JP6087690B2 - (メタ)アクリル酸(塩)−ジカルボン酸(塩)系共重合体およびその製造方法 - Google Patents
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Description
(メタ)アクリル酸(塩)由来の構造単位およびジカルボン酸(塩)由来の構造単位を含む、(メタ)アクリル酸(塩)−ジカルボン酸(塩)系共重合体であって、
該共重合体の構造中にスルフィド結合を有し、
該共重合体を構成する該(メタ)アクリル酸(塩)由来の構造単位と該ジカルボン酸(塩)由来の構造単位の比率がモル比で95:5〜5:95の範囲であり、
重量平均分子量が500〜200000である。
(メタ)アクリル酸(塩)由来の構造単位およびジカルボン酸(塩)由来の構造単位を含む、(メタ)アクリル酸(塩)−ジカルボン酸(塩)系共重合体であって、
メルカプト基含有化合物の存在下における重合工程を経て得られ、
該共重合体を構成する該(メタ)アクリル酸(塩)由来の構造単位と該ジカルボン酸(塩)由来の構造単位の比率がモル比で95:5〜5:95の範囲であり、
重量平均分子量が500〜200000である。
本発明の(メタ)アクリル酸(塩)−ジカルボン酸(塩)系共重合体の製造方法であって、
上記(メタ)アクリル酸(塩)と上記ジカルボン酸(塩)とを必須に含む単量体をメルカプト基含有化合物の存在下で重合する工程を含む。
本発明の(メタ)アクリル酸(塩)−ジカルボン酸(塩)系共重合体は、(メタ)アクリル酸(塩)由来の構造単位およびジカルボン酸(塩)由来の構造単位を含む。なお、本明細書中において、「(メタ)アクリル」とは、アクリルおよび/またはメタクリルを意味し、「(メタ)アクリレート」とは、アクリレートおよび/またはメタクリレートを意味する。また、本明細書中において、「(メタ)アクリル酸(塩)」とは、(メタ)アクリル酸および/または(メタ)アクリル酸塩を意味し、「ジカルボン酸(塩)」とは、ジカルボン酸および/またはジカルボン酸塩を意味する。
本発明の(メタ)アクリル酸(塩)−ジカルボン酸(塩)系共重合体は、好ましくは、(メタ)アクリル酸(塩)およびジカルボン酸(塩)を含む単量体組成物を重合することによって得られる。ここにいう単量体組成物とは、本発明の(メタ)アクリル酸(塩)−ジカルボン酸(塩)系共重合体を製造するために用いる全単量体の混合物をいう。
本発明の(メタ)アクリル酸(塩)−ジカルボン酸(塩)系共重合体は、任意の適切な用途に用い得る。このような用途としては、例えば、凝集剤、増粘剤、粘着剤、接着剤、表面コーティング剤、無機繊維の架橋剤、有機繊維の架橋剤、架橋性組成物などが挙げられ、より具体的には、顔料分散剤、洗剤ビルダー、重金属捕捉剤、スケール防止剤、金属表面処理剤、染色助剤、染料定着剤、泡安定剤、乳化安定剤、インク染料分散剤、水性インク安定剤、塗料用顔料分散剤、塗料用シックナー、感圧接着剤、紙用接着剤、スティック糊、医療用接着剤、貼付剤用粘着剤、化粧パック用粘着剤、樹脂用フィラー分散剤、樹脂用親水化剤、記録紙用コーティング剤、インクジェット紙用表面処理剤、感光性樹脂用分散剤、帯電防止剤、保湿剤、肥料用バインダー、医薬錠剤用バインダー、樹脂相溶化剤、写真薬添加剤、化粧用調剤添加剤、整髪料助剤、ヘアスプレー添加剤、サンスクリーン組成物用添加剤などが挙げられる。
本発明の(メタ)アクリル酸(塩)−ジカルボン酸(塩)系共重合体は、洗剤組成物に好ましく適用し得る。すなわち、本発明の洗剤組成物は、本発明の(メタ)アクリル酸(塩)−ジカルボン酸(塩)系共重合体を含む。
本発明の(メタ)アクリル酸(塩)−ジカルボン酸(塩)系共重合体は、水処理剤に用いることができる。すなわち、本発明の水処理剤は、本発明の(メタ)アクリル酸(塩)−ジカルボン酸(塩)系共重合体を含む。このような水処理剤には、必要に応じて、他の配合剤として、重合リン酸塩、ホスホン酸塩、防食剤、スライムコントロール剤、キレート剤などが含まれていても良い。
(実施例1〜3、比較例1について)
装置:東ソー製 高速GPC装置(HLC−8320GPC)
検出器:RI
カラム:東ソーTSK−GEL G−4000PW、G−3000PW
カラム温度:40℃
流速:0.5ml/min
検量線:創和科学株式会社製 POLYACRYLIC ACID STANDARD
溶離液:0.08Mリン酸水溶液
(実施例4〜6、比較例2について)
装置:東ソー製 高速GPC装置(HLC−8320GPC)
検出器:RI
カラム:昭和電工製 SHODEX Asahipak GF−310−HQ、GF−710−HQ、GF−1G 7B
カラム温度:40℃
流速:0.5ml/min
検量線:創和科学株式会社製 POLYACRYLIC ACID STANDARD
溶離液:0.1N酢酸ナトリウム水溶液
装置:Waters製 Aliance e−2695 システム
検出器:UV検出器(200nm)
カラム:昭和電工製 SHODEX RSpak DE−413L
カラム温度:40℃
流速:1.0ml/min
溶離液:0.1%リン酸水溶液
(1)グリシン:67.6g、塩化ナトリウム52.6g、1mol/LのNaOH水溶液:60mlに、イオン交換水を加えて、600gとし、グリシン緩衝液を調製した。
(2)グリシン緩衝液:54gに、純粋を加えて、1000gとした。
(3)固形分換算で1%のサンプル水溶液(測定すべき共重合体の水溶液)を調製した。
(4)100mlビーカーに、(2)の水溶液:80g、(3)の水溶液:2.5gを加えた。
(5)自動滴定装置によって、(4)の水溶液に、1mol/L塩化カルシウム水溶液を滴下した。光度電極によって水溶液の濁度を測定し、液に濁りが生じる滴定量を求めた。
(6)濁りが生じた滴定量から、以下の式によって、耐ゲル化能を求めた。
(7)耐ゲル化能=[〔滴定量(ml)×0.1〕/〔2.5×0.01〕]×100
130℃に加熱したオーブンで共重合体組成物(共重合体組成物1.0gに水1.0gを加えたもの)を1時間放置して乾燥処理した。乾燥前後の重量変化から、固形分(%)と揮発成分(%)を算出した。
温度計、攪拌機、還流冷却器を備えたSUS製反応器に、無水マレイン酸(MANと略する):43.6g(0.44mol)、48%NaOH水溶液:16.7g(0.20mol)、純水:116.9gを仕込み、100℃まで昇温した。
次に、80%アクリル酸水溶液(80%AAと略する):360g(4.0mol)を180分間で、30%3−メルカプトプロピオン酸水溶液(30%MPAと略する):66.7g(0.19mol)を180分間で、5%過酸化水素水溶液(5%H2O2と略する):44.4g(0.0147mol)と2%L−アスコルビン酸水溶液(2%L−Asと略する):44.4g(0.0050mol)を240分間で、それぞれ別々に連続的に滴下した。
5%H2O2と2%L−Asの滴下終了後、30分間撹拌し、48%NaOH水溶液:389.5gと純水:139.2gを別々に添加し(メタ)アクリル酸(塩)−ジカルボン酸(塩)系共重合体(1)を得た。
残存モノマー量は、残存アクリル酸が380.0ppm、残存マレイン酸が80ppmであり、ほぼ完全に反応が進行した。固形分は40.5%であった。
結果を表1に示した。
温度計、攪拌機、還流冷却器を備えたSUS製反応器に、無水マレイン酸(MANと略する):43.6g(0.44mol)、48%NaOH水溶液:20.7g(0.25mol)、純水:153.4gを仕込み、90℃まで昇温した。
次に、80%アクリル酸水溶液(80%AAと略する):360g(4.0mol)を180分間で、30%3−メルカプトプロピオン酸水溶液(30%MPAと略する):103.7g(0.29mol)を180分間で、5%過酸化水素水溶液(5%H2O2と略する):44.4g(0.0147mol)と2%L−アスコルビン酸水溶液(2%L−Asと略する):44.4g(0.0050mol)を240分間で、それぞれ別々に連続的に滴下した。
5%H2O2と2%L−Asの滴下終了後、30分間撹拌し、48%NaOH水溶液:346.3gと純水:87.8gを別々に添加し(メタ)アクリル酸(塩)−ジカルボン酸(塩)系共重合体(2)を得た。
残存モノマー量は、残存アクリル酸が900.0ppm、残存マレイン酸が200ppmであり、ほぼ完全に反応が進行した。固形分は41.3%であった。
結果を表1に示した。
温度計、攪拌機、還流冷却器を備えたSUS製反応器に、無水マレイン酸(MANと略する):43.6g(0.44mol)、48%NaOH水溶液:10.4g(0.12mol)、純水:153.4gを仕込み、90℃まで昇温した。
次に、80%アクリル酸水溶液(80%AAと略する):360g(4.0mol)を180分間で、30%3−メルカプトプロピオン酸水溶液(30%MPAと略する):212.3g(0.64mol)を180分間で、5%過酸化水素水溶液(5%H2O2と略する):44.4g(0.0147mol)と2%L−アスコルビン酸水溶液(2%L−Asと略する):44.4g(0.0050mol)を240分間で、それぞれ別々に連続的に滴下した。
5%H2O2と2%L−Asの滴下終了後、30分間撹拌し、48%NaOH水溶液:401.3gと純水:54.6gを別々に添加し(メタ)アクリル酸(塩)−ジカルボン酸(塩)系共重合体(3)を得た。
残存モノマー量は、残存アクリル酸が460.0ppm、残存マレイン酸が1ppm未満であり、ほぼ完全に反応が進行した。固形分は41.0%であった。
結果を表1に示した。
温度計、攪拌機、還流冷却器を備えたSUS製反応器に、無水マレイン酸(MANと略する):131.3g(1.34mol)、48%NaOH水溶液:62.5g(0.75mol)、純水:461.5gを仕込み、90℃まで昇温した。
次に、80%アクリル酸水溶液(80%AAと略する):1080g(12mol)を180分間で、15%過硫酸ナトリウム水溶液(15%NaPSと略する):266.8g(0.0095mol)を180分間で、35%重亜硫酸ナトリウム水溶液(35%SBSと略する):381.1g(1.28mol)を170分間で、それぞれ別々に連続的に滴下した。
15%NaPSの滴下終了後、30分間撹拌し、48%NaOH水溶液:1116.7gを添加し(メタ)アクリル酸(塩)−ジカルボン酸(塩)系共重合体(C1)を得た。
残存モノマー量は、残存アクリル酸が8ppm、残存マレイン酸が1ppm未満であり、ほぼ完全に反応が進行した。固形分は44.3%であった。
結果を表1に示した。
温度計、攪拌機、還流冷却器を備えたSUS製反応器に、無水マレイン酸(MANと略する):98g(1.00mol)、48%NaOH水溶液:166.7g(2.00mol)、純水:135.5gを仕込み、100℃まで昇温した。
次に、80%アクリル酸水溶液(80%AAと略する):338.3g(3.8mol)を180分間で、48%NaOH水溶液:213.5g(2.562mol)を180分間で、30%3−メルカプトプロピオン酸水溶液(30%MPAと略する):31.7g(0.09mol)を180分間で、5%過酸化水素水溶液(5%H2O2と略する):57.1g(0.084mol)と2%L−アスコルビン酸水溶液(2%L−Asと略する):47.6g(0.0050mol)を240分間で、それぞれ別々に連続的に滴下した。
5%H2O2と2%L−Asの滴下終了後、30分間撹拌し、48%NaOH水溶液:48.7gと純水:340.8gを別々に添加し(メタ)アクリル酸(塩)−ジカルボン酸(塩)系共重合体(4)を得た。
残存モノマー量は、残存アクリル酸が340.0ppm、残存マレイン酸が740ppmであり、ほぼ完全に反応が進行した。固形分は37.6%であった。
結果を表1に示した。
温度計、攪拌機、還流冷却器を備えたSUS製反応器に、無水マレイン酸(MANと略する):98g(1.00mol)、48%NaOH水溶液:166.7g(2.00mol)、純水:135.5gを仕込み、100℃まで昇温した。
次に、80%アクリル酸水溶液(80%AAと略する):338.3g(3.8mol)を180分間で、48%NaOH水溶液:212.3g(2.562mol)を180分間で、30%3−メルカプトプロピオン酸水溶液(30%MPAと略する):25.4g(0.07mol)を180分間で、5%過酸化水素水溶液(5%H2O2と略する):47.6g(0.070mol)と2%L−アスコルビン酸水溶液(2%L−Asと略する):47.6g(0.0050mol)を240分間で、それぞれ別々に連続的に滴下した。
5%H2O2と2%L−Asの滴下終了後、30分間撹拌し、48%NaOH水溶液:48.7gと純水:340.8gを別々に添加し(メタ)アクリル酸(塩)−ジカルボン酸(塩)系共重合体(5)を得た。
残存モノマー量は、残存アクリル酸が310.0ppm、残存マレイン酸が740ppmであり、ほぼ完全に反応が進行した。固形分は36.4%であった。
結果を表1に示した。
温度計、攪拌機、還流冷却器を備えたSUS製反応器に、無水マレイン酸(MANと略する):98g(1.00mol)、48%NaOH水溶液:166.7g(2.00mol)、純水:135.5gを仕込み、100℃まで昇温した。
次に、80%アクリル酸水溶液(80%AAと略する):338.3g(3.8mol)を180分間で、48%NaOH水溶液:212.3g(2.562mol)を180分間で、30%3−メルカプトプロピオン酸水溶液(30%MPAと略する):19g(0.04mol)を180分間で、5%過酸化水素水溶液(5%H2O2と略する):48.7g(0.070mol)と2%L−アスコルビン酸水溶液(2%L−Asと略する):47.6g(0.0050mol)を240分間で、それぞれ別々に連続的に滴下した。
5%H2O2と2%L−Asの滴下終了後、30分間撹拌し、48%NaOH水溶液:48.7gと純水:340.8gを別々に添加し(メタ)アクリル酸(塩)−ジカルボン酸(塩)系共重合体(6)を得た。
残存モノマー量は、残存アクリル酸が220.0ppm、残存マレイン酸が200ppmであり、ほぼ完全に反応が進行した。固形分は36.4%であった。
結果を表1に示した。
温度計、攪拌機、還流冷却器を備えたSUS製反応器に、無水マレイン酸(MANと略する):98g(1.00mol)、48%NaOH水溶液:166.7g(2.00mol)、純水:135.5gを仕込み、100℃まで昇温した。
次に、80%アクリル酸水溶液(80%AAと略する):338.3g(3.8mol)を180分間で、48%NaOH水溶液:208.3g(2.5mol)を180分間で、35%過酸化水素水溶液(35%H2O2と略する):8.2g(0.084mol)を120分後から60分間で、15%過硫酸ナトリウム水溶液(15%NaPSと略する):64g(0.04mol)を190分間で、それぞれ別々に連続的に滴下した。
15%NaPSの滴下終了後、30分間撹拌し、48%NaOH水溶液:48.3gを添加し(メタ)アクリル酸(塩)−ジカルボン酸(塩)系共重合体(C2)を得た。
残存モノマー量は、残存アクリル酸が150.0ppm、残存マレイン酸が400ppmであり、ほぼ完全に反応が進行した。固形分は40.0%であった。
結果を表1に示した。
Claims (4)
- (メタ)アクリル酸(塩)由来の構造単位およびジカルボン酸(塩)由来の構造単位からなる(メタ)アクリル酸(塩)−ジカルボン酸(塩)系共重合体であって、
該共重合体の主鎖の末端の一方がスルフィド結合を介してカルボキシル基であり、
該共重合体を構成する該(メタ)アクリル酸(塩)由来の構造単位と該ジカルボン酸(塩)由来の構造単位の比率がモル比で95:5〜5:95の範囲であり、
重量平均分子量が500〜200000である、
(メタ)アクリル酸(塩)−ジカルボン酸(塩)系共重合体。 - (メタ)アクリル酸(塩)由来の構造単位およびジカルボン酸(塩)由来の構造単位からなる(メタ)アクリル酸(塩)−ジカルボン酸(塩)系共重合体の製造方法であって、
該(メタ)アクリル酸(塩)と該ジカルボン酸(塩)とを必須に含む単量体を3−メルカプトプロピオン酸の存在下で重合する工程を含み、
該共重合体を構成する該(メタ)アクリル酸(塩)由来の構造単位と該ジカルボン酸(塩)由来の構造単位の比率がモル比で95:5〜5:95の範囲であり、
重量平均分子量が500〜200000である、
(メタ)アクリル酸(塩)−ジカルボン酸(塩)系共重合体の製造方法。 - 請求項1に記載の(メタ)アクリル酸(塩)−ジカルボン酸(塩)系共重合体を含む、洗剤組成物。
- 請求項1に記載の(メタ)アクリル酸(塩)−ジカルボン酸(塩)系共重合体を含む、水処理剤。
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