(57)【要約】本発明は、経時的にシクロデキストリンの包接量が増加することがなく、充分な伸縮性及び破壊強度を有する架橋ポリロタキサンが得られる擬ポリロタキサン水性分散体を工業的に有利な方法で製造することができる擬ポリロタキサン水性分散体の製造方法を提供する。本発明は、シクロデキストリン分子の開口部にポリエチレングリコールが串刺し状に包接された擬ポリロタキサン粒子を含有する擬ポリロタキサン水性分散体を製造する方法であって、ポリエチレングリコールとシクロデキストリンとを水性媒体中で混合し、シクロデキストリン分子の開口部に前記ポリエチレングリコールを包接させる包接工程を有し、前記包接工程において、塩基性化合物を添加する擬ポリロタキサン水性分散体の製造方法である。【特許請求の範囲】
【請求項１】
シクロデキストリン分子の開口部にポリエチレングリコールが串刺し状に包接された擬ポリロタキサン粒子を含有する擬ポリロタキサン水性分散体を製造する方法であって、
ポリエチレングリコールとシクロデキストリンとを水性媒体中で混合し、シクロデキストリン分子の開口部に前記ポリエチレングリコールを包接させる包接工程を有し、
前記包接工程において、塩基性化合物を添加する
ことを特徴とする擬ポリロタキサン水性分散体の製造方法。
【請求項２】
塩基性化合物の添加量は、ポリエチレングリコールの両末端の反応性基のモル数に対して０．１〜１０倍モルである請求項１記載の擬ポリロタキサン水性分散体の製造方法。
【請求項３】
ポリエチレングリコールの質量平均分子量は、１０００〜１０００００である請求項１又は２記載の擬ポリロタキサン水性分散体の製造方法。
【請求項４】
ポリエチレングリコールとシクロデキストリンとの質量比は、１：２〜１：５である請求項１、２又は３記載の擬ポリロタキサン水性分散体の製造方法。
【請求項５】
シクロデキストリンと、該シクロデキストリンの開口部に串刺し状に貫通して包接されたポリエチレングリコールと、前記ポリエチレングリコールの両末端に封鎖基とを有するポリロタキサンの製造方法であって、
請求項１、２、３又は４記載の製造方法により擬ポリロタキサン水性分散体を製造する工程と、
該工程の後、前記擬ポリロタキサン水性分散体を構成する水性媒体中で前記封鎖基の導入を行う工程と、
を含むポリロタキサンの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、擬ポリロタキサン水性分散体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
架橋ポリロタキサンは、擬ポリロタキサンの両末端に封鎖基を導入したポリロタキサンを複数架橋することで得られる。例えば、擬ポリロタキサンが、ポリエチレングリコール（以下、「ＰＥＧ」ともいう）鎖を有する化合物（以下、「ＰＥＧ化合物」ともいう）と該ＰＥＧ化合物を包接するシクロデキストリンとからなる場合、得られる架橋ポリロタキサンは、ＰＥＧ化合物の直鎖分子に串刺し状に貫通されているシクロデキストリンが、当該直鎖分子に沿って移動可能（滑車効果）なため、弾力が加わっても滑車効果によりその弾力を均一に分散させることができる。そのため、架橋ポリロタキサンは、クラックや傷が生じにくい等、従来の架橋ポリマーにない優れた特性を有する。【０００３】
架橋ポリロタキサンの製造に用いられる擬ポリロタキサンは、通常、ポリエチレングリコールとシクロデキストリンとを水性媒体中で混合することにより生成するため、水性分散体として得られる。【０００４】
特許文献１には、ＰＥＧ鎖の両末端がカルボキシル化されたカルボキシル化ポリエチレングリコール（以下、「ＰＥＧ−ＢＣ」ともいう）とα−シクロデキストリンを７０℃の温水に溶解させた後、両者を混合、冷却する事により擬ポリロタキサン水性分散体とし、当該水性分散体を凍結乾燥することにより得られた擬ポリロタキサンをジメチルホルムアミド中で、縮合剤としてＢＯＰ試薬（ベンゾトリアゾール−１−イル−オキシ−トリス（ジメチルアミノ）ホスホニウム・ヘキシルフルオロフォスフェート）、触媒としてジイソプロピルエチルアミンの存在下にて、アダマンタンアミンと反応させる方法が開示されている。【０００５】
特許文献２には、ポリエチレングリコールとシクロデキストリンとを、水溶性媒体中で撹拌しながら７５℃まで加熱し溶解させた後、混合液を撹拌しながら５℃まで冷却し、さらに同温度で１０時間撹拌し続けることにより擬ポリロタキサン水性分散体が得られることが開示されている。【０００６】
一方で、架橋ポリロタキサンの性能を向上させるためには、擬ポリロタキサンのシクロデキストリンの包接量を適度なものとすることが重要となる。
例えば、特許文献３には、シクロデキストリンの包接量が少なすぎると、得られる架橋ポリロタキサンの架橋密度が低くなるため、充分な力学特性を得られないことが記載されている。また、シクロデキストリンの包接量が多すぎる、即ち、シクロデキストリンが直鎖状分子に緻密に充填され過ぎると、シクロデキストリンが直鎖状分子を相対的に移動し、互いの距離を一定に保とうとするスライディングモード機能を充分に発揮することができず、得られる架橋ポリロタキサンの伸縮性及び破壊強度などの力学特性が不充分になることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００７−０９９９７８号公報
【特許文献２】国際公開第２０１２／０８１４３１号
【特許文献３】国際公開第２００５／０８０４６９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従来、シクロデキストリンの直鎖状分子に対する包接量を適度なものとする方法としては、包接される直鎖状分子の分子量や、擬ポリロタキサン製造時のシクロデキストリンの添加量、反応温度、溶解濃度などを調整することが行われていた。
しかしながら、直鎖状分子の分子量が小さい場合、擬ポリロタキサン水性分散体の状態では時間の経過とともにシクロデキストリンの包接が進行し、所望の包接量以上にシクロデキストリンが包接された擬ポリロタキサン水性分散体になるという問題があった。【０００９】
このような問題に対して、擬ポリロタキサン水性分散体を所定時間以内に乾燥させることによってシクロデキストリンの包接の進行を抑えることが行われていた。
しかしながら、工業的な規模で製造する場合、乾燥までの時間によってシクロデキストリンの包接量を管理するのは現実的ではなく、擬ポリロタキサン水性分散体の状態でシクロデキストリンの包接の進行を抑制することが求められていた。【００１０】
本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、擬ポリロタキサン水性分散体の状態でシクロデキストリンの包接を停止させ、所望の包接量を維持することができる擬ポリロタキサン水性分散体の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明者らは上記課題を解決するため鋭意検討した結果、ポリエチレングリコールとシクロデキストリンとを水性媒体中で混合し、シクロデキストリン分子の開口部に前記ポリエチレングリコールを包接させる包接工程において、塩基性化合物を添加することで、包接を停止できることを見出し、さらに検討を重ねて本発明を完成させるに至った。【００１２】
すなわち本発明は、
項１．
シクロデキストリン分子の開口部にポリエチレングリコールが串刺し状に包接された擬ポリロタキサン粒子を含有する擬ポリロタキサン水性分散体を製造する方法であって、ポリエチレングリコールとシクロデキストリンとを水性媒体中で混合し、シクロデキストリン分子の開口部に前記ポリエチレングリコールを包接させる包接工程を有し、前記包接工程において、塩基性化合物を添加することを特徴とする擬ポリロタキサン水性分散体の製造方法。
項２．
塩基性化合物の添加量は、ポリエチレングリコールの両末端の反応性基のモル数に対して０．１〜１０倍モルである項１記載の擬ポリロタキサン水性分散体の製造方法。
項３．
ポリエチレングリコールの質量平均分子量は、１０００〜１０００００である項１又は２記載の擬ポリロタキサン水性分散体の製造方法。
項４．
ポリエチレングリコールとシクロデキストリンとの質量比は、１：２〜１：５である項１、２又は３記載の擬ポリロタキサン水性分散体の製造方法。
項５．
シクロデキストリンと、該シクロデキストリンの開口部に串刺し状に貫通して包接されたポリエチレングリコールと、前記ポリエチレングリコールの両末端に封鎖基とを有するポリロタキサンの製造方法であって、項１、２、３又は４記載の製造方法により擬ポリロタキサン水性分散体を製造する工程と、該工程の後、前記擬ポリロタキサン水性分散体を構成する水性媒体中で前記封鎖基の導入を行う工程と、を含むポリロタキサンの製造方法。
に関する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、経時的にシクロデキストリンの包接量が増加することを抑制することができる擬ポリロタキサン水性分散体を工業的に有利な方法で製造することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の擬ポリロタキサン水性分散体の製造方法は、シクロデキストリン分子の開口部にポリエチレングリコールが串刺し状に包接された擬ポリロタキサン粒子を含有する擬ポリロタキサン水性分散体を製造する方法であって、ポリエチレングリコールとシクロデキストリンとを水性媒体中で混合し、シクロデキストリン分子の開口部に前記ポリエチレングリコールを包接させる包接工程を有し、前記包接工程において、塩基性化合物を添加することを特徴とする。
【００１５】
前記包接工程は、ポリエチレングリコールとシクロデキストリンとを水性媒体中に溶解して混合溶液を調製する混合工程と、前記混合溶液を冷却して擬ポリロタキサン粒子を析出させる冷却工程とを有することが好ましい。
【００１６】
前記ポリエチレングリコールの質量平均分子量は、１０００〜１０００００であることが好ましく、２０００〜５００００であることがより好ましく、４０００〜３５０００であることがさらに好ましい。前記ポリエチレングリコールの質量平均分子量が１０００未満であると、得られる架橋ポリロタキサンが力学特性の低いものとなることがある。前記ポリエチレングリコールの質量平均分子量が１０００００を超えると、包接そのものが進行しにくくなる場合がある。
なお、本明細書において、前記質量平均分子量はゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）で測定を行い、ポリエチレングリコール換算により求められる値である。ＧＰＣによってポリエチレングリコール換算による質量平均分子量を測定する際のカラムとしては、例えば、ＴＳＫｇｅｌ  ＳｕｐｅｒＡＷＭ−Ｈ（東ソー社製）などが挙げられる。
【００１７】
前記ポリエチレングリコールは、両末端に反応性基を有することが好ましい。前記反応性基は、従来公知の方法によりポリエチレングリコールの両末端に導入することが出来る。
前記ポリエチレングリコールの両末端に有する反応性基は、採用する封鎖基の種類により適宜変更することができ、特に限定されないが、水酸基、アミノ基、カルボキシル基、チオール基などが挙げられ、とりわけ、カルボキシル基が好ましい。前記ポリエチレングリコールの両末端にカルボキシル基を導入する方法としては、例えば、ＴＥＭＰＯ（２，２，６，６−テトラメチル−１−ピペリジニルオキシラジカル）と次亜塩素酸ナトリウムとを用いてポリエチレングリコールの両末端を酸化させる方法などが挙げられる。
ＰＥＧの両末端へのカルボキシル基の導入量は、得られたＰＥＧ−ＢＣのカルボキシル基を０．０１ｍｏｌ／ＬのＮａＯＨ水溶液を用いて滴定することにより求められる。
本発明の好ましい態様においては、ＰＥＧの両末端のカルボキシル基が、例えば、水酸化ナトリウムなどの塩基性化合物によって、カルボン酸塩を形成することでシクロデキストリンの包接を阻害するものと推定される。
【００１８】
本発明の擬ポリロタキサン水性分散体の製造方法において、水性媒体中で混合されるポリエチレングリコールとシクロデキストリンとの質量比は、１：２〜１：５であることが好ましく、１：２〜１：４であることがより好ましく、１：２〜１：３であることがさらに好ましい。シクロデキストリンの質量がポリエチレングリコールの質量の２倍未満であると、ポリロタキサンの取得量が低下する場合がある。シクロデキストリンの質量がポリエチレングリコールの質量の５倍を超えても、包接量は増加せず経済的ではない。加えて過剰なシクロデキストリンが存在することで擬ポリロタキサン水性分散体の保管時に包接が過剰に進行する恐れがある。
【００１９】
前記シクロデキストリンとしては、例えば、α−シクロデキストリン、β−シクロデキストリン、γ−シクロデキストリン、及びこれらの誘導体などが挙げられる。とりわけ、包接性の観点より、α−シクロデキストリンが好ましい。これらシクロデキストリンは、１種を単独で使用してもよいし、２種以上を組み合わせて使用してもよい。
【００２０】
前記水性媒体としては、例えば、水、水とジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）やジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）などの水性有機溶媒との水性混合物などが挙げられ、とりわけ水が好ましく用いられる。
【００２１】
本発明の擬ポリロタキサン水性分散体の製造方法において、ポリエチレングリコールとシクロデキストリンとを水性媒体中で混合する際には、通常５０〜１００℃、好ましくは６０〜９０℃、より好ましくは７０〜８０℃に加熱、溶解することによりほぼ透明な混合溶液を得ることができる。
【００２２】
本発明の擬ポリロタキサン水性分散体の製造方法が、前記冷却工程を有する場合、前記冷却工程は、前記混合溶液を流動させながら連続的又は断続的に冷却して行うことが好ましい。前記混合溶液を流動させながら連続的又は断続的に冷却し、擬ポリロタキサン粒子を析出させることにより、流動性がよく、経時的に流動性が低下しない擬ポリロタキサン水性分散体を得ることができる。
【００２３】
前記冷却工程における到達温度は、０〜３０℃であることが好ましく、５〜２０℃であることがより好ましく、５〜１５℃であることがさらに好ましい。前記混合溶液を０℃未満まで冷却した場合、凍結などにより、得られる擬ポリロタキサン水性分散体の流動性が低下することがある。前記到達温度が３０℃を超える場合、擬ポリロタキサン粒子が充分に析出しないことがある。
【００２４】
前記冷却工程における冷却速度は、０．０１〜３０℃／分であることが好ましく、０．０５〜２０℃／分であることがより好ましく、０．０５〜１０℃／分であることがさらに好ましい。前記冷却速度が０．０１℃／分未満であると、析出する擬ポリロタキサン粒子が微細となりすぎるため、得られる擬ポリロタキサン水性分散体の流動性が低下する場合がある。前記冷却速度が３０℃／分を超えると、擬ポリロタキサン粒子が大きくなるため分散安定性が低下し、沈降分離する場合がある。
【００２５】
また、上述したように、擬ポリロタキサン粒子をより完全に析出させるため、断続的に冷却することも可能であり、冷却の過程で冷却速度や前記混合溶液の流動状態を変化させることも可能である。
【００２６】
前記冷却工程が、前記混合溶液を流動させながら行うものである場合、前記混合溶液を流動させる方法としては、攪拌翼による攪拌、超音波照射などを使用することができる。
前記混合溶液を流動させる程度は特に限定されず、緩やかな攪拌により混合溶液が僅かに流動する程度からホモジナイザー等での強攪拌による激しい流動状態まで任意に選択することが出来るが、過小な流動状態では析出する擬ポリロタキサン粒子が大きくなるため分散安定性が低下し、沈降分離する場合があり、過大な流動状態では析出する擬ポリロタキサン粒子が微細となりすぎるため得られる擬ポリロタキサン水性分散体の流動性が低下する場合がある。
【００２７】
本発明の擬ポリロタキサン水性分散体の製造方法では、前記包接工程において、塩基性化合物を添加する。
これにより、擬ポリロタキサン水性分散体中で、経時的にシクロデキストリンの包接量が増加することを抑制することができる。この現象は、包接が停止したことによるものと推測できる。
【００２８】
前記塩基性化合物としては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウム、水酸化セシウムなどの水酸化物、メチルアミンなどの第１級アミン、ジメチルアミンなどの第２級アミン、トリエチルアミン、Ｎ，Ｎ−ジイソプロピルエチルアミンなどの第３級アミン、ピリジン、モルホリン、ジアザビシクロウンデセンなどの環状アミンなどのアミン化合物が挙げられる。これら塩基性化合物は、１種を単独で使用してもよいし、２種以上を組み合わせて使用してもよい。
【００２９】
前記塩基性化合物の質量基準の添加量は、ポリエチレングリコール１００質量部に対して０．００６２〜３０５質量部であることが好ましく、０．０１８〜６１質量部であることがより好ましく、０．０３１〜５５質量部であることがさらに好ましく、０．０３７〜５０質量部であることが特に好ましい。また、前記塩基性化合物のモル基準の添加量は、ポリエチレングリコールのモル数に対して０．２〜２０倍モルであることが好ましく、０．６〜４倍モルであることがより好ましく、１．０〜３．６倍モルであることがさらに好ましく、１．２〜３．２倍モルであることが特に好ましい。前記塩基性化合物の添加量が０．００６２質量部未満（又は０．２倍モル未満）であるとシクロデキストリンの包接を停止させる効果が低くなる場合がある。３０５質量部を超えても（又は２０倍モルを超えても）、シクロデキストリンの包接を停止させる効果は増大せず経済的ではない。
【００３０】
前記塩基性化合物の添加量は、ポリエチレングリコールの両末端の反応性基のモル数に対して０．１〜１０倍モルであることが好ましく、０．３〜２倍モルであることがより好ましく、０．５〜１．８倍モルであることがさらに好ましく、０．６〜１．６倍モルであることが特に好ましい。前記塩基性化合物の添加量が０．１倍モル未満であるとシクロデキストリンの包接を停止させる効果が低くなる場合がある。１０倍モルを超えても、シクロデキストリンの包接を停止させる効果は増大せず経済的ではない。
【００３１】
前記塩基性化合物の添加回数は、１回であってもよいし、複数回であってもよい。とりわけ、ＰＥＧの両末端の反応性基と塩基性化合物を一度に反応させることができるという観点から１回で添加することが好ましい。
なお、本明細書において、前記塩基性化合物の添加量は、包接工程において添加される前記塩基性化合物の合計添加量を表す。すなわち、前記塩基性化合物が複数回に分けて添加される場合、添加された前記塩基性化合物の総量を表す。
【００３２】
前記塩基性化合物を添加する際の温度は、０〜６０℃であることが好ましく、５〜４０℃であることがより好ましい。前記塩基性化合物を添加する際の温度が０℃未満であると、凍結などにより擬ポリロタキサン水性分散体の流動性が低下する場合がある。６０℃を超えると、包接反応の進行が不充分となり、包接率が低下したり、擬ポリロタキサンの取得量が低下する場合がある。
【００３３】
前記塩基性化合物を添加した後は、前記塩基性化合物が添加された溶液を撹拌することが好ましい。
前記塩基性化合物を添加した後の撹拌時間は、１〜６０分が好ましい。前記撹拌時間が１分未満であると、前記塩基性化合物が擬ポリロタキサン水性分散体中で不均一な状態であり、包接を停止させる効果が不充分になる場合がある。６０分を超えても、包接を停止させる効果が向上する事はなく、経済的ではない。
【００３４】
前記塩基性化合物を添加する方法としては、前記塩基性化合物を直接添加する方法、前記塩基性化合物を溶解させた溶液を添加する方法などを用いることができる。とりわけ、前記塩基性化合物を溶解させた溶液を添加する方法が好ましい。前記塩基性化合物を溶解させた溶液を添加する方法を用いる場合、前記塩基性化合物を溶解させる溶媒としては、水が好ましい。
【００３５】
前記塩基性化合物を溶解させた溶液を添加する方法を用いる場合、前記溶液における前記塩基性化合物の濃度は特に限定されず、添加する塩基性化合物の種類によって適宜調整することができるが、好ましくは０．１〜６０質量％、より好ましくは１〜４０質量％である。前記塩基性化合物の濃度が０．１質量％未満であると、前記塩基化合物溶液の添加量が増加し、固形分が低下するため、次工程の乾燥工程で除去する水の量が増えるため経済的でない。６０質量％を超えると、前記塩基性化合物が充分に溶解しない場合がある。
【００３６】
前記包接工程が、前記混合工程と前記冷却工程とを有する場合、前記塩基性化合物は、前記混合工程において調製された混合溶液中に添加してもよいし、前記冷却工程において冷却される前記混合溶液中に添加してもよいし、前記冷却工程によって擬ポリロタキサン粒子が析出した擬ポリロタキサン水性分散体に添加してもよい。擬ポリロタキサン水性分散体の流動性がよい状態を維持するためには前記冷却工程終了後に添加することが好ましい。
【００３７】
前記擬ポリロタキサン水性分散体に占める擬ポリロタキサンの濃度（以下、固形分濃度ともいう）は、５〜２５質量％であることが好ましく、５〜２０質量％であることがより好ましく、１０〜２０質量％であることがさらに好ましい。前記擬ポリロタキサン水性分散体の固形分濃度が５質量％未満であると、経済的でない。前記擬ポリロタキサン水性分散体の固形分濃度が２５質量％を超えると、擬ポリロタキサン水性分散体の流動性が低下する場合がある。
【００３８】
前記擬ポリロタキサン水性分散体における擬ポリロタキサンのポリエチレングリコールの両末端に封鎖基を導入することにより、ポリエチレングリコール鎖からシクロデキストリンが遊離しないように封鎖されたポリロタキサン（シクロデキストリンと、該シクロデキストリンの開口部に串刺し状に貫通して包接されたポリエチレングリコールと、前記ポリエチレングリコールの両末端に封鎖基とを有するポリロタキサン）が得られる。擬ポリロタキサンにおけるポリエチレングリコールの両末端に封鎖基を導入する方法としては、従来公知の方法（特開２００５−１５４６７５号公報記載の方法等）を用いることができる。
【００３９】
より詳しくは、擬ポリロタキサンにおけるポリエチレングリコールの両末端への封鎖基の導入は、例えば、前記擬ポリロタキサン水性分散体をいったん乾燥させた後、擬ポリロタキサンが溶解する媒体（例えば、ジメチルホルムアミド等）中で実施することもできるし、擬ポリロタキサンが溶解しない媒体中で実施することもできる。また、上記封鎖基の導入は、例えば、前記擬ポリロタキサン水性分散体を構成する水性媒体中で実施することもできる。当該水性媒体中での封鎖基の導入は、例えば、国際公開第２０１４／０４５９２１号に記載の方法により実施できる。
【００４０】
中でも、擬ポリロタキサン水性分散体の乾燥工程が不要となるため、上記封鎖基の導入は、前記擬ポリロタキサン水性分散体を構成する水性媒体中で行うことが好ましい。
前記水性媒体としては、例えば、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、アセトン、メチルエチルケトン、メタノール、エタノール、イソプロパノール、エチレングリコール、プロピレングリコール、グリセリン、テトラヒドロフラン等の水性有機溶媒、これらの水性有機溶媒と水との混合溶媒、水等が挙げられる。
また、前記封鎖基としては、例えば、ジニトロフェニル基、アダマンタン基、アントラセン基、トリチル基、シクロデキストリン類、フルオレセイン類、ピレン類、及び、これらの誘導体基等が挙げられる。
【００４１】
以下に実施例を掲げて本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれら実施例のみに限定されない。以下、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）を酸化してＰＥＧ鎖の両末端にカルボキシル基を有するＰＥＧの製造方法について、国際公開第２００６／１１５２５５号に記載された方法を参考にして行った。
【００４２】
（製造例１）
５００ｍＬ容のフラスコ内で、ＰＥＧ（質量平均分子量１１０００）４８ｇ、ＴＥＭＰＯ（２，２，６，６−テトラメチル−１−ピペリジニルオキシラジカル）０．０４８ｇ、臭化ナトリウム４．５ｇを水１３８ｍＬに溶解させた。次いで、次亜塩素酸ナトリウム水溶液（有効塩素濃度５％）３０ｍＬを添加し、室温で３０分間撹拌した。余った次亜塩素酸ナトリウムを分解させるために、エタノールを３０ｍＬ添加して反応を終了させた。
分液ロートを用い、８０ｍＬの塩化メチレンを用いた抽出を３回繰り返して有機層を分取した後、エバポレーターで塩化メチレンを留去し、４００ｍＬの温エタノールに溶解させてから冷凍庫（−４℃）中で一晩静置し、両末端にカルボキシル基を有するＰＥＧ４８ｇを得た。ＰＥＧに導入された末端カルボキシル基は０．０１ｍｏｌ／ＬのＮａＯＨを用いた滴定により０．０００２４ｍｏｌ／ｇであることを確認した。
【００４３】
（実施例１）
攪拌機付きの２Ｌ容のフラスコ内に、水８４０ｍＬを加え、製造例１で調製した両末端にカルボキシル基を有するＰＥＧ４８ｇ及びα−シクロデキストリン１４４ｇを加え、攪拌翼を用いて、攪拌しながら、８０℃まで加熱し、水性媒体中に溶解させ混合溶液を得た。その後、この混合溶液を０．４℃／分の冷却速度で５℃まで冷却し、さらに同温度にて１時間攪拌し続けることにより、流動性のよい乳液状の擬ポリロタキサン水性分散体を得た。さらにこの擬ポリロタキサン水性分散体に３０質量％のＮａＯＨ水溶液１．５ｍＬ（ＮａＯＨ１０．０ｍｏｌ／Ｌ）を添加し、１５分間撹拌して擬ポリロタキサン水性分散体１０３３ｇ（固形分濃度１８．６質量％）を得た。
【００４４】
（実施例２）
攪拌機付きの２Ｌ容のフラスコ内に、水７３５ｍＬを加え、製造例１で調製した両末端にカルボキシル基を有するＰＥＧ４８ｇ及びα−シクロデキストリン１２０ｇを加え、攪拌翼を用いて、攪拌しながら、８０℃まで加熱し、水性媒体中に溶解させ混合溶液を得た。その後、この混合溶液を０．４℃／分の冷却速度で５℃まで冷却し、さらに同温度にて１時間攪拌し続けることにより、流動性のよい乳液状の擬ポリロタキサン水性分散体を得た。さらにこの擬ポリロタキサン水性分散体に３０質量％のＮａＯＨ水溶液１．５ｍＬ（ＮａＯＨ１０．０ｍｏｌ／Ｌ）を添加し、１５分間撹拌して擬ポリロタキサン水性分散体９０４ｇ（固形分濃度１８．６質量％）を得た。
【００４５】
（実施例３）
攪拌機付きの２Ｌ容のフラスコ内に、水６２８ｍＬを加え、製造例１で調製した両末端にカルボキシル基を有するＰＥＧ４８ｇ及びα−シクロデキストリン９６ｇを加え、攪拌翼を用いて、攪拌しながら、８０℃まで加熱し、水性媒体中に溶解させ混合溶液を得た。その後、この混合溶液を０．４℃／分の冷却速度で５℃まで冷却し、さらに同温度にて１時間攪拌し続けることにより、流動性のよい乳液状の擬ポリロタキサン水性分散体を得た。さらにこの擬ポリロタキサン水性分散体に３０質量％のＮａＯＨ水溶液１．５ｍＬ（ＮａＯＨ１０．０ｍｏｌ／Ｌ）を添加し、１５分間撹拌して擬ポリロタキサン水性分散体７７２ｇ（固形分濃度１８．６質量％）を得た。
【００４６】
（実施例４）
攪拌機付きの２Ｌ容のフラスコ内に、水８４０ｍＬを加え、製造例１で調製した両末端にカルボキシル基を有するＰＥＧ４８ｇ及びα−シクロデキストリン１４４ｇを加え、攪拌翼を用いて、攪拌しながら、８０℃まで加熱し、水性媒体中に溶解させ混合溶液を得た。その後、この混合溶液を０．４℃／分の冷却速度で５℃まで冷却し、さらに同温度にて１時間攪拌し続けることにより、流動性のよい乳液状の擬ポリロタキサン水性分散体を得た。さらにこの擬ポリロタキサン水性分散体に３０質量％のＮａＯＨ水溶液１．８ｍＬ（ＮａＯＨ１０．０ｍｏｌ／Ｌ）を添加し、１５分間撹拌して擬ポリロタキサン水性分散体１０３３ｇ（固形分濃度１８．６質量％）を得た。
【００４７】
（実施例５）
攪拌機付きの２Ｌ容のフラスコ内に、水８４０ｍＬを加え、製造例１で調製した両末端にカルボキシル基を有するＰＥＧ４８ｇ及びα−シクロデキストリン１４４ｇを加え、攪拌翼を用いて、攪拌しながら、８０℃まで加熱し、水性媒体中に溶解させ混合溶液を得た。その後、この混合溶液を０．４℃／分の冷却速度で５℃まで冷却し、さらに同温度にて１時間攪拌し続けることにより、流動性のよい乳液状の擬ポリロタキサン水性分散体を得た。さらにこの擬ポリロタキサン水性分散体に５質量％のＫＯＨ水溶液１６．０ｍＬ（ＫＯＨ０．８９ｍｏｌ／Ｌ）を添加し、１５分間撹拌して擬ポリロタキサン水性分散体１０４８ｇ（固形分濃度１８．３質量％）を得た。
【００４８】
（実施例６）
攪拌機付きの２Ｌ容のフラスコ内に、水８４０ｍＬを加え、製造例１で調製した両末端にカルボキシル基を有するＰＥＧ４８ｇ及びα−シクロデキストリン１４４ｇを加え、攪拌翼を用いて、攪拌しながら、８０℃まで加熱し、水性媒体中に溶解させ混合溶液を得た。その後、この混合溶液を０．４℃／分の冷却速度で５℃まで冷却し、さらに同温度にて１時間攪拌し続けることにより、流動性のよい乳液状の擬ポリロタキサン水性分散体を得た。さらにこの擬ポリロタキサン水性分散体に５質量％のＣａ（ＯＨ）２水溶液１０．５ｍＬ（Ｃａ（ＯＨ）２０．６７ｍｏｌ／Ｌ）を添加し、１５分間撹拌して擬ポリロタキサン水性分散体１０４２ｇ（固形分濃度１８．４質量％）を得た。
【００４９】
（実施例７）
攪拌機付きの２Ｌ容のフラスコ内に、水８４０ｍＬを加え、製造例１で調製した両末端にカルボキシル基を有するＰＥＧ４８ｇ及びα−シクロデキストリン１４４ｇを加え、攪拌翼を用いて、攪拌しながら、８０℃まで加熱し、水性媒体中に溶解させ混合溶液を得た。その後、この混合溶液を０．４℃／分の冷却速度で５℃まで冷却し、さらに同温度にて１時間攪拌し続けることにより、流動性のよい乳液状の擬ポリロタキサン水性分散体を得た。さらにこの擬ポリロタキサン水性分散体に９８質量％のＮ，Ｎ−ジイソプロピルエチルアミン（ＤＩＥＡ）溶液２．７ｍＬ（ＤＩＥＡ５．６ｍｏｌ／Ｌ）を添加し、１５分間撹拌して擬ポリロタキサン水性分散体１０３３ｇ（固形分濃度１８．６質量％）を得た。
【００５０】
（実施例８）
攪拌機付きの２Ｌ容のフラスコ内に、水８４０ｍＬを加え、製造例１で調製した両末端にカルボキシル基を有するＰＥＧ４８ｇ及びα−シクロデキストリン１４４ｇを加え、攪拌翼を用いて、攪拌しながら、８０℃まで加熱し、水性媒体中に溶解させ混合溶液を得た。その後、この混合溶液を０．４℃／分の冷却速度で５℃まで冷却し、さらに同温度にて１時間攪拌し続けることにより、流動性のよい乳液状の擬ポリロタキサン水性分散体を得た。さらにこの擬ポリロタキサン水性分散体に９７質量％のジアザビシクロウンデセン（ＤＢＵ）溶液２．３ｍＬ（ＤＢＵ６．５ｍｏｌ／Ｌ）を添加し、１５分間撹拌して擬ポリロタキサン水性分散体１０３４ｇ（固形分濃度１８．６質量％）を得た。
【００５１】
（比較例１）
実施例１において、３０質量％のＮａＯＨ水溶液１．５ｍＬを添加しなかったこと以外は、実施例１と同様にして擬ポリロタキサン水性分散体を得た。
【００５２】
（比較例２）
実施例２において、３０質量％のＮａＯＨ水溶液１．５ｍＬを添加しなかったこと以外は、実施例２と同様にして擬ポリロタキサン水性分散体を得た。
【００５３】
（比較例３）
実施例３において、３０質量％のＮａＯＨ水溶液１．５ｍＬを添加しなかったこと以外は、実施例３と同様にして擬ポリロタキサン水性分散体を得た。
【００５４】
（評価）
（包接率の測定）
実施例１〜８及び比較例１〜３で得られた擬ポリロタキサン水性分散体について、以下の方法により包接率を測定した。結果を表１に示した。
【００５５】
（１）擬ポリロタキサン水性分散体の乾燥
実施例１〜８及び比較例１〜３で得られた擬ポリロタキサン水性分散体に、それぞれに添加した塩基性化合物と等モルの塩酸を加え（実施例６については塩基性化合物の２倍モル）凍結乾燥することにより擬ポリロタキサンを得た。
また、実施例１〜８及び比較例１〜３で得られた擬ポリロタキサン水性分散体を冷蔵庫（５〜１０℃）で所定時間（実施例１及び４〜８と比較例１においては４８時間、４８０時間、実施例２、３と比較例２、３においては４８時間、６００時間）保管後、それぞれに添加した塩基性化合物と等モルの塩酸を加え（実施例６については塩基性化合物の２倍モル）、その後、凍結乾燥により擬ポリロタキサン水性分散体の保管時間が異なる擬ポリロタキサンを得た。
【００５６】
（２−１）擬ポリロタキサンの封鎖
室温でジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）１８０ｍＬにアダマンタンアミン塩酸塩３．４ｇを溶解し、「（１）擬ポリロタキサン水性分散体の乾燥」において得られた粉末状の擬ポリロタキサン６４ｇを添加した後、速やかによく振り混ぜた。続いて、ＢＯＰ試薬（ベンゾトリアゾール−１−イル−オキシ−トリス（ジメチルアミノ）ホスホニウムヘキサフルオロフォスフェート）２．９ｇをＤＭＦ３０ｍＬに溶解したものに添加し、よく振り混ぜて混合物を得た。得られた混合物を６０℃にて１時間反応させた。その後、混合物を濾過し、擬ポリロタキサンにおけるポリエチレングリコールの両末端がアダマンタンアミンで封鎖されたポリロタキサンのウェットケーキを取得した。このウェットケーキを８０℃の温水により洗浄を４回繰り返し、精製ポリロタキサンを得た。
【００５７】
（２−２）擬ポリロタキサンの封鎖
実施例１、比較例１で得られた擬ポリロタキサン水性分散体３４４ｇに、攪拌翼を用い、７００ｒｐｍの回転速度で攪拌しながら、まず添加した塩基性化合物と等モルの塩酸を加え、次いで、封鎖剤としてアダマンタンアミン塩酸塩３．３ｇ、２−クロロ−４，６−ジメトキシ−１，３，５−トリアジンを３．１ｇ、Ｎ−メチルモルホリン２．２ｇを添加し、６０℃まで昇温し、同温度にて４時間その温度を保持した。その後、得られた混合物を遠心分離し、上澄み液を除去して、擬ポリロタキサンにおけるポリエチレングリコールの両末端がアダマンタンアミンで封鎖されたポリロタキサンのウェットケーキを取得した。このウェットケーキに、水１９２ｇを加えて攪拌下で７０℃まで昇温し、同温度で６０分間攪拌して、再度遠心分離し、上澄み液を除去した。この洗浄操作を更に２回繰り返し、精製ポリロタキサンを得た。
【００５８】
（２−３）擬ポリロタキサンの封鎖
実施例１、比較例１で得られた擬ポリロタキサン水性分散体３４４ｇに、攪拌翼を用い、７００ｒｐｍの回転速度で攪拌しながら、まず塩化ナトリウム１１１ｇを加え、次いで、添加した塩基性化合物と等モルの塩酸を加え、その後、封鎖剤としてアダマンタンアミン塩酸塩３．３ｇ、２−クロロ−４，６−ジメトキシ−１，３，５−トリアジンを３．１ｇ、Ｎ−メチルモルホリン２．２ｇを添加し、６０℃まで昇温し、同温度にて４時間その温度を保持した。その後、得られた混合物を遠心分離し、上澄み液を除去して、擬ポリロタキサンにおけるポリエチレングリコールの両末端がアダマンタンアミンで封鎖されたポリロタキサンのウェットケーキを取得した。このウェットケーキに、水１９２ｇを加えて攪拌下で７０℃まで昇温し、同温度で６０分間攪拌して、再度遠心分離し、上澄み液を除去した。この洗浄操作を更に２回繰り返し、精製ポリロタキサンを得た。
【００５９】
（３）包接率の測定
得られた精製ポリロタキサンの包接率を、１Ｈ−ＮＭＲで同定した。得られた包接率は擬ポリロタキサンの包接率とみなすことができる。
なお、本明細書において包接率とは、ＰＥＧへのシクロデキストリンの最大包接量に対するＰＥＧを包接しているシクロデキストリンの割合を表す。具体的には、包接率は、ＤＭＳＯ−ｄ６に得られた精製ポリロタキサンを溶解し、ＮＭＲ測定装置（バリアン・テクノロジーズ・ジャパン社製、「ＶＡＲＩＡＮ  Ｍｅｒｃｕｒｙ−４００ＢＢ」）により測定し、４〜６ｐｐｍのシクロデキストリン由来の積分値と３〜４ｐｐｍのシクロデキストリン及びＰＥＧの積分値の比較で算出する。
【００６０】
【表１】
2016111353.tif 000002
【産業上の利用可能性】
【００６１】
本発明によれば、経時的にシクロデキストリンの包接量が増加することがなく、充分な伸縮性及び破壊強度を有する架橋ポリロタキサンが得られる擬ポリロタキサン水性分散体を工業的に有利な方法で製造することができる擬ポリロタキサン水性分散体の製造方法を提供することができる。
【国際調査報告】
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