螯合剂、以及水垢防止剂、洗净剂及水处理方法技术

本发明专利技术的实施方式涉及螯合剂、以及水垢防止剂、洗净剂及水处理方法。实施方式的螯合剂是将胺化合物中的-NH-部位或-NH2部位的氢原子取代为由二甘醇酸衍生出的官能团而成的化合物。胺化合物选自由通式(1)表示的化合物和分子量为200～100000的聚乙烯亚胺组成的组中。通式(1)中，x、y以及z分别表示CH2-CH2-NH的重复数，x为1～10的整数，y为0～5的整数，z为0～5的整数。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术的实施方式涉及。 本申请基于2014年9月3日在日本申请的特愿2014-179553号主张优先权，并将 其内容援引于此。
技术介绍
自来水中含有钙等矿物质成分。 例如锅炉等将水加热的装置的配管中，可见到含有矿物质成分的堆积物（水垢）， 上述水垢有时会成为配管堵塞的原因。上述水垢中，主要含有从水中沉淀的碳酸钙。 洗净剂有时在矿物质成分的影响下起泡变差、洗净力下降。 针对于此，以往利用具有与矿物质成分配位生成螯合化合物从而将矿物质成分从 水中分离的作用的螯合剂。 螯合剂也被用于药液和废水等被处理水中含有的金属离子的除去和回收。 但是，根据被处理水的液性，有可能无法充分获得螯合效果。例如当被处理水为强 酸性的情况下，无法充分获得螯合效果。 现有技术文献 专利文献 专利文献1 :日本特开2001-279228号公报
技术实现思路
专利技术要解决的技术问题 本专利技术要解决的问题在于提供能够在更宽的pH范围内发挥高的螯合效果的螯合 剂、以及水垢防止剂、洗净剂及水处理方法。 用于解决技术问题的手段 实施方式的螯合剂具有将胺化合物中的-NH-部位或_册12部位的氢原子取代为由 二甘醇酸衍生出的官能团而成的酰胺化合物。上述胺化合物选自由下述通式（1)表示的化 合物和分子量为200~100000的聚乙烯亚胺组成的组。 式中，x、y以及z分别表示-CH2-CH2-NH-的重复数，x是1~10的整数，y是0~ 5的整数，z是0~5的整数。【附图说明】 图1是表示用于说明第1实施方式的水处理方法的水处理系统的概略图。 图2是表示用于说明第2实施方式的水处理方法的膜分离装置的示意图。【具体实施方式】 以下，对实施方式的螯合剂进行说明。 本实施方式的螯合剂是酰胺化合物。 上述酰胺化合物是指含有选自由-NH-C( = 0) _、以及>N-C( = 0)-的结构组成的 组中的至少一种结构的化合物。构成本实施方式的螯合剂的酰胺化合物也可以具有羧基， 该羧基也可以形成羧酸盐。 上述酰胺化合物通过将胺化合物中的-NH-部位或-NH2部位的氢原子取代为由二 甘醇酸衍生出的官能团而成。 关于胺化合物中的-NH2部位的2个氢原子，可以是两个氢原子都被上述官能团取 代，也可以是只一个氢原子被上述官能团取代。 但是，也可以不是胺化合物中的所有的-NH-部位或_见12部位的氢原子都被上述 官能团取代。 以下，对胺化合物进行说明。 上述胺化合物选自由下述通式（1)表示的化合物和分子量为200~100000的聚 乙烯亚胺组成的组。 式中，x、y以及z分别表示-CH2-CH2-NH-的重复数，x是1~10的整数，y是0~ 5的整数，z是0~5的整数。 上述通式⑴中，X是1~10的整数，优选1~5。 y是0~5的整数，优选0或1。 z是0~5的整数，优选0或1。 作为上述通式（1)表示的化合物的优选化合物，例如可举出乙二胺、二亚乙基三 胺、三（2-氨基乙基）胺、三亚乙基四胺、四亚乙基五胺、五亚乙基六胺。 聚乙烯亚胺的分子量为200~100000,优选为300~10000,进一步优选为400~ 3000 〇 当聚乙烯亚胺的分子量为上述下限值以上时，容易发挥螯合效果。另一方面，当为 上述上限值以下时，溶解性提高。另外，在上述范围内聚乙烯亚胺的分子量越大，从含有重 金属的被处理水中分离重金属的效果越高。 另外，聚乙烯亚胺的分子量是指数均分子量，是通过沸点上升法测定的值。 以下，对由二甘醇酸衍生出的官能团进行说明。 作为上述官能团，可举出下述化学式（2)表示的基团、或下述通式（3)表示的基 团。 1234 通式（3)中，M+是抗衡阳离子。式中，*表示结合键。 2 上述式（3)中，作为M+，例如可举出钠离子、钾离子等碱金属阳离子；铵离子；单乙 3 醇铵离子、二乙醇铵离子、三乙醇铵离子等烷醇铵离子。其中，从溶解性变得更加良好的观 4 点出发，优选碱金属阳尚子。 上述式（2)、式⑶中，*的结合键代替上述胺化合物中的-NH-部位或-NH2部位 的氢原子而键合于氮原子上。 据推定，在上述式（2)、式（3)表示的基团中，2个羰基（>C( =0))的氧原子、以 及醚键（-〇-)的氧原子这3个部位分别与金属离子（络合物的中心原子）配位键合。 作为本实施方式的螯合剂，具体可举出下述化学式（1-1)~（1-6)分别表示的酰 胺化合物、以及将分子量为200~100000的聚乙烯亚胺中的-NH-部位或-NH2部位的氢原 子取代为上述官能团R而成的高分子化合物等。 上述聚乙烯亚胺中的每1分子中的上述官能团R的数目优选为2~1000,进一步 优选为2~100。当上述官能团R的数目为上述优选的下限值以上时，更容易获得螯合效 果。另一方面，当上述官能团R的数目超过上述优选的上限值时，溶解性可能会下降。123 化学式中，R是上述化学式（2)表示的基团、或通式（3)表示的基团。1分子中的 多个R可以相互相同也可以不同。 2 以下，对本实施方式的螯合剂的制造方法进行说明。 3 本实施方式的螯合剂包含羧酸型的酰胺化合物和羧酸盐型的酰胺化合物。例如， 羧酸型的酰胺化合物是通过将上述胺化合物（通式（1)表示的化合物、特定分子量的聚乙 烯亚胺）与二甘醇酸酐在溶剂中混合来制造的。 另外，羧酸盐型的酰胺化合物是通过将上述胺化合物与二甘醇酸酐在溶剂中混合 后添加碱并混合来制造的。 上述胺化合物与二甘醇酸酐的混合比率，例如可以考虑胺化合物中含有 的-NH-部位或-NH2部位的数目等来适当决定。 将上述胺化合物与二甘醇酸酐混合时的温度条件，优选为50°C以下，进一步优选 为5~30°C。 将上述胺化合物与二甘醇酸酐混合时的混合时间，可以考虑温度条件、配合量等 来适当决定。例如混合时间优选为〇. 2~24小时，进一步优选为1~6小时。 作为溶剂，例如可举出二氯甲烷、氯仿、甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、丙酮、乙酸乙酯、 乙腈、甲苯、苯、7jC、2-甲氧基乙醇等。 作为碱，例如可举出氢氧化钠、氢氧化钾等碱金属的氢氧化物；氨；单乙醇胺、二 乙醇胺、三乙醇胺等烷醇胺。 得到的羧酸型或羧酸盐型的酰胺化合物可以在馏去溶剂后直接作为螯合剂使用。 另外，也可以将通过色谱法等精制得到的羧酸型或羧酸盐型的酰胺化合物作为螯合剂使 用。 上述实施方式的螯合剂是将特定的胺化合物中的-NH-部位或-NH2部位的氢原子 取代为由二甘醇酸衍生出的官能团而成的酰胺化合物，因此可以在更宽的pH范围内发挥 高的螯合效果。 上述实施方式的螯合剂即使在强酸性条件下也显示出高的螯合效果，而且溶解性 也良好。 另外，上述实施方式的螯合剂对重金属以及轻金属中的任一金属均显示出高的螯 合效果。 上述实施方式的螯合剂优选用于例如洗涤剂、无机颜料分散剂、纤维处理剂、水处 理剂、电解剥离剂、木材纸浆的漂白助剂等用途。 以下，对实施方式的水垢防止剂进行说明。 本实施方式的水垢防止剂含有上述实施方式的螯合剂。螯合剂可以单独使用1 种，也可以并用2种以上。当前第1页1 2 3 4 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种螯合剂，其是将选自由下述通式(1)表示的化合物、和分子量为200～100000的聚乙烯亚胺组成的组中的胺化合物中的‑NH‑部位或‑NH2部位的氢原子取代为由二甘醇酸衍生出的官能团而成的酰胺化合物，[化1]通式(1)中，x、y以及z分别表示‑CH2‑CH2‑NH‑的重复数，x为1～10的整数，y为0～5的整数，z为0～5的整数。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：铃木昭子，井出智仁，深谷太郎，今田敏弘，
申请(专利权)人：株式会社东芝，
类型：发明
国别省市：日本;JP