JPS63120710A - 疎水性に機能化されたカチオン性ポリマー - Google Patents
疎水性に機能化されたカチオン性ポリマーInfo
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F220/00—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
- C08F220/02—Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
- C08F220/52—Amides or imides
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
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-
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- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
(発明の要約)
本発明は、有機汚染物を含む排水の浄化のために有用な
カチオン性モノマーを含有する新規な疎水性会合性ター
ポリマー組成物に関する。更に、本発明の組成物は油回
収操作の過程で生ずるような水中油エマルジョンの破壊
又は溶解のための工程に有用である。このポリマーは、
アクリルアミド、カチオン性モノマー、及びアルキル(
メタ)アクリルアミド又はアルキル(メタ)アクリレー
トからなっている。これらのポリマーに使用されるカチ
オン性モノマーはエチレン性不飽和アミン塩基の塩、例
えば3−メタクリル−アミドプロピルトリメチルアンモ
ニウム塩化物(MAPTAC)、2−メタクリラドエチ
ルトリメチルアンモニウム塩化物(METAC) 、及
びジアリルジメチルアンモニウム塩化物(DMDAAC
)である。これらのポリマー組成物の調製は、水混和性
の相互溶媒又は好ましくは適当な水溶性界面活性剤の希
薄溶液によって水不溶性モノマーを完全に溶解すること
に基づいている。水不溶性モノマーを分散するために使
用した界面活性剤を含む生成重合混合物は油性水の処理
に使用することができるか、又はこのポリマーを引き続
(使用のために固体の状態で単離することができる。
カチオン性モノマーを含有する新規な疎水性会合性ター
ポリマー組成物に関する。更に、本発明の組成物は油回
収操作の過程で生ずるような水中油エマルジョンの破壊
又は溶解のための工程に有用である。このポリマーは、
アクリルアミド、カチオン性モノマー、及びアルキル(
メタ)アクリルアミド又はアルキル(メタ)アクリレー
トからなっている。これらのポリマーに使用されるカチ
オン性モノマーはエチレン性不飽和アミン塩基の塩、例
えば3−メタクリル−アミドプロピルトリメチルアンモ
ニウム塩化物(MAPTAC)、2−メタクリラドエチ
ルトリメチルアンモニウム塩化物(METAC) 、及
びジアリルジメチルアンモニウム塩化物(DMDAAC
)である。これらのポリマー組成物の調製は、水混和性
の相互溶媒又は好ましくは適当な水溶性界面活性剤の希
薄溶液によって水不溶性モノマーを完全に溶解すること
に基づいている。水不溶性モノマーを分散するために使
用した界面活性剤を含む生成重合混合物は油性水の処理
に使用することができるか、又はこのポリマーを引き続
(使用のために固体の状態で単離することができる。
本発明のポリマーを調製するための一方法は、適当な水
溶性界面活性剤の希薄溶液により水不溶性モノマーを完
全に溶解することによっている。
溶性界面活性剤の希薄溶液により水不溶性モノマーを完
全に溶解することによっている。
界面活性剤の種類及び濃度は、ノニオン性界面活性剤と
カチオン性界面活性剤との両者の存在下で透明(cle
ar)で、均一な水性分散液を形成するように選択され
、そして反応が完結するにしたがって反応媒体は、相分
離しないで、透明でかつ均一な混合物として存在する。
カチオン性界面活性剤との両者の存在下で透明(cle
ar)で、均一な水性分散液を形成するように選択され
、そして反応が完結するにしたがって反応媒体は、相分
離しないで、透明でかつ均一な混合物として存在する。
界面活性剤により生成したミセルは小さな凝集体であり
、50〜200の分子のオーダーからなっている。その
ミセルは相分離に対して安定であり、水不溶性ポリマー
のラテックス又は微細粒子を形成することなしにターポ
リマー重合を行うことができるように水不溶性モノマー
を効果的に分散することができる。
、50〜200の分子のオーダーからなっている。その
ミセルは相分離に対して安定であり、水不溶性ポリマー
のラテックス又は微細粒子を形成することなしにターポ
リマー重合を行うことができるように水不溶性モノマー
を効果的に分散することができる。
本発明のポリマーを調製するための第二の方法は、水混
和性の相互補助溶媒により水溶性モノマーの水溶液中に
水不溶性モノマーを溶解することに依存している。混和
性溶媒の種類及び濃度はノニオン性及びカチオン性水溶
性モノマーの存在下で疎水性モノマーの透明で均一な水
溶液を形成するように選択される―更に、反応溶媒は低
い転化率において相分離のない透明で均一な混合物で存
在する。反応が完結に向かって進むにしたがっである程
度の濁りが生じるかも知れないが、溶液は相分離に対し
て安定である。水不溶性モノマーは、水不溶性のモノマ
ーの粒子を形成することなく重合を行うように非常に微
細な大きさで分散されている。
和性の相互補助溶媒により水溶性モノマーの水溶液中に
水不溶性モノマーを溶解することに依存している。混和
性溶媒の種類及び濃度はノニオン性及びカチオン性水溶
性モノマーの存在下で疎水性モノマーの透明で均一な水
溶液を形成するように選択される―更に、反応溶媒は低
い転化率において相分離のない透明で均一な混合物で存
在する。反応が完結に向かって進むにしたがっである程
度の濁りが生じるかも知れないが、溶液は相分離に対し
て安定である。水不溶性モノマーは、水不溶性のモノマ
ーの粒子を形成することなく重合を行うように非常に微
細な大きさで分散されている。
本発明は又有機汚染物を含有する廃水を浄化するための
改良された方法にも関する。更に、本発明の方法は、油
回収操作の間に生じるような水中油エマルジョンの分解
又は溶解に有用である。排水中に残っている残留油に基
づく浄化の程度と、添加物の処理速度に基づく浄化効率
とは、本発明の新規な方法を使用することによって大変
改善されることが分かった。この新規な方法は、アクリ
ルアミドのような水溶性のノニオン性モノマーと、3−
アクリルアミドプロピルトリメチルアンモニウム塩化物
のようなカチオン性モノマーと、アクリル(メタ)アク
リルアミド又はアルキル(メタ)アクリレートのような
疎水性上ツマ−とからなる低レベルの水分散性ターポリ
マーの使用を含む。
改良された方法にも関する。更に、本発明の方法は、油
回収操作の間に生じるような水中油エマルジョンの分解
又は溶解に有用である。排水中に残っている残留油に基
づく浄化の程度と、添加物の処理速度に基づく浄化効率
とは、本発明の新規な方法を使用することによって大変
改善されることが分かった。この新規な方法は、アクリ
ルアミドのような水溶性のノニオン性モノマーと、3−
アクリルアミドプロピルトリメチルアンモニウム塩化物
のようなカチオン性モノマーと、アクリル(メタ)アク
リルアミド又はアルキル(メタ)アクリレートのような
疎水性上ツマ−とからなる低レベルの水分散性ターポリ
マーの使用を含む。
これらのターポリマーは有機汚染物を含有する廃水の浄
化、及び水中油形成エマルジョンの分解に効果的である
。
化、及び水中油形成エマルジョンの分解に効果的である
。
(発明の詳細な説明)
本発明は、有機汚染物を含有する廃水の浄化に有用なカ
チオン性モノマーを含む新規な疎水性会合性ターポリマ
ーに関する。更に、これらのターポリマーは、油回収操
作の過程で生じるような水中油エマルジョンの分解又は
溶解のための工程に有用である0本発明のポリマー組成
物は、アクリルアミドのようなノニオン性の水溶性モノ
マーと、カチオン性水溶性モノマーと、油溶解性又は疎
水性モノマーとから成っている。これらのポリマーに使
用されるカチオン性モノマーは、エチレン性不飽和アミ
ン塩基の塩、例えば3−メタクリル−アミドプロピルト
リメチルアンモニウム塩化物(MAPTAC) 、2−
メタクリラドエチルトリメチルアンモニウム塩化物(M
ETAC) 、及びジアリルジメチルアンモニウム塩化
物(DMDAAC)である。油溶性又は疎水性モノマー
はアルキル(メタ)アクリルアミド又はアルキル(メタ
)アクリレートである。
チオン性モノマーを含む新規な疎水性会合性ターポリマ
ーに関する。更に、これらのターポリマーは、油回収操
作の過程で生じるような水中油エマルジョンの分解又は
溶解のための工程に有用である0本発明のポリマー組成
物は、アクリルアミドのようなノニオン性の水溶性モノ
マーと、カチオン性水溶性モノマーと、油溶解性又は疎
水性モノマーとから成っている。これらのポリマーに使
用されるカチオン性モノマーは、エチレン性不飽和アミ
ン塩基の塩、例えば3−メタクリル−アミドプロピルト
リメチルアンモニウム塩化物(MAPTAC) 、2−
メタクリラドエチルトリメチルアンモニウム塩化物(M
ETAC) 、及びジアリルジメチルアンモニウム塩化
物(DMDAAC)である。油溶性又は疎水性モノマー
はアルキル(メタ)アクリルアミド又はアルキル(メタ
)アクリレートである。
本発明の水溶性で疎水性でかつ会合性のターポリマーは
、以下の式により特徴付られる:但し、式中のR,は好
ましくは04〜C3゜の、より好ましくはC1〜Ct□
の、更に好ましくはC6〜C+aの直鎖状又は分岐状の
、アルキル、アルキルシクロアルキル、又はアルキルア
リール基であり、R2はR,と同一でも異なってもよく
、水素又はC,−C,の直鎖状又は分岐状のアルキル基
であり、R3は水素又はメチル基であり、そしてQはア
ンモニウムカチオンの塩、例えばNH(CHz)、N”
(R4,Rs、Ri)3X−又は0 (CHz)、
、N” (R4,、R5,Ri)3 X−(但し、n
=1〜6、R4、Rs 、Rhは水素、Cl−C6の直
鎖状又は分岐状のアルキル基、C3〜C1+のシクロア
ルキル、芳香族又はアルキル芳香族基、またX−はアニ
オン、例えば塩化物、臭化物、又は硫酸メチルもしくは
硫酸水素イオンである)である。典型的な、しかし限定
的ではない範囲のターポリマー組成物は好ましくはXが
0.1〜20モルパーセント、更に好ましくは0.2〜
10モルパーセント、最も好ましくは0.2〜5モルパ
ーセントで示されるものである。アクリルアミドのモル
パーセントyは、好ましくは0〜94.9、より好まし
くは10〜94.8、更に好ましくは25〜94.8で
ある。カチオン性モノマーのモルパーセント2は好まし
くは5〜99.9、より好ましくは5〜80、更に好ま
しくは5〜70である。
、以下の式により特徴付られる:但し、式中のR,は好
ましくは04〜C3゜の、より好ましくはC1〜Ct□
の、更に好ましくはC6〜C+aの直鎖状又は分岐状の
、アルキル、アルキルシクロアルキル、又はアルキルア
リール基であり、R2はR,と同一でも異なってもよく
、水素又はC,−C,の直鎖状又は分岐状のアルキル基
であり、R3は水素又はメチル基であり、そしてQはア
ンモニウムカチオンの塩、例えばNH(CHz)、N”
(R4,Rs、Ri)3X−又は0 (CHz)、
、N” (R4,、R5,Ri)3 X−(但し、n
=1〜6、R4、Rs 、Rhは水素、Cl−C6の直
鎖状又は分岐状のアルキル基、C3〜C1+のシクロア
ルキル、芳香族又はアルキル芳香族基、またX−はアニ
オン、例えば塩化物、臭化物、又は硫酸メチルもしくは
硫酸水素イオンである)である。典型的な、しかし限定
的ではない範囲のターポリマー組成物は好ましくはXが
0.1〜20モルパーセント、更に好ましくは0.2〜
10モルパーセント、最も好ましくは0.2〜5モルパ
ーセントで示されるものである。アクリルアミドのモル
パーセントyは、好ましくは0〜94.9、より好まし
くは10〜94.8、更に好ましくは25〜94.8で
ある。カチオン性モノマーのモルパーセント2は好まし
くは5〜99.9、より好ましくは5〜80、更に好ま
しくは5〜70である。
本発明は以下の式により例示されるターポリマーを含む
。
。
但し、式中のR9は好まぴくはC4〜C1゜の、より好
ましくはC1〜c、の、更に好ましくはC4〜C11l
の直鎖状又は分岐状の、アルキル、アルキルシクロアル
キル、又はアルキルアリール基であり、Rzは水素又は
メチル基、そしてQはアンモニウムカチオンの塩、例え
ば NH(CHz)−N” (R4,R5,R6)3 X
−又は0 (CHz)a N“ (R4,R5,Ri
)! X−(但し、n=1〜6、R4、R3、R8は水
素、C+ 〜Cbの直鎖状又は分岐状のアルキル基、C
2〜C8のシクロアルキル、芳香族又はアルキル芳香族
基、またX″はアニオン、例えば塩化物、臭化物、又は
硫酸メチルもしくは硫酸水素イオンである)である。典
型的な、しかし限定的ではない範囲のターポリマー組成
物は好ましくはXが0.1〜20モルパーセント、更に
好ましくは0.2〜10モルパーセント、最モ好ましく
は0.2〜5モルパーセントで示されるものである。ア
クリルアミドのモルパーセントyは、好ましくは0〜9
4.9より好ましくは10〜94.8、更に好ましくは
25〜94.8である。カチオン性モノマーのモルパー
セント2は好ましくは5〜99.9、より好ましくは5
〜80、更に好ましくは5〜70である。
ましくはC1〜c、の、更に好ましくはC4〜C11l
の直鎖状又は分岐状の、アルキル、アルキルシクロアル
キル、又はアルキルアリール基であり、Rzは水素又は
メチル基、そしてQはアンモニウムカチオンの塩、例え
ば NH(CHz)−N” (R4,R5,R6)3 X
−又は0 (CHz)a N“ (R4,R5,Ri
)! X−(但し、n=1〜6、R4、R3、R8は水
素、C+ 〜Cbの直鎖状又は分岐状のアルキル基、C
2〜C8のシクロアルキル、芳香族又はアルキル芳香族
基、またX″はアニオン、例えば塩化物、臭化物、又は
硫酸メチルもしくは硫酸水素イオンである)である。典
型的な、しかし限定的ではない範囲のターポリマー組成
物は好ましくはXが0.1〜20モルパーセント、更に
好ましくは0.2〜10モルパーセント、最モ好ましく
は0.2〜5モルパーセントで示されるものである。ア
クリルアミドのモルパーセントyは、好ましくは0〜9
4.9より好ましくは10〜94.8、更に好ましくは
25〜94.8である。カチオン性モノマーのモルパー
セント2は好ましくは5〜99.9、より好ましくは5
〜80、更に好ましくは5〜70である。
本発明はまた以下の式により例示される。
但し、式中のR,は好ましくはC#〜C1゜の、より好
ましくはC4〜C2゜の、更に好ましくはC8〜C11
の直鎖状又は分岐状の、アルキル、アルキルシクロアル
キル、又はアルキルアリール基であり、R2はRI と
同一でも異なってもよく、水素又はC,−C,の直鎖状
又は分岐状のアルキル基であり、R1は水素又はメチル
基であり、R4及びR2は水素、C,−C6の直鎖状又
は分I11のアルキル基、C3〜C8のシクロアルキル
基、芳香族基、又はアルキル芳香族基であり、そしてX
−はアニオン、例えば塩化物、臭化物、又は硫酸メチル
イオンである)である。典型的な、しかし限定的ではな
い範囲のターポリマー組成物は好ましくはXが0.1〜
20モルパーセント、更に好ましくは0.2〜10モル
パーセント、最も好ましくは0.2〜5モルパーセント
で示されるものである。アクリルアミドのモルパーセン
トyは、好ましくは0〜94.9、より好ましくは10
〜94.8、更に好ましくは25〜94.8である。カ
チオン性モノマーのモルパーセント2は好ましくは5〜
99.9、より好ましくは5〜80、更に好ましくは5
〜70である。
ましくはC4〜C2゜の、更に好ましくはC8〜C11
の直鎖状又は分岐状の、アルキル、アルキルシクロアル
キル、又はアルキルアリール基であり、R2はRI と
同一でも異なってもよく、水素又はC,−C,の直鎖状
又は分岐状のアルキル基であり、R1は水素又はメチル
基であり、R4及びR2は水素、C,−C6の直鎖状又
は分I11のアルキル基、C3〜C8のシクロアルキル
基、芳香族基、又はアルキル芳香族基であり、そしてX
−はアニオン、例えば塩化物、臭化物、又は硫酸メチル
イオンである)である。典型的な、しかし限定的ではな
い範囲のターポリマー組成物は好ましくはXが0.1〜
20モルパーセント、更に好ましくは0.2〜10モル
パーセント、最も好ましくは0.2〜5モルパーセント
で示されるものである。アクリルアミドのモルパーセン
トyは、好ましくは0〜94.9、より好ましくは10
〜94.8、更に好ましくは25〜94.8である。カ
チオン性モノマーのモルパーセント2は好ましくは5〜
99.9、より好ましくは5〜80、更に好ましくは5
〜70である。
本発明は更に下式で例示することができる。
但し、式中のRIは好ましくはC#〜C1゜の、より好
ましくは06〜C2゜の、更に好ましくはC4〜C18
の直鎖状又は分岐状の、アルキル、シクロアルキル、又
はアルキルアリール基であり、R2は水素又はメチル基
であり、R1及びR4は水素、C,−C,の直鎖状又は
分岐状のアルキル基、C3〜C1のシクロアルキル基、
芳香族基、又はアルキル芳香族基であり、そしてX−は
アニオン、例えば塩化物、臭化物、又は硫酸メチルイオ
ンである。典型的な、しかし限定的ではない範囲のター
ポリマー組成物は好ましくはXが0.1〜20モルパー
セント、更に好ましくは0.2〜10モルパーセント、
最も好ましくは0.2〜5モルパーセントで示されるも
のである。アクリルアミドのモルパーセントyは、好ま
しくは0〜94.9、より好ましくは10〜9468、
更に好ましくは25〜94.8である。カチオン性モノ
マーのモルパーセント2は好ましくは5〜99.9、よ
り好ましくは5〜80、更に好ましくは5〜70である
。
ましくは06〜C2゜の、更に好ましくはC4〜C18
の直鎖状又は分岐状の、アルキル、シクロアルキル、又
はアルキルアリール基であり、R2は水素又はメチル基
であり、R1及びR4は水素、C,−C,の直鎖状又は
分岐状のアルキル基、C3〜C1のシクロアルキル基、
芳香族基、又はアルキル芳香族基であり、そしてX−は
アニオン、例えば塩化物、臭化物、又は硫酸メチルイオ
ンである。典型的な、しかし限定的ではない範囲のター
ポリマー組成物は好ましくはXが0.1〜20モルパー
セント、更に好ましくは0.2〜10モルパーセント、
最も好ましくは0.2〜5モルパーセントで示されるも
のである。アクリルアミドのモルパーセントyは、好ま
しくは0〜94.9、より好ましくは10〜9468、
更に好ましくは25〜94.8である。カチオン性モノ
マーのモルパーセント2は好ましくは5〜99.9、よ
り好ましくは5〜80、更に好ましくは5〜70である
。
本発明は更に、水分散性ターポリマーを使用して水から
乳化された油を除去する新規な方法にも関する。このタ
ーポリマーは、例えばアクリルアミドのような一以上の
ノニオン性水溶性モノマーと、例えば3−アクリルアミ
ドプロピルトリメチルアンモニウム塩化物(MAPTA
C)のような−以上の水溶性カチオン性モノマーと、例
えばアルキルアクリルアミドのような一以上の水不溶性
又は疎水性モノマーとからなっている。
乳化された油を除去する新規な方法にも関する。このタ
ーポリマーは、例えばアクリルアミドのような一以上の
ノニオン性水溶性モノマーと、例えば3−アクリルアミ
ドプロピルトリメチルアンモニウム塩化物(MAPTA
C)のような−以上の水溶性カチオン性モノマーと、例
えばアルキルアクリルアミドのような一以上の水不溶性
又は疎水性モノマーとからなっている。
上記ポリマーを製造するのに用いる本発明のミセルフリ
ーラジカル重合方法は、次の工程、すなわち、アクリル
アミドとカチオン性モノマーとを含む水溶液中に、特定
の界面活性剤及び油溶性すなわち疎水性モノマーのミセ
ル界面活性剤溶液を形成する工程、窒素ガスのような不
活性ガスをパージし、又はこれに加えて減圧にして上記
溶液から空気を除く工程、所望の反応温度に温度を上昇
させる工程、該反応液に十分なフリーラジカル開始剤を
加える工程及び重合を行なわせるのに十分な温度で十分
な時間重合を行なわせる工程を含む。
ーラジカル重合方法は、次の工程、すなわち、アクリル
アミドとカチオン性モノマーとを含む水溶液中に、特定
の界面活性剤及び油溶性すなわち疎水性モノマーのミセ
ル界面活性剤溶液を形成する工程、窒素ガスのような不
活性ガスをパージし、又はこれに加えて減圧にして上記
溶液から空気を除く工程、所望の反応温度に温度を上昇
させる工程、該反応液に十分なフリーラジカル開始剤を
加える工程及び重合を行なわせるのに十分な温度で十分
な時間重合を行なわせる工程を含む。
アクリルアミド、カチオン性モノマー及び疎水性モノマ
ーからなる得られたターポリマーは、当業者に公知のい
くつかの技術を用いて反応混合物から単離することがで
きる。例えば、アセトン、メタノール、イソプロパツー
ル又はこれらの混合物のような非溶媒を用いて沈澱させ
て、ターポリマーを回収することができる。次に沈澱し
たポリマーを洗い、オーブンで乾燥してサラサラした粉
末状の生成物を得る。又は、該ポリマー溶液を所望の水
性溶媒で使用濃度に希釈して使用することができる。
ーからなる得られたターポリマーは、当業者に公知のい
くつかの技術を用いて反応混合物から単離することがで
きる。例えば、アセトン、メタノール、イソプロパツー
ル又はこれらの混合物のような非溶媒を用いて沈澱させ
て、ターポリマーを回収することができる。次に沈澱し
たポリマーを洗い、オーブンで乾燥してサラサラした粉
末状の生成物を得る。又は、該ポリマー溶液を所望の水
性溶媒で使用濃度に希釈して使用することができる。
本発明は、アクリルアミドのようなノニオン性、水溶性
、エチレン性不飽和モノマー:アンモニウムアルキル(
メタ)−アクリルアミド、アンモニウムアルキル(メタ
)−アクリレート又はジアリルジアルキルアンモニウム
塩から選ばれる水溶性でカチオン性のモノマー;N−ア
ルキル(メタ)アクリル−アミド又はアルキル(メタ)
アクリレートのような水不溶性モノマーの三元共重合に
関する。これらのターポリマーの合成方法は、ドデシル
メチルアンモニウムクロライドのような好適な水溶性界
面活性剤を用いて、主に水性媒体中に水不溶性モノマー
を溶解させることに依存する。
、エチレン性不飽和モノマー:アンモニウムアルキル(
メタ)−アクリルアミド、アンモニウムアルキル(メタ
)−アクリレート又はジアリルジアルキルアンモニウム
塩から選ばれる水溶性でカチオン性のモノマー;N−ア
ルキル(メタ)アクリル−アミド又はアルキル(メタ)
アクリレートのような水不溶性モノマーの三元共重合に
関する。これらのターポリマーの合成方法は、ドデシル
メチルアンモニウムクロライドのような好適な水溶性界
面活性剤を用いて、主に水性媒体中に水不溶性モノマー
を溶解させることに依存する。
水溶性アクリルアミドモノマーと水溶性カチオン性モノ
マーの水溶液と混合すると、この界面活性剤溶液は極め
て細かく水不溶性上ツマ−を分散することができるので
、反応混合物は等方性でクリアーな均一体となる。これ
らのミセル反応混合物には、目で見える程度の油滴や不
溶性モノマーの粒子がない。従って、三元共重合は水溶
性開始剤によって開始でき、実質的に可視の粒子のない
ターポリマーが得られる。外部攪拌機やスターラーによ
って攪拌しなくても、得られた反応混合物は反応中均質
な状態にある。
マーの水溶液と混合すると、この界面活性剤溶液は極め
て細かく水不溶性上ツマ−を分散することができるので
、反応混合物は等方性でクリアーな均一体となる。これ
らのミセル反応混合物には、目で見える程度の油滴や不
溶性モノマーの粒子がない。従って、三元共重合は水溶
性開始剤によって開始でき、実質的に可視の粒子のない
ターポリマーが得られる。外部攪拌機やスターラーによ
って攪拌しなくても、得られた反応混合物は反応中均質
な状態にある。
水不溶性モノマーを溶解させる界面活性剤によって形成
されるミセルは、一般的に50〜200分子程度を含む
小さな凝集体である。これは、球状から棒状又は円筒状
の種々の形状を有していると推定され、一般的に直径が
約20〜500オングストロームの大きさである。これ
らのミセルは、各成分をいっしょに混合するときに自動
的に形成される。すなわち、マクロエマルジョンが形成
される従来の乳化重合において必要とされる激しい攪拌
状態とすることを要せずに形成される。従来の乳化重合
方法におけるマクロエマルジョン粒は、少なくとも10
,000オングストロームの直径を有している。従って
、これらを放置しておくと相分離を生ずる傾向があり、
生成ポリマー中に望ましくない不均一さを引きおこす。
されるミセルは、一般的に50〜200分子程度を含む
小さな凝集体である。これは、球状から棒状又は円筒状
の種々の形状を有していると推定され、一般的に直径が
約20〜500オングストロームの大きさである。これ
らのミセルは、各成分をいっしょに混合するときに自動
的に形成される。すなわち、マクロエマルジョンが形成
される従来の乳化重合において必要とされる激しい攪拌
状態とすることを要せずに形成される。従来の乳化重合
方法におけるマクロエマルジョン粒は、少なくとも10
,000オングストロームの直径を有している。従って
、これらを放置しておくと相分離を生ずる傾向があり、
生成ポリマー中に望ましくない不均一さを引きおこす。
一方、均質なミセル反応混合物は、乳化重合において使
用される配合物よりも、攪拌しない場合に一層安定であ
る。事実、ミセル重合の過程において攪拌を必要としな
い。つまり、反応の間、ミセル凝集体は、極めて細かく
分散された形で存在する。さらに、ミセル凝集体は微細
に分散しているので、水不溶性ポリマーの粒子又はラテ
ックスを含まない水溶性ポリマーが製造されるように重
合を行なうことができる。つまり、得られたポリマーの
多くは、溶液のレオロジーのコントロール又は油性廃水
の処理に利用できる。
用される配合物よりも、攪拌しない場合に一層安定であ
る。事実、ミセル重合の過程において攪拌を必要としな
い。つまり、反応の間、ミセル凝集体は、極めて細かく
分散された形で存在する。さらに、ミセル凝集体は微細
に分散しているので、水不溶性ポリマーの粒子又はラテ
ックスを含まない水溶性ポリマーが製造されるように重
合を行なうことができる。つまり、得られたポリマーの
多くは、溶液のレオロジーのコントロール又は油性廃水
の処理に利用できる。
本発明の方法においては、界面活性剤としてアルキルト
リメチルアンモニウムハライド、クロライド又はブロマ
イドのようなカチオン性界面活性剤の1種を使用するこ
とができる。このうち、デシルトリメチルアンモニウム
クロライド、ドデシルトリメチルアンモニウムクロライ
ド及びテトラデシルトリメチルアンモニウムクロライド
が好ましい。これらのイオン性界面活性剤に関して、ミ
セルを形成する最低温度として定義されるクラフト点が
重合温度以下でなければならない。つまり、重合状態に
おいて、望ましい界面活性剤は、水不溶性モノマーを溶
解するミセルを形成するであろう。特定のカチオン性界
面活性剤が本発明の方法で使用できるか否かを決定する
ためには、界面活性剤の重量の少なくとも約lO%のレ
ベルで疎水性上ツマ−を該界面活性剤が溶解しなければ
ならない。又、該界面活性剤は、水溶性モノマーの存在
下、重合温度において透明で均質な溶液を形成しなけれ
ばならない。
リメチルアンモニウムハライド、クロライド又はブロマ
イドのようなカチオン性界面活性剤の1種を使用するこ
とができる。このうち、デシルトリメチルアンモニウム
クロライド、ドデシルトリメチルアンモニウムクロライ
ド及びテトラデシルトリメチルアンモニウムクロライド
が好ましい。これらのイオン性界面活性剤に関して、ミ
セルを形成する最低温度として定義されるクラフト点が
重合温度以下でなければならない。つまり、重合状態に
おいて、望ましい界面活性剤は、水不溶性モノマーを溶
解するミセルを形成するであろう。特定のカチオン性界
面活性剤が本発明の方法で使用できるか否かを決定する
ためには、界面活性剤の重量の少なくとも約lO%のレ
ベルで疎水性上ツマ−を該界面活性剤が溶解しなければ
ならない。又、該界面活性剤は、水溶性モノマーの存在
下、重合温度において透明で均質な溶液を形成しなけれ
ばならない。
本発明のポリマーの製造方法においては、ノニオン性界
面活性剤も使用することができる。例えば、エトキシル
化アルコール、エトキシル化アルキルフェノール、エト
キシル化ジアルキルフェノール、エチレンオキシドプロ
ピレンオキシドコポリマー及びポリオキシエチレンアル
キルエーテル及びエステルを使用することができる。好
ましいノニオン性界面活性剤は、1分子当り5〜20の
エチレンオキシドユニットを有するエトキシル化ノニル
フェノール、1分子当り5〜40のエチレンオキシドユ
ニットを有するエトキシル化ジノニルフェノール及び1
分子当り5〜15のエチレンオキシドユニットを存する
エトキシル化オクチルフェノールである。また、水溶性
上ツマ−を含む水性相中に疎水性モノマーを溶解しうる
限り、カチオン性界面活性剤とノニオン性界面活性剤を
組合せて使用することができる。界面活性剤又は複数の
界面活性剤の混合物は、それらの臨界ミセル濃度以上の
濃度、好ましくは疎水性モノマーのみが個々の界面活性
剤ミセルと会合する濃度で使用する。つまり、所定の重
合における界面活性剤の実際の濃度は、使用する水不溶
性、つまり疎水性モノマーの濃度に依存する。
面活性剤も使用することができる。例えば、エトキシル
化アルコール、エトキシル化アルキルフェノール、エト
キシル化ジアルキルフェノール、エチレンオキシドプロ
ピレンオキシドコポリマー及びポリオキシエチレンアル
キルエーテル及びエステルを使用することができる。好
ましいノニオン性界面活性剤は、1分子当り5〜20の
エチレンオキシドユニットを有するエトキシル化ノニル
フェノール、1分子当り5〜40のエチレンオキシドユ
ニットを有するエトキシル化ジノニルフェノール及び1
分子当り5〜15のエチレンオキシドユニットを存する
エトキシル化オクチルフェノールである。また、水溶性
上ツマ−を含む水性相中に疎水性モノマーを溶解しうる
限り、カチオン性界面活性剤とノニオン性界面活性剤を
組合せて使用することができる。界面活性剤又は複数の
界面活性剤の混合物は、それらの臨界ミセル濃度以上の
濃度、好ましくは疎水性モノマーのみが個々の界面活性
剤ミセルと会合する濃度で使用する。つまり、所定の重
合における界面活性剤の実際の濃度は、使用する水不溶
性、つまり疎水性モノマーの濃度に依存する。
水溶性モノマーと水不溶性上ツマ−の重合は、好適なフ
リーラジカル開始剤を含む水性ミセル溶液中で行なわれ
る。好適な水溶性フリーラジカル開始剤としては、過酸
化水素のような過酸化物、過硫酸ナトリウム、過硫酸カ
リウム、過硫酸アンモニウムのような過硫酸塩、及び水
溶性アゾ開始剤が例示される。フリーラジカル開始剤の
濃度は、全モノマー100g当り0.01〜0.5gで
ある。
リーラジカル開始剤を含む水性ミセル溶液中で行なわれ
る。好適な水溶性フリーラジカル開始剤としては、過酸
化水素のような過酸化物、過硫酸ナトリウム、過硫酸カ
リウム、過硫酸アンモニウムのような過硫酸塩、及び水
溶性アゾ開始剤が例示される。フリーラジカル開始剤の
濃度は、全モノマー100g当り0.01〜0.5gで
ある。
好適な油溶性開始剤は、有機過酸化物及びアゾビスイソ
ブチロニトリルのようなアゾ化合物である。
ブチロニトリルのようなアゾ化合物である。
過硫酸カリウムのような水溶性開始剤が好ましい。
過硫酸カリウムやプロメイト(bromate)のよう
な酸化体及び還元体、例えばソジウムメタビサルファイ
ト、トリエチルアミンのような三級アミンを伴うレドッ
クス開始剤も、特に低温で重合を開始するために用いる
ことができる。
な酸化体及び還元体、例えばソジウムメタビサルファイ
ト、トリエチルアミンのような三級アミンを伴うレドッ
クス開始剤も、特に低温で重合を開始するために用いる
ことができる。
低温で重合を行うと、高分子量ポリマーが生成するので
、効率的に水性粘度及び油性水の浄化の観点から好まし
い。典型的には、モノマー重量当り開始剤を約0.01
〜0.5重量%用いるのが望ましい。重合温度は、好ま
しくは0〜90°C1より好ましくは20〜80℃、最
も好ましくは25〜70℃である。
、効率的に水性粘度及び油性水の浄化の観点から好まし
い。典型的には、モノマー重量当り開始剤を約0.01
〜0.5重量%用いるのが望ましい。重合温度は、好ま
しくは0〜90°C1より好ましくは20〜80℃、最
も好ましくは25〜70℃である。
上記ポリマーを製造する第2の方法は、本発明の溶液フ
リーラジカル重合方法であり、次の工程すなわち、油溶
性すなわち疎水性モノマー、アクリルアミドのようなノ
ニオン性水溶性モノマー及びMAPTACのようなカチ
オン性モノマーの均一溶液を、アセトン、メタノール又
はイソプロパツールのような少量の水混和性溶媒及び多
量の水を用いて形成する工程、窒素をパージし、又はこ
れに加えて減圧にして該溶液から空気を除く工程、所望
の反応温度に温度を上げる工程、反応溶液に十分なフリ
ーラジカル開始剤を加える工程、及び重合を行なわせる
のに十分な温度で十分な時間重合を行なわせる工程を含
む。アクリルアミド、カチオン性モノマー及び疎水性モ
ノマーからなる得られたポリマーは、当業者に公知のい
くつかの技術を用いて反応混合物から単離することがで
きる。
リーラジカル重合方法であり、次の工程すなわち、油溶
性すなわち疎水性モノマー、アクリルアミドのようなノ
ニオン性水溶性モノマー及びMAPTACのようなカチ
オン性モノマーの均一溶液を、アセトン、メタノール又
はイソプロパツールのような少量の水混和性溶媒及び多
量の水を用いて形成する工程、窒素をパージし、又はこ
れに加えて減圧にして該溶液から空気を除く工程、所望
の反応温度に温度を上げる工程、反応溶液に十分なフリ
ーラジカル開始剤を加える工程、及び重合を行なわせる
のに十分な温度で十分な時間重合を行なわせる工程を含
む。アクリルアミド、カチオン性モノマー及び疎水性モ
ノマーからなる得られたポリマーは、当業者に公知のい
くつかの技術を用いて反応混合物から単離することがで
きる。
例えば、アセトン、メタノール、イソプロパツール又は
これらの混合物のような非溶媒を用いて沈澱させて、ポ
リマーを回収することができる。次に沈澱したポリマー
を洗い、オーブンで乾燥してサラサラした粉末状の生成
物を得る。又は、該ポリマー溶液を所望の水性溶媒で使
用濃度に希釈して使用することができる。
これらの混合物のような非溶媒を用いて沈澱させて、ポ
リマーを回収することができる。次に沈澱したポリマー
を洗い、オーブンで乾燥してサラサラした粉末状の生成
物を得る。又は、該ポリマー溶液を所望の水性溶媒で使
用濃度に希釈して使用することができる。
本発明は、アクリルアミドのようなノニオン性、水溶性
、エチレン性不飽和モノマ二;アンモニウムアルキル(
メタ)−アクリルアミド、アンモニウムアルキル(メタ
)−アクリレート及びジアリルジアルキルアンモニウム
塩からなる群から選ばれる水溶性でカチオン性のモノマ
ー;N−アルキル(メタ)アクリル−アミド又はアルキ
ル(メタ)アクリレートのような水不溶性モノマーの重
合に関する。これらのポリマーの合成方法は、短鎖アル
コール又はアセトンのような好適な水混和性溶媒と水と
の混合物からなる相互溶剤を用いて主として水性媒体中
に水不溶性モノマーを溶解させることに依存する。水溶
性アクリルアミドモノマーと水溶性カチオン性モノマー
と混合しても、溶液は透明で均一なままである。水不溶
性モノマーは極めて微細に分散されるので、反応混合物
は等方性でクリアーな均一体である。従って、重合は水
溶性開始剤によって開始され、実質的に可視性粒子を含
まないポリマーが得られる。外部攪拌機やスターラーに
よって攪拌しなくとも、得られた反応混合物は反応中均
質な状態にある。
、エチレン性不飽和モノマ二;アンモニウムアルキル(
メタ)−アクリルアミド、アンモニウムアルキル(メタ
)−アクリレート及びジアリルジアルキルアンモニウム
塩からなる群から選ばれる水溶性でカチオン性のモノマ
ー;N−アルキル(メタ)アクリル−アミド又はアルキ
ル(メタ)アクリレートのような水不溶性モノマーの重
合に関する。これらのポリマーの合成方法は、短鎖アル
コール又はアセトンのような好適な水混和性溶媒と水と
の混合物からなる相互溶剤を用いて主として水性媒体中
に水不溶性モノマーを溶解させることに依存する。水溶
性アクリルアミドモノマーと水溶性カチオン性モノマー
と混合しても、溶液は透明で均一なままである。水不溶
性モノマーは極めて微細に分散されるので、反応混合物
は等方性でクリアーな均一体である。従って、重合は水
溶性開始剤によって開始され、実質的に可視性粒子を含
まないポリマーが得られる。外部攪拌機やスターラーに
よって攪拌しなくとも、得られた反応混合物は反応中均
質な状態にある。
重合反応は、少量の水混和性溶媒と多量の水とからなる
好適な溶媒混合物中で行なわれる。水混和性溶媒は、メ
タノール、エタノール、イソプロパツール及びイソブタ
ノール又はアセトンのような炭素数1〜4の酸素化され
た溶媒である。好ましいアルコール溶媒はイソプロパツ
ールである。
好適な溶媒混合物中で行なわれる。水混和性溶媒は、メ
タノール、エタノール、イソプロパツール及びイソブタ
ノール又はアセトンのような炭素数1〜4の酸素化され
た溶媒である。好ましいアルコール溶媒はイソプロパツ
ールである。
水との相互溶剤中の共溶媒アルコール又はアセトンの濃
度は2〜40容量%、より好ましくは2〜30容量%、
最も好ましくは5〜25容量%である。
度は2〜40容量%、より好ましくは2〜30容量%、
最も好ましくは5〜25容量%である。
水溶性モノマーと水不溶性モノマーの重合は、好適なフ
リーラジカル開始剤を用い、溶液中で行なわれる。好適
な水溶性フリーラジカル開始剤としては、過酸化水素な
どの過酸化物、過硫酸ナトリウム、過硫酸カリウム又は
過硫酸アンモニウムのような過硫酸塩及び水溶性アゾ開
始剤があげられる。フリーラジカル開始剤の濃度は全モ
ノマー100g当り0.01〜0.5gである。好適な
油溶性開始剤は、有機過酸化物及びアゾビスイソブチロ
ニトリルのようなアゾ化合物である。過硫酸カリウム及
びアゾ開始剤のような水溶性開始剤が好ましい。過硫酸
カリウムやカリウムプロメイト(bros+aLe)の
ような酸化体及び還元体、例えばソジウムメタビサルフ
ァイト、トリエチルアミンのような三級アミンを伴うレ
ドックス開始剤も、特に低温で重合を開始するのに用い
ることができる。
リーラジカル開始剤を用い、溶液中で行なわれる。好適
な水溶性フリーラジカル開始剤としては、過酸化水素な
どの過酸化物、過硫酸ナトリウム、過硫酸カリウム又は
過硫酸アンモニウムのような過硫酸塩及び水溶性アゾ開
始剤があげられる。フリーラジカル開始剤の濃度は全モ
ノマー100g当り0.01〜0.5gである。好適な
油溶性開始剤は、有機過酸化物及びアゾビスイソブチロ
ニトリルのようなアゾ化合物である。過硫酸カリウム及
びアゾ開始剤のような水溶性開始剤が好ましい。過硫酸
カリウムやカリウムプロメイト(bros+aLe)の
ような酸化体及び還元体、例えばソジウムメタビサルフ
ァイト、トリエチルアミンのような三級アミンを伴うレ
ドックス開始剤も、特に低温で重合を開始するのに用い
ることができる。
低温で重合を行なうと、高分子量ポリマーが生成するの
で効率的な水性粘度の観点から好ましい。
で効率的な水性粘度の観点から好ましい。
典型的には、モノマー重量に対して約0.01〜065
重量で開始剤を用いるのが望ましい。重合温度は、好ま
しくは0〜90℃、より好ましくは20〜80℃、最も
好ましくは25〜70℃である。
重量で開始剤を用いるのが望ましい。重合温度は、好ま
しくは0〜90℃、より好ましくは20〜80℃、最も
好ましくは25〜70℃である。
ポリマーの分子量も、本発明の重合方法の条件によって
制御できる重要なパラメーターである。
制御できる重要なパラメーターである。
カチオン性に荷電されたアンモニウム基及び疎水性基の
両者を含む高分子量ポリマーは低い効率のラジカル濃度
を与える条件下高いモノマー濃度を用いて調製すること
ができる。例えば、反応温度又は開始剤の濃度を下げる
ことにより、一般にラジカル濃度を低下させることがで
き、高いポリマー分子量を得ることができる。分子量の
増加は、溶液の流動性及び油性水処理性能を改善する。
両者を含む高分子量ポリマーは低い効率のラジカル濃度
を与える条件下高いモノマー濃度を用いて調製すること
ができる。例えば、反応温度又は開始剤の濃度を下げる
ことにより、一般にラジカル濃度を低下させることがで
き、高いポリマー分子量を得ることができる。分子量の
増加は、溶液の流動性及び油性水処理性能を改善する。
他の全ての事項が等しい場合には、分子量が高いとポリ
マーの溶解性は低い。従って、分子量が増大する場合に
は、疎水性基の量を減少させ、かつカチオン基の量を増
加させなければならない。
マーの溶解性は低い。従って、分子量が増大する場合に
は、疎水性基の量を減少させ、かつカチオン基の量を増
加させなければならない。
疎水的に会合したポリマーの独特でを用な性質及び本発
明の方法の条件の効果を評価し特徴付けるために、希釈
溶液の粘度測定を行った。これら測定は、溶液中におけ
るポリマーの流体力学的寸法に対する組成及び重合方法
の条件の影響及び会合基の影響を評価するに特に有用で
ある。流体力学的寸法は、粘度平均ポリマー分子量に比
例する固有粘度により測定される。−固有粘度を決定す
るために、初めに希釈状態のいくつかのポリマー濃度に
おいて還元粘度を評価する。還元粘度は、純粋な溶媒粘
度とポリマー濃度について標準化された純粋な溶媒に関
するポリマー溶液の漸増粘度増加として定義される。ポ
リマー濃度に対する還元粘度のプロットは、低いポリマ
ー濃度においては直線を与える。この還元粘度のプロッ
トのポリマー濃度ゼロにおける切片は、固有粘度と定義
され、傾きは、ハギンスの相互作用係数と固有粘度の2
乗との積である。ハギンス定数はポリマー溶媒相互作用
の評価基準である。疎水的に会合しているポリマーにつ
いては、ハギンス定数はポリアクリルアミドのような非
会合性のポリマーについて通常観察される0、3〜0.
7の櫨より特徴的に大きい。
明の方法の条件の効果を評価し特徴付けるために、希釈
溶液の粘度測定を行った。これら測定は、溶液中におけ
るポリマーの流体力学的寸法に対する組成及び重合方法
の条件の影響及び会合基の影響を評価するに特に有用で
ある。流体力学的寸法は、粘度平均ポリマー分子量に比
例する固有粘度により測定される。−固有粘度を決定す
るために、初めに希釈状態のいくつかのポリマー濃度に
おいて還元粘度を評価する。還元粘度は、純粋な溶媒粘
度とポリマー濃度について標準化された純粋な溶媒に関
するポリマー溶液の漸増粘度増加として定義される。ポ
リマー濃度に対する還元粘度のプロットは、低いポリマ
ー濃度においては直線を与える。この還元粘度のプロッ
トのポリマー濃度ゼロにおける切片は、固有粘度と定義
され、傾きは、ハギンスの相互作用係数と固有粘度の2
乗との積である。ハギンス定数はポリマー溶媒相互作用
の評価基準である。疎水的に会合しているポリマーにつ
いては、ハギンス定数はポリアクリルアミドのような非
会合性のポリマーについて通常観察される0、3〜0.
7の櫨より特徴的に大きい。
希釈溶液粘度の測定は、従来型のクエット又はキャピラ
リー粘度計により行うことができる。ウベローデキャピ
ラリー粘度計がこの検討に用いられ、剪断速度効果が、
興味ある濃度範囲においては無視し得ることがわかった
。しかるに、ターポリマーはカチオン性に荷電された基
を含むために、高分子電解質効果は希釈溶液中では観察
されなかった。この高分子電解質効果はポリマー濃度の
減少にともなって還元粘度の増加を与え、疎水的会合効
果を妨害する傾向があった。塩化ナトリウム又は硫酸ナ
トリウムのような塩の添加は、高分子電解質効果を引き
起こす電荷の反発を覆い、好ましい還元粘度−濃度プロ
フィールを与える。従って、希釈溶液測定は、2.0重
量%塩化ナトリウムを含む溶液について行った。
リー粘度計により行うことができる。ウベローデキャピ
ラリー粘度計がこの検討に用いられ、剪断速度効果が、
興味ある濃度範囲においては無視し得ることがわかった
。しかるに、ターポリマーはカチオン性に荷電された基
を含むために、高分子電解質効果は希釈溶液中では観察
されなかった。この高分子電解質効果はポリマー濃度の
減少にともなって還元粘度の増加を与え、疎水的会合効
果を妨害する傾向があった。塩化ナトリウム又は硫酸ナ
トリウムのような塩の添加は、高分子電解質効果を引き
起こす電荷の反発を覆い、好ましい還元粘度−濃度プロ
フィールを与える。従って、希釈溶液測定は、2.0重
量%塩化ナトリウムを含む溶液について行った。
半希釈濃度状態における会合ポリマーの溶液粘度は、従
来の水溶性ポリマーに比べると劇的に異なる。これらの
溶液の粘度は、コントラーブ(Contraves )
低剪断粘度計モデルLS−30により、Nalカップ及
び患1ボブを用いて測定した。
来の水溶性ポリマーに比べると劇的に異なる。これらの
溶液の粘度は、コントラーブ(Contraves )
低剪断粘度計モデルLS−30により、Nalカップ及
び患1ボブを用いて測定した。
温度は±0.1℃に制御し、測定は、1.0秒伺から約
tooe−’の範囲の剪断速度に相応する種々の回転速
度で行った。従来型の水溶解性ポリマー及び比較的低分
子量の弱会合ポリマーに比べて、本発明の方法で製造し
たターポリマーは、著しい緩和時間を示し、その結果平
衡化が遅延する。与えられた応力又は剪断速度における
定常状態粘度値を決定するために、比較的長い測定時間
を採用した。この効果は、より高いポリマー濃度、より
高いポリマー分子量及び強い分子内疎水性会合の近辺に
おいて最も明らかである。
tooe−’の範囲の剪断速度に相応する種々の回転速
度で行った。従来型の水溶解性ポリマー及び比較的低分
子量の弱会合ポリマーに比べて、本発明の方法で製造し
たターポリマーは、著しい緩和時間を示し、その結果平
衡化が遅延する。与えられた応力又は剪断速度における
定常状態粘度値を決定するために、比較的長い測定時間
を採用した。この効果は、より高いポリマー濃度、より
高いポリマー分子量及び強い分子内疎水性会合の近辺に
おいて最も明らかである。
現在使用されているポリマーに比べた場合の本明細書に
記載されたポリマーの他の利点は、水溶解性ポリマー上
に疎水性基が存在することにより反転エマルジョン及び
廃水からの乳化又は分散した油の破壊に著しい改善を示
すことが発見されたことである。実施例によれば、水中
に乳化された油滴は、一般にエマルジョンの安定化を助
ける負の表面電荷又はゼータ−電位を有しており、分散
した油滴を維持しかつそれらを分解又は破壊するのを難
しくする。カチオン性ポリマー又は界面活性剤が表面電
荷を中和するために用いられる。−度量衡が中和される
と、エマルジョンの安定性の相当の部分に寄与している
静電的反発力が除去されるために、油滴は互いに近づき
、凝集又は合体し始める。その結果、大きなフロックの
形成又は溶液油の形成が起こる。−度油滴が凝集し始め
ると、初めの油滴よりかなり大きくなるために、浮動し
始めることができる。凝集し始めた油滴がある大きさに
まで成長すると、それらは水の表面まで早い速度で上昇
する。もしも高分子量カチオン性ポリマーを電荷の中和
に用いると、ポリマーは油の分離を加速する。何故なら
ポリマーはクーロン力、水素結合又は他の機構により油
滴を引きつけるからである。幾つかの場合には、低分子
量カチオン性化学剤が電荷制御のために添加され、次い
で高分子量のノニオン性又はアニオン性ポリマーが油滴
間のポリマー橋かけ及びフロック形成の促進のために添
加される。
記載されたポリマーの他の利点は、水溶解性ポリマー上
に疎水性基が存在することにより反転エマルジョン及び
廃水からの乳化又は分散した油の破壊に著しい改善を示
すことが発見されたことである。実施例によれば、水中
に乳化された油滴は、一般にエマルジョンの安定化を助
ける負の表面電荷又はゼータ−電位を有しており、分散
した油滴を維持しかつそれらを分解又は破壊するのを難
しくする。カチオン性ポリマー又は界面活性剤が表面電
荷を中和するために用いられる。−度量衡が中和される
と、エマルジョンの安定性の相当の部分に寄与している
静電的反発力が除去されるために、油滴は互いに近づき
、凝集又は合体し始める。その結果、大きなフロックの
形成又は溶液油の形成が起こる。−度油滴が凝集し始め
ると、初めの油滴よりかなり大きくなるために、浮動し
始めることができる。凝集し始めた油滴がある大きさに
まで成長すると、それらは水の表面まで早い速度で上昇
する。もしも高分子量カチオン性ポリマーを電荷の中和
に用いると、ポリマーは油の分離を加速する。何故なら
ポリマーはクーロン力、水素結合又は他の機構により油
滴を引きつけるからである。幾つかの場合には、低分子
量カチオン性化学剤が電荷制御のために添加され、次い
で高分子量のノニオン性又はアニオン性ポリマーが油滴
間のポリマー橋かけ及びフロック形成の促進のために添
加される。
水から乳化した油を除去するためのこれらポリマーの使
用に対する重合方条件の影響を評価するために、約0.
1〜約200ppmの疎水性に機能化された水可溶性カ
チオン性ポリマーが添加された。
用に対する重合方条件の影響を評価するために、約0.
1〜約200ppmの疎水性に機能化された水可溶性カ
チオン性ポリマーが添加された。
所定の時間適当な撹拌条件下接触させた後に乳化油滴及
びポリマーが穏やかな条件下で水から別の層に分離した
。ポリマー添加後の混合速度を、処理される水のタイプ
、水中に乳化している油の量、温度及びいくつかの他の
条件により変化させた。
びポリマーが穏やかな条件下で水から別の層に分離した
。ポリマー添加後の混合速度を、処理される水のタイプ
、水中に乳化している油の量、温度及びいくつかの他の
条件により変化させた。
開示したポリマーによる処理の後に水中に残った油の濃
度は、新規な疎水性機能を含まない同様のポリマーによ
る同様の処理の後に水中に残った油の濃度より著しく低
かった。水層から別の層として分離した油は、従来の方
法により鉄水から分離した。
度は、新規な疎水性機能を含まない同様のポリマーによ
る同様の処理の後に水中に残った油の濃度より著しく低
かった。水層から別の層として分離した油は、従来の方
法により鉄水から分離した。
通常、反転エマルジョンと呼ばれる油性水エマルジョン
及び油田生成液体の破壊のための方法を正確にシュミレ
ートすることは難しいが、関心のある油田から得られた
粗油を用いて、ワーリングプレンダー又はホモジナイザ
ーを用いて与えられた粗油を水中に高剪断混合すること
により、実験エマルジョンを調製することは通常行われ
ることである。形成された水中油エマルジョンは、次い
で、検討すべき油田をシュミレートするために、水及び
他の適当な物質で希釈することができる。
及び油田生成液体の破壊のための方法を正確にシュミレ
ートすることは難しいが、関心のある油田から得られた
粗油を用いて、ワーリングプレンダー又はホモジナイザ
ーを用いて与えられた粗油を水中に高剪断混合すること
により、実験エマルジョンを調製することは通常行われ
ることである。形成された水中油エマルジョンは、次い
で、検討すべき油田をシュミレートするために、水及び
他の適当な物質で希釈することができる。
従って、生成されたエマルジョンは与えられた地域から
の油性廃水をシュミレートするが、近似であると思われ
る。油田における実際の系での確認試験の前に、実験室
において化学添加剤の試験のためにこれら実験エマルジ
ョンを用いるのが通常である。
の油性廃水をシュミレートするが、近似であると思われ
る。油田における実際の系での確認試験の前に、実験室
において化学添加剤の試験のためにこれら実験エマルジ
ョンを用いるのが通常である。
油田における穏やかな水浄化法をシュミレートするため
に用いられる普通の実験室試験は、ジャー試験と呼ばれ
るものである。ジャー試験は500tagの実験室で調
製した又は実際の油田エマルジョンを入れた600mj
!の透明なガラスビーカー(−度に6つ)を伴う、十分
な量の液体が入手可能であれば、大きめのビーカーを用
いることができる0次いで、ビーカーは、6枚羽のフィ
ブスアンドバード(Ph1pps & Bird )
攪拌器に置き、高速で混合し、これを早い混合時間と呼
ぶ。ポリマーをこの混合スピードのときに添加し、かつ
スピード調節を始める。高スピードで特定時間経過した
後、さらに特定時間より遅いスピードに混合速度を下げ
る。ビーカーを混合機から取り除き一定時間放置する。
に用いられる普通の実験室試験は、ジャー試験と呼ばれ
るものである。ジャー試験は500tagの実験室で調
製した又は実際の油田エマルジョンを入れた600mj
!の透明なガラスビーカー(−度に6つ)を伴う、十分
な量の液体が入手可能であれば、大きめのビーカーを用
いることができる0次いで、ビーカーは、6枚羽のフィ
ブスアンドバード(Ph1pps & Bird )
攪拌器に置き、高速で混合し、これを早い混合時間と呼
ぶ。ポリマーをこの混合スピードのときに添加し、かつ
スピード調節を始める。高スピードで特定時間経過した
後、さらに特定時間より遅いスピードに混合速度を下げ
る。ビーカーを混合機から取り除き一定時間放置する。
溶液の試料をビーカーの250tallの印の近辺から
取り出しへ濁り(NTU)を標準試験機を用いて測定し
、水中油含有量を幾つかの利用可能な方法により測定し
た。水中油決定の一つの例として、廃水から油をフレオ
ン抽出し、次いで標準に対する赤外吸収を測定する方法
がある。試験の目的は、最少量のポリマーを用いて最低
のNTU又は油レベルを達成することである。
取り出しへ濁り(NTU)を標準試験機を用いて測定し
、水中油含有量を幾つかの利用可能な方法により測定し
た。水中油決定の一つの例として、廃水から油をフレオ
ン抽出し、次いで標準に対する赤外吸収を測定する方法
がある。試験の目的は、最少量のポリマーを用いて最低
のNTU又は油レベルを達成することである。
ジャー試験に用いる実際の混合速度及び時間は、シュミ
レートする系により変化しかつ検討につれて変動する。
レートする系により変化しかつ検討につれて変動する。
長年の多くの研究者の経験から、ジャー試験は油田浄化
系の良好なシュミレートを提供することが示されている
。
系の良好なシュミレートを提供することが示されている
。
現在この分野で普通に用いられている他の実験室試験は
、ウニムコ社(サクラメント市、サンフランシスコ)か
ら市販されているウニムコ(Wemco)1+b ている技・術も、普通、空気導入浮遊と呼ばれるもので
ある。ウニムコ1+b 水浄化及び油と固体の除去のためにいくつかのほかの産
業で通常用いられている、ウニムコ社により建設される
フルスケールの装置を形成るように設計された小さいス
ケールのパイロット装置である。長年の多くの研究者の
経験から、実験室用のウニムコは、化学添加剤の評価に
用いる場合に大型装置において起こることの良好なシュ
ミレートを提供することが見出された。実験室で調製し
た又は実際の油田廃水又はエマルジョンをウニムコの試
験ボールに加えて、化学添加剤と共に曝気することなし
に数秒間混合する。次いで、空気を通気し始め、浮遊を
生じさせる。ウニムコで処理した水の試料は、次いで上
記のように濁り及び水中油を決定するために、ボールの
底部の近くから引き出す。
、ウニムコ社(サクラメント市、サンフランシスコ)か
ら市販されているウニムコ(Wemco)1+b ている技・術も、普通、空気導入浮遊と呼ばれるもので
ある。ウニムコ1+b 水浄化及び油と固体の除去のためにいくつかのほかの産
業で通常用いられている、ウニムコ社により建設される
フルスケールの装置を形成るように設計された小さいス
ケールのパイロット装置である。長年の多くの研究者の
経験から、実験室用のウニムコは、化学添加剤の評価に
用いる場合に大型装置において起こることの良好なシュ
ミレートを提供することが見出された。実験室で調製し
た又は実際の油田廃水又はエマルジョンをウニムコの試
験ボールに加えて、化学添加剤と共に曝気することなし
に数秒間混合する。次いで、空気を通気し始め、浮遊を
生じさせる。ウニムコで処理した水の試料は、次いで上
記のように濁り及び水中油を決定するために、ボールの
底部の近くから引き出す。
これらターポリマーの合成方法は、ドデシルトリメチル
アンモニウムクロライドのような適当な水可溶性界面活
性剤の使用により大部分の水性溶媒に水不溶性モノマー
を溶解することに頼っている。水可溶性アクリルアミド
モノマーの水溶液と水可溶性カチオン性モノマーを混合
する場合、界面活性剤溶液は水不溶性モノマーを非常に
微細な大きさに分散することができ、従って、反応混合
物は、等方性で、透明でかつ均一である。これらのミセ
ル反応混合物は、肉眼で認識できる油滴又は水不溶性モ
ノマー粒子を含まない。従って、ターボリメリゼーショ
ンは肉眼で認識できる粒子を実質的に含まないターポリ
マーを得るために水可溶性開始剤により開始させること
ができる。得られるは混合物は、外部の混合機又は撹拌
機を用いて撹拌することなく、反応の間、均一に保つこ
とができる。この方法に用いる界面活性剤は、アルキル
トリメチルアンモニウムハライド(塩化物又は臭化物)
のような水可溶性界面活性剤の一つであることができる
。好ましくは、デシルトリメチルアンモニウムクロライ
ド、ドデシルトリメチルアンモニウムクロライド及びテ
トラデシルトリメチルアンモニウムクロライドである。
アンモニウムクロライドのような適当な水可溶性界面活
性剤の使用により大部分の水性溶媒に水不溶性モノマー
を溶解することに頼っている。水可溶性アクリルアミド
モノマーの水溶液と水可溶性カチオン性モノマーを混合
する場合、界面活性剤溶液は水不溶性モノマーを非常に
微細な大きさに分散することができ、従って、反応混合
物は、等方性で、透明でかつ均一である。これらのミセ
ル反応混合物は、肉眼で認識できる油滴又は水不溶性モ
ノマー粒子を含まない。従って、ターボリメリゼーショ
ンは肉眼で認識できる粒子を実質的に含まないターポリ
マーを得るために水可溶性開始剤により開始させること
ができる。得られるは混合物は、外部の混合機又は撹拌
機を用いて撹拌することなく、反応の間、均一に保つこ
とができる。この方法に用いる界面活性剤は、アルキル
トリメチルアンモニウムハライド(塩化物又は臭化物)
のような水可溶性界面活性剤の一つであることができる
。好ましくは、デシルトリメチルアンモニウムクロライ
ド、ドデシルトリメチルアンモニウムクロライド及びテ
トラデシルトリメチルアンモニウムクロライドである。
これらイオン性界面活性剤のために、ミセル形成のため
の最低温度として定義されるクラフト点は、重合に用い
られる温度以下でなければならない。従って、重合条件
において、記載した界面活性剤は水不溶性モノマーを可
溶化するミセルを形成する。非イオン性界面活性剤は本
発明のポリマーの製造にも用いることができる。例えば
、エトキシル化アルコール、エトキモ用化アルキルフェ
ノーノペエトキシル化ジアルキルフェノール、エチレン
アルキルエーテル及びエステルを用いることができる。
の最低温度として定義されるクラフト点は、重合に用い
られる温度以下でなければならない。従って、重合条件
において、記載した界面活性剤は水不溶性モノマーを可
溶化するミセルを形成する。非イオン性界面活性剤は本
発明のポリマーの製造にも用いることができる。例えば
、エトキシル化アルコール、エトキモ用化アルキルフェ
ノーノペエトキシル化ジアルキルフェノール、エチレン
アルキルエーテル及びエステルを用いることができる。
好ましい非イオン性界面活性剤は分子当たり5〜20の
エチレンオキシド単位を有するエトキモ用化ノニルフェ
ノーノペ分子当たり5〜40のエチレンオキシド単位を
有するエトキシル化ジノニルフェノール及び分子当たり
5〜15のエチレンオキシド単位を有するエトキシル化
オクチルフェノールである。
エチレンオキシド単位を有するエトキモ用化ノニルフェ
ノーノペ分子当たり5〜40のエチレンオキシド単位を
有するエトキシル化ジノニルフェノール及び分子当たり
5〜15のエチレンオキシド単位を有するエトキシル化
オクチルフェノールである。
現在使用されているポリマーに対する、ここに開示され
ているポリマーの利点は、この水溶性ポリマーに疎水性
基が存在するために、性能、すなわち、反転エマルショ
ンの凝離、および廃水から乳化油もしくは分散油を除去
するという性能が著しく改良されるという発見にある。
ているポリマーの利点は、この水溶性ポリマーに疎水性
基が存在するために、性能、すなわち、反転エマルショ
ンの凝離、および廃水から乳化油もしくは分散油を除去
するという性能が著しく改良されるという発見にある。
たとえば、水中に乳化している油滴は一般に負の表面電
荷もしくはゼータ電位をもち、これがエマルションの安
定化を助け、油滴の分散状態を保持し、油滴の分解すな
わち凝離を困難なものとしている。この表面電荷を中和
するのにカチオン性ポリマーもしくは界面活性剤が使用
される。−旦電荷が中和されると、油滴は相互に接近を
開始し、凝集すなわち結合する。というのはエマルショ
ンの安定性に多大の寄与をしている静電反撥力がなくな
ってしまうからである。最終的には大きなフロックが形
成され、あるいは液状油が形成される。−旦油滴の凝集
が始まると、これらは初めにあった油滴よりはるかに大
きいので表面に浮かび始めることができる。サイズが大
きくなるにしたがって、より大きな速度で水の表面に上
昇する。電荷の中和に高分子量のカチオン性ポリマーが
使用されていると、このポリマーがクーロン引力、水素
結合あるいはその他のメカニズムにより油滴に引きつけ
られるために、このポリマーが油の分離を加速すること
になる。ばあいによっては、電荷をコントロールするた
めに低分子量カチオン性化学物質を加えたのち、高分子
量ノニオン性またはアニオン性ポリマーを加えて、油滴
間をポリマーにより架橋し、フロックの生成を加速させ
ることもある。
荷もしくはゼータ電位をもち、これがエマルションの安
定化を助け、油滴の分散状態を保持し、油滴の分解すな
わち凝離を困難なものとしている。この表面電荷を中和
するのにカチオン性ポリマーもしくは界面活性剤が使用
される。−旦電荷が中和されると、油滴は相互に接近を
開始し、凝集すなわち結合する。というのはエマルショ
ンの安定性に多大の寄与をしている静電反撥力がなくな
ってしまうからである。最終的には大きなフロックが形
成され、あるいは液状油が形成される。−旦油滴の凝集
が始まると、これらは初めにあった油滴よりはるかに大
きいので表面に浮かび始めることができる。サイズが大
きくなるにしたがって、より大きな速度で水の表面に上
昇する。電荷の中和に高分子量のカチオン性ポリマーが
使用されていると、このポリマーがクーロン引力、水素
結合あるいはその他のメカニズムにより油滴に引きつけ
られるために、このポリマーが油の分離を加速すること
になる。ばあいによっては、電荷をコントロールするた
めに低分子量カチオン性化学物質を加えたのち、高分子
量ノニオン性またはアニオン性ポリマーを加えて、油滴
間をポリマーにより架橋し、フロックの生成を加速させ
ることもある。
開示されたポリマーの利点は、これらが水分散性ないし
水溶性であるが、少量の疎水性基を含んでいるという事
実に関連している。特定の理論に拘束されることを欲す
るものではないが、従来のポリマーがクーロン引力、水
素結合あるいはその他のメカニズムにより自らを油滴に
引きつけることができるのにすぎないのに対し、これら
の新規なターポリマーの疎水性基は、疎水性基−疎水性
油滴会合によっても引きつけられるものと、本発明者ら
は考えている。クーロン引力は最も強い種類の引力と今
もなお考えられるが、エマルションの凝離および廃水の
浄化が改良されることからも明らかなように、疎水性会
合すなわち疎水性効果が、この引力に対して大きな強化
力を加えているものと思われる。本発明のカチオン性疎
水性ポリマーが極めて強いフロック粒子の形成を可能と
していることが指摘される。これは、従来の多くの処理
とは異なり、本発明のポリマーを用いてつくられたフロ
ック粒子は、極めて再分散しにくいという観察に基いて
いる。油滴表面に、疎水化された水溶性ポリマーが吸着
されることが、この観察結果の原因と考えられる。
水溶性であるが、少量の疎水性基を含んでいるという事
実に関連している。特定の理論に拘束されることを欲す
るものではないが、従来のポリマーがクーロン引力、水
素結合あるいはその他のメカニズムにより自らを油滴に
引きつけることができるのにすぎないのに対し、これら
の新規なターポリマーの疎水性基は、疎水性基−疎水性
油滴会合によっても引きつけられるものと、本発明者ら
は考えている。クーロン引力は最も強い種類の引力と今
もなお考えられるが、エマルションの凝離および廃水の
浄化が改良されることからも明らかなように、疎水性会
合すなわち疎水性効果が、この引力に対して大きな強化
力を加えているものと思われる。本発明のカチオン性疎
水性ポリマーが極めて強いフロック粒子の形成を可能と
していることが指摘される。これは、従来の多くの処理
とは異なり、本発明のポリマーを用いてつくられたフロ
ック粒子は、極めて再分散しにくいという観察に基いて
いる。油滴表面に、疎水化された水溶性ポリマーが吸着
されることが、この観察結果の原因と考えられる。
水から乳化油を除去するプロセスは、適当な攪拌条件の
下で、乳化油滴を含む廃水に、0.1〜200ppmの
疎水化された水溶性カチオン性ポリマーを加える工程を
含んでいる。適当な攪拌条件の下で所定時間接触させた
のち、静止条件の下で、乳化油滴とポリマーが水から分
離して別の層となる。開示されたポリマーは、存在して
いる油の債とその他いくつかのファクターによって決ま
る濃度で使用される。ポリマー添加後の混合速度は、処
理すべき水の種類、水中に乳化している油の量、温度お
よびその他いくつかの条件によって決められる。開示さ
れたポリマーを用いて処理した後に水中に残存する油の
濃度は、この新規な疎水性基を含まない類似のポリマー
で類似の処理をした後に水中に残存する油の濃度よりも
著しく低い、別の層として分離した油層は常法により水
から除去することができる。
下で、乳化油滴を含む廃水に、0.1〜200ppmの
疎水化された水溶性カチオン性ポリマーを加える工程を
含んでいる。適当な攪拌条件の下で所定時間接触させた
のち、静止条件の下で、乳化油滴とポリマーが水から分
離して別の層となる。開示されたポリマーは、存在して
いる油の債とその他いくつかのファクターによって決ま
る濃度で使用される。ポリマー添加後の混合速度は、処
理すべき水の種類、水中に乳化している油の量、温度お
よびその他いくつかの条件によって決められる。開示さ
れたポリマーを用いて処理した後に水中に残存する油の
濃度は、この新規な疎水性基を含まない類似のポリマー
で類似の処理をした後に水中に残存する油の濃度よりも
著しく低い、別の層として分離した油層は常法により水
から除去することができる。
本発明は、通常、反転エマルションと呼ばれる油田でつ
くり出される流体や油水エマルションを凝離するプロセ
スに関する。これらのエマルションを実験室で正確にシ
ミュレートすることは難しいが、ワーリング(wari
ng)プレンダーやホモジナイザーを用いて、問題とし
ている油田からの原油を水中に高剪断混合することによ
り実験的にエマルションをつくることは普通に行われて
いる。
くり出される流体や油水エマルションを凝離するプロセ
スに関する。これらのエマルションを実験室で正確にシ
ミュレートすることは難しいが、ワーリング(wari
ng)プレンダーやホモジナイザーを用いて、問題とし
ている油田からの原油を水中に高剪断混合することによ
り実験的にエマルションをつくることは普通に行われて
いる。
こうしてつくった水中油型エマルションを、次に水およ
びその他適当な材料で希釈して、研究すべき油田をシミ
ュレートする。このようにしてつくったエマルションは
成る領域からの油性廃水をシミュレートしたものである
が、およそ正確なものと考えられる。一般に、油田の実
際の系で確認試験を行うのに先立ち、実験室において化
学添加剤の試験を行うためにこれらの実験エマルション
を使用するのが普通である。この方法は油性廃水の試験
に好適のように思われるが、実験室における、油田で生
じた流体反転エマルション凝離剤としての化学添加剤の
試験はほとんど不可能であり、このような試験は一般に
油田で行う必要がある。というのは実験室でつ(った極
めて濃厚な水中油型エマルションは不安定であり、油井
で生じる流体を適切にシミュレートするものではないか
らである。
びその他適当な材料で希釈して、研究すべき油田をシミ
ュレートする。このようにしてつくったエマルションは
成る領域からの油性廃水をシミュレートしたものである
が、およそ正確なものと考えられる。一般に、油田の実
際の系で確認試験を行うのに先立ち、実験室において化
学添加剤の試験を行うためにこれらの実験エマルション
を使用するのが普通である。この方法は油性廃水の試験
に好適のように思われるが、実験室における、油田で生
じた流体反転エマルション凝離剤としての化学添加剤の
試験はほとんど不可能であり、このような試験は一般に
油田で行う必要がある。というのは実験室でつ(った極
めて濃厚な水中油型エマルションは不安定であり、油井
で生じる流体を適切にシミュレートするものではないか
らである。
以下の実施例は本発明を説明するものであるが、これを
制限するものではない。
制限するものではない。
止較勇−上
脱酸素した水500a+j!に、3.0重量%のドデシ
ル硫酸ナトリウム(SDS)を溶解し、ミセル溶液をつ
くった。N−1−オクチルアクリルアミド(0,403
g)を12.37gのアクリルアミドおよび9.73g
のMAPTACと共に溶解した。
ル硫酸ナトリウム(SDS)を溶解し、ミセル溶液をつ
くった。N−1−オクチルアクリルアミド(0,403
g)を12.37gのアクリルアミドおよび9.73g
のMAPTACと共に溶解した。
得られた溶液を、冷水コンデンサ、温度計、不活性ガス
スパージャ−およびメカニカルスターラーを取りつけた
1!のモートン型樹脂製容器に注意深く移した。温度を
25℃に調節し0.0117gのKg St Osと0
.0077gのNag S20Sを加えることにより重
合を開始した。短時間で白色の固形物の沈澱が観察され
、これは数時間続いた。得られたポリマーを濾過により
単離したところ、一部水に不溶であることがわかった。
スパージャ−およびメカニカルスターラーを取りつけた
1!のモートン型樹脂製容器に注意深く移した。温度を
25℃に調節し0.0117gのKg St Osと0
.0077gのNag S20Sを加えることにより重
合を開始した。短時間で白色の固形物の沈澱が観察され
、これは数時間続いた。得られたポリマーを濾過により
単離したところ、一部水に不溶であることがわかった。
本発明の望ましい水溶性ターポリマーではなく不均質な
サスペンションを与えた。
サスペンションを与えた。
止較勇−1
0、40gのN−1−オクチルアクリルアミドを、脱酸
素水500鴎lに12.4 gのアクリルアミドと9.
7gのMAPTACを溶解した均質な溶液に加えた。N
−1−オクチルアミドは溶解せず、サスペンシーンとし
て残った。このサスペンションを、比較例1に述べたよ
うに備品を取りつけた11のモートン型樹脂製容器に移
し、同様の重合開始操作を行った。重合終了時、反応混
合物中に小さな不溶性ラテックス粒子が観察された。比
較例1記載の操作にしたがってポリマーを単離したとこ
ろ、得られたポリマーは、はんの一部だけが水溶性であ
ることがわかった。この不均質サスペンションは、本発
明の望ましい水溶性ターポリマーではなく不溶性粒子の
微細ラテックスを含んでいた。
素水500鴎lに12.4 gのアクリルアミドと9.
7gのMAPTACを溶解した均質な溶液に加えた。N
−1−オクチルアミドは溶解せず、サスペンシーンとし
て残った。このサスペンションを、比較例1に述べたよ
うに備品を取りつけた11のモートン型樹脂製容器に移
し、同様の重合開始操作を行った。重合終了時、反応混
合物中に小さな不溶性ラテックス粒子が観察された。比
較例1記載の操作にしたがってポリマーを単離したとこ
ろ、得られたポリマーは、はんの一部だけが水溶性であ
ることがわかった。この不均質サスペンションは、本発
明の望ましい水溶性ターポリマーではなく不溶性粒子の
微細ラテックスを含んでいた。
此1Lu
精製した、脱酸素水を用いて水性メタノール溶液をつく
った。この溶液500 mlに0.43 gのN−1−
オクチルアクリルアミドを溶解し、次いで12.37
gのアクリルアミドおよび9.84 gの3−メタクリ
ルアミドプロピルトリメチルアンモニウムクロリドを溶
解した。得られた溶液を、冷水コンデンサー、温度計、
不活性ガススパージャ−およびメカニカルスターラーを
取りつけた。11のモートン型樹脂製容器に注意深く移
した。温度を25℃に調節し、0.00117 gのK
t St Os、次いで0.00077 gのNatS
z Osを添加して重合を開始した。25℃で16時間
攪拌後、粘稠な溶液を31のアセトン中にゆっくり注い
だ。沈澱したポリマーをワーリングブレングー中、さら
にアセトンを加えて粉砕し、濾過し、30℃で真空乾燥
した。得られたポリマーを、溶液粘度測定したところ、
本発明のポリマーと比較して分子量が低いことがわかっ
た。
った。この溶液500 mlに0.43 gのN−1−
オクチルアクリルアミドを溶解し、次いで12.37
gのアクリルアミドおよび9.84 gの3−メタクリ
ルアミドプロピルトリメチルアンモニウムクロリドを溶
解した。得られた溶液を、冷水コンデンサー、温度計、
不活性ガススパージャ−およびメカニカルスターラーを
取りつけた。11のモートン型樹脂製容器に注意深く移
した。温度を25℃に調節し、0.00117 gのK
t St Os、次いで0.00077 gのNatS
z Osを添加して重合を開始した。25℃で16時間
攪拌後、粘稠な溶液を31のアセトン中にゆっくり注い
だ。沈澱したポリマーをワーリングブレングー中、さら
にアセトンを加えて粉砕し、濾過し、30℃で真空乾燥
した。得られたポリマーを、溶液粘度測定したところ、
本発明のポリマーと比較して分子量が低いことがわかっ
た。
脱酸素水500mj!に界面活性剤を溶解してミセル溶
液をつくった。この溶液にN−1−オクチルアクリルア
ミド(cs AM)を溶解し、次にアクリルアミドと3
−メタクリルアミドプロピルトリメチルアンモニウムク
ロリド(MAPTAC)を溶解した。得られた溶液を、
冷水コンデンサー、温度計、不活性ガススパージャ−お
よびメカニカルスターラーを取りつけた11のモートン
型樹脂製容器に注意深く移した。温度を25℃に調節し
、Kz St Os−次いでNaz St Osを添加
して重合を開始した。25±0.2℃で16時間攪拌後
、粘稠な溶液を31のアセトン中にゆっくり注いだ。
液をつくった。この溶液にN−1−オクチルアクリルア
ミド(cs AM)を溶解し、次にアクリルアミドと3
−メタクリルアミドプロピルトリメチルアンモニウムク
ロリド(MAPTAC)を溶解した。得られた溶液を、
冷水コンデンサー、温度計、不活性ガススパージャ−お
よびメカニカルスターラーを取りつけた11のモートン
型樹脂製容器に注意深く移した。温度を25℃に調節し
、Kz St Os−次いでNaz St Osを添加
して重合を開始した。25±0.2℃で16時間攪拌後
、粘稠な溶液を31のアセトン中にゆっくり注いだ。
次に、沈澱したポリマーをワーリングプレングー中で、
さらにアセトンを加えて粉砕し、濾過し、30℃で真空
乾燥した。同様の方法により、表Iに示すように、疎水
性オクチルアクリルアミドモノマー、カチオン性MAP
TACモノマーおよびミセル界面活性剤の量を変えるこ
とにより種々のターポリマーをつくった。ミセル重合溶
液の調製に用いた界面活性剤は、ドデシルトリメチルア
ンモニウムクロリド(Quat)と10〜11個のエト
キシ基を有するエトキシル化ノニルフェノール(GAF
iJCO−710)であった。これらのターポリマーの
元素分析結果を表■に示す。
さらにアセトンを加えて粉砕し、濾過し、30℃で真空
乾燥した。同様の方法により、表Iに示すように、疎水
性オクチルアクリルアミドモノマー、カチオン性MAP
TACモノマーおよびミセル界面活性剤の量を変えるこ
とにより種々のターポリマーをつくった。ミセル重合溶
液の調製に用いた界面活性剤は、ドデシルトリメチルア
ンモニウムクロリド(Quat)と10〜11個のエト
キシ基を有するエトキシル化ノニルフェノール(GAF
iJCO−710)であった。これらのターポリマーの
元素分析結果を表■に示す。
これらの実施例は、所定濃度の疎水性およびカチオン性
モノマーを含むターポリマーの製法を示すものである。
モノマーを含むターポリマーの製法を示すものである。
表 I
アクリルアミド−MAPTACポリマーの組成データ開
始剤 $7@ji4 MAFrAC,Cs AM
界面aPJ モノマー例覧バ【 1hsds
NatStOs」L乱裏μb% J曝轡腐i
% (1里1」凪四L1 20 1、OQuat
3 4.5 0.81 0.812 20 0、OQu
at 3 4.5 0.83 0.833 20 1
、OQuat 3 6.0 0.81 0.814
20 1、OQuat 3 9.0 0.81 0.
815 20 1.0 ロ
uat 4.5 9.0 0.8
1 0.816 20 1、OQuat 6
12 0.81 0.817 20 0.0 −
4.5 0,83 0.838 20 1.0 Qu
at 3 4.5 0.81 0.81950.0
ロuat 3 9.0
1.4 1.4to 5 1.
OQuat 3 9.0 1.3 1.311 5
1、OQuat 3 4.5 1.3 1.312
10 1、OQuat 3 4.5 1.1 1.
113 5 1、OQuat 4.5 4.5 1
.3 1.314 20 1.0 ■−710 5
4.5 0.81 0.8115 20’0.0 −
4.5 0.83 0.8316 20 0、Oc
、−71034,50,830,8317201,0c
、−71034,50,810,811B 20 1
.5 ■−710 3 4.5 0,80 0.80
19 10 0、OQuat 3 4.5 1.1
1.120 10 2.5 Quat 3 4.5
1.1 1.121 10 0、OQuat 3
4.5 1.1 1.522 10 1.5 Qua
t 3 4.5 1.1 1.123 10 1.0
■−710 3 9.0 1.1 1.124 1
0 1、OQuat 3 9.0 1.1 1.1表
■ L−リ1ニリ0曖近 実施例 CI分析値(%) 一辺一 計算値 害濃値 MAPTAC導入率1 転
化 率1 6.96 6.39 104
8?、62 7.03 6.20
97 96.93 6.96 5.87
92 1004 6.96 5.
72 92 1005 6.96
6.52 103 89.66 6.
96 6.80 108 82.97
7.03 5.35 84 22
.88 6.96 6.33 100
84.89 2.26 2.02
96 99.110 2.23 1.74
85 94.511 2.23
1.96 97 10012 4.
0B 3.47 94 94.71
3 2.23 2.03 94
96.014 6.96 6.36 9
9 75.615 7.03 5.36
B4 48.416 7.03
5.94 91 77.81?
6.96 6.27 97 76.
31B 6,92 6.54 102
72.119 4.13 3.35
87 10020 4.00 3.61
97 10021 4.13 3
.72 92 95.322 4.
05 3.81 97 90.423
4.08 3.24 83 7
3.824 4.0B 3.68 9
4 95.8a、 MAFrAC導入率−C1(
実測値)/CI(計算値)X100ポリマーの揮発性成
分含有量について補正されている。
始剤 $7@ji4 MAFrAC,Cs AM
界面aPJ モノマー例覧バ【 1hsds
NatStOs」L乱裏μb% J曝轡腐i
% (1里1」凪四L1 20 1、OQuat
3 4.5 0.81 0.812 20 0、OQu
at 3 4.5 0.83 0.833 20 1
、OQuat 3 6.0 0.81 0.814
20 1、OQuat 3 9.0 0.81 0.
815 20 1.0 ロ
uat 4.5 9.0 0.8
1 0.816 20 1、OQuat 6
12 0.81 0.817 20 0.0 −
4.5 0,83 0.838 20 1.0 Qu
at 3 4.5 0.81 0.81950.0
ロuat 3 9.0
1.4 1.4to 5 1.
OQuat 3 9.0 1.3 1.311 5
1、OQuat 3 4.5 1.3 1.312
10 1、OQuat 3 4.5 1.1 1.
113 5 1、OQuat 4.5 4.5 1
.3 1.314 20 1.0 ■−710 5
4.5 0.81 0.8115 20’0.0 −
4.5 0.83 0.8316 20 0、Oc
、−71034,50,830,8317201,0c
、−71034,50,810,811B 20 1
.5 ■−710 3 4.5 0,80 0.80
19 10 0、OQuat 3 4.5 1.1
1.120 10 2.5 Quat 3 4.5
1.1 1.121 10 0、OQuat 3
4.5 1.1 1.522 10 1.5 Qua
t 3 4.5 1.1 1.123 10 1.0
■−710 3 9.0 1.1 1.124 1
0 1、OQuat 3 9.0 1.1 1.1表
■ L−リ1ニリ0曖近 実施例 CI分析値(%) 一辺一 計算値 害濃値 MAPTAC導入率1 転
化 率1 6.96 6.39 104
8?、62 7.03 6.20
97 96.93 6.96 5.87
92 1004 6.96 5.
72 92 1005 6.96
6.52 103 89.66 6.
96 6.80 108 82.97
7.03 5.35 84 22
.88 6.96 6.33 100
84.89 2.26 2.02
96 99.110 2.23 1.74
85 94.511 2.23
1.96 97 10012 4.
0B 3.47 94 94.71
3 2.23 2.03 94
96.014 6.96 6.36 9
9 75.615 7.03 5.36
B4 48.416 7.03
5.94 91 77.81?
6.96 6.27 97 76.
31B 6,92 6.54 102
72.119 4.13 3.35
87 10020 4.00 3.61
97 10021 4.13 3
.72 92 95.322 4.
05 3.81 97 90.423
4.08 3.24 83 7
3.824 4.0B 3.68 9
4 95.8a、 MAFrAC導入率−C1(
実測値)/CI(計算値)X100ポリマーの揮発性成
分含有量について補正されている。
ス町l吐l支二二LL
脱酸素水500slに界面活性剤を溶解してミセル溶液
をつ(った、この溶液にN−オクチルアクリルアミド(
C,AM)を、次いでアクリルアミドおよびカチオン性
モノマーを溶解した。得られた溶液を、冷水コンデンサ
ー、温度計、不活性ガススパージャ−およびメカニカル
スターラーを取りつけた11のモートン型樹脂製容器に
注意深く移した。温度を25℃に調節し、K、S、O,
、次いでNa、 S、 O,を添加して重合を開始した
。
をつ(った、この溶液にN−オクチルアクリルアミド(
C,AM)を、次いでアクリルアミドおよびカチオン性
モノマーを溶解した。得られた溶液を、冷水コンデンサ
ー、温度計、不活性ガススパージャ−およびメカニカル
スターラーを取りつけた11のモートン型樹脂製容器に
注意深く移した。温度を25℃に調節し、K、S、O,
、次いでNa、 S、 O,を添加して重合を開始した
。
25±0.2℃で16時間攪拌後、粘稠な溶液を31の
アセトン中にゆっくり注いだ。次に、沈澱したポリマー
を、さらにアセトンを加えてワーリングプレングー中で
粉砕し、濾過し、30℃で真空乾燥した。2−メタクリ
ラドエチルトリメチルアンモニウムクロリド(META
C)とジアリルジメチルアンモニウムクロリド(DMD
AAC)を用い、同様の方法により、表■に示すような
種々のターポリマーをつくった。単離したポリマーの収
率および分析値を表■に示す。
アセトン中にゆっくり注いだ。次に、沈澱したポリマー
を、さらにアセトンを加えてワーリングプレングー中で
粉砕し、濾過し、30℃で真空乾燥した。2−メタクリ
ラドエチルトリメチルアンモニウムクロリド(META
C)とジアリルジメチルアンモニウムクロリド(DMD
AAC)を用い、同様の方法により、表■に示すような
種々のターポリマーをつくった。単離したポリマーの収
率および分析値を表■に示す。
尖旌炎主エニ主立
他の疎水性モノマーを用いたミセル重合脱酸素水500
+++A重合に、界面活性剤を溶解してミセル溶液をつ
くった。この溶液に、疎水性上ツマー1次いでアクリル
アミドおよびMAPTACを溶解した。得られた溶液を
、冷水コンデンサー、温度計、不活性ガススパージャ−
およびメカニカルスターラーを取りつけた11のモート
ン型樹脂製容器に移した。温度を25℃に調節し、K、
S、O,、次いでNaz St Osを添加して重合を
開始した。
+++A重合に、界面活性剤を溶解してミセル溶液をつ
くった。この溶液に、疎水性上ツマー1次いでアクリル
アミドおよびMAPTACを溶解した。得られた溶液を
、冷水コンデンサー、温度計、不活性ガススパージャ−
およびメカニカルスターラーを取りつけた11のモート
ン型樹脂製容器に移した。温度を25℃に調節し、K、
S、O,、次いでNaz St Osを添加して重合を
開始した。
25±0.2℃で16時間攪拌後、粘稠な溶液を31の
アセトン中にゆっくり注いだ。次に、沈澱したポリマー
を、さらにアセトンを加えてワーリングブレングー中で
粉砕し、濾過し、30℃で真空乾燥した。t−オクチル
アクリルアミド(t−CRAM)、n−ドデシルアクリ
ルアミド(CIz A M )およびドデシルメタクリ
レート(CIl MA)を用い、同様の方法により、表
■に示すような種々のターポリマーをつくった。単離し
たポリマーの収率および分析値を表■に示す。
アセトン中にゆっくり注いだ。次に、沈澱したポリマー
を、さらにアセトンを加えてワーリングブレングー中で
粉砕し、濾過し、30℃で真空乾燥した。t−オクチル
アクリルアミド(t−CRAM)、n−ドデシルアクリ
ルアミド(CIz A M )およびドデシルメタクリ
レート(CIl MA)を用い、同様の方法により、表
■に示すような種々のターポリマーをつくった。単離し
たポリマーの収率および分析値を表■に示す。
表−−1
25NETAC(10) 1.0(X)−7103
9,00,810,81260?[IAAC(20)
1.OQ]−71054,50,810,8127G
[1AAC(20) 1.0Quat 3
4.5 0.81 0.81犬−IV 実施例 Cβ分析、% ifオン性!/?−転化率蚤
−号 R3JL 去u孟 含宜1LX %25 4
.14 2.85 69 Bo、026 7
、87 1.75 22 61.327 7、
87 2.10 27 67.7a、カチオン性
モノマー含有量 =C1(実験値)/CI(計算値)X100をポリマー
揮発成分について補正した値。
9,00,810,81260?[IAAC(20)
1.OQ]−71054,50,810,8127G
[1AAC(20) 1.0Quat 3
4.5 0.81 0.81犬−IV 実施例 Cβ分析、% ifオン性!/?−転化率蚤
−号 R3JL 去u孟 含宜1LX %25 4
.14 2.85 69 Bo、026 7
、87 1.75 22 61.327 7、
87 2.10 27 67.7a、カチオン性
モノマー含有量 =C1(実験値)/CI(計算値)X100をポリマー
揮発成分について補正した値。
125mj!三角フラスコ中の激しく攪拌した水中に秤
量したポリマーサンプルをゆっくりと添加し、ポリマー
溶液を作成した。完全に添加した後、攪拌を停止し、該
フラスコを窒素でシールした。
量したポリマーサンプルをゆっくりと添加し、ポリマー
溶液を作成した。完全に添加した後、攪拌を停止し、該
フラスコを窒素でシールした。
24時間にわたりゆっくり振とうし溶解させた。
2677pp+mのポリマー溶液の粘度を、低シアーレ
オメータ−(Low 5hear Rheometer
)コントレープ(登録商標: Contraves
)を用いて、25℃において、1.3及び115eC−
1で測定した。これらの方法を使用して表■〜表Xに掲
げるデータを収集した。
オメータ−(Low 5hear Rheometer
)コントレープ(登録商標: Contraves
)を用いて、25℃において、1.3及び115eC−
1で測定した。これらの方法を使用して表■〜表Xに掲
げるデータを収集した。
表 ■
他の疎水性モノマーを用いたターポリマー疎水性七ツマ
−レドックス開始剤 実施例 M打Ac、!y計卯恥−) 界面活性
剤 モノマー KxSxCb NaJ4sf![(
%/l夕 尻 セ瘍 尻り鳳蝮り四贈〕邊怪度〕28
20 t−C,AM 1.0 C
o−71034,50,810,812920G、、A
M 1.0 Co−71034,50,81
0,813010C,、MAl、0 Co−710
59,00,810,81表 ■ ターポリマーの元素分析 疎水性七ツマ− 実施例 (llydrophobe)
CI分析 カチオン性モノマー 転 化 牢番
−号 尻 至上中 川 大物値 含有t″)
% %28 t−C,AI’l
1.Q 6.96 6.13 97
84.0−29C1覧 1.0
6.92 6.30 103 7
9.530 G、、MA 1.0 4.
04 2.15 53 64.
2a) カチオン性モノマー含有量−czt、g剣fD
/(J(1七W(2)X100をポリマーの揮発生成分
について補正したもの。
−レドックス開始剤 実施例 M打Ac、!y計卯恥−) 界面活性
剤 モノマー KxSxCb NaJ4sf![(
%/l夕 尻 セ瘍 尻り鳳蝮り四贈〕邊怪度〕28
20 t−C,AM 1.0 C
o−71034,50,810,812920G、、A
M 1.0 Co−71034,50,81
0,813010C,、MAl、0 Co−710
59,00,810,81表 ■ ターポリマーの元素分析 疎水性七ツマ− 実施例 (llydrophobe)
CI分析 カチオン性モノマー 転 化 牢番
−号 尻 至上中 川 大物値 含有t″)
% %28 t−C,AI’l
1.Q 6.96 6.13 97
84.0−29C1覧 1.0
6.92 6.30 103 7
9.530 G、、MA 1.0 4.
04 2.15 53 64.
2a) カチオン性モノマー含有量−czt、g剣fD
/(J(1七W(2)X100をポリマーの揮発生成分
について補正したもの。
スU
表■に示すデータによると、試験条件下では、ノニオン
性界面活性剤c、−710を使用することにより、カチ
オン性界面活性剤ドデシルトリメチルアンモニウムクロ
リドQua tを用いるよりもポリマーの溶液粘度は高
くなった。表■のデータによると、界面活性剤の濃度は
ポリマー溶液の粘度に重大な効果を与えることがわかっ
た。ドデシルトリメチルアンモニウムクロリドを界面活
性剤として使用すると、界面活性剤濃度を3wt%から
4.5wt%へ増加すると(実施例11対14)、該粘
度は1.35ec−’での12CPから1lsec−’
における9、4及び9.5 CPへとそれぞれ増加した
。
性界面活性剤c、−710を使用することにより、カチ
オン性界面活性剤ドデシルトリメチルアンモニウムクロ
リドQua tを用いるよりもポリマーの溶液粘度は高
くなった。表■のデータによると、界面活性剤の濃度は
ポリマー溶液の粘度に重大な効果を与えることがわかっ
た。ドデシルトリメチルアンモニウムクロリドを界面活
性剤として使用すると、界面活性剤濃度を3wt%から
4.5wt%へ増加すると(実施例11対14)、該粘
度は1.35ec−’での12CPから1lsec−’
における9、4及び9.5 CPへとそれぞれ増加した
。
しかしながら、Co−710を用いると、界面活性剤濃
度を3から5wt%に増加したとき(実施例18対15
)、同じシアーレートで粘度損失はより大きく、640
及び242CPから、238及び136CPとなった。
度を3から5wt%に増加したとき(実施例18対15
)、同じシアーレートで粘度損失はより大きく、640
及び242CPから、238及び136CPとなった。
このことにより、溶液特性を制御するにあたり、界面活
性剤の種類及び濃度が臨界的であることがわかる。
性剤の種類及び濃度が臨界的であることがわかる。
表−−1
ミセル 2 の六
実施例 MAPTAC界面活性剤 粘度、cp、の26
77ppa+JL3− モル% (−t1%) 1
.3sec−’ 1lsec−’8 20
ロua t (3) 38
3524 10 Quat(3)
84 6711 5 Quat(3)
12 1213 5 Quat
(4,5) 9.4 9.517 20
c、−170(3) 640 24214
20 c、−170(5) 238
13623 10 c、−170(3) 2
276実施例 33 表■に示すように、重合反応容器内のモノマー濃度が増
加すると、溶液粘度はすべての組成において増大した。
77ppa+JL3− モル% (−t1%) 1
.3sec−’ 1lsec−’8 20
ロua t (3) 38
3524 10 Quat(3)
84 6711 5 Quat(3)
12 1213 5 Quat
(4,5) 9.4 9.517 20
c、−170(3) 640 24214
20 c、−170(5) 238
13623 10 c、−170(3) 2
276実施例 33 表■に示すように、重合反応容器内のモノマー濃度が増
加すると、溶液粘度はすべての組成において増大した。
これは、どちらのタイプの界面活性剤においても、すべ
て゛のレベルのMAPTACについて明らかであった。
て゛のレベルのMAPTACについて明らかであった。
これらのポリマーについては、どれも分子量の決定を行
なわなかったが、モノマーの濃度とともに粘度が増加し
たのは、分子量が増大したためと推定できた。
なわなかったが、モノマーの濃度とともに粘度が増加し
たのは、分子量が増大したためと推定できた。
表 ■
モノマー濃度の効果
実施例 MAPTAC% / マー 粘度、 CP■
2677ppm番 号 モル% (wt、%) 1.
3sec−’ 1lsec−’11 5 4
.5 12 1210 5 9.0
48 2612 10 4.5 2
8 2524 10 9.0 84
67ス1劃[土 カチオン性ポリマー中の疎水性モノマー含有量の効果を
第■表に示す。10モル%のパへPTACを含むターポ
リマーについては、cs AMの含有量が増加するに従
って、溶液粘度は増大した。これはポリマー分子間の会
合によるためと考えられる。
2677ppm番 号 モル% (wt、%) 1.
3sec−’ 1lsec−’11 5 4
.5 12 1210 5 9.0
48 2612 10 4.5 2
8 2524 10 9.0 84
67ス1劃[土 カチオン性ポリマー中の疎水性モノマー含有量の効果を
第■表に示す。10モル%のパへPTACを含むターポ
リマーについては、cs AMの含有量が増加するに従
って、溶液粘度は増大した。これはポリマー分子間の会
合によるためと考えられる。
類似の効果が、20モル%のMAPTAC及び、CsA
Mの近似した範囲を含む一連のターポリマーについて得
られた。両方のシリーズのポリマーは、再び溶液粘度と
疎水性レベル間の直接の関係を示した。
Mの近似した範囲を含む一連のターポリマーについて得
られた。両方のシリーズのポリマーは、再び溶液粘度と
疎水性レベル間の直接の関係を示した。
モノマー イブのt
21 0.0 15 1512
1.0 28 2522 1
.5 105 6316 0.0
236 14017 1.0
640 24218 1.5 246
6 スf 疎水性モノマーのアルキル官能価にt−オクチル、n−
オクチル、及びn−ドデシルが含まれる疎水性モノマー
を1モル%含む20モル%MAI’TACターポリマー
の溶液粘度に対する疎水性モノマーアルキル鎖長の効果
を表Xに示す。有効鎖長(effective Dai
n Length )がt−オクチルの4炭素原子から
n−ドデシル基の12へ増加すると、ターポリマーの溶
液粘度は増加した。この変数の効果は、04対C6対C
1!鎖長という、より有効果な疎水性モノマーが存在す
る効果として、ポリマー鎖の分子間における疎水的会合
が増加するため、流体力学的体積(hydroclyn
amic volume)が増加したことによるとの説
明が最良である。
1.0 28 2522 1
.5 105 6316 0.0
236 14017 1.0
640 24218 1.5 246
6 スf 疎水性モノマーのアルキル官能価にt−オクチル、n−
オクチル、及びn−ドデシルが含まれる疎水性モノマー
を1モル%含む20モル%MAI’TACターポリマー
の溶液粘度に対する疎水性モノマーアルキル鎖長の効果
を表Xに示す。有効鎖長(effective Dai
n Length )がt−オクチルの4炭素原子から
n−ドデシル基の12へ増加すると、ターポリマーの溶
液粘度は増加した。この変数の効果は、04対C6対C
1!鎖長という、より有効果な疎水性モノマーが存在す
る効果として、ポリマー鎖の分子間における疎水的会合
が増加するため、流体力学的体積(hydroclyn
amic volume)が増加したことによるとの説
明が最良である。
鷹−一一及
モノマ−イブの六
溶液粘度、cP
実施例 疎水性干ツマ−[F]2670 ppa+L3
− タイプ 1.3sec−’ 1lsec
−’28 t−c、AMl 75 11117
C,A月 640 24229
C+!AM 843 299自由水(fre
e water )を除いたコープイー(Cody )
原油10gを、ワーリングブレンダー又はホモジナイザ
ーを用いて、100pp−のアニオン性界面活性剤を含
む蒸留水495g中で乳化させた。’a縮エマルジョン
を分液3との中で一夜放置しく約18時間)、次に下層
を希釈して(蒸留水11あたりエマルジョン25g)、
塩分をNaC1で600ppa+に調節した。この結果
として、以下の代表的特性を有する試験エマルジョンが
得られた: にごり度:270〜280 NTU 油含有量:420〜450mg/l pH:8.0(itli節) 通常、このエマルジョンを大量に製造しく15リツトル
)、未使用部分は、終日中に廃棄した。
− タイプ 1.3sec−’ 1lsec
−’28 t−c、AMl 75 11117
C,A月 640 24229
C+!AM 843 299自由水(fre
e water )を除いたコープイー(Cody )
原油10gを、ワーリングブレンダー又はホモジナイザ
ーを用いて、100pp−のアニオン性界面活性剤を含
む蒸留水495g中で乳化させた。’a縮エマルジョン
を分液3との中で一夜放置しく約18時間)、次に下層
を希釈して(蒸留水11あたりエマルジョン25g)、
塩分をNaC1で600ppa+に調節した。この結果
として、以下の代表的特性を有する試験エマルジョンが
得られた: にごり度:270〜280 NTU 油含有量:420〜450mg/l pH:8.0(itli節) 通常、このエマルジョンを大量に製造しく15リツトル
)、未使用部分は、終日中に廃棄した。
上記エマルジョン濃縮液は、たまに使用する2〜3日前
に製造し、前記のエージング(aging)時間後、分
液3とから取り除いた。
に製造し、前記のエージング(aging)時間後、分
液3とから取り除いた。
実施例 37
油状水ジャー試験
実施例36で製造した試験用エマルジョンを必要に応じ
て600mfの透明ガラスビーカー(1時に6個)中で
、500aj2のサンプルに分け、6連ヒツプスアンド
バードスターラ−(six−paddle Ph1pp
s & Bird 5tirrer )にのせ、約15
0〜l(3Qrpmで混合した。この混合速度でポリマ
ーを添加し、時間をはかった。30分の高速撹拌の後、
混合速度を1Orpmに落とし15分間撹拌し、次にビ
ーカーをミキサーから取り除き60分間放置した。ビー
カー上の250s+j!マーク近くの点から溶液サンプ
ルを採取し、にごり度(turbility)及び水中
の油含有量を試験した。試験の目的は、最低のNTU又
はポリマーの最小量を用いる油l (oil 1eve
l)を達成することである。
て600mfの透明ガラスビーカー(1時に6個)中で
、500aj2のサンプルに分け、6連ヒツプスアンド
バードスターラ−(six−paddle Ph1pp
s & Bird 5tirrer )にのせ、約15
0〜l(3Qrpmで混合した。この混合速度でポリマ
ーを添加し、時間をはかった。30分の高速撹拌の後、
混合速度を1Orpmに落とし15分間撹拌し、次にビ
ーカーをミキサーから取り除き60分間放置した。ビー
カー上の250s+j!マーク近くの点から溶液サンプ
ルを採取し、にごり度(turbility)及び水中
の油含有量を試験した。試験の目的は、最低のNTU又
はポリマーの最小量を用いる油l (oil 1eve
l)を達成することである。
実施例1〜24の方法で製造したポリマーを試験した。
一つのポリマーは(実施例10)カチオン性MAPTA
Cモノマー5%、C,AM疎水性モノマー(hydro
phobe) 1%、残部はアクリルアミドからなり
、一方他のポリマー(実施例9)は同一の条件で製造し
たが疎水性モノマーは加えなかった。実施例9のポリマ
ーは、市販のポリマーに近似したものである。本発明に
おいて教示する、実験室的にシミレーションを行なった
廃水エマルジョンジャー試験を用いる水溶性ポリマーの
疎水的官能化(hydrophobic functi
onality )の利点を示す典型的な試験結果を以
下に示す。
Cモノマー5%、C,AM疎水性モノマー(hydro
phobe) 1%、残部はアクリルアミドからなり
、一方他のポリマー(実施例9)は同一の条件で製造し
たが疎水性モノマーは加えなかった。実施例9のポリマ
ーは、市販のポリマーに近似したものである。本発明に
おいて教示する、実験室的にシミレーションを行なった
廃水エマルジョンジャー試験を用いる水溶性ポリマーの
疎水的官能化(hydrophobic functi
onality )の利点を示す典型的な試験結果を以
下に示す。
ポリマー処理後の残留油ppm
(出発地=505ppm)
水ユヱニ」L 大旌■土エ 去旌■ユ1.0
461 4832、 O459455 3,015241? 3.5 9r 4、 O2528 4,513 5、05,620 5、54,6 6、06,136 7、09,360 純化され、脱酸素化された水を用いてメタノール水溶液
を調製した。この溶液にN−オクチルアクリルアミド、
cs AM、を溶かしてから次にアクリルアミドと3−
メタクリルアミドプロピルトリメチルアンモニウムクロ
ライド、MAPTAC。
461 4832、 O459455 3,015241? 3.5 9r 4、 O2528 4,513 5、05,620 5、54,6 6、06,136 7、09,360 純化され、脱酸素化された水を用いてメタノール水溶液
を調製した。この溶液にN−オクチルアクリルアミド、
cs AM、を溶かしてから次にアクリルアミドと3−
メタクリルアミドプロピルトリメチルアンモニウムクロ
ライド、MAPTAC。
とを溶解させた。得られた溶液を、冷却水使用凝縮器、
温度計、不活性ガス通人器及び攪拌装置付きの1!容モ
ルトン(Morton)型樹脂用反応器へ注意して移し
入れた。温度を25℃に調節してに、S、O−の添加、
次いでHat Sz Osの添加によって重合を開始さ
せた。25℃に16時間攪拌した後に粘稠溶液を31の
アセトンの中へ徐々に注入した。次に沈殿重合物にアセ
トンを追加してウオリング(Maring)混合器中で
どろどろに砕いて濾過し30℃で真空下に乾燥した。第
XI表に示す通りの各種の量の疎水性N−1−オクチル
アクリルアミドモノマー、カチオン性MAPTACモノ
マー及びメタノールを用いる類似技術を使用して多数の
ポリマーを製造した。これらのポリマーの元素分析結果
を表xnに示す。
温度計、不活性ガス通人器及び攪拌装置付きの1!容モ
ルトン(Morton)型樹脂用反応器へ注意して移し
入れた。温度を25℃に調節してに、S、O−の添加、
次いでHat Sz Osの添加によって重合を開始さ
せた。25℃に16時間攪拌した後に粘稠溶液を31の
アセトンの中へ徐々に注入した。次に沈殿重合物にアセ
トンを追加してウオリング(Maring)混合器中で
どろどろに砕いて濾過し30℃で真空下に乾燥した。第
XI表に示す通りの各種の量の疎水性N−1−オクチル
アクリルアミドモノマー、カチオン性MAPTACモノ
マー及びメタノールを用いる類似技術を使用して多数の
ポリマーを製造した。これらのポリマーの元素分析結果
を表xnに示す。
表 XI
アクリルアミド−MAPTAC
ポリマーの組成のデータ
実験例 MAFrACcs AM メタノール 濃
度 KzSzOa NazSzOs番 号 モル%
モル % 容量% 重量%(MxlO’) (M
xlO’)1 20 0 25 4
.5 B、3 8.32 20
1.0 25 4.5 8.1 8
.13 20 1.0 25 4.5
8.1 B、14 20 1.
5 50 4.5 8,0 8.0
5 5 1.0 25 4.5
13 13人−XI ターポリマーの一素分析値 実験例 (J分析値% MAFrAC番 号
計算値 実験値 添加率1 % 転化率%1
6.96 7.02 iot
52.92 6.96 6.63 95.
3 27.43 6.92 6.82
98.6 47.24 7.03 6
.1B 87.9 24.05 2
.23 1.80 80.7 36.0
(注)a :MAPTAC添加率= C1(実験値)×C1(計算値)xloo〔但しポリマ
ー揮発分含有量に対して訂正〕スJLIヨL二り工 容量11の樹脂用反応器に水冷凝縮器、加熱套、温度計
、温度調節器、不活性ガス通人器、注入口及び攪拌装置
を具備させた。全試薬を添加してから表X■中の必要条
件にそって脱イオン水を用い特定濃度に希釈した。チッ
素通人下に反応内容物を反応温度に達せしめた。KzS
zOaを用いて重合を開始させた。1時間後に2回目の
重合開始剤注入を行った。重合は3〜5時間で完了した
。
度 KzSzOa NazSzOs番 号 モル%
モル % 容量% 重量%(MxlO’) (M
xlO’)1 20 0 25 4
.5 B、3 8.32 20
1.0 25 4.5 8.1 8
.13 20 1.0 25 4.5
8.1 B、14 20 1.
5 50 4.5 8,0 8.0
5 5 1.0 25 4.5
13 13人−XI ターポリマーの一素分析値 実験例 (J分析値% MAFrAC番 号
計算値 実験値 添加率1 % 転化率%1
6.96 7.02 iot
52.92 6.96 6.63 95.
3 27.43 6.92 6.82
98.6 47.24 7.03 6
.1B 87.9 24.05 2
.23 1.80 80.7 36.0
(注)a :MAPTAC添加率= C1(実験値)×C1(計算値)xloo〔但しポリマ
ー揮発分含有量に対して訂正〕スJLIヨL二り工 容量11の樹脂用反応器に水冷凝縮器、加熱套、温度計
、温度調節器、不活性ガス通人器、注入口及び攪拌装置
を具備させた。全試薬を添加してから表X■中の必要条
件にそって脱イオン水を用い特定濃度に希釈した。チッ
素通人下に反応内容物を反応温度に達せしめた。KzS
zOaを用いて重合を開始させた。1時間後に2回目の
重合開始剤注入を行った。重合は3〜5時間で完了した
。
生成重合物をそのまま使用して、又はアセトン中へ注入
し沈殿させてから、真空乾燥した。表X■に供給諸成分
及び反応助変数の特別な諸例を示す。
し沈殿させてから、真空乾燥した。表X■に供給諸成分
及び反応助変数の特別な諸例を示す。
類似技術を用い、各種の量のN−t−オクチルアクリル
アミドモノマー (t Cs AM) 、MAPTAC
及びアクリルアミドを使用して多数のターポリマーを製
造した。更に温度、全モノマー濃度、イソプロパツール
(IPA)及び重合開始剤の重量を変えることにより表
X■に示される通りの粘度変化を生ぜしめた。実施例5
6のポリマーは溶剤不使用下に製造されたがその結果生
成品混合物はゲルであった;その粘度は測定装置の測定
能を超えるものであった(>150,000)、実施例
57の製品はミセル重合法(micellar pol
ymerization proce−ss)で製造さ
れたポリマーの代表であり、該重合法において水不溶性
の疎水性モノマーは界面活性剤(本例では非イオン性界
活、GO−710)添加の水性重合媒体中へ分散される
。
アミドモノマー (t Cs AM) 、MAPTAC
及びアクリルアミドを使用して多数のターポリマーを製
造した。更に温度、全モノマー濃度、イソプロパツール
(IPA)及び重合開始剤の重量を変えることにより表
X■に示される通りの粘度変化を生ぜしめた。実施例5
6のポリマーは溶剤不使用下に製造されたがその結果生
成品混合物はゲルであった;その粘度は測定装置の測定
能を超えるものであった(>150,000)、実施例
57の製品はミセル重合法(micellar pol
ymerization proce−ss)で製造さ
れたポリマーの代表であり、該重合法において水不溶性
の疎水性モノマーは界面活性剤(本例では非イオン性界
活、GO−710)添加の水性重合媒体中へ分散される
。
表 XI[I
実施例 MAFrACt CsAM I P A
温 度 モ/ マKzSzOa 製品粘度番号 モ
ル% モル%重量% ℃ 濃叫部t 重量% C
μs6 10 2 6 70 2
1 0.01B 8,6007 10
2 6 70 21 0.01B
11.5008 20 2 6
70 21 0.018 5,2009
10 4 6 70 21
0.018 9.51X)10 10
6 6 70 21 0.018
11,30011 10 2 3
70 21 0.018 110.魚12
10 2 10 70 21
0.018 3,40013 10 2
6 60 21 0.018
16,20014 10 2 6
(資) 21 0.018 4,6001
5 10 2 6 70 27
0.018 94,00016 10
2 6 70 24 0.018
66.8001? 10 2 6
70 21 0.009 17.(3)
18 10 2 0 TO210,
018get19 10 2 *
50 10 50,000an
*c、−710、即ちエトキシ化ノニルフェノール(
エトキシ基10(ID;これはガフ社(C;AF C
orp、)から入手され得る;これを3重量%濃度で使
用した。
温 度 モ/ マKzSzOa 製品粘度番号 モ
ル% モル%重量% ℃ 濃叫部t 重量% C
μs6 10 2 6 70 2
1 0.01B 8,6007 10
2 6 70 21 0.01B
11.5008 20 2 6
70 21 0.018 5,2009
10 4 6 70 21
0.018 9.51X)10 10
6 6 70 21 0.018
11,30011 10 2 3
70 21 0.018 110.魚12
10 2 10 70 21
0.018 3,40013 10 2
6 60 21 0.018
16,20014 10 2 6
(資) 21 0.018 4,6001
5 10 2 6 70 27
0.018 94,00016 10
2 6 70 24 0.018
66.8001? 10 2 6
70 21 0.009 17.(3)
18 10 2 0 TO210,
018get19 10 2 *
50 10 50,000an
*c、−710、即ちエトキシ化ノニルフェノール(
エトキシ基10(ID;これはガフ社(C;AF C
orp、)から入手され得る;これを3重量%濃度で使
用した。
スJiiJILL
ウオリング混合器又はホモジナイザーを用い、自由水を
除去したコディ (Cody)粗油(10g)を、アニ
オン性界活100 ppmを含有する495gの蒸留水
の中へ乳化させた。この濃化エマルジョンを分別用漏斗
中で終夜(約18時間)静置してから下底層を希釈しく
蒸留水11当リエマルジヨン25g)、塩分含有度を6
00ppm NaClに調整した。その結果供給エマル
ジョンは下記の代表的諸性質を有するものとなった。
除去したコディ (Cody)粗油(10g)を、アニ
オン性界活100 ppmを含有する495gの蒸留水
の中へ乳化させた。この濃化エマルジョンを分別用漏斗
中で終夜(約18時間)静置してから下底層を希釈しく
蒸留水11当リエマルジヨン25g)、塩分含有度を6
00ppm NaClに調整した。その結果供給エマル
ジョンは下記の代表的諸性質を有するものとなった。
濁度:270〜28ONTU
含油量:420〜450■/7!
pH:a、o (調整)
通常はこのエマルジョンを大ffi(IFM)生産して
からその日の終業時に不用部分を廃棄した。
からその日の終業時に不用部分を廃棄した。
エマルジョン濃厚物を必要時の数日前に随時に調製し、
所定の熟成時間経過の後に分別漏斗によって取出した。
所定の熟成時間経過の後に分別漏斗によって取出した。
ス1側[
野外誘導空気浮揚ユニットを模倣するために研究室にお
いて誘導空気浮揚試験法(induced airfl
otation test )を使用した。カリホルニ
ア州すクラメント市のウニムコ(We+wco )社か
ら入手され得るウニムコ製1+1研究室用浮揚機(We
mc。
いて誘導空気浮揚試験法(induced airfl
otation test )を使用した。カリホルニ
ア州すクラメント市のウニムコ(We+wco )社か
ら入手され得るウニムコ製1+1研究室用浮揚機(We
mc。
1 + I Laboratory Flotatio
n Machine )を使用した。実施例20で調製
された31のエマルジョンを該ウニムコ類の容器中に置
いた。混合器の回転を開始して1.00Orpmを保持
してから供試ポリマーを添加して30秒間混合した。次
に空気をフルに回転させながら120秒間混合を続けた
。この時点で泡が生成し、有効ポリマー又は添加物存在
の場合に油が表面へ浮上する。120秒間の通気の後に
ユニットを止め30秒間稼動せずに静止させた。30秒
間経過後に容器底部の所定箇所からピペット使用で濁度
検査用試料を取出した。ポリマーの性能について測定さ
れた各ポリマーを表X■に示す。
n Machine )を使用した。実施例20で調製
された31のエマルジョンを該ウニムコ類の容器中に置
いた。混合器の回転を開始して1.00Orpmを保持
してから供試ポリマーを添加して30秒間混合した。次
に空気をフルに回転させながら120秒間混合を続けた
。この時点で泡が生成し、有効ポリマー又は添加物存在
の場合に油が表面へ浮上する。120秒間の通気の後に
ユニットを止め30秒間稼動せずに静止させた。30秒
間経過後に容器底部の所定箇所からピペット使用で濁度
検査用試料を取出した。ポリマーの性能について測定さ
れた各ポリマーを表X■に示す。
表XIVのデータから本発明の溶液法によって製造され
たポリマーは油性水(0ily water )の浄化
の達成を証明し得るものであってこれは即ちミセル法(
micellar process)によって製造され
たポリマーの該浄化の達成に匹敵する。但しミセル法の
製品は溶液法による製品よりも高い分子量を有する点に
注目すべきである。成る応用面において、特にポリマー
の分子量が臨界的助変数でなければ低分子量の溶液法が
有利であり得る0例えば溶液法による製品の粘度は、得
られるポリマー濃度がかなり高い(10重量%に対して
21重世%の)場合においてさえも、ミセル法による製
品の粘度よりも有意に低いのであるから、本発明方法に
よる諸利益は小規模操業の経済性と低粘度製品にもとづ
く取扱の容易性とにある。
たポリマーは油性水(0ily water )の浄化
の達成を証明し得るものであってこれは即ちミセル法(
micellar process)によって製造され
たポリマーの該浄化の達成に匹敵する。但しミセル法の
製品は溶液法による製品よりも高い分子量を有する点に
注目すべきである。成る応用面において、特にポリマー
の分子量が臨界的助変数でなければ低分子量の溶液法が
有利であり得る0例えば溶液法による製品の粘度は、得
られるポリマー濃度がかなり高い(10重量%に対して
21重世%の)場合においてさえも、ミセル法による製
品の粘度よりも有意に低いのであるから、本発明方法に
よる諸利益は小規模操業の経済性と低粘度製品にもとづ
く取扱の容易性とにある。
表 XIV
ウニムコ試験データ
実施例 MAPTACt C@AM I P A
モノマー 製品粘度 残留濁度番 号 モル% モ
ル% 重量% 濃度重量Z cps χNT
U lit lppm6 10 2 6
21 8.600 3? to
2 6. 21 11.500
38 20 2 6 21
5.200 49 10 4 6
21 9.500 419 10
2 *10 50,000 4Qυ*
Co−710、即ちエトキシル化ノニル フェノー
ル(エトキシ基10個);これはガフ社から人手され得
る;これを3重量%濃度で使用した。
モノマー 製品粘度 残留濁度番 号 モル% モ
ル% 重量% 濃度重量Z cps χNT
U lit lppm6 10 2 6
21 8.600 3? to
2 6. 21 11.500
38 20 2 6 21
5.200 49 10 4 6
21 9.500 419 10
2 *10 50,000 4Qυ*
Co−710、即ちエトキシル化ノニル フェノー
ル(エトキシ基10個);これはガフ社から人手され得
る;これを3重量%濃度で使用した。
スJLL−虹l
脱酸素水(500mtり中の15gのアルクアト(Ar
quad @ (()リメチルデシル アンモニウム
クロライド、アルマクケミカル社(Arn+akChe
mical Company ))の溶液を調製した。
quad @ (()リメチルデシル アンモニウム
クロライド、アルマクケミカル社(Arn+akChe
mical Company ))の溶液を調製した。
この溶液中にN−オクチル−アクリルアミド(0,40
34g )を?容かし、次いで12.37 gのアクリ
ルアミドと9.73gのMAPTACとを溶かした。得
られた溶液を、冷却水使用凝縮器、温度計、不活性ガス
通人器及び攪拌装置付きの11容のモルトン型樹脂用反
応器へ注意して移し入れた。温度を25℃に調節して0
.117gのKg St Osの添加、続いて0.00
77gのNa、 S、 O,の添加によって重合を開始
させた。25±0.2℃で16時間攪拌した後に粘稠溶
液をセメント状で、又は3j+のアセトン溶液中へ徐々
に注入して単離されたポリマーの状態で、使用し得た。
34g )を?容かし、次いで12.37 gのアクリ
ルアミドと9.73gのMAPTACとを溶かした。得
られた溶液を、冷却水使用凝縮器、温度計、不活性ガス
通人器及び攪拌装置付きの11容のモルトン型樹脂用反
応器へ注意して移し入れた。温度を25℃に調節して0
.117gのKg St Osの添加、続いて0.00
77gのNa、 S、 O,の添加によって重合を開始
させた。25±0.2℃で16時間攪拌した後に粘稠溶
液をセメント状で、又は3j+のアセトン溶液中へ徐々
に注入して単離されたポリマーの状態で、使用し得た。
次に沈殿重合物にアセトンを追加してウオリング混合器
中でどろどろに砕いてから濾過し30℃で真空乾燥した
。ポリマー収量は19.7g(87,6%)であった。
中でどろどろに砕いてから濾過し30℃で真空乾燥した
。ポリマー収量は19.7g(87,6%)であった。
各種の型及び量の疎水性N−アルキルアクリルアミド及
びアルキルアクリレート並びに水溶性カチオン性モノマ
ー、例えばアンモニウムアルキルアクリルアミド、アン
モニウムアルキル アクリレート及びジアリル アンモ
ニウム塩を用い同様の技術の使用下に各種のクーポリマ
ーを製造した。
びアルキルアクリレート並びに水溶性カチオン性モノマ
ー、例えばアンモニウムアルキルアクリルアミド、アン
モニウムアルキル アクリレート及びジアリル アンモ
ニウム塩を用い同様の技術の使用下に各種のクーポリマ
ーを製造した。
11炎−1上
自由水を除去したコディ粗油(10g)を、100 p
pmのアニオン性界活含有蒸留水(495g)の中へ、
ウオリング混合器又はホモジナイザー使用の下に乳化さ
せた。この濃化エマルジョンを分別漏斗中で終夜(約1
8時間)静置してから下底層を希釈しく蒸留水11当り
エマルジョン25g)、塩分含有度を600ppm N
aClに調整した。その結果供試エマルジョンは下記の
代表的諸性質を示すものとなった: 濁度:270〜28ONTU 含油量:420〜450■/l pH:8.0 (調整) 通常はこのエマルジョンを大泣生産(15/)してから
その日の終業時に不用部分を廃棄する。
pmのアニオン性界活含有蒸留水(495g)の中へ、
ウオリング混合器又はホモジナイザー使用の下に乳化さ
せた。この濃化エマルジョンを分別漏斗中で終夜(約1
8時間)静置してから下底層を希釈しく蒸留水11当り
エマルジョン25g)、塩分含有度を600ppm N
aClに調整した。その結果供試エマルジョンは下記の
代表的諸性質を示すものとなった: 濁度:270〜28ONTU 含油量:420〜450■/l pH:8.0 (調整) 通常はこのエマルジョンを大泣生産(15/)してから
その日の終業時に不用部分を廃棄する。
エマルジョン濃厚物を必要時の数日前に随時に調製し、
既述の熟成時間の後に分別漏斗によって取出し得る。
既述の熟成時間の後に分別漏斗によって取出し得る。
自由水を除去したベイカースフィルド(Bakers−
field )の粗油(10g)を、495gの蒸留水
の中ヘホモジナイザー使用下に乳化させた。この濃化エ
マルジョンを分別漏斗中で終夜(約18時間)静置して
から下底層を希釈しく蒸留水11当リエマルジツン25
g)、塩分濃度を600 ppmNaC1に調整した。
field )の粗油(10g)を、495gの蒸留水
の中ヘホモジナイザー使用下に乳化させた。この濃化エ
マルジョンを分別漏斗中で終夜(約18時間)静置して
から下底層を希釈しく蒸留水11当リエマルジツン25
g)、塩分濃度を600 ppmNaC1に調整した。
その結果供試エマルジョンは下記の典型的諸性質を示し
た: 濁度:160〜19ONTU 含油量:160〜190■/l pH:s、o (調整) 通常はエマルジョンを大量製造(15A)してからその
日の終業時に不用部分を廃棄する。このエマルジョン濃
厚物を必要時の数日前に随時に調製し、所定の熟成時間
経過後に分別漏斗によって取出し得る。
た: 濁度:160〜19ONTU 含油量:160〜190■/l pH:s、o (調整) 通常はエマルジョンを大量製造(15A)してからその
日の終業時に不用部分を廃棄する。このエマルジョン濃
厚物を必要時の数日前に随時に調製し、所定の熟成時間
経過後に分別漏斗によって取出し得る。
例61で調製された供試エマルジョンを所要の通りに5
00alずつの試料に、600…l容の清浄なガラス製
ビーカー(−回に6個)の中へ分け、六個の翼を具えた
ヒプスーバード(Phtpps &Bird)の攪拌機
の上に置いて約150〜160rpmで混合する。この
混合速度の下でポリマーを加えて速度調節(timei
ng)を開始する。高速度で30分経過後に混合速度を
1Orpmに15分間だけ減じ、次いでビーカーを混合
器から取出して60分間静置する。ビーカーの250+
++1の目印に近い点から試料溶液を取出して濁度及び
水中含油量を試験する。この試験の目的はポリマーの最
少量を用いて最低のNTU又は含油量を達成することに
ある。
00alずつの試料に、600…l容の清浄なガラス製
ビーカー(−回に6個)の中へ分け、六個の翼を具えた
ヒプスーバード(Phtpps &Bird)の攪拌機
の上に置いて約150〜160rpmで混合する。この
混合速度の下でポリマーを加えて速度調節(timei
ng)を開始する。高速度で30分経過後に混合速度を
1Orpmに15分間だけ減じ、次いでビーカーを混合
器から取出して60分間静置する。ビーカーの250+
++1の目印に近い点から試料溶液を取出して濁度及び
水中含油量を試験する。この試験の目的はポリマーの最
少量を用いて最低のNTU又は含油量を達成することに
ある。
研究室用模擬廃水エマルジョンの壜試験法(Jar T
e5t)を用いる常用の水溶性ポリマーの性能を表す典
型的な一連の試験成績を下表に示す。
e5t)を用いる常用の水溶性ポリマーの性能を表す典
型的な一連の試験成績を下表に示す。
ポリマー:A:エピポリアミンのエビクロロヒドリン及
びジメチルアミン付加物 B:59重量%のカチオン性アクリル アミド 初期含油量=465ppm+、275NTU上記のデー
タは常用のポリマーからの油の分離が左程に多くないこ
と、しかしながら濁度減少について大きな効果を奏する
ことを示している。とはいえ油の除去は臨界的助変数で
ある。
びジメチルアミン付加物 B:59重量%のカチオン性アクリル アミド 初期含油量=465ppm+、275NTU上記のデー
タは常用のポリマーからの油の分離が左程に多くないこ
と、しかしながら濁度減少について大きな効果を奏する
ことを示している。とはいえ油の除去は臨界的助変数で
ある。
ス1」[−虹土
本発明の実施例■に示した方法により製造された二種の
ポリマーを用いて、実施例63に類似した試験を行った
。一方のポリマー(A)を5%カチオン性MAPTAC
モノマー、1%n−オクチルアクリルアミド(n−Ce
AM)疎水性モノマー、および残部としてアクリルア
ミドを用いて製造し、また、他方のポリマー(B)を疎
水性モノマーを全く添加せずに同一条件下で製造した。
ポリマーを用いて、実施例63に類似した試験を行った
。一方のポリマー(A)を5%カチオン性MAPTAC
モノマー、1%n−オクチルアクリルアミド(n−Ce
AM)疎水性モノマー、および残部としてアクリルア
ミドを用いて製造し、また、他方のポリマー(B)を疎
水性モノマーを全く添加せずに同一条件下で製造した。
該Bポリマーは市販されているポリマーに1(Hしてい
た。代表的な一連の試験結果、即ち、排水エマルジョン
ジャー試験を模造した実験室を利用して行い、本発明中
で示唆される水溶性ポリマーの疎水性機能の効果を示す
結果を得たのでそれを以下に示す。
た。代表的な一連の試験結果、即ち、排水エマルジョン
ジャー試験を模造した実験室を利用して行い、本発明中
で示唆される水溶性ポリマーの疎水性機能の効果を示す
結果を得たのでそれを以下に示す。
ポリマーで処理した後に残存する油ppm(原料油=5
05ppm> ^461459152 95 25 13 5.64.
6 6.1 9.3B483455417 28
20 36 6OAおよびBポリマーの性能の差
は、水分散性ポリマー中の疎水基の存在に起因する。本
発明のポリマーAを含む疎水部は清浄水を製造し、また
通常のポリマーBはど過剰処理に影響されにくい。
05ppm> ^461459152 95 25 13 5.64.
6 6.1 9.3B483455417 28
20 36 6OAおよびBポリマーの性能の差
は、水分散性ポリマー中の疎水基の存在に起因する。本
発明のポリマーAを含む疎水部は清浄水を製造し、また
通常のポリマーBはど過剰処理に影響されにくい。
実施例63に記載した試験方法を用いて、ハウキンズ原
油用いた実施例2に示した方法に従って製造されたエマ
ルジョンにより、一連のポリマーを試験した。試験され
たポリマーはすべて、20モル%カチオン性MAPTA
Cモノマー、各種量のn−C,AM疎水性モノマー(下
記表参照)、残部としてアクリルアミドを用いて合成し
た。下記に要約された実施データは、実施例64に掲げ
たデータと組み合わせると、明らかに本発明の効果、す
なわち、水分散性ポリマーにおける疎水性機能の使用、
即ち流水部機能の増加はこの粗原料により性能を改良す
るということを示し、しかも、これらのことから、本発
明は1M1gの粗原料より有用であった。
油用いた実施例2に示した方法に従って製造されたエマ
ルジョンにより、一連のポリマーを試験した。試験され
たポリマーはすべて、20モル%カチオン性MAPTA
Cモノマー、各種量のn−C,AM疎水性モノマー(下
記表参照)、残部としてアクリルアミドを用いて合成し
た。下記に要約された実施データは、実施例64に掲げ
たデータと組み合わせると、明らかに本発明の効果、す
なわち、水分散性ポリマーにおける疎水性機能の使用、
即ち流水部機能の増加はこの粗原料により性能を改良す
るということを示し、しかも、これらのことから、本発
明は1M1gの粗原料より有用であった。
ポリマーで処理した後に残存するppm 油(原料油=
269ppm) Uと 豊水皿−し虹 1.52.0 2.5 江A
241 58 112 245
265B1.0χn−Cs 236 10 54
48 7C1,5χn−Co 55 37
6 25実施例63に記載された試験方法を用い
て、実施例61に示した方法に従って製造されたエマル
ジョンにより、一連のポリマーを試験した。セメント成
形に試験されたポリマーはすべて10モル%カチオン性
MA P TA Cモノマー、cm AM疎水性モノマ
ーの種々の量および型(下記表参照)、残部としてアク
リルアミドを用いて合成した。試験されたポリマーをセ
メント成形した。本発明において言及したセメントは、
ポリマー、界面活性剤およびいくらかの未反応成分を含
む重合中に成形された粘稠溶液である。セメントに使用
する前に精製は行なわなかった。
269ppm) Uと 豊水皿−し虹 1.52.0 2.5 江A
241 58 112 245
265B1.0χn−Cs 236 10 54
48 7C1,5χn−Co 55 37
6 25実施例63に記載された試験方法を用い
て、実施例61に示した方法に従って製造されたエマル
ジョンにより、一連のポリマーを試験した。セメント成
形に試験されたポリマーはすべて10モル%カチオン性
MA P TA Cモノマー、cm AM疎水性モノマ
ーの種々の量および型(下記表参照)、残部としてアク
リルアミドを用いて合成した。試験されたポリマーをセ
メント成形した。本発明において言及したセメントは、
ポリマー、界面活性剤およびいくらかの未反応成分を含
む重合中に成形された粘稠溶液である。セメントに使用
する前に精製は行なわなかった。
実施データを下記の表に示す。
ポリマーで処理した後に残存するppm油(原料油=4
80ppm) A1.0χn−Cm 245 3B 25 22
272 438B1.0χt−Cm 381
51 29 420 455C1,5Zt−C,42
26758304441このデータは、n−C,疎水部
がジャーテストに用いられたコーディエマルジョンによ
り試験された両者のモル盟では、t−C8より優れてい
ることを示す。
80ppm) A1.0χn−Cm 245 3B 25 22
272 438B1.0χt−Cm 381
51 29 420 455C1,5Zt−C,42
26758304441このデータは、n−C,疎水部
がジャーテストに用いられたコーディエマルジョンによ
り試験された両者のモル盟では、t−C8より優れてい
ることを示す。
導入した空気浮遊試験を野外で導入した電気浮遊単位に
模造した実験室を利用して行った。カリフォルニア州、
サクラメントのウニムコ社から入手したウニムコ1+1
実験室用浮遊機(A Wemc。
模造した実験室を利用して行った。カリフォルニア州、
サクラメントのウニムコ社から入手したウニムコ1+1
実験室用浮遊機(A Wemc。
1 + I Laboratory Flotati
on Machine )を用いた。実施例61で製造
された31のエマルシヨンをウニムコ容器に入れた。ミ
キサーを回転させ、1000rpn+に維持し、次いで
試験ポリマーを加えて30秒間混合した。次に、120
秒間、連続的に混合している間、空気を充満した。もし
有効なポリマーまたは添加剤が存在する場合、この間、
泡立ちが形成されかつ油が表面に浮遊する。120秒間
、通気した後、その単位装置を止めた。30秒間、水を
動かさないで静置した。30秒経過後、濁度と油分析を
するためのサンプルを容器の底付近に固定した位置から
ピペットで取り出した。セメント形成に試験されたポリ
マーはすべて10モル%カチオン性MAPTACモノマ
ー、cs AM疎水モノマーの種々の量および型(下記
表参照)、残部としてアクリルアミドで合成されている
。実施例は下記の表に示す。
on Machine )を用いた。実施例61で製造
された31のエマルシヨンをウニムコ容器に入れた。ミ
キサーを回転させ、1000rpn+に維持し、次いで
試験ポリマーを加えて30秒間混合した。次に、120
秒間、連続的に混合している間、空気を充満した。もし
有効なポリマーまたは添加剤が存在する場合、この間、
泡立ちが形成されかつ油が表面に浮遊する。120秒間
、通気した後、その単位装置を止めた。30秒間、水を
動かさないで静置した。30秒経過後、濁度と油分析を
するためのサンプルを容器の底付近に固定した位置から
ピペットで取り出した。セメント形成に試験されたポリ
マーはすべて10モル%カチオン性MAPTACモノマ
ー、cs AM疎水モノマーの種々の量および型(下記
表参照)、残部としてアクリルアミドで合成されている
。実施例は下記の表に示す。
ポリマーで処理した後残存する油ppm(原料油=44
9ppm+) A 1.0Xn−Cs 132 41 52
70B1.0χt−c、 242 73 115
156C1,5χt−Cm 364 51
44 77このデータはn−Cl、が等モル疎水
部ではt−C。
9ppm+) A 1.0Xn−Cs 132 41 52
70B1.0χt−c、 242 73 115
156C1,5χt−Cm 364 51
44 77このデータはn−Cl、が等モル疎水
部ではt−C。
より優れ、また浮遊試験条件下では等モル以上のt−C
,がn−C,より優れいることを示す。
,がn−C,より優れいることを示す。
疎水的に機能化したポリマーを実施するための試験を行
い、混合時間の効果を決定した。実施例62に記載した
試験方法により、実施例3に示した方法に従って製造さ
れたエマルジョンを用いて一連のポリマーを試験した。
い、混合時間の効果を決定した。実施例62に記載した
試験方法により、実施例3に示した方法に従って製造さ
れたエマルジョンを用いて一連のポリマーを試験した。
1 ppmの活性ポリマーをすべての試験に用いた。こ
の試験では、ポリマー型および通気量によりわずかに変
化することを示した。試験されたポリマー(A)′J6
よび(B)をセメント成形し、かつ両者のポリマーを1
0%MAPTACを用い、t−Co AM疎水性モノマ
ーを用いてまたは用いないで、残部としてアクリルアミ
ドを用いて製造した。下記実施データはカチオン性アク
リルアミド共重合体に付加された疎水基の効果を明らか
に示す。
の試験では、ポリマー型および通気量によりわずかに変
化することを示した。試験されたポリマー(A)′J6
よび(B)をセメント成形し、かつ両者のポリマーを1
0%MAPTACを用い、t−Co AM疎水性モノマ
ーを用いてまたは用いないで、残部としてアクリルアミ
ドを用いて製造した。下記実施データはカチオン性アク
リルアミド共重合体に付加された疎水基の効果を明らか
に示す。
ポリマーで処理後残存するppm油
(原料油=183ppm)
A 56312415B2.0%t−
Cs 39 16 10 4ス1劃り一鉦1 実施例61により作成されたエマルシヨンを用い、かつ
実施例67のテスト方法を用い、一連のポリマーにつき
、ウニムコ・テストを行った。テストした重合体は、す
べて、20モル%のカチオン性MAPTACモノマー、
各種レベル及びタイプの疎水性アクリルアミド・モノマ
ー(下表参照)、残部アクリルアミドでもって合成され
た。
Cs 39 16 10 4ス1劃り一鉦1 実施例61により作成されたエマルシヨンを用い、かつ
実施例67のテスト方法を用い、一連のポリマーにつき
、ウニムコ・テストを行った。テストした重合体は、す
べて、20モル%のカチオン性MAPTACモノマー、
各種レベル及びタイプの疎水性アクリルアミド・モノマ
ー(下表参照)、残部アクリルアミドでもって合成され
た。
性能データを以下に、まとめて示す。
ポリマーで処理後残存するppm油
(原料油−483ppm)
A なし 258 119 103 228B
1.0Xn−Cs 104 82 19
9C1,5χn−Cs 197 134 91
63 122D1.0χt−C,118106184E
1.0χn−Clz 146 116 1
91高いカチオン性帯電密度、20モル%に於て、再び
水溶性ポリマー主鎖上に疎水部を有する利点があり、し
かもノルマル オクチルはこの実施例の条件下で最も効
率がよいものであるということを、このデータは示して
いる。
1.0Xn−Cs 104 82 19
9C1,5χn−Cs 197 134 91
63 122D1.0χt−C,118106184E
1.0χn−Clz 146 116 1
91高いカチオン性帯電密度、20モル%に於て、再び
水溶性ポリマー主鎖上に疎水部を有する利点があり、し
かもノルマル オクチルはこの実施例の条件下で最も効
率がよいものであるということを、このデータは示して
いる。
実施例62により作成されたべ一カーフィールドエマル
ジョンを用い、かつ実施例67の試験方法を用い、一連
のポリマーにつき、ウニムコ・テストを行った。セメン
ト形状に於て試験したポリマーは、すべて、10モル%
のカチオン性MAPTACモノマー、各種レベルのt−
C,AM疎水性モノマー(下表参照)、残部アクリルア
ミドでもって合成された。
ジョンを用い、かつ実施例67の試験方法を用い、一連
のポリマーにつき、ウニムコ・テストを行った。セメン
ト形状に於て試験したポリマーは、すべて、10モル%
のカチオン性MAPTACモノマー、各種レベルのt−
C,AM疎水性モノマー(下表参照)、残部アクリルア
ミドでもって合成された。
性能データを下表に示す。
ポリマーで処理後残存するppm油
(原料油=197ppm)
^ None 139 19 30
48B 1.0zt−C,168161019C1
,5χt−Cs150 9 8 14t−C,疎
水部は、現在利用可能なコポリマーに比較し、有効であ
るということを、このデーターは示している。実施例6
7のエマルジョンと比較し、この系はベーカーフィール
ドエマルジョンを清澄化する点に於て、より一層有効で
あった。
48B 1.0zt−C,168161019C1
,5χt−Cs150 9 8 14t−C,疎
水部は、現在利用可能なコポリマーに比較し、有効であ
るということを、このデーターは示している。実施例6
7のエマルジョンと比較し、この系はベーカーフィール
ドエマルジョンを清澄化する点に於て、より一層有効で
あった。
かくて、各種の相異するタイプの油性水エマルジョンに
対し、ポリマー系を試験する重要性が指摘される。
対し、ポリマー系を試験する重要性が指摘される。
実施例62により作成されたエマルジョンを用い、かつ
実施例67のテスト方法を用い、一連のポリマーにつき
、ウニムコ・テストを行った。セメント形状に於てテス
トしたポリマーは、すべて、10モル%のカチオン性M
APTACモノマー、各種レベルのt−CIAM疎水性
モノマー(下表参照)、残部アクリルアミドでもって合
成された。
実施例67のテスト方法を用い、一連のポリマーにつき
、ウニムコ・テストを行った。セメント形状に於てテス
トしたポリマーは、すべて、10モル%のカチオン性M
APTACモノマー、各種レベルのt−CIAM疎水性
モノマー(下表参照)、残部アクリルアミドでもって合
成された。
性能データを下表に示す。
ポリマーで処理後残存するpp削油
(原料油−174ppm+ )
A3.0χt−c、 18 7 7 11 1
7B4.0χt−Cs 15 4 5 6C5
,0χt−Cm 20 17 8 19t−C,疎
水部レベルの増加は、改良された性能をもたらすことが
可能で、しかも有用な疎水部含量については上限のある
ことを、このデータは示している。
7B4.0χt−Cs 15 4 5 6C5
,0χt−Cm 20 17 8 19t−C,疎
水部レベルの増加は、改良された性能をもたらすことが
可能で、しかも有用な疎水部含量については上限のある
ことを、このデータは示している。
スl[−Ll
実施例62により作成されたエマルジョンを用い、かつ
実施例67のテスト方法を用い、一連のポリマーにつき
、ウニムコ・テストを行った。テストしたポリマーは、
すべて、20モル%のカチオン性DMDAACモノマー
、各種レベルのN−Cl AM疎水性モノマー(下表参
照)、残部アクリルアミドでもって合成された。
実施例67のテスト方法を用い、一連のポリマーにつき
、ウニムコ・テストを行った。テストしたポリマーは、
すべて、20モル%のカチオン性DMDAACモノマー
、各種レベルのN−Cl AM疎水性モノマー(下表参
照)、残部アクリルアミドでもって合成された。
性能データを下表に示す。
ポリマーで処理後残存する油ppm
(原料油=168ppm)
A な し 161 155 15
2 159B 1.0χn−Cm 109 9
9 106 104 103C1,5χn−Cs 1
55 117 93 84 5B該DMDAACカチオ
ン性モノマーは、本発明に使用可能であることを示す。
2 159B 1.0χn−Cm 109 9
9 106 104 103C1,5χn−Cs 1
55 117 93 84 5B該DMDAACカチオ
ン性モノマーは、本発明に使用可能であることを示す。
実施例61により作成されたエマルションを用い、かつ
実施例67のテスト方法を用い、一連のポリマーにつき
、ウニムコ・テストを行った。試験したポリマーは、す
べて、10モル%のMETAC。
実施例67のテスト方法を用い、一連のポリマーにつき
、ウニムコ・テストを行った。試験したポリマーは、す
べて、10モル%のMETAC。
ラウリルメタクリレ−) (LMA)疎水性モノマーと
共に、又はなしで、残部アクリルアミドでもって合成さ
れた。
共に、又はなしで、残部アクリルアミドでもって合成さ
れた。
性能データを、下表にまとめた。
ポリマーで処理後残存する油pps+
(原料油=482ppm>
A なし 447450365 292 316
333B1.0χLMA 242232 19
3 179 170 173このデータは、METAC
カチオン性モノマー及びアルキル メタクリレートを本
発明で使用してもよいことを示す。
333B1.0χLMA 242232 19
3 179 170 173このデータは、METAC
カチオン性モノマー及びアルキル メタクリレートを本
発明で使用してもよいことを示す。
実施例63と同様な試験を、本発明の実施例60の方法
で作成したポリマー類を用いて行った。
で作成したポリマー類を用いて行った。
試験したポリマー類は、10モル%のMAPTAC又は
METACカチオン性モノマーの何れか、1モル%のn
−C,AM又はLMC疎水性モノマーの何れかと共に、
あるいはなしで、残部アクリルアミドでもって合成した
。化学的性質及びウニムコ性能データーを以下にまとめ
て示した。
METACカチオン性モノマーの何れか、1モル%のn
−C,AM又はLMC疎水性モノマーの何れかと共に、
あるいはなしで、残部アクリルアミドでもって合成した
。化学的性質及びウニムコ性能データーを以下にまとめ
て示した。
ポリマーで処理後残存する油ppm
(原料油=482ppm)
A METACNone 429335404414
436425432B METACLMA 15
81321501B7315CMETACn−Cs
146 86 51 41 47 65D MA
PTACLMA 403
239 134 68このデーターは、2種類
のカチオン性モノマー及びアクリルアミドとアクリレー
トの両方が結合した疎水部を使用する、疎水性機能化の
効果を確認するものである。
436425432B METACLMA 15
81321501B7315CMETACn−Cs
146 86 51 41 47 65D MA
PTACLMA 403
239 134 68このデーターは、2種類
のカチオン性モノマー及びアクリルアミドとアクリレー
トの両方が結合した疎水部を使用する、疎水性機能化の
効果を確認するものである。
ウニムコ水清澄化試験を製油地に於て、実質的に実施例
67の方法を用いて、行った。この試験の目的は、実際
の産出流体について、本発明のポリマーの有用性を評価
するためである。試験のなされた製油地では、スチーム
・フラッド(steamflood )法により、重質
油1日当り約10万バーレル、水1日当り約35万バー
レル産出した。流体は9通常の技術を用い破壊されるエ
マルジョンとして製造された。
67の方法を用いて、行った。この試験の目的は、実際
の産出流体について、本発明のポリマーの有用性を評価
するためである。試験のなされた製油地では、スチーム
・フラッド(steamflood )法により、重質
油1日当り約10万バーレル、水1日当り約35万バー
レル産出した。流体は9通常の技術を用い破壊されるエ
マルジョンとして製造された。
製造されたエマルションの分離により得られる水は、各
種レベルの残油を含有しており、かつその場所で通常の
ポリマーが油除去のため浮遊手段として用いられる、誘
導空気浮遊装置に、送られた。水は更に浄化され、次い
で蒸気発生器用の供給水として用いられた。誘4空気浮
遊単位装置への供給水は、その場所に浮遊手段添加剤が
ない管路の一点に集められた。次いで実施例67に記載
の方法を多少変更し、新しいサンプルに適用された。薬
剤は、30秒よりはむしろ15秒間で混合された。ばっ
気時間は60秒とした。
種レベルの残油を含有しており、かつその場所で通常の
ポリマーが油除去のため浮遊手段として用いられる、誘
導空気浮遊装置に、送られた。水は更に浄化され、次い
で蒸気発生器用の供給水として用いられた。誘4空気浮
遊単位装置への供給水は、その場所に浮遊手段添加剤が
ない管路の一点に集められた。次いで実施例67に記載
の方法を多少変更し、新しいサンプルに適用された。薬
剤は、30秒よりはむしろ15秒間で混合された。ばっ
気時間は60秒とした。
得られた水は、全溶解固形分が10.000■/1、p
H約8.1、かつ約170”Fであった。セメント形状
に於て試験したポリマー類は、すべて、10モル%のカ
チオン性MAPTACモノマー、2%のt−CIAM疎
水性疎水性−ツマ表参照)、残部アクリルアミドでもっ
て合成された。
H約8.1、かつ約170”Fであった。セメント形状
に於て試験したポリマー類は、すべて、10モル%のカ
チオン性MAPTACモノマー、2%のt−CIAM疎
水性疎水性−ツマ表参照)、残部アクリルアミドでもっ
て合成された。
性能データーを下表に示す。
ポリマーで処理後の油除去%
(原料油=52ppm)
A な し 23 9 26
28 17B 2.0Xt−c、 4
2 56 56 53C2,0χt−C,485に のデーターは、疎水性機能化ポリマー(B及びC)が、
断流体の製油地に於て、普通のポリマー (A)よりも
優れた性能であることを示す。B及びCポリマー類は、
再現合成実験である。このデーターは又、本発明の方法
によって作られた2バツチのポリマーの性能に再現性の
あることを示した。
28 17B 2.0Xt−c、 4
2 56 56 53C2,0χt−C,485に のデーターは、疎水性機能化ポリマー(B及びC)が、
断流体の製油地に於て、普通のポリマー (A)よりも
優れた性能であることを示す。B及びCポリマー類は、
再現合成実験である。このデーターは又、本発明の方法
によって作られた2バツチのポリマーの性能に再現性の
あることを示した。
一連のポリマー類が、実施例75記載の方法と、場所を
用いて行われた。セメント形状に於て試験されたポリマ
ー類は、すべて、10モル%のカチオン性MAPTAC
モノマー、2モル%のt−CsAM疎水性モノマー、残
部アクリルアミドでもって合成された。分子量は、手が
かりになる変数(keyvariable )であり、
そこで溶液粘度と製造条件によって求めた。性能データ
を下表に示す。
用いて行われた。セメント形状に於て試験されたポリマ
ー類は、すべて、10モル%のカチオン性MAPTAC
モノマー、2モル%のt−CsAM疎水性モノマー、残
部アクリルアミドでもって合成された。分子量は、手が
かりになる変数(keyvariable )であり、
そこで溶液粘度と製造条件によって求めた。性能データ
を下表に示す。
ポリマーで処理後の油除去%
(原料油=52ppm)
ALow 12 3850
B Mediuw+ 35 59 59
43CHigh 31 54 57 6
2D 現在の製品&処理レベル 52この
データーは、良好な水清澄化性能が広い分子量範囲にわ
たる疎水性機能化ポリマー類で達成されること、ならび
に良好な性能は製油地に於ても、実験室に於ても達成で
きることを、示している。
43CHigh 31 54 57 6
2D 現在の製品&処理レベル 52この
データーは、良好な水清澄化性能が広い分子量範囲にわ
たる疎水性機能化ポリマー類で達成されること、ならび
に良好な性能は製油地に於ても、実験室に於ても達成で
きることを、示している。
スIILL
一連のポリマー類が、実施例76記載の方法を用い、大
変異なった所から油を作る異なったスチーム・フラッド
地に於て、試験された。該ウニムコは、1.100 r
pm、で行われた。添加剤は、空気なしで15秒間混合
され、ばっ気持間は45秒とし、かつ分析用のサンプル
はばヶ気時間の終るころに、なお空気を流しながら容器
の底部からとり出した。
変異なった所から油を作る異なったスチーム・フラッド
地に於て、試験された。該ウニムコは、1.100 r
pm、で行われた。添加剤は、空気なしで15秒間混合
され、ばっ気持間は45秒とし、かつ分析用のサンプル
はばヶ気時間の終るころに、なお空気を流しながら容器
の底部からとり出した。
試験されるポリマー類は、すべて、10モル%のカチオ
ン性MAPTACモノマー、n−C,HAM疎水性モノ
マーと共に又はなしで、残部アクリルアミドでもって合
成された。得られたデーターをまとめて下表に示した。
ン性MAPTACモノマー、n−C,HAM疎水性モノ
マーと共に又はなしで、残部アクリルアミドでもって合
成された。得られたデーターをまとめて下表に示した。
ポリマーで処理後の油除去%
(原料油=130〜190ppm)
A なし 6458
B 1.5χn−Cs77 81 84 83この
データーは、本発明のポリマー類が製油他条件に於て、
疎水性機能化なしの普通のポリマーより、優れた性能を
示すこと、ならびに本発明の性能効果は1製油地に限ら
れるものでないということを示している。
データーは、本発明のポリマー類が製油他条件に於て、
疎水性機能化なしの普通のポリマーより、優れた性能を
示すこと、ならびに本発明の性能効果は1製油地に限ら
れるものでないということを示している。
一連のポリマー類が、実施例75記載の方法を用い、大
変異なった所から油を作る異なったスチーム・フラッド
地において試験された。分析用の試料はウニムコから採
取され、容器は試験終了後直ちに排水されただけで、方
法は同じであった。
変異なった所から油を作る異なったスチーム・フラッド
地において試験された。分析用の試料はウニムコから採
取され、容器は試験終了後直ちに排水されただけで、方
法は同じであった。
試験されたポリマーはすべて10モル%のカチオン性の
MAPTACモノマーにn−C,AM疎水性モノマーを
加え或いは加えずに、残りはアクリルアミドである原料
を使用して合成された。ポリマーのA、BおよびCは引
用した界面活性剤を使用して実施例1に記載の方法によ
って合成された。
MAPTACモノマーにn−C,AM疎水性モノマーを
加え或いは加えずに、残りはアクリルアミドである原料
を使用して合成された。ポリマーのA、BおよびCは引
用した界面活性剤を使用して実施例1に記載の方法によ
って合成された。
ポリマーのDは先にあげた界面活性剤の代りにエトキシ
ル化ノニルフェノール界面活性剤を使用した以外は同じ
方法を使用して合成された。データーは下記の表に総括
される。
ル化ノニルフェノール界面活性剤を使用した以外は同じ
方法を使用して合成された。データーは下記の表に総括
される。
ポリマーで処理後の油除去%
(原料油=142ppm)
(化学薬品を使用しないときの油の除去率−一2%)A
無し 2133B1.0χn−C
m 42 40 66 63C1,5
χn−C11407073 D 1.0χn−Cs 50 66 70 77
76註:ポリマーの合成において異る界面活性剤を使
用しただけで、DはBと同じである。
無し 2133B1.0χn−C
m 42 40 66 63C1,5
χn−C11407073 D 1.0χn−Cs 50 66 70 77
76註:ポリマーの合成において異る界面活性剤を使
用しただけで、DはBと同じである。
このデーターは疎水性部の利益およびポリマーBと比ベ
ボリマーDのエトキシル化ノニオン性界面活性剤による
改善された性能をはっきりと示している。
ボリマーDのエトキシル化ノニオン性界面活性剤による
改善された性能をはっきりと示している。
その中に重油の10%〜15%が乳化されて含まれてい
ると推定される水性の連続エマルジョンが生じている、
スチームフラッドされた油田の水源の流体について試験
が行なわれた。新たに生じたエマルジョンの約100m
fが6オンスの瓶の中に入れられた。ついで化学薬品添
加剤が加えられ、瓶はおだやかに100回振られ、観察
するために静置された。大体においてこの試験は与えら
れた化学薬品の完全な一系列の処理量がすべて同時に作
用するようにセットで行なわれた。最初の観察のあとで
瓶は烈しく100回振られ、再び静置された。生成した
水の品質および発現する水と油の界面の安定性に関する
主観的判断が記録された。試験されたポリマーはすべて
MEPTACカチオン性七ツマ−のいろいろな量に、n
−C,AM疎水性モノマーを加え、或いは加えずに、
残りはアクリルアミドである原料を使用して合成された
。
ると推定される水性の連続エマルジョンが生じている、
スチームフラッドされた油田の水源の流体について試験
が行なわれた。新たに生じたエマルジョンの約100m
fが6オンスの瓶の中に入れられた。ついで化学薬品添
加剤が加えられ、瓶はおだやかに100回振られ、観察
するために静置された。大体においてこの試験は与えら
れた化学薬品の完全な一系列の処理量がすべて同時に作
用するようにセットで行なわれた。最初の観察のあとで
瓶は烈しく100回振られ、再び静置された。生成した
水の品質および発現する水と油の界面の安定性に関する
主観的判断が記録された。試験されたポリマーはすべて
MEPTACカチオン性七ツマ−のいろいろな量に、n
−C,AM疎水性モノマーを加え、或いは加えずに、
残りはアクリルアミドである原料を使用して合成された
。
ポリマーは主観的な等級順位に性能データーをつけてさ
らに明確にされる。
らに明確にされる。
木本優れている本本
木本極めて良好本章
2 1.0%n−Ca103−6 はっきりしな
も1 界面2 1.5%n−Co 10
4 はっきりしない 界面3 1
.0%n−(:s 1(136はつきりしない
界面本章良 好本章 4 1.5%n−Ca 20 4
5 はっきりしな11 界面5 無し
10 2−6 はっ肋しなG1界面ここに挙げたす
べての実施例は本発明において開示された方法の利益を
明白に示している。水処理または水中油型エマルジョン
破壊操作の間において、水分散性ポリマー上に疎水性基
を存在させると、反転エマルジョンの破壊および乳化さ
れた油すなわち分散された油を廃水から除去する性能に
著しい改善をもたらすことは明らかである。
も1 界面2 1.5%n−Co 10
4 はっきりしない 界面3 1
.0%n−(:s 1(136はつきりしない
界面本章良 好本章 4 1.5%n−Ca 20 4
5 はっきりしな11 界面5 無し
10 2−6 はっ肋しなG1界面ここに挙げたす
べての実施例は本発明において開示された方法の利益を
明白に示している。水処理または水中油型エマルジョン
破壊操作の間において、水分散性ポリマー上に疎水性基
を存在させると、反転エマルジョンの破壊および乳化さ
れた油すなわち分散された油を廃水から除去する性能に
著しい改善をもたらすことは明らかである。
昭和 年 月 日
3.補正をする者
事件との関係 出願人
4、代理人
6、補正の対象 明細書
A−
Claims (8)
- (1)式 ▲数式、化学式、表等があります▼ 〔式中、R_1はC_4〜C_3_0の直鎖状アルキル
または分岐状アルキルまたはアルキルシクロアルキルま
たはアルキルアリール基であり、R_2はR_1と同一
でも異なってもよく、水素またはC_1〜C_3の直鎖
状アルキルまたは分岐状アルキル基であり、R_3は水
素またはメチルであり、QはNH(CH_2)_nN^
+(R_4_、_5_、_6)_3X^−またはO(C
H_2)_nN^+(R_4_、_5_、_6)_3X
^−(式中、n=1〜6であり、R_4、R_5および
R_6は水素、C_1〜C_6の直鎖状アルキルまたは
分岐状アルキル基であるか、またはC_5〜C_6のシ
クロアルキル、芳香族またはアルキル芳香族基であり、
X^−は塩化物イオン、臭化物イオンまたは硫酸メチル
イオンまたは硫酸水素イオンから成る群から選ばれる)
であり、またxは0.1〜20モル%に等しく、y=0
〜94.9モル%であり、またzは5〜99.9モル%
である〕で表わされることを特徴とするポリマー組成物
。 - (2)式 ▲数式、化学式、表等があります▼ 〔式中、R_1はC_4〜C_3_0の直鎖状アルキル
または分岐状アルキル、アルキルシクロアルキルまたは
アルキルアリール基であり、R_2は水素またはメチル
であり、 QはNH(CH_2)_nN^+(R_3_、_4_、
_5)_3X^−またはO(CH_2)_nN^+(R
_3_、_4_、_5)_3X^−(式中、n=1〜6
、そしてR_2、R_4およびR_5は水素、C_1〜
C_6の直鎖状アルキルまたは分岐状アルキル基である
かまたはC_5〜C_8のシクロアルキル、芳香族また
はアルキル芳香族基であり、X^−は塩化物イオン、臭
化物イオンまたは硫酸メチルイオンまたは硫酸水素イオ
ンから成る群から選ばれる)であり、またxは0.1〜
20モル%であり、yは0〜94.9モル%であり、ま
たzは5〜99.9モル%である〕 で表わされることを特徴とするポリマー。 - (3)式 ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中、R_1はC_4〜C_3_0の直鎖状アルキル
または分岐状アルキル、アルキルシクロアルキルまたは
アルキルアリール基であり、R_2はR_1と同一でも
異なってもよく、水素またはC_1〜C_3の直鎖状ア
ルキルまたは分岐状アルキル基であり、R_3は水素ま
たはメチルであり、R_4およびR_5は水素、C_1
〜C_6の直鎖状アルキルまた分岐状アルキル基である
か、またはC_5〜C_8のシクロアルキル基、芳香族
またはアルキル芳香族基であり、xは0.1〜20モル
%に等しく、yは0〜94.9モル%であり、またzは
5〜99.9モル%である) で表わされることを特徴とするポリマー。 - (4)式 ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中、R_1はC_4〜C_3_0の直鎖状アルキル
または分岐状アルキル、アルキルシクロアルキルまたは
アルキルアリール基であり、R_2は水素またはメチル
であり、R_3およびR_4は水素、C_1〜C_6の
直鎖状アルキル基または分岐状アルキル基であるか、ま
たはC_5〜C_8のシクロアルキル、芳香族またはア
ルキル芳香族基であり、X^−は塩化物イオン、臭化物
イオン、または硫酸メチルイオンであり、xは0.1〜
20モル%に等しく、yは0〜94.9モル%であり、
またzは5〜99.9モル%である) で表わされることを特徴とするポリマー。 - (5)水中油型エマルジョンをアクリルアミドモノマー
、水溶性のカチオン性モノマーおよび水不溶性の疎水性
モノマーからなる水分散性ターポリマーの少くとも解乳
化量で処理する工程および生成した水相を生成した油相
から分離する工程を含む水中油型エマルジョンを破壊す
る方法。 - (6)ターポリマーがアクリルアミドモノマーの約0〜
約98.9モル%、カチオン性モノマーの約1〜約99
モル%および水不溶性の疎水性モノマーの約0.1〜約
10モル%を含む特許請求の範囲第(5)項記載の方法
。 - (7)アクリルアミド、疎水性モノマーおよびカチオン
性モノマーのターポリマーを生成するための、均質なミ
セル遊離基重合法において、 a、脱酸素雰囲気のもとで、適当なカチオン性またはノ
ニオン性の界面活性剤または両型の界面活性剤の混合物
を使用して、アクリルアミド、疎水性モノマーおよびカ
チオン性モノマーの、脱酸素水中の均質な溶液を形成す
る工程、 b、該モノマーの重合を開始させるために、該均質反応
混合物に遊離基開始剤を加える工程、c、該モノマー混
合物を充分な時間にわたって10℃ないし90℃の温度
において共重合させて、実質量の粒状物の生成または相
分離の発生を起させることなしに該ターポリマーを生成
する工程、 からなる方法。 - (8)アクリルアミド、疎水性モノマーおよびカチオン
性モノマーのポリマーを生成するための遊離基重合法に
おいて、 a、水混和性溶媒を使用して、アクリルアミドのような
ノニオン性モノマー、油溶性すなわち疎水性モノマーお
よびカチオン性モノマーの脱酸素水中の溶液を生成する
工程、 b、該溶液に遊離基開始剤を加えて反応混合物を生成す
る工程、 c、該反応混合物を充分な時間にわたって10℃ないし
90℃の温度において共重合させて、該ターポリマーを
生成する工程、 からなる方法。
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