[发明专利]聚合物、聚合物的制造方法和高分子絮凝剂

说明书

本申请提供一种高分子絮凝剂，其可以控制下述聚合物的结构，为支化或者交联结构，水溶性、水分散性良好，所述聚合物是在分子内具有来源于下述式(I)的结构的单体(a)和分子内具有聚合性不饱和键的水溶性不饱和单体(b)的共聚物。R₁、R₂：不具有碳‑碳不饱和键的、由选自碳、氧、氮和氢所组成的群的原子所构成的直链或者具有支链的链状官能团。W：15族的非金属元素。X、Y：分别为由选自碳、氧、氮和氢所组成的群的原子所构成的直链或者具有支链的链状官能团，且分别具有至少一个碳‑碳不饱和键。其中，X和Y具有不同的结构。Z：氯离子、溴离子或碘离子。

技术领域

本发明涉及使用多官能性单体的聚合物。具体地，涉及具有不同的反应性的多官能性单体和使用该多官能性单体而结构得到控制的聚合物及使用该聚合物的高分子絮凝剂。

本申请基于2016年5月31日在日本提出申请的日本专利特愿2016-108201号主张优先权，在此援引其内容。

背景技术

水溶性聚合物被广泛用于石油回收用增稠剂、高分子絮凝剂、造纸用添加剂等领域。尤其(甲基)丙烯酰胺等水溶性单体的聚合物被广泛使用。根据用途和所需要的功能而调节这些聚合物的物性和形态。作为该方法，进行的有基于引发剂和链转移剂的分子量和分子量分布的调节；基于具有离子基团的单体的导入的离子性的调节；苄基等亲水性、疏水性不同的基团的导入、基于聚合方法的单体的无规、嵌段、接枝等的调节；水溶液聚合、悬浮聚合、乳液聚合等聚合方法的选择等。

另一方面，对聚合物的结构也进行各种控制。通过调节直链、支链、交联等结构，从而可以控制溶液中的分子的扩散和水溶液粘度，可以根据用途调节其功能等。

可是，近年来，在将水溶性聚合物作为高分子絮凝剂的用途时，关于有机性污泥的脱水，由于产生的污泥量的增加而致脱水处理速度提高的需求一直在增加，期望形成更强的絮凝体强度的高分子絮凝剂。此外，由于对脱水泥饼焚烧处理时的焚烧处理费用的高涨、直接填埋处理脱水泥饼时的填埋地窘迫的状况，期望可以实现降低脱水泥饼中含水率的高分子絮凝剂。作为显示这样的絮凝性能的高分子絮凝剂，已提出有基于前述的聚合物控制结构的的支化型或交联型聚合物。

例如，专利文献1中显示了：通过对网眼状聚合物施加剪切力，从而可以作为絮凝剂使用。专利文献2中显示了：可以通过乳液聚合从而将部分交联型聚合物用于絮凝剂。此外，也显示了使用微乳液的方法(专利文献3)等。进一步地，报道有很多基于活性聚合法的交联控制技术。此外，以往使用的交联剂为具有2个或者2个以上的乙烯基或烯丙基的化合物(专利文献4)。进一步地，提出有如下方法：通过在聚合时使用过氧化氢等，从而合成夺去聚合物主链中的质子、使分子内产生自由基而得到的支化或交联型聚合物(专利文献5)。此外，例如，专利文献5中显示了具有乙烯基、烯丙基的化合物。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开昭61-293509号公报

专利文献2：日本专利特开昭49-064689号公报

专利文献3：美国专利第4681929号说明书

专利文献4：日本专利特开2004-255378号公报

专利文献5：日本专利特开2011-154367号公报

发明内容

发明要解决的课题

但是，专利文献1～3中记载的方法仅仅使用交联剂，易于得到立体网眼结构的水不溶性溶胀凝胶，难以制造具有被控制的适度的分支的水溶性或者水分散性聚合物。此外，专利文献4中记载的高分子絮凝剂与使用的交联剂的反应性相等，其反应性也低，因此具有不能得到充分的性能的问题。进一步地，对于专利文献5，关于具有乙烯基、烯丙基的化合物，并没有用于絮凝剂等水溶性聚合物的制造和结构控制的例子。