JP2001081184A - Polyepoxysuccinic acid derivative or its water-soluble salt and scale inhibitor in water system - Google Patents
Polyepoxysuccinic acid derivative or its water-soluble salt and scale inhibitor in water systemInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、生分解性を有する
新規なポリエポキシコハク酸誘導体又はその水溶性塩
(以下、併せて「ポリエポキシコハク酸類」と記
す。)、およびそれを用いたスケール防止剤に関するも
のである。[0001] The present invention relates to a novel biodegradable polyepoxysuccinic acid derivative or a water-soluble salt thereof (hereinafter collectively referred to as "polyepoxysuccinic acids"), and a scale using the same. It relates to an inhibitor.
【0002】[0002]
【従来の技術】環境内に蓄積される化学物質は今や大き
な関心事であり、その削減に多大の努力が払われてい
る。この対策は、化学物質を環境に排出しないことが理
想的であるが、それが満たされない場合には環境中で容
易に分解する化学物質を使用することである。循環冷却
水系など工業水系においては、水の循環再使用を強化し
て外部に排出される水を可能な限り少なくする一方、生
分解性の処理剤の使用が進められている。BACKGROUND OF THE INVENTION Chemicals that accumulate in the environment are now of great interest and great efforts are being made to reduce them. The solution is to use chemicals that ideally do not emit chemicals into the environment, but that if not met will easily decompose in the environment. In an industrial water system such as a circulating cooling water system, while the circulation and reuse of water is strengthened to minimize the amount of water discharged to the outside as much as possible, the use of biodegradable treating agents is being promoted.
【0003】石油精製工場、化学工場、製鉄所等の各種
工場、原子力ならびに火力発電所、空調設備等のボイラ
や循環冷却水系などでは、スケールの付着により、伝熱
効率の低下、管の閉塞、腐食等、運転上様々な障害が生
じることがある。At a variety of factories such as an oil refinery, a chemical factory, and a steel mill, a boiler and a circulating cooling water system of a nuclear power plant, a thermal power plant, an air conditioner, and the like, the adhesion of scale causes a decrease in heat transfer efficiency, blockage of pipes, corrosion. Various obstacles may occur during driving.
【0004】スケールは、水中のカルシウム、マグネシ
ウム、鉄、リン、あるいはシリカ等に起因する不純物が
高温条件で濃縮され、炭酸カルシウム、ヒドロキシアパ
タイト、酸化鉄、ケイ酸マグネシウム等が析出すること
によるものであり、高温にある伝熱面では特に析出傾向
が大きく、また問題となる。[0004] The scale is based on the fact that impurities derived from calcium, magnesium, iron, phosphorus, silica or the like in water are concentrated under high temperature conditions, and calcium carbonate, hydroxyapatite, iron oxide, magnesium silicate and the like are precipitated. On the heat transfer surface at a high temperature, the tendency of precipitation is particularly large, which is also a problem.
【0005】最近は、特に中低圧ボイラや冷凍機等のパ
ッケージ化や高性能化により、単位伝熱面蒸発率が、従
来型に比べ極めて高くなっており、このような伝熱面に
おける熱負荷の増大によって水中の不純物がより高濃縮
化され、従来よりもスケールが生成し易くなってきてお
り、さらに、僅かな量のスケールが付着しても電力量の
アップや冷凍効率の低下を招くため、スケール障害は益
々重要な問題となってきている。[0005] Recently, the unit heat transfer surface evaporation rate has become extremely higher than that of the conventional type, especially due to the packaging and high performance of medium and low pressure boilers and refrigerators. Due to the increase in the concentration of impurities in the water, the scale is more easily generated than before, and even if a small amount of scale adheres, the amount of power increases and the refrigeration efficiency decreases. Scale disturbances are becoming an increasingly important issue.
【0006】このような問題を解消するものとして、リ
ン酸系化合物、ポリアクリル酸・ポリマレイン酸等の合
成カルボン酸系化合物などのスケール抑制剤が使用され
てきた。しかし、これらの化合物は循環冷却水系の運転
においてブローダウン水として系外へ排出されたとき、
リン酸系化合物は湖沼や内湾に流入し、富栄養化による
赤潮等の問題を起こす原因となり、合成カルボン酸系化
合物は環境中での自然分解が遅く、環境内で蓄積されて
いく不安があった。[0006] To solve such problems, scale inhibitors such as phosphoric acid compounds and synthetic carboxylic acid compounds such as polyacrylic acid and polymaleic acid have been used. However, when these compounds are discharged outside the system as blowdown water in the operation of the circulating cooling water system,
Phosphate compounds flow into lakes and inner bays, causing problems such as red tides due to eutrophication.Synthetic carboxylic compounds are slow to decompose naturally in the environment, and there is concern that they will accumulate in the environment. Was.
【0007】そこで、周辺環境に問題を起こさないスケ
ール防止剤として、リンを含まず、かつ生分解性の優れ
たポリ酒石酸(特開平6−240477号公報)やポリ
エポキシコハク酸(特開平4−166298、米国特許
公報第5256332号( 1993年))が提案された
が、スケール防止効果は十分大きくなく、より効果の高
いものが望まれている。[0007] Therefore, as a scale inhibitor which does not cause a problem in the surrounding environment, polytartaric acid containing no phosphorus and having excellent biodegradability (Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-240577) and polyepoxysuccinic acid (Japanese Patent Application Laid-Open No. 166298, U.S. Pat. No. 5,256,332 (1993)), but the effect of preventing scale is not sufficiently large, and a more effective one is desired.
【0008】[0008]
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、生分
解性であり、かつ、開放循環系等の循環水系におけるス
ケール防止剤として有用な化合物を提供することにあ
る。An object of the present invention is to provide a compound which is biodegradable and is useful as a scale inhibitor in a circulating water system such as an open circulation system.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】本発明者らは、片末端に
クエン酸を結合した特定分子量のポリエポキシコハク酸
誘導体は生分解性がよく、かつ、水系におけるスケール
の生成を顕著に抑制することを見出し、本発明をなすに
至った。Means for Solving the Problems The present inventors have found that a polyepoxysuccinic acid derivative having a specific molecular weight in which citric acid is bound to one end has good biodegradability and remarkably suppresses scale formation in an aqueous system. This has led to the achievement of the present invention.
【0010】すなわち、本発明の請求項1に記載の発明
は、下記構造式(式中、nは繰り返し構造であることを
示す。)で表され重量平均分子量が500〜3000で
あるポリエポキシコハク酸誘導体又はその水溶性塩であ
る。That is, the invention according to claim 1 of the present invention relates to a polyepoxy succinic compound represented by the following structural formula (where n represents a repeating structure) and having a weight average molecular weight of 500 to 3,000. An acid derivative or a water-soluble salt thereof.
【0011】[0011]
【化2】 Embedded image
【0012】本発明の請求項2に記載の発明は、前記請
求項1に記載のポリエポキシコハク酸誘導体又はその水
溶性塩を有効成分とすることを特徴とする水系における
スケール防止剤である。The invention according to a second aspect of the present invention is an aqueous scale inhibitor comprising the polyepoxysuccinic acid derivative or the water-soluble salt thereof according to the first aspect as an active ingredient.
【0013】[0013]
【発明の実施の形態】以下、本発明について詳細に説明
する。本発明のポリエポキシコハク酸類は、クエン酸の
存在下にエポキシコハク酸を重合させることによって得
ることができる。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the present invention will be described in detail. The polyepoxysuccinic acids of the present invention can be obtained by polymerizing epoxysuccinic acid in the presence of citric acid.
【0014】エポキシコハク酸は、たとえば、米国有機
化学雑誌(The Journal of OrganicChemistry )、第2
4巻、54頁(1959年)等に示されている公知の方
法により製造できる。この方法は、タングステン酸塩等
を触媒として無水マレイン酸ないしマレイン酸に過酸化
水素を反応させることによりシスエポキシコハク酸とす
る、あるいはフマル酸に過酸化水素を反応させることに
よりトランスエポキシコハク酸とするものである。本発
明においては、シスエポキシコハク酸でも、トランスエ
ポキシコハク酸でもよく、また、両者の混合物であって
もよい。Epoxy succinic acid is described, for example, in The Journal of Organic Chemistry, No. 2,
4, p. 54 (1959). In this method, maleic anhydride or maleic acid is reacted with hydrogen peroxide using tungstate or the like as a catalyst to produce cis-epoxysuccinic acid, or fumaric acid is reacted with hydrogen peroxide to produce trans-epoxysuccinic acid. Is what you do. In the present invention, cis-epoxysuccinic acid or trans-epoxysuccinic acid may be used, or a mixture of both may be used.
【0015】ポリエポキシコハク酸類は、クエン酸の存
在下にエポキシコハク酸を重合させるもので、その重合
反応は、アルカリ性水溶液中、アルカリ金属ないしアル
カリ土類金属水酸化物、酸化物ないし各種塩類、好まし
くはカルシウムイオン供与化合物を触媒として行われ
る。[0015] Polyepoxysuccinic acids polymerize epoxysuccinic acid in the presence of citric acid. The polymerization reaction is carried out in an alkaline aqueous solution in the presence of an alkali metal or alkaline earth metal hydroxide, oxide or various salts, It is preferably carried out using a calcium ion donating compound as a catalyst.
【0016】重合反応において用いられる触媒は、クエ
ン酸とエポキシコハク酸の反応を円滑に行わせるもので
あり、アルカリ金属ないしアルカリ土類金属の水酸化
物、酸化物ないし各種塩類、好ましくはカルシウムの水
酸化物、酸化物ないし各種塩類のようにアルカリ水溶液
中でカルシウムイオンを供与するカルシウム化合物が用
いられる。使用する触媒の量は、通常はエポキシコハク
酸の1モルに対して0. 01〜1モル、好ましくは0.
05〜0. 7モルである。[0016] The catalyst used in the polymerization reaction is a catalyst which allows the reaction between citric acid and epoxysuccinic acid to be carried out smoothly, and includes hydroxides, oxides and various salts of alkali metals or alkaline earth metals, preferably calcium. Calcium compounds that donate calcium ions in an aqueous alkaline solution, such as hydroxides, oxides or various salts, are used. The amount of the catalyst used is usually from 0.01 to 1 mol, preferably from 0.1 to 1 mol, per mol of epoxy succinic acid.
It is 0.5 to 0.7 mol.
【0017】反応を行う時のpHは、反応収率を上げる
ために9以上であることが好ましく、より好ましくは1
0〜14の範囲である。反応温度は通常温度50〜15
0℃が好ましい。The pH at the time of carrying out the reaction is preferably 9 or more, more preferably 1 to increase the reaction yield.
It is in the range of 0-14. The reaction temperature is usually 50 to 15
0 ° C. is preferred.
【0018】ポリエポキシコハク酸類の重量平均分子量
は、500〜3000、好ましくは700〜2500、
さらに好ましくは900〜1500である。重量平均分
子量が500未満、あるいは3000より大きいものは
スケール抑制に顕著な効果が認められない。The weight average molecular weight of the polyepoxysuccinic acids is 500 to 3000, preferably 700 to 2500,
More preferably, it is 900-1500. If the weight average molecular weight is less than 500 or greater than 3000, no remarkable effect on scale suppression is observed.
【0019】重合反応におけるクエン酸とエポキシコハ
ク酸とのモル比は、好ましくは1:2〜1:30であ
る。このクエン酸とエポキシコハク酸のモルは得られる
重合体の分子量と密接な関係を有するので、目標とする
分子量を考慮して決められるべきである。The molar ratio between citric acid and epoxy succinic acid in the polymerization reaction is preferably from 1: 2 to 1:30. Since the moles of citric acid and epoxy succinic acid have a close relationship with the molecular weight of the polymer to be obtained, they should be determined in consideration of the target molecular weight.
【0020】ポリエポキシコハク酸類の重量平均分子量
は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GP
C)によりポリアクリル酸ナトリウムを標準物質として
測定することができる。The weight average molecular weight of polyepoxysuccinic acids is determined by gel permeation chromatography (GP
According to C), it can be measured using sodium polyacrylate as a standard substance.
【0021】ポリエポキシコハク酸類のうち水溶性塩
は、ナトリウム、カリウムなどのアルカリ金属塩、カル
シウム、マグネシウムなどのアルカリ土類金属塩やアン
モニウム塩や有機アミン塩などが挙げられる。本発明に
とり好ましいものはナトリム、カルシウム塩、より好ま
しいものはナトリウム塩である。Among the polyepoxysuccinic acids, the water-soluble salts include alkali metal salts such as sodium and potassium, alkaline earth metal salts such as calcium and magnesium, ammonium salts and organic amine salts. Preferred for the present invention are sodium and calcium salts, more preferred are the sodium salts.
【0022】本発明のポリエポキシコハク酸類は、水系
におけるスケール防止剤、洗浄剤、洗剤用ビルダー、イ
オン封鎖剤、分散剤、キレート剤、ボイラ清缶剤などに
使用することができる。The polyepoxysuccinic acids of the present invention can be used in aqueous systems as scale inhibitors, detergents, detergent builders, ion sequestering agents, dispersants, chelating agents, boiler cans and the like.
【0023】スケール防止剤の適用方法は、本発明で特
に限定されるものではないが、上記方法によって得られ
たポリエポキシコハク酸類を、水あるいは適当な有機溶
媒に溶解して使用目的に見合った濃度の溶液にしてから
使用に供されるのが便利である。The method of applying the scale inhibitor is not particularly limited in the present invention, but the polyepoxysuccinic acids obtained by the above method are dissolved in water or a suitable organic solvent to meet the intended use. It is convenient to prepare the solution of the concentration before use.
【0024】スケール防止剤を水系に添加するときの添
加量は、ポリエポキシコハク酸として0. 1〜5000
mg/Lである。しかし、この適性添加量の範囲は、適
用される水系の運転条件や水質によって変わることはい
うまでもない。When the scale inhibitor is added to the aqueous system, the amount added is 0.1 to 5000 as polyepoxysuccinic acid.
mg / L. However, it goes without saying that the range of the appropriate addition amount varies depending on the operating conditions and water quality of the applied water system.
【0025】スケール防止剤として適用するポリエポキ
シコハク酸類は、スケール防止の機能が損なわれない範
囲において、エポキシコハク酸以外の他のエポキシ化合
物や他のビニル系化合物を共重合したり、あるいは、他
の種類のスケール防止剤を併用することを妨げるもので
はない。しかし、生分解性を考慮すれば、他のビニル系
化合物との共重合、あるいは他の種類のスケール防止剤
との混合使用には限界があるのはいうまでもなく、生分
解性の特徴が損なわれない範囲で用いることが望まし
い。The polyepoxysuccinic acids used as scale inhibitors may be copolymerized with other epoxy compounds other than epoxysuccinic acid or other vinyl compounds as long as the function of preventing scale is not impaired. It does not preclude the use of a combination of scale inhibitors of the type However, in consideration of biodegradability, it is needless to say that there is a limit to copolymerization with other vinyl compounds or to use in combination with other types of scale inhibitors. It is desirable to use it within a range that does not impair.
【0026】その他、腐食抑制剤、微生物コントロール
剤を同時に用いることがあるが、本発明はこれらの使用
を制限するものではない。In addition, a corrosion inhibitor and a microorganism control agent may be used at the same time, but the present invention does not limit the use thereof.
【0027】[0027]
【実施例】以下、本発明を実施例および比較例により具
体的に説明する。エポキシコハク酸の製造 エポキシコハク酸2ナトリウムの合成 1Lフラスコに脱イオン水300mlを入れ、無水マレ
イン酸89. 2g(0. 91mol)を加えて攪拌溶解
した。冷却しながら48%NaOH 114g(1.3
7mol)を徐々に滴下したところ、発熱して温度が7
5℃まで上昇した。温度65℃に冷却後、30%過酸化
水素120g(1.06mol)とタングステン酸ナト
リウム6. 0g を加え、攪拌溶解した。過酸化水素添加
後、約8分後に急激な発熱が認められたため、直ちに冷
却を開始したが86℃まで温度が上昇した。温度60〜
65℃に冷却後、48%NaOHを31. 8g(0.3
8mol)添加してp Hを5. 3に調整(NaOH添加
前のpHは3. 4)し、温度70℃で1時間維持した。
48%NaOHの合計添加量が150. 8g(1.82
mol)になるように残りの48%NaOH(5.9
g)を添加して、温度70℃で10分間維持した。その
間、未反応の過酸化水素の分解による発泡が認められ
た。室温に冷却して、562. 8gのエポキシコハク酸
二ナトリウム水溶液を得た(固形分30. 8%、pH1
3. 1)。The present invention will be described below in more detail with reference to examples and comparative examples. Synthesis 1L flask was charged with epoxy succinic acid disodium epoxysuccinate Deionized water 300 ml, was added thereto and dissolved by stirring the maleic acid 89. 2g (0. 91mol). While cooling, 114 g of 48% NaOH (1.3 g)
7 mol) was gradually dropped, and a heat was generated.
The temperature rose to 5 ° C. After cooling to a temperature of 65 ° C., 120 g (1.06 mol) of 30% hydrogen peroxide and 6.0 g of sodium tungstate were added and dissolved by stirring. Approximately 8 minutes after the addition of hydrogen peroxide, rapid heat generation was observed, so cooling was started immediately, but the temperature rose to 86 ° C. Temperature 60 ~
After cooling to 65 ° C, 31.8 g of 48% NaOH (0.3
(8 mol), pH was adjusted to 5.3 (pH before adding NaOH was 3.4), and the temperature was maintained at 70 ° C for 1 hour.
The total addition amount of 48% NaOH is 150.8 g (1.82
mol) to the remaining 48% NaOH (5.9).
g) was added and maintained at a temperature of 70 ° C. for 10 minutes. During that time, foaming due to decomposition of unreacted hydrogen peroxide was observed. Upon cooling to room temperature, 562.8 g of an aqueous solution of disodium epoxysuccinate was obtained (solid content 30.8%, pH 1).
3.1).
【0028】実施例1 還流管付き500mlフラスコに、エポキシコハク酸二
カリウム水溶液40.5g(0.09mol)、50%
クエン酸(扶桑化学製)3. 84g(0. 01mo
l)、脱イオン水10gを入れ、48%水酸化ナトリウ
ムを2. 99g添加してp Hを11. 0に調整した。こ
こに、水酸化カルシウム0. 74g(0. 01mol)
を添加し、攪拌しながら窒素ガス通気下温度80℃で4
時間加熱した。反応生成物を冷却、ろ過した後、陽イオ
ン交換樹脂に通して、金属カチオンを除いた。その後、
メタノールで分別操作を行い、目的のポリマー成分を得
た。ポリマーは再び水酸化ナトリウムで中和した。反応
生成物の数平均分子量(Mn)は1187、重量平均分
子量(Mw)は1361であった。本ポリマー水溶液を
イオン交換により脱塩し、メタノール中で再沈・洗浄し
て不純物を除去した。さらに、中和し、同様の操作を行
って得られたポリマーを減圧乾燥し、 1HNMRで測定
した結果を図1に、IRを測定した結果を図2に示す。 Example 1 In a 500 ml flask equipped with a reflux tube, 40.5 g (0.09 mol) of an aqueous solution of dipotassium epoxysuccinate, 50%
3.84 g of citric acid (manufactured by Fuso Chemical) (0.01 mo)
l), 10 g of deionized water was added, and the pH was adjusted to 11.0 by adding 2.99 g of 48% sodium hydroxide. Here, 0.74 g (0.01 mol) of calcium hydroxide
Is added and stirred at a temperature of 80 ° C. under a stream of nitrogen gas.
Heated for hours. After cooling and filtering the reaction product, it was passed through a cation exchange resin to remove metal cations. afterwards,
The desired polymer component was obtained by performing a separation operation with methanol. The polymer was again neutralized with sodium hydroxide. The number average molecular weight (Mn) of the reaction product was 1187, and the weight average molecular weight (Mw) was 1361. The polymer aqueous solution was desalted by ion exchange, and reprecipitated and washed in methanol to remove impurities. Further, the polymer was neutralized, and the polymer obtained by performing the same operation was dried under reduced pressure. FIG. 1 shows the result of 1 HNMR measurement, and FIG. 2 shows the result of IR measurement.
【0029】実施例2 50%クエン酸を1.92g(0. 005mol)、4
8%水酸化ナトリウムを2. 61g添加して調整した以
外は実施例1と同様にしてポリマーを得た。反応生成物
のMnは2018、Mwは2119であった。 Example 2 1.92 g (0.005 mol) of 50% citric acid, 4
A polymer was obtained in the same manner as in Example 1 except that 2.61 g of 8% sodium hydroxide was added and adjusted. Mn of the reaction product was 2018 and Mw was 2119.
【0030】実施例3 50%クエン酸を7.68g(0. 02mol)、48
%水酸化ナトリウムを3.24g添加して調整した以外
は実施例1と同様にしてポリマーを得た。反応生成物の
Mnは742、Mwは864であった。 Example 3 7.68 g (0.02 mol) of 50% citric acid, 48
A polymer was obtained in the same manner as in Example 1, except that 3.24 g of 3% sodium hydroxide was added. Mn of the reaction product was 742 and Mw was 864.
【0031】比較例1 還流管付き500mlフラスコにエポキシコハク酸二ナ
トリウム水溶液100g(0. 178mol)を入れ、
水酸化カルシウム1. 39g(0. 0188mol)を
添加し、攪拌しながら窒素ガス通気下温度80℃で4時
間加熱した。反応生成物を冷却、ろ過した後、陽イオン
交換樹脂に通して、金属カチオンを除いた。その後、メ
タノールで分別操作を行い、ポリマーを得た。ポリマー
は再び水酸化ナトリウムで中和した。ポリマーのMnは
900、Mwは1063であった。 Comparative Example 1 A 500 g flask equipped with a reflux tube was charged with 100 g (0.178 mol) of an aqueous solution of disodium epoxysuccinate.
1.39 g (0.0188 mol) of calcium hydroxide was added, and the mixture was heated with stirring at a temperature of 80 ° C. for 4 hours under a stream of nitrogen gas. After cooling and filtering the reaction product, it was passed through a cation exchange resin to remove metal cations. Thereafter, a separation operation was performed with methanol to obtain a polymer. The polymer was again neutralized with sodium hydroxide. Mn of the polymer was 900 and Mw was 1063.
【0032】生分解性測定 JIS規格K6950−1994に準じて温度25℃で
14日間、市販の標準活性汚泥を培養させた。このとき
の培養液中の酸素要求量と、理論的酸素要求量の比較か
ら生分解率を求めた。 1)実施例1記載のポリエポキシコハク酸Na塩 2)比較例1記載のポリエポキシコハク酸Na塩 および 3)分子量6, 000のポリアクリル酸酸Na塩 の測定結果を表1に示す。 〔以下余白〕 Measurement of biodegradability A commercially available standard activated sludge was cultured at a temperature of 25 ° C. for 14 days in accordance with JIS K6950-1994. At this time, the biodegradation rate was determined from a comparison between the oxygen demand in the culture solution and the theoretical oxygen demand. Table 1 shows the measurement results of 1) the sodium salt of polyepoxysuccinate described in Example 1 2) the sodium salt of polyepoxysuccinate described in Comparative Example 1 and 3) the sodium salt of polyacrylic acid having a molecular weight of 6,000. [Margins below]
【0033】[0033]
【表1】 [Table 1]
【0034】この結果から、本発明のポリエポキシコハ
ク酸類は、生分解性が大きいことがわかる。From the results, it is understood that the polyepoxysuccinic acids of the present invention have high biodegradability.
【0035】スケール抑制試験 水170mlに、1. 56%塩化カルシウム水溶液10
mlおよび、実施例または比較例のポリマーの0. 02
%水溶液2ml(得られる過飽和水溶液に対して、2p
pmの濃度)を混合し、さらに、3%炭酸水素ナトリウ
ム水溶液10mlを加え全量を200mlとした。この
ようにして得た炭酸カルシウ530ppmの過飽和水溶
液(pH8. 5)をガラスビンに密栓をして温度70℃
で3時問保った。冷却した後、0.1μmのメンブラン
フィルターで沈殿物を濾別し、その濾液のカルシウム濃
度をJISK0101に従って求めた。炭酸カルシウム
のスケール抑制率(%)を下式により求めた。なお、比
較例として分子量6000のポリアクリル酸Na塩を用
いた場合も併記した。この結果を表2にまとめた。 Scale suppression test In 170 ml of water, 1.56% aqueous calcium chloride solution 10
ml and 0.02 of the polymer of Example or Comparative Example.
% Aqueous solution 2 ml (2 p
pm), and 10 ml of a 3% aqueous sodium hydrogen carbonate solution was added to make a total volume of 200 ml. The supersaturated aqueous solution (pH 8.5) of 530 ppm of calcium carbonate thus obtained was sealed in a glass bottle, and the temperature was 70 ° C.
At 3 o'clock. After cooling, the precipitate was separated by filtration with a 0.1 μm membrane filter, and the calcium concentration of the filtrate was determined according to JIS K0101. The scale inhibition rate (%) of calcium carbonate was determined by the following equation. As a comparative example, a case where a sodium polyacrylate having a molecular weight of 6000 was used is also shown. Table 2 summarizes the results.
【0036】[0036]
【式1】スケール抑制率(%)=(C−B)/(A−
B)×100 A:試験前の液中に溶解したカルシウム濃度(%) B:スケール防止剤無添加のろ液中でのカルシウム濃度 C:スケール防止剤添加のろ液中でのカルシウム濃度
(%)[Formula 1] Scale suppression rate (%) = (CB) / (A−
B) × 100 A: The concentration of calcium dissolved in the liquid before the test (%) B: The calcium concentration in the filtrate without the scale inhibitor C: The calcium concentration in the filtrate with the scale inhibitor (%) )
【0037】[0037]
【表2】 [Table 2]
【0038】この結果から、本発明のポリエポキシコハ
ク酸類は、炭酸カルシウムスケール防止効果が大きいこ
とがわかる。From these results, it is understood that the polyepoxysuccinic acids of the present invention have a large calcium carbonate scale preventing effect.
【0039】[0039]
【発明の効果】本発明の新規なポリエポキシコハク酸類
は、自然界に存在する微生物などの作用により分解を受
け易く、また、生物体内への蓄積等による環境汚染の問
題がない。The novel polyepoxysuccinic acids of the present invention are susceptible to degradation by the action of microorganisms existing in nature and have no problem of environmental pollution due to accumulation in living organisms.
【0040】この化合物は水系に発生するスケールに対
し優れたスケール抑制能を持ち、また、リンを合まない
ため、湖沼や内湾へ流入した場合にも富栄養化による赤
潮の原因とならない。したがって、石油精製工場・化学
工場・製鉄所等の各種工場、原子力ならびに火力発電
所、空調設備等の各種プロセスや各種機器類の冷却や加
熱に使用される水系において、周囲の環境を破壊するこ
となくスケールの生成を抑制する環境調和型のスケール
防止剤となり得るものである。This compound has an excellent scale-suppressing ability against scales generated in water systems, and does not bind phosphorus, so that it does not cause red tide due to eutrophication even when it flows into lakes or marshes. Therefore, destroy the surrounding environment in various factories such as petroleum refining factories, chemical factories, steelworks, etc., and in water systems used for cooling and heating of various processes and various equipment such as nuclear power plants, thermal power plants, and air conditioners. It can be an environmentally harmful scale inhibitor that suppresses scale formation.
【図1】この発明の実施例1で得られたポリエポキシコ
ハク酸Na塩の 1HNMR測定チャートである。FIG. 1 is a 1 HNMR measurement chart of sodium polyepoxysuccinate obtained in Example 1 of the present invention.
【図2】この発明の実施例1で得られたポリエポキシコ
ハク酸Na塩のIR測定チャートである。FIG. 2 is an IR measurement chart of the polyepoxysuccinate Na salt obtained in Example 1 of the present invention.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤後 直子 三重県四日市市別名6−6−9 伯東株式 会社四日市研究所内 (72)発明者 中嶋 淳一 三重県四日市市別名6−6−9 伯東株式 会社四日市研究所内 (72)発明者 青山 政裕 愛知県名古屋市港区船見町1番地の1 東 亞合成株式会 社 名古屋総合研究所内 (72)発明者 窪田 耕三 愛知県名古屋市港区船見町1番地の1 東 亞合成株式会 社 名古屋総合研究所内 (72)発明者 阿津地 稔 愛知県名古屋市港区船見町1番地の1 東 亞合成株式会 社 名古屋総合研究所内 Fターム(参考) 4J005 AA12 4K062 AA03 BB06 BC12 BC13 BC22 GA08 GA10 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Naoko Fujigo, 6-6-9, Yokkaichi, Mie Pref. Inside Yokkaichi R & D Co., Ltd. (72) Inventor Junichi Nakajima 6-6-9, Hakuto Co., Ltd., Yokkaichi, Mie Pref. Inside Yokkaichi Research Institute (72) Inventor Masahiro Aoyama 1 in Funami-cho, Minato-ku, Nagoya-shi, Aichi Prefecture Toagosei Co., Ltd.Nagoya Research Institute (72) Inventor Kozo Kubota 1 in Funami-cho, Minato-ku, Nagoya-shi, Aichi 1 Nagoya Research Institute, Toagosei Co., Ltd. (72) Inventor Minoru Atsuchi 1-term, Funamicho, Minato-ku, Nagoya-shi, Aichi F-term in Nagoya Research Institute, Toagosei Co., Ltd. 4J005 AA12 4K062 AA03 BB06 BC12 BC13 BC22 GA08 GA10
Claims (2)
あることを示す。)で表され、重量平均分子量が500
〜3000であることを特徴とするポリエポキシコハク
酸誘導体又はその水溶性塩。 【化1】 1. A compound represented by the following structural formula (wherein, n represents a repeating structure) having a weight average molecular weight of 500.
A polyepoxysuccinic acid derivative or a water-soluble salt thereof. Embedded image
導体又はその水溶性塩を有効成分とすることを特徴とす
る水系におけるスケール防止剤。2. An aqueous scale inhibitor comprising the polyepoxysuccinic acid derivative or the water-soluble salt thereof according to claim 1 as an active ingredient.
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