高分子凝集剤
【課題】 逆相懸濁重合法において、重合および乾燥時の粒子間の合着や重合槽内の壁面への付着等を抑制し、生産性を著しく改善することができる高分子凝集剤を提供する。
【解決手段】 アミノ基、アンモニウム基、カルボキシル基、エポキシ基、ヒドロキシル基、チオール基およびビニル基からなる群から選ばれる少なくとも１種の反応性官能基を有する変性オルガノポリシロキサン（Ｂ）の存在下、水溶性不飽和モノマー（ａ）を逆相懸濁重合させてなる水溶性（共）重合体（Ａ）からなり、（Ａ）の粒子表面の少なくとも一部が（Ｂ）で被覆されてなることを特徴とする高分子凝集剤。
【解決手段】 アミノ基、アンモニウム基、カルボキシル基、エポキシ基、ヒドロキシル基、チオール基およびビニル基からなる群から選ばれる少なくとも１種の反応性官能基を有する変性オルガノポリシロキサン（Ｂ）の存在下、水溶性不飽和モノマー（ａ）を逆相懸濁重合させてなる水溶性（共）重合体（Ａ）からなり、（Ａ）の粒子表面の少なくとも一部が（Ｂ）で被覆されてなることを特徴とする高分子凝集剤。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は下水、し尿等の有機性汚泥、もしくは工場廃水等の無機性の廃水の脱水に用い
る高分子凝集剤およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、カチオン性水溶性高分子は活性汚泥処理で生じる有機性汚泥の脱水の目的でカチ
オン性高分子凝集剤として使用されてきた。カチオン性高分子凝集剤の製品形態は、粉末
のほか低濃度水溶液、エマルションおよび懸濁液等様々である。このうち粉末品は、有効
成分濃度が高く、製造および輸送コストが安い点や、製品の経時安定性に優れる等の特徴
がある。しかしながら、現状の粉末品は粒子形状が不定形のため粉体供給機などを用いた
場合に粉体流動性が悪く、しばしばホッパー内で目詰まり等のトラブルを引き起こし、粉
末を安定かつ定量的に供給することができないといった問題があった。
粉末品の高分子凝集剤を得る重合方法としては、水溶液重合法、薄膜重合法、逆相懸濁
重合法等が挙げられ、これらのうち逆相懸濁重合法はポリマー粒子形状が球状になるとい
う特徴があることから、粉体供給機における目詰まり等のトラブルがなく安定かつ定量的
に供給することができることが知られている。また、疎水性分散媒により容易に重合熱が
除去できることから、一定温度で重合することができ、高分子量で比較的分子量分布がシ
ャープな高分子凝集剤を得ることができる点でも優れている。逆相懸濁重合法による高分
子凝集剤を得る方法としては、従来から、分散剤としてセルロース化合物を用いる方法（例えば、特許文献１〜３参照）、α−オレフィンとα，β−不飽和多価カルボン酸（無水物）との共重合体またはその誘導体を用いる方法（例えば、特許文献４、５参照）が知られている。
【０００３】
【特許文献１】特開昭５４−５６６９０号公報
【特許文献２】特開昭５４−５６６９１号公報
【特許文献３】特開昭５４−６９１９６号公報
【特許文献４】特開昭５７−７４３０９号公報
【特許文献５】特開２００４−１８１４４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１〜３に記載の方法は、粉末粒子表面に残存する微量の分散剤
の粘着性のため、重合時に粒子間で合着して粗大化する問題があること、特許文献４、５
に記載の方法は上記問題を解決することができるものの、生産効率を増すために高濃度化
した場合、分散安定性を保つための分散剤が多量に必要となり、結果として汚泥脱水時に
おいて高分子凝集剤の使用量が多くなることや、重合後の乾燥工程において溶媒が分離さ
れた高分子凝集剤粒子のケーキに圧がかかり過ぎることから高分子凝集剤粒子の凝集、塊
状化が起こり生産性が著しく落ちるという問題があった。本発明の目的は、上記問題点の
ない、凝集性能に優れた高分子凝集剤を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者らは、これらの課題を解決すべく鋭意検討した結果本発明に到達した。
すなわち、本発明は、アミノ基、アンモニウム基、カルボキシル基、エポキシ基、ヒド
ロキシル基、チオール基およびビニル基からなる群から選ばれる少なくとも１種の反応性
官能基を有する変性オルガノポリシロキサン（Ｂ）の存在下、水溶性不飽和モノマー（ａ）を逆相懸濁重合させてなる水溶性（共）重合体（Ａ）からなり、（Ａ）の粒子表面の少なくとも一部が（Ｂ）で被覆されてなることを特徴とする高分子凝集剤；水溶性（共）重
合体（Ａ）からなる高分子凝集剤の製造方法において、水溶性不飽和モノマー（ａ）およ
びラジカル重合開始剤（ｂ）を含有する分散相と、疎水性分散媒（ｃ）、アルケンとα，
β−不飽和多価カルボン酸（無水物）との共重合体もしくはその誘導体からなる分散剤
（ｄ）、およびアミノ基、アンモニウム基、カルボキシル基、エポキシ基、ヒドロキシル
基、チオール基およびビニル基からなる群から選ばれる少なくとも１種の反応性官能基を
有する変性オルガノポリシロキサン（Ｂ）を含有する連続相とからなる分散体を逆相懸濁
重合させて、（Ａ）の粒子表面の少なくとも一部を（Ｂ）で被覆させることを特徴とする、高分子凝集剤の製造方法；並びに、該高分子凝集剤を下水汚泥または廃水に添加してフロックを形成させた後、固液分離を行うことを特徴とする下水汚泥または廃水の処理方法である。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の高分子凝集剤またはその製造方法は、下記の効果を奏する。
（１）該高分子凝集剤は、分子量分布が狭く凝集性能に優れる。
（２）該製造方法は、少量の分散剤で高モノマー濃度重合が可能である。
（３）該製造方法は、重合時に、粒子間で合着して粗大化することがない。
（４）該製造方法は、生産性に優れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明における（Ａ）は、水溶性不飽和モノマー（ａ）を構成単位とする水溶性（共）
重合体であり、（ａ）には、下記のノニオン性モノマー（ａ１）、カチオン性モノマー（ａ２）、アニオン性モノマー（ａ３）およびこれらの混合物が含まれる。
（Ａ）を構成するモノマーとしては、本発明の効果を阻害しない範囲で（ａ）の他に必
要により水不溶性不飽和モノマー（ｘ）および架橋性モノマー（ｙ）を併用してもよい。
ここにおいて水溶性不飽和モノマーもしくは水溶性（共）重合体とは、水に対する溶解度
（２０℃）が１ｇ／水１００ｇ以上である不飽和モノマーもしくは（共）重合体を意味し、水不溶性不飽和モノマーとは、水に対する溶解度（２０℃）が１ｇ／水１００ｇ未満である不飽和モノマーを意味する。
【０００８】
（ａ１）ノニオン性モノマー
下記のもの、およびこれらの混合物が挙げられる。
（ａ１１）（メタ）アクリレート
炭素数（以下、Ｃと略記）４〜数平均分子量［以下、Ｍｎと略記。測定はゲルパーミエ
イションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）法による。］３，０００、例えば水酸基含有（メ
タ）アクリレート［例えばヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、ジエチレングリコー
ルモノ（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコール（重合度３〜５０）モノ（メタ）
アクリレート、ポリグリセロール（重合度１〜１０）モノ（メタ）アクリレート］および
アクリル酸アルキル（Ｃ１〜２）エステル（Ｃ４〜５、例えばアクリル酸メチル、アクリ
ル酸エチル等）
（ａ１２）（メタ）アクリルアミドおよびその誘導体
Ｃ３〜３０、例えば（メタ）アクリルアミド、Ｎ−アルキル（Ｃ１〜３）（メタ）アク
リルアミド［Ｎ−メチルおよび−イソプロピル（メタ）アクリルアミド等］、Ｎ−アルキ
ロール（メタ）アクリルアミド［Ｎ−メチロール（メタ）アクリルアミド等］
（ａ１３） 上記以外の窒素原子含有エチレン性不飽和化合物
Ｃ３〜３０、例えばアクリロニトリル、Ｎ−ビニルホルムアミド、Ｎ−ビニル−２−ピ
ロリドン、Ｎ−ビニルイミダゾール、Ｎ−ビニルスクシンイミド、Ｎ−ビニルカルバゾー
ルおよび２−シアノエチル（メタ）アクリレート等；
【０００９】
（ａ２）カチオン性モノマー
下記のもの、これらの塩［例えば無機酸（塩酸、硫酸、リン酸および硝酸等）塩、メチ
ルクロライド塩、ジメチル硫酸塩およびベンジルクロライド塩等］、およびこれらの混合
物が挙げられる。
（ａ２１） 窒素原子含有（メタ）アクリレート
Ｃ５〜３０、例えばアミノアルキル（Ｃ２〜３）（メタ）アクリレート、Ｎ，Ｎ−ジア
ルキル（Ｃ１〜２）アミノアルキル（Ｃ２〜３）（メタ）アクリレート［Ｎ，Ｎ−ジメチ
ルアミノエチル（メタ）アクリレート、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノプロピル（メタ）アクリ
レート、Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノエチル（メタ）アクリレート、Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノ
プロピル（メタ）アクリレート等］、複素環含有（メタ）アクリレート［Ｎ−モルホリノ
エチル（メタ）アクリレート等］等
（ａ２２） 窒素原子含有（メタ）アクリルアミド誘導体
Ｃ５〜３０、例えばＮ，Ｎ−ジアルキル（Ｃ１〜２）アミノアルキル（Ｃ２〜３）（メ
タ）アクリルアミド［Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチル（メタ）アクリルアミド等］等
（ａ２３） アミノ基を有するエチレン性不飽和化合物
Ｃ５〜３０、例えばビニルアミン、ビニルアニリン、（メタ）アリルアミン、ｐ−アミ
ノスチレン等］
（ａ２４） アミンイミド基を有する化合物
Ｃ５〜３０、例えば１，１，１−トリメチルアミン（メタ）アクリルイミド、１，１−
ジメチル−１−エチルアミン（メタ）アクリルイミド、１，１−ジメチル−１−（２’−
フェニル−２’−ヒドロキシエチル）アミン（メタ）アクリルイミド等
（ａ２５） 上記以外の窒素原子含有ビニルモノマー
Ｃ５〜３０、例えば２−ビニルピリジン、３−ビニルピペリジン、ビニルピラジン、ビ
ニルモルホリン等；
【００１０】
（ａ３）アニオン性モノマー
下記の酸、これらの塩［アルカリ金属（リチウム、ナトリウム、カリウム等、以下同じ。）塩、アルカリ土類金属（マグネシウム、カルシウム等、以下同じ。）塩、アンモニウム塩およびアミン（Ｃ１〜２０）塩等］、およびこれらの混合物が挙げられる。
（ａ３１） 不飽和カルボン酸
Ｃ３〜３０、例えば（メタ）アクリル酸、（無水）マレイン酸、フマル酸、（無水）イ
タコン酸、ビニル安息香酸、アリル酢酸等
（ａ３２） 不飽和スルホン酸
Ｃ２〜２０の脂肪族不飽和スルホン酸（ビニルスルホン酸等）、Ｃ６〜２０の芳香族不
飽和スルホン酸（スチレンスルホン酸等）、スルホン酸基含有（メタ）アクリレート［ス
ルホアルキル（Ｃ２〜２０）（メタ）アクリレート［２−（メタ）アクリロイルオキシエ
タンスルホン酸、２−（メタ）アクリロイルオキシプロパンスルホン酸、３−（メタ）ア
クリロイルオキシプロパンスルホン酸、２−（メタ）アクリロイルオキシブタンスルホン
酸、４−（メタ）アクリロイルオキシブタンスルホン酸、２−（メタ）アクリロイルオキ
シ−２，２−ジメチルエタンスルホン酸、ｐ−（メタ）アクリロイルオキシメチルベンゼ
ンスルホン酸等］、スルホン酸基含有（メタ）アクリルアミド［２−（メタ）アクリロイ
ルアミノエタンスルホン酸、２−および３−（メタ）アクリロイルアミノプロパンスルホ
ン酸、２−および４−（メタ）アクリロイルアミノブタンスルホン酸、２−（メタ）アク
リロイルアミノ−２，２−ジメチルエタンスルホン酸、ｐ−（メタ）アクリロイルアミノ
メチルベンゼンスルホン酸等］、アルキル（Ｃ１〜２０）（メタ）アリルスルホコハク酸
エステル［メチル（メタ）アリルスルホコハク酸エステル等］等
（ａ３３） （メタ）アクリロイルポリオキシアルキレン（Ｃ１〜６）硫酸エステル
（メタ）アクリロイルポリオキシエチレン（重合度２〜５０）硫酸エステル等。
【００１１】
（ａ）のうち高分子量化の観点から好ましいのは、（ａ１）、（ａ２１）、（ａ２２）、（ａ３１）、（ａ３２）、さらに好ましいのは（ａ１２）、（ａ１３）、（ａ２１）、（ａ２２）、（ａ３１）、および（ａ３２）のうちのスルホン酸基含有（メタ）アクリレ
ート、スルホン酸基含有（メタ）アクリルアミド、特に好ましいのは（ａ１２）、（ａ１
３）、（ａ２１）、（ａ３１）、および（ａ３２）のうちのスルホン酸基含有（メタ）アクリレート、スルホン酸基含有（メタ）アクリルアミド、最も好ましいのは（ａ１２）のうちの（メタ）アクリルアミド、（ａ１３）のうちのアクリロニトリル、Ｎ−ビニルホルムアミド、（ａ２１）のうちのＮ，Ｎ−ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレートおよびこれらの塩（上記のもの）、（ａ３１）のうちの（メタ）アクリル酸、（無水）マレイン酸、（無水）イタコン酸およびこれらのアルカリ金属塩、（ａ３２）のうちの２−（メタ）アクリロイルオキシエタンスルホン酸、２−および３−（メタ）アクリロイルオキシプロパンスルホン酸、２−（メタ）アクリロイルアミノ−２，２−ジメチルエタンスルホン酸およびこれらのアルカリ金属塩である。また、これらの（ａ）は、任意に混合して共重合することができる。
【００１２】
（ａ）の使用量（モル％）は、（Ａ）を構成するモノマーの全モル数に基づいて、凝集性能（フロック強度、低含水率化等、以下同じ。）の観点から好ましくは５０〜１００％、さらに好ましくは８０〜１００％である。
【００１３】
必要により（ａ）と併用してもよい水不溶性不飽和モノマー（ｘ）としては、以下の（ｘ１）〜（ｘ５）、およびこれらの混合物が挙げられる。
（ｘ１） Ｃ６〜２３の（メタ）アクリレート
脂肪族または脂環式アルコール（Ｃ３〜２０）の（メタ）アクリレート［プロピル−、ブチル−、ラウリル−、オクタデシル−およびシクロヘキシル（メタ）アクリレート等］およびエポキシ基（Ｃ４〜２０）含有（メタ）アクリレート［グリシジル（メタ）アクリレート等］；
【００１４】
（ｘ２） ［モノアルコキシ（Ｃ１〜２０）−、モノシクロアルコキシ（Ｃ３〜１２）−もしくはモノフェノキシ］ポリプロピレングリコール（以下、ＰＰＧと略記）（重合度２〜５０）の不飽和カルボン酸モノエステル
モノオール（Ｃ１〜２０）もしくは１価フェノール（Ｃ６〜２０）のＰＯ付加物の（メタ）アクリル酸エステル［ω−メトキシＰＰＧモノ（メタ）アクリレート、ω−エトキシＰＰＧモノ（メタ）アクリレート、ω−プロポキシＰＰＧモノ（メタ）アクリレート、ω−ブトキシＰＰＧモノ（メタ）アクリレート、ω−シクロヘキシルＰＰＧモノ（メタ）アクリレート、ω−フェノキシＰＰＧモノ（メタ）アクリレート等］およびジオール（Ｃ２〜２０）もしくは２価フェノール（Ｃ６〜２０）のＰＯ付加物の（メタ）アクリル酸エステル［ω−ヒドロキシエチル（ポリ）オキシプロピレンモノ（メタ）アクリレート等］等；
【００１５】
（ｘ３） Ｃ２〜３０の不飽和炭化水素
エチレン、ノネン、スチレン、１−メチルスチレン等；
（ｘ４） 不飽和アルコール［Ｃ２〜４、例えばビニルアルコール、（メタ）アリルアル
コール］のカルボン酸（Ｃ２〜３０）エステル（酢酸ビニル等）；
（ｘ５） ハロゲン含有モノマー（Ｃ２〜３０、例えば塩化ビニル等）。
【００１６】
また、架橋性モノマー（ｙ）としては、以下の（ｙ１）〜（ｙ５）、これらの塩［例えば、塩基性モノマーについては、無機酸（塩酸、臭化水素酸、ヨウ化水素酸、硫酸、亜硫酸、リン酸、硝酸等）塩、メチルクロライド塩、ジメチル硫酸塩およびベンジルクロライド塩等、酸性モノマーについては、アルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、アミン（Ｃ１〜２０、例えばメチルアミン、エチルアミン、シクロヘキシルアミン等）塩等］、およびこれらの混合物が挙げられる。
（ｙ１） ビスポリ（２〜４またはそれ以上）（メタ）アクリルアミド
Ｃ５〜３０、例えばＮ，Ｎ’−メチレンビスアクリルアミド等；
（ｙ２） ポリ（２〜４またはそれ以上）（メタ）アクリレート
Ｃ８〜３０、例えばエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトー
ル［ポリ（２〜４）］（メタ）アクリレート；
【００１７】
（ｙ３） ビニル基（２〜２０個またはそれ以上）含有モノマー
Ｃ４〜Ｍｎ６，０００、例えばジビニルアミン、多価（２〜５またはそれ以上）アミン［Ｃ２〜Ｍｎ３，０００、例えばエチレンジアミン、ポリエチレンイミン（Ｃ４〜Ｍｎ３，０００）］のポリ（２〜２０）ビニルアミン、ジビニルエーテル、多価アルコール〔Ｃ２〜Ｍｎ３，０００、例えばアルキレン（Ｃ２〜６またはそれ以上）グリコール［エチレングリコール（以下、ＥＧと略記）、プロピレングリコール（以下、ＰＧと略記）、１，６−ヘキサンジオール（以下、ＨＧと略記）等］、ポリオキシアルキレン［Ｍｎ２〜３０００、例えばポリエチレングリコール（以下、ＰＥＧと略記）（分子量１０６〜Ｍｎ３，０００）、ＰＰＧ（分子量１３４〜Ｍｎ３，０００）、ポリオキシエチレン（分子量１０６〜Ｍｎ３，０００）／ポリオキシプロピレン（分子量１３４〜Ｍｎ３，０００）ブロックコポリマー等］、トリメチロールエタン（以下、ＴＭＥと略記）、トリメチロールプロパン（以下、ＴＭＰと略記）、（ポリ）（２〜５０）グリセリン（以下、ＧＲと略記）、ペンタエリスリトール（以下、ＰＥと略記）、ソルビトール（以下、ＳＯと略記）、デンプン等〕のポリ（２〜２０）ビニルエーテル等；
【００１８】
（ｙ４） アリル基（２〜２０個またはそれ以上）含有モノマー
Ｃ６〜Ｍｎ３０００、例えばジ（メタ）アリルアミン、Ｎ−アルキル（Ｃ１〜２０）ジ（メタ）アリルアミン、多価アミン（上記のもの）のポリ（２〜２０）（メタ）アリルアミン、ジ（メタ）アリルエーテル、多価アルコール（上記のもの）のポリ（２〜２０）（メタ）アリルエーテル、ポリ（２〜２０）（メタ）アリロキシアルカン（Ｃ１〜２０）（テトラアリロキシエタン等）等；
（ｙ５） エポキシ基含有モノマー
Ｃ８〜Ｍｎ６，０００、例えばＥＧジグリシジルエーテル、ＰＥＧジグリシジルエーテル、ＧＲトリグリシジルエーテル等。
【００１９】
（ｘ）の使用量（モル％）は、（Ａ）を構成するモノマーの全モル数に基づいて、通常４０以下、凝集性能発現の観点から好ましい下限は０．１、さらに好ましくは０．５、得られる高分子凝集剤の水への溶解性の観点から好ましい上限は２０、さらに好ましくは１０である。
また、（ｙ）の使用量（モル％）は、使用する架橋性モノマー（ｙ）の重合性または反応性にもよるが、（Ａ）を構成するモノマーの全モル数に基づいて、通常５以下、凝集性能発現の観点から好ましい下限は０．００１、さらに好ましくは０．０１、得られる高分子凝集剤の水への溶解性の観点から好ましい上限は１、さらに好ましくは０．５である。
【００２０】
本発明における（Ｂ）は、アミノ基、アンモニウム基、カルボキシル基、エポキシ基、ヒドロキシル基、チオール基およびビニル基からなる群から選ばれる少なくとも１種の反応性官能基を有する変性オルガノポリシロキサンであり、（Ｂ）には下記一般式（１）または（２）で表されるもの、およびこれらの混合物が含まれる。
【００２１】
【化１】
【００２２】
［式（１）、（２）中、Ｍｅはメチル基、Ｒ1はＣ１〜４のアルキル基、Ｘは、後述する、アミノ基、アンモニウム基、カルボキシル基、エポキシ基、ヒドロキシル基、チオール基またはビニル基含有官能基、Ｚは上記アミノ基またはエポキシ基含有官能基、Ｑは上記ヒドロキシル基含有官能基；ａ、ｂおよびｃはそれぞれ０または１で、ａ、ｂおよびｃが同時に１となることはない；ｘおよびｙは、（ｘ＋ｙ）が１０〜２００で、ｙ／（ｘ＋ｙ）が０．０１〜０．５を満足する数；ｐおよびｑは、ｐ＋ｑ＝ｙ、ｐ／（ｐ＋ｑ）＝０．０１〜０．５を満足する数を表す。］
【００２３】
（Ｂ）の重量平均分子量［以下、Ｍｗと略記。測定はゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）法（ポリスチレン換算、溶離液はクロロホルム）による。］は、蒸気圧の観点から好ましい下限は１，０００、さらに好ましくは３，０００、とくに好ましくは１０，０００、後述する疎水性分散媒（ｃ）への溶解性の観点から好ましい上限は５００，０００、さらに好ましくは３００，０００、とくに好ましくは２００，０００である。
【００２４】
（Ｂ）が有する官能基のうち、モノマー水溶液との親和性および（Ａ）粒子の表面との親和性の観点から好ましいのはカルボキシル基、エポキシ基および／またはビニル基、およびさらに好ましいのはアミノ基および／またはアンモニウム基である。これらの官能基は、（Ｂ）の分子中、側鎖および／または末端のいずれに存在していてもよい。（Ｂ）の具体例を（Ｂ１）〜（Ｂ５）として以下に示す。
【００２５】
（Ｂ１）アミノ基、またはアミノ基およびアンモニウム基を有するもの（以下、アミノ変性オルガノポリシロキサンと略記。）
アミノ変性オルガノポリシロキサンには、上記一般式（１）においてＸが、−Ｒ2−Ｄ1で表される反応性官能基（Ｒ2は直接結合またはＣ１〜２０の２価の炭化水素基、Ｄ1は１〜３級アミノ基および／またはアンモニウム基含有基を表す。）であるものが含まれる。
Ｄ1のうち、ポリマー粒子との親和性の観点から好ましいのは下記一般式（３）で表さ
れるアミノ基含有基、および一般式（４）で表されるアンモニウム基含有基である。
【００２６】
【化２】
【００２７】
［式（３）、（４）中、Ｒ3は−ＯＣＨ2ＣＨ2−、−ＯＣＨ（ＣＨ3）ＣＨ2−、−ＯＣＨ2ＣＨ（ＣＨ3）ＣＨ2−または−ＯＣＨ2ＣＨ（ＣＨ2ＯＨ）−で表される基、複数のＲ4はそれぞれ同一でも異なっていてもよいＨまたはＣ１〜６の炭化水素基、ｄおよびｅはそれぞれ０〜６の整数（但し、ｄとｅは同時に０になることはない）、Ｔ-は対アニオンを表
す。］
【００２８】
式（３）におけるＴ-としては、ハロゲンイオン（塩素、ヨウ素および臭素イオン等）
および有機アニオン（メトサルフェート、エトサルフェート、メトホスフェートおよびエトホスフェートアニオン等）等が挙げられる。
【００２９】
（Ｂ１）のＭｗは、蒸気圧の観点から好ましい下限は、３，０００、さらに好ましくは５，０００、疎水性分散媒（ｃ）への溶解性の観点から好ましい上限は２００，０００、さらに好ましくは１００，０００、また、アミン当量（ｇ／ｍｏｌ）は、（Ｂ１）の疎水性の観点から好ましい下限は１００、さらに好ましくは５００、（Ａ）との反応性の観点から好ましい上限は１０，０００、さらに好ましくは５，０００である。ここにおいて、アミン当量はエタノール、クロロホルム等の溶媒中、濃度既知の塩酸で滴定することにより求められる。
【００３０】
（Ｂ２）カルボキシル（もしくはその塩）基、またはカルボキシル（もしくはその塩）基とアンモニウム基を有するもの（以下、カルボキシ変性オルガノポリシロキサンと略記）
カルボキシ変性オルガノポリシロキサンには、上記一般式（１）において、Ｘが−Ｒ2
−Ｄ2で表される反応性官能基［Ｄ2はカルボキシル（もしくはその塩）基含有基、またはカルボキシル（もしくはその塩）基およびアンモニウム基含有基を表す。］であるものが含まれる。Ｄ2には、特開２００２−１１４８４９号公報に記載の、下記一般式（４）または（５）で表されるカルボキシル（もしくはその塩）基含有基、および特開平６−１７１１号公報に記載の、カルボキシル基およびアンモニウム基含有基が含まれる。
これらのうち工業的観点から好ましいのはＤ2がカルボキシル（もしくはその塩）基含
有基であるもの、一般式（５）または（６）で表される基であるカルボキシ変性オルガノポリシロキサンである。
【００３１】
【化３】
【００３２】
［式中、複数のＲ6は同一でも異なっていてもよく、ヘテロ原子（Ｏ、Ｎ、またはＳ）を
含む置換基を有していてもよい、Ｃ２〜２２の直鎖もしくは分岐鎖状のアルキレン基、アルケニレン基、（アルキル）アリーレン基またはアリールアルキレン基；Ｅは−Ｏ−または−ＮＨ−；ＭはＨ、金属、アンモニウム、Ｃ１〜２２のアルキルもしくはアルケニルアンモニウム、Ｃ１〜２２のアルキルもしくはアルケニル置換ピリジニウム、Ｃ１〜２２のアルカノールアンモニウムまたは塩基性アミノ酸カチオンを表す。］
【００３３】
（Ｂ２）のＭｗは、蒸気圧の観点から好ましい下限は、３，０００、さらに好ましくは５，０００、疎水性分散媒（ｃ）への溶解性の観点から好ましい上限は２００，０００、さらに好ましくは１００，０００、カルボキシ当量（ｇ／ｍｏｌ）は、（Ｂ２）の疎水性の観点から好ましい下限は２５０、さらに好ましくは１，０００、（Ａ）との反応性の観点から好ましい上限は１０，０００、さらに好ましくは５，０００である。ここにおいてカルボキシ当量は、エタノール、クロロホルム等の溶媒中、濃度既知のＮａＯＨ水溶液で滴定することにより求めることができる。
【００３４】
（Ｂ３）エポキシ基を有するもの（以下、エポキシ変性オルガノポリシロキサンと略記）
エポキシ変性オルガノポリシロキサンには、上記一般式（１）において、Ｘが−Ｒ2−
Ｄ3で表される反応性官能基［Ｄ3はエポキシ基含有基を表す。］であるものが含まれる。
Ｄ3には下記一般式（７）〜（９）で表されるエポキシ基含有基が含まれる。これらの
うち工業的観点から好ましいのは、Ｄ3が一般式（７）〜（９）で表されるエポキシ変性
オルガノポリシロキサンである。
【００３５】
【化４】
【００３６】
［式中、ｆ、ｇはそれぞれ１〜１００の整数、ＡはＣ２〜４のアルキレン基を表し、複数のＡは同一でも異なっていてもよい。］
【００３７】
（Ｂ３）のＭｗは、蒸気圧の観点から好ましい下限は、３，０００、さらに好ましくは５，０００、疎水性分散媒（ｃ）への溶解性の観点から好ましい上限は２００，０００、さらに好ましくは１００，０００、エポキシ当量（ｇ／ｍｏｌ）は、（Ｂ３）の疎水性の観点から好ましい下限は１００、さらに好ましくは５００、（Ａ）との反応性の観点から好ましい上限は１０，０００、さらに好ましくは５，０００である。ここにおいてエポキシ当量は、クロロホルム溶媒中、過塩素酸の酢酸溶液で滴定することにより求めることができる（ＪＩＳ Ｋ７２３６準拠）。
【００３８】
（Ｂ４）ヒドロキシル基を有するもの（以下、ヒドロキシ変性オルガノポリシロキサンと略記）
ヒドロキシ変性オルガノポリシロキサンには、上記一般式（１）において、Ｘが−Ｒ2
−Ｄ4で表される反応性官能基［Ｄ4はヒドロキシル基含有基を表す。］であるものが含まれる。Ｄ4には、−ＯＨの他に、−Ｏ―(ＡＯ)hＨ（ｈは１〜１００の整数）で表される（ポリ）オキシアルキレン基、前記一般式（７）〜（９）で表わされるエポキシ基が加水分解された基、および下記一般式（１０）で表されるアルキルグリセリルエーテル基が含まれる。
【００３９】
【化５】
【００４０】
［式中、Ｒ7はＣ３〜２０の２価の炭化水素基、Ｒ8、Ｒ9はＨまたはＣ１〜５の炭化水素
基を表し、そのうち少なくと一方はＨである。］
Ｄ4が−Ｏ−(ＡＯ)hＨで表される場合は、ｘ、ｙおよびｈはヒドロキシ変性オルガノポリシロキサンのＨＬＢ（Ｈｙｄｒｏｐｈｉｌｅ−Ｌｉｐｏｐｈｉｌｅ Ｂａｌａｎｃｅ、親水性と親油性とのつり合いを表す数値でＤａｖｉｓのＨＬＢといわれるもの）が、７以下、さらに好ましくは６以下となるような任意の組み合わせとすることが好ましい。
ここにおいてＤａｖｉｓのＨＬＢは下記の式から求められる［「新・界面活性剤入門」、三洋化成工業（株）１９８１年発行、第１３２−１３３頁参照］。
ＤａｖｉｓのＨＬＢ＝Σ（親水基の基数）−Σ（疎水基の基数）＋７
上記Ｘのうち好ましいのは、−ＣmＨ2m−ＯＨ（ｍは２〜６の整数）、さらに好ましい
のは−Ｃ2Ｈ4ＯＨ、−Ｃ3Ｈ6ＯＨである。
【００４１】
（Ｂ４）のＭｗは、蒸気圧の観点から好ましい下限は、３，０００、さらに好ましくは
５，０００、疎水性分散媒（ｃ）への溶解性の観点から好ましい上限は２００，０００、さらに好ましくは１００，０００、ＯＨ当量（ｇ／ｍｏｌ）は、（Ｂ４）の疎水性の観点から好ましい下限は１００、さらに好ましくは５００、（Ａ）との反応性の観点から好ましい上限は１０，０００、さらに好ましくは５，０００である。ここにおいてＯＨ当量は、ピリジン、トルエン等の溶媒中アセチル化試薬（無水酢酸、塩化アセチル等）でアセチル化した後、水酸化カリウムのエタノール溶液で滴下することにより求めることができる（ＪＩＳ Ｋ００７０準拠）。
【００４２】
（Ｂ５）チオール基を有するもの（以下、チオール変性オルガノポリシロキサンと略記）
チオール変性オルガノポリシロキサンには、上記一般式（１）において、Ｘが−Ｒ2−
Ｄ5で表される反応性官能基［Ｄ5はチオール基含有基を表す。］であるものが含まれる。Ｄ4には−ＳＨが含まれる。
（Ｂ５）のＭｗは、蒸気圧の観点から好ましい下限は、３，０００、さらに好ましくは５，０００、疎水性分散媒（ｃ）への溶解性の観点から好ましい上限は２００，０００、さらに好ましくは１００，０００、ＳＨ当量（ｇ／ｍｏｌ）は、（Ｂ５）の疎水性の観点から好ましい下限は１００、さらに好ましくは５００、（Ａ）との反応性の観点から好ましい上限は２００，０００、さらに好ましくは１００，０００である。ここにおいてＳＨ当量は、アルコール性酢酸ナトリウム溶媒中、硝酸銀で滴定することにより求めることができる。
【００４３】
（Ｂ６）ビニル基を有するもの（以下、ビニル変性オルガノポリシロキサンと略記）
ビニル変性オルガノポリシロキサンには、上記一般式（１）において、Ｘが−Ｒ2−Ｄ6で表される反応性官能基［Ｄ6はビニル基含有基を表す。］であるものが含まれる。Ｄ6にはＣＨ2＝Ｃ（Ｒ10）ＣＯＯ（ＣＨ2Ｏ）i−、ＣＨ2＝Ｃ（Ｒ10）ＣＯＮＲ11（ＣＨ2Ｏ）i−またはＣＨ2＝ＣＨ−Ｃ6Ｈ4（ＣＨ2Ｏ）i−で表される基（但し、Ｒ10はＨまたはメチル基、Ｒ11はＨまたはＣ１〜４の炭化水素基、ｉは０または１を表す。）が含まれる。
（Ｂ６）のうち、ポリマー粒子との親和性の観点から好ましいのは、Ｄ6がＣＨ2＝Ｃ（Ｒ10）ＣＯＯ（ＣＨ2Ｏ）i−で表されるビニル基含有オルガノポリシロキサンである。
【００４４】
（Ｂ６）のＭｗは、蒸気圧の観点から好ましい下限は３，０００、さらにに好ましくは５，０００、疎水性分散媒（ｃ）への溶解性の観点から好ましい上限は２００，０００、さらに好ましくは１００，０００である。
【００４５】
（Ｂ７）エポキシ基もしくはアミノ基とヒドロキシル基を有するもの（以下、異種官能基変性オルガノポリシロキサンと略記）
異種官能基変性オルガノポリシロキサンには、上記一般式（２）において、Ｚが上記−Ｒ2−Ｄ1で表されるアミノ基含有基、もしくは上記−Ｒ2−Ｄ2で表されるエポキシ基含有基、かつＱが上記−Ｒ2−Ｄ3で表されるヒドロキシル基含有基であるものが含まれる。
（Ｂ７）のＭｗは、蒸気圧の観点から好ましい下限は、３，０００、さらに好ましくは５，０００、疎水性分散媒（ｃ）への溶解性の観点から好ましい上限は２００，０００、さらに好ましくは１００，０００である。
アミン当量（ｇ／ｍｏｌ）は、（Ｂ７）の疎水性の観点から好ましい下限は１００、さらに好ましくは５００、（Ａ）との反応性の観点から好ましい上限は１０，０００、さらに好ましくは５，０００、エポキシ当量（ｇ／ｍｏｌ）は、（Ｂ７）の疎水性の観点から
好ましい下限は１００、さらに好ましくは５００、（Ａ）との反応性の観点から好ましい上限は１０，０００、さらに好ましくは５，０００、 また、ＯＨ当量（ｇ／ｍｏｌ）は、（Ｂ７）の疎水性の観点から好ましい下限は１００、さらに好ましくは５００、（Ａ）との反応性の観点から好ましい上限は１０，０００、さらに好ましくは５，０００である。
【００４６】
（Ｂ）の溶解性パラメーター（以下、ＳＰ値と略記）は、（Ａ）粒子との親和性の観点から好ましい下限は６、さらに好ましくは６．５、とくに好ましくは７、疎水性分散媒（ｃ）との相溶性の観点から好ましい上限は１１、さらに好ましくは１０、とくに好ましくは９である。
なお、ＳＰ値は「Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ａｎｄ Ｓｃｉｅｎｃｅ，Ｖｏｌ．１４，Ｎｏ．２，ｐ１４７〜１５４（１９７４）」記載の方法により計算される値で、ＳＰ値（２５℃）は次式により与えられる。
ＳＰ値＝（ΔＥ／Ｖ）1/2 ＝［（ΣΔｅi）／（ΣΔＶi）］1/2
i i
（式中、ΔＥは凝集エネルギー密度、Ｖはモル体積；Δｅiは原子または原子団の蒸発エ
ネルギー、Δｖiはモル体積を表す。但し、ガラス転移温度（以下、Ｔｇと略記）が２５
℃を超える樹脂についてはモル体積に次の値が加算される。
ｎ＜３の時、４ｎ
ｎ≧３の時、２ｎ
ここにおいて、ｎはポリマーの最小繰り返し単位中の主鎖骨格原子の数を表す。
【００４７】
（Ｂ）の使用量は、合着防止および工業上の観点から、疎水性分散媒（ｃ）の重量に基づいて好ましくは０．００１〜２０％、さらに好ましくは０．０１〜１０％、特に好ましくは０．０５〜５％である。
また、（Ａ）の重量に基づく（Ｂ）の使用量は、合着防止および工業上の観点から、好ましくは０．０１〜１０％、さらに好ましくは０．０５〜７％、とくに好ましくは０．１〜５％である。
【００４８】
本発明の高分子凝集剤は、水溶性不飽和モノマー（ａ）およびラジカル重合開始剤（ｂ）を含有する分散相と、疎水性分散媒（ｃ）、アルケンとα，β−不飽和多価カルボン酸（無水物）との共重合体もしくはその誘導体からなる分散剤（ｄ）、およびアミノ基、アンモニウム基、カルボキシル基、エポキシ基、ヒドロキシル基、チオール基、およびビニル基からなる群から選ばれる少なくとも１種の反応性官能基を有する変性オルガノポリシロキサン（Ｂ）を含有する連続相とからなる分散体を逆相懸濁重合させて、（Ａ）の粒子表面の少なくとも一部を（Ｂ）で被覆させることにより製造される。
（Ａ）の製造時、（Ｂ）を存在させる方法は疎水性分散媒（ｃ）に予めまたは随時添加する方法、モノマー水溶液に溶解、乳化もしくは分散させて添加する方法のいずれであってもよい。
【００４９】
該逆相懸濁重合方法としては、例えば次の方法が挙げられる。すなわち、上記変性オルガノポリシロキサン（Ｂ）、疎水性分散媒（ｃ）および分散剤（ｄ）を重合槽に仕込み、必要に応じて加熱しながら所定の重合温度（通常２０〜１００℃、好ましくは３０〜８０℃）に調整した後、槽内を不活性ガス（例えば窒素）で十分置換する。一方、水溶性不飽和モノマー（ａ）、ラジカル重合開始剤（ｂ）、および必要により水不溶性不飽和モノマー（ｘ）および／または架橋性モノマー（ｙ）を加えたモノマー水溶液を調製し、不活性ガスで十分置換した後、撹拌下で重合槽内に加え、懸濁させながら重合させる。水溶液の投入方法としては、一括投入または滴下のいずれでもよい。また、その際モノマー水溶液としては、（ａ）、（ｂ）および必要により加える（ｘ）および／または（ｙ）の均一水溶液としてもよいし、別々の水溶液とした上で、滴下直前で混合してもよいし、別々に同時滴下してもよい。
【００５０】
上記ラジカル重合における重合開始剤（ｂ）としては、種々のもの、例えばアゾ化合物〔水溶性のもの［アゾビスアミジノプロパン（塩）、アゾビスシアノバレリン酸（塩）等］および油溶性のもの［アゾビスシアノバレロニトリル、アゾビスイソブチロニトリル、アゾビスシクロヘキサンカルボニトリル等］〕および過酸化物〔水溶性のもの［過酢酸、ｔ−ブチルパーオキサイド、過酸化水素、過硫酸アンモニウム、過硫酸ナトリウム、過硫酸カリウム等］および油溶性のもの［ベンゾイルパーオキシド、クメンヒドロキシパーオキシド等］〕が挙げられる。
上記過酸化物は還元剤と組み合わせてレドックス開始剤として用いてもよく、還元剤としては重亜硫酸塩（重亜硫酸ナトリウム、重亜硫酸カリウム、重亜硫酸アンモニウム等）、還元性金属塩［硫酸鉄（ＩＩ）等］、、遷移金属塩のアミン錯体［塩化コバルト（ＩＩＩ）のペンタメチレンヘキサミン錯体、塩化銅（ＩＩ）のジエチレントリアミン錯体等］、有機性還元剤〔アスコルビン酸、３級アミン［ジメチルアミノ安息香酸（塩）、ジメチルアミノエタノール等］等〕が挙げられる。
また、アゾ化合物、過酸化物およびレドックス開始剤はそれぞれ単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもいずれでもよい。
（ｂ）は、通常上記分散相に存在させるが、分散相および／または連続相のいずれに存在させてもよい。
【００５１】
（ｂ）の使用量（重量％）は、（Ａ）を構成するモノマーの全モル数に基づいて、最適な分子量を得るの観点から好ましい下限は０．００１％、さらに好ましくは０．００５％、とくに好ましくは０．０１％、最も好ましくは０．０２％、好ましい上限は１％、さらに好ましくは０．５％、とくに好ましくは０．１％、最も好ましくは０．０５％である。
【００５２】
本発明における分散相中のモノマーの合計濃度（以下、分散相濃度という場合がある。）は、分散相の重量に基づいて好ましくは５０％以上、さらに好ましくは５５％以上、とくに好ましくは６０％以上、好ましくは９０％以下、さらに好ましくは８５％以下、とくに好ましくは８０％以下である。
【００５３】
本発明における疎水性分散媒（ｃ）は、水に対する溶解度（２０℃）が１ｇ／水１００ｇ未満である分散媒を意味する。
（ｃ）としては、炭化水素［脂肪族（Ｃ５〜１２、例えばｎ−ヘキサン、ｎ−ヘプタン、ｎ−オクタン、ｎ−ノナン、ｎ−デカン）、脂環式（Ｃ５〜１２、例えばシクロペンタン、シクロヘキサン、シクロヘプタン、メチルシクロヘキサン、シクロオクタン、デカリン）および芳香族炭化水素（Ｃ６〜１２、例えばベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン）等］、ケトン［脂肪族（Ｃ３〜１０、例えばメチル−ｎ−プロピルケトン、ジエチルケトン、メチルイソブチルケトン）、脂環式（Ｃ５〜１０、例えばシクロペンタノン、シクロヘキサノン）および芳香環含有ケトン（Ｃ８〜１３、例えばアセトフェノン、ベンゾフェノン）等］、エーテル［脂肪族（Ｃ４〜８、例えばジ−ｎ−プロピルエーテル、ジ−ｎ−ブチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル）、環状エーテル（Ｃ４〜１８、例えばテトラヒドロピリン）および芳香環含有エーテル（Ｃ７〜１２、例えばアニソール）等］、エステル［脂肪族エステル（Ｃ３〜１０、例えば酢酸ｎ−ブチル）、脂環含有エステル（Ｃ７〜１２、例えば酢酸シクロヘキシル、シクロヘキサンカルボン酸メチル）、芳香環含有エステル（Ｃ８〜１３、例えば安息香酸メチル、安息香酸エチル、安息香酸ｎ−ブチル、酢酸ベンジル、ジメチルフタレート、ジエチルフタレート、ジ−ｎ−ブチルフタレート）等］、およびこれらの混合物が挙げられる。
これらのうち、製造時の取り扱い、および高分子量化の観点から、好ましいのは脂肪族および脂環式炭化水素、さらに好ましいのはｎ−ヘキサン、ｎ−ヘプタン、ｎ−オクタン、ｎ−ノナン、ｎ−デカン、シクロヘキサンおよびメチルシクロヘキサンである。
【００５４】
（ｃ）の使用量は、モノマー水溶液の重量に基づいて、分散安定性の観点から、好まし
い下限は２５％、さらに好ましくは４０％、とくに好ましくは６５％、生産効率の観点から好ましい上限は１，０００％、さらに好ましくは４００％、とくに好ましくは２００％である。
【００５５】
本発明における分散剤（ｄ）としては、アルケンとα，β−不飽和多価カルボン酸（無水物）との共重合体またはその誘導体が挙げられる。
アルケンとしては、通常Ｃ１０〜１００、分散安定性の観点から、Ｃの好ましい下限は１２、さらに好ましくは１６、とくに好ましくは１８、最も好ましくは２０、溶解性の観点から好ましい上限は６０、さらに好ましくは５０、とくに好ましくは４５、最も好ましくは４０である。これらは単独でも混合物でもよい。
アルケンの具体例としては、エチレン、プロピレン、ペンテン、デセン、１−オレフィン（Ｃ１１〜１００）、２−オレフィン等が挙げられる。
これらのうち分散安定性の観点から好ましいのはＣ２０〜４０の１−オレフィン、およびそれらの混合物である。
【００５６】
α，β−不飽和多価カルボン酸（無水物）としては、Ｃ４〜２０の多価（２価〜３価またはそれ以上）カルボン酸、例えば（無水）マレイン酸、（無水）シトラコン酸、（無水）イタコン酸およびこれらの混合物が挙げられる。これらのうち分散安定性の観点から好ましいのは（無水）マレイン酸である。
【００５７】
アルケンとα，β−不飽和多価カルボン酸（無水物）との合計重量に基づくアルケンの使用量は、疎水性分散媒との相溶性の観点から好ましい下限は１０％、さらに好ましくは２０％、とくに好ましくは３０％、最も好ましくは５０％、分散安定性の観点から好ましい上限は９９％、さらに好ましくは９０％、とくに好ましくは８０％である。
【００５８】
上記アルケンとα，β−不飽和多価カルボン酸（無水物）との共重合体は、ラジカル重合、アニオン重合またはカチオン重合により製造することができる。
【００５９】
該共重合体の誘導体としては、部分エステル化物、部分アミド化物および部分中和物が挙げられる。
部分エステル化物としては、Ｍｎ１０〜１０，０００、例えば共重合体のモノメチルエステル、モノエチルエステルおよびモノブチルエステル；部分アミド化物としては、Ｍｎ１０〜１０，０００、例えばモノエチルアミド、モノプロピルアミドおよびモノブチルアミド；また、部分中和物としてはアルカリ金属、アルカリ土類金属、アンモニアもしくはアミン（Ｃ１〜２０）による中和物が挙げられる。
これらの誘導体は単独でも混合物で用いてもよい。
部分エステル化、部分アミド化または部分中和の割合（モル％）は、共重合体を構成するα，β−不飽和多価カルボン酸（無水物）のモル数に基づいて、疎水性分散媒との相溶性の観点から好ましい下限は５、さらに好ましくは１０、工業的観点から好ましい上限は７０、さらに好ましくは５０である。
【００６０】
（ｄ）のＭｎは、分散安定性の観点から好ましい下限は１００、さらに好ましくは２００、とくに好ましくは３００、最も好ましくは５００、溶解性の観点から好ましい上限は１０，０００、さらに好ましくは５，０００、とくに好ましくは３，０００、最も好ましくは１，０００である。
【００６１】
（ｄ）の使用量は、疎水性分散媒（ｃ）の重量に基づいて、分散安定性および分散粒子の粒径制御の観点から、好ましい下限は０．０１％、さらに好ましくは０．１％、とくに好ましくは０．５％、最も好ましくは１％、好ましい上限は１０％、さらに好ましくは８％、とくに好ましくは５％、最も好ましくは３％である。
【００６２】
（ｄ）は分散粒子の粒子径制御などの必要により種々の油溶性高分子物質（ｅ）を併用することができる。
該油溶性高分子物質としては、セルロースエーテル、例えばエチルセルロース、エチルヒドロキシエチルセルロース）、ショ糖脂肪酸エステル（Ｃ２２〜１２０、例えばショ糖ジステアレート、ショ糖トリステアレート）、ソルビタン脂肪酸エステル（Ｃ１６〜１２０、例えばソルビタンモノステアレート、ソルビタンモノオレート等）、（ポリ）グリセリン脂肪酸エステル（Ｃ１２〜１２０、例えばグリセリンモノステアレート等）等が挙げられる。これらのうち、製造時における装置への重合粒子付着防止の観点から、好ましいのはショ糖脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステルである。
該油溶性高分子物質の使用量は、（ｄ）の重量に基づいて、通常１００％以下、分散安定性の観点から好ましい下限は５％、さらに好ましくは１０％、粒径制御の観点から好ましい上限は５０％、さらに好ましくは３０％である。
【００６３】
また、必要によりラジカル重合用連鎖移動剤を使用してもよい。該連鎖移動剤としては、特に限定なく種々のもの、例えば、分子内に１個また２個以上のＯＨ基を有する化合物［１価アルコール（Ｃ１〜６０、例えばメタノール、エタノール、ｎ−およびｉ−プロパノール）、多価（２〜３またはそれ以上）アルコール（Ｃ２〜６０、例えばエチレングリコール、プロピレングリコール）、高分子ポリオール（Ｍｎ２００〜１０，０００、例えばポリエチレングリコール、ポリエチレン／ポリプロピレングリコール）等］、分子内に１個または２個以上のアミノ基を有する化合物［Ｃ０〜６０、例えばアンモニア、メチルアミン、ジメチルアミン、トリエチルアミン、ｎ−およびｉ−プロパノールアミン］、分子内に１個または２個以上のチオール基を有する化合物（後述）等が挙げられる。
これらのうち、分子量制御の観点から好ましいのは分子内に１個または２個以上のチオール基を有する化合物である。
【００６４】
分子内に１個または２個以上のチオール基を有する化合物としては、以下のもの、これらの塩［アルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、アンモニウム塩、アミン（Ｃ１〜２０、例えばメチルアミン、エタノールアミン）塩、無機酸（塩酸、硫酸、リン酸および硝酸等）塩等］、およびこれらの混合物が挙げられる。
（１）１価チオール
脂肪族チオール（Ｃ１〜２０、例えばメタンチオール、エタンチオール、プロパンチオール、ｎ−オクタンチオール、ｎ−ドデカンチオール、ヘキサデカンチオール、ｎ−オクタデカンチオール、２−メルカプトエタノール、メルカプト酢酸、３−メルカプトプロピオン酸、１−チオグリセロール、チオグリコール酸モノエタノールアミン、チオマレイン酸、メルカプトコハク酸、システイン、システアミン）、脂環式チオール（Ｃ５〜２０、例えばシクロペンタンチオール、シクロヘキサンチオール）、芳香族チオール（Ｃ６〜１２、例えばベンゼンチオール、チオサリチル酸、チオクレゾール、チオキシレノール）および芳香脂肪族チオール（Ｃ７〜２０、例えばα−トルエンチオール）が挙げられる。
【００６５】
（２）多価チオール
ジチオール［脂肪族ジチオール（Ｃ２〜４０、例えばエタンジチオール、ジエチレンジチオール、トリエチレンジチオール、ｎ−、ｉ−およびｓｅｃ−プロパンジチオール、１，３−および１，４−ブタンジチオール、１，６−ヘキサンジチオール、ネオペンタンジチオール）、脂環式ジチオール（Ｃ５〜２０、例えばシクロペンタンジチオール、シクロヘキサンジチオール）、芳香族ジチオール（Ｃ６〜１６、例えばベンゼンジチオール、ビフェニルジチオール）および芳香脂肪族ジチオール（Ｃ８〜２０、例えばキシレンジチオール）が挙げられる。
【００６６】
ラジカル重合用連鎖移動剤の使用量は、本発明の高分子凝集剤の最適な分子量を得ると
の観点から、（ａ）、（ｘ）および（ｙ）の合計重量に基づいて、好ましい下限は０．０００１％、さらに好ましくは０．００１％、とくに好ましくは０．０１％、最も好ましくは０．０５％、好ましい上限は１０％、さらに好ましくは５％、とくに好ましくは３％、最も好ましくは１％である。
【００６７】
本発明におけるモノマー水溶液のｐＨは、特に限定されないが、高分子量化の観点から、好ましい下限は２、さらに好ましくは２．５、とくに好ましくは３、加水分解防止の観点から好ましい上限は８、さらに好ましくは７、とくに好ましくは６．５である。ｐＨ調整のために用いられるｐＨ調整剤としては特に限定はなく、モノマー水溶液がアルカリ性の場合は無機酸（硫酸、塩酸、リン酸、硝酸等）、無機固体酸性物質（酸性リン酸ソーダ、酸性ぼう硝、塩化アンモン、硫安、重硫安、スルファミン酸等）および有機酸（Ｃ２〜２０、例えばシュウ酸、こはく酸、リンゴ酸等）が挙げられ、モノマー水溶液が酸性の場合は無機アルカリ性物質（水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、アンモニア等）および有機アルカリ性物質（グアニジン等）が挙げられる。
なお、ここにおけるｐＨは、モノマー水溶液の原液をｐＨメーター［例えばＬＡＢｐＨメーターＭ−１２、商品名、（株）堀場製作所製］を用いて室温（２０℃）で測定される値である。
【００６８】
逆相懸濁重合の重合温度（℃）は、分子量および分散粒子安定性の観点から、下限は好ましくは１０、さらに好ましくは３０、とくに好ましくは４０、最も好ましくは５０、上限は好ましくは９５、さらに好ましくは８０、とくに好ましくは７０、最も好ましくは６０である。また、重合中は所定重合温度を一定（例えば、所定重合温度±５℃）に保つように、適宜加熱、冷却して調節することが好ましい。
重合温度を一定に保つために、予め所定重合温度に温調した分散媒に撹拌下でモノマーを随時滴下してもよい。その際の滴下時間は、モノマー濃度、および重合反応発熱量により異なるが、通常０．５〜２０時間、好ましくは１〜１０時間である。
【００６９】
重合反応の終了は、重合による発熱がなくなった点で確認できるが、重合時間は、通常発熱により重合開始を確認した時点から１〜２４時間、重合を完結し、残存モノマーを減少させるとの観点から好ましい下限は２時間、さらに好ましくは３時間、工業上の観点から好ましい上限は１２時間、さらに好ましくは１０時間である。モノマーを随時滴下する場合は滴下終了後から上記時間重合することが好ましい。
上記のモノマー濃度、重合温度、重合時間は、モノマー組成、重合法、開始剤種類などによって適宜調整することができる。
【００７０】
重合時の圧力（ｋＰａ、以下絶対圧力を示す。）は、特に限定されないが、通常大気圧下で行う。重合時の温度調節が容易である点から、好ましくは重合温度で疎水性分散媒（ｃ）が沸騰する圧力または（ｃ）と水とが共沸する圧力が好ましく、圧力の好ましい下限は５、さらに好ましくは１２、とくに好ましくは２５、好ましい上限は９５、さらに好ましくは８０、とくに好ましくは６５である。
【００７１】
本発明における（Ａ）の固有粘度［η］（１Ｎ−ＮａＮＯ3水溶液中３０℃での測定値
、単位はｄｌ／ｇ。以下同じ。）は通常１〜４０、凝集性能（高フロック強度、フロックの粗大化、脱水ケーキの低含水率化等。以下同じ）の観点から、好ましい下限は４、さらに好ましくは６、とくに好ましくは８、最も好ましくは９．５、凝集速度の観点から好ましい上限は３０、さらに好ましくは２５、とくに好ましくは２０、最も好ましくは１８である。
【００７２】
また、（Ａ）は、さらに変性反応させてもよい。ポリマー変性方法としては、例えば、水溶性不飽和モノマー（ａ）として加水分解性官能基を分子内に有するアクリルアミドを
使用した場合、重合時または重合後に苛性アルカリ（水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等）または炭酸アルカリ（炭酸ナトリウム、炭酸カリウム等）を添加して、（ａ）のアミド基を部分的に加水分解してカルボキシル基を導入する方法（特開昭５６−１６５０５号公報等）；ホルムアルデヒド、ジアルキルアミン（Ｃ１〜１２）およびハロゲン（塩素、臭素、ヨウ素等）化アルキル（Ｃ１〜１２）（メチルクロライド、エチルクロライド等）を加え、マンニッヒ反応によって部分的にカチオン性基を導入する方法；アクリロニトリル等のニトリル基と、ビニルホルムアミドなどの加水分解により得られるアミノ基との閉環反応により分子内にアミジン環を形成させる方法（特開平５−１９２５１３号公報等）；および重合後に前記の架橋性モノマー（ｙ）を添加して架橋反応させる方法（特許３３０５６８８号公報等）等が挙げられる。
【００７３】
（Ａ）の粒子表面の少なくとも一部が（Ｂ）で被覆されてなる本発明の高分子凝集剤粒子（以下、高分子凝集剤粒子と略記）の重量平均粒径（μｍ）は、使用時における発塵防止の観点から、好ましい下限は１５０、さらに好ましくは２００、とくに好ましくは２５０、最も好ましくは３００、水への溶解性の観点から好ましい上限は２，０００、さらに好ましくは１，７００、とくに好ましくは１，４００、最も好ましくは１，０００である。
重量平均粒径（μｍ）は、ロータップ試験篩振とう機およびＪＩＳ Ｚ８８０１−２０００に規定された標準篩を用いて、ペリーズ・ケミカル・エンジニアーズ・ハンドブック第６版（マックグローヒル・ブック・カンパニー刊、１９８４、２１頁）に記載の方法で求めることができる。
即ち、適当な目開きの上記標準篩、例えば目開きが２、１．７、１．４、１．１８、１１．０ｍｍ、８５０、７１０、５００、４２５、３５５、３００、２５０、１８０および１５０μｍの標準篩上にそれぞれ該高分子凝集剤粒子５０．０ｇをとり、ロータップ試験篩振とう機［例えば、（株）飯田製作所製］で１分間振とうし、各篩上に残った試料を計量する。結果を対数確率紙にプロットし、重量が５０％の時の粒径（メジアン径）を重量平均粒径とする。
【００７４】
本発明の高分子凝集剤は、（Ａ）の粒子表面の少なくとも一部が（Ｂ）で被覆されてなり、（Ｂ）は（Ａ）粒子の表面に存在する官能基と化学結合（好ましくは共有結合および／またはイオン結合）していてもよい。化学結合している場合は、（Ａ）のクロロホルム溶液（濃度１０重量％）を、２時間撹拌処理（３０ｒｐｍ、５０℃）し、さらに遠心分離する洗浄工程を３回行った後、Ｘ線光電子分析装置（以下、ＥＳＣＡと略記）、Ｘ線マイクロアナライザ（ＥＰＭＡ）等により（Ｂ）が（Ａ）粒子の表面に存在していることを確認することができる。
ここにおいて、被覆とは（Ａ）粒子の表面のべたつきを抑えられる程度に少なくとも（Ａ）の粒子表面の一部に（Ｂ）が存在していることを意味する。
【００７５】
（Ａ）粒子を被覆する（Ｂ）の割合は、（Ａ）の重量に基づいて、耐ブロッキング性の観点から好ましい下限は０．０１％、さらに好ましくは０．０５％、とくに好ましくは０．１％、溶解性の観点から好ましい上限は３％、さらに好ましくは１％、とくに好ましくは０．５％である。
【００７６】
本発明の高分子凝集剤は、重合直後は含水ゲルの状態で得られるが、さらに脱水することによって固形状の高分子凝集剤を得ることができる。
脱水方法としては、特に限定なく、重合後、熱風乾燥、赤外線乾燥、間接加熱乾燥（真空乾燥、撹拌型の乾燥機、ドラムドライヤー）等の乾燥方法により脱水する方法、疎水性分散媒中で共沸させて減圧脱水させる方法等が考えられる。またこれらの方法は任意に併用することができる。
【００７７】
本発明の高分子凝集剤は、従来にない特異的な凝集性能を示すことから、産業廃水（以下、廃水と略記）の凝集処理用高分子凝集剤、およびとくに下水もしくはし尿（以下、下水汚泥と略記）の凝集処理用高分子凝集剤として好適に用いられる。
下水汚泥においては、懸濁粒子の大きさが比較的大きく、また水中における懸濁粒子表面がマイナス荷電を有していることから、凝集処理用高分子凝集剤としてはカチオン性または両性高分子凝集剤、およびこれらの混合物が好ましい。
ここで、カチオン性高分子凝集剤とは、分子内にカチオン性基を有する高分子凝集剤、すなわち水に溶解した際にカチオン性を示す高分子凝集剤であり、また両性高分子凝集剤とは、分子内にカチオン性基およびアニオン性基を有する高分子凝集剤、すなわち水に溶解した際にカチオン性およびアニオン性を示す高分子凝集剤である。これらの高分子凝集剤の水中におけるカチオン性またはアニオン性の評価方法については、コロイド当量値（ｍｅｑ／ｇ）として求めることができる。すなわち、カチオン性凝集剤中のカチオン性基当量値はカチオンコロイド当量値として求めることができ、両性凝集剤中のカチオン性基当量値およびアニオン性基当量値は、それぞれカチオンコロイド当量値、アニオンコロイド当量値として求めることができる。
【００７８】
本発明のカチオン性高分子凝集剤中のカチオンコロイド当量値（ｍｅｑ／ｇ）は、凝集性能の観点から好ましい下限は０．１、より好ましくは０．５、さらに好ましくは１．０、とくに好ましくは１．５、最も好ましくは２．０、凝集性能の観点から好ましい上限は７．０、より好ましくは６．０、さらに好ましくは５．５、とくに好ましくは５．２、最も好ましくは５．０である。
また本発明の両性高分子凝集剤中のカチオンコロイド当量値（ｍｅｑ／ｇ）は、凝集性能の観点から好ましい下限は０．１、より好ましくは０．５、さらに好ましくは１．０、とくに好ましくは１．５、最も好ましくは２．０、凝集性能の観点から好ましい上限は７．０、より好ましくは６．０、さらに好ましくは５．５、とくに好ましくは５．２、最も好ましくは５．０である。
また、アニオンコロイド当量値（ｍｅｑ／ｇ）は、凝集性能の観点から好ましい下限は−１３．０、より好ましくは−１０．０、さらに好ましくは−８．０、とくに好ましくは−５．０、最も好ましくは−３．０、凝集性能の観点から好ましい上限は−０．０５、より好ましくは−０．１、さらに好ましくは−０．３、とくに好ましくは−０．５、最も好ましくは−１．０である。
【００７９】
コロイド当量値は以下に示すコロイド滴定法により求めることができる。なお、以降の測定は室温（約２０℃）下で行う。
（１）測定試料（高分子凝集剤の５０ｐｐｍ水溶液）の調製
試料０．２ｇ（固形分含量換算したもの）を精秤し、２００ｍｌの三角フラスコにとり、全体の重量（試料とイオン交換水の合計重量）が１００ｇとなるようにイオン交換水を加えた後、マグネチックスターラー（長さ４０ｍｍ、直径５ｍｍの円筒状マグネット、回転数１，０００ｒｐｍ）で、３時間撹拌して完全に溶解させ、０．２重量％の高分子凝集剤溶液を調製する。５００ｍｌのビーカーに該調製溶液１０ｍｌをとり、全体の重量（溶液１０ｍｌとイオン交換水の合計重量）が４００ｇとなるようにイオン交換水を加え、再度マグネチックスターラー（１，０００〜１，２００ｒｐｍ）で、３０分間撹拌して、均一な測定試料とする。
なお、高分子凝集剤の固形分含量は、試料約１．０ｇをシャーレ（直径１００ｍｍ、深さ１０ｍｍ）に秤量（Ｗ１）して、循風乾燥機中、１０５±５℃で９０分間乾燥させた後の残存重量を（Ｗ２）として、次式から算出した値である。
固形分含量（重量％）＝（Ｗ２）×１００／（Ｗ１）
（２）カチオンコロイド当量値の測定
測定試料１００ｇを２００ｍｌのコニカルビーカーにとり、マグネチックスターラー（５００ｒｐｍ）で撹拌しながら徐々に０．５重量％硫酸水溶液を加え、ｐＨ３に調整する
。次にトルイジンブルー指示薬（ＴＢ指示薬）を２〜３滴加え、Ｎ／４００ポリビニル硫酸カリウム（Ｎ／４００ＰＶＳＫ）試薬で滴定する。滴定速度は２ｍｌ／分とし、測定試料が青から赤紫色に変色し、赤紫色が３０秒間保持される時点を終点とする。
（３）アニオンコロイド当量値の測定
測定試料１００ｇを２００ｍｌのコニカルビーカーにとり、マグネチックスターラー（５００ｒｐｍ）で撹拌しながら、Ｎ／１０水酸化ナトリウム水溶液０．５ｍｌを加え、さらにＮ／２００メチルグリコールキトサン水溶液５ｍｌを加えた後、５分間撹拌する（その時のｐＨ約１０．５）。ＴＢ指示薬を２〜３滴加え、上記（２）と同様にして滴定する。
（４）空試験
測定試料の代わりにイオン交換水１００ｇを用いる以外は（２）および（３）と同様の操作を行う。
（５）計算方法
カチオンまたはアニオンコロイド当量値（ｍｅｑ／ｇ）＝（１／２）×（試料の滴定量
−空試験の滴定量）×（Ｎ／４００ＰＶＳＫの力価）
【００８０】
本発明の高分子凝集剤の曳糸長（ｍｍ）は、ノニオン性およびアニオン性高分子凝集剤では、凝集性能の観点から、下限は好ましくは５０、さらに好ましくは６０、とくに好ましくは７０、凝集剤の反応性の観点から、上限は好ましくは１５０、さらに好ましくは１４０、とくに好ましくは１３０；カチオン性および両性高分子凝集剤では、凝集性能の観点から、下限は好ましくは３０、さらに好ましくは４０、とくに好ましくは６０、凝集剤の反応性の観点から、上限は好ましくは１５０、さらに好ましくは１４０、とくに好ましくは１２０である。
ここにおいて、曳糸長は、高分子凝集剤をイオン交換水に溶かして、ノニオン性およびアニオン性高分子凝集剤では０．２％水溶液、カチオン性および両性高分子凝集剤では０．４％水溶液とし、長径側の端部に引き上げ糸を取り付けた楕円球状（長径１１ｍｍ、短径７ｍｍ）のガラス球を該水溶液に浸漬し、ガラス球の上端と液面を一致させた後、１６ｍｍ／秒の速度でガラス球を引き上げた時、ポリマー水溶液が切れるまでの引き上げ距離を２５℃で測定した値（単位ｍｍ）である。
曳糸長は、高分子凝集剤の分子量分布を表す目安とされる。例えば、２種類の高分子凝集剤を比較した場合、いずれも水不溶解分の割合が０．１重量％以下で、しかも同等の固有粘度を有するときは、曳糸長が短い方が分子量分布がシャープであると判断される。
【００８１】
本発明の高分子凝集剤の形態は、通常粉末状（例えば破砕状、真球状および葡萄房状）である。
本発明の、（Ａ）の粒子表面の少なくとも一部が（Ｂ）で被覆されてなる高分子凝集剤［以下、高分子凝集剤（Ｉ）と略記］は、単独でも２種以上の混合物でも使用できるが、必要により（Ｉ）以外のその他の高分子凝集剤（ＩＩ）を併用してもよい。（ＩＩ）としては、前記モノマー（ａ）［および必要によりモノマー（ｘ）および／または（ｙ）］を重合してなる任意の水溶性（共）重合体（カチオン性、アニオン性および／または両性水溶性（共）重合体等）からなり、（Ｂ）で被覆されていない高分子凝集剤が挙げられる。（ａ）および必要により加えるモノマー（ｘ）および／または（ｙ）の使用量は前記（Ａ）の製造における場合と同様である。（ＩＩ）の製造方法としては、本発明の逆相懸濁重合法の他、種々の重合法（例えば、水溶液重合、薄膜重合、沈澱重合、乳化重合）が挙げられる。また、さらに得られたものを前記ポリマー変性させたものも（ＩＩ）に含まれる。
【００８２】
（ＩＩ）がカチオン性またはアニオン性水溶性重合体の場合は、形態としては特に限定はなく、球状、破砕状等いずれでもよい。
（ＩＩ）の重量平均粒径（μｍ）は、使用時における発塵性の観点から、下限は好まし
くは１５０、さらに好ましくは２００、とくに好ましくは２５０、最も好ましくは３００、水への溶解性の観点から上限は好ましくは２，０００、さらに好ましくは１，７００、とくに好ましくは１，４００、最も好ましくは１，０００である。
【００８３】
（ＩＩ）を併用する場合は、優れた凝集性能を具備するとともに優れた粉体流動性を有するという本発明の効果を損なわない範囲で使用することができる。
（ＩＩ）を（Ｉ）と併用する方法としては、それぞれの製造後に（Ｉ）と（ＩＩ）を混合する方法が挙げられる。
（Ｉ）と（ＩＩ）の併用において、（ＩＩ）の形状が球状である場合の（ＩＩ）の使用量（重量％）は、（Ｉ）および（ＩＩ）の全重量に基づいて通常８０以下、優れた凝集性能および優れた粉体流動性の観点から好ましい下限は５、さらに好ましくは１０、とくに好ましくは２０、ブロッキングの観点から好ましい上限は７０、さらに好ましくは６０、最も好ましくは４０である。
また、（ＩＩ）の形状が球状でない場合の（ＩＩ）の使用量（重量％）は、（Ｉ）および（ＩＩ）の全重量に基づいて通常５０以下、優れた凝集性能の観点から好ましい下限は５、さらに好ましくは１０、とくに好ましくは２０、ブロッキングおよび粉体流動性の観点から好ましい上限は４０、さらに好ましくは３５、とくに好ましくは３０である。
【００８４】
（ＩＩ）の固有粘度は、特に限定されないが、凝集性能の観点から、好ましい下限は０．５、さらに好ましくは２、とくに好ましくは５、好ましい上限は４０、さらに好ましくは２０、とくに好ましくは１２である。
【００８５】
本発明の高分子凝集剤は必要に応じ、本発明の効果を阻害しない範囲で、消泡剤（Ｃ１）、キレート化剤（Ｃ２）、ｐＨ調整剤（Ｃ３）、界面活性剤（Ｃ４）、ブロッキング防止剤（Ｃ５）、酸化防止剤（Ｃ６）、紫外線吸収剤（Ｃ７）および防腐剤（Ｃ８）からなる群から選ばれる添加剤（Ｃ）を併用することができる。
【００８６】
消泡剤（Ｃ１）としては、シリコーン化合物［Ｍｎ１００〜１００，０００、例えばジメチルポリシロキサン、但し前記（Ｂ）を除く］、鉱物油（スピンドル油、ケロシン等）、金属石ケン（Ｃ１２〜２２、例えばステアリン酸カルシウム）等；
キレート化剤（Ｃ２）としては、アミノカルボン酸（Ｃ６〜２４、例えばエチレンジアミンテトラ酢酸、ジエチレントリアミンペンタ酢酸、ヒドロキシエチルエチレンジアミントリ酢酸、ニトリロトリ酢酸およびトリエチレンテトラミンヘキサ酢酸）、多価カルボン酸［Ｃ４〜Ｍｎ１０，０００、例えばマレイン酸、ポリアクリル酸（Ｍｎ１，０００〜１０，０００）およびイソアミレン／マレイン酸共重合体（Ｍｎ１，０００〜１０，０００）］、ヒドロキシカルボン酸（Ｃ３〜１０、例えばクエン酸、グルコン酸、乳酸およびリンゴ酸）、縮合リン酸（トリポリリン酸、トリメタリン酸等）およびこれらの塩［アルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、アンモニウム塩、アルキルアミン（Ｃ１〜２０、例えばメチルアミン、エチルアミン、オクチルアミン等）塩およびアルカノールアミン（Ｃ２〜１２、例えばモノ−、ジ−およびトリエタノールアミン等）塩］等；
【００８７】
ｐＨ調整剤（Ｃ３）としては、苛性アルカリ（苛性ソーダ、苛性カリ等）、アミン（Ｃ１〜２０、例えばメチルアミン、エチルアミン、モノ−、ジ−およびトリエタノールアミン）、無機酸（塩）〔無機酸（塩酸、硫酸、硝酸、リン酸、スルファミン酸、炭酸等）、およびこれらの金属［アルカリ金属、アルカリ土類金属等］塩（炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、硫酸ナトリウム、硫酸水素ナトリウム、リン酸１ナトリウム等）およびアンモニウム塩（炭酸アンモン、硫酸アンモン等）等〕、有機酸（塩）〔有機酸［カルボン酸（Ｃ２〜１５、例えば酢酸、クエン酸）、スルホン酸（Ｃ１〜１５、例えばメタンスルホン酸、エタンスルホン酸、ｐ−トルエンスルホン酸）およびフェノール］、およびこれらの金属（上記に同じ）塩（酢酸ソーダおよび乳酸ソーダ）およびアンモニウム塩（酢酸アンモ
ニウム、乳酸アンモニウム等）等〕等；
【００８８】
界面活性剤（Ｃ４）としては、米国特許第４３３１４４７号明細書記載の界面活性剤、例えばポリオキシエチレンノニルフェニルエーテルおよびジオクチルスルホコハク酸ソーダ；ブロッキング防止剤（Ｃ５）としては、ポリエーテル変性シリコーンオイル（Ｍｎ１００〜３，０００）、例えばポリオキシエチレン変性シリコーンおよびポリオキシエチレン／ポリオキシプロピレン変性シリコーン［但し、前記（Ｂ）は含まれない。］；
【００８９】
酸化防止剤（Ｃ６）としては、フェノール化合物［ハイドロキノン、メトキシハイドロキノン、カテコール、２，６−ジ−ｔ−ブチル−ｐ−クレゾール（ＢＨＴ）および２，２’−メチレンビス（４−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）等］、含硫化合物〔チオ尿素、テトラメチルチウラムジサルファイド、ジメチルジチオカルバミン酸およびその塩［例えば金属（上記に同じ）塩およびアンモニウム塩等］、亜硫酸ナトリウム、チオ硫酸ナトリウム、２−メルカプトベンゾチアゾールおよびその塩（上記に同じ）、ジラウリル３，３’−チオジプロピオネート（ＤＬＴＤＰ）およびジステアリル３，３’−チオジプロピオネート（ＤＳＴＤＰ）等〕、含リン化合物［トリフェニルホスファイト、トリエチルホスファイト、亜リン酸ナトリウム、次亜リン酸ナトリウム、トリフェニルホスファイト（ＴＰＰ）およびトリイソデシルホスファイト（ＴＤＰ）等］および含窒素化合物［アミン（オクチル化ジフェニルアミン、Ｎ−ｎ−ブチル−ｐ−アミノフェノールおよびＮ，Ｎ−ジイソプロピル−ｐ−フェニレンジアミン等）、尿素、グアニジンおよびグアニジンの無機酸（上記に同じ）塩］等；
【００９０】
紫外線吸収剤（Ｃ７）としては、ベンゾフェノン化合物（２−ヒドロキシベンゾフェノン、２，４−ジヒドロキシベンゾフェノン等）、サリチレート化合物（フェニルサリチレート、２，４−ジ−ｔ−ブチルフェニル−３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンゾエート等）、ベンゾトリアゾール化合物［（２’−ヒドロキシフェニル）ベンゾトリアゾール、（２’−ヒドロキシ−５’−メチルフェニル）ベンゾトリアゾール等］およびアクレート［エチル−２−シアノ−３，３−ジフェニルアクリレート、メチル−２−カルボメトキシ−３−（パラメトキシベンジル）アクリレート等］等；
防腐剤（Ｃ８）としては、安息香酸、パラオキシ安息香酸エステルおよびソルビン酸等が挙げられる。
【００９１】
上記（Ｃ）は、重合前のモノマー水溶液中に予め添加しても、製造後のポリマー中に添加してもよい。（Ｃ）全体の使用量は、モノマーまたはポリマー重量に基づいて、通常３０％以下、凝集性能の観点から好ましくは０〜１０％である。
（Ｃ１）〜（Ｃ８）の各添加剤の使用量は、上記と同様の重量に基づいて、（Ｃ１）は通常５％以下、好ましくは１〜３％、（Ｃ２）は通常２０％以下、好ましくは２〜１０％、（Ｃ３）は通常１０％以下、好ましくは１〜５％、（Ｃ４）および（Ｃ５）はそれぞれ通常５％以下、好ましくは１〜３％、（Ｃ６）、（Ｃ７）および（Ｃ８）はそれぞれ通常５％以下、好ましくは０．１〜２％である。
【００９２】
本発明の高分子凝集剤を下水汚泥または廃水に添加する方法としては、特に限定はなく、例えば特許第１３１１３４０号公報または特許第２０３８３４１号公報等に記載の方法が挙げられる。
本発明の高分子凝集剤の使用量は、下水汚泥または廃水の種類、懸濁粒子の含有量、高分子凝集剤の分子量等により異なるが、特に限定はなく、下水汚泥または廃水中の蒸発残留物重量（以下、ＴＳと略記）に基づいて、通常０．０１〜１０％、凝集性能の観点から好ましい下限は０．１％、さらに好ましくは０．５％、とくに好ましくは１％、処理費用の観点から好ましい上限は５％、さらに好ましくは３％、とくに好ましくは２％である。
【００９３】
本発明の高分子凝集剤の使用方法としては、十分な凝集性能の観点から水溶液にした後に下水汚泥または廃水に添加するのが好ましいが、高分子凝集剤を固体の状態で直接廃水に添加することもできる。高分子凝集剤を水溶液として用いる場合の濃度は、取り扱い上および溶解速度の観点から好ましくは０．０５〜１重量％である。
高分子凝集剤の溶解方法としては、特に限定されることはなく、例えば予め秤り取った水をジャーテスターなどの撹拌装置を用いて撹拌しながら所定量の高分子凝集剤を徐々に加え、数時間（約２〜４時間程度）かけて溶解させる方法等が採用できる。粉末状の高分子凝集剤を水に溶解させる際に、所定量の高分子凝集剤を一気に加える方法はままこを生じ、完全に水に溶解させることが困難となることから好ましくない。
【００９４】
本発明の高分子凝集剤を下水汚泥または廃水に適用する際、下水汚泥または廃水が有機性の汚泥や嫌気性菌処理汚泥である場合は、汚泥粒子の荷電中和の観点から無機および／または有機凝結剤を併用するのが好ましい。
無機凝結剤としては、硫酸バンド、ポリ塩化アルミニウム、塩化第二鉄、硫酸第二鉄、ポリ硫酸鉄、消石灰等；有機凝結剤としては、アニリン−ホルムアルデヒド重縮合物塩酸塩、ポリビニルベンジルトリメチルアンモニウムクロライド、ジメチルジ（メタ）アリルアンモニウムクロライド、（メタ）アリルアミンまたはジ（メタ）アリルアミン−マレイン酸共重合体、（メタ）アリルアミンまたはジ（メタ）アリルアミン−シトラコン酸共重合体、（メタ）アリルアミンまたはジ（メタ）アリルアミン−イタコン酸、（メタ）アリルアミンまたはジ（メタ）アリルアミン−フマル酸共重合体等が挙げられる。
無機および／または有機凝結剤を併用する場合は、本発明の高分子凝集剤に予めこれらを添加した混合物で下水汚泥または廃水を処理するか、下水汚泥または廃水に予め無機凝結剤および／または有機凝結剤を添加して一次凝集させた後、本発明の高分子凝集剤を添加して処理するかいずれでもよいが、フロックの強度の観点から好ましいのは後者の方法である。
【００９５】
無機凝結剤および／または有機凝結剤を併用する場合の使用量は、下水汚泥または廃水の種類、懸濁粒子の大きさ、用いる凝結剤の種類などによって異なるが、特に限定はなく、下水汚泥または廃水中のＴＳに基づいて、無機凝結剤では通常２０％以下、凝結性能の観点から好ましい下限は０．５％、さらに好ましくは１％、とくに好ましくは１．５％、凝結性能の観点から好ましい上限は１０％、さらに好ましくは５％、とくに好ましくは３％であり、有機凝結剤では通常１％以下、凝結性能の観点から好ましい下限は０．０１％、さらに好ましくは０．０２５％、とくに好ましくは０．０５％、凝結性能の観点から好ましい上限は０．５％、さらに好ましくは０．２％、とくに好ましくは０．１５％である。
【００９６】
本発明の高分子凝集剤の添加の際には、下水汚泥または廃水のｐＨを予め調整しておいてもよい。ｐＨの調整範囲は通常３〜８、加水分解防止の観点から好ましい下限は３．５、さらに好ましくは４、とくに好ましくは４．５、溶解性の観点から好ましい上限は７、さらに好ましくは６、とくに好ましくは５．５である。
ｐＨの調整方法としては、特に限定されることはなく、無機酸（硫酸、塩酸、リン酸、硝酸等）等の酸性物質や苛性アルカリ（水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等）等のアルカリ性物質を用いる方法が挙げられる。また、前記の無機または有機凝結剤を下水汚泥または廃水に予め加えることで、上記ｐＨに調整することもできる。
【００９７】
また、本発明の高分子凝集剤を下水汚泥または廃水に添加して形成されたフロックの脱水方法（固液分離法）としては、遠心脱水、ベルトプレス脱水、フィルタープレス脱水およびキャピラリー脱水等の種々の脱水法が適用できる。これらのうち、本発明の高分子凝集剤の特異的な凝集性能である高フロック強度の観点から好ましいのは、遠心脱水、ベルトプレス脱水およびフィルタープレス脱水である。
【００９８】
以下実施例をもって本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。なお、実施例中の部は重量部、％は重量％を表す。
高分子凝集剤の固有粘度［η］、固形分含量、重量平均粒径および曳糸長は、前記の方法によって測定し、その他の評価項目は下記のとおりである。
１．付着率（重量％）
重合後に反応槽内壁または撹拌羽根に付着したポリマー固形分の理論収量に基づく割
合。
２．合着率（重量％）
合着率＝１００×(目開き１，０００μｍ以上の塊状化物重量)／全乾燥物重量
上記式における目開き１，０００μｍ以上の塊状化物重量および全乾燥物重量は次の操作で求められる。すなわち、目開き１０５μｍのステンレス製濾材を敷いたヌッチェを備えた真空式濾過型の固液分離機を用いて、水循環型アスピレーターによりフルバキュームし、溶媒を分離して粒子のケーキを得、該ケーキをステンレスバット上で風乾し、さらに、９０℃で減圧乾燥したポリマー粒子を得（全乾燥物重量）、これを篩い分級して、目開き１，０００μｍ以上の大きさの塊状化物を得る（塊状化物重量）。
【００９９】
３．水不溶解分量（重量％）
１Ｌのビーカーに０．１重量％の塩化ナトリウム水溶液５００ｇを入れ、該水溶液中に２．５ｇの試料を加えて、長さ５０ｍｍ、幅２０ｍｍの撹拌翼を取り付けたモーターにて２時間撹拌し溶解させる。予め秤量した１００μｍのメッシュで溶解液をろ過する。残渣をメッシュとともにアルミ皿にのせて、１２０℃の循風乾燥機で２時間乾燥させる。下記の計算式で求めた値を水不溶解分量（重量％）とする。
水不溶解分量＝ １００×［乾燥後の残渣重量（ｇ）］／［溶解時の試料重量（ｇ）］
【０１００】
なお、汚泥中のＴＳ、有機分（強熱減量）、「下水試験方法」（上記）記載の分析方法に準じて行った。また、本実施例中のフロック粒径、ろ液量、ろ布剥離性およびケーキ含水率は以下の方法に従って性能評価した。
＜フロック粒径＞
ジャーテスター［宮本理研工業（株）製、形式ＪＭＤ−６ＨＳ−Ａ、以下同じ。］に板状の塩ビ製撹拌羽根（直径５ｃｍ、高さ２ｃｍ、厚さ０．２ｃｍ）２枚を十字になるように上下に連続して撹拌棒に取り付け、汚泥２００ｍｌを３００ｍｌのビーカーに取り、ジャーテスターにセットする。ジャーテスターの回転数を１２０ｒｐｍにし、徐々に汚泥を撹拌しながら、所定の濃度の（Ａ）の水溶液を所定の方法で添加し、３０秒間撹拌した後、撹拌を止めフロックの大きさを目視にて観察する［回転数１２０ｒｐｍでのフロック粒径（単位ｍｍ）を表２に示す］。
続いて回転数を３００ｒｐｍにセットし、さらに３０秒間撹拌した後、撹拌を止めフロックの大きさを再度目視にて観察する［回転数３００ｒｐｍでのフロック粒径（単位ｍｍ）を表２に示す］。
【０１０１】
＜ろ液量＞
Ｔ−１１８９のナイロン製ろ布［敷島カンバス（株）製、円形状、直径９ｃｍ］、ヌッチェ漏斗、３００ｍｌが測れるメスシリンダーをセットし、上記フロック粒径試験後の汚泥を一気に投入して濾過し、ストップウォッチを用いて投入直後から６０秒後のろ液量を測定する。
＜ろ布剥離性＞
濾過した汚泥の一部をスパーテルで取り出し、プレスフィルター試験機を用いて脱水試
験（２ｋｇ／ｃｍ2、６０秒）を行い、試験後のろ布からの脱水ケーキの剥離性を下記の
基準に従って評価する。
◎：非常に剥がれやすい（ろ布付着物ほとんどなし）
○：剥がれやすい （わずかにろ布付着物あり）
△：多少剥がれにくい （ろ布付着物あり、わずかにろ布内部まで付着）
×：剥がれにくい （ろ布内部まで付着）
【０１０２】
＜ケーキ含水率＞
上記ろ布剥離性試験後の脱水ケーキ約３ｇをシャーレに秤量（Ｗ３）して、循風乾燥機中で完全に水分が蒸発するまで（例えば、１０５±５℃で８時間）乾燥させた後、シャーレ上に残った乾燥ケーキの重量を（Ｗ４）として、次式からケーキ含水率を算出する。
ケーキ含水率（重量％）＝［（Ｗ３）−（Ｗ４）］×１００／（Ｗ３）
【０１０３】
実施例１
Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチルアクリレートのメチルクロライド塩の７０％水溶液８３９部、アクリルアミド５０％水溶液１０８部、メルカプト酢酸０．３３部の混合液を室温（２０〜２５℃）で調製した。さらに硫酸を用いてモノマー水溶液のｐＨ（２０℃）をｐＨメーターで監視しながら３．０に調整した。得られた混合液を十分に窒素（純度９９．９９９％以上。以下同じ。）で置換（溶存酸素濃度１００ｐｐｂ以下）した後、アゾビスアミジノプロパン塩酸塩の１０％水溶液１．９４部を加えて均一溶液とし、モノマー水溶液を調製した。
別に還流脱水配管、滴下漏斗、窒素導入管および撹拌翼（マックスブレンド翼）を備えた反応槽にシクロヘキサン６２４部を仕込んだ後、これにアルケン（Ｃ３０以上）と無水マレイン酸の共重合体［ダイヤカルナ３０、商品名、三菱化学（株）製］６．２４部とアミノ変性オルガノポリシロキサン［ＳＦ８４１７、商品名、東レ・ダウコーニング・シリコーン（株）製］３．１２部を加えて、撹拌翼を３４０ｒｐｍの回転数にて撹拌しながら、反応槽内を窒素置換（気相酸素濃度１０ｐｐｍ以下）した後、５７℃まで昇温した。５７℃に到達後、反応槽内を減圧（６０ｋＰａ）にし、予め滴下漏斗内に仕込んだ前述のモノマー水溶液を反応槽中に１２０分間かけて全量投入し、投入完了後１２０分間５７℃で撹拌を継続し逆相懸濁重合させた。
重合後のポリマーのスラリーを、減圧濾過機に供給し固液分離を行った後、減圧乾燥機中（１．３ｋＰａ、４０℃×２時間）で乾燥し、重量平均粒径６７０μｍの真球状の高分子凝集剤（Ｄ１）６９６部を得た（固形分含量９３．１％）。
（１）の粒子表面について、ＥＳＣＡを用いた表層分析により、粒子表面がアミノ変性オルガノポリシロキサンで被覆されていることを確認した。以下実施例で得られた高分子凝集剤（Ｄ２）〜（Ｄ１１）についても同様にＥＳＣＡを用いた表層分析によりいずれの粒子表面も変性オルガノポリシロキサンで被覆されていることを確認した。
【０１０４】
実施例２
実施例１において、アミノ変性オルガノポリシロキサン３．１２部の代わりにカルボキシ変性オルガノポリシロキサン［ＢＹ１６−８８０、商品名、東レ・ダウコーニング・シリコーン（株）製］３．１２部を用いた以外は実施例１と同様にして、重量平均粒径４８０μｍの真球状の高分子凝集剤（Ｄ２）６９０部（固形分含量９３．０％）を得た。
【０１０５】
実施例３
実施例１において、アミノ変性オルガノポリシロキサン３．１２部の代わりにヒドロキシ変性オルガノポリシロキサン［ＢＹ１６−８４８、商品名、東レ・ダウコーニング・シリコーン（株）製］３．１２部を用いた以外は実施例１と同様にして、重量平均粒径６２
０μｍの真球状の高分子凝集剤（Ｄ３）６８９部（固形分含量９３．０％）を得た。
【０１０６】
実施例４
実施例１において、アミノ変性オルガノポリシロキサン３．１２部の代わりにアンモニウム変性オルガノポリシロキサン［Ｘ−５２−２３８０、商品名、信越化学工業（株）製］３．１２部を用いた以外は実施例１と同様にして、重量平均粒径４５０μｍの真球状の高分子凝集剤（Ｄ４）６９１部（固形分含量９２．８％）を得た。
【０１０７】
実施例５
実施例１において、アミノ変性オルガノポリシロキサン３．１２部の代わりにエポキシ変性オルガノポリシロキサン［ＳＦ８４１１、商品名、東レ・ダウコーニング・シリコーン（株）製］３．１２部を用いた以外は実施例１と同様にして、重量平均粒径５６０μｍの真球状の高分子凝集剤（Ｄ５）６９０部（固形分含量９３．０％）を得た。
【０１０８】
実施例６
実施例１において、アミノ変性オルガノポリシロキサン３．１２部の代わりにチオール変性オルガノポリシロキサン［ＫＦ−２００１、商品名、信越化学工業（株）製］３．１２部を用いた以外は実施例１と同様にして、重量平均粒径５１０μｍの真球状の高分子凝集剤（Ｄ６）６８８部（固形分含量９３．０％）を得た。
【０１０９】
実施例７
実施例１において、アミノ変性オルガノポリシロキサン３．１２部の代わりにビニル変性オルガノポリシロキサン［Ｘ−２４−８２０１、商品名、信越化学工業（株）製］３．１２部を用いた以外は実施例１と同様にして、重量平均粒径５９０μｍの真球状の高分子凝集剤（Ｄ７）６８５部（固形分含量９３．５％）を得た。
【０１１０】
実施例８
実施例１において、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチルアクリレートのメチルクロライド塩の７０％水溶液８３９部の代わりにＮ，Ｎ−ジメチルアミノエチルメタクリレートのメチルクロライド塩の６４％水溶液９０４部、アクリルアミド５０％水溶液１０８部の代わりに同４４．０部を用い、メルカプト酢酸０．３３部を用いないこと以外は実施例１と同様にして、重量平均粒径８９０μｍの真球状の高分子凝集剤（Ｄ８）６４６部（固形分含量９３．０％）を得た。
【０１１１】
実施例９
実施例１において、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチルアクリレートのメチルクロライド塩の７０％水溶液８３９部の代わりにＮ−ジメチルアミノエチルメタクリレートのメチルクロライド塩の６４％水溶液３４４部 、アクリルアミドの５０％水溶液１０８部の代わり
に同６０３部、メルカプト酢酸０．３３部の代わりに同２．６０部を用いた以外は実施例１と同様にして、重量平均粒径６９０μｍの真球状の高分子凝集剤（Ｄ９）５６１部（固形分含量９３．０％）を得た。
【０１１２】
実施例１０
実施例１において、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチルアクリレートのメチルクロライド塩の７０％水溶液８３９部、アクリルアミドの５０％水溶液１０８部の代わりに、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチルアクリレートのメチルクロライド塩の７０％水溶液１５２部 、ア
クリルアミドの５０％水溶液４６９部、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチルメタクリレートのメチルクロライド塩の６４％水溶液２６８部、アクリル酸５９．４部を用い、メルカプト酢酸０．３３部の代わりに同０．５７部を用い、アゾビスアミジノプロパン塩酸塩の１０％水溶液１．９４部の代わりに同１．７部を用い、さらにリン酸１ナトリウム１１．４部を用いた以外は実施例１と同様にして、重量平均粒径６３０μｍの真球状の高分子凝集剤（Ｄ１０）６２１部（固形分含量９３．０％）を得た。
【０１１３】
実施例１１
実施例１において、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチルアクリレートのメチルクロライド塩の７０％水溶液８３９部、アクリルアミドの５０％水溶液１０８部の代わりに、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチルアクリレートのメチルクロライド塩の７０％水溶液４０７部 、ア
クリルアミドの５０％水溶液２９３部、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチルメタクリレートのメチルクロライド塩の６４％水溶液９５．５部、アクリル酸１４８部を用い、メルカプト酢酸０．３３部の代わりに同３．２２部を用い、さらにリン酸１ナトリウム１２．８部を用いた以外は実施例１と同様にして、重量平均粒径５８０μｍの真球状の高分子凝集剤（Ｄ１１）７００部（固形分含量９３．０％）を得た。
【０１１４】
比較例１
実施例１において、アミノ変性オルガノポリシロキサン３．１２部を用いないこと以外は実施例１と同様にして、塊状化（真球状粒子の１０数個が合着したもの）した高分子凝集剤（Ｄ１２）６９４部（固形分含量９２．８％）を得た。
【０１１５】
比較例２
アルケンと無水マレイン酸共重合体６．２４部の代わりに同１８．７部を用い、アミノ変性オルガノポリシロキサン３．１２部を用いないこと以外は実施例１と同様にして、重量平均粒径３２０μｍの真球状の高分子凝集剤（Ｄ１３）６９６部（固形分含量９３．０％）を得た。
【０１１６】
比較例３
Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチルアクリレートのメチルクロライド塩の７８％水溶液３０８部、アクリルアミドの５０％水溶液６５０部、イオン交換水９２５部を室温（２０〜２５℃）で調製した。さらに硫酸を用いてモノマー水溶液のｐＨ（２０℃）をｐＨメーターで監視しながら３．０に調整した。このモノマー水溶液を１０℃に調整した後、断熱反応容器に仕込み、重合槽内を十分に窒素置換（気相酸素濃度１０ｐｐｍ以下）した。窒素置換後、アゾビスアミジノプロパン塩酸塩の５％水溶液１１．３部、過酸化水素０．１％水溶液０．９部、アスコルビン酸０．１％水溶液０．８部を添加した。約１０分後に液温上昇が始まり、反応系は次第に増粘しゲル状の重合物が得られた。発熱が認められなくなった時点でその温度で保持し、７時間後にゲルを細断（１ｍｍ角）し、７５℃の熱風で５時間乾燥させた後、ミキサーにて粉砕し、粉末状の高分子凝集剤（Ｄ１４）６０８部（固形分含量９２．８％）を得た。
【０１１７】
実施例１〜１１および比較例１〜３について、付着率、合着率、得られた高分子凝集剤の重量平均粒径、固有粘度、曳糸長および水不溶解分量の結果を表１に示す。また比較例３には、本発明の逆相懸濁重合との比較のため、水溶液重合で得られた高分子凝集剤の重量平均粒径、固有粘度、曳糸長および水不溶解分量の結果を示す。
【０１１８】
【表１】
【０１１９】
表中の記号はそれぞれ次の化合物を表す。
ＤＡＡ：Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチルアクリレートのメチルクロライド塩
ＤＡＭ：Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチルメタクリレートのメチルクロライド塩
ＡＡＭ：アクリルアミド
ＡＡＣ：アクリル酸
ＡＤＳ：アミノ変性オルガノポリシロキサン
ＣＤＳ：カルボキシ変性オルガノポリシロキサン
ＨＤＳ：ヒドロキシ変性オルガノポリシロキサン
ＯＤＳ：アンモニウム変性オルガノポリシロキサン
ＥＤＳ：エポキシ変性オルガノポリシロキサン
ＴＤＳ：チオール変性オルガノポリシロキサン
ＶＤＳ：ビニル変性オルガノポリシロキサン
表１から、実施例１〜１１では、比較例１〜３に比べて、付着率および合着率がともに小さく、かつ高分子凝集剤の重量平均粒子径が大きいことがわかる。また、実施例１〜１１の高分子凝集剤は、比較例２の高分子凝集剤に比べて、分散剤の使用量が少ないにもかかわらず塊状化し難いことがわかる。さらに、実施例２は、固有粘度が同程度の比較例３と比べ曳糸長が短いことから、分子量分布がシャープであること、また水相濃度が高く生産性が高いことがわかる。
【０１２０】
実施例１２、比較例４
（Ｄ１）および（Ｄ１４）をそれぞれイオン交換水に溶解して固形分含量０．２％の水溶液とした。Ｔ処理場から採取した余剰汚泥［ｐＨ４．８、ＴＳ３．３％、有機分８０．３％］２００ｇを３００ｍｌのビーカーに採り、（Ｄ１）および（Ｄ１４）のそれぞれの水溶液１６、２０および２４ｍｌをそれぞれの汚泥に添加し、（この時の固形分添加量はそれぞれ０．５、０．６、０．７％／ＴＳ）ハンドミキサーで充分に撹拌、混合処理し、前記の方法によりフロック粒径、ろ液量、ろ布剥離性およびケーキ含水率を測定した。結果を表２に示す。
表２から、実施例１２では、比較例４に比べて、大粒径のフロックが形成され、高撹拌下（３００ｒｐｍ）でも一旦形成されたフロックが壊れにくい（フロック強度が大）こと、ろ布剥離性および脱水性（ケーキ含水率）において優れた効果を示すこと、および凝集性能の添加量への依存性が小さいことがわかる。
【０１２１】
【表２】
【産業上の利用可能性】
【０１２２】
本発明の高分子凝集剤は、従来にない特異的な凝集性能を示すことから、産業廃水（以下、廃水と略記）の凝集処理用高分子凝集剤、およびとくに下水汚泥の凝集処理用高分子凝集剤として好適に用いられる。
本発明の高分子凝集剤の用途としては、上述の高分子凝集剤の他に掘削、泥水処理用凝集剤、製紙用薬剤（製紙工業用地合形成助剤、濾水歩留まり向上剤、濾水性向上剤、紙力増強剤、白水中の有価物回収剤など）、原油増産用添加剤（原油の二、三次回収用添加剤）、分散剤、スケール防止剤、凝結剤、脱色剤、増粘剤、帯電防止剤および繊維用処理剤
などが挙げられ、これらの中で本発明の高分子凝集剤粒子が容易に分子量を大きくできる点から、より好ましくは高分子凝集剤、製紙用薬剤である。
本発明の高分子凝集剤を製紙用薬剤として使用する場合についても、上記高分子凝集剤と同じ効果により、好適に使用できる。すなわち、製紙工程において本発明の水溶性重合体をパルプスラリーに添加することにより、より強いパルプ間の凝集力が実現できることから、抄紙工程時の脱水性（濾水性）、パルプの歩留まり性の向上やより強い紙力増強効果（破裂強さ、耐折強さ、引張強さ）を得ることができる。
【技術分野】
【０００１】
本発明は下水、し尿等の有機性汚泥、もしくは工場廃水等の無機性の廃水の脱水に用い
る高分子凝集剤およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、カチオン性水溶性高分子は活性汚泥処理で生じる有機性汚泥の脱水の目的でカチ
オン性高分子凝集剤として使用されてきた。カチオン性高分子凝集剤の製品形態は、粉末
のほか低濃度水溶液、エマルションおよび懸濁液等様々である。このうち粉末品は、有効
成分濃度が高く、製造および輸送コストが安い点や、製品の経時安定性に優れる等の特徴
がある。しかしながら、現状の粉末品は粒子形状が不定形のため粉体供給機などを用いた
場合に粉体流動性が悪く、しばしばホッパー内で目詰まり等のトラブルを引き起こし、粉
末を安定かつ定量的に供給することができないといった問題があった。
粉末品の高分子凝集剤を得る重合方法としては、水溶液重合法、薄膜重合法、逆相懸濁
重合法等が挙げられ、これらのうち逆相懸濁重合法はポリマー粒子形状が球状になるとい
う特徴があることから、粉体供給機における目詰まり等のトラブルがなく安定かつ定量的
に供給することができることが知られている。また、疎水性分散媒により容易に重合熱が
除去できることから、一定温度で重合することができ、高分子量で比較的分子量分布がシ
ャープな高分子凝集剤を得ることができる点でも優れている。逆相懸濁重合法による高分
子凝集剤を得る方法としては、従来から、分散剤としてセルロース化合物を用いる方法（例えば、特許文献１〜３参照）、α−オレフィンとα，β−不飽和多価カルボン酸（無水物）との共重合体またはその誘導体を用いる方法（例えば、特許文献４、５参照）が知られている。
【０００３】
【特許文献１】特開昭５４−５６６９０号公報
【特許文献２】特開昭５４−５６６９１号公報
【特許文献３】特開昭５４−６９１９６号公報
【特許文献４】特開昭５７−７４３０９号公報
【特許文献５】特開２００４−１８１４４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１〜３に記載の方法は、粉末粒子表面に残存する微量の分散剤
の粘着性のため、重合時に粒子間で合着して粗大化する問題があること、特許文献４、５
に記載の方法は上記問題を解決することができるものの、生産効率を増すために高濃度化
した場合、分散安定性を保つための分散剤が多量に必要となり、結果として汚泥脱水時に
おいて高分子凝集剤の使用量が多くなることや、重合後の乾燥工程において溶媒が分離さ
れた高分子凝集剤粒子のケーキに圧がかかり過ぎることから高分子凝集剤粒子の凝集、塊
状化が起こり生産性が著しく落ちるという問題があった。本発明の目的は、上記問題点の
ない、凝集性能に優れた高分子凝集剤を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者らは、これらの課題を解決すべく鋭意検討した結果本発明に到達した。
すなわち、本発明は、アミノ基、アンモニウム基、カルボキシル基、エポキシ基、ヒド
ロキシル基、チオール基およびビニル基からなる群から選ばれる少なくとも１種の反応性
官能基を有する変性オルガノポリシロキサン（Ｂ）の存在下、水溶性不飽和モノマー（ａ）を逆相懸濁重合させてなる水溶性（共）重合体（Ａ）からなり、（Ａ）の粒子表面の少なくとも一部が（Ｂ）で被覆されてなることを特徴とする高分子凝集剤；水溶性（共）重
合体（Ａ）からなる高分子凝集剤の製造方法において、水溶性不飽和モノマー（ａ）およ
びラジカル重合開始剤（ｂ）を含有する分散相と、疎水性分散媒（ｃ）、アルケンとα，
β−不飽和多価カルボン酸（無水物）との共重合体もしくはその誘導体からなる分散剤
（ｄ）、およびアミノ基、アンモニウム基、カルボキシル基、エポキシ基、ヒドロキシル
基、チオール基およびビニル基からなる群から選ばれる少なくとも１種の反応性官能基を
有する変性オルガノポリシロキサン（Ｂ）を含有する連続相とからなる分散体を逆相懸濁
重合させて、（Ａ）の粒子表面の少なくとも一部を（Ｂ）で被覆させることを特徴とする、高分子凝集剤の製造方法；並びに、該高分子凝集剤を下水汚泥または廃水に添加してフロックを形成させた後、固液分離を行うことを特徴とする下水汚泥または廃水の処理方法である。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の高分子凝集剤またはその製造方法は、下記の効果を奏する。
（１）該高分子凝集剤は、分子量分布が狭く凝集性能に優れる。
（２）該製造方法は、少量の分散剤で高モノマー濃度重合が可能である。
（３）該製造方法は、重合時に、粒子間で合着して粗大化することがない。
（４）該製造方法は、生産性に優れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明における（Ａ）は、水溶性不飽和モノマー（ａ）を構成単位とする水溶性（共）
重合体であり、（ａ）には、下記のノニオン性モノマー（ａ１）、カチオン性モノマー（ａ２）、アニオン性モノマー（ａ３）およびこれらの混合物が含まれる。
（Ａ）を構成するモノマーとしては、本発明の効果を阻害しない範囲で（ａ）の他に必
要により水不溶性不飽和モノマー（ｘ）および架橋性モノマー（ｙ）を併用してもよい。
ここにおいて水溶性不飽和モノマーもしくは水溶性（共）重合体とは、水に対する溶解度
（２０℃）が１ｇ／水１００ｇ以上である不飽和モノマーもしくは（共）重合体を意味し、水不溶性不飽和モノマーとは、水に対する溶解度（２０℃）が１ｇ／水１００ｇ未満である不飽和モノマーを意味する。
【０００８】
（ａ１）ノニオン性モノマー
下記のもの、およびこれらの混合物が挙げられる。
（ａ１１）（メタ）アクリレート
炭素数（以下、Ｃと略記）４〜数平均分子量［以下、Ｍｎと略記。測定はゲルパーミエ
イションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）法による。］３，０００、例えば水酸基含有（メ
タ）アクリレート［例えばヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、ジエチレングリコー
ルモノ（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコール（重合度３〜５０）モノ（メタ）
アクリレート、ポリグリセロール（重合度１〜１０）モノ（メタ）アクリレート］および
アクリル酸アルキル（Ｃ１〜２）エステル（Ｃ４〜５、例えばアクリル酸メチル、アクリ
ル酸エチル等）
（ａ１２）（メタ）アクリルアミドおよびその誘導体
Ｃ３〜３０、例えば（メタ）アクリルアミド、Ｎ−アルキル（Ｃ１〜３）（メタ）アク
リルアミド［Ｎ−メチルおよび−イソプロピル（メタ）アクリルアミド等］、Ｎ−アルキ
ロール（メタ）アクリルアミド［Ｎ−メチロール（メタ）アクリルアミド等］
（ａ１３） 上記以外の窒素原子含有エチレン性不飽和化合物
Ｃ３〜３０、例えばアクリロニトリル、Ｎ−ビニルホルムアミド、Ｎ−ビニル−２−ピ
ロリドン、Ｎ−ビニルイミダゾール、Ｎ−ビニルスクシンイミド、Ｎ−ビニルカルバゾー
ルおよび２−シアノエチル（メタ）アクリレート等；
【０００９】
（ａ２）カチオン性モノマー
下記のもの、これらの塩［例えば無機酸（塩酸、硫酸、リン酸および硝酸等）塩、メチ
ルクロライド塩、ジメチル硫酸塩およびベンジルクロライド塩等］、およびこれらの混合
物が挙げられる。
（ａ２１） 窒素原子含有（メタ）アクリレート
Ｃ５〜３０、例えばアミノアルキル（Ｃ２〜３）（メタ）アクリレート、Ｎ，Ｎ−ジア
ルキル（Ｃ１〜２）アミノアルキル（Ｃ２〜３）（メタ）アクリレート［Ｎ，Ｎ−ジメチ
ルアミノエチル（メタ）アクリレート、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノプロピル（メタ）アクリ
レート、Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノエチル（メタ）アクリレート、Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノ
プロピル（メタ）アクリレート等］、複素環含有（メタ）アクリレート［Ｎ−モルホリノ
エチル（メタ）アクリレート等］等
（ａ２２） 窒素原子含有（メタ）アクリルアミド誘導体
Ｃ５〜３０、例えばＮ，Ｎ−ジアルキル（Ｃ１〜２）アミノアルキル（Ｃ２〜３）（メ
タ）アクリルアミド［Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチル（メタ）アクリルアミド等］等
（ａ２３） アミノ基を有するエチレン性不飽和化合物
Ｃ５〜３０、例えばビニルアミン、ビニルアニリン、（メタ）アリルアミン、ｐ−アミ
ノスチレン等］
（ａ２４） アミンイミド基を有する化合物
Ｃ５〜３０、例えば１，１，１−トリメチルアミン（メタ）アクリルイミド、１，１−
ジメチル−１−エチルアミン（メタ）アクリルイミド、１，１−ジメチル−１−（２’−
フェニル−２’−ヒドロキシエチル）アミン（メタ）アクリルイミド等
（ａ２５） 上記以外の窒素原子含有ビニルモノマー
Ｃ５〜３０、例えば２−ビニルピリジン、３−ビニルピペリジン、ビニルピラジン、ビ
ニルモルホリン等；
【００１０】
（ａ３）アニオン性モノマー
下記の酸、これらの塩［アルカリ金属（リチウム、ナトリウム、カリウム等、以下同じ。）塩、アルカリ土類金属（マグネシウム、カルシウム等、以下同じ。）塩、アンモニウム塩およびアミン（Ｃ１〜２０）塩等］、およびこれらの混合物が挙げられる。
（ａ３１） 不飽和カルボン酸
Ｃ３〜３０、例えば（メタ）アクリル酸、（無水）マレイン酸、フマル酸、（無水）イ
タコン酸、ビニル安息香酸、アリル酢酸等
（ａ３２） 不飽和スルホン酸
Ｃ２〜２０の脂肪族不飽和スルホン酸（ビニルスルホン酸等）、Ｃ６〜２０の芳香族不
飽和スルホン酸（スチレンスルホン酸等）、スルホン酸基含有（メタ）アクリレート［ス
ルホアルキル（Ｃ２〜２０）（メタ）アクリレート［２−（メタ）アクリロイルオキシエ
タンスルホン酸、２−（メタ）アクリロイルオキシプロパンスルホン酸、３−（メタ）ア
クリロイルオキシプロパンスルホン酸、２−（メタ）アクリロイルオキシブタンスルホン
酸、４−（メタ）アクリロイルオキシブタンスルホン酸、２−（メタ）アクリロイルオキ
シ−２，２−ジメチルエタンスルホン酸、ｐ−（メタ）アクリロイルオキシメチルベンゼ
ンスルホン酸等］、スルホン酸基含有（メタ）アクリルアミド［２−（メタ）アクリロイ
ルアミノエタンスルホン酸、２−および３−（メタ）アクリロイルアミノプロパンスルホ
ン酸、２−および４−（メタ）アクリロイルアミノブタンスルホン酸、２−（メタ）アク
リロイルアミノ−２，２−ジメチルエタンスルホン酸、ｐ−（メタ）アクリロイルアミノ
メチルベンゼンスルホン酸等］、アルキル（Ｃ１〜２０）（メタ）アリルスルホコハク酸
エステル［メチル（メタ）アリルスルホコハク酸エステル等］等
（ａ３３） （メタ）アクリロイルポリオキシアルキレン（Ｃ１〜６）硫酸エステル
（メタ）アクリロイルポリオキシエチレン（重合度２〜５０）硫酸エステル等。
【００１１】
（ａ）のうち高分子量化の観点から好ましいのは、（ａ１）、（ａ２１）、（ａ２２）、（ａ３１）、（ａ３２）、さらに好ましいのは（ａ１２）、（ａ１３）、（ａ２１）、（ａ２２）、（ａ３１）、および（ａ３２）のうちのスルホン酸基含有（メタ）アクリレ
ート、スルホン酸基含有（メタ）アクリルアミド、特に好ましいのは（ａ１２）、（ａ１
３）、（ａ２１）、（ａ３１）、および（ａ３２）のうちのスルホン酸基含有（メタ）アクリレート、スルホン酸基含有（メタ）アクリルアミド、最も好ましいのは（ａ１２）のうちの（メタ）アクリルアミド、（ａ１３）のうちのアクリロニトリル、Ｎ−ビニルホルムアミド、（ａ２１）のうちのＮ，Ｎ−ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレートおよびこれらの塩（上記のもの）、（ａ３１）のうちの（メタ）アクリル酸、（無水）マレイン酸、（無水）イタコン酸およびこれらのアルカリ金属塩、（ａ３２）のうちの２−（メタ）アクリロイルオキシエタンスルホン酸、２−および３−（メタ）アクリロイルオキシプロパンスルホン酸、２−（メタ）アクリロイルアミノ−２，２−ジメチルエタンスルホン酸およびこれらのアルカリ金属塩である。また、これらの（ａ）は、任意に混合して共重合することができる。
【００１２】
（ａ）の使用量（モル％）は、（Ａ）を構成するモノマーの全モル数に基づいて、凝集性能（フロック強度、低含水率化等、以下同じ。）の観点から好ましくは５０〜１００％、さらに好ましくは８０〜１００％である。
【００１３】
必要により（ａ）と併用してもよい水不溶性不飽和モノマー（ｘ）としては、以下の（ｘ１）〜（ｘ５）、およびこれらの混合物が挙げられる。
（ｘ１） Ｃ６〜２３の（メタ）アクリレート
脂肪族または脂環式アルコール（Ｃ３〜２０）の（メタ）アクリレート［プロピル−、ブチル−、ラウリル−、オクタデシル−およびシクロヘキシル（メタ）アクリレート等］およびエポキシ基（Ｃ４〜２０）含有（メタ）アクリレート［グリシジル（メタ）アクリレート等］；
【００１４】
（ｘ２） ［モノアルコキシ（Ｃ１〜２０）−、モノシクロアルコキシ（Ｃ３〜１２）−もしくはモノフェノキシ］ポリプロピレングリコール（以下、ＰＰＧと略記）（重合度２〜５０）の不飽和カルボン酸モノエステル
モノオール（Ｃ１〜２０）もしくは１価フェノール（Ｃ６〜２０）のＰＯ付加物の（メタ）アクリル酸エステル［ω−メトキシＰＰＧモノ（メタ）アクリレート、ω−エトキシＰＰＧモノ（メタ）アクリレート、ω−プロポキシＰＰＧモノ（メタ）アクリレート、ω−ブトキシＰＰＧモノ（メタ）アクリレート、ω−シクロヘキシルＰＰＧモノ（メタ）アクリレート、ω−フェノキシＰＰＧモノ（メタ）アクリレート等］およびジオール（Ｃ２〜２０）もしくは２価フェノール（Ｃ６〜２０）のＰＯ付加物の（メタ）アクリル酸エステル［ω−ヒドロキシエチル（ポリ）オキシプロピレンモノ（メタ）アクリレート等］等；
【００１５】
（ｘ３） Ｃ２〜３０の不飽和炭化水素
エチレン、ノネン、スチレン、１−メチルスチレン等；
（ｘ４） 不飽和アルコール［Ｃ２〜４、例えばビニルアルコール、（メタ）アリルアル
コール］のカルボン酸（Ｃ２〜３０）エステル（酢酸ビニル等）；
（ｘ５） ハロゲン含有モノマー（Ｃ２〜３０、例えば塩化ビニル等）。
【００１６】
また、架橋性モノマー（ｙ）としては、以下の（ｙ１）〜（ｙ５）、これらの塩［例えば、塩基性モノマーについては、無機酸（塩酸、臭化水素酸、ヨウ化水素酸、硫酸、亜硫酸、リン酸、硝酸等）塩、メチルクロライド塩、ジメチル硫酸塩およびベンジルクロライド塩等、酸性モノマーについては、アルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、アミン（Ｃ１〜２０、例えばメチルアミン、エチルアミン、シクロヘキシルアミン等）塩等］、およびこれらの混合物が挙げられる。
（ｙ１） ビスポリ（２〜４またはそれ以上）（メタ）アクリルアミド
Ｃ５〜３０、例えばＮ，Ｎ’−メチレンビスアクリルアミド等；
（ｙ２） ポリ（２〜４またはそれ以上）（メタ）アクリレート
Ｃ８〜３０、例えばエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトー
ル［ポリ（２〜４）］（メタ）アクリレート；
【００１７】
（ｙ３） ビニル基（２〜２０個またはそれ以上）含有モノマー
Ｃ４〜Ｍｎ６，０００、例えばジビニルアミン、多価（２〜５またはそれ以上）アミン［Ｃ２〜Ｍｎ３，０００、例えばエチレンジアミン、ポリエチレンイミン（Ｃ４〜Ｍｎ３，０００）］のポリ（２〜２０）ビニルアミン、ジビニルエーテル、多価アルコール〔Ｃ２〜Ｍｎ３，０００、例えばアルキレン（Ｃ２〜６またはそれ以上）グリコール［エチレングリコール（以下、ＥＧと略記）、プロピレングリコール（以下、ＰＧと略記）、１，６−ヘキサンジオール（以下、ＨＧと略記）等］、ポリオキシアルキレン［Ｍｎ２〜３０００、例えばポリエチレングリコール（以下、ＰＥＧと略記）（分子量１０６〜Ｍｎ３，０００）、ＰＰＧ（分子量１３４〜Ｍｎ３，０００）、ポリオキシエチレン（分子量１０６〜Ｍｎ３，０００）／ポリオキシプロピレン（分子量１３４〜Ｍｎ３，０００）ブロックコポリマー等］、トリメチロールエタン（以下、ＴＭＥと略記）、トリメチロールプロパン（以下、ＴＭＰと略記）、（ポリ）（２〜５０）グリセリン（以下、ＧＲと略記）、ペンタエリスリトール（以下、ＰＥと略記）、ソルビトール（以下、ＳＯと略記）、デンプン等〕のポリ（２〜２０）ビニルエーテル等；
【００１８】
（ｙ４） アリル基（２〜２０個またはそれ以上）含有モノマー
Ｃ６〜Ｍｎ３０００、例えばジ（メタ）アリルアミン、Ｎ−アルキル（Ｃ１〜２０）ジ（メタ）アリルアミン、多価アミン（上記のもの）のポリ（２〜２０）（メタ）アリルアミン、ジ（メタ）アリルエーテル、多価アルコール（上記のもの）のポリ（２〜２０）（メタ）アリルエーテル、ポリ（２〜２０）（メタ）アリロキシアルカン（Ｃ１〜２０）（テトラアリロキシエタン等）等；
（ｙ５） エポキシ基含有モノマー
Ｃ８〜Ｍｎ６，０００、例えばＥＧジグリシジルエーテル、ＰＥＧジグリシジルエーテル、ＧＲトリグリシジルエーテル等。
【００１９】
（ｘ）の使用量（モル％）は、（Ａ）を構成するモノマーの全モル数に基づいて、通常４０以下、凝集性能発現の観点から好ましい下限は０．１、さらに好ましくは０．５、得られる高分子凝集剤の水への溶解性の観点から好ましい上限は２０、さらに好ましくは１０である。
また、（ｙ）の使用量（モル％）は、使用する架橋性モノマー（ｙ）の重合性または反応性にもよるが、（Ａ）を構成するモノマーの全モル数に基づいて、通常５以下、凝集性能発現の観点から好ましい下限は０．００１、さらに好ましくは０．０１、得られる高分子凝集剤の水への溶解性の観点から好ましい上限は１、さらに好ましくは０．５である。
【００２０】
本発明における（Ｂ）は、アミノ基、アンモニウム基、カルボキシル基、エポキシ基、ヒドロキシル基、チオール基およびビニル基からなる群から選ばれる少なくとも１種の反応性官能基を有する変性オルガノポリシロキサンであり、（Ｂ）には下記一般式（１）または（２）で表されるもの、およびこれらの混合物が含まれる。
【００２１】
【化１】
【００２２】
［式（１）、（２）中、Ｍｅはメチル基、Ｒ1はＣ１〜４のアルキル基、Ｘは、後述する、アミノ基、アンモニウム基、カルボキシル基、エポキシ基、ヒドロキシル基、チオール基またはビニル基含有官能基、Ｚは上記アミノ基またはエポキシ基含有官能基、Ｑは上記ヒドロキシル基含有官能基；ａ、ｂおよびｃはそれぞれ０または１で、ａ、ｂおよびｃが同時に１となることはない；ｘおよびｙは、（ｘ＋ｙ）が１０〜２００で、ｙ／（ｘ＋ｙ）が０．０１〜０．５を満足する数；ｐおよびｑは、ｐ＋ｑ＝ｙ、ｐ／（ｐ＋ｑ）＝０．０１〜０．５を満足する数を表す。］
【００２３】
（Ｂ）の重量平均分子量［以下、Ｍｗと略記。測定はゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）法（ポリスチレン換算、溶離液はクロロホルム）による。］は、蒸気圧の観点から好ましい下限は１，０００、さらに好ましくは３，０００、とくに好ましくは１０，０００、後述する疎水性分散媒（ｃ）への溶解性の観点から好ましい上限は５００，０００、さらに好ましくは３００，０００、とくに好ましくは２００，０００である。
【００２４】
（Ｂ）が有する官能基のうち、モノマー水溶液との親和性および（Ａ）粒子の表面との親和性の観点から好ましいのはカルボキシル基、エポキシ基および／またはビニル基、およびさらに好ましいのはアミノ基および／またはアンモニウム基である。これらの官能基は、（Ｂ）の分子中、側鎖および／または末端のいずれに存在していてもよい。（Ｂ）の具体例を（Ｂ１）〜（Ｂ５）として以下に示す。
【００２５】
（Ｂ１）アミノ基、またはアミノ基およびアンモニウム基を有するもの（以下、アミノ変性オルガノポリシロキサンと略記。）
アミノ変性オルガノポリシロキサンには、上記一般式（１）においてＸが、−Ｒ2−Ｄ1で表される反応性官能基（Ｒ2は直接結合またはＣ１〜２０の２価の炭化水素基、Ｄ1は１〜３級アミノ基および／またはアンモニウム基含有基を表す。）であるものが含まれる。
Ｄ1のうち、ポリマー粒子との親和性の観点から好ましいのは下記一般式（３）で表さ
れるアミノ基含有基、および一般式（４）で表されるアンモニウム基含有基である。
【００２６】
【化２】
【００２７】
［式（３）、（４）中、Ｒ3は−ＯＣＨ2ＣＨ2−、−ＯＣＨ（ＣＨ3）ＣＨ2−、−ＯＣＨ2ＣＨ（ＣＨ3）ＣＨ2−または−ＯＣＨ2ＣＨ（ＣＨ2ＯＨ）−で表される基、複数のＲ4はそれぞれ同一でも異なっていてもよいＨまたはＣ１〜６の炭化水素基、ｄおよびｅはそれぞれ０〜６の整数（但し、ｄとｅは同時に０になることはない）、Ｔ-は対アニオンを表
す。］
【００２８】
式（３）におけるＴ-としては、ハロゲンイオン（塩素、ヨウ素および臭素イオン等）
および有機アニオン（メトサルフェート、エトサルフェート、メトホスフェートおよびエトホスフェートアニオン等）等が挙げられる。
【００２９】
（Ｂ１）のＭｗは、蒸気圧の観点から好ましい下限は、３，０００、さらに好ましくは５，０００、疎水性分散媒（ｃ）への溶解性の観点から好ましい上限は２００，０００、さらに好ましくは１００，０００、また、アミン当量（ｇ／ｍｏｌ）は、（Ｂ１）の疎水性の観点から好ましい下限は１００、さらに好ましくは５００、（Ａ）との反応性の観点から好ましい上限は１０，０００、さらに好ましくは５，０００である。ここにおいて、アミン当量はエタノール、クロロホルム等の溶媒中、濃度既知の塩酸で滴定することにより求められる。
【００３０】
（Ｂ２）カルボキシル（もしくはその塩）基、またはカルボキシル（もしくはその塩）基とアンモニウム基を有するもの（以下、カルボキシ変性オルガノポリシロキサンと略記）
カルボキシ変性オルガノポリシロキサンには、上記一般式（１）において、Ｘが−Ｒ2
−Ｄ2で表される反応性官能基［Ｄ2はカルボキシル（もしくはその塩）基含有基、またはカルボキシル（もしくはその塩）基およびアンモニウム基含有基を表す。］であるものが含まれる。Ｄ2には、特開２００２−１１４８４９号公報に記載の、下記一般式（４）または（５）で表されるカルボキシル（もしくはその塩）基含有基、および特開平６−１７１１号公報に記載の、カルボキシル基およびアンモニウム基含有基が含まれる。
これらのうち工業的観点から好ましいのはＤ2がカルボキシル（もしくはその塩）基含
有基であるもの、一般式（５）または（６）で表される基であるカルボキシ変性オルガノポリシロキサンである。
【００３１】
【化３】
【００３２】
［式中、複数のＲ6は同一でも異なっていてもよく、ヘテロ原子（Ｏ、Ｎ、またはＳ）を
含む置換基を有していてもよい、Ｃ２〜２２の直鎖もしくは分岐鎖状のアルキレン基、アルケニレン基、（アルキル）アリーレン基またはアリールアルキレン基；Ｅは−Ｏ−または−ＮＨ−；ＭはＨ、金属、アンモニウム、Ｃ１〜２２のアルキルもしくはアルケニルアンモニウム、Ｃ１〜２２のアルキルもしくはアルケニル置換ピリジニウム、Ｃ１〜２２のアルカノールアンモニウムまたは塩基性アミノ酸カチオンを表す。］
【００３３】
（Ｂ２）のＭｗは、蒸気圧の観点から好ましい下限は、３，０００、さらに好ましくは５，０００、疎水性分散媒（ｃ）への溶解性の観点から好ましい上限は２００，０００、さらに好ましくは１００，０００、カルボキシ当量（ｇ／ｍｏｌ）は、（Ｂ２）の疎水性の観点から好ましい下限は２５０、さらに好ましくは１，０００、（Ａ）との反応性の観点から好ましい上限は１０，０００、さらに好ましくは５，０００である。ここにおいてカルボキシ当量は、エタノール、クロロホルム等の溶媒中、濃度既知のＮａＯＨ水溶液で滴定することにより求めることができる。
【００３４】
（Ｂ３）エポキシ基を有するもの（以下、エポキシ変性オルガノポリシロキサンと略記）
エポキシ変性オルガノポリシロキサンには、上記一般式（１）において、Ｘが−Ｒ2−
Ｄ3で表される反応性官能基［Ｄ3はエポキシ基含有基を表す。］であるものが含まれる。
Ｄ3には下記一般式（７）〜（９）で表されるエポキシ基含有基が含まれる。これらの
うち工業的観点から好ましいのは、Ｄ3が一般式（７）〜（９）で表されるエポキシ変性
オルガノポリシロキサンである。
【００３５】
【化４】
【００３６】
［式中、ｆ、ｇはそれぞれ１〜１００の整数、ＡはＣ２〜４のアルキレン基を表し、複数のＡは同一でも異なっていてもよい。］
【００３７】
（Ｂ３）のＭｗは、蒸気圧の観点から好ましい下限は、３，０００、さらに好ましくは５，０００、疎水性分散媒（ｃ）への溶解性の観点から好ましい上限は２００，０００、さらに好ましくは１００，０００、エポキシ当量（ｇ／ｍｏｌ）は、（Ｂ３）の疎水性の観点から好ましい下限は１００、さらに好ましくは５００、（Ａ）との反応性の観点から好ましい上限は１０，０００、さらに好ましくは５，０００である。ここにおいてエポキシ当量は、クロロホルム溶媒中、過塩素酸の酢酸溶液で滴定することにより求めることができる（ＪＩＳ Ｋ７２３６準拠）。
【００３８】
（Ｂ４）ヒドロキシル基を有するもの（以下、ヒドロキシ変性オルガノポリシロキサンと略記）
ヒドロキシ変性オルガノポリシロキサンには、上記一般式（１）において、Ｘが−Ｒ2
−Ｄ4で表される反応性官能基［Ｄ4はヒドロキシル基含有基を表す。］であるものが含まれる。Ｄ4には、−ＯＨの他に、−Ｏ―(ＡＯ)hＨ（ｈは１〜１００の整数）で表される（ポリ）オキシアルキレン基、前記一般式（７）〜（９）で表わされるエポキシ基が加水分解された基、および下記一般式（１０）で表されるアルキルグリセリルエーテル基が含まれる。
【００３９】
【化５】
【００４０】
［式中、Ｒ7はＣ３〜２０の２価の炭化水素基、Ｒ8、Ｒ9はＨまたはＣ１〜５の炭化水素
基を表し、そのうち少なくと一方はＨである。］
Ｄ4が−Ｏ−(ＡＯ)hＨで表される場合は、ｘ、ｙおよびｈはヒドロキシ変性オルガノポリシロキサンのＨＬＢ（Ｈｙｄｒｏｐｈｉｌｅ−Ｌｉｐｏｐｈｉｌｅ Ｂａｌａｎｃｅ、親水性と親油性とのつり合いを表す数値でＤａｖｉｓのＨＬＢといわれるもの）が、７以下、さらに好ましくは６以下となるような任意の組み合わせとすることが好ましい。
ここにおいてＤａｖｉｓのＨＬＢは下記の式から求められる［「新・界面活性剤入門」、三洋化成工業（株）１９８１年発行、第１３２−１３３頁参照］。
ＤａｖｉｓのＨＬＢ＝Σ（親水基の基数）−Σ（疎水基の基数）＋７
上記Ｘのうち好ましいのは、−ＣmＨ2m−ＯＨ（ｍは２〜６の整数）、さらに好ましい
のは−Ｃ2Ｈ4ＯＨ、−Ｃ3Ｈ6ＯＨである。
【００４１】
（Ｂ４）のＭｗは、蒸気圧の観点から好ましい下限は、３，０００、さらに好ましくは
５，０００、疎水性分散媒（ｃ）への溶解性の観点から好ましい上限は２００，０００、さらに好ましくは１００，０００、ＯＨ当量（ｇ／ｍｏｌ）は、（Ｂ４）の疎水性の観点から好ましい下限は１００、さらに好ましくは５００、（Ａ）との反応性の観点から好ましい上限は１０，０００、さらに好ましくは５，０００である。ここにおいてＯＨ当量は、ピリジン、トルエン等の溶媒中アセチル化試薬（無水酢酸、塩化アセチル等）でアセチル化した後、水酸化カリウムのエタノール溶液で滴下することにより求めることができる（ＪＩＳ Ｋ００７０準拠）。
【００４２】
（Ｂ５）チオール基を有するもの（以下、チオール変性オルガノポリシロキサンと略記）
チオール変性オルガノポリシロキサンには、上記一般式（１）において、Ｘが−Ｒ2−
Ｄ5で表される反応性官能基［Ｄ5はチオール基含有基を表す。］であるものが含まれる。Ｄ4には−ＳＨが含まれる。
（Ｂ５）のＭｗは、蒸気圧の観点から好ましい下限は、３，０００、さらに好ましくは５，０００、疎水性分散媒（ｃ）への溶解性の観点から好ましい上限は２００，０００、さらに好ましくは１００，０００、ＳＨ当量（ｇ／ｍｏｌ）は、（Ｂ５）の疎水性の観点から好ましい下限は１００、さらに好ましくは５００、（Ａ）との反応性の観点から好ましい上限は２００，０００、さらに好ましくは１００，０００である。ここにおいてＳＨ当量は、アルコール性酢酸ナトリウム溶媒中、硝酸銀で滴定することにより求めることができる。
【００４３】
（Ｂ６）ビニル基を有するもの（以下、ビニル変性オルガノポリシロキサンと略記）
ビニル変性オルガノポリシロキサンには、上記一般式（１）において、Ｘが−Ｒ2−Ｄ6で表される反応性官能基［Ｄ6はビニル基含有基を表す。］であるものが含まれる。Ｄ6にはＣＨ2＝Ｃ（Ｒ10）ＣＯＯ（ＣＨ2Ｏ）i−、ＣＨ2＝Ｃ（Ｒ10）ＣＯＮＲ11（ＣＨ2Ｏ）i−またはＣＨ2＝ＣＨ−Ｃ6Ｈ4（ＣＨ2Ｏ）i−で表される基（但し、Ｒ10はＨまたはメチル基、Ｒ11はＨまたはＣ１〜４の炭化水素基、ｉは０または１を表す。）が含まれる。
（Ｂ６）のうち、ポリマー粒子との親和性の観点から好ましいのは、Ｄ6がＣＨ2＝Ｃ（Ｒ10）ＣＯＯ（ＣＨ2Ｏ）i−で表されるビニル基含有オルガノポリシロキサンである。
【００４４】
（Ｂ６）のＭｗは、蒸気圧の観点から好ましい下限は３，０００、さらにに好ましくは５，０００、疎水性分散媒（ｃ）への溶解性の観点から好ましい上限は２００，０００、さらに好ましくは１００，０００である。
【００４５】
（Ｂ７）エポキシ基もしくはアミノ基とヒドロキシル基を有するもの（以下、異種官能基変性オルガノポリシロキサンと略記）
異種官能基変性オルガノポリシロキサンには、上記一般式（２）において、Ｚが上記−Ｒ2−Ｄ1で表されるアミノ基含有基、もしくは上記−Ｒ2−Ｄ2で表されるエポキシ基含有基、かつＱが上記−Ｒ2−Ｄ3で表されるヒドロキシル基含有基であるものが含まれる。
（Ｂ７）のＭｗは、蒸気圧の観点から好ましい下限は、３，０００、さらに好ましくは５，０００、疎水性分散媒（ｃ）への溶解性の観点から好ましい上限は２００，０００、さらに好ましくは１００，０００である。
アミン当量（ｇ／ｍｏｌ）は、（Ｂ７）の疎水性の観点から好ましい下限は１００、さらに好ましくは５００、（Ａ）との反応性の観点から好ましい上限は１０，０００、さらに好ましくは５，０００、エポキシ当量（ｇ／ｍｏｌ）は、（Ｂ７）の疎水性の観点から
好ましい下限は１００、さらに好ましくは５００、（Ａ）との反応性の観点から好ましい上限は１０，０００、さらに好ましくは５，０００、 また、ＯＨ当量（ｇ／ｍｏｌ）は、（Ｂ７）の疎水性の観点から好ましい下限は１００、さらに好ましくは５００、（Ａ）との反応性の観点から好ましい上限は１０，０００、さらに好ましくは５，０００である。
【００４６】
（Ｂ）の溶解性パラメーター（以下、ＳＰ値と略記）は、（Ａ）粒子との親和性の観点から好ましい下限は６、さらに好ましくは６．５、とくに好ましくは７、疎水性分散媒（ｃ）との相溶性の観点から好ましい上限は１１、さらに好ましくは１０、とくに好ましくは９である。
なお、ＳＰ値は「Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ａｎｄ Ｓｃｉｅｎｃｅ，Ｖｏｌ．１４，Ｎｏ．２，ｐ１４７〜１５４（１９７４）」記載の方法により計算される値で、ＳＰ値（２５℃）は次式により与えられる。
ＳＰ値＝（ΔＥ／Ｖ）1/2 ＝［（ΣΔｅi）／（ΣΔＶi）］1/2
i i
（式中、ΔＥは凝集エネルギー密度、Ｖはモル体積；Δｅiは原子または原子団の蒸発エ
ネルギー、Δｖiはモル体積を表す。但し、ガラス転移温度（以下、Ｔｇと略記）が２５
℃を超える樹脂についてはモル体積に次の値が加算される。
ｎ＜３の時、４ｎ
ｎ≧３の時、２ｎ
ここにおいて、ｎはポリマーの最小繰り返し単位中の主鎖骨格原子の数を表す。
【００４７】
（Ｂ）の使用量は、合着防止および工業上の観点から、疎水性分散媒（ｃ）の重量に基づいて好ましくは０．００１〜２０％、さらに好ましくは０．０１〜１０％、特に好ましくは０．０５〜５％である。
また、（Ａ）の重量に基づく（Ｂ）の使用量は、合着防止および工業上の観点から、好ましくは０．０１〜１０％、さらに好ましくは０．０５〜７％、とくに好ましくは０．１〜５％である。
【００４８】
本発明の高分子凝集剤は、水溶性不飽和モノマー（ａ）およびラジカル重合開始剤（ｂ）を含有する分散相と、疎水性分散媒（ｃ）、アルケンとα，β−不飽和多価カルボン酸（無水物）との共重合体もしくはその誘導体からなる分散剤（ｄ）、およびアミノ基、アンモニウム基、カルボキシル基、エポキシ基、ヒドロキシル基、チオール基、およびビニル基からなる群から選ばれる少なくとも１種の反応性官能基を有する変性オルガノポリシロキサン（Ｂ）を含有する連続相とからなる分散体を逆相懸濁重合させて、（Ａ）の粒子表面の少なくとも一部を（Ｂ）で被覆させることにより製造される。
（Ａ）の製造時、（Ｂ）を存在させる方法は疎水性分散媒（ｃ）に予めまたは随時添加する方法、モノマー水溶液に溶解、乳化もしくは分散させて添加する方法のいずれであってもよい。
【００４９】
該逆相懸濁重合方法としては、例えば次の方法が挙げられる。すなわち、上記変性オルガノポリシロキサン（Ｂ）、疎水性分散媒（ｃ）および分散剤（ｄ）を重合槽に仕込み、必要に応じて加熱しながら所定の重合温度（通常２０〜１００℃、好ましくは３０〜８０℃）に調整した後、槽内を不活性ガス（例えば窒素）で十分置換する。一方、水溶性不飽和モノマー（ａ）、ラジカル重合開始剤（ｂ）、および必要により水不溶性不飽和モノマー（ｘ）および／または架橋性モノマー（ｙ）を加えたモノマー水溶液を調製し、不活性ガスで十分置換した後、撹拌下で重合槽内に加え、懸濁させながら重合させる。水溶液の投入方法としては、一括投入または滴下のいずれでもよい。また、その際モノマー水溶液としては、（ａ）、（ｂ）および必要により加える（ｘ）および／または（ｙ）の均一水溶液としてもよいし、別々の水溶液とした上で、滴下直前で混合してもよいし、別々に同時滴下してもよい。
【００５０】
上記ラジカル重合における重合開始剤（ｂ）としては、種々のもの、例えばアゾ化合物〔水溶性のもの［アゾビスアミジノプロパン（塩）、アゾビスシアノバレリン酸（塩）等］および油溶性のもの［アゾビスシアノバレロニトリル、アゾビスイソブチロニトリル、アゾビスシクロヘキサンカルボニトリル等］〕および過酸化物〔水溶性のもの［過酢酸、ｔ−ブチルパーオキサイド、過酸化水素、過硫酸アンモニウム、過硫酸ナトリウム、過硫酸カリウム等］および油溶性のもの［ベンゾイルパーオキシド、クメンヒドロキシパーオキシド等］〕が挙げられる。
上記過酸化物は還元剤と組み合わせてレドックス開始剤として用いてもよく、還元剤としては重亜硫酸塩（重亜硫酸ナトリウム、重亜硫酸カリウム、重亜硫酸アンモニウム等）、還元性金属塩［硫酸鉄（ＩＩ）等］、、遷移金属塩のアミン錯体［塩化コバルト（ＩＩＩ）のペンタメチレンヘキサミン錯体、塩化銅（ＩＩ）のジエチレントリアミン錯体等］、有機性還元剤〔アスコルビン酸、３級アミン［ジメチルアミノ安息香酸（塩）、ジメチルアミノエタノール等］等〕が挙げられる。
また、アゾ化合物、過酸化物およびレドックス開始剤はそれぞれ単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもいずれでもよい。
（ｂ）は、通常上記分散相に存在させるが、分散相および／または連続相のいずれに存在させてもよい。
【００５１】
（ｂ）の使用量（重量％）は、（Ａ）を構成するモノマーの全モル数に基づいて、最適な分子量を得るの観点から好ましい下限は０．００１％、さらに好ましくは０．００５％、とくに好ましくは０．０１％、最も好ましくは０．０２％、好ましい上限は１％、さらに好ましくは０．５％、とくに好ましくは０．１％、最も好ましくは０．０５％である。
【００５２】
本発明における分散相中のモノマーの合計濃度（以下、分散相濃度という場合がある。）は、分散相の重量に基づいて好ましくは５０％以上、さらに好ましくは５５％以上、とくに好ましくは６０％以上、好ましくは９０％以下、さらに好ましくは８５％以下、とくに好ましくは８０％以下である。
【００５３】
本発明における疎水性分散媒（ｃ）は、水に対する溶解度（２０℃）が１ｇ／水１００ｇ未満である分散媒を意味する。
（ｃ）としては、炭化水素［脂肪族（Ｃ５〜１２、例えばｎ−ヘキサン、ｎ−ヘプタン、ｎ−オクタン、ｎ−ノナン、ｎ−デカン）、脂環式（Ｃ５〜１２、例えばシクロペンタン、シクロヘキサン、シクロヘプタン、メチルシクロヘキサン、シクロオクタン、デカリン）および芳香族炭化水素（Ｃ６〜１２、例えばベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン）等］、ケトン［脂肪族（Ｃ３〜１０、例えばメチル−ｎ−プロピルケトン、ジエチルケトン、メチルイソブチルケトン）、脂環式（Ｃ５〜１０、例えばシクロペンタノン、シクロヘキサノン）および芳香環含有ケトン（Ｃ８〜１３、例えばアセトフェノン、ベンゾフェノン）等］、エーテル［脂肪族（Ｃ４〜８、例えばジ−ｎ−プロピルエーテル、ジ−ｎ−ブチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル）、環状エーテル（Ｃ４〜１８、例えばテトラヒドロピリン）および芳香環含有エーテル（Ｃ７〜１２、例えばアニソール）等］、エステル［脂肪族エステル（Ｃ３〜１０、例えば酢酸ｎ−ブチル）、脂環含有エステル（Ｃ７〜１２、例えば酢酸シクロヘキシル、シクロヘキサンカルボン酸メチル）、芳香環含有エステル（Ｃ８〜１３、例えば安息香酸メチル、安息香酸エチル、安息香酸ｎ−ブチル、酢酸ベンジル、ジメチルフタレート、ジエチルフタレート、ジ−ｎ−ブチルフタレート）等］、およびこれらの混合物が挙げられる。
これらのうち、製造時の取り扱い、および高分子量化の観点から、好ましいのは脂肪族および脂環式炭化水素、さらに好ましいのはｎ−ヘキサン、ｎ−ヘプタン、ｎ−オクタン、ｎ−ノナン、ｎ−デカン、シクロヘキサンおよびメチルシクロヘキサンである。
【００５４】
（ｃ）の使用量は、モノマー水溶液の重量に基づいて、分散安定性の観点から、好まし
い下限は２５％、さらに好ましくは４０％、とくに好ましくは６５％、生産効率の観点から好ましい上限は１，０００％、さらに好ましくは４００％、とくに好ましくは２００％である。
【００５５】
本発明における分散剤（ｄ）としては、アルケンとα，β−不飽和多価カルボン酸（無水物）との共重合体またはその誘導体が挙げられる。
アルケンとしては、通常Ｃ１０〜１００、分散安定性の観点から、Ｃの好ましい下限は１２、さらに好ましくは１６、とくに好ましくは１８、最も好ましくは２０、溶解性の観点から好ましい上限は６０、さらに好ましくは５０、とくに好ましくは４５、最も好ましくは４０である。これらは単独でも混合物でもよい。
アルケンの具体例としては、エチレン、プロピレン、ペンテン、デセン、１−オレフィン（Ｃ１１〜１００）、２−オレフィン等が挙げられる。
これらのうち分散安定性の観点から好ましいのはＣ２０〜４０の１−オレフィン、およびそれらの混合物である。
【００５６】
α，β−不飽和多価カルボン酸（無水物）としては、Ｃ４〜２０の多価（２価〜３価またはそれ以上）カルボン酸、例えば（無水）マレイン酸、（無水）シトラコン酸、（無水）イタコン酸およびこれらの混合物が挙げられる。これらのうち分散安定性の観点から好ましいのは（無水）マレイン酸である。
【００５７】
アルケンとα，β−不飽和多価カルボン酸（無水物）との合計重量に基づくアルケンの使用量は、疎水性分散媒との相溶性の観点から好ましい下限は１０％、さらに好ましくは２０％、とくに好ましくは３０％、最も好ましくは５０％、分散安定性の観点から好ましい上限は９９％、さらに好ましくは９０％、とくに好ましくは８０％である。
【００５８】
上記アルケンとα，β−不飽和多価カルボン酸（無水物）との共重合体は、ラジカル重合、アニオン重合またはカチオン重合により製造することができる。
【００５９】
該共重合体の誘導体としては、部分エステル化物、部分アミド化物および部分中和物が挙げられる。
部分エステル化物としては、Ｍｎ１０〜１０，０００、例えば共重合体のモノメチルエステル、モノエチルエステルおよびモノブチルエステル；部分アミド化物としては、Ｍｎ１０〜１０，０００、例えばモノエチルアミド、モノプロピルアミドおよびモノブチルアミド；また、部分中和物としてはアルカリ金属、アルカリ土類金属、アンモニアもしくはアミン（Ｃ１〜２０）による中和物が挙げられる。
これらの誘導体は単独でも混合物で用いてもよい。
部分エステル化、部分アミド化または部分中和の割合（モル％）は、共重合体を構成するα，β−不飽和多価カルボン酸（無水物）のモル数に基づいて、疎水性分散媒との相溶性の観点から好ましい下限は５、さらに好ましくは１０、工業的観点から好ましい上限は７０、さらに好ましくは５０である。
【００６０】
（ｄ）のＭｎは、分散安定性の観点から好ましい下限は１００、さらに好ましくは２００、とくに好ましくは３００、最も好ましくは５００、溶解性の観点から好ましい上限は１０，０００、さらに好ましくは５，０００、とくに好ましくは３，０００、最も好ましくは１，０００である。
【００６１】
（ｄ）の使用量は、疎水性分散媒（ｃ）の重量に基づいて、分散安定性および分散粒子の粒径制御の観点から、好ましい下限は０．０１％、さらに好ましくは０．１％、とくに好ましくは０．５％、最も好ましくは１％、好ましい上限は１０％、さらに好ましくは８％、とくに好ましくは５％、最も好ましくは３％である。
【００６２】
（ｄ）は分散粒子の粒子径制御などの必要により種々の油溶性高分子物質（ｅ）を併用することができる。
該油溶性高分子物質としては、セルロースエーテル、例えばエチルセルロース、エチルヒドロキシエチルセルロース）、ショ糖脂肪酸エステル（Ｃ２２〜１２０、例えばショ糖ジステアレート、ショ糖トリステアレート）、ソルビタン脂肪酸エステル（Ｃ１６〜１２０、例えばソルビタンモノステアレート、ソルビタンモノオレート等）、（ポリ）グリセリン脂肪酸エステル（Ｃ１２〜１２０、例えばグリセリンモノステアレート等）等が挙げられる。これらのうち、製造時における装置への重合粒子付着防止の観点から、好ましいのはショ糖脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステルである。
該油溶性高分子物質の使用量は、（ｄ）の重量に基づいて、通常１００％以下、分散安定性の観点から好ましい下限は５％、さらに好ましくは１０％、粒径制御の観点から好ましい上限は５０％、さらに好ましくは３０％である。
【００６３】
また、必要によりラジカル重合用連鎖移動剤を使用してもよい。該連鎖移動剤としては、特に限定なく種々のもの、例えば、分子内に１個また２個以上のＯＨ基を有する化合物［１価アルコール（Ｃ１〜６０、例えばメタノール、エタノール、ｎ−およびｉ−プロパノール）、多価（２〜３またはそれ以上）アルコール（Ｃ２〜６０、例えばエチレングリコール、プロピレングリコール）、高分子ポリオール（Ｍｎ２００〜１０，０００、例えばポリエチレングリコール、ポリエチレン／ポリプロピレングリコール）等］、分子内に１個または２個以上のアミノ基を有する化合物［Ｃ０〜６０、例えばアンモニア、メチルアミン、ジメチルアミン、トリエチルアミン、ｎ−およびｉ−プロパノールアミン］、分子内に１個または２個以上のチオール基を有する化合物（後述）等が挙げられる。
これらのうち、分子量制御の観点から好ましいのは分子内に１個または２個以上のチオール基を有する化合物である。
【００６４】
分子内に１個または２個以上のチオール基を有する化合物としては、以下のもの、これらの塩［アルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、アンモニウム塩、アミン（Ｃ１〜２０、例えばメチルアミン、エタノールアミン）塩、無機酸（塩酸、硫酸、リン酸および硝酸等）塩等］、およびこれらの混合物が挙げられる。
（１）１価チオール
脂肪族チオール（Ｃ１〜２０、例えばメタンチオール、エタンチオール、プロパンチオール、ｎ−オクタンチオール、ｎ−ドデカンチオール、ヘキサデカンチオール、ｎ−オクタデカンチオール、２−メルカプトエタノール、メルカプト酢酸、３−メルカプトプロピオン酸、１−チオグリセロール、チオグリコール酸モノエタノールアミン、チオマレイン酸、メルカプトコハク酸、システイン、システアミン）、脂環式チオール（Ｃ５〜２０、例えばシクロペンタンチオール、シクロヘキサンチオール）、芳香族チオール（Ｃ６〜１２、例えばベンゼンチオール、チオサリチル酸、チオクレゾール、チオキシレノール）および芳香脂肪族チオール（Ｃ７〜２０、例えばα−トルエンチオール）が挙げられる。
【００６５】
（２）多価チオール
ジチオール［脂肪族ジチオール（Ｃ２〜４０、例えばエタンジチオール、ジエチレンジチオール、トリエチレンジチオール、ｎ−、ｉ−およびｓｅｃ−プロパンジチオール、１，３−および１，４−ブタンジチオール、１，６−ヘキサンジチオール、ネオペンタンジチオール）、脂環式ジチオール（Ｃ５〜２０、例えばシクロペンタンジチオール、シクロヘキサンジチオール）、芳香族ジチオール（Ｃ６〜１６、例えばベンゼンジチオール、ビフェニルジチオール）および芳香脂肪族ジチオール（Ｃ８〜２０、例えばキシレンジチオール）が挙げられる。
【００６６】
ラジカル重合用連鎖移動剤の使用量は、本発明の高分子凝集剤の最適な分子量を得ると
の観点から、（ａ）、（ｘ）および（ｙ）の合計重量に基づいて、好ましい下限は０．０００１％、さらに好ましくは０．００１％、とくに好ましくは０．０１％、最も好ましくは０．０５％、好ましい上限は１０％、さらに好ましくは５％、とくに好ましくは３％、最も好ましくは１％である。
【００６７】
本発明におけるモノマー水溶液のｐＨは、特に限定されないが、高分子量化の観点から、好ましい下限は２、さらに好ましくは２．５、とくに好ましくは３、加水分解防止の観点から好ましい上限は８、さらに好ましくは７、とくに好ましくは６．５である。ｐＨ調整のために用いられるｐＨ調整剤としては特に限定はなく、モノマー水溶液がアルカリ性の場合は無機酸（硫酸、塩酸、リン酸、硝酸等）、無機固体酸性物質（酸性リン酸ソーダ、酸性ぼう硝、塩化アンモン、硫安、重硫安、スルファミン酸等）および有機酸（Ｃ２〜２０、例えばシュウ酸、こはく酸、リンゴ酸等）が挙げられ、モノマー水溶液が酸性の場合は無機アルカリ性物質（水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、アンモニア等）および有機アルカリ性物質（グアニジン等）が挙げられる。
なお、ここにおけるｐＨは、モノマー水溶液の原液をｐＨメーター［例えばＬＡＢｐＨメーターＭ−１２、商品名、（株）堀場製作所製］を用いて室温（２０℃）で測定される値である。
【００６８】
逆相懸濁重合の重合温度（℃）は、分子量および分散粒子安定性の観点から、下限は好ましくは１０、さらに好ましくは３０、とくに好ましくは４０、最も好ましくは５０、上限は好ましくは９５、さらに好ましくは８０、とくに好ましくは７０、最も好ましくは６０である。また、重合中は所定重合温度を一定（例えば、所定重合温度±５℃）に保つように、適宜加熱、冷却して調節することが好ましい。
重合温度を一定に保つために、予め所定重合温度に温調した分散媒に撹拌下でモノマーを随時滴下してもよい。その際の滴下時間は、モノマー濃度、および重合反応発熱量により異なるが、通常０．５〜２０時間、好ましくは１〜１０時間である。
【００６９】
重合反応の終了は、重合による発熱がなくなった点で確認できるが、重合時間は、通常発熱により重合開始を確認した時点から１〜２４時間、重合を完結し、残存モノマーを減少させるとの観点から好ましい下限は２時間、さらに好ましくは３時間、工業上の観点から好ましい上限は１２時間、さらに好ましくは１０時間である。モノマーを随時滴下する場合は滴下終了後から上記時間重合することが好ましい。
上記のモノマー濃度、重合温度、重合時間は、モノマー組成、重合法、開始剤種類などによって適宜調整することができる。
【００７０】
重合時の圧力（ｋＰａ、以下絶対圧力を示す。）は、特に限定されないが、通常大気圧下で行う。重合時の温度調節が容易である点から、好ましくは重合温度で疎水性分散媒（ｃ）が沸騰する圧力または（ｃ）と水とが共沸する圧力が好ましく、圧力の好ましい下限は５、さらに好ましくは１２、とくに好ましくは２５、好ましい上限は９５、さらに好ましくは８０、とくに好ましくは６５である。
【００７１】
本発明における（Ａ）の固有粘度［η］（１Ｎ−ＮａＮＯ3水溶液中３０℃での測定値
、単位はｄｌ／ｇ。以下同じ。）は通常１〜４０、凝集性能（高フロック強度、フロックの粗大化、脱水ケーキの低含水率化等。以下同じ）の観点から、好ましい下限は４、さらに好ましくは６、とくに好ましくは８、最も好ましくは９．５、凝集速度の観点から好ましい上限は３０、さらに好ましくは２５、とくに好ましくは２０、最も好ましくは１８である。
【００７２】
また、（Ａ）は、さらに変性反応させてもよい。ポリマー変性方法としては、例えば、水溶性不飽和モノマー（ａ）として加水分解性官能基を分子内に有するアクリルアミドを
使用した場合、重合時または重合後に苛性アルカリ（水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等）または炭酸アルカリ（炭酸ナトリウム、炭酸カリウム等）を添加して、（ａ）のアミド基を部分的に加水分解してカルボキシル基を導入する方法（特開昭５６−１６５０５号公報等）；ホルムアルデヒド、ジアルキルアミン（Ｃ１〜１２）およびハロゲン（塩素、臭素、ヨウ素等）化アルキル（Ｃ１〜１２）（メチルクロライド、エチルクロライド等）を加え、マンニッヒ反応によって部分的にカチオン性基を導入する方法；アクリロニトリル等のニトリル基と、ビニルホルムアミドなどの加水分解により得られるアミノ基との閉環反応により分子内にアミジン環を形成させる方法（特開平５−１９２５１３号公報等）；および重合後に前記の架橋性モノマー（ｙ）を添加して架橋反応させる方法（特許３３０５６８８号公報等）等が挙げられる。
【００７３】
（Ａ）の粒子表面の少なくとも一部が（Ｂ）で被覆されてなる本発明の高分子凝集剤粒子（以下、高分子凝集剤粒子と略記）の重量平均粒径（μｍ）は、使用時における発塵防止の観点から、好ましい下限は１５０、さらに好ましくは２００、とくに好ましくは２５０、最も好ましくは３００、水への溶解性の観点から好ましい上限は２，０００、さらに好ましくは１，７００、とくに好ましくは１，４００、最も好ましくは１，０００である。
重量平均粒径（μｍ）は、ロータップ試験篩振とう機およびＪＩＳ Ｚ８８０１−２０００に規定された標準篩を用いて、ペリーズ・ケミカル・エンジニアーズ・ハンドブック第６版（マックグローヒル・ブック・カンパニー刊、１９８４、２１頁）に記載の方法で求めることができる。
即ち、適当な目開きの上記標準篩、例えば目開きが２、１．７、１．４、１．１８、１１．０ｍｍ、８５０、７１０、５００、４２５、３５５、３００、２５０、１８０および１５０μｍの標準篩上にそれぞれ該高分子凝集剤粒子５０．０ｇをとり、ロータップ試験篩振とう機［例えば、（株）飯田製作所製］で１分間振とうし、各篩上に残った試料を計量する。結果を対数確率紙にプロットし、重量が５０％の時の粒径（メジアン径）を重量平均粒径とする。
【００７４】
本発明の高分子凝集剤は、（Ａ）の粒子表面の少なくとも一部が（Ｂ）で被覆されてなり、（Ｂ）は（Ａ）粒子の表面に存在する官能基と化学結合（好ましくは共有結合および／またはイオン結合）していてもよい。化学結合している場合は、（Ａ）のクロロホルム溶液（濃度１０重量％）を、２時間撹拌処理（３０ｒｐｍ、５０℃）し、さらに遠心分離する洗浄工程を３回行った後、Ｘ線光電子分析装置（以下、ＥＳＣＡと略記）、Ｘ線マイクロアナライザ（ＥＰＭＡ）等により（Ｂ）が（Ａ）粒子の表面に存在していることを確認することができる。
ここにおいて、被覆とは（Ａ）粒子の表面のべたつきを抑えられる程度に少なくとも（Ａ）の粒子表面の一部に（Ｂ）が存在していることを意味する。
【００７５】
（Ａ）粒子を被覆する（Ｂ）の割合は、（Ａ）の重量に基づいて、耐ブロッキング性の観点から好ましい下限は０．０１％、さらに好ましくは０．０５％、とくに好ましくは０．１％、溶解性の観点から好ましい上限は３％、さらに好ましくは１％、とくに好ましくは０．５％である。
【００７６】
本発明の高分子凝集剤は、重合直後は含水ゲルの状態で得られるが、さらに脱水することによって固形状の高分子凝集剤を得ることができる。
脱水方法としては、特に限定なく、重合後、熱風乾燥、赤外線乾燥、間接加熱乾燥（真空乾燥、撹拌型の乾燥機、ドラムドライヤー）等の乾燥方法により脱水する方法、疎水性分散媒中で共沸させて減圧脱水させる方法等が考えられる。またこれらの方法は任意に併用することができる。
【００７７】
本発明の高分子凝集剤は、従来にない特異的な凝集性能を示すことから、産業廃水（以下、廃水と略記）の凝集処理用高分子凝集剤、およびとくに下水もしくはし尿（以下、下水汚泥と略記）の凝集処理用高分子凝集剤として好適に用いられる。
下水汚泥においては、懸濁粒子の大きさが比較的大きく、また水中における懸濁粒子表面がマイナス荷電を有していることから、凝集処理用高分子凝集剤としてはカチオン性または両性高分子凝集剤、およびこれらの混合物が好ましい。
ここで、カチオン性高分子凝集剤とは、分子内にカチオン性基を有する高分子凝集剤、すなわち水に溶解した際にカチオン性を示す高分子凝集剤であり、また両性高分子凝集剤とは、分子内にカチオン性基およびアニオン性基を有する高分子凝集剤、すなわち水に溶解した際にカチオン性およびアニオン性を示す高分子凝集剤である。これらの高分子凝集剤の水中におけるカチオン性またはアニオン性の評価方法については、コロイド当量値（ｍｅｑ／ｇ）として求めることができる。すなわち、カチオン性凝集剤中のカチオン性基当量値はカチオンコロイド当量値として求めることができ、両性凝集剤中のカチオン性基当量値およびアニオン性基当量値は、それぞれカチオンコロイド当量値、アニオンコロイド当量値として求めることができる。
【００７８】
本発明のカチオン性高分子凝集剤中のカチオンコロイド当量値（ｍｅｑ／ｇ）は、凝集性能の観点から好ましい下限は０．１、より好ましくは０．５、さらに好ましくは１．０、とくに好ましくは１．５、最も好ましくは２．０、凝集性能の観点から好ましい上限は７．０、より好ましくは６．０、さらに好ましくは５．５、とくに好ましくは５．２、最も好ましくは５．０である。
また本発明の両性高分子凝集剤中のカチオンコロイド当量値（ｍｅｑ／ｇ）は、凝集性能の観点から好ましい下限は０．１、より好ましくは０．５、さらに好ましくは１．０、とくに好ましくは１．５、最も好ましくは２．０、凝集性能の観点から好ましい上限は７．０、より好ましくは６．０、さらに好ましくは５．５、とくに好ましくは５．２、最も好ましくは５．０である。
また、アニオンコロイド当量値（ｍｅｑ／ｇ）は、凝集性能の観点から好ましい下限は−１３．０、より好ましくは−１０．０、さらに好ましくは−８．０、とくに好ましくは−５．０、最も好ましくは−３．０、凝集性能の観点から好ましい上限は−０．０５、より好ましくは−０．１、さらに好ましくは−０．３、とくに好ましくは−０．５、最も好ましくは−１．０である。
【００７９】
コロイド当量値は以下に示すコロイド滴定法により求めることができる。なお、以降の測定は室温（約２０℃）下で行う。
（１）測定試料（高分子凝集剤の５０ｐｐｍ水溶液）の調製
試料０．２ｇ（固形分含量換算したもの）を精秤し、２００ｍｌの三角フラスコにとり、全体の重量（試料とイオン交換水の合計重量）が１００ｇとなるようにイオン交換水を加えた後、マグネチックスターラー（長さ４０ｍｍ、直径５ｍｍの円筒状マグネット、回転数１，０００ｒｐｍ）で、３時間撹拌して完全に溶解させ、０．２重量％の高分子凝集剤溶液を調製する。５００ｍｌのビーカーに該調製溶液１０ｍｌをとり、全体の重量（溶液１０ｍｌとイオン交換水の合計重量）が４００ｇとなるようにイオン交換水を加え、再度マグネチックスターラー（１，０００〜１，２００ｒｐｍ）で、３０分間撹拌して、均一な測定試料とする。
なお、高分子凝集剤の固形分含量は、試料約１．０ｇをシャーレ（直径１００ｍｍ、深さ１０ｍｍ）に秤量（Ｗ１）して、循風乾燥機中、１０５±５℃で９０分間乾燥させた後の残存重量を（Ｗ２）として、次式から算出した値である。
固形分含量（重量％）＝（Ｗ２）×１００／（Ｗ１）
（２）カチオンコロイド当量値の測定
測定試料１００ｇを２００ｍｌのコニカルビーカーにとり、マグネチックスターラー（５００ｒｐｍ）で撹拌しながら徐々に０．５重量％硫酸水溶液を加え、ｐＨ３に調整する
。次にトルイジンブルー指示薬（ＴＢ指示薬）を２〜３滴加え、Ｎ／４００ポリビニル硫酸カリウム（Ｎ／４００ＰＶＳＫ）試薬で滴定する。滴定速度は２ｍｌ／分とし、測定試料が青から赤紫色に変色し、赤紫色が３０秒間保持される時点を終点とする。
（３）アニオンコロイド当量値の測定
測定試料１００ｇを２００ｍｌのコニカルビーカーにとり、マグネチックスターラー（５００ｒｐｍ）で撹拌しながら、Ｎ／１０水酸化ナトリウム水溶液０．５ｍｌを加え、さらにＮ／２００メチルグリコールキトサン水溶液５ｍｌを加えた後、５分間撹拌する（その時のｐＨ約１０．５）。ＴＢ指示薬を２〜３滴加え、上記（２）と同様にして滴定する。
（４）空試験
測定試料の代わりにイオン交換水１００ｇを用いる以外は（２）および（３）と同様の操作を行う。
（５）計算方法
カチオンまたはアニオンコロイド当量値（ｍｅｑ／ｇ）＝（１／２）×（試料の滴定量
−空試験の滴定量）×（Ｎ／４００ＰＶＳＫの力価）
【００８０】
本発明の高分子凝集剤の曳糸長（ｍｍ）は、ノニオン性およびアニオン性高分子凝集剤では、凝集性能の観点から、下限は好ましくは５０、さらに好ましくは６０、とくに好ましくは７０、凝集剤の反応性の観点から、上限は好ましくは１５０、さらに好ましくは１４０、とくに好ましくは１３０；カチオン性および両性高分子凝集剤では、凝集性能の観点から、下限は好ましくは３０、さらに好ましくは４０、とくに好ましくは６０、凝集剤の反応性の観点から、上限は好ましくは１５０、さらに好ましくは１４０、とくに好ましくは１２０である。
ここにおいて、曳糸長は、高分子凝集剤をイオン交換水に溶かして、ノニオン性およびアニオン性高分子凝集剤では０．２％水溶液、カチオン性および両性高分子凝集剤では０．４％水溶液とし、長径側の端部に引き上げ糸を取り付けた楕円球状（長径１１ｍｍ、短径７ｍｍ）のガラス球を該水溶液に浸漬し、ガラス球の上端と液面を一致させた後、１６ｍｍ／秒の速度でガラス球を引き上げた時、ポリマー水溶液が切れるまでの引き上げ距離を２５℃で測定した値（単位ｍｍ）である。
曳糸長は、高分子凝集剤の分子量分布を表す目安とされる。例えば、２種類の高分子凝集剤を比較した場合、いずれも水不溶解分の割合が０．１重量％以下で、しかも同等の固有粘度を有するときは、曳糸長が短い方が分子量分布がシャープであると判断される。
【００８１】
本発明の高分子凝集剤の形態は、通常粉末状（例えば破砕状、真球状および葡萄房状）である。
本発明の、（Ａ）の粒子表面の少なくとも一部が（Ｂ）で被覆されてなる高分子凝集剤［以下、高分子凝集剤（Ｉ）と略記］は、単独でも２種以上の混合物でも使用できるが、必要により（Ｉ）以外のその他の高分子凝集剤（ＩＩ）を併用してもよい。（ＩＩ）としては、前記モノマー（ａ）［および必要によりモノマー（ｘ）および／または（ｙ）］を重合してなる任意の水溶性（共）重合体（カチオン性、アニオン性および／または両性水溶性（共）重合体等）からなり、（Ｂ）で被覆されていない高分子凝集剤が挙げられる。（ａ）および必要により加えるモノマー（ｘ）および／または（ｙ）の使用量は前記（Ａ）の製造における場合と同様である。（ＩＩ）の製造方法としては、本発明の逆相懸濁重合法の他、種々の重合法（例えば、水溶液重合、薄膜重合、沈澱重合、乳化重合）が挙げられる。また、さらに得られたものを前記ポリマー変性させたものも（ＩＩ）に含まれる。
【００８２】
（ＩＩ）がカチオン性またはアニオン性水溶性重合体の場合は、形態としては特に限定はなく、球状、破砕状等いずれでもよい。
（ＩＩ）の重量平均粒径（μｍ）は、使用時における発塵性の観点から、下限は好まし
くは１５０、さらに好ましくは２００、とくに好ましくは２５０、最も好ましくは３００、水への溶解性の観点から上限は好ましくは２，０００、さらに好ましくは１，７００、とくに好ましくは１，４００、最も好ましくは１，０００である。
【００８３】
（ＩＩ）を併用する場合は、優れた凝集性能を具備するとともに優れた粉体流動性を有するという本発明の効果を損なわない範囲で使用することができる。
（ＩＩ）を（Ｉ）と併用する方法としては、それぞれの製造後に（Ｉ）と（ＩＩ）を混合する方法が挙げられる。
（Ｉ）と（ＩＩ）の併用において、（ＩＩ）の形状が球状である場合の（ＩＩ）の使用量（重量％）は、（Ｉ）および（ＩＩ）の全重量に基づいて通常８０以下、優れた凝集性能および優れた粉体流動性の観点から好ましい下限は５、さらに好ましくは１０、とくに好ましくは２０、ブロッキングの観点から好ましい上限は７０、さらに好ましくは６０、最も好ましくは４０である。
また、（ＩＩ）の形状が球状でない場合の（ＩＩ）の使用量（重量％）は、（Ｉ）および（ＩＩ）の全重量に基づいて通常５０以下、優れた凝集性能の観点から好ましい下限は５、さらに好ましくは１０、とくに好ましくは２０、ブロッキングおよび粉体流動性の観点から好ましい上限は４０、さらに好ましくは３５、とくに好ましくは３０である。
【００８４】
（ＩＩ）の固有粘度は、特に限定されないが、凝集性能の観点から、好ましい下限は０．５、さらに好ましくは２、とくに好ましくは５、好ましい上限は４０、さらに好ましくは２０、とくに好ましくは１２である。
【００８５】
本発明の高分子凝集剤は必要に応じ、本発明の効果を阻害しない範囲で、消泡剤（Ｃ１）、キレート化剤（Ｃ２）、ｐＨ調整剤（Ｃ３）、界面活性剤（Ｃ４）、ブロッキング防止剤（Ｃ５）、酸化防止剤（Ｃ６）、紫外線吸収剤（Ｃ７）および防腐剤（Ｃ８）からなる群から選ばれる添加剤（Ｃ）を併用することができる。
【００８６】
消泡剤（Ｃ１）としては、シリコーン化合物［Ｍｎ１００〜１００，０００、例えばジメチルポリシロキサン、但し前記（Ｂ）を除く］、鉱物油（スピンドル油、ケロシン等）、金属石ケン（Ｃ１２〜２２、例えばステアリン酸カルシウム）等；
キレート化剤（Ｃ２）としては、アミノカルボン酸（Ｃ６〜２４、例えばエチレンジアミンテトラ酢酸、ジエチレントリアミンペンタ酢酸、ヒドロキシエチルエチレンジアミントリ酢酸、ニトリロトリ酢酸およびトリエチレンテトラミンヘキサ酢酸）、多価カルボン酸［Ｃ４〜Ｍｎ１０，０００、例えばマレイン酸、ポリアクリル酸（Ｍｎ１，０００〜１０，０００）およびイソアミレン／マレイン酸共重合体（Ｍｎ１，０００〜１０，０００）］、ヒドロキシカルボン酸（Ｃ３〜１０、例えばクエン酸、グルコン酸、乳酸およびリンゴ酸）、縮合リン酸（トリポリリン酸、トリメタリン酸等）およびこれらの塩［アルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、アンモニウム塩、アルキルアミン（Ｃ１〜２０、例えばメチルアミン、エチルアミン、オクチルアミン等）塩およびアルカノールアミン（Ｃ２〜１２、例えばモノ−、ジ−およびトリエタノールアミン等）塩］等；
【００８７】
ｐＨ調整剤（Ｃ３）としては、苛性アルカリ（苛性ソーダ、苛性カリ等）、アミン（Ｃ１〜２０、例えばメチルアミン、エチルアミン、モノ−、ジ−およびトリエタノールアミン）、無機酸（塩）〔無機酸（塩酸、硫酸、硝酸、リン酸、スルファミン酸、炭酸等）、およびこれらの金属［アルカリ金属、アルカリ土類金属等］塩（炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、硫酸ナトリウム、硫酸水素ナトリウム、リン酸１ナトリウム等）およびアンモニウム塩（炭酸アンモン、硫酸アンモン等）等〕、有機酸（塩）〔有機酸［カルボン酸（Ｃ２〜１５、例えば酢酸、クエン酸）、スルホン酸（Ｃ１〜１５、例えばメタンスルホン酸、エタンスルホン酸、ｐ−トルエンスルホン酸）およびフェノール］、およびこれらの金属（上記に同じ）塩（酢酸ソーダおよび乳酸ソーダ）およびアンモニウム塩（酢酸アンモ
ニウム、乳酸アンモニウム等）等〕等；
【００８８】
界面活性剤（Ｃ４）としては、米国特許第４３３１４４７号明細書記載の界面活性剤、例えばポリオキシエチレンノニルフェニルエーテルおよびジオクチルスルホコハク酸ソーダ；ブロッキング防止剤（Ｃ５）としては、ポリエーテル変性シリコーンオイル（Ｍｎ１００〜３，０００）、例えばポリオキシエチレン変性シリコーンおよびポリオキシエチレン／ポリオキシプロピレン変性シリコーン［但し、前記（Ｂ）は含まれない。］；
【００８９】
酸化防止剤（Ｃ６）としては、フェノール化合物［ハイドロキノン、メトキシハイドロキノン、カテコール、２，６−ジ−ｔ−ブチル−ｐ−クレゾール（ＢＨＴ）および２，２’−メチレンビス（４−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）等］、含硫化合物〔チオ尿素、テトラメチルチウラムジサルファイド、ジメチルジチオカルバミン酸およびその塩［例えば金属（上記に同じ）塩およびアンモニウム塩等］、亜硫酸ナトリウム、チオ硫酸ナトリウム、２−メルカプトベンゾチアゾールおよびその塩（上記に同じ）、ジラウリル３，３’−チオジプロピオネート（ＤＬＴＤＰ）およびジステアリル３，３’−チオジプロピオネート（ＤＳＴＤＰ）等〕、含リン化合物［トリフェニルホスファイト、トリエチルホスファイト、亜リン酸ナトリウム、次亜リン酸ナトリウム、トリフェニルホスファイト（ＴＰＰ）およびトリイソデシルホスファイト（ＴＤＰ）等］および含窒素化合物［アミン（オクチル化ジフェニルアミン、Ｎ−ｎ−ブチル−ｐ−アミノフェノールおよびＮ，Ｎ−ジイソプロピル−ｐ−フェニレンジアミン等）、尿素、グアニジンおよびグアニジンの無機酸（上記に同じ）塩］等；
【００９０】
紫外線吸収剤（Ｃ７）としては、ベンゾフェノン化合物（２−ヒドロキシベンゾフェノン、２，４−ジヒドロキシベンゾフェノン等）、サリチレート化合物（フェニルサリチレート、２，４−ジ−ｔ−ブチルフェニル−３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンゾエート等）、ベンゾトリアゾール化合物［（２’−ヒドロキシフェニル）ベンゾトリアゾール、（２’−ヒドロキシ−５’−メチルフェニル）ベンゾトリアゾール等］およびアクレート［エチル−２−シアノ−３，３−ジフェニルアクリレート、メチル−２−カルボメトキシ−３−（パラメトキシベンジル）アクリレート等］等；
防腐剤（Ｃ８）としては、安息香酸、パラオキシ安息香酸エステルおよびソルビン酸等が挙げられる。
【００９１】
上記（Ｃ）は、重合前のモノマー水溶液中に予め添加しても、製造後のポリマー中に添加してもよい。（Ｃ）全体の使用量は、モノマーまたはポリマー重量に基づいて、通常３０％以下、凝集性能の観点から好ましくは０〜１０％である。
（Ｃ１）〜（Ｃ８）の各添加剤の使用量は、上記と同様の重量に基づいて、（Ｃ１）は通常５％以下、好ましくは１〜３％、（Ｃ２）は通常２０％以下、好ましくは２〜１０％、（Ｃ３）は通常１０％以下、好ましくは１〜５％、（Ｃ４）および（Ｃ５）はそれぞれ通常５％以下、好ましくは１〜３％、（Ｃ６）、（Ｃ７）および（Ｃ８）はそれぞれ通常５％以下、好ましくは０．１〜２％である。
【００９２】
本発明の高分子凝集剤を下水汚泥または廃水に添加する方法としては、特に限定はなく、例えば特許第１３１１３４０号公報または特許第２０３８３４１号公報等に記載の方法が挙げられる。
本発明の高分子凝集剤の使用量は、下水汚泥または廃水の種類、懸濁粒子の含有量、高分子凝集剤の分子量等により異なるが、特に限定はなく、下水汚泥または廃水中の蒸発残留物重量（以下、ＴＳと略記）に基づいて、通常０．０１〜１０％、凝集性能の観点から好ましい下限は０．１％、さらに好ましくは０．５％、とくに好ましくは１％、処理費用の観点から好ましい上限は５％、さらに好ましくは３％、とくに好ましくは２％である。
【００９３】
本発明の高分子凝集剤の使用方法としては、十分な凝集性能の観点から水溶液にした後に下水汚泥または廃水に添加するのが好ましいが、高分子凝集剤を固体の状態で直接廃水に添加することもできる。高分子凝集剤を水溶液として用いる場合の濃度は、取り扱い上および溶解速度の観点から好ましくは０．０５〜１重量％である。
高分子凝集剤の溶解方法としては、特に限定されることはなく、例えば予め秤り取った水をジャーテスターなどの撹拌装置を用いて撹拌しながら所定量の高分子凝集剤を徐々に加え、数時間（約２〜４時間程度）かけて溶解させる方法等が採用できる。粉末状の高分子凝集剤を水に溶解させる際に、所定量の高分子凝集剤を一気に加える方法はままこを生じ、完全に水に溶解させることが困難となることから好ましくない。
【００９４】
本発明の高分子凝集剤を下水汚泥または廃水に適用する際、下水汚泥または廃水が有機性の汚泥や嫌気性菌処理汚泥である場合は、汚泥粒子の荷電中和の観点から無機および／または有機凝結剤を併用するのが好ましい。
無機凝結剤としては、硫酸バンド、ポリ塩化アルミニウム、塩化第二鉄、硫酸第二鉄、ポリ硫酸鉄、消石灰等；有機凝結剤としては、アニリン−ホルムアルデヒド重縮合物塩酸塩、ポリビニルベンジルトリメチルアンモニウムクロライド、ジメチルジ（メタ）アリルアンモニウムクロライド、（メタ）アリルアミンまたはジ（メタ）アリルアミン−マレイン酸共重合体、（メタ）アリルアミンまたはジ（メタ）アリルアミン−シトラコン酸共重合体、（メタ）アリルアミンまたはジ（メタ）アリルアミン−イタコン酸、（メタ）アリルアミンまたはジ（メタ）アリルアミン−フマル酸共重合体等が挙げられる。
無機および／または有機凝結剤を併用する場合は、本発明の高分子凝集剤に予めこれらを添加した混合物で下水汚泥または廃水を処理するか、下水汚泥または廃水に予め無機凝結剤および／または有機凝結剤を添加して一次凝集させた後、本発明の高分子凝集剤を添加して処理するかいずれでもよいが、フロックの強度の観点から好ましいのは後者の方法である。
【００９５】
無機凝結剤および／または有機凝結剤を併用する場合の使用量は、下水汚泥または廃水の種類、懸濁粒子の大きさ、用いる凝結剤の種類などによって異なるが、特に限定はなく、下水汚泥または廃水中のＴＳに基づいて、無機凝結剤では通常２０％以下、凝結性能の観点から好ましい下限は０．５％、さらに好ましくは１％、とくに好ましくは１．５％、凝結性能の観点から好ましい上限は１０％、さらに好ましくは５％、とくに好ましくは３％であり、有機凝結剤では通常１％以下、凝結性能の観点から好ましい下限は０．０１％、さらに好ましくは０．０２５％、とくに好ましくは０．０５％、凝結性能の観点から好ましい上限は０．５％、さらに好ましくは０．２％、とくに好ましくは０．１５％である。
【００９６】
本発明の高分子凝集剤の添加の際には、下水汚泥または廃水のｐＨを予め調整しておいてもよい。ｐＨの調整範囲は通常３〜８、加水分解防止の観点から好ましい下限は３．５、さらに好ましくは４、とくに好ましくは４．５、溶解性の観点から好ましい上限は７、さらに好ましくは６、とくに好ましくは５．５である。
ｐＨの調整方法としては、特に限定されることはなく、無機酸（硫酸、塩酸、リン酸、硝酸等）等の酸性物質や苛性アルカリ（水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等）等のアルカリ性物質を用いる方法が挙げられる。また、前記の無機または有機凝結剤を下水汚泥または廃水に予め加えることで、上記ｐＨに調整することもできる。
【００９７】
また、本発明の高分子凝集剤を下水汚泥または廃水に添加して形成されたフロックの脱水方法（固液分離法）としては、遠心脱水、ベルトプレス脱水、フィルタープレス脱水およびキャピラリー脱水等の種々の脱水法が適用できる。これらのうち、本発明の高分子凝集剤の特異的な凝集性能である高フロック強度の観点から好ましいのは、遠心脱水、ベルトプレス脱水およびフィルタープレス脱水である。
【００９８】
以下実施例をもって本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。なお、実施例中の部は重量部、％は重量％を表す。
高分子凝集剤の固有粘度［η］、固形分含量、重量平均粒径および曳糸長は、前記の方法によって測定し、その他の評価項目は下記のとおりである。
１．付着率（重量％）
重合後に反応槽内壁または撹拌羽根に付着したポリマー固形分の理論収量に基づく割
合。
２．合着率（重量％）
合着率＝１００×(目開き１，０００μｍ以上の塊状化物重量)／全乾燥物重量
上記式における目開き１，０００μｍ以上の塊状化物重量および全乾燥物重量は次の操作で求められる。すなわち、目開き１０５μｍのステンレス製濾材を敷いたヌッチェを備えた真空式濾過型の固液分離機を用いて、水循環型アスピレーターによりフルバキュームし、溶媒を分離して粒子のケーキを得、該ケーキをステンレスバット上で風乾し、さらに、９０℃で減圧乾燥したポリマー粒子を得（全乾燥物重量）、これを篩い分級して、目開き１，０００μｍ以上の大きさの塊状化物を得る（塊状化物重量）。
【００９９】
３．水不溶解分量（重量％）
１Ｌのビーカーに０．１重量％の塩化ナトリウム水溶液５００ｇを入れ、該水溶液中に２．５ｇの試料を加えて、長さ５０ｍｍ、幅２０ｍｍの撹拌翼を取り付けたモーターにて２時間撹拌し溶解させる。予め秤量した１００μｍのメッシュで溶解液をろ過する。残渣をメッシュとともにアルミ皿にのせて、１２０℃の循風乾燥機で２時間乾燥させる。下記の計算式で求めた値を水不溶解分量（重量％）とする。
水不溶解分量＝ １００×［乾燥後の残渣重量（ｇ）］／［溶解時の試料重量（ｇ）］
【０１００】
なお、汚泥中のＴＳ、有機分（強熱減量）、「下水試験方法」（上記）記載の分析方法に準じて行った。また、本実施例中のフロック粒径、ろ液量、ろ布剥離性およびケーキ含水率は以下の方法に従って性能評価した。
＜フロック粒径＞
ジャーテスター［宮本理研工業（株）製、形式ＪＭＤ−６ＨＳ−Ａ、以下同じ。］に板状の塩ビ製撹拌羽根（直径５ｃｍ、高さ２ｃｍ、厚さ０．２ｃｍ）２枚を十字になるように上下に連続して撹拌棒に取り付け、汚泥２００ｍｌを３００ｍｌのビーカーに取り、ジャーテスターにセットする。ジャーテスターの回転数を１２０ｒｐｍにし、徐々に汚泥を撹拌しながら、所定の濃度の（Ａ）の水溶液を所定の方法で添加し、３０秒間撹拌した後、撹拌を止めフロックの大きさを目視にて観察する［回転数１２０ｒｐｍでのフロック粒径（単位ｍｍ）を表２に示す］。
続いて回転数を３００ｒｐｍにセットし、さらに３０秒間撹拌した後、撹拌を止めフロックの大きさを再度目視にて観察する［回転数３００ｒｐｍでのフロック粒径（単位ｍｍ）を表２に示す］。
【０１０１】
＜ろ液量＞
Ｔ−１１８９のナイロン製ろ布［敷島カンバス（株）製、円形状、直径９ｃｍ］、ヌッチェ漏斗、３００ｍｌが測れるメスシリンダーをセットし、上記フロック粒径試験後の汚泥を一気に投入して濾過し、ストップウォッチを用いて投入直後から６０秒後のろ液量を測定する。
＜ろ布剥離性＞
濾過した汚泥の一部をスパーテルで取り出し、プレスフィルター試験機を用いて脱水試
験（２ｋｇ／ｃｍ2、６０秒）を行い、試験後のろ布からの脱水ケーキの剥離性を下記の
基準に従って評価する。
◎：非常に剥がれやすい（ろ布付着物ほとんどなし）
○：剥がれやすい （わずかにろ布付着物あり）
△：多少剥がれにくい （ろ布付着物あり、わずかにろ布内部まで付着）
×：剥がれにくい （ろ布内部まで付着）
【０１０２】
＜ケーキ含水率＞
上記ろ布剥離性試験後の脱水ケーキ約３ｇをシャーレに秤量（Ｗ３）して、循風乾燥機中で完全に水分が蒸発するまで（例えば、１０５±５℃で８時間）乾燥させた後、シャーレ上に残った乾燥ケーキの重量を（Ｗ４）として、次式からケーキ含水率を算出する。
ケーキ含水率（重量％）＝［（Ｗ３）−（Ｗ４）］×１００／（Ｗ３）
【０１０３】
実施例１
Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチルアクリレートのメチルクロライド塩の７０％水溶液８３９部、アクリルアミド５０％水溶液１０８部、メルカプト酢酸０．３３部の混合液を室温（２０〜２５℃）で調製した。さらに硫酸を用いてモノマー水溶液のｐＨ（２０℃）をｐＨメーターで監視しながら３．０に調整した。得られた混合液を十分に窒素（純度９９．９９９％以上。以下同じ。）で置換（溶存酸素濃度１００ｐｐｂ以下）した後、アゾビスアミジノプロパン塩酸塩の１０％水溶液１．９４部を加えて均一溶液とし、モノマー水溶液を調製した。
別に還流脱水配管、滴下漏斗、窒素導入管および撹拌翼（マックスブレンド翼）を備えた反応槽にシクロヘキサン６２４部を仕込んだ後、これにアルケン（Ｃ３０以上）と無水マレイン酸の共重合体［ダイヤカルナ３０、商品名、三菱化学（株）製］６．２４部とアミノ変性オルガノポリシロキサン［ＳＦ８４１７、商品名、東レ・ダウコーニング・シリコーン（株）製］３．１２部を加えて、撹拌翼を３４０ｒｐｍの回転数にて撹拌しながら、反応槽内を窒素置換（気相酸素濃度１０ｐｐｍ以下）した後、５７℃まで昇温した。５７℃に到達後、反応槽内を減圧（６０ｋＰａ）にし、予め滴下漏斗内に仕込んだ前述のモノマー水溶液を反応槽中に１２０分間かけて全量投入し、投入完了後１２０分間５７℃で撹拌を継続し逆相懸濁重合させた。
重合後のポリマーのスラリーを、減圧濾過機に供給し固液分離を行った後、減圧乾燥機中（１．３ｋＰａ、４０℃×２時間）で乾燥し、重量平均粒径６７０μｍの真球状の高分子凝集剤（Ｄ１）６９６部を得た（固形分含量９３．１％）。
（１）の粒子表面について、ＥＳＣＡを用いた表層分析により、粒子表面がアミノ変性オルガノポリシロキサンで被覆されていることを確認した。以下実施例で得られた高分子凝集剤（Ｄ２）〜（Ｄ１１）についても同様にＥＳＣＡを用いた表層分析によりいずれの粒子表面も変性オルガノポリシロキサンで被覆されていることを確認した。
【０１０４】
実施例２
実施例１において、アミノ変性オルガノポリシロキサン３．１２部の代わりにカルボキシ変性オルガノポリシロキサン［ＢＹ１６−８８０、商品名、東レ・ダウコーニング・シリコーン（株）製］３．１２部を用いた以外は実施例１と同様にして、重量平均粒径４８０μｍの真球状の高分子凝集剤（Ｄ２）６９０部（固形分含量９３．０％）を得た。
【０１０５】
実施例３
実施例１において、アミノ変性オルガノポリシロキサン３．１２部の代わりにヒドロキシ変性オルガノポリシロキサン［ＢＹ１６−８４８、商品名、東レ・ダウコーニング・シリコーン（株）製］３．１２部を用いた以外は実施例１と同様にして、重量平均粒径６２
０μｍの真球状の高分子凝集剤（Ｄ３）６８９部（固形分含量９３．０％）を得た。
【０１０６】
実施例４
実施例１において、アミノ変性オルガノポリシロキサン３．１２部の代わりにアンモニウム変性オルガノポリシロキサン［Ｘ−５２−２３８０、商品名、信越化学工業（株）製］３．１２部を用いた以外は実施例１と同様にして、重量平均粒径４５０μｍの真球状の高分子凝集剤（Ｄ４）６９１部（固形分含量９２．８％）を得た。
【０１０７】
実施例５
実施例１において、アミノ変性オルガノポリシロキサン３．１２部の代わりにエポキシ変性オルガノポリシロキサン［ＳＦ８４１１、商品名、東レ・ダウコーニング・シリコーン（株）製］３．１２部を用いた以外は実施例１と同様にして、重量平均粒径５６０μｍの真球状の高分子凝集剤（Ｄ５）６９０部（固形分含量９３．０％）を得た。
【０１０８】
実施例６
実施例１において、アミノ変性オルガノポリシロキサン３．１２部の代わりにチオール変性オルガノポリシロキサン［ＫＦ−２００１、商品名、信越化学工業（株）製］３．１２部を用いた以外は実施例１と同様にして、重量平均粒径５１０μｍの真球状の高分子凝集剤（Ｄ６）６８８部（固形分含量９３．０％）を得た。
【０１０９】
実施例７
実施例１において、アミノ変性オルガノポリシロキサン３．１２部の代わりにビニル変性オルガノポリシロキサン［Ｘ−２４−８２０１、商品名、信越化学工業（株）製］３．１２部を用いた以外は実施例１と同様にして、重量平均粒径５９０μｍの真球状の高分子凝集剤（Ｄ７）６８５部（固形分含量９３．５％）を得た。
【０１１０】
実施例８
実施例１において、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチルアクリレートのメチルクロライド塩の７０％水溶液８３９部の代わりにＮ，Ｎ−ジメチルアミノエチルメタクリレートのメチルクロライド塩の６４％水溶液９０４部、アクリルアミド５０％水溶液１０８部の代わりに同４４．０部を用い、メルカプト酢酸０．３３部を用いないこと以外は実施例１と同様にして、重量平均粒径８９０μｍの真球状の高分子凝集剤（Ｄ８）６４６部（固形分含量９３．０％）を得た。
【０１１１】
実施例９
実施例１において、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチルアクリレートのメチルクロライド塩の７０％水溶液８３９部の代わりにＮ−ジメチルアミノエチルメタクリレートのメチルクロライド塩の６４％水溶液３４４部 、アクリルアミドの５０％水溶液１０８部の代わり
に同６０３部、メルカプト酢酸０．３３部の代わりに同２．６０部を用いた以外は実施例１と同様にして、重量平均粒径６９０μｍの真球状の高分子凝集剤（Ｄ９）５６１部（固形分含量９３．０％）を得た。
【０１１２】
実施例１０
実施例１において、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチルアクリレートのメチルクロライド塩の７０％水溶液８３９部、アクリルアミドの５０％水溶液１０８部の代わりに、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチルアクリレートのメチルクロライド塩の７０％水溶液１５２部 、ア
クリルアミドの５０％水溶液４６９部、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチルメタクリレートのメチルクロライド塩の６４％水溶液２６８部、アクリル酸５９．４部を用い、メルカプト酢酸０．３３部の代わりに同０．５７部を用い、アゾビスアミジノプロパン塩酸塩の１０％水溶液１．９４部の代わりに同１．７部を用い、さらにリン酸１ナトリウム１１．４部を用いた以外は実施例１と同様にして、重量平均粒径６３０μｍの真球状の高分子凝集剤（Ｄ１０）６２１部（固形分含量９３．０％）を得た。
【０１１３】
実施例１１
実施例１において、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチルアクリレートのメチルクロライド塩の７０％水溶液８３９部、アクリルアミドの５０％水溶液１０８部の代わりに、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチルアクリレートのメチルクロライド塩の７０％水溶液４０７部 、ア
クリルアミドの５０％水溶液２９３部、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチルメタクリレートのメチルクロライド塩の６４％水溶液９５．５部、アクリル酸１４８部を用い、メルカプト酢酸０．３３部の代わりに同３．２２部を用い、さらにリン酸１ナトリウム１２．８部を用いた以外は実施例１と同様にして、重量平均粒径５８０μｍの真球状の高分子凝集剤（Ｄ１１）７００部（固形分含量９３．０％）を得た。
【０１１４】
比較例１
実施例１において、アミノ変性オルガノポリシロキサン３．１２部を用いないこと以外は実施例１と同様にして、塊状化（真球状粒子の１０数個が合着したもの）した高分子凝集剤（Ｄ１２）６９４部（固形分含量９２．８％）を得た。
【０１１５】
比較例２
アルケンと無水マレイン酸共重合体６．２４部の代わりに同１８．７部を用い、アミノ変性オルガノポリシロキサン３．１２部を用いないこと以外は実施例１と同様にして、重量平均粒径３２０μｍの真球状の高分子凝集剤（Ｄ１３）６９６部（固形分含量９３．０％）を得た。
【０１１６】
比較例３
Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチルアクリレートのメチルクロライド塩の７８％水溶液３０８部、アクリルアミドの５０％水溶液６５０部、イオン交換水９２５部を室温（２０〜２５℃）で調製した。さらに硫酸を用いてモノマー水溶液のｐＨ（２０℃）をｐＨメーターで監視しながら３．０に調整した。このモノマー水溶液を１０℃に調整した後、断熱反応容器に仕込み、重合槽内を十分に窒素置換（気相酸素濃度１０ｐｐｍ以下）した。窒素置換後、アゾビスアミジノプロパン塩酸塩の５％水溶液１１．３部、過酸化水素０．１％水溶液０．９部、アスコルビン酸０．１％水溶液０．８部を添加した。約１０分後に液温上昇が始まり、反応系は次第に増粘しゲル状の重合物が得られた。発熱が認められなくなった時点でその温度で保持し、７時間後にゲルを細断（１ｍｍ角）し、７５℃の熱風で５時間乾燥させた後、ミキサーにて粉砕し、粉末状の高分子凝集剤（Ｄ１４）６０８部（固形分含量９２．８％）を得た。
【０１１７】
実施例１〜１１および比較例１〜３について、付着率、合着率、得られた高分子凝集剤の重量平均粒径、固有粘度、曳糸長および水不溶解分量の結果を表１に示す。また比較例３には、本発明の逆相懸濁重合との比較のため、水溶液重合で得られた高分子凝集剤の重量平均粒径、固有粘度、曳糸長および水不溶解分量の結果を示す。
【０１１８】
【表１】
【０１１９】
表中の記号はそれぞれ次の化合物を表す。
ＤＡＡ：Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチルアクリレートのメチルクロライド塩
ＤＡＭ：Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチルメタクリレートのメチルクロライド塩
ＡＡＭ：アクリルアミド
ＡＡＣ：アクリル酸
ＡＤＳ：アミノ変性オルガノポリシロキサン
ＣＤＳ：カルボキシ変性オルガノポリシロキサン
ＨＤＳ：ヒドロキシ変性オルガノポリシロキサン
ＯＤＳ：アンモニウム変性オルガノポリシロキサン
ＥＤＳ：エポキシ変性オルガノポリシロキサン
ＴＤＳ：チオール変性オルガノポリシロキサン
ＶＤＳ：ビニル変性オルガノポリシロキサン
表１から、実施例１〜１１では、比較例１〜３に比べて、付着率および合着率がともに小さく、かつ高分子凝集剤の重量平均粒子径が大きいことがわかる。また、実施例１〜１１の高分子凝集剤は、比較例２の高分子凝集剤に比べて、分散剤の使用量が少ないにもかかわらず塊状化し難いことがわかる。さらに、実施例２は、固有粘度が同程度の比較例３と比べ曳糸長が短いことから、分子量分布がシャープであること、また水相濃度が高く生産性が高いことがわかる。
【０１２０】
実施例１２、比較例４
（Ｄ１）および（Ｄ１４）をそれぞれイオン交換水に溶解して固形分含量０．２％の水溶液とした。Ｔ処理場から採取した余剰汚泥［ｐＨ４．８、ＴＳ３．３％、有機分８０．３％］２００ｇを３００ｍｌのビーカーに採り、（Ｄ１）および（Ｄ１４）のそれぞれの水溶液１６、２０および２４ｍｌをそれぞれの汚泥に添加し、（この時の固形分添加量はそれぞれ０．５、０．６、０．７％／ＴＳ）ハンドミキサーで充分に撹拌、混合処理し、前記の方法によりフロック粒径、ろ液量、ろ布剥離性およびケーキ含水率を測定した。結果を表２に示す。
表２から、実施例１２では、比較例４に比べて、大粒径のフロックが形成され、高撹拌下（３００ｒｐｍ）でも一旦形成されたフロックが壊れにくい（フロック強度が大）こと、ろ布剥離性および脱水性（ケーキ含水率）において優れた効果を示すこと、および凝集性能の添加量への依存性が小さいことがわかる。
【０１２１】
【表２】
【産業上の利用可能性】
【０１２２】
本発明の高分子凝集剤は、従来にない特異的な凝集性能を示すことから、産業廃水（以下、廃水と略記）の凝集処理用高分子凝集剤、およびとくに下水汚泥の凝集処理用高分子凝集剤として好適に用いられる。
本発明の高分子凝集剤の用途としては、上述の高分子凝集剤の他に掘削、泥水処理用凝集剤、製紙用薬剤（製紙工業用地合形成助剤、濾水歩留まり向上剤、濾水性向上剤、紙力増強剤、白水中の有価物回収剤など）、原油増産用添加剤（原油の二、三次回収用添加剤）、分散剤、スケール防止剤、凝結剤、脱色剤、増粘剤、帯電防止剤および繊維用処理剤
などが挙げられ、これらの中で本発明の高分子凝集剤粒子が容易に分子量を大きくできる点から、より好ましくは高分子凝集剤、製紙用薬剤である。
本発明の高分子凝集剤を製紙用薬剤として使用する場合についても、上記高分子凝集剤と同じ効果により、好適に使用できる。すなわち、製紙工程において本発明の水溶性重合体をパルプスラリーに添加することにより、より強いパルプ間の凝集力が実現できることから、抄紙工程時の脱水性（濾水性）、パルプの歩留まり性の向上やより強い紙力増強効果（破裂強さ、耐折強さ、引張強さ）を得ることができる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アミノ基、アンモニウム基、カルボキシル基、エポキシ基、ヒドロキ
シル基、チオール基およびビニル基からなる群から選ばれる少なくとも１種の反応性官能
基を有する変性オルガノポリシロキサン（Ｂ）の存在下、水溶性不飽和モノマー（ａ）を
逆相懸濁重合させてなる水溶性（共）重合体（Ａ）からなり、（Ａ）の粒子表面の少なく
とも一部が（Ｂ）で被覆されてなることを特徴とする高分子凝集剤。
【請求項２】
（Ｂ）の使用量が、（Ａ）の重量に基づいて０．０１〜１０％である
請求項１記載の高分子凝集剤。
【請求項３】
（Ｂ）で被覆されてなる（Ａ）の粒子が、１５０〜２，０００μｍの
重量平均粒径を有する請求項１または２記載の高分子凝集剤。
【請求項４】
水溶性（共）重合体（Ａ）からなる高分子凝集剤の製造方法において、水溶性不飽和モノマー（ａ）およびラジカル重合開始剤（ｂ）を含有する分散相と、疎水性分散媒（ｃ）、アルケンとα，β−不飽和多価カルボン酸（無水物）との共重合体もしくはその誘導体からなる分散剤（ｄ）、およびアミノ基、アンモニウム基、カルボキシル基、エポキシ基、ヒドロキシル基、チオール基およびビニル基からなる群から選ばれる少なくとも１種の反応性官能基を有する変性オルガノポリシロキサン（Ｂ）を含有する連続相とからなる分散体を逆相懸濁重合させて、（Ａ）の粒子表面の少なくとも一部を（Ｂ）で被覆させることを特徴とする、高分子凝集剤の製造方法。
【請求項５】
請求項１〜３のいずれか記載の高分子凝集剤を下水汚泥または廃水に
添加してフロックを形成させた後、固液分離を行うことを特徴とする下水汚泥または廃水
の処理方法。
【請求項１】
アミノ基、アンモニウム基、カルボキシル基、エポキシ基、ヒドロキ
シル基、チオール基およびビニル基からなる群から選ばれる少なくとも１種の反応性官能
基を有する変性オルガノポリシロキサン（Ｂ）の存在下、水溶性不飽和モノマー（ａ）を
逆相懸濁重合させてなる水溶性（共）重合体（Ａ）からなり、（Ａ）の粒子表面の少なく
とも一部が（Ｂ）で被覆されてなることを特徴とする高分子凝集剤。
【請求項２】
（Ｂ）の使用量が、（Ａ）の重量に基づいて０．０１〜１０％である
請求項１記載の高分子凝集剤。
【請求項３】
（Ｂ）で被覆されてなる（Ａ）の粒子が、１５０〜２，０００μｍの
重量平均粒径を有する請求項１または２記載の高分子凝集剤。
【請求項４】
水溶性（共）重合体（Ａ）からなる高分子凝集剤の製造方法において、水溶性不飽和モノマー（ａ）およびラジカル重合開始剤（ｂ）を含有する分散相と、疎水性分散媒（ｃ）、アルケンとα，β−不飽和多価カルボン酸（無水物）との共重合体もしくはその誘導体からなる分散剤（ｄ）、およびアミノ基、アンモニウム基、カルボキシル基、エポキシ基、ヒドロキシル基、チオール基およびビニル基からなる群から選ばれる少なくとも１種の反応性官能基を有する変性オルガノポリシロキサン（Ｂ）を含有する連続相とからなる分散体を逆相懸濁重合させて、（Ａ）の粒子表面の少なくとも一部を（Ｂ）で被覆させることを特徴とする、高分子凝集剤の製造方法。
【請求項５】
請求項１〜３のいずれか記載の高分子凝集剤を下水汚泥または廃水に
添加してフロックを形成させた後、固液分離を行うことを特徴とする下水汚泥または廃水
の処理方法。
【公開番号】特開２００６−２７２３２０（Ｐ２００６−２７２３２０Ａ）
【公開日】平成１８年１０月１２日（２００６．１０．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−４５９８６（Ｐ２００６−４５９８６）
【出願日】平成１８年２月２２日（２００６．２．２２）
【出願人】（０００００２２８８）三洋化成工業株式会社 (1,719)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１０月１２日（２００６．１０．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年２月２２日（２００６．２．２２）
【出願人】（０００００２２８８）三洋化成工業株式会社 (1,719)
【Ｆターム（参考）】
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