スチレン系ポリマー
【課題】新規なスチレン系ポリマーとそれを用いたエマルジョン型の水溶性切削油の処理用として公的な凝集剤の提供。
【解決手段】一般式（１）で示されるスチレン系ポリマー。
（式中、ｍ及びｎはいずれも１以上の数であり、ｍ：ｎ＝３：１〜１：２で、粘度が０.３〜０.５（２５℃でジメチルスルホキシドを溶媒とする）の範囲となる数を示す。）このスチレン系ポリマーは、エマルション型の水溶性切削油の処理用の凝集剤として適している。
【解決手段】一般式（１）で示されるスチレン系ポリマー。
（式中、ｍ及びｎはいずれも１以上の数であり、ｍ：ｎ＝３：１〜１：２で、粘度が０.３〜０.５（２５℃でジメチルスルホキシドを溶媒とする）の範囲となる数を示す。）このスチレン系ポリマーは、エマルション型の水溶性切削油の処理用の凝集剤として適している。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、新規なスチレン系ポリマーと、それを用いた水溶性切削油の処理用として適した凝集剤に関する。
【背景技術】
【０００２】
金属加工で使用する切削油として、エマルション型の水溶性切削油が汎用されているが、使用後の水溶性切削油は焼却処分されているが、固形分が５質量％程度であるため、処理効率が非常に悪い。
【０００３】
特許文献１には、鋳造、鍛造、切削、研削、プレス、圧延、引き抜き、研磨等の金属加工のときに発生する廃液を、カチオン系およびアニオン系高分子凝集剤の少なくとも一つを加える凝集分離工程と、凝集分離工程で分離した凝集分離物を除いた廃水を、活性汚泥を用いた微生物処理槽で処理する微生物処理工程とを備えた処理方法が記載されており、ｐＨを６．５〜ＰＨ７．５の範囲に調整することが記載されている。
【０００４】
特許文献２には、少なくとも使用済切削油を含有する廃水に、カチオン系有機化合物を添加することにより該廃水中の少なくとも水不溶成分を凝結させて凝結粒子を形成する工程、さらにアニオン系有機高分子を添加して該凝結粒子を凝集フロックに成長させる工程、及び形成された凝集フロックを分離させる工程を含む切削油含有廃水の処理方法が記載されており、処理過程においてｐＨを７に調整することが記載されている。
【０００５】
特許文献３には、クーラント廃液に酸化アルミニウムを含む焼却灰およびアルミニウム塩を添加して凝集処理し、脱水するクーラント廃液の処理方法が記載されており、凝集処理時には、ｐＨ５〜８に調整することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−２４６１４２号公報
【特許文献２】特開２０００−８４５６７号公報
【特許文献３】特許第３６７５１０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、新規なスチレン系ポリマーと、それを用いたエマルション型の水溶性切削油の処理用として好適な凝集剤を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、課題の解決手段として、下記一般式（１）で示されるスチレン系ポリマーと、それを用いた凝集剤を提供する。
【化１】
（式中、ｍ及びｎはいずれも１以上の数であり、ｍ：ｎ＝３：１〜１：２で、粘度が０．３〜０．５（２５℃でジメチルスルホキシドを溶媒とする）の範囲となる数を示す。）
【発明の効果】
【０００９】
本発明の一般式（１）で示されるスチレン系ポリマーを含む凝集剤は、エマルション型の水溶性切削油の処理用として適している。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明のスチレン系ポリマーは、上記の一般式（１）で示されるものである。一般式（１）中のｍ及びｎはいずれも１以上の数であり、ｍ：ｎ＝３：１〜１：２で、粘度範囲が０．３〜０．５（２５℃でジメチルスルホキシドを溶媒とする）のものが好ましく、ｍ：ｎ＝２．５：１〜１：１で、粘度範囲が０．３５〜０．４５（２５℃でジメチルスルホキシドを溶媒とする）のものがより好ましい。
【００１１】
本発明の凝集剤は、一般式（１）で示されるポリマーを含有するものである。本発明の凝集剤は、粉末状、液状等にすることができるが、保管や取り扱い性の観点から、粉末状が好ましい。
【００１２】
本発明の凝集剤は、エマルション型の水溶性切削油の処理用として特に適している。以下、エマルション型の水溶性切削油の処理に適用した場合の一例を説明する。
【００１３】
被処理液となるエマルション型の水溶性切削油は、金属加工等で使用後の水溶性切削油であり、通常は、固形分濃度が５質量％程度のものである。不要になった未使用の水溶性切削油を処理することもできるが、その場合には、必要に応じて水で希釈して処理する。
【００１４】
本発明の凝集剤を用いて処理するとき、被処理液のｐＨは１〜７の範囲が好ましく、２〜５の範囲がより好ましい。
【００１５】
本発明の凝集剤を用いて処理するとき、ｐＨを調整後に凝集剤を添加してもよいし、凝集剤を添加後にｐＨを調整してもよいし、凝集剤とｐＨ調整剤を並行して添加してもよい。また、被処理液（使用後の水溶性切削油等）に大きめの異物が混入しているときには、予め除去することが望ましいが、砂や泥程度であれば、取り除くことなく処理することができる。
【００１６】
本発明の凝集剤は、被処理液に添加したときの一般式（１）で示すポリマーの濃度が２００ｐｐｍ以上（質量基準）となる量であり、好ましくは２００〜１０，０００ｐｐｍ、より好ましくは５００〜５，０００ｐｐｍ、さらに好ましくは５００〜２，０００ｐｐｍである。
【実施例】
【００１７】
実施例１＜一般式（１）のスチレン系ポリマーの製造＞
p-スチレンスルホン酸ナトリウム（1.03 g, 5 mmol）、スチレン(0.523 g, 5 mmol)、N’，N-アゾイソブチロニトリル（7.77mg）、溶媒としてN,N-ジメチルホルムアミド（DMF）18.5mlをそれぞれ量り取り重合管に加えた。アルゴン置換による凍結脱気法を5回行った後、ガスバーナーで封管し、振とう器を用いて60℃で24時間反応させた。反応後、白色固体とDMFの溶液が得られた。DMF中にモノマーが溶けていると判断し、固体をろ過後DMFで何度か洗浄し、アセトンで3度洗浄して室温で減圧乾燥を行い、白色固体を得た。得られた固体はDMSO-d6を溶媒として1H NMRにより目的物であることを確認した。
【００１８】
実施例２
凝集剤として、一般式（１）のスチレン系ポリマー（ｍとｎの比率が、１３：８で、粘度が０.４（２５℃でジメチルスルホキシドを溶媒とする））を用いた。被処理液として、市販のエマルション型の標準的水溶性切削油（出光社製）を水道水で２０倍に希釈したものを用いた。
【００１９】
被処理液５００ｍｌをビーカーに入れた後、塩酸を添加して、ｐＨ３に調整した。
【００２０】
次に、ビーカー内を攪拌しながら、凝集剤を１０００ｐｐｍになるように添加し、約２００ｒ/mで、５分間攪拌した。その後、一晩放置して、ビーカー内の分離状態を観察した。なお、凝集剤は、１０％水溶液（wt／vol）として添加した。
【００２１】
次に、４００メッシュの篩いで濾過して、上層部分を取り除き、下層（濾過液）を分取した。濾過液は、肉眼による観察によるとほぼ透明であった。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、新規なスチレン系ポリマーと、それを用いた水溶性切削油の処理用として適した凝集剤に関する。
【背景技術】
【０００２】
金属加工で使用する切削油として、エマルション型の水溶性切削油が汎用されているが、使用後の水溶性切削油は焼却処分されているが、固形分が５質量％程度であるため、処理効率が非常に悪い。
【０００３】
特許文献１には、鋳造、鍛造、切削、研削、プレス、圧延、引き抜き、研磨等の金属加工のときに発生する廃液を、カチオン系およびアニオン系高分子凝集剤の少なくとも一つを加える凝集分離工程と、凝集分離工程で分離した凝集分離物を除いた廃水を、活性汚泥を用いた微生物処理槽で処理する微生物処理工程とを備えた処理方法が記載されており、ｐＨを６．５〜ＰＨ７．５の範囲に調整することが記載されている。
【０００４】
特許文献２には、少なくとも使用済切削油を含有する廃水に、カチオン系有機化合物を添加することにより該廃水中の少なくとも水不溶成分を凝結させて凝結粒子を形成する工程、さらにアニオン系有機高分子を添加して該凝結粒子を凝集フロックに成長させる工程、及び形成された凝集フロックを分離させる工程を含む切削油含有廃水の処理方法が記載されており、処理過程においてｐＨを７に調整することが記載されている。
【０００５】
特許文献３には、クーラント廃液に酸化アルミニウムを含む焼却灰およびアルミニウム塩を添加して凝集処理し、脱水するクーラント廃液の処理方法が記載されており、凝集処理時には、ｐＨ５〜８に調整することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−２４６１４２号公報
【特許文献２】特開２０００−８４５６７号公報
【特許文献３】特許第３６７５１０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、新規なスチレン系ポリマーと、それを用いたエマルション型の水溶性切削油の処理用として好適な凝集剤を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、課題の解決手段として、下記一般式（１）で示されるスチレン系ポリマーと、それを用いた凝集剤を提供する。
【化１】
（式中、ｍ及びｎはいずれも１以上の数であり、ｍ：ｎ＝３：１〜１：２で、粘度が０．３〜０．５（２５℃でジメチルスルホキシドを溶媒とする）の範囲となる数を示す。）
【発明の効果】
【０００９】
本発明の一般式（１）で示されるスチレン系ポリマーを含む凝集剤は、エマルション型の水溶性切削油の処理用として適している。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明のスチレン系ポリマーは、上記の一般式（１）で示されるものである。一般式（１）中のｍ及びｎはいずれも１以上の数であり、ｍ：ｎ＝３：１〜１：２で、粘度範囲が０．３〜０．５（２５℃でジメチルスルホキシドを溶媒とする）のものが好ましく、ｍ：ｎ＝２．５：１〜１：１で、粘度範囲が０．３５〜０．４５（２５℃でジメチルスルホキシドを溶媒とする）のものがより好ましい。
【００１１】
本発明の凝集剤は、一般式（１）で示されるポリマーを含有するものである。本発明の凝集剤は、粉末状、液状等にすることができるが、保管や取り扱い性の観点から、粉末状が好ましい。
【００１２】
本発明の凝集剤は、エマルション型の水溶性切削油の処理用として特に適している。以下、エマルション型の水溶性切削油の処理に適用した場合の一例を説明する。
【００１３】
被処理液となるエマルション型の水溶性切削油は、金属加工等で使用後の水溶性切削油であり、通常は、固形分濃度が５質量％程度のものである。不要になった未使用の水溶性切削油を処理することもできるが、その場合には、必要に応じて水で希釈して処理する。
【００１４】
本発明の凝集剤を用いて処理するとき、被処理液のｐＨは１〜７の範囲が好ましく、２〜５の範囲がより好ましい。
【００１５】
本発明の凝集剤を用いて処理するとき、ｐＨを調整後に凝集剤を添加してもよいし、凝集剤を添加後にｐＨを調整してもよいし、凝集剤とｐＨ調整剤を並行して添加してもよい。また、被処理液（使用後の水溶性切削油等）に大きめの異物が混入しているときには、予め除去することが望ましいが、砂や泥程度であれば、取り除くことなく処理することができる。
【００１６】
本発明の凝集剤は、被処理液に添加したときの一般式（１）で示すポリマーの濃度が２００ｐｐｍ以上（質量基準）となる量であり、好ましくは２００〜１０，０００ｐｐｍ、より好ましくは５００〜５，０００ｐｐｍ、さらに好ましくは５００〜２，０００ｐｐｍである。
【実施例】
【００１７】
実施例１＜一般式（１）のスチレン系ポリマーの製造＞
p-スチレンスルホン酸ナトリウム（1.03 g, 5 mmol）、スチレン(0.523 g, 5 mmol)、N’，N-アゾイソブチロニトリル（7.77mg）、溶媒としてN,N-ジメチルホルムアミド（DMF）18.5mlをそれぞれ量り取り重合管に加えた。アルゴン置換による凍結脱気法を5回行った後、ガスバーナーで封管し、振とう器を用いて60℃で24時間反応させた。反応後、白色固体とDMFの溶液が得られた。DMF中にモノマーが溶けていると判断し、固体をろ過後DMFで何度か洗浄し、アセトンで3度洗浄して室温で減圧乾燥を行い、白色固体を得た。得られた固体はDMSO-d6を溶媒として1H NMRにより目的物であることを確認した。
【００１８】
実施例２
凝集剤として、一般式（１）のスチレン系ポリマー（ｍとｎの比率が、１３：８で、粘度が０.４（２５℃でジメチルスルホキシドを溶媒とする））を用いた。被処理液として、市販のエマルション型の標準的水溶性切削油（出光社製）を水道水で２０倍に希釈したものを用いた。
【００１９】
被処理液５００ｍｌをビーカーに入れた後、塩酸を添加して、ｐＨ３に調整した。
【００２０】
次に、ビーカー内を攪拌しながら、凝集剤を１０００ｐｐｍになるように添加し、約２００ｒ/mで、５分間攪拌した。その後、一晩放置して、ビーカー内の分離状態を観察した。なお、凝集剤は、１０％水溶液（wt／vol）として添加した。
【００２１】
次に、４００メッシュの篩いで濾過して、上層部分を取り除き、下層（濾過液）を分取した。濾過液は、肉眼による観察によるとほぼ透明であった。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記一般式（１）で示されるスチレン系ポリマー。
【化２】
（式中、ｍ及びｎはいずれも１以上の数であり、ｍ：ｎ＝３：１〜１：２で、粘度が０.３〜０.５（２５℃でジメチルスルホキシドを溶媒とする）の範囲となる数を示す。）
【請求項２】
請求項１記載のスチレン系ポリマーを含有する凝集剤
【請求項３】
エマルション型の水溶性切削油の処理用である、請求項２記載の凝集剤。
【請求項１】
下記一般式（１）で示されるスチレン系ポリマー。
【化２】
（式中、ｍ及びｎはいずれも１以上の数であり、ｍ：ｎ＝３：１〜１：２で、粘度が０.３〜０.５（２５℃でジメチルスルホキシドを溶媒とする）の範囲となる数を示す。）
【請求項２】
請求項１記載のスチレン系ポリマーを含有する凝集剤
【請求項３】
エマルション型の水溶性切削油の処理用である、請求項２記載の凝集剤。
【公開番号】特開２０１１−７４１８５（Ｐ２０１１−７４１８５Ａ）
【公開日】平成２３年４月１４日（２０１１．４．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２２６３７７（Ｐ２００９−２２６３７７）
【出願日】平成２１年９月３０日（２００９．９．３０）
【出願人】（５９４１５２６２０）ダイセン・メンブレン・システムズ株式会社 (104)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年４月１４日（２０１１．４．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年９月３０日（２００９．９．３０）
【出願人】（５９４１５２６２０）ダイセン・メンブレン・システムズ株式会社 (104)
【Ｆターム（参考）】
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