JPH08283410A - N含有ポリマー類の脱色方法 - Google Patents

N含有ポリマー類の脱色方法

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JPH08283410A
JPH08283410A JP8108740A JP10874096A JPH08283410A JP H08283410 A JPH08283410 A JP H08283410A JP 8108740 A JP8108740 A JP 8108740A JP 10874096 A JP10874096 A JP 10874096A JP H08283410 A JPH08283410 A JP H08283410A
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hydrogen
catalyst
polymer
decolorization
solution
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JP8108740A
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Torsten Dipl Chem Dr Groth
トルステン・グロト
Winfried Dipl Chem Dr Joentgen
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Lutz Heuer
ルツツ・ホイアー
Gerd Schmitz
ゲルト・シユミツツ
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Bayer AG
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    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G73/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing nitrogen with or without oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule, not provided for in groups C08G12/00 - C08G71/00
    • C08G73/06Polycondensates having nitrogen-containing heterocyclic rings in the main chain of the macromolecule
    • C08G73/10Polyimides; Polyester-imides; Polyamide-imides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
    • C08G73/1092Polysuccinimides

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  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 N含有ポリマー類の脱色方法。 【解決手段】 活性水素を用いてスクシニル繰り返し単
位を有するN含有ポリマー類の脱色を行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】本発明は活性水素を用いてスクシニル繰り
返し単位を有するN含有ポリマー類を脱色する方法に関
する。
【0002】ポリアスパラギン酸(PAA)およびこれ
の誘導体の製造および使用は長年に渡って数多くの出版
物および特許の主題事項であった。
【0003】J.Org.Chem.26、1084
(1961)に従うポリアスパラギン酸およびこれの塩
類の製造は、中間体であるポリスクシニミド(PSI)
を経由してアスパラギン酸を熱重縮合させることで行わ
れている。PSIに加水分解を受けさせることでこれを
PAAに変化させることができる。
【0004】そこでのポリマーの明色化は、銅塩を経由
した再結晶化に続いて、その銅を硫化銅として沈澱させ
ることで除去した後、その遊離酸の透析を水に対して行
うことで達成されている。
【0005】米国特許第4 363 797号には、イ
オン交換体存在下の高沸点溶媒中でアスパラギン酸懸濁
物に重縮合を受けさせることで着色度合が若干のみのポ
リアスパラギン酸を製造することが記述されている。
【0006】更に、アスパラギン酸を重縮合させる時の
触媒として85%濃度の燐酸水溶液を用いることが繰り
返し明記されている(ドイツ特許出願公開第4 023
463号、J.Med.Chem.16、893(1
973))。この場合、実質的に無色のポリスクシニミ
ドが得られている。
【0007】上述した明色化方法は全部、ポリアスパラ
ギン酸をアスパラギン酸から製造することに関係してい
る。これらは、例えば米国特許第4 839 461号
またはWO 93/23452などに記述されているよ
うな、無水マレイン酸とアンモニアから出発してポリア
スパラギン酸を製造する方法には適用不能である。
【0008】米国特許第5 292 864号には、酸
化性物質、例えば次亜塩素酸塩、塩素、二酸化塩素、過
酸化水素またはオゾンなどを用いてポリアスパラギン酸
およびこれとアミン類のコポリマー類の明色化を行う方
法が記述されている。上記特許の実施例IIには、パラ
ジウム触媒を用いた水添条件下でポリアスパラギン酸ナ
トリウム塩を脱色する試みが記述されている。その記録
された結果は明色化が起こらなかったと言った結果であ
り、これは恐らくは水素の活性化が不充分なことが原因
であろう。
【0009】本発明の基礎となる目的は、スクシニル繰
り返し単位を有するN含有ポリマー類、特にポリアスパ
ラギン酸の脱色を行う改良方法を提供することにある。
【0010】本発明は、スクシニル繰り返し単位を有す
るN含有ポリマー類の脱色方法に関し、この方法は、活
性水素を用いて脱色を実施することを含む。この場合、
水添条件下で脱色を実施する。好適な態様において脱色
を受けさせるべきポリマーはポリアスパラギン酸または
これの誘導体である。本発明の文脈において、ポリマー
類、特にポリアスパラギン酸はまた該化合物の塩類も意
味すると理解する。特に好適な誘導体はとりわけアルカ
リ金属塩、例えばポリアスパラギン酸のナトリウム塩、
アミン塩およびアミド類、例えばポリアスパラギンなど
である。
【0011】特に好適な態様において、このポリマー類
は、下記の構造
【0012】
【化4】
【0013】の少なくとも1つで表される繰り返し単位
を含み、ここで、M=多数存在する場合互いに独立して
H、アルカリ金属、NH4 +またはNR4 +、R=互いに独
立してH、アルキル、特に1−12個のC原子を有する
アルキル、1から8個のC原子を有するヒドロキシアル
キル。
【0014】特に好適な態様において、このポリマー
は、構造
【0015】
【化5】
【0016】で表される繰り返し単位を酸または塩形態
で少なくとも50重量%含む。
【0017】好適なさらなる態様において、このポリマ
ー内に、他に適宜、イミノジスクシネート繰り返し単
位、例えば
【0018】
【化6】
【0019】[式中、R1はOH、O-NH4 +またはNH
2を表す]および/または
【0020】
【化7】
【0021】を酸または塩形態で含める。
【0022】製造するポリマーは、反応条件、例えば滞
留時間および熱重合温度などに応じて、いろいろな鎖長
を示す、即ちゲル浸透クロマトグラフィー分析で示され
る分子量Mwは一般に500から10,000、好適に
は500から5,000、特に好適には700から4,
500である。β形態の比率は、繰り返し単位
【0023】
【化8】
【0024】の合計を基準にして一般に50%以上、特
に70%以上である。
【0025】このイミノジスクシネート単位はポリマー
内にランダム分布で存在し得るか或は好適には末端基と
して存在し得る。このイミノジスクシネート単位を繰り
返し単位全部の合計を基準にして一般に少なくとも0.
1モル%程度存在させる。このポリマー内に組み込むイ
ミノジスクシネート単位のモル比を、好適には0.1モ
ル%から99モル%、好適には1モル%から50モル
%、特に好適には2モル%から25モル%にする。
【0026】本発明に従って用いるべき活性水素はいろ
いろな方法で製造可能であり、これは、この場合特に、 a)水素の酸化還元電位より低い酸化還元電位を有する
卑金属を水溶液に溶解させる時に生じる如き発生期の水
素、 b)金属の水素化物から生じる水素化物の水素、 c)高温高圧下における水添触媒存在下の分子状水素、
に関する。
【0027】発生期の水素a)の源として、水素の酸化
還元電位より低い酸化還元電位を有する、従って水溶液
から水素を放出し得る卑金属全部が適切である。鉄、マ
グネシウム、アルミニウムおよび亜鉛が好適である。
【0028】特に好適な金属水素化物b)は、水素化マ
グネシウム、水素化カルシウム、水素化アルミニウムお
よび水素化ホウ素である。
【0029】分子状水素の活性化c)を起こさせるに好
適な水添触媒は、炭素に支持させた貴金属触媒、例えば
パラジウム、白金、ロジウムまたはルテニウムなど、或
はラネー触媒、例えばラネー鉄、ラネーニッケルまたは
ラネーパラジウムなどである。必要ならば、反応溶液に
水素を飽和させる目的で、この還元を加圧下で実施す
る。好ましくは、この反応を10から200バール、好
適には20から150バール、特に好適には20から1
00バールの水素圧下で実施する。好ましくは、この反
応時間を0.5から12時間、好適には0.5から6時
間、特に0.5から3時間にする。また、この場合の脱
色は、例えば撹拌タンク内で不連続的に実施可能である
か、或は減衰管(delay tube)内で連続的に
実施可能である。
【0030】本発明に従う脱色方法では、アスパラギン
酸またはアスパラギンの熱重縮合で入手可能なポリアス
パラギン酸およびまた無水マレイン酸もしくはマレイン
酸などの如きマレイン酸誘導体またはフマル酸誘導体と
アンモニアから製造されたポリアスパラギン酸の両方が
使用可能である。
【0031】更に、本出願は、活性水素を用いた還元脱
色に続く酸化剤を用いたさらなる明色化の組み合わせで
ポリアスパラギン酸、これの誘導体およびコポリマー類
の脱色を行うことに関する。この場合、上述した方法の
1つを水添条件下で用いて粗生成物の部分的脱色を行
う。
【0032】好適な態様におけるさらなる明色化では、
選択的脱色を行う前か或は後に、酸化剤を用いた処理を
実施することができる。適切な酸化剤は、酸化触媒存在
下の空気または酸素、過酸化水素、オゾン、無機過酸化
物、無機過炭酸塩、例えば過炭酸ナトリウムなど、無機
過硫酸塩、過ホウ酸ナトリウム、塩素、次亜塩素酸塩、
二酸化塩素などである。この酸化作用を示す物質を、そ
の明色化を受けさせるべき水溶液に、この溶液に含まれ
る固体を基準にして好ましくは0.001から10重量
%、有利には0.01から5重量%の量で加える。この
脱色反応を好ましくは適宜加圧下40℃以上の温度、好
適には40℃から150℃で実施する。反応時間を好ま
しくは0.5から12時間、好適には0.5から6時間
の範囲にする。
【0033】本発明に従う方法で製造する生成物の色
は、用途特性に否定的な影響を与えることなく、粗生成
物に比較して有意に明るくなっている。従って、本発明
に従う生成物は、最終生成物の無色性が重要視される用
途分野で用いるに特に適切であり、例えば化粧品用途ま
たは洗剤用途で白色顔料を分散させるための分散剤など
として用いるに適切である。
【0034】この脱色では、活性水素を供給する物質
を、その脱色を受けさせるべき溶液に、脱色を受けさせ
るべき固体を基準にして一般に0.01から5重量%、
好適には0.1から2.5重量%、特に好適には0.2
から1.5重量%の量で添加する。
【0035】この脱色を好ましくは適宜加圧下20℃か
ら150℃の温度で実施する。反応時間を好ましくは
0.5から12時間、好適には0.5から6時間、特に
好適には0.5から3時間にする。
【0036】この反応は撹拌反応槽内で不連続的にか或
は例えば減衰管内で連続的に実施可能である。
【0037】
【実施例】40%濃度の水溶液を用いてこれを直径が2
cmのセルに入れて比較することにより、明色化を透過
率で光学的に評価した。
【0038】実施例1 パラジウム/炭素粉末触媒上で分子状水素を用いた水添
による脱色 アスパラギン酸を熱重縮合させた後これに水酸化ナトリ
ウム溶液を用いた加水分解を受けさせることで調製した
45%濃度のポリアスパラギン酸ナトリウム塩溶液10
0gを、5%パラジウム/炭素粉末触媒1gと一緒に、
20バールのH2圧下100℃で2時間加熱した。最初
暗赤色の溶液が脱色されてオレンジ色になった。分子量
分布などの如き構造的特性および炭酸カルシウムを分散
させる能力などの如き用途パラメーターは変化しないま
まであった。
【0039】実施例2 パラジウム/炭素塊固定床触媒上で分子状水素を用いた
水添による脱色 無水マレイン酸とアンモニアを220℃で熱重合させた
後これに水酸化ナトリウム溶液を用いた加水分解を受け
させることで調製した45%濃度のポリアスパラギン酸
ナトリウム塩溶液100gに、脱色を、固定床反応槽内
の滞留時間を2時間にして50バールのH2圧下130
℃で受けさせた。最初暗褐色の粗溶液から明るいオレン
ジ色の溶液が得られた。
【0040】実施例3 ラネー鉄触媒を用いた水添による脱色 45%濃度のポリアスパラギン酸ナトリウム塩溶液(実
施例2に記述した如く調製)100gに水添を90バー
ルのH2圧下150℃で0.5時間受けさせた。最初暗
褐色の粗溶液が脱色されてオレンジ色になった。
【0041】実施例4 亜鉛粉末を用いた反応 45%濃度のポリアスパラギン酸ナトリウム塩水溶液
(実施例2と同様に調製)100gを0.5gの亜鉛末
と混合し、80℃に加熱した後、この温度で1時間撹拌
した(50℃で発生期の水素がゆっくりと発生し始め
る)。この反応が終了した後、濾過を行って、この混合
物を亜鉛から分離する。暗褐色溶液が脱色されてオレン
ジ色になった。
【0042】実施例5 亜鉛の代わりにアルミニウム粉末を0.5g用いる以外
は実施例4と同様な脱色。暗褐色から明るいオレンジ色
への明色化が生じた。
【0043】実施例6 マグネシウム粉末を0.5g用いた実施例4と同様な脱
色。暗褐色から黄色がかったオレンジ色への明色化が生
じた。
【0044】実施例7 ポリアスパラギン酸コポリマーの脱色 マレイン酸モノアミドのアンモニウム塩とアクリル酸の
アンモニウム塩を溶融状態で用いてこれらの熱重合を2
00℃で行うことでコポリマーを調製した。赤色がかっ
た褐色固体が得られ、これに、水酸化ナトリウム溶液を
用いた加水分解を受けさせた後、水に溶解させること
で、暗褐色の45%濃度水溶液を得た。この溶液100
gを0.5gの亜鉛末−石炭と一緒に80℃で1時間加
熱した。ここでも再び明色化が生じてオレンジ色になっ
た。
【0045】実施例8 ポリアスパラギン酸誘導体の脱色 スクリューを用いてマレイン酸モノアミドの重合を16
0℃から180℃で行うことで調製したポリスクシニミ
ドをDMFに溶解させた後、ステアリルアミンを3モル
%用いて部分的開鎖を受けさせた。溶媒を除去すること
で赤色がかった固体を得た。次に、水酸化ナトリウム溶
液を用いて、上記アミン誘導体が有するまだ未開鎖のス
クシニミド基に開鎖を受けさせることで、ナトリウム塩
を得た。この化合物が45%の濃度で入っている水溶液
100gを5%濃度パラジウム/炭素粉末触媒1gに接
触させて40バールのH2圧力下110℃で2時間反応
させた。ここでは赤色から黄色がかったオレンジ色への
明色化が生じた。
【0046】実施例9 還元と酸化を組み合わせた方法によるポリアスパラギン
酸誘導体の脱色 実施例8に従って明色化を受けさせたポリアスパラギン
酸誘導体の45%濃度水溶液100gを30%濃度のH
22溶液1gと混合して、50から80℃に1時間加熱
した。ここでは黄色がかったオレンジ色から明黄色への
明色化が生じた。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ルツツ・ホイアー ドイツ47800クレーフエルト・シヤイブラ ーシユトラーセ83 (72)発明者 ゲルト・シユミツツ ドイツ51371レーフエルクーゼン・リング シユトラーセ16

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 スクシニル繰り返し単位を有するN含有
    ポリマー類の脱色方法であって、活性水素を用いて脱色
    を実施することを含む方法。
  2. 【請求項2】 該ポリマーがポリアスパラギン酸または
    これの誘導体である請求項1記載の方法。
  3. 【請求項3】 該ポリマーが下記の構造 【化1】 [ここで、M=多数存在する場合互いに独立してH、ア
    ルカリ金属、NH4 +またはNR4 +、R=互いに独立して
    H、アルキル、特に1−12個のC原子を有するアルキ
    ル、1から8個のC原子を有するヒドロキシアルキル]
    の少なくとも1つで表される繰り返し単位またはこれら
    の塩を含む請求項1記載の方法。
  4. 【請求項4】 該ポリマーが、構造 【化2】 で表される繰り返し単位またはこれらの塩を少なくとも
    50重量%含む請求項1記載の方法。
  5. 【請求項5】 該ポリマーが、該スクシニル繰り返し単
    位に加えて適宜下記の式 【化3】 [式中、R1=OH、O-NH4 +またはNH2]で表され
    る繰り返し単位またはこれらの塩を含むコポリマーであ
    る請求項1記載の方法。
  6. 【請求項6】 該活性水素が、高温高圧下における水添
    触媒存在下の分子状水素である請求項1記載の方法。
  7. 【請求項7】 該触媒が貴金属触媒またはラネー触媒で
    ある請求項6記載の方法。
  8. 【請求項8】 該活性水素が発生期の水素である請求項
    1記載の方法。
  9. 【請求項9】 卑金属を反応溶液に溶解させることで該
    発生期の水素を得る請求項8記載の方法。
  10. 【請求項10】 使用する活性水素が水素化物の水素で
    ある請求項1記載の方法。
  11. 【請求項11】 該N含有ポリマー類の酸化処理を追加
    的に実施する請求項1記載のN含有ポリマー類の脱色方
    法。
JP8108740A 1995-04-11 1996-04-05 N含有ポリマー類の脱色方法 Pending JPH08283410A (ja)

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DE19513718A DE19513718A1 (de) 1995-04-11 1995-04-11 Verfahren zur Entfärbung von N-haltigen Polymeren
DE1995128779 DE19528779A1 (de) 1995-08-04 1995-08-04 Verfahren zur Entfärbung von N-haltigen Polymeren
DE19513718.3 1995-08-04
DE19528779.7 1995-08-04

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP0931787A1 (de) * 1993-11-02 1999-07-28 Bayer Ag Verfahren zur Herstellung von Maleinamidsäure

Also Published As

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EP0737704A1 (de) 1996-10-16
ES2137582T3 (es) 1999-12-16
DE59602841D1 (de) 1999-09-30
EP0737704B1 (de) 1999-08-25

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