Polyether copolymer and a method of manufacturing the same

【発明の詳細な説明】 ポリエーテル共重合体及びその製造方法発明の分野 本発明はポリオキシアルキレンブロック共重合体及びその製造方法に関する。 本発明の背景 ジヒドロキシ停止されたトリブロック共重合体界面活性剤は、Ｅはオキシエチレンを表してＰはオキシプロピレンを表す一般構造Ｈ−（Ｅ） _a （Ｐ） _b （Ｅ） _a −ＯＨを持つことが知られる。 そのような非イオン性界面活性剤は、例えばプルロニック^TM等、として市販されている。 アメリカ特許第４ ０７２ ７０４号は、アルキレンオキサイドのポリマー及び共重合体の独立のブロックをホルムアルデヒド若しくはジルアルキルカーボネートと反応することによるポリオキシアルキレンブロック共重合体の製造を記載する。 例えば、界面活性剤はホルミル若しくはカーボネート基により結合されたポリオキシエチレン及びポリオキシプロピレンを含みうる。 本発明により解決される問題 代替となるポリオキシアルキレンブロック共重合体及びその製造方法が求められる。 特に、より高い分子量の共重合体の製造を可能にするより単純な製造方法が望まれる。 本発明の概要 本発明は、少なくともブロックの幾つかは、結合基がオキシメチレン基であるという特徴を持つ結合基により互いに結合された一若しくはそれ以上のポリオキシエチレンブロック及び一若しくはそれ以上のポリオキシ（高次アルキレン）ブロックを含むブロック共重合体を提供する。 本発明はまた、ポリ（エチレングリコール）、ポリ（高次アルキレングリコール）及びそれらのブロック共重合体から選択された一若しくはそれ以上のジヒドロキシ停止されたポリマーが塩基存在下でジハロメタンを伴う溶液中で反応されたという特徴を持つ、一若しくはそれ以上のポリオキシエチレンブロック及び一若しくはそれ以上のポリオキシ（高次アルキレン）ブロックを含むブロック共重合体を製造するための方法を提供する。 本発明の有利な効果 反応は、他の反応体に対し、溶媒として過剰のジハロメタンを用いて実施されうる。 室温での反応処理に加熱は必要がない。 ポリオキシアルキレンブロック共重合体は、他の方法を使用して製造されたものよりも高い分子量を持って製造されうる。 メチレンオキサイド結合基はポリマーブロックを形成している他の基の化学構造と酷似する。 発明の詳細な説明 本発明の好ましい共重合体は、ポリオキシ（高次アルキレン）ブロックがポリオキシプロピレン及びポリオキシブチレンブロックから選択されたものを含む。 本発明の一実施例において、ブロック共重合体は不規則な順序の以下の繰り返しユニット −（〔Ｐ _n 〕ＣＨ ₂ Ｏ−） _x （〔Ｅ _m 〕ＣＨ ₂ Ｏ） _y − ここで、 Ｐはオキシプロピレンであり； Ｅはオキシエチレンであり； ｎは２から７０、好ましくは４から２０の整数であり； ｍは２から２５０、好ましくは９から２０の整数であり； ｘは１から１００、好ましくは１から１０の整数であり； ｙは１から１００、好ましくは１から５０の整数である； を有して提供される。 本発明の別の実施例においては、ブロック共重合体は以下の繰り返しユニット −〔（Ｅ _r Ｐ _s Ｅ _r ）ＣＨ ₂ Ｏ〕 _z − Ｐはオキシプロピレンであり； Ｅはオキシエチレンであり； ｒは２から１３５、好ましくは７５から１３５の整数であり； ｓは１５から６５、好ましくは３０から５０の整数であり； Ｚは２から５０、好ましくは５から２０の整数である； を有して提供される。 ゲル浸透クロマトグラフィーによりポリ（オキシエチレン）標準に対して測定された本発明のブロック共重合体の分子量は１０，０００から５００，０００、 好ましくは５０，０００から２５０，０００の幅を持つ。 該ポリマーは、ポリ（エチレングリコール）、ポリ（高次アルキレングリコール）及びそれらのブロック共重合体から選択された一若しくはそれ以上のジヒドロキシ停止されたポリマーが塩基存在下でジハロメタンを伴う溶液中で反応される方法により製造されうる。 試薬が溶解しうる適当な溶媒の例は、ジハロメタン並びにベンゼン、クロロベンゼン及びトルエン若しくはそれらの混合物のような他の公知の有機溶媒を含む。 好ましくは、過剰のジハロメタン試薬が溶媒として用いられる。 高分子反応体と結合するのに必要な化学量論的な量をはるかに超えうる量でジハロメタンが用いられた場合でも、高分子量の生成物はなお達成されうる。 ジハロメタン又はそれらの混合物はジクロロメタン、ジブロモメタン又はジヨードメタン等が使用されるが、好ましいジハロメタンはジクロロメタンである。 必要とされるアルカリ性反応条件は、水酸化ナトリウム及び水酸化カリウム等の一若しくはそれ以上の塩基をまぜることにより得られる。 ジヒドロキシ停止されたポリマー出発物質は購入により入手可能なポリエチレングリコール（ＰＥＧｓ）及びポリプロピレングリコール（ＰＰＧｓ）を含む。 特定の例は、名称”ＰＥＧ”又は”ＰＰＧ”に結合された数字がポリマーの平均分子量を示し、そしてポリマー中の繰り返しオキシエチレン又はオキシプロピレンユニットの平均数に比例するＰＥＧ４００，ＰＥＧ６０００及びＰＰＧ１００ ０を含む。 好ましいポリアルキレングリコールは２００から１０，０００迄の範囲の分子量を持つ。 ジヒドロキシ停止されたポリマー出発物質の別の例は、プルロニック^TM界面活性剤の形で市販されているポリ（オキシエチレン）（Ｅ）及びポリ（オキシプロピレン）（Ｐ）のジヒドロキシ停止されたＥ−Ｐ−Ｅトリブロック共重合体を含む。 好ましいトリブロック共重合体は４，０００から１５，０００までの範囲の分子量を持つ。 本発明の共重合体は親水性のポリオキシエチレンブロックと疎水性のポリオキシ（高次アルキレン）ブロックの両方を含む。 共重合体の親水性と疎水性の間のバランスは、求められる最適な物理的及び化学的性質を付与するための出発物質の適当な選択により調整されうる。 泡消し剤及び分散剤等の多様な界面活性剤の応用に対して適合することに加えて、該ブロック共重合体は、例えば、ポリスチレンへのたんぱく質吸収の程度を減少させるため等の表面修飾剤として用いられる。 該共重合体は生物医学の装置における生物適応性の物質としての用途に適する。 本発明を以下の例（これに限定はされないが）により説明する。 例１ オキシメチレン結合されたマルチブロック共重合体が、平均分子量８，４００ を持つポリ（オキシエチレン）（Ｅ ₇₆ ）及びポリ（オキシプロピレン）（Ｐ ₃₀ ） のＥ ₇₆ Ｐ ₃₀ Ｅ ₇₆トリブロック共重合体の水酸化カリウムの存在下でのジクロロメタンとの反応により製造された。 細かく粉砕された水酸化カリウム（２０ｇ）が、室温で窒素雰囲気下でコンデンサーとメカニカルスターラーを備えた１リットルの樹脂かま中でジクロロメタン（２５０ｍｌ）と混合された。 これにジクロロメタン（５０ｍｌ）に分散された該トリブロック共重合体（２０ｇ）が添加された。 全体が約２時間攪拌され、その後ポリマー溶液の粘度を低下させるために追加のジクロロメタン（５００ｍｌ）が添加された。 溶液は珪藻土を通って濾過され、その後ポリマーを与えるために真空下で回転蒸発された。 ポリマーはゲル浸透クロマトグラフィー（ＧＰＣ）により特性解析された。 ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）溶離液及びスチラゲルカラムが用いられ、ポリ（ オキシエチレン）標準を用いて校正された。 分子量及び分子量分布はこの校正を参照することによりそのＧＰＣ曲線から得られた。 Ｍｗ〜１５０，０００及びＭ ｗ／Ｍｎ〜２の値が得られた。 収率は＞９５％であった。 例２ オキシメチレン結合されたＥ ₁₂₉ Ｐ ₅₆ Ｅ ₁₂₉が以下の試薬： 水酸化カリウム ２０ｇ ジクロロメタン ２５０ｍｌ Ｅ ₁₂₉ Ｐ ₅₆ Ｅ ₁₂₉ ２０ｇ（５０ｍｌのジクロロメタン中） を使用して例１に記載された方法に従い製造された。 ポリマーは例１で記載されたように分離された。 ＧＰＣ測定からＭｗ〜７０， ０００及びＭｗ／Ｍｎ〜２の値が得られた。 収率は＞９５％であった。 例３ オキシメチレン結合されたＥ ₉ Ｐ ₅₆ Ｅ ₉が以下の試薬： 水酸化カリウム ２０ｇ ジクロロメタン ３０ｍｌ Ｅ ₉ Ｐ ₅₆ Ｅ ₉ ２０ｇ（５０ｍｌのジクロロメタン中） を使用して例１に記載された方法に従い製造された。 ポリマーは例１で記載されたように分離された。 ＧＰＣ測定からＭｗ〜２０， ０００及びＭｗ／Ｍｎ〜２の値が得られた。 収率は＞８０％であった。 例４ オキシメチレン結合されたマルチブロック共重合体が、平均分子量４００（Ｐ ＥＧ４００）を持つポリエチレングリコール及び平均分子量１０００（ＰＰＧ１ ０００）を持つポリプロピレングリコールの水酸化カリウム存在下でのジクロロメタンとの反応により製造された。 ポリマーは以下の試薬： 水酸化カリウム ５０ｇ ジクロロメタン ５０ｍｌ ＰＥＧ４００ １０ｇ ＰＰＧ１０００ ４５ｇ 即ち、３５．７ｍｏｌ％ＰＥＧ及び６４．３ｍｏｌ％ＰＰＧ１０００、を使用して例１に記載された方法に従い製造された。 ポリマーは例１で記載されたように分離された。 ＧＰＣ測定からＭｗ〜１１， ０００及びＭｗ／Ｍｎ〜２の値が得られた。 収率は＞９５％であった。 例５ オキシメチレン結合されたマルチブロック共重合体が、平均分子量４００（Ｐ ＥＧ４００）を持つポリエチレングリコール及び平均分子量１０００（ＰＰＧ１ ０００）を持つポリプロピレングリコールの水酸化カリウム存在下でのジクロロメタンとの反応により製造された。 ポリマーは以下の試薬： 水酸化カリウム ５０ｇ ジクロロメタン ５０ｍｌ ＰＥＧ４００ ４０ｇ ＰＰＧ１０００ １１．２５ｇ 即ち、９０ｍｏｌ％ＰＥＧ及び１０ｍｏｌ％ＰＰＧ１０００、を使用して例１に記載された方法に従い製造された。 ポリマーは例１で記載されたように分離された。 ＧＰＣ測定からＭｗ〜５０， ０００及びＭｗ／Ｍｎ〜２の値が得られた。 収率は＞９５％であった。 例６ オキシメチレン結合されたマルチブロック共重合体が、平均分子量４，２００ を持ち、ＢがオキシブチレンであるＥ _r Ｂ _s Ｅ _rトリブロック共重合体の水酸化ナトリウム存在下でのジクロロメタンとの反応により製造された。 該共重合体は以下の試薬： 水酸化ナトリウム ２０ｇ ジクロロメタン １６０ｍｌ Ｅ ₃₇ Ｂ ₁₁ Ｅ ₃₇ １０ｇ（５０ｍｌのジクロロメタン中） を使用して例１に記載された方法に従い製造された。 ポリマーは例１で記載されたように分離された。 ＧＰＣ測定からＭｗ〜２４３ ，０００及びＭｗ／Ｍｎ〜２の値が得られた。 収率は＞９５％であった。 例７ オキシメチレン結合されたマルチブロック共重合体が、プルロニック^TM Ｆ１０ ８として購入により入手可能なＥ _r Ｐ _s Ｅ _rトリブロック共重合体及び平均分子量６，０００（ＰＥＧ６０００）を持つポリエチレングリコールの水酸化ナトリウム存在下でのジクロロメタンとの反応により製造された。 該共重合体は以下の試薬： 水酸化ナトリウム ３０ｇ ジクロロメタン ２００ｍｌ Ｅ ₁₂₉ Ｐ ₅₆ Ｅ ₁₂₉ １５ｇ（ジクロロメタン^*中） ＰＥＧ６０００ １５ｇ（ジクロロメタン^*中） を使用して例１に記載された方法に従い製造された。 ^* Ｅ ₁₂₉ Ｐ ₅₆ Ｅ ₁₂₉及びＰＥＧ６０００は１００ｍｌのジクロロメタン中に溶解された混合物として使用された。 ポリマーは例１で記載されたように分離された。 ＧＰＣ測定からＭｗ〜１７０ ，５００及びＭｗ／Ｍｎ〜２の値が得られた。 収率は＞９５％であった。

【手続補正書】特許法第１８４条の８ 【提出日】１９９６年１２月４日【補正内容】 請求の範囲 １． 不規則な順序の以下の繰り返しユニット −〔（Ｅ _r Ｐ _s Ｅ _r ）ＣＨ ₂ Ｏ〕 _z − ここで、 Ｐはオキシプロピレンであり； Ｅはオキシエチレンであり； ｒは７５から１３５の整数であり； ｓは１５から６５の整数であり； ｚは２から５０の整数である； と、ポリ（オキシエチレン）標準に対してゲル浸透クロマトグラフィーにより測定された１０，０００から５００，０００までの範囲の分子量とを有する請求項１記載の共重合体。 ２． Ｐはオキシプロピレンの代わりにオキシブチレンであり、ｓはオキシブチレンのより高い分子量を補償するために対応してより小さい数量である請求項１ 記載の共重合体の改善。 ３． 望みの場合は、ポリ（エチレングリコール）及び／又はポリ（プロピレングリコール）の一若しくはそれ以上のジヒドロキシ停止されたポリマーを含む、 エチレングリコール並びにプロピレングリコール若しくはブチレングリコールの一若しくはそれ以上のジヒドロキシ停止されたトリブロック共重合体が、塩基存在下でジハロメタンを伴う溶液中で反応される請求項１又は２記載の共重合体を製造するための方法。 ４． 溶媒として過剰のジハロメタンが使用される請求項３記載の方法。 ５． ジハロメタンはジクロロメタンである請求項３記載の方法。 ６． 一若しくはそれ以上のジヒドロキシ停止されたトリブロック共重合体は４ ，０００から１５，０００の範囲の分子量を持つ請求項３記載の方法。