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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024043888
(43)【公開日】2024-04-02
(54)【発明の名称】鉱石または石炭用水系分散体
(51)【国際特許分類】
C09K 23/52 20220101AFI20240326BHJP
C08L 101/02 20060101ALI20240326BHJP
C08K 3/00 20180101ALI20240326BHJP
C08L 33/02 20060101ALI20240326BHJP
C08L 33/26 20060101ALI20240326BHJP
C08L 71/02 20060101ALI20240326BHJP
C08L 79/02 20060101ALI20240326BHJP
C22B 1/00 20060101ALI20240326BHJP
C21B 11/00 20060101ALI20240326BHJP
【ＦＩ】
C09K23/52
C08L101/02
C08K3/00
C08L33/02
C08L33/26
C08L71/02
C08L79/02
C22B1/00 101
C21B11/00
【審査請求】未請求
【請求項の数】14
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022149118
(22)【出願日】2022-09-20
(71)【出願人】
【識別番号】000004628
【氏名又は名称】株式会社日本触媒
(72)【発明者】
【氏名】今泉 洋平
(72)【発明者】
【氏名】正保 好啓
(72)【発明者】
【氏名】渡邉 和也
(72)【発明者】
【氏名】宮野 淳次
【テーマコード（参考）】
4J002
4K001
4K012
【Ｆターム（参考）】
4J002BC101
4J002BG011
4J002BG071
4J002BG121
4J002BH021
4J002BQ001
4J002CM012
4J002DD056
4J002DD066
4J002DE226
4J002DF006
4J002DG046
4J002FD202
4J002FD206
4J002GT00
4J002HA04
4K001AA10
4K001BA02
4K001CA05
4K012CA00
(57)【要約】
【課題】本発明は、含水量の多い鉱石または石炭の運搬工程における搬送性に優れ、かつ燃焼時のＣＯ２排出量低減に寄与し、幅広いｐＨの鉱石に対しても凝集力を発揮可能な鉱石または石炭用水系分散体を提供することを目的とする。
【解決手段】
アニオン性基含有単量体由来の構造単位を有する水溶性重合体と水を含む 鉱石または石炭用水系分散体である。
【選択図】なし
【解決手段】
アニオン性基含有単量体由来の構造単位を有する水溶性重合体と水を含む 鉱石または石炭用水系分散体である。
【選択図】なし
【特許請求の範囲】
【請求項1】
アニオン性基含有単量体由来の構造単位を有する水溶性重合体と水を含む、鉱石または石炭用水系分散体。
【請求項2】
更に無機塩を含む請求項１に記載の鉱石または石炭用水系分散体。
【請求項3】
前記アニオン性基含有単量体由来の構造単位が、（メタ）アクリル酸（塩）由来の構造単位を含む請求項１に記載の鉱石または石炭用水系分散体。
【請求項4】
前記アニオン性基含有単量体由来の構造単位が、更に下記一般式（１）の構造単位を含む請求項３に記載の鉱石または石炭用水系分散体。
（式中Ｒ１はＨ、メチル基又はカルボキシメチル基、ＡはＳＯ３、Ｃ６Ｈ４ＳＯ３、ＣＯＮＨＣ（ＣＨ３）２ＣＨ２ＳＯ３、Ｒ２はＨ又はＣＯＯＹ２、Ｙ１或いはＹ２はＨ又は陽イオンをそれぞれ表わす。）
【化1】
【請求項5】
前記水溶性重合体がアクリルアミド系単量体由来の構造単位を含む請求項１に記載の鉱石または石炭用水系分散体。
【請求項6】
前記水溶性重合体１００質量部あたりのアクリルアミド系単量体由来の構造単位の含有量が２０質量部以上９０質量部以下である請求項１に記載の鉱石または石炭用水系分散体。
【請求項7】
前記水溶性重合体１００質量部あたりのアニオン性基含有単量体由来の構造単位の含有量が５質量部以上５０質量部以下である請求項１に記載の鉱石または石炭用水系分散体。
【請求項8】
更に分散剤を含む請求項１に記載の鉱石または石炭用水系分散体。
【請求項9】
前記分散剤がポリアルキレンイミン、ポリアルキレングリコール由来の構造単位のいずれかを含む請求項１に記載の鉱石または石炭用水系分散体。
【請求項10】
前記水系分散体１００質量部あたりの前記分散剤の含有量が１質量部以上１０質量部以下である請求項１に記載の鉱石または石炭用水系分散体。
【請求項11】
前記鉱石または石炭用水系分散体が製鉄原料用水系分散体である請求項１に記載の鉱石または石炭用水系分散体。
【請求項12】
請求項１１のいずれかに記載の製鉄原料用水系分散体と製鉄原料を含む組成物。
【請求項13】
請求項１２に組成物を用いて得られた銑鉄。
【請求項14】
請求項１に記載の鉱石または石炭用水系分散体を、含水率が３質量部以上５０質量％である鉱石または石炭へ添加して用いる鉱石または石炭水系分散体の使用方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、鉱石または石炭用水系分散体に関する。ならびに当該鉱石または石炭用水系分散体と鉱石または石炭を含む組成物に関する。本発明の鉱石または石炭用水系分散体は、例えば、鉄鉱石などの製鉄原料を採掘場から製鉄炉へ運搬する際の製鉄原料用高分子凝集剤として好適に使用することができる。
【背景技術】
【0002】
従来、鉄鋼の製造は、鉄鉱石から銑鉄を生産する高炉、転炉によるもの、鉄くずなどのスクラップを利用する電気炉による方法があるが、このうち、高炉、転炉による生産量が全体の多くを占めている。近年では、経済的な急成長などに伴って、世界における鉄鋼の生産量が増加し、鉄鉱石の採掘または収集は世界各国で進められてきた。
各国で採掘された製鉄原料は、貨物船等を用いて各地の港へ運ばれ、港から各製鉄所へ搬送された後に、各種処理をされて銑鉄へと変化する。製鉄原料は、バラ積み貨物船で製鉄所に輸送される際、船倉の床に溜まった水により、集積物の下部の製鉄原料がスラリー状態となったり、原料ヤードに野積みされた状態で保管される際も、雨や粉塵防止のための散水等の水により、スラリー状態となる場合がある。このようなスラリー状態となった製鉄原料等の鉱物原料スラリーは、水分が多い泥状の流動物であるため、船倉や原料ヤードからの搬出が困難であるなどの課題があり種々改善方法が検討されてきた。例えば特許文献１には、石炭及び／又は鉄鉱石スラリーに、水溶性高分子化合物を添加し、混合することを特徴とする、石炭及び／又は鉄鉱石スラリーの改質方法が記載され、具体的にはアニオン性Ｗ／Ｏ型（油中水滴型）エマルジョンポリマーを添加することにより、スラリーの流動性を低下させることができ、得られた改質物は安定的に取り扱えることが記載されている。
また特許文献２には、湿潤な鉱物原料に高吸水性樹脂を接触させた原料混合物を移送設備にて移送し、前記鉱物原料の前記移送設備での付着及び詰まりを防止する、鉱物原料の付着及び詰まり防止方法が記載され、湿潤な鉱物原料が移送設備の接触面に付着することが抑制され、該移送設備での付着及び詰まりを簡便に防止することができることが記載されている。
各国で採掘された製鉄原料は、貨物船等を用いて各地の港へ運ばれ、港から各製鉄所へ搬送された後に、各種処理をされて銑鉄へと変化する。製鉄原料は、バラ積み貨物船で製鉄所に輸送される際、船倉の床に溜まった水により、集積物の下部の製鉄原料がスラリー状態となったり、原料ヤードに野積みされた状態で保管される際も、雨や粉塵防止のための散水等の水により、スラリー状態となる場合がある。このようなスラリー状態となった製鉄原料等の鉱物原料スラリーは、水分が多い泥状の流動物であるため、船倉や原料ヤードからの搬出が困難であるなどの課題があり種々改善方法が検討されてきた。例えば特許文献１には、石炭及び／又は鉄鉱石スラリーに、水溶性高分子化合物を添加し、混合することを特徴とする、石炭及び／又は鉄鉱石スラリーの改質方法が記載され、具体的にはアニオン性Ｗ／Ｏ型（油中水滴型）エマルジョンポリマーを添加することにより、スラリーの流動性を低下させることができ、得られた改質物は安定的に取り扱えることが記載されている。
また特許文献２には、湿潤な鉱物原料に高吸水性樹脂を接触させた原料混合物を移送設備にて移送し、前記鉱物原料の前記移送設備での付着及び詰まりを防止する、鉱物原料の付着及び詰まり防止方法が記載され、湿潤な鉱物原料が移送設備の接触面に付着することが抑制され、該移送設備での付着及び詰まりを簡便に防止することができることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０１２－２１４２９２
【特許文献2】特開２０１８－０５８０１７
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら特許文献１記載のＷ／Ｏ型のエマルジョンポリマーは、高炉で燃焼する際にＣＯ２を多く排出するため、環境保護の観点から課題を有している。また、特許文献２記載の高吸水性樹脂は粉体であることから添加方法に工夫が必要であった。
また、製鉄原料は鉄鉱石の成分によって含水時のｐＨに幅があり、幅広いｐＨの製鉄原料に使用可能な高分子凝集剤の必要性が判明した。
本発明の目的は、含水量の多い鉱石または石炭の運搬工程における搬送性に優れ、かつ燃焼時のＣＯ２排出量低減に寄与し、幅広いｐＨの鉄鉱石などの鉱石に対しても凝集力を発揮可能な鉱石または石炭用高分子凝集剤を提供することである。
また、製鉄原料は鉄鉱石の成分によって含水時のｐＨに幅があり、幅広いｐＨの製鉄原料に使用可能な高分子凝集剤の必要性が判明した。
本発明の目的は、含水量の多い鉱石または石炭の運搬工程における搬送性に優れ、かつ燃焼時のＣＯ２排出量低減に寄与し、幅広いｐＨの鉄鉱石などの鉱石に対しても凝集力を発揮可能な鉱石または石炭用高分子凝集剤を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0005】
発明者らは、上記のような問題点に鑑み検討を行い、アニオン性基含有単量体由来の構造単位を有する水溶性重合体と水を含む鉱石または石炭用水系分散体が、含水量の多い鉱石または石炭の運搬工程における搬送性に優れ、かつ燃焼時のＣＯ２排出量低減に寄与し、幅広いｐＨの鉱石に対しても凝集力を発揮可能であることを見出し、本発明を完成させた。
【発明の効果】
【0006】
本発明によれば、含水量の多い鉱石または石炭の運搬工程における搬送性に優れ、かつ燃焼時のＣＯ２排出量低減に寄与し、幅広いｐＨの鉱石に対しても凝集力を発揮可能な鉱石または石炭用水系分散体が提供される。
【発明を実施するための形態】
【0007】
本開示の鉱石または石炭用高分子凝集剤は、アニオン性基含有単量体由来の構造単位を有する水溶性重合体と水を含む高分子凝集剤用水系分散体である。
【0008】
＜水溶性重合体＞
本開示の水溶性重合体は、アニオン性基含有単量体由来の構造単位を有する。
本明細書における単量体由来の構造単位とは、不飽和二重結合部分を有する単量体由来の構造単位を意図し、単量体が有する不飽和二重結合部分（Ｃ＝Ｃ）が、単結合（－Ｃ－Ｃ－）となった構造を意味する。当該構造は、各不飽和二重結合部分を有する単量体を重合してなる重合体だけでなく、他の単量体を重合してなる重合体の後変性によって、当該単量体由来の構造単位を形成しても良い。
本開示のアニオン性基含有単量体としては、アニオン性基を有する単量体である。単量体
中に含有するアニオン基は、カルボキシル基でもスルホン基でもさしつかえなく、両方を併用しても良い。
また、本開示の水溶性重合体としてはアニオン性基含有単量体由来の構造単位を有していれば特に制限はないが、本開示の水溶性重合体１００質量部におけるポリアルキレングリコール由来の構造を有する単量体由来の構造単位の含有量は１０質量部以下であることが好ましく、５質量部以下がより好ましく、１質量部以下がさらに好ましく、０質量部である（含まない）ことが特にアニオン性基含有単量体であることがより好ましい。
本開示の水溶性重合体は、アニオン性基含有単量体由来の構造単位を有する。
本明細書における単量体由来の構造単位とは、不飽和二重結合部分を有する単量体由来の構造単位を意図し、単量体が有する不飽和二重結合部分（Ｃ＝Ｃ）が、単結合（－Ｃ－Ｃ－）となった構造を意味する。当該構造は、各不飽和二重結合部分を有する単量体を重合してなる重合体だけでなく、他の単量体を重合してなる重合体の後変性によって、当該単量体由来の構造単位を形成しても良い。
本開示のアニオン性基含有単量体としては、アニオン性基を有する単量体である。単量体
中に含有するアニオン基は、カルボキシル基でもスルホン基でもさしつかえなく、両方を併用しても良い。
また、本開示の水溶性重合体としてはアニオン性基含有単量体由来の構造単位を有していれば特に制限はないが、本開示の水溶性重合体１００質量部におけるポリアルキレングリコール由来の構造を有する単量体由来の構造単位の含有量は１０質量部以下であることが好ましく、５質量部以下がより好ましく、１質量部以下がさらに好ましく、０質量部である（含まない）ことが特にアニオン性基含有単量体であることがより好ましい。
【0009】
本開示のアニオン性基がカルボキシル基を含む場合、アニオン性基含有単量体としては（メタ）アクリル酸（塩）、イタコン酸、マレイン酸、ｐ－カルボキシスチレンなどが挙げられる。
本明細書において、「～酸（塩）」は「～酸及び／又はその塩」を意味する。「（メタ）アクリル」は「アクリル及び／又はメタクリル」を意味する。「（メタ）アクリレート」は「アクリレート及び／又はメタクリレート」を意味する。
本開示の（メタ）アクリル酸（塩）としては、具体的にはアクリル酸、アクリル酸の塩、メタクリル酸、メタクリル酸の塩が挙げられる。（メタ）アクリル酸塩とは、（メタ）アクリル酸のカルボキシル基が中和された中和塩である。中和塩としては一価のカチオンとの塩であることが好ましく、アルカリ金属塩、アンモニウム塩及びアミン塩から選ばれる少なくとも１種であることがより好ましく、アルカリ金属塩であることがさらに好ましく、ナトリウム塩、リチウム塩及びカリウム塩から選ばれる少なくとも１種であることがよりさらに好ましく、ナトリウム塩が特に好ましい。
本開示のアニオン性基がスルホン酸基を含む場合、アニオン性基含有単量体としては、ビニルスルホン酸、ビニルベンゼンスルホン酸あるいは２－アクリルアミド２－メチルプロパンスルホン酸などが挙げられ、高分子凝集剤として使用する観点から２－アクリルアミド２－メチルプロパンスルホン酸を用いることが好ましい。
本開示のアニオン性基がスルホン酸基を含む場合、本開示の水溶性重合体においてアニオン性基含有単量体由来の構造単位１００質量部におけるポリアルキレングリコール由来の構造を有する単量体由来の構造単位は１０質量部以下であることが好ましく、５質量部以下がより好ましく、１質量部以下がさらに好ましく、０質量部である（含まない）ことが特にアニオン性基含有単量体であることがより好ましい。
本開示のアニオン性基がスルホン酸基である場合、アニオン性基含有単量体由来の構造単位としては、下記一般式（１）の構造単位であってもよい。
本明細書において、「～酸（塩）」は「～酸及び／又はその塩」を意味する。「（メタ）アクリル」は「アクリル及び／又はメタクリル」を意味する。「（メタ）アクリレート」は「アクリレート及び／又はメタクリレート」を意味する。
本開示の（メタ）アクリル酸（塩）としては、具体的にはアクリル酸、アクリル酸の塩、メタクリル酸、メタクリル酸の塩が挙げられる。（メタ）アクリル酸塩とは、（メタ）アクリル酸のカルボキシル基が中和された中和塩である。中和塩としては一価のカチオンとの塩であることが好ましく、アルカリ金属塩、アンモニウム塩及びアミン塩から選ばれる少なくとも１種であることがより好ましく、アルカリ金属塩であることがさらに好ましく、ナトリウム塩、リチウム塩及びカリウム塩から選ばれる少なくとも１種であることがよりさらに好ましく、ナトリウム塩が特に好ましい。
本開示のアニオン性基がスルホン酸基を含む場合、アニオン性基含有単量体としては、ビニルスルホン酸、ビニルベンゼンスルホン酸あるいは２－アクリルアミド２－メチルプロパンスルホン酸などが挙げられ、高分子凝集剤として使用する観点から２－アクリルアミド２－メチルプロパンスルホン酸を用いることが好ましい。
本開示のアニオン性基がスルホン酸基を含む場合、本開示の水溶性重合体においてアニオン性基含有単量体由来の構造単位１００質量部におけるポリアルキレングリコール由来の構造を有する単量体由来の構造単位は１０質量部以下であることが好ましく、５質量部以下がより好ましく、１質量部以下がさらに好ましく、０質量部である（含まない）ことが特にアニオン性基含有単量体であることがより好ましい。
本開示のアニオン性基がスルホン酸基である場合、アニオン性基含有単量体由来の構造単位としては、下記一般式（１）の構造単位であってもよい。
【0010】
【化1】
【0011】
（式中Ｒ１はＨ、メチル基又はカルボキシメチル基、ＡはＳＯ３、Ｃ６Ｈ４ＳＯ３、ＣＯＮＨＣ（ＣＨ３）２ＣＨ２ＳＯ３、Ｒ２はＨ又はＣＯＯＹ２、Ｙ１或いはＹ２はＨ又は陽イオンをそれぞれ表わす。）
本開示の水溶性重合体としては、アニオン性基含有単量体由来の構造単位を有する限り特に制限はないが、その他単量体由来の構造単位を有していても良い。
本開示のその他単量体としては、カチオン性単量体、非イオン性単量体などが挙げられる。
本開示の水溶性重合体としては、アニオン性基含有単量体由来の構造単位を有する限り特に制限はないが、その他単量体由来の構造単位を有していても良い。
本開示のその他単量体としては、カチオン性単量体、非イオン性単量体などが挙げられる。
【0012】
本開示のカチオン性単量体としては、（メタ）アクリル酸ジメチルアミノエチルやジメチルアミノプロピル（メタ）アクリルアミド、メチルジアリルアミンなどが挙げられる。
本開示の非イオン性単量体としては、非イオン性単量体の例としては、アクリルアミド系単量、（メタ）アクリル酸アルキルエステル、（メタ）アクリル酸ヒドロキシアルキルエステル、Ｎ－ビニルラクタム系単量体などが挙げられる。
本開示のアクリルアミド系単量体としては、（メタ）アクリルアミド、メチル（メタ）アクリルアミド、ジメチル（メタ）アクリルアミド、エチル（メタ）アクリルアミド、ジエチル（メタ）アクリルアミド、ｎ－プロピル（メタ）アクリルアミド、ジ－ｎ－プロピル（メタ）アクリルアミド、イソプロピル（メタ）アクリルアミド、ジイソプロピル（メタ）アクリルアミド、ｎ－ブチル（メタ）アクリルアミド、ジ－ｎ－ブチル（メタ）アクリルアミド、イソブチル（メタ）アクリルアミド、ジイソブチル（メタ）アクリルアミド、ｔｅｒｔ－ブチル（メタ）アクリルアミド、ジ－ｔｅｒｔ－ブチル（メタ）アクリルアミド、ｎ－ペンチル（メタ）アクリルアミド、ジ－ｎ－ペンチル（メタ）アクリルアミド、ｎ－へキシル（メタ）アクリルアミド、ジ－ｎ－へキシル（メタ）アクリルアミド、シクロヘキシル（メタ）アクリルアミド、ジシクロヘキシル（メタ）アクリルアミド、（メタ）アクリロイルモルホリン等が挙げられ、高分子凝集剤として用いる観点から、（メタ）アクリルアミド、メチル（メタ）アクリルアミド、エチル（メタ）アクリルアミド、ｎ－プロピル（メタ）アクリルアミド、イソプロピル（メタ）アクリルアミド、ｎ－ブチル（メタ）アクリルアミドが好ましく、（メタ）アクリルアミドがより好ましい。
本開示の（メタ）アクリル酸アルキルエステルとしては、アルキル基の炭素数が１～１８の（メタ）アクリル酸アルキルエステルとしては、例えば、（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリル酸ｎ－プロピル、（メタ）アクリル酸イソプロピル、（メタ）アクリル酸ｎ－ブチル、（メタ）アクリル酸イソブチル、（メタ）アクリル酸ｔｅｒｔ－ブチル、（メタ）アクリル酸ペンチル、（メタ）アクリル酸ヘキシル、（メタ）アクリル酸シクロヘキシル、（メタ）アクリル酸２－エチルヘキシル、（メタ）アクリル酸ｎ－オクチル、（メタ）アクリル酸イソオクチル、（メタ）アクリル酸ドデシル、（メタ）アクリル酸ステアリルなどが挙げられる。
本開示の（メタ）アクリル酸ヒドロキシアルキルエステル、炭素数１～６のヒドロキシアルキル基を有する（メタ）アクリル酸ヒドロキシアルキルエステルが挙げられ、具体例としては、（メタ）アクリル酸２－ヒドロキシエチル、（メタ）アクリル酸２－ヒドロキシプロピル、（メタ）アクリル酸３－ヒドロキシプロピル、（メタ）アクリル酸２－ヒドロキシブチル、（メタ）アクリル酸３－ヒドロキシブチル、（メタ）アクリル酸４－ヒドロキシブチル等が挙げられる。
本開示のＮ－ビニルラクタム系単量体としては、例えば、Ｎ－ビニルピロリドン、Ｎ－ビニル－５－メチルピロリドン、Ｎ－ビニルピペリドン、Ｎ－ビニルカプロラクタム、１－（２－プロペニル）－２－ピロリドン等が挙げられる。
本開示の非イオン性単量体としては、非イオン性単量体の例としては、アクリルアミド系単量、（メタ）アクリル酸アルキルエステル、（メタ）アクリル酸ヒドロキシアルキルエステル、Ｎ－ビニルラクタム系単量体などが挙げられる。
本開示のアクリルアミド系単量体としては、（メタ）アクリルアミド、メチル（メタ）アクリルアミド、ジメチル（メタ）アクリルアミド、エチル（メタ）アクリルアミド、ジエチル（メタ）アクリルアミド、ｎ－プロピル（メタ）アクリルアミド、ジ－ｎ－プロピル（メタ）アクリルアミド、イソプロピル（メタ）アクリルアミド、ジイソプロピル（メタ）アクリルアミド、ｎ－ブチル（メタ）アクリルアミド、ジ－ｎ－ブチル（メタ）アクリルアミド、イソブチル（メタ）アクリルアミド、ジイソブチル（メタ）アクリルアミド、ｔｅｒｔ－ブチル（メタ）アクリルアミド、ジ－ｔｅｒｔ－ブチル（メタ）アクリルアミド、ｎ－ペンチル（メタ）アクリルアミド、ジ－ｎ－ペンチル（メタ）アクリルアミド、ｎ－へキシル（メタ）アクリルアミド、ジ－ｎ－へキシル（メタ）アクリルアミド、シクロヘキシル（メタ）アクリルアミド、ジシクロヘキシル（メタ）アクリルアミド、（メタ）アクリロイルモルホリン等が挙げられ、高分子凝集剤として用いる観点から、（メタ）アクリルアミド、メチル（メタ）アクリルアミド、エチル（メタ）アクリルアミド、ｎ－プロピル（メタ）アクリルアミド、イソプロピル（メタ）アクリルアミド、ｎ－ブチル（メタ）アクリルアミドが好ましく、（メタ）アクリルアミドがより好ましい。
本開示の（メタ）アクリル酸アルキルエステルとしては、アルキル基の炭素数が１～１８の（メタ）アクリル酸アルキルエステルとしては、例えば、（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリル酸ｎ－プロピル、（メタ）アクリル酸イソプロピル、（メタ）アクリル酸ｎ－ブチル、（メタ）アクリル酸イソブチル、（メタ）アクリル酸ｔｅｒｔ－ブチル、（メタ）アクリル酸ペンチル、（メタ）アクリル酸ヘキシル、（メタ）アクリル酸シクロヘキシル、（メタ）アクリル酸２－エチルヘキシル、（メタ）アクリル酸ｎ－オクチル、（メタ）アクリル酸イソオクチル、（メタ）アクリル酸ドデシル、（メタ）アクリル酸ステアリルなどが挙げられる。
本開示の（メタ）アクリル酸ヒドロキシアルキルエステル、炭素数１～６のヒドロキシアルキル基を有する（メタ）アクリル酸ヒドロキシアルキルエステルが挙げられ、具体例としては、（メタ）アクリル酸２－ヒドロキシエチル、（メタ）アクリル酸２－ヒドロキシプロピル、（メタ）アクリル酸３－ヒドロキシプロピル、（メタ）アクリル酸２－ヒドロキシブチル、（メタ）アクリル酸３－ヒドロキシブチル、（メタ）アクリル酸４－ヒドロキシブチル等が挙げられる。
本開示のＮ－ビニルラクタム系単量体としては、例えば、Ｎ－ビニルピロリドン、Ｎ－ビニル－５－メチルピロリドン、Ｎ－ビニルピペリドン、Ｎ－ビニルカプロラクタム、１－（２－プロペニル）－２－ピロリドン等が挙げられる。
【0013】
本開示の水溶性重合体１００質量部におけるアニオン性基含有単量体由来の構造単位の含有量としては、５質量部以上が好ましく、８質量部以上がより好ましく、１０質量部以上がさらに好ましく、５０質量部以下が好ましく、４０質量部以下がより好ましく、３０質量部以下がさらに好ましい。
本開示の水溶性重合体１００質量部における（メタ）アクリル酸（塩）由来の構造単位の含有量としては、３質量部以上が好ましく、５質量部以上がより好ましく、７質量部以上がさらに好ましく、３０質量部以下が好ましく、２５質量部以下がより好ましく、２０質量部以下がさらに好ましい。
本開示の水溶性重合体１００質量部における一般式（１）の構造単位の含有量としては、１質量部以上が好ましく、２質量部以上がより好ましく、３質量部以上がさらに好ましく、２０質量部以下が好ましく、１５質量部以下がより好ましく、１０質量部以下がさらに好ましい。
本開示の水溶性重合体１００質量部における（メタ）アクリル酸（塩）由来の構造単位の含有量としては、３質量部以上が好ましく、５質量部以上がより好ましく、７質量部以上がさらに好ましく、３０質量部以下が好ましく、２５質量部以下がより好ましく、２０質量部以下がさらに好ましい。
本開示の水溶性重合体１００質量部における一般式（１）の構造単位の含有量としては、１質量部以上が好ましく、２質量部以上がより好ましく、３質量部以上がさらに好ましく、２０質量部以下が好ましく、１５質量部以下がより好ましく、１０質量部以下がさらに好ましい。
【0014】
本開示の水溶性重合体１００質量部における（メタ）アクリル酸（塩）および一般式（１）の構造単位の質量比（（メタ）アクリル酸（塩）由来の構造単位の質量／一般式（１）の構造単位の質量）としては、３／１～３０／２０が好ましく、５／２～２５／１５がより好ましく、７／３～２０／１０がさらに好ましい。
本開示の水溶性重合体１００質量部における（メタ）アクリル酸および（メタ）アクリル酸塩の質量比（（メタ）アクリル酸由来の構造単位の質量／（メタ）アクリル酸塩由来の構造単位の質量）としては、１／１～２０／２０が好ましく、２／２～１５／１５がより好ましく、３／３～１０／１０がさらに好ましい。
本開示の水溶性重合体を重合する際に用いる（メタ）アクリル酸の中和塩の量（中和率）としては、２０質量％以上が好ましく、３０質量％以上がより好ましく、４０質量％以上がさらに好ましく、７０質量％以下が好ましく、６０質量％以下がより好ましく、５０質量％以下がさらに好ましい。
本開示の水溶性重合体１００質量部におけるカチオン性単量体由来の構造単位の含有量としては５質量部以下が好ましく、３質量部以下がより好ましく、１質量部以下がさらに好ましく、０質量部であってもよい。
本開示の水溶性重合体１００質量部における非イオン性単量体由来の構造単位の含有量としては、６０質量部以上が好ましく、７０質量部以上がより好ましく、７５質量部以上がさらに好ましく、９８質量部以下が好ましく、９５質量部以下がより好ましく、９０質量部以下がさらに好ましい。
非イオン性単量体としてアクリルアミド系単量体を用いる際には、本開示の水溶性重合体１００質量部におけるアクリルアミド系単量体由来の構造単位の含有量としては、６０質量部以上が好ましく、７０質量部以上がより好ましく、７５質量部以上がさらに好ましく、９８質量部以下が好ましく、９５質量部以下がより好ましく、９０質量部以下がさらに好ましい。
本開示の水溶性重合体は水溶性である。本明細書における水溶性とは、１００ｇの水に１．０ｇ以上溶解する事を意味する。
本開示の水溶性重合体１００質量部における（メタ）アクリル酸および（メタ）アクリル酸塩の質量比（（メタ）アクリル酸由来の構造単位の質量／（メタ）アクリル酸塩由来の構造単位の質量）としては、１／１～２０／２０が好ましく、２／２～１５／１５がより好ましく、３／３～１０／１０がさらに好ましい。
本開示の水溶性重合体を重合する際に用いる（メタ）アクリル酸の中和塩の量（中和率）としては、２０質量％以上が好ましく、３０質量％以上がより好ましく、４０質量％以上がさらに好ましく、７０質量％以下が好ましく、６０質量％以下がより好ましく、５０質量％以下がさらに好ましい。
本開示の水溶性重合体１００質量部におけるカチオン性単量体由来の構造単位の含有量としては５質量部以下が好ましく、３質量部以下がより好ましく、１質量部以下がさらに好ましく、０質量部であってもよい。
本開示の水溶性重合体１００質量部における非イオン性単量体由来の構造単位の含有量としては、６０質量部以上が好ましく、７０質量部以上がより好ましく、７５質量部以上がさらに好ましく、９８質量部以下が好ましく、９５質量部以下がより好ましく、９０質量部以下がさらに好ましい。
非イオン性単量体としてアクリルアミド系単量体を用いる際には、本開示の水溶性重合体１００質量部におけるアクリルアミド系単量体由来の構造単位の含有量としては、６０質量部以上が好ましく、７０質量部以上がより好ましく、７５質量部以上がさらに好ましく、９８質量部以下が好ましく、９５質量部以下がより好ましく、９０質量部以下がさらに好ましい。
本開示の水溶性重合体は水溶性である。本明細書における水溶性とは、１００ｇの水に１．０ｇ以上溶解する事を意味する。
【0015】
＜水系分散体＞
本開示の水系分散体としては、アニオン性基含有単量体由来の構造単位を有する水溶性重合体を含む限り特に制限はない。
本開示の水系分散体１００質量部におけるアニオン性基含有単量体由来の構造単位を有する水溶性重合体の含有量としては、０．５質量部以上が好ましく、０．８質量部以上がより好ましく、１質量部以上がさらに好ましく、２０質量部以下が好ましく、１５質量部以下がより好ましく、１０質量部以下がさらに好ましい。
本開示の水系分散体としては、アニオン性基含有単量体由来の構造単位を有する水溶性重合体以外に無機塩を含んでいても良い。
本開示の無機塩としては、水溶性無機塩を用いることが好ましい。
本開示の無機塩としては、無機金属塩又は無機アンモニウム塩であることが好ましい。
本開示の無機金属塩としては、例えば、金属塩化物、金属臭化物、金属硫酸塩、金属クロム酸塩等が挙げられ、より具体的には、塩化リチウム、塩化ナトリウム、塩化カリウム、臭化リチウム、硫酸カリウム、塩化マグネシウム、炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、硫酸ナトリウム、硫酸水素ナトリウム、硫酸マグネシウム、硫酸水素マグネシウム、硫酸アルミニウム、硫酸水素アルミニウム等が挙げられる。上記無機アンモニウム塩としては、塩化アンモニウム、硫酸アンモニウム、硫酸水素アンモニウム等が挙げられる。
本開示の無機塩としては、鉱石または石炭用として用いる観点から無機アンモニウム塩であることが好ましく、水系分散体の安定性の観点から硫酸アンモニウムがより好ましい。
本開示の水系分散体１００質量部における無機塩の含有量としては、５質量部以上が好ましく、８質量部以上がより好ましく、１０質量部以上がさらに好ましく、５０質量部以下が好ましく、４０質量部以下がより好ましく、３０質量部以下がさらに好ましい。
本開示の水系分散体としては、アニオン性基含有単量体由来の構造単位を有する水溶性重合体を含む限り特に制限はない。
本開示の水系分散体１００質量部におけるアニオン性基含有単量体由来の構造単位を有する水溶性重合体の含有量としては、０．５質量部以上が好ましく、０．８質量部以上がより好ましく、１質量部以上がさらに好ましく、２０質量部以下が好ましく、１５質量部以下がより好ましく、１０質量部以下がさらに好ましい。
本開示の水系分散体としては、アニオン性基含有単量体由来の構造単位を有する水溶性重合体以外に無機塩を含んでいても良い。
本開示の無機塩としては、水溶性無機塩を用いることが好ましい。
本開示の無機塩としては、無機金属塩又は無機アンモニウム塩であることが好ましい。
本開示の無機金属塩としては、例えば、金属塩化物、金属臭化物、金属硫酸塩、金属クロム酸塩等が挙げられ、より具体的には、塩化リチウム、塩化ナトリウム、塩化カリウム、臭化リチウム、硫酸カリウム、塩化マグネシウム、炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、硫酸ナトリウム、硫酸水素ナトリウム、硫酸マグネシウム、硫酸水素マグネシウム、硫酸アルミニウム、硫酸水素アルミニウム等が挙げられる。上記無機アンモニウム塩としては、塩化アンモニウム、硫酸アンモニウム、硫酸水素アンモニウム等が挙げられる。
本開示の無機塩としては、鉱石または石炭用として用いる観点から無機アンモニウム塩であることが好ましく、水系分散体の安定性の観点から硫酸アンモニウムがより好ましい。
本開示の水系分散体１００質量部における無機塩の含有量としては、５質量部以上が好ましく、８質量部以上がより好ましく、１０質量部以上がさらに好ましく、５０質量部以下が好ましく、４０質量部以下がより好ましく、３０質量部以下がさらに好ましい。
【0016】
本開示の水系分散体としては、更に分散剤を含んでいても良い。
本開示の分散剤としては、高分子分散剤を用いることが好ましく、イオン性高分子分散剤を用いることがより好ましい。
本開示の分散剤としては、カチオン性分散剤であっても良いし、アニオン性分散剤であってもよい。
本開示のカチオン性分散剤としては、ポリアルキレンイミン、ポリアルキレンイミン変性物が挙げられる。
本開示のポリアルキレンイミンとしては、例えば、ポリエチレンイミン、ポリプロピレンイミン、ポリブチレンイミンなどが挙げられる。
本開示のポリアルキレンイミンの重量平均分子量Ｍｗは、好ましくは１００～１５００００であり、より好ましくは１５０～１２００００であり、さらに好ましくは２００～１０００００であり、特に好ましくは２５０～８００００である。
本開示のポリアルキレンイミン変性物としては、前述のポリアルキレンイミンの変性物が挙げられ、例えばエピクロロヒドリン、エチレングリコールジグリシジルエーテルなどで架橋により変性したポリアルキレンイミンも使用することができる。
本開示のアニオン性分散剤としては、アニオン性基含有単量体に由来する構造を有しており、アニオン性基としてカルボキシル基、スルホン基などが挙げられ、アニオン性基を複数種有していても良い。
本開示のアニオン性分散剤１００質量部におけるアニオン性基含有単量体の含有割合としては、７０質量部以上が好ましく、８０質量部以上がより好ましく、９０質量部以上がさらに好ましく、９９質量部以下が好ましく、９８質量部以下がより好ましく、９７質量部以下がさらに好ましい。
本開示のアニオン性基がカルボキシル基を有する際のアニオン性分散剤としては、ポリアクリル酸（塩）、（メタ）アクリル酸／（メタ）アクリル酸アルキル共重合体などが挙げられる。
本開示のアニオン性基がスルホン基を有する際のアニオン性分散剤としては、下記一般式（１）の構造単位を有していてもよい。
本開示の分散剤としては、高分子分散剤を用いることが好ましく、イオン性高分子分散剤を用いることがより好ましい。
本開示の分散剤としては、カチオン性分散剤であっても良いし、アニオン性分散剤であってもよい。
本開示のカチオン性分散剤としては、ポリアルキレンイミン、ポリアルキレンイミン変性物が挙げられる。
本開示のポリアルキレンイミンとしては、例えば、ポリエチレンイミン、ポリプロピレンイミン、ポリブチレンイミンなどが挙げられる。
本開示のポリアルキレンイミンの重量平均分子量Ｍｗは、好ましくは１００～１５００００であり、より好ましくは１５０～１２００００であり、さらに好ましくは２００～１０００００であり、特に好ましくは２５０～８００００である。
本開示のポリアルキレンイミン変性物としては、前述のポリアルキレンイミンの変性物が挙げられ、例えばエピクロロヒドリン、エチレングリコールジグリシジルエーテルなどで架橋により変性したポリアルキレンイミンも使用することができる。
本開示のアニオン性分散剤としては、アニオン性基含有単量体に由来する構造を有しており、アニオン性基としてカルボキシル基、スルホン基などが挙げられ、アニオン性基を複数種有していても良い。
本開示のアニオン性分散剤１００質量部におけるアニオン性基含有単量体の含有割合としては、７０質量部以上が好ましく、８０質量部以上がより好ましく、９０質量部以上がさらに好ましく、９９質量部以下が好ましく、９８質量部以下がより好ましく、９７質量部以下がさらに好ましい。
本開示のアニオン性基がカルボキシル基を有する際のアニオン性分散剤としては、ポリアクリル酸（塩）、（メタ）アクリル酸／（メタ）アクリル酸アルキル共重合体などが挙げられる。
本開示のアニオン性基がスルホン基を有する際のアニオン性分散剤としては、下記一般式（１）の構造単位を有していてもよい。
【0017】
【化2】
【0018】
（式中Ｒ１はＨ、メチル基又はカルボキシメチル基、ＡはＳＯ３、Ｃ６Ｈ４ＳＯ３、ＣＯＮＨＣ（ＣＨ３）２ＣＨ２ＳＯ３、Ｒ２はＨ又はＣＯＯＹ２、Ｙ１或いはＹ２はＨ又は陽イオンをそれぞれ表わす。）
本開示の分散剤としては、ポリアルキレングリコール鎖含有（メタ）アクリル酸エステル（ポリアルキレングリコール鎖含有（メタ）アクリレート）由来の構造単位を有することが好ましい。
本開示のポリアルキレングリコール基含有単量体由来の構造単位としては、例えば下記一般式（２）で表される化合物が挙げられる。
本開示の分散剤としては、ポリアルキレングリコール鎖含有（メタ）アクリル酸エステル（ポリアルキレングリコール鎖含有（メタ）アクリレート）由来の構造単位を有することが好ましい。
本開示のポリアルキレングリコール基含有単量体由来の構造単位としては、例えば下記一般式（２）で表される化合物が挙げられる。
【0019】
【化3】
【0020】
（式中、Ｒ３、Ｒ４及びＲ５は、同一又は異なって、水素原子又はメチル基を表す。Ｒ６は、水素原子又は炭素数１～２０の炭化水素基を表す。ＢＯは、同一又は異なって、炭素数２～１８のオキシアルキレン基の１種又は２種以上を表す。なお、ＢＯで表されるオキシアルキレン基が２種以上ある場合、当該基は、ブロック状に導入されていてもよく、ランダム状に導入されていてもよい。ｙは、０～２の整数である。ｚは、０又は１である。ｒは、オキシアルキレン基の平均付加モル数を表し、１～３００の数である。）
本開示のポリアルキレングリコール鎖含有（メタ）アクリル酸エステルとしては、エチレンオキサイド鎖、プロピレンオキサイド鎖、又はブチレンオキサイド鎖を持ち、その繰り返し数が２から３０である（メタ）アクリル酸エステルであることが好ましい。
本開示のポリエチレンオキサイド鎖を有するポリアルキレングリコールの（メタ）アクリル酸エステルとしては、メトキシポリエチレングリコール（メタ）アクリレート、エトキシポリエチレングリコール（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコール（メタ）アクリレート等が挙げられる。
本開示のポリプロピレンオキサイド鎖を有するポリアルキレングリコールの（メタ）アクリル酸エステルとしては、メトキシポリプロピレングリコール（メタ）アクリレート、エトキシポリプロピレングリコール（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコール（メタ）アクリレート等を挙げられる。
本開示のポリブチレンオキサイド鎖を有するポリアルキレングリコールの（メタ）アクリル酸エステルとしては、メトキシポリブチレングリコール（メタ）アクリレート、エトキシポリブチレングリコール（メタ）アクリレート、ポリブチレングリコール（メタ）アクリレート等が挙げられる。
さらに、ポリエチレンオキサイド鎖と、ポリプロピレンオキサイド鎖の両方を有するポリアルキレングリコールの（メタ）アクリル酸エステルとしては、ポリエチレングリコール・ポリプロピレングリコールの（メタ）アクリル酸エステル等が挙げられる。
市販のポリアルキレンオキサイド鎖を有するポリアルキレングリコール（メタ）アクリレートとしては、例えば、新中村化学工業株式会社の商品名としては、ＮＫエステルＡＭ３０Ｇ（メトキシポリエチレングリコールアクリレート、ポリアルキレンオキサイド鎖の繰り返し数：ｎ＝３）、ＮＫエステルＭ４０Ｇ（メトキシポリエチレングリコールメタクリレート、ｎ＝４）、ＮＫエステルＡＭ９０Ｇ（メトキシポリエチレングリコールアクリレート、ｎ＝９）、ＮＫエステルＭ９０Ｇ（メトキシポリエチレングリコールメタクリレート、ｎ＝９）、ＮＫエステルＡＭ１３０Ｇ（メトキシポリエチレングリコールアクリレート、ｎ＝１３）、ＮＫエステルＡＭ２３０Ｇ（メトキシポリエチレングリコールアクリレート、ｎ＝２３）などが挙げられる。
また、共栄社化学株式会社の商品名としては、ライトアクリレートＭＴＧ－Ａ（メトキシトリエチレングリコールアクリレート，ｎ＝３）、ライトアクリレート１３０Ａ（メトキシポリエチレングリコールアクリレート、ｎ＝９）などが挙げられる。
また、日油株式会社の商品名としては、ブレンマーＡＥ－２００（ポリエチレングリコールアクリレート、ｎ＝４．５）、ブレンマーＡＥ－３５０（ポリエチレングリコールアクリレート、ｎ＝８）、ブレンマーＡＥ－４００（ポリエチレングリコールアクリレート、ｎ＝１０）、ブレンマーＰＥ－２００（ポリエチレングリコールメタクリレート、ｎ＝４．５）、ブレンマーＰＥ－３５０（ポリエチレングリコールメタクリレート、ｎ＝８）、ブレンマーＡＰ４００（ポリプロピレングリコールアクリレート、ｎ＝６）、ブレンマーＡＰ５５０（ポリプロピレングリコールアクリレート、ｎ＝９）、ブレンマーＰＰ－５００（ポリプロピレングリコールメタクリレート、ｎ＝９）、ブレンマーＰＰ－８００（ポリプロピレングリコールメタクリレート、ｎ＝１３）、ブレンマーＰＰ－１０００（ポリプロピレングリコールメタクリレート、ｎ＝１６）、ブレンマーＡＭＥ－４００（メトキシポリエチレングリコールアクリレート、ｎ＝９）、ブレンマーＰＭＥ－２００（メトキシポリエチレングリコールメタクリレート、ｎ＝４）、ブレンマーＰＭＥ－４００（メトキシポリエチレングリコールメタクリレート、ｎ＝９）、ブレンマーＰＭＥ－１０００（メトキシポリエチレングリコールメタクリレート、ｎ＝２３）などが挙げられる。
また、大阪有機化学工業株式会社の商品名としては、ＭＰＥ４００Ａ（メトキシポリエチレングリコールアクリレート、ｎ＝約７）、ＭＰＥ５５０Ａ（メトキシポリエチレングリコールアクリレート、ｎ＝約９）などが挙げられる。
本開示のポリアルキレングリコール鎖含有（メタ）アクリル酸エステルとしては、エチレンオキサイド鎖、プロピレンオキサイド鎖、又はブチレンオキサイド鎖を持ち、その繰り返し数が２から３０である（メタ）アクリル酸エステルであることが好ましい。
本開示のポリエチレンオキサイド鎖を有するポリアルキレングリコールの（メタ）アクリル酸エステルとしては、メトキシポリエチレングリコール（メタ）アクリレート、エトキシポリエチレングリコール（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコール（メタ）アクリレート等が挙げられる。
本開示のポリプロピレンオキサイド鎖を有するポリアルキレングリコールの（メタ）アクリル酸エステルとしては、メトキシポリプロピレングリコール（メタ）アクリレート、エトキシポリプロピレングリコール（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコール（メタ）アクリレート等を挙げられる。
本開示のポリブチレンオキサイド鎖を有するポリアルキレングリコールの（メタ）アクリル酸エステルとしては、メトキシポリブチレングリコール（メタ）アクリレート、エトキシポリブチレングリコール（メタ）アクリレート、ポリブチレングリコール（メタ）アクリレート等が挙げられる。
さらに、ポリエチレンオキサイド鎖と、ポリプロピレンオキサイド鎖の両方を有するポリアルキレングリコールの（メタ）アクリル酸エステルとしては、ポリエチレングリコール・ポリプロピレングリコールの（メタ）アクリル酸エステル等が挙げられる。
市販のポリアルキレンオキサイド鎖を有するポリアルキレングリコール（メタ）アクリレートとしては、例えば、新中村化学工業株式会社の商品名としては、ＮＫエステルＡＭ３０Ｇ（メトキシポリエチレングリコールアクリレート、ポリアルキレンオキサイド鎖の繰り返し数：ｎ＝３）、ＮＫエステルＭ４０Ｇ（メトキシポリエチレングリコールメタクリレート、ｎ＝４）、ＮＫエステルＡＭ９０Ｇ（メトキシポリエチレングリコールアクリレート、ｎ＝９）、ＮＫエステルＭ９０Ｇ（メトキシポリエチレングリコールメタクリレート、ｎ＝９）、ＮＫエステルＡＭ１３０Ｇ（メトキシポリエチレングリコールアクリレート、ｎ＝１３）、ＮＫエステルＡＭ２３０Ｇ（メトキシポリエチレングリコールアクリレート、ｎ＝２３）などが挙げられる。
また、共栄社化学株式会社の商品名としては、ライトアクリレートＭＴＧ－Ａ（メトキシトリエチレングリコールアクリレート，ｎ＝３）、ライトアクリレート１３０Ａ（メトキシポリエチレングリコールアクリレート、ｎ＝９）などが挙げられる。
また、日油株式会社の商品名としては、ブレンマーＡＥ－２００（ポリエチレングリコールアクリレート、ｎ＝４．５）、ブレンマーＡＥ－３５０（ポリエチレングリコールアクリレート、ｎ＝８）、ブレンマーＡＥ－４００（ポリエチレングリコールアクリレート、ｎ＝１０）、ブレンマーＰＥ－２００（ポリエチレングリコールメタクリレート、ｎ＝４．５）、ブレンマーＰＥ－３５０（ポリエチレングリコールメタクリレート、ｎ＝８）、ブレンマーＡＰ４００（ポリプロピレングリコールアクリレート、ｎ＝６）、ブレンマーＡＰ５５０（ポリプロピレングリコールアクリレート、ｎ＝９）、ブレンマーＰＰ－５００（ポリプロピレングリコールメタクリレート、ｎ＝９）、ブレンマーＰＰ－８００（ポリプロピレングリコールメタクリレート、ｎ＝１３）、ブレンマーＰＰ－１０００（ポリプロピレングリコールメタクリレート、ｎ＝１６）、ブレンマーＡＭＥ－４００（メトキシポリエチレングリコールアクリレート、ｎ＝９）、ブレンマーＰＭＥ－２００（メトキシポリエチレングリコールメタクリレート、ｎ＝４）、ブレンマーＰＭＥ－４００（メトキシポリエチレングリコールメタクリレート、ｎ＝９）、ブレンマーＰＭＥ－１０００（メトキシポリエチレングリコールメタクリレート、ｎ＝２３）などが挙げられる。
また、大阪有機化学工業株式会社の商品名としては、ＭＰＥ４００Ａ（メトキシポリエチレングリコールアクリレート、ｎ＝約７）、ＭＰＥ５５０Ａ（メトキシポリエチレングリコールアクリレート、ｎ＝約９）などが挙げられる。
【0021】
本開示の分散剤１００質量部におけるポリアルキレングリコール鎖含有（メタ）アクリル酸エステル由来の構造単位の含有量としては、１質量部以上が好ましく、２質量部以上がより好ましく、３質量部以上がさらに好ましく、３０質量部以下が好ましく、２０質量部以下がより好ましく、１０質量部以下がさらに好ましい。
本開示のアニオン性分散剤としては、ポリアルキレングリコール鎖含有（メタ）アクリル酸エステル由来の構造単位と共にアニオン性基含有単量体由来の構造単位を有することが好ましく、アニオン性分散剤１００質量部におけるポリアルキレングリコール鎖含有（メタ）アクリル酸エステル由来の構造単位とアニオン性基含有単量体由来の構造単位の合計量としては、８０質量部以上が好ましく、９０質量部以上がより好ましく、９５質量部以上がさらに好ましく、１００質量部が特に好ましい。
本開示の水系分散体１００質量部における分散剤の含有量としては、０．５質量部以上が好ましく、１質量部以上がより好ましく、１．５質量部以上がさらに好ましく、２０質量部以下が好ましく、１０質量部以下がより好ましく、８質量部以下がさらに好ましい。
本開示の水系分散体としては、アニオン性基含有単量体由来の構造単位を有する水溶性重合体以外に分子量２００以下のジカルボン酸を含んでいても良い。
本開示の分子量２００以下のジカルボン酸としては、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸などが挙げられる。
本開示のアニオン性分散剤としては、ポリアルキレングリコール鎖含有（メタ）アクリル酸エステル由来の構造単位と共にアニオン性基含有単量体由来の構造単位を有することが好ましく、アニオン性分散剤１００質量部におけるポリアルキレングリコール鎖含有（メタ）アクリル酸エステル由来の構造単位とアニオン性基含有単量体由来の構造単位の合計量としては、８０質量部以上が好ましく、９０質量部以上がより好ましく、９５質量部以上がさらに好ましく、１００質量部が特に好ましい。
本開示の水系分散体１００質量部における分散剤の含有量としては、０．５質量部以上が好ましく、１質量部以上がより好ましく、１．５質量部以上がさらに好ましく、２０質量部以下が好ましく、１０質量部以下がより好ましく、８質量部以下がさらに好ましい。
本開示の水系分散体としては、アニオン性基含有単量体由来の構造単位を有する水溶性重合体以外に分子量２００以下のジカルボン酸を含んでいても良い。
本開示の分子量２００以下のジカルボン酸としては、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸などが挙げられる。
【0022】
本開示の水性分散体１００質量部における分子量２００以下のジカルボン酸の含有量としては、０．０１質量部以上が好ましく、０．０５質量部以上がより好ましく、０．０８質量部以上がさらに好ましく、５質量部以下が好ましく、３質量部以下がより好ましく、１質量部以下がさらに好ましい。
本開示の水系分散体１００質量部における不揮発分としては、取り扱い性の観点から１０質量部以上が好ましく、２０質量部以上がより好ましく、３０質量部以上がさらに好ましく、６０質量部以下が好ましく、５０質量部以下がより好ましく、４５質量部以下がさらに好ましい。
本開示の水系分散体１００質量部における不揮発分としては、取り扱い性の観点から１０質量部以上が好ましく、２０質量部以上がより好ましく、３０質量部以上がさらに好ましく、６０質量部以下が好ましく、５０質量部以下がより好ましく、４５質量部以下がさらに好ましい。
【0023】
本明細書において、水系分散体の不揮発分量は、水系分散体全質量から、重合体、及び各種添加剤に含まれる揮発成分質量を除く質量として、実施例記載の通り算出して求めてもよいし、水系分散体１ｇを秤量し、熱風乾燥機で１１０℃の温度で１時間乾燥させ、得られた残渣を不揮発分とし、式：
〔水系分散体における不揮発分量（質量％）〕
＝（〔残渣の質量〕÷〔水系分散体１ｇ〕）×１００
に基づいて求められた値であっても良い。
〔水系分散体における不揮発分量（質量％）〕
＝（〔残渣の質量〕÷〔水系分散体１ｇ〕）×１００
に基づいて求められた値であっても良い。
【0024】
＜水系分散体の製造方法＞
本開示の水系分散体の製造方法としては、沈澱重合法、溶液重合法、分散重合法、懸濁重合法、乳化重合法など、何らかの重合溶媒を用いる公知の各種重合方法を用いることができ、適宜選択すればよいが、凝集剤としての取り扱い性の観点から分散重合法、懸濁重合法、乳化重合法が好ましく、分散重合法、懸濁重合法がよりこのましく、水溶性重合体を含む点において懸濁重合用がさらに好ましい。
本開示の水系分散体の製造方法としては、水性媒体を仕込んだ反応容器へ単量体を添加し重合することにより得ることができる。
本開示の水性媒体としては、例えば、水、メタノールなどの低級アルコールなどが挙げられるが、凝集剤として使用する作業環境の観点から水を用いることが好ましい。
本開示の水性媒体１００質量部における水の含有量としては、９０質量部以上が好ましく、９５質量部以上がより好ましく、１００質量部がさらに好ましい。
本開示の水性分散体の製造方法としては、水溶性重合体を構成する全単量体成分（以下単量体成分Ａとも言う）を重合する工程を含む。
単量体成分Ａの種類としては、アニオン性基含有単量体やその他単量体が挙げられ、当該単量体は前述の通りであり、本開示のアニオン性基がスルホン酸基である場合、アニオン性基含有単量体としては、下記一般式（３）の化合物が挙げられる。
本開示の水系分散体の製造方法としては、沈澱重合法、溶液重合法、分散重合法、懸濁重合法、乳化重合法など、何らかの重合溶媒を用いる公知の各種重合方法を用いることができ、適宜選択すればよいが、凝集剤としての取り扱い性の観点から分散重合法、懸濁重合法、乳化重合法が好ましく、分散重合法、懸濁重合法がよりこのましく、水溶性重合体を含む点において懸濁重合用がさらに好ましい。
本開示の水系分散体の製造方法としては、水性媒体を仕込んだ反応容器へ単量体を添加し重合することにより得ることができる。
本開示の水性媒体としては、例えば、水、メタノールなどの低級アルコールなどが挙げられるが、凝集剤として使用する作業環境の観点から水を用いることが好ましい。
本開示の水性媒体１００質量部における水の含有量としては、９０質量部以上が好ましく、９５質量部以上がより好ましく、１００質量部がさらに好ましい。
本開示の水性分散体の製造方法としては、水溶性重合体を構成する全単量体成分（以下単量体成分Ａとも言う）を重合する工程を含む。
単量体成分Ａの種類としては、アニオン性基含有単量体やその他単量体が挙げられ、当該単量体は前述の通りであり、本開示のアニオン性基がスルホン酸基である場合、アニオン性基含有単量体としては、下記一般式（３）の化合物が挙げられる。
【0025】
【化4】
【0026】
（式中Ｒ１はＨ、メチル基又はカルボキシメチル基、ＡはＳＯ３、Ｃ６Ｈ４ＳＯ３、ＣＯＮＨＣ（ＣＨ３）２ＣＨ２ＳＯ３、Ｒ２はＨ又はＣＯＯＹ２、Ｙ１或いはＹ２はＨ又は陽イオンをそれぞれ表わす。）
本開示の水系分散体の製造方法において、単量体成分Ａを重合する際に用いるアニオン性基含有単量体の使用量としては、単量体成分Ａ１００質量部に対して、５質量部以上が好ましく、８質量部以上がより好ましく、１０質量部以上がさらに好ましく、５０質量部以下が好ましく、４０質量部以下がより好ましく、３０質量部以下がさらに好ましい。
本開示の水系分散体の製造方法において、単量体成分Ａを重合する際に用いる（メタ）アクリル酸（塩）の使用量としては、単量体成分Ａ１００質量部に対して、３質量部以上が好ましく、５質量部以上がより好ましく、８質量部以上がさらに好ましく、４０質量部以下が好ましく、３０質量部以下がより好ましく、２０質量部以下がさらに好ましい。
本開示の水系分散体の製造方法において、単量体成分Ａを重合する際に用いる一般式（３）の化合物の使用量としては、単量体成分Ａ１００質量部に対して、１質量部以上が好ましく、２質量部以上がより好ましく、３質量部以上がさらに好ましく、２０質量部以下が好ましく、１５質量部以下がより好ましく、１０質量部以下がさらに好ましい。
本開示の水系分散体の製造方法において、単量体成分Ａを重合する際に用いるアニオン性基含有単量体の使用量としては、単量体成分Ａ１００質量部に対して、５質量部以上が好ましく、８質量部以上がより好ましく、１０質量部以上がさらに好ましく、５０質量部以下が好ましく、４０質量部以下がより好ましく、３０質量部以下がさらに好ましい。
本開示の水系分散体の製造方法において、単量体成分Ａを重合する際に用いる（メタ）アクリル酸（塩）の使用量としては、単量体成分Ａ１００質量部に対して、３質量部以上が好ましく、５質量部以上がより好ましく、８質量部以上がさらに好ましく、４０質量部以下が好ましく、３０質量部以下がより好ましく、２０質量部以下がさらに好ましい。
本開示の水系分散体の製造方法において、単量体成分Ａを重合する際に用いる一般式（３）の化合物の使用量としては、単量体成分Ａ１００質量部に対して、１質量部以上が好ましく、２質量部以上がより好ましく、３質量部以上がさらに好ましく、２０質量部以下が好ましく、１５質量部以下がより好ましく、１０質量部以下がさらに好ましい。
【0027】
本開示の単量体成分Ａにおける（メタ）アクリル酸（塩）および一般式（３）の化合物の質量比（（メタ）アクリル酸（塩）の質量／一般式（３）の化合物の質量）としては、３／１～４０／２０が好ましく、５／２～３０／１５がより好ましく、８／３～２０／１０がさらに好ましい。
本開示の単量体成分Ａにおける（メタ）アクリル酸および（メタ）アクリル酸塩の質量比（（メタ）アクリル酸の質量／（メタ）アクリル酸塩の質量）としては、１／１～２０／２０が好ましく、２／２～１５／１５がより好ましく、３／３～１０／１０がさらに好ましい。
本開示の単量体成分Ａにおける（メタ）アクリル酸の中和塩の量（中和率）としては、２０質量％以上が好ましく、３０質量％以上がより好ましく、４０質量％以上がさらに好ましく、８０質量％以下が好ましく、７０質量％以下がより好ましく、６０質量％以下がさらに好ましい。
本開示の単量体成分Ａにおけるその他単量体の使用量としては、単量体成分Ａ１００質量部に対して、０．１質量部以上が好ましく、０．５質量部以上がより好ましく、１質量部以上がさらに好ましく、１０質量部以下が好ましく、８質量部以下がより好ましく、５質量部以下がさらに好ましい。
本開示の単量体成分Ａにおけるカチオン性単量体の使用量としては、単量体成分Ａ１００質量部に対して、５質量部以下が好ましく、３質量部以下がより好ましく、１質量部以下がさらに好ましく、０質量部であってもよい。
本開示の単量体成分Ａにおける非イオン性単量体としては、単量体成分Ａ１００質量部に対して、６０質量部以上が好ましく、７０質量部以上がより好ましく、７５質量部以上がさらに好ましく、９８質量部以下が好ましく、９５質量部以下がより好ましく、９０質量部以下がさらに好ましい。
非イオン性単量体としてアクリルアミド系単量体を用いる際には、本開示の単量体成分Ａにおけるアクリルアミド系単量体の使用量としては、単量体成分Ａ１００質量部に対して、６０質量部以上が好ましく、７０質量部以上がより好ましく、７５質量部以上がさらに好ましく、９８質量部以下が好ましく、９５質量部以下がより好ましく、９０質量部以下がさらに好ましい。
本開示の単量体成分Ａにおける（メタ）アクリル酸および（メタ）アクリル酸塩の質量比（（メタ）アクリル酸の質量／（メタ）アクリル酸塩の質量）としては、１／１～２０／２０が好ましく、２／２～１５／１５がより好ましく、３／３～１０／１０がさらに好ましい。
本開示の単量体成分Ａにおける（メタ）アクリル酸の中和塩の量（中和率）としては、２０質量％以上が好ましく、３０質量％以上がより好ましく、４０質量％以上がさらに好ましく、８０質量％以下が好ましく、７０質量％以下がより好ましく、６０質量％以下がさらに好ましい。
本開示の単量体成分Ａにおけるその他単量体の使用量としては、単量体成分Ａ１００質量部に対して、０．１質量部以上が好ましく、０．５質量部以上がより好ましく、１質量部以上がさらに好ましく、１０質量部以下が好ましく、８質量部以下がより好ましく、５質量部以下がさらに好ましい。
本開示の単量体成分Ａにおけるカチオン性単量体の使用量としては、単量体成分Ａ１００質量部に対して、５質量部以下が好ましく、３質量部以下がより好ましく、１質量部以下がさらに好ましく、０質量部であってもよい。
本開示の単量体成分Ａにおける非イオン性単量体としては、単量体成分Ａ１００質量部に対して、６０質量部以上が好ましく、７０質量部以上がより好ましく、７５質量部以上がさらに好ましく、９８質量部以下が好ましく、９５質量部以下がより好ましく、９０質量部以下がさらに好ましい。
非イオン性単量体としてアクリルアミド系単量体を用いる際には、本開示の単量体成分Ａにおけるアクリルアミド系単量体の使用量としては、単量体成分Ａ１００質量部に対して、６０質量部以上が好ましく、７０質量部以上がより好ましく、７５質量部以上がさらに好ましく、９８質量部以下が好ましく、９５質量部以下がより好ましく、９０質量部以下がさらに好ましい。
【0028】
水性媒体に単量体成分および重合開始剤を添加し、重合する工程を有し、分散剤の存在下で水溶性重合体を重合する工程を含むことが好ましい。本開示の水溶性重合体の製造方法に用いる単量体成分（単量体成分Ａ）および組成としては、前述の通りである。
本開示の水溶性重合体の製造方法に用いる重合開始剤としては、例えば、２，２’－アゾビス［－（２－（カルボキシエチル）－２－メチルプロピオンアミジン）テトラヒドレート、２，２’－アゾビス［２－メチル－Ｎ－（２－ヒドキシエチル）プロピオンアミド］、２，２’－アゾビス［２－（２－イミダゾリン－２－イル）プロパン］、２，２’－アゾビス（２－メチルプロピオンアミジン）ジヒドロクロリド、２，２’－アゾビス［２－（２－イミダゾリン－２－イル）プロパン］ジヒドロクロリド、４，４’－アゾビス（４－シアノ吉草酸）、ジメチル２，２’－アゾビス（２－メチルプロピオネート）、２，２’－アゾビス（２，４，４－トリメチルペンタン）、４，４’－アゾビス（３，３，４，４，５，５，６，６，７，７，８，８，８－トリデカフルオロオクチル４－シアノペンタノエート）、２，２’－アゾビス（Ｎ－ブチル－２－メチルプロピオンアミド）、１，１’－アゾビス（シクロヘキサン－１－カルボニトリル）、ジメチル１，１’－アゾビス（１－シクロヘキサンカルボキシレート）、２，２’－アゾビス（イソブチロニトリル）、２，２’－アゾビス（４－メトキシ－２，４－ジメチルバレロニトリル）、２，２’－アゾビス（２，４－ジメチルバレロニトリル）、２，２’－アゾビス（２－メチルブチロニトリル）などのアゾ化合物；過硫酸アンモニウム、過硫酸カリウムなどの過硫酸塩；過酸化水素、ベンゾイルパーオキサイド、パラクロロベンゾイルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド、過酸化アンモニウムなどの過酸化物；亜硫酸水素ナトリウム、亜硫酸水素カリウム、亜硫酸水素アンモニウムなどの亜硫酸水素塩等などが挙げられ、分散安定性の観点からアゾ化合物を用いることが好ましく、水系分散体を製造する観点から、２，２’－アゾビス［－（２－（カルボキシエチル）－２－メチルプロピオンアミジン）テトラヒドレート、２，２’－アゾビス［２－メチル－Ｎ－（２－ヒドキシエチル）プロピオンアミド］、２，２’－アゾビス［２－（２－イミダゾリン－２－イル）プロパン］、２，２’－アゾビス（２－メチルプロピオンアミジン）ジヒドロクロリド、２，２’－アゾビス［２－（２－イミダゾリン－２－イル）プロパン］ジヒドロクロリド、４，４’－アゾビス（４－シアノ吉草酸）などの水溶性アゾ化合物を用いることが好ましい。
本開示の水溶性重合体の製造方法に用いる重合開始剤としては、例えば、２，２’－アゾビス［－（２－（カルボキシエチル）－２－メチルプロピオンアミジン）テトラヒドレート、２，２’－アゾビス［２－メチル－Ｎ－（２－ヒドキシエチル）プロピオンアミド］、２，２’－アゾビス［２－（２－イミダゾリン－２－イル）プロパン］、２，２’－アゾビス（２－メチルプロピオンアミジン）ジヒドロクロリド、２，２’－アゾビス［２－（２－イミダゾリン－２－イル）プロパン］ジヒドロクロリド、４，４’－アゾビス（４－シアノ吉草酸）、ジメチル２，２’－アゾビス（２－メチルプロピオネート）、２，２’－アゾビス（２，４，４－トリメチルペンタン）、４，４’－アゾビス（３，３，４，４，５，５，６，６，７，７，８，８，８－トリデカフルオロオクチル４－シアノペンタノエート）、２，２’－アゾビス（Ｎ－ブチル－２－メチルプロピオンアミド）、１，１’－アゾビス（シクロヘキサン－１－カルボニトリル）、ジメチル１，１’－アゾビス（１－シクロヘキサンカルボキシレート）、２，２’－アゾビス（イソブチロニトリル）、２，２’－アゾビス（４－メトキシ－２，４－ジメチルバレロニトリル）、２，２’－アゾビス（２，４－ジメチルバレロニトリル）、２，２’－アゾビス（２－メチルブチロニトリル）などのアゾ化合物；過硫酸アンモニウム、過硫酸カリウムなどの過硫酸塩；過酸化水素、ベンゾイルパーオキサイド、パラクロロベンゾイルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド、過酸化アンモニウムなどの過酸化物；亜硫酸水素ナトリウム、亜硫酸水素カリウム、亜硫酸水素アンモニウムなどの亜硫酸水素塩等などが挙げられ、分散安定性の観点からアゾ化合物を用いることが好ましく、水系分散体を製造する観点から、２，２’－アゾビス［－（２－（カルボキシエチル）－２－メチルプロピオンアミジン）テトラヒドレート、２，２’－アゾビス［２－メチル－Ｎ－（２－ヒドキシエチル）プロピオンアミド］、２，２’－アゾビス［２－（２－イミダゾリン－２－イル）プロパン］、２，２’－アゾビス（２－メチルプロピオンアミジン）ジヒドロクロリド、２，２’－アゾビス［２－（２－イミダゾリン－２－イル）プロパン］ジヒドロクロリド、４，４’－アゾビス（４－シアノ吉草酸）などの水溶性アゾ化合物を用いることが好ましい。
【0029】
本開示の水溶性重合体の製造方法で用いる重合開始剤の使用量としては、単量体成分Ａ１００質量部に対して０．００５質量部以上が好ましく、０．００８質量部以上がより好ましく、０．０１質量部以上がさらに好ましく、０．３質量部以下が好ましく、０．２質量部以下がより好ましく、０．１質量部以下がさらに好ましい。
本開示の水溶性重合体の製造方法で用いる重合開始剤の添加方法は、特に限定されない。その添加方法としては、例えば、一括仕込み、分割仕込み、連続滴下などが挙げられる。また、重合反応の終了時期を早める観点から、単量体成分を反応系内に添加する終了前またはその終了後に、重合開始剤の一部を添加してもよいが、水溶性重合体を構成する単量体成分Ａの添加を開始する前に添加することが好ましく、水溶性重合体の重合に用いる重合開始剤の全量を水溶性重合体を構成する単量体成分Ａの添加を開始する前に添加することがより好ましい。
本開示の水溶性重合体の製造方法としては、分子量調節のためにアルコールやメルカプタン等の連鎖移動剤を添加することも任意に選択することができる。
本開示の分子量調節に用いるアルコールとしては、イソプロピルアルコール等の２級アルコール、１，２－エタンジオール、１，２－プロパンジオール、１，３－プロパンジオール、１，２－ブタンジオール、１，３－ブタンジオール、１，４－ブタンジオール、１，５－ペンタンジオール、２，２－ジメチルプロパン－１，３－ジオール、２－ブチル－２－エチルプロパン－１，３－ジオール、１，５－ヘキサンジオール、１，６－ヘキサンジオール、１，８－オクタンジオール、１，１０－デカンジオール、１，１２－ドデカンジオール、２，２，４，４－テトラメチルシクロブタン－１，３－ジオール、１，３－シクロペンタンジオール、１，２－シクロヘキサンジオール、１，３－シクロヘキサンジオール、１，４－シクロヘキサンジオール、１，２－シクロヘキサンジメタノール、１，３－シクロヘキサンジメタノール、１，４－シクロヘキサンジメタノール、および１，４－シクロヘキサンジエタノール等の２価のアルコールなどが挙げられる。
本開示の連鎖移動剤としてアルコールを用いる際には、１価のアルコールでもよいし、多価アルコールでもよいが、連鎖移動能の観点から多価アルコールが好ましく、２価のアルコールがより好ましく、１，２－エタンジオール、１，２－プロパンジオール、１，３－プロパンジオール、１，２－ブタンジオール、１，３－ブタンジオール、１，４－ブタンジオールがさらに好ましい。
本開示の連鎖移動剤としてメルカプタンとしては、例えば、メルカプトエタノール、チオグリセロール、チオグリコール酸、３－メルカプトプロピオン酸、チオリンゴ酸、２－メルカプトエタンスルホン酸等のチオール系連鎖移動剤が挙げられる。
本開示の水溶性重合体の製造方法で用いる連鎖移動剤の使用量としては、単量体成分Ａ１００質量部に対して０．１質量部以上が好ましく、０．３質量部以上がより好ましく、０．５質量部以上がさらに好ましく、１０質量部以下が好ましく、５質量部以下がより好ましく、３質量部以下がさらに好ましい。
本開示の水系分散体の製造方法として、連鎖移動剤の添加方法としては、全量を一括で添加してもよいし、分割して添加してもよいし、連続して滴下してもよいが、分散安定性の観点から分割して添加するまたは滴下することが好ましい。
本開示の連鎖移動剤の添加開始から添加終了までに有する時間としては、特に限定がなく、重合反応の進行状況に応じて適宜設定すればよいが、通常、１～９時間程度であり、１．５時間～４時間程度がより好ましい。
本開示の水溶性重合体の製造方法で用いる重合開始剤の添加方法は、特に限定されない。その添加方法としては、例えば、一括仕込み、分割仕込み、連続滴下などが挙げられる。また、重合反応の終了時期を早める観点から、単量体成分を反応系内に添加する終了前またはその終了後に、重合開始剤の一部を添加してもよいが、水溶性重合体を構成する単量体成分Ａの添加を開始する前に添加することが好ましく、水溶性重合体の重合に用いる重合開始剤の全量を水溶性重合体を構成する単量体成分Ａの添加を開始する前に添加することがより好ましい。
本開示の水溶性重合体の製造方法としては、分子量調節のためにアルコールやメルカプタン等の連鎖移動剤を添加することも任意に選択することができる。
本開示の分子量調節に用いるアルコールとしては、イソプロピルアルコール等の２級アルコール、１，２－エタンジオール、１，２－プロパンジオール、１，３－プロパンジオール、１，２－ブタンジオール、１，３－ブタンジオール、１，４－ブタンジオール、１，５－ペンタンジオール、２，２－ジメチルプロパン－１，３－ジオール、２－ブチル－２－エチルプロパン－１，３－ジオール、１，５－ヘキサンジオール、１，６－ヘキサンジオール、１，８－オクタンジオール、１，１０－デカンジオール、１，１２－ドデカンジオール、２，２，４，４－テトラメチルシクロブタン－１，３－ジオール、１，３－シクロペンタンジオール、１，２－シクロヘキサンジオール、１，３－シクロヘキサンジオール、１，４－シクロヘキサンジオール、１，２－シクロヘキサンジメタノール、１，３－シクロヘキサンジメタノール、１，４－シクロヘキサンジメタノール、および１，４－シクロヘキサンジエタノール等の２価のアルコールなどが挙げられる。
本開示の連鎖移動剤としてアルコールを用いる際には、１価のアルコールでもよいし、多価アルコールでもよいが、連鎖移動能の観点から多価アルコールが好ましく、２価のアルコールがより好ましく、１，２－エタンジオール、１，２－プロパンジオール、１，３－プロパンジオール、１，２－ブタンジオール、１，３－ブタンジオール、１，４－ブタンジオールがさらに好ましい。
本開示の連鎖移動剤としてメルカプタンとしては、例えば、メルカプトエタノール、チオグリセロール、チオグリコール酸、３－メルカプトプロピオン酸、チオリンゴ酸、２－メルカプトエタンスルホン酸等のチオール系連鎖移動剤が挙げられる。
本開示の水溶性重合体の製造方法で用いる連鎖移動剤の使用量としては、単量体成分Ａ１００質量部に対して０．１質量部以上が好ましく、０．３質量部以上がより好ましく、０．５質量部以上がさらに好ましく、１０質量部以下が好ましく、５質量部以下がより好ましく、３質量部以下がさらに好ましい。
本開示の水系分散体の製造方法として、連鎖移動剤の添加方法としては、全量を一括で添加してもよいし、分割して添加してもよいし、連続して滴下してもよいが、分散安定性の観点から分割して添加するまたは滴下することが好ましい。
本開示の連鎖移動剤の添加開始から添加終了までに有する時間としては、特に限定がなく、重合反応の進行状況に応じて適宜設定すればよいが、通常、１～９時間程度であり、１．５時間～４時間程度がより好ましい。
【0030】
本開示の水系分散体の製造方法としては、分散剤の存在下で水溶性重合体を重合する工程を含むことが好ましく、単量体成分Ａを添加する際に分散剤の一部を添加する工程を含むことがより好ましい。本明細書において単量体成分Ａの添加前に反応容器に含まれる分散剤を初期分散剤と称し、単量体成分Ａの添加と同時または単量体成分Ａの添加開始後に添加する分散剤を添加分散剤と称することがある。
本開示の水系分散体の製造方法としては、水溶性重合体を重合する際の初期分散剤と添加分散剤の質量比（初期分散剤の質量／添加分散剤の質量）としては、３０／７０～９５／５が好ましく、４０／６０～９２／８がより好ましく、５０／５０～９０／１０がさらに好ましい。
本開示の水系分散体の製造方法としては、分散剤１００質量部における初期分散剤の含有量としては、３０質量部以上が好ましく、４０質量部以上がより好ましく、５０質量部以上がさらに好ましく、９５質量部以下が好ましく、９２質量部以下がより好ましく、９０質量部以下がさらに好ましい。
本開示の水系分散体の製造方法として、水溶性重合体を重合する際の添加分散剤の添加方法としては分割添加でも滴下でもよいが、滴下することが好ましい。
本開示の添加分散剤の添加開始から添加終了までに有する時間としては、特に限定がなく、重合反応の進行状況に応じて適宜設定すればよいが、通常、１～９時間程度であり、１．５時間～４時間程度がより好ましい。
本開示の水系分散体の製造方法として、水溶性重合体を重合する際の単量体成分Ａの添加方法としては、全量を一括で添加してもよいし、分割して添加してもよいし、連続して滴下してもよいが、分散安定性の観点から分割して添加するまたは滴下することが好ましい。
本開示の単量体成分Ａの添加開始から添加終了までに有する時間としては、特に限定がなく、重合反応の進行状況に応じて適宜設定すればよいが、通常、１～９時間程度であり、１．５時間～４時間程度がより好ましい。
本開示の水系分散体の製造方法としては、水溶性重合体を重合する際の初期分散剤と添加分散剤の質量比（初期分散剤の質量／添加分散剤の質量）としては、３０／７０～９５／５が好ましく、４０／６０～９２／８がより好ましく、５０／５０～９０／１０がさらに好ましい。
本開示の水系分散体の製造方法としては、分散剤１００質量部における初期分散剤の含有量としては、３０質量部以上が好ましく、４０質量部以上がより好ましく、５０質量部以上がさらに好ましく、９５質量部以下が好ましく、９２質量部以下がより好ましく、９０質量部以下がさらに好ましい。
本開示の水系分散体の製造方法として、水溶性重合体を重合する際の添加分散剤の添加方法としては分割添加でも滴下でもよいが、滴下することが好ましい。
本開示の添加分散剤の添加開始から添加終了までに有する時間としては、特に限定がなく、重合反応の進行状況に応じて適宜設定すればよいが、通常、１～９時間程度であり、１．５時間～４時間程度がより好ましい。
本開示の水系分散体の製造方法として、水溶性重合体を重合する際の単量体成分Ａの添加方法としては、全量を一括で添加してもよいし、分割して添加してもよいし、連続して滴下してもよいが、分散安定性の観点から分割して添加するまたは滴下することが好ましい。
本開示の単量体成分Ａの添加開始から添加終了までに有する時間としては、特に限定がなく、重合反応の進行状況に応じて適宜設定すればよいが、通常、１～９時間程度であり、１．５時間～４時間程度がより好ましい。
【0031】
本開示の水系分散体の製造方法としては、単量体成分Ａに含まれるアクリルアミド系単量体およびアニオン性基含有単量体は混合した状態で添加してもよいし、別々に添加しても良いが、分散安定性の観点から混合した状態で添加することが好ましい。
本開示の水系分散体の製造方法としては、水溶性重合体を重合する際に、無機塩の存在下で水溶性重合体を重合する工程を含むことがより好ましく、単量体成分Ａを添加する際に無機塩の一部を添加する工程を含むことがより好ましい。本開示の無機塩としては前述の通りである。本明細書において単量体成分Ａの添加前に反応容器に含まれる無機塩を初期無機塩と称し、単量体成分Ａの添加と同時または単量体成分Ａの添加開始後に添加する無機塩を添加無機塩と称することがある。
本開示の水系分散体の製造方法としては、水溶性重合体を重合する際の初期無機塩と添加無機塩の質量比（初期重無機塩の質量／添加無機塩の質量）としては、９０／１０～５０／５０が好ましく、８０／２０～６０／４０がより好ましく、７０／３０がさらに好ましい。
本開示の水系分散体の製造方法としては、無機塩１００質量部における初期無機塩の含有量としては、５０質量部以上が好ましく、６０質量部以上がより好ましく、７０質量部以上がさらに好ましく、９８質量部以下が好ましく、９５質量部以下がより好ましく、９０質量部以下がさらに好ましい。
本開示の水系分散体の製造方法として、水溶性重合体を重合する際の添加無機塩の添加方法としては分割添加でも滴下でもよいが、滴下することが好ましく、水性媒体と共に添加することがより好ましい。
本開示の水系分散体の製造方法としては、水溶性重合体を重合する際に、無機塩の存在下で水溶性重合体を重合する工程を含むことがより好ましく、単量体成分Ａを添加する際に無機塩の一部を添加する工程を含むことがより好ましい。本開示の無機塩としては前述の通りである。本明細書において単量体成分Ａの添加前に反応容器に含まれる無機塩を初期無機塩と称し、単量体成分Ａの添加と同時または単量体成分Ａの添加開始後に添加する無機塩を添加無機塩と称することがある。
本開示の水系分散体の製造方法としては、水溶性重合体を重合する際の初期無機塩と添加無機塩の質量比（初期重無機塩の質量／添加無機塩の質量）としては、９０／１０～５０／５０が好ましく、８０／２０～６０／４０がより好ましく、７０／３０がさらに好ましい。
本開示の水系分散体の製造方法としては、無機塩１００質量部における初期無機塩の含有量としては、５０質量部以上が好ましく、６０質量部以上がより好ましく、７０質量部以上がさらに好ましく、９８質量部以下が好ましく、９５質量部以下がより好ましく、９０質量部以下がさらに好ましい。
本開示の水系分散体の製造方法として、水溶性重合体を重合する際の添加無機塩の添加方法としては分割添加でも滴下でもよいが、滴下することが好ましく、水性媒体と共に添加することがより好ましい。
【0032】
本開示の水系分散体の製造方法における無機塩の濃度としては、単量体Ａの添加以前に反応容器内に含まれる全化合物１００質量部に対して１０質量部以上が好ましく、１５質量部以上がより好ましく、２０質量部以上がさらに好ましく、５０質量部以下が好ましく、４５質量部以下がより好ましく、４０質量部以下がさらに好ましい。
本開示の水系分散体の製造方法における無機塩の濃度としては、単量体Ａの添加終了時に反応容器内に含まれる全化合物１００質量部に対して５質量部以上が好ましく、８質量部以上がより好ましく、１０質量部以上がさらに好ましく、４０質量部以下が好ましく、３５質量部以下がより好ましく、３０質量部以下がさらに好ましい。
本開示の添加無機塩の添加開始から添加終了までに有する時間としては、特に限定がなく、重合反応の進行状況に応じて適宜設定すればよいが、通常、１～９時間程度であり、１．５時間～４時間程度がより好ましい。
本開示の水系分散体の製造方法としては、水溶性重合体を重合する際に、分子量２００以下のジカルボン酸と共に水溶性重合体を重合する工程を含むことがより好ましく、単量体成分Ａを添加する際に分子量２００以下のジカルボン酸の一部または全部を添加する工程を含むことがより好ましい。本開示の分子量２００以下のジカルボン酸としては前述の通りである。本明細書において単量体成分Ａの添加前に反応容器に含まれる分子量２００以下のジカルボン酸を初期ジカルボン酸と称し、単量体成分Ａの添加と同時または単量体成分Ａの添加開始後に添加する分子量２００以下のジカルボン酸を添加ジカルボン酸と称することがある。
本開示の水系分散体の製造方法における無機塩の濃度としては、単量体Ａの添加終了時に反応容器内に含まれる全化合物１００質量部に対して５質量部以上が好ましく、８質量部以上がより好ましく、１０質量部以上がさらに好ましく、４０質量部以下が好ましく、３５質量部以下がより好ましく、３０質量部以下がさらに好ましい。
本開示の添加無機塩の添加開始から添加終了までに有する時間としては、特に限定がなく、重合反応の進行状況に応じて適宜設定すればよいが、通常、１～９時間程度であり、１．５時間～４時間程度がより好ましい。
本開示の水系分散体の製造方法としては、水溶性重合体を重合する際に、分子量２００以下のジカルボン酸と共に水溶性重合体を重合する工程を含むことがより好ましく、単量体成分Ａを添加する際に分子量２００以下のジカルボン酸の一部または全部を添加する工程を含むことがより好ましい。本開示の分子量２００以下のジカルボン酸としては前述の通りである。本明細書において単量体成分Ａの添加前に反応容器に含まれる分子量２００以下のジカルボン酸を初期ジカルボン酸と称し、単量体成分Ａの添加と同時または単量体成分Ａの添加開始後に添加する分子量２００以下のジカルボン酸を添加ジカルボン酸と称することがある。
【0033】
本開示の水系分散体の製造方法としては、水溶性重合体を重合する際の初期ジカルボン酸と添加ジカルボン酸の質量比（初期重ジカルボン酸の質量／添加ジカルボン酸の質量）としては、０／１００～３０／７０が好ましく、０／１００～１０／９０がより好ましく、０／１００～５／９５がさらに好ましい。
本開示の水系分散体の製造方法としては、分子量２００以下のジカルボン酸１００質量部における初期ジカルボン酸の含有量としては、分散安定性の観点から、３０質量部以下が好ましく、１０質量部以下がより好ましく、５質量部以下がさらに好ましく、０質量部が特に好ましい。
本開示の水系分散体の製造方法として、水溶性重合体を重合する際の添加ジカルボン酸の添加方法としては分割添加でも滴下でもよいが、滴下することが好ましい。
本開示の水系分散体の製造方法における分子量２００以下のジカルボン酸の濃度としては、単量体成分Ａの添加以前に反応容器内に含まれる全化合物１００質量部に対して５質量部以下が好ましく、３質量部以下がより好ましく、１質量部以下がさらに好ましく、０質量部以下が特に好ましい。
本開示の水系分散体の製造方法における分子量２００以下のジカルボン酸の濃度としては、単量体成分Ａの添加終了時に反応容器内に含まれる全化合物１００質量部に対して０．００５質量部以上が好ましく、０．０１質量部以上がより好ましく、０．０５質量部以上がさらに好ましく、１質量部以下が好ましく、０．８質量部以下がより好ましく、０．５質量部以下がさらに好ましい。
本開示の添加ジカルボン酸の添加開始から添加終了までに有する時間としては、特に限定がなく、重合反応の進行状況に応じて適宜設定すればよいが、通常、１～９時間程度であり、１．５時間～４時間程度がより好ましい。
本開示の水系分散体の製造方法としては、分子量２００以下のジカルボン酸１００質量部における初期ジカルボン酸の含有量としては、分散安定性の観点から、３０質量部以下が好ましく、１０質量部以下がより好ましく、５質量部以下がさらに好ましく、０質量部が特に好ましい。
本開示の水系分散体の製造方法として、水溶性重合体を重合する際の添加ジカルボン酸の添加方法としては分割添加でも滴下でもよいが、滴下することが好ましい。
本開示の水系分散体の製造方法における分子量２００以下のジカルボン酸の濃度としては、単量体成分Ａの添加以前に反応容器内に含まれる全化合物１００質量部に対して５質量部以下が好ましく、３質量部以下がより好ましく、１質量部以下がさらに好ましく、０質量部以下が特に好ましい。
本開示の水系分散体の製造方法における分子量２００以下のジカルボン酸の濃度としては、単量体成分Ａの添加終了時に反応容器内に含まれる全化合物１００質量部に対して０．００５質量部以上が好ましく、０．０１質量部以上がより好ましく、０．０５質量部以上がさらに好ましく、１質量部以下が好ましく、０．８質量部以下がより好ましく、０．５質量部以下がさらに好ましい。
本開示の添加ジカルボン酸の添加開始から添加終了までに有する時間としては、特に限定がなく、重合反応の進行状況に応じて適宜設定すればよいが、通常、１～９時間程度であり、１．５時間～４時間程度がより好ましい。
【0034】
本開示の水系分散体の製造方法としては、水溶性重合体を重合するにあたり、重合温度は特に限定はなく、重合反応の進行状況に応じて適宜設定すればよいが、１０℃以上が好ましく、２０℃以上がより好ましく、３０℃以上がさらに好ましく、８０℃以下が好ましく、７５℃以下がより好ましく、７０℃以下がさらに好ましい。
本開示の水系分散体に製造方法としては、水溶性重合体を重合するにあたり、単量体成分Ａの添加完了後に昇温工程を有することが好ましい。本開示の昇温工程としては、単量体成分Ａを重合した際の重合温度よりも高温にて熟成させる工程を意図し、重合温度に対して０℃以上４０℃以下が好ましく、０℃以上３０℃以下がより好ましく、０℃以上２０℃以下がさらに好ましい。
本開示の水系分散体は、上記製造方法を用いることにより、重合時の分散安定性および貯蔵安定性が良好な水系分散体を得ることができる。
本開示の水系分散体に製造方法としては、水溶性重合体を重合するにあたり、単量体成分Ａの添加完了後に昇温工程を有することが好ましい。本開示の昇温工程としては、単量体成分Ａを重合した際の重合温度よりも高温にて熟成させる工程を意図し、重合温度に対して０℃以上４０℃以下が好ましく、０℃以上３０℃以下がより好ましく、０℃以上２０℃以下がさらに好ましい。
本開示の水系分散体は、上記製造方法を用いることにより、重合時の分散安定性および貯蔵安定性が良好な水系分散体を得ることができる。
【0035】
＜凝集物＞
本開示の水系分散体は、鉱石または石炭用高分子凝集剤として用いることができる。具体的には本開示の水系分散体を、水を含む鉱石または石炭に添加することにより良好な凝集性を発現することができ、野積みされた堆積物からの粉塵飛散を抑制したり、当該堆積物の崩れや留出の防止することが期待できる。また、貨物船への搬入または貨物船からの搬出、その後各製鉄所内の運搬に利用されるベルトコンベアの接続部分（シュート）等に鉱石または石炭が付着することを抑制することが期待できる。添加するとは、散布もしくは混合することにて行うことができる。
本開示の鉱石としては、鉄鉱石、ニッケル酸化鉱石 亜鉛鉱石、金鉱石、銀鉱石、鉛鉱石、ビスマス鉱石、スズ鉱石、アンチモン鉱石、クロム鉱石、マンガン鉱石、モリブデン鉱石、コバルト鉱石、チタン鉱石、リン鉱石、バリウム鉱石、カルシウム鉱石、マグネシウム鉱石などが挙げられる。
本開示の水系分散体としては、鉱石または石炭用高分子凝集剤として用いることができるが、鉄鉱石または石炭などの製鉄原料用高分子凝集剤として用いることがより好ましい。
本開示の製鉄原料としては、石炭や鉄鉱石などが挙げられる。
水を含む鉱石または石炭とは、例えば鉱石または石炭１００質量部中の水の含有割合が５質量部以上であってよく、１０質量部以上であってよく、１５質量部以上であってよい。
本開示の水溶性重合体または本開示の水系分散体を鉱石または石炭用高分子凝集剤として用いた態様は、鉱石または石炭用高分子凝集剤と鉱石または石炭と水を含む組成物である。
本開示の水系分散体は、鉱石または石炭用高分子凝集剤として用いることができる。具体的には本開示の水系分散体を、水を含む鉱石または石炭に添加することにより良好な凝集性を発現することができ、野積みされた堆積物からの粉塵飛散を抑制したり、当該堆積物の崩れや留出の防止することが期待できる。また、貨物船への搬入または貨物船からの搬出、その後各製鉄所内の運搬に利用されるベルトコンベアの接続部分（シュート）等に鉱石または石炭が付着することを抑制することが期待できる。添加するとは、散布もしくは混合することにて行うことができる。
本開示の鉱石としては、鉄鉱石、ニッケル酸化鉱石 亜鉛鉱石、金鉱石、銀鉱石、鉛鉱石、ビスマス鉱石、スズ鉱石、アンチモン鉱石、クロム鉱石、マンガン鉱石、モリブデン鉱石、コバルト鉱石、チタン鉱石、リン鉱石、バリウム鉱石、カルシウム鉱石、マグネシウム鉱石などが挙げられる。
本開示の水系分散体としては、鉱石または石炭用高分子凝集剤として用いることができるが、鉄鉱石または石炭などの製鉄原料用高分子凝集剤として用いることがより好ましい。
本開示の製鉄原料としては、石炭や鉄鉱石などが挙げられる。
水を含む鉱石または石炭とは、例えば鉱石または石炭１００質量部中の水の含有割合が５質量部以上であってよく、１０質量部以上であってよく、１５質量部以上であってよい。
本開示の水溶性重合体または本開示の水系分散体を鉱石または石炭用高分子凝集剤として用いた態様は、鉱石または石炭用高分子凝集剤と鉱石または石炭と水を含む組成物である。
【0036】
本開示の組成物１００質量部中の重合体の含有割合は、凝集性等の観点から０．０１質量部以上が好ましく、０．１質量部以上がより好ましく、１質量部以上がさらに好ましく、コストや環境負荷等の観点から３０質量部以下が好ましく、２０質量部以下がより好ましく、１０質量部以下がさらに好ましい。
本開示の組成物１００質量部中の鉱石または石炭の含有割合は、経済性の観点から１０質量部以上が好ましく、３０質量部以上がより好ましく、５０質量部以上がさらに好ましい。
本開示の組成物１００質量部中の水の含有割合は、本特許の高分子凝集剤の凝集力の観点から１０質量部以上であってよく、１５質量部以上であってよく、２０質量部以上であってよく、特に水の含有割合に上限はないが、生産性の観点から６０質量部以下であってよく、５０質量部以下であってよく、４０質量部以下であってよい。水の含有割合が高い場合には、十分な凝集力を発揮するために添加する高分子凝集剤量を増量する必要がある。
本開示の組成物１００質量部中の鉱石または石炭の含有割合は、経済性の観点から１０質量部以上が好ましく、３０質量部以上がより好ましく、５０質量部以上がさらに好ましい。
本開示の組成物１００質量部中の水の含有割合は、本特許の高分子凝集剤の凝集力の観点から１０質量部以上であってよく、１５質量部以上であってよく、２０質量部以上であってよく、特に水の含有割合に上限はないが、生産性の観点から６０質量部以下であってよく、５０質量部以下であってよく、４０質量部以下であってよい。水の含有割合が高い場合には、十分な凝集力を発揮するために添加する高分子凝集剤量を増量する必要がある。
【0037】
＜凝集物の製造方法＞
本開示の凝集物は、本開示の水溶性重合体または本開示の水系分散体を、水を含む製鉱石または石炭に散布もしくは混合等することにより、得ることができる。すなわち、水を含む鉱石または石炭に添加して用いる使用方法も包含する。
本開示の水溶性重合体または本開示の水系分散体を、水を含む鉱石または石炭に散布する方法としては、特に限定されないが、例えば、散水車、スプレー、シャワーノズル、塩化ビニルパイプ、スプリンクラー等の各種（滴下）散布装置を使用してもよい。
散布方法としては、吐出口から棒状に散布（ベタ掛け）してもよく、水を含む鉱石または石炭に対する付着効率が高まり、粉塵抑制効果が高まる等の観点から、細かいシャワーリングを好適に使用してもよい。また、散布時に塩基と混合して、散布してもよい。
本開示の水溶性重合体または本開示の水系分散体を堆積成分に散布するタイミングとしては、如何なるタイミングでも良く、貨物船への搬入前、貨物船からの荷揚げ前、製鉄炉へ運搬するためのベルトコンベアで輸送する前などに散布してもよい。
本開示の凝集物は、本開示の水溶性重合体または本開示の水系分散体を、水を含む製鉱石または石炭に散布もしくは混合等することにより、得ることができる。すなわち、水を含む鉱石または石炭に添加して用いる使用方法も包含する。
本開示の水溶性重合体または本開示の水系分散体を、水を含む鉱石または石炭に散布する方法としては、特に限定されないが、例えば、散水車、スプレー、シャワーノズル、塩化ビニルパイプ、スプリンクラー等の各種（滴下）散布装置を使用してもよい。
散布方法としては、吐出口から棒状に散布（ベタ掛け）してもよく、水を含む鉱石または石炭に対する付着効率が高まり、粉塵抑制効果が高まる等の観点から、細かいシャワーリングを好適に使用してもよい。また、散布時に塩基と混合して、散布してもよい。
本開示の水溶性重合体または本開示の水系分散体を堆積成分に散布するタイミングとしては、如何なるタイミングでも良く、貨物船への搬入前、貨物船からの荷揚げ前、製鉄炉へ運搬するためのベルトコンベアで輸送する前などに散布してもよい。
【0038】
＜銑鉄＞
本開示の水溶性重合体または本開示の水系分散体を用いた鉱石または石炭用高分子凝集剤と鉱石または石炭と水を含む組成物は、製鉄炉にて各種処理をされて銑鉄となる。
本開示の水溶性重合体または本開示の水系分散体を用いることにより、含水量が多い鉱石または石炭であっても、貨物船への搬入または貨物船から搬出し、その後各製鉄所内を運搬するにあたり、運搬に利用されるベルトコンベアの接続部分（シュート）等への鉱石または石炭の搬送性が期待できることから、銑鉄の生産性向上に有用な鉱石または石炭用高分子凝集剤として有効なものである。
本開示の水溶性重合体または本開示の水系分散体を用いた鉱石または石炭用高分子凝集剤と鉱石または石炭と水を含む組成物は、製鉄炉にて各種処理をされて銑鉄となる。
本開示の水溶性重合体または本開示の水系分散体を用いることにより、含水量が多い鉱石または石炭であっても、貨物船への搬入または貨物船から搬出し、その後各製鉄所内を運搬するにあたり、運搬に利用されるベルトコンベアの接続部分（シュート）等への鉱石または石炭の搬送性が期待できることから、銑鉄の生産性向上に有用な鉱石または石炭用高分子凝集剤として有効なものである。
【実施例0039】
次に本発明を実施例に基づいてさらに詳細に説明するが、本発明は、かかる実施例のみに限定されるものではない。なお、以下において、特に断りがない限り、「部」は「質量部」を意味する。
【0040】
＜水系分散体の粘度＞
Ｂ型粘度計（東機産業社製：Ｖｉｓｃｏｓｉｔｙ ＴＶＢ－１０Ｍ）にて３０ｒｐｍ粘度を計測した。
＜水系分散体の稀釈液粘度＞
水系分散体を、水溶性重合体の濃度が２．５質量％になるように純水で稀釈し、総量が約６０ｇ程度となるよう希釈液を調整する。
Ｂ型粘度計（東機産業社製：Ｖｉｓｃｏｓｉｔｙ ＴＶＢ－１０Ｍ）にて３０ｒｐｍ粘度を計測した。
＜水系分散体の不揮発分＞
水系分散体全質量から、重合体、及び各種添加剤に含まれる揮発成分質量を除く質量として以下の式の通り算出して求めた。
式：
〔樹脂エマルションにおける不揮発分量（質量％）〕
＝（〔水系分散体全質量－揮発成分質量〕÷〔水系分散体全質量〕）×１００
Ｂ型粘度計（東機産業社製：Ｖｉｓｃｏｓｉｔｙ ＴＶＢ－１０Ｍ）にて３０ｒｐｍ粘度を計測した。
＜水系分散体の稀釈液粘度＞
水系分散体を、水溶性重合体の濃度が２．５質量％になるように純水で稀釈し、総量が約６０ｇ程度となるよう希釈液を調整する。
Ｂ型粘度計（東機産業社製：Ｖｉｓｃｏｓｉｔｙ ＴＶＢ－１０Ｍ）にて３０ｒｐｍ粘度を計測した。
＜水系分散体の不揮発分＞
水系分散体全質量から、重合体、及び各種添加剤に含まれる揮発成分質量を除く質量として以下の式の通り算出して求めた。
式：
〔樹脂エマルションにおける不揮発分量（質量％）〕
＝（〔水系分散体全質量－揮発成分質量〕÷〔水系分散体全質量〕）×１００
【0041】
＜凝集力評価＞
酸化鉄（ＩＩＩ）（富士フィルム和光純薬（株）から購入）の粉末７５部に水を２５部添加して含水率２５％の酸化鉄（ＩＩＩ）のスラリーを調製し、そこから３０部を取り出した。各試料（エマルション又は粉体）を固形分として０．０２部となるように添加して、よく掻き混ぜた。
酸化鉄（ＩＩＩ）（富士フィルム和光純薬（株）から購入）の粉末７５部に水を２５部添加して含水率２５％の酸化鉄（ＩＩＩ）のスラリーを調製し、そこから３０部を取り出した。各試料（エマルション又は粉体）を固形分として０．０２部となるように添加して、よく掻き混ぜた。
【0042】
得られた混合物を以下基準で評価した。
（評価基準）
◎：スラリーが乾燥しており、細かい粉末となった。
○：スラリーが凝集して団子状の塊となった。
△：スラリーに少し水浮きが見られるが増粘、凝集した。
×：スラリーが凝集せず低粘度溶液のまま。
＜環境負荷性＞
試料有姿１ｇを燃焼させ、発生した気体を濃度既知の水酸化バリウム水溶液に通過させた。気体の発生がなくなった後、生じた沈殿物を濾過し、濾液を濃度既知の塩酸による中和滴定を行うことで、発生した二酸化炭素量を計算した。
二酸化炭素量（ｇ）
＝｛水酸化バリウム水溶液の濃度（ｍｏＬ／Ｌ）×水酸化バリウム水溶液量（Ｌ）－中和に要した塩酸量（Ｌ）×塩酸の濃度（ｍｏＬ／Ｌ）×１／２×（水酸化バリウム水溶液量（Ｌ）／中和滴定に使用した濾液（Ｌ））｝×４４（ｇ／ｍｏＬ）×１００
得られた値を以下基準で評価した。
（評価基準）
◎：５０以下
〇：５０超７５以下
△：７５超１００以下
×：１００超
（評価基準）
◎：スラリーが乾燥しており、細かい粉末となった。
○：スラリーが凝集して団子状の塊となった。
△：スラリーに少し水浮きが見られるが増粘、凝集した。
×：スラリーが凝集せず低粘度溶液のまま。
＜環境負荷性＞
試料有姿１ｇを燃焼させ、発生した気体を濃度既知の水酸化バリウム水溶液に通過させた。気体の発生がなくなった後、生じた沈殿物を濾過し、濾液を濃度既知の塩酸による中和滴定を行うことで、発生した二酸化炭素量を計算した。
二酸化炭素量（ｇ）
＝｛水酸化バリウム水溶液の濃度（ｍｏＬ／Ｌ）×水酸化バリウム水溶液量（Ｌ）－中和に要した塩酸量（Ｌ）×塩酸の濃度（ｍｏＬ／Ｌ）×１／２×（水酸化バリウム水溶液量（Ｌ）／中和滴定に使用した濾液（Ｌ））｝×４４（ｇ／ｍｏＬ）×１００
得られた値を以下基準で評価した。
（評価基準）
◎：５０以下
〇：５０超７５以下
△：７５超１００以下
×：１００超
【0043】
［実施例１］
撹拌装置、温度センサー、冷却管、窒素導入管および滴下ロートを備えた反応容器内に脱イオン水４０部、メタクリル酸ポリオキシエチレングリコ－ル（ＰＥＯ鎖分子量約４００）／アクリルアミド２－メチルプロパンスルホン酸ナトリウム＝５／９５（重量質量比）の共重合体（分散剤１）の１５質量％水溶液を５３．７部、硫酸アンモニウムを４１．２部仕込み、室温、窒素雰囲気下で２０分攪拌した。続いて反応容器内温が３２℃になるようにウォーターバスで昇温後、５質量％の２，２’－ビス（２－イミダゾリン－２－イル）［２，２’－アゾビスプロパン］－２塩酸塩水溶液０．３１部を反応容器内に投入し２０分攪拌した。続いて滴下ロートに脱イオン水４９．９部、メタクリル酸ポリオキシエチレングリコ－ル（ＰＥＯ鎖分子量約４００）／アクリルアミド２－メチルプロパンスルホン酸ナトリウム＝５／９５（質量比）の共重合体の１５質量％水溶液を９．３部、硫酸アンモニウムを１６．５部、アクリルアミド２６．５部、１，４ブタンジオール０．３部、アジピン酸０．３部仕込み、さらにアクリル酸５０質量％水溶液６．２部を２５質量％水酸化ナトリウム水溶液で中和した中和率４５ｍｏｌ％の水溶液９．３部、及びアクリルアミド２－メチルプロパンスルホン酸２０質量％水溶液７．７部を２５質量％水酸化ナトリウム水溶液で中和した中和率１００ｍｏｌ％の水溶液８．８部、の混合物を滴下ロートに加え、滴下ロート内の混合物を２時間かけて反応容器内に攪拌しながら投入した。投入完了後反応容器内温が４５℃になるようにゆっくり昇温し４０分攪拌した後、反応容器内温を５５℃に昇温した後１０時間攪拌しメトキノンを０．１部添加することで実施例１の懸濁粒子ポリマーの塩水分散体を取得した。取得したポリマーの製鉄原料への凝集力の評価、及び貯蔵安定性の結果を表１に示した。
撹拌装置、温度センサー、冷却管、窒素導入管および滴下ロートを備えた反応容器内に脱イオン水４０部、メタクリル酸ポリオキシエチレングリコ－ル（ＰＥＯ鎖分子量約４００）／アクリルアミド２－メチルプロパンスルホン酸ナトリウム＝５／９５（重量質量比）の共重合体（分散剤１）の１５質量％水溶液を５３．７部、硫酸アンモニウムを４１．２部仕込み、室温、窒素雰囲気下で２０分攪拌した。続いて反応容器内温が３２℃になるようにウォーターバスで昇温後、５質量％の２，２’－ビス（２－イミダゾリン－２－イル）［２，２’－アゾビスプロパン］－２塩酸塩水溶液０．３１部を反応容器内に投入し２０分攪拌した。続いて滴下ロートに脱イオン水４９．９部、メタクリル酸ポリオキシエチレングリコ－ル（ＰＥＯ鎖分子量約４００）／アクリルアミド２－メチルプロパンスルホン酸ナトリウム＝５／９５（質量比）の共重合体の１５質量％水溶液を９．３部、硫酸アンモニウムを１６．５部、アクリルアミド２６．５部、１，４ブタンジオール０．３部、アジピン酸０．３部仕込み、さらにアクリル酸５０質量％水溶液６．２部を２５質量％水酸化ナトリウム水溶液で中和した中和率４５ｍｏｌ％の水溶液９．３部、及びアクリルアミド２－メチルプロパンスルホン酸２０質量％水溶液７．７部を２５質量％水酸化ナトリウム水溶液で中和した中和率１００ｍｏｌ％の水溶液８．８部、の混合物を滴下ロートに加え、滴下ロート内の混合物を２時間かけて反応容器内に攪拌しながら投入した。投入完了後反応容器内温が４５℃になるようにゆっくり昇温し４０分攪拌した後、反応容器内温を５５℃に昇温した後１０時間攪拌しメトキノンを０．１部添加することで実施例１の懸濁粒子ポリマーの塩水分散体を取得した。取得したポリマーの製鉄原料への凝集力の評価、及び貯蔵安定性の結果を表１に示した。
【0044】
［実施例２］
撹拌装置、温度センサー、冷却管、窒素導入管および滴下ロートを備えた反応容器内に脱イオン水３３．７部、メタクリル酸ポリオキシエチレングリコ－ル（ＰＥＯ鎖分子量約４００）／アクリルアミド２－メチルプロパンスルホン酸ナトリウム＝５／９５（質量比）の共重合体（分散剤１）の１５質量％水溶液を４６．６部、硫酸アンモニウムを２９．７部仕込み、室温、窒素雰囲気下で２０分攪拌した。続いて反応容器内温が３２℃になるようにウォーターバスで昇温後、５質量％の２，２’－ビス（２－イミダゾリン－２－イル）［２，２’－アゾビスプロパン］－２塩酸塩水溶液０．３７部を反応容器内に投入し２０分攪拌した。続いて滴下ロートに脱イオン水４６．５部、メタクリル酸ポリオキシエチレングリコ－ル（ＰＥＯ鎖分子量約４００）／アクリルアミド２－メチルプロパンスルホン酸ナトリウム＝５／９５（質量比）の共重合体の１５質量％水溶液を１９．４部、硫酸アンモニウムを２０．４部、アクリルアミド３３．０部、１，４ブタンジオール０．４部、アジピン酸０．４部仕込み、さらにアクリル酸５０質量％水溶液６．８部を２５質量％水酸化ナトリウム水溶液で中和した中和率４５ｍｏｌ％の水溶液１０．２部及びアクリルアミド２－メチルプロパンスルホン酸２０質量％水溶液８．７部を２５質量％水酸化ナトリウム水溶液で中和した中和率１００ｍｏｌ％の水溶液９．９部の混合物を滴下ロートに加え、滴下ロート内の混合物を２時間かけて反応容器内に攪拌しながら投入した。投入完了後反応容器内温が４０℃になるようにゆっくり昇温し６０分攪拌した後、反応容器内温を５５℃に昇温した後１０時間攪拌し、メトキノンを０．１部添加することで実施例２の懸濁粒子ポリマーの塩水分散体を取得した。取得したポリマーの製鉄原料への凝集力の評価、及び貯蔵安定性の結果を表１に示した。
撹拌装置、温度センサー、冷却管、窒素導入管および滴下ロートを備えた反応容器内に脱イオン水３３．７部、メタクリル酸ポリオキシエチレングリコ－ル（ＰＥＯ鎖分子量約４００）／アクリルアミド２－メチルプロパンスルホン酸ナトリウム＝５／９５（質量比）の共重合体（分散剤１）の１５質量％水溶液を４６．６部、硫酸アンモニウムを２９．７部仕込み、室温、窒素雰囲気下で２０分攪拌した。続いて反応容器内温が３２℃になるようにウォーターバスで昇温後、５質量％の２，２’－ビス（２－イミダゾリン－２－イル）［２，２’－アゾビスプロパン］－２塩酸塩水溶液０．３７部を反応容器内に投入し２０分攪拌した。続いて滴下ロートに脱イオン水４６．５部、メタクリル酸ポリオキシエチレングリコ－ル（ＰＥＯ鎖分子量約４００）／アクリルアミド２－メチルプロパンスルホン酸ナトリウム＝５／９５（質量比）の共重合体の１５質量％水溶液を１９．４部、硫酸アンモニウムを２０．４部、アクリルアミド３３．０部、１，４ブタンジオール０．４部、アジピン酸０．４部仕込み、さらにアクリル酸５０質量％水溶液６．８部を２５質量％水酸化ナトリウム水溶液で中和した中和率４５ｍｏｌ％の水溶液１０．２部及びアクリルアミド２－メチルプロパンスルホン酸２０質量％水溶液８．７部を２５質量％水酸化ナトリウム水溶液で中和した中和率１００ｍｏｌ％の水溶液９．９部の混合物を滴下ロートに加え、滴下ロート内の混合物を２時間かけて反応容器内に攪拌しながら投入した。投入完了後反応容器内温が４０℃になるようにゆっくり昇温し６０分攪拌した後、反応容器内温を５５℃に昇温した後１０時間攪拌し、メトキノンを０．１部添加することで実施例２の懸濁粒子ポリマーの塩水分散体を取得した。取得したポリマーの製鉄原料への凝集力の評価、及び貯蔵安定性の結果を表１に示した。
【0045】
［実施例３］
撹拌装置、温度センサー、冷却管、窒素導入管および滴下ロートを備えた反応容器内に脱イオン水５６．５部、メタクリル酸ポリオキシエチレングリコ－ル（ＰＥＯ鎖分子量約４００）／アクリルアミド２－メチルプロパンスルホン酸ナトリウム＝５／９５（質量比）の共重合体（分散剤１）の１５質量％水溶液を６０．０部、硫酸アンモニウムを４５．０部仕込み、室温、窒素雰囲気下で２０分攪拌した。続いて反応容器内温が５２℃になるようにウォーターバスで昇温後、５質量％の２，２’アゾビス（２－メチルプロパンアミジン）－２塩酸塩水溶液０．４５部を反応容器内に投入し２０分攪拌した。続いて滴下ロートに脱イオン水２４．９部、メタクリル酸ポリオキシエチレングリコ－ル（ＰＥＯ鎖分子量約４００）／アクリルアミド２－メチルプロパンスルホン酸ナトリウム＝５／９５（質量比）の共重合体の１５質量％水溶液を９．５部、硫酸アンモニウムを１６．０部、アクリルアミド２５．５部、１，４ブタンジオール０．４部、アジピン酸０．４部仕込み、さらにアクリル酸５０質量％水溶液８．９部を２５質量％水酸化ナトリウム水溶液で中和した中和率４５ｍｏｌ％の水溶液１３．４部及びアクリルアミド２－メチルプロパンスルホン酸２０質量％水溶液１１．１部を２５質量％水酸化ナトリウム水溶液で中和した中和率１００ｍｏｌ％の水溶液１２．６部混合物を滴下ロートに加え、滴下ロート内の混合物を２時間かけて反応容器内に攪拌しながら投入した。投入完了後反応容器内温が５５℃になるようにゆっくり昇温し６０分攪拌した後、反応容器内温を５５℃に昇温した後１０時間攪拌し、メトキノンを０．１部添加することで実施例３の懸濁粒子ポリマーの塩水分散体を取得した。取得したポリマーの製鉄原料への凝集力の評価、及び貯蔵安定性の結果を表１に示した。
撹拌装置、温度センサー、冷却管、窒素導入管および滴下ロートを備えた反応容器内に脱イオン水５６．５部、メタクリル酸ポリオキシエチレングリコ－ル（ＰＥＯ鎖分子量約４００）／アクリルアミド２－メチルプロパンスルホン酸ナトリウム＝５／９５（質量比）の共重合体（分散剤１）の１５質量％水溶液を６０．０部、硫酸アンモニウムを４５．０部仕込み、室温、窒素雰囲気下で２０分攪拌した。続いて反応容器内温が５２℃になるようにウォーターバスで昇温後、５質量％の２，２’アゾビス（２－メチルプロパンアミジン）－２塩酸塩水溶液０．４５部を反応容器内に投入し２０分攪拌した。続いて滴下ロートに脱イオン水２４．９部、メタクリル酸ポリオキシエチレングリコ－ル（ＰＥＯ鎖分子量約４００）／アクリルアミド２－メチルプロパンスルホン酸ナトリウム＝５／９５（質量比）の共重合体の１５質量％水溶液を９．５部、硫酸アンモニウムを１６．０部、アクリルアミド２５．５部、１，４ブタンジオール０．４部、アジピン酸０．４部仕込み、さらにアクリル酸５０質量％水溶液８．９部を２５質量％水酸化ナトリウム水溶液で中和した中和率４５ｍｏｌ％の水溶液１３．４部及びアクリルアミド２－メチルプロパンスルホン酸２０質量％水溶液１１．１部を２５質量％水酸化ナトリウム水溶液で中和した中和率１００ｍｏｌ％の水溶液１２．６部混合物を滴下ロートに加え、滴下ロート内の混合物を２時間かけて反応容器内に攪拌しながら投入した。投入完了後反応容器内温が５５℃になるようにゆっくり昇温し６０分攪拌した後、反応容器内温を５５℃に昇温した後１０時間攪拌し、メトキノンを０．１部添加することで実施例３の懸濁粒子ポリマーの塩水分散体を取得した。取得したポリマーの製鉄原料への凝集力の評価、及び貯蔵安定性の結果を表１に示した。
【0046】
［比較例１］（油中水型（Ｗ／Ｏ）エマルション）
攪拌機、窒素ガス導入管、温度計および還流冷却管を備えたフラスコ内に炭化水素系溶剤［（株）エクソンモービル製、アイソパーＭ］１４０部、ソルビタンモノステアレート９部を仕込んだ。
次に、脱イオン水２００部、アクリル酸１２部およびアクリルアミド１７０部からなる単量体溶液を調製し、単量体溶液に水酸化ナトリウム１１．５部加えてｐＨ８．５に調整した。単量体溶液を急速にかき混ぜながら有機相に添加した。ゆるやかに窒素ガスを吹き込みながら６０℃まで昇温し、２，２’－アゾビス（イソブチロニトリル）０．３５部をフラスコ内に添加することにより、重合を開始した。
次に、フラスコの内容物を６０℃で１５０分間維持し、冷却して重合反応を終了した。
得られた反応液を室温まで冷却した後、３００メッシュの金網で濾過することにより、不揮発分量が４０質量％であるエマルションを得た。当該樹脂エマルションに含まれるエマルション粒子は、平均粒子径が３μｍでエマルション粒子全体のガラス転移温度は１４０℃であった。その他、エマルションについて、その性質等を含めて記載したものを表２に示す。
攪拌機、窒素ガス導入管、温度計および還流冷却管を備えたフラスコ内に炭化水素系溶剤［（株）エクソンモービル製、アイソパーＭ］１４０部、ソルビタンモノステアレート９部を仕込んだ。
次に、脱イオン水２００部、アクリル酸１２部およびアクリルアミド１７０部からなる単量体溶液を調製し、単量体溶液に水酸化ナトリウム１１．５部加えてｐＨ８．５に調整した。単量体溶液を急速にかき混ぜながら有機相に添加した。ゆるやかに窒素ガスを吹き込みながら６０℃まで昇温し、２，２’－アゾビス（イソブチロニトリル）０．３５部をフラスコ内に添加することにより、重合を開始した。
次に、フラスコの内容物を６０℃で１５０分間維持し、冷却して重合反応を終了した。
得られた反応液を室温まで冷却した後、３００メッシュの金網で濾過することにより、不揮発分量が４０質量％であるエマルションを得た。当該樹脂エマルションに含まれるエマルション粒子は、平均粒子径が３μｍでエマルション粒子全体のガラス転移温度は１４０℃であった。その他、エマルションについて、その性質等を含めて記載したものを表２に示す。
【0047】
［比較例２］（ポリアクリルアミド）
粉体のポリアクリルアミド（アクリルアミド１００ｍｏｌ％の単独重合体、Ｍｗ５００～６００万、Ｐｏｌｙｓｃｉｅｎｃｅ，Ｉｎｃより入手）を用いた。この粉体ポリマーについて、その性質等を含めて記載したものを表２に示す。
粉体のポリアクリルアミド（アクリルアミド１００ｍｏｌ％の単独重合体、Ｍｗ５００～６００万、Ｐｏｌｙｓｃｉｅｎｃｅ，Ｉｎｃより入手）を用いた。この粉体ポリマーについて、その性質等を含めて記載したものを表２に示す。
【0048】
【表1】
【0049】
【表2】
【0050】
Ａａｍ：アクリルアミド
ＡＡ：アクリル酸
ＡＡＮａ：アクリル酸ナトリウム
ＡＭＰＳ：アクリルアミド２－メチルプロパンスルホン酸
ＡＭＰＳＮａ：アクリルアミド２－メチルプロパンスルホン酸ナトリウム
ＩＰＡ：イソプロピルアルコール
表１、表２の単量体成分ＡにおけるＡＡＮａおよびＡＭＰＳＮａの質量部は、水酸化ナトリウムにて中和された中和塩の量であり、ＡＡおよびＡＭＰＳの質量部は添加した各単量体の質量部より中和された量を差し引いた値である。
なお、実施例および比較例における揮発成分は水であり、水を揮発成分として実施例および比較例の不揮発分量を算出した。
ＡＡ：アクリル酸
ＡＡＮａ：アクリル酸ナトリウム
ＡＭＰＳ：アクリルアミド２－メチルプロパンスルホン酸
ＡＭＰＳＮａ：アクリルアミド２－メチルプロパンスルホン酸ナトリウム
ＩＰＡ：イソプロピルアルコール
表１、表２の単量体成分ＡにおけるＡＡＮａおよびＡＭＰＳＮａの質量部は、水酸化ナトリウムにて中和された中和塩の量であり、ＡＡおよびＡＭＰＳの質量部は添加した各単量体の質量部より中和された量を差し引いた値である。
なお、実施例および比較例における揮発成分は水であり、水を揮発成分として実施例および比較例の不揮発分量を算出した。