JP7833457B2 - アルコキシル化（ヒドロキシアルキル）アミノフェノールポリマー及び使用方法 - Google Patents

アルコキシル化（ヒドロキシアルキル）アミノフェノールポリマー及び使用方法

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Description

本発明は、概して、フェノール化合物とアルデヒドとの縮合に基づくポリマー組成物、及びそのアルコキシル化付加物に関する。
ポリマー化合物は、重要な製造及び加工目標を達成する際に人々を支援するために、産業全体にわたって使用される。産業プロセスにおける利益、例えば、腐食の抑制、バイオフィルム形成の抑制、微生物増殖の抑制、レオロジの改質、乳化、解乳化、粘着付与、可塑化、消泡、凝集、凝固などは、様々なポリマー化合物を使用する実施者によって達成される。したがって、ポリマー界面活性剤、乳化剤、バイオフィルム抑制剤、殺生物剤、レオロジ改質剤、抗腐食剤、エマルション破壊剤、燃料曇り除去剤、アスファルテン分散剤、消泡添加剤、凝集剤／凝固剤などは、１つ以上の産業プロセスを付加するために、又は１つ以上の産業製造、加工、輸送、若しくは貯蔵目標に到達するのを支援するために、産業において一般に利用可能である。
産業的に重要なクラスのポリマーは、フェノール－アルデヒド型ポリマーであり、プレポリマー及び硬化樹脂（集合的に「フェノールポリマー」又は「フェノール樹脂」）を含む。フェノールは、フェノール、レゾルシノール、ビスフェノールＡ、アルキルフェノール、及び／又はこれらの混合物などのフェノールモノマーをホルムアルデヒドなどのアルデヒドと縮合させることによって合成される。産業的に有用な形態のフェノールは、フェノールプレポリマーである。フェノールプレポリマーは、１つ以上のフェノールモノマーとホルムアルデヒドとの部分反応生成物を含む水性分散液として市販されている。このような形態では、プレポリマーは、水分散液中で相対的に安定である。ホルムアルデヒドは、メチレングリコールオリゴマーの動的平衡として溶液中に主に存在するので、プレポリマー配合物中に存在する反応性形態の任意の「遊離」ホルムアルデヒドの濃度は、温度及びｐＨに依存する。市販のフェノール系プレポリマーとしては、ノバラック及びレゾールが挙げられる。
ノバラックは、フェノールプレポリマー分散液であり、ホルムアルデヒド対フェノールモノマーのモル比は、１未満であり、硬化は、酸又は塩基触媒を使用して、いくつかの実施形態では、アルデヒド又はホルムアルデヒドドナー（ヘキサメチレンテトラミンなど）の添加とともに、熱を用いて、達成される。好適なノバラック硬化触媒の例としては、シュウ酸、塩酸、及びスルホン酸が挙げられる。プレポリマー単位は、反応性形態のホルムアルデヒドによるフェノールモノマーのメチロール化を介して、メチレン及び／又はエーテル基によって主に連結される。レゾールは、１よりも大きい（例えば、約１．５）ホルムアルデヒド対フェノールモノマー比を有するフェノールプレポリマー分散液である。レゾールは、熱及び塩基触媒を使用して、乾燥後に硬化される。
フェノールプレポリマー分散液を形成するために、フェノールモノマー、アルデヒド、水、及び触媒を所望の量で混合し、例えば、約５０℃～１００℃又は約６０℃～８０℃に加熱して、予備重合された分散液を形成する。プレポリマーは、実施形態では、約１２０℃に加熱すると架橋して、分散水と重縮合反応によって形成された水との両方の排除を介して、メチレン及びジベンジルエーテル架橋を形成する。その結果、安定な三次元硬化ネットワークが得られる。最終架橋工程は、優れた硬度、熱安定性、及び化学的不浸透性などの産業的に認識されている特徴を有するフェノール樹脂をもたらす。
アルキルフェノール系フェノール、又は「アルキルフェノール」は、フェノール及び／又はレゾルシノールから形成されるフェノールと構造的に類似しており、アルキルフェノールがフェノール、レゾルシノールなどの代わりに、又はそれらと組み合わせて用いられる前述のプロセスのいずれかを使用して合成される。アルキルフェノールを合成するために用いられるアルキルフェノールモノマーは、典型的には、４－アルキルフェノール、例えば、ノニル部分が直鎖又は分岐鎖である４－ノニルフェノールである。アルキルフェノールプレポリマー及び樹脂は、それらの非アルキル化対応物と比較して、炭化水素溶媒中で改善された溶解度を有する。産業的には、アルキルフェノールは、グリーンタックを構築し、かつゴム系接着剤に接着強度を付与するために用いられ、ブチルゴム、クロロプレンゴムなどのゴム材料のための改質剤として有用であり、ベルト、トレッド、ホース、車両タイヤなどのゴム製品に改善された耐油性、耐熱性、耐薬品性、及び耐候性を付与する。
産業用アルキルフェノールの大部分において用いられるアルキルフェノールモノマーは、ノニルフェノールであり、これはしばしば、高度分岐鎖Ｃ９ ４－アルキルフェノールとしてより正確に記載される。ノニルフェノール－ホルムアルデヒド縮合ポリマーは、産業的使用のための好ましい溶解性プロフィール及び費用有効性の組み合わせを提供する。ノニルフェノールモノマーの費用有効性は、高度に有効な非イオン性界面活性剤であるエトキシル化フェノール界面活性剤の歴史的に広範な産業的採用によるものである。しかしながら、ノニルフェノール及び他のアルキルフェノールは、環境中におけるそれらのエトキシル化付加物の分解生成物として、多くの国において制限されている。ノニルフェノールは、現在、ヒト及び水生動物における内分泌撹乱物質及び異種エストロゲンであると認識されている。したがって、ノニルフェノールエトキシレートは、多くの国際市場において、他の界面活性剤、例えば、アルカノールエトキシレートによって置き換えられている。同様に、一般的にアルキルフェノール、特にノニルフェノールの使用を排除することが望ましいので、アルキルフェノールを置き換える必要性が産業界において存在する。
新規かつ有用な特性を有するポリマーを形成するために有用に用いられる環境に優しいモノマーの開発は、当該産業において継続して必要とされている。更に、当該産業において、プレポリマー及び樹脂の両方を含むアルキルフェノール類の代替物を提供する必要性が存在する。
ポリアルコキシル化ポリマー及びそれらを含む組成物が、本明細書に記載される。ポリアルコキシル化ポリマーは、以下の構造を有するポリアルコキシル化繰り返し単位を含むポリアルコキシル化（ヒドロキシアルキル）アミノフェノールポリマーである。
式中、Ｒ１及びＲ２が、－（ＣＲ７Ｒ８）ｎ（ＣＨＯＲ９）（ＣＨ２）ｐ（Ｏ）ｑＲ１０であり、
Ｒ３が、［Ｒ１１Ｏ］ｘＨであり、
Ｒ４及びＲ５が、独立して、Ｈ、Ｃ１～Ｃ２２アルキル、又は－［Ｒ１１Ｏ］ｘＨであり、
Ｒ６が、アルキル基、アルコキシ基、又はヒドロキシル基で任意選択的に置換される、Ｈ、アルキル、アリール、ベンジル、又はアラルキルであり、
Ｒ７及びＲ８が、独立して、Ｈ又はアルキルであり、
Ｒ９が、Ｈ又は－［Ｒ１１Ｏ］ｘＨであり、
Ｒ１０が、Ｃ１～Ｃ２４の、直鎖、分岐鎖、若しくは環状アルキル、アリール、又はアラルキルであり、
各Ｒ１１が、独立して、－ＣＨ２－ＣＨ２－、－ＣＨ（ＣＨ３）－ＣＨ２－、－ＣＨ２－ＣＨ２－ＣＨ２－、－ＣＨ２－ＣＨ２－ＣＨ２－ＣＨ２－、又は－ＣＨ（Ｃ６Ｈ６）－ＣＨ２－であり、
ｎが、１～１２の整数であり、
ｐが、０又は１～１２の整数であり、
ｑが、０又は１であり、
各ｘが、独立して、２～１０００の整数である。
実施形態では、Ｒ４及びＲ５は、Ｈである。実施形態では、Ｒ７及びＲ８は、Ｈである。実施形態では、ｎ、ｐ、及びｑは、１である。実施形態では、Ｒ１０は、ｎ－オクチル、イソオクチル、ｎ－デシル、イソデシル、ｎ－ドデシル、ｎ－テトラデシル、ｎ－ヘキサデシル、ｎ－ヘキシル、ｎ－ブチル、イソブチル、ｔ－ブチル、ｎ－ペンチル、イソペンチル、又は２－エチルヘキシルから選択される。実施形態では、Ｒ６は、Ｈである。
実施形態では、少なくとも１つのＲ１１は、－ＣＨ２－ＣＨ２－である。実施形態では、少なくとも１つのＲ１１は、－ＣＨ（ＣＨ３）－ＣＨ２－である。実施形態では、各Ｒ１１は、－ＣＨ２－ＣＨ２－である。実施形態では、各Ｒ１１は、－ＣＨ（ＣＨ３）－ＣＨ２－である。実施形態では、－［Ｒ１１Ｏ］ｘＨは、アルキレンオキシド官能基を特徴とする。いくつかの実施形態では、－［Ｒ１１Ｏ］ｘＨは、コポリマーアルキレンオキシド官能基を特徴とする。コポリマーアルキレンオキシド官能基のいくつかの実施形態では、各Ｒ１１は、－ＣＨ２－ＣＨ２－又は－ＣＨ（ＣＨ３）－ＣＨ２－のいずれかである。いくつかの実施形態では、コポリマーアルキレンオキシド官能基は、ブロックコポリマーアルキレンオキシド官能基である。実施形態では、各ｘは、２～１００である。
実施形態では、ポリアルコキシル化ポリマーは、前述の構造のうちの１つ以上を有する１～１０００個の総ポリアルコキシル化繰り返し単位を含むか、又は少なくとも１つ、実施形態では１０００個超の総ポリアルコキシル化繰り返し単位を有する架橋ポリアルコキシル化ポリマーネットワークである。
実施形態では、産業プロセス流中のエマルションを分解する方法は、１つ以上のポリアルコキシル化ポリマーを、エマルションを含む、それから本質的になる、又はそれからなる産業プロセス流に添加して、処理されたプロセス流を形成することを含む。１つ以上のポリアルコキシル化ＨＣＡＰ樹脂の添加によって好適に処理される産業プロセス流としては、原油精製中に形成される原油及び洗浄水のエマルション、並びにブタジエン、スチレン、アクリル酸などのエチレン性不飽和又は「ビニル」化合物の合成、精製、及び／又は輸送中に形成される製造プロセス流が挙げられる。実施形態では、０．１ｐｐｍ～１０，０００ｐｐｍの１つ以上のポリアルコキシル化ポリマーが、産業プロセス流に添加されるか、又は処理された産業プロセス流中に存在する。
他の対象及び特徴は、一部は明らかであり、一部は以下に示される。
本開示は、好ましい実施形態への言及を提供するが、当業者は、本発明の趣旨及び範囲から逸脱することなく、形態及び詳細において変更が行われ得ることを認識するであろう。様々な実施形態を、図面を参照して詳細に説明するが、いくつかの図を通して同様の参照番号は同様の部品及びアセンブリを表す。様々な実施形態への言及は、本明細書に添付の特許請求の範囲の範囲を限定するものではない。更に、本明細書に記載されたいかなる例も、限定を意図するものではなく、添付の特許請求の範囲の多くの可能な実施形態のうちのいくつかを単に記載するものである。
定義
別段に定義されない限り、本明細書で使用される全ての技術用語及び科学用語は、当業者によって一般に理解されるものと同じ意味を有する。矛盾する場合、定義を含む本文書が優先される。本明細書に記載されるものと同様又は同等の方法及び材料を、本発明の実施又は試験に使用することができるが、好ましい方法及び材料を以下に記載する。本明細書で言及される全ての刊行物、特許出願、特許、及び他の参考文献は、参照によりそれらの全体が組み込まれる。本明細書に開示される材料、方法、及び実施例は、単なる例示であり、限定することを意図するものではない。
本明細書で使用される場合、「含む（comprise）」、「含む（include）」、「有する（having）」、「有する（has）」、「することができる（can）」、「含有する（contain）」という用語、及びそれらの変形は、追加の作用又は構造の可能性を排除しない制限のない移行句、用語、又は単語であることが意図される。単数形「ａ」、「ａｎｄ」及び「ｔｈｅ」は、文脈が明らかにそうでないことを指示しない限り、複数の指示対象を含む。本開示はまた、明示的に記載されているか否かにかかわらず、本明細書に提示された実施形態又は要素を「含む（comprising）」、「からなる（consisting of）」、及び「から本質的になる（consisting essentially of）」他の実施形態も企図する。
本明細書で使用される場合、「任意選択的な」又は「任意選択的に」という用語は、その後に記述される事象又は状況が生じ得るが必須ではないこと、またその記述が、事象又は状況が生じる場合、及びそれらが生じない場合を含むことを意味する。
本明細書で使用される場合、例えば、本開示の実施形態を説明する際に用いられる、組成物中の配合成分の量、濃度、体積、プロセス温度、プロセス時間、収率、流速、圧力、及び同様の値、並びにその範囲を修飾する「約」という用語は、例えば、化合物、組成物、濃縮物、又は使用配合物を作製するために使用される典型的な測定及び取り扱い手順により；これらの手順における偶発的な誤りにより；方法を実行するために使用される出発材料若しくは配合成分の製造、供給源、又は純度の違いにより、及び同様の近似考慮事項により生じる可能性がある数値量の変動を指す。「約」という用語はまた、特定の初期濃度又は混合物を有する配合物の劣化により異なる量、及び特定の初期濃度又は混合物を有する配合物を混合又は処理することによって異なる量を包含する。「約」という用語によって修飾されている場合、本明細書に添付の特許請求の範囲は、これらの量と同等のものを含む。更に、「約」が値の範囲を説明するために使用される場合、文脈によって特に限定されない限り、例えば「約１～５」は、「１～５」及び「約１～約５」及び「１～約５」及び「約１～５」を意味する。
本明細書で使用される場合、「実質的に」という用語は、その用語が米国特許法で解釈されるように「から本質的になる」を意味し、その用語が米国特許法で解釈されるように「からなる」を含む。例えば、特定の化合物又は材料を「実質的に含まない」溶液は、その化合物若しくは材料を含まない場合があるか、又は意図しない汚染、副反応、若しくは不完全な精製などによって存在する少量のその化合物若しくは材料を有し得る。「少量」は、微量、測定不可能な量、価値若しくは特性を妨げない量、又は文脈で提供されるような何らかの他の量であり得る。提供された成分のリストを「実質的にのみ」有する組成物は、それらの成分のみからなるか、又は存在する微量の何らかの他の成分を有するか、又は組成物の特性に物質的に影響を及ぼさない１つ以上の添加成分を有し得る。追加的に、例えば、本開示の実施形態を説明する際に用いられる、組成物中の配合成分のタイプ若しくは量、特性、測定可能な量、方法、値、又は範囲を修飾する「実質的に」とは、意図する組成物、特性、量、方法、値、又は範囲を無効にする様式で、列挙された組成物、特性、量、方法、値、又は範囲に全体的に影響を及ぼさない変動を指す。「実質的に」という用語によって修飾されている場合、本明細書に添付の特許請求の範囲は、この定義による等価物を含む。
本明細書で使用される場合、任意の列挙された値の範囲は、範囲内の全ての値を想定し、列挙された範囲内の実数値である終点を有する任意の部分範囲を列挙する特許請求の範囲を支持するものとして解釈されるべきである。仮の例示として、１～５の範囲に関する本明細書における開示は、次の範囲：１～５、１～４、１～３、１～２、２～５、２～４、２～３、３～５、３～４、及び４～５のうちのいずれかに対する特許請求の範囲を支持するものとみなされるものとする。
考察
ビス（ヒドロキシカルビル）アミノフェノールポリマー（ＨＣＡＰ）樹脂とアルデヒドとの縮合生成物を含む１つ以上の繰り返し単位を含むポリマー化合物である、ポリアルコキシル化ビス（ヒドロキシカルビル）アミノフェノールポリマーが、本明細書に開示され、更に、各ＨＣＡＰ繰り返し単位は、１つ以上のポリアルキレンオキサイド官能基を含むようにポリアルコキシル化されている。
ポリアルコキシル化ＨＣＡＰ樹脂は、次式による少なくとも１つのポリアルコキシル化ＨＣＡＰ繰り返し単位を含む。
式中、Ｒ１及びＲ２が、－（ＣＲ７Ｒ８）ｎ（ＣＨＯＲ９）（ＣＨ２）ｐ（Ｏ）ｑＲ１０であり、
Ｒ３が、［Ｒ１１Ｏ］ｘＨであり、
Ｒ４及びＲ５が、独立して、Ｈ、Ｃ１～Ｃ２２アルキル、－［Ｒ１１Ｏ］ｘＨ、又はＮＲ１Ｒ２であり、
Ｒ６が、アルキル基、アルコキシ基、又はヒドロキシル基で任意選択的に置換される、Ｈ、アルキル、アリール、ベンジル、又はアラルキルであり、
Ｒ７及びＲ８が、独立して、Ｈ又はアルキルであり、
Ｒ９が、Ｈ又は－［Ｒ１１Ｏ］ｘＨであり、
Ｒ１０が、Ｃ１～Ｃ２４の、直鎖、分岐鎖、若しくは環状アルキル、アリール、又はアラルキルであり、
各Ｒ１１が、独立して、－ＣＨ２－ＣＨ２－、－ＣＨ（ＣＨ３）－ＣＨ２－、－ＣＨ２－ＣＨ２－ＣＨ２－、ＣＨ２－ＣＨ２－ＣＨ２－ＣＨ２－、又は－ＣＨ（Ｃ６Ｈ６）－ＣＨ２－であり、
ｎが、１～１２の整数であり、
ｐが、０又は１～１２の整数であり、
ｑが、０又は１であり、
各ｘが、独立して、２～１０００の整数である。
実施形態では、Ｒ４及びＲ５は、Ｈである。実施形態では、Ｒ７及びＲ８は、Ｈである。実施形態では、ｎ、ｐ、及びｑは、１である。実施形態では、Ｒ１０は、ｎ－オクチル、イソオクチル、ｎ－デシル、イソデシル、ｎ－ドデシル、ｎ－テトラデシル、ｎ－ヘキサデシル、ｎ－ヘキシル、ｎ－ブチル、イソブチル、ｔ－ブチル、ｎ－ペンチル、イソペンチル、又は２－エチルヘキシルから選択される。
実施形態では、Ｒ６は、Ｈである。実施形態では、Ｒ６は、ＣＨ３である。実施形態では、Ｒ６は、ＣＯＯＨである。実施形態では、Ｒ６は、ベンジルである。実施形態では、Ｒ６は、
であり、
式中、Ｒ１２は、メチル又はエチルである。実施形態では、Ｒ６は、１個又は２個の酸素原子を含む。実施形態では、Ｒ６は、エーテル部分を含む。実施形態では、Ｒ６は、ヒドロキシル部分を含む。実施形態では、Ｒ６は、１つ以上のヒドロキシル部分、１つ以上のエーテル部分、又はそれらの組み合わせを含む。実施形態では、Ｒ６は、架橋部分を含み、例えば、グリオキサールなどのビスアルデヒトが、縮合におけるアルデヒドとして用いられる。ビスアルデヒドは、ＨＣＡＰ官能基と縮合することができる２つのアルデヒド官能基を含み、したがって、得られるＨＣＡＰポリマーの架橋を得ることができる。
実施形態では、少なくとも１つのＲ１１は、－ＣＨ２－ＣＨ２－である。実施形態では、少なくとも１つのＲ１１は、－ＣＨ（ＣＨ３）－ＣＨ２－である。実施形態では、各Ｒ１１は、－ＣＨ２－ＣＨ２－である。実施形態では、各Ｒ１１は、－ＣＨ（ＣＨ３）－ＣＨ２－である。実施形態では、－［Ｒ１１Ｏ］ｘＨは、ポリアルコキシル化官能基、アルキレンオキシド官能基、ポリマーアルキレンオキシド官能基、又はポリアルキレンオキシド官能基を好適に特徴とする。いくつかの実施形態では、－［Ｒ１１Ｏ］ｘＨは、コポリマーアルキレンオキシド官能基を特徴とする。コポリマーアルキレンオキシド官能基のいくつかの実施形態では、各Ｒ１１は、－ＣＨ２－ＣＨ２－又は－ＣＨ（ＣＨ３）－ＣＨ２－のいずれかである。実施形態では、コポリマーアルキレンオキシド官能基は、交互、ランダム、又はブロック構成で配置される。いくつかの実施形態では、コポリマーアルキレンオキシド官能基は、ブロックコポリマーアルキレンオキシド官能基である。実施形態では、各ｘは、２～２００である。
いくつかの実施形態では、ポリアルコキシル化ＨＣＡＰ樹脂は、フェノール酸素に対して１，３－関係（すなわち、メタ－）に位置する三級アミノ官能基を有するポリアルコキシル化ＨＣＡＰ繰り返し単位である代替の繰り返し単位を含むか、それから本質的になるか、又はそれからなる。別の繰り返し単位は、以下の構造を有する。
式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、及びＲ６は、上記と同じである。実施形態では、ポリアルコキシル化ＨＣＡＰ樹脂は、１つ以上のポリアルコキシル化ＨＣＡＰ繰り返し単位、及び１つ以上の代替の繰り返し単位を含む。いくつかの実施形態では、ポリアルコキシル化ＨＣＡＰポリマーは、１つ以上の代替の繰り返し単位を含み、ポリアルコキシル化ＨＣＡＰ繰り返し単位を含まない。他の実施形態では、ポリアルコキシル化ＨＣＡＰポリマーは、１つ以上のポリアルコキシル化ＨＣＡＰ繰り返し単位を含み、代替の繰り返し単位を排除する。他の実施形態では、ポリアルコキシル化ＨＣＡＰ樹脂は、１つ以上のポリアルコキシル化ＨＣＡＰ繰り返し単位及び１つ以上の代替の繰り返し単位を含む。更に他の実施形態では、ポリアルコキシル化ＨＣＡＰポリマーは、１つ以上のポリアルコキシル化ＨＣＡＰ繰り返し単位及び１つ以上の代替繰り返し単位を含むか、それらから本質的になるか、又はそれらからなり、ポリアルコキシル化ＨＣＡＰコポリマーを特徴とし得る。したがって、実施形態では、ポリアルコキシル化ＨＣＡＰコポリマーは、１つ以上のポリアルコキシル化ＨＣＡＰ繰り返し単位、１つ以上の代替の繰り返し単位、又はこれらの組み合わせを含むか、本質的にそれらからなるか、又はそれらからなる。実施形態では、ポリアルコキシル化ＨＣＡＰコポリマーは、１つ以上のポリアルコキシル化ＨＣＡＰ繰り返し単位、１つ以上の代替の繰り返し単位、又はこれらの組み合わせ；及びフェノール化合物とアルデヒドとの縮合生成物を含む１つ以上の追加の繰り返し単位を含む。実施形態では、フェノール化合物は、フェノール、レゾルシノール、ピロカテコール、ヒドロキノン、フロログルシノール、ヒドロキシヒドロキノン、又はそれらの２つ以上の混合物である。実施形態では、アルデヒドは、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、ベンズアルデヒド、バニリン、サリチルアルデヒド、グリオキサール、グリオキシル酸、又はそれらの２つ以上の混合物である。
実施形態では、ポリアルコキシル化ＨＣＡＰ樹脂は、各ＨＣＡＰ繰り返し単位に結合したアルキレンオキシド官能基を含むＨＣＡＰ樹脂である。実施形態では、ポリアルコキシル化ＨＣＡＰ樹脂は、各ＨＣＡＰ繰り返し単位に結合した２つのアルキレンオキシド官能基を含む。実施形態では、ポリアルコキシル化ＨＣＡＰ樹脂は、各ＨＣＡＰ繰り返し単位に結合した３つのアルキレンオキシド官能基を含む。実施形態では、ポリアルコキシル化ＨＣＡＰ樹脂は、各ＨＣＡＰ繰り返し単位に結合した４つ以上のアルキレンオキシド官能基を含む。各アルキレンオキシド官能基は、少なくとも２つのアルコキシ繰り返し単位、及び最大１０００個のアルコキシ繰り返し単位、例えば、２～８００、２～６００、２～４００、２～２００、２～１００、２～８０、２～６０、２～４０、２～２０、又は２～１０個のアルコキシ繰り返し単位を含む。
ポリアルコキシル化ＨＣＡＰ樹脂を製造する方法は、ＨＣＡＰ化合物からＨＣＡＰプレポリマーを形成することと、ＨＣＡＰプレポリマーをＨＣＡＰ樹脂に変換することと、ＨＣＡＰ樹脂を１つ以上のアルキレンオキシド官能基で官能化することと、を含む。実施形態では、ＨＣＡＰ化合物は、環に結合したビス（ヒドロキシカルビル）アミノ付加物を有する芳香環化合物と、環に結合した少なくとも１つのヒドロキシル基又はアルコキシル基（フェノールヒドロキシル基）と、環に結合したアルデヒドとの酸又は塩基触媒縮合を受けやすい少なくとも２個の水素原子と、を含むことを特徴とする。したがって、実施形態では、ＨＣＡＰ化合物は、例えば、フェノール、レゾルシノール、ピロカテコール、ヒドロキノン、フロログルシノール、ヒドロキシヒドロキノン、又はそれらの２つ以上である。ＨＣＡＰ化合物は、例えば、スチレン、イソプレン、ブタジエン、又は別のエチレン性不飽和モノマーを製造するための産業プロセス流に添加される場合、同時係属中の米国特許出願第１６／８６０，９５４号において、重合防止剤又は重合遅延剤として識別されている。そのようなものとして、ＨＣＡＰ化合物は、そのような産業プロセスシステムにおいて生じるフリーラジカル又は酸化タイプの重合を低減するために好適に用いられる。
ＨＣＡＰ化合物は、アルデヒドとの縮合重合を受けやすい。したがって、実施形態では、１つ以上のＨＣＡＰ化合物は、ホルムアルデヒド（パラホルムアルデヒト及びホルマリンを含む）、アセトアルデヒド、バニリン、エチルバニリン、グリオキサール、グリオキシル酸、サリチルアルデヒド、又はベンズアルデヒドなどのアルデヒドと縮合されて、１つ以上のＨＣＡＰ繰り返し単位を含むビス（ヒドロキシカルビル）アミノフェノールポリマー（ＨＣＡＰポリマー）を提供する。
本明細書に開示されるＨＣＡＰ繰り返し単位に関する全ての実施形態は、本明細書に開示されるポリアルコキシル化ＨＣＡＰ樹脂を形成するための出発材料として制限なく自由に組み合わせ可能であることが意図される。
実施形態では、ＨＣＡＰポリマーは、少なくとも１つのＨＣＡＰ繰り返し単位を含むポリマーである。いくつかの実施形態では、ＨＣＡＰ繰り返し単位は、アルデヒドと、例えば、フェノール、レゾルシノール、ピロカテコール、ヒドロキノン、フロログルシノール、ヒドロキシヒドロキノン、又はそれらの２つ以上のビス（ヒドロキシカルビル）アミノ付加物との縮合生成物に対応する繰り返し単位である。実施形態では、ＨＣＡＰポリマーは、１つ以上のＨＣＡＰ化合物を１つ以上のアルデヒドと縮合させて、少なくとも３つのＨＣＡＰ繰り返し単位及び１００個までのＨＣＡＰ繰り返し単位、例えば、３、４、５、６、７、８、９、１０、１５、２０、２５、３０、３５、４０、４５、５０、５５、６０、６５、７０、７５、８０、８５、９０、９５、若しくは１００個のＨＣＡＰ繰り返し単位、又は３～１０、１０～２０、２０～３０、３０～４０、４０～５０、５０～６０、６０～７０、７０～８０、８０～９０、若しくは９０～１００個のＨＣＡＰ繰り返し単位、又は３～９０、３～８０、３～７０、３～６０、３～５０、３～４０、３～３０、３～２０、３～１５、３～１０、３～９、３～８、３～７、３～６、若しくは３～５つのＨＣＡＰ繰り返し単位、又は５～１００、１０～１００、２０～１００、３０～１００、４０～１００、５０～１００、６０～１００、７０～１００、８０～１００、若しくは９０～１００個のＨＣＡＰ繰り返し単位を有するポリマーを形成することによって形成される。いくつかの実施形態では、ＨＣＡＰポリマーは、ＨＣＡＰ化合物と、ホルムアルデヒドと、アセトアルデヒド又はベンズアルデヒドなどの別のアルデヒドとを縮合させて、少なくとも３つの繰り返し単位及び１００個までのＨＣＡＰ繰り返し単位を有するＨＣＡＰポリマーを形成することによって形成される。
実施形態では、ＨＣＡＰポリマーは、ＨＣＡＰコポリマーである。ＨＣＡＰコポリマーは、第１の繰り返し単位である少なくとも１つのＨＣＡＰ繰り返し単位と、フェノール化合物と、上に列挙したアルデヒドから選択されるアルデヒド、例えば、ホルムアルデヒド又はその等価物（ホルマリン又はパラホルムアルデヒド）との縮合生成物を含む第２の繰り返し単位と、を含む。フェノール化合物は、それに直接結合した１つ以上のヒドロキシル基を有する芳香族化合物を特徴とする。フェノール化合物としては、フェノール、レゾルシノール、ピロカテコール、ヒドロキノン、フロログルシノール、及びヒドロキシヒドロキノンが挙げられるが、これらに限定されない。ＨＣＡＰコポリマーは、少なくとも３つの合計繰り返し単位及び１０００個までの繰り返し単位を含み、繰り返し単位のうちの少なくとも１つは、ＨＣＡＰ繰り返し単位である。いくつかのそのような実施形態では、ＨＣＡＰコポリマーは、１～５００個のＨＣＡＰ繰り返し単位又は１～１００個のＨＣＡＰ繰り返し単位を含む。
前述の縮合戦略の組み合わせは、ＨＣＡＰポリマー生成物の広い組成及び構造範囲を提供するために有利に用いられる。実施形態では、ＨＣＡＰ繰り返し単位は、繰り返し単位当たり２つのヒドロキシアルキル部分及び１つ以上の芳香族ヒドロキシル部分を含む。実施形態では、ＨＣＡＰコポリマーは、少なくとも１つのＨＣＡＰ繰り返し単位を含む。実施形態では、ＨＣＡＰホモポリマーは、少なくとも３つのＨＣＡＰ繰り返し単位を含む。
例示的であるが非限定的なＨＣＡＰポリマーとしては、１つ以上の繰り返し単位（ａ）～（ｅ）を含むホモポリマー及びコポリマーが挙げられる。
繰り返し単位（ａ）は、４－アミノフェノールとブチルグリシジルエーテルとの反応、続いてホルムアルデヒドとの縮合から形成される。繰り返し単位（ｂ）は、４－アミノフェノールと１，２－エポキシオクタンとの反応、続いてホルムアルデヒドとの縮合によって形成される。繰り返し単位（ｃ）は、４－アミノフェノールと２－エチルヘキシルグリシジルエーテルとの反応、続いてベンズアルデヒドとの縮合によって形成される。繰り返し単位（ｄ）は、４－アミノフェノールとスチレンオキシドとの反応、続いてホルムアルデヒドとの縮合によって形成される。繰り返し単位（ｅ）は、４－アミノフェノールと混合Ｃ８～Ｃ１０アルキルグリシジルエーテルとの反応、続いてベンズアルデヒドとの縮合によって形成される。いくつかの実施形態では、混合Ｃ８～Ｃ１０アルキルグリシジルエーテルは、直鎖Ｃ８～Ｃ１０アルキル部分の混合物を含むが、他の実施形態では、混合Ｃ８～Ｃ１０アルキルグリシジルエーテルは、直鎖及び分岐鎖Ｃ８～Ｃ１０アルキル部分の混合物を含む。
本明細書で定義されるＨＣＡＰポリマーは、ＨＣＡＰプレポリマー又はＨＣＡＰ樹脂である。実施形態では、ＨＣＡＰプレポリマーは、１００℃未満などの穏やかな温度でアルデヒド及びフェノール含量を縮合させて、ＨＣＡＰプレポリマーを形成することの前述の工程を用いることによって形成される。次いで、ＨＣＡＰプレポリマーを加熱して、縮合水を除去し、硬化（鎖延長及び／又は架橋）を達成して、ＨＣＡＰ樹脂を形成する。いくつかの実施形態では、アルデヒド対総フェノール含量の比は、ノバラック型ＨＣＡＰプレポリマーを形成するために、使用者によって選択され、アルデヒド対総フェノール含量のモル比は、１未満である。いくつかの実施形態では、アルデヒド対総フェノール含量の比は、レゾール型ＨＣＡＰプレポリマーを形成するために、使用者によって選択され、アルデヒド対総フェノール含量のモル比は、１よりも大きい。実施形態では、総フェノール含量対アルデヒドの比は、約１：１であるように、使用者によって選択される。いくつかの実施形態では、アルデヒド対総フェノール含量のモル比は、約０．０００５：１～０．８：１、又は約０．００１～０．６：１、又は約０．１：１～０．４：１、又は約０．２：１～０．３：１である。他の実施形態では、総フェノール含量対アルデヒドのモル比は、約０．０００５：１～０．８：１、又は約０．００１～０．６：１、又は約０．１：１～０．４：１、又は約０．２：１～０．３：１である。
いくつかの実施形態では、フェノールアルデヒドプレポリマー（ノバラック及びレゾール）又は硬化フェノール樹脂を形成する際に一般的に用いられる縮合反応は、ＨＣＡＰプレポリマー及び樹脂を形成するために、本明細書において有利に用いられる。具体的には、１つ以上のＨＣＡＰ化合物、又は１つ以上のＨＣＡＰ化合物と１つ以上の追加の芳香族ヒドロキシル化化合物との組み合わせが選択され、１つ以上のアルデヒドと組み合わされる。追加の芳香族ヒドロキシル化化合物としては、フェノール、アルキル化フェノール、レゾルシノール、ピロカテコール、ヒドロキノン、フロログルシノール、ヒドロキシヒドロキノン、リグノスルホン酸、フェノールジスルホン酸、並びにオリゴマー化源（タンニン酸、フミン酸、フルボ酸、リグニン抽出物、及びケブラコ抽出物など）；並びに他の芳香族ヒドロキシル化化合物が挙げられるが、これらに限定されない。１つ以上のＨＣＡＰ化合物及び任意選択的に１つ以上の追加の芳香族化合物を組み合わせて、アルデヒドとの縮合に利用可能な反応性官能基の「総フェノール含量」又はモル数を提供する。
したがって、実施形態では、選択された量の総フェノール含量は、選択された量の１つ以上のアルデヒドと組み合わされ、選択は、所望のレベルの重合を提供し、選択された酸性又は塩基性硬化触媒は、穏やかな加熱の条件下、例えば、５０℃～１２０℃、又は約６０℃～１００℃で添加されて、ポリマー縮合生成物又はプレポリマーを得る。実施形態では、ＨＣＡＰプレポリマーの合成は、添加水の非存在下で実施される。実施形態では、ＨＣＡＰプレポリマーの合成は、実質的に添加水の非存在下で実施され、ここで、「実質的に」とは、パラホルムアルデヒド又はホルマリンのホルムアルデヒドへの解重合などの反応を達成するか又は可能にするのに十分な水が反応容器に添加されることを意味する。実施形態では、ＨＣＡＰプレポリマーの合成は、酸又は塩基触媒を、酸又は塩基を溶解する及び／又は反応容器に送達するのに十分な量の水とともに、反応容器に添加することによって達成される。
実施形態では、縮合が完了した後、ＨＣＡＰプレポリマーは、選択された溶媒中に分散される。ＨＣＡＰプレポリマーは、分散液の重量に基づいて、３０重量％～９０重量％、又は分散液の重量に基づいて、３５重量％～８０重量％、若しくは約４０重量％～７０重量％、若しくは約５０重量％～６０重量％固体の総固体含量で、分散される。
ＨＣＡＰプレポリマーは、プレポリマー分散液を少なくとも１００℃、例えば、１００℃～１８０℃、又は１２０℃～１５０℃に加熱することによって、ＨＣＡＰ樹脂に変換される。この段階におけるより高い温度は、縮合反応によって形成された水の脱離を介してメチレン及びジベンジルエーテル架橋を形成させる。ＨＣＡＰプレポリマーは、いくつかの実施形態では、コーティング及び蒸発加熱などによる溶媒の蒸発と同時に、鎖伸長、架橋、又はその両方（集合的に「硬化」）を行い、ＨＣＡＰ樹脂をもたらす。他の実施形態では、ＨＣＡＰプレポリマーは、溶媒中で加熱することによって硬化され、縮合水は、共沸によって、又はモレキュラーシーブ若しくは別の乾燥剤の使用によって、反応容器から除去される。
硬化後、ＨＣＡＰプレポリマーは、ＨＣＡＰ樹脂に変換される。ＨＣＡＰ樹脂は、１つ以上のＨＣＡＰ繰り返し単位を含む三次元硬化ネットワークである。ＨＣＡＰ繰り返し単位は、（ヒドロキシカルビル）アミノ部分としてＨＣＡＰポリマーの主鎖に組み込まれた少なくとも２つのアルカノール性ヒドロキシル基を含む。実施形態では、ＨＣＡＰ繰り返し単位、若しくはＨＣＡＰポリマーの別の繰り返し単位、又はそれらの組み合わせは、１つ以上の芳香族（フェノール性）ヒドロキシル部分を更に含む。ＨＣＡＰポリマー主鎖内に組み込まれたＨＣＡＰヒドロキシル部分は、ＨＣＡＰ樹脂に１つ以上の追加の特性を付与するため、又はＨＣＡＰ樹脂の１つ以上の特性を変化させるために、その官能化に利用可能である。したがって、実施形態では、１つ以上のＨＣＡＰ樹脂は、アルカノール性及び／又は芳香族ヒドロキシル基の反応によって好適に官能化されて、それに結合した１つ以上の付加物を結合して、官能化ＨＣＡＰ樹脂を形成する。
実施形態では、１つ以上のＨＣＡＰ樹脂は、ポリアルコキシル化ポリマーを生じるように好適に官能化される。そのような実施形態では、１つ以上のＨＣＡＰ樹脂は、アルカノール性及び／又は芳香族ヒドロキシル基の反応によって好適に官能化されて、１つ以上のアルコキシ基を形成し、ポリアルコキシル化ＨＣＡＰポリマー、又はポリアルコキシル化ＨＣＡＰ樹脂を形成する。ポリアルコキシル化ＨＣＡＰ樹脂は、ポリアルキレンオキシド部分又はそれに結合した官能基を有するＨＣＡＰ樹脂である。実施形態では、ポリアルコキシル化ＨＣＡＰ樹脂は、各ＨＣＡＰ繰り返し単位に結合した１つのポリアルキレンオキシド部分又は官能基を有する。実施形態では、ポリアルコキシル化ＨＣＡＰ樹脂は、繰り返し単位に結合した２つ以上のポリアルキレンオキシド部分又は官能基を有する。実施形態では、ポリアルコキシル化ＨＣＡＰ樹脂は、１つのＨＣＡＰ繰り返し単位に結合した２つ以上のポリアルキレンオキシド部分又は官能基を有する。実施形態では、ポリアルコキシル化ＨＣＡＰ樹脂は、各ＨＣＡＰ繰り返し単位に結合した２つ以上のポリアルキレンオキシド部分又は官能基を有する。
したがって、実施形態では、ポリアルコキシル化ＨＣＡＰ樹脂は、１つ以上のＨＣＡＰ樹脂ヒドロキシル基と１つ以上のアルキレンオキシドとの反応によって形成される。ポリアルキレンオキシド部分は、アルカノール性ヒドロキシル基、芳香族ヒドロキシル基、又はアルカノール性及び芳香族ヒドロキシル基の両方を含む、ＨＣＡＰ樹脂ヒドロキシル基の１個以上の酸素原子を介してＨＣＡＰ樹脂に共有結合したポリエーテル部分である。
ポリアルコキシル化ＨＣＡＰ樹脂を形成するために好適に用いられるアルキレンオキシドは、特に限定されない。実施形態では、アルキレンオキシドは、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、ブチレンオキシド、スチレンオキシド、又はこれらの２つ以上の組み合わせである。実施形態では、アルキレンオキシドは、エチレンオキシドとプロピレンオキシドとの混合物である。実施形態では、アルキレンオキシドは、エチレンオキシドである。
実施形態では、ポリアルコキシル化ＨＣＡＰ樹脂を形成する方法は、アルキレンオキシドの開環重合（ポリアルコキシル化）を促進するための塩基性条件下で、アルキレンオキシドを、上記のＨＣＡＰ樹脂のいずれかを含むＨＣＡＰ樹脂と接触させることを含む。実施形態では、アルキレンオキシドは、ＨＣＡＰ樹脂と接触したときに液体である。実施形態では、アルキレンオキシドは、ＨＣＡＰ樹脂と接触したときに気体である。いくつかの実施形態では、ガスは、大気圧を超える圧力下、例えば、大気圧を超える２０ｋＰａ～６００ｋＰａなどの約７ｋＰａ～７００ｋＰａ下で、ＨＣＡＰ樹脂に適用される。このような圧力は、イリノイ州モリーヌのＰａａｒ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能な圧力容器、又は加圧ガスをチャンバに適用するように設計及び適合された同様の加圧可能チャンバ反応器など、圧力下でガスを適用するように設計及び適合されたチャンバ内にＨＣＡＰ樹脂を封入し、アルキレンオキサイドの開環重合を開始及び伝播させるのに十分な圧力下でアルキレンオキサイドガスを反応器に添加することによって達成される。いくつかの実施形態では、開環重合を開始及び伝播させるために熱を加える必要はない。他の実施形態では、反応器内のポリマーを、例えば、４０℃～２００℃、例えば、５０℃～１８０℃の温度に加熱することが望ましい。
実施形態では、アルキレンオキシドは、所望の数及び組成のポリアルキレンオキシド繰り返し単位を有するポリアルコキシル化ＨＣＡＰ樹脂を形成するために、選択されたモル比でＨＣＡＰ樹脂と接触させられる。実施形態では、ポリアルコキシル化は、ＨＣＡＰポリマーのアルカノール性ヒドロキシ基及びフェノール性（芳香族）ヒドロキシ基の両方で起こる。ポリアルキレンオキシド鎖長は、ＨＣＡＰポリマー骨格のヒドロキシル基の各々によって開始される鎖延長によって統計的に構築される。したがって、ポリアルキレンオキシド繰り返し単位の数は、ＨＣＡＰ樹脂をヒドロキシル基１モル当たりのアルキレンオキシドの計算されたモル数と接触させることによって、容易に目標とされる。例えば、ヒドロキシル基当たり１０個のエチレンオキシド繰り返し単位を得るために、各ＨＣＡＰ繰り返し単位が２つのヒドロキシル基を含む、ＨＣＡＰ樹脂１ｋｇ当たり１モルのＨＣＡＰ繰り返し単位を含むＨＣＡＰ樹脂は、各ＨＣＡＰ繰り返し単位に結合した２つのポリアルキレンオキシド部分を有するポリアルコキシル化ＨＣＡＰ樹脂を生成するために、ＨＣＡＰ樹脂１ｋｇ当たり２０モルのアルキレンオキシドの接触を必要とし、更に、各ポリアルキレンオキシド部分は、１０個のポリアルキレンオキシド繰り返し単位、若しくは約１０個のポリアルキレンオキシド繰り返し単位、又は平均、例えば、数平均１０個のポリアルキレンオキシド繰り返し単位若しくは重量平均１０個のポリアルキレンオキシド繰り返し単位を含む。
実施形態では、ポリアルコキシル化ＨＣＡＰ樹脂は、ポリアルキレンオキシド部分当たり、少なくとも２つ及び１０００個ものポリアルキレンオキシド繰り返し単位、多くの場合、ポリアルキレンオキシド部分当たり２～８００、２～６００、２～４００、２～２００、２～１００、２～５０、２～３０個のポリアルキレンオキシド繰り返し単位、又はポリアルキレンオキシド部分当たり、２～２５、２～２０、２～１８、２～１６、２～１４、２～１２、２～１０、２～８、２～６、４～２０、４～１８、４～１６、４～１４、４～１２、４～１０、４～８、２～１４、２～４、４～６、６～８、８～１０、１０～１２、１２～２４、１４～１６、１６～１８、１８～２０、２０～２５、若しくは２５～３０個のポリアルキレンオキシド繰り返し単位、又はポリアルキレンオキシド部分当たり、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、２２、２４、２６、２８、３０、４０、５０、６０、７０、８０、９０、１００個、又はそれ以上のポリアルキレンオキシド繰り返し単位の数平均若しくは重量平均を含む。実施形態では、官能化ＨＣＡＰ繰り返し単位当たり２つのポリアルキレンオキシド官能基が存在する。実施形態では、官能化ＨＣＡＰ繰り返し単位当たり３つのポリアルキレンオキシド官能基が存在する。実施形態では、官能化ＨＣＡＰ繰り返し単位当たり４つ以上のポリアルキレンオキシド官能基、例えば、官能化ＨＣＡＰ繰り返し単位当たり４つ、５つ、又は更には６つのポリアルキレンオキシド官能基が存在する。
実施形態では、本明細書に開示されるポリアルコキシル化ポリマー上に存在する各ポリアルキレンオキシド官能基は、ポリエチレンオキシド繰り返し単位、ポリプロピレンオキシド繰り返し単位、ポリブチレンオキシド繰り返し単位、ポリスチレンオキシド繰り返し単位、又は２つ以上の異なるアルキレンオキシドに由来する繰り返し単位を含むコポリマー繰り返し単位を含むか、又はそれらからなる。共重合アルキレンオキシド官能基には、ランダム、交互、及びブロック共重合官能基が含まれる。例えば、実施形態では、ポリアルキレンオキシド官能基は、ポリエチレンオキシド官能基である。実施形態では、ポリアルキレンオキシド官能基は、ポリエチレンオキシド官能基を含む。いくつかのそのような実施形態では、ポリアルキレンオキシド官能基は、ポリエチレンオキシド－ポリプロピレンオキシドコポリマー官能基である。いくつかのそのような実施形態では、ポリエチレンオキシド－ポリプロピレンオキシドコポリマー官能基は、１、２、又は３つのポリエチレンオキシドブロック及び１、２、又は３つのポリプロピレンオキシドブロックを含むブロックコポリマー官能基である。
本発明者らは、本明細書に記載のポリアルコキシル化ＨＣＡＰ樹脂が、水中に同伴される石油材料（アスファルテン又はパイガス生成物など）のための、又は、例えば、水攻法（三次石油回収）若しくは他の地下注入用途のための調製における油中水型ポリマー格子の反転のためのエマルション破壊剤として特に有用であることを見出した。
したがって、ポリアルコキシル化ＨＣＡＰ樹脂を含む組成物、並びに油及び水のエマルションを分解するためにポリアルコキシル化ＨＣＡＰ樹脂を使用する方法が本明細書に記載される。実施形態では、ポリアルコキシル化ＨＣＡＰ樹脂は、原油の抽出及び／又は精製中にいくつかの場合に形成されるエマルションを分解するか又はその他の方法で「破壊」するために使用される。本明細書で使用するとき、「エマルション」は、油中水型エマルション、水中油型エマルション、及び複合エマルションを含み、エマルションは、石油系油相及び植物系油相の両方を含む。実施形態では、エマルションは、原油、精製油、ビチューメン、凝縮物、廃油（slop oil）、留出油、燃料、及びそれらの混合物のうちの１つ以上を含む。
追加的に、ポリアルコキシル化ＨＣＡＰ樹脂は、ブタジエン、スチレン、アクリル酸などのエチレン性不飽和又は「ビニル」化合物の合成、精製、及び／又は輸送中に形成されるプロセス流などの製造プロセス流などの他の産業プロセス流中のエマルションを分解するのに有用である。ポリアルコキシル化ＨＣＡＰ樹脂はまた、植物源に由来する産業プロセス流、例えば、バイオディーゼルプロセス流などの合成、精製、及び／又は輸送中に形成されるエマルションを分解するのに有用である。
したがって、産業プロセス流内に存在するエマルションを分解する方法は、１つ以上のポリアルコキシル化ＨＣＡＰ樹脂を、エマルションを含む１つ以上の産業プロセス流に適用して、処理された産業プロセス流を形成することを含むか、本質的にそれからなるか、又はそれからなる。実施形態では、処理されたプロセス流は、分解されたエマルションを含む。分解エマルションは、２つの分離した一般的に可視の相である、油相（又は油性相）及び水相を有する組成物である。相は、不混和性の液体層として現れ、しばしば相の間に可視の界面を有する。実施形態では、分解エマルションを形成するための処理されたプロセス流の相分離は、一般に、処理された産業プロセス流を、選択された期間にわたって、静置するか、又は実質的に静置した後に起こる。この時間は、１０分～１２時間になるようにオペレータによって選択される。産業プロセス流に適用されるポリアルコキシル化ＨＣＡＰ樹脂の量は、その中のエマルションを分解するのに有効である。すなわち、処理された産業プロセス流は、エマルションを含むか、それから本質的になるか、又はそれからなる産業プロセス流であり、処理された産業プロセス流を選択された期間にわたって静置するか又は実質的に静置した後に、分解プロセス流、又はプロセス流内の分解エマルションを形成するために、その中に溶解又は分散された十分な量の１つ以上のポリアルコキシル化ＨＣＡＰ樹脂を有する。実施形態では、分解プロセス流の水相は、産業プロセス流の処理及びその中のエマルションの分解の結果として油相から望ましく除去された１つ以上の化合物を含む。
実施形態では、処理されたプロセス流を形成するために産業プロセス流に適用されるポリアルコキシル化ＨＣＡＰ樹脂の量は、処理された産業プロセス流を形成するための産業プロセス流の重量又は体積に基づいて、０．０１ｐｐｍ～１０，０００ｐｐｍ、例えば、０．１ｐｐｍ～８０００ｐｐｍ、０．１ｐｐｍ～６０００ｐｐｍ、０．１ｐｐｍ～４０００ｐｐｍ、０．１ｐｐｍ～２０００ｐｐｍ、０．１ｐｐｍ～１０００ｐｐｍ、０．１ｐｐｍ～５００ｐｐｍ、０．１ｐｐｍ～４００ｐｐｍ、０．１ｐｐｍ～３００ｐｐｍ、０．１ｐｐｍ～２００ｐｐｍ、０．１ｐｐｍ～１００ｐｐｍ、０．１ｐｐｍ～５０ｐｐｍ、０．１ｐｐｍ～２５ｐｐｍ、０．１ｐｐｍ～１０ｐｐｍ、１ｐｐｍ～８０００ｐｐｍ、１ｐｐｍ～６０００ｐｐｍ、１ｐｐｍ～４０００ｐｐｍ、１ｐｐｍ～２０００ｐｐｍ、１ｐｐｍ～１０００ｐｐｍ、１ｐｐｍ～５００ｐｐｍ、１ｐｐｍ～４００ｐｐｍ、１ｐｐｍ～３００ｐｐｍ、１ｐｐｍ～２００ｐｐｍ、１ｐｐｍ～１００ｐｐｍ、１ｐｐｍ～５０ｐｐｍ、１ｐｐｍ～２５ｐｐｍ、１ｐｐｍ～１０ｐｐｍ、５ｐｐｍ～１０ｐｐｍ、１０ｐｐｍ～２０ｐｐｍ、２０ｐｐｍ～３０ｐｐｍ、３０ｐｐｍ～４０ｐｐｍ、４０ｐｐｍ～５０ｐｐｍ、５０ｐｐｍ～６０ｐｐｍ、６０ｐｐｍ～７０ｐｐｍ、７０ｐｐｍ～８０ｐｐｍ、８０ｐｐｍ～９０ｐｐｍ、９０ｐｐｍ～１００ｐｐｍ、５０ｐｐｍ～１００ｐｐｍ、１００ｐｐｍ～２００ｐｐｍ、２００ｐｐｍ～３００ｐｐｍ、２００ｐｐｍ～３００ｐｐｍ、３００ｐｐｍ～４００ｐｐｍ、４００ｐｐｍ～５００ｐｐｍ、５００ｐｐｍ～６００ｐｐｍ、７００ｐｐｍ～８００ｐｐｍ、８００ｐｐｍ～９００ｐｐｍ、９００ｐｐｍ～１０００ｐｐｍ、１０００ｐｐｍ～１５００ｐｐｍ、１５００ｐｐｍ～２０００ｐｐｍ、２０００ｐｐｍ～２５００ｐｐｍ、２５００ｐｐｍ～３０００ｐｐｍ、３０００ｐｐｍ～４０００ｐｐｍ、４０００ｐｐｍ～５０００ｐｐｍ、５０００ｐｐｍ～６０００ｐｐｍ、６０００ｐｐｍ～７０００ｐｐｍ、７０００ｐｐｍ～８０００ｐｐｍ、８０００ｐｐｍ～９０００ｐｐｍ、又は９０００ｐｐｍ～１０，０００ｐｐｍである。
実施形態では、１つ以上のポリアルコキシル化ＨＣＡＰ樹脂を産業プロセス流に適用する際の効率又は容易さを増加させるために、１つ以上のポリアルコキシル化ＨＣＡＰ樹脂は、ポリアルコキシル化ＨＣＡＰ樹脂の分散液又は溶液を産業プロセス流に送達して、その中のエマルションの分解を達成するのに有用な解乳化剤組成物中に含まれる。したがって、１つ以上のポリアルコキシル化ＨＣＡＰ樹脂と、１つ以上のポリアルコキシル化ＨＣＡＰ樹脂を溶解又は分散させるのに好適な溶媒とを含む解乳化剤組成物が本明細書に記載される。実施形態では、溶媒は、トルエン、重質芳香族ナフサ、キシレン、グリコール、水、アルコール、灯油、プロピレンカーボネート、グリコールエーテル、パラフィン系溶媒、及びそれらの任意の組み合わせから選択される。実施形態では、アルコールは、メタノール、エタノール、イソプロパノール、２－エチルヘキサノール、ベンジルアルコール、及びそれらの任意の組み合わせから選択される。実施形態では、グリコールは、エチレングリコール若しくはグリコールエーテル（エチレングリコールモノブチルエーテルなど）、又はエチレングリコールとグリコールエーテルとの組み合わせである。
実施形態では、解乳化剤組成物は、１つ以上の添加剤を更に含む。解乳化剤組成物中の好適な添加剤としては、腐食防止剤、粘度低下剤、摩擦低減剤、スケール防止剤、粘土膨潤防止剤、殺生物剤、フローバック助剤、界面活性剤、並びに／又は原油生産、精製、及び化学処理において使用される他の化学処理添加剤が挙げられる。実施形態では、解乳化剤組成物は、アルコール、脂肪酸、脂肪アミン、グリコール、及びアルキルフェノールホルムアルデヒド縮合生成物などの追加の解乳化剤を含む。実施形態では、解乳化剤組成物は、ノニルフェノール又はその付加物などのアルキルフェノール化合物を排除する。
実施形態では、解乳化剤組成物は、少なくとも１重量％及び最大９９．９重量％のポリアルコキシル化ＨＣＡＰ樹脂、例えば、１重量％～５重量％、１重量％～１０重量％、５重量％～１０重量％、１０重量％～１５重量％、１５重量％～２０重量％、２０重量％～２５重量％、２５重量％～３０重量％、３０重量％～３５重量％、３５重量％～４０重量％、４０重量％～４５重量％、４５重量％～５０重量％、５０重量％～５５重量％、５５重量％～６０重量％、６０重量％～６５重量％、６５重量％～７０重量％、７０重量％～８０重量％、８０重量％～８５重量％、８５重量％～９０重量％、９０重量％～９５重量％、９５重量％～９９．９重量％、１重量％～２０重量％、２０重量％～４０重量％、４０重量％～６０重量％、６０重量％～８０重量％、８０重量％～９９．９重量％、１０重量％～３０重量％、３０重量％～６０重量％、６０重量％～９０重量％、９０重量％～９９．９重量％、１重量％～５０重量％、又は５０重量％～９９．９重量％のポリアルコキシル化ＨＣＡＰ樹脂を含む。
したがって、本明細書に記載される任意の１つ以上の方法において、ポリアルコキシル化ＨＣＡＰ樹脂は、処理された産業プロセス流を得るために、「未希釈」で、すなわち、１００％固体として、産業プロセス流に添加又は適用される。追加的に、本明細書に記載される任意の１つ以上の方法において、ポリアルコキシル化ＨＣＡＰ樹脂は、解乳化剤組成物として産業プロセス流に添加又は適用される。いくつかのそのような実施形態では、オペレータは、産業プロセス流の効果的な処理のために、ポリアルコキシル化ＨＣＡＰ樹脂の選択された重量に対応する量で、ある体積又はある重量の解乳化剤組成物を、産業プロセス流に好適に適用又は添加し得る。
実施形態では、処理された産業プロセス流は、少なくとも１つのポリアルコキシル化ＨＣＡＰ樹脂を、処理された産業プロセス流を得るのに有効な量で含む。実施形態では、処理された産業プロセス流中に存在するか、又は処理された産業プロセス流を形成するために産業プロセス流に添加されるポリアルコキシル化ＨＣＡＰ樹脂の有効量は、特定の産業プロセス流、分解を必要とする産業プロセス流中に存在するエマルションのタイプ、及び産業プロセス流全体の重量又は体積と比較した産業プロセス流中のエマルションの量（重量又は体積による）に依存する。実施形態では、産業プロセス流に添加されるポリアルコキシル化ＨＣＡＰ樹脂の有効量は、上記のように、産業プロセス流の重量又は体積に基づいて、０．１ｐｐｍ～１０，０００ｐｐｍの範囲である。
１つ以上の産業プロセス流中のエマルションを分解する方法は、１つ以上のポリアルコキシル化ＨＣＡＰ樹脂を、エマルションを含むか、それから本質的になるか、又はそれからなる産業プロセス流に、エマルションを分解するのに有効な量で添加することを含む。実施形態では、処理された産業プロセス流は、精製所脱塩プロセスからの洗浄水などの水、原油などの油源、及びポリアルコキシル化ＨＣＡＰ樹脂を含む。いくつかのそのような実施形態では、本方法は、１つ以上のポリアルコキシル化ＨＣＡＰ樹脂を添加して処理エマルションを形成する前に、水源と油源とを混合してそれらのエマルションを形成する初期工程と、最後に処理エマルションを分解する工程と、を更に含む。実施形態では、油源は原油である。実施形態では、水源は、その中に０．１重量％未満の総溶解固体を有する、遺留水、淡水、蒸留水、又は水である。「処理されたエマルションを分解する」とは、処理されたエマルションなどのエマルションを、選択された期間、静置するか、又は実質的に静置することによって、処理されたエマルションなどのエマルションから２相産業プロセス流を形成することを意味する。実施形態では、経過することが許される期間は、２つの相が視覚的に確認されるまでに過ぎる時間量である。処理されたエマルションを分解するプロセスは、時間に関して特に限定されないが、一般に、処理されたエマルションを静置するか又は実質的に静置する工程は、約１０分～１２時間、例えば、３０分～１２時間、１時間～１２時間、２時間～１２時間、１０分～２時間、１時間～２時間、１時間～４時間、１時間～６時間、１時間～８時間、又は１時間～１０時間である。
実施形態では、前述の水／油エマルションなどのエマルションを分解すると、エマルション内の油相と水相との密接な接触により、油相から望ましく除去される水溶性化合物の一部分、又はいくつかの実施形態では実質的に全てがエマルション内の水相内に移動するため、精製された油相が得られる。続いて、油相及び水相へのエマルションの分解は、十分に確立された化学的分離原理に従って、精製された油相、並びに塩及び他の水溶性又は親水性化合物などの材料及び乳化油源から得られた材料を含む水相を得る。
したがって、実施形態では、１つ以上のポリアルコキシル化ＨＣＡＰ樹脂又は解乳化剤組成物は、油源及び水源のエマルションを含むか、それから本質的になるか、又はそれからなる産業プロセス流に、エマルションの形成中又はエマルションの形成後に好適に添加される。代替的に、ポリアルコキシル化ＨＣＡＰ樹脂又は解乳化剤組成物は、エマルションを形成するために水源及び油源を混合する初期工程の前に、水源に、又は油源に、又は水源及び油源の両方に添加される。実施形態では、１つ以上のポリアルコキシル化ＨＣＡＰ樹脂は、水及び原油のエマルションを含むか、それから本質的になるか、又はそれからなる産業プロセス流に添加される。実施形態では、水と原油とのエマルションは、５重量％～５０重量％の水を含み、エマルションの残りは油である。例えば、実施形態では、水と原油とのエマルションは、５重量％～４５重量％、５重量％～４０重量％、５重量％～３５重量％、５重量％～３０重量％、５重量％～２５重量％、５重量％～２０重量％、５重量％～１５重量％、又は５重量％～１０重量％の水を含む。
実施形態では、１つ以上のポリアルコキシル化ＨＣＡＰ樹脂は、ポリアルコキシル化ＨＣＡＰ分散液又は溶液などの液体解乳化剤組成物を産業プロセス流内に注入することによって、産業プロセス流に添加される。実施形態では、産業プロセス流は、原油を含む。液体解乳化剤組成物は、少なくとも１つのポリアルコキシル化ＨＣＡＰ樹脂及び溶媒を含み、いくつかの実施形態では、上述の解乳化剤組成物添加剤などの１つ以上の添加剤を含む。
実施形態では、１つ以上のポリアルコキシル化ＨＣＡＰ樹脂は、産業プロセス流に連続的に添加される。実施形態では、１つ以上のポリアルコキシル化ＨＣＡＰ樹脂は、産業プロセス流に半連続的に添加される。実施形態では、１つ以上のポリアルコキシル化ＨＣＡＰ樹脂は、産業プロセス流にバッチ式で添加される。本開示の１つ以上のポリアルコキシル化ＨＣＡＰ樹脂は、油中水型エマルション、水中油型エマルション、及び複合エマルションを、様々な製造及び精製プロセスにおいて解乳化するための方法において使用され得る。具体的な例としては、油田生産エマルション、精製所脱塩エマルション、精製燃料エマルション、及び回収油エマルション（例えば、鋼及びアルミニウム産業における、原油スロップ、使用済み潤滑油、並びに回収油）が挙げられるが、これらに限定されない。したがって、例えば、産業精製所脱塩プロセスにおいて、原油は洗浄水と混合され、エマルションである産業プロセス流を形成するために混合物が撹拌される。エマルションにおいて、塩及び他の汚染物質は、洗浄水中に溶解又は分散され得る。次いで、水相は、エマルションを有効量の１つ以上のポリアルコキシル化ＨＣＡＰ樹脂と混合することによって、エマルションから分離される。
典型的な脱塩プロセスは、入ってくる原油を貯蔵タンクから配管を介して１つ以上の熱交換器を通して移動させるためのポンプの使用を含む。洗浄水を加熱油流中に注入してもよく、この流れをインライン混合デバイスによって混合してもよい。乳化されたプロセス流は、静電脱塩器容器に流入することができ、そこで原油及び水流出物の分解並びに分離が起こる。１つ以上のポリアルコキシル化ＨＣＡＰ樹脂の流体流への注入は、脱塩プロセスの経路に沿った様々な場所で実施することができる。可能な注入位置としては、原油貯蔵タンクの前、原油貯蔵タンクの出口側、インラインミキサーの上流、洗浄水流中、及び他の可能な位置が挙げられるが、これらに限定されない。
いくつかの実施形態では、産業プロセス流は、原油及び水源を含むエマルションである。実施形態では、水源は、原油に添加されたときにその中に０．１重量％未満の総溶解固体を有する、遺留水、淡水、又は水である。
このような産業プロセス流では、産業プロセス流に添加されるポリアルコキシル化ＨＣＡＰ樹脂の有効量は、油の体積に基づく。例えば、有効量は、油の体積に基づいて、約１ｐｐｍ～約３，０００ｐｐｍ、約１ｐｐｍ～約１，０００ｐｐｍ、約１ｐｐｍ～約５００ｐｐｍ、約１ｐｐｍ～約２５０ｐｐｍ、約１ｐｐｍ～約２００ｐｐｍ、約１ｐｐｍ～約１５０ｐｐｍ、約１ｐｐｍ～約１００ｐｐｍ、約１ｐｐｍ～約５０ｐｐｍ、又は約１ｐｐｍ～約２５ｐｐｍであってよい。
実施形態では、解乳化剤組成物は、逆エマルション破壊剤と組み合わされ、組み合わされた組成物は、エマルションを含むか、それから本質的になるか、又はそれからなる産業プロセス流に添加される。実施形態では、エマルションは、原油と洗浄水とのエマルションである。実施形態では、組み合わされた組成物は、エマルション、洗浄水、及び／又は油に添加される。他の実施形態では、逆エマルション破壊剤は、解乳化剤組成物とは別に、エマルション、洗浄水、及び／又は油に添加される。
いくつかの実施形態では、解乳化剤組成物は、地表下の地下空洞又は坑井内に解乳化剤組成物を注入することによって、原油エマルション内に導入される。実施形態では、解乳化剤組成物を注入することは、解乳化剤組成物を坑口において原油内に注入することを含む。実施形態では、解乳化剤組成物を注入することは、坑井ヘッドと最終油貯蔵タンクとの間の選択された点で原油プロセス流内に解乳化剤組成物を注入することである。実施形態では、解乳化剤組成物は、連続的に、半連続的に、又はバッチ様式で注入される。注入は一般に、解乳化剤組成物の供給源に流体接続された電気ポンプ又はガスポンプを使用して達成される。いくつかの実施形態では、解乳化剤組成物の添加又は注入は、１つ以上のデジタル制御機構によって好適に制御される。
実験
実施例１
５００ｍＬの３つ口丸底フラスコは、温度プローブ、窒素注入口、凝縮器、及びマグネチックスターラーを備えていた。次いで、１９０ｇの２－エチルヘキシルグリシジルエーテルをフラスコに添加した。次いで、よく撹拌しながら、４－アミノフェノールをフラスコに添加した。混合物を窒素ブランケット下で１２０℃に加熱し、約１時間又は反応が完了するまで撹拌した。反応が進行するにつれて、均一な暗琥珀色の生成物が形成することが観察された。得られた生成物は、ＮＭＲ及びＥＳＩ－ＭＳによって、以下の構造を有することを特徴とする。
実施例２
２－エチルヘキシルグリシジルエーテルの１：１モル置換でブチルグリシジルエーテルを使用して、実施例１の手順を繰り返した。ポリマー生成物をゲル透過クロマトグラフィによって分析し、６９９６ｇ／ｍｏｌの重量平均分子量及び４．９の多分散指数を有することが分かった。
実施例３
Ｃ８～Ｃ１０（平均炭素鎖長）アルキルグリシジルエーテルを２－エチルヘキシルグリシジルエーテルの１：１モル置換で使用して、実施例１の手順を繰り返した。ポリマー生成物をゲル透過クロマトグラフィによって分析し、６１５７ｇ／ｍｏｌの重量平均分子量及び３．０の多分散指数を有することが分かった。
実施例４
１Ｌの４つ口丸底フラスコに、オーバーヘッド撹拌器、Ｎ２パージ、温度プローブ、及び凝縮器を有するディーン－スタークトラップを取り付けた。実施例１を繰り返し、得られた生成物全体を、２９０ｇの重質芳香族ナフサ（heavy aromatic naphtha、ＨＡＮ）及び１．５ｇの５０％ＫＯＨ溶液とともに、フラスコに添加した。オーバーヘッド撹拌器を非常にゆっくりとした窒素パージ（５秒当たり約１気泡）とともに開始した。反応フラスコを６５℃に加熱した。次いで、２０ｇのパラホルムアルデヒドをフラスコへの添加のために調製した。６５℃の一貫した温度を達成したら、パラホルムアルデヒドの第１のアリコート（約１０ｇ）をフラスコに添加した。温度が１５℃～２０℃上昇することが観察された。発熱が停止し、反応器が６５℃に戻ったとき、残りの２０ｇのパラホルムアルデヒドをフラスコに添加した。温度が１℃～１０℃上昇することが観察された。
発熱が停止したとき、フラスコ内の設定温度を６５℃から９５℃に変更した。次いで、フラスコを９５℃で３時間保持した。
３時間経過後、フラスコの設定温度を１８０℃に上昇させたところ、還流が観察された。還流を３時間継続した。３時間の反応期間の終わりに、熱源を取り除き、フラスコを一晩冷却させた。ディーン－スタークトラップを介して取り除かれた水の量を記録した。
ポリマー生成物をゲル透過クロマトグラフィによって分析し、４５７４ｇ／ｍｏｌの重量平均分子量及び２．２の多分散指数を有することが分かった。
実施例５
１Ｌの４つ口丸底フラスコに、実施例１の手順によって作製したｐ－Ｎ，Ｎ－ジ－［１－（２－エチルヘキシルオキシ）－２－ヒドロキシ－プロピル］アミノフェノール／ホルムアルデヒド樹脂と、水酸化カリウムとを添加した。フラスコに、オーバーヘッド撹拌器、窒素パージ、凝縮器を有するディーン－スタークトラップ、及び温度プローブを取り付けた。窒素パージを１気泡／秒の速度で開始したので、撹拌器を中程度の速度で開始した。凝縮器への水流をオンにし、ディーン－スタークトラップをネックまで重質芳香族ナフサで満たした。温度を１５０℃に設定し、加熱を開始した。水を塩基触媒から蒸留した。カールフィッシャー水分析用に５ｍＬの試料を収集した。試料が０．１％超の水を含有する場合、蒸留を３０分間継続し、分析を繰り返した。試料が０．１％未満の水を含有したとき、フラスコを６０℃に冷却した。反応混合物が６０℃に達したら、Ｎ２パージを増加させた。
実施例６
ＨＡＮに溶解し、ＫＯＨを含む実施例１の反応混合物５００ｇを、１Ｌ Ｐａａｒ圧力反応容器（イリノイ州モリーヌのＰａａｒ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ Ｃｏｍｐａｎｙから入手）に移した。容器を閉鎖し、窒素で３回パージし、次いで、フラスコ内の窒素圧を５ｐｓｉ（３４ｋＰａ）に設定した。
容器を１５０℃に加熱した。次いで、エチレンオキシドガスを、容器内の圧力が６０ｐｓｉ（４１４ｋＰａ）に達するのが観察されるまで添加した。反応器に添加されたエチレンオキシドの重量を記録した。圧力は、経時的に容器内で減少することが観察された。圧力が１０ｐｓｉ（６９ｋＰａ）に達したら、圧力が再び６０ｐｓｉ（４１４ｋＰａ）に達するまで追加のエチレンオキシドを添加した。圧力を１０ｐｓｉ（６９ｋＰａ）に低下させ、続いて所望の量のエチレンオキシドが添加されて反応するまでエチレンオキシドを添加して６０ｐｓｉ（４１４ｋＰａ）を得た。
所望量のエチレンオキシドを添加して反応させたら、安全な条件下で５０ｍＬの試料を採取した。この回収したアリコートを記録し、次の１モルのＥＯ添加に必要なエチレンオキシドの量を計算した。圧力が１０ｐｓｉに達したら、１モルの添加を完了するのに必要な所望量のエチレンオキシドを添加するか、又は圧力が６０ｐｓｉに達するまで添加した。圧力を低下させ、所望量のエチレンオキシドが添加され、反応によって消費されるまでプロセスを継続した。各加圧後、ポリマーのアリコートを反応器から取り出した。
実施例７
実施例４の手順を使用して形成され、４５７４ｇ／ｍｏｌの重量平均分子量（Ｍｗ）及び２．２の多分散性指数（polydispersity index、ＰＤＩ）を有する樹脂の量を、７つの部分に分割した。実施例６の手順を使用して、樹脂の一部分をモノマー繰り返し単位１モル当たり８～２０モルのエチレンオキシドと反応させて、表１に示す試料ＤＭ－１～ＤＭ－７を得た。
表１．解乳化剤ＤＭ－１～ＤＭ－７を形成するための実施例７の樹脂とエチレンオキシドとの反応比。
ポリエトキシル化ＨＣＡＰ樹脂ＤＭ－１～ＤＭ－７を、以下に概説するエマルション分解試験を使用して、水中油型エマルションの解乳化における有効性について試験した。
エマルション分解試験。油中水型エマルションは、５ｍＬの水道水及び４５ｍＬの原油を、１０重量ｐｐｍ（活性）の選択された解乳化剤とともにブレンドすることによって調製される。混合物をＷａｒｉｎｇブレンダー中で１００％出力で３０秒間ブレンドして、エマルションを形成する。エマルションをガラス管に添加し、電極アセンブリが固定されたキャップで蓋をする。蓋をされた管は、ポータブル電気脱塩装置（portable electric desalter、ＰＥＤ）内に配置され、これは、ガラス管に密接に嵌合するように設計及び適合された加熱ブロックを介した一定加熱を用い、更に、電極アセンブリを介して管の内容物に電圧を印加するように適合される。管をＰＥＤに挿入する前に、ＰＥＤ加熱ブロックを１２０℃に予熱する。２０００ボルトの電界が、試験中に合計６回、２分間連続的に管に印加され、電圧は、ＰＥＤへの管の挿入後１２、２２、２７、３２、３７、及び４２分に開始して２分間印加される。試験の間、一定の間隔で管を観察し、水の凝集パーセントを経時的に監視した。ここで、水の凝集パーセントは、管の内容物の総体積のパーセントとしての、管の残りの内容物から視覚的に分離された水層（「分解」水）の体積を意味する。溶解した水の総体積及び水層の発達速度を使用して、水の凝集を促進する際の解乳化剤の性能を比較した。
上記で概説したエマルション分解試験を使用して、解乳化剤ＤＭ－２～ＤＭ－７を、２０．２７°の原油ＡＰＩを有する第１の原油を使用して試験した。原油から形成され、解乳化剤を含まないブランクエマルションも試験した。結果を表２に示す。
表２．実施例７で試験したような、解乳化剤ＤＭ－２～ＤＭ－７についての時間（分）に対する水の凝集パーセント。
表２に示すように、ポリアルコキシル化ＨＣＡＰ樹脂は、４０分間静置した後、場合によってはわずか１５分間静置した後に、全てエマルションの分解（凝集）を加速するように機能するか、又はエマルション単独よりも大きな程度の凝集をもたらした。４０分後、ＤＭ－２は、第１の原油エマルションの分解に最適な特性を有するようであった。
実施例８
実施例７のエマルション分解試験を使用して、解乳化剤ＤＭ－１～ＤＭ－６を、３６．１°の原油ＡＰＩを有する第２の原油を使用して試験した。結果を表３に示す。
表３．実施例８で試験したような、解乳化剤ＤＭ－１～ＤＭ－６についての時間（分）に対する水の凝集パーセント。
表３に示すように、ポリアルコキシル化ＨＣＡＰ樹脂は、３０分間静置した後、場合によってはわずか１０分間静置した後に、全てエマルションの分解（凝集）を加速するように機能するか、又はエマルション単独よりも大きな程度の凝集をもたらした。３０分後、ＤＭ－２は、第２の原油エマルションの分離に最適な特性を有するようであった。以下の項目［１］～［２１］に、本開示の実施形態の例を列記する。
［１］
式Ｉ、式ＩＩ、又はそれらの組み合わせの構造を有する繰り返し単位を含むポリマーであって、
式中、
Ｒ １ 及びＲ ２ が、－（ＣＲ ７ Ｒ ８ ） ｎ （ＣＨＯＲ ９ ）（ＣＨ ２ ） ｐ （Ｏ） ｑ Ｒ １０ であり、
Ｒ ３ が、［Ｒ １１ Ｏ］ ｘ Ｈであり、
Ｒ ４ 及びＲ ５ が、独立して、Ｈ、Ｃ １ ～Ｃ ２２ アルキル、－［Ｒ １１ Ｏ］ ｘ Ｈ、又は－ＮＲ １ Ｒ ２ であり、
Ｒ ６ が、アルキル基、アルコキシ基、又はヒドロキシル基で任意選択的に置換される、Ｈ、アルキル、アリール、ベンジル、又はアラルキルであり、
Ｒ ７ 及びＲ ８ が、独立して、Ｈ又はアルキルであり、
Ｒ ９ が、Ｈ又は－［Ｒ １１ Ｏ］ ｘ Ｈであり、
Ｒ １０ が、Ｃ １ ～Ｃ ２４ の、直鎖、分岐鎖、若しくは環状アルキル、アリール、又はアラルキルであり、
各Ｒ １１ が、独立して、－ＣＨ ２ －ＣＨ ２ －、－ＣＨ（ＣＨ ３ ）－ＣＨ ２ －、－ＣＨ ２ －ＣＨ ２ －ＣＨ ２ －、－ＣＨ ２ －ＣＨ ２ －ＣＨ ２ －ＣＨ ２ －、又は－ＣＨ（Ｃ ６ Ｈ ６ ）－ＣＨ ２ －であり、
ｎが、１～１２の整数であり、
ｐが、０又は１～１２の整数であり、
ｑが、０又は１であり、
各ｘが、独立して、２～１０００の整数である、ポリマー。
［２］
Ｒ ４ 及びＲ ５ が、Ｈである、項目１に記載のポリマー。
［３］
Ｒ ７ 及びＲ ８ が、Ｈである、項目１又は２に記載のポリマー。
［４］
Ｒ １０ が、ｎ－オクチル、イソオクチル、ｎ－デシル、イソデシル、ｎ－ドデシル、ｎ－テトラデシル、ｎ－ヘキサデシル、ｎ－ヘキシル、ｎ－ブチル、イソブチル、ｔ－ブチル、ｎ－ペンチル、イソペンチル、又は２－エチルヘキシルから選択される、項目１～３のいずれか一項に記載のポリマー。
［５］
Ｒ ６ が、Ｈである、項目１～４のいずれか一項に記載のポリマー。
［６］
ｎ、ｐ、及びｑが、１である、項目１～５のいずれか一項に記載のポリマー。
［７］
１～１００個の前記繰り返し単位を含む、項目１～６のいずれか一項に記載のポリマー。
［８］
Ｒ ４ 、Ｒ ５ 、及びＲ ９ が、Ｈであり、ｘが、２～２０の整数である、項目１～７のいずれか一項に記載のポリマー。
［９］
フェノール化合物とアルデヒドとの縮合生成物を含む第２の繰り返し単位を更に含む、項目１～８のいずれか一項に記載のポリマー。
［１０］
前記フェノール化合物が、フェノール、レゾルシノール、ピロカテコール、ヒドロキノン、フロログルシノール、ヒドロキシヒドロキノン、又はそれらの２つ以上の組み合わせである、項目９に記載のポリマー。
［１１］
前記アルデヒドが、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、ベンズアルデヒド、バニリン、サリチルアルデヒド、グリオキサール、グリオキシル酸、又はそれらの２つ以上の組み合わせである、項目９又は１０に記載のポリマー。
［１２］
各Ｒ １１ が、－ＣＨ ２ －ＣＨ ２ －である、項目１～１１のいずれか一項に記載のポリマー。
［１３］
各Ｒ １１ が、－ＣＨ ２ －ＣＨ ２ －及び－ＣＨ（ＣＨ ３ ）－ＣＨ ２ －から選択される、項目１～１２のいずれか一項に記載のポリマー。
［１４］
前記ポリマーが、式ＩＩの構造を有する繰り返し単位を除外する、項目１～１３のいずれか一項に記載のポリマー。
［１５］
項目１～１４のいずれか一項に記載のポリマーと、溶媒と、を含む、組成物であって、１重量％～９９．９重量％の前記ポリマーを含む、組成物。
［１６］
原油と、洗浄水と、項目１～１４のいずれか一項に記載のポリマー又は項目１５に記載の組成物と、を含む、組成物。
［１７］
産業プロセス流を処理する方法であって、前記方法は、項目１～１４のいずれか一項に記載のポリマー又は項目１５に記載の組成物を産業プロセス流に添加して、処理された産業プロセス流を形成することを含む、方法。
［１８］
前記産業プロセス流が、原油及び洗浄水を含む、項目１７に記載の方法。
［１９］
前記方法は、前記処理された産業プロセス流を１０分～１２時間静置することを更に含む、項目１７又は１８に記載の方法。
［２０］
前記添加することが、０．１ｐｐｍ～１０，０００ｐｐｍの項目１に記載のポリマーを前記産業プロセス流に添加することである、項目１７～１９のいずれか一項に記載の方法。
［２１］
産業プロセス流におけるエマルションを分解するための、項目１～１４のいずれか一項に記載のポリマー又は項目１５に記載の組成物の使用。

Claims (21)

  1. 式Ｉ、式ＩＩ、又はそれらの組み合わせの構造を有する繰り返し単位を含むポリマーであって、
    式中、
    Ｒ１及びＲ２が、－（ＣＲ７Ｒ８）ｎ（ＣＨＯＲ９）（ＣＨ２）ｐ（Ｏ）ｑＲ１０であり、
    Ｒ３が、［Ｒ１１Ｏ］ｘＨであり、
    Ｒ４及びＲ５が、独立して、Ｈ、Ｃ１～Ｃ２２アルキル、－［Ｒ１１Ｏ］ｘＨ、又は－ＮＲ１Ｒ２であり、
    Ｒ６が、アルキル基で任意選択的に置換される、Ｈ、アルキル、アリール、ベンジル、又はアラルキルであり、
    Ｒ７及びＲ８が、独立して、Ｈ又はアルキルであり、
    Ｒ９が、Ｈ又は－［Ｒ１１Ｏ］ｘＨであり、
    Ｒ１０が、Ｃ１～Ｃ２４の、直鎖、分岐鎖、若しくは環状アルキル、アリール、又はアラルキルであり、
    各Ｒ１１が、独立して、－ＣＨ２－ＣＨ２－、－ＣＨ（ＣＨ３）－ＣＨ２－、－ＣＨ２－ＣＨ２－ＣＨ２－、－ＣＨ２－ＣＨ２－ＣＨ２－ＣＨ２－、又は－ＣＨ（Ｃ６Ｈ６）－ＣＨ２－であり、
    ｎが、１～１２の整数であり、
    ｐが、０又は１～１２の整数であり、
    ｑが、０又は１であり、
    各ｘが、独立して、２～１０００の整数である、ポリマー。
  2. Ｒ４及びＲ５が、Ｈである、請求項１に記載のポリマー。
  3. Ｒ７及びＲ８が、Ｈである、請求項１又は２に記載のポリマー。
  4. Ｒ１０が、ｎ－オクチル、イソオクチル、ｎ－デシル、イソデシル、ｎ－ドデシル、ｎ－テトラデシル、ｎ－ヘキサデシル、ｎ－ヘキシル、ｎ－ブチル、イソブチル、ｔ－ブチル、ｎ－ペンチル、イソペンチル、又は２－エチルヘキシルから選択される、請求項１～３のいずれか一項に記載のポリマー。
  5. Ｒ６が、Ｈである、請求項１～４のいずれか一項に記載のポリマー。
  6. ｎ、ｐ、及びｑが、１である、請求項１～５のいずれか一項に記載のポリマー。
  7. １～１００個の前記繰り返し単位を含む、請求項１～６のいずれか一項に記載のポリマー。
  8. Ｒ４、Ｒ５、及びＲ９が、Ｈであり、ｘが、２～２０の整数である、請求項１～７のいずれか一項に記載のポリマー。
  9. フェノール化合物とアルデヒドとの縮合生成物を含む第２の繰り返し単位を更に含む、請求項１～８のいずれか一項に記載のポリマー。
  10. 前記フェノール化合物が、フェノール、レゾルシノール、ピロカテコール、ヒドロキノン、フロログルシノール、ヒドロキシヒドロキノン、又はそれらの２つ以上の組み合わせである、請求項９に記載のポリマー。
  11. 前記アルデヒドが、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、ベンズアルデヒド、バニリン、サリチルアルデヒド、グリオキサール、グリオキシル酸、又はそれらの２つ以上の組み合わせである、請求項９又は１０に記載のポリマー。
  12. 各Ｒ１１が、－ＣＨ２－ＣＨ２－である、請求項１～１１のいずれか一項に記載のポリマー。
  13. 各Ｒ１１が、－ＣＨ２－ＣＨ２－及び－ＣＨ（ＣＨ３）－ＣＨ２－から選択される、請求項１～１２のいずれか一項に記載のポリマー。
  14. 前記ポリマーが、式ＩＩの構造を有する繰り返し単位を除外する、請求項１～１３のいずれか一項に記載のポリマー。
  15. 請求項１～１４のいずれか一項に記載のポリマーと、溶媒と、を含む、組成物であって、１重量％～９９．９重量％の前記ポリマーを含む、組成物。
  16. 原油と、洗浄水と、請求項１～１４のいずれか一項に記載のポリマー又は請求項１５に記載の組成物と、を含む、組成物。
  17. 産業プロセス流を処理する方法であって、前記方法は、請求項１～１４のいずれか一項に記載のポリマー又は請求項１５に記載の組成物を産業プロセス流に添加して、処理された産業プロセス流を形成することを含む、方法。
  18. 前記産業プロセス流が、原油及び洗浄水を含む、請求項１７に記載の方法。
  19. 前記方法は、前記処理された産業プロセス流を１０分～１２時間静置することを更に含む、請求項１７又は１８に記載の方法。
  20. 前記添加することが、０．１ｐｐｍ～１０，０００ｐｐｍの請求項１に記載のポリマーを前記産業プロセス流に添加することである、請求項１７～１９のいずれか一項に記載の方法。
  21. 産業プロセス流におけるエマルションを分解するための、請求項１～１４のいずれか一項に記載のポリマー又は請求項１５に記載の組成物の使用。
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