JP2020169255A - Method for producing sulfonic acid group-containing copolymer - Google Patents

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Abstract

To provide a method for producing a sulfonic acid group-containing copolymer that shows improved dispersion in composite stains compared with polymers prepared by the conventional production methods.SOLUTION: A method for producing a sulfonic acid group-containing copolymer, includes the step of polymerizing a monomer composition containing a sulfonic acid group-containing monomer (A), an ether linkage-containing monomer (B), and a carboxyl group-containing monomer (C). In the sulfonic acid group-containing monomer (A), the content of bisulfite is 18000 ppm or less.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、スルホン酸基含有共重合体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スルホン酸基含有共重合体の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for producing a sulfonic acid group-containing copolymer. More specifically, the present invention relates to a method for producing a sulfonic acid group-containing copolymer useful as a raw material for detergent additives and the like.

従来、衣料類等に用いられる洗剤には、洗剤の洗浄効果を向上させることを目的として、ゼオライト、カルボキシメチルセルロース、ポリエチレングリコールなどの洗剤ビルダー(洗剤助剤)を配合することが行われている。また、上記の各種洗剤ビルダーに加えて、近年では、重合体が洗剤ビルダーとして洗剤組成物に配合されている。
このような重合体に関して、例えば特許文献1には、カルボキシル基含有重合体であって、該カルボキシル基含有重合体は、エーテル結合含有単量体(A)に由来する所定の構造で表される構造単位(a)と、スルホン酸基含有単量体(B)に由来する構造単位(b)と、アクリル酸系単量体(C)に由来する構造単位(c)とを必須として含み、該カルボキシル基含有重合体は、該カルボキシル基含有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0.5質量%以上、9質量%以下、構造単位(b)を0.5質量%以上、25質量%以下、及び、構造単位(c)を55質量%以上、99質量%以下含み、重量平均分子量が30,000〜60,000であることを特徴とする、カルボキシル基含有重合体が開示されている。
Conventionally, detergents used for clothing and the like are blended with detergent builders (detergent aids) such as zeolite, carboxymethyl cellulose, and polyethylene glycol for the purpose of improving the cleaning effect of the detergent. Further, in addition to the above-mentioned various detergent builders, in recent years, a polymer has been blended into the detergent composition as a detergent builder.
Regarding such a polymer, for example, Patent Document 1 describes a carboxyl group-containing polymer, and the carboxyl group-containing polymer is represented by a predetermined structure derived from the ether bond-containing monomer (A). The structural unit (a), the structural unit (b) derived from the sulfonic acid group-containing polymer (B), and the structural unit (c) derived from the acrylate-based polymer (C) are essentially contained. The carboxyl group-containing polymer contains 0.5% by mass or more of the structural unit (a) and 9% by mass with respect to 100% by mass of the total amount of structural units derived from all the monomers forming the carboxyl group-containing polymer. % Or less, structural unit (b) is 0.5% by mass or more and 25% by mass or less, and structural unit (c) is 55% by mass or more and 99% by mass or less, and the weight average molecular weight is 30,000 to 60, A carboxyl group-containing polymer is disclosed, which is characterized by being 000.

また、特許文献2には、所定の構造で表されるエーテル結合含有化合物を含み、所定のジオール化合物を0〜20質量%、所定の二つの炭素炭素二重結合を有する化合物を1〜20質量%、所定のエポキシ化合物を0〜1質量%含む組成物、及び、このような組成物とアクリル酸とを用いて製造された共重合体についてのシリカスケールの分散能が開示されている。 Further, Patent Document 2 contains an ether bond-containing compound represented by a predetermined structure, and contains 0 to 20% by mass of a predetermined diol compound and 1 to 20% by mass of a compound having two predetermined carbon-carbon double bonds. %, A composition containing 0 to 1% by mass of a predetermined epoxy compound, and a silica-scale dispersibility for a copolymer produced by using such a composition and acrylic acid are disclosed.

特許第6275131号公報Japanese Patent No. 6275131 特開2014−62176号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2014-62176

上述のとおり、従来、洗剤用途に用いられるスルホン酸基含有共重合体が開発され、例えば特許文献1では、カーボンブラックを用いた再汚染防止能が報告されている。しかしながら、各種洗剤の高性能化、コンパクト化が進むなか、洗剤用途に用いられる重合体について、従来の重合体よりも洗浄性能を更に向上させることが求められ、特に、泥等の親水性物質と皮脂や煤等の疎水性物質とが複合的に組み合わさった複合汚れに対する分散性を向上させる技術が求められていた。 As described above, conventionally, sulfonic acid group-containing copolymers used for detergent applications have been developed. For example, Patent Document 1 reports the ability to prevent recontamination using carbon black. However, as various detergents are becoming more sophisticated and compact, it is required that the cleaning performance of polymers used for detergents be further improved as compared with conventional polymers, and in particular, hydrophilic substances such as mud. There has been a demand for a technique for improving dispersibility in complex stains in which hydrophobic substances such as sebum and soot are combined in a complex manner.

本発明は、上記現状に鑑みてなされたものであり、従来の製造方法で得られた重合体よりも、複合汚れに対する分散性に優れるスルホン酸基含有共重合体の製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above situation, and provides a method for producing a sulfonic acid group-containing copolymer, which is superior in dispersibility to complex stains as compared with the polymer obtained by the conventional production method. The purpose.

本発明者は、スルホン酸基含有共重合体の製造方法について種々検討したところ、重合に用いるスルホン酸基含有単量体中の亜硫酸水素塩の含有量を特定の量以下とすることにより、得られる共重合体の複合汚れに対する分散性が向上することを見いだし、上記課題をみごとに解決することができることに想到し、本発明に到達したものである。 The present inventor has studied various methods for producing a sulfonic acid group-containing copolymer, and obtained the results by setting the content of bisulfite in the sulfonic acid group-containing monomer used for polymerization to a specific amount or less. We have found that the dispersibility of the above-mentioned copolymer with respect to complex stains is improved, and have arrived at the idea that the above-mentioned problems can be solved brilliantly, and have reached the present invention.

すなわち本発明は、スルホン酸基含有共重合体を製造する方法であって、上記製造方法は、スルホン酸基含有単量体(A)、エーテル結合含有単量体(B)、及び、カルボキシル基含有単量体(C)を含む単量体組成物を重合する工程を含み、上記スルホン酸基含有単量体(A)中の亜硫酸水素塩の含有量が18000ppm以下であるスルホン酸基含有共重合体の製造方法である。 That is, the present invention is a method for producing a sulfonic acid group-containing copolymer, wherein the production method is a sulfonic acid group-containing monomer (A), an ether bond-containing monomer (B), and a carboxyl group. A sulfonic acid group-containing compound in which the content of hydrogen sulfite in the sulfonic acid group-containing monomer (A) is 18,000 ppm or less, which comprises a step of polymerizing a monomer composition containing the containing monomer (C). This is a method for producing a polymer.

上記スルホン酸基含有単量体(A)は、下記式(1); The sulfonic acid group-containing monomer (A) has the following formula (1);

Figure 2020169255
Figure 2020169255

(式中、Rは、水素原子又はメチル基を表す。Rは、CH基、CHCH基又は直接結合を表す。)で表されるエポキシ化合物と亜硫酸水素塩との反応により得られたものであることが好ましい。 (In the formula, R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group. R 2 represents CH 2 , CH 2 CH 2 or a direct bond.) By the reaction of the epoxy compound represented by the hydrogen sulfite. It is preferably obtained.

上記スルホン酸基含有単量体(A)は、下記式(2); The sulfonic acid group-containing monomer (A) has the following formula (2);

Figure 2020169255
Figure 2020169255

(式中、Rは、水素原子又はメチル基を表す。Rは、CH基、CHCH基又は直接結合を表す。R、Rは、水酸基又は−SOZを表し、Zは水素原子、金属原子、アンモニウム基又は有機アミン基を表す。但し、R、Rのいずれか一方は、−SOZを表し、他方は、水酸基を表す。)で表される構造であることが好ましい。 (In the formula, R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group. R 2 represents CH 2 , CH 2 CH 2 or a direct bond. R 3 , R 4 represents a hydroxyl group or -SO 3 Z. , Z represents a hydrogen atom, a metal atom, an ammonium group or an organic amine group. However, one of R 3 and R 4 represents -SO 3 Z, and the other represents a hydroxyl group). It is preferably a structure.

上記エーテル結合含有単量体(B)は、下記式(3); The ether bond-containing monomer (B) has the following formula (3);

Figure 2020169255
Figure 2020169255

(式中、Rは、水素原子又はメチル基を表す。Rは、CH基、CHCH基又は直接結合を表す。Xは、水酸基、下記式(4)で表される基、又は、下記式(5)で表される基を表す。Yは、水酸基、下記式(4)で表される基、又は、下記式(5)で表される基を表す。但し、X、Yのいずれか一方は、水酸基を表し、他方は、下記式(4)で表される基、又は、下記式(5)で表される基を表す。) (In the formula, R 5 represents a hydrogen atom or a methyl group. R 6 represents CH 2 group, CH 2 CH 2 group or a direct bond. X is a hydroxyl group, a group represented by the following formula (4). , Or a group represented by the following formula (5). Y represents a hydroxyl group, a group represented by the following formula (4), or a group represented by the following formula (5), except that X. , Y represents a hydroxyl group, and the other represents a group represented by the following formula (4) or a group represented by the following formula (5).)

Figure 2020169255
Figure 2020169255

(式中、Rは、同一又は異なって、炭素数2〜4のアルキレン基を表す。nは、オキシアルキレン基(−O−R−)の平均付加モル数であって、0〜5の数を表す。R、R、R10は、同一又は異なって、炭素数1〜4のアルキル基を表す。)で表される構造であることが好ましい。 (Wherein, R 7 are the same or different, .n representing an alkylene group having 2 to 4 carbon atoms, oxyalkylene groups (-O-R 7 - an average molar number of addition), 0-5 R 8 , R 9 , and R 10 are the same or different, and preferably have a structure represented by an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.

本発明のスルホン酸基含有共重合体の製造方法は、上述の構成よりなり、得られるスルホン酸基含有共重合体は、従来の製造方法で得られた重合体よりも複合汚れに対する分散性に優れるため、洗剤添加剤等の原料等に好適に用いることができる。 The method for producing a sulfonic acid group-containing copolymer of the present invention has the above-mentioned structure, and the obtained sulfonic acid group-containing copolymer has a higher dispersibility in complex stains than the polymer obtained by the conventional production method. Since it is excellent, it can be suitably used as a raw material such as a detergent additive.

以下に本発明の好ましい形態について具体的に説明するが、本発明は以下の記載のみに限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲において適宜変更して適用することができる。なお、以下に記載される本発明の個々の好ましい形態を2又は3以上組み合わせた形態も、本発明の好ましい形態に該当する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be specifically described, but the present invention is not limited to the following description, and can be appropriately modified and applied without changing the gist of the present invention. A form in which two or three or more of the individual preferred forms of the present invention described below are combined also falls under the preferred form of the present invention.

本発明のスルホン酸基含有共重合体の製造方法は、スルホン酸基含有単量体(A)、エーテル結合含有単量体(B)、及び、カルボキシル基含有単量体(C)を含む単量体組成物を重合する工程を含み、上記スルホン酸基含有単量体(A)中の亜硫酸水素塩の含有量が18000ppm以下である。亜硫酸水素塩は、重合工程において連鎖移動剤として作用するため、単量体成分中の亜硫酸水素塩の含有量を特定の量以下とすることにより、予期せぬ連鎖移動反応を充分に抑制し、分子量が小さい共重合体の生成や亜硫酸水素塩に由来する不純物量を充分に抑制することができる。これにより、得られる共重合体の複合汚れに対する分散性を向上させることができる。
スルホン酸基含有単量体(A)中の亜硫酸水素塩の含有量として好ましくは15000 ppm以下であり、より好ましくは13000ppm以下であり、更に好ましくは11000ppm以下である。
また、スルホン酸基含有単量体(A)中の亜硫酸水素塩の含有量の下限値は特に制限されないが、通常、10ppm以上であり、100ppm以上であっても、1000ppm以上であってもよい。
上記スルホン酸基含有単量体(A)中の亜硫酸水素塩の含有量は、実施例に記載の方法により測定することができる。
The method for producing a sulfonic acid group-containing copolymer of the present invention simply comprises a sulfonic acid group-containing monomer (A), an ether bond-containing monomer (B), and a carboxyl group-containing monomer (C). The content of the hydrogen sulfite in the sulfonic acid group-containing monomer (A) includes a step of polymerizing the polymer composition, and is 18,000 ppm or less. Since bisulfite acts as a chain transfer agent in the polymerization step, by setting the content of bisulfite in the monomer component to a specific amount or less, unexpected chain transfer reactions can be sufficiently suppressed. It is possible to sufficiently suppress the formation of a copolymer having a small molecular weight and the amount of impurities derived from bisulfite. Thereby, the dispersibility of the obtained copolymer with respect to the composite stain can be improved.
The content of hydrogen sulfite in the sulfonic acid group-containing monomer (A) is preferably 15,000 ppm or less, more preferably 13,000 ppm or less, and further preferably 11,000 ppm or less.
The lower limit of the content of hydrogen sulfite in the sulfonic acid group-containing monomer (A) is not particularly limited, but is usually 10 ppm or more, and may be 100 ppm or more or 1000 ppm or more. ..
The content of hydrogen sulfite in the sulfonic acid group-containing monomer (A) can be measured by the method described in Examples.

上記スルホン酸基含有共重合体の製造方法は、上記単量体組成物を重合する工程を含むものであれば特に制限されないが、上記重合工程は、亜硫酸水素塩の含有量が18000ppm以下であるスルホン酸基含有単量体(A)、エーテル結合含有単量体(B)、及び、カルボキシル基含有単量体(C)を混合する工程を含むものであることが好ましい。 The method for producing the sulfonic acid group-containing copolymer is not particularly limited as long as it includes a step of polymerizing the above-mentioned monomer composition, but the above-mentioned polymerization step has a hydrogen sulfite content of 18,000 ppm or less. It preferably includes a step of mixing the sulfonic acid group-containing monomer (A), the ether bond-containing monomer (B), and the carboxyl group-containing monomer (C).

上記亜硫酸水素塩としては特に制限されないが、亜硫酸水素ナトリウム、亜硫酸水素カリウム等の亜硫酸水素のアルカリ金属塩;亜硫酸水素のアンモニウム又は有機アミンとの塩等が挙げられる。有機アミンとしては、モノエタノールアミン、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挙げられる。
亜硫酸水素塩として好ましくは亜硫酸水素ナトリウム、亜硫酸水素カリウムである。
The hydrogen sulfite is not particularly limited, and examples thereof include alkali metal salts of hydrogen bisulfite such as sodium hydrogen sulfite and potassium hydrogen sulfite; salts of hydrogen sulfite with ammonium or organic amines, and the like. Examples of the organic amine include alkanolamines such as monoethanolamine, diethanolamine and triethanolamine; triethylamine and the like.
The hydrogen sulfite is preferably sodium bisulfite or potassium bisulfite.

上記重合工程における単量体組成物中のスルホン酸基含有単量体(A)の含有割合は、全単量体100モル%に対して、1〜30モル%であることが好ましい。これにより得られる共重合体を洗剤ビルダー等として使用した場合に、該共重合体と汚れ成分との相互作用が良好なものとなるため、該重合体と相互作用した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。スルホン酸基含有単量体(A)の含有割合としてより好ましくは2〜25モル%であり、更に好ましくは3〜20モル%であり、一層好ましくは4〜15モル%であり、特に好ましくは5〜10モル%である。 The content ratio of the sulfonic acid group-containing monomer (A) in the monomer composition in the above polymerization step is preferably 1 to 30 mol% with respect to 100 mol% of all the monomers. When the copolymer thus obtained is used as a detergent builder or the like, the interaction between the copolymer and the stain component becomes good, so that the stain component particles interacting with the polymer are dispersed. It is possible to exert the ability to prevent recontamination. The content ratio of the sulfonic acid group-containing monomer (A) is more preferably 2 to 25 mol%, further preferably 3 to 20 mol%, still more preferably 4 to 15 mol%, and particularly preferably. It is 5 to 10 mol%.

上記重合工程における単量体組成物中のエーテル結合含有単量体(B)の含有割合は、全単量体100モル%に対して、0.1〜10モル%であることが好ましい。これにより得られる共重合体を洗剤ビルダー等として使用した場合に、該共重合体と汚れ成分との相互作用が良好なものとなるため、該重合体と相互作用した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。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。エーテル結合含有単量体(B)の含有割合としてより好ましくは0.5〜8モル%であり、更に好ましくは1〜6モル%であり、一層好ましくは1.5〜5モル%であり、特に好ましくは2〜4モル%である。 The content ratio of the ether bond-containing monomer (B) in the monomer composition in the above polymerization step is preferably 0.1 to 10 mol% with respect to 100 mol% of all the monomers. When the copolymer thus obtained is used as a detergent builder or the like, the interaction between the copolymer and the stain component becomes good, so that the stain component particles interacting with the polymer are dispersed. It is possible to exert the ability to prevent recontamination. In addition, a remarkable effect of improving compatibility with a surfactant can be obtained. The content ratio of the ether bond-containing monomer (B) is more preferably 0.5 to 8 mol%, further preferably 1 to 6 mol%, still more preferably 1.5 to 5 mol%. Particularly preferably, it is 2 to 4 mol%.

上記重合工程における単量体組成物中のカルボキシル基含有単量体(C)の含有割合は、全単量体100モル%に対して、60〜99モル%であることが好ましい。これにより得られる共重合体を洗剤ビルダー等として使用した場合に、該共重合体と汚れ成分との相互作用が良好なものとなるため、該重合体と相互作用した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。カルボキシル基含有単量体(C)の含有割合としてより好ましくは70〜98モル%であり、更に好ましくは75〜97モル%であり、一層好ましくは80〜96モル%であり、特に好ましくは85〜95モル%である。 The content ratio of the carboxyl group-containing monomer (C) in the monomer composition in the above polymerization step is preferably 60 to 99 mol% with respect to 100 mol% of all the monomers. When the copolymer thus obtained is used as a detergent builder or the like, the interaction between the copolymer and the stain component becomes good, so that the stain component particles interacting with the polymer are dispersed. It is possible to exert the ability to prevent recontamination. The content ratio of the carboxyl group-containing monomer (C) is more preferably 70 to 98 mol%, further preferably 75 to 97 mol%, still more preferably 80 to 96 mol%, and particularly preferably 85. ~ 95 mol%.

上記重合工程における単量体組成物は、スルホン酸基含有単量体(A)、エーテル結合含有単量体(B)、及び、カルボキシル基含有単量体(C)以外のその他の単量体(E)を含んでいてもよい。単量体組成物中のその他の単量体(E)の含有割合は、全単量体100モル%に対して、0〜10モル%であることが好ましい。より好ましくは0〜5モル%であり、更に好ましくは0〜3モル%であり、最も好ましくは0モル%である。 The monomer composition in the above polymerization step includes a sulfonic acid group-containing monomer (A), an ether bond-containing monomer (B), and other monomers other than the carboxyl group-containing monomer (C). (E) may be included. The content ratio of the other monomer (E) in the monomer composition is preferably 0 to 10 mol% with respect to 100 mol% of all the monomers. It is more preferably 0 to 5 mol%, further preferably 0 to 3 mol%, and most preferably 0 mol%.

<スルホン酸基含有単量体(A)>
スルホン酸基含有単量体(A)は、スルホン酸(塩)基とエチレン性不飽和炭化水素基を有するものであれば、特に制限されず、例えば、3−(メタ)アリルオキシ−2−ヒドロキシプロパンスルホン酸、2−(メタ)アリルオキシエチレンスルホン酸、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸、p−スチレンスルホン酸、α−メチル−p−スチレンスルホン酸、ビニルスルホン酸、ビニルスルファミン酸、(メタ)アリルスルホン酸、イソプレンスルホン酸、4−(アリルオキシ)ベンゼンスルホン酸、1−メチル−2−プロペン−1−スルホン酸、1,1−ジメチル−2−プロペン−1−スルホン酸、3−ブテン−1−スルホン酸、1−ブテン−3−スルホン酸、2−アクリルアミド−1−メチルプロパンスルホン酸、2−アクリルアミドプロパンスルホン酸、2−アクリルアミド−n−ブタンスルホン酸、2−アクリルアミド−2−フェニルプロパンスルホン酸、2−((メタ)アクリロイルオキシ)エタンスルホン酸等の不飽和スルホン酸及びこれらの塩等が挙げられる。
<Sulfonic acid group-containing monomer (A)>
The sulfonic acid group-containing monomer (A) is not particularly limited as long as it has a sulfonic acid (salt) group and an ethylenically unsaturated hydrocarbon group, and is, for example, 3- (meth) allyloxy-2-hydroxy. Propane sulfonic acid, 2- (meth) allyloxyethylene sulfonic acid, 2-acrylamide-2-methylpropane sulfonic acid, p-styrene sulfonic acid, α-methyl-p-styrene sulfonic acid, vinyl sulfonic acid, vinyl sulfamic acid, (Meta) allyl sulfonic acid, isoprene sulfonic acid, 4- (allyloxy) benzene sulfonic acid, 1-methyl-2-propen-1-sulfonic acid, 1,1-dimethyl-2-propen-1-sulfonic acid, 3- Buten-1-sulfonic acid, 1-buten-3-sulfonic acid, 2-acrylamide-1-methylpropanesulfonic acid, 2-acrylamidepropanesulfonic acid, 2-acrylamide-n-butanesulfonic acid, 2-acrylamide-2- Examples thereof include unsaturated sulfonic acids such as phenylpropanesulfonic acid and 2-((meth) acryloyloxy) ethanesulfonic acid, and salts thereof.

スルホン酸基含有単量体(A)としては下記式(2); The sulfonic acid group-containing monomer (A) has the following formula (2);

Figure 2020169255
Figure 2020169255

(式中、Rは、水素原子又はメチル基を表す。Rは、CH基、CHCH基又は直接結合を表す。R、Rは、水酸基又は−SOZを表し、Zは水素原子、金属原子、アンモニウム基又は有機アミン基を表す。但し、R、Rのいずれか一方は、−SOZを表し、他方は、水酸基を表す。)で表される構造であることが好ましい。
上記式(2)において、Rが直接結合である場合とは、式(2)のHC=C(R)−R−O−が、HC=C(R)−O−で表されることを意味する。
上記式(2)において、Rは、好ましくは水素原子である。Rは、好ましくはCH基である。
(In the formula, R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group. R 2 represents CH 2 , CH 2 CH 2 or a direct bond. R 3 , R 4 represents a hydroxyl group or -SO 3 Z. , Z represents a hydrogen atom, a metal atom, an ammonium group or an organic amine group. However, one of R 3 and R 4 represents -SO 3 Z, and the other represents a hydroxyl group). It is preferably a structure.
In the above equation (2), when R 2 is a direct bond, H 2 C = C (R 1 ) −R 2 −O− in the equation (2) is H 2 C = C (R 1 ) −. It means that it is represented by O-.
In the above formula (2), R 1 is preferably a hydrogen atom. R 2 is preferably CH 2 groups.

上記Zは水素原子、金属原子、アンモニウム基又は有機アミン基を表し、Zが金属原子、アンモニウム基又は有機アミン基の場合は、−SOZは、スルホン酸の金属塩、アンモニウム塩又は有機アミン塩を表す。
上記Zにおける金属原子としては、例えば、リチウム、ナトリウム、カリウム等のアルカリ金属原子;マグネシウム、カルシウム等のアルカリ土類金属原子;アルミニウム、鉄等が挙げられる。
上記有機アミン基としては、モノエタノールアミン、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;モノエチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン等のアルキルアミン;エチレンジアミン、トリエチレンジアミン等のポリアミン等が挙げられる。
Zとしては、好ましくは、水素原子、アルカリ金属原子、アンモニウム基であり、より好ましくは、水素原子、ナトリウム、カリウムであり、更に好ましくは、水素原子、ナトリウムである。
The above Z represents a hydrogen atom, a metal atom, an ammonium group or an organic amine group, and when Z is a metal atom, an ammonium group or an organic amine group, -SO 3 Z is a metal salt, an ammonium salt or an organic amine of a sulfonic acid. Represents salt.
Examples of the metal atom in Z include alkali metal atoms such as lithium, sodium and potassium; alkaline earth metal atoms such as magnesium and calcium; aluminum and iron.
Examples of the organic amine group include alkanolamines such as monoethanolamine, diethanolamine and triethanolamine; alkylamines such as monoethylamine, diethylamine and triethylamine; and polyamines such as ethylenediamine and triethylenediamine.
Z is preferably a hydrogen atom, an alkali metal atom, or an ammonium group, more preferably a hydrogen atom, sodium, or potassium, and even more preferably a hydrogen atom or sodium.

スルホン酸基含有単量体(A)としてより好ましくは、3−(メタ)アリルオキシ−2−ヒドロキシプロパンスルホン酸及びその塩であり、特に好ましくは、3−アリルオキシ−2−ヒドロキシプロパンスルホン酸及びそのナトリウム塩である。 The sulfonic acid group-containing monomer (A) is more preferably 3- (meth) allyloxy-2-hydroxypropanesulfonic acid and a salt thereof, and particularly preferably 3-allyloxy-2-hydroxypropanesulfonic acid and its salt. It is a sodium salt.

上記スルホン酸基含有単量体(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。また、市販品を使用してもよいが、下記式(1); The method for preparing the sulfonic acid group-containing monomer (A) is not particularly limited, and the sulfonic acid group-containing monomer (A) can be prepared by any suitable method. Further, a commercially available product may be used, but the following formula (1);

Figure 2020169255
Figure 2020169255

(式中、Rは、水素原子又はメチル基を表す。Rは、CH基、CHCH基又は直接結合を表す。)で表されるエポキシ化合物と亜硫酸水素塩との反応により得られたものであることが好ましい。
上記式(1)におけるR、Rの好ましい形態は、上記式(2)におけるR、Rの好ましい形態と同様である。
(In the formula, R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group. R 2 represents CH 2 , CH 2 CH 2 or a direct bond.) By the reaction of the epoxy compound represented by the hydrogen sulfite. It is preferably obtained.
A preferred embodiment of R 1, R 2 in the formula (1) are the same as the preferred embodiment of R 1, R 2 in the formula (2).

上記式(1)で表されるエポキシ化合物として具体的には、(メタ)アリルグリシジルエーテル、グリシジルビニルエーテル、グリシジルイソプロペニルエーテル等が挙げられる。好ましくは(メタ)アリルグリシジルエーテル、グリシジルビニルエーテルであり、更に好ましくは(メタ)アリルグリシジルエーテルであり、最も好ましくはアリルグリシジルエーテルである。 Specific examples of the epoxy compound represented by the above formula (1) include (meth) allyl glycidyl ether, glycidyl vinyl ether, and glycidyl isopropenyl ether. It is preferably (meth) allyl glycidyl ether or glycidyl vinyl ether, more preferably (meth) allyl glycidyl ether, and most preferably allyl glycidyl ether.

上記式(1)で表されるエポキシ化合物と亜硫酸水素塩との反応における亜硫酸水素塩の使用量は、式(1)で表されるエポキシ化合物1モルに対して0.8〜1.5モルであることが好ましい。これにより、充分にスルホン化反応を進行させることができる。より好ましくは0.85〜1.3モルであり、更に好ましくは0.9〜1.1モルである。
スルホン酸基含有単量体(A)を上記の方法により製造する場合、スルホン化を充分に進行させる観点から、所定量の亜硫酸水素塩を用いることが好ましく、このような場合、得られるスルホン酸基含有単量体(A)中に亜硫酸水素塩が残存しやすくなるが、例えば、得られたスルホン酸基含有単量体(A)中の亜硫酸水素塩が1000〜18000ppmであれば、スルホン酸基含有単量体(A)におけるスルホン化率が充分に高いものであって、かつ、スルホン酸基含有単量体(A)をスルホン酸基含有共重合体の製造に用いた場合に得られる共重合体が複合汚れに対する分散性に優れることとなる。
The amount of bisulfite used in the reaction between the epoxy compound represented by the above formula (1) and the hydrogen sulfite is 0.8 to 1.5 mol with respect to 1 mol of the epoxy compound represented by the formula (1). Is preferable. This allows the sulfonation reaction to proceed sufficiently. It is more preferably 0.85 to 1.3 mol, still more preferably 0.9 to 1.1 mol.
When the sulfonic acid group-containing monomer (A) is produced by the above method, it is preferable to use a predetermined amount of hydrogen sulfite from the viewpoint of sufficiently advancing sulfonate. In such a case, the obtained sulfonic acid The hydrogen sulfite tends to remain in the group-containing monomer (A). For example, if the hydrogen sulfite in the obtained sulfonic acid group-containing monomer (A) is 1000 to 18,000 ppm, the sulfonic acid It is obtained when the sulfonate rate of the group-containing monomer (A) is sufficiently high and the sulfonic acid group-containing monomer (A) is used for producing a sulfonic acid group-containing copolymer. The copolymer has excellent dispersibility in complex stains.

亜硫酸水素塩の含有量が18000ppm以下であるスルホン酸基含有単量体(A)を得る方法は特に制限されず、亜硫酸水素塩の含有量の少ないスルホン酸基含有単量体(A)の市販品を選択すること、上記式(1)で表されるエポキシ化合物と亜硫酸水素塩との反応における亜硫酸水素塩の使用量を調整すること、スルホン酸基含有単量体(A)について精製等を行って亜硫酸水素塩の含有量を低減すること等が挙げられる。
スルホン酸基含有単量体(A)の精製方法は特に制限されないが、例えば、晶析する方法等が挙げられる。
The method for obtaining the sulfonic acid group-containing monomer (A) having a hydrogen sulfite content of 18,000 ppm or less is not particularly limited, and a sulfonic acid group-containing monomer (A) having a low hydrogen sulfite content is commercially available. Select a product, adjust the amount of bisulfite used in the reaction between the epoxy compound represented by the above formula (1) and bisulfite, purify the sulfonic acid group-containing monomer (A), etc. For example, the content of bisulfite may be reduced.
The method for purifying the sulfonic acid group-containing monomer (A) is not particularly limited, and examples thereof include a method for crystallization.

<エーテル結合含有単量体(B)>
エーテル結合含有単量体(B)は、エーテル結合とエチレン性不飽和炭化水素基とを有し、スルホン酸(塩)基を有しないものであれば、特に制限されないが、下記式(3);
<Ether bond-containing monomer (B)>
The ether bond-containing monomer (B) is not particularly limited as long as it has an ether bond and an ethylenically unsaturated hydrocarbon group and does not have a sulfonic acid (salt) group, but the following formula (3) ;

Figure 2020169255
Figure 2020169255

(式中、Rは、水素原子又はメチル基を表す。Rは、CH基、CHCH基又は直接結合を表す。Xは、水酸基、下記式(4)で表される基、又は、下記式(5)で表される基を表す。Yは、水酸基、下記式(4)で表される基、又は、下記式(5)で表される基を表す。但し、X、Yのいずれか一方は、水酸基を表し、他方は、下記式(4)で表される基、又は、下記式(5)で表される基を表す。) (In the formula, R 5 represents a hydrogen atom or a methyl group. R 6 represents CH 2 group, CH 2 CH 2 group or a direct bond. X is a hydroxyl group, a group represented by the following formula (4). , Or a group represented by the following formula (5). Y represents a hydroxyl group, a group represented by the following formula (4), or a group represented by the following formula (5), except that X. , Y represents a hydroxyl group, and the other represents a group represented by the following formula (4) or a group represented by the following formula (5).)

Figure 2020169255
Figure 2020169255

(式中、Rは、同一又は異なって、炭素数2〜4のアルキレン基を表す。nは、オキシアルキレン基(−O−R−)の平均付加モル数であって、0〜5の数を表す。R、R、R10は、同一又は異なって、炭素数1〜4のアルキル基を表す。)で表される構造であることが好ましい。
上記式(3)において、HC=C(R)−R−は、Rがメチル基、RがCH基の場合はメタリル基;Rがメチル基、RがCHCH基の場合はイソプレニル基;Rがメチル基、Rが直接結合の場合はイソプロペニル基;Rが水素原子、RがCH基の場合はアリル基;Rが水素原子、RがCHCH基の場合はブテニル基;Rが水素原子、Rが直接結合の場合はビニル基を表す。
C=C(R)−R−としては、イソプレニル基、メタリル基、アリル基、ビニル基が好ましい。重合性を高める観点からは、イソプレニル基、メタリル基、アリル基がより好ましく、イソプレニル基、メタリル基が更に好ましい。
(Wherein, R 7 are the same or different, .n representing an alkylene group having 2 to 4 carbon atoms, oxyalkylene groups (-O-R 7 - an average molar number of addition), 0-5 R 8 , R 9 , and R 10 are the same or different, and preferably have a structure represented by an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.
In the above formula (3), H 2 C = C (R 5 ) -R 6- is a metallic group when R 5 is a methyl group and R 6 is a CH 2 group; R 5 is a methyl group and R 6 is a CH. for 2 CH 2 group isoprenyl group; R 5 is a methyl group, an isopropenyl group if R 6 is a direct bond; R 5 is a hydrogen atom, if R 6 is a CH 2 group allyl group; the R 5 hydrogen When the atom, R 6 is CH 2 CH 2 groups, it represents a butenyl group; when R 5 is a hydrogen atom and R 6 is a direct bond, it represents a vinyl group.
H 2 C = C (R 5 ) -R 6 - The, isoprenyl group, a methallyl group, an allyl group, a vinyl group is preferable. From the viewpoint of enhancing the polymerizable property, an isoprenyl group, a metalyl group and an allyl group are more preferable, and an isoprenyl group and a metalyl group are further preferable.

上記式(3)におけるX、Yは、水酸基、上記式(4)で表される基、又は、上記式(5)で表される基を表し、X、Yのいずれか一方は、水酸基を表し、他方は、式(4)で表される基、又は、式(5)で表される基を表す。 X and Y in the above formula (3) represent a hydroxyl group, a group represented by the above formula (4), or a group represented by the above formula (5), and either one of X and Y represents a hydroxyl group. The other represents the group represented by the formula (4) or the group represented by the formula (5).

上記式(4)、(5)におけるRは、同一又は異なって、炭素数2〜4のアルキレン基を表す。炭素数2〜4のアルキレン基としては、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基等が挙げられる。また、エーテル結合含有単量体(A)の重合性を良好にする観点から、エチレン基、プロピレン基等の炭素数2〜3のアルキレン基が好ましい。上記アルキレン基としては、1種又は2種以上を用いることができる。
上記式(4)、(5)におけるnは、オキシアルキレン基(−O−R−)の平均付加モル数であり、0〜5の数を表す。泥汚れ洗浄力の点から、nは、0〜4が好ましく、0〜3がより好ましく、0〜2が更に好ましく、0〜1が特に好ましく、0が最も好ましい。
R 7 in the above formulas (4) and (5) represents the same or different alkylene group having 2 to 4 carbon atoms. Examples of the alkylene group having 2 to 4 carbon atoms include an ethylene group, a propylene group and a butylene group. Further, from the viewpoint of improving the polymerizable property of the ether bond-containing monomer (A), an alkylene group having 2 to 3 carbon atoms such as an ethylene group and a propylene group is preferable. As the alkylene group, one kind or two or more kinds can be used.
N in the formula (4), (5), the oxyalkylene group (-O-R 7 -) is the average mole number of added, represents a number of 0 to 5. From the viewpoint of mud stain detergency, n is preferably 0 to 4, more preferably 0 to 3, further preferably 0 to 2, particularly preferably 0 to 1, and most preferably 0.

上記式(4)、(5)におけるR、R、R10は、同一又は異なって、炭素数1〜4のアルキル基を表す。炭素数1〜4のアルキル基としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、t−ブチル基等が挙げられる。当該炭素数1〜4のアルキル基は水素原子が置換基により置換されていてもよい。置換基としては、アミノ基、ヒドロキシル基等が挙げられる。炭素数1〜4のアルキル基の中でも、得られる重合体の再汚染防止能を向上させる観点から、メチル基、エチル基、ブチル基が好ましく、ブチル基がより好ましい。 R 8 , R 9 , and R 10 in the above formulas (4) and (5) represent alkyl groups having 1 to 4 carbon atoms, which are the same or different from each other. Examples of the alkyl group having 1 to 4 carbon atoms include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, an isobutyl group, a t-butyl group and the like. The hydrogen atom of the alkyl group having 1 to 4 carbon atoms may be substituted with a substituent. Examples of the substituent include an amino group, a hydroxyl group and the like. Among the alkyl groups having 1 to 4 carbon atoms, a methyl group, an ethyl group and a butyl group are preferable, and a butyl group is more preferable, from the viewpoint of improving the recontamination prevention ability of the obtained polymer.

また、上記式(5)におけるR及びR10は、それぞれ結合して環状構造を形成してもよい。この場合、環状構造が安定する点で、窒素原子、R及びR10で形成される環状構造は3〜7員環であること、すなわちR及びR10の合計炭素数が2〜6であることが好ましい。 Further, R 9 and R 10 in the above formula (5) may be combined with each other to form a cyclic structure. In this case, the cyclic structure formed by the nitrogen atom, R 9 and R 10 is a 3- to 7-membered ring, that is, the total number of carbon atoms of R 9 and R 10 is 2 to 6 in that the cyclic structure is stable. It is preferable to have.

上記XとYの組合せとしては、Xが水酸基、Yが上記式(4)で表される基;Xが水酸基、Yが上記式(5)で表される基;Xが上記式(4)で表される基、Yが水酸基;Xが上記式(5)で表される基、Yが水酸基が挙げられる。再汚染防止能向上の点から、好ましくはXが水酸基、Yが上記式(4)で表される基;Xが水酸基、Yが上記式(5)で表される基であり、より好ましくはXが水酸基、Yが上記式(4)で表される基である。 As a combination of X and Y, X is a hydroxyl group, Y is a group represented by the above formula (4); X is a hydroxyl group, Y is a group represented by the above formula (5); X is the above formula (4). The group represented by, Y is a hydroxyl group; X is a group represented by the above formula (5), and Y is a hydroxyl group. From the viewpoint of improving the ability to prevent recontamination, X is preferably a hydroxyl group and Y is a group represented by the above formula (4); X is a hydroxyl group and Y is a group represented by the above formula (5), more preferably. X is a hydroxyl group and Y is a group represented by the above formula (4).

上記エーテル結合含有単量体(B)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、例えば、炭素−炭素二重結合とエポキシ環を有する化合物のエポキシ環に、炭素数1〜4のアルキル基と水酸基及び/又はアミノ基を有する化合物の該水酸基及び/又はアミノ基を反応することにより製造する方法等が簡便な方法として挙げられる。上記炭素−炭素二重結合とエポキシ環を有する化合物としては、(メタ)アリルグリシジルエーテル、グリシジルビニルエーテル等が挙げられる。上記炭素数1〜4のアルキル基と水酸基及び/又はアミノ基を有する化合物としては、メタノール、エタノール、イソプロパノール、n−ブタノール、ジn−イソプロピルアミン、ジn−ブチルアミン等が挙げられる。上記反応は、無触媒で行っても良いが、三フッ化ホウ素等の酸性触媒や、水酸化ナトリウムや水酸化カリウム等の塩基性触媒の存在下で行っても構わない。 The method for preparing the ether bond-containing monomer (B) is not particularly limited, and the ether bond-containing monomer (B) can be prepared by any suitable method. As such a preparation method, for example, the epoxy ring of a compound having a carbon-carbon double bond and an epoxy ring has an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms and a hydroxyl group and / or the hydroxyl group and / or the hydroxyl group of the compound having an amino group. Alternatively, a method of producing by reacting an amino group or the like can be mentioned as a simple method. Examples of the compound having a carbon-carbon double bond and an epoxy ring include (meth) allyl glycidyl ether and glycidyl vinyl ether. Examples of the compound having an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms and a hydroxyl group and / or an amino group include methanol, ethanol, isopropanol, n-butanol, din-isopropylamine, and din-butylamine. The above reaction may be carried out without a catalyst, but may be carried out in the presence of an acidic catalyst such as boron trifluoride or a basic catalyst such as sodium hydroxide or potassium hydroxide.

<カルボキシル基含有単量体(C)>
上記カルボキシル基含有単量体(C)は、カルボキシル基又はその塩の基とエチレン性不飽和炭化水素基とを有するものであれば特に制限されないが、不飽和モノカルボン酸系単量体や不飽和ジカルボン酸系単量体等が好適であり、不飽和モノカルボン酸系単量体としては、例えば、(メタ)アクリル酸、クロトン酸、チグリン酸、3−メチルクロトン酸、2−メチル−2−ペンテン酸、イタコン酸等;これらの1価金属塩、2価金属塩、アンモニウム塩、有機アミン塩が好ましい。
<Carboxylic group-containing monomer (C)>
The carboxyl group-containing monomer (C) is not particularly limited as long as it has a carboxyl group or a salt group thereof and an ethylenically unsaturated hydrocarbon group, but is not particularly limited as long as it has an unsaturated monocarboxylic acid-based monomer or an unsaturated hydrocarbon group. Saturated dicarboxylic acid-based monomers and the like are suitable, and examples of the unsaturated monocarboxylic acid-based monomer include (meth) acrylic acid, crotonic acid, tigric acid, 3-methylcrotonic acid, and 2-methyl-2. -Pentenoic acid, itaconic acid and the like; these monovalent metal salts, divalent metal salts, ammonium salts and organic amine salts are preferable.

上記不飽和ジカルボン酸系単量体としては、例えば、マレイン酸、イタコン酸、メサコン酸、シトラコン酸、フマル酸等や、それらの1価金属塩、2価金属塩、アンモニウム塩及び有機アミン塩等、それらの無水物、又は、ハーフエステルが好ましい。
上記カルボキシル基含有単量体(C)としては、(メタ)アクリル酸(塩)、マレイン酸(塩)が好ましく、より好ましくは(メタ)アクリル酸(塩)であり、特に好ましくはアクリル酸(塩)である。
カルボキシル基含有単量体(C)の塩としては、特に制限されないが、上記式(2)のZについて述べた金属塩、アンモニウム塩又は有機アミン塩が挙げられる。好ましくはナトリウム、カリウム等のアルカリ金属塩である。
Examples of the unsaturated dicarboxylic acid-based monomer include maleic acid, itaconic acid, mesaconic acid, citraconic acid, fumaric acid and the like, monovalent metal salts, divalent metal salts, ammonium salts and organic amine salts thereof. , Their anhydrides, or half esters are preferred.
As the carboxyl group-containing monomer (C), (meth) acrylic acid (salt) and maleic acid (salt) are preferable, (meth) acrylic acid (salt) is more preferable, and acrylic acid (salt) is particularly preferable. Salt).
The salt of the carboxyl group-containing monomer (C) is not particularly limited, and examples thereof include the metal salt, ammonium salt, and organic amine salt described for Z in the above formula (2). Alkali metal salts such as sodium and potassium are preferable.

上述のとおり、重合工程における単量体組成物は、スルホン酸基含有単量体(A)、エーテル結合含有単量体(B)、及び、カルボキシル基含有単量体(C)以外のその他の単量体(E)を含んでいてもよく、その他の単量体(E)としては、具体的には、(メタ)アリルアルコール、イソプレノール等の不飽和アルコールにアルキレンオキサイドを付加した単量体、アルコキシ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;ビニルピリジン、ビニルイミダゾール等の複素環式芳香族炭化水素基を有するビニル芳香族系単量体;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等のジアルキルアミノアルキル(メタ)アクリレート、ジメチルアミノエチルアクリルアミド、ジメチルアミノエチルメタクリルアミド、ジメチルアミノプロピルアクリルアミド等のジアルキルアミノアルキル(メタ)アクリルアミド、ジアリルアミン、ジアリルジメチルアミン等のジアリルアルキルアミン等のアリルアミン等のアミノ基含有単量体及びこれらの四級化物;N−ビニルピロリドン、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−ビニル単量体;(メタ)アクリルアミド、N,N−ジメチルアクリルアミド、N−イソプロピルアクリルアミド等のアミド系単量体;(メタ)アリルアルコール、イソプレノール等の水酸基含有単量体;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)アクリレート等の(メタ)アクリル酸アルキルエステル系単量体;2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシヘキシル(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリル酸ヒドロキシアルキル系単量体;スチレン、インデン、ビニルアニリン等のビニルアリール単量体;イソブチレン、酢酸ビニル等が挙げられる。
なお、上記四級化物は、上記アミノ基含有単量体に通常用いられる四級化剤を反応させることによって得られるものである。上記四級化剤としては、ハロゲン化アルキル、ジアルキル硫酸等が挙げられる。
As described above, the monomer composition in the polymerization step includes the sulfonic acid group-containing monomer (A), the ether bond-containing monomer (B), and other than the carboxyl group-containing monomer (C). The monomer (E) may be contained, and as the other monomer (E), specifically, a monomer obtained by adding an alkylene oxide to an unsaturated alcohol such as (meth) allyl alcohol or isoprenol. , Polyalkylene glycol chain-containing monomer such as (meth) acrylic acid ester of alkoxyalkylene glycol; vinyl aromatic monomer having heterocyclic aromatic hydrocarbon group such as vinylpyridine and vinylimidazole; dimethylaminoethyl Dialkylaminoalkyl (meth) acrylates such as acrylates, dimethylaminoethyl methacrylates and dimethylaminopropyl acrylates, dialkylaminoalkyl (meth) acrylamides such as dimethylaminoethylacrylamide, dimethylaminoethylmethacrylate and dimethylaminopropylacrylamide, diallylamine and diallyldimethyl Amino group-containing monomers such as allylamine such as diallylalkylamine such as amine and quaternized products thereof; N-vinylpyrrolidone, N-vinylformamide, N-vinylacetamide, N-vinyl-N-methylformamide, N- N-vinyl monomers such as vinyl-N-methylacetamide and N-vinyloxazolidone; amide-based monomers such as (meth) acrylamide, N, N-dimethylacrylamide and N-isopropylacrylamide; (meth) allyl alcohols, Hydroxyl group-containing monomer such as isoprenol; (meth) acrylic acid alkyl ester-based monomer such as butyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, dodecyl (meth) acrylate; 2-hydroxyethyl (meth) acrylate , 2-Hydroxypropyl (meth) acrylate, 2-hydroxybutyl (meth) acrylate, 4-hydroxybutyl (meth) acrylate, 2-hydroxyhexyl (meth) acrylate and other (meth) hydroxyalkyl acrylate monomers; Vinyl aryl monomers such as styrene, inden and vinylaniline; examples thereof include isobutylene and vinyl acetate.
The quaternized product is obtained by reacting the amino group-containing monomer with a quaternizing agent usually used. Examples of the quaternizing agent include alkyl halides and dialkyl sulfuric acids.

上記重合工程における重合方法としては、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。 The polymerization method in the above polymerization step is not particularly limited, and a commonly used polymerization method or a modified method thereof can be adopted. Examples of the polymerization method include a radical polymerization method, and 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. , Aqueous solution polymerization method, massive polymerization method and the like can be adopted. Among the above-exemplified polymerization methods, it is preferable to adopt the solution polymerization method because it is highly safe and the production cost (polymerization cost) can be reduced.

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。
上記溶媒としては、有機溶媒のみを使用することも可能であるが、水を含むことが好ましい。全溶媒の使用量100質量%に対して、水を50質量%以上使用することがより好ましく、水を80質量%以上使用することが更に好ましく、水を100質量%使用することが特に好ましい。単独で、又は水と共に使用できる上記有機溶媒としては、例えば、エタノール、イソプロパノール等の低級アルコール;N,N−ジメチルホルムアミド等のアミド類;ジエチルエーテル、ジオキサン等のエーテル類;グリコール、グリセリン、ポリエチレングリコール類;等の水性の有機溶媒が好適に挙げられる。
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。
In the above solution polymerization method, the monomer component is polymerized in a solvent.
As the solvent, it is possible to use only an organic solvent, but it is preferable to include water. It is more preferable to use 50% by mass or more of water, more preferably 80% by mass or more of water, and particularly preferably 100% by mass of water with respect to 100% by mass of the total amount of the solvent used. Examples of the organic solvent that can be used alone or in combination with water include lower alcohols such as ethanol and isopropanol; amides such as N, N-dimethylformamide; ethers such as diethyl ether and dioxane; glycols, glycerin and polyethylene glycol. Aqueous organic solvents such as class; etc. are preferably mentioned.
As the solvent, only one kind may be used, or two or more kinds may be used in combination.

上記溶媒の使用量は、全単量体(単量体(A)、(B)、(C)、(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、更に好ましくは50〜150質量部である。溶媒の使用量が全単量体の総量100質量部に対して40質量部以上であれば、得られる重合体の分子量が高くなりすぎることを充分に抑制することができる。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質量部以下であれば得られる重合体の濃度が低くなることを充分に抑制することができ、溶媒除去工程を省略することもできる。
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、単量体成分や重合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。
The amount of the solvent used is preferably 40 to 300 parts by mass, more preferably 40 parts by mass, based on 100 parts by mass of the total amount of all the monomers (monomers (A), (B), (C), (E)). Is 45 to 200 parts by mass, more preferably 50 to 150 parts by mass. When the amount of the solvent used is 40 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the total amount of all the monomers, it is possible to sufficiently suppress that the molecular weight of the obtained polymer becomes too high. On the other hand, if the amount of the solvent used is 300 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the total amount of all the monomers, it is possible to sufficiently suppress the concentration of the obtained polymer from becoming low, and the solvent removal step is omitted. You can also do it.
A part or all of the solvent may be charged in the reaction vessel at the initial stage of polymerization, but a part of the solvent may be added (dropped) into the reaction system during the polymerization reaction, or a monomer. In the form in which the components, the polymerization initiator and the like are dissolved in a solvent in advance, they may be added (dropped) into the reaction system together with these components during the polymerization reaction.

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、上記単量体と、重合開始剤(以下、「開始剤」ともいう。)を滴下して、反応を行う形態等が挙げられる。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、上記単量体と開始剤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)、単量体(C)、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。
The reaction form of the solution polymerization method is not particularly limited, and the reaction can be carried out in a form usually used. Typically, for example, the above-mentioned single amount is contained in a solvent prepared in advance in the reaction system. Examples thereof include a form in which a polymerization initiator (hereinafter, also referred to as “initiator”) is dropped onto the body to carry out a reaction. In such a reaction form, the concentration of each of the dropped solutions is not particularly limited, and any appropriate concentration can be adopted.
Examples of the form in which the monomer and the initiator are dropped into the solvent prepared in advance in the reaction system to carry out the reaction include monomer (A), monomer (B), and a single amount. The body (C), the monomer (E) if necessary, the initiator component, and other additives as needed are each dissolved in a solvent, or are being polymerized as they are without being dissolved in the solvent. There is a form in which polymerization is carried out by appropriately adding (dropping) the solvent into the reaction system. Further, in the reaction form, a part or all of the total amount of the monomer (A) used can be added (initially charged) to the reaction system in advance before the start of polymerization.

<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−シアノバレリン酸、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に挙げられる。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)塩酸塩がより好ましい。これらの重合開始剤は、単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
<Polymerization initiator>
As the polymerization initiator used in the above production method, a commonly used one 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-cyanovalerin Azo compounds such as acids, azobisisobutyronitrile, 2,2'-azobis (4-methoxy-2,4-dimethylvaleronitrile); benzoyl peroxide, lauroyl peroxide, peracetic acid, di-t-butyl Organic peroxides such as peroxide and cumenehydroperoxide are preferable. Of these polymerization initiators, hydrogen peroxide, persulfate, and 2,2'-azobis (2-amidinopropane) hydrochloride are preferable, and persulfate and 2,2'-azobis (2-amidinopropane) hydrochloric acid are preferable. Salt is more preferred. These polymerization initiators may be used alone or in combination of two or more.

<連鎖移動剤>
上記製造方法においては、重合体の分子量調整剤として連鎖移動剤を用いることが好ましい。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、低分子量の共重合体を効率よく製造することができる。
上記製造方法においては、当該連鎖移動剤として亜硫酸水素塩及び/又は亜硫酸水素塩を発生し得る化合物を使用することが好ましい。その場合、亜硫酸水素塩、亜硫酸水素塩を発生し得る化合物に加えて、重合開始剤を使用するのがより好ましい。更に、反応促進剤として、重金属イオンを併用してもよい。
また、連鎖移動剤として亜硫酸水素塩及び/又は亜硫酸水素塩を発生し得る化合物を使用すると、主鎖末端の少なくとも一つにスルホン酸(塩)基を有する重合体を得ることができる。
<Chain transfer agent>
In the above production method, it is preferable to use a chain transfer agent as a molecular weight adjusting agent for the polymer. When a chain transfer agent is used, it is possible to prevent the produced polymer from becoming unnecessarily high in molecular weight, and to efficiently produce a low molecular weight copolymer.
In the above production method, it is preferable to use a compound capable of generating hydrogen sulfite and / or hydrogen sulfite as the chain transfer agent. In that case, it is more preferable to use a polymerization initiator in addition to the hydrogen sulfite and the compound capable of generating hydrogen sulfite. Further, heavy metal ions may be used in combination as the reaction accelerator.
Further, when a compound capable of generating a hydrogen sulfite and / or a hydrogen sulfite is used as the chain transfer agent, a polymer having a sulfonic acid (salt) group at at least one of the terminals of the main chain can be obtained.

上記亜硫酸水素塩を発生し得る化合物としては、例えば、ピロ亜硫酸(塩)、亜ジチオン酸(塩)、亜硫酸(塩)等が挙げられ、ピロ亜硫酸(塩)が好ましい。
上記塩としては、金属原子、アンモニウム又は有機アミンとの塩が好適である。上記金属原子、有機アミンの具体例は上述のとおりである。
上記亜硫酸水素塩、亜硫酸水素塩を発生し得る化合物では、亜硫酸水素塩が好ましい。
上記亜硫酸水素塩としては、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等が好ましく挙げられ、亜硫酸水素ナトリウムがより好ましい。
上記亜硫酸水素塩を発生し得る化合物としては、例えば、ピロ亜硫酸ナトリウム、ピロ亜硫酸カリウム;亜ジチオン酸ナトリウム、亜ジチオン酸カリウム;亜硫酸ナトリウム、亜硫酸カリウム、亜硫酸アンモニウム;等が好ましく挙げられ、ピロ亜硫酸ナトリウムがより好ましい。
上記亜硫酸水素塩、亜硫酸水素塩を発生し得る化合物はそれぞれ、単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
Examples of the compound capable of generating the above-mentioned hydrogen sulfite include pyrosulfite (salt), dithionous acid (salt), sulfite (salt) and the like, and pyrosulfite (salt) is preferable.
As the salt, a salt with a metal atom, ammonium or an organic amine is suitable. Specific examples of the metal atom and the organic amine are as described above.
Among the compounds capable of generating hydrogen sulfite and hydrogen sulfite, hydrogen sulfite is preferable.
As the hydrogen sulfite, for example, sodium hydrogen sulfite, potassium hydrogen sulfite, ammonium hydrogen sulfite and the like are preferably mentioned, and sodium hydrogen sulfite is more preferable.
Examples of the compound capable of generating the hydrogen sulfite include sodium pyrosulfite, potassium pyrosulfite; sodium dithionite, potassium dithionite; sodium sulfite, potassium sulfite, ammonium sulfite; and the like, and sodium pyrosulfite is preferable. Is more preferable.
The above-mentioned hydrogen sulfite and the compound capable of generating hydrogen sulfite may be used alone or in combination of two or more.

また、連鎖移動剤としては、上記亜硫酸水素塩、亜硫酸水素塩を発生し得る化合物に加えて、更に以下のものを用いることもできる。当該連鎖移動剤としては、メルカプトエタノール、チオグリコール酸、2−メルカプトプロピオン酸、3−メルカプトプロピオン酸、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、次亜リン酸及びその塩(次亜リン酸ナトリウム、次亜リン酸カリウム等)等の低級酸化物及びその塩;等が挙げられる。上記連鎖移動剤は、1種でも2種以上でも使用することができる。 Further, as the chain transfer agent, in addition to the above-mentioned hydrogen sulfite and a compound capable of generating hydrogen sulfite, the following compounds can also be used. Examples of the chain transfer agent include thiol-based chain transfer agents such as mercaptoethanol, thioglycolic acid, 2-mercaptopropionic acid, 3-mercaptopropionic acid, octyl 3-mercaptopropionate, 2-mercaptoethanesulfonic acid, and n-dodecyl mercaptan. Agents; halides such as carbon tetrachloride, methylene chloride, bromoform, bromotrichloroethane; secondary alcohols such as isopropanol and glycerin; phosphite, hypophosphorous acid and salts thereof (sodium hypophosphate, hypophosphorous acid) Lower oxides such as potassium) and salts thereof; and the like. The chain transfer agent may be used alone or in combination of two or more.

上記連鎖移動剤、重合開始剤及び反応促進剤の組み合わせは、特に制限されず、上記各例示の中から適宜選択できる。また、重合開始剤及び反応促進剤は、いずれか一方のみの使用でもよい。上記連鎖移動剤/重合開始剤/反応促進剤の組み合わせとしては、この順で記載すると、例えば、亜硫酸水素ナトリウム/過酸化水素/なし、亜硫酸水素ナトリウム/過硫酸ナトリウム/なし、亜硫酸水素ナトリウム/なし/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/なし等が好ましい。より好ましくは、亜硫酸水素ナトリウム/過硫酸ナトリウム/なし、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、更に好ましくは、亜硫酸水素ナトリウム/過硫酸ナトリウム/Fe(イオン)である。なお、上記において「なし」とは、その成分を使用しないことを意味する。 The combination of the chain transfer agent, the polymerization initiator and the reaction accelerator is not particularly limited, and can be appropriately selected from the above examples. Further, only one of the polymerization initiator and the reaction accelerator may be used. The combinations of the chain transfer agent / polymerization initiator / reaction accelerator are described in this order, for example, sodium bisulfite / hydrogen peroxide / none, sodium bisulfite / sodium persulfite / none, sodium bisulfite / none. / Fe (ion), sodium bisulfite / hydrogen peroxide / Fe (ion), sodium bisulfite / sodium persulfite / Fe (ion), sodium bisulfite / sodium persulfite, hydrogen peroxide / none, etc. are preferable. More preferably, sodium bisulfite / sodium persulfite / none, sodium bisulfite / sodium persulfite / Fe (ion), and even more preferably sodium bisulfite / sodium persulfite / Fe (ion). In the above, "none" means that the component is not used.

<重合開始剤等の使用量>
重合開始剤の合計の使用量は、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)、(C)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。
重合開始剤として、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量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おそれがある。
<Amount of polymerization initiator, etc.>
The total amount of the polymerization initiator used is not particularly limited as long as it can initiate copolymerization of the monomers, but all the monomer components (monomers (A), (B), (C) and ( E)) is preferably 15 g or less with respect to 1 mol of the total amount. More preferably, it is 1 to 12 g.
When hydrogen peroxide is used as the polymerization initiator, the amount of hydrogen peroxide added is preferably 1.0 to 10.0 g, preferably 2.0 to 10.0 g, based on 1 mol of the total amount of all monomer components. More preferably, it is ~ 8.0 g. When the amount of hydrogen peroxide added is less than 1.0 g, the weight average molecular weight of the obtained polymer tends to be high. On the other hand, if the addition amount exceeds 10.0 g, the effect corresponding to the increase in the addition amount cannot be obtained, and further, there is a possibility of adverse effects such as an increase in the amount of residual hydrogen peroxide.

重合開始剤として、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1.0g未満であると、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5.0gを超えると、添加量の増加に見合うだけの効果が得られにくくなり、更に、得られる重合体の純度が低下する等の悪影響を及ぼすおそれがある。
重合開始剤として過酸化水素と過硫酸塩とを併用する場合、過酸化水素に対する過硫酸塩の質量比が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。過硫酸塩の質量比が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、過硫酸塩の質量比が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おそれがある。
When persulfate is used as the polymerization initiator, the amount of persulfate added is preferably 1.0 to 5.0 g, preferably 2.0 to 5.0 g, based on 1 mol of the total amount of all monomer components. It is more preferably ~ 4.0 g. When the amount of persulfate added is less than 1.0 g, the molecular weight of the obtained polymer tends to be high. On the other hand, if the amount added exceeds 5.0 g, it becomes difficult to obtain an effect commensurate with the increase in the amount added, and there is a risk of adverse effects such as a decrease in the purity of the obtained polymer.
When hydrogen peroxide and persulfate are used in combination as the polymerization initiator, the mass ratio of persulfate to hydrogen peroxide is preferably 0.1 to 5.0, preferably 0.2 to 2.0. Is more preferable. When the mass ratio of persulfate is less than 0.1, the weight average molecular weight of the obtained copolymer tends to be high. On the other hand, when the mass ratio of persulfate exceeds 5.0, the effect of reducing the molecular weight due to the addition of persulfate cannot be obtained to match the increase in the amount of persulfate added, and the persulfate is wasted in the polymerization reaction system. May be consumed.

連鎖移動剤の添加量は、単量体(A)、(B)、(C)及び(E)が良好に重合する量であれば制限されないが、単量体(A)、(B)、(C)及び(E)からなる全単量体成分の総量1モルに対して、好ましくは0.5〜20g、より好ましくは1〜15gである。0.5g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、亜硫酸水素塩を使用する場合、その添加量が20gを超えると、余剰の亜硫酸水素塩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り、また、経済的にも不利となるおそれがある。
なお、上記連鎖移動剤の添加量には、単量体(A)に含まれる亜硫酸水素塩は含まれないものとする。
The amount of the chain transfer agent added is not limited as long as the amounts of the monomers (A), (B), (C) and (E) polymerize well, but the amounts of the monomers (A), (B), and It is preferably 0.5 to 20 g, more preferably 1 to 15 g, based on 1 mol of the total amount of all the monomer components composed of (C) and (E). If it is less than 0.5 g, the molecular weight may not be controlled. On the other hand, if it exceeds 20 g, a large amount of impurities may be generated and the pure polymer content may decrease. In particular, when hydrogen sulfite is used, if the amount added exceeds 20 g, excess hydrogen sulfite may be decomposed in the reaction system to generate sulfur dioxide gas, which is economically disadvantageous. There is a risk.
It is assumed that the amount of the chain transfer agent added does not include the hydrogen sulfite contained in the monomer (A).

上記開始剤と連鎖移動剤との組み合わせとしては、過硫酸塩と亜硫酸水素塩とをそれぞれ1種以上用いることが好ましい。
この場合、過硫酸塩と亜硫酸水素塩との混合比は、特に制限されないが、過硫酸塩1質量部に対して、亜硫酸水素塩0.5〜5質量部を用いることが好ましい。亜硫酸水素塩量の下限は、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、更に好ましくは2質量部である。また、亜硫酸水素塩量の上限は、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、更に好ましくは3質量部である。過硫酸塩1質量部に対して亜硫酸水素塩が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。
As the combination of the initiator and the chain transfer agent, it is preferable to use one or more persulfate and hydrogen sulfite, respectively.
In this case, the mixing ratio of the persulfate and the hydrogen sulfite is not particularly limited, but it is preferable to use 0.5 to 5 parts by mass of the hydrogen sulfite with respect to 1 part by mass of the persulfate. The lower limit of the amount of hydrogen sulfite is more preferably 1 part by mass with respect to 1 part by mass of persulfate, and even more preferably 2 parts by mass. The upper limit of the amount of hydrogen sulfite is more preferably 4 parts by mass, still more preferably 3 parts by mass with respect to 1 part by mass of persulfate. If the amount of bisulfite is less than 0.5 parts by mass with respect to 1 part by mass of persulfate, the total amount of initiator required for lowering the molecular weight may increase, and if it exceeds 5 parts by mass, Side reactions may increase, which may increase impurities.

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)、(C)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、本発明のスルホン酸基含有共重合体を効率よく生産することができ、また、当該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3〜18gであり、更に好ましくは4〜15gである。 The total amount of the chain transfer agent, initiator and reaction accelerator used is based on 1 mol of the total amount of all the monomer components composed of the monomers (A), (B), (C) and (E). It is preferably 2 to 20 g. Within such a range, the sulfonic acid group-containing copolymer of the present invention can be efficiently produced, and the molecular weight distribution of the polymer can be desired. It is more preferably 3 to 18 g, still more preferably 4 to 15 g.

<重合条件>
上記製造方法において、重合温度としては、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、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25℃より低いと、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。
<Polymerization conditions>
In the above production method, the polymerization temperature is appropriately determined depending on the polymerization method, solvent, polymerization initiator and the like used, but is preferably 25 to 200 ° C. It is more preferably 50 to 150 ° C, still more preferably 60 to 120 ° C, and particularly preferably 80 to 110 ° C. If the polymerization temperature is lower than 25 ° C., the weight average molecular weight of the obtained polymer may become too high, or the amount of impurities produced may increase.
It is not necessary to keep the polymerization temperature substantially constant in the polymerization reaction. For example, the polymerization is started from room temperature, the temperature is raised to a set temperature at an appropriate temperature rise time or rate, and then the set temperature is set. It may be retained, or the temperature may be fluctuated (increased or lowered) with time during the polymerization reaction depending on the dropping method of the monomer component, the initiator and the like. The polymerization temperature refers to the temperature of the reaction solution of the polymerization reaction. Further, as the method for measuring the polymerization temperature and the means for controlling the polymerization temperature, any appropriate method or means can be adopted. For example, the measurement may be performed using a commonly used device.

上記製造方法における重合時の圧力としては、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。 The pressure at the time of 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 pressurized. Further, the atmosphere in the reaction system may be the air atmosphere as it is, 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, the atmospheric gas (for example, oxygen gas, etc.) in the reaction system dissolves in the liquid phase and acts as a polymerization inhibitor.

上記製造方法において、上記単量体、重合開始剤及び連鎖移動剤の全量の滴下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させ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%、更に好ましくは45〜65質量%である。このように、上記滴下終了時点の固形分濃度が35質量%以上であれば、高濃度の反応溶液中で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。
上記固形分濃度は、上記滴下終了時点で反応溶液の一部を取り出し、これを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。
In the above production method, the solid content concentration in the reaction solution (polymer solution) at the time when the total amount of the monomer, the polymerization initiator and the chain transfer agent is dropped is preferably 35% by mass or more. .. If it is less than 35% by mass, the productivity of the obtained polymer may not be significantly improved. It is more preferably 40 to 70% by mass, still more preferably 45 to 65% by mass. As described above, when the solid content concentration at the end of the dropping is 35% by mass or more, the polymerization can be carried out in one step in the high concentration reaction solution. Therefore, the polymer can be efficiently obtained. For example, the concentration step can be omitted, the productivity of the polymer can be significantly improved, and the increase in production cost can be suppressed.
The solid content concentration can be calculated by taking out a part of the reaction solution at the end of the dropping and determining the non-volatile content after treating the reaction solution with a hot air dryer at 130 ° C. for 1 hour.

上記製造方法において、全ての使用原料の添加が終了した後に、単量体の重合率を上げること等を目的として熟成工程を設けても良い。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。 In the above production method, after the addition of all the raw materials used is completed, an aging step may be provided for the purpose of increasing the polymerization rate of the monomer. The aging time is preferably 1 to 120 minutes, more preferably 5 to 60 minutes, still more preferably 10 to 30 minutes. If the aging time is less than 1 minute, the monomer component may remain due to insufficient aging, and impurities caused by the residual monomer may cause performance deterioration and the like. If the aging time exceeds 120 minutes, the polymer solution may be colored.

上記製造方法において、重合時間としては、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、特に好ましくは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。 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 particularly preferably 90 to 300 minutes. Minutes. In the present invention, the "polymerization time" refers to the time during which the monomer is added, that is, the time from the start to the end of the addition of the monomer, unless otherwise specified.

<スルホン酸基含有共重合体含有組成物>
上述のとおり、本発明の製造方法により、得られる共重合体中の亜硫酸水素塩に由来する不純物量を低減することができる。亜硫酸水素塩に由来する不純物としては例えば、亜硫酸塩や硫酸塩が挙げられる。上記亜硫酸塩及び硫酸塩における塩としては特に制限されないが、亜硫酸水素塩における塩と同様のものが挙げられる。
本発明は、本発明の製造方法により得られたスルホン酸基含有共重合体を含み、亜硫酸塩及び/又は硫酸塩の合計の含有量が、1000〜30000ppmであるスルホン酸基含有共重合体含有組成物でもある。このようなスルホン酸基含有共重合体含有組成物は、複合汚れに対する分散性に優れる。
亜硫酸塩及び/又は硫酸塩の合計の含有量として好ましくは3000〜20000ppmであり、更に好ましくは5000〜16000ppmである。
スルホン酸基含有共重合体含有組成物中の亜硫酸塩及び硫酸塩の含有量は、実施例に記載の方法により測定することができる。
<Sulfonic acid group-containing copolymer-containing composition>
As described above, the production method of the present invention can reduce the amount of impurities derived from hydrogen sulfite in the obtained copolymer. Examples of impurities derived from hydrogen sulfite include sulfites and sulfates. The salt in the above-mentioned sulfite and sulfate is not particularly limited, and examples thereof include the same salt as in hydrogen sulfite.
The present invention contains a sulfonic acid group-containing copolymer obtained by the production method of the present invention, and contains a sulfonic acid group-containing copolymer having a total content of sulfites and / or sulfates of 1000 to 30,000 ppm. It is also a composition. Such a sulfonic acid group-containing copolymer-containing composition is excellent in dispersibility in complex stains.
The total content of sulfites and / or sulfates is preferably 3000 to 20000 ppm, more preferably 5000 to 16000 ppm.
The content of sulfites and sulfates in the sulfonic acid group-containing copolymer-containing composition can be measured by the method described in Examples.

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

<重量平均分子量及び数平均分子量の測定条件(GPC)>
装置:東ソー株式会社製 HLC−8320GPC
カラム:東ソー株式会社製 TSKgek PWXL、TSKgelGMPWXL2本
カラム温度:40℃
流速:1ml/min
検量線:ソウワ化学社製 Polyacrylic acid standard
溶離液:(60.84mM炭酸ナトリウム水溶液+60.84mM炭酸水素ナトリウム水溶液)/アセトニトリル=83.74/16.26(質量比)。
<Measurement conditions for weight average molecular weight and number average molecular weight (GPC)>
Equipment: HLC-8320GPC manufactured by Tosoh Corporation
Column: TSKgek PW XL , TSKgelGMPW XL manufactured by Tosoh Corporation Column temperature: 40 ° C
Flow velocity: 1 ml / min
Calibration curve: Polyacrylic acid standard manufactured by Sowa Chemical Co., Ltd.
Eluent: (60.84 mM aqueous sodium carbonate solution + 60.84 mM aqueous sodium hydrogen carbonate solution) / acetonitrile = 83.74 / 16.26 (mass ratio).

<スルホン酸基含有単量体(A)中の亜硫酸水素塩の含有量の測定>
下記(1)〜(8)の操作を行い、下記式(I)〜(III)に基づき、スルホン酸基含有単量体(A)中の亜硫酸水素塩濃度を測定した。
(1)50mlスクリュー管にスルホン酸基含有単量体(A)3gおよび0.1%過酸化水素水15gを量り取り、マグネチックスターラーで撹拌する。
(2)100mlビーカーにヨウ化カリウム1gを量り取り、純水70gを加え、マグネチックスターラーで撹拌する。
(3)(2)のビーカーに、撹拌下、ホールピペットで18N硫酸15mlを加える。
(4)(3)のビーカーに、撹拌下、(1)の溶液を褐色に変色するまで加え、2分撹拌する。
(5)(4)のビーカーに、撹拌下、ホールピペットで1%デンプン水溶液1mlを加え、溶液が黒褐色に変色するのを確認する。
(6)(5)の変色確認後、ただちに、撹拌下、0.1Mチオ硫酸ナトリウム水溶液で滴定し、色が消えたところを終点とする。
(7)別途上記(1)から(6)の工程で、(4)の工程を除いたサンプルを測定しておく。
(8)別途上記(1)から(6)の工程で、(4)の工程で(1)の溶液の代わりに0.1%過酸化水素水を2.5g加えたサンプルを測定しておく。
・スルホン酸基含有単量体(A)秤量値:A(g)
・0.1%過酸化水素水秤量値:B(g)
・(4)の工程で滴下した(1)の溶液量:C(g)
・チオ硫酸ナトリウム滴定量:D(ml)
・(7)の工程で投入した0.1Mチオ硫酸ナトリウム水溶液:D(g)
・(8)の工程で滴下した0.1%過酸化水素水秤量値:B(g)
・(8)の工程で滴下した0.1Mチオ硫酸ナトリウム水溶液:D(g)
測定液に投入された過酸化水素濃度E(%)=(B×((D−D)×0.17/B)/100)/(A+B)×100 (I)
測定液中の実際の過酸化水素濃度F(%)=(D−D)×0.17/C (II)
スルホン酸基含有単量体(A)中の亜硫酸水素塩濃度(ppm)=((C×(E−F)/100/34×104)×A/(C×A/(A+B)))/A×1000000 (III)
<Measurement of content of hydrogen sulfite in sulfonic acid group-containing monomer (A)>
The following operations (1) to (8) were carried out, and the concentration of hydrogen sulfite in the sulfonic acid group-containing monomer (A) was measured based on the following formulas (I) to (III).
(1) Weigh 3 g of the sulfonic acid group-containing monomer (A) and 15 g of 0.1% hydrogen peroxide solution into a 50 ml screw tube, and stir with a magnetic stirrer.
(2) Weigh 1 g of potassium iodide into a 100 ml beaker, add 70 g of pure water, and stir with a magnetic stirrer.
(3) Add 15 ml of 18N sulfuric acid to the beaker of (2) with a whole pipette under stirring.
(4) Add the solution of (1) to the beaker of (3) under stirring until the color turns brown, and stir for 2 minutes.
(5) Add 1 ml of a 1% starch aqueous solution to the beaker of (4) with a whole pipette under stirring, and confirm that the solution turns dark brown.
(6) Immediately after confirming the discoloration of (5), titrate with a 0.1 M sodium thiosulfate aqueous solution under stirring, and the end point is where the color disappears.
(7) Separately, in the steps (1) to (6) above, the sample excluding the step (4) is measured.
(8) Separately, in the steps (1) to (6) above, in the step (4), measure a sample in which 2.5 g of 0.1% hydrogen peroxide solution is added instead of the solution of (1). ..
-Sulfonic acid group-containing monomer (A) weighing value: A (g)
-0.1% hydrogen peroxide solution weighing value: B (g)
-Amount of solution of (1) added dropwise in step (4): C (g)
-Sodium thiosulfate titration: D (ml)
-0.1 M sodium thiosulfate aqueous solution added in step (7): D 0 (g)
-Weighed value of 0.1% hydrogen peroxide solution dropped in the step (8): B 1 (g)
-0.1 M sodium thiosulfate aqueous solution added dropwise in step (8): D 1 (g)
Hydrogen peroxide concentration E (%) charged into the measuring solution = (B × ((D 1 − D 0 ) × 0.17 / B 1 ) / 100) / (A + B) × 100 (I)
Actual hydrogen peroxide concentration in the measuring solution F (%) = (DD 0 ) × 0.17 / C (II)
Bisulfite concentration (ppm) in the sulfonic acid group-containing monomer (A) = ((C × (EF) / 100/34 × 104) × A / (C × A / (A + B))) / A x 1000000 (III)

<重合体中の亜硫酸塩及び硫酸塩の含有量の測定>
装置:東ソー株式会社製 IC−2010
カラム:昭和電工製 Shodex IC SI−90 4E(4.0mm×250mm)、Shodex IC SI−90G
カラム温度:25℃
流速:1.2ml/min
溶離液:(1.05mM炭酸ナトリウム水溶液+4.21mM炭酸水素ナトリウム水溶液/アセトン=95/5(質量比)
<Measurement of sulfite and sulfate content in polymer>
Equipment: IC-2010 manufactured by Tosoh Corporation
Column: Showa Denko Shodex IC SI-904E (4.0 mm x 250 mm), Shodex IC SI-90G
Column temperature: 25 ° C
Flow velocity: 1.2 ml / min
Eluent: (1.05 mM sodium carbonate aqueous solution + 4.21 mM sodium hydrogen carbonate aqueous solution / acetone = 95/5 (mass ratio)

<複合汚れ(カーボンブラック−クレー)の分散能評価>
(1)500mLビーカーに塩化カルシウム二水和物2.94gを入れ、純水を入れて500gとし、硬水を調製した。
(2)20mLのスクリュー管に、各評価サンプルの固形分0.1%水溶液を10g調製した。
(3)1Lビーカーにグリシン7.51g、エタノール1.18g、48%NaOH7.00gを入れ、純水を入れて1000gとし、pH10.5のグリシン緩衝液を調製した。
(4)次いで、内径16mmの30mL試験管を評価サンプル数準備し、それぞれにカーボンブラック0.03g、JIS11種クレー0.30g、(1)の硬水1.50g、(2)のサンプル水溶液1.50g、および(3)のグリシン緩衝液を27.0gずつ投入し、セプタムでキャップした。このようにして、各試験管中にカーボンブラック1000ppm、クレー10000ppm、サンプル固形分50ppmを含む懸濁水溶液を調製した。
(5)各試験管をゆっくり60往復反転させた後、キャップを外して水平で安定した場所で1時間静置した。1時間後の上澄みを、ホールピペットを用いて5mL採取した。
(6)この上澄みの380nmの吸光度を、島津製作所製紫外可視分光光度計UV−1800を用いて測定した。この吸光度を分散能とした。吸光度の値が大きいほど分散能が高いことを意味する。
<Evaluation of dispersibility of composite stains (carbon black-clay)>
(1) 2.94 g of calcium chloride dihydrate was placed in a 500 mL beaker, and pure water was added to make 500 g, and hard water was prepared.
(2) 10 g of a 0.1% solid content aqueous solution of each evaluation sample was prepared in a 20 mL screw tube.
(3) 7.51 g of glycine, 1.18 g of ethanol, and 7.00 g of 48% NaOH were put in a 1 L beaker, and pure water was added to make 1000 g, and a glycine buffer solution having a pH of 10.5 was prepared.
(4) Next, a 30 mL test tube having an inner diameter of 16 mm was prepared for the number of evaluation samples, and each of them had 0.03 g of carbon black, 0.30 g of JIS 11 type clay, 1.50 g of hard water of (1), and an aqueous sample solution of (2). 50 g and 27.0 g of the glycine buffer solution of (3) were added and capped with septum. In this way, a suspended aqueous solution containing 1000 ppm of carbon black, 10000 ppm of clay, and 50 ppm of sample solid content was prepared in each test tube.
(5) After slowly reversing each test tube 60 times, the cap was removed and the test tube was allowed to stand in a horizontal and stable place for 1 hour. After 1 hour, 5 mL of the supernatant was collected using a whole pipette.
(6) The absorbance of the supernatant at 380 nm was measured using an ultraviolet-visible spectrophotometer UV-1800 manufactured by Shimadzu Corporation. This absorbance was used as the dispersibility. The larger the absorbance value, the higher the dispersibility.

<合成例1>
温度計、攪拌機、窒素流入管と窒素流出口に冷却トラップを備えたSUS製反応容器に、窒素を導入しながら、脱イオン水244.0部、48%水酸化ナトリウム水溶液114.9部を仕込み、これに35%亜硫酸水素ナトリウム水溶液(以下、「35%SBS」とも称する。)820.5部を添加した。液温を63℃に昇温し、アリルグリシジルエーテル320.6部を225分かけて滴下した。アリルグリシジルエーテルの滴下終了後、反応液の温度を63℃で30分間維持することにより反応を完結し、スルホン酸基含有単量体(1)を得た。
<Synthesis example 1>
244.0 parts of deionized water and 114.9 parts of 48% sodium hydroxide aqueous solution were charged into a SUS reaction vessel equipped with a thermometer, a stirrer, a nitrogen inflow pipe and a cooling trap at the nitrogen outlet, while introducing nitrogen. , 820.5 parts of a 35% aqueous sodium hydrogen sulfite solution (hereinafter, also referred to as “35% SBS”) was added. The liquid temperature was raised to 63 ° C., and 320.6 parts of allyl glycidyl ether was added dropwise over 225 minutes. After completion of dropping the allyl glycidyl ether, the reaction was completed by maintaining the temperature of the reaction solution at 63 ° C. for 30 minutes to obtain a sulfonic acid group-containing monomer (1).

<合成例2>
35%亜硫酸水素ナトリウム水溶液の量を850.0部とした以外は合成例1と同様にしてスルホン酸基含有単量体(2)を得た。
<Synthesis example 2>
A sulfonic acid group-containing monomer (2) was obtained in the same manner as in Synthesis Example 1 except that the amount of the 35% aqueous sodium hydrogen sulfite solution was 850.0 parts.

<合成例3>
35%亜硫酸水素ナトリウム水溶液の量を875.0部とした以外は合成例1と同様にしてスルホン酸基含有単量体(3)を得た。
<Synthesis example 3>
A sulfonic acid group-containing monomer (3) was obtained in the same manner as in Synthesis Example 1 except that the amount of the 35% aqueous sodium hydrogen sulfite solution was 875.0 parts.

<合成例4>
還流冷却器、攪拌機(パドル翼)を備えた容量500mLのガラス製4つ口フラスコに、n−ブチルアルコール370.0gと、ペレット状の水酸化ナトリウム4.27gを仕込み、攪拌しながら60℃まで昇温した。次に、アリルグリシジルエーテル57.0gを30分かけて添加し、その後、5時間反応させた。この溶液を1000mlのナスフラスコへ移し、ロータリーエバポレーターで脱溶媒した。ここに、20質量%塩化ナトリウム水溶液200.0gを加え、この水溶液を500mlの分液ロートへ移し、よく振り混ぜた後、分層するまで静置し、下層を取り除いた。残った上層を300mlのナスフラスコへ移し、ロータリーエバポレーターで脱溶媒した。析出してきた塩を濾過により取り除き、エーテル結合含有単量体(1)を得た。
<Synthesis example 4>
370.0 g of n-butyl alcohol and 4.27 g of pelletized sodium hydroxide were placed in a glass four-necked flask with a capacity of 500 mL equipped with a reflux condenser and a stirrer (paddle blade), and the temperature was raised to 60 ° C. with stirring. The temperature was raised. Next, 57.0 g of allyl glycidyl ether was added over 30 minutes, and then the reaction was carried out for 5 hours. The solution was transferred to a 1000 ml eggplant flask and desolvated with a rotary evaporator. To this, 200.0 g of a 20 mass% sodium chloride aqueous solution was added, the aqueous solution was transferred to a 500 ml separatory funnel, shaken well, and then allowed to stand until the layers were separated, and the lower layer was removed. The remaining upper layer was transferred to a 300 ml eggplant flask and desolvated with a rotary evaporator. The precipitated salt was removed by filtration to obtain an ether bond-containing monomer (1).

<実施例1>
還流冷却器、攪拌機(パドル翼)を備えた容量2000mLのガラス製セパラブルフラスコに、純水181.27g、及びモール塩0.0593gを仕込み、攪拌しながら、85℃まで昇温して重合反応系とした。次に、攪拌下、85℃に保持された重合反応系中に、80%アクリル酸水溶液(以下、「80%AA」とも称する。)327.6g、合成例1で得られたスルホン酸基含有単量体(1)の40%水溶液(以下、「40%スルホン酸基含有単量体(1)」とも称する。)136.7g、合成例4で得られたエーテル結合含有単量体(1)16.4g、15%過硫酸ナトリウム水溶液(以下、「15%NaPS」とも称する。)88.0g、及び、35%SBS14.1gを、それぞれ別々のノズルより滴下した。各溶液の滴下時間は、80%AAについては180分間、40%スルホン酸基含有単量体(1)については120分間、エーテル結合含有単量体(1)については150分間、15%NaPSについては210分間、35%SBSについては175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。
80%AAの滴下終了後、更に30分間、上記反応溶液を85℃に保持(熟成)して重合を終了した。重合終了後、重合反応液を攪拌、放冷しながら、48%水酸化ナトリウム水溶液163.09gを徐々に滴下し、重合反応液を中和した。
<Example 1>
A glass separable flask with a capacity of 2000 mL equipped with a reflux condenser and a stirrer (paddle blade) is charged with 181.27 g of pure water and 0.0593 g of molle salt, and the temperature is raised to 85 ° C. while stirring to carry out the polymerization reaction. It was a system. Next, 327.6 g of an 80% aqueous acrylic acid solution (hereinafter, also referred to as "80% AA") and the sulfonic acid group obtained in Synthesis Example 1 were contained in a polymerization reaction system maintained at 85 ° C. under stirring. 136.7 g of a 40% aqueous solution of the monomer (1) (hereinafter, also referred to as “40% sulfonic acid group-containing monomer (1)”), the ether bond-containing monomer (1) obtained in Synthesis Example 4. ) 16.4 g, 88.0 g of a 15% aqueous sodium persulfate solution (hereinafter, also referred to as “15% NaPS”), and 14.1 g of 35% SBS were added dropwise from separate nozzles. The dropping time of each solution was 180 minutes for 80% AA, 120 minutes for the 40% sulfonic acid group-containing monomer (1), 150 minutes for the ether bond-containing monomer (1), and 15% NaPS. Was 210 minutes and 35% SBS was 175 minutes. In addition, the dropping rate of each solution was constant, and each solution was dropped continuously.
After the completion of dropping 80% AA, the reaction solution was kept at 85 ° C. (aged) for another 30 minutes to complete the polymerization. After completion of the polymerization, while stirring and allowing the polymerization reaction solution to cool, 163.09 g of a 48% sodium hydroxide aqueous solution was gradually added dropwise to neutralize the polymerization reaction solution.

<実施例2及び比較例1>
表1に記載するSBS含有量のスルホン酸基含有単量体を使用したこと以外は実施例1と同様にしてスルホン酸基含有共重合体を合成した。
<Example 2 and Comparative Example 1>
A sulfonic acid group-containing copolymer was synthesized in the same manner as in Example 1 except that the sulfonic acid group-containing monomer having the SBS content shown in Table 1 was used.

実施例1、2及び比較例1で得られたスルホン酸基含有共重合体について、重量平均分子量、数平均分子量、亜硫酸ナトリウム及び硫酸ナトリウム含有量、並びに、複合汚れの分散性能を測定し、結果を表1に示した。 With respect to the sulfonic acid group-containing copolymers obtained in Examples 1 and 2 and Comparative Example 1, the weight average molecular weight, the number average molecular weight, the sodium sulfite and sodium sulfate contents, and the dispersion performance of the composite stain were measured, and the results were obtained. Is shown in Table 1.

Figure 2020169255
Figure 2020169255

Claims (4)

スルホン酸基含有共重合体を製造する方法であって、
該製造方法は、スルホン酸基含有単量体(A)、エーテル結合含有単量体(B)、及び、カルボキシル基含有単量体(C)を含む単量体組成物を重合する工程を含み、
該スルホン酸基含有単量体(A)中の亜硫酸水素塩の含有量が18000ppm以下であることを特徴とするスルホン酸基含有共重合体の製造方法。
A method for producing a sulfonic acid group-containing copolymer.
The production method includes a step of polymerizing a monomer composition containing a sulfonic acid group-containing monomer (A), an ether bond-containing monomer (B), and a carboxyl group-containing monomer (C). ,
A method for producing a sulfonic acid group-containing copolymer, wherein the content of bisulfite in the sulfonic acid group-containing monomer (A) is 18,000 ppm or less.
前記スルホン酸基含有単量体(A)は、下記式(1);
Figure 2020169255
(式中、Rは、水素原子又はメチル基を表す。Rは、CH基、CHCH基又は直接結合を表す。)で表されるエポキシ化合物と亜硫酸水素塩との反応により得られたものであることを特徴とする請求項1に記載のスルホン酸基含有共重合体の製造方法。
The sulfonic acid group-containing monomer (A) has the following formula (1);
Figure 2020169255
(In the formula, R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group. R 2 represents a CH 2 group, a CH 2 CH 2 group or a direct bond.) By the reaction of the epoxy compound represented by the hydrogen sulfite. The method for producing a sulfonic acid group-containing copolymer according to claim 1, wherein the product is obtained.
前記スルホン酸基含有単量体(A)は、下記式(2);
Figure 2020169255
(式中、Rは、水素原子又はメチル基を表す。Rは、CH基、CHCH基又は直接結合を表す。R、Rは、水酸基又は−SOZを表し、Zは水素原子、金属原子、アンモニウム基又は有機アミン基を表す。但し、R、Rのいずれか一方は、−SOZを表し、他方は、水酸基を表す。)で表される構造であることを特徴とする請求項1又は2に記載のスルホン酸基含有共重合体の製造方法。
The sulfonic acid group-containing monomer (A) has the following formula (2);
Figure 2020169255
(In the formula, R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group. R 2 represents CH 2 , CH 2 CH 2 or a direct bond. R 3 , R 4 represents a hydroxyl group or -SO 3 Z. , Z represents a hydrogen atom, a metal atom, an ammonium group or an organic amine group. However, one of R 3 and R 4 represents -SO 3 Z, and the other represents a hydroxyl group). The method for producing a sulfonic acid group-containing copolymer according to claim 1 or 2, which is characterized by having a structure.
前記エーテル結合含有単量体(B)は、下記式(3);
Figure 2020169255
(式中、Rは、水素原子又はメチル基を表す。Rは、CH基、CHCH基又は直接結合を表す。Xは、水酸基、下記式(4)で表される基、又は、下記式(5)で表される基を表す。Yは、水酸基、下記式(4)で表される基、又は、下記式(5)で表される基を表す。但し、X、Yのいずれか一方は、水酸基を表し、他方は、下記式(4)で表される基、又は、下記式(5)で表される基を表す。)
Figure 2020169255
(式中、Rは、同一又は異なって、炭素数2〜4のアルキレン基を表す。nは、オキシアルキレン基(−O−R−)の平均付加モル数であって、0〜5の数を表す。R、R、R10は、同一又は異なって、炭素数1〜4のアルキル基を表す。)で表される構造であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のスルホン酸基含有共重合体の製造方法。
The ether bond-containing monomer (B) has the following formula (3);
Figure 2020169255
(In the formula, R 5 represents a hydrogen atom or a methyl group. R 6 represents CH 2 group, CH 2 CH 2 group or a direct bond. X is a hydroxyl group, a group represented by the following formula (4). , Or a group represented by the following formula (5). Y represents a hydroxyl group, a group represented by the following formula (4), or a group represented by the following formula (5), except that X. , Y represents a hydroxyl group, and the other represents a group represented by the following formula (4) or a group represented by the following formula (5).)
Figure 2020169255
(Wherein, R 7 are the same or different, .n representing an alkylene group having 2 to 4 carbon atoms, oxyalkylene groups (-O-R 7 - an average molar number of addition), 0-5 R 8 , R 9 and R 10 represent the same or different alkyl groups having 1 to 4 carbon atoms), according to claims 1 to 3. The method for producing a sulfonic acid group-containing copolymer according to any one.
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