JP2000281782A - Production of crosslinked polysuccinimide and production of crosslnked polyaspartic acid - Google Patents

Production of crosslinked polysuccinimide and production of crosslnked polyaspartic acid

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JP2000281782A
JP2000281782A JP8814899A JP8814899A JP2000281782A JP 2000281782 A JP2000281782 A JP 2000281782A JP 8814899 A JP8814899 A JP 8814899A JP 8814899 A JP8814899 A JP 8814899A JP 2000281782 A JP2000281782 A JP 2000281782A
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JP
Japan
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polysuccinimide
acid
crosslinked
functional group
reaction
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JP8814899A
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Japanese (ja)
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Hisakazu Tanaka
寿計 田中
Hideyuki Ishizu
秀行 石津
Yoshiki Hasegawa
義起 長谷川
Shigeki Ideguchi
茂樹 井手口
Chikaya Kato
哉也 加藤
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DIC Corp
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Dainippon Ink and Chemicals Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To produce a crosslinked polymer excellent in absorbency and biodegradability by heating a compound selected from among aspartic acid, etc., in the presence of a catalyt, pulverizing the resultant solid polysuccinimide, adding, to the resultant power, a crosslinker having functional groups reactive with the functional groups of the polysuccinimide and heating the mixture to cause simultaneously the mol.-wt.-increasing reaction and crosslinking. SOLUTION: At least one compound selected from among aspartic acid, glutamic acid, maleamic acid, maleimide and a reaction product of maleic anhydride with NH3 is heated in the presence of a catalyst to give solid polysuccinimide, which is pulverized and mixed with a crosslinker, preferably a polyamine compound, having functional groups reactive with the functional gropus of the polysuccinimide. The resultant mixture is heated to cause simultaneously the mol.-wt.-increasing reaction and crosslinking. Thus produced crosslinked polysuccinimide is hydrolyzed to give crosslinked polyaspartic acid which has such a water absorbency that the absorption of physiological salt solution is 10 g/g or higher.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は高度な吸水性能と生
分解性を有するポリこはく酸イミド架橋体、およびポリ
アスパラギン酸架橋体の製造方法に関する。本発明のポ
リアスパラギン酸架橋体は使い捨ての衛材製品や家庭用
品、止水材、土壌改良材、結露防止剤、農園芸用保水剤
などの吸水性樹脂として利用可能である。
The present invention relates to a crosslinked product of polysuccinimide and a crosslinked product of polyaspartic acid having high water absorption performance and biodegradability. The crosslinked polyaspartic acid product of the present invention can be used as a water-absorbing resin such as disposable sanitary wares and household products, water-stopping materials, soil improvement materials, dew condensation inhibitors, and water retention agents for agricultural and horticultural use.

【0002】[0002]

【従来の技術】吸水性樹脂は、オムツや生理用品などの
衛生用品等の衛生分野、医療分野、土木・建築分野、食
品分野、工業分野、土壌改質剤、農業・園芸分野など多
種多様な分野に利用が求められる。
2. Description of the Related Art Water-absorbent resins are used in a wide variety of fields such as sanitary articles such as diapers and sanitary articles, medical fields, civil engineering and construction fields, food fields, industrial fields, soil modifiers, agriculture and horticultural fields. Utilization is required in the field.

【0003】このような分野において吸水性樹脂に望ま
れている第一の特性は高吸水倍率である。吸水性樹脂の
高吸水倍率は、経験的にポリマーの分子量、イオン強
度、架橋密度に関係することが知られているが、このよ
うな条件を満たすポリマーとして、従来、ポリアクリル
酸塩部分架橋物、デンプンアクリル酸共重合体が知られ
ていた。近年、環境問題の意識の高まりと共に吸水性樹
脂に対しても生分解性を求める気運が高まってきている
ことから、従来の上記のポリマーに代わる生分解性能を
有する吸水性樹脂が要望されている。
[0003] The first property desired for a water-absorbent resin in such a field is a high water absorption ratio. It has been empirically known that the high water absorption capacity of a water-absorbent resin is related to the molecular weight, ionic strength, and cross-link density of the polymer. And starch acrylic acid copolymers. In recent years, with increasing awareness of environmental issues, there has been an increase in demand for biodegradability of water-absorbent resins, and therefore, a water-absorbent resin having a biodegradability that replaces the above-mentioned conventional polymers has been demanded. .

【0004】吸水性と生分解性を併せ持つ高分子化合物
としては、多糖類などの天然系樹脂、およびポリアミノ
酸系樹脂などが知られている。多糖類などの天然系樹脂
の中で高吸収性を有するものとしては、ヒアルロン酸、
およびアルカリゲネス族に属する微生物より産出される
多糖類が知られている(特開平4−200389号公
報)。しかし、これらの多糖類は、吸水性樹脂として充
分な機能を有するものの現在の製造法では安価に、かつ
大量に入手することが困難である。
As high molecular compounds having both water absorption and biodegradability, natural resins such as polysaccharides and polyamino acid resins are known. Among the natural resins such as polysaccharides, those having high absorbency include hyaluronic acid,
And polysaccharides produced by microorganisms belonging to the family Alcaligenes are known (JP-A-4-200389). However, although these polysaccharides have a sufficient function as a water-absorbing resin, it is difficult to obtain them inexpensively and in large quantities by current production methods.

【0005】また安価な多糖類であるセルロース、デン
プンを原料とする吸水性樹脂としては、多糖類をアミノ
酸類と混合し加熱乾燥して得られる吸水性樹脂が知られ
ている(特開平8−89796号公報)。しかしこれら
の吸水性樹脂は、吸水能力が不十分であるという問題が
ある。
[0005] Further, as a water-absorbing resin made of cellulose and starch, which are inexpensive polysaccharides, a water-absorbing resin obtained by mixing a polysaccharide with an amino acid and drying by heating is known (Japanese Patent Laid-open No. Hei 8-8). 89796). However, these water absorbent resins have a problem that their water absorbing ability is insufficient.

【0006】ポリアミノ酸系樹脂については、ポリアス
パラギン酸のポリアミンによる部分架橋物を加水分解し
て得られる吸水性樹脂(特開平7−309943号公
報、特開平9−169840号公報)が知られている。
この方法は、一旦高分子量のポリこはく酸イミドの調製
を行った後ポリアミンを反応させて架橋を行い、吸水性
能を有するポリアスパラギン酸架橋体を得るというもの
である。
As the polyamino acid-based resin, there are known water-absorbing resins obtained by hydrolyzing a partially crosslinked product of polyaspartic acid with a polyamine (JP-A-7-309943 and JP-A-9-169840). I have.
In this method, a high molecular weight polysuccinimide is once prepared and then reacted with a polyamine to carry out crosslinking, thereby obtaining a crosslinked polyaspartic acid having water absorption performance.

【0007】この高分子量のポリこはく酸イミドを製造
する方法は、種々提案されている。
Various methods for producing this high molecular weight polysuccinimide have been proposed.

【0008】例えば特公昭48−20638号公報にお
いて、85%燐酸を触媒としてロータリーエバポレータ
ーを用いて薄膜状で反応を行うことにより高分子量ポリ
こはく酸イミドを得る方法が開示されている。また特開
平10−72524号公報では触媒としてのプロトン酸
の存在下、有機溶媒中、懸濁状態又は塊状状態で反応す
る高分子量ポリこはく酸イミドの製造方法が示されてい
る。さらに米国特許5142062号では、燐酸などを
触媒として減圧下でアスパラギン酸を加熱縮合した後、
これを粉砕して更に重合させることにより高分子量のポ
リこはく酸イミドを得られるとしている。しかし、これ
らいずれの吸水性樹脂の製造方法も、ポリこはく酸イミ
ドを原料とする方法を開示しているため、まず高分子量
のポリこはく酸イミドの調製を行った後、ポリこはく酸
イミドの架橋を行う必要があり、重合工程とポリこはく
酸イミドの架橋工程を別になるので、工程数が多くな
り、全工程が複雑になるという問題があった。
For example, Japanese Patent Publication No. 48-20638 discloses a method for obtaining a high molecular weight polysuccinimide by performing a reaction in the form of a thin film using a rotary evaporator using 85% phosphoric acid as a catalyst. JP-A-10-72524 discloses a method for producing a high-molecular-weight polysuccinimide which reacts in an organic solvent in a suspended or bulk state in the presence of a protonic acid as a catalyst. Further, in US Pat. No. 5,142,062, after aspartic acid is heated and condensed under reduced pressure using phosphoric acid or the like as a catalyst,
It is stated that this is ground and further polymerized to obtain a high molecular weight polysuccinimide. However, since any of these methods for producing a water-absorbent resin discloses a method using polysuccinimide as a raw material, first, a high-molecular-weight polysuccinimide is prepared, and then the cross-linking of the polysuccinimide is performed. Need to be carried out, and the polymerization step and the cross-linking step of the polysuccinimide are separated. Therefore, there is a problem that the number of steps is increased and all the steps are complicated.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、高分子量化
反応と架橋反応とを同時に行わせることができる、ポリ
こはく酸イミド架橋体の製造方法及び特に吸水性能及び
生分解性に優れたポリアスパラギン酸架橋体の製造方法
を提供することを目的とする。
DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention provides a method for producing a crosslinked polysuccinimide capable of simultaneously performing a high molecular weight reaction and a crosslinking reaction, and particularly a polysuccinimide excellent in water absorption performance and biodegradability. An object of the present invention is to provide a method for producing a crosslinked aspartic acid.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】そこで、本発明者らは、
上述したような従来技術における種々の欠点の存在に鑑
み、鋭意検討を重ねた結果、低分子量のポリこはく酸イ
ミド固形物を調整した後、この固形物に架橋剤を添加
し、加熱することにより、複雑なプロセスを経ることな
く簡便に高分子量化と同時に架橋を行うことが可能であ
ることを見いだすに及んで本発明を完成するに至った。
Means for Solving the Problems Accordingly, the present inventors have:
In view of the existence of various disadvantages in the prior art as described above, as a result of intensive studies, after adjusting a low molecular weight polysuccinimide solid, a crosslinking agent is added to this solid, and heated. The present invention has been completed by finding that it is possible to easily increase the molecular weight and simultaneously carry out crosslinking without going through a complicated process.

【0011】すなわち[I]本発明は、(I)アスパラ
ギン酸、グルタミン酸、マレアミド酸、マレイミド、お
よび無水マレイン酸とアンモニアとの反応物からなる群
より選ばれた1種以上を、触媒の存在下加熱し、ポリこ
はく酸イミド固形物を得る第1工程と、(II)該ポリこ
はく酸イミド固体物を細粒化し、該ポリこはく酸イミド
中の官能基と反応しうる官能基を有する架橋剤を添加
し、さらに加熱する第2工程とからなり、該第2工程に
おいて高分子量化反応と同時に架橋反応を行うことを特
徴とするポリこはく酸イミド架橋体の製造方法を提供す
るものであり、また[II]本発明は、(I)アスパラギ
ン酸、グルタミン酸、マレアミド酸、マレイミド、およ
び無水マレイン酸とアンモニアとの反応物からなる群よ
り選ばれた1種を、触媒の存在下加熱しポリこはく酸イ
ミドを得る第1工程と、(II)該ポリこはく酸イミド固
体物を細粒化し、該ポリこはく酸イミド中の官能基と反
応しうる官能基を有する架橋剤を添加した後、さらに加
熱し、該ポリこはく酸イミドの高分子量化を行い、ポリ
こはく酸イミド架橋体を得る第2工程と、(III)該ポ
リこはく酸イミド架橋体を加水分解する第3工程とから
なることを特徴とするポリアスパラギン酸架橋体の製造
方法を提供するものであり、[III]本発明は、ポリア
スパラギン酸架橋体が吸水性機能を有する上記[II]記
載のポリアスパラギン酸架橋体の製造方法を提供するも
のであり、さらに[IV]本発明は、生理食塩水の吸水倍
率が10g/g以上である上記[II]又は[III]記載
のポリアスパラギン酸架橋体の製造方法を提供するもの
であり、[V]本発明は、ポリこはく酸イミド中の官能
基と反応しうる官能基を有する架橋剤が、ポリアミン化
合物である、請求項1記載のポリこはく酸イミド架橋体
の製造方法を提供するものであり、[VI]本発明は、ポ
リこはく酸イミド中の官能基と反応しうる官能基を有す
る架橋剤が、ポリアミン化合物である上記[II]〜[I
V]のいずれかに記載のポリアスパラギン酸架橋体の製
造方法を提供するものである。
That is, [I] The present invention provides (I) at least one selected from the group consisting of aspartic acid, glutamic acid, maleamic acid, maleimide, and a reaction product of maleic anhydride and ammonia in the presence of a catalyst. A first step of heating to obtain a polysuccinimide solid, and (II) a cross-linking agent having a functional group capable of reacting with a functional group in the polysuccinimide by granulating the polysuccinimide solid. And a second step of further heating, which provides a method for producing a crosslinked polysuccinimide, wherein a cross-linking reaction is carried out simultaneously with the high molecular weight reaction in the second step, [II] The present invention also relates to (I) a catalyst selected from the group consisting of aspartic acid, glutamic acid, maleamic acid, maleimide, and a reaction product of maleic anhydride and ammonia. A first step of heating to obtain a polysuccinimide in the presence of a medium, and (II) crosslinking the polysuccinimide solid into fine particles and having a functional group capable of reacting with a functional group in the polysuccinimide. After the addition of the agent, the mixture is further heated to increase the molecular weight of the polysuccinimide to obtain a crosslinked polysuccinimide, and (III) a second step of hydrolyzing the crosslinked polysuccinimide. [III] The present invention provides a method for producing a crosslinked polyaspartic acid comprising three steps, wherein the crosslinked polyaspartic acid has a water-absorbing function. The present invention also provides a method for producing a crosslinked aspartic acid, and [IV] the present invention further provides a crosslinked polyaspartic acid according to the above [II] or [III], wherein the water absorption capacity of physiological saline is 10 g / g or more. Provide a manufacturing method for [V] The present invention provides the method for producing a crosslinked polysuccinimide according to claim 1, wherein the crosslinking agent having a functional group capable of reacting with a functional group in the polysuccinimide is a polyamine compound. [VI] The present invention relates to the above-mentioned [II] to [I], wherein the crosslinking agent having a functional group capable of reacting with the functional group in the polysuccinimide is a polyamine compound.
V]. A method for producing the crosslinked polyaspartic acid according to any one of [1] to [5].

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】本発明において、ポリこはく酸イ
ミド架橋体は(I)単量体を触媒と共に加熱しポリこは
く酸イミド固形物を得る第1工程と、(II)該ポリこは
く酸イミド固体物を細粒化し、該ポリこはく酸イミド中
の官能基と反応しうる官能基を有する架橋剤を添加し、
さらに加熱する第2工程を経て製造される。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION In the present invention, a crosslinked polysuccinimide is obtained by (I) a first step of heating a monomer together with a catalyst to obtain a solid polysuccinimide, and (II) the polysuccinimide. The solid is finely divided, and a crosslinking agent having a functional group capable of reacting with a functional group in the polysuccinimide is added,
It is manufactured through a second step of further heating.

【0013】まず本発明の第1工程について説明する。First, the first step of the present invention will be described.

【0014】第1工程において、単量体を触媒と共に熱
することにより、比較的低分子量のポリこはく酸イミド
を得る。このポリこはく酸イミドの分子量は重量平均分
子量で20,000〜100,000である。このよう
な低分子量のポリこはく酸イミドは、単量体を、触媒の
存在下加熱することによって得られる。
In the first step, a relatively low molecular weight polysuccinimide is obtained by heating the monomer together with the catalyst. The molecular weight of this polysuccinimide is 20,000 to 100,000 in terms of weight average molecular weight. Such a low molecular weight polysuccinimide can be obtained by heating a monomer in the presence of a catalyst.

【0015】本発明で使用する単量体は、アスパラギン
酸、マレアミド酸、マレイミド、および無水マレイン酸
とアンモニアとの反応物からなる群より選ばれた1種又
は2種以上である。
The monomer used in the present invention is one or more selected from the group consisting of aspartic acid, maleamic acid, maleimide, and a reaction product of maleic anhydride and ammonia.

【0016】アスパラギン酸はD体でもL体でもそれら
の混合物でもよい。また、アスパラギン酸の金属塩であ
っても良い。アスパラギン酸と塩を形成するアルカリ金
属としては特に限定はないが、リチウム、ナトリウムま
たはカリウムが好ましい。また、無水マレイン酸とアン
モニアとの反応物を単量体として用いる場合、アンモニ
アはアンモニアガス、アンモニウム水溶液、およびアン
モニウム塩何れであっても良い。
Aspartic acid may be in D-form, L-form or a mixture thereof. Further, a metal salt of aspartic acid may be used. The alkali metal forming a salt with aspartic acid is not particularly limited, but lithium, sodium or potassium is preferable. When a reaction product of maleic anhydride and ammonia is used as a monomer, ammonia may be any of ammonia gas, an aqueous ammonium solution, and an ammonium salt.

【0017】反応は無触媒でも進行するが、触媒を用い
ることが好ましい。触媒を用いることにより反応温度を
下げ、および反応時間を短縮することが期待される。触
媒の種類は用いる単量体により適宜選択される。アスパ
ラギン酸を単量体として使用する場合は、燐酸、硫酸、
p−トルエンスルホン酸、トリフルオロメタンスルホン
酸等のプロトン酸、周期表II、III、IV、V族の金属、
あるいはその塩が挙げられ、具体的には、例えば亜鉛
末、錫末、アルミニウム、マグネシウム等の金属、また
は酸化亜鉛、酸化錫、酸化マグネシウム、酸化チタン等
の金属酸化物、または塩化錫、塩化マグネシウム、塩化
アルミニウム等の金属ハロゲン化物、炭酸亜鉛、炭酸マ
グネシウム等の金属炭酸塩、オクタン酸錫、酢酸錫、酢
酸亜鉛等の有機カルボン酸塩、硫酸亜鉛、硫酸アルミニ
ウム等の硫酸塩、トリフルオロメタンスルホン酸亜鉛、
メタンスルホン酸錫、p−トルエンスルホン酸亜鉛等の
有機スルホン酸塩が挙げられる。その他、ジブチリチン
オキサイド等の上記金属の金属有機酸化物、または、チ
タニウムイソプロポオキサイド等の上記金属の金属アル
コキシド、またはダウエックス、アンバーライト等のイ
オン交換樹脂が挙げられる。これらのうち反応後の洗浄
が容易であり、しかも入手が容易である点で、燐酸、硫
酸、p−トルエンスルホン酸、トリフルオロメタンスル
ホン酸等のプロトン酸が好ましく、さらに燐酸がより好
ましい。
Although the reaction proceeds without a catalyst, it is preferable to use a catalyst. The use of a catalyst is expected to lower the reaction temperature and shorten the reaction time. The type of the catalyst is appropriately selected depending on the monomer used. When aspartic acid is used as a monomer, phosphoric acid, sulfuric acid,
Protonic acids such as p-toluenesulfonic acid, trifluoromethanesulfonic acid, and the like, metals of Groups II, III, IV, and V of the periodic table;
Or salts thereof, and specifically, for example, metals such as zinc powder, tin powder, aluminum and magnesium, or metal oxides such as zinc oxide, tin oxide, magnesium oxide and titanium oxide, or tin chloride and magnesium chloride Metal chlorides such as zinc carbonate, magnesium carbonate, etc., organic carboxylate salts such as tin octoate, tin acetate, zinc acetate, sulfates such as zinc sulfate and aluminum sulfate, trifluoromethanesulfonic acid zinc,
Organic sulfonates such as tin methanesulfonate and zinc p-toluenesulfonate are exemplified. Other examples include metal organic oxides of the above metals such as dibutylitin oxide, metal alkoxides of the above metals such as titanium isopropoxide, and ion exchange resins such as Dowex and Amberlite. Of these, protonic acids such as phosphoric acid, sulfuric acid, p-toluenesulfonic acid, and trifluoromethanesulfonic acid are preferred, and phosphoric acid is more preferred, in that washing after the reaction is easy and availability is easy.

【0018】マレイミドを単量体として使用する場合は
塩基性触媒を用いることが好ましい。塩基性触媒として
は、例えばカリウム、ナトリウム、およびリチウムなど
のアルカリ金属;およびこれら金属のフェノール塩、ア
ルコラート、マレイミド、フタールイミドなどのイミド
塩、ブチルリチウム、フェニルリチウム、トリエチルア
ミン、トリブチルアミン、ジイソプロピルアミン、テト
ラエチルアンモニウムハイドロオキサイド、トリメチル
セチルアンモニウムハイドロオキサイド等の第2、3、
4級アミン化合物、その他水酸化ナトリウム、水酸化カ
リウム、水酸化リチウム、水酸化マグネシウム、などの
強アルカリ等が好ましい。その他の単量体についても適
宜触媒を選択し使用することができる。
When maleimide is used as a monomer, it is preferable to use a basic catalyst. Examples of the basic catalyst include alkali metals such as potassium, sodium, and lithium; and phenol salts of these metals, imide salts such as alcoholate, maleimide, and phthalimide; butyllithium, phenyllithium, triethylamine, tributylamine, diisopropylamine, and tetraethylamine. Second, third, such as ammonium hydroxide, trimethylcetyl ammonium hydroxide,
Preferred are quaternary amine compounds and other strong alkalis such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, lithium hydroxide and magnesium hydroxide. Catalysts can be appropriately selected and used for other monomers.

【0019】反応は無溶媒系で行っても溶剤を用いても
どちらで行っても良い。溶剤を使用する場合、反応自体
のハンドリングが容易となるとともに、単量体と触媒が
十分混ざり合うため、反応を効率よくおくなうことが可
能になる。使用しない場合攪拌が問題となるが、コスト
を抑えることが可能になる。有機溶媒としては、特に制
限されず従来公知の有機溶剤を使用することができる
が、高沸点であることが望ましく、そのような有機溶剤
としては、例えばメシチレン、ナフタレン、テトラリ
ン、ジエチルベンゼン、ペンチルベンゼン、ドデシルベ
ンゼン等の芳香族炭化水素、ジクロロベンゼン、トリク
ロロベンゼン等の芳香族ハロゲン化炭化水素、フェネト
ール、ブチルフェニルエーテル、ジフェニルエーテル、
4,4‘−ジメチルジフェニルエーテル、3,3’−ジ
メチルジフェニルエーテル、3−メチルジフェニルエー
テル、4,4‘−ジブロモジフェニルエーテル、4,4
‘−ジクロロジフェニルエーテル、4−メトキシジフェ
ニルエーテル、4−メチル−4’−メトキシジフェニル
エーテル、ジベンゾフラン、キサンテン、ジメトキシベ
ンゼン等の芳香族エーテル類、ニトロベンゼン等の芳香
族ニトロ化合物が挙げられる。これらは単独で用いるこ
ともできるが、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセト
アミド、N−メチルピロリドン、N,N‘−ジメチルイ
ミダゾリノン、ジメチルスルホキシド、スルホランから
選ばれた少なくとも1つの非プロトン性有機溶媒との混
合溶媒であることが、得られるこはく酸イミドの分散性
を高める点で好ましい。芳香族炭化水素、芳香族ハロゲ
ン化水素、芳香族エーテル類、芳香族ニトロ化合物から
選ばれた少なくとも1種と非プロトン性有機溶媒との混
合割合は、全溶媒における非プロトン性有機溶媒の割合
が1〜99重量%であることが好ましく、より好ましく
は5〜95重量%の範囲である。溶媒の使用量は特に制
限されないが、通常アスパラギン酸、マレアミド酸、マ
レイミドまたは無水マレイン酸とアンモニア100重量
部に対し1〜5000重量部、好ましくは3〜2000
重量部の割合である。溶媒中で反応させた場合には、反
応液をろ過後乾燥させる、あるいは減圧下溶媒を留去し
乾燥させることによりポリこはく酸イミド固形物を得る
ことができる。また、無溶剤で反応させた場合には反応
液をそのまま第2工程で用いることができる。
The reaction may be carried out in a solventless system or using a solvent. When a solvent is used, the handling of the reaction itself is facilitated, and the monomer and the catalyst are sufficiently mixed, so that the reaction can be efficiently performed. When not used, agitation becomes a problem, but the cost can be reduced. The organic solvent is not particularly limited, and a conventionally known organic solvent can be used.It is desirable that the organic solvent has a high boiling point, and examples of such an organic solvent include mesitylene, naphthalene, tetralin, diethylbenzene, pentylbenzene, and the like. Aromatic hydrocarbons such as dodecylbenzene, dichlorobenzene, aromatic halogenated hydrocarbons such as trichlorobenzene, phenetole, butyl phenyl ether, diphenyl ether,
4,4′-dimethyldiphenyl ether, 3,3′-dimethyldiphenylether, 3-methyldiphenylether, 4,4′-dibromodiphenylether, 4,4
Examples include aromatic ethers such as' -dichlorodiphenyl ether, 4-methoxydiphenyl ether, 4-methyl-4'-methoxydiphenyl ether, dibenzofuran, xanthene, and dimethoxybenzene, and aromatic nitro compounds such as nitrobenzene. These can be used alone, but a mixed solvent with at least one aprotic organic solvent selected from dimethylformamide, dimethylacetamide, N-methylpyrrolidone, N, N'-dimethylimidazolinone, dimethylsulfoxide and sulfolane Is preferred from the viewpoint of increasing the dispersibility of the obtained succinimide. The mixing ratio of at least one selected from aromatic hydrocarbons, aromatic hydrogen halides, aromatic ethers, and aromatic nitro compounds with the aprotic organic solvent is such that the proportion of the aprotic organic solvent in all the solvents is It is preferably from 1 to 99% by weight, more preferably from 5 to 95% by weight. Although the amount of the solvent used is not particularly limited, it is usually 1 to 5000 parts by weight, preferably 3 to 2000 parts by weight per 100 parts by weight of aspartic acid, maleamic acid, maleimide or maleic anhydride and ammonia.
It is the ratio of parts by weight. When the reaction is carried out in a solvent, the reaction solution is filtered and dried, or the solvent is distilled off under reduced pressure and dried to obtain a polysuccinimide solid. When the reaction is carried out without a solvent, the reaction solution can be used as it is in the second step.

【0020】反応温度は特に限定されないが低いと反応
が進行せず、また高いと熱分解反応が起こりやすくな
る。具体的には−30℃〜300℃であることが好まし
く、より好ましくは室温〜240℃の範囲であり、さら
に好ましくは50℃〜200℃の範囲である。
The reaction temperature is not particularly limited, but if the reaction temperature is low, the reaction does not proceed, and if it is high, a thermal decomposition reaction is likely to occur. Specifically, the temperature is preferably −30 ° C. to 300 ° C., more preferably in the range of room temperature to 240 ° C., and still more preferably in the range of 50 ° C. to 200 ° C.

【0021】反応は大気中で行ってもよいが、複反応を
抑えることができるという点で不活性ガス雰囲気下で行
われることが好ましい。また反応の際の圧力は特に限定
されないが、減圧、あるいは常圧であることが好まし
く、減圧であることがより好ましい。具体的には10P
a〜1.013×105Paの範囲である。
The reaction may be carried out in the air, but is preferably carried out in an inert gas atmosphere, since double reaction can be suppressed. The pressure during the reaction is not particularly limited, but is preferably reduced pressure or normal pressure, and more preferably reduced pressure. Specifically, 10P
a to 1.013 × 10 5 Pa.

【0022】また反応時間は、1分から100時間であ
り、好ましくは1分から50時間、より好ましくは1分
から20時間である。
The reaction time is from 1 minute to 100 hours, preferably from 1 minute to 50 hours, more preferably from 1 minute to 20 hours.

【0023】次に本発明の第2工程について説明する。Next, the second step of the present invention will be described.

【0024】本発明の第2工程では、第1工程で得られ
たポリこはく酸イミド固体物を細粒化し、該ポリこはく
酸イミド中の官能基と反応しうる官能基を有する架橋剤
を添加し、高分子量化と架橋とを同時に行う。
In the second step of the present invention, the polysuccinimide solid obtained in the first step is finely divided, and a crosslinking agent having a functional group capable of reacting with a functional group in the polysuccinimide is added. Then, high molecular weight and crosslinking are simultaneously performed.

【0025】ポリこはく酸イミド固体物を細粒化する方
法は目的とする粒径に粉砕できる方法であれば特に限定
されない。すなわち粒径の中心が0.2〜20mmの範
囲内にあるような細粒化方法であればどのような方法で
あってもよい。固形物を細粒化する機械装置としては、
具体的にはロールクラッシャー、リングロール、リング
ホールミルのような圧縮粉砕装置;ハンマーミル、ピン
ミルのようなインパクトミル;またはロッドミル、ボー
ルミルのような転動ミルが挙げられる。また、溶剤を用
いた重合において0.2〜20mmの範囲内にある粒子
が予め得られる場合にはあえてこれらの細粒化装置を使
用する必要はない。
The method for pulverizing the polysuccinimide solid is not particularly limited as long as it can be pulverized to a desired particle size. In other words, any method may be used as long as the center of the particle diameter is in the range of 0.2 to 20 mm. As a mechanical device for refining solids,
Specific examples include a compression crusher such as a roll crusher, a ring roll and a ring hole mill; an impact mill such as a hammer mill and a pin mill; and a rolling mill such as a rod mill and a ball mill. In the case where particles in the range of 0.2 to 20 mm are obtained in advance by polymerization using a solvent, it is not necessary to use these fine-granulating devices.

【0026】本発明で用いられる架橋剤としては、ポリ
こはく酸イミド中の官能基と反応しうる官能基を有する
架橋剤であれば特に限定されない。それら架橋剤として
は、例えばエチレングリコール、ジエチレングリコー
ル、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコー
ル、ポリエチレングリコール、グリセリン、ポリグリセ
リン、プロピレングリコール、ジエタノールアミン、ト
リエタノールアミン、ポリオキシプロピレン、オキシエ
チレンオキシプロピレンブロック共重合体、ペンタエリ
ストロール、ソルビトール等の多価アルコール;エチレ
ンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテト
ラミン、テトラエチレンペンタミン、ペンタエチレンヘ
キサミン、ヘキサメチレンジアミン、ポリエーテルポリ
アミンなどの鎖状脂肪族ポリアミン、メンセンジアミ
ン、イソホロンジアミン、ビス(4−アミノシクロヘキ
シル)メタン3,9−ビス(3−アミノプロピル)−
2,4,8,10−テトラオキサンピロ[5,5]ウンデ
カンなどの環状脂肪族ポリアミン、m−キシレンジアミ
ン、p−キシレンジアミン等の芳香族ポリアミン、ダイ
マー酸と脂肪族ポリアミンとから得られるポリアミド
類、及びリジンなどの塩基性アミノ酸等のポリアミンが
挙げられる。これらのうち、より低い温度で架橋反応が
進行する点でポリアミンが好ましい。これらポリアミン
の使用量は、細粒化後のポリこはく酸イミド100重量
部に対して、0.005〜20重量%、好ましくは0.
005〜5重量%、より好ましくは0.01〜1重量%
である。0.005重量%未満の場合には架橋効果が現
れず、また20重量%を超えて使用しても架橋剤の使用
量に見合った効果は得られず、逆に吸水倍率が著しく小
さくなる場合がある。
The crosslinking agent used in the present invention is not particularly limited as long as it has a functional group capable of reacting with the functional group in the polysuccinimide. Examples of the crosslinking agent include ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol, polyethylene glycol, glycerin, polyglycerin, propylene glycol, diethanolamine, triethanolamine, polyoxypropylene, oxyethyleneoxypropylene block copolymer, Polyhydric alcohols such as pentaerythrol and sorbitol; linear aliphatic polyamines such as ethylenediamine, diethylenetriamine, triethylenetetramine, tetraethylenepentamine, pentaethylenehexamine, hexamethylenediamine, polyetherpolyamine, mensendiamine, isophoronediamine; Bis (4-aminocyclohexyl) methane 3,9-bis (3-aminopropyl)-
Cycloaliphatic polyamines such as 2,4,8,10-tetraoxane pyro [5,5] undecane, aromatic polyamines such as m-xylenediamine and p-xylenediamine, and dimer acids and aliphatic polyamines Polyamines and polyamines such as basic amino acids such as lysine. Of these, polyamines are preferred because the crosslinking reaction proceeds at lower temperatures. The amount of these polyamines to be used is 0.005 to 20% by weight, preferably 0.1 to 100% by weight, based on 100 parts by weight of the polysuccinimide after pulverization.
005-5% by weight, more preferably 0.01-1% by weight
It is. When the amount is less than 0.005% by weight, no cross-linking effect is exhibited, and when the amount exceeds 20% by weight, the effect corresponding to the amount of the cross-linking agent cannot be obtained, and conversely, when the water absorption capacity becomes extremely small. There is.

【0027】架橋剤とポリこはく酸イミド細粒物とを混
合する場合、細粒物に架橋剤をそのまま噴霧あるいは滴
下するか、あるいは水および低沸点の有機溶剤で架橋剤
を溶解した溶液を固体粉砕物に噴霧あるいは滴下するこ
とが一般的である。架橋剤を溶解する有機溶剤としては
特に制限されないが、非プロトン性の有機溶媒が好まし
い。そのような溶媒としては、例えばジメチルホルムア
ミド、ジメチルアセトアミド、N−メチルピロリドン、
N,N‘−ジメチルイミダゾリノン、ジメチルスルホキ
シド、スルホランなどを挙げることができる。有機溶剤
の使用量は、架橋剤の濃度が0.1〜50重量%になる
ように使用することが好ましい。50重量%を越える場
合は細粒化物と架橋剤溶液との混合が不均一になる場合
がある。また、0.1重量%未満の場合使用する溶媒量
が多くなり使用量に見合った効果は得られず、コストの
上昇を招くだけで、工業的に好ましくない。
When the cross-linking agent and the polysuccinimide fine particles are mixed, the cross-linking agent is sprayed or dropped on the fine particles as they are, or a solution in which the cross-linking agent is dissolved in water and a low boiling organic solvent is used as a solid. It is common to spray or drop on the pulverized material. The organic solvent for dissolving the crosslinking agent is not particularly limited, but an aprotic organic solvent is preferable. Such solvents include, for example, dimethylformamide, dimethylacetamide, N-methylpyrrolidone,
N, N'-dimethylimidazolinone, dimethylsulfoxide, sulfolane and the like can be mentioned. The amount of the organic solvent used is preferably such that the concentration of the crosslinking agent is 0.1 to 50% by weight. If it exceeds 50% by weight, the mixture of the finely divided product and the crosslinking agent solution may be non-uniform. On the other hand, if the amount is less than 0.1% by weight, the amount of the solvent to be used increases, and the effect corresponding to the amount used cannot be obtained, which only raises the cost and is not industrially preferable.

【0028】第2工程における反応温度、圧力等の条件
は特に限定されない。第1工程と同じ条件をそのまま使
用することができる。
The conditions such as the reaction temperature and pressure in the second step are not particularly limited. The same conditions as in the first step can be used as they are.

【0029】次に本発明の第3工程について説明する。Next, the third step of the present invention will be described.

【0030】本発明の第3工程は、第2工程で得られた
ポリこはく酸イミド架橋体を加水分解することによりポ
リアスパラギン酸架橋体を得る工程である。
The third step of the present invention is a step of obtaining a crosslinked polyaspartic acid by hydrolyzing the crosslinked polysuccinimide obtained in the second step.

【0031】加水分解反応は、ポリこはく酸イミド架橋
体固形物にアルカリ水溶液を滴下するか、この固形物を
アルカリ水溶液中に加え、0〜100℃、好ましくは2
0〜50℃で、0.5〜24時間反応させることにより
行われる。
In the hydrolysis reaction, an aqueous alkali solution is added dropwise to the crosslinked polysuccinimide solid, or this solid is added to an aqueous alkali solution at 0 to 100 ° C., preferably 2 to 100 ° C.
The reaction is carried out at 0 to 50 ° C for 0.5 to 24 hours.

【0032】アルカリ水溶液に使用するアルカリ金属化
合物、および/またはアルカリ土類金属化合物として
は、水酸化物または炭酸塩が好ましい。これらの化合物
の具体例としては、LiOH、NaOH、KOH、Mg
(OH)2 Ca(OH)2 Li 2CO3、Na2CO3、K
2CO3、MgCO3 CaCO3等が挙げられる。アルカ
リ水溶液は、水酸化ナトリウムもしくは水酸化カリウム
の0.1〜40重量%水溶液を用いるのが一般的であ
る。加えるアルカリ化合物の量はイミド環基1に対し
0.2〜2.0molを用いることが好ましい。
Alkali metallization for use in alkaline aqueous solutions
Compounds and / or alkaline earth metal compounds
Is preferably a hydroxide or a carbonate. These compounds
Specific examples of LiOH, NaOH, KOH, Mg
(OH)Two ,Ca (OH)Two ,Li TwoCOThree, NaTwoCOThree, K
TwoCOThree, MgCOThree ,CaCOThreeAnd the like. Arca
The aqueous solution is sodium hydroxide or potassium hydroxide
It is common to use a 0.1 to 40% by weight aqueous solution of
You. The amount of the alkali compound to be added is based on 1 imide ring group.
It is preferable to use 0.2 to 2.0 mol.

【0033】加水分解反応終了後、反応生成物を多量の
メタノール、エタノール、アセトンなどに投入し、高分
子組成物を沈殿させることにより単離するか、またはイ
オン交換水を蒸発乾固することにより目的物を得る。
After completion of the hydrolysis reaction, the reaction product is poured into a large amount of methanol, ethanol, acetone, or the like, and isolated by precipitation of the polymer composition, or by evaporating ion-exchanged water to dryness. Obtain the desired product.

【0034】本発明による、合成反応により調製される
ポリアスパラギン酸架橋体は、吸水性能および生分解性
の両方の性能に優れている。
The crosslinked polyaspartic acid prepared by a synthesis reaction according to the present invention is excellent in both water absorption performance and biodegradability.

【0035】吸水性能は日本工業規格に規定されている
高吸水性樹脂の吸水量試験方法(JIS K−722
3)によるティーバック法による吸水量の試験により測
定ができる。ティーバック法で評価した場合、本発明に
よる樹脂組成物は、イオン交換水に対し20倍以上、生
理食塩水(0.9重量%生理食塩水)に対して5倍以上
の吸水性能を有する。さらに、本発明によるポリアスパ
ラギン酸架橋体は土中の細菌や微生物などにより分解可
能な生分解性を有しているので、土中に埋めるだけで分
解される。このため、廃棄処分が簡単であり、かつ安全
性に優れ、環境汚染などの環境衛生問題を引き起こすこ
ともない。従って、従来から知られている吸水性樹脂の
全ての用途に適用することができる。例えば、オムツや
生理用品などの衛生用品等の衛生分野、バップ剤用途な
どでの医療分野、廃泥ゲル化剤などとしての土木・建築
分野、食品分野、工業分野、土壌改質剤、および保水剤
などとしての農業・園芸分野など多種多様な分野に利用
することができる。
The water absorption performance is determined by the method of testing the water absorption of a superabsorbent resin specified in Japanese Industrial Standards (JIS K-722).
It can be measured by a test of the amount of water absorption by the tea bag method according to 3). When evaluated by the tea bag method, the resin composition according to the present invention has a water absorption performance of 20 times or more with respect to ion-exchanged water and 5 times or more with respect to physiological saline (0.9% by weight physiological saline). Furthermore, since the crosslinked polyaspartic acid according to the present invention has biodegradability that can be decomposed by bacteria and microorganisms in the soil, it is degraded only by burying in the soil. For this reason, disposal is simple and excellent in safety, and does not cause environmental health problems such as environmental pollution. Therefore, it can be applied to all uses of conventionally known water-absorbing resins. For example, hygiene fields such as sanitary articles such as diapers and sanitary articles, medical fields such as wrapping agents, civil engineering and construction fields such as waste mud gelling agents, food fields, industrial fields, soil modifiers, and water retention It can be used in various fields such as agriculture and horticulture as an agent.

【0036】[0036]

【実施例】以下実施例によって本発明をより具体的に説
明する。なお、本発明の樹脂の諸性質は以下の方法で測
定した。 吸水倍率:例中、樹脂の吸水能は日本工業規格、JIS
K−7223に記載されている高吸水性樹脂の吸水量
試験方法に基づき行った。すなわち、乾燥樹脂0.20
g(0.9%塩化ナトリウムに対しては1.00g)を
255メッシュナイロンシャー製のティーバッグ(20
0mm×100mm)に入れ、1000mlのイオン交
換水、または0.9%塩化ナトリウム水溶液に浸漬して
該樹脂を一定時間膨潤させた後、ティーバッグを引き上
げて10分間水切りを行い、重量を測定した。同様の操
作をティ−バッグのみで行った場合の重量をブランクと
して測定を行った。吸水倍率W(g/g)は、試料の質
量a(g)、試料を入れたティ−バッグを所定時間浸漬
し、水切り後の質量b(g)、試料を入れないティ−バ
ッグを所定時間浸漬し、水切り後の質量の平均値c
(g)から、次式に従って算出した。
The present invention will be described more specifically with reference to the following examples. In addition, various properties of the resin of the present invention were measured by the following methods. Water absorption capacity: In the examples, the water absorption capacity of the resin is based on Japanese Industrial Standards, JIS
It carried out based on the water absorption test method of the superabsorbent resin described in K-7223. That is, 0.20 dry resin
g (1.00 g for 0.9% sodium chloride) in a tea bag (20
(0 mm × 100 mm) and immersed in 1000 ml of ion-exchanged water or 0.9% sodium chloride aqueous solution to swell the resin for a certain period of time. Then, the tea bag was pulled up, drained for 10 minutes, and weighed. . The measurement was performed using the weight obtained when the same operation was performed using only the tea bag as a blank. The water absorption capacity W (g / g) was determined by immersing a tea bag containing the sample, a tea bag containing the sample for a predetermined time, removing the mass b (g) after draining, and removing the tea bag containing no sample for a predetermined time. Average value of mass after immersion and draining c
From (g), it was calculated according to the following equation.

【0037】[0037]

【数1】 (Equation 1)

【0038】(b)生分解率:生分解性試験は、修正M
ITI試験に従って実施した。即ち基礎培養液200m
lに、試験物質としての高分子組成物を100ppmと
なるように添加すると共に、活性汚泥を30ppmとな
るように添加した。その後、この基礎培養液を暗所下で
25℃に保ち、振とうしながら28日間培養した。上記
期間中、活性汚泥により消費された酸素量を定期的に測
定し、生物化学的酸素要求量(BOD)曲線を求めた。
生分解率(%)は、上記BOD曲線から得られる試験物
質(樹脂)の生物化学的酸素要求量A(mg)と、BO
D曲線から得られるブランク、つまり、基礎培養液の酸
素要求量B(mg)と、試験物質を完全酸化させる場合
に必要な全酸素要求量(TOD)C(mg)とから、次
(B) Biodegradation rate: The biodegradability test was performed using the modified M
Performed according to the ITI test. That is, 200m of basal culture
To l, a polymer composition as a test substance was added to 100 ppm, and activated sludge was added to 30 ppm. Thereafter, the basal culture was maintained at 25 ° C. in a dark place and cultured with shaking for 28 days. During the above period, the amount of oxygen consumed by the activated sludge was measured periodically to obtain a biochemical oxygen demand (BOD) curve.
The biodegradation rate (%) is calculated from the biochemical oxygen demand A (mg) of the test substance (resin) obtained from the BOD curve and the BO
From the blank obtained from the D curve, that is, the oxygen demand B (mg) of the basal culture solution and the total oxygen demand (TOD) C (mg) required for complete oxidation of the test substance,

【0039】[0039]

【数2】 (Equation 2)

【0040】に従って算出した。Calculated according to:

【0041】[参考例1]2LのナスフラスコにL−アス
パラギン酸100gおよび85%燐酸50gを仕込み、
エバポレーターを用い、オイルバス浴温200℃、減圧
下、4時間反応させた。
[Reference Example 1] 100 g of L-aspartic acid and 50 g of 85% phosphoric acid were charged into a 2 L eggplant flask.
Using an evaporator, the reaction was carried out at 200 ° C. in an oil bath at a reduced pressure for 4 hours.

【0042】[参考例2]参考例1で得られた生成物25
gを水およびメタノールで数回洗浄した。得られたポリ
こはく酸イミドをGPCで測定した結果、重量平均分子
量は7.5万であった。
[Reference Example 2] Product 25 obtained in Reference Example 1
g were washed several times with water and methanol. As a result of measuring the obtained polysuccinimide by GPC, the weight average molecular weight was 75,000.

【0043】[実施例1]参考例1で得たポリこはく酸イ
ミド10gを、リングボールミルを用い粉砕し粒径約
0.01〜2mmの粉体とした。得られた粉体をバット
上に薄くひきつめ、ヘキサメチレンジアミン1gをDM
F50gに溶解した架橋剤溶液を霧吹きにて5g噴霧し
た。噴霧後1Lナスフラスコに移しエバポレーターを用
い、オイルバス浴温200℃、減圧下、4時間反応させ
た。得られた反応物を再び粉砕し、500mlのイオン
交換水に懸濁後、2NのNaOH水溶液を滴下し、pH
を9〜11に調整しながら残りのイミド環の加水分解を
行った。得られた反応懸濁液をメタノールに排出し、ろ
過、乾燥して8.5gの生成物を得た。得られた樹脂の
吸水倍率、および生分解率を表1に記載した。
Example 1 10 g of the polysuccinimide obtained in Reference Example 1 was pulverized using a ring ball mill to obtain a powder having a particle size of about 0.01 to 2 mm. The obtained powder was thinly collected on a vat, and 1 g of hexamethylenediamine was added to DM.
5 g of a crosslinking agent solution dissolved in 50 g of F was sprayed by spraying. After spraying, the mixture was transferred to a 1-L eggplant-shaped flask, and reacted for 4 hours under reduced pressure at an oil bath temperature of 200 ° C. using an evaporator. The obtained reaction product was pulverized again, suspended in 500 ml of ion-exchanged water, and a 2N aqueous NaOH solution was added dropwise thereto to adjust the pH.
Was adjusted to 9 to 11 to hydrolyze the remaining imide ring. The obtained reaction suspension was discharged into methanol, filtered and dried to obtain 8.5 g of a product. Table 1 shows the water absorption capacity and biodegradability of the obtained resin.

【0044】[実施例2]実施例1においてヘキサメチレ
ンジアミンの量を0.1gに変えた他は実施例1と同様
の操作により8.2gの生成物を得た。得られた樹脂の
吸水倍率、および生分解率を表1に記載した。
Example 2 8.2 g of a product was obtained in the same manner as in Example 1 except that the amount of hexamethylenediamine was changed to 0.1 g. Table 1 shows the water absorption capacity and biodegradability of the obtained resin.

【0045】[比較例1]参考例2で得たポリこはく酸イ
ミド10gをDMF60gに溶解させた。ヘキサメチレ
ンジアミン0.1gをDMF8gに溶解した液を添加し
1時間室温で攪拌した。この溶液にメタノールを添加し
て再沈、ろ過、乾燥してポリこはく酸イミド架橋体7.
3gを得た。得られたポリこはく酸イミドを500ml
のイオン交換水に懸濁し、2NのNaOH水溶液を滴下
し、pHを9〜11に調整しながら残りのイミド環の加
水分解を行った。得られた反応懸濁液をメタノールに排
出し、ろ過、乾燥して6.5gの生成物を得た。得られ
た樹脂の吸水倍率、および生分解率を表1に記載した。
Comparative Example 1 10 g of the polysuccinimide obtained in Reference Example 2 was dissolved in 60 g of DMF. A solution prepared by dissolving 0.1 g of hexamethylenediamine in 8 g of DMF was added and stirred at room temperature for 1 hour. 6. Methanol was added to this solution to cause reprecipitation, filtration and drying, followed by polysuccinimide crosslinked product.
3 g were obtained. 500 ml of the obtained polysuccinimide
, And the remaining imide ring was hydrolyzed while adjusting the pH to 9 to 11 by dropping a 2N aqueous solution of NaOH. The obtained reaction suspension was discharged into methanol, filtered and dried to obtain 6.5 g of a product. Table 1 shows the water absorption capacity and biodegradability of the obtained resin.

【0046】[参考例3]2Lのナスフラスコにマレイミ
ド100gをハイドロキノン100mgと共に入れ、水
酸化ナトリウム1.0gを添加した。反応温度100℃
で、減圧下10時間反応させた。
REFERENCE EXAMPLE 3 100 g of maleimide and 100 mg of hydroquinone were placed in a 2 L eggplant flask, and 1.0 g of sodium hydroxide was added. Reaction temperature 100 ° C
For 10 hours under reduced pressure.

【0047】[参考例4]参考例3で得られた生成物25
gを水およびメタノールで数回洗浄した。得られたポリ
こはく酸イミドをGPCで測定した結果、重量平均分子
量は20,000であった。
Reference Example 4 Product 25 obtained in Reference Example 3
g were washed several times with water and methanol. As a result of measuring the obtained polysuccinimide by GPC, the weight average molecular weight was 20,000.

【0048】[実施例3]参考例3で得られた生成物10
gを、リングボールミルを用い粉砕し粒径約0.01〜
2mmの粉体とした。得られた粉体をバット上に薄くひ
きつめ、ヘキサメチレンジアミン1gをDMF50gに
溶解した架橋剤溶液を霧吹きにて5g噴霧した。噴霧後
1Lナスフラスコに移しエバポレーターを用い、オイル
バス浴温200℃、減圧下、4時間反応させた。得られ
た反応物を再び粉砕し、500mlのイオン交換水に懸
濁後、2NのNaOH水溶液を滴下し、pHを9〜11
に調整しながら残りのイミド環の加水分解を行った。得
られた反応懸濁液をメタノールに排出し、ろ過、乾燥し
て7.2gの生成物を得た。得られた樹脂の吸水倍率、
および生分解率を表1に記載した。
Example 3 Product 10 obtained in Reference Example 3
g is ground using a ring ball mill to a particle size of about 0.01 to
2 mm powder was obtained. The obtained powder was thinly gathered on a vat, and 5 g of a crosslinking agent solution obtained by dissolving 1 g of hexamethylene diamine in 50 g of DMF was sprayed. After spraying, the mixture was transferred to a 1-L eggplant-shaped flask, and reacted for 4 hours under reduced pressure at an oil bath temperature of 200 ° C. using an evaporator. The obtained reaction product was pulverized again, suspended in 500 ml of ion-exchanged water, and 2N NaOH aqueous solution was added dropwise to adjust the pH to 9 to 11.
The remaining imide ring was hydrolyzed while adjusting the pH. The obtained reaction suspension was discharged into methanol, filtered and dried to obtain 7.2 g of a product. Water absorption capacity of the obtained resin,
Table 1 shows the biodegradation rates.

【0049】[比較例2]参考例4で得たポリこはく酸イ
ミド10gをDMF60gに溶解させた。ヘキサメチレ
ンジアミン0.1gをDMF8gに溶解した液を添加し
1時間室温で攪拌した。この溶液にメタノールを添加し
て再沈、ろ過、乾燥してポリこはく酸イミド架橋体6.
9gを得た。得られたポリこはく酸イミドを500ml
のイオン交換水に懸濁し、2NのNaOH水溶液を滴下
し、pHを9〜11に調整しながら残りのイミド環の加
水分解を行った。得られた反応懸濁液をメタノールに排
出し、ろ過、乾燥して6.2gの生成物を得た。得られ
た樹脂の吸水倍率、および生分解率を表1に記載した。
Comparative Example 2 10 g of the polysuccinimide obtained in Reference Example 4 was dissolved in 60 g of DMF. A solution prepared by dissolving 0.1 g of hexamethylenediamine in 8 g of DMF was added and stirred at room temperature for 1 hour. 5. Methanol is added to this solution to cause reprecipitation, filtration and drying, followed by cross-linked polysuccinimide.
9 g were obtained. 500 ml of the obtained polysuccinimide
, And the remaining imide ring was hydrolyzed while adjusting the pH to 9 to 11 by dropping a 2N aqueous solution of NaOH. The obtained reaction suspension was discharged into methanol, filtered and dried to obtain 6.2 g of a product. Table 1 shows the water absorption capacity and biodegradability of the obtained resin.

【0050】[0050]

【表1】 [Table 1]

【0051】[0051]

【発明の効果】本発明の方法は、一旦比較的低分子量の
ポリこはく酸イミド固形物を得、これに架橋剤を加え高
分子量化と架橋を同時に行うので、従来の方法に比べ、
複雑な工程を経ることなく、大幅に簡略化されるという
効果を有する。また本発明の方法により得られるポリア
スパラギン酸架橋体は、吸水性能及び生分解性に優れ
る。
According to the method of the present invention, a polysuccinimide solid having a relatively low molecular weight is once obtained, and a crosslinking agent is added to the solid to simultaneously increase the molecular weight and crosslink.
This has the effect of being greatly simplified without going through complicated steps. Moreover, the crosslinked polyaspartic acid obtained by the method of the present invention is excellent in water absorption performance and biodegradability.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 井手口 茂樹 大阪府泉大津市条南町4−17 (72)発明者 加藤 哉也 大阪府堺市鴨谷台3−3−4−610 Fターム(参考) 4F070 AA54 AA55 AB01 AB09 AC12 AC46 AE08 AE30 BA05 BB08 GA06 GA08 GA10 GB09 GC01 4J001 DA01 DB01 DB09 DD07 EA36 EE42A EE43B EE53A FA03 FB01 GA12 GE01 GE11 JA01 JB17 JB50 JC01 4J043 PA02 PA15 QB05 QB06 RA05 RA34 SA05 SA62 SB01 TA12 TA53 TB01 UB011 UB012 XA03 XA08 XB13 XB27 YA25 YA30 YB02 YB08 YB12 YB32 YB50 ZA03 ZA04 ZB04 ZB60 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Shigeki Ideguchi 4-17 Jonanmachi, Izumiotsu-shi, Osaka (72) Inventor Yaya Kato 3-3-4-610, Kamotanidai, Sakai-shi, Osaka F-term (reference) 4F070 AA54 AA55 AB01 AB09 AC12 AC46 AE08 AE30 BA05 BB08 GA06 GA08 GA10 GB09 GC01 4J001 DA01 DB01 DB09 DD07 EA36 EE42A EE43B EE53A FA03 FB01 GA12 GE01 GE11 JA01 JB17 JB50 JC01 4J043 PA02 PA15 QB05 QB01 TA05 QB05 QB05 XB01 XB13 XB27 YA25 YA30 YB02 YB08 YB12 YB32 YB50 ZA03 ZA04 ZB04 ZB60

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 (I)アスパラギン酸、グルタミン酸、
マレアミド酸、マレイミド、および無水マレイン酸とア
ンモニアとの反応物からなる群より選ばれた1種以上
を、触媒の存在下加熱し、ポリこはく酸イミド固形物を
得る第1工程と、(II)該ポリこはく酸イミド固体物を
細粒化し、該ポリこはく酸イミド中の官能基と反応しう
る官能基を有する架橋剤を添加し、さらに加熱する第2
工程とからなり、該第2工程において高分子量化反応と
同時に架橋反応を行うことを特徴とするポリこはく酸イ
ミド架橋体の製造方法。
(I) aspartic acid, glutamic acid,
A first step of heating at least one selected from the group consisting of maleamic acid, maleimide, and a reaction product of maleic anhydride and ammonia in the presence of a catalyst to obtain a solid polysuccinimide; (II) The polysuccinimide solid is finely divided, a crosslinking agent having a functional group capable of reacting with a functional group in the polysuccinimide is added, and a second heating step is performed.
A method for producing a crosslinked polysuccinimide, wherein a crosslinking reaction is carried out simultaneously with the high molecular weight reaction in the second step.
【請求項2】 (I)アスパラギン酸、グルタミン酸、
マレアミド酸、マレイミド、および無水マレイン酸とア
ンモニアとの反応物からなる群より選ばれた1種を、触
媒の存在下加熱しポリこはく酸イミドを得る第1工程
と、(II)該ポリこはく酸イミド固体物を細粒化し、該
ポリこはく酸イミド中の官能基と反応しうる官能基を有
する架橋剤を添加した後、さらに加熱し、該ポリこはく
酸イミドの高分子量化を行い、ポリこはく酸イミド架橋
体を得る第2工程と、(III)該ポリこはく酸イミド架
橋体を加水分解する第3工程とからなることを特徴とす
るポリアスパラギン酸架橋体の製造方法。
(I) aspartic acid, glutamic acid,
A first step of heating one kind selected from the group consisting of maleamic acid, maleimide, and a reaction product of maleic anhydride and ammonia in the presence of a catalyst to obtain a polysuccinimide; (II) the polysuccinic acid After the imide solid is finely divided and a crosslinking agent having a functional group capable of reacting with a functional group in the polysuccinimide is added, the mixture is further heated to increase the molecular weight of the polysuccinimide, thereby obtaining a polysuccinimide. A method for producing a crosslinked polyaspartic acid, comprising: a second step of obtaining a crosslinked acidimide, and (III) a third step of hydrolyzing the crosslinked polysuccinimide.
【請求項3】 ポリアスパラギン酸架橋体が吸水性機能
を有する請求項2記載のポリアスパラギン酸架橋体の製
造方法。
3. The method for producing a crosslinked polyaspartic acid according to claim 2, wherein the crosslinked polyaspartic acid has a water absorbing function.
【請求項4】 生理食塩水の吸水倍率が10g/g以上
である請求項2又は3記載のポリアスパラギン酸架橋体
の製造方法。
4. The method for producing a crosslinked polyaspartic acid according to claim 2, wherein the absorption capacity of physiological saline is 10 g / g or more.
【請求項5】 ポリこはく酸イミド中の官能基と反応し
うる官能基を有する架橋剤が、ポリアミン化合物であ
る、請求項1記載のポリこはく酸イミド架橋体の製造方
法。
5. The method for producing a cross-linked polysuccinimide according to claim 1, wherein the cross-linking agent having a functional group capable of reacting with a functional group in the polysuccinimide is a polyamine compound.
【請求項6】 ポリこはく酸イミド中の官能基と反応し
うる官能基を有する架橋剤が、ポリアミン化合物である
請求項2〜4のいずれか1項記載のポリアスパラギン酸
架橋体の製造方法。
6. The method for producing a crosslinked polyaspartic acid according to claim 2, wherein the crosslinker having a functional group capable of reacting with a functional group in the polysuccinimide is a polyamine compound.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2002179791A (en) * 2000-12-07 2002-06-26 Mitsui Chemicals Inc Cross-linked polyaspartic acid (salt) and method for producing the same
CN113604141A (en) * 2021-07-20 2021-11-05 姜山 PAE polyurea millstone terrace coating
WO2023155523A1 (en) * 2022-02-16 2023-08-24 Dic Corporation Cross-linked poly (aspartic acid) product and method for producing same

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