(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
酸触媒の存在下、ポリスルホンとハロアセトアミドメチル化剤とを反応させるに際し、副生するホルムアルデヒド濃度を該ハロアセトアミドメチル化剤に対し０．５％以下にして反応させ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２】
ハロアセトアミドメチル化剤、触媒および溶媒を含むハロアセトアミドメチル化溶液の温度を調整することによりホルムアルデヒドの副生を抑制す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の製造方法。
【請求項３】
ハロアセトアミドメチル化溶液を、１０℃以下の温度で調製し使用することを特徴とする請求項２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４】
ハロアセトアミドメチル化溶液を、−５℃以下、かつ−２０℃以上の温度で調製し使用することを特徴とする請求項２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５】
ハロアセトアミドメチル化溶液を、５℃以下、かつ−５℃を超えた温度では２０分間以下の時間、−５℃以下、かつ−２０℃以上の温度では６０分間以下の時間調製し使用することを特徴とする請求項２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】
反応温度の調整によってホルムアルデヒドの副生を抑制することを特徴とする請求項１〜５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の製造方法。
【請求項７】
反応を３０℃以下の温度で行なうことを特徴とする請求項１〜６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の製造方法。
【請求項８】
ハロアセトアミドメチル化剤が、次式（Ｉ）
Ｘ−ＣＨ（Ｒ1）−ＣＯ−Ｎ（Ｒ2）−ＣＨ2−Ｏ−Ｙ （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。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であることを特徴とする請求項１〜７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の製造方法。
【請求項９】
ハロアセトアミドメチル化ポリスルホンが、次式（II）
Ｘ−ＣＨ（Ｒ1）−ＣＯ−Ｎ（Ｒ2）−ＣＨ2− （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。）で示される基を繰り返し単位あたり０．００１〜４個有することを特徴とする請求項１〜８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の製造方法。
【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の製造方法に関するものである。さらに詳しくは、本発明は、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、透析膜をはじめ各種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の一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。
【０００３】
従来、ハロアセトアミドメチル化ポリスルホンの製造方法としては、特許第２５０９０８５号公報で提案されているように、芳香族ポリスルホン重合体およびその成型品を、酸触媒の存在下、特定のハロアセトアミドメチル化剤と反応せしめる方法が知られている。しかしながら、ハロアセトアミドメチル化ポリスルホンの製造においては、そのハロアセトアミドメチル基の高い反応性にもかかわらず、合成時のゲル化について詳細な検討がなされていなかった。反応が成型品への反応のように不均一反応であればよいが、均一反応の場合は、従来の方法で合成しても、ゲル化の起こることがあった。
【０００４】
ゲル化が起こると、ゲルから反応溶媒を抽出できなくなる。また、溶媒を長時間抽出してポリマーを回収しても、そのポリマーは溶媒には膨潤するだけで溶解しない。そのため、その溶液からの製膜は不可能である。
【０００５】
【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合成するときにゲル化を惹起することなく効率的にハロアセトアミドメチル化ポリスルホンを製造する方法を提供することにある。
【０００６】
【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のハロアセトアミドメチル化ポリスルホンの製造方法は、酸触媒の存在下、ポリスルホンとハロアセトアミドメチル化剤とを反応させるに際し、副生するホルムアルデヒド濃度を該ハロアセトアミドメチル化剤に対し０．５％以下にして反応させることを特徴とするものであり、ホルムアルデヒドの副生を抑制する好適な手段として、使用するハロアセトアミドメチル化溶液の温度を調整する方法、または／およびポリスルホンとハロアセトアミドメチル化剤との反応温度を調整する方法がある。
【０００７】
本発明においては、次の好ましい態様が含まれる。
【０００８】
（1）前記ハロアセトアミドメチル化溶液を、１０℃以下、より好ましくは５℃以    下の温度で調製し使用すること。
【０００９】
（2）前記反応を３０℃以下、より好ましくは２５℃以下の温度で行なうこと。
【００１０】
（3）前記ハロアセトアミドメチル化剤として、次式（Ｉ）
Ｘ−ＣＨ（Ｒ1）−ＣＯ−Ｎ（Ｒ2）−ＣＨ2−Ｏ−Ｙ    （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。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
メチル化剤を用いること。
【００１１】
（4）前記ハロアセトアミドメチル化ポリスルホンが、次式（II）
Ｘ−ＣＨ（Ｒ1）−ＣＯ−Ｎ（Ｒ2）−ＣＨ2−          （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。）で示され
る基を繰り返し単位あたり０．００１〜４個有すること。
【００１２】
【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のような整数である。
【００１３】
【化１】
0003724139.tif 000002
【化２】
0003724139.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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
ハロアセトアミドメチル化剤の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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
この反応際、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。
【００２４】
本発明でいうゲル化とは、目視にて、不透明不均一なかたまりが見られることをいう。現象的には、例えばハロアセトアミドメチル化剤をポリスルホンの溶液に添加したときに、数秒後に固化し、スターラーチップで撹拌した場合は撹拌が止まり、撹拌翼で撹拌した場合は、ゲルが撹拌翼の軸を伝わって上昇してくるような状態をいう。
【００２５】
本発明において、ハロアセトアミドメチル化溶液中のホルムアルデヒド副生を抑制する手段の一として、ハロアセトアミドメチル化溶液の調製温度、およびポリスルホンとハロアセトアミドメチル化剤との反応温度の調整が挙げられる。
【００２６】
ハロアセトアミドメチル化溶液の調製温度は、−２０〜１０℃程度の範囲で可能であるが、ホルムアルデヒドの副生を抑えるという観点から８℃以下にすることが好ましく、０℃以下にすることがより好ましい。
【００２７】
また反応温度は、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℃の範囲で製造可能であるが、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０℃〜３０℃で製造するのが好ましく、より好ましくは０℃〜２５℃、さらに好ましくは０℃〜１５℃である。溶媒の融点が高い（例えば、ニトロベンゼンでは５℃）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。反応速度は速く、１０分以内に完了する。
【００２８】
ホルムアルデヒドの定量は、以下のようにして行なった。
【００２９】
ハロアセトアミドメチル化液中のホルムアルデヒド濃度は次のようにして定量を行なった。すなわち、４℃に冷却したｐＨ２〜２．５のリン酸バッファー５ｍｌにハロアセトアミドメチル化液を１０μｌ添加した後、０．１８Ｍの２−アミノー２ーペンテンー４−オンのアセトニトリル溶液を１ｍｌ添加して、ハロアセトアミドメチル化液中のホルムアルデヒドと１０分反応させた。反応溶液はホルムアルデヒド濃度に比例して、黄色を呈するので、４１０ｎｍの波長で吸光度を求めた。ホルムアルデヒド濃度は別に作成した検量線から算出した。
【００３０】
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、成型後でも可能である。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。
【００３１】
【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添加し反応を８℃で行なった。このとき使用したＮ−メチロール−２−クロロアセトアミドの硫酸溶液中のホルムアルデヒド濃度は２００ｐｐｍ（Ｎ−メチロール−２−クロロアセトアミドに対し０．４％）であった。反応はゲル化せず進行し１０分で終了したが、この反応状態で２時間以上たってもゲル化は起こらなかった。
【００３２】
（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、これと別に５℃で１時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添加し反応を８℃で行なった。このときのＮ−メチロール−２−クロロアセトアミドの硫酸溶液中のホルムアルデヒド濃度は４００ｐｐｍ（Ｎ−メチロール−２−クロロアセトアミドに対し０．７％）であった。反応開始後、１分間は攪拌されていたが、その後は、反応中に突然ゲル化が起こって攪拌できなくなった。
【００３３】
（実施例２）
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２５℃に冷却し、これに別に５℃で２０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添加し反応を２５℃で行なった。このとき使用したＮ−メチロール−２−クロロアセトアミドの硫酸溶液中のホルムアルデヒド濃度は２００ｐｐｍ（Ｎ−メチロール−２−クロロアセトアミドに対し０．４％）であった。反応はゲル化せず進行し１０分で終了したが、この反応状態で２時間以上たってもゲル化は起こらなかった。
【００３４】
（実施例３）
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１時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／ニトロベンゼン（３／１）混合溶液を３．３０ｇ添加し反応を８℃で行なった。このとき使用したＮ−メチロール−２−クロロアセトアミドの硫酸溶液中のホルムアルデヒド濃度は１５０ｐｐｍ（Ｎ−メチロール−２−クロロアセトアミドに対し０．３％）であった。反応はゲル化せず進行し１０分で終了したが、この反応状態で２時間以上たってもゲル化は起こらなかった。
【００３５】
【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、製造時にゲル化が起こらず安定に反応できる点で有用である。