(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハロアセトアミドメチル化ポリスルホンとその溶媒からなり、該ハロアセトアミドメチル化ポリスルホン中の酸成分が０．０１ｐｐｍ未満であることを特徴とするハロアセトアミドメチル化ポリスルホン溶液。
【請求項２】
前記ハロアセトアミドメチル化ポリスルホンが、次式（Ｉ）
Ｘ−ＣＨ（Ｒ1）−ＣＯ−Ｎ（Ｒ2）−ＣＨ2− （Ｉ）
（式中、Ｘはハロゲン原子、Ｒ1およびＲ2は水素原子、低級アルキル基またはベンジル基を示し、Ｒ1とＲ2は同一でも異なっていてもよい。）で示される基を繰り返し単位あたり０．００１〜４個有するハロアセトアミドメチル化ポリスルホンであることを特徴とする請求項１記載のハロアセトアミドメチル化ポリスルホン溶液。
【請求項３】
前記ハロアセトアミドメチル化ポリスルホン１部を、主鎖に芳香環、エーテル基およびスルフォニル基を有するポリスルホン０〜１０００部および親水性高分子物質０．１〜５０部とともにそれらの良溶媒に溶解してなることを特徴とする請求項１または２記載のハロアセトアミドメチル化ポリスルホン溶液。
【請求項４】
酸触媒の存在下、主鎖に芳香環、エーテル基およびスルフォニル基を有するポリスルホンと、次式（II）
Ｘ−ＣＨ（Ｒ1）−ＣＯ−Ｎ（Ｒ2）−ＣＨ2−Ｏ−Ｙ （II）
（式中、Ｘはハロゲン原子、Ｒ1およびＲ2は水素原子、低級アルキル基またはベンジル基を示し、Ｒ1とＲ2は同一でも異なっていてもよい。Ｙは水素原子、低級アルキル基またはアシル基を示す。）で示されるハロアセトアミドメチル化剤とを反応せしめ、得られたハロアセトアミドメチル化ポリスルホンを、該ハロアセトアミドメチル化ポリスルホン中の酸成分が０．０１ｐｐｍ未満になるまで、精製することを特徴とするハロアセトアミドメチル化ポリスルホンの製造方法。
【請求項５】
前記ハロアセトアミドメチル化ポリスルホンを、沸点が１００℃以下の溶媒に溶解した後、再沈して精製することを特徴とする請求項４記載のハロアセトアミドメチル化ポリスルホンの製造方法。
【請求項６】
前記溶媒が、テトラドロフラン、クロロホルムまたはジクロロメタンであることを特徴とする請求項５記載のハロアセトアミドメチル化ポリスルホンの製造方法。
【請求項７】
請求項１〜３のいずれかに記載のハロアセトアミドメチル化ポリスルホン溶液からなる成形品。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主鎖に芳香環、エーテル基およびスルフォニル基を有するポリスルホンの側鎖にハロアセトアミドメチル基を有するハロアセトアミドメチル化ポリスルホンを含む溶液、換言すれば、その側鎖に種々の物質が結合可能なハロアセトアミドメチル基を有するハロアセトアミドメチル化ポリスルホンを含む溶液、およびそのハロアセトアミドメチル化ポリスルホンの製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ポリスルホンは耐熱性に優れており、透析膜をはじめとして種々の分離膜やフィルム等に用いられている。かかるポリスルホンとして、ハロアセトアミドメチル化ポリスルホンは公知である（例えば、特許第２５０９０８５号公報参照）。
【０００３】
このハロアセトアミドメチル化ポリスルホンに関し、従来、合成されたハロアセトアミドメチル化ポリスルホン中の不純物の影響については十分な検討はされていない。そのため、これをポリビニルピロリドン等の親水性高分子物質とともにそれらの良溶媒に溶解したとき、溶液が茶色に着色することがあった。この着色については、膜、特に中空糸膜を製造する際に、紡糸性や中空糸膜等の外観に影響を与えることが懸念されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、かかる従来技術の欠点を改良し、ハロアセトアミドメチル化ポリスルホンを親水性高分子物質とともにそれらの良溶媒に溶解したときに茶色に着色が起こらないようにし、その原液の安定性を高めることができるハロアセトアミドメチル化ポリスルホン溶液を提供することにある。
【０００５】
本発明の他の目的は、かかるハロアセトアミドメチル化ポリスルホン溶液に使用されるハロアセトアミドメチル化ポリスルホンの製造方法を提供することにある。
【０００６】
本発明のさらに他の目的は、上記ハロアセトアミドメチル化ポリスルホン溶液を成形してなる成型品を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために本発明は下記の構成からなる。
【０００８】
請求項１に記載の発明は、ハロアセトアミドメチル化ポリスルホンとその溶媒からなり、該ハロアセトアミドメチル化ポリスルホン中の触媒由来の酸成分が０．０１ｐｐｍ未満であることを特徴とするハロアセトアミドメチル化ポリスルホン溶液である。。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、前記請求項１のハロアセトアミドメチル化ポリスルホンが、次式（Ｉ）
Ｘ−ＣＨ（Ｒ1）−ＣＯ−Ｎ（Ｒ2）−ＣＨ2−          （Ｉ）
（式中、Ｘはハロゲン原子、Ｒ1およびＲ2は水素原子、低級アルキル基またはベンジル基を示し、Ｒ1とＲ2は同一でも異なっていてもよい。）で示される基を繰り返し単位あたり０．００１〜４個有するハロアセトアミドメチル化ポリスルホンであることを特徴とするものである。
【００１０】
本発明の請求項３に記載の発明は、前記ハロアセトアミドメチル化ポリスルホン１部を、主鎖に芳香環、エーテル基およびスルフォニル基を有するポリスルホン０〜１０００部および親水性高分子物質０．１〜５０部とともにそれらの良溶媒に溶解してなることを特徴とするハロアセトアミドメチル化ポリスルホン溶液である。
【００１１】
本発明の請求項４に記載の発明は、酸触媒の存在下、主鎖に芳香環、エーテル基およびスルフォニル基を有するポリスルホンと、次式（II）
Ｘ−ＣＨ（Ｒ1）−ＣＯ−Ｎ（Ｒ2）−ＣＨ2−Ｏ−Ｙ    （II）
（式中、Ｘはハロゲン原子、Ｒ1およびＲ2は水素原子、低級アルキル基またはベンジル基を示し、Ｒ1とＲ2は同一でも異なっていてもよい。Ｙは水素原子、低級アルキル基またはアシル基を示す。）で示されるハロアセトアミドメチル化剤とを反応せしめ、得られたハロアセトアミドメチル化ポリスルホンを、該ハロアセトアミドメチル化ポリスルホン中の酸成分が０．０１ｐｐｍ未満になるまで、精製することを特徴とするハロアセトアミドメチル化ポリスルホンの製造方法である。
【００１２】
本発明の請求項５に記載の発明は、前記ハロアセトアミドメチル化ポリスルホンを、沸点が１００℃以下の溶媒に溶解した後、再沈して精製することを特徴とするものであ  り、請求項６に記載の発明は、その溶媒としてテトラドロフラン、クロロホルムまたはジクロロメタンを用いる発明である。
【００１３】
そして本発明の請求項７に記載の発明は、上記ハロアセトアミドメチル化ポリスルホン溶液からなる成形品である。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明で用いられるポリスルホンは、主鎖に芳香環、スルフォニル基およびエーテル基をもつもので、例えば、次式（III）、（IV）の化学式で示されるポリスルホンが好適に使用されるが、本発明ではこれらに限定されない。式中のｎは、例えば５０〜８０の如き整数である。
【００１５】
【化１】
0003724140.tif 000002
【化２】
0003724140.tif 000003
ポリスルホンの具体例としては、ユーデルポリスルホンＰー１７００、Ｐー３５００（テイジンアモコ社製）、ウルトラソンＳ３０１０、Ｓ６０１０（ＢＡＳＦ社製）、ビクトレックス（住友化学）、レーデルＡ（テイジンアモコ社製）、ウルトラソンＥ（ＢＡＳＦ社製）等のポリスルホンが挙げられる。
【００１６】
本発明で用いられるハロアセトアミドメチル化ポリスルホンは、好ましくは、次式（Ｉ）
Ｘ−ＣＨ（Ｒ1）−ＣＯ−Ｎ（Ｒ2）−ＣＨ2−      （Ｉ）
（式中、Ｘはハロゲン原子、Ｒ1およびＲ2は水素原子、低級アルキル基またはベンジル基を示し、Ｒ1とＲ2は同一でも異なっていてもよい。）で示される基を繰り返し単位あたり０．００１〜４個有するものである。
【００１７】
かかる式（Ｉ）で示される基としては、２−クロロアセトアミドメチル基、２−クロロプロピルアミドメチル基、２−クロロブチルアミドメチル基、２−ヨードアセトアミドメチル基、２−フルオロアセトアミドメチル基および２−ブロモアセトアミドメチル基などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。しかしながら、反応性の高さや取扱の容易さから、αークロロアセトアミドメチル基、２−ヨードアセトアミドメチル基、２−フルオロアセトアミドメチル基および２−ブロモアセトアミドメチル基などが好ましい。
【００１８】
本発明で使用されるハロアセトアミドメチル化ポリスルホンは、基本的には、酸触媒の存在下に、上述の主鎖に芳香環、エーテル基およびスルフォニル基を有するポリスルホンと、次式（II）
Ｘ−ＣＨ（Ｒ1）−ＣＯ−Ｎ（Ｒ2）−ＣＨ2−Ｏ−Ｙ    （II）
（式中、Ｘはハロゲン原子、Ｒ1およびＲ2は水素原子、低級アルキル基またはベンジル基を示し、Ｒ1とＲ2は同一でも異なっていてもよい。Ｙは水素原子、低級アルキル基またはアシル基を示す。）で示されるハロアセトアミドメチル化剤とを反応せしめ製造することができる。
【００１９】
本発明で用いるハロアセトアミドメチル化剤としては、Ｎ−メチロール−２−クロロアセトアミド、Ｎ−メチロール−２−ブロモアセトアミド、Ｎ−メチロール−２−フルオロアセトアミド、Ｎ−メチロール−２−ヨードアセトアミドおよびＮ−メチロール−２−クロロブチルアミドなどのほか、これらのメチルエーテルやアセチルエステルなどが挙げられ、これらに限定されるものではないが、製造が容易で反応性が高く、取扱が容易なＮ−メチロール−２−クロロアセトアミド、Ｎ−メチロール−２−ブロモアセトアミド、Ｎ−メチロール−２−フルオロアセトアミドおよびＮ−メチロール−２−ヨードアセトアミドなどが特に好ましい。
【００２０】
ハロアセトアミドメチル化剤使用量と導入されるハロアセトアミドメチル基は正の相関にあるため、目標とするハロアセトアミドメチル基の量に応じて、その使用量を増減することができる。
【００２１】
導入されるハロアセトアミドメチル基の量は繰り返し単位あたり０．０１〜４まで可能である。しかしながら、このハロアセトアミドメチル基の量は、溶媒、ポリスルホンおよびポリビニルピロリドン等の親水性高分子物質とともにブレンドしたときに、ポリスルホンとの相溶性をよくするという観点から、好ましくは繰り返し単位あたり０．０１〜２であるが、ホリスルホンの使用用途に応じて導入数を選択すればよい。
【００２２】
本発明で用いられるハロアセトアミドメチル化反応のための触媒としては、塩化亜鉛、塩化アルミニウム、四塩化銅、塩化第二鉄のごときフリーデル・クラフツ触媒、ベンゼンスルホン酸、ｐ−トルエンスルホン酸、メタンスルホン酸、エタンスルホン酸、ブタンスルホン酸、トリフルオロメタンスルホン酸、トリフルオロメタンスルホン酸トリメチルシリルエステルなどのスルホン酸誘導体および硫酸などが挙げられるが、硫酸は、Ｎ−メチロール−α−クロロアセトアミドを容易に溶解する溶媒となり得るので特に好ましく用いられる。
【００２３】
本発明のハロアセトアミドメチル化反応で使用され反応溶媒としては、塩化メチレン、クロロホルム、Ｎ−メチルピロリドン、ジメチルアセトアミド、テトラヒドロフラン、ジメチルアセトアミド等  が挙げられ、ポリスルホンの良溶媒であれば特に限定されないが、ハロアセトアミドメチル化剤添加時に発熱の少ないニトロベンゼンが特に好ましく用いられる。
【００２４】
本発明のハロアセトアミドメチル化ポリスルホンの製造は、ハロアセトアミドメチル化剤、触媒および溶媒からなる０．１〜２０ｗｔ％のハロアセトアミドメチル化溶液を、０．１〜５０ｗｔ％のポリスルホンの溶液に添加することにより達成される。ハロアセトアミドメチル化溶液の濃度は、ハロアセトアミドメチル化剤をすばやく溶解させ、ハロアセトアミドメチル化溶液の添加量を押さえるという観点から１〜１０ｗｔ％が好ましい。また、ポリスルホン溶液の濃度は、均一に撹拌し、収量を上げるという観点から５〜２０ｗｔ％が好ましい。
【００２５】
この反応の際、ハロアセトアミドメチル化剤、触媒および溶媒からなるハロアセトアミドメチル化溶液中にはホルムアルデヒドが副生するが、そのホルムアルデヒドをハロアセトアミドメチル化剤に対し０．５％以下に抑えることにより、製造時にゲル化を抑えることができる。ホルムアルデヒドの副生を抑えるには、アミドメチル化剤の調製時の温度をコントロールすることである。たとえば、０℃以下であれば、１時間以上ホルムアルデヒドの副生を抑えることができる。また、０〜１０℃で調製しても、３０分以内に調製を終了して、反応に供することで、ホルムアルデヒドの副生を０．５％以下に抑えることができる。
【００２６】
ハロアセトアミドメチル化溶液の調製温度は、−２０〜１０℃で可能であるが、ホルムアルデヒドの副生を抑えるという観点から０℃以下にすることが好ましい。反応温度は、ハロアセトアミドメチル化液中のホルムアルデヒドをハロアセトアミドメチル化剤に対し０．５％以下に抑えられていれば、０℃〜５０℃の範囲でよいが、反応中でのホルムアルデヒドの発生を抑制 するという観点からは０℃〜１５℃で製造することが好ましい。溶媒の融点が高い場合は、あらかじめ硫酸などを混合しておいて融点を下げてもよい。また、反応速度は速く、１０分以内に完了する。
【００２７】
本発明において、得られたハロアセトアミドメチル化ポリスルホン中に触媒として用いた酸が残存すると、これを親水性高分子物質とともにそれらの良溶媒に溶解したときに、原液が着色する。例えば、ポリスルホンとポリビニルピロリドンをＮ，Ｎ−ジメチルアセトアミドに溶解したときの原液の色は、色相／彩度／明度で表すとＹ／６／１０であるが、この溶液に酸が混入した場合はＲＹ／１０／１０で表される茶色を呈する。このように着色した溶液を用いて中空糸等を製膜した場合、膜は黄色に着色する。残存する酸の量が、得られるハロアセトアミドメチル化ポリスルホン中で０．０１ｐｐｍ未満であれば、その溶液は茶色のように濃色には着色しない。したがって、製膜用に溶液を調製する際は、ハロアセトアミドメチル化ポリスルホン中の酸成分が０．０１ｐｐｍ未満になるまで精製する必要がある。
【００２８】
本発明の実施において、ハロアセトアミドメチル化ポリスルホンの精製には、反応後、回収されたハロアセトアミドメチル化ポリスルホンを、ポリスルホンの良溶媒でかつ低沸点の揮発性の良溶媒に溶解した後、再沈することによって行なうことができる。再沈に使用される溶媒は、その沸点が好ましくは室温（２５℃）〜１００℃、乾燥除去の観点からは７０℃以下の溶媒が好ましく、具体的には、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が挙げられる。Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミドやジメチルホルムアミドのような高沸点溶媒に溶解して精製しても、乾燥時に高沸点溶媒とともに酸が残存してしまうので好ましくない。また、本発明では、再沈の他、メタノールやアセトン等でソックスレー抽出し精製することもできる。
【００２９】
本発明のポリスルホン溶液は、ハロアセトアミドメチル化ポリスルホンをその溶媒に溶解せしめたものであり、その溶媒としては、ジメチルアセトアミド、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシドおよびＮ−メチルピロリドンなどの沸点が８０℃を超える溶媒が挙げられるが、特にこれらに限定されない。また、溶媒は２種類以上の溶媒を混合して使用することもできる。
【００３０】
本発明のハロアセトアミドメチル化ポリスルホン溶液には、本発明の効果を妨げない範囲で、他の必要な添加物を配合することができる。本発明でいうポリスルホン溶液の添加物としては、ポリスルホンの貧溶媒や親水性高分子化合物などが挙げられる。
【００３１】
溶媒は２種類以上のものを混合して使用してもよく、ハロアセトアミドメチル化ポリスルホンを含めたポリスルホンの全濃度は、分離膜を形成する場合には５重量％以上５０重量％以下が望ましい。これをはずれる濃度では分離膜を形成しにくい。また全ポリスルホンに対するハロアセトアミドメチル化ポリスルホンの割合は特に制限されない。親水性高分子化合物の配合割合は公知例に従うが、ポリビニルピロリドンの場合は３０重量％以下が望ましく、ポリエチレングリコールの場合は、７５重量％未満が好ましい。ハロアセトアミドメチル化ポリスルホン溶液に原液の相分離状態を制御するためにポリスルホンに対する貧溶媒を添加することが多い。例えば、水を添加する場合、ポリスルホン溶液中の水の割合は、ポリスルホン自身が溶液中に析出しないという観点から３％以下が好ましい。ただしポリスルホンに対する凝固性が低い添加物の場合はさらに多く添加することができる。
【００３２】
本発明で得られるハロアセトアミドメチル化ポリスルホンは、そのまま、もしくはハロアセトアミドメチル基をアミノ基を有する化合物、カルボン酸、水酸基を有する化合物、チオール基を有する化合物などと反応させて、別の官能基に変換後、ポリスルホンおよびポリビニルピロリドン等の親水性高分子物質とともに、それらの良溶媒に溶解することにより原液を調製し、膜状、繊維状および中空糸状など種々の形態に成形することにより用いられる。官能基の変換は、成形後でも可能である。得られた成形品は、そのまま、もしくは、官能基変換後、人工臓器、細胞培養器具、カテーテルおよび抗菌剤などの用途に利用することができる。
【００３３】
【実施例】
（実施例１）
７．１３ｗｔ％に調製したユーデルポリスルホンＰ３５００（アモコ社製）のニトロベンゼン溶液１７．５３ｇを８℃に冷却し、これに、別に−５℃で３０分間撹拌することにより調製した５．３０ｗｔ％のＮ−メチロール−２−クロロアセトアミドの硫酸溶液を３．３０ｇ添加し反応させた。この反応溶液を１０分後に−２０℃のメタノールに注入して、ポリマーを析出させた。そのポリマーを低沸点（６５〜６７℃）の溶媒であるテトラヒドロフランに約８ｗｔ％で溶解して、それをメタノールに投入して再沈を行なうことにより精製を行ない、乾燥した。得られたクロロアセトアミドメチル化ポリスルホンをＮＭＲ（核磁気共鳴スペクトル）法で残存硫酸を測定した。酸成分は、０．１ｐｐｍであった。
【００３４】
次に、このクロロアセトアミドメチル化ポリスルホン２ｇを、ポリスルホン８ｇ、ポリビニルピロリドン５ｇとともにジメチルアセトアミド３５ｇに溶解することにより原液を調製（クロロアセトアミドメチル化ポリスルホン溶液中の酸濃度は０．００５ｐｐｍ）したところ、黄色透明（色相／彩度／明度で表すとＹ／６／１０）で曳糸性のある原液が得られた。この原液から中空糸を作製することが可能であり、膜は白色であった。
【００３５】
（比較例１）
７．１３ｗｔ％に調製したユーデルポリスルホンＰ３５００（アモコ社製）のニトロベンゼン溶液１７．５３ｇを８℃に冷却し、これに、別に−５℃で３０分間撹拌することにより調製した５．３０ｗｔ％のＮ−メチロール−２−クロロアセトアミドの硫酸溶液を３．３０ｇ添加し反応させた。この反応溶液を１０分後に−２０℃のメタノールに注入して、ポリマーを析出させた。そのポリマーを高沸点溶媒であるＮ，Ｎ−ジメチルアセトアミドに約８ｗｔ％で溶解して、それをメタノールに投入して再沈を行なうことにより精製を行ない、乾燥した。
【００３６】
得られたクロロアセトアミドメチル化ポリスルホンの内部には反応溶媒であるニトロベンゼン（１．０ｗｔ％）および硫酸（１．２５ｐｐｍ）を含むジメチルアセトアミド１５ｗｔ％が残存していた。
【００３７】
得られたクロロアセトアミドメチル化ポリスルホン２ｇを、ポリスルホン８ｇ、ポリビニルピロリドン５ｇとともにＮ，Ｎ−ジメチルアセトアミド３５ｇに溶解することにより原液を調製（クロロアセトアミドメチル化ポリスルホン溶液中の酸濃度は０．０５ｐｐｍ）したところ、透明で曳糸性はあるが、茶色に着色（色相／彩度／明度で表すと、ＲＹ／１０／１０）した原液が得られた。この原液から膜を作製すると膜は黄色に着色した。
【００３８】
（比較例２）
実施例１で得られたクロロアセトアミドメチル化ポリスルホン２ｇ、ポリスルホン８ｇ、ポリビニルピロリドン５ｇとともにジメチルアセトアミド３５ｇに溶解する際、硫酸を全体にして０．０１ｐｐｍ添加した。溶解後の原液（クロロアセトアミドメチル化ポリスルホン溶液中の酸濃度は０．０１５ｐｐｍ）は、茶色に着色（色相／彩度／明度で表すと、ＲＹ／１０／１０）した。
【００３９】
【発明の効果】
本発明により得られるハロアセトアミドメチル化ポリスルホンは、ポリスルホンおよびポリビニルピロリドン等とともにその溶媒にブレンドしたときに、茶色に着色しない安定な原液が得られるため、その原液から容易に高品質な膜、特に中空糸に成形できる点で有用である。この成形品は、特に人工臓器、細胞培養器具、カテーテルおよび抗菌剤などの用途に好適に利用することができる。