JPH1057940A - 水処理組成物 - Google Patents

水処理組成物

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JPH1057940A
JPH1057940A JP9125834A JP12583497A JPH1057940A JP H1057940 A JPH1057940 A JP H1057940A JP 9125834 A JP9125834 A JP 9125834A JP 12583497 A JP12583497 A JP 12583497A JP H1057940 A JPH1057940 A JP H1057940A
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Gary Woodward
ギャリー・ウッドワード
Keith Philip Davis
キース・フィリップ・デイヴィス
Robert Edward Walker David
デイヴィッド・ロバート・エドワード・ウォーカー
Steven Gureamu Mark
マーク・スティーヴン・グレアム
James Chesworth Timothy
ティモシー・ジェイムズ・チェスワース
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 新規な防食、スケ−ル沈着防止、解膠、金属
イオン封鎖作用をもつ組成物の提供。 【解決手段】 水溶性亜燐酸塩を水溶性フマル酸塩と水
溶液中で遊離基開始剤の存在下で反応させることにより
0.1〜5重量%の1−ホスホノ−1,2,3,4−テトラ
カルボキシブタンの塩とホスホノコハク酸塩との相剰作
用性混合物を得ることにより優れた防食性、スケ−ル沈
着防止性、解膠性、金属イオン封鎖性をもつ組成物が得
られる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は腐食防止剤(防食
剤)およびスケ−ル沈着防止剤として水処理に使用する
組成物に関する。この組成物はまた凝集阻止剤、セメン
ト凝結遅延剤及び金属イオン封鎖剤としても有用であ
り、塗料に使用して防食性顔料を供給するのに使用でき
る。
【0002】
【従来の技術】ホスホノコハク酸すなわちH23PCH
COOHCH2COOH及びその塩は亜燐酸アルキルエ
ステルをマレイン酸アルキルエステルと無水媒体中で塩
基触媒の存在下で反応させ、得られたホスホノコハク酸
エステルをケン化することにより製造されてきた。これ
らの酸及びその塩は低濃度(例えば20〜100pp
m)で存在する時はスケ−ル形成性水系中でスケ−ルの
沈着を減少でき、また腐食性のカルシウム含有水系中で
鉄性金属の腐食を防止できることは既知である。しか
し、上述の製造過程(製造ル−ト)による製造は高価につ
き、しかも他のより価額の安い薬剤より効果的でなかつ
た。
【0003】英国特許(GB)第1458235号は亜
燐酸をアクリル酸と過硫酸塩遊離基供給物質の存在下で
水中で反応させることによりアクリル酸のホスホン化オ
リゴマ−の製造を意図している。しかし、ここに記載の
条件下では生成物は主としてポリアクリレ−トであり、
隣のNMR分析により痕跡量のホスホン酸塩が生成した
のに過ぎないことが確認された。
【0004】EP−A−049139号は亜燐酸ナトリ
ウムと活性オレフィン例えばマレイン酸ナトリウムとの
過酸化物または過硫酸塩の存在下でアルカリ性溶液中で
の反応を記載している。この反応はホスホノコハク酸塩
と1−ホスホノ−1,2,3,4−テトラカルボキシブタ
ン(コハク酸のホスホン化二量体、以下に単に二量体と
いう)を主要生成物とし、且つ燐酸ナトリウムと痕跡量
のコハク酸の高級オリゴマ−をも含む混合物を生成す
る。この生成物は従来のホスホノコハク酸より防食剤と
して著るしく優れている。EP−A−0569731号
は上記ダイマ−はホスホノコハク酸より防食剤としてよ
り有効であるが上記2種の主要生成物は相剰効果作用を
呈することを示している。上記反応において得られた混
合物は代表的には約15〜20重量%のダイマ−に対応
する約1.2〜1.3の平均重合度をもつ。これはEP−
A−0569731号明細書の例6に例証されるように
最適の相剰効果に相当する。
【0005】EP−A−0491391号明細書もEP
−A−0569731号明細書も共に亜燐酸塩と普遍的
にはオレフィンとの反応を記載しているが、フマル酸ま
たはその塩の使用を推奨してはいない。EP−A−04
91391号明細書はフマル酸は比較的非反応性である
と述べている。また、EP−A−0569731号明細
書はフマル酸塩は通常の反応条件下では有意な程度まで
は反応しないと述べている。
【0006】我々は、フマル酸塩を遊離基開始剤を含有
するアルカリ性水性媒体中で亜燐酸塩と反応させると、
痕跡量に過ぎない(全固形物の約0.5重量%〜約2重
量%)のダイマ−と共に主生成物がホスホノコハク酸塩
からなる生成物が得られることを見出した。上記反応は
比較的緩徐であるために燐酸塩を多量に生成する競合反
応が生起し、これにより得られる生成物の安定性に悪影
響を与えることが知られている。しかし、我々はこの問
題を比較的希薄な開始剤溶液の使用により、及び/又は
反応混合物に開始剤を充分ゆつくりと添加することによ
り、克服できることを知見した。
【0007】フマル酸塩のホスホン化により得られるホ
スホノコハク酸塩を、EP−A−0491391号及び
EP−A−0569731号明細書に記載のようなマレ
イン酸塩をホスホン化することにより得られた生成物
と、アルカリ性の硬水系中で防食剤及びスケ−ル沈着阻
止剤として比較すると、意外にもフマル酸塩のホスホン
化により得られるホスホスノコハク酸塩の方が優れてい
ることが知見された。このような水系では、現在まで従
来の水処理剤は充分に矯正できなかつた問題を抱えてい
た。上記知見は上記の先行技術の明瞭な教示に完全に反
するものである。フマル酸塩のホスホン化により得られ
る生成物は硬水(例えば200ppm以上のCaを含む
硬水)及び高pH(例えば8以上)中での特に有効なス
ケ−ル沈着阻止剤である。上記生成物はまた、より高価
につくエステルル−トにより製造されたホスホノコハク
酸に比して、広範な条件下で、特に比較的高Ca濃度下
及び高pH条件下で、実質上優れた防食剤であることも
判明した。またこの生成物は酸化チタンのような微細固
体の懸濁体の凝集を解膠する有効解膠剤として、また例
えば洗剤組成物へ添加する有用な金属イオン封鎖剤であ
ることが判明した。
【0008】従って、本発明は、その第1の態様におい
て、水溶性亜燐酸塩をフマル酸塩と遊離基開始剤の存在
下で水中で反応させることからなる水処理剤の製法を提
供するものである。
【0009】本発明の第2の態様によれば、亜燐酸塩及
びフマル酸塩の相剰効果作用性混合物に、使用した亜燐
酸塩の重量に基づいて80%以上のホスホノコハク酸塩
を生成するのに充分な速度及び時間にわたり、しかし使
用した亜燐酸塩の重量に基づいて8重量%以上の燐酸塩
を生成するほど早くない速度で、遊離基開始剤を添加す
ることからなる。
【0010】本発明の第3の態様によれば、本発明はホ
スホノコハク酸塩と後記混合物の全重量に基づいて0.
1〜5重量%の1−ホスホノ−1,2,3,4−テトラカ
ルボキシブタン塩との混合物を提供するものである。
【0011】本発明の第4の態様によれば、本発明の混
合物は混合物の全重量に基づいて8重量%以下の燐酸を
含有する。
【0012】本発明の第5の態様によれば、本発明は上
記第1または第2の態様により製造した組成物の、及び
/又は上記第3または第4の態様の混合物からなる組成
物の、水処理剤、解膠剤、セメント凝結遅延剤、または
金属イオン封鎖剤としての使用を提供するものである。
【0013】上記第1態様による本発明の製法は水に少
なくとも難溶性であるフマル酸塩、例えばアルカリ金属
塩またはアンモニウム塩を使用することを要する。一般
的にはナトリウム塩及びカリウム塩が好適である。同様
に、亜燐酸塩は好適にはアルカリ金属塩またはアンモニ
ウム塩からなる水溶性塩、好適にはナトリウム塩及びカ
リウム塩である。
【0014】反応剤は実質上化学量論量割合で使用する
のが好適である。反応剤のいずれかを少し過剰に使用し
てもよいが、その場合には過剰に使用した方の反応剤の
効率が低下する。どちらの反応剤も化学量論量より約1
0重量%より過剰量の使用も技術的に可能であるとして
も、好適には工業的理由からどちらの反応剤も好適には
化学量論量より約10重量%より過剰には存在させるべ
きではない。
【0015】遊離基開始剤は好適には過酸化水素であ
る。尤もヒドロ過酸化物、二酸化塩素、過硫酸ナトリウ
ムまたは他のアルカリ金属過硫酸塩、過炭酸塩、塩素酸
塩、または次亜塩素酸塩、アゾ化合物例えば4,4′−
アゾビスシアノ吉草酸、電解質、紫外線もしくは他のイ
オン化性放射線または超音波のような他の遊離基開始剤
も使用できる。
【0016】遊離基開始剤は少なくとも生成物の著量の
収率が得られるまで反応を維持するのに充分な速度で反
応媒体に添加するのが好適である。
【0017】一般に、工業的操作では収率は50%以
上、好適には70%以上、更に好適には80%以上、例
えば90%以上であり、反応は30時間以内で、好適に
は20時間以内、例えば9〜20時間で行われるべきで
ある。
【0018】反応媒体は好適には30重量%以上、さら
に好適には50重量%以上、特に好適には60重量%以
上の、例えば60〜70重量%の反応剤を含有する水性
媒体である。70%より高い濃度の固体含量では一般に
媒体の粘度が望ましくないほど粘稠になる。好適な固体
含量の範囲は63〜68%である。
【0019】遊離基開始剤はこれを反応が事実上完了す
るまで反応を維持するのに充分な速度で反応媒体に連続
的に、或いは間欠的に添加するのが好適である。遊離基
開始剤の添加速度は非経済的に緩徐な反応の進行を回避
するのに充分な早さの添加速度であるが、燐酸塩の生成
により反応生成物が事実上汚染されるほど早い添加速度
ではないように調節される。汚染燐酸塩の生成を防止す
るためには遊離基開始剤として10体積/体積%以下の
濃度の、例えば0.5〜5%の、さらに好適には1〜4
%の、特に2〜3%の比較的希薄な濃度の過酸化水素溶
液を使用するのが好適である。この希薄な開始剤溶液を
使用することにより過酸化水素の添加速度をより容易に
調節することが可能となる。
【0020】この希薄な過酸化水素はフマル酸塩を基準
としてフマル酸塩1モル当たり1時間当たり過酸化水素
2〜10cm3(2〜10cm3/時間-1/モル-1)の速度
で、好適には5〜8cm3/時間-1/モル-1、例えば6〜
7cm3/時間-1/モル-1の速度で5〜40時間にわたり
添加するのが代表的な速度である。しかし、燐酸塩の生
成を最少量にするには、反応が約70%完了後(通常、
8〜10時間後)は過酸化物の添加速度を1〜5cm3/
時間-1/モル-1、例えば2〜4cm3/時間-1/モル-1に低
下させるのが好適である。かくして反応を更に5〜10
時間、例えば90%以上の収率が達成されるまで続行す
るのがよい。最適の開始剤添加速度は使用する開始剤お
よび添加される開始剤の濃度、並びに反応剤の濃度及び
反応混合物のpHと温度とに依存して変化する。上述の
推奨した添加速度はpH10で大気圧下で沸騰還流する
固形分65%含有反応混合物に添加される希薄過酸化物
に適用される。
【0021】反応は望ましくは高めた温度で、好適には
還流温度で実施される。この還流はスラリ−の好適な水
濃度を維持するように調整される。反応を不活性雰囲気
中で、例えば窒素雰囲気中で行うのが好適である。
【0022】反応をオ−トクレ−ブ中で反応混合物の正
常の沸点より高い温度で、例えば250℃までの温度で
行うこともできる。
【0023】反応混合物のpHはアルカリ性であるのが
好適である。6のような低いpH、あるいは5.5のp
Hさえも使用することは技術的に可能ではあるが、pH
が7以下のどのpHでも反応は極めて遅いから現実的な
時間内に反応を90%以上完了させるためには7.5以
上のpHを必要とする。好適なpHは8〜12、代表的
には9〜11である。より高いpHでは普通反応は一層
早くなるが10.5より高いpHは多くの目的にに対し
て生成物のアルカリ性が高すぎて望ましくない。反応の
完結はD2O中での31PNMRにより監視される。この
ようにしてホスホノコハク酸塩及び燐酸塩の生成速度は
検査でき、開始剤の添加速度は調節され、必要な場合に
は添加速度を反応条件に合わせることができる。前の反
応操作バツチからの生成物の混合物全量の1〜10重量
%を残して次の反応混合物に含ませるのが好適である。
【0024】上述した詳細な記述は特にバツチ式製法に
適用されるが、パイプ式または細長い反応器中での連続
式または半連続式操作にも容易に適合できる。また、流
動床反応器を使用することも可能である。
【0025】本発明の第3または第4態様による混合物
は、ホスホノコハク酸またはその塩と全固形分の0.1
〜5重量%の、好適には0.2〜4重量%の、特に0.5
〜2%の1−ホスホノ−1,2,3,4−テトラカルボキ
シブタン(二量体)とを含む。
【0026】ホスホノコハク酸塩は好適にはアルカリ金
属塩(例えばナトリウム塩もしくはカリウム塩)または
アンモニウム塩のような水溶性塩である。或いはまた、
ホスホノコハク酸塩はカルシウム塩もしくは他のアルカ
リ土類金属塩または遷移金属塩、例えばバリウム塩、マ
グネシウム塩、亜鉛塩、アルミニウム塩、鉄塩、銅塩、
ニツケル塩またはコバルト塩であつてもよい。
【0027】水溶性塩は水処理に有用であり、水不溶性
塩は非腐食性顔料として、例えば塗料及び被覆組成物に
配合するのに価値がある。
【0028】本発明の混合物は全固形分を基準として燐
酸二ナトリウム塩として8%重量以下、さらに好適には
7重量%以下、特に7.5重量%以下の燐酸塩を含むの
が好適である。代表例を挙げれば燐酸塩は4〜6%の割
合で存在する。一般に、混合物中に3.5モル%以下、
特に3モル%以下、例えば0.5〜2.5モル%の燐が燐
酸塩と存在するのが好適である。
【0029】本発明の第4の態様によれば、本発明は水
処理方法、特に25ppm以上、特に50ppm以上、
例えば100ppm以上、更に特別には200ppm以
上ののカルシウム及び/又はバリウム及び/又は7.5以
上、特に8以上のpHを含む水の処理方法を提供するも
のである。
【0030】例えば本発明の化合物及び混合物はカルシ
ウム塩と連携して油井の圧搾絞り出し処理に使用でき、
また油井掘削泥もしくは油田の注入水に、油田生産水も
しくは静圧試験水に、並びに種々の工業用冷却水および
プロセス水に、およびセントラル・ヒ−テイング装置用
の使用水に添加できる。本発明の化合物及び混合物は硫
酸バリウムスケ−ルの沈着防止に使用できる。
【0031】高濃度のバリウムを含有する原油含有地層
中へ海水を注入する時に例えばBaSO4の形成を防止
するための油性掘削坑の処理は、掘削坑の周囲の地層を
防止剤のカルシウム塩で含浸し、次いで前記BaSO4
を掘削坑中を循環する水系中に浸出させて制御された緩
徐な放出を行うものである。
【0032】例えば油性では掘削坑を界面活性剤含有水
溶液で充分に浸して掘削坑表面を水湿潤性となし、次い
で上記防止剤の溶液で表面を含浸すると、地層が石灰石
からなる場合にはカルシウム塩がその場でカルシウムに
より、あるいは地層が砂岩からなる場合には続いて行わ
れる掘削坑のカルシウム塩水溶液による処理により地層
に形成される。
【0033】また、本発明の組成物は例えばボイラ−水
の処理に使用でき、また蒸発器冷却装置に使用する水、
冷却水をも含めて熱交換装置に使用する水、セントラル
・ヒ−テイング装置に使用する水、化学操作や冶金操作
および他の製造操作に使用するプロセス水、油井注入水
および油性生産水、静圧試験水や水泳プ−ル用水及びエ
ア・コンディシヨニング用水を処理するのにも使用でき
る。
【0034】本発明の組成物及び混合物は多くの限界処
理剤(threshold agent)が効果がない塩素化水系を処理
するのに特に有用である。有効濃度の代表例は水性系の
性質により異なるが、0.1〜300ppmであるが、
通常は100ppm以下であり、一般には50ppm以
下、好適には0.5〜20ppm、特に1〜10ppm
例えば1.5〜4ppmである。
【0035】本発明の組成物は軟鋼をも含めた鉄性金属
及びアルミニウムとその合金の腐食防止に有効である。
本組成物は炭酸カルシウムスケ−ル、硫酸カルシウムス
ケ−ル、並びにバリウム及びストロンチウムスケ−ルの
生成を防止する。
【0036】本発明による他の態様によれば、本発明は
腐食防止性(防食性)顔料を提供するものである。この
防食性顔料は本発明による水溶性腐食防止剤の濃厚水溶
液をカルシウム、亜鉛、バリウム、アルミニウムまたは
他の多価の金属の塩基または塩と反応させて多価金属の
固形塩を形成させることにより調製できる固形組成物で
ある。
【0037】本発明のさらに他の態様によれば、本発明
は本発明による顔料を含む腐食防止性被覆組成物を提供
するものである。
【0038】防食性顔料はこれを耐食性塗料、ニス、エ
ナメル、ラツカ−もしくは他の被覆組成物に溶解もしく
は分散する。組成物は水のような揮発性液体ビヒクル、
または石油エ−テル、テルペンチン、ケトン、エステル
及び/又は芳香族炭化水素溶媒、及び/又は亜麻仁油、大
豆油、桐油および脱水ひまし油のような乾性油を含む揮
発性有機溶媒を含む。これらの乾性油は適宜前記有機溶
媒に溶解するか、もしくは前記水に乳化してもよい。
【0039】本発明の組成物は代表的にはまた組成物中
に溶解もしくは分散させた樹脂、例えばポリエステル樹
脂、尿素−ホルムアルデヒド樹脂、メラミン樹脂、アク
リル樹脂、ポリウレタン樹脂、塩化ビニル樹脂、酢酸ビ
ニル樹脂、フェノ−ル樹脂またはエポキシ樹脂のような
樹脂及び/又は分散した顔料を含んでいてもよい。顔料
は他の防食性顔料、例えば鉛丹、クロム酸亜鉛カリウ
ム、金属亜鉛粉末もしくは金属アルミニウム粉末、また
は酸化亜鉛であるかまたはそれらを含むべきであり、及
び/又は組成物は本発明の防食性顔料の外に上述した1
種または2種以上の他の防食剤を含むべきである。
【0040】本発明の被覆組成物はさらに慣用の塗料成
分を含ませることができる。これらの慣用の塗料成分に
は酸化チタン、酸化鉄、カ−ボンブラツク、フタロシア
ニンのような顔料、またはステアリン酸アルミニウム、
塩素化ゴム、ポリスチレン、シリコ−ン、アスファル
ト、湿潤剤、分散剤、乳化剤、殺生物剤、凝集剤、海中
防汚剤、消泡剤、増粘剤、難燃剤、蛍光剤、エ−ロゾル
噴射剤、タルク、クレ−及び/又は可塑剤が含まれる。
【0041】或いはまた、本発明の水溶性防食剤は鋼、
アルミニウム、アルミニウム合金等の金属を機械加工後
で貯蔵、被覆処理、電気メツキ処理、研磨またはエツチ
ング処理を行う前にそれら金属の表面を防食性となすの
に使用できる。代表例としてはこれらの作業材(被処理
材)を少なくとも有効量の、例えば10〜500pp
m、好適には25〜300ppm例えば20〜200p
pm、特に25〜100ppm、更に特定的には30〜
80ppmの量の防食剤を含有する水溶液で被覆され
る。
【0042】作業材を防食剤と接触させた後で作業材を
洗浄するか及び/又は樹脂被覆、ラツカ−塗布、ほうろ
う引き、塗料塗布、電気泳動被覆、スパツタリング、蒸
着処理、電鋳処理、エツチング、化学的もしくは電解的
研磨処理等の1種又はそれ以上の被覆または仕上げ処理
を行うか、及び/又は貯蔵のために片付けてもよい。
【0043】作業材は貯蔵のために油を塗布してもよい
が、本発明の処理の利点は油塗布、従って次に行わねば
ならない脱油作業を回避できることである。
【0044】本発明の組成物は液体媒体中に分散または
懸濁した固体を解膠するのに使用できる。分散または懸
濁した固体は水性媒体中に分散または懸濁するのに充分
な化学的不活性さをもつものならばどのような微粒状固
体であつてもよい。これらの粒子は無機質で好適には水
に実質上不溶性の粒子、例えばアルミノシリケ−トもし
くは金属鉱物のような鉱物である。これらの粒子として
はタルク、方解石、重晶石、雲母、チャイナ・クレ−及
びベントナイト等の粘土、頁岩、赤鉄鉱、ボ−キサイ
ト、磁鉄鉱、方鉛鉱、黄銅鉱、黄鉄鉱、石炭、ゼオライ
ト、酸化チタン及び酸化亜鉛である。本発明はまた飽和
水溶液中の水溶性または水難溶性固体の懸濁体をも本発
明の範囲に包含するものである。
【0045】固体は例えば洗剤ビルダ−もしくは編織布
コンディショナ−、セラミツク製品の製造に使用するク
レ−、研磨材、顔料、染料、農薬、化粧料、薬剤、また
は油性掘削泥用重量付与剤であることができる。分散し
た粒子はまた例えば塗料及び印刷インキに使用するポリ
マ−、樹脂、またはラテツクスであつてもよい。
【0046】固体の粒子寸法は固体粒子が容易に分散ま
たは懸濁できるように充分に小さいことが好適である。
例えば本発明では粒子寸法は1mm以下、例えば0.5
mm以下、好適には0.5〜100ミクロン、特に1〜
50ミクロンであるのが好適である。
【0047】固体の割合は本発明の組成物の全重量を基
準として1〜90重量%である。更に普通には組成物は
10〜90%、好適には20〜70%例えば30〜65
重量%の懸濁固体を含む。
【0048】液体媒体は適宜希薄な界面活性剤またはリ
グニンスルフォン酸塩等の分散剤及び/又はカルボキシ
メチルセルロ−スもしくはポリビニルピロリドン等の懸
濁剤を含む水であることができる。組成物は例えば機械
的分散液、スラリ−、ペ−スト、クレ−もしくはマツド
の形態でも、または振盪または撹拌により再分散できる
沈降分散液の形態でもよい。
【0049】液体媒体のpHは通常中性かアルカリ性、
例えば7以上、好適には8〜14、特に9〜12であ
る。
【0050】液体媒体は適宜水混和性もしくは水乳化性
有機溶媒を含ませることができるが、それらは通常必要
ではなく、特に必要でなければ、例えば懸濁液を塗料組
成物として使用する場合にはそのような有機溶媒は含有
されない。
【0051】本発明は顔料の、特に塗料もしくは他の被
覆組成物として使用する、または塗料もしくは他の被覆
組成物中に使用する、酸化チタンの、流動性の高濃度の
スラリ−を得るのに特に価値がある。
【0052】本発明の1つの具体的な態様によれば、水
系液体ビヒクルと、この水系液体ビヒクルで乳化もしく
は分散された乾性油もしくは樹脂からなる有機バインダ
−と、粒子すなわち顔料(顔料は解膠剤の不在下では凝
集する傾向をもつが前記液体ビヒクル中に懸濁または分
散されている)と、前記顔料の凝集を防止するのに充分
な量の本発明の水溶性組成物とからなる被覆用組成物が
提供される。
【0053】好適な顔料は酸化チタンであるが、凝集す
る傾向がある他の任意の顔料をも使用できる。例えば、
他の有用な顔料には酸化鉄、カ−ボンブラツク、フタロ
シアニン等の顔料またはステアリン酸アルミニウムが含
まれる。この顔料は鉛丹、クロム酸亜鉛カリウム、金属
亜鉛粉末もしくは金属アルミニウム粉末または酸化亜鉛
または燐酸もしくはクエン酸亜鉛、燐酸もしくはクエン
酸カルシウム、燐酸もしくはクエン酸アルミニウムから
なるものでもよい。
【0054】本発明の組成物はこれをポルトランドセメ
ント、水硬性石灰、ポゾランセメント、スラグセメン
ト、ボ−キサイト、アルミナセメント、歯科セメント、
石膏、半水石膏、コンクリ−ト、グラウト及び早期凝結
を防止する充填材を含むセメント組成物に添加できる。
【0055】本発明の組成物はビルダ−として使用する
金属イオン封鎖剤、しみ抜き剤及び洗剤及び漂白調合剤
中の過酸化物安定剤として有用である。組成物は洗剤組
成物中に代表例には全組成物の重量を基準として0.0
1〜20%、通常0.1〜10%、例えば0.5〜5%の
量で含まれる。この洗剤は下記に記載する界面活性剤の
任意のものを2〜50重量%、好適には4〜40重量
%、特に5〜30重量%例えば8〜20重量%含有でき
る。洗剤は好適には5〜50重量%のビルダ−、例えば
ポリ燐酸ナトリウム、ピロ燐酸ナトリウム、ゼオライ
ト、またはクエン酸ナトリウム、及び各々0.01〜2
%の少量の蛍光漂白剤及び土壌懸濁剤を含有する。
【0056】本発明の生成物は他の水処理剤と併用して
使用できる。他の水処理剤には例えばアニオン界面活性
剤(例えばC10〜20アルキルベンゼンスルホン酸塩、C
10〜 20アルキル硫酸塩、C10〜20アルキル1〜25モル
エ−テル硫酸塩、C10〜20パラフィンスルホン酸塩、C
10〜20セッケン、C10〜20アルキルフェノ−ル硫酸塩、
スルホコハク酸塩、スルホコハク酸アミド塩(sulphosuc
cinamates)、リグニンスルホン酸塩、脂肪酸エステルス
ルホン酸塩、C10〜20アルキルフェニルエ−テル硫酸
塩、C10〜20アルキルエタノ−ルアミド硫酸塩、C
10〜20αスルホ脂肪酸塩、C10〜20アシルザルコシネ−
ト、イセチオン酸塩、C10〜20アシルタウリド、C
10〜20アルキルハイドロジェンホスフェ−ト);非イオ
ン界面活性剤(例えばエトキル化及び/又はプロポキシ
ル化C10〜20アルコ−ル、エトキル化及び/又はプロポ
キシル化C10〜20カルボン酸、アルカノ−ルアミド、ア
ミンオキシド及び/又はC10〜20アシルソルビタン及び/
又はグリセリルエトキレ−ト);両性界面活性剤(例え
ばベタイン、スルホベタイン及び/又は第4級化イミダ
ゾリン);及び/又はカチオン界面活性剤(例えばベン
ズアルコニウム塩、C10〜20アルキルトリメチルアンモ
ニウム塩及び/又はC10〜20アルキルトリメチルまたは
トリス(ヒドロキシメチル)ホスホニウム塩);金属イ
オン封鎖剤、キレ−ト化剤、防食剤及び/又は他の限界
剤(threshold agent)(例えばトリポリ燐酸塩、エチレ
ンジアミン四酢酸ナトリウム塩、ニトリロトリ酢酸ナト
リウム塩、ピロ燐酸四ナトリウム塩、アセト二ホスホン
酸及びその塩、アンモニウムトリスメチレンホスホン酸
及びその塩、エチレンジアミンテトラキス(メチレンホ
スホン酸)及びその塩);トリトリアゾ−ル、硝酸塩と
安息香酸塩と2−ヒドロキシ−2−ホスホノ酢酸及びそ
の塩と、及び/又は2−ホスホノ−1,2,4−トリカル
ボキシブタン及びその塩との混合物、殺生物剤[例えば
テトラキス(ヒドロキシメチル)ホスホニウム塩、ホル
ムアルデヒド、グルタルアルデヒド];酸化性殺生物剤
及び/又は漂白剤(例えば塩素、二酸化塩素、過酸化水
素、過ホウ酸ナトリウム);泡制御剤例えばシリコ−ン
消泡剤;酸素除去剤(例えばヒドラジン及び/又はヒド
ロキシルアミン);pH調節及び/又は緩衝剤(例えば
アミン、ホウ酸塩、クエン酸塩及び/または酢酸塩);
クロム塩;亜鉛塩;及び/又は他の水処理剤[例えばポ
リマ−分散剤及び凝集剤(例えばポリマレイン酸、ポリ
アクリル酸及びポリビニルスルホン酸及びそれらの
塩)、澱粉及び/又はカルボキシメチルセルロ−ス、及
び/又はモリブデン酸塩]。
【0057】本発明は上述した本発明の混合物すなわち
生成物の有効量と上述の既知の任意の水処理剤とからな
る組成物を提供するものである。このような組成物は例
えば5〜95重量%の本発明の生成物と5〜90重量%
の1種または2種以上の上述の任意の水処理剤を含むこ
とができる。本発明の組成物はさらに90%までの希釈
剤、充填剤または溶媒を含有していてもよい。
【0058】本発明はさらに別の態様によれば上述の生
成物の任意の生成物と本発明による混合物すなわち組成
物との0.5ppmから〜飽和までを含有する水性液を
提供するものである。以下に実施例を掲げて本発明を説
明する。
【0059】
【実施例】実施例1 水(800ml)中、亜燐酸(4.0モル、328.0グ
ラム)とフマル酸(4.0モル、464.3グラム)の水
溶液を急速に撹拌して50%湿潤度の一様なペ−ストを
造り、これに水酸化ナトリウム(16モル、1280グ
ラム)を1時間にわたり添加した。得られた溶液(pH
10に調節した)からデ−ン・スタ−ク(Dean Stark)装
置を使用して水を留去することにより65%のスラリ−
とし、還流温度で30分間加熱した。2.5体積/体積%
の過酸化水素溶液を還流状態の反応剤へ窒素雰囲気下に
最初は25cm3時間-1の速度で添加し、同時に水を留
出させて65%のスラリーを維持した。8〜9時間後に
過酸化水素の添加速度を10cm3時間-1に低下させ
た。還流下にさらに10時間過酸化水素を添加(合計添
加時間は19時間)した後で600cm3の水を反応混
合物に添加し還流状態に30分間加熱し、10℃に冷却
し、焼結フィルタ−(等級3)により濾過して残留する
不溶解フマル酸二ナトリウム塩を除去した。31PのNM
R(D20中)はホスホノコハク酸のテトラナトリウム
塩への95%の転化率を示した。イオンクロマトグラフ
処理に分離した生成物の52重量/重量%溶液は45.4
重量/重量%のホスホノコハク酸と、0.72%の二量体
と2.3%の燐酸塩と0.2%の亜燐酸塩と0.4%のマ
レイン酸塩とからなるものであつた。
【0060】実施例2 下記の物質を反応容器に装入した:水1リツトル、実施
例1の生成物(40%溶液)57.1グラム、フマル酸
464.0グラム(4モル)及び亜燐酸327.0グラム
(3.99モル)。得られた混合物に1226.7グラム
の水酸化ナトリウム溶液(50%)を加えてpHを1
0.1に調整した。次いで、1335mlの水を留出さ
せて除去し65%固形分含有スラリ−とし、これに60
0mlの2.4%過酸化水素溶液を25時間にわたつて
添加すると共に、過酸化水素溶液の添加速度と同じ速度
で水を反応容器から留出除去した。これによりホスホコ
ハク酸塩への95%の転化率が得られた。生成物は10
〜20ミクロンの結晶寸法をもち、低粘度であつた。
【0061】実施例3 実施例1の生成物1849グラム(40%溶液)、フマ
ル酸300グラム(2.58モル)及び亜燐酸218グ
ラム(2.58モル)を反応容器に装入した。これらを
827.1グラムの水酸化ナトリウム溶液(50%)で
中和して反応混合物のpHを10.1に調節した。次いで
913グラムの水を蒸留により留出させて65%固形分
のスラリ−を得た。このスラリ−に2.5%濃度の過酸
化水素溶液600mlを25時間にわたり添加した。得
られた生成物は平均結晶寸法が5ミクロン以下で非常に
粘稠であつた。
【0062】実施例4 実施例1の生成物を、燐酸メチルとマレイン酸メチルと
の反応により生成したメチルエステルをケン化して得ら
れたホスホノコハク酸塩と比較した。この比較は秤量し
た軟鋼試片を種々の濃度のカルシウムを含み下記第1表
に記載のpHをもつ水に浸漬することからなる試片試験
を使用して行つた。試片の重量減少を測定して1年当た
りのミル数(mm数)として計算した腐食率を測定し
た。結果を下記の第1表に掲げる:
【0063】
【表1】
【0064】実施例5 実施例1の生成物をチュ−ブの閉塞実験によりEP−A
−056973号明細書に記載のマレイン酸ナトリウム
をホスホネ−ト化して得た生成物と比較した。炭酸塩等
価量として600ppmのカルシウムと炭酸カルシウム
等価量として表して450ppmのHCO3[ランゲリ
エル指数(Langelier index)2.6]を含み20℃での
pHが9の水(60℃)をステンレススチ−ルのキャピ
ラリに3500秒間通し、圧力差を測定した。スケ−ル
沈着の開始を圧力の上昇(これはチュ−ブが詰まり出す
と指数関数的であるから)により記録した。比較例の生
成物0.5ppmを使うとチュ−ブの詰まりは2500
秒後に起こつた。実施例1の生成物では同じ濃度で35
00秒後になつてさえも部分的詰まりが観察されたのに
過ぎなかつた。1ppm防食剤では両方の生成物は共に
試験中詰まりを防止するのに有効であつた。
【0065】実施例6 実施例1の生成物の解膠能力を、EP−A−05697
31号明細書に記載の実施例による亜燐酸塩/マレイン
酸塩反応生成物(重合度1.3)の解膠能力と比較し
た。これら2種の生成物をそれぞれ水中酸化チタンの6
5重量%懸濁液のサンプルにサンプルの0.1重量%の
量で添加した。これら2つのサンプルの粘度を1mm間
隔の4cmの並列板を備えた“Carrimed”制御された応
力流動計を使用して25℃で21秒-1間測定した。実施
例1のフマル酸生成物は粘度が10.88Pasから0.
153Pasに低下した。先行技術によるマレイン酸生
成物は粘度を0.336Pasに低下させたのに過ぎな
かつた。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 591040362 210−222 HAGLEY ROAD WE ST,OLDBURY,WARLEY,W EST MIDLANDS B68 ON N,ENGLAND (72)発明者 ギャリー・ウッドワード イギリス国、ウースターシャー・ディワイ 10・3エイエイチ、キダーミンスター、チ ャズリー・ロード、バルモラル・コート 49 (72)発明者 キース・フィリップ・デイヴィス イギリス国、ウエスト・ミッドランズ・デ ィワイ7・6ビーピー、スツアブリッジ、 キンヴァー、ホーリー・クローズ 3 (72)発明者 デイヴィッド・ロバート・エドワード・ウ ォーカー イギリス国、ウースターシャー・ダブリュ アール9・7ディゼッド、ニア・ドロイト ウィッチ、ハンブリー、メア・グリーン、 ザ・バンガロー (72)発明者 マーク・スティーヴン・グレアム イギリス国、ウースターシャー・ビー61・ 7ディエイ、ブロムスグローブ、ハイフィ ールズ 2、ポピー・コテッジ (72)発明者 ティモシー・ジェイムズ・チェスワース イギリス国、ウースターシャー・ビー98・ 8キューエヌ、リディッチ、チャーチ・ヒ ル・サウス、ヘロンフィールド・クローズ 73

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 水溶性亜燐酸塩と水溶性フマル酸塩と遊
    離基開始剤の存在下で水中で反応させることからなる水
    処理剤の製法。
  2. 【請求項2】 遊離基開始剤を亜燐酸塩とフマル酸塩と
    の混合物に、使用した亜燐酸塩の重量に基づいて80%
    以上のホスホノコハク酸塩を生成するのに充分である
    が、8%以上の燐酸塩を生成させる程早くない添加速度
    と添加時間とで添加することからなる、請求項1記載の
    製法。
  3. 【請求項3】 遊離基開始剤が過酸化水素である、請求
    項2記載の製法。
  4. 【請求項4】 ホスホノコハク酸塩と後記混合物の全重
    量に基づいて0.1〜5重量%の1−ホスホノ−1,2,
    3,4−テトラカルボキシブタン塩との混合物。
  5. 【請求項5】 混合物の燐酸塩含有量が8重量%以下で
    ある、請求項4記載の混合物。
  6. 【請求項6】 水系に0.1〜300ppmの請求項4
    または5の混合物を添加して金属類の腐食及び/又はス
    ケ−ルの沈着を防止することからなる、水系の処理方
    法。
  7. 【請求項7】 液体媒体中の固体粒子の分散液又は懸濁
    液に請求項4または5の混合物を前記固体粒子の凝集を
    阻止する解膠量で添加することからなる、液体媒体中の
    固体粒子の分散体または懸濁体の凝集を阻止する方法。
  8. 【請求項8】0.01〜20重量%の請求項4または5
    の混合物を含有する洗剤組成物。
  9. 【請求項9】 凝集阻止量の請求項4または5の混合物
    を含有する水中凝集性固体粒子の懸濁液。
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