水溶性聚合物组合物及其制造方法、以及其利用技术

一种水溶性聚合物组合物，其包含具有来源于(A)含羧基的不饱和单体的结构单元40～95质量份、来源于(B)具有碳原子数为1～8的烷基的(甲基)丙烯酰胺衍生物的结构单元5～30质量份、及来源于(C)其他单体的结构单元0～35质量份(其中，(A)～(C)的总和为100质量份)、且具有来源于(D)选自亚磷酸化合物及次磷酸化合物中的1种或2种以上的化合物的结构单元的水溶性聚合物，并且游离的磷系化合物含量为2.0质量％以下。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】水溶性聚合物组合物及其制造方法、以及其利用
本专利技术涉及水溶性聚合物组合物及其制造方法、以及其利用。详细而言，涉及作为分散剂及阻垢剂(scaleinhibitor)有用的水溶性聚合物组合物及其制造方法。
技术介绍
已知在使用包含二氧化硅的工业用水的成套设备等中，硅垢(silicascales)析出及附着在热交换器或冷却配管等中，引起冷却效率的下降或配管的堵塞之类的问题。为了防止结垢的析出，对于冷却水中的二氧化硅浓度按照不超过溶解度的方式进行调整是有效的，但在利用这样的运转方法的情况下，导致水的接收量及排出量增加。近年来，从节能及成本削减的观点出发，要求降低冷却水系等中使用的水量，结果是，进行高浓缩条件下的运转的情况较多，上述起因于硅垢的问题明显化。在这样的背景下，要求开发硅垢的抑制能力高的结垢控制剂。迄今为止，也提出了用于防止硅垢的析出的结垢控制剂。在专利文献1中，公开了包含丙烯酰胺系聚合物和丙烯酸系聚合物的抗结垢剂。在专利文献2中，记载了含有特定分子量范围的聚乙二醇和膦酸或其盐和/或分子量为100,000以下的羧酸系聚合物的冷却水系抗结垢剂。在专利文献3～5中，记载了包含(甲基)丙烯酸、含磺酸基的单体和取代(甲基)丙烯酰胺的共聚物的抗结垢剂。此外，在专利文献6中，示出包含含有(甲基)丙烯酸和N-取代(甲基)丙烯酰胺作为构成单元的水溶性共聚物和水溶性有机膦酸类等的抗结垢剂。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开昭61-107998号公报专利文献2：日本特开平2-31894号公报专利文献3：日本特开平4-356580号公报专利文献4：日本特开平9-136078号公报专利文献5：日本特开2007-117876号公报专利文献6：日本特开平1-299700号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题但是，就专利文献1中记载的聚丙烯酰胺等丙烯酰胺系聚合物而言，在水中的硅酸浓度高的情况下，有时得不到充分的效果。此外，专利文献2中记载的聚乙二醇有时容易受到其他离子的影响而效果不稳定。进而，关于专利文献3～6中记载的抗结垢剂，硅垢的析出抑制能力也并非能够充分令人满意。此外，在添加了这些抗结垢剂的水系中，存在容易产生起泡的问题。由此，现状是硅垢抑制能力优异、即使在冷却水系等的二氧化硅浓度高的情况下也能够抑制结垢的生成而进行操作、没有起泡的问题的阻垢剂尚未得到。此外，二氧化硅除了作为白色颜料在造纸产业中被使用以外，而且在半导体基板等的研磨剂中的磨粒、化妆品或医药品的稳定化剂等工业上也被广泛使用。为了适用于这样的各种用途，对于能够将二氧化硅分散液长时间地保持在低粘度的分散稳定性优异的分散稳定剂的要求也提高。本专利技术的课题是提供对上述问题的解决有效的水溶性聚合物组合物及其制造方法。进而，提供稳定地发挥优异的硅垢抑制能力、并且在使用时没有产生起泡的问题的阻垢剂、以及二氧化硅的分散稳定性优异的分散剂。用于解决课题的方案本专利技术人鉴于上述课题进行了深入研究，结果知道，在包含亚磷酸化合物或次磷酸化合物的链转移剂的存在下，将包含含羧基的不饱和单体及特定的(甲基)丙烯酰胺衍生物的单体组合物聚合而得到的水溶性聚合物组合物显示出硅垢抑制能力及二氧化硅分散性优异、并且难以产生起泡的性质，从而完成本专利技术。本专利技术如下所述。〔1〕一种水溶性聚合物组合物，其包含具有来源于(A)含羧基的不饱和单体的结构单元40～95质量份、来源于(B)具有碳原子数为1～8的烷基的(甲基)丙烯酰胺衍生物的结构单元5～30质量份、及来源于(C)其他单体的结构单元0～35质量份(其中(A)～(C)的总和为100质量份)、且具有来源于(D)选自亚磷酸化合物及次磷酸化合物中的1种或2种以上的化合物的结构单元的水溶性聚合物，游离的磷化合物含量为2.0质量％以下。〔2〕根据上述〔1〕所述的水溶性聚合物组合物，其中，作为上述来源于(C)其他单体的结构单元，包含来源于含磺酸基的乙烯基单体的结构单元。〔3〕一种阻垢剂，其包含上述〔1〕或〔2〕所述的水溶性聚合物组合物。〔4〕一种分散剂，其包含上述〔1〕或〔2〕所述的水溶性聚合物组合物。〔5〕一种水溶性聚合物组合物的制造方法，其特征在于，其具有以下所述的聚合工序：作为链转移剂，使用(D)选自亚磷酸化合物及次磷酸化合物中的1种或2种以上的化合物1.5～8.0质量份，将包含(A)含羧基的不饱和单体40～95质量份、(B)具有碳原子数为1～8的烷基的(甲基)丙烯酰胺衍生物5～30质量份、及(C)其他单体0～35质量份的单体组合物(其中(A)～(C)的总和为100质量份)进行聚合。专利技术效果本专利技术的水溶性聚合物组合物对于二氧化硅的吸附力及水中的二氧化硅分散稳定性优异。因此，包含上述水溶性聚合物组合物的阻垢剂抑制二氧化硅系的结垢产生的效果优异，并且根据包含该水溶性聚合物组合物的分散剂，能够得到低粘度且长期的分散稳定性也优异的二氧化硅分散液。此外，在工业上使用时，也能够避免起因于起泡等的问题。具体实施方式以下，对本专利技术进行详细说明。另外，在本说明书中，“(甲基)丙烯酸”是指丙烯酸及甲基丙烯酸，“(甲基)丙烯酸酯”是指丙烯酸酯及甲基丙烯酸酯。此外，“(甲基)丙烯酰基”是指丙烯酰基及甲基丙烯酰基。本专利技术的水溶性聚合物组合物除了包含水溶性聚合物、作为介质的水以外，还包含后述的引发剂及链转移剂等未反应物、以及它们的分解物等。上述的水溶性聚合物包含来源于(A)含羧基的不饱和单体的结构单元40～95质量份、来源于(B)具有碳原子数为1～8的烷基的(甲基)丙烯酰胺衍生物的结构单元5～30质量份、及来源于(C)其他单体的结构单元0～35质量份(其中(A)～(C)的总和为100质量份)，并且具有来源于(D)选自亚磷酸化合物及次磷酸化合物中的1种或2种以上的化合物的结构单元。以下对于构成各结构单元的单体成分进行具体说明。<(A)含羧基的不饱和单体>作为(A)含羧基的不饱和单体，可以使用分子内具有至少1个羧基的乙烯基系单体。具体而言，可列举出例如(甲基)丙烯酸、衣康酸、马来酸、富马酸、巴豆酸、(甲基)丙烯酸2-羧基乙酯等含羧基的乙烯基化合物；马来酸酐、衣康酸酐、柠康酸酐等不饱和酸酐；上述不饱和酸酐与烷基醇的半酯化合物；以及它们的盐等，可以使用它们中的1种或2种以上。此外，作为上述的盐，可列举出利用钠、钾等的碱金属盐、利用钙、镁等的碱土金属盐、铵盐、单乙醇胺、三乙醇胺等有机胺盐等。其中，从聚合性良好、能够对所得到的聚合物赋予充分的亲水性的方面考虑，优选(甲基)丙烯酸、马来酸、马来酸酐，其中更优选丙烯酸。(A)含羧基的不饱和单体的使用量在将包含后记的(B)具有碳原子数为1～8的烷基的(甲基)丙烯酰胺衍生物、及(C)其他单体的总和(即，使用的单体的总和)设为100质量份时为40～95质量份的范围，优选为60～92质量份的范围，更优选为70～90质量份的范围。通过使用包含含羧基的不饱和单体40～95质量份的单体组合物进行聚合，在所得到的水溶性聚合物中，包含40～95质量份的来源于该单体的结构单元。含羧基的不饱和单体的使用量低于40质量份时，有时无法确保充分的水溶性。此外，超过95质量份时，结果是，有时无法确保后记的(B)成分的使用量而对二氧化硅的吸附性变本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水溶性聚合物组合物，其包含具有来源于(A)含羧基的不饱和单体的结构单元40～95质量份、来源于(B)具有碳原子数为1～8的烷基的(甲基)丙烯酰胺衍生物的结构单元5～30质量份、及来源于(C)其他单体的结构单元0～35质量份、且具有来源于(D)选自亚磷酸化合物及次磷酸化合物中的1种或2种以上的化合物的结构单元的水溶性聚合物，其中，(A)～(C)的总和为100质量份，游离的磷化合物含量为2.0质量％以下。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.08.18 JP 2015-1607441.一种水溶性聚合物组合物，其包含具有来源于(A)含羧基的不饱和单体的结构单元40～95质量份、来源于(B)具有碳原子数为1～8的烷基的(甲基)丙烯酰胺衍生物的结构单元5～30质量份、及来源于(C)其他单体的结构单元0～35质量份、且具有来源于(D)选自亚磷酸化合物及次磷酸化合物中的1种或2种以上的化合物的结构单元的水溶性聚合物，其中，(A)～(C)的总和为100质量份，游离的磷化合物含量为2.0质量％以下。2.根据权利要求1所述的水溶性聚合物组合物，其中，作为所述来源于(C...

【专利技术属性】
技术研发人员：藤原正裕，
申请(专利权)人：东亚合成株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP