JP2009242598A - Polyacrylic acid-based polymer - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a polyacrylic acid-based polymer product usable as a pigment dispersant, and also to provide a pigment dispersant using the polyacrylic acid-based polymer product. <P>SOLUTION: The polyacrylic acid-based polymer product is obtained by polymerization of unsaturated monomers containing acrylic acid and/or a salt thereof using an initiator and an alcohol-based chain transfer agent, and the polyacrylic acid-based polymer product contains a polyacrylic acid-based polymer having a structure (A) derived from the alcohol-based chain transfer agent, and the percentage of the structure (A) derived from the alcohol-based chain transfer agent in the polyacrylic acid-based polymer in term of structure unit of the structure (A) derived from the alcohol-based chain transfer agent in the polyacrylic acid-based polymer is at least 1.5 mol% against the structure unit derived from the unsaturated monomer comprising the polyacrylic acid-based polymer, and the content of inorganic ion derived from the initiator against solid component of the polyacrylic acid-based polymer product is not more than 12,000 mass ppm. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、ポリアクリル酸系重合生成物に関する。   The present invention relates to a polyacrylic acid polymerization product.

洗剤ビルダー、顔料分散剤、水処理剤(スケール成分の付着防止剤)等の用途に、ポリアクリル酸ナトリウムを中心としたポリアクリル酸系重合体が使用されている。これらの市場において、より高い性能を有するポリアクリル酸系重合体が要求されている。   Polyacrylic acid-based polymers mainly composed of sodium polyacrylate are used for applications such as detergent builders, pigment dispersants, and water treatment agents (scale component adhesion inhibitors). In these markets, a polyacrylic acid polymer having higher performance is required.

そのような要求に応える方法として、例えば特許文献1〜3のようなポリアクリル酸系重合体の分子量分布を小さくする技術が知られている。   As a method for meeting such a demand, for example, a technique for reducing the molecular weight distribution of a polyacrylic acid polymer as described in Patent Documents 1 to 3 is known.

また、例えばポリアクリル酸系重合体を洗剤ビルダーとして使用した場合、泥汚れ等を分散する効果等を発揮するが、付け置き洗いに使用した場合等には、初期の泥汚れ等の分散力に加え、経時的な分散力を発揮するポリアクリル酸系重合体の開発が希求されている。
特開2004−143402号 特開2000−312888号 特開昭59−223702号
In addition, for example, when a polyacrylic acid polymer is used as a detergent builder, it exerts an effect of dispersing mud dirt, etc. In addition, development of a polyacrylic acid polymer that exhibits dispersive power over time is desired.
JP 2004-143402 A JP 2000-31888 A JP 59-223702

しかしながら、上記技術によるポリアクリル酸系重合体であっても、未だ、上記のような要求に十分に応えるといえるものではなかった。すなわち、より高性能で、より経時安定性のあるポリアクリル酸系重合体を得ることはできなかった。   However, even the polyacrylic acid polymer produced by the above technique has not yet been able to be said to sufficiently meet the above requirements. That is, it was not possible to obtain a polyacrylic acid polymer having higher performance and stability over time.

そこで、本発明は、前記のような所望のポリアクリル酸系重合体を提供することを目的とする。   Therefore, an object of the present invention is to provide a desired polyacrylic acid polymer as described above.

本発明者らは、上記の現状に鑑み、鋭意研究を行った。その過程でまず、なぜ前記特許文献の技術によっても、経時的な分散性を発揮するポリアクリル酸系重合体を得ることができないのか、以下の通り詳細に探索した。   In view of the above situation, the present inventors have conducted intensive research. First, in the process, the inventors investigated in detail as follows why the polyacrylic acid polymer exhibiting dispersibility over time could not be obtained by the technique of the above-mentioned patent document.

ところで、一般にポリアクリル酸重合体は、分子量の小さい領域では良好な分散能を示すことから、上記用途に用いるポリアクリル酸重合体は、低分子量に制御される。   By the way, since a polyacrylic acid polymer generally shows a good dispersibility in a region having a small molecular weight, the polyacrylic acid polymer used for the above-mentioned use is controlled to have a low molecular weight.

重合体の分子量を調節する方法としては、一般的に、ラジカル重合を開始する時の重合開始剤(本明細書中、単に「開始剤」とも称する)の量の調節、単量体混合物の濃度の調節、重合反応の温度・時間の調節、重合溶媒の選択、連鎖移動剤の使用、分子量調整効果のある単量体の使用等が挙げられる。中でも、低分子量である重合体を得る場合、重合開始剤の量を多く使用することが通常的に行われている。   As a method for adjusting the molecular weight of a polymer, generally, the amount of a polymerization initiator (also referred to simply as “initiator” in the present specification) when starting radical polymerization is adjusted, and the concentration of a monomer mixture. Adjustment of the temperature and time of the polymerization reaction, selection of a polymerization solvent, use of a chain transfer agent, use of a monomer having a molecular weight adjusting effect, and the like. In particular, when obtaining a polymer having a low molecular weight, a large amount of a polymerization initiator is usually used.

本発明者らは、このような当業者が通常的に行う手段自体に着目し、経時的な分散性を発揮するポリアクリル酸系重合体を得ることができないのは、重合開始剤の量が多く使用されたことに起因して、残存する重合開始剤由来の無機イオンの影響による重合体分子が、収縮することにより、泥汚れや顔料等の粒子表面から重合体の脱離が起こりやすくなっていると考えた。   The present inventors pay attention to such means that those skilled in the art normally perform, and it is not possible to obtain a polyacrylic acid polymer that exhibits dispersibility over time. Due to the fact that many polymer molecules are used, the polymer molecules due to the influence of inorganic ions derived from the remaining polymerization initiator shrink, and the polymer is likely to be detached from the particle surface such as mud stains and pigments. I thought.

本発明者らはまた、ポリアクリル酸系重合体の吸着基になるべく影響を与えない重合体末端を、主として修飾することを検討した。   The inventors have also studied to mainly modify the polymer terminal that does not affect the adsorbing group of the polyacrylic acid polymer as much as possible.

ポリアクリル酸重合体の親水性が高すぎても、疎水性が高すぎても経時的な分散性が低下する傾向がある。かような傾向に鑑み、イソプロピルアルコール構造やセカンダリーブチルアルコール構造のような「親水性/疎水性のバランスの取れた置換基」を末端に導入すれば、ポリアクリル酸系重合体分子が泥汚れや顔料等の粒子表面に、より安定に吸着するのではないかと考えた。その考えの下、鋭意研究を行い、本発明を完成させるに至った。   Even if the hydrophilicity of the polyacrylic acid polymer is too high or the hydrophobicity is too high, the dispersibility with time tends to decrease. In view of such a tendency, if a “hydrophilic / hydrophobic balanced substituent” such as an isopropyl alcohol structure or a secondary butyl alcohol structure is introduced at the terminal, the polyacrylic acid polymer molecule can We thought that it would adsorb more stably on the surface of particles such as pigments. Based on this idea, intensive research was conducted and the present invention was completed.

すなわち、本発明は、重合開始剤およびアルコール系連鎖移動剤を用いて、アクリル酸および/またはその塩を含む不飽和単量体を重合することにより得られるポリアクリル酸系重合生成物であって、前記ポリアクリル酸系重合生成物は、アルコール系連鎖移動剤由来の構造(A)を有するポリアクリル酸系重合体を含み、該ポリアクリル酸系重合体が有するアルコール系連鎖移動剤由来の構造(A)の割合は、ポリアクリル酸系重合体を構成する不飽和単量体由来の構造単位に対し、該ポリアクリル酸系重合体が有するアルコール系連鎖移動剤由来の構造(A)の構造単位が、1.5mol%以上であり、前記重合開始剤由来の無機イオン含有量が、ポリアクリル酸系重合生成物の固形分に対し、12,000質量ppm以下である、ポリアクリル酸系重合生成物である。   That is, the present invention is a polyacrylic acid polymerization product obtained by polymerizing an unsaturated monomer containing acrylic acid and / or a salt thereof using a polymerization initiator and an alcohol chain transfer agent. The polyacrylic acid-based polymerization product includes a polyacrylic acid-based polymer having a structure (A) derived from an alcohol-based chain transfer agent, and the polyacrylic acid-based polymer has a structure derived from an alcohol-based chain transfer agent. The proportion of (A) is the structure of the structure (A) derived from the alcohol chain transfer agent of the polyacrylic acid polymer relative to the structural unit derived from the unsaturated monomer constituting the polyacrylic acid polymer. The unit is 1.5 mol% or more, and the content of inorganic ions derived from the polymerization initiator is 12,000 ppm by mass or less based on the solid content of the polyacrylic acid-based polymerization product. It is acrylic acid polymer product.

本発明によれば、泥汚れや顔料の分散力を発揮する、より高性能で、より経時安定性のあるポリアクリル酸系重合体を含むポリアクリル酸系重合生成物を得ることができる。   According to the present invention, it is possible to obtain a polyacrylic acid-based polymerization product including a polyacrylic acid-based polymer that exhibits mud dirt and pigment dispersion power and has higher performance and stability over time.

以下、本発明を詳細に説明する。   Hereinafter, the present invention will be described in detail.

本発明は、重合開始剤およびアルコール系連鎖移動剤を用いて、アクリル酸および/またはその塩を含む不飽和単量体を重合することにより得られるポリアクリル酸系重合生成物であって、前記ポリアクリル酸系重合生成物は、アルコール系連鎖移動剤由来の構造(A)を有するポリアクリル酸系重合体を含み、該ポリアクリル酸系重合体が有するアルコール系連鎖移動剤由来の構造(A)の割合は、ポリアクリル酸系重合体を構成する不飽和単量体由来の構造単位に対し、該ポリアクリル酸系重合体が有するアルコール系連鎖移動剤由来の構造(A)の構造単位が、1.5mol%以上であり、前記重合開始剤由来の無機イオン含有量が、ポリアクリル酸系重合生成物の固形分に対し、12,000質量ppm以下である、ポリアクリル酸系重合生成物である。   The present invention is a polyacrylic acid polymerization product obtained by polymerizing an unsaturated monomer containing acrylic acid and / or a salt thereof using a polymerization initiator and an alcohol chain transfer agent, The polyacrylic acid-based polymerization product includes a polyacrylic acid-based polymer having a structure (A) derived from an alcohol-based chain transfer agent, and the polyacrylic acid-based polymer has a structure (A The proportion of the structural unit derived from the unsaturated monomer constituting the polyacrylic acid polymer is the structural unit of the structure (A) derived from the alcohol chain transfer agent of the polyacrylic acid polymer. , 1.5 mol% or more, and the content of inorganic ions derived from the polymerization initiator is 12,000 mass ppm or less based on the solid content of the polyacrylic acid-based polymerization product. The polymerization product.

本明細書中で使用される、「ポリアクリル酸系重合生成物」との語句は、重合開始剤およびアルコール系連鎖移動剤を用いて、アクリル酸および/またはその塩を含む不飽和単量体を重合することにより得られる物をいう。つまり、これらにより得られる物の意であるので、その状態は、溶媒が除去された固体状態であってもよいし、後述する水および/または水溶性有機溶媒に溶解した溶液状態であってもよい。   As used herein, the phrase “polyacrylic acid-based polymerization product” is an unsaturated monomer containing acrylic acid and / or a salt thereof using a polymerization initiator and an alcohol-based chain transfer agent. Refers to a product obtained by polymerizing That is, since it means the product obtained by these, the state may be a solid state from which the solvent is removed, or a solution state dissolved in water and / or a water-soluble organic solvent described later. Good.

また、「生成物」としたのは、本願のポリアクリル酸系重合生成物は、重合開始剤およびアルコール系連鎖移動剤を用いて、アクリル酸および/またはその塩を含む不飽和単量体を重合することにより得られる物であるので、ポリアクリル酸系重合体のみならず、原料である重合開始剤由来の無機イオン等を含むことがあるためである。別の観点で考えると、「ポリアクリル酸系重合生成物」は、2以上の成分からなるという点では、「ポリアクリル酸系重合体組成物」とも言える。   Further, the “product” means that the polyacrylic acid-based polymerization product of the present application contains an unsaturated monomer containing acrylic acid and / or a salt thereof using a polymerization initiator and an alcohol-based chain transfer agent. This is because it is a product obtained by polymerization and may contain not only a polyacrylic acid polymer but also inorganic ions derived from a polymerization initiator as a raw material. From another point of view, the “polyacrylic acid polymerization product” can be said to be a “polyacrylic acid polymer composition” in that it consists of two or more components.

[アクリル酸および/またはその塩を含む不飽和単量体]
本発明に用いられうるアクリル酸および/またはその塩を含む不飽和単量体は、アクリル酸および/またはその塩に由来する繰り返し単位を主鎖に有する重合体である。また、ポリアクリル酸系重合生成物は、アルコール系連鎖移動剤由来の構造(A)を有するポリアクリル酸系重合体を含む。
[Unsaturated monomer containing acrylic acid and / or salt thereof]
The unsaturated monomer containing acrylic acid and / or a salt thereof that can be used in the present invention is a polymer having a repeating unit derived from acrylic acid and / or a salt thereof in the main chain. The polyacrylic acid polymerization product includes a polyacrylic acid polymer having a structure (A) derived from an alcohol chain transfer agent.

本発明者らは、ポリアクリル酸重合体の親水性が高すぎても、疎水性が高すぎても経時的な分散性が低下する傾向に鑑み、「親水性/疎水性のバランスの取れた置換基」を末端に導入するとの創意工夫を行った結果、驚くべきことに、所望の特性を有するポリアクリル酸重合体生成物を得ることができたのである。   In light of the tendency of the dispersibility over time to decrease even when the hydrophilicity of the polyacrylic acid polymer is too high or too high in hydrophobicity, the present inventors have found that “the balance between hydrophilicity / hydrophobicity is balanced. As a result of the ingenuity of introducing a “substituent” at the terminal, it was surprisingly possible to obtain a polyacrylic acid polymer product having desired characteristics.

ここで、「アルコール系連鎖移動剤由来の構造(A)を有する」とは、具体的には、主としてポリアクリル酸系重合体の末端にアルコール系連鎖移動剤由来の構造を有することであり、重合体主鎖の水素ラジカル引き抜き後の連鎖移動反応や、側鎖のカルボキシル基のエステル化により、主鎖や側鎖に導入されたアルコール系連鎖移動剤由来の構造も含む。   Here, “having a structure (A) derived from an alcohol chain transfer agent” specifically means having a structure derived from an alcohol chain transfer agent mainly at the terminal of the polyacrylic acid polymer, It also includes a structure derived from an alcohol-based chain transfer agent introduced into the main chain or side chain by chain transfer reaction after abstracting the hydrogen radical of the polymer main chain or esterification of the side chain carboxyl group.

ここで、「該ポリアクリル酸系重合体が有するアルコール系連鎖移動剤由来の構造(A)の割合は、ポリアクリル酸系重合体を構成する不飽和単量体由来の構造単位に対し、重合体が有する構造(A)の構造単位が、1.5mol%以上であり、(該ポリアクリル酸系重合体が有するアルコール系連鎖移動剤由来の構造(A)の構造単位の、ポリアクリル酸系重合体を構成する不飽和単量体由来の構造単位に対する比率(mol%)を、本明細書中、「構造(A)のモル比率」とも称する)」について説明を行う。   Here, “the ratio of the structure (A) derived from the alcohol chain transfer agent of the polyacrylic acid polymer is higher than the structural unit derived from the unsaturated monomer constituting the polyacrylic acid polymer. The structural unit of the structure (A) that the coalescence has is 1.5 mol% or more, and the polyacrylic acid type of the structural unit of the structure (A) derived from the alcohol chain transfer agent of the polyacrylic acid polymer The ratio (mol%) with respect to the structural unit derived from the unsaturated monomer constituting the polymer is also referred to as “molar ratio of structure (A)” in this specification.

[「構造(A)のモル比率」]
「構造(A)のモル比率」は、
["Molar ratio of structure (A)"]
“Molar ratio of structure (A)” is

Figure 2009242598
Figure 2009242598

で表すことができる。なお、「構造(A)のモル比率」を測定(算出)する具体的方法としては、実施例の欄に詳説する。 Can be expressed as A specific method for measuring (calculating) the “molar ratio of the structure (A)” is described in detail in the column of Examples.

重合開始剤およびアルコール系連鎖移動剤を用いて、アクリル酸および/またはその塩を含む不飽和単量体を重合することにより、ポリアクリル酸系重合体が得られる。アルコール系連鎖移動剤は、上述の通り、重合により得られたポリアクリル酸系重合体の末端や、ポリアクリル酸系重合体の主鎖、および/または側鎖のカルボシキル基に導入され、得られたポリアクリル酸系重合体は、アルコール系連鎖移動剤由来の構造(A)を有するのである。つまり、「構造(A)のモル比率」とは、重合体生成物中のポリアクリル酸系重合体に、どれだけのアルコール系連鎖移動剤由来の構造が導入されているかを示す指標である。換言すると、ポリアクリル酸系重合体中の連鎖移動剤に由来する骨格の比率である。   A polyacrylic acid polymer is obtained by polymerizing an unsaturated monomer containing acrylic acid and / or a salt thereof using a polymerization initiator and an alcohol chain transfer agent. As described above, the alcohol-based chain transfer agent is introduced into the terminal of the polyacrylic acid polymer obtained by polymerization, the main chain of the polyacrylic acid polymer, and / or the side-chain carboxy group. The polyacrylic acid polymer has a structure (A) derived from an alcohol chain transfer agent. That is, the “molar ratio of the structure (A)” is an index indicating how many alcohol chain transfer agent-derived structures are introduced into the polyacrylic acid polymer in the polymer product. In other words, it is the ratio of the skeleton derived from the chain transfer agent in the polyacrylic acid polymer.

ここで、「構造(A)のモル比率」が示す意味を、具体例を挙げて説明する。   Here, the meaning of the “molar ratio of the structure (A)” will be described with a specific example.

「構造(A)のモル比率」は、重合体を構成する単量体単位に対して、重合体にどの程度アルコール系連鎖移動剤が導入されているかを示す。重合により得られたポリアクリル酸系重合体に、アルコール系連鎖移動剤が多く導入されていれば、それだけ「構造(A)のモル比率」が増加することになる。   “Mole ratio of structure (A)” indicates how much alcohol-based chain transfer agent is introduced into the polymer with respect to the monomer units constituting the polymer. If a large amount of an alcohol chain transfer agent is introduced into the polyacrylic acid polymer obtained by polymerization, the “molar ratio of the structure (A)” increases accordingly.

本発明のポリアクリル酸系重合体は、「構造(A)のモル比率」は、1.5mol%以上であれば特に制限はないが、泥汚れや顔料の分散力の観点で、好ましくは1.5〜3.5mol%、より好ましくは1.6〜3.0mol%、さらに好ましくは1.7〜2.8mol%である。1.5mol%未満であると、分散力の経時安定性が低下するとの結果になる虞れがある。   The polyacrylic acid-based polymer of the present invention is not particularly limited as long as the “molar ratio of the structure (A)” is 1.5 mol% or more, but is preferably 1 from the viewpoint of mud stain and pigment dispersibility. It is 0.5-3.5 mol%, More preferably, it is 1.6-3.0 mol%, More preferably, it is 1.7-2.8 mol%. If it is less than 1.5 mol%, the dispersion stability of the dispersion force may decrease.

ここで、「構造(A)のモル比率」は、後述するようにHNMRにより算出できる。例えば、アクリル酸の単独重合体であれば、以下のように算出することができる。アクリル酸の単独重合体における「不飽和単量体由来の構成単位」とは、当然、アクリル酸に由来の単位である。ここで、「アクリル酸に由来の単位」とは、アクリル酸(CH=CHCOOH)が重合した後の構造(−CH−CH(COOH)−)を表す。すなわち、HNMRチャートにおいて、構造(A)のピーク面積を構造(A)のプロトン数で除した値を、アクリル酸由来の構造単位のメチン基のプロトン(アクリル酸由来の構造単位中のメチンプロトン数は1である)のピーク面積をメチン基のプロトン数1で除した値で除することにより、「構造(A)のモル比率」が算出できる。 Here, the “molar ratio of the structure (A)” can be calculated by 1 HNMR as described later. For example, if it is a homopolymer of acrylic acid, it can be calculated as follows. The “structural unit derived from an unsaturated monomer” in a homopolymer of acrylic acid is naturally a unit derived from acrylic acid. Here, “unit derived from acrylic acid” represents a structure (—CH 2 —CH (COOH) —) after acrylic acid (CH 2 ═CHCOOH) is polymerized. That is, in the 1 HNMR chart, the value obtained by dividing the peak area of the structure (A) by the number of protons of the structure (A) is the proton of the methine group of the structural unit derived from acrylic acid (the methine proton in the structural unit derived from acrylic acid). (The number is 1)) is divided by the value obtained by dividing the peak area by the number of protons of the methine group, the “molar ratio of the structure (A)” can be calculated.

上記ピーク面積は、プリントアウトしたチャートから、ピークを切り取り、質量を測定することにより比較してもよい。   The peak areas may be compared by cutting out a peak from a printed chart and measuring the mass.

本発明において、上記「重合体を構成する不飽和単量体由来の構成単位のモル数」を計算するときは、単量体由来の構成単位が主鎖に該当する部分にメチン基を有する場合には、メチン基のプロトンのピークを計算に使用する。単量体由来の構成単位が主鎖に該当する部分にメチン基を有さない場合には、主鎖に該当する部分のメチレン基のプロトンのピーク、又は側鎖のプロトンのピークを計算に使用する。   In the present invention, when calculating “the number of moles of the structural unit derived from the unsaturated monomer constituting the polymer”, the structural unit derived from the monomer has a methine group in the portion corresponding to the main chain. For the calculation, the proton peak of the methine group is used in the calculation. When the monomer-derived structural unit does not have a methine group in the part corresponding to the main chain, the proton peak of the methylene group or the peak of the side chain proton is used in the calculation. To do.

なお、HNMRの測定は、重合体生成物を、乾燥した後、測定溶媒に溶解して測定する。しかし、重合体生成物が残存モノマー等の不純物を多く含むこと等により、測定が困難な場合には、重合体生成物を、透析処理する等の公知の方法で単量体等を除去した後、乾燥した後、測定溶媒に溶解して測定してもよい。 1 HNMR is measured by dissolving the polymer product in a measurement solvent after drying. However, if the measurement is difficult due to the polymer product containing a large amount of impurities such as residual monomers, the polymer product is removed by a known method such as dialysis treatment. After drying, it may be measured by dissolving in a measurement solvent.

なお、ポリアクリル酸系重合体は、本発明の効果を損なわない範囲で、他の共重合可能な単量体と共重合した構造を持つものであってもよい。   The polyacrylic acid-based polymer may have a structure copolymerized with other copolymerizable monomers within a range not impairing the effects of the present invention.

上記アクリル酸および/またはその塩は、アクリル酸およびアクリル酸塩の少なくとも一方である。アクリル酸塩としては、特に限定されないが、例えば、アクリル酸ナトリウム、アクリル酸カリウム等のアクリル酸アルカリ金属塩;アクリル酸アンモニウム;アクリル酸有機アミン塩等が挙げられる。これらは単独で用いてもよく、2種類以上を併用してもよい。   The acrylic acid and / or salt thereof is at least one of acrylic acid and acrylate. Although it does not specifically limit as acrylate, For example, acrylic acid alkali metal salts, such as sodium acrylate and potassium acrylate; Ammonium acrylate; Acrylic acid organic amine salt etc. are mentioned. These may be used alone or in combination of two or more.

上記他の共重合可能な単量体としては、特に限定されるものではなく、必要に応じて併用することができるが、以下に記載するものを用いるのが好ましい。   The other copolymerizable monomer is not particularly limited and may be used in combination as necessary, but those described below are preferably used.

すなわち、他の共重合可能な単量体としては、例えば、メタクリル酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、シトラコン酸、アコニット酸等の不飽和カルボン酸系単量体;(メタ)アクリルアミド、t−ブチル(メタ)アクリルアミド等のアミド系単量体;(メタ)アクリル酸エステル、スチレン、2−メチルスチレン、酢酸ビニル等の疎水性単量体;ビニルスルホン酸、アリルスルホン酸、メタリルスルホン酸、スチレンスルホン酸、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸、3−アリロキシ−2−ヒドロキシ−プロパンスルホン酸、スルホエチル(メタ)アクリレート、スルホプロピル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシスルホプロピル(メタ)アクリレート、スルホエチルマレイミド等の不飽和スルホン酸単量体;上記不飽和ジカルボン酸系単量体、上記不飽和多価カルボン酸系単量体または上記不飽和スルホン酸系単量体を、1価金属、2価金属、アンモニア、有機アミン等で部分中和または完全中和してなる中和物;2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、α−ヒドロキシアクリル酸、ビニルアルコール等の水酸基含有不飽和単量体;ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート等のカチオン性単量体;(メタ)アクリロニトリル等のニトリル系単量体;(メタ)アクリルアミドメタンホスホン酸等の含リン単量体;メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル等のアルキルビニルエーテル類;ビニルピロリドン;(メタ)アリルアルコールのエチレンオキシド付加物、イソプレノ−ルのエチレンオキシド付加物、(メタ)アクリル酸の(アルコキシ)ポリエチレングリコールエステル等が挙げられる。これらは単独で用いてもよく、またこれらを2種類以上併用してもよい。   That is, other copolymerizable monomers include, for example, unsaturated carboxylic acid monomers such as methacrylic acid, maleic acid, fumaric acid, itaconic acid, citraconic acid, and aconitic acid; (meth) acrylamide, t Amide monomers such as butyl (meth) acrylamide; Hydrophobic monomers such as (meth) acrylic acid ester, styrene, 2-methylstyrene, vinyl acetate; Vinyl sulfonic acid, allyl sulfonic acid, methallyl sulfonic acid , Styrenesulfonic acid, 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid, 3-allyloxy-2-hydroxy-propanesulfonic acid, sulfoethyl (meth) acrylate, sulfopropyl (meth) acrylate, 2-hydroxysulfopropyl (meth) acrylate , Unsaturated sulfonic acid monomers such as sulfoethylmaleimide; Partially neutralizing the unsaturated dicarboxylic acid monomer, the unsaturated polycarboxylic acid monomer or the unsaturated sulfonic acid monomer with a monovalent metal, divalent metal, ammonia, organic amine or the like Neutralized product obtained by complete neutralization; hydroxyl group-containing unsaturated monomer such as 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, α-hydroxyacrylic acid, vinyl alcohol; dimethylaminoethyl ( Cationic monomers such as (meth) acrylate; nitrile monomers such as (meth) acrylonitrile; phosphorus-containing monomers such as (meth) acrylamide methanephosphonic acid; alkyl vinyl ethers such as methyl vinyl ether and ethyl vinyl ether; vinyl Pyrrolidone; ethylene oxide adduct of (meth) allyl alcohol, ethylene of isoprenol Examples thereof include oxide adducts and (alkoxy) polyethylene glycol esters of (meth) acrylic acid. These may be used alone or in combination of two or more.

この場合、他の共重合可能な単量体の比率は、得られうるポリアクリル酸系重合体の特性(経時安定性、高濃度での低粘性、分散性など)を損なわれない範囲であれば、特に限定されないが、不飽和単量体全体の、0〜30質量%、より好ましくは0〜10質量%である。   In this case, the ratio of the other copolymerizable monomer may be within a range that does not impair the characteristics of the polyacrylic acid polymer that can be obtained (such as stability over time, low viscosity at a high concentration, and dispersibility). Although not particularly limited, it is 0 to 30% by mass, more preferably 0 to 10% by mass, based on the entire unsaturated monomer.

また、この際、不飽和単量体における不飽和モノカルボン酸および不飽和ジカルボン酸の割合が、90mol%以上であると、泥汚れや顔料の分散力の観点で好ましく、より好ましくは95mol%以上であり、さらに好ましくは97mol%以上であり、特に好ましくは100mol%である。   Further, at this time, the ratio of the unsaturated monocarboxylic acid and unsaturated dicarboxylic acid in the unsaturated monomer is preferably 90 mol% or more from the viewpoint of mud stain and pigment dispersibility, more preferably 95 mol% or more. More preferably, it is 97 mol% or more, and particularly preferably 100 mol%.

本発明のポリアクリル酸系重合体は、同一の繰り返し単位からなるものであっても、または異なる繰り返し単位からなるものであってもよく、後者の場合には、その繰り返し単位の結合形態はブロック状であってもまたはランダム状であってもよい。   The polyacrylic acid polymer of the present invention may be composed of the same repeating unit or different repeating units. In the latter case, the bonding form of the repeating unit is a block. The shape may be random or random.

本発明のポリアクリル酸系重合体の分子構造としては、分岐状であっても、直鎖状であってもよいが、直鎖状であることが好ましい。   The molecular structure of the polyacrylic acid polymer of the present invention may be branched or linear, but is preferably linear.

本発明のポリアクリル酸系重合体の重量平均分子量は、1500〜50,000の範囲、より好ましくは1800〜20,000、さらにより好ましくは2000〜15,000の範囲である。かような範囲であると、分子量の小さい領域で分散能を示すため好ましい。なお、本明細書中、重量平均分子量は、実施例の欄に記載の方法によって得られた値を言うものとする。   The weight average molecular weight of the polyacrylic acid polymer of the present invention is in the range of 1500 to 50,000, more preferably 1800 to 20,000, and even more preferably 2000 to 15,000. Such a range is preferable because the dispersibility is exhibited in a region having a small molecular weight. In addition, in this specification, a weight average molecular weight shall say the value obtained by the method as described in the column of an Example.

[残存する無機イオンの含量]
重合開始剤およびアルコール系連鎖移動剤を用いて、アクリル酸および/またはその塩を含む不飽和単量体を重合することにより得られるポリアクリル酸系重合生成物であって、前記重合開始剤由来の無機イオン含有量(本明細書中「残存する無機イオンの含量」とも称する)が、ポリアクリル酸系重合生成物の固形分に対し、12,000質量ppm以下である。
[Content of remaining inorganic ions]
A polyacrylic acid polymerization product obtained by polymerizing an unsaturated monomer containing acrylic acid and / or a salt thereof using a polymerization initiator and an alcohol chain transfer agent, and derived from the polymerization initiator The inorganic ion content (also referred to as “content of remaining inorganic ions” in the present specification) is 12,000 ppm by mass or less based on the solid content of the polyacrylic acid-based polymerization product.

残存する無機イオンの含量が、12,000質量ppmを超えると、ポリアクリル酸系重合生成物を洗剤ビルダー等に使用した際、粘性や経時安定性が低下するという結果に繋がる。よって、本発明のポリアクリル酸系重合生成物を洗剤ビルダー等に使用した際の、粘性や経時安定性を考慮すると、好ましくは9,300質量ppm以下であり、より好ましくは8,200以下であり、さらに好ましくは7,000以下である。なお、実情を考えると、2,000質量ppm以上である。   When the content of the remaining inorganic ions exceeds 12,000 ppm by mass, when the polyacrylic acid-based polymerization product is used in a detergent builder or the like, it leads to a result that viscosity and stability over time are lowered. Therefore, in consideration of viscosity and stability over time when the polyacrylic acid-based polymerization product of the present invention is used for a detergent builder or the like, it is preferably 9,300 mass ppm or less, more preferably 8,200 or less. Yes, more preferably 7,000 or less. In consideration of the actual situation, it is 2,000 mass ppm or more.

上記の通り、本発明者らは、重合体に特定の構造を所定量導入することに加えて、残存する無機イオンの量を減らす処方を行う研究を行った結果、驚くべきことに、経時安定性があり、かつ、より高濃度で、より低粘度の水性分散体を得ることができるポリアクリル酸系重合生成物を得ることができたのである。   As described above, the present inventors have surprisingly found that, as a result of conducting research to formulate to reduce the amount of remaining inorganic ions in addition to introducing a predetermined amount of a specific structure into the polymer, Thus, a polyacrylic acid-based polymerization product capable of obtaining an aqueous dispersion having a higher concentration and a lower viscosity can be obtained.

残存する重合開始剤由来の無機イオンとしては、硫酸イオン、亜硫酸イオンなどの硫黄原子を含むもの、次亜リン酸イオン、亜リン酸イオン、リン酸イオンなどのリン原子を含むもの、亜硝酸イオン、硝酸イオンなどの窒素原子を含むものなどが挙げられる。これらのうち、硫黄原子を含むものの影響が最も大きい。なお、残存する重合開始剤由来の無機イオンの含量を測定方法に関しては、実施例の欄にて詳説する。   Inorganic ions derived from the remaining polymerization initiator include those containing sulfur atoms such as sulfate ion and sulfite ion, those containing phosphorus atoms such as hypophosphite ion, phosphite ion and phosphate ion, nitrite ion And those containing nitrogen atoms such as nitrate ions. Of these, those containing sulfur atoms have the greatest influence. The method for measuring the content of the remaining inorganic ions derived from the polymerization initiator will be described in detail in the Examples section.

また、重合開始剤およびアルコール系連鎖移動剤を用いて、アクリル酸および/またはその塩を含む不飽和単量体を重合することにより得られるポリアクリル酸系重合生成物においては、残存する不飽和単量体(本明細書中、「残存モノマー」とも称する)が少なければ少ないほどよい。   In the polyacrylic acid polymerization product obtained by polymerizing an unsaturated monomer containing acrylic acid and / or a salt thereof using a polymerization initiator and an alcohol chain transfer agent, residual unsaturation The fewer monomers (also referred to herein as “residual monomers”), the better.

残存モノマーの含量は、具体的には、ポリアクリル酸系重合生成物の固形分に対し、5000質量ppm以下が好ましく、残存モノマーの含量が、12,000質量ppmを超えると、分散剤性能の悪化に繋がる虞れがある。よって、より優れた分散剤性能を発揮させることを考慮すると、好ましくは8,200質量ppm以下であり、より好ましくは7,000以下であり、さらに好ましくは4,500以下である。なお、実情を考えると、2,000質量ppm以上である。   Specifically, the content of the residual monomer is preferably 5000 ppm by mass or less with respect to the solid content of the polyacrylic acid-based polymerization product, and when the content of the residual monomer exceeds 12,000 ppm by mass, There is a risk of deterioration. Therefore, in consideration of exhibiting more excellent dispersant performance, it is preferably 8,200 ppm by mass or less, more preferably 7,000 or less, and further preferably 4,500 or less. In consideration of the actual situation, it is 2,000 mass ppm or more.

なお、本明細書においては、後述する分子量の測定方法と同じ条件で分析して検出した残存モノマーを定量した。   In the present specification, the residual monomer detected and analyzed under the same conditions as in the molecular weight measurement method described later was quantified.

また、本発明のポリアクリル酸系重合生成物の分子量分布としては、1.2〜3.0が好ましい。より好ましくは、1.3〜2.8であり、さらに好ましくは、1.5〜2.5である。ここで、分子量分布とは、重量平均分子量/数平均分子量で表される数値である。かような範囲であると、無機物の分散力の向上の観点から好ましい。   Further, the molecular weight distribution of the polyacrylic acid polymerization product of the present invention is preferably 1.2 to 3.0. More preferably, it is 1.3-2.8, More preferably, it is 1.5-2.5. Here, the molecular weight distribution is a numerical value represented by weight average molecular weight / number average molecular weight. Such a range is preferable from the viewpoint of improving the dispersibility of the inorganic substance.

[本発明の重合生成物を製造する方法]
上記の通り、本発明は、重合開始剤およびアルコール系連鎖移動剤を用いて、アクリル酸および/またはその塩を含む不飽和単量体を重合することにより得られるポリアクリル酸系重合生成物であって、前記ポリアクリル酸系重合生成物は、アルコール系連鎖移動剤由来の構造(A)を有するポリアクリル酸系重合体を含み、該ポリアクリル酸系重合体が有するアルコール系連鎖移動剤由来の構造(A)の割合は、ポリアクリル酸系重合体を構成する不飽和単量体由来の構造単位に対し、該ポリアクリル酸系重合体が有するアルコール系連鎖移動剤由来の構造(A)の構造単位が、1.5mol%以上であり、前記重合開始剤由来の無機イオン含有量が、ポリアクリル酸系重合生成物の固形分に対し、12,000質量ppm以下である、ポリアクリル酸系重合生成物である。
[Method for Producing Polymerization Product of the Present Invention]
As described above, the present invention is a polyacrylic acid polymerization product obtained by polymerizing an unsaturated monomer containing acrylic acid and / or a salt thereof using a polymerization initiator and an alcohol chain transfer agent. The polyacrylic acid-based polymerization product includes a polyacrylic acid-based polymer having a structure (A) derived from an alcohol-based chain transfer agent, and the polyacrylic acid-based polymer has an alcohol-based chain transfer agent-derived The ratio of the structure (A) is the structure derived from the alcohol chain transfer agent of the polyacrylic acid polymer (A) relative to the structural unit derived from the unsaturated monomer constituting the polyacrylic acid polymer. The polymer unit is 1.5 mol% or more, and the content of inorganic ions derived from the polymerization initiator is 12,000 ppm by mass or less based on the solid content of the polyacrylic acid polymerization product. Acrylic acid-based polymer product.

なお、本明細書中、重合により得られるポリアクリル酸系重合体を単に、「重合体」や「ポリマー」とも称する。   In the present specification, a polyacrylic acid polymer obtained by polymerization is also simply referred to as “polymer” or “polymer”.

本発明は、逆転の発想を用いて、重合体に特定の構造を所定量導入することのみならず、残存する無機イオンの量を低減させるという技術的思想に特徴を有する。したがって、「ポリアクリル酸系重合体を構成する不飽和単量体由来の構造単位に対し、該ポリアクリル酸系重合体が有するアルコール系連鎖移動剤由来の構造(A)の構造単位が、1.5mol%以上であり、前記重合開始剤由来の無機イオン含有量が、ポリアクリル酸系重合生成物の固形分に対し、12,000質量ppm以下」にせしめる具体的方法を以下に説明する。   The present invention is characterized not only by introducing a predetermined amount of a specific structure into a polymer using the concept of reversal but also by the technical idea of reducing the amount of remaining inorganic ions. Therefore, “the structural unit derived from the alcohol-based chain transfer agent of the polyacrylic acid polymer is 1 in relation to the structural unit derived from the unsaturated monomer constituting the polyacrylic acid polymer. A specific method in which the content of the inorganic ion derived from the polymerization initiator is 12,000 ppm by mass or less based on the solid content of the polyacrylic acid polymerization product will be described below.

本発明のポリアクリル酸系重合生成物を製造する方法としては、溶媒(「重合溶媒」とも称する)中で重合開始剤を用いて行うことが、特に好適に挙げられる。   The method for producing the polyacrylic acid-based polymerization product of the present invention is particularly preferably carried out using a polymerization initiator in a solvent (also referred to as “polymerization solvent”).

上記ポリアクリル酸系重合生成物の重合溶媒としては、好ましくは水が用いられ、必要により水溶性有機溶剤を適宜添加するとよい。つまり、重合溶媒が混合溶媒の形態であってもよい。   As the polymerization solvent for the polyacrylic acid-based polymerization product, water is preferably used, and a water-soluble organic solvent may be appropriately added as necessary. That is, the polymerization solvent may be in the form of a mixed solvent.

水としては、特に制限はなく、水道水、イオン交換水、蒸留水、純水(イオン交換後、蒸留)のいずれでもよいが、無機イオンが取り除かれているという観点で、イオン交換水か、純水が、好適である。   The water is not particularly limited and may be tap water, ion exchange water, distilled water, or pure water (distilled after ion exchange), but from the viewpoint of removing inorganic ions, Pure water is preferred.

水溶性有機溶剤としては、特に限定されないが、例えば、メタノール、エタノール、1−プロパノール、2−プロパノール(イソプロパノール)、1−ブタノール、2−ブタノール、t−ブタノール等の低級アルコール類;ジメチルホルムアミド等のアミド類;アセトン等のケトン類;1、4−ジオキサン等のエーテル類等が挙げられ、これらの中から1種類または2種類以上適宜選んで使用できる。中でも、イソプロパノールは、連鎖移動効果を奏するため好ましい。重合液を部分中和して、相分離させ、上層に低分子量生成物を移行させ、狭い分子量分布の重合生成物を得るとの観点から、2−プロパノール(イソプロパノール)や2−ブタノール、t−ブタノール等がさらに好ましい。中でも、イソプロパノールは、連鎖移動効果を奏するため好ましい。   Although it does not specifically limit as a water-soluble organic solvent, For example, lower alcohols, such as methanol, ethanol, 1-propanol, 2-propanol (isopropanol), 1-butanol, 2-butanol, t-butanol; Dimethylformamide etc. Amides; Ketones such as acetone; Ethers such as 1,4-dioxane and the like, and one or more of these may be appropriately selected and used. Of these, isopropanol is preferable because of its chain transfer effect. From the viewpoint of partially neutralizing the polymerization liquid, causing phase separation, transferring a low molecular weight product to the upper layer, and obtaining a polymerization product having a narrow molecular weight distribution, 2-propanol (isopropanol), 2-butanol, t- Butanol and the like are more preferable. Of these, isopropanol is preferable because of its chain transfer effect.

アルコール系連鎖移動剤としては、2−プロパノール(イソプロパノール)、2−ブタノール等の2級アルコールやt−ブタノール等が挙げられる。これらは、重合溶媒として兼用してもよい。   Examples of the alcohol chain transfer agent include secondary alcohols such as 2-propanol (isopropanol) and 2-butanol, and t-butanol. These may also be used as a polymerization solvent.

重合溶媒が混合溶媒の形態である場合、水溶性有機溶剤の添加割合は、混合溶媒全量に対し、好ましくは10〜95質量%、より好ましくは20〜90質量%、さらに好ましくは25〜75質量%である。95質量%を超えると、重合した重合生成物が析出する虞れがある。   When the polymerization solvent is in the form of a mixed solvent, the addition ratio of the water-soluble organic solvent is preferably 10 to 95% by mass, more preferably 20 to 90% by mass, and further preferably 25 to 75% by mass with respect to the total amount of the mixed solvent. %. When it exceeds 95 mass%, there exists a possibility that the superposed | polymerized polymerization product may precipitate.

なお、本発明の重合体を製造するために、不飽和単量体および重合開始剤を添加する前に、水、水溶性有機溶剤および水溶性有機溶剤の混合溶媒(重合溶媒)のいずれかを還流させるとよい。好ましくは、水溶性有機溶剤の混合溶媒(重合溶媒)を還流させる。   In order to produce the polymer of the present invention, before adding the unsaturated monomer and the polymerization initiator, one of water, a water-soluble organic solvent and a mixed solvent of water-soluble organic solvent (polymerization solvent) is added. It is good to reflux. Preferably, the mixed solvent (polymerization solvent) of the water-soluble organic solvent is refluxed.

上記ポリアクリル酸系重合生成物を製造する際の重合開始剤としては、特に限定されるものではないが、例えば、過酸化物等が挙げられる。   Although it does not specifically limit as a polymerization initiator at the time of manufacturing the said polyacrylic-acid type polymerization product, For example, a peroxide etc. are mentioned.

過酸化物としても、特に制限はなく、例えば、過酸化水素;過硫酸ナトリウム、過硫酸アンモニウム、過硫酸カリウム等の過硫酸塩;2、2’−アゾビス(2−アミノジプロパン)2塩酸塩、4、4’−アゾビス(4−シアノバレリン酸)、アゾビスイソブチルニトリル、2、2’−アゾビス(4−メトキシ−2、4−ジメチルバレロニトリル)等のアゾ系化合物;過酸化ベンゾイル、過酸化ラウロイル、過酢酸、過コハク酸、ジ−t−ブチルパーオキシド、t−ブチルヒドロパーオキシド、クメンヒドロパーオキシド等の有機過酸化物等が挙げられる。   The peroxide is not particularly limited, and examples thereof include hydrogen peroxide; persulfates such as sodium persulfate, ammonium persulfate, and potassium persulfate; 2,2′-azobis (2-aminodipropane) dihydrochloride, Azo compounds such as 4,4′-azobis (4-cyanovaleric acid), azobisisobutylnitrile, 2,2′-azobis (4-methoxy-2,4-dimethylvaleronitrile); benzoyl peroxide, lauroyl peroxide Organic peroxides such as peracetic acid, persuccinic acid, di-t-butyl peroxide, t-butyl hydroperoxide, cumene hydroperoxide, and the like.

これらのうち、残存する不飽和単量体の含量を低減せしめるとの観点から、過硫酸塩が好ましい。また、上記過酸化物の中でも、硫酸イオン除去の観点から、特に、過酸化水素、有機過酸化物が好ましいが、得られる重合体の製造コストの面から、あるいは、所望の分子量の重合体を得ることが容易な点から、重合体の使用用途に影響が許す範囲で過硫酸塩を使用することが好ましい。なお、これら重合開始剤は、単独で用いてもよく、またこれらを2種類以上併用してもよい。   Of these, persulfate is preferable from the viewpoint of reducing the content of the remaining unsaturated monomer. Among the above peroxides, hydrogen peroxide and organic peroxides are particularly preferable from the viewpoint of removing sulfate ions. From the viewpoint of the production cost of the resulting polymer, or a polymer having a desired molecular weight. From the viewpoint that it is easy to obtain, it is preferable to use a persulfate in a range that allows the use of the polymer to be affected. These polymerization initiators may be used alone or in combination of two or more.

本発明のポリアクリル酸系重合生成物において、残存する無機イオンの含量を、5000質量ppm以下に制御することを考慮すると、上記重合開始剤の添加量としては、使用する不飽和単量体に対して、好ましくは0.5〜3.0質量%、より好ましくは0.7〜2.5質量%、さらに好ましくは1.0〜2.0質量%とすることがよい。3.0質量%を超えると、残存する重合開始剤由来の無機イオンの含量が12,000質量ppmを超える虞があり、0.5質量%未満であると、不飽和単量体が重合体へ十分転化しない虞れがある。このように、添加する重合開始剤の量を有意に低減させることで、残存する無機イオンの量を有意に低減することができるとともに、構造(A)のモル比率を増加させることができる。   In the polyacrylic acid-based polymerization product of the present invention, in consideration of controlling the content of remaining inorganic ions to 5000 ppm by mass or less, the amount of the polymerization initiator added is the unsaturated monomer used. On the other hand, it is preferably 0.5 to 3.0% by mass, more preferably 0.7 to 2.5% by mass, and still more preferably 1.0 to 2.0% by mass. If it exceeds 3.0% by mass, the content of the remaining inorganic ions derived from the polymerization initiator may exceed 12,000 ppm by mass, and if it is less than 0.5% by mass, the unsaturated monomer is a polymer. There is a risk that it will not be fully converted. Thus, by significantly reducing the amount of the polymerization initiator to be added, the amount of the remaining inorganic ions can be significantly reduced, and the molar ratio of the structure (A) can be increased.

また、上記重合開始剤は、一括添加する、滴下等により連続的に添加する、あるいは分割して間欠的に添加するなど、いずれの形態で添加されてもよい。しかし、一括添加した場合には、不飽和単量体が急激に重合するため、添加直後には多量の反応熱のため反応制御が困難になったり、未反応単量体が多量に残存したり、分子量分布が広くなる虞れがある。ゆえに、本発明では、重合開始剤は、連続的に滴下されることが好ましい。   In addition, the polymerization initiator may be added in any form, such as batch addition, continuous addition by dropping or the like, or divided and intermittent addition. However, when added all at once, the unsaturated monomer polymerizes rapidly, and immediately after the addition, the reaction control becomes difficult due to a large amount of reaction heat, or a large amount of unreacted monomer remains. The molecular weight distribution may be widened. Therefore, in this invention, it is preferable that a polymerization initiator is dripped continuously.

また、過硫酸塩を連続的に滴下する場合の滴下条件は、特に制限されないが、得られるポリアクリル酸系重合体の分子量および分子量分布などを考慮すると、過硫酸塩を、好ましくは60℃〜100℃、より好ましくは、70℃〜100℃の温度で、好ましくは2〜4時間、より好ましくは2.5〜3.5時間で、連続的に滴下することが好ましい。上記範囲を超えると、構造(A)のモル比率が低下する傾向にある。その結果、分散力の経時安定性が低下する虞れがある。   The dropping conditions for continuously dropping the persulfate are not particularly limited, but considering the molecular weight and molecular weight distribution of the polyacrylic acid polymer to be obtained, the persulfate is preferably 60 ° C to It is preferable to continuously drop at 100 ° C., more preferably at a temperature of 70 ° C. to 100 ° C., preferably 2 to 4 hours, more preferably 2.5 to 3.5 hours. When the above range is exceeded, the molar ratio of the structure (A) tends to decrease. As a result, the temporal stability of the dispersion force may be reduced.

なお、重合開始剤は、不飽和単量体と同時に添加することもできるし、不飽和単量体を添加する前に添加しても、後に添加してもよい。好ましくは、発熱開始時間を早くするとの観点から、重合開始剤を先に添加することが好ましい。   The polymerization initiator may be added simultaneously with the unsaturated monomer, or may be added before or after the unsaturated monomer is added. Preferably, the polymerization initiator is added first from the viewpoint of increasing the heat generation start time.

ところで、添加する重合開始剤の量を減らすと、製造される重合体の分子量は大きくなる方向に向かうが、上記の通り、ポリアクリル酸系重合生成物は、低分子量の領域(例えば、1000〜50000という低い重量平均分子量)で分散能を発揮する。よって、添加する重合開始剤の量を増加させる以外の方法で、分子量の増大を抑える方法(つまり、分散能を発揮しうる分子量に抑える方法)について説明する。すなわち、重合開始剤、アクリル酸塩は連続的に滴下されることが好ましい。これにより、開始剤の総添加量を減らしても、重合体の分子量を低く抑えることが可能となると共に、構造(A)のモル比率が増加する傾向にある。   By the way, when the amount of the polymerization initiator to be added is reduced, the molecular weight of the produced polymer tends to increase. As described above, the polyacrylic acid-based polymerization product is in a low molecular weight region (for example, 1000 to 1000). Dispersibility is exhibited at a weight average molecular weight as low as 50,000). Therefore, a method for suppressing the increase in molecular weight by a method other than increasing the amount of the polymerization initiator to be added (that is, a method for suppressing the molecular weight that can exhibit dispersibility) will be described. That is, it is preferable that the polymerization initiator and the acrylate are continuously dropped. Thereby, even if it reduces the total addition amount of an initiator, while it becomes possible to hold down the molecular weight of a polymer low, it exists in the tendency for the molar ratio of a structure (A) to increase.

また、上記の場合、開始剤の総滴下時間を、アクリル酸の総滴下時間より1〜30分長くすると好ましい。さらに好ましくは3〜15分長くすることが好ましい。特に好ましくは4〜10分長くすることが好ましい。これにより、開始剤の総添加量を減らしても、重合体の分子量を低く抑えることが可能となると共に、構造(A)のモル比率が増加する傾向にある。   In the above case, it is preferable that the total dropping time of the initiator is 1 to 30 minutes longer than the total dropping time of acrylic acid. More preferably, it is 3 to 15 minutes longer. Particularly preferably, it is preferably 4 to 10 minutes longer. Thereby, even if it reduces the total addition amount of an initiator, while it becomes possible to hold down the molecular weight of a polymer low, it exists in the tendency for the molar ratio of a structure (A) to increase.

また、上記の場合、アクリル酸の滴下終了後、重合開始剤を1分以上に渡り、連続的に滴下することが好ましい。好ましくは3分以上、より好ましくは4分以上、連続的に滴下することが好ましい。好ましくは10分以下であり、さらに好ましくは7分以下に渡り、連続に滴下するとよい。これにより、開始剤の総添加量を減らしても、重合体の分子量を低く抑えることが可能となると共に、構造(A)のモル比率が増加する傾向にある。   In the above case, it is preferable to continuously drop the polymerization initiator over 1 minute or more after completion of dropping of acrylic acid. Preferably, it is preferably dripped continuously for 3 minutes or more, more preferably 4 minutes or more. Preferably it is 10 minutes or less, More preferably, it is good to add continuously over 7 minutes or less. Thereby, even if it reduces the total addition amount of an initiator, while it becomes possible to hold down the molecular weight of a polymer low, it exists in the tendency for the molar ratio of a structure (A) to increase.

このように、得られる重合体の分子量を低減させるために、添加する重合開始剤の量を増やすことなく、上記の方法を採用することにより、分子量の増大を有意に抑制し、ポリアクリル酸重合体の有する分散能を向上させるのである。そのような工夫をしたのも、逆転の発想を用いて、重合体に特定の構造を所定量導入することのみならず、残存する無機イオンの量を低減させるという技術的思想に特徴を有する点に他ならない。   Thus, in order to reduce the molecular weight of the polymer obtained, by adopting the above method without increasing the amount of polymerization initiator to be added, the increase in molecular weight is significantly suppressed, and The dispersibility of the coalescence is improved. Such ingenuity is characterized not only by introducing a specific amount of a specific structure into the polymer using the concept of reversal, but also by the technical idea of reducing the amount of remaining inorganic ions. It is none other than.

また、本発明の重合体を製造するためには、低分子化合物や低分子量のポリマーの生成を抑制するとよい。なお、本明細書中、「低分子化合物」とは、具体的には、不飽和単量体、仕込んだ原料が挙げられ、「低分子量のポリマー」とは、ポリアクリル酸系重合生成物中のオリゴマーを指す。前記ポリアクリル酸系オリゴマーの重量平均分子量は、例えば、1,500以下のものを示す。   Moreover, in order to manufacture the polymer of this invention, it is good to suppress the production | generation of a low molecular weight compound or a low molecular weight polymer. In the present specification, the “low molecular compound” specifically includes unsaturated monomers and charged raw materials, and the “low molecular weight polymer” refers to a polyacrylic acid polymerization product. Refers to the oligomer of The weight average molecular weight of the polyacrylic acid oligomer is, for example, 1,500 or less.

そのために、ポリアクリル酸系重合生成物に含まれる重合体の製造の際の重合条件を制御することがよい。具体的な重合条件に関して、以下に説明する。   Therefore, it is good to control the polymerization conditions in producing the polymer contained in the polyacrylic acid-based polymerization product. Specific polymerization conditions will be described below.

上記重合溶媒中に存在する不飽和単量体の量は、不飽和単量体の(共)重合が十分進行できる量であれば制限されないが、モノマー/溶媒質量比で、好ましくは0.2〜1.5、より好ましくは0.3〜1.3、特に好ましくは0.4〜1.0である。このような量であれば、所望の重合体を効率よく得ることができ、十分な生産性を確保できる。   The amount of the unsaturated monomer present in the polymerization solvent is not limited as long as the (co) polymerization of the unsaturated monomer can sufficiently proceed. However, the monomer / solvent mass ratio is preferably 0.2. -1.5, more preferably 0.3-1.3, particularly preferably 0.4-1.0. If it is such quantity, a desired polymer can be obtained efficiently and sufficient productivity can be secured.

また、上記不飽和単量体は、混合溶媒中に、一括添加する、滴下等により連続的に添加する、あるいは分割して間欠的に添加するなど、いずれの形態で添加されてもよい。しかし、一括添加した場合には、不飽和単量体が急激に重合するため、添加直後には多量の反応熱のため反応制御が困難になったり、未反応単量体が多量に残存したり、分子量分布が広がったりする虞れがある。ゆえに、本発明では、不飽和単量体は、連続的に滴下されることが好ましい。   The unsaturated monomer may be added to the mixed solvent in any form such as batch addition, continuous addition by dropping or the like, or intermittent addition in divided portions. However, when added all at once, the unsaturated monomer polymerizes rapidly, and immediately after the addition, the reaction control becomes difficult due to a large amount of reaction heat, or a large amount of unreacted monomer remains. The molecular weight distribution may be widened. Therefore, in this invention, it is preferable that an unsaturated monomer is dripped continuously.

また、不飽和単量体を連続的に滴下する場合の滴下条件は、特に制限されないが、得られるポリアクリル酸系重合体の分子量および分子量分布などを考慮すると、不飽和単量体を、好ましくは60〜100℃、より好ましくは70〜100℃の温度で、好ましくは2〜4時間、より好ましくは2.5〜3時間で、連続的に滴下することが好ましい。   In addition, the dropping conditions when the unsaturated monomer is continuously dropped are not particularly limited, but in consideration of the molecular weight and molecular weight distribution of the resulting polyacrylic acid polymer, the unsaturated monomer is preferably used. Is preferably dropped continuously at a temperature of 60 to 100 ° C, more preferably 70 to 100 ° C, preferably 2 to 4 hours, more preferably 2.5 to 3 hours.

重合条件は、使用される溶媒、重合開始剤の種類などにより適宜定められるが、例えば、重合温度は、通常、60〜100℃であることが好ましく、より好ましくは、70〜100℃以上であり、特に好ましくは、80〜100℃である。また、重合時間は、2〜5時間の範囲が適当であるが、好ましくは2.5〜4時間、さらに好ましくは2.5〜3.5時間の範囲がよい。重合時間が、この範囲より、長すぎたり短すぎたりすると、重合率の低下や生産性の低下をもたらす場合がある。   The polymerization conditions are appropriately determined depending on the solvent used, the type of the polymerization initiator, and the like. For example, the polymerization temperature is usually preferably 60 to 100 ° C., more preferably 70 to 100 ° C. or more. Especially preferably, it is 80-100 degreeC. The polymerization time is suitably in the range of 2 to 5 hours, preferably 2.5 to 4 hours, more preferably 2.5 to 3.5 hours. If the polymerization time is too long or too short from this range, the polymerization rate may be lowered or the productivity may be lowered.

なお、本発明で重合時間とは、始点は少なくとも1種の開始剤と、少なくとも1種の単量体の両方が重合釜に添加された時点であり、終点は、開始剤と、単量体の滴下がすべて終了した時点である。   In the present invention, the polymerization time is the time when both the at least one initiator and at least one monomer are added to the polymerization kettle, and the end points are the initiator and the monomer. This is the point when all of the dripping is completed.

また、不飽和単量体の添加を終了した後、熟成工程を設けることが好ましい。   Moreover, it is preferable to provide an aging step after completing the addition of the unsaturated monomer.

ここで、熟成工程における熟成条件は、不飽和単量体から、所定の分子量を有するポリアクリル酸系重合体が効率よく製造できる条件であれば特に制限されない。具体的には、不飽和単量体を添加した後、混合物を、好ましくは0.5〜2.0時間、より好ましくは0.5〜1.0時間、好ましくは70〜100℃、より好ましくは80〜100℃の温度に維持することが好ましい。また、当該熟成工程後は、温度を30〜80℃の範囲に調節し、必要に応じ、重合停止剤等を添加し、重合反応を停止する。   Here, the aging conditions in the aging step are not particularly limited as long as a polyacrylic acid polymer having a predetermined molecular weight can be efficiently produced from an unsaturated monomer. Specifically, after adding the unsaturated monomer, the mixture is preferably 0.5 to 2.0 hours, more preferably 0.5 to 1.0 hours, preferably 70 to 100 ° C., more preferably Is preferably maintained at a temperature of 80 to 100 ° C. Moreover, after the said aging process, temperature is adjusted to the range of 30-80 degreeC, a polymerization terminator etc. are added as needed and a polymerization reaction is stopped.

このようにして、本発明に係るポリアクリル酸系重合体を含む混合溶媒が得られるが、この際、以降の工程の操作性などを考慮すると、混合溶媒中の上記ポリアクリル酸系重合体の濃度は、20〜70質量%、より好ましくは30〜60質量%程度であることが好ましい。   Thus, a mixed solvent containing the polyacrylic acid polymer according to the present invention is obtained. At this time, considering the operability of the subsequent steps, the polyacrylic acid polymer in the mixed solvent is obtained. The concentration is preferably about 20 to 70% by mass, more preferably about 30 to 60% by mass.

上記の通り重合条件に調節を行うことにより、分散性能に悪影響を与えうる低分子化合物や低分子量のポリマーの生成を抑制することでき、そのことにより、ポリアクリル酸系重合体の分散性能が顕著に向上する。   By adjusting the polymerization conditions as described above, it is possible to suppress the formation of low molecular weight compounds and low molecular weight polymers that can adversely affect the dispersion performance, thereby making the dispersion performance of the polyacrylic acid polymer remarkable. To improve.

また、本発明のポリアクリル酸系重合生成物を製造するためには、上記の通り、重合溶媒中で重合開始剤を用いて重合を行うことが好ましいが、その重合の後に、液液分離するとさらに好ましい。   In order to produce the polyacrylic acid-based polymerization product of the present invention, as described above, it is preferable to perform polymerization using a polymerization initiator in a polymerization solvent. Further preferred.

重合条件を調節しても、不純物の低分子化合物や低分子量のポリマーが含まれる場合もある。そのような場合、実験室レベルでは、通常、ポリマー溶液をポリマーの貧溶媒に投入することによる再沈殿法によって、低分子量化合物やその他の不純物を除去することがある。しかし、この方法では、実生産においては、コストが、かかったり、貧溶媒を処理する工程が増えるといった問題がある。   Even if the polymerization conditions are adjusted, low molecular weight compounds or low molecular weight polymers may be contained. In such cases, at the laboratory level, low molecular weight compounds and other impurities may usually be removed by a reprecipitation method by introducing the polymer solution into a poor solvent for the polymer. However, in this method, there is a problem in actual production that costs are increased and a process for treating a poor solvent is increased.

本発明においては、水と、水溶性有機溶媒の混合溶媒中で重合を行い、ポリマーの中和度を利用して、部分中和ポリマーの水溶性有機溶媒への溶解度を低下させ、水溶性有機溶媒から相分離させる方法を利用する。この際、低分子ポリマーや不純物は、同時に水溶性有機溶媒比率の高い層へ一部移行するため、これらを低減または除去するといったことが可能である。   In the present invention, polymerization is carried out in a mixed solvent of water and a water-soluble organic solvent, and the neutralization degree of the polymer is utilized to reduce the solubility of the partially neutralized polymer in the water-soluble organic solvent. A method of phase separation from the solvent is utilized. At this time, since the low molecular weight polymer and impurities partially migrate to the layer having a high water-soluble organic solvent ratio at the same time, they can be reduced or removed.

このメカニズムをより具体的に説明する。   This mechanism will be described more specifically.

すなわち、重合直後、混合溶媒は、層分離を起こすことなく均一である。ここで、ポリマーが溶解している水と水溶性有機溶媒との混合溶媒に、塩基性物質を添加すると、部分中和ポリマーの水溶性有機溶媒への溶解度は低下する。   That is, immediately after polymerization, the mixed solvent is uniform without causing layer separation. Here, when a basic substance is added to the mixed solvent of water in which the polymer is dissolved and the water-soluble organic solvent, the solubility of the partially neutralized polymer in the water-soluble organic solvent is lowered.

その結果、溶媒はもはや均一性を保つことができなくなり、水層と水溶性有機溶媒の層とに層分離する。この際、ポリマーはいずれの層にも水と、水溶性有機溶媒を伴った形で存在する。高分子のポリマー等の水溶性有機溶媒に対して著しく溶解性が低いポリマーの大部分は水比率の高い層(「高含水層」や「水層」とも称する)に存在し、低分子量のポリマー等の比較溶解性の高いポリマーは水溶性有機溶媒比率の高い層(「高水溶性有機溶媒層」や「有機層」とも称する)に移行する。このとき、低分子ポリマーや不純物も同時に水溶性有機溶媒比率の高い層へ一部移行するため、これらを低減または除去する。   As a result, the solvent can no longer maintain uniformity, and the solvent is separated into an aqueous layer and a water-soluble organic solvent layer. In this case, the polymer is present in each layer with water and a water-soluble organic solvent. Most polymers with extremely low solubility in water-soluble organic solvents such as high molecular weight polymers are present in layers with a high water ratio (also referred to as “highly water-containing layers” or “aqueous layers”), and low molecular weight polymers The polymer having relatively high solubility, such as the above, moves to a layer having a high water-soluble organic solvent ratio (also referred to as “highly water-soluble organic solvent layer” or “organic layer”). At this time, the low molecular weight polymer and impurities are also partially transferred to the layer having a high water-soluble organic solvent ratio, so that these are reduced or removed.

なお、上記メカニズムは発明者らの推測に過ぎず、発明の技術的範囲が、このメカニズムによって制限されないことは言うまでもない。   In addition, the said mechanism is only inventors' estimation, and it cannot be overemphasized that the technical scope of invention is not restrict | limited by this mechanism.

液液分離に用いられるアルカリ性物質(塩基性物質)としては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化リチウム、水酸化セシウムといった1価のアルカリ金属水酸化物や、水溶性有機溶媒に対して、比較的溶解性の高い脂肪族アミン類や芳香族アミン類などが挙げられる。特に好ましくは入手容易性や比較的安価である点から水酸化ナトリウムである。   As an alkaline substance (basic substance) used for liquid-liquid separation, for example, a monovalent alkali metal hydroxide such as sodium hydroxide, lithium hydroxide, cesium hydroxide, or a water-soluble organic solvent is relatively Examples include highly soluble aliphatic amines and aromatic amines. Particularly preferred is sodium hydroxide because it is easily available and relatively inexpensive.

添加するアルカリ性物質の量としては、使用される不飽和単量体(モノマー)および塩基性物質の分子量によって異なるため、質量比で示すよりむしろ中和後のポリマーのカルボキシル基(酸型)のモル比が重要である。すなわち、カルボキシル基(酸型)と、カルボン酸塩の合計量が、100mol%に対して、カルボン酸塩の割合が、好ましくは20〜95mol%となるように塩基性物質を添加するとよい。ただ、より好ましくは30〜90mol%、さらに好ましくは30〜80mol%である。95mol%を超えると、水溶性有機溶媒に対する溶解性が殆ど失われる虞れがあるので、低分子量ポリマーの分離が悪くなる虞れがある。一方で、20mol%より小さいと層分離自体が起こらない可能性がある。   Since the amount of the alkaline substance to be added varies depending on the molecular weight of the unsaturated monomer (monomer) and basic substance used, the molar amount of the carboxyl group (acid type) of the polymer after neutralization rather than the mass ratio is indicated. The ratio is important. That is, the basic substance may be added so that the total amount of the carboxyl group (acid type) and the carboxylate is 100 mol%, and the ratio of the carboxylate is preferably 20 to 95 mol%. However, it is more preferably 30 to 90 mol%, still more preferably 30 to 80 mol%. If it exceeds 95 mol%, there is a possibility that the solubility in a water-soluble organic solvent is almost lost, so that the separation of the low molecular weight polymer may be deteriorated. On the other hand, if it is less than 20 mol%, the layer separation itself may not occur.

続いて、液液分離(層分離)の工程における具体的条件について、以下により詳細に記載する。   Subsequently, specific conditions in the step of liquid-liquid separation (layer separation) will be described in more detail below.

所定の温度にある重合生成物(重合後の溶液)を攪拌しながら、所定量の塩基性物質を滴下していき、滴下終了後、中和を完結させるため、好ましくは0.5〜2.0時間攪拌し続ける。   While stirring the polymerization product (polymerized solution) at a predetermined temperature, a predetermined amount of a basic substance is dropped, and after completion of the dropping, neutralization is completed. Continue stirring for 0 hour.

この間に層分離が起こるが、各層を分離するため分液用の装置に移送し、所定の温度で、所定の時間静置し、分離を完結させる。   In the meantime, layer separation occurs, but each layer is transferred to a liquid separation device and allowed to stand at a predetermined temperature for a predetermined time to complete the separation.

所定の温度の温度としては、得られる重合体の分散力の経時安定性を考慮すると、好ましくは30〜70℃、より好ましくは40〜60℃である。30℃未満であれば、上層と、下層の組成等が一定になるまで時間がかかる為、製品の性能がばらつく可能性がある。一方で、70℃を超えると、低分子量体等を除くことができなくなる虞れがある。   The temperature of the predetermined temperature is preferably 30 to 70 ° C., more preferably 40 to 60 ° C., considering the temporal stability of the dispersion force of the polymer obtained. If it is less than 30 degreeC, since it takes time until the composition of an upper layer, a lower layer, etc. become constant, the performance of a product may vary. On the other hand, when it exceeds 70 ° C., there is a possibility that low molecular weight substances and the like cannot be removed.

なお、無機イオンは、高含水層(水層)に分配されることとなるが、上述の通り、添加する重合開始剤の量を有意に低減せしめているため、所望のポリアクリル酸系重合生成物は製造できるのである。   Inorganic ions are distributed to the highly water-containing layer (aqueous layer). As described above, since the amount of the polymerization initiator to be added is significantly reduced, a desired polyacrylic acid-based polymerization product is formed. Things can be manufactured.

このようにして得られた高含水層に含まれるポリアクリル酸系重合体は、このまま各種用途に使用することも可能であるが、通常は蒸留操作等により、水溶性有機溶媒を留出させて、ほぼ、水溶性有機溶媒が不含の状態で各種用途に供される。   The polyacrylic acid polymer contained in the high water content layer thus obtained can be used for various purposes as it is, but usually a water-soluble organic solvent is distilled off by distillation operation or the like. In general, it is used for various applications in a state that does not contain a water-soluble organic solvent.

また、各層(「高含水層」「有機層」)から留出、回収した水溶性有機溶媒は、コスト低減のため、再度、水/水溶性有機溶媒比を調節し、重合に再利用することも可能である。   In addition, the water-soluble organic solvent distilled and recovered from each layer (“highly water-containing layer” and “organic layer”) should be reused for polymerization by adjusting the water / water-soluble organic solvent ratio again to reduce costs. Is also possible.

高含水層の水溶性有機溶媒の有機溶剤除去後の含有率は、特に限定されないが、好ましくは1質量%以下、より好ましくは5000質量ppm以下、さらに好ましくは1000質量ppm以下である。少なければ少ないほど回収率が向上するため、水溶性有機溶媒のコスト比率が抑制できる。   Although the content rate after the organic solvent removal of the water-soluble organic solvent of a highly water-containing layer is not specifically limited, Preferably it is 1 mass% or less, More preferably, it is 5000 mass ppm or less, More preferably, it is 1000 mass ppm or less. The smaller the number, the higher the recovery rate, so that the cost ratio of the water-soluble organic solvent can be suppressed.

なお、これらの操作を行った後の高含水層における残存する不飽和単量体の含量は、ポリアクリル酸系重合生成物の固形分に対し、好ましくは、12,000質量ppm以下であり、より好ましくは9,300質量ppm以下である。なお、実情を考えると、1,000質量ppm以上である。   In addition, the content of the unsaturated monomer remaining in the high water content layer after performing these operations is preferably 12,000 ppm by mass or less, based on the solid content of the polyacrylic acid polymerization product, More preferably, it is 9,300 ppm by mass or less. In view of the actual situation, it is 1,000 ppm by mass or more.

また、これらの操作後の高含水層中の残存無機イオン量は、ポリアクリル酸系重合生成物の固形分に対し、12,000質量ppm以下である。より好ましくは9,300質量ppm以下である。なお、実情を考えると、2000質量ppm以上である。   Moreover, the amount of residual inorganic ions in the high water content layer after these operations is 12,000 ppm by mass or less with respect to the solid content of the polyacrylic acid polymerization product. More preferably, it is 9,300 ppm by mass or less. In consideration of the actual situation, it is 2000 mass ppm or more.

本発明の重合体生成物は、洗剤用ビルダーとして好ましく使用できる。   The polymer product of the present invention can be preferably used as a detergent builder.

具体的には、本発明の洗剤用ビルダーは、本発明の重合体生成物のみからなってもよいし、他の任意の適切な洗剤用ビルダーとの混合物からなってもよい。上記の場合、本発明の重合体生成物は、水溶液の形態、乾燥した形態のいずれであってもよい。   Specifically, the detergent builder of the present invention may consist solely of the polymer product of the present invention or may comprise a mixture with any other suitable detergent builder. In the above case, the polymer product of the present invention may be in the form of an aqueous solution or in a dried form.

上記他の任意な洗浄用ビルダーとしては、例えば、トリポリリン酸ナトリウム、ピロリン酸ナトリウム、ケイ酸ナトリウム、ボウ硝、炭酸ナトリウム、ニトリロトリ酢酸ナトリウム、エチレンジアミンテトラ酢酸ナトリウムやカリウム、ゼオライト、多糖類のカルボキシル誘導体、(メタ)アクリル酸(共)重合体塩、フマル酸(共)重合体塩などの水溶性重合体等が挙げられる。   Examples of other optional cleaning builders include, for example, sodium tripolyphosphate, sodium pyrophosphate, sodium silicate, bow glass, sodium carbonate, sodium nitrilotriacetate, sodium ethylenediaminetetraacetate and potassium, zeolite, carboxyl derivatives of polysaccharides, And water-soluble polymers such as (meth) acrylic acid (co) polymer salts and fumaric acid (co) polymer salts.

上記洗剤用ビルダーは、液体洗浄用であっても粉末洗剤用であってもよい。本発明の洗剤用ビルダーは界面活性剤との相溶性に優れる。このため、高濃縮の液体洗剤組成物とすることができる点では液体洗剤用が好ましい。   The detergent builder may be for liquid cleaning or powder detergent. The detergent builder of the present invention is excellent in compatibility with a surfactant. For this reason, the liquid detergent is preferred in that it can be a highly concentrated liquid detergent composition.

上記洗剤ビルダーは、本発明の作用効果を損なわない範囲内で、任意の適切な種類や配合比率を設定し得る。   The said detergent builder can set arbitrary appropriate kinds and compounding ratios within the range which does not impair the effect of this invention.

上記洗剤用ビルダーは、経時的な分散安定性に優れ、再汚染防止能等の特性に優れる。   The detergent builder is excellent in dispersion stability with time and excellent in properties such as anti-recontamination ability.

上記の通り、本発明の重合体生成物は、洗剤組成物の原料として好ましく使用できる。好ましくは本発明の重合体生成物からなる、洗剤用ビルダーを含む。   As above-mentioned, the polymer product of this invention can be preferably used as a raw material of a detergent composition. A detergent builder, preferably comprised of the polymer product of the present invention, is included.

上記洗剤組成物は、粉末洗剤組成物であってもよいし、液体洗剤組成物であってもよい。上記洗剤組成物は、通常、洗剤に用いる、任意の適切な添加剤を含んでもよい。上記添加剤としては、例えば、アルカリビルダー、キレートビルダー、カルボキシメチルセルロースナトリウム等の汚染物質の再沈着を防止するための再付着防止剤、ベンゾトリアゾールやエチレン−チオ尿素等の汚れ抑制剤、ソイルリリース剤、色移り防止剤、柔軟材、pH調節のためのアルカリ性物質、香料、可溶化剤、蛍光剤、着色剤、起泡剤、泡安定剤、つや出し剤、殺菌剤、漂白剤、漂白助剤、酵素、汚染、溶媒等が好適に挙げられる。また、粉末洗剤組成物の場合には、ゼオライトを配合することが好ましい。   The detergent composition may be a powder detergent composition or a liquid detergent composition. The detergent composition may contain any suitable additive that is typically used in detergents. Examples of the additive include an anti-redeposition agent for preventing re-deposition of contaminants such as alkali builder, chelate builder, sodium carboxymethyl cellulose, stain inhibitor such as benzotriazole and ethylene-thiourea, and a soil release agent. , Color transfer inhibitor, softener, alkaline substance for pH adjustment, fragrance, solubilizer, fluorescent agent, colorant, foaming agent, foam stabilizer, polish, bactericidal agent, bleaching agent, bleaching aid, Enzymes, contamination, solvents and the like are preferred. In the case of a powder detergent composition, it is preferable to blend zeolite.

洗剤用ビルダー中における本発明の重合体生成物の含有割合(重合体生成物および洗剤用ビルダー中の水分を除いた質量として比較)は、洗剤用ビルダー100質量%に対して、0.1〜80質量%であることが好ましく、より好ましくは1〜70質量%、さらに好ましくは5〜65質量%である。本発明の重合体生成物の含有割合が、0.1質量%未満であると、洗浄組成物として用いた場合の洗浄力が不十分になる虞れがある。本発明の重合体生成物の含有割合が80質量%を超えると、不経済になる虞れがある。   The content ratio of the polymer product of the present invention in the detergent builder (compared as the mass excluding moisture in the polymer product and the detergent builder) is 0.1 to 100 mass% of the detergent builder. It is preferable that it is 80 mass%, More preferably, it is 1-70 mass%, More preferably, it is 5-65 mass%. If the content of the polymer product of the present invention is less than 0.1% by mass, the cleaning power when used as a cleaning composition may be insufficient. When the content ratio of the polymer product of the present invention exceeds 80% by mass, there is a risk of becoming uneconomical.

上記洗剤組成物における、本発明の重合体生成物を含む洗剤用ビルダーの配合形態は、液状でもよいし、固形状でもよい。洗剤の販売時の形態(例えば、液状物または固形物)に応じて決定すればよい。また、重合後の水溶液の形態で配合してもよいし、水溶液の水分をある程度減少させて濃縮した状態で配合してもよい。   The detergent builder containing the polymer product of the present invention in the detergent composition may be liquid or solid. What is necessary is just to determine according to the form (for example, liquid substance or solid substance) at the time of sale of a detergent. Moreover, you may mix | blend with the form of the aqueous solution after superposition | polymerization, and you may mix | blend in the state which reduced the water | moisture content of the aqueous solution to some extent and concentrated.

なお、上記生成物は、家庭用洗剤の合成洗剤、繊維工業その他の工業用洗剤、硬質表面洗浄剤の他、その成分の1つの働きを高めた漂白洗浄等の特定の用途にのみ用いられる洗剤も含む。本発明の重合生成物は、キレート能に優れるため、微量金属を捕捉することにより、過酸化水素を安定化でき、漂白剤の安定化能に優れることから好適に用いられる。   The above products are detergents used only for specific purposes such as synthetic detergents for household detergents, textile industry and other industrial detergents, hard surface cleaners, and bleaching cleaners that enhance one of the components. Including. Since the polymerization product of the present invention is excellent in chelating ability, it can be suitably used because it can stabilize hydrogen peroxide by capturing trace metals and is excellent in bleaching agent stabilization ability.

上記洗剤組成物は、重合生成物以外に、界面活性剤を含むことが好ましい。該洗浄組成物中に好ましく含まれる界面活性剤は、アニオン系界面活性剤、ノニオン系界面活性剤、カチオン系界面活性剤、および、両性界面活性剤からなる群から選択される少なくとも1種である、これらの界面活性剤は1種のみ用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。   The detergent composition preferably contains a surfactant in addition to the polymerization product. The surfactant preferably contained in the cleaning composition is at least one selected from the group consisting of an anionic surfactant, a nonionic surfactant, a cationic surfactant, and an amphoteric surfactant. These surfactants may be used alone or in combination of two or more.

界面活性剤を2種以上併用する場合、アニオン系界面活性剤とノニオン系界面活性剤と合わせた使用量は、全界面活性剤100質量%に対して、好ましくは50質量%以上、より好ましくは60質量%以上、さらに好ましくは70質量%以上、特に好ましくは80質量%以上である。   When two or more surfactants are used in combination, the combined amount of the anionic surfactant and the nonionic surfactant is preferably 50% by mass or more, more preferably 100% by mass of the total surfactant. 60 mass% or more, More preferably, it is 70 mass% or more, Most preferably, it is 80 mass% or more.

本発明の重合体生成物は、顔料分散剤として好ましく使用できる。   The polymer product of the present invention can be preferably used as a pigment dispersant.

本発明によれば、低粘度で経時安定性を有し、かつ高濃度の製紙用顔料スラリーを提供することが可能となる。そしてひいては、該スラリーを用いて塗工した際に塗工欠陥を生じることなく、良好な原紙被覆性、印刷光沢、耐ブリスター性、ムラのない印刷面感を与え、かつ顔料が本来持つ白色度、不透明度、インキ受理性の優位性を備えた印刷用塗工紙を提供することが可能となる。   According to the present invention, it is possible to provide a paper slurry having a low viscosity and stability over time and having a high concentration. And as a result, without applying coating defects when coating with the slurry, it provides good base paper coverage, printing gloss, blister resistance, uniform printing surface, and the inherent whiteness of the pigment. Further, it becomes possible to provide a coated paper for printing having superiority in opacity and ink acceptability.

本発明に用いられる顔料としては、特に制限はないが、例えば、カオリン、クレー、重質炭酸カルシウム、軽質炭酸カルシウム、二酸化チタン、サチンホワイト、タルク、水酸化アルミニウム、プラスティックピグメント等が挙げられる。   The pigment used in the present invention is not particularly limited, and examples thereof include kaolin, clay, heavy calcium carbonate, light calcium carbonate, titanium dioxide, satin white, talc, aluminum hydroxide, and plastic pigment.

本発明において、顔料を調製する方法としては、従来公知の方法が適宜参照され、あるいは組み合わせることにより行うことができるが、例えば、一次分散を行い、それを湿式粉砕処理する方法が挙げられる。この方法は、低粘度であり、かつ分散安定性に優れた高濃度の顔料スラリーを得ることができる点、好適である。さらには、無論、本発明における顔料の調製方法は、この湿式粉砕処理法に限定されるものではなく、湿式粉砕処理を施さない調製方法をとることも何ら制限されるものではない。上記顔料の調製方法において、一次分散の方法は特に限定されるものではないが、ミキサーで混合するのが好ましく、例えば、高速デイスパー、ホモミキサー、ボールミル、コーレスミキサー、攪拌式ディスパーサー等の剪断力の高いものを用いることが好適である。   In the present invention, as a method for preparing the pigment, conventionally known methods can be referred to as appropriate or can be carried out in combination. Examples thereof include a method of performing primary dispersion and wet-grinding. This method is preferable in that a high-concentration pigment slurry having a low viscosity and excellent dispersion stability can be obtained. Furthermore, of course, the method for preparing the pigment in the present invention is not limited to this wet pulverization method, and it is not limited to take a preparation method without performing the wet pulverization treatment. In the method for preparing the pigment, the primary dispersion method is not particularly limited, but it is preferably mixed with a mixer, for example, a shear force such as a high-speed disperser, a homomixer, a ball mill, a coreless mixer, a stirring disperser, etc. It is preferable to use one having a high value.

湿式粉砕処理の際、本発明の第一のようにして得られたポリアクリル酸系重合生成物をも、粉砕機に仕込んで、粉砕させてもよい。このような場合、該ポリアクリル酸系重合生成物は、粉砕助剤としての役割も発揮する。   In the wet pulverization treatment, the polyacrylic acid-based polymerization product obtained as described in the first aspect of the present invention may be charged into a pulverizer and pulverized. In such a case, the polyacrylic acid polymerization product also serves as a grinding aid.

上記製紙用顔料スラリーに含まれる顔料の平均粒径としては、好ましくは1.5μm以下、より好ましくは1.0μm以下である。なお、粒径を制御する方法としては、上記装置等で粉砕を行い、後述の実施例で用いられたようなレーザー粒度分布計にて粒径を計測し、所望の粒径が、好ましくは93%、より好ましくは95%以上であるとよい。   The average particle size of the pigment contained in the papermaking pigment slurry is preferably 1.5 μm or less, more preferably 1.0 μm or less. In addition, as a method for controlling the particle size, pulverization is performed with the above-described apparatus and the like, and the particle size is measured with a laser particle size distribution meter as used in Examples described later, and the desired particle size is preferably 93. %, More preferably 95% or more.

上記製紙用顔料分散剤の使用量は、本発明のポリアクリル酸系重合生成物の使用量との合計が、顔料全量に対して、好ましくは0.05〜1.0質量%である。   The total amount of the above-mentioned paper dispersant for papermaking and the amount of the polyacrylic acid polymerization product of the present invention is preferably 0.05 to 1.0% by mass with respect to the total amount of the pigment.

本発明における顔料スラリーとしてはまた、固形分濃度が65質量%以上であるものであることが好ましい。   The pigment slurry in the present invention preferably has a solid content concentration of 65% by mass or more.

上記顔料スラリーの粘度は、特に限定はされないが、好ましくは1000mPa・s以下であり、より好ましくは600mPa・s以下である。1000mPa・sより高い場合、上記スラリーを主体として調製された塗工液が、高速で高剪断力を受けながら塗工されたときに、ストリーク、ブリーディングや石筍等の塗工欠陥を発生し易く、優れた塗工紙面感を得られない虞れがある。   The viscosity of the pigment slurry is not particularly limited, but is preferably 1000 mPa · s or less, more preferably 600 mPa · s or less. When it is higher than 1000 mPa · s, when the coating liquid prepared mainly from the slurry is applied while receiving high shearing force at high speed, coating defects such as streak, bleeding and sarcophagus are likely to occur. There is a possibility that an excellent coated paper texture cannot be obtained.

なお、上記顔料スラリー粘度は、B型粘度計を使用し、測定条件としては、ローターNo.3、60rpm、1分間で行い測定した値をいう。   The pigment slurry viscosity is measured using a B-type viscometer. The value measured at 3, 60 rpm for 1 minute.

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「質量部」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 mass” and “%” means “% by mass”.

<「構造(A)のモル比率」の定量方法(HNMR解析による)>
NMRチャート(重水中で測定)を準備した。そして、連鎖移動剤由来の3つのピークのベースラインを引いた。IPA(イソプロパノール)の場合、1.1質量ppmのピーク、1.2質量ppmのピーク、1.3質量ppmのピークが連鎖移動剤であるIPA由来のメチル基のピークである。これら3つのピーク合計を、IPA由来のピークとする。
<Quantification method of “molar ratio of structure (A)” (by 1 HNMR analysis)>
An NMR chart (measured in heavy water) was prepared. And the baseline of the three peaks derived from the chain transfer agent was drawn. In the case of IPA (isopropanol), a peak of 1.1 mass ppm, a peak of 1.2 mass ppm, and a peak of 1.3 mass ppm are peaks of methyl groups derived from IPA which is a chain transfer agent. The sum of these three peaks is taken as the peak derived from IPA.

ポリマー主鎖のうちCH基のピークを対比に使用した。1.7質量ppmと2.35質量ppmからベースラインに垂直に線を引くことにより他のピークと分離した。これをCH基のピークとした。ピークをチャート紙より切出して質量を計測した。   The peak of the CH group in the polymer main chain was used for comparison. It was separated from other peaks by drawing a line perpendicular to the baseline from 1.7 ppm and 2.35 ppm. This was the peak of the CH group. The peak was cut out from the chart paper and the mass was measured.

3つのピーク質量を合計したものを、構造(A)内で比較に使用した部分のプロトン数(上記の場合、アルコール系連鎖移動剤であるIPAのメチル基に由来する6)で除する(W)と言う。一方で、ポリマー主鎖のメチン基のピークにプロトン数(ポリマーがアクリル酸の単独重合体であれば、1である)で除する(Wと言う)。ここで、上記「重合体に含まれる構造(A)のモル数/重合体に含まれる不飽和単量体由来の構成単位のモル数」は、W/Wで算出される。よって、 The sum of the three peak masses is divided by the number of protons used for comparison in the structure (A) (in the above case, 6 derived from the methyl group of IPA, which is an alcohol chain transfer agent) (W A ). On the other hand, the peak of the methine group of the polymer main chain is divided by the number of protons (1 if the polymer is a homopolymer of acrylic acid) (referred to as W M ). Here, the "number of moles / polymer structural units derived from an unsaturated monomer contained in the structures (A) contained in the polymer" is calculated by W A / W M. Therefore,

Figure 2009242598
Figure 2009242598

<分子量、分子量分布の測定方法>
水溶性樹脂の分子量を、GPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー)を用い、以下の測定条件で測定した。
<Measurement method of molecular weight and molecular weight distribution>
The molecular weight of the water-soluble resin was measured under the following measurement conditions using GPC (gel permeation chromatography).

Figure 2009242598
Figure 2009242598

<無機イオンの測定方法>
イオンクロマトグラフィー(サプレッサー法)にて、以下の測定条件で測定した。
<Measurement method of inorganic ions>
It measured on the following measuring conditions with the ion chromatography (suppressor method).

Figure 2009242598
Figure 2009242598

<重合体生成物(ポリマー水溶液)の固形分>
重合体生成物約1gを予め正確に秤量したアルミカップ(Ag)に、アルミカップごと正確に秤量する(Bg)。窒素雰囲気下で、120℃で1時間乾燥する。乾燥後のアルミカップをデシケータ中で冷却した後秤量する(Cg)。秤量することにより測定した揮発分から、固形分を算出する。
<Solid content of polymer product (polymer aqueous solution)>
About 1 g of the polymer product is accurately weighed together (Bg) in an aluminum cup (Ag) that has been accurately weighed in advance. Dry under nitrogen atmosphere at 120 ° C. for 1 hour. The dried aluminum cup is cooled in a desiccator and weighed (Cg). The solid content is calculated from the volatile content measured by weighing.

Figure 2009242598
Figure 2009242598

<実施例1>
還流冷却管、2つの滴下装置、およびパドル翼を備えた容量5Lのステンレス(SUS316)製セパラブルフラスコに、イオン交換水(初期仕込み液)400gとイソプロピルアルコール400gを仕込んだ。上記2つの滴下装置に、アクリル酸(以下、AAと記す)80%水溶液540gと過硫酸ナトリウム15%水溶液60gを、各々別個に滴下液として仕込んだ。
<Example 1>
A 5 L stainless steel (SUS316) separable flask equipped with a reflux condenser, two dripping devices, and paddle blades was charged with 400 g of ion exchange water (initial charge solution) and 400 g of isopropyl alcohol. To the two dropping devices, 540 g of an 80% aqueous solution of acrylic acid (hereinafter referred to as AA) and 60 g of a 15% aqueous solution of sodium persulfate were separately added as dropping solutions.

撹拌しながら還流温度まで昇温し、還流を開始させた後、上記各水溶液のフラスコ内への滴下を同時に開始した。AA80%水溶液を180分、過硫酸ナトリウム15%水溶液を185分で、滴下した。また、滴下時、即ち、重合時における反応系の温度(反応温度)は、還流が維持されるよう80〜83℃に調節した。全ての水溶液の滴下が終了した後、沸点でさらに1時間撹拌し、熟成した。さらに反応液を冷却し重合体を得た。   The temperature was raised to the reflux temperature while stirring to start refluxing, and then the dropping of each of the aqueous solutions into the flask was simultaneously started. AA 80% aqueous solution was added dropwise over 180 minutes and sodium persulfate 15% aqueous solution over 185 minutes. Further, the temperature of the reaction system (reaction temperature) at the time of dropping, that is, at the time of polymerization was adjusted to 80 to 83 ° C. so as to maintain the reflux. After all the aqueous solutions had been dropped, the mixture was further stirred for 1 hour at the boiling point and aged. Further, the reaction solution was cooled to obtain a polymer.

得られた重合体のうち500gと水333gを、撹拌装置及び500ml滴下ロートを備えた1Lセパラブルフラスコに入れ、48%NaOH水溶液126gをこの滴下ロートより発熱に注意して徐々に滴下・中和した。30分間撹拌を続けた後、1Lの分液ロートに移し、40℃で放置した。内容物はすぐに2層に分離して徐々に上層の液量が増加したが、液量変化は1時間でほぼ一定となったため上層273gと下層677gに分けて採取した。さらに下層を、ディーンスタークトラップを取り付けた500mlセパラブルフラスコに入れ、オイルバスにて120〜140℃に加熱し、液中のイソプロピルアルコールと水分を留出させ、最終的にポリマー水溶液(重合体生成物)を220g得た。   500 g of the obtained polymer and 333 g of water are put into a 1 L separable flask equipped with a stirrer and a 500 ml dropping funnel, and 126 g of 48% NaOH aqueous solution is gradually dropped and neutralized while paying attention to heat generation from this dropping funnel. did. After stirring for 30 minutes, the mixture was transferred to a 1 L separatory funnel and left at 40 ° C. The contents were immediately separated into two layers, and the amount of liquid in the upper layer gradually increased. However, the change in the amount of liquid became almost constant in one hour, so that the contents were collected separately in an upper layer of 273 g and a lower layer of 677 g. Furthermore, the lower layer is put into a 500 ml separable flask equipped with a Dean-Stark trap, heated to 120 to 140 ° C. in an oil bath, and isopropyl alcohol and water in the liquid are distilled off. Finally, an aqueous polymer solution (polymer formation) 220 g of product) was obtained.

上記の分子量測定法により重量平均分子量(Mw)と分子量分布Dを求めたところ、Mwは6070、Dは2.26であった。   When the weight average molecular weight (Mw) and molecular weight distribution D were determined by the molecular weight measurement method described above, Mw was 6070 and D was 2.26.

またポリマー1分子中の連鎖移動剤比率は2.1mol%で、イオンクロマトによる硫酸イオン量は9,200質量ppmであった。   In addition, the chain transfer agent ratio in one molecule of the polymer was 2.1 mol%, and the sulfate ion amount by ion chromatography was 9,200 mass ppm.

<実施例2>
還流冷却管、2つの滴下装置、およびパドル翼を備えた容量5Lのステンレス(SUS316)製セパラブルフラスコに、イオン交換水(初期仕込み液)320gとイソプロピルアルコール480gを仕込んだ。上記2つの滴下装置に、アクリル酸(以下、AAと記す)80%水溶液540gと過硫酸ナトリウム15%水溶液40gを、各々別個に滴下液として仕込んだ。撹拌しながら還流温度まで昇温し、還流を開始させた後、上記各水溶液のフラスコ内への滴下を同時に開始した。AA80%水溶液を180分、過硫酸ナトリウム15%水溶液を185分で、滴下した。また、滴下時、即ち、重合時における反応系の温度(反応温度)は、還流が維持されるよう80〜83℃に調節した。全ての水溶液の滴下が終了した後、沸点でさらに1時間撹拌し、熟成した。さらに反応液を冷却し重合体を得た。
<Example 2>
A 5 L stainless steel (SUS316) separable flask equipped with a reflux condenser, two dripping devices, and paddle blades was charged with 320 g of ion-exchanged water (initial charge solution) and 480 g of isopropyl alcohol. To the two dropping devices, 540 g of 80% aqueous solution of acrylic acid (hereinafter referred to as AA) and 40 g of 15% aqueous solution of sodium persulfate were separately charged as dropping solutions. The temperature was raised to the reflux temperature while stirring to start refluxing, and then the dropping of each of the aqueous solutions into the flask was simultaneously started. AA 80% aqueous solution was added dropwise over 180 minutes and sodium persulfate 15% aqueous solution over 185 minutes. Further, the temperature of the reaction system (reaction temperature) at the time of dropping, that is, at the time of polymerization was adjusted to 80 to 83 ° C. so as to maintain the reflux. After all the aqueous solutions had been dropped, the mixture was further stirred for 1 hour at the boiling point and aged. Further, the reaction solution was cooled to obtain a polymer.

得られた重合体のうち40gと水27gを、撹拌装置及び20ml滴下ロートを備えた100mlセパラブルフラスコに入れ、48%NaOH水溶液10.2gをこの滴下ロートより発熱に注意して徐々に滴下・中和した。30分間撹拌を続けた後、100mlの分液ロートに移し、40℃で放置した。内容物はすぐに2層に分離して徐々に上層の液量が増加したが、液量変化は1時間でほぼ一定となったため上層45.8gと下層30.1gに分けて採取した。さらに下層を、ディーンスタークトラップを取り付けた100mlセパラブルフラスコに入れ、オイルバスにて120〜140℃に加熱し、液中のイソプロピルアルコールと水分を留出させ、最終的にポリマー水溶液(重合体生成物)を22.6g得た。   40 g of the obtained polymer and 27 g of water were put into a 100 ml separable flask equipped with a stirrer and a 20 ml dropping funnel, and 10.2 g of 48% NaOH aqueous solution was gradually dropped from the dropping funnel while paying attention to heat generation. Neutralized. After stirring for 30 minutes, the mixture was transferred to a 100 ml separatory funnel and left at 40 ° C. The contents were immediately separated into two layers, and the amount of liquid in the upper layer gradually increased. However, the change in the amount of liquid became almost constant over 1 hour, so that it was divided into 45.8 g for the upper layer and 30.1 g for the lower layer. Furthermore, the lower layer is put into a 100 ml separable flask equipped with a Dean-Stark trap, heated to 120-140 ° C. in an oil bath, isopropyl alcohol and water in the liquid are distilled off, and finally an aqueous polymer solution (polymer formation) 22.6 g of product) was obtained.

上記の分子量測定法により重量平均分子量(Mw)と分子量分布Dを求めたところ、Mwは6306、Dは2.16であった。   When the weight average molecular weight (Mw) and the molecular weight distribution D were determined by the above molecular weight measurement method, Mw was 6306 and D was 2.16.

またポリマー1分子中の連鎖移動剤比率は2.3mol%で、イオンクロマトによる硫酸イオン量は8,300質量ppmであった。   Further, the ratio of the chain transfer agent in one molecule of the polymer was 2.3 mol%, and the amount of sulfate ion by ion chromatography was 8,300 mass ppm.

<比較例1>
還流冷却管、2つの滴下装置、およびパドル翼を備えた容量5Lのステンレス(SUS316)製セパラブルフラスコに、イオン交換水(初期仕込み液)600gとイソプロピルアルコール200gを仕込んだ。上記2つの滴下装置に、アクリル酸(以下、AAと記す)80%水溶液540gと過硫酸ナトリウム15%水溶液100gを、各々別個に滴下液として仕込んだ。
<Comparative Example 1>
A 5 L stainless steel (SUS316) separable flask equipped with a reflux condenser, two dripping devices, and a paddle blade was charged with 600 g of ion exchange water (initial charge solution) and 200 g of isopropyl alcohol. To the two dropping devices, 540 g of an 80% aqueous solution of acrylic acid (hereinafter referred to as AA) and 100 g of a 15% aqueous solution of sodium persulfate were separately added as dropping solutions.

撹拌しながら昇温し、還流を開始させた後、上記各水溶液のフラスコ内への滴下を同時に開始した。AA80%水溶液を180分、過硫酸ナトリウム15%水溶液を185分で滴下した。また、滴下時、即ち、重合時における反応系の温度(反応温度)は、還流が維持されるよう80〜83℃に調節した。全ての水溶液の滴下が終了した後、沸点でさらに1時間撹拌し、熟成した。さらに反応液を冷却し重合液1440gを得た。   After the temperature was increased while stirring and refluxing was started, dropping of each of the aqueous solutions into the flask was simultaneously started. AA 80% aqueous solution was added dropwise over 180 minutes, and sodium persulfate 15% aqueous solution was added dropwise over 185 minutes. Further, the temperature of the reaction system (reaction temperature) at the time of dropping, that is, at the time of polymerization was adjusted to 80 to 83 ° C. so as to maintain the reflux. After all the aqueous solutions had been dropped, the mixture was further stirred for 1 hour at the boiling point and aged. Further, the reaction solution was cooled to obtain 1440 g of a polymerization solution.

得られた重合体のうち400gと水40gを、撹拌装置及び200ml滴下ロートを備えた1Lセパラブルフラスコに入れ、48%NaOH水溶液100gをこの滴下ロートより発熱に注意して徐々に滴下・中和した。30分間撹拌を続けた後、1Lの分液ロートに移し、40℃で放置した。内容物はすぐに2層に分離して徐々に上層の液量が増加するが、液量変化は1時間でほぼ一定となるため上層210gと下層375gに分けて採取した。得られた下層を、ディーンスタークトラップを取り付けた500mlセパラブルフラスコに入れ、48%NaOH水溶液にてpHを7.3に調整した後、オイルバスにて120〜140℃に加熱し、液中のイソプロピルアルコールと水分を留出させ、最終的にポリマー水溶液を190g得た。   400 g of the obtained polymer and 40 g of water are put into a 1 L separable flask equipped with a stirrer and a 200 ml dropping funnel, and 100 g of 48% NaOH aqueous solution is gradually dropped and neutralized while paying attention to heat generation from this dropping funnel. did. After stirring for 30 minutes, the mixture was transferred to a 1 L separatory funnel and left at 40 ° C. The contents were immediately separated into two layers, and the amount of liquid in the upper layer gradually increased. However, since the change in the amount of liquid became almost constant in one hour, the contents were collected separately in the upper layer 210 g and the lower layer 375 g. The obtained lower layer was put into a 500 ml separable flask equipped with a Dean-Stark trap, adjusted to pH 7.3 with 48% NaOH aqueous solution, heated to 120-140 ° C. in an oil bath, Isopropyl alcohol and water were distilled off, and finally 190 g of an aqueous polymer solution was obtained.

上記の分子量測定法により重量平均分子量(Mw)と分子量分布Dを求めたところ、Mwは6800、Dは2.5であった。   When the weight average molecular weight (Mw) and the molecular weight distribution D were determined by the molecular weight measurement method described above, Mw was 6800 and D was 2.5.

またポリマー1分子中の連鎖移動剤比率は1.3mol%で、イオンクロマトによる硫酸イオン量は20,100質量ppmであった。   Further, the ratio of the chain transfer agent in one molecule of the polymer was 1.3 mol%, and the amount of sulfate ion by ion chromatography was 20,100 ppm by mass.

<性能確認>
上記重合体を無機顔料分散剤として炭酸カルシウム分散液(スラリー)を調製した。500mlSUS製セパラブルフラスコに炭酸カルシウム(市販品)200gを仕込み、攪拌翼及びガラス製の三つ口上蓋をセットして固定した。
<Performance confirmation>
A calcium carbonate dispersion (slurry) was prepared using the polymer as an inorganic pigment dispersant. A 500 ml SUS separable flask was charged with 200 g of calcium carbonate (commercially available), and a stirring blade and a glass three-necked upper lid were set and fixed.

400rpmで撹拌しながら、上記で得た重合体の10%溶液を9.5gを内部に徐々に添加し、均一に分散させた。さらに2mm径セラミックビーズ500gを徐々に投入した。内部の混合物のトルクに負けて攪拌機が減速しないように注意しながら、徐々に回転数を上げ、同時に10%重合体溶液9.5gを分割して添加し、最終的に回転数1500rpmまで回転させて約110〜120分間で炭酸カルシウムを粉砕した。上記操作にて濃度75%の炭酸カルシウム水分散液(スラリー)を得た。   While stirring at 400 rpm, 9.5 g of the 10% solution of the polymer obtained above was gradually added to the inside and dispersed uniformly. Further, 500 g of 2 mm diameter ceramic beads were gradually added. Carefully so as not to decelerate the stirrer against the torque of the internal mixture, gradually increase the rotation speed, and simultaneously add 9.5 g of 10% polymer solution in portions, and finally rotate the rotation speed to 1500 rpm. The calcium carbonate was pulverized in about 110 to 120 minutes. By the above operation, a calcium carbonate aqueous dispersion (slurry) having a concentration of 75% was obtained.

水溶性樹脂の分散性能は上記スラリー(分散液)の経時粘度をB型粘度計でローターNo.3、60rpm、1分間で測定した。粘度測定はスラリー調製直後と1週間後に実施した。その測定結果を、表2に示す。   The dispersion performance of the water-soluble resin was determined by measuring the viscosity with time of the slurry (dispersion) using a B-type viscometer. It was measured at 3, 60 rpm for 1 minute. Viscosity measurement was performed immediately after slurry preparation and after one week. The measurement results are shown in Table 2.

Figure 2009242598
Figure 2009242598

Figure 2009242598
Figure 2009242598

Claims (2)

重合開始剤およびアルコール系連鎖移動剤を用いて、アクリル酸および/またはその塩を含む不飽和単量体を重合することにより得られるポリアクリル酸系重合生成物であって、
前記ポリアクリル酸系重合生成物は、アルコール系連鎖移動剤由来の構造(A)を有するポリアクリル酸系重合体を含み、
該ポリアクリル酸系重合体が有するアルコール系連鎖移動剤由来の構造(A)の割合は、ポリアクリル酸系重合体を構成する不飽和単量体由来の構造単位に対し、該ポリアクリル酸系重合体が有するアルコール系連鎖移動剤由来の構造(A)の構造単位が、1.5mol%以上であり、
前記重合開始剤由来の無機イオン含有量が、ポリアクリル酸系重合生成物の固形分に対し、12,000質量ppm以下である、ポリアクリル酸系重合生成物。
A polyacrylic acid polymerization product obtained by polymerizing an unsaturated monomer containing acrylic acid and / or a salt thereof using a polymerization initiator and an alcohol chain transfer agent,
The polyacrylic acid polymerization product includes a polyacrylic acid polymer having a structure (A) derived from an alcohol chain transfer agent,
The ratio of the structure (A) derived from the alcohol chain transfer agent in the polyacrylic acid polymer is such that the polyacrylic acid-based structure unit is derived from the unsaturated monomer-derived structural unit constituting the polyacrylic acid polymer. The structural unit of the structure (A) derived from the alcohol chain transfer agent in the polymer is 1.5 mol% or more,
The polyacrylic acid polymerization product, wherein the content of inorganic ions derived from the polymerization initiator is 12,000 ppm by mass or less based on the solid content of the polyacrylic acid polymerization product.
前記不飽和単量体における不飽和モノカルボン酸および不飽和ジカルボン酸の割合が、90mol%以上である、請求項1に記載のポリアクリル酸系重合生成物。   The polyacrylic acid polymerization product according to claim 1, wherein a ratio of unsaturated monocarboxylic acid and unsaturated dicarboxylic acid in the unsaturated monomer is 90 mol% or more.
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