(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
片末端が下記一般式（１）で表わされるエチレン性不飽和基であるポリアルキレンオキサイドオリゴマー０．０５〜１０モル％と、
ジアルキルアミノアルキルアクリレート又はジアルキルアミノアルキルメタクリレートの４級塩、若しくはそれらの４級塩と他の単量体の混合体からなる水溶性単量体９９．９５〜９０モル％を重合して得られる、
純水に溶解し、濃度２０質量％における水溶液粘度が１万mＰa.ｓ以上（Ｂ型粘度計）である共重合体からなること
を特徴とする高分子凝集剤。
【化１】
0004126931.tif 000004
〔上記式中、Ｒ1及びＲ2は、水素又は炭素数１〜３のアルキル基、Ｘは−Ｒ3Ｏ−、又は−Ｏ−であり、Ｒ3は、炭素数１〜４のアルキレン基である。〕
【請求項２】
前記共重合体が、
２０％水溶液とすると、粘度の測定が不可能なゲル状となるものであること
を特徴とする請求項１に記載の高分子凝集剤。
【請求項３】
前記共重合体が、
下記の測定方法で測定した０.５％塩粘度が５〜２００mＰa.ｓの範囲にあること
を特徴とする請求項１又は２に記載の高分子凝集剤。
０．５％塩粘度測定方法：
共重合体を４質量％の塩化ナトリウム水溶液に溶解し、０.５質量％共重合体溶液を調製し、Ｂ型粘度計を用いて、温度２５℃、６０ｒｐｍ、５分後の粘度を測定する。
【請求項４】
前記ポリアルキレンオキサイドオリゴマーは、
アルキレンオキサイド単位の繰り返し単位数が５以上のものであること
を特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の高分子凝集剤。
【請求項５】
前記ポリアルキレンオキサイドオリゴマーは、
他の末端が炭素数１〜８のアルコキシル基であること
を特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の高分子凝集剤。
【請求項６】
前記請求項１〜５のいずれかに記載の高分子凝集剤を汚泥に添加して脱水処理することを特徴とする汚泥の脱水方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、高分子凝集剤に関するもので、高分子凝集剤関連技術に属するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、水溶性重合体、特に高分子量の水溶性重合体は、高分子凝集剤、歩留まり向上剤、紙力増強剤、さらには増粘剤などとして種々の技術分野で利用されている。
【０００３】
かかる水溶性重合体として、例えば、アクリル酸塩又はメタクリル酸塩（以下、アクリル、メタクリルを合わせて「（メタ）アクリル」、アクリレート、メタクリレートを合わせて「（メタ）アクリレート」という。）などのアニオン性単量体、ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート４級塩等のカチオン性単量体、及び（メタ）アクリルアミドなどのノニオン性単量体などを重合して得られる、それぞれの単独重合体や、アニオン性単量体とノニオン性単量体の共重合体、カチオン性単量体とノニオン性単量体の共重合体、及びカチオン性単量体、アニオン性単量体、ノニオン性単量体との共重合体などといったイオン性を有する重合体が知られている。
【０００４】
一方、都市下水や工場廃水等で生ずる汚泥の凝集脱水のために、例えば、無機凝集剤としてポリ硫酸鉄を用い、これにノニオン性、アニオン性、又はカチオン性高分子凝集剤を単独で添加してフロックを形成し、脱水する方法（特開昭５８−５１９９８号公報参照）、あるいは無機凝集剤と、カチオン性及びアニオン性を有する両性高分子凝集剤を用いる汚泥の脱水方法（特開昭５９−１６５９９号公報参照）、さらには無機凝集剤を添加後、ｐＨを５〜８に調節し、これに両性高分子凝集剤を添加する方法（特開昭６３−１５８２００号公報参照）などに見られるように、高分子凝集剤を含め各種の凝集剤が広く使用されてきている。
【０００５】
また、例えば、繰り返し数が１〜５のアルキレンオキサイド骨格を有する末端（メタ）アクリレート型ポリアルキレンオキサイドオリゴマーと、（メタ）アクリルアミド及びカチオン性単量体単位からなる高分子を凝集剤とする提案（特開平４−９６９１３号公報）、さらには、カチオン性単量体、アニオン性単量体及び水溶性ノニオン性単量体と、例えば炭素数８以上の(メタ)アクリル酸アルキルエステルといった水への溶解度が１g以下の疎水性のアクリル酸誘導体を必須成分とする両性共重合体を汚泥脱水剤とする提案(特開平１１−１５６４００号公報)などで明らかなように、高分子凝集剤として用いられる高分子を改良する試みも種々なされている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記公報で開示された、凝集剤や汚泥脱水剤として良好とされている重合体は、それらの単量体を重合する過程に問題のあるもので、例えば、重合過程でゲル化を起こし易く、特に高分子量の重合体を製造する際には、系全体がゲル化することがあり、それを避けようとすると分子量が低いものしか得られないとか、各々の単量体の共重合性比が大きく異なり、各単量体の仕込み割合通りの共重合体が得られ難いという問題を有するもので、その結果として、目的とする性能改良効果が得られず、また、目的とする共重合体が得られたとしても、処理の対象とする汚泥の種類によっては、十分な効果を発揮し得ないという問題を有している。
【０００７】
さらに、凝集剤や汚泥脱水剤に対しては、最近の生活環境の変化による、都市下水や工場廃水で生ずる汚泥の増加に伴い問題となっている、凝集剤や脱水剤の使用量の増加を抑えるもの、すなわち、より少量の使用で効率的に凝集・脱水が行える、より優れた性能を有するものが強く求められている。
【０００８】
発明者らはかかる現状に鑑み、安定に製造することができ、高分子凝集剤として使用した場合、汚泥の脱水において、フロック強度、濾過速度及び含水率のバランス性に優れたフロックが得られる重合体を得るべく研究を行い、先に、アゾ基を有するポリアルキレンオキサイド基を有する化合物の存在下に水溶性単量体を重合して得られるブロック共重合体（特願２００１−２０００９７）について提案したが、使用される汚泥の種類に拘泥されず、また造粒性により優れているものを求めて研究を継続して行った。
【０００９】
その結果、発明者らは、特定のエチレン性不飽和基を片末端に有するポリアルキレンオキサイドオリゴマーとカチオン性単量体との重合により、高分子量の水溶性共重合体が、ゲル化等の問題を起こすことなく良好に製造でき、しかも得られた共重合体が汚泥の脱水処理においても、フロック強度、含水率及び濾過速度に優れたフロックを得ることができることを見出して、この発明を完成したのである。
【００１０】
すなわち、この発明の請求項１に記載の発明は、片末端が下記一般式（１）で表わされるエチレン性不飽和基であるポリアルキレンオキサイドオリゴマー０．０５〜１０モル％と、ジアルキルアミノアルキル（メタ）アクリレートの４級塩、若しくはそれらの４級塩と他の単量体の混合体からなる水溶性単量体９９．９５〜９０モル％を重合して得られる、純水に溶解し、濃度２０質量％における水溶液粘度が１万mＰa.ｓ以上（Ｂ型粘度計）である共重合体からなることを特徴とする高分子凝集剤である。
【００１１】
【化２】
Ｒ１ＣＨ＝Ｃ(Ｒ２)−Ｘ−
〔上記式中、Ｒ1及びＲ2は、水素又は炭素数１〜３のアルキル基、Ｘは−Ｒ3Ｏ−、又は−Ｏ−であり、Ｒ3は、炭素数１〜４のアルキレン基である。〕
【００１２】
また、この発明の請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の高分子凝集剤において、前記共重合体が、２０％水溶液とすると、粘度の測定が不可能なゲル状となるものであることを特徴とするものである。
【００１３】
また、この発明の請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の高分子凝集剤において、前記共重合体が、下記の測定方法で測定した０.５％塩粘度が５〜２００mＰa.ｓの範囲にあることを特徴とするものである。
０．５％塩粘度測定方法：
共重合体を４質量％の塩化ナトリウム水溶液に溶解し、０.５質量％共重合体溶液を調製し、Ｂ型粘度計を用いて、温度２５℃、６０ｒｐｍ、５分後の粘度を測定する。
【００１４】
また、この発明の請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれかに記載の高分子凝集剤において、前記ポリアルキレンオキサイドオリゴマーが、アルキレンオキサイド単位の繰り返し単位数が５以上のものであることを特徴とするものである。
【００１５】
また、この発明の請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれかに記載の高分子凝集剤において、前記ポリアルキレンオキサイドオリゴマーの他の末端が、炭素数１〜８のアルコキシル基であることを特徴とするものである。
【００１６】
さらに、この発明の請求項６に記載の発明は、前記請求項１〜５のいずれかに記載の高分子凝集剤を、汚泥に添加して脱水処理することを特徴とする汚泥の脱水方法である。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の特定の水溶性共重合体からなる高分子凝集剤及び前記高分子凝集剤を使用した汚泥の脱水方法について詳細に説明する。
【００１８】
この発明の高分子凝集剤を構成する水溶性共重合体の製造方法は、特定のエチレン性不飽和基を片末端に有するポリアルキレンオキサイドオリゴマーとジアルキルアミノアルキル（メタ）アクリレートの４級塩、若しくはそれらの４級塩と他の単量体の混合体からなる水溶性単量体の特定量を重合させることを特徴とするものであり、得られる共重合体は水溶性であり、その共重合体の構造は、主鎖にポリアルキレンオキサイドが櫛状に結合されたグラフト骨格を有すると見なされるものである。
【００１９】
ポリアルキレンオキサイドオリゴマーにおけるエチレン性不飽和基は下記一般式（１）で表わされるものである。これ以外のエチレン性不飽和基、例えば（メタ）アクリロイル基である場合、共重合体製造の際に、ゲル化を起し易く、ゲル化を起さなかった場合でも、得られる共重合体が水溶性のものとはならない。
【００２０】
【化３】
Ｒ１ＣＨ＝Ｃ(Ｒ２)−Ｘ−
〔上記式中、Ｒ1及びＲ2は、水素又は炭素数１〜３のアルキル基、Ｘは−Ｒ3Ｏ−、又は−Ｏ−であり、Ｒ3は、炭素数１〜４のアルキレン基である。〕
【００２１】
Ｒ1及びＲ2の炭素数１〜３のアルキル基としては、メチル基が好ましい。Ｘは−Ｒ3Ｏ−又は−Ｏ−であり、Ｘが、これら以外の例えばエステル結合である場合、共重合体製造の際に、ゲル化を起し易く、ゲル化を起さなかった場合でも、得られる共重合体が水溶性のものとはならない。
【００２２】
前記Ｒ3は、炭素数１〜４の直鎖状又は分枝状のアルキレン基である。
【００２３】
上記一般式（１）で表わされるエチレン性不飽和基は、具体的には、アリルオキシ、メタリルオキシ、アリルエトキシ、アリルプロポキシ、アリルブトキシ、プロペニルオキシ基などが挙げられる。これらの中でも反応性に優れ、入手が容易である点で、アリルオキシ基、メタリルオキシ基及びプロペニルオキシ基が好ましい。
【００２４】
ポリアルキレンオキサイドオリゴマーの主鎖を構成するアルキレンオキサイドとしては、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド及びブチレンオキサイドなどが挙げられ、具体的には、ポリエチレンオキサイドオリゴマー、ポリプロピレンオキサイドオリゴマー及びポリブチレンオキサイドオリゴマーなどが挙げられる。また、ポリアルキレンオキサイドオリゴマーとして、これらの２種以上をブロック状に有するもの、例えば、ポリエチレンオキサイド／ポリプロピレンオキサイドブロックオリゴマーが挙げられる。
【００２５】
ポリアルキレンオキサイドにおいて、アルキレンオキサイドの繰り返し単位数は５以上のものが好ましく、より好ましくは５〜８０のものである。その数が５に満たないものは、それより得られる共重合体を凝集剤あるいは脱水剤として使用した場合に、十分な脱水性能が発揮されないおそれがある。また、８０を超えた場合も、未重合物が多くなると共に、凝集剤あるいは脱水剤として使用した場合に、同様に、十分な脱水性能が発揮されないおそれがある。
【００２６】
また、他の末端については、その構造は必ずしも制限されるものではないが、メトキシ基、エトキシ基、ブトキシ基などの炭素数１〜８のアルコキシ基であるものが、重合時にゲル化することなく、重合体が安定に製造できるので、この発明の目的達成のために好ましい。
【００２７】
これらのポリアルキレンオキサイドオリゴマーは、通常のポリアルキレンオキサイドオリゴマーとアルコール、イソシアネオート化合物とのエステル化、エーテル化、ウレタン化反応などにより調製されるが、市販されているものもあり、この発明においては、それら市販品を使用することもできる。
【００２８】
ポリアルキレンオキサイドオリゴマーと共重合される水溶性単量体としては、工業的に使用されているジアルキルアミノアルキル（メタ）アクリレートの４級塩、若しくはそれらの４級塩と他の単量体の混合体を挙げることができ、他の単量体としては、アニオン性単量体及びノニオン性単量体などの水溶性単量体を挙げることができ、この発明にとり好ましいのは、ジアルキルアミノアルキル（メタ）アクリレートの４級塩又はジアルキルアミノアルキル（メタ）アクリレートの４級塩とアニオン性単量体の混合体である。
【００２９】
ジアルキルアミノアルキル（メタ）アクリレートの４級塩としては、ラジカル重合性を有するものであれば、使用に制限は無く、具体的には、ジアルキルアミノアルキル(メタ)アクリレートの塩化メチル付加物などのハロゲン化アルキル付加物及び塩化ベンジル付加物などのハロゲン化アリール付加物などの４級塩、並びにジアルキルアミノアルキル(メタ)アクリルアミドの塩化メチル付加物などのハロゲン化アルキル付加物及び塩化ベンジル付加物などのハロゲン化アリール付加物などの４級塩などのような化合物が挙げられる。
【００３０】
アニオン性単量体としてもラジカル重合性を有するものであれば、使用に制限は無く、具体的には、不飽和カルボン酸及びその塩が挙げられ、より具体的にはアクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、イタコン酸及びマレイン酸などが挙げられ、この発明で好ましい単量体は、アクリル酸及びメタクリル酸である。
【００３１】
前記不飽和カルボン酸の塩としては、アンモニウム塩、ナトリウム及びカリウムなどのアルカリ金属塩が挙げられる。
【００３２】
ノニオン性単量体としては、アクリルアミド、メタクリルアミド、ジメチルアクリルアミド、ジエチルアクリルアミド、メチルアクリレート、エチルアクリレート、ブチルアクリレート、ヒドロキシエチルアクリレート、メトキシエチルアクリレート、ブトキシエチルアクリレート、エチルカルビトールアクリレート、アクリロニトリル及びビニルアセテートなどを挙げることができる。
【００３３】
これらのジアルキルアミノアルキル（メタ）アクリレートの４級塩、アニオン性単量体及びノニオン性単量体は、ジアルキルアミノアルキル（メタ）アクリレートの４級塩単独で、ジアルキルアミノアルキル（メタ）アクリレートの４級塩に、アニオン性単量体又はノニオン性単量体単独あるいは２種以上を混合して使用することができ、上記したように、ジアルキルアミノアルキル（メタ）アクリレートの４級塩にその他の単量体を混合して使用する場合、ジアルキルアミノアルキル（メタ）アクリレートの４級塩とアニオン性単量体を必須の構成とするものが好ましい。ジアルキルアミノアルキル（メタ）アクリレートの４級塩を単独で使用する場合、又はジアルキルアミノアルキル（メタ）アクリレートの４級塩とアニオン性単量体を使用する場合においては、水溶性単量体とオリゴマーとの共重合性を改善でき、得られる共重合体の特性を調整できる点で、（メタ）アクリルアミドを併用することが好ましい。この場合、（メタ）アクリルアミドの割合としては、ジアルキルアミノアルキル（メタ）アクリレートの４級塩と併用する場合は、水溶性単量体全体の１〜９０モル％が好ましく、ジアルキルアミノアルキル（メタ）アクリレートの４級塩とアニオン性単量体を使用する場合は、５〜８０モル％が好ましい。
【００３４】
ポリアルキレンオキサイドオリゴマーと水溶性単量体の共重合割合としては、ポリアルキレンオキサイドオリゴマーが、全単量体を基準として０．０５〜１０モル％とする。この割合が０．０５モル％に満たない場合は、ポリアルキレンオキサイドオリゴマーを共重合したことによる凝集力改善効果が認められないおそれがあり、１０モル％を越えると未重合の単量体が多くなったり、得られる共重合体が水に不溶性になることがある。
【００３５】
水溶性単量体として、ジアルキルアミノアルキル（メタ）アクリレートの４級塩とアニオン性単量体を併用する場合の各単量体の割合としては、ジアルキルアミノアルキル（メタ）アクリレートの４級塩が水溶性単量体全体の１〜８５モル％であることが好ましく、より好ましくは５〜５０モル％であり、アニオン性単量体が水溶性単量体全体の１〜４０モル％であることが好ましく、より好ましくは１〜３０モル％である。
【００３６】
共重合方法としては、エチレン性不飽和基を有するポリアルキレンオキサイドオリゴマーと水溶性単量体、さらには必要に応じて併用する、その他の重合性単量体との混合体を、水溶性重合体を得る方法として一般的な重合方法により重合すればよく、なかでも水性媒体中で重合する方法が好ましい。
【００３７】
かかる水性媒体中での重合方法の具体的な一例として、水溶液重合の例を説明すれば、単量体濃度が１０〜８０質量％、好ましくは２５〜６０質量％の単量体水溶液を酸素の非存在下に、重合開始剤を用いて、重合開始温度０〜３５℃、重合温度１００℃以下で、０.１〜１０時間重合させて重合体とする方法である。
【００３８】
この場合の重合開始剤としては、具体的に、過硫酸ナトリウム及び過硫酸カリウム等の過硫酸塩、ベンゾイルパーオキシドなどの有機過酸化物、２，２'−アゾビス−（アミジノプロパン）ハイドロクロライド、アゾビスシアノバレリン酸、２，２'−アゾビスイソブチロニトリル及び２，２'−アゾビス［２−メチル−Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）−プロピオンアミド］などのアゾ系化合物、並びに過酸化水素、過硫酸ナトリウムと重亜硫酸ナトリウム、硫酸第一鉄などの組み合わせからなるレドックス触媒などが挙げられる。
また、重合は紫外線照射により行うこともでき、例えばケタール型、アセトフェノン型などの光重合開始剤を用いて重合することもできる。
【００３９】
重合開始剤の使用量としては、目的とする共重合体の重合度及び粘度などに応じて定めれば良く、通常、全単量体及び重合開始剤の合計量を基準にして１０〜２万ｐｐｍ用いることが好ましい。
共重合体の分子量は、使用する単量体及び重合開始剤の種類及び割合の他、さらに連鎖移動剤を併用して、この種類及び割合を変えることにより調整することもできる。
この場合の連鎖移動剤としては、メルカプトエタノール、メルカプトプロピオン酸等のチオール化合物や、亜硫酸ナトリウム、重亜硫酸水素ナトリウム及び次亜リン酸ナトリウム等の還元性無機塩類等が挙げられる。
【００４０】
なお、凝集剤として使用するような高分子量の共重合体を製造する場合には、その量は１０〜２０００ｐｐｍが好ましく、抄紙剤として使用するような共重合体を製造する場合には、１００〜２万ｐｐｍが好ましい。
【００４１】
この発明で得られる共重合体は、濃度２０質量％における水溶液粘度が、Ｂ型粘度計で測定して１万ｍＰａ.ｓ以上、時には、濃度２０質量％の水溶液はゲル状になり、粘度の測定を不可能とするような高い粘度を有するものであることを一因として種々の用途に応用することが可能で、例えば、歩留まり向上剤、紙力増強剤、ピッチコントロール剤及びサイジング剤などの製紙工程における抄紙用薬剤、塗料用などの増粘剤、並びに膏体用基材などにも用いられるものであるが、特に高分子凝集剤に好適なものである。
【００４２】
この発明において、重量平均分子量が１００万を越えるようなものに関しても適用可能で、そのような超高分子量のものは、濃度２０質量％における水溶液はゲル状となり、粘度測定は不可能であるが、使用には問題のないものであり、優れた特性を発揮するものである。
【００４３】
この発明で得られる共重合体は、高分子凝集剤として用いられるもので、高分子凝集剤としての使用方法について説明する。
【００４４】
凝集剤とするには、平均分子量が数百万〜千数百万の共重合体が好ましく、特に、下記の測定方法で測定した０.５％塩粘度が５〜２００mPa.s、０.１％不溶解分量が洗浄後で５ml以下のものが好ましい。
【００４５】
０．１％不溶解分量：
共重合体を純水に溶解し、４００mlの０.１質量％（固形分換算）溶液を調製する。この溶液全量を直径２０cm、８３メッシュの篩で濾過し、篩上に残った不溶解分を集めてその容量を測定する。
【００４６】
０．５％塩粘度：
共重合体を４質量％の塩化ナトリウム水溶液に溶解し、０.５質量％共重合体溶液を調製する。Ｂ型粘度計を用いて、温度２５℃、６０ｒｐｍ、５分後の共重合体溶液の粘度を測定する。
【００４７】
水溶液重合により得られた共重合体は、通常ゲル状で、公知の方法で細断し、バンド式乾燥機、遠赤外線式乾燥機等で温度６０〜１００℃程度で乾燥し、ロール式粉砕機等で粉砕して粉末状の共重合体とされ、粒度調整され、あるいは添加剤等が加えられて高分子凝集剤として供せられる。
【００４８】
この発明の高分子凝集剤の使用に際しては、硫酸水素ナトリウム、硫酸ナトリウム及びスルファミン酸等、脱水処理に悪影響がでない限り公知の添加剤と混合して使用しても良い。
【００４９】
この発明の高分子凝集剤は、種々の汚泥に加えられて、フロック強度、濾過速度及び含水率のバランス性に優れたフロックを形成するものであるが、汚泥への添加方法、フロックの形成方法に格別の方法はなく、現在使用されている方法が問題なく適用されるもので、適用できる汚泥としては、特に制限はなく、具体例としては、生活廃水処理汚泥、食品工業廃水処理汚泥、化学工業廃水処理汚泥、養豚場廃水処理汚泥及びパルプ又は製紙工業汚泥などが挙げられる。
【００５０】
この発明の高分子凝集剤は単独でも使用できるが、無機凝集剤又は有機カチオン性化合物と併用することもできるもので、無機凝集剤としては、硫酸アルミニウム、ポリ塩化アルミニウム、塩化第二鉄及びポリ硫酸鉄などが挙げられ、有機カチオン性化合物としては、ポリマーポリアミン、ポリアミジン及びカチオン性界面活性剤などが挙げられる。
【００５１】
特に、この発明の高分子凝集剤を両性のものとしたときには、無機凝集剤の添加された汚泥に、その高分子凝集剤を添加する方法が、脱水方法としてより効率的で、この場合、無機凝集剤を添加した後、ｐＨを４〜８調整することが好ましく、より好ましくは５〜７である。
【００５２】
この発明の高分子凝集剤の汚泥への添加量は、通常０.１〜３％／汚泥の乾燥固形分、好ましくは０.２〜２％／汚泥の乾燥固形分であり、０.１％未満では汚泥の懸濁物回収率が充分でなく、３％を超えて使用しても効果の向上は認められない。
【００５３】
形成されたフロックは、スクリュープレス型脱水機、ベルトプレス型脱水機、フィルタープレス型脱水機、スクリュウーデカンター等の脱水装置を用いて脱水され脱水ケーキとすることができる。
【００５４】
また、この発明の凝集剤は、濾過部を有する造粒濃縮槽を使用する脱水方法にも適用可能であって、具体的には、汚泥に、無機凝集剤を添加し、さらに高分子凝集剤を添加した後、または高分子凝集剤と共に、該汚泥を、濾過部を有する造粒濃縮槽に導入し、該濾過部からろ液を取り出すと共に造粒し、この造粒物を脱水機で脱水処理する方法などが挙げられる。
【００５５】
【実施例】
＜実施例１＞
ステンレス製反応容器に、アリルオキシポリエチレンオキサイドモノメチルエーテル（エチレンオキサイドの繰り返し数＝９、商品名ＰＫＡ−５０１０；分子量＝１５００、日本油脂株式会社製、以下、ＰＫＡ−５０１０と言う。）、ジメチルアミノエチルアクリレート塩化メチル４級塩水溶液(以下、DACと言う。)、アクリルアミド水溶液(以下、AMと言う。)を入れ、それぞれが１．０、８５．０、１４．０モル％の組成で、全重量が１Kｇ、全単量体濃度が５５質量％になるように蒸留水を加えた。つづいて、窒素ガスを６０分間溶液に吹き込みながら溶液温度を温度２０℃に調節し、これにより重合用単量体混合物水溶液を得た。さらに、全単量体重量を基準として、アゾビスアミジノプロパン塩酸塩（以下、Ｖ−５０と言う。）及び硫酸水素ナトリウムをそれぞれ１０００、２０ppmとなるように加えて、反応容器の上方から、１００Ｗブラックライトを用いて６．０ｍＷ／ｃｍ2の照射強度で６０分間照射して重合を行い、含水ゲル状の水溶性共重合体を得た。含水ゲル状の水溶性共重合体を容器から取り出し細断した。これを温度８０℃で５時間乾燥後粉砕して粉末状の水溶性共重合体を得た。該共重合体は高分子量体で、２０質量％水溶液はゲル状であり、水溶液粘度は測定できなかった。この水溶性共重合体を、高分子凝集剤Ｐ１とし、０.１％不溶解分量と０．５％塩粘度を測定した。それらの結果を表１に示す。
【００５６】
＜実施例２、比較例１、２＞
単量体、重合開始剤などを表1記載の条件に変更する以外は、実施例１と同様にして粉末状の水溶性共重合体を得た。得られた共重合体はいずれも高分子量体で、２０質量％水溶液はゲル状であり、水溶液粘度は測定できなかった。それらの水溶性共重合体を、高分子凝集剤Ｐ２、Ｒ１、Ｒ２とし、０.１％不溶解分量と０．５％塩粘度を測定した。それらの結果を表１に示す。なお、表中のＰＫＡ−５０１５はアリルオキシポリ（エチレングリコール／プロピレングリコール）モノブチルエーテル〔エチレングリコール／プロピレングリコールはブロック共重合体で、それらのモル比は７５：２５〕で、分子量＝１６００（日本油脂株式会社製）、MEAはメトキシエチルアクリレートを表す。
【００５７】
＜比較例３、４＞
単量体、重合開始剤などを表1記載の条件に変更する以外は、実施例１と同様にして重合を行ったが、ゲル化してしまい重合を完遂することができなかった。なお、表中のＡＭＥ４００はアクリロイルオキシポリエチレンオキサイドモノメチルエーテル（数平均分子量約４００、日本油脂株式会社製）を表わし、ＰＭＥ４００はメタクリロイルオキシポリエチレンオキサイドモノメチルエーテル（数平均分子量約４００、日本油脂株式会社製）を表わす。
【００５８】
【表１】
0004126931.tif 000002
【００５９】
＜実施例３〜４及び比較例５〜６＞
工業排水汚泥（ＳＳ：１００００mg／Ｌ、ＶＳＳ：８１００mg／Ｌ）２００mlを５００mlのビーカーに採取し、実施例及び比較例で製造した高分子凝集剤のいずれかを添加したのち、攪拌機を用いて９０秒間攪拌して汚泥フロックを生成させ、フロックの粒径を測定した。その後、８０メッシュの網をフィルターとして用い、前記汚泥フロック分散液を重力濾過した。１０秒後の濾液容量を測定しこれを濾過速度として示した。得られたケーキをミニベルトプレス機にて圧搾脱水し（面圧０．５ｋｇ／ｃｍ2、３段）、含水量を測定した。これらの測定結果を、表２に示す。
【００６０】
【表２】
0004126931.tif 000003
【００６１】
実施例と比較例から明らかなように、いずれの実施例の高分子凝集剤も、比較例の高分子凝集剤と比較し、濾過速度に優れ、フロック含水率も減少している。なお、フロック含水率が２質量％減少すると、その後の焼却工程において使用する重油の量を、１０質量％削減することができる。
【００６２】
【発明の効果】
この発明で得られる高分子凝集剤を構成する水溶性共重合体は、その水溶液粘度が高く、その構造、ポリアルキレンオキサイドを枝とするグラフト構造に起因するものと思われるが、高分子凝集剤として優れた特性を発揮するものであるが、高分子凝集剤以外にも、歩留まり向上剤、紙力増強剤、ピッチコントロール剤及びサイジング剤等の製紙工程における抄紙用薬剤、塗料用等の増粘剤、洗剤用等のビルダー、並びに膏体用基材等の種々の幅広い用途に応用することが可能であるばかりでなく、それらの用途においても優れた特性を発揮するものである。