JPH10512005A - 低着色度のポリアスパラギン酸およびその塩 - Google Patents

低着色度のポリアスパラギン酸およびその塩

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JPH10512005A JP8521246A JP52124696A JPH10512005A JP H10512005 A JPH10512005 A JP H10512005A JP 8521246 A JP8521246 A JP 8521246A JP 52124696 A JP52124696 A JP 52124696A JP H10512005 A JPH10512005 A JP H10512005A
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ロス,ロバート・ジエイ
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ドンラー・コーポレイシヨン
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Abstract

(57)【要約】 低着色度のポリアスパルタートホモポリマー、コポリマーまたはホモポリマー/コポリマー混合物およびそれらの金属塩が、選択された塩素を含まない非色素原性の酸素含有酸化剤の存在下で、ポリスクシンイミドホモポリマー、コポリマーまたはホモポリマー/コポリマー混合物およびそれらの金属塩の酸化的加水分解によって製造される。好ましい酸化剤は、過酸化水素、過炭酸ナトリウム、過炭酸カリウム、過ホウ酸ナトリウム四水和物、過ホウ酸ナトリウム一水和物、過ヨウ素酸ナトリウム、過ヨウ素酸カリウムおよびペルオキシカルボン酸から成る群から選択される。クレームした方法の利点は、低着色度のポリアスパルタートが、ポリスクシンイミド前駆体の加水分解以外の処理工程をさらに追加することなく製造できるということである。固体の低着色度ポリアスパルタートは、酸化的加水分解後に得られたポリアスパルタート溶液を蒸発乾固することにより得られる。

Description

【発明の詳細な説明】 低着色度のポリアスパラギン酸およびその塩 発明の分野 本発明は、酸化剤の存在下、ポリスクシンイミドホモポリマー、コポリマーお よびホモポリマー/コポリマー混合物の加水分解による、低着色度のポリアスパ ラギン酸ホモポリマー、コポリマーおよびホモポリマー/コポリマー混合物なら びにそれらの金属塩の製造法に関する。発明の背景 ポリスクシンイミドおよびポリスクシンイミドコポリマーは、ポリアスパラギ ン酸およびポリアスパラギン酸コポリマーの前駆体である。ホモポリマーとして 、コポリマーとして、共に周知の多数の方法またはプロセスにより生成されてい る。本明細書で使用する「ポリアスパラギン酸」は、酸またはその金属塩がホモ ポリマー、コポリマーまたはホモポリマーとコポリマーとの混合物であるかどう かに関係なく、ポリアスパラギン酸の遊離酸および金属塩を意味する。ポリアス パラギン酸は、付着防止剤(antideposition agent)として、植物栄養吸収促進 剤として、また、ケア製品においてなど、広い範囲の用途におい て使用される。 ポリ−α,β−D,L−アスパラギン酸、ポリ−α,β−D,L−アスパラギ ン酸のコポリマーおよびそれらの塩は、一般に水溶性で生物分解可能なポリマー であり、水処理、洗剤組成物、口内衛生用品、農業、ケア製品(ヘアケアおよび スキンケア化粧品など)および化粧品においてなどの種々の用途で有用である。 これらの用途の多くでは、ポリアスパラギン酸またはその溶液における着色度の 高い成分は、最終製品に望ましくない着色性を付与するので、避けるべきである 。 ポリアスパラギン酸の製造法は、通常、二つの工程を含む。第一工程は、アス パラギン酸、マレイン酸モノアンモニウムまたはマリアミド酸などのモノマーを 重合してポリスクシンイミドを得る工程である。コポリマーは、上記モノマーを 、当業者に馴染みのあるコモノマーと重合させることにより生成させることがで きる。ホモポリマーとコポリマーとの混合物は、重合反応で使用するモノマーお よびコモノマーの量を調整するか、ホモポリマーをコポリマーと混合することに より製造することができる。 第二工程は、ポリスクシンイミドホモポリマーもしくはコポ リマー、またはホモポリマーとコポリマーとの混合物、あるいはそれらの金属塩 を水性塩基または飽和蒸気により加水分解して、ポリアスパルタートホモポリマ ーもしくはコポリマー、または混合物、あるいはそれらの金属塩を得る工程を含 む。塩基加水分解の場合、ポリスクシンイミド反応生成物を、典型的には水性の 水酸化アンモニウム、水酸化ナトリウム、炭酸ナトリウムなどと混合する。 ポリスクシンイミドまたはポリスクシンイミドのコポリマーの塩基加水分解に より、ポリ−α,β−D,L−アスパラギン酸およびポリアスパラギン酸の塩を 得る方法は、開示されている。そのような加水分解の例としては、米国特許 No .5,057,597、5,221,733 および5,315,010(Koskanら)、ならびに米国特許 No. 5,288,783、5,286,810 および5,292,858(Woodら)を参照。 ポリスクシンイミドは、米国特許 No.5,057,597および 5,315,010(Koskanら )に記載されているアスパラギン酸の熱重合;米国特許No.5,296,578および5,2 19,952(Koskanら)、米国特許 No.5,288,783(Wood ら)ならびに米国特許 No .4,839,461(Boehmke)に記載されているマレイン酸、フマル酸およびリン ゴ酸のアンモニウム塩の重合;ならびに米国特許 No.4,696,981(Haradaら)に 記載されているマレイン酸、フマル酸およびリンゴ酸のアンモニウム塩のマイク ロ波誘導重合により製造することができる。 マレアミド酸の熱重合によるポリスクシンイミドの製造は、欧州特許 No.593 ,187(1994)(Grothら)に記載されており;アスパラギン酸のリン酸触媒による熱 重合による製造は、S.W.Fox ら、Arch.Biochem.Biophys.86,274-280(1960 )および米国特許 No.5,142,062(Knebelら)に記載されており;二酸化炭素ガ スの存在下でのアスパラギン酸の熱重合は、米国特許 No.5,329,020(Kalotaら )に記載されており;溶媒の存在下でのアスパラギン酸の熱重合は、フランス特 許 No.2,424,293(Jacquet ら)および欧州特許 No,578,449(1994)(Paikら)に 記載されており;加工助剤の存在下でのマレアミド酸とマレイン酸およびフマル 酸のアンモニウム塩との熱重合は欧州特許 No.593,187(1994)(Freemanら)に記 載されている。 上記方法の各々によって製造されるポリスクシンイミドを加水分解すると、着 色度の異なるポリアスパラギン酸溶液が得られる。多くの例において、ポリアス パラギン酸ポリマー自体ま たはポリマー溶液の物理的性質および性能は満足のいくものであるが、製品は着 色度が強すぎ、色に敏感な用途においては、使用可能もしくは使用に適するとは 思われない。 ポリスクシンイミドのコポリマーは、種々の方法で製造することができる。ア スパラギン酸と種々のコモノマーとの熱重合は、ドイツ特許出願 DE 4,221,875( 1994)(Baurら)に記載されている。ポリスクシンイミドとジアミンとのコポリマ ーは、米国特許 No,5,286,810(Woodら)に記載されているようにマレイン酸お よびフマル酸のアンモニウム塩とジアミンとの熱重合によって製造することがで きる。 ポリスクシンイミドとアミンとのコポリマーは、米国特許No.4,363,793(Jacqu etら)、英国特許UK 1,404,814(Fujimoraら)およびP.Neriら、J.Chem.Med. 16,893-897(1973)に記載されている、有機溶媒でのアミンとポリスクシンイミ ドとの反応によって;あるいは、米国特許 No,5,292,864(Woodら)に記載されて いる、マレイン酸またはフマル酸のアンモニウム塩とアミンとの熱重合によって 製造することができる。しかし、ポリスクシンイミドホモポリマーの場合のよう に、ポリスクシンイミドのコポリマーの加水分解は、ポリアスパラギン酸のコ ポリマーのかなり着色された溶液を生じる。その結果、コポリマーおよび/また はその溶液の物理的性質は満足のいくものであっても、色に敏感な用途では有用 でない。 ポリアスパラギン酸の着色度の低い溶液の製造法は、記載されている。例えば 、米国特許 No.5,292,864(Woodら)は、ポリアスパラギン酸およびポリアスパ ラギン酸コポリマーのナトリウム塩の着色度の低い溶液を、ポリアスパルタート の水溶液を次亜塩素酸塩、塩素、二酸化塩素、過酸化水素、ペルオキシカルボン 酸塩またはオゾンなどの脱色剤で処理することにより製造する方法を開示してい る。 しかし、Woodらに記載の方法は、いくつかの点で不十分である。第一に、塩素 系試薬の使用は、環境的に許容されない。第二に、Woodらに記載の方法は、着色 度の低いポリアスパルタートを製造するためにさらに別の工程を必要とする。Wo odらに記載のモノマーから最終物質までの全プロセスは、三工程のプロセスであ る。第三に、多くの場合、Woodらに記載のポリアスパルタート溶液の脱色剤によ る処理は、その溶液の濃度もしくはpHまたはその両方を変化させる。その結果 、これらの変化を打ち消すために、さらに別の処理が必要である。これらのさら に別の処理の必要性は、時間および費用をさらに必要とする。 すでに使用されている加水分解工程以外の処理工程を必要とすることなく、ポ リスクシンイミドから直接、着色度の低いポリアスパルタートおよびポリアスパ ルタート溶液を製造するための新規で改善された方法が必要とされている。さら に、環境上許容され得ない塩素系試薬または高価なオゾン装置の使用を必要とし ない、新規で改善された方法が必要とされている。発明の要旨 ポリスクシンイミドからの低着色度のポリアスパルタート(polyaspartate)の 製造に対して、酸化的加水分解法が記載されている。その方法は、ポリスクシン イミドのホモポリマー、コポリマーまたはホモポリマー/コポリマー混合物の、 塩素を含まない、選択された酸化剤の存在下での加水分解を含む。 特に、酸化的加水分解は、ポリスクシンイミドのホモポリマー、コポリマーま たはホモポリマー/コポリマー混合物を、塩素を含まない、非色素原性(non-ch romogenic)の酸化剤の存在下、約55〜約80℃の温度で加水分解することを含む。 加水分解に好ましい温度は、約65〜約70℃である。好ましい酸化剤は、過酸化水 素、過ホウ酸ナトリウムおよび過ホウ酸ナトリウム 水和物(例えば、過ホウ酸ナトリウム四水和物または一水和物など)、過炭酸ナ トリウム、過ヨウ素酸ナトリウム、過ヨウ素酸カリウムならびにペルオキシカル ボン酸(例えば、過酢酸、過フタル酸、過コハク酸、過マレイン酸および同様の 過酸など)から成る群から選択される。ナトリウム塩の代わりにカリウム塩を使 用することもできる。 固体で低着色度のボリアスパルタートホモポリマー、コポリマー、ホモポリマ ー/コポリマー混合物またはそれらの金属塩は、得られた低着色度のポリアスパ ルタート溶液を通常の方法および装置(噴霧乾燥機、流動床乾燥機、回転トレイ 乾燥機または他の装置など)を使用して蒸発乾固することにより得ることができ る。 着色度の低いポリアスパルタートを得るための本発明方法の従来の方法に対し て有益な利点は、本発明により、さらに別の製造または処理工程を必要とするこ となく、ポリスクシンイミドから直接、低着色度のポリアスパルタート溶液を高 濃度で得ることができるということである。従って、モノマーからポリアスパル タートまでの全プロセスは、従来の方法が3工程以上を必要とした代わりに、2 工程に留められる。これにより、ポ リアスパルタートの全製造コストが少なくなる。本発明のさらに別の利点は、環 境上望ましくない塩素系試薬または高価なオゾン装置を使用することなく、低着 色度のポリアスパルタート溶液、または該溶液からの固体を経済的に得ることが できることである。 上記以外の他の意図、目的、特徴、利点、態様などは、当業者であれば、本明 細書および請求の範囲から明らかであろう。図面の簡単な説明 図面において、図1は、実施例1、2、3、4および5に従って製造したポリ アスパルタート溶液を使用して得られた透過率のスペクトルをグラフで表したも のである。 図2は、実施例6および7に従って製造したポリアスパルタート溶液を使用し て得られた透過率のスペクトルをグラフで表したものである。 図3は、実施例8および9に従って製造したポリアスパルタート溶液を使用し て得られた透過率のスペクトルをグラフで表したものである。 図4は、実施例10および11に従って製造したポリアスパルタート溶液を使 用して得られた透過率のスペクトルをグラフで表したものである。 図5は、実施例12、13、14および15に従って製造したポリアスパルタ ート溶液を使用して得られた透過率のスペクトルをグラフで表したものである。発明の説明 本明細書で使用する「低着色度」および「低着色性」は、酸化剤の不在下で通 常の加水分解により得られる対照物質の着色度に対する、開示された酸化的加水 分解法によって溶液または固体のいずれの形状で製造されたポリアスパルタート ホモポリマー、コポリマーまたはホモポリマー/コポリマー混合物およびそれら の金属塩の着色度を意味する。 低着色度のポリアスパルタート溶液の製造法は、塩素を含まない、非色素原性 の酸素含有酸化剤の存在下でのポリスクシンイミドのホモポリマー、コポリマー またはホモポリマー/コポリマー混合物およびそれらの金属塩の加水分解を含む 。低着色度のポリアスパルタートは、蒸発乾固により、生成溶液から回収するこ とができる。 本明細書で使用する「ポリアスパルタート(polyaspartate)」は、ポリアスパ ラギン酸ホモポリマー、アスパラギン酸と他の官能性モノマーとのコポリマー、 該ホモポリマーとコポリマーとの混合物ならびに該ポリマーおよびコポリマー全 ての塩を意 味し、溶液または固体のいずれの形状でもよい。「ポリアスパルタート溶液」は 、ポリアスパルタートと無機塩基、有機塩基およびアンモニアとの混合物を含む 。 コポリマーの場合、ポリマーのα−アスパルタート繰り返し単位およびβ−ア スパルタート繰り返し単位(各々、Asp1およびAsp2)の合わせた含量は 、10〜100 モル%である。下記に示すAsp1およびAsp2の式において、M は金属イオン、アンモニウムイオンまたは有機塩基の共役酸である。本明細書で 使用する「ポリスクシンイミド」は、いずれか方法によって製造される、10〜10 0 モル%のスクシンイミド繰り返し単位(Suc)から構成されるポリマーまた はコポリマーを意味する。 本発明方法の実施に有用な酸化剤は、一般に、塩素を含まない、非色素原性の 、しかし酸素を含有する酸化剤である。好ましい酸化剤は、過酸化水素、過ホウ 酸ナトリウムおよび過ホウ酸ナトリウム水和物(過ホウ酸ナトリウム四水和物お よび過ホウ酸ナトリウム一水和物など)、過炭酸ナトリウム(炭酸ナトリウムの 過酸化水素付加物(Na2CO3・ 1.5H22)である)、過炭酸カリウム、過ヨ ウ素酸ナトリウム、過ヨウ素酸カリウムおよびペルオキシカルボン酸(過酢酸、 過フタル酸、過コハク酸、過マレイン酸および同様の過酸)である。本発明の実 施に一般的に有用でない酸化剤としては、過マンガン酸塩またはセリウム(IV) 塩などの試薬であり、これらは色素原性、すなわち、それら自体がかなり着色し ているか、または、着色した副生成物を生じるかのどちらかである。分解して遊 離ラジカルを生じる過硫酸塩などの酸化剤も適さない。 本発明の実施において使用する酸化剤の濃度は、ポリスクシンイミドの重量に 対して約 0.1重量%〜約30重量%の量の範囲である。本発明の実施において使用 する酸化剤の正確な量は、必要とする着色度の低下の度合に依存する。当業者で あれば、過度の実験を行うことなく、本明細書の教示および実施例に基 づいて、使用すべき酸化剤の量を決定することができるだろう。同様に、加水分 解を行うときの温度および加水分解時間は、本発明の教示に従って容易に決定す ることができる。 本明細書に記載する酸化的加水分解法を実施することによるポリスクシンイミ ドのホモポリマーまたはコポリマーの酸化的加水分解は、従来の加水分解法によ って得ることができるものよりも低着色度のポリアスパルタートまたはポリアス パルタート溶液を生じる。本発明の方法によって得られるポリアスパルタート溶 液は、直接使用することかでき、あるいは、その溶液を蒸発乾固して固体のポリ アスパルタートを得ることもできる。 以下の実施例1〜15および図1〜5によって本発明を説明するが、それらは 、本発明の範囲を限定するものではない。方法および材料 分子量および固有の色が異なる5種類のポリスクシンイミド(A、B、C、D およびEとする)を各々、加水分解工程中に酸化剤を使用する本発明の方法を行 うことにより加水分解した。比較のために、先のポリスクシンイミドの各々と同 等のものを、加水分解工程中の酸化剤の使用を教示していない従来の方法に よって加水分解した。 実施例で使用したポリスクシンイミドの重量平均分子量(Mw)は以下の通り である。 ポリスクシンイミドA= 4,500〜5,000 ポリスクシンイミドB= 1,800〜2,000 ポリスクシンイミドC=13,000〜14,000 ポリスクシンイミドD= 3,500〜4,000 ポリスクシンイミドE=30,000〜35,000 結果の比較における便宜上、加水分解は、約65℃〜約70℃の温度で、約1〜約 1-1/4 時間の間行ったが、これに限定されるものではない。生成したポリアスパ ルタートの色は、下記実施例16に記載するように、視覚的記録および比較のた めの計器による測定の両方を行った。 実施例1:酸化剤の不在下でのポリスクシンイミドAの加水分解 ポリスクシンイミドAのサンプル10 gを15 ml の水に入れてスラリー化した。 7.5g の 50wt%水酸化ナトリウム水溶液を、約65〜70℃の温度で約15分かけてス ラリーに添加した。次いで、温度を約65〜70℃で約1時間維持した。得られたポ リアスパラ ギン酸ナトリウムの橙色の溶液は、pHが約9.5であり、濃度は約42 wt%であっ た。ポリアスパラギン酸ナトリウムの重量平均分子量は、サイズ排除クロマトグ ラフィー(SEC)によって測定すると、約 5,258であった。 実施例2:過硫酸ナトリウムの使用によるポリスクシンイミドAの加水分解 本実施例は、遊離ラジカルを生じ得る酸化剤の使用が望ましくないことを示す ものである。 ポリスクシンイミドAのサンプル10 gおよび過硫酸ナトリウム1.15 gを 15 ml の水に入れてスラリー化した。7.4 g の50wt% 水酸化ナトリウム水溶液を、約6 5〜70℃の温度で約15分かけてスラリーに添加した。温度を約65〜70℃で約1時 間維持した。得られたポリアスパラギン酸ナトリウムの橙褐色の溶液は、pHが 約9,8であり、濃度は約42 wt%であった。ポリアスパラギン酸ナトリウムの重量 平均分子量は、SECによって測定すると、約 6,421であった。 実施例3:過酸化水素の存在下でのポリスクシンイミドAの加水分解 本発明の酸化的加水分解法の態様では、ポリスクシンイミド Aのサンプル10 gおよび30 wt%の過酸化水素1,5 mlを15 ml の水に共に入れてス ラリー化した。7.3 g の50 wt%水酸化ナトリウム水溶液を、約65〜70℃の温度で 約15分かけてスラリーに添加した。温度を約65〜70℃で約1時間維持した。得ら れたポリアスパラギン酸ナトリウムの黄色溶液は、pHが約 9.8であり、濃度は 約42 wt%であった。ポリアスパラギン酸ナトリウムの重量平均分子量は、SEC によって測定すると、約 4,558であった。 実施例4:過ホウ酸ナトリウムの存在下でのポリスクシンイミドAの加水分解 本発明の酸化的加水分解法の別の態様では、ポリスクシンイミドAのサンプル 10 gおよび1 gの過ホウ酸ナトリウム四水和物を15 ml の水に共に入れてスラリ ー化した。7.3 gの50 wt%水酸化ナトリウム水溶液を、約65〜70℃の温度で約15 分かけてスラリーに添加した。温度を約65〜70℃で約1時間維持した。得られた ポリアスパラギン酸ナトリウムの黄色溶液は、pHが約 9.9であり、濃度は約42 wt%であった。ポリアスパラギン酸ナトリウムの重量平均分子量は、SECによ って測定すると、約 5,037であった。 実施例5:過炭酸ナトリウムの存在下でのポリスクシンイミドAの加水分解 本発明の酸化的加水分解法の態様では、ポリスクシンイミドAのサンプル10 g および0.4 g の過炭酸ナトリウムを15 ml の水に入れてスラリー化した。7.3 g の50 wt%水酸化ナトリウム水溶液を、約65〜70℃の温度で約15分かけてスラリー に添加した。温度を約65〜70℃で約1時間維持した。得られたポリアスパラギン 酸ナトリウムの黄色溶液は、pHが約 9.4であり、濃度は約42 wt%であった。ポ リアスパラギン酸ナトリウムの重量平均分子量は、SECによって測定すると、 約 5,079であった。 実施例6:酸化剤の不在下でのポリスクシンイミドBの加水分解 ポリスクシンイミドBのサンプル5 g を15 ml の水に入れてスラリー化した。 3.6 g の50 wt%水酸化ナトリウム水溶液を、約65〜70℃の温度で約15分かけてス ラリーに添加した。温度を約65〜70℃で約1時間維持した。得られたポリアスパ ラギン酸ナトリウムの深紅褐色の溶液は、pHが約 9.8であり、濃度は約41 wt% であった。ポリアスパラギン酸ナトリウムの重量平均分子量は、SECによって 測定すると、約 2,264であった。 実施例7:過炭酸ナトリウムの存在下でのポリスクシンイミドの加水分解 本発明の酸化的加水分解法の実施において、ポリスクシンイミドBのサンプル 10 gおよび1.1 g の過炭酸ナトリウムを 15 mlの水に共に入れてスラリー化した 。6.8 g の50 wt%水酸化ナトリウム水溶液を、約65〜70℃の温度で約15分かけて スラリーに添加した。温度を約65〜70℃で約1時間維持した。得られたポリアス パラギン酸ナトリウムの橙色溶液は、pHが約 9.7であり、濃度は約43 wt%であ った。ポリアスパラギン酸ナトリウムの重量平均分子量は、SECによって測定 すると、約 2,318であった。 実施例8:酸化剤の不在下でのポリスクシンイミドCの加水分解 ポリスクシンイミドCのサンプル10 gを15 ml の水に入れてスラリー化した。 7.45 gの50 wt%水酸化ナトリウム水溶液を、約65〜70℃の温度で約15分かけてス ラリーに添加した。温度を約65〜70℃で約1時間維持した。得られたポリアスパ ラギン酸ナトリウムの橙黄色の溶液は、pHが約 9.8であり、濃度は約41 wt%で あった。ポリアスパラギン酸ナトリウムの重量平均分 子量は、SECによって測定すると、約 14,982 であった。 実施例9:過炭酸ナトリウムの存在下でのポリスクシンイミドCの加水分解 本発明の酸化的加水分解法の態様の実施において、ポリスクシンイミドCのサ ンプル10 gおよび0.4 g の過炭酸ナトリウムを15 ml の水に共に入れてスラリー 化した。7.2 g の50 wt%水酸化ナトリウム水溶液を、約65〜70℃の温度で約15分 かけてスラリーに添加した。温度を約65〜70℃で約1時間維持した。得られたポ リアスパラギン酸ナトリウムの橙色溶液は、pHが約 9.7であり、濃度は約41 w t%であった。ポリアスパラギン酸ナトリウムの重量平均分子量は、SECによっ て測定すると、約 14,502 であった。 実施例10:酸化剤の不在下でのポリスクシンイミドDの加水分解 ポリスクシンイミドDのサンプル10 gを15 ml の水に入れてスラリー化した。 7.45 gの50 wt%水酸化ナトリウム水溶液を、約65〜70℃の温度で約15分かけてス ラリーに添加した。温度を約65〜70℃で約1時間維持した。得られたポリアスパ ラギン酸ナトリウムの黄色の溶液は、pHが約 9.8であり、濃度は約42 wt%であった。ポリアスパラギン酸ナトリウムの重量平均分子量は、SECによ って測定すると、約 4,533であった。 実施例11:過炭酸ナトリウムの存在下でのポリスクシンイミドDの加水分解 本発明の酸化的加水分解法の態様の実施において、ポリスクシンイミドDのサ ンプル10 gおよび0.2 g の過炭酸ナトリウムを15 ml の水に共に入れてスラリー 化した。7.3 g の50 wt%水酸化ナトリウム水溶液を、約65〜70℃の温度で約15分 かけてスラリーに添加した。温度を約65〜70℃で約1時間維持した。得られたポ リアスパラギン酸ナトリウムの淡黄色溶液は、pHが約 9.8であり、濃度は約42 wt%であった。ポリアスパラギン酸ナトリウムの重量平均分子量は、SECによ って測定すると、約 4,644であった。 実施例12:酸化剤の不在下でのポリスクシンイミドEの加水分解 ポリスクシンイミドEのサンプル10 gを15 ml の水に入れてスラリー化した。 7.4 g の50 wt%水酸化ナトリウム水溶液を、約65〜70℃の温度で約15分かけてス ラリーに添加した。温度を約65〜70℃で約1時間維持した。得られたポリアスパ ラギン酸 ナトリウムの暗褐色溶液は、pHが約 10 であり、濃度は約42 wt%であった。ポ リアスパラギン酸ナトリウムの重量平均分子量は、SECによって測定すると、 約 32,087 であった。 実施例13:過ホウ酸ナトリウムの存在下でのポリスクシンイミドEの加水分解 本発明の酸化的加水分解法の態様の実施において、ポリスクシンイミドEのサ ンプル10 gおよび1.8 g の過ホウ酸ナトリウム一水和物を15 ml の水に共に入れ てスラリー化した。7.2 g の50 wt%水酸化ナトリウム水溶液を、約65〜70℃の温 度で約15分かけてスラリーに添加した。温度を約65〜70℃で約1時間維持した。 得られたポリアスパラギン酸ナトリウムの橙色の溶液は、pHが約10であり、濃 度は約42 wt%であった。ポリアスパラギン酸ナトリウムの重量平均分子量は、S ECによって測定すると、約24,301であった。 実施例14:過酸化水素の存在下でのポリスクシンイミドEの加水分解 ポリスクシンイミドEのサンプル3.0 g を1.2 mlの過酸化水素、7.2 g の50%( w/w)水酸化ナトリウム水溶液および14 ml の水の水溶液に、約65〜70℃の温度で 約15分かけてゆっくり添加 した。この温度を約1時間維持した。得られたポリアスパラギン酸ナトリウムの 橙色溶液は、pHが約 9.8であり、濃度は約42 wt%であった。ポリアスパラギン 酸ナトリウムの重量平均分子量は、SECによって測定すると、約 30,000 であ った。 実施例15:過炭酸ナトリウムの存在下でのポリスクシンイミドEの加水分解 ポリスクシンイミドEのサンプル3.0 g を15 ml の水に入れてスラリー化した 。7.2 g の50%(w/w)水酸化ナトリウム水溶液および0.8 g の過炭酸ナトリウムの 各々を、約65〜70℃の温度で約30分かけてスラリーにゆっくりと同時に添加した 。この温度を約1時間維持した。得られたポリアスパラギン酸ナトリウムの橙色 溶液は、pHが約10であり、濃度は約42 wt%であった。ポリアスパラギン酸ナト リウムの重量平均分子量は、SECによって測定すると、約32,000であった。 実施例16:酸化的加水分解により製造したポリアスパルタートの着色性 実施例1〜15のポリアスパルタート溶液の透過率スペクトルを、Shimadzu U V160U 走査分光計および1 cmのキュベットを使用して、 400〜700 nmの波長領 域で得た。参照は純粋な脱イ オン水であり、これを 100%透過率の値とした。色の分析は、1931年の国際色委 員会(CIE 1931)によって確立された方法を使用して行った。透過率データは、AP HA-AWWA-WPCF(1980)によって発行された「水および廃水の検査に対する標準的 方法」の第15版に示されている方法204Bによって、CIE 三刺激値X、Y、Zに変 換した。CIE 三刺激値は、 Wiley-Interscience,New York(1979)によって発 行された、Fred W.Billmeyer,Jr.,Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical T echnology, 3rd Ed.,V6の「色」の章に記載されている標準方程式によってCIE 1976 L*u*v* 空間に変換した。 色の精神測定学的明度の値であるCIE L*値は、色合いに関係なく、ある色がど のくらい明るいか暗いかの値である。L*値が100 である場合は、完全に無色で透 明な溶液を表す。L*値が0(ゼロ)の場合は、完全に不透明な黒色溶液を表す。 従って、L*値の値が大きいほど、着色度は小さい。実施例1〜15で得られたポ リアスパルタートのL*値を表1に示す。 表1のデータは、本発明方法で行った、選択された酸化剤の存在下でのポリス クシンイミドの加水分解により、低着色度のポリアスパルタート溶液が生じるこ とを示している。すなわち、選択された酸化剤を本明細書に教示した様に加水分 解工程に添加すると、得られるポリアスパルタート溶液のL*値は、酸化剤を使用 しないで得られた対照溶液の対応するL*値よりも高い。 例えば、本発明方法を行った実施例3、4および5のL*値は、酸化剤を加水分 解工程中に含まない実施例1のL*値よりも高い。同様に、実施例7、9、11お よび13〜15は、各々、本発明方法を実施したものであるが、加水分解工程中 に酸化剤の使用を含まない対照の実施例6、8、10および12よりもL*値が高 い。実施例2は、酸化剤の全てがクレームした発明の実施に有用であるとは限ら ないことを示す。実施例2で得られた低いL*値は、過硫酸塩によって生じ得るラ ジカルの存在によると考えられる。これらのラジカルが色の本体となり、L*値を 低めた。 図1〜5は、実施例1〜15に従って製造したポリアスパルタートのサンプル の透過率スペクトルを表し、表1のL*値は、 そのスペクトルから計算した。これらのスペクトルは、ポリアスパルタート溶液 を酸化剤の存在下で製造すると、より低い着色度が得られることをグラフで示し ている。電磁スペクトルの可視領域、すなわち 400〜700 nmにおいてより高い光 透過率を有するサンプルは、透過率の値がより低いサンプルよりも着色度が低い 。全ての場合において、本明細書に教示したように加水分解工程中に酸化剤を使 用して製造したポリアスパルタート溶液は、酸化剤の不在下で製造したサンプル よりも多くの光を透過する。 本発明を、好ましい態様に関して説明したが、本発明はこれらに限定されるも のではない。当業者であれば、上記の方法の説明は、本発明の精神および範囲を 逸脱することなく、多くの改変が行われ得ることは明らかであろう。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.ポリスクシンイミドから低着色性のポリアスパルタートを製造する方法にお いて、該方法が、塩素を含まない非色素原性酸化剤の存在下、低着色性を有する ポリアスパルタートの溶液を製造するのに十分な時間、水性媒体中でポリスクシ ンイミドを加水分解する工程を含む方法。 2.さらに、該ポリアスパルタート溶液を蒸発乾固して、該ポリアスパルタート を固体形状で回収することを含む、請求項1に記載の方法。 3.ポリアスパルタートが、ポリアスパラギン酸ホモポリマー、そのコポリマー 、ホモポリマー/コポリマー混合物および該酸ホモポリマーの塩から成る群の一 つである、請求項1に記載の方法。 4.ポリスクシンイミドが、ポリスクシンイミドホモポリマー、そのコポリマー およびホモポリマー/コポリマー混合物から成る群の一つである、請求項1に記 載の方法。 5.酸化剤が、過酸化水素、過炭酸ナトリウム、過炭酸カリウム、過ホウ酸ナト リウム四水和物、過ホウ酸ナトリウム一水和 物、過ヨウ素酸ナトリウム、過ヨウ素酸カリウムおよびペルオキシカルボン酸か ら成る群から選択される、請求項1に記載の方法。 6.加水分解中の温度が約55℃〜約80℃の範囲である、請求項1に記載の方法。 7.最初の酸化剤濃度が、ポリスクシンイミドの重量に対して約 0.1 wt%〜約 3 0 wt%である、請求項1に記載の方法。 8.ポリスクシンイミドが、約10モル%〜約100 モル%のポリスクシンイミド含 量を有するコポリマーである、請求項1に記載の方法。 9.加水分解中の温度が約65℃〜約70℃の範囲である、請求項1に記載の方法。
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