JPH08225621A - 両性水溶性重合体分散液、その製造方法および該分散液からなる処理剤 - Google Patents
両性水溶性重合体分散液、その製造方法および該分散液からなる処理剤Info
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- JPH08225621A JPH08225621A JP7346256A JP34625695A JPH08225621A JP H08225621 A JPH08225621 A JP H08225621A JP 7346256 A JP7346256 A JP 7346256A JP 34625695 A JP34625695 A JP 34625695A JP H08225621 A JPH08225621 A JP H08225621A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 貯蔵安定性に優れ、流動性がよく取り扱い易
く、汚泥、油分離、製紙工程などの凝集処理などに用い
ることができる両性水溶性重合体分散液、その製造方法
および該分散液からなる処理剤を提供する。 【解決手段】 生成する重合体を溶解しない塩水溶液中
で、その塩水溶液に溶解可能な高分子電解質の分散剤の
共存下に特定のカチオン性単量体およびアニオン性単量
体からなる単量体混合物を攪拌しながら重合して得られ
る両性水溶性重合体分散液中の重合体濃度、塩濃度、分
散剤濃度、分散液の粘度、分散液中の両性水溶性重合体
粒子の粒径が特定の範囲にある分散液により目的を達成
できる。
く、汚泥、油分離、製紙工程などの凝集処理などに用い
ることができる両性水溶性重合体分散液、その製造方法
および該分散液からなる処理剤を提供する。 【解決手段】 生成する重合体を溶解しない塩水溶液中
で、その塩水溶液に溶解可能な高分子電解質の分散剤の
共存下に特定のカチオン性単量体およびアニオン性単量
体からなる単量体混合物を攪拌しながら重合して得られ
る両性水溶性重合体分散液中の重合体濃度、塩濃度、分
散剤濃度、分散液の粘度、分散液中の両性水溶性重合体
粒子の粒径が特定の範囲にある分散液により目的を達成
できる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は両性水溶性重合体分
散液、その製造方法ならびに該分散液からなる処理剤に
関するものであり、さらに詳しくは、都市下水、屎尿、
一般産業排水の生汚泥、余剰汚泥、凝集汚泥、消化汚泥
あるいはこれらの混合汚泥を凝集処理する際、またはデ
カンター、ベルトプレス、フィルタープレス、スクリュ
ウプレス脱水機などで凝集脱水する際に添加する薬剤、
製油工程あるいは油分を含む産業排水の油分離工程及び
処理に用いる油分離剤、製紙工程に用いる濾水性向上
剤、歩留り剤、白水中の有価物回収剤等の製紙用薬剤な
どとして使用できる貯蔵安定性の優れた易流動性の両性
水溶性重合体分散液、その製造方法および該分散液から
なる処理剤に関するものである。
散液、その製造方法ならびに該分散液からなる処理剤に
関するものであり、さらに詳しくは、都市下水、屎尿、
一般産業排水の生汚泥、余剰汚泥、凝集汚泥、消化汚泥
あるいはこれらの混合汚泥を凝集処理する際、またはデ
カンター、ベルトプレス、フィルタープレス、スクリュ
ウプレス脱水機などで凝集脱水する際に添加する薬剤、
製油工程あるいは油分を含む産業排水の油分離工程及び
処理に用いる油分離剤、製紙工程に用いる濾水性向上
剤、歩留り剤、白水中の有価物回収剤等の製紙用薬剤な
どとして使用できる貯蔵安定性の優れた易流動性の両性
水溶性重合体分散液、その製造方法および該分散液から
なる処理剤に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、都市下水、屎尿、一般産業排水の
生汚泥、余剰汚泥、凝集汚泥、消化汚泥あるいはこれら
の混合汚泥の凝集処理、脱水処理にはカチオン性高分子
凝集剤が使用されてきたが、近年、汚泥発生量の増加や
汚泥性状の悪化などにより、カチオン性高分子凝集剤の
単独使用では汚泥処理量が上がらない上に、脱水ケーキ
の含水率、懸濁物（以下ＳＳと略す）の回収率、ケーキ
のろ布からの剥離性などについて、必ずしも満足できる
ものではなく、その改善が求められてきた。
生汚泥、余剰汚泥、凝集汚泥、消化汚泥あるいはこれら
の混合汚泥の凝集処理、脱水処理にはカチオン性高分子
凝集剤が使用されてきたが、近年、汚泥発生量の増加や
汚泥性状の悪化などにより、カチオン性高分子凝集剤の
単独使用では汚泥処理量が上がらない上に、脱水ケーキ
の含水率、懸濁物（以下ＳＳと略す）の回収率、ケーキ
のろ布からの剥離性などについて、必ずしも満足できる
ものではなく、その改善が求められてきた。
【０００３】このようなカチオン性高分子凝集剤の欠点
を改良するために、これまでにいくつかの提案がなされ
てきた。例えば、アクリロイルオキシエチルトリメチル
アンモニウム塩とアクリロイルオキシエチルジメチルベ
ンジルアンモニウム塩とを必須成分とする共重合体（特
開昭６２−２６２７９９号公報）、第三級または第四級
アミノ基を有するカチオン性単量体とアクリル酸との両
性水溶性共重合体（特開昭５６−１１８７９８号公
報）、第三級および第四級アミノ基を有するカチオン性
単量体と（メタ）アクリル酸との両性共重合体（特開平
３−１８９０００号公報）、アミノ基を有するアクリレ
ート単量体およびアミノ基を有するメタクリレート単量
体とアクリル酸との両性共重合体（特開平３−２９３１
００号公報）などが提案されている。
を改良するために、これまでにいくつかの提案がなされ
てきた。例えば、アクリロイルオキシエチルトリメチル
アンモニウム塩とアクリロイルオキシエチルジメチルベ
ンジルアンモニウム塩とを必須成分とする共重合体（特
開昭６２−２６２７９９号公報）、第三級または第四級
アミノ基を有するカチオン性単量体とアクリル酸との両
性水溶性共重合体（特開昭５６−１１８７９８号公
報）、第三級および第四級アミノ基を有するカチオン性
単量体と（メタ）アクリル酸との両性共重合体（特開平
３−１８９０００号公報）、アミノ基を有するアクリレ
ート単量体およびアミノ基を有するメタクリレート単量
体とアクリル酸との両性共重合体（特開平３−２９３１
００号公報）などが提案されている。
【０００４】これらの提案の中で、特に両性重合体は、
凝集性能の点でかなり優れた性能を有し注目されてい
る。
凝集性能の点でかなり優れた性能を有し注目されてい
る。
【０００５】また、製油工程あるいは油分を含む産業排
水の油分離工程及び処理に用いる油分離剤としてはカチ
オン性水溶性重合体が用いられており、また、製紙工程
においても濾水性向上剤、歩留り剤、白水中の有価物回
収剤としてカチオン性水溶性重合体が用いられている。
水の油分離工程及び処理に用いる油分離剤としてはカチ
オン性水溶性重合体が用いられており、また、製紙工程
においても濾水性向上剤、歩留り剤、白水中の有価物回
収剤としてカチオン性水溶性重合体が用いられている。
【０００６】従来、こうした中間工程用および廃水処理
用の凝集剤、油分離剤あるいは製紙用薬剤として使用さ
れているカチオン性水溶性重合体の製造方法としては、
水溶液中での静置重合、油中水型のエマルジョン重合
（特開昭５４−１０２３８８号公報）、疎水性溶剤中で
の懸濁重合（特開昭５４−６９１９６号公報）などが知
られている。
用の凝集剤、油分離剤あるいは製紙用薬剤として使用さ
れているカチオン性水溶性重合体の製造方法としては、
水溶液中での静置重合、油中水型のエマルジョン重合
（特開昭５４−１０２３８８号公報）、疎水性溶剤中で
の懸濁重合（特開昭５４−６９１９６号公報）などが知
られている。
【０００７】また、ノニオンあるいはアニオン性の水溶
性重合体を製造する方法としては、硫酸アンモニウム水
溶液中での沈澱重合が文献に記載されている（特開昭５
０−７０４８９号公報）。
性重合体を製造する方法としては、硫酸アンモニウム水
溶液中での沈澱重合が文献に記載されている（特開昭５
０−７０４８９号公報）。
【０００８】しかし水溶液の静置重合法では、高分子量
の重合体を得るためには、１０重量％以上の単量体濃度
で重合を行う必要があり、重合生成物は含水したゲル状
となり、そのままでは溶解も困難なため、さらに希釈し
て流動性のある５重量％以下の低濃度溶液で市販する
か、乾燥して粉末化する必要がある。低濃度で市販する
場合は、輸送費が高くなる欠点があり、一方で粉末化す
る場合は乾燥のための熱エネルギーが多大なものとな
り、また加熱により、三次元的架橋が起こる可能性も有
り、その為に水不溶性の部分を生じる欠点があった。
の重合体を得るためには、１０重量％以上の単量体濃度
で重合を行う必要があり、重合生成物は含水したゲル状
となり、そのままでは溶解も困難なため、さらに希釈し
て流動性のある５重量％以下の低濃度溶液で市販する
か、乾燥して粉末化する必要がある。低濃度で市販する
場合は、輸送費が高くなる欠点があり、一方で粉末化す
る場合は乾燥のための熱エネルギーが多大なものとな
り、また加熱により、三次元的架橋が起こる可能性も有
り、その為に水不溶性の部分を生じる欠点があった。
【０００９】油中水型のエマルジョン重合で得られるも
のは引火の危険性を有し、さらに貴重な有機溶剤を無駄
に消費する欠点を有している。また疎水性溶剤中での懸
濁重合ではシクロヘキサン、トルエン等の引火性物質を
用いるため、製造設備に多額の費用が必要となる欠点を
有している。
のは引火の危険性を有し、さらに貴重な有機溶剤を無駄
に消費する欠点を有している。また疎水性溶剤中での懸
濁重合ではシクロヘキサン、トルエン等の引火性物質を
用いるため、製造設備に多額の費用が必要となる欠点を
有している。
【００１０】硫酸アンモニウム水溶液中での沈澱重合
は、設備の面でも低コストであり、よい方法ではある
が、生成した重合物が互いに付着し合い、大きな塊とな
り、取り扱いが非常に困難になる欠点を有している。
は、設備の面でも低コストであり、よい方法ではある
が、生成した重合物が互いに付着し合い、大きな塊とな
り、取り扱いが非常に困難になる欠点を有している。
【００１１】これらの欠点を克服するためにカチオン性
単量体の重合を行う際に、生成重合体を溶解しない塩水
溶液中で、その塩水溶液に溶解可能な高分子電解質の分
散剤の共存下に攪拌しながら重合して得られる易流動性
のカチオン性重合体分散液の製造方法が提案されている
（特開昭６１−１２３６１０号公報）。
単量体の重合を行う際に、生成重合体を溶解しない塩水
溶液中で、その塩水溶液に溶解可能な高分子電解質の分
散剤の共存下に攪拌しながら重合して得られる易流動性
のカチオン性重合体分散液の製造方法が提案されている
（特開昭６１−１２３６１０号公報）。
【００１２】しかしながら、この技術はカチオン性重合
体の分散液に適用されるものであり、両性水溶性重合体
の分散液については全く従来知られておらず、その開発
が強く求められていた。
体の分散液に適用されるものであり、両性水溶性重合体
の分散液については全く従来知られておらず、その開発
が強く求められていた。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、都市
下水、屎尿、一般産業排水の生汚泥、余剰汚泥、凝集汚
泥、消化汚泥あるいはこれらの混合汚泥を凝集処理する
のに使用でき、また、デカンター、ベルトプレス、フィ
ルタープレス、スクリュウプレス脱水機などで凝集脱水
する際に添加する薬剤としても使用でき、また、製油工
程あるいは油分を含む産業排水の油分離工程及び処理に
用いる油分離剤、製紙工程に用いる濾水性向上剤、歩留
り剤、白水中の有価物回収剤等の製紙用薬剤などとして
も使用できる貯蔵安定性に優れ、且つ流動性がよく取り
扱い易い両性水溶性重合体分散液および低コストの製造
設備で容易にその分散液を製造できる方法、ならびにそ
れら分散液からなる処理剤を提供することである。
下水、屎尿、一般産業排水の生汚泥、余剰汚泥、凝集汚
泥、消化汚泥あるいはこれらの混合汚泥を凝集処理する
のに使用でき、また、デカンター、ベルトプレス、フィ
ルタープレス、スクリュウプレス脱水機などで凝集脱水
する際に添加する薬剤としても使用でき、また、製油工
程あるいは油分を含む産業排水の油分離工程及び処理に
用いる油分離剤、製紙工程に用いる濾水性向上剤、歩留
り剤、白水中の有価物回収剤等の製紙用薬剤などとして
も使用できる貯蔵安定性に優れ、且つ流動性がよく取り
扱い易い両性水溶性重合体分散液および低コストの製造
設備で容易にその分散液を製造できる方法、ならびにそ
れら分散液からなる処理剤を提供することである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明者は上記課題に鑑
み鋭意研究した結果、生成する重合体を溶解しない塩水
溶液中で、その塩水溶液に溶解可能な高分子電解質の分
散剤の共存下に、特定のカチオン性単量体とアニオン性
単量体からなる単量体混合物を攪拌しながら重合して得
られる分散液であって、分散液中の両性水溶性重合体の
濃度、塩の濃度および分散剤の濃度、分散液の粘度、分
散液中の両性水溶性重合体粒子の粒径などが特定の範囲
にある分散液が、貯蔵安定性に優れ、且つ流動性がよく
取り扱い易いことを見いだした。また、そのような分散
液は公知の装置を用いて容易に製造できることを見いだ
し本発明を成すに至った。
み鋭意研究した結果、生成する重合体を溶解しない塩水
溶液中で、その塩水溶液に溶解可能な高分子電解質の分
散剤の共存下に、特定のカチオン性単量体とアニオン性
単量体からなる単量体混合物を攪拌しながら重合して得
られる分散液であって、分散液中の両性水溶性重合体の
濃度、塩の濃度および分散剤の濃度、分散液の粘度、分
散液中の両性水溶性重合体粒子の粒径などが特定の範囲
にある分散液が、貯蔵安定性に優れ、且つ流動性がよく
取り扱い易いことを見いだした。また、そのような分散
液は公知の装置を用いて容易に製造できることを見いだ
し本発明を成すに至った。
【００１５】すなわち本発明の第１の発明は、生成する
重合体を溶解しない塩水溶液中で、且つその塩水溶液に
溶解可能な高分子電解質の分散剤の共存下に下記式
（Ｉ）で表されるカチオン性単量体およびアニオン性単
量体を必須成分とする複数種の単量体混合物を攪拌しな
がら重合させて得られる下記の特性（１）〜（５）を有
する貯蔵安定性の優れた易流動性の両性水溶性重合体分
散液である。
重合体を溶解しない塩水溶液中で、且つその塩水溶液に
溶解可能な高分子電解質の分散剤の共存下に下記式
（Ｉ）で表されるカチオン性単量体およびアニオン性単
量体を必須成分とする複数種の単量体混合物を攪拌しな
がら重合させて得られる下記の特性（１）〜（５）を有
する貯蔵安定性の優れた易流動性の両性水溶性重合体分
散液である。
【００１６】
【化５】
【００１７】（ただし、式中、ＡはＯまたはＮＨ；Ｂは
炭素数２〜３のアルキル基；Ｒ1 はＨまたはＣＨ3 ；Ｒ
2 、Ｒ3 は炭素数１〜２のアルキル基；Ｘ- はアニオン
性対イオンを表す。）
炭素数２〜３のアルキル基；Ｒ1 はＨまたはＣＨ3 ；Ｒ
2 、Ｒ3 は炭素数１〜２のアルキル基；Ｘ- はアニオン
性対イオンを表す。）
【００１８】 （１）分散液中の両性水溶性重合体濃度 ５重量％以上 （２）分散液中の両性水溶性重合体粒子の平均粒径 ０．１〜１５０μｍ （３）分散液の粘度 １０〜３０００ｃｐ （４）分散液中の塩濃度 １５重量％〜飽和濃度 （５）分散液中の分散剤濃度（両性水溶性重合体に対して）１〜１５重量％
【００１９】本発明の第２の発明は、上記の式（Ｉ）で
表されるカチオン性単量体およびアニオン性単量体を必
須成分とする複数種の単量体混合物の重合を行う際に、
この重合体を溶解しない塩水溶液中で、その塩水溶液に
溶解可能な高分子電解質の分散剤の共存下に攪拌しなが
ら重合することを特徴とする貯蔵安定性の優れた易流動
性の両性水溶性重合体分散液の製造方法である。
表されるカチオン性単量体およびアニオン性単量体を必
須成分とする複数種の単量体混合物の重合を行う際に、
この重合体を溶解しない塩水溶液中で、その塩水溶液に
溶解可能な高分子電解質の分散剤の共存下に攪拌しなが
ら重合することを特徴とする貯蔵安定性の優れた易流動
性の両性水溶性重合体分散液の製造方法である。
【００２０】本発明の第３の発明は、上記本発明による
両性水溶性重合体分散液からなる凝集脱水剤、油分離
剤、濾水性向上剤、歩留剤、あるいは白水中からの有価
物回収剤である。
両性水溶性重合体分散液からなる凝集脱水剤、油分離
剤、濾水性向上剤、歩留剤、あるいは白水中からの有価
物回収剤である。
【００２１】本発明の分散液中の両性水溶性重合体濃度
は５重量％以上の高濃度であり、通常は５重量％以上で
約４０重量％以下である。また、本発明の両性水溶性重
合体分散液中には上記の塩および上記の分散剤が特定量
含まれている。
は５重量％以上の高濃度であり、通常は５重量％以上で
約４０重量％以下である。また、本発明の両性水溶性重
合体分散液中には上記の塩および上記の分散剤が特定量
含まれている。
【００２２】本発明の分散液は両性水溶性重合体を高濃
度で含有するが、両性水溶性重合体は微粒子の状態で分
散媒体中に安定に分散しているのでその粘度は低く、通
常１０〜３０００ｃｐの低粘度である。従って、容易に
流動し、非常に取り扱い易い特徴がある。
度で含有するが、両性水溶性重合体は微粒子の状態で分
散媒体中に安定に分散しているのでその粘度は低く、通
常１０〜３０００ｃｐの低粘度である。従って、容易に
流動し、非常に取り扱い易い特徴がある。
【００２３】本発明の分散液中の両性水溶性重合体粒子
の平均粒径は通常０．１〜１５０μｍであり、好ましく
は０．１〜５０μｍ、さらに好ましくは０．１〜３０μ
ｍである。両性水溶性重合体粒子の平均粒径が１５０μ
ｍを超えると沈殿し易くなるので貯蔵安定性に欠ける
上、分散液の使用時に水と混合しても両性水溶性重合体
粒子が大きいために溶解性が悪く、完全に溶解するまで
に長時間を要する。それに対し、本発明の分散液は貯蔵
安定性に優れており、常温で保存しても粒子が付着し合
って塊になるなどの不都合を生じない。また使用時の水
に対する溶解性も非常に優れたものとなっている。
の平均粒径は通常０．１〜１５０μｍであり、好ましく
は０．１〜５０μｍ、さらに好ましくは０．１〜３０μ
ｍである。両性水溶性重合体粒子の平均粒径が１５０μ
ｍを超えると沈殿し易くなるので貯蔵安定性に欠ける
上、分散液の使用時に水と混合しても両性水溶性重合体
粒子が大きいために溶解性が悪く、完全に溶解するまで
に長時間を要する。それに対し、本発明の分散液は貯蔵
安定性に優れており、常温で保存しても粒子が付着し合
って塊になるなどの不都合を生じない。また使用時の水
に対する溶解性も非常に優れたものとなっている。
【００２４】本発明の分散液中の両性水溶性重合体の分
子量は特に限定されない。都市下水、屎尿、一般産業排
水の生汚泥、余剰汚泥、凝集汚泥、消化汚泥あるいはこ
れらの混合汚泥を凝集処理する際、またはデカンター、
ベルトプレス、フィルタープレス、スクリュウプレス脱
水機などで凝集脱水する際に添加する薬剤、製紙工程に
用いる製紙用薬剤などとしての使用を考慮すれば、分子
量は大きいことが好ましい。両性水溶性重合体の濃度が
０．５重量％となるように本発明の分散液を２重量％硫
酸アンモニウム塩水溶液に溶解した際の溶液粘度（ブル
ックフィールド型粘度計を用いて２５℃で測定した粘
度）で表すと、通常、およそ１０〜２００ｃｐが好まし
い範囲である。
子量は特に限定されない。都市下水、屎尿、一般産業排
水の生汚泥、余剰汚泥、凝集汚泥、消化汚泥あるいはこ
れらの混合汚泥を凝集処理する際、またはデカンター、
ベルトプレス、フィルタープレス、スクリュウプレス脱
水機などで凝集脱水する際に添加する薬剤、製紙工程に
用いる製紙用薬剤などとしての使用を考慮すれば、分子
量は大きいことが好ましい。両性水溶性重合体の濃度が
０．５重量％となるように本発明の分散液を２重量％硫
酸アンモニウム塩水溶液に溶解した際の溶液粘度（ブル
ックフィールド型粘度計を用いて２５℃で測定した粘
度）で表すと、通常、およそ１０〜２００ｃｐが好まし
い範囲である。
【００２５】本発明においては、カチオン性単量体とし
て上記式（Ｉ）で表されるカチオン性単量体から選ばれ
る１種あるいは２種類以上を必須成分として用いる。上
記式（Ｉ）で表されるカチオン性単量体の代表的なもの
としては、例えばアクリロイルオキシエチルジメチルベ
ンジルアンモニウムクロリド、メタクリロイルオキシエ
チルジメチルベンジルアンモニウムクロリド、アクリル
アミドプロピルジメチルベンジルアンモニウムクロリ
ド、メタクリルアミドプロピルジメチルベンジルアンモ
ニウムクロリドなどを挙げることができる。
て上記式（Ｉ）で表されるカチオン性単量体から選ばれ
る１種あるいは２種類以上を必須成分として用いる。上
記式（Ｉ）で表されるカチオン性単量体の代表的なもの
としては、例えばアクリロイルオキシエチルジメチルベ
ンジルアンモニウムクロリド、メタクリロイルオキシエ
チルジメチルベンジルアンモニウムクロリド、アクリル
アミドプロピルジメチルベンジルアンモニウムクロリ
ド、メタクリルアミドプロピルジメチルベンジルアンモ
ニウムクロリドなどを挙げることができる。
【００２６】また、本発明においては上記式（Ｉ）で表
されるカチオン単量体と共に下記式（ＩＩ）で表される
カチオン性単量体を共重合することができる。
されるカチオン単量体と共に下記式（ＩＩ）で表される
カチオン性単量体を共重合することができる。
【００２７】
【化６】
【００２８】（ただし、式中、ＡはＯまたはＮＨ；Ｂは
炭素数２〜３のアルキル基；Ｒ1 はＨまたはＣＨ3 ；Ｒ
2 、Ｒ3 は炭素数１〜２のアルキル基；Ｒ4 はＨまたは
炭素数１〜２のアルキル基；Ｘ- はアニオン性対イオン
を表す。）
炭素数２〜３のアルキル基；Ｒ1 はＨまたはＣＨ3 ；Ｒ
2 、Ｒ3 は炭素数１〜２のアルキル基；Ｒ4 はＨまたは
炭素数１〜２のアルキル基；Ｘ- はアニオン性対イオン
を表す。）
【００２９】上記式（ＩＩ）で表されるカチオン性単量
体の代表的なものとしては、具体的にはアクリロイルオ
キシエチルトリメチルアンモニウムクロリド、メタクリ
ロイルオキシエチルトリメチルアンモニウムクロリド、
アクリルアミドプロピルトリメチルアンモニウムクロリ
ド、メタクリルアミドプロピルトリメチルアンモニウム
クロリド、あるいは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、ジメチルア
ミノプロピルアクリルアミド、ジメチルアミノプロピル
メタクリルアミドの塩酸あるいは硫酸塩などを挙げるこ
とができる。
体の代表的なものとしては、具体的にはアクリロイルオ
キシエチルトリメチルアンモニウムクロリド、メタクリ
ロイルオキシエチルトリメチルアンモニウムクロリド、
アクリルアミドプロピルトリメチルアンモニウムクロリ
ド、メタクリルアミドプロピルトリメチルアンモニウム
クロリド、あるいは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、ジメチルア
ミノプロピルアクリルアミド、ジメチルアミノプロピル
メタクリルアミドの塩酸あるいは硫酸塩などを挙げるこ
とができる。
【００３０】また本発明においては、上記のカチオン性
単量体と共に必須成分としてアニオン性単量体を用い
る。アニオン性単量体としては、例えばイタコン酸、
（メタ）アクリル系アニオン性単量体を挙げることがで
きる。
単量体と共に必須成分としてアニオン性単量体を用い
る。アニオン性単量体としては、例えばイタコン酸、
（メタ）アクリル系アニオン性単量体を挙げることがで
きる。
【００３１】（メタ）アクリル系アニオン性単量体の代
表的なものとしては、例えば（メタ）アクリル酸あるい
は２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸
が挙げられる。
表的なものとしては、例えば（メタ）アクリル酸あるい
は２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸
が挙げられる。
【００３２】また、本発明においてはこれらの複数のイ
オン性単量体と（メタ）アクリルアミドを共重合するこ
とも可能である。
オン性単量体と（メタ）アクリルアミドを共重合するこ
とも可能である。
【００３３】しかしながら両性水溶性重合体の特徴を示
すためには、カチオン、アニオンを含めた全イオン性単
量体は共重合体中に５モル％以上含まれることが好まし
く、１０モル％以上含まれることがさらに好ましい。全
イオン性単量体が共重合体中に５モル％未満であると凝
集、脱水性能などの各種の特性が不十分となる。
すためには、カチオン、アニオンを含めた全イオン性単
量体は共重合体中に５モル％以上含まれることが好まし
く、１０モル％以上含まれることがさらに好ましい。全
イオン性単量体が共重合体中に５モル％未満であると凝
集、脱水性能などの各種の特性が不十分となる。
【００３４】また、それぞれのイオン性単量体のモル比
に関しては、両性共重合体中のカチオン基がアニオン基
より多いほうが好ましいため、カチオン性単量体のグラ
ム当量値がアニオン性単量体のグラム当量値より大なる
ことが好ましい。
に関しては、両性共重合体中のカチオン基がアニオン基
より多いほうが好ましいため、カチオン性単量体のグラ
ム当量値がアニオン性単量体のグラム当量値より大なる
ことが好ましい。
【００３５】本発明においては使用される単量体は、重
合媒体である塩水溶液に溶解することが好ましいが、さ
らに、上記以外の単量体、例えば、アクリロニトリル、
メチルアクリレート、エチルアクリレート、２−エチル
ヘキシルアクリレート、スチレン等の疎水性単量体も、
生成した共重合体が水溶性であるならば、共重合させる
ことも可能である。
合媒体である塩水溶液に溶解することが好ましいが、さ
らに、上記以外の単量体、例えば、アクリロニトリル、
メチルアクリレート、エチルアクリレート、２−エチル
ヘキシルアクリレート、スチレン等の疎水性単量体も、
生成した共重合体が水溶性であるならば、共重合させる
ことも可能である。
【００３６】本発明において、重合は分散剤の共存下に
複数単量体を塩水溶液中で撹拌しながら行うが、この時
の単量体濃度は５重量％以上が好ましく、１０重量％以
上がさらに好ましく、１５〜４０重量％が特に好まし
い。単量体濃度が５重量％未満であると分散液中の重合
体濃度が低くなるので経済的に好ましくない。
複数単量体を塩水溶液中で撹拌しながら行うが、この時
の単量体濃度は５重量％以上が好ましく、１０重量％以
上がさらに好ましく、１５〜４０重量％が特に好まし
い。単量体濃度が５重量％未満であると分散液中の重合
体濃度が低くなるので経済的に好ましくない。
【００３７】また本発明において、重合溶媒であり、分
散媒である塩水溶液については、重合生成物が溶解しな
い、すなわち塩析することが重要な条件である。
散媒である塩水溶液については、重合生成物が溶解しな
い、すなわち塩析することが重要な条件である。
【００３８】すなわち本発明においては、この条件を満
たす、両性水溶性重合体の単量体組成、塩の種類、塩の
濃度の組み合わせが重要である。従って、この組合わせ
において両性水溶性重合体が塩析し分散液となるものは
本発明の範疇であると言う事が出来る。
たす、両性水溶性重合体の単量体組成、塩の種類、塩の
濃度の組み合わせが重要である。従って、この組合わせ
において両性水溶性重合体が塩析し分散液となるものは
本発明の範疇であると言う事が出来る。
【００３９】本発明で用いる塩の代表的なものとして
は、例えば硫酸ナトリウム、硫酸アンモニウム、硫酸マ
グネシウム、硫酸アルミニウム、リン酸二水素ナトリウ
ムなどの多価アニオンの塩を好ましく挙げることができ
るが、これら以外の塩でも、重合生成物を溶解しないも
のならば用いることができる。
は、例えば硫酸ナトリウム、硫酸アンモニウム、硫酸マ
グネシウム、硫酸アルミニウム、リン酸二水素ナトリウ
ムなどの多価アニオンの塩を好ましく挙げることができ
るが、これら以外の塩でも、重合生成物を溶解しないも
のならば用いることができる。
【００４０】重合時の反応液中の塩濃度は、上記式
（Ｉ）および式（ＩＩ）で表されるカチオン性単量体、
アニオン性単量体のモル比や、使用する塩の種類などに
より異なるので、特に限定されない。しかし、通常、重
合時の反応液中の塩濃度は、重合反応液の重量から単量
体の重量を除いた重合溶媒に対して１５重量％以上で、
飽和濃度まであるいは溶解度の限界までの範囲が好まし
く、１５重量％以上３０重量％以下がさらに好ましく、
１５重量％以上２５重量％以下が特に好ましい。塩濃度
が１５重量％未満であると反応中の反応液の粘度が高く
なり重合が困難になる。
（Ｉ）および式（ＩＩ）で表されるカチオン性単量体、
アニオン性単量体のモル比や、使用する塩の種類などに
より異なるので、特に限定されない。しかし、通常、重
合時の反応液中の塩濃度は、重合反応液の重量から単量
体の重量を除いた重合溶媒に対して１５重量％以上で、
飽和濃度まであるいは溶解度の限界までの範囲が好まし
く、１５重量％以上３０重量％以下がさらに好ましく、
１５重量％以上２５重量％以下が特に好ましい。塩濃度
が１５重量％未満であると反応中の反応液の粘度が高く
なり重合が困難になる。
【００４１】本発明においては塩は重合時の溶媒中に添
加して重合するが、塩の一部は重合終了後、製造された
分散液中に添加してもよい。重合時の溶媒中に塩を一度
に添加して重合するよりも、塩の一部を重合終了後、分
散液に添加した方が分散液の粘度を低下させることがで
きる。塩の一部を重合終了後、分散液に添加して得られ
る分散液中の塩濃度は１５重量％以上、飽和濃度まであ
るいは溶解度の限界までの範囲が好ましく、さらに好ま
しくは１５〜２５重量％である。
加して重合するが、塩の一部は重合終了後、製造された
分散液中に添加してもよい。重合時の溶媒中に塩を一度
に添加して重合するよりも、塩の一部を重合終了後、分
散液に添加した方が分散液の粘度を低下させることがで
きる。塩の一部を重合終了後、分散液に添加して得られ
る分散液中の塩濃度は１５重量％以上、飽和濃度まであ
るいは溶解度の限界までの範囲が好ましく、さらに好ま
しくは１５〜２５重量％である。
【００４２】重合生成物の塩析が起きない両性水溶性重
合体の単量体組成と塩の種類、濃度の組み合わせは本発
明の範囲外である。
合体の単量体組成と塩の種類、濃度の組み合わせは本発
明の範囲外である。
【００４３】本発明においては、重合時に共存させる高
分子電解質の分散剤は、塩水溶液に溶解可能なことが必
須条件である。
分子電解質の分散剤は、塩水溶液に溶解可能なことが必
須条件である。
【００４４】分散剤としては、生成物である両性共重合
体中のカチオン性単量体のグラム当量値がアニオン性単
量体のグラム当量値より大なることが好ましいため、カ
チオン性高分子電解質の使用が好ましい。
体中のカチオン性単量体のグラム当量値がアニオン性単
量体のグラム当量値より大なることが好ましいため、カ
チオン性高分子電解質の使用が好ましい。
【００４５】本発明で用いるカチオン性高分子電解質の
代表的なものとしては、例えばジメチルアミノエチル
（メタ）アクリレート塩酸あるいは硫酸塩、ジメチルア
ミノプロピル（メタ）アクリルアミド塩酸あるいは硫酸
塩、（メタ）アクリロイルオキシエチルトリメチルアン
モニウムクロリド、（メタ）アクリルアミドプロピルト
リメチルアンモニウムクロリド、ジメチルジアリルアン
モニウムクロリドのカチオン性単量体の中から選ばれる
１種を５０〜１００モル％含有し、残与がアクリルアミ
ドである単量体の（共）重合体を好ましく挙げることが
できる。
代表的なものとしては、例えばジメチルアミノエチル
（メタ）アクリレート塩酸あるいは硫酸塩、ジメチルア
ミノプロピル（メタ）アクリルアミド塩酸あるいは硫酸
塩、（メタ）アクリロイルオキシエチルトリメチルアン
モニウムクロリド、（メタ）アクリルアミドプロピルト
リメチルアンモニウムクロリド、ジメチルジアリルアン
モニウムクロリドのカチオン性単量体の中から選ばれる
１種を５０〜１００モル％含有し、残与がアクリルアミ
ドである単量体の（共）重合体を好ましく挙げることが
できる。
【００４６】高分子電解質の分散剤の量は全単量体の量
に対して、およそ１〜１５重量％であり、さらに約１〜
１０重量％が好ましい。１重量％未満では重合生成物が
分散状態で得られず、互いに付着し大きな塊となってし
まい好ましくない。また１５重量％を超える量の使用は
最終的に得られた分散液自体の粘性が高くなり易流動性
が失われる場合もあるので好ましくない。
に対して、およそ１〜１５重量％であり、さらに約１〜
１０重量％が好ましい。１重量％未満では重合生成物が
分散状態で得られず、互いに付着し大きな塊となってし
まい好ましくない。また１５重量％を超える量の使用は
最終的に得られた分散液自体の粘性が高くなり易流動性
が失われる場合もあるので好ましくない。
【００４７】本発明における重合温度は、重合開始剤の
種類により異なるので特に限定されず、重合開始剤が機
能する温度であればよい。また、重合開始剤も一般的に
使用されているレドックス系、アゾ系などどのようなも
のを使用してもよく、特に限定されない。
種類により異なるので特に限定されず、重合開始剤が機
能する温度であればよい。また、重合開始剤も一般的に
使用されているレドックス系、アゾ系などどのようなも
のを使用してもよく、特に限定されない。
【００４８】本発明の用途としては、都市下水、屎尿、
一般産業排水の生汚泥、余剰汚泥、消化汚泥あるいはこ
れらの混合汚泥を凝集処理する際、またはデカンター、
ベルトプレス、フィルタープレス、スクリュウプレス脱
水機などで凝集脱水する際に添加する薬剤、製油工程あ
るいは油分を含む産業排水の油分離工程及び処理に用い
る油分離剤、製紙工程に用いる濾水性向上剤、歩留り
剤、白水中の有価物回収剤等の製紙用薬剤などがその例
として挙げられる。
一般産業排水の生汚泥、余剰汚泥、消化汚泥あるいはこ
れらの混合汚泥を凝集処理する際、またはデカンター、
ベルトプレス、フィルタープレス、スクリュウプレス脱
水機などで凝集脱水する際に添加する薬剤、製油工程あ
るいは油分を含む産業排水の油分離工程及び処理に用い
る油分離剤、製紙工程に用いる濾水性向上剤、歩留り
剤、白水中の有価物回収剤等の製紙用薬剤などがその例
として挙げられる。
【００４９】本発明の両性水溶性重合体分散液は、上記
式（Ｉ）で表されるカチオン性単量体および任意のアニ
オン性単量体が同一分子中に共存する共重合体であるた
めに、その特異的な相乗効果によって一般的なカチオン
性あるいは両性水溶性重合体に比べて凝集能力が非常に
優れており、また油分に対する親和性も強い。
式（Ｉ）で表されるカチオン性単量体および任意のアニ
オン性単量体が同一分子中に共存する共重合体であるた
めに、その特異的な相乗効果によって一般的なカチオン
性あるいは両性水溶性重合体に比べて凝集能力が非常に
優れており、また油分に対する親和性も強い。
【００５０】通常、これらの一般的なカチオン性あるい
は両性水溶性重合体は、使用する時に所定の低濃度の水
溶液（重合体濃度約０．２％）へと溶解される。本発明
の分散液は粒径が細かく低粘度の易流動性であり溶解速
度が速い事から、種々の産業用設備に自動溶解システム
として組込む事が非常に容易である。また、本発明の重
合体分散液は溶解性に優れているために、分散液を排
水、汚泥あるいは製紙工程中に直接添加する事も可能で
ある。
は両性水溶性重合体は、使用する時に所定の低濃度の水
溶液（重合体濃度約０．２％）へと溶解される。本発明
の分散液は粒径が細かく低粘度の易流動性であり溶解速
度が速い事から、種々の産業用設備に自動溶解システム
として組込む事が非常に容易である。また、本発明の重
合体分散液は溶解性に優れているために、分散液を排
水、汚泥あるいは製紙工程中に直接添加する事も可能で
ある。
【００５１】排水処理あるいは油分離に用いる場合、そ
の添加量は通常、排水中の固形分、油分に対して０．１
〜２％であり、製紙工程への添加剤として用いる場合に
は、パルプ重量に対して０．００１〜０．１％である。
の添加量は通常、排水中の固形分、油分に対して０．１
〜２％であり、製紙工程への添加剤として用いる場合に
は、パルプ重量に対して０．００１〜０．１％である。
【００５２】
【作用】分散液中の両性水溶性重合体の濃度、塩の濃度
および分散剤の濃度、分散液の粘度、分散液中の両性水
溶性重合体粒子の粒径などが特定の範囲にある本発明の
分散液は貯蔵安定性に優れ、且つ流動性がよく取り扱い
易い。
および分散剤の濃度、分散液の粘度、分散液中の両性水
溶性重合体粒子の粒径などが特定の範囲にある本発明の
分散液は貯蔵安定性に優れ、且つ流動性がよく取り扱い
易い。
【００５３】本発明の分散液は公知の装置を用いて、塩
水溶液中で、それに溶解可能な高分子電解質の分散剤の
共存下で特定の上記式（Ｉ）で表されるカチオン性単量
体およびアニオン性単量体を含む複数の単量体を撹拌下
に重合することにより容易に製造できる。
水溶液中で、それに溶解可能な高分子電解質の分散剤の
共存下で特定の上記式（Ｉ）で表されるカチオン性単量
体およびアニオン性単量体を含む複数の単量体を撹拌下
に重合することにより容易に製造できる。
【００５４】本発明においては、塩水溶液は生成した重
合体を溶解せず、塩析させるために用いる。本発明にお
いて、共存させる高分子電解質の分散剤の作用は充分解
明されてないが、おそらく保護コロイドとして作用し、
重合生成物の付着を防止しているものと考えられる。
合体を溶解せず、塩析させるために用いる。本発明にお
いて、共存させる高分子電解質の分散剤の作用は充分解
明されてないが、おそらく保護コロイドとして作用し、
重合生成物の付着を防止しているものと考えられる。
【００５５】上記式（Ｉ）のカチオン性単量体はアミノ
基に疎水性の強いベンジル基が結合しており、その結
果、得られる重合生成物は水溶性重合体にもかかわらず
塩溶液に溶解しにくくなっているものと考えられる。
基に疎水性の強いベンジル基が結合しており、その結
果、得られる重合生成物は水溶性重合体にもかかわらず
塩溶液に溶解しにくくなっているものと考えられる。
【００５６】本発明の両性水溶性重合体分散液を凝集脱
水剤等に使用した場合、上記式（Ｉ）で表されるカチオ
ン性単量体および任意のアニオン性単量体が同一分子中
に共存する共重合体であるために、その特異的な相乗効
果によって一般的なカチオン性あるいは両性水溶性重合
体に比べて凝集能力が非常に優れており、また油分に対
する親和性も強い。また、本発明の分散液は従来の物と
比べ溶解性に優れているために、凝集脱水剤、油分離
剤、濾水性向上剤、歩留り剤、白水中の有価物回収剤と
して直接排水、汚泥あるいは製紙工程に添加して使用す
る事が出来る。
水剤等に使用した場合、上記式（Ｉ）で表されるカチオ
ン性単量体および任意のアニオン性単量体が同一分子中
に共存する共重合体であるために、その特異的な相乗効
果によって一般的なカチオン性あるいは両性水溶性重合
体に比べて凝集能力が非常に優れており、また油分に対
する親和性も強い。また、本発明の分散液は従来の物と
比べ溶解性に優れているために、凝集脱水剤、油分離
剤、濾水性向上剤、歩留り剤、白水中の有価物回収剤と
して直接排水、汚泥あるいは製紙工程に添加して使用す
る事が出来る。
【００５７】
【実施例】次に実施例によって、本発明を具体的に説明
するが、本発明はその要旨を超えない限り、以下の実施
例に制約されるものではない。
するが、本発明はその要旨を超えない限り、以下の実施
例に制約されるものではない。
【００５８】（実施例１）撹拌器、温度計、還流冷却
器、窒素導入管を備えた１リットルの五つ口のセパラブ
ルフラスコ中、分散剤としてアクリロイルオキシエチル
トリメチルアンモニウムクロリドの単独重合体を４．２
ｇならびに硫酸ナトリウム８４．０ｇを、イオン交換水
３０３．２ｇに溶解した。これにアクリルアミド４９．
７９ｇ（８５モル％）、アクリロイルオキシエチルジメ
チルベンジルアンモニウムクロリドの８０％水溶液２
７．８ｇ（純分２２．２４ｇ；１０モル％）、アクリル
酸２．９７ｇ（５モル％）を加え、５０℃に加温しなが
ら、窒素置換した。これに、重合開始剤として 2,2'-ア
ゾビス（2-アミジノプロパン）塩酸塩の１％水溶液を
２．０ｇ加え、撹拌下、５０℃で１０時間重合すると、
塩水溶液に分散した微粒子の重合体が得られた。
器、窒素導入管を備えた１リットルの五つ口のセパラブ
ルフラスコ中、分散剤としてアクリロイルオキシエチル
トリメチルアンモニウムクロリドの単独重合体を４．２
ｇならびに硫酸ナトリウム８４．０ｇを、イオン交換水
３０３．２ｇに溶解した。これにアクリルアミド４９．
７９ｇ（８５モル％）、アクリロイルオキシエチルジメ
チルベンジルアンモニウムクロリドの８０％水溶液２
７．８ｇ（純分２２．２４ｇ；１０モル％）、アクリル
酸２．９７ｇ（５モル％）を加え、５０℃に加温しなが
ら、窒素置換した。これに、重合開始剤として 2,2'-ア
ゾビス（2-アミジノプロパン）塩酸塩の１％水溶液を
２．０ｇ加え、撹拌下、５０℃で１０時間重合すると、
塩水溶液に分散した微粒子の重合体が得られた。
【００５９】この反応液に２６ｇの硫酸ナトリウムを加
えると分散液の粘度は低下し、最終分散液の粘度は１１
０ｃｐであった。これを重合体濃度０．５％になるよう
に２％硫酸アンモニウム水溶液に溶解したところ、その
溶液の粘度（以下、０．５％塩水溶液粘度と呼ぶ）は５
６ｃｐであった。なお、本明細書内で表示されている粘
度の測定は全てブルックフィールド粘度計を用い２５℃
で行った。
えると分散液の粘度は低下し、最終分散液の粘度は１１
０ｃｐであった。これを重合体濃度０．５％になるよう
に２％硫酸アンモニウム水溶液に溶解したところ、その
溶液の粘度（以下、０．５％塩水溶液粘度と呼ぶ）は５
６ｃｐであった。なお、本明細書内で表示されている粘
度の測定は全てブルックフィールド粘度計を用い２５℃
で行った。
【００６０】最終分散液を光学顕微鏡で６００倍で観察
すると、平均粒径５μｍの独立した粒子が観察された。
この分散液を密閉し室温で１ケ月保存したものを、再び
光学顕微鏡で観察すると、製造直後と同様の独立した粒
子が観察され、粒子は互いに付着し合ってはいなかっ
た。この分散液中の重合体粒子は長期保存しても付着し
合わず、安定に分散していることが判った。
すると、平均粒径５μｍの独立した粒子が観察された。
この分散液を密閉し室温で１ケ月保存したものを、再び
光学顕微鏡で観察すると、製造直後と同様の独立した粒
子が観察され、粒子は互いに付着し合ってはいなかっ
た。この分散液中の重合体粒子は長期保存しても付着し
合わず、安定に分散していることが判った。
【００６１】表１に、重合の条件および追加塩の種類と
量をまとめて示す。
量をまとめて示す。
【００６２】
【表１】
【００６３】尚、表１中の各化合物（単量体等）略号の
記載については下記の化合物を表すものとする。 ＤＭＡＢＣ： アクリロイルオキシエチルシ゛メチルヘ゛ンシ゛ルアンモニウムクロリト゛ ＤＭＢＣ： メタクリロイルオキシエチルシ゛メチルヘ゛ンシ゛ルアンモニウムクロリト゛ ＤＭＰＢＣ： アクリルアミト゛フ゜ロヒ゜ルシ゛メチルヘ゛ンシ゛ルアンモニウムクロリト゛ ＤＭＰＱ：アクリルアミト゛フ゜ロヒ゜ルトリメチルアンモニウムクロリト゛ ＤＭＣ： メタクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニウムクロリト゛ ＤＭＱ： アクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニウムクロリト゛ ＡＡｍ：アクリルアミド ＡＡｃ：アクリル酸 ＩＡ：イタコン酸 ＡＭＰＳ：2-アクリルアミト゛-2-メチルフ゜ロハ゜ンスルホン酸 (1) ：Ｎａ2 ＳＯ4 (2) ：（ＮＨ4 ）2 ＳＯ4 (3) ：ｐ−ＤＭＱ： ホ゜リアクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニウムクロリト゛ (4) ：ｐ−ＤＭＣ： ホ゜リメタクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニウムクロリト
゛ (5) ：ｐ−ＤＭＤＡＣ： ホ゜リシ゛メチルシ゛アリルアンモニウムクロリト゛
記載については下記の化合物を表すものとする。 ＤＭＡＢＣ： アクリロイルオキシエチルシ゛メチルヘ゛ンシ゛ルアンモニウムクロリト゛ ＤＭＢＣ： メタクリロイルオキシエチルシ゛メチルヘ゛ンシ゛ルアンモニウムクロリト゛ ＤＭＰＢＣ： アクリルアミト゛フ゜ロヒ゜ルシ゛メチルヘ゛ンシ゛ルアンモニウムクロリト゛ ＤＭＰＱ：アクリルアミト゛フ゜ロヒ゜ルトリメチルアンモニウムクロリト゛ ＤＭＣ： メタクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニウムクロリト゛ ＤＭＱ： アクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニウムクロリト゛ ＡＡｍ：アクリルアミド ＡＡｃ：アクリル酸 ＩＡ：イタコン酸 ＡＭＰＳ：2-アクリルアミト゛-2-メチルフ゜ロハ゜ンスルホン酸 (1) ：Ｎａ2 ＳＯ4 (2) ：（ＮＨ4 ）2 ＳＯ4 (3) ：ｐ−ＤＭＱ： ホ゜リアクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニウムクロリト゛ (4) ：ｐ−ＤＭＣ： ホ゜リメタクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニウムクロリト
゛ (5) ：ｐ−ＤＭＤＡＣ： ホ゜リシ゛メチルシ゛アリルアンモニウムクロリト゛
【００６４】表２に、得られた最終的な分散液の量およ
び分散液の性質をまとめて示す。
び分散液の性質をまとめて示す。
【００６５】
【表２】
【００６６】この分散液の溶解性試験を以下の手順で行
ない、溶解時間としてそれを評価した。３００ｍｌのビ
ーカーに蒸留水を２００ｇとり、マグネティックスター
ラーで約１０００ｒｐｍで攪拌子を回転させ、渦巻き状
の水流を作った。その中に注射器を用いて重合体濃度が
０．２％になるような量の分散液を注入して蒸留水に溶
解させ、目視により完全に均一に透明に溶解するまでの
時間を測定した。完全溶解時間を表２に併せて示す。
ない、溶解時間としてそれを評価した。３００ｍｌのビ
ーカーに蒸留水を２００ｇとり、マグネティックスター
ラーで約１０００ｒｐｍで攪拌子を回転させ、渦巻き状
の水流を作った。その中に注射器を用いて重合体濃度が
０．２％になるような量の分散液を注入して蒸留水に溶
解させ、目視により完全に均一に透明に溶解するまでの
時間を測定した。完全溶解時間を表２に併せて示す。
【００６７】以下、実施例２〜９および比較例１〜４を
示すが、これらにおいて得られた最終分散液の量は、い
ずれも５００ｇとした。
示すが、これらにおいて得られた最終分散液の量は、い
ずれも５００ｇとした。
【００６８】（実施例２〜６）表１に示した重合条件と
した以外は実施例１と同様の方法で重合して分散液を製
造した後、得られた分散液に表１に示した種類および量
の塩を追加で添加し、低粘度の分散液を得た。表２に得
られた分散液の性質をまとめて示す。
した以外は実施例１と同様の方法で重合して分散液を製
造した後、得られた分散液に表１に示した種類および量
の塩を追加で添加し、低粘度の分散液を得た。表２に得
られた分散液の性質をまとめて示す。
【００６９】（実施例７〜８）実施例７では分散剤を１
０ｇ（対単量体１０％）、実施例８では分散剤を１５ｇ
（対単量体１５％）に増やした他は、実施例４と同様な
単量体組成、塩濃度で重合して分散液を製造した後、得
られた分散液に表１に示した種類および量の塩を追加し
て添加し、低粘度の分散液を得た。表２に得られた分散
液の性質をまとめて示す。
０ｇ（対単量体１０％）、実施例８では分散剤を１５ｇ
（対単量体１５％）に増やした他は、実施例４と同様な
単量体組成、塩濃度で重合して分散液を製造した後、得
られた分散液に表１に示した種類および量の塩を追加し
て添加し、低粘度の分散液を得た。表２に得られた分散
液の性質をまとめて示す。
【００７０】（実施例９）実施例４で重合時に用いた塩
および重合後に分散液に追加した塩を合計した量の塩を
重合時に使用し、高い塩濃度で重合した他は、実施例４
と同様な単量体組成、分散剤濃度で重合して分散液を製
造した。表１に重合の条件をまとめて示す。表２に得ら
れた分散液の性質をまとめて示す。
および重合後に分散液に追加した塩を合計した量の塩を
重合時に使用し、高い塩濃度で重合した他は、実施例４
と同様な単量体組成、分散剤濃度で重合して分散液を製
造した。表１に重合の条件をまとめて示す。表２に得ら
れた分散液の性質をまとめて示す。
【００７１】最終分散液は流動性は有るものの、その粘
度は２５００ｃｐと実施例４の分散液より高い値を示し
た。従って、塩の一部を重合終了後に添加すると、最終
分散液の粘度を低下するのに有効であることが判る。ま
た分散液中の粒子の平均粒径が大きいので完全溶解時間
が長い。
度は２５００ｃｐと実施例４の分散液より高い値を示し
た。従って、塩の一部を重合終了後に添加すると、最終
分散液の粘度を低下するのに有効であることが判る。ま
た分散液中の粒子の平均粒径が大きいので完全溶解時間
が長い。
【００７２】（比較例１）（実施例９との比較） 実施例１で用いたセパラブルフラスコ中で、分散剤とし
てアクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニウムク
ロリドの単独重合体を５．０ｇならびに硫酸アンモニウ
ム１０５．０ｇを、イオン交換水２６９．７４ｇに溶解
した。これにアクリルアミド１６．０８ｇ（３０モル
％）、アクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニウ
ムクロリドの８０％水溶液９１．３１ｇ（純分７３．０
５ｇ；５０モル％）、アクリル酸１０．８７ｇ（２０モ
ル％）を仕込み、５０℃に加温しながら、窒素置換し
た。式（Ｉ）に相当する単量体は使用しなかった。これ
に、重合開始剤として 2,2'-アゾビス（2-アミジノプロ
パン）塩酸塩の１％水溶液を２．０ｇ加え、撹拌下、５
０℃で重合を行った。重合が進むにしたがって系の粘度
が高くなり、約１時間後には攪拌不可能となった。最終
的に全体が一つの塊となり、分散状態での重合体は得ら
れなかった。表１に重合の条件をまとめて示す。表２に
重合の結果を示す。
てアクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニウムク
ロリドの単独重合体を５．０ｇならびに硫酸アンモニウ
ム１０５．０ｇを、イオン交換水２６９．７４ｇに溶解
した。これにアクリルアミド１６．０８ｇ（３０モル
％）、アクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニウ
ムクロリドの８０％水溶液９１．３１ｇ（純分７３．０
５ｇ；５０モル％）、アクリル酸１０．８７ｇ（２０モ
ル％）を仕込み、５０℃に加温しながら、窒素置換し
た。式（Ｉ）に相当する単量体は使用しなかった。これ
に、重合開始剤として 2,2'-アゾビス（2-アミジノプロ
パン）塩酸塩の１％水溶液を２．０ｇ加え、撹拌下、５
０℃で重合を行った。重合が進むにしたがって系の粘度
が高くなり、約１時間後には攪拌不可能となった。最終
的に全体が一つの塊となり、分散状態での重合体は得ら
れなかった。表１に重合の条件をまとめて示す。表２に
重合の結果を示す。
【００７３】（比較例２）（実施例９との比較） 実施例１で用いたセパラブルフラスコに、分散剤として
アクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニウムクロ
リドの単独重合体を５．０ｇ、イオン交換水３２３．７
４ｇを加え、硫酸アンモニウムの量を実施例９の１０
５．０ｇに対し少ない量の５０ｇ（対溶媒１２．５％、
対最終生成物１０．０％）を加えて溶解した。実施例９
と同様に、これにアクリルアミド１３．７２ｇ（３０モ
ル％）、アクリロイルオキシエチルジメチルベンジルア
ンモニウムクロリドの８０％水溶液６５．１ｇ（純分５
２．０８ｇ；３０モル％）、アクリロイルオキシエチル
トリメチルアンモニウムクロリドの８０％水溶液３１．
１６ｇ（純分２４．９３ｇ；２０モル％）、アクリル酸
９．２８ｇ（２０モル％）を仕込み、５０℃に加温しな
がら、窒素置換した。これに、重合開始剤として 2,2'-
アゾビス（2-アミジノプロパン）塩酸塩の１％水溶液を
２．０ｇ加え、撹拌下、５０℃で重合を行った。重合が
進むにしたがって系の粘度が高くなり、約１時間後には
攪拌不可能となった。最終的に全体が一つの塊となり、
分散状態で重合体は得られなかった。表１に重合の条件
をまとめて示す。表２に重合の結果を示す。
アクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニウムクロ
リドの単独重合体を５．０ｇ、イオン交換水３２３．７
４ｇを加え、硫酸アンモニウムの量を実施例９の１０
５．０ｇに対し少ない量の５０ｇ（対溶媒１２．５％、
対最終生成物１０．０％）を加えて溶解した。実施例９
と同様に、これにアクリルアミド１３．７２ｇ（３０モ
ル％）、アクリロイルオキシエチルジメチルベンジルア
ンモニウムクロリドの８０％水溶液６５．１ｇ（純分５
２．０８ｇ；３０モル％）、アクリロイルオキシエチル
トリメチルアンモニウムクロリドの８０％水溶液３１．
１６ｇ（純分２４．９３ｇ；２０モル％）、アクリル酸
９．２８ｇ（２０モル％）を仕込み、５０℃に加温しな
がら、窒素置換した。これに、重合開始剤として 2,2'-
アゾビス（2-アミジノプロパン）塩酸塩の１％水溶液を
２．０ｇ加え、撹拌下、５０℃で重合を行った。重合が
進むにしたがって系の粘度が高くなり、約１時間後には
攪拌不可能となった。最終的に全体が一つの塊となり、
分散状態で重合体は得られなかった。表１に重合の条件
をまとめて示す。表２に重合の結果を示す。
【００７４】（比較例３）（実施例９との比較） 実施例１で用いたセパラブルフラスコに、硫酸アンモニ
ウム１０５．０ｇをとり、イオン交換水２７３．２４ｇ
を加えて、分散剤としてアクリロイルオキシエチルトリ
メチルアンモニウムクロリドの単独重合体を実施例９の
５．０ｇに対し少ない量の０．５ｇ（対単量体０．５
％）を溶解した。実施例９と同様に、これにアクリルア
ミド１３．７２ｇ（３０モル％）、アクリロイルオキシ
エチルジメチルベンジルアンモニウムクロリドの８０％
水溶液６５．１ｇ（純分５２．０８ｇ；３０モル％）、
アクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニウムクロ
リドの８０％水溶液３１．１６ｇ（純分２４．９３ｇ；
２０モル％）、アクリル酸９．２８ｇ（２０モル％）を
仕込み、５０℃に加温しながら、窒素置換した。これ
に、重合開始剤として 2,2'-アゾビス（2-アミジノプロ
パン）塩酸塩の１％水溶液を２．０ｇ加え、撹拌下、５
０℃で１０時間重合すると、平均粒径５ｍｍ（５０００
μｍ）の重合体の沈殿物が塩水溶液中に得られた。この
重合体の沈殿物は一晩静置しておくと粒子が互いに付着
し合い、攪拌しても分散状態にはならなかった。表１に
重合の条件をまとめて示す。表２に生成物の性質を分散
液の性質の項に示す。
ウム１０５．０ｇをとり、イオン交換水２７３．２４ｇ
を加えて、分散剤としてアクリロイルオキシエチルトリ
メチルアンモニウムクロリドの単独重合体を実施例９の
５．０ｇに対し少ない量の０．５ｇ（対単量体０．５
％）を溶解した。実施例９と同様に、これにアクリルア
ミド１３．７２ｇ（３０モル％）、アクリロイルオキシ
エチルジメチルベンジルアンモニウムクロリドの８０％
水溶液６５．１ｇ（純分５２．０８ｇ；３０モル％）、
アクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニウムクロ
リドの８０％水溶液３１．１６ｇ（純分２４．９３ｇ；
２０モル％）、アクリル酸９．２８ｇ（２０モル％）を
仕込み、５０℃に加温しながら、窒素置換した。これ
に、重合開始剤として 2,2'-アゾビス（2-アミジノプロ
パン）塩酸塩の１％水溶液を２．０ｇ加え、撹拌下、５
０℃で１０時間重合すると、平均粒径５ｍｍ（５０００
μｍ）の重合体の沈殿物が塩水溶液中に得られた。この
重合体の沈殿物は一晩静置しておくと粒子が互いに付着
し合い、攪拌しても分散状態にはならなかった。表１に
重合の条件をまとめて示す。表２に生成物の性質を分散
液の性質の項に示す。
【００７５】得られた平均粒径５ｍｍの粒子０．５ｇを
蒸留水中に投入して溶解させ、目視により完全に均一に
透明に溶解するまでの時間を測定した。完全溶解時間を
表２に合わせて示す。上記の粒子は通常の粉末品と同程
度の２時間でやっと溶解した。
蒸留水中に投入して溶解させ、目視により完全に均一に
透明に溶解するまでの時間を測定した。完全溶解時間を
表２に合わせて示す。上記の粒子は通常の粉末品と同程
度の２時間でやっと溶解した。
【００７６】（比較例４）（実施例９との比較） 分散剤を２０ｇ（対単量体２０％）に増やした以外は、
実施例９と同様な単量体組成、塩濃度で重合を行った。
最終分散液の粘度は８５００ｃｐと高く、ほとんど流動
性はなかった。表１に重合の条件をまとめて示す。表２
に生成物の性質を分散液の性質の項に示す。
実施例９と同様な単量体組成、塩濃度で重合を行った。
最終分散液の粘度は８５００ｃｐと高く、ほとんど流動
性はなかった。表１に重合の条件をまとめて示す。表２
に生成物の性質を分散液の性質の項に示す。
【００７７】実施例１と同様にして完全溶解時間を測定
し、その結果を表２に合わせて示す。分散液中の粒子の
平均粒径は小さいものの、粘度が著しく高いため、注射
器で蒸留水中に注入するとき、ポタポタと固まりで落
ち、粒径の大きな重合体を溶解するのと結果的に同様な
結果が得られた。
し、その結果を表２に合わせて示す。分散液中の粒子の
平均粒径は小さいものの、粘度が著しく高いため、注射
器で蒸留水中に注入するとき、ポタポタと固まりで落
ち、粒径の大きな重合体を溶解するのと結果的に同様な
結果が得られた。
【００７８】（実施例１０） 凝集脱水剤 実施例４で合成した分散液を都市下水の処理場の汚泥に
対して適用し、凝集脱水性能を試験した。試験は以下の
手順で行なった。汚泥２００ｍｌを５００ｍｌのビーカ
ーに入れ、次いで実施例４で合成した分散液を重合体濃
度０．２％となる様に溶解した水溶液を所定量添加し
た。先端に直径５ｍｍ長さ２０ｍｍの丸棒を３本付けた
攪拌棒を用いて、２００ｒｐｍで２０秒間攪拌した。こ
の凝集汚泥を重力濾過により６０メッシュのナイロン濾
布で濾過し、２０秒後の濾過水量を測定した。また、重
力濾過後の汚泥を３０ｃｍ角のポリエステル製モノフィ
ラメント濾布２枚に挟み、さらにこれを水抜けの溝を有
するポリ塩化ビニル板に挟み、ピストン径２０ｍｍの油
圧プレス機によってピストン圧５０ｋｇ／ｃｍ2 の加圧
条件を保ちつつ３０秒間プレス脱水した。脱水汚泥の重
量と、１２０℃３時間乾燥後の汚泥乾固形分の重量から
脱水汚泥の含水率を測定した。
対して適用し、凝集脱水性能を試験した。試験は以下の
手順で行なった。汚泥２００ｍｌを５００ｍｌのビーカ
ーに入れ、次いで実施例４で合成した分散液を重合体濃
度０．２％となる様に溶解した水溶液を所定量添加し
た。先端に直径５ｍｍ長さ２０ｍｍの丸棒を３本付けた
攪拌棒を用いて、２００ｒｐｍで２０秒間攪拌した。こ
の凝集汚泥を重力濾過により６０メッシュのナイロン濾
布で濾過し、２０秒後の濾過水量を測定した。また、重
力濾過後の汚泥を３０ｃｍ角のポリエステル製モノフィ
ラメント濾布２枚に挟み、さらにこれを水抜けの溝を有
するポリ塩化ビニル板に挟み、ピストン径２０ｍｍの油
圧プレス機によってピストン圧５０ｋｇ／ｃｍ2 の加圧
条件を保ちつつ３０秒間プレス脱水した。脱水汚泥の重
量と、１２０℃３時間乾燥後の汚泥乾固形分の重量から
脱水汚泥の含水率を測定した。
【００７９】比較サンプルについても同様に試験した。
なお、サンプル１としては、特開昭６１−１２３６１０
号公報に記載の製法により製造したカチオン性水溶性重
合体の分散液（モル比ＤＭＡＢＣ：ＤＭＱ：ＡＡｍ＝３
０：２０：５０の共重合体、０．５％塩水溶液粘度６３
ｃｐ）を、またサンプル２としては、粉末タイプの市販
両性水溶性重合体（モル比ＤＭＱ：ＡＡｃ：ＡＡｍ＝５
０：２０：３０の共重合体、０．５％塩水溶液粘度６５
ｃｐ）を使用した。表３に得られた結果を示す。なお、
重合体添加量は、汚泥固形分重量に対する重量％で示し
た。
なお、サンプル１としては、特開昭６１−１２３６１０
号公報に記載の製法により製造したカチオン性水溶性重
合体の分散液（モル比ＤＭＡＢＣ：ＤＭＱ：ＡＡｍ＝３
０：２０：５０の共重合体、０．５％塩水溶液粘度６３
ｃｐ）を、またサンプル２としては、粉末タイプの市販
両性水溶性重合体（モル比ＤＭＱ：ＡＡｃ：ＡＡｍ＝５
０：２０：３０の共重合体、０．５％塩水溶液粘度６５
ｃｐ）を使用した。表３に得られた結果を示す。なお、
重合体添加量は、汚泥固形分重量に対する重量％で示し
た。
【００８０】
【表３】
【００８１】本発明の実施例４による両性水溶性重合体
分散液を使用した場合には、サンプル１、２と比べ凝集
力が上昇しており、また含水率も低下してより良好な結
果となっている。これは本発明による重合体がベンジル
基を有するカチオン性単量体とアニオン性単量体との相
乗作用が寄与しているものと考えられる。
分散液を使用した場合には、サンプル１、２と比べ凝集
力が上昇しており、また含水率も低下してより良好な結
果となっている。これは本発明による重合体がベンジル
基を有するカチオン性単量体とアニオン性単量体との相
乗作用が寄与しているものと考えられる。
【００８２】（実施例１１）油分離剤 実施例５および６で合成された両性水溶性重合体分散液
を原油採掘中に排出される油分を含んだ鹹水に対して適
用し、油分離剤としての効果を試験した。アラビア原油
１リットルを模擬鹹水（蒸留水に、ＫＣｌ 37mg/リットル、
Ｎａ2 ＳＯ4 50mg/リットル 、ＣａＣｌ2 36mg/リットル 、Ｍｇ
Ｃｌ2 ・６Ｈ2 Ｏ 50mg/リットル、ＮａＨＣＯ3 743mg/リットル
の塩を加え調整したもの）１０リットルに加え、ミキサ
ーで１００００ｒｐｍで１０分間攪拌し、１分間静置
後、下部の濁った含油水を分離し模擬排水とした。
を原油採掘中に排出される油分を含んだ鹹水に対して適
用し、油分離剤としての効果を試験した。アラビア原油
１リットルを模擬鹹水（蒸留水に、ＫＣｌ 37mg/リットル、
Ｎａ2 ＳＯ4 50mg/リットル 、ＣａＣｌ2 36mg/リットル 、Ｍｇ
Ｃｌ2 ・６Ｈ2 Ｏ 50mg/リットル、ＮａＨＣＯ3 743mg/リットル
の塩を加え調整したもの）１０リットルに加え、ミキサ
ーで１００００ｒｐｍで１０分間攪拌し、１分間静置
後、下部の濁った含油水を分離し模擬排水とした。
【００８３】試験は、ジャーテスターを用いて、以下の
手順で行なった。模擬排水５００ｍｌを１０００ｍｌの
ビーカーに入れ、ジャーテスターで２００ｒｐｍで攪拌
した。次いで実施例５で合成した分散液を重合体濃度
０．１％となる様に溶解した水溶液を所定量添加し、３
０秒攪拌を継続し、その後に回転数を５０ｒｐｍに落と
し、形成されたフロックの平均粒径を観察した。攪拌停
止後５分間静置した後に、下部の液を分取し、その濁度
（ＪＩＳ Ｋ０１０１に準拠）および含油量を測定し
た。
手順で行なった。模擬排水５００ｍｌを１０００ｍｌの
ビーカーに入れ、ジャーテスターで２００ｒｐｍで攪拌
した。次いで実施例５で合成した分散液を重合体濃度
０．１％となる様に溶解した水溶液を所定量添加し、３
０秒攪拌を継続し、その後に回転数を５０ｒｐｍに落と
し、形成されたフロックの平均粒径を観察した。攪拌停
止後５分間静置した後に、下部の液を分取し、その濁度
（ＪＩＳ Ｋ０１０１に準拠）および含油量を測定し
た。
【００８４】あわせて、実施例６で合成した分散液およ
び比較サンプルについても同様に試験した。なお、サン
プル３としては、特開昭６１−１２３６１０号公報に記
載の製法により製造したカチオン性水溶性重合体の分散
液（モル比ＤＭＡＢＣ：ＤＭＱ：ＡＡｍ＝４０：２０：
４０の共重合体、０．５％塩水溶液粘度６０ｃｐ）を、
またサンプル４としては、粉末タイプの市販両性水溶性
重合体（モル比ＤＭＱ：ＡＡｃ：ＡＡｍ＝６０：２０：
２０の共重合体、０．５％塩水溶液粘度４８ｃｐ）を使
用した。表４に得られた結果を示す。なお、重合体添加
量は、模擬排水容量に対する重量で示した。
び比較サンプルについても同様に試験した。なお、サン
プル３としては、特開昭６１−１２３６１０号公報に記
載の製法により製造したカチオン性水溶性重合体の分散
液（モル比ＤＭＡＢＣ：ＤＭＱ：ＡＡｍ＝４０：２０：
４０の共重合体、０．５％塩水溶液粘度６０ｃｐ）を、
またサンプル４としては、粉末タイプの市販両性水溶性
重合体（モル比ＤＭＱ：ＡＡｃ：ＡＡｍ＝６０：２０：
２０の共重合体、０．５％塩水溶液粘度４８ｃｐ）を使
用した。表４に得られた結果を示す。なお、重合体添加
量は、模擬排水容量に対する重量で示した。
【００８５】
【表４】
【００８６】本発明の実施例５および６による両性水溶
性重合体分散液を使用した場合には、サンプル３、４と
比べ凝集力も油分離性能も上昇している。これは本発明
による重合体がベンジル基を有するカチオン性単量体と
アニオン性単量体との相乗作用が寄与しているものと考
えられる。
性重合体分散液を使用した場合には、サンプル３、４と
比べ凝集力も油分離性能も上昇している。これは本発明
による重合体がベンジル基を有するカチオン性単量体と
アニオン性単量体との相乗作用が寄与しているものと考
えられる。
【００８７】（実施例１２）濾水性向上剤 段ボールライナー紙原料（段ボール故紙パルプ（カナテ゛ィア
ンスタンタ゛ート゛フリーネス（ＣＳＦ）＝４２０ｍｌ）に、硫酸バン
ド３％、サイズ剤０．１％、紙力剤０．２％を添加済
み、添加量は全て対パルプの量）に対する濾水性試験を
行なった。試験は以下の手順で行なった。ライナー紙原
料を白水にて希釈し、パルプ濃度０．３％とした（ｐＨ
＝５．５）。この希釈原料を１０００ｍｌのメスシリン
ダーに１０００ｍｌ採取し、次いで実施例２で合成した
分散液を重合体濃度０．１％となる様に溶解した水溶液
を所定量添加し、メスシリンダーを３回、転倒攪拌し、
カナディアンスタンダードフリーネステスターに投入し
側管からでる濾液量を測定した。また、実施例３，４で
合成した分散液、前述の比較サンプル１，２の重合体に
ついても同様に試験した。表５に得られた結果を示す。
ンスタンタ゛ート゛フリーネス（ＣＳＦ）＝４２０ｍｌ）に、硫酸バン
ド３％、サイズ剤０．１％、紙力剤０．２％を添加済
み、添加量は全て対パルプの量）に対する濾水性試験を
行なった。試験は以下の手順で行なった。ライナー紙原
料を白水にて希釈し、パルプ濃度０．３％とした（ｐＨ
＝５．５）。この希釈原料を１０００ｍｌのメスシリン
ダーに１０００ｍｌ採取し、次いで実施例２で合成した
分散液を重合体濃度０．１％となる様に溶解した水溶液
を所定量添加し、メスシリンダーを３回、転倒攪拌し、
カナディアンスタンダードフリーネステスターに投入し
側管からでる濾液量を測定した。また、実施例３，４で
合成した分散液、前述の比較サンプル１，２の重合体に
ついても同様に試験した。表５に得られた結果を示す。
【００８８】
【表５】
【００８９】（実施例１３）濾水性向上剤 段ボール中芯原紙原料パルプ（段ボール故紙９０％、新
聞故紙１０％の混合パルプ、ＣＳＦ＝４００ｍｌ）に対
する濾水性試験を行なった。試験は以下の手順で行なっ
た。原料パルプを白水にて希釈し、パルプ濃度１％とし
た。この希釈原料を１０００ｍｌのビーカーに４２０ｍ
ｌ採取し、攪拌器で６００ｒｐｍで攪拌しながら、硫酸
バンド３％、紙力剤０．２％（添加量は全て対パルプの
量）を添加し、次いで実施例２で合成した分散液を重合
体濃度０．１％となる様に溶解した水溶液を所定量添加
した。その後にＴＡＰＰＩ標準抄紙機を用いて４０メッ
シュワイヤー上で坪量１００ｇ／ｍ2 に抄紙した。抄紙
したウエットシートを２枚の毛布に挟み、テスト用キャ
レンダープレス機に通して脱水を行ない、脱水後のシー
トの含水率を測定した。また、実施例３，４で合成した
分散液、前述の比較サンプル１，２の重合体についても
同様に試験した。表６に得られた結果を示す。
聞故紙１０％の混合パルプ、ＣＳＦ＝４００ｍｌ）に対
する濾水性試験を行なった。試験は以下の手順で行なっ
た。原料パルプを白水にて希釈し、パルプ濃度１％とし
た。この希釈原料を１０００ｍｌのビーカーに４２０ｍ
ｌ採取し、攪拌器で６００ｒｐｍで攪拌しながら、硫酸
バンド３％、紙力剤０．２％（添加量は全て対パルプの
量）を添加し、次いで実施例２で合成した分散液を重合
体濃度０．１％となる様に溶解した水溶液を所定量添加
した。その後にＴＡＰＰＩ標準抄紙機を用いて４０メッ
シュワイヤー上で坪量１００ｇ／ｍ2 に抄紙した。抄紙
したウエットシートを２枚の毛布に挟み、テスト用キャ
レンダープレス機に通して脱水を行ない、脱水後のシー
トの含水率を測定した。また、実施例３，４で合成した
分散液、前述の比較サンプル１，２の重合体についても
同様に試験した。表６に得られた結果を示す。
【００９０】
【表６】
【００９１】（実施例１４）濾水性向上剤 白板紙アンコ層原料パルプ（段ボール故紙９０％、新聞
故紙１０％の混合パルプ、ＣＳＦ＝１８０ｍｌ）に対す
る濾水性試験を行なった。試験は以下の手順で行なっ
た。原料パルプを白水にて希釈し、パルプ濃度０．３％
とし、硫酸バンド３％（対パルプ）を添加し、ｐＨを
６．８０とした。それ以降の手順は実施例１２と同様の
方法で行なった。また、実施例３，４で合成した分散
液、前述の比較サンプル１，２の重合体についても同様
に試験した。表７に得られた結果を示す。
故紙１０％の混合パルプ、ＣＳＦ＝１８０ｍｌ）に対す
る濾水性試験を行なった。試験は以下の手順で行なっ
た。原料パルプを白水にて希釈し、パルプ濃度０．３％
とし、硫酸バンド３％（対パルプ）を添加し、ｐＨを
６．８０とした。それ以降の手順は実施例１２と同様の
方法で行なった。また、実施例３，４で合成した分散
液、前述の比較サンプル１，２の重合体についても同様
に試験した。表７に得られた結果を示す。
【００９２】
【表７】
【００９３】（実施例１５）歩留剤 酸性中質紙インレット原料（ＧＰ＝４０％，ＤＩＰ＝４
５％，ＢＫＰ＝１５％，ｐＨ＝４．８０、ＳＳ＝７９６
７ｐｐｍ、灰分＝７２７ｐｐｍ）を用いてブリット式ダ
イナミックジャーテスターにより歩留率を測定した。試
験は、以下の手順で行なった。インレット原料を５００
ｍｌ採取し、ブリット式ダイナミックジャーテスターに
投入する。１５００ｒｐｍでインレット原料を攪拌しな
がら歩留剤として実施例２で合成した分散液を重合体濃
度０．１％となる様に溶解した水溶液を所定量添加し
た。歩留剤を添加して３０秒後に白水採取用コックを開
き、ワイヤー（２００メッシュ）を通過した白水を流出
させた。初期１０秒間の白水を捨て、その後３０秒間の
白水を採取し、その白水中のＳＳ濃度及び灰分を測定し
た。
５％，ＢＫＰ＝１５％，ｐＨ＝４．８０、ＳＳ＝７９６
７ｐｐｍ、灰分＝７２７ｐｐｍ）を用いてブリット式ダ
イナミックジャーテスターにより歩留率を測定した。試
験は、以下の手順で行なった。インレット原料を５００
ｍｌ採取し、ブリット式ダイナミックジャーテスターに
投入する。１５００ｒｐｍでインレット原料を攪拌しな
がら歩留剤として実施例２で合成した分散液を重合体濃
度０．１％となる様に溶解した水溶液を所定量添加し
た。歩留剤を添加して３０秒後に白水採取用コックを開
き、ワイヤー（２００メッシュ）を通過した白水を流出
させた。初期１０秒間の白水を捨て、その後３０秒間の
白水を採取し、その白水中のＳＳ濃度及び灰分を測定し
た。
【００９４】比較サンプルについても同様に試験した。
なお、サンプル５としては、特開昭６１−１２３６１０
号公報に記載の製法により製造したカチオン性水溶性重
合体の分散液（モル比ＤＭＡＢＣ：ＤＭＱ：ＡＡｍ＝２
０：１０：７０の共重合体、０．５％塩水溶液粘度５８
ｃｐ）を、またサンプル６としては、粉末タイプの市販
両性水溶性重合体（モル比ＤＭＱ：ＡＡｃ：ＡＡｍ＝３
０：１０：６０の共重合体、０．５％塩水溶液粘度６２
ｃｐ）を使用した。表８および９に得られた結果を示
す。なお、歩留率は下記計算式にて算出した。
なお、サンプル５としては、特開昭６１−１２３６１０
号公報に記載の製法により製造したカチオン性水溶性重
合体の分散液（モル比ＤＭＡＢＣ：ＤＭＱ：ＡＡｍ＝２
０：１０：７０の共重合体、０．５％塩水溶液粘度５８
ｃｐ）を、またサンプル６としては、粉末タイプの市販
両性水溶性重合体（モル比ＤＭＱ：ＡＡｃ：ＡＡｍ＝３
０：１０：６０の共重合体、０．５％塩水溶液粘度６２
ｃｐ）を使用した。表８および９に得られた結果を示
す。なお、歩留率は下記計算式にて算出した。
【００９５】
【００９６】
【００９７】
【表８】
【００９８】
【表９】
【００９９】（実施例１６）歩留剤 中性紙インレット原料（パルプＬＢＫＰ、ＣＳＦ＝４０
０ｍｌ、填料として重質炭酸カルシウム１３％、硫酸バ
ンド０．５％、カチオン澱粉０．５％、中性サイズ剤
０．５％を既に添加済み、添加量は対パルプの量、ｐＨ
＝７．７０、ＳＳ＝９２００ｐｐｍ、灰分＝１２６５ｐ
ｐｍ）に対して、実施例１で合成した分散液を重合体濃
度０．１％となる様に溶解した水溶液を所定量添加し
て、実施例１５と同様にブリット式ダイナミックジャー
テスターにより歩留率を測定した。
０ｍｌ、填料として重質炭酸カルシウム１３％、硫酸バ
ンド０．５％、カチオン澱粉０．５％、中性サイズ剤
０．５％を既に添加済み、添加量は対パルプの量、ｐＨ
＝７．７０、ＳＳ＝９２００ｐｐｍ、灰分＝１２６５ｐ
ｐｍ）に対して、実施例１で合成した分散液を重合体濃
度０．１％となる様に溶解した水溶液を所定量添加し
て、実施例１５と同様にブリット式ダイナミックジャー
テスターにより歩留率を測定した。
【０１００】比較サンプルについても同様に試験した。
なお、サンプル７としては、特開昭６１−１２３６１０
号公報に記載の製法により製造したカチオン性水溶性重
合体の分散液（モル比ＤＭＡＢＣ：ＡＡｍ＝１０：９０
の共重合体、０．５％塩水溶液粘度５５ｃｐ）を、また
サンプル８としては、粉末タイプの市販両性水溶性重合
体（モル比ＤＭＱ：ＡＡｃ：ＡＡｍ＝１０：５：８５の
共重合体、０．５％塩水溶液粘度５８ｃｐ）を使用し
た。表１０および１１に得られた結果を列記する。な
お、歩留率は前記計算式にて算出した。
なお、サンプル７としては、特開昭６１−１２３６１０
号公報に記載の製法により製造したカチオン性水溶性重
合体の分散液（モル比ＤＭＡＢＣ：ＡＡｍ＝１０：９０
の共重合体、０．５％塩水溶液粘度５５ｃｐ）を、また
サンプル８としては、粉末タイプの市販両性水溶性重合
体（モル比ＤＭＱ：ＡＡｃ：ＡＡｍ＝１０：５：８５の
共重合体、０．５％塩水溶液粘度５８ｃｐ）を使用し
た。表１０および１１に得られた結果を列記する。な
お、歩留率は前記計算式にて算出した。
【０１０１】
【表１０】
【０１０２】
【表１１】
【０１０３】（実施例１７）白水中の有価物回収剤 酸性上質紙の抄紙白水（ｐＨ＝５．７０、ＳＳ＝１６８
０ｍｇ／リットル）に対する凝集効果試験をジャーテス
ターを用いて行なった。試験は、以下の手順で行なっ
た。、白水５００ｍｌを１０００ｍｌのビーカーに入
れ、ジャーテスターで２００ｒｐｍで攪拌した。次いで
実施例２で合成した分散液を重合体濃度０．１％となる
様に溶解した水溶液を所定量添加し、３０秒攪拌を継続
し、その後回転数を１００ｒｐｍに落とし３０秒攪拌
し、さらに回転数を５０ｒｐｍに落とし６０秒攪拌を続
け、その後に停止した。攪拌停止後１分間静置した後
に、上澄み液を２００ｍｌ採取して、その液のＳＳを測
定した。また、形成されたフロックの平均粒径および攪
拌停止後のフロックの沈降性を観察した。なお、前述の
サンプル５，６についても同様に試験し比較した。表１
２に得られた結果を示す。なお、重合体添加量は、白水
容量に対する重量で示した。
０ｍｇ／リットル）に対する凝集効果試験をジャーテス
ターを用いて行なった。試験は、以下の手順で行なっ
た。、白水５００ｍｌを１０００ｍｌのビーカーに入
れ、ジャーテスターで２００ｒｐｍで攪拌した。次いで
実施例２で合成した分散液を重合体濃度０．１％となる
様に溶解した水溶液を所定量添加し、３０秒攪拌を継続
し、その後回転数を１００ｒｐｍに落とし３０秒攪拌
し、さらに回転数を５０ｒｐｍに落とし６０秒攪拌を続
け、その後に停止した。攪拌停止後１分間静置した後
に、上澄み液を２００ｍｌ採取して、その液のＳＳを測
定した。また、形成されたフロックの平均粒径および攪
拌停止後のフロックの沈降性を観察した。なお、前述の
サンプル５，６についても同様に試験し比較した。表１
２に得られた結果を示す。なお、重合体添加量は、白水
容量に対する重量で示した。
【０１０４】
【表１２】
【０１０５】（実施例１８）白水中の有価物回収剤 中性ＰＰＣ用紙の抄紙白水（ｐＨ＝７．２０、ＳＳ＝１
９６０ｍｇ／リットル）に対する凝集効果試験をジャー
テスターを用いて行なった。試験は、実施例１の分散液
ならびに前述のサンプル７、８を使用して、実施例１７
と同様に行なった。表１３に結果を示す。
９６０ｍｇ／リットル）に対する凝集効果試験をジャー
テスターを用いて行なった。試験は、実施例１の分散液
ならびに前述のサンプル７、８を使用して、実施例１７
と同様に行なった。表１３に結果を示す。
【０１０６】
【表１３】
【０１０７】
【発明の効果】本発明の両性水溶性重合体分散液は、生
成する重合体を溶解しない塩水溶液中で、その塩水溶液
に溶解可能な高分子電解質の分散剤の共存下に、特定の
カチオン性単量体とアニオン性単量体からなる単量体混
合物を攪拌しながら重合して得られる分散液であって、
分散液中の両性水溶性重合体の濃度、塩の濃度および分
散剤の濃度、分散液の粘度、分散液中の両性水溶性重合
体粒子の粒径などが特定の範囲にあり、貯蔵安定性に優
れると共に、流動性がよく取り扱い易い。
成する重合体を溶解しない塩水溶液中で、その塩水溶液
に溶解可能な高分子電解質の分散剤の共存下に、特定の
カチオン性単量体とアニオン性単量体からなる単量体混
合物を攪拌しながら重合して得られる分散液であって、
分散液中の両性水溶性重合体の濃度、塩の濃度および分
散剤の濃度、分散液の粘度、分散液中の両性水溶性重合
体粒子の粒径などが特定の範囲にあり、貯蔵安定性に優
れると共に、流動性がよく取り扱い易い。
【０１０８】本発明の両性水溶性重合体分散液は公知の
装置を用いて容易に製造できる。また、有機溶媒の使
用、加熱乾燥の必要性、低濃度製品での輸送等の従来の
問題点を全て解決した分散液である。
装置を用いて容易に製造できる。また、有機溶媒の使
用、加熱乾燥の必要性、低濃度製品での輸送等の従来の
問題点を全て解決した分散液である。
【０１０９】本発明の両性水溶性重合体分散液は都市下
水、屎尿、一般産業排水の生汚泥、余剰汚泥、凝集汚
泥、消化汚泥あるいはこれらの混合汚泥を凝集処理する
際、またはデカンター、ベルトプレス、フィルタープレ
ス、スクリュウプレス脱水機などで凝集脱水する際に添
加する薬剤、製油工程あるいは油分を含む産業排水の油
分離工程および処理に用いる油分離剤、製紙工程に用い
る濾水性向上剤、歩留剤、白水中の有価物回取剤等の製
紙用薬剤などとして使用した際に、粒径が細かく低粘度
の易流動性でありまた溶解速度が速い事から、本発明の
分散液を自動溶解システムに容易に適用する事が出来
る。従ってこの自動溶解システムにより、種々の処理用
設備の自動化がより容易に進める事が出来る。また、本
発明の分散液のポリマーは溶解性が優れているため、場
合によっては、分散液を処理の対象物である排水、汚泥
あるいは製紙工程中に直接に添加できる。またさらに、
本発明の両性水溶性重合体分散液は、上記の式（Ｉ）で
表されるカチオン性単量体およびアニオン性単量体が同
一分子内に共存する共重合体であるために、その特異な
相乗効果から、一般的なカチオン性あるいは両性水溶性
重合体に比べて凝集力が強く、また油分に対しても親和
力が強く、非常に優れた効果が得られ、産業上の利用価
値が高い。
水、屎尿、一般産業排水の生汚泥、余剰汚泥、凝集汚
泥、消化汚泥あるいはこれらの混合汚泥を凝集処理する
際、またはデカンター、ベルトプレス、フィルタープレ
ス、スクリュウプレス脱水機などで凝集脱水する際に添
加する薬剤、製油工程あるいは油分を含む産業排水の油
分離工程および処理に用いる油分離剤、製紙工程に用い
る濾水性向上剤、歩留剤、白水中の有価物回取剤等の製
紙用薬剤などとして使用した際に、粒径が細かく低粘度
の易流動性でありまた溶解速度が速い事から、本発明の
分散液を自動溶解システムに容易に適用する事が出来
る。従ってこの自動溶解システムにより、種々の処理用
設備の自動化がより容易に進める事が出来る。また、本
発明の分散液のポリマーは溶解性が優れているため、場
合によっては、分散液を処理の対象物である排水、汚泥
あるいは製紙工程中に直接に添加できる。またさらに、
本発明の両性水溶性重合体分散液は、上記の式（Ｉ）で
表されるカチオン性単量体およびアニオン性単量体が同
一分子内に共存する共重合体であるために、その特異な
相乗効果から、一般的なカチオン性あるいは両性水溶性
重合体に比べて凝集力が強く、また油分に対しても親和
力が強く、非常に優れた効果が得られ、産業上の利用価
値が高い。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ０８Ｆ 220/06 ＭＬＵ 8619−4Ｊ Ｃ０８Ｆ 220/06 ＭＬＵ 220/54 ＭＮＦ 220/54 ＭＮＦ ＭＮＨ ＭＮＨ 246/00 ＭＰＹ 246/00 ＭＰＹ Ｃ０８Ｌ 33/02 ＬＨＲ Ｃ０８Ｌ 33/02 ＬＨＲ 33/24 ＬＪＶ 33/24 ＬＪＶ
Claims (19)
- 【請求項１】 生成する重合体を溶解しない塩水溶液中
で、且つその塩水溶液に溶解可能な高分子電解質の分散
剤の共存下に下記式（Ｉ）で表されるカチオン性単量体
およびアニオン性単量体を必須成分とする複数種の単量
体混合物を攪拌しながら重合させて得られる下記の特性
（１）〜（５）を有する貯蔵安定性の優れた易流動性の
両性水溶性重合体分散液。 【化１】 （ただし、式中、ＡはＯまたはＮＨ；Ｂは炭素数２〜３
のアルキル基；Ｒ1 はＨまたはＣＨ3 ；Ｒ2 、Ｒ3 は炭
素数１〜２のアルキル基；Ｘ- はアニオン性対イオンを
表す。） （１）分散液中の両性水溶性重合体濃度 ５重量％以上 （２）分散液中の両性水溶性重合体粒子の平均粒径 ０．１〜１５０μｍ （３）分散液の粘度 １０〜３０００ｃｐ （４）分散液中の塩濃度 １５重量％〜飽和濃度 （５）分散液中の分散剤濃度（両性水溶性重合体に対して）１〜１５重量％ - 【請求項２】 上記式（Ｉ）および下記式（ＩＩ）で表
されるカチオン性単量体、（メタ）アクリルアミドおよ
びアニオン性単量体を必須成分とする複数種の単量体混
合物を用いて重合を行う請求項１記載の両性水溶性重合
体分散液。 【化２】 （ただし、式中、ＡはＯまたはＮＨ；Ｂは炭素数２〜３
のアルキル基；Ｒ1 はＨまたはＣＨ3 ；Ｒ2 、Ｒ3 は炭
素数１〜２のアルキル基；Ｒ4 はＨまたは炭素数１〜２
のアルキル基；Ｘ- はアニオン性対イオンを表す。） - 【請求項３】 アニオン性単量体が、イタコン酸、（メ
タ）アクリル系アニオン性単量体、及びこれらの混合物
から選ばれる１種を含んでいる事を特徴とする請求項１
あるいは２記載の両性水溶性重合体分散液。 - 【請求項４】 アニオン性単量体が、イタコン酸である
ことを特徴とする請求項３記載の両性水溶性重合体分散
液。 - 【請求項５】 アニオン性単量体が、（メタ）アクリル
系アニオン性単量体であることを特徴とする請求項３記
載の両性水溶性重合体分散液。 - 【請求項６】 （メタ）アクリル系アニオン性単量体が
（メタ）アクリル酸、２−アクリルアミド−２−メチル
プロパンスルホン酸およびこれらの混合物から選ばれる
１種である請求項５記載の両性水溶性重合体分散液。 - 【請求項７】 カチオン性単量体のグラム当量値がアニ
オン性単量体のグラム当量値より大なることを特徴とす
る請求項１ないし請求項６記載の両性水溶性重合体分散
液。 - 【請求項８】 式（ＩＩ）で表されるカチオン性単量体
がアクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニウム塩
である請求項２記載の両性水溶性重合体分散液。 - 【請求項９】 式（Ｉ）で表されるカチオン性単量体が
アクリロイルオキシエチルジメチルベンジルアンモニウ
ム塩である請求項１ないし請求項８記載の両性水溶性重
合体分散液。 - 【請求項１０】 前記分散剤が１種あるいは２種以上の
カチオン性高分子電解質である請求項１ないし請求項９
記載の両性水溶性重合体分散液。 - 【請求項１１】 前記分散剤が、５０〜１００モル％の
ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート塩酸あるい
は硫酸塩，ジメチルアミノプルピル（メタ）アクリルア
ミド塩酸あるいは硫酸塩，（メタ）アクリロイルオキシ
エチルトリメチルアンモニウムクロリド，（メタ）アク
リルアミドプロピルトリメチルアンモニウムクロリド，
ジメチルジアリルアンモニウムクロリド及びそれらの混
合物の中から選ばれる１種のカチオン性単量体、および
５０〜０モル％のアクリルアミドとの（共）重合物であ
る請求項１ないし請求項１０記載の両性水溶性重合体分
散液。 - 【請求項１２】 下記式（Ｉ）で表されるカチオン性単
量体およびアニオン性単量体を必須成分とする複数種の
単量体混合物の重合を行う際に、この重合体を溶解しな
い塩水溶液中で、その塩水溶液に溶解可能な高分子電解
質の分散剤の共存下に攪拌しながら重合することを特徴
とする貯蔵安定性の優れた易流動性の両性水溶性重合体
分散液の製造方法。 【化３】 （ただし、式中、ＡはＯまたはＮＨ；Ｂは炭素数２〜３
のアルキル基；Ｒ1 はＨまたはＣＨ3 ；Ｒ2 、Ｒ3 は炭
素数１〜２のアルキル基；Ｘ- はアニオン性対イオンを
表す。） - 【請求項１３】 上記式（Ｉ）および下記式（ＩＩ）で
表されるカチオン性単量体、（メタ）アクリルアミドお
よびアニオン性単量体を必須成分とする複数種の単量体
混合物を用いて重合を行うことを特徴とする請求項１２
記載の両性水溶性重合体分散液の製造方法。 【化４】 （ただし、式中、ＡはＯまたはＮＨ；Ｂは炭素数２〜３
のアルキル基；Ｒ1 はＨまたはＣＨ3 ；Ｒ2 、Ｒ3 は炭
素数１〜２のアルキル基；Ｒ4 はＨまたは炭素数１〜２
のアルキル基；Ｘ- はアニオン性対イオンを表す。） - 【請求項１４】 重合により得られた両性水溶性重合体
分散液にさらに塩を添加することを特徴とする請求項１
２あるいは請求項１３記載の両性水溶性重合体分散液の
製造方法。 - 【請求項１５】 都市下水、屎尿、一般産業排水等の汚
水処理時に使用される凝集脱水剤であって、請求項１な
いし１１に記載の両性水溶性重合体分散液からなる凝集
脱水剤。 - 【請求項１６】 油分を含む産業排水等の油分分離工程
に使用される油分離剤であって、請求項１ないし１１に
記載の両性水溶性重合体分散液からなる油分離剤。 - 【請求項１７】 製紙工程における抄紙時に使用される
濾水性向上剤であって、請求項１ないし１１に記載の両
性水溶性重合体分散液からなる濾水性向上剤。 - 【請求項１８】 製紙工程において添加剤を抄紙時に紙
中に留めるために使用される歩留剤であって、請求項１
ないし１１に記載の両性水溶性重合体分散液からなる歩
留剤。 - 【請求項１９】 製紙工程に於いて排出される白水中か
ら有用な有価物を回収する有価物回収剤であって、請求
項１ないし１１に記載の両性水溶性重合体分散液からな
る白水中からの有価物回収剤。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34625695A JP3208473B2 (ja) | 1994-12-15 | 1995-12-13 | 両性水溶性重合体分散液からなる処理剤 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33290894 | 1994-12-15 | ||
| JP6-332908 | 1994-12-15 | ||
| JP34625695A JP3208473B2 (ja) | 1994-12-15 | 1995-12-13 | 両性水溶性重合体分散液からなる処理剤 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08225621A true JPH08225621A (ja) | 1996-09-03 |
| JP3208473B2 JP3208473B2 (ja) | 2001-09-10 |
Family
ID=26574339
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34625695A Expired - Fee Related JP3208473B2 (ja) | 1994-12-15 | 1995-12-13 | 両性水溶性重合体分散液からなる処理剤 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3208473B2 (ja) |
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