JP2000001508A - Production of copolymer of monoethylenically unsaturated carboxylic acid - Google Patents

Production of copolymer of monoethylenically unsaturated carboxylic acid

Info

Publication number
JP2000001508A
JP2000001508A JP16894598A JP16894598A JP2000001508A JP 2000001508 A JP2000001508 A JP 2000001508A JP 16894598 A JP16894598 A JP 16894598A JP 16894598 A JP16894598 A JP 16894598A JP 2000001508 A JP2000001508 A JP 2000001508A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
acid
unsaturated carboxylic
carboxylic acid
monoethylenically unsaturated
sulfur
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP16894598A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshikatsu Kiyono
美勝 清野
Shigeru Matsuo
松尾  茂
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Idemitsu Petrochemical Co Ltd
Original Assignee
Idemitsu Petrochemical Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Idemitsu Petrochemical Co Ltd filed Critical Idemitsu Petrochemical Co Ltd
Priority to JP16894598A priority Critical patent/JP2000001508A/en
Publication of JP2000001508A publication Critical patent/JP2000001508A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Polymerisation Methods In General (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Biological Depolymerization Polymers (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a copolymer free from unreacted residual maleic acid either by effecting the copolymerization reaction of a monoethylenically unsaturated carboxylic acid with maleic anhydride in the presence of a sulfur-containing compound or by adding a sulfur-containing compound to the copolymerization reaction mixture and reacting the compound. SOLUTION: A sulfur-containing compound represented by the formula; MnHSaOb (wherein M is an alkali metal, an alkaline earth metal, or ammonium; n is 1 or 1/2; a is 1 or 2; and b is 0 or 3) or the formula: MmSaOb [wherein is 1 or 2; a is 1 or 2; and b is 0, 3 or 5 (a is 1 when b is 0)] is used. Among the sulfur-containing compounds, NaHSO3, Na2SO3, Na2S2O4, Na2SO4, Na2S2O3, and Na2S are desirable. The amount of the sulfur-containing compound added is desirably 0.1-30 wt.% based on the total monomer to be polymerized. The monoethylenically unsaturated carboxylic acid used is desirably acrylic acid or methacrylic acid.

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、生分解性ビルダ
ー、生分解性分散剤及び洗浄剤組成物として好適に用い
られるモノエチレン性不飽和カルボン酸−マレイン酸共
重合体又はモノエチレン性不飽和カルボン酸−無水マレ
イン酸共重合体の製造方法に関する。さらに詳しくは、
残留未反応マレイン酸を含まない上記共重合体の製造方
法に関する。
[0001] The present invention relates to a monoethylenically unsaturated carboxylic acid-maleic acid copolymer or monoethylenically unsaturated copolymer suitably used as a biodegradable builder, a biodegradable dispersant and a detergent composition. The present invention relates to a method for producing a carboxylic acid-maleic anhydride copolymer. For more information,
The present invention relates to a method for producing the copolymer containing no residual unreacted maleic acid.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、界面活性剤を主成分とする洗浄剤
においては、該界面活性剤の補助成分としてビルダーを
配合することにより、洗浄性能を高めることが行われて
いる。このビルダーとしては、水に添加した際にアルカ
リ性を示す無機化合物や不飽和脂肪族カルボン酸の重合
体などが知られている。前者の例としては、ナトリウム
やカリウムの炭酸塩,炭酸水素塩,リン酸塩,ポリリン
酸塩,ケイ酸塩あるいはゼオライトなどが挙げられ、後
者の例としては、ポリアクリル酸,ポリマレイン酸,ポ
リイタコン酸及びこれらのアルカリ金属塩などが挙げら
れる。
2. Description of the Related Art Conventionally, in a detergent containing a surfactant as a main component, a builder is blended as an auxiliary component of the surfactant to improve the washing performance. As the builder, an inorganic compound showing an alkalinity when added to water, a polymer of an unsaturated aliphatic carboxylic acid, and the like are known. Examples of the former include sodium and potassium carbonates, bicarbonates, phosphates, polyphosphates, silicates and zeolites, and examples of the latter include polyacrylic acid, polymaleic acid and polyitaconic acid. And their alkali metal salts.

【0003】これらのビルダーの中では、その効果や経
済性及び作業性などの面から、リン酸塩,ポリリン酸塩
及びゼオライトが多量に使用されている。しかしなが
ら、リン酸塩やポリリン酸塩は、湖沼や河川の富栄養化
の原因となり、また、ゼオライトは水不溶性のため、河
川や湖沼などに堆積するなどの地球環境保護の点で問題
を有している。
[0003] Among these builders, phosphates, polyphosphates and zeolites are used in large amounts in view of their effects, economy and workability. However, phosphates and polyphosphates cause eutrophication of lakes and rivers, and zeolite has problems in terms of global environmental protection such as sedimentation in rivers and lakes due to its water insolubility. ing.

【0004】また、ポリアクリル酸,ポリマレイン酸,
ポリイタコン酸及びこれらのアルカリ金属塩などの水溶
性有機ビルダーは、生分解性が著しく劣るという問題が
ある。このため、少なくとも従来同様にビルダーとして
の性能(特に、キレート能力)に優れたものであること
は勿論、地球環境保護上重要な生分解性を有し長期間残
存することのない、いわゆる環境にやさしい、しかも経
済的に有利なビルダーの開発が望まれている。
Further, polyacrylic acid, polymaleic acid,
Water-soluble organic builders such as polyitaconic acid and their alkali metal salts have a problem that their biodegradability is extremely poor. For this reason, it is at least excellent in performance as a builder (particularly, chelating ability) as in the past, and of course, it has a biodegradability that is important for global environmental protection and does not remain for a long time. There is a need for the development of an easy and economically advantageous builder.

【0005】このような状況下、生分解性ビルダー及び
生分解性分散剤等に好適に使用可能な、着色がなく、キ
レート能力に優れたアクリル酸と無水マレイン酸又はマ
レイン酸とを共重合させてなるアクリル酸系重合体を製
造する方法が提案されている。従来から、アクリル酸と
無水マレイン酸又はマレイン酸を共重合させる場合、マ
レイン酸はアクリル酸に比較して、その反応性が低いた
めに未反応物として残留するという問題があった。マレ
イン酸は、生理活性上好ましくない物質であることか
ら、ポリマー中の未反応マレイン酸量を低減すべく種々
の重合技術の改良がなされてきたが、いまだ充分ではな
い。例えば、pHを調節する方法、無水マレイン酸を有
機溶媒中で重合する方法等が従来提案されているが、い
ずれも装置や操作が複雑であるという問題がある。ま
た、微生物を使ってマレイン酸をフマル酸に変換する方
法等も提案されているが、装置や操作が複雑であり実用
的ではない。
Under these circumstances, acrylic acid and maleic anhydride or maleic acid, which are suitable for use as a biodegradable builder and a biodegradable dispersant, and have no coloring and excellent chelating ability, are copolymerized. A method for producing an acrylic acid polymer has been proposed. Conventionally, when acrylic acid and maleic anhydride or maleic acid are copolymerized, there has been a problem that maleic acid remains as an unreacted substance due to its lower reactivity than acrylic acid. Since maleic acid is a substance that is not preferred in terms of physiological activity, various polymerization techniques have been improved to reduce the amount of unreacted maleic acid in the polymer, but it is still not sufficient. For example, a method of adjusting pH, a method of polymerizing maleic anhydride in an organic solvent, and the like have been conventionally proposed, but all have a problem that the apparatus and operation are complicated. A method of converting maleic acid to fumaric acid using a microorganism has also been proposed, but the apparatus and operation are complicated and impractical.

【0006】[0006]

【発明が開発しようとする課題】本発明は、このような
状況下で、生分解性ビルダー、生分解性分散剤及び洗浄
剤組成物として好適に用いられるモノエチレン性不飽和
カルボン酸と無水マレイン酸又はマレイン酸共重合体の
製造方法に関し、未反応残留マレイン酸を含まない上記
共重合体の製造方法を提供することを目的とするもので
ある。
SUMMARY OF THE INVENTION Under such circumstances, the present invention provides a monoethylenically unsaturated carboxylic acid and maleic anhydride which are suitably used as a biodegradable builder, a biodegradable dispersant and a detergent composition. An object of the present invention is to provide a method for producing an acid or maleic acid copolymer, which method does not contain unreacted residual maleic acid.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記目的
を達成するために鋭意研究を重ねた結果、特定の含硫黄
化合物の存在化で重合反応を行うことにより未反応残留
マレイン酸を含まないアクリル酸−無水マレイン酸共重
合体が得られることを見出し、かかる知見に基づいて本
発明を完成したものである。
Means for Solving the Problems The inventors of the present invention have conducted intensive studies to achieve the above object, and as a result, by conducting a polymerization reaction in the presence of a specific sulfur-containing compound, unreacted residual maleic acid was obtained. The present inventors have found that an acrylic acid-maleic anhydride copolymer containing no acrylic acid can be obtained, and have completed the present invention based on such findings.

【0008】すなわち、本発明は、以下を要旨とするも
のである。 1. 下記の一般式(1)または(2)で表される含硫
黄化合物の存在下でモノエチレン性不飽和カルボン酸と
無水マレイン酸又はマレイン酸の共重合反応を行うこと
を特徴とするモノエチレン性不飽和カルボン酸共重合体
の製造方法。 Mn H Sa b・・・(1) (Mはアルカリ金属、アルカリ土類金属又はアンモニウ
ムであり、nは1または1/2,aは1または2、およ
びbは0または3である) Mm a b・・・(2) (Mはアルカリ金属、アルカリ土類金属又はアンモニウ
ムであり、mは1または2、aは1または2、およびb
は0、3または4であり、bが0のときaは1である) 2. モノエチレン性不飽和カルボン酸と無水マレイン
酸又はマレイン酸の共重合反応を行った後、下記の一般
式(1)または(2)で表される含硫黄化合物を添加し
反応させることを特徴とするモノエチレン性不飽和カル
ボン酸共重合体の製造方法。 Mn H Sa b・・・(1) (Mはアルカリ金属、アルカリ土類金属又はアンモニウ
ムであり、nは1または1/2,aは1または2、およ
びbは0または3である) Mm a b・・・(2) (Mはアルカリ金属、アルカリ土類金属又はアンモニウ
ムであり、mは1または2、aは1または2、およびb
は0,3または4であり、bが0のときaは1である) 3. 含硫黄化合物が、NaHSO3 、Na2 SO3
Na2 2 4 、Na2SO4 、Na2 2 3 又はN
2 Sである上記1または2に記載のモノエチレン性不
飽和カルボン酸共重合体の製造方法。 4. 含硫黄化合物の添加量が、重合に供した全モノマ
ーに対して0.1〜30重量%である上記1〜3のいず
れかに記載のモノエチレン性不飽和カルボン酸共重合体
の製造方法。 5. モノエチレン性不飽和カルボン酸が、アクリル酸
又はメタクリル酸である上記1〜4のいずれかに記載の
モノエチレン性不飽和カルボン酸共重合体の製造方法。
That is, the present invention provides the following. 1. A monoethylenically unsaturated carboxylic acid and maleic anhydride or maleic acid copolymerization reaction in the presence of a sulfur-containing compound represented by the following general formula (1) or (2): A method for producing an unsaturated carboxylic acid copolymer. M n H S a O b ··· (1) (M is an alkali metal, alkaline earth metal or ammonium, n represents 1 or 1/2, a is 1 or 2, and b is 0 or 3 ) M m S a O b ··· (2) (M is an alkali metal, alkaline earth metal or ammonium, m is 1 or 2, a is 1 or 2, and b
Is 0, 3, or 4, and when b is 0, a is 1.) After conducting a copolymerization reaction of monoethylenically unsaturated carboxylic acid and maleic anhydride or maleic acid, a sulfur-containing compound represented by the following general formula (1) or (2) is added and reacted. For producing a monoethylenically unsaturated carboxylic acid copolymer. M n H S a O b ··· (1) (M is an alkali metal, alkaline earth metal or ammonium, n represents 1 or 1/2, a is 1 or 2, and b is 0 or 3 ) M m S a O b ··· (2) (M is an alkali metal, alkaline earth metal or ammonium, m is 1 or 2, a is 1 or 2, and b
Is 0, 3, or 4, and when b is 0, a is 1.) When the sulfur-containing compound is NaHSO 3 , Na 2 SO 3 ,
Na 2 S 2 O 4 , Na 2 SO 4 , Na 2 S 2 O 3 or N
3. The method for producing a monoethylenically unsaturated carboxylic acid copolymer according to the above 1 or 2, which is a 2 S. 4. 4. The method for producing a monoethylenically unsaturated carboxylic acid copolymer according to any one of the above items 1 to 3, wherein the amount of the sulfur-containing compound to be added is 0.1 to 30% by weight based on all monomers subjected to the polymerization. 5. 5. The method for producing a monoethylenically unsaturated carboxylic acid copolymer according to any one of the above items 1 to 4, wherein the monoethylenically unsaturated carboxylic acid is acrylic acid or methacrylic acid.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】本発明の第一の発明は、下記の一
般式(1)または(2)で表される含硫黄化合物の存在
化でモノエチレン性不飽和カルボン酸と無水マレイン酸
又はマレイン酸の共重合反応を行うことを特徴とする未
反応残留マレイン酸を含まないモノエチレン性不飽和カ
ルボン酸共重合体の製造方法である。 Mn H Sa b・・・(1) (Mはアルカリ金属、アルカリ土類金属又はアンモニウ
ムであり、nは1または1/2,aは1または2、およ
びbは0または3である) Mm a b・・・(2) (Mはアルカリ金属、アルカリ土類金属又はアンモニウ
ムであり、mは1または2、aは1または2、およびb
は0、3または4であり、bが0のときaは1である)
また、本発明の第二の発明は、モノエチレン性不飽和カ
ルボン酸と無水マレイン酸又はマレイン酸の共重合反応
を行った後、上記の一般式(1)または(2)で表され
る含硫黄化合物を添加し反応させることを特徴とする未
反応残留マレイン酸を含まないモノエチレン性不飽和カ
ルボン酸共重合体の製造方法である。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The first invention of the present invention is to provide a monoethylenically unsaturated carboxylic acid and maleic anhydride or maleic anhydride by the presence of a sulfur-containing compound represented by the following general formula (1) or (2). A method for producing a monoethylenically unsaturated carboxylic acid copolymer containing no unreacted residual maleic acid, comprising performing a maleic acid copolymerization reaction. M n H S a O b ··· (1) (M is an alkali metal, alkaline earth metal or ammonium, n represents 1 or 1/2, a is 1 or 2, and b is 0 or 3 ) M m S a O b ··· (2) (M is an alkali metal, alkaline earth metal or ammonium, m is 1 or 2, a is 1 or 2, and b
Is 0, 3 or 4, and when b is 0, a is 1)
In the second invention of the present invention, after a copolymerization reaction of a monoethylenically unsaturated carboxylic acid and maleic anhydride or maleic acid is carried out, a compound represented by the above general formula (1) or (2) is contained. A method for producing a monoethylenically unsaturated carboxylic acid copolymer containing no unreacted residual maleic acid, characterized by adding a sulfur compound and reacting.

【0010】本発明においては、モノエチレン性不飽和
カルボン酸と無水マレイン酸又はマレイン酸の共重合反
応を、水性溶媒または非水溶媒または無溶媒において、
重合開始剤を用いて行うことができる。本発明におい
て、モノエチレン性不飽和カルボン酸としては、例えば
アクリル酸,メタクリル酸,エタクリル酸、フマル酸,
無水シトラコン酸,シトラコン酸,無水イタコン酸,イ
タコン酸などが挙げられ、これらは単独で用いてもよ
く、二種以上を組み合わせて用いてもよい。これらの中
で、特にアクリル酸,メタクリル酸が好ましい。
In the present invention, the copolymerization reaction between a monoethylenically unsaturated carboxylic acid and maleic anhydride or maleic acid is carried out in an aqueous solvent, a non-aqueous solvent or without a solvent.
It can be carried out using a polymerization initiator. In the present invention, examples of the monoethylenically unsaturated carboxylic acid include acrylic acid, methacrylic acid, ethacrylic acid, fumaric acid,
Examples thereof include citraconic anhydride, citraconic acid, itaconic anhydride, and itaconic acid, which may be used alone or in combination of two or more. Of these, acrylic acid and methacrylic acid are particularly preferred.

【0011】本発明においては、得られたモノエチレン
性不飽和カルボン酸共重合体のキレート能力および生分
解性の面や、分子量の制御等の製造する面からみて製造
時に供給されるモノマー量として、無水マレイン酸また
はマレイン酸を10〜60モル%、アクリル酸および/
またはメタクリル酸を40〜90モル%とする組み合わ
せが好ましい。さらに好ましくは、無水マレイン酸を3
0〜50モル%とアクリル酸を50〜70モル%とする
組み合わせである。
In the present invention, the amount of monomer supplied at the time of production is determined from the viewpoint of the chelating ability and biodegradability of the obtained monoethylenically unsaturated carboxylic acid copolymer and the production from the viewpoint of controlling the molecular weight. , Maleic anhydride or maleic acid in an amount of 10 to 60 mol%, acrylic acid and / or
Or the combination which makes methacrylic acid 40-90 mol% is preferable. More preferably, maleic anhydride is added to 3
It is a combination of 0 to 50 mol% and 50 to 70 mol% of acrylic acid.

【0012】本発明における含硫黄化合物は、前記の一
般式(1)又は(2)で表される。ここで、Mはアルカ
リ金属、アルカリ土類金属又はアンモニアである。Mの
具体例としては、アルカリ金属として、リチウム、ナト
リウム、カリウム等を、またアルカリ土類金属として、
カルシウム、マグネシウム等を挙げることができる。こ
れらの中で,Mがアルカリ金属、特にナトリウムである
場合が反応性が高く好ましい。
The sulfur-containing compound in the present invention is represented by the above general formula (1) or (2). Here, M is an alkali metal, an alkaline earth metal, or ammonia. Specific examples of M include lithium, sodium, potassium and the like as alkali metals, and alkaline earth metals as
Examples include calcium and magnesium. Of these, the case where M is an alkali metal, particularly sodium, is preferred because of its high reactivity.

【0013】前記一般式(1)で表される含硫黄化合物
の好適な例としては、水硫化アルカリ塩を挙げることが
できる。具体的には、例えば、LiHSO3 、NaHS
3、KHSO3 ,(NH4 )HSなどの水硫化アルカ
リ塩を挙げることができる。また、前記の一般式(1)
で表される含硫黄化合物においては、それらの水和物を
用いることもできる。また、一種用いてもよく、二種以
上を組み合わせて用いてもよい。
A preferred example of the sulfur-containing compound represented by the general formula (1) is an alkali hydrosulfide salt. Specifically, for example, LiHSO 3 , NaHS
Alkali hydrosulfide salts such as O 3 , KHSO 3 and (NH 4 ) HS can be mentioned. In addition, the above general formula (1)
In the sulfur-containing compound represented by the formula, hydrates thereof can also be used. In addition, one kind may be used, or two or more kinds may be used in combination.

【0014】一方、前記一般式(2)で表される含硫黄
化合物としては、硫酸塩、亜硫酸塩硫化アルカリ塩等を
挙げることができる。具体的には、Na2 SO3 、Na
2 2 4 、Na2 SO4 、Na2 2 3 などの硫酸
塩、亜硫酸塩や、Li2 S,Na2 S,K2 S,(NH
4 2 Sなどの硫化アルカリ塩を挙げることができる。
また、前記一般式(2)で表される化合物としては、無
水物,水和物のいずれも用いることができるが、水和物
が好ましい。また、一種用いてもよく、二種以上を組み
合わせて用いてもよい。
On the other hand, the sulfur-containing compound represented by the general formula (2)
Examples of the compound include sulfates, sulfites and alkali sulfates.
Can be mentioned. Specifically, NaTwoSOThree, Na
TwoS TwoOFour, NaTwoSOFour, NaTwoSTwoOThreeSuch as sulfuric acid
Salt, sulfite, LiTwoS, NaTwoS, KTwoS, (NH
Four)TwoAlkali sulfide salts such as S can be mentioned.
Further, the compound represented by the general formula (2) includes
Both hydrates and hydrates can be used.
Is preferred. One type may be used, or two or more types may be combined.
They may be used together.

【0015】なお、この硫化アルカリ塩や水硫化アルカ
リ塩は、場合により、反応系において、アルカリの存在
下に硫化水素を導入して、生成させてもよい。前記の一
般式(1)または(2)で表される含硫黄化合物の中
で、NaHSO 3 、Na2 SO3 、Na2 2 4 、N
2 SO4 、Na2 2 3 又はNa2Sが好適であ
る。
It is to be noted that the alkali sulfide salt or the hydrogen sulfide
The salt may optionally be present in the reaction system in the presence of an alkali.
Hydrogen sulfide may be introduced underneath to generate. Said one
Among the sulfur-containing compounds represented by the general formula (1) or (2)
And NaHSO Three, NaTwoSOThree, NaTwoSTwoOFour, N
aTwoSOFour, NaTwoSTwoOThreeOr NaTwoS is preferred
You.

【0016】本発明においては、含硫黄化合物の添加量
は、好ましくは重合に供する全モノマーに対して0.1
〜30重量%である。さらに好ましくは、0.5〜20
重量%である。より好ましくは、0.8〜15重量%で
ある。なお、重合に供する全モノマーとは、モノエチレ
ン性不飽和カルボン酸と無水マレイン酸又はマレイン酸
をいう。30重量%を超えるとカルシウム捕足能が低下
する場合がある。なお、カルシウム捕捉能は、200ミ
リリットルのビーカーに、精秤した重合体20mgを入
れ、さらに塩化アンモニウム0.1規定、塩化カリウム
0.1規定、アンモニア0.4規定とを含有するCaイ
オン濃度40ppmの水溶液100gを入れ溶解する。
25℃においてCaイオン電極を用い、水溶液中の二価
のCaイオン濃度を測定し、重合体1gによって捕捉さ
れるCaCO3 に換算し、カルシウム捕捉能(mg・C
aCO3 /g)として測定される。また、0.1重量%
未満では、未反応マレイン酸が残ることがある。
In the present invention, the amount of the sulfur-containing compound to be added is preferably 0.1 to 0.1% based on all monomers to be subjected to polymerization.
3030% by weight. More preferably, 0.5 to 20
% By weight. More preferably, it is 0.8 to 15% by weight. In addition, all monomers used for superposition | polymerization mean monoethylenically unsaturated carboxylic acid and maleic anhydride or maleic acid. If it exceeds 30% by weight, the calcium-scavenging ability may decrease. In addition, calcium capturing ability, 20 mg of a precisely weighed polymer was placed in a 200 ml beaker, and Ca ion concentration containing ammonium chloride 0.1 N, potassium chloride 0.1 N, and ammonia 0.4 N was 40 ppm. 100 g of an aqueous solution is dissolved therein.
Using a Ca ion electrode at 25 ° C., the concentration of divalent Ca ions in the aqueous solution was measured, converted into CaCO 3 captured by 1 g of the polymer, and the calcium capturing ability (mg · C
aCO 3 / g). 0.1% by weight
If it is less than 1, unreacted maleic acid may remain.

【0017】本発明においては、前記モノマーを共重合
させる方法についは特に制限はないが、具体的に第一発
明を実施する場合で示せば、以下に記載する重合方法
A,B,Cを例示することができる。 (重合方法A)水性媒体中において、含硫黄化合物、ア
ルカリ,チオール化合物及び/又はその誘導体及び過エ
チレン性不飽和ジカルボン酸の存在下で、モノエチレン
性不飽和カルボン酸モノマーとマレイン酸又は無水マレ
イン酸を共重合させる方法。
In the present invention, there is no particular limitation on the method of copolymerizing the above-mentioned monomers. However, specifically, in the case of carrying out the first invention, polymerization methods A, B and C described below are exemplified. can do. (Polymerization method A) A monoethylenically unsaturated carboxylic acid monomer and maleic acid or maleic anhydride in an aqueous medium in the presence of a sulfur-containing compound, an alkali, a thiol compound and / or a derivative thereof and a perethylenically unsaturated dicarboxylic acid. A method of copolymerizing an acid.

【0018】前記重合方法Aにおいて用いられる水性媒
体としては、水またはアルコールを用いることができ
る。この中で、水が好ましい。重合方法Aにおいては、
含硫黄化合物は、前記一般式(1)または(2)で表さ
れる含硫黄化合物を用いる。前記重合方法Aにおいて用
いられるアルカリとしては、例えば水酸化リチウム,水
酸化ナトリウム,水酸化カリウムなどのアルカリ金属の
水酸化物や、アンモニアなどが挙げられる。
As the aqueous medium used in the polymerization method A, water or alcohol can be used. Of these, water is preferred. In the polymerization method A,
As the sulfur-containing compound, a sulfur-containing compound represented by the general formula (1) or (2) is used. Examples of the alkali used in the polymerization method A include hydroxides of alkali metals such as lithium hydroxide, sodium hydroxide, and potassium hydroxide, and ammonia.

【0019】このアルカリの使用量は、原料中のカルボ
キシル基などの酸基1当量に対して、0.5〜1.1当量の
割合になるように選ぶのが有利である。なお、過エチレ
ン性不飽和ジカルボン酸は、通常分子中に−COOH基
と−COOOH基を有しているが、後者の−COOOH
基は酸基とみなさない。したがって、過エチレン性不飽
和ジカルボン酸においては、通常その1モル当たり、1
モルの酸基(カルボキシル基)を有することになる。
It is advantageous to select the amount of the alkali to be used in a ratio of 0.5 to 1.1 equivalent to 1 equivalent of an acid group such as a carboxyl group in the raw material. Incidentally, the perethylenically unsaturated dicarboxylic acid usually has a -COOH group and a -COOOH group in the molecule, but the latter -COOOH group.
The group is not considered an acid group. Therefore, in the perethylenically unsaturated dicarboxylic acid, usually 1 mol per mol thereof is used.
It will have moles of acid groups (carboxyl groups).

【0020】また、重合方法Aにおいて用いるチオール
化合物としては、例えば一般式(3) HS−R−Y ・・・(3) 〔式中、Rは炭素数1〜20のアルキレン基、Yは水素
原子,−OH,−NH2,−COOH,−SH,−O−
1 又は−S−R1 (R1 は炭素数1〜10のアルキル
基)を示す。〕で表される化合物が好ましく挙げられ
る。
The thiol compound used in the polymerization method A includes, for example, a general formula (3) HS-RY (3) wherein R is an alkylene group having 1 to 20 carbon atoms, and Y is hydrogen. atom, -OH, -NH 2, -COOH, -SH, -O-
R 1 or —SR 1 (R 1 is an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms). The compound represented by these is preferable.

【0021】前記一般式(3)において、Rで示される
炭素数1〜20のアルキレン基は直鎖状,枝分かれ状,
環状のいずれであってもよく、具体例としては、メチレ
ン基,エチレン基,プロピレン基,ブチレン基,ペンチ
レン基,ヘキシレン基,ヘプチレン基,オクチレン基,
デシレン基,ドデシレン基,シクロペンチレン基,シク
ロヘキシレン基などが挙げられる。また、R1 で示され
る炭素数1〜10のアルキル基は直鎖状,枝分かれ状,
環状のいずれであってもよく、具体例としてはメチル
基,エチル基,プロピル基,ブチル基,ペンチル基,ヘ
キシル基,オクチル基,シクロペンチル基,シクロヘキ
シル基などが挙げられる。
In the general formula (3), the alkylene group having 1 to 20 carbon atoms represented by R is linear, branched,
They may be cyclic, and specific examples thereof include methylene, ethylene, propylene, butylene, pentylene, hexylene, heptylene, octylene,
Examples include a decylene group, a dodecylene group, a cyclopentylene group, and a cyclohexylene group. Further, the alkyl group having 1 to 10 carbon atoms represented by R 1 is linear, branched,
It may be cyclic, and specific examples include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a pentyl group, a hexyl group, an octyl group, a cyclopentyl group, and a cyclohexyl group.

【0022】このようなチオール化合物の例としては、
アミノエタンチオール,デカンジチオール,シクロヘキ
サンチオール,シクロペンタンチオール,ジ(2−メル
カプトエチル)エーテル,エタンジチオール,ヘプタン
チオール,プロパンジチオール,チオグリコール酸,メ
ルカプトエタノールなどが挙げられる。また、チオール
化合物の誘導体としては、例えばこれらのチオール化合
物とエチレン性不飽和ジカルボン酸とのハーフエステル
などを挙げることができる。これらのチオール化合物や
その誘導体は一種用いてもよく、二種以上を組み合わせ
て用いてもよい。
Examples of such thiol compounds include:
Examples include aminoethanethiol, decanedithiol, cyclohexanethiol, cyclopentanethiol, di (2-mercaptoethyl) ether, ethanedithiol, heptanethiol, propanedithiol, thioglycolic acid, mercaptoethanol, and the like. Examples of the thiol compound derivatives include, for example, half esters of these thiol compounds with ethylenically unsaturated dicarboxylic acids. These thiol compounds and derivatives thereof may be used alone or in a combination of two or more.

【0023】このチオール化合物の使用量は、用いるモ
ノマーの全量に対して、通常1〜30重量%、好ましく
は5〜20重量%、より好ましくは5〜15重量%の範
囲で選ばれる。なお、チオール化合物の誘導体の場合
は、チオール化合物換算で上記範囲にあればよい。次
に、前記重合方法Aにおいて用いる過エチレン性不飽和
ジカルボン酸は重合開始剤としての作用を有するもので
あって、この過エチレン性不飽和ジカルボン酸として
は、例えば一般式(4)
The amount of the thiol compound to be used is generally selected in the range of 1 to 30% by weight, preferably 5 to 20% by weight, more preferably 5 to 15% by weight, based on the total amount of the monomers used. In the case of a derivative of a thiol compound, the derivative may be in the above range in terms of a thiol compound. Next, the perethylenically unsaturated dicarboxylic acid used in the polymerization method A has an action as a polymerization initiator. Examples of the perethylenically unsaturated dicarboxylic acid include the general formula (4)

【0024】[0024]

【化1】 Embedded image

【0025】(式中、R2 は水素原子,メチル基又はカ
ルボキシル基を示し、R3 は、R2 が水素原子又はメチ
ル基の場合、カルボキシル基を、R2 がカルボキシル基
の場合、水素原子を示す。)で表される化合物を好まし
く挙げることができる。このような過エチレン性不飽和
ジカルボン酸の例としては、過マレイン酸,過シトラコ
ン酸,過イタコン酸などが挙げられる。この過エチレン
性不飽和ジカルボン酸は、エチレン性不飽和ジカルボン
酸と過酸化水素との反応、特に酸無水物と過酸化水素と
の反応によって生成させるのが好ましい。例えば無水マ
レイン酸,無水シトラコン酸,無水イタコン酸などと過
酸化水素とを反応させて生成させるのが有利である。中
でも無水マレイン酸と過酸化水素との反応物が好適であ
る。
Wherein R 2 represents a hydrogen atom, a methyl group or a carboxyl group; R 3 represents a carboxyl group when R 2 is a hydrogen atom or a methyl group; and a hydrogen atom when R 2 is a carboxyl group. Are preferable.) The compound represented by the formula: Examples of such perethylenically unsaturated dicarboxylic acids include permaleic acid, percitraconic acid, peritaconic acid and the like. This perethylenically unsaturated dicarboxylic acid is preferably produced by a reaction between an ethylenically unsaturated dicarboxylic acid and hydrogen peroxide, particularly a reaction between an acid anhydride and hydrogen peroxide. For example, it is advantageous to produce the compound by reacting maleic anhydride, citraconic anhydride, itaconic anhydride and the like with hydrogen peroxide. Among them, a reaction product of maleic anhydride and hydrogen peroxide is preferred.

【0026】この際、過酸化水素は、酸無水物に対し
て、実質上化学量論量用いるのが望ましい。すなわち、
酸無水物1モル当たり、0.95〜1.05モル程度の過酸
化水素を用いるのがよい。また、過酸化水素としては、
通常25〜75重量%濃度の過酸化水素水、好ましくは
30〜70重量%濃度の過酸化水素水が用いられる。酸
無水物と過酸化水素水との反応は、20〜60℃の温度
において、1分ないし5時間程度行うのが好ましい。
At this time, it is desirable that hydrogen peroxide be used in a substantially stoichiometric amount with respect to the acid anhydride. That is,
It is preferable to use about 0.95 to 1.05 mol of hydrogen peroxide per 1 mol of the acid anhydride. Also, as hydrogen peroxide,
Usually, a hydrogen peroxide solution having a concentration of 25 to 75% by weight, preferably a hydrogen peroxide solution having a concentration of 30 to 70% by weight is used. The reaction between the acid anhydride and the aqueous hydrogen peroxide is preferably performed at a temperature of 20 to 60 ° C. for about 1 minute to 5 hours.

【0027】この過エチレン性不飽和ジカルボン酸が重
合開始点となって、ラジカル重合が進行するため、得ら
れるモノエチレン性不飽和カルボン酸共重合体の片末端
は、該エチレン性不飽和ジカルボン酸の残基である。ま
た、重合体の分子量の調節は、この過エチレン性不飽和
ジカルボン酸の使用量を変えることによって、行うこと
ができる。過エチレン性不飽和ジカルボン酸は一種用い
てもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。ま
た、その使用量は、モノエチレン性不飽和カルボン酸モ
ノマー1モルに対し、通常0.1〜2.0モル、好ましくは
0.5〜1.5モルの範囲で選定される。
Since this perethylenically unsaturated dicarboxylic acid serves as a polymerization initiation point and radical polymerization proceeds, one end of the obtained monoethylenically unsaturated dicarboxylic acid copolymer is Residue. The molecular weight of the polymer can be adjusted by changing the amount of the perethylenically unsaturated dicarboxylic acid used. The perethylenically unsaturated dicarboxylic acids may be used alone or in combination of two or more. The amount used is usually 0.1 to 2.0 mol, preferably 1 mol of the monoethylenically unsaturated carboxylic acid monomer.
It is selected in the range of 0.5 to 1.5 mol.

【0028】前記重合方法Aにおいては、一般式(1)
で表される含硫黄化合物、アルカリを含む水溶液,チオ
ール化合物及び/又はその誘導体,過エチレン性不飽和
ジカルボン酸、モノエチレン性不飽和カルボン酸及びマ
レイン酸又は無水マレイン酸を、それぞれ反応系に同時
に添加して重合させるのが有利である。なお、この際、
チオール化合物又はその誘導体は、アルカリを含む水溶
液に溶解して添加してもよい。
In the polymerization method A, the compound represented by the general formula (1)
, A sulfur-containing compound, an aqueous solution containing an alkali, a thiol compound and / or a derivative thereof, a perethylenically unsaturated dicarboxylic acid, a monoethylenically unsaturated carboxylic acid, and maleic acid or maleic anhydride. Advantageously, it is added and polymerized. In this case,
The thiol compound or a derivative thereof may be added after being dissolved in an aqueous solution containing an alkali.

【0029】一方、一般式(2)で表される含硫黄化合
物を用いる場合は、例えば硫化アルカリ塩や水硫化ア
ルカリ塩を含む水溶液中に、アルカリを含む水溶液,過
エチレン性不飽和ジカルボン酸、モノエチレン性不飽和
カルボン酸及びマレイン酸又は無水マレイン酸を、それ
ぞれ添加して重合させる方法、硫化アルカリ塩や水硫
化アルカリ塩を含む水溶液、アルカリを含む水溶液,過
エチレン性不飽和ジカルボン酸、モノエチレン性不飽和
カルボン酸及びマレイン酸又は無水マレイン酸を、それ
ぞれ反応系に同時に添加して重合させる方法、硫化ア
ルカリ塩や水硫化アルカリ塩を含む水溶液、アルカリを
含む水溶液中に、硫化水素を導入するとともに、過エチ
レン性不飽和ジカルボン酸、モノエチレン性不飽和カル
ボン酸及びマレイン酸又は無水マレイン酸を、それぞれ
添加して重合させる方法、などを挙げることができる。
On the other hand, when a sulfur-containing compound represented by the general formula (2) is used, for example, an aqueous solution containing an alkali, an aqueous solution containing an alkali, a perethylenically unsaturated dicarboxylic acid, Monoethylenically unsaturated carboxylic acid and maleic acid or maleic anhydride are added and polymerized respectively, aqueous solution containing alkali sulfide or alkali hydrosulfide, aqueous solution containing alkali, perethylenically unsaturated dicarboxylic acid, A method in which ethylenically unsaturated carboxylic acid and maleic acid or maleic anhydride are simultaneously added to the reaction system to carry out polymerization, and hydrogen sulfide is introduced into an aqueous solution containing an alkali sulfide or an alkali hydrosulfide, or an aqueous solution containing an alkali. Together with perethylenically unsaturated dicarboxylic acid, monoethylenically unsaturated carboxylic acid and maleic acid. Maleic anhydride, a method for respectively adding the polymerization, and the like.

【0030】前記重合方法Aにおける重合温度は特に制
限はないが、通常30〜130℃、好ましくは60〜1
10℃の範囲で選定される。また、重合時間は、温度な
どにより左右され一概に定めることはできないが、通常
は10分〜10時間程度で充分である。また前記重合方
法Aにおいては、マレイン酸又は無水マレイン酸とアル
カリの一部を予め反応器に仕込んでおき、次に残りの原
料を反応系にそれぞれ同時に添加して重合させる方法
が、カルシウム捕捉能と生分解率のバランスの面から好
ましい。 (重合方法B)含硫黄化合物、水酸基またはアミノ基を
有するチオール化合物の存在下、非酸化性重合開始剤に
より前期モノマーを共重合させる方法。 (重合方法C)含硫黄化合物、水酸基またはアミノ基を
有するチオール化合物および無機酸または有機酸の存在
下、非酸化性重合開始剤により前期モノマーを共重合さ
せる方法。
The polymerization temperature in the polymerization method A is not particularly limited, but is usually 30 to 130 ° C., preferably 60 to 1 ° C.
It is selected in the range of 10 ° C. Further, the polymerization time depends on the temperature and the like and cannot be unconditionally determined, but usually about 10 minutes to 10 hours is sufficient. In the polymerization method A, a method in which maleic acid or maleic anhydride and a part of alkali are charged in a reactor in advance, and then the remaining raw materials are simultaneously added to the reaction system to polymerize, respectively, is a method of capturing calcium. This is preferable from the viewpoint of the balance between the biodegradability and the biodegradation rate. (Polymerization method B) A method in which the above monomer is copolymerized with a non-oxidizing polymerization initiator in the presence of a sulfur-containing compound, a thiol compound having a hydroxyl group or an amino group. (Polymerization method C) A method in which the above monomers are copolymerized with a non-oxidizing polymerization initiator in the presence of a sulfur-containing compound, a thiol compound having a hydroxyl group or an amino group, and an inorganic or organic acid.

【0031】前記重合方法BまたはCにおける含硫黄化
合物は、前記一般式(1)または(2)で表される含硫
黄化合物を用いる。前記重合方法BまたはCにおける水
酸基またはアミノ基を有するチオール化合物としては、
下記の一般式 HS−R−Y ・・・(5) 〔式中、Rは炭素数1〜20のアルキレン基、Yは水素
原子,−OH,−NH2を示す。〕で表される化合物が
好ましく挙げられる。
As the sulfur-containing compound in the polymerization method B or C, a sulfur-containing compound represented by the general formula (1) or (2) is used. Examples of the thiol compound having a hydroxyl group or an amino group in the polymerization method B or C include:
Formula HS-R-Y ··· (5 ) wherein the following, R represents an alkylene group having 1 to 20 carbon atoms, Y is a hydrogen atom, -OH, an -NH 2. The compound represented by these is preferable.

【0032】前記一般式(5)において、Rで示される
炭素数1〜20のアルキレン基は直鎖状,枝分かれ状,
環状のいずれであってもよく、具体例としては、メチレ
ン基,エチレン基,プロピレン基,ブチレン基,ペンチ
レン基,ヘキシレン基,ヘプチレン基,オクチレン基,
デシレン基,ドデシレン基,シクロペンチレン基,シク
ロヘキシレン基などが挙げられる。また、R1 で示され
る炭素数1〜10のアルキル基は直鎖状,枝分かれ状,
環状のいずれであってもよく、具体例としてはメチル
基,エチル基,プロピル基,ブチル基,ペンチル基,ヘ
キシル基,オクチル基,シクロペンチル基,シクロヘキ
シル基などが挙げられる。
In the general formula (5), the alkylene group having 1 to 20 carbon atoms represented by R is linear, branched,
They may be cyclic, and specific examples thereof include methylene, ethylene, propylene, butylene, pentylene, hexylene, heptylene, octylene,
Examples include a decylene group, a dodecylene group, a cyclopentylene group, and a cyclohexylene group. Further, the alkyl group having 1 to 10 carbon atoms represented by R 1 is linear, branched,
It may be cyclic, and specific examples include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a pentyl group, a hexyl group, an octyl group, a cyclopentyl group, and a cyclohexyl group.

【0033】このようなチオール化合物の例としては、
アミノエタンチオール,デカンジチオール,シクロヘキ
サンジチオール,シクロペンタンジチオール,ジ(2−
メルカプトエチル)エーテル,エタンジチオール,ヘプ
タンジチオール,プロパンジチオール,チオグリコール
酸,メルカプトエタノールなどが挙げられる。また、チ
オール化合物の誘導体としては、例えばこれらのチオー
ル化合物とエチレン性不飽和ジカルボン酸とのハーフエ
ステルなどを挙げることができる。これらのチオール化
合物やその誘導体は一種用いてもよく、二種以上を組み
合わせて用いてもよい。
Examples of such thiol compounds include:
Aminoethanethiol, decanedithiol, cyclohexanedithiol, cyclopentanedithiol, di (2-
Mercaptoethyl) ether, ethanedithiol, heptanedithiol, propanedithiol, thioglycolic acid, mercaptoethanol and the like. Examples of the thiol compound derivatives include, for example, half esters of these thiol compounds with ethylenically unsaturated dicarboxylic acids. These thiol compounds and derivatives thereof may be used alone or in a combination of two or more.

【0034】これらの有機チオール化合物は、上記不飽
和カルボン酸モノマーに対して、通常1〜30重量%、
好ましくは5〜25重量%の範囲となる量が用いられ
る。この量が30重量%を超えるとキレート能が不十分
となり易くなる。前記重合方法Cにおける無機酸または
有機酸としては、濃硫酸、ホウ酸、リン酸、p−トルエ
ンスルホン酸、p−ブロモベンゼンスルホン酸、メタン
スルホン酸、トリフルオロメタンスルホン酸、ノナフル
オロブタンスルホン酸、2,2,2−トリフルオロエタ
ンスルホン酸等を挙げることができる。これらの無機酸
または有機酸の中でも、濃硫酸、亜硫酸、ホウ酸、リン
酸、p−トルエンスルホン酸、メタンスルホン酸が好適
に使用できる。
These organic thiol compounds are usually used in an amount of 1 to 30% by weight based on the unsaturated carboxylic acid monomer.
Preferably, an amount in the range of 5 to 25% by weight is used. If this amount exceeds 30% by weight, the chelating ability tends to be insufficient. As the inorganic acid or organic acid in the polymerization method C, concentrated sulfuric acid, boric acid, phosphoric acid, p-toluenesulfonic acid, p-bromobenzenesulfonic acid, methanesulfonic acid, trifluoromethanesulfonic acid, nonafluorobutanesulfonic acid, 2,2,2-trifluoroethanesulfonic acid and the like can be mentioned. Among these inorganic or organic acids, concentrated sulfuric acid, sulfurous acid, boric acid, phosphoric acid, p-toluenesulfonic acid, and methanesulfonic acid can be suitably used.

【0035】これらの無機酸または有機酸は、前期モノ
マーに対して、通常0.1〜10重量%、好ましくは1
〜5重量%の範囲となる量が用いられる。この量が10
重量%を超えると白濁を生じ易くなる。前記重合方法B
またはCにおいて、非酸化性重合開始剤としては、アゾ
ビスイソブチロニトリル、アゾビス−2,4−ジメチル
バレロニトリル、アゾビスシクロヘキサンカルボニトリ
ル、テトラメチルチウラムジスルフィド等を挙げること
ができる。
These inorganic or organic acids are generally used in an amount of 0.1 to 10% by weight, preferably 1 to 10% by weight, based on the monomer.
An amount ranging from 範 囲 5% by weight is used. If this amount is 10
If the content exceeds% by weight, cloudiness tends to occur. Polymerization method B
Alternatively, in C, examples of the non-oxidizing polymerization initiator include azobisisobutyronitrile, azobis-2,4-dimethylvaleronitrile, azobiscyclohexanecarbonitrile, tetramethylthiuram disulfide and the like.

【0036】また、紫外線等の光重合も非酸化性重合開
始剤による重合方法として挙げることができる。このと
き、必要に応じて光増感剤を加えてもよい。これらの非
酸化性重合開始剤の中でも、アゾビスイソブチロニトリ
ルが好適に使用できる。これらの非酸化性重合開始剤
は、上記不飽和カルボン酸モノマーに対して、通常0.
1〜5.0重量%、好ましくは0.5〜2.0重量%の
範囲となる量が用いられる。
Further, photopolymerization such as ultraviolet rays can also be mentioned as a polymerization method using a non-oxidizing polymerization initiator. At this time, a photosensitizer may be added as needed. Among these non-oxidizing polymerization initiators, azobisisobutyronitrile can be suitably used. These non-oxidizing polymerization initiators are usually added to the unsaturated carboxylic acid monomer at a ratio of 0.1 to 0.1.
An amount in the range of 1 to 5.0% by weight, preferably 0.5 to 2.0% by weight is used.

【0037】前記重合方法BまたはCにおいては、共重
合は通常無溶媒または非水溶媒を用いて行われる。非水
溶媒としては、アセトン、ジメチルホルムアミド、ジメ
チルアセトアミド、酢酸エチル、N−メチルピロリド
ン、ベンゼン、トルエン、キシレン、ジオキサン等が挙
げられる。無溶媒にて重合することが好ましいが、非水
溶媒を用いる場合は、アセトンが好ましい。
In the polymerization method B or C, the copolymerization is usually carried out using no solvent or a non-aqueous solvent. Examples of the non-aqueous solvent include acetone, dimethylformamide, dimethylacetamide, ethyl acetate, N-methylpyrrolidone, benzene, toluene, xylene, dioxane and the like. Polymerization is preferably carried out without solvent, but when a non-aqueous solvent is used, acetone is preferred.

【0038】さらに、反応条件については、その重合圧
は、特に制限はなく、通常、大気圧〜10kg/cm2
G、好ましくは大気圧〜5kg/cm2 G、重合温度は
通常30〜150℃、好ましくは50〜100℃の範囲
で適宜選ばれる。重合時間は原料および重合温度等によ
って左右され一概に定めることはできないが、通常10
分〜20時間、好ましくは1〜4時間程度である。
Further, the reaction conditions are not particularly limited with regard to the polymerization pressure, and usually, the pressure is from atmospheric pressure to 10 kg / cm 2.
G, preferably from atmospheric pressure to 5 kg / cm 2 G, and the polymerization temperature is appropriately selected in the range of usually 30 to 150 ° C, preferably 50 to 100 ° C. The polymerization time depends on the raw materials, the polymerization temperature and the like, and cannot be determined unconditionally.
The time is from about minutes to 20 hours, preferably about 1 to 4 hours.

【0039】また、前記重合方法BまたはCにおける反
応方法については特に制限はなく、不飽和カルボン酸モ
ノマー、非酸化性重合開始剤および非水溶媒の溶液と、
有機チオール化合物と非水溶媒の溶液をそれぞれ加熱攪
拌した反応器へ滴下して反応する方法、不飽和カルボン
酸モノマーおよび非水溶媒の溶液を反応器へ入れ加熱攪
拌した後、不飽和カルボン酸モノマーと無機酸または有
機酸の溶液、有機チオール化合物、非酸化性重合開始剤
および非水溶媒の溶液をそれぞれ加熱攪拌した反応器へ
滴下して反応する方法、全ての原料を反応器へ仕込み加
熱攪拌して反応する方法などの方法を行ってもよい。
The reaction method in the polymerization method B or C is not particularly limited, and a solution of an unsaturated carboxylic acid monomer, a non-oxidizing polymerization initiator and a non-aqueous solvent may be used.
A method in which a solution of an organic thiol compound and a non-aqueous solvent is added dropwise to a heated and stirred reactor, and a reaction is performed.A solution of an unsaturated carboxylic acid monomer and a non-aqueous solvent is placed in a reactor and heated and stirred. And a solution of an inorganic acid or an organic acid, a solution of an organic thiol compound, a non-oxidizing polymerization initiator and a non-aqueous solvent are dropped into a heated and stirred reactor, respectively. And a reaction method.

【0040】第二の発明において、含硫黄化合物の添加
方法には特に制限はないが、重合反応が終了後添加す
る。添加する時期は、開始剤の種類や温度、モノマ−濃
度等の反応条件に依存し一義的には決められないが、モ
ノマ−が全量滴下終了後1時間経過後に添加することが
好ましい。また、開始剤としてアゾイソブチロニトリル
を用いた場合は、反応効率が高いので、モノマ−が全量
滴下終了後0.5時間経過後に添加することが好まし
い。また、添加量は重合に供した全モノマ−に対して
0.1〜30重量%が好ましい。さらに好ましくは、
0.5〜20重量%である。より好ましくは、0.8〜
15重量%である。30重量%を超えるとカルシウム捕
足能が低下し、また、0.1重量%未満では、未反応マ
レイン酸が残ることがある。なお、重合に供した全モノ
マ−とは、モノエチレン性不飽和カルボン酸と無水マレ
イン酸又はマレイン酸をいう。
In the second invention, the method of adding the sulfur-containing compound is not particularly limited, but is added after the completion of the polymerization reaction. The timing of the addition depends on the reaction conditions such as the type of the initiator, the temperature and the monomer concentration, and cannot be unambiguously determined. However, it is preferable to add the monomer one hour after the completion of the dropwise addition of the entire amount of the monomer. When azoisobutyronitrile is used as the initiator, the reaction efficiency is high. Therefore, it is preferable to add the monomer 0.5 hours after the completion of the dropping of the whole amount. The addition amount is preferably 0.1 to 30% by weight based on all monomers used for the polymerization. More preferably,
It is 0.5 to 20% by weight. More preferably, 0.8 to
15% by weight. If it exceeds 30% by weight, the calcium scavenging ability will be reduced, and if it is less than 0.1% by weight, unreacted maleic acid may remain. The term "all monomers used for polymerization" refers to monoethylenically unsaturated carboxylic acid and maleic anhydride or maleic acid.

【0041】第二の発明における反応温度は特に制限は
ないが、通常30〜130℃、好ましくは60〜110
℃の範囲で選定される。また、反応時間は、温度などに
より左右され一概に定めることはできないが、通常は1
0分〜10時間程度で充分である。
The reaction temperature in the second invention is not particularly limited, but is usually 30 to 130 ° C., preferably 60 to 110 ° C.
It is selected in the range of ° C. The reaction time depends on the temperature and the like and cannot be determined unconditionally.
About 0 minutes to 10 hours is sufficient.

【0042】[0042]

【実施例】次に、本発明を実施例によりさらに詳しく説
明するが、本発明はこれらの例によってなんら限定され
るものではない。なお、得られた共重合体は下記の要領
に従って評価した。 (1)数平均分子量 ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)法
により、ポリアクリル酸を標準物質として測定した。
Next, the present invention will be described in more detail with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples. In addition, the obtained copolymer was evaluated according to the following procedure. (1) Number average molecular weight Polyacrylic acid was measured by gel permeation chromatography (GPC) as a standard substance.

【0043】測定条件としては、ウォーターズ社製AL
C/GPC 150C装置(検出器:内蔵示差屈折計、
カラム:ASAHIPAK(GF−310HQ+GF−
7MHQ)を用いて、移動相は1mMNaH2 PO4
溶液/7mMNa2 HPO4水溶液=1/1、カラム温
度は40℃、流速は0.7ミリリットル/min、注入量
は200マイクロリットルとした。 (2)マレイン酸の定量方法 日本電子製GSX−400装置を用いて、反応終了後、
凍結乾燥して得た重合体を、重水の溶媒で重合体濃度5
重量%未満とした溶液を調整した。調整した溶液を、直
径5mmの試験管に入れ、室温、400MHZ ,SGN
ONモードにて、32回の積算により 1H−NMRの測
定を行い、未反応のマレイン酸の二重結合の吸収ピーク
から未反応残留マレイン酸量を定量した。 〔実施例1〕攪拌機、還流冷却機、熱電対、ケミカルポ
ンプ(原料フィード用)を100ミリリットルのセパラ
ブルフラスコに設置した。無水マレイン酸3.92g
(0.04mol)に60%過酸化水素水2.27g(0.
04mol)を加え、過マレイン酸を予め合成した。こ
の過マレイン酸水溶液に攪拌しながらアクリル酸2.8
g(0.04mol)を添加した。セパラブルフラスコに最
終(反応終了後)モノマー濃度(アクリル酸+マレイン
酸)が55wt%になるように水1.35g を入れた。
100℃に加温した上記セパラブルフラスコにケミカル
ポンプを通して上記混合溶液を1時間かけて滴下した。
またこれと同時に所定量の水酸化ナトリウム水溶液(5
0wt%)にメルカプトエタノールを0.86g(0.
011mol) を添加したしたものを1時間かけてケミ
カルポンプを用いセパラブルフラスコに滴下し重合反応
を行った。滴下終了後、100℃で1時間重合反応を行
い、さらにNaHSO3 を0.11g (0.0009m
ol)添加し1時間反応を行った。反応終了後、凍結乾
燥にて目的物を得た。得られた重合体の未反応残留マレ
イン酸量と数平均分子量を表1に示す。 〔実施例2〕〜〔実施例5〕NaHSO3 を第1表に記
載した化合物に代え、添加量をNaHSO3 と等しく
0.0009molとした以外は、実施例1と同様にし
て実施した。得られた重合体の未反応残留マレイン酸量
及び数平均分子量を第1表に示す。 〔実施例6〕攪拌機、還流冷却機、熱電対、ケミカルポ
ンプ(原料フィード用)を100ミリリットルのセパラ
ブルフラスコに設置した。無水マレイン酸3.92g
(0.04mol)に60%過酸化水素水2.27g(0.
04mol)を加え、過マレイン酸を予め合成した。こ
の過マレイン酸水溶液に攪拌しながらアクリル酸2.8
g(0.04mol)を添加した。セパラブルフラスコに最
終(反応終了後)モノマー濃度(アクリル酸+マレイン
酸)が55wt%になるように水1.35gを入れた。
100℃に加温した上記セパラブルフラスコにケミカル
ポンプを通して上記混合溶液を1時間かけて滴下した。
またこれと同時に所定量の水酸化ナトリウム水溶液(5
0wt%)にメルカプトエタノールを0.86g(0.0
11mol) と硫化ナトリウム0.11g(0.001
4mol)を添加したものを1時間かけてケミカルポン
プを用いセパラブルフラスコに滴下し重合反応を行っ
た。滴下終了後、100℃で1時間重合反応を行った。
得られた重合体の未反応残留マレイン酸量及び数平均分
子量を第1表に示す。 〔実施例7〕攪拌装置及び熱電対を備えた容量500ミ
リリットルのセパラブルフラスコにに無水マレイン酸4
9.5gとNaHSO3 1.0g(0.008mol)と
アセトン15gを加え、110℃のオイルバスで加熱し
た。一方、アクリル酸43.2gにメルカプトエタノール
9.8gとアゾイソブチロニトリル4.8gにアセトン
15gを加えて調整した溶液を、それぞれ30分間かけ
てセパラブルフラスコ内へ攪拌滴下した。滴下終了後、
さらに2 時間加熱、攪拌を続けた。得られた重合体の未
反応残留マレイン酸量及び数平均分子量を第1表に示
す。 〔実施例8〕〜〔実施例11〕NaHSO3 を第1表に
記載した化合物に代え、添加量をNaHSO3 と等しく
0.008molとした以外は、実施例7と同様にして
実施した。得られた重合体の未反応残留マレイン酸量及
び数平均分子量を第1表に示す。 〔実施例12〕攪拌装置及び熱電対を備えた容量500
ミリリットルのセパラブルフラスコにに無水マレイン酸
49.5gとNaHSO3 1.0g(0.008mo
l)とアセトン15g を加え、110℃のオイルバスで
加熱した。一方、アクリル酸43.2gに濃硫酸1.0
gを加えた溶液、メルカプトエタノール9.8gとアゾ
イソブチロニトリル4.8gにアセトン15g を加えて
調整した溶液を、それぞれ30分間かけてセパラブルフ
ラスコ内へ攪拌滴下した。滴下終了後、さらに2 時間加
熱、攪拌を続けた。得られた重合体の未反応残留マレイ
ン酸量及び数平均分子量を第1表に示す。 〔実施例13〕〜〔実施例16〕NaHSO3 を第1表
に記載した化合物に代え、添加量をNaHSO3 と等し
く0.008molとした以外は、実施例12と同様に
して実施した。得られた重合体の未反応残留マレイン酸
量及び数平均分子量を第1表に示す。 〔比較例1〕実施例1において、NaHSO3 を用いな
かった以外は、実施例1と同様にして実施した。得られ
た重合体の未反応残留マレイン酸量及び数平均分子量を
第1表に示す。 〔比較例2〕実施例6において、NaHSO3 を用いな
かった以外は、実施例1と同様にして実施した。得られ
た重合体の未反応残留マレイン酸量及び数平均分子量を
第1表に示す。
The measuring conditions were as follows: Waters AL
C / GPC 150C device (Detector: built-in differential refractometer,
Column: ASAHIPAK (GF-310HQ + GF-
7MHQ), the mobile phase was 1 mM NaH 2 PO 4 aqueous solution / 7 mM Na 2 HPO 4 aqueous solution = 1/1, the column temperature was 40 ° C., the flow rate was 0.7 ml / min, and the injection volume was 200 μl. (2) Method for quantifying maleic acid After completion of the reaction using a GSX-400 device manufactured by JEOL Ltd.,
The polymer obtained by freeze-drying was dissolved in a heavy water solvent to a polymer concentration of 5
The solution was adjusted to less than the weight percentage. The prepared solution placed in a test tube having a diameter of 5 mm, at room temperature, 400MH Z, SGN
In the ON mode, 1 H-NMR measurement was performed by integrating 32 times, and the amount of unreacted residual maleic acid was quantified from the absorption peak of the double bond of unreacted maleic acid. Example 1 A stirrer, a reflux condenser, a thermocouple, and a chemical pump (for feeding raw materials) were set in a 100-ml separable flask. 3.92 g of maleic anhydride
(0.04 mol) and 2.27 g of 60% aqueous hydrogen peroxide (0.
04 mol), and permaleic acid was synthesized in advance. Acrylic acid 2.8 was added to this aqueous solution of maleic acid while stirring.
g (0.04 mol) was added. 1.35 g of water was put into the separable flask so that the final (after the reaction) monomer concentration (acrylic acid + maleic acid) became 55% by weight.
The mixed solution was dropped into the separable flask heated to 100 ° C. over 1 hour through a chemical pump.
At the same time, a predetermined amount of aqueous sodium hydroxide solution (5
0.86 g (0. 0 wt%) of mercaptoethanol.
(011 mol) was added dropwise to the separable flask over 1 hour using a chemical pump to carry out a polymerization reaction. After completion of the dropwise addition, a polymerization reaction was carried out at 100 ° C. for 1 hour, and 0.11 g of NaHSO 3 (0.0009 m
ol) and reacted for 1 hour. After completion of the reaction, the desired product was obtained by freeze-drying. Table 1 shows the amount of unreacted residual maleic acid and the number average molecular weight of the obtained polymer. Substituting the Example 2-Example 5 NaHSO 3 with a compound described in Table 1, except that the addition amount was equal 0.0009mol and NaHSO 3, was performed in the same manner as in Example 1. Table 1 shows the amount of unreacted residual maleic acid and the number average molecular weight of the obtained polymer. Example 6 A stirrer, a reflux condenser, a thermocouple, and a chemical pump (for feeding raw materials) were set in a 100-ml separable flask. 3.92 g of maleic anhydride
(0.04 mol) and 2.27 g of 60% aqueous hydrogen peroxide (0.
04 mol), and permaleic acid was synthesized in advance. Acrylic acid 2.8 was added to this aqueous solution of maleic acid while stirring.
g (0.04 mol) was added. 1.35 g of water was put into the separable flask so that the final (after the reaction) monomer concentration (acrylic acid + maleic acid) became 55% by weight.
The mixed solution was dropped into the separable flask heated to 100 ° C. over 1 hour through a chemical pump.
At the same time, a predetermined amount of aqueous sodium hydroxide solution (5
0.86 g (0.0 wt%) of mercaptoethanol.
11 mol) and 0.11 g (0.001 g) of sodium sulfide
(4 mol) was added dropwise to a separable flask over 1 hour using a chemical pump to carry out a polymerization reaction. After completion of the dropwise addition, a polymerization reaction was performed at 100 ° C. for 1 hour.
Table 1 shows the amount of unreacted residual maleic acid and the number average molecular weight of the obtained polymer. Example 7 Maleic anhydride 4 was placed in a 500 ml separable flask equipped with a stirrer and a thermocouple.
9.5 g, 1.0 g (0.008 mol) of NaHSO 3 and 15 g of acetone were added, and the mixture was heated in a 110 ° C. oil bath. Separately, a solution prepared by adding 9.8 g of mercaptoethanol and 4.8 g of azoisobutyronitrile to 43.2 g of acrylic acid and 15 g of acetone was dropped into the separable flask over 30 minutes. After dropping,
Heating and stirring were continued for another 2 hours. Table 1 shows the amount of unreacted residual maleic acid and the number average molecular weight of the obtained polymer. Substituting the Example 8 - Example 11 NaHSO 3 with a compound described in Table 1, except that the addition amount was equal 0.008mol with NaHSO 3, was performed in the same manner as in Example 7. Table 1 shows the amount of unreacted residual maleic acid and the number average molecular weight of the obtained polymer. Example 12 Capacity 500 with Stirrer and Thermocouple
In a milliliter separable flask were placed 49.5 g of maleic anhydride and 1.0 g of NaHSO 3 (0.008 mol).
l) and 15 g of acetone were added and heated in an oil bath at 110 ° C. On the other hand, concentrated sulfuric acid 1.0 to 43.2 g of acrylic acid
g, a solution prepared by adding 15 g of acetone to 9.8 g of mercaptoethanol and 4.8 g of azoisobutyronitrile was dropped into a separable flask with stirring over 30 minutes. After completion of the dropwise addition, heating and stirring were continued for another 2 hours. Table 1 shows the amount of unreacted residual maleic acid and the number average molecular weight of the obtained polymer. Substituting the Example 13 ~ Example 16 NaHSO 3 with a compound described in Table 1, except that the addition amount was equal 0.008mol with NaHSO 3, was performed in the same manner as in Example 12. Table 1 shows the amount of unreacted residual maleic acid and the number average molecular weight of the obtained polymer. [Comparative Example 1] An experiment was performed in the same manner as in Example 1 except that NaHSO 3 was not used. Table 1 shows the amount of unreacted residual maleic acid and the number average molecular weight of the obtained polymer. [Comparative Example 2] The same operation as in Example 1 was carried out except that NaHSO 3 was not used. Table 1 shows the amount of unreacted residual maleic acid and the number average molecular weight of the obtained polymer.

【0044】[0044]

【表1】 [Table 1]

【0045】[0045]

【発明の効果】本発明により得られたモノエチレン性不
飽和カルボン酸共重合体は、未反応残留マレイン酸を含
まないため、生分解性ビルダー、生分解性分散剤及び洗
浄剤組成物として好適に用いられる。本発明において得
られたモノエチレン性不飽和カルボン酸共重合体は、単
離することにより、あるいはそのまま凍結乾燥などの手
段によって固形化することにより、生分解性ビルダーや
生分解性分散剤として用いることができる。さらに、本
発明により得られたモノエチレン性不飽和カルボン酸共
重合体は、キレート能を有することから、冷却水系、ボ
イラー水系等の装置におけるスケール防止剤としても有
用である。
The monoethylenically unsaturated carboxylic acid copolymer obtained according to the present invention contains no unreacted residual maleic acid and is therefore suitable as a biodegradable builder, a biodegradable dispersant and a detergent composition. Used for The monoethylenically unsaturated carboxylic acid copolymer obtained in the present invention is used as a biodegradable builder or a biodegradable dispersant by being isolated or solidified by means of freeze-drying or the like as it is. be able to. Further, the monoethylenically unsaturated carboxylic acid copolymer obtained according to the present invention has a chelating ability and is therefore useful as a scale inhibitor in cooling water systems, boiler water systems and the like.

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 下記の一般式(1)または(2)で表さ
れる含硫黄化合物の存在下でモノエチレン性不飽和カル
ボン酸と無水マレイン酸又はマレイン酸の共重合反応を
行うことを特徴とするモノエチレン性不飽和カルボン酸
共重合体の製造方法。 Mn H Sa b・・・(1) (Mはアルカリ金属、アルカリ土類金属又はアンモニウ
ムであり、nは1または1/2,aは1または2、およ
びbは0または3である) Mm a b・・・(2) (Mはアルカリ金属、アルカリ土類金属又はアンモニウ
ムであり、mは1または2、aは1または2、およびb
は0、3または4であり、bが0のときaは1である)
1. A copolymerization reaction between a monoethylenically unsaturated carboxylic acid and maleic anhydride or maleic acid in the presence of a sulfur-containing compound represented by the following general formula (1) or (2): For producing a monoethylenically unsaturated carboxylic acid copolymer. M n H S a O b ··· (1) (M is an alkali metal, alkaline earth metal or ammonium, n represents 1 or 1/2, a is 1 or 2, and b is 0 or 3 ) M m S a O b ··· (2) (M is an alkali metal, alkaline earth metal or ammonium, m is 1 or 2, a is 1 or 2, and b
Is 0, 3 or 4, and when b is 0, a is 1)
【請求項2】 モノエチレン性不飽和カルボン酸と無水
マレイン酸又はマレイン酸の共重合反応を行った後、下
記の一般式(1)または(2)で表される含硫黄化合物
を添加し反応させることを特徴とするモノエチレン性不
飽和カルボン酸共重合体の製造方法。 Mn H Sa b・・・(1) (Mはアルカリ金属、アルカリ土類金属又はアンモニウ
ムであり、nは1または1/2,aは1または2、およ
びbは0または3である) Mm a b・・・(2) (Mはアルカリ金属、アルカリ土類金属又はアンモニウ
ムであり、mは1または2、aは1または2、およびb
は0,3または4であり、bが0のときaは1である)
2. A copolymerization reaction between a monoethylenically unsaturated carboxylic acid and maleic anhydride or maleic acid, followed by adding a sulfur-containing compound represented by the following general formula (1) or (2) to carry out the reaction. A method for producing a monoethylenically unsaturated carboxylic acid copolymer. M n H S a O b ··· (1) (M is an alkali metal, alkaline earth metal or ammonium, n represents 1 or 1/2, a is 1 or 2, and b is 0 or 3 ) M m S a O b ··· (2) (M is an alkali metal, alkaline earth metal or ammonium, m is 1 or 2, a is 1 or 2, and b
Is 0, 3 or 4, and when b is 0, a is 1)
【請求項3】 含硫黄化合物が、NaHSO3 、Na2
SO3 、Na2 24 、Na2 SO4 、Na2 2
3 又はNa2 Sである請求項1または2に記載のモノエ
チレン性不飽和カルボン酸共重合体の製造方法。
3. The method according to claim 1, wherein the sulfur-containing compound is NaHSO 3 , Na 2
SO 3 , Na 2 S 2 O 4 , Na 2 SO 4 , Na 2 S 2 O
The method for producing a monoethylenically unsaturated carboxylic acid copolymer according to claim 1 or 2, which is 3 or Na 2 S.
【請求項4】 含硫黄化合物の添加量が、重合に供した
全モノマーに対して0.1〜30重量%である請求項1
〜3のいずれかに記載のモノエチレン性不飽和カルボン
酸共重合体の製造方法。
4. The amount of the sulfur-containing compound added is 0.1 to 30% by weight based on the total amount of the monomers subjected to the polymerization.
4. The method for producing a monoethylenically unsaturated carboxylic acid copolymer according to any one of claims 1 to 3.
【請求項5】 モノエチレン性不飽和カルボン酸が、ア
クリル酸又はメタクリル酸である請求項1〜4のいずれ
かに記載のモノエチレン性不飽和カルボン酸共重合体の
製造方法。
5. The method for producing a monoethylenically unsaturated carboxylic acid copolymer according to claim 1, wherein the monoethylenically unsaturated carboxylic acid is acrylic acid or methacrylic acid.
JP16894598A 1998-06-16 1998-06-16 Production of copolymer of monoethylenically unsaturated carboxylic acid Pending JP2000001508A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP16894598A JP2000001508A (en) 1998-06-16 1998-06-16 Production of copolymer of monoethylenically unsaturated carboxylic acid

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP16894598A JP2000001508A (en) 1998-06-16 1998-06-16 Production of copolymer of monoethylenically unsaturated carboxylic acid

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2000001508A true JP2000001508A (en) 2000-01-07

Family

ID=15877458

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP16894598A Pending JP2000001508A (en) 1998-06-16 1998-06-16 Production of copolymer of monoethylenically unsaturated carboxylic acid

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2000001508A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102491541A (en) * 2011-11-25 2012-06-13 东南大学 Green environment-friendly corrosion and scale inhibiting dispersant and its preparation method

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102491541A (en) * 2011-11-25 2012-06-13 东南大学 Green environment-friendly corrosion and scale inhibiting dispersant and its preparation method
CN102491541B (en) * 2011-11-25 2013-06-05 东南大学 Green environment-friendly corrosion and scale inhibiting dispersant and its preparation method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4659793A (en) Preparation of aqueous solutions of copolymers of dicarboxylic acids having a low dicarboxylic acid monomer content
US5980776A (en) Phosphonic acid polymers
US4589995A (en) Maleic acid copolymer, production thereof and scale-preventing agent containing the same
US9834632B2 (en) Carboxyl group-containing polymer and composition containing the same
JPS587415A (en) Novel water-soluble copolymer and its preparation
IE902758A1 (en) Low molecular weight, water-soluble copolymers, process for¹their preparation, and detergent compositions comprising¹such copolymers
PT94080A (en) PROCESS FOR THE PREPARATION OF WATER SOLUBLE COPOLYMERS OF MONOETILENICALLY NON-SATURATED DICARBOXYLIC ACIDS AND OF NON-SATURATED MONOMERS
JPS58147412A (en) Novel water-soluble copolymer and its preparation
US6451952B2 (en) Production process for allyl ether-based polymer
US4485223A (en) (Meth)acrylic acid/itaconic acid copolymers, their preparation and use as antiscalants
JPS58147413A (en) Novel water-soluble copolymer and its preparation
JPH0314046B2 (en)
JP2000001508A (en) Production of copolymer of monoethylenically unsaturated carboxylic acid
ES2366927T3 (en) COPOLYMERS AS SARRO INHIBITORS.
JPS63218732A (en) Copolymer
JP3919931B2 (en) Method for producing polymer
JPH0811237B2 (en) A method for inhibiting scale formation by maleate polymers.
JPH11124413A (en) Acrylic acid-based polymer, its production and biodegradable builder
JPH10195137A (en) Acrylic polymer, and biodegradable builder and dispersant comprising the same
JPH0420005B2 (en)
JPS63235313A (en) Preparation of maleic acid copolymer
JPH0215568B2 (en)
JPS5912908A (en) Novel copolymer and preparation thereof
JPS63236600A (en) Scale inhibitor
JPH03163191A (en) Preparation of anti-corrosion agent for metal

Legal Events

Date Code Title Description
A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712

Effective date: 20041124