JP3456061B2 - ポリスクシンイミドの製造方法 - Google Patents

ポリスクシンイミドの製造方法

Info

Publication number
JP3456061B2
JP3456061B2 JP18713195A JP18713195A JP3456061B2 JP 3456061 B2 JP3456061 B2 JP 3456061B2 JP 18713195 A JP18713195 A JP 18713195A JP 18713195 A JP18713195 A JP 18713195A JP 3456061 B2 JP3456061 B2 JP 3456061B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
acid
catalyst
aspartic acid
polysuccinimide
reaction
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP18713195A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0931197A (ja
Inventor
毅 中藤
雅之 冨田
博賀 垣内
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Chemical Corp
Original Assignee
Mitsubishi Chemical Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Chemical Corp filed Critical Mitsubishi Chemical Corp
Priority to JP18713195A priority Critical patent/JP3456061B2/ja
Publication of JPH0931197A publication Critical patent/JPH0931197A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3456061B2 publication Critical patent/JP3456061B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Polyamides (AREA)
  • Macromolecular Compounds Obtained By Forming Nitrogen-Containing Linkages In General (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【産業上の利用分野】本発明は、ポリスクシンイミド及
びそれらの共重合体を製造する方法に関する。ポリスク
シンイミド類は、加水分解されて対応するポリアミノ酸
を生成し、肥料、スケール抑制剤、洗浄剤、保湿剤、顔
料及び鉱物分散剤、ならびにボイラー及び冷却塔用の水
添加剤等として有用である。 【0002】 【従来の技術】ポリスクシンイミドの工業的な合成法と
しては、米国特許第5,116,513号明細書、同第
5,219,986号明細書、同第5,315,010
号明細書または特開平6−206937号公報等に開示
されている。これらの製造法は、アスパラギン酸または
マレアミド酸を180℃以上の高温下に、流動床型乾燥
装置、回転棚式乾燥装置、あるいはプレートドライヤー
等を用いて固相で反応させる方法である。また、特開平
6−248075号公報では、無水マレイン酸誘導体か
ら、押し出し機中で、特に120〜200℃の温度でポ
リスクシンイミドを製造する方法を開示している。 【0003】しかしながら、これらの方法によるポリス
クシンイミドは、転化率が低いか、もしくは高温での長
い加工時間を必要としており、さらには比較的低分子量
であるため、ポリマーとしての性能を発揮するには不充
分である。また、触媒を用いて重合する場合、反応物の
凝集固化が起こり、装置を定常的に運転できない等の問
題点がる。 【0004】 【発明が解決しようとする課題】本発明は、前述のよう
な従来技術の問題点を解決した、ポリスクシンイミドの
工業的製造方法の提供を目的としてなされたものであ
る。 【0005】 【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決すべく鋭意検討した結果、アスパラギン酸を重縮
合反応させる際に、適当な混練機を用いれば、ポリスク
シンイミドを工業的に効率良く製造し得ることを見い出
し、本発明を完成するに至った。即ち、本発明は、アス
パラギン酸を重縮合反応させてポリスクシンミドを製造
する方法において、連続押出混練機を使用することを特
徴とするポリスクシンイミドの製造方法を提供するもの
である。 【0006】以下に本発明の方法を詳述する。 (アスパラギン酸)本発明の方法において、アスパラギ
ン酸としては、L−、D−及びDL−アスパラギン酸を
使用することができる。また、アスパラギン酸以外に、
50mol%を超えない範囲で共重合可能な他のモノマ
ーを用いることもできる。共重合可能なモノマーとして
特に制限はないが、例えば、a)アスパラギン酸塩;
b)グルタミン酸及びその塩;c)アラニン、ロイシ
ン、リジン等のa)、b)以外のアミノ酸;d)グリコ
ール酸、乳酸、3−ヒドロキシ酢酸等のヒドロキシカル
ボン酸;e)2−ヒドロキシエタノール、マレイン酸、
アニリン等のアミノ基およびカルボン酸と反応し得る官
能基を一個以上有する化合物等が挙げられる。 【0007】(触媒)本発明の方法は、触媒の存在下又
は無触媒で行うことができ、触媒の存在下で行うことが
好ましい。使用し得る触媒としては、酸触媒が好まし
く、具体的には、塩酸、硫酸、無水硫酸等の鉱酸類;リ
ン酸、ポリリン酸、メタリン酸、縮合リン酸および無水
リン酸等のリン酸類;p−トルエンスルホン酸、トリク
ロロ酢酸、トリフルオロ酢酸、メタンスルホン酸および
トリフルオロメタンスルホン酸等の有機酸類が好まし
い。これらの中で、高収率でポリマーが得られやすいと
いう点でリン酸類触媒が特に好ましい。 【0008】酸触媒を用いる場合、その使用量は、アス
パラギン酸1molに対し、通常は0.001〜0.3
mol、好ましくは0.01〜0.025mol、特に
好ましくは0.01〜0.2molの範囲で使用され
る。酸触媒の使用量が0.001mol未満であると重
縮合反応の速度向上としての効果が減少する。また、
0.3molを超えると、重合時に反応物が固化した状
態となり、攪拌に大きな負担がかかる。 【0009】(触媒の分散法)本発明における重縮合反
応を酸触媒の存在下で行う場合、アスパラギン酸と酸触
媒とが均質な状態になっていることが好ましい。ここで
均質な状態とは、アスパラギン酸と酸触媒の混合物が見
かけ状粒度の揃った状態にあり、酸触媒がアスパラギン
酸に部分的に混合された凝集体を含まない状態を意味す
る。 【0010】均質な状態に混合せずに重縮合反応を行う
と、一部溶融固化、分子量の低下及び反応終了後の残存
アスパラギン酸の増大を生じる。混合方法としては、溶
媒を使用する湿式混合方法及び機器を使用する乾式混合
方法が挙げられる。混合温度としては0〜95℃、好ま
しくは室温〜80℃、混合時間としては0.5〜600
分、好ましくは1〜300分の範囲内で混合される。 【0011】湿式混合方法を用いる場合、使用し得る溶
媒としては、重縮合反応に影響を及ぼさないものであれ
ば特に制限はなく、具体的には、酢酸エチル、酢酸ブチ
ル、酢酸イソプロピル等のエステル類;アセトン、エチ
ルメチルケトン等のケトン類;メタノール、エタノー
ル、プロパノール等のアルコール類が挙げられる。溶媒
の使用量としては、アスパラギン酸100重量部に対し
て、通常10〜500重量部、好ましくは20〜100
重量部の範囲内である。これらの溶媒は混合終了後留去
する必要があるので、沸点が150℃以下、また反応系
に触媒を均一に分散できるよう、触媒が溶解する溶媒を
用いるのが好ましい。 【0012】乾式混合方法を用いる場合、アスパラギン
酸に酸触媒を添加した後機器を用いて混合する。アスパ
ラギン酸への酸触媒の添加方法は特に制限はなく、一度
に添加しても、少量ずつ逐次添加しても、噴霧してもよ
い。使用できる機器としては、撹拌機、混練機および捏
和機が好ましく、一般的なミル、ミキサー、ブレンダー
及びニーダー等が用いられ、大型機器の具体例として、
例えば、神鋼パンテック(株)社製「SV−ミキサ
ー」、「コニカルドライヤー」、大川原製作所(株)社
製「MZ−プロッセッサー」、(株)奈良機械製作所社
製「パドルドライヤー」、(株)栗本鐵工所社製「SC
プロッセッサー」、「加圧ニーダー」及び(株)カワタ
社製「スーパーミキサー」等のヘンシェルミキサー等が
用いられる。 【0013】(連続押出混練機)本発明で使用する連続
押出混練機は、主に、バレル、パドル、スクリュウ及び
シャフトから構成される連続タイプであれば通常の装置
をそのまま用いることができる。スクリュウ及びパドル
の断面形状については特に制限はないが、凸レンズ型ま
たは擬三角形型のものが好ましい。また、パドルはフラ
ットパドル、ヘリカルパドル及び逆ヘリカルパドルから
選ばれたものが好ましい。更に、非常に短時間に、処理
物に均一分散、流動、撹拌、圧縮、引延ばし、せん断及
び粉砕作用を実施できる二軸の連続押出混練機が好まし
い。二軸の連続押出混練機においては、二軸の回転方向
は、同方向及び異方向とも可能であり、セルフクリーニ
ング機能、即ち、一方のパドルの先端が他方のパドルの
側面をクリーニングする機能を有することが好ましく、
その際のデッドスペース(セルフクリーニングできない
空間)は少なければ少ないほどよい。 【0014】連続押出混練機のL/D(Lはシャフトの
長さ、Dはパドルの回転直径)は、1〜100の範囲
内、好ましくは、1〜50の範囲内、特に好ましくは1
〜20の範囲内である。具体的には、例えば、日本製鋼
所(株)社製「TEX」、「CMP」;東芝機械(株)
社製「TEM」;神戸製鋼所(株)社製「FCM」、
「NCM」、「LCM」及び(株)栗本鐵工所社製「K
RCニーダー」等が挙げられる。これらの中で、より滞
留時間を取れるという点で(株)栗本鐵工所社製「KR
Cニーダー」が好ましい。 【0015】(重縮合反応)本発明における重縮合反応
は、前記混合物を連続押出混練機を用いて、加熱下、通
常100〜350℃、好ましくは150〜300℃の範
囲内で、平均滞留時間が0.5〜600分、好ましくは
1〜360分、さらに好ましくは1〜180分の範囲内
で攪拌または混練しながら固相で反応させる。反応は常
圧で行っても良いが、反応時間を短縮させるといった観
点から、減圧下で行うのが好ましい。 【0016】反応温度が100℃未満および平均滞留時
間が0.5分未満であると、反応の進行が困難になる。
また、350℃を超える反応温度、600分を超える平
均滞留時間で反応を行うと、分解生成物を生じたり、反
応時間が長くなる。なお、この重合反応は常圧の場合不
活性気流下で行うのが好ましく、使用される不活性ガス
としては、窒素、アルゴン等特に制限はない。 【0017】以下、本発明を実施例により説明するが、
本発明は、これらの実施例に限定されるものではない。 【0018】 【実施例】本発明により得られたポリスクシンイミドの
分析は下記の測定方法で行った。 1)重量平均分子量 東ソー(株)社製TSKgelGMHHR−M+TSK
gelG2000HHRカラム、および溶離液として1
0mMLiBrを添加したジメチルホルムアミドを用い
たゲルパーミエーションクロマトグラフ(示差屈折計)
により得られたポリスチレン換算値である。 【0019】2)ポリマーへの転化率 反応生成物のアスパラギン酸含有率を液体クロマトグラ
フによって測定し、下記式により転化率を計算した。 【数1】転化率(%)=100−反応生成物のアスパラ
ギン酸含有率 【0020】実施例1 窒素ガス雰囲気下、L−アスパラギン酸(5.0kg)
と85%リン酸(500g)とを「スーパーミキサー」
((株)カワタ社製)で5分間混合し、触媒を分散させ
た。重縮合反応は、(株)栗本鐵工所社製「KRCニー
ダー」(50φx661.5L、L/D 13.2)を
用い以下の通り行った。 【0021】熱媒を260℃、スクリュウの回転数を3
0rpmに設定し、吐出量が1kg/h(平均滞留時間
16分)になるように上記で得られたアスパラギン酸と
リン酸の混合物を供給し重縮合を行い、褐色の粉末を得
た。このポリスクシンイミドの重量平均分子量は17,
000、ポリマーへの転化率は99.9%以上であっ
た。 【0022】実施例2 熱媒の温度を230℃設定に変更した以外は実施例1と
同様の操作を行い、褐色の粉末を得た。得られたポリス
クシンイミドの重量平均分子量は16,500、ポリマ
ーへの転化率は85.2%であった。 【0023】実施例3 85%リン酸を250gに変更した以外は実施例1と同
様の操作を行い、褐色の粉末を得た。得られたポリスク
シンイミドの重量平均分子量は15,000、ポリマー
への転化率は99.2%であった。 【0024】実施例4 重縮合時のスクリューの回転数を120rpm(平均滞
留時間16分)に変更した以外は実施例1と同様の操作
を行い、褐色の粉末を得た。得られたポリスクシンイミ
ドの重量平均分子量は17,500、ポリマーへの転化
率は99.9%以上であった。 【0025】実施例5 85%リン酸を100gに変更した以外は実施例1と同
様の操作を行い、褐色の粉末を得た。得られたポリスク
シンイミドの重量平均分子量は15,000、ポリマー
への転化率は98.9%であった。 【0026】比較例1 マレイン酸モノアミド(mp.166℃)5kgをモノ
マーとして実施例1と同様に操作を行い褐色の粉末を得
た。得られたポリスクシンイミドの重量平均分子量は
3,500、ポリマーへの転化率は60%であった。 【0027】比較例2 冷却器、温度計、窒素導入管、及びいかり型攪拌機を備
えた四つ口セパラブルフラスコに、窒素雰囲気下、L−
アスパラギン酸100gとアセトン50mlに溶解した
リン酸10gとを仕込み、室温で1時間攪拌した。その
後、80℃に昇温し、アセトンが実質的になくなるまで
留去した。マントルヒーターを240℃に設定し、重縮
合反応を開始した。内温が160℃付近で水の生成が確
認されたが、これから15分後、反応物は、硬い固形分
を生成して攪拌できなくなった。この時点で生成された
ポリマーの分子量は6,700、転化率は31.9%で
あった。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平8−143679(JP,A) 特表 平10−504335(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C08G 73/00 - 73/26 C08G 69/00 - 69/50

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項1】 アスパラギン酸を重縮合反応させてポリ
    スクシンミドを製造する方法において、連続押出混練
    機を使用し、酸触媒の存在下で重縮合反応を行うことを
    特徴とするポリスクシンイミドの製造方法。
JP18713195A 1995-07-24 1995-07-24 ポリスクシンイミドの製造方法 Expired - Fee Related JP3456061B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP18713195A JP3456061B2 (ja) 1995-07-24 1995-07-24 ポリスクシンイミドの製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP18713195A JP3456061B2 (ja) 1995-07-24 1995-07-24 ポリスクシンイミドの製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0931197A JPH0931197A (ja) 1997-02-04
JP3456061B2 true JP3456061B2 (ja) 2003-10-14

Family

ID=16200673

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP18713195A Expired - Fee Related JP3456061B2 (ja) 1995-07-24 1995-07-24 ポリスクシンイミドの製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3456061B2 (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE69907378T2 (de) * 1998-11-24 2004-04-01 Nippon Shokubai Co., Ltd. Verfahren zum Herstellen und zum Giessen eines Polysuccinimid-Polymers oder -Copolymers
FI112796B (fi) * 2000-04-14 2004-01-15 Valtion Teknillinen Menetelmä oligo-/polymeripihkahappoaimididendrimeerien valmistamiseksi ja niiden käyttö

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0931197A (ja) 1997-02-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5142062A (en) Method of increasing the molecular weight in the manufacture of polysuccinimide
JP3367994B2 (ja) 回転棚板乾燥装置を使用するポリコハク酸イミドの製造方法
JPH11501079A (ja) 有機媒質中でのポリスクシンイミドの製造
JP3456061B2 (ja) ポリスクシンイミドの製造方法
Gaw et al. Preparation of polyimide-epoxy composites
Qiu et al. Modification of end‐groups of aliphatic hyperbranched polyester
Garcia et al. FTIR studies of PMR‐15 polyimides
WO1996019524A1 (fr) Acide polyaspartique ou sel d'acide polyaspartique et procede de fabrication
JPH0931196A (ja) ポリスクシンイミドの製造方法
JPH0959375A (ja) ポリスクシンイミド類の製造方法
JPH09302088A (ja) ポリスクシンイミドの製造方法
JPH09202826A (ja) ポリスクシンイミドの製造方法
JPH09165447A (ja) ポリアスパラギン酸共重合体及びその製造方法
JPH10147644A (ja) ポリスクシンイミドの製造方法
JPH08239468A (ja) 無水ポリアスパラギン酸の製造方法
JPH09176314A (ja) ポリスクシンイミドの製造方法
JP2000154249A (ja) サクシニルの繰り返し単位を有する生分解性ポリマ―を製造する方法
JP3398350B2 (ja) 高分子化合物の成形方法
JPH09176312A (ja) ポリアスパラギン酸及びその塩の製造方法
JPH11147954A (ja) 色調の優れたポリアスパラギン酸の製造方法
JPH09176313A (ja) ポリスクシンイミドの製造方法
JPH09278883A (ja) ポリスクシンイミドの製造方法
Jiang et al. Synthesis of Biodegradable Amphoteric Poly [(aspartic acid)‐co‐lysine] by Thermal Polycondensation
JP2001335635A (ja) ポリコハク酸イミドの製造方法
Chang et al. Molecular composite. II. Novel block copolymer and semi‐interpenetrating polymer network of rigid polyamide and flexible polyimide

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees