JPH04309511A - ジアリルアミノアルキレン−ホスホナートおよび不飽和カルボン酸より成るコポリマー - Google Patents
ジアリルアミノアルキレン−ホスホナートおよび不飽和カルボン酸より成るコポリマーInfo
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
- C11D—DETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
- C11D3/00—Other compounding ingredients of detergent compositions covered in group C11D1/00
- C11D3/16—Organic compounds
- C11D3/37—Polymers
- C11D3/3746—Macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
- C11D3/3784—(Co)polymerised monomers containing phosphorus
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F222/00—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a carboxyl radical and containing at least one other carboxyl radical in the molecule; Salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof
- C08F222/02—Acids; Metal salts or ammonium salts thereof, e.g. maleic acid or itaconic acid
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F230/00—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and containing phosphorus, selenium, tellurium or a metal
- C08F230/02—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and containing phosphorus, selenium, tellurium or a metal containing phosphorus
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ジアリルアミノアルキ
レン−ホスホナートおよび不飽和カルボン酸より成るコ
ポリマー、その製法およびその用途に関する。
レン−ホスホナートおよび不飽和カルボン酸より成るコ
ポリマー、その製法およびその用途に関する。
【0002】
【従来の技術】地層から油、水およびガスを抜き取る際
に、井戸穴に色々な塩の水が混ざり混んだり、温度およ
び圧力が変化したりおよび抜き取りの間の同様な状況に
よって、スケールの発生、即ちアルカリ土類金属の余り
可溶性でない塩の沈澱が生じ得る。スケールの発生は中
でも井戸穴、搬出パイプおよびパイプラインを塞いだり
並びにポンプおよび弁を動かなくしたりおよび多大な修
理費用の原因に成り得る。
に、井戸穴に色々な塩の水が混ざり混んだり、温度およ
び圧力が変化したりおよび抜き取りの間の同様な状況に
よって、スケールの発生、即ちアルカリ土類金属の余り
可溶性でない塩の沈澱が生じ得る。スケールの発生は中
でも井戸穴、搬出パイプおよびパイプラインを塞いだり
並びにポンプおよび弁を動かなくしたりおよび多大な修
理費用の原因に成り得る。
【0003】スケールの発生を防止する為には、一方で
は高分子量のポリカルボン酸(好ましくはアルカリ土類
金属硫酸塩を中和する為に)をそしてもう一方では低分
子量の高分子電解質、例えばアミノメチレン−ホスホン
酸(好ましくはアルカリ土類金属炭酸塩を中和する為に
)を1〜100ppmの範囲内の次化学量論量で塩水に
添加する。このいわゆる“限界効果(threshol
d effect)”の為に、高分子電解質が結晶の
表面に吸収されそしてこのようにして更に結晶が成長す
るのを妨害または抑制するものと思われる。
は高分子量のポリカルボン酸(好ましくはアルカリ土類
金属硫酸塩を中和する為に)をそしてもう一方では低分
子量の高分子電解質、例えばアミノメチレン−ホスホン
酸(好ましくはアルカリ土類金属炭酸塩を中和する為に
)を1〜100ppmの範囲内の次化学量論量で塩水に
添加する。このいわゆる“限界効果(threshol
d effect)”の為に、高分子電解質が結晶の
表面に吸収されそしてこのようにして更に結晶が成長す
るのを妨害または抑制するものと思われる。
【0004】アミノメチレン−ホスホン酸〔例えばDe
quest(商標:モンサント社)〕および他の低分子
量の高分子電解質、例えばEDTAおよびトリホスホナ
ート類も、カルシウムおよび重金属に対する良好な結合
能力の為に、漂白洗浄の分野に広い実際的用途を有して
いる。重金属の存在は洗剤調製物の貯蔵安定性を低下さ
せそして漂白の間に繊維材料に損傷を与え、そしてそれ
故に漂白洗浄の為にはできるだけ除かなければならない
。高分子量ポリカルボン酸(Ragnetti;Ten
side、Surfactants、Detergen
ts1989、26、30)も、ホスファート不含のま
たはホスファートを減らした洗剤においてコビルダーと
して同様に重要である。これらが恐らく水溶性金属イオ
ン、特にカルシウムイオンを洗剤水溶液から、ここでビ
ルダーとして使用される水不溶性ゼオライト中に搬入す
る。
quest(商標:モンサント社)〕および他の低分子
量の高分子電解質、例えばEDTAおよびトリホスホナ
ート類も、カルシウムおよび重金属に対する良好な結合
能力の為に、漂白洗浄の分野に広い実際的用途を有して
いる。重金属の存在は洗剤調製物の貯蔵安定性を低下さ
せそして漂白の間に繊維材料に損傷を与え、そしてそれ
故に漂白洗浄の為にはできるだけ除かなければならない
。高分子量ポリカルボン酸(Ragnetti;Ten
side、Surfactants、Detergen
ts1989、26、30)も、ホスファート不含のま
たはホスファートを減らした洗剤においてコビルダーと
して同様に重要である。これらが恐らく水溶性金属イオ
ン、特にカルシウムイオンを洗剤水溶液から、ここでビ
ルダーとして使用される水不溶性ゼオライト中に搬入す
る。
【0005】本発明は、これら二種類の物質の性質を組
み合わせたコポリマーに関する。
み合わせたコポリマーに関する。
【0006】(共)重合可能なホスホン酸誘導体は、(
ジ)アリルアミン類とアルデヒドおよび亜燐酸とのマン
ニッヒ反応(Mannich reaction)に
よって製造できる(K.Moedritzer、R.R
.Irani;J.Org.Chem.、1966、3
1、1603)。
ジ)アリルアミン類とアルデヒドおよび亜燐酸とのマン
ニッヒ反応(Mannich reaction)に
よって製造できる(K.Moedritzer、R.R
.Irani;J.Org.Chem.、1966、3
1、1603)。
【0007】ジアリルアミノメチレン−ホスホン酸のホ
モポリマーは防炎性織製物において(JP Sho5
1−07,214)および亜鉛イオンの為の錯化剤とし
て(JP Sho53−19,921)使用すること
ができる。しかしながら不飽和カルボン酸とのそれの高
分子量コポリマーも同じであるが、これらは塩水中での
スケール発生防止剤としてまたは洗剤のビルダーまたは
コビルダーとしての効果を示さない。同様の方法で製造
できる高分子電解質のポリ(ジアリルジメチルアンモニ
ウム−クロライド)は、中でも凝集剤として使用される
(C.Wandrey等、Wasserwirtsch
aft 1984、8、185)。
モポリマーは防炎性織製物において(JP Sho5
1−07,214)および亜鉛イオンの為の錯化剤とし
て(JP Sho53−19,921)使用すること
ができる。しかしながら不飽和カルボン酸とのそれの高
分子量コポリマーも同じであるが、これらは塩水中での
スケール発生防止剤としてまたは洗剤のビルダーまたは
コビルダーとしての効果を示さない。同様の方法で製造
できる高分子電解質のポリ(ジアリルジメチルアンモニ
ウム−クロライド)は、中でも凝集剤として使用される
(C.Wandrey等、Wasserwirtsch
aft 1984、8、185)。
【0008】ジアリルアミノメチレン−ホスホン酸と他
の不飽和モノマー、例えばアクリル酸、アクリル酸エス
テルまたはアクリル酸アミドとのコポリマーが、特開昭
50−72,987号公報に既に開示されている。この
コポリマーは70℃までの温度で重合することによって
製造される。この重合温度が比較的に低い為に、これら
のコポリマーは比較的に高分子量を有している。しかし
ながらかゝる生成物はスケール発生防止剤として使用で
きない。
の不飽和モノマー、例えばアクリル酸、アクリル酸エス
テルまたはアクリル酸アミドとのコポリマーが、特開昭
50−72,987号公報に既に開示されている。この
コポリマーは70℃までの温度で重合することによって
製造される。この重合温度が比較的に低い為に、これら
のコポリマーは比較的に高分子量を有している。しかし
ながらかゝる生成物はスケール発生防止剤として使用で
きない。
【0009】
【発明の構成】本発明者は、ジアリルアミノメチレン−
ホスホン酸を基礎とするこれらコポリマーが、該コポリ
マーの分子量が特開昭50−72,987号公報のコポ
リマーの分子量よりも少ない場合に(K値が10〜10
0の範囲内:ウベローデ法で測定した極限粘度数)、ス
ケール発生防止剤として著しく有効であることを見出し
た。分子量のこの低減は重合温度の上昇および/または
重合系への分子量調整剤の添加によって達成される。
ホスホン酸を基礎とするこれらコポリマーが、該コポリ
マーの分子量が特開昭50−72,987号公報のコポ
リマーの分子量よりも少ない場合に(K値が10〜10
0の範囲内:ウベローデ法で測定した極限粘度数)、ス
ケール発生防止剤として著しく有効であることを見出し
た。分子量のこの低減は重合温度の上昇および/または
重合系への分子量調整剤の添加によって達成される。
【0010】従って本発明は、式IaまたはIb(CH
2 =CH−CH2 )2 N+ (R1 )−CHR
2 −PO3 M− (Ia)(CH2 =CH−
CH2 )2 N−CHR2 −PO3 M2
(Ib)〔式中、R1 は水素原子
、炭素原子数1〜22の、殊に炭素原子数1〜4のアル
キル、フェニルまたは炭素原子数2〜4のアルケニルで
あり、R2 は水素原子、炭素原子数1〜4のアルキル
またはフェニルでありそしてMは水素原子、カチオン、
例えばNa+ 、K+ またはNH4 + 、炭素原子
数1〜4のアルキルまたはベンジルである。〕 で表される少なくとも一種類のジアリルアミノメチレン
−ホスホナート0.1〜50mol%、殊に1〜15m
ol%、および式 II R3 R4 C=CR5 Y
(II)〔式中、R3 は水素原子また
は式COOMで表される基であり、R4 は水素原子、
フェニルまたは式COOMで表される基であり、R5
は水素原子、メチルまたは式COOMまたはCH2 C
OOMで表される基であり、Yは式COOMで表される
基であり、またはR4 とR5 とは一緒に成って炭素
原子数4のアルキレン基であるかまたはR4 とYとは
一緒に成って、式−C(O)−O−C(O)−で表され
る基であるかまたはR5 とYとが一緒に成って、式−
CH2 −C(O)−O−C(O)−で表される基であ
りそしてMは水素原子またはカチオンである。〕で表さ
れる少なくとも1種類のエチレン性不飽和カルボン酸9
9.9〜50mol%、殊に99〜85mol%および
他のエチレン性不飽和モノマー0〜10mol%より成
る、10〜100の範囲内の極限粘度数(ウベローデ法
で測定した)に相当する低い平均分子量のコポリマーに
関する。
2 =CH−CH2 )2 N+ (R1 )−CHR
2 −PO3 M− (Ia)(CH2 =CH−
CH2 )2 N−CHR2 −PO3 M2
(Ib)〔式中、R1 は水素原子
、炭素原子数1〜22の、殊に炭素原子数1〜4のアル
キル、フェニルまたは炭素原子数2〜4のアルケニルで
あり、R2 は水素原子、炭素原子数1〜4のアルキル
またはフェニルでありそしてMは水素原子、カチオン、
例えばNa+ 、K+ またはNH4 + 、炭素原子
数1〜4のアルキルまたはベンジルである。〕 で表される少なくとも一種類のジアリルアミノメチレン
−ホスホナート0.1〜50mol%、殊に1〜15m
ol%、および式 II R3 R4 C=CR5 Y
(II)〔式中、R3 は水素原子また
は式COOMで表される基であり、R4 は水素原子、
フェニルまたは式COOMで表される基であり、R5
は水素原子、メチルまたは式COOMまたはCH2 C
OOMで表される基であり、Yは式COOMで表される
基であり、またはR4 とR5 とは一緒に成って炭素
原子数4のアルキレン基であるかまたはR4 とYとは
一緒に成って、式−C(O)−O−C(O)−で表され
る基であるかまたはR5 とYとが一緒に成って、式−
CH2 −C(O)−O−C(O)−で表される基であ
りそしてMは水素原子またはカチオンである。〕で表さ
れる少なくとも1種類のエチレン性不飽和カルボン酸9
9.9〜50mol%、殊に99〜85mol%および
他のエチレン性不飽和モノマー0〜10mol%より成
る、10〜100の範囲内の極限粘度数(ウベローデ法
で測定した)に相当する低い平均分子量のコポリマーに
関する。
【0011】式Ia/Ibのモノマーの例としてはジア
リルアミノメチレン−ホスホン酸、ジアリルアミノエチ
レンホスホン酸、ジアリルアミノベンジリデン−ホスホ
ン酸およびジエチル−ジアリルアミノメチレン−ホスホ
ナートがあり、式 II のコモノマーの代表例として
はアクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、無水マレイ
ン酸、イタコン酸および桂皮酸並びにそれらの低級アル
キルエステル、例えばメチルアクリレートおよびメチル
メタクリレートがある。しかしながら本発明によれば、
他のエチレン性不飽和モノマー、例えばビニルスルホン
酸、ビニルホスホン酸、ビニルピロリドン、アクリルア
ミドおよびそれのN−およびN,N−置換生成物、例え
ばN−メチル−アクリルアミドまたは2−アクリルアミ
ド−2−メチルプロパンスルホン酸、および式 III
リルアミノメチレン−ホスホン酸、ジアリルアミノエチ
レンホスホン酸、ジアリルアミノベンジリデン−ホスホ
ン酸およびジエチル−ジアリルアミノメチレン−ホスホ
ナートがあり、式 II のコモノマーの代表例として
はアクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、無水マレイ
ン酸、イタコン酸および桂皮酸並びにそれらの低級アル
キルエステル、例えばメチルアクリレートおよびメチル
メタクリレートがある。しかしながら本発明によれば、
他のエチレン性不飽和モノマー、例えばビニルスルホン
酸、ビニルホスホン酸、ビニルピロリドン、アクリルア
ミドおよびそれのN−およびN,N−置換生成物、例え
ばN−メチル−アクリルアミドまたは2−アクリルアミ
ド−2−メチルプロパンスルホン酸、および式 III
【0012】
【化2】
【0013】〔式中、R1 、R1’およびR1”は互
いに無関係にR1 についての上述の意味を有するかま
たはCHR2 −PO3 M2 で表される基であり、
Mは水素原子、カチオンまたは炭素原子数1〜4のアル
キルまたはフェニルであり、R6 は水素原子またはメ
チルであり、aは1または2であり、bは0または1で
あり、a+bは2でありそしてX− は有機−または無
機酸のアニオン、例えばCl− 、Br− 、HSO4
− またはCH3 COO− である。〕で表される
アリル化合物、特にアリルアミノ−ビス(メチレンホス
ホン酸)およびアリルアミノベンジリデンホスホン酸も
追加的に使用できる。ここでのこれらコモノマーの有利
な量は0.001〜10mol%である。
いに無関係にR1 についての上述の意味を有するかま
たはCHR2 −PO3 M2 で表される基であり、
Mは水素原子、カチオンまたは炭素原子数1〜4のアル
キルまたはフェニルであり、R6 は水素原子またはメ
チルであり、aは1または2であり、bは0または1で
あり、a+bは2でありそしてX− は有機−または無
機酸のアニオン、例えばCl− 、Br− 、HSO4
− またはCH3 COO− である。〕で表される
アリル化合物、特にアリルアミノ−ビス(メチレンホス
ホン酸)およびアリルアミノベンジリデンホスホン酸も
追加的に使用できる。ここでのこれらコモノマーの有利
な量は0.001〜10mol%である。
【0014】ジアリルアミノホスホナートの本発明のコ
ポリマーは、場合によっては中性の塩、例えば硫酸ナト
リウムまたは塩化ナトリウムで汚染されていてもよい式
IaまたはIbの化合物と式IIの化合物および場合に
よっては他のエチレン性不飽和化合物とを水および/ま
たは水混和性有機溶剤中で、好ましくは70℃以上の温
度のもとで、遊離連鎖開始剤、例えばアンモニウム−ペ
ルオキシジスルファート、過酸化水素または第三ブチル
−ヒドロペルオキシドを用いて重合することによって製
造される。式Ia/Ibの化合物および場合によって添
加される他のコモノマー(例えば式III のそれ)
を、最初に水溶液に導入するかまたは式IIの化合物と
一緒に反応容器に添加してもよい。全モノマー濃度は1
〜60重量% 、殊に10〜60重量% であるのが好
ましい。この化合物が水不溶性のジアリルアミノメチレ
ン−ホスホン酸である場合には、これらは予めそのアル
カリ金属塩またはアンモニウム塩に転化してもよい。場
合によっては適当な溶剤に溶解した遊離基開始剤を、式
Ia/IbおよびIIの化合物と同時にまたは後で反応
容器に添加してもよい。
ポリマーは、場合によっては中性の塩、例えば硫酸ナト
リウムまたは塩化ナトリウムで汚染されていてもよい式
IaまたはIbの化合物と式IIの化合物および場合に
よっては他のエチレン性不飽和化合物とを水および/ま
たは水混和性有機溶剤中で、好ましくは70℃以上の温
度のもとで、遊離連鎖開始剤、例えばアンモニウム−ペ
ルオキシジスルファート、過酸化水素または第三ブチル
−ヒドロペルオキシドを用いて重合することによって製
造される。式Ia/Ibの化合物および場合によって添
加される他のコモノマー(例えば式III のそれ)
を、最初に水溶液に導入するかまたは式IIの化合物と
一緒に反応容器に添加してもよい。全モノマー濃度は1
〜60重量% 、殊に10〜60重量% であるのが好
ましい。この化合物が水不溶性のジアリルアミノメチレ
ン−ホスホン酸である場合には、これらは予めそのアル
カリ金属塩またはアンモニウム塩に転化してもよい。場
合によっては適当な溶剤に溶解した遊離基開始剤を、式
Ia/IbおよびIIの化合物と同時にまたは後で反応
容器に添加してもよい。
【0015】本発明に従って使用するのび重要である低
分子量は、好ましくは70℃以上の温度での重合および
/または溶剤として低級アルコール(炭素原子数1〜5
)の使用および/またはまた反応バッチへの0.001
〜50重量% の公知の分子量調整剤、例えばトリグリ
コール酸またはドデカンチオールの添加によって有利に
達成される。この重量% はモノマーを基準とする。ポ
リマーの極限粘度数K(ウベローデ法で測定)は10〜
100、特に10〜50である。
分子量は、好ましくは70℃以上の温度での重合および
/または溶剤として低級アルコール(炭素原子数1〜5
)の使用および/またはまた反応バッチへの0.001
〜50重量% の公知の分子量調整剤、例えばトリグリ
コール酸またはドデカンチオールの添加によって有利に
達成される。この重量% はモノマーを基準とする。ポ
リマーの極限粘度数K(ウベローデ法で測定)は10〜
100、特に10〜50である。
【0016】本方法の一つの変法では、油溶解性のジア
リルアミノメチレン−ホスホン酸ジアルキルエステルと
親油性コモノマーとを有機溶剤中で、遊離基開始剤、例
えばAIBNまたは有機系過酸化物の使用下に重合する
。エステル−および酸無水物基の続く加水分解および蒸
留による有機溶剤の除去が本発明のポリマーをもたらす
。適するコモノマーは、中でもアクリル酸、無水マレイ
ン酸およびビニルアセタートであり、特に有利な溶剤は
芳香族−、脂肪族−およびハロゲン化炭化水素である。
リルアミノメチレン−ホスホン酸ジアルキルエステルと
親油性コモノマーとを有機溶剤中で、遊離基開始剤、例
えばAIBNまたは有機系過酸化物の使用下に重合する
。エステル−および酸無水物基の続く加水分解および蒸
留による有機溶剤の除去が本発明のポリマーをもたらす
。適するコモノマーは、中でもアクリル酸、無水マレイ
ン酸およびビニルアセタートであり、特に有利な溶剤は
芳香族−、脂肪族−およびハロゲン化炭化水素である。
【0017】意図する用途次第で、粘性のポリマー溶液
を塩基で所望のpHにし、希釈するかまたは噴霧乾燥す
る。本発明のコポリマーは、一般式
を塩基で所望のpHにし、希釈するかまたは噴霧乾燥す
る。本発明のコポリマーは、一般式
【0018】
【化3】
【0019】で表され、即ちいかなる架橋も不溶性の構
造の形成もほとんど生じない。
造の形成もほとんど生じない。
【0020】塩形成性水中において本発明のコポリマー
は、アルカリ土類金属炭酸塩の沈澱もアルカリ土類金属
硫酸塩の沈澱も効果的に防止する。同時にこれらは腐食
防止作用も示す。更にこれらはアルカリ土類金属および
重金属の為の錯化剤として使用できそして、炭酸カルシ
ウムを良好に分散させるので、洗剤におけるビルダーお
よびコビルダーとして使用できる。
は、アルカリ土類金属炭酸塩の沈澱もアルカリ土類金属
硫酸塩の沈澱も効果的に防止する。同時にこれらは腐食
防止作用も示す。更にこれらはアルカリ土類金属および
重金属の為の錯化剤として使用できそして、炭酸カルシ
ウムを良好に分散させるので、洗剤におけるビルダーお
よびコビルダーとして使用できる。
【0021】本発明を以下の実施例によって更に詳細に
説明する。
説明する。
【0022】
【実施例】百分率表示はいずれの場合にも重量% を意
味する。実施例で使用した水は脱イオン処理されている
。 極限粘度数Kはウベローデ法で測定した。
味する。実施例で使用した水は脱イオン処理されている
。 極限粘度数Kはウベローデ法で測定した。
【0023】重合は擦りガラス製ふたを持つ1リットル
の五口フラスコで実施する。このフラスコは固定攪拌機
、温度計、還流冷却器、ガス導入管および滴下ロートを
装備している。重合の為に最初に導入する溶液を窒素で
フラッシュ洗浄する。
の五口フラスコで実施する。このフラスコは固定攪拌機
、温度計、還流冷却器、ガス導入管および滴下ロートを
装備している。重合の為に最初に導入する溶液を窒素で
フラッシュ洗浄する。
【0024】実施例1
アクリル酸と5% のジアリルアミノメチレン−ホスホ
ン酸とのコポリマーの製造 2.5g のジアリルアミノメチレン−ホスホン酸を1
00g の水および20gのイソプロパノールに溶解し
そして、窒素流を通しながらこの溶液を75℃に加熱す
る。 30g の水に1.5g の(NH4 )2 S2 O
8 を溶解した触媒溶液および47.5g のアクリル
酸を、この温度で二つの滴下ロートから同時に滴加する
。発熱反応段階が終了した時に、この混合物を次いで8
0℃で4時間攪拌する。この無色の25% 濃度ポリマ
ー溶液は20〜25の極限粘度数Kを有している。
ン酸とのコポリマーの製造 2.5g のジアリルアミノメチレン−ホスホン酸を1
00g の水および20gのイソプロパノールに溶解し
そして、窒素流を通しながらこの溶液を75℃に加熱す
る。 30g の水に1.5g の(NH4 )2 S2 O
8 を溶解した触媒溶液および47.5g のアクリル
酸を、この温度で二つの滴下ロートから同時に滴加する
。発熱反応段階が終了した時に、この混合物を次いで8
0℃で4時間攪拌する。この無色の25% 濃度ポリマ
ー溶液は20〜25の極限粘度数Kを有している。
【0025】実施例2
アクリル酸と10% のジアリルアミノメチレン−ホス
ホン酸とのコポリマーの製造 100g の水と20g のイソプロパノールとの混合
物を、窒素流を通しながら80℃に加熱する。45g
のアクリル酸に5g のジアリルアミノメチレン−ホス
ホン酸を溶解した溶液および30g の水に1.5g
の(NH4 )2 S2 O8 を溶解した溶液を、二
つの滴下ロートから同時に滴加する。この混合物を次い
で4時間攪拌した後に、15〜20の極限粘度数Kを持
つ25% 濃度ポリマー溶液が得られる。
ホン酸とのコポリマーの製造 100g の水と20g のイソプロパノールとの混合
物を、窒素流を通しながら80℃に加熱する。45g
のアクリル酸に5g のジアリルアミノメチレン−ホス
ホン酸を溶解した溶液および30g の水に1.5g
の(NH4 )2 S2 O8 を溶解した溶液を、二
つの滴下ロートから同時に滴加する。この混合物を次い
で4時間攪拌した後に、15〜20の極限粘度数Kを持
つ25% 濃度ポリマー溶液が得られる。
【0026】実施例3
アクリル酸と10% のジアリルアミノメチレン−ホス
ホン酸とのコポリマーの製造 5g のジアリルアミノメチレン−ホスホン酸を120
g の水に溶解しそしてこの溶液を、窒素流を通しなが
ら80℃に加熱する。30g の水に1.5g の(N
H4 )2 S2 O8 を溶解した触媒溶液および4
5g のアクリル酸と4.5g のチオグリコール酸と
の混合物を、この温度で二つの滴下ロートから同時に滴
加する。発熱反応段階が終了した時に、この混合物を次
いで80℃で4時間攪拌する。その後に15g の30
% 濃度H2 O2 を添加し、この混合物を更に1時
間80℃で攪拌する。この無色の25% 濃度ポリマー
溶液は15〜20の極限粘度数Kを有している。
ホン酸とのコポリマーの製造 5g のジアリルアミノメチレン−ホスホン酸を120
g の水に溶解しそしてこの溶液を、窒素流を通しなが
ら80℃に加熱する。30g の水に1.5g の(N
H4 )2 S2 O8 を溶解した触媒溶液および4
5g のアクリル酸と4.5g のチオグリコール酸と
の混合物を、この温度で二つの滴下ロートから同時に滴
加する。発熱反応段階が終了した時に、この混合物を次
いで80℃で4時間攪拌する。その後に15g の30
% 濃度H2 O2 を添加し、この混合物を更に1時
間80℃で攪拌する。この無色の25% 濃度ポリマー
溶液は15〜20の極限粘度数Kを有している。
【0027】実施例4
アクリル酸と25% のジアリルアミノメチレン−ホス
ホン酸とのコポリマーの製造 12.5g のジアリルアミノメチレン−ホスホン酸を
100g の水と20g のイソプロパノールとの混合
物に溶解しそしてこの溶液を、窒素流を通しながら75
℃に加熱する。30g の水に1.5g の(NH4
)2 S2 O8 を溶解した触媒溶液および37.5
g のアクリル酸を、この温度で二つの滴下ロートから
同時に滴加する。発熱反応段階が終了した時に、この混
合物を次いで80℃で4時間攪拌する。この無色の25
% 濃度ポリマー溶液は15〜20の極限粘度数Kを有
している。
ホン酸とのコポリマーの製造 12.5g のジアリルアミノメチレン−ホスホン酸を
100g の水と20g のイソプロパノールとの混合
物に溶解しそしてこの溶液を、窒素流を通しながら75
℃に加熱する。30g の水に1.5g の(NH4
)2 S2 O8 を溶解した触媒溶液および37.5
g のアクリル酸を、この温度で二つの滴下ロートから
同時に滴加する。発熱反応段階が終了した時に、この混
合物を次いで80℃で4時間攪拌する。この無色の25
% 濃度ポリマー溶液は15〜20の極限粘度数Kを有
している。
【0028】実施例5
アクリル酸とジアリルアミノメチレン−ホスホン酸との
コポリマーを遊離連鎖開始剤としてH2 O2 を用い
て製造する。
コポリマーを遊離連鎖開始剤としてH2 O2 を用い
て製造する。
【0029】操作は実施例2に記載した通りであるが、
30mlの水に4.5g の30% 濃度H2 O2
溶解した溶液を触媒として使用する。15〜20の極限
粘度数Kを持つ25% 濃度ポリマー溶液が得られる。
30mlの水に4.5g の30% 濃度H2 O2
溶解した溶液を触媒として使用する。15〜20の極限
粘度数Kを持つ25% 濃度ポリマー溶液が得られる。
【0030】実施例6および7
メタクリル酸とジアリルアミノメチレン−ホスホン酸と
のコポリマーの製造 操作は実施例1に記載した通りであるが、メタクリル酸
および1% (実施例5)または10% (実施例6)
のジアリルアミノメチレン−ホスホン酸を用いる。
のコポリマーの製造 操作は実施例1に記載した通りであるが、メタクリル酸
および1% (実施例5)または10% (実施例6)
のジアリルアミノメチレン−ホスホン酸を用いる。
【0031】実施例8
アクリル酸、マレイン酸およびジアリルアミノメチレン
−ホスホン酸より成るターポリマーの製造操作は実施例
1に記載した通りであるが、2.5g のジアリルアミ
ノメチレン−ホスホン酸、24g のアクリル酸および
24g の無水マレイン酸を用いる。
−ホスホン酸より成るターポリマーの製造操作は実施例
1に記載した通りであるが、2.5g のジアリルアミ
ノメチレン−ホスホン酸、24g のアクリル酸および
24g の無水マレイン酸を用いる。
【0032】実施例9
アクリル酸、ビニルアセテートおよびジエチル−ジアリ
ルアミノメチレン−ホスホナートより成るターポリマー
の製造 30g のアクリル酸、30g のビニルアセテートお
よび6.5gのジエチル−ジアリルアミノメチレン−ホ
スホナートを174g のトルエンに溶解しそして窒素
流を通しながらこの溶液を80℃に加熱する。0.2g
のAIBNを12g のトルエンに溶解した触媒溶液
を滴下ロートから添加する。発熱反応段階が終了した時
に、この混合物を4時間に亘って後反応させる。
ルアミノメチレン−ホスホナートより成るターポリマー
の製造 30g のアクリル酸、30g のビニルアセテートお
よび6.5gのジエチル−ジアリルアミノメチレン−ホ
スホナートを174g のトルエンに溶解しそして窒素
流を通しながらこの溶液を80℃に加熱する。0.2g
のAIBNを12g のトルエンに溶解した触媒溶液
を滴下ロートから添加する。発熱反応段階が終了した時
に、この混合物を4時間に亘って後反応させる。
【0033】次いでこのポリマーを1NのNaOHの添
加によって加水分解し、有機溶剤を留去する。20〜2
5の極限粘度数Kを持つ30% 濃度ポリマー溶液が得
られる 。 比較例 アクリル酸およびジアリルアミノメチレン−ホスホン酸
との高いK値のコポリマーの製造 285g の水に10g のジアリルアミノメチレン−
ホスホン酸を溶解した溶液を、窒素流を通しながら40
℃に加熱する。54g の水に3g の(NH4 )2
S2 O8 を溶解した触媒溶液および90g のア
クリル酸を、この温度で二つの滴下ロートから同時に滴
加する。次いでこの混合物を50℃で5時間攪拌した後
に、130〜140の極限粘度数Kを持つ20% 濃度
ポリマー溶液が得られる。
加によって加水分解し、有機溶剤を留去する。20〜2
5の極限粘度数Kを持つ30% 濃度ポリマー溶液が得
られる 。 比較例 アクリル酸およびジアリルアミノメチレン−ホスホン酸
との高いK値のコポリマーの製造 285g の水に10g のジアリルアミノメチレン−
ホスホン酸を溶解した溶液を、窒素流を通しながら40
℃に加熱する。54g の水に3g の(NH4 )2
S2 O8 を溶解した触媒溶液および90g のア
クリル酸を、この温度で二つの滴下ロートから同時に滴
加する。次いでこの混合物を50℃で5時間攪拌した後
に、130〜140の極限粘度数Kを持つ20% 濃度
ポリマー溶液が得られる。
【0034】この比較例での重合は、特開昭50−72
,987号公報の記載に相応して比較的に低い温度で実
施した。しかしながらこうして得ることのできるポリマ
ーはスケール発生防止剤として作用しない。
,987号公報の記載に相応して比較的に低い温度で実
施した。しかしながらこうして得ることのできるポリマ
ーはスケール発生防止剤として作用しない。
【0035】使用例
1.硫酸バリウム−スケールの発生防止剤スケール発生
防止効果を管閉塞試験で実証する。この試験法の原理は
、液体が中を流れる恒温状態に制御された毛管内での、
固体の沈着による圧力増加を監視することより成る。S
.B.Systems、Aberdeenの市販装置─
─PMAC型──を選択した。
防止効果を管閉塞試験で実証する。この試験法の原理は
、液体が中を流れる恒温状態に制御された毛管内での、
固体の沈着による圧力増加を監視することより成る。S
.B.Systems、Aberdeenの市販装置─
─PMAC型──を選択した。
【0036】硫酸バリウムの沈澱を防止する試験の為に
、次の各溶液を混合した: 1.硫酸塩溶液 74.9
2g /リットルのNaCl
0.93g /
リットルのNa2 SO4
2.35g /
リットルのNaHCO3 2.バリウム溶液
70.09g /リットルのNaCl
1.36g /リットルのBaCl2
1.93g /リットルのCaCl2 ・2H2
O
3.81g /リットルのMgCl2 ・
6H2 Oホース型ポンプを用いて、両方の溶液を連続
的に混合しそしてポンプ供給して1.1mmの内径のス
テンレス製毛管に通す。感圧センサーが、70℃に恒温
制御された毛管における圧力増加を記録する。
、次の各溶液を混合した: 1.硫酸塩溶液 74.9
2g /リットルのNaCl
0.93g /
リットルのNa2 SO4
2.35g /
リットルのNaHCO3 2.バリウム溶液
70.09g /リットルのNaCl
1.36g /リットルのBaCl2
1.93g /リットルのCaCl2 ・2H2
O
3.81g /リットルのMgCl2 ・
6H2 Oホース型ポンプを用いて、両方の溶液を連続
的に混合しそしてポンプ供給して1.1mmの内径のス
テンレス製毛管に通す。感圧センサーが、70℃に恒温
制御された毛管における圧力増加を記録する。
【0037】硫酸バリウムの沈澱がステンレス表面に僅
かな量で発生した為に、約0.2barの僅かな増加が
あった。次いでこの防止剤不含有溶液1を同じ組成の防
止剤含有溶液に速やかに交換した。圧力が一定のままで
ある場合には、BaSO4 の沈澱が旨く防止されてい
ると結論付けられる。圧力が増加した場合には防止剤の
量がまたは、同じ濃度では、防止剤の性質がスケール発
生を防止するのに適していない。能力の評価の為に、沈
澱を未だちょうど防止し得る防止剤の最低濃度を使用し
た。
かな量で発生した為に、約0.2barの僅かな増加が
あった。次いでこの防止剤不含有溶液1を同じ組成の防
止剤含有溶液に速やかに交換した。圧力が一定のままで
ある場合には、BaSO4 の沈澱が旨く防止されてい
ると結論付けられる。圧力が増加した場合には防止剤の
量がまたは、同じ濃度では、防止剤の性質がスケール発
生を防止するのに適していない。能力の評価の為に、沈
澱を未だちょうど防止し得る防止剤の最低濃度を使用し
た。
【0038】比較実験でこの方法によって以下の等級が
観察された。
観察された。
【0039】
防止剤の量
(溶剤不含)生成物 50ppm 4
0ppm 35ppm 30ppm 25ppm
実施例1 +++ +++
+++ +++ ・・
・実施例2 +++ +++
+++ +++ ・
・・実施例3 +++ ++
+ +++ +++
・・・実施例8 +++ +
++ +++ +++
・・・実施例9 +++
・・・ ・・・ ・・・
・・・実施例10 ・・・
・・・ ・・・ ・・・
・・・Di−AAM−PA * ・・・
・・・ ・・・ ・・
・ ・・・Nalco (商標) +
++ ・・・ ・・・
・・・ ・・・ V936 Petrolite(商標) +++ ++
+ +++ ・・・
・・・ SP181 Petrolite(商標) +++ ++
+ +++ ・・・
・・・ SP245 *:Di−AAM−PA =ジアリルアミノメチレ
ン−ホスホン酸 (ホモポリマー)従って本発明の化
合物は、しばしば使用されるPetroliteおよび
Nalcoの市販製品に比較して低い濃度で既にスケー
ル発生に対して作用することが判る。
(溶剤不含)生成物 50ppm 4
0ppm 35ppm 30ppm 25ppm
実施例1 +++ +++
+++ +++ ・・
・実施例2 +++ +++
+++ +++ ・
・・実施例3 +++ ++
+ +++ +++
・・・実施例8 +++ +
++ +++ +++
・・・実施例9 +++
・・・ ・・・ ・・・
・・・実施例10 ・・・
・・・ ・・・ ・・・
・・・Di−AAM−PA * ・・・
・・・ ・・・ ・・
・ ・・・Nalco (商標) +
++ ・・・ ・・・
・・・ ・・・ V936 Petrolite(商標) +++ ++
+ +++ ・・・
・・・ SP181 Petrolite(商標) +++ ++
+ +++ ・・・
・・・ SP245 *:Di−AAM−PA =ジアリルアミノメチレ
ン−ホスホン酸 (ホモポリマー)従って本発明の化
合物は、しばしば使用されるPetroliteおよび
Nalcoの市販製品に比較して低い濃度で既にスケー
ル発生に対して作用することが判る。
【0040】2.炭酸カルシウム−スケールの発生防止
剤 炭酸カルシウムの沈澱を防止する試験において、以下の
各溶液を混合する: 溶液I NaCl
23g/リットル
CaCl2
・2H2 O 2.14g/リットル
MgCl2
・6H2 O 0.376g/リットル
KCl
0.84g/リ
ットル 溶液II Na
Cl 23g/リット
ル Na
HCO3 5g/リット
ル 80℃ホース型ポンプを用いて、両方の溶液をポ
ンプ供給して連続的に混合セルおよび1.1mmの内径
のステンレス製毛管に通す。感圧センサーが、80℃に
恒温制御された毛管における圧力増加を記録する。
剤 炭酸カルシウムの沈澱を防止する試験において、以下の
各溶液を混合する: 溶液I NaCl
23g/リットル
CaCl2
・2H2 O 2.14g/リットル
MgCl2
・6H2 O 0.376g/リットル
KCl
0.84g/リ
ットル 溶液II Na
Cl 23g/リット
ル Na
HCO3 5g/リット
ル 80℃ホース型ポンプを用いて、両方の溶液をポ
ンプ供給して連続的に混合セルおよび1.1mmの内径
のステンレス製毛管に通す。感圧センサーが、80℃に
恒温制御された毛管における圧力増加を記録する。
【0041】炭酸カルシウムの薄い層状の沈澱物がステ
ンレス表面に僅かな量で発生する為に、約0.8bar
に増加があった。次いでこのスケール発生防止剤を第二
のポンプを通して混合セルに連続的に添加する。圧力が
一定のままである場合には、CaCO3 の沈澱を旨く
防止していると結論付けられる。圧力が増加した場合に
は防止剤の量がまたは、同じ濃度では、防止剤の性質が
スケール発生を防止するのに適していない。能力の評価
の為に、沈澱を未だちょうど防止し得る防止剤最低濃度
を使用した。
ンレス表面に僅かな量で発生する為に、約0.8bar
に増加があった。次いでこのスケール発生防止剤を第二
のポンプを通して混合セルに連続的に添加する。圧力が
一定のままである場合には、CaCO3 の沈澱を旨く
防止していると結論付けられる。圧力が増加した場合に
は防止剤の量がまたは、同じ濃度では、防止剤の性質が
スケール発生を防止するのに適していない。能力の評価
の為に、沈澱を未だちょうど防止し得る防止剤最低濃度
を使用した。
【0042】比較実験でこの方法によって以下の等級が
観察された。
観察された。
【0043】
防止剤の量
(溶剤不含)生成物
15ppm 10ppm 5ppm 2
ppm実施例2 ++
+ +++ ・・・
・・・実施例3 ++
+ +++ ・・・
・・・実施例4 ++
+ +++ +++
・・・Bellasol( 商標) S40
+++ +++ +++
・・・Petrolite(商標) SP237
+++ +++ +++
・・・Dodiscale(商標) V287
0 +++ +++ +++
・・・ 従って本発明のポリマーは、し
ばしば使用される市販ブランド(Dodiscale
V2870、Bellasol S40およびPe
trolite SP237はそれぞれヘキスト社、
チバガイギ社およびペトロライト社の市販ブランドであ
る)に匹敵するCaCO3 に対する作用効果を示す。
(溶剤不含)生成物
15ppm 10ppm 5ppm 2
ppm実施例2 ++
+ +++ ・・・
・・・実施例3 ++
+ +++ ・・・
・・・実施例4 ++
+ +++ +++
・・・Bellasol( 商標) S40
+++ +++ +++
・・・Petrolite(商標) SP237
+++ +++ +++
・・・Dodiscale(商標) V287
0 +++ +++ +++
・・・ 従って本発明のポリマーは、し
ばしば使用される市販ブランド(Dodiscale
V2870、Bellasol S40およびPe
trolite SP237はそれぞれヘキスト社、
チバガイギ社およびペトロライト社の市販ブランドであ
る)に匹敵するCaCO3 に対する作用効果を示す。
【0044】3.カルシウム結合能力およびカルシウム
分散性 炭酸カルシウムの分散性を以下の試験条件のもとで濾過
法によって測定した:4mmolのCaCl2 、4.
4mmolのNa2 CO3 、2mmolのNaOH
、250ppmのポリマー、温度40℃。実施例1およ
び2のコポリマーはCaCO3 を殆ど完全に分散させ
、そして比較の為に測定した市販の製品Sokalan
(商標)CP5(BASF社)よりも著しく良好である
。
分散性 炭酸カルシウムの分散性を以下の試験条件のもとで濾過
法によって測定した:4mmolのCaCl2 、4.
4mmolのNa2 CO3 、2mmolのNaOH
、250ppmのポリマー、温度40℃。実施例1およ
び2のコポリマーはCaCO3 を殆ど完全に分散させ
、そして比較の為に測定した市販の製品Sokalan
(商標)CP5(BASF社)よりも著しく良好である
。
【0045】カルシウム結合能力ha、感Ca−電極を
用いて遊離Ca2+の濃度を70mmolのNH3 /
30mmolのNH4 Cl−緩衝液中で2mmolの
全カルシウム濃度で測定しそしてCPolymer →
0に外挿することによって計算した。
用いて遊離Ca2+の濃度を70mmolのNH3 /
30mmolのNH4 Cl−緩衝液中で2mmolの
全カルシウム濃度で測定しそしてCPolymer →
0に外挿することによって計算した。
Claims (7)
- 【請求項1】 式IaまたはIb (CH2 =CH−CH2 )2 N+ (R1 )−
CHR2 −PO3 M− (Ia)(CH2 =
CH−CH2 )2 N−CHR2 −PO3 M2
(Ib)〔式中、R1 は水
素原子、炭素原子数1〜22の、殊に炭素原子数1〜4
のアルキル、フェニルまたは炭素原子数2〜4のアルケ
ニルであり、R2 は水素原子、炭素原子数1〜4のア
ルキルまたはフェニルでありそしてMは水素原子、カチ
オン、例えばNa+ 、K+ またはNH4 + 、炭
素原子数1〜4のアルキルまたはベンジルである。〕で
表される少なくとも一種類のジアリルアミノメチレン−
ホスホナート0.1〜50mol%、殊に1〜15mo
l%および式 II R3 R4 C=CR5 Y
(II)〔式中、R3 は水素原子また
は式COOMで表される基であり、R4 は水素原子、
フェニルまたは式COOMで表される基であり、R5
は水素原子、メチルまたは式COOMまたはCH2 C
OOMで表される基であり、R4 とYとは一緒に成っ
て、式−C(O)−O−C(O)−で表される基である
かまたはYは式COOMで表される基であるかまたはR
4 とR5 とは一緒に成って炭素原子数4のアルキレ
ン基であるかまたはR5 とYとが一緒に成って、式−
CH2 −C(O)−O−C(O)−で表される基であ
りそしてMは水素原子またはカチオンである。〕で表さ
れる少なくとも1種類のエチレン性不飽和カルボン酸9
9.9〜50mol%、殊に99〜85mol%および
他のエチレン性不飽和モノマー0〜10mol%より成
る、10〜100の範囲内の極限粘度数に相当する低い
平均分子量のコポリマー。 - 【請求項2】 他のエチレン性不飽和モノマーとして
ビニルスルホン酸、アリルスルホン酸、ビニルアセター
ト、ビニルホスホン酸、ビニルピロリドン、アクリルア
ミド、N−メチル−アクリルアミド、2−アクリルアミ
ド−2−メチルプロパンスルホン酸または式 III【
化1】 〔式中、R1 、R1’およびR1”は互いに無関係に
R1 についての上述の意味を有するかまたはCHR2
−PO3 M2 で表される基であり、Mは水素原子
、カチオンまたは炭素原子数1〜4のアルキルまたはフ
ェニルであり、R6 は水素原子またはメチルであり、
aは1または2であり、bは0または1であり、a+b
は2でありそしてX− は有機−または無機酸のアニオ
ンである。〕で表されるアリル化合物を共重合した状態
で含有する請求項1に記載のコポリマー。 - 【請求項3】 式Ia/Ibのモノマーとしてジアリ
ルアミノメチレンホスホン酸、ジアリルアミノエチレン
ホスホン酸、ジアリルアミノベンジリデン−ホスホン酸
またはジエチル−ジアリルアミノメチレン−ホスホナー
トを共重合した状態で含有する請求項1または2に記載
のコポリマー。 - 【請求項4】 式 II のモノマーとしてアクリル
酸、メタクリル酸、マレイン酸、無水マレイン酸、イタ
コン酸、桂皮酸またはそれらの低級アルキルエステルを
共重合した状態で含有する請求項1〜3のいずれか一つ
に記載のコポリマー。 - 【請求項5】 請求項1〜4の一つに記載のコポリマ
ーを製造する方法において、式Ia/Ibのモノマー0
.1〜50mol%、式 II のモノマー99.9〜
50mol%および他のエチレン性不飽和モノマー0〜
10mol%を水および/または水混和性有機溶剤中で
、場合によっては分子量調整剤の添加下に、遊離連鎖開
始剤の存在下に70℃以上の温度で重合することを特徴
とする、上記方法。 - 【請求項6】 請求項1〜4の一つに記載のコポリマ
ーを製造する方法において、式Ia/Ibのモノマー0
.1〜50mol%、式 II のモノマー99.9〜
50mol%および他のエチレン性不飽和モノマー0〜
10mol%を水および/または水混和性有機溶剤中で
0.001〜50重量% の分子量調整剤の添加下に、
遊離連鎖開始剤の存在下に重合することを特徴とする、
上記方法。 - 【請求項7】 請求項1に記載のコポリマーをスケー
ル発生防止の為にまたは洗剤中のビルダーまたはコビル
ダーとして用いる方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE41007603 | 1991-01-12 | ||
DE4100760 | 1991-01-12 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04309511A true JPH04309511A (ja) | 1992-11-02 |
Family
ID=6422906
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP320992A Withdrawn JPH04309511A (ja) | 1991-01-12 | 1992-01-10 | ジアリルアミノアルキレン−ホスホナートおよび不飽和カルボン酸より成るコポリマー |
Country Status (4)
Country | Link |
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EP (1) | EP0495355A1 (ja) |
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