JPS5964612A - モノエチレン性不飽和のモノ−及びジカルボン酸の共重合物の製法 - Google Patents

モノエチレン性不飽和のモノ−及びジカルボン酸の共重合物の製法

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JPS5964612A
JPS5964612A JP58165293A JP16529383A JPS5964612A JP S5964612 A JPS5964612 A JP S5964612A JP 58165293 A JP58165293 A JP 58165293A JP 16529383 A JP16529383 A JP 16529383A JP S5964612 A JPS5964612 A JP S5964612A
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monoethylenically unsaturated
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dicarboxylic acid
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ワルタ−・デンツインガ−
ハインリツヒ・ハルトマン
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ロルフ・シユナイダ−
ハンス−ユルゲン・ラウベンハイマ−
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    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
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    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
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    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F222/00Copolymers 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
    • C08F222/02Acids; Metal salts or ammonium salts thereof, e.g. maleic acid or itaconic acid

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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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ラジカル性沈殿重合によるモノエチレン性不
飽和のモノ−及びジカルボン酸の共重合物の製法に関す
る。
西ドイツ特許出願公開2212623号明細書の実施例
6には、ペンゾール中でのマレイン酸無水物及びアクリ
ル酸共重合物の沈殿重合法が記載されている。ペンゾー
ルの欠点は、発癌性ならびに皮膜形成防止剤としての作
用の劣る高分子生成物の生成(ペンゾールの伝達常数が
小さいこと)である。
それ以前の同国出願p 3140382.2号明細書に
は、高温での塊状重合による連続的製法が提案されてい
る。この方法の欠点は、生成物のに一値が低いこと、な
らびに生成物が溶融物として得られるため、これを微粉
末にするためには費用のかかる粉砕が必要なことである
同じ<##出願P 3138574.5号明細書の方法
によれば、良好な皮膜形成防止作用を有する生成物が得
られるうじかし共重合物を粉末状の固形で単離するため
には、費用のかかる噴霧乾燥が必要である。なぜならば
水が高い蒸発熱を有するので、乾燥のために高いエネル
ギー量が必要だからである。
本発明の目的は、モノオレフィン性不飽和のモノ−及び
ジカルボン酸(無水物)の共重合物を粉末状で製造する
方法を開発することであって、このものは明らかに関係
のある西ドイツ特許出願公開2956984号明細書に
記載されているように、粉末状で洗剤に添加される皮膜
形成防止剤として最適に使用されるものである。
本発明はこの目的を達成するもので、共重合を、モノマ
ーが可溶で共重合物が不溶のペンゾール以外の溶剤の中
で、50〜180℃で沈殿lし、そして残部をモノカル
ボン酸の6分の2以下の供給時間内に添加することを特
徴とする、重合物に対し仏)10〜60重量%のモノエ
チレン性不飽和の4〜6個の炭素原子を有するジカルボ
ン酸無水物、(b)90〜40重量%の6〜10個の炭
素原子を有するモノエチレン性不飽和モノカルボン酸及
び(C)0〜20重量%の(a)及び(b)と共重合可
能なカルボキシル基不含のモノエチレン性不飽和モノマ
ーのラジカル共重合による、モノエチレン性不飽和のモ
ノ−及びジカルボン酸単位を含有する共重合物の製法で
ある。
本方法においては、カルボキシル基含有モノマーを、モ
ノマーは可溶であるが共重合体は不溶であるペンゾール
以外の溶剤に溶解し、その場合ジカルボン酸無水物の少
なくとも1/6を反応器にあらかじめ装入し、ジカルボ
ン酸の残部をモノカルボン酸の流入時間、すなわち約2
〜10時間の最高で2/3の間に添加し、そして重合を
50〜180℃の温度でラジカル生成開始剤(場合によ
りその混合物)を用いて、場合により保護コロイドの存
在下に行う。
本発明方法の出発モノマー(alは、4〜6個の炭素原
子を有するモノエチレン性不飽和ジカルボン酸無水物で
ある。その好適なものは、例えばマレイン酸、イタコン
酸、グルタコン酸、メチレンマロン酸又はシトラコン酸
の各無水物及びそれらの混合物である。
出発モノマー(b)はモノエチレン性不飽和モノカルボ
ン酸である。これは分子中に6〜10個の炭素原子ケ有
し、特に好ましいものはアクリル酸又はメタクリル酸で
あるが、ビニル酢酸、アリル酢酸、グロピリデン酢酸、
エチリデンプロピオン酸、ジメチルアクリル酸又は前記
ジカルボン酸特にマレイン酸のC2〜C6−アルキル半
エステル、そしてこれらの混合物も用いられる。
出発モノマー(C)は、重合含有されるとは限らないが
、(a)及び(b)と共重合しうるカルボキシル基不含
のモノマーで、これは生成した共重合体が好ましくは水
又は希アルカリに可溶になるように作用する。その例は
次のものである。アクリルアミド、メタクリルアミド、
アクリルニトリル、メタクリルニトリル、アクリルアミ
ドスルホン酸、ビニルスルホン酸、アリルスルホン酸、
ビニルホスホン酸、アリルホスホン酸、ビニルアセテー
ト、ビニルプロピオネート、アリルアルコール、アクロ
レイン、ヒドロキシエチル−又はヒドロキシプロピルア
クリレート(又はメタクリレート)、アクリル酸(又は
メタクリル酸メチル−又は−エチルエステル、ジエチル
アミノエチルアクリレート(又はメタクリレート)、C
,〜C4−オレフィン、アルキル基中に1〜4個の炭素
原子を有するアルキルビニルエーテル、ならびにそれら
の混合物。
モノマー混合物中にモノマー(a)は60〜10好まし
くは50〜20重量%、モノマー(b)は40〜90好
ましくは50〜80重量%の量で存在する。モノマー(
C)は20重量%まで使用しうる。
沈殿重合のため溶剤としては、それにモノマーが可溶で
生成した共重合体が不溶であるものが用いられる。この
ためにはアルキル置換ペンゾール系炭化水素又は脂肪族
ノ・ロゲン化炭化水素ならびにその混合物が適しており
、その例はルベンゾール、ジエチルペンゾール、メチル
エチルペンゾール、塩化メチレン、1,1−及び1,2
−ジクロルエタン、1,1.1−)リクロルエタン、1
.1.2− )ジクロルエチレン、1,1.2−トリク
ロルエタン、パークロルエチレン、1.2−’;’クロ
ルプロパン、塩化ブチル、1’、1.2−トリクロル−
1,2,2−トリフルオルエタン、1,1,1.2−テ
トラクロル−2,2−クロルオルエタン及び1゜1.2
.2−テトラクロル−1,2−シフルオルエタンそして
キジロールの工業用混合物、1,1.2−トリクロルエ
タン、  1,1.2−トリクロルエチレン及び前記の
弗素化塩素化炭化水素が優れており、その中でも特にド
ルオールが工業的に好ましい。
重合濃度は20〜70%、特に60〜60%である。
沈殿重合を実施するに際しては、特に50%又はそれ以
上の濃度で操作する場合には、凝集物の生成を防ぐため
に保護コロイドを添加することがしばしば有利である。
保護コロイドとしては、溶剤に易溶で、モノマーと反応
することなく、そしてなるべ(親水性である重合体物質
が適している。好適なものの例は、無水マレイン酸と、
1〜20個のアルキル炭素原子を有しそして炭素原子が
8〜20個のオレフィンを有するビニルアルキルエーテ
ルとの共重合体、なラヒにそのC1o−C2o−アルコ
ールとのモ、ノエステル、又はそのC+o −C,、o
−アルキルアミンとのモノアミド、ならびにアルキル基
が1〜20個の炭素原子を有するポリアルキルビニルエ
ーテル、例えばポリメチル−、ポリエチル−及びポリイ
ンブチルビニルエーテ“ルであって、これらも優れてい
る。保護コロイドの添加量は、普通は0.05〜4重量
%(使用した七ツマ−に対し)、好ましくは0.1〜2
重量%であって、それより多量の保護コロイドを組み合
わせると好ましい場合もある。
モノマーであるジカルボン酸無水物の残存量の低い共重
合体を得るためには、ジカルボン酸無水物の少なくとも
1/6を溶剤と共に反応器に装入し、残部のジカルボン
酸無水物をモノカルボン酸の流入時間の2/6の間に供
給することが必要である。多くの場合にジカルボン酸無
水物の全量を、反応器にあらかじめ装入することが有利
である。モノカルボン酸は不断に供給すべきで、その流
入時間としては2〜10時間、好ましくは6〜7時間が
必要である。コモノマー (C)は一部を前装入しても
よく、モノカルボン酸と共に添加してもよい。
重合温度は50〜180℃であるが、平均に一値の共重
合体を得るために主反応を50〜1o o、、rcで行
い、次いでモノマージカルボン酸の残留?少なくするた
め、温度を最高180°Cに高めて重合を完結する。
ラジカル開始、剤としては、選ばれた温度で6時間の半
減期を有するすべてのラジカル供与体が適している。例
えば低い温度で重合を開始し、そして高い温度で重合を
完了するためには、少なくとも2種の開始剤を用いて操
作せねばならない。例えば前記の重合温度のためには、
下記の開始剤が適する。
50〜60°Cニ アセチルシクロヘキサンスルホニルパーオキシド、ジセ
チルパーオキシドジカーボネート、ジシクロ今キシルパ
ーオキシドジカーボネート、ジー2−エチルへキシルパ
ーオキシドジカーボネート、三級ブチルパーネオデカノ
エート、2.2’−アゾビス−(4−メトキシ−2,4
−ジメチルバレロニトリル) 70〜80°C: 三級ブチルパーピバレート、ジオクタノイルパーオキシ
ド、ジラウロイルパーオキシド、2,2′−アゾビス−
(2,4−ジメチルバレロニトリル) 90〜100°Cニ ジベンゾイルパーオキシド、三級ブチルパー2−エチル
ヘキサノエート、三級ブチルパーマレイネート、2,2
−アゾビス−(イソブチロニトリル) 110〜120°C二 ビス−(三級ブチルパーオキシ)−シクロヘキサン、三
級プチルバーオキシイソプロピルカーボネー ト、三級
ブチルパーアセテート 130〜140°C: 2.2−ビス−(三級ブチルパーオキシ)−ブタン、ジ
クミルパーオキシ下、ジ三級アミルパーオキシド、ジ三
級ブチルパーオキシド 150°C: p−メンタンヒドロパーオキシド、ピナンヒドロバーオ
キシド、クモールヒドロパーオキシド、三級ブチルヒド
ロパーオキシドレドックス共開始剤、例えばベンゾイン
、ジメチルアニリンならびに有機可溶性錯化合物及び重
金属例えば銅、コバルト、マンガン、鉄、ニッケル、ク
ロムの塩を併用すると、前記のパルアセトネー トの存
在下の三級ブチルヒドロパーオキシドは、100℃です
でに有効である。
重合に適する装置は、いかり型、羽根型、プロペラ型又
は多段インパルス向流式攪拌器を備えた普通の攪拌式反
応器である。特に好適なものは、重合に関して固形生成
物の直接分離を可能にする装置、例えばシャラフエル乾
燥器である。
得られた重合物分散液は、直接に蒸発器例えばバンド乾
燥器、シャラフエル乾燥器、噴霧乾燥器又は流動床乾燥
器の中で乾燥される。しがし濾過又は遠心分離により上
置の溶剤を分離し、そして場合により新しい溶剤で残部
の開始剤、モノマー及び保護コロイドを除去したのち乾
燥してもよい。
多くの場合、特に保護コロイドの存在下で操作した場合
は、重合体は微粉末状で得られ、これはそのままで粉末
状又は顆粒状の洗剤に添加することができる。しかし重
合物粉末を炭酸アルカリと混合して塩となし、これを洗
剤に混合することも有利である。
もちろん共重合物分散液から、直接に水を添加し、続い
て溶剤を水蒸気蒸留することによって、重合物水溶液を
得ることができ、これを必要ならばアルカリ、アミン、
エタノールアミン又はアンモニアで中和することができ
る。
重合物は8〜80.多くは10〜40のに一値を有する
。これは良好な皮膜形成防止剤のために西ドイツ特許出
願公開2936984号明細書で定めている全要求に添
うものである。
下記実施例中の部は、特に指示のない限り重量部である
。K−値は、フェルローゼヘミ−16巻60頁(195
2年)のライケンチャー法により、2%ジメチルホルム
アミド溶液中で25°Cで測定したものである。モノマ
ーのジカルマーク著「ポーラログラフ・fツシエφアル
バイトスメトーデン」参照)。
実施例1 攪拌される反応器中で、m−キジロール460部、無水
マレイン酸68部及びに−値60のポリインブチルビニ
ルエーテル1.7部を169℃に沸騰加熱し、無水マレ
イン酸(70℃で液ル酸104部及びジ三級ブチルパー
オキシド10.2部の混合物を3時間かげて添加する。
次いでさらに2時間還流加熱し、冷却したのち希薄な微
細懸濁液を噴霧乾燥する。微細な白色重合体が199g
得られる。K−値は199で、モノマー無水マレイン酸
の残存含量は1.67%である。
実施例2 攪拌される反応器中で、工業用キジロール混合物(約O
−キジロール10%、m−キジロール60%、p−キジ
ロール15%及びエチルペンゾール15%から成る)4
10部、無水マレイン酸166部及びに−値50のポリ
エチルビニルエーテル1部を、窒素中で80℃に加熱す
る。
次いで2時間かけて無水マレイン酸(70°Cで液状)
68部を、そして6時間かけて水不含アクリル酸606
部、キジロール混合物50部及び三級ブチルパービバレ
ート2.55部の混合物を添加し、さらに1時間かけて
キジロール混合物50部中の三級ブチル−/(−2−エ
チルヘキサノニー) 2.55部の溶液を90℃で添加
する。
次いでジ三級ブチルパーオキシド5.1部を添加し、1
35℃で沸騰加熱する。冷却後、希薄な懸濁液を噴霧乾
燥器中で乾燥する。K−値60゜7でモノマー無水マレ
イン酸の含量が0.62%の微粉末が510g得られる
実施例6 攪拌される反応器中で、無水マレイン酸166部、0−
キジロール550部、K−値40のポリメチルビニルエ
ーテル1部及びポリエチルビニルエーテル1部を、窒素
中で100℃に加熱、そして4時間かけて水不含のアク
リル酸204部、0−キジロール50部及び三級ブチル
パーエチル−\キサフェート3.4部の混合物を添加す
る。次いで0−キジロール50部及びジ三級アミルパー
オキシド6.4部からの溶液を添加し、約138℃で沸
騰加熱し、2時間反応させる。得られた希薄懸濁液をシ
ャラフエル乾燥器中で乾燥すると、K−値21.2でモ
ノマー無水マレイン酸の含量が0.14%の白色粉末が
6689得られる。
実施例4〜21(表参照) 攪拌される反応器に、溶剤(第2欄)410部、ならび
に表中に示す量の保護コロイド(第6欄)及びジカルボ
ン酸無水物(第4欄)を用意し、窒素中で第5欄に示す
温度に加熱する。
次いで表中に示す量のジカルボン酸無水物(第6欄)、
モノカルボン酸(第7欄)及び溶剤50部に溶解した開
始剤(第8欄)を添加し、さらに第9欄に示す量の開始
剤(溶剤50部に溶解)を添加し、第10欄に示す温度
に2時間加熱する。次いで共重合物懸濁液を遠心分離し
、溶剤500部で洗浄し、水流ポンプ真空の乾燥型中で
70℃で乾燥する。第11欄に示す収量で微粉状共重合
体が得られ、K−値は12欄に、モノマーのジカルボン
酸無水物の残存含量は第16欄に示さ゛れる。略字の意
味は下記のとおりである。
MSA:  無水マレイン酸 C3A :  シトラコン酸無水物 ISA:  イタコン酸無水物 AS:  アクリル酸 MAS:  メタクリル酸 YES:  ビニル酢酸 AM:   アクリルアミド AMPS: 2−アクリルアミド−2−メチルプロビ− ルスルホン酸 vps :  ビニルホスホン酸 VAc:  酢酸ビニル vl:   ビニルメチルエーテル IB:  イソブタン HEA:  ヒドロキシエチルアクリレート12   
  〃              〃      1
13       ”               
”       114      u       
       //      115     〃 
            〃      116   
   u              ”      
 i17      ”              
〃118   1.1.1−  トリクロル     
   −      −エタン 19   1.1,1.2−テトラ    ポリエチル
ビニル  1クロル−2,2−ジ    エーテルに一
50フルオルエタン 21   メチレン−〃     1 クロリド MSA−15375−−− MSA     2L]4      90     
 −     −    −MSA     204 
    90     −     −    −MS
A     204     90     −   
  −   −MSA     204      9
0     −     −    −MSA    
 204      90      −    −1
−    −MSA      61.2    75
     122.4   MSA    2M5A 
    61.2    93    122.4  
 MSA    2M5A     61.2    
48    122.4   MSA    4M5A
     61.2    42     122.4
   MSA    512  357   YES 
  4  5三級ブチル  4     〃パービバレ
ー ト 13  204   AS   4  5三級ブチル 
 4     〃102   AM       パー
エチルへキサノエート 14   204    AS     4     
   u         4        //1
02   A、MPS 15   204   As     4      
  //         4         u5
1   vps 51    HEA 16  204   AS    4       /
l        4        〃102   
VAC 17204As     4        tt  
      4        u51   v。
18   257.4  As     5  9.2
 2,2−アゾ  4     −ビス(イソブチロ ニトリル) 19  257.4  As    3  9.2三級
ブチル 4    −パーエチルへキサ フェート 138   501    47.7     0.1
138    503    38.6    0.7
138    504    3.9.4     0
.2138    506   27.8    0.
513B     507    31.4    0
.4168   502    36.8     0
.1−499    43.1     0.7−  
   501    49.6     1.120 
 27.5.4  As    6  9..2  ジ
シクロへ  6 5三級フ゛チルパーエチキシルバーオ
キシド   ヘキサノニー トジカルボネート 21  275.4AS   7.5     tt 
    7.5     u114− ル  100   49B     45.4    
1.3(加圧下) 100   499   68.5    1.3応用
例 (共Φ合物の応用技術上の試験) 木綿製試験用織物を、試験用洗剤及び種々の1合物の添
加物を用いて洗、濯する。次いで試験j1を灰化し、皮
膜形成の程度を%による灰分量として測定する。
試1験用洗剤は下記の組成を有し、燐酸還元性洗剤とし
て、燐酸塩最高量規定の1級に対応する使用量で、ドイ
ツ国洗剤法に適合する。
7% アルキルペンゾールスルホン酸Na2% 非イオ
ン剤(エチレンオキシド3モルを結合したCI2 t 
C14脂肪アルコールとエチレンオキシド12モルを結
合したCI6+0□8−脂肪アルコールとの混合物) 2.5%石けん 28%過はう酸ナトリウム(四水和物)5% 珪酸ナト
リウム 25% トリポリ燐酸ナトリウム 1.5%カルボキシメチルセルロース 0.5ン6光学的澄明剤 残部 希釈剤(Na2SO4)及び水分一般的試験条件
: 装 置: ラウンダーオーメーター(米国アトラス社) 温 度: 40〜95°Cで20分、95°Cで25分 洗濯周期=20 水の硬度:22°d 浴 比:1:12.5 試験用織物二木綿ネツセル通222及び木綿フロッナ 灰 化: 600℃で2時間 試験番号  洗剤への添加物          9分
(%)木綿22270ツテ 22.0  なし       5.911.451、
DEO32212623による)22.3 2%実施例
2の共重合物       1.0  2.422.4
 2%実施例乙の //         1.1  
2.922.5 2%実施例40 u        
  1.2  2.522.6 2%実施例5の //
          0.5  1.822.7 2%
実施例7の 〃1.4  3.022.8 2%実施例
18の //          0.4  1.42
2.9 2%実施例19の //          
 0.4  1.6本発明の実施例による22.6ない
し22.9では、比較の22.1及び22.2に比して
、明らかな改善が認められる。
144人  バスフ・アクチェンゲゼルシャフト代理人
 弁理士 小  林  正  雑纂1頁の続き ・7z発 明 者 アルブレヒト・ヘラチェドイツ連邦
共和国6717ヘスハイ ム・クライストシュトラーセ12 ・j’2.9明者  ロルフ・シュナイダードイツ連邦
共和国6800マンハイ ム1フエルトベルクシュトラー セ21 7@i  明者  ハンスーユルゲン・ラウベンハイマ
ー ドイツ連邦共和国6834ケツチユ ・ベンツシュトラーセ6

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、 共重合を、モノマーが可溶で共重合物が不溶のペ
    ンゾール以外の溶剤の中で、50〜180℃で沈殿重合
    として行い、その際用いられるシロ分の2以下の供給時
    間内に添加することを特徴とする、重合物に対しくal
    lcl〜60重量%のモノエチレン性不飽和の4〜6個
    の炭素原子を有するジカルボン酸無水物、(b)90〜
    40重量%の6〜10個の炭素原子を有するモノエチレ
    ン性不飽和モノカルボン酸及び(c)0〜20重量%の
    (a)及び(b)と共重合可能なカルボキシル基不含の
    モノエチレン性不飽和七ツマ−のラジカル共重合による
    、モノエチレン性不飽和のモノ−及びジカルボン酸単位
    を含有する共重合物の製法。 2、 モノカルボン酸としてアクリル(又はメタクリル
    )酸を、ジカルボン酸としてマレイン酸(無水物として
    )を使用することを特徴とする特許請求の範囲第1項に
    記載の方法。 3、溶剤として01〜C3−アルキル置換ペンゾール系
    炭化水素又は脂肪族ノ・ロゲン化炭化水素を使用するこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第1項又は第2項に記載
    の方法。 4、 重合を50〜100℃で開始し、そして160〜
    180.’Cで終了することを特徴とする特許請求の範
    囲第1項ないし第3項のいずれかに記載の方法。 5、 重合を、選ばれた重合牟井温度で半減期が6時間
    であるラジカル生成開始剤又はその混合物の存在下に行
    うことを特徴とする特許請求の範囲第1項ないし第4項
    のいずれかに記載の方法。 6、重合を保護コロイドの存在下に行うことを特徴とす
    る、特許請求の範囲第1項ないし第5・項のいずれかに
    記載の方法。 Z 保護コロイドとしてC1〜C20−アルキルビニル
    エーテルの重合物を使用することを特徴とする特許請求
    の範囲第1項ないし第6項のいずれかに記載の方法。 8、 共重合を、モノマーカー可溶で共重合物が不溶の
    ペンゾール以外の溶剤の中で、50〜180℃で沈殿重
    合として行い、その際用いられるジカルボン酸無水物の
    少なくとも6分の1を反応器に先に装入し、そして残部
    をモノカルボン酸の6分の2以下の供給、時間内に添加
    することにより、重合物に対しくa)10〜60重量%
    のモノエチレン性不飽和の4〜6個の炭素原子を有する
    ジカルボン酸無水物、(b)90〜40重量%の6〜1
    0個の炭素原子を有するモノエチレン性不飽和モノカル
    ボン酸及び(c)0〜20重量%の(a)及び(b)と
    共重合可能なカルボキシル基不含ノモノエチレン性不・
    飽和モノマーのラジカル共重合により製造された、モノ
    エチレン性不飽和1のモノ−及びジカルボン酸単位を含
    有する共重合物を、洗剤における皮膜形成防止剤として
    使用する方法。
JP58165293A 1982-09-11 1983-09-09 モノエチレン性不飽和のモノ−及びジカルボン酸の共重合物の製法 Pending JPS5964612A (ja)

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ATE31421T1 (de) 1988-01-15
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