JPH0465408A - Production of aqueous solution of maleic anhydride copolymer or copolymer salt - Google Patents

Production of aqueous solution of maleic anhydride copolymer or copolymer salt

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JPH0465408A
JPH0465408A JP17897690A JP17897690A JPH0465408A JP H0465408 A JPH0465408 A JP H0465408A JP 17897690 A JP17897690 A JP 17897690A JP 17897690 A JP17897690 A JP 17897690A JP H0465408 A JPH0465408 A JP H0465408A
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JP
Japan
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butadiene
maleic anhydride
copolymer
aqueous solution
aromatic hydrocarbon
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Application number
JP17897690A
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Japanese (ja)
Inventor
Kiyotaka Mishima
三島 清敬
Kenji Nahara
名原 謙治
Yasushi Takano
靖 高野
Yoshiaki Kano
加納 芳明
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Tosoh Corp
Original Assignee
Tosoh Corp
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Publication date
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  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

Abstract

PURPOSE:To obtain the subject copolymer useful as an antiscaling agent in the form of an aqueous solution of salt, in high yield and reproducibility, by copolymerizing butadiene and maleic anhydride in an aromatic hydrocarbon solvent using a specific polymerization process. CONSTITUTION:The objective copolymer having a weight-average molecular weight of <=4,000 and containing maleic anhydride and butadiene at a molar ratio of >=1.2 can be produced by continuously adding butadiene to a mixture of maleic anhydride and an aromatic hydrocarbon solvent (preferably benene, etc.) under a condition satisfying the formula [Y is action temperature ( deg.C); X is feeding rate of butadiene (total molar number of butadiene/total molar number of maleic anhydride/total feeding time of butadiene) and is >=0.07] and continuously adding a radical generator (preferably t-butyl-2-ethylehexanoate, etc.) independent of the addition of the butadiene and polymerizing the components.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、比較的低分子量であり、かつ無水マレイン酸
含有量の多い無水マレイン酸とブタジェンとの共重合体
の製造方法、及びスケール防止剤等として有用な無水マ
レイン酸共重合体水溶液加水分解物又はその塩の製造方
法に関する。
Detailed Description of the Invention [Field of Industrial Application] The present invention provides a method for producing a copolymer of maleic anhydride and butadiene that has a relatively low molecular weight and a high content of maleic anhydride, and a method for preventing scale. The present invention relates to a method for producing an aqueous solution hydrolyzate of a maleic anhydride copolymer or a salt thereof, which is useful as an agent.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

ポリ無水マレイン酸及び無水マレイン酸共重合体の水溶
液は、冷却水系、ボイラー設備、海水淡水化設備用のス
ケール防止剤や無機物質及び顔料等の分散剤、さらには
コンクリートの流動化剤として有用なものであることか
知られている〔特開昭60−71093号〕。
Aqueous solutions of polymaleic anhydride and maleic anhydride copolymers are useful as scale inhibitors for cooling water systems, boiler equipment, and seawater desalination equipment, as dispersants for inorganic substances and pigments, and as fluidizing agents for concrete. It is known that this is the case [JP-A-60-71093].

本発明者らは、スケール防止剤等として有用な新規な無
水マレイン酸共重合体水溶液について種々検討し、無水
マレイン酸−ブタジェン共重合体水溶液か、スケール防
止剤等として特に優れた物性を有するものであることを
見出した。本発明者らの検討によれば、スケール防止剤
等としては、ブタジェンに対する無水マレイン酸のモル
比が1゜2以上であり、かつ水溶液として安定に存在す
るためには、重量平均分子量が4000以下であること
が好ましい。
The present inventors have conducted various studies on new aqueous solutions of maleic anhydride copolymers useful as scale inhibitors, etc., and have selected maleic anhydride-butadiene copolymer aqueous solutions that have particularly excellent physical properties as scale inhibitors, etc. I found that. According to the studies of the present inventors, the scale inhibitor, etc. must have a molar ratio of maleic anhydride to butadiene of 1.2 or more, and a weight average molecular weight of 4000 or less in order to exist stably as an aqueous solution. It is preferable that

ところが、無水マレイン酸−ブタジェン共重合体は、成
形品用として既に知られていたか、成形品用の共重合体
よりかなり低分子量である必要かある水溶液用の共重合
体については検討されたことがなかった。従って、上記
条件を満たす共重合体を収率良く製造する方法はこれま
で知られていなかった。
However, maleic anhydride-butadiene copolymers were already known for use in molded products, or copolymers for use in aqueous solutions, which need to have a much lower molecular weight than copolymers for molded products, had not been studied. There was no. Therefore, a method for producing a copolymer satisfying the above conditions in good yield has not been known so far.

従来から知られたブタジェンと無水マレイン酸の共重合
体の製造方法は、ラジカル発生剤を用いてラジカル重合
させる方法である。
A conventionally known method for producing a copolymer of butadiene and maleic anhydride is a method of radical polymerization using a radical generator.

例えば、特公昭46−31972号公報には、ブタジェ
ンを含むジオレフィンと無水マレイン酸との共重合方法
が記載されている。この方法は、ジオレフィンと無水マ
レイン酸とのディールスアルダー反応(ディールスアル
ダー反応では、共重合体は生成せず、無水テトラヒドロ
フタル酸が副生ずる)を抑制して、1・1の交互共重合
体を合成することを目的とし、ラジカル発生触媒の半減
期が60分以下となる温度で重合することを特徴として
いる。しかし、ブタジェンと無水マレイン酸との重合例
示では、重合物の収率は著しく低かった。
For example, Japanese Patent Publication No. 46-31972 describes a method for copolymerizing a diolefin containing butadiene and maleic anhydride. This method suppresses the Diels-Alder reaction between diolefins and maleic anhydride (in the Diels-Alder reaction, no copolymer is produced, but tetrahydrophthalic anhydride is produced as a by-product), and a 1.1 alternating copolymer is produced. It is characterized by polymerization at a temperature such that the half-life of the radical generating catalyst is 60 minutes or less. However, in the example of polymerization of butadiene and maleic anhydride, the yield of the polymer was extremely low.

特公昭47−45954号公報には溶剤の存在下、ブタ
ジェンと無水マレイン酸とをラジカル重合させる方法か
記載されている。しかしながら溶剤として芳香族炭化水
素溶媒、例えばベンセンのような共重合体に対する貧溶
媒下での重合では、ジメチルホルムアミドなどの極性溶
媒にも溶解しない三次元架橋したポリマーか生成するこ
とか示されている。
Japanese Patent Publication No. 47-45954 describes a method of radical polymerizing butadiene and maleic anhydride in the presence of a solvent. However, it has been shown that polymerization in poor solvents using aromatic hydrocarbon solvents as solvents, such as copolymers such as benzene, produces three-dimensionally crosslinked polymers that are insoluble even in polar solvents such as dimethylformamide. .

さらに特公昭58 35205号公報には、ブタジェン
と無水マレイン酸の11の交互共重合体の製造に於いて
無水マレイン酸とラジカル発生触媒とをあらかじめ仕込
み、ブタジェンをランカル発生触媒の半減期の1/4倍
より長く2倍より長い時間で連続的に供給して重合物を
高収率で製造する方法が示されている。溶媒の種類は特
に限定はされていない。ただし、実施例7及び8に芳香
炭化水素溶媒としてベンゼンを使用した例か示されてい
る。しかし、分子量を示す極限粘度は示されておらず、
本発明者らの追試の結果によれば三次元架橋した重合物
が多量に生成していた。
Furthermore, in Japanese Patent Publication No. 58-35205, in the production of 11 alternating copolymers of butadiene and maleic anhydride, maleic anhydride and a radical-generating catalyst are prepared in advance, and butadiene is added to a compound with 1/2 of the half-life of the orchidyl-generating catalyst. A method has been shown for producing polymers in high yields by continuously feeding for more than 4 times longer and more than 2 times longer. The type of solvent is not particularly limited. However, Examples 7 and 8 show examples in which benzene was used as the aromatic hydrocarbon solvent. However, the intrinsic viscosity, which indicates molecular weight, has not been shown.
According to the results of additional tests conducted by the present inventors, a large amount of three-dimensionally crosslinked polymer was produced.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

上述のように、公知のブタジェンと無水マレイン酸のラ
ジカル共重合反応では、選択的に1:1の交互共重合体
が得られ、本発明の目的とする無水マレイン酸の含有量
か多い共重合体を製造することはできなかった。
As mentioned above, in the known radical copolymerization reaction of butadiene and maleic anhydride, a 1:1 alternating copolymer can be selectively obtained, and a copolymer with a high maleic anhydride content, which is the object of the present invention, can be selectively obtained. It was not possible to produce a combination.

さらに、本発明では、共重合体の重量平均分子量は、共
重合体の水溶性を考慮すると4000以下であることが
必要である。しかし、上記公報に記載の方法は、高分子
量の共重合体を製造するものであり、重量平均分子量が
4000以下の共重合体を製造することはできなかった
Furthermore, in the present invention, the weight average molecular weight of the copolymer needs to be 4000 or less, considering the water solubility of the copolymer. However, the method described in the above publication is for producing a copolymer with a high molecular weight, and it was not possible to produce a copolymer having a weight average molecular weight of 4000 or less.

ところでケトン系溶媒及び環状エーテルといった共重合
体可溶性溶媒下のブタジェンと無水マレイン酸の共重合
では、三次元架橋した重合物は生成しないが、共重合体
は均一な溶液として得られる。そのため重合反応終了後
、反応混合物を貧溶媒に投入して重合物を再沈澱させて
回収しなければならない。更に可溶性溶媒は、共重合体
を水溶液化する際に、共重合体中に残留した溶媒を除去
することが困難な場合か多く、工業的に不利である。
By the way, in the copolymerization of butadiene and maleic anhydride in a copolymer-soluble solvent such as a ketone solvent and a cyclic ether, a three-dimensionally crosslinked polymer is not produced, but the copolymer is obtained as a uniform solution. Therefore, after the polymerization reaction is completed, the reaction mixture must be poured into a poor solvent to reprecipitate and recover the polymer. Furthermore, soluble solvents are industrially disadvantageous because it is often difficult to remove the solvent remaining in the copolymer when the copolymer is made into an aqueous solution.

一方、ブタジェンと無水マレイン酸の共重合に際して、
芳香族炭化水素溶媒のようなモノマー可溶性であるか、
共重合体に対しては貧溶媒である溶媒を使用すると、共
重合体は反応中に析出し沈澱物として得られる。したか
って重合反応終了後、上澄み溶液を除去することにより
大部分の溶媒を容易に分離できる利点かある。しかし、
芳香族炭化水素、@媒下では、三次元架橋した重合物か
生成する。この架橋した重合物は、極性溶媒にさえも溶
解せず、水には勿論溶解しない。従って、共重合体の水
溶性を考慮すると、重量平均分子量が4000以下であ
ること以外に、極性溶媒にも溶解しないような三次元架
橋した共重合体を含まない必要がある。
On the other hand, when copolymerizing butadiene and maleic anhydride,
monomer soluble, such as aromatic hydrocarbon solvents;
When a solvent that is a poor solvent for a copolymer is used, the copolymer precipitates out during the reaction and is obtained as a precipitate. Therefore, there is an advantage that most of the solvent can be easily separated by removing the supernatant solution after the polymerization reaction is completed. but,
When aromatic hydrocarbons are used in @ medium, three-dimensionally crosslinked polymers are formed. This crosslinked polymer does not dissolve even in polar solvents, and of course does not dissolve in water. Therefore, considering the water solubility of the copolymer, in addition to having a weight average molecular weight of 4000 or less, the copolymer must not contain a three-dimensionally crosslinked copolymer that is insoluble even in polar solvents.

しかし、これまで、芳香族炭化水素溶媒を用いて、架橋
重合物の生成を防止しつつ、ブタジェンと無水マレイン
酸の共重合を製造する方法は知られていなかった。
However, until now, no method has been known for producing a copolymer of butadiene and maleic anhydride while preventing the formation of a crosslinked polymer using an aromatic hydrocarbon solvent.

そこで本発明の目的は、芳香族炭化水素溶媒を反応溶媒
として用いて、ブタジェンに対する無水マレイン酸のモ
ル比カ月、2以上であり、重量平均分子量が4000以
下であり、かつ共重合体可溶性溶媒に不溶性の共重合体
を含まないブタジェン無水マレイン酸共重合体を再現性
良く製造する方法を提供することにある。
Therefore, the object of the present invention is to use an aromatic hydrocarbon solvent as a reaction solvent, to achieve a molar ratio of maleic anhydride to butadiene of 2 or more, a weight average molecular weight of 4000 or less, and a copolymer-soluble solvent. The object of the present invention is to provide a method for producing a butadiene maleic anhydride copolymer containing no insoluble copolymer with good reproducibility.

さらに本発明の目的は、上記製造方法であって、かつブ
タジェンと無水マレイン酸とのディールスアルダー付加
体の副生を抑制しつつ高い収率でブタジェン−無水マレ
イン酸共重合体を製造方法を提供することにある。
A further object of the present invention is to provide a method for producing a butadiene-maleic anhydride copolymer in a high yield while suppressing the by-product of the Diels-Alder adduct of butadiene and maleic anhydride. It's about doing.

さらに、本発明の目的は、上記共重合体の加水分解物又
はその塩を含む水溶液を提供することにある。
Furthermore, an object of the present invention is to provide an aqueous solution containing a hydrolyzate of the above copolymer or a salt thereof.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

本発明は、無水マレイン酸と芳香族炭化水素溶媒との混
合物に、Y>280X+80 (ただし、Yは反応温度
(℃)を示し、Xはブタジェン供給速度(ブタジェン全
モル数/無水マレイン酸全モル数/ブタジェン全供給時
間)を示し、かっXは0.07以上の数である)を満足
する条件でブタジェンを連続的に添加すること及びブタ
ジェンとは独立にラジカル発生剤を連続的に添加するこ
とを含む、重量平均分子量が4000以下であり、ブタ
ジェンに対する無水マレイン酸のモル比が1.2以上で
ある無水マレイン酸とブタジェンとの共重合体の製造方
法に関する。
The present invention provides a mixture of maleic anhydride and an aromatic hydrocarbon solvent with Y > 280 Continuously add butadiene under conditions that satisfy the following equation (number/total butadiene supply time), where x is a number of 0.07 or more), and continuously add a radical generator independently of butadiene. The present invention relates to a method for producing a copolymer of maleic anhydride and butadiene, which has a weight average molecular weight of 4000 or less and a molar ratio of maleic anhydride to butadiene of 1.2 or more.

さらに本発明は、上記共重合体を加水分解することを含
む共重合体の加水分解物及びその塩の水溶液の製造方法
に関する。
Furthermore, the present invention relates to a method for producing an aqueous solution of a hydrolyzate of a copolymer and a salt thereof, which includes hydrolyzing the above copolymer.

以下本発明について詳細に説明する。The present invention will be explained in detail below.

本発明の目的物である共重合体は、重量平均分子量が4
000以下、好ましくは1000以上、より好ましくは
1500〜3500であり、ブタジェンに対する無水マ
レイン酸のモル比が1.2以上、好ましくは3以下、よ
り好ましくは1.5〜2である。重量平均分子量及びモ
ル比を上記範囲にすることにより、その水溶液がスケー
ル防止剤として優れた物性を有する。
The copolymer that is the object of the present invention has a weight average molecular weight of 4.
000 or less, preferably 1000 or more, more preferably 1500 to 3500, and the molar ratio of maleic anhydride to butadiene is 1.2 or more, preferably 3 or less, more preferably 1.5 to 2. By setting the weight average molecular weight and molar ratio within the above range, the aqueous solution has excellent physical properties as a scale inhibitor.

本発明の方法では、無水マレイン酸と芳香族炭化水素溶
媒との混合物に、ラジカル発生剤及びブタジェンを独立
に連続的に添加する。
In the method of the present invention, a radical generator and butadiene are independently and continuously added to a mixture of maleic anhydride and an aromatic hydrocarbon solvent.

本発明に用いられる溶媒は、芳香族炭化水素溶媒である
。芳香族炭化水素溶媒は、共重合体に対して貧溶媒であ
り、共重合体は析出し沈澱物として得られる。そのため
、重合終了後上澄みを除去することにより大部分の溶媒
を共重合体から容易に分離できる利点かある。さらにこ
のような芳香族炭化水素溶媒は、共重合体もしくはその
塩の水溶液を製造する際に、系中に少量残留する溶媒を
水との共沸混合物として容易に除去することができると
いう利点もある。
The solvent used in the present invention is an aromatic hydrocarbon solvent. The aromatic hydrocarbon solvent is a poor solvent for the copolymer, and the copolymer is precipitated and obtained as a precipitate. Therefore, it has the advantage that most of the solvent can be easily separated from the copolymer by removing the supernatant after the completion of polymerization. Furthermore, such aromatic hydrocarbon solvents have the advantage that when producing an aqueous solution of a copolymer or its salt, a small amount of solvent remaining in the system can be easily removed as an azeotrope with water. be.

本発明において芳香族炭化水素溶媒としては、ベンゼン
、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、キュメンなど
のアルキル置換ベンゼン、又はクロルベンゼン、ブロム
ベンゼンなどのハロゲン置換ベンゼンを例示することが
できる。好ましくはベンゼン、トルエン及びキシレンを
挙げられる。
In the present invention, examples of aromatic hydrocarbon solvents include alkyl-substituted benzenes such as benzene, toluene, xylene, ethylbenzene, and cumene, and halogen-substituted benzenes such as chlorobenzene and bromobenzene. Preferred are benzene, toluene and xylene.

溶媒の使用量に特に限定はない。ただし、局所的かつ急
激な反応を抑制するという観点から、例えば、無水マレ
イン酸100重量部に対して50〜500重量部の芳香
族炭化水素溶媒を用いることが適当である。
There is no particular limitation on the amount of solvent used. However, from the viewpoint of suppressing local and rapid reactions, it is appropriate to use, for example, 50 to 500 parts by weight of the aromatic hydrocarbon solvent per 100 parts by weight of maleic anhydride.

あらかじめ重合容器中に仕込まれた無水マレイン酸と芳
香族炭化水素溶媒の混合物を昇温しで所定の反応温度と
した後、これにラジカル発生剤及びブタジェンの溶液を
連続的に供給して重合を実施する。ここでブタジェン、
無水マレイン酸及び溶媒をあらかじめ仕込むと昇温中あ
るいは重合初期においてディールスアルダー反応が進み
収率が低下し好ましくない。ブタジェンを連続的に供給
することで重合反応をディールスアルダー反応に優先さ
せることが可能となる。また、無水マレイン酸、ラジカ
ル発生剤及び溶媒をあらかじめ仕込むと、多量のラジカ
ルが短時間内に発生する。そのために、必要以上の高分
子量化や三次元架橋反応が起き易く、本発明が目的とす
る共重合体を高収率で得ることができない。さらに重合
初期において反応熱が多量に発生するため、重合温度の
制御も容易ではない。
A mixture of maleic anhydride and an aromatic hydrocarbon solvent, which had been charged in advance in a polymerization container, was heated to a predetermined reaction temperature, and then a solution of a radical generator and butadiene was continuously supplied to carry out polymerization. implement. Here butadiene,
If maleic anhydride and a solvent are charged in advance, the Diels-Alder reaction will proceed during heating or in the early stages of polymerization, which is undesirable because the yield will decrease. By continuously supplying butadiene, it becomes possible to prioritize the polymerization reaction over the Diels-Alder reaction. Furthermore, if maleic anhydride, a radical generator, and a solvent are charged in advance, a large amount of radicals will be generated within a short period of time. Therefore, unnecessarily high molecular weight and three-dimensional crosslinking reactions tend to occur, making it impossible to obtain the copolymer targeted by the present invention in high yield. Furthermore, since a large amount of reaction heat is generated in the initial stage of polymerization, it is not easy to control the polymerization temperature.

本発明においてブタジェンは、Y>280X−80の条
件を満たすように連続的に供給される。
In the present invention, butadiene is continuously supplied so as to satisfy the condition of Y>280X-80.

即ち、反応温度(0C)Yが高ければ、ブタジェン供給
速度Xは高くすることができる。尚、Xは、反応に使用
する無水マレイン酸1モル当たりの反応に使用するブタ
ジェンモル数をブタジェン全供給時間で除した値である
。ブタジェン供給速度をこの条件下にすることにより、
再現性良く、目的とする共重合体を得ることができる。
That is, if the reaction temperature (0C) Y is high, the butadiene supply rate X can be increased. Note that X is a value obtained by dividing the number of moles of butadiene used in the reaction per mole of maleic anhydride used in the reaction by the total butadiene supply time. By adjusting the butadiene feed rate under these conditions,
The desired copolymer can be obtained with good reproducibility.

尚、反応温度Yか280X”−80に等しいかあるいは
これを下回る条件でも目的共重合体を得られる場合があ
るが、再現性に乏しく実用的でない。
Although the desired copolymer may sometimes be obtained under conditions where the reaction temperature Y is equal to or lower than 280X''-80, the reproducibility is poor and this is not practical.

また、ブタジェンの供給速度は、上記条件を満たす範囲
内であれば、重合反応の間に均等に供給されることもで
きるし、反応制御のために供給速度を増したり、減らし
たりすることもできる。
In addition, butadiene can be supplied evenly during the polymerization reaction, or can be increased or decreased in order to control the reaction, as long as it is within the range that satisfies the above conditions. .

また、Xは0.07以上の数である。Xが0.07を下
回る温度条件では、共重合体の分子量が所望の値より大
きくなり過ぎるか、あるいは三次元架橋が生じてしまい
、水溶性の共重合体として使用できなくなるからである
Moreover, X is a number of 0.07 or more. This is because under temperature conditions where X is less than 0.07, the molecular weight of the copolymer becomes too large than the desired value or three-dimensional crosslinking occurs, making it impossible to use it as a water-soluble copolymer.

一方、反応温度の上限には、特に限定はない。On the other hand, there is no particular limitation on the upper limit of the reaction temperature.

たたし、180°C未満とすることが得られる共重合体
の重量平均分子量が小さく成り過ぎないという観点から
好ましい。共重合体の重量平均分子量及び反応温度が低
いとブタジェン供給速度か遅くなることから、反応時間
を考慮すると、特に反応温度は、130°C〜160°
Cの範囲であることが好ましい。
However, it is preferable to set the temperature to less than 180°C from the viewpoint that the weight average molecular weight of the resulting copolymer does not become too small. If the weight average molecular weight of the copolymer and the reaction temperature are low, the butadiene supply rate will be slow, so when considering the reaction time, the reaction temperature should be 130°C to 160°C.
The range of C is preferable.

一方、ラジカル発生剤の供給速度には、特に限定はない
。ラジカル発生剤は、連続的に供給されていれば良い。
On the other hand, there is no particular limitation on the supply rate of the radical generator. The radical generator only needs to be continuously supplied.

ただし、ブタジェンの供給に合わせてラジカルが発生す
ることが好ましく、ブタジェンの供給時間とほぼ同じ時
間で全ラジカル発生剤を供給することが好ましい。また
、ラジカル発生剤は、重合反応の間に均等に供給される
こともできるし、反応制御のために供給速度を増したり
、減らしたりすることもできる。
However, it is preferable that radicals be generated in synchronization with the supply of butadiene, and it is preferable that all the radical generators be supplied in approximately the same time as the supply time of butadiene. Furthermore, the radical generator can be supplied evenly during the polymerization reaction, or the supply rate can be increased or decreased in order to control the reaction.

本発明に使用するラジカル発生剤は、その半減期を考慮
して決定する。反応温度領域において半減期が1時間以
下のラジカル発生剤を使用することが好ましい。半減期
か長ずきると単位時間当たりのラジカル発生量が少なく
なり、重合反応よりディールスアルダー付加反応か進行
し収主の低下をまねく恐れがあるために、ラジカル発生
剤の使用量を多くする必要かあり効稟的ではない。
The radical generator used in the present invention is determined in consideration of its half-life. It is preferable to use a radical generator having a half-life of 1 hour or less in the reaction temperature range. If the half-life is long, the amount of radicals generated per unit time will decrease, and the Diels-Alder addition reaction will proceed more than the polymerization reaction, leading to a decrease in yield. Therefore, is it necessary to increase the amount of radical generator used? It's not really effective.

反応温度領域である約90℃以上の温度で、半減期が1
時間以下のランカル発生剤としては、例えばt−ブチル
−2−エチルヘキサノエート、【ブチルペルオキシベン
ゾエートなどのパーオキシエステル、ジ−t−ブチルペ
ルオキシド、ジクミルペルオキシドなどのジアルキルペ
ルオキシドを挙げることができる。
At temperatures above about 90°C, which is the reaction temperature range, the half-life is 1.
Examples of the Rancar generator for less than 1 hour include peroxy esters such as t-butyl-2-ethylhexanoate and butyl peroxybenzoate, and dialkyl peroxides such as di-t-butyl peroxide and dicumyl peroxide. .

ラジカル発生剤の使用量は、ラジカル発生剤の供給時間
等を考慮して決定する。無水マレイン酸に対して例えば
、0.1〜10重量%、好ましくは1〜5重量%とする
ことか適当である。使用量が少なすぎると重合反応か有
効に進行しないし、多すぎると分子量か低下し過きたり
、又、経済的な見地からも好ましくない。
The amount of the radical generator to be used is determined in consideration of the supply time of the radical generator, etc. For example, a suitable amount is 0.1 to 10% by weight, preferably 1 to 5% by weight, based on maleic anhydride. If the amount used is too small, the polymerization reaction will not proceed effectively, and if it is too large, the molecular weight will decrease too much, and it is also unfavorable from an economic standpoint.

ブタジェンの使用量は、得られる共重合体の用途により
様々であるが、無水マレイン酸に対して等モル以下、例
えば02〜1.0モルを用いることか好ましい。ブタジ
ェンの添加量か無水マレイン酸に対して等モル以上にな
ると、高分子量化や三次元架橋反応か起き易く好ましく
ない。また0、2モル未満であると重合反応か円滑に進
行しないため収率か低下することかある。
The amount of butadiene to be used varies depending on the use of the obtained copolymer, but it is preferably used in an amount equal to or less than 0.2 to 1.0 moles relative to maleic anhydride. If the amount of butadiene added is equal to or more than the molar amount relative to maleic anhydride, it is undesirable because high molecular weight and three-dimensional crosslinking reactions tend to occur. If the amount is less than 0.2 moles, the polymerization reaction may not proceed smoothly, resulting in a decrease in yield.

ブタジェン及びラジカル発生剤は、そのままであるいは
芳香族炭化水素溶媒との混合物として供給することかで
る。ただし、局所的な急激な反応を抑制するという観点
から芳香族炭化水素溶媒との混合物供給することが好ま
しい。芳香族炭化水素溶媒との混合割合(重量比)は、
ブタジェン100重量部に対して、芳香族炭化水素溶媒
50〜500重量部、ラジカル発生剤100重量部に対
して、芳香族炭化水素溶媒500〜5000重量部とす
ることが適当である。
Butadiene and the radical generator can be supplied as such or as a mixture with an aromatic hydrocarbon solvent. However, from the viewpoint of suppressing local rapid reactions, it is preferable to supply a mixture with an aromatic hydrocarbon solvent. The mixing ratio (weight ratio) with aromatic hydrocarbon solvent is
It is appropriate to use 50 to 500 parts by weight of the aromatic hydrocarbon solvent per 100 parts by weight of butadiene, and 500 to 5000 parts by weight to 100 parts by weight of the radical generator.

ブタジェン及びラジカル発生剤の添加終了後に重合反応
はほぼ終了しているため、添加終了とともに重合反応を
終了してもよい。ただし、未反応のモノマー並びにラジ
カル発生剤を完全に消費するため、更に一定時間、例え
ば30分〜2時間程度は重合反応を継続することは可能
である。
Since the polymerization reaction is almost completed after the addition of butadiene and the radical generator is completed, the polymerization reaction may be completed at the same time as the addition is completed. However, in order to completely consume unreacted monomers and radical generators, it is possible to continue the polymerization reaction for a certain period of time, for example, about 30 minutes to 2 hours.

このようにして得られた共重合体は、一定時間水ととも
に加熱還流するか、あるいは水蒸気により加熱すること
により共重合体を加水分解して水溶液とすることができ
る。ただし、経済的、工業的な見地からは水蒸気を用い
て加水分解して水溶液とすることが望ましい。水蒸気に
よる共重合体の加水分解に於ける操作条件は、特に限定
されるものではない。ただし、その共重合体の水溶液が
最終的に固形分濃度で約10〜50重量%になるように
、水蒸気の導入量と抜き出し量及び溶液の加熱量を調節
しつつ、調製することが望ましい。
The copolymer thus obtained can be hydrolyzed into an aqueous solution by heating under reflux with water for a certain period of time or by heating with steam. However, from an economical and industrial standpoint, it is desirable to hydrolyze it using steam to form an aqueous solution. The operating conditions for hydrolyzing the copolymer with water vapor are not particularly limited. However, it is desirable to prepare the aqueous solution of the copolymer while adjusting the amount of water vapor introduced and extracted and the amount of heating of the solution so that the final solid content concentration is about 10 to 50% by weight.

また水蒸気による加水分解の時間は、加水分解と同時に
固形分に残存する溶媒を共沸混合物として留去するため
、その溶媒が充分に留去できる時間であることが望まし
い。尚、水溶液中の残存溶媒量は、ガスクロマトグラフ
ィーや液体クロマトグラフィーにより容易に分析できる
Furthermore, since the solvent remaining in the solid content is distilled off as an azeotrope at the same time as the hydrolysis, it is desirable that the time for hydrolysis with water vapor is a time that allows sufficient distillation of the solvent. Note that the amount of residual solvent in the aqueous solution can be easily analyzed by gas chromatography or liquid chromatography.

さらにこの共重合体の加水分解物の水溶液は、必要に応
じて塩にすることもできる。塩の種類については特に限
定するものではないが、例えば金属塩、アンモニウム塩
及びアミン塩を例示できる。
Furthermore, the aqueous solution of the hydrolyzate of this copolymer can be converted into a salt if necessary. Although the type of salt is not particularly limited, examples include metal salts, ammonium salts, and amine salts.

アミン塩は、メチルアミン、エチルアミン、アニリン、
シクロヘキシルアミン、モノエタノールアミン、エチレ
ンジアミンなどを用いて調製することができる。また金
属塩は、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化マ
グネシウムなどのアルカリ金属水酸化物やアルカリ土類
金属水酸化物を用いて共重合体の加水分解物を中和して
得ることができる。
Amine salts include methylamine, ethylamine, aniline,
It can be prepared using cyclohexylamine, monoethanolamine, ethylenediamine, etc. Metal salts can also be obtained by neutralizing the copolymer hydrolyzate using an alkali metal hydroxide or alkaline earth metal hydroxide such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, or magnesium hydroxide. .

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明によれば、スケール防止剤等として有用な無水マ
レイン酸共重合体水溶液とするに適した、ブタジェンに
対する無水マレイン酸のモル比が1゜2以上であり、重
量平均分子量が4000以下である無水マレイン酸−ブ
タジェン共重合体を高い収率で再現性良く製造すること
ができる。さらに、本発明の方法によれば、水溶液化の
妨げとなる三次元架橋重合物を含まない共重合体を提供
することができる。
According to the present invention, the molar ratio of maleic anhydride to butadiene is 1.2 or more and the weight average molecular weight is 4000 or less, which is suitable for preparing an aqueous maleic anhydride copolymer solution useful as a scale inhibitor, etc. A maleic anhydride-butadiene copolymer can be produced in high yield and with good reproducibility. Furthermore, according to the method of the present invention, it is possible to provide a copolymer that does not contain a three-dimensionally crosslinked polymer that would impede its formation into an aqueous solution.

以下に実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明する
The present invention will be explained in more detail with reference to Examples below.

実施例1 攪拌器を備えた200−ガラス製オートクレーブに無水
マレイン酸30g及びトルエン48.6 gを仕込み内
部を窒素置換する。溶液を100°Cに昇温した。溶液
が100°Cで安定した後、この溶液を攪拌しつつ、ブ
タジェン4.15 gをトルエン30、8 gに溶解し
た溶液と、t−ブチルペルオキシ(2−エチルヘキサノ
エート)1.5gをトルエン40.6 gに溶解した溶
液とをそれぞれ4時間かけて連続的に添加した(ブタジ
ェン供給速度=0゜0625モル1モル/時間)。ブタ
ジェンとラジカル発生剤の溶液の添加が終了後、さらに
1時間部度を100℃に保ちつつ攪拌を継続した。反応
終了後、反応液を室温まで冷却し上澄みを分離した後、
淡黄色の塊状の共重合体を得た。この固形分をテトラヒ
ドロフランを溶離液としてゲルパーミェーションクロマ
トグラフィーにより測定した重量平均分子量はポリスチ
レン換算で2200であった。またこれより固形分中の
溶媒及び未反応モノマーを除いた共重合体の収量は25
.5g(収率74.6%)であった。
Example 1 30 g of maleic anhydride and 48.6 g of toluene were charged into a 200-glass autoclave equipped with a stirrer, and the inside was purged with nitrogen. The solution was heated to 100°C. After the solution stabilized at 100°C, while stirring the solution, a solution of 4.15 g of butadiene dissolved in 30.8 g of toluene and 1.5 g of t-butylperoxy(2-ethylhexanoate) were added. A solution of 40.6 g of toluene was added continuously over a period of 4 hours (butadiene feed rate=0°0625 mol 1 mol/hour). After the addition of the solution of butadiene and the radical generator was completed, stirring was continued for another hour while maintaining the temperature at 100°C. After the reaction is complete, the reaction solution is cooled to room temperature and the supernatant is separated.
A pale yellow lumpy copolymer was obtained. The weight average molecular weight of this solid content measured by gel permeation chromatography using tetrahydrofuran as an eluent was 2200 in terms of polystyrene. Moreover, from this, the yield of the copolymer excluding the solvent and unreacted monomer in the solid content is 25
.. 5g (yield 74.6%).

この固形分を水蒸気導入管、攪拌器及びコンデンサーを
備えた500−のオートクレーブに仕込み、溶液の加熱
と共に水蒸気の導入を開始した。
This solid content was charged into a 500-cm autoclave equipped with a steam introduction tube, a stirrer, and a condenser, and the introduction of steam was started while heating the solution.

86℃付近からトルエンと水の共沸混合物かコンデンサ
一部分に凝集し始め、100℃程度まで昇温するとその
流出する溶媒はほぼなくなった。昇温後さらに2時間水
蒸気の導入とコンデンサーによる抜き出しを続けた充分
溶媒を留去した。水溶液を室温まで冷却し固形分濃度3
5%のブタジェン−無水マレイン酸共重合体水溶液72
.9 gを得た。
An azeotropic mixture of toluene and water began to condense in a portion of the capacitor at around 86°C, and when the temperature was raised to about 100°C, almost no solvent was flowing out. After the temperature was raised, introduction of water vapor and extraction using a condenser were continued for another 2 hours, and the solvent was sufficiently distilled off. Cool the aqueous solution to room temperature and solid content concentration 3
5% butadiene-maleic anhydride copolymer aqueous solution 72
.. 9 g was obtained.

実施例2〜7及び比較例1〜11 ブタジェン/無水マレイン酸使用モル比、反応温度、ラ
ジカル発生剤の種類及び供給時間、ブタジェンの時間及
び供給速度を表1に示した条件とした以外は実施例1と
同様の条件下で、ブタジェンと無水マレイン酸の共重合
を行った。
Examples 2 to 7 and Comparative Examples 1 to 11 The experiments were carried out except that the molar ratio of butadiene/maleic anhydride used, the reaction temperature, the type and supply time of the radical generator, and the time and supply rate of butadiene were set as shown in Table 1. Copolymerization of butadiene and maleic anhydride was carried out under the same conditions as in Example 1.

尚、比較例の分子量は、THF不溶分を除いた共重合体
についての測定結果であり、括弧書きとした。
In addition, the molecular weight of the comparative example is the measurement result of the copolymer excluding the THF-insoluble content, and is written in parentheses.

比較例12 攪拌器を備えた2007nlカラス製オートクレーブに
無水マレイン酸30g、シーt−ブチルペルオキシド1
.5g及びトルエン89.2 gを仕込み内部を窒素置
換し溶液を素早く140°Cに昇温した。
Comparative Example 12 In a 2007nl glass autoclave equipped with a stirrer, 30 g of maleic anhydride and 1 t-butyl peroxide were added.
.. 5 g and 89.2 g of toluene were charged, the inside was replaced with nitrogen, and the temperature of the solution was quickly raised to 140°C.

140℃で安定した後ブタジェン8.3gをトルエン3
0.8 gに溶解した溶液を1.7時間かけて内部を攪
拌しながら連続的に添加した。ブタジェン溶液の添加が
終了後さらに1時間、温度を110°Cに保ちつつ攪拌
を継続した。反応終了後反応液を室温まで冷却し上澄み
を分離した後、赤褐色の塊状の共重合体を得た。この固
形分をテトラヒドロフランに溶解したが不溶分が9.2
%あっ1こ。
After stabilizing at 140℃, 8.3g of butadiene was added to 3g of toluene.
A solution of 0.8 g was added continuously over 1.7 hours while stirring the inside. After the addition of the butadiene solution was completed, stirring was continued for another hour while maintaining the temperature at 110°C. After the reaction was completed, the reaction solution was cooled to room temperature and the supernatant was separated to obtain a reddish-brown lumpy copolymer. This solid content was dissolved in tetrahydrofuran, but the insoluble content was 9.2
% Ah 1.

比較例13及び14 ブタジェン/無水マレイン酸使用モル比、反応温度、ラ
ジカル発生剤の種類、ブタジェンの時間を表1に示した
条件とした以外は比較例12と同様の条件下で、ブタジ
ェンと無水マレイン酸の共重合を行った。結果を表1に
示す。
Comparative Examples 13 and 14 Butadiene and anhydride were prepared under the same conditions as in Comparative Example 12, except that the molar ratio of butadiene/maleic anhydride used, reaction temperature, type of radical generator, and butadiene time were as shown in Table 1. Copolymerization of maleic acid was carried out. The results are shown in Table 1.

実施例1〜7及び比較例1〜11の結果から、ブタジェ
ンの供給速度(X)と反応温度(Y)との関係を第1図
に示す。尚、第1図中、○は本発明の実施例、△は比較
例のうちTHF不溶分か0になる場合もあるが、再現性
かない場合、Xは比較例であって常にTHF不溶分が生
成する場合を示す。
From the results of Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 to 11, the relationship between the butadiene supply rate (X) and the reaction temperature (Y) is shown in FIG. In Fig. 1, ○ indicates an example of the present invention, △ indicates a comparative example, and it may be 0 if it is insoluble in THF, but if it is not reproducible, X is a comparative example and always indicates a THF-insoluble content. Indicates when to generate.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図にはブタジェンの供給速度(X)と反応温度(Y
)との関係を示す。 1゜ 2゜ 3゜ 4゜ 手続補正書 日 事件の表示 平成2年特許願第1、 発明の名称 6号 の 補正をする者 事件との関係 名   称
Figure 1 shows the butadiene supply rate (X) and reaction temperature (Y
). 1゜2゜3゜4゜Indication of procedural amendment date case 1990 Patent Application No. 1, Title of invention related to the case of the person making the amendment No. 6

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)無水マレイン酸と芳香族炭化水素溶媒との混合物
に、 Y>280X+80 (ただし、Yは反応温度(℃)を示し、Xはブタジエン
供給速度(ブタジエン全モル数/無水マレイン酸全モル
数/ブタジエン全供給時間)を示し、かつXは0.07
以上の数である)を満足する条件でブタジエンを連続的
に添加すること及びブタジエンとは独立にラジカル発生
剤を連続的に添加することを含む、重量平均分子量が4
000以下であり、ブタジエンに対する無水マレイン酸
のモル比が1.2以上である無水マレイン酸とブタジエ
ンとの共重合体の製造方法。
(1) In the mixture of maleic anhydride and aromatic hydrocarbon solvent, Y > 280 /butadiene total supply time), and X is 0.07
the weight average molecular weight is 4.
000 or less, and the molar ratio of maleic anhydride to butadiene is 1.2 or more.
(2)請求項1記載の製造方法で得られた共重合体を加
水分解することを含む無水マレイン酸共重合体の加水分
解物及びその塩の水溶液の製造方法。
(2) A method for producing an aqueous solution of a hydrolyzate of a maleic anhydride copolymer and a salt thereof, which comprises hydrolyzing the copolymer obtained by the production method according to claim 1.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101781387A (en) * 2010-03-22 2010-07-21 北京化工大学 Method for copolymerization of maleic anhydride/conjugated diene
CN111085154A (en) * 2018-10-24 2020-05-01 中国石油化工股份有限公司 Reaction device and method for preparing light hydrocarbon alternating copolymerization microspheres

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101781387A (en) * 2010-03-22 2010-07-21 北京化工大学 Method for copolymerization of maleic anhydride/conjugated diene
CN101781387B (en) 2010-03-22 2012-06-20 北京化工大学 Method for copolymerization of maleic anhydride/conjugated diene
CN111085154A (en) * 2018-10-24 2020-05-01 中国石油化工股份有限公司 Reaction device and method for preparing light hydrocarbon alternating copolymerization microspheres

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