JPH10314794A - スケール防止剤 - Google Patents

スケール防止剤

Info

Publication number
JPH10314794A
JPH10314794A JP14591097A JP14591097A JPH10314794A JP H10314794 A JPH10314794 A JP H10314794A JP 14591097 A JP14591097 A JP 14591097A JP 14591097 A JP14591097 A JP 14591097A JP H10314794 A JPH10314794 A JP H10314794A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
scale
scale inhibitor
mol
copolymer
units
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP14591097A
Other languages
English (en)
Inventor
Akira Iimura
晶 飯村
Kenji Kobata
賢二 木幡
Shigeru Sato
茂 佐藤
Rei Usui
麗 臼井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kurita Water Industries Ltd
Original Assignee
Kurita Water Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kurita Water Industries Ltd filed Critical Kurita Water Industries Ltd
Priority to JP14591097A priority Critical patent/JPH10314794A/ja
Publication of JPH10314794A publication Critical patent/JPH10314794A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Preventing Corrosion Or Incrustation Of Metals (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】ボイラー、冷却水系などで生成する各種スケー
ルの付着防止に有効なスケール防止剤を提供する。 【解決手段】2,3−ジヒドロキシプロピルアリルエー
テル単位5〜30モル%、スルホン酸基を有するモノマ
ー単位10〜35モル%及びアクリル酸単位又はメタア
クリル酸単位60〜85モル%を有するコポリマー又は
その塩を含有することを特徴とするスケール防止剤。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、スケール防止剤に
関する。さらに詳しくは、本発明は、ボイラー、冷却水
系などのスケール防止剤に関する。
【0002】
【従来の技術】冷却水系、ボイラー水系などの水と接触
する伝熱面や配管内では、スケール障害が発生する。特
に、開放循環式冷却水系において、省資源、省エネルギ
ーの立場から、冷却水の系外への排棄(ブロー)を少な
くして高濃縮運転を行う場合、溶解する塩類が濃縮され
て、伝熱面が腐食しやすくなるとともに、難溶性の塩と
なってスケール化する。生成したスケールは、熱効率の
低下、配管の閉塞など、ボイラーや熱交換器の運転に重
大な障害を引き起こす。生成するスケール種としては、
炭酸カルシウム、硫酸カルシウム、亜硫酸カルシウム、
リン酸カルシウム、ケイ酸カルシウム、ケイ酸マグネシ
ウム、水酸化マグネシウム、リン酸亜鉛、水酸化亜鉛、
塩基性炭酸亜鉛などがある。カルシウム系やマグネシウ
ム系スケールに対しては、マレイン酸、アクリル酸、イ
タコン酸などを重合したカルボキシル基を有するポリマ
ーがスケール防止剤として有効であり、さらにカルボキ
シル基を有するモノマーと、ビニルスルホン酸、アリル
スルホン酸、2−アクリルアミド−2−メチルプロパン
スルホン酸、2−ヒドロキシ−3−アリロキシ−1−プ
ロパンスルホン酸などのスルホン酸基を有するモノマー
を対象水質に応じて組み合わせたコポリマーが、スケー
ル防止剤として一般的に使用されている。また、シリカ
系スケールに対しては、アクリルアミド系、四級アンモ
ニウム塩系や、ポリエチレングリコールを用いるスケー
ル防止剤などが提案されており、スケール種に応じてポ
リマーが使い分けられている。冷却水系において使用さ
れる水は、通常、工業用水、水道水などであるため、水
中にはさまざまなイオン種が存在する。したがって、特
に高濃縮運転を行う場合には、全てのスケール種に効果
的に対応できるスケール防止剤が必要であるが、現在は
まだこのようなスケール防止剤は開発されていない。特
に、シリカ系スケールの付着防止に有効なポリマーが存
在しないのが現状である。特公平5−57040号公報
には、アクリルアミド系ポリマーとアクリル酸系ポリマ
ーとを含むスケール防止剤が、シリカ系スケールに対す
る防止効果の優れたスケール防止剤として提案されてい
る。しかし、このスケール防止剤は、水中のシリカ濃度
が低い場合にはスケール防止効果を有するものの、シリ
カ濃度が高い場合には効果が不十分である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、ボイラー、
冷却水系などで生成する各種スケールの付着防止に有効
なスケール防止剤を提供することを目的としてなされた
ものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の課
題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、2,3−ジヒド
ロキシプロピルアリルエーテル単位、スルホン酸基を有
するモノマー単位及びアクリル酸又はメタクリル酸単位
をそれぞれ特定の割合で有するコポリマー又はその塩
が、優れたスケール防止効果を有することを見いだし、
この知見に基づいて本発明を完成するに至った。すなわ
ち、本発明は、2,3−ジヒドロキシプロピルアリルエ
ーテル単位5〜30モル%、スルホン酸基を有するモノ
マー単位10〜35モル%及びアクリル酸単位又はメタ
アクリル酸単位60〜85モル%を有するコポリマー又
はその塩を含有することを特徴とするスケール防止剤を
提供するものである。
【0005】
【発明の実施の形態】本発明のスケール防止剤は、2,
3−ジヒドロキシプロピルアリルエーテル単位5〜30
モル%、スルホン酸基を有するモノマー単位10〜35
モル%及びアクリル酸又はメタクリル酸単位60〜85
モル%を有するコポリマー又はその塩を含有する。2,
3−ジヒドロキシプロピルアリルエーテル単位は、式
[1]で表されるモノマー単位である。
【化1】 コポリマー中に2,3−ジヒドロキシプロピルアリルエ
ーテル単位を導入するためには、例えば、式[2]で表
される2,3−ジヒドロキシプロピルアリルエーテルを
共重合することができ、あるいは式[3]で表されるア
リルグリシジルエーテルを共重合したのち、コポリマー
中のオキシラン環を水と反応して開環することができ
る。
【化2】
【0006】コポリマー中にスルホン酸基を有するモノ
マー単位を導入するためには、スルホン酸を有するモノ
マー、例えば、ビニルスルホン酸、スチレンスルホン
酸、アリルスルホン酸、2−アクリルアミド−2−メチ
ルプロパンスルホン酸、2−ヒドロキシ−3−アリロキ
シ−1−プロパンスルホン酸、イソブレンスルホン酸な
どのモノマー又はその塩を共重合することができる。コ
ポリマー中にアクリル酸単位又はメタクリル酸単位を導
入する方法には特に制限はなく、例えば、アクリル酸若
しくはメタクリル酸又はそれらの塩を共重合することが
でき、あるいは、アクリル酸エステル、メタクリル酸エ
ステル、アクリルアミド、メタクリルアミドなどのアク
リル酸又はメタクリル酸誘導体を共重合したのち、コポ
リマーを加水分解してアクリル酸単位又はメタクリル酸
単位とすることができる。
【0007】本発明のスケール防止剤において、コポリ
マー中の2,3−ジヒドロキシプロピルアリルエーテル
単位の2個の隣接する水酸基がシリカの水酸基と水素結
合し、スルホン酸基がスケールの分散効果を有し、アク
リル酸単位又はメタクリル酸単位のカルボキシル基がカ
ルシウムイオンやマグネシウムイオンなどのカチオンを
吸着し、これらの効果が相乗的に作用して、優れたスケ
ール防止効果が発現するものと考えられる。本発明のス
ケール防止剤に用いるコポリマー中のモノマー単位の割
合は、2,3−ジヒドロキシプロピルアリルエーテル単
位が5〜30モル%であり、スルホン酸基を有するモノ
マー単位が10〜35モル%であり、アクリル酸又はメ
タクリル酸単位が60〜85モル%である。それぞれの
モノマー単位の割合が、上記の範囲を外れて少なくなる
と、それぞれのモノマー単位の果たすべき役割を果たす
ことが困難になるので、スケール防止効果が十分に得ら
れなくなるおそれがある。また、それぞれのモノマー単
位の割合が、上記の範囲を超えて多くなると、必然的に
他のモノマー単位の割合が少なくなり、当該モノマー単
位の果たすべき役割を果たすことが困難になるので、ス
ケール防止効果が十分に得られなくなるおそれがある。
【0008】本発明のスケール防止剤に用いるコポリマ
ーには、必要に応じて2,3−ジヒドロキシプロピルア
リルエーテル単位、スルホン酸基を有するモノマー単
位、アクリル酸単位又はメタクリル酸単位以外のモノマ
ー単位を導入することができる。このようなコポリマー
を得るために共重合することができるモノマーとして
は、例えば、アクリルアミド、メタクリルアミド、アク
リロニトリル、メタクリロニトリル、N−メチルアクリ
ルアミド、N,N−ジメチルアクリルアミド、メチルア
クリレート、メチルメタクリレート、エチルアクリレー
ト、エチルメタクリレート、スチレン、アリルアルコー
ルなどのノニオン系モノマー、クロトン酸、マレイン
酸、フマール酸、イタコン酸及びこれらのアルカリ金属
塩などのアニオン系モノマー、アリルアミン、ジメチル
アミノエチルアクリレート、ジメチルアミノエチルメタ
クリレート、ジエチルアミノエチルアクリレート、ジエ
チルアミノエチルメタクリレートなどの四級アンモニウ
ム塩又は三級塩、ジアリルジメチルアンモニウムクロリ
ドなどのカチオン系モノマーなどを挙げることができ
る。本発明に用いるコポリマーを得るための共重合の方
法には特に制限はなく、例えば、アゾ系、過酸化物系な
どの水溶性重合開始剤を用い、モノマー濃度5〜50重
量%、重合温度50〜100℃で、通常の水溶液ラジカ
ル重合を行うことができる。また、水溶液ラジカル重合
のほかに、有機溶媒中の溶液重合、乳化重合、懸濁重合
や、さらに塊状重合なども行うことができる。必要に応
じて、分子量調節のために、メタノールやプロパノール
などのアルコール類を連鎖移動剤として添加することが
できる。
【0009】本発明のスケール防止剤に用いるコポリマ
ーは、分子量が2,000以上であることが好ましい。
分子量が2,000以上であれば、良好なスケール防止
効果を発揮することができる。コポリマーの分子量は、
ゲルパーミエーションクロマトグラフィーにより測定す
ることができる。本発明のスケール防止剤は、適用する
水系に、任意の濃度に調製した水溶液として添加するこ
とができる。通常は、適用する水中のコポリマーの濃度
が、1〜100mg/リットルになるように添加すること
が好ましい。本発明のスケール防止剤は、必要に応じて
他のスケール防止剤と併用することができる。併用する
スケール防止剤としては、例えば、ポリアクリル酸、ポ
リマレイン酸、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のコポリマー、N,N,N',
N'−テトラメチルエチレンジアミンとエピクロルヒド
リンとの反応生成物、N,N,N',N'−テトラメチルエ
チレンジアミンとジクロロエチルエーテルとの反応生成
物などを挙げることができる。本発明のスケール防止剤
は、必要に応じて、さらに有機ホスホン酸塩などの防食
剤、ヒドラジンなどの殺菌剤などと同じ溶液に混合して
添加することができ、あるいは、別々にこれらの薬品を
注入することもできる。
【0010】本発明のスケール防止剤を適用する場合の
水質条件及びボイラーや熱交換器の運転条件には特に制
限はなく、通常のボイラー、熱交換器の運転条件及び水
質に対して適用することができる。本発明のスケール防
止剤は、炭酸カルシウム、硫酸カルシウム、リン酸カル
シウム、リン酸亜鉛、亜鉛水酸化物、ケイ酸マグネシウ
ム、シリカなど、ボイラー、冷却水系において生成し、
伝熱面や配管壁面に付着するスケールを効果的に防止す
ることができる。本発明のスケール防止剤が、スケール
の付着を抑制する詳細な作用機構は不明であるが、2,
3−ジヒドロキシプロピルアリルエーテル単位の2つの
隣接する水酸基とシリカの水酸基との水素結合による吸
着、アクリル酸単位又はメタクリル酸単位のカルボキシ
ル基のカルシウムイオン、マグネシウムイオンなどのカ
チオンへの吸着、それに加えてスルホン酸基を有するモ
ノマー単位のスルホン酸基によるスケールの分散効果が
複合したことにより、スケールの壁面への付着を効果的
に防止するものと考えられる。
【0011】
【実施例】以下に、実施例を挙げて本発明をさらに詳細
に説明するが、本発明はこれらの実施例によりなんら限
定されるものではない。実施例及び比較例に使用したポ
リマーを第1表に示す。
【0012】
【表1】
【0013】スケール付着速度は、次の方法により求め
た。すなわち、伝熱面積が約0.25m2の熱交換器を有
する保有水量0.45m3の開放循環式冷却水系に、厚木
市水に純水及び塩類を加えた水を循環水及び補給水とし
て加え、一定の水質になるようにコントロールしながら
30日間運転した。熱交換器チューブは、材質がSUS
304で、外径が19mmのものを使用した。循環水入口
温度は45℃、循環水出口温度は75℃、循環水流速は
0.5m/秒である。スケール防止剤の所定量を水系に
添加し、30日後に熱交換器チューブに付着したスケー
ルを採取し、105℃で乾燥したのち秤量して、スケー
ルの付着速度を(mg/cm2/30日)単位で求めた。ま
た、同様に採取、乾燥したスケールを600℃で灰化し
たものの酸不溶解分を秤量して、シリカスケールの付着
速度を(mg/cm2/30日)単位で求めた。 実施例1〜4、比較例1〜4 pH9.0、カルシウム硬度100mg/リットル、Mアル
カリ度150mg/リットル、シリカ160mg/リット
ル、マグネシウム硬度160mg/リットルの水質を有す
る水に、ポリマーA−1〜A−4、B−1〜B−4を所
定量添加して試験を実施した。結果を第2表に示す。
【0014】
【表2】
【0015】第2表に見られるように、2,3−ジヒド
ロキシプロピルアリルエーテル単位5〜30モル%、ス
ルホン酸基を有するモノマー単位10〜35モル%及び
アクリル酸単位60〜85モル%を有するポリマーA−
1〜A−4を添加した実施例1〜4においては、スケー
ル付着速度がすべて10mg/cm2/30日以下であり、
優れたスケール防止効果が発現している。これに対し
て、従来のスケール防止剤であるポリマレイン酸を添加
した比較例1、2,3−ジヒドロキシプロピルアリルエ
ーテル単位を有しないポリマーB−2を添加した比較例
2、2,3−ジヒドロキシプロピルアリルエーテル単位
が少ないポリマーB−3を添加した比較例3及びアクリ
ル酸単位が少ないポリマーB−4を添加した比較例4に
おいては、スケール付着速度が大きく、良好なスケール
防止効果は認められない。 実施例5〜8、比較例5〜8 pH9.0、カルシウム硬度500mg/リットル、Mアル
カリ度500mg/リットル、シリカ200mg/リット
ル、マグネシウム硬度200mg/リットルの水質を有す
る水に、ポリマーA−1〜A−4、B−1〜B−4を所
定量添加して試験を実施した。結果を第3表に示す。
【0016】
【表3】
【0017】第3表に見られるように、2,3−ジヒド
ロキシプロピルアリルエーテル単位5〜30モル%、ス
ルホン酸基を有するモノマー単位10〜35モル%及び
アクリル酸単位60〜85モル%を有するポリマーA−
1〜A−4を添加した実施例5〜8においては、スケー
ル付着速度が小さく、優れたスケール防止効果が発現し
ている。これに対して、従来のスケール防止剤であるポ
リマレイン酸を添加した比較例5、2,3−ジヒドロキ
シプロピルアリルエーテル単位を有しないポリマーB−
2を添加した比較例6、2,3−ジヒドロキシプロピル
アリルエーテル単位が少ないポリマーB−3を添加した
比較例7及びアクリル酸単位が少ないポリマーB−4を
添加した比較例8においては、スケール付着速度が大き
く、良好なスケール防止効果は認められない。
【0018】
【発明の効果】本発明のスケール防止剤は、ボイラー水
系、冷却水系などにおいて、スケールの付着防止に優れ
た効果を有する。
フロントページの続き (72)発明者 臼井 麗 東京都新宿区西新宿3丁目4番7号 栗田 工業株式会社内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】2,3−ジヒドロキシプロピルアリルエー
    テル単位5〜30モル%、スルホン酸基を有するモノマ
    ー単位10〜35モル%及びアクリル酸単位又はメタア
    クリル酸単位60〜85モル%を有するコポリマー又は
    その塩を含有することを特徴とするスケール防止剤。
JP14591097A 1997-05-20 1997-05-20 スケール防止剤 Pending JPH10314794A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP14591097A JPH10314794A (ja) 1997-05-20 1997-05-20 スケール防止剤

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP14591097A JPH10314794A (ja) 1997-05-20 1997-05-20 スケール防止剤

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH10314794A true JPH10314794A (ja) 1998-12-02

Family

ID=15395907

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP14591097A Pending JPH10314794A (ja) 1997-05-20 1997-05-20 スケール防止剤

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH10314794A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115253694A (zh) * 2022-07-31 2022-11-01 江苏富淼科技股份有限公司 一种膜阻垢剂和制备方法及其应用

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115253694A (zh) * 2022-07-31 2022-11-01 江苏富淼科技股份有限公司 一种膜阻垢剂和制备方法及其应用
CN115253694B (zh) * 2022-07-31 2024-02-02 江苏富淼科技股份有限公司 一种膜阻垢剂和制备方法及其应用

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4043551B2 (ja) スケール防止剤及びスケール防止方法
MXPA98004099A (es) Agente para inhibir la incrustacion y metodo para usar el mismo
BR0208127B1 (pt) método para controle de formação de incrustação e deposição em sistemas aquosos.
JPH0133239B2 (ja)
JPH0642960B2 (ja) スケール及び腐食抑制方法
US4455235A (en) Scale inhibition method employing (meth)acrylic acid/methallylsulfonate copolymer
JPS6148590B2 (ja)
JPH0137198B2 (ja)
JP5085962B2 (ja) シリカ系汚れ防止剤及びシリカ系汚れ防止方法
JPH0663590A (ja) スケール除去剤及びそれを用いたスケール除去方法
JP4048580B2 (ja) スケール防止剤
JPH10314794A (ja) スケール防止剤
WO2022054313A1 (ja) スケール防止剤およびスケール防止方法
JPH1190488A (ja) スケール防止剤
JP4654644B2 (ja) シリカ系汚れの付着防止剤及び付着防止方法
JP3655721B2 (ja) スケール防止剤
JP4019331B2 (ja) 水処理剤
JP5147271B2 (ja) シリカ系汚れ防止剤及びシリカ系汚れ防止方法
JPH1057988A (ja) スケール防止剤
JP4124281B2 (ja) スケール防止剤及びスケール防止方法
JPH0557040B2 (ja)
WO2021171660A1 (ja) 水系のカルシウム系スケール防止剤及びスケール防止方法
JP2002273478A (ja) スケール防止方法
JP2000176488A (ja) 冷却水系用スケール防止剤
JPH10328697A (ja) スケール防止剤及びスケール付着防止方法