JPH11147954A - Production of polyaspartic acid excellent in color tone - Google Patents

Production of polyaspartic acid excellent in color tone

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JPH11147954A
JPH11147954A JP31690897A JP31690897A JPH11147954A JP H11147954 A JPH11147954 A JP H11147954A JP 31690897 A JP31690897 A JP 31690897A JP 31690897 A JP31690897 A JP 31690897A JP H11147954 A JPH11147954 A JP H11147954A
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JP
Japan
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acid
polysuccinimide
hydrolysis
reaction
pref
Prior art date
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Application number
JP31690897A
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Japanese (ja)
Inventor
Masako Yoshitake
政子 吉竹
Takeshi Nakato
毅 中藤
Masayuki Tomita
雅之 冨田
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Mitsubishi Chemical Corp
Original Assignee
Mitsubishi Chemical Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain polyaspartic acid excellent in color tone by polycondensing aspartic acid in the presence of an acid catalyst in an inert gas atmosphere and subjecting the resultant polysuccinimide to decoloration before and/or after the hydrolysis thereof. SOLUTION: Argon is esp. pref. as the inert gas. Pref., in hydrolyzing polysuccinimide, a decolorizer is added to the hydrolysis system to carry out the decoloration simultaneously with the hydrolysis. Active carbon and hydrogen peroxide are each pref. as the decolorant. Pref., the decoloration is carried out by using 5-200 pts.wt. decolorizer based on 100 pts.wt. polysuccinimide or polyaspartic acid. When hydrogen peroxide is used, its pref. concn. is 1-30 wt.%. When the decoloration is conducted during the hydrolysis of polysuccinimide, a certain amt. of hydrogen peroxide is added to an aq. soln. contg. polysuccinimide dispersed therein, adding thereto an aq. soln. of an alkali metal hydroxide, and subjecting the mixture to reaction at 0-50 deg.C for 10 min to 8 hr.

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、色調の優れたポリ
アスパラギン酸の製造方法に関する。詳しくは、アスパ
ラギン酸を不活性ガスの存在下、重縮合反応させて得ら
れたポリスクシンイミドを加水分解・脱色処理すること
によりポリアスパラギン酸を製造する方法に関する。ポ
リアスパラギン酸及びその誘導体は生分解性に優れたポ
リマーとして最近注目され、洗剤のビルダー、医療材
料、化粧品基材等の各種用途への使用が提案されてい
る。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for producing polyaspartic acid having excellent color tone. More specifically, the present invention relates to a method for producing polyaspartic acid by subjecting polysuccinimide obtained by subjecting aspartic acid to a polycondensation reaction in the presence of an inert gas to hydrolysis and decolorization. Polyaspartic acid and its derivatives have recently attracted attention as polymers having excellent biodegradability, and have been proposed for use in various applications such as detergent builders, medical materials, and cosmetic base materials.

【0002】[0002]

【従来の技術】ポリアスパラギン酸の製造方法として
は、L−アスパラギン酸を重縮合して、中間体としてポ
リスクシンイミドを製造し、次いでこのポリスクシンイ
ミド主鎖中のイミド環を加水分解する方法が知られてい
る。この方法による重縮合方法は簡便ではあるが、高温
のため着色のある生成物ができやすく、その着色を取り
除くのは容易ではなかった。従来、ポリアスパラギン酸
の脱色方法としては、無触媒又は触媒存在下にて重縮合
反応を行い、得られたポリスクシンイミドに過酸化水素
を添加する方法(米国特許第5,521,257号明細
書)や、ポリスクシンイミドを加水分解した後、脱色剤
(次亜塩素酸、塩素、過酸化物)を添加する方法(WO
9403526号公報)、また、低温にて重縮合反応を
行って得られたポリスクシンイミドを加水分解した生成
物に亜硫酸塩を添加する方法(特開平8−208848
号公報)等が提案されている。
2. Description of the Related Art As a method for producing polyaspartic acid, there is known a method in which L-aspartic acid is polycondensed to produce polysuccinimide as an intermediate, and then the imide ring in the polysuccinimide main chain is hydrolyzed. Have been. Although the polycondensation method by this method is simple, it is easy to produce a colored product due to high temperature, and it is not easy to remove the coloring. Conventionally, as a method for decolorizing polyaspartic acid, a polycondensation reaction is carried out in the absence or presence of a catalyst, and hydrogen peroxide is added to the obtained polysuccinimide (US Pat. No. 5,521,257). ) Or a method of adding a decolorizing agent (hypochlorous acid, chlorine, peroxide) after hydrolyzing polysuccinimide (WO
No. 9403526) and a method of adding a sulfite to a product obtained by hydrolyzing polysuccinimide obtained by performing a polycondensation reaction at a low temperature (Japanese Patent Laid-Open No. 8-208848).
And the like have been proposed.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の方法により処理した生成物は、脱色が十分とは言え
ず、そのため、上記のような用途においては特に改良の
余地がある。本発明は、色調の優れたポリアスパラギン
酸の製造方法を提供することを目的とする。
However, the products treated by these methods are not sufficiently decolorized, so that there is room for improvement especially in the above-mentioned applications. An object of the present invention is to provide a method for producing polyaspartic acid having an excellent color tone.

【0004】[0004]

【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、アスパラギン酸を不活
性ガスの存在下に重縮合反応させて得られたポリスクシ
ンイミドを加水分解・脱色処理することにより着色の少
ないポリアスパラギン酸が得られることを見い出し、本
発明を完成するに至った。即ち、本発明の要旨は、ポリ
スクシンイミドを加水分解してポリアスパラギン酸を製
造する方法において、アスパラギン酸を不活性ガスの存
在下、酸触媒により重縮合させて得られたポリスクシン
イミドについて、その加水分解前及び/又は加水分解後
に脱色処理を行うことを特徴とするポリアスパラギン酸
の製造方法、にある。以下、本発明を詳細に説明する。
Means for Solving the Problems As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have hydrolyzed polysuccinimide obtained by subjecting aspartic acid to a polycondensation reaction in the presence of an inert gas. It has been found that polyaspartic acid with little coloring can be obtained by decolorizing treatment, and the present invention has been completed. That is, the gist of the present invention is to provide a method for producing polyaspartic acid by hydrolyzing polysuccinimide, wherein the polysuccinimide obtained by polycondensing aspartic acid with an acid catalyst in the presence of an inert gas is subjected to hydrolysis. A method for producing polyaspartic acid, wherein a decolorization treatment is performed before decomposition and / or after hydrolysis. Hereinafter, the present invention will be described in detail.

【0005】[0005]

【発明の実施の形態】(1)ポリスクシンイミドの製造 (モノマー)ポリスクシンイミドの製造に用いられるモ
ノマーはマレイン酸とアンモニアを反応させて得られる
生成物、マレアミド酸又はアスパラギン酸等が挙げられ
る。これらは単独でも混合して用いても良い。これらの
中ではアスパラギン酸単独が好ましい。マレイン酸とア
ンモニアを反応させて得られる生成物とはマレイン酸と
アンモニアを常法、例えば、独国特許第3,626,6
72号明細書、米国特許第4,839,461号明細
書、米国特許第5,286,810号明細書等に記載の
方法に従って反応させて得られる生成物である。具体的
には、主にマレイン酸モノアンモニウム塩であり、それ
以外にマレイン酸、マレイン酸ジアンモニウム塩、アン
モニア、フマル酸、アスパラギン酸、アスパラギン、イ
ミノジコハク酸、マレアミド酸等の生成物を含んでも良
い。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS (1) Production of Polysuccinimide (Monomer) The monomer used for production of polysuccinimide includes a product obtained by reacting maleic acid and ammonia, maleamic acid or aspartic acid. These may be used alone or as a mixture. Of these, aspartic acid alone is preferred. The product obtained by reacting maleic acid and ammonia refers to a product obtained by reacting maleic acid and ammonia by a conventional method, for example, German Patent No.
No. 72, U.S. Pat. No. 4,839,461, and U.S. Pat. No. 5,286,810. Specifically, it is mainly a monoammonium maleate salt, and may further contain products such as maleic acid, a diammonium maleate salt, ammonia, fumaric acid, aspartic acid, asparagine, iminodisuccinic acid, and maleamic acid. .

【0006】上記の反応に用いるマレイン酸は、その無
水物、部分及び完全エステルを含む。また、アンモニア
は、ガス或いは溶液として用いる。溶液として用いる場
合は、水に溶解させて水酸化アンモニウム水溶液とする
方法、メタノール、エタノール等のアルコール、又は他
の適当な有機溶媒に溶解させる方法等が用いられる。モ
ノマーとしては、好ましくは、アスパラギン酸であり、
アスパラギン酸はD体でもL体でもその混合物でも良
い。また、アスパラギン酸以外に50%を越えない範囲
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、
アスパラギン酸塩、グルタミン酸及びその塩、アラニ
ン、ロイシン、リジン等のアミノ酸、グリコール酸、乳
酸、3−ヒドロキシ酪酸等のヒドロキシカルボン酸、2
−ヒドロキシエタノール、マレイン酸、アニリン等のア
ミノ基又はカルボン酸基と反応しうる官能基を一個以上
有する上記以外の化合物等が挙げられる。
[0006] The maleic acid used in the above reaction includes its anhydride, partial and full esters. Ammonia is used as a gas or a solution. When used as a solution, a method of dissolving in water to make an ammonium hydroxide aqueous solution, a method of dissolving in an alcohol such as methanol or ethanol, or a method of dissolving in another appropriate organic solvent are used. As the monomer, preferably, aspartic acid,
Aspartic acid may be in D-form, L-form or a mixture thereof. Further, other than aspartic acid, other copolymerizable monomers can be used within a range not exceeding 50%. The copolymerizable monomer is not particularly limited, for example,
Amino acids such as aspartate, glutamic acid and salts thereof, alanine, leucine and lysine; hydroxycarboxylic acids such as glycolic acid, lactic acid and 3-hydroxybutyric acid;
-Other compounds having one or more functional groups capable of reacting with an amino group or a carboxylic acid group such as hydroxyethanol, maleic acid and aniline.

【0007】(触媒)アスパラギン酸等の重縮合反応に
おいては、触媒は用いなくともよいが、触媒として酸触
媒を用いる方が好ましい。その具体例としては、例えば
硫酸、無水硫酸、リン酸、ポリリン酸、メタリン酸、縮
合リン酸、無水リン酸等の無機酸、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、トリフルオ
ロメタンスルホン酸等の有機酸が挙げられる。その他
に、リン酸モノエステル、リン酸ジエステル、リン酸ト
リエステル、亜リン酸モノエステル、亜リン酸ジエステ
ル、亜リン酸トリエステル等が挙げられるが、好ましく
は、リン酸、ポリリン酸、メタリン酸、縮合リン酸、無
水リン酸、リン酸モノエステル、リン酸ジエステル、リ
ン酸トリエステル、亜リン酸モノエステル、亜リン酸ジ
エステル、亜リン酸トリエステル等が挙げられる。
(Catalyst) In the polycondensation reaction of aspartic acid or the like, a catalyst may not be used, but it is preferable to use an acid catalyst as a catalyst. Specific examples thereof include inorganic acids such as sulfuric acid, sulfuric anhydride, phosphoric acid, polyphosphoric acid, metaphosphoric acid, condensed phosphoric acid, phosphoric anhydride, p-toluenesulfonic acid, trichloroacetic acid, trifluoroacetic acid, and trifluoromethanesulfonic acid. And the like. Other examples include phosphoric acid monoester, phosphoric acid diester, phosphoric acid triester, phosphite monoester, phosphite diester, phosphite triester and the like, preferably phosphoric acid, polyphosphoric acid, metaphosphoric acid , Condensed phosphoric acid, phosphoric anhydride, phosphoric acid monoester, phosphoric acid diester, phosphoric acid triester, phosphite monoester, phosphite diester, phosphite triester and the like.

【0008】これらの酸触媒の好適な使用量は、ポリマ
ー原料100重量部に対し、通常は0.1〜30重量
部、好ましくは0.5〜25重量部の範囲で使用され
る。上記触媒の使用量が0.1重量部未満であると重縮
合反応の速度向上としての効果が少ない。また、30重
量部を越えると、重合時に反応物が固化した状態とな
り、撹拌に大きな負担がかかるので好ましくない。
[0008] A suitable amount of these acid catalysts is usually 0.1 to 30 parts by weight, preferably 0.5 to 25 parts by weight, based on 100 parts by weight of the polymer raw material. When the amount of the catalyst is less than 0.1 part by weight, the effect of improving the speed of the polycondensation reaction is small. On the other hand, if the amount exceeds 30 parts by weight, the reaction product is in a solidified state at the time of polymerization, and a large burden is imposed on the stirring, which is not preferable.

【0009】(反応条件)本発明におけるアスパラギン
酸等の重縮合反応条件については、不活性ガス存在下に
行うこと以外に特に制限はないが、溶媒の不存在下に重
合反応を行う場合には、モノマーと触媒とを湿式或いは
乾式で混合させた後に重縮合させることが一般的であ
る。尚、溶媒の不存在下での重縮合(バルク重合)は、
溶媒を使用しないため、製造コストが低いが、溶媒法と
比較すると、分子量の高いものが得られないという欠点
がある。しかしながら、本発明の不活性ガス存在下の反
応方法を適用すると、ポリスクシンイミドの高分子量化
が可能となる。
(Reaction conditions) The conditions of the polycondensation reaction of aspartic acid and the like in the present invention are not particularly limited except that the reaction is carried out in the presence of an inert gas. In general, the monomer and the catalyst are mixed in a wet or dry manner and then polycondensed. Incidentally, polycondensation (bulk polymerization) in the absence of a solvent,
Since no solvent is used, the production cost is low, but there is a drawback that a high molecular weight product cannot be obtained as compared with the solvent method. However, when the reaction method of the present invention in the presence of an inert gas is applied, it is possible to increase the molecular weight of polysuccinimide.

【0010】また反応時の圧力は特に制限はなく、常
圧、減圧、加圧のいずれでも良いが、通常は、10Pa
〜1MPaの範囲である。本発明に使用できる不活性ガ
スとしては、重縮合反応に対して活性を有しないガスで
ある限り、特に制限はないが、例えば、窒素、アルゴン
を用いることが好ましく、アルゴンが特に好ましい。
The pressure during the reaction is not particularly limited and may be normal pressure, reduced pressure, or increased pressure.
11 MPa. The inert gas that can be used in the present invention is not particularly limited as long as it is a gas having no activity with respect to the polycondensation reaction. For example, nitrogen and argon are preferably used, and argon is particularly preferable.

【0011】不活性ガスの容量は、反応器の全気体容量
に対し50%以上、好ましくは80%以上である。ま
た、反応により生じる縮合水を除くため、不活性ガス気
流中で反応を行うことが好ましい。不活性ガスの流量
は、1ml/分以上、好ましくは10ml/分以上であ
ることが好ましい。以下に反応溶媒の不存在下での重縮
合(バルク重合)を代表例として具体的に詳述する。
The volume of the inert gas is at least 50%, preferably at least 80%, of the total gas volume of the reactor. Further, it is preferable to carry out the reaction in an inert gas stream in order to remove the condensed water generated by the reaction. The flow rate of the inert gas is preferably 1 ml / min or more, preferably 10 ml / min or more. Hereinafter, polycondensation (bulk polymerization) in the absence of a reaction solvent will be described in detail as a typical example.

【0012】(混合方法)バルク重合においては触媒の
分散状態に制限はないが、重縮合反応を行う前に粉末状
のモノマーと触媒とを十分混合しておくのが好ましい。
混合状態が不十分な状態で重縮合を開始させると、一部
溶融固化、分子量の低下及び反応時間の増大等の問題を
生じることがある。混合方法としては、触媒、希釈剤と
して溶媒を使用する湿式混合方法、及び機器を使用する
乾式混合が挙げられる。混合温度としては、ポリスクシ
ンイミドへ重縮合が生じない150℃以下であれば特に
制限はないが、好ましくは常温から120℃の温度、混
合時間としては0.01〜600分、好ましくは0.0
1〜300分、更に好ましくは、0.01〜50分の範
囲で混合される。
(Mixing Method) In the bulk polymerization, the dispersion state of the catalyst is not limited, but it is preferable to sufficiently mix the powdered monomer and the catalyst before performing the polycondensation reaction.
If polycondensation is started in an insufficiently mixed state, problems such as partial melting and solidification, a decrease in molecular weight, and an increase in reaction time may occur. Examples of the mixing method include a wet mixing method using a catalyst and a solvent as a diluent, and a dry mixing method using equipment. The mixing temperature is not particularly limited as long as the polycondensation to polysuccinimide does not occur at 150 ° C. or lower, but is preferably a temperature from normal temperature to 120 ° C., and the mixing time is 0.01 to 600 minutes, preferably 0.0
The mixing is performed for 1 to 300 minutes, more preferably 0.01 to 50 minutes.

【0013】湿式混合方法の場合、溶媒と触媒を混合
し、次いで各混合物と粉末状のモノマーを混合する。そ
の際、使用しうる溶媒に特に制限はないが、混合終了
後、留去するため沸点が150℃以下であり、用いる触
媒と均一に混合するものが好ましい。具体的には、ヘキ
サン、シクロヘキサン等の脂肪族及び脂環式炭化水素、
ベンゼン、トルエン等の芳香族炭化水素類、酢酸エチ
ル、酢酸ブチル等のエステル、アセトン、メチルエチル
ケトン等のケトン、メタノール、エタノール、プロパノ
ール等のアルコール及び水が挙げられる。水はその後の
反応でも副生し、煩雑な回収工程を必要としない点で特
に好ましい。上記の溶媒は、モノマー100重量部に対
し、通常は0.1〜30重量部、好ましくは0.5〜2
5重量部の範囲で使用される。使用量が0.1重量部未
満であると重縮合反応の速度向上としての効果が少な
い。また、30重量部を越えると留去に時間を要する点
から好ましくない。
In the case of the wet mixing method, a solvent and a catalyst are mixed, and then each mixture is mixed with a powdered monomer. At this time, there is no particular limitation on the solvent that can be used, but it is preferable that the solvent has a boiling point of 150 ° C. or lower and is uniformly mixed with the catalyst to be used for distillation after the mixing is completed. Specifically, hexane, aliphatic and alicyclic hydrocarbons such as cyclohexane,
Examples include aromatic hydrocarbons such as benzene and toluene, esters such as ethyl acetate and butyl acetate, ketones such as acetone and methyl ethyl ketone, alcohols such as methanol, ethanol and propanol, and water. Water is particularly preferred in that it is by-produced in the subsequent reaction and does not require a complicated recovery step. The solvent is usually used in an amount of 0.1 to 30 parts by weight, preferably 0.5 to 2 parts by weight, per 100 parts by weight of the monomer.
Used in the range of 5 parts by weight. When the amount is less than 0.1 part by weight, the effect of improving the speed of the polycondensation reaction is small. On the other hand, if it exceeds 30 parts by weight, it takes a long time for the distillation, which is not preferable.

【0014】乾式混合方法をとる場合、モノマーに触媒
を添加した後、混合装置を用いて混合する。触媒の添加
方法については特に制限はなく、一度に添加しても、少
量ずつ添加しても良い。使用できる混合装置としては、
一般的なミキサー、ブレンダー、及びニーダー等が好ま
しく、撹拌混練型の大型機器の具体例として、一軸又は
二軸の押し出し機或いは高粘度反応機、SV−ミキサ
ー、及びコニカルドライヤー(神鋼パンテック社)、M
Z−プロセッサー(大川原製作所社)、パドルドライヤ
ー(奈良機械社)、SC−プロセッサー及び加圧ニーダ
ー(栗本鐵工所社)等が挙げられる。
In the case of the dry mixing method, the catalyst is added to the monomers, and then mixed using a mixing device. The method for adding the catalyst is not particularly limited, and may be added all at once or in small amounts. Mixing devices that can be used include:
General mixers, blenders, kneaders, and the like are preferable. Specific examples of large-size stirring-kneading equipment include a single-screw or twin-screw extruder or a high-viscosity reactor, an SV-mixer, and a conical dryer (Shinko Pantech). , M
Examples include Z-processor (Okawara Seisakusho), paddle dryer (Nara Machinery), SC-processor and pressure kneader (Kurimoto Iron Works).

【0015】(重縮合反応)本発明の方法における重縮
合反応は、前記混合物を反応器中に仕込み、100〜4
00℃、好ましくは150〜350℃、より好ましくは
200〜240℃の加熱下で、平均滞留時間が0.01
〜240分、好ましくは0.01〜180分、更に好ま
しくは10〜100分の範囲内で撹拌又は混練しながら
固相で反応させる。反応時間が100℃未満及び平均滞
留時間が10分未満であると、反応が完了しない可能性
がある。また、400℃を越える反応温度、240分を
越える平均滞留時間で反応を行うと、分解物を生成した
り、反応効率低下、着色等の可能性がある。
(Polycondensation reaction) In the polycondensation reaction in the method of the present invention, the above mixture is charged into a reactor, and 100 to 4
Under heating at 00 ° C, preferably 150-350 ° C, more preferably 200-240 ° C, the average residence time is 0.01
The reaction is carried out in a solid phase with stirring or kneading for a period of from 240 to 240 minutes, preferably from 0.01 to 180 minutes, more preferably from 10 to 100 minutes. If the reaction time is less than 100 ° C. and the average residence time is less than 10 minutes, the reaction may not be completed. Further, when the reaction is carried out at a reaction temperature exceeding 400 ° C. and an average residence time exceeding 240 minutes, there is a possibility that a decomposed product is formed, the reaction efficiency is reduced, and coloring is performed.

【0016】上記条件を満足する反応器としては、バッ
チ式又は連続式のどちらでも良く、バッチ式では通常の
反応器、プロシュアミキサー(太平洋機工社)、Pol
yphase System(Littleford
Day社)、SV−ミキサー、MZ−プロセッサー及び
バッチ式ニーダー等が用いられる。連続式では、一軸及
び二軸混練機、パドルドライヤー、LCR(Lurgi
社)、SCプロセッサー、KRCニーダー(栗本鐵工所
社)、バイボラック(住友重機社)及びN−SCR(三
菱重工社)等が挙げられる。
The reactor which satisfies the above conditions may be either a batch type or a continuous type. In the case of the batch type, a usual reactor, a Prosure mixer (Taikai Kiko Co., Ltd.), Pol
yphase System (Littleford
Day Co., Ltd.), an SV-mixer, an MZ-processor, and a batch kneader. In the continuous type, single- and twin-screw kneaders, paddle dryers, LCRs (Lurgi
Corporation), SC processor, KRC kneader (Kurimoto Iron Works), Vivolac (Sumitomo Heavy Industries), N-SCR (Mitsubishi Heavy Industries) and the like.

【0017】(2)ポリスクシンイミドの加水分解 かくして得られたポリスクシンイミドの加水分解は、常
法に従って行うことができるが、代表的な例としては、
ジャーナル・オヴ・アメリカン・ケミカル・ソサィアテ
ィー(J.Am.Chem.Soc.)80,3361
(1958)、ジャーナル・オヴ・オーガニック・ケミ
ストリー(J.Org.Chem.)26,1084
(1961)、米国特許第5,221,733号明細
書、米国特許第5,288,783号明細書、特開昭6
0−203636号公報等に準じて行えばよい。好まし
い一態様では、上記反応生成物100重量部に対して5
0〜1000重量部の水を加え、更に上記イミド環に対
し等モル〜3倍モルとなる量のアルカリ金属水酸化物を
加えて、0〜50℃で10分〜8時間反応させる。これ
によりイミド環の殆どが開環する。
(2) Hydrolysis of polysuccinimide The hydrolysis of the polysuccinimide thus obtained can be carried out in accordance with a conventional method.
Journal of American Chemical Society (J. Am. Chem. Soc.) 80, 3361
(1958), Journal of Organic Chemistry (J. Org. Chem.) 26, 1084.
(1961), U.S. Pat. No. 5,221,733, U.S. Pat. No. 5,288,783,
What is necessary is just to carry out according to 0-203636 gazette. In a preferred embodiment, 5 parts by weight per 100 parts by weight of the above reaction product is used.
0 to 1000 parts by weight of water is added, and an alkali metal hydroxide is further added in an amount of 1 to 3 moles per mole of the imide ring, and the mixture is reacted at 0 to 50 ° C for 10 minutes to 8 hours. As a result, most of the imide ring is opened.

【0018】このようにして得られる加水分解生成物
は、ポリアスパラギン酸のアルカリ金属塩であるが、本
発明にいうポリアスパラギン酸とはこれをも含むもので
ある。このアルカリ金属塩型のポリアスパラギン酸に酸
を作用させると遊離型のポリアスパラギン酸を得ること
ができる。酸の使用量を加減することにより、ポリアス
パラギン酸のカルボン酸基の遊離型と塩型との比率を任
意に調節できる。ポリアスパラギン酸の分子量は特に限
定されないが、好ましくは、重量平均分子量で500か
ら300000、更に好ましくは1000から2000
00である。
The hydrolysis product thus obtained is an alkali metal salt of polyaspartic acid, and the polyaspartic acid according to the present invention includes this. When an acid acts on this alkali metal salt type polyaspartic acid, free polyaspartic acid can be obtained. By adjusting the amount of the acid used, the ratio between the free form and the salt form of the carboxylic acid group of polyaspartic acid can be arbitrarily adjusted. The molecular weight of the polyaspartic acid is not particularly limited, but is preferably 500 to 300,000, more preferably 1,000 to 2,000 in weight average molecular weight.
00.

【0019】(3)脱色処理 本発明における脱色処理は、ポリスクシンイミドの加水
分解前及び/又は加水分解後に施される。ここで、「加
水分解前及び/又は加水分解後」とは、加水分解前、加
水分解後、加水分解前と加水分解後との両方の他に、加
水分解中の時点をも含むものである。そして、これらの
態様の中、ポリスクシンイミドの加水分解する際に、系
内に脱色剤を添加して加水分解と同時に脱色処理を行う
のが操作上は便利であり、好ましい。
(3) Decolorization treatment The decolorization treatment in the present invention is performed before and / or after hydrolysis of polysuccinimide. Here, “before hydrolysis and / or after hydrolysis” includes before hydrolysis, after hydrolysis, both before and after hydrolysis, and also includes the point during hydrolysis. Among these embodiments, it is convenient and preferable in terms of operation to add a decolorizing agent to the system and to perform a decolorization treatment simultaneously with hydrolysis when hydrolyzing polysuccinimide.

【0020】脱色処理においては脱色剤を使用するのが
好ましい。脱色剤については、特に限定はされないが、
具体例としては、例えば過酸化水素、過炭酸塩、次亜塩
素酸塩、塩素、オゾン、塩素過酸物、ホウ水素化物、過
酸化二カルボン酸、過硫酸塩、過ホウ酸塩、活性炭等が
挙げられる。この中、活性炭、過酸化水素が好ましい。
ポリアスパラギン酸の脱色処理は、ポリスクシンイミド
又はポリアスパラギン酸100重量部に対して上記脱色
剤を5〜200重量部使用するのが好ましい。過酸化水
素を使用する場合には過酸化水素濃度は1〜30重量%
が好ましい。
In the bleaching treatment, it is preferable to use a bleaching agent. The decolorizing agent is not particularly limited,
Specific examples include, for example, hydrogen peroxide, percarbonate, hypochlorite, chlorine, ozone, chlorperacid, borohydride, dicarboxylic peroxide, persulfate, perborate, activated carbon, etc. Is mentioned. Among them, activated carbon and hydrogen peroxide are preferred.
In the decolorizing treatment of polyaspartic acid, it is preferable to use 5 to 200 parts by weight of the above-described decolorizing agent based on 100 parts by weight of polysuccinimide or polyaspartic acid. When using hydrogen peroxide, the concentration of hydrogen peroxide is 1 to 30% by weight.
Is preferred.

【0021】ポリスクシンイミドの加水分解中に脱色処
理を行う場合、ポリスクシンイミドを水に懸濁させた水
溶液に予め所定量の過酸化水素水を加え、次いでこれに
アルカリ金属水酸化物の水溶液を加えて0〜50℃、1
0分〜8時間反応させることにより加水分解反応と脱色
処理が同時に行われる。また、加水分解後に脱色処理す
る場合には、ポリアスパラギン酸の水溶液に例えば過酸
化水素のような脱色剤を加えて処理すればよい。また、
加水分解前に脱色処理する場合には、ポリスクシンイミ
ドを例えばDMFのような溶媒に溶解し、この溶液に例
えば過酸化水素のような脱色剤を加えて処理すればよ
い。
In the case of performing a decolorization treatment during the hydrolysis of polysuccinimide, a predetermined amount of aqueous hydrogen peroxide is added to an aqueous solution of polysuccinimide suspended in water, and then an aqueous solution of an alkali metal hydroxide is added thereto. 0 to 50 ° C, 1
By allowing the reaction to proceed for 0 minutes to 8 hours, the hydrolysis reaction and the decolorization treatment are performed simultaneously. In the case of performing a decolorizing treatment after the hydrolysis, a treatment may be performed by adding a decoloring agent such as hydrogen peroxide to an aqueous solution of polyaspartic acid. Also,
In the case of performing a decolorization treatment before hydrolysis, polysuccinimide may be dissolved in a solvent such as DMF, and a decolorizing agent such as hydrogen peroxide may be added to the solution for treatment.

【0022】[0022]

【実施例】以下、実施例により本発明を更に具体的に説
明するが、本発明は、その要旨を超えない限りこれらの
実施例により限定されるものではない。また、分子量及
び色差の測定法は次の通りである。
EXAMPLES The present invention will be described in more detail with reference to the following Examples, which should not be construed as limiting the scope of the invention. The methods for measuring the molecular weight and color difference are as follows.

【0023】<ポリアスパラギン酸の重量平均分子量の
測定>東ソー(株)社製「TSKgel」“G6000
PWXL”+「TSKgel」“G3000PWXL”
カラムを用い、溶離液として0.4M硝酸ナトリウム水
溶液を用いたゲルパーメ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エチレングリコール換算値
である。
<Measurement of weight average molecular weight of polyaspartic acid>"TSKgel""G6000" manufactured by Tosoh Corporation
"PWXL" + "TSKgel""G3000PWXL"
It is a value in terms of polyethylene glycol obtained by gel permeation chromatography (differential refractometer) using a column and a 0.4 M aqueous solution of sodium nitrate as an eluent.

【0024】<色差測定>スガ試験機械(株)製の色差
計(SMカラーコンピュータ−SM−5−CH)を用
い、5mmのセルに蒸留水を入れ、標準合わせを行った
後、セルに試料*(ポリアスパラギン酸の60重量%水
溶液)を入れ、透過にて測定を行い、黄色度指数(Ye
llowness Index:YI値)を算出した。
<Measurement of color difference> Using a color difference meter (SM Color Computer-SM-5-CH) manufactured by Suga Test Machine Co., Ltd., add distilled water to a 5 mm cell, perform standard adjustment, and then sample in the cell. * (A 60% by weight aqueous solution of polyaspartic acid) was added, and measurement was performed by transmission.
lowness Index: YI value) was calculated.

【0025】実施例1 アルゴン雰囲気下、L−アスパラギン酸(25.0g)
と85%リン酸(2.5g)とをオスターブレンダー
(フェニックス社製)で5分間混合し、触媒を分散させ
た。この混合物を、冷却器、温度計、撹拌機を備えた2
00mlのセパラブルフラスコに仕込んだ。アルゴン雰
囲気下、マントルヒーターを235℃に設定し、4.5
時間保ち重合反応を遂行した。この間に生成した水は系
外へ留去せしめた。
Example 1 Under an argon atmosphere, L-aspartic acid (25.0 g)
And 85% phosphoric acid (2.5 g) were mixed in an Oster blender (Phoenix) for 5 minutes to disperse the catalyst. This mixture was cooled to 2 with a cooler, thermometer and stirrer.
It was charged in a 00 ml separable flask. Under an argon atmosphere, the mantle heater was set at 235 ° C. and 4.5
The polymerization reaction was performed while keeping the time. The water generated during this time was distilled out of the system.

【0026】反応終了後、濾別し、生成物を純水100
gで4回洗浄し、更にメタノール100gで洗浄した。
生成物を減圧下80℃で24時間で乾燥し黄白色の粉末
17.9gを得た。この生成物を樹脂Aとする。撹拌子
を備えた50ccのビーカーに、上記で得られたポリス
クシンイミド(樹脂A)2.0gと3重量%の過酸化水
素水3.3mlを仕込んだ。氷冷下、これに50重量%
水酸化ナトリウム水溶液1.5gを少量づつ添加し、次
いで室温で1時間撹拌して加水分解させた。色差の結果
は表1に示す。
After the completion of the reaction, the reaction product is filtered off and the product is
g for 4 times, and further washed with 100 g of methanol.
The product was dried under reduced pressure at 80 ° C. for 24 hours to obtain 17.9 g of yellowish white powder. This product is referred to as resin A. In a 50 cc beaker equipped with a stirrer, 2.0 g of the polysuccinimide (resin A) obtained above and 3.3 ml of 3% by weight hydrogen peroxide were charged. Under ice cooling, 50% by weight
1.5 g of aqueous sodium hydroxide solution was added little by little, and then stirred at room temperature for 1 hour to hydrolyze. The results of the color difference are shown in Table 1.

【0027】実施例2 窒素雰囲気下、L−アスパラギン酸(25.0g)と8
5%リン酸(2.5g)とをオスターブレンダー(フェ
ニックス社製)で5分間混合し、触媒を分散させた。こ
の混合物を、冷却器、温度計、撹拌機を備えた200m
lのセパラブルフラスコに仕込んだ。窒素雰囲気下、マ
ントルヒーターを235℃に設定し、4.5時間保ち重
合反応を行った。この間に生成した水は系外へ留去せし
めた。
Example 2 Under a nitrogen atmosphere, L-aspartic acid (25.0 g) and 8
5% phosphoric acid (2.5 g) was mixed with an Oster blender (Phoenix) for 5 minutes to disperse the catalyst. The mixture was cooled to 200 m with a cooler, thermometer and stirrer.
1 separable flask. Under a nitrogen atmosphere, the mantle heater was set at 235 ° C., and the polymerization reaction was carried out for 4.5 hours. The water generated during this time was distilled out of the system.

【0028】反応終了後、濾別し、生成物を純水100
gで4回洗浄し、更にメタノール100gで洗浄した。
生成物を減圧下80℃で24時間で乾燥し黄白色の粉末
17.9gを得た。この生成物を樹脂Bとする。撹拌子
を備えた50ccのビーカーに、上記で得られたポリス
クシンイミド(樹脂B)2.0gと3重量%の過酸化水
素水3.3mlを仕込んだ。氷冷下、これに50重量%
水酸化ナトリウム水溶液1.5gを少量づつ添加し、次
いで室温で1時間撹拌して加水分解させた。色差の結果
は表1に示す。
After completion of the reaction, the reaction mixture was filtered off, and the product was purified with 100% pure water.
g for 4 times, and further washed with 100 g of methanol.
The product was dried under reduced pressure at 80 ° C. for 24 hours to obtain 17.9 g of yellowish white powder. This product is referred to as resin B. In a 50 cc beaker equipped with a stirrer, 2.0 g of the polysuccinimide (resin B) obtained above and 3.3 ml of 3% by weight hydrogen peroxide were charged. Under ice cooling, 50% by weight
1.5 g of aqueous sodium hydroxide solution was added little by little, and then stirred at room temperature for 1 hour to hydrolyze. The results of the color difference are shown in Table 1.

【0029】比較例1 空気雰囲気下、L−アスパラギン酸(25.0g)と8
5%リン酸(2.5g)とをオスターブレンダー(フェ
ニックス社製)で5分間混合し、触媒を分散させた。こ
の混合物を、冷却器、温度計、撹拌機を備えた200m
lのセパラブルフラスコに仕込んだ。空気雰囲気下、マ
ントルヒーターを235℃に設定し、4.5時間保ち重
合反応を行った。この間に生成した水は系外へ留去せし
めた。
Comparative Example 1 Under an air atmosphere, L-aspartic acid (25.0 g) and 8
5% phosphoric acid (2.5 g) was mixed with an Oster blender (Phoenix) for 5 minutes to disperse the catalyst. The mixture was cooled to 200 m with a cooler, thermometer and stirrer.
1 separable flask. Under an air atmosphere, the temperature of the mantle heater was set to 235 ° C., and the polymerization reaction was carried out for 4.5 hours. The water generated during this time was distilled out of the system.

【0030】反応終了後、濾別し、生成物を純水100
gで4回洗浄し、更にメタノール100gで洗浄した。
生成物を減圧下80℃で24時間で乾燥し黄白色の粉末
17.9gを得た。この生成物を樹脂Cとする。撹拌子
を備えた50ccのビーカーに、上記で得られたポリス
クシンイミド(樹脂C)2.0gと3重量%の過酸化水
素水3.3mlを仕込んだ。氷冷下、これに50重量%
水酸化ナトリウム水溶液1.5gを少量づつ添加し、次
いで室温で1時間撹拌して加水分解させた。色差の結果
は表1に示す。
After the completion of the reaction, the reaction mixture was filtered off, and the product was treated with 100 parts of pure water.
g for 4 times, and further washed with 100 g of methanol.
The product was dried under reduced pressure at 80 ° C. for 24 hours to obtain 17.9 g of yellowish white powder. This product is referred to as resin C. In a 50 cc beaker equipped with a stirrer, 2.0 g of the polysuccinimide (resin C) obtained above and 3.3 ml of a 3% by weight hydrogen peroxide solution were charged. Under ice cooling, 50% by weight
1.5 g of aqueous sodium hydroxide solution was added little by little, and then stirred at room temperature for 1 hour to hydrolyze. The results of the color difference are shown in Table 1.

【0031】比較例2 冷却器、温度計及び撹拌機を備えた200mlセパラブ
ルフラスコ内にL−アスパラギン酸25gを仕込み、マ
ントルヒーターを235℃に設定し、窒素雰囲気下で重
合反応を行った。内温が200℃に到達した時、水が留
去し始め、同温度で7時間撹拌を行い、ポリスクシンイ
ミド21.25gを得た。この生成物を樹脂Dとする。
撹拌子を備えた50ccのビーカーに、上記で得られた
ポリスクシンイミド(樹脂D)2.0gと3重量%の過
酸化水素水3.3mlを仕込んだ。氷冷下、水酸化ナト
リウム水溶液1.5gを少量づつ添加し、次いで室温で
1時間撹拌して加水分解させた。色差の結果は表1に示
す。
Comparative Example 2 25 g of L-aspartic acid was charged into a 200 ml separable flask equipped with a cooler, a thermometer and a stirrer, a mantle heater was set at 235 ° C., and a polymerization reaction was carried out under a nitrogen atmosphere. When the internal temperature reached 200 ° C., water began to evaporate, and the mixture was stirred at the same temperature for 7 hours to obtain 21.25 g of polysuccinimide. This product is referred to as resin D.
In a 50 cc beaker equipped with a stirrer, 2.0 g of the polysuccinimide (resin D) obtained above and 3.3 ml of 3% by weight of hydrogen peroxide were charged. Under ice cooling, 1.5 g of an aqueous sodium hydroxide solution was added little by little, and the mixture was stirred at room temperature for 1 hour to hydrolyze. The results of the color difference are shown in Table 1.

【0032】[0032]

【表1】 [Table 1]

【0033】[0033]

【発明の効果】本発明によれば、色調の優れたポリアス
パラギン酸を簡便に製造することができる。
According to the present invention, polyaspartic acid having an excellent color tone can be easily produced.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ポリスクシンイミドを加水分解してポリ
アスパラギン酸を製造する方法において、アスパラギン
酸を不活性ガスの存在下、酸触媒により重縮合させて得
られたポリスクシンイミドについて、その加水分解前及
び/又は加水分解後に脱色処理を行うことを特徴とする
ポリアスパラギン酸の製造方法。
1. A method for producing polyaspartic acid by hydrolyzing polysuccinimide, wherein the polysuccinimide obtained by polycondensation of aspartic acid with an acid catalyst in the presence of an inert gas is used before the hydrolysis and A method for producing polyaspartic acid, comprising performing a decolorization treatment after hydrolysis.
【請求項2】 不活性ガスがアルゴンである請求項1に
記載の製造方法。
2. The method according to claim 1, wherein the inert gas is argon.
【請求項3】 脱色剤として過酸化水素を用いる請求項
1又は2に記載の製造方法。
3. The method according to claim 1, wherein hydrogen peroxide is used as the decolorizing agent.
JP31690897A 1997-11-18 1997-11-18 Production of polyaspartic acid excellent in color tone Pending JPH11147954A (en)

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