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JP5680289B2 - Water treatment agent and water treatment method - Google Patents

Water treatment agent and water treatment method Download PDF

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JP5680289B2 JP2009198550A JP2009198550A JP5680289B2 JP 5680289 B2 JP5680289 B2 JP 5680289B2 JP 2009198550 A JP2009198550 A JP 2009198550A JP 2009198550 A JP2009198550 A JP 2009198550A JP 5680289 B2 JP5680289 B2 JP 5680289B2
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  • Preventing Corrosion Or Incrustation Of Metals (AREA)

Description

本発明は、工業用水系、冷却水系、温水系、ボイラ水系、洗浄水、工程水系、排水系などの各種水系における水と接する金属材料表面のスケール付着抑制と腐食抑制を効果的に行うことができる水処理剤および水処理方法に関する。   The present invention effectively suppresses scale adhesion and corrosion suppression on the surface of metal materials in contact with water in various water systems such as industrial water systems, cooling water systems, hot water systems, boiler water systems, cleaning water, process water systems, and drainage systems. The present invention relates to a water treatment agent and a water treatment method.

冷却水系、温水系、ボイラ水系、洗浄水、工程水系などの各種水系において、水と接する金属材料には腐食やスケールが発生しやすい環境にある。そこで腐食防止剤やスケール抑制剤として、従来より、クロム酸塩、亜鉛塩、モリブデン酸塩などの重金属、各種リン系化合物などが使用されてきた。しかし、近年の環境問題の重視、例えば毒性の高いクロム酸塩や亜鉛などの重金属類の環境への排出問題、リンによる湖沼の富栄養化や閉鎖性海域における赤潮発生などから、これらの化合物や重金属類の排水濃度規制が強化され、排出量低減の方向に向かっている。そこで、従来品に替わる環境調和型の処理剤として、カルボン酸系重合体を用いた種々の方法が提案された。   In various water systems such as a cooling water system, a hot water system, a boiler water system, a washing water, and a process water system, the metal material in contact with water is likely to be corroded or scaled. Therefore, conventionally, heavy metals such as chromate, zinc salt, molybdate, and various phosphorus compounds have been used as corrosion inhibitors and scale inhibitors. However, due to the recent emphasis on environmental issues, such as the release of highly toxic heavy metals such as chromate and zinc into the environment, eutrophication of lakes by phosphorus and the occurrence of red tides in closed waters, these compounds and Wastewater concentration regulations for heavy metals have been strengthened, and the trend is toward reducing emissions. Therefore, various methods using carboxylic acid polymers have been proposed as environmentally friendly treatment agents that replace conventional products.

例えば、(メタ)アクリル酸およびそのエステルなどのモノエチレン系不飽和モノマーと無水マレイン酸の100:40〜100:1(モル比)の共重合体加水分解物を使用する方法(特許文献1参照)、無水マレイン酸30〜80重量%とエチルアクリレート10〜40重量%とスチレンまたは1−デセン 10〜30重量%の三元共重合体を使用する方法(特許文献2参照)、マレイン酸とイソブチレンとの共重合体を添加し、ランジェリア指数を1. 5以上かつシリカ濃度とCa硬度の積を2000以上として管理する腐食抑制方法(特許文献3参照)、無水マレイン酸80〜90モル%と炭素数 5〜12のオレフィン10〜20モル%の共重合体加水分解物を用いた金属の腐食抑制方法(特許文献4参照)が開示されている。しかし、周辺環境への影響を考慮して、重金属、リンを含有せず、満足できる金属の腐食抑制効果やスケール抑制効果を示すような方法は、未だ得られていない。   For example, a method using a 100: 40 to 100: 1 (molar ratio) copolymer hydrolyzate of a monoethylenically unsaturated monomer such as (meth) acrylic acid and its ester and maleic anhydride (see Patent Document 1) ), A method using a terpolymer of 30 to 80% by weight of maleic anhydride, 10 to 40% by weight of ethyl acrylate and 10 to 30% by weight of styrene or 1-decene (see Patent Document 2), maleic acid and isobutylene And the Langerian index is 1. Corrosion control method (see Patent Document 3) that manages 5 or more and the product of silica concentration and Ca hardness is 2000 or more, co-weight of 80 to 90 mol% maleic anhydride and 10 to 20 mol% olefin having 5 to 12 carbon atoms A method for inhibiting metal corrosion using a combined hydrolyzate (see Patent Document 4) is disclosed. However, in consideration of the influence on the surrounding environment, no method has yet been obtained that does not contain heavy metals and phosphorus and exhibits a satisfactory metal corrosion inhibition effect and scale inhibition effect.

特公昭54−29998号公報Japanese Patent Publication No.54-29998 特許第2942991号公報Japanese Patent No. 2942991 特公平4−33868号公報Japanese Patent Publication No. 4-33868 特公平5−81320号公報Japanese Patent Publication No. 5-81320

本発明の課題は、重金属やリンなどの環境汚染物質を全く含有しないか、あるいは極めて低い濃度で使用しても水と接する金属の腐食抑制効果が優れており、水系における金属表面のスケール付着を抑制しながら腐食抑制を効果的に行うことができる水処理剤および水処理方法を提供することにある。   The problem of the present invention is that it does not contain any environmental pollutants such as heavy metals and phosphorus, or has an excellent corrosion inhibition effect on metals that come into contact with water even when used at a very low concentration. An object of the present invention is to provide a water treatment agent and a water treatment method capable of effectively suppressing corrosion while suppressing.

本発明者は、ポリマーの合成技術と水に接する金属の腐食抑制効果ならびにスケール抑制効果の評価技術を駆使して、ポリマーの組成と水に接する金属の腐食抑制効果やスケール抑制効果との関係を鋭意検討した結果、イタコン酸重合体とマレイン酸重合体を同時に用いることにより、イタコン酸重合体やマレイン酸重合体などをそれぞれ単独で用いるよりスケール防止効果が格段に大きくなり、かつ卓越した腐食抑制効果を発揮することを見出し、本発明を完成するに至った。また本発明者は、水系重合法で製造したマレイン酸系重合体とイタコン酸重合体が、有機溶媒系重合法で製造したマレイン酸系重合体とイタコン酸重合体よりも腐食抑制効果ならびにスケール抑制効果が優れていることを見出した。   The present inventor made full use of the polymer synthesis technology and the corrosion inhibition effect of metal in contact with water and the evaluation technology of the scale inhibition effect, to determine the relationship between the composition of the polymer and the corrosion inhibition effect and scale inhibition effect of the metal in contact with water. As a result of intensive studies, the simultaneous use of itaconic acid polymer and maleic acid polymer significantly increases the scale prevention effect compared to the use of itaconic acid polymer or maleic acid polymer alone, and excellent corrosion inhibition. The inventors have found that the present invention is effective and have completed the present invention. In addition, the present inventor found that the maleic acid polymer and the itaconic acid polymer produced by the aqueous polymerization method are more effective in inhibiting the corrosion and the scale than the maleic acid polymer and the itaconic acid polymer produced by the organic solvent polymerization method. It was found that the effect is excellent.

すなわち請求項1に係る発明は、水系重合法により製造したマレイン酸系重合体と水系重合法により製造したイタコン酸系重合体を、水と接触する金属の腐食とスケールを抑制する効果を有する有効成分として含み、該マレイン酸系重合体とイタコン酸系重合体の配合重量比率が10:90〜90:10であることを特徴とする水と接触する金属の腐食とスケールを抑制する水処理剤であって、
該マレイン酸系重合体が、マレイン酸ホモ重合体、あるいはマレイン酸と共重合可能なその他モノマーを30重量%未満の割合で含むマレイン酸共重合体から選択され、前記のマレイン酸と共重合可能なその他のモノマーが、不飽和カルボン酸、(メタ)アクリル酸アルキルエステル、及び(メタ)アクリルアミドからなる群から選択される1種又は2種以上であり、
該イタコン酸系重合体が、イタコン酸ホモ重合体、あるいはイタコン酸と共重合可能なその他モノマーを30重量%未満の割合で含むイタコン酸共重合体から選択され、前記のイタコン酸と共重合可能なその他のモノマーが、不飽和カルボン酸、(メタ)アクリル酸アルキルエステル、及び(メタ)アクリルアミドからなる群から選択される1種又は2種以上である、水と接触する金属の腐食とスケールを抑制する水処理剤(但し、該水処理剤はスルホン酸基含有ポリマーを併用配合しない)である。
That is, the invention according to claim 1 is effective in suppressing the corrosion and scale of the metal in contact with water, using a maleic acid polymer produced by an aqueous polymerization method and an itaconic acid polymer produced by an aqueous polymerization method. see containing as components, mixing weight ratio of the maleic acid-based polymer and said itaconic acid polymer is 10: 90-90: inhibiting water corrosion and scale of the metal in contact with water, which is a 10 A treatment agent ,
The maleic acid polymer is selected from a maleic acid homopolymer or a maleic acid copolymer containing less than 30% by weight of other monomers copolymerizable with maleic acid, and copolymerizable with the maleic acid. The other monomer is one or more selected from the group consisting of unsaturated carboxylic acid, (meth) acrylic acid alkyl ester, and (meth) acrylamide,
The itaconic acid polymer is selected from an itaconic acid homopolymer or an itaconic acid copolymer containing less than 30% by weight of other monomers copolymerizable with itaconic acid, and copolymerizable with the itaconic acid. The other monomer is one or more selected from the group consisting of unsaturated carboxylic acid, (meth) acrylic acid alkyl ester, and (meth) acrylamide. Water treatment agent to be suppressed (however, the water treatment agent is not used in combination with a sulfonic acid group-containing polymer) .

請求項2に係る発明は、水系重合法により製造したマレイン酸系重合体と水系重合法により製造したイタコン酸系重合体を10:90〜90:10の重量比率で対象水系に添加することを特徴とする水と接触する金属の腐食とスケールを抑制する水処理方法であって、
該マレイン酸系重合体が、マレイン酸ホモ重合体、あるいはマレイン酸と共重合可能なその他モノマーを30重量%未満の割合で含むマレイン酸共重合体から選択され、前記のマレイン酸と共重合可能なその他のモノマーが、不飽和カルボン酸、(メタ)アクリル酸アルキルエステル、及び(メタ)アクリルアミドからなる群から選択される1種又は2種以上であり、
該イタコン酸系重合体が、イタコン酸ホモ重合体、あるいはイタコン酸と共重合可能なその他モノマーを30重量%未満の割合で含むイタコン酸共重合体から選択され、前記のイタコン酸と共重合可能なその他のモノマーが、不飽和カルボン酸、(メタ)アクリル酸アルキルエステル、及び(メタ)アクリルアミドからなる群から選択される1種又は2種以上である、水と接触する金属の腐食とスケールを抑制する水処理方法(但し、該水処理方法はスルホン酸基含有ポリマーを併用添加しない)である。
Billing invention according to claim 2, itaconic acid polymer produced by maleic acid-based polymer and an aqueous polymerization method produced by aqueous polymerization of 10: 90 to 90: Turkey be added to the 10 target water system in a weight ratio of A water treatment method for suppressing corrosion and scale of metal in contact with water, characterized by :
The maleic acid polymer is selected from a maleic acid homopolymer or a maleic acid copolymer containing less than 30% by weight of other monomers copolymerizable with maleic acid, and copolymerizable with the maleic acid. The other monomer is one or more selected from the group consisting of unsaturated carboxylic acid, (meth) acrylic acid alkyl ester, and (meth) acrylamide,
The itaconic acid polymer is selected from an itaconic acid homopolymer or an itaconic acid copolymer containing less than 30% by weight of other monomers copolymerizable with itaconic acid, and copolymerizable with the itaconic acid. The other monomer is one or more selected from the group consisting of unsaturated carboxylic acid, (meth) acrylic acid alkyl ester, and (meth) acrylamide. This is a water treatment method to be suppressed (however, this water treatment method does not add a sulfonic acid group-containing polymer in combination) .

本発明の水処理剤および水処理方法は、従来の重金属やリンなどを用いた水処理剤の腐食抑制効果と同程度以上の効果を有しているため、重金属やリンなどの環境汚染物質を全く含まないか、あるいは極めて低い濃度で使用でき、環境への影響がなく、かつ、スケール抑制効果も有するため、工場の安定操業、装置・設備の保全費用の低減と安全運転に大きく寄与できる。   Since the water treatment agent and water treatment method of the present invention have an effect equal to or higher than the corrosion inhibition effect of conventional water treatment agents using heavy metals and phosphorus, environmental pollutants such as heavy metals and phosphorus are removed. It can be used at a very low concentration, or it can be used at a very low concentration, has no impact on the environment, and also has a scale control effect, which can greatly contribute to stable operation of the factory, reduction of maintenance costs for equipment and facilities, and safe operation.

以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。
本発明で用いるマレイン酸系重合体は、マレイン酸を主要な構成単位として含む重合体であり、該重合体はマレイン酸系モノマー、またはマレイン酸系モノマー及びマレイン酸と共重合可能なその他モノマーを重合させて製造する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.
The maleic acid polymer used in the present invention is a polymer containing maleic acid as a main constituent unit, and the polymer contains a maleic acid monomer, or a maleic monomer and other monomers copolymerizable with maleic acid. Produced by polymerization.

該重合体におけるマレイン酸の構成比率は70〜100重量%の範囲であるが、好ましくは80〜100重量%の範囲である。本発明のマレイン酸系重合体は、マレイン酸ホモ重合体、あるいはマレイン酸と共重合可能なその他モノマーを30重量%未満の割合で含むマレイン酸共重合体であってもよい。   The constituent ratio of maleic acid in the polymer is in the range of 70 to 100% by weight, but preferably in the range of 80 to 100% by weight. The maleic acid polymer of the present invention may be a maleic acid homopolymer or a maleic acid copolymer containing less than 30% by weight of other monomers copolymerizable with maleic acid.

本発明で用いるイタコン酸系重合体は、イタコン酸を主要な構成単位として含む重合体であり、該重合体はイタコン酸系モノマー、またはイタコン酸系モノマー及びイタコン酸と共重合可能なその他モノマーを重合させて製造する。
The itaconic acid polymer used in the present invention is a polymer containing itaconic acid as a main constituent unit, and the polymer contains an itaconic acid monomer, or an itaconic acid monomer and another monomer copolymerizable with itaconic acid. Produced by polymerization.

該重合体におけるイタコン酸の構成比率は70〜100重量%の範囲であるが、好ましくは80〜100重量%の範囲である。本発明のイタコン酸系重合体は、イタコン酸ホモ重合体、あるいはイタコン酸と共重合可能なその他モノマーを30重量%未満の割合で含むイタコン酸共重合体であってもよい。   The composition ratio of itaconic acid in the polymer is in the range of 70 to 100% by weight, but preferably in the range of 80 to 100% by weight. The itaconic acid polymer of the present invention may be an itaconic acid homopolymer or an itaconic acid copolymer containing less than 30% by weight of other monomers copolymerizable with itaconic acid.

前記のマレイン酸系モノマーとしては、マレイン酸およびその中和塩、無水マレイン酸、マレイン酸エステルおよびこれらの混合物などが挙げられる。上記中和塩としては、 例えばアルカリ金属塩(具体的にはカリウム塩、ナトリウム塩など)、およびアンモニウム塩などが挙げられ、これらの1種以上であってもよい。   Examples of the maleic monomers include maleic acid and neutralized salts thereof, maleic anhydride, maleic esters and mixtures thereof. Examples of the neutralized salt include alkali metal salts (specifically, potassium salts, sodium salts, etc.) and ammonium salts, and one or more of these may be used.

前記のマレイン酸と共重合可能なその他のモノマーとしては、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸などの不飽和カルボン酸類;(メタ)アクリル酸アルキルエステル類;(メタ)アクリルアミドがあげられ、これらの2種以上を用いてもよい。 As the copolymerizable other monomers and maleic acid, A acrylic acid, methacrylic acid, unsaturated carboxylic acids such as crotonic acid; (meth) acrylic acid alkyl esters, (meth) acrylamide is Agerare, Two or more of these may be used.

前記のイタコン酸系モノマーとしては、イタコン酸およびその中和塩、無水イタコン酸、イタコン酸エステルおよびこれらの混合物などが挙げられる。中和塩としては、上記マレイン酸系モノマーで例示したものと同じである。前記のイタコン酸と共重合可能なその他のモノマーは、マレイン酸と共重合可能なその他のモノマーと同じものが用いられる。   Examples of the itaconic acid monomer include itaconic acid and neutralized salts thereof, itaconic anhydride, itaconic acid esters, and mixtures thereof. The neutralized salt is the same as that exemplified for the maleic monomer. The other monomer copolymerizable with itaconic acid is the same as the other monomer copolymerizable with maleic acid.

本発明で用いるマレイン酸系重合体の分子量は、通常は300〜5000、好ましくは400〜3000である。分子量がこの範囲を外れると、腐食抑制効果やスケール抑制効果が小さくなり好ましくない。なお、共重合体はブロックまたはランダム共重合体の何れであってもよい。   The molecular weight of the maleic acid polymer used in the present invention is usually 300 to 5000, preferably 400 to 3000. If the molecular weight is out of this range, the corrosion inhibiting effect and the scale inhibiting effect are reduced, which is not preferable. The copolymer may be either a block or a random copolymer.

本発明で用いるイタコン酸系重合体の分子量は、通常は300〜5000、好ましくは400〜3000である。分子量がこの範囲を外れると、腐食抑制効果やスケール抑制効果が小さくなり好ましくない。なお、共重合体はブロックまたはランダム共重合体の何れであってもよい。   The molecular weight of the itaconic acid polymer used in the present invention is usually 300 to 5000, preferably 400 to 3000. If the molecular weight is out of this range, the corrosion inhibiting effect and the scale inhibiting effect are reduced, which is not preferable. The copolymer may be either a block or a random copolymer.

また、後述の、マレイン酸系重合体を製造後、同一反応容器においてマレイン酸系重合体が入ったままの状態でイタコン酸系重合体の製造を行う、あるいはその逆の順序で2種の重合体を同一反応容器において製造する本発明の水処理剤では、マレイン酸系重合体とイタコン酸系重合体の分子量をそれぞれ別個に測定することができないため、これらの混合物の平均分子量として測定される。すなわち、このマレイン酸系重合体とイタコン酸系重合体の混合物の重量平均分子量は、通常は300〜3000、好ましくは400〜2000である。分子量がこの範囲を外れると、腐食抑制効果やスケール抑制効果が小さくなり好ましくない。   In addition, after the production of the maleic acid polymer, which will be described later, the itaconic acid polymer is produced with the maleic acid polymer still contained in the same reaction vessel, or vice versa. In the water treatment agent of the present invention in which the coalescence is produced in the same reaction vessel, the molecular weights of the maleic acid polymer and the itaconic acid polymer cannot be measured separately, and thus are measured as the average molecular weight of these mixtures. . That is, the weight average molecular weight of the mixture of the maleic acid polymer and the itaconic acid polymer is usually 300 to 3000, preferably 400 to 2000. If the molecular weight is out of this range, the corrosion inhibiting effect and the scale inhibiting effect are reduced, which is not preferable.

本発明で用いるマレイン酸系重合体及びイタコン酸系重合体は公知の方法により製造できる。すなわち、マレイン酸系モノマーまたはイタコン酸系モノマーを水溶液中、またはキシレン、トルエン、イソプロピルアルコールなどの有機溶媒中で、過酸化水素、過酸化ベンゾイル、過硫酸塩、ジ−t−ブチルパーオキサイドなどの重合開始剤の存在下において、必要に応じて重合調整剤を加えて加熱することにより製造される。マレイン酸系重合体の製造方法は、例えば芳香族系溶媒に対して、2〜10重量%の無水マレイン酸を入れて加熱・溶解し、重合開始剤を無水マレイン酸に対して5〜12重量%添加して、100〜200℃ の温度で重合する方法(特許2964154号公報)が開示されている。イタコン酸系重合体の製造方法は、例えば、水溶性塩基で中和したイタコン酸水溶液に開始剤を添加して80〜120℃の温度に維持する方法(特開平5−86129号公報)が開示されている。   The maleic acid polymer and itaconic acid polymer used in the present invention can be produced by known methods. That is, a maleic acid monomer or an itaconic acid monomer in an aqueous solution or an organic solvent such as xylene, toluene, isopropyl alcohol, hydrogen peroxide, benzoyl peroxide, persulfate, di-t-butyl peroxide, etc. In the presence of a polymerization initiator, it is produced by adding a polymerization regulator as necessary and heating. The maleic acid polymer is produced by, for example, adding 2 to 10% by weight of maleic anhydride to an aromatic solvent and heating / dissolving it, and 5 to 12% by weight of the polymerization initiator with respect to maleic anhydride. % And polymerizing at a temperature of 100 to 200 ° C. (Japanese Patent No. 2964154) is disclosed. As a method for producing an itaconic acid polymer, for example, a method of adding an initiator to an itaconic acid aqueous solution neutralized with a water-soluble base and maintaining the temperature at 80 to 120 ° C. (Japanese Patent Laid-Open No. 5-86129) is disclosed. Has been.

これらの重合体の製造に用いる溶媒がトルエンやキシレンなどの非水系の有機溶媒の場合、マレイン酸の替わりに無水マレイン酸やマレイン酸エステル類、イタコン酸の替わりにイタコン酸エステル類や無水イタコン酸などの有機溶媒に溶解可能なモノマーを使用し、過酸化ベンゾイル、ジ−t−ブチルパーオキサイドなどの有機溶媒に溶解可能な重合開始剤を用いる。無水物やエステルを含む重合体を製造後、有機溶媒をデカンテーションや蒸発により除去して、水を加えて加熱しながらエステルや無水物を加水分解して目的とする水溶性のマレイン酸系重合体やイタコン酸系重合体を得ることができる。しかしながら、非水系溶媒中における重合では有機溶媒の除去工程や加水分解工程が必要であるため、操作が煩雑なだけでなく、これらの工程で使用される加熱用のエネルギーコストや溶媒の費用が大きく、経済的でない。また、有害な有機溶媒が大気中や排水や土壌などに放出された場合の、環境へ人体への影響も無視できない。   If the solvent used in the production of these polymers is a non-aqueous organic solvent such as toluene or xylene, maleic anhydride or maleic esters instead of maleic acid, itaconic esters or itaconic anhydride instead of itaconic acid A monomer that is soluble in an organic solvent such as benzoyl peroxide and di-t-butyl peroxide is used, and a polymerization initiator that is soluble in an organic solvent is used. After producing a polymer containing an anhydride or ester, the organic solvent is removed by decantation or evaporation, and the ester or anhydride is hydrolyzed while heating by adding water to heat the desired water-soluble maleic acid-based polymer. A coalescence or itaconic acid polymer can be obtained. However, since polymerization in a non-aqueous solvent requires an organic solvent removal step and hydrolysis step, not only is the operation complicated, but the heating energy cost and solvent cost used in these steps are large. Not economical. In addition, when harmful organic solvents are released into the atmosphere, waste water, soil, etc., the impact on the environment of the human body cannot be ignored.

このため、本発明で用いるマレイン酸系重合体とイタコン酸系重合体の製造方法では、有機溶媒を用いない水系重合法で製造する。溶媒として主に水を使用した水系重合法の場合、マレイン酸、無水マレイン酸、イタコン酸、無水イタコン酸などの水に溶解可能なモノマーを使用し、過酸化水素、過硫酸塩、水溶性アゾ系触媒などの水に溶解可能な重合開始剤を用いて製造される。ただし、水系重合法ではマレイン酸やイタコン酸の反応性は低く、このままでは重合の反応率を十分上げることができず、かなりの量の未反応のマレイン酸モノマーやイタコン酸モノマーが残留するため、十分な腐食抑制効果やスケール抑制効果を得ることが難しい。
Therefore, in the manufacturing method of the maleic acid-based polymer and itaconic acid polymer used in the present invention, it prepared an aqueous polymerization method using no organic solvent. In the case of water-based polymerization using mainly water as a solvent, monomers that are soluble in water such as maleic acid, maleic anhydride, itaconic acid, itaconic anhydride are used, and hydrogen peroxide, persulfate, water-soluble azo It is produced using a polymerization initiator that is soluble in water, such as a system catalyst. However, in the aqueous polymerization method, the reactivity of maleic acid and itaconic acid is low, and the reaction rate of polymerization cannot be sufficiently increased as it is, and a considerable amount of unreacted maleic acid monomer or itaconic acid monomer remains, It is difficult to obtain sufficient corrosion inhibition effect and scale inhibition effect.

そこで、水系重合法によるマレイン酸系重合体やイタコン酸系重合体を収率よく合成するためにマレイン酸系重合体やイタコン酸系重合体の製造の際、マレイン酸、イタコン酸などのモノマーとともに、水酸化ナトリウムや水酸化カリウムなどのアルカリ金属水酸化物を添加することが好ましい。ここで使用されるアルカリ金属水酸化物の量は、マレイン酸、イタコン酸などの不飽和カルボン酸のモル数に対してアルカリ金属水酸化物を0.2〜2のモル比で添加するのが好ましい。アルカリ金属水酸化物は重合開始前に一括添加するか、あるいは重合反応段階で重合開始剤とともに逐次的添加あるいは一括添加するが、好ましくは重合開始前に一括添加するのがよい。   Therefore, in order to synthesize maleic acid-based polymers and itaconic acid-based polymers by water-based polymerization with good yield, in the production of maleic acid-based polymers and itaconic acid-based polymers, together with monomers such as maleic acid and itaconic acid. It is preferable to add an alkali metal hydroxide such as sodium hydroxide or potassium hydroxide. The amount of the alkali metal hydroxide used here is that the alkali metal hydroxide is added in a molar ratio of 0.2 to 2 with respect to the number of moles of unsaturated carboxylic acid such as maleic acid and itaconic acid. preferable. The alkali metal hydroxide is added all at once before the start of polymerization, or is added sequentially or all at once together with the polymerization initiator at the polymerization reaction stage, but is preferably added all at once before the start of polymerization.

水系重合法によるマレイン酸系重合体やイタコン酸系重合体の製造では、全体の製造仕込み量に対するモノマーの配合量は特に制限はないが、通常は10〜60重量%の範囲である。また、モノマーの添加時期として、イタコン酸系モノマーは重合開始前に水とともに一括添加してもよく、重合反応段階で逐次的添加あるいは一括添加してもよいが、マレイン酸系モノマーは重合開始前に水とともに一括添加するのが好ましい。   In the production of a maleic acid polymer or an itaconic acid polymer by an aqueous polymerization method, the blending amount of the monomer with respect to the total production charge is not particularly limited, but is usually in the range of 10 to 60% by weight. In addition, as the timing of monomer addition, itaconic acid monomers may be added together with water before the start of polymerization, or may be added sequentially or collectively at the polymerization reaction stage. It is preferable to add all together with water.

水系重合法における重合開始剤は、過酸化水素、過硫酸塩などを単独で使用するよりも、過酸化水素と過硫酸塩を併用するのが好ましい。重合開始剤の量は、水系重合法によるマレイン酸系重合体やイタコン酸系重合体を収率よく合成するためにマレイン酸系重合体やイタコン酸系重合体の製造仕込み量に対して過酸化水素が0.3〜20重量%、過硫酸塩が0.1〜5重量%の範囲が好ましい。また、重合開始剤の添加方法は、重合反応開始時に一括添加するよりも、15分〜6時間程度かけて逐次的に滴下するのが好ましい。   As the polymerization initiator in the aqueous polymerization method, it is preferable to use hydrogen peroxide and persulfate in combination rather than using hydrogen peroxide, persulfate or the like alone. The amount of the polymerization initiator is peroxidized with respect to the production amount of the maleic acid polymer or itaconic acid polymer in order to synthesize the maleic acid polymer or itaconic acid polymer by the aqueous polymerization method with high yield. The range of 0.3 to 20% by weight of hydrogen and 0.1 to 5% by weight of persulfate is preferred. Moreover, it is preferable that the addition method of a polymerization initiator is dripped sequentially over about 15 minutes-6 hours rather than collectively adding at the time of a polymerization reaction start.

更に、水系重合法では重合開始剤とともにレドックス触媒を添加するのが好ましい。好ましいレドックス触媒は、還元可能なカチオンであり、鉄、亜鉛、コバルト、モリブデン、クロム、ニッケル、バナジウムおよびセシウムおよびそれらの組み合わせから得られる金属イオンを含む。好ましい金属イオンは硫酸第一鉄アンモニウム、硫酸第一鉄、塩化第一鉄、コバルト塩(例えば、硫酸コバルト六水和物)、バナジウム塩およびそれらの組み合わせである。レドックス触媒の量は、製造仕込み量に対して金属換算で0.001〜0.5重量%の範囲が好ましい。   Further, in the aqueous polymerization method, it is preferable to add a redox catalyst together with the polymerization initiator. Preferred redox catalysts are reducible cations, including metal ions obtained from iron, zinc, cobalt, molybdenum, chromium, nickel, vanadium and cesium and combinations thereof. Preferred metal ions are ferrous ammonium sulfate, ferrous sulfate, ferrous chloride, cobalt salts (eg, cobalt sulfate hexahydrate), vanadium salts and combinations thereof. The amount of the redox catalyst is preferably in the range of 0.001 to 0.5% by weight in terms of metal with respect to the production charge.

前記のアルカリ金属水酸化物の量、重合開始剤の量、金属触媒の量のいずれかが上記の範囲を外れると、モノマー反応率が十分上がらず、かなりの量の未反応のモノマーが残留するため、十分な腐食抑制効果やスケール抑制効果を得ることが難しい。   If any of the amount of the alkali metal hydroxide, the amount of the polymerization initiator, or the amount of the metal catalyst is out of the above range, the monomer reaction rate is not sufficiently increased, and a considerable amount of unreacted monomer remains. Therefore, it is difficult to obtain a sufficient corrosion inhibiting effect and scale inhibiting effect.

重合方法に係わらず、マレイン酸系重合体やイタコン酸系重合体の分子量の調整は、重合開始剤の量、重合温度、重合時間、モノマー濃度などを適宜変えることにより達成できる。または、重合調整剤を添加して、その濃度を変えることにより分子量を調整することができる。重合調整剤として、イソプロピルアルコール、2−ブチルアルコールなどの2級アルコールや重亜硫酸塩、亜硫酸塩などの公知の化合物が使用できる。   Regardless of the polymerization method, the molecular weight of the maleic acid polymer or itaconic acid polymer can be adjusted by appropriately changing the amount of polymerization initiator, polymerization temperature, polymerization time, monomer concentration, and the like. Alternatively, the molecular weight can be adjusted by adding a polymerization regulator and changing its concentration. As the polymerization regulator, secondary compounds such as isopropyl alcohol and 2-butyl alcohol, and known compounds such as bisulfite and sulfite can be used.

重合反応の温度は、重合方法、重合開始剤の種類、溶媒の種類などにより異なるが、通常は還流温度または還流温度よりも低い温度に制御され、通常、40〜200℃の範囲であるが、好ましい反応温度は60〜140℃の範囲である。反応温度が低すぎると十分な反応率が得られず、逆に、反応温度が高すぎると重合体の脱カルボキシル化反応が起きて腐食抑制効果やスケール抑制効果が低下するため、いずれも好ましくない。   The temperature of the polymerization reaction varies depending on the polymerization method, the type of polymerization initiator, the type of solvent, etc., but is usually controlled to a reflux temperature or a temperature lower than the reflux temperature, and is usually in the range of 40 to 200 ° C. The preferred reaction temperature is in the range of 60-140 ° C. If the reaction temperature is too low, a sufficient reaction rate cannot be obtained, and conversely, if the reaction temperature is too high, a decarboxylation reaction of the polymer occurs and the corrosion inhibition effect and the scale inhibition effect are lowered. .

水系重合法におけるイタコン酸の重合反応時においては、イタコン酸の比率が高いと発泡が生じ易いため、消泡剤を添加するのが好ましい。ここで使用する消泡剤は、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコール、高級アルコールエチレンオキシド付加物、高級アルコールエチレンオキシド・プロピレンオキシド付加物などの曇点が20℃以上のポリエチレングリコール型非イオン界面活性剤が、常温において水溶液中での分離を生じないため好ましい。   In the polymerization reaction of itaconic acid in the aqueous polymerization method, it is preferable to add an antifoaming agent because foaming is likely to occur when the ratio of itaconic acid is high. The antifoaming agent used here is a polyethylene glycol type nonionic surfactant having a cloud point of 20 ° C. or higher, such as polyoxyethylene polyoxypropylene glycol, higher alcohol ethylene oxide adduct, higher alcohol ethylene oxide / propylene oxide adduct, This is preferable because separation in an aqueous solution does not occur at room temperature.

本発明の水処理剤の調製方法としては、同一反応容器においてマレイン酸系重合体とイタコン酸系重合体を製造して調製する方法がある。即ち、マレイン酸系重合体を製造後、同一反応容器においてマレイン酸系重合体が入ったままの状態でイタコン酸重合体の製造を行って2種の重合体の混合物である本発明の水処理剤を直接調製してもよく、イタコン酸系重合体を製造後、同一反応容器においてイタコン酸系重合体が入ったままの状態でマレイン酸重合体の製造を行って2種の重合体の混合物である本発明の水処理剤を直接調製してもよい。このようにして調製された水処理剤は、取扱い上の必要に応じて水で希釈することもできる。   As a method for preparing the water treatment agent of the present invention, there is a method in which a maleic acid polymer and an itaconic acid polymer are produced and prepared in the same reaction vessel. That is, after the maleic acid polymer is produced, the itaconic acid polymer is produced with the maleic acid polymer contained in the same reaction vessel, and the water treatment of the present invention which is a mixture of two kinds of polymers. The agent may be prepared directly. After the production of the itaconic acid polymer, the maleic acid polymer is produced with the itaconic acid polymer still contained in the same reaction vessel, and the mixture of the two polymers. The water treatment agent of the present invention may be prepared directly. The water treatment agent thus prepared can be diluted with water as needed for handling.

その他の本発明の水処理剤の調製方法としては、別個に製造したマレイン酸系重合体とイタコン酸系重合体を混合して調製する方法がある。この方法はマレイン酸系重合体の水溶液とイタコン酸系重合体の水溶液を常温で均一になるまで撹拌混合するだけであり、両者の混合順序に特に決まりはない。この水処理剤におけるマレイン酸系重合体とイタコン酸系重合体の配合重量比率は90:10〜10:90の範囲であるが、好ましくは70:30〜30:70の範囲である、また、このようにして調製された水処理剤は、取扱い上の必要に応じて水で希釈することもできるし、水処理剤調製時に水を加えて希釈した形態の水処理剤を調製することもできる。   As another method for preparing the water treatment agent of the present invention, there is a method in which a separately prepared maleic acid polymer and itaconic acid polymer are mixed. In this method, the aqueous solution of the maleic acid polymer and the aqueous solution of the itaconic acid polymer are only stirred and mixed at room temperature until they are uniform, and the order of mixing them is not particularly limited. The blending weight ratio of the maleic acid polymer and the itaconic acid polymer in this water treatment agent is in the range of 90:10 to 10:90, preferably in the range of 70:30 to 30:70, The water treatment agent thus prepared can be diluted with water as needed for handling, or a water treatment agent in a diluted form can be prepared by adding water during preparation of the water treatment agent. .

本発明の水処理方法では、マレイン酸系重合体とイタコン酸系重合体を有効成分として含む水処理剤を対象水系に添加する方法とマレイン酸系重合体とイタコン酸系重合体を対象水系に別個に添加する方法があり、別個に添加する場合の添加重量比率は、(マレイン酸系重合体):(イタコン酸系重合体)が90:10〜10:90の範囲であるが、好ましくは70:30〜30:70の範囲である。   In the water treatment method of the present invention, a method of adding a water treatment agent containing a maleic acid polymer and an itaconic acid polymer as active ingredients to the target aqueous system, and the maleic acid polymer and the itaconic acid polymer to the target aqueous system. There is a method of adding separately, and when added separately, the weight ratio of (maleic acid polymer) :( itaconic acid polymer) is in the range of 90:10 to 10:90, preferably It is in the range of 70:30 to 30:70.

本発明の水処理剤の水系への添加量は、対象とする水系の条件、特に水質、温度などにより異なるが、一般的には水処理剤に配合されたマレイン酸系重合体とイタコン酸系重合体の合計の有効成分濃度として1〜1,000mg/L、好ましくは5〜500mg/L、より好ましくは10〜100mg/Lである。また、マレイン酸系重合体とイタコン酸系重合体を水系に別個に添加する場合も、それぞれの添加量は対象とする水系の条件、特に水質、温度などにより異なるが、一般的にはマレイン酸系重合体とイタコン酸系重合体の合計の有効成分濃度として1〜1,000mg/L、好ましくは5〜500mg/L、より好ましくは10〜100mg/Lである。   The amount of the water treatment agent of the present invention added to the water system varies depending on the target water system conditions, particularly water quality, temperature, etc., but is generally a maleic acid polymer and an itaconic acid system blended in the water treatment agent. The total active ingredient concentration of the polymer is 1 to 1,000 mg / L, preferably 5 to 500 mg / L, more preferably 10 to 100 mg / L. In addition, when maleic acid polymer and itaconic acid polymer are added separately to the aqueous system, the amount of each added varies depending on the target aqueous system conditions, particularly water quality, temperature, etc. The total active ingredient concentration of the system polymer and the itaconic acid system is 1 to 1,000 mg / L, preferably 5 to 500 mg / L, and more preferably 10 to 100 mg / L.

本発明の、水処理剤の対象水系への添加、あるいはマレイン酸系重合体とイタコン酸系重合体の対象水系への別個添加においては、薬注ポンプを用いて対象水系のスケールや腐食が発生する箇所の上流部であって撹拌の良い場所に添加する。尚、対象水系が循環水系である場合は、水系のいずれの場所にも添加できるが、一般的には循環水槽の撹拌の良い場所に添加することが容易である。   In the addition of the water treatment agent to the target water system of the present invention, or the separate addition of the maleic acid polymer and the itaconic acid polymer to the target water system, scale and corrosion of the target water system occur using a chemical injection pump. Add to the place where the stirring is good, upstream of the place where When the target water system is a circulating water system, it can be added to any place in the water system, but it is generally easy to add to a place where the circulating water tank is well stirred.

本発明の水処理剤および水処理方法は、炭酸カルシウム、硫酸カルシウム、珪酸マグネシウム、シリカなどの各種スケールに対する析出防止や付着防止効果も有するため、スケール性の厳しい水質へも適用できる。   Since the water treatment agent and the water treatment method of the present invention have the effect of preventing precipitation and adhesion to various scales such as calcium carbonate, calcium sulfate, magnesium silicate, and silica, they can be applied to water quality with severe scale properties.

本発明の水処理剤および水処理方法を適用する水質は、pHが6以上、好ましくはpHが8〜9.5の範囲であり、腐食抑制の観点からは、pH、Ca硬度、Mアルカリ度ならびにシリカ濃度が高いスケール性水質の方が好ましい。ここで、具体的にスケール性水質とは、リツナー指数:RIを6.0以下、好ましくは5.0以下であり、RIがこの範囲になるように水系の水質を調整するのが好ましい。   The water quality to which the water treatment agent and the water treatment method of the present invention are applied has a pH of 6 or more, preferably in the range of 8 to 9.5, and from the viewpoint of corrosion inhibition, pH, Ca hardness, M alkalinity. In addition, a scaled water quality having a high silica concentration is preferred. Here, specifically, the scaleable water quality means that the Retner index: RI is 6.0 or less, preferably 5.0 or less, and it is preferable to adjust the water quality of the aqueous system so that RI is in this range.

ここでRIは、炭酸カルシウムの析出傾向を示す指数であり、次式により計算される。
RI=2×pHs−pH
また、pHは循環水のpHであり、pHsは式(1)で示される炭酸カルシウムの飽和pHである。

Figure 0005680289
Here, RI is an index indicating the precipitation tendency of calcium carbonate, and is calculated by the following equation.
RI = 2 × pHs−pH
Moreover, pH is the pH of circulating water, and pHs is the saturated pH of calcium carbonate shown by Formula (1).
Figure 0005680289

ここで、
pK2:炭酸の第2解離定数
pKs:炭酸カルシウムの溶解度積
pCa=−log[Ca硬度](mg−CaCO3/L)
pA=−log[Mアルカリ度](mg−CaCO3/L)
μ:イオン強度であり、次式で算出される。
μ=[電気伝導率](μS/cm)×0.0000175
here,
pK2: second dissociation constant of carbonic acid pKs: solubility product of calcium carbonate pCa = -log [Ca hardness] (mg-CaCO3 / L)
pA = -log [M alkalinity] (mg-CaCO3 / L)
μ: Ionic strength, calculated by the following formula.
μ = [electric conductivity] (μS / cm) × 0.0000175

開放式循環冷却水系では、多数の熱交換器を有しており、運転条件も絶えず変化することから、系内の温度分布を正確に把握することが困難である。そのため、本発明の計算に使用する温度は、開放式循環冷却水系における熱交換器の出口水の典型的な温度である40℃を用いる。40℃におけるpK2は10.2、また pKsは8.5である。pCa、pA、μは循環水のCa硬度、Mアルカリ度、電気伝導率をJIS K0101(工業用水試験方法)に記載の方法により測定して前述の式に代入して求めることができる。   An open circulating cooling water system has a large number of heat exchangers, and the operating conditions are constantly changing. Therefore, it is difficult to accurately grasp the temperature distribution in the system. Therefore, the temperature used for the calculation of the present invention is 40 ° C., which is a typical temperature of the outlet water of the heat exchanger in the open circulating cooling water system. The pK2 at 40 ° C. is 10.2, and the pKs is 8.5. pCa, pA, and μ can be determined by measuring the Ca hardness, M alkalinity, and electrical conductivity of the circulating water by the method described in JIS K0101 (Industrial Water Test Method) and substituting it into the above formula.

水系のRIを調整する方法は、通常、水系の濃縮度を上昇させて、補給水中に含まれるCa硬度とMアルカリ度成分の濃度やpHを上昇させることにより達成される。ただし、補給水中に含まれるCa硬度やMアルカリ度成分の濃度が十分小さい場合や濃縮度の上昇が困難な場合は、水系のRIを6以下あるいは5以下とすることが困難な場合がある。このような場合は、本発明のマレイン酸系重合体とイタコン酸系重合体とともに少量の亜鉛やリン酸系化合物、またはアルカリ性化合物を添加することにより、十分な腐食抑制効果を発揮させることができ、例えば、亜鉛化合物を亜鉛換算で0.2〜3mg/L程度添加することにより、RIが6以上の腐食性水質であっても十分な腐食抑制効果を発揮させることができる。あるいは、水系のRIが6以下、あるいは5以下となるようにアルカリ性化合物を添加することにより、補給水中に含まれるCa硬度やMアルカリ度成分の濃度が少ない場合や濃縮度の上昇が困難な場合でも、十分な腐食抑制効果を発揮させることができる。   The method of adjusting the aqueous RI is usually achieved by increasing the concentration of the aqueous system and increasing the Ca hardness and the concentration and pH of the M alkalinity component contained in the makeup water. However, when the Ca hardness or M alkalinity component concentration contained in the makeup water is sufficiently small, or when it is difficult to increase the concentration, it may be difficult to reduce the RI of the aqueous system to 6 or less. In such a case, a sufficient corrosion inhibitory effect can be exhibited by adding a small amount of zinc, a phosphoric acid compound, or an alkaline compound together with the maleic acid polymer and the itaconic acid polymer of the present invention. For example, by adding about 0.2 to 3 mg / L of a zinc compound in terms of zinc, a sufficient corrosion inhibiting effect can be exhibited even when the RI is corrosive water quality of 6 or more. Alternatively, by adding an alkaline compound so that the aqueous RI is 6 or less, or 5 or less, when the Ca hardness or M alkalinity component concentration in the makeup water is low, or when it is difficult to increase the concentration However, a sufficient corrosion inhibiting effect can be exhibited.

ここで使用されるアルカリ性化合物は、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどのアルカリ金属水酸化物;酸化カルシウムまたは水酸化カルシウム;炭酸ナトリウム、炭酸カリウムなどのアルカリ金属の炭酸塩や重炭酸塩などである。   Alkaline compounds used here are alkali metal hydroxides such as sodium hydroxide and potassium hydroxide; calcium oxide or calcium hydroxide; carbonates and bicarbonates of alkali metals such as sodium carbonate and potassium carbonate. .

水系の運転開始時には、本発明のマレイン酸系重合体とイタコン酸系重合体とともに縮合リン酸塩を併用するのが好ましい。縮合リン酸塩は縮合度2以上のリン酸塩であるが、ピロリン酸塩(縮合度2)、トリポリリン酸塩(縮合度3)、テトラポリリン酸塩(縮合度4)、ヘキサメタリン酸塩などが使用できる。ここで一般に、ヘキサメタリン酸ナトリウムの商品名で市販されているのは、平均縮合度が10以上の鎖状縮合リン酸塩であるが、より好ましい縮合リン酸塩は、平均縮合度が30〜100の鎖状縮合リン酸塩である。水系の運転開始時における縮合リン酸塩の添加量は通常3〜200mg/Lであるが、好ましくは5〜100mg/Lである。   At the start of the aqueous operation, it is preferable to use a condensed phosphate together with the maleic acid polymer and the itaconic acid polymer of the present invention. The condensed phosphate is a phosphate having a condensation degree of 2 or more, but pyrophosphate (condensation degree 2), tripolyphosphate (condensation degree 3), tetrapolyphosphate (condensation degree 4), hexametaphosphate, etc. Can be used. Generally, what is marketed under the trade name of sodium hexametaphosphate is a chain condensed phosphate having an average condensation degree of 10 or more, but a more preferable condensed phosphate has an average condensation degree of 30 to 100. It is a chain condensed phosphate. The addition amount of the condensed phosphate at the start of the aqueous operation is usually 3 to 200 mg / L, preferably 5 to 100 mg / L.

本発明の水処理剤および水処理方法が適用される被処理水系(対象水系)の水質は特に限定されないが、通常はpH6.0〜12.0、電気伝導率は5000μS/cm以下、Ca硬度ないしMg硬度は0〜1000mgCaCO/L、Mアルカリ度は0〜500mgCaCO/L、シリカは0〜250mg/L、塩化物イオンは0〜3000mg/L、硫酸イオンは0〜3000mg/L、全鉄は10ppm以下、好ましくは3ppm以下、アルミニウムは3mg/L以下、濁度ないし懸濁物質濃度は100度以下、好ましくは20度以下、リツナーの安定度指数は3.0以上、ランゲリアの飽和指数は3.0以下の範囲である。 The water quality of the treated water system (target water system) to which the water treatment agent and the water treatment method of the present invention are applied is not particularly limited, but usually pH 6.0 to 12.0, electric conductivity is 5000 μS / cm or less, Ca hardness Or Mg hardness is 0 to 1000 mg CaCO 3 / L, M alkalinity is 0 to 500 mg CaCO 3 / L, silica is 0 to 250 mg / L, chloride ion is 0 to 3000 mg / L, sulfate ion is 0 to 3000 mg / L, all Iron is 10 ppm or less, preferably 3 ppm or less, aluminum is 3 mg / L or less, turbidity or suspended substance concentration is 100 degrees or less, preferably 20 degrees or less, the stability index of the ritner is 3.0 or more, the saturation index of Langeria Is in the range of 3.0 or less.

本発明の水処理剤および水処理方法が適用される被処理水系の温度は特に限定されないが、通常は0〜300℃の範囲である。また、本発明の水処理剤および水処理方法が適用される被処理水系の流速は特に限定されないが、通常は0.1〜5.0m/sの範囲である。   Although the temperature of the to-be-processed water system to which the water treatment agent and water treatment method of this invention are applied is not specifically limited, Usually, it is the range of 0-300 degreeC. Moreover, although the flow rate of the to-be-processed water system to which the water treatment agent and water treatment method of this invention are applied is not specifically limited, Usually, it is the range of 0.1-5.0 m / s.

本発明の水処理剤および水処理方法が適用される被処理水系の半減時間は特に限定されないが、通常は300時間以下である。ここで半減時間は式:
半減時間〔h〕=(被処理水系の保有水量〔m〕/ブローダウン水量〔m/h〕)×0.693
で示される。
The half-life of the water system to be treated to which the water treatment agent and the water treatment method of the present invention are applied is not particularly limited, but is usually 300 hours or less. Where the half time is the formula:
Half time [h] = (Retained water amount [m 3 ] / Blowdown water amount [m 3 /h])×0.693
Indicated by

本発明のマレイン酸系重合体とイタコン酸系重合体とともに、腐食抑制剤として公知の別の種類の化合物、スケール抑制剤、スケール分散剤、微生物障害抑制剤、脱酸素剤、pH調整剤、清缶剤、給復水系防食剤、消泡剤などの公知の化合物を併用して用いても良い。   Along with the maleic acid polymer and the itaconic acid polymer of the present invention, another type of compound known as a corrosion inhibitor, a scale inhibitor, a scale dispersant, a microbial disorder inhibitor, an oxygen scavenger, a pH adjuster, a cleaning agent. You may use together well-known compounds, such as a can agent, a feed / condensate anticorrosive agent, and an antifoamer.

併用が好ましい腐食抑制剤としての化合物は、有機ホスホン酸、ホスホノカルボン酸、ホスフィノポリカルボン酸、スルホン酸基含有ポリマー、リン酸またはリン酸塩、及びモリブデン酸塩である。   The compounds as corrosion inhibitors that are preferably used in combination are organic phosphonic acid, phosphonocarboxylic acid, phosphinopolycarboxylic acid, sulfonic acid group-containing polymer, phosphoric acid or phosphate, and molybdate.

前記の有機ホスホン酸は、分子中に1個以上のホスホノ基を有する有機化合物であり、具体的には1−ヒドロキシエチリデン−1,1−ジホスホン酸、アミノトリメチレンホスホン酸、エチレンジアミンテトラメチレンホスホン酸、ジエチレントリアミンペンタメチレンホスホン酸、ヘキサメチレンジアミンテトラメチレンホスホン酸などが挙げられ、好ましくは1−ヒドロキシエチリデン−1,1−ジホスホン酸である。   The organic phosphonic acid is an organic compound having one or more phosphono groups in the molecule, specifically, 1-hydroxyethylidene-1,1-diphosphonic acid, aminotrimethylenephosphonic acid, ethylenediaminetetramethylenephosphonic acid. , Diethylenetriaminepentamethylenephosphonic acid, hexamethylenediaminetetramethylenephosphonic acid, and the like, preferably 1-hydroxyethylidene-1,1-diphosphonic acid.

前記のホスホノカルボン酸は、分子中に1個以上のホスホノ基と1個以上のカルボキシル基を有する有機化合物であり、具体的には2−ホスホノブタン−1,2,4−トリカルボン酸、ヒドロキシホスホノ酢酸、ホスホノポリマレイン酸、ホスホンコハク酸などが挙げられ、好ましくは2−ホスホノブタン−1,2,4−トリカルボン酸、ホスホノポリマレイン酸である。ここで、ホスホノカルボン酸はローディア社からBRICORR288の商品名、またBWA社からBELCOR585の商品名で市販されている。ホスホノカルボン酸は、例えば、中性〜アルカリ性の水性溶媒中で亜リン酸とモノエチレン性不飽和カルボン酸とを遊離ラジカル開始剤の存在下で加熱することにより製造することができる(例えば特開平4−334392号公報参照)。また、ホスホノカルボン酸は、次亜リン酸とカルボニル化合物やイミン化合物との反応物を反応開始剤の存在下で不飽和カルボン酸と反応させることにより得ることができる(特許第3284318号公報参照)。   The phosphonocarboxylic acid is an organic compound having one or more phosphono groups and one or more carboxyl groups in the molecule. Specifically, 2-phosphonobutane-1,2,4-tricarboxylic acid, hydroxyphosphonic acid is used. Nonacetic acid, phosphonopolymaleic acid, phosphonic succinic acid and the like can be mentioned, and 2-phosphonobutane-1,2,4-tricarboxylic acid and phosphonopolymaleic acid are preferable. Here, phosphonocarboxylic acid is commercially available from Rhodia under the trade name BRICORRR288 and from BWA under the trade name BELCOR585. The phosphonocarboxylic acid can be produced, for example, by heating phosphorous acid and monoethylenically unsaturated carboxylic acid in a neutral to alkaline aqueous solvent in the presence of a free radical initiator (for example, special (See Kaihei 4-334392). The phosphonocarboxylic acid can be obtained by reacting a reaction product of hypophosphorous acid with a carbonyl compound or an imine compound with an unsaturated carboxylic acid in the presence of a reaction initiator (see Japanese Patent No. 3284318). ).

前記のホスフィノポリカルボン酸は、分子中に1個以上のホスフィノ基と2個以上のカルボキシル基を有する化合物であり、具体的にはアクリル酸と次亜リン酸を反応させて得られるビス−ポリ(2−カルボキシエチル)ホスフィン酸、マレイン酸と次亜リン酸を反応させて得られるビス−ポリ(1,2−ジカルボキシエチル)ホスフィン酸、マレイン酸とアクリル酸と次亜リン酸を反応させて得られるポリ(2−カルボキシエチル)(1,2−ジカルボキシエチル)ホスフィン酸、イタコン酸と次亜リン酸を反応させて得られるビス−ポリ[2−カルボキシ−(2−カルボキシメチル)エチル]ホスフィン酸、アクリル酸と2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸と次亜リン酸の反応物などが挙げられ、好ましくはアクリル酸とマレイン酸と次亜リン酸の反応物、イタコン酸とマレイン酸と次亜リン酸の反応物である。ホスフィノポリカルボン酸の調製は、通常、水性溶媒中で次亜リン酸とモノエチレン性不飽和カルボン酸とを遊離ラジカル開始剤の存在下で加熱することにより行なわれ、例えば特公昭54−29316号公報、特公平5−57992号公報、特公平6−47113号公報などに開示されている。また、ホスフィノポリカルボン酸は、バイオ・ラボ社よりBELCLENE500、BELSPERSE164、BELCLENE400などの商品名で市販されている。   The phosphinopolycarboxylic acid is a compound having one or more phosphino groups and two or more carboxyl groups in the molecule. Specifically, it is a bis-- obtained by reacting acrylic acid and hypophosphorous acid. Poly (2-carboxyethyl) phosphinic acid, bis-poly (1,2-dicarboxyethyl) phosphinic acid obtained by reacting maleic acid with hypophosphorous acid, reacting maleic acid with acrylic acid and hypophosphorous acid Bis-poly [2-carboxy- (2-carboxymethyl) obtained by reacting poly (2-carboxyethyl) (1,2-dicarboxyethyl) phosphinic acid, itaconic acid and hypophosphorous acid Ethyl] phosphinic acid, acrylic acid, a reaction product of 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid and hypophosphorous acid, etc., preferably acrylic acid The reaction product of maleic acid and hypophosphorous acid is the reaction product of itaconic acid and maleic acid and hypophosphorous acid. The preparation of phosphinopolycarboxylic acid is usually carried out by heating hypophosphorous acid and monoethylenically unsaturated carboxylic acid in an aqueous solvent in the presence of a free radical initiator, for example, JP-B-54-29316. No. 5, JP-B-5-57992 and JP-B-6-47113. Further, phosphinopolycarboxylic acids are commercially available from Bio Labs under trade names such as BELCLENE500, BELPERSE164, and BELCLENE400.

前記のスルホン酸基含有ポリマーは、モノエチレン性不飽和スルホン酸の重合体、モノエチレン性不飽和スルホン酸とモノエチレン性不飽和カルボン酸の共重合体、あるいはモノエチレン性不飽和スルホン酸とモノエチレン性不飽和カルボン酸と他の共重合可能なモノエチレン性不飽和単量体との共重合体である。モノエチレン性不飽和スルホン酸として、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸、3−アリロキシ−2−ヒドロキシ−1−プロパンスルホン酸、ブタジエンスルホン酸やイソプレンスルホン酸等の共役ジエンスルホン化物、スチレンスルホン酸、スルホアルキル(メタ)アクリレートエステル、スルホアルキル(メタ)アリルエーテル、スルホフェノ(メタ)アリルエーテル、(メタ)アリルスルホン酸などの1種以上が用いられる。モノエチレン性不飽和カルボン酸として、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、無水マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、無水イタコン酸などの1種以上が用いられる。他の共重合可能なモノエチレン性不飽和単量体としては、(メタ)アクリル酸エステル類の(メタ)アクリル酸アルキルエステル、(メタ)アクリル酸ヒドロキシルアルキルエステル;(メタ)アクリルアミド類の(メタ)アクリルアミド、N−アルキル置換(メタ)アクリルアミド;炭素数2〜8のオレフィンのエチレン、プロピレン、イソプロピレン、ブチレン、イソブチレン、ヘキセン、2−エチルヘキセン、ペンテン、イソペンテン、オクテン、イソオクテンなど;ビニルアルキルエーテル類のビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル;マレイン酸アルキルエステルなどがあげられ、その1種または2種以上が用いられる。   The sulfonic acid group-containing polymer is a polymer of monoethylenically unsaturated sulfonic acid, a copolymer of monoethylenically unsaturated sulfonic acid and monoethylenically unsaturated carboxylic acid, or monoethylenically unsaturated sulfonic acid and monopolymer. A copolymer of an ethylenically unsaturated carboxylic acid and another copolymerizable monoethylenically unsaturated monomer. Monoethylenically unsaturated sulfonic acids such as 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid, 3-allyloxy-2-hydroxy-1-propanesulfonic acid, conjugated diene sulfonated products such as butadiene sulfonic acid and isoprene sulfonic acid, styrene sulfone One or more of acid, sulfoalkyl (meth) acrylate ester, sulfoalkyl (meth) allyl ether, sulfopheno (meth) allyl ether, (meth) allylsulfonic acid, and the like are used. As the monoethylenically unsaturated carboxylic acid, one or more of acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid, maleic anhydride, fumaric acid, itaconic acid, itaconic anhydride and the like are used. Other copolymerizable monoethylenically unsaturated monomers include (meth) acrylic acid esters (meth) acrylic acid alkyl esters, (meth) acrylic acid hydroxyl alkyl esters; (meth) acrylamides (meth) ) Acrylamide, N-alkyl substituted (meth) acrylamide; olefins having 2 to 8 carbon atoms such as ethylene, propylene, isopropylene, butylene, isobutylene, hexene, 2-ethylhexene, pentene, isopentene, octene, isooctene, etc .; vinyl alkyl ether Vinyl methyl ether, vinyl ethyl ether; maleic acid alkyl ester and the like, and one or more of them are used.

前記のスルホン酸基含有ポリマーの中でも、モノエチレン性不飽和スルホン酸とモノエチレン性不飽和カルボン酸の共重合体、あるいはモノエチレン性不飽和スルホン酸とモノエチレン性不飽和カルボン酸と他の共重合可能なモノエチレン性不飽和単量体との共重合体が好ましく、さらに好ましい具体的な化合物として、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸と(メタ)アクリル酸の共重合体、3−アリロキシ−2−ヒドロキシ−1−プロパンスルホン酸と(メタ)アクリル酸の共重合体、共役ジエンスルホン化物と(メタ)アクリル酸の共重合体が挙げられる。   Among the aforementioned sulfonic acid group-containing polymers, a copolymer of monoethylenically unsaturated sulfonic acid and monoethylenically unsaturated carboxylic acid, or monoethylenically unsaturated sulfonic acid and monoethylenically unsaturated carboxylic acid and other copolymers. A copolymer with a polymerizable monoethylenically unsaturated monomer is preferred, and a more preferred specific compound is a copolymer of 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid and (meth) acrylic acid, 3- Examples include copolymers of allyloxy-2-hydroxy-1-propanesulfonic acid and (meth) acrylic acid, and copolymers of conjugated diene sulfonated products and (meth) acrylic acid.

前記のスルホン酸基含有ポリマーの分子量は、重量平均分子量として通常は1,000〜100,000であり、好ましくは4,000〜20,000である。   The molecular weight of the sulfonic acid group-containing polymer is usually 1,000 to 100,000, preferably 4,000 to 20,000 as a weight average molecular weight.

本発明の水処理剤および水処理方法が対象とする水系設備の一部に銅、あるいは銅合金が存在する場合には、アゾール化合物を併用することが好ましい。アゾール化合物の例としてトリルトリアゾール、ベンゾトリアゾール、置換ベンゾトリアゾール、メルカプトベンゾチアゾールなどが挙げられる。   In the case where copper or a copper alloy is present in a part of the water-system equipment targeted by the water treatment agent and water treatment method of the present invention, it is preferable to use an azole compound in combination. Examples of the azole compound include tolyltriazole, benzotriazole, substituted benzotriazole, mercaptobenzothiazole and the like.

腐食やスケールとともに微生物障害は水系における主要な障害であるが、本発明の水処理剤および水処理方法では微生物の障害は防止できないので、微生物障害抑制剤を併用することが特に好ましい。併用される微生物障害抑制剤の例として、次亜塩素酸ナトリウム、次亜塩素酸カルシウム、液化塩素、塩化臭素、次亜塩素酸塩と臭化物の反応物、クロロイソシアヌル酸類、クロロジメチルヒダントイン酸類、ブロモジメチルヒダントイン酸類、クロロブロモジメチルヒダントイン酸類等の水に溶解して次亜塩素酸及びまたは次亜臭素酸を生成する化合物;ヒドラジン;2−メチルイソチアゾリン−3−オン、2−メチル−4−クロロイソチアゾリン−3−オン、2−メチル−5−クロロイソチアゾリン−3−オン、2−メチル−4,5−ジクロロイソチアゾリン−3−オン、1,2−ベンズイソチアゾリン−3−オン、2−n−オクチル−4−イソチアゾリン−3−オン、4,5−ジクロロ−2−n−オクチル−3(2H)イソチアゾリン等のイソチアゾリン化合物;2,2−ジブロモ−2−ニトロエタノール、2−ブロモ−2−ニトロプロパン−1,3−ジオール、2,2−ジブロモ−3−ニトリロプロピオンアミド等の有機ブロム化合物;メチレンビスチオシアネート、ビス−(1,4−ジブロムアセトキシ)−2−ブテン、ベンジルブロムアセテート、ソジウムブロマイド、α−ブロモシンナムアルデヒド、2−ピリジンチオール−1−オキシドナトリウム、ビス(2−ピリジンチオール−1−オキシド)亜鉛、2−(4−チアゾリル)ベンツイミダゾール、 ヘキサヒドロ−1,3,5−トリス−(2−ヒドロキシエチル)−S−トリアジン、ビス(トリクロルメチル)スルホン、ジチオカーバメート、3,5−ジメチ ルテトラヒドロ−1,3,5,2H−チアジアジン−2−チオン、ブロム酢酸エチルチオフェニルエステル、α−クロ ルベンゾアルドキシムアセテート、2,4,5,6−テトラクロロイソフタロニトリル、1,2−ジブロモ−2,4−ジシアノブタン、3−ヨード−2−プロペニルブチルカルバメート、サリチル酸、サリチル酸ナトリウム、パラオキシ安息香酸エステル及びp−クロル−m−キシレノール等が挙げられる。   Although microbial damage as well as corrosion and scale are major obstacles in water systems, it is particularly preferable to use a microbial damage inhibitor together with the water treatment agent and the water treatment method of the present invention because microbial damage cannot be prevented. Examples of microbial disorder inhibitors used in combination include sodium hypochlorite, calcium hypochlorite, liquefied chlorine, bromine chloride, reaction products of hypochlorite and bromide, chloroisocyanuric acids, chlorodimethylhydantoic acids, bromo Compounds that dissolve in water, such as dimethylhydantoic acids and chlorobromodimethylhydantoic acids, to form hypochlorous acid and / or hypobromite; hydrazine; 2-methylisothiazolin-3-one, 2-methyl-4-chloroisothiazoline -3-one, 2-methyl-5-chloroisothiazolin-3-one, 2-methyl-4,5-dichloroisothiazolin-3-one, 1,2-benzisothiazolin-3-one, 2-n-octyl- 4-isothiazolin-3-one, 4,5-dichloro-2-n-octyl-3 (2H) isothiazoline Isothiazoline compounds; organic bromine compounds such as 2,2-dibromo-2-nitroethanol, 2-bromo-2-nitropropane-1,3-diol, 2,2-dibromo-3-nitrilopropionamide; methylenebisthiocyanate Bis- (1,4-dibromoacetoxy) -2-butene, benzyl bromoacetate, sodium bromide, α-bromocinnamaldehyde, 2-pyridinethiol-1-oxide sodium, bis (2-pyridinethiol-1- Oxide) zinc, 2- (4-thiazolyl) benzimidazole, hexahydro-1,3,5-tris- (2-hydroxyethyl) -S-triazine, bis (trichloromethyl) sulfone, dithiocarbamate, 3,5-dimethyl Rutetrahydro-1,3,5,2H-thiadiazine- -Thion, bromoacetic acid ethylthiophenyl ester, α-chlorobenzoaldoxime acetate, 2,4,5,6-tetrachloroisophthalonitrile, 1,2-dibromo-2,4-dicyanobutane, 3-iodo- Examples include 2-propenylbutylcarbamate, salicylic acid, sodium salicylate, p-oxybenzoic acid ester, and p-chloro-m-xylenol.

本発明の水処理剤および水処理方法において、併用するのが好ましい微生物障害抑制剤は、次亜塩素酸及びまたは次亜臭素酸を生成する化合物であるが、その添加量は遊離ハロゲン濃度(遊離塩素と遊離臭素の合計)として通常0.05〜2mg/L(Cl換算)である。 In the water treatment agent and the water treatment method of the present invention, the microbial disorder inhibitor preferably used in combination is a compound that generates hypochlorous acid and / or hypobromite, but the amount added is free halogen concentration (free The sum of chlorine and free bromine) is usually 0.05 to 2 mg / L (in terms of Cl 2 ).

本発明の水処理剤および水処理方法では、対象となる腐食の形態は特に限定されないが、全面腐食、孔食、隙間腐食、酸素濃淡電池腐食、応力腐食割れ、ガルバニック腐食、微生物腐食、流れ誘起局部腐食、エロージョンコロージョン、キャビテーションコロージョン、脱成分腐食、脱亜鉛腐食などが含まれる。   In the water treatment agent and water treatment method of the present invention, the form of corrosion targeted is not particularly limited, but overall corrosion, pitting corrosion, crevice corrosion, oxygen concentration cell corrosion, stress corrosion cracking, galvanic corrosion, microbial corrosion, flow induction Local corrosion, erosion corrosion, cavitation corrosion, decomponent corrosion, dezincification corrosion, etc. are included.

本発明の水処理剤および水処理方法は、スケール抑制効果を有するが、対象となるスケールの種類は特に限定されず、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウムなどの炭酸塩スケール;硫酸カルシウム、硫酸バリウム、硫酸ストロンチウムなどの硫酸塩スケール;リン酸カルシウム、リン酸亜鉛、リン酸鉄、リン酸アルミニウムなどのリン酸塩スケール;ケイ酸マグネシウム、ケイ酸カルシウム、ケイ酸アルミニウム、ケイ酸鉄、ケイ酸亜鉛などのケイ酸塩スケール;無定形シリカスケール;水酸化マグネシウム;水酸化アルミニウム;酸化鉄や水酸化鉄などが含まれる。   The water treatment agent and the water treatment method of the present invention have a scale-inhibiting effect, but the type of scale to be used is not particularly limited, and carbonate scales such as calcium carbonate and magnesium carbonate; calcium sulfate, barium sulfate, strontium sulfate Sulfate scales such as; phosphate scales such as calcium phosphate, zinc phosphate, iron phosphate, aluminum phosphate; silicates such as magnesium silicate, calcium silicate, aluminum silicate, iron silicate, zinc silicate Scale; amorphous silica scale; magnesium hydroxide; aluminum hydroxide; iron oxide, iron hydroxide, and the like.

ステンレス鋼やチタン等の不動態化皮膜を形成する金属は、スケール付着部における隙間腐食を起因とした孔食や応力腐食割れが発生し易いが、本発明の水処理剤および水処理方法では、スケール付着を防止することにより、ステンレス鋼やチタン等の不動態化皮膜を形成する金属の腐食を間接的に防止することができる。   Metals that form a passivated film such as stainless steel and titanium are prone to pitting corrosion and stress corrosion cracking due to crevice corrosion at the scale adhering portion, but in the water treatment agent and water treatment method of the present invention, By preventing scale adhesion, it is possible to indirectly prevent corrosion of a metal that forms a passivation film such as stainless steel or titanium.

以下に本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。   The present invention will be specifically described below, but the present invention is not limited to these examples.

(製造例1) 水系重合法によるマレイン酸重合体の製造例
ガラス還流管、窒素通気管、滴下ロート、攪拌器付きの500mLの4つ口フラスコに無水マレイン酸40重量部(0.40モル)、硫酸第一鉄7水和物0.02重量部、水60重量部を加え、これに48%水酸化カリウム水溶液を11.9重量部(0.10モル)加えた。フラスコに冷却管、攪拌機、温度計、窒素導入管、滴下ロートを取付け、全反応工程中、撹拌しながら窒素を連続的に通気した。液を90℃に加熱した後、35%過酸化水素8重量部と過硫酸ナトリウム0.3重量部を水12重量部に溶解した液を90℃に維持しながら120分間かけて滴下した。滴下終了後、硫酸第一鉄7水和物0.02重量部を一括で加え、更に90℃で2時間加熱して、重量平均分子量1100のマレイン酸重合体の水溶液を得た。高速液体クロマトグラフ法により残留モノマーを測定した結果、マレイン酸の反応率は90%であった。
(Production Example 1) Production Example of Maleic Acid Polymer by Aqueous Polymerization Method Maleic anhydride 40 parts by weight (0.40 mol) in a 500 mL four-necked flask equipped with a glass reflux tube, a nitrogen vent tube, a dropping funnel and a stirrer Then, 0.02 part by weight of ferrous sulfate heptahydrate and 60 parts by weight of water were added, and 11.9 parts by weight (0.10 mol) of 48% potassium hydroxide aqueous solution was added thereto. A cooling tube, a stirrer, a thermometer, a nitrogen introduction tube, and a dropping funnel were attached to the flask, and nitrogen was continuously bubbled while stirring during the entire reaction process. After the liquid was heated to 90 ° C., a solution prepared by dissolving 8 parts by weight of 35% hydrogen peroxide and 0.3 part by weight of sodium persulfate in 12 parts by weight of water was added dropwise over 120 minutes while maintaining the temperature at 90 ° C. After completion of the dropping, 0.02 part by weight of ferrous sulfate heptahydrate was added all at once, and further heated at 90 ° C. for 2 hours to obtain an aqueous solution of a maleic acid polymer having a weight average molecular weight of 1100. As a result of measuring residual monomers by high performance liquid chromatography, the reaction rate of maleic acid was 90%.

(製造例2) 水系重合法によるイタコン酸重合体の製造例
製造例1と同じ4つ口フラスコにイタコン酸40重量部(0.3モル)、硫酸第一鉄7水和物0.02重量部、水60重量部を加え、これに48%水酸化カリウム水溶液を11.9重量部(0.1モル)加えた。フラスコに冷却管、攪拌機、温度計、窒素導入管、滴下ロートを取付け、全反応工程中、撹拌しながら窒素を連続的に通気した。液を90℃に加熱した後、35%過酸化水素8重量部と過硫酸ナトリウム0.3重量部を水12重量部に溶解した液を90℃に維持しながら120分間かけて滴下した。 滴下終了後、硫酸第一鉄7水和物0.02重量部を一括で加え、更に90℃で2時間加熱して、重量平均分子量1100のイタコン酸重合体の水溶液を得た。高速液体クロマトグラフ法により残留モノマーを測定した結果、イタコン酸の反応率は99%であった。
(Production Example 2) Production Example of Itaconic Acid Polymer by Aqueous Polymerization Method In the same four-necked flask as in Production Example 1, itaconic acid 40 parts by weight (0.3 mol), ferrous sulfate heptahydrate 0.02 weight Part and 60 parts by weight of water were added, and 11.9 parts by weight (0.1 mol) of a 48% aqueous potassium hydroxide solution was added thereto. A cooling tube, a stirrer, a thermometer, a nitrogen introduction tube, and a dropping funnel were attached to the flask, and nitrogen was continuously bubbled while stirring during the entire reaction process. After the liquid was heated to 90 ° C., a solution prepared by dissolving 8 parts by weight of 35% hydrogen peroxide and 0.3 part by weight of sodium persulfate in 12 parts by weight of water was added dropwise over 120 minutes while maintaining the temperature at 90 ° C. After completion of the dropwise addition, 0.02 part by weight of ferrous sulfate heptahydrate was added all at once, and further heated at 90 ° C. for 2 hours to obtain an aqueous solution of an itaconic acid polymer having a weight average molecular weight of 1100. As a result of measuring the residual monomer by high performance liquid chromatography, the reaction rate of itaconic acid was 99%.

(製造例3) 水系重合法によるマレイン酸重合体とイタコン酸重合体の製造例
(2種の重合体を同一反応容器において製造する水処理剤の調製)
製造例1と同じ4つ口フラスコに無水マレイン酸20重量部(0.20モル)、硫酸第一鉄7水和物0.02重量部、水60重量部を加え、これに48%水酸化カリウム水溶液を11.9重量部(0.10モル)加えた。フラスコに冷却管、攪拌機、温度計、窒素導入管、滴下ロートを取付け、全反応工程中、撹拌しながら窒素を連続的に通気した。液を90℃に加熱した後、35%過酸化水素8重量部と過硫酸ナトリウム0.3重量部を水12重量部に溶解した液を90℃に維持しながら40分間かけて滴下した。 滴下終了後、イタコン酸20重量部(0.15モル)、硫酸第一鉄7水和物0.02重量部を一括で加え、35%過酸化水素8重量部と過硫酸ナトリウム0.3重量部を水12重量部に溶解した液を90℃に維持しながら40分間かけて滴下した。滴下終了後、更に90℃で2時間加熱して、重量平均分子量1100のマレイン酸重合体とイタコン酸重合体の配合重量比率が54:46の水溶液を得た。高速液体クロマトグラフ法により残留モノマーを測定した結果、マレイン酸の反応率は97%、イタコン酸の反応率は98%であった。
(Production Example 3) Production example of maleic acid polymer and itaconic acid polymer by water-based polymerization method (Preparation of water treatment agent for producing two types of polymers in the same reaction vessel)
To the same four-necked flask as in Production Example 1, 20 parts by weight (0.20 mol) of maleic anhydride, 0.02 parts by weight of ferrous sulfate heptahydrate and 60 parts by weight of water were added, and 48% hydroxylation was added thereto. 11.9 parts by weight (0.10 mol) of an aqueous potassium solution was added. A cooling tube, a stirrer, a thermometer, a nitrogen introduction tube, and a dropping funnel were attached to the flask, and nitrogen was continuously bubbled while stirring during the entire reaction process. After the liquid was heated to 90 ° C., a solution prepared by dissolving 8 parts by weight of 35% hydrogen peroxide and 0.3 parts by weight of sodium persulfate in 12 parts by weight of water was dropped over 40 minutes while maintaining the temperature at 90 ° C. After the addition, 20 parts by weight of itaconic acid (0.15 mol) and 0.02 part by weight of ferrous sulfate heptahydrate were added all at once, 8 parts by weight of 35% hydrogen peroxide and 0.3 parts by weight of sodium persulfate. A solution obtained by dissolving a part in 12 parts by weight of water was added dropwise over 40 minutes while maintaining the temperature at 90 ° C. After completion of the dropwise addition, the mixture was further heated at 90 ° C. for 2 hours to obtain an aqueous solution having a weight-average molecular weight of 1100 maleic acid polymer and itaconic acid polymer in a blending weight ratio of 54:46. As a result of measuring the residual monomer by high performance liquid chromatography, the reaction rate of maleic acid was 97% and the reaction rate of itaconic acid was 98%.

(製造例4) 溶媒重合法によるマレイン酸重合体の製造例
製造例1と同じ4つ口フラスコに無水マレイン酸10gとo−キシレン90gを入れ、140℃に昇温して攪拌溶解した。窒 素ガス通気下で140℃を維持しながら、ジ−tert−ブチルパーオキシド0.3gをキシレン10gに溶解した開始剤溶液を15分かけて滴下した。滴下終 了後、窒素ガス通気下で140℃を90分間維持した。フラスコ底部にポリマーが沈澱したならば、デカンテーションにより上澄み液を取り除いた後、水 100mlを加え、透明なポリマー溶液を得た。ポリマー溶液をロータリーエバポレーターに入れ、減圧下50℃で加熱してキシレンを留去して、重量平均分子量500のマレイン酸重合体の水溶液を得た。
(Production Example 4) Production Example of Maleic Acid Polymer by Solvent Polymerization Method Into the same four-necked flask as in Production Example 1, 10 g of maleic anhydride and 90 g of o-xylene were placed, heated to 140 ° C. and dissolved with stirring. An initiator solution prepared by dissolving 0.3 g of di-tert-butyl peroxide in 10 g of xylene was added dropwise over 15 minutes while maintaining 140 ° C. under nitrogen gas flow. After completion of the dropping, 140 ° C. was maintained for 90 minutes under nitrogen gas flow. When the polymer precipitated at the bottom of the flask, the supernatant was removed by decantation, and then 100 ml of water was added to obtain a transparent polymer solution. The polymer solution was put in a rotary evaporator and heated at 50 ° C. under reduced pressure to distill off xylene, thereby obtaining an aqueous solution of a maleic acid polymer having a weight average molecular weight of 500.

(製造例5) 溶媒重合法によるイタコン酸重合体の製造例
無水マレイン酸の替わりにイタコン酸ジメチルを使用した以外は、製造例4と同じ方法によりイタコン酸ジメチル重合体を得た。これに塩酸を加えて沸騰下で18時間還流しながらエステルを加水分解した後、塩酸を留去して重量平均分子量1000のイタコン酸重合体を得た。
Production Example 5 Production Example of Itaconic Acid Polymer by Solvent Polymerization A dimethyl itaconate polymer was obtained in the same manner as in Production Example 4 except that dimethyl itaconate was used instead of maleic anhydride. Hydrochloric acid was added thereto, the ester was hydrolyzed while refluxing for 18 hours under boiling, and then hydrochloric acid was distilled off to obtain an itaconic acid polymer having a weight average molecular weight of 1000.

(製造例6) 水系重合法によるマレイン酸−アクリル酸共重合体の製造例
製造例1と同じ4つ口フラスコに無水マレイン酸20重量部(0.20モル)、硫酸第一鉄7水和物0.03重量部、水
40重量部を加え、これに48%水酸化カリウム水溶液を23.8重量部(0.20モル)加えた。フラスコに冷却管、攪拌機、温度計、窒素導入管、滴下ロートを取付け、全反応工程中、撹拌しながら窒素を連続的に通気した。液を90℃に加熱した後、アクリル酸4.1重量部(0.057モル)を水10量部に溶解した液と、35%過酸化水素16重量部と過硫酸ナトリウム0.6重量部を水24重量部に溶解した液をそれぞれ別個の滴下ロートに入れ、90℃に維持しながらそれぞれ2時間かけて滴下した。滴下終了後、硫酸第一鉄7水和物0.02重量部を加えてから更に90℃を2時間維持し、重量平均分子量2000のマレイン酸−アクリル酸(重量比85:15)共重合体を得た。
(Production Example 6) Production Example of Maleic Acid-Acrylic Acid Copolymer by Aqueous Polymerization Method Maleic anhydride 20 parts by weight (0.20 mol), ferrous sulfate heptahydrate in the same 4-necked flask as in Production Example 1 0.03 part by weight of the product and 40 parts by weight of water were added, and 23.8 parts by weight (0.20 mol) of a 48% aqueous potassium hydroxide solution was added thereto. A cooling tube, a stirrer, a thermometer, a nitrogen introduction tube, and a dropping funnel were attached to the flask, and nitrogen was continuously bubbled while stirring during the entire reaction process. After the liquid was heated to 90 ° C., 4.1 parts by weight (0.057 mol) of acrylic acid was dissolved in 10 parts by weight of water, 16 parts by weight of 35% hydrogen peroxide and 0.6 parts by weight of sodium persulfate. Each of the solutions dissolved in 24 parts by weight of water was put into separate dropping funnels and dropped over 2 hours while maintaining at 90 ° C. After completion of the dropwise addition, 0.02 part by weight of ferrous sulfate heptahydrate was added, and then maintained at 90 ° C. for 2 hours, and a maleic acid- acrylic acid (weight ratio 85:15) copolymer having a weight average molecular weight of 2,000. Got.

(製造例7) 水系重合法によるイタコン酸−アクリル酸メチル共重合体の製造例
製造例1と同じ4つ口フラスコにイタコン酸40重量部(0.3モル)、アクリル酸メチル4重量部(0.047モル)、硫酸第一鉄7水和物0.02重量部、水60重量部を加え、これに48%水酸化ナトリウム水溶液を8.3重量部(0.1モル)加えた。フラスコに冷却管、攪拌機、温度計、窒素導入管、滴下ロートを取付け、全反応工程中、撹拌しながら窒素を連続的に通気した。液を90℃に加熱した後、35%過酸化水素8重量部と過硫酸ナトリウム0.3重量部を水12重量部に溶解した液を90℃に維持しながら120分間かけて滴下した。滴下終了後、硫酸第一鉄7水和物0.02重量部を一括で加え、更に90℃で2時間加熱して、重量平均分子量2000のイタコン酸−アクリル酸メチル(重量比91:9)共重合体の水溶液を得た。
(Production Example 7) Production Example of Itaconic Acid-Methyl Acrylate Copolymer by Aqueous Polymerization Method In the same four-necked flask as in Production Example 1, itaconic acid 40 parts by weight (0.3 mol), methyl acrylate 4 parts by weight ( 0.047 mol), 0.02 part by weight of ferrous sulfate heptahydrate and 60 parts by weight of water were added, and 8.3 parts by weight (0.1 mol) of a 48% sodium hydroxide aqueous solution was added thereto. A cooling tube, a stirrer, a thermometer, a nitrogen introduction tube, and a dropping funnel were attached to the flask, and nitrogen was continuously bubbled while stirring during the entire reaction process. After the liquid was heated to 90 ° C., a solution prepared by dissolving 8 parts by weight of 35% hydrogen peroxide and 0.3 part by weight of sodium persulfate in 12 parts by weight of water was added dropwise over 120 minutes while maintaining the temperature at 90 ° C. After completion of the dropwise addition, 0.02 part by weight of ferrous sulfate heptahydrate was added all at once, and further heated at 90 ° C. for 2 hours to give itaconic acid-methyl acrylate having a weight average molecular weight of 2000 (weight ratio 91: 9). An aqueous solution of the copolymer was obtained.

(製造例8) 水系重合法によるイタコン酸−アクリルアミド共重合体の製造例
製造例1と同じ4つ口フラスコにイタコン酸40重量部(0.3モル)、アクリルアミド5.4重量部(0.076モル)、硫酸第一鉄7水和物0.02重量部、水60重量部を加え、これに48%水酸化ナトリウム水溶液を8.3重量部(0.1モル)加えた。フラスコに冷却管、攪拌機、温度計、窒素導入管、滴下ロートを取付け、全反応工程中、撹拌しながら窒素を連続的に通気した。液を90℃に加熱した後、35%過酸化水素8重量部と過硫酸ナトリウム0.3重量部を水12重量部に溶解した液を90℃に維持しながら120分間かけて滴下した。滴下終了後、硫酸第一鉄7水和物0.02重量部を一括で加え、更に90℃で2時間加熱して、重量平均分子量2000のイタコン酸−アクリルアミド(重量比88:12)共重合体の水溶液を得た。
Production Example 8 Production Example of Itaconic Acid-acrylamide Copolymer by Aqueous Polymerization Method In the same four-necked flask as in Production Example 1, itaconic acid 40 parts by weight (0.3 mol), acrylamide 5.4 parts by weight (0. 076 mol), 0.02 part by weight of ferrous sulfate heptahydrate and 60 parts by weight of water were added, and 8.3 parts by weight (0.1 mol) of a 48% sodium hydroxide aqueous solution was added thereto. A cooling tube, a stirrer, a thermometer, a nitrogen introduction tube, and a dropping funnel were attached to the flask, and nitrogen was continuously bubbled while stirring during the entire reaction process. After the liquid was heated to 90 ° C., a solution prepared by dissolving 8 parts by weight of 35% hydrogen peroxide and 0.3 part by weight of sodium persulfate in 12 parts by weight of water was added dropwise over 120 minutes while maintaining the temperature at 90 ° C. After completion of the dropwise addition, 0.02 part by weight of ferrous sulfate heptahydrate was added all at once, and further heated at 90 ° C. for 2 hours, so that itaconic acid-acrylamide having a weight average molecular weight of 2000 (weight ratio 88:12) A combined aqueous solution was obtained.

(製造例9) 水系重合法によるマレイン酸重合体の製造例
液を100℃に加熱した後、35%過酸化水素40重量部と過硫酸ナトリウム1.5重量部を水12重量部に溶解した液を100℃に維持しながら120分間かけて滴下した以外は、製造例1と同様の方法により重量平均分子量400のマレイン酸重合体の水溶液を得た。
(Production Example 9) Production Example of Maleic Acid Polymer by Aqueous Polymerization Method After heating the solution to 100 ° C, 40 parts by weight of 35% hydrogen peroxide and 1.5 parts by weight of sodium persulfate were dissolved in 12 parts by weight of water. An aqueous solution of a maleic acid polymer having a weight average molecular weight of 400 was obtained in the same manner as in Production Example 1, except that the solution was added dropwise over 120 minutes while maintaining the temperature at 100 ° C.

(製造例10) 水系重合法によるマレイン酸重合体の製造例
液を80℃に加熱した後、35%過酸化水素6重量部と過硫酸ナトリウム0.5重量部を水12重量部に溶解した液を80℃に維持しながら240分間かけて滴下した以外は、製造例1と同様の方法により重量平均分子量3000のマレイン酸重合体の水溶液を得た。
(Production Example 10) Production Example of Maleic Acid Polymer by Aqueous Polymerization Method After heating the solution to 80 ° C, 6 parts by weight of 35% hydrogen peroxide and 0.5 parts by weight of sodium persulfate were dissolved in 12 parts by weight of water. An aqueous solution of a maleic acid polymer having a weight average molecular weight of 3000 was obtained in the same manner as in Production Example 1 except that the solution was added dropwise over 240 minutes while maintaining the temperature at 80 ° C.

(製造例11) 水系重合法によるイタコン酸重合体の製造例
液を100℃に加熱した後、35%過酸化水素30重量部と過硫酸ナトリウム1.2重量部を水12重量部に溶解した液を100℃に維持しながら120分間かけて滴下した以外は、製造例1と同様の方法により重量平均分子量400のイタコン酸重合体の水溶液を得た。
(Production Example 11) Production Example of Itaconic Acid Polymer by Aqueous Polymerization Method After heating the solution to 100 ° C., 30 parts by weight of 35% hydrogen peroxide and 1.2 parts by weight of sodium persulfate were dissolved in 12 parts by weight of water. An aqueous solution of an itaconic acid polymer having a weight average molecular weight of 400 was obtained in the same manner as in Production Example 1, except that the solution was added dropwise over 120 minutes while maintaining the temperature at 100 ° C.

(製造例12) 水系重合法によるイタコン酸重合体の製造例
液を80℃に加熱した後、35%過酸化水素6重量部と過硫酸ナトリウム0.5重量部を水12重量部に溶解した液を80℃に維持しながら120分間かけて滴下した以外は、製造例1と同様の方法により重量平均分子量3000のイタコン酸重合体の水溶液を得た。
(Production Example 12) Production Example of Itaconic Acid Polymer by Aqueous Polymerization Method After heating the solution to 80 ° C, 6 parts by weight of 35% hydrogen peroxide and 0.5 parts by weight of sodium persulfate were dissolved in 12 parts by weight of water. An aqueous solution of an itaconic acid polymer having a weight average molecular weight of 3000 was obtained in the same manner as in Production Example 1, except that the solution was added dropwise over 120 minutes while maintaining the temperature at 80 ° C.

(製造例13) 水系重合法によるマレイン酸重合体とイタコン酸重合体の製造例
(2種の重合体を同一反応容器において製造する水処理剤の調製)
製造例1と同じ4つ口フラスコに無水マレイン酸20重量部(0.20モル)、硫酸第一鉄7水和物0.02重量部、水60重量部を加え、これに48%水酸化カリウム水溶液を11.9重量部(0.10モル)加えた。フラスコに冷却管、攪拌機、温度計、窒素導入管、滴下ロートを取付け、全反応工程中、撹拌しながら窒素を連続的に通気した。液を100℃に加熱した後、35%過酸化水素20重量部と過硫酸ナトリウム0.8重量部を水12重量部に溶解した液を100℃に維持しながら40分間かけて滴下した。 滴下終了後、イタコン酸20重量部(0.15モル)、硫酸第一鉄7水和物0.02重量部を一括で加え、35%過酸化水素20重量部と過硫酸ナトリウム0.8重量部を水12重量部に溶解した液を100℃に維持しながら40分間かけて滴下した。滴下終了後、更に100℃で2時間加熱して、重量平均分子量400のマレイン酸重合体とイタコン酸重合体の配合重量比率が54:46の水溶液を得た。
(Production Example 13) Production example of maleic acid polymer and itaconic acid polymer by aqueous polymerization method (preparation of water treatment agent for producing two kinds of polymers in the same reaction vessel)
To the same four-necked flask as in Production Example 1, 20 parts by weight (0.20 mol) of maleic anhydride, 0.02 parts by weight of ferrous sulfate heptahydrate and 60 parts by weight of water were added, and 48% hydroxylation was added thereto. 11.9 parts by weight (0.10 mol) of an aqueous potassium solution was added. A cooling tube, a stirrer, a thermometer, a nitrogen introduction tube, and a dropping funnel were attached to the flask, and nitrogen was continuously bubbled while stirring during the entire reaction process. After heating the liquid to 100 ° C., a solution prepared by dissolving 20 parts by weight of 35% hydrogen peroxide and 0.8 part by weight of sodium persulfate in 12 parts by weight of water was added dropwise over 40 minutes while maintaining the temperature at 100 ° C. After completion of dropping, 20 parts by weight of itaconic acid (0.15 mol) and 0.02 part by weight of ferrous sulfate heptahydrate were added all at once, and 20 parts by weight of 35% hydrogen peroxide and 0.8 parts by weight of sodium persulfate were added. A solution obtained by dissolving a part in 12 parts by weight of water was added dropwise over 40 minutes while maintaining the temperature at 100 ° C. After completion of dropping, the mixture was further heated at 100 ° C. for 2 hours to obtain an aqueous solution having a weight ratio of maleic acid polymer having a weight average molecular weight of 400 and itaconic acid polymer of 54:46.

(製造例14) 水系重合法によるマレイン酸重合体とイタコン酸重合体の製造例
(2種の重合体を同一反応容器において製造する水処理剤の調製)
製造例1と同じ4つ口フラスコに無水マレイン酸20重量部(0.20モル)、硫酸第一鉄7水和物0.02重量部、水60重量部を加え、これに48%水酸化カリウム水溶液を11.9重量部(0.10モル)加えた。フラスコに冷却管、攪拌機、温度計、窒素導入管、滴下ロートを取付け、全反応工程中、撹拌しながら窒素を連続的に通気した。液を80℃に加熱した後、35%過酸化水素6重量部と過硫酸ナトリウム0.5重量部を水12重量部に溶解した液を80℃に維持しながら80分間かけて滴下した。 滴下終了後、イタコン酸20重量部(0.15モル)、硫酸第一鉄7水和物0.02重量部を一括で加え、35%過酸化水素6重量部と過硫酸ナトリウム0.5重量部を水12重量部に溶解した液を100℃に維持しながら80分間かけて滴下した。滴下終了後、更に80℃で2時間加熱して、重量平均分子量2000のマレイン酸重合体とイタコン酸重合体の配合重量比率が54:46の水溶液を得た。
(Production Example 14) Production example of maleic acid polymer and itaconic acid polymer by water-based polymerization method (Preparation of water treatment agent for producing two polymers in the same reaction vessel)
To the same four-necked flask as in Production Example 1, 20 parts by weight (0.20 mol) of maleic anhydride, 0.02 parts by weight of ferrous sulfate heptahydrate and 60 parts by weight of water were added, and 48% hydroxylation was added thereto. 11.9 parts by weight (0.10 mol) of an aqueous potassium solution was added. A cooling tube, a stirrer, a thermometer, a nitrogen introduction tube, and a dropping funnel were attached to the flask, and nitrogen was continuously bubbled while stirring during the entire reaction process. After the liquid was heated to 80 ° C., a solution prepared by dissolving 6 parts by weight of 35% hydrogen peroxide and 0.5 part by weight of sodium persulfate in 12 parts by weight of water was added dropwise over 80 minutes while maintaining the temperature at 80 ° C. After the addition, 20 parts by weight of itaconic acid (0.15 mol) and 0.02 part by weight of ferrous sulfate heptahydrate were added all at once, and 6 parts by weight of 35% hydrogen peroxide and 0.5 parts by weight of sodium persulfate were added. A solution prepared by dissolving a part in 12 parts by weight of water was added dropwise over 80 minutes while maintaining the temperature at 100 ° C. After the completion of the dropwise addition, the mixture was further heated at 80 ° C. for 2 hours to obtain an aqueous solution having a weight-average molecular weight of 2000 maleic acid polymer and itaconic acid polymer of 54:46.

(実施例1〜14、比較例1〜
表1に示した重合体を別個に、表1に示した重合体の有効成分濃度がそれぞれ添加されるように、下記の腐食抑制試験に用いた。
(Example 1-5, 7-14, Comparative Example 1 to 7)
The polymers shown in Table 1 were used in the following corrosion inhibition test so that the active ingredient concentrations of the polymers shown in Table 1 were added separately.

(実施例
製造例1のマレイン酸重合体48重量部と製造例2のイタコン酸重合体52重量部を加え、均一になるまで撹拌混合してマレイン酸重合体とイタコン酸重合体の配合重量比率が50:50の水処理剤―1を得た。この水処理剤―1を表1に示した重合体の有効成分濃度がそれぞれ添加されるように、下記の腐食抑制試験に用いた。
(Example 6 )
48 parts by weight of the maleic acid polymer of Production Example 1 and 52 parts by weight of the itaconic acid polymer of Production Example 2 were added and mixed by stirring until uniform, and the blending weight ratio of the maleic acid polymer and the itaconic acid polymer was 50: 50 water treatment agents-1 were obtained. This water treatment agent-1 was used in the following corrosion inhibition test so that the active ingredient concentrations of the polymers shown in Table 1 were added.

比較例8)
製造例4のマレイン酸重合体41重量部と製造例5のイタコン酸重合体59重量部を加え、均一になるまで撹拌混合してマレイン酸重合体とイタコン酸重合体の配合重量比率が50:50の水処理剤―2を得た。この水処理剤―2を表1に示した重合体の有効成分濃度がそれぞれ添加されるように、下記の腐食抑制試験に用いた。
( Comparative Example 8)
41 parts by weight of maleic acid polymer of Production Example 4 and 59 parts by weight of itaconic acid polymer of Production Example 5 were added and mixed by stirring until uniform, and the blending weight ratio of maleic acid polymer and itaconic acid polymer was 50: 50 water treatment agents-2 were obtained. This water treatment agent-2 was used in the following corrosion inhibition test so that the active ingredient concentrations of the polymers shown in Table 1 were added.

(比較例
下記の腐食抑制試験において、本発明の重合体および水処理剤、及びその他の水処理剤を全く添加しないブランクである。
(Comparative Example 9 )
In the following corrosion inhibition test, it is a blank in which the polymer of the present invention, the water treatment agent, and other water treatment agents are not added at all.

(腐食抑制試験)
JIS K0100−1990 工業用水腐食試験方法(回転法)に従って、寸法50×30×1mm、表面積0.316dmの 低炭素鋼(JIS G 3141SPCC−SB)試験片をアセトンで脱脂し、乾燥して重量を測定した。次に表1に示す重合体の組合せあるいは水処理剤を、表1に示した重合体の有効成分濃度がそれぞれ添加されるように試験水に添加した。試験液の水質は、pH:8.8、Mアルカリ度:300ppm、カルシウム硬度: 300ppm、塩化物イオン:212ppm、リツナー指数(40℃):4.5であった。JIS K0100−1990工業用水腐食試験方法(回転法)に従って、該試験液500mLを還流冷却管、攪拌器付きフラスコに入れて40℃の恒温槽にて保温し、試験片を該試験方法に規定する腐食試験装置のモーター 回転軸の保持器に取り付けて、40℃の試験液の入ったフラスコ中に浸漬し、線速度0.3m/secで3日間、連続で試験片を回転させた。3日後に試験片を 取り出し、表面に付着した腐食性生成物やスケール付着物を流水下、ブラシで除去し、乾燥させて試験片の重量を測定し、次式で腐食速度(mdd)を計算した。
腐食速度(mdd)=(試験片の重量減:mg)/〔(試験片表面積:dm)×(試験日数:日)〕
また、走査電子顕微鏡により試験片の観察を行い、スケール性結晶の付着状況を確認した。結果を表−1に示す。
(Corrosion suppression test)
According to JIS K0100-1990 industrial water corrosion test method (rotation method), a low carbon steel (JIS G 3141SPCC-SB) specimen having dimensions of 50 × 30 × 1 mm and a surface area of 0.316 dm 2 is degreased with acetone, dried and weighed. Was measured. Next, the polymer combinations or water treatment agents shown in Table 1 were added to the test water so that the active ingredient concentrations of the polymers shown in Table 1 were added. The water quality of the test solution was pH: 8.8, M alkalinity: 300 ppm, calcium hardness: 300 ppm, chloride ion: 212 ppm, and Ritsner index (40 ° C.): 4.5. According to JIS K0100-1990 industrial water corrosion test method (rotation method), 500 mL of the test solution is put into a reflux condenser and a flask with a stirrer and kept in a constant temperature bath at 40 ° C., and the test piece is defined in the test method. The motor of the corrosion test apparatus was attached to a holder of a rotating shaft, immersed in a flask containing a test solution at 40 ° C., and the test piece was continuously rotated at a linear velocity of 0.3 m / sec for 3 days. After 3 days, remove the test piece, remove the corrosive products and scale deposits on the surface with a brush under running water, dry it, measure the weight of the test piece, and calculate the corrosion rate (mdd) using the following formula. did.
Corrosion rate (mdd) = (weight loss of test piece: mg) / [(test piece surface area: dm 2 ) × (test days: days)]
Moreover, the test piece was observed with the scanning electron microscope, and the adhesion state of the scale crystal was confirmed. The results are shown in Table-1.

Figure 0005680289
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比較例3、4、5のアクリル酸重合体(分子量2500): BASF製SOKALAN PA20(商品名、主成分はポリアクリル酸)をそのまま使用した。
比較例6の無水マレイン酸−エチルアクリレート−スチレン共重合体(49:25:26重量%):特許第2942991号公報の実施例1に記載の方法により合成した。
Acrylic acid polymers of Comparative Examples 3, 4, and 5 (molecular weight 2500): BAKA-made SOKALAN PA20 (trade name, main component is polyacrylic acid) was used as it was.
Maleic anhydride-ethyl acrylate-styrene copolymer of Comparative Example 6 (49:25:26 wt%): synthesized by the method described in Example 1 of Japanese Patent No. 2942991.

表1の実施例1〜5の結果から、マレイン酸系重合体とイタコン酸系重合体を10:90〜90:10の重量比率で対象水系に添加することによって、水と接触する金属の腐食とスケールを効果的に抑制できることが判った。また、実施例1と比較例7の結果から、水系重合法で製造したマレイン酸系重合体とイタコン酸系重合体の組合せが、有機溶媒系重合法で製造したマレイン酸系重合体とイタコン酸系重合体の組合せよりも腐食抑制効果が優れていることが判った。一方、実施例1と実施例6の結果を比較することによって、マレイン酸系重合体とイタコン酸系重合体を別個に対象水系に添加しても、予め両方の重合体を配合した水処理剤を調製して対象水系に添加しても、同等の効果が得られることが判った。実施例の結果からは、水処理剤として2種の重合体を同一反応容器において製造した水処理剤を用いても同等の効果が得られることが判った。更に、実施例10の結果から、マレイン酸ホモ重合体に代えてマレイン酸を主要な構成単位として含む共重合体を、イタコン酸ホモ重合体に代えてイタコン酸を主要な構成単位として含む共重合体を用いても、同様な腐食抑制効果とスケール抑制効果が得られることが判った。実施例1、1112、及び実施例71314の結果から、種々の分子量を有するマレイン酸系重合体とイタコン酸系重合体の組合せ、あるいは種々の平均分子量を有する2種の重合体の混合物においても、優れた腐食抑制効果とスケール抑制効果が得られることが判った。
From the results of Examples 1 to 5 in Table 1, the corrosion of metals in contact with water by adding maleic acid polymer and itaconic acid polymer to the target aqueous system in a weight ratio of 10:90 to 90:10. It was found that the scale can be effectively suppressed. Further, from the results of Example 1 and Comparative Example 7 , a combination of a maleic acid polymer and an itaconic acid polymer produced by an aqueous polymerization method was combined with a maleic acid polymer and an itaconic acid produced by an organic solvent polymerization method. It was found that the corrosion inhibitory effect was superior to the combination of the series polymers. On the other hand, by comparing the results of Example 1 and Example 6 , even if the maleic acid polymer and the itaconic acid polymer are separately added to the target aqueous system, a water treatment agent in which both polymers are blended in advance. It was found that the same effect can be obtained even if prepared and added to the target aqueous system. From the results of Example 7 , it was found that the same effect can be obtained even when a water treatment agent prepared by producing two kinds of polymers in the same reaction vessel as the water treatment agent. Further, from the results of Examples 8 to 10, a copolymer containing maleic acid as a main constituent unit instead of a maleic acid homopolymer, and itaconic acid as a main constituent unit instead of an itaconic acid homopolymer are included. It was found that the same corrosion inhibiting effect and scale inhibiting effect can be obtained even when the copolymer is used. From the results of Examples 1, 11 and 12 , and Examples 7 , 13 and 14 , a combination of maleic acid-based polymer and itaconic acid-based polymer having various molecular weights, or two kinds of polymers having various average molecular weights. It has been found that even a mixture mixture can provide an excellent corrosion inhibiting effect and scale inhibiting effect.

表1の、マレイン酸系重合体、イタコン酸系重合体、あるいはアクリル酸重合体の単独で用いた比較例1〜3、及びマレイン酸系重合体とアクリル酸重合体の組合せやイタコン酸系重合体とアクリル酸重合体の組合せを用いた比較例4、5、また、従来の技術である比較例6の結果と比較しても、表1の実施例1〜14に示されたイタコン酸系重合体とマレイン酸系重合体を同時に用いる本発明の水処理剤および水処理方法が格段に優れた腐食抑制効果とスケール抑制効果を得ていることが判った。
In Table 1, Comparative Examples 1 to 3 using a maleic acid polymer, an itaconic acid polymer, or an acrylic acid polymer alone, a combination of a maleic acid polymer and an acrylic acid polymer, and an itaconic acid heavy polymer Itaconic acid system shown in Examples 1 to 14 in Table 1 even when compared with the results of Comparative Examples 4 and 5 using a combination of a polymer and an acrylic acid polymer, and Comparative Example 6 which is a conventional technique It has been found that the water treatment agent and the water treatment method of the present invention using a polymer and a maleic acid polymer at the same time have a particularly excellent corrosion inhibition effect and scale inhibition effect.

本発明は、開放循環式冷却水系、密閉循環式冷却水系、一過式冷却水系、ボイラ水系、循環冷温水系、循環加熱水系などの水系における金属の腐食抑制とスケール抑制に利用することができる。 The present invention can be open-circulating cooling water system, a closed circulating cooling water system, a transient cooling water system, a boiler water system, circulating cold water, be used for corrosion inhibition and scale inhibition of metals in aqueous systems, such as circulating heating water .

Claims (2)

水系重合法により製造したマレイン酸系重合体と水系重合法により製造したイタコン酸系重合体を、水と接触する金属の腐食とスケールを抑制する効果を有する有効成分として含み、該マレイン酸系重合体とイタコン酸系重合体の配合重量比率が10:90〜90:10であることを特徴とする水と接触する金属の腐食とスケールを抑制する水処理剤であって、
該マレイン酸系重合体が、マレイン酸ホモ重合体、あるいはマレイン酸と共重合可能なその他モノマーを30重量%未満の割合で含むマレイン酸共重合体から選択され、前記のマレイン酸と共重合可能なその他のモノマーが、不飽和カルボン酸、(メタ)アクリル酸アルキルエステル、及び(メタ)アクリルアミドからなる群から選択される1種又は2種以上であり、
該イタコン酸系重合体が、イタコン酸ホモ重合体、あるいはイタコン酸と共重合可能なその他モノマーを30重量%未満の割合で含むイタコン酸共重合体から選択され、前記のイタコン酸と共重合可能なその他のモノマーが、不飽和カルボン酸、(メタ)アクリル酸アルキルエステル、及び(メタ)アクリルアミドからなる群から選択される1種又は2種以上である、水と接触する金属の腐食とスケールを抑制する水処理剤(但し、該水処理剤はスルホン酸基含有ポリマーを併用配合しない)。
Look containing itaconic acid based polymer produced by maleic acid-based polymer and an aqueous polymerization method produced by aqueous polymerization, as the active ingredient having the effect of suppressing corrosion and scale of the metal in contact with water, the maleic acid-based A water treatment agent for inhibiting corrosion and scale of metal in contact with water, characterized in that the blending weight ratio of the polymer and the itaconic acid polymer is 10:90 to 90:10 ,
The maleic acid polymer is selected from a maleic acid homopolymer or a maleic acid copolymer containing less than 30% by weight of other monomers copolymerizable with maleic acid, and copolymerizable with the maleic acid. The other monomer is one or more selected from the group consisting of unsaturated carboxylic acid, (meth) acrylic acid alkyl ester, and (meth) acrylamide,
The itaconic acid polymer is selected from an itaconic acid homopolymer or an itaconic acid copolymer containing less than 30% by weight of other monomers copolymerizable with itaconic acid, and copolymerizable with the itaconic acid. The other monomer is one or more selected from the group consisting of unsaturated carboxylic acid, (meth) acrylic acid alkyl ester, and (meth) acrylamide. Water treatment agent to be suppressed (however, the water treatment agent is not combined with a sulfonic acid group-containing polymer).
水系重合法により製造したマレイン酸系重合体と水系重合法により製造したイタコン酸系重合体を10:90〜90:10の重量比率で対象水系に添加することを特徴とする水と接触する金属の腐食とスケールを抑制する水処理方法であって、
該マレイン酸系重合体が、マレイン酸ホモ重合体、あるいはマレイン酸と共重合可能なその他モノマーを30重量%未満の割合で含むマレイン酸共重合体から選択され、前記のマレイン酸と共重合可能なその他のモノマーが、不飽和カルボン酸、(メタ)アクリル酸アルキルエステル、及び(メタ)アクリルアミドからなる群から選択される1種又は2種以上であり、
該イタコン酸系重合体が、イタコン酸ホモ重合体、あるいはイタコン酸と共重合可能なその他モノマーを30重量%未満の割合で含むイタコン酸共重合体から選択され、前記のイタコン酸と共重合可能なその他のモノマーが、不飽和カルボン酸、(メタ)アクリル酸アルキルエステル、及び(メタ)アクリルアミドからなる群から選択される1種又は2種以上である、水と接触する金属の腐食とスケールを抑制する水処理方法(但し、該水処理方法はスルホン酸基含有ポリマーを併用添加しない)。
Itaconic acid-based polymer produced by maleic acid-based polymer and an aqueous polymerization method produced by aqueous polymerization of 10: 90 to 90: contact with water, characterized in the Turkey be added to the subject aqueous 10 weight ratio of A water treatment method that suppresses corrosion and scale of metal ,
The maleic acid polymer is selected from a maleic acid homopolymer or a maleic acid copolymer containing less than 30% by weight of other monomers copolymerizable with maleic acid, and copolymerizable with the maleic acid. The other monomer is one or more selected from the group consisting of unsaturated carboxylic acid, (meth) acrylic acid alkyl ester, and (meth) acrylamide,
The itaconic acid polymer is selected from an itaconic acid homopolymer or an itaconic acid copolymer containing less than 30% by weight of other monomers copolymerizable with itaconic acid, and copolymerizable with the itaconic acid. The other monomer is one or more selected from the group consisting of unsaturated carboxylic acid, (meth) acrylic acid alkyl ester, and (meth) acrylamide. Water treatment method to suppress (however, this water treatment method does not add a sulfonic acid group-containing polymer in combination).
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