JPH11263892A - スケール防止剤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 優れたスケール防止効果を有し、特にシリカ
系スケールに対しても優れたスケール防止効果を示すス
ケール防止剤を提供すること。 【解決手段】 特定のスルホン酸基含有単量体およびカ
ルボン酸基含有単量体を含む単量体成分を共重合して得
られる共重合体（塩）を主成分とし、重量平均分子量が
２万〜５０万、かつ、９０℃の条件下で共重合体（塩）
を１００ｍｇ／Ｌ添加した場合の不溶化するカルシウム
濃度が２００ｍｇ／Ｌ以上、ならびに／または、シリカ
濃度２１０ｍｇ／Ｌ（ＳｉＯ₂ 換算）、マグネシウム濃
度４９ｍｇ／Ｌ（Ｍｇ換算）、炭酸水素ナトリウム濃度
４２０ｍｇ／Ｌ（ＮａＨＣＯ₃ 換算）、ｐＨ９、７０℃
の条件下で共重合体（塩）を１００ｍｇ／Ｌ添加した場
合の１４０時間後に生成している析出物の平均粒径が
１，０００ｎｍ以下であるスケール防止剤。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、水系のスケー
ル、特にシリカ系のスケールの付着問題を制御するスケ
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
する器壁、特に電熱面には、カルシウム塩、マグネシウ
ム塩、シリカなどのスケールが生成する。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、高濃
縮運転を行う場合、溶解する塩類が高濃縮され溶解度の
低いカルシウム塩、マグネシウム塩、シリカなどがスケ
ール化する。このうち、シリカは、溶解度が特に低く、
１００〜１５０ｍｇ／Ｌ程度でスケール化する。従来、
このようなシリカ系スケールの生成を防止し、あるいは
除去するためのスケール防止剤として、分子量１，００
０〜１，３００の低分子量ポリマレイン酸が提起されて
いる。また、カルボン酸／スルホン酸系水溶性アニオン
共重合体とホスホン酸、あるいは（および）モリブデン
酸などを組み合わせたものも提起されている。

【０００３】このように、従来の高分子化合物を有効成
分とするスケール防止剤では、限られた適用分野におい
て優れたスケール防止効果を示すものがあるが、必ずし
も満足できるものではない。特に、開放循環式冷却水系
で高濃縮運転を行う場合、従来の技術ではシリカ系スケ
ールの生成防止に関し満足できるものではなく、さらに
スケール防止効果の高いスケール防止剤が要望されてい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記課題を
解決するためのもので、従来のものよりも優れたスケー
ル防止効果を有し、特にシリカ系スケールに対しても優
れたスケール防止効果を示すスケール防止剤を提供する
ことを目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、スルホン酸基
含有単量体およびカルボン酸基含有単量体を含む単量体
成分を共重合して得られる共重合体（塩）を主成分と
し、スルホン酸基含有単量体が下記一般式（Ｉ）で表さ
れる不飽和（メタ）アリルエーテル系単量体、２−ヒド
ロキシ−３−アクリルアミドプロパンスルホン酸、スチ
レンスルホン酸、メタリルスルホン酸、ビニルスルホン
酸、アリルスルホン酸およびイソアミレンスルホン酸の
群から選ばれた少なくとも１種であり、共重合体（塩）
の重量平均分子量が２万〜５０万、かつ、９０℃の条件
下で共重合体（塩）を１００ｍｇ／Ｌ添加した場合のカ
ルシウムの不溶化許容濃度（ゲル化することなく可溶化
できる最大許容濃度）が２００ｍｇ／Ｌ以上であるスケ
ール防止剤、

【０００６】

【化３】

【０００７】〔式中、Ｒ¹ は水素原子または炭素数１〜
８のアルキル基、ａ〜ｄは同一または異なり、０または
１〜１００の整数を示し（ただし、ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＝０
〜１００）、（ＯＣ₂ Ｈ₄ ）単位と（ＯＣ₃ Ｈ₆ ）単位
とは、任意の順序で結合しており、Ｙ，Ｚはスルホン酸
基または水酸基であり、Ｙ，Ｚの少なくとも一方はスル
ホン酸基である。〕 ならびに／または、シリカ濃度２１０ｍｇ／Ｌ（ＳｉＯ
₂ 換算）、マグネシウム濃度４９ｍｇ／Ｌ（Ｍｇ換
算）、炭酸水素ナトリウム濃度４２０ｍｇ／Ｌ（ＮａＨ
ＣＯ₃ 換算）、ｐＨ９、７０℃の条件下で上記共重合体
（塩）を１００ｍｇ／Ｌ添加した場合の１４０時間後に
生成している析出物の平均粒径が１，０００ｎｍ以下、
好ましくは５００ｎｍ以下であるスケール防止剤、を提
供するものである。本発明のスケール防止剤に適用され
るスケールとしては、シリカ系スケールが好ましい。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明のスルホン酸基およびカル
ボン酸基含有水溶性共重合体（塩）を構成するスルホン
酸基含有単量体としては、スルホン酸基を含み重合可能
な二重結合を有する単量体であって、上記一般式（Ｉ）
で表される不飽和（メタ）アリルエーテル系単量体（そ
の具体例としては、３−アリロキシ−２−ヒドロキシプ
ロパンスルホン酸、３−メタアリロキシ−２−ヒドロキ
シプロパンスルホン酸など）、２−ヒドロキシ−３−ア
クリルアミドプロパンスルホン酸、スチレンスルホン
酸、メタリルスルホン酸、ビニルスルホン酸、アリルス
ルホン酸およびイソアミレンスルホン酸の群から選ばれ
た少なくとも１種である。このスルホン酸基含有単量体
の使用量は、共重合に使用する単量体成分中に、２〜８
０モル％、好ましくは５〜５０モル％、さらに好ましく
は１０〜３５モル％であり、２モル％未満では得られる
共重合体のスケール防止能が充分でなく、一方、８０モ
ル％を超える場合にも同様にこれらの性能が満足されな
い場合がある。

【０００９】また、カルボン酸を構成単位として含む単
量体としては、カルボン酸基を含み重合可能な二重結合
を有する単量体であれば特に限定されないが、例えばア
クリル酸、メタクリル酸、α−ハロアクリル酸、マレイ
ン酸、イタコン酸、ビニル酢酸、アリル酢酸、フマル
酸、フォスフィノカルボン酸、β−カルボン酸、または
それらの塩類などが挙げられる。好ましくは、アクリル
酸、メタクリル酸、またはそれらの塩類が良い。これら
のカルボン酸基を含み重合可能な二重結合を有する単量
体は、１種単独で使用することも、あるいは２種以上を
混合して用いることもできる。

【００１０】これらのカルボン酸基を含み重合可能な二
重結合を有する単量体の使用量は、共重合に使用する単
量体成分中に、９８〜２０モル％、好ましくは９５〜５
０モル％、さらに好ましくは９０〜６５モル％であり、
２０モル％未満では得られる共重合体（塩）のスケール
防止能が充分でなく、一方、９８モル％を超える場合に
も同様にこれらの性能が満足されない場合がある。

【００１１】さらに、本発明のスルホン酸基およびカル
ボン酸基を有する水溶性共重合体（塩）において、スル
ホン酸基、カルボン酸基を構成単位として含む単量体以
外に、これらと共重合可能な他の単量体を１種または２
種以上共重合することも可能である。この共重合可能な
他の単量体としては、例えば、ビニルアルコール、アリ
ルアルコール、メチルビニルアルコール、エチルビニル
アルコール、ビニルグリコール酸などの不飽和アルコー
ル類、ヒドロキシメチル（メタ）アクリレート、ヒドロ
キシエチル（メタ）アクリレート、ヒドロキシプロピル
（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールモノ
（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコールモノ
（メタ）アクリレート、グリセロールモノ（メタ）アク
リレート、グリセロールジ（メタ）アクリレート、ポリ
テトラメチレングリコールモノ（メタ）アクリレート、
ポリテトラメチレングリコールジ（メタ）アクリレー
ト、ブタンジオール（メタ）アクリレート、ヘキサンジ
オール（メタ）アクリレートなどの水酸基含有（メタ）
アクリル酸エステル類、スチレン、α−メチルスチレ
ン、ビニルトルエン、ｐーメチルスチレンなどの芳香族
ビニル化合物、（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）ア
クリル酸エチル、（メタ）アクリル酸オクチルなどの
（メタ）アクリル酸アルキルエステル類、ブタジエン、
イソプレン、２−クロル−１，３−ブタジエン、１−ク
ロル−１，３−ブタジエンなどの脂肪族共役ジエン、
（メタ）アクリロニトリルなどのビニルシアン化合物な
どが挙げられる。これらの他の単量体を共重合させる場
合には、共重合に使用する単量体成分中に３０モル％以
下であることが好ましい。

【００１２】本発明において提供されるスルホン酸基お
よびカルボン酸基含有水溶性共重合体（塩）の製造方法
は、下記のとおりである。例えば、上記単量体成分を過
酸化水素、過硫酸ナトリウム、過硫酸カリウムなどの公
知の重合開始剤の存在下、反応温度、通常、２０〜２０
０℃、好ましくは４０〜１５０℃で０．１〜２０時間に
わたり重合反応させ、共重合体（塩）を製造することが
できる。このとき、反応条件、特に重合溶媒の量、重合
開始剤種およびその量、反応温度などを制御することに
より、得られる共重合体（塩）の分子量をコントロ−ル
することができる。

【００１３】また、下記の（１）あるいは（２）を満足
するために、重合処方を調整することができる。その処
方としては、種々の方法が使用できるが、その一つの処
方としては、重合に使用する単量体成分を逐次添加し重
合を行うことができる。ここで、逐次重合とは、単量体
時間あたり一定量で、あるいは添加量を変量させて単量
体成分を重合系に所定時間内に投入することである。通
常、逐次添加時間は、１時間以上、好ましくは４時間以
上、さらに好ましくは８時間以上が良い。逐次添加を行
うと、得られる共重合体（塩）の組成分布幅が狭くな
り、９０℃の条件下でこの共重合体（塩）を１００ｍｇ
／Ｌ添加した場合のカルシウムの不溶化許容濃度を高め
ることができる。また、シリカ濃度２１０ｍｇ／Ｌ（Ｓ
ｉＯ₂ 換算）、マグネシウム濃度４９ｍｇ／Ｌ（Ｍｇ換
算）、炭酸水素ナトリウム濃度４２０ｍｇ／Ｌ（ＮａＨ
ＣＯ₃ 換算）、ｐＨ９、７０℃の条件下でこの共重合体
（塩）を１００ｍｇ／Ｌ添加した場合の１４０時間後に
生成している析出物の平均粒径を小さくすることができ
る。 （１）９０℃の条件下でこの共重合体（塩）を１００ｍ
ｇ／Ｌ添加した場合のカルシウムの不溶化許容濃度が、
２００ｍｇ／Ｌ以上である。 （２）シリカ濃度２１０ｍｇ／Ｌ（ＳｉＯ₂ 換算）、マ
グネシウム濃度４９ｍｇ／Ｌ（Ｍｇ換算）、炭酸水素ナ
トリウム濃度４２０ｍｇ／Ｌ（ＮａＨＣＯ₃ 換算）、ｐ
Ｈ９、７０℃の条件下で、この共重合体（塩）を１００
ｍｇ／Ｌ添加した場合の１４０時間後に生成している析
出物の平均粒径が１，０００ｎｍ以下である。

【００１４】上記共重合反応において、反応を円滑に行
うため重合溶媒を用いることができ、この重合溶媒とし
ては、水、または水と混合可能な有機溶剤と水との混合
物などを用いることができる。この有機溶剤の具体例と
しては、テトラヒドロフラン、１，４−ジオキサン、ア
ルコール類などが挙げられる。

【００１５】本発明において提供されるスルホン酸基お
よびカルボン酸基含有水溶性共重合体（塩）は、下記の
（１）かつ（２）、（１）かつ（３）、あるいは（１）
〜（３）を満足させることが必要であり、満足させるこ
とができない場合には、スケール防止効果が劣る。 （１）重量平均分子量が２万〜５０万、好ましくは２．
５万〜３０万、さらに好ましくは４万〜３０万であるこ
と。 （２）共重合体（塩）濃度１００ｍｇ／Ｌ、９０℃の条
件下でカルシウムの不溶化許容濃度が、２００ｍｇ／Ｌ
以上、好ましくは２８０ｍｇ／Ｌ以上、さらに好ましく
は３２０ｍｇ／Ｌ以上であること。 （３）シリカ濃度２１０ｍｇ／Ｌ（ＳｉＯ₂ 換算）、マ
グネシウム濃度４９ｍｇ／Ｌ（Ｍｇ換算）、炭酸水素ナ
トリウム濃度４２０ｍｇ／Ｌ（ＮａＨＣＯ₃ 換算）、ｐ
Ｈ９、７０℃の条件下で、共重合体（塩）を１００ｍｇ
／Ｌ添加した場合の１４０時間後に生成している析出物
の平均粒径が、１，０００ｎｍ以下、好ましくは８００
ｎｍ以下、さらに好ましくは５００ｎｍ以下であるこ
と。

【００１６】なお、このようにして得られる共重合体
（塩）のカチオン種は、特に限定されるものでないが、
水溶性にするためには、水素、アルカリ金属、アルカリ
土類金属、アンモニウム、アミンなどが好ましい。上記
アルカリ金属としては、ナトリウム、カリウムなどを、
アミンとしてはメチルアミン、エチルアミン、プロピル
アミン、ジメチルアミン、ジエチルアミン、トリエチル
アミン、ブチルアミンジブチルアミン、トリブチルアミ
ンなどのアルキルアミン、エチレンジアミン、ジエチレ
ントリアミン、トリエチレンテトラミンなどのポリアミ
ン、モルホリン、ピペリジンなどを、アルカリ土類金属
としてはカルシウム、マグネシウムなどを例示すること
ができる。好ましくは、水素、ナトリウム、カリウムで
ある。また、これらのカチオン種は、種々のイオン交換
技法により他種のカチオン種と相互に交換することが可
能である。

【００１７】本発明のスケール防止剤は、上記のスルホ
ン酸基およびカルボン酸基含有水溶性共重合体（塩）を
有効成分として含むものであり、このほかに他の成分を
含んでも良い。本発明のスケール防止剤は、そのまま、
または水などに溶解して、ボイラー水系、地熱水系、開
放または密閉循環式冷却水系、一過式冷却水系などの水
系に添加してスケール防止を行う。添加量は、対象水系
の金属イオンおよびシリカ濃度などにより異なるが、一
般的に１〜２００ｍｇ／Ｌ程度である。本発明のスケー
ル防止剤は、対象水系に添加することにより、カルシウ
ム塩、マグネシウム塩などの金属スケールなどの金属塩
スケールおよびシリカスケールの生成を抑制するととも
に、すでに生成したスケールを除去してスケール防止を
行い、特にシリカスケールに対する防止効果が高い。本
発明のスケール防止剤は、他のスケール防止剤、防食
剤、スライム防止剤などと併用することができる。

【００１８】

【実施例】以下、実施例を挙げ、本発明をさらに具体的
に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるもの
ではない。なお、実施例中の％および部は、特に断らな
い限り重量基準である。

【００１９】実施例中の重量平均分子量（Ｍｗ）は、ゲ
ルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）によ
って判定した結果を、ポリスチレンスルホン酸ナトリウ
ムを標準サンプルとして作成した検量線を用いて換算し
たものである。ここで、ＧＰＣの測定条件は、下記のと
おりである。 カラム；Ｇ３０００ＰＷＸＬ〔東ソー（株）製〕 カラム；ＧＭＰＷＸＬ 〔東ソー（株）製〕 カラム；ＧＭＰＷＸＬ 〔東ソー（株）製〕 カラムを〜の順に直列につなぎ、カラム側より試
料を導入する。 検出器；示差屈折計ＲＩ−８０２１〔東ソー（株）製〕 溶離液；水／アセトニトリル／硫酸ナトリウム＝２，１
００／９００／１５（重量比） 流速；１．０ｍｌ／分 温度；４０℃ サンプル濃度；０．２％ サンプル注入量；４００μｌ

【００２０】９０℃の条件下で共重合体（塩）を１００
ｍｇ／Ｌ添加した場合のカルシウムの不溶化許容濃度測
定条件は、下記のとおりである。３００ｍｌ三角フラス
コを用い、共重合体（塩）濃度１００ｍｇ／Ｌ、カルシ
ウム濃度（塩化カルシウム・２水和物により調整）４０
ｍｇ／Ｌ、全量２００ｍｌになるように調整する。この
とき、ホウ酸緩衝液により、上記水溶液ｐＨを８．６と
する。これを９０℃の恒温水槽に１時間保存直後の３８
０ｎｍの吸光度を、分光光度計Ｕ１１００〔（株）日立
製作所製〕で測定した。カルシウム濃度を８０、１２
０、１６０、２００、２４０、２８０、３２０、３６
０、４００ｍｇ／Ｌと変量し、上記と同様の方法で吸光
度を測定した。吸光度が０．０１を超えたカルシウム濃
度最小値を、カルシウムの不溶化許容濃度とした。

【００２１】シリカ濃度２１０ｍｇ／Ｌ（ＳｉＯ₂ 換
算）、マグネシウム濃度４９ｍｇ／Ｌ（Ｍｇ換算）、炭
酸水素ナトリウム濃度４２０ｍｇ／Ｌ（ＮａＨＣＯ₃ 換
算）、ｐＨ９、７０℃の条件下で、共重合体（塩）を１
００ｍｇ／Ｌ添加した場合の１４０時間後に生成してい
る析出物平均粒径測定条件は、下記のとおりである。５
００ｍｌビーカーを用い、シリカ濃度２１０ｍｇ／Ｌ
（ＳｉＯ₂ 換算、メタケイ酸ナトリウム・９水和物によ
り調整）、マグネシウム濃度４９ｍｇ／Ｌ（Ｍｇ換算、
硫酸マグネシウム・７水和物により調整）、炭酸水素ナ
トリウム濃度４２０ｍｇ／Ｌ（ＮａＨＣＯ₃ 換算、炭酸
水素ナトリウムにより調整）、共重合体（塩）濃度１０
０ｍｇ／Ｌ、ｐＨ９（硫酸、水酸化ナトリウムにより調
整）、全量５００ｍｌになるように調整する。この溶液
を密閉できる２５０ｍｌポリエチレン製容器に空気が混
入しないように仕込み密閉し、７０℃、１４０時間静置
後の析出物平均粒径を、レーザー粒径解析システム；Ｌ
ＰＡ−３０００／３１００〔大塚電子（株）製〕で測定
した。

【００２２】参考例１ ４０％濃度の３−アリロキシ−２−ヒドロキシプロパン
スルホン酸水溶液８１８ｇ、８０％濃度のアクリル酸水
溶液４６２ｇ、水９５ｇに３５％過酸化水素水４ｇ溶解
したものを、水４５０ｇを仕込んだ内容積２Ｌの容器
に、還流下で撹拌しながら１０時間かけて均等に滴下し
た。滴下終了後、２時間還流下で保ち、共重合体を得
た。

【００２３】参考例２ ４０％濃度の３−メタアリロキシ−２−ヒドロキシプロ
パンスルホン酸水溶液８３８ｇ、８０％濃度のアクリル
酸水溶液４６２ｇ、水９０ｇに３５％過酸化水素水１１
ｇ溶解したものを、水４５０ｇを仕込んだ内容積２Ｌの
容器に、還流下で撹拌しながら１０時間かけて均等に滴
下した。滴下終了後、２時間還流下で保ち、共重合体を
得た。

【００２４】参考例３ 内容積２Ｌの容器に、水７４０ｇ、４０％濃度の２−ヒ
ドロキシ−３−アクリルアミドプロパンスルホン酸５９
８ｇ、８０％濃度のアクリル酸水溶液３３３ｇ、３５％
過酸化水素水２５ｇを仕込み、４時間還流下で重合を行
い、共重合体（塩）を得た。

【００２５】参考例４ ４０％濃度のスチレンスルホン酸ナトリウム水溶液８１
８ｇ、８０％濃度のアクリル酸水溶液４６２ｇ、水９５
ｇに３５％過酸化水素水３ｇ溶解したものを、水４５０
ｇを仕込んだ内容積２Ｌの容器に、還流下で撹拌しなが
ら１０時間かけて均等に滴下した。滴下終了後、２時間
還流下で保ち、共重合体を得た。

【００２６】参考例５ ４０％濃度のメタリルスルホン酸ナトリウム水溶液６５
０ｇ、８０％濃度のアクリル酸水溶液４６２ｇ、水９２
ｇに３５％過酸化水素水１０ｇ溶解したものを、水４５
０ｇを仕込んだ内容積２Ｌの容器に、還流下で撹拌しな
がら１０時間かけて均等に滴下した。滴下終了後、２時
間還流下で保ち、共重合体を得た。

【００２７】参考例６ ２５％濃度のビニルスルホン酸ナトリウム水溶液６８０
ｇ、８０％濃度のアクリル酸水溶液４６２ｇ、水９５ｇ
に３５％過酸化水素水６ｇ溶解したものを、水３００ｇ
を仕込んだ内容積２Ｌの容器に、還流下で撹拌しながら
１０時間かけて均等に滴下した。滴下終了後、２時間還
流下で保ち、共重合体を得た。

【００２８】参考例７ ４０％濃度のアリルスルホン酸ナトリウム水溶液６１２
ｇ、８０％濃度のアクリル酸水溶液４６２ｇ、水９５ｇ
に３５％過酸化水素水５ｇ溶解したものを、水３００ｇ
を仕込んだ内容積２Ｌの容器に、還流下で撹拌しながら
１０時間かけて均等に滴下した。滴下終了後、２時間還
流下で保ち、共重合体を得た。

【００２９】参考例８ 内容積２Ｌの容器に、水７４０ｇ、４０％濃度の３−ア
リロキシ−２−ヒドロキシプロパンスルホン酸水溶液５
９８ｇ、８０％濃度のアクリル酸水溶液３３３ｇ、３５
％過酸化水素水７０ｇを仕込み、４時間還流下で重合を
行い、共重合体（塩）を得た。

【００３０】ポリマーＡ ４０％濃度の３−アリロキシ−２−ヒドロキシプロパン
スルホン酸水溶液５９８ｇ、８０％濃度のアクリル酸水
溶液３３３ｇ、３５％過酸化水素水１００ｇを、水６７
０ｇを仕込んだ内容積２Ｌの容器に、還流下で攪拌しな
がら１０時間かけて均等に滴下した。滴下終了後、２時
間、還流下に保ち、共重合体（塩）を得た。 ポリマーＢ ポリアクリル酸

【００３１】上記参考例などのポリマーの重量平均分子
量（Ｍｗ）、９０℃の条件下で共重合体を１００ｍｇ／
Ｌ添加した場合のカルシウムの不溶化許容濃度、および
シリカ濃度２１０ｍｇ／Ｌ（ＳｉＯ₂ 換算）、マグネシ
ウム濃度４９ｍｇ／Ｌ（Ｍｇ換算）、炭酸水素ナトリウ
ム濃度４２０ｍｇ／Ｌ（ＮａＨＣＯ₃ 換算）、ｐＨ９、
７０℃の条件下で共重合体（塩）を１００ｍｇ／Ｌ添加
した場合の１４０時間後に生成している析出物の平均粒
径を表１に示す。

【００３２】

【表１】

【００３３】実施例１〜８、比較例１〜３ 電熱面積が約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、横浜市水を循環
水および補給水として加え、濃縮倍数が５倍になるよう
にコントロールしながら３０日間運転した。熱交換器材
料はＳＵＳ３０４、循環水入り口温度は３０℃、出口温
度は５０℃、循環水流速は０．５ｍ／ｓ、循環水水質
は、導電率＝１，０５０μＳ／ｃｍ、ｐＨ＝９．０、カ
ルシウム硬度＝２５０ｍｇ／Ｌ（ＣａＣＯ₃ として）、
マグネシウム硬度＝１２５ｍｇ／Ｌ（ＣａＣＯ₃ とし
て）、シリカ濃度＝１５０ｍｇ／Ｌ（ＳｉＯ₂ とし
て）、Ｍアルカリ度＝２５０ｍｇ／Ｌ（ＣａＣＯ₃ とし
て）である。この水系に、表１のスケール防止剤を所定
量添加し、熱交換器チューブに付着したスケールの付着
速度を測定した。結果を表２に示す。表２の結果より、
実施例のものは、比較例に比べて極めて優れたスケール
防止効果が得られていることが分かる。

【００３４】

【表２】

【００３５】

【発明の効果】本発明のスルホン酸基およびカルボン酸
基含有水溶性共重合体（塩）を主成分とするスケール防
止剤は、スケール防止効果、特にシリカスケールに対す
るスケール防止効果が高く、長期間にわたってスケール
防止効果を持続することができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｃ０８Ｆ 228/02 Ｃ０８Ｆ 228/02 Ｃ０８Ｌ 25/18 Ｃ０８Ｌ 25/18 29/10 29/10 33/24 33/24 41/00 41/00 Ｃ２３Ｆ 14/02 Ｃ２３Ｆ 14/02 Ａ (72)発明者 石川 克廣 東京都中央区築地二丁目11番24号 ジェイ エスアール株式会社内

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 スルホン酸基含有単量体およびカルボン
   酸基含有単量体を含む単量体成分を共重合して得られる
   共重合体（塩）を主成分とし、スルホン酸基含有単量体
   が下記一般式（Ｉ）で表される不飽和（メタ）アリルエ
   ーテル系単量体、２−ヒドロキシ−３−アクリルアミド
   プロパンスルホン酸、スチレンスルホン酸、メタリルス
   ルホン酸、ビニルスルホン酸、アリルスルホン酸および
   イソアミレンスルホン酸の群から選ばれた少なくとも１
   種であり、共重合体（塩）の重量平均分子量が２万〜５
   ０万、かつ、９０℃の条件下で共重合体（塩）を１００
   ｍｇ／Ｌ添加した場合のカルシウムの不溶化許容濃度が
   ２００ｍｇ／Ｌ以上であるスケール防止剤。 【化１】 〔式中、Ｒ¹ は水素原子または炭素数１〜８のアルキル
   基、ａ〜ｄは同一または異なり、０または１〜１００の
   整数を示し（ただし、ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＝０〜１００）、
   （ＯＣ₂ Ｈ₄ ）単位と（ＯＣ₃ Ｈ₆ ）単位とは、任意の
   順序で結合しており、Ｙ，Ｚはスルホン酸基または水酸
   基であり、Ｙ，Ｚの少なくとも一方はスルホン酸基であ
   る。〕
2. 【請求項２】 カルシウムの不溶化許容濃度が２８０ｍ
   ｇ／Ｌ以上である請求項１記載のスケール防止剤。
3. 【請求項３】 スルホン酸基含有単量体およびカルボン
   酸基含有単量体を含む単量体成分を共重合して得られる
   共重合体（塩）を主成分とし、スルホン酸基含有単量体
   が下記一般式（Ｉ）で表される不飽和（メタ）アリルエ
   ーテル系単量体、２−ヒドロキシ−３−アクリルアミド
   プロパンスルホン酸、スチレンスルホン酸、メタリルス
   ルホン酸、ビニルスルホン酸、アリルスルホン酸および
   イソアミレンスルホン酸の群から選ばれた少なくとも１
   種であり、共重合体（塩）の重量平均分子量が２万〜５
   ０万、かつシリカ濃度２１０ｍｇ／Ｌ（ＳｉＯ₂ 換
   算）、マグネシウム濃度４９ｍｇ／Ｌ（Ｍｇ換算）、炭
   酸水素ナトリウム濃度４２０ｍｇ／Ｌ（ＮａＨＣＯ₃ 換
   算）、ｐＨ９、７０℃の条件下で共重合体（塩）を１０
   ０ｍｇ／Ｌ添加した場合の１４０時間後に生成している
   析出物の平均粒径が１，０００ｎｍ以下であるスケール
   防止剤。 【化２】 〔式中、Ｒ¹ は水素原子または炭素数１〜８のアルキル
   基、ａ〜ｄは同一または異なり、０または１〜１００の
   整数を示し（ただし、ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＝０〜１００）、
   （ＯＣ₂ Ｈ₄ ）単位と（ＯＣ₃ Ｈ₆ ）単位とは、任意の
   順序で結合しており、Ｙ，Ｚはスルホン酸基または水酸
   基であり、Ｙ，Ｚの少なくとも一方はスルホン酸基であ
   る。〕
4. 【請求項４】 析出物の平均粒径が５００ｎｍ以下であ
   る請求項３記載のスケール防止剤。
5. 【請求項５】 請求項１または３記載の共重合体（塩）
   を主成分とし、かつ、請求項１記載のカルシウムの不溶
   化許容濃度および請求項３記載の析出物の平均粒径を同
   時に満足するスケール防止剤。
6. 【請求項６】 スケールがシリカ系スケールである請求
   項１〜５いずれか１項記載のスケール防止剤。