JPH0647113B2 - 水系処理剤の製造方法 - Google Patents
水系処理剤の製造方法Info
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- JPH0647113B2 JPH0647113B2 JP34341491A JP34341491A JPH0647113B2 JP H0647113 B2 JPH0647113 B2 JP H0647113B2 JP 34341491 A JP34341491 A JP 34341491A JP 34341491 A JP34341491 A JP 34341491A JP H0647113 B2 JPH0647113 B2 JP H0647113B2
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Description
のスケール付着防止に有用な水系処理剤の製造方法に関
するものである。
レイン酸などの不飽和カルボン酸系モノマー成分を反応
させて得られる水系処理剤としては、不飽和カルボン酸
(塩)モノマーの1モルに対して0.01〜0.3モル
の次亜リン酸(塩)を逐次導入して得られる重合体を必
須成分とするもの(特公平1−41706号公報、特開
平3−163191号公報参照)、或いはマレイン酸
(塩)単独、或いはマレイン酸(塩)と同モル以下のこ
れと共重合可能な水溶性モノマーとの混合物を次亜リン
酸塩とpH2.5〜6.0に保持しながら重合させる方
法(特開昭63−114986号公報参照)が知られて
いる。しかし、従来の方法ではいずれも、重合反応が充
分よく進まず、未反応の次亜リン酸(塩)や不飽和カル
ボン酸(塩)モノマーが多量に残ってしまう上に、反応
操作が複雑になるという欠点がある。
従来の製造方法にみられる次亜リン酸(塩)の未反応物
が多量に残るという欠点を改善し、かつよりスケール抑
止効果の高い水系処理剤を提供するものである。
系処理剤の製造方法において、反応系に残る未反応次亜
リン酸(塩)量を減らし、かつより効果の高い処理剤を
開発するために鋭意研究を重ねた結果、次亜リン酸また
はその塩とマレイン酸またはその塩をpH7以上とし、
この中にアクリル酸と重合開始剤を逐次添加することに
よりこの目的を達成しうることを見い出し、この知見に
基づいて本発明をなすに至ったものである。すなわち、
本発明は次亜リン酸またはその塩と、マレイン酸または
その塩のpHを7以上とし、この溶液中に、アクリル酸
および重合開始剤を逐次添加して重合させて得られる重
合体を主成分とする水系処理剤の製造方法である。具体
例として、マレイン酸または無水マレイン酸にアルカリ
金属水酸化物水溶液を加え、これに次亜リン酸(塩)を
添加して、pHが7以上の水溶液を調製する。該水溶液
を加熱した後、重合開始剤およびアクリル酸を逐次添加
して重合させるものである。
3−163191号公報では、不飽和カルボン酸(塩)
単量体1モルに対し次亜リン酸(塩)を0.01〜0.
3モル(すなわち次亜リン酸(塩):不飽和カルボン酸
(塩)単量体=1:3.33〜1:100)の割合で重
合せしめている。この公知の方法では不飽和カルボン酸
(塩)の水溶液と次亜リン酸(塩)を逐次導入する方式
を取っているが、本発明の組成であるマレイン酸(塩)
とアクリル酸の場合には、マレイン酸(塩)とアクリル
酸を混合したものと次亜リン酸(塩)を逐次導入する
と、マレイン酸(塩)とアクリル酸の反応性が違い過ぎ
るためアクリル酸だけが優先的に重合してしまい、出来
た重合体の構造が不均一となるばかりか、マレイン酸成
分が未反応物として一部残ってしまうことになる。本発
明では、マレイン酸(塩)の水溶液に重合開始剤ととも
にアクリル酸も逐次導入して重合方法を改善すると得ら
れる重合体の水処理剤としての効果が高くなることを見
いだしたのである。また、前記特開昭63−11498
6号公報では、マレイン酸(塩)あるいはこれと等モル
以下の共重合モノマーを混合して次亜リン酸(塩)とp
H2.5〜6.0で重合せしめている。しかし、本発明
にあげたマレイン酸(塩)とアクリル酸組成比の場合に
は、pHが7以上の方がより重合がスムースに進み、次
亜リン酸(塩)の残量も少なくなることを見いだしたの
である。すなわち、本発明ではマレイン酸(塩)の水溶
液のpHは7以上としている。pHが7より低いとなる
と次亜リン酸又はその塩のP−H結合に対する反応率が
著しく低下してしまうのである。この理由はpHが7よ
り低くなった場合は、次亜リン酸の−OH基が連鎖移動
剤のような働きをするためであると推測される。これは
次亜リン酸(塩)と該モノマーとの最初の反応において
重要なのであり、その後の鎖成長反応ではpHが下がっ
ても問題はない。実際、アクリル酸及び重合開始剤を逐
次添加することによって反応液中のpHが変化しても問
題はない。次亜リン酸(塩)の反応が十分にいかない条
件で製造した重合体では、水処理剤として用いたときの
スケール抑止性能が低下する。前記の逐次導入に要する
時間は、諸条件により変化するが、一般に30分〜3時
間の範囲から適宜に選択される。
その塩対アクリル酸とのモル比は1:0.5〜1:1
0.0であり、より好ましくは1:1.2〜1:5.0
の範囲である。マレイン酸(塩)のモル比が多くなる
と、次亜リン酸またはその塩の反応率の低下を招くと共
に、水系処理剤としての防食性能が低下する。また、ア
クリル酸のモル比が多くなると、水系処理剤としてのス
ケール抑止性能が低下する。また、次亜リン酸またはそ
の塩対マレイン酸(塩)とアクリル酸からなるモノマー
成分とのモル比は1:1.0〜1:15.0であり、よ
り好ましくは1:1.5〜1:7.5の範囲である。次
亜リン酸またはその塩のモル比が多くなると、次亜リン
酸またはその塩の反応率の低下を招くと共に水系処理剤
としての防食性能およびスケール抑止性能が低下する。
またモノマー成分のモル比が多くなると、水系処理剤と
してのスケール抑止性能が低下する。
塩、アゾビスイソブチロニトリル等であり、具体的には
過酸化水素、過硫酸塩を使用するのが好ましい。重合開
始剤の使用量は、用いる重合開始剤によって変わり、過
酸化水素の場合、モノマー成分の1モルに対して、0.
2〜20モル%、好ましくは1〜10モル%である。ま
た、過硫酸塩では、モノマー成分の1モルに対して、
0.4〜50モル%、好ましくは2〜10モル%であ
る。使用量がこの範囲より少ないと多量の未反応物が残
る結果となる。また、使用量がこの範囲より多いと、次
亜リン酸またはその塩の反応率が低下し、未反応の次亜
リン酸又はその塩が多量に残留することになる。本発明
方法による重合時の加熱温度は、80〜110℃が好ま
しい。80℃より低い温度で重合すると、未反応の次亜
リン酸またはその塩および未反応のモノマーが多量に残
留することになる。本発明の製造方法によって得られる
重合体の重量平均分子量は、300〜1,000の範囲
にあり、これを主成分とする水系処理剤は十分なスケー
ル抑止性能を有する。前記分子量はゲルパーミエーショ
ンクロマトグラフ法により測定される。本発明の水系処
理剤を使用する場合に、水系に対して0.1〜500p
pm、好ましくは1〜100ppmの範囲である。
に効果を発揮するものであるが、公知の腐食抑制剤およ
び/あるいはスケール分散剤を併用することはなんら制
限を加えるものではない。公知の腐食抑制剤としては、
例えば亜鉛塩、モリブデン酸塩、亜硝酸塩、タングステ
ン酸塩、アルミン酸塩等の無機系腐食抑制剤、オキシカ
ルボン酸、トリアジン類、キニリン類、アゾール類のよ
うな有機系腐食抑制剤が挙げられる。また公知のスケー
ル分散剤としては、例えばリグニンスルホン酸塩、(メ
タ)アクリル酸ポリマー、マレイン酸のポリマー、(メ
タ)アクリル酸とマレイン酸の共重合体などが挙げられ
る。
明はこれらの実施例に限定されるものではない。
lの5つ口フラスコに無水マレイン酸19.6部、水7
3.6部を加え、これに50%水酸化ナトリウム水溶液
36.8部を徐々に添加して無水マレイン酸を溶解し、
更にこれに次亜リン酸ナトリウム21.2部を加えた。
この溶液のpHは14以上であった。フラスコに冷却
管、撹拌機、温度計、滴下ロートおよび、Y字管を介し
て窒素導入管と滴下ロートを取り付けた。窒素を流しつ
つ溶液を80℃に加熱した後、31%濃度の過酸化水素
水3部を水20部で溶解した液を1つの滴下ロートよ
り、アクリル酸28.8部をもう1つの滴下ロートより
それぞれ1.5時間かけて滴下した。滴下後更に80℃
で2.5時間加熱を続けた。この反応液のpHは4.6
であった。イオンクロマト法により残存モノマー濃度を
測定したところ、モノマーはほとんど存在せず、モノマ
ーの反応率はほぼ100%であることを確認した。この
反応液を一部取り出し、1%水溶液を作り、この溶液1
mlに、トリエチルアミン10μl、3000ppm塩
化第二水銀水溶液200μl、エタノール1mlを加え
て110℃で20分加熱し、未反応の次亜リン酸をリン
酸ジメチルエステルに変化させ、モリブデンブルー法の
無機リン酸定量方法により700nmの吸光度を測定し
た。検量線より反応液1%水溶液1ml中の未反応次亜
リン酸の量を求めた。また別途反応液の100ppm水
溶液を作り、モリブデンブルー法の全リン酸定量方法に
より700nmの吸光度を測定し、1ml中の次亜リン
酸の量を求めた。次式に示す計算により次亜リン酸の反
応率を求めたところ97%であった。モリブデンブルー
法によるリン酸の定量は日本工業規格JIS−K010
1(工業用水試験方法)に依った。
マー組成、モノマーと次亜リン酸ナトリウムの組成比、
重合触媒を変えて合成した。[表1]に結果をまとめ
た。 重合体G:製造例Aの製造手順における50%水酸化ナ
トリウム水溶液36.8gを2つに分け、半分を反応前
のフラスコ中に入れ、あとの半分をアクリル酸と同時に
1.5時間かけて逐次添加した。反応前の溶液のpHは
6.0で、反応後の溶液のpHは5.0であった。次亜
リン酸の反応率を求めたところ88%と低いものであっ
た。 重合体H:製造した重合体の例を[表1]にまとめて示
した。重合体A〜Fは本発明の実施例となるものであ
り、重合体G〜Iは比較例として製造したものである。
250ml容量の耐圧瓶に、炭酸ナトリウムと炭酸水素
ナトリウムの混合水溶液(炭酸カルシウム370ppm
に相当する)を180ml入れ、これに重合体A〜Iを
それぞれ最終の活性分濃度が4ppmになるように加
え、よく撹拌した。これに10%塩化アンモニウム水溶
液10mlを加え、さらにカルシウム硬度32166p
pm(塩化カルシウム水溶液)の10ml、pHを8.
5に調整した。この瓶に栓をして50℃、18時間放置
した後、溶液を0.45μのフィルターで濾過し、ろ液
をEDTA−エリオクロームブラックT(Erioch
rome Black T)による滴定法でカルシウム
濃度を測定した。また別途、加熱保持前の液のカルシウ
ム濃度、水系処理剤を加えないで加熱保持した場合のカ
ルシウム濃度を求めておき、次式によりスケール抑制率
を計算した。尚、EDTA−エリオクロームブラックT
(Eriochrome Black T)によるカル
シウム濃度の測定は、日本工業規格JIS−K0101
(工業用水試験方法)に依った。それらの結果を[表
2]に示す。
度 CI:水系処理剤添加時の加熱保持後のカルシウム濃度
定)塩化カルシウム2水塩:32.2gおよび塩化ナト
リウム:7.5gを水に溶解して全体を1Lとした。こ
の溶液40mlを100ml耐圧瓶に入れ、更に重合体
A〜Gをそれぞれ最終の活性分濃度が5ppmになるよ
うに加え、よく撹拌した。これに硫酸ナトリウム21.
3gと塩化ナトリウム7.5gを水に溶解して1lとし
た溶液40mlを加えた。この溶液のpHを8.0〜
8.5にして瓶に栓をし、70℃で24時間放置した。
この溶液を0.45μのフィルターで濾過し、ろ液をE
DTA−エリオクロームブラックT(Eriochro
me Black T)による方法でカルシウム濃度を
測定し、硫酸カルシウムのスケール抑止率を求めた。ス
ケール抑制率は次式で計算出来る。尚、EDTA−エリ
オクロームブラックT(Eriochrome Bla
ck T)によるカルシウム濃度の測定は、日本工業規
格JIS−K0101(工業用水試験方法)に依った。
それらの結果を[表3]に示す。
減らし、かつスケール抑止効果の高い重合体の水系処理
剤を製造することができる。
Claims (3)
- 【請求項1】 次亜リン酸又はその塩とマレイン酸又は
その塩の水溶液中に、アクリル酸および重合開始剤を逐
次添加して重合させて得られる重合体を主成分とする水
系処理剤を製造するに際し、次亜リン酸又はその塩とマ
レイン酸又はその塩の水溶液のpHが7以上であって、
マレイン酸又はその塩対アクリル酸のモル比が1:0.
5〜1:10.0であり、次亜リン酸又はその塩対マレ
イン酸(塩)とアクリル酸からなるモノマー成分とのモ
ル比が1:1.0〜1:15.0であり、重合体の重量
平均分子量が300〜1,000であることを特徴とす
る水系処理剤の製造方法。 - 【請求項2】 マレイン酸又はその塩対アクリル酸のモ
ル比が1:1.2〜1:5.0である請求項1の水系処
理剤の製造方法。 - 【請求項3】 次亜リン酸又はその塩対モノマー成分と
のモル比が1:1.5〜1:7.5である請求項1又は
2記載の水系処理剤の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP34341491A JPH0647113B2 (ja) | 1991-12-25 | 1991-12-25 | 水系処理剤の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP34341491A JPH0647113B2 (ja) | 1991-12-25 | 1991-12-25 | 水系処理剤の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05169092A JPH05169092A (ja) | 1993-07-09 |
JPH0647113B2 true JPH0647113B2 (ja) | 1994-06-22 |
Family
ID=18361330
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP34341491A Expired - Lifetime JPH0647113B2 (ja) | 1991-12-25 | 1991-12-25 | 水系処理剤の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0647113B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20160090835A (ko) * | 2013-11-26 | 2016-08-01 | 코아텍스 소시에떼 빠 악숑 셈쁠리삐에 | 용액 중 (메트)아크릴산 중합 방법, 획득된 고분자 용액 및 이의 용도 |
-
1991
- 1991-12-25 JP JP34341491A patent/JPH0647113B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20160090835A (ko) * | 2013-11-26 | 2016-08-01 | 코아텍스 소시에떼 빠 악숑 셈쁠리삐에 | 용액 중 (메트)아크릴산 중합 방법, 획득된 고분자 용액 및 이의 용도 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH05169092A (ja) | 1993-07-09 |
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