JP2809583B2 - 新規固形分高含有非水性ポリマー組成物及びその製法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、新規固形分高含有非水
性ポリマー組成物の製造方法に係る。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】水溶性
ポリマーは数種の形態で製造することができる。例え
ば、水溶性ポリマーを油中水型エマルジョンの油相中に
分散できることは当業者に公知である。従来のエマルジ
ョン重合法は一般に、（１）不活性疎水性液体有機分散
媒体中で少なくとも１種の水溶性エチレン性不飽和モノ
マーの水溶液の油中水型エマルジョンを形成し、前記モ
ノマーを前記分散媒体中で重合させ、ポリマーエマルジ
ョンを形成するか、又は（２）水溶性ポリマーを形成し
た後、連続相として疎水性液体を有するエマルジョンに
ポリマー固形分を乳化させることにより行われている。

【０００３】このような重合法では、ＣＨ₂＝Ｃ官能基
を含むものであれば実質的にあらゆる水溶性モノマーを
重合し、油中水系に分散させることができる。従って、
従来のエマルジョン重合法によるとアニオン性、カチオ
ン性、非イオン性及び両性エマルジョンポリマーを製造
することができる。

【０００４】油中水型エマルジョンは一般に、（１）疎
水性相、（２）水相及び（３）界面活性剤系の３種の主
成分から構成される。疎水性相は一般にエマルジョンの
約５〜約７５重量％を構成する。疎水性相としてはあら
ゆる不活性疎水性液体を使用することができる。好適疎
水性液体は例えば、ベンゼン、キシレン、トルエン、鉱
物油、ケロシン、ナフサ、石油並びに４個以上の炭素原
子を含む芳香族及び脂肪族炭化水素のブレンドから構成
される群から選択される。特に好適な疎水性液体は、Ｗ
ｉｔｃｏ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙから商品
名Ｋｅｎｓｏｌ６１（登録商標）として市販されている
枝分かれ鎖炭化水素の狭いフラクション及びＥｘｘｏｎ
から商品名Ｉｓｏｐａｒ（登録商標）として市販されて
いる枝分かれ鎖イソパラフィン炭化水素類から構成され
る群から選択される類である。

【０００５】水相は一般にエマルジョンの約２５〜約９
５重量％を構成する。この相は所望の少なくとも１種の
エチレン性不飽和モノマーと水とからなる。更に、この
相は有効量のキレート化剤（例えばエチレンジアミン四
酢酸（ＥＤＴＡ）又はニトリルトリアセテート（ＮＴ
Ａ）のナトリウム塩）、緩衝剤、連鎖移動剤又は他の添
加剤を含有し得る。重合されるモノマー（類）は一般に
水相の約１０〜約６０重量％を構成し、残余は主に水で
ある。

【０００６】界面活性剤系は一般にエマルジョンの約
０．５〜約２０重量％を構成する。水相を疎水性相に有
効に分散するものであればあらゆる界面活性剤系を使用
することができる。例えば、油中水型乳化剤としてソル
ビタンモノオレエートの使用を開示している米国特許第
３８２６７７１号；乳化剤として脂肪酸アミドのエチレ
ンオキシド縮合物の使用を開示している米国特許第３２
７８５０６号；油中水型乳化剤としてヘキサデシルナト
リウムフタレート、ソルビタンモノオレエート、ソルビ
タンモノステアレート、セチルナトリウムフタレート、
ステアリルナトリウムフタレート及び金属石鹸の使用を
開示している米国特許第３２８４３９３号；並びにＷｉ
ｔｃｏ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙから市販さ
れているＷｉｔｃａｍｉｄｅ（登録商標）５１１のよう
な油溶性アルカノールアミドと、非エステル化ジアルカ
ノール脂肪アミド、脂肪第３級アミンの第４級化アンモ
ニウム塩、脂肪第３級アミンの塩、脂肪酸のアルカリ金
属塩、アルキルスルフェート、アルキルアリールスルフ
ェート、アルキルスルホネート又はアルキルアリールス
ルホネートから構成される群から選択される１種以上の
補助乳化剤とからなる界面活性剤系の使用を開示してい
る米国特許第４０２４０９７号を参照されたい。

【０００７】米国特許第４６７２０９０号及び４７７２
６５９号は、油溶性アルカノールアミド２５〜８５重量
％、ソルビタンエステルのポリオキシエチレン誘導体５
〜３５重量％及びソルビタンモノオレエート０〜５０重
量％からなる界面活性剤系を開示している。更に、ソル
ビタンモノステアレートのような他の界面活性剤をこれ
らの主界面活性剤と併用してもよい。

【０００８】エマルジョンポリマーを製造するには一般
に、まず最初に界面活性剤系を疎水性相と混合する。次
に、典型的には所望濃度のモノマーを水に加えることに
より水相を調製する。更に、ＥＤＴＡのナトリウム塩の
ようなキレート化剤を水溶液に加え、使用されるモノマ
ーに依存して水相のｐＨを約３．０〜１０．０に調節し
てもよい。次に、疎水性液体及び界面活性剤系を含む混
合物に水性モノマー相を加える。界面活性剤系により、
重合すべきモノマーを含む水相を疎水性相に乳化するこ
とができる。次に遊離基生成用触媒の存在下で重合を行
い、反応混合物の温度を一般に約５〜約１００℃、好ま
しくは約２０〜約５０℃に維持し、油中水型エマルジョ
ンポリマーを得る。例えば過硫酸塩及びアゾ開始剤を含
む任意の遊離基開始剤を使用することができる。重合を
開始するためには高エネルギー放射線照射も使用するこ
とができる。

【０００９】以下に列挙する特許は、エマルジョンポリ
マーの製造に関するその他の情報を提供するものであ
る。

【００１０】米国特許第３０４１３１８号は、ＣＨ₂＝
Ｃ基を含む化合物から調製されるポリマーの水性分散液
を乳化させて油中水型エマルジョンとした後、ポリマー
を離散粒子として沈殿させる方法を開示している。

【００１１】米国特許第３２８４３９３号は、水溶性モ
ノマーを油相に乳化及び重合させてポリマーラテックス
を形成した後、該ラテックスを反応媒体から分離するこ
とからなる油中水型エマルジョン重合方法を開示してい
る。

【００１２】米国特許第３６２４０１９号（Ｂ１ Ｒｅ
２８４７４として再発行及び再審査）及び３７３４８７
３号（Ｂ１ Ｒｅ２８５７６として再発行及び再審査）
は、乳化剤として種々の界面活性剤（特に低ＨＬＢ界面
活性剤）を使用してビニル付加ポリマーの油中水型エマ
ルジョンを製造する方法を開示している。ポリマーは撹
拌によりエマルジョンに分散される。従って、粉末又は
「塊状凝集物」であるポリマーを微粉砕し、機械的エネ
ルギーを使用して油相に分散する。明細書の第３欄に
は、「本発明は、５〜７５重量％、好適には１０〜４５
重量％の範囲のポリマー濃度を有するエマルジョンの使
用を意図している。場合により、出発エマルジョンは存
在するポリマーの種類及び量により懸濁液に変換され
る。」と記載されている。純粋に理論的なポリマー濃度
は７５％までであると記載されているが、実施例中に認
められる活性範囲は２３〜３７％である。

【００１３】米国特許第３８２６７７１号は、エマルジ
ョン重量を基にして約２０〜５０重量％のポリマー濃度
を有する「固形分高含有」油中水型エマルジョンを開示
している。この文献は、十分に高濃度のポリマーを含有
する水溶液を調製することができないので、米国特許第
３０４１３１８号の方法を使用して１，０００，０００
以上の分子量を有するビニル付加ポリマー２０〜５０重
量％を含有するエマルジョンを調製することはできない
と開示している。

【００１４】米国特許第３８８８９４５号は、非極性懸
濁媒体中のポリマー水溶液の懸濁液から水を除去する目
的での共沸蒸留の使用を開示している。

【００１５】米国特許第３９９７４９２号は、エマルジ
ョンの１０〜５０重量％に相当するポリマー濃度を有す
る安定な油中水型エマルジョンポリマーを開示してい
る。

【００１６】米国特許第４０２１３９９号は、水相対油
相比が出発ラテックスの該当比に実質的に等しくなるよ
うに維持しながら減圧下で蒸留することにより油中水型
エマルジョンポリマーを濃縮するための方法を開示して
いる。この方法は７０重量％までのポリマーを含有する
エマルジョンを調製するのに有用であると記載されてい
るが、実施例は≦４８％活性ポリマーに制限されてい
る。

【００１７】米国特許第４０３５３１７号は、油中水型
エマルジョンからさらさらした固体ポリマー粒子を製造
するための方法を開示している。熱ガス流が乾燥用に使
用されている。

【００１８】米国特許第４０５２３５３号は、含水率を
低下させ、凝結又は凝集に対して安定なポリマーを製造
する目的での蒸発による油中水型エマルジョンの処理を
開示している。流下薄膜式蒸発の使用は開示又は示唆さ
れていない。

【００１９】米国特許第４０３５３４７号は、薄膜乾燥
法を使用して油中水型エマルジョンから実質的に乾燥し
たポリマーを製造するための方法を開示している。

【００２０】米国特許第４５２８３２１号は、水及び他
の揮発性成分を除去する目的での分散液の蒸留を開示し
ている。８５重量％の理論的ポリマー濃度が開示されて
いる。しかしながら、５７％以上のポリマーを示す実施
例は与えられていない。

【００２１】英国特許第１４８２５１５号は、理論的に
６３％までの活性ポリマーを含有する油中水型エマルジ
ョンを開示している。

【００２２】米国特許第４５０６０６２号は、理論的に
７０％までのポリマー固形分を含有する油中ポリマー分
散液を調製する目的での逆相懸濁重合法及び共沸蒸留の
使用を開示している。多数の実施例中で前半の実施例の
ポリマー分散液は粒度範囲及び粒子形状を評価するため
に遠心分離されている。標準圧縮試験で遠心分離機が使
用されているが、この文献はエマルジョンを濃縮する目
的での遠心分離機の使用については開示していない。こ
の方法は分子量及び溶解度特性を悪化させると考えられ
る。

【００２３】米国特許第５１５５１５６号は、水と乳化
剤とを含有するポリマーラテックスを蒸発させた後、濾
過又は遠心分離により乳化剤から乾燥ポリマーを分離
し、複数の洗浄段階を実施し、ポリマーを第２の油に再
分散する方法を開示している。乾燥後のポリマーの含水
率は「最適では約３〜８％」であり、この文献はポリマ
ーエマルジョンを脱水する目的での流下薄膜式蒸発の使
用を開示していない。８５％の活性ポリマー組成物が記
載されているが、実施例で得られる最大固形分濃度は６
８％である。

【００２４】要約すると、以上の文献はエマルジョン重
合法の一般論を提供しているが、単独でも複数の文献を
組み合わせても本発明を開示しておらず、又は殆ど示唆
していないと本発明者らは確信する。これらの文献のう
ちには純粋に理論的に７０％以上の活性ポリマーを含有
するエマルジョンを開示しているものもあるが、このよ
うな濃度の安定的エマルジョンは市販品として簡単には
入手できない。これは、上記文献の実施例が約７０％未
満の活性ポリマーを含有するエマルジョンポリマーの製
造しか示していないことから明らかである。

【００２５】市販のエマルジョンポリマー組成物はかな
りの割合の水を含有しており、まして活性度は低い。例
えば、米国特許第４０３５３１７号は、「しかしなが
ら、２つの問題が残っており、第１の問題はポリマー自
体を輸送する場合よりもエマルジョンの輸送費用が実質
的に高いという点にある。エマルジョンは平均約２５〜
３０％しかポリマーを含有していないので、輸送される
材料の７０〜７５％は不要な油及び水である。第２に、
エマルジョンは凝固点よりも低い温度に暴露された場合
に安定性の問題を呈する危険がある。」と記載してい
る。

【００２６】約６０％以上の固形分を含有する水溶性ポ
リマーは現状では乾燥又はゲル形態でしか市販されてい
ない。乾燥ポリマーは一般に慣用の溶液ポリマーを乾燥
することにより製造され、ゲルは液体として輸送するこ
とができない単なる高粘度ポリマー溶液である。ゲルは
一般に、平坦な表面上に置いた場合にその形状を維持す
る粘着性で靭性のゴム状物質である。ゲルは一般には、
ゲル形態ではなくポリマーの希釈溶液として使用され
る。希釈方法は機械的段階を要することが多く、ポリマ
ーのある種の特性（例えば分子量）を悪化させる。

【００２７】高分子量及び良好な水溶度特性を有するポ
リマーを得るためには、重合中の架橋反応を最大限に阻
止することが必要である。この点では、比較的温和な条
件下でポリマーを製造すること、例えば比較的低いモノ
マー濃度を使用して重合反応を行うことが望ましい。

【００２８】しかしながら、低モノマー濃度を使用する
水溶液重合法では、得られた溶液ポリマーを乾燥させて
粉末状ポリマーを製造する必要があるので、製造費用が
増加し、分子量及び溶解度のようなポリマー特性が悪化
する。

【００２９】安定的で高分子量であり、可溶性で取り扱
い易く且つ７０％以上の活性ポリマーを含有するポリマ
ー送達系は工業分野で久しく待望されているが、得られ
る固形分高含有ポリマーを実質的に劣化させることなく
高ポリマー濃度を有する安定的形態に液体ポリマー組成
物を有効に濃縮することができなかったため、この要求
は満たされていない。

【００３０】また、乾燥ポリマーは高活性を提供するも
のの、取り扱い及び希釈（ｍａｋｅ−ｄｏｗｎ）の問題
が残る。本発明のポリマー組成物の主要な利点は、エマ
ルジョン及び溶液ポリマーに対する乾燥ポリマーの経済
的利点を実現できると共に、高分子量の水溶性ポリマー
を注入可能な安定的液体形態で製造できるといったエマ
ルジョン重合法に伴う付加的利点も得られる。本発明
は、約６０％以上、好ましくは７０％以上の活性ポリマ
ーを含有する安定的で注入可能な高分子量水溶性ポリマ
ー組成物を入手できるようになったという点でポリマー
製造及び送達技術を前進させるものである。

【００３１】更に、本発明者らに既知の従来技術の文献
は、１）特に組成物総重量の３％未満の含水率までエマ
ルジョンポリマーを脱水する目的での流下薄膜式蒸発の
使用、及び２）流下薄膜式蒸発器により生成された脱水
ポリマー／乳化用界面活性剤／疎水性液体組成物を固形
分濃度の高い最終使用産物にまで更に濃縮する目的で
の、遠心分離機のような分離手段の使用を開示又は示唆
していないことも注目すべきである。これは更に、出発
材料である油中水型エマルジョン、分散液又は懸濁液を
脱水及び濃縮し、約５％未満、好ましくは約３％未満の
水と６０％以上、好ましくは７０％以上のポリマー固形
分を含有する非水性ポリマー／乳化用界面活性剤／疎水
性液体組成物を生成する目的での流下薄膜式蒸発及び付
加段階の使用に関する本発明の新規性を裏付けるもので
ある。

【００３２】

【課題を解決するための手段】本発明は一般に、非水性
ポリマー／乳化用界面活性剤／疎水性液体組成物、並び
に油中水型ポリマー組成物を脱水及び濃縮するために流
下薄膜式蒸発と遠心分離、濾過又は蒸発のような付加的
分離段階とを使用することによりこのような組成物を製
造する方法に係る。生成されるポリマー組成物は組成物
総重量の５％未満、好ましくは３％未満、より好ましく
は２％未満の水と、６０％以上、好ましくは７０％以上
のポリマー固形分を含有しており、注入可能で安定で固
形分濃度の高い実質的に非水性のカチオン性、アニオン
性、非イオン性又は両性ポリマーエマルジョン又は懸濁
液である。

【００３３】従来市販されている水溶性ポリマーの連続
油相中エマルジョン又は懸濁液は一般に約３０〜５０重
量％しかポリマー固形分を含有していない。これは、こ
のようなエマルジョンの５０〜７０重量％以上が不活性
であることを意味する。しかしながら、このような組成
物は便利であるため、工業用途が広い。

【００３４】好ましくは濾過、蒸発又は遠心分離段階の
ような疎水性液体を除去するための１以上の分離段階と
組み合わせて流下薄膜式蒸発器を使用すると、油中水型
ポリマー組成物から水を除去するために特に適している
ことを本発明者らは知見した。流下薄膜式蒸発器はこの
ような組成物中に含まれるポリマーを熱劣化させること
なく組成物から水を効率的に除去することができるの
で、流下薄膜式蒸発器は実質的に非水性で且つ出発エマ
ルジョンの分子量及び溶解度の利点をほぼ維持する安定
な固形分高含有ポリマー組成物を製造することができ
る。

【００３５】理想的には、本発明の脱水／濃縮方法で
は、懸濁液又はエマルジョン総重量の約２５％未満、好
ましくは約１〜約１５％のポリマー濃度を有する油中水
型ポリマー懸濁液、分散液又はエマルジョンから出発す
る。脱水及び濃縮すべき組成物のポリマー濃度が約２５
％を越えると、蒸発器の付着の問題は深刻になる。この
ような場合には、好ましくは適切な疎水性液体を使用し
て約２５％未満のポリマー濃度に希釈することが勧めら
れる。約２５％未満のポリマー固形分を含有する油中水
型ポリマー組成物をその後、流下薄膜式蒸発器で脱水
し、組成物の含水率を組成物総重量の約５％以下、好ま
しくは３％以下、より好ましくは約０．１〜約２．５
％、最適には約０．１〜約１．５％まで低下させた後、
遠心分離、蒸発及び／又は濾過段階のような１以上の分
離段階を介して濃縮し、疎水性液体を除去する。遠心分
離が好適である。また、濃縮組成物の圧縮及び／又は分
離の可能性を少なくするように立体安定剤を加えること
も好ましい。

【００３６】流下薄膜式蒸発器は脱水中のポリマー組成
物の熱劣化を最小限にすると考えられるので、本発明の
脱水段階に使用される。ポリマーは感熱性であるので、
出発エマルジョンの分子量及び溶解度特性を維持するこ
とができる。流下薄膜式蒸発器では、出発エマルジョン
を必須ではないが好ましくは減圧下で比較的短時間高温
に暴露する。こうすると、ポリマーを熱劣化させること
なく又は出発エマルジョンの安定性に実質的に影響する
ことなく出発ポリマー組成物から水を迅速に蒸発分離す
ることができる。

【００３７】脱水後、蒸発器濃縮物を濾過、蒸発又は遠
心分離プロセスのような第２の分離プロセスで処理し、
付加的な疎水性液体を除去する。好ましくは、蒸発器濃
縮物を遠心分離し、約６０％以上、好ましくは約７０％
以上のポリマー固形分と、約５％未満、好ましくは約３
％未満、より好ましくは約２％未満の水を含有する実質
的にポリマー及び乳化剤の油中組成物なるものを生成す
る。遠心分離機からのラフィネートを場合により遠心分
離機のような第２の分離装置に供給し、付加的なポリマ
ー固形分を捕獲し、第２の遠心分離機を経た油分濃度の
高いラフィネート流を再循環させてもよい。最後に、立
体安定剤のような安定剤を使用して、遠心分離段階によ
り生成されたポリマー及び乳化用界面活性剤の油中組成
物を圧縮又は分離に対して安定化させることができる。

【００３８】本発明の方法は、ポリマーの性能に負の影
響を与えることなしに標準的な市販エマルジョン、懸濁
液又は分散液のポリマー濃度を実質的に増加させるよう
に意図している。即ち、活性成分で換算した場合に取り
扱わなければならない材料の体積が著しく減るので、本
発明のポリマー組成物は海洋石油掘削プラットフォーム
用のように過剰な貯蔵要件により標準エマルジョンが不
適切であるような用途にも有益である。更に、本発明の
組成物は高分子量、高性能で貯蔵スペース要件が同等で
あるため、乾燥ポリマーの効用にも十分に匹敵する。本
発明の生成物は更に、材料の含水率が低いため、便利
さ、安定性、圧縮、油分離及び貯蔵中のゲル形成のしに
くさに関して標準エマルジョンにまさる利点を提供する
と考えられる。

【００３９】最も広義には本発明は約５重量％未満、好
ましくは約３重量％未満の水と６０％以上、好ましくは
約７０％以上のポリマー固形分を含有する非水性の固形
分高含有ポリマー組成物、並びに出発油中水型ポリマー
エマルジョン又は懸濁液を脱水及び濃縮するために流下
薄膜式蒸発及び１以上の分離段階、好ましくは遠心分離
段階を使用することにより前記組成物を製造する方法に
係る。

【００４０】エマルジョン、懸濁液又は分散液であり得
る組成物は、本質的に非水性であり且つ６０％以上のポ
リマー固形分と約５％未満の水、好ましくは７０％以上
のポリマーと約３％未満の水を含有する安定で注入可能
な組成物である。より好ましくは、これらの組成物は２
％未満の水を含有する。

【００４１】更に本発明は、水を除去し、水溶性ポリマ
ー、１種以上の乳化用界面活性剤、水及び疎水性液体を
含有する油中水型ポリマー組成物のポリマー濃度を増加
させるための方法に係り、該方法は、ａ）蒸発段階を介
して前記組成物を脱水し、ポリマー／乳化用界面活性剤
／疎水性液体組成物を形成する段階と、ｂ）前記ポリマ
ー／乳化用界面活性剤／疎水性液体組成物を遠心分離、
蒸発又は濾過し、前記疎水性液体の一部を除去し、こう
して含水率が組成物総重量の約５％未満、好ましくは約
３％未満、より好ましくは約２％未満である濃縮ポリマ
ー／乳化用界面活性剤／疎水性液体組成物を生成する段
階とを含む。これらの濃縮ポリマー／乳化用界面活性剤
／疎水性液体組成物は一般に約６０％以上、好ましくは
約７０％以上のポリマー固形分を含有する。好ましく
は、段階ｃ）として有効量の立体安定剤を濃縮ポリマー
組成物に加え、その安定性特徴を改善する。

【００４２】本発明は更に、組成物総重量の約５％未
満、好ましくは約３％未満の水と、約６０％以上のポリ
マー固形分とを含有する水溶性ポリマー／疎水性液体／
乳化用界面活性剤組成物に係る。より好ましくは、これ
らの組成物は組成物総重量の約２％未満の水と約７０％
以上のポリマーとを含有する。

【００４３】更に、本発明は１）１）の重量を基にして
約１０〜約６０％の水溶性ポリマーと残余の水とから構
成される、組成物総重量の約２５〜約７４．５％の水相
と、２）組成物総重量の約０．５〜約２０％の少なくと
も１種の乳化用界面活性剤と、３）組成物総重量の約２
５〜約７４．５％の疎水性液体とから構成される出発油
中水型ポリマー組成物を濃縮するための方法に係り、該
方法は、ａ）蒸発器、好ましくは流下薄膜式蒸発器を使
用して前記組成物を脱水し、含水率が約５％未満、好ま
しくは３％未満、より好ましくは約０．１〜約２．５
％、最適には約０．１〜約１．５％であるような実質的
に水を含まないポリマー／乳化用界面活性剤／疎水性液
体組成物を生成する段階と、ｂ）前記ポリマー／乳化用
界面活性剤／疎水性液体組成物を遠心分離し、前記疎水
性液体の一部を除去し、約５％未満、好ましくは約３％
未満、より好ましくは約２％未満の水、約６０％以上、
より好ましくは約７０％以上のポリマー、及び約０．１
〜約１０％の乳化用界面活性剤を含有する濃縮ポリマー
／乳化用界面活性剤／疎水性液体組成物と遠心分離ラフ
ィネートとを生成する段階と、ｃ）場合により、前記遠
心分離ラフィネートを遠心分離機、フィルター又は蒸発
器のような第２の分離装置、好ましくは遠心分離機で処
理し、第２の濃縮ポリマー組成物及び第２のラフィネー
ト流を生成する段階と、ｄ）場合により、前記第２の分
離装置からの前記第２の濃縮ポリマー組成物を前記濃縮
ポリマー／乳化用界面活性剤／疎水性液体組成物とブレ
ンドし、前記第２のラフィネート流を再循環又は廃棄す
る段階と、ｅ）場合により、形成された濃縮組成物に有
効量の立体安定剤を加える段階とを含む。

【００４４】本方法では、蒸発器は好ましくは流下薄膜
式蒸発器、より好ましくは薄膜蒸発器であり、ｂ）の遠
心分離機は好ましくはデカンター型遠心分離機であり、
ｃ）の遠心分離機は好ましくは部分突出ディスク型遠心
分離機である。また、出発材料である油中水型ポリマー
組成物のポリマー濃度が組成物総重量の約２５％を越え
る場合には、出発組成物を適切な疎水性液体油で希釈
し、ポリマー濃度を組成物総重量の約２５％未満、好ま
しくは約１〜約１５％に低下させることが好ましい。本
発明は、この方法により製造された組成物にも係る。

【００４５】本発明は更に、油中水型ポリマー組成物か
ら水を除去するための方法にも係り、該方法は前記組成
物を流下薄膜式蒸発器に通すことからなる。従って、本
発明は出発材料である油中水型ポリマーエマルジョン、
分散液又は懸濁液を脱水するための流下薄膜式蒸発器の
使用と、こうして生成された脱水産物をも包含する。好
ましくは、出発油中水型ポリマーエマルジョン、分散液
又は懸濁液は、出発エマルジョン、分散液又は懸濁液の
総重量の２５％未満のポリマーを含有する。出発ポリマ
ー濃度が２５％以上の場合には、疎水性油希釈段階を実
施すると好適である。最適な型の流下薄膜式蒸発器は薄
膜蒸発器である。流下薄膜式蒸発器により生成された生
成物の含水率は好ましくは約３％未満、より好ましくは
約０．１〜約２．５％、最適には約０．１〜約１．５％
である。

【００４６】本発明は更に、疎水性液体を除去すること
により脱水ポリマー組成物を濃縮するための方法に係
り、該方法は、脱水したポリマー組成物（例えばエマル
ジョン、分散液又は懸濁液）、特に流下薄膜式蒸発器に
より生成された脱水組成物を遠心分離機、蒸発器又はフ
ィルターのような少なくとも１種の濃縮装置、好ましく
は遠心分離機、より好ましくはデカンター型遠心分離機
で処理し、濃縮ポリマー／乳化用界面活性剤／疎水性液
体組成物を生成することからなる。生成された組成物も
本発明の一部を構成する。好ましくは、生成された組成
物は約６０％以上、より好ましくは約７０％以上のポリ
マー固形分と、約５％未満、より好ましくは約３％未
満、最適には約２％未満の水を含有する。本発明者ら
は、脱水エマルジョンを濃縮するためにはデカンター型
遠心分離機が特に適していることを知見した。

【００４７】更に、本発明はポリマーエマルジョン又は
懸濁液を濃縮するために使用される第１の遠心分離機か
らのラフィネートを濃縮するために、フィルター、蒸発
器又は遠心分離機のような第２の分離装置、好ましくは
遠心分離機を使用し、付加的なポリマー捕獲及び油再循
環を可能にすることに係る。この用途には部分突出ディ
スク型遠心分離機が好適である。

【００４８】本発明者らは、本発明の方法によりあらゆ
る型の油中水型ポリマー組成物を濃縮できると考える。
従って、本明細書中で使用する「油中水型ポリマー組成
物」なる用語は、エチレン性不飽和モノマー（類）から
製造される水溶性ポリマーを含有する実質的に任意の油
中水型エマルジョンを含み、前記ポリマーは連続相とし
て疎水性液体を有する系に１種以上の界面活性剤により
分散、乳化又は懸濁された水相の一部であり、ポリマー
は組成物の約６０重量％未満を構成する。

【００４９】本発明の油中水型ポリマー組成物は、１種
以上のエチレン性不飽和モノマーから製造される任意の
型の水溶性ポリマーを含有し得る。従って、ポリマーは
非イオン性、カチオン性、アニオン性又は両性であり得
る。本発明は一般に、例えば特にＮ−ビニルピロリド
ン、Ｎ−ビニルホルムアミド、エトキシル化アクリレー
ト及びメタクリレートエステル（例えばヒドロキシエチ
ルメタクリレート（ＨＥＭ）並びにＨＥＭの５、１０及
び２０モルエトキシレート）、アクリルアミド、メタク
リルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド、Ｎ−ｉ
−プロピルアクリルアミド、Ｎ−ｔｅｒｔ−ブチルアク
リルアミド、アクリル酸、α−ハロアクリル酸、マレイ
ン酸もしくは無水物、イタコン酸、ビニル酢酸、アリル
酢酸、メタクリル酸、アクリロニトリル、ビニルスルホ
ン酸、アリルスルホン酸、ビニルホスホン酸、酢酸ビニ
ル、２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン
酸（ＡＭＰＳＡ）、２−メタクリルアミド−２−メチル
プロパンスルホン酸（メトＡＭＰＳＡ）、スチレンスル
ホン酸、ヒドロキシルアルキルアクリレート、β−カル
ボキシエチルアクリル酸、β−スルホアルキル（メト）
アクリレート、スルホアルキルメタクリレート、アリル
オキシ−２−ヒドロキシプロパンスルホン酸及びメタク
リルアミドヒドロキシプロピルスルホン酸を単独又は組
み合わせて使用することにより製造されるエチレン性不
飽和ポリマー、並びにこのようなポリマーの塩の非イオ
ン性及びアニオン性水溶性エマルジョン又は懸濁液に適
用可能である。

【００５０】本発明のポリマーは更に、塩化ジメチルジ
アリルアンモニウム（ＤＭＤＡＡＣ）、塩化ジエチルジ
アリルアンモニウム（ＤＥＤＡＣ）、臭化ジメチルジア
リルアンモニウム（ＤＭＤＡＡＢ）、臭化ジエチルジア
リルアンモニウム（ＤＥＤＡＡＢ）、塩化メチルアクリ
ロイル−オキシエチルトリメチルアンモニウム（ＭＥＴ
ＡＣ）、塩化アクリロイル−オキシエチルトリメチルア
ンモニウム（ＡＥＴＡＣ）、メト硫酸メタクリロイル−
オキシエチルトリメチルアンモニウム（ＭＥＴＡＭ
Ｓ）、メト硫酸アクリロイルオキシエチルトリメチルア
ンモニウム（ＡＥＴＡＭＳ）、塩化メタクリルアミド−
プロピルトリメチルアンモニウム（ＭＡＰＴＡＣ）、ジ
メチルアミノエチルアクリレート、ジメチルアミノエチ
ルメタクリレート、ジメチルアミノプロピルメタクリル
アミドを単独又は組み合わせて使用することにより製造
されるポリマーのようなカチオン性ポリマーでもよい
し、上記非イオン性モノマー、特にアクリルアミド、メ
タクリルアミド又はＮ，Ｎ−ジメチルアクリルアミドの
いずれかのような非イオン性モノマーと上記カチオン性
モノマーとを重合することにより製造されるポリマーで
もよい。

【００５１】本発明の組成物では任意の両性ポリマーを
使用することができるが、その非限定的な例を挙げる
と、上記アニオン性モノマーの１種以上を上記カチオン
性モノマーの１種以上と重合することにより製造される
ポリマー、特にアクリル酸、メタクリル酸及び／又はＡ
ＭＰＳＡ又はメトＡＭＰＳＡとＤＭＤＡＡＣ、ＡＥＴＡ
Ｃ、ＭＥＴＡＣ、ＭＥＴＡＭＳ及び／又はＭＡＰＴＡＣ
とから製造されるポリマーがある。場合により、非イオ
ン性モノマーを併用してもよい。更に、Ｎ（３−スルホ
プロピル）−Ｎ−メタクリロイルオキシエチル−Ｎ，Ｎ
−ジメチルアンモニウムベタインを単独又は種々の非イ
オン性モノマーと組み合わせて使用することによりベタ
インポリマーを製造することもできる。

【００５２】一般に、本発明の油中水型ポリマー組成物
中に存在するアニオン性、非イオン性、カチオン性又は
両性ポリマーは、粘度測定法により測定した場合に約１
０００００を越える分子量を有する。好ましくは、分子
量は約５０００００〜約５０００００００である。

【００５３】本発明の方法は、出発ポリマーエマルジョ
ン又は懸濁液を約６０％以上、好ましくは約７０％以上
のポリマー固形分濃度まで濃縮する。得られるポリマー
組成物は安定で注入可能な形態であり、本発明の方法は
一般に出発エマルジョン中のポリマーの特性、特にこれ
らのポリマーの分子量又は溶解度特性を実質的に変化さ
せない。

【００５４】本発明の方法により製造される組成物は、
含水率が組成物総重量を基にして約５％未満、好ましく
は約３％未満、より好ましくは約２％未満であるような
新規ポリマー／乳化用界面活性剤／疎水性液体組成物で
ある。これらの組成物は更に、組成物総重量を基にして
ａ）少なくとも約６０重量％、好ましくは少なくとも約
７０重量％の水溶性ポリマー、ｂ）約１０〜約３５重量
％の疎水性液体、ｃ）少なくとも約０．１重量％の少な
くとも１種の乳化用界面活性剤、及び場合によりｄ）有
効量のは立体安定剤を含有する。

【００５５】より好ましくは、本発明の非水性組成物は
更に、ａ）約７０〜８５％の水溶性ポリマー、ｂ）約１
０〜約２５％の疎水性液体、ｃ）約０．１〜約１０％の
少なくとも１種の乳化用界面活性剤安定化ポリマー、及
びｄ）場合により有効量の立体安定剤を含有する。一般
に、不活性材料も含有する。

【００５６】本発明の組成物を製造するためには、初期
重量濃度の水、初期重量濃度の疎水性液体、初期重量濃
度の少なくとも１種の乳化用界面活性剤及び初期重量濃
度の水溶性ポリマーを含有するポリマーエマルジョン、
分散液又は懸濁液であり得る「出発組成物」を、ａ）初
期ポリマー重量濃度が前記油中水型ポリマー組成物の約
２５％を越える場合には、出発エマルジョンを適切な疎
水性液体で希釈し、組成物重量を基にして約０．１〜約
２５％、好ましくは約１〜約１５％のポリマー重量濃度
を有する油中水型組成物を生成する段階と、ｂ）好まし
くは流下薄膜式蒸発により段階ａ）の油中水型ポリマー
組成物から水を蒸発させることにより段階ａ）の組成物
を脱水し、水の前記初期重量濃度を約５％未満、好まし
くは約３％未満、より好ましくは約０．１〜約２．５
％、最適には約０．１〜約１．５％に低下させ、蒸発器
濃縮物を生成する段階と、ｃ）例えば濾過、蒸発又は遠
心分離、好ましくは遠心分離により前記蒸発器濃縮物か
ら疎水性液体の一部を除去するように段階ｂ）の蒸発器
濃縮物を処理し、実質的に疎水性液体中の水溶性ポリマ
ー及び乳化用界面活性剤懸濁液、分散液又はエマルジョ
ンである濃縮組成物とラフィネート、好ましくは遠心分
離ラフィネートを生成する段階とを含む方法により、脱
水及び濃縮する。ラフィネートを場合によりフィルタ
ー、遠心分離機又は蒸発器のような第２の分離装置、好
ましくは遠心分離機で処理し、付加的ポリマー固形分を
捕獲し、付加的な疎水性液体を再循環させてもよい。

【００５７】逆性界面活性剤は特に流下薄膜式蒸発によ
る蒸発段階で有効な脱水を妨げるので、濃縮すべきエチ
レン性不飽和水溶性モノマーから製造された水溶性ポリ
マーを含有する油中水型ポリマー組成物は、一般に逆性
界面活性剤を含有すべきでない。この制限を除き、実質
的にあらゆる油中水型ポリマー組成物を濃縮できると考
えられる。例えば、市販の油中水型エマルジョンポリマ
ー懸濁液又はエマルジョンを使用することができる。市
販の油中水型ポリマー組成物の例としては、Ｃａｌｇｏ
ｎ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎの製品であるＰｏｌ−Ｅ−
Ｚ（登録商標）及びＨＹＤＲＡＩＤ（登録商標）エマル
ジョンを挙げることができる。

【００５８】上述のように、このようなエマルジョン又
は懸濁液は連続疎水性液体相と、少なくとも１種の乳化
用界面活性剤と、水及び水溶性ポリマーを含む水相とか
らなる。出発油中水型ポリマー組成物が前記油中水型ポ
リマー組成物の総重量の約２５％以上の初期ポリマー重
量濃度を有する場合には、出発エマルジョン又は懸濁液
を適切な疎水性液体で希釈し、初期ポリマー重量濃度を
組成物総重量の約２５％未満、即ち約０．１〜約２５
％、好ましくは約１〜約１５％に低下させることが好ま
しい。本明細書中で使用する「適切な疎水性液体」なる
用語は、濃縮すべき油中水型ポリマー組成物に適合可能
な任意の疎水性液体を意味する。出発エマルジョン又は
懸濁液で使用される同一の疎水性液体が好ましい。出発
油中水型ポリマー組成物が約２５％未満の活性ポリマー
固形分を含有する場合には、希釈段階は一般に不要であ
る。

【００５９】約２５％未満の初期ポリマー重量濃度を有
する出発油中水型ポリマー組成物を使用するか又は、ポ
リマー濃度約２５重量％未満の油中水型ポリマー組成物
を生成するように適切な疎水性液体で希釈された油中水
型ポリマー組成物を使用する場合、本発明の方法は好ま
しくは、流下薄膜式蒸発器を使用して脱水し、約２５％
未満のポリマー重量濃度を有する初期油中水型ポリマー
組成物から水を除去し、水の初期重量濃度を約５％未
満、好ましくは約３％未満、より好ましくは約０．１〜
約２．５％、最適には約０．１〜約１．５％に低下さ
せ、蒸発器濃縮物を生成する必要がある。

【００６０】流下薄膜式蒸発器は濃縮すべきエマルジョ
ン、分散液又は懸濁液を好ましくは減圧下で高温に暴露
し、水を迅速に蒸発分離する。滞留時間は一般に短いの
で、こうして処理されたポリマーは実質的な程度まで熱
劣化しない。生成された蒸発器濃縮物は一般に約２００
°Ｆ以上で蒸発器から排出されるので、後続処理以前に
冷却することが好ましい。従来の熱交換法を使用して蒸
発器濃縮物を好ましくは約１５０°Ｆ未満まで冷却する
ことができる。

【００６１】流下薄膜式蒸発器の好適型は薄膜蒸発器で
ある。薄膜蒸発器は感熱性であり且つ定温では時間に対
して感受性の物質を処理する独自の能力を有する。典型
的な薄膜蒸発器では、出発ポリマーエマルジョン又は懸
濁液は、熱セクションの上で必須ではないが好ましくは
減圧下で動作する装置に入り、一定間隔で配置されたロ
ーターブレードの動作を介して分配される。エマルジョ
ンは蒸発器の壁に沿って流下するので、一般にブレード
の前縁には回転フィレット又は前部凸状面が形成されて
いる。流体に加えられる撹乱及び混合作用は、局所過熱
を生じることなく熱伝導率及び物質移動速度を高めると
考えられる。脱水された流体は装置の底から排出され、
気化油、伴出エマルジョン及び水蒸気の小フラクション
は頂部から排出される。

【００６２】好適な冷却段階後、蒸発器濃縮物は好まし
くは遠心分離機に送られる。蒸発器濃縮物を更に濃縮す
るためには理論的には任意の型の遠心分離機を使用でき
るが、この操作にはデカンター型の遠心分離機が好適で
ある。

【００６３】デカンター型遠心分離機は円筒−円錐形回
転ボウルの形状である。ボウルの高回転速度は遠心力を
生じ、装置に供給される組成物中のポリマー固形分はボ
ウルの壁に投げ出され、環状リングを形成する。ボール
の内側には外縁部とボールの内壁との間に小さい遊びを
介してヘリカルスクリューコンベヤーが装着されてい
る。コンベヤーはボールよりもやや低速又はやや高速で
回転する。差速として知られるこの速度差により、分離
された固形分は機械の円錐端に向かって移送され、該端
部から排出される。より軽量の液相は機械の対向端のポ
ートを通ってあふれ出る。

【００６４】遠心分離機は、約５００〜約１００００×
ｇ、好ましくは約１０００〜約６０００×ｇの遠心力を
生成する能力を有するべきである。遠心分離作用によ
り、大形で重量のポリマー固形分は遠心分離機から渦状
に押し出され、ポリマー固形分含有量が約６０％以上、
好ましくは約７０％以上であり且つ実質的に水を含有し
ない濃縮ポリマー及び乳化界面活性剤の油中組成物を生
成する。遠心分離機からのこの一次流出液は、約３００
ｃｐｓ〜２５０００ｃｐｓの粘度を有する粘性で注入可
能なポリマー／乳化用界面活性剤／疎水性液体組成物で
ある。これらの組成物の含水率は一般に、組成物総重量
の３％未満、好ましくは２％未満である。

【００６５】従って、これらの組成物は固形分高含有非
水性ポリマー組成物と呼称される。本明細書中で使用す
る「非水性」なる用語は、含水率が５％未満であるポリ
マー組成物を意味する。更に、生成された遠心分離ラフ
ィネートをフィルター、蒸発器又は別の遠心分離機のよ
うな濃縮手段、好ましくは第２の遠心分離機により更に
濃縮してもよい。この場合も、第１の遠心分離機からの
ラフィネートを濃縮するためには任意の型の遠心分離機
を使用できると考えられる。しかしながら、この第２の
遠心分離のためにはディスク型遠心分離機、好ましくは
部分突出ディスク型遠心分離機が好適であることが判明
した。第１の遠心分離ラフィネートは一般に約５重量％
未満のポリマー固形分を含有する。約２５％以上のポリ
マー固形分を含有するポリマー／疎水性液体組成物が得
られるまでこの第１のラフィネート流をディスク型遠心
分離機で濃縮する。第２の遠心分離機からの一次流出液
をその後、第１の遠心分離機からの一次流出液とブレン
ドし、約６０重量％以上、好ましくは約７０重量％以上
のポリマー固形分を含有する、最終脱水濃縮ポリマー／
乳化用界面活性剤／疎水性液体組成物を生成することが
できる。第２の遠心分離機からの油分高含有ラフィネー
トを再循環させ、濃縮プロセスの総合効率を改善するよ
うにしてもよい。

【００６６】１以上の遠心分離段階を介して疎水性液体
の一部を除去後、安定剤を添加すると好ましい。理論的
には、圧縮又は分離傾向を減らすことにより濃縮ポリマ
ー及び乳化用界面活性剤の油中組成物を安定化するもの
であればあらゆる化合物を使用することができる。ラウ
リルメタクリレート／メタクリル酸コポリマーは特に有
効な油中非水性ポリマー懸濁安定剤であることが判明し
た。例えば、約１００００〜約５００００００の分子量
を有する９９．５／０．５ｗ／ｗラウリルメタクリレー
ト／メタクリル酸ポリマーが安定剤として有用であるこ
とが判明した。有効量、好ましくは安定化させるべき濃
縮組成物の重量を基にして少なくとも約０．１ｐｐｍの
安定剤を使用すべきである。このような安定剤は従来の
溶液重合法（例えば米国特許第４８３３１９８号参照）
により製造される。

【００６７】図１は、本発明の最適実施例を示すと本発
明者らが考える流れ図を示す。同図中、約２５重量％以
上のポリマー固形分、約４５重量％の水、約２５重量％
の油及び残余の不活性分（即ち界面活性剤系、キレート
化剤等）を含有する出発エマルジョンポリマーは出発エ
マルジョン貯蔵タンク１に貯蔵されている。タンク１か
らの流出液はライン３を通って蒸発器４に送られる。途
中で出発ポリマーエマルジョンはライン５を通って希釈
剤タンク２から供給される適切な疎水性液体で希釈され
る。疎水性液体は好ましくは出発エマルジョンの調製、
第２の遠心分離段階からの再循環油又はその何らかの組
み合わせで使用される同一の疎水性液体である。希釈段
階の結果、約１０重量％のポリマー、約１８重量％の
水、約７０重量％の油及び残余の不活性分を含有する希
釈油中水型ポリマー組成物が形成される。希釈剤と出発
ポリマーエマルジョンとの十分な混合を助長するために
インライン混合装置を使用してもよい。

【００６８】蒸発器４は流下薄膜式蒸発器、好ましくは
熱油又は蒸気により加熱される薄膜蒸発器である。熱油
又は蒸気はライン６を通って蒸発器に供給され、ライン
７を通って蒸発器から排出される。好ましくは減圧下で
動作する蒸発器４は十分な水をフラッシュ蒸発及び除去
させ、好ましくは含水率約３重量％未満、より好ましく
は約０．１〜約１．５％の蒸発器濃縮物を生成する。蒸
発器濃縮物は一般に約２２０°Ｆ以上の温度でライン８
を通って蒸発器から排出される。蒸発器中の接触時間は
一般に約５秒間である。蒸発器濃縮物は好ましくは蒸発
器濃縮物貯蔵タンク９に流入する。蒸発段階は更に、一
般に約８０重量％以上の水、約０．５〜約１０％の油及
び約１％未満の不活性分を含有する凝縮器供給流１０を
生成する。凝縮液供給流１０は、好ましくはライン１２
を通って供給される冷却水を使用する熱交換機１１で冷
却され、前記凝縮液供給流から熱を除去する。冷却され
た凝縮液は凝縮液貯蔵タンク１３に収集される。蒸発器
濃縮物は蒸発器濃縮物貯蔵タンク９から熱交換機１４を
通って遠心分離機１５に流入する。好ましくは、デカン
ター型遠心分離機が使用される。熱交換機１４ではライ
ン１６からの水が冷媒として使用される。従って、好ま
しくは約１２０°未満の温度で熱交換機１４から排出さ
れ、約１０〜１５％のポリマー固形分、約３．０％未満
の水、約８０〜約９０％の油及び残余の不活性分を含有
する蒸発器濃縮物は遠心分離機１５に送られる。遠心分
離機は蒸発器濃縮物から油の一部を除去することにより
蒸発器濃縮物を濃縮する。実質的にポリマー及び乳化用
界面活性剤の油中組成物である濃縮組成物はライン１７
を通って遠心分離機から排出される。遠心分離機１５か
らのこの流出液は好ましくは約７０重量％のポリマー固
形分、約２重量％未満の水、約８〜１２重量％の油及び
残余の不活性分を含有する。不活性分はかなりの程度ま
でが初期エマルジョンの界面活性剤系から構成される。
遠心分離機１５は更に遠心分離ラフィネート流を生成
し、該ラフィネート流はライン１８を通ってラフィネー
ト貯蔵タンク１９に送られる。遠心分離機１５からのラ
フィネートは一般に約５％未満のポリマーと約９０％以
上の油とを含有する。ラフィネートはライン２０を通っ
て遠心分離機２１に供給され、該遠心分離機は好ましく
は部分突出ディスク型遠心分離機である。遠心分離機２
１は、一般に約２５重量％以上のポリマー、約１重量％
未満の水、約５０〜６０重量％の油及び残余の不活性分
を含有する濃縮物を生成する。この濃縮物はライン２２
を通り、遠心分離機１５からの濃縮物ラインであるライ
ン１７に合流し、好ましくは約７０％以上のポリマー固
形分、約２％未満の水、約１５〜２５％の油及び約５〜
１０％の不活性分を含有する油中濃縮ポリマー組成物を
形成する。この油中濃縮ポリマー組成物はライン２３を
通って生成物貯蔵タンク２４に送られる。生成物貯蔵タ
ンク２４から油中濃縮ポリマー組成物はライン２５を通
り、安定剤貯蔵タンク２６からライン２７を介してラウ
リルメタクリレート／メタクリル酸安定剤が添加され
る。好ましくは、処理される遠心分離濃縮物の重量を基
にして約１．０〜２．５％の安定剤（活性分で換算）を
加える。更に、濃縮ポリマー組成物重量を基にして約
０．１〜約０．５％の逆性界面活性剤を貯蔵タンク２８
からライン２９を介してライン３０に加えてもよく、濃
縮安定化組成物は定置ミキサー３１を通り、ライン３３
を通って最終生成物貯蔵タンク３２に送られる。

【００６９】部分突出ディスク型遠心分離機２１は更
に、一般に約１重量％未満のポリマー、約０．１重量％
未満の水、約９５〜約９９．５重量％の油及び残余の不
活性分を含有するラフィネート流を生成する。このラフ
ィネートはライン３４を通って油貯蔵タンク３５に送ら
れる。遠心分離機２１のラフィネートはタンク３５から
廃棄されるか又は例えばポンプ３６を介して希釈剤タン
ク２に再循環される。

【００７０】本発明の方法は、連続疎水性液体相に分散
された水相中に水溶性ポリマーを含む実質的にあらゆる
組成物に適用できると考えられる。しかしながら、逆性
界面活性剤は脱水効率を損なう傾向があるので、濃縮す
べき油中水型ポリマー組成物は逆性界面活性剤を含まな
いことが好ましい。

【００７１】本発明は更に、本発明の方法により製造さ
れる組成物、流下薄膜式蒸発器、特に薄膜蒸発器により
製造される脱水エマルジョンポリマー組成物、及び疎水
性液体の分離により脱水エマルジョン又は懸濁液を濃縮
するために１以上の遠心分離段階を使用して得られるエ
マルジョンポリマー組成物に係る。

【００７２】

【実施例】以下、非限定的な実施例により本発明を説明
する。

【００７３】実施例１−薄膜蒸発器 Ｋｅｎｓｏｌ ６１を使用して９０／１０モル％アクリ
ルアミド／ＡＥＴＡＣポリマー（Ｃａｌｇｏｎ Ｃｏｒ
ｐｏｒａｔｉｏｎの市販品）２５．４５％を含有する出
発エマルジョンを希釈し、ポリマー１０．４２重量％、
水１８．１２重量％、油６９．８０重量％、乳化用界面
活性剤系１．６６重量％、合計１００．００重量％の成
分を含有する希釈油中水型エマルジョンを調製した。

【００７４】空気動力式ダイヤフラムポンプを使用し
て、この希釈した出発エマルジョンを供給タンクに充填
した。

【００７５】Ｖｏｔａｔｏｒ ０４−０２０薄膜蒸発器
の蒸発器ローターを始動させ、加熱油（１２０〜１３０
℃）を使用して蒸発器を動作温度に引き上げ、装置の真
空ポンプを始動させた。蒸発器の動作圧は１３〜１５ｔ
ｏｒｒであった。

【００７６】次に定常状態動作に達するまで上記希釈エ
マルジョンを蒸発器に供給した。

【００７７】定常状態条件下での薄膜蒸発器の動作に基
づき、希釈供給流１００ ｌｂｓにつき以下の質量組成
を得た。

【００７８】

【表１】 出発エマルジョン 蒸発器濃縮物 蒸気排出物 ％ポリマー １０．４２ １３．１５ ０．００ ％水 １８．１２ ０．３０ ８４．９８ ％油 ６９．８１ ８４．４２ １４．１７ ％不活性分＊ １．６６ ２．１２ ０．８５ １００．００ ７９．２０ ２０．８５ ＊不活性分は種々の乳化用界面活性剤、メタ亜硫酸水素
ナトリウム、クエン酸及びエチレンジアミン四酢酸のナ
トリウム塩を含む。

【００７９】本実施例から明らかなように、薄膜蒸発器
は出発ポリマーエマルジョンを脱水する能力を有する。
本実施例で生成された蒸発器濃縮物は含水率が０．３重
量％であり、出発エマルジョン中の水の９９．８％以上
が除去されたことを意味する。

【００８０】実施例２−デカンター型遠心分離機 実施例１からの蒸発器濃縮物をＡｌｆａ−Ｌａｖａｌ／
Ｓｈａｒｐｌｅｓ Ｍｏｄｅｌ Ｐ−６６０デカンター
型遠心分離機に供給した。この遠心分離機は３０６５×
ｇの遠心力を発生した。

【００８１】遠心分離供給物１００ ｌｂｓにつき以下
の材料組成が得られた。

【００８２】

【表２】 実施例１の遠心分離供給物 遠心分離濃縮物 遠心分離ラフィネート ％ポリマー １３．１５ ７８．５０ ２．５９ ％水 ０．３ １．８１ ０．０６ ％油 ８４．４２ １１．１３ ９６．２８ ％不活性分 ２．１２ ８．５６ １．１０ １００．００ １３．９２ ８６．０８ 遠心分離段階により、ポリマー固形分７８．５％及び水
１．８１％を含有するポリマー／乳化用界面活性剤／疎
水性液体組成物が生成された。この組成物は、ポリマー
科学の分野で無類の注入可能なポリマー送達系であっ
た。

【００８３】実施例３−安定剤添加 実施例２からの遠心分離濃縮物９８．５％を６５％ Ｌ
ＭＡ／ＭＡＡコポリマー１．５ｇと共にＫｉｎｅｘ定置
ミキサーに供給した。ミキサーからの排出物はポリマー
固形分７７．３％を含有する安定で注入可能な液体組成
物であった。

【００８４】

【表３】 実施例２の遠心分離供給物 65％LMA/MAA供給物 安定化ポリマー ％ポリマー ７８．５０ −− ７７．３２ ％水 １．８１ −− １．７８ ％油 １１．１３ ３５ １１．４９ ％不活性分 ８．５６ −− ８．４３ ％LMA/MAA −− ６５ ０．９８

【図面の簡単な説明】

【図１】非水性で固形分濃度が高く安定で注入可能なポ
リマーエマルジョン／懸濁液を製造するための本発明の
方法の流れ図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ケビン・ダブリユ・フレデリツク アメリカ合衆国、ペンシルバニア・ 15090、ウエツクスフオード、ハデン・ プレイス・4100、アパートメント・4121 (72)発明者 ランデイ・ジエイ・ローフラー アメリカ合衆国、ペンシルバニア・ 15106、カーネギー、コロンビア・ドラ イブ・６ (56)参考文献 特開 昭59−206403（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−238302（ＪＰ，Ａ)

Claims (9)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水溶性ポリマー、１種以上の乳化用界面
   活性剤、水及び疎水性液体を含有する油中水型ポリマー
   組成物の脱水及び濃縮方法であって、ａ）蒸発段階を介
   して前記組成物を脱水し、ポリマー／乳化用界面活性剤
   ／疎水性液体組成物を形成する段階と、ｂ）前記疎水性
   液体の一部を除去するように前記ポリマー／乳化用界面
   活性剤／疎水性液体組成物を処理し、組成物総重量の５
   ％未満の水と組成物総重量の６０％以上のポリマーとを
   含有する濃縮ポリマー／乳化用界面活性剤／疎水性液体
   組成物を生成する段階とを含む前記方法。
2. 【請求項２】 前記濃縮ポリマー／乳化用界面活性剤／
   疎水性液体組成物中の含水率が組成物総重量の３％未満
   であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 【請求項３】 前記濃縮ポリマー／乳化用界面活性剤／
   疎水性液体組成物が組成物総重量の７０％以上のポリマ
   ーを含有することを特徴とする請求項１に記載の方法。
4. 【請求項４】 前記濃縮ポリマー／乳化用界面活性剤／
   疎水性液体組成物が組成物総重量の７０％以上のポリマ
   ーを含有することを特徴とする請求項２に記載の方法。
5. 【請求項５】 前記蒸発段階を流下膜式蒸発器で実施す
   ることを特徴とする請求項１に記載の方法。
6. 【請求項６】 前記流下膜式蒸発器が薄膜蒸発器である
   ことを特徴とする請求項５に記載の方法。
7. 【請求項７】 前記段階ｂ）を遠心分離機で実施するこ
   とを特徴とする請求項５に記載の方法。
8. 【請求項８】 前記段階ｂ）を遠心分離機で実施するこ
   とを特徴とする請求項６に記載の方法。
9. 【請求項９】 １）水相の重量を基にして１０〜６０％
   の水溶性ポリマーと残余の水とから構成される、組成物
   総重量の２５〜７４．５％の水相と、２）組成物総重量
   の０．５〜２０％の少なくとも１種の乳化用界面活性剤
   と、３）組成物総重量の２５〜７４．５％の疎水性液体
   とから構成される出発油中水型ポリマ ー組成物を脱水及
   び濃縮するための方法であって、ａ）蒸発器を使用して
   前記組成物を脱水し、ポリマー／乳化用界面活性剤／疎
   水性液体組成物を生成する段階と、ｂ）前記疎水性液体
   の一部を除去するように前記ポリマー／乳化用界面活性
   剤／疎水性液体組成物を遠心分離処理し、濃縮ポリマー
   ／乳化用界面活性剤／疎水性液体組成物とラフィネート
   とを生成する段階と、ｃ）場合により、前記遠心分離ラ
   フィネートを遠心分離し、第２の濃縮ポリマー組成物及
   び第２のラフィネート流を生成する段階と、ｄ）場合に
   より、前記第２の濃縮ポリマー組成物を前記濃縮ポリマ
   ー／乳化用界面活性剤／疎水性液体組成物とブレンド
   し、前記第２のラフィネート流を再循環又は廃棄する段
   階とを含む方法。