JPH059291A - 2−ピロリドン重合体の製法 - Google Patents
2−ピロリドン重合体の製法Info
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- JPH059291A JPH059291A JP3256894A JP25689491A JPH059291A JP H059291 A JPH059291 A JP H059291A JP 3256894 A JP3256894 A JP 3256894A JP 25689491 A JP25689491 A JP 25689491A JP H059291 A JPH059291 A JP H059291A
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Abstract
開始剤炭酸ガスの作用により重合するに際し、アミノ酸
を存在させる。
Description
として有用な2−ピロリドン重合体の製法に関する。
ロン4として知られており、木綿や絹などの天然繊維と
類似した特性を持つことから特に繊維材料として注目さ
れていた。しかし、2−ピロリドン重合体は高温度での
熱安定性が極端に悪く、繊維材料の経済的な製造法であ
る溶融紡糸法での繊維製造が困難という欠点があった。
この欠点改良を目的に多くの研究が行われた結果、2−
ピロリドン重合体の分子量が高くなるほど熱安定性が良
くなることがわかり、高分子量2−ピロリドン重合体を
製造する方法に関する多くの提案がある。
報では五酸化燐などで処理後、蒸溜した2−ピロリドン
を塩基性重合触媒および公知の重合開始剤の作用で重合
する方法が開示されている。この方法によりやや高い分
子量の2−ピロリドン重合体を得ることができるが、不
十分であり、実用化にいたっていない。また、五酸化燐
などによる処理は工業的に繁雑という欠点もあった。
性重合触媒および重合開始剤として炭酸ガスと必要に応
じて添加される他の重合開始剤の作用により2−ピロリ
ドン重合体を得る方法が開示されている。この方法で比
較的高分子量の2−ピロリドン重合体を得ることができ
るが、未だ不十分であり、実用化にいたっていない。
基性重合触媒、炭酸ガスおよびアゼチジノンの作用によ
り2−ピロリドンを重合する方法が開示されている。こ
の方法で得られる2−ピロリドン重合体の分子量は前記
の2つの方法とほぼ同様で、それ程大きくなく、実用化
にいたっていない。
の2−ピロリドン重合体の製法を提供することにある。
すなわち、本発明の目的は、2−ピロリドンを塩基性重
合触媒および重合開始剤炭酸ガスの作用により重合する
際に化学式(1)であらわされるアミノ酸を HOOC(CH2)nNH2 (ここでnは1〜11
の整数) 存在させることにより達成できる。
わされる化合物である。 HOOC(CH2)nNH2(ここでnは1〜11の整
数) 具体例としてグリシン、β−アラニン、γ−アミノ酪
酸、ε−アミノカプロン酸、アミノウンデカン酸、アミ
ノドデカン酸などがある。これらのアミノ酸は高分子量
の2−ピロリドン重合体を得るのに有効である。
対して0.001〜0.3mol、より好ましくは0.
005〜0.2molである。使用量が上記範囲以外で
は分子量が低くなり好ましくない。
ラクタム類のアニオン重合法で一般的に用いられる化合
物が使用でき、アルカリ金属例えばナトリウム、カリウ
ム、リチウム;アルカリ金属の水酸化物、水素化物、ア
ルコラート、酸化物および塩例えば水酸化カリウム、水
素化ナトリウム、カリウムメチラート、ナトリウムメチ
ラート、ナトリウムピロリドン、カリウムピロリドン;
塩基性の有機金属化合物例えばリチウムアルキル、、カ
リウムアルキル、ナトリウムアルキル、アルミニウムア
ルキル;アルカリ金属のアリール例えばナトリウムフェ
ニル、ナトリウムナフタレン;グリニヤ試薬例えばブチ
ルマグネシウムブロマイドなどや化(1)で表される第
4級塩基などがある。
R4はアルキル基、アリール基又はアラルキル基であ
る。)
ムメチラート、ナトリウムメチラート、ナトリウムピロ
リドン、カリウムピロリドンが特に好ましい。水酸化カ
リウム、カリウムメチラート、ナトリウムメチラートな
どを使用するときは、重合に先立ち2−ピロリドンとこ
れらの化合物とを反応させ、副生する水やアルコール類
を除去した後、使用することが好ましい。
ピロリドン1molに対して0.005〜0.3mo
l、好ましくは0.03〜0.2molである。使用量
が上記下限より少なくても、上限より多くても重合速度
が遅く、得られるポリマーの分子量が低くなるので好ま
しくない。
純度の高いものが好ましいが、特に重合を阻害しないか
ぎり工業的に入手可能なものを使用できる。炭酸ガスの
使用量は塩基性重合触媒1molに対して0.1〜0.
9mol、好ましくは0.2〜0.6molである。炭
酸ガスの使用量が上記範囲以外では重合速度が遅く、得
られるポリマーの分子量が低くなり好ましくない。
ることが好ましいが、本発明では炭酸ガスと共に他の重
合開始剤を使用することができる。炭酸ガスと共に使用
できる他の重合開始剤としてはアセルピロリドン、アセ
チルカプロラクタム等のラクタム類のアシル化合物、ア
ジポイルビスカプロラクタム等のアシル化合物、無水酢
酸、ベンゼン無水物等の酸無水物、トルエンジイソシア
ネート等の有機イソシアネート、1,6−ヘキサメチレ
ンビスカルバミドカプロラクタム等のカルバミド化合
物、1−(1−ピロリン−2−イル)−2−ピロリド
ン、1−(1−アザシクロヘプター1−エン−2−イ
ル)−2−ピロリドン、6−カプロラクタム−1−(1
−アザシクロペンタ−1−エン−2−イル)−1−アザ
−2−オキソシクロペンタンやテトラメチルアンモニウ
ムクロライドなどの4級アンモニウム塩などがある。こ
れ等の重合開始剤は炭酸ガスの使用量より少ない量で使
用される。
や原料残渣などの不純物を含んでいるため、本発明では
蒸溜などの方法により精製した2−ピロリドンを使用す
ることが好ましい。特に、水分による重合反応への影響
は大きく、含有水分量が0.1wt%以下の2−ピロリ
ドンを使用することが好ましい。
所定量の塩基性重合触媒を含有する2−ピロリドンに炭
酸ガスおよびアミノ酸を添加し、100℃以下、好まし
くは15〜70℃の温度で2−ピロリドンを開環重合さ
せることにより得ることができる。100℃以上の温度
では重合速度が極端に遅くなり好ましくない。塩基性重
合触媒を含有する2−ピロリドン中への炭酸ガス添加は
塩基性重合触媒を含有する2−ピロリドンへ炭酸ガスを
150℃以下、好ましくは15〜100℃の温度範囲で
吹込むことにより実施できる。アミノ酸の添加は炭酸ガ
スを吹込む前後のいずれでも良いが、どちらかと言えば
前の方が好ましい。
ればγ−ブチロラクトン、α−ピペリドン、ε−カプロ
ラクタム、ラウロラクタムなどと共重合させても良い。
重合操作としては、バッチ法、連続法、これらの中間的
方法などが適用でき、重合反応方式としては塊状重合法
やテトラヒドロフラン、ジオキサン、ヘキサン、トルエ
ン、キシレン、ジメチルホルムアミド、N−メチルピロ
リドン等の溶剤を使用した懸濁重合法、溶液重合法、乳
化重合などの方法も利用できる。以下に本発明を実施例
により具体的に説明する。
量の尺度であるηγ(相対粘度)は下記の方法で測定し
た値である。 ηγ(相対粘度) 乾燥した2−ピロリドン重合体0.5gをm−クレゾー
ル100ccに室温で完全に溶解した後、オストワルド
粘度計を用い、30℃の温度で流下時間(単位秒)を測
定し、以下の式で計算される値。
重合開始剤炭酸ガスの作用により重合する際、化学式
(1)であらわされるアミノ酸を存在させることにより
容易に高分子量の2−ピロリドン重合体が製造できる。
−ピロリドン220g(2.58mol)を入れ、65
℃に加熱した後、純度85%の水酸化カリウム15.5
2g(水酸化カリウム換算で0.235mol)を加え
昇温しながら反応させ、このフラスコ内を減圧(115
℃、約5mmHg)し、副生する水と2−ピロリドンの
混合物24gを留去し、カリウムピロリドン0.1mo
lを含有する2−ピロリドン液をつくった。この系内に
乾燥窒素を導入して常圧とし、液の温度を25℃に下げ
た後、γ−アミノ酪酸1.21g(0.012mol,
塩基性重合触媒カリウムピロリドン1molに対して
0.05mol)を添加した。続いて炭酸ガス3.3g
(0.075mol,塩基性重合触媒カリウムピロリド
ン1molに対して0.32mol)を導入した後、窒
素ガス雰囲気下、40℃で24時間重合した。生成した
重合物を粉砕し、水で十分に未反応モノマー、カリウム
などを除き、70℃で24時間減圧乾燥した後、ηγを
測定した。ηγは13.1であった。
法で実施した。ηγの測定結果を表1に示した。
l,塩基性重合触媒カリウムピロリドン1molに対し
て0.35mol)に代えた以外は実施例1と同様の方
法で実施した。ηγの測定結果を表1に示した。
0.9gを加え、140℃の温度で1時間加熱した後、
濾過し、濾過液を約115℃、約2mmHgの条件で減
圧蒸溜して得た2−ピロリドンを使用することおよびγ
−アミノ酪酸を使用しないこと以外は実施例1と同様の
方法で実施した。ηγの測定結果を表1に示した。
の数値に代えた以外は実施例1と同様の方法で実施し
た。ηγの測定結果を表2に示した。
31.04g(水酸化カリウム換算で0.47mol)
を添加後、実施例1と同様の方法で反応させ、副生する
水と2−ピロリドンの混合物28gを留去して作製した
カリウムピロリドン0.2molを含有する2−ピロリ
ドン液を使用し、γ−アミノ酪酸の代わりにε−アミノ
カプロン酸を4.31g(0.033mol,塩基性重
合触媒カリウムピロリドン1molに対して0.07m
ol)使用した以外は実施例1と同様の方法で実施し
た。ηγの測定結果を表2に示した。
−ピロリドン200g(2.35mol)を入れ、90
℃に加熱した後、純度95%のナトリウムメチラート8
g(0.148mol)を加えて反応させ、このフラス
コ内を減圧(115℃、約5mmHg)し、副生するメ
タノールを留去し、ナトリウムピロリドン0.06mo
lを含有する2−ピロリドン液をつくった。この系内に
乾燥窒素を導入して常圧とし、液の温度を25℃に下げ
た後、γ−アミノ酪酸2.29g(0.022mol,
塩基性重合触媒ナトリウムピロリドン1molに対して
0.15mol)を添加した。続いて炭酸ガス1.3g
(0.03mol,塩基性重合触媒ナトリウムピロリド
ン1molに対して0.2mol)をこの液に導入した
後、窒素ガス雰囲気下、50℃で24時間重合した。生
成した重合体を粉砕し、水で十分に洗浄し、未反応モノ
マー、ナトリウムを除去し、70℃で24時間減圧乾燥
した。ηγは10.1であった。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項1】 2−ピロリドンを塩基性重合触媒および
重合開始剤炭酸ガスの作用により重合する際に化学式で
あらわされるアミノ酸を HOOC(CH2)nNH2(ここでnは1〜11の整
数) 存在させることを特徴とする高分子量2−ピロリドン重
合体の製法
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3256894A JP2874738B2 (ja) | 1991-07-02 | 1991-07-02 | 2−ピロリドン重合体の製法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3256894A JP2874738B2 (ja) | 1991-07-02 | 1991-07-02 | 2−ピロリドン重合体の製法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH059291A true JPH059291A (ja) | 1993-01-19 |
| JP2874738B2 JP2874738B2 (ja) | 1999-03-24 |
Family
ID=17298885
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3256894A Expired - Lifetime JP2874738B2 (ja) | 1991-07-02 | 1991-07-02 | 2−ピロリドン重合体の製法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2874738B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009155608A (ja) * | 2007-12-28 | 2009-07-16 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 分岐構造を導入したポリアミド4共重合体及びその製造方法 |
| WO2013058019A1 (ja) * | 2011-10-21 | 2013-04-25 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | 生分解性が制御された生分解性ポリマー |
| JP2013108098A (ja) * | 2013-03-11 | 2013-06-06 | National Institute Of Advanced Industrial Science & Technology | 分岐構造を導入したポリアミド4共重合体及びその製造方法 |
-
1991
- 1991-07-02 JP JP3256894A patent/JP2874738B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009155608A (ja) * | 2007-12-28 | 2009-07-16 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 分岐構造を導入したポリアミド4共重合体及びその製造方法 |
| WO2013058019A1 (ja) * | 2011-10-21 | 2013-04-25 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | 生分解性が制御された生分解性ポリマー |
| JPWO2013058019A1 (ja) * | 2011-10-21 | 2015-04-02 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | 生分解性が制御された生分解性ポリマー |
| JP2013108098A (ja) * | 2013-03-11 | 2013-06-06 | National Institute Of Advanced Industrial Science & Technology | 分岐構造を導入したポリアミド4共重合体及びその製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2874738B2 (ja) | 1999-03-24 |
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