JPH08176297A - 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

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JPH08176297A
JPH08176297A JP31863894A JP31863894A JPH08176297A JP H08176297 A JPH08176297 A JP H08176297A JP 31863894 A JP31863894 A JP 31863894A JP 31863894 A JP31863894 A JP 31863894A JP H08176297 A JPH08176297 A JP H08176297A
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JP
Japan
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molecular weight
polysuccinimide
acid
solvent
solvents
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JP31863894A
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English (en)
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Takeshi Nakato
毅 中藤
Mayumi Kuramochi
まゆみ 蔵持
Masayuki Tomita
雅之 富田
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Mitsubishi Chemical Corp
Original Assignee
Mitsubishi Chemical Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ポリスクシンイミドの新規な製造方法の提
供。 【構成】 アスパラギン酸を、芳香族炭化水素系溶媒、
ハロゲン化炭化水素系溶媒、エーテル系溶媒およびエス
テル系溶媒からなる群より選ばれる溶媒と非プロトン性
極性溶媒との混合溶媒中、酸触媒の存在下で反応させる
ことを特徴とするポリスクシンイミドの製造方法。 【効果】 本発明の製造方法により、高分子量のポリス
クシンイミドを簡略化された工程で効率良く製造するこ
とが可能となる。

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の
製造方法に関する。本発明の方法で得られるポリスクシ
ンイミドはポリアスパラギン酸の前駆体として有用であ
り、これらのポリスクシンイミドおよびポリアスパラギ
ン酸は共に、キレート剤、スケール防止剤、洗剤用ビル
ダー、分散剤および肥料用添加剤として有用なものであ
る。
【0002】
【従来の技術および課題】従来、ポリスクシンイミドの
製造方法としては、アスパラギン酸またはマレアミド酸
を180℃以上の高温下に固相で反応させる方法(米国
特許第5057597号明細書、同第5219986号
明細書、同第5315010号明細書または特開平6−
206937号公報等参照)、アンモニアと無水マレイ
ン酸を120℃以上の温度下に固相で反応させる方法
(米国特許第4839461号明細書および同第529
6578号明細書等参照)、ならびにアスパラギン酸ま
たはマレアミド酸を、ポリエチレングリコール、N−メ
チルピロリドンまたはスルホラン等の溶媒の存在下、1
20℃以上の温度下に反応させる方法(特開平6−14
5350号公報または特開平第6−211982号公報
等参照)等の方法が知られている。しかし、これらの方
法はいずれも、原料を高い温度条件下に長時間反応させ
る必要があり、しかも高分子量のポリスクシンイミドを
製造することができない。
【0003】高分子量のポリスクシンイミドを製造し得
る方法としては、アスパラギン酸を、リン酸またはポリ
リン酸触媒の存在下、100〜250℃の温度下に固相
で反応させる方法(特公昭48−20638号公報また
は米国特許第5142062号明細書等参照)が知られ
ている。しかし、これらの方法では大量のリン酸または
ポリリン酸触媒を使用する必要があるために、後処理工
程で触媒を除くための煩雑な工程が必要であるという問
題、および反応に使用する装置に耐腐食性が要求される
等の問題を生じている。さらには、これらの製造方法に
おいては固相で反応を行うことから、製造中に重合によ
りポリマーが固化し、工業的な製造が困難であるという
問題も生じている。本発明は、高分子量のポリスクシン
イミドを簡便に製造する方法を提供する目的でなされた
ものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
に鑑み鋭意研究を行ったところ、アスパラギン酸を、芳
香族炭化水素系溶媒、ハロゲン化炭化水素系溶媒、エー
テル系溶媒およびエステル系溶媒からなる群より選ばれ
る溶媒と非プロトン性極性溶媒との混合溶媒中、酸触媒
の存在下で反応させることにより、高分子量のポリスク
シンイミドを簡便に製造し得ることを見いだし、本発明
を完成するに至った。
【0005】かくして、本発明によれば、アスパラギン
酸を、芳香族炭化水素系溶媒、ハロゲン化炭化水素系溶
媒、エーテル系溶媒およびエステル系溶媒からなる群よ
り選ばれる溶媒と非プロトン性極性溶媒との混合溶媒
中、酸触媒の存在下で反応させる、高分子量のポリスク
シンイミドの製造方法が提供される。以下に本発明の方
法を詳述する。
【0006】(反応溶媒)本発明の方法においては、溶
媒として芳香族炭化水素系溶媒、ハロゲン化炭化水素系
溶媒、エーテル系溶媒およびエステル系溶媒からなる群
より選ばれる溶媒(以下これを溶媒(A)と称する。)
と非プロトン性極性溶媒との混合溶媒が使用される。本
発明の方法に使用し得る溶媒(A)は、芳香族系炭化水
素系溶媒、ハロゲン化炭化水素系溶媒、エーテル系溶媒
およびエステル系溶媒からなる群より選ばれる、100
℃以上の沸点を有する溶媒であり、130℃以上の沸点
を有することが好ましい。具体的には、キシレン、ジエ
チルベンゼン、クロロトルエン、ジクロロベンゼン(上
記4種はそれぞれ、そのオルト,メタまたはパラ異性体
単独からなるものであっても、2種類以上の異性体の混
合物からなるものであってもよい。)、トルエン、1,
4−ジクロロブタン、クロロベンゼン、アミルベンゼ
ン、キュメン、メシチレン、テトラリン、ジクロロエチ
ルエーテル、ブチルエーテル、ジイソアミルエーテル、
アニソール、酢酸−n−アミル、酢酸イソアミル、酢酸
メチルイソアミル、酢酸メトキシブチル、酢酸シクロヘ
キシル、酢酸ベンジル、プロピオン酸−n−ブチル、プ
ロピオン酸イソアミル、酪酸イソアミルおよび酪酸−n
−ブチル等を挙げることができる。これらの中でも、ジ
エチルベンゼン、クロロトルエン、1,4−ジクロロブ
タン、メシチレン、ジイソアミルエーテルおよび酪酸イ
ソアミルが、適度な沸点を有している点で好ましく、さ
らには、クロロトルエンおよびメシチレンが特に好まし
い。
【0007】本発明の方法に使用し得る非プロトン性極
性溶媒としては、特に限定されるものではないが、13
0℃以上の沸点を有するものが好ましく、具体的には、
N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセ
トアミド、N−メチル−2−ピロリドン、1,3−ジメ
チル−2−イミダゾリジノンおよびテトラメチル尿素酸
等のアミド系溶媒;ジメチルスルホキシド、スルホラン
等のイオウ系溶媒;ならびにヘキサメチルホスホロアミ
ド等のリン系溶媒等が挙げられる。これらの中でも、
1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノンおよびスルホ
ランが、150℃以上の沸点を有している点、および容
易に水と共沸しない点で特に好ましい。全溶媒中におけ
る非プロトン性極性溶媒の量は、通常は1〜99重量
%、好ましくは1〜95重量%、さらに好ましくは3〜
90重量%である。混合溶媒は、アスパラギン酸100
重量部に対し、通常は100〜5000重量部、好まし
くは200〜2000重量部の割合で使用することがで
きる。
【0008】(酸触媒)本発明の方法に使用し得る重縮
合反応用触媒としては、硫酸、無水硫酸、リン酸、ポリ
リン酸、メタリン酸および縮合リン酸等の無機酸触媒;
ならびにp−トルエンスルホン酸、トリクロル酢酸、ト
リフルオロ酢酸およびトリフルオロメタンスルホン酸等
の有機酸触媒が挙げられる。これらの中でも、弱酸であ
るリン酸が好ましい。酸触媒の使用量は、アスパラギン
酸1モルに対し、通常は0.0002〜2.0モル、好
ましくは0.002〜1.0モルの範囲である。
【0009】(反応条件)本発明の方法における重縮合
反応の反応温度は、通常は100〜280℃、好ましく
は130〜250℃の範囲である。重縮合温度が100
℃未満では反応が容易に進行せず、また、280℃を超
えると分解生成物が生成するので好ましくない。反応時
の圧力には特に制限はなく、常圧、減圧または加圧のい
ずれでもよいが、通常は10Pa〜1MPaの範囲であ
る。反応時間は1分〜100時間、好ましくは10分〜
50時間、最も好ましくは15分〜20時間である。ま
た、反応の実質上の終点は、反応中に副生してくる水が
共沸されなくなった点である。後処理工程は、重合物の
用途に合わせて適宜選択することができる。例えば、遠
心分離により溶媒を除く方法、または遠心分離後さらに
水あるいは低沸点溶媒により洗浄する方法等の常法によ
り行うことができる。
【0010】
【実施例】以下、実施例により本発明をさらに詳細に説
明するが、本発明はこれらの実施例により些かも制限さ
れるものではない。尚、合成したポリスクシンイミドの
分子量は東ソー(株)社製 TSKgelGMHHR−
M LiBr、TSKgel G2000HHR カラム
および溶離液に10mM LiBrのジメチルホルムア
ミドを用いた GPC 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。
【0011】実施例1 冷却器、温度計、撹拌器および水分分離器を備えた20
0mL容四口フラスコ内に、アスパラギン酸25g、8
5%リン酸2.5g、メシチレン56gおよびスルホラ
ン24gを仕込んだ。次いで、常圧、メシチレンの還流
下(162℃)に4.5時間保ち重縮合反応を行わせ
た。反応中に生じた水はメシチレンと共に系外へ留去せ
しめた。反応終了後、反応液を濾過して反応生成物を収
集した。得られた生成物を純水100gで4回洗浄し、
さらにメタノール100gで洗浄した。次いで、生成物
を減圧下に80℃で24時間乾燥させ、黄白色のポリス
クシンイミド粉末17.9gを得た。理論量に対する収
率は98%であった。得られたポリスクシンイミドのポ
リスチレン換算の分子量をGPC測定により求めたとこ
ろ、重量平均分子量が66000、数平均分子量が25
000であった。
【0012】実施例2 冷却器、温度計、撹拌器および水分分離器を備えた20
0mL容四口フラスコ内に、アスパラギン酸25g、8
5%リン酸2.5g、p−クロロトルエン40gおよび
スルホラン40gを仕込んだ。次いで、常圧、p−クロ
ロトルエンの還流下(164℃)に4.5時間保ち重縮
合反応を行わせた。反応中に生じた水はp−クロロトル
エンと共に系外へ留去せしめた。反応終了後、反応液を
濾過して反応生成物を収集した。得られた生成物を純水
100gで4回洗浄し、さらにメタノール100gで洗
浄した。次いで、生成物を減圧下に80℃で24時間乾
燥させ、黄白色のポリスクシンイミド粉末16.9gを
得た。理論量に対する収率は93%であった。得られた
ポリスクシンイミドのポリスチレン換算の分子量をGP
C測定により求めたところ、重量平均分子量が5900
0、数平均分子量が27000であった。
【0013】実施例3 実施例1で使用したスルホランを1,3−ジメチル−2
−イミダゾリジノン24gに変更した以外は実施例1と
同様の方法により、黄白色のポリスクシンイミド粉末1
7.3gを得た。理論量に対する収率は95%であっ
た。得られたポリスクシンイミドのポリスチレン換算の
分子量をGPC測定により求めたところ、重量平均分子
量が42000、数平均分子量が23000であった。
【0014】実施例4 実施例2で使用したリン酸をp−トルエンスルホン酸
3.6gに変更した以外は実施例2と同様の方法によ
り、黄白色のポリスクシンイミド粉末17.3gを得
た。理論量に対する収率は95%であった。得られたポ
リスクシンイミドのポリスチレン換算の分子量をGPC
測定により求めたところ、重量平均分子量が4100
0、数平均分子量が23000であった。
【0015】実施例5 実施例1で使用したメシチレンの量を72g、スルホラ
ンの量を8gにそれぞれ変更した以外は実施例1と同様
の方法により、黄白色のポリスクシンイミド粉末17.
8gを得た。理論量に対する収率は98%であった。得
られたポリスクシンイミドのポリスチレン換算の分子量
をGPC測定により求めたところ、重量平均分子量が4
0000、数平均分子量が23000であった。
【0016】実施例6 実施例1で使用したメシチレンをジイソアミルエーテル
56gに変更した以外は実施例1と同様の方法により、
黄白色のポリスクシンイミド粉末17.8gを得た。理
論量に対する収率は98%であった。得られたポリスク
シンイミドのポリスチレン換算の分子量をGPC測定に
より求めたところ、重量平均分子量が35000、数平
均分子量が20000であった。
【0017】実施例7 実施例1で使用したメシチレンを酪酸イソアミル56g
に変更した以外は実施例1と同様の方法により、黄白色
のポリスクシンイミド粉末17.7gを得た。理論量に
対する収率は97%であった。得られたポリスクシンイ
ミドのポリスチレン換算の分子量をGPC測定により求
めたところ、重量平均分子量が37000、数平均分子
量が20000であった。
【0018】実施例8 実施例1で使用したメシチレンを1,4−ジクロロブタ
ン56gに変更した以外は実施例1と同様の方法によ
り、黄白色のポリスクシンイミド粉末17.6gを得
た。理論量に対する収率は97%であった。得られたポ
リスクシンイミドのポリスチレン換算の分子量をGPC
測定により求めたところ、重量平均分子量が3500
0、数平均分子量が20000であった。
【0019】比較例1 冷却器、温度計、撹拌器および水分分離器を備えた50
0mL容四口フラスコ内に、アスパラギン酸200gを
仕込んだ。次いで、窒素気流下、260℃に維持した油
浴により加熱しながら6時間重縮合反応を行わせた。反
応終了後、茶褐色のポリスクシンイミド粉末140.0
gを得た。理論量に対する収率は97%であった。得ら
れたポリスクシンイミドのポリスチレン換算の分子量を
GPC測定により求めたところ、重量平均分子量が15
000、数平均分子量が8800であった。
【0020】比較例2 1L容のナスフラスコ内に、アスパラギン酸50gおよ
び85%リン酸4.2gを仕込んだ。次いで、前記ナス
フラスコをロータリーエバポレーターに取り付け、これ
を180℃に維持した油浴により4時間加熱して重縮合
反応を行わせた。反応終了後にこれを冷却し、生成した
ガラス状の塊をN,N−ジメチルホルムアミドに溶解
し、水を添加して沈殿を形成させ、これを濾過して沈殿
物を収集した。得られた沈殿物を中和するまで水で洗浄
してリン酸を除去した。85℃で24時間かけて乾燥
し、黄白色のポリスクシンイミド粉末34.0gを得
た。理論量に対する収率は93%であった。得られたポ
リスクシンイミドのポリスチレン換算の分子量をGPC
測定により求めたところ、重量平均分子量が2800
0、数平均分子量が12000であった。
【0021】上記実施例および比較例により得られたポ
リスクシンイミドのポリスチレン換算の分子量(重量平
均分子量および数平均分子量)をGPC測定により求め
た結果を下記表1に示す。
【0022】
【表1】 表1 ポリスクシンイミドのポリスチレン換算分子量製造方法 重量平均分子量 数平均分子量 実施例1 66000 25000 実施例2 59000 27000 実施例3 42000 23000 実施例4 41000 23000 実施例5 40000 23000 実施例6 35000 20000 実施例7 37000 20000 実施例8 35000 20000 比較例1 15000 8800 比較例2 28000 12000
【0023】上記の表1に明示される如く、本発明の方
法により製造されたポリスクシンイミドは、比較例の方
法により製造されたものに比べて、非常に高い重量平均
分子量および数平均分子量を有している。さらに、本発
明の方法は、比較的高分子量のポリスクシンイミドを製
造し得る比較例2の方法に比べても、簡略化された工程
で、即ち簡便に、高分子量のポリスクシンイミドを製造
することができる。
【0024】
【発明の効果】前述した如く、本発明の方法によれば、
高分子量のポリスクシンイミドを、簡略化された工程で
効率良く製造することができる。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 アスパラギン酸を、芳香族炭化水素系溶
    媒、ハロゲン化炭化水素系溶媒、エーテル系溶媒および
    エステル系溶媒からなる群より選ばれる溶媒と非プロト
    ン性極性溶媒との混合溶媒中、酸触媒の存在下で反応さ
    せることを特徴とするポリスクシンイミドの製造方法。
JP31863894A 1994-12-21 1994-12-21 ポリスクシンイミドの製造方法 Pending JPH08176297A (ja)

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KR1019950052827A KR960022448A (ko) 1994-12-21 1995-12-20 폴리아스파라긴산 및 그의 염의 제조방법
EP95941836A EP0747417A4 (en) 1994-12-21 1995-12-21 POLYASPARTIC ACID OR SALT OF POLYASPARTIC ACID AND MANUFACTURING METHOD
PCT/JP1995/002623 WO1996019524A1 (fr) 1994-12-21 1995-12-21 Acide polyaspartique ou sel d'acide polyaspartique et procede de fabrication
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2019189837A1 (ja) * 2018-03-30 2021-04-15 三井化学株式会社 再付着防止剤及び洗剤組成物

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2019189837A1 (ja) * 2018-03-30 2021-04-15 三井化学株式会社 再付着防止剤及び洗剤組成物

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