JP2011045861A - Water treatment agent and water treatment method - Google Patents

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    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
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    • C23F11/00Inhibiting corrosion of metallic material by applying inhibitors to the surface in danger of corrosion or adding them to the corrosive agent
    • C23F11/08Inhibiting corrosion of metallic material by applying inhibitors to the surface in danger of corrosion or adding them to the corrosive agent in other liquids
    • C23F11/10Inhibiting corrosion of metallic material by applying inhibitors to the surface in danger of corrosion or adding them to the corrosive agent in other liquids using organic inhibitors
    • C23F11/173Macromolecular compounds

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a corrosion inhibitor and a corrosion inhibiting method which contain no environmental contaminants, such as heavy metals and phosphorus, or are excellent in a metal corrosion inhibiting effect even when used in a very low concentration, thereby effectively performing corrosion inhibition while inhibiting scale adhesion to the metal surface in a water system. <P>SOLUTION: A water treatment agent includes, as an active ingredient, a copolymer containing (1) itaconic acid and (2) maleic acid and/or fumaric acid as active ingredients, wherein the mixing weight ratio of (1) to (2) is from 10-90:90-10, and the total of (1) and (2) is equal to or more than 80 wt.% in the monomer composition of the copolymer, and a water treatment method adds the copolymer to a target water system. A water treatment agent contains, as active ingredients, the copolymer and a polymer containing a sulfonic group, and a water treatment method adds the copolymer and the polymer containing a sulfonic group to a target water system. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、工業用水系、冷却水系、温水系、ボイラ水系、洗浄水、工程水系、排水系などの各種水系における水と接する金属材料表面のスケール付着抑制と腐食抑制を効果的に行うことができる水処理剤および水処理方法に関する。   The present invention effectively suppresses scale adhesion and corrosion suppression on the surface of metal materials in contact with water in various water systems such as industrial water systems, cooling water systems, hot water systems, boiler water systems, cleaning water, process water systems, and drainage systems. The present invention relates to a water treatment agent and a water treatment method.

冷却水系、温水系、ボイラ水系、洗浄水、工程水系などの各種水系において、水と接する金属材料には腐食やスケールが発生しやすい環境にある。そこで腐食防止剤やスケール抑制剤として、従来よりクロム酸塩、亜鉛塩、モリブデン酸塩などの重金属、各種リン系化合物などが使用されてきた。しかし、近年の環境問題の重視、例えば毒性の高いクロム酸塩や亜鉛などの重金属類の環境への排出問題、リンによる湖沼の富栄養化や閉鎖性海域における赤潮発生などから、これらの化合物や重金属類の排水濃度規制が強化され、排出量低減の方向に向かっている。そこで、従来品に替わる環境調和型の処理剤として、カルボン酸系重合体を用いた種々の方法が提案された。   In various water systems such as a cooling water system, a hot water system, a boiler water system, a washing water, and a process water system, the metal material in contact with water is likely to be corroded or scaled. Therefore, conventionally, heavy metals such as chromate, zinc salt, molybdate, and various phosphorus compounds have been used as corrosion inhibitors and scale inhibitors. However, due to the recent emphasis on environmental issues, such as the release of highly toxic heavy metals such as chromate and zinc into the environment, eutrophication of lakes by phosphorus and the occurrence of red tides in closed waters, these compounds and Wastewater concentration regulations for heavy metals have been strengthened, and the trend is toward reducing emissions. Therefore, various methods using carboxylic acid polymers have been proposed as environmentally friendly treatment agents that replace conventional products.

例えば、(メタ)アクリル酸およびそのエステルなどのモノエチレン系不飽和モノマーと無水マレイン酸の100:40〜100:1(モル比)の共重合体加水分解物を使用する方法(特許文献1参照)、無水マレイン酸30〜80重量%とエチルアクリレート10〜40重量%とスチレンまたは1−デセン 10〜30重量%の三元共重合体を使用する方法(特許文献2参照)、マレイン酸とイソブチレンとの共重合体を添加し、ランジェリア指数を1. 5以上かつシリカ濃度とCa硬度の積を2000以上として管理する腐食抑制方法(特許文献3参照)、無水マレイン酸80〜90モル%と炭素数 5〜12のオレフィン10〜20モル%の共重合体加水分解物を用いた金属の腐食抑制方法(特許文献4参照)が開示されている。しかし、周辺環境への影響を考慮して、重金属、リンを含有せず、満足できる金属の腐食抑制効果やスケール抑制効果を示すような方法は、未だ得られていない。   For example, a method using a 100: 40 to 100: 1 (molar ratio) copolymer hydrolyzate of a monoethylenically unsaturated monomer such as (meth) acrylic acid and its ester and maleic anhydride (see Patent Document 1) ), A method using a terpolymer of 30 to 80% by weight of maleic anhydride, 10 to 40% by weight of ethyl acrylate and 10 to 30% by weight of styrene or 1-decene (see Patent Document 2), maleic acid and isobutylene And the Langerian index is 1. Corrosion control method (see Patent Document 3) that manages 5 or more and the product of silica concentration and Ca hardness is 2000 or more, co-weight of 80 to 90 mol% maleic anhydride and 10 to 20 mol% olefin having 5 to 12 carbon atoms A method for inhibiting metal corrosion using a combined hydrolyzate (see Patent Document 4) is disclosed. However, in consideration of the influence on the surrounding environment, no method has yet been obtained that does not contain heavy metals and phosphorus and exhibits a satisfactory metal corrosion inhibition effect and scale inhibition effect.

特公昭54−29998号公報Japanese Patent Publication No.54-29998 特許第2942991号公報Japanese Patent No. 2942991 特公平4−33868号公報Japanese Patent Publication No. 4-33868 特公平5−81320号公報Japanese Patent Publication No. 5-81320

本発明の課題は、重金属やリンなどの環境汚染物質を全く含有しないか、あるいは極めて低い濃度で使用しても水と接する金属の腐食抑制効果が優れており、水系における金属表面のスケール付着を抑制しながら腐食抑制を効果的に行うことができる水処理剤および水処理方法を提供することにある。   The problem of the present invention is that it does not contain any environmental pollutants such as heavy metals and phosphorus, or has an excellent corrosion inhibition effect on metals that come into contact with water even when used at a very low concentration. An object of the present invention is to provide a water treatment agent and a water treatment method capable of effectively suppressing corrosion while suppressing.

本発明者は、ポリマーの合成技術と水に接する金属の腐食抑制効果ならびにスケール抑制効果の評価技術を駆使して、ポリマーの組成と水に接する金属の腐食抑制効果やスケール抑制効果との関係を鋭意検討した結果、イタコン酸を含む特定の共重合体が、イタコン酸ホモ重合体、マレイン酸ホモ重合体、フマル酸ホモ重合体などの単独重合体よりスケール防止効果が格段に大きくなり、卓越した腐食抑制効果を発揮することを見出し、本発明を完成するに至った。   The present inventor makes full use of the polymer synthesis technology and the corrosion inhibition effect of metal in contact with water and the evaluation technology of the scale inhibition effect to determine the relationship between the polymer composition and the corrosion inhibition effect and scale inhibition effect of the metal in contact with water. As a result of intensive studies, a specific copolymer containing itaconic acid is significantly more effective in preventing scale than homopolymers such as itaconic acid homopolymers, maleic acid homopolymers, and fumaric acid homopolymers. The inventors have found that a corrosion inhibiting effect is exhibited, and have completed the present invention.

すなわち、請求項1に係る発明は、(1)イタコン酸と(2)マレイン酸及び/又はフマル酸を有効成分として含む共重合体であって、(1)と(2)の配合重量比率が10〜90:90〜10であり、かつ(1)と(2)の合計が共重合体のモノマー組成の80重量%以上である共重合体を有効成分として含むことを特徴とする水処理剤である。   That is, the invention according to claim 1 is a copolymer containing (1) itaconic acid and (2) maleic acid and / or fumaric acid as active ingredients, wherein the blending weight ratio of (1) and (2) is 10 to 90: 90 to 10 and a water treatment agent comprising, as an active ingredient, a copolymer in which the sum of (1) and (2) is 80% by weight or more of the monomer composition of the copolymer It is.

請求項2に係る発明は、(1)イタコン酸と(2)マレイン酸及び/又はフマル酸を有効成分として含む共重合体であって、(1)と(2)の配合重量比率が10〜90:90〜10であり、かつ(1)と(2)の合計が共重合体のモノマー組成の80重量%以上である共重合体を対象水系に添加することを特徴とする水処理方法である。   The invention according to claim 2 is a copolymer comprising (1) itaconic acid and (2) maleic acid and / or fumaric acid as active ingredients, wherein the blending weight ratio of (1) and (2) is 10 to 10. 90: 90-10, and a water treatment method characterized by adding a copolymer in which the sum of (1) and (2) is 80% by weight or more of the monomer composition of the copolymer to the target aqueous system. is there.

請求項3に係る発明は、(1)イタコン酸と(2)マレイン酸及び/又はフマル酸を有効成分として含む共重合体であって、(1)と(2)の配合重量比率が10〜90:90〜10であり、かつ(1)と(2)の合計が共重合体のモノマー組成の80重量%以上である共重合体とともに、スルホン酸基含有ポリマーを有効成分として含むことを特徴とする水処理剤である。   The invention according to claim 3 is a copolymer comprising (1) itaconic acid and (2) maleic acid and / or fumaric acid as active ingredients, wherein the blending weight ratio of (1) and (2) is 10 to 10. 90: 90-10, and a copolymer having a total of (1) and (2) of 80% by weight or more of the monomer composition of the copolymer and a sulfonic acid group-containing polymer as an active ingredient It is a water treatment agent.

請求項4に係る発明は、(1)イタコン酸と(2)マレイン酸及び/又はフマル酸を有効成分として含む共重合体であって、(1)と(2)の配合重量比率が10〜90:90〜10であり、かつ(1)と(2)の合計が共重合体のモノマー組成の80重量%以上である共重合体とともに、スルホン酸基含有ポリマーを対象水系に添加することを特徴とする水処理方法である。   The invention according to claim 4 is a copolymer comprising (1) itaconic acid and (2) maleic acid and / or fumaric acid as active ingredients, wherein the blending weight ratio of (1) and (2) is 10 to 10. 90: 90-10, and adding the sulfonic acid group-containing polymer to the target aqueous system together with the copolymer in which the sum of (1) and (2) is 80% by weight or more of the monomer composition of the copolymer. It is the water treatment method characterized.

本発明の水処理剤および水処理方法は、従来の重金属やリンなどを用いた水処理剤の腐食抑制効果と同程度以上の効果を有しているため、重金属やリンなどの環境汚染物質を全く含まないか、あるいは極めて低い濃度で使用でき、環境への影響がなく、かつ、スケール抑制効果も有するため、工場の安定操業、装置・設備の保全費用の低減と安全運転に大きく寄与できる。   Since the water treatment agent and water treatment method of the present invention have an effect equal to or higher than the corrosion inhibition effect of conventional water treatment agents using heavy metals and phosphorus, environmental pollutants such as heavy metals and phosphorus are removed. It can be used at a very low concentration, or it can be used at a very low concentration, has no impact on the environment, and also has a scale control effect, which can greatly contribute to stable operation of the factory, reduction of maintenance costs for equipment and facilities, and safe operation.

実施例に使用した試験装置を示す系統図である。It is a systematic diagram which shows the test apparatus used for the Example.

以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。
本発明の水処理剤は、(1)イタコン酸と(2)マレイン酸及び/又はフマル酸を有効成分として含む共重合体であって、(1)と(2)の配合重量比率が10〜90:90〜10であり、かつ(1)と(2)の合計が共重合体のモノマー組成の80重量%以上である共重合体を有効成分として含む。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.
The water treatment agent of the present invention is a copolymer containing (1) itaconic acid and (2) maleic acid and / or fumaric acid as active ingredients, wherein the blending weight ratio of (1) and (2) is 10 to 10. 90:90 to 10 and a copolymer in which the total of (1) and (2) is 80% by weight or more of the monomer composition of the copolymer is included as an active ingredient.

本発明で用いる共重合体は、イタコン酸系モノマーとマレイン酸系モノマー及び/又はフマル酸系モノマーを共重合させて製造する。イタコン酸系モノマーとしては、イタコン酸およびその中和塩、無水イタコン酸およびこれらの混合物などが挙げられる。上記中和塩としては、 例えばアルカリ金属塩(具体的にはカリウム塩、ナトリウム塩など)、およびアンモニウム塩などが挙げられ、これらの1種以上であってもよい。マレイン酸系モノマーとしては、マレイン酸およびその中和塩、無水マレイン酸、およびこれらの混合物などが挙げられる。中和塩としては、上記イタコン酸系モノマーで例示したものと同じである。フマル酸系モノマーとしては、フマル酸およびその中和塩などが挙げられ、中和塩としては、上記イタコン酸系モノマーで例示したものと同じである。   The copolymer used in the present invention is produced by copolymerizing an itaconic acid monomer with a maleic acid monomer and / or a fumaric acid monomer. Examples of the itaconic acid monomer include itaconic acid and neutralized salts thereof, itaconic anhydride and a mixture thereof. Examples of the neutralized salt include alkali metal salts (specifically, potassium salts, sodium salts, etc.) and ammonium salts, and one or more of these may be used. Examples of maleic monomers include maleic acid and neutralized salts thereof, maleic anhydride, and mixtures thereof. The neutralized salt is the same as that exemplified for the itaconic acid monomer. Examples of the fumaric acid monomer include fumaric acid and neutralized salts thereof, and the neutralized salt is the same as that exemplified for the itaconic acid monomer.

本発明で用いる共重合体におけるモノマー組成は、イタコン酸が10〜90重量%であるが、好ましくは40〜80重量%である。またマレイン酸とフマル酸の合計量は90〜10重量%であるが、好ましくは60〜20重量%である。   The monomer composition in the copolymer used in the present invention is 10 to 90% by weight of itaconic acid, preferably 40 to 80% by weight. The total amount of maleic acid and fumaric acid is 90 to 10% by weight, preferably 60 to 20% by weight.

本発明で用いる共重合体には、イタコン酸、マレイン酸、フマル酸以外のその他のモノマーを、本発明効果を損なわない範囲で含有してもよいが、その含有範囲は全体のモノマー量の20重量%以下である。   The copolymer used in the present invention may contain other monomers other than itaconic acid, maleic acid and fumaric acid as long as the effects of the present invention are not impaired. % By weight or less.

前記のその他のモノマーとしては、例えばアクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸などの不飽和カルボン酸類;(メタ)アクリル酸アルキルエステル類;(メタ)アクリル酸ヒドロキシルアルキルエステル類;(メタ)アクリルアミド;N‐アルキル置換(メタ)アクリルアミド類;エチレン、プロピレン、イソプロピレン、ブチレン、イソブチレン、ヘキセン、2−エチルヘキセン、ペンテン、イソペンテン、オクテン、イソオクテンなどのオレフィン類;ビニルアルキルメチルエーテル類などがあげられ、これらの2種以上を用いてもよい。   Examples of the other monomers include unsaturated carboxylic acids such as acrylic acid, methacrylic acid and crotonic acid; (meth) acrylic acid alkyl esters; (meth) acrylic acid hydroxyl alkyl esters; (meth) acrylamide; N- Alkyl substituted (meth) acrylamides; olefins such as ethylene, propylene, isopropylene, butylene, isobutylene, hexene, 2-ethylhexene, pentene, isopentene, octene, isooctene; vinyl alkyl methyl ethers, etc. Two or more kinds may be used.

本発明で用いる共重合体の分子量は、通常は300〜3000、好ましくは400〜2000である。分子量がこの範囲を外れると、腐食抑制効果やスケール抑制効果が小さくなり好ましくない。なお、該共重合体はブロックまたはランダム共重合体の何れであってもよい。   The molecular weight of the copolymer used in the present invention is usually 300 to 3000, preferably 400 to 2000. If the molecular weight is out of this range, the corrosion inhibiting effect and the scale inhibiting effect are reduced, which is not preferable. The copolymer may be a block or random copolymer.

本発明で用いる共重合体の製造方法は特に限定されるものでなく、これら不飽和カルボン酸の重合方法として一般に用いられている方法、すなわちモノマーである不飽和カルボン酸類を水溶液中、またはキシレン、トルエン、イソプロピルアルコールなどの有機溶媒中で、過酸化水素、過酸化ベンゾイル、過硫酸塩、ジ−t−ブチルパーオキサイドなどの重合開始剤の存在下、必要に応じて重合調整剤を加えて加熱することにより製造される。   The method for producing the copolymer used in the present invention is not particularly limited, and a method generally used as a polymerization method of these unsaturated carboxylic acids, that is, unsaturated carboxylic acids as monomers in an aqueous solution or xylene, In an organic solvent such as toluene or isopropyl alcohol, in the presence of a polymerization initiator such as hydrogen peroxide, benzoyl peroxide, persulfate, or di-t-butyl peroxide, add a polymerization regulator as necessary and heat. It is manufactured by doing.

本発明で用いる共重合体の分子量の調整は、重合開始剤の量、重合温度、重合時間、モノマー濃度、重合調整剤の種類や濃度、などを適宜変えることにより達成できる。重合反応の温度は重合開始剤の種類、溶媒の種類などにより異なるが、通常は還流温度または還流温度よりも低い温度に制御され、通常、40〜200℃の範囲である。重合開始剤は、重合反応開始時に一括添加するよりも、15分〜6時間程度かけて逐次的に滴下するのが好ましい。   Adjustment of the molecular weight of the copolymer used in the present invention can be achieved by appropriately changing the amount of polymerization initiator, polymerization temperature, polymerization time, monomer concentration, type and concentration of polymerization regulator, and the like. The temperature of the polymerization reaction varies depending on the type of polymerization initiator, the type of solvent, and the like, but is usually controlled to a reflux temperature or a temperature lower than the reflux temperature, and is usually in the range of 40 to 200 ° C. The polymerization initiator is preferably added dropwise sequentially over about 15 minutes to 6 hours, rather than being added all at once at the start of the polymerization reaction.

本発明で用いる共重合体の製造に用いる溶媒がトルエンやキシレンなどの非水系溶媒の場合、イタコン酸の替わりにイタコン酸エステル類や無水イタコン酸、マレイン酸の替わりに無水マレイン酸やマレイン酸エステル類、フマル酸の替わりにフマル酸エステル類などの非水系溶媒に溶解可能なモノマーを使用し、過酸化ベンゾイル、ジ−t−ブチルパーオキサイドなどの非水系溶媒に溶解可能な重合開始剤を用いる。無水物やエステルを含む共重合体を製造後、溶媒をデカンテーションや蒸発により除去して、水を加えて加熱しながらエステルや無水物を加水分解して目的とする水溶性の共重合体を得ることができる。しかしながら、非水系溶媒中における重合では溶媒の除去工程や加水分解工程が必要であるため、操作が煩雑なだけでなく、これらの工程で使用される加熱用のエネルギーコストや溶媒の費用が大きく、経済的でない。また、有害な有機溶媒が大気中や排水や土壌などに放出された場合の、環境へ人体への影響も無視できない。   When the solvent used in the production of the copolymer used in the present invention is a non-aqueous solvent such as toluene or xylene, itaconic acid esters, itaconic anhydride, maleic acid instead of itaconic acid, maleic anhydride or maleic acid ester instead of itaconic acid In place of fumaric acid, a monomer that is soluble in a non-aqueous solvent such as fumaric acid ester is used, and a polymerization initiator that is soluble in a non-aqueous solvent such as benzoyl peroxide or di-t-butyl peroxide is used. . After producing a copolymer containing an anhydride or ester, the solvent is removed by decantation or evaporation, and the desired water-soluble copolymer is obtained by hydrolyzing the ester or anhydride while heating by adding water. Obtainable. However, since polymerization in a non-aqueous solvent requires a solvent removal step and hydrolysis step, not only is the operation complicated, but the heating energy cost and solvent cost used in these steps are large, Not economical. In addition, when harmful organic solvents are released into the atmosphere, waste water, soil, etc., the impact on the environment of the human body cannot be ignored.

このため、本発明で用いる共重合体の製造法では、溶媒除去工程や加水分解工程が不要な水系重合法で製造することが好ましい。溶媒として主に水を使用した水系重合法の場合、イタコン酸、無水イタコン酸、マレイン酸、無水マレイン酸、フマル酸などの水に溶解可能なモノマーを使用して、過酸化水素、過硫酸塩、水溶性アゾ系触媒などの水に溶解可能な重合開始剤を用いて製造される。ただし、このままでは、重合の反応率を十分上げることができず、かなりの量の未反応のイタコン酸、マレイン酸及び/又はフマル酸が残留するため、十分な腐食抑制効果やスケール抑制効果を得ることが難しい。   For this reason, in the manufacturing method of the copolymer used by this invention, it is preferable to manufacture by the water-system polymerization method which does not require a solvent removal process and a hydrolysis process. In the case of an aqueous polymerization method using mainly water as a solvent, it is possible to use a monomer soluble in water such as itaconic acid, itaconic anhydride, maleic acid, maleic anhydride, fumaric acid, hydrogen peroxide, persulfate It is produced using a polymerization initiator that is soluble in water, such as a water-soluble azo catalyst. However, in this state, the polymerization reaction rate cannot be sufficiently increased, and a considerable amount of unreacted itaconic acid, maleic acid and / or fumaric acid remains, so that sufficient corrosion inhibition effect and scale inhibition effect are obtained. It is difficult.

そこで、水系重合法による該共重合体を収率よく合成するために共重合体の重合の際、イタコン酸、マレイン酸及び/又はフマル酸などのモノマーとともに、水酸化ナトリウムや水酸化カリウムなどのアルカリ金属水酸化物を添加することが好ましい。ここで使用されるアルカリ金属水酸化物の量は、マレイン酸、フマル酸などの不飽和カルボン酸の合計モル数に対してアルカリ金属水酸化物を0.2〜2のモル比で添加するのが好ましい。アルカリ金属水酸化物は重合の開始前に一括添加するか、あるいは重合反応段階で重合開始剤とともに逐次的添加あるいは一括添加する。   Therefore, in order to synthesize the copolymer with high yield by an aqueous polymerization method, at the time of polymerization of the copolymer, monomers such as itaconic acid, maleic acid and / or fumaric acid, sodium hydroxide, potassium hydroxide, etc. It is preferable to add an alkali metal hydroxide. The amount of the alkali metal hydroxide used here is such that the alkali metal hydroxide is added in a molar ratio of 0.2 to 2 with respect to the total number of unsaturated carboxylic acids such as maleic acid and fumaric acid. Is preferred. The alkali metal hydroxide is added all at once before the start of polymerization, or is added sequentially or all at once with the polymerization initiator in the polymerization reaction stage.

水系重合法による共重合体の製造では、全体の製造仕込み量に対するモノマーの配合量は特に制限はないが、通常は10〜60重量%の範囲である。また、モノマーの添加時期として、イタコン酸は重合開始前に水とともに一括添加してもよく、重合反応段階で逐次的添加あるいは一括添加してもよいが、マレイン酸、無水マレイン酸、フマル酸は重合開始前に水とともに一括添加するのが好ましい。   In the production of a copolymer by an aqueous polymerization method, the amount of the monomer blended with respect to the total production charge is not particularly limited, but is usually in the range of 10 to 60% by weight. In addition, as the addition timing of the monomer, itaconic acid may be added together with water before the start of polymerization, or may be added sequentially or batchwise in the polymerization reaction stage, but maleic acid, maleic anhydride, fumaric acid It is preferable to add all together with water before the start of polymerization.

水系重合法における重合開始剤は、過酸化水素、過硫酸塩のいずれかを単独で使用するよりも、過酸化水素と過硫酸塩を併用することが好ましい。重合開始剤の量は、水系重合法による共重合体を収率よく合成するために製造仕込み量に対して過酸化水素が0.5〜20重量%、過硫酸塩が0.1〜5%重量の範囲が好ましく、重合反応温度は60〜120℃の範囲が好ましい。   As the polymerization initiator in the aqueous polymerization method, it is preferable to use hydrogen peroxide and persulfate together, rather than using either hydrogen peroxide or persulfate alone. The amount of the polymerization initiator is 0.5 to 20% by weight of hydrogen peroxide and 0.1 to 5% of persulfate with respect to the amount charged for production in order to synthesize a copolymer by an aqueous polymerization method with high yield. The range of weight is preferable, and the polymerization reaction temperature is preferably in the range of 60 to 120 ° C.

更に、水系重合では重合開始剤とともにレドックス触媒を添加するのが好ましい。好ましいレドックス触媒は、還元可能なカチオンであり、鉄、亜鉛、コバルト、モリブデン、クロム、ニッケル、バナジウムおよびセシウムおよびそれらの組み合わせから得られる金属イオンを含む。好ましい金属イオンは硫酸第一鉄アンモニウム、硫酸第一鉄、塩化第一鉄、コバルト塩(例えば、硫酸コバルト六水和物)、バナジウム塩およびそれらの組み合わせである。レドックス触媒の量は、製造仕込み量に対して金属換算で0.001〜0.1重量%の範囲が好ましい。   Further, in the aqueous polymerization, it is preferable to add a redox catalyst together with the polymerization initiator. Preferred redox catalysts are reducible cations, including metal ions obtained from iron, zinc, cobalt, molybdenum, chromium, nickel, vanadium and cesium and combinations thereof. Preferred metal ions are ferrous ammonium sulfate, ferrous sulfate, ferrous chloride, cobalt salts (eg, cobalt sulfate hexahydrate), vanadium salts and combinations thereof. The amount of the redox catalyst is preferably in the range of 0.001 to 0.1% by weight in terms of metal with respect to the production charge.

前記のアルカリ金属水酸化物の量、重合開始剤の量、金属触媒の量のいずれかが上記の範囲を外れると、モノマー反応率が十分上がらず、かなりの量の未反応のモノマーが残留するため、十分な腐食抑制効果やスケール抑制効果を得ることが難しい。   If any of the amount of the alkali metal hydroxide, the amount of the polymerization initiator, or the amount of the metal catalyst is out of the above range, the monomer reaction rate is not sufficiently increased, and a considerable amount of unreacted monomer remains. Therefore, it is difficult to obtain a sufficient corrosion inhibiting effect and scale inhibiting effect.

さらには、水系重合の重合調整剤としてイソプロピルアルコール、2−ブチルアルコールなどの2級アルコールや重亜硫酸塩や亜硫酸塩などを添加してもよい。   Furthermore, secondary alcohols such as isopropyl alcohol and 2-butyl alcohol, bisulfites, sulfites and the like may be added as a polymerization regulator for aqueous polymerization.

本発明で用いる共重合体を水系重合法で製造する場合に、共重合体におけるイタコン酸の比率が高いと発泡が生じ易いため、消泡剤を添加するのが好ましい。ここで使用する消泡剤は、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコール、高級アルコールエチレンオキシド付加物、高級アルコールエチレンオキシド・プロピレンオキシド付加物などの曇点が20℃以上のポリエチレングリコール型非イオン界面活性剤が、常温において水溶液中での分離を生じないため好ましい。   When the copolymer used in the present invention is produced by an aqueous polymerization method, it is preferable to add an antifoaming agent because foaming is likely to occur if the ratio of itaconic acid in the copolymer is high. The antifoaming agent used here is a polyethylene glycol type nonionic surfactant having a cloud point of 20 ° C. or higher, such as polyoxyethylene polyoxypropylene glycol, higher alcohol ethylene oxide adduct, higher alcohol ethylene oxide / propylene oxide adduct, This is preferable because separation in an aqueous solution does not occur at room temperature.

本発明で用いるスルホン酸基含有ポリマーは、モノエチレン性不飽和スルホン酸を含有する重合体であり、好ましくはモノエチレン性不飽和スルホン酸とモノエチレン性不飽和カルボン酸の共重合体、あるいはモノエチレン性不飽和スルホン酸とモノエチレン性不飽和カルボン酸と他の共重合可能なモノエチレン性不飽和単量体との共重合体であって、該共重合体におけるモノマー組成は、モノエチレン性不飽和スルホン酸が10〜90重量%であるが、好ましくは30〜70重量%であり、またモノエチレン性不飽和カルボン酸と他の共重合可能なモノエチレン性不飽和単量体の合計量は10〜90重量%であるが、好ましくは30〜70重量%である。   The sulfonic acid group-containing polymer used in the present invention is a polymer containing monoethylenically unsaturated sulfonic acid, preferably a copolymer of monoethylenically unsaturated sulfonic acid and monoethylenically unsaturated carboxylic acid, A copolymer of an ethylenically unsaturated sulfonic acid, a monoethylenically unsaturated carboxylic acid and another copolymerizable monoethylenically unsaturated monomer, wherein the monomer composition in the copolymer is monoethylenic 10 to 90% by weight of unsaturated sulfonic acid, preferably 30 to 70% by weight, and the total amount of monoethylenically unsaturated carboxylic acid and other copolymerizable monoethylenically unsaturated monomers Is 10 to 90% by weight, preferably 30 to 70% by weight.

前記のモノエチレン性不飽和スルホン酸としては、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−1−プロパンスルホン酸、ブタジエンスルホン酸やイソプレンスルホン酸等の共役ジエンスルホン化物、スチレンスルホン酸、スルホアルキル(メタ)アクリレートエステル、スルホアルキル(メタ)アリルエーテル、スルホフェノ(メタ)アリルエーテル、(メタ)アリルスルホン酸などの1種以上が用いられる。   Examples of the monoethylenically unsaturated sulfonic acid include 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid, 3-allyloxy-2-hydroxy-1-propanesulfonic acid, conjugated diene sulfonated products such as butadienesulfonic acid and isoprenesulfonic acid. One or more of styrene sulfonic acid, sulfoalkyl (meth) acrylate ester, sulfoalkyl (meth) allyl ether, sulfopheno (meth) allyl ether, (meth) allyl sulfonic acid and the like are used.

前記のモノエチレン性不飽和カルボン酸としては、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、無水マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、無水イタコン酸などの1種以上が用いられ、他の共重合可能なモノエチレン性不飽和単量体としては、(メタ)アクリル酸エステル類の(メタ)アクリル酸アルキルエステル、(メタ)アクリル酸ヒドロキシルアルキルエステル;(メタ)アクリルアミド類の(メタ)アクリルアミド、N−アルキル置換(メタ)アクリルアミド;炭素数2〜8のオレフィンのエチレン、プロピレン、イソプロピレン、ブチレン、イソブチレン、ヘキセン、2−エチルヘキセン、ペンテン、イソペンテン、オクテン、イソオクテンなど;ビニルアルキルエーテルのビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル;マレイン酸アルキルエステルなどがあげられ、その1種または2種以上が用いられる。   As the monoethylenically unsaturated carboxylic acid, one or more of acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid, maleic anhydride, fumaric acid, itaconic acid, itaconic anhydride and the like can be used. Ethylenically unsaturated monomers include (meth) acrylic acid esters (meth) acrylic acid alkyl esters, (meth) acrylic acid hydroxyl alkyl esters; (meth) acrylamides (meth) acrylamides, N-alkyl substituted (Meth) acrylamide; ethylene, propylene, isopropylene, butylene, isobutylene, hexene, 2-ethylhexene, pentene, isopentene, octene, isooctene, etc. of olefins having 2 to 8 carbon atoms; vinyl methyl ether of vinyl alkyl ether, vinyl ethyl Ether; maleic acid Alkyl ester, and the like, that one or more may be used.

本発明で用いるスルホン酸基含有ポリマーは、好ましくは2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸と(メタ)アクリル酸の共重合体、3−アリロキシ−2−ヒドロキシ−1−プロパンスルホン酸と(メタ)アクリル酸の共重合体、共役ジエンスルホン化物と(メタ)アクリル酸の共重合体である。スルホン酸基含有ポリマーの分子量は、重量平均分子量として通常は1,000〜100,000であり、好ましくは4,000〜20,000である。   The sulfonic acid group-containing polymer used in the present invention is preferably a copolymer of 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid and (meth) acrylic acid, 3-allyloxy-2-hydroxy-1-propanesulfonic acid and (meta ) A copolymer of acrylic acid, a conjugated diene sulfonated product and a copolymer of (meth) acrylic acid. The molecular weight of the sulfonic acid group-containing polymer is usually 1,000 to 100,000, preferably 4,000 to 20,000 as a weight average molecular weight.

本発明の水処理剤は、(1)イタコン酸と(2)マレイン酸及び/又はフマル酸を有効成分として含む共重合体であって、(1)と(2)の配合重量比率が10〜90:90〜10であり、かつ(1)と(2)の合計が共重合体のモノマー組成の80重量%以上である共重合体を有効成分として含むことを特徴とし、その調製方法は、非水系溶媒を用いて重合後に得られた共重合体を加水分解して調製する水溶性の該共重合体の水溶液や、水系重合法によって得られる水溶性の該共重合体の水溶液をそのまま用いることができる。更に、取扱い上の必要に応じて、該共重合体水溶液を水で希釈して水処理剤を調製してもよい。また、本発明の、該共重合体とともにスルホン酸基含有ポリマーを有効成分として含むことを特徴とする水処理剤は、該共重合体水溶液と該スルホン酸基含有ポリマー水溶液を常温で撹拌混合することによって調製することができ、両者の混合順序に特に決まりはない。この水処理剤における該共重合体:スルホン酸基含有ポリマーの配合重量比率は90:10〜10:90の範囲であるが、好ましくは70:30〜30:70である。また、このようにして調製された水処理剤は、取扱い上の必要に応じて水で希釈することもできるし、水処理剤調製時に水を加えて希釈した形態の水処理剤を調製することもできる。   The water treatment agent of the present invention is a copolymer containing (1) itaconic acid and (2) maleic acid and / or fumaric acid as active ingredients, wherein the blending weight ratio of (1) and (2) is 10 to 10. 90: 90-10, and the total content of (1) and (2) is a copolymer containing 80% by weight or more of the monomer composition of the copolymer as an active ingredient. Use an aqueous solution of the water-soluble copolymer prepared by hydrolysis of the copolymer obtained after polymerization using a non-aqueous solvent, or an aqueous solution of the water-soluble copolymer obtained by an aqueous polymerization method. be able to. Furthermore, if necessary for handling, the aqueous copolymer solution may be diluted with water to prepare a water treatment agent. Further, the water treatment agent according to the present invention comprising a sulfonic acid group-containing polymer together with the copolymer as an active ingredient is obtained by stirring and mixing the aqueous copolymer solution and the aqueous sulfonic acid group-containing polymer solution at room temperature. The mixing order of the two is not particularly limited. The blending weight ratio of the copolymer: sulfonic acid group-containing polymer in this water treatment agent is in the range of 90:10 to 10:90, preferably 70:30 to 30:70. In addition, the water treatment agent thus prepared can be diluted with water as needed for handling, or a water treatment agent in a diluted form is prepared by adding water during preparation of the water treatment agent. You can also.

本発明の水処理方法では、本発明の水処理剤を対象水系に添加する方法、本発明で用いる共重合体を対象水系に添加する方法、及び本発明で用いる共重合体とスルホン酸基含有ポリマーを対象水系に別個に添加する方法があり、共重合体とスルホン酸基含有ポリマーを別個に添加する場合の添加重量比率は、(該共重合体):(スルホン酸基含有ポリマー)が90:10〜10:90の範囲であるが、好ましくは70:30〜30:70の範囲である。   In the water treatment method of the present invention, the method of adding the water treatment agent of the present invention to the target water system, the method of adding the copolymer used in the present invention to the target water system, and the copolymer and sulfonic acid group containing in the present invention There is a method of adding the polymer separately to the target aqueous system, and the addition weight ratio when the copolymer and the sulfonic acid group-containing polymer are separately added is (the copolymer) :( sulfonic acid group-containing polymer) is 90. : 10 to 10:90, but preferably 70:30 to 30:70.

本発明の水処理剤の対象水系への添加量は、対象とする水系の条件、特に水質、温度などにより異なるが、一般的には配合された共重合体の有効成分濃度として1〜1,000mg/L、好ましくは5〜500mg/L、より好ましくは10〜100mg/Lであり、また、共重合体とスルホン酸基含有ポリマーを有効成分として含む水処理剤におけるスルホン酸基含有ポリマーの添加量は、一般的には配合されたスルホン酸基含有ポリマーの有効成分濃度として1〜1,000mg/L、好ましくは5〜500mg/L、好ましくは10〜100mg/Lである。   The amount of the water treatment agent of the present invention to be added to the target water system varies depending on the target water system conditions, particularly water quality, temperature, etc., but is generally 1 to 1, as the active ingredient concentration of the blended copolymer. 000 mg / L, preferably 5 to 500 mg / L, more preferably 10 to 100 mg / L, and addition of a sulfonic acid group-containing polymer in a water treatment agent containing a copolymer and a sulfonic acid group-containing polymer as active ingredients The amount is generally from 1 to 1,000 mg / L, preferably from 5 to 500 mg / L, preferably from 10 to 100 mg / L, as the active ingredient concentration of the blended sulfonic acid group-containing polymer.

また、本発明で用いる共重合体とスルホン酸基含有ポリマーを対象水系に別個に添加する場合も、それぞれの添加量は対象とする水系の条件、特に水質、温度などにより異なるが、一般的には該共重合体、スルホン酸基含有ポリマーともにそれぞれ有効成分濃度として1〜1,000mg/L、好ましくは5〜500mg/L、より好ましくは10〜100mg/Lである。   In addition, when the copolymer and the sulfonic acid group-containing polymer used in the present invention are separately added to the target aqueous system, the amount of each addition varies depending on the target aqueous system conditions, particularly the water quality, temperature, etc. The effective concentration of the copolymer and the sulfonic acid group-containing polymer is 1 to 1,000 mg / L, preferably 5 to 500 mg / L, more preferably 10 to 100 mg / L.

本発明の水処理剤の対象水系への添加、本発明で用いる共重合体の対象水系への添加、あるいは共重合体とスルホン酸基含有ポリマーの対象水系への別個添加においては、薬注ポンプを用いて対象水系のスケールや腐食が発生する箇所の上流部であって撹拌の良い場所に添加する。尚、対象水系が循環水系である場合は、水系のいずれの場所にも添加できるが、一般的には循環水槽の撹拌の良い場所に添加することが容易である。   In the addition of the water treatment agent of the present invention to the target aqueous system, the addition of the copolymer used in the present invention to the target aqueous system, or the separate addition of the copolymer and the sulfonic acid group-containing polymer to the target aqueous system, Is added to a place where the scale and corrosion of the target water system are upstream and where stirring is good. When the target water system is a circulating water system, it can be added to any place in the water system, but it is generally easy to add to a place where the circulating water tank is well stirred.

本発明の水処理剤および水処理方法は、炭酸カルシウム、硫酸カルシウム、珪酸マグネシウム、シリカなどの各種スケールに対する析出防止や付着防止効果も有するため、スケール性の厳しい水質へも適用できる。   Since the water treatment agent and the water treatment method of the present invention have the effect of preventing precipitation and adhesion to various scales such as calcium carbonate, calcium sulfate, magnesium silicate, and silica, they can be applied to water quality with severe scale properties.

本発明の水処理剤および水処理方法を適用する水質は、pHが6以上、好ましくはpHが8〜9.5の範囲であり、腐食抑制の観点からは、pH、Ca硬度、Mアルカリ度ならびにシリカ濃度が高いスケール性水質の方が好ましい。ここで、具体的にスケール性水質とは、リツナー指数:RIを6.0以下、好ましくは5.0以下であり、RIがこの範囲になるように水系の水質を調整するのが好ましい。   The water quality to which the water treatment agent and the water treatment method of the present invention are applied has a pH of 6 or more, preferably in the range of 8 to 9.5, and from the viewpoint of corrosion inhibition, pH, Ca hardness, M alkalinity. In addition, a scaled water quality having a high silica concentration is preferred. Here, specifically, the scaleable water quality means that the Retner index: RI is 6.0 or less, preferably 5.0 or less, and it is preferable to adjust the water quality of the aqueous system so that RI is in this range.

ここで、具体的にスケール性水質とは、リツナー指数:RIを6.0以下、好ましくは5.0以下であり、RIがこの範囲になるように水系の水質を調整するのが好ましい。
ここでRIは、炭酸カルシウムの析出傾向を示す指数であり、次式により計算される。
RI=2×pHs−pH
また、pHは循環水のpHであり、pHsは式(1)で示される炭酸カルシウムの飽和pHである。

Figure 2011045861
Here, specifically, the scaleable water quality means that the Retner index: RI is 6.0 or less, preferably 5.0 or less, and it is preferable to adjust the water quality of the aqueous system so that RI is in this range.
Here, RI is an index indicating the precipitation tendency of calcium carbonate, and is calculated by the following equation.
RI = 2 × pHs−pH
Moreover, pH is the pH of circulating water, and pHs is the saturated pH of calcium carbonate shown by Formula (1).
Figure 2011045861

ここで、
pK2:炭酸の第2解離定数
pKs:炭酸カルシウムの溶解度積
pCa=−log[Ca硬度](mg−CaCO3/L)
pA=−log[Mアルカリ度](mg−CaCO3/L)
μ:イオン強度であり、次式で算出される。
μ=[電気伝導率](μS/cm)×0.0000175
here,
pK2: second dissociation constant of carbonic acid pKs: solubility product of calcium carbonate pCa = -log [Ca hardness] (mg-CaCO3 / L)
pA = -log [M alkalinity] (mg-CaCO3 / L)
μ: Ionic strength, calculated by the following formula.
μ = [electric conductivity] (μS / cm) × 0.0000175

開放式循環冷却水系では、多数の熱交換器を有しており、運転条件も絶えず変化することから、系内の温度分布を正確に把握することが困難である。そのため、本発明の計算に使用する温度は、開放式循環冷却水系における熱交換器の出口水の典型的な温度である40℃を用いる。40℃におけるpK2は10.2、また pKsは8.5である。pCa、pA、μは循環水のCa硬度、Mアルカリ度、電気伝導率をJIS K0101(工業用水試験方法)に記載の方法により測定して前述の式に代入して求めることができる。   An open circulating cooling water system has a large number of heat exchangers, and the operating conditions are constantly changing. Therefore, it is difficult to accurately grasp the temperature distribution in the system. Therefore, the temperature used for the calculation of the present invention is 40 ° C., which is a typical temperature of the outlet water of the heat exchanger in the open circulating cooling water system. The pK2 at 40 ° C. is 10.2, and the pKs is 8.5. pCa, pA, and μ can be determined by measuring the Ca hardness, M alkalinity, and electrical conductivity of the circulating water by the method described in JIS K0101 (Industrial Water Test Method) and substituting it into the above formula.

水系のRIを調整する方法は、通常、水系の濃縮度を上昇させて、補給水中に含まれるCa硬度とMアルカリ度成分の濃度やpHを上昇させることにより達成される。ただし、補給水中に含まれるCa硬度やMアルカリ度成分の濃度が十分小さい場合や濃縮度の上昇が困難な場合は、水系のRIを6以下あるいは5以下とすることが困難な場合がある。このような場合は、本発明の共重合体、あるいは本発明の共重合体とスルホン酸基含有ポリマーとともに少量の亜鉛やアルカリ性化合物を添加することにより、十分な腐食抑制効果を発揮させることができ、例えば、亜鉛化合物を亜鉛換算で0.2〜3mg/L程度添加することにより、RIが6以上の腐食性水質であっても十分な腐食抑制効果を発揮させることができる。あるいは、水系のRIが6以下、あるいは5以下となるようにアルカリ性化合物を添加することにより、補給水中に含まれるCa硬度やMアルカリ度成分の濃度が少ない場合や濃縮度の上昇が困難な場合でも、アルカリ性化合物の添加量を調整することによりすることができる。   The method of adjusting the aqueous RI is usually achieved by increasing the concentration of the aqueous system and increasing the Ca hardness and the concentration and pH of the M alkalinity component contained in the makeup water. However, when the Ca hardness or M alkalinity component concentration contained in the makeup water is sufficiently small, or when it is difficult to increase the concentration, it may be difficult to reduce the RI of the aqueous system to 6 or less. In such a case, a sufficient corrosion-inhibiting effect can be exerted by adding a small amount of zinc or an alkaline compound together with the copolymer of the present invention or the copolymer of the present invention and a sulfonic acid group-containing polymer. For example, by adding about 0.2 to 3 mg / L of a zinc compound in terms of zinc, a sufficient corrosion inhibiting effect can be exhibited even when the RI is corrosive water quality of 6 or more. Alternatively, by adding an alkaline compound so that the aqueous RI is 6 or less, or 5 or less, when the Ca hardness or M alkalinity component concentration in the makeup water is low, or when it is difficult to increase the concentration However, it can be done by adjusting the addition amount of the alkaline compound.

ここで使用されるアルカリ性化合物は、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどのアルカリ金属水酸化物;酸化カルシウムまたは水酸化カルシウム;炭酸ナトリウム、炭酸カリウムなどのアルカリ金属の炭酸塩や重炭酸塩などである。   Alkaline compounds used here are alkali metal hydroxides such as sodium hydroxide and potassium hydroxide; calcium oxide or calcium hydroxide; carbonates and bicarbonates of alkali metals such as sodium carbonate and potassium carbonate. .

水系の運転開始時には、本発明の本発明の共重合体、あるいは本発明の共重合体とスルホン酸基含有ポリマーとともに縮合リン酸塩を併用するのが好ましい。縮合リン酸塩は縮合度2以上のリン酸塩であるが、ピロリン酸塩(縮合度2)、トリポリリン酸塩(縮合度3)、テトラポリリン酸塩(縮合度4)、ヘキサメタリン酸塩などが使用できる。ここで一般に、ヘキサメタリン酸ナトリウムの商品名で市販されているのは、平均縮合度が10以上の鎖状縮合リン酸塩であるが、より好ましい縮合リン酸塩は、平均縮合度が30〜100の鎖状縮合リン酸塩である。水系の運転開始時における縮合リン酸塩の添加量は通常3〜200mg/Lであるが、好ましくは5〜100mg/Lである。   At the start of operation of the aqueous system, it is preferable to use the condensed phosphate together with the copolymer of the present invention or the copolymer of the present invention and a sulfonic acid group-containing polymer. The condensed phosphate is a phosphate having a condensation degree of 2 or more, but pyrophosphate (condensation degree 2), tripolyphosphate (condensation degree 3), tetrapolyphosphate (condensation degree 4), hexametaphosphate, etc. Can be used. Generally, what is marketed under the trade name of sodium hexametaphosphate is a chain condensed phosphate having an average condensation degree of 10 or more, but a more preferable condensed phosphate has an average condensation degree of 30 to 100. It is a chain condensed phosphate. The addition amount of the condensed phosphate at the start of the aqueous operation is usually 3 to 200 mg / L, preferably 5 to 100 mg / L.

本発明の水処理剤および水処理方法が適用される被処理水系(対象水系)の水質は特に限定されないが、通常はpH6.0〜12.0、電気伝導率は5000μS/cm以下、Ca硬度ないしMg硬度は0〜1000mgCaCO/L、Mアルカリ度は0〜500mgCaCO/L、シリカは0〜250mg/L、塩化物イオンは0〜3000mg/L、硫酸イオンは0〜3000mg/L、全鉄は10ppm以下、好ましくは3ppm以下、アルミニウムは3mg/L以下、濁度ないし懸濁物質濃度は100度以下、好ましくは20度以下、リツナーの安定度指数は3.0以上、ランゲリアの飽和指数は3.0以下の範囲である。 The water quality of the treated water system (target water system) to which the water treatment agent and the water treatment method of the present invention are applied is not particularly limited, but is usually pH 6.0 to 12.0, electrical conductivity is 5000 μS / cm or less, and Ca hardness Or Mg hardness is 0 to 1000 mg CaCO 3 / L, M alkalinity is 0 to 500 mg CaCO 3 / L, silica is 0 to 250 mg / L, chloride ion is 0 to 3000 mg / L, sulfate ion is 0 to 3000 mg / L, all Iron is 10 ppm or less, preferably 3 ppm or less, aluminum is 3 mg / L or less, turbidity or suspended solids concentration is 100 degrees or less, preferably 20 degrees or less, the stability index of Ritsner is 3.0 or more, and the saturation index of Langeria Is in the range of 3.0 or less.

本発明の水処理剤および水処理方法が適用される被処理水系の温度は特に限定されないが、通常は0〜300℃の範囲である。また、本発明の水処理剤および水処理方法が適用される被処理水系の流速は特に限定されないが、通常は0.1〜5.0m/sの範囲である。   Although the temperature of the to-be-processed water system to which the water treatment agent and water treatment method of this invention are applied is not specifically limited, Usually, it is the range of 0-300 degreeC. Moreover, although the flow rate of the to-be-processed water system to which the water treatment agent and water treatment method of this invention are applied is not specifically limited, Usually, it is the range of 0.1-5.0 m / s.

本発明の水処理剤および水処理方法が適用される被処理水系の半減時間は特に限定されないが、通常は300時間以下である。ここで半減時間は式:
半減時間〔h〕=(被処理水系の保有水量〔m〕/ブローダウン水量〔m/h〕)×0.693
で示される。
The half-life of the water system to be treated to which the water treatment agent and the water treatment method of the present invention are applied is not particularly limited, but is usually 300 hours or less. Where the half time is the formula:
Half time [h] = (Retained water amount [m 3 ] / Blowdown water amount [m 3 /h])×0.693
Indicated by

本発明の本発明の共重合体、あるいは本発明の共重合体とスルホン酸基含有ポリマーとともに、腐食抑制剤として公知の別の種類の化合物、スケール抑制剤、スケール分散剤、微生物障害抑制剤、脱酸素剤、pH調整剤、清缶剤、給復水系防食剤、消泡剤などの公知の化合物を併用して用いても良い。   Along with the copolymer of the present invention of the present invention, or the copolymer of the present invention and a sulfonic acid group-containing polymer, another kind of compound known as a corrosion inhibitor, a scale inhibitor, a scale dispersant, a microbial disorder inhibitor, You may use together well-known compounds, such as an oxygen scavenger, a pH adjuster, a can, an anti-fouling water system anticorrosive, and an antifoamer.

併用が好ましい腐食抑制剤としての化合物は、有機ホスホン酸、ホスホノカルボン酸、ホスフィノポリカルボン酸、リン酸またはリン酸塩、及びモリブデン酸塩である。   The compounds as corrosion inhibitors that are preferably used in combination are organic phosphonic acid, phosphonocarboxylic acid, phosphinopolycarboxylic acid, phosphoric acid or phosphate, and molybdate.

前記の有機ホスホン酸は、分子中に1個以上のホスホノ基を有する有機化合物であり、具体的には1−ヒドロキシエチリデン−1,1−ジホスホン酸、アミノトリメチレンホスホン酸、エチレンジアミンテトラメチレンホスホン酸、ジエチレントリアミンペンタメチレンホスホン酸、ヘキサメチレンジアミンテトラメチレンホスホン酸などが挙げられ、好ましくは1−ヒドロキシエチリデン−1,1−ジホスホン酸である。   The organic phosphonic acid is an organic compound having one or more phosphono groups in the molecule, specifically, 1-hydroxyethylidene-1,1-diphosphonic acid, aminotrimethylenephosphonic acid, ethylenediaminetetramethylenephosphonic acid. , Diethylenetriaminepentamethylenephosphonic acid, hexamethylenediaminetetramethylenephosphonic acid, and the like, preferably 1-hydroxyethylidene-1,1-diphosphonic acid.

前記のホスホノカルボン酸は、分子中に1個以上のホスホノ基と1個以上のカルボキシル基を有する有機化合物であり、具体的には2−ホスホノブタン−1,2,4−トリカルボン酸、ヒドロキシホスホノ酢酸、ホスホノポリマレイン酸、ホスホンコハク酸などが挙げられ、好ましくは2−ホスホノブタン−1,2,4−トリカルボン酸、ホスホノポリマレイン酸である。ここで、ホスホノカルボン酸はローディア社からBRICORR288の商品名、またBWA社からBELCOR585の商品名で市販されている。ホスホノカルボン酸は、例えば、中性〜アルカリ性の水性溶媒中で亜リン酸とモノエチレン性不飽和カルボン酸とを遊離ラジカル開始剤の存在下で加熱することにより製造することができる(例えば特開平4−334392号公報参照)。また、ホスホノカルボン酸は、次亜リン酸とカルボニル化合物やイミン化合物との反応物を反応開始剤の存在下で不飽和カルボン酸と反応させることにより得ることができる(特許第3284318号公報参照)。   The phosphonocarboxylic acid is an organic compound having one or more phosphono groups and one or more carboxyl groups in the molecule. Specifically, 2-phosphonobutane-1,2,4-tricarboxylic acid, hydroxyphosphonic acid is used. Nonacetic acid, phosphonopolymaleic acid, phosphonic succinic acid and the like can be mentioned, and 2-phosphonobutane-1,2,4-tricarboxylic acid and phosphonopolymaleic acid are preferable. Here, phosphonocarboxylic acid is commercially available from Rhodia under the trade name BRICORRR288 and from BWA under the trade name BELCOR585. The phosphonocarboxylic acid can be produced, for example, by heating phosphorous acid and monoethylenically unsaturated carboxylic acid in a neutral to alkaline aqueous solvent in the presence of a free radical initiator (for example, special (See Kaihei 4-334392). The phosphonocarboxylic acid can be obtained by reacting a reaction product of hypophosphorous acid with a carbonyl compound or an imine compound with an unsaturated carboxylic acid in the presence of a reaction initiator (see Japanese Patent No. 3284318). ).

前記のホスフィノポリカルボン酸は、分子中に1個以上のホスフィノ基と2個以上のカルボキシル基を有する化合物であり、具体的にはアクリル酸と次亜リン酸を反応させて得られるビス−ポリ(2−カルボキシエチル)ホスフィン酸、マレイン酸と次亜リン酸を反応させて得られるビス−ポリ(1,2−ジカルボキシエチル)ホスフィン酸、マレイン酸とアクリル酸と次亜リン酸を反応させて得られるポリ(2−カルボキシエチル)(1,2−ジカルボキシエチル)ホスフィン酸、イタコン酸と次亜リン酸を反応させて得られるビス−ポリ[2−カルボキシ−(2−カルボキシメチル)エチル]ホスフィン酸、アクリル酸と2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸と次亜リン酸の反応物などが挙げられ、好ましくはアクリル酸とマレイン酸と次亜リン酸の反応物、イタコン酸とマレイン酸と次亜リン酸の反応物である。ホスフィノポリカルボン酸の調製は、通常、水性溶媒中で次亜リン酸とモノエチレン性不飽和カルボン酸とを遊離ラジカル開始剤の存在下で加熱することにより行なわれ、例えば特公昭54−29316号公報、特公平5−57992号公報、特公平6−47113号公報などに開示されている。また、ホスフィノポリカルボン酸は、バイオ・ラボ社よりBELCLENE500、BELSPERSE164、BELCLENE400などの商品名で市販されている。   The phosphinopolycarboxylic acid is a compound having one or more phosphino groups and two or more carboxyl groups in the molecule. Specifically, it is a bis-- obtained by reacting acrylic acid and hypophosphorous acid. Poly (2-carboxyethyl) phosphinic acid, bis-poly (1,2-dicarboxyethyl) phosphinic acid obtained by reacting maleic acid with hypophosphorous acid, reacting maleic acid with acrylic acid and hypophosphorous acid Bis-poly [2-carboxy- (2-carboxymethyl) obtained by reacting poly (2-carboxyethyl) (1,2-dicarboxyethyl) phosphinic acid, itaconic acid and hypophosphorous acid Ethyl] phosphinic acid, acrylic acid, a reaction product of 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid and hypophosphorous acid, etc., preferably acrylic acid The reaction product of maleic acid and hypophosphorous acid is the reaction product of itaconic acid and maleic acid and hypophosphorous acid. The preparation of phosphinopolycarboxylic acid is usually carried out by heating hypophosphorous acid and monoethylenically unsaturated carboxylic acid in an aqueous solvent in the presence of a free radical initiator, for example, JP-B-54-29316. No. 5, JP-B-5-57992 and JP-B-6-47113. Further, phosphinopolycarboxylic acids are commercially available from Bio Labs under trade names such as BELCLENE500, BELPERSE164, and BELCLENE400.

本発明の水処理剤および水処理方法が対象とする水系設備の一部に銅、あるいは銅合金が存在する場合には、アゾール化合物を併用することが好ましい。アゾール化合物の例としてトリルトリアゾール、ベンゾトリアゾール、置換ベンゾトリアゾール、メルカプトベンゾチアゾールなどが挙げられる。   In the case where copper or a copper alloy is present in a part of the water-system equipment targeted by the water treatment agent and water treatment method of the present invention, it is preferable to use an azole compound in combination. Examples of the azole compound include tolyltriazole, benzotriazole, substituted benzotriazole, mercaptobenzothiazole and the like.

腐食やスケールとともに微生物障害は水系における主要な障害であるが、本発明の水処理剤および水処理方法では微生物の障害は防止できないので、微生物障害抑制剤を併用することが特に好ましい。併用される微生物障害抑制剤の例として、次亜塩素酸ナトリウム、次亜塩素酸カルシウム、液化塩素、塩化臭素、次亜塩素酸塩と臭化物の反応物、クロロイソシアヌル酸類、クロロジメチルヒダントイン酸類、ブロモジメチルヒダントイン酸類、クロロブロモジメチルヒダントイン酸類等の水に溶解して次亜塩素酸及びまたは次亜臭素酸を生成する化合物;ヒドラジン;2−メチルイソチアゾリン−3−オン、2−メチル−4−クロロイソチアゾリン−3−オン、2−メチル−5−クロロイソチアゾリン−3−オン、2−メチル−4,5−ジクロロイソチアゾリン−3−オン、1,2−ベンズイソチアゾリン−3−オン、2−n−オクチル−4−イソチアゾリン−3−オン、4,5−ジクロロ−2−n−オクチル−3(2H)イソチアゾリン等のイソチアゾリン化合物;2,2−ジブロモ−2−ニトロエタノール、2−ブロモ−2−ニトロプロパン−1,3−ジオール、2,2−ジブロモ−3−ニトリロプロピオンアミド等の有機ブロム化合物;メチレンビスチオシアネート、ビス−(1,4−ジブロムアセトキシ)−2−ブテン、ベンジルブロムアセテート、ソジウムブロマイド、α−ブロモシンナムアルデヒド、2−ピリジンチオール−1−オキシドナトリウム、ビス(2−ピリジンチオール−1−オキシド)亜鉛、2−(4−チアゾリル)ベンツイミダゾール、 ヘキサヒドロ−1,3,5−トリス−(2−ヒドロキシエチル)−S−トリアジン、ビス(トリクロルメチル)スルホン、ジチオカーバメート、3,5−ジメチ ルテトラヒドロ−1,3,5,2H−チアジアジン−2−チオン、ブロム酢酸エチルチオフェニルエステル、α−クロ ルベンゾアルドキシムアセテート、2,4,5,6−テトラクロロイソフタロニトリル、1,2−ジブロモ−2,4−ジシアノブタン、3−ヨード−2−プロペニルブチルカルバメート、サリチル酸、サリチル酸ナトリウム、パラオキシ安息香酸エステル及びp−クロル−m−キシレノール等が挙げられる。   Although microbial damage as well as corrosion and scale are major obstacles in water systems, it is particularly preferable to use a microbial damage inhibitor together with the water treatment agent and the water treatment method of the present invention because microbial damage cannot be prevented. Examples of microbial disorder inhibitors used in combination include sodium hypochlorite, calcium hypochlorite, liquefied chlorine, bromine chloride, reaction products of hypochlorite and bromide, chloroisocyanuric acids, chlorodimethylhydantoic acids, bromo Compounds that dissolve in water, such as dimethylhydantoic acids and chlorobromodimethylhydantoic acids, to form hypochlorous acid and / or hypobromite; hydrazine; 2-methylisothiazolin-3-one, 2-methyl-4-chloroisothiazoline -3-one, 2-methyl-5-chloroisothiazolin-3-one, 2-methyl-4,5-dichloroisothiazolin-3-one, 1,2-benzisothiazolin-3-one, 2-n-octyl- 4-isothiazolin-3-one, 4,5-dichloro-2-n-octyl-3 (2H) isothiazoline Isothiazoline compounds; organic bromine compounds such as 2,2-dibromo-2-nitroethanol, 2-bromo-2-nitropropane-1,3-diol, 2,2-dibromo-3-nitrilopropionamide; methylenebisthiocyanate Bis- (1,4-dibromoacetoxy) -2-butene, benzyl bromoacetate, sodium bromide, α-bromocinnamaldehyde, 2-pyridinethiol-1-oxide sodium, bis (2-pyridinethiol-1- Oxide) zinc, 2- (4-thiazolyl) benzimidazole, hexahydro-1,3,5-tris- (2-hydroxyethyl) -S-triazine, bis (trichloromethyl) sulfone, dithiocarbamate, 3,5-dimethyl Rutetrahydro-1,3,5,2H-thiadiazine- -Thion, bromoacetic acid ethylthiophenyl ester, α-chlorobenzoaldoxime acetate, 2,4,5,6-tetrachloroisophthalonitrile, 1,2-dibromo-2,4-dicyanobutane, 3-iodo- Examples include 2-propenylbutylcarbamate, salicylic acid, sodium salicylate, p-oxybenzoic acid ester, and p-chloro-m-xylenol.

本発明の水処理剤および水処理方法において、併用するのが好ましい微生物障害抑制剤は、次亜塩素酸及びまたは次亜臭素酸を生成する化合物であるが、その添加量は遊離ハロゲン濃度(遊離塩素と遊離臭素の合計)として通常0.05〜2mg/L(Cl換算)である。 In the water treatment agent and the water treatment method of the present invention, the microbial disorder inhibitor preferably used in combination is a compound that generates hypochlorous acid and / or hypobromite, but the amount added is free halogen concentration (free The sum of chlorine and free bromine) is usually 0.05 to 2 mg / L (in terms of Cl 2 ).

本発明の水処理剤および水処理方法では、対象となる腐食の形態は特に限定されないが、全面腐食、孔食、隙間腐食、酸素濃淡電池腐食、応力腐食割れ、ガルバニック腐食、微生物腐食、流れ誘起局部腐食、エロージョンコロージョン、キャビテーションコロージョン、脱成分腐食、脱亜鉛腐食などが含まれる。   In the water treatment agent and water treatment method of the present invention, the form of corrosion targeted is not particularly limited, but overall corrosion, pitting corrosion, crevice corrosion, oxygen concentration cell corrosion, stress corrosion cracking, galvanic corrosion, microbial corrosion, flow induction Local corrosion, erosion corrosion, cavitation corrosion, decomponent corrosion, dezincification corrosion, etc. are included.

本発明の水処理剤および水処理方法は、スケール抑制効果を有するが、対象となるスケールの種類は特に限定されず、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウムなどの炭酸塩スケール;硫酸カルシウム、硫酸バリウム、硫酸ストロンチウムなどの硫酸塩スケール;リン酸カルシウム、リン酸亜鉛、リン酸鉄、リン酸アルミニウムなどのリン酸塩スケール;ケイ酸マグネシウム、ケイ酸カルシウム、ケイ酸アルミニウム、ケイ酸鉄、ケイ酸亜鉛などのケイ酸塩スケール;無定形シリカスケール;水酸化マグネシウム;水酸化アルミニウム;酸化鉄や水酸化鉄などが含まれる。   The water treatment agent and the water treatment method of the present invention have a scale-inhibiting effect, but the type of scale to be used is not particularly limited, and carbonate scales such as calcium carbonate and magnesium carbonate; calcium sulfate, barium sulfate, strontium sulfate Sulfate scales such as; phosphate scales such as calcium phosphate, zinc phosphate, iron phosphate, aluminum phosphate; silicates such as magnesium silicate, calcium silicate, aluminum silicate, iron silicate, zinc silicate Scale; amorphous silica scale; magnesium hydroxide; aluminum hydroxide; iron oxide, iron hydroxide, and the like.

ステンレス鋼やチタン等の不動態化皮膜を形成する金属は、スケール付着部における隙間腐食を起因とした孔食や応力腐食割れが発生し易いが、本発明の水処理剤および水処理方法では、スケール付着を防止することにより、ステンレス鋼やチタン等の不動態化皮膜を形成する金属の腐食を間接的に防止することができる。   Metals that form a passivated film such as stainless steel and titanium are prone to pitting corrosion and stress corrosion cracking due to crevice corrosion at the scale adhering portion, but in the water treatment agent and water treatment method of the present invention, By preventing scale adhesion, it is possible to indirectly prevent corrosion of a metal that forms a passivation film such as stainless steel or titanium.

以下に本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。   The present invention will be specifically described below, but the present invention is not limited to these examples.

1.回転法による腐食抑制試験
(1)実施例に用いる共重合体
(重合体1)
500mLの5つ口フラスコに無水マレイン酸20重量部(0.20モル)、硫酸第一鉄7水和物0.03重量部、水40重量部を加え、これに48%水酸化カリウム水溶液を23.8重量部(0.20モル)加えた。フラスコに冷却管、攪拌機、温度計、窒素導入管、滴下ロートを取付け、全反応工程中、撹拌しながら窒素を連続的に通気した。液を90℃に加熱した後、イタコン酸20重量部(0.15モル)、48%水酸化カリウム水溶液9.0重量部(0.08モル)を水50重量部に溶解した液と35%過酸化水素16重量部と過硫酸ナトリウム0.6重量部を水24重量部に溶解した液をそれぞれ別個の滴下ロートに入れ、90℃に維持しながらそれぞれ2時間かけて滴下した。滴下終了後、硫酸第一鉄7水和物0.02重量部を加えてから更に90℃を2時間維持し、重量平均分子量800のイタコン酸−マレイン酸(重量比46:54)共重合体を得た。高速液体クロマトグラフ法により残留モノマーを測定した結果、イタコン酸の反応率は100%、マレイン酸の反応率は88%であった。
1. Corrosion inhibition test by rotation method (1) Copolymer used in examples (polymer 1)
To a 500 mL five-necked flask, add 20 parts by weight (0.20 mol) of maleic anhydride, 0.03 part by weight of ferrous sulfate heptahydrate and 40 parts by weight of water, and add 48% potassium hydroxide aqueous solution thereto. 23.8 parts by weight (0.20 mol) was added. A cooling tube, a stirrer, a thermometer, a nitrogen introduction tube, and a dropping funnel were attached to the flask, and nitrogen was continuously bubbled while stirring during the entire reaction process. After the liquid was heated to 90 ° C., a solution obtained by dissolving 20 parts by weight (0.15 mol) of itaconic acid and 9.0 parts by weight (0.08 mol) of a 48% potassium hydroxide aqueous solution in 50 parts by weight of water and 35% A solution prepared by dissolving 16 parts by weight of hydrogen peroxide and 0.6 part by weight of sodium persulfate in 24 parts by weight of water was placed in a separate dropping funnel, and dropped over 2 hours while maintaining at 90 ° C. After completion of the dropwise addition, 0.02 part by weight of ferrous sulfate heptahydrate was added and then maintained at 90 ° C. for 2 hours. Itaconic acid-maleic acid (weight ratio 46:54) copolymer having a weight average molecular weight of 800 Got. As a result of measuring the residual monomer by high performance liquid chromatography, itaconic acid reaction rate was 100% and maleic acid reaction rate was 88%.

(重合体2〜重合体5)
無水マレイン酸とイタコン酸の仕込み量を変えた以外は、重合体1と同じ製造方法により表1に示す組成のイタコン酸−マレイン酸共重合体を製造した。
(Polymer 2 to Polymer 5)
An itaconic acid-maleic acid copolymer having the composition shown in Table 1 was produced by the same production method as that for the polymer 1 except that the amounts of maleic anhydride and itaconic acid were changed.

(重合体6、重合体7)
過酸化水素と過硫酸ナトリウムの仕込み量を変えた以外は、重合体1と同じ製造方法により表1に示す組成のイタコン酸−マレイン酸共重合体を製造した。
(Polymer 6, Polymer 7)
Itaconic acid-maleic acid copolymers having the compositions shown in Table 1 were produced by the same production method as that for polymer 1 except that the amounts of hydrogen peroxide and sodium persulfate were changed.

(重合体8)
無水マレイン酸20重量部の替わりにフマル酸20重量部を加えた以外は、重合体1と同じ製造方法によりイタコン酸−フマル酸(重量比50:50)共重合体を製造した。
(Polymer 8)
An itaconic acid-fumaric acid (weight ratio 50:50) copolymer was produced by the same production method as the polymer 1 except that 20 parts by weight of fumaric acid was added instead of 20 parts by weight of maleic anhydride.

(重合体9)
500mLの5つ口フラスコにイタコン酸10重量部(0.08モル)、無水マレイン酸20重量部(0.20モル)、フマル酸10重量部(0.09モル)、硫酸第一鉄7水和物0.03重量部、水75重量部を加え、これに48%水酸化カリウム水溶液を22.4重量部(0.19モル)加えた。フラスコに冷却管、攪拌機、温度計、窒素導入管、滴下ロートを取付け、全反応工程中、撹拌しながら窒素を連続的に通気した。液を90℃に加熱した後、35%過酸化水素16重量部と過硫酸ナトリウム0.6重量部を水24重量部に溶解した液を90℃に維持しながら90分間かけて滴下した。滴下終了後、更に90℃を2時間維持し、重量平均分子量800のイタコン酸−マレイン酸−フマル酸(重量比23:54:23)共重合体の23.9%水溶液を得た。高速液体クロマトグラフ法により残留モノマーを測定した結果、イタコン酸の反応率は100%、マレイン酸の反応率は90%、フマル酸の反応率は97%であった。
(Polymer 9)
In a 500 mL five-necked flask, itaconic acid 10 parts by weight (0.08 mol), maleic anhydride 20 parts by weight (0.20 mol), fumaric acid 10 parts by weight (0.09 mol), ferrous sulfate 7 water 0.03 parts by weight of a Japanese product and 75 parts by weight of water were added, and 22.4 parts by weight (0.19 mol) of a 48% aqueous potassium hydroxide solution was added thereto. A cooling tube, a stirrer, a thermometer, a nitrogen introduction tube, and a dropping funnel were attached to the flask, and nitrogen was continuously bubbled while stirring during the entire reaction process. After the liquid was heated to 90 ° C., a solution prepared by dissolving 16 parts by weight of 35% hydrogen peroxide and 0.6 part by weight of sodium persulfate in 24 parts by weight of water was added dropwise over 90 minutes while maintaining the temperature at 90 ° C. After completion of the dropwise addition, the temperature was further maintained at 90 ° C. for 2 hours to obtain a 23.9% aqueous solution of an itaconic acid-maleic acid-fumaric acid (weight ratio 23:54:23) copolymer having a weight average molecular weight of 800. As a result of measuring the residual monomer by high performance liquid chromatography, the reaction rate of itaconic acid was 100%, the reaction rate of maleic acid was 90%, and the reaction rate of fumaric acid was 97%.

(重合体10)
イタコン酸20重量部の替わりに、イタコン酸23.7重量部とアクリル酸11.8重量部とした以外は重合体1と同じ製造方法によりイタコン酸−マレイン酸−アクリル酸(重量比40:40:20)共重合体を製造した。
(Polymer 10)
Instead of 20 parts by weight of itaconic acid, itaconic acid-maleic acid-acrylic acid (weight ratio 40:40) was prepared by the same production method as polymer 1 except that 23.7 parts by weight of itaconic acid and 11.8 parts by weight of acrylic acid were used. 20) A copolymer was produced.

(2)比較例に用いる重合体、共重合体
(重合体11)
無水マレイン酸を12.7重量部とし、イタコン酸20重量部の替わりにイタコン酸15.0重量部とアクリル酸12.8重量部とした以外は重合体1と同じ製造方法によりイタコン酸−マレイン酸−アクリル酸(重量比35:35:30)共重合体を合成した。
(2) Polymer and copolymer (polymer 11) used in comparative examples
Itaconic acid-maleic acid by the same production method as Polymer 1 except that 12.7 parts by weight of maleic anhydride and 15.0 parts by weight of itaconic acid and 12.8 parts by weight of acrylic acid instead of 20 parts by weight of itaconic acid An acid-acrylic acid (weight ratio 35:35:30) copolymer was synthesized.

(重合体12)
イタコン酸10重量部、無水マレイン酸20重量部、フマル酸10重量部の替わりにイタコン酸40重量部とした以外は重合体9と同じ製造方法によりイタコン酸重合体を合成した。
(Polymer 12)
An itaconic acid polymer was synthesized by the same production method as the polymer 9 except that 10 parts by weight of itaconic acid, 20 parts by weight of maleic anhydride and 10 parts by weight of fumaric acid were used instead of 40 parts by weight of itaconic acid.

(重合体13)
イタコン酸10重量部、無水マレイン酸20重量部、フマル酸10重量部の替わりに無水マレイン酸40重量部とした以外は重合体9と同じ製造方法によりマレイン酸重合体を合成した。
(Polymer 13)
A maleic acid polymer was synthesized by the same production method as polymer 9 except that 10 parts by weight of itaconic acid, 20 parts by weight of maleic anhydride and 10 parts by weight of fumaric acid were used instead of 40 parts by weight of maleic anhydride.

(重合体14)
イタコン酸10重量部、無水マレイン酸20重量部、フマル酸10重量部の替わりにフマル酸40重量部とした以外は重合体9と同じ製造方法によりフマル酸重合体を合成した。
(Polymer 14)
A fumaric acid polymer was synthesized by the same production method as polymer 9 except that 10 parts by weight of itaconic acid, 20 parts by weight of maleic anhydride, and 10 parts by weight of fumaric acid were replaced by 40 parts by weight of fumaric acid.

(重合体15)
無水マレイン酸を20重量部とし、イタコン酸20重量部の替わりにアクリル酸23.7重量部とした以外は重合体1と同じ製造方法によりマレイン酸−アクリル酸(重量比50:50)共重合体を合成した。
(Polymer 15)
Maleic acid-acrylic acid (weight ratio 50:50) co-polymerization by the same production method as polymer 1 except that maleic anhydride is 20 parts by weight and acrylic acid is 23.7 parts by weight instead of itaconic acid 20 parts by weight A coalescence was synthesized.

(重合体16)
無水マレイン酸20重量部の替わりにイタコン酸20重量部、イタコン酸20重量部の替わりにアクリル酸20重量部とした以外は重合体1と同じ製造方法によりマレイン酸−アクリル酸(重量比50:50)共重合体を合成した。
(Polymer 16)
Maleic acid-acrylic acid (weight ratio 50: 50% by weight) is the same as that of Polymer 1 except that 20 parts by weight of itaconic acid is used instead of 20 parts by weight of maleic anhydride and 20 parts by weight of acrylic acid is used instead of 20 parts by weight of itaconic acid. 50) A copolymer was synthesized.

(重合体17)
BASF製SOKALAN PA15(商品名、主成分はポリアクリル酸)をそのまま使用した。
(Polymer 17)
BAKA-made SOKALAN PA15 (trade name, main component is polyacrylic acid) was used as it was.

(重合体18)
特許第2942991号公報の実施例1に記載の方法により無水マレイン酸−エチルアクリレート−スチレン(重量比49:25:26)共重合体を合成した。
(Polymer 18)
A maleic anhydride-ethyl acrylate-styrene (weight ratio 49:25:26) copolymer was synthesized by the method described in Example 1 of Japanese Patent No. 2942991.

(実施例1〜10)
実施例1〜10にそれぞれ重合体1〜10を、下記の回転法による腐食抑制試験に用いた。
(Examples 1 to 10)
In Examples 1 to 10, Polymers 1 to 10 were used in corrosion inhibition tests by the following rotation method, respectively.

(比較例1〜8)
比較例1には重合体11、比較例2には重合体12、比較例3には重合体13、比較例4には重合体14、比較例5には重合体15、比較例6には重合体16、比較例7には重合体17、比較例8には重合体18を下記の回転法による腐食抑制試験に用いた。
(Comparative Examples 1-8)
Polymer 11 for Comparative Example 1, Polymer 12 for Comparative Example 2, Polymer 13 for Comparative Example 3, Polymer 14 for Comparative Example 4, Polymer 15 for Comparative Example 5, Polymer 15 for Comparative Example 6 The polymer 16, the polymer 17 in the comparative example 7, and the polymer 18 in the comparative example 8 were used for the corrosion inhibition test by the following rotation method.

(比較例9)
下記の回転法による腐食抑制試験において、本発明の重合体及びその他の水処理剤を全く添加しないブランクである。
(Comparative Example 9)
In the corrosion inhibition test by the following rotation method, it is a blank to which the polymer of the present invention and other water treatment agents are not added at all.

(回転法による腐食抑制試験手順)
JIS K0100−1990 工業用水腐食試験方法(回転法)に従って、寸法50×30×1mm、表面積0.316dmの 低炭素鋼(JIS G 3141SPCC−SB)試験片をアセトンで脱脂し、乾燥して重量を測定した。次に表−1に示す重合体を各々有効成分濃度として10mg/Lになるように試験水に添加した。試験液の水質は、pH:8.8、Mアルカリ度:300ppm、カルシウム硬度: 300ppm、塩化物イオン:212ppm、リツナー指数(40℃):4.5であった。JIS K0100−1990工業用水腐食試験方法(回転法)に従って、該試験液500mLを還流冷却管、攪拌器付きフラスコに入れて40℃の恒温槽にて保温し、試験片を該試験方法に規定する腐食試験装置のモーター 回転軸の保持器に取り付けて、40℃の試験液の入ったフラスコ中に浸漬し、線速度0.3m/secで3日間、連続で試験片を回転させた。3日後に試験片を 取り出し、表面に付着した腐食性生成物やスケール付着物を流水下、ブラシで除去し、乾燥させて試験片の重量を測定し、次式で腐食速度(mdd)を計算した。
腐食速度(mdd)=(試験片の重量減:mg)/〔(試験片表面積:dm)×(試験日数:日)〕
また、走査電子顕微鏡により試験片の観察を行い、スケール性結晶の付着状況を確認した。結果を表1に示す。
(Corrosion suppression test procedure by rotation method)
According to JIS K0100-1990 industrial water corrosion test method (rotation method), a test piece of low carbon steel (JIS G 3141SPCC-SB) having dimensions of 50 × 30 × 1 mm and a surface area of 0.316 dm 2 is degreased with acetone, dried and weighed. Was measured. Next, the polymers shown in Table 1 were added to the test water so that the concentration of each active ingredient was 10 mg / L. The water quality of the test solution was pH: 8.8, M alkalinity: 300 ppm, calcium hardness: 300 ppm, chloride ion: 212 ppm, and Ritsner index (40 ° C.): 4.5. According to JIS K0100-1990 industrial water corrosion test method (rotation method), 500 mL of the test solution is put into a reflux condenser and a flask with a stirrer and kept in a constant temperature bath at 40 ° C., and the test piece is defined in the test method. The motor of the corrosion test apparatus was attached to a holder of a rotating shaft, immersed in a flask containing a test solution at 40 ° C., and the test piece was continuously rotated at a linear velocity of 0.3 m / sec for 3 days. After 3 days, remove the test piece, remove the corrosive products and scale deposits on the surface with a brush under running water, dry it, measure the weight of the test piece, and calculate the corrosion rate (mdd) using the following formula. did.
Corrosion rate (mdd) = (weight loss of test piece: mg) / [(test piece surface area: dm 2 ) × (test days: days)]
Moreover, the test piece was observed with the scanning electron microscope, and the adhesion condition of the scale crystal was confirmed. The results are shown in Table 1.

Figure 2011045861
スケール付着状況:
(−):付着なし (+):小程度の付着 (++):中程度の付着
(+++):かなりの付着
Figure 2011045861
Scale adhesion status:
(-): No adhesion (+): Small adhesion (++): Medium adhesion (++): Significant adhesion

表1の実施例1〜9の結果から、(1)イタコン酸と(2)マレイン酸及び/又はフマル酸を有効成分として含む共重合体であって、(1)と(2)の配合重合比率が10〜90:90〜10である共重合体を対象水系に添加することによって、水と接触する金属の腐食とスケールを効果的に抑制できることが判った。また、実施例10と比較例1の結果を比較すると、(1)と(2)の合計が共重合体のモノマー組成の80重量%である共重合体を対象水系に添加することによって、水と接触する金属の腐食とスケールを効果的に抑制できるが、(1)と(2)の合計が共重合体のモノマー組成の70重量%であると、水と接触する金属の腐食とスケールを効果的に抑制できないことが判った。また、(1)イタコン酸と(2)マレイン酸及び/又はフマル酸を有効成分として含まない共重合体を用いた例である比較例2〜7の結果は実施例に比べて劣っており、(1)イタコン酸と(2)マレイン酸及び/又はフマル酸を有効成分として含む共重合体は金属の腐食抑制とスケール抑制に効果を有することが判った。また、従来の技術である比較例8の結果と比較しても、表1の実施例1〜10に示された、イタコン酸と、マレイン酸及び/又はフマル酸を有効成分として含む共重合体を用いる本発明の水処理剤および水処理方法が格段に優れた腐食抑制効果とスケール抑制効果を得ていることが判った。   From the results of Examples 1 to 9 in Table 1, it is a copolymer containing (1) itaconic acid and (2) maleic acid and / or fumaric acid as active ingredients, and is a combination polymerization of (1) and (2) It was found that by adding a copolymer having a ratio of 10 to 90:90 to the target aqueous system, corrosion and scale of the metal in contact with water can be effectively suppressed. In addition, when the results of Example 10 and Comparative Example 1 are compared, a copolymer in which the sum of (1) and (2) is 80% by weight of the monomer composition of the copolymer is added to the target aqueous system, thereby adding water. However, if the sum of (1) and (2) is 70% by weight of the monomer composition of the copolymer, the corrosion and scale of the metal in contact with water can be effectively suppressed. It was found that it cannot be effectively suppressed. In addition, the results of Comparative Examples 2 to 7, which are examples using a copolymer that does not contain (1) itaconic acid and (2) maleic acid and / or fumaric acid as an active ingredient, are inferior to the examples. It has been found that a copolymer containing (1) itaconic acid and (2) maleic acid and / or fumaric acid as an active ingredient is effective in inhibiting corrosion of metal and inhibiting scale. Moreover, even if it compares with the result of the comparative example 8 which is a prior art, the copolymer which contains itaconic acid and maleic acid and / or fumaric acid as an active ingredient shown by Examples 1-10 of Table 1 is shown. It has been found that the water treatment agent and the water treatment method of the present invention using the above have obtained excellent corrosion inhibition effect and scale inhibition effect.

2.オンサイト試験法による腐食およびスケール防止評価試験
本発明の共重合体とスルホン酸基含有ポリマーの併用処理の腐食防止効果およびスケール防止効果を評価した。
2. Corrosion and scale prevention evaluation test by on-site test method The corrosion prevention effect and scale prevention effect of the combined treatment of the copolymer of the present invention and a sulfonic acid group-containing polymer were evaluated.

(1)実施例
(実施例11)
前述の回転法による腐食抑制試験で用いた重合体1と、下記のスルホン酸基含有ポリマー(1)を別個に添加して、オンサイト試験法による腐食およびスケール防止評価試験に用いた。
スルホン酸基含有ポリマー(1):
アクリル酸と2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸の共重合体の40重量%水溶液。〔共重合比(重量)60:40、重量平均分子量10,000〕
(1) Example (Example 11)
The polymer 1 used in the corrosion inhibition test by the rotation method described above and the following sulfonic acid group-containing polymer (1) were added separately and used for the corrosion and scale prevention evaluation test by the on-site test method.
Sulfonic acid group-containing polymer (1):
40% by weight aqueous solution of a copolymer of acrylic acid and 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid. [Copolymerization ratio (weight) 60:40, weight average molecular weight 10,000]

(実施例12、13)
前述の回転法による腐食抑制試験で用いた重合体1と、実施例11で用いたスルホン酸基含有ポリマー(1)を別個に添加して、オンサイト試験法による腐食およびスケール防止評価試験に用いた。
(Examples 12 and 13)
The polymer 1 used in the corrosion inhibition test by the rotation method described above and the sulfonic acid group-containing polymer (1) used in Example 11 were added separately, and used for the corrosion and scale prevention evaluation test by the on-site test method. It was.

(実施例14)
前述の回転法による腐食抑制試験で用いた重合体1と、下記のスルホン酸基含有ポリマー(2)を別個に添加して、オンサイト試験法による腐食およびスケール防止評価試験に用いた。
スルホン酸基含有ポリマー(2):
アクリル酸と3−アリロキシ−2−ヒドロキシ−1−プロパンスルホン酸の共重合体の40重量%水溶液。〔共重合比(重量)50:50、重量平均分子量5,000〕
(Example 14)
The polymer 1 used in the corrosion inhibition test by the rotation method described above and the following sulfonic acid group-containing polymer (2) were added separately and used for the corrosion and scale prevention evaluation test by the on-site test method.
Sulfonic acid group-containing polymer (2):
40% by weight aqueous solution of a copolymer of acrylic acid and 3-allyloxy-2-hydroxy-1-propanesulfonic acid. [Copolymerization ratio (weight) 50:50, weight average molecular weight 5,000]

(実施例15)
前述の回転法による腐食抑制試験で用いた重合体6と、下記のスルホン酸基含有ポリマー(3)を別個に添加して、オンサイト試験法による腐食およびスケール防止評価試験に用いた。
スルホン酸基含有ポリマー(3):
アクリル酸とイソプロピルスルホン酸の共重合体の40重量%水溶液。
〔共重合比(重量)50:50、重量平均分子量10,000〕
(Example 15)
The polymer 6 used in the corrosion inhibition test by the rotation method described above and the following sulfonic acid group-containing polymer (3) were added separately and used for the corrosion and scale prevention evaluation test by the on-site test method.
Sulfonic acid group-containing polymer (3):
40% by weight aqueous solution of a copolymer of acrylic acid and isopropyl sulfonic acid.
[Copolymerization ratio (weight) 50:50, weight average molecular weight 10,000]

(実施例16)
前述の回転法による腐食抑制試験で用いた重合体1を、オンサイト試験法による腐食およびスケール防止評価試験に用いた。
(Example 16)
The polymer 1 used in the corrosion inhibition test by the rotation method described above was used for the corrosion and scale prevention evaluation test by the on-site test method.

(実施例17)
前述の回転法による腐食抑制試験で用いた重合体6を、オンサイト試験法による腐食およびスケール防止評価試験に用いた。
(Example 17)
The polymer 6 used in the corrosion inhibition test by the rotation method described above was used for the corrosion and scale prevention evaluation test by the on-site test method.

(実施例18)
前述の回転法による腐食抑制試験で用いた重合体1(有効成分18.5重量%)68.4gと、実施例11で用いた有効成分40重量%)31.6gを混合して一液とし、重合体1とスルホン酸基含有ポリマー(1)の有効成分重量比50:50になるように水処理剤1を調製した。
その水処理剤をオンサイト試験法による腐食およびスケール防止評価試験に用いた。
(Example 18)
68.4 g of the polymer 1 (active ingredient 18.5% by weight) 68.4 g used in the above-described corrosion inhibition test by the rotation method and 31.6 g of the active ingredient 40% by weight used in Example 11) are mixed to form one liquid. The water treatment agent 1 was prepared so that the weight ratio of the active ingredient of the polymer 1 and the sulfonic acid group-containing polymer (1) was 50:50.
The water treatment agent was used for the corrosion and scale prevention evaluation test by the on-site test method.

(比較例10)
実施例11で用いたスルホン酸基含有ポリマー(1)を、オンサイト試験法による腐食およびスケール防止評価試験に用いた。
(Comparative Example 10)
The sulfonic acid group-containing polymer (1) used in Example 11 was used in an evaluation test for corrosion and scale prevention by an on-site test method.

(比較例11)
実施例14で用いたスルホン酸基含有ポリマー(2)を、オンサイト試験法による腐食およびスケール防止評価試験に用いた。
(Comparative Example 11)
The sulfonic acid group-containing polymer (2) used in Example 14 was used for the corrosion and scale prevention evaluation test by the on-site test method.

(比較例12)
実施例15で用いたスルホン酸基含有ポリマー(3)を、オンサイト試験法による腐食およびスケール防止評価試験に用いた。
(Comparative Example 12)
The sulfonic acid group-containing polymer (3) used in Example 15 was used in an evaluation test for corrosion and scale prevention by an on-site test method.

(比較例13)
下記のポリアクリル酸と実施例11で用いたスルホン酸基含有ポリマー(1)を別個に添加して、オンサイト試験法による腐食およびスケール防止評価試験に用いた。
アクリル酸重合体:
BASF製SOKALAN PA20(商品名、主成分はポリアクリル酸)をそのまま使用した。(分子量2500)
(Comparative Example 13)
The following polyacrylic acid and the sulfonic acid group-containing polymer (1) used in Example 11 were added separately, and used for corrosion and scale prevention evaluation tests by the on-site test method.
Acrylic acid polymer:
BAKA-made SOKALAN PA20 (trade name, main component is polyacrylic acid) was used as it was. (Molecular weight 2500)

(比較例14)
下記のオンサイト試験法による腐食およびスケール防止評価試験において、本発明の水処理剤又は共重合体又はスルホン酸基含有ポリマー、及びその他の水処理剤を全く添加しないブランクである。
(Comparative Example 14)
In the corrosion and scale prevention evaluation test by the following on-site test method, the water treatment agent or copolymer of the present invention or the sulfonic acid group-containing polymer and other water treatment agents are not added at all.

(オンサイト試験法による腐食およびスケール防止評価試験の試験装置と試験手順)
本発明の方法を評価するために用いた試験装置ならびに試験方法はJIS G0593−2002『水処理剤の腐食およびスケール防止評価試験方法』のオンサイト試験法.に準拠した。試験装置の概略を図1に示す。試験用伝熱管として外径12.7mm、長さ510mmの炭素鋼鋼管STKM11A(JIS G3445)を用いた。水槽2および配管を含む系全体の水容量は62Lとし、水槽の水温は35℃になるように水温制御装置9で制御した。試験用伝熱管評価部の線流速0.3m/sに相当する流量210L/hとなるように流量調整バルブ5で制御しながら循環ポンプ3で通水し、熱交換器7の熱流束は70kW/mとした。冷却塔1は冷却能力1.8冷却トンの誘引通風向流接触型のものを使用した。冷却塔入口・出口の循環水の温度差は15℃、蒸発水量は4.4L/hであった。循環水の電気伝導率を電気伝導率測定セル4で連続的に測定され、電気伝導率の入力信号より電気伝導率制御装置11を用いて濃縮度7倍に相当する電気伝導率になるようにブローダウンポンプ10を制御した。
(Test equipment and test procedure for corrosion and scale prevention evaluation test by on-site test method)
The test apparatus and the test method used for evaluating the method of the present invention were based on the on-site test method of JIS G0593-2002 “Evaluation Test Method for Corrosion and Scale Prevention of Water Treatment Agent”. An outline of the test apparatus is shown in FIG. A carbon steel pipe STKM11A (JIS G3445) having an outer diameter of 12.7 mm and a length of 510 mm was used as a test heat transfer tube. The water capacity of the entire system including the water tank 2 and the piping was 62 L, and the water temperature was controlled by the water temperature controller 9 so that the water temperature of the water tank was 35 ° C. Water is passed through the circulation pump 3 while being controlled by the flow rate adjusting valve 5 so that the flow rate is 210 L / h corresponding to the linear flow rate of 0.3 m / s in the test heat transfer tube evaluation unit, and the heat flux of the heat exchanger 7 is 70 kW. / M 2 . The cooling tower 1 used was an induced draft counterflow contact type having a cooling capacity of 1.8 cooling tons. The temperature difference between the circulating water at the inlet and outlet of the cooling tower was 15 ° C., and the amount of evaporated water was 4.4 L / h. The electrical conductivity of the circulating water is continuously measured by the electrical conductivity measuring cell 4 so that the electrical conductivity corresponding to 7 times the concentration is obtained from the electrical conductivity input signal using the electrical conductivity controller 11. The blowdown pump 10 was controlled.

補給水12として四日市市水を使用した。四日市市水の水質はpH:7、電気伝導率:13mS/m、Ca硬度:38mg−CaCO3/L、Mg硬度:8mg−CaCO3/L、Mアルカリ度:40mg−CaCO3/L、 塩化物イオン:10mg/L、硫酸イオン:11mg/L、シリカ:12mg/Lであった。   Yokkaichi city water was used as makeup water 12. The water quality of Yokkaichi city water is pH: 7, electrical conductivity: 13 mS / m, Ca hardness: 38 mg-CaCO 3 / L, Mg hardness: 8 mg-CaCO 3 / L, M alkalinity: 40 mg-CaCO 3 / L, chloride ion: 10 mg / L, sulfate ion: 11 mg / L, silica: 12 mg / L.

初期処理として水槽に四日市市水を張り、表2に示す水処理剤又は重合体とスルホン酸基含有ポリマー又は重合体のみを有効成分の合計濃度として200mg/Lとヘキサメタリン酸ソーダ(平均縮合度40)を12.5mg/L添加して、常温で48時間循環した。その後、熱負荷を開始し、熱負荷開始3日後に濃縮度が5倍に達したので、直ちにブローダウンを開始して濃縮度を7倍に維持した。ブローダウン開始と同時にブローダウン量に対して、表2に示す水処理剤又は重合体とスルホン酸基含有ポリマー又は重合体のみを、水処理剤注入装置13を使用して表2に示す有効成分濃度相当分を添加した。試験期間は1ヶ月間とした。試験終了後、試験用伝熱管を取り外して、平均腐食速度、最大腐食深さ、付着速度を測定した。結果を表2に示す。   As an initial treatment, Yokkaichi City water is spread in the water tank, and only 200 mg / L of hexametaphosphate sodium salt (average degree of condensation 40) is added as the total concentration of active ingredients of the water treatment agent or polymer and sulfonic acid group-containing polymer or polymer shown in Table 2. 12.5 mg / L was added and circulated at room temperature for 48 hours. Thereafter, the heat load was started, and the concentration reached 5 times 3 days after the start of the heat load. Therefore, blowdown was immediately started to maintain the concentration at 7 times. At the same time as the start of blowdown, only the water treatment agent or polymer shown in Table 2 and the sulfonic acid group-containing polymer or polymer shown in Table 2 are used as active ingredients shown in Table 2 using the water treatment agent injection device 13. Concentration equivalents were added. The test period was one month. After completion of the test, the test heat transfer tube was removed, and the average corrosion rate, maximum corrosion depth, and adhesion rate were measured. The results are shown in Table 2.

Figure 2011045861
Figure 2011045861

表2の実施例11〜15と実施例16、17の結果を比較すると、本発明で用いる共重合体に、スルホン酸基含有ポリマーを併用することによって更に優れた腐食抑制効果とスケール抑制効果が得られることが判った。また、実施例11と実施例18の結果は差がなく、共重合体とスルホン酸基含有ポリマーを別個に対象水系に添加しても、予め共重合体とスルホン酸基含有ポリマーを混合した水処理剤を調製して、その水処理剤を対象水系に添加しても、同等の効果が得られることが判った。比較例10〜12の結果はスルホン酸基含有ポリマーを単独で用いても良い腐食抑制効果とスケール抑制効果が得られないことを示しており、また、比較例13の結果からスルホン酸基含有ポリマーに本発明で用いる共重合体以外の重合体(ポリアクリル酸)を併用しても良い腐食抑制効果とスケール抑制効果が得られないことを示している。   Comparing the results of Examples 11 to 15 and Tables 16 and 17 in Table 2, when the copolymer used in the present invention is used in combination with a sulfonic acid group-containing polymer, further excellent corrosion inhibition effect and scale inhibition effect are obtained. It turns out that it is obtained. Further, the results of Example 11 and Example 18 were not different, and even when the copolymer and the sulfonic acid group-containing polymer were separately added to the target aqueous system, the water in which the copolymer and the sulfonic acid group-containing polymer were mixed in advance was used. It has been found that even if a treatment agent is prepared and the water treatment agent is added to the target water system, the same effect can be obtained. The results of Comparative Examples 10 to 12 show that the sulfonic acid group-containing polymer may be used alone, and the corrosion inhibitory effect and the scale inhibitory effect cannot be obtained. From the results of Comparative Example 13, the sulfonic acid group-containing polymer It is shown that a corrosion inhibitory effect and a scale inhibitory effect may not be obtained when a polymer (polyacrylic acid) other than the copolymer used in the present invention may be used in combination.

3.共重合体の重合参考例
(参考例1)
48%水酸化カリウムを添加しない以外は重合体1と同じ製造方法によりイタコン酸−マレイン酸共重合体を合成したが、イタコン酸の反応率は84%、マレイン酸の反応率は52%であった。
3. Example of copolymer polymerization (Reference Example 1)
An itaconic acid-maleic acid copolymer was synthesized by the same production method as polymer 1 except that 48% potassium hydroxide was not added. The itaconic acid reaction rate was 84% and the maleic acid reaction rate was 52%. It was.

(参考例2)
過硫酸ナトリウムを添加しない以外は重合体1と同じ製造方法によりイタコン酸−マレイン酸共重合体を合成したが、イタコン酸の反応率は87%、マレイン酸の反応率は70%であった。
(Reference Example 2)
An itaconic acid-maleic acid copolymer was synthesized by the same production method as that of the polymer 1 except that sodium persulfate was not added. The itaconic acid reaction rate was 87% and the maleic acid reaction rate was 70%.

(参考例3)
硫酸第一鉄7水和物を添加しない以外は重合体1と同じ製造方法によりイタコン酸−マレイン酸共重合体を合成したが、イタコン酸の反応率は85%、マレイン酸の反応率は45%であった。
(Reference Example 3)
An itaconic acid-maleic acid copolymer was synthesized by the same production method as that of the polymer 1 except that ferrous sulfate heptahydrate was not added. The itaconic acid reaction rate was 85% and the maleic acid reaction rate was 45. %Met.

参考例1〜3の結果は、本発明で用いられる共重合体の水系重合法において、アルカリ金属水酸化物の量、重合開始剤の量、金属触媒の量のいずれかが適切な範囲を外れると、モノマー反応率が十分上がらないことを示している。   From the results of Reference Examples 1 to 3, in the aqueous polymerization method of the copolymer used in the present invention, any of the amount of alkali metal hydroxide, the amount of polymerization initiator, and the amount of metal catalyst is outside the appropriate range. This indicates that the monomer reaction rate does not increase sufficiently.

本発明は、開放循環式冷却水系、密閉循環式冷却水系処理剤、一過式冷却水系、ボイラ水系、循環冷温水系、循環加熱水系などの水系における金属の腐食抑制とスケール抑制に利用することができる。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used for metal corrosion inhibition and scale inhibition in water systems such as open circulation cooling water systems, closed circulation cooling water treatment agents, transient cooling water systems, boiler water systems, circulating cold / hot water systems, and circulating heating water systems. it can.

1 冷却塔
2 水槽
3 循環ポンプ
4 電気伝導率測定セル
5 流量調整バルブ
6 流量計
7 熱交換器
8 試験片保持器
9 水温制御装置
10 ブローダウンポンプ
11 電気伝導率制御装置
12 補給水
13 水処理剤注入装置

DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Cooling tower 2 Water tank 3 Circulation pump 4 Electrical conductivity measurement cell 5 Flow rate adjustment valve 6 Flowmeter 7 Heat exchanger 8 Test piece holder 9 Water temperature control device 10 Blow down pump 11 Electrical conductivity control device 12 Supply water 13 Water treatment Agent injection device

Claims (4)

(1)イタコン酸と(2)マレイン酸及び/又はフマル酸を有効成分として含む共重合体であって、(1)と(2)の配合重量比率が10〜90:90〜10であり、かつ(1)と(2)の合計が共重合体のモノマー組成の80重量%以上である共重合体を有効成分として含むことを特徴とする水処理剤。   (1) a copolymer containing itaconic acid and (2) maleic acid and / or fumaric acid as active ingredients, wherein the blending weight ratio of (1) and (2) is 10-90: 90-10, A water treatment agent comprising, as an active ingredient, a copolymer in which the total of (1) and (2) is 80% by weight or more of the monomer composition of the copolymer. (1)イタコン酸と(2)マレイン酸及び/又はフマル酸を有効成分として含む共重合体であって、(1)と(2)の配合重量比率が10〜90:90〜10であり、かつ(1)と(2)の合計が共重合体のモノマー組成の80重量%以上である共重合体を対象水系に添加することを特徴とする水処理方法。   (1) a copolymer containing itaconic acid and (2) maleic acid and / or fumaric acid as active ingredients, wherein the blending weight ratio of (1) and (2) is 10-90: 90-10, A water treatment method comprising adding a copolymer having a total of (1) and (2) of 80% by weight or more of the monomer composition of the copolymer to a target water system. (1)イタコン酸と(2)マレイン酸及び/又はフマル酸を有効成分として含む共重合体であって、(1)と(2)の配合重量比率が10〜90:90〜10であり、かつ(1)と(2)の合計が共重合体のモノマー組成の80重量%以上である共重合体とともに、スルホン酸基含有ポリマーを有効成分として含むことを特徴とする水処理剤。   (1) a copolymer containing itaconic acid and (2) maleic acid and / or fumaric acid as active ingredients, wherein the blending weight ratio of (1) and (2) is 10-90: 90-10, And the water treatment agent characterized by including a sulfonic acid group containing polymer as an active ingredient with the copolymer whose sum total of (1) and (2) is 80 weight% or more of the monomer composition of a copolymer. (1)イタコン酸と(2)マレイン酸及び/又はフマル酸を有効成分として含む共重合体であって、(1)と(2)の配合重量比率が10〜90:90〜10であり、かつ(1)と(2)の合計が共重合体のモノマー組成の80重量%以上である共重合体とともに、スルホン酸基含有ポリマーを対象水系に添加することを特徴とする水処理方法。

(1) a copolymer containing itaconic acid and (2) maleic acid and / or fumaric acid as active ingredients, wherein the blending weight ratio of (1) and (2) is 10-90: 90-10, And the water processing method characterized by adding a sulfonic acid group containing polymer to an object water system with the copolymer whose sum total of (1) and (2) is 80 weight% or more of the monomer composition of a copolymer.

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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013208568A (en) * 2012-03-30 2013-10-10 Kurita Water Ind Ltd Water quality control method of circulating cooling water
JP5823075B1 (en) * 2015-06-09 2015-11-25 伯東株式会社 Pitting corrosion inhibitor composition and pitting corrosion suppression method
JP2015213851A (en) * 2014-05-07 2015-12-03 伯東株式会社 Composition for water treatment and water treatment method
JP5901831B1 (en) * 2015-11-20 2016-04-13 伯東株式会社 Method for producing scale inhibitor and method for preventing scale
JP2016187788A (en) * 2015-03-30 2016-11-04 栗田工業株式会社 Water treatment method and water treatment equipment using reverse osmosis membrane
CN112645479A (en) * 2019-10-10 2021-04-13 中国石油化工股份有限公司 Scaling retarding method for coal gasification black ash water system
CN114426340A (en) * 2020-09-25 2022-05-03 中国石油化工股份有限公司 Low-temperature scale and corrosion inhibitor and scale and corrosion inhibition method for circulating cooling water

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5620169A (en) * 1979-07-24 1981-02-25 Kurita Water Ind Ltd Scale inhibitor
JPH03124712A (en) * 1989-10-11 1991-05-28 Nippon Shokubai Kagaku Kogyo Co Ltd Production of fumaric acid copolymer
JPH05195264A (en) * 1991-07-24 1993-08-03 Nalco Chem Co Method for preventing corrosion of mild steel in contact with industrial water
JPH05295686A (en) * 1992-04-15 1993-11-09 Hakuto Co Ltd Agent for preventing deposition of scale in pulp digester and scale deposition preventing method
WO2005116296A1 (en) * 2004-05-25 2005-12-08 Kurita Water Industries Ltd. Method of cooling water treatment and treatment chemical

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5620169A (en) * 1979-07-24 1981-02-25 Kurita Water Ind Ltd Scale inhibitor
JPH03124712A (en) * 1989-10-11 1991-05-28 Nippon Shokubai Kagaku Kogyo Co Ltd Production of fumaric acid copolymer
JPH05195264A (en) * 1991-07-24 1993-08-03 Nalco Chem Co Method for preventing corrosion of mild steel in contact with industrial water
JPH05295686A (en) * 1992-04-15 1993-11-09 Hakuto Co Ltd Agent for preventing deposition of scale in pulp digester and scale deposition preventing method
WO2005116296A1 (en) * 2004-05-25 2005-12-08 Kurita Water Industries Ltd. Method of cooling water treatment and treatment chemical
JPWO2005116296A1 (en) * 2004-05-25 2008-04-03 栗田工業株式会社 Cooling water treatment method

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JPN6014015556; P.Shakkthivel: 'Newly Dveloped Itaconic Acid Copolymers for Gypsum and Calcium Carbonate Scale Control' Journal of Applied Polymer Science Vol.103 No.5, 20070305, 3206-3213 *

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013208568A (en) * 2012-03-30 2013-10-10 Kurita Water Ind Ltd Water quality control method of circulating cooling water
JP2015213851A (en) * 2014-05-07 2015-12-03 伯東株式会社 Composition for water treatment and water treatment method
JP2016187788A (en) * 2015-03-30 2016-11-04 栗田工業株式会社 Water treatment method and water treatment equipment using reverse osmosis membrane
JP5823075B1 (en) * 2015-06-09 2015-11-25 伯東株式会社 Pitting corrosion inhibitor composition and pitting corrosion suppression method
JP5901831B1 (en) * 2015-11-20 2016-04-13 伯東株式会社 Method for producing scale inhibitor and method for preventing scale
JP2017094261A (en) * 2015-11-20 2017-06-01 伯東株式会社 Method for producing scale inhibitor and method for scale inhibition
CN112645479A (en) * 2019-10-10 2021-04-13 中国石油化工股份有限公司 Scaling retarding method for coal gasification black ash water system
CN112645479B (en) * 2019-10-10 2022-12-13 中国石油化工股份有限公司 Scaling retarding method for coal gasification black ash water system
CN114426340A (en) * 2020-09-25 2022-05-03 中国石油化工股份有限公司 Low-temperature scale and corrosion inhibitor and scale and corrosion inhibition method for circulating cooling water

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