(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
匂いや味がなく、分子構造が（Ａ−Ｂ）ｎである、無水マレイン酸、炭素数１〜４のアルキルビニルエーテル、およびイソブチレンから構成される、高分子量で無溶媒白色微粉末の交互ターポリマーを得るための連続無溶媒法（上記式中、Ａが無水マレイン酸であり、Ｂがアルキルビニルエーテルまたはイソブチレンであり、ｎが共重合体の分子量を示す整数である。）であって、反応体および溶媒として共重合体におけるＡ：Ｂの所望の１：１のモル比を超えて過剰にアルキルビニルエーテルおよびイソブチレンを、溶融無水マレイン酸およびフリーラジカル開始剤を、連続的にかつ所定の供給速度で、５０から１００℃の反応温度に加熱された反応器中に供給し；前記反応体を前記反応器中に所定の平均滞留時間の間保持し；反応生成物、残りのアルキルビニルエーテルおよびイソブチレン、および開始剤を、反応器中に反応体を供給する速度と同じ速度で回収し；反応生成物から残りのアルキルビニルエーテルおよびイソブチレンを除去し；微量のアルキルビニルエーテルが残存する、得られたターポリマーを乾燥し；そして回収したアルキルビニルエーテルおよびイソブチレンを反応器中に戻して反応体および溶媒としてリサイクルすることを含んで構成される方法。
【請求項２】
前記ターポリマーが５〜４５モル％のイソブチレンを含有し、かつアルキルビニルエーテルがメチルビニルエーテルである請求項１記載の連続無溶媒法。
【請求項３】
アルキルビニルエーテルおよびイソブチレン対溶融無水マレイン酸のモル比が２５：１〜５：１である請求項１記載の連続無溶媒法。
【請求項４】
前記モル比が１２：１〜７：１である請求項３記載の連続無溶媒法。
【請求項５】
開始剤濃度が、共重合体に対して０．０１〜０．２％である請求項１記載の連続無溶媒法。
【請求項６】
重合反応器から除去された固体共重合体の％が１０〜４０％である請求項１記載の連続無溶媒法。
【請求項７】
乾燥工程が、４０℃から１００℃で、真空または大気圧下にて実施される請求項１記載の連続無溶媒法。
【請求項８】
反応器中の滞留時間が０．５〜５時間である請求項１記載の連続無溶媒法。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１項に記載の連続無溶媒法を実施するためのシステムであって：
反応器を備える反応器システムと；
各別に貯留したアルキルビニルエーテルおよびイソブチレンを一定流量で反応器システムに供給する溶媒供給システムと、貯留した溶融無水マレイン酸を一定流量で反応器システムに供給する溶融無水マレイン酸供給システムと、貯留した開始剤を一定流量で反応器システムに供給する開始剤供給システムと、からなる各種反応体を反応器システムに供給する供給システムと；
供給システムから供給された各種反応体を反応器システムで滞留させて得られる、反応生成物、アルキルビニルエーテルおよびイソブチレン、および、開始剤を、反応器システム中に反応体を供給する速度と同じ速度で回収する生成物回収システムと；
生成物回収システムで反応生成物から除去したアルキルビニルエーテルおよびイソブチレンを回収し、回収したアルキルビニルエーテルおよびイソブチレンを反応器システム中に戻して反応体および溶媒としてリサイクルする溶媒回収システムと；
生成物回収システムで反応生成物からアルキルビニルエーテルおよびイソブチレンを除去して分離された固体生成物を得る乾燥システムと；
からなることを特徴とするシステム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は米国特許第５，９５９，０５３号明細書および第５，９３９，５０６号明細書、ならびに２０００年６月１５日に出願され本発明と同じ譲受人に譲渡された米国特許出願第０９／５９６，２９７号明細書に関連する。
本発明は無水マレイン酸、炭素数１〜４のアルキルビニルエーテルおよびイソブチレンから構成させるターポリマー、特にオーラルケア組成物に役立つ有利な特性を有する、無溶媒白色微粉末のこのようなターポリマーについての連続した無溶媒製造法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
無水マレイン酸（ＭＡＮ）、炭素数１〜４のアルキルビニルエーテル（ＡＶＥ）、およびイソブチレン（ＩＢ）から構成される、高分子の微粉末交互ターポリマーを製造するバッチ、無溶媒法（即ち、反応体それ自体以外の溶媒が無い）は、米国特許第５，９５９，０５３号明細書および第５，９３９，５０６号明細書に記載されている。このような製法において、過剰のＡＶＥおよびＩＢモノマーがモノマーの１：１のモル比を超えて存在し、この系内における反応体および溶媒の両方として作用する。他の溶媒は反応器内に存在しない。したがって、反応生成物から過剰のＡＶＥおよびＩＢを揮散させた後、無溶媒ターポリマーが得られる。しかし、バッチ法は、反応を行うために長時間を必要とし、各バッチを完了させるのに普通は約９〜１３時間かかる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、本発明は、オーラルケア組成物に役立つ有利な特性を有するＭＡＮ、ＡＶＥおよびＩＢから構成されるターポリマーの無溶媒、白色微粉末を製造する連続、無溶媒法を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
匂いや味がなく、分子構造が（Ａ−Ｂ）ｎである、無水マレイン酸（ＭＡＮ）、炭素数１〜４のアルキルビニルエーテル（ＡＶＥ）、およびイソブチレン（ＩＢ）から構成される、高分子量で無溶媒白色微粉末の交互ターポリマーを得るための連続無溶媒法を提供する（上記式中、ＡがＭＡＮであり、ＢがＡＶＥまたはＩＢであり、ｎが好ましくは５〜４５モル％のＩＢを含有するターポリマーの分子量を示す整数である。）。
【０００５】
前記方法は、モノマー反応体および溶媒として共重合体におけるＡ：Ｂの所望の１：１のモル比を超えて過剰にアルキルビニルエーテルおよびイソブチレンを、溶融無水マレイン酸およびフリーラジカル開始剤を、所定の供給速度で、約５０から１００℃の反応温度に加熱された反応器中に連続的に供給し；前記反応体を前記反応器中に所定の平均滞留時間の間保持し；反応生成物、残りのアルキルビニルエーテルおよびＩＢ、および開始剤を、反応器中に反応体を供給する速度と同じ速度で回収し；反応生成物から残りのアルキルビニルエーテルおよびイソブチレンを除去し；微量のアルキルビニルエーテルおよびイソブチレンが残存するターポリマーを乾燥し；そして回収したアルキルビニルエーテルおよびイソブチレンを反応器中に戻してリサイクルすることを含んで構成される。
【０００６】
本発明の連続無溶媒法の好ましい態様では、アルキルビニルエーテルはメチルビニルエーテルであり、溶融無水マレイン酸に対するＩＢおよびメチルビニルエーテルの全量のモル比は約２５：１〜５：１であり、さらに好ましくは、１２：１〜７：１であり、開始剤濃度は共重合体の重量に対して０．０１〜０．２％であり、重合反応器から除去された固体共重合体％は約１０〜４０％である。
【０００７】
【発明の実施の形態】
図面を参照する。この図面は、連続無溶媒法により、無水マレイン酸（ＭＡＮ）、炭素数１〜４のアルキルビニルエーテル（ＡＶＥ）、およびイソブチレン（ＩＢ）から構成される無溶媒共重合体を製造するための模式図である。本発明の連続無溶媒法は、溶媒供給システム１００および１５０、溶融無水マレイン酸供給システム２００、触媒または開始剤供給システム３００、反応器システム４００、生成物回収および乾燥システム５００および６００、および溶媒回収システム７００および８００からなる。
【０００８】
反応器システム中における滞留時間は、ＭＡＮを反応させるために充分である必要があり、例えば、０．５〜５時間である。ＭＡＮの反応を確実に完了させるために、より高温および／または開始剤ブースターを反応ゾーンの終わりに使用可能である。共重合体の比粘度（ＳＶ）は連鎖移動剤（好ましくはアセトアルデヒド）をＡＶＥおよびＩＢに添加することにより、および／または反応温度および／または開始剤量を制御することにより、制御される。
【０００９】
システム１００および１５０において、液化した溶媒モノマー（メチルビニルエーテルおよびイソブチレン）を加圧して一定流量で反応器システム４００に供給し、約４０〜１２０℃（好ましくは６０〜９０℃）の間の一定温度に維持される。この反応器システムとしては、連続攪拌タンク反応器（ＣＳＴＲ：Continuous Stirred Tank Reactor）または直列接続の２つまたはそれ以上のＣＳＴＲ、または攪拌逆混合反応器、または栓流管型反応器から構成されてもよい。２００中の加圧された溶融無水マレイン酸（ＭＡＮ）も一定の割合で反応器に供給され、溶媒モノマーと充分に混合され、２〜１０時間の半減期の開始剤（例えば、ラウロイルまたはデカノイル過酸化物、または他のラジカル開始剤）を一定量で添加され、容易に反応して所望の固体生成物（１０〜４０重量％）を過剰の液体溶媒モノマー中で形成することができる。この連続法では、反応器中の（ＡＶＥ＋ＩＢ）／ＭＡＮのモル比は約２５：１〜５：１、好ましくは約１２：１〜７：１である。
【００１０】
反応器中で一定体積を保持して、スラリー混合物を連続的に回収し、低圧乾燥システム５００に供給し、加熱して、過剰の溶媒モノマーを蒸発させ、固体生成物を分離し除去する。回収したモノマーは冷却され回収システム８００内で再加圧される。組成調整を行って、モノマー溶媒は反応器システム４００に戻される。
ＡＶＥおよびＩＢは連続的な乾燥または濾過によりポリマーから分離され、連続的な精製（例えば、連続蒸留、ｐＨが９より高い水での洗浄、そして乾燥）の後リサイクルされる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 連続無溶媒法により、無水マレイン酸（ＭＡＮ）、炭素数１〜４のアルキルビニルエーテル（ＡＶＥ）、およびイソブチレン（ＩＢ）から構成される無溶媒共重合体の製造を示す模式図である。
【図１】
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