JPH0428708A - スケール防止用水処理剤 - Google Patents
スケール防止用水処理剤Info
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Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
系においてスケール生成を防止するために有用な水処理
剤、あるいはセメント、染料、顔料もしくは金属酸化物
などの材料に好適な分散剤を与えることができる新規な
スルホン酸基含有共重合体の製造方法に関する。
ける水と接触する金属表面の腐蝕やスケールの生成を防
止する目的で、水処理剤として重合リン酸塩、カルボン
酸系高分子化合物塩やスルホン酸系高分子化合物塩が使
用されている。
な二次的障害が生ずることが問題視されている。例えば
、正リン酸に容易に加水分解されるため、スケール抑制
力に永続性がなく、またリンを含む排水によって湖沼の
富栄養化の問題が生じ、使用量を制限しなければならな
い。
が高くなると不溶性塩を形成し、有効に作用しなくなる
。例えば、カルシウムイオンの濃度が高くなると不溶性
塩形成により水が白濁し、沈澱を生ずる恐れもあり、ス
ケール・デポジットを形成することを促進する。
が、キレート化能において劣るため、スケールの主成分
であるカルシウムと錯体を形成し難いという問題点があ
った。さらに、スルホン酸系高分子化合物塩にカルボキ
シル基を導入したものもあるが、スルホニル基、カルボ
キシル基の導入比、化合物の分子量に大きな制約がある
こと、金属イオン濃度の極めて高い領域においては、不
溶性塩を形成し易くなるなどの問題点があった。
顔料、あるいは金属酸化物などの分散体に分散剤を配合
した分散体組成物が、多々捉案されるようになった。
流動性を与えることものは、未だに見出されていない。
、リンを含まず、かつ金属イオンとも不溶性塩を生じず
、スケール防止効果に優れ、かつその効果が永続する水
処理剤、およびあらゆる分散体に対して高濃度の組成物
に高い流動性を与えることができ、しかも長時間放置し
ても高い流動性を保つことが可能な分散剤として好適な
共重合体の製造方法を提供することを目的とする。
ン化物(以下「スルホン化物Σという)1モルに対して
、一般式(II)で表されるカルホキシル基含有化合物
(以下「カルボキシル基含有化合物」という)0.1〜
20モルおよび一般式(III)で表される水酸基含有
化合物(以下「水酸基含有化合物」という)0.1〜1
0モルを共重合す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を提供するものである。
ル基、炭素数6〜20のアリール基またはSO3Xであ
り、ここでXは水素原子、金属原子、アンモニウム基も
しくはアミノ基であり、R〜R6の少なくとも1つは−
SO,Xである。)〔式中、R7〜R10は同一でも異
なってもよく、水素原子、炭素数1〜8のアルキル基、
(CH2)、−COOY (ここで、Yは水素原子、金
属原子、アンモニウム基、アミノ基または炭素数1〜8
のアルキル基、nは0またはlである)から選ばれ、R
7−R10の少なくとも1つは(CH2)−C00Yで
ある。) 〔式中、RI l、 Rl 4は同一でも異なってもよ
く、水素原子、炭素数1〜8のアルキル基、水酸基、炭
素数1〜8のヒドロキシアルキル基、水酸基またはアル
コール残基で置換されたフェニル基、C−Z (ここで
、Zはアルコール残基である)RISは炭素数1〜8の
ヒドロキシアルキル基である)から選ばれ、R1〜R”
の少なくとも1つは水素原子または炭素数1〜8のアル
キル基以外である。] 本発明に使用される前記一般式(1)で表されるスルホ
ン化物は、共役ジエンを該ジエンの二つの二重結合を残
したまま、スルホン基を導入した化合物である。
としてはメチル基、エチル基、プロピル基、ヘキシル基
など、好ましくはメチル基を、炭素数6〜20のアリー
ル基としてはフェニル基、トリル基、キシリル基など、
金属原子としてはナトリウム、カルシウムなどを挙げる
ことができる。
使用される共役ジエンとしては、例えば1.3−ブタジ
ェン、1.2−ブタジェン、1゜2−ペンタジェン、1
.3−ペンタジェン、2゜3−ペンタジェン、イソプレ
ン、1.2−へキサジエン、1.3−へキサジエン、1
.4−ヘキサジエン、1.5−へキサジエン、2.3−
ヘキサジエン、2,4−ヘキサジエン、2.3−ジメチ
ル−1,3−ブタジェン、2−エチル−1,3ブタジエ
ン、1.2−へブタジェン、1.3−ヘプタジエン、1
.4−ヘプタジエン、■、5−へブタジェン、■、6−
ヘブタジエン、2,3−へブタジェン、2,5−へブタ
ジェン、3.4−へフタジエン、3.5−へブタジェン
、2−フェニルブタジェンなどのほか、分岐した各種の
ジエン類が挙げられる。これらのうちでは、イソプレン
などが好ましい。これらの共役ジエンは、1種または2
種以上を併用することができる。
造するには、例えば共役ジエンの二重結合をスルホン化
して製造することができる。
て用い、日本化学会扁集、実験化学講座に示されている
ような公知の条件でスルホン化することができる。スル
ホン化物の製造については特開平1−263103号公
報に詳述されている。
数1〜8のアルキル基としては、前記と同様のものを挙
げることができる。
物としては、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、
マレイン酸、フマル酸、イタコン酸などのモノもしくは
ジカルボン酸、さらにはこれらのエステル類であるアク
リル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、
メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル
酸ブチルなと、好ましくはアクリル酸、メタクリル酸、
マレイン酸などが挙げられる。
以上を併用することができる。
体の組成比でスルホン化物1モルに対して、通常、0.
01〜20モル、水処理剤として使用する場合は好まし
くは0.5〜lOモル、分散剤として使用する場合には
好ましくは1〜20モルであり、0.01モル未満では
水処理剤として使用した場合にキレート化能およびスケ
ール防止能が著しく劣り、一方20モルを超えると分散
力が減少し、高金属イオン濃度領域において不溶性塩を
形成する。
ルキル基としては前記と同様のものを挙げることができ
、炭素数1〜8のヒドロキシアルキル基としてはヒドロ
キシメチル基、ヒドロキシエチル基などを挙げることが
でき、アルコール残基としてはポリエチレングリコール
、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリ
コール、ブタンジオール、ヘキサンジオール、グリセリ
ン、ペンタエリスリトール、ヒドロキシフェノキシエチ
ルアルコールなどの多価アルコール、これらのモノ(メ
タ)アクリレートおよび3価以上のアルコールのジ(メ
タ)アクリレートから活性水素を1つ除去した基などを
挙げることができる。
飽和アルコール類、例えばビニルアルコール、アリルア
ルコール、メチルビニルアルコール、エチルビニルアル
コール、ビニルグリコール酸など、アクリル酸エステル
類、例えばヒドロキシメチルアクリレート、ヒドロキシ
エチルアクリレート、ヒドロキシプロピルアクリレート
、ポリエチレングリコールモノアクリレート、ポリプロ
ピレングリコールモノアクリレート、グリセロールモノ
アクリレート、グリセロールジアクリレート、ポリテト
ラメチレングリコールモノアクリレート、ポリテトラメ
チレングリコールジアクリレート、ブタンジオールアク
リレート、ヘキサンジオールアクリレート、ペンタエリ
スリトールモノアクリレート、グリセロールアクリレー
トメタクリレート、ヒドロキシフェノキシエチルアクリ
レート、ヒドロキシフェノキシプロピルアクリレートな
ど、メタクリル酸エステル類、例えばヒドロキシメチル
メタクリレート、ヒドロキシエチルメタクリレート、ヒ
ドロキシプロピルメタクリレート、ポリエチレングリコ
ールモノメタクリレート、ポリプロピレングリコールモ
ノメタクリレート、グリセロールモノメタクリレート、
グリセロールジメタクリレート、ポリテトラメチレング
リコールメタクリレート、ブタンジオールメタクリレー
ト、ヘキサンジオールメタクリレート、ペンタエリスリ
トールメタクリレート、ヒドロキシフェノキシエチルメ
タクリレート、ヒドロキンフェ、ツキジプロピルメタク
リレートなど、マレイン酸エステル類、例えばヒドロキ
シエチルマレート、ヒドロキノ10ピルマレート、ポリ
エチレングリコールマレート、ポリプロピレンオキシマ
レート、ポリテトラメチレンオキシマレートなど、フマ
ル酸エステル類、例エバヒドロキシエチルフマレート、
ポリエチレングリコールフマレートなど、芳1化合物類
、例えばビニルカテコール、p−ヒドロキシスチレン、
p−ポリエチレングリコールスチレン、p−ポリプロピ
レングリコールスチレンなどを挙げることができる。
ルアクリレート、ポリエチレングリコールモノアクリレ
ート、ポリプロピレングリコールモノアクリレート、グ
リセロールモノアクリレート、ヒドロキシエチルメタク
リレート、ポリエチレングリコールモノメタクリレート
、ポリプロピレングリコールモノメタクリレート、グリ
セロールモノメタクリレートなどが好ましく、特に一般
式(III)が−C−Z (Zは前記と同様である)で
表される基を有するものが好ましい。
比でスルホン化物1モルに対して、通常、0.1〜10
モル、水処理剤として使用場合は好ましくは0.1〜2
モル、分散剤として使用する場合には好ましくは0.1
〜10モルであり、0.1モル未満では親水性に劣り、
一方10モルを超えるとキレート化能、分散能が劣るこ
とになる。
の化合物を共重合する際、これらの化合物のほかに、こ
れと共重合可能な他の単量体(以下「他の単量体」とい
う)を20モル%以下程度共重合することも可能である
。
メチルスチレン、ビニルトルエン、pメチルスチレンな
どの芳香族化合物;アクリル酸メチル、アクリル酸エチ
ル、アクリル酸オクチル、アクリル酸グリシジル、メタ
クリル酸グリシジルなどのアクリル酸あるいはメタクリ
ル酸のアルキルエステル類;ブタジェン、イソプレン、
2−クロル−1,3−ブタジェン、■−クロルー1.
3=ブタジエンなどの脂肪族共役ジエン;アクリロニト
リル、メタシクロニトリルなどのビニルシアン化合物;
ビニルスルホン酸、アリルスルホン酸、メタクリルスル
ホン酸、イソアミレンスルホン酸、スチレンスルホン酸
、2−アクリルアミドプロノぐンスルホン酸、2−ヒド
ロキシ−3−アクリルアミドプロパンスルホン酸、2−
アクリル酸エチルスルホン酸および/またはこれらの化
合物のアルカリ金属もしくはアルカリ土類金属、アンモ
ニウムまたはアミン塩類;塩化ビニル、塩化ビニリデン
、ビニルメチルエチルケトン、ビニルメチルエーテル、
酢酸ビニル、ギ酸ビニル、アリルアセテート、メタアリ
ルアセテート、アクリルアミド、メタクリルアミド、N
−メチロールアクリノしアミド\アクロレインなどが使
用される。
れる化合物は、例えば水あるいは有機溶媒の存在下に、
ラジカル重合開始剤、連鎖移動剤などを使用してラジカ
ル重合する。
ては、例えばメタノール、エタノール、イソプロパツー
ルなどのアルコール類;キシレン、トルエン、ベンゼン
などの芳香族炭化水素tブタン、ペンタン、ヘキサン、
シクロヘキサン、ヘプタンなどの脂肪族炭化水素を挙げ
ることができる。
好ましい。
ナトリウム、過硫酸アンモニウムなどの過硫酸塩系開始
剤;過酸化水素などの無機系開始剤:クメンハイドロパ
ーオキサイド、イソプロピルベンゼンハイドロバーオキ
サイド、パラメンタンハイドロパーオキサイド、ベンゾ
イルパーオキサイドなどの有機過酸化物:あるいはアゾ
ビスイソブチロニトリルなどのアゾ系開始剤で代表され
る有機系開始剤を挙げることができる。
(III)で表される化合物および必要に応して使用さ
れる他の単量体〕の総計量100重量部に対して、好ま
しくは0.01〜10重量部、特に好ましくは0.1〜
5重量部である。
チルメルカプタン、n−テトラデシルメルカプタン、オ
クチルメルカプタン、t−ヘキシルメルカプタン、n−
へキシルメルカプタンなどのメルカプタン類;、臭化エ
チレンなどのハロゲン系化合物、9.10−ジヒドロア
ントラセン、1.4−シクロへキサジエン、1.4−ジ
ヒドロアントラセンなどの炭化水素類、2,5−ジヒド
ロフランなどのへテロ環化合物、α−メチルスチレンダ
イマー、キサントゲンジスルフィドなどが挙げられ、通
常、単量体の総計量 100重量部に対して0.001〜IO重量部程度使用
される。また、分子量の調節を目的に、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もしくはこ
れらの塩を、単量体総計量100重量部に対して、0.
O1〜50重量部程度使用される。
亜硫酸ナトリウム、亜硫酸ナトリウム、亜硫酸水素ナト
リウム、硫酸第一鉄、グルコース、ホルムアルデヒドナ
トリウムスルホキシレート、L−アスコルビン酸および
その塩、亜硫酸水素ナトリウムなどの還元剤;グリシン
、アラニン、エチレンジアミン四酢酸ナトリウムなどの
キレート剖を併用することもできる。
動剤などのほかに、必要に応じて各種電解質、pH調整
剤などを併用し、単量体の総計量で100重量部に対し
て水50〜1.000重量部、あるいは有機溶媒50〜
1,000重量部と、前記ラジカル開始剤、連鎖移動剤
などを前記範囲内の量で使用して、重合温度−50〜+
200°C1好ましくはO〜+150°C1特に好まし
くは+5〜+80℃、重合時間0.1〜40時間の重合
条件下でラジカル重合される。
−括添加法、連続添加法あるいは分割添加法などの任意
の方法が採用される。
重合体の最終的な重合転化率は、10%以上、特に30
%以上であることが好ましい。
れるものではなく、従来公知のアニオン重合によっても
、目的とするスルホン酸基含有共重合体を得ることがで
きる。
下記一般式(IV)〜(VI)で表される繰り返し構造
単位を有する。
リスチレンスルホン酸ナトリウム換算重量平均分子量は
、通常、500〜 1.000,000、好ましくは1,000〜500、
OO’Oであり、500未満ではキレート化能、分散力
が著しく劣り、一方 1.000,000を超えると水溶解性が低減する。ま
た、水処理剤として使用する場合には、3.000〜1
0,000、特に5,000〜30.000が好ましい
。
イオン交換法あるいは中和反応などにより酸型またはア
ルカリ金属、アルカリ土類金属、アンモニウム、アミン
などの塩に相互に交換することができる。
体の構造は、赤外線吸収スペクトルによってスルホン酸
基の吸収より確認でき、これらの組成比は電位差、電導
度などの酸・アルカリ滴定により知ることができる。ま
た、核磁気共鳴スペクトルによりアルキル基やオレフィ
ン性水素などの存在によってその構造を確認することが
できる。
体は、水処理剤として有用である。
は間欠もしくは連続的に注入することができる。
1〜1100PP、好ましくは1〜50ppmで充分に
スケール防止効果を発揮する。
いた水処理剤のスケール防止効果は、リン酸力ルンウム
スケール、炭酸カルシウムスケル、リン酸亜鉛スケール
、ホスホン酸亜鉛スケール、シリカスケールなどに対し
効果があるほか、金属腐食防止剤、配管の洗浄剤、スラ
イム堆積防止剤、高分子凝集剤として、生活排水、バル
プ工業、製鉄業などの産業排水の処理剤としても効果が
ある。
(スケール防止剤)や金属腐蝕防止剤、アルカリ剤、ス
ライム防止剤、殺菌剤などを配合することができる。
リルアミドの部分加水分解物、マレイン酸系重合体、イ
タコン酸重合体、ヒドロキシエチルメタクリレートを含
むアクリル酸系共重合体など、金属腐蝕防止剤としては
、オキシカルボン酸類、チアゾール類、トリアゾール類
、アミン類、ヒドロキサム酸類などがそれぞれ例示され
る。
カルシウム、次亜塩素酸ナトリウム、塩化イソシアヌル
酸ナトリウムなどの塩素剤や、第4級アンモニウム塩、
臭素系薬剤、有機チ・ン素イオウ系薬剖などが例示され
、必要に応じてリン酸塩やホスホン酸塩などのリン酸系
水処理剤や防蝕剤と配合してもよい。
体を用いた分散剤は、前記スルホン酸基含有共重合体を
有効成分とするものであり、従来と同様に水および分散
体からなる水系分散体組成物中に含有させることによっ
て、該組成物の分散安定性を高めるものである。
は顔料、あるいは金属酸化物などの無機材料を挙げるこ
とができる。分散体として用いられるセメントとしては
、普通ポルトランドセメント、早強ポルトランドセメン
ト、超早強ポルトランドセメント、中庸熱ポルトランド
セメント、耐硫酸塩ポルトランドセメント、白色鉄ポル
トランドセメントなどの各種ポルトランドセメント;高
炉セメント、シリカセメント、フライアッシュセメント
、アルミナセメント、ソリジット、ケイ酸カルシウムな
どの公知のセメント;あるいはこれらを2種以上組み合
わせてなる混合セメント;このほかこれらのセメントに
石膏などの無機物を混合したセメントなどを挙げること
ができる。
いた分散剤は、これらのセメントを水中に分散させるも
のであり、砂あるいは砂利を含んたモルタルあるいはコ
ンクリートに用いることもできる。また、使用目的に応
じて用いられるセメント混和材料、例えば空気連行剤、
AE減水剤、急結剤、防水剤、防錆剤、セメント用エマ
ルジョンなどを任意に加えることもできる。
高性能減水剤、流動化剤、例えばナフタレンスルホン酸
縮合物、メラミンスルホン酸縮合物、リグニンスルホン
酸などと組み合わせて用いることもできる。
的やセメントの種類、配合量などによって種々変化させ
ることができるため、−i的に決定できないが、通常、
セメントに対して0.002〜5重量%、好ましくは0
.05〜2重量%用いると、骨材の分離、ブリージング
の少ないセメント組成物が得られる。
性面などから決定され、特に限定されるものではないが
、通常、セメント100重量部に対して20〜80重量
部、好ましくは25〜60重量部加えられ、水の量にか
かわらず、本発明の分散剤は水へセメントを高変に分散
させることができる。
リートとして使用される場合、セメントに砂または砂利
が加えられた骨材/セメント比は、使用目的によって種
々変化させられるため、一義的に決定できないが、通常
、1ボあたり150kg以上のセメントが使用される。
必要に応して加えられる砂、砂利を混練りしたのち、硬
化する以前に前記分散剤を添加し、さらに撹拌する方法
(後添加方式)、セメント、水および必要に応して加え
られる砂、砂利と同時に分散剤を添加して、混練りする
方法(同時添加方式)により製造することができる。こ
のとき、公知のセメント混和材料を必要に応じて加えて
もよい。このようにして得られるセメント組成物は、通
常の養生により硬化させることができる。
品を製造することもできる。
とに特徴を有し、同一配合で本発明の分散剤を添加した
ものは、極めて高い流動性が得られるため作業性が著し
く改善され、一方法動性を同一にすると、本発明の分散
剤を添加したものは、水/セメント比を低下させること
ができるため、高強度でひび割れの少ないセメント組成
物を製造することができる。
要求される多くの用途に使用でき、コンクリートにおい
ては人工軽量コンクリート、膨張コンクリート、水蜜コ
ンクリート、遮蔽用コンクリート、暑中コンクリート、
寒中コンクリート、プレストコンクリート、プレキャス
トコンクリート、舗装コンクリート、ダムコンクリート
、海水の作用を受けるコンクリート、海砂を用いるコン
クリート、スライディングフオーム工法を用いるコンク
リート、打放し仕上げを行うコンクリート、タイル打ち
込み仕上げを行うコンクリート、流動化コンクリートな
どに応用される。
顔料としては、ジおよびトリアリルメタン染料、ビニロ
ン染料、ローダミン染料、アクリジン染料、サフラニン
染料、オキサジン染料、キノリン染料、チアゾール染料
、塩基性のアブ染料、アゾメチン染料およびポリメチン
またはアゾポリメチン染料、塩基性のアントラキノン染
料、キノフタロン染料、フタロシアニン染料などの塩基
性染料、酸性染料、含クロム染料、クロム染料、分散染
料などの染料;群青、カドミウムイエローベンガラ、ク
ロムイエロー、鉛白、チタン白、カーボンブラックなど
の無機顔料;アゾ系、トリフェニルメタン系、キノリン
系、アントラキノン系、フタロシアン系などの有機顔料
などが挙げられる。
必要に応じて前記界面活性剤などの添加剤などと併用し
て特に限定されないが、染料および/または顔料濃度o
、oi〜50重量%、好ましくは0.1〜40重量%の
組成物に添加される。
1〜50重量%でよいが、作業性および経済性の観点か
ら0.1〜30重量%が好ましい。
特に限定されず、所望の方法で分散剤、染料および/ま
たは顔料、ならびに水を混合することからなる。例えば
、顔料をあらかしめ乾式で粉砕したのち、分散剤を溶か
した水?′@液中に混合する方法、スラリーを作ったの
ち、分散剤を添加する方法、ミル中に顔料、水、分散剤
を加えて、顔料を粉砕しながら混合する方法など、任意
の方法が実施できる。
いるとともに、例えば塩基性染料組成物の場合、水溶性
塩基性染料の陽イオンと陰イオン型分散剤の陰イオンと
が比較的強固な結合力を有し、難溶性錯塩を形成してお
り、通常の温度では従来の塩基性染料のようなイオン解
離をしない。
ような人体ならびに各種の器物に対する汚染、付着は全
くみられず、また比較的安定な錯塩の形成により、いわ
ゆる経時変化は極めて少ない。また、この塩基性染料組
成物は、前記のように難溶性錯塩を形成し、これが過剰
の陰イオン分散剤の力で微細に分散化されているが、染
浴中では温度の上昇とともに徐々にこの錯塩が分解され
、基体の塩基性染料のみが繊維に吸着されるため、著し
く均染性が良好であるので、一般に使用されている均染
剤を必ずしも必要としない。また、この塩基性染料組成
物は、塩基性染料が錯体を形成しやすいため、一般に塩
基性染料と一緒に使用できない染料、例えば酸性、分散
または直接染料との複合染色も可能であり、かつpHに
も安定で中性染色が可能であるという大きな特徴を有し
ている。さらに、本発明の分散剤を含有する染料または
顔料は、色が鮮やかであり、均染性がよい。
周期律表第■〜■族、好ましくは周期律表第■、■およ
び■族の水に不溶もしくは難溶性の金属酸化物であり、
この好ましい具体例を示せば、Fed、Fe2O,、M
n01ZnO。
O5CaOなどの単品または混合物などであり、特にM
’ 0 ・Fez o3 (ここで、M′は2価金属で
、例えばMn、Fe、Co、Ni、、Cu、Znなど)
で表されるフェライトが好適なものとして挙げられる。
イ素などのケイ素化合物の分散にも好ましい。
は0.01〜500μm、さらに好ましくは0.01〜
30t!m、特に好ましくは0. 1〜10μmである
。
ことができるが、通常、金属酸化物組成物全体に対して
50〜90重量%、好ましくは60〜85重量%の範囲
である。
るが、該金属酸化物に対して0.01〜10重量%、好
ましくはO21〜5重量%であり、0.01重量%未満
では組成物の粘度低下が充分でなく、一方10重量%を
超えても粘度低下効果が比例的に大とならず、しかも得
られる成形品の特性を低下させる恐れもある。
を必須成分とし、これに必要に応じて前記界面活性剤、
添加剤、さらにバインダーなどの第3成分を含有してな
るが、その調製方法としては、分散剤水溶液中に金属酸
化物粉末を加えて撹拌する方法、あるいは金属酸化物粉
末に少量の水を加えてケーキ状とし、これに分散剤の水
溶液を加えて撹拌する方法などが挙げられる。
、従って高濃度のスラリー組成物が得られ、最終成形品
の特性、例えばフェライトの場合、磁気特性を悪化させ
ることがない。また、この金属酸化物組成物は、バイン
ダーなどの添加剤と相溶性があり、プレス成形する際の
充填性も良好であるという作用効果を奏する。このため
、この金属酸化物組成物は、例えばアルミナなどのセラ
ミックス素材の粉末スラリーの場合には、そのままであ
るいは処理をして、成形、焼結して磁芯の成形や磁気テ
ープの製造に好適に利用することができる。
体は、固形燃料の分散剤としても使用することができる
。
チ、および木炭である。このうち、石炭は、褐炭、亜瀝
青炭、瀝青炭、無煙炭などいずれであってもよく、また
これらをクリーン化した石炭でもよく特に制限はない。
して得られるアスファルト、ピンチなどをさらに高温で
熱分解して分解油を留出させた残留コークスのことであ
り、一般に無機質を含有する石炭に比較すると掻めて水
に濡れ難いものである。ピンチは、石油蒸留の際の重質
残留物および石炭乾留により得られるタールを蒸留し油
分を残した重質残留物であり、その軟化点は50〜18
0°Cのものが好ましく、50℃より低いと粉砕が困難
である。ピンチは、石炭に較べると灰分および水分を殆
ど含まず高発熱量のスラリー燃料にすることができる。
度であってもよいが、現在、火力発電所で燃焼される微
粉炭は、200メンシュパス分70重量%以上のもので
あるから、この粒度が一応の目安となる。しかし、本発
明の分散剤は、粒度および固形燃料の種類によって影響
されるものではなく、どのような固形燃料粉末に対して
も優れた効果を発揮する。
記する界面活性剤、添加剤などと併用して特に限定され
ないが、固形燃料濃度50〜80重量%、好ましくは6
0〜75重量%の固形燃料組成物に添加される。
度は低下するため、所望の粘度に応した添加量を選ぶこ
とができ、組成物全量に対して、通常、0.01〜10
重量%でよいか、作業性および経済性の観点から0.0
5〜1重塗%か好ましい。
系あるいはアニオン系界面活性剤が併用される。
ーテルアルコール、アルキルアリルポリエーテルアルコ
ール、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、ポリオキシ
エチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリアルキレンオ
キサイドブロック共重合体などがあり、それらを配合し
たエチレンオキサイド系、ジェタノールアミン系、アン
ヒドロソルビトール系、グリコシド系、グルコンアミド
系、グリセリン系、グリシドール系などの市販の製品を
分散剤あるいは粒子の湿潤剤として用いることができる
。なかでも、アルキルフェノール、アルキルフェノール
のホルマリン縮合物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などの酸化アルキレンを付加し
て得られるポリエーテル化合物が好ましい。このうち、
酸化アルキレンの付加モル数が4〜800モルのものが
好ましく、20〜600モルがさらに好ましく、50〜
300モルのものが特に好ましい。
ンスルホン酸塩、オレイン酸塩、アルキルベンゼンスル
ホン酸塩、ジアルキルスルホコハク酸塩、リグニンスル
ホン酸塩、アルコールエトキシサルフエイト、第2級ア
ルカンスルホネートα−オレフィンスルホン酸、タモー
ルなどがあり、それらを配合したカルボン酸系、硫酸エ
ステル系スルホン酸系、燐酸エステル系、アルキルアリ
ルスルホネート系などの市販の製品を分散剤あるいは湿
潤剤として用いることができる。
キルベンゼンスルホン酸塩、リグニンスルホン酸塩、ア
ルキルナフタレンスルホン酸塩およびそれらのホルマリ
ン縮合物、スチレンスルホン酸塩およびその重合体、α
−オレフィンスルホン酸塩およびその重合体、オレイン
酸塩、ジアルキルスルホコハク酸塩、トリポリリン酸塩
、ヘキサメタリン酸、ピロリン酸、ホスホン酸などであ
る。
、グアーガムなどの天然高分子、あるいはカルボキシメ
チルセルロース、ヒドロキシエチルセルロースなどの変
性セルロース誘導体、あるいはモンモリロナイト、カオ
リン、ヘントナイトなどの粘土鉱物などの増粘剤を併用
することによってさらに優れた安定性が得られる場合が
ある。
価金属トランプ用のキレート剤、テトラポリ燐酸カリウ
ム、クエン酸ソーダ、グルコン酸ソーダ、ポリアクリル
酸ソーダ、ポリカルボン酸などがある。また、発泡を抑
えるために消泡剤を添加することもできる。消泡剤とし
ては、例えばシリコンエマルジョンなどが用いられる。
とも可能である。凝固点降下剤としては、例えばエチレ
ングリコールなどの低級アルコールまたは多価アルコー
ルなどが用いられる。
所望の方法で分散剤、固形燃料および水を混合すること
からなる。例えば、固形燃料をあらかじめ乾式で粉砕し
たのち、分散剤を溶かした水溶液中に混合する方法、ス
ラリーを作ったのち、分散剤を添加する方法、ミル中に
固形燃料、水、分散剤を加えて、該燃料を粉砕しながら
混合する方法など、任意の方法が実施できる。
、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
基準である。
、イソプレンスルホン酸ナトリウム42.75g (0
,25モル)、アクリル酸36g (0,5モル)、ヒ
ドロキシエチルアクリレート8.7g (0,075モ
ル)および蒸留水326.6gを入れ、50%の水酸化
ナトリウムでpH4,3に調整したのち、過硫酸カリウ
ム2.45g(対全単量体3.0%)を入れ、80℃に
昇温しで5時間反応させた。得られた共重合体水溶液を
室温まで冷却したのち、50%水酸化ナトリウム溶液で
pH9,0に調整した。
より分析の結果、ポリスチレンスルホン酸ナトリウム換
算の重量平均分子量は、12.000であった。
子量1,000以下の領域を除去したのち、スルホン酸
基とカルボキシル基を滴定法により定量したところ、お
のおの2.5ミリ当量/g、4.8ミリ当量/gであっ
た。一方、このポリマーの水酸基量を水酸基価により測
定した結果、0.74ミリ当量/gであった。
0,025モル)に変更した以外は、実施例1と同様の
方法で重合した。
あった。
シル基および水酸基量を測定したところ、おのおの2.
8ミリ当量/g、5.5ミリ当量/g、0.26ミリ当
量/gであった。
チルシメタクリレート9.75g(0,075モル)に
変更変更した以外は、実施例1と同様の方法で重合した
。得られた共重合体の重量平均分子量は、11,000
であった。
シル基および水酸基量を測定したところ、おのおの2.
5ミリ当量/g、4.9ミリ当量/g、0.75ミリ当
量/gであった。
施例1と同様の方法で重合した。
あった。
シル基および水酸基量を測定したところ、おのおの1.
6ミリ当量/g、3.4ミリ当量/g、0.51ミリ当
量/gであった。
施例1と同様の方法で重合した。
あった。
シル基および水酸基量を測定したところ、おのおの実施
例1とほぼ同値であった。
トの代わりに、グリセロールモノメタクリレート(GL
M)を使用すること、およびメタリルスルホン酸ナトリ
ウム2.72g1:七ツマ−の3%)を添加すること以
外は、実施例2と同様の方法で重合した。得られた共重
合体の重量平均分子量は、12,000であった。
シル基および水酸基量を測定したところ、おのおの2.
4ミリ当量/g、5.0ミリ当量/′g、1.4ミリ当
量/gであった。
トの代わりに、グリセロールモノメタクリレートを使用
する以外は、実施例2と同様の方法で重合した。得られ
た共重合体の重量平均分子量は、16,000であった
。
シル基、および水酸基量を測定したところ、おのおの2
.6ミリ当量/g、5.3ミリ当量/g、0.51ミリ
当量/gであった。
トの代わりに、アリルアルコールを使用する以外は、実
施例1と同様の方法で重合した。
あった。
シル基、および水酸基量を測定したところ、おのおの2
.6ミリ当量/g、5.1ミリ当量/g、0,78ミリ
当量/gであった。
代わりに、アリルアルコールを使用する以外は、実施例
2と同様の方法で重合した。
あった。
シル基、および水酸基量を測定したところ、おのおの2
.7ミリ当N/g、5.5ミリ当量/g、0.26ミリ
当量/gであった。
リル酸に代える以外は、実施例6と同様の方法で重合し
た。得られた共重合体の重量平均分子量は、12,00
0であった。
シル基、および水酸基量を測定したところ、おのおの2
.3ミリ当量/g、4.6ミリ当量/g、1.4ミリ当
量/gであった。
ン酸に代える以外は、実施例6と同様の方法で重合した
。得られた共重合体の重量平均分子量は、10,000
であった。
シル基、および水酸基量を測定したところ、おのおの1
.8ミリ当量/g、7.3ミリ当量/g、1.1ミリ当
量/gであった。
施例1と同様の方法で重合した。
あった。
シル基を測定したところ、おのおの2.7ミリ当量/’
g、5.5ミリ当量/gであった。
DIPEX)を比較例2とする。
で重合した。
あった。
測定したところ、おのおの4.80ミリ当1/g、1.
40ミリ当量/gであった。
しない以外は、実施例1と同様の方法で重合した。得ら
れた共重合体の重量平均分子量は、to、000であっ
た。
ところ、5.75ミリ当量/gであった。
処理剤)、が5ppm、リン酸イオン(PO43−)が
6ppm、カルンウムイオン(Ca”)が1100pp
、炭酸イオン(Co、”が1. OOp p m、亜鉛
イオ7(Zn”)が3.5ppmになるように、′?−
留水、スケール防止剤水溶液、オルトリン酸ナトリウム
・12水塩水溶液、塩化カルシウム・2水塩水/8液、
炭酸水素ナトリウム水溶液および塩化亜鉛を加え、合計
200gとなるように調節した。その後、60°Cの恒
温層に入れ、15時間加熱し、スケールの発生を促進し
た。
ーでろ過し、JIS KOIOIのモリブデン青色法
に従ってリンイオンの定量を行った。
を使用したものを比較例2に、また無添加のものを比較
例3に示す。
処理剤)が110PP、ホスホン酸(1−ヒドロキシエ
チリデン−1,1−ジホスホン酸、三菱モンサンド化成
■製、ディクスト2010)3ppm、カルシウムイオ
ン(Ca”°)が300ppm、マグネシウムイオン(
Mg”)が150ppm、炭酸イオンCCO3”−)が
200PPm、亜鉛イオン(Zn”)が3.5ppmに
なるように、蒸留水、スケール防止剤水溶液、オルトリ
ン酸ナトリウム・12水塩水溶液、塩化カルシウム・2
水塩水溶液、塩化マグネシウム水溶液、炭酸水素ナトリ
ウム水溶液、ホスホン酸および亜リン酸亜鉛の水溶液を
加え、合計200gとなるように調節した。その後、5
0°Cの恒温層に入れ、18時間加熱し、スケールの発
生を促進した。
−でろ過し、原子吸光法により残存亜鉛イオンの定量を
行った。結果を第1表に示す。
処理剤)が1100pp、カルシウムイオン(Ca″2
)が1,000ppmとなるよう、蒸留水、塩化カルシ
ウムニ水塩水溶液を加え、ホウ酸緩衝液(濃度0.12
モル/7!のH:IPO。
0d添加し、■規定の水酸化ナトリウムを用い、pH8
,5に調製し、この調製液を1001dの耐圧ビンに移
し、90°Cで1時間加熱したのち、室温まで冷却し、
分光光度計を用いて380nmで吸光度(Abs)の測
定を行い、ゲル発生量を比較した。結果を第1表に示す
。
gと所定の分散剤(T−アルミナに対して、0.1%、
0.3%、0.5%)を入れ均一としたのち、γ−アル
ミナ(昭和電工鱒製、AL1603G−3)を85g投
入し、TK調製モミキサーで3.OOOrpm/分で5
分間攪拌した。攪拌後のT−アルミナ/水スラリーを、
100dのガラス瓶に入れ、30分間室温で放置したの
ち、B型粘度計(No、20−ター、60rpm/分、
1分)で粘度測定を行った。
酸化チタン(石屋産業■製、R−680)とし、水の量
を45.8gにして分散性の評価を行った。結果を第2
表に示す。
重炭酸カルシウム(三共製粉■製、ニスカロン#200
0)とし、水の量を56.7gにして分散性の評価を行
った。結果を第2表に示す。
用すると、金属イオン濃度が高い系でも析出を防止し得
るリン系化合物を含まないスケール防止用の水処理剤が
得られる。すなわち、分子内に3種の異なる親水基を持
たせ、これらをバランスさせることによりスケール防止
剤として要求される■キレート化能、■スレッシュホー
ルド効果、■分散能力、■対ゲル化抑制能、を有した極
めて高いスケール防止剤となる。
体を分散剤として使用する場合にも、異なる3種の親水
基を有することから、各分散体に応じた最適な親水基の
バランスを取ることが可能となり、高濃度スラリー域に
おいて極めて優れた分散能力を有するものとなる。
Claims (1)
- (1)一般式( I )で表される共役ジエンのスルホン
化物1モルに対して、一般式(II)で表されるカルボキ
シル基含有化合物0.1〜20モルおよび一般式(III
)で表される水酸基含有化合物0.1〜10モルを共重
合す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。 ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中、R^1〜R^6は水素原子、炭素数1〜8のア
ルキル基、炭素数6〜20のアリール基または−SO_
3Xであり、ここでXは水素原子、金属原子、アンモニ
ウム基もしくはアミノ基であり、R^1〜R^6の少な
くとも1つは−SO_3Xである。)▲数式、化学式、
表等があります▼ [式中、R^7〜R^1^0は同一でも異なってもよく
、水素原子、炭素数1〜8のアルキル基、 −(CH_2)_n−COOY(ここで、Yは水素原子
、金属原子、アンモニウム基、アミノ基または炭素数1
〜8のアルキル基、nは0または1である)から選ばれ
、R^7〜R^1^0の少なくとも1つは−(CH_2
)_n−COOYである。] ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中、R^1^1〜R^1^4は同一でも異なっても
よく、水素原子、炭素数1〜8のアルキル基、水酸基、
炭素数1〜8のヒドロキシアルキル基、水酸基またはア
ルコール残基で置換されたフェニル基、▲数式、化学式
、表等があります▼ (ここで、Zはアルコール残基である)、 ▲数式、化学式、表等があります▼または▲数式、化学
式、表等があります▼(ここで、 R^1^5は炭素数1〜8のヒドロキシアルキル基であ
る)から選ばれ、R^1^1〜R^1^4の少なくとも
1つは水素原子または炭素数1〜8のアルキル基以外で
ある。〕
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JP10767290 | 1990-04-25 | ||
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Publication Number | Publication Date |
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- 1990-07-27 JP JP2200116A patent/JP3018421B2/ja not_active Expired - Lifetime
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