JP2009242597A

JP2009242597A - （メタ）アクリル酸系重合体の製造方法

Info

Publication number: JP2009242597A
Application number: JP2008090911A
Authority: JP
Inventors: Takahiro Tsumori; 隆弘津守
Original assignee: Nippon Shokubai Co Ltd
Current assignee: Nippon Shokubai Co Ltd
Priority date: 2008-03-31
Filing date: 2008-03-31
Publication date: 2009-10-22
Anticipated expiration: 2028-03-31
Also published as: JP5371028B2

Abstract

【課題】洗剤ビルダーのクレー分散能をより一層向上させうる手段を提供する。
【解決手段】本発明の（メタ）アクリル酸系重合体の製造方法は、外部循環冷却装置または内部コイル冷却装置を備えた重合反応器と、前記重合反応器に接続された中和反応器とを有する反応装置を用いて行なわれ、重合反応器内で（メタ）アクリル酸を含む単量体成分をバッチ式で重合して重合体を得る重合工程と、前記重合体を前記中和反応器に移送する移送工程と、前記中和反応器において前記重合体を中和する中和工程とを含む。
【選択図】図１

Description

本発明は、（メタ）アクリル酸系重合体の製造方法に関する。特に本発明は、洗剤ビルダーとして用いられた場合に優れた性能を発揮しうる（メタ）アクリル酸系重合体を製造する方法に関する。

従来、例えば衣料の洗濯時には、合成洗剤が広く用いられている。かような合成洗剤には、洗浄能力を発揮する界面活性剤などに加えて、界面活性剤の洗浄能力を向上させることを目的として、洗剤ビルダー（洗浄助剤）が添加されるのが一般的である。

上述したような洗剤ビルダーは、その構造から無機ビルダー、多価カルボン酸塩、高分子カルボン酸塩に大別されるが、単位重量あたりの性能に優れることから、現在の主流は高分子カルボン酸塩である。なお、洗剤ビルダーの洗浄効果の指標としては、例えば、カルシウムイオン捕捉能や、高分子カルボン酸塩には泥汚れなどの汚れ粒子の分散能（クレー分散能）が用いられている。

洗剤ビルダーとしての高分子カルボン酸塩としては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸等の不飽和カルボン酸系（共）重合体などの水溶性重合体が知られている。

従来公知の（メタ）アクリル酸系重合体の製造方法では、例えば、１種または２種以上の水溶性の単量体成分のほか、重合開始剤（例えば、過硫酸塩）や連鎖移動剤（例えば、重亜硫酸塩）などの添加剤成分を、重合温度まで加熱しておいた溶媒（水）中に所定時間かけて滴下し、その後一定の時間（熟成時間）をかけて重合を完結させる。その後、使用用途に応じて重合終了後に反応液を放冷し、中和剤を反応液に徐々に滴下して所定の中和度またはｐＨに調整して、所望の重合体を水溶液の形態で得ている（特許文献１〜３）。なお、反応に用いられる各成分は、必要に応じて反応容器内に予め仕込まれる場合もある（初期仕込み）。

かような（メタ）アクリル酸系重合体（水溶液）の製造は、連続式で行なわれる場合もあれば、バッチ（回分）式で行なわれる場合もある。連続式で製造された重合体（水溶液）は、連続的にタンク等の貯蔵手段へと移送され、出荷や製品化等の次工程まで貯蔵される。一方、バッチ式で製造された重合体（水溶液）は、一般的に、製造される度に貯蔵手段へと移送され、それまでの製造分と混合されて、同様に貯蔵される。

連続式で（メタ）アクリル酸系重合体（水溶液）の製造を行なう技術としては、例えば、特許文献３に記載の技術が挙げられる。当該文献には、複数個の反応器よりなる連続反応装置を使用し、アクリル系単量体を重合開始剤および亜硫酸水素塩とともに連続的に仕込みながら、ｐＨ値を３．５以下に維持した水性媒体中で重合を行なう技術が開示されている。当該文献によれば、かような構成とすることで、比較的分子量が小さく分子量分布の狭い重合体を、高反応率で連続的に製造可能であるとされている。
特開２００３−２６８０３７号公報特開２００４−７５９７１号公報特開２００３−２９０９号公報

近年、衣料などの汚れを効率よく除去しうる洗剤に対する要望は強まる一方である。かような要望に応えるべく、（メタ）アクリル酸系重合体を用いた種々の洗剤ビルダーが報告されている。しかしながら、従来公知の洗剤ビルダーの性能（特に、クレー分散能）は未だ満足できるものではなく、優れたクレー分散能を発揮しうる洗剤ビルダーの開発への要望は依然として強い。

そこで、本発明は、洗剤ビルダーのクレー分散能をより一層向上させうる手段を提供することを目的とする。

本発明者らは、上述した目的を達成するために鋭意検討を行なった。その結果、本発明者らは、外部循環冷却装置または内部コイル冷却装置を備えた重合反応器で重合を行い、得られた重合体を別途設けた中和反応器へと移送し、当該中和反応器において当該重合体を中和して（メタ）アクリル酸系重合体を製造すると、最終的にクレー分散能に優れた高品質の重合体（水溶液）が製造されうることを見出し、本発明を完成させるに至った。

すなわち、本発明は、外部循環冷却装置または内部コイル冷却装置を備えた重合反応器と、前記重合反応器に接続された中和反応器とを有する反応装置を用いた（メタ）アクリル酸系重合体の製造方法であって、前記重合反応器内で（メタ）アクリル酸を含む単量体成分をバッチ式で重合して重合体を得る重合工程と、前記重合体を前記中和反応器に移送する移送工程と、前記中和反応器において前記重合体を中和する中和工程とを含むことを特徴とする、（メタ）アクリル酸系重合体の製造方法である。

本発明により製造される（メタ）アクリル酸系重合体は、洗剤ビルダーとして用いられた場合に優れたクレー分散能を示す。

以下、本発明の好ましい実施形態を詳細に説明する。

本発明は、外部循環冷却装置または内部コイル冷却装置を備えた重合反応器と、前記重合反応器に接続された中和反応器とを有する反応装置を用いた（メタ）アクリル酸系重合体の製造方法であって、前記重合反応器内で（メタ）アクリル酸を含む単量体成分をバッチ式で重合して重合体を得る重合工程と、前記重合体を前記中和反応器に移送する移送工程と、前記中和反応器において前記重合体を中和する中和工程とを含むことを特徴とする、（メタ）アクリル酸系重合体の製造方法である。以下、本発明の製造方法を工程順に詳細に説明するが、本発明の技術的範囲は特許請求の範囲の記載に基づいて定められるべきであり、下記の具体的な形態によって制限されるべきではない。

［反応装置］
まず、本発明の製造方法を実施するために好適に用いられる反応装置について説明する。本発明の製造方法において用いられる反応装置は、重合反応器と、これに接続された中和反応器とを有する。そして、重合反応器は、外部循環冷却装置または内部コイル冷却装置を備えている。その他の形態について特に制限はない。以下、重合反応器が外部循環冷却装置を備える場合を例に挙げて、本発明において用いられうる好ましい反応装置について、図１を参照しつつ詳細に説明する。

図１に示す反応装置は、重合反応器としての重合釜１０１と、中和反応器としての中和槽２０１とを有する。重合釜１０１は、後述する重合工程に用いられる。

重合釜１０１には、撹拌機１１１が設置されている。この撹拌機１１１は、重合工程において、重合釜１０１内の温度および濃度の偏在化を防止し、重合反応が均等になされるように、重合釜１０１内の溶液を撹拌するための撹拌手段として機能する。

重合釜１０１本体の側面（さらには底面）外周部には、外部ジャケット１１３が周設されている。この外部ジャケット１１３は、重合工程において、重合釜１０１内の反応液の温度を調整するための温度調整手段として機能する。

なお、重合釜１０１には、重合工程に必要な温度、圧力、流量などの測定装置、制御装置などが適宜設けられていることが好ましい。

さらに、図１に示す実施形態では、上述した装置構成に加えて、さらに、重合釜１０１に外部循環冷却装置が備えられている。具体的には、まず、重合釜１０１の下部（詳細には、重合釜内の液面よりも下部）に、外部循環経路１１５が連結されている。この外部循環経路１１５は、重合反応中に重合釜１０１内の反応液を外部循環するための循環手段として機能する。また、外部循環経路１１５上には、該経路内を流れる反応液を冷却するための除熱装置１１７が設けられている。これらの外部循環経路１１５および除熱装置１１７は一体となって外部循環冷却装置を構成し、重合反応中に反応液を冷却するための冷却手段として機能する。

さらに、重合釜１０１内部に重合用組成物の各成分を供給することができるように、重合用組成物の各成分の貯蔵部（図示せず）からの各供給経路の先端ノズル部が重合釜１０１内の反応液の液面よりも上方空間部に位置するように設けられている。ただし、先端ノズル部１２１は反応液の液中に位置してもよい。図１では、便宜上、ただ１つの供給経路１１９およびその先端ノズル部１２１のみが図示されているが、実際には、それぞれの成分を個別に添加できるように、重合に用いる各成分（例えば、単量体、重合開始剤、連鎖移動剤、中和剤など）のそれぞれに対応した（全体では複数の）供給経路１１９および先端ノズル部１２１が設置されている。また、上記各供給経路や外部循環経路上には、必要に応じて、各種ポンプやバルブが適宜設けられていてもよい。

反応装置が反応液の外部循環経路および当該外部循環経路を循環する反応液を除熱するための除熱装置を有することにより、重合熱の効率的な除熱が可能となる。かような形態によれば、コンデンサを用いた溶剤の潜熱を利用する除熱や、ジャケットを用いて外部から冷却する場合と比較して、マイルドな条件で重合反応を行なうことが可能となる。また、厳密な温度制御も可能となる。これらに起因して、得られる重合体のクレー分散能が向上するため、反応装置は反応液の外部循環経路および当該外部循環経路を循環する反応液を除熱するための除熱装置を有することが特に好ましい。

また、図１に示す実施形態の反応装置では、得られた重合体を中和するための中和工程（詳細については後述する）が行なわれる中和反応器として、中和槽２０１が設けられている。この中和槽２０１には、重合釜１０１の下部底面に接続された反応液抜き出し経路１２３の他端が接続されている。反応液抜き出し経路１２３上にも、必要に応じて、各種ポンプやバルブが適宜設置されうる。反応液抜き出し経路１２３は、重合釜１０１で製造された重合体を中和槽２０１へと移送するための移送手段として機能する。

図１に示す実施形態の反応装置では、中和槽２０１本体の側面（さらには底面）外周部にもまた、重合釜１０１と同様に、外部ジャケット１１３が周設されている。中和槽２０１に周設された外部ジャケット１１３は、中和工程において、中和槽２０１内の反応液の温度を調整するための温度調整手段として機能する。さらに、中和槽２０１にも、重合釜１０１と同様に、攪拌手段としての攪拌機（図示せず）並びに、中和剤を中和槽２０１へと供給するための供給手段として、中和剤の貯蔵部（図示せず）からの供給経路の先端ノズル部（図示せず）が中和槽２０１内の反応液の液面よりも情報空間部に位置するように設けられている。

図１に示す実施形態の反応装置では、中和反応器として槽型の反応器（中和槽２０１）が用いられている。ただし、場合によっては、管型の反応器が中和反応器として用いられてもよい。かような形態としては、例えば、重合反応器（重合釜１０１）から重合体（水溶液）を抜き出す配管において、当該重合体（水溶液）に中和剤を添加する形態が例示されうる。この場合には、前記配管が中和反応器として機能する。ただし、図１に示すような槽型の反応器が中和反応器として用いられることがより好ましい。

また、上述の反応装置の説明では重合釜１０１が冷却手段として外部循環冷却装置（外部循環経路１１５および除熱装置１１７）を備える形態を例に挙げたが、この外部循環冷却装置に代えて、重合釜１０１は内部コイル冷却装置を冷却手段として備えていてもよい。

図２は、内部コイル冷却装置を用いて重合反応中の反応液を冷却するのに好適に使用される反応装置の全体略図である。図２に示すように、本実施形態では、重合釜１０１の内部に内部コイル１３１が設置されている。内部コイル１３１の底部には、温度調節器１３３を経て内部コイル１３１の上部に至る循環配管１３５が設けられている。循環配管１３５には、循環ポンプ１３７が設置されている。この循環ポンプ１４には、インバーター、減速機等の流量可変装置（図示せず）が設けられており、循環液量を変化させることができるようになっている。また、循環配管１３５上には、循環流量を測定するための体積流量計１３９が設置されている。

内部コイル１３１は熱交換機能を有しており、内部コイル１３１内の冷媒は、循環ポンプ１３７の作用により重合釜１０１の底部より抜き出されて循環配管１３５中を流通して温度調節器１３３に至り、そこで冷却または加熱された後、再び循環配管１３５中を流通して重合釜１０１内の内部コイル１３１内に戻される。かかる製造装置を用いることで、重合反応中の反応液を冷却することが可能となる。なお、内部コイル１３３内の冷媒の温度は特に制限されないが、反応液の温度を効率よく制御するため、好ましくは−１０〜７０℃である。

このように、外部循環冷却装置に代えて内部コイル冷却装置を用いた場合であっても上述したのと同様の作用効果が発揮されうる。ただし、得られる重合体のクレー分散能をより一層向上させるという観点からは、外部循環冷却装置を用いる方がより好ましい。

以上、本発明の製造方法に用いられうる反応装置について簡単に説明したが、この装置を構成する個々の構成要素の具体的な形態について特に制限はない。例えば、外部循環経路の具体的な構成・使用形態については、特開２００３−２６８０３７号公報などの従来公知の知見が適宜参照されうる。また、内部コイル冷却装置の具体的な構成・使用形態については、特開２００４−２４４６１７号公報などの従来公知の知見が適宜参照されうる。

また、例えば、重合釜１０１には、重合中に重合釜から留出する留出物を液化凝縮させて再び重合釜内に戻すための留出物循環経路が設けられてもよい。かような形態では、通常、当該留出物循環経路内を流れるガス状の留出物を液化凝縮させるためのコンデンサを、当該経路上に設ける。また、コンデンサには、冷却液を導入するための導入経路および熱交換後の冷却液を排出するための排出経路をそれぞれ連結する形態が例示されうる。

［製造方法］
本発明の製造方法は、概説すれば、外部循環冷却装置または内部コイル冷却装置を備えた重合反応器（図１に示す重合釜１０１）でバッチ式で重合を行い、得られた重合体を中和反応器（図１に示す中和槽２０１）に移送し、中和反応器において中和を行なって、（メタ）アクリル酸系重合体を得るというものである。

以下、本発明の製造方法について、工程順に詳細に説明する。

［重合工程］
本発明の（メタ）アクリル酸系重合体の製造方法は、重合工程を必須に含む。重合工程では、重合反応器（図１に示す重合釜１０１）内で、（メタ）アクリル酸を含む単量体成分をバッチ式で重合する。これにより、（メタ）アクリル酸系重合体（溶液）が得られる。

本工程において用いられる単量体成分は、（メタ）アクリル酸系重合体を重合することができる１種または２種以上の単量体からなるものであればよく、特に制限されない。少なくとも（メタ）アクリル酸（以下、「単量体（Ｉ）」とも称する）を含有するものであればよいが、必要があれば（メタ）アクリル酸に共重合可能な水溶性モノエチレン性不飽和単量体（以下、「単量体（ＩＩ）」とも称する）および／または他の単量体（以下、「単量体（ＩＩＩ）」とも称する）が含まれていてもよい。ここでいう単量体は、単量体成分で構成されるものであって、重合の際に用いる他の成分である溶媒や開始剤その他の添加剤は含まない。

単量体（Ｉ）としては、具体的には、アクリル酸、メタクリル酸が挙げられる。これらは、１種単独であってもよいし、組み合わせてもよい。好ましくは、アクリル酸が単独で、またはメタクリル酸と所定比率で混合された混合物の形態で用いられる。

単量体成分中の単量体（Ｉ）の配合量は、単量体成分の全量に対して、好ましくは５０〜１００モル％であり、より好ましくは７０〜１００モル％であり、さらに好ましくは９０〜１００モル％である。単量体（Ｉ）の配合量が５０モル％以上であれば、キレート能およびクレー分散能に優れた重合体が得られる。一方、上限については、１００モル％、すなわち全量（メタ）アクリル酸であってもよい。さらに、単量体（Ｉ）としてアクリル酸およびメタクリル酸を併用する場合には、メタクリル酸の配合量は、単量体成分の全量に対して、好ましくは５モル％以下であり、より好ましくは０．５〜４モル％であり、さらに好ましくは１〜３モル％である。メタクリル酸の配合量が５モル％以下であれば、重合体のキレート能の低下が防止されうる。

なお、単量体（Ｉ）は、後述する溶媒（好ましくは水）に溶解されて単量体（Ｉ）の溶液（好ましくは水溶液）の形態で用いられうる。単量体（Ｉ）を溶液（好ましくは水溶液）として用いる場合の当該溶液中の単量体（Ｉ）の濃度は、好ましくは１０〜１００質量％であり、より好ましくは３０〜９５質量％であり、さらに好ましくは５０〜９０質量％である。ここで、単量体（Ｉ）溶液の濃度が１０質量％以上であれば、製品の濃度低下が防止され、輸送および保管が簡便となる。一方、当該濃度の上限は特に制限されず、１００質量％（すなわち、全量）単量体（Ｉ）、すなわち、無溶媒であってもよい。

単量体（ＩＩ）、すなわち（メタ）アクリル酸に共重合可能な水溶性モノエチレン性不飽和単量体としては、具体的には、単量体（Ｉ）の（メタ）アクリル酸をナトリウムやカリウムなどのアルカリ金属により部分中和した塩、または完全中和した塩；単量体（Ｉ）をアンモニアもしくはモノエタノールアミンやトリエタノールアミンなどの有機アミン類により部分中和した塩、または完全中和した塩；クロトン酸、α−ヒドロキシアクリル酸などのモノエチレン性不飽和脂肪族モノカルボン酸；前記モノエチレン性不飽和脂肪族モノカルボン酸をアルカリ金属により部分中和した塩、または完全中和した塩；前記モノエチレン性不飽和脂肪族モノカルボン酸をアンモニアもしくはモノエタノールアミンやトリエタノールアミンなどの有機アミン類により部分中和した塩、または完全中和した塩；マレイン酸、フマル酸、イタコン酸などのモノエチレン性不飽和脂肪族ジカルボン酸；前記モノエチレン性不飽和脂肪族ジカルボン酸をアルカリ金属により部分中和した塩、または完全中和した塩；前記モノエチレン性不飽和脂肪族ジカルボン酸をアンモニアもしくはモノエタノールアミンやトリエタノールアミンなどの有機アミン類により部分中和した塩、または完全中和した塩；２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸、ビニルスルホン酸、（メタ）アリルスルホン酸、３−アリロキシ−２−ヒドロキシプロパンスルホン酸などのスルホン酸基を有するモノエチレン性不飽和単量体；前記モノエチレン性不飽和単量体をアルカリ金属により部分中和した塩、または完全中和した塩；前記モノエチレン性不飽和単量体をアンモニアもしくはモノエタノールアミンやトリエタノールアミンなどの有機アミン類により部分中和した塩、または完全中和した塩；（メタ）アリルアルコール、３−メチル−２−ブテン−１−オール（プレノール）、３−メチル−３−ブテン−１−オール（イソプレノール）などの水酸基を含有する不飽和単量体やこれらにアルキレンオキサイドが付加重合されてなる単量体；などが挙げられる。ただし、これらのみに限定されない。

単量体（ＩＩ）としては、上記に列挙した各化合物から必要に応じて１種または２種以上が適宜選択されて用いられうる。また、上述した化合物の中でも、特に、キレート能、分散能等に優れる場合があることから、不飽和脂肪族ジカルボン酸、スルホン酸基を含有する不飽和炭化水素、およびそれらの部分または完全中和塩より選択される１種または２種以上の化合物が好ましく用いられる。

単量体成分中の単量体（ＩＩ）の配合量は、単量体成分の全量に対して、好ましくは０〜５０モル％であり、より好ましくは０〜３０モル％であり、さらに好ましくは０〜１０モル％である。単量体（ＩＩ）の配合量が５０モル％以下であれば、単量体（Ｉ）の配合量が十分に確保される結果、キレート能および分散能に優れた重合体が得られる。一方、単量体（ＩＩ）は任意成分であることから、その配合量の下限値は０モル％である。すなわち、単量体（ＩＩ）を用いなくとも、単量体（Ｉ）成分による単独重合体（ホモポリマー）や共重合体（コポリマー）であれば、各種用途に好ましい作用効果を十分に発現する。

単量体（ＩＩ）もまた、後述する溶媒（好ましくは水）に溶解されて単量体（ＩＩ）の溶液（好ましくは水溶液）の形態で用いられうる。単量体（ＩＩ）溶液（好ましくは水溶液）として用いる場合の当該溶液中の単量体（ＩＩ）の濃度は、好ましくは１０〜１００質量％であり、より好ましくは２０〜９５質量％であり、さらに好ましくは３０〜９０質量％である。ここで、単量体（ＩＩ）溶液の濃度が１０質量％以上であれば、製品の濃度低下が防止され、輸送および保管が簡便となる。一方、上限については特に制限されず、１００質量％（すなわち、全量）単量体（ＩＩ）、すなわち、無溶媒であってもよい。

単量体（Ｉ）、（ＩＩ）以外の他の単量体（ＩＩＩ）は、特に制限されない。例えば、酢酸ビニル、ビニルピロリドン、ビニルエーテル類、スチレン、（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル等の（メタ）アクリル酸エステルなどの疎水性単量体が用いられうる。これらの単量体（ＩＩＩ）は、必要に応じて１種または２種以上が適宜選択されて用いられうる。単量体（ＩＩＩ）として疎水性単量体を用いると、疎水性化合物の分散性の点で優れるものの、得られる（メタ）アクリル酸系重合体の耐ゲル性を悪化させることがある。このため、使用用途に応じて、その配合量を制限する必要がある。

単量体（ＩＩＩ）として疎水性単量体を配合する場合、単量体（ＩＩＩ）の配合量は、単量体成分の全量に対して、好ましくは４０モル％未満であり、より好ましくは０〜２０モル％であり、さらに好ましくは０〜１０モル％である。換言すれば、単量体（Ｉ）および単量体（ＩＩ）を合わせた親水性単量体（すなわち、（メタ）アクリル酸を５０モル％以上含む親水性単量体）の配合量は、単量体成分の全量に対して６０モル％以上であり、より好ましくは８０〜１００モル％であり、さらに好ましくは９０〜１００モル％である。単量体（ＩＩＩ）としての疎水性単量体の配合量が４０モル％以上の場合（＝上記単量体（Ｉ）および単量体（ＩＩ）を合わせた親水性単量体の配合量が６０モル％未満の場合）には、米国特許第３，６４６，０９９号に開示されているように、得られる重合体は水溶性とはならない。また、耐ゲル性に優れた（メタ）アクリル酸系重合体を得られない虞がある。

単量体（ＩＩＩ）もまた、後述する溶媒（好ましくは有機溶媒を含む）に溶解されて単量体（ＩＩＩ）の溶液の形態で用いられうる。単量体（ＩＩＩ）溶液として用いる場合の当該溶液中の単量体（ＩＩＩ）の濃度は、好ましくは１０〜１００質量％であり、より好ましくは２０〜９５質量％であり、さらに好ましくは３０〜９０質量％である。単量体（ＩＩＩ）溶液の濃度が１０質量％以上であれば、製品の濃度低下が防止され、輸送および保管が簡便となる。一方、上限については特に制限されず、１００質量％（すなわち、全量）単量体（ＩＩＩ）、すなわち、無溶媒であってもよい。

本工程では、上述した各種の単量体を含有する単量体成分を水溶液中で重合することが好ましい。一実施形態において、当該水溶液は、溶媒、開始剤、その他の添加剤を含む。

単量体成分を水溶液中で重合する際に重合反応系に用いられる溶媒は、水、アルコール、グリコール、グリセリン、ポリエチレングリコール類などの水性の溶媒であることが好ましく、特に好ましくは水である。これらは１種が単独で用いられてもよいし、２種以上が併用されてもよい。また、単量体成分の溶媒への溶解性を向上させるために、各単量体の重合に悪影響を及ぼさない範囲で有機溶媒が適宜添加されうる。

前記有機溶媒としては、具体的には、メタノール、エタノールなどの低級アルコール；ジメチルホルムアルデヒドなどのアミド類；ジエチルエーテル、ジオキサンなどのエーテル類；などから、１種または２種以上を適宜選択されて用いられうる。

溶媒の使用量は、単量体成分の全量に対して、好ましくは４０〜２００質量％であり、好ましくは４５〜１８０質量％であり、さらに好ましくは５０〜１５０質量％である。溶媒の使用量が１０質量％以上であれば、分子量の増大が抑制されうる。一方、溶媒の使用量が２００質量％以下であれば、製造された（メタ）アクリル酸系重合体の濃度低下が防止され、溶媒除去等の別工程が不要となる。なお、溶媒の多くまたは全量を、重合初期に反応容器内に仕込んでもよい。溶媒の一部は、単独で重合中に反応系内に適当に添加（滴下）されてもよい。あるいは、単量体成分や開始剤成分やその他の添加剤を予め溶媒に溶解させた形で、溶媒をこれらの成分と共に重合中に反応系内に適当に添加（滴下）してもよい。

なお、重合形態は上述の形態のみには制限されない。例えば、前記水溶液重合以外に懸濁重合や乳化重合が採用されてもよい。また、反応装置の観点からは、撹拌重合やニーダー重合などが採用されうる。

本工程において、重合は、過硫酸塩および重亜硫酸塩の存在下で行なわれることが好ましい。かような形態においては、重合中、過硫酸塩は重合開始剤として機能する。また、重亜硫酸塩は連鎖移動剤として機能する。これらの組み合わせの重合開始剤／連鎖移動剤を用いることで、得られる重合体の末端にスルホン酸基が定量的に導入され、分散能やキレート能に加えて耐ゲル性にも優れた（メタ）アクリル酸系重合体が得られる。かような重合体は、各種用途に適した作用効果を有効に発現しうる。また、かような形態によれば、後述するように、重合濃度が高くても得られる重合体が必要以上に高分子量化することが抑制され、低分子量の重合体が効率よく製造されうる。

過硫酸塩としては、具体的には、過硫酸ナトリウム、過硫酸カリウムおよび過硫酸アンモニウムなどが挙げられる。また、重亜硫酸塩としては、具体的には、重亜硫酸ナトリウム、重亜硫酸カリウムおよび重亜硫酸アンモニウムなどが挙げられる。なお、水和により重亜硫酸塩を形成しうる二亜硫酸ナトリウム等のピロ亜硫酸塩が重亜硫酸塩として用いられてもよい。

重亜硫酸塩の添加量は、過硫酸塩１質量部に対して、好ましくは０．５〜２０質量部であり、より好ましくは１〜１２質量部であり、さらに好ましくは２〜５質量部である。過硫酸塩１質量部に対して重亜硫酸塩が０．５質量部以上であれば、重亜硫酸塩による効果が十分に得られる。すなわち、重合体の末端に十分にスルホン酸基が導入され、分散能やキレート能に加えて耐ゲル性にも優れた（メタ）アクリル酸系重合体が得られる。また、（メタ）アクリル酸系重合体の重量平均分子量の増大も防止される。一方、過硫酸塩１質量部に対して重亜硫酸塩が２０質量部以下であれば、重合反応系における重亜硫酸塩の無駄な消費が防止される。その結果、過剰な重亜硫酸塩の分解に起因する亜硫酸ガスの発生量の増大も防止される。そのほか、（メタ）アクリル酸系重合体中の不純物の生成も抑制され、重合体の性能低下や低温保持時の不純物析出も防止されうる。

過硫酸塩および重亜硫酸塩の添加量は、単量体成分１モルに対して、過硫酸塩および重亜硫酸塩の合計量が、好ましくは２〜２０ｇであり、より好ましくは４〜１５ｇであり、さらに好ましくは５〜１２ｇであり、特に好ましくは６〜９ｇである。当該添加量が上述した範囲内の値であれば、製造過程での亜硫酸ガスの発生や不純物の発生が低減されうる。このため、得られる（メタ）アクリル酸系重合体の末端や側鎖にスルホン酸基等の硫黄含有基が十分に導入されうる。そのほか、得られる（メタ）アクリル酸系重合体の性能低下や低温保持時の不純物析出も防止される。また、過硫酸塩および重亜硫酸塩の合計添加量が２ｇ以上であれば、得られる重合体の分子量の増大が抑制されうる。一方、添加量が２０ｇ以下であれば、添加量に見合った過硫酸塩および重亜硫酸塩の効果が得られ、重合体の純度低下などの悪影響も防止される。

過硫酸塩は、上述した溶媒（好ましくは水）に溶解されて過硫酸塩の溶液（好ましくは水溶液）の形態で用いられうる。過硫酸塩溶液（好ましくは水溶液）として用いる場合の当該溶液中の過硫酸塩の濃度は、好ましくは１〜３５質量％であり、より好ましくは５〜３０質量％であり、さらに好ましくは１０〜２０質量％である。ここで、過硫酸塩溶液の濃度が１質量％以上であれば、製品の濃度低下が防止され、輸送および保管が簡便となる。一方、過硫酸塩溶液の濃度が３５質量％以下であれば、過硫酸塩の析出が防止されうる。

重亜硫酸塩もまた、上述した溶媒（好ましくは水）に溶解されて重亜硫酸塩の溶液（好ましくは水溶液）の形態で用いられうる。重亜硫酸塩溶液（好ましくは水溶液）として用いる場合の当該溶液中の重亜硫酸塩の濃度は、好ましくは１０〜４０質量％であり、より好ましくは２０〜４０質量％であり、さらに好ましくは３０〜４０質量％である。ここで、重亜硫酸塩溶液の濃度が１０質量％以上であれば、製品の濃度低下が防止され、輸送および保管が簡便となる。一方、重亜硫酸塩溶液の濃度が４０質量％以下であれば、重亜硫酸塩の析出が防止されうる。

ここまで、過硫酸塩／重亜硫酸塩の存在下で重合を行なう形態を好ましい形態として説明したが、本工程においては、他の重合開始剤や連鎖移動剤が用いられても勿論よい。

本工程で用いられて重合開始剤や連鎖移動剤として機能しうる他の化合物としては、例えば、２，２’−アゾビス（２−アミジノプロパン）塩酸塩、４，４’−アゾビス−４−シアノパレリン酸、アゾビスイソブチロニトリル、２，２’−アゾビス（４−メトキシ−２，４−ジメチルバレロニトリル）等のアゾ系化合物、過酸化ベンゾイル、過酸化ラウロイル、過酢酸、ジ−ｔ−ブチルパーオキサイド、クメンヒドロパーオキサイド等の有機過酸化物、および過酸化水素が挙げられる。

これらの化合物もまた、上述した溶媒（好ましくは水）に溶解されて溶液（好ましくは水溶液）の形態で用いられうる。溶液（好ましくは水溶液）として用いる場合の当該溶液中の上記化合物の濃度は、本発明の効果を損なわない範囲であればよく、通常は、上述した過硫酸塩や重亜硫酸塩の溶液と同程度の濃度に適宜決定される。

本工程において用いられうる他の添加剤としては、本発明の作用効果に影響を与えない範囲で適当な添加剤を適量添加されうる。かような添加剤としては、例えば、重金属濃度調整剤、有機過酸化物、Ｈ_２Ｏ_２／金属塩などが挙げられる。

重金属濃度調整剤としては、特に制限されないが、多価金属化合物または単体が挙げられる。具体的には、オキシ三塩化バナジウム、三塩化バナジウム、シュウ酸バナジル、硫酸バナジル、無水バナジン酸、メタバナジン酸アンモニウム、硫酸アンモニウムハイポバナダス［（ＮＨ_４）_２ＳＯ_４・ＶＳＯ_４・６Ｈ_２Ｏ］、硫酸アンモニウムバナダス［（ＮＨ_４）Ｖ（ＳＯ_４）_２・１２Ｈ_２Ｏ］、酢酸銅（ＩＩ）、銅（ＩＩ）、臭化銅（ＩＩ）、銅（ＩＩ）アセチルアセテート、塩化第二銅アンモニウム、塩化銅アンモニウム、炭酸銅、塩化銅（ＩＩ）、クエン酸銅（ＩＩ）、ギ酸銅（ＩＩ）、水酸化銅（ＩＩ）、硝酸銅、ナフテン酸銅、オレイン酸銅（ＩＩ）、マレイン酸銅、リン酸銅、硫酸銅（ＩＩ）、塩化第一銅、シアン化銅（Ｉ）、ヨウ化銅、酸化銅（Ｉ）、チオシアン酸銅、鉄アセチルアセトナート、クエン酸鉄アンモニウム、シュウ酸第二鉄アンモニウム、硫酸鉄アンモニウム、硫酸第二鉄アンモニウム、クエン酸鉄、フマル酸鉄、マレイン酸鉄、乳酸第一鉄、硝酸第二鉄、鉄ペンタカルボニル、リン酸第二鉄、ピロリン酸第二鉄等の水溶性多価金属塩；五酸化バナジウム、酸化銅（ＩＩ）、酸化第一鉄、酸化第二鉄等の多価金属酸化物；硫化鉄（ＩＩＩ）、硫化鉄（ＩＩ）、硫化銅等の多価金属硫化物；銅粉末、鉄粉末が挙げられる。

上述した重金属濃度調整剤を用いると、得られる（メタ）アクリル酸系重合体における重金属イオン濃度が０．０５〜１０質量ｐｐｍ程度に抑えられうるため、好ましい。また、既存の鋼鉄（スチール）製や銅基合金製の反応容器内壁面に耐腐食性に優れるグラスライニング加工等された反応容器やＳＵＳ（ステンレス）製の容器や撹拌器などを用いると、本発明の製造条件下においては、重金属イオン（特に鉄イオン）が、容器等の材質であるＳＵＳから反応溶液中に溶出することが知られている。これは、費用対効果の面から有利である。本発明では、こうしたＳＵＳ製の反応容器や撹拌翼などの反応装置を利用する場合には、上記重金属濃度調整剤を添加する場合と同様の作用効果を奏しうる。なお、既存の鋼鉄（スチール）製や銅基合金製の反応容器であっても問題はないが、重金属イオンが多く溶出する虞がある。そうした場合には、重金属による色がでてしまうため、こうした重金属イオンを除去する操作が必要となり、不経済である。また、グラスライニング加工等された反応容器であっても問題はなく、必要に応じて、重金属濃度調整剤を使用すればよい。

本工程における重合温度は、通常２５〜９９℃であり、好ましくは５０〜９５℃であり、より好ましくは６０〜９２℃であり、特に好ましくは７０〜８９℃である。重合温度が２５℃以上であれば、分子量の上昇や不純物の増加などの問題の発生が抑制される。そのほか、重合時間の延長が防止され、生産性の低下も防ぐことができる。一方、重合温度が９９℃以下であれば、重亜硫酸塩の分解が抑えられ、亜硫酸ガスの多量発生やこれに伴う不純物量の増大が防止される。また、系外への亜硫酸ガスの排出に起因する回収処理コストの高騰も抑止できる。そのほか、重亜硫酸塩が亜硫酸ガスとして抜けてしまうことに起因する効果の減少、すなわち、分子量の増大も防止されうる。なお、「重合温度」とは、反応系における反応溶液の温度を意味する。

重合温度は、重合中、常に略一定に保持する必要はなく、本発明の作用効果を損なわない範囲であれば、重合温度のプロファイルに特に制限はない。例えば、室温（２５℃未満であってもよい。すなわち、上述した重合温度の範囲を一時的に外れることがあっても本発明の技術的範囲を外れるものではない）から重合を開始し、適当な昇温時間（または昇温速度）で設定温度まで昇温し、その後、反応系を当該設定温度に保持してもよい。あるいは、単量体や開始剤などの滴下成分ごとに滴下時間を変えてもよい。滴下の仕方によっては、重合途中に上記温度範囲内で経時的に温度変動（昇温または降温）させてもよい。

特に、室温から重合を開始する方法（室温開始法）の場合には、例えば、３００分処方であれば、好ましくは１２０分以内に、より好ましくは０〜９０分間で、さらに好ましくは０〜６０分間で設定温度に達するようにする。昇温時間がかような範囲内の値であれば、得られる重合体の高分子量化が抑制されうる。なお、反応系の温度が設定温度に達した後は、重合終了まで反応系を当該設定温度に維持することが好ましい。ここでは重合時間が３００分の例を示したが、重合時間の処方が異なる場合には当該例を参照に、重合時間に対する昇温時間の割合が同様になるように昇温時間を設定すればよい
単量体成分の重合に際して、反応系内の圧力は、特に限定されない。常圧（大気圧）下、減圧下、加圧下のいずれの圧力下であってもよい。好ましくは、重合中、亜硫酸ガスの放出を防ぎ、低分子量化を可能にするため、常圧または、反応系内を密閉し、加圧下で行うのがよい。また、常圧（大気圧）下で重合を行うと、加圧装置や減圧装置を併設する必要がなく、また耐圧製の反応容器や配管を用いる必要がない。このため、製造コストの観点からは、常圧（大気圧）が好ましい。すなわち、得られる（メタ）アクリル酸系重合体の使用目的によって、適宜最適な圧力条件を設定すればよい。

反応系内の雰囲気は、空気雰囲気でもよいが、不活性雰囲気とするのがよい。例えば、重合開始前に系内を窒素などの不活性ガスで置換することが好ましい。これにより、反応系内の雰囲気ガス（例えば、酸素ガスなど）が液相内に溶解して重合禁止剤として作用することが抑制される。その結果、重合開始剤である過硫酸塩が失活して低減するのが防止され、重合体のより一層の低分子量化が可能となる。

本工程では、単量体成分の重合反応を、酸性条件下で行うことが好ましい。酸性条件下で重合を行うことによって、重合反応系の水溶液の粘度の上昇が抑制される。その結果、低分子量の（メタ）アクリル酸系重合体が良好に製造されうる。しかも、従来よりも高濃度の条件下で重合反応を進行させることができるため、製造効率を大幅に上昇させることができる。特に、重合中の中和度を１〜２５モル％と低くすることで、不純物の低減効果を格段に向上させることができる。具体的には、重合中の反応溶液の２５℃でのｐＨは、好ましくは１〜６であり、より好ましくは１〜５であり、さらに好ましくは１〜４である。反応溶液のｐＨが１以上であれば、亜硫酸ガスの発生や装置の腐食といった問題の発生が抑制されうる。一方、ｐＨが６以下であれば、重亜硫酸塩の作用効率の低下が抑制され、分子量の増大が防止される。また、上述したような酸性条件下で重合反応を行うことにより、高濃度かつ一段で重合を行うことができる。そのため、従来の製造方法では場合によっては必要であった濃縮工程が省略されうる。それゆえ、（メタ）アクリル酸系重合体の生産性が大幅に向上し、製造コストの上昇も抑制されうる。

なお、かような形態では、重合工程において中和度が一時的に上述した範囲を超えるような形態も採用されうる。重合終了時点において中和度が１〜２５モル％の範囲内となっていれば、上述したメリットが得られるのである。ただし、単量体（Ｉ）の添加開始時から重合の終了までの間、中和度が１〜２５モル％の範囲内に維持されることが好ましく、重合工程中は一貫して中和度が１〜２５モル％の範囲内に維持されることがより好ましい。

重合中の反応溶液のｐＨを調整するためのｐＨ調整剤としては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリ金属の水酸化物、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム等のアルカリ土類金属の水酸化物、アンモニア、モノエタノールアミン、トリエタノールアミン等の有機アミン塩等が挙げられる。これらは１種が単独で用いられてもよいし、２種以上が併用されてもよい。これらの中で、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリ金属の水酸化物が好ましく、水酸化ナトリウムが特に好ましい。本明細書では、これらのものを単に「ｐＨ調整剤」あるいは「中和剤」と称する場合がある。

上述した通り、重合中の中和度は好ましくは１〜２５モル％であるが、重合に用いられる単量体成分が単量体（Ｉ）のみからなる場合には、重合中の中和度は、好ましくは２〜１５モル％であり、より好ましくは３〜１０モル％である。単量体成分が単量体（Ｉ）に加えて単量体（ＩＩ）を含む場合には、単量体（ＩＩ）の一部または全量を初期に仕込むことが可能であるが、このときの重合中の中和度は、好ましくは１〜２５モル％であり、より好ましくは３〜１０モル％である。重合中の中和度がかような範囲内の値であれば、単量体成分が単量体（Ｉ）のみからなる場合であっても、単量体（Ｉ）と単量体（ＩＩ）とが含まれる場合であっても、最も良好に（共）重合を行なうことが可能である。また、重合反応系の水溶液の粘度上昇が最小限に抑制され、低分子量の重合体が良好に製造されうる。しかも、従来よりも高濃度の条件下で重合反応を進行させることができるため、製造効率を大幅に上昇させることができる。なお、重合中の中和度が１モル％以上であれば、亜硫酸ガスの発生量の増大が抑制され、分子量の増大が防止される。一方、重合中の中和度が２５モル％以下であれば、重亜硫酸塩の連鎖移動効率が十分に確保され、同様に分子量の増大が防止される。そのほか、重合の進行に伴う重合反応系の水溶液の粘度上昇も抑制される。その結果、やはり低分子量の重合体が得られる。さらに、上述した中和度低減による効果が十分に発揮され、不純物の発生が大幅に低減されうる。

なお、中和の方法は特に制限されない。中和剤として、例えば、（メタ）アクリル酸ナトリウムなどのアルカリ性の単量体（ＩＩ）を利用してもよい。あるいは、水酸化ナトリウムなどのアルカリ金属の水酸化物などを用いてもよい。これらが併用されてもよい。また、中和の際の中和剤の添加形態は、固体の形態であってもよいし、適当な溶媒（好ましくは水）に溶解された溶液の形態であってもよい。溶液を用いる場合の溶液中の中和剤の濃度は、好ましくは１０〜６０質量％であり、より好ましくは２０〜５５質量％であり、さらに好ましくは３０〜５０質量％である。当該濃度が２０質量％以上であれば、製品の濃度低下が防止され、輸送および保管が簡便となる。一方、６０質量％以下であれば、中和剤の析出の虞が低減され、かつ粘度も低く抑えられるため、送液も簡便である。

重合に際しては、単量体、過硫酸塩および重亜硫酸塩その他の添加剤は、通常、これらを予め適当な溶媒（好ましくは被滴下液用の溶媒と同種の溶媒）に溶解し、単量体溶液、過硫酸塩溶液および重亜硫酸塩溶液その他の添加剤溶液とする。そして、それぞれを反応容器内に仕込んだ（水性の）溶媒（必要があれば所定の温度に調節したもの）に対して、所定の滴下時間に亘って連続的に滴下しながら重合することが好ましい。さらに水性の溶媒の一部についても、反応系内の容器に予め仕込んでなる初期仕込みの溶媒とは別に、後から滴下してもよい。ただし、他の形態も採用されうる。例えば、滴下方法に関しては、連続的に滴下しても、断続的に何度かに小分けして滴下してもよい。単量体（ＩＩ）は、一部または全量を初期仕込みしてもよい（この場合には、重合開始時に一時に全量またはその一部を滴下したものと見なすこともできる）。また、単量体（ＩＩ）の滴下速度（滴下量）も、滴下の開始から終了まで常に一定（一定量）として滴下してもよいし、あるいは重合温度等に応じて経時的に滴下速度（滴下量）を変化させてもよい。また、全ての滴下成分を同じように滴下せずとも、滴下成分ごとに開始時や終了時をずらしたり、滴下時間を短縮させたり延長させてもよい。このように、本発明の製造方法は、本発明の作用効果を損なわない範囲で適当に変更可能である。また、溶液の形態で各成分を滴下する場合には、反応系内の重合温度と同程度まで滴下溶液を加温しておいてもよい。こうしておくと、重合温度を一定に保持する場合に、温度変動が少なく温度調整が容易である。

単量体（Ｉ）、（ＩＩ）および／または（ＩＩＩ）を（共）重合する場合、単量体それぞれの重合性に応じて滴下時間を制御するとよい。例えば、重合性の低い単量体を用いる場合には、滴下時間を短くしてもよい。また、予め単量体の一部または全量を反応系内の容器に仕込んでおいてもよい。

さらに、重合体の分子量については、重合初期の分子量が最終分子量に大きく影響する。このため、重合体の初期分子量を低下させるために、重合開始より６０分以内、好ましくは３０分以内、より好ましくは１０分以内に重亜硫酸塩またはその溶液を５〜２０質量％添加（滴下）することが好ましい。当該形態は、室温から重合を開始する場合には特に有効である。

また、重合に際しては、重合温度を低くして亜硫酸ガスの発生を抑え、不純物の形成を防止することがより重要である。このため、重合の際の総滴下時間は、好ましくは３０〜３６０分であり、より好ましくは６０〜３００分であり、さらに好ましくは９０〜２４０分である。総滴下時間が３０分以上であれば、過硫酸塩／重亜硫酸塩による効果が十分に発揮されうる。一方、総滴下時間が３６０分（上限値）以下であれば、生産性の低下が抑制されうる。なお、「総滴下時間」とは、最初の滴下成分（１成分とは限らない）の滴下開始時から最後の滴下成分（１成分とは限らない）を滴下完了するまでの時間をいう。

重合の際の滴下成分のうち、過硫酸塩（溶液）の滴下終了時間については、単量体（Ｉ）（溶液）の滴下終了時間よりも、好ましくは１〜３０分、より好ましくは１〜２０分、さらに好ましくは１〜１５分遅らせる。これにより、重合終了後に残存する単量体成分量を低減できるなど、残存モノマーに起因する不純物を格段に低減することができる。

ここで、過硫酸塩（溶液）の滴下終了が単量体（Ｉ）（溶液）の滴下終了よりも１分以上遅ければ、重合終了後の単量体成分の残存が防止されうる。その結果、不純物の形成が有効かつ効果的に抑制されうる。一方、過硫酸塩（溶液）の滴下終了が単量体（Ｉ）（溶液）の滴下終了から３０分以内であれば、重合終了後の過硫酸塩またはその分解物の残存が抑制され、これに起因する不純物の発生が防止されうる。

各成分の滴下が終了し、重合反応系における重合反応が終了した時点での水溶液中の固形分濃度（すなわち単量体の重合固形分濃度）は、好ましくは３５質量％以上であり、より好ましくは４０〜７０質量％であり、さらに好ましくは４５〜６５質量％である。このように重合反応終了時の固形分濃度が３５質量％以上であれば、高濃度かつ一段で重合を行うことができる。そのため、効率よく低分子量の（メタ）アクリル酸系重合体を得ることができる。例えば、従来の製造方法では場合によっては必要であった濃縮工程を省略することができる。それゆえ、その製造効率を大幅に上昇させたものとすることができる。その結果、（メタ）アクリル酸系重合体の生産性が大幅に向上し、製造コストの上昇も抑制することが可能となる。

重合反応系において固形分濃度を高くすると、従来の方法では、重合反応の進行に伴う反応溶液の粘度の上昇が顕著となり、得られる重合体の重量平均分子量も大幅に高くなるという問題点を生じていた。しかしながら、開始剤として過硫酸塩／重亜硫酸塩を用いた重合反応を酸性側（２５℃でのｐＨが１〜６であり、中和度が１〜２５モル％の範囲）で行なうと、重合反応の進行に伴う反応溶液の粘度の上昇が抑制されうる。それゆえ、重合反応を高濃度の条件下で行っても低分子量の重合体を得ることができ、重合体の製造効率を大幅に上昇させることができる。

ここで、重合反応が終了した時点とは、全ての滴下成分の滴下が終了した後、所定の熟成時間を経過し（重合が完結し）た時点を意味する。

熟成時間は、通常１〜１２０分間であり、好ましくは５〜６０分間であり、より好ましくは１０〜３０分間である。熟成時間が１分間以上であれば、熟成が十分になされ、単量体成分の残存やこれに伴う不純物の生成・性能低下などが防止されうる。一方、熟成時間が１２０分間以内であれば、重合体溶液の着色の虞が低減されうる。そのほか、重合完結後に徒に熟成時間を延長することは不経済である。

また、熟成中は、重合反応期間内であるため、上述した重合温度が適用される。したがって、ここでの温度も一定温度（好ましくは滴下終了時点での温度）で保持してもよいし、熟成中に経時的に温度を変化させてもよい。したがって、重合時間とは、上述した総滴下時間＋熟成時間をいい、最初の滴定開始時点から熟成終了時点までに要した時間を意味することとなる。

［中和槽への移送工程］
次いで、上述した重合工程において製造された（メタ）アクリル酸系重合体（水溶液）を、重合釜１０１から中和槽２０１へと移送する。移送には、移送手段としての反応液抜き出し経路１２３が用いられる。移送された重合体（水溶液）は、中和槽２０１において、後述する中和工程に供される。

移送工程の具体的な形態について特に制限はなく、従来公知の知見が適宜参照されうる。一例を挙げると、移送される重合体（好ましくは重合体水溶液）の温度（タンクへ流入する際の温度）は、好ましくは２０〜１００℃であり、より好ましくは４０〜９５℃であり、さらに好ましくは６０〜９０℃である。移送される重合体（水溶液）の温度が２０℃以上であれば、水溶液の粘度が低く抑えられ、ポンプ等の移送手段にかかる負担の増大が防止されうる。一方、移送される重合体（水溶液）の温度が１００℃以下であれば、移送される重合体（水溶液）の着色が防止されうる。なお、重合工程（中和工程を含む）後の反応液を上記範囲内の温度に調節した後に移送工程を行なってもよいし、移送とともに上記範囲内の温度に調節してもよい。

移送工程においては、通常、可能な限り多くの重合体（水溶液）を重合釜１０１から抜き出すことが試みられる。しかしながら、反応装置を用いて重合工程を行なうための反応装置はある一定のサイズを有していることから、完全に全ての重合体（水溶液）を重合釜１０１から抜き出すことは不可能である。換言すれば、移送工程後に、ある一定量の重合体（水溶液）が重合釜１０１やこれに接続された外部循環冷却装置中に残存することはやむを得ない。かような反応装置への重合体（水溶液）の残存は、重合釜１０１以外にも各種の構成要素（外部循環経路１１５など）を有する図１に示す形態の反応装置を用いた場合に特に顕著である。なお、移送工程後に反応装置に残存する重合体（水溶液）の量については装置により異なる場合もあるが、通常は、次バッチにおいて製造される重合体（水溶液）の量に対して０〜０．１質量％程度である。

［中和工程］
本発明の製造方法では、重合反応器（重合反応を複数の重合反応器で行なう場合には、最初の重合反応器）とは別の中和反応器において中和反応を行なうことが必須である。２つ目以降の重合反応器において、重合の一部または熟成と中和反応とを行なってもよいが、かような形態では中和反応を行なった当該２つ目以降の重合反応器が中和反応器ということになる。なお、重合反応器（重合反応を複数の重合反応器で行なう場合には、最初の重合反応器）から中和反応器へと重合体水溶液を移送する直前において、重合体水溶液は酸性であることが好ましく、中和度が１〜２５モル％の範囲に維持されることがより好ましい。かような形態によれば、高いクレー分散能を有する（メタ）アクリル酸系重合体（水溶液）が安定して製造されうる。

以下、中和工程について詳述する。本工程では、移送工程で移送された重合体を、中和槽２０１において中和する。上述した通り、重合工程では、重合は、酸性条件下（好ましくは重合中の反応溶液の２５℃でのｐＨが１〜６であり、重合中の中和度が１〜２５モル％である）で行われることが好ましい。よって、本工程では、中和槽２０１へと移送された重合体（水溶液）に適当なアルカリ成分を適宜添加することによって、得られる（メタ）アクリル酸系重合体の中和度（最終中和度）を所定の範囲に設定する。

重合体の最終中和度は、その使用用途によって異なるため特に制限されず、１〜１００モル％の極めて広範囲に設定可能である。例えば、素肌に優しいといわれている弱酸性洗剤などに、洗剤ビルダーとして利用するような場合には、酸性のまま中和せずに使用してもよい。また、中性洗剤やアルカリ洗剤などに使用するような場合には、後処理としてアルカリ成分で中和して中和度９０モル％以上に中和して使用してもよい。特に酸性の重合体として使用される場合の重合体の最終中和度は、好ましくは１〜７５モル％であり、より好ましくは５〜７０モル％である。また、中性・アルカリ性の重合体として使用される場合の重合体の最終中和度は、好ましくは７５〜１００モル％であり、より好ましくは８５〜９９モル％である。なお、中性・アルカリ性の重合体として使用される場合の重合体の最終中和度が９９モル％以下であれば、重合体水溶液の着色が防止されうる。

中和工程で用いられうるアルカリ成分としては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどのアルカリ金属の水酸化物；水酸化カルシウム、水酸化マグネシウムなどのアルカリ土類金属の水酸化物；アンモニア、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミンなどの有機アミン類で代表されるようなものが挙げられる。上記アルカリ成分は１種のみが単独で用いられてもよいし、２種以上が併用されてもよい。

中和剤の供給形態は、特に制限されないが、局所的に急激に大量の中和熱が発生するのを防止する観点からは、適当な溶媒に溶解して中和剤溶液の形態で供給することが好ましい。ただし、中和剤のみの形態（すなわち、無溶媒の形態）で供給してもよい。中和剤溶液として用いる場合の溶液濃度は、使用目的に応じて適宜決定され、特に制限されない。

中和剤の供給方法もまた、特に限定されないが、中和反応器内に中和剤の供給経路を通じて供給、好ましくは先端ノズル部より連続的に滴下する方法が好ましい。また、中和剤成分が２種以上の場合には、別々の供給経路を通じてそれぞれの中和剤成分を供給するのが好ましい。ただし、別々の供給経路を途中で合流させ、各中和剤成分を混合して反応器内に供給するようにしてもよいし、供給元の貯蔵タンク内で予め各中和剤成分を混合して１つの供給経路を通じて供給するようにしてもよい。中和剤の供給速度は使用目的に応じて適宜決定され、特に制限されない。

中和剤を供給して反応液の中和度の調整を行う間、反応器内の反応液の温度は、適宜最適な反応液温度を決定すればよく、特に制限されない。反応液の温度を決定する際には、発生する中和熱の除熱が充分になされ、反応液の大量の蒸発や反応液への気泡の混入を回避できるように決定すればよい。

なお、従来の完全中和方式や部分中和方式で得られる（メタ）アクリル酸塩系重合体を脱塩処理することで、最終中和度を設定することも可能ではある。しかし、この場合には、脱塩工程の追加により製造工程が煩雑化し、製造コストも上昇することになる。このため、使用用途が制限される場合がある。

また、上述したように酸性のまま中和せずに使用するような場合には、反応系内が酸性のため、反応系内の雰囲気中に毒性のある亜硫酸ガス（ＳＯ_２ガス）が残存している場合がある。こうした場合には、過酸化水素などの過酸化物を添加して分解するか、あるいは空気や窒素ガスを導入（ブロー）して追い出しておくことが好ましい。

［他の工程］
以上、本発明の特徴的な構成である重合工程・移送工程・中和工程について主に説明したが、本発明の製造方法は、必要に応じて、他の工程をさらに含んでもよい。他の工程としては、例えば、製品タンクへの移送工程などが挙げられる。

本発明の製造方法によれば、上述した特定の重合反応器で重合を行い、得られた重合体を別途設けた中和反応器へと移送し、当該中和反応器において当該重合体を中和して（メタ）アクリル酸系重合体を製造すると、最終的にクレー分散能に優れた高品質の重合体（水溶液）が製造されうる。

［（メタ）アクリル酸系重合体］
本発明の製造方法により得られる（メタ）アクリル酸系重合体は、不可避的不純物が混入しうること以外は純粋な重合体のみの形態であってもよいし、上述したように水溶液重合によって得られる場合などには、水溶液の形態であってもよい。

本発明により製造される重合体（水溶液の場合にはこれに含まれる重合体）の重量平均分子量（Ｍｗ）について特に制限はない。ただし、重合体の重量平均分子量は、好ましくは５００〜１０００００であり、より好ましくは１０００〜５００００であり、さらに好ましくは２０００〜３００００であり、特に好ましくは３０００〜１００００である。本発明の製造方法では、これらの重量平均分子量の範囲を外れる重合体を得ることもできるが、重量平均分子量がかような範囲内の値であれば、高キレート能および高分散能が両立しうる。なお、重量平均分子量（Ｍｗ）の値としては、後述する実施例に記載の測定方法により得られる値を採用するものとする。

本発明の製造方法により製造される（メタ）アクリル酸系重合体（水溶液）は、優れたクレー分散能を示す。具体的には、得られる重合体（水溶液）のクレー分散能は、好ましくは０．６５以上であり、より好ましくは０．６８以上であり、さらに好ましくは０．７０以上である。なお、クレー分散能の値としては、後述する実施例に記載の測定方法により得られる値を採用するものとする。

本発明においては、上述したように、過硫酸塩の滴下終了を単量体の滴下終了よりも一定時間遅らせる等の操作を施すことで、得られる重合体中の残存単量体量を低減させることが可能である。具体的には、純分換算において５０００質量ｐｐｍ以下、好ましい実施形態では４０００質量ｐｐｍ以下とすることができる。

本発明においては、上述したように、開始剤／連鎖移動剤等の単量体以外の成分を必要以上に添加しない、または適切な重合温度で重合を行なう等の操作を施すことで、得られる重合体中の不純物（残存単量体を除く）量を低減させることも可能である。具体的には、使用用途によって、不純物と見なすか、有用成分と見なすかが異なる成分もあるため、一義的に規定することは困難であるが、純分換算において１００００質量ｐｐｍ以下とすることが好ましい。なお、使用用途によって、不純物と見なすか、有用成分と見なすかが異なる成分としては、重金属成分などが該当する。例えば、漂白剤を配合する洗剤組成物に用いる場合に、微量の重金属成分の存在であっても漂白剤を分解するため不純物となるが、漂白剤を配合しない洗剤組成物では、微量の重金属成分の存在により残存する他の不純物である過酸化物の量を低減でき、該過酸化物による皮膚刺激性の問題を解消できるため有効成分として機能するという具合である。

［用途］
本発明の製造方法により得られる重合体（水溶液）は、その特徴を活かして、洗剤ビルダー、洗剤組成物、無機顔料分散剤、スケール防止剤、キレート剤、繊維処理剤、木材パルプ漂白助剤等の用途に用いられうる。各種用途での使用時には、それぞれの使用目的に応じて、その他の原料を配合すればよい。

本発明の製造方法により得られる重合体（水溶液）の好適な用途である洗剤ビルダーは、当該重合体（水溶液）を含有してなるものであればよい。これにより、（メタ）アクリル酸系重合体が本来有する極めて優れた分散能、キレート能、耐ゲル性を発現できる水溶性の洗剤ビルダーが極めて安価に提供されうる。

なお、本発明の洗剤ビルダーにおける上記重合体（水溶液）以外の他の配合成分や配合比率に関しては、特に制限はなく、洗剤ビルダーに従来有効に適用されている各種成分およびその配合比率に基づき、洗剤ビルダーとしての作用効果を損なわない範囲で、適宜適用（利用）されうる。ただし、好ましくは、本発明の製造方法により得られる重合体（水溶液）がそのまま洗剤ビルダーとして用いられる。

上述した洗剤ビルダーは、洗浄能力を発揮しうる界面活性剤等の洗剤成分と混合されて、洗剤組成物を構成しうる。洗剤組成物における上記洗剤ビルダーの配合量は、重合体（水溶液）の固形分換算で、洗剤組成物に対して、好ましくは０．１〜２０質量％である。重合体の配合量が０．１質量％以上であれば、洗剤ビルダーとしての効果が十分に発揮されうる。一方、重合体の配合量が２０質量％以下であれば、添加量に見合っただけの効果が得られ、経済的にも好ましい。また、界面活性剤の配合量は、洗剤組成物全体の１〜７０質量％であると好ましく、場合により酵素が５質量％以下の範囲で配合されうる。洗剤組成物の主剤である界面活性剤の量がかような範囲内の値であれば、他の成分とのバランスに優れ、洗剤組成物の洗浄力が十分に確保されうる。また、酵素の配合量については、５質量％以下で十分に添加効果が得られ、経済的にも好ましい。

界面活性剤の具体的な種類としては、アニオン界面活性剤、ノニオン界面活性剤、両性界面活性剤およびカチオン界面活性剤が挙げられる。

アニオン界面活性剤としては、特には限定されないが、例えば、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルまたはアルケニルエーテル硫酸塩、アルキルまたはアルケニル硫酸塩、α−オレフィンスルホン酸塩、α−スルホ脂肪酸またはエステル塩、アルカンスルホン酸塩、飽和または不飽和脂肪酸塩、アルキルまたはアルケニルエーテルカルボン酸塩、アミノ酸型界面活性剤、Ｎ−アシルアミノ酸型界面活性剤、アルキルまたはアルケニルリン酸エステルまたはその塩等が挙げられる。

ノニオン界面活性剤としては、特には限定されないが、例えば、ポリオキシアルキレンアルキルまたはアルケニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、高級脂肪酸アルカノールアミドまたはそのアルキレンオキサイド付加物、ショ糖脂肪酸エステル、アルキルグリコキシド脂肪酸グリセリンモノエステル、アルキルアミンオキサイド等が挙げられる
両性界面活性剤としては、特には限定されないが、例えば、カルボキシ型またはスルホベタイン型両性界面活性剤等が挙げられ、カチオン界面活性剤としては、特には限定されないが、例えば、第４級アンモニウム塩等が挙げられる。

洗剤組成物に配合される酵素としては、例えば、プロテアーゼ、リパーゼ、セルラーゼ等が挙げられる。特に、アルカリ洗浄液中で活性が高いプロテアーゼ、アルカリリパーゼおよびアルカリセルラーゼが好ましい。

さらに、洗剤組成物には、必要に応じて、公知のアルカリビルダー、キレートビルダー、再付着防止剤、ソイルリリース剤、色移り防止剤、柔軟剤、蛍光剤、漂白剤、漂白助剤、香料等の洗剤組成物に常用される成分が配合されてもよい。

アルカリビルダーとしては、珪酸塩、炭酸塩、硫酸塩等が挙げられる。キレートビルダーとしては、ゼオライト、ジグリコール酸、オキシカルボン酸塩、ＥＤＴＡ（エチレンジアミン四酢酸）、ＤＴＰＡ（ジエチレントリアミン五酢酸）、クエン酸等が必要に応じて使用されうる。あるいは公知の水溶性ポリカルボン酸系ポリマーが本発明の効果を損なわない範囲で使用されてもよい。

水処理剤は、好ましくは本発明により提供される（メタ）アクリル酸系重合体（水溶液）のみからなる。ただし、必要に応じて、他の配合剤として重合リン酸塩、ホスホン酸塩、防食剤、スライムコントロール剤、キレート剤を配合した組成物の形態であってもよい。いずれの場合でも、冷却水循環系、ボイラー水循環系、海水淡水化装置、パルプ蒸解釜、黒液濃縮釜等でのスケール防止に有用である。また、性能、効果に影響しない範囲で公知の水溶性重合体を含んでもよい。

顔料分散剤は、好ましくは本発明により提供される（メタ）アクリル酸系重合体（水溶液）のみからなる。ただし、必要に応じて、他の配合剤として重合リン酸およびその塩、ホスホン酸およびその塩、ポリビニルアルコールを配合した組成物の形態であってもよい。いずれの場合においても、顔料分散剤は、紙コーティングに用いられる重質または軽質炭酸カルシウム、クレー等の無機顔料等の分散剤として良好な性能を発揮する。例えば、顔料分散剤を無機顔料に少量添加して水中に分散することにより、低粘度でしかも高流動性を有し、かつ、それらの性能の経日安定性が良好な、高濃度炭酸カルシウムスラリーのような高濃度無機顔料スラリーを製造することができる。顔料分散剤の使用量は、顔料１００質量部に対して、好ましくは０．０５〜２．０質量部である。使用量が０．０５質量部以上であれば、十分な分散効果が得られる。一方、２．０質量部以下であれば、添加量に見合った効果が得られ、経済的にも好ましい。

繊維処理剤は、本発明により提供される（メタ）アクリル酸系重合体（水溶液）を単独で使用してもよいが、染色剤、過酸化物、および界面活性剤等の添加剤を配合した組成物として使用することもできる。上記添加剤としては、繊維処理剤に通常使用されるものが挙げられる。上記重合体と上記添加剤との配合比率は特に限定されないが、重合体１質量部に対して、上記添加剤を、好ましくは０．１〜１００質量部、より好ましくは０．２〜８０質量部、さらに好ましくは１〜５０質量部という割合で配合する。上記添加剤の配合量が０．１質量部以上であれば、十分な添加効果が得られる。一方、１００質量部以下であれば、重合体が含有されることによる効果が十分に確保される。また、上記重合体を含む繊維処理剤は、性能や効果を阻害しない範囲で、さらに、上記重合体以外の他の重合体を含んでいてもかまわない。本発明により提供される重合体の繊維処理剤中への配合量は、特に限定されないが、繊維処理剤の全量に対して、好ましくは１〜１００質量％であり、より好ましくは５〜１００質量％である。上述した織維処理剤を使用できる織維は特に限定されないが、例えば、木綿、麻等のセルロース系繊維；ナイロン、ポリエステル等の化学繊維；羊毛、絹糸等の動物性繊維；人絹等の半合成繊維およびこれらの織物および混紡品などが挙げられる。上述した繊維処理剤を精錬工程に利用する場合には、本発明により提供される重合体とアルカリ剤および界面活性剤とを配合することが好ましい。漂白工程に適用する場合には、上記重合体に加えて、過酸化物、および、アルカリ性漂白剤の分解抑制剤としての珪酸ナトリウム等の珪酸系薬剤をさらに配合することが好ましい。

以下に、実施例および比較例を挙げて、本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらにより何ら限定されるものではない。

実施例および比較例で得られた重合体の物性は以下の方法で測定した。

〔固形分測定〕
固形分は、熱風乾燥機を用いて１ｇの（共）重合体溶液を１７０℃で１時間乾燥させた後の不揮発分とした。詳細には、予め秤量したアルミカップ（質量をＡ（ｇ）とする）に１ｇの（共）重合体溶液を採取してカップごと秤量し（質量をＢ（ｇ）とする）、純水３ｇを加えて希釈した後、１７０℃の熱風乾燥機中で１時間乾燥させた。その後、デシケータ中で５分間放置した後に秤量した（質量をＣ（ｇ）とする）。下記数式１に従って、固形分を算出した。

〔重量平均分子量（Ｍｗ）〕
ＧＰＣ（ゲルパーミエーションクロマトグラフィ）により以下の条件の下で測定した。

・カラム：Ｇ−３０００ＰＷＸＬ（東ソー株式会社製）
・カラム温度：３５℃
・移動相：リン酸水素二ナトリウム１２水和物３４．５ｇおよびリン酸二水素ナトリウム２水和物４６．２ｇ（いずれの試薬も特級であった。また、以下の各種測定に用いた試薬は全て特級であった。）に純水を加えて全量を５，０００ｇとし、その後、フィルター孔径０．４５μｍのメンブランフィルターで濾過した水溶液
・検出器：ＵＶ（波長：２１４ｎｍ）
・流量：０．５ｍＬ／ｍｉｎ
・検量線：ポリアクリル酸ナトリウム標準サンプル（創和科学社製）
〔クレー分散能〕
１）まず、グリシン６７．５６ｇ、塩化ナトリウム５２．６ｇ、１ｍｏｌ／Ｌ水酸化ナトリウム水溶液６０ｍＬにイオン交換水を加えて６００ｇとしたグリシン緩衝溶液を調製した。

２）また、塩化カルシウム・２水和物を０．３２６８ｇ、および上記の１）で調製したグリシン緩衝溶液６０ｇをそれぞれ秤量し、さらにイオン交換水を加えて１０００ｇとして、分散液を調製した。

３）一方、得られた重合体の水溶液（ｐＨ７に調整）を、固形分換算濃度で０．１質量％となるように調製した。

４）試験管に、ＪＩＳ試験用粉体Ｉ、８種（関東ローム、微粒：日本粉体工業技術協会製）のクレー０．３ｇを入れ、上記の２）で調製した分散液２７ｇ、上記の３）で調製した水溶液３ｇを添加した。この際、試験液のカルシウム濃度は炭酸カルシウム換算で２００ｐｐｍであった。

５）試験管をパラフィルムで密封した後、クレーが全体に分散するように軽く振り、その後さらに上下に２０回振った。

６）この試験管を直射日光の当たらないところに２０時間静置し、その後分散液の上澄みをホールピペットで５ｍＬ採取した。

８）この液をＵＶ分光器を用いて、波長３８０ｎｍ、１ｃｍのセルで吸光度（ＡＢＳ）を測定し、この値をクレー分散能とした。

＜実施例１＞
温度計、撹拌機（パドル翼）、ジャケット、供給経路（重合用組成物用）、並びに、外部循環冷却装置（外部反応液循環経路および除熱装置）を備えた重合釜（ＳＵＳ製、容積２ｍ^３）と、当該重合釜に接続され、供給経路（中和剤用）を備えた中和槽（ＳＵＳ製、容積３ｍ^３）とを有する反応装置（図１を参照）を用い、以下に示す重合処方・条件で、重合釜での重合工程−移送工程−中和槽での中和工程からなるバッチ式によるポリアクリル酸ナトリウムの製造を繰り返した。そのうちの１回の結果を以下に記載する。なお、重合工程の開始時においては、初期仕込み重合体（水溶液）として、前バッチから残存したポリアクリル酸（部分中和）水溶液が重合釜中に存在していた。当該ポリアクリル酸（部分中和）水溶液の量は、重合工程および中和工程を経て最終的に得られたポリアクリル酸ナトリウム水溶液１００質量％を基準に換算して１．０質量％であった。また、当該初期仕込み重合体の中和度は、５．０％であった。

上記初期仕込み重合体が存在する重合釜に、各供給経路を通じて先端ノズルより、純水１７５．０ｋｇ、およびモール塩０．００８１ｋｇを流下して仕込んだ。その後、重合釜内の水溶液を撹拌しながら、常圧下、外部ジャケットにより水溶液の温度を８５℃まで昇温させた。

次に、８０質量％アクリル酸水溶液（以下、「８０％ＡＡ」とも称する）４５０．０ｋｇ、４８質量％水酸化ナトリウム水溶液（以下、「４８％ＮａＯＨ」とも称する）２０．８３ｋｇ、３５質量％亜硫酸水素ナトリウム水溶液（以下、「３５％ＳＢＳ」とも称する）６７．１ｋｇ、および１５質量％過硫酸ナトリウム水溶液（以下、「１５％ＮａＰＳ」とも称する）６０．０ｋｇをそれぞれ別々の供給経路を通じて先端ノズルより、８０％ＡＡおよび４８％ＮａＯＨは１８０分間に亘って、３５％ＳＢＳは８０％ＡＡと同時に滴下を開始して１７５分間に亘って（すなわち、８０％ＡＡの滴下終了５分前まで）、１５％ＮａＰＳは８０％ＡＡと同時に滴下を開始して１８５分間に亘って（すなわち、８０％ＡＡの滴下終了５分後まで）滴下した。それぞれの成分の滴下は、一定の滴下速度で連続的に行なった。全ての滴下終了後、さらに３０分間、反応系を８５℃に維持して熟成を行い、重合を完成させた。また、重合工程では外部循環冷却装置を用いて、反応液を外部循環させながら、除熱装置によって当該反応液を冷却した。重合後の反応液中のポリアクリル酸ナトリウムの中和度は５．０％であり、反応液の固形分濃度は５１．５質量％であった。

上記重合工程で得られたポリアクリル酸ナトリウム水溶液を重合釜から抜き出し、重合釜に接続された中和槽へと移送した。

その後、反応液を５０℃まで冷却し、４８％ＮａＯＨ３８３．３ｋｇをその供給経路を通じて先端ノズルより中和槽内に６０分徐々に滴下して、重合体を中和した。なお、重合体を中和する間、外部ジャケットに冷媒を流すことによって反応液を冷却した。上述した重合処方を下記の表１に示す。

このようにして、ポリアクリル酸ナトリウム水溶液（１）１１５６．３１ｋｇを得た。得られた水溶液（１）中のポリアクリル酸ナトリウムの中和度は９７．０％であり、水溶液（１）の固形分濃度（理論値）は４３．１７質量％であった。また、得られた水溶液（１）に含まれるポリアクリル酸ナトリウムの重量平均分子量（Ｍｗ）は、５４００であり、水溶液（１）のクレー分散能は、０．７３であった。これらの結果を下記の表１に示す。

＜実施例２＞
温度計、撹拌機（パドル翼）、ジャケット、供給経路（重合用組成物用）、並びに、外部循環冷却装置（外部反応液循環経路および除熱装置）を備えた重合釜（ＳＵＳ製、容積２ｍ^３）と、当該重合釜に接続され、供給経路（中和剤用）を備えた中和槽（ＳＵＳ製、容積３ｍ^３）とを有する反応装置（図１を参照）を用い、以下に示す重合処方・条件で、重合釜での重合工程−移送工程−中和槽での中和工程からなるバッチ式によるポリアクリル酸ナトリウムの製造を繰り返した。そのうちの１回の結果を以下に記載する。なお、重合工程の開始時においては、初期仕込み重合体（水溶液）として、前バッチから残存したポリアクリル酸（部分中和）水溶液が重合釜中に存在していた。当該ポリアクリル酸（部分中和）水溶液の量は、重合工程および中和工程を経て最終的に得られたポリアクリル酸ナトリウム水溶液１００質量％を基準に換算して１．５質量％であった。また、当該初期仕込み重合体の中和度は、５．０％であった。

次に、８０％ＡＡ４５０．０ｋｇ、４８％ＮａＯＨ２０．８３ｋｇ、３５％ＳＢＳ６１．４ｋｇ、および１５％ＮａＰＳ６０．０ｋｇをそれぞれ別々の供給経路を通じて先端ノズルより、８０％ＡＡおよび４８％ＮａＯＨは１８０分間に亘って、３５％ＳＢＳは８０％ＡＡと同時に滴下を開始して１７５分間に亘って（すなわち、８０％ＡＡの滴下終了５分前まで）、１５％ＮａＰＳは８０％ＡＡと同時に滴下を開始して１８５分間に亘って（すなわち、８０％ＡＡの滴下終了５分後まで）滴下した。それぞれの成分の滴下は、一定の滴下速度で連続的に行なった。全ての滴下終了後、さらに３０分間、反応系を８５℃に維持して熟成を行い、重合を完成させた。また、重合工程では外部循環冷却装置を用いて、反応液を外部循環させながら、除熱装置によって当該反応液を冷却した。重合後の反応液中のポリアクリル酸ナトリウムの中和度は５．０％であり、反応液の固形分濃度は５１．６質量％であった。

このようにして、ポリアクリル酸ナトリウム水溶液（２）１１５０．６０ｋｇを得た。得られた水溶液（２）中のポリアクリル酸ナトリウムの中和度は９７．０％であり、水溶液（２）の固形分濃度（理論値）は４３．２１質量％であった。また、得られた水溶液（１）に含まれるポリアクリル酸ナトリウムの重量平均分子量（Ｍｗ）は、６１００であり、水溶液（２）のクレー分散能は、０．７７であった。これらの結果を下記の表１に示す。

＜比較例１＞
反応装置として、温度計、撹拌機（パドル翼）、ジャケット、供給経路（重合用組成物用および中和剤用）、並びに、外部循環冷却装置（外部反応液循環経路および除熱装置）を備えた重合釜（ＳＵＳ製、容積２ｍ^３）を用い、以下に示す重合処方・条件で、重合釜での重合工程および同一の重合釜での中和工程からなるバッチ式によるポリアクリル酸ナトリウムの製造を繰り返した。そのうちの１回の結果を以下に記載する。なお、重合工程の開始時においては、初期仕込み重合体（水溶液）として、前バッチから残存したポリアクリル酸（部分中和）水溶液が重合釜中に存在していた。当該ポリアクリル酸（部分中和）水溶液の量は、重合工程および中和工程を経て最終的に得られたポリアクリル酸ナトリウム水溶液１００質量％を基準に換算して１．０質量％であった。また、当該初期仕込み重合体の中和度は、５．０％であった。

次に、８０％ＡＡ４５０．０ｋｇ、４８％ＮａＯＨ２０．８３ｋｇ、３５％ＳＢＳ６７．１ｋｇ、および１５％ＮａＰＳ６０．０ｋｇをそれぞれ別々の供給経路を通じて先端ノズルより、８０％ＡＡおよび４８％ＮａＯＨは１８０分間に亘って、３５％ＳＢＳは８０％ＡＡと同時に滴下を開始して１７５分間に亘って（すなわち、８０％ＡＡの滴下終了５分前まで）、１５％ＮａＰＳは８０％ＡＡと同時に滴下を開始して１８５分間に亘って（すなわち、８０％ＡＡの滴下終了５分後まで）滴下した。それぞれの成分の滴下は、一定の滴下速度で連続的に行なった。全ての滴下終了後、さらに３０分間、反応系を８５℃に維持して熟成を行い、重合を完成させた。また、重合工程では外部循環冷却装置を用いて、反応液を外部循環させながら、除熱装置によって当該反応液を冷却した。重合後の反応液中のポリアクリル酸ナトリウムの中和度は５．０％であり、反応液の固形分濃度は５１．５質量％であった。

その後、反応液を５０℃まで冷却し、４８質量％水酸化ナトリウム水溶液３８３．３ｋｇをその供給経路を通じて先端ノズルより重合釜内に６０分徐々に滴下して、重合体を中和した。なお、重合体を中和する間、外部ジャケットに冷媒を流すことによって反応液を冷却した。上述した重合処方を下記の表１に示す。

このようにして、ポリアクリル酸ナトリウム水溶液（Ｃ１）１１５６．３１ｋｇを得た。得られた水溶液（Ｃ１）中のポリアクリル酸ナトリウムの中和度は９７．０％であり、水溶液（Ｃ１）の固形分濃度（理論値）は４３．１７質量％であった。また、得られた水溶液（Ｃ１）に含まれるポリアクリル酸ナトリウムの重量平均分子量（Ｍｗ）は、６２００であり、水溶液（Ｃ１）のクレー分散能は、０．６０であった。これらの結果を下記の表１に示す。

表１に示す結果のうち、実施例１と比較例１とを比較すると、外部循環冷却装置を備えた重合釜で重合工程を行ない、得られた重合体水溶液を別途設けた中和槽へと移送し、当該中和槽において中和工程を行うことで、連鎖移動剤であるＳＢＳの使用量が同一であっても得られたポリアクリル酸ナトリウム水溶液中の重合体の重量平均分子量（Ｍｗ）の増大が抑制されうることが示される。また、上述した形態とすることにより、最終的に得られる水溶液のクレー分散能が劇的に向上することが示される。さらに、実施例２を見ると、比較例１と同程度の重量平均分子量（Ｍｗ）を有する重合体を製造する場合に、連鎖移動剤（ＳＢＳ）の使用量が低減されうることが示される。しかも、得られた重合体水溶液のクレー分散能は極めて高いことがわかる。

以上のことから、本発明によれば、洗剤ビルダーのクレー分散能をより一層向上させうる手段が提供されることが示される。

本発明の製造方法に好適に用いられる反応装置の一実施形態を示す概略図である。内部コイル冷却装置を用いて重合反応中の反応液を冷却するのに好適に使用される反応装置の全体略図である。

符号の説明

１０１重合釜、
１１１撹拌機、
１１３外部ジャケット、
１１５外部循環経路、
１１７除熱装置、
１１９供給経路、
１２１先端ノズル部、
１２３反応液抜き出し経路、
１３１内部コイル、
１３３温度調節器、
１３５循環配管、
１３７循環ポンプ、
１３９体積流量計、
２０１中和槽。

Claims

外部循環冷却装置または内部コイル冷却装置を備えた重合反応器と、
前記重合反応器に接続された中和反応器と、
を有する反応装置を用いた（メタ）アクリル酸系重合体の製造方法であって、
前記重合反応器内で（メタ）アクリル酸を含む単量体成分をバッチ式で重合して重合体を得る重合工程と、
前記重合体を前記中和反応器に移送する移送工程と、
前記中和反応器において前記重合体を中和する中和工程と、
を含むことを特徴とする、（メタ）アクリル酸系重合体の製造方法。
前記重合工程が、過硫酸塩および重亜硫酸塩の存在下で行なわれる、請求項１に記載の製造方法。