JP3363202B2 - Water-soluble polymer having biodegradability, production method thereof and use thereof - Google Patents
Water-soluble polymer having biodegradability, production method thereof and use thereofInfo
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、キレート作用、およ
び、油性物質や水に難溶性の無機物質を分散させる作用
(以下、単に「分散作用」と言う)を有し、しかも、生
分解性を有する水溶性重合体、および、その製造方法に
関する。この発明は、さらには、その水溶性重合体の用
途、特に、洗剤組成物、繊維処理剤、無機顔料分散剤、
水処理剤といった、最終的に環境中へ排出されることの
ある用途における生分解可能な薬剤に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention has a chelating action and an action of dispersing a sparingly soluble inorganic substance in an oily substance or water (hereinafter, simply referred to as "dispersing action") and is biodegradable. And a method for producing the same. The present invention further relates to the use of the water-soluble polymer, in particular, a detergent composition, a fiber treatment agent, an inorganic pigment dispersant,
It relates to biodegradable agents in applications such as water treatment agents which may eventually be discharged into the environment.
【0002】[0002]
【従来の技術】水溶性重合体は、水溶液にして取り扱う
ことができるので、種々の用途に用いやすいという利点
を有している。従来の水溶性重合体としては、ポリアク
リル酸塩、ポリマレイン酸塩等の重合体が公知である。
これらの水溶性重合体は、多くのカルボキシル基を有し
ているので、優れたキレート作用および分散作用を有し
ている。このため、上記水溶性重合体は、洗剤添加剤、
分散剤、凝集剤、スケール防止剤、キレート剤、繊維処
理剤、洗浄剤等に広く使われている。2. Description of the Related Art A water-soluble polymer has an advantage that it can be easily used for various purposes because it can be handled as an aqueous solution. As conventional water-soluble polymers, polymers such as polyacrylic acid salts and polymaleic acid salts are known.
Since these water-soluble polymers have many carboxyl groups, they have excellent chelating action and dispersing action. Therefore, the water-soluble polymer is a detergent additive,
Widely used as dispersants, flocculants, scale inhibitors, chelating agents, fiber treatment agents, cleaning agents, etc.
【0003】これらの薬剤は、大量に使用されており、
使用後には環境中に排出されている。我々を取り巻く自
然環境あるいは地球全体の環境への影響を考えると、環
境に大量に排出される物質は、微生物などの生物や自然
環境の働きで容易に分解されていくという特性を有する
必要がある。しかし、上記水溶性重合体は、生分解性に
著しく劣っている。しかも、水溶性重合体は、いったん
環境に出ると環境中の水に溶解して広く拡散するため、
回収が困難である。These drugs are used in large quantities,
It is discharged into the environment after use. Considering the natural environment surrounding us and the impact on the environment of the whole earth, substances discharged in large quantities to the environment must have the characteristic that they can be easily decomposed by the action of organisms such as microorganisms and the natural environment. . However, the above water-soluble polymer is extremely inferior in biodegradability. Moreover, since the water-soluble polymer once dissolves in the environment water and spreads widely,
It is difficult to collect.
【0004】近年、水溶性重合体に生分解性を付与する
試みがなされている。特開昭61−31497号公報で
は、多糖類とアクリル酸、マレイン酸等の水溶性エチレ
ン性不飽和単量体とが重合してなるグラフト重合体が、
特開昭61−31498号公報では、単糖類および/ま
たは少糖類とアクリル酸、マレイン酸等の水溶性エチレ
ン性不飽和単量体とが重合してなるグラフト重合体が、
カナダ特許第2034943号では単糖、オリゴ糖、多
糖または変性糖とアクリル酸、マレイン酸等の水溶性エ
チレン性不飽和単量体とが重合してなるグラフト重合体
が提案されている。In recent years, attempts have been made to impart biodegradability to water-soluble polymers. JP-A-61-31497 discloses a graft polymer obtained by polymerizing a polysaccharide and a water-soluble ethylenically unsaturated monomer such as acrylic acid and maleic acid.
In JP-A-61-31498, a graft polymer obtained by polymerizing a monosaccharide and / or an oligosaccharide and a water-soluble ethylenically unsaturated monomer such as acrylic acid and maleic acid is disclosed.
Canadian Patent No. 2034943 proposes a graft polymer obtained by polymerizing a monosaccharide, an oligosaccharide, a polysaccharide or a modified sugar and a water-soluble ethylenically unsaturated monomer such as acrylic acid or maleic acid.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】上記グラフト重合体で
は糖類の部分が水溶性エチレン性不飽和単量体のビニル
重合体部分の間に均一に導入されないため、糖類部分は
生分解されるが、前記ビニル重合体部分のうち分子量が
大きいものは生分解されないと言う問題がある。しか
も、上記グラフト重合体ではビニル重合体部分に比べて
糖類部分が多く、また、グラフト重合体の分子構造中に
おける糖類部分の分布の偏りも大きい。このため、グラ
フト重合体は、カルボキシル基の密度の低い部分が非常
に多くなり、キレート作用や分散作用が十分に得られな
い。In the above graft polymer, since the sugar moiety is not uniformly introduced between the vinyl polymer moieties of the water-soluble ethylenically unsaturated monomer, the sugar moiety is biodegraded. There is a problem in that the vinyl polymer portion having a large molecular weight is not biodegradable. In addition, the above graft polymer has more saccharide moieties than the vinyl polymer moieties, and the distribution of saccharide moieties in the molecular structure of the graft polymer is biased. For this reason, the graft polymer has a large number of portions having a low density of carboxyl groups, and a chelating action and a dispersing action cannot be sufficiently obtained.
【0006】このように、従来の水溶性重合体は、生分
解性が劣っているか、または、キレート作用や分散作用
が劣っているという欠点を有しており、十分満足すべき
性能を有していない。すなわち、生分解性に優れ、キレ
ート作用および分散作用にも優れている水溶性重合体は
未だ見いだされていない。この発明は、生分解性に優
れ、キレート作用および分散作用にも優れている水溶性
重合体およびその製造方法を提供することを課題とす
る。As described above, the conventional water-soluble polymer has a drawback that it is inferior in biodegradability, or inferior in chelating action and dispersing action, and has sufficiently satisfactory performance. Not not. That is, a water-soluble polymer which is excellent in biodegradability and also has a chelating action and a dispersing action has not yet been found. An object of the present invention is to provide a water-soluble polymer which is excellent in biodegradability and also has a chelating action and a dispersing action, and a method for producing the same.
【0007】この発明は、各用途において優れた性能を
発揮し、しかも、最終的に環境中へ排出されても蓄積し
にくい、洗剤組成物、繊維処理剤、無機顔料分散剤およ
び水処理剤を提供することを課題とする。The present invention provides a detergent composition, a fiber treatment agent, an inorganic pigment dispersant, and a water treatment agent which exhibit excellent performances in various applications and which hardly accumulate even when finally discharged into the environment. The challenge is to provide.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】この発明は、上記の課題
を解決するために、生分解可能なビニル系重合体単位
が、糖単位を介して結合した構造を有し、前記結合は、
前記ビニル系重合体単位の主鎖末端の炭素原子のうちの
少なくとも1つが前記糖単位のメチロール基の炭素原子
に結合することで形成されたものであり、前記ビニル系
重合体単位は、マレイン酸および/またはその塩を95
〜100重量%含む水溶性エチレン性不飽和単量体(但
し、マレイン酸および/またはその塩の含有量が100
重量%の場合は、マレイン酸およびその塩の両方を含む
ものとする)からなるものであり、かつ全酸基の40〜
90モル%が中和されており、前記糖単位は、単糖、オ
リゴ糖およびそれらの誘導体から選ばれる少なくとも1
つの糖からなるものである、生分解性を有する水溶性重
合体を提供する。In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a biodegradable vinyl polymer unit.
Has a structure linked via a sugar unit, and the bond is
Of the carbon atoms at the end of the main chain of the vinyl polymer unit,
At least one carbon atom of the methylol group of the sugar unit
It is formed by binding to
The polymer unit contains maleic acid and / or its salt 95
Water-soluble ethylenically unsaturated monomer containing
However, the content of maleic acid and / or its salt is 100.
In the case of weight%, contains both maleic acid and its salt
40 to 40% of all acid groups.
90 mol% is neutralized, and the sugar unit is a monosaccharide or
At least one selected from Rigo sugar and derivatives thereof
A water-soluble polymer having biodegradability , which is composed of three sugars .
【0009】この発明は、また、マレイン酸および/ま
たはその塩を95〜100重量%含み全酸基の40〜9
0モル%が中和されている水溶性エチレン性不飽和単量
体成分と、単糖、オリゴ糖およびそれらの誘導体から選
ばれる少なくとも1つの糖とを、重合触媒として過酸化
水素を用いてラジカル共重合する、生分解性を有する水
溶性重合体の製造方法を提供する。The present invention also comprises maleic acid and / or a salt thereof in an amount of 95 to 100% by weight and 40 to 9 of all acid groups.
A radical of a water-soluble ethylenically unsaturated monomer component of which 0 mol% has been neutralized and at least one sugar selected from monosaccharides, oligosaccharides and their derivatives, using hydrogen peroxide as a polymerization catalyst. Provided is a method for producing a biodegradable water-soluble polymer that is copolymerized.
【0010】この発明は、さらにまた、この発明の水溶
性重合体を含んでなる洗剤組成物、繊維処理剤、無機顔
料分散剤、水処理剤を提供する。この発明の水溶性重合
体は、水溶性エチレン性不飽和単量体からなる重合体単
位を90〜10重量%、糖単位を10〜90重量%有す
るものが好ましく、水溶性エチレン性不飽和単量体から
なる重合体単位を80〜20重量%、糖単位を20〜8
0重量%有するものがより好ましい。前記重合体単位
は、全酸基の40〜90モル%中和されている必要があ
り、50〜80モル%が中和されているのが好ましい。
重合体単位の全酸基の中和が前記範囲を下回ると、重合
後の残存単量体の増加、糖基の導入率の低下による生分
解性の低下という問題があり、上回ると、糖基の導入率
の低下による生分解性の低下、キレート性能の低下とい
う問題がある。また、重合体単位は、マレイン酸の単独
重合体、および、マレイン酸とアクリル酸の共重合体か
ら選ばれる少なくとも1つの重合体からなることが好ま
しい。The present invention further provides a detergent composition, a fiber treatment agent, an inorganic pigment dispersant, and a water treatment agent, which comprise the water-soluble polymer of the present invention. The water-soluble polymer of the present invention preferably has 90 to 10% by weight of a polymer unit composed of a water-soluble ethylenically unsaturated monomer and 10 to 90% by weight of a sugar unit. 80 to 20% by weight of polymer unit consisting of a polymer and 20 to 8 of sugar unit
More preferred is one having 0% by weight. The polymer unit needs to be neutralized at 40 to 90 mol% of all acid groups, and preferably 50 to 80 mol% is neutralized.
If the neutralization of all the acid groups of the polymer unit is less than the above range, there is a problem that the amount of residual monomer after polymerization increases and the biodegradability decreases due to a decrease in the introduction rate of sugar groups. However, there is a problem that biodegradability is lowered and chelating performance is lowered due to a decrease in the introduction rate. Further, the polymer unit preferably comprises at least one polymer selected from a homopolymer of maleic acid and a copolymer of maleic acid and acrylic acid.
【0011】この発明の糖単位を構成する糖は、単糖、
オリゴ糖、およびそれらの誘導体から選ばれる少なくと
も1つの糖であり、この糖は、多糖、多糖誘導体、およ
び糖類含有物から選ばれる少なくとも1つをアルカリ性
の水性媒体中で加熱して得られた生成物であってもよ
い。ここで、糖類含有物とは、単糖、オリゴ糖、多糖、
変性糖類(ここで変性糖類としては、D−グルコース−
6−リン酸等のリン酸エステル;D−グルコース−3−
硫酸等のスルホン酸エステル;ケトアルドン酸、ウロン
酸等の酸化糖類;等が挙げられる)から選ばれる少なく
とも1つを40重量%以上含有するものである。The sugar constituting the sugar unit of the present invention is a monosaccharide,
At least one sugar selected from oligosaccharides and their derivatives, which is obtained by heating at least one selected from polysaccharides, polysaccharide derivatives, and sugar-containing substances in an alkaline aqueous medium. It may be a thing. Here, the saccharide-containing material means a monosaccharide, an oligosaccharide, a polysaccharide,
Modified sugars (here, modified sugars include D-glucose-
Phosphoric acid esters such as 6-phosphoric acid; D-glucose-3-
40% by weight or more of at least one selected from sulfonic acid esters such as sulfuric acid; oxidized sugars such as ketoaldonic acid and uronic acid;
【0012】上記単糖は、たとえば、グルコース、マン
ノース、ガラクトース、および、それらの誘導体などで
ある。上記オリゴ糖は、たとえば、二糖類、三糖類、お
よび、それらの誘導体などである。二糖の具体例は、シ
ョ糖、麦芽糖、セロビオース、ラクトース、トレハロー
ス、ゲンチオビオース、メリビオース、ツラノース、コ
ウジオビオース、ソホロース、ニゲロース、ラミナリビ
オース、イソマルトース、プランテオビオース、ツラノ
ース、ビシアノース、アガロビオース、ネオアガロビオ
ース、シラビオース、ルチノース、プリメブロース、キ
シロビオース、ロジメナビオースなどである。この発明
では、二糖として、ショ糖、麦芽糖、ラクトースから選
ばれる少なくとも1つが好ましく使用される。特に、シ
ョ糖が好ましい。三糖類としては、三糖ゲンチアノース
等がある。The above-mentioned monosaccharides are, for example, glucose, mannose, galactose, and their derivatives. The oligosaccharides are, for example, disaccharides, trisaccharides, and their derivatives. Specific examples of the disaccharide include sucrose, maltose, cellobiose, lactose, trehalose, gentiobiose, melibiose, turanose, koujiobiose, sophorose, nigerose, laminaribiose, isomaltose, planteobiose, turanose, vicyanose, agarobiose, neo. Examples include agarobiose, silabiose, rutinose, prime broth, xylobiose, and rozimenabiose. In the present invention, at least one selected from sucrose, maltose and lactose is preferably used as the disaccharide. Sucrose is particularly preferable. Examples of the trisaccharide include gentianose trisaccharide.
【0013】上記多糖の具体例は、セルロース、アミロ
ース、アミロペクチン、デンプン、グリコーゲンなどで
ある。この発明では、多糖として、セルロースが好まし
く使用される。セルロースは、たとえば、とうもろこし
の芯、紙類、藁、脱脂綿、濾紙、木材片など大量にある
安価な原料から得られる。これらの原料は、一般に、廃
棄物として処理されているが、この発明によれば再利用
することができる。Specific examples of the above-mentioned polysaccharides include cellulose, amylose, amylopectin, starch and glycogen. In this invention, cellulose is preferably used as the polysaccharide. Cellulose is obtained from a large amount of inexpensive raw materials such as corn core, paper, straw, absorbent cotton, filter paper, and wood chips. These raw materials are generally treated as waste, but can be reused according to the present invention.
【0014】上記糖類含有物の具体例は、アミノ糖など
の多糖の誘導体、穀物表皮、穀物、藻類などである。こ
の発明では、糖類含有物として、アミノ糖、穀物表皮か
ら選ばれる少なくとも1つが好ましく使用される。アミ
ノ糖類の具体例は、キトサミン、D−ガラクトサミン、
D−マンノサミン、D−キノボサミン、D−フコサミ
ン、D−タロサミン、ムラミン酸、キチン、キトサン、
3−アミノ−3,6−ジデオキシ−D−グルコース、カ
ナマイシンB、カルボマイシン、アミセチン、プルマイ
シン、ヒアルロン酸、テイクロン酸などである。この発
明では、アミノ糖類として、キチン、キトサンが好まし
く使用される。Specific examples of the above-mentioned saccharide-containing substances include polysaccharide derivatives such as amino sugars, grain epidermis, grains, algae and the like. In the present invention, at least one selected from amino sugars and grain epidermis is preferably used as the saccharide-containing material. Specific examples of amino sugars include chitosamine, D-galactosamine,
D-mannosamine, D-quinovosamine, D-fucosamine, D-talosamine, muramic acid, chitin, chitosan,
3-amino-3,6-dideoxy-D-glucose, kanamycin B, carbomycin, amisetin, purmycin, hyaluronic acid, teicronic acid and the like. In the present invention, chitin and chitosan are preferably used as the amino sugar.
【0015】穀物表皮の具体例は、米ぬか、ふすま、粟
の表皮、稗の表皮、黍の表皮、とうもろこしの表皮など
大量にある安価なものが挙げられる。これらの穀物表皮
は、一般に、廃棄物として処理されているが、この発明
によれば再利用することができる。この発明では、水溶
性重合体の生分解性向上のために、二糖類、アミノ糖
類、穀物表皮、セルロースを用いることが好ましい。Specific examples of grain skins include rice bran, bran, millet skin, dwarf skin, black stalk skin, corn skin, and the like, which are available in large quantities at low cost. These grain skins, which are generally treated as waste, can be reused according to the present invention. In the present invention, it is preferable to use disaccharides, amino sugars, grain epidermis and cellulose in order to improve the biodegradability of the water-soluble polymer.
【0016】この発明では、多糖および糖類含有物は、
アルカリ性条件下で加熱することにより行われる前処理
を施して使用される。多糖および糖類含有物を前処理せ
ずに使用すると、生分解性が非常に劣った水溶性重合体
となる。前記アルカリ性条件下での前処理とは、たとえ
ば、多糖および/または糖類含有物を含む反応媒体中
に、pHを10以上にするのに必要なアルカリ性物質を
加え、温度50〜200℃で、好ましくは80〜150
℃で、10〜120分間、好ましくは30〜90分間反
応させることである。アルカリ性物質としては、特に制
限はないが、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のア
ルカリ金属水酸化物;アンモニア、エタノールアミン等
の有機アミン類;等が挙げられるが、重合の際に用いら
れる水溶性エチレン性不飽和単量体であって酸基を有す
るものを中和するものが好ましく、アルカリ金属水酸化
物が最も好ましい。In the present invention, the polysaccharide and the saccharide-containing material are
It is used after being pretreated by heating it under alkaline conditions. The use of polysaccharides and saccharide-containing materials without pretreatment results in water-soluble polymers with very poor biodegradability. The pretreatment under the alkaline condition is, for example, at a temperature of 50 to 200 ° C., preferably by adding an alkaline substance necessary for adjusting the pH to 10 or more in a reaction medium containing a polysaccharide and / or a saccharide-containing substance. Is 80 to 150
The reaction is carried out at 0 ° C for 10 to 120 minutes, preferably 30 to 90 minutes. The alkaline substance is not particularly limited, and examples thereof include alkali metal hydroxides such as sodium hydroxide and potassium hydroxide; organic amines such as ammonia and ethanolamine; and the like, but the water-soluble substances used during polymerization An ethylenically unsaturated monomer that neutralizes an acid group-containing monomer is preferable, and an alkali metal hydroxide is most preferable.
【0017】また、この発明においては、多糖および糖
類含有物を、酸性条件下で加熱することにより行われる
前処理を施して使用してもよい。前記酸性条件下での前
処理とは、たとえば、多糖および/または糖類含有物を
含む反応媒体中に、pHを2以下にするのに必要な酸性
物質を加え、温度50〜200℃で、好ましくは80〜
150℃で、10〜120分間、好ましくは30〜90
分間反応させることである。酸性物質としては、特に制
限はないが、硫酸、塩酸、硝酸などの鉱酸類;酢酸、乳
酸、マレイン酸、アクリル酸、ビニルスルホン酸などの
有機酸等が挙げられるが、重合の際に用いられる酸基を
有する水溶性エチレン性不飽和単量体を用いるのが好ま
しく、マレイン酸を主体とした水溶性エチレン性不飽和
単量体を用いるのがより好ましい。In the present invention, the polysaccharide and the saccharide-containing material may be used after being subjected to pretreatment by heating under acidic conditions. The pretreatment under acidic conditions is, for example, at a temperature of 50 to 200 ° C., preferably at a temperature of 50 to 200 ° C., by adding an acidic substance necessary for adjusting the pH to 2 or less in a reaction medium containing a polysaccharide and / or a saccharide-containing material. Is 80 ~
150 ° C., 10 to 120 minutes, preferably 30 to 90
It is to react for a minute. The acidic substance is not particularly limited, but it may be a mineral acid such as sulfuric acid, hydrochloric acid or nitric acid; an organic acid such as acetic acid, lactic acid, maleic acid, acrylic acid or vinyl sulfonic acid. It is preferable to use a water-soluble ethylenically unsaturated monomer having an acid group, and it is more preferable to use a water-soluble ethylenically unsaturated monomer mainly containing maleic acid.
【0018】ただし、前記アルカリ条件下で前処理する
ほうが、得られる重合体の生分解性の向上に有効であ
り、使用する装置の腐食を防ぐという面からも好まし
い。前記反応媒体としては、水性媒体を用いるのが好ま
しく、水性媒体の中でも水を単独で用いることがより好
ましい。水性媒体としては、水単独、および、水とアル
コールとの混合溶媒(水:アルコール=100:0〜7
0:30)などが挙げられる。上記アルコールとして
は、たとえば、メタノール、エタノール、2−プロパノ
ール、ブタノール、エチレングリコール、グリセリンな
どが使用される。However, the pretreatment under the above-mentioned alkaline conditions is more effective in improving the biodegradability of the polymer obtained, and is also preferable from the viewpoint of preventing the corrosion of the equipment used. It is preferable to use an aqueous medium as the reaction medium, and it is more preferable to use water alone in the aqueous medium. As the aqueous medium, water alone or a mixed solvent of water and alcohol (water: alcohol = 100: 0-7)
0:30) and the like. As the alcohol, for example, methanol, ethanol, 2-propanol, butanol, ethylene glycol, glycerin or the like is used.
【0019】この発明において使用される水溶性エチレ
ン性不飽和単量体としては、水溶性を有するエチレン性
不飽和単量体であれば特に制限はなく使用可能である。
水溶性エチレン性不飽和単量体は、たとえば、不飽和モ
ノカルボン酸系単量体、不飽和ポリカルボン酸系単量
体、水溶性ビニルエステル系単量体、一般式(1):The water-soluble ethylenically unsaturated monomer used in the present invention is not particularly limited as long as it is a water-soluble ethylenically unsaturated monomer and can be used.
Examples of the water-soluble ethylenically unsaturated monomer include unsaturated monocarboxylic acid-based monomers, unsaturated polycarboxylic acid-based monomers, water-soluble vinyl ester-based monomers, and general formula (1):
【0020】[0020]
【化1】 [Chemical 1]
【0021】〔ここで、R1 およびR2 はそれぞれ水素
またはメチル基を表し;R1 とR2 は同時にメチル基と
なることはなく;R3 は−CH2 −、−(CH2)2 −、
または、−C(CH3)2 −を表し;2つのR1 とR2 と
R3 中の合計炭素数は3であり;Yは炭素数2〜3のア
ルキレン基を表し;nは0または1〜100の整数であ
る。〕で表される水酸基含有ブテン系水溶性単量体、一
般式(2):[Wherein R 1 and R 2 each represent hydrogen or a methyl group; R 1 and R 2 do not simultaneously represent a methyl group; R 3 represents —CH 2 —, — (CH 2 ) 2 -,
Or represents —C (CH 3 ) 2 —; the total number of carbon atoms in two R 1 , R 2 and R 3 is 3; Y represents an alkylene group having 2 to 3 carbon atoms; n is 0 or It is an integer of 1 to 100. ] A hydroxyl group-containing butene-based water-soluble monomer represented by the following general formula (2):
【0022】[0022]
【化2】 [Chemical 2]
【0023】〔ここで、R1 は水素またはメチル基を表
し;a、b、cおよびdはそれぞれ独立に0または1〜
100の整数を表し;a+b+c+d=0〜100であ
り;−OC2 H4 −単位と−OC3 H6 −単位とはどの
ような順序に結合してもよく;c+dが0である場合に
Zは水酸基、スルホン酸基および(亜)リン酸基を表
し;c+dが1〜100である場合にZは水酸基を表
す。〕で表される(メタ)アリロキシ系水溶性単量体、
(メタ)アリルエーテル系水溶性単量体、スルホン酸基
含有水溶性不飽和単量体〔(メタ)アリロキシ系水溶性
単量体を除く。〕、アルキル基含有エステル系水溶性不
飽和単量体、モノエステル系水溶性不飽和単量体、ジエ
ステル系水溶性不飽和単量体などを挙げることができ、
これらの群の中から選ばれる1種以上を使用することが
できる。[Wherein R 1 represents hydrogen or a methyl group; a, b, c and d are each independently 0 or 1 to 1;
Represents an integer of 100; a + b + c + d = be 0 to 100; Z when c + d is 0; -OC 2 H 4 - - units and -OC 3 H 6 unit and may be attached to any order Represents a hydroxyl group, a sulfonic acid group and a (phosphite) group; when c + d is 1 to 100, Z represents a hydroxyl group. ] A (meth) allyloxy water-soluble monomer represented by
(Meth) allyl ether water-soluble monomer, sulfonic acid group-containing water-soluble unsaturated monomer [(meth) allyloxy water-soluble monomer is excluded. ], Alkyl group-containing ester water-soluble unsaturated monomer, monoester water-soluble unsaturated monomer, diester water-soluble unsaturated monomer, and the like,
One or more selected from these groups can be used.
【0024】上記不飽和モノカルボン酸系単量体は、た
とえば、アクリル酸、メタクリル酸、α−ヒドロキシア
クリル酸、クロトン酸等の不飽和モノカルボン酸および
それらの塩である。上記不飽和ポリカルボン酸系単量体
は、たとえば、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、シ
トラコン酸、アコニット酸等の不飽和ポリカルボン酸お
よびそれらの塩である。The unsaturated monocarboxylic acid type monomer is, for example, an unsaturated monocarboxylic acid such as acrylic acid, methacrylic acid, α-hydroxyacrylic acid, crotonic acid or a salt thereof. The unsaturated polycarboxylic acid-based monomer is, for example, an unsaturated polycarboxylic acid such as maleic acid, fumaric acid, itaconic acid, citraconic acid, aconitic acid and salts thereof.
【0025】上記水溶性ビニルエステル系単量体は、た
とえば、酢酸ビニルである。上記水酸基含有ブテン系水
溶性単量体は、たとえば、3−メチル−3−ブテン−1
−オール(イソプレノール)、3−メチル−2−ブテン
−1−オール(プレノール)、2−メチル−3−ブテン
−2−オール(イソプレンアルコール)、これらの単量
体1モルに対してエチレンオキサイドおよび/またはプ
ロピレンオキサイドを1〜100モルの割合で付加した
単量体である。The water-soluble vinyl ester monomer is, for example, vinyl acetate. The hydroxyl group-containing butene water-soluble monomer is, for example, 3-methyl-3-butene-1.
-Ol (isoprenol), 3-methyl-2-buten-1-ol (prenol), 2-methyl-3-buten-2-ol (isoprene alcohol), ethylene oxide and 1 mol of these monomers And / or a monomer to which propylene oxide is added at a ratio of 1 to 100 mol.
【0026】上記(メタ)アリロキシ系水溶性単量体
は、たとえば、3−アリロキシ−2−ヒドロキシプロパ
ンスルホン酸およびその塩である。上記(メタ)アリル
エーテル系水溶性単量体は、たとえば、グリセロールモ
ノアリルエーテル、この単量体1モルに対してエチレン
オキサイドおよび/またはプロピレンオキサイドを1〜
100モルの割合で付加した単量体である。The (meth) allyloxy water-soluble monomer is, for example, 3-allyloxy-2-hydroxypropanesulfonic acid and its salt. The above-mentioned (meth) allyl ether-based water-soluble monomer is, for example, glycerol monoallyl ether, and 1 mol of ethylene oxide and / or propylene oxide per 1 mol of this monomer.
It is a monomer added at a ratio of 100 mol.
【0027】上記スルホン酸基含有水溶性不飽和単量体
〔(メタ)アリロキシ系水溶性単量体を除く。〕は、た
とえば、ビニルスルホン酸、アリルスルホン酸、メタリ
ルスルホン酸、スチレンスルホン酸、2−アクリルアミ
ド−2−メチルプロパンスルホン酸、スルホエチル(メ
タ)アクリレート、スルホプロピル(メタ)アクリレー
ト、スルホエチルマレイミドである。The sulfonic acid group-containing water-soluble unsaturated monomer [(meth) allyloxy water-soluble monomer is excluded. ] Is, for example, vinylsulfonic acid, allylsulfonic acid, methallylsulfonic acid, styrenesulfonic acid, 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid, sulfoethyl (meth) acrylate, sulfopropyl (meth) acrylate, sulfoethylmaleimide. is there.
【0028】上記アルキル基含有エステル系水溶性不飽
和単量体は、たとえば、炭素数1〜20のアルキルアル
コール、このアルキルアルコール1モルに対してエチレ
ンオキサイドおよび/またはプロピレンオキサイドを1
〜100モルの割合で付加したモノエステルアルコール
と、上記不飽和モノカルボン酸とのモノエステル;また
は、上記不飽和ポリカルボン酸とのモノエステル、該モ
ノエステルの塩、またはジエステルである。The alkyl group-containing ester-based water-soluble unsaturated monomer is, for example, an alkyl alcohol having 1 to 20 carbon atoms, and 1 mol of ethylene oxide and / or propylene oxide per 1 mol of the alkyl alcohol.
A monoester of the above-mentioned unsaturated monocarboxylic acid and a monoester of the above-mentioned unsaturated polycarboxylic acid, a salt of the monoester, or a diester.
【0029】上記モノエステル系水溶性不飽和単量体
は、たとえば、上記不飽和モノカルボン酸系単量体1モ
ルに対してエチレンオキサイドおよび/またはプロピレ
ンオキサイドを1〜100モルの割合で付加したもので
ある。上記ジエステル系水溶性不飽和単量体は、たとえ
ば、上記不飽和ポリカルボン酸系単量体1モルに対して
エチレンオキサイドおよび/またはプロピレンオキサイ
ドを1〜100モルの割合で付加したモノエステル、該
モノエステルの塩、または、ジエステルである。The above monoester water-soluble unsaturated monomer has, for example, ethylene oxide and / or propylene oxide added at a ratio of 1 to 100 mol per 1 mol of the unsaturated monocarboxylic acid monomer. It is a thing. The diester-based water-soluble unsaturated monomer is, for example, a monoester in which ethylene oxide and / or propylene oxide is added at a ratio of 1 to 100 mol per 1 mol of the unsaturated polycarboxylic acid-based monomer, It is a monoester salt or a diester.
【0030】この発明において使用される水溶性エチレ
ン性不飽和単量体成分は、水溶性重合体のキレート能、
分散能等の性能向上および生分解性向上のために、単糖
および/またはオリゴ糖と重合する場合には、マレイン
酸およびその塩から選ばれる少なくとも1つを95重量
%以上有する必要があり、糖類含有物を前処理して得ら
れる生成物と重合する場合には、マレイン酸(塩)の含
有率が高いことがよく、50重量%以上が好ましく、9
5重量%以上がより好ましい。マレイン酸(塩)の割合
が95重量%未満であると、キレート能、分散能または
生分解性が劣る水溶性重合体が生成する。The water-soluble ethylenically unsaturated monomer component used in the present invention has a chelating ability for the water-soluble polymer,
In order to improve performance such as dispersibility and improve biodegradability, it is necessary to have at least one selected from maleic acid and salts thereof in an amount of 95% by weight or more when polymerized with a monosaccharide and / or oligosaccharide, When the saccharide-containing material is polymerized with the product obtained by pretreatment, the content of maleic acid (salt) is preferably high, preferably 50% by weight or more,
It is more preferably 5% by weight or more. When the proportion of maleic acid (salt) is less than 95% by weight, a water-soluble polymer having poor chelating ability, dispersing ability or biodegradability is produced.
【0031】この発明において水溶性エチレン性不飽和
単量体成分を重合するに際して、重合を高収率で行うた
めに鉄イオン、バナジウム原子含有イオンおよび銅イオ
ンから選ばれる少なくとも1つの存在下に重合を行うこ
とが好ましい。鉄イオン、バナジウム原子含有イオンお
よび銅イオンから選ばれる少なくとも1つは、水溶性エ
チレン性不飽和単量体成分の全重量に対して0.1〜5
00ppm の割合で用いることが好ましく、0.1〜30
0ppm がより好ましく、0.1〜50ppm がさらに好ま
しい。0.1ppm 未満であると重合が高収率で起こらな
いおそれがあり、500ppm を越えると、得られた重合
体に着色が大きくなり、洗剤として用いた場合には性能
低下のおそれがある。In the present invention, when the water-soluble ethylenically unsaturated monomer component is polymerized, the polymerization is carried out in the presence of at least one selected from iron ions, vanadium atom-containing ions and copper ions in order to carry out the polymerization in high yield. Is preferably performed. At least one selected from iron ions, vanadium atom-containing ions and copper ions is 0.1 to 5 relative to the total weight of the water-soluble ethylenically unsaturated monomer component.
It is preferable to use it at a ratio of 00 ppm, and 0.1 to 30
0 ppm is more preferable, and 0.1 to 50 ppm is further preferable. If it is less than 0.1 ppm, the polymerization may not occur in a high yield, and if it exceeds 500 ppm, the resulting polymer becomes highly colored, and the performance may be deteriorated when it is used as a detergent.
【0032】上記鉄イオン、バナジウム原子含有イオ
ン、銅イオンは、たとえば、Fe2+、Fe3+、V2+、V
3+、VO2+、VO3 2- 、Cu2+等である。これらの中で
も、Fe2+、VO2+、Cu2+が好ましい。多価金属イオ
ンの重合系内への供給形態に特に制限がなく、重合系内
でイオン化するものであれば多価金属化合物あるいは単
体として使用することができる。The iron ion, vanadium atom-containing ion, and copper ion are, for example, Fe 2+ , Fe 3+ , V 2+ , V
3+ , VO 2+ , VO 3 2− , Cu 2+ and the like. Among these, Fe 2+ , VO 2+ and Cu 2+ are preferable. There is no particular limitation on the supply form of the polyvalent metal ion into the polymerization system, and any polyvalent metal compound or simple substance can be used as long as it is ionized in the polymerization system.
【0033】このような多価金属化合物あるいは単体と
しては、たとえば、鉄アセチルアセトナート、クエン酸
鉄アンモニウム、シュウ酸第二鉄アンモニウム、硫酸第
一鉄アンモニウム、硫酸第二鉄アンモニウム、クエン酸
鉄、フマル酸鉄、マレイン酸鉄、乳酸第一鉄、硝酸第二
鉄、鉄ペンタカルボニル、リン酸第二鉄、ピロリン酸第
二鉄、オキシ三塩化バナジウム、三塩化バナジウム、シ
ュウ酸バナジル、硫酸バナジル、無水バナジン酸、メタ
バナジン酸アンモニウム、硫酸アンモニウムハイポバナ
ダス、酢酸銅(II)、臭化銅(II)、銅(II)アセチル
アセトナート、塩化第二銅アンモニウム、炭酸銅、塩化
銅(II)、クエン酸銅(II)、ギ酸銅(II)、水酸化銅
(II)、硝酸銅、ナフテン銅、オレイン酸銅、マレイン
酸銅、リン酸銅、硫酸銅(II)等の水溶性多価金属塩;
酸化第一鉄、酸化第二鉄、五酸化バナジウム、酸化銅
(II)等の多価金属酸化物;硫化鉄(III) 、硫化鉄(I
I)、硫化銅等の多価金属硫化物;銅粉末、鉄粉末など
の金属単体などを挙げることができる。Examples of such polyvalent metal compounds or simple substances include, for example, iron acetylacetonate, ammonium iron citrate, ferric ammonium oxalate, ferrous ammonium sulfate, ferric ammonium sulfate, iron citrate, Iron fumarate, iron maleate, ferrous lactate, ferric nitrate, iron pentacarbonyl, ferric phosphate, ferric pyrophosphate, vanadium oxytrichloride, vanadium trichloride, vanadyl oxalate, vanadyl sulfate, Anhydrous vanadic acid, ammonium metavanadate, ammonium sulfate hypovanadas, copper (II) acetate, copper (II) bromide, copper (II) acetylacetonate, cupric chloride ammonium, copper carbonate, copper (II) chloride, citric acid Acid copper (II), copper formate (II), copper hydroxide (II), copper nitrate, naphthene copper, copper oleate, copper maleate, copper phosphate, sulfuric acid Water-soluble polyvalent metal salts such as (II);
Polyvalent metal oxides such as ferrous oxide, ferric oxide, vanadium pentoxide, and copper (II) oxide; iron (III) sulfide, iron sulfide (I
I), polyvalent metal sulfides such as copper sulfide; and simple metals such as copper powder and iron powder.
【0034】この発明では、上記水溶性エチレン性不飽
和単量体成分と、糖との重合は、80〜150℃の温度
で行われる。この温度範囲で重合を行うと、重合時間を
短縮を図ることができる。この発明の製造方法において
は、重合開始剤として、過酸化水素を用いることが必要
である。使用される過酸化水素の量は、水溶性エチレン
性不飽和単量体成分1モルに対して、好ましくは5〜1
50g、より好ましくは10〜100g、更に好ましく
は15〜80gである。過酸化水素の量が5g未満の少
ない量では生分解性に優れた水溶性重合体が得られない
おそれがあり、150gを越える量で用いた場合、生分
解性は低下することはないが、得られた水溶性重合体中
に過酸化水素が残留しやすくなり、また、製造コストの
上昇となるおそれがある。In the present invention, the polymerization of the water-soluble ethylenically unsaturated monomer component and sugar is carried out at a temperature of 80 to 150 ° C. When the polymerization is performed within this temperature range, the polymerization time can be shortened. In the production method of the present invention, it is necessary to use hydrogen peroxide as a polymerization initiator. The amount of hydrogen peroxide used is preferably 5 to 1 with respect to 1 mol of the water-soluble ethylenically unsaturated monomer component.
The amount is 50 g, more preferably 10 to 100 g, still more preferably 15 to 80 g. If the amount of hydrogen peroxide is less than 5 g, a water-soluble polymer having excellent biodegradability may not be obtained, and if it is used in excess of 150 g, the biodegradability does not decrease. Hydrogen peroxide tends to remain in the obtained water-soluble polymer, and the production cost may increase.
【0035】この発明では、上記重合開始剤として、他
の水溶性開始剤、たとえば、過硫酸アンモニウム、過硫
酸ナトリウムや過硫酸カリウム等の過硫酸塩;tert−ブ
チルヒドロパーオキサイド等の親水性有機過酸化物;
2,2′−アゾビス(2−アミジノプロパン)塩酸塩等
の水溶性アゾ化合物を用いた場合、この発明の製造方法
のように優れた生分解性を有する水溶性重合体は得られ
ない。過酸化水素を反応系内に供給する方法としては特
に制限はなく、たとえば、反応系内へ初期一括仕込みし
ても良く、また、反応中に連続投入を行ってもよく、場
合によっては分割して2回以上に分けて投入することも
できる。In the present invention, other water-soluble initiators such as ammonium persulfate, persulfates such as sodium persulfate and potassium persulfate; hydrophilic organic peroxides such as tert-butyl hydroperoxide are used as the above-mentioned polymerization initiator. Oxides;
When a water-soluble azo compound such as 2,2'-azobis (2-amidinopropane) hydrochloride is used, a water-soluble polymer having excellent biodegradability as in the production method of the present invention cannot be obtained. The method for supplying hydrogen peroxide into the reaction system is not particularly limited, and for example, initial batch charging may be performed in the reaction system, or continuous charging may be performed during the reaction. It is also possible to throw it in two or more times.
【0036】この発明において「生分解可能な」とは、
実施例の項で記載した生分解性試験において、30%以
上の生分解率を示すことを意味し、この数値が大きいほ
ど生分解性に優れており、70%以上の生分解率を示す
ことがより好ましい。この発明の水溶性重合体は、その
ままで洗浄剤、繊維処理剤、水処理剤として使用するこ
とができ、また、界面活性剤および酵素を配合して洗剤
組成物として使用することもできる。In the present invention, "biodegradable" means
In the biodegradability test described in the section of Examples, it means that the biodegradation rate is 30% or more. The larger the value, the better the biodegradability, and the biodegradation rate is 70% or more. Is more preferable. The water-soluble polymer of the present invention can be used as it is as a detergent, a fiber treatment agent, a water treatment agent, or can be used as a detergent composition by incorporating a surfactant and an enzyme.
【0037】この発明の洗剤組成物中の上記水溶性重合
体の使用量は、1〜50重量%が好ましく、より好まし
くは2〜30重量%である。また、界面活性剤は5〜7
0重量%配合するのが好適であり、10〜30重量%の
配合がより好ましい。界面活性剤としては、アニオン界
面活性剤、ノニオン界面活性剤、両性およびカチオン界
面活性剤を好ましく使用することができる。アニオン界
面活性剤としては、アルキルベンゼンスルホン酸塩、ア
ルキルまたはアルケニルエーテル硫酸塩、アルキルまた
はアルケニル硫酸塩、α−オレフィンスルホン酸塩、α
−スルホ脂肪酸塩またはエステル塩、アルカンスルホン
酸塩、飽和または不飽和脂肪酸塩、アルキルまたはアル
ケニルエーテルカルボン酸塩、アミノ酸型界面活性剤、
N−アシルアミノ酸型界面活性剤、アルキルまたはアル
ケニルリン酸エステルまたはその塩等が例示される。The amount of the above water-soluble polymer used in the detergent composition of the present invention is preferably 1 to 50% by weight, more preferably 2 to 30% by weight. Moreover, the surfactant is 5 to 7
It is preferable to add 0% by weight, and more preferably 10 to 30% by weight. As the surfactant, anionic surfactants, nonionic surfactants, amphoteric and cationic surfactants can be preferably used. As the anionic surfactant, alkylbenzene sulfonate, alkyl or alkenyl ether sulfate, alkyl or alkenyl sulfate, α-olefin sulfonate, α
-Sulfo fatty acid salt or ester salt, alkane sulfonate, saturated or unsaturated fatty acid salt, alkyl or alkenyl ether carboxylate, amino acid type surfactant,
Examples include N-acyl amino acid type surfactants, alkyl or alkenyl phosphate esters or salts thereof, and the like.
【0038】ノニオン界面活性剤としては、ポリオキシ
アルキレンアルキルまたはアルケニルエーテル、ポリオ
キシエチレンアルキルフェニルエーテル、高級脂肪酸ア
ルカノールアミドまたはそのアルキレンオキサイド付加
物、ショ糖脂肪酸エステル、アルキルグリコキシド、脂
肪酸グリセリンモノエステル、アルキルアミンオキサイ
ド等が例示される。As the nonionic surfactant, polyoxyalkylene alkyl or alkenyl ether, polyoxyethylene alkylphenyl ether, higher fatty acid alkanolamide or alkylene oxide adduct thereof, sucrose fatty acid ester, alkylglycoxide, fatty acid glycerin monoester, Examples thereof include alkylamine oxide.
【0039】両性界面活性剤としては、カルボキシ型ま
たはスルホベタイン型両性界面活性剤が例示され、カチ
オン界面活性剤としては第4アンモニウム塩等が例示さ
れる。酵素としては、プロテアーゼ、リパーゼ、セルラ
ーゼ等を使用することができ、特にアルカリ洗浄液中で
活性が高いプロテアーゼ、アルカリリパーゼ、アルカリ
セルラーゼ等が好ましい。Examples of the amphoteric surfactant include a carboxy type or sulfobetaine type amphoteric surfactant, and examples of the cationic surfactant include a quaternary ammonium salt. As the enzyme, protease, lipase, cellulase and the like can be used, and particularly protease, alkali lipase, alkaline cellulase and the like which have high activity in an alkaline washing solution are preferable.
【0040】この発明の洗剤組成物には、公知のアルカ
リビルダー、キレートビルダー、再付着防止剤、蛍光
剤、漂白剤、香料等の常用成分を添加しても良い。ま
た、ゼオライトを配合してもよい。アルカリビルダーと
しては、珪酸塩、炭酸塩、硫酸塩等を用いることができ
る。キレートビルダーとしては、ジグリコール酸、オキ
シカルボン酸塩、EDTA(エチレンジアミン四酢
酸)、DTPA(ジエチレントリアミン六酢酸)、クエ
ン酸等を必要に応じて使用することができる。To the detergent composition of the present invention, known components such as a known alkali builder, chelate builder, anti-redeposition agent, fluorescent agent, bleaching agent and perfume may be added. Moreover, you may mix | blend a zeolite. As the alkali builder, silicate, carbonate, sulfate and the like can be used. As the chelate builder, diglycolic acid, oxycarboxylic acid salt, EDTA (ethylenediaminetetraacetic acid), DTPA (diethylenetriaminehexaacetic acid), citric acid and the like can be used as necessary.
【0041】この発明の繊維処理剤は、繊維処理におけ
る精錬、染色、漂白、ソーピング等の工程で使用するこ
とができる。適用できる繊維は特に限定されないが、た
とえば、木綿、麻等のセルロース系繊維;ナイロン、ポ
リエステル等の化学繊維;羊毛、絹糸等の動物性繊維;
人絹等の半合成繊維およびこれらの織物または混紡品が
挙げられる。精錬工程に適用する場合は、この発明の水
溶性重合体、アルカリ剤および界面活性剤を配合するこ
とが好ましく、漂白工程では、過酸化水素漂白時の分解
抑制剤としての珪酸ナトリウム等の珪酸系薬剤等を配合
するとよい。The fiber treatment agent of the present invention can be used in steps such as refining, dyeing, bleaching and soaping in fiber treatment. Although applicable fibers are not particularly limited, for example, cellulosic fibers such as cotton and hemp; chemical fibers such as nylon and polyester; animal fibers such as wool and silk;
Examples include semi-synthetic fibers such as human silk and woven or blended products thereof. When applied to the refining step, it is preferable to add the water-soluble polymer of the present invention, an alkali agent and a surfactant, and in the bleaching step, a silicic acid-based agent such as sodium silicate as a decomposition inhibitor during hydrogen peroxide bleaching. It is advisable to add drugs, etc.
【0042】この発明の無機顔料分散剤は、紙コーティ
ングに用いられる重質ないしは軽質炭酸カルシウム、ク
レイ等の無機顔料の分散剤として良好な性能を発揮す
る。この発明の無機顔料分散剤を、従来の無機顔料分散
剤の代わりに、上記のような無機顔料に少量(たとえ
ば、無機顔料100重量部に対して0.05〜2.0重
量部の割合)添加して水中に分散することにより、低粘
度でしかも高流動性を有し、かつ、それらの性能の経日
安定性が良好である高濃度無機顔料スラリー(たとえ
ば、高濃度炭酸カルシウムスラリー)を製造することが
できる。しかも生分解性が良好であるので、この発明の
無機顔料分散剤を用いた紙をゴミとして土中へ投入した
際にも環境への影響を最小限にとどめることができる。The inorganic pigment dispersant of the present invention exhibits good performance as a dispersant for inorganic pigments such as heavy or light calcium carbonate and clay used for paper coating. A small amount of the inorganic pigment dispersant of the present invention is added to the above-mentioned inorganic pigment instead of the conventional inorganic pigment dispersant (for example, a ratio of 0.05 to 2.0 parts by weight based on 100 parts by weight of the inorganic pigment). By adding and dispersing in water, a high-concentration inorganic pigment slurry (for example, high-concentration calcium carbonate slurry) that has low viscosity and high fluidity and has good stability over time in their performance is obtained. It can be manufactured. In addition, since it has good biodegradability, it is possible to minimize the influence on the environment even when the paper using the inorganic pigment dispersant of the present invention is thrown into the soil as dust.
【0043】この発明の水処理剤は、冷却水系、ボイラ
ー水系、海水淡水化装置、パルプ蒸解釜、黒液濃縮釜等
でのスケール防止に有用であり、この発明の水溶性重合
体を単独で水処理剤として使用しても良いが、重合リン
酸塩、ホスホン酸塩、その他防蝕剤、スライムコントロ
ール剤、キレート剤等を配合した組成物とすることもで
きる。この発明の水処理剤は、使用後、排水が外界へ出
ても生分解性が良好であるため、環境への影響が非常に
小さくなる。The water treatment agent of the present invention is useful for preventing scale in a cooling water system, a boiler water system, a seawater desalination apparatus, a pulp digester, a black liquor concentrator, etc., and the water-soluble polymer of the present invention alone. Although it may be used as a water treatment agent, a composition containing a polymeric phosphate, a phosphonate, other anticorrosive agent, a slime control agent, a chelating agent or the like may be used. The water treatment agent of the present invention has a good biodegradability even if waste water is discharged to the outside after use, so that the influence on the environment becomes extremely small.
【0044】[0044]
【作用】この発明の水溶性重合体は、糖単位の部分で生
分解を受けやすく、この生分解により、ビニル系重合体
単位を生成する。このようなビニル系重合体単位は、キ
レート作用や分散作用を発揮するには低分子量すぎる
が、非常に生分解しやすい化合物である。The water-soluble polymer of the present invention is susceptible to biodegradation at the sugar unit portion, and this biodegradation produces a vinyl polymer unit. Such a vinyl-based polymer unit is a compound which has a too low molecular weight to exert a chelating action or a dispersing action, but is very easily biodegradable.
【0045】すなわち、この発明の水溶性重合体は、キ
レート作用および分散作用を発揮するには低分子量すぎ
るが、非常に生分解しやすい構造および分子量を有する
ビニル系重合体単位を生分解可能な糖単位を介して結び
付けることにより、キレート作用および分散作用が発現
する分子量にまで高められたものであり、生分解性と、
キレート作用および分散作用との両立を可能にした。That is, the water-soluble polymer of the present invention has a too low molecular weight for exerting a chelating action and a dispersing action, but is capable of biodegrading a vinyl polymer unit having a structure and a molecular weight which are very easily biodegradable. By linking via a sugar unit, the chelating action and the dispersing action are increased to a molecular weight that is expressed, and biodegradability and
It is possible to achieve both chelating and dispersing effects.
【0046】この発明の製造方法によれば、一旦、ビニ
ル系重合体単位を作ってからこのビニル系重合体単位同
士を糖単位を介して結合させるので、前記ビニル系重合
体単位の分子量を適宜の大きさに設定しやすい。この発
明の洗剤組成物、繊維処理剤、無機顔料分散剤、水処理
剤は、以上で説明したこの発明の水溶性重合体を含んで
なるものであるため、分散能、キレート能、生分解性に
優れ、各用途に非常に有用なものである。According to the production method of the present invention, once the vinyl-based polymer unit is produced and then the vinyl-based polymer units are bonded to each other via the sugar unit, the molecular weight of the vinyl-based polymer unit is appropriately adjusted. Easy to set to the size of. The detergent composition, the fiber treating agent, the inorganic pigment dispersant, and the water treating agent of the present invention comprise the water-soluble polymer of the present invention described above, and therefore, the dispersing ability, the chelating ability, and the biodegradability. It is excellent and very useful for each application.
【0047】[0047]
【実施例】以下に、この発明の具体的な実施例および比
較例を示すが、この発明は下記実施例に限定されない。
以下では、「部」は「重量部」を、「%」は「重量%」
をそれぞれ表す。
(実施例1)温度計、攪拌機および還流冷却器を備えた
容量1リットルの四つ口フラスコに無水マレイン酸19
6部と水100部(マレイン酸として232部)、硫酸
鉄(III) アンモニウム12水和物0.020部(四つ口
フラスコに仕込んだマレイン酸の重量に対してFe3+と
して10ppm の割合)、ならびに、糖類としてショ糖
(スクロース)49部を仕込んだ後、攪拌しながら48
%NaOH水溶液200部を滴下し、上記四つ口フラス
コ内のマレイン酸水溶液を60%中和された水溶液にし
た。ここで60%とは、四つ口フラスコ内の全カルボキ
シル基に対する中和度である。中和後、攪拌しながら該
水溶液を常圧下で沸騰温度まで昇温した。次に攪拌下に
35%過酸化水素水153.2部(四つ口フラスコに仕
込んだマレイン酸1モルに対してH2 O2 として26.
8gの割合)を3時間にわたって連続的に滴下し、重合
反応を行った。滴下終了後、四つ口フラスコ内の水溶液
の沸騰温度でさらに1時間攪拌し、重合反応を完了させ
て、水溶性重合体(1)を固形分49.2%の水溶液で
得た。EXAMPLES Specific examples and comparative examples of the present invention will be shown below, but the present invention is not limited to the following examples.
In the following, "part" means "part by weight" and "%" means "% by weight"
Respectively. Example 1 Maleic anhydride 19 was placed in a 4-liter flask having a capacity of 1 liter equipped with a thermometer, a stirrer and a reflux condenser.
6 parts and 100 parts of water (232 parts as maleic acid), 0.020 parts of iron (III) ammonium sulfate dodecahydrate (10 ppm as Fe 3+ with respect to the weight of maleic acid charged in a four-necked flask) ), And 49 parts of sucrose as a saccharide, and then 48 with stirring.
% Aqueous NaOH solution was added dropwise to make the maleic acid aqueous solution in the four-necked flask a 60% neutralized aqueous solution. Here, 60% is the degree of neutralization with respect to all the carboxyl groups in the four-necked flask. After neutralization, the aqueous solution was heated to boiling temperature under normal pressure with stirring. Then, with stirring, 153.2 parts of 35% hydrogen peroxide solution (1 mole of maleic acid charged in a four-neck flask as H 2 O 2
(8 g ratio) was continuously added dropwise over 3 hours to carry out a polymerization reaction. After completion of the dropping, the solution was stirred for another hour at the boiling temperature of the aqueous solution in the four-necked flask to complete the polymerization reaction, and the water-soluble polymer (1) was obtained as an aqueous solution having a solid content of 49.2%.
【0048】得られた水溶性重合体(1)の、分子量、
粘度、キレート能および生分解率を以下の方法で測定し
た。結果を表1に示した。分子量は、下記条件のゲルパ
ーミエーションクロマトグラフィー(GPC)分析によ
り測定した。
〔GPC分析条件〕
カラム:アサヒパックGFA−7MF(商品名、旭化成
工業株式会社製のゲルパーミエーションカラム)
溶離液:リン酸緩衝液
流 量:0.5cc/分
検出器:紫外線(UV)、波長214nm
標準サンプル:ポリアクリル酸ソーダ標準サンプル(創
和化学株式会社製)
粘度は、得られた水溶性重合体を20重量%水溶液に
し、B型粘度計(東京計器株式会社製)1型(精機工業
研究所製)で25℃の温度で測定された。The molecular weight of the water-soluble polymer (1) thus obtained,
The viscosity, chelating ability and biodegradation rate were measured by the following methods. The results are shown in Table 1. The molecular weight was measured by gel permeation chromatography (GPC) analysis under the following conditions. [GPC analysis conditions] Column: Asahi Pack GFA-7MF (trade name, gel permeation column manufactured by Asahi Kasei Corporation) Eluent: Phosphate buffer flow rate: 0.5 cc / min Detector: Ultraviolet (UV), Wavelength 214 nm Standard sample: Sodium polyacrylate standard sample (manufactured by Sowa Kagaku Co., Ltd.) As for viscosity, a 20 wt% aqueous solution of the obtained water-soluble polymer was used, and a B-type viscometer (manufactured by Tokyo Keiki Co., Ltd.) type 1 (Manufactured by Seiki Kogyo Kenkyusho) at a temperature of 25 ° C.
【0049】生分解率は、OECDテストガイドライン
記載の修正MITI法に準拠した28日間の生分解性試
験を行って求めた。生分解率は、有機炭素分析計(島津
製作所製のTOC500)を用いて測定されたTOC
〔全有機炭素濃度(Total organic carbon)〕を次式に
あてはめて算出した。次式において、開始時の試験液の
TOCは、試験液中の未反応単量体のTOCを除いた水
溶性重合体のTOCである。
28日後の生分解率=〔{生分解性試験開始時の試験液
のTOC(ppm)−28日後の試験液のTOC(pp
m)}/開始時の試験液のTOC(ppm)〕×100
〔%〕
キレート能は、50mlビーカーに水溶性重合体を計り取
り、塩化カルシウムが1.0×10-3M、塩化カリウム
が0.08Mとなるよう調製した水溶液50mlに溶解さ
せ、攪拌を行い、溶液中のカルシウムイオン濃度を二価
陽イオン電極(オリオン・リサーチ・インク(Orion Re
search INC) 製のMODEL93−32)を用い、イオ
ンアナライザー(オリオン・リサーチ・インク(Orion
ResearchINC) 製のEA920)を使用して測定し、水
溶性重合体1gによってキレートされるカルシウムイオ
ンを炭酸カルシウムに換算したmg数で示した。The rate of biodegradation was determined by conducting a biodegradability test for 28 days according to the modified MITI method described in the OECD test guideline. Biodegradation rate is TOC measured using an organic carbon analyzer (TOC500 manufactured by Shimadzu Corporation)
[Total organic carbon concentration] was calculated by applying the following equation. In the following formula, the TOC of the test solution at the start is the TOC of the water-soluble polymer excluding the TOC of the unreacted monomer in the test solution. Biodegradation rate after 28 days = [{TOC (ppm) of test solution at the start of biodegradability test-TOC of test solution after 28 days (pp
m)} / TOC (ppm) of test liquid at the start] × 100
[%] For chelating ability, measure the water-soluble polymer in a 50 ml beaker, dissolve in 50 ml of an aqueous solution prepared so that calcium chloride is 1.0 × 10 −3 M and potassium chloride is 0.08 M, and stir the mixture. , The calcium ion concentration in the solution is determined by the divalent cation electrode (Orion Research Ink
MODEL 93-32 manufactured by search INC) is used, and an ion analyzer (Orion Research Inc.
EA920 manufactured by ResearchINC), and the calcium ion chelated by 1 g of the water-soluble polymer is shown in mg converted to calcium carbonate.
【0050】実施例1で得られた水溶性重合体(1)に
ついて、繊維処理剤、水処理剤、洗剤、無機顔料分散剤
としての性能評価を以下に記載した方法で行い、結果を
表3に示した。
〔繊維処理剤としての評価〕
1.染色性向上能と染料分散性(染色助剤としての評
価)
木綿ツイル織物を次の条件で染色した。染色向上剤とし
て水溶性重合体を水1リットルに1gの割合(固形分換
算)で用いた。
(染色条件)
使用水の硬度 30°DH(ド
イツ硬度)
染料(Kayaras Supra Blue 4BL) 1%
(日本化薬社製の金属含有型直接染料)
硫酸ナトリウム 10%
浴比 1:30
温度 95℃
時間 30分
染色後の布をスガ試験機社製SMカラーコンピューター
SM−3型により測色し、Hue値(マンセル色相環上
の値)を求めた。Hue値のPBとはPurple(紫)とBl
ue(青)の間の青紫の意味で、値の小さい方が青に近い
青紫であり、染色性が優れていることを示している。染
色後の布の部分的な色むらを肉眼で目視観察した。さら
に、上記染色に使用した水、染料(0.1%)、水溶性
重合体(0.1%)の混合液を300g作製し、24時
間放置後に東洋ろ紙社製5Cろ紙を用いてろ過し、ろ過
残渣なしを○、ろ過残渣若干ありを△、ろ過残渣の多い
ものを×として染料分散性を評価した。The water-soluble polymer (1) obtained in Example 1 was evaluated for its performance as a fiber treatment agent, a water treatment agent, a detergent and an inorganic pigment dispersant by the method described below, and the results are shown in Table 3. It was shown to. [Evaluation as a fiber treatment agent] 1. Dyeability improvement ability and dye dispersibility (evaluation as a dyeing aid) A cotton twill fabric was dyed under the following conditions. A water-soluble polymer was used as a dye improving agent in a ratio of 1 g per 1 liter of water (solid content conversion). (Dyeing conditions) Hardness of used water 30 ° DH (German hardness) Dye (Kayaras Supra Blue 4BL) 1% (Nippon Kayaku Co., Ltd. metal-containing direct dye) Sodium sulfate 10% Bath ratio 1:30 Temperature 95 ° C time The cloth after 30 minutes of dyeing was subjected to color measurement with a SM color computer SM-3 type manufactured by Suga Test Instruments Co., Ltd., and a Hue value (value on the Munsell hue circle) was determined. Pue of Hue value is Purple and Bl
In the meaning of blue-violet between ue (blue), the smaller the value, the closer it is to blue, indicating that the dyeability is excellent. Partial color unevenness of the dyed fabric was visually observed with the naked eye. Further, 300 g of a mixed solution of water, dye (0.1%) and water-soluble polymer (0.1%) used for the above dyeing was prepared, and after standing for 24 hours, it was filtered using 5C filter paper manufactured by Toyo Roshi Kaisha, Ltd. The dye dispersibility was evaluated by ◯ when there was no filtration residue, Δ when there was some filtration residue, and X when there were many filtration residues.
【0051】2.漂白性能と縫製性能(漂白助剤として
の評価)
精錬した綿天竺編ニットを次の条件で漂白した。漂白助
剤として水溶性重合体を水1リットルに1gの割合(固
形分換算)で用いた。
(漂白条件)
使用水の硬度 35°DH
浴比 1:25
温度 85℃
時間 30分
使用薬剤
過酸化水素 10g/l
水酸化ナトリウム 2g/l
珪酸ナトリウム(3号) 5g/l
漂白後の布の風合いは官能検査法により決定し、ソフト
な風合いのものを○、ややハードな風合いのものを△、
かなりハードなものを×とした。また、白色度はスガ試
験機社製SMカラーコンピューターSM−3型により測
色し、下記のLab系の白色度式によって白色度Wを求
めた。2. Bleaching Performance and Sewing Performance (Evaluation as Bleaching Aid) The refined cotton knitted knitted fabric was bleached under the following conditions. A water-soluble polymer was used as a bleaching aid at a ratio of 1 g per 1 liter of water (in terms of solid content). (Bleaching conditions) Hardness of water used 35 ° DH Bath ratio 1:25 Temperature 85 ° C Time 30 minutes Chemicals used Hydrogen peroxide 10g / l Sodium hydroxide 2g / l Sodium silicate (No. 3) 5g / l For cloth after bleaching The texture is determined by a sensory test method, ○ for soft texture, △ for slightly hard texture,
The very hard ones were marked as x. Further, the whiteness was measured by a SM color computer SM-3 type manufactured by Suga Test Instruments Co., Ltd., and the whiteness W was calculated by the following Lab-based whiteness formula.
【0052】
W=100−〔(100−L)2 +a2 +b2 〕1/2
ただし、L=測定された明度
a=測定されたクロマチックネス指数
b=測定されたクロマチックネス指数
さらに、漂白後の布を4枚重ねとして本縫ミシンで針♯
11Sを用いて30cm縫った場合の地糸切れ箇所の数を
調べた。W = 100-[(100-L) 2 + a 2 + b 2 ] 1/2 where L = measured lightness a = measured chromaticness index b = measured chromaticness index Furthermore, after bleaching 4 sheets of cloth are piled up and the needle is sewn with the lockstitch sewing machine.
The number of ground yarn breakage points when sewing 30 cm using 11S was examined.
【0053】〔水処理剤としての評価〕
1.スケール抑制率
容量225mlのガラスビンに水を170g入れ、1.5
6%塩化カルシウム2水塩水溶液10g、および、スケ
ール防止剤として水溶性重合体の0.02%水溶液3g
(得られる過飽和水溶液に対して水溶性重合体3pp
m)を混合し、さらに3%重炭酸ナトリウム水溶液10
gおよび水7gを加え全量を200gとした。得られた
炭酸カルシウム530ppmの過飽和水溶液を密栓して
70℃で8時間の加熱処理を行った。冷却した後、沈殿
物を孔径0.1μmのメンブランフィルターでろ過し、
ろ液をJIS K0101に従って分析した。次式によ
り炭酸カルシウムスケール抑制率(%)を求めた。[Evaluation as Water Treatment Agent] 1. 170g of water is put in a glass bottle with a scale inhibition rate capacity of 225ml, and 1.5
10% 6% calcium chloride dihydrate aqueous solution and 3 g 0.02% aqueous solution of water-soluble polymer as scale inhibitor
(3 pp of water-soluble polymer for the resulting supersaturated aqueous solution)
m) are mixed, and further 3% aqueous sodium bicarbonate solution 10
g and 7 g of water were added to make the total amount 200 g. The resulting supersaturated aqueous solution of calcium carbonate (530 ppm) was sealed and heat-treated at 70 ° C. for 8 hours. After cooling, the precipitate is filtered with a membrane filter having a pore size of 0.1 μm,
The filtrate was analyzed according to JIS K0101. The calcium carbonate scale inhibition rate (%) was calculated by the following formula.
【0054】
スケール抑制率(%)=(C−B)/(A−B)
ただし、A:試験前の液中に溶解していたカルシウム濃
度
B:スケール防止剤無添加ろ液中でのカルシウム濃度
C:試験後のろ液中のカルシウム濃度
〔洗剤としての評価〕以下に示した組成の人工汚垢を四
塩化炭素中に分散し、綿の白布を人工汚垢液に通した
後、乾燥し、切断することにより、10cm×10cmの汚
染布を作製した。
(汚垢組成)
カーボンブラック 0.5%
粘度 49.75%
ミリスチン酸 8.3%
オレイン酸 8.3%
トリステアリン酸 8.3%
トリオレイン 8.3%
コレステリン 4.38%
コレステリンステアレート 1.09%
パラフィンロウ 0.552%
スクワレン 0.552%
以下に示した配合で洗剤組成物を調製し、下記条件下で
汚染布の洗濯を行った。布を洗濯して乾燥した後、布の
反射率の測定を行った。
(洗剤組成物)
LAS(平均炭素数11.5の直鎖 20%
アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム)
ポリオキシエチレンアルキルエーテル(平均炭素数 15%
12、エチレンオキサイド(EO)の平均重合度8)
ゼオライト 20%
酵素(プロテアーゼ) 0.5%
水溶性重合体 20%
炭酸ナトリウム 15%
珪酸ナトリウム(JIS K1408 1号) 9.5%
(洗濯条件)
温度 20℃
浴比 1/60
洗剤濃度 0.5%
水質 水道水
洗浄装置 ターグ−オー−ツーメーター
(Terg-O-Tometer)
洗浄時間 10分間
反射率の測定結果から、次式により洗浄率を求め、洗浄
性評価を行った。
洗浄率〔%〕=〔(洗浄後の反射率−洗浄前の反射率)
/(白布の反射率−洗浄前の反射率)〕×100
〔無機顔料分散剤としての評価〕容量1リットル(材質
SUS 304、内径90mm、高さ160mm)のビーカ
ーに、カルサイト系立方体状の軽質炭酸カルシウム(一
次粒子径0.15μm)のフィルタープレス脱水ケーキ
(固形分65.3%)400部をとり、そこへ分散剤と
して水溶性重合体の40%水溶液3.26部(炭酸カル
シウムの重量に対して水溶性重合体0.5%)および固
形分濃度調整用の水6.9部を加え、ディゾルバー攪拌
羽根(50mmφ)で低速で3分間混練した後、3000
rpm で10分間分散し、固形分濃度64%の水分散液
(1)を得た。得られた水分散液(1)の粘度(B型粘
度計を使用して25℃で測定した粘度)および経日安定
性の試験を行った。Scale inhibition rate (%) = (C−B) / (A−B) where A: concentration of calcium dissolved in the liquid before the test B: calcium in the filtrate without addition of the scale inhibitor Concentration C: calcium concentration in the filtrate after the test [evaluation as a detergent] An artificial soil having the composition shown below was dispersed in carbon tetrachloride, and a white cotton cloth was passed through the artificial soil solution and dried. Then, by cutting, a stained cloth of 10 cm × 10 cm was prepared. (Dirt composition) Carbon black 0.5% Viscosity 49.75% Myristic acid 8.3% Oleic acid 8.3% Tristearic acid 8.3% Triolein 8.3% Cholesterin 4.38% Cholesterin steer Rate 1.09% Paraffin wax 0.552% Squalene 0.552% A detergent composition was prepared with the following formulation, and the contaminated cloth was washed under the following conditions. After the cloth was washed and dried, the reflectance of the cloth was measured. (Detergent composition) LAS (straight chain 20% average carbon number 11.5 sodium alkylbenzene sulfonate) Polyoxyethylene alkyl ether (average carbon number 15% 12, average degree of polymerization of ethylene oxide (EO) 8) Zeolite 20% Enzyme (protease) 0.5% Water-soluble polymer 20% Sodium carbonate 15% Sodium silicate (JIS K14081 No. 1) 9.5% (Washing conditions) Temperature 20 ° C Bath ratio 1/60 Detergent concentration 0.5% Water quality Water tap Water cleaning device Terg-O-Tometer Cleaning time 10 minutes From the measurement result of reflectance, the cleaning rate was calculated by the following formula to evaluate the cleaning property. Cleaning rate [%] = [(Reflectivity after cleaning-Reflectivity before cleaning)
/ (Reflectance of white cloth-reflectance before washing)] × 100 [Evaluation as an inorganic pigment dispersant] A beaker having a capacity of 1 liter (material SUS 304, inner diameter 90 mm, height 160 mm) is placed in a calcite-based cubic shape. Take 400 parts of filter press dehydrated cake (solid content 65.3%) of light calcium carbonate (primary particle diameter 0.15 μm), and add 3.26 parts of a 40% aqueous solution of a water-soluble polymer (calcium carbonate Water-soluble polymer (0.5% relative to weight) and water (6.9 parts) for adjusting the solid content concentration were added, and the mixture was kneaded with a dissolver stirring blade (50 mmφ) at a low speed for 3 minutes, and then 3000
The dispersion was carried out at rpm for 10 minutes to obtain an aqueous dispersion (1) having a solid content concentration of 64%. The obtained aqueous dispersion (1) was tested for viscosity (viscosity measured at 25 ° C. using a B-type viscometer) and stability over time.
【0055】(実施例2〜4)ショ糖の使用量を表4に
記載した量とした以外は、実施例1と全く同様にして重
合を行い、水溶性重合体(2)〜(4)を得た。得られ
た水溶性重合体(2)〜(4)について実施例1と全く
同様にして、特性を調べ、性能評価を行った。結果を表
1,3に示した。Examples 2 to 4 Water-soluble polymers (2) to (4) were polymerized in the same manner as in Example 1 except that the amount of sucrose used was changed to that shown in Table 4. Got The characteristics and the performance of the obtained water-soluble polymers (2) to (4) were examined in the same manner as in Example 1. The results are shown in Tables 1 and 3.
【0056】(実施例5,6)温度計、攪拌機および還
流冷却器を備えた容量1リットルの四つ口フラスコに水
100部を加え、糖類として表1に記載したものを表1
に記載した量で仕込み、攪拌しながら、48%NaOH
水溶液200部を滴下した。フラスコ内の液を攪拌しな
がら100℃で1時間加熱して糖類の前処理を行った。
その後、フラスコ内の混合物に無水マレイン酸196
部、硫酸鉄(III)アンモニウム12水和物0.02部
を添加し、攪拌しながら35%過酸化水素水153.2
部(四つ口フラスコに仕込んだマレイン酸1モルに対し
てH2 O2 として26.8gの割合)を3時間にわたっ
て連続的に滴下し、重合反応を行った。滴下終了後、四
つ口フラスコ内の混合物を沸騰温度でさらに1時間攪拌
し、重合反応を完了させて、水溶性重合体(5),
(6)を得た。ここで行った前処理は、アルカリ性条件
下での前処理である。得られた水溶性重合体(5),
(6)について実施例1と全く同様にして、特性を調
べ、性能評価を行った。結果を表1、3に示した。(Examples 5 and 6) 100 parts of water was added to a four-necked flask having a capacity of 1 liter equipped with a thermometer, a stirrer and a reflux condenser, and the sugars shown in Table 1 are shown in Table 1.
Charge with the amount described in, and stir while stirring 48% NaOH
200 parts of an aqueous solution was added dropwise. The liquid in the flask was heated at 100 ° C. for 1 hour with stirring to pretreat the saccharide.
Then, mix the mixture in the flask with maleic anhydride 196
Parts, 0.02 parts of ammonium iron (III) sulfate dodecahydrate, and 35% hydrogen peroxide water 153.2 with stirring.
(26.8 g of H 2 O 2 with respect to 1 mol of maleic acid charged in a four-necked flask) was continuously added dropwise over 3 hours to carry out a polymerization reaction. After completion of the dropwise addition, the mixture in the four-necked flask was stirred at the boiling temperature for 1 hour to complete the polymerization reaction, and the water-soluble polymer (5),
(6) was obtained. The pretreatment performed here is a pretreatment under alkaline conditions. The obtained water-soluble polymer (5),
For (6), the characteristics were examined and the performance was evaluated in exactly the same manner as in Example 1. The results are shown in Tables 1 and 3.
【0057】(実施例7〜14)温度計、攪拌機および
還流冷却器を備えた容量1リットルの四つ口フラスコに
水100部、硫酸鉄(III)アンモニウム12水和物
0.02部(四つ口フラスコに仕込んだマレイン酸重量
に対してFe3+として10ppmの割合)を加え、糖類
含有物としてフスマを49部仕込み、攪拌しながら、4
8%NaOH水溶液200部を滴下した。フラスコ内の
液を攪拌しながら100℃で1時間加熱して糖類の前処
理を行った。その後、フラスコ内の混合物に無水マレイ
ン酸196部を添加し、攪拌しながら該水溶液を常圧下
で沸騰温度まで昇温した。次に、35%過酸化水素水1
53.2部(四つ口フラスコに仕込んだマレイン酸1モ
ルに対してH2O2 として26.8gの割合)および表
1、2記載のマレイン酸以外の水溶性エチレン性不飽和
単量体を表1、2記載の量用いて3時間にわたって連続
的に滴下し、重合反応を行った。滴下終了後、四つ口フ
ラスコ内の混合物を沸騰温度でさらに1時間攪拌し、重
合反応を完了させて、水溶性重合体(7)〜(14)を
得た。ここで行った前処理は、アルカリ性条件下での前
処理である。得られた水溶性重合体(7)〜(14)に
ついて実施例1と全く同様にして、特性を調べ、性能評
価を行った。結果を表1〜4に示した。Examples 7 to 14 In a four-necked flask having a capacity of 1 liter, equipped with a thermometer, a stirrer and a reflux condenser, 100 parts of water, 0.02 part of ammonium ferrous (III) sulfate dodecahydrate (four parts) 10 ppm of Fe 3+ based on the weight of maleic acid charged in the one-necked flask) was added, and 49 parts of bran was added as a saccharide-containing material, and while stirring, 4
200 parts of 8% NaOH aqueous solution was added dropwise. The liquid in the flask was heated at 100 ° C. for 1 hour with stirring to pretreat the saccharide. Then, 196 parts of maleic anhydride was added to the mixture in the flask, and the aqueous solution was heated to boiling temperature under normal pressure with stirring. Next, 35% hydrogen peroxide water 1
53.2 parts (ratio of 26.8 g of H 2 O 2 to 1 mol of maleic acid charged in a four-necked flask) and water-soluble ethylenically unsaturated monomers other than maleic acid shown in Tables 1 and 2 Was continuously added dropwise over 3 hours using the amounts shown in Tables 1 and 2 to carry out a polymerization reaction. After completion of the dropping, the mixture in the four-necked flask was stirred at the boiling temperature for another 1 hour to complete the polymerization reaction to obtain water-soluble polymers (7) to (14). The pretreatment performed here is a pretreatment under alkaline conditions. With respect to the obtained water-soluble polymers (7) to (14), the characteristics were examined and the performance was evaluated in exactly the same manner as in Example 1. The results are shown in Tables 1 to 4.
【0058】(実施例15〜19)35%H2O2 の使
用量、金属塩の使用量を表2記載の通りとした以外は実
施例1と全く同様にして重合を行い、水溶性重合体(1
5)〜(19)を得た。得られた水溶性重合体(15)
〜(19)について実施例1と全く同様にして、特性を
調べ、性能評価を行った。結果を表2、4に示した。(Examples 15 to 19) Polymerization was carried out in the same manner as in Example 1 except that the amounts of 35% H 2 O 2 and the amount of metal salt used were as shown in Table 2. Union (1
5)-(19) were obtained. Obtained water-soluble polymer (15)
In the same manner as in Example 1 to (19), the characteristics were investigated and the performance was evaluated. The results are shown in Tables 2 and 4.
【0059】(実施例20)糖含有物として、トイレッ
トペーパー(主成分;セルロース)を分解酵素で処理し
たもの(トイレットペーパー49部にセルラーゼ20部
と水50部を加えて25℃で24時間処理したもの)を
用いた以外は実施例1と全く同様にして重合を行い、水
溶性重合体(20)を得た。得られた水溶性重合体(2
0)について実施例1と全く同様にして、特性を調べ、
性能評価を行った。結果を表2、4に示した。Example 20 Toilet paper (main component; cellulose) treated with a degrading enzyme as a sugar-containing substance (49 parts of toilet paper and 20 parts of cellulase and 50 parts of water were added thereto and treated at 25 ° C. for 24 hours. Polymerization was performed in the same manner as in Example 1 except that the water-soluble polymer (20) was obtained. The resulting water-soluble polymer (2
0), the characteristics were examined in exactly the same manner as in Example 1,
Performance evaluation was performed. The results are shown in Tables 2 and 4.
【0060】[0060]
【表1】 [Table 1]
【0061】[0061]
【表2】 [Table 2]
【0062】[0062]
【表3】 [Table 3]
【0063】[0063]
【表4】 [Table 4]
【0064】(比較例1〜3)実施例7において、アル
カリ条件下での前処理を行わず、使用する糖類の種類お
よび量、マレイン酸以外の水溶性エチレン性不飽和単量
体の量を表5に示した通りとした以外は実施例7と同様
にして、比較水溶性重合体(1)〜(3)を得た。得ら
れた比較水溶性重合体(1)〜(3)について実施例1
と全く同様にして、特性を調べ、性能評価を行った。結
果を表5、6に示した。(Comparative Examples 1 to 3) In Example 7, the type and amount of the saccharides used and the amount of the water-soluble ethylenically unsaturated monomer other than maleic acid were used without pretreatment under alkaline conditions. Comparative water-soluble polymers (1) to (3) were obtained in the same manner as in Example 7 except that the results shown in Table 5 were used. Example 1 of the obtained comparative water-soluble polymers (1) to (3)
The characteristics were examined and the performance was evaluated in exactly the same manner as in. The results are shown in Tables 5 and 6.
【0065】(比較例4、5)実施例1において、仕込
み時系内の中和度を表5に示した通りとした以外は実施
例1と同様にして、比較水溶性重合体(4)、(5)を
得た。得られた比較水溶性重合体(4)、(5)につい
て実施例1と全く同様にして、特性を調べ、性能評価を
行った。結果を表5、6に示した。Comparative Examples 4 and 5 Comparative water-soluble polymer (4) was prepared in the same manner as in Example 1 except that the neutralization degree in the system at the time of charging was as shown in Table 5. , (5) were obtained. With respect to the obtained comparative water-soluble polymers (4) and (5), the characteristics were examined and the performance was evaluated in exactly the same manner as in Example 1. The results are shown in Tables 5 and 6.
【0066】(比較例6)実施例1において、糖類とし
てショ糖(スクロース)を仕込まなかった以外は実施例
1と同様にして、比較水溶性重合体(6)を得た。得ら
れた比較水溶性重合体(6)について実施例1と全く同
様にして、特性を調べ、性能評価を行った。結果を表
5、6に示した。Comparative Example 6 A comparative water-soluble polymer (6) was obtained in the same manner as in Example 1 except that sucrose (sucrose) was not charged as the saccharide. About the obtained comparative water-soluble polymer (6), the characteristics were examined and the performance was evaluated in exactly the same manner as in Example 1. The results are shown in Tables 5 and 6.
【0067】[0067]
【表5】 [Table 5]
【0068】[0068]
【表6】 [Table 6]
【0069】表1〜4にみるように、実施例の水溶性重
合体は、生分解性が34%以上と非常に良好であり、か
つ、繊維処理剤、無機顔料分散剤、水処理剤、洗剤とし
ての各用途にも良好な性能を発揮した。これに対して、
比較例のものは、生分解性において著しく劣り繊維処理
剤、無機顔料分散剤、水処理剤、洗剤の各用途での性能
も劣るものであった。As shown in Tables 1 to 4, the water-soluble polymers of Examples had a very good biodegradability of 34% or more, and also had a fiber treatment agent, an inorganic pigment dispersant, a water treatment agent, It also showed good performance as a detergent. On the contrary,
The samples of Comparative Examples were remarkably inferior in biodegradability, and were inferior in performance in various applications such as fiber treatment agents, inorganic pigment dispersants, water treatment agents and detergents.
【0070】[0070]
【発明の効果】この発明の水溶性重合体は、キレート作
用、分散作用を有し、水への分散性が良く、かつ、生分
解性に優れている。この発明の製造方法は、そのような
水溶性重合体を効率良く安価に作ることができる。The water-soluble polymer of the present invention has a chelating action and a dispersing action, has good dispersibility in water and is excellent in biodegradability. The production method of the present invention can efficiently produce such a water-soluble polymer at a low cost.
【0071】この発明の水溶性重合体を洗剤に用いる
と、洗剤組成物の状態に関わらずこれに配合されてその
洗浄力を向上させることができ、微生物などの生物によ
り分解可能であり、河川湖沼などに排出されたときに富
栄養化を起こさず、安全なビルダーとして有用である。
この発明の水溶性重合体を、繊維処理剤、無機顔料分散
剤、水処理剤に使用すると、繊維処理剤の場合、精錬、
染色、漂白、ソーピングの各工程での繊維製品の品質向
上に有用であり、無機顔料分散剤の場合、無機顔料分散
スラリーの低粘度化と粘度安定性の向上に有用であり、
水処理剤の場合、スケール析出抑制に有用であり、か
つ、これらが環境中へ放出された時も生分解を受けて環
境への影響を最小限に止めるという利点を持つ。When the water-soluble polymer of the present invention is used in a detergent, it can be blended with the detergent composition regardless of the state of the detergent composition to improve its detergency, and it can be decomposed by organisms such as microorganisms. It is useful as a safe builder that does not cause eutrophication when discharged into lakes and marshes.
When the water-soluble polymer of the present invention is used as a fiber treatment agent, an inorganic pigment dispersant, or a water treatment agent, in the case of a fiber treatment agent, refining,
Dyeing, bleaching, useful for improving the quality of fiber products in each step of soaping, in the case of an inorganic pigment dispersant, useful for lowering the viscosity of the inorganic pigment dispersion slurry and improving the viscosity stability,
In the case of water treatment agents, they are useful for suppressing scale deposition and have the advantage that they are biodegradable even when they are released into the environment to minimize their impact on the environment.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI D06L 3/00 D06L 3/00 // C08L 101/16 C08L 101/16 (56)参考文献 特開 昭63−297409(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C08G 61/12 ZBP C08F 22/02 C02F 5/10 620 C11D 3/37 D06L 1/12 D06L 3/00 WPI/L(QUESTEL)─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI D06L 3/00 D06L 3/00 // C08L 101/16 C08L 101/16 (56) References JP-A-63-297409 (JP, A) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) C08G 61/12 ZBP C08F 22/02 C02F 5/10 620 C11D 3/37 D06L 1/12 D06L 3/00 WPI / L (QUESTEL)
Claims (7)
位を介して結合した構造を有し、 前記結合は、前記ビニル系重合体単位の主鎖末端の炭素
原子のうちの少なくとも1つが前記糖単位のメチロール
基の炭素原子に結合することで形成されたものであり、 前記ビニル系重合体単位は、マレイン酸および/または
その塩を95〜100重量%含む水溶性エチレン性不飽
和単量体(但し、マレイン酸および/またはその塩の含
有量が100重量%の場合は、マレイン酸およびその塩
の両方を含むものとする)からなるものであり、かつ全
酸基の40〜90モル%が中和されており、 前記糖単位は、単糖、オリゴ糖およびそれらの誘導体か
ら選ばれる少なくとも1つの糖からなるものである、 生分解性を有する水溶性重合体。1. A biodegradable vinyl polymer unit is a sugar unit.
Has a structure bonded via a position, and the bond is a carbon atom at the end of the main chain of the vinyl polymer unit.
Methylol in which at least one of the atoms is the sugar unit
It is formed by bonding to a carbon atom of a group, and the vinyl-based polymer unit comprises maleic acid and / or
Water-soluble ethylenic satiety containing 95-100% by weight of its salt
Sum monomers (provided that maleic acid and / or its salts are included)
If the content is 100% by weight, maleic acid and its salts
Both are included) and all
40 to 90 mol% of the acid groups are neutralized, and the sugar units are monosaccharides, oligosaccharides and their derivatives.
A water-soluble polymer having biodegradability, which comprises at least one sugar selected from the group consisting of:
〜100重量%含み全酸基の40〜90モル%が中和さ
れている水溶性エチレン性不飽和単量体成分と、単糖、
オリゴ糖およびそれらの誘導体から選ばれる少なくとも
1つの糖とを、重合触媒として過酸化水素を用いてラジ
カル共重合する、請求項1記載の生分解性を有する水溶
性重合体の製造方法。2. Maleic acid and / or its salt 95
A water-soluble ethylenically unsaturated monomer component containing 100 to 100% by weight and 40 to 90 mol% of all acid groups being neutralized, and a monosaccharide,
The method for producing a water-soluble polymer having biodegradability according to claim 1 , wherein radical copolymerization is carried out with at least one sugar selected from oligosaccharides and their derivatives using hydrogen peroxide as a polymerization catalyst.
物から選ばれる少なくとも1つをアルカリ性の水性媒体
中で加熱して得られた生成物である請求項2記載の製造
方法。3. The method according to claim 2, wherein the saccharide is a product obtained by heating at least one selected from a polysaccharide, a polysaccharide derivative and a saccharide-containing substance in an alkaline aqueous medium.
剤を含んでなる洗剤組成物。4. A detergent composition comprising the water-soluble polymer according to claim 1 and a surfactant.
記載の製造方法により得られた水溶性重合体および請求
項3記載の製造方法により得られた水溶性重合体から選
ばれる少なくとも1つと、染料、過酸化物および界面活
性剤から選ばれる少なくとも1つとを含んでなる繊維処
理剤。5. The water-soluble polymer according to claim 1,
At least one selected from the water-soluble polymers obtained by the production method according to claim 3 and the water-soluble polymer obtained by the production method according to claim 3, and at least one selected from a dye, a peroxide and a surfactant. A fiber treating agent comprising.
記載の製造方法により得られた水溶性重合体および請求
項3記載の製造方法により得られた水溶性重合体から選
ばれる少なくとも1つを含んでなる無機顔料分散剤。6. The water-soluble polymer according to claim 1, 2.
An inorganic pigment dispersant comprising at least one selected from the water-soluble polymer obtained by the production method according to claim 3 and the water-soluble polymer obtained by the production method according to claim 3.
記載の製造方法により得られた水溶性重合体および請求
項3記載の製造方法により得られた水溶性重合体から選
ばれる少なくとも1つを含んでなる水処理剤。7. The water-soluble polymer according to claim 1,
A water treatment agent comprising at least one selected from the water-soluble polymer obtained by the production method according to claim 3 and the water-soluble polymer obtained by the production method according to claim 3.
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