高分子凝集剤
【課題】 低添加量で、より強固なフロックを形成し、脱水後のケーキ含水率を低減することができる高分子凝集剤を提供すること。
【解決手段】 下記の関係式を満足する水溶性重合体（Ａ）を含有してなる高分子凝集剤。
０．１≦ＣＥ２／ＣＥ１≦０．９
［式中、ＣＥ１は純水中でのコロイド当量（カチオンコロイド当量および／またはアニオンコロイド当量）測定値、ＣＥ２は０．０５重量％のＮａ2ＳＯ4水溶液中のコロイド当量測定値を表す。］
【解決手段】 下記の関係式を満足する水溶性重合体（Ａ）を含有してなる高分子凝集剤。
０．１≦ＣＥ２／ＣＥ１≦０．９
［式中、ＣＥ１は純水中でのコロイド当量（カチオンコロイド当量および／またはアニオンコロイド当量）測定値、ＣＥ２は０．０５重量％のＮａ2ＳＯ4水溶液中のコロイド当量測定値を表す。］
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高分子凝集剤に関する。さらに詳しくは、下水または工場廃水等の有機性または無機性の汚泥または廃水の処理に優れる高分子凝集剤に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、下水の処理で生じた有機性汚泥や工場廃水等の処理で生じた無機性汚泥の脱水に用いられる高分子凝集剤としては、カチオン性高分子凝集剤が広く使用されてきた。しかし、汚泥処理の効率化を目的とした汚泥集約処理や、汚泥の減容化を目的とした消化処理が行われるようになり、汚泥の腐敗が進むこと等から、難脱水化が生じている。そのため、汚泥の脱水性改善のために無機凝集剤と両性高分子凝集剤を併用する方法（例えば特許文献１、２参照）が提案され、広く用いられるようになっている。但し、該方法は、カチオン性高分子凝集剤を用いる方法と比較すると薬剤コストが高く、無機凝集剤の使用で発生する汚泥ケーキの増大や、焼却後の灰の増大などの問題があり、併用する無機凝集剤の低減が求められている。しかし、無機凝集剤量を低減すると汚泥凝集フロック（以下フロックと略記）の強度が低下して壊れやすくなり、含水率が上がる等の問題が生じる。
そこで、これらを解決すべく疎水性モノマーを共重合させた両性高分子凝集剤が提案されている。（例えば特許文献２参照）。しかし、アニオン性、カチオン性および疎水性モノマーの共重合は、溶解性の違いから、疎水性モノマーを均一重合させることが難しく、疎水性モノマーの導入量が限られることから、強固なフロックを形成させる効果は不十分であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平２−１８０７００号公報
【特許文献２】特開平１１−１５６４００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のとおり、従来の高分子凝集剤は、高分子凝集剤単独で、強固なフロックを形成し、脱水後のケーキ含水率を低減するという性能が満足できていない問題があった。また、強固なフロックを形成する目的で導入した疎水性モノマーが均一に重合できないという問題もあり改善が望まれていた。
本発明の目的は、低添加量で、より強固なフロックを形成し、脱水後のケーキ含水率を低減することができる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、上記課題を解決するため鋭意検討した結果、本発明に到達した。すなわち、本発明は、下記の関係式を満足する水溶性重合体（Ａ）を含有してなる高分子凝集剤；並びに上記高分子凝集剤を汚泥または廃水に添加、混合してフロックを形成させ固液分離する汚泥または廃水の処理方法；である。
０．１≦ＣＥ２／ＣＥ１≦０．９
［式中、ＣＥ１は純水中でのコロイド当量測定値、ＣＥ２は０．０５重量％のＮａ2ＳＯ4水溶液中のコロイド当量測定値を表す。］
また、ここで水溶性とは、２０℃の水への溶解度が１ｇ以上／水１００ｇであることを意味する。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の高分子凝集剤は下記の効果を奏する。
（１）汚泥に少量添加、混合することにより、強固な粗大フロックを形成する。
（２）形成されたフロックは破壊、再分散されにくいため、凝集処理の安定性や処理速度を著しく高めることができる。
（３）汚泥脱水工程後のケーキ含水率が低く、廃棄物量および焼却処理コストを低減できる。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
本発明における水溶性重合体（Ａ）の、純水中と０．０５重量％のＮａ2ＳＯ4水溶液中のカチオンおよび／またはアニオンコロイド当量測定値の比（ＣＥ２／ＣＥ１：以下、「カチオンおよび／またはアニオンコロイド当量測定値の比」を「コロイド当量測定値の比」と記載する。）は、いずれも０．１以上０．９以下（０．１≦ＣＥ２／ＣＥ１≦０．９）である。ＣＥ２／ＣＥ１の値が０．１未満であると、汚泥を凝集させることができず、フロックが容易に破壊され含水率が高くなる。また、ＣＥ２／ＣＥ１の値が０．９を越えると、形成されたフロックの再分散が起きやすくなり、含水率が高くなる。
ここで、ＣＥ１は純水中でのコロイド当量測定値、ＣＥ２は０．０５重量％のＮａ2ＳＯ4水溶液中のコロイド当量測定値を表す。
ＣＥ２／ＣＥ１の値は、含水率を低減させるという観点から、好ましくは、０．１５以上０．８７以下（０．１５≦ＣＥ２／ＣＥ１≦０．８７）、さらに好ましくは、０．２以上０．８５以下（０．２≦ＣＥ２／ＣＥ１≦０．８５）である。
【０００８】
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（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のガラス製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（１，０００ｒｐｍ）で、３時間撹拌して完全に溶解し、０．２重量％の水溶性重合体（Ａ）溶液を調製する。さらに５００ｍｌのガラス製ビーカーに上記調製した溶液１０．００ｇを小数点第２位まで計ることができる天秤を用いて正確に秤りとり、全体の重量（溶液１０ｍｌとイオン交換水の合計重量）が４００．００ｇ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、水溶性重合体（Ａ）の固形分含量は、試料約１．０ｇをシャーレに秤量（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１００．０ｇを２００ｍｌのガラス製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、３０秒間保持す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のガラス製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１００．０ｇを用いる以外（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）
【０００９】
本発明における水溶性重合体（Ａ）の、純水中と０．０５重量％のＮａ2ＳＯ4水溶液中のコロイド当量測定値の比（ＣＥ２／ＣＥ１）を０．１以上０．９以下に調整する方法としては、例えば、疎水性モノマーを（Ａ）を構成するモノマーの一部として適量用いて共重合する方法や、水溶性重合体（Ａ）の電荷を中和するための添加剤（電解質など）を加える方法がある。
ＣＥ２／ＣＥ１の値を０．１以上０．９以下とするためには、凝集に関わる有効成分の観点から、疎水性モノマー〔特に、後述する疎水性モノマー（ｂ）〕を共重合する方法が好ましい。
【００１０】
本発明における水溶性重合体（Ａ）の純水中で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、さらに好ましくは０．５、とくに好ましくは１、最も好ましくは１．５、また、同様の観点から好ましい上限は２０、さらに好ましくは１２、とくに好ましくは８、最も好ましくは６である。
【００１１】
本発明における水溶性重合体（Ａ）は、１個の不飽和基を有する水溶性モノマー（ａ）と、特定の疎水性モノマー（ｂ）とを、両親媒性化合物（ｃ）の存在下で重合させて得られる水溶性共重合体であることが、ＣＥ２／ＣＥ１の値を上記範囲に調整して凝集性能に優れた高分子凝集剤を得るのが容易であり好ましい。（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）と（ｂ）の他に、必要により架橋性モノマー（ｘ）を併用してもよい。
【００１２】
前記１個の不飽和基を有する水溶性モノマー（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）およびこれらのうちの２種またはそれ以上の混合物が含まれる。
【００１３】
（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〜重量平均分子量［以下、Ｍｗ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。基準物質：ポリスチレン］５，０００、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）；
上記（メタ）アクリレートとは、アクリレートおよび／またはメタアクリレートを意味し、以下同様の記載法を用いる。
（ａ１２）（メタ）アクリルアミドおよびその誘導体
Ｃ３〜３０のもの、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のもの、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。
【００１４】
（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のもの、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のもの、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のもの、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のもの、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のもの、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。
【００１５】
（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のもの、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。
【００１６】
（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）、（ａ１３）、（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させることができる。
【００１７】
前記疎水性モノマー（ｂ）は、１個の不飽和基〔（メタ）アクリロイル基〕を有する（メタ）アクリロイル基含有化合物（ｂ１）、および１個の不飽和基（ビニル基）を有する芳香環含有ビニル化合物（ｂ２）からなる群から選ばれる１種または２種以上のモノマーである。ここにおいて疎水性モノマーは、２０℃の水への溶解度が１ｇ未満／水１００ｇのモノマーであることを意味する。
（ｂ）のＨＬＢ（Ｈｙｄｒｏｐｈｉｌｅ−Ｌｉｐｏｐｈｉｌｅ Ｂａｌａｎｃｅ）は、好ましくは０．５〜１２、さらに好ましくは０．８〜１０である。
（ｂ）のＨＬＢが１２以下であると、得られた高分子凝集剤を有機汚泥に添加すると、特に強固なフロックが形成される。
本発明においてＨＬＢとは、親水性と親油性とのつり合いを表し、下記の式から求められる［「界面活性剤の合成と其応用」、５０１頁、１９５７年槇書店刊；「新・界面活性剤入門」、１９７−１９８頁、１９９２年三洋化成工業（株）刊、等参照］。
ＨＬＢ＝１０×（無機性／有機性）
上記式中、（ ）内は有機化合物の無機性と有機性の比率を表し、該比率は上記文献に記載されている値から計算することができる。
【００１８】
（メタ）アクリロイル基含有化合物（ｂ１）としては、以下のもの、およびこれらの混合物が挙げられる。
（ｂ１１）（メタ）アクリル酸エステル Ｃ４以上かつ数平均分子量［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。基準物質：ポリスチレン］１，０００以下、例えば（メタ）アクリル酸アルキルエステル、（メタ）アクリル酸アルケニルエステル、および（メタ）アクリル酸ポリオキシプロピレンエステル：例えば、メタアクリル酸メチル、メタアクリル酸ブチル、（メタ）アクリル酸２−エチルヘキシル、（メタ）アクリル酸オクチル、（メタ）アクリル酸ドデシル、（メタ）アクリル酸ラウリル、（メタ）アクリル酸セチル、（メタ）アクリル酸ステアリル、（メタ）アクリル酸オレイル、ポリプロピレングリコール（Ｍｎ１００〜８００）の（メタ）アクリル酸エステル。
【００１９】
（ｂ１２）Ｃ８〜２４のＮ置換（メタ）アクリルアミド
Ｎ−アルキル置換（メタ）アクリルアミド、Ｎ−アルケニル置換（メタ）アクリルアミド、およびＮ−（ポリ）オキシプロピル置換（メタ）アクリルアミド；例えば、Ｎ，Ｎ−ジエチルメタアクリルアミド、Ｎ−２エチルヘキシル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−オクチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−ドデシル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−ラウリル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−セチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−ステアリル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−オレイル（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジ（ポリ）オキシプロピル［（ポリ）オキシプロピル基はプロピレンオキシド１〜３モル付加］（メタ）アクリルアミド等。
【００２０】
これらの（ｂ１）のうち、疎水性、工業上および（ａ）との共重合性の観点から好ましいのは（ｂ１１）、さらに好ましいのはＣ４〜２４の（メタ）アクリル酸アルキルおよびアルケニルエステル、とくに好ましいのはメチルメタアクリレート、（メタ）アクリル酸ラウリル、−セチル、−ステアリルおよび−オレイルである。
【００２１】
（ｂ２）としては、以下のもの、およびこれらの混合物が挙げられる。
（ｂ２１）単環化合物 Ｃ８〜Ｃ１３、例えばスチレン、α−メチルスチレン、β−メチルスチレン、メチルスチレン、ジメチルスチレン、トリメチルスチレン、ヒドロキシスチレン、メトキシスチレン、アセトキシスチレン、アリルベンゼン、アリルフェノールが挙げられる。
（ｂ２２）多環化合物
Ｃ１２〜Ｃ１５、例えばビニルナフタレン、ナフチルアクリル酸、ビニルナフトールが挙げられる。
これらの（ｂ２）のうち工業上の観点から好ましいのは、スチレン、α−メチルスチレン、ヒドロキシスチレン、アセトキシスチレン、さらに好ましいのはスチレン、α−メチルスチレン、アセトキシスチレン、とくに好ましいのはスチレンである。
【００２２】
（ａ）と（ｂ）の合計重量に基づく（ｂ）の含有量は、疎水性と親水性のバランスの観点から、好ましくは０．００１〜５０重量％、さらに好ましくは０．０１〜４０重量％、とくに好ましくは０．１〜３５重量％、最も好ましくは１〜３０重量％である。
【００２３】
また、架橋性モノマー（ｘ）としては、以下の（ｘ１）〜（ｘ５）、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。
（ｘ１） 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；
（ｘ２） 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；
【００２４】
（ｘ３） 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、１，６−ヘキサンジオール等］、ポリオキシアルキレン［Ｃ２〜Ｍｎ３０００、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）、ポリプロピレングリコール（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、トリメチロールプロパン、（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、ソルビトール、デンプン等〕のポリ（２〜２０）ビニルエーテル等；
【００２５】
（ｘ４） 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；
（ｘ５） 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。
【００２６】
（ｘ）の使用量は、使用する架橋性モノマー（ｘ）の重合性または反応性にもよるが、（ａ）と（ｂ）の合計重量に基づいて、通常１％以下、凝集性能発現の観点から、好ましい下限は０．０００１％、さらに好ましくは０．００１％、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０．１％、さらに好ましくは０．０５％である。
【００２７】
前記、両親媒性化合物（ｃ）は、水およびｎ−ヘキサンの両方に、１ｇ以上／水またはｎ−ヘキサン１００ｇ、溶解する化合物である。（ｃ）として好ましくは、炭素数６以下の有機溶媒（ｃ１）、変性シリコーンオイル（ｃ２）および界面活性剤（ｃ３）からなる群から選ばれる少なくとも１種の化合物およびこれらの混合物である。
【００２８】
（ｃ１）炭素数６以下の有機溶媒
アルコール（Ｃ１〜６、例えばメタノール、エタノール、ｎ−およびｉ−プロピルアルコール）、ケトン（Ｃ３〜６、例えばアセトン、メチルエチルケトン）、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、これらの混合物等の有機溶媒が挙げられる。
【００２９】
（ｃ２）変性シリコーンオイル
ポリエーテル変性ポリシロキサン｛ポリオキシエチレン変性ポリシロキサン及びポリ（オキシエチレン・オキシプロピレン）変性ポリシロキサン等｝、カルボキシ変性ポリシロキサン、エポキシ変性ポリシロキサン、アミノ変性ポリシロキサン、アルコキシ変性ポリシロキサン等及びこれらの混合物等が含まれる。
【００３０】
（ｃ３）界面活性剤
（ｃ３）としては、以下のもの、およびこれらの混合物が挙げられる。
（ｃ３１）ノニオン性界面活性剤
ノニオン性界面活性剤としては、例えば高級脂肪酸エステル（例えば、ソルビタンモノステアレート、ソルビタンジステアレート、ソルビタンモノオレートおよびオレイン酸ソルビタンエステルエチレンオキシド付加物）、ポリオキシエチレン長鎖アルキルエーテル（例えばラウリルアルコールポリオキシエチレンエーテルおよびポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル）および長鎖アルキルアルカノールアミド（例えばＮ，Ｎ−ジヒドロキシエチルラウリルアミド）が挙げられる。
【００３１】
（ｃ３２）カチオン性界面活性剤
カチオン性界面活性剤としては、例えば４級アンモニウム塩（ジラウリルジメチルアンモニウムクロライド、ステアリルベンジルジメチルアンモニウムクロライド）が挙げられる。
【００３２】
（ｃ３３）アニオン性界面活性剤
アニオン性界面活性剤としては、例えば硫酸エステル（例えば、（ポリ）オキシエチレン（平均付加モル数＝１〜３０）ラウリルエーテル硫酸ナトリウム、２−ヒドロキシドデシルオキシ硫酸ナトリウム）、エーテルカルボン酸塩（例えば、（ポリ）オキシエチレン（平均付加モル数＝１〜３０）ラウリルエーテル酢酸ナトリウム、および２−ヒドロキシドデシルオキシ酢酸ナトリウム）スルホン酸塩（例えば、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、α−オレフィンスルホン酸ナトリウム）、リン酸エステル塩（ラウリルリン酸ナトリウム、（ポリ）オキシエチレン（平均付加モル数＝１〜１００）ラウリルエーテルリン酸ナトリウム）、脂肪酸塩（ラウリン酸ナトリウム、ラウリン酸トリエタノールアミン等）等が挙げられる。
【００３３】
両親媒性化合物（ｃ）の使用量は、（ａ）と（ｂ）を均一に相溶させるという観点から、（ａ）と（ｂ）の合計重量に基づいて、好ましくは０．００１〜３０％、さらに好ましくは０．０１〜２８％、とくに好ましくは０．１〜２５％である。
【００３４】
本発明における水溶性重合体（Ａ）の重合方法としては、とくに限定されないが、重合時の除熱の容易さ、分子量分布のシャープ性、重合体を乾燥させてなる粒子の粒径の均一性、真球度（粒子の長径／短径比）、粒子表面の滑らかさ、および重合体の乾燥工程の簡素化もしくは省略、などの観点から、好ましいのは逆相懸濁重合である。該逆相懸濁重合法としては、例えば次の方法が挙げられる。
すなわち、疎水性分散媒（ｅ）および分散剤（ｆ）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、水溶性モノマー（ａ）、疎水性モノマー（ｂ）、両親媒性化合物（ｃ）、ラジカル重合開始剤（ｇ）、および必要により連鎖移動剤（ｈ）、並びに必要により架橋性モノマー（ｘ）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投入し、懸濁させながら重合させる。
モノマー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）、（ｃ）および必要により加える（ｘ）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。モノマー水溶液等を不活性ガスで置換する方法としては、モノマー水溶液等に不活性ガスをバブリング供給する方法、滴下ライン中でスタティックミキサー等により不活性ガスをブレンドする方法等が挙げられ、重合の均一性の観点からスタティックミキサーで不活性ガスをブレンドする方法が好ましい。
【００３５】
疎水性分散媒（ｅ）とは、水に対する溶解度（２０℃）が１ｇ未満／水１００ｇである分散媒を意味する。
（ｅ）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）、脂環含有（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）および芳香環含有炭化水素（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）、脂環含有（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（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（Ｃ３〜１０、例えば酢酸ｎ−ブチル、酢酸イソブチル）、脂環含有（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）および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、製造時の取り扱い性、および重合時の温度制御の観点から、好ましいのは脂肪族および脂環含有炭化水素、脂肪族および脂環含有エステル、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、メチルシクロヘキサン、酢酸ｎ−ブチル、酢酸イソブチルおよび酢酸シクロヘキシルである。
【００３６】
分散剤（ｆ）としては、水溶性重合体（Ａ）の粒子の分散安定性の観点から、好ましくはＨＬＢが１〜８、さらに好ましくは２〜７の、種々の油溶性物質が挙げられる。
【００３７】
（ｆ）には、Ｍｗが５，０００未満（さらに好ましくは１００〜３，０００、とくに好ましくは１００〜１，０００）の低分子分散剤（ｆ１）、およびＭｗが５，０００以上（さらに好ましくは７，０００〜１，０００，０００、とくに好ましくは１０，０００〜１００，０００）の高分子分散剤（ｆ２）が含まれる。
【００３８】
（ｆ１）には、多価（２〜８またはそれ以上）アルコールの脂肪酸（Ｃ１０〜３０）エステル〔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）、（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）、ＰＥＧ脂肪酸エステル［Ｍｗ１００〜５，０００未満、例えばＰＥＧのモノステアレート］等〕、アルキル（Ｃ１〜３０）アリルエーテル等が含まれる。
【００３９】
上記（ｆ１）のうち、製造時における装置への重合粒子付着防止および乾燥後の高分子凝集剤の乾燥粒子の安息角の観点から好ましいのは、多価アルコールの脂肪酸エステル、さらに好ましいのは、ショ糖脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、ＰＥＧ脂肪酸エステルである。
【００４０】
（ｆ２）には、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［例えば１−オレフィン（Ｃ１１〜１００）／（無水）マレイン酸共重合体、およびそのアミン反応物］、長鎖アルキル基（Ｃ１２〜５０）含有（メタ）アクリレート（共）重合体、変性（アミノ、カルボキシ、エポキシ、ヒドロキシ、メルカプト、脂肪酸エステル、脂肪酸アミド変性等）オルガノポリシロキサン、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）、（無水マレイン酸変性）エチレン・酢酸ビニル共重合体等が含まれる。
上記（無水マレイン酸変性）エチレン・酢酸ビニル共重合体には、エチレンおよび／または無水マレイン酸変性エチレンと酢酸ビニルの共重合体、およびエチレン・酢酸ビニル共重合物を無水マレイン酸で変性したもの等が含まれる。
無水マレイン酸変性エチレンとしては、無水マレイン酸をエチレン・酢酸ビニル共重合物に付加したものが挙げられ、無水マレイン酸とエチレン・酢酸ビニル共重合物の重量比は分散安定性および反応物の分子量調整の観点から好ましくは２／９８〜３０／７０、さらに好ましくは５／９５〜２０／８０である。
（無水マレイン酸変性）エチレンと酢酸ビニルとの共重合体における共重合比（重量比）は、疎水性分散媒（ｅ）への溶解性および分散安定性の観点から好ましくは５０／５０〜９５／５、さらに好ましくは７０／３０〜９０／１０である。
【００４１】
上記（ｆ２）のうち、製造時における装置への重合粒子付着防止および乾燥後の高分子凝集剤の乾燥粒子の安息角の観点から好ましいのは、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、変性オルガノポリシロキサン、（無水マレイン酸変性）エチレン・酢酸ビニル共重合体である。
【００４２】
分散剤（ｆ）の使用に当たっては、逆相懸濁粒子の分散安定性および乾燥粒子の安息角、粒度分布の観点から（ｆ１）と（ｆ２）を併用することが好ましく、併用する際の重量比［（ｆ１）／（ｆ２）］は、同様の観点から好ましくは７０／３０〜１／９９、さらに好ましくは５０／５０〜５／９５である。
（ｆ１）と（ｆ２）を併用する場合、粒度分布の観点から好ましい組合せは、多価アルコールの脂肪酸エステルと無水マレイン酸変性エチレン・酢酸ビニル共重合体の組合せ、さらに好ましいのはＰＥＧ脂肪酸エステルと無水マレイン酸変性エチレン・酢酸ビニル共重合体の組み合わせである。
【００４３】
（ｆ）の使用量は、疎水性分散媒（ｅ）の重量に基づいて、通常２０％以下、（Ａ）の分散粒子の安定性、乾燥後の高分子凝集剤の乾燥粒子の安息角および粒子径制御の観点から、好ましくは０．０１〜１０％、さらに好ましくは０．０５〜５％である。
【００４４】
ラジカル重合開始剤（ｇ）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。なお、上記アゾ化合物における塩としては、無機酸（塩酸、硫酸、リン酸、硝酸等）塩およびアルカリ金属（リチウム、ナトリウム、カリウム等）塩、アンモニウム塩等が挙げられる。
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。
（ｇ）は、通常上記分散相（水溶液）に存在させるが、分散相（水溶液）および／または連続相（疎水性分散媒）のいずれに存在させてもよい。
【００４５】
（ｇ）の使用量は、最適な分子量を得るとの観点から、（Ａ）を構成するモノマーの全重量に基づいて、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％、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。
【００４６】
本発明における分散相中のモノマーの合計濃度は、分散相の重量に基づいて、生産性の観点から好ましくは２０％以上、さらに好ましくは２５％以上、とくに好ましくは３０％以上、装置への重合粒子付着防止の観点から好ましくは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。
【００４７】
連鎖移動剤（ｈ）としては、０．０１〜１００、好ましくは０．０５〜５０、とくに好ましくは０．１〜１０の連鎖移動定数を有するものが挙げられる。
連鎖移動定数の定義は、ジェー・ブランドルプおよびイー・エッチ・インマーグト編「ポリマー・ハンドブック（第４版）」、ジョン ウィレー アンド サンズ刊（Ｊ．Ｂｒａｎｄｒｕｐ ａｎｄ Ｅ．Ｈ．Ｉｍｍｅｒｇｕｔ編のＰｏｌｙｍｅｒＨａｎｄｂｏｏｋ ｆｏｕｒｔｈ ｅｄｉｔｉｏｎ，ＪＯＨＮ ＷＩＬＥＹ ＆ ＳＯＮＳ）の９７〜９８頁に記載されている。
本発明における連鎖移動定数は、「高分子合成の実験法」［化学同人（株）、１９９３年刊行］等に記載されている一般的な方法を用いて測定される、６０℃のアクリルアミドへの連鎖移動定数であるものとする。
【００４８】
該（ｈ）としては、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）および（次）亜リン酸化合物〔亜リン酸、次亜リン酸、およびこれらの塩［アルカリ金属（Ｎａ、Ｋ等）塩等］、並びにこれらの誘導体等〕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および（次）亜リン酸化合物である。
【００４９】
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、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）、脂環含有チオール（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）、芳香環含有チオール（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、チオナフトール）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。
【００５０】
（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、トリエチレングリコールジチオール）、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。
【００５１】
また、上記（ｈ）のうち、高分子凝集剤の水不溶解分低減の観点から水溶性の高いものが好ましく、水／ｎ−デカン分配係数が、好ましくは１０／９０〜１００／０、さらに好ましくは２０／８０〜１００／０、とくに好ましくは５０／５０〜１００／０である。ここにおける水／ｎ−デカン分配係数は、日本工業規格（ＪＩＳ）に規定されている水／１−オクタノール分配係数（ＪＩＳ Ｚ７２６０−１０７）と同様の測定方法で、１−オクタノールを、ｎ−デカンに代えることで測定することができる。
【００５２】
（ｈ）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）と（ｂ）、または、（ａ）と（ｂ）と必要により併用される（ｘ）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０．０００５％、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。
【００５３】
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１．５、さらに好ましくは２、とくに好ましくは２．５、加水分解防止の観点から好ましい上限は９、さらに好ましくは８、とくに好ましくは７．５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）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、商品名「ＬＡＢｐＨメーターＭ−１２」、（株）堀場製作所製］を用いて室温（２０℃）で測定される値である。
【００５４】
逆相懸濁重合における重合温度（℃）は、重合中でのモノマー濃度の変化防止の観点から、疎水性分散媒（ｅ）の沸点未満にすることが好ましい。
重合温度としては、重合速度の観点から、好ましい下限は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、分子量および分散粒子安定性の観点から好ましい上限は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。
【００５５】
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、開始剤種類等によって適宜調整することができる。
【００５６】
重合時の圧力［ｋＰａ（絶対圧力）、以下数値のみを示す。］は、特に限定されないが、通常大気圧または減圧下で行う。分子量分布制御の観点から、好ましくは重合温度で疎水性分散媒（ｅ）が沸騰する圧力にすることが好ましい。
圧力の好ましい下限は５、さらに好ましくは１０、とくに好ましくは１５、好ましい上限は５００、さらに好ましくは３００、とくに好ましくは１５０である。
【００５７】
本発明における水溶性重合体（Ａ）は、逆相懸濁重合による製造直後は、含水ゲル粒子の状態で得られるが、さらに脱水、乾燥することによってビーズ状の水溶性重合体（Ａ）となり、該（Ａ）を含有してなる本発明の高分子凝集剤を得ることができる。
脱水方法としては、特に限定されないが、重合後の含水ゲル（通常体積平均粒径１００〜２，０００μｍ）をろ過または遠心分離により固液分離させた後、公知の乾燥機（真空乾燥、スクリューコンベア、ドラムドライヤーなど）を用いて加熱し、乾燥させる方法などが挙げられる。乾燥温度としては、通常２０〜２００℃、乾燥速度の観点から好ましい下限は３０℃、さらに好ましくは４０℃、架橋防止の観点から好ましい上限は１５０℃、さらに好ましくは１２０℃である。
【００５８】
本発明における水溶性重合体（Ａ）の分子量は、固有粘度で表され、該固有粘度は、好ましくは１〜３０ｄｌ／ｇ、ノニオン性およびアニオン性重合体では、さらに好ましくは１０〜２５ｄｌ／ｇ、カチオン性および両性重合体では、さらに好ましくは４〜２０ｄｌ／ｇである。
ここで固有粘度は、３０℃で１Ｎの硝酸ソーダ水溶液中で測定される値である。
【００５９】
本発明の高分子凝集剤は、水溶性重合体（Ａ）以外に、必要に応じ、本発明の効果を阻害しない範囲で、消泡剤、キレート化剤、ｐＨ調整剤、界面活性剤、ブロッキング防止剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤および防腐剤からなる群から選ばれる添加剤を含有することができる。
【００６０】
消泡剤としては、シリコーン系（例えばＭｎ１００〜１００，０００のジメチルポリシロキサン）、鉱物油（例えばスピンドル油およびケロシン）、Ｃ１２〜２２の金属石ケン（例えばステアリン酸カルシウム）；
キレート化剤としては、Ｃ６〜１２のアミノカルボン酸（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〔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）〕、Ｃ３〜１０のヒドロキシカルボン酸（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（例えばトリポリリン酸およびトリメタリン酸）およびこれらの塩〔例えばアルカリ金属（例えばナトリウムおよびカリウム）塩、アルカリ土類金属（例えばカルシウムおよびマグネシウム）塩、アンモニウム塩、Ｃ１〜２０のアルキルアミン（例えばメチルアミン、エチルアミンおよびオクチルアミン）塩およびＣ２〜１２のアルカノールアミン（例えばモノ−、ジ−およびトリエタノールアミン）塩〕；
【００６１】
ｐＨ調整剤としては、苛性アルカリ（例えば苛性ソーダ）、アミン（例えばモノ−、ジ−およびトリエタノールアミン）、無機酸（塩）［例えば無機酸（例えば塩酸、硫酸、硝酸、リン酸、スルファミン酸および炭酸）、およびこれらの金属（例えばアルカリ金属およびアルカリ土類金属）塩（例えば炭酸ソーダ、炭酸カリウム、硫酸ソーダ、硫酸水素ナトリウムおよびリン酸１ナトリウム）およびアンモニウム塩（例えば炭酸アンモンおよび硫酸アンモン）］、有機酸（塩）［例えば有機酸（例えばカルボン酸、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（例えば酢酸ソーダおよび乳酸ソーダ）およびアンモニウム塩（例えば酢酸アンモニウムおよび乳酸アンモニウム）］；
【００６２】
界面活性剤としては、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ノー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としては、ポリエーテル変性シリコーンオイル、例えば、ポリエチレンオキシド変性シリコーンおよびポリエチレンオキシド・ポリプロピレンオキシド変性シリコーン；
【００６３】
酸化防止剤としては、フェノール化合物［例えばハイドロキノン、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）］、含硫化合物〔例えばチオ尿素、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］、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）〕、含リン化合物［例えば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）］および含窒素化合物［アミン（例えば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）、尿素、グアニジン、およびグアニジンの上記無機酸塩］；
【００６４】
紫外線吸収剤としては、ベンゾフェノン系（例えば２−ヒドロキシベンゾフェノンおよび２，４−ジヒドロキシベンゾフェノン）、サリチレート系（例えばフェニルサリチレートおよび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）、ベンゾトリアゾール系［例えば（２’−ヒドロキシフェニル）ベンゾトリアゾールおよび（２’−ヒドロキシ−５’−メチルフェニル）ベンゾトリアゾール］およびアクリル系［例えばエチル−２−シアノ−３，３−ジフェニルアクリレートおよびメチル−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］；
防腐剤としては、例えば安息香酸、パラオキシ安息香酸エステルおよびソルビン酸が挙げられる。
【００６５】
これらの添加剤のうち、ブロッキング防止剤を除く添加剤については、本発明の効果を阻害しない範囲で水溶性重合体（Ａ）の製造前のモノマー水溶液中に予め含有させてもよい。
上記添加剤全体の使用量は、添加剤を（Ａ）に含有させる場合は、（Ａ）の重量に基づいて、またモノマー水溶液中に予め含有させる場合は、モノマー重量に基づいて、通常３０％以下、本発明の効果（フロック強度）の観点から好ましくは０〜１０％である。
各添加剤の使用量については、上記と同様の重量に基づいて、消泡剤は通常５％以下、好ましくは１〜３％、キレート化剤は通常３０％以下、好ましくは２〜１０％、ｐＨ調整剤は通常１０％以下、好ましくは１〜５％、界面活性剤およびブロッキング防止剤はそれぞれ通常５％以下、好ましくは１〜３％、酸化防止剤、紫外線吸収剤および防腐剤はそれぞれ通常５％以下、好ましくは０．１〜２％である。
【００６６】
本発明の高分子凝集剤は、ポリマー分子中に疎水性部位を均一に有することから、従来にないフロック強度を発現し、特異的な凝集効果やろ液の清澄性向上効果（例えばろ液ＳＳ低減）を示すことから、下水等または工場排水等の処理で生じた有機性または無機性汚泥の脱水処理用高分子凝集剤として用いることができ、とくに有機性汚泥の脱水処理用として好適に用いられる。
【００６７】
本発明の高分子凝集剤を用いた下水等の有機性汚泥や工場廃水等の無機性の汚泥または廃水の処理方法は、高分子凝集剤を汚泥または廃水に添加、混合してフロックを形成させ、固液分離を行う方法であれば特に限定されることはない。
【００６８】
また、本発明の高分子凝集剤を汚泥または廃水に使用する際には、公知の無機および有機凝結剤を１種以上併用してもよい。これらを併用する場合は、汚泥に有機凝結剤およびまたは無機凝結剤を添加したのち本発明の高分子凝集剤を添加する方法、有機凝結剤およびまたは無機凝結剤と高分子凝集剤を同時に添加する方法。本発明の高分子凝集剤を添加し、脱水したのちケーキに有機凝結剤およびまたは無機凝結剤を添加する方法のいずれを採用してもよい。
【００６９】
公知の無機凝結剤としては、例えば硫酸バンド、ポリ塩化アルミニウム、塩化第二鉄、硫酸第二鉄、ポリ硫酸鉄および消石灰が挙げられる。
公知の有機凝結剤としては、例えばエピハロヒドリンとアミンとの重縮合体（もしくはその塩酸塩、以下塩酸塩と略記）、エピハロヒドリンとアルキレンジアミンとの重縮合体（塩酸塩）、ポリエチレンイミン（塩酸塩）、アルキレンジハライド−アルキレンポリアミン重縮合体（塩酸塩）、アニリン−ホルムアルデヒド重縮合体（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、ポリビニルピリジン（塩酸塩）、（ジ）メチルジ（メタ）アリルアンモニウムクロライドおよびポリビニルイミダゾリン（塩酸塩）が挙げられる。
これらの公知の無機および有機凝結剤はそれぞれの１種または２種以上用いても、あるいは両者を併用してもいずれでもよい。
【００７０】
公知の無機および／または有機凝結剤を汚泥または廃水に添加する場合の使用量は、汚泥または廃水の種類、懸濁している粒子の大きさ、および廃水中の蒸発残留物重量（以下ＴＳと略記）等によって異なるが、汚泥または廃水中のＴＳに基づいて、公知の無機凝結剤では、凝集性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２％、同様の観点から好ましい上限は４０％、さらに好ましくは３０％、とくに好ましくは２０％であり、公知の有機凝結剤では、凝集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％、同様の観点から好ましい上限は１０％以下、さらに好ましくは８％以下、とくに好ましくは５％である。
【００７１】
本発明の高分子凝集剤を、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、そのまま該汚泥または廃水に添加してもよいが、均一混合の観点から好ましいのは高分子凝集剤を水溶液にした後に該汚泥または廃水に添加する方法である。高分子凝集剤を水溶液として用いる場合の濃度は、好ましくは０．０５〜１重量％、さらに好ましくは０．１〜０．５重量％である。
溶解方法、溶解後の希釈方法は特に限定はないが、粉末状の高分子凝集剤を水に溶解する際、一度に加えるとままこを生じて水に溶解しにくくなるため好ましくない。
また、本発明の高分子凝集剤の溶解性を高めるために、溶解した水溶液のｐＨが２．０〜５．０の範囲になるように前述したｐＨ調整剤を添加し調整するのが好ましい。さらに好ましくはｐＨが２．５〜４．０、とくに好ましくはｐＨが２．７〜３．５である。
【００７２】
汚泥または廃水に添加する際の高分子凝集剤の使用量は、汚泥または廃水の種類、懸濁している粒子の含有量および高分子凝集剤の分子量等によって異なり、とくに限定はされないが、汚泥または廃水中のＴＳに基づいて凝集性能の観点から、好ましい下限は０．０１％、さらに好ましくは０．０５％、とくに好ましくは０．１％、最も好ましくは０．５％、同様の観点から、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。
【００７３】
また上記の処理方法により形成されたフロック状の汚泥の脱水方法（固液分離法）としては、例えば重力沈降、膜ろ過、カラムろ過、加圧浮上、および濃縮装置（例えばシックナー）および脱水装置（例えば遠心脱水機、スクリュープレス脱水機、ベルトプレス脱水機、フィルタープレス脱水機およびキャピラリー脱水機）を用いる方法が挙げられる。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、脱水装置、とくに遠心脱水機、およびスクリュープレス脱水機を用いる方法である。
【実施例】
【００７４】
以下実施例により本発明をさらに説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。実施例中の部は重量部、吸光度以外の％は重量％を表す。
【００７５】
汚泥または廃水中のＴＳ、有機分（強熱減量）は、下水道試験方法（日本下水道協会、１９９７年度版）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、ケーキ含水率、ろ液清澄度は以下の方法に従って性能評価した。
【００７６】
（１）＜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枚を十字になる様に上下に連続して撹拌棒に取り付け、汚泥または廃水２００部を５００ｍｌ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、ゆっくり汚泥を撹拌しながら、所定量の０．２％の高分子凝集剤水溶液を一気に添加し、３０秒間撹拌した後、撹拌を止め凝集物の大きさ（単位：ｍｍ）を目視にて観察する（回転数１２０ｒｐｍでのフロック粒径を表中に示す）。
続いて回転数を３００ｒｐｍにセットし、さらに３０秒間撹拌した後、撹拌を止め凝集物の大きさを再度目視にて観察する（回転数３００ｒｐｍでのフロック粒径を表中に示す）。
【００７７】
（２）＜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度に投入して濾過し、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。
【００７８】
（３）＜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）
【００７９】
（４）＜ケーキ含水率＞
上記ろ布剥離性試験後の脱水ケーキ約３．０ｇ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（％）＝｛（Ｗ３）−（Ｗ４）｝×１００／（Ｗ３）
【００８０】
（５）＜ろ液清澄度＞
上記ろ液量測定後のろ液を用いて、吸光度計［（株）島津製作所製、ＵＶ−１２００］で波長５９０ｎｍおよび７００ｎｍの時の吸光度を測定し、ろ液清澄度を評価する。なお、吸光度の数値（％）は、イオン交換水の吸光度を１００％とした時の値を示す。
【００８１】
実施例および比較例に使用した原料の組成、記号等は次のとおりである。
（１）水溶性モノマー（ａ）
（ａ−１）ＡＡＭ：アクリルアミドの５０％水溶液
（ａ−２）ＤＡＡＱ：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
（ａ−３）ＤＡＭＱ：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８０％水溶液
（ａ−４）ＡＡＣ：アクリル酸の８０％水溶液
（２）疎水性モノマー（ｂ）
（ｂ−１）ＭＭＡ：メタクリル酸メチル（ＨＬＢ ７．５）
（ｂ−２）ＳＭＡ：メタクリル酸ステアリル（ＨＬＢ １．４）
（ｂ−３）ＮＬＡ：Ｎ−ラウリルアクリルアミド（ＨＬＢ ６．９）
（ｂ−４）Ｓｔ：スチレン（ＨＬＢ １．０）
（３）両親媒性化合物（ｃ）
（ｃ−１）メタノール
（ｃ−２）ＰＥＧ（Ｍｎ１０００）のステアリン酸エステル［商品名「イオネットＭＳ−１０００」、三洋化成工業（株）製、ＨＬＢ１５．６、Ｍｗ１３００）］
（ｃ−３）側鎖ポリエーテル変性ジメチルポリシロキサン[商品名「ＫＦ−３５４Ｌ」、信越化学工業（株）製、ＨＬＢ１６]
（４）連鎖移動剤（ｈ）
（ｈ−１）：１−チオグリセロール
（ｈ−２）：メルカプト酢酸
（５）ラジカル重合開始剤（ｇ）
（ｇ−１）：ジクミルパーオキサイド
（ｇ−２）：アゾビスアミジノプロパン塩酸塩の１０％水溶液
（６）疎水性分散媒（ｅ）
（ｅ−１）ｎ−デカン
（７）分散剤（ｆ）
（ｆ１−１）：ＰＥＧ（Ｍｎ３００）のジステアリン酸エステル［商品名「イオネットＤＳ−３００」、三洋化成工業（株）製、ＨＬＢ７．３、Ｍｗ７００）］
（ｆ２−１）：下記製造例１で得られた分散剤（ＨＬＢ２．１、Ｍｗ１５，０００）
【００８２】
製造例１［分散剤（ｆ２−１）の製造］
ステンレス製オートクレーブに、エチレン−酢酸ビニル共重合体［商品名「ＡＣ−ＰＯＬＹ−４００」、Ｈｏｎｅｙｗｅｌｌ（株）製、酢酸ビニル単位含量１４％］１７１部、無水マレイン酸１７．１部、キシレン１１７．７部を１００℃まで加熱して均一溶液とし、ポリマー溶液を調整した。（ｇ−１）１１．８部、キシレン１１．８部、ドデシルメルカプタン０．０９２部を加えて均一溶解し開始剤溶液とした。１５０℃に加熱したポリマー溶液に開始剤溶液を０．４部／分の滴下速度で１時間かけて投入し、その後３時間反応させた。キシレンを３ｋＰａ〜２０ｋＰａの減圧下、１４０〜１６０℃、２時間でストリッピングして、分散剤（ｆ２−１）を得た。
【００８３】
実施例１[水溶性重合体（Ａ）の製造]
［第１工程］ 水溶性モノマー（ａ）、疎水性モノマー（ｂ）、ＮａＨ2ＰＯ4、両親媒性化合物（ｃ）、連鎖移動剤（ｈ）を表１に従って配合したモノマー水溶液を室温（２０〜２５℃）で調製した。さらにスルファミン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。得られたモノマー水溶液を十分に窒素（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、ラジカル重合開始剤（ｇ−２）を表１に従って加え、モノマー水溶液を調製した（表１において、％／Ｍ、ｐｐｍ／Ｍとは、全モノマー〔（ａ）と（ｂ）〕の合計重量に対する重量比を意味する。）。このモノマー水溶液は、全量で４００部となるように調整した。
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）を備えたステンレス製オートクレーブにｎ−デカン（疎水性分散媒）、分散剤（ｆ１−１）および（ｆ２−１）を表１に従って加えて油相４００部を調製し、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、６０℃まで昇温して３０分間保持した後、５０℃まで冷却した。５０℃に到達後、常圧（１０３ｋＰａ）条件下で、予め滴下漏斗内に仕込んだ前記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、その後１２０分間、５０℃で撹拌を継続し逆相懸濁重合させた。
［第２工程］ さらにラジカル重合開始剤（ｇ−２）を４．５部添加して５０℃で、６０分間撹拌を継続し、さらに重亜硫酸ナトリウム７．２部およびメルカプト酢酸（ｈ−２）０．１０部をイオン交換水１０部に溶解し、これを反応槽中に追加投入し、５５℃で３０分間撹拌を継続して重合を完結させた。
その後、反応生成物を５５℃で減圧（３〜２０ｋＰａ）により共沸脱水した後、得られたスラリーを、減圧ろ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、水溶性共重合体（Ａ−１）からなる高分子凝集剤（Ｐ−１）を得た。結果を表２に示す。
【００８４】
実施例２〜１４、比較例１〜６［高分子凝集剤（Ｐ−２）〜（Ｐ−１４）、（比Ｐ−１）〜（比Ｐ−６）の製造］
実施例１において、第１工程のモノマー水溶液および油相の組成を表１に示す量にする以外は表１の配合組成に従って、実施例１と同様にして、高分子凝集剤（Ｐ−２）〜（Ｐ−１４）、比較の高分子凝集剤（比Ｐ−１）〜（比Ｐ−６）を得た。結果を表３に示す。
【００８５】
【表１】
【００８６】
【表２】
【００８７】
＜性能評価方法＞
（Ｐ−１）〜（Ｐ−１０）、（比Ｐ−１）〜（比Ｐ−４）を高分子凝集剤として用い、それぞれについて性能評価を行った。
得られた高分子凝集剤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。
Ａ下水処理場から採取した消化汚泥［ｐＨ７．３、ＴＳ１．６％、有機分７１％］を必要な個数の５００ｍｌビーカーに２００部ずつ採り、先に調製した各水溶液２４部を添加（固形分添加量１．５％／ＴＳ）して撹拌、混合処理し、前記の評価方法によりフロック粒径、ろ液量、ろ布剥離性、ケーキ含水率、およびろ液清澄度について性能評価した。結果を表３に示す。
【００８８】
【表３】
【００８９】
表３の結果から、実施例１〜１０では、比較例１〜４に比べて、以下の点が優れていることが分かる。
〔１〕大粒径のフロックが形成される。
〔２〕高撹拌下（３００ｒｐｍ）でも一旦形成されたフロックが壊れにくい（フロックが強固に凝集している）。
〔３〕ろ過速度が速い。
〔４〕ろ布剥離性が良い。
〔５〕ケーキ含水率が低い（脱水性が良い）。
〔６〕ろ液清澄性が良い。
【００９０】
（Ｐ−１１）〜（Ｐ−１４）、（比Ｐ−５）〜（比Ｐ−６）を高分子凝集剤として用い、それぞれについて性能評価を行った。
得られた高分子凝集剤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。
Ｈ下水処理場から採取した混合汚泥［余剰汚泥／消化汚泥＝１／１（重量比）、ｐＨ５．１、ＴＳ２．０％、有機分８１％］を必要な個数の５００ｍｌビーカーに２００部ずつ採り、それぞれポリテツ［日鉄鉱業（株）製］０．４部を添加しハンドミキサーで３０秒間撹拌混合したのち、先に調製した各水溶液１２部を添加（固形分添加量０．６％／ＴＳ）して上記実施例１〜１０、比較例１〜４と同様に性能評価した。結果を表４に示す。
【００９１】
【表４】
【００９２】
表４の結果から、実施例１１〜１４では、比較例５〜６に比べて、以下の点が優れていることが分かる。
〔１〕大粒径のフロックが形成される。
〔２〕高撹拌下（３００ｒｐｍ）でも一旦形成されたフロックが壊れにくい（フロックが強固に凝集している）。
〔３〕ろ過速度が速い。
〔４〕ろ布剥離性が良い。
〔５〕ケーキ含水率が低い（脱水性が良い）。
〔６〕ろ液清澄性が良い。
【００９３】
上記実施例１〜１４と比較例１〜６の結果より、本発明の高分子凝集剤は比較のものに比べフロック粒径、フロック強度、ろ過速度、ろ布剥離性、脱水性およびろ液清澄性がいずれも優れることがわかる。
【産業上の利用可能性】
【００９４】
本発明の高分子凝集剤は、フロック強度、ろ過速度、脱水性などに優れることから汚泥または廃水の処理に好適に用いられる他、分散剤、スケール防止剤、凝結剤、脱色剤、増粘剤、帯電防止剤、繊維処理剤、製紙用薬剤（例えば製紙工業用地合形成助剤、ろ水歩向上剤、ろ水性向上剤および紙力増強剤）等の分野に適用することができる。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高分子凝集剤に関する。さらに詳しくは、下水または工場廃水等の有機性または無機性の汚泥または廃水の処理に優れる高分子凝集剤に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、下水の処理で生じた有機性汚泥や工場廃水等の処理で生じた無機性汚泥の脱水に用いられる高分子凝集剤としては、カチオン性高分子凝集剤が広く使用されてきた。しかし、汚泥処理の効率化を目的とした汚泥集約処理や、汚泥の減容化を目的とした消化処理が行われるようになり、汚泥の腐敗が進むこと等から、難脱水化が生じている。そのため、汚泥の脱水性改善のために無機凝集剤と両性高分子凝集剤を併用する方法（例えば特許文献１、２参照）が提案され、広く用いられるようになっている。但し、該方法は、カチオン性高分子凝集剤を用いる方法と比較すると薬剤コストが高く、無機凝集剤の使用で発生する汚泥ケーキの増大や、焼却後の灰の増大などの問題があり、併用する無機凝集剤の低減が求められている。しかし、無機凝集剤量を低減すると汚泥凝集フロック（以下フロックと略記）の強度が低下して壊れやすくなり、含水率が上がる等の問題が生じる。
そこで、これらを解決すべく疎水性モノマーを共重合させた両性高分子凝集剤が提案されている。（例えば特許文献２参照）。しかし、アニオン性、カチオン性および疎水性モノマーの共重合は、溶解性の違いから、疎水性モノマーを均一重合させることが難しく、疎水性モノマーの導入量が限られることから、強固なフロックを形成させる効果は不十分であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平２−１８０７００号公報
【特許文献２】特開平１１−１５６４００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のとおり、従来の高分子凝集剤は、高分子凝集剤単独で、強固なフロックを形成し、脱水後のケーキ含水率を低減するという性能が満足できていない問題があった。また、強固なフロックを形成する目的で導入した疎水性モノマーが均一に重合できないという問題もあり改善が望まれていた。
本発明の目的は、低添加量で、より強固なフロックを形成し、脱水後のケーキ含水率を低減することができる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、上記課題を解決するため鋭意検討した結果、本発明に到達した。すなわち、本発明は、下記の関係式を満足する水溶性重合体（Ａ）を含有してなる高分子凝集剤；並びに上記高分子凝集剤を汚泥または廃水に添加、混合してフロックを形成させ固液分離する汚泥または廃水の処理方法；である。
０．１≦ＣＥ２／ＣＥ１≦０．９
［式中、ＣＥ１は純水中でのコロイド当量測定値、ＣＥ２は０．０５重量％のＮａ2ＳＯ4水溶液中のコロイド当量測定値を表す。］
また、ここで水溶性とは、２０℃の水への溶解度が１ｇ以上／水１００ｇであることを意味する。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の高分子凝集剤は下記の効果を奏する。
（１）汚泥に少量添加、混合することにより、強固な粗大フロックを形成する。
（２）形成されたフロックは破壊、再分散されにくいため、凝集処理の安定性や処理速度を著しく高めることができる。
（３）汚泥脱水工程後のケーキ含水率が低く、廃棄物量および焼却処理コストを低減できる。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
本発明における水溶性重合体（Ａ）の、純水中と０．０５重量％のＮａ2ＳＯ4水溶液中のカチオンおよび／またはアニオンコロイド当量測定値の比（ＣＥ２／ＣＥ１：以下、「カチオンおよび／またはアニオンコロイド当量測定値の比」を「コロイド当量測定値の比」と記載する。）は、いずれも０．１以上０．９以下（０．１≦ＣＥ２／ＣＥ１≦０．９）である。ＣＥ２／ＣＥ１の値が０．１未満であると、汚泥を凝集させることができず、フロックが容易に破壊され含水率が高くなる。また、ＣＥ２／ＣＥ１の値が０．９を越えると、形成されたフロックの再分散が起きやすくなり、含水率が高くなる。
ここで、ＣＥ１は純水中でのコロイド当量測定値、ＣＥ２は０．０５重量％のＮａ2ＳＯ4水溶液中のコロイド当量測定値を表す。
ＣＥ２／ＣＥ１の値は、含水率を低減させるという観点から、好ましくは、０．１５以上０．８７以下（０．１５≦ＣＥ２／ＣＥ１≦０．８７）、さらに好ましくは、０．２以上０．８５以下（０．２≦ＣＥ２／ＣＥ１≦０．８５）である。
【０００８】
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（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のガラス製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（１，０００ｒｐｍ）で、３時間撹拌して完全に溶解し、０．２重量％の水溶性重合体（Ａ）溶液を調製する。さらに５００ｍｌのガラス製ビーカーに上記調製した溶液１０．００ｇを小数点第２位まで計ることができる天秤を用いて正確に秤りとり、全体の重量（溶液１０ｍｌとイオン交換水の合計重量）が４００．００ｇ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、水溶性重合体（Ａ）の固形分含量は、試料約１．０ｇをシャーレに秤量（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１００．０ｇを２００ｍｌのガラス製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、３０秒間保持す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のガラス製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１００．０ｇを用いる以外（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）
【０００９】
本発明における水溶性重合体（Ａ）の、純水中と０．０５重量％のＮａ2ＳＯ4水溶液中のコロイド当量測定値の比（ＣＥ２／ＣＥ１）を０．１以上０．９以下に調整する方法としては、例えば、疎水性モノマーを（Ａ）を構成するモノマーの一部として適量用いて共重合する方法や、水溶性重合体（Ａ）の電荷を中和するための添加剤（電解質など）を加える方法がある。
ＣＥ２／ＣＥ１の値を０．１以上０．９以下とするためには、凝集に関わる有効成分の観点から、疎水性モノマー〔特に、後述する疎水性モノマー（ｂ）〕を共重合する方法が好ましい。
【００１０】
本発明における水溶性重合体（Ａ）の純水中で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、さらに好ましくは０．５、とくに好ましくは１、最も好ましくは１．５、また、同様の観点から好ましい上限は２０、さらに好ましくは１２、とくに好ましくは８、最も好ましくは６である。
【００１１】
本発明における水溶性重合体（Ａ）は、１個の不飽和基を有する水溶性モノマー（ａ）と、特定の疎水性モノマー（ｂ）とを、両親媒性化合物（ｃ）の存在下で重合させて得られる水溶性共重合体であることが、ＣＥ２／ＣＥ１の値を上記範囲に調整して凝集性能に優れた高分子凝集剤を得るのが容易であり好ましい。（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）と（ｂ）の他に、必要により架橋性モノマー（ｘ）を併用してもよい。
【００１２】
前記１個の不飽和基を有する水溶性モノマー（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）およびこれらのうちの２種またはそれ以上の混合物が含まれる。
【００１３】
（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〜重量平均分子量［以下、Ｍｗ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。基準物質：ポリスチレン］５，０００、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）；
上記（メタ）アクリレートとは、アクリレートおよび／またはメタアクリレートを意味し、以下同様の記載法を用いる。
（ａ１２）（メタ）アクリルアミドおよびその誘導体
Ｃ３〜３０のもの、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のもの、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。
【００１４】
（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のもの、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のもの、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のもの、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のもの、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のもの、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。
【００１５】
（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のもの、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。
【００１６】
（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）、（ａ１３）、（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させることができる。
【００１７】
前記疎水性モノマー（ｂ）は、１個の不飽和基〔（メタ）アクリロイル基〕を有する（メタ）アクリロイル基含有化合物（ｂ１）、および１個の不飽和基（ビニル基）を有する芳香環含有ビニル化合物（ｂ２）からなる群から選ばれる１種または２種以上のモノマーである。ここにおいて疎水性モノマーは、２０℃の水への溶解度が１ｇ未満／水１００ｇのモノマーであることを意味する。
（ｂ）のＨＬＢ（Ｈｙｄｒｏｐｈｉｌｅ−Ｌｉｐｏｐｈｉｌｅ Ｂａｌａｎｃｅ）は、好ましくは０．５〜１２、さらに好ましくは０．８〜１０である。
（ｂ）のＨＬＢが１２以下であると、得られた高分子凝集剤を有機汚泥に添加すると、特に強固なフロックが形成される。
本発明においてＨＬＢとは、親水性と親油性とのつり合いを表し、下記の式から求められる［「界面活性剤の合成と其応用」、５０１頁、１９５７年槇書店刊；「新・界面活性剤入門」、１９７−１９８頁、１９９２年三洋化成工業（株）刊、等参照］。
ＨＬＢ＝１０×（無機性／有機性）
上記式中、（ ）内は有機化合物の無機性と有機性の比率を表し、該比率は上記文献に記載されている値から計算することができる。
【００１８】
（メタ）アクリロイル基含有化合物（ｂ１）としては、以下のもの、およびこれらの混合物が挙げられる。
（ｂ１１）（メタ）アクリル酸エステル Ｃ４以上かつ数平均分子量［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。基準物質：ポリスチレン］１，０００以下、例えば（メタ）アクリル酸アルキルエステル、（メタ）アクリル酸アルケニルエステル、および（メタ）アクリル酸ポリオキシプロピレンエステル：例えば、メタアクリル酸メチル、メタアクリル酸ブチル、（メタ）アクリル酸２−エチルヘキシル、（メタ）アクリル酸オクチル、（メタ）アクリル酸ドデシル、（メタ）アクリル酸ラウリル、（メタ）アクリル酸セチル、（メタ）アクリル酸ステアリル、（メタ）アクリル酸オレイル、ポリプロピレングリコール（Ｍｎ１００〜８００）の（メタ）アクリル酸エステル。
【００１９】
（ｂ１２）Ｃ８〜２４のＮ置換（メタ）アクリルアミド
Ｎ−アルキル置換（メタ）アクリルアミド、Ｎ−アルケニル置換（メタ）アクリルアミド、およびＮ−（ポリ）オキシプロピル置換（メタ）アクリルアミド；例えば、Ｎ，Ｎ−ジエチルメタアクリルアミド、Ｎ−２エチルヘキシル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−オクチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−ドデシル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−ラウリル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−セチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−ステアリル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−オレイル（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジ（ポリ）オキシプロピル［（ポリ）オキシプロピル基はプロピレンオキシド１〜３モル付加］（メタ）アクリルアミド等。
【００２０】
これらの（ｂ１）のうち、疎水性、工業上および（ａ）との共重合性の観点から好ましいのは（ｂ１１）、さらに好ましいのはＣ４〜２４の（メタ）アクリル酸アルキルおよびアルケニルエステル、とくに好ましいのはメチルメタアクリレート、（メタ）アクリル酸ラウリル、−セチル、−ステアリルおよび−オレイルである。
【００２１】
（ｂ２）としては、以下のもの、およびこれらの混合物が挙げられる。
（ｂ２１）単環化合物 Ｃ８〜Ｃ１３、例えばスチレン、α−メチルスチレン、β−メチルスチレン、メチルスチレン、ジメチルスチレン、トリメチルスチレン、ヒドロキシスチレン、メトキシスチレン、アセトキシスチレン、アリルベンゼン、アリルフェノールが挙げられる。
（ｂ２２）多環化合物
Ｃ１２〜Ｃ１５、例えばビニルナフタレン、ナフチルアクリル酸、ビニルナフトールが挙げられる。
これらの（ｂ２）のうち工業上の観点から好ましいのは、スチレン、α−メチルスチレン、ヒドロキシスチレン、アセトキシスチレン、さらに好ましいのはスチレン、α−メチルスチレン、アセトキシスチレン、とくに好ましいのはスチレンである。
【００２２】
（ａ）と（ｂ）の合計重量に基づく（ｂ）の含有量は、疎水性と親水性のバランスの観点から、好ましくは０．００１〜５０重量％、さらに好ましくは０．０１〜４０重量％、とくに好ましくは０．１〜３５重量％、最も好ましくは１〜３０重量％である。
【００２３】
また、架橋性モノマー（ｘ）としては、以下の（ｘ１）〜（ｘ５）、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。
（ｘ１） 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；
（ｘ２） 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；
【００２４】
（ｘ３） 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、１，６−ヘキサンジオール等］、ポリオキシアルキレン［Ｃ２〜Ｍｎ３０００、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）、ポリプロピレングリコール（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、トリメチロールプロパン、（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、ソルビトール、デンプン等〕のポリ（２〜２０）ビニルエーテル等；
【００２５】
（ｘ４） 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；
（ｘ５） 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。
【００２６】
（ｘ）の使用量は、使用する架橋性モノマー（ｘ）の重合性または反応性にもよるが、（ａ）と（ｂ）の合計重量に基づいて、通常１％以下、凝集性能発現の観点から、好ましい下限は０．０００１％、さらに好ましくは０．００１％、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０．１％、さらに好ましくは０．０５％である。
【００２７】
前記、両親媒性化合物（ｃ）は、水およびｎ−ヘキサンの両方に、１ｇ以上／水またはｎ−ヘキサン１００ｇ、溶解する化合物である。（ｃ）として好ましくは、炭素数６以下の有機溶媒（ｃ１）、変性シリコーンオイル（ｃ２）および界面活性剤（ｃ３）からなる群から選ばれる少なくとも１種の化合物およびこれらの混合物である。
【００２８】
（ｃ１）炭素数６以下の有機溶媒
アルコール（Ｃ１〜６、例えばメタノール、エタノール、ｎ−およびｉ−プロピルアルコール）、ケトン（Ｃ３〜６、例えばアセトン、メチルエチルケトン）、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、これらの混合物等の有機溶媒が挙げられる。
【００２９】
（ｃ２）変性シリコーンオイル
ポリエーテル変性ポリシロキサン｛ポリオキシエチレン変性ポリシロキサン及びポリ（オキシエチレン・オキシプロピレン）変性ポリシロキサン等｝、カルボキシ変性ポリシロキサン、エポキシ変性ポリシロキサン、アミノ変性ポリシロキサン、アルコキシ変性ポリシロキサン等及びこれらの混合物等が含まれる。
【００３０】
（ｃ３）界面活性剤
（ｃ３）としては、以下のもの、およびこれらの混合物が挙げられる。
（ｃ３１）ノニオン性界面活性剤
ノニオン性界面活性剤としては、例えば高級脂肪酸エステル（例えば、ソルビタンモノステアレート、ソルビタンジステアレート、ソルビタンモノオレートおよびオレイン酸ソルビタンエステルエチレンオキシド付加物）、ポリオキシエチレン長鎖アルキルエーテル（例えばラウリルアルコールポリオキシエチレンエーテルおよびポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル）および長鎖アルキルアルカノールアミド（例えばＮ，Ｎ−ジヒドロキシエチルラウリルアミド）が挙げられる。
【００３１】
（ｃ３２）カチオン性界面活性剤
カチオン性界面活性剤としては、例えば４級アンモニウム塩（ジラウリルジメチルアンモニウムクロライド、ステアリルベンジルジメチルアンモニウムクロライド）が挙げられる。
【００３２】
（ｃ３３）アニオン性界面活性剤
アニオン性界面活性剤としては、例えば硫酸エステル（例えば、（ポリ）オキシエチレン（平均付加モル数＝１〜３０）ラウリルエーテル硫酸ナトリウム、２−ヒドロキシドデシルオキシ硫酸ナトリウム）、エーテルカルボン酸塩（例えば、（ポリ）オキシエチレン（平均付加モル数＝１〜３０）ラウリルエーテル酢酸ナトリウム、および２−ヒドロキシドデシルオキシ酢酸ナトリウム）スルホン酸塩（例えば、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、α−オレフィンスルホン酸ナトリウム）、リン酸エステル塩（ラウリルリン酸ナトリウム、（ポリ）オキシエチレン（平均付加モル数＝１〜１００）ラウリルエーテルリン酸ナトリウム）、脂肪酸塩（ラウリン酸ナトリウム、ラウリン酸トリエタノールアミン等）等が挙げられる。
【００３３】
両親媒性化合物（ｃ）の使用量は、（ａ）と（ｂ）を均一に相溶させるという観点から、（ａ）と（ｂ）の合計重量に基づいて、好ましくは０．００１〜３０％、さらに好ましくは０．０１〜２８％、とくに好ましくは０．１〜２５％である。
【００３４】
本発明における水溶性重合体（Ａ）の重合方法としては、とくに限定されないが、重合時の除熱の容易さ、分子量分布のシャープ性、重合体を乾燥させてなる粒子の粒径の均一性、真球度（粒子の長径／短径比）、粒子表面の滑らかさ、および重合体の乾燥工程の簡素化もしくは省略、などの観点から、好ましいのは逆相懸濁重合である。該逆相懸濁重合法としては、例えば次の方法が挙げられる。
すなわち、疎水性分散媒（ｅ）および分散剤（ｆ）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、水溶性モノマー（ａ）、疎水性モノマー（ｂ）、両親媒性化合物（ｃ）、ラジカル重合開始剤（ｇ）、および必要により連鎖移動剤（ｈ）、並びに必要により架橋性モノマー（ｘ）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投入し、懸濁させながら重合させる。
モノマー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）、（ｃ）および必要により加える（ｘ）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。モノマー水溶液等を不活性ガスで置換する方法としては、モノマー水溶液等に不活性ガスをバブリング供給する方法、滴下ライン中でスタティックミキサー等により不活性ガスをブレンドする方法等が挙げられ、重合の均一性の観点からスタティックミキサーで不活性ガスをブレンドする方法が好ましい。
【００３５】
疎水性分散媒（ｅ）とは、水に対する溶解度（２０℃）が１ｇ未満／水１００ｇである分散媒を意味する。
（ｅ）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）、脂環含有（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）および芳香環含有炭化水素（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）、脂環含有（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（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（Ｃ３〜１０、例えば酢酸ｎ−ブチル、酢酸イソブチル）、脂環含有（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）および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、製造時の取り扱い性、および重合時の温度制御の観点から、好ましいのは脂肪族および脂環含有炭化水素、脂肪族および脂環含有エステル、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、メチルシクロヘキサン、酢酸ｎ−ブチル、酢酸イソブチルおよび酢酸シクロヘキシルである。
【００３６】
分散剤（ｆ）としては、水溶性重合体（Ａ）の粒子の分散安定性の観点から、好ましくはＨＬＢが１〜８、さらに好ましくは２〜７の、種々の油溶性物質が挙げられる。
【００３７】
（ｆ）には、Ｍｗが５，０００未満（さらに好ましくは１００〜３，０００、とくに好ましくは１００〜１，０００）の低分子分散剤（ｆ１）、およびＭｗが５，０００以上（さらに好ましくは７，０００〜１，０００，０００、とくに好ましくは１０，０００〜１００，０００）の高分子分散剤（ｆ２）が含まれる。
【００３８】
（ｆ１）には、多価（２〜８またはそれ以上）アルコールの脂肪酸（Ｃ１０〜３０）エステル〔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）、（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）、ＰＥＧ脂肪酸エステル［Ｍｗ１００〜５，０００未満、例えばＰＥＧのモノステアレート］等〕、アルキル（Ｃ１〜３０）アリルエーテル等が含まれる。
【００３９】
上記（ｆ１）のうち、製造時における装置への重合粒子付着防止および乾燥後の高分子凝集剤の乾燥粒子の安息角の観点から好ましいのは、多価アルコールの脂肪酸エステル、さらに好ましいのは、ショ糖脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、ＰＥＧ脂肪酸エステルである。
【００４０】
（ｆ２）には、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［例えば１−オレフィン（Ｃ１１〜１００）／（無水）マレイン酸共重合体、およびそのアミン反応物］、長鎖アルキル基（Ｃ１２〜５０）含有（メタ）アクリレート（共）重合体、変性（アミノ、カルボキシ、エポキシ、ヒドロキシ、メルカプト、脂肪酸エステル、脂肪酸アミド変性等）オルガノポリシロキサン、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）、（無水マレイン酸変性）エチレン・酢酸ビニル共重合体等が含まれる。
上記（無水マレイン酸変性）エチレン・酢酸ビニル共重合体には、エチレンおよび／または無水マレイン酸変性エチレンと酢酸ビニルの共重合体、およびエチレン・酢酸ビニル共重合物を無水マレイン酸で変性したもの等が含まれる。
無水マレイン酸変性エチレンとしては、無水マレイン酸をエチレン・酢酸ビニル共重合物に付加したものが挙げられ、無水マレイン酸とエチレン・酢酸ビニル共重合物の重量比は分散安定性および反応物の分子量調整の観点から好ましくは２／９８〜３０／７０、さらに好ましくは５／９５〜２０／８０である。
（無水マレイン酸変性）エチレンと酢酸ビニルとの共重合体における共重合比（重量比）は、疎水性分散媒（ｅ）への溶解性および分散安定性の観点から好ましくは５０／５０〜９５／５、さらに好ましくは７０／３０〜９０／１０である。
【００４１】
上記（ｆ２）のうち、製造時における装置への重合粒子付着防止および乾燥後の高分子凝集剤の乾燥粒子の安息角の観点から好ましいのは、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、変性オルガノポリシロキサン、（無水マレイン酸変性）エチレン・酢酸ビニル共重合体である。
【００４２】
分散剤（ｆ）の使用に当たっては、逆相懸濁粒子の分散安定性および乾燥粒子の安息角、粒度分布の観点から（ｆ１）と（ｆ２）を併用することが好ましく、併用する際の重量比［（ｆ１）／（ｆ２）］は、同様の観点から好ましくは７０／３０〜１／９９、さらに好ましくは５０／５０〜５／９５である。
（ｆ１）と（ｆ２）を併用する場合、粒度分布の観点から好ましい組合せは、多価アルコールの脂肪酸エステルと無水マレイン酸変性エチレン・酢酸ビニル共重合体の組合せ、さらに好ましいのはＰＥＧ脂肪酸エステルと無水マレイン酸変性エチレン・酢酸ビニル共重合体の組み合わせである。
【００４３】
（ｆ）の使用量は、疎水性分散媒（ｅ）の重量に基づいて、通常２０％以下、（Ａ）の分散粒子の安定性、乾燥後の高分子凝集剤の乾燥粒子の安息角および粒子径制御の観点から、好ましくは０．０１〜１０％、さらに好ましくは０．０５〜５％である。
【００４４】
ラジカル重合開始剤（ｇ）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。なお、上記アゾ化合物における塩としては、無機酸（塩酸、硫酸、リン酸、硝酸等）塩およびアルカリ金属（リチウム、ナトリウム、カリウム等）塩、アンモニウム塩等が挙げられる。
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。
（ｇ）は、通常上記分散相（水溶液）に存在させるが、分散相（水溶液）および／または連続相（疎水性分散媒）のいずれに存在させてもよい。
【００４５】
（ｇ）の使用量は、最適な分子量を得るとの観点から、（Ａ）を構成するモノマーの全重量に基づいて、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％、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。
【００４６】
本発明における分散相中のモノマーの合計濃度は、分散相の重量に基づいて、生産性の観点から好ましくは２０％以上、さらに好ましくは２５％以上、とくに好ましくは３０％以上、装置への重合粒子付着防止の観点から好ましくは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。
【００４７】
連鎖移動剤（ｈ）としては、０．０１〜１００、好ましくは０．０５〜５０、とくに好ましくは０．１〜１０の連鎖移動定数を有するものが挙げられる。
連鎖移動定数の定義は、ジェー・ブランドルプおよびイー・エッチ・インマーグト編「ポリマー・ハンドブック（第４版）」、ジョン ウィレー アンド サンズ刊（Ｊ．Ｂｒａｎｄｒｕｐ ａｎｄ Ｅ．Ｈ．Ｉｍｍｅｒｇｕｔ編のＰｏｌｙｍｅｒＨａｎｄｂｏｏｋ ｆｏｕｒｔｈ ｅｄｉｔｉｏｎ，ＪＯＨＮ ＷＩＬＥＹ ＆ ＳＯＮＳ）の９７〜９８頁に記載されている。
本発明における連鎖移動定数は、「高分子合成の実験法」［化学同人（株）、１９９３年刊行］等に記載されている一般的な方法を用いて測定される、６０℃のアクリルアミドへの連鎖移動定数であるものとする。
【００４８】
該（ｈ）としては、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）および（次）亜リン酸化合物〔亜リン酸、次亜リン酸、およびこれらの塩［アルカリ金属（Ｎａ、Ｋ等）塩等］、並びにこれらの誘導体等〕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および（次）亜リン酸化合物である。
【００４９】
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、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）、脂環含有チオール（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）、芳香環含有チオール（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、チオナフトール）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。
【００５０】
（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、トリエチレングリコールジチオール）、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。
【００５１】
また、上記（ｈ）のうち、高分子凝集剤の水不溶解分低減の観点から水溶性の高いものが好ましく、水／ｎ−デカン分配係数が、好ましくは１０／９０〜１００／０、さらに好ましくは２０／８０〜１００／０、とくに好ましくは５０／５０〜１００／０である。ここにおける水／ｎ−デカン分配係数は、日本工業規格（ＪＩＳ）に規定されている水／１−オクタノール分配係数（ＪＩＳ Ｚ７２６０−１０７）と同様の測定方法で、１−オクタノールを、ｎ−デカンに代えることで測定することができる。
【００５２】
（ｈ）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）と（ｂ）、または、（ａ）と（ｂ）と必要により併用される（ｘ）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０．０００５％、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。
【００５３】
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１．５、さらに好ましくは２、とくに好ましくは２．５、加水分解防止の観点から好ましい上限は９、さらに好ましくは８、とくに好ましくは７．５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）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、商品名「ＬＡＢｐＨメーターＭ−１２」、（株）堀場製作所製］を用いて室温（２０℃）で測定される値である。
【００５４】
逆相懸濁重合における重合温度（℃）は、重合中でのモノマー濃度の変化防止の観点から、疎水性分散媒（ｅ）の沸点未満にすることが好ましい。
重合温度としては、重合速度の観点から、好ましい下限は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、分子量および分散粒子安定性の観点から好ましい上限は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。
【００５５】
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、開始剤種類等によって適宜調整することができる。
【００５６】
重合時の圧力［ｋＰａ（絶対圧力）、以下数値のみを示す。］は、特に限定されないが、通常大気圧または減圧下で行う。分子量分布制御の観点から、好ましくは重合温度で疎水性分散媒（ｅ）が沸騰する圧力にすることが好ましい。
圧力の好ましい下限は５、さらに好ましくは１０、とくに好ましくは１５、好ましい上限は５００、さらに好ましくは３００、とくに好ましくは１５０である。
【００５７】
本発明における水溶性重合体（Ａ）は、逆相懸濁重合による製造直後は、含水ゲル粒子の状態で得られるが、さらに脱水、乾燥することによってビーズ状の水溶性重合体（Ａ）となり、該（Ａ）を含有してなる本発明の高分子凝集剤を得ることができる。
脱水方法としては、特に限定されないが、重合後の含水ゲル（通常体積平均粒径１００〜２，０００μｍ）をろ過または遠心分離により固液分離させた後、公知の乾燥機（真空乾燥、スクリューコンベア、ドラムドライヤーなど）を用いて加熱し、乾燥させる方法などが挙げられる。乾燥温度としては、通常２０〜２００℃、乾燥速度の観点から好ましい下限は３０℃、さらに好ましくは４０℃、架橋防止の観点から好ましい上限は１５０℃、さらに好ましくは１２０℃である。
【００５８】
本発明における水溶性重合体（Ａ）の分子量は、固有粘度で表され、該固有粘度は、好ましくは１〜３０ｄｌ／ｇ、ノニオン性およびアニオン性重合体では、さらに好ましくは１０〜２５ｄｌ／ｇ、カチオン性および両性重合体では、さらに好ましくは４〜２０ｄｌ／ｇである。
ここで固有粘度は、３０℃で１Ｎの硝酸ソーダ水溶液中で測定される値である。
【００５９】
本発明の高分子凝集剤は、水溶性重合体（Ａ）以外に、必要に応じ、本発明の効果を阻害しない範囲で、消泡剤、キレート化剤、ｐＨ調整剤、界面活性剤、ブロッキング防止剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤および防腐剤からなる群から選ばれる添加剤を含有することができる。
【００６０】
消泡剤としては、シリコーン系（例えばＭｎ１００〜１００，０００のジメチルポリシロキサン）、鉱物油（例えばスピンドル油およびケロシン）、Ｃ１２〜２２の金属石ケン（例えばステアリン酸カルシウム）；
キレート化剤としては、Ｃ６〜１２のアミノカルボン酸（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〔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）〕、Ｃ３〜１０のヒドロキシカルボン酸（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（例えばトリポリリン酸およびトリメタリン酸）およびこれらの塩〔例えばアルカリ金属（例えばナトリウムおよびカリウム）塩、アルカリ土類金属（例えばカルシウムおよびマグネシウム）塩、アンモニウム塩、Ｃ１〜２０のアルキルアミン（例えばメチルアミン、エチルアミンおよびオクチルアミン）塩およびＣ２〜１２のアルカノールアミン（例えばモノ−、ジ−およびトリエタノールアミン）塩〕；
【００６１】
ｐＨ調整剤としては、苛性アルカリ（例えば苛性ソーダ）、アミン（例えばモノ−、ジ−およびトリエタノールアミン）、無機酸（塩）［例えば無機酸（例えば塩酸、硫酸、硝酸、リン酸、スルファミン酸および炭酸）、およびこれらの金属（例えばアルカリ金属およびアルカリ土類金属）塩（例えば炭酸ソーダ、炭酸カリウム、硫酸ソーダ、硫酸水素ナトリウムおよびリン酸１ナトリウム）およびアンモニウム塩（例えば炭酸アンモンおよび硫酸アンモン）］、有機酸（塩）［例えば有機酸（例えばカルボン酸、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（例えば酢酸ソーダおよび乳酸ソーダ）およびアンモニウム塩（例えば酢酸アンモニウムおよび乳酸アンモニウム）］；
【００６２】
界面活性剤としては、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ノー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としては、ポリエーテル変性シリコーンオイル、例えば、ポリエチレンオキシド変性シリコーンおよびポリエチレンオキシド・ポリプロピレンオキシド変性シリコーン；
【００６３】
酸化防止剤としては、フェノール化合物［例えばハイドロキノン、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）］、含硫化合物〔例えばチオ尿素、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］、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）〕、含リン化合物［例えば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）］および含窒素化合物［アミン（例えば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）、尿素、グアニジン、およびグアニジンの上記無機酸塩］；
【００６４】
紫外線吸収剤としては、ベンゾフェノン系（例えば２−ヒドロキシベンゾフェノンおよび２，４−ジヒドロキシベンゾフェノン）、サリチレート系（例えばフェニルサリチレートおよび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）、ベンゾトリアゾール系［例えば（２’−ヒドロキシフェニル）ベンゾトリアゾールおよび（２’−ヒドロキシ−５’−メチルフェニル）ベンゾトリアゾール］およびアクリル系［例えばエチル−２−シアノ−３，３−ジフェニルアクリレートおよびメチル−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］；
防腐剤としては、例えば安息香酸、パラオキシ安息香酸エステルおよびソルビン酸が挙げられる。
【００６５】
これらの添加剤のうち、ブロッキング防止剤を除く添加剤については、本発明の効果を阻害しない範囲で水溶性重合体（Ａ）の製造前のモノマー水溶液中に予め含有させてもよい。
上記添加剤全体の使用量は、添加剤を（Ａ）に含有させる場合は、（Ａ）の重量に基づいて、またモノマー水溶液中に予め含有させる場合は、モノマー重量に基づいて、通常３０％以下、本発明の効果（フロック強度）の観点から好ましくは０〜１０％である。
各添加剤の使用量については、上記と同様の重量に基づいて、消泡剤は通常５％以下、好ましくは１〜３％、キレート化剤は通常３０％以下、好ましくは２〜１０％、ｐＨ調整剤は通常１０％以下、好ましくは１〜５％、界面活性剤およびブロッキング防止剤はそれぞれ通常５％以下、好ましくは１〜３％、酸化防止剤、紫外線吸収剤および防腐剤はそれぞれ通常５％以下、好ましくは０．１〜２％である。
【００６６】
本発明の高分子凝集剤は、ポリマー分子中に疎水性部位を均一に有することから、従来にないフロック強度を発現し、特異的な凝集効果やろ液の清澄性向上効果（例えばろ液ＳＳ低減）を示すことから、下水等または工場排水等の処理で生じた有機性または無機性汚泥の脱水処理用高分子凝集剤として用いることができ、とくに有機性汚泥の脱水処理用として好適に用いられる。
【００６７】
本発明の高分子凝集剤を用いた下水等の有機性汚泥や工場廃水等の無機性の汚泥または廃水の処理方法は、高分子凝集剤を汚泥または廃水に添加、混合してフロックを形成させ、固液分離を行う方法であれば特に限定されることはない。
【００６８】
また、本発明の高分子凝集剤を汚泥または廃水に使用する際には、公知の無機および有機凝結剤を１種以上併用してもよい。これらを併用する場合は、汚泥に有機凝結剤およびまたは無機凝結剤を添加したのち本発明の高分子凝集剤を添加する方法、有機凝結剤およびまたは無機凝結剤と高分子凝集剤を同時に添加する方法。本発明の高分子凝集剤を添加し、脱水したのちケーキに有機凝結剤およびまたは無機凝結剤を添加する方法のいずれを採用してもよい。
【００６９】
公知の無機凝結剤としては、例えば硫酸バンド、ポリ塩化アルミニウム、塩化第二鉄、硫酸第二鉄、ポリ硫酸鉄および消石灰が挙げられる。
公知の有機凝結剤としては、例えばエピハロヒドリンとアミンとの重縮合体（もしくはその塩酸塩、以下塩酸塩と略記）、エピハロヒドリンとアルキレンジアミンとの重縮合体（塩酸塩）、ポリエチレンイミン（塩酸塩）、アルキレンジハライド−アルキレンポリアミン重縮合体（塩酸塩）、アニリン−ホルムアルデヒド重縮合体（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、ポリビニルピリジン（塩酸塩）、（ジ）メチルジ（メタ）アリルアンモニウムクロライドおよびポリビニルイミダゾリン（塩酸塩）が挙げられる。
これらの公知の無機および有機凝結剤はそれぞれの１種または２種以上用いても、あるいは両者を併用してもいずれでもよい。
【００７０】
公知の無機および／または有機凝結剤を汚泥または廃水に添加する場合の使用量は、汚泥または廃水の種類、懸濁している粒子の大きさ、および廃水中の蒸発残留物重量（以下ＴＳと略記）等によって異なるが、汚泥または廃水中のＴＳに基づいて、公知の無機凝結剤では、凝集性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２％、同様の観点から好ましい上限は４０％、さらに好ましくは３０％、とくに好ましくは２０％であり、公知の有機凝結剤では、凝集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％、同様の観点から好ましい上限は１０％以下、さらに好ましくは８％以下、とくに好ましくは５％である。
【００７１】
本発明の高分子凝集剤を、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、そのまま該汚泥または廃水に添加してもよいが、均一混合の観点から好ましいのは高分子凝集剤を水溶液にした後に該汚泥または廃水に添加する方法である。高分子凝集剤を水溶液として用いる場合の濃度は、好ましくは０．０５〜１重量％、さらに好ましくは０．１〜０．５重量％である。
溶解方法、溶解後の希釈方法は特に限定はないが、粉末状の高分子凝集剤を水に溶解する際、一度に加えるとままこを生じて水に溶解しにくくなるため好ましくない。
また、本発明の高分子凝集剤の溶解性を高めるために、溶解した水溶液のｐＨが２．０〜５．０の範囲になるように前述したｐＨ調整剤を添加し調整するのが好ましい。さらに好ましくはｐＨが２．５〜４．０、とくに好ましくはｐＨが２．７〜３．５である。
【００７２】
汚泥または廃水に添加する際の高分子凝集剤の使用量は、汚泥または廃水の種類、懸濁している粒子の含有量および高分子凝集剤の分子量等によって異なり、とくに限定はされないが、汚泥または廃水中のＴＳに基づいて凝集性能の観点から、好ましい下限は０．０１％、さらに好ましくは０．０５％、とくに好ましくは０．１％、最も好ましくは０．５％、同様の観点から、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。
【００７３】
また上記の処理方法により形成されたフロック状の汚泥の脱水方法（固液分離法）としては、例えば重力沈降、膜ろ過、カラムろ過、加圧浮上、および濃縮装置（例えばシックナー）および脱水装置（例えば遠心脱水機、スクリュープレス脱水機、ベルトプレス脱水機、フィルタープレス脱水機およびキャピラリー脱水機）を用いる方法が挙げられる。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、脱水装置、とくに遠心脱水機、およびスクリュープレス脱水機を用いる方法である。
【実施例】
【００７４】
以下実施例により本発明をさらに説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。実施例中の部は重量部、吸光度以外の％は重量％を表す。
【００７５】
汚泥または廃水中のＴＳ、有機分（強熱減量）は、下水道試験方法（日本下水道協会、１９９７年度版）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、ケーキ含水率、ろ液清澄度は以下の方法に従って性能評価した。
【００７６】
（１）＜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枚を十字になる様に上下に連続して撹拌棒に取り付け、汚泥または廃水２００部を５００ｍｌ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、ゆっくり汚泥を撹拌しながら、所定量の０．２％の高分子凝集剤水溶液を一気に添加し、３０秒間撹拌した後、撹拌を止め凝集物の大きさ（単位：ｍｍ）を目視にて観察する（回転数１２０ｒｐｍでのフロック粒径を表中に示す）。
続いて回転数を３００ｒｐｍにセットし、さらに３０秒間撹拌した後、撹拌を止め凝集物の大きさを再度目視にて観察する（回転数３００ｒｐｍでのフロック粒径を表中に示す）。
【００７７】
（２）＜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度に投入して濾過し、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。
【００７８】
（３）＜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）
【００７９】
（４）＜ケーキ含水率＞
上記ろ布剥離性試験後の脱水ケーキ約３．０ｇ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（％）＝｛（Ｗ３）−（Ｗ４）｝×１００／（Ｗ３）
【００８０】
（５）＜ろ液清澄度＞
上記ろ液量測定後のろ液を用いて、吸光度計［（株）島津製作所製、ＵＶ−１２００］で波長５９０ｎｍおよび７００ｎｍの時の吸光度を測定し、ろ液清澄度を評価する。なお、吸光度の数値（％）は、イオン交換水の吸光度を１００％とした時の値を示す。
【００８１】
実施例および比較例に使用した原料の組成、記号等は次のとおりである。
（１）水溶性モノマー（ａ）
（ａ−１）ＡＡＭ：アクリルアミドの５０％水溶液
（ａ−２）ＤＡＡＱ：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
（ａ−３）ＤＡＭＱ：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８０％水溶液
（ａ−４）ＡＡＣ：アクリル酸の８０％水溶液
（２）疎水性モノマー（ｂ）
（ｂ−１）ＭＭＡ：メタクリル酸メチル（ＨＬＢ ７．５）
（ｂ−２）ＳＭＡ：メタクリル酸ステアリル（ＨＬＢ １．４）
（ｂ−３）ＮＬＡ：Ｎ−ラウリルアクリルアミド（ＨＬＢ ６．９）
（ｂ−４）Ｓｔ：スチレン（ＨＬＢ １．０）
（３）両親媒性化合物（ｃ）
（ｃ−１）メタノール
（ｃ−２）ＰＥＧ（Ｍｎ１０００）のステアリン酸エステル［商品名「イオネットＭＳ−１０００」、三洋化成工業（株）製、ＨＬＢ１５．６、Ｍｗ１３００）］
（ｃ−３）側鎖ポリエーテル変性ジメチルポリシロキサン[商品名「ＫＦ−３５４Ｌ」、信越化学工業（株）製、ＨＬＢ１６]
（４）連鎖移動剤（ｈ）
（ｈ−１）：１−チオグリセロール
（ｈ−２）：メルカプト酢酸
（５）ラジカル重合開始剤（ｇ）
（ｇ−１）：ジクミルパーオキサイド
（ｇ−２）：アゾビスアミジノプロパン塩酸塩の１０％水溶液
（６）疎水性分散媒（ｅ）
（ｅ−１）ｎ−デカン
（７）分散剤（ｆ）
（ｆ１−１）：ＰＥＧ（Ｍｎ３００）のジステアリン酸エステル［商品名「イオネットＤＳ−３００」、三洋化成工業（株）製、ＨＬＢ７．３、Ｍｗ７００）］
（ｆ２−１）：下記製造例１で得られた分散剤（ＨＬＢ２．１、Ｍｗ１５，０００）
【００８２】
製造例１［分散剤（ｆ２−１）の製造］
ステンレス製オートクレーブに、エチレン−酢酸ビニル共重合体［商品名「ＡＣ−ＰＯＬＹ−４００」、Ｈｏｎｅｙｗｅｌｌ（株）製、酢酸ビニル単位含量１４％］１７１部、無水マレイン酸１７．１部、キシレン１１７．７部を１００℃まで加熱して均一溶液とし、ポリマー溶液を調整した。（ｇ−１）１１．８部、キシレン１１．８部、ドデシルメルカプタン０．０９２部を加えて均一溶解し開始剤溶液とした。１５０℃に加熱したポリマー溶液に開始剤溶液を０．４部／分の滴下速度で１時間かけて投入し、その後３時間反応させた。キシレンを３ｋＰａ〜２０ｋＰａの減圧下、１４０〜１６０℃、２時間でストリッピングして、分散剤（ｆ２−１）を得た。
【００８３】
実施例１[水溶性重合体（Ａ）の製造]
［第１工程］ 水溶性モノマー（ａ）、疎水性モノマー（ｂ）、ＮａＨ2ＰＯ4、両親媒性化合物（ｃ）、連鎖移動剤（ｈ）を表１に従って配合したモノマー水溶液を室温（２０〜２５℃）で調製した。さらにスルファミン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。得られたモノマー水溶液を十分に窒素（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、ラジカル重合開始剤（ｇ−２）を表１に従って加え、モノマー水溶液を調製した（表１において、％／Ｍ、ｐｐｍ／Ｍとは、全モノマー〔（ａ）と（ｂ）〕の合計重量に対する重量比を意味する。）。このモノマー水溶液は、全量で４００部となるように調整した。
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）を備えたステンレス製オートクレーブにｎ−デカン（疎水性分散媒）、分散剤（ｆ１−１）および（ｆ２−１）を表１に従って加えて油相４００部を調製し、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、６０℃まで昇温して３０分間保持した後、５０℃まで冷却した。５０℃に到達後、常圧（１０３ｋＰａ）条件下で、予め滴下漏斗内に仕込んだ前記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、その後１２０分間、５０℃で撹拌を継続し逆相懸濁重合させた。
［第２工程］ さらにラジカル重合開始剤（ｇ−２）を４．５部添加して５０℃で、６０分間撹拌を継続し、さらに重亜硫酸ナトリウム７．２部およびメルカプト酢酸（ｈ−２）０．１０部をイオン交換水１０部に溶解し、これを反応槽中に追加投入し、５５℃で３０分間撹拌を継続して重合を完結させた。
その後、反応生成物を５５℃で減圧（３〜２０ｋＰａ）により共沸脱水した後、得られたスラリーを、減圧ろ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、水溶性共重合体（Ａ−１）からなる高分子凝集剤（Ｐ−１）を得た。結果を表２に示す。
【００８４】
実施例２〜１４、比較例１〜６［高分子凝集剤（Ｐ−２）〜（Ｐ−１４）、（比Ｐ−１）〜（比Ｐ−６）の製造］
実施例１において、第１工程のモノマー水溶液および油相の組成を表１に示す量にする以外は表１の配合組成に従って、実施例１と同様にして、高分子凝集剤（Ｐ−２）〜（Ｐ−１４）、比較の高分子凝集剤（比Ｐ−１）〜（比Ｐ−６）を得た。結果を表３に示す。
【００８５】
【表１】
【００８６】
【表２】
【００８７】
＜性能評価方法＞
（Ｐ−１）〜（Ｐ−１０）、（比Ｐ−１）〜（比Ｐ−４）を高分子凝集剤として用い、それぞれについて性能評価を行った。
得られた高分子凝集剤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。
Ａ下水処理場から採取した消化汚泥［ｐＨ７．３、ＴＳ１．６％、有機分７１％］を必要な個数の５００ｍｌビーカーに２００部ずつ採り、先に調製した各水溶液２４部を添加（固形分添加量１．５％／ＴＳ）して撹拌、混合処理し、前記の評価方法によりフロック粒径、ろ液量、ろ布剥離性、ケーキ含水率、およびろ液清澄度について性能評価した。結果を表３に示す。
【００８８】
【表３】
【００８９】
表３の結果から、実施例１〜１０では、比較例１〜４に比べて、以下の点が優れていることが分かる。
〔１〕大粒径のフロックが形成される。
〔２〕高撹拌下（３００ｒｐｍ）でも一旦形成されたフロックが壊れにくい（フロックが強固に凝集している）。
〔３〕ろ過速度が速い。
〔４〕ろ布剥離性が良い。
〔５〕ケーキ含水率が低い（脱水性が良い）。
〔６〕ろ液清澄性が良い。
【００９０】
（Ｐ−１１）〜（Ｐ−１４）、（比Ｐ−５）〜（比Ｐ−６）を高分子凝集剤として用い、それぞれについて性能評価を行った。
得られた高分子凝集剤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。
Ｈ下水処理場から採取した混合汚泥［余剰汚泥／消化汚泥＝１／１（重量比）、ｐＨ５．１、ＴＳ２．０％、有機分８１％］を必要な個数の５００ｍｌビーカーに２００部ずつ採り、それぞれポリテツ［日鉄鉱業（株）製］０．４部を添加しハンドミキサーで３０秒間撹拌混合したのち、先に調製した各水溶液１２部を添加（固形分添加量０．６％／ＴＳ）して上記実施例１〜１０、比較例１〜４と同様に性能評価した。結果を表４に示す。
【００９１】
【表４】
【００９２】
表４の結果から、実施例１１〜１４では、比較例５〜６に比べて、以下の点が優れていることが分かる。
〔１〕大粒径のフロックが形成される。
〔２〕高撹拌下（３００ｒｐｍ）でも一旦形成されたフロックが壊れにくい（フロックが強固に凝集している）。
〔３〕ろ過速度が速い。
〔４〕ろ布剥離性が良い。
〔５〕ケーキ含水率が低い（脱水性が良い）。
〔６〕ろ液清澄性が良い。
【００９３】
上記実施例１〜１４と比較例１〜６の結果より、本発明の高分子凝集剤は比較のものに比べフロック粒径、フロック強度、ろ過速度、ろ布剥離性、脱水性およびろ液清澄性がいずれも優れることがわかる。
【産業上の利用可能性】
【００９４】
本発明の高分子凝集剤は、フロック強度、ろ過速度、脱水性などに優れることから汚泥または廃水の処理に好適に用いられる他、分散剤、スケール防止剤、凝結剤、脱色剤、増粘剤、帯電防止剤、繊維処理剤、製紙用薬剤（例えば製紙工業用地合形成助剤、ろ水歩向上剤、ろ水性向上剤および紙力増強剤）等の分野に適用することができる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記の関係式を満足する水溶性重合体（Ａ）を含有してなる高分子凝集剤。
０．１≦ＣＥ２／ＣＥ１≦０．９
［式中、ＣＥ１は純水中でのコロイド当量測定値、ＣＥ２は０．０５重量％のＮａ2ＳＯ4水溶液中のコロイド当量測定値を表す。］
【請求項２】
（Ａ）が、１個の不飽和基を有する水溶性モノマー（ａ）と、１個の不飽和基を有する（メタ）アクリロイル基含有化合物（ｂ１）および１個の不飽和基を有する芳香環含有ビニル化合物（ｂ２）からなる群から選ばれる少なくとも１種の疎水性モノマー（ｂ）とが、両親媒性化合物（ｃ）の存在下で重合されてなる水溶性重合体である請求項１記載の高分子凝集剤。
【請求項３】
（ｂ）のＨＬＢが０．５〜１２である請求項２記載の高分子凝集剤。
【請求項４】
（ｃ）が、炭素数６以下の有機溶媒（ｃ１）、変性シリコーンオイル（ｃ２）および界面活性剤（ｃ３）からなる群から選ばれる少なくとも１種の化合物である請求項２または３記載の高分子凝集剤。
【請求項５】
（ａ）と（ｂ）の合計重量に基づく（ｂ）の含有量が０．００１〜５０重量％である請求項２〜４のいずれか記載の高分子凝集剤。
【請求項６】
（ａ）と（ｂ）の合計重量に基づく（ｃ）の量が０．００１〜３０重量％である請求項２〜５のいずれか記載の高分子凝集剤。
【請求項７】
（Ａ）が、１Ｎ−ＮａＮＯ3中３０℃で１〜３０ｄｌ／ｇの固有粘度を有する請求項１〜６のいずれか記載の高分子凝集剤。
【請求項８】
（Ａ）が、逆相懸濁重合法で重合された水溶性重合体である請求項１〜７のいずれか記載の高分子凝集剤。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか記載の高分子凝集剤を汚泥または廃水に添加、混合してフロックを形成させ固液分離する汚泥または廃水の処理方法。
【請求項１】
下記の関係式を満足する水溶性重合体（Ａ）を含有してなる高分子凝集剤。
０．１≦ＣＥ２／ＣＥ１≦０．９
［式中、ＣＥ１は純水中でのコロイド当量測定値、ＣＥ２は０．０５重量％のＮａ2ＳＯ4水溶液中のコロイド当量測定値を表す。］
【請求項２】
（Ａ）が、１個の不飽和基を有する水溶性モノマー（ａ）と、１個の不飽和基を有する（メタ）アクリロイル基含有化合物（ｂ１）および１個の不飽和基を有する芳香環含有ビニル化合物（ｂ２）からなる群から選ばれる少なくとも１種の疎水性モノマー（ｂ）とが、両親媒性化合物（ｃ）の存在下で重合されてなる水溶性重合体である請求項１記載の高分子凝集剤。
【請求項３】
（ｂ）のＨＬＢが０．５〜１２である請求項２記載の高分子凝集剤。
【請求項４】
（ｃ）が、炭素数６以下の有機溶媒（ｃ１）、変性シリコーンオイル（ｃ２）および界面活性剤（ｃ３）からなる群から選ばれる少なくとも１種の化合物である請求項２または３記載の高分子凝集剤。
【請求項５】
（ａ）と（ｂ）の合計重量に基づく（ｂ）の含有量が０．００１〜５０重量％である請求項２〜４のいずれか記載の高分子凝集剤。
【請求項６】
（ａ）と（ｂ）の合計重量に基づく（ｃ）の量が０．００１〜３０重量％である請求項２〜５のいずれか記載の高分子凝集剤。
【請求項７】
（Ａ）が、１Ｎ−ＮａＮＯ3中３０℃で１〜３０ｄｌ／ｇの固有粘度を有する請求項１〜６のいずれか記載の高分子凝集剤。
【請求項８】
（Ａ）が、逆相懸濁重合法で重合された水溶性重合体である請求項１〜７のいずれか記載の高分子凝集剤。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか記載の高分子凝集剤を汚泥または廃水に添加、混合してフロックを形成させ固液分離する汚泥または廃水の処理方法。
【公開番号】特開２０１２−１７０８５３（Ｐ２０１２−１７０８５３Ａ）
【公開日】平成２４年９月１０日（２０１２．９．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−３３７４９（Ｐ２０１１−３３７４９）
【出願日】平成２３年２月１８日（２０１１．２．１８）
【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２４年９月１０日（２０１２．９．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年２月１８日（２０１１．２．１８）
【出願人】（０００００２２８８）三洋化成工業株式会社 (1,719)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]