JP2007246785A - Water-soluble polymer, method for producing the same, and its use - Google Patents

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明彦 神崎
Junro Yoneda
淳郎 米田
Shigeru Yamaguchi
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a water-soluble polymer, which has excellent properties such as re-contamination preventing property and heavy metal ion chelating ability in addition to excellent storage stability, because of its suppressed aging in terms of viscosity and is useful in various applications; a method for producing the water-soluble polymer; and its use. <P>SOLUTION: The water-soluble polymer has a structural unit represented by general formula (1) and has a carbon-carbon double bond amount of 2% or less as calculated by the formula using<SP>1</SP>H-NMR measurements: integration of 5-7 ppm peak ×100/peak integration of 3.0-3.8 ppm, wherein R<SP>1</SP>is a hydrogen atom or a methyl group, R<SP>2</SP>is a hydrogen atom, a methyl group, -CH<SB>2</SB>COOM, or -CH<SB>2</SB>OH, R<SP>3</SP>is a divalent group, X is -NH-, -NR<SP>4</SP>-, or -S-, and M is a hydrogen atom, an alkali metal atom, or an alkaline earth metal atom. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、水溶性重合体、その製造方法及びその用途に関する。より詳しくは、各種用途に有用なカルボキシル基、アミノ基等の水溶性を発現する基を含有する水溶性重合体、その製造方法及びその用途に関する。 The present invention relates to a water-soluble polymer, a production method thereof, and an application thereof. More specifically, the present invention relates to a water-soluble polymer containing a water-soluble group such as a carboxyl group and an amino group useful for various uses, a production method thereof, and a use thereof.

カルボキシル基、アミノ基等を有する重合体は、これらの基に起因して水溶性となり、種々の特性を発揮することになる。このような水溶性重合体の用途としては、例えば、洗剤組成物、繊維処理剤、分散剤、凝集剤、スケール防止剤、キレート剤、漂白助剤、pH調整剤、水処理剤、過酸化物安定剤等を挙げることができる。特に洗剤組成物や繊維処理剤の用途においては、カルシウムイオン捕捉能、クレー(泥粒子)分散能、鉄、銅等の重金属イオン捕捉能、鉄イオン沈着防止能、銅イオン過酸化水素安定化能等の性質を有することが求められていることから、これらの特質を向上することができる水溶性重合体が求められることになる。水溶性共重合体が用いられるその他の技術分野においても、処理能力等の基本性能の向上が求められている。 A polymer having a carboxyl group, an amino group or the like becomes water-soluble due to these groups, and exhibits various properties. Examples of applications of such water-soluble polymers include detergent compositions, fiber treatment agents, dispersants, flocculants, scale inhibitors, chelating agents, bleaching aids, pH adjusters, water treatment agents, peroxides. A stabilizer etc. can be mentioned. Especially in applications of detergent compositions and fiber treatment agents, calcium ion scavenging ability, clay (mud particle) dispersibility, iron and copper heavy metal ion scavenging ability, iron ion deposition prevention ability, copper ion hydrogen peroxide stabilization ability Therefore, a water-soluble polymer that can improve these characteristics is required. In other technical fields in which a water-soluble copolymer is used, improvement in basic performance such as processing capability is demanded.

従来の水溶性重合体としては、主鎖にアミド結合と、カルボキシル基を有する特定の構造単位を有し、重量平均分子量が500〜100000である、水溶性重合体(例えば、特許文献1参照。)、及び、アミン価3.0mmol/g以上である、水溶性重合体(例えば、特許文献2参照。)が開示されている。これらの水溶性重合体としては、無水マレイン酸とポリアルキレンポリアミン等より誘導されるアミドモノマー、及び、これをマイケル付加重合することによる水溶性重合体が好ましい例として記載されている。
これらの水溶性重合体は、例えば洗剤組成物や繊維処理剤、水処理剤として用いた場合に再汚染防止能や重金属イオンキレート能等の性能に優れ、水溶性重合体が用いられる種々の分野において優れた特性を発揮することが可能であるものであるが、製品の保存中において、ハンドリング性能を向上し、保存安定性を優れたものとする点で工夫の余地があった。すなわち、再汚染防止能や重金属イオンキレート能等の優れた特性を有する水溶性重合体において、保存安定性を向上することができれば、種々の有用な用途において性能面及び品質面の両面で優れたものとすることができることから、そのような水溶性重合体が求められることになる。
特開2000−319385号公報(第2−4頁) 特開2003−292617号公報(第2頁)
As a conventional water-soluble polymer, a water-soluble polymer having a specific structural unit having an amide bond and a carboxyl group in the main chain and having a weight average molecular weight of 500 to 100,000 (for example, see Patent Document 1). ) And a water-soluble polymer having an amine value of 3.0 mmol / g or more (for example, see Patent Document 2). Preferred examples of these water-soluble polymers include amide monomers derived from maleic anhydride and polyalkylene polyamine, and water-soluble polymers obtained by Michael addition polymerization thereof.
These water-soluble polymers are excellent in performance such as anti-recontamination ability and heavy metal ion chelating ability when used as, for example, detergent compositions, fiber treatment agents, water treatment agents, and various fields in which water-soluble polymers are used. However, there is room for improvement in terms of improving handling performance and excellent storage stability during storage of products. That is, in a water-soluble polymer having excellent properties such as anti-recontamination ability and heavy metal ion chelating ability, if storage stability can be improved, it is excellent in both performance and quality in various useful applications. Therefore, such a water-soluble polymer is required.
JP 2000-319385 A (page 2-4) JP 2003-292617 A (second page)

本発明は、上記現状に鑑みてなされたものであり、再汚染防止能や重金属イオンキレート能等の優れた特性を有するとともに、保存安定性にも優れ、各種用途において有用な水溶性重合体、その製造方法及びその用途を提供することを目的とするものである。 The present invention has been made in view of the above situation, and has excellent properties such as anti-recontamination ability and heavy metal ion chelating ability, is excellent in storage stability, and is useful in various applications, An object of the present invention is to provide a manufacturing method and use thereof.

本発明者は、洗剤組成物や繊維処理剤、水処理剤等の種々の用途に用いることができる水溶性重合体について種々検討したところ、主鎖にアミド結合と、カルボキシル基を有する特定の構造単位を有する水溶性重合体が両性ポリマーとしての性質を有して再汚染防止能や重金属イオンキレート能等の優れた特性を発揮することができることに着目した。該水溶性重合体は、例えばアミドモノマーをマイケル付加重合して製造することができるものである。そして、水溶性重合体に残存する炭素−炭素二重結合量を特定値以下とすると、ポリマー末端等に残存する未反応の炭素−炭素二重結合が充分に低減されることになり、保存中に徐々に進行するマイケル付加反応が充分に抑制されるため、ポリマーの分子量の経時的な増加が充分に抑制されることを見いだした。また、分子量の経時変化が充分に抑制されることに起因して粘度等が変化することなく、ポリマーの性能が保たれることになり、長期間保存してもハンドリングが容易なものとできることも見いだし、上記課題をみごとに解決することができることに想到した。更に、洗浄剤、水処理剤又は分散剤等の様々な用途に好適に適用することができることも見いだし、本発明に到達したものである。 The present inventor has made various studies on water-soluble polymers that can be used in various applications such as detergent compositions, fiber treatment agents, water treatment agents, etc., and has a specific structure having an amide bond and a carboxyl group in the main chain. It was noted that the water-soluble polymer having units has properties as an amphoteric polymer and can exhibit excellent properties such as recontamination prevention ability and heavy metal ion chelating ability. The water-soluble polymer can be produced, for example, by Michael addition polymerization of an amide monomer. And if the amount of carbon-carbon double bonds remaining in the water-soluble polymer is below a specific value, the unreacted carbon-carbon double bonds remaining at the polymer ends and the like will be sufficiently reduced, and during storage It was found that the Michael addition reaction that proceeds gradually is sufficiently suppressed, so that the increase in the molecular weight of the polymer over time is sufficiently suppressed. In addition, since the change in molecular weight over time is sufficiently suppressed, the viscosity of the polymer does not change and the performance of the polymer is maintained, and handling can be facilitated even after long-term storage. As a result, they have come up with the idea that the above problems can be solved brilliantly. Furthermore, it has also been found that the present invention can be suitably applied to various uses such as a cleaning agent, a water treatment agent or a dispersing agent, and the present invention has been achieved.

従来の水溶性重合体においては、製品の保存中に粘度が経時的に変化し、粘度上昇が生じるという現象が起こり、いわゆる保存安定性を向上維持することができるようにするという改良点を有していた。保存安定性は、洗剤組成物等の製品にとって、重要な製品品質の一つである。本発明では、粘度の経時変化を抑制することにより、保存安定性にも優れた水溶性重合体とすることができることを見いだした。 In conventional water-soluble polymers, the viscosity changes over time during storage of the product, resulting in a phenomenon that the viscosity rises, and has an improvement in that so-called storage stability can be improved and maintained. Was. Storage stability is an important product quality for products such as detergent compositions. In the present invention, it was found that a water-soluble polymer having excellent storage stability can be obtained by suppressing the change in viscosity over time.

すなわち本発明は、下記一般式(1)及び/又は(2)で表される構造単位を有する水溶性重合体であって、上記水溶性重合体は、H−NMR測定における下記式; That is, the present invention is a water-soluble polymer having a structural unit represented by the following general formula (1) and / or (2), wherein the water-soluble polymer is represented by the following formula in 1 H-NMR measurement;

Figure 2007246785
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により算出される炭素−炭素二重結合量が、2%以下である水溶性重合体である。 It is a water-soluble polymer whose carbon-carbon double bond amount calculated by is 2% or less.

Figure 2007246785
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Figure 2007246785
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式中、Rは、同一若しくは異なって、水素原子又はメチル基を表す。Rは、同一若しくは異なって、水素原子、メチル基、−CHCOOM又は−CHOHを表す。Rは、同一若しくは異なって、炭素数2〜16までの2価の基を表す。Xは、同一若しくは異なって、−NH−、−NR−又は−S−を表す。Rは、同一若しくは異なって、メチル基、エチル基、−CHCOOM又は−CHCHOHを表す。Mは、同一若しくは異なって、水素原子、アルカリ金属原子又はアルカリ土類金属原子を表す。 In formula, R < 1 > is the same or different and represents a hydrogen atom or a methyl group. R 2 is the same or different and represents a hydrogen atom, a methyl group, —CH 2 COOM or —CH 2 OH. R 3 is the same or different and represents a divalent group having 2 to 16 carbon atoms. X is the same or different and represents —NH—, —NR 4 — or —S—. R 4 is the same or different and represents a methyl group, an ethyl group, —CH 2 COOM or —CH 2 CH 2 OH. M is the same or different and represents a hydrogen atom, an alkali metal atom or an alkaline earth metal atom.

本発明はまた、上記水溶性重合体を製造する方法であって、上記製造方法は、炭素−炭素二重結合に付加する化合物を重合中又は重合後に反応させる工程を含んでなる水溶性重合体の製造方法でもある。
本発明は更に、上記水溶性重合体を含む洗浄剤、水処理剤又は分散剤でもある。
以下に本発明を詳述する。
The present invention is also a method for producing the water-soluble polymer, wherein the production method comprises a step of reacting a compound to be added to a carbon-carbon double bond during or after the polymerization. It is also a manufacturing method.
The present invention is also a cleaning agent, water treatment agent or dispersant containing the water-soluble polymer.
The present invention is described in detail below.

本発明の水溶性重合体は、上記一般式(1)及び/又は(2)で表される構造単位を有するものである。上記一般式(1)及び(2)において、Rとしては、同一若しくは異なって、下記一般式(3)〜(8); The water-soluble polymer of the present invention has a structural unit represented by the general formula (1) and / or (2). In the above general formulas (1) and (2), R 3 is the same or different, and the following general formulas (3) to (8);

Figure 2007246785
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(式中、pは、2〜6の整数である。qは、1〜6の整数である。rは、1〜4の整数である。Mは、同一若しくは異なって、上記一般式(1)中のMと同様である。)からなる群より選ばれる1種以上の化合物であることが好ましい。なお、Rが上記一般式(3)である場合は、pが2〜6であるため、Rは炭素数2〜16を満たすことになる。
上記一般式(5)中、Rは、同一若しくは異なって、下記一般式(9)又は(10);
(In the formula, p is an integer of 2 to 6. q is an integer of 1 to 6. r is an integer of 1 to 4. M is the same or different, and the general formula (1 It is the same as M in the above). It is preferably one or more compounds selected from the group consisting of: Incidentally, when R 3 is the general formula (3), since p is 2 to 6, R 3 will be satisfied from 2 to 16 carbon atoms.
In the general formula (5), R 5 s are the same or different and are represented by the following general formula (9) or (10);

Figure 2007246785
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(式中、Mは、同一若しくは異なって、上記一般式(1)中のMと同様である。)であることが好ましい。 (Wherein, M is the same or different and is the same as M in the general formula (1)).

上記一般式(1)において、R及びRの少なくとも一方が、水素原子であることが好ましい。これらの中でも、(i)R及びRが水素原子であり、Rが炭素数2〜10までの2価の基であり、−X−が−NH−である構成単位を有する水溶性重合体、(ii)R及びRが水素原子であり、−R−X−が−(CHCHNH)−である構成単位を有する水溶性重合体(nは、1〜7の整数を表す。)、(iii)R及びRが水素原子であり、−R−X−が−(CH−NH−である構成単位を有する水溶性重合体(mは、2〜6の整数を表す。)、(iv)R及びRが水素原子であり、−R−X−が−CHCHN(CHCHNH)CHCHNH−である構成単位を有する水溶性重合体、(v)R及びRが水素原子であり、−R−X−が−CH(COOM)(CHNH−である構成単位を有する水溶性重合体、(vi)R及びRが水素原子であり、−R−X−が−CH(COOM)CHS−である構成単位を有する水溶性重合体、(vii)R及びRが水素原子であり、−R−X−が−CHCHS−である構成単位を有する水溶性重合体がより好ましい。 In the general formula (1), it is preferable that at least one of R 1 and R 2 is a hydrogen atom. Among these, (i) R 1 and R 2 are hydrogen atoms, R 3 is a divalent group having 2 to 10 carbon atoms, and —X— is —NH—. A polymer, (ii) a water-soluble polymer having a structural unit in which R 1 and R 2 are hydrogen atoms, and —R 3 —X— is — (CH 2 CH 2 NH) n — (n is 1 to 1 And (iii) a water-soluble polymer having a structural unit in which R 1 and R 2 are hydrogen atoms, and —R 3 —X— is — (CH 2 ) m —NH— (m Represents an integer of 2 to 6.), (iv) R 1 and R 2 are hydrogen atoms, and —R 3 —X— is —CH 2 CH 2 N (CH 2 CH 2 NH 2 ) CH 2 CH. A water-soluble polymer having a structural unit of 2 NH—, (v) R 1 and R 2 are hydrogen atoms, and —R 3 —X— is —CH (CO OM) (CH 2 ) 4 NH— a water-soluble polymer having a structural unit, (vi) R 1 and R 2 are hydrogen atoms, and —R 3 —X— is —CH (COOM) CH 2 S—. (Vii) a water-soluble polymer having a structural unit in which R 1 and R 2 are hydrogen atoms, and —R 3 —X— is —CH 2 CH 2 S—. More preferred.

上記(i)〜(vii)の中でも、(i)の形態が更に好ましい。このように、上記一般式(1)及び/又は(2)で表される構造単位を有する水溶性重合体であって、該水溶性重合体は、H−NMR測定における上記式により算出される炭素−炭素二重結合量が、2%以下である水溶性重合体もまた、本発明の好ましい形態の一つである。
この形態においては、上記式中、R及びRは、水素原子を表す。Rは、同一若しくは異なって、炭素数2〜10までの2価の基を表す。Xは、−NH−を表す。Mは、同一若しくは異なって、水素原子、アルカリ金属原子又はアルカリ土類金属原子を表す。
なお、上記(ii)においては、nが1である−CHCHNH−を構成単位として有する水溶性重合体、nが3である−R−X−が−(CHCHNH)−を構成単位として有する水溶性重合体が好適である。
Among the above (i) to (vii), the form (i) is more preferable. Thus, it is a water-soluble polymer having the structural unit represented by the general formula (1) and / or (2), and the water-soluble polymer is calculated by the above formula in 1 H-NMR measurement. A water-soluble polymer having a carbon-carbon double bond amount of 2% or less is also a preferred embodiment of the present invention.
In this form, in the above formula, R 1 and R 2 represent a hydrogen atom. R 3 is the same or different and represents a divalent group having 2 to 10 carbon atoms. X represents -NH-. M is the same or different and represents a hydrogen atom, an alkali metal atom or an alkaline earth metal atom.
In the above (ii), a water-soluble polymer having —CH 2 CH 2 NH— in which n is 1 as a structural unit, —R 3 —X— in which n is 3 is — (CH 2 CH 2 NH ) A water-soluble polymer having 3- as a structural unit is preferable.

上記水溶性重合体は、上記一般式(1)及び(2)で表される構造単位の両方を有するものであってもよく、片方のみを有するものであってもよい。水溶性重合体が上記構造単位の両方を有する場合、構造単位の割合としては、上記一般式(1)で表される構造単位/上記一般式(2)で表される構造単位が、99/1〜1/99であることが好ましい。 The water-soluble polymer may have both of the structural units represented by the general formulas (1) and (2), or may have only one of them. When the water-soluble polymer has both of the structural units, the ratio of the structural units is as follows: the structural unit represented by the general formula (1) / the structural unit represented by the general formula (2) is 99 / It is preferable that it is 1-1 / 99.

本発明の水溶性重合体構造は、上記一般式(1)及び/又は(2)で表される構造単位を必須として含むものである限り、その他の成分を含んでいてもよい。
上記その他の成分としては、一般式(11)及び(12)において−COOMを有しないアミド系単量体等が挙げられる。
上記一般式(1)及び/又は(2)で表される構造単位の割合は、水溶性重合体中、モル比で80〜100%であり、好ましくは、モル比で90〜100%であり、さらに好ましくは、モル比で100%である。
The water-soluble polymer structure of the present invention may contain other components as long as it contains the structural unit represented by the general formula (1) and / or (2) as an essential component.
As said other component, the amide-type monomer which does not have -COOM in General formula (11) and (12), etc. are mentioned.
The proportion of the structural unit represented by the general formula (1) and / or (2) is 80 to 100% in a molar ratio in the water-soluble polymer, and preferably 90 to 100% in a molar ratio. More preferably, the molar ratio is 100%.

上記水溶性重合体の重量平均分子量は、500〜100000であることが好ましい。より好ましくは、500〜50000、さらに好ましくは、500〜20000、特に好ましくは、1000〜20000、最も好ましくは、1400〜15000である。
上記水溶性重合体の粘度としては、10000mPa・s以下が好ましく、5000mPa・s以下がより好ましく、1000mPa・s以下が更に好ましい。
The water-soluble polymer preferably has a weight average molecular weight of 500 to 100,000. More preferably, it is 500-50000, More preferably, it is 500-20000, Especially preferably, it is 1000-20000, Most preferably, it is 1400-15000.
The viscosity of the water-soluble polymer is preferably 10,000 mPa · s or less, more preferably 5000 mPa · s or less, and still more preferably 1000 mPa · s or less.

本発明の水溶性重合体は、上記一般式(1)及び/又は(2)で表される構造単位を有するものであって、H−NMR測定により上記式(1)を用いて算出される炭素−炭素二重結合量が、2%以下のものである。炭素−炭素二重結合量を2%以下とすることで、水溶性重合体に存在する重合体の二重結合が、重合体に含まれる(特に末端の)アミノ基にさらに付加反応したり、重合体間の二重結合同士が反応したりすることを充分に減少させることができ、これらの反応により水溶性重合体の分子量が増加することを充分に抑制することができることから、水溶性重合体の経時的な粘度の上昇を抑制することができ、水溶性重合体を長期に渡って安定に保存することができる。 The water-soluble polymer of the present invention has a structural unit represented by the above general formula (1) and / or (2), and is calculated using the above formula (1) by 1 H-NMR measurement. The amount of carbon-carbon double bonds is 2% or less. By setting the carbon-carbon double bond amount to 2% or less, the double bond of the polymer present in the water-soluble polymer may be further subjected to an addition reaction with the (particularly terminal) amino group contained in the polymer, It is possible to sufficiently reduce the reaction of double bonds between polymers, and to sufficiently increase the molecular weight of the water-soluble polymer due to these reactions. An increase in the viscosity of the coalescence over time can be suppressed, and the water-soluble polymer can be stably stored for a long time.

上記水溶性重合体の炭素−炭素二重結合量としてより好ましくは、1%以下であり、更に好ましくは、0.5%以下であり、最も好ましくは、実質的に含まないことである。
上記式(1)中、炭素−炭素二重結合を有する炭素原子に結合した水素原子が5〜7ppmのピークに帰属され、カルボニル基に隣接する炭素に結合した水素原子が3.0〜3.8ppmのピークに帰属される。従って、本発明においては、上記ピークを積分して得られる値を、それぞれ、炭素−炭素二重結合量及び炭素−炭素原子一重結合量の指標とする。
なお、R及びRが共に水素原子でない場合は、上記炭素−炭素二重結合量は、臭素付加法により分析することができる。
The amount of carbon-carbon double bonds in the water-soluble polymer is more preferably 1% or less, still more preferably 0.5% or less, and most preferably not substantially contained.
In the above formula (1), hydrogen atoms bonded to carbon atoms having a carbon-carbon double bond are attributed to a peak of 5 to 7 ppm, and hydrogen atoms bonded to carbon adjacent to the carbonyl group are 3.0 to 3. It is attributed to a peak of 8 ppm. Therefore, in the present invention, the values obtained by integrating the peaks are used as indicators of the carbon-carbon double bond amount and the carbon-carbon atom single bond amount, respectively.
When R 1 and R 2 are not hydrogen atoms, the amount of carbon-carbon double bonds can be analyzed by a bromine addition method.

上記炭素−炭素二重結合量の測定は、以下のH−NMR測定条件にて行った。
装置:Varian社製 UNITY plus−400
溶媒:重水
内部標準物質:3−(トリメチルシリル)−1−プロパンスルホン酸ナトリウム(DSS)(DSSを重水に0.1%の割合で添加)
45°パルスを用い、パルス遅延時間20秒、積算回数16回、温度室温で測定を行った。
The amount of the carbon-carbon double bond was measured under the following 1 H-NMR measurement conditions.
Apparatus: Varian's unity plus-400
Solvent: Heavy water internal standard substance: Sodium 3- (trimethylsilyl) -1-propanesulfonate (DSS) (DSS added to heavy water at a ratio of 0.1%)
Measurement was performed using a 45 ° pulse, a pulse delay time of 20 seconds, an integration count of 16 times, and a temperature of room temperature.

本発明はまた、上記一般式(1)及び/又は(2)で表される構造単位を有する水溶性重合体であって、該水溶性重合体は、アミド系単量体を含む単量体成分を重合して得られるものであり、該アミド系単量体のα,β−不飽和カルボニル基由来の炭素−炭素二重結合量が、2%以下である水溶性重合体でもある。このような水溶性重合体の形態もまた、本発明の一つである。
また上記アミド系単量体のα,β−不飽和カルボニル基由来の炭素−炭素二重結合量が2%以下である形態は、上述したH−NMR測定において求められる炭素−炭素二重結合量が2%以下である水溶性重合体の好適な形態でもある。すなわち、H−NMR測定において求められる炭素−炭素二重結合量が2%以下である形態と、上記アミド系単量体のα,β−不飽和カルボニル基由来の炭素−炭素二重結合量が2%以下である形態とを組み合わせることによって、H−NMR測定において求められる炭素−炭素二重結合量をアミド系単量体のα,β−不飽和カルボニル基由来の炭素−炭素二重結合量とし、これを2%以下とした水溶性重合体とすることが本発明の好ましい形態である。
The present invention is also a water-soluble polymer having a structural unit represented by the general formula (1) and / or (2), wherein the water-soluble polymer is a monomer containing an amide monomer. It is obtained by polymerizing components, and is also a water-soluble polymer in which the amount of carbon-carbon double bonds derived from the α, β-unsaturated carbonyl group of the amide monomer is 2% or less. The form of such a water-soluble polymer is also one aspect of the present invention.
The form in which the amount of carbon-carbon double bonds derived from the α, β-unsaturated carbonyl group of the amide monomer is 2% or less is the carbon-carbon double bond required in the 1 H-NMR measurement described above. It is also a preferred form of a water-soluble polymer whose amount is 2% or less. That is, the form in which the amount of carbon-carbon double bonds determined in 1 H-NMR measurement is 2% or less, and the amount of carbon-carbon double bonds derived from the α, β-unsaturated carbonyl group of the amide monomer. Is combined with the form in which 2% or less, the amount of carbon-carbon double bonds determined in 1 H-NMR measurement is changed to the carbon-carbon double derived from the α, β-unsaturated carbonyl group of the amide monomer. A preferred embodiment of the present invention is a water-soluble polymer having a binding amount of 2% or less.

上記アミド系単量体は、α,β−不飽和カルボニル基とアミド基とを有し、マイケル付加することができる化合物であればよく、好ましい形態としては、下記一般式(11)及び(12)で表される化合物である。 The amide monomer may be any compound that has an α, β-unsaturated carbonyl group and an amide group and can be Michael-added. Preferred forms thereof include the following general formulas (11) and (12 ).

Figure 2007246785
Figure 2007246785

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式中、R〜R、X及びMは、同一若しくは異なって、上記一般式(1)〜(10)中のR〜R、X及びMと同様である。また、これらのR〜R、X及びMの好適な例としては、上述と同様である。 Wherein, R 1 to R 3, X and M are the same or different and each is the same as R 1 to R 3, X and M in the general formula (1) to (10). Moreover, as a suitable example of these R < 1 > -R < 3 >, X, and M, it is the same as that of the above-mentioned.

上記水溶性重合体において、α,β−不飽和カルボニル基由来の炭素−炭素二重結合量が、2%以下であるとは、アミド系単量体のα,β−不飽和カルボニル基由来の水溶性重合体中に残存する炭素−炭素二重結合量が、炭素−炭素シングルボンドとなったものに対し、2%以下であることを意味する。言い換えれば、アミド系単量体のα,β−不飽和カルボニル基由来の水溶性重合体中に残存する炭素−炭素二重結合量(モル)を、アミド系単量体のα,β−不飽和カルボニル基の炭素−炭素二重結合が炭素−炭素結合(シングルボンド)になったものの量(モル)で割って求めた値を百分率で表した数値が2%以下であることを意味する。 In the water-soluble polymer, the amount of carbon-carbon double bond derived from α, β-unsaturated carbonyl group is 2% or less means that it is derived from α, β-unsaturated carbonyl group of amide monomer. It means that the amount of carbon-carbon double bonds remaining in the water-soluble polymer is 2% or less with respect to the carbon-carbon single bond. In other words, the amount of carbon-carbon double bonds (mole) remaining in the water-soluble polymer derived from the α, β-unsaturated carbonyl group of the amide monomer is determined by the α, β-unsaturation of the amide monomer. This means that the value obtained by dividing the carbon-carbon double bond of the saturated carbonyl group by the amount (mol) of the carbon-carbon bond (single bond) is 2% or less.

アミド系単量体からマイケル付加重合によって水溶性重合体の調製する場合、アミド系単量体が重合するにしたがってα,β−不飽和カルボニル基の炭素−炭素二重結合が炭素−炭素結合(シングルボンド)になって当該単量体が重合体の構成単位を構成することになるが、重合体の末端等にα,β−不飽和カルボニル基の炭素−炭素二重結合が残存することになる。このような炭素−炭素二重結合が水溶性重合体中に残存していると、α,β−不飽和カルボニル基とそれに付加することができる部位とが存在することから、重合体を製品として保存しているときにも、徐々にマイケル付加が進行し、経時的に重合体の分子量が増加し、粘度上昇によるハンドリング性の低下が生じ、また水溶性重合体の特性に影響を与える可能性がある。 When a water-soluble polymer is prepared from an amide monomer by Michael addition polymerization, as the amide monomer is polymerized, the carbon-carbon double bond of the α, β-unsaturated carbonyl group becomes a carbon-carbon bond ( The monomer constitutes a structural unit of the polymer, but the carbon-carbon double bond of the α, β-unsaturated carbonyl group remains at the end of the polymer. Become. If such a carbon-carbon double bond remains in the water-soluble polymer, an α, β-unsaturated carbonyl group and a site that can be added thereto exist, so that the polymer can be used as a product. Even during storage, Michael addition gradually proceeds, the molecular weight of the polymer increases over time, handling properties may decrease due to increased viscosity, and the properties of water-soluble polymers may be affected. There is.

本発明の上記実施形態においては、α,β−不飽和カルボニル基由来の炭素−炭素二重結合量を2%以下とすることにより、再汚染防止能や鉄イオン沈着防止能、銅イオン過酸化水素安定化能、重金属イオンキレート能等の優れた特性を有するとともに、粘度の経時変化が抑制されて、製品の保存中におけるハンドリング性能が向上され、保存安定性にも優れるものとすることができ、洗剤組成物や繊維処理剤、水処理剤、過酸化物安定剤等の各種用途において有用な水溶性重合体とすることができる。すなわち、重合後に残存する重合体の二重結合が、重合体に含まれる(特に末端の)アミノ基にさらに付加反応することや、重合体間の二重結合同士が反応することで分子量が増加することをつきとめ、この二重結合と反応性の高い化合物(具体例については、後述する)と反応させて、重合体中の二重結合の割合を一定(2%)以下にすることで、重合体の経時変化を抑制できることを見いだした。
上記α,β−不飽和カルボニル基由来の炭素−炭素二重結合量の好適な範囲としては、2%以下であることが好ましい。より好ましくは、1%以下であり、更に好ましくは、0.5%以下であり、最も好ましくは、実質的に含まないことである。
In the above embodiment of the present invention, the amount of carbon-carbon double bonds derived from α, β-unsaturated carbonyl groups is 2% or less, thereby preventing recontamination, iron ion deposition, copper ion peroxidation. It has excellent characteristics such as hydrogen stabilization ability and heavy metal ion chelating ability, and the change in viscosity with time is suppressed, handling performance during product storage is improved, and storage stability can be improved. In addition, it can be a water-soluble polymer useful in various applications such as detergent compositions, fiber treatment agents, water treatment agents, and peroxide stabilizers. That is, the molecular weight increases due to the addition reaction of the polymer double bonds remaining after the polymerization to the amino group contained in the polymer (especially the terminal) or the reaction between the double bonds between the polymers. By reacting with this double bond and a highly reactive compound (specific examples will be described later), the ratio of double bonds in the polymer is kept constant (2%) or less, It has been found that the change with time of the polymer can be suppressed.
A preferable range of the amount of carbon-carbon double bonds derived from the α, β-unsaturated carbonyl group is preferably 2% or less. More preferably, it is 1% or less, More preferably, it is 0.5% or less, Most preferably, it is not containing substantially.

上記水溶性重合体の炭素−炭素二重結合量は、H−NMR測定や、場合によってはその他の方法を用いて算出することができる。H−NMR測定においては、炭素−炭素シングルボンド由来のシグナルと、α,β−不飽和カルボニル基由来の炭素−炭素二重結合由来のシグナルとから求めることになるが、これらのシグナルに、その他の官能基等に由来するシグナルが重なっている場合は、そのシグナルに由来する積分値を差し引いて求めることになる。 The amount of carbon-carbon double bonds in the water-soluble polymer can be calculated using 1 H-NMR measurement or, in some cases, other methods. In 1 H-NMR measurement, it is determined from a signal derived from a carbon-carbon single bond and a signal derived from a carbon-carbon double bond derived from an α, β-unsaturated carbonyl group. When signals derived from other functional groups or the like overlap, the integral value derived from the signal is subtracted.

上記水溶性重合体は、重合体主鎖に結合したカルボキシル基及び重合体主鎖にアミド基を有し、さらにアミノ基、チオエーテル基から選ばれる少なくとも1つの官能基を有するものとできる。このため、カルシウムイオンや重金属イオンの捕捉に有効に働き、鉄イオン沈着防止能、クレー分散能、銅イオン過酸化水素安定化能のいずれに対しても優れた能力を有し、布等に対する吸着性を向上させることができ、各種用途において優れた性能を発現することができる。 The water-soluble polymer may have a carboxyl group bonded to the polymer main chain and an amide group in the polymer main chain, and further have at least one functional group selected from an amino group and a thioether group. For this reason, it works effectively to capture calcium ions and heavy metal ions, and has excellent ability to prevent iron ion deposition, clay dispersibility, and copper ion hydrogen peroxide stabilization, and adsorbs to fabrics etc. Can be improved, and excellent performance can be exhibited in various applications.

上記水溶性重合体のアミン価、クレー分散能、鉄イオン沈着防止能、銅イオン過酸化水素安定化能及びカルシウムイオン捕捉能としては、以下の範囲のものであることが好ましい。このような範囲とすることで、水溶性重合体の機能が充分に発揮されることになり、洗浄剤、水処理剤又は分散剤等の各種用途において、有効に用いられることができる。上記水溶性重合体のアミン価は、3.0mmol/g以上であることが好ましい。このように、上記水溶性重合体は、アミン価が3.0mmol/g以上である水溶性重合体もまた、本発明の好ましい形態の一つである。より好ましくは、4.0mmol/g以上であり、さらに好ましくは、5.0mmol/g以上である。
上記水溶性重合体のクレー分散能は、20%以上であることが好ましい。クレー分散能が20%未満であると、特に洗浄剤として用いた場合に、洗浄効果を充分に発揮できないおそれがある。より好ましくは、30%以上であり、さらに好ましくは、40%以上である。
The amine value, clay dispersibility, iron ion deposition preventing ability, copper ion hydrogen peroxide stabilizing ability and calcium ion scavenging ability of the water-soluble polymer are preferably within the following ranges. By setting it as such a range, the function of a water-soluble polymer will fully be exhibited, and it can be used effectively in various uses, such as a cleaning agent, a water treatment agent, or a dispersing agent. The amine value of the water-soluble polymer is preferably 3.0 mmol / g or more. Thus, the water-soluble polymer having an amine value of 3.0 mmol / g or more is also a preferred embodiment of the present invention. More preferably, it is 4.0 mmol / g or more, More preferably, it is 5.0 mmol / g or more.
The water dispersibility of the water-soluble polymer is preferably 20% or more. If the clay dispersibility is less than 20%, particularly when used as a cleaning agent, the cleaning effect may not be sufficiently exhibited. More preferably, it is 30% or more, and further preferably 40% or more.

上記水溶性重合体の鉄イオン沈着防止能は、30%以上であることが好ましい。鉄イオン沈着防止能が30%未満であると、洗浄剤として用いた場合に、洗浄効果を充分に発揮できないおそれがある。より好ましくは、40%以上であり、さらに好ましくは50%以上である。上記水溶性重合体の銅イオン過酸化水素安定化能は、20%以上であることが好ましい。より好ましくは、30%以上であり、さらに好ましくは、45%以上であり、特に好ましくは、60%以上である。上記水溶性重合体のカルシウムイオン捕捉能は、20mgCaCO/g以上であることが好ましい。カルシウムイオン捕捉能が20mgCaCO/g未満であると、洗浄剤として用いた場合に、洗浄効果を充分に発揮できないおそれがある。より好ましくは、25mgCaCO/g以上であり、さらに好ましくは、30mgCaCO/g以上である。
上記水溶性重合体のアミン価、クレー分散能、鉄イオン沈着防止能、銅イオン過酸化水素安定化能及びカルシウムイオン捕捉能の指標(設定範囲)において、上記範囲内であれば、水溶性重合体の有する機能を充分に発揮し得ることになるが、これらの各種指標の好ましい範囲を組み合わせて満たすような水溶性重合体とすることが好ましい。
The ability of the water-soluble polymer to prevent deposition of iron ions is preferably 30% or more. If the ability to prevent the deposition of iron ions is less than 30%, the cleaning effect may not be sufficiently exhibited when used as a cleaning agent. More preferably, it is 40% or more, More preferably, it is 50% or more. The water-soluble polymer preferably has a copper ion hydrogen peroxide stabilization ability of 20% or more. More preferably, it is 30% or more, still more preferably 45% or more, and particularly preferably 60% or more. The calcium ion scavenging ability of the water-soluble polymer is preferably 20 mgCaCO 3 / g or more. When the calcium ion scavenging ability is less than 20 mg CaCO 3 / g, when used as a cleaning agent, the cleaning effect may not be sufficiently exhibited. More preferably, it is not 25mgCaCO 3 / g or more, further preferably 30mgCaCO 3 / g or more.
If the amine value, clay dispersibility, iron ion deposition prevention ability, copper ion hydrogen peroxide stabilization ability and calcium ion scavenging ability index (setting range) of the water-soluble polymer are within the above ranges, Although the function of the coalescence can be sufficiently exhibited, it is preferable to form a water-soluble polymer that satisfies the preferred ranges of these various indicators in combination.

本発明はまた、上記水溶性重合体を製造する方法であって、上記製造方法は、炭素−炭素二重結合に付加する化合物を重合中又は重合後に反応させる工程を含んでなる水溶性重合体の製造方法でもある。
上記水溶性重合体を製造する方法としては、炭素−炭素二重結合に付加する化合物を重合中又は重合後に反応させる工程を含むものであって、本発明の作用効果を発揮する水溶性重合体を得る方法である限り特に限定されないが、下記方法により水溶性重合体を得るものであることが好ましい。
The present invention is also a method for producing the water-soluble polymer, wherein the production method comprises a step of reacting a compound to be added to a carbon-carbon double bond during or after the polymerization. It is also a manufacturing method.
The method for producing the water-soluble polymer includes a step of reacting a compound to be added to a carbon-carbon double bond during or after the polymerization, and exhibits the effects of the present invention. Although it is not particularly limited as long as it is a method for obtaining a water-soluble polymer, it is preferable to obtain a water-soluble polymer by the following method.

上記水溶性重合体を製造する方法としては、(1)上記アミド系単量体をアミド化反応等により得る工程、(2)上記アミド系単量体をマイケル付加重合する工程、(3)マイケル付加重合中又は重合後、炭素−炭素二重結合に付加する化合物を反応させる工程を含むものであることが好ましい。
上記(1)の工程としては、上記一般式(11)及び(12)で表されるアミド系単量体は、例えば、酸無水物やエステルとアミン化合物とのアミド化反応により得ることが好適である。
上記酸無水物としては、下記一般式(13);
The method for producing the water-soluble polymer includes (1) a step of obtaining the amide monomer by an amidation reaction, (2) a step of Michael addition polymerization of the amide monomer, and (3) Michael. It is preferable to include a step of reacting a compound added to the carbon-carbon double bond during or after the addition polymerization.
In the step (1), the amide monomer represented by the general formulas (11) and (12) is preferably obtained, for example, by an amidation reaction between an acid anhydride or ester and an amine compound. It is.
As said acid anhydride, following General formula (13);

Figure 2007246785
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(式中、R及びRは、上記一般式(1)中のR及びRに同じ。)で表される酸無水物を好適に用いることができる。これらの中でも、無水マレイン酸、無水シトラコン酸等の酸無水物が好ましい。特に好ましいのは、無水マレイン酸である。
上記エステルとしては、マレイン酸モノメチル、マレイン酸ジメチル、マレイン酸モノエチル、マレイン酸ジエチル等のマレイン酸類が好適である。
上記アミン化合物としては、下記一般式(14);
(Wherein, R 1 and R 2, the general formula (1) the same. R 1 and R 2 in) an acid anhydride represented by can be preferably used. Among these, acid anhydrides such as maleic anhydride and citraconic anhydride are preferable. Particularly preferred is maleic anhydride.
As the ester, maleic acids such as monomethyl maleate, dimethyl maleate, monoethyl maleate and diethyl maleate are suitable.
Examples of the amine compound include the following general formula (14);

Figure 2007246785
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(式中、R及びXは、上記一般式(1)中のR及びXに同じ。)で表されるアミン化合物が好ましい。上記アミン化合物としてより好ましくは、Xが−NH−又はNR−の場合は、エチレンジアミン、プロピレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、トリス(2−アミノエチル)アミン、リジン、アルギニン、シスチン等であり、Xが−S−の場合は、システイン、システアミン、アミノエチルメルカプトエチルエチルアミン等である。更に好ましくは、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミンである。 (In the formula, R 3 and X are the same as R 3 and X in the general formula (1)). More preferably, when X is —NH— or NR 4 —, ethylenediamine, propylenediamine, hexamethylenediamine, diethylenetriamine, triethylenetetramine, tetraethylenepentamine, tris (2-aminoethyl) amine, Lysine, arginine, cystine and the like, and when X is —S—, cysteine, cysteamine, aminoethyl mercaptoethylethylamine and the like. More preferred are ethylenediamine, diethylenetriamine, and triethylenetetramine.

上記アミド化反応としては、(i)水系溶媒中(好ましくは水中)のアミン化合物に酸無水物(固体状であるものは好ましくは粉末状にしたもの)を、攪拌下、徐々に添加してアミド化させる方法、(ii)トルエン、キシレン等不活性有機溶剤中で、酸無水物とアミン化合物又は酸無水物の加水分解物とアミン化合物を従来公知の方法でアミド化させる方法、(iii)トルエン、キシレン等不活性有機溶剤中で、酸無水物のモノエステルとアミン化合物とを従来公知のエステルアミド交換反応によりアミド化させる方法等を好適に用いることができる。これらの中でも、(i)の方法が好ましい。(i)の方法によると、水系溶媒で合成することができるため、有機溶剤を用いる場合に必要な除去工程等が不要であり、高濃度での合成も可能であるので、経済的にも優れたものとできる。また、次工程の重合を水系溶媒(好ましくは水)で行う場合において好ましく、安全性、環境面からも優れた方法である。 As the amidation reaction, (i) an acid anhydride (preferably in a powder form) is gradually added to an amine compound in an aqueous solvent (preferably in water) with stirring. A method of amidation, (ii) a method of amidating an acid anhydride and an amine compound or a hydrolyzate of an acid anhydride and an amine compound in an inert organic solvent such as toluene or xylene by a conventionally known method, (iii) A method of amidating a monoester of an acid anhydride and an amine compound by a conventionally known transesterification reaction in an inert organic solvent such as toluene or xylene can be suitably used. Among these, the method (i) is preferable. According to the method (i), since it can be synthesized with an aqueous solvent, a removal step required when an organic solvent is used is unnecessary, and synthesis at a high concentration is possible, which is economically excellent. You can do it. Moreover, it is preferable in the case where the polymerization in the next step is carried out with an aqueous solvent (preferably water), and is an excellent method from the viewpoint of safety and environment.

上記(i)の方法で用いる溶媒としては、水又は水系溶媒であることが好ましい。このような水系溶媒としては、アミンの溶解性を向上させるために、水と混合できる有機溶媒を10%以下の量で適宜加えた水系溶媒であることが好適である。上記水と混合できる有機溶媒としては、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコールなどの低級アルコール;ジメチルホルムアミド等のアミド類;ジエチルエーテル、ジオキサン等のエーテル類;等であり、これらは、1種類又は2種類以上を適宜選択して用いることができる。
上記アミド化反応の反応温度は、50℃以下が好ましい。50℃を越えると、アミド化反応よりも酸無水物の単なる加水分解反応が進行してしまうおそれがある。より好ましくは、40℃以下であり、更に好ましくは30℃以下である。また、アミド化反応においては、酸無水物を10分以上に渡って実質上連続添加し、酸無水物をすべて添加後、さらに10分以上熟成させるのが好ましい。
The solvent used in the method (i) is preferably water or an aqueous solvent. Such an aqueous solvent is preferably an aqueous solvent in which an organic solvent that can be mixed with water is appropriately added in an amount of 10% or less in order to improve the solubility of the amine. Examples of the organic solvent that can be mixed with water include lower alcohols such as methanol, ethanol and isopropyl alcohol; amides such as dimethylformamide; ethers such as diethyl ether and dioxane; and the like. Can be appropriately selected and used.
The reaction temperature of the amidation reaction is preferably 50 ° C. or lower. When it exceeds 50 ° C., there is a possibility that a simple hydrolysis reaction of an acid anhydride may proceed rather than an amidation reaction. More preferably, it is 40 degrees C or less, More preferably, it is 30 degrees C or less. In addition, in the amidation reaction, it is preferable that the acid anhydride is substantially continuously added over 10 minutes or more, and after all the acid anhydride is added, aging is further performed for 10 minutes or more.

上記アミド化反応においては、反応が進むにつれて酸が生成し、アミン化合物が中和されて反応速度が低下することがある。このような場合には、水酸化ナトリウム等のアルカリ金属水酸化物等の塩基性化合物を、中和されているアミンに相当する量を添加することが好適である。 In the amidation reaction, an acid may be generated as the reaction proceeds, and the amine compound may be neutralized to reduce the reaction rate. In such a case, it is preferable to add a basic compound such as an alkali metal hydroxide such as sodium hydroxide in an amount corresponding to the neutralized amine.

本発明の水溶性重合体の好ましい製造方法において、上記(2)の工程としては、上記一般式(11)及び/又は(12)で表されるアミド系単量体を含む単量体成分をマイケル付加重合する方法であることが好ましい。中でも、無水マレイン酸とポリアルキレンポリアミン(エチレンジアミン、ジエチレントリアミン等)より合成されるアミドモノマーをマイケル付加重合することが好ましい。また、得られる両性ポリマーであって、炭素−炭素二重結合量が一定量以下であるポリマーは、本発明の好ましい水溶性重合体の一つである。 In the preferred method for producing the water-soluble polymer of the present invention, the step (2) includes a monomer component containing the amide monomer represented by the general formula (11) and / or (12). A method of Michael addition polymerization is preferred. Among them, it is preferable to perform Michael addition polymerization of an amide monomer synthesized from maleic anhydride and a polyalkylene polyamine (ethylenediamine, diethylenetriamine, etc.). In addition, the obtained amphoteric polymer having a carbon-carbon double bond amount of a certain amount or less is one of the preferred water-soluble polymers of the present invention.

上記アミド系単量体の分子量は、100〜1000であることが好ましく、150〜800であることがより好ましく、180〜500であることがさらに好ましい。
上記単量体成分としては、必要に応じて他の単量体を含んでいてもよい。上記他の単量体としては、上記一般式(11)及び(12)で表されるアミド系単量体とマイケル付加重合が可能な単量体であれば、特に制限はないが、例えば、上記一般式(11)及び(12)において、−COOMを有しないアミド系単量体等が挙げられる。
上記他の単量体を用いる場合、他の単量体の使用量としては、単量体成分100モル%に対して20モル%未満とすることが好ましく、10モル%未満とすることがより好ましい。
なお、上記水溶性重合体の製造方法においては、上記アミド化反応によってアミド系単量体を得た後、得られたアミド系単量体を一旦単離してマイケル付加重合に供してもよく、アミド化反応後、引き続きマイケル付加重合を行ってもよい。
The molecular weight of the amide monomer is preferably 100 to 1000, more preferably 150 to 800, and still more preferably 180 to 500.
As said monomer component, another monomer may be included as needed. The other monomer is not particularly limited as long as it is a monomer capable of Michael addition polymerization with the amide monomer represented by the general formulas (11) and (12). In the general formulas (11) and (12), an amide monomer having no —COOM may be used.
When the other monomer is used, the amount of the other monomer used is preferably less than 20 mol% with respect to 100 mol% of the monomer component, and more preferably less than 10 mol%. preferable.
In the method for producing the water-soluble polymer, after obtaining an amide monomer by the amidation reaction, the obtained amide monomer may be once isolated and subjected to Michael addition polymerization. After the amidation reaction, Michael addition polymerization may be performed subsequently.

本発明でマイケル付加重合を行うための重合方法としては、溶液重合が好ましく、この場合、攪拌下、静置下の何れでもよい。上記溶液重合を行う際の溶媒は、上記アミド化反応において例示した水系溶媒を好適に用いることができる。上記溶液重合を行う際の触媒は基本的に不要であるが、必要に応じて重合に悪影響を及ぼさないものを適宜使用することができる。
上記溶液重合を行う際の単量体濃度は特に限定されないが、好ましくは10%以上であり、より好ましくは20%以上である。また、重合溶液のpHも特に限定されず、単量体の溶解性にもより適宜設定することができる。マイケル付加重合では一般的にpHが高い方が重合性が高いため、好ましくは7以上であり、より好ましくは10以上である。
上記溶液重合を行う際の重合温度は、20〜100℃が好ましく、アミド結合の開裂を防ぐため80℃以下であることがより好ましい。重合時間は特に限定されず、重合圧力は、常圧(大気圧)、加圧、減圧の何れでもよい。
The polymerization method for performing the Michael addition polymerization in the present invention is preferably solution polymerization, and in this case, either stirring or standing may be used. As the solvent for the solution polymerization, the aqueous solvent exemplified in the amidation reaction can be suitably used. A catalyst for performing the above solution polymerization is basically unnecessary, but a catalyst that does not adversely affect the polymerization can be used as necessary.
Although the monomer concentration at the time of performing the solution polymerization is not particularly limited, it is preferably 10% or more, more preferably 20% or more. Further, the pH of the polymerization solution is not particularly limited, and can be set appropriately depending on the solubility of the monomer. In the Michael addition polymerization, the higher the pH, the higher the polymerizability. Therefore, it is preferably 7 or more, more preferably 10 or more.
The polymerization temperature when performing the above solution polymerization is preferably 20 to 100 ° C., and more preferably 80 ° C. or less in order to prevent cleavage of the amide bond. The polymerization time is not particularly limited, and the polymerization pressure may be normal pressure (atmospheric pressure), pressurization, or reduced pressure.

本発明の水溶性重合体の好ましい製造方法において、上記(3)の工程としては、炭素−炭素二重結合に付加する化合物を重合中又は重合後に反応させる工程であることが好ましい。炭素−炭素二重結合に特定の化合物を付加することで、水溶性重合体の炭素−炭素二重結合量を充分に低下させることができ、マイケル付加反応が生じる要因が減少するため、分子量の増加が抑えられ、粘度の上昇や性能劣化が充分に抑制された経時安定性に優れる水溶性重合体を得ることができる。
上記炭素−炭素二重結合を付加する反応としては、アミド系単量体を含む単量体成分の重合中又は重合後に行うことができる。
上記付加反応の反応条件としては、特に制限されないが、室温〜約80℃の温度で10分〜24時間行うことが好ましい。
In the preferred method for producing the water-soluble polymer of the present invention, the step (3) is preferably a step of reacting a compound added to a carbon-carbon double bond during or after the polymerization. By adding a specific compound to the carbon-carbon double bond, the amount of the carbon-carbon double bond in the water-soluble polymer can be sufficiently reduced, and the factor causing the Michael addition reaction is reduced. It is possible to obtain a water-soluble polymer excellent in temporal stability in which increase is suppressed and viscosity increase and performance deterioration are sufficiently suppressed.
The reaction for adding the carbon-carbon double bond can be performed during or after the polymerization of the monomer component including the amide monomer.
The reaction conditions for the addition reaction are not particularly limited, but it is preferably performed at a temperature of room temperature to about 80 ° C. for 10 minutes to 24 hours.

上記炭素−炭素二重結合に付加する化合物は、アミン類、チオール類、亜硫酸塩類及び重亜硫酸塩類からなる群より選ばれる少なくとも1種のものであることが好ましい。
上記アミン類としては、エチルアミン、プロピルアミン、ブチルアミン、エタノールアミンが好適である。上記チオール類としては、エタンチオール、プロパンチオール、ブタンチオール、メルカプトエタノール、メルカプトプロピオン酸及びその塩及びエステルが好ましい。上記亜硫酸塩類としては、亜硫酸ナトリウム、亜硫酸カリウムが好適である。上記重亜硫酸塩類としては、亜硫酸水素ナトリウム(SBS)、亜硫酸水素カリウムが好適である。
上記炭素−炭素二重結合に付加する化合物としては、これらの中でも、SBSが好ましい。
上記(3)の工程としては、上記アミドモノマーをマイケル付加重合して得られる両性ポリマーに重亜硫酸塩、チオール、アミン等を反応させる工程であることが好ましく、この工程を含む炭素−炭素二重結合量が一定量以下であるポリマーの製造方法は、本発明の製造方法として好適に用いることができる。
The compound added to the carbon-carbon double bond is preferably at least one selected from the group consisting of amines, thiols, sulfites, and bisulfites.
As the amines, ethylamine, propylamine, butylamine, and ethanolamine are preferable. As the thiols, ethanethiol, propanethiol, butanethiol, mercaptoethanol, mercaptopropionic acid and salts and esters thereof are preferable. As the sulfites, sodium sulfite and potassium sulfite are preferable. As the bisulfites, sodium bisulfite (SBS) and potassium bisulfite are preferable.
Among these, SBS is preferable as the compound added to the carbon-carbon double bond.
The step (3) is preferably a step of reacting bisulfite, thiol, amine, or the like with the amphoteric polymer obtained by Michael addition polymerization of the amide monomer. A method for producing a polymer having a bond amount of a certain amount or less can be suitably used as the production method of the present invention.

上記炭素−炭素二重結合に付加する方法としては、上記に限定されず、例えば、特開平10−212302号公報に記載のミハエル付加反応、特開平5−78412号公報又は特開2001−200011に記載の(a)界面活性剤、及び、(b)ビニル炭素−炭素結合を超えて付加することのできる化合物の混合物を加えることを含む方法であってもよい。
上記ミハエル付加反応においては、1種以上の単−及び/又は多官能価求核化合物を反応させるものであり、求核化合物としてSH基を有する化合物が好適であり、例えば、メルカプトエタノール、1,2−ビス−(2−メルカプトエトキシ)−エタン、及び、これらの混合物、重亜硫酸ナトリウム、亜硫酸水素ナトリウム、ペンタエリトリット−テトラキス−(2−メルカプト−アセテート)、及び、これらの混合物が好ましい。
The method for adding to the carbon-carbon double bond is not limited to the above. For example, the Michael addition reaction described in JP-A-10-212302, JP-A-5-78412, or JP-A-2001-200011 It may be a method comprising adding a mixture of the described (a) surfactant and (b) a compound that can be added beyond the vinyl carbon-carbon bond.
In the above Michael addition reaction, one or more mono- and / or polyfunctional nucleophilic compounds are reacted, and a compound having an SH group is suitable as the nucleophilic compound. For example, mercaptoethanol, 1, 2-bis- (2-mercaptoethoxy) -ethane and mixtures thereof, sodium bisulfite, sodium hydrogen sulfite, pentaerythritol-tetrakis- (2-mercapto-acetate) and mixtures thereof are preferred.

上記(a)界面活性剤としては、メトキシ末端エチレンオキシド、シロキサンの付加物、C12−C14脂肪アルコールの4〜24モルエチレンオキシド付加物、10〜30個の炭素原子を含む脂肪酸スルフェートのアルカリ金属塩、グリコールもしくはグリセリンのエチレンオキシド/プロピレンオキシド付加物、又はこれらの混合物、フェノールもしくは置換フェノール又はエチレンオキシド及び/又はプロピレンオキシドのオリゴマーのエチレンオキシド付加物、10〜30個の炭素原子を含む脂肪酸もしくは脂肪酸の塩、10〜30個の炭素原子を含む脂肪酸のアルカリ金属塩、ステアリン酸及び/又はラウリン酸のナトリウムもしくはカリウム塩からなる群より選ばれる単一の界面活性剤又は界面活性剤の混合物が好適である。 The surfactant (a) includes methoxy-terminated ethylene oxide, adduct of siloxane, 4 to 24 mol ethylene oxide adduct of C 12 -C 14 fatty alcohol, and an alkali metal salt of fatty acid sulfate containing 10 to 30 carbon atoms. Ethylene oxide / propylene oxide adducts of glycols or glycerin, or mixtures thereof, phenol or substituted phenols or ethylene oxide adducts of ethylene oxide and / or propylene oxide oligomers, fatty acids or fatty acid salts containing 10 to 30 carbon atoms, A single surfactant or a mixture of surfactants selected from the group consisting of alkali metal salts of fatty acids containing 10 to 30 carbon atoms, sodium or potassium salt of stearic acid and / or lauric acid is preferred.

上記(b)ビニル炭素−炭素結合を超えて付加することのできる化合物としては、a.亜硫酸アルカリ金属塩b.亜硫酸水素アルカリ金属塩c.アルキルもしくはアリール又は置換アルキルもしくはアリールスルフィン酸、又はその塩d.チオ硫酸のアルカリ金属塩e.次亜リン酸及びその塩f.硫黄含有アミノ酸及びその塩及びこれらの混合物からなる群より選ばれる1種以上の化合物であることが好ましい。 Examples of the compound (b) that can be added beyond the vinyl carbon-carbon bond include a. Alkali metal sulfite b. Alkali metal hydrogen sulfite c. Alkyl or aryl or substituted alkyl or arylsulfinic acid, or a salt thereof d. Alkali metal salt of thiosulfate e. Hypophosphorous acid and its salts f. It is preferably one or more compounds selected from the group consisting of sulfur-containing amino acids and salts thereof and mixtures thereof.

本発明はまた、上記水溶性重合体を含む洗浄剤、水処理剤又は分散剤でもある。
本発明の水溶性重合体は、種々の用途に用いることができるものであり、より具体的には、有機キレート剤、スケール防止剤、凝集剤、洗剤用ビルダー、漂白助剤、マスキング剤、繊維処理剤、紙・パルプ用添加剤、半導体洗浄剤、写真薬剤、土壌改質剤、pH調整剤、洗浄用、添加剤、スキンケア剤等として用いることができるものである。例えば、各種洗浄用途において、車、風呂、衣料用、食器用、身体用、歯磨用に用いることができ、ガラス、プラスチックや金属等の硬質表面に付着した汚れを洗浄、除去するのに好適に用いられるものである。洗浄方法としては、浸漬洗浄、噴射洗浄、循環洗浄、ブラシ洗浄、スプレー洗浄等の方法を用いることができる。
The present invention is also a cleaning agent, a water treatment agent or a dispersant containing the water-soluble polymer.
The water-soluble polymer of the present invention can be used for various applications, and more specifically, organic chelating agents, scale inhibitors, flocculants, detergent builders, bleaching aids, masking agents, fibers It can be used as a treatment agent, an additive for paper / pulp, a semiconductor cleaner, a photographic agent, a soil modifier, a pH adjuster, a cleaner, an additive, a skin care agent, and the like. For example, in various cleaning applications, it can be used for cars, baths, clothing, tableware, body use, toothpaste, and is suitable for cleaning and removing dirt adhered to hard surfaces such as glass, plastic and metal. It is used. As a cleaning method, methods such as immersion cleaning, spray cleaning, circulation cleaning, brush cleaning, and spray cleaning can be used.

本発明の洗浄剤、水処理剤又は分散剤は、上記水溶性重合体を必須として含むものであればよく、さらに界面活性剤を含んでいてもよい。上記洗浄剤、水処理剤又は分散剤中の水溶性重合体の配合量は、0.1〜20重量%であることが好ましい。より好ましくは、0.5〜15重量%である。上記界面活性剤の配合量は5〜70重量%であるのが好ましい。さらに好ましくは、20〜60重量%である。上記界面活性剤としては、アニオン界面活性剤、ノニオン界面活性剤、両性界面活性剤及びカチオン界面活性剤からなる群より選ばれる少なくとも1つを好ましく使用することができる。 The cleaning agent, water treatment agent or dispersing agent of the present invention only needs to contain the water-soluble polymer as an essential component, and may further contain a surfactant. The blending amount of the water-soluble polymer in the cleaning agent, water treatment agent or dispersant is preferably 0.1 to 20% by weight. More preferably, it is 0.5 to 15% by weight. The surfactant content is preferably 5 to 70% by weight. More preferably, it is 20 to 60% by weight. As the surfactant, at least one selected from the group consisting of an anionic surfactant, a nonionic surfactant, an amphoteric surfactant and a cationic surfactant can be preferably used.

上記アニオン界面活性剤としては、例えば、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキル又はアルケニルエーテル硫酸塩、アルキル又はアルケニル硫酸塩、α−オレフィンスルホン酸塩、α−スルホ脂肪酸又はエステル塩、アルカンスルホン酸塩、飽和又は不飽和脂肪酸塩、アルキル又はアルケニルエーテルカルボン酸塩、アミノ酸型界面活性剤、N−アシルアミノ酸型界面活性剤、アルキル又はアルケニルリン酸エステル又はその塩が好ましい。
上記ノニオン界面活性剤としては、例えば、ポリオキシアルキレンアルキル又はアルケニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、高級脂肪酸アルカノールアミド又はそのアルキレンオキサイド付加物、ショ糖脂肪酸エステル、アルキルグリコキシド、脂肪酸グリセリンモノエステル、アルキルアミンオキサイドが好ましい。
上記両性界面活性剤としては、カルボキシ型又はスルホベタイン型両性界面活性剤を挙げることができ、カチオン界面活性剤としては、第4級アンモニウム塩が好ましい。
Examples of the anionic surfactant include alkylbenzene sulfonate, alkyl or alkenyl ether sulfate, alkyl or alkenyl sulfate, α-olefin sulfonate, α-sulfo fatty acid or ester salt, alkane sulfonate, saturated or Unsaturated fatty acid salts, alkyl or alkenyl ether carboxylates, amino acid type surfactants, N-acyl amino acid type surfactants, alkyl or alkenyl phosphate esters or salts thereof are preferred.
Examples of the nonionic surfactant include polyoxyalkylene alkyl or alkenyl ether, polyoxyethylene alkyl phenyl ether, higher fatty acid alkanolamide or alkylene oxide adduct thereof, sucrose fatty acid ester, alkyl glycoxide, fatty acid glycerin monoester, Alkylamine oxide is preferred.
Examples of the amphoteric surfactant include carboxy type or sulfobetaine type amphoteric surfactants, and the cationic surfactant is preferably a quaternary ammonium salt.

上記洗浄剤等は、必要に応じて、酵素を含有していてもよい。酵素としては、プロテアーゼ、リパーゼ、セルラーゼ等を使用することができる。特に、アルカリ洗浄液中で活性が高いプロテアーゼ、アルカリリパーゼ及びアルカリセルラーゼが好ましい。酵素の配合量は、0.01〜5重量%が好ましい。この範囲を外れると、界面活性剤とのバランスがくずれ、洗浄力を向上させることができない。また、必要に応じて、公知のアルカリビルダー、キレートビルダー、再付着防止剤、蛍光剤、漂白剤、香料等の洗浄剤に常用される成分やゼオライトを含有していてもよい。アルカリビルダーとしては、珪酸塩、炭酸塩、硫酸塩等を用いることができる。キレートビルダーとしては、ジグリコール酸、オキシカルボン酸塩、EDTA(エチレンジアミン四酢酸)、DTPA(ジエチレントリアミン五酢酸)、クエン酸等を必要に応じて使用することができる。 The said cleaning agent etc. may contain the enzyme as needed. As the enzyme, protease, lipase, cellulase and the like can be used. In particular, protease, alkaline lipase and alkaline cellulase having high activity in the alkaline washing liquid are preferable. The enzyme content is preferably 0.01 to 5% by weight. Outside this range, the balance with the surfactant is lost, and the cleaning power cannot be improved. Moreover, you may contain the component and zeolite normally used for cleaning agents, such as a well-known alkali builder, chelate builder, anti-redeposition agent, a fluorescent agent, a bleaching agent, and a fragrance | flavor as needed. As the alkali builder, silicate, carbonate, sulfate and the like can be used. As the chelate builder, diglycolic acid, oxycarboxylate, EDTA (ethylenediaminetetraacetic acid), DTPA (diethylenetriaminepentaacetic acid), citric acid or the like can be used as necessary.

本発明の洗浄剤等は、再汚染防止能に優れると同時に、洗浄液中に存在する鉄イオン等の重金属イオンの捕捉能、及びクレー分散能にも優れることから、例えば衣料用の洗剤として非常に有効である。また、本発明の洗浄剤は、粉末洗剤用として用いることもできるし、液体洗剤用あるいはジェル状洗剤用として用いることもできる。 The cleaning agent of the present invention is excellent in re-contamination prevention ability, and at the same time, is excellent in capturing heavy metal ions such as iron ions present in the cleaning liquid, and in clay dispersibility. It is valid. Further, the cleaning agent of the present invention can be used for powder detergents, liquid detergents or gel detergents.

本発明は更に、上記水溶性重合体を保存及び/又は輸送する方法であって、該保存及び/又は輸送する方法は、濃度が30〜70質量%、温度が0〜50℃で行う保存及び/又は輸送方法でもある。本発明の水溶性重合体は、このような濃度及び温度で好適に保存及び/又は輸送することができるため、洗浄剤、水処理剤又は分散剤等種々の用途に好適に用いることができる。
上記濃度としては、30〜70質量%で行うことである。30質量%より低いと輸送が大量となり、70質量%より高いと粘度が高くなり、水溶液の扱いが煩雑になるおそれがある。好ましくは、35〜65質量%であり、より好ましくは、40〜60質量%である。
上記温度としては、0〜50℃で行うことである。0℃より低いと、水溶液が凍結するおそれがあり、50℃より高いと、ポリマーが分解するおそれがある。好ましくは、10〜45℃であり、より好ましくは、15〜40℃である。
The present invention further relates to a method for preserving and / or transporting the water-soluble polymer, wherein the method for preserving and / or transporting is carried out at a concentration of 30 to 70% by mass and a temperature of 0 to 50 ° C. It is also a transportation method. Since the water-soluble polymer of the present invention can be suitably stored and / or transported at such a concentration and temperature, it can be suitably used for various applications such as a cleaning agent, a water treatment agent or a dispersing agent.
The concentration is 30 to 70% by mass. When the content is lower than 30% by mass, the transportation becomes large. When the content is higher than 70% by mass, the viscosity becomes high, and the handling of the aqueous solution may be complicated. Preferably, it is 35-65 mass%, More preferably, it is 40-60 mass%.
The temperature is 0 to 50 ° C. If it is lower than 0 ° C, the aqueous solution may be frozen, and if it is higher than 50 ° C, the polymer may be decomposed. Preferably, it is 10-45 degreeC, More preferably, it is 15-40 degreeC.

本発明の水溶性重合体は、上述の構成よりなり、各種用途に有用な水溶性重合体であって、ポリマーの安定性を充分なものとすることができる水溶性重合体である。 The water-soluble polymer of the present invention is a water-soluble polymer having the above-described constitution and useful for various applications, and can make the polymer sufficiently stable.

以下に実施例を掲げて本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。なお、特に断りのない限り、「部」は「重量部」を、「%」は「質量%」を意味するものとする。 The present invention will be described in more detail with reference to the following examples. However, the present invention is not limited to these examples. Unless otherwise specified, “part” means “part by weight” and “%” means “mass%”.

実施例で得られたポリマーの重量平均分子量は、以下のようにして測定した。
<重量平均分子量>
下記条件のゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)分析により測定した。
装置:日立社製L−7000シリーズ
検出器:RI
カラム:SHODEX社製 SB−G+SB−804HQ+SB−803HQ+SB−802.5HQ
カラム温度:40℃
検量線:ジーエルサイエンス社製「POLYETHYLENE OXIDE STANDARD」
GPCソフト:日本分光社製「BORWIN」
溶離液:0.5M酢酸+0.5M酢酸ナトリウム
流速:0.8ml/分
The weight average molecular weight of the polymers obtained in the examples was measured as follows.
<Weight average molecular weight>
It measured by the gel permeation chromatography (GPC) analysis of the following conditions.
Device: Hitachi L-7000 Series Detector: RI
Column: SB-G + SB-804HQ + SB-803HQ + SB-802.5HQ manufactured by SHODEX
Column temperature: 40 ° C
Calibration curve: “POLYETHYLENE OXIDE STANDARD” manufactured by GL Sciences Inc.
GPC software: “BORWIN” manufactured by JASCO
Eluent: 0.5M acetic acid + 0.5M sodium acetate Flow rate: 0.8ml / min

実施例1及び比較例1
還流冷却器、攪拌機を備えた容量0.5リットルのガラス製セパラブルフラスコにイオン交換水118gを仕込み、エチレンジアミン60gを添加した。その後攪拌下、氷冷により15℃以下に保ちながら、乳鉢にて粉砕した無水マレイン酸98gを徐々に添加した。添加終了後、30分以上反応させた後、48%水酸化ナトリウム水溶液84gを徐々に添加して中和し、マレイン酸−エチレンジアミンアミドモノマーの水溶液を得た。この水溶液を80℃で4時間攪拌することにより固形分50%、最終中和度100%の水溶性重合体1を得た。次にこの重合体水溶液を容量50ミリリットルのガラス製ねじ口ビンに40gずつ小分けし、これに35%亜硫酸水素ナトリウム(SBS)水溶液を0.57g、1.71g及び2.86g(重合体1に対して1、3及び5質量%)添加し、室温下、マグネチックスターラーで攪拌して、残存するα,β−不飽和カルボニル基由来の炭素−炭素二重結合を減少させたものを、それぞれ重合体1A、1B及び1Cとし、SBSを添加しなかったものを重合体1Dとした。
Example 1 and Comparative Example 1
118 g of ion-exchanged water was charged in a 0.5-liter glass separable flask equipped with a reflux condenser and a stirrer, and 60 g of ethylenediamine was added. Thereafter, 98 g of maleic anhydride pulverized in a mortar was gradually added while being kept at 15 ° C. or lower by cooling with ice under stirring. After completion of the addition, the mixture was reacted for 30 minutes or longer, and then gradually neutralized by gradually adding 84 g of a 48% aqueous sodium hydroxide solution to obtain an aqueous solution of maleic acid-ethylenediamineamide monomer. This aqueous solution was stirred at 80 ° C. for 4 hours to obtain a water-soluble polymer 1 having a solid content of 50% and a final neutralization degree of 100%. Next, 40 g of this polymer aqueous solution was subdivided into glass screw bottles having a capacity of 50 ml, and 0.57 g, 1.71 g, and 2.86 g of 35% sodium hydrogen sulfite (SBS) aqueous solution were added to this. 1, 3 and 5% by mass) were added and stirred with a magnetic stirrer at room temperature to reduce the remaining carbon-carbon double bonds derived from α, β-unsaturated carbonyl groups, respectively. Polymers 1A, 1B, and 1C were used, and the polymer to which SBS was not added was called polymer 1D.

重合体1A、1B、1C及び1Dの各水溶液を下記の透析により精製した後、減圧乾燥して得た各重合体のH−NMRを測定し、炭素−炭素二重結合量を算出したところ、それぞれ、0.8%、0.2%、0.1%、2.2%であった。H−NMR測定は、重合直後(重合後24時間以内)に行い、この測定日を0日として、重合体1A(□)、1B(■)、1C(○)及び1D(◆)を、密閉された容器内で25℃にて保存したときの重量平均分子量の変化を図1に示す。
(透析方法)
長さ30cmにカットした透析膜(ダイアライシスメンブラン36;和光純薬社製)をイオン交換水で洗浄した後、重合体水溶液8gを入れ密閉した。この透析チューブを、1Lビーカーに入った1000gのイオン交換水に浸した。2時間後にビーカーのイオン交換水を交換して、更に2時間透析を行った。ビーカーから透析膜を取り出し、透析膜の外側をイオン交換水で洗い流した後、透析膜の中身を取り出し、透析後の重合体水溶液を得た。
After each aqueous solution of polymers 1A, 1B, 1C and 1D was purified by dialysis as described below, 1 H-NMR of each polymer obtained by drying under reduced pressure was measured, and the amount of carbon-carbon double bonds was calculated. , 0.8%, 0.2%, 0.1% and 2.2%, respectively. 1 H-NMR measurement is performed immediately after polymerization (within 24 hours after polymerization), and the measurement date is taken as 0 day, and the polymers 1A (□), 1B (■), 1C (◯) and 1D (♦) are The change in weight average molecular weight when stored at 25 ° C. in a sealed container is shown in FIG.
(Dialysis method)
A dialysis membrane (Dialysis membrane 36; manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) cut to a length of 30 cm was washed with ion-exchanged water, and 8 g of an aqueous polymer solution was added and sealed. This dialysis tube was immersed in 1000 g of ion exchange water in a 1 L beaker. After 2 hours, the ion exchange water in the beaker was replaced, and dialysis was further performed for 2 hours. The dialysis membrane was taken out from the beaker and the outside of the dialysis membrane was washed away with ion-exchanged water. Then, the contents of the dialysis membrane were taken out to obtain a polymer aqueous solution after dialysis.

実施例2及び比較例2
還流冷却器、攪拌機を備えた容量0.5リットルのガラス製セパラブルフラスコにイオン交換水130.7gを仕込み、ヘキサメチレンジアミン87.2gを添加した。その後攪拌下、氷冷により15℃以下に保ちながら、乳鉢にて粉砕した無水マレイン酸73.5gを徐々に添加した。添加終了後、30分以上反応させた後、48%水酸化ナトリウム水溶液62.5gを徐々に添加して中和し、マレイン酸−ヘキサメチレンジアミンモノアミドモノマーの水溶液を得た。この水溶液を80℃で4時間攪拌することにより固形分50%、最終中和度100%の水溶性重合体2を得た。更に実施例1と同様にしてSBSによる付加反応を行い、重合体2A(□)、2B(■)、2C(○)及び2D(◆)を得た。
実施例1と同様にして重合体2A、2B、2C及び2Dの透析による精製、H−NMR測定を行い、炭素−炭素二重結合量を算出したところ、それぞれ、1.8%、0.4%、0.2%、2.8%であった。実施例1と同様に保存したときのこれらの重量平均分子量の変化を図2に示す。
Example 2 and Comparative Example 2
130.7 g of ion-exchanged water was charged in a 0.5-liter glass separable flask equipped with a reflux condenser and a stirrer, and 87.2 g of hexamethylenediamine was added. Thereafter, 73.5 g of maleic anhydride pulverized in a mortar was gradually added while being kept at 15 ° C. or lower by cooling with ice under stirring. After completion of the addition, the mixture was allowed to react for 30 minutes or more, and then 62.5 g of a 48% sodium hydroxide aqueous solution was gradually added to neutralize to obtain an aqueous solution of maleic acid-hexamethylenediamine monoamide monomer. This aqueous solution was stirred at 80 ° C. for 4 hours to obtain a water-soluble polymer 2 having a solid content of 50% and a final neutralization degree of 100%. Furthermore, addition reaction by SBS was performed in the same manner as in Example 1 to obtain polymers 2A (□), 2B (■), 2C (◯), and 2D (♦).
In the same manner as in Example 1, the polymers 2A, 2B, 2C and 2D were purified by dialysis and 1 H-NMR measurement was performed, and the amount of carbon-carbon double bonds was calculated. They were 4%, 0.2%, and 2.8%. These changes in weight average molecular weight when stored in the same manner as in Example 1 are shown in FIG.

実施例3及び比較例3
還流冷却器、攪拌機を備えた容量1リットルのガラス製セパラブルフラスコにイオン交換水245.9gを仕込み、トリエチレンテトラミン175.5gを添加した。その後攪拌下、氷冷により15℃以下に保ちながら、乳鉢にて粉砕した無水マレイン酸117.6gを徐々に添加した。添加終了後、30分以上反応させた後、48%水酸化ナトリウム水溶液100gを徐々に添加して中和し、マレイン酸−トリエチレンテトラミンモノアミドモノマーの水溶液を得た。この水溶液を80℃で1時間攪拌することにより固形分50%、最終中和度100%の水溶性重合体3を得た。次にこの重合体水溶液を容量50ミリリットルのガラス製ねじ口ビンに40g小分けし、これに35%亜硫酸水素ナトリウム(SBS)水溶液2g(重合体3に対して3.5質量%)を添加し、室温下、マグネチックスターラーで攪拌して、残存するα,β−不飽和カルボニル基由来の炭素−炭素二重結合を減少させたものを重合体3Aとし、SBSを添加しなかったものを重合体3Bとした。
実施例1と同様にして重合体3A、3Bの透析による精製、H−NMR測定を行い、炭素−炭素二重結合量を算出したところ、それぞれ、0.4%、3.2%であった。実施例1と同様に保存したときの重合体3A(■)及び3B(◆)の重量平均分子量の変化を図3に示す。
Example 3 and Comparative Example 3
A glass separable flask having a capacity of 1 liter equipped with a reflux condenser and a stirrer was charged with 245.9 g of ion-exchanged water, and 175.5 g of triethylenetetramine was added. Thereafter, 117.6 g of maleic anhydride pulverized in a mortar was gradually added while maintaining the temperature at 15 ° C. or lower by cooling with ice. After completion of the addition, the mixture was reacted for 30 minutes or more, and then neutralized by gradually adding 100 g of a 48% aqueous sodium hydroxide solution to obtain an aqueous solution of maleic acid-triethylenetetramine monoamide monomer. This aqueous solution was stirred at 80 ° C. for 1 hour to obtain a water-soluble polymer 3 having a solid content of 50% and a final neutralization degree of 100%. Next, 40 g of this polymer aqueous solution was divided into a glass screw mouth bottle with a capacity of 50 ml, and 2 g of 35% sodium bisulfite (SBS) aqueous solution (3.5% by mass with respect to polymer 3) was added thereto. Stirring with a magnetic stirrer at room temperature to reduce the remaining α, β-unsaturated carbonyl group-derived carbon-carbon double bonds is referred to as Polymer 3A, and SBS is not added. 3B.
Purification of polymers 3A and 3B by dialysis and 1 H-NMR measurement were performed in the same manner as in Example 1, and the amount of carbon-carbon double bonds was calculated to be 0.4% and 3.2%, respectively. It was. Changes in the weight average molecular weights of the polymers 3A (■) and 3B (♦) when stored in the same manner as in Example 1 are shown in FIG.

図1〜3より、比較例の重合体1D、2D及び3Bに比べて、実施例の重合体1A〜1C、2A〜2C及び3Aの方が、重量平均分子量の経時変化が抑制され、保存安定性に優れた重合体である。
尚、上述した実施例及び比較例では、マレイン酸とエチレンジアミンの重合体、マレイン酸とヘキサメチレンジアミンの重合体及びマレイン酸とトリエチレンテトラミンの重合体を水溶性重合体として用いているが、上記(1)及び/又は(2)で表される構造単位を有する水溶性重合体であれば、重量平均分子量の経時変化が抑制させる機構は同様である。したがって、上記式により算出される炭素−炭素二重結合量が、2%以下であれば、本発明の有利な効果を発現することは確実であるといえる。少なくとも、マレイン酸とエチレンジアミンの重合体、マレイン酸とヘキサメチレンジアミンの重合体及びマレイン酸とトリエチレンテトラミンの重合体の場合においては、上述した実施例及び比較例で充分に本発明の有利な効果が立証され、本発明の技術的意義が裏付けられている。
1-3, compared with the polymers 1D, 2D and 3B of the comparative examples, the polymers 1A to 1C, 2A to 2C and 3A of the examples suppressed the change with time of the weight average molecular weight and were stable in storage. It is a polymer with excellent properties.
In the above-described Examples and Comparative Examples, a polymer of maleic acid and ethylenediamine, a polymer of maleic acid and hexamethylenediamine, and a polymer of maleic acid and triethylenetetramine are used as the water-soluble polymer. In the case of the water-soluble polymer having the structural unit represented by (1) and / or (2), the mechanism for suppressing the change with time of the weight average molecular weight is the same. Therefore, if the amount of carbon-carbon double bonds calculated by the above formula is 2% or less, it can be said that the advantageous effects of the present invention are surely exhibited. At least in the case of a polymer of maleic acid and ethylenediamine, a polymer of maleic acid and hexamethylenediamine, and a polymer of maleic acid and triethylenetetramine, the advantageous effects of the present invention are sufficiently obtained in the above-described examples and comparative examples. This proves the technical significance of the present invention.

図1は、重合体1A〜1Dの重量平均分子量の経時変化を示すグラフである。FIG. 1 is a graph showing the change with time of the weight average molecular weight of the polymers 1A to 1D. 図2は、重合体2A〜2Dの重量平均分子量の経時変化を示すグラフである。FIG. 2 is a graph showing the change with time of the weight average molecular weight of the polymers 2A to 2D. 図3は、重合体3A及び3Bの重量平均分子量の経時変化を示すグラフである。FIG. 3 is a graph showing the change with time of the weight average molecular weights of the polymers 3A and 3B.

Claims (6)

下記一般式(1)及び/又は(2)で表される構造単位を有する水溶性重合体であって、
該水溶性重合体は、H−NMR測定における下記式;
Figure 2007246785
により算出される炭素−炭素二重結合量が、2%以下であることを特徴とする水溶性重合体。
Figure 2007246785
Figure 2007246785
式中、Rは、同一若しくは異なって、水素原子又はメチル基を表す。Rは、同一若しくは異なって、水素原子、メチル基、−CHCOOM又は−CHOHを表す。Rは、同一若しくは異なって、炭素数2〜16までの2価の基を表す。Xは、同一若しくは異なって、−NH−、−NR−又は−S−を表す。Rは、同一若しくは異なって、メチル基、エチル基、−CHCOOM又は−CHCHOHを表す。Mは、同一若しくは異なって、水素原子、アルカリ金属原子又はアルカリ土類金属原子を表す。
A water-soluble polymer having a structural unit represented by the following general formula (1) and / or (2),
The water-soluble polymer has the following formula in 1 H-NMR measurement:
Figure 2007246785
A water-soluble polymer, wherein the carbon-carbon double bond amount calculated by the formula (1) is 2% or less.
Figure 2007246785
Figure 2007246785
In formula, R < 1 > is the same or different and represents a hydrogen atom or a methyl group. R 2 is the same or different and represents a hydrogen atom, a methyl group, —CH 2 COOM or —CH 2 OH. R 3 is the same or different and represents a divalent group having 2 to 16 carbon atoms. X is the same or different and represents —NH—, —NR 4 — or —S—. R 4 is the same or different and represents a methyl group, an ethyl group, —CH 2 COOM or —CH 2 CH 2 OH. M is the same or different and represents a hydrogen atom, an alkali metal atom or an alkaline earth metal atom.
前記水溶性重合体は、アミン価が3.0mmol/g以上であることを特徴とする請求項1記載の水溶性重合体。 The water-soluble polymer according to claim 1, wherein the water-soluble polymer has an amine value of 3.0 mmol / g or more. 請求項1又は2記載の水溶性重合体を製造する方法であって、
該製造方法は、炭素−炭素二重結合に付加する化合物を重合中又は重合後に反応させる工程を含んでなることを特徴とする水溶性重合体の製造方法。
A method for producing the water-soluble polymer according to claim 1, comprising:
The production method comprises a step of reacting a compound to be added to a carbon-carbon double bond during or after polymerization.
前記炭素−炭素二重結合に付加する化合物は、アミン類、チオール類、亜硫酸塩類及び重亜硫酸塩類からなる群より選ばれる少なくとも1種のものであることを特徴とする請求項3記載の水溶性重合体の製造方法。 The water-soluble compound according to claim 3, wherein the compound added to the carbon-carbon double bond is at least one selected from the group consisting of amines, thiols, sulfites, and bisulfites. A method for producing a polymer. 請求項1又は2記載の水溶性重合体を含むことを特徴とする洗浄剤、水処理剤又は分散剤。 A cleaning agent, a water treatment agent or a dispersing agent comprising the water-soluble polymer according to claim 1. 請求項1又は2記載の水溶性重合体を保存及び/又は輸送する方法であって、
該保存及び/又は輸送する方法は、濃度が30〜70質量%、温度が0〜50℃で行うことを特徴とする保存及び/又は輸送方法。
A method for storing and / or transporting the water-soluble polymer according to claim 1 or 2,
The storage and / or transporting method is carried out at a concentration of 30 to 70% by mass and a temperature of 0 to 50 ° C.
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