JP2021038340A - ポリカルボン酸系共重合体 - Google Patents
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Abstract
【課題】クレイ分散性、及び、界面活性剤との相溶性のいずれについても優れた性能を発揮することができる重合体を提供する。【解決手段】ポリカルボン酸系共重合体であって、該共重合体は、下記式(1);で表される構造単位(a)と、下記式(2);で表される構造単位(b)とを有し、該構造単位(b)の割合が全構造単位100質量%に対して72.1〜99質量%であり、構造中にチオエーテル基を有し、重量平均分子量が38000以下であり、洗剤用途に用いられることを特徴とするポリカルボン酸系共重合体。【選択図】なし
Description
本発明は、ポリカルボン酸系共重合体に関する。より詳しくは、洗剤用途に有用なポリカルボン酸系共重合体に関する。
従来、衣料類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。
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1〜9には、(メタ)アクリル酸等の不飽和カルボン酸系単量体と(ポリ)アルキレングリコール系単量体との共重合体が開示されている。また、このようなポリカルボン酸系共重合体以外にも、洗剤用途に用いられる重合体として、例えば特許文献10には、4級アンモニウム基を有することを特徴とするポリアルキレンイミン、ポリアルキレンアミン、及び、ポリエーテルアミン系不飽和単量体からなる群より選択される少なくとも1種の不飽和単量体を重合して得られるアルキレンイミン(アミン)系重合体が開示されている。
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1〜9には、(メタ)アクリル酸等の不飽和カルボン酸系単量体と(ポリ)アルキレングリコール系単量体との共重合体が開示されている。また、このようなポリカルボン酸系共重合体以外にも、洗剤用途に用いられる重合体として、例えば特許文献10には、4級アンモニウム基を有することを特徴とするポリアルキレンイミン、ポリアルキレンアミン、及び、ポリエーテルアミン系不飽和単量体からなる群より選択される少なくとも1種の不飽和単量体を重合して得られるアルキレンイミン(アミン)系重合体が開示されている。
洗剤用途に用いられる重合体は、クレイ等の汚れに対する優れた分散性が求められる。近年ではドラム式洗濯機の普及等により、液体洗剤の使用機会が増加していることから、各種洗剤ビルダーは液体洗剤にも配合可能なように、充分な界面活性剤との相溶性を有することも要求されている。さらに近年の市場動向としては、液体洗剤は高濃縮タイプ(水の組成比が低い)が好まれる傾向にあり、また、需要者の嗜好として、濁りのない、透明度の高い液体洗剤が好まれる傾向にある。従って、重合体に求められる、界面活性剤等に代表される他の洗剤成分との相溶性に対する要求が、従来と比較して非常に厳しくなってきている。
上述のように、洗剤用途に用いられる種々の重合体が開発されているが、クレイ等の汚れに対する分散性、及び、界面活性剤との相溶性の観点からその性能は十分とはいえず、改善の余地があった。
上述のように、洗剤用途に用いられる種々の重合体が開発されているが、クレイ等の汚れに対する分散性、及び、界面活性剤との相溶性の観点からその性能は十分とはいえず、改善の余地があった。
本発明は、上記現状に鑑みてなされたものであり、クレイ分散性、及び、界面活性剤との相溶性のいずれについても優れた性能を発揮することができる重合体を提供することを目的とする。
本発明者は、洗剤用途に用いられる重合体について種々検討したところ、不飽和カルボン酸系単量体由来の構造単位とオキシアルキレン基の平均付加モル数が特定の範囲であるポリアルキレングリコール系単量体由来の構造単位とを有する共重合体において、上記構造単位の割合を特定の範囲とし、重量平均分子量を特定の範囲とし、共重合体の構造中にチオエーテル基を有するものとすることにより、クレイ分散性、及び、界面活性剤との相溶性のいずれについても優れた性能を発揮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。
すなわち本発明は、ポリカルボン酸系共重合体であって、上記共重合体は、下記式(1);
(式中、R1〜R3は、同一又は異なって、水素原子、メチル基又は−(CH2)zCOOM基を表し、−(CH2)zCOOM基は、−COOX基又は他の−(CH2)zCOOM基と無水物を形成していてもよい。zは、0〜2の整数である。Mは、水素原子、アルカリ金属、アルカリ土類金属、アンモニウム基、有機アンモニウム基又は有機アミン基を表す。Xは、水素原子、アルカリ金属原子、アルカリ土類金属原子、アンモニウム基、有機アンモニウム基又は有機アミン基を表す。)で表される構造単位(a)と下記式(2);
(式中、R4〜R6は、同一又は異なって、水素原子又はメチル基を表す。R7Oは、同一又は異なって、炭素数2〜18のオキシアルキレン基を表す。R8は、水素原子又は炭素数1〜30の炭化水素基を表す。nは、オキシアルキレン基の平均付加モル数を表し、10〜300の数である。)で表されるポリアルキレングリコール系単量体(B)由来の構造単位(b)とを有し、上記構造単位(a)の割合が全構造単位100質量%に対して1〜27.9質量%であり、上記構造単位(b)の割合が全構造単位100質量%に対して72.1〜99質量%であり、構造中にチオエーテル基を有し、重量平均分子量が38000以下であり、洗剤用途に用いられるポリカルボン酸系共重合体である。
本発明はまた、上記ポリカルボン酸系共重合体を含む洗剤用添加剤でもある。
本発明は更に、上記ポリカルボン酸系共重合体とノニオン性界面活性剤とを含む洗剤組成物でもある。
上記ポリカルボン酸系共重合体の含有割合は、上記洗剤組成物100質量%に対して0.1〜5質量%であることが好ましい。
上記ノニオン性界面活性剤の含有割合は、上記洗剤組成物100質量%に対して1〜60質量%であることが好ましい。
上記洗剤組成物は、親水性溶剤を洗剤組成物100質量%に対して0.1〜30質量%の割合で含むことが好ましい。
本発明のポリカルボン酸系共重合体は、上述の構成よりなり、クレイ分散性、及び、界面活性剤との相溶性のいずれについても優れた性能を発揮することができるため、洗剤用途に好適に用いることができる。
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。
本発明のポリカルボン酸系共重合体(以下、単に本発明の共重合体ともいう)は、上記式(1)で表される構造単位(a)と、上記式(2)で表される構造単位(b)とを有し、全構造単位100質量%に対して構造単位(a)の割合が1〜27.9質量%であり、構造単位(b)の割合が72.1〜99質量%であり、構造中にチオエーテル基を有し、重量平均分子量が38000以下である。これによりクレイ分散性及び界面活性剤との相溶性に優れることに加え、クレイ等の再汚染防止能にも優れる。
上記共重合体は、構造単位(a)の割合が全構造単位100質量%に対して1〜27.9質量%である。これにより、特にノニオン性界面活性剤との相溶性に優れることとなり、ノニオン性界面活性剤を含む洗剤組成物に特に好適に用いることができる。構造単位(a)の割合として好ましくは1.5〜27.9質量%であり、より好ましくは2〜27質量%であり、更に好ましくは5〜27質量%であり、特に好ましくは10〜27質量%である。
構造単位(a)のカルボキシル基が塩型である場合、その質量は、対応する酸型の構造単位として質量を計算するものとする。例えば(メタ)アクリル酸ナトリウム由来の構造であれば、(メタ)アクリル酸由来の構造として質量割合を計算する。後述するその他の単量体も同様に単量体が塩型である場合には、酸型の単量体として質量を計算する。
構造単位(a)のカルボキシル基が塩型である場合、その質量は、対応する酸型の構造単位として質量を計算するものとする。例えば(メタ)アクリル酸ナトリウム由来の構造であれば、(メタ)アクリル酸由来の構造として質量割合を計算する。後述するその他の単量体も同様に単量体が塩型である場合には、酸型の単量体として質量を計算する。
上記共重合体は、構造単位(b)の割合が全構造単位100質量%に対して72.1〜99質量%である。好ましくは72.1〜98.5質量%であり、より好ましくは73〜98質量%であり、更に好ましくは73〜95質量%であり、特に好ましくは73〜90質量%である。
上記共重合体は、上記構造単位(a)及び(b)以外のその他の構造単位(e)を有していてもよい。
上記共重合体における構造単位(e)の割合は、全構造単位100質量%に対して0〜30質量%であることが好ましい。
より好ましくは0〜20質量%であり、更に好ましくは0〜10質量%であり、最も好ましくは0質量%である。
上記共重合体における構造単位(e)の割合は、全構造単位100質量%に対して0〜30質量%であることが好ましい。
より好ましくは0〜20質量%であり、更に好ましくは0〜10質量%であり、最も好ましくは0質量%である。
本発明の共重合体は、構造中にチオエーテル基を有する。これにより界面活性剤との相溶性に優れることになる。
上記構造中のチオエーテル基は、例えば、メルカプト基含有化合物を連鎖移動剤として用いることにより導入することができる。
上記共重合体は、連鎖移動剤由来のチオエーテル基を有するものであることが好ましい。
更に、カルボキシル基を有するメルカプト基含有化合物を連鎖移動剤として用いることにより、共重合体の少なくとも一の主鎖末端に、チオエーテル基を介してカルボキシル基を有することになる。このような構造を有することにより、粒子状汚れ、例えばクレイに対する洗浄力が向上し、クレイ分散性にもより優れることになる。
上記構造中のチオエーテル基は、例えば、メルカプト基含有化合物を連鎖移動剤として用いることにより導入することができる。
上記共重合体は、連鎖移動剤由来のチオエーテル基を有するものであることが好ましい。
更に、カルボキシル基を有するメルカプト基含有化合物を連鎖移動剤として用いることにより、共重合体の少なくとも一の主鎖末端に、チオエーテル基を介してカルボキシル基を有することになる。このような構造を有することにより、粒子状汚れ、例えばクレイに対する洗浄力が向上し、クレイ分散性にもより優れることになる。
本発明の共重合体は、重量平均分子量が38000以下である。これによりクレイ分散性及び界面活性剤との相溶性により優れることになる。
重量平均分子量として好ましくは1000〜38000であり、より好ましくは3000〜36000であり、更に好ましくは4000〜35000あり、特に好ましくは5000〜33000である。
上記重量平均分子量は、実施例に記載の方法により測定することができる。
重量平均分子量として好ましくは1000〜38000であり、より好ましくは3000〜36000であり、更に好ましくは4000〜35000あり、特に好ましくは5000〜33000である。
上記重量平均分子量は、実施例に記載の方法により測定することができる。
<構造単位(a))>
本発明の共重合体における構造単位(a)は、下記式(1);
本発明の共重合体における構造単位(a)は、下記式(1);
(式中、R1〜R3は、同一又は異なって、水素原子、メチル基又は−(CH2)zCOOM基を表し、−(CH2)zCOOM基は、−COOX基又は他の−(CH2)zCOOM基と無水物を形成していてもよい。zは、0〜2の整数である。Mは、水素原子、アルカリ金属、アルカリ土類金属、アンモニウム基、有機アンモニウム基又は有機アミン基を表す。Xは、水素原子、アルカリ金属原子、アルカリ土類金属原子、アンモニウム基、有機アンモニウム基又は有機アミン基を表す。)で表される構造単位である。
上記式(1)におけるR1〜R3は、同一又は異なって、水素原子、メチル基又は−(CH2)zCOOM基を表すが、これらの中に−(CH2)zCOOM基を有する場合、R2が−(CH2)zCOOM基であって、R1、R3は水素原子又はメチル基であることが好ましい。また、R1〜R3のいずれもが水素原子又はメチル基であることも好適な形態である。
R1、R2が水素原子であって、R3が水素原子又はメチル基である形態は、本発明の好適な実施形態の1つである。
R1、R2が水素原子であって、R3が水素原子又はメチル基である形態は、本発明の好適な実施形態の1つである。
上記X、Mにおけるアルカリ金属原子としては、リチウム、ナトリウム、カリウム等が挙げられる。
上記X、Mにおけるアルカリ土類金属原子としては、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウム等が挙げられる。なお、Mがアルカリ土類金属原子となるのは、R6〜R8のいずれか2つ以上が−(CH2)zCOOM基であって、その中の2個の−COO−で無水物の形態をとる場合、又は、R1〜R3のいずれか1つの−(CH2)zCOOM基とCOOXとで無水物の形態をとる場合である。
上記X、Mにおけるアルカリ土類金属原子としては、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウム等が挙げられる。なお、Mがアルカリ土類金属原子となるのは、R6〜R8のいずれか2つ以上が−(CH2)zCOOM基であって、その中の2個の−COO−で無水物の形態をとる場合、又は、R1〜R3のいずれか1つの−(CH2)zCOOM基とCOOXとで無水物の形態をとる場合である。
上記X、Mが有機アミン基である場合、有機アミン基を形成する有機アミンとしては、例えば、メチルアミン、エチルアミン、プロピルアミン、n−ブチルアミン、sec−ブチルアミン、tert−ブチルアミン、シクロヘキシルアミン、ベンジルアミン及びフェニルアミン等の第一級アミン;ジメチルアミン、ジエチルアミン、ジプロピルアミン、ジブチルアミン、ジイソブチルアミン、ジ−sec−ブチルアミン、ジ−tert−ブチルアミン、ジシクロヘキシルアミン、ジベンジルアミン及びジフェニルアミン等の第二級アミン;トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリプロピルアミン、トリブチルアミン、トリシクロヘキシルアミン、トリベンジルアミン及びトリフェニルアミン等の第三級アミン;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等が挙げられる。
上記X、Mが有機アンモニウム基である場合、有機アンモニウム基を形成する有機アンモニウム塩としては、例えば、メチルアンモニウム塩、エチルアンモニウム塩、ジメチルアンモニウム塩、ジエチルアンモニウム塩、トリメチルアンモニウム塩、トリエチルアンモニウム塩等が挙げられる。
上記X、Mとしては、水素原子又はアルカリ金属塩であることが好ましい。
上記式(1)で表される構造単位(a)を形成する単量体としては、下記式(3);
(式中、R1〜R3は、同一又は異なって、水素原子、メチル基又は−(CH2)zCOOM基を表し、−(CH2)zCOOM基は、−COOX基又は他の−(CH2)zCOOM基と無水物を形成していてもよい。zは、0〜2の整数である。Mは、水素原子、アルカリ金属、アルカリ土類金属、アンモニウム基、有機アンモニウム基又は有機アミン基を表す。Xは、水素原子、アルカリ金属原子、アルカリ土類金属原子、アンモニウム基、有機アンモニウム基又は有機アミン基を表す。)で表される不飽和カルボン酸系単量体(A)が挙げられるが、構造単位(a)は不飽和カルボン酸系単量体(A)から得られるものに限定されない。
上記不飽和カルボン酸系単量体(A)としては、下記のような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挙げられる。
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、イソクロトン酸、チグリン酸、3−メチルクロトン酸、2−メチル−2−ペンテン酸、α−ヒドロキシアクリル酸等;これらのアルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、アンモニウム塩、有機アミン塩、有機アンモニウム塩;下記不飽和ジカルボン酸系単量体と炭素数1〜22のアルコール又は炭素数2〜4のグリコールとのハーフエステル;不飽和ジカルボン酸系単量体と炭素数1〜22のアミンとのハーフアミド等が挙げられる。
不飽和ジカルボン酸系単量体としては、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、それらのアルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、アンモニウム塩及び有機アミン塩等、有機アンモニウム塩、それらの無水物が挙げられる。
上記不飽和カルボン酸系単量体(A)としては、(メタ)アクリル酸(塩)、マレイン酸(塩)又は無水マレイン酸が好ましい。より好ましくは(メタ)アクリル酸(塩)であり、特に好ましくはメタクリル酸(塩)である。
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、イソクロトン酸、チグリン酸、3−メチルクロトン酸、2−メチル−2−ペンテン酸、α−ヒドロキシアクリル酸等;これらのアルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、アンモニウム塩、有機アミン塩、有機アンモニウム塩;下記不飽和ジカルボン酸系単量体と炭素数1〜22のアルコール又は炭素数2〜4のグリコールとのハーフエステル;不飽和ジカルボン酸系単量体と炭素数1〜22のアミンとのハーフアミド等が挙げられる。
不飽和ジカルボン酸系単量体としては、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、それらのアルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、アンモニウム塩及び有機アミン塩等、有機アンモニウム塩、それらの無水物が挙げられる。
上記不飽和カルボン酸系単量体(A)としては、(メタ)アクリル酸(塩)、マレイン酸(塩)又は無水マレイン酸が好ましい。より好ましくは(メタ)アクリル酸(塩)であり、特に好ましくはメタクリル酸(塩)である。
<構造単位(b)>
本発明の共重合体における構造単位(b)は、下記式(2);
本発明の共重合体における構造単位(b)は、下記式(2);
(式中、R4〜R6は、同一又は異なって、水素原子又はメチル基を表す。R7Oは、同一又は異なって、炭素数2〜18のオキシアルキレン基を表す。R8は、水素原子又は炭素数1〜30の炭化水素基を表す。nは、オキシアルキレン基の平均付加モル数を表し、10〜300の数である。)で表される構造単位である。
上記式(2)において、R4〜R6は、同一又は異なって、水素原子又はメチル基を表す。好ましくはR4、R6が水素原子であって、R5が水素原子又はメチル基である。より好ましくは、R4、R6が水素原子であって、R5がメチル基である。
上記式(2)中、R7Oは、「同一又は異なって、」炭素数2〜18のオキシアルキレン基を表すが、これは、ポリアルキレングリコール中にn個存在するR7Oのオキシアルキレン基が全て同一であってもよく、異なっていてもよいことを意味する。
上記式(2)中、R4Oで表されるオキシアルキレン基は、アルキレンオキシド付加物であり、このようなアルキレンオキシドとしては、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、ブチレンオキシド、イソブチレンオキシド、1−ブテンオキシド、2−ブテンオキシド、スチレンオキシド等の炭素数2〜8のアルキレンオキシドが挙げられる。より好ましくは、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、ブチレンオキシド等の炭素数2〜4のアルキレンオキシドであり、更に好ましくは、エチレンオキシド、プロピレンオキシドである。
また、上記ポリアルキレングリコールが、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、ブチレンオキシド、スチレンオキシド等の中から選ばれる任意の2種類以上のアルキレンオキシド付加物である場合、ランダム付加、ブロック付加、交互付加等のいずれの形態であってもよい。なお、親水性と疎水性とのバランス確保のため、ポリアルキレングリコール中のオキシアルキレン基として、オキシエチレン基を必須成分として有することが好ましく、50モル%以上がオキシエチレン基であることがより好ましく、90モル%以上がオキシエチレン基であることが更に好ましい。
上記式(2)中、R4Oで表されるオキシアルキレン基は、アルキレンオキシド付加物であり、このようなアルキレンオキシドとしては、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、ブチレンオキシド、イソブチレンオキシド、1−ブテンオキシド、2−ブテンオキシド、スチレンオキシド等の炭素数2〜8のアルキレンオキシドが挙げられる。より好ましくは、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、ブチレンオキシド等の炭素数2〜4のアルキレンオキシドであり、更に好ましくは、エチレンオキシド、プロピレンオキシドである。
また、上記ポリアルキレングリコールが、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、ブチレンオキシド、スチレンオキシド等の中から選ばれる任意の2種類以上のアルキレンオキシド付加物である場合、ランダム付加、ブロック付加、交互付加等のいずれの形態であってもよい。なお、親水性と疎水性とのバランス確保のため、ポリアルキレングリコール中のオキシアルキレン基として、オキシエチレン基を必須成分として有することが好ましく、50モル%以上がオキシエチレン基であることがより好ましく、90モル%以上がオキシエチレン基であることが更に好ましい。
上記式(2)中、nは、オキシアルキレン基の平均付加モル数を表し、10〜300である。これにより本発明の共重合体が界面活性剤との相溶性に優れることとなる。nとしては重合性の観点から200以下であることが好ましい。また、nは11以上であることが好ましい。より好ましくは11〜150であり、更に好ましくは11〜100であり、特に好ましくは12〜80であり、一層好ましくは15〜70である。
上記式(2)におけるR8は、水素原子、又は、炭素数1〜30の炭化水素基を表す。好ましくは炭素数1〜20の炭化水素基又は水素原子であり、より好ましくは、水素原子又は炭素数1〜18の炭化水素基、更に好ましくは、水素原子又は炭素数1〜12の炭化水素基、特に好ましくは、水素原子又は炭素数1〜8の炭化水素基、最も好ましくは、炭素数1〜3の炭化水素基である。
炭化水素基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、3−ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、イソオクチル基、2,3,5−トリメチルヘキシル基、4−エチル−5−メチルオクチル基及び2−エチルヘキシル基、テトラデシル基、オクタデシル基、イコシル基等の直鎖または分岐鎖のアルキル基;シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロヘプチル及びシクロオクチル等の環状のアルキル基;フェニル基、ベンジル基、フェネチル基、o−,m−若しくはp−トリル基、2,3−若しくは2,4−キシリル基、メシチル基、ナフチル基、アントリル基、フェナントリル基、ビフェニリル基、ベンズヒドリル基、トリチル基及びピレニル基等のアリール基等が挙げられる。これらの中でも、直鎖、分岐鎖又は環状のアルキル基が好ましい。
炭化水素基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、3−ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、イソオクチル基、2,3,5−トリメチルヘキシル基、4−エチル−5−メチルオクチル基及び2−エチルヘキシル基、テトラデシル基、オクタデシル基、イコシル基等の直鎖または分岐鎖のアルキル基;シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロヘプチル及びシクロオクチル等の環状のアルキル基;フェニル基、ベンジル基、フェネチル基、o−,m−若しくはp−トリル基、2,3−若しくは2,4−キシリル基、メシチル基、ナフチル基、アントリル基、フェナントリル基、ビフェニリル基、ベンズヒドリル基、トリチル基及びピレニル基等のアリール基等が挙げられる。これらの中でも、直鎖、分岐鎖又は環状のアルキル基が好ましい。
上記式(2)で表される構造単位(b)を形成する単量体としては、下記式(4);
(式中、R4〜R6は、同一又は異なって、水素原子又はメチル基を表す。R7Oは、同一又は異なって、炭素数2〜18のオキシアルキレン基を表す。R8は、水素原子又は炭素数1〜30の炭化水素基を表す。nは、オキシアルキレン基の平均付加モル数を表し、10〜300の数である。)で表されるポリアルキレングリコール系単量体(B)が挙げられるが、構造単位(b)はポリアルキレングリコール系単量体(B)から得られるものに限定されない。
上記ポリアルキレングリコール系単量体(B)としては、例えば、(ポリ)エチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、(ポリ)プロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート等のアルキレングリコールの付加モル数10〜300のポリアルキレングリコールモノ(メタ)アクリレート;メトキシ(ポリ)エチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、メトキシ(ポリ)プロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート等のアルキレングリコールの付加モル数10〜300のアルコキシポリアルキレングリコールモノ(メタ)アクリレート等が挙げられる。中でも好ましくは、アルキレングリコールの付加モル数10〜300のアルコキシポリアルキレングリコールモノ(メタ)クリレートであり、より好ましくはアルキレングリコールの付加モル数10〜300のアルコキシポリアルキレングリコールモノメタクリレートである。
本発明の共重合体は、上記構造単位(a)及び(b)以外のその他の構造単位(e)を有していてもよい。
上記構造単位(e)を形成する単量体としては、不飽和カルボン酸系単量体(A)、ポリアルキレングリコール系単量体(B)以外のその他の単量体(E)が挙げられるが、構造単位(e)はその他の単量体(E)から得られるものに限定されない。
上記その他の単量体(E)は、単量体(A)又は(B)と共重合することができる限り特に制限されないが、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;ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート等の水酸基含有(メタ)アクリレート;3−(メタ)アリルオキシ−1,2−ジヒドロキシプロパン、1−アリルオキシ−3−ブトキシプロパン−2−オール等の水酸基含有エーテル類;
上記構造単位(e)を形成する単量体としては、不飽和カルボン酸系単量体(A)、ポリアルキレングリコール系単量体(B)以外のその他の単量体(E)が挙げられるが、構造単位(e)はその他の単量体(E)から得られるものに限定されない。
上記その他の単量体(E)は、単量体(A)又は(B)と共重合することができる限り特に制限されないが、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;ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート等の水酸基含有(メタ)アクリレート;3−(メタ)アリルオキシ−1,2−ジヒドロキシプロパン、1−アリルオキシ−3−ブトキシプロパン−2−オール等の水酸基含有エーテル類;
N−ビニルピロリドン等のN−ビニルラクタム系単量体;(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸プロピル、(メタ)アクリル酸ブチル、(メタ)アクリル酸シクロヘキシル、(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸n−オクチル、(メタ)アクリル酸iso−ノニル、(メタ)アクリル酸ドデシル、(メタ)アクリル酸ステアリル等の(メタ)アクリル酸エステル類;エチレングリコール(メタ)アクリレート等の、アルキレングリコールの付加モル数1〜300のポリアルキレングリコール(メタ)アクリレート;(メタ)アクリルアミド、N−モノメチル(メタ)アクリルアミド、N−モノエチル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジメチル(メタ)アクリルアミド等のN置換若しくは無置換の(メタ)アクリルアミド;スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン、インデン、ビニルナフタレン、フェニルマレイミド、ビニルアニリン等のビニルアリール単量体;エチレン、プロピレン、ブタジエン、イソブチレン、オクテン等のアルケン類;酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル等のカルボン酸ビニル類;メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル、ブチルビニルエーテル等のビニルエーテル類;ビニルエチレンカーボネート及びその誘導体;N,N−ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N,N−ジメチルアミノエチル(メタ)アクリルアミド、ビニルピリジン、ビニルイミダゾール及びこれらの塩またはこれらの4級化物等の不飽和アミン;アクリロニトリル、メタクリロニトリル等のシアン化ビニル系単量体等が挙げられる。
<ポリカルボン酸系共重合体の製造方法>
本発明の共重合体の製造は、特に制限されないが、単量体成分を重合することにより製造することができ、単量体成分の具体例及び好ましい例、並びに、各単量体の好ましい割合は、上述のとおりである。
上記共重合体の製造方法は、不飽和カルボン酸系単量体(A)及びポリアルキレングリコール系単量体(B)とを含む単量体成分を、メルカプト基含有化合物を含む連鎖移動剤を用いて重合する工程(以下、「重合工程」ともいう)を含むことが好ましい。
このようなポリカルボン酸系共重合体の製造方法もまた、本発明の1つである。
本発明の共重合体の製造は、特に制限されないが、単量体成分を重合することにより製造することができ、単量体成分の具体例及び好ましい例、並びに、各単量体の好ましい割合は、上述のとおりである。
上記共重合体の製造方法は、不飽和カルボン酸系単量体(A)及びポリアルキレングリコール系単量体(B)とを含む単量体成分を、メルカプト基含有化合物を含む連鎖移動剤を用いて重合する工程(以下、「重合工程」ともいう)を含むことが好ましい。
このようなポリカルボン酸系共重合体の製造方法もまた、本発明の1つである。
上記重合工程における、単量体成分の重合を開始する方法としては、特に制限されないが、例えば、重合開始剤を添加する方法、UVを照射する方法、熱を加える方法、光重合開始剤存在下に光を照射する方法等が挙げられる。
上記重合工程では、重合開始剤を用いることが好ましい。
上記重合開始剤としては、例えば、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;ジメチル2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオネート)、2,2’−アゾビス(イソブチロニトリル)、2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオンアミジン)二塩酸塩(2,2’−アゾビス−2−アミジノプロパン二塩酸塩)、2,2’−アゾビス[N−(2−カルボキシエチル)−2−メチルプロピオンアミジン]水和物、2,2’−アゾビス[2−(2−イミダゾリン−2−イル)プロパン]、2,2’−アゾビス[2−(2−イミダゾリン−2−イル)プロパン]二塩酸塩、2,2’−アゾビス(1−イミノ−1−ピロリジノ−2−メチルプロパン)二塩酸塩等のアゾ系化合物;過酸化ベンゾイル、過酸化ラウロイル、過酢酸、ジ−t−ブチルパーオキサイド、クメンヒドロパーオキサイド等の有機過酸化物;アスコルビン酸と過酸化水素、過硫酸塩と金属塩等の、酸化剤と還元剤とを組み合わせてラジカルを発生させる酸化還元型開始剤等が好適である。これらの重合開始剤のうち、残存単量体が減少する傾向にあることから、過酸化水素、過硫酸塩、アゾ系化合物が好ましく、より好ましくは過硫酸塩である。これらの重合開始剤は、単独で使用されてもよく、2種以上の混合物の形態で使用されてもよい。
上記重合工程では、重合開始剤を用いることが好ましい。
上記重合開始剤としては、例えば、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;ジメチル2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオネート)、2,2’−アゾビス(イソブチロニトリル)、2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオンアミジン)二塩酸塩(2,2’−アゾビス−2−アミジノプロパン二塩酸塩)、2,2’−アゾビス[N−(2−カルボキシエチル)−2−メチルプロピオンアミジン]水和物、2,2’−アゾビス[2−(2−イミダゾリン−2−イル)プロパン]、2,2’−アゾビス[2−(2−イミダゾリン−2−イル)プロパン]二塩酸塩、2,2’−アゾビス(1−イミノ−1−ピロリジノ−2−メチルプロパン)二塩酸塩等のアゾ系化合物;過酸化ベンゾイル、過酸化ラウロイル、過酢酸、ジ−t−ブチルパーオキサイド、クメンヒドロパーオキサイド等の有機過酸化物;アスコルビン酸と過酸化水素、過硫酸塩と金属塩等の、酸化剤と還元剤とを組み合わせてラジカルを発生させる酸化還元型開始剤等が好適である。これらの重合開始剤のうち、残存単量体が減少する傾向にあることから、過酸化水素、過硫酸塩、アゾ系化合物が好ましく、より好ましくは過硫酸塩である。これらの重合開始剤は、単独で使用されてもよく、2種以上の混合物の形態で使用されてもよい。
上記重合開始剤の使用量としては、単量体の使用量(不飽和カルボン酸系単量体(A)、ポリアルキレングリコール系単量体(B)及びその他の単量体(E)の合計の使用量)100gに対して、0.1g以上、10g以下であることが好ましく、0.2g以上、8g以下であることがより好ましく、0.3g以上、7g以下であることが更に好ましく、0.5g以上、5g以下が最も好ましい。
上記重合工程では、メルカプト基含有化合物を連鎖移動剤として用いることが好ましい。
メルカプト基含有化合物としては、チオグリコール酸(メルカプト酢酸)、3−メルカプトプロピオン酸、2−メルカプトプロピオン酸(チオ乳酸)、4−メルカプトブタン酸、チオリンゴ酸及びこれらの塩等のメルカプトカルボン酸やメルカプトエタノール、チオグリセロール、2−メルカプトエタンスルホン酸等が挙げられる。中でも好ましくはメルカプトエタノール、カルボキシル基を有するメルカプト基含有化合物(メルカプトカルボン酸)である。メルカプトカルボン酸を連鎖移動剤として使用する場合、得られる共重合体は、少なくとも一の主鎖末端に、チオエーテル基を介してカルボキシル基を有することになる。
メルカプト基含有化合物としては、チオグリコール酸(メルカプト酢酸)、3−メルカプトプロピオン酸、2−メルカプトプロピオン酸(チオ乳酸)、4−メルカプトブタン酸、チオリンゴ酸及びこれらの塩等のメルカプトカルボン酸やメルカプトエタノール、チオグリセロール、2−メルカプトエタンスルホン酸等が挙げられる。中でも好ましくはメルカプトエタノール、カルボキシル基を有するメルカプト基含有化合物(メルカプトカルボン酸)である。メルカプトカルボン酸を連鎖移動剤として使用する場合、得られる共重合体は、少なくとも一の主鎖末端に、チオエーテル基を介してカルボキシル基を有することになる。
本発明の共重合体の製造におけるメルカプト基含有化合物の使用量としては、単量体(全単量体)の使用量100モル%に対して、0.5モル%以上、30モル%以下が好ましく、より好ましくは0.7モル%以上、25モル%以下であり、更に好ましくは1モル%以上、20モル%以下であり、最も好ましくは1モル%以上、10モル%以下である。
上記重合する工程において、上記メルカプト基含有化合物に加え、その他の連鎖移動剤を使用することも可能である。その他の連鎖移動剤としては、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;次亜リン酸、次亜リン酸塩及びこれらの水和物等;亜硫酸水素(塩)や亜硫酸水素(塩)を発生し得る化合物(重亜硫酸(塩)、ピロ亜硫酸(塩)、亜ジチオン酸(塩)、亜硫酸(塩)等);等が挙げられる。上記その他の連鎖移動剤を使用する場合は、1種又は2種以上で使用される。ただし、本発明の共重合体の性能向上の観点から、その他の連鎖移動剤の使用量はなるべく少なく設定することが好ましい。その他の連鎖移動剤は、単量体1モルに対して、例えば0〜5g使用される。好ましくは0g(すなわち、上記メルカプト基含有化合物のみを使用する)である。
上記重合工程において、重合温度としては、40℃以上であることが好ましく、また、150℃以下であることが好ましい。より好ましくは50℃以上であり、更に好ましくは55℃以上である。また、より好ましくは120℃以下であり、更に好ましくは110℃以下である。
上記重合工程において単量体成分の反応容器への投入方法は特に限定されず、全量を反応容器に初期に一括投入する方法;全量を反応容器に分割又は連続投入する方法;一部を反応容器に初期に投入し、残りを反応容器に分割又は連続投入する方法等が挙げられる。なお、ラジカル重合開始剤を使用する場合、反応容器に初めから仕込んでもよく、反応容器へ滴下してもよく、また目的に応じてこれらを組み合わせてもよい。
上記のようにして得られた共重合体は、そのままでも液体洗剤用添加剤等の洗剤添加剤として用いることができるが、必要に応じて、更にアルカリ性物質で中和して用いてもよい。アルカリ性物質としては、一価金属又は二価金属の水酸化物や炭酸塩等の無機塩;アンモニア;有機アミンが好適である。また、反応終了後、必要ならば濃度調整を行うこともできる。
上記のようにして得られた共重合体は、そのままでも液体洗剤用添加剤等の洗剤添加剤として用いることができるが、必要に応じて、更にアルカリ性物質で中和して用いてもよい。アルカリ性物質としては、一価金属又は二価金属の水酸化物や炭酸塩等の無機塩;アンモニア;有機アミンが好適である。また、反応終了後、必要ならば濃度調整を行うこともできる。
<共重合体の用途>
本発明のポリカルボン酸系共重合体は、洗剤用途に用いられる。
すなわち本発明は、上記ポリカルボン酸系共重合体を含む洗剤用添加剤でもある。
本発明は更に、上記ポリカルボン酸系共重合体を洗剤用添加剤として使用する方法でもある。
本発明はまた、本発明のポリカルボン酸系共重合体と該共重合体以外の洗剤用添加剤とを含む洗剤組成物でもある。
本発明のポリカルボン酸系共重合体は、界面活性剤との相溶性に優れるため、液体洗剤用途に好適に用いることができる。上記洗剤組成物は、液体洗剤組成物であることが好ましい。
本発明は更に、洗剤組成物を製造する方法であって、上記製造方法は、上記ポリカルボン酸系共重合体を該共重合体以外の洗剤用添加剤に添加する工程を含む洗剤組成物の製造方法でもある。
本発明のポリカルボン酸系共重合体以外の洗剤添加剤としては、界面活性剤や通常洗剤に用いられる添加剤であれば特に制限されず、洗剤分野において従来公知の知見を適宜参照することができ、本発明の効果を損なわない範囲で、任意の適切な添加剤を用いることができる。
本発明のポリカルボン酸系共重合体は、洗剤用途に用いられる。
すなわち本発明は、上記ポリカルボン酸系共重合体を含む洗剤用添加剤でもある。
本発明は更に、上記ポリカルボン酸系共重合体を洗剤用添加剤として使用する方法でもある。
本発明はまた、本発明のポリカルボン酸系共重合体と該共重合体以外の洗剤用添加剤とを含む洗剤組成物でもある。
本発明のポリカルボン酸系共重合体は、界面活性剤との相溶性に優れるため、液体洗剤用途に好適に用いることができる。上記洗剤組成物は、液体洗剤組成物であることが好ましい。
本発明は更に、洗剤組成物を製造する方法であって、上記製造方法は、上記ポリカルボン酸系共重合体を該共重合体以外の洗剤用添加剤に添加する工程を含む洗剤組成物の製造方法でもある。
本発明のポリカルボン酸系共重合体以外の洗剤添加剤としては、界面活性剤や通常洗剤に用いられる添加剤であれば特に制限されず、洗剤分野において従来公知の知見を適宜参照することができ、本発明の効果を損なわない範囲で、任意の適切な添加剤を用いることができる。
界面活性剤以外の添加剤としては、例えば、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、溶媒等が挙げられる。これらの1種又は2種以上を用いることができる。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種又は2種以上であることが好ましい。
上記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。
上記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又はそのアルキレンオキサイド付加物、ショ糖脂肪酸エステル、アルキルグリコキシド、脂肪酸グリセリンモノエステル、アルキルアミンオキサイド等が好適である。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。
上記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、洗剤組成物の全量に対して10〜80質量%であり、好ましくは15〜75質量%であり、更に好ましくは18〜70質量%であり、特に好ましくは20〜68質量%である。界面活性剤の配合割合が少なすぎると、十分な洗浄力を発揮できなくなる虞があり、界面活性剤の配合割合が多すぎると、経済性が低下する虞がある。
上記界面活性剤の中でも好ましくはノニオン性界面活性剤である。ノニオン性系界面活性剤は油汚れに強いため、本発明のポリカルボン酸系共重合体とノニオン性系界面活性剤とを含む液体洗剤組成物は、クレイ等の汚れに対する分散性、再汚染防止能、及び、界面活性剤との相溶性に優れるとともに、油汚れに対する洗浄力にも優れることとなる。本発明のポリカルボン酸系共重合体とノニオン性系界面活性剤とを含む液体洗剤組成物は本発明の好適な実施形態の1つである。
上記ノニオン性界面活性剤の含有割合は、洗剤組成物100質量%に対して1〜60質量%であることが好ましい。より好ましくは3〜60質量%であり、更に好ましくは5〜50質量%である。
上記ノニオン性界面活性剤の含有割合はまた、界面活性剤の全量100質量%に対して、10〜100質量%であることが好ましい。より好ましくは15〜90質量%であり、更に好ましくは20〜90質量%である。
上記ノニオン性界面活性剤の含有割合はまた、界面活性剤の全量100質量%に対して、10〜100質量%であることが好ましい。より好ましくは15〜90質量%であり、更に好ましくは20〜90質量%である。
上記洗剤組成物は、親水性溶剤を含むことが好ましい。
親水性溶剤としては特に制限されず、液体洗剤に通常用いられるものを使用することができるが、例えば、水;エタノール、1−プロパノール、2−プロパノール、1−ブタノール、フェノキシエタノール等の炭素数1〜8のアルコール類;プロピレングリコール、ブチレングリコール、ヘキシレングリコールなどのグリコール類;ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、テトラプロピレングリコール等のポリアルキレングリコール類;ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル等のアルキルエーテル類;スルホン、ジエチルスルホン、ビス(2−ヒドロキシエチル)スルホンなどのスルホキシド(ジメチルスルホキシド等)等;環状エーテル(テトラヒドロフラン及びテトラヒドロピラン等);ニトリル(アセトニトリル、プロピオニトリル、ブチロニトリル、アクリロニトリル及びメタクリルニトリル等);カーボネート(エチレンカーボネート及びプロピオンカーボネート等);ケトン(アセトン、ジエチルケトン、アセトフェノン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、シクロペンタノン及びジアセトンアルコール等)が挙げられ、これらの1種又は2種以上を用いることができる。中でも好ましくはエタノール、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、フェノキシエタノールである。
親水性溶剤としては特に制限されず、液体洗剤に通常用いられるものを使用することができるが、例えば、水;エタノール、1−プロパノール、2−プロパノール、1−ブタノール、フェノキシエタノール等の炭素数1〜8のアルコール類;プロピレングリコール、ブチレングリコール、ヘキシレングリコールなどのグリコール類;ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、テトラプロピレングリコール等のポリアルキレングリコール類;ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル等のアルキルエーテル類;スルホン、ジエチルスルホン、ビス(2−ヒドロキシエチル)スルホンなどのスルホキシド(ジメチルスルホキシド等)等;環状エーテル(テトラヒドロフラン及びテトラヒドロピラン等);ニトリル(アセトニトリル、プロピオニトリル、ブチロニトリル、アクリロニトリル及びメタクリルニトリル等);カーボネート(エチレンカーボネート及びプロピオンカーボネート等);ケトン(アセトン、ジエチルケトン、アセトフェノン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、シクロペンタノン及びジアセトンアルコール等)が挙げられ、これらの1種又は2種以上を用いることができる。中でも好ましくはエタノール、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、フェノキシエタノールである。
上記洗剤組成物は、親水性溶剤を液体洗剤組成物100質量%に対して0.1〜30質量%の割合で含むことが好ましい。より好ましくは1〜27質量%であり、更に好ましくは2〜25質量%である。
上記洗剤組成物は、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、例えば、炭酸塩、炭酸水素塩、珪酸塩などのアルカリビルダー;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。上記の他の洗剤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、水酸化ナトリウム、アンモニウム、アミン等のアルカリ剤が挙げられる。
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、通常、液体洗剤組成物の全量に対して、好ましくは0.1質量%〜80質量%であり、より好ましくは2質量%〜70質量%であり、更に好ましくは3質量%〜60質量%であり、一層好ましくは5質量%〜55質量%であり、特に好ましくは5質量%〜50質量%であり、最も好ましくは10質量%〜50質量%である。
上記洗剤組成物は酵素を含んでいてもよい。このような酵素としては、例えば、プロテアーゼ、リパーゼ、セルラーゼ、アミラーゼなどが挙げられる。
上記酵素の配合割合は、通常、洗剤組成物の全量に対して、好ましくは5質量%以下である。
上記酵素の配合割合は、通常、洗剤組成物の全量に対して、好ましくは5質量%以下である。
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。
<重量平均分子量(Mw)の測定条件>
重量平均分子量および分子量分布は下記の測定条件で測定した。
装置:Waters Alliance(2695)
解析ソフト:Waters社製、Empowerプロフェッショナル+GPCオプション
使用カラム:東ソー社製、TSKgelガードカラム(内径6.0mm×40mm)+TSKgel G4000SWXL(内径7.8mm×300mm)+G3000SWXL(内径7.8mm×300mm)+G2000SWXL(内径7.8mm×300mm)
検出器:示差屈折率計(RI)検出器(Waters 2414)、フォトダイオードアレイ(PDA)検出器(Waters 2996)
溶離液:水10999g、アセトニトリル6001gの混合溶媒に酢酸ナトリウム三水和物115.6gを溶解し、さらに酢酸でpH6.0に調整したもの
GPC標準サンプル:GLサイエンス製のポリエチレングリコール(ピークトップ分子量(Mp)272500、219300、107000、50000、24000、11840、6450、4250、1470)
検量線:上記ポリエチレングリコールのMp値を用いて3次式で作成した。
流量:1.0mL/分
カラム温度:40℃
測定温度:40℃
測定時間:45分
試料液注入量:100μL(試料濃度0.5質量%の溶離液溶液)
標準サンプル注入量:100μL(濃度0.1質量%の溶離液溶液)
重量平均分子量および分子量分布は下記の測定条件で測定した。
装置:Waters Alliance(2695)
解析ソフト:Waters社製、Empowerプロフェッショナル+GPCオプション
使用カラム:東ソー社製、TSKgelガードカラム(内径6.0mm×40mm)+TSKgel G4000SWXL(内径7.8mm×300mm)+G3000SWXL(内径7.8mm×300mm)+G2000SWXL(内径7.8mm×300mm)
検出器:示差屈折率計(RI)検出器(Waters 2414)、フォトダイオードアレイ(PDA)検出器(Waters 2996)
溶離液:水10999g、アセトニトリル6001gの混合溶媒に酢酸ナトリウム三水和物115.6gを溶解し、さらに酢酸でpH6.0に調整したもの
GPC標準サンプル:GLサイエンス製のポリエチレングリコール(ピークトップ分子量(Mp)272500、219300、107000、50000、24000、11840、6450、4250、1470)
検量線:上記ポリエチレングリコールのMp値を用いて3次式で作成した。
流量:1.0mL/分
カラム温度:40℃
測定温度:40℃
測定時間:45分
試料液注入量:100μL(試料濃度0.5質量%の溶離液溶液)
標準サンプル注入量:100μL(濃度0.1質量%の溶離液溶液)
<界面活性剤との相溶性評価>
界面活性剤としてエマルゲン108(花王社製)とネオペレックスG−65(花王社製)を用い、下記表1の配合の界面活性剤溶液を作成した。
実施例、比較例で得られたポリマー溶液をpH7に中和した後、上記界面活性剤溶液:9.67gに対し、1質量%となるように添加した。その後、外観を確認し、相溶性を以下の基準で判定した。
○:透明
×:白濁もしくは沈殿あり
界面活性剤としてエマルゲン108(花王社製)とネオペレックスG−65(花王社製)を用い、下記表1の配合の界面活性剤溶液を作成した。
実施例、比較例で得られたポリマー溶液をpH7に中和した後、上記界面活性剤溶液:9.67gに対し、1質量%となるように添加した。その後、外観を確認し、相溶性を以下の基準で判定した。
○:透明
×:白濁もしくは沈殿あり
<クレイ分散性評価>
硬度母液の調製
塩化カルシウム2水和物5.90g、塩化マグネシウム6水和物2.72gをビーカーにはかりとり、純水を加え1000gとした。
硬水の調製
炭酸水素ナトリウム0.077g、0.1N塩化水素0.5g、硬度母液50gをビーカーに入れてイオン交換水で希釈して1000gとした。
実施例1〜3、比較例1〜3で得られたポリマー溶液を0.1重量%に希釈し、希釈溶液を作成した。試験管にクレイ(一般社団法人 日本紛体工業技術協会製 JIS試験用紛体11種関東ローム)0.075g、0.1%ポリマー水溶液0.25g、硬水29.75gを入れた後、密封した。試験管を60往復振って、クレイを均一に分散させた。その後、1時間放置し、分散液の上澄み4ccをはかりとり、UV分光器(島津製作所、UV−1200;光路長1cmのセル、波長420nm)で吸光度を測定した。
クレイ分散性は吸光度の値に従って以下のように判定した。
◎:0.2以上
○:0.1〜0.2未満
×:0.1未満
硬度母液の調製
塩化カルシウム2水和物5.90g、塩化マグネシウム6水和物2.72gをビーカーにはかりとり、純水を加え1000gとした。
硬水の調製
炭酸水素ナトリウム0.077g、0.1N塩化水素0.5g、硬度母液50gをビーカーに入れてイオン交換水で希釈して1000gとした。
実施例1〜3、比較例1〜3で得られたポリマー溶液を0.1重量%に希釈し、希釈溶液を作成した。試験管にクレイ(一般社団法人 日本紛体工業技術協会製 JIS試験用紛体11種関東ローム)0.075g、0.1%ポリマー水溶液0.25g、硬水29.75gを入れた後、密封した。試験管を60往復振って、クレイを均一に分散させた。その後、1時間放置し、分散液の上澄み4ccをはかりとり、UV分光器(島津製作所、UV−1200;光路長1cmのセル、波長420nm)で吸光度を測定した。
クレイ分散性は吸光度の値に従って以下のように判定した。
◎:0.2以上
○:0.1〜0.2未満
×:0.1未満
<再汚染防止評価>
(i)界面活性剤溶液として、ペレックスG−65(花王社製)をイオン交換水で希釈し、3%溶液を作成した。
(ii)−1:硬度母液の調製
塩化カルシウム2水和物5.90g、塩化マグネシウム6水和物2.72gをビーカーにはかりとり、純水を加え1000gとした。
(ii)−2:硬水の調製
炭酸水素ナトリウム1.54g、0.1N塩化水素10g、硬度母液1000gをビーカーに入れてイオン交換水で希釈して20000gとした。
(iii)白布の色目測定
再汚染防止評価で用いた白布の白度は評価前に色差計(日本電色工業社製:SE−6000)で反射率を測定した。
ターゴットメーターを25℃にセットし、硬水900gと界面活性剤水溶液7.5g、固
形分換算で1%の重合体水溶液0.75gをポットに入れて120rpmで3分間撹拌した。その後、泥汚染布(並漉赤土)10枚、白布5枚を入れ、120rpmで10分間撹拌して洗浄した。ポットの水を捨て、すすぎ2回を行った後、白布を脱水した。
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、上記色差計にて再度、白布の白度を反射率にて測定した。
以上の測定結果から、下記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
再汚染防止能は以下の基準で判定した。
再汚染防止率が96%以上:○
再汚染防止率が94%以上96%未満:△
再汚染防止率が94%未満:×
(i)界面活性剤溶液として、ペレックスG−65(花王社製)をイオン交換水で希釈し、3%溶液を作成した。
(ii)−1:硬度母液の調製
塩化カルシウム2水和物5.90g、塩化マグネシウム6水和物2.72gをビーカーにはかりとり、純水を加え1000gとした。
(ii)−2:硬水の調製
炭酸水素ナトリウム1.54g、0.1N塩化水素10g、硬度母液1000gをビーカーに入れてイオン交換水で希釈して20000gとした。
(iii)白布の色目測定
再汚染防止評価で用いた白布の白度は評価前に色差計(日本電色工業社製:SE−6000)で反射率を測定した。
ターゴットメーターを25℃にセットし、硬水900gと界面活性剤水溶液7.5g、固
形分換算で1%の重合体水溶液0.75gをポットに入れて120rpmで3分間撹拌した。その後、泥汚染布(並漉赤土)10枚、白布5枚を入れ、120rpmで10分間撹拌して洗浄した。ポットの水を捨て、すすぎ2回を行った後、白布を脱水した。
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、上記色差計にて再度、白布の白度を反射率にて測定した。
以上の測定結果から、下記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
再汚染防止能は以下の基準で判定した。
再汚染防止率が96%以上:○
再汚染防止率が94%以上96%未満:△
再汚染防止率が94%未満:×
<実施例1>
温度計、攪拌機、滴下装置、窒素導入管及び還流冷却装置を備えたガラス製反応装置に水480部を仕込み、200rpmで攪拌下、反応容器内を窒素置換しながら80℃まで加熱した。メトキシポリエチレングリコールモノメタクリレート(エチレンオキシドの平均付加モル数23、以下、PGM23Eともいう)360部、メタクリル酸(以下、MAAともいう)120部、水120部及び連鎖移動剤として3−メルカプトプロピオン酸(以下、MPAともいう)5.47部を混合したモノマー水溶液を4時間、過硫酸アンモニウム(以下、APSともいう)5.52部及び水110.6部を混合した水溶液を5時間かけて同時刻から滴下した。滴下終了後、1時間引き続いて80℃に温度を維持し、重合反応を完結させ、重量平均分子量13,000の共重合体(1)水溶液を得た。
温度計、攪拌機、滴下装置、窒素導入管及び還流冷却装置を備えたガラス製反応装置に水480部を仕込み、200rpmで攪拌下、反応容器内を窒素置換しながら80℃まで加熱した。メトキシポリエチレングリコールモノメタクリレート(エチレンオキシドの平均付加モル数23、以下、PGM23Eともいう)360部、メタクリル酸(以下、MAAともいう)120部、水120部及び連鎖移動剤として3−メルカプトプロピオン酸(以下、MPAともいう)5.47部を混合したモノマー水溶液を4時間、過硫酸アンモニウム(以下、APSともいう)5.52部及び水110.6部を混合した水溶液を5時間かけて同時刻から滴下した。滴下終了後、1時間引き続いて80℃に温度を維持し、重合反応を完結させ、重量平均分子量13,000の共重合体(1)水溶液を得た。
<実施例2>
温度計、攪拌機、滴下装置、窒素導入管及び還流冷却装置を備えたガラス製反応装置に水480部を仕込み、200rpmで攪拌下、反応容器内を窒素置換しながら80℃まで加熱した。メトキシポリエチレングリコールモノメタクリレート(エチレンオキシドの平均付加モル数23、以下、PGM23Eともいう)360部、メタクリル酸(以下、MAAともいう)120部、水120部及び連鎖移動剤として3−メルカプトプロピオン酸(以下、MPAともいう)12.76部を混合したモノマー水溶液を4時間、過硫酸アンモニウム(以下、APSともいう)5.52部及び水110.6部を混合した水溶液を5時間かけて同時刻から滴下した。滴下終了後、1時間引き続いて80℃に温度を維持し、重合反応を完結させ、重量平均分子量8,000の共重合体(2)水溶液を得た。
温度計、攪拌機、滴下装置、窒素導入管及び還流冷却装置を備えたガラス製反応装置に水480部を仕込み、200rpmで攪拌下、反応容器内を窒素置換しながら80℃まで加熱した。メトキシポリエチレングリコールモノメタクリレート(エチレンオキシドの平均付加モル数23、以下、PGM23Eともいう)360部、メタクリル酸(以下、MAAともいう)120部、水120部及び連鎖移動剤として3−メルカプトプロピオン酸(以下、MPAともいう)12.76部を混合したモノマー水溶液を4時間、過硫酸アンモニウム(以下、APSともいう)5.52部及び水110.6部を混合した水溶液を5時間かけて同時刻から滴下した。滴下終了後、1時間引き続いて80℃に温度を維持し、重合反応を完結させ、重量平均分子量8,000の共重合体(2)水溶液を得た。
<実施例3>
温度計、攪拌機、滴下装置、窒素導入管及び還流冷却装置を備えたガラス製反応装置に水480部を仕込み、200rpmで攪拌下、反応容器内を窒素置換しながら80℃まで加熱した。メトキシポリエチレングリコールモノメタクリレート(エチレンオキシドの平均付加モル数23、以下、PGM23Eともいう)432部、メタクリル酸(以下、MAAともいう)48部、水120部及び連鎖移動剤として3−メルカプトプロピオン酸(以下、MPAともいう)5.47部を混合したモノマー水溶液を4時間、過硫酸アンモニウム(以下、APSともいう)5.52部及び水110.6部を混合した水溶液を5時間かけて同時刻から滴下した。滴下終了後、1時間引き続いて80℃に温度を維持し、重合反応を完結させ、重量平均分子量11,200の共重合体(3)水溶液を得た。
温度計、攪拌機、滴下装置、窒素導入管及び還流冷却装置を備えたガラス製反応装置に水480部を仕込み、200rpmで攪拌下、反応容器内を窒素置換しながら80℃まで加熱した。メトキシポリエチレングリコールモノメタクリレート(エチレンオキシドの平均付加モル数23、以下、PGM23Eともいう)432部、メタクリル酸(以下、MAAともいう)48部、水120部及び連鎖移動剤として3−メルカプトプロピオン酸(以下、MPAともいう)5.47部を混合したモノマー水溶液を4時間、過硫酸アンモニウム(以下、APSともいう)5.52部及び水110.6部を混合した水溶液を5時間かけて同時刻から滴下した。滴下終了後、1時間引き続いて80℃に温度を維持し、重合反応を完結させ、重量平均分子量11,200の共重合体(3)水溶液を得た。
<比較例1>
温度計、攪拌機、滴下装置、窒素導入管及び還流冷却装置を備えたガラス製反応装置に水480部を仕込み、200rpmで攪拌下、反応容器内を窒素置換しながら80℃まで加熱した。メトキシポリエチレングリコールモノメタクリレート(エチレンオキシドの平均付加モル数9、以下、PGM9Eともいう)360部、メタクリル酸(以下、MAAともいう)120部、水120部及び連鎖移動剤として3−メルカプトプロピオン酸(以下、MPAともいう)5.47部を混合したモノマー水溶液を4時間、過硫酸アンモニウム(以下、APSともいう)5.52部及び水110.6部を混合した水溶液を5時間かけて同時刻から滴下した。滴下終了後、1時間引き続いて80℃に温度を維持し、重合反応を完結させ、重量平均分子量13,300の比較共重合体(1)水溶液を得た。
温度計、攪拌機、滴下装置、窒素導入管及び還流冷却装置を備えたガラス製反応装置に水480部を仕込み、200rpmで攪拌下、反応容器内を窒素置換しながら80℃まで加熱した。メトキシポリエチレングリコールモノメタクリレート(エチレンオキシドの平均付加モル数9、以下、PGM9Eともいう)360部、メタクリル酸(以下、MAAともいう)120部、水120部及び連鎖移動剤として3−メルカプトプロピオン酸(以下、MPAともいう)5.47部を混合したモノマー水溶液を4時間、過硫酸アンモニウム(以下、APSともいう)5.52部及び水110.6部を混合した水溶液を5時間かけて同時刻から滴下した。滴下終了後、1時間引き続いて80℃に温度を維持し、重合反応を完結させ、重量平均分子量13,300の比較共重合体(1)水溶液を得た。
<比較例2>
温度計、攪拌機、滴下装置、窒素導入管及び還流冷却装置を備えたガラス製反応装置に水480部を仕込み、200rpmで攪拌下、反応容器内を窒素置換しながら80℃まで加熱した。メトキシポリエチレングリコールモノメタクリレート(エチレンオキシドの平均付加モル数4、以下、PGM4Eともいう)360部、メタクリル酸(以下、MAAともいう)120部、水120部及び連鎖移動剤として3−メルカプトプロピオン酸(以下、MPAともいう)5.47部を混合したモノマー水溶液を4時間、過硫酸アンモニウム(以下、APSともいう)5.52部及び水110.6部を混合した水溶液を5時間かけて同時刻から滴下した。滴下終了後、1時間引き続いて80℃に温度を維持し、重合反応を完結させ、重量平均分子量15,600の比較共重合体(2)水溶液を得た。
温度計、攪拌機、滴下装置、窒素導入管及び還流冷却装置を備えたガラス製反応装置に水480部を仕込み、200rpmで攪拌下、反応容器内を窒素置換しながら80℃まで加熱した。メトキシポリエチレングリコールモノメタクリレート(エチレンオキシドの平均付加モル数4、以下、PGM4Eともいう)360部、メタクリル酸(以下、MAAともいう)120部、水120部及び連鎖移動剤として3−メルカプトプロピオン酸(以下、MPAともいう)5.47部を混合したモノマー水溶液を4時間、過硫酸アンモニウム(以下、APSともいう)5.52部及び水110.6部を混合した水溶液を5時間かけて同時刻から滴下した。滴下終了後、1時間引き続いて80℃に温度を維持し、重合反応を完結させ、重量平均分子量15,600の比較共重合体(2)水溶液を得た。
上記実施例1〜3及び比較例1、2で得られた共重合体について、界面活性剤との相溶性及びクレイ分散性を評価した。また、比較例3として共重合体を用いずにクレイ分散性の評価も行った。結果を表2に示した。
Claims (6)
- ポリカルボン酸系共重合体であって、
該共重合体は、下記式(1);
該構造単位(a)の割合が全構造単位100質量%に対して1〜27.9質量%であり、
該構造単位(b)の割合が全構造単位100質量%に対して72.1〜99質量%であり、
構造中にチオエーテル基を有し、
重量平均分子量が38000以下であり、
洗剤用途に用いられることを特徴とするポリカルボン酸系共重合体。 - 請求項1に記載のポリカルボン酸系共重合体を含むことを特徴とする洗剤用添加剤。
- 請求項1に記載のポリカルボン酸系共重合体とノニオン性界面活性剤とを含むことを特徴とする洗剤組成物。
- 前記ポリカルボン酸系共重合体の含有割合は、前記洗剤組成物100質量%に対して0.1〜5質量%であることを特徴とする請求項3に記載の洗剤組成物。
- 前記ノニオン性界面活性剤の含有割合は、前記洗剤組成物100質量%に対して1〜60質量%であることを特徴とする請求項3又は4に記載の洗剤組成物。
- 前記洗剤組成物は、親水性溶剤を洗剤組成物100質量%に対して0.1〜30質量%の割合で含むことを特徴とする請求項3〜5のいずれかに記載の洗剤組成物。
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