(57)【要約】本発明は、例えば樹枝状コポリマー化合物等のブロックポリマーならびにそのような化合物の製造方法および精製方法に関する。一実施形態において、本発明は、１以上のスチレンポリマーブロックおよび１以上のイソブチレンポリマーブロックを含む樹枝状ポリマー化合物に関する。別の実施形態において、本発明は、少なくとも１つのスチレンポリマーブロックおよび少なくとも１つのイソブチレンポリマーブロックを含む樹枝状ポリマー化合物の精製方法に関する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）１種以上の溶媒を含み、ポリイソブチレン系ブロックポリマーを溶解することができる第１の溶媒系に、ポリイソブチレン系ブロックポリマーを溶解して第１の溶液を得る工程と、
（ｂ）１種以上の溶媒を含み、前記ブロックポリマーのポリイソブチレン系ブロックよりも前記ブロックポリマーのポリスチレン系末端ブロックを高い溶解度で溶解する第２の溶媒系を前記第１の溶液と混合して、母液内に沈殿したブロックポリマーを得る工程と、
（ｃ）前記母液から前記沈殿したブロックポリマーを分離して、精製されたブロックポリマーを得る工程と、
を含む、ブロックポリマーの精製方法。
【請求項２】
請求項１において、
（ｄ）アセトンを前記精製されたブロックポリマーに添加して、前記精製されたブロックポリマーとアセトンとの混合物を得る工程と、
（ｅ）前記精製されたブロックポリマーの少なくとも２種のブロックに対して非溶媒である第３の溶媒系を、前記精製されたブロックポリマーとアセトンとの混合物に添加して、前記精製されたブロックポリマーと前記溶媒の混合物との混合物を得る工程と、
（ｆ）前記精製されたブロックポリマーを前記溶媒の混合物から分離して、さらに精製されたブロックポリマーを得る工程と、
をさらに含む、方法。
【請求項３】
請求項２において、
前記第３の溶媒系は、２−プロパノールを含む、方法。
【請求項４】
請求項１において、
前記第２の溶媒系は、前記ブロックポリマーの前記ポリイソブチレン系ブロックを溶解せず、前記ポリイソブチレン系ブロックは約２３℃において前記母液内で沈殿する、方法。
【請求項５】
請求項１において、
前記工程（ｃ）で得られた前記精製されたブロックポリマーを乾燥することをさらに含み、前記乾燥は、前記精製されたポリマーを減圧または約２５℃を超える温度あるいはそれらの両方に曝す工程を含む、方法。
【請求項６】
請求項５において、
前記温度は、約３０℃〜約６０℃である、方法。
【請求項７】
請求項２において、
前記工程（ｆ）で得られた前記さらに精製されたブロックポリマーを乾燥することをさらに含み、前記乾燥は、前記精製されたポリマーを減圧または約２５℃を超える温度、あるいはそれらの両方に暴露する工程を含む、方法。
【請求項８】
請求項７において、
前記温度は、約３０℃〜約６０℃である、方法。
【請求項９】
請求項１において、
前記ブロックポリマーは、ポリイソブチレン系熱可塑性エラストマーである、方法。
【請求項１０】
請求項９において、
前記ポリイソブチレン系熱可塑性エラストマーは生物医学用途に適する、方法。
【請求項１１】
請求項１において、
前記ブロックポリマーのポリスチレン系末端ブロックは、ポリスチレン、スチレンサブユニットのベンゼン環部位が個別に任意に置換されたポリ（スチレン）、またはそれらの組み合わせである、方法。
【請求項１２】
請求項１１において、
前記スチレンサブユニットの任意に置換されたベンゼン環部位は、１以上のポリスチレンブロック、ポリ（４−メチルスチレン）ブロック、ポリ（４−メトキシスチレン）ブロック、ポリ（４−ｔｅｒｔ−ブチルスチレン）ブロック、ポリ（４−（２−ヒドロキシイソプロピル）スチレン）ブロック、ポリ（４−（２−メトキシイソプロピル）スチレン）ブロック、ポリ（３−（２−メトキシイソプロピル）スチレン）ブロック、ポリ（４−（２−クロロイソプロピル）スチレン）ブロック、ポリ（４−（２−アセチルイソプロピル）スチレン）ブロック、ポリ（４−（２−アセトキシイソプロピル）スチレン）ブロック、ポリ（４−クロロスチレン）ブロック、ポリ（４−（エポキシイソプロピル）スチレン）ブロック、またはそれらの組み合わせを含む、方法。
【請求項１３】
請求項１において、
前記第１の溶媒系は、テトラヒドロフラン、メチルシクロヘキサン、トルエン、ベンゼン、またはそれらの組み合わせを含む、方法。
【請求項１４】
請求項２において、
前記第１の溶媒系は、テトラヒドロフラン、メチルシクロヘキサン、トルエン、ベンゼン、またはそれらの組み合わせを含む、方法。
【請求項１５】
請求項１において、
前記工程（ａ）で、約１５〜約２５容量の前記第１の溶媒系を使用する、方法。
【請求項１６】
請求項１において、
前記ブロックポリマーは、任意に置換されたスチレンモノマーに由来する１以上のブロックと、イソブチレンモノマーに由来する１以上のブロックとを含むコポリマーである、方法。
【請求項１７】
請求項１において、
前記第２の溶媒系は、（Ｃ３〜Ｃ１０）ケトンを含む、方法。
【請求項１８】
請求項１７において、
前記第２の溶媒系は、アセトン、メチルエチルケトン、メチルビニルケトン、またはそれらの組み合わせを含む、方法。
【請求項１９】
請求項２において、
前記第２の溶媒系は、（Ｃ３〜Ｃ１０）ケトンを含む、方法。
【請求項２０】
請求項１９において、
前記第２の溶媒系は、アセトン、メチルエチルケトン、メチルビニルケトンまたはそれらの組み合わせを含む、方法。
【請求項２１】
請求項１において、
前記第１の溶液を前記第２の溶媒系に滴下することによって、前記第１の溶液と前記第２の溶媒系とを混合する、方法。
【請求項２２】
請求項２において、
前記第１の溶液を前記第２の溶媒系に滴下することによって、前記第１の溶液と前記第２の溶媒系とを混合する、方法。
【請求項２３】
請求項２において、
前記第３の溶媒系はアルコールを含み、前記ブロックポリマーのポリイソブチレン系中間ブロックまたは末端ブロックを溶解しない、方法。
【請求項２４】
請求項２３において、
前記アルコールは、メタノール、エタノール、１−プロパノール、２−プロパノール、またはＣ４アルコールを含む、方法。
【請求項２５】
請求項１において、
前記精製されたポリマーは、約５ｐｐｍ未満の残留モノマーを含む、方法。
【請求項２６】
請求項２４において、
前記精製されたポリマーは、約１ｐｐｍ未満の残留モノマーを含む、方法。
【請求項２７】
請求項１において、
前記精製されたポリマーは、約５ｐｐｍ未満のスチレンモノマー、ｐ−メチルスチレンモノマー、ｐ−メトキシスチレンモノマー、またはそれらの組み合わせを含む、方法。
【請求項２８】
請求項２において、
前記精製されたポリマーは、約５ｐｐｍ未満の残留モノマーを含む、方法。
【請求項２９】
請求項２８において、
前記精製されたポリマーは、約１ｐｐｍ未満の残留モノマーを含む、方法。
【請求項３０】
請求項２において、
前記精製されたポリマーは、約５ｐｐｍ未満のスチレンモノマー、ｐ−メチルスチレンモノマー、ｐ−メトキシスチレンモノマー、またはそれらの組み合わせを含む、方法。
【請求項３１】
請求項１において、
酸化防止剤を前記第１の溶液に使用する、方法。
【請求項３２】
請求項３１において、
前記酸化防止剤は、ビタミン、または生物医学移植に適した酸化防止剤である、方法。
【請求項３３】
請求項３２において、
前記ビタミンは、ビタミンＡ、ビタミンＣまたはビタミンＥである、方法。
【請求項３４】
請求項２において、
酸化防止剤を前記第１の溶液に使用する、方法。
【請求項３５】
請求項３４において、
前記酸化防止剤は、ビタミン、または生物医学移植に適した酸化防止剤である、方法。
【請求項３６】
請求項３５において、
前記ビタミンは、ビタミンＡ、ビタミンＣまたはビタミンＥである、方法。
【請求項３７】
請求項１において、
前記工程（ｃ）における前記分離は、デカンテーション、脱水、または濾過を含む、方法。
【請求項３８】
請求項１において、
前記ブロックポリマーは、１以上のスチレンポリマーブロックおよび１以上のイソブチレンポリマーブロックを含む樹枝状コポリマーである、方法。
【請求項３９】
請求項１において、
前記ブロックポリマーは、ポリイソオレフィンブロックおよびポリモノビニリデンアレーンブロックを含む高度に分岐したブロックコポリマーである、方法。
【請求項４０】
請求項１において、
前記ブロックポリマーは、熱可塑弾性を有する、方法。
【請求項４１】
請求項２において、
前記ブロックポリマーは、１以上のスチレンポリマーブロックおよび１以上のイソブチレンポリマーブロックを含む樹枝状コポリマーである、方法。
【請求項４２】
請求項２において、
前記ブロックポリマーは、ポリイソオレフィンブロックおよびポリモノビニリデンアレーンブロックを含む高度に分岐したブロックコポリマーである、方法。
【請求項４３】
請求項２において、
前記ブロックポリマーは、熱可塑弾性を有する、方法。
【請求項４４】
請求項１において、
前記精製されたポリマーを医療装置に塗布する工程をさらに含む、方法。
【請求項４５】
請求項２において、
前記精製されたポリマーを医療装置に塗布する工程をさらに含む、方法。
【請求項４６】
（ｉ）１種以上の溶媒を含み、ポリイソブチレン系ブロックポリマーを溶解することができる第１の溶媒系に、ポリイソブチレン系ブロックポリマーを溶解して第１の溶液を得る工程と、
（ｉｉ）１種以上の溶媒を含み、前記ブロックポリマーのポリイソブチレン系ブロックよりも前記ブロックポリマーのポリスチレン系末端ブロックを高い溶解度で溶解する第２の溶媒系を前記第１の溶液と混合して、母液内に沈殿したブロックポリマーを得る工程と、
（ｉｉｉ）前記母液から前記沈殿したブロックポリマーを分離して、精製されたブロックポリマーを得る工程と、
（ｉｖ）アセトンを前記精製されたブロックポリマーに添加して、前記精製されたブロックポリマーとアセトンとの混合物を得る工程と、
（ｖ）前記精製されたブロックポリマーの少なくとも２種のブロックに対して非溶媒である第３の溶媒系を、前記精製されたブロックポリマーとアセトンとの混合物に添加して、前記精製されたブロックポリマーと前記溶媒の混合物との混合物を得る工程と、
（ｖｉ）前記精製されたブロックポリマーを前記溶媒の混合物から分離して、さらに精製されたブロックポリマーを得る工程と、
を含む、ブロックポリマーの精製方法。
【請求項４７】
請求項４６において、
前記第３の溶媒系は、２−プロパノールを含む、方法。
【請求項４８】
請求項４６において、
前記第２の溶媒系は、前記ブロックポリマーの前記ポリイソブチレン系ブロックを溶解せず、前記ポリイソブチレン系ブロックは約２３℃において前記母液内で沈殿する、方法。
【請求項４９】
請求項４６において、
前記工程（ｉｉｉ）で得られた前記精製されたブロックポリマーを乾燥することをさらに含み、前記乾燥は、前記精製されたポリマーを減圧または約２５℃を超える温度、あるいはそれらの両方に曝す工程を含む、方法。
【請求項５０】
請求項４９において、
前記温度は、約３０℃〜約６０℃である、方法。
【請求項５１】
請求項４６において、
前記ブロックポリマーは、ポリイソブチレン系熱可塑性エラストマーである、方法。
【請求項５２】
請求項５１において、
前記ポリイソブチレン系熱可塑性エラストマーは生物医学用途に適する、方法。
【請求項５３】
請求項４６において、
前記ブロックポリマーのポリスチレン系末端ブロックは、ポリスチレン、スチレンサブユニットのベンゼン環部位が個別に任意に置換されたポリ（スチレン）、またはそれらの組み合わせである、方法。
【請求項５４】
請求項５３において、
前記スチレンサブユニットの任意に置換されたベンゼン環部位は、１以上のポリスチレンブロック、ポリ（４−メチルスチレン）ブロック、ポリ（４−メトキシスチレン）ブロック、ポリ（４−ｔｅｒｔ−ブチルスチレン）ブロック、ポリ（４−（２−ヒドロキシイソプロピル）スチレン）ブロック、ポリ（４−（２−メトキシイソプロピル）スチレン）ブロック、ポリ（３−（２−メトキシイソプロピル）スチレン）ブロック、ポリ（４−（２−クロロイソプロピル）スチレン）ブロック、ポリ（４−（２−アセチルイソプロピル）スチレン）ブロック、ポリ（４−（２−アセトキシイソプロピル）スチレン）ブロック、ポリ（４−クロロスチレン）ブロック、ポリ（４−（エポキシイソプロピル）スチレン）ブロック、またはそれらの組み合わせを含む、方法。
【請求項５５】
請求項４６において、
前記第１の溶媒系は、テトラヒドロフラン、メチルシクロヘキサン、トルエン、ベンゼン、またはそれらの組み合わせを含む、方法。
【請求項５６】
請求項４６において、
前記工程（ｉ）で、約１５〜約２５容量の前記第１の溶媒系を使用する、方法。
【請求項５７】
請求項４６において、
前記ブロックポリマーは、任意に置換されたスチレンモノマーに由来する１以上のブロックと、イソブチレンモノマーに由来する１以上のブロックとを含むコポリマーである、方法。
【請求項５８】
請求項４６において、
前記第２の溶媒系は、（Ｃ３〜Ｃ１０）ケトンを含む、方法。
【請求項５９】
請求項５８において、
前記第２の溶媒系は、アセトン、メチルエチルケトン、メチルビニルケトン、またはそれらの組み合わせを含む、方法。
【請求項６０】
請求項４６において、
前記第１の溶液を前記第２の溶媒系に滴下することによって、前記第１の溶液と前記第２の溶媒系とを混合する、方法。
【請求項６１】
請求項４６において、
前記第３の溶媒系はアルコールを含み、前記ブロックポリマーのポリイソブチレン系中間ブロックまたは末端ブロックを溶解しない、方法。
【請求項６２】
請求項６１において、
前記アルコールは、メタノール、エタノール、１−プロパノール、２−プロパノール、またはＣ４アルコールを含む、方法。
【請求項６３】
請求項４６において、
前記精製されたポリマーは、約５ｐｐｍ未満の残留モノマーを含む、方法。
【請求項６４】
請求項６３において、
前記精製されたポリマーは、約１ｐｐｍ未満の残留モノマーを含む、方法。
【請求項６５】
請求項４６において、
前記精製されたポリマーは、約５ｐｐｍ未満のスチレンモノマー、ｐ−メチルスチレンモノマー、ｐ−メトキシスチレンモノマー、またはそれらの組み合わせを含む、方法。
【請求項６６】
請求項４６において、
酸化防止剤を前記第１の溶液に使用する、方法。
【請求項６７】
請求項６６において、
前記酸化防止剤は、ビタミン、または生物医学移植に適した酸化防止剤である、方法。
【請求項６８】
請求項６７において、
前記ビタミンはビタミンＡ、ビタミンＣまたはビタミンＥである、方法。
【請求項６９】
請求項４６において、
前記工程（ｉｉｉ）における前記分離がデカンテーション、脱水、または濾過を含む、方法。
【請求項７０】
請求項４６において、
前記ブロックポリマーは、１以上のスチレンポリマーブロックおよび１以上のイソブチレンポリマーブロックを含む樹枝状コポリマーである、方法。
【請求項７１】
請求項４６において、
前記ブロックポリマーは、ポリイソオレフィンブロックおよびポリモノビニリデンアレーンブロックを含む高度に分岐したブロックコポリマーである、方法。
【請求項７２】
請求項４６において、
前記ブロックポリマーは熱可塑弾性を有する、方法。
【請求項７３】
請求項４６において、
（ｖｉｉ）前記精製されたポリマーを医療装置に塗布する工程をさらに含む、方法。
【請求項７４】
（Ａ）１種以上の溶媒を含み、ポリイソブチレン系ポリマーを溶解することができる約１０〜３０重量部の第１の溶媒系に、約１重量部のポリイソブチレン系ブロックポリマーを溶解して第１の溶液を得る工程と、
（Ｂ）１種以上の溶媒を含み、前記ブロックポリマーのポリスチレン系末端ブロックを前記ブロックポリマーの中間ポリイソブチレン系ブロックよりも高い溶解度で溶解する、前記第１の溶液の容量に対して約５〜約１０容量の第２の溶媒系を、前記第１の溶液と混合して、母液内に沈殿したブロックポリマーを得る工程と、
（Ｃ）前記母液から前記沈殿したブロックポリマーを分離して、精製されたブロックポリマーを得る工程と、
（Ｄ）前記第１の溶液の容量に対して約５〜約１０容量のアセトンを前記精製されたブロックポリマーに添加して、前記精製されたブロックポリマーとアセトンとの混合物を得る工程と、
（Ｅ）前記第１の溶液の容量に対して約１〜約５容量の２−プロパノールを、前記精製されたブロックポリマーとアセトンとの混合物に添加して、前記精製されたブロックポリマーと前記溶媒の混合物との混合物を得、必要に応じて約１〜約１５容量の２−プロパノールをさらに添加する工程と、
（Ｆ）前記精製されたブロックポリマーを前記溶媒の混合物から分離して、さらに精製されたブロックポリマーを得る工程と、
を含む、ブロックポリマーの精製方法。
【請求項７５】
請求項７４において、
前記第３の溶媒系は、２−プロパノールを含む、方法。
【請求項７６】
請求項７４において、
前記第２の溶媒系は、前記ブロックポリマーの前記ポリイソブチレン系ブロックを溶解せず、前記ポリイソブチレン系ブロックは約２３℃において前記母液内で沈殿する、方法。
【請求項７７】
請求項７４において、
前記工程（Ｃ）によって得られた前記精製されたブロックポリマーを乾燥することをさらに含み、前記乾燥が前記精製されたポリマーを減圧または約２５℃を超える温度、あるいはそれらの両方に暴露する工程を含む、方法。
【請求項７８】
請求項７７において、
前記温度は、約３０℃〜約６０℃である、方法。
【請求項７９】
請求項７４において、
前記ブロックポリマーは、ポリイソブチレン系熱可塑性エラストマーである、方法。
【請求項８０】
請求項７９において、
前記ポリイソブチレン系熱可塑性エラストマーは生物医学用途に適する、方法。
【請求項８１】
請求項７４において、
前記ブロックポリマーのポリスチレン系末端ブロックは、ポリスチレン、スチレンサブユニットのベンゼン環部位が個別に任意に置換されたポリ（スチレン）、またはそれらの組み合わせである、方法。
【請求項８２】
請求項８１において、
前記スチレンサブユニットの任意に置換されたベンゼン環部位は、１以上のポリスチレンブロック、ポリ（４−メチルスチレン）ブロック、ポリ（４−メトキシスチレン）ブロック、ポリ（４−ｔｅｒｔ−ブチルスチレン）ブロック、ポリ（４−（２−ヒドロキシイソプロピル）スチレン）ブロック、ポリ（４−（２−メトキシイソプロピル）スチレン）ブロック、ポリ（３−（２−メトキシイソプロピル）スチレン）ブロック、ポリ（４−（２−クロロイソプロピル）スチレン）ブロック、ポリ（４−（２−アセチルイソプロピル）スチレン）ブロック、ポリ（４−（２−アセトキシイソプロピル）スチレン）ブロック、ポリ（４−クロロスチレン）ブロック、ポリ（４−（エポキシイソプロピル）スチレン）ブロック、またはそれらの組み合わせを含む、方法。
【請求項８３】
請求項７４において、
前記第１の溶媒系は、テトラヒドロフラン、メチルシクロヘキサン、トルエン、ベンゼン、またはそれらの組み合わせを含む、方法。
【請求項８４】
請求項７４において、
前記工程（Ａ）で、約１５〜約２５容量の前記第１の溶媒系を使用する、方法。
【請求項８５】
請求項７４において、
前記ブロックポリマーは、任意に置換されたスチレンモノマーに由来する１以上のブロックと、イソブチレンモノマーに由来する１以上のブロックとを含むコポリマーである、方法。
【請求項８６】
請求項７４において、
前記第２の溶媒系は、（Ｃ３〜Ｃ１０）ケトンを含む、方法。
【請求項８７】
請求項８６において、
前記第２の溶媒系は、アセトン、メチルエチルケトン、メチルビニルケトン、またはそれらの組み合わせを含む、方法。
【請求項８８】
請求項７４において、
前記第１の溶液を前記第２の溶媒系に滴下することによって、前記第１の溶液と前記第２の溶媒系とを混合する、方法。
【請求項８９】
請求項７４において、
前記第３の溶媒系はアルコールを含み、前記ブロックポリマーのポリイソブチレン系中間ブロックまたは末端ブロックを溶解しない、方法。
【請求項９０】
請求項８９において、
前記アルコールは、メタノール、エタノール、１−プロパノール、２−プロパノール、またはＣ４アルコールを含む、方法。
【請求項９１】
請求項７４において、
前記精製されたポリマーは、約５ｐｐｍ未満の残留モノマーを含む、方法。
【請求項９２】
請求項９１において、
前記精製されたポリマーは、約１ｐｐｍ未満の残留モノマーを含む、方法。
【請求項９３】
請求項７４において、
前記精製されたポリマーは、約５ｐｐｍ未満のスチレンモノマー、ｐ−メチルスチレンモノマー、ｐ−メトキシスチレンモノマー、またはそれらの組み合わせを含む、方法。
【請求項９４】
請求項７４において、
酸化防止剤を前記第１の溶液に使用する、方法。
【請求項９５】
請求項９４において、
前記酸化防止剤は、ビタミン、または生物医学移植に適した酸化防止剤である、方法。
【請求項９６】
請求項９５において、
前記ビタミンは、ビタミンＡ、ビタミンＣまたはビタミンＥである、方法。
【請求項９７】
請求項７４において、
前記工程（Ｃ）における前記分離は、デカンテーション、脱水、または濾過を含む、方法。
【請求項９８】
請求項７４において、
前記ブロックポリマーは、１以上のスチレンポリマーブロックおよび１以上のイソブチレンポリマーブロックを含む樹枝状コポリマーである、方法。
【請求項９９】
請求項７４において、
前記ブロックポリマーは、ポリイソオレフィンブロックおよびポリモノビニリデンアレーンブロックを含む高度に分岐したブロックコポリマーである、方法。
【請求項１００】
請求項７４において、
前記ブロックポリマーは、熱可塑弾性を有する、方法。
【請求項１０１】
請求項７４において、
（Ｇ）前記精製されたポリマーを医療装置に塗布する工程をさらに含む、方法。
【発明の詳細な説明】
【関連出願のデータ】
【０００１】
本願は、「樹枝状ポリイソブチレン−ポリスチレンコポリマーならびにその製造方法および精製方法（Ａｒｂｏｒｅｓｃｅｎｔ  Ｐｏｌｙｉｓｏｂｕｔｙｌｅｎｅ−Ｐｏｌｙｓｔｙｒｅｎｅ  Ｃｏｐｏｌｙｍｅｒｓ，  Ｍｅｔｈｏｄ  ｏｆ  Ｐｒｏｄｕｃｉｎｇ  ａｎｄ  Ｐｕｒｉｆｙｉｎｇ  Ｓａｍｅ）」と題する２００６年５月１７日に出願された米国仮特許出願第６０／８０１，０３２号に基づいて優先権を主張する。米国仮特許出願第６０／８０１，０３２号の開示内容は、この参照によって本願の開示内容として援用する。
【技術分野】
【０００２】
［発明の分野］
本発明は、樹枝状コポリマー化合物等のブロックポリマーおよびそのような化合物の製造方法および精製方法に関する。一実施形態において、本発明は、１以上のスチレンポリマーブロックおよび１以上のイソブチレンポリマーブロックを含む樹枝状ポリマー化合物に関する。別の実施形態において、本発明は、少なくとも１つのスチレンポリマーブロックおよび少なくとも１つのイソブチレンポリマーブロックを含む樹枝状ポリマー化合物の精製方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
［発明の背景］
熱可塑性および弾性を示すポリマー材料は、商業製品として価値がある様々な特有の特性を有する。そのような熱可塑性エラストマーの例としては、ＡＢＡ（線状トリブロック）、Ａ（ＢＡ）ｎ（線状交互ブロック）または（ＡＢ）ｎ−Ｘ（放射状ブロック）（式中、Ａは高いガラス転移温度を有する熱可塑性ガラス状ブロックであり、Ｂは弾性ブロックであり、ｎは正の整数であり、Ｘは開始剤コアまたは残渣である）で示される一般構造を有するブロックコポリマーが挙げられる。
【０００４】
熱可塑性エラストマーは、室温では加硫ゴムのような挙動を示し、より高温では熱可塑性ポリマーのような挙動を示す。そのため、熱可塑性エラストマーは、冷却時にゴム特性または弾性を保持しながらプラスチックのように溶融押出成形することができる。この性能はポリマーの加工時に有利であるだけではなく、再加工も可能となる。また、熱可塑性エラストマーは基本的に弾性を有するだけではなく、補強剤によって補強されたエラストマーと同様な物理的挙動を示す。すなわち、熱可塑性エラストマーは、例えば、接着剤、コーティング、弾性糸、生物学的移植または医療用装置のコーティング剤等の製造される製品の性質から実用的ではない場合が多い加硫を必要とすることなく、加硫ゴムと実質的に同様な挙動を示す。
【０００５】
そのような二面性を有するポリマーは公知だが、生物医学分野および医薬分野におけるそれらの使用は、生物医学および医薬用途のためにポリマーを精製することに伴う時間、困難性および／またはコストのために妨げられる場合があった。したがって、熱可塑性エラストマーに関する改良されたポリマーの合成方法および／または精製方法が求められている。
【発明の概要】
【０００６】
本発明は、例えば樹枝状コポリマー化合物等のブロックポリマーおよびそのような化合物の製造方法および精製方法に関する。一実施形態において、本発明は、１以上のスチレンポリマーブロックおよび１以上のイソブチレンポリマーブロックを含む樹枝状ポリマー化合物に関する。別の実施形態において、本発明は、少なくとも１つのスチレンポリマーブロックおよび少なくとも１つのイソブチレンポリマーブロックを含む樹枝状ポリマー化合物の精製方法に関する。
【０００７】
一実施形態において、本発明は、（ａ）１種以上の溶媒を含み、ポリイソブチレン系ブロックポリマーを溶解することができる第１の溶媒系に、ポリイソブチレン系ブロックポリマーを溶解して第１の溶液を得る工程と、（ｂ）１種以上の溶媒を含み、前記ブロックポリマーのポリイソブチレン系ブロックよりも前記ブロックポリマーのポリスチレン系末端ブロックを高い溶解度で溶解する第２の溶媒系を前記第１の溶液と混合して、母液内に沈殿したブロックポリマーを得る工程と、（ｃ）前記母液から前記沈殿したブロックポリマーを分離して、精製されたブロックポリマーを得る工程と、を含むブロックポリマーの精製方法に関する。
【０００８】
一実施形態において、前記方法は、（ｄ）アセトンを前記精製されたブロックポリマーに添加して、前記精製されたブロックポリマーとアセトンとの混合物を得る工程と、（ｅ）前記精製されたブロックポリマーの少なくとも２種のブロックに対して非溶媒である第３の溶媒系を、前記精製されたブロックポリマーとアセトンとの混合物に添加して、前記精製されたブロックポリマーと前記溶媒の混合物との混合物を得る工程と、（ｆ）前記精製されたブロックポリマーを前記溶媒の混合物から分離して、さらに精製されたブロックポリマーを得る工程と、を含むことができる。
【０００９】
別の実施形態において、本発明は、（ｉ）１種以上の溶媒を含み、ポリイソブチレン系ブロックポリマーを溶解することができる第１の溶媒系に、ポリイソブチレン系ブロックポリマーを溶解して第１の溶液を得る工程と、（ｉｉ）１種以上の溶媒を含み、前記ブロックポリマーのポリイソブチレン系ブロックよりも前記ブロックポリマーのポリスチレン系末端ブロックを高い溶解度で溶解する第２の溶媒系を前記第１の溶液と混合して、母液内に沈殿したブロックポリマーを得る工程と、（ｉｉｉ）前記母液から前記沈殿したブロックポリマーを分離して、精製されたブロックポリマーを得る工程と、（ｉｖ）アセトンを前記精製されたブロックポリマーに添加して、前記精製されたブロックポリマーとアセトンとの混合物を得る工程と、（ｖ）前記精製されたブロックポリマーの少なくとも２種のブロックに対して非溶媒である第３の溶媒系を、前記精製されたブロックポリマーとアセトンとの混合物に添加して、前記精製されたブロックポリマーと前記溶媒の混合物との混合物を得る工程と、（ｖｉ）前記精製されたブロックポリマーを前記溶媒の混合物から分離して、さらに精製されたブロックポリマーを得る工程と、を含むブロックポリマーの精製方法に関する。
【００１０】
さらに別の実施形態において、本発明は、（Ａ）１種以上の溶媒を含み、ポリイソブチレン系ポリマーを溶解することができる約１０〜３０重量部の第１の溶媒系に、約１重量部のポリイソブチレン系ブロックポリマーを溶解して第１の溶液を得る工程と、（Ｂ）１種以上の溶媒を含み、前記ブロックポリマーのポリスチレン系末端ブロックを前記ブロックポリマーの中間ポリイソブチレン系ブロックよりも高い溶解度で溶解する、前記第１の溶液の容量に対して約５〜約１０容量の第２の溶媒系を、前記第１の溶液と混合して、母液内に沈殿したブロックポリマーを得る工程と、（Ｃ）前記母液から前記沈殿したブロックポリマーを分離して、精製されたブロックポリマーを得る工程と、（Ｄ）前記第１の溶液の容量に対して約５〜約１０容量のアセトンを前記精製されたブロックポリマーに添加して、前記精製されたブロックポリマーとアセトンとの混合物を得る工程と、（Ｅ）前記第１の溶液の容量に対して約１〜約５容量の２−プロパノールを、前記精製されたブロックポリマーとアセトンとの混合物に添加して、前記精製されたブロックポリマーと前記溶媒の混合物との混合物を得、必要に応じて約１〜約１５容量の２−プロパノールをさらに添加する工程と、（Ｆ）前記精製されたブロックポリマーを前記溶媒の混合物から分離して、さらに精製されたブロックポリマーを得る工程と、を含むブロックポリマーの精製方法に関する。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
［発明の詳細な説明］
本発明は、例えば樹枝状コポリマー化合物等のブロックポリマーおよびそのような化合物の製造方法および精製方法に関する。一実施形態において、本発明は、１以上のスチレンポリマーブロックおよび１以上のイソブチレンポリマーブロックを含む樹枝状ポリマー化合物に関する。別の実施形態において、本発明は、少なくとも１つのスチレンポリマーブロックおよび少なくとも１つのイソブチレンポリマーブロックを含む樹枝状ポリマー化合物の精製方法に関する。
【００１２】
一実施形態において、本発明は、（ａ）１種以上の溶媒を含み、ポリイソブチレン系ブロックポリマーを溶解することができる第１の溶媒系に、ポリイソブチレン系ブロックポリマーを溶解して第１の溶液を得ること、（ｂ）１種以上の溶媒を含み、前記ブロックポリマーのポリイソブチレン系ブロックよりも前記ブロックポリマーのポリスチレン系末端ブロックを高い溶解度で溶解する第２の溶媒系を前記第１の溶液と混合して、母液内に沈殿したブロックポリマーを得ること、ならびに、（ｃ）前記母液から前記沈殿したブロックポリマーを分離して、精製されたブロックポリマーを得ることを含む、ブロックポリマーの精製方法に関する。
【００１３】
一実施形態において、本発明は、ブロックポリマー（例えば、樹枝状コポリマー化合物）ならびにそのような化合物の製造方法および精製方法に関する。本明細書に記載された転相精製を使用して、ポリイソブチレン系熱可塑性エラストマー等の様々なブロックポリマーを精製することができる。本明細書に記載された転相精製を使用して精製することができる各種ポリマーの例としては、米国特許第４，９４６，８９９号、米国特許第５，３９５，８５５号、米国特許第５，４２８，１１１号、米国特許第５，４５８，７９６号、米国特許第５，６３０，８４４号、米国特許第５，７２１，３３１号、米国特許第６，７４１，３３１号、米国特許第６，１０２，９３９号、米国特許第６，１５６，８５９号、米国特許第６，１９７，２４０号、米国特許第６，７４７，０９８号、米国再発行特許第３４，６４０号に開示されたブロックポリマーおよび熱可塑性エラストマーが挙げられる。これらの特許文献の開示内容はこの参照によって本願の開示内容として援用する。本発明に係る方法を使用して精製することができるポリマーの別の例としては、国際公開第ＷＯ０２／３２９８２号に開示されたポリマーおよび／またはエラストマー化合物が挙げられる。国際公開第ＷＯ０２／３２９８２号の開示内容はこの参照によって本願の開示内容として援用する。また、本発明は、上記特許文献に開示され、生物医学用途に適したポリマーを精製するために使用される。
【００１４】
別の実施形態において、「樹枝状ポリマーおよびその製造方法（Ａｒｂｏｒｅｓｃｅｎｔ  Ｐｏｌｙｍｅｒｓ  ａｎｄ  Ｐｒｏｃｅｓｓ  ｆｏｒ  Ｍａｋｉｎｇ  Ｓａｍｅ）」と題する２００６年９月１日に出願された米国仮特許出願第６０／８４１，７５７号に詳述されているポリマーを精製するために本発明を使用することができる。米国仮特許出願第６０／８４１，７５７号の開示内容はこの参照によって本願の開示内容として援用する。
【００１５】
米国仮特許出願第６０／８４１，７５７号に基づき、本発明によって精製することができるその他のポリマーの例としては、少なくとも１種のイニマー（ｉｎｉｍｅｒ）および少なくとも１種のイソオレフィンから形成され、低いガラス転移温度（Ｔｇ）を有するポリマーまたはコポリマーによって末端が官能化された樹枝状ポリマーが挙げられる。一実施形態において、本発明による精製の対象であるポリマーの例としては、少なくとも１種のイニマーおよび少なくとも１種のイソオレフィンから形成され、高いガラス転移温度（Ｔｇ）を有するポリマーまたはコポリマーに由来する約５重量％未満の末端ブロックによって末端が官能化された樹枝状ポリマーも挙げられる。別の実施形態において、本発明による精製の対象であるポリマーの例としては、少なくとも１種のイニマーおよび少なくとも１種のイソオレフィンから形成され、末端が官能化され、飽和コアと１以上の不飽和末端官能化部分とを有する樹枝状ポリマーも挙げられる。
【００１６】
別の実施形態において、本発明による精製の対象であるポリマーの例としては、少なくとも１種のイニマーおよび少なくとも１種のイソオレフィンから形成され、低いガラス転移温度（Ｔｇ）を有するポリマーまたはコポリマーに由来する約０．５〜約５０重量％の末端ブロックによって末端が官能化された樹枝状ポリマーも挙げられる。例えば、本実施形態に係るポリマーは、約１〜約４０重量％の末端ブロック、または約２〜約３０重量％の末端ブロック、または約３〜約２０重量％の末端ブロック、または約１〜約２５重量％の末端ブロックを有する。なお、明細書および請求項において、各範囲の上限および下限を組み合わせることができる。
【００１７】
別の実施形態において、本発明による精製の対象であるポリマーの例としては、少なくとも１種のイニマーおよび少なくとも１種のイソオレフィンから形成され、高いガラス転移温度（Ｔｇ）を有するポリマーまたはコポリマーに由来する約０．５〜約５重量％の末端ブロックによって末端が官能化された樹枝状ポリマーも挙げられる。例えば、本実施形態に係るポリマーは、約１〜約４重量％の末端ブロックまたは約１．５〜約３．５重量％の末端ブロックを有する。例えば、本実施形態に係るポリマーは、スチレンまたは高いガラス転移温度を有するスチレン誘導体によって末端が官能化されている。
【００１８】
これらのポリマーに関して、低いガラス転移温度を有するポリマーまたはコポリマーとは、約４０℃未満または約３５℃未満または約３０℃未満または約２５℃未満のガラス転移温度を有するポリマーまたはコポリマーを意味する。なお、上述した範囲は、上述した閾値のうち１つ未満のガラス転移温度を有する全てのポリマーおよび／またはコポリマーを含むことを意図するものである。
【００１９】
一方、高いガラス転移温度を有するポリマーまたはコポリマーとは、約４０℃または約４５℃または約５０℃または約１００℃を超えるガラス転移温度を有するポリマーまたはコポリマーを意味する。なお、上述した範囲は、上述した閾値のうちの１つを超えるガラス転移温度を有する全てのポリマーおよび／またはコポリマーを含むことを意図するものである。
【００２０】
別の実施形態において、本発明による精製の対象であるポリマーの例としては、少なくとも１種のイニマーおよび少なくとも１種のイソオレフィンから形成され、低いガラス転移温度（Ｔｇ）を有する、イソプレンまたはその他のカチオン重合性モノマーを含むホモポリマーまたはコポリマーによって末端が官能化された樹枝状ポリマーも挙げられる。さらに別の実施形態において、本発明による精製の対象であるポリマーの例としては、少なくとも１種のイニマーおよび少なくとも１種のイソオレフィンから形成され、末端が官能化され、少なくとも１種のフィラーをさらに含む樹枝状ポリマーも挙げられる。本実施形態に係るポリマーを製造するための代表的な反応スキームを以下に示す。各Ｆは、優先的に１以上のフィラー粒子と相互作用する１以上の本発明に係る官能性末端ブロックを示す。
【００２１】
【化１】
2009537664.tif 000002
【００２２】
別の実施形態において、本発明による精製の対象であるポリマーの例としては、少なくとも１種のイニマーおよび少なくとも１種のイソオレフィンから形成され、ジエンまたはジエン誘導体に由来する約０．５〜約５重量％の末端ブロックまたはポリジエンのブロックおよびポリジエン誘導体のブロックによって末端が官能化された樹枝状ポリマーも挙げられる。
【００２３】
米国仮特許出願第６０／８４１，７５７号に開示されたポリマーのうち、このようなポリマーは少なくとも１種のイニマーおよび少なくとも１種のイソオレフィンから形成することができる。一実施形態において、前記少なくとも１種のイソオレフィンは、上述したようにポリマーまたはコポリマーによって末端が官能化されている。
【００２４】
下記式（Ｉ）は、米国仮特許出願第６０／８４１，７５７号に含まれる開示に係るポリマーを形成するために少なくとも１種のイソオレフィンと共に使用することができる好適なイニマー化合物の性質を示す。式（Ｉ）において、Ａはイニマー化合物の重合性部分を示し、Ｂはイニマー化合物の開始剤部分を示す。
【００２５】
【化２】
2009537664.tif 000003
【００２６】
式（Ｉ）において、一実施形態では、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、およびＲ６は、それぞれ独立して、水素、直鎖状または分岐状のＣ１〜Ｃ１０アルキル、Ｃ５〜Ｃ８アリールから選択される。別の実施形態では、Ｒ１、Ｒ２、およびＲ３はいずれも水素である。別の実施形態では、Ｒ４、Ｒ５、およびＲ６は、それぞれ独立して、水素、ヒドロキシル、臭素、塩素、フッ素、ヨウ素、エステル（−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−Ｒ７）、過酸化物（−ＯＯＲ７）、−Ｏ−Ｒ７（例えば、−ＯＣＨ３または−ＯＣＨ２＝ＣＨ３）から選択される。Ｒ７は、置換されていない直鎖または分岐状Ｃ１〜Ｃ２０アルキル、置換されていない直鎖状または分岐状のＣ１〜Ｃ１０アルキル、置換された直鎖状または分岐状のＣ１〜Ｃ２０アルキル、置換された直鎖状または分岐状のＣ１〜Ｃ１０アルキル、炭素原子数が２〜約２０のアリール基、炭素原子数が９〜１５のアリール基、炭素原子数が２〜約２０の置換アリール基、または炭素原子数が９〜１５の置換アリール基である。Ｒ４、Ｒ５、およびＲ６のうち１つが塩素またはフッ素である実施形態では、Ｒ４、Ｒ５、およびＲ６のうち残りの２つは、それぞれ独立して、置換されていない直鎖状または分岐状のＣ１〜Ｃ２０アルキル、置換されていない直鎖状または分岐状のＣ１〜Ｃ１０アルキル、置換された直鎖状または分岐状のＣ１〜Ｃ２０アルキル、置換された直鎖状または分岐状のＣ１〜Ｃ１０アルキルから選択される。別の実施形態では、Ｒ４、Ｒ５、およびＲ６のうちいずれか２つがエポキシドを形成していてもよい。
【００２７】
一実施形態において、イニマー化合物（Ｉ）のＡ部分およびＢ部分がベンゼン環を介して結合している。例えば、イニマー化合物（Ｉ）のＡ部分がベンゼン環の１位に位置し、Ｂ部分がベンゼン環の３または４位に位置する。別の実施形態において、イニマー化合物（Ｉ）のＡ部分およびＢ部分が下記式（ＩＩ）に示す結合を介して結合している。
【００２８】
【化３】
2009537664.tif 000004
【００２９】
（式中、ｎは１〜約１２または１〜約６または１〜約３の整数を示す。）
別の実施形態では、ｎは１または２である。
【００３０】
別の実施形態では、イソブチレンを重合する場合に、Ｂは、第３級エーテル、第３級塩化物、第３級メトキシ基または第３級エステルであることができる。例えば、４−（２−ヒドロキシ−イソプロピル）スチレンおよび４−（２−メトキシ−イソプロピル）スチレン等のイニマーを使用して、非常に高分子量の樹枝状ＰＩＢを本発明の方法を使用して合成することができる。
【００３１】
米国仮特許出願第６０／８４１，７５７号に係るポリマーを得るために少なくとも１種のイソオレフィンと共に使用されるイニマーの例としては、４−（２−ヒドロキシイソプロピル）スチレン、４−（２−メトキシイソプロピル）スチレン、４−（１−メトキシイソプロピル）スチレン、４−（２−クロロイソプロピル）スチレン、４−（２−アセトキシイソプロピル）スチレン、２，３，５，６−テトラメチル−４−（２−ヒドロキシイソプロピル）スチレン、３−（２−メトキシイソプロピル）スチレン、４−（エポキシイソプロピル）スチレン、４，４，６−トリメチル−６−ヒドロキシル−１−ヘプテン、４，４，６−トリメチル−６−クロロ−１−ヘプテン、４，４，６−トリメチル−６，７−エポキシ−１−ヘプテン、４，４，６，６，８−ペンタメチル−８−ヒドロキシル−１−ノネン、４，４，６，６，８−ペンタメチル−８−クロロ−１−ノネン、４，４，６，６，８−ペンタメチル−８，９−エポキシ−１−ノネン、３，３，５−トリメチル−５−ヒドロキシル−１−ヘキセン、３，３，５−トリメチル−５−クロロ−１−ヘキセン、３，３，５−トリメチル−５，６−エポキシ−１−ヘキセン、３，３，５，５，７−ペンタメチル−７−ヒドロキシル−１−オクテン、３，３，５，５，７−ペンタメチル−７−クロロ−１−オクテン、３，３，５，５，７−ペンタメチル−７，８−エポキシ−１−オクテンが挙げられる。一実施形態において、本発明のイニマーは４−（２−メトキシイソプロピル）スチレンまたは４−（エポキシイソプロピル）スチレンから選択される。
【００３２】
別の実施形態において、米国仮特許出願第６０／８４１，７５７号に係るポリマーを得るために少なくとも１種のイソオレフィンと共に使用される少なくとも１種のイニマーは、下記式のいずれかで示される。
【００３３】
【化４】
2009537664.tif 000005
【００３４】
（式中、Ｘは−ＣＲ１２Ｙ（式中、ＹはＯＲ１、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ、ＣＮ、Ｎ３またはＳＣＮを示し、Ｒ１はＨおよび／またはＣ１〜Ｃ２０アルキルを示す。）で示される官能性有機基に対応し、ＡｒはＣ６Ｈ４またはＣ１０Ｈ８を示す。）
【００３５】
下記式（ＩＩＩ）は、米国仮特許出願第６０／８４１，７５７号の開示に係るポリマーを形成するために少なくとも１種のイニマーと共に使用することができる好適なイソオレフィン化合物の性質を示す。
【００３６】
【化５】
2009537664.tif 000006
【００３７】
（式中、Ｒ９はメチル、エチルまたはプロピル等のＣ１〜Ｃ４アルキル基である。）
一実施形態において、式（ＩＩＩ）で示される化合物は、イソブチレン（イソブテン）または２−メチル−１−ブテンである。
【００３８】
一実施形態において、米国仮特許出願第６０／８４１，７５７号に詳細に記載されているように、４−（２−メトキシイソプロピル）スチレンまたは４−（エポキシイソプロピル）スチレンをイニマーとして使用し、イソブチレンをイソオレフィンとして使用する。
【００３９】
米国仮特許出願第６０／８４１，７５７号に開示されたポリマーにおいて、該ポリマーの末端官能化部分は、適当な低いまたは高いガラス転移点を有するポリマーに由来するものであることができる。本発明に係る末端官能化を達成するために好適なポリマーの例としては、インデンおよびインデン誘導体を含むスチレンまたはスチレン誘導体、ジエンまたはトリエン（共役ジエンまたはその他のジエン、例えば、イソプレン、ブタジエン−１，３、２−メチルブタジエン−１，３、２，４−ジメチルブタジエン−１，３、ピペリレン、３−メチルペンタジエン−１，３、ヘキサジエン−２，４、２−ネオペンチルブタジエン−１，３、２−メチルヘキサジエン−１，５、２，５−ジメチルヘキサジエン−２，４、２−メチルぺンタジエン−１，４、２−メチルヘプタジエン−１，６、シクロペンタジエン、メチルシクロペンタジエン、シクロヘキサジエン、１−ビニル−シクロヘキサジエン、またはこれらの２種以上の混合物）、ノルボルナジエン、およびβ−ピネンのホモポリマーまたはコポリマーが挙げられる。
【００４０】
したがって、一実施形態において、本発明は、（ａ）１種以上の溶媒を含み、ポリイソブチレン系ブロックポリマーを溶解することができる第１の溶媒系に、ポリイソブチレン系ブロックポリマーを溶解して第１の溶液を得ること、ならびに、（ｂ）１種以上の溶媒を含み、前記ブロックポリマーのポリイソブチレン系ブロックよりも前記ブロックポリマーのポリスチレン系末端ブロックを高い溶解度で溶解する第２の溶媒系を前記第１の溶液と混合して、母液内に沈殿したブロックポリマーを得ることを含む、ブロックポリマーの精製方法に関する。
【００４１】
本発明のいくつかの実施形態において、第１の溶液を第２の溶媒系と混合することは、第１の溶液を大過剰の第２の溶媒系に滴下することを含む。一実施形態では、第１の溶液の溶媒はテトラヒドロフランである。別の実施形態において、本発明の方法は、母液から沈殿したブロックポリマーを分離して、精製されたブロックポリマーを得ることを含むことができる。本発明の方法が、母液から沈殿したブロックポリマーを分離して、精製されたブロックポリマーを得る工程を含む場合には、一実施形態では、当該工程は濾過または単純濾過を含むことができる。
【００４２】
別の実施形態において、本発明の方法は、第２の溶媒系を精製されたブロックポリマーにさらに添加することをさらに含むことができる。これは、母液を傾瀉または別の方法で沈殿したポリマーから分離する前または後に行うことができる。上記実施形態では、第２の溶媒系はアセトンである。別の実施形態では、第２の溶媒はメチルエチルケトン、メチルビニルケトン等であってもよい。アセトンまたは別のケトンを添加することにより、精製されたブロックポリマーとアセトンとの混合物が得られる。
【００４３】
別の実施形態において、本発明の方法は、精製されたブロックポリマーの少なくとも２種のブロックに対して非溶媒である第３の溶媒系を、精製されたブロックポリマーとアセトンとの混合物に添加して、精製されたブロックポリマーと溶媒の混合物との混合物を得ること、ならびに、精製されたブロックポリマーを溶媒の混合物から分離して、さらに精製されたブロックポリマーを得ることをさらに含むことができる。
【００４４】
さらに別の実施形態において、本発明は、（ｉ）１種以上の溶媒を含み、ポリイソブチレン系ブロックポリマーを溶解することができる第１の溶媒系に、ポリイソブチレン系ブロックポリマーを溶解して第１の溶液を得ること、（ｉｉ）１種以上の溶媒を含み、前記ブロックポリマーのポリイソブチレン系ブロックよりも前記ブロックポリマーのポリスチレン系末端ブロックを高い溶解度で溶解する第２の溶媒系を前記第１の溶液と混合して、母液内に沈殿したブロックポリマーを得ること、（ｉｉｉ）前記母液から前記沈殿したブロックポリマーを分離して、精製されたブロックポリマーを得ること、（ｉｖ）アセトンを前記精製されたブロックポリマーに添加して、前記精製されたブロックポリマーとアセトンとの混合物を得ること、（ｖ）前記精製されたブロックポリマーの少なくとも２種のブロックに対して非溶媒である第３の溶媒系を、前記精製されたブロックポリマーとアセトンとの混合物に添加して、前記精製されたブロックポリマーと前記溶媒の混合物との混合物を得ること、（ｖｉ）前記精製されたブロックポリマーを前記溶媒の混合物から分離して、さらに精製されたブロックポリマーを得ることを含む、ブロックポリマーの精製方法に関する。
【００４５】
一実施形態において、前記第３の溶媒系は２−プロパノールを含むことができる。あるいは、前記第３の溶媒系は２−プロパノールのみであることができる。２−プロパノールは、溶液から熱可塑性エラストマーに「衝撃」を与える優れた非溶媒である。
【００４６】
さらに別の実施形態において、本発明は、（Ａ）１種以上の溶媒を含み、ポリイソブチレン系ポリマーを溶解することができる約１０〜３０重量部の第１の溶媒系に、約１重量部のポリイソブチレン系ブロックポリマーを溶解して第１の溶液を得ること、（Ｂ）１種以上の溶媒を含み、前記ブロックポリマーのポリスチレン系末端ブロックを前記ブロックポリマーの中間ポリイソブチレン系ブロックよりも高い溶解度で溶解する、前記第１の溶液の容量に対して約５〜約１０容量の第２の溶媒系を、前記第１の溶液と混合して、母液内に沈殿したブロックポリマーを得ること、（Ｃ）前記母液から前記沈殿したブロックポリマーを分離して、精製されたブロックポリマーを得ること、（Ｄ）前記第１の溶液の容量に対して約５〜約１０容量のアセトンを前記精製されたブロックポリマーに添加して、前記精製されたブロックポリマーとアセトンとの混合物を得ること、（Ｅ）前記第１の溶液の容量に対して約１〜約５容量の２−プロパノールを、前記精製されたブロックポリマーとアセトンとの混合物に添加して、前記精製されたブロックポリマーと前記溶媒の混合物との混合物を得、必要に応じて約１〜約１５容量の２−プロパノールをさらに添加すること、ならびに、（Ｆ）前記精製されたブロックポリマーを前記溶媒の混合物から分離して、さらに精製されたブロックポリマーを得ることを含む、ブロックポリマーの精製方法に関する。
【００４７】
本発明のいくつかの実施形態において、第２の溶媒系は、ブロックポリマーのポリイソブチレン系ブロックをほとんどまたは全く溶解せず、例えば、ポリイソブチレン系ブロックは通常の実験室条件下、例えばほぼ室温において母液内に沈殿する。
【００４８】
本発明の方法は、本明細書に記載される様々な精製工程（任意の方法の最終段階またはブロックポリマーが溶媒から沈殿する任意の時点）によって得られる精製されたブロックポリマーを乾燥することを含むことができる。乾燥は、精製されたポリマーを減圧または約２５℃を超える温度、あるいはそれらの両方に暴露することを含むことができる。別の実施形態において、温度は、約３０℃を超えて約７０℃未満であってもよく、または約３０℃を超えて約６０℃未満であってもよい。
【００４９】
一実施形態において、本発明によって精製されるポリマーは、熱可塑性エラストマー（例えば、ポリイソブチレン系熱可塑性エラストマー）であるブロックポリマーであってもよい。一実施形態において、本発明によって精製されるポリマーは、ポリイソブチレン系熱可塑性エラストマー、または、生物医学用途に適したポリイソブチレン系熱可塑性エラストマーであってもよい。
【００５０】
別の実施形態において、本発明によって精製するポリマーはポリスチレン系末端ブロックを含むことができる。一実施形態において、ブロックポリマーのポリスチレン系末端ブロックは、例えば、ポリスチレン、スチレンサブユニットのベンゼン環部位が個別に任意に１〜５個の置換基で置換されたポリ（スチレン）またはそれらの組み合わせであってもよい。スチレンサブユニットの任意に置換されたベンゼン環部位は、１以上のポリスチレンブロック、ポリ（４−メチルスチレン）ブロック、ポリ（４−メトキシスチレン）ブロック、ポリ（４−ｔｅｒｔ−ブチルスチレン）ブロック、ポリ（４−（２−ヒドロキシイソプロピル）スチレン）ブロック、ポリ（４−（２−メトキシイソプロピル）スチレン）ブロック、ポリ（３−（２−メトキシイソプロピル）スチレン）ブロック、ポリ（４−（２−クロロイソプロピル）スチレン）ブロック、ポリ（４−（２−アセチルイソプロピル）スチレン）ブロック、ポリ（４−（２−アセトキシイソプロピル）スチレン）ブロック、ポリ（４−クロロスチレン）ブロック、ポリ（４−（エポキシイソプロピル）スチレン）ブロックまたはそれらの組み合わせであってもよい。
【００５１】
一実施形態において、本発明の方法の第１の溶媒系は、テトラヒドロフラン、メチルシクロヘキサン、トルエン、ベンゼンの１以上を含むことができる。例えば、最初に約１５〜約２５容量の第１の溶媒系を使用して、本発明の方法によって精製されたポリマーを溶解させることができる。例えば、ポリマーは、任意に置換されたスチレンモノマーに由来する１以上のブロックと、イソブチレンモノマーに由来する１以上のブロックとを含むブロックコポリマーであってもよい。一実施形態において、本発明の方法の第２の溶媒系は、（Ｃ３〜Ｃ１０）ケトン、それらの誘導体、あるいはそれらの２種以上の組み合わせであってもよい。別の実施形態では、本発明の第２の溶媒系は、アセトン、メチルエチルケトン、メチルビニルケトン、またはそれらの組み合わせを含むことができる。
【００５２】
一実施形態において、第１の溶液および第２の溶媒系は、第１の溶液を第２の溶媒系に滴下することによって混合することができる。一実施形態において、第３の溶媒系はアルコールを含むことができる。いくつかの実施形態において、第３の溶媒系は、ブロックポリマーのポリイソブチレン中間ブロックまたは末端ブロックを溶解しない。アルコールの例としては、メタノール、エタノール、１−プロパノール、２−プロパノール、Ｃ４アルコール（例えば、ｔｅｒｔ−ブタノールまたは１−ブタノール）が挙げられる。
【００５３】
一実施形態において、本明細書に記載された方法によって得られた精製されたポリマーは、単離および乾燥後に、約２０ｐｐｍ未満、約１０ｐｐｍ未満、約５ｐｐｍ未満、約２ｐｐｍ未満、約１ｐｐｍ未満、約０．５ｐｐｍ未満の残留モノマーを含むことができる。精製されたポリマーは、例えば、約５ｐｐｍ未満のスチレンモノマー、ｐ−メチルスチレンモノマー、ｐ−メトキシスチレンモノマー、またはそれらの組み合わせ等を含むことができる。
【００５４】
一実施形態において、第１の溶液には酸化防止剤を使用することができる。酸化防止剤は、ビタミンまたは生物医学移植に適した酸化防止剤であってもよい。ビタミンの具体例としては、ビタミンＡ、ビタミンＣ、ビタミンＥが挙げられる。
【００５５】
一実施形態において、工程（ｉｉｉ）または（Ｃ）における分離または上述した分離工程は、デカンテーション、脱水または濾過を含むことができる。一実施形態において、ブロックポリマーは、１以上のスチレンポリマーブロックおよび１以上のイソブチレンポリマーブロックを含む樹枝状コポリマーであってもよい。別の実施形態において、ブロックポリマーは、ポリイソオレフィンブロックおよびポリモノビニリデンアレーンブロックを含む高度に分岐したブロックコポリマーであってもよい。さらに別の実施形態において、ブロックポリマーは熱可塑弾性（ｔｈｅｒｍｏｐｌａｓｔｉｃ  ｅｌａｓｔｏｍｅｒｉｃ  ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ）を有することができる。別の実施形態において、本明細書に記載された方法は、精製されたポリマーを医療装置に塗布するか、または、ポリマーを移植において使用することを含むことができる。
【００５６】
したがって、一実施形態では、本発明は、１以上のスチレンポリマーブロックおよび１以上のイソブチレンポリマーブロックを含む、分岐状または樹枝状ポリマー化合物に関する。別の実施形態において、本発明は、少なくとも１つのスチレンポリマーブロックおよび少なくとも１つのイソブチレンポリマーブロックを含む分岐状ブロックまたは樹枝状ポリマー化合物の精製方法に関する。
【００５７】
本発明の各種実施形態において、本明細書に記載された精製方法は、ブロックポリマーの乾燥時間を減少させる。いくつかの実施形態において、所定のブロックコポリマーの乾燥時間は、約１〜約２カ月から、２４時間（場合によっては２４時間未満）に減少する。乾燥速度の減少は、ブロックポリマーを母液から（例えば、沈殿、濾過等によって）分離した際に、ポリイソブチレン系ブロックがポリマーマトリックスの外側に配向しているとポリマーを乾燥することが難しいという事実によるものであると考えることができる。
【００５８】
そのため、一実施形態では、本明細書に記載された転相方法によって、ブロックポリマーを母液から分離した際に、ポリイソブチレン系ブロックがポリマーマトリックスの内側に配向している精製されたポリマーを得ることができる。これは、第２の溶媒系を溶解したポリマーと混合してブロックポリマーの沈殿および精製（例えば、スチレンまたはスチレン誘導体等の残留モノマーの除去）を生じさせ、精製されたブロックポリマーにより迅速な乾燥特性を与える上述した工程（ｂ）、（ｉｉ）または（Ｂ）によるものである。
【００５９】
上述したように、本発明によって精製されたポリマーは、スチレンおよびイソブチレンポリマーブロック／単位を含む熱可塑性エラストマーであってもよい。１以上のエラストマーポリイソブチレン系ブロックを含む熱可塑性エラストマーは、一部は中間ブロックセグメントが飽和しているという性質に起因して非常に有用な材料である。１以上のエラストマーポリイソブチレン系ブロックを含む熱可塑性エラストマーは、高い耐水性または気体透過性ならびに高い熱安定性および酸化安定性を有する特有の特性の組み合わせを示す。また、１以上のエラストマーポリイソブチレン系ブロックを含む熱可塑性エラストマーは、ガラス状ブロックおよび弾性ブロックが相分離を生じるという事実によって自己補強特性を示す。
【００６０】
［ポリマー調製例］
本発明に係る方法による精製に適したポリマーを調製するためのポリマー調製方法の例を以下に記載する。ただし、本発明は以下のポリマーに限定されるものではない。本発明に係る方法によって上述したいずれのポリマーも精製することができる。また、本発明に係る方法による精製のためのポリマー化合物を製造するために任意の調製方法を使用することができる。
【００６１】
熱可塑性エラストマーを調製する場合には、通常は連鎖移動およびポリマー鎖の成長終了を回避する条件下において重合反応を行う。一実施形態では、無水条件を使用し、当業者に公知の方法を使用して活性水素原子含有成分（水、アルコール等）等の反応性不純物をモノマーおよび溶媒から除去する。一実施形態において、重合反応を行う温度は、約−１０℃〜約−１００℃または約−３０℃〜約−９０℃または約−４０℃〜約−８０℃であり、必要に応じてより低い温度とすることもできる。水分の凝結を回避するために、必要に応じて、窒素ガスやアルゴン等の乾燥した不活性ガス雰囲気下で反応を行うことができる。
【００６２】
一実施形態において、本発明は、１ポリマー鎖あたり２以上の分岐点を有するポリイソオレフィンおよび熱可塑弾性を有するポリモノビニリデンアレーンの分岐状ブロックコポリマーを提供する。分岐状ブロックコポリマーは、分岐状ポリイソオレフィンブロックを含むことができる。ポリイソオレフィンブロックの分岐鎖の一部は、ポリモノビニリデンアレーン末端ブロックで終端していてもよい。「高度に分岐した」という用語に加えて、「樹枝状」および「ハイパーブランチ」という用語も、本明細書に開示された各種ポリマーの構造を説明するために使用される。例えば、高度に分岐したポリマーまたは樹枝状ポリマーは、不規則な樹状構造を有することができる。
【００６３】
一実施形態において、熱可塑弾性を示す高度に分岐したブロックコポリマーは、オレフィンと共重合させた、イニマー（重合開始剤およびモノマーの機能を有する化合物（ＩＭ））を使用する方法によって合成された高度に分岐したポリイソオレフィン中間ブロックを含む。イニマーは、重合を開始させると共にエラストマー中間ブロックにランダムな分岐点を導入するために使用することができる。イニマーは一般式Ａ−Ｂ（Ａはビニル性二重結合等の重合性機能であり、Ｂは開始基である。）で表すことができる。一実施形態において、イソブチレンを重合する場合、Ｂは、第３級エーテル、第３級塩化物、第３級メトキシ基、第３級エステル、エポキシドまたはイソブチレンの重合に適したその他の重合開始剤であることができる。この方法を使用して、非常に高い分子量の樹枝状ポリイソブチレンを合成することができる。
【００６４】
一実施形態において、ＩＭとして使用することができる化合物は、例えば、４−（２−ヒドロキシイソプロピル）スチレンおよび４−（２−メトキシイソプロピル）スチレンである。反応例を以下のスキーム１に示す。スキーム１では、４−（２−メトキシイソプロピル）スチレンをＩＭとして使用している。
【００６５】
【化６】
2009537664.tif 000007
【００６６】
なお、スキーム１と同様の反応においてその他のイニマーを使用することができる。いくつかの実施形態では、４−（２−ヒドロキシイソプロピル）スチレン、４−（２−メトキシイソプロピル）スチレン、４−（２−クロロイソプロピル）スチレン、４−（２−アセトキシイソプロピル）スチレン、２，３，５，６−テトラメチル−４−（２−ヒドロキシイソプロピル）スチレン、３−（２−メトキシイソプロピル）スチレン、４−（エポキシイソプロピル）スチレン、４，４，６−トリメチル−６−ヒドロキシル−１−ヘプテン、４，４，６−トリメチル−６−クロロ−１−ヘプテン、４，４，６−トリメチル−６，７−エポキシ−１−ヘプテン、４，４，６，６，８−ペンタメチル−８−ヒドロキシル−１−ノネン、４，４，６，６，８−ペンタメチル−８−クロロ−１−ノネン、４，４，６，６，８−ペンタメチル−８，９−エポキシ−１−ノネン、３，３，５−トリメチル−５−ヒドロキシル−１−ヘキセン、３，３，５−トリメチル−５−クロロ−１−ヘキセン、３，３，５−トリメチル−５，６−エポキシ−１−ヘキセン、３，３，５，５，７−ペンタメチル−７−ヒドロキシル−１−オクテン、３，３，５，５，７−ペンタメチル−７−クロロ−１−オクテン、３，３，５，５，７−ペンタメチル−７，８−エポキシ−１−オクテンまたはそれらの組み合わせをスキーム１の変形においてＩＭとして使用することができる。
【００６７】
本実施形態では、高度に分岐したポリイソオレフィンの合成に使用されるイソオレフィンの例としては、一般式ＣＨ２＝Ｃ（ＣＨ３）−Ｒ（式中、Ｒは、直鎖状または分岐状のＣ１〜Ｃ２０アルキル基、または直鎖状または分岐状のＣ１〜Ｃ１０アルキル基、またはメチル、エチル、プロピル等の直鎖状または分岐状のＣ１〜Ｃ４アルキル基を示す。）で示されるイソオレフィンが挙げられる。別の実施形態において、ポリイソオレフィンはイソブチレンまたは２−メチル−１−ブテンである。さらに別の実施形態においては、ポリイソブチレンが使用される。
【００６８】
高度に分岐したポリイソオレフィンの分岐鎖の一部に末端ブロックを形成するポリビニリデンブロックの製造に適したモノビニリデンアレーンの例としては、１〜５個のＣ１〜Ｃ１２アルキル基またはアルコキシ基、または１〜５個のフッ素、塩素、臭素またはヨウ素原子、あるいはそれらの組み合わせによって芳香環が置換されていてもよいＣ８〜Ｃ１２モノビニリデンアレーンが挙げられる。一実施形態において、モノビニリデンアレーンは、スチレン、ｐ−メチルスチレン、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルスチレン、ｐ−クロロスチレン、インデン、またはそれらの混合物であってもよい。別の実施形態においては、スチレンが使用される。
【００６９】
高度に分岐したブロックコポリマーを製造するために使用される高度に分岐したポリイソオレフィンは、約２〜約６０または約８〜約３５の分枝度（ｂｒａｎｃｈｉｎｇ  ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）を有する。一実施形態では、分枝度は１を超える。高度に分岐したブロックコポリマーが熱可塑弾性を示すためには、一実施形態では、ブロックコポリマーにおけるポリモノビニリデンアレーン末端ブロックは約０．５〜約５０重量％であることが好ましい。
【００７０】
高度に分岐したポリイソオレフィンの数平均分子量（Ｍｎ）は約１０，０００〜約２，０００，０００または約５００，０００〜１，０００，０００であってもよい。高度に分岐したポリイソオレフィンの分子量分布は約１〜約２０または約１．２〜２．８であってもよい。
【００７１】
一実施形態において、高度に分岐したポリイソオレフィンおよび得られるブロックコポリマーが溶液内に残り、かつ、ある程度の極性のために重合が妥当な速度で進行するように、本発明に係る方法は不活性有機溶媒または溶媒系（２種以上の溶媒の混合溶媒または溶液）内において行うことができる。これらの要件を満たすためには、塩化ｎ−ブチル等の単一溶媒または非極性溶媒と極性溶媒との混合物を使用することができる。好適な非極性溶媒の例としては、メチルシクロヘキサンとシクロヘキサンが挙げられ、好適な極性溶媒の例としては、塩化エチル、塩化メチル、および塩化メチレンが挙げられる。一実施形態において、溶媒はメチルシクロヘキサンと塩化メチルとの混合物であってもよい。好適な溶解性および極性を達成するために、非極性溶媒と極性溶媒との重量比は約８０：２０〜約４０：６０または約８０：２０〜約６０：４０である。
【００７２】
上述したように、反応を行う温度範囲は、約−１０℃〜約−１００℃または約−３０℃〜約−９０℃または約−４０℃〜約−８０℃であり、必要に応じてより低い温度とすることもできる。例えば、１〜約３０重量％（ｗ／ｗ）または約５〜約１０重量％のポリイソオレフィン溶液を使用して反応を行うことが好ましい。
【００７３】
高度に分岐したブロックコポリマーを製造するために、ルイス酸ハロゲン化物等の共開始剤を使用することが必要な場合が多い。好適なルイス酸ハロゲン化物の例としては、三塩化ホウ素、三塩化アルミニウム、四塩化チタンが挙げられる。共開始剤とモノビニリデンアレーンのモル比は、約１：１〜約１：３０または約１：１０〜約１：２０またはそれらの間の範囲とすることができる。
【００７４】
また、分岐状ブロックコポリマーは、約−２０℃〜約−１００℃の温度の溶液内において共開始剤を使用してイソオレフィンを開始剤モノマーと共重合させる一段階プロセスで製造することもできる。次に、電子供与体およびプロトン捕捉剤を導入し、予め冷却したモノビニリデンアレーンの溶液を溶媒に添加し、重合を継続させ、予め冷却したメタノール等の求核剤を添加して重合を終了させる。重合反応は、各種実施形態に係る樹枝状ブロックコポリマーを製造するために予め選択した時間にわたって継続させることができる。
【００７５】
あるいは、２以上の樹枝状構造を結合させるために、米国特許第５，７２１，３３１号に詳細に開示されているように、全てのスチレンが消費された後に重合プロセスを継続させることができる。米国特許第５，７２１，３３１号の開示内容は、この参照によって本願の開示内容として援用する。米国特許第５，７２１，３３１号では、スチレンモノマーが消費された後に重合プロセスを継続させると、活性を有するリビング鎖末端が別の分子鎖のスチレンブロックを攻撃し、各ブロックが樹枝状ブロックからなるマルチブロックを形成する。分岐した各樹枝状ブロックコポリマーは互いに結合する。この場合、１つの樹枝状ブロックコポリマーの少なくとも１つのポリモノビニリデンアレーン可塑性末端ブロックが、別の樹枝状ブロックコポリマーの１つのポリモノビニリデンアレーン可塑性末端ブロックに化学的に結合する。そのため、マルチブロックが所望の最終生成物である場合には、好適な求核剤を添加して重合反応を終了させる前に、重合反応をより長い時間にわたって進行させる。
【００７６】
高度に分岐したブロックコポリマーの製造では、ブロック効率を向上させるために電子対供与体等の添加剤を使用し、単独重合を最小限に抑えるためにプロトン捕捉剤等の添加剤を使用することが必要である。好適な電子対供与体の例としては、Ｖｉｋｔｏｒ  Ｇｕｔｍａｎｎ，「分子相互作用に対する供与体・受容体アプローチ（Ｔｈｅ  Ｄｏｎｏｒ  Ａｃｃｅｐｔｏｒ  Ａｐｐｒｏａｃｈ  ｔｏ  Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ  Ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎｓ）」，Ｐｌｅｎｕｍ  Ｐｒｅｓｓ（１９７８）に記載された１５以上５０未満の電子供与体数を有する求核剤が挙げられ、具体例としては、例えば、酢酸エチル、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が挙げられる。好適なプロトン捕捉剤の例としては、２、６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルピリジン、４−メチル−２、６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルピリジン、ジイソプロビルエチルアミンが挙げられる。
【００７７】
ポリイソオレフィンの分枝度、ポリイソオレフィンの分子量分布、共開始剤とポリイソオレフィンの重量比、共開始剤とモノビニリデンアレーンのモル比、反応温度、および反応時間は、ポリイソオレフィン分岐鎖の末端ブロックが生じる程度に影響を与える場合がある。したがって、上述したパラメータの一部を変更することにより、異なる熱可塑弾性を有する分岐状ブロックコポリマーを製造することができる。
【００７８】
［精製］
本発明は、コポリマー生成物の精製方法を提供する。例えば、精製されるコポリマー生成物はポリイソブチレン−ポリスチレンコポリマーである。ただし、精製方法は、少なくとも１つのポリイソブチレンポリマー機能性および少なくとも１つのポリスチレン機能性を含む分岐状コポリマー生成物に限定されるものではない。一実施形態において、精製方法は、ポリイソブチレン、ポリスチレンまたはポリスチレン誘導体のコポリマーに使用することができる。これらのポリマーは、線状、分岐状、星状等であることができる。本明細書に記載された方法によって精製することができるブロックおよびブロックポリマーの種類は、本明細書に記載された特許文献に開示されている。
【００７９】
別の実施形態において、本発明の精製方法は、上述したポリマー、コポリマーまたはブロックコポリマーに使用することができる。
【００８０】
ブロックポリマー調製分野の当業者には、ポリイソブチレン系ポリマーは精製および乾燥が非常に難しいことがよく知られている。その理由の１つは、ポリイソブチレン系ブロックは非常に浸透性の低い形態のゴムであるためである。従来、高いポリイソブチレン系ブロック含有量を有するポリマーは、アルコールまたは水中で沈殿する。得られる固体は、完全に乾燥するために２週間または３週間、場合によっては１カ月または２カ月を要するゴム片を形成する。この場合、ポリイソブチレンはブロックにおける連続相である。一方、本明細書に記載された方法を採用することにより、沈殿／デカンテーション／濾過によってプラスチック状のフレークが得られる。これは、開示された手順によって、末端ブロックが連続相となるようにブロックが配向するためである。
【００８１】
特に、本発明の精製方法は、重合反応の終了後にポリマーマトリックスに残る未反応モノマー、開始剤、および共開始剤残渣の濃度を減少させることができる。また、本発明の精製方法により、単離したポリマーを単離後に完全に乾燥するために必要な時間または生物医学用途に使用することができるようにポリマーを十分に乾燥するために必要な時間が大きく減少する。そのため、本発明の精製方法により、生物医学および／または医薬用途に有用な程度に精製することができるコポリマー生成物を製造することができる。また、本発明の精製方法により、生物医学および／または医薬用途に使用されるポリマーを加工および乾燥するために必要な時間が減少する。
【００８２】
反応スキームの例および反応生成物の精製方法を以下の実施例に記載する。以下の精製方法により、生物医学および／または医薬用途に適した生成物を得ることができる。
【実施例】
【００８３】
［実施例１−ポリマーの調製］
調製用反応では、ポリ（スチレン）（ＰＳ）含有量が３０重量％、Ｍｎが２１５，０００ｇ／ｍｏｌ、ＰＩＢ鎖あたりの平均分岐点数（ＢＲ）が１０のポリ（イソブチレン）−ポリ（スチレン）（ＰＩＢ−ＰＳ）コポリマー約４００ｇを調製する。以下のスキーム１に示す反応を各種調製方法の例として使用する。
【００８４】
【化７】
2009537664.tif 000008
【００８５】
（材料）
イソブチレン（ＩＢ）：９９．９％；塩化メチル（ＭｅＣｌ）：９９．９％；開始剤（ＩＭ）：アクロン大学（Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ  ｏｆ  Ａｋｒｏｎ）で合成された４−（２−メトキシ−イソプロピル）スチレン（ＭｅＯＩＭ）または４−（１，２−オキシラン−イソプロピル）スチレン（ＥＰＯＩＭ）；メチルシクロヘキサン（ＭｅＣＨｘ）；２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルピリジン（ＤｔＢＰ）（乾燥）；ジメチルアセトアミド（ＤＭＡ）；四塩化チタン（ＴｉＣｌ４）；スチレン：重合グレード
【００８６】
（第１の工程（ＩＢ単独重合））
【表Ａ】
2009537664.tif 000009
【００８７】
（第２の工程（スチレン添加））
【表Ｂ】
2009537664.tif 000010
【００８８】
重合温度：−９０℃、熱電対によって反応を監視
【００８９】
（手順）
１）１．４ｇのイニマー（ＭｅＯＩＭまたはＥＰＯＩＭ）を５Ｌの三つ口フラスコに添加。
【００９０】
２）１８００ｍＬのＭｅＣＨｘを添加。
【００９１】
３）１２００ｍＬの濃縮ＭｅＣｌを添加。
【００９２】
４）４ｍＬの２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルピリジンを添加。
【００９３】
５）１２０ｍｌのＩＢを添加。
【００９４】
６）１７ｍＬのＴｉＣｌ４（５０ｍＬのＭｅＣＨｘに溶解、添加前に反応温度に冷却）を添加して重合を開始。
【００９５】
７）温度を監視し、温度が−９０℃で一定になるまで待つ（約２５分）。
【００９６】
８）１２０ｍｌのＩＢを添加。
【００９７】
９）温度が−９０℃で一定になるまで待つ（約２５分）。
【００９８】
１０）１２０ｍｌのＩＢを添加。
【００９９】
１１）温度が−９０℃で一定になるまで待つ（約２５分）。
【０１００】
１２）１２０ｍｌのＩＢを添加。
【０１０１】
１３）１．０ｍＬのジ−ｔｅｒｔ−ブチルピリジンを添加。
【０１０２】
１４）１．７ｍｌの無水ジメチルアセトアミドを添加。
【０１０３】
１５）ＩＢ添加後４０分間が経過した時点で、２５０ｍＬのＭｅＣＨｘ、３５０ｍＬのＳｔ、ＭｅＣｌの１５０ｍＬ、および１ｍＬの２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルピリジンの予め冷却した混合物を添加。最初にＳｔをＭｅＣＨｘに添加し、溶液を冷却し、ＭｅＣｌを添加。混合物の凍結を防ぐために激しく撹拌。
【０１０４】
１６）４５分間にわたって重合を継続。
【０１０５】
１７）ＮａＯＨのイソプロパノール溶液を添加して反応を停止（１５ｍＬのＴｉＣｌ４に対して２５０ｍＬのｉ−ＰｒＯＨ＋２２ｇのＮａＯＨ）。
【０１０６】
１８）ＭｅＣｌが沸騰する前に、反応器の内容物を１２Ｌのフラスコに移す。
【０１０７】
１９）ＴＨＦを使用して反応器からスカー（ｓｃａｒ）を除去し、有機相を混合。その後、中性になるまで溶液を水で洗浄。
【０１０８】
２０）濾過／遠心分離によってＴｉＣｌ４を除去。
【０１０９】
（回収）
２１）へらの先端一杯のＩｒｇａｎｏｘ１０７６酸化防止剤を４０００ｍＬのビーカーに添加。
【０１１０】
２２）２０００ｍＬのアセトンをビーカーに投入。
【０１１１】
２３）激しく撹拌しながら３００ｍＬのポリマー溶液（約５重量％、溶媒：ＴＨＦ）を添加。
【０１１２】
２４）２分間激しく撹拌。
【０１１３】
２５）溶液を５分間放置し、母液を廃物容器に移す。
【０１１４】
２６）撹拌下で２０００ｍＬのアセトンを添加。２分間撹拌。
【０１１５】
２７）５００ｍＬのイソプロパノールを添加。５分間放置。
【０１１６】
２８）ビーカーをイソプロパノールで迅速に満たす（混合物に「ショック」を与える）。
【０１１７】
２９）母液を廃物容器に移す。
【０１１８】
３０）放置して綿毛状の白色固体（透明な溶液）を得る。
【０１１９】
３１）濾過によって液体を除去（吸込）。
【０１２０】
３２）綿毛状の固体を乾燥トレーに広げ、真空下で１〜２日間乾燥。
【０１２１】
［実施例２−ポリマーの精製］
生物医学用途のためのポリマーは、慎重に精製して残留モノマーおよび溶媒を除去する必要がある。本実施例では、ＰＩＢ系スチレンブロックコポリマー内の残留スチレンモノマー含有量を５未満ｐｐｍに減少させ、材料の迅速な乾燥を可能とする、転相を使用した手順について説明する。
【０１２２】
（材料）
塩化メチル（ＭｅＣｌ）およびイソブチレン（ＩＢ）（Ｌａｎｘｅｓｓ製）を、重合温度において凝縮する前に、ＢａＯおよびＣａＣｌ２を充填したカラムにガスを通過させることによって乾燥させる。メチルシクロヘキサン（ＭｅＣＨｘ）およびヘキサン（Ｈｘ）は使用前にＣａＨ２を使用して蒸留する。四塩化チタン（ＴｉＣｌ４）、２、６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルピリジン（ＤｔＢＰ）、およびＮ，Ｎ−ジメチルアセトアミド（ＤＭＡ）（Ａｌｄｒｉｃｈ製）は購入した状態で使用する。ｐ−メチルスチレン（ｐ−ＭｅＳｔ）（Ａｌｄｒｉｃｈ製）はクロマトグラフィーによって精製される。４−（２−メトキシイソプロピル）スチレン（ＭｅＯＩＭ）および４−（１，２−エポキシイソプロピル）スチレン（ＥＰＯＩＭ）は公知の方法で合成する。
【０１２３】
（重合）
重合反応は、乾燥窒素雰囲気下、ドライボックス（Ｍｂｒａｕｎ  ＬａｂＭａｓｔｅｒ  １３０）内において、オーバーヘッドスターラーを備えた丸底フラスコ内にて−９５℃で行う。水分含有率（１ｐｐｍ未満）および酸素含有率（５ｐｐｍ未満）を連続的に監視する。
【０１２４】
（精製方法）
最終生成物は、３０００ｍＬのアセトンに約３００ｍＬの最終溶液を沈殿させ、生成物に対してデカンテーションを行い、２〜３Ｌのメタノールを添加し、生成物に対してデカンテーションと濾過を行うことによって精製する。すなわち、へらの先端一杯のＩｒｇａｎｏｘ１０７６（酸化防止剤）を４０００ｍＬのビーカーに投入し、２０００ｍＬのアセトンを添加する。撹拌下で３００ｍＬのポリマー溶液（約５重量％、溶媒：ＴＨＦ）を滴下する。スラリーを２分間撹拌後、５分間放置し、母液を廃物容器に移す。次に、撹拌下で２０００ｍＬのアセトンを固体に添加し、２分間撹拌する。次に、５００ｍＬのイソプロパノールを添加し、スラリーを５分間放置する。次に、迅速にビーカーをイソプロパノールで満たす（混合物に「ショック」を与える）。母液を廃物容器に移し、綿毛状の白色固体を濾過し、乾燥トレーに広げ、真空下で１〜２日間乾燥させる。
【０１２５】
（残留スチレンモノマー含有量の測定）
残留スチレン（Ｓｔ）レべルおよび残留ｐ−メチルスチレン（ｐＭｅＳｔ）レべルは、以下の手順を使用して測定する。ブロックコポリマー試料を既知量のヘキサンに投入する（内部標準：ノナン）。一晩にわたってシェーカー上に保持すると、試料は膨潤（樹枝状ブロック）または溶解（線状トリブロック）する。次に、試料をメタノールで凝固させ、自動インジェクタ、水素炎イオン化検出器（ＦＩＤ）、Ｒｅｓｔｅｋ  ＲＴＸ−１カラム（３０ｍ×０．３２ｍｍ×１μｍ）を備えたＨＰ６８９０  ＧＣを使用して上澄み液を分析する。流量は一定（２．５ｍＬ／分）に維持し、スプリットレス注入量は２分間で７５ｍＬとする。４０℃で７分間の保持時間でオーブンプログラムを開始し、２０℃／分で２５０℃の最終温度に上昇させ、５分間保持する。
【０１２６】
（特性分析）
試料をサイズ排除クロマトグラフィー（ＳＥＣ）によって分析する。装置は、Ｗａｔｅｒｓ  ５１５ＨＰＬＣポンプ、Ｗａｔｅｒｓ  ２４８７デュアル吸光度検出器、Ｗｙａｔｔ  ＯＰＴＩＬＡＢ  ＤＳＰ干渉屈折率測定器、Ｗｙａｔｔ  ＤＡＷＮ  ＥＯＳマルチアングル光散乱検出器、Ｗｙａｔｔ  ＶｉｓｃｏＳｔａｒ粘度計、Ｗｙａｔｔ  ＱＥＬＳ準弾性光散乱機器、Ｗａｔｅｒｓ  ７１７−ｐｌｕｓ自動サンプラー、６本のＳｔｙｒａｇｅｌ（登録商標）カラム（ＨＲ０．５、ＨＲ１、ＨＲ３、ＨＲ４．  ＨＲ５、Ｈ６）を備えている。
【０１２７】
ＲＩ検出器およびカラムは３５℃に温度調節する。ＣａＨ２で蒸留したＴＨＦを、１ｍＬ／分の流量で移動相として使用する。結果は、ａｒｂＰＩＢに屈折率増分ｄｎ／ｄｃ＝０．１０８を使用し、ＡＳＴＲＡソフトウェア（Ｗｙａｔｔ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）を使用して分析する。ブロックコポリマーのｄｎ／ｄｃ値は、１Ｈ  ＮＭＲで測定されたコポリマー組成を使用して算出する。ｐ−ＭｅＳｔのｄｎ／ｄｃ値は文献に記載されていないため、ポリスチレンのｄｎ／ｄｃ（＝０．１８３）を計算に使用する。ＳＥＣ装置をチェックするために、３０，０００ｇ／ｍｏｌの標準ポリスチレン（ＰＳ３０）を使用する。
【０１２８】
１Ｈ  ＮＭＲは、Ｂｒｕｋｅｒ  Ａｖａｎｃｅ  ５００またはＶａｒｉａｎ  Ｍｅｒｃｕｒｙ  ３００を使用し、重水素化されたＴＨＦ、Ｃ６Ｄ６、ＣＤＣｌ３等の各種溶媒を使用して行う。コポリマー組成は、対応する芳香族および脂肪族のピークの相対積分値から決定する。
【０１２９】
（ａｒｂＰＩＢ−ｂ−ＰＳ（０５ＤＮＸ１２０））
反応は−９０℃で溶媒混合物（Ｈｘ／ＭｅＣｌ：６０／４０（ｖ／ｖ））内において行う。全容量は３０００ｍＬとする。共重合は、溶媒混合物（Ｈｘ／ＭｅＣｌ：６０／４０（ｖ／ｖ））内にＩＢ（８５．５ｇ、４．８×１０−１ｍｏｌ／Ｌ）、ＭｅＯＩＭ（１．２×１０−３ｍｏｌ／Ｌ）、およびＤｔＢＰ（５．６×１０−３ｍｏｌ／Ｌ）（プロトン捕捉剤）を含む反応器にＴｉＣｌ４（６．１×１０−２ｍｏｌ／Ｌ）を投入することで開始させる。重合開始後２５分間が経過した時に試料を取り出し、ＩＢの追加分を添加する。この工程をさらに２回繰り返した。最後に、４回目のＩＢ追加分の添加後３５分間が経過した時に試料を取り出す。
【０１３０】
各ＩＢ添加直前に重量測定法で測定した転化率は１００％である。反応器内のＩＢの最終的な総濃度は２ｍｏｌ／Ｌである。全てのＩＢが反応した後に、１．７ｍＬのＤＭＡおよび２ｍＬのＤｔＢＰを含む１５０ｍＬのＭｅＣｌおよび２５０ｍＬのＨｘ中の３５０ｍＬのスチレンの予め冷却した溶液を添加する。スチレンの添加後４５分間が経過した時に、ＮａＯＨのメタノール溶液を添加して重合を停止させる。反応器をドライボックスから取り出してヒュームフードに入れ、溶媒を蒸発させる。次に、本発明に係る方法を使用してポリマーを精製する。最終的に得られた試料は、Ｍｎ＝２２０，３００ｇ／ｍｏｌ、のＭｗ＝４１２，０００ｇ／ｍｏｌ、ＭＷＤ＝１．８７であり、２９．４重量％のＰＳを含む。
【０１３１】
（ａｒｂＰＩＢ−ｂ−ＰＳ（０５ＤＮＸ１３０））
ＭｅＯＩＭの濃度は２倍にしたこと以外は、試料０５ＤＮＸ１２０と同様にして試料０５ＤＮＸ１３０を合成する。反応は−９０℃で溶媒混合物（Ｈｘ／ＭｅＣｌ：６０／４０（ｖ／ｖ））内において行う。全容量は３０００ｍＬとする。共重合は、溶媒混合物（Ｈｘ／ＭｅＣｌ：６０／４０（ｖ／ｖ））内にＩＢ（８５．５ｇ、４．８×１０−１ｍｏｌ／Ｌ）、ＩＭ（２．５１×１０−３ｍｏｌ／Ｌ）、およびＤｔＢＰ（５．６×１０−３ｍｏｌ／Ｌ）（プロトン捕捉剤）を含む反応器にＴｉＣｌ４（４．９×１０−２ｍｏｌ／Ｌ）を投入することで開始させる。重合開始後２５分間が経過した時に試料を取り出し、ＩＢ追加分を添加する。この工程をさらに２回繰り返す。最後に、４回目のＩＢ追加分の添加後３５分間が経過した時に試料を取り出す。
【０１３２】
各ＩＢ添加直前に重量測定法で測定した転化率は１００％である。反応器内のＩＢの最終的な総濃度は２ｍｏｌ／Ｌである。全てのＩＢが反応した後に、１．７ｍＬのＤＭＡおよび２ｍＬのＤｔＢＰを含む１５０ｍＬのＭｅＣｌおよび２５０ｍＬのＨｘ中の３５０ｍＬのスチレンの予め冷却した溶液を添加する。スチレンの添加後４５分間が経過した時に、ＮａＯＨのメタノール溶液を添加して重合を停止させる。反応器をドライボックスから取り出してヒュームフードに入れ、溶媒を蒸発させる。次に、本発明に係る方法を使用してポリマーを精製する。最終的に得られた試料は、Ｍｎ＝１６３，２００ｇ／ｍｏｌ、Ｍｗ＝３９５，５００ｇ／ｍｏｌ、ＭＷＤ＝２．５４であり、３４．３重量％のＰＳを含む。
【０１３３】
（ａｒｂＰＩＢ−ｂ−Ｐ（ｐＭｅＳｔ）（０６ＤＮＸ０４０））
共重合は、溶媒混合物（ＭｅＣＨｘ／ＭｅＣｌ：６０／４０（ｖ／ｖ））内にＩＢ（８５．５ｇ、４．７７×１０−１ｍｏｌ／Ｌ）、ＩＭ（１．２４×１０−３ｍｏｌ／Ｌ）、およびＤｔＢＰ（５．５７×１０−３ｍｏｌ／Ｌ）（プロトン捕捉剤）を含む反応器にＴｉＣｌ４（５．９９×１０−２ｍｏｌ／Ｌ）を投入することで開始させる。ＩＢ（各８５．５ｇ）を３回順次添加し、分岐が形成された後にＩＢ鎖を成長させる。各添加前にＩＢが完全に転化する。
【０１３４】
ＩＢの総濃度は２ｍｏｌ／Ｌである。全てのＩＢが反応した後に、３５０ｍＬの予め冷却したｐ−ＭｅＳｔ（５０％、溶媒：ＭｅＣＨｘ／ＭｅＣｌ（６０／４０）（ｖ／ｖ））、ＤｔＢＰ（２．０９×１０−３ｍｏｌ／Ｌ）、およびＤＭＡ（４．２８×１０−３ｍｏｌ／Ｌ）を反応系に添加する。ＮａＯＨのメタノール溶液を添加して反応を停止させる。反応器をドライボックスから取り出してヒュームフードに入れ、溶媒を蒸発させる。次に、本発明に係る方法を使用してポリマーを精製する。最終的に得られた試料は、３１重量％のＰ（ｐ−ＭｅＳｔ）を含み、Ｍｎ＝３０２，６００ｇ／ｍｏｌ、ＭＷＤ＝２．５６である。
【０１３５】
（ａｒｂＰＩＢ−ｂ−Ｐ（ｐＭｅＳｔ）（０６ＤＮＸ１２０））
反応は−９０℃で溶媒混合物（Ｈｘ／ＭｅＣｌ：６０／４０（ｖ／ｖ））内において行う。全容量は１５００ｍＬとする。共重合は、溶媒混合物（Ｈｘ／ＭｅＣｌ：６０／４０（ｖ／ｖ））内にＩＢ（２４０ｍＬ、１．７４ｍｏｌ／Ｌ）、ＩＭ（２．２８×１０−３ｍｏｌ／Ｌ）、およびＤｔＢＰ（５．１×１０−３ｍｏｌ／Ｌ）（プロトン捕捉剤）を含む反応器にＴｉＣｌ４（３．１３×１０−２ｍｏｌ／Ｌ）を投入することで開始させる。
【０１３６】
全てのＩＢが反応した後に、１．０ｍＬのＤＭＡおよび１ｍＬのＤｔＢＰを含む１５０ｍＬのＭｅＣｌおよび２５０ｍＬのＨｘ中の７０ｍＬのｐ−メチルスチレンの予め冷却した溶液を添加する。スチレンの添加後４５分間が経過した時に、ＮａＯＨのメタノール溶液を添加して重合を停止させる。反応器をドライボックスから取り出してヒュームフードに入れ、溶媒を蒸発させる。次に、本発明に係る方法を使用してポリマーを精製する。最終的に得られた試料は、Ｍｎ＝１３７，６００ｇ／ｍｏｌ、ＭＷＤ＝１．５２であり、１６．５重量％のＰｐＭｅＳｔを含む。
【０１３７】
本明細書に記載された手順を使用してブロックコポリマーをアセトンから沈殿させると、綿毛状の白色のポリスチレン様フレークが得られ、１日以内に完全に乾燥させる。ＧＣ分析によれば、残留するＳｔまたはｐＭｅＳｔは５ｐｐｍ未満であり、多くの場合には残留スチレンモノマーは全く検出されない（表１）。一方、メタノールから沈殿させ、プレス上にて１００℃で乾燥させたポリマーは、約４００ｐｐｍの残留スチレンモノマーを含む。プレスを１８０℃に加熱すると、残留スチレンモノマーが約２００ｐｐｍに減少する。スチレンモノマーは合成プロセスで使用される成分のうちで最も高い沸点を有するため、これらの結果は本発明の精製方法の有効性を示すものである。
【０１３８】
表１は、市販の直鎖状ポリスチレン−ポリイソブチレン−ポリスチレントリブロックコポリマー（ＳＩＢＳ、株式会社カネカから市販されている）およびポリスチレンおよびポリ（ｐ−メチルスチレン）末端ブロックを有するａｒｂＰＩＢブロックコポリマーの精製の詳細を示す。
【０１３９】
【表１】
2009537664.tif 000011
【０１４０】
（本発明の方法によって精製された試料０６ＤＮＸ１２０のソックスレー抽出）
（１）メチルエチルケトン（ＭＥＫ）（ＰＳを除去）
試料（約１０ｇ）を細かく切断し、ソックスレーシンブルに入れる。次に、２００ｍＬのメチルエチルケトン（Ｆｌｕｋａ製、９９．５％以上（ＧＣ）、Ｋ３５２０−１６／４／２０１−ｐｕｒｉｓｓ．ｐ．ａ．）を丸底フラスコに投入する。抽出を行い、溶媒を試料に１０回通過させる。抽出試料をペトリ皿に置き、真空オーブン内において５０℃で重量が一定となるまで乾燥させる。３種類の試料を抽出する。
【０１４１】
（２）ヘキサン（Ｈｘ）（ＰＩＢを除去）
試料（約１０ｇ）を細かく切断し、ソックスレーシンブルに入れる。次に、２００ｍＬのＨｘ（Ｐｏｌｓｋｉｅ  ｏｄｃｚｙｎｎｉｋｉ  ｃｈｅｍｉｃｚｎｅ  Ｓ．Ａ製、シリアル番号：０１７８／０７／０４、カタログ番号：４６６４００４２６）を丸底フラスコに投入する。溶媒を試料に１０回通過させる。抽出試料をペトリ皿に置き、真空オーブン内において５０℃で重量が一定となるまで乾燥させる。３種類の試料を抽出する。
【０１４２】
（３）エタノール（ＥｔＯＨ）（極性化合物を除去）
試料（約１０ｇ）を細かく切断し、ソックスレーシンブルに入れる。次に、２００ｍＬのＥｔＯＨ（ＰＯＣＨ製−エチルアルコール、純度：９６％、カタログ番号：３９６４２０１１３）を丸底フラスコに投入する。溶媒を試料に１２回通過させる。抽出試料をペトリ皿に置き、真空オーブン内において５０℃で重量が一定となるまで乾燥させる。３種類の試料を抽出する。
【０１４３】
抽出後、実験誤差の範囲内で抽出可能物は見られない（＜０．３％の重量損失）。抽出の前後で試料の分子量および分子量分布は変化しない（Ｍｗ＝２０３，１００ｇ／ｍｏｌ（抽出前：２０４，３００ｇ／ｍｏｌ）、ＭＷＤ＝１．４５（抽出前：１．４１））。
【０１４４】
以上、実施形態を参照して本発明について説明したが、その他の実施形態も同様の結果を達成することができる。本発明の変形および変更は当業者には明らかであり、本発明は、あらゆる変形および均等物を網羅することを意図するものである。
【国際調査報告】
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