JPH03124712A - Production of fumaric acid copolymer - Google Patents

Production of fumaric acid copolymer

Info

Publication number
JPH03124712A
JPH03124712A JP26287289A JP26287289A JPH03124712A JP H03124712 A JPH03124712 A JP H03124712A JP 26287289 A JP26287289 A JP 26287289A JP 26287289 A JP26287289 A JP 26287289A JP H03124712 A JPH03124712 A JP H03124712A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fumaric acid
acid
water
monomer
acid copolymer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP26287289A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2732683B2 (en
Inventor
Shigeru Yamaguchi
繁 山口
Tokihiro Yokoi
時浩 横井
Naotake Shioji
尚武 塩路
Yoshio Irie
好夫 入江
Teruaki Fujiwara
藤原 晃明
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Shokubai Co Ltd
Original Assignee
Nippon Shokubai Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Shokubai Co Ltd filed Critical Nippon Shokubai Co Ltd
Priority to JP26287289A priority Critical patent/JP2732683B2/en
Publication of JPH03124712A publication Critical patent/JPH03124712A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP2732683B2 publication Critical patent/JP2732683B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Polymerisation Methods In General (AREA)
  • Polymerization Catalysts (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Detergent Compositions (AREA)

Abstract

PURPOSE:To obtain economically a fumaric acid copolymer having a low molecular weight and a narrow molecular weight distribution and being useful as a water treatment or a detergent additive by polymerizing a monomer mixture of fumaric acid with another water-soluble unsaturated monomer in an aqueous medium under specified conditions. CONSTITUTION:A process for polymerizing a monomer component comprising 30-70wt.% fumaric acid and 70-30wt.% another water-soluble unsaturated monomer in an aqueous medium, wherein the following conditions are adopted. 0.5-500ppm, based on the monomer component, of at least one kind of metallic ions selected from among a V-containing ion, an Fe ion and a Cu ion is added, 3-100g (based on 1mol of the monomer component) of hydrogen peroxide is used, and the pH during the polymerization is below 2. The water-soluble unsaturated monomer is not particularly limited. As the aqueous medium, water is particularly desirable.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、水処理剤、洗剤ビルダー、各種キレート剤等
として有用なフマル酸共重合体の製造方法に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention relates to a method for producing fumaric acid copolymers useful as water treatment agents, detergent builders, various chelating agents, and the like.

詳細には、分子量分布が狭(金属イオン補足能にも優れ
たツマ2に酸共重合体を水性媒体中にて効率よく製造す
る方法に関するものである。
Specifically, the present invention relates to a method for efficiently producing an acid copolymer of Tsuma 2, which has a narrow molecular weight distribution (also has excellent ability to capture metal ions), in an aqueous medium.

〔従来の技術J 従来゛から、フマル酸共重合体は、例えば水処理剤、洗
剤添加剤及び各種キレート剤等の分野で用いられている
。この様なフマル酸共重合体の水系での製造方法に関す
る公知文献としては、特開昭62−218407号を挙
げることができる。
[Prior Art J] Fumaric acid copolymers have been used in the fields of, for example, water treatment agents, detergent additives, and various chelating agents. As a known document regarding a method for producing such a fumaric acid copolymer in an aqueous system, JP-A-62-218407 can be mentioned.

しかし、該文献記載の方法では、pH2以上の中和した
状態で反応を行うことが必要であるが、この条件下では
反応は充分進まず、残存単量体が多量に残るという問題
点を有していた。また、得られたフマル酸共重合体も分
子量分布の広いものとなり、水中のCaイオン等のカチ
オンとの錯化作用によりゲル化を起しやすい等、水処理
剤、洗剤添加剤としての効果も充分なものではなかった
。また特開昭59−12908号には、フマル酸とアリ
ル系アルコールとの共重合体の製造方法についての記載
があるが、この方法においても、残存フマル酸が多量に
残り、分子量分布も広い欠点を解決するものではなかっ
た。
However, in the method described in this document, it is necessary to carry out the reaction in a neutralized state with a pH of 2 or more, but under these conditions the reaction does not proceed sufficiently and there is a problem that a large amount of residual monomer remains. Was. In addition, the obtained fumaric acid copolymer also has a wide molecular weight distribution, and is easily gelled by complexing with cations such as Ca ions in water, making it effective as a water treatment agent and detergent additive. It wasn't enough. Furthermore, JP-A-59-12908 describes a method for producing a copolymer of fumaric acid and allyl alcohol, but this method also has the disadvantage that a large amount of residual fumaric acid remains and the molecular weight distribution is wide. It did not solve the problem.

また、特公昭56−54005号には水性媒体中でのモ
ノフマル酸塩を用いたフマル酸共重合体の製造方法に関
する記載があるが、この方法によっても、分子量分布の
狭い重合体を得ることが出来なかった。また、特開昭5
6−99212号には、溶剤系において、高収率でフマ
ル酸/アクリル酸共重合体が得られるとの記載がある。
Furthermore, Japanese Patent Publication No. 56-54005 describes a method for producing a fumaric acid copolymer using a monofumarate salt in an aqueous medium, but it is also possible to obtain a polymer with a narrow molecular weight distribution by this method. I could not do it. Also, JP-A-5
No. 6-99212 describes that a fumaric acid/acrylic acid copolymer can be obtained in high yield in a solvent system.

しかし、この製造方法はトルエン、クロルベンゼン等の
有機溶剤中で重合を行うために、工程が多くなるだけで
なく、防災面、コスト面ならびに省資源の観点からも有
利な方法とは言えなかった。また、製品中にトルエン、
クロルベン等の溶剤が残留し、安全性の面からも問題を
残すものであった。
However, this manufacturing method involves polymerization in organic solvents such as toluene and chlorobenzene, which not only requires a large number of steps, but also cannot be said to be an advantageous method from the standpoint of disaster prevention, cost, and resource conservation. . In addition, toluene,
Solvents such as chlorobene remained, posing a safety problem.

従って、水系において、分子量分布が狭く、水処理剤、
洗剤添加剤として有用なフマル酸共重合体を高収率で得
る技術が求められていた。
Therefore, in aqueous systems, the molecular weight distribution is narrow, and water treatment agents,
There has been a need for a technology to obtain high yields of fumaric acid copolymers useful as detergent additives.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

本発明は、このような従来技術の問題点を解消すべくな
されたものであって、水処理剤や洗剤添加剤として有用
な、特に分子量が低(且つ分子量分布の狭いフマル酸共
重合体を、簡素な工程で経済的に製造する方法の提供を
目的とするものである。
The present invention was made in order to solve the problems of the conventional technology, and it is a fumaric acid copolymer with a particularly low molecular weight (and a narrow molecular weight distribution) that is useful as a water treatment agent and a detergent additive. The purpose of this invention is to provide an economical manufacturing method using simple steps.

〔課題を解決するための手段1 本発明は、 フマル酸(a)30〜70重量%及び他の水溶性不飽和
単量体(b)70〜30重量%(但しフマル酸(a)と
水溶性不飽和単量体(b)の合計は100重量%である
。)からなる単量体成分を水性媒体中で重合するに際し
、単量体に対して0.5〜500 ppmのバナジウム
原子含有イオン、鉄イオン及び銅イオンからなる群より
選ばれる1種又は2種以上の金属イオンの存在下、重合
触媒として過酸化水素を3〜100g(対単量体成分1
モル)用い、重合時のpHが2未満であることを特徴と
するフマル酸共重合体の製造方法に関する。
[Means for Solving the Problems 1] The present invention comprises 30 to 70% by weight of fumaric acid (a) and 70 to 30% by weight of other water-soluble unsaturated monomers (b) (however, fumaric acid (a) and water-soluble When polymerizing the monomer component consisting of (the total amount of the unsaturated monomer (b) is 100% by weight) in an aqueous medium, a vanadium atom content of 0.5 to 500 ppm based on the monomer is added. In the presence of one or more metal ions selected from the group consisting of iron ions, iron ions, and copper ions, 3 to 100 g of hydrogen peroxide (to 1 monomer component) is added as a polymerization catalyst.
mol), and the pH during polymerization is less than 2.

本発明で用いることの出来る水性媒体をとじては、例え
ば、水と炭素数1〜4の一価アルコール又は炭素数3〜
4の混合溶媒等を挙げることが出来る。
Examples of the aqueous medium that can be used in the present invention include water and a monohydric alcohol having 1 to 4 carbon atoms, or a monohydric alcohol having 3 to 4 carbon atoms.
4 mixed solvents, etc. can be mentioned.

使用されるアルコールとしては、例えば、メタノール、
エタノール、n−プロパツール、インプロパツール、n
−ブタノール、インブタノール、5ec−ブタノール、
ter−ブタノール等を挙げることが出来る。また、使
用されるケトンとしては、例えばアセトン、メチルエチ
ルケトン等を挙げることが出来る。
Examples of the alcohol used include methanol,
Ethanol, n-propertool, inpropertool, n
-butanol, imbutanol, 5ec-butanol,
Examples include ter-butanol. Further, examples of the ketone used include acetone, methyl ethyl ketone, and the like.

但し、残存単量体の低減と分子量分布の狭いフマル酸共
重合体を得る目的で、共重合は、完全な水系で行うこと
が好ましい。
However, for the purpose of reducing residual monomers and obtaining a fumaric acid copolymer with a narrow molecular weight distribution, the copolymerization is preferably carried out in a completely aqueous system.

本発明において、フマル酸共重合体を製造する場合のフ
マル酸(a)の共重合成分として用いられる他の水溶性
不飽和単量体(b)としては、特に制限はないが、例え
ばアクリル酸、メタクリル酸、α−ヒドロキシアクリル
酸、クロトン酸等の不飽和モノカルボン酸系単量体及び
それらの塩;マレイン酸、イタコン酸、シトラコン酸、
アコニット酸等の不飽和多カルボン酸系単量体及びそれ
らの塩:酢酸ビニル; 一般式(1) %式%(1) (ただし式中、R1及びR2はそれぞれ独立に水素又は
メチル基を表わし且つR1及びR2は同時にメチル基と
なることはなく、R3は−CH,−1lCHa)a−又
は−C(CH3)2−を表わし且つR’   R2及び
R3中の合計炭素数は3であり、Yは炭素数2〜3のア
ルキレン基を表わし、nは0または1〜100の整数で
ある。)で示される、例えば3−メチル−3−ブテン−
1−オール(イソプレノール) 3−メチル−2−ブテ
ン−1−オール(プレノール)、2−メチル−3−ブテ
ン−2−オール(イソプレンアルコール)及びこれら単
量体1モルに対してエチレンオキサイドおよび/または
プロピレンオキサイドを1〜100モル付加した単量体
等の不飽和水酸基含有単量体;一般式(2) %式% ) (2) (ただし式中、R1は水素またはメチル基を表わし、a
、b、、dおよびfはそれぞれ独立にO又は1〜100
の整数を表わし且つa+b+d+f=O〜100であり
、−QC,H4−単位トー〇C,H,−単位とはどのよ
うな順序に結合してもよく、d+fがOである場合にZ
は水酸基、スルホン酸基及び(亜)リン酸基を表わし、
またd+fが1〜100の正の整数である場合にZは水
酸基を表わす。)で示される、例えば3−アリロキシ−
2−ヒドロキシプロパンスルホン酸及びその塩;グリセ
ロールモノアリルエーテル及びこれら単量体1モルに対
してエチレンオキサイドおよび/またはプロピレンオキ
サイドを1〜100モル付加した単量体等の不飽和(メ
タ)アリルエーテル系単量体;ビニルスルホン酸、アリ
ルスルホン酸、メタリルスルホン酸、スチレンスルホン
酸、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン
酸、スルホエチル(メタ)アクリレート、スルホプロピ
ル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシスルホプロピ
ル(メタ)アクリレート、スルホエチルマレイミド等の
不飽和スルホン酸基含有単量体及びそれらの塩:炭酸数
1〜20のアルキルアルコールにエチレンオキサイドお
よび/またはプロピレンオキサイドを0〜100モル付
加したアルコールと(メタ)アクリル酸、クロトン酸等
のモノエステルまたは、マレイン酸、フマル酸、イタコ
ン酸、シトラコン酸、アコニット酸等とのモノエステル
あるいは、それらの塩、またはジエステル等の末端アル
キル基含有エステル系不飽和単量体; (メタ)アクリ
ル酸、クロトン酸等の不飽和カルボン酸系単量体に対し
て、エチレンオキサイドおよび/またはプロピレンオキ
サイドを1〜100モル付加したモノエステル系単量体
または、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、シトラコ
ン酸、アコニット酸等不飽和多カルボン酸系単量体に対
して、エチレンオキサイドおよび/またはプロピレンオ
キサイドを1〜100モル付加したモノエステルあるい
はそれらの塩、またはジエステル系単量体等のエステル
゛系不飽和単量体等を挙げることができ、これらの群か
ら選ばれる1種又は2種以上を使用することができる。
In the present invention, the other water-soluble unsaturated monomer (b) used as a copolymerization component of fumaric acid (a) when producing a fumaric acid copolymer is not particularly limited, but for example, acrylic acid , methacrylic acid, α-hydroxyacrylic acid, crotonic acid, and other unsaturated monocarboxylic acid monomers and their salts; maleic acid, itaconic acid, citraconic acid,
Unsaturated polycarboxylic acid monomers such as aconitic acid and their salts: Vinyl acetate; General formula (1) %Formula %(1) (However, in the formula, R1 and R2 each independently represent hydrogen or a methyl group. and R1 and R2 do not simultaneously become a methyl group, R3 represents -CH, -1lCHa)a- or -C(CH3)2-, and R' The total number of carbon atoms in R2 and R3 is 3, Y represents an alkylene group having 2 to 3 carbon atoms, and n is 0 or an integer of 1 to 100. ), for example, 3-methyl-3-butene-
1-ol (isoprenol) 3-methyl-2-buten-1-ol (prenol), 2-methyl-3-buten-2-ol (isoprene alcohol) and ethylene oxide and/or per mole of these monomers. or an unsaturated hydroxyl group-containing monomer such as a monomer to which 1 to 100 moles of propylene oxide are added; general formula (2) % formula % ) (2) (wherein R1 represents hydrogen or a methyl group, a
, b, , d and f are each independently O or 1 to 100
represents an integer of , and a + b + d + f = O ~ 100, -QC, H4- units to 〇 C, H, - units may be combined in any order, and when d + f is O, Z
represents a hydroxyl group, a sulfonic acid group and a ()phosphorous acid group,
Further, when d+f is a positive integer of 1 to 100, Z represents a hydroxyl group. ), for example, 3-allyloxy-
2-hydroxypropanesulfonic acid and its salts; unsaturated (meth)allyl ethers such as glycerol monoallyl ether and monomers with 1 to 100 moles of ethylene oxide and/or propylene oxide added to 1 mole of these monomers; System monomers: vinylsulfonic acid, allylsulfonic acid, methallylsulfonic acid, styrenesulfonic acid, 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid, sulfoethyl (meth)acrylate, sulfopropyl (meth)acrylate, 2-hydroxysulfonate Unsaturated sulfonic acid group-containing monomers such as propyl (meth)acrylate and sulfoethylmaleimide, and their salts: Alcohols obtained by adding 0 to 100 moles of ethylene oxide and/or propylene oxide to an alkyl alcohol having 1 to 20 carbon atoms. Monoesters such as (meth)acrylic acid and crotonic acid, monoesters with maleic acid, fumaric acid, itaconic acid, citraconic acid, aconitic acid, etc., salts thereof, and terminal alkyl group-containing esters such as diesters. Saturated monomer: A monoester monomer obtained by adding 1 to 100 moles of ethylene oxide and/or propylene oxide to an unsaturated carboxylic acid monomer such as (meth)acrylic acid or crotonic acid, or maleic acid. A monoester obtained by adding 1 to 100 moles of ethylene oxide and/or propylene oxide to an unsaturated polycarboxylic acid monomer such as acid, fumaric acid, itaconic acid, citraconic acid, aconitic acid, or a salt or diester thereof. Examples include ester type unsaturated monomers such as ester type monomers, and one or more types selected from these groups can be used.

フマル酸(a)と他の水溶性不飽和単量体(b)の使用
比率は、前者30〜70重量%、後者70〜30重量%
の範囲とする必要がある。フマル酸(a)が70%を超
えた場合、残存単量体が増加する。フマル酸(a)が3
0%未満の場合、得られたフマル酸共重合体の分子量分
布が広がる。
The usage ratio of fumaric acid (a) and other water-soluble unsaturated monomer (b) is 30 to 70% by weight of the former and 70 to 30% by weight of the latter.
It needs to be within the range of When fumaric acid (a) exceeds 70%, residual monomer increases. Fumaric acid (a) is 3
If it is less than 0%, the molecular weight distribution of the obtained fumaric acid copolymer will be broadened.

次に本発明で使用される金属イオンとしては、鉄イオン
、バナジウム原子含有イオン、銅イオンを挙げることが
でき、中でもF e ”、 F e ”Cu”  Cu
”  V”  V”  VO″″″ ■0゜が好ましい
。特に好ましい金属イオンはFe”Cu”、VO”であ
り、これらの金属イオンの群から選ばれる1種あるいは
2種以上を使用することができる。金属イオンは、単量
体成分に対して0.5〜500 ppmの範囲で用いる
必要があり、好ましぐは、5〜100 ppmとするこ
とが望まれる。金属イオンの量がこの範囲より少ない場
合は、共重合率が向上しない、また、金属イオンをこの
範囲よりも多量に使用した場合、製品を汚染し、着色の
問題を引き起こすのみならず、製造されるフマル酸共重
合体の分子量分布が拡がり、水処理剤および洗剤添加剤
としての性能が低下する。
Next, examples of metal ions used in the present invention include iron ions, vanadium atom-containing ions, and copper ions, among which Fe'', Fe''Cu'' Cu
"V"V"VO""" ■0° is preferable. Particularly preferred metal ions are Fe"Cu" and VO", and one or more selected from the group of these metal ions can be used. It is necessary to use it in the range of 5 to 500 ppm, preferably 5 to 100 ppm.If the amount of metal ions is less than this range, the copolymerization rate will not improve, and the metal If ions are used in amounts greater than this range, they will not only contaminate the product and cause coloring problems, but will also broaden the molecular weight distribution of the fumaric acid copolymer produced, impairing its performance as a water treatment agent and detergent additive. decreases.

金属イオンの供給形態については特に制限はな(、要は
重合反応系内でイオン化するものでありさえすれば用い
ることができる。この様な金属化合物としては、例えば
、オキシ三塩化バナジウム、三塩化バナジウム、シュウ
酸バナジル、硫酸バナジル、無水バナジン酸、メタバナ
ジン酸アンモニウム、硫酸アンモニウムハイボバナダス
[(NH4)2SO,・VSO4−6HIO]、硫酸ア
ンモニウムバナダス[(NH4)V(SO2)、・12
H20] 、酢酸銅(■)、臭化銅(■)、銅(II)
アセチルアセテート、塩化第二銅アンモニウム、炭酸銅
、塩化銅(■)、クエン酸銅(■)、ギ酸銅(■)、水
酸化銅(■)、硝酸銅、ナフテン酸銅、オレイン酸銅、
マレイン酸銅、リン酸銅、硫酸銅(■)、塩化第一銅、
シアン化銅(I)、ヨウ化銅、酸化銅(I)、チオシア
ン酸銅、鉄アセチルアセテート、クエン酸鉄アンモニウ
ム、シュウ酸第二鉄アンモニウム、硫酸第一鉄アンモニ
ウム、硫酸第二鉄アンモニウム、クエン酸鉄、フマル酸
鉄、マレイン酸鉄、乳酸第一鉄、硝酸第二鉄、鉄ペンタ
カルボニル、リン酸第二鉄、ビロリン酸第二鉄等の水溶
性金属塩;五酸化バナジウム、酸化銅(■)、酸化第一
鉄、酸化第二鉄などの金属酸化物;硫化銅(■)、硫化
鉄などの金属硫化物;その他網粉末、鉄粉末などを挙げ
ることができる。
There are no particular restrictions on the form of supply of metal ions (in short, they can be used as long as they are ionized within the polymerization reaction system. Examples of such metal compounds include vanadium oxytrichloride, vanadium trichloride, Vanadium, vanadyl oxalate, vanadyl sulfate, vanadate anhydride, ammonium metavanadate, ammonium hybovanadas sulfate [(NH4)2SO, ・VSO4-6HIO], ammonium vanadas sulfate [(NH4)V(SO2), ・12
H20], copper acetate (■), copper bromide (■), copper (II)
Acetyl acetate, cupric ammonium chloride, copper carbonate, copper chloride (■), copper citrate (■), copper formate (■), copper hydroxide (■), copper nitrate, copper naphthenate, copper oleate,
Copper maleate, copper phosphate, copper sulfate (■), cuprous chloride,
Copper (I) cyanide, copper iodide, copper (I) oxide, copper thiocyanate, iron acetylacetate, ferrous ammonium citrate, ferric ammonium oxalate, ferrous ammonium sulfate, ferric ammonium sulfate, citric acid. Water-soluble metal salts such as iron acids, iron fumarate, iron maleate, ferrous lactate, ferric nitrate, iron pentacarbonyl, ferric phosphate, and ferric birophosphate; vanadium pentoxide, copper oxide ( (2) Metal oxides such as ferrous oxide and ferric oxide; Metal sulfides such as copper sulfide (2) and iron sulfide; Other examples include net powder and iron powder.

さらに金属イオンの濃度調整を行なうために例えば、ビ
ロリン酸、ヘキサメタリン酸、トリポリリン酸などの縮
合リン酸系:エチレンジアミン四酢酸、ニトリロトリ酢
酸、ジエチレントリアミン五酢酸などのアミノカルボン
酸系:1−ヒドロキシエチリデン−1,1−ジホスホン
酸、2−ホスホノブタン−1,2,4−トリカルボン酸
などのホスホン酸系:゛リンゴ酸、クエン酸、イタコン
酸、シュウ酸クロトン酸などの有機酸系:ポリアクリル
酸などのポリカルボン酸系等の錯形成剤を上記金属イオ
ンと併用することも可能である。
Furthermore, in order to adjust the concentration of metal ions, for example, condensed phosphoric acids such as birophosphoric acid, hexametaphosphoric acid, and tripolyphosphoric acid; aminocarboxylic acids such as ethylenediaminetetraacetic acid, nitrilotriacetic acid, and diethylenetriaminepentaacetic acid; 1-hydroxyethylidene-1; , 1-diphosphonic acid, 2-phosphonobutane-1,2,4-tricarboxylic acid, etc. Organic acids such as malic acid, citric acid, itaconic acid, oxalic acid, crotonic acid, etc. Polyacrylic acid such as polyacrylic acid It is also possible to use a complex forming agent such as a carboxylic acid type in combination with the above metal ion.

重合温度は、50〜160℃、より好ましくは70〜1
60℃の範囲が重合時間短縮の目的で好ましい。さらに
好ましくは、85〜150℃である。50℃未満におい
ては、重合の進行が阻害されることがある。一方、16
0℃を超えると熱分解反応が予想される。重合時固形分
濃度については広い範囲で実施可能であるが、20〜7
0%、より好ましくは30〜60%の範囲が残存フマル
酸をさらに低減できるので好ましい。
The polymerization temperature is 50 to 160°C, more preferably 70 to 1
The temperature range is preferably 60°C for the purpose of shortening the polymerization time. More preferably, the temperature is 85 to 150°C. At temperatures below 50°C, the progress of polymerization may be inhibited. On the other hand, 16
If the temperature exceeds 0°C, a thermal decomposition reaction is expected. The solid content concentration during polymerization can be carried out within a wide range;
A range of 0%, more preferably 30 to 60% is preferable since residual fumaric acid can be further reduced.

重合時pHは2未満で行うことが必要であり、pH1,
5以下がより好ましい。pH2以上で重合を行った場合
、分子量分布が拡がり水処理剤としての性能も充分でな
くなる。
It is necessary to carry out the polymerization at a pH of less than 2; pH 1,
More preferably 5 or less. If polymerization is carried out at a pH of 2 or higher, the molecular weight distribution will broaden and the performance as a water treatment agent will not be sufficient.

重合時pH2未満に保つために用いる中和用塩基性化合
物としては、特に制限はないが、例えばナトリウム、カ
リウム、リチウム等のアルカリ金属の水酸化物や炭酸塩
;アンモニア;モノメチルアミン、ジエチルアミン、ト
リメチルアミン、モノエチルアミン、ジメチルアミン、
トリエチルアミン等のアルキルアミン類;モノエタノー
ルアミン、ジェタノールアミン、トリエタノールアミン
イソプロパノールアミン、第2級ブタノールアミン等の
アルカノールアミン類;ピリジン等を挙げることができ
る。
There are no particular restrictions on the neutralizing basic compound used to maintain the pH below 2 during polymerization, but examples include hydroxides and carbonates of alkali metals such as sodium, potassium, and lithium; ammonia; monomethylamine, diethylamine, and trimethylamine. , monoethylamine, dimethylamine,
Alkylamines such as triethylamine; alkanolamines such as monoethanolamine, jetanolamine, triethanolamine isopropanolamine, and secondary butanolamine; and pyridine.

また、フマル酸(a)及び他の水溶性単量体(b)は、
これらの塩として使用することも勿論可能である。
Furthermore, fumaric acid (a) and other water-soluble monomers (b) are
Of course, it is also possible to use these salts.

本発明においては、重合触媒として過酸化水素を使用す
る。本発明における過酸化水素の使用量は単量体成分1
モル当たり3〜100g用いることが必要であり、より
望ましい範囲は単量体成分1モルに対して8〜80gで
あり、最も好ましい範囲は11〜50gである。過酸化
水素が3gより少ない場合、残存単量体量が増加する。
In the present invention, hydrogen peroxide is used as a polymerization catalyst. The amount of hydrogen peroxide used in the present invention is 1 monomer component.
It is necessary to use 3 to 100 g per mole, a more desirable range is 8 to 80 g, and a most preferred range is 11 to 50 g per mole of monomer component. When hydrogen peroxide is less than 3 g, the amount of residual monomer increases.

逆に100gより多く用いても、過酸化水素の増量に見
合った効果が得られないだけでな(、製品中への過酸化
水素残留の問題を引き起こす。
On the other hand, if more than 100 g is used, not only will the effect commensurate with the increased amount of hydrogen peroxide not be obtained (it will also cause the problem of hydrogen peroxide remaining in the product).

過酸化水素を重合系内に供給する方法としては、特に制
限がなく、例えば反応系内へ初期−括仕込みをしても良
く、又、反応中に連続投入を行っても良い。場合によっ
ては、分割して投入することも出来る。但し、重合反応
をより円滑に進行させるためには連続投入によるのが好
ましい。
There are no particular restrictions on the method of supplying hydrogen peroxide into the polymerization system, and for example, hydrogen peroxide may be initially charged into the reaction system, or it may be continuously introduced during the reaction. Depending on the case, it may be possible to divide it and add it. However, in order to make the polymerization reaction proceed more smoothly, continuous addition is preferable.

本発明において過酸化水素以外の重合触媒例えば過硫酸
アンモニウム、過硫酸ナトリウム、過硫酸カリウム等の
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、過コハク酸、ジターシャリ−ブチルパーオキサイ
ド、ターシャリ−ブチルヒドロパーオキサイド、クメン
ヒドロパーオキサイド等の有機過酸化物を本発明の効果
をそこなわない範囲で、過酸化水素とともに使用するこ
とは可能である。
In the present invention, polymerization catalysts other than hydrogen peroxide, such as persulfates such as ammonium persulfate, sodium persulfate, and potassium persulfate: 2,2'-azobis(2-amidinopropane) hydrochloride, 4,4°-azobis-4 -cyanovaleric acid, azobisisobutyronitrile, 2.2°-azobis(
Azo compounds such as 4-methoxy-2,4-dimethylvaleronitrile, benzoyl peroxide, lauroyl peroxide, peracetic acid, persuccinic acid, di-tert-butyl peroxide, tert-butyl hydroperoxide, cumene hydroperoxide, etc. Organic peroxides can be used together with hydrogen peroxide within a range that does not impair the effects of the present invention.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上のように構成される本発明方法によって得られるフ
マル酸共重合体は、数平均分子量が3゜O〜5000、
好ましくは400〜4000であり、且つ分子量分布を
表わすD値(MW/M N ’)[MWは重]平均分子
量、MNは数平均分子量である]が2.5以下、好まし
くは2.0以下の特性を備えるものである。
The fumaric acid copolymer obtained by the method of the present invention configured as described above has a number average molecular weight of 3°O to 5000,
It is preferably 400 to 4000, and the D value (MW/M N') representing molecular weight distribution [MW is weight average molecular weight, MN is number average molecular weight] is 2.5 or less, preferably 2.0 or less It has the following characteristics.

本発明の方法では、上記した特徴を持っフマル酸共重合
体を水性媒体中で高収率にて経済的に製造する方法を提
供するものであり、前述した水処理剤、洗剤添加剤並び
に、セルロース繊維用精錬助剤、セルロース繊維用漂白
助剤、セルロース繊維用染色助剤、バルブ漂白前処理剤
、ベントナイト系泥水用調整剤、鉄、銅、マンガン、亜
鉛等の多価金属と組み合わせた脱臭剤、無機顔料分散剤
、古紙再生用脱墨助剤、キレート剤等の幅広い用途に非
常に好適に使用できるものである。
The method of the present invention provides a method for economically producing a fumaric acid copolymer having the above-mentioned characteristics at a high yield in an aqueous medium, and includes the above-mentioned water treatment agent, detergent additive, and Refining aid for cellulose fiber, bleaching aid for cellulose fiber, dyeing aid for cellulose fiber, bulb bleach pre-treatment agent, bentonite slurry conditioner, deodorization in combination with polyvalent metals such as iron, copper, manganese, zinc, etc. It can be very suitably used in a wide range of applications such as inorganic pigment dispersants, deinking aids for waste paper recycling, and chelating agents.

〔実施例〕〔Example〕

以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本
発明は、これらの実施例に限定されるものではない。な
お、例中の%及び部は、それぞれ重量%および重量部を
示す。
EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be specifically explained with reference to Examples, but the present invention is not limited to these Examples. Note that % and parts in the examples indicate weight % and parts by weight, respectively.

実施例1 温度計、撹拌機および還流冷却器を備えた5Qの四つロ
フラスコにフマル酸1160部、イオン交換水1000
部、硫酸鉄(II)アンモニウム・6水和物0.163
部(Fe”として10ppm;仕込単量体成分全重量に
対して)を仕込んだ後、撹拌しながら、該分散体を常圧
下で沸騰温度まで昇温した。次に攪拌下に80%アクリ
ル酸水溶液1450部及び60%過酸化水素水867部
(20g;仕込単量体成分1モルに対して)を各々別々
の滴下ノズルより3時間に亘って連続的に滴下し、共重
合を行なった。滴下終了後、系の沸騰温度でさらに1時
間撹拌し、共重合反応を完結し、固形分51.8%の均
質なフマル酸共重合体(1)を得た。重合時のpH(原
液、80’Cで測定)は、O〜0.5であった。
Example 1 1160 parts of fumaric acid and 1000 parts of ion-exchanged water were placed in a 5Q four-bottle flask equipped with a thermometer, stirrer, and reflux condenser.
part, iron(II) sulfate ammonium hexahydrate 0.163
(10 ppm as "Fe"; based on the total weight of monomer components charged), the temperature of the dispersion was raised to boiling temperature under normal pressure while stirring. Next, 80% acrylic acid was added to the dispersion while stirring. 1,450 parts of the aqueous solution and 867 parts (20 g; per mole of monomer component charged) of the aqueous solution and 60% hydrogen peroxide solution were continuously added dropwise over a period of 3 hours from separate dropping nozzles to effect copolymerization. After the dropwise addition was completed, stirring was continued for 1 hour at the boiling temperature of the system to complete the copolymerization reaction and obtain a homogeneous fumaric acid copolymer (1) with a solid content of 51.8%. (measured at 80'C) was O~0.5.

得られたフマル酸共重合体(1)の分子量及び分子量分
布をゲルパーミェーションクロマトグラフィーを用いて
測定した。結果は第1表に示す通りであった。
The molecular weight and molecular weight distribution of the obtained fumaric acid copolymer (1) were measured using gel permeation chromatography. The results were as shown in Table 1.

尚カラムは、東ソー社製G−3000PW (XL)+
G−2500PW (XL)を用い、溶離液には、リン
酸塩緩衝液(pH7)を用いた。分子量標準サンプルと
してはポリエチレングリコール(ゼネラルサイエンス社
製)を用いた。
The column is Tosoh G-3000PW (XL)+
G-2500PW (XL) was used, and a phosphate buffer (pH 7) was used as the eluent. Polyethylene glycol (manufactured by General Sciences) was used as a molecular weight standard sample.

実施例2〜8 実施例1においで用いた金属イオンの種類、使用量、過
酸化水素の使用量及び滴下する80%アクリル酸水溶液
の使用量を第1表に示した通りとした他は、実施例1と
全(同様にしてフマル酸共重合体(2)〜(8)を得た
。得られたフマル酸共重合体(2)〜(8)を実施例1
と同様に分析し、その結果を第1表に示した。
Examples 2 to 8 The types and amounts of metal ions used in Example 1, the amounts of hydrogen peroxide used, and the amounts of the 80% acrylic acid aqueous solution to be dropped were as shown in Table 1. Fumaric acid copolymers (2) to (8) were obtained in the same manner as in Example 1. The obtained fumaric acid copolymers (2) to (8) were
The results are shown in Table 1.

実施例9・ 実施例1において、仕込み時48%水酸化ナトリウム水
溶液lOO部を投入した他は、実施例1と全く同様にし
てフマル酸共重合体(9)を得た。
Example 9 A fumaric acid copolymer (9) was obtained in exactly the same manner as in Example 1, except that 100 parts of a 48% aqueous sodium hydroxide solution was added during the preparation.

得られたフマル酸共重合体(9)を実施例1と同様に分
析し、その結果を第1表に示した。
The obtained fumaric acid copolymer (9) was analyzed in the same manner as in Example 1, and the results are shown in Table 1.

実施例′10〜16 実施例1において、用いる水溶性不飽和単量体(b)の
種類、用いる金属イオン種の種類及び量を第1表に示し
た通りとした他は、実施例1と全く同様にしてフマル酸
共重合体(lO)〜(16)を得た。
Examples '10 to 16 Same as Example 1 except that the type of water-soluble unsaturated monomer (b) used and the type and amount of metal ion species used were as shown in Table 1. Fumaric acid copolymers (1O) to (16) were obtained in exactly the same manner.

得られたフマル酸共重合体(lO)〜(16)を実施例
1と同様に分析し、その結果を第1表に示した。
The obtained fumaric acid copolymers (IO) to (16) were analyzed in the same manner as in Example 1, and the results are shown in Table 1.

実施例17 実施例1において、仕込み時48%水酸化ナトリウム水
溶液200部を投入した他は、実施例1と全く同様にし
てフマル酸共重合体(17)を得た。
Example 17 A fumaric acid copolymer (17) was obtained in exactly the same manner as in Example 1, except that 200 parts of a 48% aqueous sodium hydroxide solution was added at the time of preparation.

得られたフマル酸共重合体(17)を実施例1と同様に
分析し、その結果を第1表に示した。
The obtained fumaric acid copolymer (17) was analyzed in the same manner as in Example 1, and the results are shown in Table 1.

実施例18 実施例1において、仕込み時イソプロパツール50部を
投入した以外は、実施例1と全く同様にしてフマル酸共
重合体(18)を得た。得られたフマル酸共重合体(1
8)を実施例1と同様に分析し、その結果を第1表に示
した。
Example 18 A fumaric acid copolymer (18) was obtained in exactly the same manner as in Example 1, except that 50 parts of isopropanol was added during the preparation. The obtained fumaric acid copolymer (1
8) was analyzed in the same manner as in Example 1, and the results are shown in Table 1.

比較例1 実施例1において、硫酸鉄(n)アンモニウム・6水和
物を全く用いなかった以外は、実施例1と全く同様にし
て比較フマル酸共重合体(1)を得た。得られた比較フ
マル酸共重合体(1)を実施例1と同様に分析し、その
結果を第2表に示した。
Comparative Example 1 A comparative fumaric acid copolymer (1) was obtained in exactly the same manner as in Example 1, except that iron (n) ammonium sulfate hexahydrate was not used at all. The comparative fumaric acid copolymer (1) obtained was analyzed in the same manner as in Example 1, and the results are shown in Table 2.

比較例2〜4 実施例1において用いた金属イオンの種類及び量を第2
表に示した通りとした他は、実施例1と全く同様にして
比較フマル酸共重合体(2)〜(4)を得た。得られた
比較フマル酸共重合体(2)〜(4)を実施例1と同様
に分析し、その結果を第2表に示した。
Comparative Examples 2 to 4 The type and amount of metal ions used in Example 1 were
Comparative fumaric acid copolymers (2) to (4) were obtained in exactly the same manner as in Example 1 except as shown in the table. The comparative fumaric acid copolymers (2) to (4) obtained were analyzed in the same manner as in Example 1, and the results are shown in Table 2.

比較例5.6 実施例1において、仕込時48%水酸化ナトリウム水溶
液1214部を投入し、金属イオンの種類及び量を第2
表に示した通りとした他は、実施例1と全(同様にして
比較フマル酸共重合体(5)。
Comparative Example 5.6 In Example 1, 1214 parts of a 48% sodium hydroxide aqueous solution was added at the time of preparation, and the type and amount of metal ions were changed as follows.
Comparative fumaric acid copolymer (5) was prepared in the same manner as in Example 1 except as shown in the table.

(6)を得た。得られた比較フマル酸共重合体(5)。(6) was obtained. The obtained comparison fumaric acid copolymer (5).

(6)を実施例1と同様に分析し、その結果を第2表に
示した。
(6) was analyzed in the same manner as in Example 1, and the results are shown in Table 2.

比較例7.8 実施例1において用いたアクリル酸の量を第2表に示し
た通りとした他は、実施例1と全(同様にして比較フマ
ル酸共重合体(7)、(8)を得た。得られた比較フマ
ル酸共重合体(7)、(8)を実施例1と同様に分析し
、その結果を第2表に示した。
Comparative Example 7.8 Comparative fumaric acid copolymers (7) and (8) were prepared in the same manner as in Example 1, except that the amount of acrylic acid used in Example 1 was as shown in Table 2. The comparative fumaric acid copolymers (7) and (8) obtained were analyzed in the same manner as in Example 1, and the results are shown in Table 2.

実施例19〜36 実施例1〜18で得られたフマル酸共重合体(1)〜(
18)のスケール防止剤としての性能を評価するために
以下の試験を行なった。容量225m1のガラスビンに
水を170gを入れ、1.56%塩化カルシウム2水塩
水溶液Log、及びフマル酸共重合体(1)〜(18)
の0.02%水溶液3g(得られる過飽和水溶液に対し
て3ppm)を混合し、さらに3%重炭酸ナトリウム水
溶液Log及び水7gを加え全量を200gとした。得
られた炭酸カルシウム530 ppmの過飽和水溶液を
密栓して、70℃で3時間加熱処理した。次いで、冷却
したのち沈殿物を0.1μメンブランフィルタ−で濾過
し、濾液をJIS KOIOIに従って分析した。
Examples 19 to 36 Fumaric acid copolymers (1) to (1) obtained in Examples 1 to 18
The following tests were conducted to evaluate the performance of No. 18) as a scale inhibitor. Pour 170 g of water into a glass bottle with a capacity of 225 ml, and add 1.56% calcium chloride dihydrate aqueous solution Log and fumaric acid copolymers (1) to (18).
3 g of a 0.02% aqueous solution (3 ppm based on the obtained supersaturated aqueous solution) was mixed, and a 3% aqueous sodium bicarbonate solution Log and 7 g of water were added to bring the total amount to 200 g. The obtained supersaturated aqueous solution containing 530 ppm of calcium carbonate was tightly stoppered and heat-treated at 70° C. for 3 hours. After cooling, the precipitate was then filtered through a 0.1μ membrane filter, and the filtrate was analyzed according to JIS KOIOI.

下式により炭酸カルシウムスケール抑制率(%)を求め
た。得られた結果を第3表に示した。
Calcium carbonate scale suppression rate (%) was determined by the following formula. The results obtained are shown in Table 3.

−B スケール抑制率 (%)= A:試験前の液中に溶解していたカルシウム濃度Bニス
ケール防止剤無添加濾液中でのカリシラム濃度 C二試験後濾液中のカルシウム濃度 比較例9〜16 実施例18〜34と全く同様にして比較例1〜8で得ら
れた比較フマル酸共重合体(1)〜(8)のスケール防
止剤としての性能評価を行なった。得られた結果を第4
表に示した。
-B Scale inhibition rate (%) = A: Concentration of calcium dissolved in the liquid before the test B Concentration of calicilam in the filtrate without the addition of a scale inhibitor C Concentration of calcium in the filtrate after the test Comparative Examples 9 to 16 Implementation The comparative fumaric acid copolymers (1) to (8) obtained in Comparative Examples 1 to 8 were evaluated for their performance as scale inhibitors in exactly the same manner as Examples 18 to 34. The obtained results are shown in the fourth
Shown in the table.

−B 第 3 表 第 表-B No. 3 table No. table

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、フマル酸(a)30〜70重量%及び他の水溶性不
飽和単量体(b)70〜30重量%(但しフマル酸(a
)と水溶性不飽和単量体(b)の合計は100重量%で
ある。)からなる単量体成分を、水性媒体中で重合する
に際し、該単量体成分に対して0.5〜500ppmの
バナジウム原子含有イオン、鉄イオン及び銅イオンから
なる群より選ばれる1種又は、2種以上の金属イオンの
存在下、重合触媒として過酸化水素を3〜100g(対
単量体成分1モル)用い、重合時のpHが2未満である
ことを特徴とするフマル酸共重合体の製造方法。 2、水溶性不飽和単量体(b)が、(メタ)アクリル酸
(塩)である請求項1記載のフマル酸共重合体の製造方
法。 3、重合時のpHが1.5以下である請求項1、2いず
れか一項に記載のフマル酸共重合体の製造方法。 4、水性媒体が水である請求項1〜3のいずれか一項に
記載のフマル酸共重合体の製造方法。
[Claims] 1. 30 to 70% by weight of fumaric acid (a) and 70 to 30% by weight of other water-soluble unsaturated monomers (b) (however, fumaric acid (a)
) and the water-soluble unsaturated monomer (b) are 100% by weight. ) When polymerizing the monomer component consisting of , a fumaric acid copolymer characterized in that in the presence of two or more metal ions, 3 to 100 g of hydrogen peroxide (to 1 mole of monomer component) is used as a polymerization catalyst, and the pH during polymerization is less than 2. Method of manufacturing coalescence. 2. The method for producing a fumaric acid copolymer according to claim 1, wherein the water-soluble unsaturated monomer (b) is (meth)acrylic acid (salt). 3. The method for producing a fumaric acid copolymer according to any one of claims 1 and 2, wherein the pH during polymerization is 1.5 or less. 4. The method for producing a fumaric acid copolymer according to any one of claims 1 to 3, wherein the aqueous medium is water.
JP26287289A 1989-10-11 1989-10-11 Method for producing fumaric acid copolymer Expired - Lifetime JP2732683B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP26287289A JP2732683B2 (en) 1989-10-11 1989-10-11 Method for producing fumaric acid copolymer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP26287289A JP2732683B2 (en) 1989-10-11 1989-10-11 Method for producing fumaric acid copolymer

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH03124712A true JPH03124712A (en) 1991-05-28
JP2732683B2 JP2732683B2 (en) 1998-03-30

Family

ID=17381804

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP26287289A Expired - Lifetime JP2732683B2 (en) 1989-10-11 1989-10-11 Method for producing fumaric acid copolymer

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2732683B2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5223590A (en) * 1991-09-23 1993-06-29 Rohm And Haas Company Molecular weight control in peroxide-initiated aqueous polymerizations
JP2010178492A (en) * 2009-01-29 2010-08-12 Sanei Dengyo Kk Cable cam cleat
JP2011045861A (en) * 2009-08-28 2011-03-10 Hakuto Co Ltd Water treatment agent and water treatment method

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108455736A (en) * 2017-02-17 2018-08-28 湖州欧美新材料有限公司 A kind of preparation method and antisludging agent of antisludging agent

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5223590A (en) * 1991-09-23 1993-06-29 Rohm And Haas Company Molecular weight control in peroxide-initiated aqueous polymerizations
JP2010178492A (en) * 2009-01-29 2010-08-12 Sanei Dengyo Kk Cable cam cleat
JP2011045861A (en) * 2009-08-28 2011-03-10 Hakuto Co Ltd Water treatment agent and water treatment method

Also Published As

Publication number Publication date
JP2732683B2 (en) 1998-03-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5064563A (en) Process for producing and use of maleic acid (co-) polymer salt improved in biodegradability
US5135677A (en) Process for producing acid-type maleic acid polymer and water-treating agent and detergent additive containing said polymer
JP5750265B2 (en) Sulphonic acid group-containing maleic acid water-soluble copolymer aqueous solution and powder obtained by drying
KR940004719B1 (en) Process for producing acid-type maleic acid polymer and water-treating agent and detergent additive containing said polymer
DE3926059C2 (en) Phosphonomethylated polyvinylamines, process for their preparation and their use
JP2771864B2 (en) Method for producing maleic acid-based copolymer
JP2000053729A (en) Acrylic acid (salt)-maleic acid (salt)-based copolymer, its production and detergent composition
JP2008535933A (en) Water-soluble polymer composition
JPH03124712A (en) Production of fumaric acid copolymer
JP5506175B2 (en) Method for producing (meth) acrylic acid polymer
JPH0360798A (en) Scale inhibitor for magnesium hydroxide
JP2009242594A (en) Production method of (meta)acrylic acid-based polymer
JP2009242593A (en) Preparation of (meth)acrylic acid polymer
JP5244524B2 (en) Method for producing (meth) acrylic acid polymer
IL230104A (en) Preparing maleic acid-isoprenol copolymers
JPH0749450B2 (en) Process for producing acid-type maleic acid polymer, water treatment agent containing the polymer, and detergent additive
JP5371028B2 (en) Method for producing (meth) acrylic acid polymer
JP3809037B2 (en) Low-impurity maleate aqueous solution and its applications
US6521721B1 (en) Polymer production process
JP4995709B2 (en) Method for producing (meth) acrylic acid copolymer
EP1274753B1 (en) Multifunctional polymers, method for the production and use thereof
JP2008214371A (en) Apparatus for producing water-soluble polymer and method for continuously producing water-soluble polymer
JP2004002561A (en) Production method for polymer salt
JPH05295033A (en) Production of maleic acid-based polymer and composition comprising the same polymer
DE4420920A1 (en) Vinylformiateinheiten containing copolymers, processes for their preparation and their use in detergents and cleaners