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公開番号2025062917
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-15
出願番号2023172282
出願日2023-10-03
発明の名称ポリコハク酸イミドの製造方法、ポリコハク酸イミド組成物、及びポリアスパラギン酸組成物
出願人DIC株式会社
代理人個人,個人,個人,個人
主分類C08G 69/36 20060101AFI20250408BHJP(有機高分子化合物;その製造または化学的加工;それに基づく組成物)
要約【課題】簡便に高分子量のポリコハク酸イミドを製造することができるポリコハク酸イミドの製造方法を提供することである。
【解決手段】本発明のポリコハク酸イミドの製造方法は、第1のポリコハク酸イミドを含むポリコハク酸イミド組成物を用いて、第2のポリコハク酸イミドを製造する、ポリコハク酸イミドの製造方法であって、
前記第1のポリコハク酸イミドの鎖伸長反応を行い、前記第2のポリコハク酸イミドを得る鎖伸長工程、を含み、
前記第1のポリコハク酸イミドの重量平均分子量(Mw)が25,000～50000の範囲であり、かつ、前記ポリコハク酸イミド組成物におけるジカルボン酸の割合が1.5～4mol%である、ポリコハク酸イミドの製造方法。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
第１のポリコハク酸イミドを含むポリコハク酸イミド組成物を用いて、第２のポリコハク酸イミドを製造する、ポリコハク酸イミドの製造方法であって、
前記第１のポリコハク酸イミドの鎖伸長反応を行い、前記第２のポリコハク酸イミドを得る鎖伸長工程、を含み、
前記第１のポリコハク酸イミドの重量平均分子量（Ｍｗ）が２５，０００～５００００の範囲であり、かつ、前記ポリコハク酸イミド組成物におけるジカルボン酸の割合が１．５～４ｍｏｌ％である、ポリコハク酸イミドの製造方法。
続きを表示（約 880 文字）【請求項２】
前記鎖伸長工程を第２工程とし、前記鎖伸長工程の前に、第１工程として、
アスパラギン酸の重縮合反応を行い、前記第１のポリコハク酸イミドを含むポリコハク酸イミド組成物を得る重縮合工程を更に含み、
前記第１工程及び前記第２工程を異なる装置にて行う、請求項１に記載のポリコハク酸イミドの製造方法。
【請求項３】
前記第１工程における前記第１のポリコハク酸イミドの重量平均分子量（Ｍｗ）が２５，０００～５０，０００の範囲であり、且つ、第１のポリコハク酸イミドのジカルボン酸の割合が１．５～４ｍｏｌ％の範囲となる段階で、前記第１工程を終了し、前記第２工程へ移行する請求項２に記載のポリコハク酸イミドの製造方法。
【請求項４】
前記第１工程が、連続式混錬機を用いて行う請求項２又は３に記載のポリコハク酸イミドの製造方法。
【請求項５】
前記鎖伸長工程が、熱風移送型乾燥器、材料攪拌型乾燥器、流動層乾燥機、材料搬送及び静置型乾燥器、円筒乾燥器、赤外線乾燥器、マイクロ波乾燥器、並びに過熱蒸気乾燥器からなる群より選択される、少なくとも一つの装置を用いて行う請求項１又は２に記載のポリコハク酸イミドの製造方法。
【請求項６】
請求項１又は２に記載の、ポリコハク酸イミドの製造方法により得られたものであり、
重量平均分子量が１００，０００～５００，０００の範囲である第２ポリコハク酸イミドを含有するポリコハク酸イミド組成物。
【請求項７】
請求項６に記載のポリコハク酸イミド組成物の加水分解物である、ポリアスパラギン酸組成物。
【請求項８】
請求項７に記載のポリアスパラギン酸組成物の架橋反応物である、架橋ポリアスパラギン酸組成物。
【請求項９】
請求項８に記載の架橋ポリアスパラギン酸組成物を含有する化粧料用増粘剤。
【請求項１０】
請求項８に記載の架橋ポリアスパラギン酸組成物を含有する吸水性組成物。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポリコハク酸イミドの製造方法、ポリコハク酸イミド組成物、及びポリアスパラギン酸組成物に関する。
続きを表示（約 3,600 文字）【背景技術】
【０００２】
ポリコハク酸イミド（ポリスクシンイミドとも言う）を加水分解することにより得られるポリアスパラギン酸は、生分解性を有するポリカルボン酸であり、化学構造がポリアクリル酸に類似しているため、代替素材として期待されている。アスパラギン酸からポリアスパラギン酸を製造する方法として、ポリコハク酸イミドを製造した後、アルカリによる加水分解等によりポリアスパラギン酸を製造する方法が知られている。
ポリコハク酸イミドの製造方法としては、例えば、アスパラギン酸と酸性触媒による脱水縮合反応を行い、ポリコハク酸イミドを製造する方法が挙げられる（例えば、特許文献１）。
しかし、一般に得られるポリコハク酸イミドの分子量が低く、使用できる用途が限られており、また利用できてもそれほど高い性能が得られていない。そのため、高分子量のポリコハク酸イミドを得る方法としては、重合系に触媒、及び重合促進剤を加えて重合し高分子量のポリコハク酸イミド系（共）重合体を得る方法が開示されている（例えば、特許文献２）。また、アスパラギン酸と酸性触媒を含む混合物を重縮合させて、低分子量ポリコハク酸イミドを含む固体状低分子量ポリマー混合物を製造した後、酸性触媒を追加混合し、重縮合させて、高分子量ポリコハク酸イミドを製造する方法が開示されている（例えば、特許文献３）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開平８－２３１７１０号公報
特開平９－３０２０８８号公報
特開２００１－３３５６３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献２で得られたポリコハク酸イミドの重量平均分子量が３００００～４３０００程度である。そのため、更に高い分子量を有するポリコハク酸イミドが求められている。また、特許文献３の製造方法は、煩雑であって必ずしも工業的な製造方法として満足なものとはいえない。
本発明が解決しようとする課題は、簡便に高分子量（例えば、重量平均分子量：１００，０００～５００，０００）のポリコハク酸イミドを製造することができるポリコハク酸イミドの製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の内容は、以下の実施態様を含む。
［１］第１のポリコハク酸イミドを含むポリコハク酸イミド組成物を用いて、第２のポリコハク酸イミドを製造する、ポリコハク酸イミドの製造方法であって、
第１のポリコハク酸イミドの鎖伸長反応を行い、第２のポリコハク酸イミドを得る工程、を含み、
前記第１のポリコハク酸イミドの重量平均分子量（Ｍｗ）が２５，０００～５００００の範囲であり、かつ、前記ポリコハク酸イミド組成物におけるジカルボン酸の割合が１．５～４ｍｏｌ％である、ポリコハク酸イミドの製造方法。
［２］前記鎖伸長工程を第２工程とし、前記鎖伸長工程の前に、第１工程として、
アスパラギン酸の重縮合反応を行い、第１のポリコハク酸イミドを含むポリコハク酸イミド組成物を得る重縮合工程を更に含み、
前記第１工程及び前記第２工程を異なる装置にて行う、［１］に記載ポリコハク酸イミドの製造方法。
［３］前記第１工程における前記第１のポリコハク酸イミドの重量平均分子量（Ｍｗ）が２５，０００～５００００の範囲であり、且つ、第１のポリコハク酸イミドのジカルボン酸の割合が１．５～４ｍｏｌ％の範囲となる段階で、前記第１工程を終了し、前記第２工程へ移行する［２］に記載のポリコハク酸イミドの製造方法。
［４］前記第１工程が、連続式混錬機を用いて行う［２］又は［３］に記載のポリコハク酸イミドの製造方法。
［５］前記第２工程が、熱風移送型乾燥器、材料攪拌型乾燥器、流動層乾燥機、材料搬送及び静置型乾燥器、円筒乾燥器、赤外線乾燥器、マイクロ波乾燥器、並びに過熱蒸気乾燥器からなる群より選択される、少なくとも一つの装置を用いて行う［１］～［４］の何れかに記載のポリコハク酸イミドの製造方法。
［６］［１］～［５］の何れかに記載の、ポリコハク酸イミドの製造方法により得られたものであり、
重量平均分子量が１００，０００～５００，０００の範囲である第２ポリコハク酸イミドを含有するポリコハク酸イミド組成物。
［７］［６］に記載の前記ポリコハク酸イミド組成物の加水分解物である、ポリアスパラギン酸組成物。
［８］［７］に記載の前記ポリアスパラギン酸組成物の架橋反応物である、架橋ポリアスパラギン酸組成物。
［９］［８］に記載の架橋ポリアスパラギン酸組成物を含有する化粧料用増粘剤。
［１０］［８］に記載の架橋ポリアスパラギン酸組成物を含有する吸水性組成物。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、簡便に高分子量のポリコハク酸イミドを製造することができるポリコハク酸イミドの製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
（ポリコハク酸イミドの製造方法）
本発明の一実施形態のポリコハク酸イミドの製造方法（本実施形態のポリコハク酸イミドの製造方法、または、単に本実施形態の製造方法ということがなる）は、第１のポリコハク酸イミドを含むポリコハク酸イミド組成物を用いて、第２のポリコハク酸イミドを製造する、ポリコハク酸イミドの製造方法である。前記第１のポリコハク酸イミドの鎖伸長反応を行い、第２のポリコハク酸イミドを得る鎖伸長工程を含む。前記第１のポリコハク酸イミドの重量平均分子量（Ｍｗ）が２５，０００～５００００の範囲であり、かつ、前記ポリコハク酸イミド組成物におけるジカルボン酸の割合が１．５～４ｍｏｌ％である。
前記鎖伸長工程を第２工程とし、前記鎖伸長工程の前に、第１工程として、アスパラギン酸の重縮合反応を行い、第１のポリコハク酸イミドを含むポリコハク酸イミド組成物を得る重縮合工程を更に含むことが好ましい。前記第１工程及び前記第２工程を異なる反応装置にて行うことが好ましい。
【０００８】
［アスパラギン酸］
本実施形態にかかるアスパラギン酸は、天然に豊富に存在するＬ体、Ｄ体又はそれらの混合物であり得る。Ｌ体、Ｄ体、ＤＬ体の何れであってもよい。
また、第１工程の反応系において、アスパラギン酸に変更することができれば、アスパラギン酸の塩、アスパラギン酸又はその塩の無水物又は水和物（例えば一水和物、二水和物）の形態を包含し得る。
【０００９】
［ポリコハク酸イミド、ポリコハク酸イミド組成物］
本実施形態にかかるポリコハク酸イミドの構造は、線状構造であっても、分岐状構造を有するものであってもよい。
【００１０】
本実施形態にかかる第１のポリコハク酸イミドを含むポリコハク酸イミド組成物（第１のポリコハク酸イミド組成物ということがある）は、本実施形態のポリコハク酸イミドの製造方法における第１工程で得た反応生成物の混合物である。第１のポリコハク酸イミド組成物は、第１工程の反応生成物である第１のポリコハク酸イミドを含み、必要に応じて配合した触媒及び溶媒を含んでも良く、反応条件によって未反応のアスパラギン酸を含んでも良い。
第１工程において、前記第１のポリコハク酸イミド組成物における第１のポリコハク酸イミドの含有量は、反応条件に依存し、特に限定されない。例えば、４５質量％以上、５０質量％以上、あるいは５５質量％以上であってもよい。８０質量％以下、７０質量％以下、あるいは６５質量％以下であってもよい。
なお、第１のポリコハク酸イミドとは、本実施形態の製造方法の第２の工程で得た最終のポリコハク酸イミド（第２のポリコハク酸イミド）と区別するための用語であり、粗製品のポリコハク酸イミド、あるいは、第２のポリコハク酸イミドの前駆体という意味である。本実施形態の製造方法において、第２のポリコハク酸イミドは、第１のポリコハク酸イミドより、高い平均重量分子量を有する。第２のポリコハク酸イミドの平均重量分子量（Ｍｗ２）と、第１のポリコハク酸イミドの平均重量分子量（Ｍｗ１）との比（Ｍｗ１／Ｍｗ２）は、１．２以上であってもよく、１．５以上であっても良く、２．０であってもよい。また、２．５以上であることがこのましく、３．０以上であることがより好ましい。１０．０以下であってもよく、７．０以下であってもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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