WO2005068552A1

WO2005068552A1 - 両性水溶性高分子を含む組成物

Info

Publication number: WO2005068552A1
Application number: PCT/JP2005/000635
Authority: WO
Inventors: Yoshio Mori; Koichi Adachi; Ken Takeda; Tetsuya Tsuzuki
Original assignee: Toagosei Co., Ltd.
Priority date: 2004-01-20
Filing date: 2005-01-20
Publication date: 2005-07-28
Also published as: KR20070029660A; US20080230193A1; KR101113694B1; EP1721933A4; EP1721933A1; JPWO2005068552A1; JP4894264B2

Abstract

【課題】種々の汚泥や抄紙系に対して各種凝集性能に優れる組成物であって、特に高分子凝集剤として優れる組成物の提供。さらに、種々の汚泥に対する脱水性能に優れ、特に造粒性に優れる汚泥脱水剤、並びに高い歩留率を実現できることはもちろんのこと、同時に紙の高地合性が確保でき、さらには使用方法が簡便な新規な歩留向上剤の提供。【解決手段】多糖類の存在下に、カチオン性ラジカル重合性単量体とアニオン性ラジカル重合性単量体を重合させて得られた下記に示す２種以上の両性水溶性高分子を含む組成物。１．前記高分子として、カチオン性ラジカル重合性単量体のアニオン性ラジカル重合性単量体に対するモル基準の割合（以下Ｃａ／Ａｎという）がＣａ／Ａｎ≧１を満たす高分子とＣａ／Ａｎ＜１を満たす高分子を併用するもの。２．前記高分子として、Ｃａ／Ａｎ≧１を満たす２種の高分子を併用するもの。

Description

明細書

両性水溶性高分子を含む組成物

技術分野

[0001] 本発明は、両性水溶性高分子を含む組成物に関するものであり、本発明の組成物は、高分子凝集剤として有用であり、特に汚泥脱水剤、歩留向上剤及び増粘剤等の用途に有用であり、これら技術分野で賞用され得るものである。

背景技術

[0002] 従来から、水溶性高分子、特に高分子量の水溶性高分子は、高分子凝集剤、歩留向上剤及び増粘剤等の種々の技術分野で利用されている。

[0003] 上記水溶性高分子としては、特に製紙廃水の汚泥脱水処理においては、廃水中に含まれるパルプとの馴染みが良ぐ優れた汚泥脱水性能を発揮するため、澱粉を水溶性高分子で変性した高分子 (以下澱粉変性高分子と!/ヽぅ)を使用する場合がある。

又、澱粉変性高分子は、汚泥脱水剤以外の用途として、パルプとの馴染みが良ぐ得られる紙が各種性能に優れるものとなるため、歩留向上剤等の製紙用添加剤の用途としての検討もなされて、る。

[0004] 澱粉変性高分子又はその製造方法としては、特定のカチオンエーテル化澱粉を幹ポリマーとし、 4級アンモ-ゥム変性したカチオン性基をグラフト側鎖に持ち、特定粘度を有する高分子 (特許文献 1)、多糖類の幹ポリマーに、側鎖として (メタ)アクリルァミドと (メタ)アクリル酸又はその塩とのコポリマーをグラフトさせたもの（特許文献 2)、多糖類とジメチルアミノエチルメタタリレート 4級塩とを、レドックス重合開始剤またはセリウム系重合開始剤を使用して製造して得られたもの (非特許文献 1)等がある。

[0005] ところで、汚泥の脱水処理には、カチオン性高分子凝集剤が単独で使用されることが多かった。

しかしながら、近年、汚泥発生量の増加及び汚泥性状の悪化により、従来のカチォン性高分子凝集剤では、汚泥の処理量に限界があることや、脱水ケーキ含水率、 SS 回収率等の点で処理状態は必ずしも満足できるものではなぐこれらの点を改善することが要求されているため、種々の両性高分子凝集剤やこれらを使用した脱水方法が検討される様になった。

例えば、無機汚泥を含まな、無機凝集剤を添加した pHが 5— 8の有機質汚泥に、特定イオン当量のカチオンリツチ両性高分子凝集剤を添加する汚泥の脱水方法 (特許文献 3)、 pHが 5— 8の有機質汚泥に、アタリレート系カチオン性高分子凝集剤と両性高分子凝集剤を併用する汚泥の脱水方法 (特許文献 4)、汚泥に無機凝集剤を添加し、 pHを 5未満に設定し、特定組成のァ-オンリツチ両性高分子凝集剤を添カロする脱水方法 (特許文献 5)および排水に無機凝集剤、ァ-オン性高分子及びカチオンリツチ両性高分子凝集剤を順次添加する有機性排水の処理方法 (特許文献 6) 等が知られている。

[0006] 一方、従来より抄紙工程におヽては、填料を含む紙料を抄紙機に送入する最終濃度に希釈する際、又は希釈後に、歩留向上剤を添加し、抄紙機からの白水中へのパルプ及び填料流出を抑制し、歩留を向上させて、る。

[0007] 歩留向上剤としては、通常、水溶性の高分子量ポリエチレンオキサイドゃカチオン性ポリアクリルアミド等の水溶性重合体が用いられて、る。

しカゝしながら、これら水溶性重合体含む歩留向上剤は、歩留率をより向上させる目的で、歩留向上剤を比較的多量に使用する必要があり、その結果、巨大なフロックが生成し、紙の地合性を極度に悪ィ匕させてしまうという問題を有するものであった。この問題を解決するため、最近では、カチオン性重合体とァ-オン性ィ匕合物又は重合体を併用するデュアルシステムと呼ばれる方法が脚光を浴びて、る。その代表例としては、カチオン性重合体を添加後にベントナイト等のァ-オン性無機化合物を添加する方法 (特許文献 7)や、カチオン性重合体の添加後にァ-オン性コロイダルシリカを添加する方法等が挙げられる（特許文献 8)。

[0008] 特許文献 1：特公昭 62— 21007号公報 (特許請求の範囲）

特許文献 2：特開平 6— 254306号公報 (特許請求の範囲）

非特許文献 1 :日本化学会誌、 1976年、 10卷、 1625— 1630頁

特許文献 3：特公平 5— 56199号公報 (特許請求の範囲）

特許文献 4：特許 2933627号公報 (特許請求の範囲）特許文献 5：特公平 6— 239号公報 (特許請求の範囲）

特許文献 6 :特開平 6-134213号公報 (特許請求の範囲）

特許文献 7：特開平 4-281095号公報 (特許請求の範囲）

特許文献 8：特許第 2945761号公報 (特許請求の範囲）

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0009] し力しながら、特許文献 3—同 6記載の両性高分子からなる汚泥脱水剤は、それなりに特長を有するものではあるが、最近の廃水の難脱水化傾向に対して、必ずしも有効的な方法とは言ヽ難、ものであった。

[0010] 又、特許文献 7及び同 8記載の歩留向上剤は、歩留率と紙の地合性のバランス性に比較的優れているいるものの、そのレベルは未だ不十分であり、さらに、これらの歩留向上剤は 2液を併用して使用する必要があるため、抄紙工程においてそれぞれの剤の添加箇所、添加のタイミング及び添加量のバランス等といった、使用方法が煩雑であるという問題を有するものであった。

[0011] 又、特許文献 1及び同 2並びに非特許文献 1記載の澱粉変性高分子を、汚泥脱水剤及び歩留向上剤等の高分子凝集剤として使用した場合、廃水の種類や紙料に含まれる原料パルプ種類等によっては、凝集 ·脱水性能が不十分となる場合があった。特に、適用する汚泥によっては、造粒性が不十分であった。より具体的には、廃水等に高分子凝集剤を添加した後、フロックを素早く形成し、かつ攪拌を続けても崩れにくいという点で、不十分であった。

[0012] 本発明者らは、前記課題を解決するため、イオン当量の異なる 2種の両性高分子を含む組成物からなる高分子凝集剤を提案して!/、る (特許文献 9)。

この高分子凝集剤は、前記課題を解決する優れた性能を有するものであるが、さらなる汚泥脱水性能及び歩留り向上性能が要求される用途においては、不十分となる場合があった。特に、汚泥脱水剤として使用する場合、適用する汚泥によっては、造粒性が不十分であり、より具体的には、前記と同様の点で不十分であり、又歩留向上剤として使用する場合、使用する紙料によっては、歩留率が良好であっても紙の地合性が不十分となる場合があった。 [0013] 本発明者らは、種々の汚泥や抄紙系に対して各種凝集性能に優れる組成物であつて、特に高分子凝集剤として優れる組成物を見出すため鋭意検討を行い、さらに種々の汚泥に対する脱水性能に優れ、特に造粒性に優れる汚泥脱水剤、並びに高い歩留率を実現できることはもちろんのこと、同時に紙の高地合性が確保でき、さらには使用方法が簡便な新規な歩留向上剤を見出すため、鋭意検討を行ったのである。

[0014] 特許文献 9 :特開 2003— 175302号公報 (特許請求の範囲）

課題を解決するための手段

[0015] 本発明者らは、種々の検討の結果、多糖類にカチオン性単量体とァ-オン性単量体を重合させて得られた 2種以上の両性水溶性高分子を含む組成物であって、それら高分子として、前記単量体の割合が異なるものを使用したものが有効であること見出し、本発明を完成した。

以下、本発明を詳細に説明する。

尚、本明細書においては、アタリレート又はメタタリレートを (メタ)アタリレートと表し、アクリル酸又はメタクリル酸を (メタ)アクリル酸と表し、アクリルアミド又はメタクリルアミドを (メタ）アクリルアミドと表す。

[0016] 1.両件水溶件高分子

本発明で使用する両性水溶性高分子 (以下単に両性高分子という）は、多糖類の存在下に、カチオン性ラジカル重合性単量体 (以下単にカチオン性単量体という）とァ-オン性ラジカル重合性単量体 (以下単にァ-オン性単量体と!/、う）を重合させて得られたものである。

以下、それぞれの成分及び製造方法について説明する。

[0017] 1—1.多糖街

本発明における多糖類としては、種々のものが使用できる。

例えば、天然物系多糖類としては、澱粉が挙げられ、具体的には、馬鈴薯澱粉、モチ馬鈴薯澱粉、甘藷澱粉、モチトウモロコシ澱粉、高アミローストウモロコシ澱粉、小麦粉澱粉、米澱粉、タピオ力澱粉、サゴ澱粉、グルマンナン及びガラクタン等、並びに小麦粉、トウモロコシ粉、切干甘藷及び切干タピオ力等の原料澱粉等が挙げられる澱粉以外の多糖類としては、メチルセルロース、ェチルセルロース、ヒドロキシェチルセルロース及びカルボキシメチルセルロース等のセルロース、アルギン酸ナトリウム、アラビアゴム、デキストラン、ゼラチン、カゼイン、コラーゲン、キチン並びにキトサン等が挙げられる。

[0018] 多糖類としては、澱粉が好ましぐ具体的には、前記したもの等が挙げられ、馬鈴薯澱粉、モチ馬鈴薯澱粉、甘藷澱粉、モチトウモロコシ澱粉、高アミローストウモロコシ澱粉、小麦粉澱粉、米澱粉、タピオ力澱粉、サゴ澱粉、グルマンナン及びガラクタン等が好ましい。

澱粉としては、化学的又は酵素的に修飾して得られる加工澱粉を使用することができる。カ卩ェ方法としては、例えば、酸化、エステル化、エーテル化及び酸処理化等が挙げられる。

[0019] 本発明における多糖類としては、前記した多糖類を常法によりカチオンィ匕又は両性ィ匕されたものが、後記する単量体との共重合性に優れ、又凝集剤としての性能に優れるため好ましい。

[0020] 多糖類のカチオン化は、常法に従えば良い。

カチオン化としては、原料澱粉をカチオン化剤で処理する方法が挙げられる。カチオン化剤の具体例としては、ジェチルアミノエチルクロライド等の 3級ァミン、並びに 3 —クロ口— 2—ヒドロキシプロピルトリメチルアンモ -ゥムクロライド及びグリシジルトリメチルアンモ -ゥムクロライド等の 4級アンモ-ゥム塩等が挙げられる。

カチオン化された多糖類のカチオン置換度は、窒素原子換算で 0. 01-0. 06質量 Z質量％であることが好ましぐより好ましくは 0. 02-0. 06質量 Z質量％である。

[0021] 多糖類としては、カチオン化後に、公知の反応がなされたものであっても良い。例えば、ァ-オンィ匕反応がなされた両性多糖類でも良い。ァ-オン化反応の具体例としては、無機リン酸等によるリン酸エステル化;尿素リン酸ィ匕及び次亜ハロゲン酸塩等による酸ィ匕；モノクロ口酢酸によるカルボキシメチルイ匕；並びに硫酸ィ匕等が挙げられる

[0022] 多糖類としては、糊液として使用することが好ましいため、多糖類にクッキングの処理がなされたものを使用することが好ましい。ここで、クッキングとは、多糖類を糊化温度以上に加熱処理する方法である。この場合の加熱温度としては、使用する澱粉の種類に応じて適宜設定すれば良いが、 70°C以上が好ましい。澱粉のクッキングは、ノツチ式でも、連続式でも行うことができる。

クッキングは、前記カチオンィ匕後に行うことも、カチオンィ匕と同時に行うこともできる。使用する澱粉糊液の粘度は、固形分濃度が 10— 40質量％で、 25°Cにおいて B型粘度計で測定した値力 100— lOOOOmPa' sであることが好ましい。

[0023] 本発明で使用する多糖類の糊液は、水で希釈して 3— 10質量％のスラリーとしたものを使用することが好まし、。

尚、使用する多糖類の糊液が老化し、固化したり、水への分散性が乏しくなった場合には、使用前にクッキングの処理がなされたものを使用することが好ましい。この場合のクッキングの方法としては、前記と同様の方法が挙げられる。

[0024] 1-2.カチオン件単量体

カチオン性単量体としては、ラジカル重合性を有するものであれば種々の化合物が使用でき、具体的には、ジメチルアミノエチル (メタ）アタリレート、ジェチルアミノエチル (メタ）アタリレート及びジメチルアミノエチル (メタ）アタリレート及びジェチルァミノ - 2 -ヒドロキシプロピル (メタ）アタリレート及びジメチルァミノプロピル (メタ）アタリレート等のジアルキルアミノアルキル (メタ）アタリレートの塩酸塩及び硫酸塩等の 3級塩；ジメチルアミノエチル (メタ）アクリルアミド等のジアルキルアミノアルキル (メタ）アクリルアミドの塩酸塩及び硫酸塩等の 3級塩；ジアルキルアミノアルキル (メタ）アタリレートの塩化メチル付加物等のハロゲン化アルキル付加物及び塩化べンジル付加物等のハロゲン化ァリール付加物等の 4級塩、並びにジアルキルアミノアルキル (メタ）アクリルァミドの塩化メチル付加物等のハロゲン化アルキル付加物及び塩化べンジル付加物等のハロゲンィ匕ァリール付加物等の 4級塩等が挙げられる。

これらの中でも、ジアルキルアミノアルキル (メタ）アタリレートの 4級塩が好ましぐジアルキルアミノアルキル (メタ）アタリレートのハロゲン化アルキル付加物がより好ましい。

[0025] 1-3.ァ-オン単ァ-オン性単量体としては、ラジカル重合性を有するものであれば種々の化合物が使用でき、具体的には、（メタ）アクリル酸、クロトン酸、ィタコン酸及びマレイン酸等の不飽和カルボン酸及びその塩が挙げられる。塩としては、アンモ-ゥム塩、ナトリウム及びカリウム等のアルカリ金属塩が挙げられる。

これらの中でも、（メタ）アクリル酸が好ましい。

[0026] 1-4.その他の単量体

本発明における両性高分子は、前記カチオン性単量体及びァ-オン性単量体を必須とするものである力必要に応じて、ノ-オン性ラジカル重合性単量体 (以下ノ- オン性単量体という）併用することができる。

[0027] ノ-オン性単量体としては、（メタ）アクリルアミド、ジメチル (メタ）アクリルアミド、ジェチル (メタ）アクリルアミド及びヒドロキシルェチル (メタ）アタリレート、エチレンォキサイド付加メトキシ (メタ）アタリレート及びエチレンオキサイド付カ卩 (メタ)ァリルエーテル等が挙げられる。

これらの中でも、（メタ）アクリルアミドが好ましい。

[0028] 単量体としては、必要に応じて、前記以外の単量体を併用することもできる。当該単量体の例としては、メトキシェチル (メタ）アタリレート、ブトキシェチル (メタ）アタリレート、ェチルカルビトール (メタ）アタリレート、メチル (メタ）アタリレート、ェチル (メタ）ァタリレート及びビニルアセテート等が挙げられる。

[0029] 1-5. m^

本発明の両性高分子は、多糖類の存在下、カチオン性単量体及びァ-オン性単量体を重合させて得られたものである。

この場合の製造方法としては、重合開始剤及び多糖類の存在下、カチオン性単量体及びァニオン性単量体を、常法に従、重合させる方法等が挙げられる。

以下、使用するそれぞれの成分及び重合方法等について、説明する。

[0030] 1)多糖街単量体の割合'組み合わせ

本発明の両性高分子における、多糖類と単量体の割合としては、多糖類及び全単量体の合計量に対して、単量体が 50質量％以上が好ましぐ 50— 99質量％がより好ましい。単量体の割合が 50質量％に満たない場合は、得られる高分子が水に不溶性となつたり、得られる高分子を凝集剤として使用する場合において、高分量の高分子が得られない場合がある。

[0031] 本発明における好ましい単量体の組合せとしては、 [1]カチオン性単量体としてジァルキルアミノアルキルアタリレートの 3級塩又は 4級塩、ァ-オン性単量体としてアタリル酸塩及びノ-オン性単量体としてアクリルアミドからなる共重合体、 [2]カチオン性単量体としてジアルキルアミノアルキルメタタリレートの 3級塩又は 4級塩、ァ-オン性単量体としてアクリル酸塩及びノ-オン性単量体としてアクリルアミドからなる共重合体、並びに [3]カチオン性単量体としてジアルキルアミノアルキルメタタリレートの 3級塩又は 4級塩、ジアルキルアミノアルキルアタリレートの 3級塩又は 4級塩、ァ-オン性単量体としてアクリル酸塩及びノ-オン性単量体としてアクリルアミドからなる共重合体がある。

[0032] 2) M^fM

重合開始剤としては、ァゾ系重合開始剤、レドックス系重合開始剤及び光重合開始剤等が挙げられる。以下、それぞれの重合開始剤について説明する。

[0033] (1)ァゾ合開始剤

ァゾ系重合開始剤としては、種々の化合物が使用でき、例えば、 4, 4'ーァゾビス (4 ーシァノ吉草酸）（10時間半減期温度 69°C、以下括弧内の温度は同様の意味を示す）、 2, 2，ーァゾビスイソブチ口-トリル（65°C)、 2, 2，ーァゾビス（2—メチルブチ口-トチル）（67。C)、 2, 2，ーァゾビス [2—メチルー N—（2—ヒドロキシェチル）プロピオンアミド] (86。C)、 2, 2，ーァゾビス（2—アミジノプロパン）塩酸塩（56。C)、 2, 2，ーァゾビス [2 ー(2—イミダゾリン- 2—ィル）プロパン]塩酸塩 (44°C)等を挙げることができる。

ァゾ系重合開始剤は、単独で使用しても又は 2種以上を併用しても良ヽ。

[0034] 前記したァゾ系重合開始剤の中でも、水に対する溶解性が高い点、不溶解分を含有しな!/、か又は含有量の少な!/、両性高分子を生成する点、高分子量の両性高分子を生成する点、両性高分子中の未反応単量体が少ない点等から、ァゾ系重合開始剤として、 10時間半減期温度が 50°C以上の化合物が好ましぐ 50— 90°Cの化合物力り好ましぐ 50— 70°Cの化合物が更に好ましい。 [0035] ァゾ系重合開始剤の使用割合としては、多糖類及び単量体の合計量に対して、 50 一 5000ppm力 S好ましく、より好ましく ίま 100— 3000ppmであり、更に好ましく ίま 300 一 lOOOppmである。ァゾ系重合開始剤の使用割合が 50ppmに満たない場合は、重合が不完全で残存モノマーが多くなり、一方 5000ppmを超えると得られる水溶液高分子が低分子量体となる。

[0036] (2)レドックス系重合開始剤

レドックス系重合開始剤は、酸化剤と還元剤を併用したものである。

酸化剤としては、多糖類の水素引抜き効果があり、多糖類に単量体を好ましくダラフトできる点で、過酸ィ匕物が好ましい。過酸化物としては、過硫酸ナトリウム、過硫酸カリウム及び過硫酸アンモ-ゥム等の過硫酸塩、ベンゾィルパーオキサイド、 tーブチルノヽイド口パーオキサイド、コハク酸パーオキサイド等の有機過酸ィ匕物、過酸化水素、並びに臭素酸ナトリウム等が挙げられる。これらの中でも、重合開始時の低温状態にお!/、ても水素引き抜き効果に優れる点で、過硫酸塩が好まヽ。

還元剤としては、亜硫酸ナトリウム等の亜硫酸塩、亜硫酸水素ナトリウム等の亜硫酸水素塩、ァスコルビン酸及びその塩、ロンガリット、亜-チオン酸及びその塩、トリエタノールァミン、並びに硫酸第一銅が挙げられる。

過酸ィ匕物と還元剤の好ましい組合わせとしては、過硫酸塩と亜硫酸塩、過硫酸塩と亜硫酸水素塩等が挙げられる。

[0037] 酸化剤の割合としては、多糖類及び単量体の合計量に対して、 10— lOOOppmが好ましく、より好ましくは 20— 500ppmであり、特に好ましくは 40— 200ppmである。この割合が lOppmに満たないと、水素引き抜きが不十分となり、一方 lOOOppmを超えると、両性高分子の分子量が小さくなり十分な性能が発揮できないことがある。還元剤の割合としては、多糖類及び単量体の合計量に対して 10— lOOOppmが好ましく、より好ましくは 20— 500ppmである。

[0038] レドックス系重合開始剤を使用する場合には、重合促進剤として、塩化第二銅、塩化第一鉄、等の無機金属系の重合促進剤を添加することが好ましい。

[0039] (3)光¾合開始剤

光重合開始剤としては、多糖類の水素引抜き効果があり、多糖類に単量体を好ましくグラフトできる点で、ケタール型光重合開始剤及びァセトフエノン型光重合開始剤等が好ましい。この場合、光開裂して発生してベンゾィルラジカルが発生し、これが水素引抜き剤として機能する。

ケタール型光重合開始剤としては、 2, 2—ジメトキシー 1, 2—ジフエ-ルェタン 1-ォン及びべンジルジメチルケタール等が挙げられる。

ァセトフエノン型光重合開始剤としては、ジェトキシァセトフェノン、 4- (2—ヒドロキシエトキシ）フエ-ルー（2—ヒドロキシー 2—プロピル）ケトン、 1ーヒドロキシシクロへキシルーフエ二ルケトン、 2—メチルー 2モルホリノ（4ーチオメチルフエ-ル）プロパン 1 オン、 2 —ベンジルー 2—ジメチルァミノ— 1— (4 モルホリノフエ-ル) ブタン、 2—ヒドロキシー 2 ーメチルー 1—フエ-ルプロパン 1 オン及び 2—ヒドロキシー 2メチルー 1—〔4— ( 1ーメチルビ-ル）フエ-ル〕のオリゴマー等が挙げられる。

これら以外にも、ベンゾイン型光重合開始剤、チォキサントン型光重合開始剤及び特開 2002-097236で記載された様なポリアルキレンオキサイド基を有する光重合開始剤も使用することができる。

[0040] 光重合開始剤の割合としては、多糖類及び単量体の合計量に対して、 10— 1000 ppm力 S好ましく、より好ましく ίま 20— 500ppmであり、更に好ましく ίま 40— 200ppm である。この量が lOppmに満たないと、水素引き抜きが不十分となるか又は残存モノマーが多くなることがあり、 lOOOppmを超えると両性高分子の分子量が小さくなり性能が発揮できな、ことがある。

[0041] 光重合開始剤を使用する場合には、トリエタノールァミン及びメチルジェタノールァミン等のアミン系光増感剤等の光増感剤を併用することもできる。

[0042] 3)重合形式

重合形式としては、水溶液重合、逆相懸濁重合及び逆相エマルシヨン重合等が挙げられ、取り扱いが容易である点で、水溶液重合及び逆相エマルシヨン重合が好ましい。

[0043] 水溶液重合を採用する場合にお!ヽては、水性媒体中に、多糖類及び単量体を溶解又は分散させ、重合開始剤の存在下 10— 100°Cで重合させる方法等が挙げられる。原料の多糖類及び単量体は、水中に溶解又は分散させたものを、水性媒体に添加して使用する。

逆相エマルシヨン重合を採用する場合にぉヽては、多糖類及び単量体を含む水溶液と、 HLBが 3— 6である疎水性界面活性剤を含む有機分散媒とを攪拌混合し乳化させた後、重合開始剤の存在下 10— 100°Cで重合させ、油中水型 (逆相）重合体ェマルシヨンを得る方法が挙げられる。有機分散媒としては、ミネラルスピリット等の高沸点炭化水素系溶剤等が挙げられる。

水性媒体中又は有機分散媒中の多糖類及び単量体の割合は、目的に応じて適宜設定すれば良ぐ 20— 70質量％が好ましい。

[0044] 重合方法としては、使用する重合開始剤の種類に従！ヽ、光重合ゃレドックス重合等を行えば良い。

具体的な重合方法としては、多糖類及び単量体を含む水溶液に、又は多糖類及び単量体を含む逆相乳化液に重合開始剤を添加すれば良い。

重合方法としては、光重合とレドックス重合を併用することも可能である。

[0045] 分子量の調節を行う場合、連鎖移動剤を使用しても良い。連鎖移動剤としては、メルカプトエタノール及びメルカプトプロピオン酸等のチオール化合物や、亜硫酸ナトリゥム、重亜硫酸水素ナトリウム及び次亜リン酸ナトリウム等の還元性無機塩類等が挙げられる。

[0046] 本発明では、水溶液重合が好ましぐこの場合、特に重合時間が早く生産性に優れるため、重合を光照射下で行うことが好ましい。

[0047] 光照射重合を行う場合にお!ヽて、照射する光としては、紫外線又は Z及び可視光線が用いられ、そのうちでも紫外線が好ましい。

光照射の強度は、単量体の種類、光重合開始剤及び Z又は光増感剤の種類や濃度、目的とする両性高分子の分子量、重合時間などを考慮して決定されるが、一般に 0. 5— 1, OOOW/m²力好ましく、 5— 400W/m²力より好まし!/、。

光源としては、例えば、蛍光ケミカルランプ、蛍光青色ランプ、メタルノヽライドランプ及び高圧水銀ランプ等を使用することができる。

[0048] 光照射重合反応にお!、て、単量体の水溶液の温度は特に制限されな、が、光重合反応を温和な条件下で円滑に進行させるために、通常は、 5— 100°Cであることが好ましぐ 10— 95°Cであることがより好ましい。重合開始時の温度としては、得られる両性高分子の分子量を大きいものとすることができ、さらに除熱が容易である点で、 5 一 15°Cが好ましい。

[0049] 単量体の水溶液の光照射重合反応は、バッチ式で行っても、又は連続式で行っても良い。

[0050] 4)好ましい重合方法

両性高分子の製造方法としては、多糖類、ァゾ系重合開始剤及び水素引抜き剤の存在下、カチオン性単量体及びァ-オン性単量体を重合する方法が、多糖類に高分子量の重合体をグラフトすることができるうえ、残存モノマー量が少なぐ得られる両性高分子を凝集剤として使用した場合、各種凝集性能に優れたものとなる理由で好ましい。

[0051] ァゾ系重合開始剤としては、前記と同様のものが挙げられる。

水素引抜き剤としては、レドックス系水素引抜き剤（以下 RD引抜き剤という）及び光重合開始剤系水素引抜き剤 (以下 PT引抜き剤という)等が挙げられる。 RD引抜き剤及び PT引抜き剤は、多糖類力水素引き抜きする他、単量体の重合開始剤としても機能する。

RD引抜き剤としては、酸化剤等が好ましぐ具体例としては、前記と同様のものが挙げられる。この場合、還元剤と併用することが好ましい。

PT引抜き剤としては、ケタール型光重合開始剤及びァセトフヱノン型光重合開始剤等が好ましぐ具体例としては、前記と同様のものが挙げられる。

[0052] 5)得られた両性高分子の処理方法

水溶液重合により得られた両性高分子は、通常ゲル状で、公知の方法で細断し、バンド式乾燥機、遠赤外線式乾燥機等で温度 60— 150°C程度で乾燥し、ロール式粉砕機等で粉砕して粉末状の高分子とされ、粒度調整され、あるいは添加剤等が加えられて使用される。

油中水型 (逆相)エマルシヨン重合で得られた両性高分子を実際に使用する場合には、 HLBの比較的高い親水性界面活性剤を添加し、水で希釈、転相させて水中油型エマルシヨンとして使用する。両性高分子としては、粉末状品のものが好ましく使用される。

[0053] 両性高分子としては、分子量の指標である 0. 5%塩粘度が 10— 200mPa' sのものが好ましぐ後記する高分子凝集剤として使用する場合、安定した脱水処理を達成するためには、 15— 120mPa' sのもの力 Sより好ましく、 15— 90mPa' sのものが特に好ましい。

尚、本発明において 0. 5%塩粘度とは、 4%塩ィ匕ナトリウム水溶液に両性高分子を

0. 5%溶解した試料を 25°Cで、 B型粘度計にて、ローター No. 1又は 2を用いて、 6

Orpmで測定した値を!、う。

[0054] 両性高分子は、多糖類に単量体の高分子がグラフトイ匕した、グラフト共重合体が主成分であれば良、が、多糖類に単量体の高分子がグラフトしな力つた重合体が存在していても良い。

[0055] 2.組成物

本発明の組成物は、前記両性高分子として、カチオン性単量体とァ-オン性単量体単位の割合が異なる 2種以上の両性高分子を含むものであり、具体的には、下記式 (1)を満たす両性高分子 (以下両性高分子 1という）と、下記式 (2)を満たす両性高分子 (以下両性高分子 2と、う）又は下記式 (3)及び式 (4)を満たす両性高分子 (以下両性高分子 3という）を併用してなるものである。

〔式 1〕

Cal/Anl≥l · ' · ·(1)

〔式 2〕

Ca2/An2< l … ）

〔式 3〕

Ca3/An3≥l · ' · ·(3)

43

I (Cal-Anl)-(Ca3-An3) | ≥1. 5 · ' · ·(4)

〔尚、上記式 (1)一 (4)において、 Cal及び Anlは、それぞれ、両性高分子 1における全構成単量体の合計量を 100モルに換算した場合における、全力チオン性単量体量及び全ァ-オン性単量体量のモル数を表し、 Ca2及び An2は、それぞれ前記と同様に、両性高分子 2における全力チオン性単量体量及び全ァ-オン性単量体量のモル数を表し、 Ca3及び An3は、それぞれ前記と同様に、両性高分子 3における全カチオン性単量体量及び全ァ-オン性単量体量のモル数を表す。〕

[0056] 本発明における両性高分子 1と両性高分子 2を併用した組成物について説明する。当該組成物は、カチオンリツチな両性高分子 1とァ-オンリツチな両性高分子 2を併用したものである。

この場合の両性高分子 1としては、さらに CalZAnlが 1. 5— 10. 0のものが好ましく、両性高分子 2としては Ca2ZAn2が 0. 5-0. 9のものが好ましい。

[0057] 次に、本発明における両性高分子 1と両性高分子 3を併用した組成物について説明する。当該組成物は、いずれもカチオンリツチな両性高分子である両性高分子 1と両性高分子 3を併用し、それらを構成するカチオン性単量体単位とァ-オン性単量体の差が大き、ものと小さ、ものを併用するものである。

この場合の Cal/Anlとしては 1. 2— 40. 0が好ましぐ Ca3/An3としては 1. 2 一 40. 0が好ましい。

I (Cal-Anl)-(Ca3-An3) |としては 1. 5— 40. 0が好ましい。この値が 1. 5 に満たな、と、ブレンドによる高性能の凝集性能を発揮できな、ことがある。

[0058] 両性高分子 1一同 3は、前記単量体割合を満たす様にカチオン性単量体とァ-ォン性単量体を共重合して得ることができる。

[0059] 本発明の組成物は、両性高分子 1に、両性高分子 2又は両性高分子 3を混合することにより製造することができる。又、後記する汚泥の脱水や抄紙工程においては、それぞれの成分を別々に添加することもできる。

両性高分子 1一同 3としては、それぞれ 1種を使用することも、 2種以上を併用することもでき、両性高分子 1一同 3の 1種づっを使用することが簡便であり好ましい。

[0060] 組成物における両性高分子の割合としては、目的に応じて適宜設定すれば良いが、両性高分子 1及び同 2からなる組成物の場合は、両性高分子 1が 40— 90質量％及び両性高分子 2が 60— 10質量％の範囲が好ましい。

両性高分子 1及び同 3からなる組成物の場合は、両性高分子 1が 10— 90質量％及び両性高分子 3が 90— 10質量％の範囲が好ましい。 [0061] 両性高分子凝集剤として粉末のものを使用する場合には、使用に際して、硫酸水素ナトリウム、硫酸ナトリウム及びスルフアミン酸等を添加することが好ましい。又、脱水処理に悪影響がでないかぎり公知の添加剤と混合して使用しても良い。

[0062] 3.用涂

本発明で得られる組成物は、種々の用途に応用することが可能であり、特に高分子凝集剤として有用である。高分子凝集剤としては、さらに汚泥脱水剤、及び歩留向上剤等の製紙工程における抄紙用薬剤等に好ましく使用できる。

本発明の高分子凝集剤は、特に汚泥脱水剤及び歩留向上剤として有用なものである。以下、汚泥脱水剤及び歩留向上剤について説明する。

[0063] 3-1.汚泥脱水剤及び汚泥の脱水方法

本発明の高分子凝集剤を汚泥脱水剤 (以下高分子凝集剤とヽうこともある）として使用する場合、高分子としては、粉末状のものや逆相乳化物が好ましい。実際の使用に当たっては、高分子が粉末の場合には、粉末を水に溶解させ水溶液として使用する。又、高分子が逆相乳化物の場合には、水で希釈、転相させて水中油型ェマルシヨンとして使用する。

又、汚泥脱水剤として粉末のものを使用する場合には、使用に際して、硫酸水素ナトリウム、硫酸ナトリウム及びスルフアミン酸等を添加することが好ましい。又、脱水処理に悪影響がでないかぎり公知の添加剤と混合して使用しても良い。

[0064] 本発明の汚泥脱水剤は、種々の汚泥に適用可能であり、下水、し尿、並びに食品工業、化学工業及びパルプ又は製紙工業汚泥等の一般産業排水で生じる有機性汚泥及び凝集沈降汚泥を含む混合汚泥等を挙げることができる。

本発明の汚泥脱水剤は、特に繊維分が少な!、汚泥や余剰比率の高!、汚泥に好ましく適用できるものである。具体的には、余剰比率が 10SS%以上の汚泥に好ましく適用でき、より好ましくは 20— 50SS%の汚泥に適用できる。

[0065] 本発明の汚泥脱水剤を使用する脱水方法は、具体的には、汚泥に汚泥脱水剤を添加した後、脱水する方法である。

まず、汚泥に汚泥脱水剤を添加し、汚泥フロックを形成させる。フロックの形成方法は、公知の方法に従えば良い。 [0066] 又、必要に応じて、無機凝集剤、有機カチオン性化合物、カチオン性高分子凝集剤及びァ-オン性高分子凝集剤を併用することができる。

[0067] 無機凝集剤としては、硫酸アルミニウム、ポリ塩ィ匕アルミニウム、塩化第二鉄及び硫酸第一鉄及びポリ硫酸鉄等を例示できる。

[0068] 有機カチオン性ィ匕合物としては、ポリマーポリアミン、ポリアミジン及びカチオン性界面活性剤等を例示できる。

[0069] 無機凝集剤又は有機カチオン性ィ匕合物を添加した場合においては、 pHを 4一 8とすることが、より効果的に汚泥の処理を行うことができるため好ましい。

pHの調整方法としては、無機凝集剤又は有機カチオン性ィ匕合物を添加した後、当該 pH値を満たす場合は、特に pH調整の必要はないが、本発明で限定する範囲を満たさなヽ場合は、酸又はアルカリを添加して調整する。

酸としては、塩酸、硫酸、酢酸及びスルフアミン酸等を挙げることができる。又、アルカリとしては、苛性ソーダ、苛性カリ、消石灰及びアンモニア等が挙げられる。

[0070] カチオン性高分子凝集剤としては、前記したカチオン性単量体の単独重合体及び前記したカチオン性単量体及びノニオン性単量体の共重合体等を挙げることができる。

[0071] ァ-オン性高分子凝集剤としては、前記したァ-オン性単量体の単独重合体及び前記したァニオン性単量体及びノニオン性単量体の共重合体等を挙げることができる。

[0072] 高分子凝集剤の汚泥に対する添加割合としては、 5— 500ppmが好ましぐ SSに対しては 0. 05— 1質量％が好ましい。高分子凝集剤とその他の高分子凝集剤を併用する場合は、全高分子凝集剤の合計量が前記添加割合を満たすことが好ましヽ。

[0073] 汚泥脱水剤、その他凝集剤の添加量、攪拌速度、攪拌時間等は、従来行われて!/ヽる脱水条件に従えば良い。

[0074] このようにして形成したフロックは、公知の手段を用いて脱水し、脱水ケーキとする。

[0075] 脱水装置としては、スクリュープレス型脱水機、ベルトプレス型脱水機、フィルタープレス型脱水機及びスクリューデカンター等を例示することが出来る。

[0076] 又、本発明の汚泥脱水剤は、濾過部を有する造粒濃縮槽を使用する脱水方法にも適用可能である。

具体的には、汚泥に、無機凝集剤を添加し、さらに汚泥脱水剤を添加した後、又は汚泥脱水剤と共に、該汚泥の濾過部を有する造粒濃縮槽に導入し、該濾過部からろ液を取り出すと共に造粒し、この造粒物を脱水機で脱水処理する方法等が挙げられる。

[0077] 3-2. 向十.剤及び糸丘法

本発明の組成物を歩留向上剤として使用する場合、高分子としては、粉末状のものや逆相乳化物が好ましい。実際の使用に当たっては、前記と同様に、高分子が粉末の場合には、粉末を水に溶解させ水溶液として使用し、高分子が逆相乳化物の場合には、水で希釈、転相させて水中油型エマルシヨンとして使用する。この場合の固形分としては、いずれの場合も、 0. 01-0. 5質量％が好ましぐより好ましくは 0. 01 一 0. 1質量％である。

[0078] 本発明の組成物を使用した抄紙方法は、常法に従えば良ぐ紙料に対して、本発明の組成物を添加した後、抄紙すれば良い。

歩留向上剤の添加方法としては常法に従えば良ぐ例えば、紙料を抄紙機に送入する最終濃度に希釈する際、又は希釈後に添加する。

[0079] 歩留向上剤が適用される紙料としては、通常の抄紙工程で使用されるものであればよぐ通常、少なくともパルプ及び填料を含み、必要に応じて填料以外の添加剤、具体的には、サイズ剤、定着剤、紙力増強剤及び着色剤等を含むものである。

本発明の歩留向上剤は、パルプとして、パルプ中に占める脱墨古紙等の古紙比率が比較的高いものに好ましく適用できる。又、本発明の歩留向上剤は、填料比率の高い抄紙系、中性抄紙系、高速抄紙系に好ましく適用できる。

填料としては、白土、カオリン、ァガライト、タルク、炭酸カルシウム、炭酸マグネシゥム、硫酸石灰、硫酸バリウム、酸化亜鉛及び酸化チタン等が挙げられる。サイズ剤としては、アクリル酸 'スチレン共重合体等が挙げられ、定着剤としては、硫酸バンド、力チオン澱粉及びアルキルケテンダイマー等が挙げられ、紙力増強剤としては、澱粉及びカチオン性又は両性ポリアクリルアミド等が挙げられる。

[0080] 歩留向上剤の好ましい添加割合としては、紙料中の乾燥パルプ質量当たり、 0. 0 05-0. 8質量⁰ /₀力好ましく、より好ましく ίま 0. 005— 0. 5質量⁰ /₀である。

歩留向上剤の添加後の紙料の ρΗとしては、 5— 10に維持することが好ましぐより好ましくは 5— 8である。歩留向上剤の添加後に、紙料は直ちに抄紙機に送入される発明の効果

[0081] 本発明の組成物によれば、高分子凝集剤として使用した場合、汚泥脱水剤として種々の汚泥に対して、凝集攪拌混和槽でのフロックの成長性とその維持性という造粒性に特に優れ、濾過速度が速ぐ得られるフロックの自立性及び剥離性に優れるという、各種脱水性能に優れたものとなる。

又、歩留向上剤としては、抄紙工程における添加場所、タイミング等の影響を受けにくい 1液タイプとして使用することができ、紙の地合性と抄紙工程の歩留率を高度にノランス化することができる。

発明を実施するための最良の形態

[0082] 本発明は、 2種以上の両性高分子を含む組成物であって、前記両性高分子として両性高分子 1と両性高分子 2とを併用してなる組成物である力又は両性高分子 1と両性高分子 3とを併用してなる組成物である。

当該組成物としては、両性高分子凝集剤として好ましく使用できる。

高分子凝集剤の好ましい用途としては、汚泥脱水剤及び歩留向上剤が挙げられる汚泥脱水剤として使用する場合、汚泥に対して、汚泥脱水剤を添加した後、脱水する汚泥の脱水方法に好ましく使用でき、歩留向上剤として使用する場合、紙料に対して歩留向上剤を添加した後、抄紙する抄紙方法に好ましく使用できる。

実施例

[0083] 以下、実施例及び比較例を挙げ、本発明をより具体的に説明する。

尚、以下において、「％」とは、質量％を意味し、「部」とは質量部を意味する。

[0084] 〇製造例 1

ジメチルアミノエチルアタリレート塩化メチル 4級塩（以下、「DAC」という。）水溶液、アクリル酸（以下、「AA」という。）水溶液及びアクリルアミド（以下、「AM」という。）水溶液を、各単量体がモル比で DACZAAZAM=42Z5Z53 (重量比で DACZA A/AM = 66. 3/3. 0/30. 7)で固形分 56%となる様に、ステンレス製反応容器に合計 760g仕込んだ。

両性化澱粉スラリー〔王子コンスターチ (株)製エース KT 245。固形分： 22%以下、「KT 245」という。〕を、イオン交換水を使用して、固形分 5%まで希釈し、さらに 8 0°Cで 30分加熱しクッキングし、固形分 6%の両性化澱粉スラリーとした。当該両性ィ匕澱粉スラリーを、単量体及び澱粉の固形分換算合計量に対して 3%分に相当する 21 3gを仕込み、イオン交換水を 20g加えて、全単量体及び澱粉の固形分濃度 43%、総重量 1. Okgに調整して、攪拌分散させた。

続いて、窒素ガスを 60分間溶液に吹き込みながら溶液温度を 10°Cに調節後、全単量体及び澱粉の固形分重量を基準として、ァゾビスアミジノプロパン塩酸塩 (以下、 V— 50という。）を 1000ppm、塩ィ匕第二銅を 0. 3ppm、過硫酸アンモニゥムを 30pp m、亜硫酸水素ナトリウムを 30ppmとなるように加えて、反応容器の上方から、 100W ブラックライトを用いて 6. OmWZcm²の照射強度で 60分間照射して重合を行い、含水ゲル状の水溶性両性高分子を得た。

得られた両性高分子を容器カゝら取り出し、実施例 1と同様の条件で乾燥，粉砕して粉末状の両性高分子を得た。この両性高分子を SCR-1という。

得られた高分子について、塩粘度を測定した。その結果を表 1に示す。

[0085] 〇製造例 2—同 8

使用する成分及び割合を、下記表 1の通り変更する以外は製造例 1と同様の方法で水溶性高分子を製造した。尚、製造例 4一同 8については、澱粉を使用せず、単量体のみを使用した。

得られた水溶性高分子について、 0. 5%塩粘度を測定した。それらの結果を表 1に示す。

[0086] [表 1] 製造例両性高分子 Ian粘 fit 略称構成単量体（モル ¾) Ca/An (mPa . s )

D A C A A A

1 SCR- 1 3 4 2 5 5 3 8 . 4 0 2 5

2 SCR-2 3 1 2 2 8 6 6 . 0 0 3 5

3 SAR- 1 3 3 0 3 5 3 5 0 . 8 6 2 0

4 CR- 1 0 4 2 5 5 3 8 . 4 0 3 8

5 C -2 0 1 2 2 8 6 6 . 0 0 4 5

6 AR- 1 0 3 0 3 5 3 5 0 . 8 6 3 0

7 CO- 1 0 3 8 1 5 4 7 2 . 5 3 3 5

8 C- 1 0 2 4 3 7 3 8 . 0 0 3 5

1 ) 澱粉と単量体合計量に対する割合

[0087] 〇実施例 1 (汚泥脱水剤の用途）

両性高分子として SCR— 1の 70部と SAR— 1の 30部を使用し、これらを混合して組成物を製造し、これを高分子凝集剤 (以下 SBL— 1という）として使用した。

製紙汚泥（SS : 38, 200mg/l VSS : 21, 700mg/l,繊維分 580mg/l) 200m 1を 300mlのビーカーに採取し、スリーワンモーターで lOOrpmにて 60秒間攪拌後、続いて高分子凝集剤の 0. 2%水溶液を汚泥に対して、 80ppm添カ卩した後、スリーヮンモーターで lOOrpmにて 60秒間攪拌してフロックを形成させた。この時のフロックの造粒性を下記の 3段階で評価し、得られたフロックの粒径を測定した。

その後、ヌッチェに、 80メッシュの濾布を敷き、その上に円筒を立て、前記汚泥フロック分散液を円筒内に流し込み、重力濾過した。 10秒後の濾液容量を測定し、これを濾過速度とした。得られた濾液の外観を目視で観察し、下記の 3段階で評価した。濾過後、円筒を取り外し、得られたケーキについて、下記の 3段階で評価した。

評価結果を表 3に示す。

[0088] ·造粒性

優:攪拌すると直ちに粒径の大きなフロックを形成し、攪拌によってフロックが破壊され難かった。

良:攪拌すると直ちに粒径の大きなフロックを形成する力攪拌によってフロックが破壊され易かった。

不良:攪拌を続けても粒径の比較的小さなフロックしか形成せず、例え形成しても攪拌により破壊されやすかつた [0089] ·濾過外観

優:完全に透明。良好:僅かに浮遊物あり。不良：多くの浮遊物あり。

[0090] ·自立性

優:完全にケーキが自力で立った。良好:僅かにケーキが流れた。不良:ケーキが流れてしまった。

[0091] 〇比較例 1及び同 2 (汚泥脱水剤の用途）

高分子凝集剤として、実施例 1と同様の方法で、下記表 2に示す組成物 (BL— 1)を調製した。

高分子凝集剤として、下記表 3に示す凝集剤を使用する以外は、実施例 1と同様にして汚泥の脱水処理を行った。

実施例 1と同様に評価した結果を、表 3に示す。

[0092] [表 2]

[0093] [表 3]

実施例の高分子凝集剤は、各種汚泥脱水性能に優れるものであった。これに対して、比較例 1で使用した高分子凝集剤 BL— 1は、 SBL— 1の澱粉未変性ブレンド体に相当するものである力攪拌と続けるとフロックが破壊されやすぐその結果として各種脱水性能が不十分なものであった。比較例 2で使用した高分子凝集剤 CO— 1は、 SBL— 1と同じ単量体組成であるが単一の両性高分子カゝらなり、澱粉変性されていないものである力これもフロックの造粒性に劣り、各種脱水性能が不充分なものであった。

[0095] 〇実施例 2 (汚泥脱水剤の用途）

両性高分子として SCR— 1の 50部と SCR— 2の 50部を使用し、これらを混合して組成物を製造し、これを高分子凝集剤 (以下 SBL-2という）として使用した。

製紙?亏泥 (SS： 13, 600mg/l、 VSS： 10, 000mg/l、繊維分 4100mg/l) 200 mlを使用し、高分子凝集剤の 0. 2%水溶液を汚泥に対して、 30ppmを添加する以外は、実施例 1と同様の方法でフロックを形成させた。

実施例 1と同様に評価した結果を、表 5に示す。

[0096] 〇比較例 3及び同 4 (汚泥脱水剤の用途）

高分子凝集剤として、実施例 2と同様の方法で、下記表 4に示す組成物 (BL - 2)を調製した。

高分子凝集剤として、下記表 5に示す凝集剤を使用する以外は、実施例 2と同様にして汚泥の脱水処理を行った。

実施例 2と同様に評価した結果を、表 5に示す。

[0097] [表 4]

[0098] [表 5] 両性高分子評価結果

造粒性フロック径濾過速度濾過外観自立性凝集剤 (ppm)

(mm;

実施例 2 S B L - 2 優 8 - 1 0 1 7 5 優優

3 0

比較例 3 B し一 2 良好 6 - 8 1 6 0 良好良好

3 0

" 4 C一 1 不良 3 - 4 1 4 0 不良不良

3 0

[0099] 実施例の高分子凝集剤は、各種汚泥脱水性能に優れるものであった。

これに対して、比較例 3で使用した両性高分子凝集剤 BL— 2は、 SBL— 2の澱粉未変性ブレンド体に相当するものである力攪拌を続けるとフロックが破壊されやすぐその結果として各種脱水性能が不十分なものであった。比較例 4で使用した C 1は SBL— 2と同じ単量体組成であるが単一の両性高分子力なり澱粉変性されていないものである力これもフロックの造粒性に劣り、各種脱水性能が不十分なものであつた。

[0100] 〇実施例 3 (歩留向上剤の用途）

歩留向上剤として、 SBL— 1の 0. 05質量％を含む水溶液を使用した。

脱墨古紙及び広葉樹クラフトパルプを、離解、叩解し、脱墨古紙 (50SS%)と広葉榭クラフトパルプ（50SS%)と力もなる固形分 1%のノルプスラリー（以下原料パルプスラリーという）を使用した。尚、古紙及びパルプの離解は、 1%の試料を使用する以外は、 JIS P 8121に準拠したカナダ標準ろ水度 (カナディアンスタンダードフリ一ネス、以下 CSFと!、う）で 350mlとなるまで行った。

原料パルプスラリーに、 lOOOrpmで攪拌しながら、下記 [1]一 [5]の成分を 30秒おきにこの順で添加し、ダイナミックドレネージジャー法にて総歩留率を測定した。又地合性は歩留向上剤添加後のパルプスラリーを使用して、熊谷理機工業 (株)製角型プロンズスクリーンにより抄紙し、角型シートマシーンプレスにてプレス後、オートドライヤー 100°Cにて乾燥して出来た紙の地合をフォーメーションテスターによって地合指数（数値大程良好)を測定した。

得られた結果を表 6に示す。尚、パルプスラリーの最終 pHは 7. 9であった。

[0101] [1]軽質炭酸カルシウム： 20% (パルプスラリー中のパルプ固形分に対する割合。以下、単に「対パルプ」と表す）

[2]カチオン澱粉 : 0. 3% (対パルプ）

[3]硫酸バンド： 1. 7% (対パルプ）

[4]紙力増強剤 [DAC/AA/AM=20/10/70 (モル比）の共重合体の 15%水溶液。粘度

; 3500mPa.s] : 0. 5%

[5]歩留向上剤： 250ppm (対パルプ）

[0102] 〇比較例 5及び同 6 (歩留向上剤の用途）

歩留向上剤として表 4に示したものを使用した以外は実施例 3と同様の方法により歩留向上剤としての性能を評価した。得られた結果を表 4に示す。

[0103] [表 6]

[0104] 表 6の結果より、本発明の歩留向上剤は、総歩留率と地合性が共に優れているのに対し、比較例 5及び同 6では、総歩留率又は地合性のいずれかが不十分なものでめつに。

[0105] 〇実施例 4 (歩留向上剤の用途）

歩留向上剤として、 SBL— 2の 0. 05質量％を含む水溶液を使用し、脱墨古紙パルプを、離解、叩解し、脱墨古紙（100SS%)で固形分 1%のパルプスラリーを使用した以外は、実施例 3と同様の方法により抄紙を行い、評価した。

得られた結果を表 7に示す。尚、パルプスラリーの最終 pHは 7. 9であった。

[0106] 〇比較例 7及び同 8 (歩留向上剤の用途）

歩留向上剤として表 7に示したものを使用した以外は実施例 4と同様の方法により歩留向上剤としての性能を評価した。得られた結果を表 7に示す。

[0107] [表 7] 歩留向上剤（ppm) 評価糸5果

SBL-2 BL-2 c-i 総歩留率（¾) 地合性実施例 4 2 5 0 9 0. 0 4 4. 0 比較例 7 2 5 0 9 0. 5 3 8. 0

" 8 2 5 0 8 3. 5 3 5. 0

[0108] 表 7の結果より、本発明の歩留向上剤は、総歩留率と地合性が共に優れているのに対し、比較例 7及び同 8では、総歩留率又は地合性のいずれかが不十分なものでめつに。

産業上の利用可能性

[0109] 本発明の組成物は、高分子凝集剤として好ましく利用でき、特に汚泥脱水剤及び歩留向上剤としてより好ましく利用できる。

Claims

請求の範囲

[1] 多糖類の存在下に、カチオン性ラジカル重合性単量体とァ-オン性ラジカル重合性単量体を重合させて得られた 2種以上の両性水溶性高分子を含む組成物であって、前記高分子として、下記式 (1)を満たす両性高分子 (以下両性高分子 1という）と、下記式 (2)を満たす両性高分子 (以下両性高分子 2と、う）又は下記式 (3)及び式 (4)を満たす両性高分子 (以下両性高分子 3と、う）を併用してなる組成物。

〔式 1〕

Cal/Anl≥l · ' · ·(1)

〔式 2〕

Ca2/An2< l … ）

〔式 3〕

Ca3/An3≥l · ' · ·(3)

43

I (Cal-Anl)-(Ca3-An3) | ≥1. 5 · ' · ·(4)

[2] 請求項 1記載の組成物を含有してなる高分子凝集剤。

[3] 請求項 2記載の高分子凝集剤からなる汚泥脱水剤。

[4] 汚泥に対して、請求項 3に記載の汚泥脱水剤を添加した後、脱水することを特徴とする汚泥の脱水方法。

[5] 請求項 2記載の高分子凝集剤からなる歩留向上剤。

[6] 紙料に対して、請求項 5記載の歩留向上剤を添加した後、抄紙することを特徴とする抄紙方法。