グリコリドの連続的溶融-固相開環重合法によるポリグリコール酸の合成と性質

抄録

工業的な高分子量ポリグリコール酸(PGA)の製造方法として，グリコリド(GL)の開環重合による連続的溶融-固相重合法を考案し，種々の重合条件における速度論的解析と重合物のキャラクタリゼーションを行った．本報において，触媒として SnCl₂・2H₂O，開始剤として 1-ドデカノールを用いて 170℃ で重合を行ったところ，M_w が 280,000，M_w/M_n が 2.0 の PGA を得た．これは既存の文献や縫合糸として市販されている PGA と同等以上の高分子量体であった．140～170℃ の範囲における重合速度の活性化エネルギーが 110±3 kJ/mol で，触媒濃度と重合速度は一次の関係にあった．開始剤が反応速度に及ぼす度合いは，H₂O と一級アルコール類に差が認められたが，アルコール化合物間の速度差は小さかった．また，開始剤として使用した H₂O と GL との反応により生成するカルボン酸が重合速度を低下させた．重合触媒は PGA の構造に影響しないが，熱安定性に影響した．開始剤は PGA の末端構造と分子量に影響し，開始剤に H₂O を用いると PGA の末端構造はカルボン酸基，一級アルコールを用いるとそれに相当するエステル基が導入された．また，PGA の分子量は基本的には開始剤濃度で制御されるが，重合温度は相変化に影響し重要な因子であることがわかった．