(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
水と油とを含む混合液体から油分を分離して回収する油水分離回収具であって、
前記液体の流路を有する基材と、該基材に形成した油水分離層とを備え、
前記油水分離層は、撥油性付与基および親水性付与基とを有するフッ素系化合物を含み、
前記フッ素系化合物は、下記式（１）〜（４）で示される構造の化合物のうち、一種又は二種以上を含むことを特徴とする油水分離回収具。
【化１】
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【化２】
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【化３】
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【化４】
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上記式（１）及び（２）中、Ｒｆ１、Ｒｆ２は、それぞれ同一または互いに異なる、炭素数１〜６であって直鎖状又は分岐状のペルフルオロアルキル基である。また、Ｒｆ３は、炭素数１〜６であって、直鎖状又は分岐状のペルフルオロアルキレン基である。
上記式（３）及び（４）中、Ｒｆ４、Ｒｆ５は、それぞれ同一または互いに異なる、炭素数１〜６であって直鎖状又は分岐状のペルフルオロアルキレン基である。また、Ｒｆ６は、炭素数１〜６であって、直鎖状又は分岐状のペルフルオロアルキレン基である。また、Ｚは、酸素原子、窒素原子、ＣＦ２基又はＣＦ基である。
また、上記式（２）及び（４）中、Ｒは、２価の有機基であって、直鎖状又は分岐状の連結基である。
また、上記式（１）〜（４）中、Ｘは、アニオン型、カチオン型及び両性型からなる群から選択されるいずれか１の親水性賦与基である。
【請求項２】
前記油水分離層は、有機結合剤又は無機結合剤によって前記基材の表面に結合されていることを特徴とする請求項１記載の油水分離回収具。
【請求項３】
前記基材は網状部材からなることを特徴とする請求項１または２記載の油水分離回収具。
【請求項４】
前記基材は多孔質体からなることを特徴とする請求項１または２記載の油水分離回収具。
【請求項５】
前記多孔質体は、上記式（１）〜（４）で示されるフッ素系化合物のうち、一種又は二種以上を含むことを特徴とする請求項４記載の油水分離回収具。
【請求項６】
請求項１ないし５いずれか一項記載の油水分離回収具を備えた阻集器であって、
水と油とを含む液体が流入する流入側から、分離された水が流出する流出側に向けて、少なくとも前段槽および後段槽が直列に配され、
前記油水分離回収具は、前記前段槽または前記後段槽の少なくとも一方に着脱可能に設けられ、油水分離回収ユニットが着脱可能なことを特徴とする阻集器。
【請求項７】
前記後段槽に設けられる前記油水分離回収具は支持部材によって支持され、前記後段槽内に保持されることを特徴とする請求項６記載の阻集器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水と油とを含む混合液体から油分を分離して回収する油水分離回収具、およびこれを用いた阻集器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、一般家庭や営業用調理場、ビルの排水、公共事業体の汚水廃液処理施設への導管からの排水には、油・ラード類が混入しており、このような水と油が混合した混合液体である排水は、油分の固着による下水道管の詰まりや、油分の酸化による臭気などの原因となる。さらには、公共下水道施設の機能の著しい妨げとなるという問題や、大雨の後等に下水道施設からの油塊（白色固形物）が港湾に流出するという問題等もあった。このため、各地域では、飲食店事業者に対して、混合液体中の油脂類等を分離、回収する阻集器を設置させて、下水道への油・ラード類を流出させないという対策もとられている（例えば、特許文献１〜３を参照）。
【０００３】
また、食品製造、繊維処理、機械加工、石油精製などの廃液処理、さらに事故などによる河川、海洋などへの油の流出による油回収作業として、油水混合液を油と水とに分離する処理が行われている。
【０００４】
その他にも、例えば、原油採掘の際に海水を地層の油層に注入して、非水溶性油分の圧力を高め、生産量を確保することが一般的に行われているが、このような原油採掘に使用された排水である「油田随伴水」は非水溶性油分を多く含むため、非水溶性油分の除去処理がなされた後に廃棄されている。しかしながら、近年、海洋・湖沼等の汚染を引き起こす要因となることから、排水中の非水溶性油分含有量の規制が強化されてきており、最も厳格な国や地域では５ｍｇ／Ｌ未満の非水溶性油分含有量とすることが要求されている。
【０００５】
ところで、従来の油水分離方法としては、凝集剤による分離、吸着分離、遠心分離、加圧浮上分離、電解浮上法、コアレッサーによる粗粒化分離（例えば、特許文献４を参照）、微生物分解による分離等が知られている。
【０００６】
しかしながら、凝集剤を用いる分離方法の場合には、経費が日常的に掛かるばかりか濾過した凝集物の処理も手間と費用が掛かるという課題があった。また、遠心分離器のような機械によるもの、加圧浮上分離によるものは、多量に且つ大型の施設においては有効だが、限られたスペースに備え付けるには困難であるという課題があった。また、電解浮上法では、安定な油水分離を行うために、処理液の電気伝導度と処理量に応じて印加電力を変えるなど、制御が煩雑であるという課題があった。コアレッサー法では、超極細繊維の網目構造を有するフィルターを用いるため、保守管理上、常に目詰まりが問題になるという課題があった。さらに、微生物を用いる分離方法では、時間が掛かるとともに管理が煩雑であるという課題があった。
【０００７】
一方で、従来から、多孔質膜を用いた分離膜による水処理が行われている。そして、油水分離においても、逆浸透法、限外濾過法、精密濾過法（例えば、特許文献５を参照）等が知られている。
【０００８】
しかしながら、逆浸透法、限外濾過法、精密濾過法は、上記分離膜の孔径によって油水を分離するため、膜透過流束が小さいという課題があった。さらに、水処理を行う過程において、原水中に存在する油などの分離対象物質が分離膜に付着して起こるファウリング（目詰り）のため、定期的に逆圧洗浄、エアスクラビング等の物理洗浄を行う必要があるという課題があった。したがって、多孔質膜を用いた分離膜には、長期間継続して使用できるようにするために、油の吸着しにくさ（防汚性）や、吸着した油の除去し易さ（易洗浄性）の向上が望まれているのが実情であった。
【０００９】
また、特許文献１〜３に開示された阻集器においては、単に比重差だけで水と油とを分離しているだけであり、こうした比重差による油水分離だけでは、油分の流出を確実に抑制することは困難であった。
さらに、工場等で油が周辺水域などに流出した際に、回収した水と油との混合液体は、ドラム缶などに貯留して油水分離を行うが、こうした混合液体を貯留したドラム缶などから油だけを確実に回収することは困難であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００９−１３３１７３号公報
【特許文献２】特開２０１０−２０１３２１号公報
【特許文献３】特開２０００−１８９９５４号公報
【特許文献４】特開２００６−１９８４８３号公報
【特許文献５】特開平０５−１３７９０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、水と油とを含む混合液体から、容易に、かつ低コストに油分を分離して回収することが可能な油水分離回収具を提供することを課題とする。また、前記油水分離回収具を含む阻集器を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
すなわち、本発明の油水分離回収具は、以下の構成を有する。
［１］水と油とを含む混合液体から油分を分離して回収する油水分離回収具であって、前記液体の流路を有する基材と、該基材に形成した油水分離層とを備え、前記油水分離層は、撥油性付与基および親水性付与基とを有するフッ素系化合物を含み、
前記フッ素系化合物は、下記式（１）〜（４）で示される構造の化合物のうち、一種又は二種以上を含むことを特徴とする。
【化１】
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【化２】
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【化３】
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【化４】
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【００１３】
このような構成の油水分離回収具によれば、基材によって形成された流路の表面に、撥油性賦与基と親水性賦与基とを分子中に含むフッ素系化合物が存在する。このため、水と油との混合液体を流した場合、水分は基材の流路を通過するのに対して、油分は通過できない。したがって、本実施形態の油水分離回収具は、混合液体を接触させることで水と油とを分離可能であり、水と油との混合液体から油分だけを容易に、かつ低コストに回収することができる。
【００１５】
上記式（１）及び（２）中、Ｒｆ１、Ｒｆ２は、それぞれ同一または互いに異なる、炭素数１〜６であって直鎖状又は分岐状のペルフルオロアルキル基である。また、Ｒｆ３は、炭素数１〜６であって、直鎖状又は分岐状のペルフルオロアルキレン基である。
【００１６】
上記式（３）及び（４）中、Ｒｆ４、Ｒｆ５は、それぞれ同一または互いに異なる、炭素数１〜６であって直鎖状又は分岐状のペルフルオロアルキレン基である。また、Ｒｆ６は、炭素数１〜６であって、直鎖状又は分岐状のペルフルオロアルキレン基である。また、Ｚは、酸素原子、窒素原子、ＣＦ２基又はＣＦ基である。
【００１７】
また、上記式（２）及び（４）中、Ｒは、２価の有機基であって、直鎖状又は分岐状の連結基である。
【００１８】
また、上記式（１）〜（４）中、Ｘは、アニオン型、カチオン型及び両性型からなる群から選択されるいずれか１の親水性賦与基である。
【００１９】
［２］前記油水分離層は、有機結合剤又は無機結合剤によって前記基材の表面に結合されていることを特徴とする。
【００２０】
［３］前記基材は網状部材からなることを特徴とする。
【００２１】
［４］前記基材は多孔質体からなることを特徴とする。
【００２２】
［５］前記多孔質体は、上記式（１）〜（４）で示されるフッ素系化合物のうち、一種又は二種以上を含むことを特徴とする。
【００２３】
［６］本発明の阻集器は、以下の構成を有する。
前項１から６に記載の油水分離回収具を備えた阻集器であって、水と油とを含む液体が流入する流入側から、分離された水が流出する流出側に向けて、少なくとも前段槽および後段槽が直列に配され、前記油水分離回収具は、前記前段槽または前記後段槽の少なくとも一方に着脱可能に設けられ、油水分離回収ユニットが着脱可能なことを特徴とする。
【００２４】
このような構成の阻集器によれば、水と油とが混合した混合液体を油水分離回収具に接触させるだけで、油水分離層の親水撥油性によって、水分と油分とを容易に分離して、油分だけを選択的に回収することができる。阻集器に油水分離回収具を設けることによって、水と油とが混合した混合液体から、簡易な構成で容易に、かつ低コストに油分だけを分離、回収することが可能になる。
【００２５】
［８］前記後段槽に設けられる前記油水分離回収具は支持部材によって支持され、前記後段槽内に保持されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２６】
本発明の油水分離回収具によれば、水と油とを含む混合液体から、容易に、かつ低コストに油分を分離して回収することが可能になる。
また、本発明の阻集器によれば、阻集器のメンテナンス性を向上させ、メンテナンスに係るコストを低減することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の油水分離回収具の一例を示す構成図である。
【図２】本発明の油水分離回収具を含む阻集器の一例を示す構成図である。
【図３】本発明の油水分離回収具を含む阻集器の別な一例を示す構成図である。
【図４】本発明の油水分離回収具を含む阻集器の別な一例を示す構成図である。
【図５】本発明の油水分離回収具を含む阻集器の別な一例を示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明を適用した一実施形態である油水分離回収具、およびこれを阻集器について図面を参照して説明する。なお、以下に示す実施形態は、発明の趣旨をより良く理解させるために具体的に説明するものであり、特に指定のない限り、本発明を限定するものではない。また、以下の説明で用いる図面は、本発明の特徴をわかりやすくするために、便宜上、要部となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率などが実際と同じであるとは限らない。
【００２９】
＜油水分離回収具＞
先ず、本発明を適用した一実施形態である油水分離回収具の構成について説明する。
図１（ａ）は、油水分離回収具の一例を示す斜視図、図１（ｂ）は、油水分離回収具の要部を示す模式図である。
本実施形態の油水分離回収具１０は、基材１１と該基材１１の例えば表面に形成された油水分離層１２とを備えている。こうした油水分離回収具１０は、例えば、全体がシート状に形成されている。そして、油水分離回収具１０は、例えば、直方体に形成された籠状の支持部材１５の内側底面に配され、油水分離回収ユニット１６を構成している。こうした油水分離回収ユニット１６は、後述する阻集器に適用することができる。油水分離回収ユニット１６には、阻集器からの取り外しを容易にするための取っ手が備え付けられていてもよい。
なお、油水分離回収具１０は、支持部材１５の内側底面に配する以外にも、支持部材１５の外側底面に配することも好ましい。
【００３０】
本実施形態の油水分離回収具１０は、水と油とを含む混合液体から油分を分離して回収するものであり、基材１１には、液体の流路１７が形成されている。こうした流路１７は、基材１１の一面１１ａ側と他面１１ｂ側とを結ぶ。油水分離層１２は、この流路１７の内壁表面を含む基材１１の表面全体を覆うように形成されている。
【００３１】
こうした油水分離回収具１０は、例えば基材１１の一面１１ａ側から混合液体を流入させると、油水分離層１２の親水性および撥油性（以下、親水撥油性と称することがある）によって、基材１１の一面１１ａ側に混合液体から分離された油分が溜り、水分は流路１７を介して基材１１の他面１１ｂ側から流下する。
【００３２】
油水分離層１２は、撥油性付与基および親水性付与基とを有するフッ素系化合物を含む材料から構成されている。撥油性付与基は、油水分離層１２の表面に例えば４０°以上の接触角で油滴を形成させる官能基である。また、親水性付与基は、油水分離層１２の表面に例えば２０°以下の接触角で水分に対する濡れ性を付与する官能基である。
なお、こうした接触角は、例えば、自動接触角計（協和界面科学社製、「Ｄｒｏｐ  Ｍａｓｔｅｒ  ７０１」）により測定することができる。
【００３３】
油水分離層１２は、こうした撥油性付与基および親水性付与基の存在によって、親水撥油性を持つ。図１（ｂ）の模式図に示すように、この油水分離層１２に水と油とを含む混合液体（以下、単に液体と称することがある）が接触すると、油分は接触角の大きい油滴として凝集し、水分は接触角が小さい濡れ性を保ったままとなる。これによって、凝集して大きい油滴となった油分は流路１７を通過することができずに油水分離層１２の表面に留まる。一方、濡れ性を保った水分は凝集することなく流路１７を通過することができる。こうした作用によって、油水分離層１２は液体の油分だけを選択的に分離することができる。
【００３４】
油水分離層１２を構成するフッ素系化合物としては、例えば、下記式（１）〜（４）で示されるフッ素系化合物のうち、少なくとも一種又は二種以上を含む。
【００３５】
【化５】
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【００３６】
【化６】
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【００３７】
【化７】
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【００３８】
【化８】
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【００３９】
ここで、上記式（１）及び（２）中、Ｒｆ１、Ｒｆ２は、それぞれ同一または互いに異なる炭素数１〜６のペルフルオロアルキル基、Ｒｆ３は、炭素数１〜６のペルフルオロアルキレン基であって、直鎖状又は分岐状であってもよい。
【００４０】
また、上記式（３）及び（４）中、Ｒｆ４、Ｒｆ５は、それぞれ同一または互いに異なる炭素数１〜６のペルフルオロアルキレン基、Ｒｆ６は、炭素数１〜６のペルフルオロアルキレン基であって、直鎖状又は分岐状であってもよい。また、Ｚは、酸素原子、窒素原子、ＣＦ２基又はＣＦ基である。また、Ｚが窒素原子又は炭素原子の場合、Ｚから分岐したペルフルオロアルキル基が当該Ｚに結合していてもよい。
【００４１】
また、上記式（２）及び（４）中、Ｒは、２価の有機基であって、直鎖状又は分岐状の連結基であり、分子鎖中にエーテル結合、エステル結合、アミド結合及びウレタン結合から選択される１種以上の結合を含んでいてもよいし、含まなくてもよい。
【００４２】
また、上記式（１）〜（４）中、Ｘは、アニオン型、カチオン型及び両性型からなる群から選択されるいずれか１の親水性賦与基である。
【００４３】
上述したように、上記式（１）〜（４）で示されるフッ素系化合物は、分子中に撥油性賦与基と親水性賦与基とを含む親水撥油剤である。換言すると、本実施形態の油水分離回収具は、流路１７が基材１１によって形成されるとともに、この流路１７の表面に親水撥油性の油水分離層１２が存在するものである。また、上記式（１）〜（４）で示されるフッ素系化合物からなる群から選ばれる一種又は二種以上のフッ素系化合物を含む混合物を、油水分離層１２として用いてもよい。
以下、油水分離層１２を構成する親水撥油剤について、フッ素系化合物ごとに詳細に説明する。
【００４４】
（親水撥油剤）
「直鎖状の含窒素フッ素系化合物」
上記式（１）又は上記式（２）に示す、直鎖状（又は分岐状）の含窒素フッ素系化合物では、Ｒｆ１とＲｆ２からなる含窒素ペルフルオロアルキル基およびＲｆ３からなる含窒素ペルフルオロアルキレン基が、撥油性賦与基を構成する。
また、上記式（１）又は上記式（２）に示す含窒素フッ素系化合物では、上記撥油性賦与基であるＲｆ１〜Ｒｆ３中の、フッ素が結合した炭素数の合計が４〜１８個の範囲であることが好ましい。フッ素が結合した炭素数が４未満であると、撥油効果が不十分であるために好ましくない。
【００４５】
なお、上記式（２）中、Ｒは、分子鎖中において撥油性賦与基と親水性賦与基とを繋ぐ連結基である。連結基Ｒの構造は、直鎖状又は分岐状の、２価の有機基であれば特に限定されるものではない。また、連結基Ｒは、分子鎖中にエーテル結合、エステル結合、アミド結合及びウレタン結合から選択される１種以上の結合を含んでいてもよいし、含まなくてもよい。
【００４６】
具体的には、例えば、連結基Ｒは、炭素数１〜２０の炭化水素基であってもよいし、ポリオキシアルキレン基及びエポキシ基から選択される１種以上を含んでいてもよい。
【００４７】
また、連結基Ｒは、分子鎖中に、二元共重合体又は三元共重合体以上のポリマーを有していてもよい。
【００４８】
なお、連結基Ｒは、親水撥油剤に賦与したい特性に応じて、適宜選択して導入することが好ましい。具体的には、例えば、水や有機溶媒への溶解性を調整したい場合、親水撥油剤を含む表面被覆材（コーティング剤）と基材との密着性を改善して耐久性を向上させたい場合、親水撥油剤と樹脂成分又は塗料成分との相溶性を向上させたい場合等が挙げられる。その方法としては、分子間相互作用に影響を及ぼす極性基の有無や種類を調整する、直鎖状又は分岐構造とした炭化水素基の鎖長を調整する、基材や樹脂成分又は塗料成分に含まれる化学構造の一部と類似の構造を導入する、などがある。
【００４９】
また、上記式（１）又は上記式（２）中、Ｘは、アニオン型、カチオン型及び両性型からなる群から選択されるいずれか１の親水性賦与基である。
以下、親水性賦与基Ｘを場合分けして、親水撥油剤の構造を説明する。
【００５０】
［アニオン型］
親水性賦与基Ｘがアニオン型である場合、上記Ｘは、末端に「−ＣＯ２Ｍ１」、「−ＳＯ３Ｍ１」、「−ＯＳＯ２Ｍ１」、「−ＯＰ（ＯＨ）Ｏ２Ｍ１」、「−ＯＰＯ３Ｍ１２」又は「＝Ｏ２ＰＯ２Ｍ１」（Ｍ１は、アルカリ金属、アルカリ土類金属、Ｍｇ、Ａｌ、Ｒ１Ｒ２Ｒ３Ｒ４Ｎ＋；Ｒ１〜Ｒ４は水素原子またはそれぞれ独立した炭素数１〜２０までの直鎖もしくは分岐状のアルキル基）を有する。
【００５１】
アルカリ金属としては、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）、セシウム（Ｃｓ）が挙げられる。また、アルカリ土類金属しては、カルシウム（Ｃａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）、バリウム（Ｂａ）が挙げられる。
【００５２】
また、第４級アンモニウム塩（Ｒ１Ｒ２Ｒ３Ｒ４Ｎ＋）としては、Ｒ１〜Ｒ４が水素原子またはそれぞれ独立した炭素数１〜２０までの直鎖もしくは分岐状のアルキル基であれば、特に限定されるものではない。より具体的には、Ｒ１Ｒ２Ｒ３Ｒ４が全て同じ化合物としては、例えば、（ＣＨ３）４Ｎ＋、（Ｃ２Ｈ５）４Ｎ＋、（Ｃ３Ｈ７）４Ｎ＋、（Ｃ４Ｈ９）４Ｎ＋、（Ｃ５Ｈ１１）４Ｎ＋、（Ｃ６Ｈ１３）４Ｎ＋、（Ｃ７Ｈ１５）４Ｎ＋、（Ｃ８Ｈ１７）４Ｎ＋、（Ｃ９Ｈ１９）４Ｎ＋、（Ｃ１０Ｈ２１）４Ｎ＋等が挙げられる。また、Ｒ１Ｒ２Ｒ３が全てメチル基の場合としては、例えば、Ｒ４が（Ｃ２Ｈ５）、（Ｃ６Ｈ１３）、（Ｃ８Ｈ１７）、（Ｃ９Ｈ１９）、（Ｃ１０Ｈ２１）、（Ｃ１２Ｈ２５）、（Ｃ１４Ｈ２９）、（Ｃ１６Ｈ３３）、（Ｃ１８Ｈ３７）等の化合物が挙げられる。さらに、Ｒ１Ｒ２が全てメチル基の場合としては、例えば、Ｒ３Ｒ４が全て（Ｃ８Ｈ１７）、（Ｃ１０Ｈ２１）、（Ｃ１２Ｈ２５）、（Ｃ１４Ｈ２９）、（Ｃ１６Ｈ３３）、（Ｃ１８Ｈ３７）等の化合物が挙げられる。更にまた、Ｒ１がメチル基の場合としては、例えば、Ｒ２Ｒ３Ｒ４が全て（Ｃ４Ｈ９）、（Ｃ８Ｈ１７）等の化合物が挙げられる。
【００５３】
ところで、油水分離濾材など、水と接触させて使用するような用途においては、水に対する耐久性や親水撥油効果の持続性を有することが望まれる。上記観点から、本実施形態の油水分離層１２を構成する親水撥油剤、水への溶解性が低い難溶性化合物であることが望ましい。すなわち、本実施形態の油水分離層１２を構成する親水撥油剤は、親水性賦与基Ｘがアニオン型である場合、対イオンである上記Ｍ１が、アルカリ土類金属やＭｇ、Ａｌであることが好ましく、特にＣａ、Ｂａ、Ｍｇが親水撥油性に優れ、水への溶解度が低いことから好ましい。
【００５４】
［カチオン型］
親水性賦与基Ｘがカチオン型である場合、上記Ｘは、末端に「−Ｎ＋Ｒ５Ｒ６Ｒ７・Ｃｌ−」、「−Ｎ＋Ｒ５Ｒ６Ｒ７・Ｂｒ−」、「−Ｎ＋Ｒ５Ｒ６Ｒ７・Ｉ−」、「−Ｎ＋Ｒ５Ｒ６Ｒ７・ＣＨ３ＳＯ３−」、「−Ｎ＋Ｒ５Ｒ６Ｒ７・ＮＯ３−」、「（−Ｎ＋Ｒ５Ｒ６Ｒ７）２ＣＯ３２−」又は「（−Ｎ＋Ｒ５Ｒ６Ｒ７）２ＳＯ４２−」（Ｒ５〜Ｒ７は水素原子またはそれぞれ独立した炭素数１〜２０までの直鎖もしくは分岐状のアルキル基）を有する。
【００５５】
［両性型］
親水性賦与基Ｘが両性型である場合、上記Ｘは、末端に、カルボキシベタイン型の「−Ｎ＋Ｒ８Ｒ９（ＣＨ２）ｎＣＯ２−」、スルホベタイン型の「−Ｎ＋Ｒ８Ｒ９（ＣＨ２）ｎＳＯ３−」又はアミンオキシド型の「−Ｎ＋Ｒ８Ｒ９Ｏ−」（ｎは１〜５の整数、Ｒ８、Ｒ９は水素原子または炭素数１〜１０のアルキル基）を有する。
【００５６】
なお、本実施形態における油水分離層１２を構成する親水撥油剤は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。例えば、上述した含窒素フッ素系化合物の構造の具体例においては、含窒素ペルフルオロアルキル基からなる撥油性賦与基として、式（１）及び式（２）中に示すＲｆ１及びＲｆ２が対称である場合について説明したが、これに限定されるものではなく、非対称であってもよい。
【００５７】
「環状の含窒素フッ素系化合物」
上記式（３）又は上記式（４）に示す、環状の含窒素フッ素系化合物では、Ｒｆ４、Ｒｆ５およびＲｆ６からなる含窒素ペルフルオロアルキレン基、さらにはＺが、撥油性賦与基を構成する。
また、上記式（３）又は上記式（４）に示す含窒素フッ素系化合物では、上記撥油性賦与基であるＲｆ４〜Ｒｆ６及びＺ中の、フッ素が結合した炭素数の合計が４〜１８個の範囲であることが好ましい。フッ素が結合した炭素数が４未満であると、撥油効果が不十分であるために好ましくない。
【００５８】
なお、上記式（４）中、Ｒは、分子鎖中において撥油性賦与基と親水性賦与基とを繋ぐ連結基である。連結基Ｒの構造は、直鎖状又は分岐状の、２価の有機基であれば特に限定されるものではない。また、連結基Ｒは、分子鎖中にエーテル結合、エステル結合、アミド結合及びウレタン結合から選択される１種以上の結合を含んでいてもよいし、含まなくてもよい。
【００５９】
具体的には、例えば、連結基Ｒは、炭素数１〜２０の炭化水素基であってもよいし、ポリオキシアルキレン基及びエポキシ基から選択される１種以上を含んでいてもよい。
【００６０】
また、連結基Ｒは、分子鎖中に、二元共重合体又は三元共重合体以上のポリマーを有していてもよい。
【００６１】
また、上記式（３）又は上記式（４）中、Ｘは、アニオン型、カチオン型及び両性型からなる群から選択されるいずれか１の親水性賦与基である。
以下、親水性賦与基Ｘを場合分けして、親水撥油剤の構造を説明する。
【００６２】
［アニオン型］
親水性賦与基Ｘがアニオン型である場合、上記Ｘは、末端に「−ＣＯ２Ｍ１」、「−ＳＯ３Ｍ１」、「−ＯＳＯ２Ｍ１」、「−ＯＰ（ＯＨ）Ｏ２Ｍ１」、「−ＯＰＯ３Ｍ１２」又は「＝Ｏ２ＰＯ２Ｍ１」（Ｍ１は、アルカリ金属、アルカリ土類金属、Ｍｇ、Ａｌ、Ｒ１Ｒ２Ｒ３Ｒ４Ｎ＋；Ｒ１〜Ｒ４は水素原子またはそれぞれ独立した炭素数１〜２０までの直鎖もしくは分岐状のアルキル基）を有する。
【００６３】
アルカリ金属としては、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）、セシウム（Ｃｓ）が挙げられる。また、アルカリ土類金属しては、カルシウム（Ｃａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）、バリウム（Ｂａ）が挙げられる。
【００６４】
また、第４級アンモニウム塩（Ｒ１Ｒ２Ｒ３Ｒ４Ｎ＋）としては、Ｒ１〜Ｒ４が水素原子またはそれぞれ独立した炭素数１〜２０までの直鎖もしくは分岐状のアルキル基であれば、特に限定されるものではない。より具体的には、Ｒ１Ｒ２Ｒ３Ｒ４が全て同じ化合物としては、例えば、（ＣＨ３）４Ｎ＋、（Ｃ２Ｈ５）４Ｎ＋、（Ｃ３Ｈ７）４Ｎ＋、（Ｃ４Ｈ９）４Ｎ＋、（Ｃ５Ｈ１１）４Ｎ＋、（Ｃ６Ｈ１３）４Ｎ＋、（Ｃ７Ｈ１５）４Ｎ＋、（Ｃ８Ｈ１７）４Ｎ＋、（Ｃ９Ｈ１９）４Ｎ＋、（Ｃ１０Ｈ２１）４Ｎ＋等が挙げられる。また、Ｒ１Ｒ２Ｒ３が全てメチル基の場合としては、例えば、Ｒ４が（Ｃ２Ｈ５）、（Ｃ６Ｈ１３）、（Ｃ８Ｈ１７）、（Ｃ９Ｈ１９）、（Ｃ１０Ｈ２１）、（Ｃ１２Ｈ２５）、（Ｃ１４Ｈ２９）、（Ｃ１６Ｈ３３）、（Ｃ１８Ｈ３７）等の化合物が挙げられる。さらに、Ｒ１Ｒ２が全てメチル基の場合としては、例えば、Ｒ３Ｒ４が全て（Ｃ８Ｈ１７）、（Ｃ１０Ｈ２１）、（Ｃ１２Ｈ２５）、（Ｃ１４Ｈ２９）、（Ｃ１６Ｈ３３）、（Ｃ１８Ｈ３７）等の化合物が挙げられる。更にまた、Ｒ１がメチル基の場合としては、例えば、Ｒ２Ｒ３Ｒ４が全て（Ｃ４Ｈ９）、（Ｃ８Ｈ１７）等の化合物が挙げられる。
【００６５】
なお、本実施形態の油水分離回収具１０など油水分離層１２が水と接触させて使用するような用途においては、水に対する耐久性や親水撥油効果の持続性を有することが望まれる。上記観点から、本実施形態の油水分離層１２に用いられる親水撥油剤は、水への溶解性が低い難溶性化合物であることが望ましい。すなわち、本実施形態の油水分離層１２に用いられる親水撥油剤は、親水性賦与基Ｘがアニオン型である場合、対イオンである上記Ｍ１が、アルカリ土類金属やＭｇ、Ａｌであることが好ましく、特にＣａ、Ｂａ、Ｍｇが親水撥油性に優れ、水への溶解度が低いことから好ましい。
【００６６】
［カチオン型］
親水性賦与基Ｘがカチオン型である場合、上記Ｘは、末端に「−Ｎ＋Ｒ５Ｒ６Ｒ７・Ｃｌ−」、「−Ｎ＋Ｒ５Ｒ６Ｒ７・Ｂｒ−」、「−Ｎ＋Ｒ５Ｒ６Ｒ７・Ｉ−」、「−Ｎ＋Ｒ５Ｒ６Ｒ７・ＣＨ３ＳＯ３−」、「−Ｎ＋Ｒ５Ｒ６Ｒ７・ＮＯ３−」、「（−Ｎ＋Ｒ５Ｒ６Ｒ７）２ＣＯ３２−」又は「（−Ｎ＋Ｒ５Ｒ６Ｒ７）２ＳＯ４２−」（Ｒ５〜Ｒ７は水素原子またはそれぞれ独立した炭素数１〜２０までの直鎖もしくは分岐状のアルキル基）を有する。
【００６７】
［両性型］
親水性賦与基Ｘが両性型である場合、上記Ｘは、末端に、カルボキシベタイン型の「−Ｎ＋Ｒ８Ｒ９（ＣＨ２）ｎＣＯ２−」、スルホベタイン型の「−Ｎ＋Ｒ８Ｒ９（ＣＨ２）ｎＳＯ３−」又はアミンオキシド型の「−Ｎ＋Ｒ８Ｒ９Ｏ−」（ｎは１〜５の整数、Ｒ８、Ｒ９は水素原子または炭素数１〜１０のアルキル基）を有する。
【００６８】
なお、本実施形態の油水分離回収具１０を構成する油水分離層１２に用いる親水撥油剤は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。例えば、上述した含窒素フッ素系化合物の構造の具体例においては、含窒素ペルフルオロアルキル基からなる撥油性賦与基として、式（３）及び式（４）中に示すＲｆ４及びＲｆ５がＺを挟んで対称である場合について説明したが、これに限定されるものではなく、非対称であってもよい。
【００６９】
（結合剤）
本実施形態のにおける油水分離回収具１０を構成する油水分離層１２は、基材１１によって形成された流路１７の例えば表面に上記式（１）〜（４）で示される含窒素フッ素系化合物（親水撥油剤）が単独または結合剤と複合化されたものである。換言すると、基材１１の表面に油水分離層１２を構成する上記フッ素系化合物（親水撥油剤）が存在するものである。また、本実施形態の油水分離回収具１０は、分離対象である液体によって上記フッ素系化合物が流失しないために、基材１１の表面に当該フッ素系化合物が油水分離層１２として固着されている。
【００７０】
具体的には、本実施形態の油水分離回収具１０は、基材１１の表面の一部又は全部が、上記式（１）〜（４）で示される含窒素フッ素系化合物（親水撥油剤）を含む塗膜（塗布膜）、あるいは上記式（１）〜（４）で示される含窒素フッ素系化合物と結合剤とを含む塗膜（塗布膜）によって被覆されていてもよい。
【００７１】
塗膜（塗布膜）は、上述したフッ素系化合物（親水撥油剤）のみからなる場合と、結合剤を含む場合とがある。結合剤を含む場合は、親水撥油剤と結合剤との質量組成比は、１０対９０から９９．９対０．１の範囲であることが好ましい。ここで、親水撥油剤の質量組成比が１０未満であると、十分な親水撥油性が得られないために好ましくない。基材１１との密着性や塗布膜の耐久性を加味すると、１０対９０から９０対１０が特に好ましい。
【００７２】
結合剤としては、具体的には、例えば、有機結合剤（樹脂）や無機結合剤（無機ガラス）が挙げられる。有機結合剤（樹脂）としては、熱可塑性樹脂、熱可塑性エラストマー、熱硬化性樹脂、ＵＶ硬化性樹脂等があり、具体的には、例えば、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、ポリスチレン樹脂、シリコーン樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、アクリルポリオール系樹脂、ポリエステルポリオール系樹脂、ウレタン樹脂、フッ素樹脂、熱可塑性アクリル樹脂等の熱可塑性樹脂や、エポキシ樹脂、フェノール樹脂や熱硬化性アクリル樹脂等の熱硬化性樹脂等が挙げられる。
【００７３】
油水分離層１２がもつ親水撥油性の特性を最大限に発揮させるためには、結合剤を用いることが望ましい。結合剤としては、親水性ポリマーを用いることが好ましい。また、親水性ポリマーとしては、ヒドロキシル基を含有しているものが好ましい。
【００７４】
親水性ポリマーとしては、具体的には、例えば、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール、セルロースなどの多糖およびその誘導体などが挙げられる。これらは単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。親水性ポリマーは、架橋剤により架橋してもよい。このような架橋により、塗膜の耐久性が向上する。
【００７５】
架橋剤としては、特に限定されるものではなく、目的に応じて適宜選択することができる。具体的には、例えば、エポキシ化合物、イソシアネート化合物、アルデヒド化合物、紫外線架橋型化合物、脱離基含有化合物、カルボン酸化合物、ウレア化合物などが挙げられる。
【００７６】
無機結合剤（無機ガラス）としては、具体的には、例えば、化学式［Ｒ１４Ｓｉ（ＯＲ１５）３］で示されるトリアルコキシシラン、化学式［Ｓｉ（ＯＲ１６）４］（Ｒ１４〜Ｒ１６はそれぞれ独立した炭素数１〜６までのアルキル基）で示されるテトラアルコキシシラン等のシラン化合物や、水ガラス等が挙げられる。これらの中でも、水ガラスは、耐久性の向上効果が高いために好ましい。
【００７７】
（基材）
本実施形態の油水分離回収具１０において、分離対象である液体の流路１７は、基材１１によって形成されている。具体的には、本実施形態の油水分離回収具１０が、繊維状の基材１１によって膜状に形成される場合、上記繊維どうしの空間が液体の流路１７となる。また、本実施形態の油水分離回収具１０が、粒子状の基材１１が積層（あるいは充填）されて形成される場合、粒子どうしの隙間が液体の流路となる。また、基材１１が多孔質体である場合、当該多孔質体の気孔内も液体の流路１７となる。
また、基材１１が網状の部材、例えば金属で形成された微細な孔径を持つ網体で形成する場合、網体の空孔が液体の流路１７となる。
【００７８】
また、上記基材１１の材質としては、分離対象である液体の流路１７を形成可能であれば特に限定されるものではなく、有機物であってもよいし、無機物であってもよい。更には有機物と無機物との複合物であってもよい。したがって、本実施形態の油水分離回収具１０における基材１１の態様としては、繊維状の有機物、粒子状の有機物、繊維状の無機物、粒子状の無機物、有機物の多孔質体及び無機物の多孔質体が挙げられる。
【００７９】
ここで、基材１１として利用可能な有機物としては、特に限定されるものではないが、具体的には、例えば、熱可塑性樹脂、熱可塑性エラストマー、熱硬化性樹脂、ＵＶ硬化性樹脂等の各種樹脂、セルロースなどの天然高分子およびその誘導体などが挙げられる。具体的には、例えば、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、ポリスチレン樹脂、シリコーン樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、アクリルポリオール系樹脂、ポリエステルポリオール系樹脂、ウレタン樹脂、フッ素樹脂、熱可塑性アクリル樹脂等の熱可塑性樹脂や、エポキシ樹脂、フェノール樹脂や熱硬化性アクリル樹脂等の熱硬化性樹脂等、パルプや綿等が挙げられる。
【００８０】
また、多孔質基材の場合には、上記式（１）〜（４）で示されるフッ素系化合物（親水撥油剤）を当該多孔質基材に担持させる。
【００８１】
フッ素系化合物を多孔質基材に担持させる方法としては、上記フッ素系化合物（親水撥油剤）の溶解液または分散液に、担持させる多孔質体（多孔質基材）を添加し、乾燥により溶媒を除去する手法などが適用可能である。担持する割合としては、親水撥油剤と担持する多孔質体との質量組成比を１対９９から５０対５０の範囲から選択するのが、親水撥油性の特性面で好ましい。
【００８２】
なお、得られた多孔質体（多孔質基材）が多孔質粒子である場合には、ろ紙や不織布等の基材の表面に固着処理することによって、より優れた油水分離性能が得られるため、さらに好ましい。また、基材１１への固着には、上述した樹脂やガラス質を用いることが可能である。
【００８３】
また、本実施形態の油水分離回収具１０における基材１１としては、上述した有機物（樹脂）と上記式（１）〜（４）で示されるフッ素系化合物（親水撥油剤）のうち、一種又は二種以上とを含む樹脂組成物によって、繊維状又は粒子状に形成された態様であってもよい。すなわち、上述した親水撥油剤は、各種樹脂に親水撥油性の機能を付与するための添加剤として用いられている。
【００８４】
樹脂組成物は、親水撥油剤と樹脂とのほかに、流動性改善剤、界面活性剤、難燃剤、導電付与剤、防カビ剤等の親水撥油以外の機能を付与するために添加剤を任意成分としてさらに含んでもよい。
【００８５】
樹脂組成物の形成方法としては、樹脂の種類にあわせて適切に選択された親水撥油剤が分散又は溶解できる方法であれば、特に限定されるものではない。具体的には、例えば、熱可塑性樹脂への親水撥油剤の混合方法としては、押し出し法やロール法による練り込み等により混合する方法がある。
【００８６】
樹脂組成物において、親水撥油剤と樹脂との質量組成比が、１０対９０〜９９．９対０．１の範囲であることが好ましい。親水撥油剤の質量組成比が１０未満であると、親水撥油機能を十分に発揮することができないために好ましくない。一方、親水撥油剤の質量組成比が９９．９を超えると、樹脂物性を損ない、成形性を維持することが難しいために好ましくない。
【００８７】
さらに、本実施形態の濾材における基材が多孔質体である場合、上記式（１）〜（４）で示される一種又は二種以上のフッ素系化合物（親水撥油剤）を多孔質体の態様で使用してもよい。これにより、優れた油水分離性能が得られるために、好ましい。
【００８８】
多孔質体を得る方法としては、一般に知られている手法が適用可能である。具体的には、例えば、親水撥油剤の溶解液または分散液を、スプレードライ法で乾燥する手法が挙げられる。これによって得られる粒子は、多孔質体の形成とともに粒子径の制御が可能であり、そのまま濾過材として適用することができることから、特に好ましい。
【００８９】
また、多孔質粒子を製造する際に、樹脂やガラス質などの結合剤を親水撥油剤の溶解液または分散液に加えることにより、多孔質粒子を結合させることで、多孔質体の物理的強度を高めることや、水への溶解性を制御して低減することが可能である。
【００９０】
樹脂としては、上述した熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂を、ガラス質としては、上述のシラン化合物や水ガラスを使用することができる、また、親水撥油剤に対する結合剤の使用量としては、特に限定されるものではなく、粒子を結合可能な範囲で適宜添加すればよい。典型的には、親水撥油剤と結合剤との質量組成比を１０対９０から９９．９対０．１の範囲で使用するのが好ましい。
【００９１】
以上説明したように、本実施形態の油水分離回収具１０によれば、基材１１によって形成された流路１７の表面に、撥油性賦与基と親水性賦与基とを分子中に含むフッ素系化合物が一種又は二種以上存在する。このため、本実施形態の油水分離回収具１０に、水と油との混合液体を流した場合、水分は基材１１の流路１７を通過するのに対して、油分は通過できない。したがって、本実施形態の油水分離回収具１０は、重力のみで水と油とを分離可能であり、後述する阻集器の油水分離膜として好適に用いることができる。
【００９２】
また、本実施形態の油水分離回収具１０は、基材１１によって形成された流路１７の表面に親水撥油性が付与されているため、有機分子や土泥類が付着し難く、優れた耐ファウリング性が得られる。また、逆圧洗浄等の物理処理によって付着した汚れが除去され易く、易洗浄性にも優れる。
【００９３】
また、本実施形態の油水分離回収具１０は、上記式（１）〜（４）に示すフッ素系化合物のみを含む場合には、連続して結合している炭素数８以上のペルフルオロアルキル基を含有せず、生体蓄積性や環境適応性の点で問題となるＰＦＯＳまたはＰＦＯＡを生成する懸念がない化学構造でありながら、優れた親水撥油性を付与することが可能である。
【００９４】
本実施形態の油水分離回収具１０は、後述する阻集器の油水分離膜として用いる以外にも、基材１１と該基材１１の表面に形成された油水分離層１２とからなる油水分離回収具１０を、例えば、柄の付いた支持部材で支持した掬い網状のものにすることもできる。  こうした柄付きの油水分離回収具１０を用いて、例えば、油と水が混合した混合液体（排水）を貯留する排水タンクの表面を浚うことによって、排水の表面に浮遊している油分だけを排液から選択的に分離し、容易に回収することができる。
【００９５】
＜阻集器＞
次に、本発明を適用した一実施形態である阻集器の構成について説明する。
図２は、本発明の油水分離回収具を含む阻集器の一実施形態を示す断面図である。
本実施形態の阻集器（油阻集器：グリーストラップ）２０は、例えば、営業用調理場など水、油、固形物等が混合した混合液体（以下、廃液と称する場合がある）が排出される場所などに設置され。油分や固形物を回収して水分だけを下水道等に排水させる装置である。
本実施形態の阻集器２０は、廃液が流入する上流側から下流側に向けて、第１槽（前段槽）２１、第２槽（後段槽）２２、および第３槽２３の順に直列に配置されている。これら各槽２１〜２３のそれぞれの間は、開口を備えた隔壁によって区画されている。
【００９６】
第１槽（前段槽）２１は、例えば、廃液が上部から直接流入する液槽であり、底部に向けて排液が流れる。第１槽（前段槽）２１には、廃液に含まれる固形物、例えば食品カスを漉し取る固形物除去器２８が設置されている。固形物除去器２８は、例えば、廃液中を浮遊する固形物を濾別可能なサイズのメッシュを持つ金網などから形成されていればよい。
【００９７】
こうした固形物除去器２８は、第１槽２１に着脱自在に設けられ、固形物が一定量以上溜った際に、第１槽２１から取り外して堆積した固形物を廃棄する。固形物除去器２８を通過した廃液は、固形物が除去され、水と油が混合した混合液体として第１槽（前段槽）２１の底部から第２槽（後段槽）２２に向けて流動する。
【００９８】
第２槽（後段槽）２２は、水と油が混合した液体から油分を分離、回収する油分離回収槽であり、上流側に第１槽２１の底部から流入する混合液体を上部に誘導してオーバーフローさせる隔壁が形成されている。この第２槽（後段槽）２２には、前述した実施形態の油水分離回収ユニット１６が着脱自在に設置されている。
【００９９】
第２槽（後段槽）２２に設置される油水分離回収ユニット１６は、図１に示すように、流路１７が形成された基材１１と、流路１７を含むを基材１１の表面全体を覆う油水分離層１２とからなる本発明の油水分離回収具１０と、この油水分離回収具１０を支持する籠状の支持部材１５とからなり、油水分離回収具１０は支持部材１５の底部に配される。また、支持部材１５には、油水分離回収ユニット１６全体を第２槽（後段槽）２２に着脱させるための取っ手４４が形成されている。
【０１００】
第２槽（後段槽）２２においては、混合液体が油水分離回収具１０を構成する基材１１の一面１１ａ側（上部側）から流入し、他面１１ｂ側（下部側）から流出する。即ち、混合液体は、油水分離回収具１０に接すると、油水分離層１２の親水撥油性によって油分だけが凝集し、基材１１の一面１１ａ側に分離される。また、水分は油水分離層１２の親水性によって、基材１１の流路１７を通過して他面１１ｂ側（下部側）から流出する。
【０１０１】
このように、第２槽（後段槽）２２に流入した混合液体は、油水分離回収具１０によって、油分と水分とに分離され、油分は油水分離回収具１０によって回収される。油水分離回収具１０によって分離された油分は、油水分離回収具１０の表面や第２槽（後段槽）２２の液面に貯められる。そして、油水分離回収ユニット１６を第２槽（後段槽）２２から取り外すことによって、分離した油分を取り出すことができる。
【０１０２】
第２槽（後段槽）２２の油水分離回収具１０によって、油分と分離された水分は、第２槽（後段槽）２２の底部から第３槽に向けて流動する。
【０１０３】
第３槽２３は、水分を排出させる排水槽であり、水分だけが排水管を経て阻集器２０の外部に排水される。こうした排水は、阻集器２０によって油分や固形物や分離、回収されているので、下水道に直接排出することができる。
【０１０４】
このように、本実施形態の阻集器２０によれば、水と油とが混合した混合液体を油水分離回収具１０に接触させるだけで、油水分離層１２の親水撥油性によって、水分と油分とを容易に分離して、油分だけを選択的に回収することができる。阻集器２０に油水分離回収具１０を設けることによって、水と油とが混合した混合液体から、簡易な構成で容易に、かつ低コストに油分だけを分離、回収することを可能にする。
【０１０５】
図３は、阻集器の別な実施形態を示す断面図である。
この別な実施形態の阻集器（油阻集器：グリーストラップ）３０は、廃液が流入する上流側から下流側に向けて、第１槽（前段槽）３１、および第２槽（後段槽）３２の順に直列に配置されている。これら各槽３１、３２の間は、開口を備えた隔壁によって区画されている。
【０１０６】
第１槽（前段槽）３１は、廃液が上部から直接流入する液槽であり、底部に向けて排液が流れる。第１槽（前段槽）３１には、水と油が混合した液体から油分を分離、回収する油水分離回収ユニット４０が着脱自在に形成されている。本実施形態の阻集器３０における油水分離回収ユニット４０は、油水分離回収具４１を備えている。油水分離回収具４１は、図１に示す基材１１と、油水分離層１２とから構成される。油水分離回収ユニット４０には、廃液に含まれる固形物、例えば食品カスを漉し取る固形物除去器４２が、油水分離回収具４１の上に設置される。固形物除去器４２は、例えば、廃液中を浮遊する固形物を濾別可能なサイズのメッシュを持つ金網などから形成されていればよい。こうした固形物除去器４２は、油水分離回収ユニット４０に着脱自在に設けられる。
【０１０７】
油水分離回収具４１によって分離、回収された油分と固形物は、取っ手４４を把持して油水分離回収ユニット４０を第１槽（前段槽）３１から取り外すことによって、分離した油分と固形物とを取り出して廃棄することができる。
【０１０８】
第１槽（前段槽）３１に流入した廃液は油水分離回収具４１によって固形物と油分とが分離、回収され、水分だけが排水として第２槽（後段槽）３２に流入する。第２槽３２は、水分を排出させる排水槽であり、水分だけが排水管を経て阻集器３０の外部に排水される。こうした排水は、阻集器３０によって油分や固形物や分離、回収されているので、下水道に直接排出することができる。
【０１０９】
このように、本実施形態の阻集器３０によれば、水と油とが混合した混合液体を油水分離回収具４１に接触、通過させるだけで、油水分離層１２の親水撥油性によって、水分と油分とを容易に分離して、油分だけを選択的に回収し、また、食品カスなどの固形物も同時に回収することができる。即ち、本実施形態では、阻集器３０に油水分離回収具４１と固形物除去器４２を設けることによって、水と油とが混合した混合液体から、簡易な構成で容易に、かつ低コストに油分だけを分離、回収し、同時に固形物も回収することを可能にする。また、油水分離と固形物回収とを１つの槽で行うことによって、阻集器３０の小型化と、メンテナンス性の向上を実現することができる。
【０１１０】
図４は、阻集器の別な実施形態を示す断面図である。
この別な実施形態の阻集器（油阻集器：グリーストラップ）５０は、従来から一般的に用いられている阻集器、即ち、後段槽で水と油との比重差によって油水分離を行う構成の阻集器に対して、本発明の油水分離回収具を設置することによって、本発明の阻集器５０を構成したものである。
【０１１１】
この阻集器５０は、廃液が流入する上流側から下流側に向けて、第１槽（前段槽）５１、第２槽（後段槽）５２、および第３槽５３の順に直列に配置されている。第１槽（前段槽）５１は、例えば、廃液が上部から直接流入する液槽であり、底部に向けて排液が流れる。第１槽（前段槽）５１には、廃液に含まれる固形物、例えば食品カスを漉し取る固形物除去器５８が設置されている。固形物除去器５８は、例えば、廃液中を浮遊する固形物を濾別可能なサイズのメッシュを持つ金網などから形成されていればよい。こうした固形物除去器５８は、第１槽５１に着脱自在に設けられている。
【０１１２】
第２槽（後段槽）５２は、水と油が混合した液体から油分を分離、回収する油分離回収槽であり、既存の阻集器では、ここで水と油との比重差によって油水分離を行っているが、この本発明の阻集器５０では、油水分離回収ユニット６１を追加設置することによって、本発明の油水分離回収具１０で油水分離を行う構成としている。
【０１１３】
油水分離回収ユニット６１は、油水分離回収具１０と、この油水分離回収具１０を第２槽（後段槽）５２の内部で支持する支持部材６３とからなる。支持部材６３は、油水分離回収具１０を第２槽５２の上部で支持するとともに、第２槽５２に流入した混合液体を水面方向に向けて上昇させて油水分離回収具１０に誘導させる隔壁の役割を果たす。
【０１１４】
本実施形態の阻集器５０における第２槽（後段槽）５２も、混合液体が油水分離回収具１０に接すると、油水分離層１２（図１参照）の親水撥油性によって油分だけが分離、回収され、水分は油水分離層１２の親水性によって、基材１１の流路１７を通過して流出する。
【０１１５】
このように、第２槽（後段槽）５２に流入した混合液体は、油水分離回収具１０によって、油分と水分とに分離され、油分は取っ手４４を把持して油水分離回収ユニット６１を第２槽（後段槽）５２から取り外すことによって回収される。そして、第２槽（後段槽）５２の油水分離回収具１０によって、油分と分離された水分は、第２槽（後段槽）５２の底部から第３槽５３に向けて流動し、第３槽５３から阻集器５０の外部に排水される。こうした排水は、阻集器５０によって油分や固形物や分離、回収されているので、下水道に直接排出することができる。
【０１１６】
このように、本実施形態の阻集器５０によれば、水と油との比重差によって油水分離を行う既存の阻集器に対して本発明の油水分離回収具１０を追加設置することで、油水分離層１２によって混合液体の水分と油分とを分離して、油分だけを容易に回収することができる。また、比重差によって油水分離を行う阻集器と比べて、油分が流出する懸念がなく、油分を確実に回収することが可能になる。
【０１１７】
図５は、阻集器の別な実施形態を示す断面図である。
従来から一般的に用いられている阻集器に対して、本発明の油水分離回収具を設置した別な実施形態である阻集器７０は、廃液が流入する上流側から下流側に向けて、第１槽（前段槽）７１、第２槽（後段槽）７２、および第３槽７３の順に直列に配置されている。第１槽（前段槽）７１は、例えば、廃液が上部から直接流入する液槽であり、固形物を漉し取る固形物除去器７８が設置されている。
【０１１８】
第２槽（後段槽）７２は、水と油が混合した液体から油分を分離、回収する油分離回収槽であり、既存の阻集器では、ここで水と油との比重差によって油水分離を行っているが、この本発明の阻集器７０では、油水分離回収ユニット８１を追加設置することによって、本発明の油水分離回収具１０で油水分離を行う構成としている。
【０１１９】
油水分離回収ユニット８１は、油水分離回収具１０と、この油水分離回収具１０を第２槽（後段槽）７２の内部で支持する支持部材８３とからなる。支持部材８３は、油水分離回収具１０を支持する四角形の底板８３ａと、この底板８３ａの四辺からそれぞれ延びる網板からなる側壁８３ｂとを備える。こうした支持部材８３全体は、例えば、金属板や金属網から形成されている。
【０１２０】
そして、支持部材８３の互いに対向する側壁８３ｂは、その上端どうしの間隔が、第２槽（後段槽）７２の隔壁７２ａと中間壁７２ｂとの間隔よりも僅かに広くなるように傾斜している。この第２槽７２では、第１槽７１から流入した混合溶液が油水分離回収具１０に接すると、油水分離回収具１０の親水撥油性によって水分と油分とが分離され、水分だけが傾斜した側壁８３ｂから流出し、油分は油水分離回収具１０を通過できず、油分と分離された水分は、第２槽（後段槽）７２の底部から第３槽７３に向けて流動し、第３槽７３から阻集器７０の外部に排水される。
【０１２１】
このような構成の阻集器７０では、油水分離回収ユニット８１の支持部材８３を、取っ手４４を把持して第２槽（後段槽）７２の隔壁７２ａと中間壁７２ｂとの間の空間に押し込むだけで、対向する側壁８３ｂどうしの弾性力によって支持部材８３が第２槽（後段槽）７２の内部に係止される。こうした支持部材８３の構成によって、既存の阻集器に、油水分離回収具１０を係止するための係止具などを新たに設けなくても、本発明の油水分離回収具１０を備えた阻集器７０を実現することができる。
【０１２２】
以上、本発明の阻集器の実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されることはなく、その発明の技術的思想を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
上述した実施形態では、本発明の阻集器に油水分離回収具を１つだけ配置しているが、本発明の油水分離回収具を１つの阻集器に２つ以上配置した構成とすることもできる。これによって、より一層確実に油分の分離、回収を行うことができる。
【０１２３】
また、上述した実施形態では、液槽を２つないし３つ直列に設けた例を示しているが、４つ以上の液槽を配置することもできる。この場合、いずれか１つ以上の液槽に本発明の油水分離回収具を設置することによって、本発明の阻集器を実現することができる。
【実施例】
【０１２４】
本発明の油水分離回収具の効果を検証した。
検証にあたっては、不織布に対して、撥油性賦与基と親水性賦与基とを分子中に含むフッ素系化合物をコーティングしたフィルターを備えた、図１に示す構成の油水分離回収具を作成した。
具体的には、面積３１４ｃｍ２のポリプロピレン不織布（目付：４０ｇ／ｍ２、厚さ：０．０９ｍｍ）を、親水撥油剤として合成例１にて合成した含窒素フッ素系化合物２質量％、ポリビニルブチラール（積水化学社製エスレックＢＬ−１）４質量％、エタノール９４質量％の組成に調製した液（表面被覆材）に浸漬処理し、自然乾燥して（乾燥後の増量：０．５ｇ）、図１に示す構成の油水分離回収具を作成した。
この油水分離回収具を備えた油水分離回収ユニットに、５Ｌの水と１Ｌのｎ−ヘキサデカンとを混合した模擬液をよくかき混ぜながら室温・常圧下で供給し、油水分離回収具を水が１Ｌ通過する毎に経過時間を測定して、透過流束（単位：ｃｍ３／ｃｍ２・ｍｉｎ）を算出した。通過した水の積算量が３Ｌになった時点で模擬液の供給を停止し、通過した３Ｌの水を集積して、水中のｎ−ヘキサデカンをヘキサン抽出・ガスクロマトグラフィー法により濃度を定量分析した。この測定結果を表１に示す。
【０１２５】
【表１】
0006461573.tif 000010
【０１２６】
表１に示す結果から、本発明の油水分離回収具を用いれば、水と油とが混合した混合溶液を、水分と油分に高精度に分離可能であることが確認され、例えば、分離された水分は、５ｍｇ／Ｌ未満（水質汚濁防止法・下水道法で定められた排水中の鉱油類の許容限度）の非水溶性油分含有量にすることができる。
【０１２７】
また、本発明の油水分離具に記載に形成された油水分離層のフッ素系化合物の種類を変えた場合の実験例及び効果をさらに詳細に説明する。本発明はこれら実験例によって、なんら限定されるものではない。
【０１２８】
（合成例１）
「２−［３−［ペルフルオロ（２−メチル−３−ジブチルアミノプロパノイル）］アミノプロピル−ジメチル−アンモニウム］アセテートの合成」
２−メチル−３−ジブチルアミノプロピオン酸メチルの電解フッ素化により得られたペルフルオロ（２−メチル−３−ジブチルアミノプロピオン酸）フルオリド１２０ｇを、ジメチルアミノプロピルアミン３９ｇをＩＰＥ溶媒５００ｍｌに溶解した溶液に、氷浴下滴下した。室温で２時間撹拌した後にろ過を行い、ろ液のＩＰＥ層をＮａＨＣＯ３水溶液と、ＮａＣｌ水溶液とで洗浄処理し、分液した後に水洗を行った。その後、ＩＰＥを留去し、さらに蒸留して粗生成物として、（Ｃ４Ｆ９）２ＮＣＦ２ＣＦ（ＣＦ３）ＣＯＮＨＣ３Ｈ６Ｎ（ＣＨ３）２を６４ｇ得た（収率４７％）。
【０１２９】
次いで、得られた（Ｃ４Ｆ９）２ＮＣＦ２ＣＦ（ＣＦ３）ＣＯＮＨＣ３Ｈ６Ｎ（ＣＨ３）２を８ｇ、エタノール中で撹拌下モノクロル酢酸ナトリウムと一晩還流させ、ろ過、濃縮後、ジメチルベタイン体を９ｇ得た（収率９９％）。
【０１３０】
（合成例２）
「２−［３−［ペルフルオロ（３−ジブチルアミノプロパノイル）］アミノプロピル−ジメチル−アンモニウム］アセテートの合成」
３−ジブチルアミノプロピオン酸メチルの電解フッ素化により得られたペルフルオロ（３−ジブチルアミノプロピオン酸）フルオリド２０ｇを、ジメチルアミノプロピルアミン４ｇをＩＰＥ溶媒５０ｍｌに溶解した溶液に、氷浴下滴下した。室温で２時間撹拌した後にろ過を行い、ろ液のＩＰＥ層をＮａＨＣＯ３水溶液と、ＮａＣｌ水溶液とで洗浄処理し、分液した後に水洗を行った。その後、ＩＰＥを留去したところ、粗生成物として、（Ｃ４Ｆ９）２ＮＣ２Ｆ４ＣＯＮＨＣ３Ｈ６Ｎ（ＣＨ３）２を１４ｇ得た（収率６０％）。
【０１３１】
次いで、得られた（Ｃ４Ｆ９）２ＮＣ２Ｆ４ＣＯＮＨＣ３Ｈ６Ｎ（ＣＨ３）２３ｇを、エタノール中で撹拌下モノクロル酢酸ナトリウムと一晩還流させて、ジメチルベタイン体を３ｇ得た（収率９２％）。
【０１３２】
（合成例３）
「２−［３−［ペルフルオロ（２−メチル−３−ピペリジノプロパノイル）］アミノ］プロピル−ジメチル−アンモニウム］アセテートの合成」
電解フッ素化により得られたペルフルオロ（２−メチル−３−ピペリジノプロピオン酸）フルオリド２０ｇを、ジメチルアミノプロピルアミン９ｇをＩＰＥ溶媒１１０ｍｌに溶解した溶液に氷浴下で滴下した。室温で２時間撹拌した後にろ過を行い、ろ液のＩＰＥ層をＮａＨＣＯ３水溶液と、ＮａＣｌ水溶液で洗浄処理し、分液した後に水洗を行った後、ＩＰＥを留去したところ、粗生成物として、ＣＦ２（ＣＦ２ＣＦ２）２ＮＣＦ２ＣＦ（ＣＦ３）ＣＯＮＨＣ３Ｈ６Ｎ（ＣＨ３）２を１８ｇ得た（粗収率７６％）。
【０１３３】
次いで、得られた粗成生物ＣＦ２（ＣＦ２ＣＦ２）２ＮＣＦ２ＣＦ（ＣＦ３）ＣＯＮＨＣ３Ｈ６Ｎ（ＣＨ３）２１０ｇを、エタノール中で撹拌下モノクロル酢酸ナトリウム３ｇと一晩還流させて、ジメチルベタイン体を１１ｇ得た（収率９９％）。
【０１３４】
（合成例４）
「２−［３−［［ペルフルオロ（２−メチル−３−モルホリノプロパノイル）］アミノ］プロピル−ジメチル−アンモニウム］アセテートの合成」
電解フッ素化により得られたペルフルオロ（３−メチル−３−モルホリノプロピオン酸）フルオリド２１ｇを、ジメチルアミノプロピルアミン１０ｇをＩＰＥ溶媒１００ｍｌに溶解した溶液に氷浴下で滴下した。その後、室温下で２時間撹拌した後にろ過を行い、ろ液のＩＰＥ層をＮａＨＣＯ３水溶液と、ＮａＣｌ水溶液で洗浄処理し、分液した後に水洗を行った後、ＩＰＥを留去したところ、粗生成物として、Ｏ（ＣＦ２ＣＦ２）２ＮＣＦ２ＣＦ（ＣＦ３）ＣＯＮＨＣ３Ｈ６Ｎ（ＣＨ３）２を２２ｇ得た（粗収率８８％）。
【０１３５】
得られた粗成生物  Ｏ（ＣＦ２ＣＦ２）２ＮＣＦ２ＣＦ（ＣＦ３）ＣＯＮＨＣ３Ｈ６Ｎ（ＣＨ３）２を１０ｇ、エタノール中で撹拌下モノクロル酢酸ナトリウム３ｇと一晩還流させて、ジメチルベタイン体を１１ｇ得た（収率９９％）。
【０１３６】
（合成例５）
「ペルフルオロ（３−ジブチルアミノプロピオン酸）カルシウムの合成」
２Ｌガラスフラスコに１２．５％の水酸化ナトリウム水溶液３５２ｇを仕込み、３−ジブチルアミノプロピオン酸メチルの電解フッ素化により得られたペルフルオロ（３−ジブチルアミノプロピオン酸）フルオリド８３７ｇを滴下して反応を行った。滴下後、酢酸エチル５００ｍＬを加え、ペルフルオロ（３−ジブチルアミノプロピオン酸）ナトリウムを抽出した。酢酸エチル層を水と分離後、ロータリーエバポレーターにて酢酸エチルを留去して、淡黄色固体のペルフルオロ（３−ジブチルアミノプロピオン酸）ナトリウム４８８ｇを得た。
【０１３７】
次いで、１Ｌのガラスフラスコにペルフルオロ（３−ジブチルアミノプロピオン酸）ナトリウム４８８ｇと９５％硫酸２８０ｇとを仕込んで混合し、減圧蒸留を行い、常温で固体のペルフルオロ（３−ジブチルアミノプロピオン酸）４３６ｇを得た（ナトリウム塩からの収率９３％）。
【０１３８】
ペルフルオロ（３−ジブチルアミノプロピオン酸）２３．５ｇを、メタノール／水混合液中で水酸化カルシウム１．５ｇによって中和した。析出した結晶をろ過にて分離し、１００℃で乾燥して、ペルフルオロ（３−ジブチルアミノプロピオン酸）カルシウム２３．５ｇを得た（収率９７％）。なお、本化合物の水に対する室温での溶解度は０．０２質量％であった。
【０１３９】
（基材）
基材として、直径４７ｍｍの市販のＰＴＦＥメンブレンフィルター（ＡＤＶＡＮＴＥＣ
Ｔ１００Ａ−：孔径１μｍ、空隙率７９％、厚さ７５μｍ）、目付７２ｇ／ｍ２、厚さ０．２６ｍｍのポリプロピレン製不織布および目付６０ｇ／ｍ２、厚さ０．４０ｍｍのポリエチレン／ポリプロピレン複合不織布を、各々直径４７ｍｍの円形のフィルター状に切り取ったものを使用した。
【０１４０】
（結合剤）
結合剤として、ポリビニルブチラール（積水化学工業（株）製エスレックＢ  ＢＬ−１、同ＢＬ−Ｓ、同ＢＭ−２、エスレックＫ  ＫＳ−１０）、アクリル樹脂（東亜合成（株）製アルフオンＵＣ−３０００）、テルペンフェノール樹脂（ヤスハラケミカル（株）ＹＳポリスターＮ１２５）を使用した。
【０１４１】
＜油水分離具の作製＞
先ず、親水撥油剤と結合剤および溶媒であるメタノール又はエタノールを所定の割合で配合し、表面被覆材を作製した。
【０１４２】
次に、この表面被覆材に上記基材をディップし、溶液を十分に含浸させたのち、引き揚げて自然乾燥により溶媒を除去した。このようにして、油水分離具を作製した。
【０１４３】
＜油水分離具浸透試験による評価＞
作成した油水分離具に、水とｎ−ヘキサデカンをそれぞれ滴下し、その浸透性を下記定義に基づき目視判定して、親水撥油性を評価した。
【０１４４】
なお、水及びｎ−ヘキサデカンの滴下方法としては、下記の条件を用いた。
滴下容量：（４０〜４５）μＬ／滴（水）
滴下容量：（２０〜２５）μＬ／滴（ｎ−ヘキサデカン）
滴下高さ：油水分離具の表面から５ｃｍ
滴下冶具：ポリスポイト
【０１４５】
また、油水分離具浸透試験において、評価結果の定義は以下の通りである。
直ちに浸透：浸透試験用の油水分離具に液滴を滴下後、３０秒以内に浸透するもの
徐々に浸透：液滴を滴下後、３０秒超過〜５分以内に浸透するもの
浸透しない：液滴を滴下後、３０分間浸透しないもの
【０１４６】
＜超音波洗浄による耐久性の評価＞
さらに、浸透試験用の油水分離具を５０ｍｌ純水に浸漬し、アズワン製超音波洗浄器ＵＳＫ−５Ｒ（２４０Ｗ，４０ｋＨｚ）を用いて室温下で超音波洗浄を行った。
超音波照射開始から６時間後までは９０分毎に、６時間以降は６０分毎に純水の入替えを行った。
超音波照射３時間後、同６時間後、同８時間後に油水分離具を取り出し、上記油水分離具浸透試験と同様な方法で親水撥油性を評価した。
【０１４７】
（実験例１）
親水撥油剤として合成例１にて合成した含窒素フッ素系化合物を２質量％、結合剤としてエスレックＢ  ＢＬ−Ｓを４質量％、溶媒としてメタノールを９４質量％の割合で配合して溶解させた表面被覆材を作製した。
次いで、基材として目付７２ｇ／ｍ２、厚さ０．２６ｍｍのポリプロピレン製不織布を用い、当該基材に作製した表面被覆材を上述した方法によってコーティングして、実験例１の浸透試験用の油水分離具を作製した。なお、作製条件を下記表２に示す。
【０１４８】
実験例１の浸透試験用油水分離具に水とｎ−ヘキサデカンをそれぞれ滴下し、初期性能と超音波洗浄後の浸透性を評価した。評価結果を下記表３に示す。
【０１４９】
（実験例２）
結合剤としてエスレックＢ  ＢＬ−１、溶媒としてエタノールを用いた以外は実験例１と同様にして、実験例２の浸透試験用油水分離具を作製し、実験例１と同様の方法で、初期性能と超音波洗浄後の浸透性を評価した。作製条件を下記表２に、評価結果を下記表３にそれぞれ示す。
【０１５０】
（実験例３）
親水撥油剤として合成例１にて合成した含窒素フッ素系化合物を２質量％、結合剤としてエスレックＢ  ＢＬ−１を２０質量％、エタノールを７８質量％の割合で配合して溶解させた表面被覆材を作製した。
次いで、実験例１と同様にして、実験例２の浸透試験用油水分離具を作製し、実験例１と同様の方法で、初期性能と超音波洗浄後の浸透性を評価した。作製条件を下記表２に、評価結果を下記表３にそれぞれ示す。
【０１５１】
（実験例４）
結合剤としてエスレックＢ  ＢＭ−２を用いた以外は実験例１と同様にして、実験例４の浸透試験用油水分離具を作製し、実験例１と同様の方法で、初期性能と超音波洗浄後の浸透性を評価した。作製条件を下記表２に、評価結果を下記表３にそれぞれ示す。
【０１５２】
（実験例５）
結合剤としてエスレックＫ  ＫＳ−１０を用いた以外は実験例１と同様にして、実験例５の浸透試験用油水分離具を作製し、実験例１と同様の方法で、初期性能と超音波洗浄後の浸透性を評価した。作製条件を下記表２に、評価結果を下記表３にそれぞれ示す。
【０１５３】
（実験例６）
結合剤としてアルフオンＵＣ−３００、溶媒としてエタノールを用いた以外は実験例１と同様にして、実験例２の浸透試験用油水分離具を作製し、実験例１と同様の方法で、初期性能と超音波洗浄後の浸透性を評価した。作製条件を下記表２に、評価結果を下記表３にそれぞれ示す。
【０１５４】
（実験例７）
結合剤としてＹＳポリスターＮ１２５、溶媒としてエタノールを用いた以外は実験例１と同様にして、実験例７の浸透試験用油水分離具を作製し、実験例１と同様の方法で、初期性能と超音波洗浄後の浸透性を評価した。作製条件を下記表２に、評価結果を下記表３にそれぞれ示す。
【０１５５】
（実験例８）
親水撥油剤として合成例１にて合成した含窒素フッ素系化合物を２質量％、結合剤としてエスレックＢ  ＢＬ−１を４質量％、溶媒としてメタノールを９４質量％の割合で配合して溶解させた表面被覆材を作製した。
次いで、基材として目付６０ｇ／ｍ２、厚さ０．４０ｍｍのポリエチレン／ポリプロピレン複合不織布を用い、当該基材に作製した表面被覆材を上述した方法によってコーティングして、実験例８の浸透試験用油水分離具を作製した後、実験例１と同様の方法で、初期性能と超音波洗浄後の浸透性を評価した。作製条件を下記表２に、評価結果を下記表３にそれぞれ示す。
【０１５６】
（実験例９）
親水撥油剤として合成例２にて合成した含窒素フッ素系化合物を２質量％、結合剤としてエスレックＢ  ＢＬ−１を４質量％、溶媒としてメタノールを９４質量％の割合で配合して溶解させた表面被覆材を作製した。
次いで、基材として目付７２ｇ／ｍ２、厚さ０．２６ｍｍのポリプロピレン製不織布を用い、当該基材に作製した表面被覆材を上述した方法によってコーティングして、実験例９の浸透試験用油水分離具を作製した後、実験例１と同様の方法で、初期性能と超音波洗浄後の浸透性を評価した。作製条件を下記表２に、評価結果を下記表３にそれぞれ示す。
【０１５７】
（実験例１０）
親水撥油剤として合成例３にて合成した含窒素フッ素系化合物を用いた以外は実験例９と同様にして、実験例１０の浸透試験用油水分離具を作製し、実験例１と同様の方法で、初期性能と超音波洗浄後の浸透性を評価した。作製条件を下記表２に、評価結果を下記表３にそれぞれ示す。
【０１５８】
（実験例１１）
親水撥油剤として合成例４にて合成した含窒素フッ素系化合物を用いた以外は実験例９と同様にして、実験例１１の浸透試験用油水分離具を作製し、実験例１と同様の方法で、初期性能と超音波洗浄後の浸透性を評価した。作製条件を下記表２に、評価結果を下記表３にそれぞれ示す。
【０１５９】
（実験例１２）
親水撥油剤として合成例５にて合成した含窒素フッ素系化合物を用いた以外は実験例９と同様にして、実験例１２の浸透試験用油水分離具を作製し、実験例１と同様の方法で、初期性能と超音波洗浄後の浸透性を評価した。作製条件を下記表２に、評価結果を下記表３にそれぞれ示す。
【０１６０】
（比較実験例１）
分子内に直鎖状の含窒素ペルフルオロアルキル基と、親水基としてポリオキシアルキレン基を持つ化合物をメタノールに溶解させて、２．０質量％メタノール溶液を作製した。
これを比較実験例１の表面被覆材とした。この溶液に目付７２ｇ／ｍ２、厚さ０．２６ｍｍのポリプロピレン製不織布にコーティングして、比較実験例１の浸透試験用油水分離具を作製した後、実験例１と同様の方法で、初期性能と超音波洗浄後の浸透性を評価した。作製条件を下記表２に、評価結果を下記表３にそれぞれ示す。
【０１６１】
（比較実験例２）
分子内に環状の含窒素ペルフルオロアルキル基と、親水基としてポリオキシアルキレン基を持つ化合物をメタノールに溶解させて、２．０質量％メタノール溶液を作製した。これを比較実験例２の表面被覆材とした。この溶液に目付７２ｇ／ｍ２、厚さ０．２６ｍｍのポリプロピレン製不織布にコーティングして、比較実験例２の浸透試験用油水分離具を作製した後、実験例１と同様の方法で、初期性能と超音波洗浄後の浸透性を評価した。作製条件を下記表２に、評価結果を下記表３にそれぞれ示す。
【０１６２】
（比較実験例３）
市販のペルフルオロヘプタン酸カルシウム２質量％に、溶媒としてメタノール９８質量％を加えて溶解させた溶液を、比較実験例３の表面被覆材とした。
次いで、基材として直径４７ｍｍの市販のＰＴＦＥメンブレンフィルター（ＡＤＶＡＮＴＥＣ  Ｔ１００Ａ−：孔径１μｍ、空隙率７９％、厚さ７５μｍ）を用い、当該基材に作製した表面被覆材を上述した方法によってコーティングして、比較実験例３の浸透試験用油水分離具を作製した後、実験例１と同様の方法で、初期性能と超音波洗浄後の浸透性を評価した。作製条件を下記表２に、評価結果を下記表３にそれぞれ示す。
【０１６３】
【表２】
0006461573.tif 000011
【０１６４】
【表３】
0006461573.tif 000012
【０１６５】
表３に示すように、実験例１，３の浸透試験用油水分離具は、浸透性の初期性能が親水撥油性であり、超音波洗浄８時間後も親水撥油性を維持した。
【０１６６】
また、実験例２，４，５の浸透試験用油水分離具は、浸透性の初期性能が親水撥油性であり、超音波洗浄６時間後も親水撥油性を維持した。
【０１６７】
また、実験例６，８，９の浸透試験用油水分離具は、浸透性の初期性能が親水撥油性であり、超音波洗浄３時間後も親水撥油性を維持した。
【０１６８】
一方、実験例７，１０，１１，１２の浸透試験用油水分離具は、浸透性の初期性能が親水撥油性であったものの、超音波洗浄３時間後には親水親油性を示した。
【０１６９】
これに対して、比較実験例１〜２の浸透試験用油水分離具では、水の浸透結果が「直ちに浸透」であり、ｎ−ヘキサデカンの浸透結果が「直ちに浸透」であることから、親水親油性であることが確認された。
また、比較実験例３の浸透試験用油水分離具では、水の浸透結果が「浸透しない」であり、ｎ−ヘキサデカンの浸透結果が「徐々に浸透」であることから、撥水親油性であることが確認された。
【０１７０】
＜油水分離試験による評価＞
（実験例１３）
ポリプロピレン不織布（目付：１５ｇ／ｍ２、厚さ：０．１６ｍｍ、平均気孔径：７μｍ、最大気孔径１４μｍ）を直径６０ｍｍの円形フィルター状に切り取り、親水撥油剤として合成例１にて合成した含窒素フッ素系化合物２ｇ、ポリビニルブチラール（積水化学社製エスレックＢＬ−１）４ｇをメタノール９４ｇに溶解した液（表面被覆材）に浸漬処理し、自然乾燥後（乾燥後の増量：０．０１４１ｇ）、室温下、常圧濾過装置にて油水分離試験を行った。
なお、試験液には、水３０ｍＬとｎ−ヘキサデカン１０ｍＬとの混合液を用いた。
試験液をよくかき混ぜながら常圧濾過装置に供給したところ、水は不織布を通過したものの（透過流束：１．２ｃｍ／ｍｉｎ）、ｎ−ヘキサデカンは不織布を通過することができず、油水が完全に分離された。
【０１７１】
（実験例１４）
ポリプロピレン不織布（目付：２０ｇ／ｍ２、厚さ：０．２１ｍｍ、平均気孔径：１４μｍ、最大気孔径２３μｍ）を直径６０ｍｍの円形フィルター状に切り取り、実験例１３と同じ組成の表面被覆材に浸漬処理し、自然乾燥後（乾燥後の増量：０．０２９８ｇ）、室温下、常圧濾過装置にて油水分離試験を行った。
なお、試験液には、水３０ｍＬとｎ−ヘキサデカン１０ｍＬとの混合液を用いた。
試験液をよくかき混ぜながら常圧濾過装置に供給したところ、水は不織布を通過したものの（透過流束：２．４ｃｍ／ｍｉｎ）、ｎ−ヘキサデカンは不織布を通過することができず、油水が完全に分離された。
【０１７２】
（実験例１５）
ポリプロピレン不織布（目付：２０ｇ／ｍ２、厚さ：０．２４ｍｍ、平均気孔径：２１μｍ、最大気孔径３７μｍ）を直径６０ｍｍの円形フィルター状に切り取り、実験例１３と同じ組成の表面被覆材に浸漬処理し、自然乾燥後（乾燥後の増量：０．０２１６ｇ）、室温下、常圧濾過装置にて油水分離試験を行った。
なお、試験液には、水３０ｍＬとｎ−ヘキサデカン１０ｍＬとの混合液を用いた。
試験液をよくかき混ぜながら常圧濾過装置に供給したところ、水は不織布を通過したものの（透過流束：６．３ｃｍ／ｍｉｎ）、ｎ−ヘキサデカンは不織布を通過することができず、油水が完全に分離された。
【産業上の利用可能性】
【０１７３】
本発明の油水分離回収具は、基材の表面に親水撥油性が付与されており、透水性や耐ファウリング性、易洗浄性に優れているため、油水分離を目的とした各種機器、治具への適用が可能である。また、本発明の阻集器は、例えば、一般家庭、商業施設、公共施設、工場等から排出される油を含む排水の処理、事故などによる河川、海洋などへの油の流出に伴う油回収作業、石油採掘時の含油排水の一種である油田随伴水から非水溶性油分を除去する際の油水分離用器具として使用することが可能である。
【符号の説明】
【０１７４】
１０  油水分離回収具
１１  基材
１２  油水分離層
１５  支持部材
１６  油水分離回収ユニット
１７  流路
【図１】
0006461573.tif 000017
【図２】
0006461573.tif 000018
【図３】
0006461573.tif 000019
【図４】
0006461573.tif 000020
【図５】
0006461573.tif 000021