めた値は、それぞれアリルエーテル含量またはプロペニルエーテル含量となる。なお、Mnは試料の水酸基価から換算される数平均分子量、60.10はエチレンジアミンの分子量、58.08はプロピレンオキシドの分子量である。
　ポリオキシプロピレン／ポリオキシエチレンブロック共重合体については、エチレンオキシド重合前のポリオキシプロピレン重合体の水酸基価から換算される数平均分子量をMn、エチレンオキシド重合後のポリオキシプロピレン/ポリオキシエチレンブロック共重合体の水酸基価から換算される数平均分子量をMn’として、次の計算式により算出した。
　不飽和エーテル含量(meq/g) =
　[(I2/2)+(I3/3)]/(I1/3)×(Mn－60.10)/58.08×103/Mn’ 
　実施例および比較例で使用したポリオキシプロピレン重合体は以下に示すプロピレンオキシド重合反応により合成した。
（合成例１)
　5Lオートクレーブ容器へN,N,N’,N’-テトラキス(2-ヒドロキシプロピル)エチレンジアミン146.2g (0.500mol)、50質量％水酸化カリウム水溶液9.87g (88.0mmol)、およびトルエン730gを仕込み、系内を窒素置換後、110℃に昇温し、水をトルエンで共沸除去した。110℃以下かつ0.5MPa以下でプロピレンオキシド2325g (40.0mol)を加え、同温度にて容器内の圧力が平衡に達するまで2時間以上反応を続けた。減圧にて未反応のプロピレンオキシドガスを除去後、無色透明の低粘度液状ポリオキシプロピレン重合体を得た。
（実施例1）
　温度計、窒素吹き込み管、攪拌機、Dean-stark管、および冷却管を装備した1L四つ口フラスコへプロピレンオキシド重合反応で得られたポリオキシプロピレン重合体300g (60.0mmol)とトルエン300gを仕込み、窒素雰囲気下110℃に昇温し、水をトルエンで共沸除去した。室温へ冷却後、脱水トルエン90gでスラリーにしたカリウムt-ブトキシド53.9g (480mmol)を加え、窒素雰囲気下100℃で2時間反応を行なった。40℃に冷却した後、冷却を続けながら徐々にイオン交換水80gを加えた。6N塩酸120ml（720mmol)を加えてpH 1.5に調整後、窒素雰囲気下40℃で2時間反応を行なった。冷却しながら400g/l水酸化ナトリウム水溶液14ml (140mmol)で中和後、5質量％食塩水600g、メタノール450gおよびクロロホルム600gを加えて分液漏斗で洗浄した。水層を廃棄し、有機層を5質量％食塩/5質量％炭酸水素ナトリウム水溶液600gとメタノール450gの混合溶液で洗浄した後、有機層の溶媒を留去した。残渣に含まれる水をトルエンで共沸除去した後、トルエン300gでスラリーにした協和化学工業(株)製キョーワード700 9gおよびキョーワード1000 9gを加え、窒素雰囲気下40℃で1時間撹拌した。東洋濾紙(株)製No.5A濾紙で濾過後、溶媒を留去して無色透明の低粘度液状ポリオキシプロピレン重合体を得た。
（実施例2）
　5Lオートクレーブ容器へ実施例1で得られたポリオキシプロピレン重合体250g (50.0mmol)、トルエン282g、および50質量％水酸化カリウム水溶液1.56g (13.9mmol)とメタノール5.5gの混合溶液を仕込み、系内を窒素置換後、110℃に昇温し、水とメタノールをトルエンで共沸除去した。120℃以下かつ0.5MPa以下でエチレンオキシド500g (11.4mol)を加え、同温度にて容器内の圧力が平衡に達するまで2時間以上反応を続けた。減圧にて未反応のエチレンオキシドガスを除去後、80℃に冷却し、85質量％リン酸で中和して無色に近い固体のポリオキシプロピレン/ポリオキシエチレンブロック共重合体を得た。
　参考のため、前記のポリオキシプロピレン重合体の合成例および実施例１、２に対応する化学式を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
（比較例）
　従来技術の中で不飽和エーテル含量が最も低いと考えられる非特許文献2に基づいて、以下の比較実験を行った。
（比較例1）
　温度計、窒素吹き込み管、攪拌機、Dean-stark管、および冷却管を装備した1L四つ口フラスコへプロピレンオキシド重合反応で得られたポリオキシプロピレン重合体360g (72.0mmol)とトルエン360g、および50質量％水酸化カリウム水溶液1.62g (14.4mmol)を仕込み、窒素雰囲気下110℃に昇温し、水をトルエンで共沸除去した。トルエンを全量留去後、窒素雰囲気下160℃で3時間反応を行なった。40℃に冷却した後、50質量％リン酸でpH 3に調整し、窒素雰囲気下100℃で1時間反応を行なった。40℃に冷却した後、3分割して下記比較例２～５の実験に使用した。
（比較例2）
　温度計、窒素吹き込み管、攪拌機、Dean-stark管、および冷却管を装備した300ml 四つ口フラスコへ比較例1で得られたポリオキシプロピレン重合体120g (24.0mmol)、イオン交換水2.5g、協和化学工業(株)製キョーワード600 1.8gおよびキョーワード700 0.6gを仕込み、窒素雰囲気下100℃で1時間撹拌した。40℃に冷却し、東洋濾紙(株)製No.5A濾紙で濾過後、溶媒を留去して褐色透明の低粘度液状ポリオキシプロピレン重合体を得た。
（比較例3）
　分液漏斗へ比較例1で得られたポリオキシプロピレン重合体120g (24.0mmol)、トルエン120gおよびイオン交換水120gを仕込み、室温で十分振り混ぜた後、静置して分液させた。下層の水層を除いた後、再度同量のイオン交換水を仕込み、同じ操作を繰り返した。次いで水層を除き、上層の有機層を減圧下濃縮して残存する水を共沸除去した後、東洋濾紙(株)製No.5A濾紙により濾過して褐色透明の低粘度液状ポリオキシプロピレン重合体を得た。
（比較例4）
　比較例1で得られたポリオキシプロピレン重合体120g (24.0mmol)を実施例1に準じて400g/l水酸化ナトリウム水溶液で中和後、クロロホルム240gに溶解し、5質量％食塩水240gおよびメタノール180gを加えて分液漏斗で洗浄した。水層を廃棄し、有機層を5質量％食塩/5質量％炭酸水素ナトリウム水溶液240gとメタノール180gの混合溶液で洗浄した後、有機層の溶媒を留去した。残渣に含まれる水をトルエンで共沸除去した後、トルエン120gでスラリーにした協和化学工業(株)製キョーワード700 3.6gおよびキョーワード1000 3.6gを加え、窒素雰囲気下40℃で1時間撹拌した。東洋濾紙(株)製No.5A濾紙で濾過後、溶媒を留去して黄色透明の低粘度液状ポリオキシプロピレン重合体を得た。
（比較例5）
　5Lオートクレーブ容器へ比較例1で得られたポリオキシプロピレン重合体100g (20.0mmol)、トルエン113g、および50質量％水酸化カリウム水溶液0.62g (5.5mmol)とメタノール2.2gの混合溶液を仕込み、系内を窒素置換後、110℃に昇温し、水とメタノールをトルエンで共沸除去した。120℃以下かつ0.5MPa以下でエチレンオキシド200g (4.5mol)を加え、同温度にて容器内の圧力が平衡に達するまで2時間以上反応を続けた。減圧にて未反応のエチレンオキシドガスを除去後、80℃に冷却し、85質量％リン酸で中和して褐色固体のポリオキシプロピレン/ポリオキシエチレンブロック共重合体を得た。
（比較例6）
　温度計、窒素吹き込み管、攪拌機、Dean-stark管、および冷却管を装備した300ml 四つ口フラスコへプロピレンオキシド重合反応で得られたポリオキシプロピレン重合体100g (20.0mmol)とトルエン100gを仕込み、窒素雰囲気下110℃に昇温し、水をトルエンで共沸除去した。室温へ冷却後、川研ファインケミカル(株)製SM-28 (28質量％ナトリウムメトキシド メタノール溶液) 30.9g (160mmol)を加え、100℃まで昇温しながらメタノールを除去した。その後、窒素雰囲気下100℃で2時間反応を行なった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　表1に示すように、実施例1で得られたポリオキシプロピレン重合体はハーゼン色数が10以下であり、ほとんど無色であった。
　一方、比較例1の高温処理と続く酸加水分解後の比較例2および3では、いずれもハーゼン色数が500以上と着色が強く、さらに不飽和エーテル含量も多かった。
　また、比較例4では、後処理を実施例1と同様の工程(D)で行ったところ、着色は幾分低減されたものの、実施例1と同等の水準まで低減することは不可能であった。したがって、比較例1で生じた着色は、実施例1と同様の工程(D)では除去できない成分を含むと考えられる。
　表1の実施例1と比較例2のそれぞれのポリオキシプロピレン重合体に対して、エチレンオキシドを開環重合させた実施例2と比較例5を比べると、得られたポリオキシプロピレン/ポリオキシエチレンブロック共重合体の着色は比較例5の方が明らかに強く、エチレンオキシド重合前のポリオキシプロピレン重合体の着色が大きく影響することを示唆している。
　また、表1の比較例6では、実施例1で使用したカリウムt-ブトキシドの代わりに、特許文献１記載のナトリウムメトキシドを同モル数使用し、同じ温度で処理したところ、アリルエーテルのプロペニルエーテルへの異性化は進行しなかった。
　本発明を特定の態様を参照して詳細に説明したが、本発明の精神と範囲を離れることなく様々な変更および修正が可能であることは、当業者にとって明らかである。
　なお、本出願は、２０１３年１０月３１日付で出願された日本国特許出願（特願２０１３－２２７３２８）に基づいており、その全体が引用により援用される。また、ここに引用されるすべての参照は全体として取り込まれる。
 

Claims (3)

  1. 　以下の工程：
    （A)　プロピレンオキシドと反応する活性水素を有する開始物質にプロピレンオキシドを開環重合させて得られる、不純物としてアリルエーテルを含むポリオキシプロピレン重合体に対して、アルカリ金属の三級アルコキシドを前記開始物質の前記活性水素のモル数に対して過剰に加え、115℃以下で熱処理してアリルエーテルをプロペニルエーテルに異性化させる工程；および
    （B)　工程(A)で得られた生成物に対して鉱酸を加えてpH 4以下に調整し、70℃以下で処理してプロペニルエーテルを加水分解する工程； を有することを特徴とする、医用ポリオキシプロピレン重合体の製造方法。 
  2. 　前記工程(B)の後に、
    （C)　ポリオキシプロピレン重合体を水洗する工程と
    （D)　ポリオキシプロピレン重合体をアルミニウムとケイ素との少なくとも一方を含む酸化物からなる無機系吸着剤で処理する工程との少なくとも一方を実施することを特徴とする、請求項１記載の方法。
  3. 　請求項１または２記載の方法によって得られた前記ポリオキシプロピレン重合体に対して、エチレンオキシドを開環重合させる工程を含む、医用ポリオキシプロピレン／ポリオキシエチレンブロック共重合体の製造方法。
     
     
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