JP2012057085A - Acrylate based polymer and its manufacturing method - Google Patents

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JP2012057085A JP2010203208A JP2010203208A JP2012057085A JP 2012057085 A JP2012057085 A JP 2012057085A JP 2010203208 A JP2010203208 A JP 2010203208A JP 2010203208 A JP2010203208 A JP 2010203208A JP 2012057085 A JP2012057085 A JP 2012057085A
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Junro Yoneda
淳郎 米田
Daisuke Michitaka
大祐 道尭
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an acrylate based polymer having an ether bond, which can exhibit excellent ability to prevent resoiling during washing while having excellent compatibility with a surfactant, and also to provide its manufacturing method.SOLUTION: The acrylate based polymer contains, in a specific range, followings having specific structures: (i) a structural unit (a) originated from an acrylate-based monomer (A); (ii) a structural unit (b) originated from a monomer (B) selected from a monomer (B-1) containing an amino group, a cyclic N-vinyllactam monomer (B-2), a hydroxyalkyl(meth)acrylate monomer (B-3), a (meth)acrylate ester (B-4) having a 1-20C alkyl group, and a carboxylic acid vinyl (B-5) containing a carboxyl group; and (iii) a structure (c) originated from a compound (C) selected from a bisulfite (salt) (C-1), a hydrogen peroxide (C-2), and a hypophosphorous acid (salt) (C-3).

Description

本発明は、アクリル酸エステル系重合体及びその製造方法に関する。より詳しくは、洗剤添加剤等の原料として有用なアクリル酸エステル系重合体及びその製造方法に関する。 The present invention relates to an acrylate polymer and a method for producing the same. More specifically, the present invention relates to an acrylate polymer that is useful as a raw material for detergent additives and the like, and a method for producing the same.

従来より、無機顔料分散剤、石炭用分散剤、洗浄剤組成物、水処理剤等種々の工業分野において用いられて重合体が使用されており、例えば、衣料用洗剤組成物には、洗浄効果を向上させることを目的として、カルボキシメチルセルロース、ポリエチレングリコール、ポリビニルピロリドン、ポリアルリル酸ソーダ等の洗剤助剤を配合することが行なわれている。
例えば、特許文献1には、一般式(I)で表される構成単位(A)及び一般式(II)で表される構成単位(B)を有するポリマーが開示されている。当該ポリマーは、衣類等の洗濯時に一度落とされた汚れが再び衣類に付着して汚染する「再汚染」を防止する再汚染防止剤として使用できることが開示されている。
Conventionally, polymers have been used in various industrial fields such as inorganic pigment dispersants, dispersants for coal, detergent compositions, water treatment agents, etc., for example, detergent effects for clothing, cleaning effects In order to improve the above, it has been practiced to blend detergent aids such as carboxymethyl cellulose, polyethylene glycol, polyvinyl pyrrolidone, sodium polyallylate and the like.
For example, Patent Document 1 discloses a polymer having a structural unit (A) represented by general formula (I) and a structural unit (B) represented by general formula (II). It is disclosed that the polymer can be used as a recontamination preventive agent for preventing “recontamination” in which dirt once removed during washing of clothes or the like adheres to the clothes again and becomes contaminated.

Figure 2012057085
Figure 2012057085


(式中、R1は水素原子又はメチル基を示し、R2は炭素数1〜3の直鎖若しくは分岐鎖のアルキレン基を示し、n個のR2は同一でも異なっていても良い。R3は水素原子、又は炭素数1〜22の直鎖若しくは分岐鎖のアルキル基、アルケニル基、アルキルアリール基、あるいはフェニル基を示し、Xは−O−、−CH2−O−、−CO−O−、−CO−NH−又は−CO−NR5−(R5は炭素数1〜4の直鎖若しくは分岐鎖のアルキル基を示す)を示し、nはR2Oの平均付加モル数を示す1〜200の数である。)

(In the formula, R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group, R 2 represents a linear or branched alkylene group having 1 to 3 carbon atoms, and n R 2 s may be the same or different. 3 represents a hydrogen atom, or a linear or branched alkyl group having 1 to 22 carbon atoms, an alkenyl group, an alkylaryl group, or a phenyl group, and X represents —O—, —CH 2 —O—, —CO—. O—, —CO—NH— or —CO—NR 5 — (R 5 represents a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms), and n represents the average number of moles of R 2 O added. It is a number from 1 to 200 shown.)

Figure 2012057085
Figure 2012057085


(式中、R1は前記の意味を示し、R4は炭素数1〜22の直鎖、分岐鎖若しくは環状のアルキル基又はアルケニル基、アリールアルキル基、アルキルアリール基、アルケニルアリール基あるいはフェニル基を示し、これらの基は置換基として1つの水酸基を有していても良い。Yは−O−、−CH2−O−、−CO−O−、−CO−NH−、−CO−NR5−(R5は前記の意味を示す)又は−O−CO−を示す。)
一方、特許文献2には、下記式

(Wherein R 1 represents the above-mentioned meaning, and R 4 represents a linear, branched or cyclic alkyl group or alkenyl group having 1 to 22 carbon atoms, arylalkyl group, alkylaryl group, alkenylaryl group or phenyl group. These groups may have one hydroxyl group as a substituent, and Y represents —O—, —CH 2 —O—, —CO—O—, —CO—NH—, —CO—NR. 5- (R 5 represents the above meaning) or -O-CO-)
On the other hand, Patent Document 2 discloses the following formula:

Figure 2012057085
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(式中、R1は水素原子または有機残基を表し、R2は水素原子、対イオン、または有機残基を表し、Gは糖残基を表す)で表される構造単位を有する数平均分子量1,000〜2,000,000のアクリル酸エステル系重合体、が開示されており、界面活性剤として有用であることが開示されている。

(Wherein R 1 represents a hydrogen atom or an organic residue, R 2 represents a hydrogen atom, a counter ion, or an organic residue, and G represents a sugar residue). An acrylic ester polymer having a molecular weight of 1,000 to 2,000,000 is disclosed, and is disclosed to be useful as a surfactant.

特開2009−249743号公報JP 2009-249743 A 特開平8−325303号公報JP-A-8-325303

上述したように、例えば特許文献1の通り、再汚染防止剤に用いる重合体として様々な構造を持ったものが検討されている。一方、特許文献2の通り、再汚染防止剤以外の用途に用いるアクリル酸エステル系重合体として、様々な構造を持ったものが検討されている。
ところで、近年、消費者の環境意識が高まってきたことにより、節水を目的として、風呂の残り湯を洗濯に使用する等の洗濯が定着してきた。これによって、風呂の残り湯に含まれる汚れ成分が洗濯中に繊維等に付着したり、風呂の追い焚きによって硬水成分が濃縮してしまうといったことが問題となるため、より高硬度下においても、洗濯中に汚れ成分の繊維への再付着を抑制する性能(「再汚染防止能」という)が従来よりも厳しく求められるようになってきている。また、現在需要の増大している液体洗剤は、界面活性剤の含有量が50%以上であるような濃縮液体洗剤であるため、洗剤添加剤にはこのような濃縮液体洗剤への配合に適したものであることが必要とされ、従来よりも界面活性剤との相溶性に優れた洗剤添加剤が求められている。
しかしながら、従来の重合体は、上記用途の性能に関して、最近の厳しい要求を必ずしも充分に満足させることができるものとは言い切れず、このような新たなニーズに対応する、より高い性能を発揮する洗剤添加剤に好適に用いることができる重合体について更なる改良の余地があった。
本発明は、上記現状に鑑みてなされたものであり、洗浄時に優れた再汚染防止能を発揮することができるアクリル酸エステル系重合体及びその製造方法を提供することを目的とする。
As described above, as described in Patent Document 1, for example, polymers having various structures have been studied as a polymer used for a recontamination preventing agent. On the other hand, as patent document 2, what has various structures is examined as an acrylic ester-type polymer used for uses other than a recontamination prevention agent.
By the way, in recent years, consumers' awareness of the environment has increased, and for the purpose of saving water, washing such as using the remaining hot water of a bath for washing has become established. As a result, it becomes a problem that the dirt component contained in the remaining hot water of the bath adheres to the fibers during washing, or the hard water component is concentrated due to the chasing of the bath, so even under higher hardness, The ability to suppress the reattachment of dirt components to the fiber during washing (referred to as “recontamination prevention ability”) has been demanded more severely than before. In addition, liquid detergents whose demand is currently increasing are concentrated liquid detergents having a surfactant content of 50% or more, so that detergent additives are suitable for blending into such concentrated liquid detergents. Therefore, there is a need for a detergent additive that is more compatible with a surfactant than before.
However, it cannot be said that the conventional polymer can sufficiently satisfy the recent severe requirements regarding the performance of the above-mentioned applications, and exhibits higher performance corresponding to such new needs. There was room for further improvement of the polymer that can be suitably used as a detergent additive.
This invention is made | formed in view of the said present condition, and it aims at providing the acrylate-type polymer which can exhibit the recontamination prevention ability outstanding at the time of washing | cleaning, and its manufacturing method.

本発明者は、洗剤添加剤等に好適に用いることができる重合体について検討し、特定の構造を有するアクリル酸エステル系単量体に由来する構造単位と、特定の単量体に由来する構造単位とを有するアクリル酸エステル系重合体が、高硬度下においても、極めて良好な再汚染防止能を発揮することができ、界面活性剤との相溶性も高いることを見いだした。更に、重合体中の各上記構造単位の含有量を特定の範囲に調整することにより、上述した性能が一層優れたものとなり、このような重合体を新たなニーズに対応する洗剤添加剤として好適に用いることができることを見出し、上記課題をみごとに解決することができることに想到し、本発明に到達したものである。
すなわち本発明は、(i)下記一般式で表されるアクリル酸エステル系単量体(A)に由来する構造単位(a)と、(ii)アミノ基含有単量体(B−1)、環状N−ビニルラクタム系単量体(B−2)、ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート系単量体(B−3)、炭素数1〜20のアルキル基を有する(メタ)アクリル酸エステル(B−4)、カルボン酸ビニル(B−5)から選ばれる単量体(B)に由来する構造単位(b)と、(iii)重亜硫酸(塩)(C−1)、過酸化水素(C−2)、次亜リン酸(塩)(C−3)から選ばれる化合物(C)に由来する構造単位(c)、とを必須とするアクリル酸エステル系重合体であって、上記アクリル酸エステル系重合体は、上記重合体を形成する全単量体に由来する構造単位の総量100質量%に対して、構造単位(a)を1〜99質量%含み、構造単位(b)を1〜99質量%含むことを特徴とするアクリル酸エステル系重合体である。
The present inventor has studied a polymer that can be suitably used for detergent additives and the like, and has a structural unit derived from an acrylate ester monomer having a specific structure and a structure derived from a specific monomer. It has been found that an acrylate polymer having a unit can exhibit a very good ability to prevent recontamination even under high hardness and has high compatibility with a surfactant. Furthermore, by adjusting the content of each structural unit in the polymer to a specific range, the above-described performance is further improved, and such a polymer is suitable as a detergent additive that meets new needs. As a result, the inventors have found that the above problem can be solved brilliantly, and have reached the present invention.
That is, the present invention comprises (i) a structural unit (a) derived from an acrylate ester monomer (A) represented by the following general formula, (ii) an amino group-containing monomer (B-1), Cyclic N-vinyl lactam monomer (B-2), hydroxyalkyl (meth) acrylate monomer (B-3), (meth) acrylic acid ester having an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms (B- 4) a structural unit (b) derived from a monomer (B) selected from vinyl carboxylate (B-5), (iii) bisulfite (salt) (C-1), hydrogen peroxide (C- 2) an acrylic ester polymer comprising a structural unit (c) derived from a compound (C) selected from hypophosphorous acid (salt) (C-3), the acrylic ester The total amount of structural units derived from all monomers forming the polymer is 10 Relative to the weight% comprises 1-99 wt% of structural units (a), an acrylic acid ester polymer which comprises 1 to 99 wt% of structural units (b).

Figure 2012057085
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(式中、Rは水素原子または有機残基を表し、Rは水素原子、対イオン、または有機残基を表し、Gは糖残基を表す)。
本発明はまた、(i)下記一般式で表されるアクリル酸エステル系単量体(A)と、(ii)アミノ基含有単量体(B−1)、環状N−ビニルラクタム系単量体(B−2)、ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート系単量体(B−3)、炭素数1〜20のアルキル基を有する(メタ)アクリル酸エステル(B−4)、カルボン酸ビニル(B−5)から選ばれる単量体(B)、とを、(iii)重亜硫酸(塩)(C−1)、過酸化水素(C−2)、次亜リン酸(塩)(C−3)から選ばれる化合物(C)の存在下で、重合させる工程を含むアクリル酸エステル系重合体の製造方法であって、上記製造方法は、使用する全単量体の総量100質量%に対して、下記一般式(1)で表されるアクリル酸エステル系単量体(A)を1〜99質量%、上記単量体(B)を1〜99質量%使用することを特徴とするアクリル酸エステル系重合体の製造方法でもある。

(Wherein R 1 represents a hydrogen atom or an organic residue, R 2 represents a hydrogen atom, a counter ion, or an organic residue, and G represents a sugar residue).
The present invention also includes (i) an acrylate ester monomer (A) represented by the following general formula, (ii) an amino group-containing monomer (B-1), a cyclic N-vinyllactam monomer Body (B-2), hydroxyalkyl (meth) acrylate monomer (B-3), (meth) acrylic acid ester (B-4) having an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, vinyl carboxylate (B -5) a monomer (B) selected from (iii) bisulfite (salt) (C-1), hydrogen peroxide (C-2), hypophosphorous acid (salt) (C-3) ) In the presence of the compound (C) selected from the above, the method for producing an acrylate polymer comprising the step of polymerizing, wherein the production method is based on 100% by mass of the total amount of all monomers used. 1 to 99% by mass of an acrylic acid ester monomer (A) represented by the following general formula (1), Serial is also a method for producing acrylic acid ester polymer, characterized by using 1 to 99 wt% of the monomer (B).

Figure 2012057085
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(式中、Rは水素原子または有機残基を表し、Rは水素原子、対イオン、または有機残基を表し、Gは糖残基を表す)。

(Wherein R 1 represents a hydrogen atom or an organic residue, R 2 represents a hydrogen atom, a counter ion, or an organic residue, and G represents a sugar residue).

本発明のアクリル酸エステル系重合体は、例えば洗浄時に優れた再汚染防止能を発揮することができ、界面活性剤との相溶性にも優れることから、高濃縮タイプの液体洗剤へも配合が可能であり、洗剤添加剤等の原料として好適に用いることができるものである。 The acrylic ester polymer of the present invention can exhibit excellent anti-recontamination ability at the time of washing, for example, and is excellent in compatibility with surfactants, so it can be blended into highly concentrated liquid detergents. It can be used suitably as a raw material for detergent additives and the like.

以下に本発明を詳述する。 The present invention is described in detail below.

〔本発明のアクリル酸エステル系重合体〕
<アクリル酸エステル系単量体(A)>
本発明のアクリル酸エステル系重合体(本発明の重合体ともいう。)は、下記一般式(1)で表されるアクリル酸エステル系単量体(A)に由来する構造単位(a)を必須とする重合体である。
[Acrylic ester polymer of the present invention]
<Acrylic acid ester monomer (A)>
The acrylic ester polymer of the present invention (also referred to as the polymer of the present invention) is a structural unit (a) derived from an acrylic ester monomer (A) represented by the following general formula (1). It is an essential polymer.

Figure 2012057085
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(式中、Rは水素原子または有機残基を表し、Rは水素原子、対イオン、または有機残基を表し、Gは糖残基を表す)。アクリル酸エステル系単量体(A)が、このような構造を有することによって、無機粒子や汚れ成分等の分散安定化に寄与する。従って、洗剤用途に使用した場合には、良好な再汚染防止能を発揮することになる。
また、本発明のアクリル酸エステル系重合体を液体洗剤等に配合した場合に、糖残基構造等に起因して界面活性剤との相溶性が高くなるために、配合物中での経時安定性(分離安定性)を優れたものとすることができる。
上記一般式(1)において、上記R、Rで示される置換基のうち、有機残基とは、具体的には、炭素数1〜18の直鎖状、枝分かれ鎖状、若しくは環状のアルキル基;炭素数1〜8のヒドロキシアルキル基;炭素数2〜20のアルコキシアルキル基;炭素数1〜8のハロゲン化アルキル基;アリール基;−(CHRCHO)nR基(ここで、Rは水素原子またはメチル基であり、Rは水素原子または炭素数1〜20のアルキル基、炭素数6〜20のアリール基であり、nは1〜200の数を表す);を示す。

(Wherein R 1 represents a hydrogen atom or an organic residue, R 2 represents a hydrogen atom, a counter ion, or an organic residue, and G represents a sugar residue). By having such a structure, the acrylic ester monomer (A) contributes to stabilization of dispersion of inorganic particles and dirt components. Therefore, when used for detergent applications, a good ability to prevent recontamination is exhibited.
In addition, when the acrylate ester polymer of the present invention is blended in a liquid detergent or the like, the compatibility with the surfactant is increased due to the sugar residue structure and the like. Property (separation stability) can be made excellent.
In the general formula (1), among the substituents represented by R 1 and R 2 , the organic residue is specifically a linear, branched or cyclic group having 1 to 18 carbon atoms. Alkyl group; hydroxyalkyl group having 1 to 8 carbon atoms; alkoxyalkyl group having 2 to 20 carbon atoms; halogenated alkyl group having 1 to 8 carbon atoms; aryl group; — (CHR 4 CH 2 O) nR 5 group (here R 4 is a hydrogen atom or a methyl group, R 5 is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, and n represents a number from 1 to 200); Indicates.

上記有機残基として、具体的には、メチル基、エチル基、イソプロピル基、n−プロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、オクチル基、ラウリル基、ステアリル基、シクロヘキシル基、2−エチルヘキシル基等のアルキル基;ヒドロキシエチル基、ヒドロキシブチル基、ヒドロキシオクチル基等のヒドロキシアルキル基;フェニル基、ベンジル基、フェネチル基、2,3−若しくは2,4−キシリル基、メシチル基、ナフチル基等のアリール基;等が例示される。   Specific examples of the organic residue include methyl group, ethyl group, isopropyl group, n-propyl group, n-butyl group, isobutyl group, octyl group, lauryl group, stearyl group, cyclohexyl group, and 2-ethylhexyl group. Alkyl group such as hydroxyethyl group, hydroxybutyl group, hydroxyoctyl group, etc .; aryl such as phenyl group, benzyl group, phenethyl group, 2,3- or 2,4-xylyl group, mesityl group, naphthyl group Group; and the like are exemplified.

本発明のアクリル酸エステル系重合体の再汚染防止能等が向上することから、R、Rはが、炭素数1〜12のアルキル基、炭素数1〜4のヒドロキシアルキル基、炭素数1〜12のアルコキシアルキル基、炭素数6〜12のアリール基であることがより好ましい。 R 1 and R 2 are an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, a hydroxyalkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and a carbon number because the ability to prevent re-contamination of the acrylic ester polymer of the present invention is improved. More preferably, they are a 1-12 alkoxyalkyl group and a C6-C12 aryl group.

上記一般式(1)において、Rで示される置換基のうち、対イオンとは、具体的には、例えば、リチウム、ナトリウム、カリウム、セシウム等のアルカリ金属;マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウム等のアルカリ土類金属;亜鉛、ニッケル、錫、鉛、銀等の遷移金属;アンモニア、モノメチルアミン、ジメチルアミン、トリメチルアミン、トリエチルアミン等のアンモニウム化合物;等のイオン等が挙げられるが、特に限定されるものではない。
得られる重合体の再汚染防止能が向上することから、Rは水素原子、対イオンであることが特に好ましい。
In the general formula (1), among the substituents represented by R 2 , specifically, the counter ion is, for example, an alkali metal such as lithium, sodium, potassium, cesium, etc .; magnesium, calcium, strontium, barium, etc. Alkaline earth metals; transition metals such as zinc, nickel, tin, lead and silver; ammonium compounds such as ammonia, monomethylamine, dimethylamine, trimethylamine and triethylamine; is not.
R 2 is particularly preferably a hydrogen atom or a counter ion from the viewpoint of improving the ability to prevent recontamination of the resulting polymer.

上記一般式(1)における上記Gで示される置換基とは、具体的には、全ての糖類、即ち、単糖やオリゴ糖、多糖等の糖類を基本骨格とする末端にヘミアセタール水酸基を含有する全ての糖類から1位の水酸基の水素原子が脱離した基、或いは、アルキル基とグリコシド結合した全ての糖類から1位のアセタール基のアルキル基が脱離した基を示す。尚、上記糖類が有する1位の水酸基(またはアセタール基)以外の水酸基は、その一部または全部がアセチル基等のエステル結合、イソプロピリデン基等のアセタール結合、ブロモ基等のハロゲン原子等により保護されていてもよい。   Specifically, the substituent represented by G in the general formula (1) includes a hemiacetal hydroxyl group at the terminal having all saccharides, that is, saccharides such as monosaccharides, oligosaccharides and polysaccharides as a basic skeleton. A group in which the hydrogen atom of the hydroxyl group at the 1-position has been eliminated from all the saccharides, or a group in which the alkyl group of the acetal group at the 1-position has been eliminated from all of the saccharides that are glycosidically bonded to the alkyl group. In addition, some or all of the hydroxyl groups other than the 1-position hydroxyl group (or acetal group) of the saccharide are protected by an ester bond such as an acetyl group, an acetal bond such as an isopropylidene group, or a halogen atom such as a bromo group. May be.

上記糖類のうち、単糖としては、具体的には、例えば、グルコース、ガラクトース、マンノース、グルコサミン、ガラクトサミン、マンノサミン、N-アセチルグルコサミン、N-アセチルガラクトサミン、N-アセチルマンノサミン等の六炭糖類;キシロース、リボース、アラビノース等の五炭糖類;等が挙げられる。また、オリゴ糖としては、具体的には、例えば、マルトース、ラクトース、セロビオース、トレハロース、イソマルトース、ゲンチオビオース、メリビオース、ラミナリビオース、キトビオース、キシロビオース、マンノビオース、ソロホース等の二糖類;マルトトリオース、イソマルトトリオース、マンノトリオース、マンニノトリオース、マルトテトラオース、マルトペンタオース等が挙げられる。さらに、多糖としては、具体的には、例えば、セルロース、アミロース(デンプン)、キチン、キトサン等が挙げられる。   Among the saccharides, specific examples of monosaccharides include hexoses such as glucose, galactose, mannose, glucosamine, galactosamine, mannosamine, N-acetylglucosamine, N-acetylgalactosamine, N-acetylmannosamine, and the like. Pentoses such as xylose, ribose and arabinose; Specific examples of the oligosaccharide include, for example, disaccharides such as maltose, lactose, cellobiose, trehalose, isomaltose, gentiobiose, melibiose, laminaribiose, chitobiose, xylobiose, mannobiose, and solohose; Examples thereof include maltotriose, mannotriose, manninotriose, maltotetraose, and maltopentaose. Specific examples of the polysaccharide include cellulose, amylose (starch), chitin, and chitosan.

本発明のアクリル酸エステル系重合体は、上記アクリル酸エステル系単量体(A)に由来する構造単位(a)を有する。構造単位(a)は、アクリル酸エステル系単量体(A)の炭素−炭素二重結合が単結合になった構造であり、下記一般式(5)で表される。   The acrylic ester polymer of the present invention has a structural unit (a) derived from the above acrylic ester monomer (A). The structural unit (a) is a structure in which the carbon-carbon double bond of the acrylate ester monomer (A) is a single bond, and is represented by the following general formula (5).

Figure 2012057085
Figure 2012057085


(式中、Rは水素原子または有機残基を表し、Rは水素原子、対イオン、または有機残基を表し、Gは糖残基を表す)。

(Wherein R 1 represents a hydrogen atom or an organic residue, R 2 represents a hydrogen atom, a counter ion, or an organic residue, and G represents a sugar residue).

なお、本発明のアクリル酸エステル系重合体が「アクリル酸エステル系単量体(A)に由来する構造単位(a)」を有するとは、最終的に得られた重合体が上記一般式(2)で表される構造単位を有することを意味する。すなわち、本発明における「アクリル酸エステル系単量体(A)に由来する構造単位(a)」には、上記アクリル酸エステル系単量体(A)を合成した後、それを他の単量体成分と共重合させることによって重合体中に導入されるものだけでなく、例えば、まずアクリル酸エステル系重合体の主鎖部分を共重合によって形成し、その後特定の構造を有する側鎖を導入して得られるもののように、形成工程が重合反応の前後にわたるものも含まれる。
また、本発明のアクリル酸エステル系重合体が有する構造単位(a)は、1種のみであってもよく、2種以上であってもよい。
The acrylate ester polymer of the present invention has “structural unit (a) derived from acrylate monomer (A)” means that the finally obtained polymer has the above general formula ( It means having a structural unit represented by 2). That is, in the “structural unit (a) derived from the acrylate ester monomer (A)” in the present invention, the above acrylate ester monomer (A) is synthesized, and then the other unit amount. In addition to what is introduced into the polymer by copolymerizing with the body component, for example, the main chain portion of the acrylate ester polymer is first formed by copolymerization, and then side chains having a specific structure are introduced. In other words, the formation process includes those before and after the polymerization reaction.
Moreover, the structural unit (a) possessed by the acrylic ester polymer of the present invention may be only one type or two or more types.

本発明のアクリル酸エステル系重合体は、アクリル酸エステル系重合体を形成する全単量体に由来する構造単位の総量(構造単位(a)、後述する構造単位(b)及び(e)の総量)100質量%に対して、上記構造単位(a)を1〜99質量%含むものである。構造単位(a)の含有量が上記範囲内であれば、本発明の重合体を洗剤ビルダーとして使用した場合に、汚れ成分粒子を分散させることができ、再汚染防止能を発揮することが可能となる。構造単位(a)の含有量として、好ましくは5〜90質量%であり、より好ましくは10〜80質量%であり、更に好ましくは15〜70質量%である。
なお、上記構造単位(a)がカルボン酸塩を含む場合、すなわち、一般式(5)においてRが対イオンの場合、全単量体由来の構造単位の総量に対する質量割合(質量%)は、対応する酸換算で計算(例えば−COONaを含む場合、−COOHとして計算する)するものとする。また、酸基含有単量体の、全単量体の総量に対する質量割合(質量%)を計算する場合も、対応する酸換算で計算するものとする。全単量体由来の構造単位の総量に対する、開始剤や連鎖移動剤に由来する構造単位の質量割合(質量%)を計算する場合も同様とする。
The acrylic ester polymer of the present invention is a total amount of structural units derived from all monomers forming the acrylic ester polymer (structural units (a), structural units (b) and (e) described later). 1 to 99% by mass of the structural unit (a) is included with respect to 100% by mass. If the content of the structural unit (a) is within the above range, when the polymer of the present invention is used as a detergent builder, the dirt component particles can be dispersed and the ability to prevent recontamination can be exhibited. It becomes. The content of the structural unit (a) is preferably 5 to 90% by mass, more preferably 10 to 80% by mass, and still more preferably 15 to 70% by mass.
When the structural unit (a) contains a carboxylate, that is, when R 2 is a counter ion in the general formula (5), the mass ratio (% by mass) to the total amount of structural units derived from all monomers is , And corresponding acid conversion (for example, when including -COONa, calculate as -COOH). Moreover, when calculating the mass ratio (mass%) with respect to the total amount of all the monomers of an acid group containing monomer, it shall calculate by corresponding acid conversion. The same applies to the calculation of the mass ratio (% by mass) of the structural units derived from the initiator and the chain transfer agent with respect to the total amount of structural units derived from all monomers.

<アクリル酸エステル系単量体(A)の製造方法>   <Method for Producing Acrylic Ester Monomer (A)>

上記一般式(1)で表されるアクリル酸エステル系単量体(A)の調製方法としては、特に制限されず、任意の適切な方法により調製することができる。そのような調製方法としては、上記アクリル酸エステル系単量体(A)を高い収率で製造することができることから、例えば、下記一般式(2)で表されるアクリル酸エステル類と、下記一般式(3)で表される、末端にヘミアセタール水酸基を含有する糖類とのアセタール化反応、および/または、該アクリル酸エステル類と、下記一般式(4)で表されるアルキルグリコシド類、即ち、アルキル基とグリコシド結合した糖類とのアセタール交換反応を、触媒の存在下で行うことによって、容易に製造することができる(例えば、特開平8−325303号公報に記載の反応条件で製造することができる)。 It does not restrict | limit especially as a preparation method of the acrylate-type monomer (A) represented by the said General formula (1), It can prepare by arbitrary appropriate methods. As such a preparation method, since the acrylate ester monomer (A) can be produced in a high yield, for example, acrylates represented by the following general formula (2), and An acetalization reaction with a saccharide containing a hemiacetal hydroxyl group at the terminal represented by the general formula (3), and / or the acrylate ester, and an alkyl glycoside represented by the following general formula (4), That is, the acetal exchange reaction between an alkyl group and a glycoside-bonded saccharide can be easily produced by performing it in the presence of a catalyst (for example, produced under the reaction conditions described in JP-A-8-325303). be able to).

Figure 2012057085

(式中、Rは水素原子または有機残基を表し、Rは水素原子、対イオン、または有機残基を表す)。
Figure 2012057085
Figure 2012057085

(In the formula, R 1 represents a hydrogen atom or an organic residue, and R 2 represents a hydrogen atom, a counter ion, or an organic residue).
Figure 2012057085

Figure 2012057085

(式中、Gは糖残基を表す)。
Figure 2012057085

(In the formula, G represents a sugar residue).

Figure 2012057085
Figure 2012057085


(式中、Gは糖残基を表し、Rは有機残基を表す)。

(In the formula, G represents a sugar residue, and R 3 represents an organic residue).

一般式(2)で表されるアクリル酸エステル類は、特に限定されるものではないが、α−ヒドロキシアルキルアクリル酸エステルであり、具体的には、例えば、メチル−α−ヒドロキシメチルアクリレート、エチル−α−ヒドロキシメチルアクリレート、n−ブチル−α−ヒドロキシメチルアクリレート、2−エチルヘキシル−α−ヒドロキシメチルアクリレート、メチル−α−(1−ヒドロキシエチル) アクリレート、エチル−α−(1−ヒドロキシエチル) アクリレート、n−ブチル−α−(1−ヒドロキシエチル) アクリレート、2−エチルヘキシル−α−(1−ヒドロキシエチル) アクリレート等のアルキル−α−ヒドロキシアルキルアクリレート類;α−ヒドロキシメチルアクリレート、α−ヒドロキシメチルアクリル酸ナトリウム;等が挙げられる。これらアクリル酸エステル類は、一種類のみを用いてもよく、また、二種類以上を適宜混合して用いてもよい。
なお、一般式(2)で表されるアクリル酸エステル類の製造方法は、特に限定されるものではない。上記一般式(2)で表されるアクリル酸エステル類は、従来公知の方法、例えば、相当するアクリレート化合物とアルデヒド化合物とを塩基性イオン交換樹脂等の触媒の存在下で反応させる(例えば、特開平6−135896号公報等)ことにより、容易に得ることができる。
The acrylic acid ester represented by the general formula (2) is not particularly limited, but is an α-hydroxyalkyl acrylic acid ester. Specifically, for example, methyl-α-hydroxymethyl acrylate, ethyl -Α-hydroxymethyl acrylate, n-butyl-α-hydroxymethyl acrylate, 2-ethylhexyl-α-hydroxymethyl acrylate, methyl-α- (1-hydroxyethyl) acrylate, ethyl-α- (1-hydroxyethyl) acrylate Alkyl-α-hydroxyalkyl acrylates such as n-butyl-α- (1-hydroxyethyl) acrylate, 2-ethylhexyl-α- (1-hydroxyethyl) acrylate; α-hydroxymethyl acrylate, α-hydroxymethyl acrylic Acid sodium; etc. . These acrylic esters may be used alone or in a suitable mixture of two or more.
In addition, the manufacturing method of acrylic acid ester represented by General formula (2) is not specifically limited. The acrylic acid ester represented by the general formula (2) is a conventionally known method, for example, reacting a corresponding acrylate compound and an aldehyde compound in the presence of a catalyst such as a basic ion exchange resin (for example, No. 6-135896, etc.) can be easily obtained.

上記一般式(3)で表されるヘミアセタール水酸基を含有する糖類は、特に限定されるものではないが、具体的には、例えば、上記の糖類、即ち、単糖やオリゴ糖、多糖等の糖類を基本骨格とする末端にヘミアセタール水酸基を含有する全ての糖類が挙げられる。該糖類は、一種類のみを用いてもよく、また、二種類以上を適宜混合して用いてもよい。   The saccharide containing the hemiacetal hydroxyl group represented by the general formula (3) is not particularly limited, but specifically, for example, the above saccharides, that is, monosaccharides, oligosaccharides, polysaccharides, etc. Examples include all saccharides containing a hemiacetal hydroxyl group at a terminal having a saccharide as a basic skeleton. Only one kind of the saccharide may be used, or two or more kinds may be appropriately mixed and used.

上記一般式(4)で表されるアルキルグリコシド類は、特に限定されるものではないが、具体的には、例えば、メチルグルコシド、メチルガラクトシド、メチルマルトシド、メチルマンノシド、メチルキシロシド、メチルラクトシド、エチルグルコシド、エチルガラクトシド、エチルマンノシド、エチルキシロシド、プロピルグルコシド、イソプロピルグルコシド、ブチルグルコシド、ブチルガラクトシド、ブチルキシロシド、ブチルマンノシド等が挙げられる。上記アルキルグリコシド類は、一種類のみを用いてもよく、また、二種類以上を適宜混合して用いてもよい。   The alkyl glycosides represented by the general formula (4) are not particularly limited. Specifically, for example, methyl glucoside, methyl galactoside, methyl maltoside, methyl mannoside, methyl xyloside, methyl lactoside , Ethyl glucoside, ethyl galactoside, ethyl mannoside, ethyl xyloside, propyl glucoside, isopropyl glucoside, butyl glucoside, butyl galactoside, butyl xyloside, butyl mannoside and the like. The alkyl glycosides may be used alone or in a suitable mixture of two or more.

単量体(A)の製造に際し、上記一般式(2)で表されるアクリル酸エステル類に対する上記一般式(3)で表される糖類および/または前記一般式(4)で表されるアルキルグリコシド類の添加量は、特に限定されるものではないが、例えば、上記一般式(2)で表されるアクリル酸エステル類1モルに対して、0.01モル〜10モルの範囲内がより好ましく、0.02モル〜5モルの範囲内がさらに好ましく、0.03モル〜2モルの範囲内が特に好ましく、0.05モル〜1モルの範囲内が最も好ましい。   In the production of the monomer (A), the saccharide represented by the general formula (3) and / or the alkyl represented by the general formula (4) with respect to the acrylate ester represented by the general formula (2). The amount of glycosides to be added is not particularly limited. For example, the amount of glycosides is more preferably within a range of 0.01 mol to 10 mol with respect to 1 mol of the acrylate ester represented by the general formula (2). The range of 0.02 mol to 5 mol is more preferable, the range of 0.03 mol to 2 mol is particularly preferable, and the range of 0.05 mol to 1 mol is most preferable.

上記一般式(2)で表されるアクリル酸エステル類と上記一般式(3)で表される化合物および/または上記一般式(4)で表される化合物を反応(以下、反応Aとも言う)における上記の触媒としては、酸性触媒がより好ましく、具体的には、例えば、塩酸、硫酸、リン酸、ホウ酸等の鉱酸、およびその部分中和塩;タングストリン酸、モリブドリン酸、タングストケイ酸、モリブドケイ酸等のヘテロポリ酸、およびその部分中和塩;メタンスルホン酸、パラトルエンスルホン酸等の有機スルホン酸:ギ酸、酢酸、ラウリン酸、オレイン酸等の有機カルボン酸等のプロトン酸;フッ化ホウ素、塩化ホウ素、塩化アルミニウム、二塩化錫、四塩化錫等のルイス酸;ベースレジンがフェノール系樹脂またはスチレン系樹脂であり、ゲル型、ポーラス型およびマクロポーラス型のうちの何れかの形態を示し、かつ、スルホン酸基およびアルキルスルホン酸基からなる群より選ばれる少なくとも一種のイオン交換基を含有する酸性イオン交換樹脂;等が挙げられる。これら触媒は、単独で用いてもよく、また、二種類以上を併用してもよい。上記例示の触媒のうち、プロトン酸等の酸性触媒が、アクリル酸エステル類と、上記一般式(3)で表される糖類および/または上記一般式(4)で表されるアルキルグリコシド類との反応性をより高めることができるので好ましい。   Reaction of the acrylate ester represented by the general formula (2) with the compound represented by the general formula (3) and / or the compound represented by the general formula (4) (hereinafter also referred to as reaction A) As the above-mentioned catalyst, an acidic catalyst is more preferable. Specifically, for example, mineral acids such as hydrochloric acid, sulfuric acid, phosphoric acid, boric acid, and partially neutralized salts thereof; tungstophosphoric acid, molybdophosphoric acid, tungstosilicic acid , Heteropolyacids such as molybdosilicic acid, and partially neutralized salts thereof; organic sulfonic acids such as methanesulfonic acid and paratoluenesulfonic acid: protonic acids such as organic carboxylic acids such as formic acid, acetic acid, lauric acid, and oleic acid; Lewis acids such as boron, boron chloride, aluminum chloride, tin dichloride and tin tetrachloride; the base resin is phenolic resin or styrene resin, gel type, An acidic ion exchange resin that exhibits at least one of a porous type and a macroporous type and contains at least one ion exchange group selected from the group consisting of a sulfonic acid group and an alkylsulfonic acid group; . These catalysts may be used alone or in combination of two or more. Among the above-exemplified catalysts, an acidic catalyst such as a protonic acid is an acrylic acid ester and a saccharide represented by the general formula (3) and / or an alkyl glycoside represented by the general formula (4). This is preferable because the reactivity can be further increased.

上記反応Aにおける上記一般式(2)で表されるアクリル酸エステル類に対する上記触媒の添加量は、用いるアクリル酸エステル類や触媒の種類にもよるが、例えば、該アクリル酸エステル類に対する割合が、0.001重量%〜20重量%の範囲内、好ましくは0.005重量%〜15重量%の範囲内、より好ましくは0.01重量%〜10重量%の範囲内、さらに好ましくは0.1重量%〜5重量%の範囲内となるようにすればよい。触媒の添加量が0.001重量%よりも少ない場合には、触媒活性が充分に発揮され難く、反応時間が長くなり過ぎ、アクリル酸エステル誘導体を効率的に製造することができなくなるので好ましくない。一方、触媒の添加量を20重量%よりも多くしても、触媒量の増加に比例した、反応時間の短縮等の触媒効果のさらなる向上は望めず、添加した触媒の一部が無駄になり、経済的に不利となるので好ましくない。   The amount of the catalyst added to the acrylic acid ester represented by the general formula (2) in the reaction A depends on the acrylic acid ester and the type of the catalyst used. For example, the ratio to the acrylic acid ester is In the range of 0.001% to 20% by weight, preferably in the range of 0.005% to 15% by weight, more preferably in the range of 0.01% to 10% by weight, and still more preferably in the range of 0.001% by weight. What is necessary is just to make it become the range of 1 to 5 weight%. When the addition amount of the catalyst is less than 0.001% by weight, the catalyst activity is not sufficiently exhibited, the reaction time becomes too long, and the acrylate derivative cannot be efficiently produced, which is not preferable. . On the other hand, even if the added amount of the catalyst is more than 20% by weight, further improvement of the catalytic effect such as shortening of the reaction time in proportion to the increase of the catalyst amount cannot be expected, and a part of the added catalyst is wasted. This is not preferable because it is economically disadvantageous.

上記反応Aを行う際の反応条件等は、特に限定されるものではないが、原料である上記一般式(2)で表されるアクリル酸エステル類、並びに、生成物である単量体(A)の重合を抑制するために、反応系に重合防止剤(または重合禁止剤)や分子状酸素(例えば空気)を添加することが好ましい。
当該重合防止剤としては、具体的には、例えば、ヒドロキノン、ヒドロキノンモノメチルエーテル、p−ベンゾキノン、p−t−ブチルカテコール、フェノチアジン等が挙げられるが、特に限定されるものではない。これら重合防止剤は、単独で用いてもよく、また、二種類以上を併用してもよい。上記重合防止剤の添加量は、特に限定されるものではないが、例えば、単量体(A)に対する割合が、0.001重量%〜5重量%の範囲内、より好ましくは0.005重量%〜1重量%の範囲内、さらに好ましくは0.01重量%〜0.1重量%の範囲内となるようにすればよい。重合防止剤の添加量が0.001重量%よりも少ない場合には、上記の重合を充分に抑制することが困難となるので好ましくない。一方、重合防止剤の添加量を5重量%よりも多くしても、重合防止剤量の増加に比例した重合防止効果のさらなる向上は望めず、添加した重合防止剤の一部が無駄になり、経済的に不利となるので好ましくない。
The reaction conditions and the like for carrying out the reaction A are not particularly limited, but the acrylic acid esters represented by the general formula (2) as a raw material and the monomer (A ) Is preferably added to the reaction system with a polymerization inhibitor (or polymerization inhibitor) or molecular oxygen (for example, air).
Specific examples of the polymerization inhibitor include hydroquinone, hydroquinone monomethyl ether, p-benzoquinone, pt-butylcatechol, and phenothiazine, but are not particularly limited. These polymerization inhibitors may be used alone or in combination of two or more. The addition amount of the polymerization inhibitor is not particularly limited. For example, the ratio to the monomer (A) is in the range of 0.001 wt% to 5 wt%, more preferably 0.005 wt. % To 1% by weight, more preferably 0.01% to 0.1% by weight. When the addition amount of the polymerization inhibitor is less than 0.001% by weight, it is difficult to sufficiently suppress the polymerization, which is not preferable. On the other hand, even if the addition amount of the polymerization inhibitor is more than 5% by weight, further improvement of the polymerization prevention effect in proportion to the increase in the polymerization inhibitor amount cannot be expected, and a part of the added polymerization inhibitor is wasted. This is not preferable because it is economically disadvantageous.

単量体(A)を製造する反応は、溶媒中で行うことができるが、原料の一部が液体状である場合等には無溶媒で行うこともできる。単量体(A)を製造する反応における反応温度は、特に限定されるものではないが、重合を抑制するために、0℃〜200℃の範囲内が好ましく、30℃〜120℃の範囲内が特に好ましい。また、反応圧力は、特に限定されるものではなく、常圧(大気圧)、減圧、加圧の何れであってもよい。   The reaction for producing the monomer (A) can be carried out in a solvent, but can also be carried out without a solvent when a part of the raw material is liquid. The reaction temperature in the reaction for producing the monomer (A) is not particularly limited, but is preferably in the range of 0 ° C to 200 ° C and in the range of 30 ° C to 120 ° C in order to suppress polymerization. Is particularly preferred. The reaction pressure is not particularly limited, and may be any of normal pressure (atmospheric pressure), reduced pressure, and increased pressure.

単量体(A)を製造する反応の終了後、必要に応じて、反応溶液を中和剤を用いて中和してもよい。上記の中和剤としては、具体的には、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム等が挙げられるが、特に限定されるものではない。これら中和剤は、例えば、粉末状または顆粒状の固体、或いは水溶液として用いればよい。
なお、単量体(A)において、Rが水素原子、対イオンの場合、アクリル酸エステル系単量体(A)はアクリル酸エステル基を含まないこととなるが、本発明においてはアクリル酸エステル系単量体(A)に含まれることとする。
After completion of the reaction for producing the monomer (A), the reaction solution may be neutralized using a neutralizing agent as necessary. Specific examples of the neutralizing agent include sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate, potassium carbonate and the like, but are not particularly limited. These neutralizing agents may be used as, for example, powdered or granular solids or aqueous solutions.
In the monomer (A), when R 2 is a hydrogen atom or a counter ion, the acrylate monomer (A) does not contain an acrylate group, but acrylic acid is used in the present invention. Included in the ester monomer (A).

また、単量体(A)を製造する反応の反応溶液には、例えば、触媒残渣や、副生成物、或いは、原料に含まれていた不純物、重合禁止剤等が含まれている場合がある。そこで、蒸留や濾過等の精製手段により、単量体(A)を精製してから重合に使用しても良い。尚、上記精製手段は、特に限定されるものではない。<単量体(B)>
本発明のアクリル酸エステル系重合体は、アミノ基含有単量体(B−1)、環状N−ビニルラクタム系単量体(B−2)、ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート系単量体(B−3)、炭素数1〜20のアルキル基を有する(メタ)アクリル酸エステル(B−4)、カルボン酸ビニル(B−5)から選ばれる単量体(B)に由来する構造単位(b)を必須とする重合体である。
本発明のアクリル酸エステル系重合体における単量体(B)の主要な役割は、(i)アクリル酸エステル系重合体に疎水性物質に対する吸着性を向上し、再汚染防止能や汚れ成分の分散安定性を向上すること、(ii)単量体(A)由来の構造を、重合体の好ましい位置に配置したり、本発明のアクリル酸エステル系重合体を適度な分子量や分子量分布に制御する為の単量体(A)同士のつなぎの役割を担うこと、である。
Further, the reaction solution for the reaction for producing the monomer (A) may contain, for example, catalyst residues, by-products, impurities contained in the raw materials, polymerization inhibitors, and the like. . Therefore, the monomer (A) may be purified by a purification means such as distillation or filtration and then used for polymerization. The purification means is not particularly limited. <Monomer (B)>
The acrylic ester polymer of the present invention comprises an amino group-containing monomer (B-1), a cyclic N-vinyl lactam monomer (B-2), a hydroxyalkyl (meth) acrylate monomer (B -3), a structural unit derived from a monomer (B) selected from (meth) acrylic acid ester (B-4) having a C 1-20 alkyl group and vinyl carboxylate (B-5) (b) ) Is an essential polymer.
The main role of the monomer (B) in the acrylic ester polymer of the present invention is (i) improving the adsorptivity to hydrophobic substances to the acrylic ester polymer, Improving dispersion stability, (ii) Arranging the structure derived from the monomer (A) at a preferred position of the polymer, or controlling the acrylate polymer of the present invention to an appropriate molecular weight or molecular weight distribution It plays a role of a bond between the monomers (A) for the purpose.

アミノ基含有単量体(B−1)とは、1〜4級のアミノ基を有する単量体であり、例えばビニルピリジン、ビニルイミダゾール、ビニルモルホリン、ビニルピロール等の環状アミン構造を有する、ビニル環状アミン系単量体;ジメチルアミノエチルアクリレート、ジメチルアミノエチルメタクリレート、ジメチルアミノプロピルアクリレート、アミノエチルメタクリレート等のアミノアルキル(メタ)アクリレート類;ジアリルアミン、ジアリルジメチルアミン等のアリルアミン類、(メタ)アリルグリシジルエーテル、イソプレニルグリシジルエーテル、ビニルグリシジルエーテルのエポキシ環に、1〜3級のアミン(塩)類を反応させることにより得られる単量体;およびこれらのアミノ基を四級化した構造の単量体が挙げられる。
上記アミン類としては、例えば、メチルアミン、エチルアミン、ジメチルアミン、ジエチルアミン、ジイソプロピルアミン、ジ−n−ブチルアミン等のアルキルアミン;ジエタノールアミン、ジイソプロパノールアミン等のアルカノールアミン;モルホリン、ピロール等の環状アミン類が挙げられる。カチオン性基含有単量体が四級化されたアミノ基を有する場合としては、1〜3級のアミノ基を有するカチオン性基含有単量体を公知の四級化剤で四級化した単量体等が例示されるが、公知の四級化剤としては、ハロゲン化アルキルや、ジアルキル硫酸等が挙げられる。
上記三級アミン塩としては、具体的にはトリメチルアミン塩酸塩、トリエチルアミン塩酸塩等が挙げられる。塩としては、塩酸塩や有機酸塩等が挙げられる。
The amino group-containing monomer (B-1) is a monomer having a primary to quaternary amino group, for example, a vinyl having a cyclic amine structure such as vinylpyridine, vinylimidazole, vinylmorpholine, vinylpyrrole, etc. Cyclic amine monomers; aminoalkyl (meth) acrylates such as dimethylaminoethyl acrylate, dimethylaminoethyl methacrylate, dimethylaminopropyl acrylate, and aminoethyl methacrylate; allylamines such as diallylamine and diallyldimethylamine, (meth) allylglycidyl Monomers obtained by reacting an epoxy ring of ether, isoprenyl glycidyl ether, or vinyl glycidyl ether with primary to tertiary amines (salts); and a quaternized structure of these amino groups The body is mentioned.
Examples of the amines include alkylamines such as methylamine, ethylamine, dimethylamine, diethylamine, diisopropylamine, and di-n-butylamine; alkanolamines such as diethanolamine and diisopropanolamine; and cyclic amines such as morpholine and pyrrole. Can be mentioned. In the case where the cationic group-containing monomer has a quaternized amino group, a cationic group-containing monomer having a primary to tertiary amino group is quaternized with a known quaternizing agent. Examples of the quaternizing agent include alkyl halides and dialkyl sulfuric acid.
Specific examples of the tertiary amine salt include trimethylamine hydrochloride and triethylamine hydrochloride. Examples of the salt include hydrochloride and organic acid salt.

環状N−ビニルラクタム系単量体(B−2)としては、環状のラクタム環を有する単量体であり、N−ビニルピロリドン、N−ビニルカプロラクタム、N−ビニル−4−ブチルピロリドン、N−ビニル−4−プロピルピロリドン、N−ビニル−4−エチルピロリドン、N−ビニル−4−メチルピロリドン、N−ビニル−4−メチル−5−エチルピロリドン、N−ビニル−4−メチル−5−プロピルピロリドン、N−ビニル−5−メチル−5−エチルピロリドン、N−ビニル−5−プロピルビロリドン、N−ビニル−5−ブチルピロリドン、N−ビニル−4−メチルカプロラクタム、N−ビニル−6−メチルカプロラクタム、N−ビニル−6−プロピルカプロラクタム、N−ビニル−7−ブチルカプロラクタム等が挙げられる。
環状N−ビニルラクタム系単量体(B−2)由来の構造の中でも、アクリル酸エステル系重合体の再汚染防止能の向上効果が高いことから、N−ビニルピロリドン、N−ビニルカプロラクタム由来の構造を有することが好ましい。
The cyclic N-vinyllactam monomer (B-2) is a monomer having a cyclic lactam ring, and includes N-vinylpyrrolidone, N-vinylcaprolactam, N-vinyl-4-butylpyrrolidone, N- Vinyl-4-propylpyrrolidone, N-vinyl-4-ethylpyrrolidone, N-vinyl-4-methylpyrrolidone, N-vinyl-4-methyl-5-ethylpyrrolidone, N-vinyl-4-methyl-5-propylpyrrolidone N-vinyl-5-methyl-5-ethylpyrrolidone, N-vinyl-5-propylpyrrolidone, N-vinyl-5-butylpyrrolidone, N-vinyl-4-methylcaprolactam, N-vinyl-6-methyl Examples include caprolactam, N-vinyl-6-propylcaprolactam, and N-vinyl-7-butylcaprolactam.
Among the structures derived from the cyclic N-vinyl lactam monomer (B-2), the effect of improving the ability to prevent re-contamination of an acrylate polymer is high, and therefore it is derived from N-vinyl pyrrolidone and N-vinyl caprolactam. It preferably has a structure.

ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート系単量体(B−3)としては、炭素数が1〜4のヒドロキシアルキル基を有する単量体が好ましく、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシブチル、(メタ)アクリル酸−ヒドロキシメチル等が挙げられる。
ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート系単量体(B−3)由来の構造の中でも、アクリル酸エステル系重合体の再汚染防止能の向上効果が高いことから、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシプロピル由来の構造を有することが好ましい。
The hydroxyalkyl (meth) acrylate monomer (B-3) is preferably a monomer having a hydroxyalkyl group having 1 to 4 carbon atoms, such as 2-hydroxyethyl (meth) acrylate and (meth) acrylic. Examples include 2-hydroxypropyl acid, 2-hydroxybutyl (meth) acrylate, and (meth) acrylic acid-hydroxymethyl.
Among the structures derived from hydroxyalkyl (meth) acrylate monomers (B-3), 2-hydroxyethyl (meth) acrylate is highly effective in improving the ability to prevent recontamination of acrylic ester polymers. It preferably has a structure derived from 2-hydroxypropyl (meth) acrylate.

炭素数1〜20のアルキル基を有する(メタ)アクリル酸エステル(B−4)としては、
炭素数1〜20のアルキル基を有するメタクリル酸エステル、炭素数1〜20のアルキル基を有するアクリル酸エステルであるが、具体的には、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、ドデシル(メタ)アクリレート等が例示される。単量体(B−4)由来の構造の中でも、アクリル酸エステル系重合体の再汚染防止能の向上効果が高いことから、炭素数1〜4のアルキル基を有するアクリル酸エステルが好ましく、メチルアクリレート、エチルアクリレートが特に好ましい。
As the (meth) acrylic acid ester (B-4) having an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms,
A methacrylic acid ester having an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms and an acrylate ester having an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, specifically, methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, butyl ( Examples include (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, dodecyl (meth) acrylate and the like. Among the structures derived from the monomer (B-4), an acrylate ester having an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms is preferable because the effect of improving the ability to prevent recontamination of the acrylate ester polymer is high. Particularly preferred are acrylates and ethyl acrylates.

カルボン酸ビニル(B−5)としては、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル等が例示される。
本発明のアクリル酸エステル系重合体は、アクリル酸エステル系重合体を形成する全単量体に由来する構造単位の総量(構造単位(a)、(b)及び後述する構造単位(e)の総量)100質量%に対して、上記構造単位(b)を1〜99質量%含むものである。構造単位(b)の含有量が上記範囲内であれば、汚れ成分粒子や顔料の分散性や、再汚染防止能を好ましく発揮することが可能となる。また、界面活性剤との相溶性の顕著な向上効果を得ることができる。構造単位(b)の含有量として、好ましくは10〜95質量%であり、より好ましくは20〜90質量%であり、更に好ましくは30〜85質量%である。
なお、上記構造単位(b)がアミノ基含有単量体由来の構造単位である場合には、全単量体に由来する構造単位の総量に対する質量割合や、アミノ基含有単量体の、全単量体の総量に対する質量割合を算出する際には、対応する未中和アミンの質量割合として計算するものとする。例えば、アミノ基含有単量体(B−1)がビニルアミン塩酸塩の場合には、対応する未中和アミンであるビニルアミンの質量割合(質量%)を計算する。
また、四級化されたアミノ基を含有する単量体又はそれに由来する構造単位の質量割合(質量%)を計算する場合には、カウンターアニオンの質量は考慮しないで(含めないで)計算するものとする。
全単量体由来の構造単位の総量に対する、開始剤や連鎖移動剤に由来する構造単位の質量割合(質量%)を計算する場合も同様とする。
Examples of vinyl carboxylate (B-5) include vinyl acetate, vinyl propionate and vinyl butyrate.
The acrylic ester polymer of the present invention is a total amount of structural units derived from all monomers forming the acrylic ester polymer (structural units (a) and (b) and structural units (e) described later). The structural unit (b) is contained in an amount of 1 to 99% by mass with respect to 100% by mass. When the content of the structural unit (b) is within the above range, the dispersibility of the dirt component particles and the pigment and the ability to prevent recontamination can be preferably exhibited. Moreover, the remarkable improvement effect of compatibility with surfactant can be acquired. The content of the structural unit (b) is preferably 10 to 95% by mass, more preferably 20 to 90% by mass, and still more preferably 30 to 85% by mass.
In the case where the structural unit (b) is a structural unit derived from an amino group-containing monomer, the mass ratio relative to the total amount of structural units derived from all monomers, When calculating the mass ratio with respect to the total amount of monomers, it shall be calculated as the mass ratio of the corresponding unneutralized amine. For example, when the amino group-containing monomer (B-1) is vinylamine hydrochloride, the mass ratio (% by mass) of vinylamine that is the corresponding unneutralized amine is calculated.
In addition, when calculating the mass ratio (mass%) of a monomer containing a quaternized amino group or a structural unit derived therefrom, the mass of the counter anion is not taken into account (not including) Shall.
The same applies to the calculation of the mass ratio (% by mass) of the structural units derived from the initiator and the chain transfer agent with respect to the total amount of structural units derived from all monomers.

本発明のアクリル酸エステル系重合体は、構造単位(b)を上記範囲で有するものであり、構造単位(b−1)の1種又は2種以上のみ、構造単位(b−2)の1種又は2種以上のみ、構造単位(b−3)の1種又は2種以上のみ、構造単位(b−4)の1種又は2種以上のみ、構造単位(b−5)の1種又は2種以上のみ、であってもよいが、構造単位(b−1)、構造単位(b−2)、構造単位(b−3)、構造単位(b−4)、構造単位(b−5)の内、異なる構造単位群から複数を有していても良い。
構造単位(b−1)、構造単位(b−2)、構造単位(b−3)、構造単位(b−4)、構造単位(b−5)の中でも、アクリル酸エステル系重合体の再汚染防止能の向上効果が特に高いことから、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシエチル、N−ビニルピロリドンから選ばれる1種以上を有することが好ましい。
The acrylic ester polymer of the present invention has the structural unit (b) in the above range, and only one or more of the structural unit (b-1) is 1 of the structural unit (b-2). Only 1 type or 2 types or more, 1 type or 2 types or more of structural unit (b-3), 1 type or 2 types or more of structural unit (b-4), 1 type of structural unit (b-5) or Although it may be only two or more types, the structural unit (b-1), the structural unit (b-2), the structural unit (b-3), the structural unit (b-4), the structural unit (b-5) ), A plurality of different structural unit groups may be included.
Among the structural unit (b-1), the structural unit (b-2), the structural unit (b-3), the structural unit (b-4), and the structural unit (b-5), the acrylic acid ester polymer It is preferable to have at least one selected from dimethylaminoethyl (meth) acrylate, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, and N-vinylpyrrolidone, since the effect of improving the antifouling ability is particularly high.

<その他の単量体>
本発明のアクリル酸エステル系重合体は、その他の単量体(E)(上記単量体(A)及び単量体(B)以外の単量体)に由来する構造単位(e)を有していてもよい。上記アクリル酸エステル系重合体は、構造単位(e)を1種のみ有していてもよいし、2種以上の構造単位(e)を有していてもよい。
<Other monomers>
The acrylic ester polymer of the present invention has a structural unit (e) derived from another monomer (E) (a monomer other than the monomer (A) and the monomer (B)). You may do it. The acrylic ester polymer may have only one type of structural unit (e), or may have two or more types of structural units (e).

上記その他の単量体(E)に由来する構造単位(e)とは、上記その他の単量体(E)が有する不飽和二重結合が単結合に置き換わった構造単位である。本発明のアクリル酸エステル系重合体が「その他の単量体(E)に由来する構造単位(e)」を有するとは、最終的に得られた重合体が、単量体(E)の不飽和二重結合を単結合に置き換えた構造単位を有することを意味する。   The structural unit (e) derived from the other monomer (E) is a structural unit in which the unsaturated double bond of the other monomer (E) is replaced with a single bond. The acrylic ester polymer of the present invention has “structural unit (e) derived from other monomer (E)” means that the finally obtained polymer is of monomer (E). It means having a structural unit in which an unsaturated double bond is replaced with a single bond.

上記その他の単量体(E)としては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、α−ヒドロキシアクリル酸、α−ヒドロキシメチルアクリル酸及びこれらの塩等の不飽和モノカルボン酸系単量体;イタコン酸、フマル酸、マレイン酸、2−メチレングルタル酸等の不飽和ジカルボン酸及びこれらの塩等の不飽和ジカルボン酸系単量体;不飽和ジカルボン酸と炭素数1〜22のアルコールとのハーフエステル、不飽和ジカルボン酸と炭素数1〜22のアミンとのハーフアミド、不飽和ジカルボン酸と炭素数2〜4のグリコールとのハーフエステル;ビニルスルホン酸、(メタ)アリルスルホン酸、イソプレンスルホン酸、3−アリロキシ−2−ヒドロキシプロパンスルホン酸、アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸及びこれらの塩等のスルホン酸基含有単量体;スチレン、インデン等のビニルアリール単量体;イソブチレン等のアルケン類;N−ビニルホルムアミド、N−ビニルアセトアミド、N−ビニル−N−メチルホルムアミド、N−ビニル−N−メチルアセトアミド、N−ビニルオキサゾリドン等のN−ビニル環状アミド単量体;(メタ)アクリルアミド、(メタ)イソプロピルアクリルアミド等のアクリルアミド類;(メタ)アリルアルコールやイソプレノール等の水酸基含有単量体にアルキレンオキサイドを1〜200モル付加した単量体や、アルコキシポリアルキレングリコールの(メタ)アクリル酸エステル等のポリアルキレングリコール鎖含有単量体;等が挙げられる。
上記塩とは、金属塩、アンモニウム塩、有機アミン塩(有機アンモニウム塩)等が例示される。
本発明のアクリル酸エステル系重合体が、任意成分であるその他の単量体(E)に由来する構造単位(e)を有する場合には、アクリル酸エステル系重合体を形成する全単量体に由来する構造単位の総量(すなわち構造単位(a)、(b)及び(e)の総量)100質量%に対して、上記構造単位(e)を0〜60質量%含むことが好ましい。より好ましくは、0〜50質量%である。
上記構造単位(e)が酸基含有単量体由来の構造単位である場合には、全単量体由来の構造単位の総量に対する質量割合(質量%)は、対応する酸換算で計算するものとする。また、酸基含有単量体の、全単量体の総量に対する質量割合(質量%)を計算する場合も、対応する酸換算で計算するものとする。全単量体由来の構造単位の総量に対する、開始剤や連鎖移動剤に由来する構造単位の質量割合(質量%)を計算する場合も同様とする。
Examples of the other monomer (E) include unsaturated monocarboxylic acid monomers such as acrylic acid, methacrylic acid, crotonic acid, α-hydroxyacrylic acid, α-hydroxymethylacrylic acid and salts thereof. ; Unsaturated dicarboxylic acids such as itaconic acid, fumaric acid, maleic acid, 2-methyleneglutaric acid and salts thereof; unsaturated dicarboxylic acid monomers such as salts thereof; an unsaturated dicarboxylic acid and an alcohol having 1 to 22 carbon atoms; Half ester, half amide of unsaturated dicarboxylic acid and amine having 1 to 22 carbon atoms, half ester of unsaturated dicarboxylic acid and glycol having 2 to 4 carbon atoms; vinyl sulfonic acid, (meth) allyl sulfonic acid, isoprene sulfone Acid, 3-allyloxy-2-hydroxypropanesulfonic acid, acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid and these Sulfonic acid group-containing monomers such as salts thereof; vinyl aryl monomers such as styrene and indene; alkenes such as isobutylene; N-vinylformamide, N-vinylacetamide, N-vinyl-N-methylformamide, N- N-vinyl cyclic amide monomers such as vinyl-N-methylacetamide and N-vinyloxazolidone; acrylamides such as (meth) acrylamide and (meth) isopropylacrylamide; and hydroxyl-containing single monomers such as (meth) allyl alcohol and isoprenol Examples include monomers obtained by adding 1 to 200 moles of alkylene oxide to the body, and polyalkylene glycol chain-containing monomers such as (meth) acrylic acid esters of alkoxy polyalkylene glycols.
Examples of the salt include metal salts, ammonium salts, organic amine salts (organic ammonium salts) and the like.
When the acrylic ester polymer of the present invention has a structural unit (e) derived from the other monomer (E) as an optional component, all monomers that form the acrylic ester polymer The structural unit (e) is preferably contained in an amount of 0 to 60% by mass with respect to 100% by mass of the total amount of structural units derived from (ie, the total amount of the structural units (a), (b) and (e)). More preferably, it is 0-50 mass%.
When the structural unit (e) is a structural unit derived from an acid group-containing monomer, the mass ratio (% by mass) to the total amount of structural units derived from all monomers is calculated in terms of the corresponding acid. And Moreover, when calculating the mass ratio (mass%) with respect to the total amount of all the monomers of an acid group containing monomer, it shall calculate by corresponding acid conversion. The same applies to the calculation of the mass ratio (% by mass) of the structural units derived from the initiator and the chain transfer agent with respect to the total amount of structural units derived from all monomers.

<その他の構造単位>
本発明の重合体は、重亜硫酸(塩)(C−1)、過酸化水素(C−2)、次亜リン酸(塩)(C−3)から選ばれる化合物(C)に由来する構造単位(c)を含むことを必須としている。すなわち、重亜硫酸(塩)(C−1)に由来するスルホン酸(塩)基や、過酸化水素に由来する水酸基、次亜リン酸(塩)に由来するホスフィネート基等を必須としている。本発明の重合体が構造単位(c)を含むことにより、本発明の重合体の再汚染防止能が顕著に向上する。特に本発明の重合体がスルホン酸(塩)基を有すると、重合体の耐塩性が向上することから好ましい。
上記化合物(C)は通常開始剤または連鎖移動剤として作用するため、構造単位(c)は、通常分子末端に導入される(但し、次亜リン酸(塩)は2箇所反応部位を有する為、分子末端または分子中に導入される)。
全単量体由来の構造100質量%に対して、開始剤や連鎖移動剤に由来する構造単位(酸基の塩の場合は酸型換算)は、0.05〜10質量%であることがより好ましく、0.1〜5質量%であることが更に好ましい。
<アクリル酸エステル系重合体のその他の物性>
本発明のアクリル酸エステル系重合体は、上記構造単位(a)、(b)、及び、必要に応じて構造単位(e)が、上記したような特定の割合で導入されていればよく、各構造単位は、ブロック状、ランダム状のいずれで存在していてもよい。
また、上記アクリル酸エステル系重合体の重量平均分子量は、適宜設定できるものであり、特に限定されない。具体的には、アクリル酸エステル系重合体の重量平均分子量は、2,000〜200,000であることが好ましく、より好ましくは3,000〜100,000、最も好ましくは4,000〜60,000である。重量平均分子量が上記範囲内であれば、再汚染防止能が向上する傾向にある。
また、上記アクリル酸エステル系重合体の数平均分子量は、1,000〜100,000であることが好ましく、より好ましくは1,500〜50,000、最も好ましくは2,000〜25,000である。数平均分子量が上記範囲内であれば、再汚染防止能が向上する傾向にある。
なお、本明細書において、重量平均分子量及び数平均分子量は、GPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー)による測定値であり、後述する実施例において記載される装置及び測定条件により測定することが可能である。
本発明のアクリル酸エステル系重合体は、再汚染防止能が高いものであるが、再汚染防止率が75%以上であることが好ましい。より好ましくは76%以上である。
なお、再汚染防止率は、後述する実施例と同様にして測定することができる。
〔アクリル酸エステル系重合体組成物〕
本発明のアクリル酸エステル系重合体は、他の成分とともにアクリル酸エステル系重合体組成物を構成してもよい。上記他の成分としては、重合開始剤残渣、残存モノマー、重合時の副生成物、水分等が挙げられ、これらの1種又は2種以上を含有することができる。上記アクリル酸エステル系重合体組成物は、本発明のアクリル酸エステル系重合体を、アクリル酸エステル系重合体組成物の総量100質量%に対して、1〜100質量%含有することが好ましい。上記アクリル酸エステル系重合体組成物の好ましい形態の一つは、本発明のアクリル酸エステル系重合体を40〜60質量%含有し、水を40〜60質量%含有する形態である。
〔本発明のアクリル酸エステル系重合体の製造方法〕
本発明のアクリル酸エステル系重合体は、(i)上記一般式(1)で表されるアクリル酸エステル系単量体(A)(単量体(A))及び、(ii)アミノ基含有単量体(B−1)、環状N−ビニルラクタム系単量体(B−2)、ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート系単量体(B−3)、炭素数1〜20のアルキル基を有する(メタ)アクリル酸エステル(B−4)、カルボン酸ビニル(B−5)から選ばれる単量体(B)を必須とし、必要に応じてその他の単量体(E)(単量体(E))を含む単量体成分を所定の割合で、(iii)重亜硫酸(塩)(C−1)、過酸化水素(C−2)、次亜リン酸(塩)(C−3)から選ばれる化合物(C)の存在下で共重合することにより製造することができる。
本発明のアクリル酸エステル系重合体の製造方法において、重合に使用する各単量体の組成比は、全単量体(単量体(A)、(B)、(E))の総量100質量%に対して、単量体(A)が1〜99質量%、単量体(B)が1〜99質量%である。単量体(A)の含有量が1質量%未満であると、汚れ成分の分散性や再汚染防止能が低下することにより洗浄力が低下する場合がある。また、単量体(B)の含有量が1質量%未満であると、重合体の分子量や分子量分布が制御できなくなるおそれがある。重合に使用する各単量体の組成比として好ましくは、単量体(A)が5〜90質量%、単量体(B)が10〜95質量%であり、より好ましくは、単量体(A)が10〜80質量%、単量体(B)が20〜90質量%であり、特に好ましくは、単量体(A)が15〜70質量%、単量体(B)が30〜85質量%である。
また、全単量体(単量体(A)、(B)、(E))の総量100質量%に対して、単量体(E)を0〜60質量%の割合で含んでいてもよい。より好ましくは、0〜50質量%であり、更に好ましくは、0〜10質量%であり、特に好ましくは、0質量%である。
本発明のアクリル酸エステル系重合体を得るための重合方法としては、特に制限されず、通常用いられる重合方法又はそれを修飾した方法を採用することができる。重合方法としては、例えば、ラジカル重合法が挙げられ、具体的には、水中油型乳化重合法、油中水型乳化重合法、懸濁重合法、分散重合法、沈澱重合法、溶液重合法、水溶液重合法、塊状重合法等を採用することができる。上記例示の重合方法の中でも、安全性が高く、また、生産コスト(重合コスト)を低減することができる点で、溶液重合法を採用することが好ましい。
上記溶液重合法においては、溶媒中で単量体成分を重合することとなるが、該溶媒としては、特に制限されず、通常、溶液重合法において用いられる溶媒を用いることができる。上記溶媒としては、例えば、水、アルコール、グリコール、グリセリン、ポリエチレングリコール類等の水性の溶媒が好適である。中でも、水がより好ましい。
上記溶媒は、1種のみを用いても良いし、2種以上を併用しても良い。また、上記単量体成分の溶媒への溶解性を向上させるため、重合反応に悪影響を及ぼさない範囲で、有機溶媒を適宜加えても良い。
上記有機溶媒としては、特に制限されず、任意の適切な有機溶媒を用いることができる。そのような有機溶媒としては、例えば、メタノール、エタノール等の低級アルコール;ジメチルホルムアルデヒド等のアミド類;ジエチルエーテル、ジオキサン等のエーテル類;等が挙げられる。
上記有機溶媒は、1種のみを用いても良いし、2種以上を併用しても良い。
上記溶媒の使用量は、全単量体(単量体(A)、(B)、(E))の総量100質量部に対して、好ましくは40〜300質量部、より好ましくは45〜200質量部、さらに好ましくは50〜150質量部の範囲である。溶媒の使用量が全単量体の総量100質量部に対して40質量部未満の場合には、得られる重合体の分子量が高くなりすぎるおそれがある。一方、溶媒の使用量が全単量体の総量100質量部に対して300質量部を超える場合には、得られる重合体の濃度が低くなり、場合によっては溶媒除去が必要となるおそれがある。
なお、溶媒は、重合初期に一部又は全量を反応容器内に仕込んでおけばよいが、溶媒の一部を重合反応中に反応系内に添加(滴下)してもよいし、単量体成分や開始剤等を予め溶媒に溶解させた形で、これらの成分と共に重合反応中に反応系内に添加(滴下)してもよい。
上記溶液重合法の反応形態としては、特に制限されず、通常用いられる形態により反応を行うことができるが、代表的には、例えば、反応系内に予め仕込まれた溶媒中に、上記単量体成分を含む溶液と、上記化合物(C)を含む溶液と、重合開始剤(以下、「開始剤」ともいう。)を含む溶液とを滴下して反応を行う形態が挙げられる。そのような反応形態において、上記滴下する各溶液の濃度は、特に制限されず、任意の適切な濃度を採用することができる。
上記反応系内に予め仕込まれた溶媒中に、上記単量体成分を含む溶液と開始剤を含む溶液とを滴下して反応を行う形態としては、例えば、単量体(A)、単量体(B)、必要に応じて単量体(E)、開始剤成分、及び必要に応じてその他の添加剤をそれぞれ溶媒に溶解し、又は、溶媒に溶解させずにそのままで、重合中に反応系内に適当に添加(滴下)して重合を行う形態が挙げられる。また、該反応形態においては、単量体(A)の全使用量の一部又は全部を重合開始前に予め反応系内に添加(初期仕込み)することもできる。
上記溶液重合法による重合反応においては、反応系内への単量体(A)の添加が、単量体(B)の添加よりも早く終了することが好ましい。そして、単量体(A)の添加終了時点において、単量体(B)の全使用量のうち5〜100質量%が未添加であることがより好ましい。単量体(A)の添加終了時点において、単量体(B)の全使用量の10〜50質量%が未添加であることがさらに好ましく、単量体(B)の全使用量の15〜35質量%が未添加であることが特に好ましい。このような添加方法により添加して重合を行うことで、アクリル酸エステル系単量体(A)の重合性を改善することができるため、得られた重合体の分散性、再汚染防止能等を向上させることができる。
<重合開始剤>
上記製造方法において用いられる重合開始剤としては、通常用いられるものを使用することができる。具体的には、過酸化水素;過硫酸ナトリウム、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム等の過硫酸塩;2,2’−アゾビス(2−アミジノプロパン)塩酸塩、4,4’−アゾビス−4−シアノパレリン酸、アゾビスイソブチロニトリル、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、ジ−t−ブチルパーオキシド、クメンヒドロパーオキシド等の有機過酸化物等が好適である。これらの重合開始剤のうち、過酸化水素、過硫酸塩、2,2’−アゾビス(2−アミジノプロパン)塩酸塩が好ましく、過硫酸塩、2,2’−アゾビス(2−アミジノプロパン)塩酸塩が最も好ましい。これらの重合開始剤は、単独で使用されてもよく、2種以上を混合して使用されてもよい。
<連鎖移動剤>
上記製造方法においては、必要に応じ、重合に悪影響を及ぼさない範囲内で、重合体の分子量調整剤として連鎖移動剤を用いてもよい。
連鎖移動剤としては、具体的には、メルカプトエタノール、チオグリセロール、チオグリコール酸、2−メルカプトプロピオン際、3−メルカプトプロピオン際、チオリンゴ酸、チオグリコール酸オクチル、3−メルカプトプロピオン酸オクチル、2−メルカプトエタンスルホン酸、n−ドデシルメルカプタン、オクチルメルカプタン、ブチルチオグリコレート等の、チオール系連鎖移動剤;四塩化炭素、塩化メチレン、ブロモホルム、ブロモトリクロロエタン等の、ハロゲン化物;イソプロパノール、グリセリン等の、第2級アルコール;亜リン酸;次亜リン酸(塩)(C−3)、すなわち次亜リン酸及びその塩(例えば次亜リン酸ナトリウム、次亜リン酸カリウム等);重亜硫酸(塩)(C−1)、すなわち亜硫酸、亜硫酸水素、亜二チオン酸、メタ重亜硫酸及びその塩(亜硫酸水素ナトリウム、亜硫酸水素カリウム、亜二チオン酸ナトリウム、亜二チオン酸カリウム、メタ重亜硫酸ナトリウム、メタ重亜硫酸カリウム等)等、が挙げられる。上記連鎖移動剤は、単独で使用されてもよく、2種以上を混合して使用されてもよい。
連鎖移動剤を使用すると、製造される重合体が必要以上に高分子量化することを抑制し、低分子量のアクリル酸エステル系重合体を効率よく製造することができるという利点がある。
上記製造方法において、重亜硫酸(塩)(C−1)を連鎖移動剤として使用することは好ましい形態である。その場合、重亜硫酸(塩)(C−1)に加えて重合開始剤を使用する。更に、後述する反応促進剤として、重金属イオンを併用してもよい。
上記重亜硫酸(塩)(C−1)は、亜硫酸水素や水と反応して亜硫酸水素を発生する化合物又はこれらの塩を意味する。中でも、亜硫酸水素が塩である形態が好適である。亜硫酸及び/又は亜硫酸水素が塩である場合、上記した例に加えて、金属原子、アンモニウム又は有機アンモニウムの塩が好適である。
上記金属原子としては、例えば、リチウム、ナトリウム、カリウム等のアルカリ金属の一価の金属原子;カルシウム、マグネシウム等のアルカリ土類金属の二価の金属原子;アルミニウム、鉄等の三価の金属原子等が好ましい。
また、有機アンモニウム(有機アミン)としては、エタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン等のアルカノールアミン、トリエチルアミン等が好適である。更に、上記重亜硫酸(塩)(C−1)は、アンモニウム塩であってもよい。
よって、本発明で好ましく使用される亜硫酸塩としては、例えば、亜硫酸水素ナトリウム、亜硫酸水素カリウム、亜硫酸水素アンモニウム、亜硫酸ナトリウム、亜硫酸カリウム、亜硫酸アンモニウム等が挙げられ、亜硫酸水素ナトリウムが特に好適である。上記重亜硫酸(塩)(C−1)は、単独で使用されてもよく、2種以上を混合して使用されてもよい。
<反応促進剤>
上記製造方法においては、開始剤等の使用量を低減する等の目的で反応促進剤を加えてもよい。反応促進剤としては、例えば、重金属イオンが挙げられる。本発明において、重金属イオンとは、比重が4g/cm以上の金属を意味する。上記金属イオンとしては、例えば、鉄、コバルト、マンガン、クロム、モリブデン、タングステン、銅、銀、金、鉛、白金、イリジウム、オスミウム、パラジウム、ロジウム、ルテニウム等が好ましい。これらの重金属は1種又は2種以上を用いることができる。これらの中でも、鉄がより好ましい。上記重金属イオンのイオン価は特に限定されるものではなく、例えば、重金属として鉄が用いられる場合、開始剤における鉄イオンとしては、Fe2+であっても、Fe3+であってよく、これらが両方含まれていてもよい。
上記重金属イオンは、イオンの形態として含まれるものであれば特に限定されないが、重金属化合物を溶解してなる溶液を用いることが、取り扱い性に優れるため好適である。その際に用いる重金属化合物は、開始剤に含有することを所望する重金属イオンを含むものであれば良く、用いる開始剤に応じて決定することができる。上記重金属イオンとして鉄を用いる場合、モール塩(Fe(NH(SO・6HO)、硫酸第一鉄・7水和物、塩化第一鉄、塩化第二鉄等の重金属化合物等を用いることが好ましい。また、重金属イオンとしてマンガンを用いる場合、塩化マンガン等を好適に用いることができる。これらはいずれも水溶性の化合物であるため、水溶液の形態として用いることができ、取り扱い性に優れたものとなる。なお、上記重金属化合物を溶解してなる溶液の溶媒としては、水に限定されるものではなく、本発明のアクリル酸エステル系重合体の製造において、重合反応を妨げるものでなく、かつ、重金属化合物を溶解するものであればよい。
上記重金属イオンの添加方法は特に限定されないが、単量体の添加終了までに添加することが好ましく、全量を初期仕込することが特に好ましい。また、使用量としては反応液全量に対して100ppm以下であることが好ましく、より好ましくは70ppm以下、さらに好ましくは50ppm以下、特に好ましくは30ppm以下である。100ppmを越えると添加による効果が見られず、また得られた重合体の着色が大きく洗剤組成物として用いる場合等には使用できないおそれがあるため好ましくない。
上記重金属イオンの含有量は、また、重合反応完結時における重合反応液の全質量に対して0.1〜10ppmであることが好ましい。重金属イオンの含有量が0.1ppm未満であると、重金属イオンによる効果が充分に発現しないおそれがある。一方、重金属イオンの含有量が10ppmを超えると、得られる重合体の色調の悪化を来たすおそれがある。また、重金属イオンの含有量が多いと、生成物である重合体を洗剤ビルダーとして用いる場合に、着色汚れの原因となるおそれがある。
なお、上記重合反応完結時とは、重合反応液中において重合反応が実質的に完了し、所望する重合体が得られた時点を意味する。例えば、重合反応液中において重合された重合体が酸成分で中和される場合には、中和した後の重合反応液の全質量を基準に、重金属イオンの含有量を算出する。2種以上の重金属イオンが含まれる場合には、重金属イオンの総量が上述の範囲であればよい。
上記製造方法において、重合の際には、上述した化合物等に加えて、重合開始剤の分解触媒や還元性化合物を反応系に添加してもよい。
重合開始剤の分解触媒としては、例えば、塩化リチウム、臭化リチウム等のハロゲン化金属;酸化チタン、二酸化ケイ素等の金属酸化物;塩酸、臭化水素酸、過塩素酸、硫酸、硝酸等の無機酸の金属塩;ギ酸、酢酸、プロピオン酸、ラク酸、イソラク酸、安息香酸等のカルボン酸、そのエステル及びその金属塩;ピリジン、インドール、イミダゾール、カルバゾール等の複素環アミン及びその誘導体等が挙げられる。これらの分解触媒は1種のみが単独で用いられてもよいし、2種以上が併用されてもよい。
また、還元性化合物としては、例えば、フェロセン等の有機金属化合物;ナフテン酸鉄、ナフテン酸銅、ナフテン酸ニッケル、ナフテン酸コバルト、ナフテン酸マンガン等の、鉄、銅、ニッケル、コバルト、マンガン等の金属イオンを発生できる無機化合物;三フッ化ホウ素エーテル付加物、過マンガン酸カリウム、過塩素酸等の無機化合物;二酸化硫黄、亜硫酸塩、硫酸エステル、重亜硫酸塩、チオ硫酸塩、スルホキシ酸塩、ベンゼンスルフィン酸及びその置換体、パラトルエンスルフィン酸等の環状スルフィン酸の同族体等の硫黄含有化合物;オクチルメルカプタン、ドデシルメルカプタン、メルカプトエタノール、α−メルカプトプロピオン酸、チオグリコール酸、チオプロピオン酸、α−チオプロピオン酸ナトリウムスルホプロピルエステル、α−チオプロピオン酸ナトリウムスルホエチルエステル等のメルカプト化合物;ヒドラジン、β−ヒドロキシエチルヒドラジン、ヒドロキシルアミン等の窒素含有化合物;ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、プロピオンアルデヒド、n−ブチルアルデヒド、イソブチルアルデヒド、イソバレリアンアルデヒド等のアルデヒド類;アスコルビン酸等が挙げられる。これらの還元性化合物もまた、1種のみが単独で用いられてもよいし、2種以上が併用されてもよい。また、メルカプト化合物等の還元性化合物は、連鎖移動剤として添加してもよい。
上記連鎖移動剤、開始剤及び反応促進剤の組み合わせは、化合物(C)の一種以上が含まれれば、特に制限されず、上記各例示の中から適宜選択できる。例えば、連鎖移動剤、開始剤及び反応促進剤の組み合わせとしては、亜硫酸水素ナトリウム/過硫酸ナトリウム、亜硫酸水素ナトリウム/Fe(イオン)、亜硫酸水素ナトリウム/過酸化水素/Fe(イオン)、亜硫酸水素ナトリウム/過硫酸ナトリウム/Fe(イオン)、亜硫酸水素ナトリウム/過硫酸ナトリウム/過酸化水素、亜硫酸水素ナトリウム/酸素/Fe(イオン)等の形態が好ましい。より好ましくは、過硫酸ナトリウム/過酸化水素、過硫酸ナトリウム/過酸化水素/Fe(イオン)、亜硫酸水素ナトリウム/過硫酸ナトリウム、亜硫酸水素ナトリウム/過硫酸ナトリウム/Fe(イオン)であり、最も好ましくは亜硫酸水素ナトリウム/過硫酸ナトリウム/Fe(イオン)、過硫酸ナトリウム/過酸化水素/Fe(イオン)である。
<重合開始剤等の使用量>
重合開始剤の使用量は、単量体の共重合を開始できる量であれば特に制限されないが、全単量体成分(単量体(A)、(B)及び(E))の総量1モルに対して15g以下であることが好ましい。より好ましくは1〜12gである。
開始剤として、過酸化水素を使用する場合、過酸化水素の添加量は、全単量体成分の総量1モルに対して1.0〜10.0gであることが好ましく、2.0〜8.0gであることがより好ましい。過酸化水素の添加量が1.0g未満であると、得られる重合体の重合平均分子量が高くなる傾向にある。一方、添加量が10.0gを超えると、添加量の増加に見合うだけの効果が得られなくなり、更に、残存する過酸化水素量が多くなる等の悪影響を及ぼす。
開始剤として、過硫酸塩を使用する場合、過硫酸塩の添加量は、全単量体成分の総量1モルに対して1.0〜5.0gであることが好ましく、2.0〜4.0gであることがより好ましい。過硫酸塩の添加量が上記範囲より少ないと、得られる重合体の分子量が高くなる傾向がある。一方、添加量が上記範囲より多いと、添加量の増加に見合うだけの効果が得られなくなり、更に、得られる重合体の純度が低下するなど悪影響を及ぼすことになる。
開始剤として過酸化水素と過硫酸塩とを併用する場合、過酸化水素及び過硫酸塩の添加比率は、過酸化水素に対する過硫酸塩の重量比が0.1〜5.0であることが好ましく、0.2〜2.0であることがより好ましい。過硫酸塩の重量比が0.1未満であると、得られる共重合体の重量平均分子量が高くなる傾向がある。一方、過硫酸塩の重量比が5.0を超えると、過硫酸塩の添加による分子量低下の効果が、添加量の増加に見合うほどには得られなくなり、重合反応系において過硫酸塩が無駄に消費されることになる。
過酸化水素の添加方法としては、実質的に連続的に滴下することにより添加する量が、必要所定量の85重量%以上であることが好ましく、90重量%以上であることがより好ましく、100重量%、すなわち全量を滴下により添加することが最も好ましい。過酸化水素を連続的に滴下する際、その滴下速度は変えてもよい。
過酸化水素の滴下は、後述する好適な反応条件(温度、圧力、pH等)の下で反応を行う場合において、単量体(初期仕込みする単量体を除く)の滴下開始後、遅らせて開始することが好ましい。具体的には、好ましくは単量体(A)の滴下開始後1分以上経過後、より好ましくは3分以上経過後、更に好ましくは5分以上経過後、最も好ましくは10分以上経過後に過酸化水素の滴下を開始することである。過酸化水素の滴下開始を遅らせることにより、初期の重合開始をスムーズにし、分子量分布を狭くすることが可能となる。
過酸化水素の滴下開始を遅らせる時間は、単量体の滴下開始後60分以内であることが好ましく、30分以内であることがより好ましい。
過酸化水素の滴下を単量体の滴下と同時に開始することや、単量体の滴下前に予め過酸化水素を仕込むことも可能であるが、予め過酸化水素を仕込む場合は、必要所定量の10%以下であることが好ましい。より好ましくは7%以下、更に好ましくは5%以下、特に好ましくは3%以下である。
単量体の滴下開始までに必要所定量の10%を超える過酸化水素を添加すると、例えば過硫酸塩を併用する場合には過硫酸塩に対する過酸化水素の濃度の比率が大きくなり、重合が停止するおそれがある。一方、単量体の滴下開始から60分より遅く開始すると、過酸化水素による連鎖移動反応等が起こらなくなるため、重合初期の分子量が高くなる。
また、過酸化水素の滴下は、後述する好適な反応条件(温度、圧力、pH等)の下で反応を行う場合において、単量体の滴下終了と同時に終了することが好ましい。また、単量体滴下終了時間よりも10分以上早く終了することがより好ましく、30分以上早く終了することが特に好ましい。なお、単量体の滴下終了時間より遅く終了しても、重合系において特に悪影響を及ぼすものではない。ただ、添加した過酸化水素が重合終了時までに完全には分解しないため、未反応の過酸化水素については添加による効果が得られず無駄となる。また、過酸化水素が多量に残存すると、得られた重合体の熱的安定性に悪影響を及ぼす可能性があるため好ましくない。
過硫酸塩の添加方法としては、特に限定はされないが、その分解性等を考慮すると、実質的に連続的に滴下することにより添加する量が必要所定量の50重量%以上であることが好ましい。より好ましくは80重量%以上であり、100重量%すなわち全量を滴下することが最も好ましい。過硫酸塩を連続的に滴下する際、その滴下速度は変えてもよい。
滴下時間も特に限定されないが、後述する好適な反応条件(温度、圧力、pH等)の下で反応を行う場合において、過硫酸塩は比較的分解の早い開始剤であるため、単量体の滴下終了時間まで滴下を続けることが好ましい。また、単量体滴下終了後から30分以内に滴下を終了することがより好ましく、単量体滴下後5分〜20分以内に滴下を終了することが特に好ましい。これにより、製造した重合体における単量体の残量を著しく減じることが出来る。
なお、単量体の滴下終了前に、これら開始剤の滴下を終了しても、重合に特に悪影響を及ぼすものではなく、得られた重合体中の単量体の残存量に応じて開始剤の滴下終了時間を設定すればよい。
上記過硫酸塩のように比較的分解の早い開始剤について、滴下終了時間についてのみ好ましい範囲を述べたが、滴下開始時間は何ら限定されるものではなく、適宜設定すればよい。例えば、単量体の滴下開始前に開始剤の滴下を開始してもよいし、2種以上の開始剤を併用する場合においては、一つの開始剤の滴下を開始し、一定の時間が経過後又は滴下が終了してから別の開始剤の滴下を開始してもよい。いずれの場合にも、開始剤の分解速度、単量体の反応性に応じて適宜開始剤の滴下開始時間を設定すればよい。
重合開始剤を滴下により添加する場合の開始剤溶液の濃度は、特には限定されないが、好ましくは5〜60重量%、特に好ましくは10〜50重量%である。開始剤の濃度が5重量%未満であると、結果的に重合中の単量体濃度が非常に低くなるので、単量体の重合性が非常に悪くなり得られる重合体中における単量体の残存量が非常に多くなる。また輸送等の効率や生産性も低くなり経済的な面からも好ましくない。逆に60重量%を超えると、安全性や滴下の簡便性の面で問題となる。
連鎖移動剤の添加量は、単量体(A)、(B)及び(E)が良好に重合する量であれば制限されないが、好ましくは単量体(A)、(B)及び(E)からなる全単量体成分の総量1モルに対して、1〜20g、より好ましくは2〜15gである。1g未満であると、分子量の制御ができないおそれがある。一方、20gを超えると、不純物が多量に生成し、重合体純分が低下するおそれがある。特に、重亜硫酸(塩)(C−1)を使用する場合には、余剰の重亜硫酸(塩)(C−1)が反応系中で分解され、亜硫酸ガスが発生するおそれがある。更に、経済的にも不利となるおそれがある。
上記開始剤と連鎖移動剤との組み合わせとしては、過硫酸塩と重亜硫酸(塩)(C−1)とをそれぞれ1種以上用いることが最も好ましい。この場合、過硫酸塩と重亜硫酸(塩)(C−1)との混合比は、特に制限されないが、過硫酸塩1質量部に対して、重亜硫酸(塩)(C−1)0.5〜5質量部を用いることが好ましい。重亜硫酸(塩)(C−1)量の下限は、過硫酸塩1質量部に対して1質量部であることがより好ましく、最も好ましくは2質量部である。また、重亜硫酸(塩)(C−1)量の上限は、過硫酸塩1質量部に対して4質量部であることがより好ましく、最も好ましくは3質量部である。過硫酸塩1質量部に対して重亜硫酸(塩)(C−1)が0.5質量部未満であると、低分子量化する際に、必要となる開始剤総量が増加するおそれがあり、5質量部を超えると、副反応が増加し、それによる不純物が増加するおそれがある。
上記連鎖移動剤、開始剤、及び反応促進剤の総使用量は、単量体(A)、(B)及び(E)からなる全単量体成分の総量1モルに対して、2〜20gであることが好ましい。このような範囲とすることで、本発明の重合体を効率よく生産することができ、また、アクリル酸エステル系重合体の分子量分布を所望のものとすることができる。より好ましくは、4〜18gであり、更に好ましくは、6〜15gである。
上記製造方法において、単量体成分、重合開始剤及び連鎖移動剤の反応容器への添加方法としては、滴下、分割投入等の連続投入方法を適用することができる。また、それぞれ単独で反応容器へ導入してもよく、他の成分や、溶媒等とあらかじめ混合しておいてもよい。
具体的な添加方法としては、反応容器に単量体成分の全てを仕込み、重合開始剤を反応容器内に添加することによって共重合を行う方法;反応容器に単量体成分の一部を仕込み、重合開始剤と残りの単量体成分とを反応容器内に連続してあるいは段階的に(好ましくは連続して)添加することによって共重合を行う方法;反応容器に重合溶媒を仕込み、単量体成分と重合開始剤の全量を添加する方法;等が挙げられる。このような方法の中でも、得られる重合体の分子量分布を狭く(シャープに)することができ、汚れの分散性や再汚染防止能を向上することができることから、重合開始剤と単量体成分とを反応容器に逐次滴下する方法で共重合を行うことが好ましい。このような重合は、回分式でも連続式でも行うことができる。
<重合条件>
上記製造方法において、重合温度等の重合条件は、用いられる重合方法、溶媒、重合開始剤等により適宜定められるが、重合温度としては、25〜200℃であることが好ましい。より好ましくは、50〜150℃であり、更に好ましくは、60〜120℃であり、特に好ましくは、80〜110℃である。重合温度が低すぎると、得られる重合体の重量平均分子量が高くなり過ぎるおそれや、不純物の生成量が増加するおそれがある。
上記重合温度は、重合反応において、常にほぼ一定に保持する必要はなく、例えば、室温から重合を開始し、適当な昇温時間又は昇温速度で設定温度まで昇温し、その後、設定温度を保持するようにしてもよいし、単量体成分や開始剤等の滴下方法に応じて、重合反応中に経時的に温度変動(昇温又は降温)させてもよい。なお、重合温度とは、重合反応の反応溶液の温度をいう。また、重合温度の測定方法や制御手段については、任意の適切な方法や手段を採用することができる。例えば、一般に使用される装置を用いて測定すれば良い。
上記製造方法における重合時の圧力は、特に制限されず、任意の適切な圧力を採用することができる。例えば、常圧(大気圧)下、減圧下、加圧下のいずれであってもよい。また、反応系内の雰囲気は、空気雰囲気のままで行ってもよいし、不活性ガス雰囲気としてもよい。反応系内の雰囲気を不活性ガス雰囲気とする場合には、例えば、重合開始前に反応系内を窒素等の不活性ガスで置換することにより行うことができる。これによって、反応系内の雰囲気ガス(例えば、酸素ガス等)が液相内に溶解し、重合禁止剤として作用することとなる。
上記製造方法において、上記添加成分の添加が終了し、反応系における重合反応が終了した時点での反応溶液(重合体溶液)中の固形分濃度は、35質量%以上であることが好ましい。35質量%未満の場合には、得られる重合体の生産性を大幅に向上することができないおそれがある。より好ましくは40〜70質量%、さらに好ましくは45〜65質量%である。このように、重合反応終了時の固形分濃度が35質量%以上であれば、高濃度かつ一段で重合を行うことができる。そのため、効率よく重合体を得ることができる。例えば、濃縮工程を省略することができ、重合体の生産性が大幅に向上し、製造コストの上昇も抑制することが可能となる。なお、重合反応が終了した時点とは、全ての添加成分の添加が終了した時点を表しているが、その後の所定の熟成時間を経過した時点(重合が完結した時点)においても、反応溶液中の固形分濃度が、上述した範囲であることが好ましい。
上記固形分濃度は、130℃の熱風乾燥機で1時間処理した後の不揮発分を求めることで、算出することができる。
上記熟成時間は、好ましくは1〜120分間、より好ましくは5〜60分間、更に好ましくは10〜30分間である。熟成時間が1分間未満の場合には、熟成が不十分なために単量体成分が残存することがあり、残存モノマーに起因する不純物によって性能低下等を招くおそれがある。熟成時間が120分間を超える場合には、重合体溶液の着色のおそれがある。
上記製造方法において、重合時間は、特に制限されないが、好ましくは30〜420分であり、より好ましくは45〜390分であり、更に好ましくは60〜360分であり、最も好ましくは90〜300分である。なお、本発明において「重合時間」とは、特に断らない限り、単量体を添加している時間、すなわち、単量体の添加を開始してから終了するまでの時間を表す。
上記製造方法により製造することができる本発明のアクリル酸エステル系重合体は、水系用途において高い性能を発揮でき、耐硬水性、洗浄力、再汚染防止能、クレー(Clay)分散性、界面活性剤との相互作用等が高いので、分散剤、洗剤用ビルダー、洗剤組成物、洗浄剤、水処理剤に用いた場合に特に優れた性能を発揮することができる。
〔本発明のアクリル酸エステル系重合体及びアクリル酸エステル系重合体組成物の用途〕
本発明のアクリル酸エステル系重合体(又はアクリル酸エステル系重合体組成物)は、凝固剤、凝集剤、印刷インク、接着剤、土壌調整(改質)剤、難燃剤、スキンケア剤、ヘアケア剤、シャンプー・ヘアースプレー・石鹸・化粧品用添加剤、アニオン交換樹脂、繊維・写真用フィルムの染料媒染剤や助剤、製紙における顔料展着剤、紙力増強剤、乳化剤、防腐剤、織物・紙の柔軟剤、潤滑油の添加剤、水処理剤、繊維処理剤、分散剤、洗剤用添加剤、スケール防止剤(スケール抑制剤)、金属イオン封止剤、増粘剤、各種バインダー、乳化剤等として用いることができる。洗剤ビルダーとしては、衣料用、食器用、住居用、毛髪用、身体用、歯磨き用、及び自動車用等、様々な用途の洗剤に添加して使用することができる。
<水処理剤>
本発明のアクリル酸エステル系重合体(又はアクリル酸エステル系重合体組成物)は、水処理剤に用いることができる。該水処理剤には、必要に応じて、他の配合剤として、重合リン酸塩、ホスホン酸塩、防食剤、スライムコントロール剤、キレート剤を用いてもよい。
上記水処理剤は、冷却水循環系、ボイラー水循環系、海水淡水化装置、パルプ蒸解釜、黒液濃縮釜等でのスケール防止に有用である。また、性能、効果に影響しない範囲で、任意の適切な水溶性重合体を含んでもよい。
<繊維処理剤>
本発明のアクリル酸エステル系重合体(又はアクリル酸エステル系重合体組成物)はまた、繊維処理剤に用いることができる。該繊維処理剤は、染色剤、過酸化物及び界面活性剤からなる群より選ばれる少なくとも1つと、本発明のアクリル酸エステル系重合体(又はアクリル酸エステル系重合体組成物)とを含む。
上記繊維処理剤における本発明のアクリル酸エステル系重合体の含有量は、繊維処理剤全体に対して、好ましくは1〜100重量%であり、より好ましくは5〜100重量%である。また、性能、効果に影響しない範囲で、任意の適切な水溶性重合体を含んでいてもよい。
以下に、繊維処理剤の配合例を示す。この繊維処理剤は、繊維処理における精錬、染色、漂白、ソーピングの工程で使用することができる。染色剤、過酸化物及び界面活性剤としては繊維処理剤に通常使用されるものが挙げられる。
本発明のアクリル酸エステル系重合体と、染色剤、過酸化物及び界面活性剤からなる群より選ばれる少なくとも1つとの配合比率は、例えば、繊維の白色度、色むら、染色けんろう度の向上のためには、繊維処理剤純分換算で、本発明の重合体1重量部に対して、染色剤、過酸化物および界面活性剤からなる群より選ばれる少なくとも1つを0.1〜100重量部の割合で配合された組成物を繊維処理剤として用いることが好ましい。
上記繊維処理剤を使用できる繊維としては、任意の適切な繊維を採用することができる。例えば、木綿、麻等のセルロース系繊維、ナイロン、ポリエステル等の化学繊維、羊毛、絹糸等の動物性繊維、人絹等の半合成繊維及びこれらの織物および混紡品が挙げられる。
上記繊維処理剤を精錬工程に適用する場合は、本発明の重合体と、アルカリ剤及び界面活性剤とを配合することが好ましい。漂白工程に適用する場合では、本発明の重合体と、過酸化物と、アルカリ性漂白剤の分解抑制剤としての珪酸ナトリウム等の珪酸系薬剤とを配合することが好ましい。
<無機顔料分散剤>
本発明のアクリル酸エステル系重合体(又はアクリル酸エステル系重合体組成物)はまた、無機顔料分散剤に用いることができる。該無機顔料分散剤には、必要に応じて、他の配合剤として、縮合リン酸およびその塩、ホスホン酸およびその塩、ポリビニルアルコールを用いてもよい。
上記無機顔料分散剤中における、本発明のアクリル酸エステル系重合体の含有量は、無機顔料分散剤全体に対して、好ましくは5〜100重量%である。また性能、効果に影響しない範囲で、任意の適切な水溶性重合体を含んでいてもよい。
上記無機顔料分散剤は、紙コーティングに用いられる重質又は軽質炭酸カルシウム、クレーの無機顔料の分散剤として良好な性能を発揮し得る。例えば、無機顔料分散剤を無機顔料に少量添加して水中に分散することにより、低粘度でしかも高流動性を有し、かつ、それらの性能の経日安定性が良好な、高濃度炭酸カルシウムスラリーのような高濃度無機顔料スラリーを製造することができる。
上記無機顔料分散剤を無機顔料の分散剤として用いる場合、該無機顔料分散剤の使用量は、無機顔料100重量部に対して、0.05〜2.0重量部が好ましい。該無機顔料分散剤の使用量が上記範囲内にあることによって、充分な分散効果を得ることが可能となり、添加量に見合った効果を得ることが可能となり、経済的にも有利となり得る。
<洗剤ビルダー>
本発明のアクリル酸エステル系重合体(又はアクリル酸エステル系重合体組成物)はまた、洗剤ビルダーとして用いられうる。洗剤ビルダーとしては、衣料用、食器用、住居用、毛髪用、身体用、歯磨き用、及び自動車用など、様々な用途の洗剤に添加されて使用されうる。
<洗剤組成物>
本発明のアクリル酸エステル系重合体(又はアクリル酸エステル系重合体組成物)はまた、洗剤組成物にも添加しうる。
洗剤組成物における上記アクリル酸エステル系重合体の含有量は特に制限されない。ただし、優れたビルダー性能を発揮しうるという観点からは、アクリル酸エステル系重合体の含有量は、洗剤組成物の全量100質量%に対して、好ましくは0.1〜15質量%であり、より好ましくは0.3〜10質量%であり、更に好ましくは0.5〜5質量%である。
洗剤用途で用いられる洗剤組成物には、通常、洗剤に用いられる界面活性剤や添加剤が含まれる。これらの界面活性剤や添加剤の具体的な形態は特に制限されず、洗剤分野において一般的に知られている知見が適宜参照されうる。また、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。
界面活性剤は、アニオン性界面活性剤、ノニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤及び両性界面活性剤からなる群から選択される1種または2種以上である。2種以上が併用される場合、アニオン性界面活性剤とノニオン性界面活性剤との合計量は、界面活性剤の全量100質量%に対して50質量%以上であることが好ましく、より好ましくは60質量%以上であり、更に好ましくは70質量%以上であり、特に好ましくは80質量%以上である。
アニオン性界面活性剤としては、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルエーテル硫酸塩、アルケニルエーテル硫酸塩、アルキル硫酸塩、アルケニル硫酸塩、α−オレフィンスルホン酸塩、α−スルホ脂肪酸又はそのエステル塩、アルカンスルホン酸塩、飽和脂肪酸塩、不飽和脂肪酸塩、アルキルエーテルカルボン酸塩、アルケニルエーテルカルボン酸塩、アミノ酸型界面活性剤、N−アシルアミノ酸型界面活性剤、アルキルリン酸エステル又はその塩、アルケニルリン酸エステル又はその塩等が好適である。これらのアニオン性界面活性剤におけるアルキル基、アルケニル基には、メチル基等のアルキル基が分岐していてもよい。
ノニオン性界面活性剤としては、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル、ポリオキシアルキレンアルケニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、高級脂肪酸アルカノールアミドまたはそのアルキレンオキサイド付加物、ショ糖脂肪酸エステル、アルキルグリコキシド、脂肪酸グリセリンモノエステル、アルキルアミンオキサイド等が好適である。これらのノニオン性界面活性剤におけるアルキル基、アルケニル基には、メチル基等のアルキル基が分岐していてもよい。
カチオン性界面活性剤としては、第4級アンモニウム塩等が好適である。また、両性界面活性剤としては、カルボキシル型両性界面活性剤、スルホベタイン型両性界面活性剤等が好適である。これらのカチオン性界面活性剤、両性界面活性剤におけるアルキル基、アルケニル基は、メチル基等のアルキル基が分岐していてもよい。
上記界面活性剤の配合割合は、通常、洗剤組成物の全量100質量%に対して10〜60質量%であり、好ましくは15〜50質量%であり、更に好ましくは20〜45質量%であり、特に好ましくは25〜40質量%である。界面活性剤の配合割合が少なすぎると、充分な洗浄力を発揮できなくなるおそれがあり、界面活性剤の配合割合が多すぎると、経済性が低下するおそれがある。
添加剤としては、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、柔軟剤、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、染料、溶媒等が好適である。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。
上記洗剤組成物は、本発明のアクリル酸エステル系重合体(又はアクリル酸エステル系重合体組成物)に加えて、他の洗剤ビルダーを含んでもよい。他の洗剤ビルダーとしては、特に制限されないが、例えば、炭酸塩、炭酸水素塩、珪酸塩等のアルカリビルダーや、トリポリリン酸塩、ピロリン酸塩、ボウ硝、ニトリロトリ酢酸塩、エチレンジアミンテトラ酢酸塩、クエン酸塩、(メタ)アクリル酸の共重合体塩、アクリル酸−マレイン酸共重合体、フマル酸塩、ゼオライト等のキレートビルダー、カルボキシメチルセルロース等の多糖類のカルボキシル誘導体等が挙げられる。上記ビルダーに用いられる対塩としては、ナトリウム、カリウム等のアルカリ金属、アンモニウム、アミン等が挙げられる。
上記添加剤及び他の洗剤用ビルダーの合計の配合割合は、洗浄剤組成物100質量%に対して0.1〜50質量%が好ましい。より好ましくは0.2〜40質量%であり、更に好ましくは0.3〜35質量%であり、特に好ましくは0.4〜30質量%であり、最も好ましくは0.5〜20質量%以下である。添加剤及び他の洗剤ビルダーの合計の配合割合が0.1質量%未満であると、充分な洗剤性能を発揮できなくなるおそれがあり、50質量%を超えると経済性が低下するおそれがある。
なお、上記洗剤組成物の概念には、家庭用洗剤の合成洗剤、繊維工業その他の工業用洗剤、硬質表面洗浄剤のほか、その成分の1つの働きを高めた漂白洗剤等の特定の用途にのみ用いられる洗剤も含まれる。
上記洗剤組成物が液体洗剤組成物である場合、液体洗剤組成物に含まれる水分量は、液体洗剤組成物の全量に対して0.1〜75質量%であることが好ましく、より好ましくは0.2〜70質量%であり、さらに好ましくは0.5〜65質量%であり、さらにより好ましくは0.7〜60質量%であり、特に好ましくは1〜55質量%であり、最も好ましくは1.5〜50質量%である。
上記洗剤組成物が液体洗剤組成物である場合、当該洗剤組成物は、カオリン濁度が200mg/L以下であることが好ましく、より好ましくは150mg/L以下であり、さらに好ましくは120mg/L以下であり、特に好ましくは100mg/L以下であり、最も好ましくは50mg/L以下である。
<カオリン濁度の測定方法>
厚さ10mmの50mm角セルに均一に攪拌した試料(液体洗剤)を仕込み、気泡を除いた後、日本電色株式会社製NDH2000(商品名、濁度計)を用いて25℃でのTubidity(カオリン濁度:mg/L)を測定する。
上記洗浄剤組成物に配合することができる酵素としては、プロテアーゼ、リパーゼ、セルラーゼ等が好適である。中でも、アルカリ洗浄液中で活性が高いプロテアーゼ、アルカリリパーゼ及びアルカリセルラーゼが好ましい。
上記酵素の添加量は、洗浄剤組成物100質量%に対して5質量%以下であることが好ましい。5質量%を超えると、洗浄力の向上が見られなくなり、経済性が低下するおそれがある。
上記アルカリビルダーとしては、珪酸塩、炭酸塩、硫酸塩等が好適である。上記キレートビルダーとしては、ジグリコール酸、オキシカルボン酸塩、EDTA(エチレンジアミン四酢酸)、DTPA(ジエチレントリアミン五酢酸)、STPP(トリポリリン酸ナトリウム)、クエン酸等が好適である。本発明の重合体以外のその他の水溶性ポリカルボン酸系ポリマーを用いてもよい。
上記洗浄剤組成物は、分散能に優れ、更に、長期間保存した場合の性能低下や低温で保持した場合の不純物析出等が生じにくい極めて高品質剤性能で安定性に優れた洗剤とすることができる。
<Other structural units>
The polymer of the present invention has a structure derived from a compound (C) selected from bisulfite (salt) (C-1), hydrogen peroxide (C-2), and hypophosphorous acid (salt) (C-3). It is essential to include the unit (c). That is, a sulfonic acid (salt) group derived from bisulfite (salt) (C-1), a hydroxyl group derived from hydrogen peroxide, a phosphinate group derived from hypophosphorous acid (salt), and the like are essential. When the polymer of the present invention contains the structural unit (c), the ability to prevent recontamination of the polymer of the present invention is significantly improved. In particular, it is preferable that the polymer of the present invention has a sulfonic acid (salt) group because the salt resistance of the polymer is improved.
Since the compound (C) usually acts as an initiator or a chain transfer agent, the structural unit (c) is usually introduced at the molecular end (however, hypophosphorous acid (salt) has two reaction sites). , Introduced at the end of the molecule or into the molecule).
The structural unit derived from the initiator and the chain transfer agent (in terms of acid type in the case of an acid group salt) is 0.05 to 10% by mass with respect to 100% by mass of the structure derived from all monomers. More preferably, it is more preferably 0.1 to 5% by mass.
<Other physical properties of acrylate polymer>
The acrylic acid ester-based polymer of the present invention is only required that the structural units (a), (b) and, if necessary, the structural units (e) are introduced at a specific ratio as described above. Each structural unit may exist in a block shape or a random shape.
Moreover, the weight average molecular weight of the said acrylate ester-type polymer can be set suitably, and is not specifically limited. Specifically, the weight average molecular weight of the acrylate polymer is preferably 2,000 to 200,000, more preferably 3,000 to 100,000, and most preferably 4,000 to 60,000. 000. If the weight average molecular weight is within the above range, the ability to prevent recontamination tends to be improved.
The number average molecular weight of the acrylate polymer is preferably 1,000 to 100,000, more preferably 1,500 to 50,000, and most preferably 2,000 to 25,000. is there. If the number average molecular weight is within the above range, the recontamination preventing ability tends to be improved.
In the present specification, the weight average molecular weight and the number average molecular weight are measured values by GPC (gel permeation chromatography), and can be measured by an apparatus and measurement conditions described in Examples described later. .
The acrylic ester-based polymer of the present invention has a high recontamination prevention ability, but the recontamination prevention ratio is preferably 75% or more. More preferably, it is 76% or more.
The recontamination prevention rate can be measured in the same manner as in the examples described later.
[Acrylate ester polymer composition]
The acrylic ester polymer of the present invention may constitute an acrylic ester polymer composition together with other components. As said other component, a polymerization initiator residue, a residual monomer, the by-product at the time of superposition | polymerization, a water | moisture content, etc. are mentioned, These 1 type (s) or 2 or more types can be contained. The acrylate polymer composition preferably contains 1 to 100% by mass of the acrylate polymer of the present invention with respect to 100% by mass of the total amount of the acrylate polymer composition. One of the preferred forms of the acrylate polymer composition is a form containing 40 to 60% by mass of the acrylate polymer of the present invention and 40 to 60% by mass of water.
[Method for Producing Acrylic Ester Polymer of the Present Invention]
The acrylic ester polymer of the present invention comprises (i) an acrylic ester monomer (A) (monomer (A)) represented by the general formula (1) and (ii) an amino group-containing polymer. Monomer (B-1), cyclic N-vinyl lactam monomer (B-2), hydroxyalkyl (meth) acrylate monomer (B-3), having an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms The monomer (B) selected from (meth) acrylic acid ester (B-4) and vinyl carboxylate (B-5) is essential, and other monomers (E) (monomer ( E)) in a predetermined proportion, (iii) bisulfite (salt) (C-1), hydrogen peroxide (C-2), hypophosphorous acid (salt) (C-3) It can manufacture by copolymerizing in presence of the compound (C) chosen from these.
In the method for producing an acrylic ester polymer of the present invention, the composition ratio of each monomer used for polymerization is 100 in total of all monomers (monomer (A), (B), (E)). A monomer (A) is 1-99 mass% and a monomer (B) is 1-99 mass% with respect to mass%. If the content of the monomer (A) is less than 1% by mass, the detergency of the stain component and the ability to prevent recontamination may be reduced, which may reduce the cleaning power. Moreover, there exists a possibility that the molecular weight and molecular weight distribution of a polymer cannot be controlled as content of a monomer (B) is less than 1 mass%. The composition ratio of each monomer used for polymerization is preferably 5 to 90% by mass of monomer (A) and 10 to 95% by mass of monomer (B), more preferably monomer. (A) is 10 to 80% by mass, monomer (B) is 20 to 90% by mass, and particularly preferably, monomer (A) is 15 to 70% by mass and monomer (B) is 30%. It is -85 mass%.
Moreover, even if it contains the monomer (E) in the ratio of 0-60 mass% with respect to the total amount 100 mass% of all the monomers (monomer (A), (B), (E)). Good. More preferably, it is 0-50 mass%, More preferably, it is 0-10 mass%, Most preferably, it is 0 mass%.
The polymerization method for obtaining the acrylate ester-based polymer of the present invention is not particularly limited, and a commonly used polymerization method or a modified method thereof can be employed. Examples of the polymerization method include a radical polymerization method, specifically, an oil-in-water emulsion polymerization method, a water-in-oil emulsion polymerization method, a suspension polymerization method, a dispersion polymerization method, a precipitation polymerization method, and a solution polymerization method. An aqueous solution polymerization method, a bulk polymerization method, or the like can be employed. Among the polymerization methods exemplified above, it is preferable to employ a solution polymerization method because it is highly safe and can reduce production costs (polymerization costs).
In the solution polymerization method, the monomer component is polymerized in a solvent, but the solvent is not particularly limited, and a solvent usually used in the solution polymerization method can be used. As said solvent, water-based solvents, such as water, alcohol, glycol, glycerol, polyethyleneglycol, are suitable, for example. Among these, water is more preferable.
The said solvent may use only 1 type and may use 2 or more types together. Moreover, in order to improve the solubility of the monomer component in the solvent, an organic solvent may be appropriately added within a range that does not adversely affect the polymerization reaction.
The organic solvent is not particularly limited, and any appropriate organic solvent can be used. Examples of such an organic solvent include lower alcohols such as methanol and ethanol; amides such as dimethylformaldehyde; ethers such as diethyl ether and dioxane;
As for the said organic solvent, only 1 type may be used and 2 or more types may be used together.
The amount of the solvent used is preferably 40 to 300 parts by mass, more preferably 45 to 200, with respect to 100 parts by mass of the total amount of all monomers (monomers (A), (B), (E)). It is the range of 50 mass parts, More preferably, it is 50-150 mass parts. When the amount of the solvent used is less than 40 parts by mass relative to 100 parts by mass of the total amount of all monomers, the molecular weight of the resulting polymer may be too high. On the other hand, when the amount of the solvent used exceeds 300 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the total amount of all monomers, the concentration of the resulting polymer is lowered, and in some cases, the solvent may need to be removed. .
The solvent may be partly or wholly charged in the reaction vessel in the initial stage of polymerization, but a part of the solvent may be added (dropped) into the reaction system during the polymerization reaction, or the monomer. Components, initiators, and the like may be added (dropped) into the reaction system during the polymerization reaction together with these components in a form in which the components and initiator are dissolved in advance.
The reaction form of the solution polymerization method is not particularly limited, and the reaction can be carried out according to a commonly used form. Typically, for example, in the solvent charged in advance in the reaction system, the single monomer is used. The form which reacts by dripping the solution containing a body component, the solution containing the said compound (C), and the solution containing a polymerization initiator (henceforth "initiator") is mentioned. In such a reaction form, the concentration of each solution to be dropped is not particularly limited, and any appropriate concentration can be adopted.
As a form which reacts by dripping the solution containing the said monomer component and the solution containing an initiator in the solvent previously prepared in the said reaction system, a monomer (A), a single quantity, for example During the polymerization, the body (B), the monomer (E), if necessary, the initiator component, and other additives as necessary, are dissolved in the solvent, or without being dissolved in the solvent. The form which superposes | polymerizes by adding (dropping) suitably in a reaction system is mentioned. In the reaction form, a part or all of the total amount of the monomer (A) used can be added to the reaction system in advance (initial charge) before the start of polymerization.
In the polymerization reaction by the solution polymerization method, it is preferable that the addition of the monomer (A) to the reaction system is completed earlier than the addition of the monomer (B). And it is more preferable that 5-100 mass% is unadded among the total usage-amount of a monomer (B) at the time of completion | finish of addition of a monomer (A). More preferably, 10 to 50% by mass of the total amount of the monomer (B) used is not added at the end of the addition of the monomer (A), and 15% of the total amount of the monomer (B) used. It is particularly preferable that ˜35% by mass is not added. By performing polymerization by adding by such an addition method, the polymerizability of the acrylate ester monomer (A) can be improved, and thus the dispersibility of the obtained polymer, the ability to prevent recontamination, etc. Can be improved.
<Polymerization initiator>
As the polymerization initiator used in the above production method, those usually used can be used. Specifically, hydrogen peroxide; persulfates such as sodium persulfate, potassium persulfate, ammonium persulfate; 2,2′-azobis (2-amidinopropane) hydrochloride, 4,4′-azobis-4-cyanoparellin Azo compounds such as acid, azobisisobutyronitrile, 2,2′-azobis (4-methoxy-2,4-dimethylvaleronitrile); benzoyl peroxide, lauroyl peroxide, peracetic acid, di-t-butyl Organic peroxides such as peroxide and cumene hydroperoxide are preferred. Of these polymerization initiators, hydrogen peroxide, persulfate, and 2,2′-azobis (2-amidinopropane) hydrochloride are preferred, and persulfate and 2,2′-azobis (2-amidinopropane) hydrochloric acid. Most preferred are salts. These polymerization initiators may be used alone or in combination of two or more.
<Chain transfer agent>
In the above production method, if necessary, a chain transfer agent may be used as a molecular weight regulator of the polymer within a range that does not adversely affect the polymerization.
Specific examples of the chain transfer agent include mercaptoethanol, thioglycerol, thioglycolic acid, 2-mercaptopropion, 3-mercaptopropion, thiomalic acid, octyl thioglycolate, octyl 3-mercaptopropionate, 2- Thiol chain transfer agents such as mercaptoethanesulfonic acid, n-dodecyl mercaptan, octyl mercaptan, butylthioglycolate; halides such as carbon tetrachloride, methylene chloride, bromoform, bromotrichloroethane; Secondary alcohol; phosphorous acid; hypophosphorous acid (salt) (C-3), that is, hypophosphorous acid and its salt (for example, sodium hypophosphite, potassium hypophosphite, etc.); bisulfite (salt) (C-1), that is, sulfite, hydrogen sulfite, nitrous acid Phosphate, metabisulfite and salts thereof (sodium bisulfite, potassium bisulfite, sodium dithionite, potassium dithionite, sodium metabisulfite, potassium metabisulfite, etc.), etc., can be mentioned. The said chain transfer agent may be used independently, and 2 or more types may be mixed and used for it.
When a chain transfer agent is used, there is an advantage that a polymer to be produced can be prevented from having a higher molecular weight than necessary, and a low molecular weight acrylate polymer can be produced efficiently.
In the said manufacturing method, it is a preferable form to use a bisulfite (salt) (C-1) as a chain transfer agent. In that case, a polymerization initiator is used in addition to bisulfite (salt) (C-1). Furthermore, you may use a heavy metal ion together as a reaction accelerator mentioned later.
The bisulfite (salt) (C-1) means a compound that reacts with hydrogen sulfite or water to generate hydrogen sulfite or a salt thereof. Especially, the form whose hydrogen sulfite is a salt is suitable. When sulfite and / or hydrogen sulfite is a salt, a salt of a metal atom, ammonium or organic ammonium is preferred in addition to the above examples.
Examples of the metal atom include monovalent metal atoms of alkali metals such as lithium, sodium and potassium; divalent metal atoms of alkaline earth metals such as calcium and magnesium; trivalent metal atoms such as aluminum and iron Etc. are preferred.
As the organic ammonium (organic amine), alkanolamines such as ethanolamine, diethanolamine, and triethanolamine, and triethylamine are preferable. Further, the bisulfite (salt) (C-1) may be an ammonium salt.
Therefore, examples of the sulfite preferably used in the present invention include sodium bisulfite, potassium bisulfite, ammonium bisulfite, sodium sulfite, potassium sulfite, ammonium sulfite and the like, and sodium bisulfite is particularly suitable. The bisulfite (salt) (C-1) may be used alone or in combination of two or more.
<Reaction accelerator>
In the above production method, a reaction accelerator may be added for the purpose of reducing the amount of initiator used. Examples of the reaction accelerator include heavy metal ions. In the present invention, the heavy metal ion means a metal having a specific gravity of 4 g / cm 3 or more. As said metal ion, iron, cobalt, manganese, chromium, molybdenum, tungsten, copper, silver, gold, lead, platinum, iridium, osmium, palladium, rhodium, ruthenium etc. are preferable, for example. These heavy metals can be used alone or in combination of two or more. Among these, iron is more preferable. The valence of the heavy metal ion is not particularly limited. For example, when iron is used as the heavy metal, the iron ion in the initiator may be Fe 2+ or Fe 3+ , and both of them may be used. It may be included.
Although the said heavy metal ion will not be specifically limited if it is contained as a form of ion, Since it is excellent in handleability, it is suitable to use the solution formed by melt | dissolving a heavy metal compound. The heavy metal compound used in that case should just contain the heavy metal ion desired to contain in an initiator, and can be determined according to the initiator to be used. When iron is used as the heavy metal ion, the mole salt (Fe (NH 4 ) 2 (SO 4 ) 2 · 6H 2 O), ferrous sulfate · 7 hydrate, ferrous chloride, ferric chloride, etc. It is preferable to use a heavy metal compound or the like. Moreover, when using manganese as a heavy metal ion, manganese chloride etc. can be used suitably. Since these are all water-soluble compounds, they can be used in the form of an aqueous solution and have excellent handleability. The solvent of the solution obtained by dissolving the heavy metal compound is not limited to water, and does not interfere with the polymerization reaction in the production of the acrylate polymer of the present invention, and is a heavy metal compound. As long as it dissolves.
The method for adding the heavy metal ions is not particularly limited, but it is preferably added before the monomer addition is completed, and it is particularly preferable to initially charge the entire amount. Further, the amount used is preferably 100 ppm or less, more preferably 70 ppm or less, still more preferably 50 ppm or less, and particularly preferably 30 ppm or less, based on the total amount of the reaction solution. If it exceeds 100 ppm, the effect of addition is not observed, and the resulting polymer is highly colored, which may be unusable when used as a detergent composition.
The content of the heavy metal ions is preferably 0.1 to 10 ppm with respect to the total mass of the polymerization reaction solution at the completion of the polymerization reaction. If the content of heavy metal ions is less than 0.1 ppm, the effect of heavy metal ions may not be sufficiently exhibited. On the other hand, if the content of heavy metal ions exceeds 10 ppm, the color tone of the resulting polymer may be deteriorated. Moreover, when there is much content of heavy metal ion, when using the polymer which is a product as a detergent builder, there exists a possibility of becoming a cause of coloring stain | pollution | contamination.
The time when the polymerization reaction is completed means the time when the polymerization reaction is substantially completed in the polymerization reaction solution and a desired polymer is obtained. For example, when the polymer polymerized in the polymerization reaction solution is neutralized with an acid component, the content of heavy metal ions is calculated based on the total mass of the polymerization reaction solution after neutralization. When two or more kinds of heavy metal ions are included, the total amount of heavy metal ions may be in the above range.
In the above production method, in the polymerization, a decomposition catalyst for the polymerization initiator or a reducing compound may be added to the reaction system in addition to the above-described compounds.
Examples of the decomposition catalyst for the polymerization initiator include metal halides such as lithium chloride and lithium bromide; metal oxides such as titanium oxide and silicon dioxide; hydrochloric acid, hydrobromic acid, perchloric acid, sulfuric acid, nitric acid and the like. Metal salts of inorganic acids; Carboxylic acids such as formic acid, acetic acid, propionic acid, lactic acid, isolacic acid, benzoic acid, their esters and their metal salts; heterocyclic amines such as pyridine, indole, imidazole, carbazole and their derivatives Can be mentioned. These decomposition catalysts may be used alone or in combination of two or more.
Examples of the reducing compound include organic metal compounds such as ferrocene; iron naphthenate, copper naphthenate, nickel naphthenate, cobalt naphthenate, manganese naphthenate, and the like, such as iron, copper, nickel, cobalt, and manganese. Inorganic compounds capable of generating metal ions; boron trifluoride ether adducts, potassium permanganate, perchloric acid and other inorganic compounds; sulfur dioxide, sulfite, sulfate, bisulfite, thiosulfate, sulfoxide, Sulfur-containing compounds such as benzenesulfinic acid and its substitutes, and homologues of cyclic sulfinic acid such as para-toluenesulfinic acid; octyl mercaptan, dodecyl mercaptan, mercaptoethanol, α-mercaptopropionic acid, thioglycolic acid, thiopropionic acid, α -Sodium thiopropionate sulfopropyl ester Mercapto compounds such as stealth and α-thiopropionic acid sodium sulfoethyl ester; nitrogen-containing compounds such as hydrazine, β-hydroxyethylhydrazine and hydroxylamine; formaldehyde, acetaldehyde, propionaldehyde, n-butyraldehyde, isobutyraldehyde, isovaleraldehyde Aldehydes such as ascorbic acid and the like. These reducing compounds may also be used alone or in combination of two or more. Further, a reducing compound such as a mercapto compound may be added as a chain transfer agent.
The combination of the chain transfer agent, the initiator, and the reaction accelerator is not particularly limited as long as at least one compound (C) is contained, and can be appropriately selected from the above examples. For example, combinations of chain transfer agent, initiator and reaction accelerator include sodium bisulfite / sodium persulfate, sodium bisulfite / Fe (ion), sodium bisulfite / hydrogen peroxide / Fe (ion), sodium bisulfite Forms such as / sodium persulfate / Fe (ion), sodium bisulfite / sodium persulfate / hydrogen peroxide, sodium bisulfite / oxygen / Fe (ion) are preferable. More preferred are sodium persulfate / hydrogen peroxide, sodium persulfate / hydrogen peroxide / Fe (ion), sodium bisulfite / sodium persulfate, sodium bisulfite / sodium persulfate / Fe (ion), and most preferred. Are sodium bisulfite / sodium persulfate / Fe (ion) and sodium persulfate / hydrogen peroxide / Fe (ion).
<Amount of polymerization initiator used>
The amount of the polymerization initiator used is not particularly limited as long as it is an amount capable of initiating copolymerization of monomers, but the total amount of all monomer components (monomer (A), (B) and (E)) is 1 It is preferable that it is 15 g or less with respect to mol. More preferably, it is 1-12g.
When hydrogen peroxide is used as an initiator, the amount of hydrogen peroxide added is preferably 1.0 to 10.0 g with respect to 1 mol of the total amount of all monomer components, and 2.0 to 8 More preferably, it is 0.0 g. If the amount of hydrogen peroxide added is less than 1.0 g, the polymerization average molecular weight of the resulting polymer tends to increase. On the other hand, when the addition amount exceeds 10.0 g, an effect sufficient to meet the increase in the addition amount cannot be obtained, and further, the remaining hydrogen peroxide amount is adversely affected.
When using a persulfate as an initiator, the amount of the persulfate added is preferably 1.0 to 5.0 g with respect to 1 mol of the total amount of all monomer components, and 2.0 to 4 More preferably, it is 0.0 g. If the amount of persulfate added is less than the above range, the molecular weight of the resulting polymer tends to increase. On the other hand, if the addition amount is more than the above range, an effect corresponding to the increase in the addition amount cannot be obtained, and further, the purity of the obtained polymer is adversely affected.
When hydrogen peroxide and persulfate are used together as an initiator, the addition ratio of hydrogen peroxide and persulfate is such that the weight ratio of persulfate to hydrogen peroxide is 0.1 to 5.0. Preferably, it is 0.2-2.0. If the weight ratio of persulfate is less than 0.1, the weight average molecular weight of the resulting copolymer tends to be high. On the other hand, if the weight ratio of persulfate exceeds 5.0, the effect of lowering the molecular weight due to the addition of persulfate cannot be obtained enough to meet the increase in the amount added, and the persulfate is wasted in the polymerization reaction system. Will be consumed.
As a method for adding hydrogen peroxide, the amount to be added by dripping substantially continuously is preferably 85% by weight or more of the necessary predetermined amount, more preferably 90% by weight or more, and 100 Most preferably, the weight percent, ie the whole amount, is added dropwise. When hydrogen peroxide is continuously dropped, the dropping speed may be changed.
When hydrogen peroxide is dropped under the appropriate reaction conditions (temperature, pressure, pH, etc.) described later, it is delayed after the start of dropping of the monomer (excluding the initially charged monomer). It is preferable to start. Specifically, preferably after 1 minute or more has elapsed since the start of dropping of the monomer (A), more preferably after 3 minutes or more, still more preferably after 5 minutes or more, and most preferably after 10 minutes or more have elapsed. It is to start dropping of hydrogen oxide. By delaying the start of the dropwise addition of hydrogen peroxide, it is possible to smooth the initial polymerization start and narrow the molecular weight distribution.
The time for delaying the start of dropwise addition of hydrogen peroxide is preferably within 60 minutes, more preferably within 30 minutes after the start of dropping of the monomer.
It is possible to start the dropping of hydrogen peroxide simultaneously with the dropping of the monomer, or to charge hydrogen peroxide in advance before dropping of the monomer. Is preferably 10% or less. More preferably, it is 7% or less, More preferably, it is 5% or less, Most preferably, it is 3% or less.
If more than 10% of the required amount of hydrogen peroxide is added before the start of the dropwise addition of the monomer, for example, when a persulfate is used in combination, the ratio of the concentration of hydrogen peroxide to the persulfate increases, and polymerization is May stop. On the other hand, if it starts later than 60 minutes from the start of the dropping of the monomer, the chain transfer reaction due to hydrogen peroxide does not occur, so the molecular weight at the initial stage of polymerization increases.
Further, the dropping of hydrogen peroxide is preferably terminated simultaneously with the end of dropping of the monomer when the reaction is performed under suitable reaction conditions (temperature, pressure, pH, etc.) described later. Moreover, it is more preferable to complete | finish 10 minutes or more earlier than monomer dropping completion time, and it is especially preferable to complete | finish 30 minutes or more early. In addition, even if it complete | finishes later than the dripping completion time of a monomer, it does not have a bad influence in a polymerization system especially. However, since the added hydrogen peroxide is not completely decomposed by the end of the polymerization, unreacted hydrogen peroxide cannot be obtained and is wasted. Further, it is not preferable that a large amount of hydrogen peroxide remains because it may adversely affect the thermal stability of the obtained polymer.
The method for adding the persulfate is not particularly limited, but considering the decomposability and the like, it is preferable that the amount added by dripping continuously is 50% by weight or more of the required predetermined amount. . More preferably, it is 80 weight% or more, and it is most preferable that 100 weight%, ie, the whole quantity is dripped. When the persulfate is continuously dropped, the dropping speed may be changed.
Although the dropping time is not particularly limited, in the case of performing the reaction under the preferable reaction conditions (temperature, pressure, pH, etc.) described later, since persulfate is a relatively quick initiator, It is preferable to continue dropping until the dropping end time. Moreover, it is more preferable to complete | finish dripping within 30 minutes after completion | finish of monomer dripping, and it is especially preferable to complete dripping within 5 to 20 minutes after monomer dripping. Thereby, the residual amount of the monomer in the produced polymer can be remarkably reduced.
It should be noted that, even if the dropping of these initiators is completed before the dropping of the monomer is completed, it does not particularly adversely affect the polymerization, and the initiator depends on the residual amount of the monomer in the obtained polymer. What is necessary is just to set the dripping end time.
For initiators that are relatively quick to decompose, such as the persulfate, the preferred range for the dropping end time has been described, but the dropping start time is not limited in any way and may be set as appropriate. For example, the start of dropping of the initiator may be started before the start of dropping of the monomer. When two or more kinds of initiators are used in combination, the start of dropping of one initiator is started and a certain time has elapsed. You may start dripping another initiator after or after dripping is complete | finished. In either case, the initiator dropping start time may be appropriately set according to the decomposition rate of the initiator and the reactivity of the monomer.
The concentration of the initiator solution when the polymerization initiator is added dropwise is not particularly limited, but is preferably 5 to 60% by weight, particularly preferably 10 to 50% by weight. If the concentration of the initiator is less than 5% by weight, the monomer concentration during the polymerization will be very low as a result. The residual amount of becomes very large. Further, the efficiency and productivity of transportation and the like are lowered, which is not preferable from the economical aspect. On the other hand, if it exceeds 60% by weight, there is a problem in terms of safety and ease of dripping.
The addition amount of the chain transfer agent is not limited as long as the monomers (A), (B) and (E) are polymerized satisfactorily, but preferably the monomers (A), (B) and (E ) To 1 to 20 g, more preferably 2 to 15 g, based on 1 mol of all monomer components. If it is less than 1 g, the molecular weight may not be controlled. On the other hand, if it exceeds 20 g, a large amount of impurities may be produced, and the pure polymer content may be reduced. In particular, when bisulfite (salt) (C-1) is used, surplus bisulfite (salt) (C-1) may be decomposed in the reaction system to generate sulfurous acid gas. Furthermore, there is a risk that it may be economically disadvantageous.
As a combination of the initiator and the chain transfer agent, it is most preferable to use one or more of persulfate and bisulfite (salt) (C-1). In this case, the mixing ratio of persulfate and bisulfite (salt) (C-1) is not particularly limited, but bisulfite (salt) (C-1) 0. It is preferable to use 5 to 5 parts by mass. The lower limit of the amount of bisulfurous acid (salt) (C-1) is more preferably 1 part by mass, and most preferably 2 parts by mass with respect to 1 part by mass of persulfate. Further, the upper limit of the amount of bisulfite (salt) (C-1) is more preferably 4 parts by mass, and most preferably 3 parts by mass with respect to 1 part by mass of persulfate. If the bisulfite (salt) (C-1) is less than 0.5 parts by mass with respect to 1 part by mass of the persulfate, the total amount of initiator required may increase when the molecular weight is reduced. If it exceeds 5 parts by mass, side reactions may increase and impurities may increase.
The total amount of the chain transfer agent, the initiator, and the reaction accelerator used is 2 to 20 g with respect to 1 mol of the total amount of all monomer components composed of the monomers (A), (B), and (E). It is preferable that By setting it as such a range, the polymer of this invention can be produced efficiently and the molecular weight distribution of an acrylate ester-type polymer can be made into a desired thing. More preferably, it is 4-18g, More preferably, it is 6-15g.
In the above production method, as a method for adding the monomer component, the polymerization initiator and the chain transfer agent to the reaction vessel, a continuous charging method such as dropping or divided charging can be applied. In addition, each may be introduced alone into the reaction vessel, or may be mixed in advance with other components, a solvent, or the like.
As a specific addition method, a method in which all of the monomer components are charged into a reaction vessel and copolymerization is performed by adding a polymerization initiator into the reaction vessel; a portion of the monomer components are charged into the reaction vessel. A method of carrying out copolymerization by adding a polymerization initiator and the remaining monomer component continuously or stepwise (preferably continuously) into a reaction vessel; charging a polymerization solvent into the reaction vessel; A method of adding the total amount of the monomer component and the polymerization initiator; and the like. Among these methods, since the molecular weight distribution of the polymer obtained can be narrowed (sharpened) and the dispersibility of dirt and the ability to prevent recontamination can be improved, a polymerization initiator and a monomer component It is preferable to carry out the copolymerization by successively dropping them into a reaction vessel. Such polymerization can be carried out either batchwise or continuously.
<Polymerization conditions>
In the said manufacturing method, superposition | polymerization conditions, such as superposition | polymerization temperature, are suitably determined by the superposition | polymerization method used, a solvent, a polymerization initiator, etc., However, It is preferable that it is 25-200 degreeC as superposition | polymerization temperature. More preferably, it is 50-150 degreeC, More preferably, it is 60-120 degreeC, Most preferably, it is 80-110 degreeC. If the polymerization temperature is too low, the weight average molecular weight of the resulting polymer may be too high, or the amount of impurities generated may increase.
The polymerization temperature does not necessarily need to be kept almost constant in the polymerization reaction. For example, the polymerization is started from room temperature, the temperature is raised to a set temperature with an appropriate temperature increase time or rate, and then the set temperature is increased. You may make it hold | maintain and you may carry out temperature fluctuation (temperature rise or temperature fall) with time during a polymerization reaction according to dripping methods, such as a monomer component and an initiator. The polymerization temperature refers to the temperature of the reaction solution for the polymerization reaction. Moreover, about the measuring method and control means of superposition | polymerization temperature, arbitrary appropriate methods and means can be employ | adopted. For example, the measurement may be performed using a generally used apparatus.
The pressure during the polymerization in the above production method is not particularly limited, and any appropriate pressure can be adopted. For example, it may be under normal pressure (atmospheric pressure), reduced pressure, or increased pressure. Further, the atmosphere in the reaction system may be an air atmosphere or may be an inert gas atmosphere. When the atmosphere in the reaction system is an inert gas atmosphere, for example, the reaction system can be replaced with an inert gas such as nitrogen before the start of polymerization. As a result, atmospheric gas (for example, oxygen gas) in the reaction system is dissolved in the liquid phase and acts as a polymerization inhibitor.
In the said manufacturing method, it is preferable that solid content concentration in the reaction solution (polymer solution) at the time of completion | finish of addition of the said addition component complete | finished and the polymerization reaction in a reaction system is 35 mass% or more. If it is less than 35% by mass, the productivity of the resulting polymer may not be significantly improved. More preferably, it is 40-70 mass%, More preferably, it is 45-65 mass%. Thus, if the solid content concentration at the end of the polymerization reaction is 35% by mass or more, the polymerization can be carried out at a high concentration and in one stage. Therefore, a polymer can be obtained efficiently. For example, the concentration step can be omitted, the productivity of the polymer is greatly improved, and an increase in manufacturing cost can be suppressed. The time point at which the polymerization reaction is completed represents the time point at which the addition of all the added components is completed. However, even when a predetermined aging time thereafter (when the polymerization is completed), The solid content concentration is preferably in the above-described range.
The solid content concentration can be calculated by obtaining the non-volatile content after processing for 1 hour with a 130 ° C. hot air dryer.
The aging time is preferably 1 to 120 minutes, more preferably 5 to 60 minutes, and still more preferably 10 to 30 minutes. When the aging time is less than 1 minute, the monomer component may remain because of insufficient aging, and there is a possibility that performance may be deteriorated due to impurities derived from the remaining monomer. If the aging time exceeds 120 minutes, the polymer solution may be colored.
In the above production method, the polymerization time is not particularly limited, but is preferably 30 to 420 minutes, more preferably 45 to 390 minutes, still more preferably 60 to 360 minutes, and most preferably 90 to 300 minutes. It is. In the present invention, “polymerization time” represents the time during which a monomer is added, that is, the time from the start of addition of the monomer to the end unless otherwise specified.
The acrylic ester polymer of the present invention that can be produced by the above production method can exhibit high performance in aqueous applications, hard water resistance, detergency, recontamination prevention ability, clay dispersibility, surface activity. Since the interaction with the agent is high, particularly excellent performance can be exhibited when used in a dispersant, a detergent builder, a detergent composition, a cleaning agent, and a water treatment agent.
[Use of acrylic ester polymer and acrylic ester polymer composition of the present invention]
The acrylic ester polymer (or acrylic ester polymer composition) of the present invention comprises a coagulant, a flocculant, a printing ink, an adhesive, a soil conditioner (modifier), a flame retardant, a skin care agent, and a hair care agent. , Shampoos, hair sprays, soaps, cosmetic additives, anion exchange resins, dye mordants and auxiliaries for fibers and photographic films, pigment spreaders in papermaking, paper strength enhancers, emulsifiers, preservatives, textiles and paper As softener, lubricant additive, water treatment agent, fiber treatment agent, dispersant, detergent additive, scale inhibitor (scale inhibitor), metal ion sealant, thickener, various binders, emulsifier, etc. Can be used. As a detergent builder, it can be used by adding to detergents for various uses such as clothing, tableware, dwelling, hair, body, toothpaste, and automobile.
<Water treatment agent>
The acrylic ester polymer (or acrylic ester polymer composition) of the present invention can be used as a water treatment agent. For the water treatment agent, polymerized phosphates, phosphonates, anticorrosives, slime control agents, and chelating agents may be used as other compounding agents as necessary.
The water treatment agent is useful for scale prevention in a cooling water circulation system, a boiler water circulation system, a seawater desalination apparatus, a pulp digester, a black liquor concentration tank, and the like. Further, any appropriate water-soluble polymer may be included as long as it does not affect the performance and effects.
<Fiber treatment agent>
The acrylic ester polymer (or acrylic ester polymer composition) of the present invention can also be used as a fiber treatment agent. The fiber treatment agent includes at least one selected from the group consisting of a dye, a peroxide, and a surfactant, and the acrylic ester polymer (or acrylic ester polymer composition) of the present invention.
The content of the acrylic ester polymer of the present invention in the fiber treatment agent is preferably 1 to 100% by weight, more preferably 5 to 100% by weight, based on the entire fiber treatment agent. Further, any appropriate water-soluble polymer may be included as long as the performance and effects are not affected.
Below, the compounding example of a fiber processing agent is shown. This fiber treatment agent can be used in the steps of refining, dyeing, bleaching and soaping in fiber treatment. Examples of dyeing agents, peroxides, and surfactants include those usually used for fiber treatment agents.
The blending ratio of the acrylic acid ester-based polymer of the present invention to at least one selected from the group consisting of a dye, a peroxide and a surfactant is, for example, the whiteness of the fiber, the color unevenness, and the dyeing tempering degree. For the improvement, at least one selected from the group consisting of a dye, a peroxide and a surfactant is 0.1 to 0.1 part by weight of the polymer of the present invention in terms of a pure amount of the fiber treatment agent. It is preferable to use a composition blended at a ratio of 100 parts by weight as a fiber treatment agent.
Arbitrary appropriate fibers can be adopted as a fiber which can use the above-mentioned textile treating agent. Examples thereof include cellulosic fibers such as cotton and hemp, chemical fibers such as nylon and polyester, animal fibers such as wool and silk, semi-synthetic fibers such as human silk, and woven fabrics and blended products thereof.
When the fiber treatment agent is applied to the refining process, it is preferable to blend the polymer of the present invention with an alkali agent and a surfactant. When applied to the bleaching step, it is preferable to blend the polymer of the present invention, a peroxide, and a silicic acid-based agent such as sodium silicate as a decomposition inhibitor for the alkaline bleaching agent.
<Inorganic pigment dispersant>
The acrylic ester polymer (or acrylic ester polymer composition) of the present invention can also be used as an inorganic pigment dispersant. In the inorganic pigment dispersant, condensed phosphoric acid and a salt thereof, phosphonic acid and a salt thereof, and polyvinyl alcohol may be used as other compounding agents as necessary.
The content of the acrylic ester polymer of the present invention in the inorganic pigment dispersant is preferably 5 to 100% by weight with respect to the whole inorganic pigment dispersant. Further, any appropriate water-soluble polymer may be included as long as it does not affect the performance and effect.
The inorganic pigment dispersant can exhibit good performance as a dispersant for heavy or light calcium carbonate or clay inorganic pigment used in paper coating. For example, by adding a small amount of an inorganic pigment dispersant to an inorganic pigment and dispersing it in water, high concentration calcium carbonate having low viscosity and high fluidity and good aging stability of their performance. High concentration inorganic pigment slurries such as slurries can be produced.
When the inorganic pigment dispersant is used as a dispersant for an inorganic pigment, the amount of the inorganic pigment dispersant used is preferably 0.05 to 2.0 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the inorganic pigment. When the amount of the inorganic pigment dispersant used is within the above range, a sufficient dispersion effect can be obtained, and an effect commensurate with the addition amount can be obtained, which can be economically advantageous.
<Detergent Builder>
The acrylic ester polymer (or acrylic ester polymer composition) of the present invention can also be used as a detergent builder. As a detergent builder, it can be used by adding to detergents for various uses such as clothing, tableware, residential, hair, body, toothpaste, and automobile.
<Detergent composition>
The acrylic ester polymer (or acrylic ester polymer composition) of the present invention can also be added to a detergent composition.
The content of the acrylic ester polymer in the detergent composition is not particularly limited. However, from the viewpoint of exhibiting excellent builder performance, the content of the acrylic ester polymer is preferably 0.1 to 15% by mass with respect to 100% by mass of the total amount of the detergent composition, More preferably, it is 0.3-10 mass%, More preferably, it is 0.5-5 mass%.
Detergent compositions used in detergent applications usually include surfactants and additives used in detergents. Specific forms of these surfactants and additives are not particularly limited, and knowledge generally known in the detergent field can be appropriately referred to. The detergent composition may be a powder detergent composition or a liquid detergent composition.
The surfactant is one or more selected from the group consisting of an anionic surfactant, a nonionic surfactant, a cationic surfactant and an amphoteric surfactant. When two or more kinds are used in combination, the total amount of the anionic surfactant and the nonionic surfactant is preferably 50% by mass or more, more preferably 100% by mass based on the total amount of the surfactant. It is 60 mass% or more, More preferably, it is 70 mass% or more, Most preferably, it is 80 mass% or more.
Examples of the anionic surfactant include alkylbenzene sulfonate, alkyl ether sulfate, alkenyl ether sulfate, alkyl sulfate, alkenyl sulfate, α-olefin sulfonate, α-sulfo fatty acid or its ester salt, alkane sulfonate Salt, saturated fatty acid salt, unsaturated fatty acid salt, alkyl ether carboxylate, alkenyl ether carboxylate, amino acid type surfactant, N-acyl amino acid type surfactant, alkyl phosphate ester or salt thereof, alkenyl phosphate ester Or its salt etc. are suitable. An alkyl group such as a methyl group may be branched from the alkyl group or alkenyl group in these anionic surfactants.
Nonionic surfactants include polyoxyalkylene alkyl ethers, polyoxyalkylene alkenyl ethers, polyoxyethylene alkyl phenyl ethers, higher fatty acid alkanolamides or alkylene oxide adducts thereof, sucrose fatty acid esters, alkyl glycoxides, fatty acid glycerin monoesters. Esters, alkylamine oxides and the like are preferred. An alkyl group such as a methyl group may be branched from the alkyl group or alkenyl group in these nonionic surfactants.
As the cationic surfactant, a quaternary ammonium salt or the like is suitable. As the amphoteric surfactant, a carboxyl type amphoteric surfactant, a sulfobetaine type amphoteric surfactant, and the like are suitable. The alkyl group and alkenyl group in these cationic surfactants and amphoteric surfactants may be branched from an alkyl group such as a methyl group.
The blending ratio of the surfactant is usually 10 to 60% by mass, preferably 15 to 50% by mass, and more preferably 20 to 45% by mass with respect to 100% by mass of the total amount of the detergent composition. Especially preferably, it is 25-40 mass%. If the blending ratio of the surfactant is too small, sufficient detergency may not be exhibited, and if the blending ratio of the surfactant is too large, the economy may be lowered.
Additives include anti-redeposition agent to prevent redeposition of contaminants such as alkali builder, chelate builder, sodium carboxymethyl cellulose, stain inhibitor such as benzotriazole and ethylene-thiourea, soil release agent, color transfer Inhibitors, softeners, alkaline substances for pH adjustment, fragrances, solubilizers, fluorescent agents, colorants, foaming agents, foam stabilizers, polishes, bactericides, bleaching agents, bleaching aids, enzymes, dyes A solvent or the like is preferable. In the case of a powder detergent composition, it is preferable to blend zeolite.
The detergent composition may contain other detergent builders in addition to the acrylate polymer (or acrylate polymer composition) of the present invention. Other detergent builders are not particularly limited, but include, for example, alkali builders such as carbonates, bicarbonates, silicates, tripolyphosphates, pyrophosphates, bow glass, nitrilotriacetate, ethylenediaminetetraacetate, citric acid. Examples thereof include acid salts, (meth) acrylic acid copolymer salts, acrylic acid-maleic acid copolymers, chelate builders such as fumarate and zeolite, and carboxyl derivatives of polysaccharides such as carboxymethylcellulose. Examples of the counter salt used in the builder include alkali metals such as sodium and potassium, ammonium and amine.
The total blending ratio of the additive and other detergent builder is preferably 0.1 to 50% by mass with respect to 100% by mass of the cleaning composition. More preferably, it is 0.2-40 mass%, More preferably, it is 0.3-35 mass%, Most preferably, it is 0.4-30 mass%, Most preferably, it is 0.5-20 mass% or less. It is. If the total blending ratio of additives and other detergent builders is less than 0.1% by mass, sufficient detergent performance may not be exhibited, and if it exceeds 50% by mass, the economy may be reduced.
In addition, the concept of the above-mentioned detergent composition includes specific detergents such as synthetic detergents for household detergents, textile industry and other industrial detergents, hard surface cleaners, and bleaching detergents that enhance one of the components. Detergents that are only used are also included.
When the said detergent composition is a liquid detergent composition, it is preferable that the moisture content contained in a liquid detergent composition is 0.1-75 mass% with respect to the whole quantity of a liquid detergent composition, More preferably, it is 0. .2 to 70% by mass, more preferably 0.5 to 65% by mass, even more preferably 0.7 to 60% by mass, particularly preferably 1 to 55% by mass, and most preferably It is 1.5-50 mass%.
When the detergent composition is a liquid detergent composition, the detergent composition preferably has a kaolin turbidity of 200 mg / L or less, more preferably 150 mg / L or less, and even more preferably 120 mg / L or less. Especially preferably, it is 100 mg / L or less, Most preferably, it is 50 mg / L or less.
<Measurement method of kaolin turbidity>
A sample (liquid detergent) uniformly stirred in a 50 mm square cell having a thickness of 10 mm was removed and air bubbles were removed. Then, a NDU2000 manufactured by Nippon Denshoku Co., Ltd. Kaolin turbidity: mg / L) is measured.
Proteases, lipases, cellulases, and the like are suitable as enzymes that can be incorporated into the cleaning composition. Of these, proteases, alkaline lipases, and alkaline cellulases that are highly active in an alkaline cleaning solution are preferred.
The amount of the enzyme added is preferably 5% by mass or less with respect to 100% by mass of the cleaning composition. If it exceeds 5% by mass, improvement in detergency cannot be seen, and the economy may be reduced.
As the alkali builder, silicate, carbonate, sulfate and the like are preferable. As the chelate builder, diglycolic acid, oxycarboxylate, EDTA (ethylenediaminetetraacetic acid), DTPA (diethylenetriaminepentaacetic acid), STPP (sodium tripolyphosphate), citric acid and the like are preferable. Other water-soluble polycarboxylic acid-based polymers other than the polymer of the present invention may be used.
The above detergent composition should be a detergent with excellent dispersibility, extremely high quality agent performance and excellent stability that is less likely to cause performance degradation when stored for a long time and precipitation of impurities when held at low temperatures. Can do.

以下に実施例を掲げて本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。なお、特に断りのない限り、「部」は「重量部」を、「%」は「質量%」を意味するものとする。
また、単量体や反応中間体の定量及び各種物性値の測定は、以下の方法により行った。
<重量平均分子量及び数平均分子量の測定条件(GPC)>
装置:株式会社日立製作所製 L−7000シリーズ
検出器:HITACHI RI Detector L−7490
カラム:株式会社昭和電工製 SHODEX Asahipak GF−310−HQ、GF−710−HQ、GF−1G 7B
カラム温度:40℃
流速:0.5ml/min
検量線:ジーエルサイエンス株式会社製 POLYETHYLENE GLYCOL STANDARD
溶離液:0.1N酢酸ナトリウム/アセトニトリル=3/1(質量比)。
The present invention will be described in more detail with reference to the following examples. However, the present invention is not limited to these examples. Unless otherwise specified, “part” means “part by weight” and “%” means “mass%”.
The quantification of monomers and reaction intermediates and the measurement of various physical properties were performed by the following methods.
<Measurement conditions of weight average molecular weight and number average molecular weight (GPC)>
Apparatus: L-7000 series manufactured by Hitachi, Ltd. Detector: HITACHI RI Detector L-7490
Column: SHODEX Asahipak GF-310-HQ, GF-710-HQ, GF-1G 7B manufactured by Showa Denko Co., Ltd.
Column temperature: 40 ° C
Flow rate: 0.5 ml / min
Calibration curve: POLYETHYLENE GLYCOL STANDARD made by GL Sciences Inc.
Eluent: 0.1N sodium acetate / acetonitrile = 3/1 (mass ratio).

<単量体の定量方法>
単量体の定量は、下記条件にて高速クロマトグラフィーを用いて行った。
測定装置:東ソー株式会社製 8020シリーズ
カラム:株式会社資生堂製 CAPCELL PAK C1 UG120
温度:40.0℃
溶離液:10mmol/Lリン酸水素二ナトリウム・12水和物水溶液
(リン酸でpH7に調整)/アセトニトリル=45/55(体積比)
流速:1.0ml/min
検出器:RI、UV(検出波長:215nm)。
<固形分の測定>
窒素雰囲気下、130℃に加熱したオーブンで、本発明のアクリル酸エステル系重合体を含むアクリル酸エステル系重合体組成物1.0gに水1.0gを加えたものを1時間放置して乾燥処理した。乾燥前後の質量変化から、固形分(%)と揮発成分(%)とを算出した。
<アクリル酸エステル系単量体(A)の合成>
[合成例1]
温度計、および攪拌装置を取り付けた 300mLの反応容器に、アクリル酸エステル類としてのエチル−α−ヒドロキシメチルアクリレート65.0g、および重合防止剤としてのp−t−ブチルカテコール1.30gを仕込んで攪拌した。次に、上記の反応容器に、ヘミアセタール水酸基を含有する糖類としてのグルコース18.0gと、触媒としてのパラトルエンスルホン酸一水和物 0.7gとを添加した後、攪拌しながら徐々に加熱した。次いで、該反応溶液を 100℃、常圧で2時間攪拌することにより反応を完了させた。反応終了後、該反応溶液を中和剤である2N−水酸化ナトリウム水溶液で中和した後、所定の方法を用いて減圧濃縮した。得られた濃縮液をカラムクロマトグラフ法を用いて分離、精製した。尚、カラムクロマトグラフィーには、クロロホルム:メタノール=9:1の溶液を展開溶媒として用いた。また、吸着剤には、シリカゲルを用いた。このようにして、RHMA−Gl単量体(1)を得た。構造はHNMRで確認した。
<Monomer determination method>
Monomer quantification was performed using high performance chromatography under the following conditions.
Measuring device: 8020 series manufactured by Tosoh Corporation Column: CAPCELL PAK C1 UG120 manufactured by Shiseido Co., Ltd.
Temperature: 40.0 ° C
Eluent: 10 mmol / L Disodium hydrogen phosphate.12 hydrate aqueous solution (adjusted to pH 7 with phosphoric acid) / acetonitrile = 45/55 (volume ratio)
Flow rate: 1.0 ml / min
Detector: RI, UV (detection wavelength: 215 nm).
<Measurement of solid content>
In an oven heated to 130 ° C. in a nitrogen atmosphere, 1.0 g of an acrylate polymer composition containing the acrylate polymer of the present invention plus 1.0 g of water is left for 1 hour to dry. Processed. From the mass change before and after drying, the solid content (%) and the volatile component (%) were calculated.
<Synthesis of acrylic ester monomer (A)>
[Synthesis Example 1]
A 300 mL reaction vessel equipped with a thermometer and a stirrer was charged with 65.0 g of ethyl-α-hydroxymethyl acrylate as an acrylate ester and 1.30 g of pt-butylcatechol as a polymerization inhibitor. Stir. Next, after adding 18.0 g of glucose as a saccharide containing a hemiacetal hydroxyl group and 0.7 g of paratoluenesulfonic acid monohydrate as a catalyst to the above reaction vessel, gradually heat while stirring. did. The reaction solution was then stirred at 100 ° C. and normal pressure for 2 hours to complete the reaction. After completion of the reaction, the reaction solution was neutralized with a 2N sodium hydroxide aqueous solution as a neutralizing agent, and then concentrated under reduced pressure using a predetermined method. The obtained concentrated liquid was separated and purified using column chromatography. In column chromatography, a solution of chloroform: methanol = 9: 1 was used as a developing solvent. Silica gel was used as the adsorbent. In this way, RHMA-Gl monomer (1) was obtained. The structure was confirmed by 1 HNMR.

<アクリル酸エステル系重合体の製造>
[実施例1]
還流冷却器、攪拌機(パドル翼)を備えた容量1000mLのガラス製セパラブルフラスコに、純水150.0g、および、モール塩0.0045gを仕込み、攪拌しながら、90℃まで昇温して重合反応系とした。次に、攪拌下、90℃に保持された重合反応系中に、アクリル酸ヒドロキシエチル(以下、HEAと称す。)200.0g、単量体(1)50.0g、15%過硫酸ナトリウム水溶液(以下、15%NaPSと称す。)50.7g、35%亜硫酸水素ナトリウム(以下、35%SBSと称す。)43.5g、および、純水140.5gを、それぞれ別々のノズルより滴下した。
各溶液の滴下開始は同時とし、各溶液の滴下時間は、HEAについては120分間、単量体(1)については60分間、15%NaPSについては130分間、35%SBSについては120分間、および、純水については120分間とした。また、各溶液の滴下速度は一定とし、各溶液の滴下は連続的に行った。15%NaPSの滴下終了後、更に30分間、上記反応溶液を90℃に保持(熟成)して重合を終了した。このようにして、固形分濃度45%の共重合体(1)を含む水溶液(重合体組成物(1))を得た。
<Production of acrylic ester polymer>
[Example 1]
A 1000 mL glass separable flask equipped with a reflux condenser and a stirrer (paddle blade) was charged with 150.0 g of pure water and 0.0045 g of Mole salt and heated to 90 ° C. while stirring to polymerize. The reaction system was used. Next, 200.0 g of hydroxyethyl acrylate (hereinafter referred to as HEA), 50.0 g of monomer (1), 15% sodium persulfate aqueous solution in a polymerization reaction system maintained at 90 ° C. with stirring. (Hereinafter referred to as 15% NaPS) 50.7 g, 35% sodium bisulfite (hereinafter referred to as 35% SBS) 43.5 g and pure water 140.5 g were dropped from separate nozzles.
The start of dropping of each solution is simultaneous, and the dropping time of each solution is 120 minutes for HEA, 60 minutes for monomer (1), 130 minutes for 15% NaPS, 120 minutes for 35% SBS, and The pure water was 120 minutes. Moreover, the dropping rate of each solution was made constant, and each solution was dropped continuously. After completion of the dropwise addition of 15% NaPS, the reaction solution was maintained at 90 ° C. for 30 minutes (ripening) to complete the polymerization. In this way, an aqueous solution (polymer composition (1)) containing the copolymer (1) having a solid content concentration of 45% was obtained.

[実施例2]
還流冷却器、攪拌機(パドル翼)を備えた容量1000mLのガラス製セパラブルフラスコに、純水150.0g、および、モール塩0.0050gを仕込み、攪拌しながら、90℃まで昇温して重合反応系とした。次に、攪拌下、90℃に保持された重合反応系中に、アクリル酸ジメチルアミノエチル(以下、DAAと称す。)200.0g、単量体(1)50.0g、15%NaPS42.0g、および、純水227.1gを、それぞれ別々のノズルより滴下した。
各溶液の滴下開始は同時とし、各溶液の滴下時間は、DAAについては120分間、単量体(1)については60分間、15%NaPSについては130分間、および、純水については120分間とした。また、各溶液の滴下速度は一定とし、各溶液の滴下は連続的に行った。15%NaPSの滴下終了後、更に30分間、上記反応溶液を90℃に保持(熟成)して重合を終了した。このようにして、固形分濃度40%の共重合体(2)を含む水溶液(重合体組成物(2))を得た。
[Example 2]
A 1000 mL glass separable flask equipped with a reflux condenser and a stirrer (paddle blade) was charged with 150.0 g of pure water and 0.0050 g of Mole salt, and heated to 90 ° C. while stirring to polymerize. The reaction system was used. Next, 200.0 g of dimethylaminoethyl acrylate (hereinafter referred to as DAA), 50.0 g of monomer (1), and 42.0 g of 15% NaPS in a polymerization reaction system maintained at 90 ° C. with stirring. , And 227.1 g of pure water were dropped from separate nozzles.
The dropping start of each solution is simultaneous, and the dropping time of each solution is 120 minutes for DAA, 60 minutes for monomer (1), 130 minutes for 15% NaPS, and 120 minutes for pure water. did. Moreover, the dropping rate of each solution was made constant, and each solution was dropped continuously. After completion of the dropwise addition of 15% NaPS, the reaction solution was maintained at 90 ° C. for 30 minutes (ripening) to complete the polymerization. Thus, the aqueous solution (polymer composition (2)) containing the copolymer (2) with a solid content concentration of 40% was obtained.

[比較例1]
メトキシポリエチレングリコール(9モル)メタクリレート(NKエステルM−90G;新中村化学工業(株)製、以下MMP9と称す。)47.7g、メチルメタクリレート(以下、MMAと称す。)32.3g、エタノール46.3gを均一に混合し、内容量300mLのガラス製セパラブルフラスコに入れ、窒素雰囲気下で一定時間攪拌した。その反応溶液を80℃付近まで昇温し、そこに2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)(V−65;和光純薬工業(株)製)0.84gをエタノール7.6gに溶解した溶液を添加した。80℃付近で6時間保持することで重合、熟成した。この反応溶液を冷却することで、ポリマーの60重量%エタノール溶液として、比較重合体(1)を得た。
[Comparative Example 1]
Methoxypolyethylene glycol (9 mol) methacrylate (NK ester M-90G; manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd., hereinafter referred to as MMP9) 47.7 g, methyl methacrylate (hereinafter referred to as MMA) 32.3 g, ethanol 46 .3 g were uniformly mixed, put into a glass separable flask having an internal volume of 300 mL, and stirred for a certain time under a nitrogen atmosphere. The reaction solution was heated to about 80 ° C., and 0.84 g of 2,2′-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) (V-65; manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was added to ethanol 7. A solution dissolved in 6 g was added. Polymerization and aging were carried out by holding at around 80 ° C. for 6 hours. By cooling this reaction solution, a comparative polymer (1) was obtained as a 60 wt% ethanol solution of the polymer.

重合体組成物(1)、(2)の液体クロマトグラフィーの測定の結果、残存モノマーは1000ppm以下であり、仕込量どおりの組成の重合体(表1参照)が得られたことが確認できた。   As a result of the liquid chromatography measurements of the polymer compositions (1) and (2), the residual monomer was 1000 ppm or less, and it was confirmed that a polymer (see Table 1) having a composition as prepared was obtained. .

[実施例3]
実施例1、2及び比較例1で得た共重合体(1)、(2)及び比較共重合体(1)について、以下のようにして界面活性剤との相溶性を評価した。結果を表1に示す。<界面活性剤との相溶性>
試験サンプル(アクリル酸エステル系重合体又はアクリル酸エステル系重合体組成物)を含む洗剤組成物を下記の配合で調製した。
SFT−70H(日本触媒(株)製、ポリオキシエチレンアルキルエーテル);40g
ネオペレックスF−65(花王(株)製、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム);7.7g(有効成分5g)
コータミン86W(花王(株)製、ステアリルトリメチルアンモニウムクロリド);17.9g(有効成分5g)
ジエタノールアミン;5g
エタノール;5g
プロピレングリコール;5g
試験サンプル(固形分換算);1.5g
イオン交換水;バランス(イオン交換水の量は、試験サンプルの量を実際の使用量として、上記全合計が100gとなるように適宜調整する。)。
各成分が均一になる様に充分に攪拌し、25℃での濁度値を、濁度計(日本電色(株)製「NDH2000」)を用い、Turbidity(カオリン濁度:mg/l)で測定した。
以下の基準で評価した。
○:カオリン濁度(0以上、50未満(mg/l))、目視で分離、沈殿又は白濁していない。
△:カオリン濁度(50以上、200未満(mg/l))、目視で僅かに白濁している。
×:カオリン濁度(200以上(mg/l))、目視で白濁している。
[Example 3]
For the copolymers (1), (2) and the comparative copolymer (1) obtained in Examples 1 and 2 and Comparative Example 1, the compatibility with the surfactant was evaluated as follows. The results are shown in Table 1. <Compatibility with surfactant>
A detergent composition containing a test sample (acrylic acid ester polymer or acrylic acid ester polymer composition) was prepared with the following composition.
SFT-70H (Nippon Shokubai Co., Ltd., polyoxyethylene alkyl ether); 40 g
Neoperex F-65 (manufactured by Kao Corporation, sodium dodecylbenzenesulfonate); 7.7 g (active ingredient 5 g)
Coatamine 86W (manufactured by Kao Corporation, stearyltrimethylammonium chloride); 17.9 g (active ingredient 5 g)
Diethanolamine; 5g
Ethanol; 5 g
Propylene glycol; 5g
Test sample (solid content conversion): 1.5 g
Ion-exchanged water; balance (the amount of ion-exchanged water is appropriately adjusted so that the total amount is 100 g, with the amount of test sample used as the actual amount used).
Thoroughly stir the components so that they are uniform, and the turbidity value at 25 ° C. is measured using a turbidimeter (“NDH2000” manufactured by Nippon Denshoku Co., Ltd.) and Turbidity (kaolin turbidity: mg / l) Measured with
Evaluation was made according to the following criteria.
○: Kaolin turbidity (0 or more, less than 50 (mg / l)), visually separated, not precipitated or clouded.
(Triangle | delta): Kaolin turbidity (50 or more, less than 200 (mg / l)), and it is slightly cloudy visually.
X: Kaolin turbidity (200 or more (mg / l)), visually turbid.

Figure 2012057085
Figure 2012057085


[実施例6]
また、実施例1で得た共重合体(1)、実施例2で得た共重合体(2)、比較例1で得た比較共重合体(1)について、以下のようにして再汚染防止能を評価した。
共重合体(1)の再汚染防止率は80%、共重合体(2)の再汚染防止率は76%であった。それに対して、比較共重合体(1)の再汚染防止率は、73%であった。
<再汚染防止能試験>
再汚染防止能試験は、下記の手順に従って行った。
(1)Test fabric社より入手したポリエステル布を5cm×5cmに切断し、白布を作成した。この白布を予め日本電色工業社製の測色色差計SE2000型を用いて、白色度を反射率にて測定した。
(2)塩化カルシウム2水和物1.1gに純水を加えて15kgとし、硬水を調製した。
(3)ポリオキシエチレン(20)ラウリルエーテル4.0g、に、純水を加えて、100.0gとし、界面活性剤水溶液を調製した。pHは、水酸化ナトリウムで8.5に調整した。
(4)ターゴットメーターを25℃にセットし、硬水1Lと界面活性剤水溶液5g、固形分換算で5%の重合体水溶液1g、カーボンブラック1.0gをポットに入れ、150rpmで1分間撹拌した。その後、白布5枚を入れ、100rpmで10分間撹拌した。
(5)手で白布の水を切り、25℃にした水道水1Lをポットに入れ、100rpmで2分間撹拌した。
(6)白布に当て布をして、アイロンでしわを伸ばしながら乾燥させた後、上記測色色差計にて再度白布の白度を反射率にて測定した。
(7)以上の測定結果から下式により再汚染防止率を求めた。
再汚染防止率(%)=(洗浄後の白色度)/(原白布の白色度)×100。

[Example 6]
Further, the copolymer (1) obtained in Example 1, the copolymer (2) obtained in Example 2, and the comparative copolymer (1) obtained in Comparative Example 1 were recontaminated as follows. The ability to prevent was evaluated.
The recontamination prevention rate of the copolymer (1) was 80%, and the recontamination prevention rate of the copolymer (2) was 76%. On the other hand, the recontamination prevention rate of the comparative copolymer (1) was 73%.
<Recontamination prevention test>
The recontamination prevention test was performed according to the following procedure.
(1) A polyester cloth obtained from Test fabric was cut into 5 cm × 5 cm to prepare a white cloth. The whiteness of the white cloth was measured by reflectance using a colorimetric color difference meter SE2000 type manufactured by Nippon Denshoku Industries Co., Ltd. in advance.
(2) Pure water was added to 1.1 g of calcium chloride dihydrate to 15 kg to prepare hard water.
(3) Pure water was added to 4.0 g of polyoxyethylene (20) lauryl ether to make 100.0 g to prepare a surfactant aqueous solution. The pH was adjusted to 8.5 with sodium hydroxide.
(4) A targot meter was set at 25 ° C., 1 L of hard water, 5 g of an aqueous surfactant solution, 1 g of a 5% polymer aqueous solution in terms of solid content, and 1.0 g of carbon black were placed in a pot and stirred at 150 rpm for 1 minute. . Then, 5 white cloths were put and stirred at 100 rpm for 10 minutes.
(5) Water of the white cloth was drained by hand, 1 L of tap water adjusted to 25 ° C. was put in the pot, and stirred at 100 rpm for 2 minutes.
(6) A white cloth was applied and dried while stretching the wrinkles with an iron, and then the whiteness of the white cloth was measured again with the above colorimetric colorimeter with reflectance.
(7) The recontamination prevention rate was calculated from the above measurement results using the following equation.
Recontamination prevention rate (%) = (whiteness after washing) / (whiteness of raw white cloth) × 100.

実施例及び比較例の結果から、本発明の重合体が、界面活性剤との相溶性に優れ、かつ、高硬度下において優れた再汚染防止能を有していることが分かった。   From the results of Examples and Comparative Examples, it was found that the polymer of the present invention was excellent in compatibility with a surfactant and had excellent anti-recontamination ability under high hardness.

Claims (3)

(i)下記一般式で表されるアクリル酸エステル系単量体(A)に由来する構造単位(a)と、(ii)アミノ基含有単量体(B−1)、環状N−ビニルラクタム系単量体(B−2)、ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート系単量体(B−3)、炭素数1〜20のアルキル基を有する(メタ)アクリル酸エステル(B−4)、カルボン酸ビニル(B−5)から選ばれる単量体(B)に由来する構造単位(b)と、(iii)重亜硫酸(塩)(C−1)、過酸化水素(C−2)、次亜リン酸(塩)(C−3)から選ばれる化合物(C)に由来する構造(c)、とを必須とするアクリル酸エステル系重合体であって、上記アクリル酸エステル系重合体は、上記重合体を形成する全単量体に由来する構造単位の総量100質量%に対して、構造単位(a)を1〜99質量%含み、構造単位(b)を1〜99質量%含むことを特徴とするアクリル酸エステル系重合体。
Figure 2012057085


(式中、Rは水素原子または有機残基を表し、Rは水素原子、対イオン、または有機残基を表し、Gは糖残基を表す)。
(I) Structural unit (a) derived from an acrylate ester monomer (A) represented by the following general formula, (ii) amino group-containing monomer (B-1), cyclic N-vinyl lactam Monomer (B-2), hydroxyalkyl (meth) acrylate monomer (B-3), (meth) acrylic acid ester (B-4) having an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, carboxylic acid Structural unit (b) derived from monomer (B) selected from vinyl (B-5), (iii) bisulfite (salt) (C-1), hydrogen peroxide (C-2), hypochlorous acid A structure (c) derived from a compound (C) selected from phosphoric acid (salt) (C-3), and an acrylate ester polymer, wherein the acrylate ester polymer is For a total amount of 100 mass% of structural units derived from all monomers forming the polymer, the structure Position: (a) comprises 1-99 wt%, acrylic acid ester polymer which comprises 1 to 99 wt% of structural units (b).
Figure 2012057085


(Wherein R 1 represents a hydrogen atom or an organic residue, R 2 represents a hydrogen atom, a counter ion, or an organic residue, and G represents a sugar residue).
(i)下記一般式で表されるアクリル酸エステル系単量体(A)と、(ii)アミノ基含有単量体(B−1)、環状N−ビニルラクタム系単量体(B−2)、ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート系単量体(B−3)、炭素数1〜20のアルキル基を有する(メタ)アクリル酸エステル(B−4)、カルボン酸ビニル(B−5)から選ばれる単量体(B)、とを、(iii)重亜硫酸(塩)(C−1)、過酸化水素(C−2)、次亜リン酸(塩)(C−3)から選ばれる化合物(C)の存在下で、重合させる工程を含むアクリル酸エステル系重合体の製造方法であって、上記製造方法は、使用する全単量体の総量100質量%に対して、下記一般式(1)で表されるアクリル酸エステル系単量体(A)を1〜99質量%、上記単量体(B)を1〜99質量%使用することを特徴とするアクリル酸エステル系重合体の製造方法。
Figure 2012057085

(式中、Rは水素原子または有機残基を表し、Rは水素原子、対イオン、または有機残基を表し、Gは糖残基を表す)。
(I) Acrylic ester monomer (A) represented by the following general formula, (ii) amino group-containing monomer (B-1), cyclic N-vinyl lactam monomer (B-2) ), A hydroxyalkyl (meth) acrylate monomer (B-3), a (meth) acrylic acid ester (B-4) having a C1-C20 alkyl group, and vinyl carboxylate (B-5). A monomer selected from (iii) bisulfite (salt) (C-1), hydrogen peroxide (C-2), and hypophosphorous acid (salt) (C-3) In the presence of (C), a method for producing an acrylic ester polymer comprising a step of polymerizing, wherein the production method comprises the following general formula ( 1 to 99% by mass of the acrylate monomer (A) represented by 1), the monomer (B Method for producing acrylic acid ester polymer, characterized by using 1 to 99% by weight.
Figure 2012057085

(Wherein R 1 represents a hydrogen atom or an organic residue, R 2 represents a hydrogen atom, a counter ion, or an organic residue, and G represents a sugar residue).
請求項1に記載のアクリル酸エステル系重合体を含む洗剤組成物。 A detergent composition comprising the acrylic ester polymer according to claim 1.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2014012793A (en) * 2012-07-05 2014-01-23 Kao Corp Water-insoluble polymer builder
CN115260353A (en) * 2022-08-24 2022-11-01 青岛大学 Acrylate polymerization reaction method based on cooperative regulation and control of hydrogen bond and Lewis acid

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