JPH06211984A - ポリスクシンイミド重合体および該重合体の製造方法 - Google Patents
ポリスクシンイミド重合体および該重合体の製造方法Info
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- JPH06211984A JPH06211984A JP5149002A JP14900293A JPH06211984A JP H06211984 A JPH06211984 A JP H06211984A JP 5149002 A JP5149002 A JP 5149002A JP 14900293 A JP14900293 A JP 14900293A JP H06211984 A JPH06211984 A JP H06211984A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、ポリスクシンイミド重合体および
ポリスクシンイミド重合体の溶液型製造方法を提供す
る。 【構成】 約5〜100重量%のメチレンスクシンイミ
ド部分および0〜約95重量%の1種またはそれ以上の
アミノ酸部分より成るポリスクシンイミド重合体。該重
合体は、ポリ(アルキレングリコール)、アンモニア、
1種またはそれ以上のモノエチレン不飽和ポリ(カルボ
ン酸)および、任意に、1種またはそれ以上のモノエチ
レン不飽和化合物の重合混合物を形成し;該混合物を高
温に加熱し;該混合物を該高温に維持してポリスクシン
イミド重合体を生成することにより提供される。
ポリスクシンイミド重合体の溶液型製造方法を提供す
る。 【構成】 約5〜100重量%のメチレンスクシンイミ
ド部分および0〜約95重量%の1種またはそれ以上の
アミノ酸部分より成るポリスクシンイミド重合体。該重
合体は、ポリ(アルキレングリコール)、アンモニア、
1種またはそれ以上のモノエチレン不飽和ポリ(カルボ
ン酸)および、任意に、1種またはそれ以上のモノエチ
レン不飽和化合物の重合混合物を形成し;該混合物を高
温に加熱し;該混合物を該高温に維持してポリスクシン
イミド重合体を生成することにより提供される。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ポリスクシンイミド重
合体、特に、ポリメチレンスクシンイミドおよびその共
重合体に関し、そして、ポリメチレンスクシンイミド、
ポリスクシンイミドおよびその共重合体を含むポリスク
シンイミド重合体の製造方法に関する。
合体、特に、ポリメチレンスクシンイミドおよびその共
重合体に関し、そして、ポリメチレンスクシンイミド、
ポリスクシンイミドおよびその共重合体を含むポリスク
シンイミド重合体の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】ポリスクシンイミドを得るいくつかの方
法が知られている。加水分解すると相当するポリ(アミ
ノ酸)を形成するポリスクシンイミドは、吸収剤、硬質
表面洗浄剤、ボイラー水および冷却塔のための水処理添
加剤として、および、ビルダー、消泡剤、分散剤、金属
イオン封鎖剤および外皮形成防止剤として作用する洗浄
添加剤として有用である。しかしながら、ポリスクシン
イミドの製造のための以前に知られてたすべての方法
は、過度に長い工程時間、効果な出発物質という不利を
こうむり、または、製造環境に多くの困難をもたらす固
体物質の取扱を必要とする。
法が知られている。加水分解すると相当するポリ(アミ
ノ酸)を形成するポリスクシンイミドは、吸収剤、硬質
表面洗浄剤、ボイラー水および冷却塔のための水処理添
加剤として、および、ビルダー、消泡剤、分散剤、金属
イオン封鎖剤および外皮形成防止剤として作用する洗浄
添加剤として有用である。しかしながら、ポリスクシン
イミドの製造のための以前に知られてたすべての方法
は、過度に長い工程時間、効果な出発物質という不利を
こうむり、または、製造環境に多くの困難をもたらす固
体物質の取扱を必要とする。
【0003】Koskanの米国特許第5,057,5
97号は、窒素雰囲気中、少なくとも180℃で3〜6
時間、撹拌によりアミノ酸を流動化することによる、ポ
リスクシンイミドを製造する固相方を開示する。結果と
して生じるポリスクシンイミドは、次に、加水分解しポ
リ(アミノ酸)を生成する。
97号は、窒素雰囲気中、少なくとも180℃で3〜6
時間、撹拌によりアミノ酸を流動化することによる、ポ
リスクシンイミドを製造する固相方を開示する。結果と
して生じるポリスクシンイミドは、次に、加水分解しポ
リ(アミノ酸)を生成する。
【0004】Boehmkeらの米国特許第4,83
9,461号は、マレイン酸または無水マレイン酸とア
ンモニア溶液とを1:1−1.5のモル比で結合するこ
とによるポリ(アスパラギン酸)を製造する方法を開示
する。該混合物を、次に、120〜50℃に加熱し、結
果として生じるアンモニウム塩とマレイン酸の溶液を蒸
発し、結晶マッシュ(crystal mash)を残
す。結晶マッシュを、次に、溶融し、その時間中、縮合
および結晶化の水を蒸留して除く。ポリ(アスパラギン
酸)の多孔性の塊が結果として生ずる。全工程は、完結
までに6〜8時間を要する。
9,461号は、マレイン酸または無水マレイン酸とア
ンモニア溶液とを1:1−1.5のモル比で結合するこ
とによるポリ(アスパラギン酸)を製造する方法を開示
する。該混合物を、次に、120〜50℃に加熱し、結
果として生じるアンモニウム塩とマレイン酸の溶液を蒸
発し、結晶マッシュ(crystal mash)を残
す。結晶マッシュを、次に、溶融し、その時間中、縮合
および結晶化の水を蒸留して除く。ポリ(アスパラギン
酸)の多孔性の塊が結果として生ずる。全工程は、完結
までに6〜8時間を要する。
【0005】味の素に譲渡された日本特許52−008
8773Bは、ポリ(アスパラギン酸)の溶液型(so
lvent−based)製造方法を開示する。該方法
は、1種またはそれ以上の有機溶剤中における無水アス
パラギン酸のハロゲン化水素酸塩を利用する。開示され
た溶剤は、プロピオン酸、酪酸および吉草酸のような有
機酸;第3ブチルアルコールおよび第三アミルアルコー
ルのようなアルコール;酢酸エチルおよび酢酸ブチルの
ようなエステル;メチル イソブチル ケトンおよびシ
クロヘキサノールのようなケトン;テトラヒドロフラン
およびジオキサンのようなエーテル;二塩化エチレンお
よびジクロルベンゼンのようなハロゲン化炭化水性;ト
ルエン、キシレンおよびデカリンのような炭化水素;ジ
メチルホルムアミドのようなアミドである。これらの溶
剤は、追加の危険、出費、臭気、毒性および最終生成物
を得るための除去工程を与えることがある。
8773Bは、ポリ(アスパラギン酸)の溶液型(so
lvent−based)製造方法を開示する。該方法
は、1種またはそれ以上の有機溶剤中における無水アス
パラギン酸のハロゲン化水素酸塩を利用する。開示され
た溶剤は、プロピオン酸、酪酸および吉草酸のような有
機酸;第3ブチルアルコールおよび第三アミルアルコー
ルのようなアルコール;酢酸エチルおよび酢酸ブチルの
ようなエステル;メチル イソブチル ケトンおよびシ
クロヘキサノールのようなケトン;テトラヒドロフラン
およびジオキサンのようなエーテル;二塩化エチレンお
よびジクロルベンゼンのようなハロゲン化炭化水性;ト
ルエン、キシレンおよびデカリンのような炭化水素;ジ
メチルホルムアミドのようなアミドである。これらの溶
剤は、追加の危険、出費、臭気、毒性および最終生成物
を得るための除去工程を与えることがある。
【0006】ポリスクシンイミドおよびポリ(アミノ
酸)の合成のための従来法は、時間がかかり、複雑であ
り、または、大容積の揮発性有機溶剤または不活性ガス
を使用する。以下および特許請求の範囲に用いるとき、
「ポリスクシンイミド重合体」は、重合体鎖にメチレン
スクシンイミド部分を含み、かつ、他の部分を含むこと
ができる重合体物質を言い、「ポリスクシンイミド」
は、このような部分のみを含む重合体物質を言う。「メ
チレンスクシンイミド部分」は、以下用いるとき、重合
体鎖の末端における(すなわち、1個の共有結合により
重合体鎖に連結された)メチレンスクシンイミド基、お
よび、重合体鎖の内部における(すなわち、1個より多
い共有結合により重合体鎖に連結された)メチレンスク
シンイミド基を言う。同様に、「アミノ酸部分」は、以
下用いるとき、重合体鎖の末端におけるアミノ酸基およ
び重合体鎖の内部におけるアミノ酸基の無水形を含む、
アミノ酸基をいう。
酸)の合成のための従来法は、時間がかかり、複雑であ
り、または、大容積の揮発性有機溶剤または不活性ガス
を使用する。以下および特許請求の範囲に用いるとき、
「ポリスクシンイミド重合体」は、重合体鎖にメチレン
スクシンイミド部分を含み、かつ、他の部分を含むこと
ができる重合体物質を言い、「ポリスクシンイミド」
は、このような部分のみを含む重合体物質を言う。「メ
チレンスクシンイミド部分」は、以下用いるとき、重合
体鎖の末端における(すなわち、1個の共有結合により
重合体鎖に連結された)メチレンスクシンイミド基、お
よび、重合体鎖の内部における(すなわち、1個より多
い共有結合により重合体鎖に連結された)メチレンスク
シンイミド基を言う。同様に、「アミノ酸部分」は、以
下用いるとき、重合体鎖の末端におけるアミノ酸基およ
び重合体鎖の内部におけるアミノ酸基の無水形を含む、
アミノ酸基をいう。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、ポリ
スクシンイミド重合体、特に、ポリメチレンスクシンイ
ミド、および、その共重合体を提出することである。本
発明の更なる目的は、ポリスクシンイミド重合体の製造
のための溶液法を提供することである。本発明の今一つ
の目的は、出発物質としてアスパラギン酸を用いないポ
リ(アスパラギン酸)の製造方法を提供することであ
る。本発明のもう一つの目的は、生成物の分離を必要と
しないポリスクシンイミド重合体を製造するための溶液
法を提供することである。
スクシンイミド重合体、特に、ポリメチレンスクシンイ
ミド、および、その共重合体を提出することである。本
発明の更なる目的は、ポリスクシンイミド重合体の製造
のための溶液法を提供することである。本発明の今一つ
の目的は、出発物質としてアスパラギン酸を用いないポ
リ(アスパラギン酸)の製造方法を提供することであ
る。本発明のもう一つの目的は、生成物の分離を必要と
しないポリスクシンイミド重合体を製造するための溶液
法を提供することである。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、 (a)約5〜100重量%のメチレンスクシンイミド部
分、および (b)0〜約95重量%の、1種またはそれ以上のアミ
ノ酸部分から成り、(a)と(b)の総計は100であ
る、ポリスクシンイミド重合体を提供する。
分、および (b)0〜約95重量%の、1種またはそれ以上のアミ
ノ酸部分から成り、(a)と(b)の総計は100であ
る、ポリスクシンイミド重合体を提供する。
【0009】本発明は、更に、 a)ポリ(アルキレングリコール)、アンモニア、1種
またはそれ以上のモノエチレン不飽和ポリ(カルボン
酸)および、任意に、1種またはそれ以上のモノエチレ
ン不飽和化合物の重合混合物を形成し、 b)該混合物を高温に加熱し;そして c)該混合物を該高温に維持してポリスクシンイミド重
合体を生成することにより、ポリスクシンイミド重合体
を製造する方法を提供する。
またはそれ以上のモノエチレン不飽和ポリ(カルボン
酸)および、任意に、1種またはそれ以上のモノエチレ
ン不飽和化合物の重合混合物を形成し、 b)該混合物を高温に加熱し;そして c)該混合物を該高温に維持してポリスクシンイミド重
合体を生成することにより、ポリスクシンイミド重合体
を製造する方法を提供する。
【0010】本発明のポリスクシンイミド重合体は、約
5〜100重量%のメチレンスクシンイミド部分のポリ
メチレンスクシンイミドを含む。重合体鎖の内部基であ
る(すなわち、1個より多い共有結合により重合体鎖に
連結された)メチレンスクシンイミド部分は、下記の構
造式を有する:
5〜100重量%のメチレンスクシンイミド部分のポリ
メチレンスクシンイミドを含む。重合体鎖の内部基であ
る(すなわち、1個より多い共有結合により重合体鎖に
連結された)メチレンスクシンイミド部分は、下記の構
造式を有する:
【化1】
【0011】メチレンスクシンイミド部分の環構造は、
加水分解するとき、開環してα−またはβ−飽和メチレ
ンアスパラギン酸部分を生じることができる。メチレン
スクシンイミド部分は、重合混合物中にイタコン酸、無
水イタコン酸、または、そのアミド酸を混合することに
より、ポリスクシンイミド重合体中に結合される。無水
イタコン酸のアミド酸は、アンモニアまたは他のアミン
の存在下で、本発明の方法において、現場で形成するこ
とができる。本発明の一つの好ましい態様において、ポ
リスクシンイミド重合体は、100重量%のメチレンス
クシンイミド部分である。
加水分解するとき、開環してα−またはβ−飽和メチレ
ンアスパラギン酸部分を生じることができる。メチレン
スクシンイミド部分は、重合混合物中にイタコン酸、無
水イタコン酸、または、そのアミド酸を混合することに
より、ポリスクシンイミド重合体中に結合される。無水
イタコン酸のアミド酸は、アンモニアまたは他のアミン
の存在下で、本発明の方法において、現場で形成するこ
とができる。本発明の一つの好ましい態様において、ポ
リスクシンイミド重合体は、100重量%のメチレンス
クシンイミド部分である。
【0012】本発明のポリスクシンイミド重合体は、0
〜約95重量%の、1種または、それ以上のアミノ酸部
分を含むことができる。好ましいアミノ酸部分は、アラ
ニン、グリシン、リシン、アスパラギン、アスパラギン
酸およびグルタミン酸の無水物基を含む基である。好ま
しくは、1種または、それ以上のアミノ酸部分は、ポリ
スクシンイミド重合体の約5〜約80重量%であり、約
5〜約50重量%が最も好ましい。
〜約95重量%の、1種または、それ以上のアミノ酸部
分を含むことができる。好ましいアミノ酸部分は、アラ
ニン、グリシン、リシン、アスパラギン、アスパラギン
酸およびグルタミン酸の無水物基を含む基である。好ま
しくは、1種または、それ以上のアミノ酸部分は、ポリ
スクシンイミド重合体の約5〜約80重量%であり、約
5〜約50重量%が最も好ましい。
【0013】ポリメチレンスクシンイミドを含むポリス
クシンイミド重合体の製造のための本発明の方法は、1
種または、それ以上のモノエチレン不飽和ポリ(カルボ
ン酸)の重合混合物の形成を含む。モノエチレン不飽和
ポリ(カルボン酸)は、マレイン酸、メサコン酸、フマ
ル酸、メチレンマロン酸、イタコン酸、シトラコン酸、
アコニット酸、アルキルマレイン酸、アルケニル琥珀
酸、ポリ(アクリル酸)およびポリ(メタクリル酸)の
モノエチレン不飽和オリゴマーおよびブテン1,3,4
−トリカルボン酸、および、上記の酸の無水物を含む。
他の適当なモノエチレン不飽和ポリ(カルボン酸)は、
マレイン酸モノメチル、マレイン酸ジメチル、イタコン
酸モノメチルおよびイタコン酸ジメチルのような、モノ
エチレン不飽和ポリ(カルボン酸)の部分および完全エ
ステルを含む。部分または完全アンモニウム塩または部
分アルカリ金属塩のようなモノエチレン不飽和ポリ(カ
ルボン酸)の塩もまた、用いることができる。適当な部
分および完全アンモニウム塩は、マレイン酸一アンモニ
ウムおよびマレイン酸二アンモニウムを含む。モノエチ
レン不飽和ポリ(カルボン酸)の部分アルカリ金属塩
は、マレイン酸一ナトリウムおよびマレイン酸一カリウ
ムを含む。好ましいモノエチレン不飽和ポリ(カルボン
酸)は、無水イタコン酸、イタコン酸、無水マレイン
酸、マレイン酸、および、それらの一アンモニウム塩で
ある。
クシンイミド重合体の製造のための本発明の方法は、1
種または、それ以上のモノエチレン不飽和ポリ(カルボ
ン酸)の重合混合物の形成を含む。モノエチレン不飽和
ポリ(カルボン酸)は、マレイン酸、メサコン酸、フマ
ル酸、メチレンマロン酸、イタコン酸、シトラコン酸、
アコニット酸、アルキルマレイン酸、アルケニル琥珀
酸、ポリ(アクリル酸)およびポリ(メタクリル酸)の
モノエチレン不飽和オリゴマーおよびブテン1,3,4
−トリカルボン酸、および、上記の酸の無水物を含む。
他の適当なモノエチレン不飽和ポリ(カルボン酸)は、
マレイン酸モノメチル、マレイン酸ジメチル、イタコン
酸モノメチルおよびイタコン酸ジメチルのような、モノ
エチレン不飽和ポリ(カルボン酸)の部分および完全エ
ステルを含む。部分または完全アンモニウム塩または部
分アルカリ金属塩のようなモノエチレン不飽和ポリ(カ
ルボン酸)の塩もまた、用いることができる。適当な部
分および完全アンモニウム塩は、マレイン酸一アンモニ
ウムおよびマレイン酸二アンモニウムを含む。モノエチ
レン不飽和ポリ(カルボン酸)の部分アルカリ金属塩
は、マレイン酸一ナトリウムおよびマレイン酸一カリウ
ムを含む。好ましいモノエチレン不飽和ポリ(カルボン
酸)は、無水イタコン酸、イタコン酸、無水マレイン
酸、マレイン酸、および、それらの一アンモニウム塩で
ある。
【0014】本発明に有用なポリ(アルキレングリコー
ル)は、反応温度で液体のものである。適当なポリ(ア
ルキレングリコール)は、ポリ(テトラメチレングリコ
ール)、ポリ(エチレングリコール)およびポリ(プロ
ピレングリコール)を含む。ポリ(アルキレングリコー
ル)は、一端または両端がカルボン酸、1〜30炭素原
子のアルキル基またはアミン、または、1〜10炭素原
子のアルキルアミン、または、それらの組合せにより停
止されてもよい。好ましいポリ(アルキレングリコー
ル)は、ジエチレングリコール、ポリ(エチレングリコ
ール)、メチルを末端基とするポリ(エチレングリコー
ル)またはポリ(プロピレングリコール)である。ポリ
(アルキレングリコール)の分子量は、約30,000
までであり、好ましくは約300〜約20,000であ
り、約1,000〜約15,000が最も好ましい。
ル)は、反応温度で液体のものである。適当なポリ(ア
ルキレングリコール)は、ポリ(テトラメチレングリコ
ール)、ポリ(エチレングリコール)およびポリ(プロ
ピレングリコール)を含む。ポリ(アルキレングリコー
ル)は、一端または両端がカルボン酸、1〜30炭素原
子のアルキル基またはアミン、または、1〜10炭素原
子のアルキルアミン、または、それらの組合せにより停
止されてもよい。好ましいポリ(アルキレングリコー
ル)は、ジエチレングリコール、ポリ(エチレングリコ
ール)、メチルを末端基とするポリ(エチレングリコー
ル)またはポリ(プロピレングリコール)である。ポリ
(アルキレングリコール)の分子量は、約30,000
までであり、好ましくは約300〜約20,000であ
り、約1,000〜約15,000が最も好ましい。
【0015】重合混合物に混合することができる1種ま
たは、それ以上の他のモノエチレン不飽和化合物は、ア
クリル酸、メタクリル酸、クロトン酸およびそのアンモ
ニウム塩のような、3〜6炭素原子を含有するモノエチ
レン不飽和モノカルボン酸および、そのアンモニウム塩
を含む。重合混合物に混合することができる1種または
それ以上の他のモノエチレン不飽和化合物は、また、メ
チルアクリレート、エチルアクリレート、ブチルアクリ
レート、メチルメタクリレート、エチルメタクリレー
ト、ブチルメタクリレートおよびイソブチルメタクリレ
ートのようなアクリル酸またはメタクリル酸のC1 −C
4 アルキルエステル;ヒドロキシエチルアクリレート、
ヒドロキシプロピルアクリレート、ヒドロキシエチルメ
タクリレートおよびヒドロキシプロピルメタクリレート
のようなアクリル酸またはメタクリル酸のヒドロキシア
ルキルエステルを含む、モノエチレン不飽和の無カルボ
キシ化合物であることができる。重合混合物に混合する
ことができる1種またはそれ以上の他のモノエチレン不
飽和化合物は、また、アクリルアミドおよびメタクリル
アミドであることができる。好ましくは、1種またはそ
れ以上の他のモノエチレン不飽和化合物は、アクリル
酸、メタクリル酸およびそのアンモニウム塩である。
たは、それ以上の他のモノエチレン不飽和化合物は、ア
クリル酸、メタクリル酸、クロトン酸およびそのアンモ
ニウム塩のような、3〜6炭素原子を含有するモノエチ
レン不飽和モノカルボン酸および、そのアンモニウム塩
を含む。重合混合物に混合することができる1種または
それ以上の他のモノエチレン不飽和化合物は、また、メ
チルアクリレート、エチルアクリレート、ブチルアクリ
レート、メチルメタクリレート、エチルメタクリレー
ト、ブチルメタクリレートおよびイソブチルメタクリレ
ートのようなアクリル酸またはメタクリル酸のC1 −C
4 アルキルエステル;ヒドロキシエチルアクリレート、
ヒドロキシプロピルアクリレート、ヒドロキシエチルメ
タクリレートおよびヒドロキシプロピルメタクリレート
のようなアクリル酸またはメタクリル酸のヒドロキシア
ルキルエステルを含む、モノエチレン不飽和の無カルボ
キシ化合物であることができる。重合混合物に混合する
ことができる1種またはそれ以上の他のモノエチレン不
飽和化合物は、また、アクリルアミドおよびメタクリル
アミドであることができる。好ましくは、1種またはそ
れ以上の他のモノエチレン不飽和化合物は、アクリル
酸、メタクリル酸およびそのアンモニウム塩である。
【0016】アンモニアは、ガスとして、または、溶液
として、重合混合物に導入される。アンモニアが、溶液
として重合混合物に導入されるとき、溶液は、できるだ
け濃縮されたものであるのが好ましい。アンモニアは、
水に溶解させて水酸化アンモニウムの水溶液を生成する
ことができ、または、メタノール、エタノールまたはプ
ロパノールのようなアルコール、または、いずれの他の
適当な有機溶剤に溶解させることができる。アンモニア
は、ポリ(アルキレングリコール)に溶解させることに
より、重合混合物に加えることもまた望ましい。
として、重合混合物に導入される。アンモニアが、溶液
として重合混合物に導入されるとき、溶液は、できるだ
け濃縮されたものであるのが好ましい。アンモニアは、
水に溶解させて水酸化アンモニウムの水溶液を生成する
ことができ、または、メタノール、エタノールまたはプ
ロパノールのようなアルコール、または、いずれの他の
適当な有機溶剤に溶解させることができる。アンモニア
は、ポリ(アルキレングリコール)に溶解させることに
より、重合混合物に加えることもまた望ましい。
【0017】1種またはそれ以上のモノエチレン不飽和
ポリ(カルボン酸)は、ポリ(アルキレングリコール)
に関して約10〜98重量%、好ましくは約20〜約9
0重量%、最も好ましくはポリ(アルキレングリコー
ル)に関して約30〜約85重量%の量で、重合混合物
に添加する。ポリ(アルキレングリコール)は、モノエ
チレン不飽和ポリ(カルボン酸)に関して2〜約90重
量%、好ましくは約20〜約90重量%、最も好ましく
はモノエチレン不飽和ポリ(カルボン酸)に関して約3
0〜約85重量%の量で、重合混合物に添加する。1種
またはそれ以上の他のモノエチレン不飽和化合物は、1
種またはそれ以上のモノエチレン不飽和ポリ(カルボン
酸)に関して0〜約95重量%、好ましくは約5〜約8
0重量%、最も好ましくは1種またはそれ以上のモノエ
チレン不飽和ポリ(カルボン酸)に関して約5〜約50
重量%の量で、重合混合物に添加する。アンモニアは、
アンモニア:カルボン酸のモル比の約0.5−10:
1、好ましくは約1.0−5.0:1、最も好ましくは
約0.9−2.5:1を提保するのに十分な量で、重合
混合物に添加する。
ポリ(カルボン酸)は、ポリ(アルキレングリコール)
に関して約10〜98重量%、好ましくは約20〜約9
0重量%、最も好ましくはポリ(アルキレングリコー
ル)に関して約30〜約85重量%の量で、重合混合物
に添加する。ポリ(アルキレングリコール)は、モノエ
チレン不飽和ポリ(カルボン酸)に関して2〜約90重
量%、好ましくは約20〜約90重量%、最も好ましく
はモノエチレン不飽和ポリ(カルボン酸)に関して約3
0〜約85重量%の量で、重合混合物に添加する。1種
またはそれ以上の他のモノエチレン不飽和化合物は、1
種またはそれ以上のモノエチレン不飽和ポリ(カルボン
酸)に関して0〜約95重量%、好ましくは約5〜約8
0重量%、最も好ましくは1種またはそれ以上のモノエ
チレン不飽和ポリ(カルボン酸)に関して約5〜約50
重量%の量で、重合混合物に添加する。アンモニアは、
アンモニア:カルボン酸のモル比の約0.5−10:
1、好ましくは約1.0−5.0:1、最も好ましくは
約0.9−2.5:1を提保するのに十分な量で、重合
混合物に添加する。
【0018】重合の雰囲気は、好ましくは、空気中に存
在する酸素を含む酸素を実質的に含まない。重合反応が
起るのに必要な温度において、ポリ(アルキレングリコ
ール)は酸化し、変色し、または減成するので、酸素が
実質的に存在しない雰囲気が好ましい。酸素が実質的に
存在しない雰囲気を達成するための適当な手段は、不活
性ガス、好ましくは窒素により、反応器を、ガスシール
(blanketing)、吹き流し(sweepin
g)または泡立て(bubbling)すること、また
は、減圧で重合を行うことによる。
在する酸素を含む酸素を実質的に含まない。重合反応が
起るのに必要な温度において、ポリ(アルキレングリコ
ール)は酸化し、変色し、または減成するので、酸素が
実質的に存在しない雰囲気が好ましい。酸素が実質的に
存在しない雰囲気を達成するための適当な手段は、不活
性ガス、好ましくは窒素により、反応器を、ガスシール
(blanketing)、吹き流し(sweepin
g)または泡立て(bubbling)すること、また
は、減圧で重合を行うことによる。
【0019】本発明の方法のための高温は、ポリ縮合を
提供するのに十分に高くなければならない。好ましい温
度は、操作条件により変化する。例えば、好ましい温度
は、モノエチレン不飽和ポリ(カルボン酸):ポリ(ア
ルキレングリコール)の比が増大するにつれ、または、
ポリ縮合が行われる圧力が増大するにつれ、増大しう
る。しかしながら、好ましい温度は、例えば、共沸溶剤
の存在において減少しうる。一般に、好ましい高温は、
約120〜約300℃である。
提供するのに十分に高くなければならない。好ましい温
度は、操作条件により変化する。例えば、好ましい温度
は、モノエチレン不飽和ポリ(カルボン酸):ポリ(ア
ルキレングリコール)の比が増大するにつれ、または、
ポリ縮合が行われる圧力が増大するにつれ、増大しう
る。しかしながら、好ましい温度は、例えば、共沸溶剤
の存在において減少しうる。一般に、好ましい高温は、
約120〜約300℃である。
【0020】ポリスクシンイミド重合体は、縮合反応に
より生成される。したがって、反応を完結に向けて推進
するために、遊離する水またはアルコールのような副生
物を除去することは望ましい。水を除去する適当な手段
は、重合混合物に、トルエン、キシレンまたはテトラリ
ンのような1種またはそれ以上の共沸溶剤を添加し、共
沸蒸留物を重合混合物から除去することを含む。水除去
の別の手段は、アルミノシリケートのような1種または
それ以上の乾燥剤を、重合混合物に添加することによ
る。水除去の今一つの手段は、重合混合物中に不活性ガ
スを泡立てることにより、または、重合混合物の表面を
おおって不活性ガスを吹き流すことによる。もう一つの
水除去手段は、重合を減圧下で行うことによる。
より生成される。したがって、反応を完結に向けて推進
するために、遊離する水またはアルコールのような副生
物を除去することは望ましい。水を除去する適当な手段
は、重合混合物に、トルエン、キシレンまたはテトラリ
ンのような1種またはそれ以上の共沸溶剤を添加し、共
沸蒸留物を重合混合物から除去することを含む。水除去
の別の手段は、アルミノシリケートのような1種または
それ以上の乾燥剤を、重合混合物に添加することによ
る。水除去の今一つの手段は、重合混合物中に不活性ガ
スを泡立てることにより、または、重合混合物の表面を
おおって不活性ガスを吹き流すことによる。もう一つの
水除去手段は、重合を減圧下で行うことによる。
【0021】重合は、バッチ法または連続法により行う
ことができる。適当な反応器は、バッチタンク反応器、
連続式撹拌タンク反応器、栓流(plug−flow)
反応器、管反応器および壁−掻取り反応器(scrap
ed−wall reactors)を含む。反応温度
は、縮合反応中に遊離する水を追い出すために十分でな
ければならない。この温度は、共沸溶剤が用いられるか
否か、および、減圧、大気圧または過圧であることがで
きる。重合が行われる圧力に従って変化する。
ことができる。適当な反応器は、バッチタンク反応器、
連続式撹拌タンク反応器、栓流(plug−flow)
反応器、管反応器および壁−掻取り反応器(scrap
ed−wall reactors)を含む。反応温度
は、縮合反応中に遊離する水を追い出すために十分でな
ければならない。この温度は、共沸溶剤が用いられるか
否か、および、減圧、大気圧または過圧であることがで
きる。重合が行われる圧力に従って変化する。
【0022】本発明の方法から得られる生成物は、ポリ
(アルキレングリコール)中の溶液、懸濁液または分散
液である。ポリ(アルキレングリコール)は、例えば、
洗剤配合物におけるようなポリ(スクシンイミド)の多
くの用途に有用である。したがって、生成物を洗剤用途
に用いるとき、ポリ(スクシンイミド)をポリ(アルキ
レングリコール)から分離する分離工程の必要はない。
所望により、ポリ(スクシンイミド)重合体は、慣用手
段により加水分解して、ポリ(アスパラギン酸)または
ポリ(メチレンアスパラギン酸)のような相当するポリ
(アミノ酸)を生成することができる。好ましい加水分
解手段は、生成物を、水酸化ナトリウムのようなアルカ
リ性水溶液と接触させることによる。
(アルキレングリコール)中の溶液、懸濁液または分散
液である。ポリ(アルキレングリコール)は、例えば、
洗剤配合物におけるようなポリ(スクシンイミド)の多
くの用途に有用である。したがって、生成物を洗剤用途
に用いるとき、ポリ(スクシンイミド)をポリ(アルキ
レングリコール)から分離する分離工程の必要はない。
所望により、ポリ(スクシンイミド)重合体は、慣用手
段により加水分解して、ポリ(アスパラギン酸)または
ポリ(メチレンアスパラギン酸)のような相当するポリ
(アミノ酸)を生成することができる。好ましい加水分
解手段は、生成物を、水酸化ナトリウムのようなアルカ
リ性水溶液と接触させることによる。
【0023】以下の例は、本発明を例示するものであ
る。
る。
【0024】例1 ポリスクシンイミドの製造 機械的撹拌機および凝縮機を備えた、500ミリリット
ル3頸丸底フラスコに、42.0グラムの無水マレイン
酸(0.428モル)および98.0グラムの、335
0の分子量を有するポリエチレングリコール(0.02
9モル)を添加した。フラスコを油浴に浸漬した。フラ
スコの内容物を撹拌し、温度を75−80℃に上げた。
この温度で30分後、水酸化アンモニウムの29重量%
水溶液の25.14グラム(0.428モル)を滴加し
た。水酸化アンモニウムは、ガスの発生によるアンモニ
アの損失を避けるため徐々に加えた。水酸化アンモニウ
ムの添加が完了した後、フラスコにDean Star
k凝縮トラップを取り付け、そして窒素の吹き流しを開
始した。フラスコの内容物を、1時間にわたり、200
℃の反応温度に加熱し、その温度に1.5時間維持し、
次に、室温に冷却した。
ル3頸丸底フラスコに、42.0グラムの無水マレイン
酸(0.428モル)および98.0グラムの、335
0の分子量を有するポリエチレングリコール(0.02
9モル)を添加した。フラスコを油浴に浸漬した。フラ
スコの内容物を撹拌し、温度を75−80℃に上げた。
この温度で30分後、水酸化アンモニウムの29重量%
水溶液の25.14グラム(0.428モル)を滴加し
た。水酸化アンモニウムは、ガスの発生によるアンモニ
アの損失を避けるため徐々に加えた。水酸化アンモニウ
ムの添加が完了した後、フラスコにDean Star
k凝縮トラップを取り付け、そして窒素の吹き流しを開
始した。フラスコの内容物を、1時間にわたり、200
℃の反応温度に加熱し、その温度に1.5時間維持し、
次に、室温に冷却した。
【0025】例2 水酸化アンモニウム溶液の50.3
1グラム(0.858モル)を用いた以外は、例1と同
様の手順に従った。フラスコの内容物と、170℃の反
応温度に50分にわたり加熱し、その温度に4時間維持
した。
1グラム(0.858モル)を用いた以外は、例1と同
様の手順に従った。フラスコの内容物と、170℃の反
応温度に50分にわたり加熱し、その温度に4時間維持
した。
【0026】例3 無水マレイン酸29.4グラム
(0.30モル)、ポリエチレングリコール29.8グ
ラム(0.009モル)および水酸化アンモニウム溶液
34.3グラム(0.601モル)を用いた以外は、例
1と同様の手順に従った。フラスコの内容物を、150
℃の反応温度に30分にわたり加熱し、その温度に3時
間維持した。
(0.30モル)、ポリエチレングリコール29.8グ
ラム(0.009モル)および水酸化アンモニウム溶液
34.3グラム(0.601モル)を用いた以外は、例
1と同様の手順に従った。フラスコの内容物を、150
℃の反応温度に30分にわたり加熱し、その温度に3時
間維持した。
【0027】例4 無水マレイン酸98.0グラム
(1.00モル)、ポリエチレングリコール42.0グ
ラム(0.013モル)および水酸化アンモニウム溶液
117.45グラム(2.00モル)を用いた以外は、
例1と同様の手順に従った。フラスコの内容物を、16
0℃の反応温度に1時間にわたり加熱し、その温度に
1.5時間維持した。
(1.00モル)、ポリエチレングリコール42.0グ
ラム(0.013モル)および水酸化アンモニウム溶液
117.45グラム(2.00モル)を用いた以外は、
例1と同様の手順に従った。フラスコの内容物を、16
0℃の反応温度に1時間にわたり加熱し、その温度に
1.5時間維持した。
【0028】例5 無水マレイン酸29.9グラム
(0.302モル)、5,000の分子量を有するポリ
エチレングリコール メチルエーテル29.9グラム
(0.006モル)および水酸化アンモニウム溶液3
5.5グラム(0.622モル)を用いた以外は、例1
と同様の手順に従った。フラスコの内容物を、170℃
の反応温度に1時間にわたり加熱し、その温度に3時間
維持した。
(0.302モル)、5,000の分子量を有するポリ
エチレングリコール メチルエーテル29.9グラム
(0.006モル)および水酸化アンモニウム溶液3
5.5グラム(0.622モル)を用いた以外は、例1
と同様の手順に従った。フラスコの内容物を、170℃
の反応温度に1時間にわたり加熱し、その温度に3時間
維持した。
【0029】例6 マレイン酸23.4グラム(0.2
00モル)、ポリエチレングリコール23.5グラム
(0.007モル)および水酸化アンモニウム溶液2
3.2グラム(0.406モル)を用いた以外は、例1
と同様の手順に従った。フラスコの内容物を、200℃
の反応温度に50分にわたり加熱し、その温度に3時間
維持した。
00モル)、ポリエチレングリコール23.5グラム
(0.007モル)および水酸化アンモニウム溶液2
3.2グラム(0.406モル)を用いた以外は、例1
と同様の手順に従った。フラスコの内容物を、200℃
の反応温度に50分にわたり加熱し、その温度に3時間
維持した。
【0030】例7 電磁攪拌機、Dewar凝縮機、お
よび窒素のための入口および出口を備えた、100ミリ
リットル3頸丸底フラスコに、無水マレイン酸5.0グ
ラム(50ミリモル)および3350の分子量を有する
ポリエチレングリコール5.0グラムを添加した。フラ
スコを窒素でパージし、70℃に維持された油浴に浸漬
した。フラスコの内容物を撹拌すると混合物は、透明か
つ均質になった。Dewar凝縮器をドライアイスとア
セトンで満たした。1.2リットルのアンモニアガス
(50ミリモル)を、フラスコの内容物中に3.15分
にわたり泡立てた。アンモニアの添加が完了した後、窒
素の吹流しを開始した。フラスコの内容物を、150〜
160℃の反応温度に加熱し、その温度に3時間維持
し、次に、室温に冷却した。
よび窒素のための入口および出口を備えた、100ミリ
リットル3頸丸底フラスコに、無水マレイン酸5.0グ
ラム(50ミリモル)および3350の分子量を有する
ポリエチレングリコール5.0グラムを添加した。フラ
スコを窒素でパージし、70℃に維持された油浴に浸漬
した。フラスコの内容物を撹拌すると混合物は、透明か
つ均質になった。Dewar凝縮器をドライアイスとア
セトンで満たした。1.2リットルのアンモニアガス
(50ミリモル)を、フラスコの内容物中に3.15分
にわたり泡立てた。アンモニアの添加が完了した後、窒
素の吹流しを開始した。フラスコの内容物を、150〜
160℃の反応温度に加熱し、その温度に3時間維持
し、次に、室温に冷却した。
【0031】例8 ポリメチレンスクシンイミドの製造 イタコン酸25.9グラム(0.197モル)、ポリエ
チレングリコール25.9グラム(0.008モル)お
よび水酸化アンモニウム溶液11.3グラム(0.19
8モル)を用いた以外は、例1と同様の手順に従った。
フラスコの内容物を、200℃の反応温度に1時間にわ
たり加熱し、その温度に3時間維持した。
チレングリコール25.9グラム(0.008モル)お
よび水酸化アンモニウム溶液11.3グラム(0.19
8モル)を用いた以外は、例1と同様の手順に従った。
フラスコの内容物を、200℃の反応温度に1時間にわ
たり加熱し、その温度に3時間維持した。
フロントページの続き (72)発明者 エサン スコット サイモン アメリカ合衆国ペンシルバニア州アンブラ ー,リンカーン ドライブ イースト 2114 (72)発明者 グラハム スウィフト アメリカ合衆国ペンシルバニア州ブルー ベル,クロス レーン 901
Claims (32)
- 【請求項1】(a)約5〜100重量%のメチレンスク
シンイミド部分、および (b)0〜約95重量%の1種または、それ以上のアミ
ノ酸部分から成り、(a)と(b)の総計は100であ
る、ポリスクシンイミド重合体。 - 【請求項2】 (a)が100重量%のポリスクシンイ
ミド重合体である、請求項1に記載のポリスクシンイミ
ド重合体。 - 【請求項3】 1種またはそれ以上のアミノ酸部分が、
アラニン、グリシン、リシン、アスパラギン、アスパラ
ギン酸およびグルタミン酸の基から選ばれる、請求項1
に記載のポリスクシンイミド重合体。 - 【請求項4】 1種または、それ以上のアミノ酸部分が
アスパラギン酸の基である、請求項1に記載のポリスク
シンイミド重合体。 - 【請求項5】 (b)が約5〜約80重量%のポリスク
シンイミド重合体である、請求項1に記載のポリスクシ
ンイミド重合体。 - 【請求項6】 (b)が約5〜約50重量%のポリスク
シンイミド重合体である、請求項1に記載のポリスクシ
ンイミド重合体。 - 【請求項7】a)ポリ(アルキレングリコール)、アン
モニア、1種または、それ以上のモノエチレン不飽和ポ
リ(カルボン酸)および、任意に、1種または、それ以
上の他のモノエチレン不飽和化合物の重合混合物を形成
し; b)該混合物を高温に加熱し;そして c)該混合物を該高温に維持してポリスクシンイミド重
合体を生成することから成る、ポリスクシンイミド重合
体の製造方法。 - 【請求項8】 ポリ(アルキレングリコール)が、ポリ
(テトラメチレングリコール)、ポリ(エチレングリコ
ール)、ポリ(プロピレングリコール);および一端ま
たは両端がカルボン酸、1〜30炭素原子のアルキル
基、アミン、1〜10炭素原子のアルキルアミン、およ
び、それらの組合せにより停止されたポリ(テトラメチ
レングリコール)、ポリ(エチレングリコール)、ポリ
(プロピレングリコール)から選ばれる、請求項7に記
載の方法。 - 【請求項9】 ポリ(アルキレングリコール)が、ジエ
チレングリコール、ポリ(エチレングリコール)、メチ
ル末端ポリ(エチレングリコール)およびポリ(プロピ
レングリコール)から選ばれる請求項7に記載の方法。 - 【請求項10】 ポリ(アルキレングリコール)がポリ
(エチレングリコール)である請求項7に記載の方法。 - 【請求項11】 重合混合物が、モノエチレン不飽和ポ
リ(カルボン酸)に関して2〜約90重量%の量でポリ
(アルキレングリコール)を含有する請求項7に記載の
方法。 - 【請求項12】 重合混合物が、モノエチレン不飽和
(カルボン酸)に関して約20〜約90重量%の量で、
ポリ(アルキレングリコール)を含有する請求項7に記
載の方法。 - 【請求項13】 重合混合物が、モノエチレン不飽和ポ
リ(カルボン酸)に関して約30〜約85重量%の量
で、ポリ(アルキレングリコール)を含有する請求項7
に記載の方法。 - 【請求項14】 1種またはそれ以上のモノエチレン不
飽和ポリ(カルボン酸)が、マレイン酸、メサコン酸、
フマル酸、イタコン酸、メチレンマロン酸、シトラコン
酸、アコニット酸、アルキルマレイン酸、アルケニル琥
珀酸、ポリ(アクリル酸)のモノエチレン不飽和オリゴ
マー、ポリ(メタクリル酸)のモノエチレン不飽和オリ
ゴマー、ブテン−1,3,4−トリカルボン酸、およ
び、酸無水物、部分エステル、完全エステル、部分アン
モニウム塩、完全アンモニウム塩、および部分アルカリ
金属塩から選ばれる、請求項7に記載の方法。 - 【請求項15】 1種またはそれ以上のモノエチレン不
飽和ポリ(カルボン酸)が、マレイン酸、無水マレイン
酸、メサコン酸、フマル酸、メチレンマロン酸、イタコ
ン酸、無水イタコン酸、シトラコン酸、アコニット酸、
アルキルマレイン酸、琥珀酸アルケニル、ポリ(アクリ
ル酸)のモノエチレン不飽和オリゴマー、ポリ(メタク
リル酸)のモノエチレン不飽和オリゴマーおよびブテン
−1,3,4−トリカルボン酸、マレイン酸モノメチ
ル、マレイン酸ジメチル、イタコン酸モノメチル、イタ
コン酸ジメチル、マレイン酸一アンモニウム、マレイン
酸二アンモニウム、マレイン酸一ナトリウムおよびマレ
イン酸一カリウムから選ばれる、請求項7に記載の方
法。 - 【請求項16】 1種またはそれ以上のモノエチレン不
飽和ポリ(カルボン酸)が、マレイン酸、無水マレイン
酸、イタコン酸、無水イタコン酸およびその一アンモニ
ウム塩から選ばれる、請求項7に記載の方法。 - 【請求項17】 1種またはそれ以上のモノエチレン不
飽和ポリ(カルボン酸)が、イタコン酸、無水イタコン
酸およびその一アンモニウム塩から選ばれる請求項7に
記載の方法。 - 【請求項18】 1種またはそれ以上のモノエチレン不
飽和ポリ(カルボン酸)が、マレイン酸、無水マレイン
酸およびその一アンモニウム塩から選ばれる請求項7に
記載の方法。 - 【請求項19】 重合混合物が、1種またはそれ以上の
モノエチレン不飽和ポリ(カルボン酸)を、ポリ(アル
キレングリコール)に関して約10〜98重量%の量で
含有する、請求項7に記載の方法。 - 【請求項20】 重合混合物が、1種またはそれ以上の
モノエチレン不飽和ポリ(カルボン酸)を、ポリ(アル
キレングリコール)に関して約20〜約90重量%の量
で含有する請求項7に記載の方法。 - 【請求項21】 重合混合物が、1種またはそれ以上の
モノエチレン不飽和ポリ(カルボン酸)を、ポリ(アル
キレングリコール)に関して約30〜約85重量%の量
で含有する請求項7に記載の方法。 - 【請求項22】 1種またはそれ以上の他のモノエチレ
ン不飽和化合物が、3〜6炭素原子含有モノエチレン不
飽和モノカルボン酸およびそのアンモニウム塩、アクリ
ル酸のC1 −C4 アルキルエステル、メタクリル酸のC
1 −C4 アルキルエステル、アクリル酸のヒドロキシア
ルキルエステル、メタクリル酸のヒドロキシアルキルエ
ステル、アクリルアミドおよびメタクリルアミドから選
ばれる請求項7に記載の方法。 - 【請求項23】 1種またはそれ以上の他のモノエチレ
ン不飽和化合物が、アクリル酸、メタクリル酸、クロト
ン酸およびそのアンモニウム塩;アクリル酸メチル、ア
クリル酸エチル、アクリル酸ブチル、メタクリル酸メチ
ル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチルおよびメ
タクリル酸イソブチル;アクリル酸ヒドロキシエチル、
アクリル酸ヒドロキシプロピル、メタクリル酸ヒドロキ
シエチルおよびメタクリル酸ヒドロキシプロピル;アク
リルアミドおよびメタクリルアミドから選ばれる、請求
項7に記載の方法。 - 【請求項24】 1種またはそれ以上の他のモノエチレ
ン不飽和化合物が、アクリル酸、メタクリル酸およびそ
のアンモニウム塩から選ばれる請求項7に記載の方法。 - 【請求項25】 重合混合物が、1種またはそれ以上の
他のモノエチレン不飽和化合物を、ポリ(アルキレング
リコール)に関し0〜約95重量%の量で含有する、請
求項7に記載の方法。 - 【請求項26】 重合混合物が、1種またはそれ以上の
他のモノエチレン不飽和化合物を、ポリ(アルキレング
リコール)に関して約5〜約80重量%の量で含有す
る、請求項7に記載の方法。 - 【請求項27】 重合混合物が、1種またはそれ以上の
他のモノエチレン不飽和化合物を、ポリ(アルキレング
リコール)に関して約5〜約50重量%の量で含有す
る、請求項7に記載の方法。 - 【請求項28】 重合混合物が、約0.5−10:1の
アンモニア:カルボン酸のモル比を含む請求項7に記載
の方法。 - 【請求項29】 重合混合物が、約1.0−5.0:1
のアンモニア:カルボン酸のモル比を含む請求項7に記
載の方法。 - 【請求項30】 重合混合物が約0.9−2.5:1の
アンモニア:カルボン酸のモル比を含む請求項7に記載
の方法。 - 【請求項31】 ポリスクシンイミド重合体を加水分解
分解し相当するポリ(アミノ酸)を生成することを更に
含む、請求項7に記載の方法。 - 【請求項32】 混合物を、実質的に無酸素の雰囲気中
で高温に維持する、請求項7に記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/911,862 US5371179A (en) | 1992-07-10 | 1992-07-10 | Polysuccinimide polymers and process for preparing polysuccinimide polymers |
| US911862 | 1992-07-10 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06211984A true JPH06211984A (ja) | 1994-08-02 |
Family
ID=25430997
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5149002A Withdrawn JPH06211984A (ja) | 1992-07-10 | 1993-06-21 | ポリスクシンイミド重合体および該重合体の製造方法 |
Country Status (16)
| Country | Link |
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