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JP7657045B2 - Water Treatment Chemicals - Google Patents
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JP7657045B2 - Water Treatment Chemicals - Google Patents

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Description

本発明は、水処理薬剤に関する。より詳しくは、シリカスケールなどのスケールの抑制に用いられる水処理薬剤に関する。 The present invention relates to a water treatment agent. More specifically, the present invention relates to a water treatment agent used to inhibit scale such as silica scale.

例えば、地熱発電や、工業用冷却水、ボイラ―水系、排水処理、海水の淡水処理化等において、炭酸カルシウムやシリカなどのスケールの発生が問題になる。 For example, the generation of calcium carbonate, silica, and other scales can be a problem in geothermal power generation, industrial cooling water, boiler water systems, wastewater treatment, and seawater desalination.

例えば特許文献1に記載の共重合体は、疎水粒子の分散性を向上させ、また、カルシウムイオンへの優れたキレート能を発揮するため、地熱発電装置の配管や装置内部に対して極めて良好なスケール抑制能を発揮することが可能となることから、地熱発電装置用スケール抑制剤として好適に用いることができることが開示されている。 For example, the copolymer described in Patent Document 1 improves the dispersibility of hydrophobic particles and also exhibits excellent chelating ability for calcium ions, making it possible to exhibit extremely good scale inhibition ability for the piping and inside of geothermal power generation equipment, and it is disclosed that it can be suitably used as a scale inhibitor for geothermal power generation equipment.

特開2016-64382号公報JP 2016-64382 A

上記のとおり各種スケール抑制剤が提案されているが、シリカスケールの抑制能をさらに向上させる要望があった。
よって、本発明は、従来よりシリカスケールの抑制能に優れることから、例えばシリカスケールの抑制剤として好適に使用することが可能な水処理薬剤を提供することを目的とする。
As mentioned above, various scale inhibitors have been proposed, but there has been a demand for further improvement in the silica scale inhibition ability.
Therefore, an object of the present invention is to provide a water treatment agent that has superior silica scale inhibition capability compared to conventional agents and can therefore be suitably used, for example, as an inhibitor of silica scale.

本発明者は、上記目的を達成する為に種々検討を行ない、本発明に想到した。
すなわち本開示の水処理薬剤は、(メタ)アクリル酸(塩)由来の構造単位と、スルホン酸(塩)基含有単量体由来の構造単位と、エーテル結合含有単量体由来の構造単位とを含む共重合体と、塩基性pH調整剤を含む、水処理薬剤である。
The present inventors have conducted various investigations to achieve the above object and have arrived at the present invention.
That is, the water treatment agent of the present disclosure is a water treatment agent that includes a copolymer including a structural unit derived from (meth)acrylic acid (salt), a structural unit derived from a sulfonic acid (salt) group-containing monomer, and a structural unit derived from an ether bond-containing monomer, and a basic pH adjuster.

本開示の水処理薬剤は、シリカ成分などの良好な抑制能を発現する。よって、本開示の水処理薬剤は、シリカスケールなどのスケール抑制に用いる水処理薬剤として好ましく使用することができる。 The water treatment agent disclosed herein exhibits good suppression capabilities for silica components and the like. Therefore, the water treatment agent disclosed herein can be preferably used as a water treatment agent for suppressing scale such as silica scale.

以下、本発明を詳細に説明する。
なお、以下において記載する本発明の個々の好ましい形態を2つ以上組み合わせたものもまた、本発明の好ましい形態である。
The present invention will be described in detail below.
In addition, a combination of two or more of the individual preferred embodiments of the present invention described below is also a preferred embodiment of the present invention.

[本開示の水処理薬剤]
本開示の水処理薬剤は、(メタ)アクリル酸(塩)由来の構造単位と、スルホン酸(塩)基含有単量体由来の構造単位と、エーテル結合含有単量体の構造単位とを含む共重合体と塩基性pH調整剤を含む。なお、上記共重合体を、本開示の共重合体と呼ぶことがある。
[Water treatment chemicals of the present disclosure]
The water treatment agent of the present disclosure includes a copolymer including a structural unit derived from (meth)acrylic acid (salt), a structural unit derived from a monomer containing a sulfonic acid (salt) group, and a structural unit of a monomer containing an ether bond, and a basic pH adjuster. The copolymer may be referred to as the copolymer of the present disclosure.

<(メタ)アクリル酸(塩)由来の構造単位>
本開示において、(メタ)アクリル酸とは、アクリル酸、メタクリル酸、およびそれらの塩をいう。
上記塩としては、特に制限はないが、アルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、遷移金属塩、アンモニウム塩などが例示される。
本開示において、(メタ)アクリル酸(塩)由来の構造単位とは、(メタ)アクリル酸(塩)の炭素炭素二重結合が炭素炭素単結合に置き換わった構造単位を表す。例えば、アクリル酸、CH=CH(COOH)、であれば、アクリル酸由来の構造単位は、-CH-CH(COOH)-、で表すことができる。(メタ)アクリル酸(塩)由来の構造単位は、例えば、(メタ)アクリル酸(塩)をラジカル重合することにより形成することができる。なお、(メタ)アクリル酸(塩)由来の構造単位は、(メタ)アクリル酸(塩)の炭素炭素二重結合が炭素炭素単結合に置き換わった構造と同じ構造であればよく、(メタ)アクリル酸(塩)が重合することにより形成された構造単位に限定されず、例えば重合後の後反応により形成された構造単位であってもよい。
本開示の共重合体における、(メタ)アクリル酸(塩)由来の構造単位の含有量は、本開示の共重合体を構成するすべての単量体に由来する構造単位100質量%に対し、15質量%以上、94質量%以下、好ましくは30質量%以上、89質量%以下、より好ましくは、50質量%以上、85質量%以下である。なお、上記(メタ)アクリル酸(塩)由来の構造単位の含有量は、(メタ)アクリル酸換算で算出する。(メタ)アクリル酸換算とは、(メタ)アクリル酸(塩)由来の構造単位が(メタ)アクリル酸塩由来の構造単位である場合でも、(メタ)アクリル酸として質量計算することをいう。上記範囲であることにより、本開示のスケール抑制剤のスケールの抑制能が向上する傾向にある。
<Structural Unit Derived from (Meth)acrylic Acid (Salt)>
In this disclosure, (meth)acrylic acid refers to acrylic acid, methacrylic acid, and salts thereof.
The above salt is not particularly limited, but examples thereof include alkali metal salts, alkaline earth metal salts, transition metal salts, and ammonium salts.
In the present disclosure, a structural unit derived from (meth)acrylic acid (salt) refers to a structural unit in which a carbon-carbon double bond of (meth)acrylic acid (salt) is replaced with a carbon-carbon single bond. For example, if acrylic acid is CH 2 ═CH(COOH), then the structural unit derived from acrylic acid can be represented as —CH 2 —CH(COOH)—. A structural unit derived from (meth)acrylic acid (salt) can be formed, for example, by radical polymerization of (meth)acrylic acid (salt). Note that the structural unit derived from (meth)acrylic acid (salt) is not limited to a structural unit formed by polymerization of (meth)acrylic acid (salt), as long as it has the same structure as the structure in which a carbon-carbon double bond of (meth)acrylic acid (salt) is replaced with a carbon-carbon single bond, and may be, for example, a structural unit formed by a post-reaction after polymerization.
The content of the structural unit derived from (meth)acrylic acid (salt) in the copolymer of the present disclosure is 15% by mass or more and 94% by mass or less, preferably 30% by mass or more and 89% by mass or less, more preferably 50% by mass or more and 85% by mass or less, based on 100% by mass of the structural units derived from all monomers constituting the copolymer of the present disclosure. The content of the structural unit derived from the (meth)acrylic acid (salt) is calculated in terms of (meth)acrylic acid. The term "in terms of (meth)acrylic acid" means that even if the structural unit derived from (meth)acrylic acid (salt) is a structural unit derived from a (meth)acrylic acid salt, the mass is calculated as (meth)acrylic acid. By being in the above range, the scale inhibition ability of the scale inhibitor of the present disclosure tends to be improved.

<スルホン酸(塩)基含有単量体由来の構造単位>
本開示において、スルホン酸(塩)基含有単量体とは、少なくとも1つの炭素炭素二重結合と、スルホン酸(塩)基とを含む化合物をいう。上記少なくとも1つの炭素炭素二重結合は、通常はラジカル重合性を有する。
上記塩としては、特に制限はないが、アルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、遷移金属塩、アンモニウム塩などが例示される。
本開示において、スルホン酸(塩)基含有単量体由来の構造単位とは、スルホン酸(塩)基含有単量体の少なくとも一つの炭素炭素二重結合が炭素炭素単結合に置き換わった構造単位を表す。なお、スルホン酸(塩)基含有単量体由来の構造単位は、スルホン酸(塩)基含有単量体の少なくとも1つの炭素炭素二重結合が炭素炭素単結合に置き換わった構造と同じ構造であればよく、スルホン酸(塩)基含有単量体が重合することにより形成された構造単位に限定されず、例えば重合後の後反応により形成された構造単位であってもよい。
本開示の共重合体における、スルホン酸(塩)基含有単量体由来の構造単位の含有量は、本開示の共重合体を構成するすべての単量体に由来する構造単位100質量%に対し、5質量%以上、55質量%以下、好ましくは8質量%以上、45質量%以下、より好ましくは、10質量%以上、30質量%以下である。なお、上記スルホン酸(塩)基含有単量体由来の構造単位の含有量は、ナトリウム塩換算で算出する。上記ナトリウム塩換算で算出するとは、スルホン酸(塩)基含有単量体由来の構造単位に含まれるスルホン酸(塩)基が例えば酸型のスルホン酸基である場合でも、スルホン酸基のナトリウム塩であるとして質量計算することをいう。上記範囲であることにより、本開示のスケール抑制剤のスケールの抑制能が向上する傾向にある。
<Structural Unit Derived from Sulfonic Acid (Salt) Group-Containing Monomer>
In the present disclosure, a sulfonic acid (salt) group-containing monomer refers to a compound that contains at least one carbon-carbon double bond and a sulfonic acid (salt) group. The at least one carbon-carbon double bond is usually radically polymerizable.
The above salt is not particularly limited, but examples thereof include alkali metal salts, alkaline earth metal salts, transition metal salts, and ammonium salts.
In the present disclosure, the structural unit derived from a sulfonic acid (salt) group-containing monomer refers to a structural unit in which at least one carbon-carbon double bond of a sulfonic acid (salt) group-containing monomer is replaced with a carbon-carbon single bond. Note that the structural unit derived from a sulfonic acid (salt) group-containing monomer may have the same structure as the structure in which at least one carbon-carbon double bond of a sulfonic acid (salt) group-containing monomer is replaced with a carbon-carbon single bond, and is not limited to a structural unit formed by polymerization of a sulfonic acid (salt) group-containing monomer, and may be, for example, a structural unit formed by a post-reaction after polymerization.
The content of the structural unit derived from the sulfonic acid (salt) group-containing monomer in the copolymer of the present disclosure is 5% by mass or more and 55% by mass or less, preferably 8% by mass or more and 45% by mass or less, more preferably 10% by mass or more and 30% by mass or less, based on 100% by mass of the structural units derived from all monomers constituting the copolymer of the present disclosure. The content of the structural unit derived from the sulfonic acid (salt) group-containing monomer is calculated in terms of sodium salt. The calculation in terms of sodium salt means that even if the sulfonic acid (salt) group contained in the structural unit derived from the sulfonic acid (salt) group-containing monomer is, for example, an acid-type sulfonic acid group, the mass is calculated as the sodium salt of the sulfonic acid group. By being in the above range, the scale inhibition ability of the scale inhibitor of the present disclosure tends to be improved.

スルホン酸(塩)基含有単量体としては、具体的には、ビニルスルホン酸及びその塩、スチレンスルホン酸及びその塩、(メタ)アリルスルホン酸及びその塩 、3-(メタ)アリルオキシ-2-ヒドロキシプロパンスルホン酸及びその塩、3-(メタ)アリルオキシ-1-ヒドロキシプロパンスルホン酸(以下、HAPSともいう)及びその塩、2-(メタ)アリルオキシエチレンスルホン酸及びその塩、2-アクリルアミド-2-メチルプロパンスルホン酸及びその塩等が挙げられる。本開示のスケール抑制剤のスケールの抑制能が向上する傾向にあることから、3-(メタ)アリルオキシ-2-ヒドロキシプロパンスルホン酸及びその塩であることが好ましく、より好ましくは、3-アリルオキシ-2-ヒドロキシプロパンスルホン酸及びそのナトリウム塩である。 Specific examples of sulfonic acid (salt) group-containing monomers include vinyl sulfonic acid and its salts, styrene sulfonic acid and its salts, (meth)allyl sulfonic acid and its salts, 3-(meth)allyloxy-2-hydroxypropanesulfonic acid and its salts, 3-(meth)allyloxy-1-hydroxypropanesulfonic acid (hereinafter also referred to as HAPS) and its salts, 2-(meth)allyloxyethylenesulfonic acid and its salts, 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid and its salts, etc. Since the scale inhibitor of the present disclosure tends to have improved scale inhibition ability, 3-(meth)allyloxy-2-hydroxypropanesulfonic acid and its salts are preferred, and 3-allyloxy-2-hydroxypropanesulfonic acid and its sodium salt are more preferred.

<エーテル結合含有単量体由来の構造単位>
本開示において、エーテル結合含有単量体とは、少なくとも1つの炭素炭素二重結合と、エーテル結合とを含む化合物をいう。ただし、スルホン酸(塩)基含有単量体は、エーテル結合を含む化合物であっても、エーテル結合含有単量体には含めない。上記少なくとも1つの炭素炭素二重結合は、通常はラジカル重合性を有する。
本開示において、エーテル結合含有単量由来の構造単位とは、エーテル結合含有単量の少なくとも一つの炭素炭素二重結合が炭素炭素単結合に置き換わった構造単位を表す。なお、エーテル結合含有単量由来の構造単位は、エーテル結合含有単量の少なくとも1つの炭素炭素二重結合が炭素炭素単結合に置き換わった構造と同じ構造であればよく、エーテル結合含有単量が重合することにより形成された構造単位に限定されず、例えば重合後の後反応により形成された構造単位であってもよい。
本開示の共重合体における、エーテル結合含有単量体由来の構造単位の含有量は、本開示の共重合体を構成するすべての単量体に由来する構造単位100質量%に対し、1質量%以上、30質量%以下、好ましくは3質量%以上、25質量%以下、より好ましくは、3質量%以上、20質量%以下、最も好ましくは、3質量%以上、15質量%以下である。なお、上記エーテル結合含有単量体由来の構造単位がカルボキシル基(塩)などの酸基を含む場合、その含有量は、酸換算で算出する。酸換算とは、単量体由来の構造単位が酸基の塩を含む場合でも、対応する酸として質量計算することをいう。後述するその他の単量体に由来する構造単位についても、同様に質量計算する。上記範囲であることにより、本開示のスケール抑制剤のスケールの抑制能が向上する傾向にある。
エーテル結合含有単量体としては、エチルビニルエーテル、ブチルビニルエーテル、ベンジルビニルエーテル等のビニルエーテル;エチルメタリルエーテル、ブチルメタリルエーテル、ベンジルメタリルエーテル等の(メタ)アリルエーテル;エチルイソプレニルエーテル、ブチルイソプレニルエーテル、ベンジルイソプレニルエーテル等のイソプレニルエーテルなどが例示されるが、スケールの分散性特に向上する傾向にあることから、下記一般式(1)で表される単量体が好ましい。
<Structural Unit Derived from Ether Bond-Containing Monomer>
In the present disclosure, the ether bond-containing monomer refers to a compound containing at least one carbon-carbon double bond and an ether bond. However, a sulfonic acid (salt) group-containing monomer is not included in the ether bond-containing monomer even if it is a compound containing an ether bond. The at least one carbon-carbon double bond is usually radically polymerizable.
In the present disclosure, the structural unit derived from an ether bond-containing monomer refers to a structural unit in which at least one carbon-carbon double bond of an ether bond-containing monomer is replaced with a carbon-carbon single bond. Note that the structural unit derived from an ether bond-containing monomer may have the same structure as the structure in which at least one carbon-carbon double bond of an ether bond-containing monomer is replaced with a carbon-carbon single bond, and is not limited to a structural unit formed by polymerization of an ether bond-containing monomer, and may be, for example, a structural unit formed by a post-reaction after polymerization.
The content of the structural unit derived from the ether bond-containing monomer in the copolymer of the present disclosure is 1% by mass or more and 30% by mass or less, preferably 3% by mass or more and 25% by mass or less, more preferably 3% by mass or more and 20% by mass or less, and most preferably 3% by mass or more and 15% by mass or less, based on 100% by mass of the structural units derived from all the monomers constituting the copolymer of the present disclosure. In addition, when the structural unit derived from the ether bond-containing monomer contains an acid group such as a carboxyl group (salt), the content is calculated in terms of acid. The acid conversion means that even when the structural unit derived from the monomer contains a salt of an acid group, the mass is calculated as the corresponding acid. The mass of the structural unit derived from the other monomers described later is also calculated in the same manner. By being in the above range, the scale inhibition ability of the scale inhibitor of the present disclosure tends to be improved.
Examples of ether bond-containing monomers include vinyl ethers such as ethyl vinyl ether, butyl vinyl ether, and benzyl vinyl ether; (meth)allyl ethers such as ethyl methallyl ether, butyl methallyl ether, and benzyl methallyl ether; and isoprenyl ethers such as ethyl isoprenyl ether, butyl isoprenyl ether, and benzyl isoprenyl ether. However, since there is a tendency in particular to improve the dispersibility of scale, a monomer represented by the following general formula (1) is preferred.

Figure 0007657045000001
(前記一般式(1)中、Rは、水素原子又はメチル基を表す。Rは、CH基、CHCH基又は直接結合を表す。Xは、水酸基、下記一般式(2)で表される基、又は、下記一般式(3)で表される基を表す。Yは、水酸基、下記一般式(2)で表される基、又は、下記一般式(3)で表される基を表す。但し、X、Yのいずれか一方は、水酸基を表し、他方は、下記一般式(2)で表される基、又は、下記一般式(3)で表される基を表す。)
Figure 0007657045000001
(In the general formula (1), R0 represents a hydrogen atom or a methyl group. R1 represents a CH2 group, a CH2CH2 group , or a direct bond. X represents a hydroxyl group, a group represented by the following general formula (2), or a group represented by the following general formula (3). Y represents a hydroxyl group, a group represented by the following general formula (2), or a group represented by the following general formula (3). However, one of X and Y represents a hydroxyl group, and the other represents a group represented by the following general formula (2) or a group represented by the following general formula (3).)

Figure 0007657045000002
(前記一般式(2)、(3)中、Rは、同一又は異なって、炭素数2~4のアルキレン基を表す。nは、オキシアルキレン基(-O-R-)の平均付加モル数であって、0~5の数を表す。R、R、Rは、それぞれ独立して炭素数1~20のアルキル基を表す。)
本開示のスケール抑制剤のスケールの抑制能が向上する傾向にあることから、R、R、Rは、炭素数が1~12であることがより好ましく、1~8であることがさらに好ましく、1~4であることが最も好ましい。なお、上記アルキル基は直鎖状、分岐状であってもよく、環状構造を含んでいてもよく、置換基を有していてもよい。置換基としては、アルコキシ基、アリール基、水酸基、カルボキシ基、アミノ基、複素環基などが例示される。置換基を有する場合は1つまたは2つ以上であってもよく、置換基を含めたアルキル基が上記炭素数であることが好ましい。
Figure 0007657045000002
(In the general formulas (2) and (3), R 2 may be the same or different and represents an alkylene group having 2 to 4 carbon atoms. n is the average number of moles of oxyalkylene groups (-O-R 2 -) added and represents a number from 0 to 5. R 3 , R 4 , and R 5 each independently represent an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms.)
Since the scale inhibitor of the present disclosure tends to have improved scale inhibition ability, R 3 , R 4 , and R 5 preferably have 1 to 12 carbon atoms, more preferably 1 to 8 carbon atoms, and most preferably 1 to 4 carbon atoms. The alkyl group may be linear or branched, may contain a cyclic structure, and may have a substituent. Examples of the substituent include an alkoxy group, an aryl group, a hydroxyl group, a carboxy group, an amino group, and a heterocyclic group. When the alkyl group has a substituent, the number of the substituents may be one or more, and it is preferable that the alkyl group including the substituent has the above carbon number.

<その他の単量体由来の構造単位>
本開示の共重合体は、所望に応じて、(メタ)アクリル酸(塩)由来の構造単位、スルホン酸(塩)基含有単量体由来の構造単位、およびエーテル結合含有単量体の構造単位以外の単量体に由来する構造単位(その他の単量体に由来する構造単位ともいう)を有していてもよい。
本開示において、その他の単量由来の構造単位とはその他の有単量の少なくとも一つの炭素炭素二重結合が炭素炭素単結合に置き換わった構造単位を表す。なお、その他の単量体由来の構造単位は、その他の単量体の少なくとも1つの炭素炭素二重結合が炭素炭素単結合に置き換わった構造と同じ構造であればよく、その他の単量体が重合することにより形成された構造単位に限定されず、例えば重合後の後反応により形成された構造単位であってもよい。
本開示の共重合体における、その他の単量体に由来する構造単位の含有量は、本開示の共重合体を構成するすべての単量体に由来する構造単位100質量%に対し、0質量%以上、15質量%以下、好ましくは0質量%以上、10質量%以下、より好ましくは、0質量%以上、5質量%以下である。
前記その他の単量体としては、マレイン酸、イタコン酸、及びこれらの塩等のカルボキシル基含有単量体;(メタ)アリルアルコール、イソプレノール等の不飽和アルコール及びこれらにアルキレンオキサイドを付加した単量体、アルコキシアルキレングリコールの(メタ)アクリル酸エステル等のポリアルキレングリコール鎖含有単量体;ビニルピリジン、ビニルイミダゾール等の複素環式芳香族炭化水素基を有するビニル芳香族系単量体;ジメチルアミノエチルアクリレート、ジメチルアミノエチルメタクリレート、ジメチルアミノプロピルアクリレート等のジアルキルアミノアルキル(メタ)アクリレート、ジメチルアミノエチルアクリルアミド、ジメチルアミノエチルメタクリルアミド、ジメチルアミノプロピルアクリルアミド等のジアルキルアミノアルキル(メタ)アクリルアミド、ジアリルアミン、ジアリルジメチルアミン等のジアリルアルキルアミン等のアリルアミン等のアミノ基含有単量体及びこれらの四級化物;N-ビニルピロリドン、N-ビニルホルムアミド、N-ビニルアセトアミド、N-ビニル-N-メチルホルムアミド、N-ビニル-N-メチルアセトアミド、N-ビニルオキサゾリドン等のN-ビニル単量体;(メタ)アクリルアミド、N,N-ジメチルアクリルアミド、N-イソプロピルアクリルアミド、t-ブチルアクリルアミド等のアミド系単量体;(メタ)アリルアルコール、イソプレノール等の水酸基含有単量体;ブチル(メタ)アクリレート、2-エチルヘキシル(メタ)アクリレート、ドデシル(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリル酸アルキルエステル系単量体;2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、4-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシヘキシル(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリル酸ヒドロキシアルキル系単量体;スチレン、インデン、ビニルアニリン等のビニルアリール単量体;イソブチレン、酢酸ビニル等が挙げられる。
<Structural units derived from other monomers>
The copolymer of the present disclosure may, if desired, have structural units derived from monomers other than (meth)acrylic acid (salt), structural units derived from sulfonic acid (salt) group-containing monomers, and structural units derived from ether bond-containing monomers (also referred to as structural units derived from other monomers).
In the present disclosure, the structural unit derived from another monomer refers to a structural unit in which at least one carbon-carbon double bond of another monomer is replaced with a carbon-carbon single bond. Note that the structural unit derived from another monomer may have the same structure as the structure in which at least one carbon-carbon double bond of the other monomer is replaced with a carbon-carbon single bond, and is not limited to a structural unit formed by polymerization of the other monomer, and may be, for example, a structural unit formed by a post-reaction after polymerization.
In the copolymer of the present disclosure, the content of structural units derived from other monomers is 0% by mass or more and 15% by mass or less, preferably 0% by mass or more and 10% by mass or less, and more preferably 0% by mass or more and 5% by mass or less, relative to 100% by mass of structural units derived from all monomers constituting the copolymer of the present disclosure.
Examples of the other monomers include carboxyl group-containing monomers such as maleic acid, itaconic acid, and salts thereof; unsaturated alcohols such as (meth)allyl alcohol and isoprenol, and monomers obtained by adding alkylene oxides thereto; polyalkylene glycol chain-containing monomers such as (meth)acrylic acid esters of alkoxyalkylene glycols; vinyl aromatic monomers having heterocyclic aromatic hydrocarbon groups such as vinylpyridine and vinylimidazole; amino group-containing monomers such as dialkylaminoalkyl (meth)acrylates such as dimethylaminoethyl acrylate, dimethylaminoethyl methacrylate, and dimethylaminopropyl acrylate; dialkylaminoalkyl (meth)acrylamides such as dimethylaminoethyl acrylamide, dimethylaminoethyl methacrylamide, and dimethylaminopropyl acrylamide; allylamines such as diallyl alkylamines such as diallyl amine and diallyl dimethylamine; and quaternized products thereof; N-vinylpyrrolidone, N amide monomers such as (meth)acrylamide, N,N-dimethylacrylamide, N-isopropylacrylamide, t-butylacrylamide; hydroxyl group-containing monomers such as (meth)allyl alcohol, isoprenol; (meth)acrylic acid alkyl ester monomers such as butyl (meth)acrylate, 2-ethylhexyl (meth)acrylate, dodecyl (meth)acrylate; (meth)acrylic acid hydroxyalkyl monomers such as 2-hydroxyethyl (meth)acrylate, 2-hydroxypropyl (meth)acrylate, 2-hydroxybutyl (meth)acrylate, 4-hydroxybutyl (meth)acrylate, 2-hydroxyhexyl (meth)acrylate; vinyl aryl monomers such as styrene, indene, vinyl aniline; isobutylene, vinyl acetate, etc.

<本開示の共重体の物性等>
本開示の共重合体は、重量平均分子量(Mw)が3000以上、200000以下であることが好ましく、5000以上、100000以下であることがより好ましく、7000以上、60000以下であることがさらに好ましく、8000以上、60000以下が特に好ましく、10000以上、60000以下であることがさらに好ましく、10000以上、45000以下が最も好ましい。上記範囲であることにより、本開示のスケール抑制剤のスケール抑制能がより向上する傾向にある。
本開示の共重合体は、(メタ)アクリル酸(塩)由来の構造単位、スルホン酸(塩)基含有単量体由来の構造単位、およびエーテル結合含有単量体の構造単位をそれぞれ1種または2種以上含み、必要に応じてその他の単量体に由来する構造単位を1種または2種以上含む。本開示の共重合体は、主鎖末端等に水酸基、スルホン酸(塩)基、次亜リン酸(塩)基等の重合開始剤や連鎖移動剤に由来する構造単位を含んでいてもよい。
本開示の共重合体は、カルボン酸(塩)基やスルホン酸(塩)基などの酸基を含むが、本開示の共重合体の酸基は中和されていても良い。なお、上記中和率は、例えば通常の酸塩基滴定などにより算出することができる。
<Physical properties of copolymers of the present disclosure>
The copolymer of the present disclosure preferably has a weight average molecular weight (Mw) of 3000 or more and 200000 or less, more preferably 5000 or more and 100000 or less, even more preferably 7000 or more and 60000 or less, particularly preferably 8000 or more and 60000 or less, even more preferably 10000 or more and 60000 or less, and most preferably 10000 or more and 45000 or less. By being in the above range, the scale inhibitory ability of the scale inhibitor of the present disclosure tends to be further improved.
The copolymer of the present disclosure contains one or more structural units derived from (meth)acrylic acid (salt), one or more structural units derived from a monomer containing a sulfonic acid (salt), and one or more structural units derived from an ether bond-containing monomer, and may contain one or more structural units derived from other monomers as necessary. The copolymer of the present disclosure may contain structural units derived from a polymerization initiator or a chain transfer agent, such as a hydroxyl group, a sulfonic acid (salt) group, or a hypophosphorous acid (salt) group, at the main chain end or the like.
The copolymer of the present disclosure contains an acid group such as a carboxylic acid (salt) group or a sulfonic acid (salt) group, but the acid group of the copolymer of the present disclosure may be neutralized. The neutralization rate can be calculated, for example, by conventional acid-base titration.

<本開示の共重合体の製造方法>
本開示の共重合体の製造方法は、特に制限されないが、通常は(メタ)アクリル酸(塩)、スルホン酸(塩)基含有単量体、およびエーテル結合含有単量体、必要に応じてその他の単量体に由来する構造単位を重合することにより製造することが好ましい。
本開示の共重合体を製造工程において、通常は重合開始剤を使用する。本開示の共重合体の製造工程において、重合溶媒や連鎖移動剤を使用することが好ましい。連鎖移動剤としては、過酸化水素、次亜リン酸ナトリウム等の次亜リン酸(塩)、亜硫酸水素ナトリウム等の亜硫酸水素(塩)、メルカプト化合物等が例示される。
<Method for producing the copolymer of the present disclosure>
The method for producing the copolymer of the present disclosure is not particularly limited, but it is usually preferable to produce the copolymer by polymerizing structural units derived from (meth)acrylic acid (salt), a sulfonic acid (salt) group-containing monomer, and an ether bond-containing monomer, and, as necessary, other monomers.
In the process of producing the copolymer of the present disclosure, a polymerization initiator is usually used. In the process of producing the copolymer of the present disclosure, it is preferable to use a polymerization solvent and a chain transfer agent. Examples of the chain transfer agent include hydrogen peroxide, hypophosphorous acid (salt) such as sodium hypophosphite, hydrogen sulfite (salt) such as sodium hydrogen sulfite, and mercapto compounds.

[本開示のpH調整剤]
本開示のpH調整剤は、水処理薬剤を構成する成分であり、薬剤のpHを適正にする役割がある。薬剤のpHを適正することでシリカスケールなどのスケール抑制に効果があり、さらには実使用条件での用水のpHを適正な範囲に調整することで腐食を防止する効果もある。スケール防止、配管等の腐食防止という観点から本開示のpH調整剤は塩基性であることが好ましく、塩基性を示す化学物質を任意に使用できる。塩基性を示す化学物質は例えば無機物質であればアルカリ金属、アルカリ土類金属の水酸化物が挙げられ、有機化合物であればアンモニウム塩、アミン塩などが挙げられる。中でも入手の容易性や価格の理由から無機物質が好ましく、例えば水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウムなどが好ましく、価格の理由から特に水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどの強塩基性を示す物質が好ましく、特に水酸化ナトリウムが好ましい。
[pH adjuster of the present disclosure]
The pH adjuster of the present disclosure is a component constituting a water treatment agent, and has a role of adjusting the pH of the agent to an appropriate value. By adjusting the pH of the agent to an appropriate value, it is effective in suppressing scale such as silica scale, and further, by adjusting the pH of the water under actual use conditions to an appropriate range, it is also effective in preventing corrosion. From the viewpoint of preventing scale and corrosion of piping, etc., the pH adjuster of the present disclosure is preferably basic, and any chemical substance exhibiting basicity can be used. Examples of chemical substances exhibiting basicity include inorganic substances such as hydroxides of alkali metals and alkaline earth metals, and organic compounds such as ammonium salts and amine salts. Among them, inorganic substances are preferred for reasons of ease of availability and price, and for example, sodium hydroxide, potassium hydroxide, calcium hydroxide, etc. are preferred, and for reasons of price, substances exhibiting strong basicity such as sodium hydroxide and potassium hydroxide are particularly preferred, and sodium hydroxide is particularly preferred.

[本開示の水処理薬剤]
本開示の水処理薬剤は、本開示の共重合体と本開示の塩基性pH調整剤を必須に含む。本開示の水処理薬剤における本開示の共重合体の含有量は、1質量%以上90質量%以下であることが好ましく、1質量%以上70質量%以下であることがより好ましく、1質量%以上60質量%以下が最も好ましい。本開示の水処理薬剤は、水などの溶媒や、その他のスケール抑制剤、防腐剤などを含んでいてもよい。
本開示の水処理薬剤は、防食性とスケール抑制能向上の理由から、水を含む場合は、pHが8.0以上であることが好ましい。上記範囲であることにより、配管の防食性が向上し、用水中に溶出する金属イオン成分が減少するため、本開示の水処理薬剤のスケール抑制能がより向上する傾向にある。
[Water treatment chemicals of the present disclosure]
The water treatment agent of the present disclosure essentially contains the copolymer of the present disclosure and the basic pH adjuster of the present disclosure. The content of the copolymer of the present disclosure in the water treatment agent of the present disclosure is preferably 1% by mass or more and 90% by mass or less, more preferably 1% by mass or more and 70% by mass or less, and most preferably 1% by mass or more and 60% by mass or less. The water treatment agent of the present disclosure may contain a solvent such as water, other scale inhibitors, preservatives, etc.
In order to improve anticorrosive properties and scale inhibition ability, the water treatment agent of the present disclosure preferably has a pH of 8.0 or more when it contains water. By being in the above range, the anticorrosive properties of the piping are improved and the amount of metal ion components eluted in the water is reduced, so that the scale inhibition ability of the water treatment agent of the present disclosure tends to be further improved.

[本開示の水処理方法]
本開示の水処理方法は、本開示の共重合体と本開示のpH調整剤を併用する水処理方法であることが好ましい。本開示の共重合体と本開示のpH調整剤は同時に添加しても良く、別々に添加しても良い。本開示の共重合体とpH調整剤の合計100質量%に対して、本開示の共重合体は20質量%以上が好ましく、25質量%以上がより好ましく、30質量%以上が特に好ましい。又一方95質量%以下が好ましく、90質量%以下がより好ましく、80質量%以下がさらに好ましい。この割合で添加することで、本開示の水処理においてスケール抑制能が向上する傾向にある。
[Water treatment method of the present disclosure]
The water treatment method of the present disclosure is preferably a water treatment method using the copolymer of the present disclosure and the pH adjuster of the present disclosure in combination. The copolymer of the present disclosure and the pH adjuster of the present disclosure may be added simultaneously or separately. The copolymer of the present disclosure is preferably 20% by mass or more, more preferably 25% by mass or more, and particularly preferably 30% by mass or more, based on a total of 100% by mass of the copolymer of the present disclosure and the pH adjuster. On the other hand, 95% by mass or less is preferable, 90% by mass or less is more preferable, and 80% by mass or less is even more preferable. By adding at this ratio, the scale inhibition ability tends to be improved in the water treatment of the present disclosure.

[本開示の水処理薬剤の用途]
本開示の水処理薬剤は、水系用途において高い性能を発揮でき、地熱発電プロセス、油井やガス井のプロセス、正浸透膜もしくは逆浸透膜を用いた海水淡水化プロセスもしくは廃液濃縮プロセス、ボイラー水循環系、冷却水の循環系などに用いるスケール抑制剤として好ましく適用できる。
[Use of water treatment chemicals of the present disclosure]
The water treatment chemicals disclosed herein can exhibit high performance in aqueous applications, and can be preferably used as scale inhibitors in geothermal power generation processes, oil well and gas well processes, seawater desalination processes or waste liquid concentration processes using forward osmosis or reverse osmosis membranes, boiler water circulation systems, cooling water circulation systems, and the like.

本開示の水処理薬剤は、例えばシリカスケールや炭酸カルシウムのスケール抑制剤として好ましく適用できる。
本開示の水処理薬剤はスケール防止処理用途の対象である上記各種用水に対して含有する重合体換算で0.01ppm以上、20%以下、好ましくは0.01ppm以上10%以下であるように調整されることが好ましい。
The water treatment agent of the present disclosure can be preferably used as a scale inhibitor for silica scale or calcium carbonate, for example.
The water treatment chemicals of the present disclosure are preferably adjusted so that the polymer content is 0.01 ppm or more and 20% or less, preferably 0.01 ppm or more and 10% or less, in terms of polymer, relative to the various types of water that are the target of scale prevention treatment applications.

以下に実施例を掲げて本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。なお、特に断りのない限り、「部」は「質量部」を、「%」は「質量%」を意味するものとする。
<重量平均分子量の測定条件(GPC)>
装置:東ソー株式会社製HLC8320
カラム:株式会社昭和電工製 SHODEX Asahipak GF-310-HQ、
GF-710-HQ、GF-1G-7B
カラム温度:40℃
流速:0.5ml/min
検量線:American Polymer Standards Corporation製 Polyacrylic acid standard
溶離液:0.1N酢酸ナトリウム
The present invention will be described in more detail below with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples. In addition, unless otherwise specified, "parts" means "parts by mass" and "%" means "% by mass".
<Conditions for measuring weight average molecular weight (GPC)>
Equipment: Tosoh Corporation HLC8320
Column: SHODEX Asahipak GF-310-HQ manufactured by Showa Denko Corporation;
GF-710-HQ, GF-1G-7B
Column temperature: 40°C
Flow rate: 0.5ml/min
Calibration curve: Polyacrylic acid standard manufactured by American Polymer Standards Corporation
Eluent: 0.1N sodium acetate

<単量体(1)の合成>
還流冷却器、攪拌機(パドル翼)を備えた容量500mLのガラス製4つ口フラスコに、
n-ブチルアルコール370.0gと、ペレット状の水酸化ナトリウム4.27gを仕込
み、攪拌しながら60℃まで昇温した。次に、アリルグリシジルエーテル(以下、「AG
E」とも称する。)57.0gを30分かけて添加し、その後、5時間反応させた。この
溶液を1,000mlのナスフラスコへ移し、ロータリーエバポレーターで脱溶媒した。
ここに、20質量%塩化ナトリウム水溶液200.0gを加え、この水溶液を500ml
の分液ロートへ移し、よく振り混ぜた後、分層するまで静置し、下層を取り除いた。残っ
た上層を300mlのナスフラスコへ移し、ロータリーエバポレーターで脱溶媒した。析
出してきた塩を濾過により取り除き、単量体(1)を得た。
<Synthesis of Monomer (1)>
In a 500 mL glass four-neck flask equipped with a reflux condenser and a stirrer (paddle blade),
370.0 g of n-butyl alcohol and 4.27 g of sodium hydroxide pellets were added, and the temperature was raised to 60° C. while stirring. Next, allyl glycidyl ether (hereinafter, “AG”) was added.
57.0 g of 1,2-dichlorophenyl ether (also referred to as "E") was added over 30 minutes, and the mixture was allowed to react for 5 hours. The solution was transferred to a 1,000 ml eggplant flask, and the solvent was removed using a rotary evaporator.
To this was added 200.0 g of a 20% by weight aqueous solution of sodium chloride, and this aqueous solution was diluted to 500 ml.
The mixture was transferred to a separating funnel, shaken thoroughly, and then left to stand until the layers were separated, and the lower layer was removed. The remaining upper layer was transferred to a 300 ml eggplant flask, and the solvent was removed using a rotary evaporator. The precipitated salt was removed by filtration to obtain monomer (1).

<合成例1>
還流冷却器、攪拌機(パドル翼)を備えた容量2000mLのガラス製セパラブルフラスコに、純水184.1g、及びモール塩0.0252gを仕込み、攪拌しながら、85℃まで昇温して重合反応系とした。次に、攪拌下、85℃に保持された重合反応系中に、80%アクリル酸水溶液(以下、「80%AA」とも称する。)400.0g、40%3-(メタ)アリルオキシ-1-ヒドロキシプロパンスルホン酸水溶液(以下、「40%HAPS」とも称する。)166.9g、単量体(1)20.0g、15%過硫酸ナトリウム水溶液(以下、「15%NaPS」とも称する。)102.4g、及び、35%亜硫酸水素ナトリウム水溶液(以下、「35%SBS」とも称する。)22.2gを、それぞれ別々のノズルより滴下した。各溶液の滴下時間は、80%AAについては180分間、40%HAPSについては120分間、単量体(1)については150分間、15%NaPSについては200分間、35%SBSについては175分間とした。また、各溶液の滴下速度は一定とし、各溶液の滴下は連続的に行った。80%AAの滴下終了後、更に30分間、上記反応溶液を85℃に保持(熟成)して重合を終了した。重合終了後、重合反応液を攪拌、放冷しながら、48%水酸化ナトリウム水溶液(要薬品株式会社製)298.2gを徐々に滴下し、重合反応液を中和した。このようにして、本発明の重合体(1)を含む固形分濃度41.7%の重合体水溶液(1)を得た。重合体(1)の重量平均分子量は31,000であった。
<Synthesis Example 1>
A 2000 mL glass separable flask equipped with a reflux condenser and a stirrer (paddle blade) was charged with 184.1 g of pure water and 0.0252 g of Mohr's salt, and the temperature was raised to 85° C. while stirring to prepare a polymerization reaction system. Next, 400.0 g of an 80% aqueous acrylic acid solution (hereinafter also referred to as "80% AA"), 166.9 g of a 40% aqueous 3-(meth)allyloxy-1-hydroxypropanesulfonic acid solution (hereinafter also referred to as "40% HAPS"), 20.0 g of monomer (1), 102.4 g of a 15% aqueous sodium persulfate solution (hereinafter also referred to as "15% NaPS"), and 22.2 g of a 35% aqueous sodium hydrogensulfite solution (hereinafter also referred to as "35% SBS") were each dropped from separate nozzles into the polymerization reaction system maintained at 85° C. under stirring. The drop time of each solution was 180 minutes for 80% AA, 120 minutes for 40% HAPS, 150 minutes for monomer (1), 200 minutes for 15% NaPS, and 175 minutes for 35% SBS. The drop speed of each solution was constant, and each solution was continuously dropped. After the drop of 80% AA was completed, the reaction solution was kept at 85°C (aged) for another 30 minutes to complete the polymerization. After the polymerization was completed, 298.2 g of 48% aqueous sodium hydroxide solution (manufactured by Kaname Yakuhin Co., Ltd.) was gradually dropped while stirring and cooling the polymerization reaction solution to neutralize the polymerization reaction solution. In this way, a polymer aqueous solution (1) containing the polymer (1) of the present invention and having a solid content concentration of 41.7% was obtained. The weight average molecular weight of the polymer (1) was 31,000.

<合成例2>
還流冷却器、攪拌機(パドル翼)を備えた容量5,000mLのガラス製セパラブルフラスコに、純水600.1g及びモール塩0.064gを仕込み、攪拌しながら85℃まで昇温して重合反応系とした。次に、攪拌下、85℃に保持された重合反応系中に、80%AA1070.0g、40%HAPS446.5g、単量体(1)53.5g、15%NaPS287.4g、及び、35%SBS37.1gを、それぞれ別々のノズルより滴下した。各溶液の滴下時間は、80%AAについては180分間、40%HAPSについては120分間、単量体(1)については120分間、15%NaPSについては210分間、35%SBSについては170分間とした。また、各溶液の滴下速度は一定とし、各溶液の滴下は連続的に行った。15%NaPSの滴下終了後、更に20分間、前記反応溶液を85℃に保持(熟成)して重合を終了した。重合終了後、重合反応液を攪拌、放冷しながら、48%水酸化ナトリウム水溶液(要薬品株式会社製)29.4gを徐々に滴下し、重合反応液を中和した。
このようにして、固形分濃度46.7%の本発明の重合体(2)を得た。重合体(2)の重量平均分子量は36,600であった。
<Synthesis Example 2>
In a 5,000 mL capacity glass separable flask equipped with a reflux condenser and a stirrer (paddle blade), 600.1 g of pure water and 0.064 g of Mohr's salt were charged, and the temperature was raised to 85° C. while stirring to prepare a polymerization reaction system. Next, 1070.0 g of 80% AA, 446.5 g of 40% HAPS, 53.5 g of monomer (1), 287.4 g of 15% NaPS, and 37.1 g of 35% SBS were dropped from separate nozzles into the polymerization reaction system maintained at 85° C. under stirring. The drop times of each solution were 180 minutes for 80% AA, 120 minutes for 40% HAPS, 120 minutes for monomer (1), 210 minutes for 15% NaPS, and 170 minutes for 35% SBS. The drop speed of each solution was constant, and each solution was continuously dropped. After the dropwise addition of 15% NaPS was completed, the reaction solution was maintained (aged) at 85° C. for an additional 20 minutes to complete the polymerization. After the polymerization was completed, 29.4 g of a 48% aqueous sodium hydroxide solution (manufactured by Kaname Yakuhin Co., Ltd.) was gradually added dropwise to the polymerization reaction solution while stirring and allowing it to cool, to neutralize the polymerization reaction solution.
In this way, polymer (2) of the present invention having a solid content of 46.7% was obtained. The weight average molecular weight of polymer (2) was 36,600.

<シリカスケール抑制率評価試験>
珪酸ナトリウム水溶液:メタケイ酸ナトリウム9水和物(Aldrich社製)129gにイオン交換水を加えて合計150gとなるように調整する。
硫酸マグネシウム水溶液:硫酸マグネシウム7水和物(和光薬品株式会社製)8.115gにイオン交換水を加えて合計1000gとなるように調整する。
水処理薬剤:48%水酸化ナトリウム水溶液(要薬品株式会社製)をイオン交換水で希釈し、10%水酸化ナトリウム水溶液を作成した。合成例で得られた重合体水溶液に,実施例に記載のとおり10%水酸化ナトリウム水溶液、イオン交換水を加え作成した。
重合体濃度が1000ppmになるようにイオン交換水で希釈した上記水処理薬剤2.3g、脱イオン水32.4g、上記珪酸Na水溶液2.8g、硫酸Mg水溶液2.5gを混合し、70℃のオーブンにいれ48h放置後、0.45μm目開きのフィルターを使用して、試験液を吸引ろ過し、得られたろ液をICP(発光分光分析法)にて、試験後Si濃度をSiO換算で測定した。
シリカスケール抑制率(%)=試験後SiO(ppm)/試験前SiO濃度(ppm)×100
シリカスケール抑制率は以下の基準で判定した。
<抑制率評価基準>
46%以上:○
46%未満:×
<Silica scale inhibition rate evaluation test>
Sodium silicate aqueous solution: 129 g of sodium metasilicate nonahydrate (manufactured by Aldrich) is mixed with ion-exchanged water to make a total of 150 g.
Magnesium sulfate aqueous solution: 8.115 g of magnesium sulfate heptahydrate (manufactured by Wako Pharmaceuticals Co., Ltd.) is mixed with ion-exchanged water to make a total of 1000 g.
Water treatment chemical: 48% sodium hydroxide aqueous solution (Kaname Chemical Co., Ltd.) was diluted with ion-exchanged water to prepare a 10% sodium hydroxide aqueous solution. A 10% sodium hydroxide aqueous solution and ion-exchanged water were added to the polymer aqueous solution obtained in the synthesis example as described in the examples to prepare a 10% sodium hydroxide aqueous solution.
2.3 g of the above water treatment agent diluted with ion-exchanged water to a polymer concentration of 1000 ppm, 32.4 g of deionized water, 2.8 g of the above sodium silicate aqueous solution, and 2.5 g of magnesium sulfate aqueous solution were mixed, placed in an oven at 70° C. and left for 48 hours, and then the test liquid was suction-filtered using a filter with 0.45 μm openings, and the Si concentration of the obtained filtrate after the test was measured in terms of SiO2 using ICP (optical emission spectroscopy).
Silica scale inhibition rate (%) = SiO 2 after test (ppm) / SiO 2 concentration before test (ppm) × 100
The silica scale inhibition rate was judged according to the following criteria.
<Inhibition rate evaluation criteria>
46% or more: ○
Less than 46%: ×

<実施例1>
合成例1で得られた重合体(1)5.25gにpH調整剤として10%水酸化ナトリウム(要化学株式会社製)水溶液3.12g、イオン交換水44gを添加し、pH9.0の水処理薬剤を得た。さらにこの水処理薬剤を重合体濃度が1000ppmになるようにイオン交換水で希釈し、重合体含有水溶液を得た。
上記シリカスケール抑制率評価試験を行ったところ48h放置後の試験液のpHは11.2であった。
Example 1
To 5.25 g of the polymer (1) obtained in Synthesis Example 1, 3.12 g of a 10% aqueous solution of sodium hydroxide (manufactured by Kaname Chemical Co., Ltd.) as a pH adjuster and 44 g of ion-exchanged water were added to obtain a water treatment agent with a pH of 9.0. This water treatment agent was further diluted with ion-exchanged water so that the polymer concentration became 1000 ppm, and a polymer-containing aqueous solution was obtained.
When the silica scale inhibition rate evaluation test was carried out, the pH of the test liquid after being left for 48 hours was 11.2.

<実施例2>
合成例2で得られた重合体(2)3.8gにpH調整剤として10%水酸化ナトリウム水溶液7.9g、イオン交換水27gを添加し、pH9.2の水処理薬剤を得た。
実施例1と同様にシリカスケール抑制率評価試験を実施した。試験後の溶液pHは11.2であった。
Example 2
To 3.8 g of the polymer (2) obtained in Synthesis Example 2, 7.9 g of a 10% aqueous sodium hydroxide solution as a pH adjuster and 27 g of ion-exchanged water were added to obtain a water treatment agent with a pH of 9.2.
A silica scale inhibition rate evaluation test was carried out in the same manner as in Example 1. The solution pH after the test was 11.2.

<比較例1>
合成例1で得られた重合体(1)5.2gにイオン交換水56.9gを加え、pH5.5の水処理薬剤を得た。実施例1と同様にシリカスケール抑制率評価試験を実施した。試験後の溶液pHは11.1であった。

結果を表1に記載した。
<Comparative Example 1>
56.9 g of ion-exchanged water was added to 5.2 g of the polymer (1) obtained in Synthesis Example 1 to obtain a water treatment agent having a pH of 5.5. A silica scale inhibition rate evaluation test was carried out in the same manner as in Example 1. The pH of the solution after the test was 11.1.

The results are shown in Table 1.

Figure 0007657045000003
表1中、「組成」は、アクリル酸(塩)に由来する構造単位/3-アリルオキシ-2-ヒドロキシプロパンスルホン酸ナトリウム(HAPS)に由来する構造単位/単量体(1)に由来する構造単位」を表す。
表1の結果から、本開示の水処理薬剤は、シリカスケール抑制能に優れることがわかった。
Figure 0007657045000003
In Table 1, "composition" represents "structural units derived from acrylic acid (salt)/structural units derived from sodium 3-allyloxy-2-hydroxypropanesulfonate (HAPS)/structural units derived from monomer (1)."
The results in Table 1 show that the water treatment agent of the present disclosure has excellent silica scale inhibition ability.

Claims (6)

(メタ)アクリル酸(塩)由来の構造単位と、スルホン酸(塩)基含有単量体由来の構造単位と、エーテル結合含有単量体由来の構造単位とを含む共重合体と、塩基性PH調整剤とを含み、pHが8以上であり、
該エーテル結合含有単量体由来の構造単位が、下記一般式(1)で表される単量体由来する構造単位である、水処理薬剤。
Figure 0007657045000004
(前記一般式(1)中、Rは、水素原子又はメチル基を表す。Rは、CH基、CHCH基又は直接結合を表す。Xは、水酸基、下記一般式(2)で表される基、又は、下記一般式(3)で表される基を表す。Yは、水酸基、下記一般式(2)で表される基、又は、下記一般式(3)で表される基を表す。但し、X、Yのいずれか一方は、水酸基を表し、他方は、下記一般式(2)で表される基、又は、下記一般式(3)で表される基を表す。)
Figure 0007657045000005
(前記一般式(2)、(3)中、Rは、同一又は異なって、炭素数2~4のアルキレン基を表す。nは、オキシアルキレン基(-O-R-)の平均付加モル数であって、0表す。R、R、Rは、それぞれ独立して炭素数1~20のアルキル基を表す。)
A copolymer including a structural unit derived from (meth)acrylic acid (salt), a structural unit derived from a sulfonic acid (salt) group-containing monomer, and a structural unit derived from an ether bond-containing monomer, and a basic pH adjuster, the pH being 8 or higher;
The water treatment agent, wherein the structural unit derived from the ether bond-containing monomer is a structural unit derived from a monomer represented by the following general formula (1):
Figure 0007657045000004
(In the general formula (1), R0 represents a hydrogen atom or a methyl group. R1 represents a CH2 group, a CH2CH2 group , or a direct bond. X represents a hydroxyl group, a group represented by the following general formula (2), or a group represented by the following general formula (3). Y represents a hydroxyl group, a group represented by the following general formula (2), or a group represented by the following general formula (3). However, one of X and Y represents a hydroxyl group, and the other represents a group represented by the following general formula (2) or a group represented by the following general formula (3).)
Figure 0007657045000005
(In the general formulas (2) and (3), R 2 may be the same or different and represents an alkylene group having 2 to 4 carbon atoms. n is the average number of moles of oxyalkylene groups (-O-R 2 -) added and represents 0. R 3 , R 4 , and R 5 each independently represent an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms.)
前記共重合体における、エーテル結合含有単量体由来の構造単位の含有量が、該共重合体を構成するすべての単量体に由来する構造単位100質量%に対し、1質量%以上、30質量%以下である、請求項1に記載の水処理薬剤。 The water treatment agent according to claim 1, wherein the content of structural units derived from ether bond-containing monomers in the copolymer is 1% by mass or more and 30% by mass or less, based on 100% by mass of structural units derived from all monomers constituting the copolymer. 前記共重合体における、スルホン酸(塩)基含有単量体由来の構造単位の含有量が、該共重合体を構成するすべての単量体に由来する構造単位100質量%に対し、5質量%以上、55質量%以下である、請求項1又は2に記載の水処理薬剤。 The water treatment agent according to claim 1 or 2, wherein the content of structural units derived from sulfonic acid (salt) group-containing monomers in the copolymer is 5% by mass or more and 55% by mass or less, based on 100% by mass of structural units derived from all monomers constituting the copolymer. 前記共重合体の重量平均分子量が、3000以上、200000以下である、請求項1~3のいずれか1項に記載の水処理薬剤。 The water treatment agent according to any one of claims 1 to 3, wherein the weight average molecular weight of the copolymer is 3,000 or more and 200,000 or less. 前記スルホン酸(塩)基含有単量体由来の構造単位が、3-アリルオキシ-2-ヒドロキシプロパンスルホン酸もしくはその塩に由来する構造単位である、請求項1~4のいずれか1項に記載の水処理薬剤。 The water treatment agent according to any one of claims 1 to 4, wherein the structural unit derived from the sulfonic acid (salt) group-containing monomer is a structural unit derived from 3-allyloxy-2-hydroxypropanesulfonic acid or a salt thereof. 請求項1~5のいずれかに記載の水処理薬剤を用水処理に使用する、スケール付着防止方法。 A method for preventing scale buildup, comprising using a water treatment agent according to any one of claims 1 to 5 for water treatment.
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