JP2015054827A - スルホン酸基含有エーテル化合物を含む組成物とその製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
一般式(1)で表されるスルホン酸基含有エーテル化合物を含む組成物であって、
亜硫酸化合物を2000ppm〜8000ppm含有し、
水酸基を2個以上有するエーテル化合物を1.4質量%〜3.5質量%含有する。
一般式(1)で表されるスルホン酸基含有エーテル化合物を含む組成物を製造する方法であって、
一般式(3)で表されるエポキシ化合物と亜硫酸化合物とを反応させ、
該エポキシ化合物の使用量が該亜硫酸化合物の使用量に対して、モル比で、1.02倍〜1.25倍である。
本発明のスルホン酸基含有エーテル化合物を含む組成物は、一般式(1)で表されるスルホン酸基含有エーテル化合物を含む組成物である。
本発明のスルホン酸基含有エーテル化合物を含む組成物の製造方法は、一般式(1)で表されるスルホン酸基含有エーテル化合物を含む組成物を製造する方法である。好ましくは、上述した本発明のスルホン酸基含有エーテル化合物を含む組成物を製造する方法である。
本発明のスルホン酸基含有エーテル化合物を含む組成物、あるいは、本発明の製造方法で得られるスルホン酸基含有エーテル化合物を含む組成物を用いて、重合体を製造すると、該組成物は不純物含量が少なく高純度であることから良好なラジカル(共)重合性を有するため、高分子量の重合体が得られ、不純物(副生成物や残存物など)が少ないために重合体自体の各種性能が低下し難い。したがって、例えば、スケール防止能(スケール抑制能)に優れた重合体を得ることができ、具体的には、例えば、水処理剤、洗剤用ビルダー、洗剤組成物、分散剤、洗浄剤等の用途に特に好適なものとなる。
アクリル酸(塩)の定量は、下記条件にて高速クロマトグラフィーを用いて行った。
測定装置:Waters社製AllianceHPLCシステム
検出器:UV検出器(200nm)
カラム:昭和電工株式会社製 SHODEX RSpak DE−413L
温度:40.0℃
溶離液:0.1%リン酸水溶液
流速:1.0ml/min.
測定装置:東ソー株式会社製 8020シリーズ
カラム:株式会社資生堂製 CAPCELL PAK C1 UG120
温度:40.0℃
溶離液:10mmol/Lリン酸水素二ナトリウム水溶液(リン酸でpH7に調整)/アセトニトリル=45/55(体積比)
流速:1.0ml/min
検出器:RI検出器
重合体の重量平均分子量の測定は、下記条件にて行った。
装置:東ソー製高速GPC装置(HLC−8320GPC)
検出器:RI
カラム:昭和電工社製 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:創和科学株式会社製 POLYACRYLIC ACID STANDARD
溶離液:0.1N酢酸ナトリウム/アセトニトリル=3/1(質量比)。
亜硫酸化合物の濃度の測定は以下の手順に従って行った。
十分な量の0.1%過酸化水素水を調製し、正確な濃度(S%)を算出した。50mLスクリュー管に、スルホン酸基含有エーテル化合物を含む組成物3.0g(正確な質量をXgとする)および0.1%過酸化水素水15g(正確な質量をYgとする)を秤取り、マグネチックスターラーで10分撹拌し、これを溶液Cとした。100mLビーカーに、ヨウ化カリウム1.0gを秤取り、純水70gを加え、マグネチックスターラーで撹拌した。このビーカーに、撹拌下、ホールピペットで18N硫酸15mLを加えた後、溶液Cを褐色に変色するまで(Zg)加え、2分撹拌した。さらに、撹拌下、ホールピペットで1%デンプン1mLを加え、溶液が黒褐色に変色するのを確認する。変色確認後、ただちに、撹拌下、自動滴定装置(平沼産業株式会社製COM−1700)を用いて0.1Mチオ硫酸ナトリウム水溶液で滴定し、色が消えたところを終点(AmL)とする。別途、ブランクとして、溶液Cを添加しないサンプルの終点(BmL)を求めておく。各測定値を下式に入力することにより、過酸化水素濃度を算出する。ただし、Fは0.1Mチオ硫酸ナトリウム水溶液のファクターを示す。
亜硫酸化合物濃度(ppm)=30600(X+Y)/X(SY/(X+Y)−0.17F(A−B)/Z)
温度計、攪拌機、窒素流入管と窒素流出口に冷却トラップを備えたSUS製反応容器に、脱イオン水171.0g、48%水酸化ナトリウム水溶液(48%NaOHとも称する)76.3gを仕込み、窒素を30分間導入した。これに35%亜硫酸水素ナトリウム水溶液(35%SBSとも称する)535.0gを一括添加した後、液温を63℃に昇温し、アリルグリシジルエーテル(AGEとも称する)217.8gを225分かけて滴下した。アリルグリシジルエーテルの滴下終了後、反応液の温度を63℃で30分間維持した。
このようにして、スルホン酸基含有エーテル化合物を含む組成物(1)(HAPS組成物(1)とも称する)を得た。
スルホン酸基含有エーテル化合物を含む組成物(1)中に含まれる、3−アリルオキシ−2−ヒドロキシ−1−プロパンスルホン酸ナトリウム(HAPSとも称する)は37質量%であり、アリルグリシジルエーテルは0質量%であり、SBSの存在量は7600ppmであり、3−アリルオキシ−1,2−プロパンジオール(ジオール体とも称する)は1.7質量%であった。
結果を表1、2に示した。
温度計、攪拌機、窒素流入管と窒素流出口に冷却トラップを備えたSUS製反応容器に、脱イオン水189.4g、48%水酸化ナトリウム水溶液(48%NaOHとも称する)76.3gを仕込み、窒素を30分間導入した。これに35%亜硫酸水素ナトリウム水溶液(35%SBSとも称する)506.7gを一括添加した後、液温を63℃に昇温し、アリルグリシジルエーテル(AGEとも称する)227.7gを225分かけて滴下した。アリルグリシジルエーテルの滴下終了後、反応液の温度を63℃で30分間維持した。
このようにして、スルホン酸基含有エーテル化合物を含む組成物(2)(HAPS組成物(2)とも称する)を得た。
スルホン酸基含有エーテル化合物を含む組成物(2)中に含まれる、3−アリルオキシ−2−ヒドロキシ−1−プロパンスルホン酸ナトリウム(HAPSとも称する)は35質量%であり、アリルグリシジルエーテルは0質量%であり、SBSの存在量は3000ppmであり、3−アリルオキシ−1,2−プロパンジオール(ジオール体とも称する)は2.6質量%であった。
結果を表1、2に示した。
温度計、攪拌機、窒素流入管と窒素流出口に冷却トラップを備えたSUS製反応容器に、脱イオン水161.9g、48%水酸化ナトリウム水溶液(48%NaOHとも称する)76.3gを仕込み、窒素を30分間導入した。これに35%亜硫酸水素ナトリウム水溶液(35%SBSとも称する)549.0gを一括添加した後、液温を63℃に昇温し、アリルグリシジルエーテル(AGEとも称する)212.9gを225分かけて滴下した。アリルグリシジルエーテルの滴下終了後、反応液の温度を63℃で30分間維持した。
このようにして、スルホン酸基含有エーテル化合物を含む組成物(C1)(HAPS組成物(C1)とも称する)を得た。
スルホン酸基含有エーテル化合物を含む組成物(C1)中に含まれる、3−アリルオキシ−2−ヒドロキシ−1−プロパンスルホン酸ナトリウム(HAPSとも称する)は36質量%であり、アリルグリシジルエーテルは0質量%であり、SBSの存在量は9000ppmであり、3−アリルオキシ−1,2−プロパンジオール(ジオール体とも称する)は1.3質量%であった。
結果を表1、2に示した。
温度計、攪拌機、窒素流入管と窒素流出口に冷却トラップを備えたSUS製反応容器に、脱イオン水206.0g、48%水酸化ナトリウム水溶液(48%NaOHとも称する)76.3gを仕込み、窒素を30分間導入した。これに35%亜硫酸水素ナトリウム水溶液(35%SBSとも称する)481.3gを一括添加した後、液温を63℃に昇温し、アリルグリシジルエーテル(AGEとも称する)236.6gを225分かけて滴下した。アリルグリシジルエーテルの滴下終了後、反応液の温度を63℃で30分間維持した。
このようにして、スルホン酸基含有しエーテル化合物を含む組成物(C2)(HAPS組成物(C2)とも称する)を得た。
スルホン酸基含有エーテル化合物を含む組成物(C2)中に含まれる、3−アリルオキシ−2−ヒドロキシ−1−プロパンスルホン酸ナトリウム(HAPSとも称する)は33質量%であり、アリルグリシジルエーテルは0.1質量%であり、SBSの存在量は1700ppmであり、3−アリルオキシ−1,2−プロパンジオール(ジオール体とも称する)は3.7質量%であった。
結果を表1、2に示した。
還流冷却器、攪拌機を備えたガラス製の500mLセパラブルフラスコに、HAPS組成物(1)69.4gを仕込み、攪拌下、沸点に達するまで昇温した(初期仕込み)。
次いで、攪拌下、沸点状態の重合反応系中に80%アクリル酸水溶液(80%AAとも称す)64.6g、HAPS組成物(1)69.4g、15%過硫酸ナトリウム水溶液(1)(15%NaPSとも称す)6.2g、15%過硫酸ナトリウム水溶液(2)18.5g、純水(1)46.0g、純水(2)25.9gをそれぞれ別個の滴下ノズルより滴下した。それぞれの滴下時間は、80%AAを90分間、HAPS組成物(1)を60分間、15%過硫酸ナトリウム水溶液(1)を55分間、15%過硫酸ナトリウム水溶液(2)を55分間、純水(1)を20分間、純水(2)を20分間とした。また、滴下開始時間に関しては、80%アクリル酸水溶液、HAPS組成物(1)、15%過硫酸ナトリウム水溶液(1)は同時に滴下を開始した。また、15%過硫酸ナトリウム水溶液(2)は15%過硫酸ナトリウム水溶液(1)の滴下終了と同時に、純水(1)は80%アクリル酸水溶液の滴下開始50分後と同時に、純水(2)は純水(1)の滴下終了と同時に滴下開始した。すべての滴下終了後、さらに30分間に渡って反応溶液を沸点に保持して熟成し重合を完結せしめた。
このようにして、重量平均分子量(以下Mwとも称する。)が155000、残存HAPS1050ppm、残存アクリル酸54ppmの重合体組成物(1)を得た。
重合処方を表3に、結果を表4に示した。
HAPS組成物(1)にかえて、HAPS組成物(C1)を使用する以外は、重合例1と同様に行い、重量平均分子量が123000、残存HAPS7320ppm、残存アクリル酸66ppmの重合体組成物(C1)を得た。
重合処方を表3に、結果を表4に示した。
HAPS組成物(1)にかえて、HAPS組成物(C2)を使用する以外は、重合例1と同様に行い、重合を行った結果、ゲル物が生成した。
重合処方を表3に、結果を表4に示した。
Claims (3)
- 一般式(1)で表されるスルホン酸基含有エーテル化合物を含む組成物を製造する方法であって、
一般式(3)で表されるエポキシ化合物と亜硫酸化合物とを反応させ、
該エポキシ化合物の使用量が該亜硫酸化合物の使用量に対して、モル比で、1.02倍〜1.25倍である、
スルホン酸基含有エーテル化合物を含む組成物の製造方法。
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