JP2007231294A - 副生物が減じられた、ポリアミン−エピハロヒドリンの末端封止された樹脂 - Google Patents

副生物が減じられた、ポリアミン−エピハロヒドリンの末端封止された樹脂 Download PDF

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Abstract

【課題】貯蔵安定なポリアミノポリアミド−エピハロヒドリン樹脂を提供する。
【解決手段】貯蔵安定なポリアミノポリアミド−エピハロヒドリン樹脂であって、該ポリアミノポリアミド−エピハロヒドリン樹脂が、該樹脂を含む水性組成物として24時間、50、pH1において貯蔵し、24時間目に測定したときに、約1000ppm未満の乾燥基準のCPDを含み、該樹脂は、a)プレポリマー乾燥1gあたり約0.5ミリ当量未満の酸官能価を有するポリアミノアミドプレポリマーと、b)エピハロヒドリンとの反応から製造され、該プレポリマーは、エピハロヒドリンとの反応の前に末端封止剤との反応によって末端封止されている、前記の樹脂。該樹脂によって処理された紙及び紙パルプ。
【選択図】なし

Description

発明の詳細な説明
関連出願への相互参照
本出願は、1999年6月11日出願の09/330200号の一部継続出願である、1999年6月30日出願の09/363224号の一部継続出願である。
発明の背景
1.発明の分野
本発明は、ポリアミン−エピハロヒドリン樹脂生成物、特に、3−クロロプロパンジオール(CPD)のようなハロゲン含有残基の形成が少なくともが減じられた状態で、貯蔵できるポリアミン−エピハロヒドリン樹脂生成物に関する。さらに、本発明は、ハロゲン含有残基の形成が少なくとも減じられたポリアミン−エピハロヒドリン樹脂の形成、及び該樹脂の種々の用途、例えば湿潤紙力強化樹脂に関する。さらに詳細には、本発明は、貯蔵すると、減じられた量のCPD形成を有するポリアミン−エピハロヒドリン樹脂に関する。さらに、本発明は、低レベルの酸官能価を含むポリアミノアミドプレポリマーから調製されるポリアミン−エピハロヒドリン樹脂の製造、及びそれによって形成された樹脂に関する。
2.背景情報の議論
ポリアミン−エピハロヒドリン樹脂、例えばポリアミノポリアミド−エピハロヒドリン樹脂は、紙の湿潤紙力を増すために使用されるカチオン性熱硬化性物質である。しばしば、これらの物質は、大量のエピハロヒドリン加水分解生成物を含む。例えば、商業的なポリアミノポリアミド−エピハロヒドリン樹脂は典型的に1〜10重量%(乾燥基準)のエピクロロヒドリン(エピ)副生物、1,3−ジクロロプロパノール(1,3−DCP)、2,3−ジクロロプロパノール(2,3−DCP)及び3−クロロプロパンジオール(CPD)を含む。エピ副生物の量が減じられた湿潤紙力強化樹脂の製造は、多くの調査の目的である。より低い量の吸着可能な有機ハロゲン(AOX)種を含む湿潤紙力増強樹脂を製造するための周りの圧力は増加する。「AOX」は、炭素への吸着によって決定できる湿潤紙力増強樹脂の吸着可能な有機ハロゲン含量を意味する。AOXは、エピハロヒドリン(エピ)及びエピ副生物(1,3−ジクロロプロパノール、2,3−ジクロロプロパノール及び3−クロロプロパンジオール)、並びにポリマー主鎖に結合した有機ハロゲンを含む。
商業的な製紙操作は典型的に、カチオン熱硬化ポリマーを含む湿潤紙力強化用配合物を利用する。製紙方法において、廃棄物質がしばしば埋め立て地等において堆積される。そのような廃棄物の有機ハロゲン含量を可能な限り低いレベルに減じることが望ましい。この廃棄物は、環境にさらされた物質の実質的に固体の塊である。廃棄物の環境への暴露は、廃棄物内の成分で生きている微生物の選択を生じる。固体廃棄物中の有機ハロゲン化合物を餌とする微生物が存在することが知られている。
エピクロロヒドリン加水分解生成物は、製紙工程において、紙をつくるために使用される水中の環境内に、または紙の乾燥工程中の蒸発によって空気中に放出され、またはこれらのできごとが組合わされる。これらの環境への放出を可能な限り低いレベルへ減じることが望ましい。減じられたレベルのCPDは食品が最終使用である用途において特に望ましい。
エピハロヒドリン加水分解生成物の量を減じるいくつかの方法が工夫されてきた。合成工程中で使用されるエピハロヒドリンの量の減少は、米国特許第5171795号中に教示される一つの代替である。より長い反応時間という結果が生じる。加水分解生成物の濃度が減じられた組成物を得るための製造方法全体の制御が米国特許第5017642号に教示されている。これらの特許は、その全体において参照によってここに組み込まれる。
合成後処理も教示される。参照によってその全体においてここに組み込まれる米国特許第5256727号は、エピハロヒドリン樹脂及びその加水分解生成物を二塩基性ホスフェート塩またはアルカノールアミンと等モル比で反応させて塩素化有機化合物を塩素化されていない種へと転化することを教示する。これを行うために、第2反応工程を少なくとも3時間実施する必要があり、これは経費を有意に増し、そして湿潤紙力増強用組成物中の望まれない多量の有機物質を生じる。大量のエピハロヒドリン及びエピハロヒドリン加水分解生成物(例えば組成物の1〜6重量%)を含む組成物において、形成された有機物質の量は同様に望ましくなく大量である。
米国特許第5516885号及びWO92/22601号(全体において参照によって組み込まれる)は、ハロゲン化副生物が、高いレベルのハロゲン化副生物(及び低いレベルのハロゲン化副生物)を含む生成物から、イオン交換樹脂の使用によって除去できることを開示する。しかし、示されたデータから、湿潤紙力増強用組成物中の有意な収量の損失及び湿潤紙力増強効率の減少があることが明らかである。
窒素を含まない有機ハロゲン含有化合物が比較的無害な物質に転化できることが既知である。例えば、1,3−ジクロロ−2−プロパノール、3−クロロ−1,2−プロパンジオール(3−クロロプロパンジオール、3−モノクロロプロパンジオール、モノクロロプロパンジオール、クロロプロパンジオール、CPD、3−CPD、MCPD及び3−MCPDとしても既知)及びエピハロヒドリンをアルカリで処理してグリセロールを製造している。
窒素不含有機ハロゲン化合物の、デハロゲナーゼを含む微生物による転化も既知である。例えば、C.E. Castro, et al. ("Biological Cleavage of Carbon-Halogen Bonds Metabolism of 3-Bromopropanol by Pseudomonas sp.", Biochimica et Biophysica Acta, 100, 384-392, 1965)(参照によって全体を組み込む)は、3−ブロモプロパノールを順に3−ブロモプロパン酸、3−ヒドロキシプロパン酸及びCO2に代謝させる、土壌から単離したPseudomonas sp.の使用を記述する。
種々の米国特許、例えば米国特許第4452894号、4477570号、及び4493895号も、ハロヒドリンを脱ハロゲン化するための微生物の使用を記述する。これらの特許のそれぞれを、ここに全て記載されたかのごとく参照によって本明細書中に組み込む。
米国特許第5470742号、5843763号、及び5871616号(その全体において参照によってここに組み込む)は、湿潤紙力増強用組成物からエピハロヒドリン及びエピハロヒドリン加水分解生成物を湿潤紙力増強効率を減じることなく除去するための、微生物または微生物に由来する酵素の使用を会意する。組成物の重量を基準として、2.6重量%以下のハロゲン化副生物を除去する、除去方法が記述される。使用する微生物または酵素の量は、存在するハロゲン化副生物の量に正比例する。大量(例えば組成物の約1重量%より上)に存在するときは、望まれない生成物を適切に除去するために、大きな比率の微生物または酵素が必要である。大量のハロゲン化副生物はそのような脱ハロゲン化法で使用される微生物に有毒であり得る。これらの文献のそれぞれを、全て記載されたかのごとく参照によって本明細書中に組み込む。
さらに、米国特許出願第08/482398、現在は米国特許第5972691号及びWO96/40967号(参照によって全体において組み込む)は、湿潤紙力増強用組成物を、合成工程(樹脂を形成するための重合)が終わった後で、かつ樹脂が低いpHで安定化して湿潤紙力増強用組成物の有機ハロゲン含量(例えば塩素化加水分解生成物)を適度な量(例えば組成物の重量を基準として約0.5%)に減じた後に、無機塩基で処理することが開示されている。このように形成された組成物は次に微生物または酵素で処理された、非常に低い量のエピハロヒドリン及びエピハロヒドリン加水分解生成物を有する湿潤紙力増強用組成物を経済的に製造することができる。
また、エピハロヒドリン及びエピハロヒドリン加水分解生成物を塩基と反応させて塩素イオン及び多価アルコールを形成することができる。米国特許第4975499号は、湿潤紙力増強用組成物の有機塩素含量を、組成物の重量を基準として適度なレベル(例えば約0.11〜約0.16%の適度なレベル)に減じるための、合成工程中の塩基の使用を教示する。米国特許第5019606号は、湿潤紙力増強用組成物を有機または無機塩基を反応させることを教示する。これらの特許をその全体において参照によって組み込む。
さらに、1997年12月31日付出願の米国特許出願番号09/001787号、1998年12月22日出願の09/224107号(Riehleに対する)及びWO99/33901号(これらを参照によって全体においてここに組み込む)は、数ある他の特徴の中で、最初の水溶性湿潤紙力増強用樹脂のAOX含量を減じる方法を開示し、これは水性溶液中の樹脂を塩基で処理して処理された樹脂を形成することを含み、ここで出発樹脂中に存在する第3アミノハロヒドリンの少なくとも約20%をエポキシドに転化し、そしてアゼチジニウムイオンの量を実質的に変化させず、そして処理した樹脂の、湿潤強度を与える有効性が出発湿潤紙力増強用樹脂のものと約同等である。
制御された分子量のポリアミノアミドプレポリマーを調製するための末端封止剤の使用は、米国特許第5786429号及び5902862号に記述されており、これらをその全体において参照によって組み込む。記述されたこの末端封止剤はモノ官能価カルボン酸、モノ官能価カルボン酸エステルまたはモノ官能価アミンのいずれかである。これらのポリアミノアミドを続いて最小限量の内部結合剤(イントラリンカー)と反応させて反応性官能価を全く含まないかまたは非常に低い量で有する高度に分岐したポリアミドアミンを与える。
WO99/09252は、末端が封止されたポリアミノアミドポリマーから調製された、熱硬化性の湿潤紙力増強用樹脂を記述する。使用される末端封止剤はモノカルボン酸またはモノ官能価カルボン酸エステルである、そしてそれらは高い固形含量の湿潤紙力増強用樹脂を得るために、ポリアミンアミドの分子量を制御するために使用される。
前述のアプローチのそれぞれは、種々の結果を与え、そして改善の継続的な必要性が存在する。
発明の概要
本発明は、ポリアミン−エピハロヒドリン樹脂生成物、特に、3−クロロプロパンジオール(CPD)のようなハロゲン含有残分の形成を少なくとも減じた状態で貯蔵できるポリアミン−エピハロヒドリン樹脂生成物に関する。本発明はまた、ハロゲン含有残分の形成を少なくとも減じるポリアミン−エピハロヒドリンの種々の用途、例えば湿潤紙力増強剤に関する。
本発明はまた、貯蔵においてCPDの形成が減じられたポリアミン−エピハロヒドリン生成物、特に紙製品に関する。
本発明はまた、ポリアミン−エピハロヒドリン樹脂、特にポリアミノポリアミド−エピハロヒドリン樹脂の調製、及び/またはポリアミン−エピハロヒドリン樹脂(特にポリアミドポリアミド−エピハロヒドリン樹脂の処理に関する。
本発明はまた、貯蔵安定なポリアミン−エピハロヒドリン樹脂、特にポリアミノポリアミド−エピハロヒドリン樹脂の調製、及び/またはポリアミン−エピハロヒドリン樹脂(特にポリアミドポリアミド−エピハロヒドリン樹脂を貯蔵安定にする処理に関する。
ポリアミン−エピハロヒドリン樹脂を処理して貯蔵安定な生成物を得る本発明の一面において、本発明は、ポリアミン−エピハロヒドリン樹脂を貯蔵安定にするための方法であって、CPD−形成種を含むポリアミン−エピハロヒドリン樹脂を含む組成物を、少なくとも1種の薬剤で、CPD形成種を、禁止、減少及び除去の少なくとも1つを行う条件下に処理して、ゲル化貯蔵安定な、CPD−形成性が減じられた樹脂を得ることを含み、このCPD−形成が減じられたポリアミン−エピハロヒドリン樹脂を含む組成物が2週間50℃、約2.5〜3.5のpHで貯蔵したときに約250ppm未満、好ましくは2週間後に約150ppm未満、さらに好ましくは2週間後に約75ppm未満、さらに好ましくは2週間後に約40ppm未満、さらに好ましくは2週間後に約10ppm未満の乾燥基準のCPDを含む、前記の方法に関する。
さらに、本発明は、ポリアミン−エピハロヒドリン樹脂を貯蔵安定にするための方法であって、CPD−形成種を含むポリアミン−エピハロヒドリン樹脂を含む組成物を、少なくとも1種の薬剤で、CPD形成種を、禁止、減少及び除去の少なくとも1つをする条件下に処理して、ゲル化貯蔵安定な、減じられたCPD−形成性の樹脂を得ることを含み、この減じられたCPD−形成性のポリアミン−エピハロヒドリン樹脂を含む組成物が24時間50℃、pH1で貯蔵し、24時間で測定したときに約1000ppm未満、好ましくは約750ppm未満、さらに好ましくは約500ppm未満、さらに好ましくは約250ppm未満、さらに好ましくは約150ppm未満、さらに好ましくは約100ppm未満、さらに好ましくは約75ppm未満、さらに好ましくは約50ppm未満、さらに好ましくは約25ppm未満、さらに好ましくは約15ppm未満、さらに好ましくは約5ppm未満、さらに好ましくは約3ppm未満、さらに好ましくは約1ppm未満の乾燥基準のCPDを含む、前記の方法に関する。
本発明はまた、貯蔵安定性のあるポリアミノポリアミド−エピハロヒドリン樹脂に関し、この樹脂は、該樹脂を含む水性組成物として貯蔵したときに、24時間50℃、pH1で貯蔵し、24時間で測定したときに約1000ppm未満、好ましくは約750ppm未満、さらに好ましくは約500ppm未満、さらに好ましくは約250ppm未満、さらに好ましくは約150ppm未満、さらに好ましくは約100ppm未満、さらに好ましくは約75ppm未満、さらに好ましくは約50ppm未満、さらに好ましくは約25ppm未満、さらに好ましくは約15ppm未満、さらに好ましくは約5ppm未満、さらに好ましくは約3ppm未満、さらに好ましくは約1ppm未満の乾燥基準のCPDを生成する。
他の面において、本発明はまた、貯蔵安定性のあるポリアミノポリアミド−エピハロヒドリン樹脂に関し、ポリアミノポリアミド−エピハロヒドリン樹脂は紙製品に形成することができ、この紙製品は、ポリアミノポリアミド−エピハロヒドリン樹脂の約1重量%添加量に補正したときに、ポリアミノポリアミド−エピハロヒドリン樹脂を含む紙製品は約250ppb未満、好ましくは約100ppb未満、さらに好ましくは約50ppb未満、さらに好ましくは約10ppb未満、さらに好ましくは約1ppb未満のCPDを含む。
CPD形成性の減じられた樹脂を含む紙製品は、CPD形成性の減じられた樹脂の約1重量%の添加レベルに補正したときに好ましくは約250ppb未満、好ましくは約100ppb未満、さらに好ましくは約50ppb未満、さらに好ましくは約10ppb未満、さらに好ましくは約1ppb未満のCPDを含む。
減じられた酸価を有するようにポリアミン−エピハロヒドリンを調製することを含む本発明の他の面において、本発明は、減じられた酸価を有するポリアミノポリアミド−エピハロヒドリン樹脂、及びそのような樹脂を含む溶液、並びにそのような樹脂を含む製品、例えば紙製品に関する。
本発明の他の面において、当該樹脂を含む水性組成物として貯蔵したときに、2週間50℃で、pH約2.5において保存したときに、約250ppm未満、好ましくは2週間後に約150ppm未満、さらに好ましくは2週間後に約75ppm未満、さらに好ましくは2週間後に約40ppm未満、さらに好ましくは約10ppm未満の乾燥基準のCPDを含む、貯蔵安定なポリアミノポリアミド−エピハロヒドリン樹脂が提供される。
さらに他の面において、本発明は、ポリアミノアミドプレポリマーをエピハロヒドリンと反応させること、ここでプレポリマー乾燥1gあたり約0.5ミリ当量未満の酸官能価を有し;並びに該ポリアミノポリアミド−エピハロヒドリン樹脂が、エピハロヒドリン、エピハロヒドリン加水分解副生物及びCPD形成種の少なくとも1種を減じるための処理にふされることによって形成されるポリアミノポリアミド−エピハロヒドリン樹脂に関する。
さらに、プレポリマー乾燥1gあたり約0.5ミリ当量未満、さらに好ましくは約0.25ミリ当量未満、さらに好ましくは約0.1ミリ当量未満、さらに好ましくは約0.075ミリ当量未満、さらに好ましくは約0.05ミリ当量未満の酸官能価を有するポリアミノアミド−プレポリマーから製造されるポリアミノポリアミド−エピハロヒドリン樹脂であることができる。
さらに、ポリアミノポリアミド−エピハロヒドリン樹脂は、13C NMR分析によって測定した、約5%未満、さらに好ましくは約2.5%未満、さらに好ましくは約1%未満、さらに好ましくは約0.7%未満、さらに好ましくは約0.5%未満の酸末端基濃度を有するポリアミノアミドプレポリマーから製造されるポリアミノポリアミド−エピハロヒドリン樹脂であることができる。
本発明の他の面において、このプレポリマーは、約0.075〜0.2dL/g、さらに好ましくは約0.1〜約0.15dL/gのRSVを有することができ、さらに好ましくは少なくとも約0.075dL/g、さらに好ましくは少なくとも約0.1dL/gである。
上記のように、組成物は好ましくは約150ppm未満、さらに好ましくは約75ppm未満、さらに好ましくは約40ppm未満、さらに好ましくは約10ppm未満の乾燥基準のCPDを2週間後に含む。
さらに、本発明は、CPD形成性種を含むポリアミン−エピハロヒドリン樹脂を含む組成物を、CDP形成種を禁止、減じまたは除去することのうちの少なくとも1つを行ってゲル化貯蔵安定なCPD形成が減じられた樹脂を得る条件下で、少なくとも1つの薬剤で処理すること;並びに該CPD形成が減じられたポリアミン−エピハロヒドリン樹脂を用いて、紙製品が、CPD形成が減じられた樹脂の約1重量%添加レベルに補正したときに、約250ppb未満、好ましくは約100ppb未満、さらに好ましくは約50ppb未満、さらに好ましくは約10ppb未満、さらに好ましくは約1ppb未満のCPDを含むように、紙製品を形成することを含む。
さらに他の面において、本発明は、プレポリマー形成反応においてポリアルキレンアミンをジカルボン酸及び/または二塩基性エステルと反応させ、そしてプレポリマー形成反応のより後の段階において少なくとも1種のアミンを後で加えることによって、ポリアミノポリアミドプレポリマーを製造するための方法に関する。このアミンはポリアルキレンポリアミンと後で添加したアミンの合計モル量がジカルボン酸の全モル量より多いような量で加えることができる。
好ましくは、プレポリマー形成反応は、後で添加されるアミンの添加のときに少なくとも約70%、さらに好ましくは少なくとも約80%、さらに好ましくは少なくとも約90%完了している。
後で加えるアミンはモノ官能価のアミン、及び/またはポリアミン、例えばポリアルキレンアミンであることができる。
種々の反応において、ジカルボン酸は、蓚酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸及びアゼライン酸の少なくとも1種を含むことができ、二塩基性エステルは、アジピン酸ジメチル、アジピン酸ジエチル、グルタル酸ジメチル、グルタル酸ジエチル、コハク酸ジメチル及びコハク酸ジエチルの少なくとも1種を含むことができ、そしてポリアルキレンアミンは、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラアミン、テトラエチレンペンタアミン、ジプロピレントリアミン、メチルビスアミノプロピルアミン、ビス−ヘキサメチレントリアミン、及びメチルビスアミノプロピルアミンの少なくとも1種を含むことができる。
ポリアミン−エピハロヒドリン樹脂は、ポリアミノポリアミド−エピハロヒドリン樹脂、好ましくはポリアミノポリアミド−エピクロロヒドリン樹脂、及びポリアミノウレイレン−エピハロヒドリン樹脂、好ましくはポリアミノウレイレン−エピハロヒドリン樹脂を含むことができる。
プレポリマーは、末端が封止されたプレポリマー、アミン過剰プレポリマー及び後添加アミンプレポリマーであることができる。
少なくとも1種の薬剤は、少なくとも1種の酸性薬剤であることができる。少なくとも1種の酸性薬剤は好ましくは、約2未満、好ましくは約1未満の初期pH、温度は少なくとも約30℃、好ましくは約30〜140℃、さらに好ましくは約40〜90℃であり、好ましい温度範囲は少なくとも約50℃、そして時間は少なくとも約2時間である。少なくとも1種の酸性薬剤は約1の初期pHを与えるように添加されることができ、温度は約50℃であることができ、そして時間は約24時間であることができる。少なくとも1種の酸性薬剤は、約1の初期pHを与えるように添加されることができ、温度は約60℃であることができ、そして時間は約12時間であることができる。少なくとも1種の酸性薬剤は、約1の初期pHを与えるように添加されることができ、温度は約70℃であることができ、そして時間は約6時間であることができる。少なくとも1種の酸性薬剤は、約1の初期pHを与えるように添加されることができ、温度は約80℃であることができ、そして時間は約3時間であることができる。
少なくとも1種の酸性薬剤は非ハロゲン無機酸、好ましくは硫酸であることができる。
少なくとも1種の酸性薬剤での処理に続いて、少なくとも1種の塩基性薬剤を添加して、樹脂溶液のpHを少なくとも約7、好ましくは少なくとも約8に上げることができ、好ましい範囲は約8〜12である。塩基処理中の樹脂溶液は、好ましくは約40〜70℃の温度を有する。少なくとも1種の塩基性薬剤の添加に続いて、酸性薬剤を樹脂溶液をゲル安定化するために有効な量で加えることができる。
少なくとも1種の薬剤は少なくとも1種の塩基性薬剤を含むことができる。樹脂は、エピハロヒドリンの第2アミン基に対するモル比が1未満、さらに好ましくは約0.975未満(エピハロヒドリンの第2アミン基に対するモル比の好ましい範囲は約0.5〜約0.975、さらに好ましくは約0.8〜0.975である)であるポリアミド−エピハロヒドリン反応中で形成された樹脂を含むことができる。少なくとも1種の塩基性薬剤は、ポリアミン−エピハロヒドリン樹脂を含む組成物のpHを少なくとも約8のpHに、さらに好ましくは少なくとも約9のpHに、さらに好ましくは少なくとも約10のpHに上げることができ、pHは好ましくは約12.5未満であり、好ましいpHの範囲は約10〜12である。この組成物は好ましくは少なくとも約20℃、さらに好ましくは少なくとも約40℃の温度を有し、一つの温度範囲は約20〜80℃である。この組成物は約50℃の温度、約11.5のpHを有し、そして処理時間は約5分である。この組成物は約55℃の温度、約10.5〜11.5のpHを有し、そして処理時間は約5分である。CPD形成性が減じられた樹脂は、例えば約2.5〜4のpHである酸安定性であることができる。
少なくとも1種の薬剤は少なくとも1種の酵素薬剤、例えばエステラーゼ、リパーゼ、及びプロテアーゼ、好ましくはアルカラーゼ(ALCALASE)であり得る。
この少なくとも1種の薬剤は、約5.5〜約7のpHを得るために少なくとも1種のpH調節剤を含むことができる。組成物は約30℃の温度、約6のpH及び約6日の処理時間を有することができる。組成物は約50℃の温度、約6のpH及び約6日の処理時間を有することができる。
ポリアミン−エピハロヒドリン樹脂を処理してCPD形成性が減じられた樹脂を得る前またはその後に、並びに/または低酸価数の樹脂の製造後に、少なくとも1種の微生物、または少なくとも1種の微生物から単離された少なくとも1種の酵素と、有機的に結合したハロゲンの残量を脱ハロゲンするのに有効な量、温度及びpHにおいて接触させることができる。少なくとも1種の微生物は、Arthrobacter histidinolovorans HK1、Agrobacterium radiobacter biovar 1及びAgrobacterium tumefaciens HK7の少なくとも1種を含むことができる。少なくとも1種の微生物は、Agrobacterium tumefaciens HK7、Agrobacterium radiobacter biovar 1、及びArthrobacter histidinolovorans HK1の少なくとも1種を含む混合物を含むことができる。
さらに、ポリアミン−エピハロヒドリン樹脂を処理してCPD形成性が減じられた樹脂を得る前及び/またはそれに続いて、並びに/または低い酸価数の樹脂の製造後に、樹脂を処理して、エピハロヒドリン、エピハロヒドリン加水分解副生物及びポリマー主鎖に結合した有機ハロゲンの少なくとも1つを減じることができる。
本発明はまた、本発明に従って製造された樹脂で処理した紙製品、本発明に従って製造されたCPD形成性が減じられた樹脂、及び本発明に従うCPD形成性が減じられた樹脂を含む水性組成物、及び少なくとも1種のポリアルキレンポリアミン−エピハロヒドリン樹脂を含むそのような水性組成物に関する。
この紙製品は、食物製品、例えばティーバッグまたはコーヒーフィルター、または包装用厚紙、またはティッシュ及びタオルと接触する紙製品を含むことができる。
発明の詳細な説明
他に注記しない限り、全ての百分率、部数、比率等は重量による。
他に注記しない限り、化合物または成分への言及は、その化合物または成分自体、並びに他の化合物または成分との組合せ、例えば化合物の混合物を含む。
さらに、量、濃度または他の値若しくはパラメーターが好ましい上限値及び好ましい下限値の列挙として与えられたときは、このことは、範囲が別々に開示されたかどうかに関係なく、好ましい上限値と好ましい下限値との対から形成された全ての範囲を具体的に開示するものと理解されるべきである。
本発明に従うポリアミン−エピハロヒドリン樹脂は、ポリアミノポリアミド−エピハロヒドリン樹脂(ポリアミノアミド−エピハロヒドリン樹脂、ポリアミドポリアミン−エピハロヒドリン樹脂、ポリアミンポリアミド−エピハロヒドリン樹脂、アミノポリアミド−エピハロヒドリン樹脂、ポリアミンポリアミド−エピハロヒドリン樹脂、アミノポリアミド−エピハロヒドリン樹脂、ポリアミド−エピハロヒドリン樹脂をしても既知);ポリアルキレンポリアミン−エピハロヒドリン;及びポリアミノウリレン−エピハロヒドリン樹脂、コポリアミド−ポリウリレン−エピクロロヒドリン樹脂、ポリアミド−ポリウリレン−エピクロロヒドリン樹脂を含む、エピハロヒドリンは好ましくは各場合においてエピクロロヒドロンである。
本発明はまた、エピハロヒドリン(例えばエピクロロヒドリン)とプレポリマー(交換可能にポリマーとも呼ぶ)(例えばポリアミノアミドプレポリマー)とを反応させて製造されたポリアミノポリアミド−エピハロヒドリンのようなポリアミン−エピハロヒドリン樹脂の製造、使用及び処理に関する。ポリアミノポリアミド樹脂の場合には、ポリアミノアミドプレポリマーがポリアミドアミン、ポリアミノポリアミド、ポリアミドポリアミン、ポリアミド、塩基性ポリアミド、カチオン性ポリアミド、アミノポリアミド、アミドポリアミンまたはポリアミンアミドとも呼ばれることが注意される。
理論によって束縛されたくはないが、本発明は、ポリアミン−エピハロヒドリン樹脂、特にポリアミノポリアミド−エピハロヒドリン樹脂中に貯蔵後に形成されるCPDが、樹脂のオリゴマー及び/またはポリマー成分と関連するCPD形成種によることの発見に基づく。すなわち、ポリアミン−エピハロヒドリン樹脂が、貯蔵によってCPDを形成するポリアミン−エピハロヒドリン樹脂と関連する成分の形成を防止、禁止、及び/または成分を除去するような方法で製造中及び/またはその後に処理できることが発見された。
すなわち、本発明に従う樹脂はCPDの不適当な形成無しに貯蔵できる。さらに詳細には、一例として、溶液は約10ppm(百万部あたりの部数)未満、さらに好ましくは約5ppm未満、そして最も好ましくは1ppm未満のCPDを、約13.5重量%の樹脂固形分含量で貯蔵したときに含む。本発明の文脈において、用語「樹脂固形分」は、組成物の活性ポリアミン−エピハロヒドリンを意味する。
本発明に従って樹脂溶液の貯蔵安定性を測定するために、樹脂溶液の安定性試験が実施され、該試験においては樹脂溶液が2週間50℃で、pH約2.5〜3.5、好ましくは2.8のpHで貯蔵され、そしてCPD含量が2週間の期間の終了時に測定される。このように、本発明に従うポリアミン−エピハロヒドリン樹脂を含む溶液は、2週間の期間の終了時に測定したときに、約250ppm未満、さらに好ましくは約150ppm未満、さらに好ましくは約75ppm未満、さらに好ましくは約40ppm未満、さらに好ましくは約10ppm未満の乾燥基準のCPDを含むときには、貯蔵安定性である。
樹脂溶液の安定性試験は、種々の樹脂の固形分含量の溶液について実施できるが、生成したCPDは固体含量について補正されるべきである。例えば、CPD測定値が15ppmの15重量%樹脂固形分含量の溶液について、乾燥基準での補正CPDは乾燥基準で100ppm(0.15重量の樹脂固形分あたり15ppm)である。
樹脂溶液安定性試験は、ポリアミン−エピハロヒドリン樹脂の一部を攪拌機を入れた容器内に装填することによって行った。容器を50℃水浴中に位置させ、攪拌しながら50℃に保った。容器からアリコートを取り、そして比較実施例1に述べるガスクロマトグラフィー(GC)手順に従ってGC分析に供した。典型的には、火炎イオン化検出器(FID)を試料を分析するために最初に使用した。導電率検出器(ELCD)またはハロゲン特異検出器(XSD)は、感度が良いことが必要なときに、特に約20ppm未満のものを分析すべきときに使用した。電子捕獲検出器のような他の感度のよい検出器が使用できる。この試験は約32℃でのより長い期間での老化をモデル化するための促進老化試験である。
さらに、本発明に従う樹脂を含む紙製品は、CPDの不適切な形成無しに貯蔵できる。かくして、本発明に従う紙製品は低い初期量のCPDをもつことができ、そして長期間の貯蔵時間にわたり低いレベルのCPDを維持できる。さらに詳細には、1重量%の添加量の樹脂を含む本発明に従う紙製品は、2週間程度の期間、さらに好ましくは少なくとも6カ月程度の期間、さらに好ましくは少なくとも1年程度の期間貯蔵したときに、約250ppb(10億部あたりの部数)未満、さらに好ましくは約100ppb未満、さらに好ましくは約50ppb未満、さらに好ましくは約10ppb未満のCPDを含む。さらに、約1重量%の樹脂添加量で製造された本発明に従う紙製品は、2週間程度の期間、さらに好ましくは少なくとも6カ月程度の期間、さらに好ましくは少なくとも1年程度の期間貯蔵したときに、約250ppb未満、さらに好ましくは約100ppb未満、さらに好ましくは約50ppb未満、さらに好ましくは約10ppb未満、さらに好ましくは約1ppb未満ののCPDの増加を有する。すなわち、本発明に従う紙製品は貯蔵安定性を有し、紙製品がたった1日、そして1年以上という長い期間貯蔵されたときに、紙製品中に過剰なCPD含量を生じない。かくして、本発明に従う樹脂は、特に水性環境に曝露されたとき、殊に熱水環境、例えばティーバッグ、コーヒーフィルター等に曝露されたときに紙製品中にCPDの最小限の形成を与える。紙製品の他の例は、包装用の厚紙、ティッシュー及びタオルの品質等級のものである。
紙は、約1重量%以外の添加量で樹脂に添加することによって製造できるが、CPD含量は、添加量について補正すべきである。例えば、0.5重量%の添加量で樹脂を添加することによって製造した、CPD含量の測定値が50ppbの紙製品は、1重量%の添加レベルに補正したCPDは100ppb(0.5%添加量あたり50ppb)である。
紙製品中のCPDを測定するために、紙製品を1993年10月付けのEuropean Standard EN 647に記述される方法に従って水で抽出する。次に5.8gの塩化ナトリウムを20mLの水抽出物中に溶解する。塩を加えた水性抽出物を20gの容量のExtrelutカラムに移し、そして15分間カラムを飽和させた。3mLの酢酸エチルでの3回の洗浄及びカラムの飽和の後、Extrelutカラムを、約1時間で300mLの溶出液が回収されるまで溶出した。300mLの酢酸エチル抽出物を500mLのKuderna-Danish濃縮装置を使用して5mLに濃縮した(必要であれば、マイクロKuderna-Danish濃縮装置を使用してさらに濃縮行う)。濃縮した抽出物を、比較実施例1に記述した装置を使用してGCによって分析した。典型的には、火炎イオン化検出器(FID)を、試料を分析するために最初に使用した。さらに感度が必要なとき、特に約20ppm未満のものを分析するときは、導電率検出器(ELCD)またはハロゲン特異検出器を使用する。電子捕獲検出器のような他の感度のよい検出器も使用できる。
好ましくは、本発明に従う樹脂は1ppm未満の、エピハロヒドリン、1,3−DCP、2,3−DCPのそれぞれ及び10ppm未満のCPDを、13.5重量%の全固形分含量で貯蔵した後に含む。この樹脂は、紙に1重量%以下の乾燥基準の投与量で添加されたとき、紙中に約30ppb未満のエピハロヒドリン、エピハロヒドリン副生物、例えばエピハロヒドリン及び1,3−DCP及び2,3−DCP及びCOD含量のそれぞれの量を与え、そしてこの紙は室温での6カ月まで安定であり、約6カ月後に好ましくは約1年後に、これらの種のそれぞれの含量は約30ppb未満である。
ポリアミノポリアミド−エピハロヒドリン樹脂は、エピハロヒドリンとポリアミド(約2〜約10の炭素原子を含む飽和脂肪族二塩基酸とポリアルキレンポリアミンとから誘導される)との水溶性のポリマー反応生成物を含む。このタイプの樹脂は、酸性、アルカリ性、中性条件下製造であるとを問わず紙に湿潤紙力を付与することが発見された。さらに、この樹脂はセルロース繊維に直接つくので、ペーパーミル中で使用される粘稠の希釈水性サスペンション中に繊維があるときにも経済的に繊維に適用できる。
本発明で使用することが考えられるカチオン樹脂の製造において、二塩基性カルボン酸を最初にポリアルキレンポリアミンと、繰り返し基
-NH(CnH2nNH)X-CORCO-
(n及びxはそれぞれ2以上であり、そしてRは二塩基性カルボン酸の二価の炭化水素基である)を含む水溶性ポリアミドを生じる条件下で、反応させる。この水溶性ポリアミドを次にエピハロヒドリンと反応させて水溶性のカチオン熱硬化性樹脂を形成させる。
本発明の樹脂を製造するときに使用が考えられるジカルボン酸は、2〜10の炭素原子を含む飽和の脂肪族二塩基性カルボン酸、例えば蓚酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、アゼライン酸等である。分子中に4〜8の炭素原子を有する飽和二塩基性酸、例えばアジピン酸及びグルタル酸が好ましい。2種以上の二塩基性カルボン酸の混合物も使用し得る。二塩基性酸の誘導体、例えばエステル、半エステル及び無水物、例えばアジピン酸ジメチル、アジピン酸ジエチル、グルタル酸ジメチル、グルタル酸ジエチル、コハク酸ジメチル、及びコハク酸ジエチル等を本発明において使用し得る。二塩基性酸の誘導体の2種以上のブレンド、並びに1種以上の二塩基性カルボン酸の誘導体と二塩基性カルボン酸とのブレンドも使用し得る。
ポリエチレンポリアミン、ポリプロピレンポリアミン、ポリブチレンポリアミン、ポリペンチレンポリアミン、ポリヘキシレンポリアミン等を含む種々のポリアルキレンポリアミン、及びそれらの混合物が使用でき、それらのうちポリエチレンポリアミンが経済的に好ましい等級のものである。さらに具体的には、使用が考えられるポリアルキレンポリアミンは、その中で窒素原子が式-CnH2n-(nは1より大きい小さな整数である)の基によって相互に結合されたポリアミンとして表わすことができ、分子中でのそのような基の数は2〜約8の範囲である。窒素原子は-CnH2n-基中の隣の炭素原子に、またはさらに離れた炭素原子に結合していてもよいが、同じ炭素原子には結合していない。本発明は、妥当に純粋な形態で得ることができるポリアミン、例えばジエチレントリアミン、トリエチレンテトラアミン、テトラエチレンペンタアミン、及びジプロピレントリアミンの使用のみならず、その混合物及び種々の粗製ポリアミン材料をも考慮に入れている。例えば、アンモニアとエチレンジクロライドとの反応、塩素と水と過剰のアンモニアとエチレンジアミンの除去までの精製によって得られるポリエチレンポリアミンの混合物は満足な出発物質である。特許請求の範囲で使用する用語「ポリアルキレンポリアミン」は、上記の全てのポリアルキレンポリアミンまたはそのようなポリアルキレンポリアミン、それらの誘導体、混合物の全てを含む。本発明に適した追加のポリアミンは、ビス−ヘキサメチレントリアミン(BHMT)、メチルビスアミノプロピルアミン(MBAPA)、他のポリアルキレンポリアミン(例えばスペルミン、スペルミジン)を含む。好ましくは、ポリアミンはジエチレントリアミン、トリエチレンテトラアミン、テトラエチレンペンタアミン及びジプロピレントリアミンである。
場合によって、ポリアミド分子中の第2アミノ基同士の間隔を、ポリアミド−エピクロロヒドリン錯体の反応性を変化させるために増すことが望ましい。このことは、ジアミン(例えばエチレンジアミン、プロピレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン等)でポリアルキレンポリアミンの一部を置換することによって達成できる。この目的のために、80%以下のポリアルキレンポリアミンが、等分子量のジアミンで置換し得る。通常、約50%以下の置換がこの目的のために役立つ。
少なくとも3の炭素原子を含む適切なアミノカルボン酸またはそのラクトンも、本発明中で間隔を増すために使用するのに適している(例えば、6−アミノヘキサン酸及びカプロラクタム)。
ポリアミノウレイレン(polyaminoureylene)−エピハロヒドリン樹脂、特にポリアミノウレイレン−エピクロロヒドリン樹脂も本発明において考慮される。米国特許第4487884号及び3311594号(参照によってその全体においてここに組み込む)、例えばKymene(R)450タイプの樹脂(デラウエア州ウイルミントンのハーキュリーズ・インコーポレーテッド)がその例である。ここでの調製及び使用のために考慮されるポリアミノウレイレン樹脂は、エピクロロヒドリンをアミン基を含むポリアミノウレイレンと反応させることによって調製される。これらのポリアミノウレイレンは、第3アミン基及び/または第3アミン基と第1及び/若しくは第2アミノ基及び/若しくは第4アンモニウム基の混合物を含む水溶性の物質である。しかし、第3アミノ基はポリアミノウレイレン中の存在する塩基性窒素原子の少なくとも70%を構成すべきである。これらのポリアミノウレイレンは、尿素またはチオ尿素を少なくとも3つのアミノ基を含むポリアミンと反応させることによって製造し得、このアミノ基のうちの少なくとも1つは第3アミノ基である。望まれる場合にはこの反応は、キシレンのような適切な溶媒中で実施できる。
ポリアミン反応体は好ましくは少なくとも3つのアミノ基(そのうちの少なくとも1つは第3アミノ基である)を有するべきである。ポリアミン反応体は、限られた量で第2アミノ基をも有する。上述のような使用のために適切なこのタイプの典型的なポリアミンはメチルビス(3−アミノプロピル)アミン(MBAPA)、メチルビス(2−アミノエチル)アミン、N−(2−アミノエチル)ピペラジン、4,7−ジメチルトリエチレンテトラミン等であり得、これらは妥当に純粋な形態で入手でき、または種々の粗製ポリアミン材料の混合物でも入手できる。
二酸とポリアルキレンポリアミンからプレポリマーを製造するために、反応体の混合物は好ましくは約125〜200℃の温度で、好ましくは約0.5〜4時間、周囲圧力において加熱される。低い圧力が使用される場合には、75〜105℃のような低温が利用し得る。この重縮合反応は、副生物として水を生じ、これは蒸留によって除かれる。この反応の終わりに、得られた生成物を、全ポリマー固体の約50重量%の濃度で水に溶解する。
ジエステルを二酸の代りに使用する場合には、プレ重合をより低い温度で、好ましくは約100〜175℃で周囲圧力において実施できる。この場合、副生物はアルコールであるが、アルコールのタイプはジエスエルが何であるかによる。例えば、ジメチルエステルが使用される場合には、副生物はメタノールであるが、ジエチルエステルからは副生物はエタノールである。より低い圧力が使用される場合には、75〜150℃のような低い温度が使用できる。
上述のように形成したポリアミドをカチオン性熱硬化性樹脂に転化する際に、それをエピクロロヒドリンと、約0℃以上、さらに好ましくは約25℃〜約100℃、さらに好ましくは約35〜70℃の温度において、20%固形分の溶液がガードナー・ホルト尺度でほぼCまたはそれ以上に達するまで反応させる。この反応は好ましくは反応を穏やかにするために水溶液中で実施される。必要ではないが、架橋の率を増し、または減じるためにpH調節を実施できる。
望まれる粘度に達したときに、樹脂溶液の固体含量を望まれる量、すなわち約15重量%以下に調節するために十分な水を加えることができ、生成物を約25℃に冷却し、そして次にpHを約6以下、好ましくは約5以下、最も好ましくは約4以下に減じるために十分な酸を加えることによってゲル化安定性を改善することによって貯蔵できるように安定化できる。塩酸、硫酸、メタンスルホン酸、硝酸、蟻酸、燐酸、及び酢酸のようなどのような適切な無機または有機酸でも生成物を安定化するために使用できる。ハロゲン非含有酸、例えば硫酸が好ましい。
ポリアミド−エピクロロヒドリンの反応において、第2アミン基のほとんどを第3アミン基に転化するために十分なエピクロロヒドリンを使用することが好ましい。第3アミン基を含むプレポリマーのために、第3アミン基のほとんどを第4アミン基に転化するために十分なエピクロロヒドリンを使用することが好ましい。しかし、反応速度を穏やかにし、または増すためにそれ以上またはそれ以下も添加し得る。一般に、約0.5モル〜約1.8モルのエピクロロヒドリンをポリアミドの各第2アミン基について使用して満足な結果を得ることができる。ポリアミドの各第2アミン基について約0.6〜約1.5モルを使用することが好ましい。
エピクロロヒドリンは本発明において使用するための好ましくはエピハロヒドリンであるが、これらの教示がエピハロヒドリン一般に適用できることを当業者は認識するであろう。
CPD形成性の種について、理論に束縛されず、(例えばポリアミノポリアミド中の)酸基がエピクロロヒドリンと、例えばポリアミノポリアミド−エピクロロヒドリン樹脂の生成中に反応して、少量のクロロヒドロキシプロピルエステル種(以降CPDエステルとも呼ぶ)を樹脂の主鎖上に形成すると考えられる。時間経過によるCPDエステルの加水分解がCPDを生じ、そして酸基を再生する。
理論によって束縛されたくはないが、エピクロロヒドリンは酸基よりも第2アミンと、より反応性である。従って、より低い値のエピハロヒドリンを有することによって、エピハロヒドリンは、酸基とよりも優勢に第2アミンと反応する。また、エピクロロヒドリンの第2アミンに対する比が増すにつれ、より多くのCPD種が形成され、そしてより多くのCPD形成種を除去しなければならない。さらに、もし過剰のエピクロロヒドリンが存在すると、第2アミンがエピクロロヒドリンと反応した後に、酸基と反応するエピクロロヒドリンがまだ存在し、これはCPD形成種を形成できる。従って、エピクロロヒドリンの第2アミンに対するモル比が1未満、さらに好ましくは約0.975未満であるのが好ましく、好ましい範囲は約0.5〜0.975、さらに好ましい範囲は約0.8〜0.975である。
すでに形成されたCPD形成種(樹脂中にすでに存在し得るCPD形成種を含む)の量をなくするかまたは減じるいかなる手順も使用できる。例えば、樹脂をポリマー主鎖上のCPD形成種の形成を防止し、及び/または減じる条件下に、並びに/またはすでに生成された種のCPD形成能力を禁止する条件下に形成できる。さらに、好ましくはその製造の最後の段階において、またはその生成の直後に、CPD形成種を除去し、減じ、及び/または禁止するために処理されることができる。一面において、本発明はCPD形成性種を、特に、エピハロヒドリン、エピハロヒドリン加水分解生成物及びポリマー主鎖に結合した有機ハロゲンの少なくとも1種を少量有する樹脂中で減じるための方法を含む。特に、この樹脂は米国特許5189142、5239047及び5364927号、米国特許5516885号、WO92/22601、WO93/21384、米国特許出願08/482398(現在米国特許5972691号)、WO96/40967、及び米国特許5470742、5843763及び5871616号に開示されるよおうに、少量の残留樹脂を含んでいてもよい。これらの文献の各々はその全体において参照によってここに組み込まれる。例えば、湿潤紙力増強用樹脂中の加水分解生成物の濃度は好ましくは約100ppm未満(湿潤紙力増強用樹脂を含む水溶液の全重量に対する100万あたりの重量部)、さらに好ましくは約50ppm(湿潤紙力増強用樹脂を含む水溶液の全重量に対する100万あたりの重量部)未満、さらに好ましくは約10ppm(湿潤紙力増強用樹脂を含む水溶液の全重量に対する100万あたりの重量部)未満、さらに好ましくは約5ppm未満、さらに好ましくは約1ppm(湿潤紙力増強用樹脂を含む水溶液の全重量に対する100万あたりの重量部)未満であり得る。
例えば、樹脂中のCPD形成性種を除去し、減じ、及び/又は禁止することに関して、以下の好ましい非限定手順に注目される。樹脂中のCPD形成性種を除去、減少、及び/又は禁止するための手順は単独または組み合わせて使用できる。
樹脂中のCPD形成性種は、樹脂を酸で樹脂中のCPD形成性種を除去及び/又は減じて貯蔵安定な生成物を得るために十分な時間処理することによって溶液のpHを約2未満、さらに好ましくは約1未満に下げることによって減じ、及び/又は除去でき、pHは0.5、または0.1程度に低くてもよい。特に、温度は好ましくは少なくとも約30℃、さらに好ましくは約40℃、さらに好ましくは少なくとも50℃である、最大温度は好ましくは約140℃未満である。好ましくは、温度は約30℃〜約140℃、さらに好ましくは約40℃〜90℃、そして最も好ましくは約50℃〜80℃の範囲である。処理時間は温度を上げ、そしてpHを減じることによって短くでき、処理時間は好ましくは約2時間であり、処理時間は好ましくは50℃において約24時間、そして90℃において好ましくは約2時間である。温度及びpHの好ましい組合せは、50℃、約1のpH及び約24時間の処理時間であり、60℃において約1のpH及び約12時間の処理時間、70℃において約1のpH及び約6時間の処理時間、そして80℃において約1のpH、及び約3時間の処理時間を含む。
pHに言及するときは、酸性薬剤の添加直後の溶液のpHのことである。pHは酸性薬剤の添加後に変化し得、または初期pHに維持される。好ましくは初期pHが維持される。
酸処理のための樹脂固体は、少なくとも1重量%、好ましくは少なくとも約2重量%、さらに好ましくは約6重量%、さらに好ましくは約8重量%、そして最も好ましくは約10重量%であることができる。樹脂固体は約40重量%以下、好ましくは約25重量%以下であることができる。
本発明においてここでは有機及び無機酸の両方が使用できる。酸はいずれかのプロトン供与体と定義される(参照によってここに組み込まれるAdvanced Organic Chemistry, Third Ed; Jerry March; John Wiley & Sons: New York, 1985, p218-236を参照されたい)。適切な酸は、塩酸、硫酸、メタンスルホン酸、硝酸、蟻酸、リン酸及び酢酸を含む。ハロゲン非含有酸、例えば硫酸が好ましい。
酸処理は樹脂の湿潤紙力増強効果を減じることが注意される。しかし、効果は好ましくは酸処理した樹脂の塩基処理によって回復できる。理論によって束縛されないが、効果の増加は、架橋塩基処理中のポリマーの分子量の増加によると考えられる。さらに、もし塩基処理した樹脂が酸処理によってゲル化に対して長期安定化されないようであれば、追加の効果増強は、アミノクロロヒドリンのさらに反応性のエポキシドへの転化によるものでありそうである。塩基処理は、少なくとも約7のpH、さらに好ましくは少なくとも約8で実施され、好ましい範囲は約8〜約12である。基本温度は好ましくは約40℃、さらに好ましくは約50℃、さらに好ましくは約60℃であり、少なくとも約70℃であってもよく、約100℃程度に高くてもよい。
塩基処理の時間は、架橋の望まれる程度によって決定される。好ましいGardner-Holdt粘度は固形分に依存して変化する。約12重量%の樹脂固形分において、ほぼA〜MのGardner-Holdt粘度が好ましく、B〜Hがさらに好ましい。この限界内で、架橋温度及びpHが高い程、架橋速度が速い。塩基処理を約0.5〜6時間行なうのが好ましく、約1〜4時間がさらに好ましい。
有機及び無機酸の両方が、塩基処理における塩基性薬剤として使用できる。塩基はいずれかのプロトン受容体として定義できる(参照によってここに組み込まれるAdvanced Organic Chemistry, Third Ed; Jerry March; John Wiley & Sons: New York, 1985, p218-236を参照されたい)。典型的な塩基はアルカリ金属水酸化物、炭酸塩、及び炭酸水素塩、アルカリ土類金属水酸化物、トリアルキルアミン、テトラアルキルアンモニウム水酸化物、アンモニア、有機アミン、アルカリ金属スルフィド、アルカリ土類金属スルフィド、アルカリ金属アルコキシド、アルカリ土類金属アルコキシド、及び燐酸アリカリ金属塩、例えば燐酸ナトリウム及び燐酸カリウムを含む。好ましくは、塩基はアルカリ金属水酸化物(水酸化リチウム、水酸化ナトリウム及び水酸化カリウム)またはアルカリ金属炭酸塩(炭酸ナトリウム及び炭酸カリウム)である。最も好ましくは、塩基は、水酸化ナトリウム及び水酸化カリウムを含む無機塩基を含み、これらはその低い経費及び利便性のために特に好ましい。
塩基処理した樹脂は、特に樹脂を貯蔵無しで使用するときは、さらなる処理無しに使用できる。このように、樹脂は用途(例えば製紙において)の前直接処理できる。しかし、もし樹脂が貯蔵されるべきであるときは、pHを約6.0以下、好ましくは約2.5〜4.0の範囲に下げるために酸を塩基処理した樹脂に加えるのが好ましい。安定化するための酸は、塩酸、硫酸、メタンスルホン酸、硝酸、蟻酸、燐酸及び酢酸のようないずれの無機若しくは有機酸でもよい。ハロゲン非含有酸、例えば硫酸が好ましい。
CPD−形成性樹脂の量は以下のテストを使用して決定できる。試験する樹脂の一部をスターラーの入った容器内に装填する。96重量%の硫酸を使用してpHを1.0に調節する。容器を閉め、そして50℃の水浴中に置き、そして攪拌しながら50℃に維持する。24時間でアリコートを容器から取り出し、そして比較実施例1に記述した方法でGC分析に供し、CPD−形成性種の指標を得る。24時間でのCPD−形成性種は好ましくは、好ましくは約1000ppm未満、さらに好ましくは約750ppm未満、さらに好ましくは約500ppm未満、さらに好ましくは約250ppm未満、さらに好ましくは約150ppm未満、さらに好ましくは約100ppm未満、さらに好ましくは約75ppm未満、さらに好ましくは約50ppm未満、さらに好ましくは約25ppm未満、さらに好ましくは約15ppm未満、さらに好ましくは約5ppm未満、さらに好ましくは約3ppm未満、そしてさらに好ましくは約1ppm未満の乾燥基準のCPDを生成する。
CPD形成が少なくとも減じられた樹脂は、さらなる処理無しに樹脂合成法中で製造される樹脂であることができる。さらに、この樹脂はCDP形成性種の減少及び/又は除去の前に種々の方法によって処理できる。さらに、CPD形成性種の減少し、及び/又は除去するための処理の後、樹脂を種々の方法によって処理できる。さらに、CPD形成性種の減少及び/又は除去の前に種々の方法によって処理でき、そして樹脂はさらにCPD形成性種の減少及び/又は除去のために処理の後に種々の方法によって処理できる。例えば、樹脂は種々の方法、例えば低分子量エピハロヒドリン及びエピハロヒドリン副生物、例えばエピクロロヒドリン及びエピクロロヒドリン副生物、例えば樹脂溶液中のCPDを除去するための方法によって処理できる。利用できる処理法または樹脂を限定することなく、Kymene(R) SLX2、Kymene(R) 617、Kymene(R)557LX(デラウエア州ウイルミントンのハーキュリーズインコーポレーッドから入手できる)が、塩基イオン交換カラム(例えば米国特許第5516885号及びWO92/22601号に開示されるもの)、炭素吸着(WO93/21384号に開示されるもの)、メンブラン分離(例えば限外濾過)、抽出(例えば、酢酸エチル)(例えば米国発明登録[Statutory Invention Registration]H1613号)、またはバイオ脱ハロゲン化(例えば米国特許出願08/482398号、現在米国特許第5972691号、WO96/40967及び米国特許第5470742、5843763及び5871616号)を使用して、CPD形成性種の減少及び/又は除去の前及び/又は後に処理できる。これらの文献の開示はその全体において参照によってここに組み込まれる。
例えば、生物学的脱ハロゲン化(例えば米国特許第5470742、5843763及び5871616号のいずれかに開示されるもの)、または前の塩基処理と生物学的脱ハロゲン化(例えば米国特許出願08/482398号、現在米国特許第5972691号及びWO96/40967号に開示されるもの)に関して、無機塩基処理を前もって行うかどうかに関係なく、湿潤紙力増強用組成物を、エピハロヒドリンの加水分解物を非常に低いレベルに処理するために適切な量で微生物または酵素と反応させ得る。微生物はデハロゲナーゼ酵素をエピハロヒドリン及びハロアルコールからハライドイオンを遊離させるために使用し、そして次にさらに反応生成物を破壊して最終的に二酸化炭素及び水にするために酵素を使用する。
理論によって束縛されたくはないが、CPD形成性種が除去されまたは減じられるときに、CPDが樹脂のオリゴマー成分及び/又はポリマー成分から放出され、それゆえCPDは樹脂溶液の成分であることに注意すべきである。このことを考慮して、樹脂は好ましくはCPD形成性種を除去しまたは減じるための処理にふされ、次に樹脂が生物学的脱ハロゲン化される。この方法において、エピハロヒドリン及びエピハロヒドリン加水分解物(加水分解副生物ともいう)(遊離されたCPDを含む)は、生物学的脱ハロゲン化によるような方法によって除去できる。しかし、樹脂は最初に、生物学的脱ハロゲン化のような方法によって処理でき、次にCPD形成性種を除去、禁止、及び/又は減じるための処理にふすことができる。特に、この処理によって遊離されるCPDは容易に溶解するべきであり、そして少なくとも部分的に樹脂から洗浄によって分離される。例えば、樹脂が遊離されたCPDと共に紙製品に含まれるときは、CPDは紙製品から少なくとも部分的に洗浄によって分離でき、そして処理によって紙製品中の樹脂はCPDを生成しないか、または望まれない量のCPDを生じない。
脱ハロゲン化酵素を含む、ハロアルコール及びエピハロヒドリンを脱ハロゲン化することができる例示の微生物は次に種中に見いだされている。
名称(NCIMB1寄託番号)
Arthrobacter histidinolovorans (40274)、
Arthrobacter erithii (40271)、
Agrobacterium tumefaciens (40272) 、
Rhodococcus dehalogenans (40383)、及び
Pseudomonas cepacia (40273)。
1 NCIMBは"National Collection of Industrial and Marine Bacteria"を意味し、23 St. Machar Drive, Aberdeen AB2 1RY, Scotland, UKに位置するNCIMBは特許出願目的のために提出されたバクテリアの試料を文書化及び保存するための責任を持つ英国の機関である。特許の問題において、NCIMBは、特許文献に請求されたバクテリアの真正の試料を要求した関係者に供給する。
上述のものの混合物も使用できる。これらの種からの微生物のいくつかの株がこの方法に適した酵素を生じることが見いだされている。NCIMB 40271, 40272, 40273及び40274は1990年4月2日に寄託された。NCIMB 40383は1991年3月11日に寄託された。
このような微生物は慣用のものである。このような微生物は、バッチ式または連続式の強化培養によって得ることができる。強化分離培地の有機ハロゲン汚染土壌からとった土壌試料での播種は、混合微生物の群落を生じ、これは、複数の副次培養工程(好ましくは2〜5の副次培養工程)において、選択が求められている特別の有機ハロゲン含有化合物の濃度の増加を使用して、副次培養できる。
適切な酵素を含む微生物は、初期の無機塩基処理を実施する場合でも実施しない場合でも、湿潤紙力増強用組成物中に含まれるエピハロヒドリン加水分解物を脱ハロゲン化するために適切に使用される。この酵素及び微生物は、加水分解生成物をクロライドイオンにそして最終的に二酸化炭素と水に実質的に代謝するために適切な濃度に維持される。かくして、処理後の湿潤紙力増強用組成物中の加水分解生成物の濃度は好ましくは約100ppm(生物学的反応工程の後の湿潤紙力増強用組成物を含む水溶液の全重量に対して重量で百万部あたりの部数)未満、さらに好ましくは約50ppm(生物学的反応工程の後の湿潤紙力増強用組成物を含む水溶液の全重量に対して重量で百万部あたりの部数)未満、さらに好ましくは約10ppm(生物学的反応工程の後の湿潤紙力増強用組成物を含む水溶液の全重量に対して重量で百万部あたりの部数)未満、さらに好ましくは約5ppm(生物学的反応工程の後の湿潤紙力増強用組成物を含む水溶液の全重量に対して重量で百万部あたりの部数)未満、さらに好ましくは約1ppm(生物学的反応工程の後の湿潤紙力増強用組成物を含む水溶液の全重量に対して重量で百万部あたりの部数)未満である。
これを達成するために、微生物の濃度は少なくとも約5×107セル/mL、好ましくは約108セル/mL、そして最も好ましくは少なくとも約109セル/mLであるべきである。反応器内のセルの最適活性含量を維持するために、反応は、酸素(例えば約5〜約100%のDOT)及び栄養分の存在下で攪拌タンク反応器内で約30℃±5℃で最良に実施される。ここで使用するときは、用語「DOT」は「溶解した酸素のテンション」を意味し、これは同温及び同圧において、酸素で飽和した水に対して一定体積の水中に溶解した酸素の量である。滞留時間はフロー速度によって制御され、そして完全な反応を確実にするためにモニターされる。定常状態において、反応器内のエピハロヒドリン加水分解生成物の濃度は約1〜約1000ppmである。
本発明はまた、酵素と有機ハロゲン化合物との、有機ハロゲンが脱ハロゲン化される反応をも含む。ここで使用するときは、「酵素」はどのようなデハロゲナーゼ、すなわち、窒素を含まない有機ハロゲン化合物を脱ハロゲン化することができる酵素をも含む。好ましくは酵素は生きているセルから取得され、その後窒素を含まない有機ハロゲン化合物の脱ハロゲン化のために使用される。適切な酵素は、上述の微生物によってつくられるものを含む。
この方法の酵素の正確な身元は決定されていないが、この方法を実現する酵素は、「ハロアルコールデハロゲナーゼ」または「水素ハライドリアーゼ型デハロゲナーゼ」または「ハロヒドリン水素ハロゲン化物リアーゼ」と種々に名付けられている等級の酵素に属する。
このように、脱ハロゲン化のために、本発明は、生きているセルまたは固定化した未精製のセルを含まない抽出物または精製したデハロゲナーゼのいずれかの使用を企図する。用語「生物学的脱ハロゲン化」は、そのような物質を使用した有機ハロゲン化合物び脱ハロゲン化をいう。
一般に、もし酵素が使用されると、酵素は組成物の重量を基準として、約2.5×10-6〜1×10-4の量で、組成物に加え得る。しかし、酵素は好ましくは、組成物の重量を基準として、約2.5×10-5〜0.75×10-4重量%、最も好ましくは約4×10-5〜6×10-5重量%の量で組成物に加えられる。
適切な生体触媒も使用できる。そのような生体触媒は本技術における通常の能力を有する者によって容易に選択され得る。Agrobacterium tumefaciens HK7(NCIMB 40313)は本発明の方法において使用するための他の生体触媒を代表する。NCIMB 40313は1990年8月30日に寄託された。NCIMB 40313として寄託されたAgrobacterium tumefaciens HK7は最近の試験に基づくとAgrobacterium radiobactor biovar 1であるかも知れない。本技術における通常の能力を有する者はこれがAgrobacterium tumefaciens HK7と類似の活性を有すると期待するであろう。本発明の方法において使用するための最も好ましい生体触媒はAgrobacterium tumefaciens HK7及びAgrobacterium radiobactor biovar 1の1種または両方とArthrobacter histidinolovoransとの2成分混合物である。生物学的脱ハロゲン化工程中に両方のバクテリアが存在することを確実にするために、Agrobacterium tumefaciens HK7及びAgrobacterium radiobactor biovar 1の1種または両方で工程を始め、そしてその後にArthrobacter histidinolovoransを加えることが好ましい。このことは、特に生物学的脱ハロゲン化工程が連続モードで行われる状況においてはそうである。
上記のように、この方法を操作可能にする酵素の正確な身元は定められていないが、本方法を実現する酵素は「水素ハライドリアーゼ型デハロゲナーゼ」と名付けられた等級に属する。
本発明による生物学的脱ハロゲン化の方法は、望まれない有機ハロゲン不純物を含む水性組成物と、微生物またはセルを含まない酵素含有抽出物と接触させることによって実施される。この接触は典型的には微生物またはセル不含抽出物の水性組成物中のスラリーまたはサスペンションを十分に攪拌して形成することによって達成される。
望まれる場合には、微生物または酵素は、生成物流れから、濾過、沈降、遠心分離または本技術の当業者に既知の他の方法によって分離できる。代りに、微生物または酵素は、最終生成物中に残すこともでき、そして所望によっては熱的滅菌(例えば140℃で20秒間の処理)によって、または適切な濃度の適切な殺生物剤の添加によって不活性化できる。適切な殺生物剤は本技術における通常の能力を有する者によって容易に選択できる。微生物の不活性化は、水性混合物のpHを2.8に減じ、次に商標付きの殺生物剤(例えば1,2-ベンズイソチアゾリン-3-オンから成るProxell(R)BD殺生物剤)を十分な量、例えば水性組成物の重量を基準として通常は0.02%〜0.1%加えることによって実施できる。殺生物剤はソルビン酸カリウムと共に加え得る。
微生物の除去は、濾過、遠心分離、沈降または混合物から微生物を除去するための既知のいずれかの他の技術の1以上の工程によって実施し得る。この微生物は、窒素を含まない有機ハロゲン化合物を無機物化して、CO2、水及びバイオマスを生成し、樹脂中にグリセロールを残さない。生体触媒が固定化デハロゲナーゼである場合、反応生成物はグリセロールである。
混合物からの微生物の分離と関連する問題は、濾過のような強い分離方法が微生物のみならず、カチオンポリマーの粒子をも除去し、湿潤紙力増強性が減じられるという結果を生じることであり、これは望ましくない。従って、湿潤紙力増強性を減じる問題を避けるために、不活性化微生物を混合物中に残しておくのが好ましい。
塩基処理によって、樹脂中のCPD形成性種を減じ、及び/又は禁止し、及び/又は除去することもできる。特に樹脂は、ポリアミン−エピハロヒドリン樹脂を含む溶液のpHを少なくとも8、さらに好ましくは少なくとも約9、さらに好ましくは少なくとも約10に上げる(好ましい上限は約12.5、好ましいpH範囲は約10〜12)ための少なくとも1種の塩基性薬剤で、樹脂中のCPD形成性種を除去及び/又は禁止して貯蔵安定な生成物を得るために十分な時間、十分な温度で処理することができる。温度は好ましくは少なくとも約20℃、さらに好ましくは少なくとも約40℃、さらに好ましくは少なくとも約50℃、さらに好ましくは少なくとも約55℃、そしてさらに好ましくは約60℃であり、上限温度は好ましくは約80℃であるが100℃程度に高くてもよい。
温度、時間及びpHは相関し、温度及びpHが増加すると、CPD形成性種を除去するための塩基処理の時間は短くできる。処理時間は温度及びpHを増すことによって短くでき、好ましくは少なくとも約1分、さらに好ましくは少なくとも約3分、そして最も好ましくは少なくとも約5分である。処理時間は約24時時間程度に長くてもよいが、好ましくは約4時間以下、そして最も好ましくは約1時間以下である。温度、時間及びpHの好ましい組合せは、50℃及びpH11.5において処理時間が好ましくは約5分、55℃及びpH10.5〜11.5において5分を含む。理論によって束縛されたくはないが、pHが高い程、短い反応時間を使用すべきである。これは樹脂の分子量があまりに高くなり過ぎ、溶液がゲル化し得るからである。
本発明による塩基処理のために、ポリアミド−エピハロヒドリン反応、好ましくはポリアミド−エピクロロヒドリン反応は、エピハロヒドリン、好ましくはエピクロロヒドリンの第2アミン基に対するモル比が1未満、さらに好ましくは約0.8未満であり、好ましい範囲は約0.5〜0.8、そして好ましい値は約0.8である。すなわち、エピハロヒドリンに関する例示では、1モル未満のエピクロロヒドリンがポリアミドの各第2アミン基について使用され、さらに好ましくは各第2アミン基について約0.8モル未満のエピクロロヒドリンが使用される。
上記したように、そして理論によって束縛されたくはないが、エピクロロヒドリンは酸末端基とよりも第2アミンと反応性が高いことが注目される。従って、より低い値のエピクロロヒドリンを有することによって、エピクロロヒドリンは酸末端基よりも優勢に第2アミン基と反応する。また、エピクロロヒドリンの第2アミンに対する比が増すとともに、より多くのCPD形成性種が存在し、そして塩基処理の時に除去するCPD形成種が多い。さらに、もし過剰のエピクロロヒドリンが存在すると、第2アミンがエピクロロヒドリンと反応した後にも、酸末端基と反応するエピクロロヒドリンが存在し、これはCPD形成性種を形成することができる。
塩基処理の間、例えばKymeme(R)ULXが塩基処理されるとき、CPDの増加が実際に有り得ることが注目される。しかし、上で議論したように、この処理によって放出されるいずれのCPDも容易に溶解すべきであり、従って樹脂から少なくとも部分的に洗い出すことができる。例えば、放出されたCPDを含む樹脂が紙製品中に含まれるときは、CPDは少なくとも部分的に紙製品から洗い出すことができ、そして処理によって、紙製品中の樹脂はCPDを生じないかまたは望まれる量のCPDを生じない。さらに、塩基処理の間、CPDはグリシドールに反応し、これはグリセロールへと加水分解される。
塩基処理のための樹脂固形分は、組成物の重量を基準として、少なくとも約1%、好ましくは少なくとも約2%、好ましくは少なくとも約6%、さらに好ましくは少なくとも約8%、そして最も好ましくは少なくとも約10%であることができる。塩基処理のための樹脂固形分は約40重量%以下、好ましくは約25重量%以下、そして最も好ましくは約15重量%以下であることができる。塩基処理の後、樹脂は、典型的には水で、希釈される。
pHに言及するときは、この言及は塩基性薬剤の添加直後の溶液のpHになされる。pHは塩基性薬剤の添加後に変えることができ、または初期pHに維持することができる。
有機及び無機塩基の両方が本発明の塩基性薬剤として使用できる。塩基とは、いじれかのプロトン受容体として定義できる(参照によってここに組み込まれるAdvanced Organic Chemistry, Third Ed; Jerry March; John Wiley & Sons: New York, 1985, p218-236を参照されたい)。典型的な塩基はアルカリ金属水酸化物、炭酸塩、及び炭酸水素塩、アルカリ土類金属水酸化物、トリアルキルアミン、テトラアルキルアンモニウム水酸化物、アンモニア、有機アミン、アルカリ金属スルフィド、アルカリ土類金属スルフィド、アルカリ金属アルコキシド、アルカイ土類金属アルコキシド、及び燐酸アリカリ金属塩、例えば燐酸ナトリウム及び燐酸カリウムを含む。好ましくは、塩基はアルカリ金属水酸化物(水酸化リチウム、水酸化ナトリウム及び水酸化カリウム)またはアルカリ金属炭酸塩(炭酸ナトリウム及び炭酸カリウム)である。最も好ましくは、塩基は、水酸化ナトリウム及び水酸化カリウムを含む無機塩基を含み、これらはその低い経費及び利便性のために特に好ましい。
塩基処理の後、樹脂は好ましくは使用の前に安定化されそして貯蔵される。樹脂は上述の方法で酸の添加によって安定化できる。すなわち、生成物は、pHを約6以下、好ましくは約5以下、最も好ましくは約4以下(好ましい範囲は約2.5〜4のpHである)に減じるために十分な酸を加えることによってゲル化安定性を改善することによって貯蔵できるように安定化できる。上記のように、塩酸、硫酸、メタンスルホン酸、硝酸、蟻酸、燐酸、及び酢酸のようなどのような適切な無機または有機酸でも生成物を安定化するために使用できる。ハロゲン非含有酸、例えば硫酸が好ましい。
本発明に従い、樹脂は、CPD及びゲル化に関して貯蔵安定である。ゲル化に関して、樹脂は、25℃で少なくとも2日貯蔵したときに安定であり、さらに好ましくは少なくとも1週間、さらに好ましくは少なくとも1カ月、さらに好ましくは少なくとも3カ月、そしてさらに好ましくは少なくとも6月安定である。
酸安定化は塩基処理の後、好ましくは約1分〜約24時間、好ましくは約1分〜約6時間、最も好ましくは約1分〜約1時間実施される。酸で安定化された樹脂は約6カ月以上のような長期間貯蔵できる。もちろん、安定化樹脂は、酸性化後、約1分〜24週間、約1分〜2週間、そして約1分〜24時間を含む安定化の後のいつでも使用できる。
CPD形成性種を除去し、禁止し、及び/又は減じるのための酸処理剤と共に、塩基処理のために、少なくともCPD形成量が減じられた樹脂は、さらになる処理無しに樹脂合成法内で生成した樹脂であることができる。さらに、この樹脂はCPD形成性種を減じ及び/又は除去する前に種々の方法によって処理できる。さらに、CPD形成性種を減じ及び/または除去するための処理の後に、樹脂は種々の方法によって処理できる。さらに、樹脂はCPD形成性種を減じ及び/または除去する前に種々の方法によって処理でき、かつ樹脂はCPD形成性種を減じ及び/または除去するための処理の後に種々の方法によって処理することもできる。例えば、樹脂は、樹脂溶液中の低分子量エピハロヒドリン及びエピハロヒドリン加水分解生成物、例えばエピクロロヒドリン及びエピクロロヒドリン加水分解生成物、例えばCPDを除去するために方法のような種々の方法によって処理できる。使用できる処理または樹脂を限定することなく、Kymene(R) SLX2、Kymene(R) 617、Kymene(R)557LX(デラウエア州ウイルミントンのハーキュリーズインコーポレーッドから入手できる)が、塩基イオン交換カラム(例えば米国特許第5516885号及びWO92/22601号に開示されるもの)、炭素吸着(WO93/21384号に開示されるもの)、メンブラン分離(例えば限外濾過)、抽出(例えば、酢酸エチル)(例えば米国発明登録[Statutory Invention Registration]H1613号)、またはバイオ脱ハロゲン化(例えば米国特許出願08/482398号、現在米国特許第5972691号、WO96/40967及び米国特許第5470742、5843763及び5871616号)を使用して、CPD形成性種の減少及び/又は除去の前及び/又は後に処理できる。これらの文献の開示はその全体において参照によってここに組み込まれる。特に、CPD形成性種を除去または減じるための塩基処理を施す1つの好ましい方法は、樹脂の生物学的脱ハロゲン化の後の塩基処理を含む。
貯蔵時のCPD形成のレベルが減じられ、かつ紙製品中のCPDの量が最小化されたポリアミン−エピハロヒドリン樹脂生成物を製造する他の方法は、樹脂を、有機若しくは無機の塩基、または有機若しくは無機の酸(上述したようなもの)で、樹脂溶液のpHを7以下(好ましい範囲は約5.5〜7、好ましいpHの1つは約6)に樹脂中のCPD−形成性種を除去及び/又は禁止するために十分な温度で十分な期間、上昇させまたは下降させるために処理することによる。この処理方法はここでは、pH調節処理という。好ましくは、塩基は、アルカリ金属水酸化物(水酸化リチウム、水酸化ナトリウム及び水酸化カリウム)またはアルカリ金属炭酸塩(炭酸ナトリウム及び炭酸カリウム)またはアルカリ金属炭酸水素塩(炭酸水素ナトリウム及び炭酸水素カリウム)である。好ましい酸は、塩酸、硫酸、メタンスルホン酸、硝酸、蟻酸、リン酸及び酢酸を含む。ハロゲン非含有酸、例えば硫酸が好ましい。
処理時間は温度を上げ及びpHを上げることによって短くできる。温度は好ましくは約30〜80℃の範囲内であり、pHは好ましくは約6であり、処理時間は好ましくは約3時間〜14日である、好ましい処理時間は約24時間以下、さらに好ましくは約6時間以下である。温度、時間及びpHの好ましい組合せは30℃、約6のpH及び約6日の処理時間;並びに50℃、約6のpH及び約6時間の処理時間を含む。
CPD形成性種の除去、禁止及び/又は減じるための処理と共に、pH調節処理のために、少なくとも減じられた量のCPDを有する樹脂は、さらなる処理無しに樹脂合成法中で生成した樹脂であることができる。さらに、樹脂は、CPD形成性種の減少及び/又は除去の前に種々の方法によって処理できる。さらに、CPD形成性種を減じ及び/または除去するための処理の後に、樹脂は種々の方法によって処理できる。さらに、樹脂はCPD形成性種を減じ及び/または除去する前に種々の方法によって処理でき、かつ樹脂はCPD形成性種を減じ及び/または除去するための処理の後に種々の方法によって処理することもできる。簡単のために、これらの方法の完全な説明は繰り返さない。
貯蔵時のCPD形成のレベルが減じられ、かつ紙製品中のCPDの量が最小化されたポリアミン−エピハロヒドリン樹脂生成物を製造する他の方法として、樹脂をCPD形成性種を除去及び/又は減じる他の触媒で処理できる。例えば、樹脂は酵素で処理できる。例えば、樹脂中のCPD形成性種は、樹脂からCPD形成性種を放出できる酵素剤で樹脂を処理することによっても減じ及び/又は除去できる。酵素剤はエラスターゼ、リパーゼ及びプロテアーゼのような、樹脂からCPD形成性種を放出することができる1以上の酵素を含むことができる。本発明に従う特に好ましい酵素剤は、ノースキャロライナ州フランクリントンのNovo
Nordisk Biochem, North America, Inc. から得られるALCALASEであ。
本出願に説明されるガイドラインに従って、本技術の当業者はCPD形成性種を除去するために有用な酵素剤を決定できるであろうことが注目される。
CPD形成性種を放出するための酵素剤の使用は、本発明の酸処理態様に説明したように分子量を再構成するための塩基処理(例えば酸処理と共に利用するもの)がCPD形成性種を除去するために利用されることにおいて、必要である。しかし、望まれる分子量を確実にするための塩基処理は、酸処理と共に利用される塩基処理と類似の方法で本発明の酵素を使用する面と共に利用できる。また、酸処理樹脂は、分子量を再構成するために塩基処理を利用する酸処理と比較して、より大きい湿潤紙力増強効果を与える。
少なくとも1種の酵素剤が好ましくは、樹脂中の湿潤紙力増強の十分な加水分解を達成するための酵素の濃度及び適切な条件を与える条件下に樹脂に加えられる。例えば、酵素剤に依存して、温度は、少なくとも約0℃、好ましくは約10〜80℃、さらに好ましくは約20〜60℃であることができる。反応時間は約3分〜350時間、さらに好ましくは約30分〜48時間、さらに好ましくは約1〜24時間、さらに好ましくは約2〜6時間であることができる。酵素反応のpHは特定の酵素のpH依存性による。pHは約1〜11、さらに好ましくは約2〜10、さらに好ましくは約2.5〜9、さらに好ましくは約7〜9であることができる。酵素の濃度はその活性に依存する。例えば、ALCALASEの場合には、この酵素は(受け取った状態の)ポリアミノポリアミド−エピクロロヒドリン樹脂30gに対して約0.0025gの(受け取った状態の)ALCALASE、(受け取った状態の)ポリアミノポリアミド−エピクロロヒドリン樹脂30gに対して約2.5gの(受け取った状態の)ALCALASEの量で存在できる。また酵素は、、(受け取った状態の)ポリアミノポリアミド−エピクロロヒドリン樹脂30gに対して約0.025gの(受け取った状態の)ALCALASE、(受け取った状態の)ポリアミノポリアミド−エピクロロヒドリン樹脂30gに対して約0.25gの(受け取った状態の)ALCALASEの量で存在できる。
好ましい反応条件は、酵素の適切なタイプ及び量を使用して変えられる。例えば、もし酵素剤がポリアミノアミド−エピクロロヒドリン樹脂でプロテアーゼ活性を有する場合には、pH約8以上及び40℃以上の反応条件が実際的である。実際的とは、望まれる粘度を有するCPD形成が減じられた樹脂を得るものと定義される。
CPD形成性種を除去及び/又は減じるための上述した手順と共に、さらなる処理無しに樹脂合成法中で生じた樹脂に酵素処理を施すことができる。さらに、樹脂は、CPD形成性種の減少及び/又は除去の前に種々の方法によって処理できる。さらに、CPD形成性種を減じ及び/または除去するための処理の後に、樹脂は種々の方法によって処理できる。さらに、樹脂はCPD形成性種を減じ及び/または除去する前に種々の方法によって処理でき、かつ樹脂はCPD形成性種を減じ及び/または除去するための処理の後に種々の方法によって処理することもできる。簡単のために、これらの方法の完全な説明は繰り返さない。、
上述した方法は、樹脂合成の後の方の段階においてポリマー主鎖からのCPD形成性種の除去に関するが、エピクロロヒドリン反応中に形成できるCPD形成性種(例えばCPDエステル)の量の禁止、減少及び/又は除去に関する他のアプローチがある。理論によって束縛されたくないが、エピクロロヒドリンのプレポリマー(例えばポリアミノアミドプレポリマー)中に存在する残存カルボン酸基との反応によってCPDエステルが形成される。通常、カルボン酸基は末端基である。プレポリマー中に存在する残存カルボン酸基の量を減じることは、樹脂中のCPDエステルの量を減少を生じる。このことは、ポリアミノアミドプレポリマー中のカルボン酸基(酸基又はカルボン酸ともよぶ)または残存カルボン酸官能価(酸官能価及びカルボン官能価ともいう)を減じ、最小化し、又は完全に除去することによって達成でき、それによって低い酸化数のプレポリマーを以下に議論するように得ることができる。
好ましくは、ポリアミノポリアミド−エピハロヒドリン樹脂は、乾燥プレポリマー1gあたり約0.5ミり当量未満、さらに好ましくは乾燥プレポリマー1gあたり約0.25ミり当量未満、さらに好ましくは乾燥プレポリマー1gあたり約0.1ミり当量未満、乾燥プレポリマー1gあたり約0.07ミり当量未満、乾燥プレポリマー1gあたり約0.05ミり当量未満、そして最も好ましくは検出できない酸官能価(すなわち酸官能価が0又はできるだけ0に近いことが好ましい)を有するポリアミノアミドプレポリマーから製造される。
他の方法で示すと、ポリアミノポリアミド−エピハロヒドリン樹脂は、13C NMR分析によって測定された約5%未満、さらに好ましくは約2.5%未満、さらに好ましくは約1%未満、さらに好ましくは約0.7%未満、さらに好ましくは約0.5%未満の酸末端基濃度を有するポリアミノポリアミドプレポリマーから製造され、そして最も好ましくは酸末端基濃度が検出されないこと、すなわち0又はできるだけ0に近いことが好ましい。
ポリアミノアミドプレポリマー中に存在するカルボン酸の量は、分光分析(NMR、IR)によって、または滴定によって決定できる。好ましくは、カルボン酸基は、NMRを利用して決定できるが、これはこの技術が、酸基が乾燥プレポリマー1gあたり0.25ミリ当量に等しいときにょうに、樹脂中に低量の酸基を測定するときに特に、感度が良い。プレポリマーの酸価を13C NMR分析によって決定する典型的な手順は、アジピン酸及びジエチレントリアミン(DETA)に関する実施例60中に説明される。
さらに、上述のように、滴定が、特に酸基の数が乾燥プレポリマー1gあたり0.25ミリ当量よりも大きいときに特に、酸基の数を決定するために利用することができる。プレポリマーの酸価を滴定によって決定する手順は、実施例12中に説明される。
RSVを決定するための手順も実施例12に説明される。
好ましくは、プレポリマーは、少なくとも約0.05、さらに好ましくは少なくとも約0.075、さらに好ましくは約0.1dL/g(1gあたりのデシリットル数)を有する。RSVは好ましくは、約0.5dL/g未満、さらに好ましくは約0.25dL/g未満、さらに好ましくは約0.2dL/g未満、さらに好ましくは約0.15dL/g未満である。RSVは好ましくは約0.075〜0.2dL/g、らに好ましくは約0.1〜0.15dL/gである。
プレポリマー(これからポリアミドポリアミンが製造される)の酸官能価とプレポリマーのRSVとの好ましい組合せは、プレポリマーが乾燥プレポリマー1gあたり約0.5ミリ当量未満の酸官能価値及び約0.05〜約0.25dL/g、さらに好ましくは約0.075〜約0.2dL/g、さらに好ましくは約0.1〜約0.15dL/gのRSVを有する場合;プレポリマーが乾燥プレポリマー1gあたり約0.25ミリ当量未満の酸官能価値及び約0.05〜約0.25dL/g、さらに好ましくは約0.075〜約0.2dL/g、さらに好ましくは約0.1〜約0.15dL/gのRSVを有する場合;プレポリマーが乾燥プレポリマー1gあたり約0.1ミリ当量未満の酸官能価値及び約0.05〜約0.25dL/g、さらに好ましくは約0.075〜約0.2dL/g、さらに好ましくは約0.1〜約0.15dL/gのRSVを有する場合;プレポリマーが乾燥プレポリマー1gあたり約0.07ミリ当量未満の酸官能価値及び約0.05〜約0.25dL/g、さらに好ましくは約0.075〜約0.2dL/g、さらに好ましくは約0.1〜約0.15dL/gのRSVを有する場合;プレポリマーが乾燥プレポリマー1gあたり約0.05ミリ当量未満の酸官能価値及び約0.05〜約0.25dL/g、さらに好ましくは約0.075〜約0.2dL/g、さらに好ましくは約0.1〜約0.15dL/gのRSVを有する場合である。
プレポリマー(これからポリアミドポリアミンが製造される)の酸末端基濃度(13C NMR分析によって測定)及びプレポリマーのRSVの好ましい組合せは、プレポリマーが約5%未満の酸末端基濃度及び約0.05〜約0.25dL/g、さらに好ましくは約0.075〜約0.2dL/g、さらに好ましくは約0.1〜約0.15dL/gのRSVを有する場合;プレポリマーが約2.5%未満の酸末端基濃度及び約0.05〜約0.25dL/g、さらに好ましくは約0.075〜約0.2dL/g、さらに好ましくは約0.1〜約0.15dL/gのRSVを有する場合;プレポリマーが約1%未満の酸末端基濃度及び約0.05〜約0.25dL/g、さらに好ましくは約0.075〜約0.2dL/g、さらに好ましくは約0.1〜約0.15dL/gのRSVを有する場合;プレポリマーが約0.7%未満の酸末端基濃度及び約0.05〜約0.25dL/g、さらに好ましくは約0.075〜約0.2dL/g、さらに好ましくは約0.1〜約0.15dL/gのRSVを有する場合;プレポリマーが約0.5%未満の酸末端基濃度及び約0.05〜約0.25dL/g、さらに好ましくは約0.075〜約0.2dL/g、さらに好ましくは約0.1〜約0.15dL/gのRSVを有する場合である。
ポリアミノポリアミドの合成において使用されるジカルボン酸またはジカルボン酸誘導体の選択は、それから製造されるポリアミノアミド及びポリアミドポリアミン樹脂の酸末端基濃度に有意の影響を有し得る。特に、そして理論によって束縛されることなく、6〜7の炭素の脂肪族ジカルボン酸及びその誘導体(例えばアジピン酸及びピメル酸)及びより劣る程度に、8の炭素原子の脂肪族ジカルボン酸及びその誘導体(例えばスベリン酸)が、酸末端基の量を増すポリアミノアミド合成の過程中に副反応をうけ得るという仮説が設けられる。これらの副反応は、ジカルボン酸、その誘導体またはポリアミノアミド主鎖中での炭素アルファからカルボニル基への脱プロトン化で開始されると考えられる。ポリアミノアミド合成の条件は、反応が実施される塩基性条件のために、そのような脱プロトン反応に通じる。脱プロトン化反応に続き、生じたアニオンの二酸部分の他のカルボニル基との分子内反応が起こり、アジピン酸の場合は5員環、ピメル酸の場合は6員環、そしてスベリン酸の場合は7員環を形成する。これらの環状副生物は、ポリアミノアミド合成条件下で、またはポリアミノアミドが水に溶解したときのいずれかでカルボン酸末端基を生じることができる。このタイプの分子内反応の結果として、5、6及び7員環を形成することができるジカルボン酸は、これらの構造を生じないジカルボン酸より好ましくない。グルタル酸またはその誘導体の使用は、5、6及び7員環の形成よりもエネルギー的にはるかに好ましくない4員環の形成を分子内反応が生じるので、そのような環状副生物の形成を有意に減じる。同様に、コハク酸、マロン酸、蓚酸、アゼレン酸及びそれらの誘導体はこのタイプの副反応を受けるはるかに低い傾向を有すると期待される。さらに、エステルが酸よりも好ましい。例えば、上記に関し、グルタル酸はアジピン酸よりもはるかに低い濃度の酸末端基を与えること、グルタル酸ジメチルがグルタル酸よりもはるかに低い濃度の酸末端基を与えること、アジピン酸ジメチルがアジピン酸よりも好ましいこと、そして好ましいエステルがグルタル酸ジメチル及びコハク酸ジメチルを含むことが注目される。例示の好ましい物質は、DBE4、DBE5、及びDBE9(これらのそれぞれDupontから得ることができるコハク酸ジメチル、グルタル酸ジメチル、及びグルタル酸ジメチル/コハク酸ジメチルの2/1混合物である)を含む。
カルボン酸基を最小化する一方法は、プレポリマー(本明細書中において末端封止プレポリマーという)の製造において末端封止剤を使用することである。例えば、封止ポリアミノアミドプレポリマーを調製するとき、二酸の一部をモノ官能価の酸で置換でき、及び/又はポリアルキレンポリアミンの一部をモノ官能価のアミンで置換できる。このプレポリマーを調製するときには、慣用の手順、条件及び材料を含む種々の手順、条件及び物質が利用でき、これは本明細書中に記述されるものを含む。二酸及びポリアルキレンポリアミンの等モル混合物で出発すると、除かれる二酸またはポリアルキレンポリアミンの各1モルにつき、好ましくは約2モルのモノ官能価酸またはモノ官能価アミン末端封止剤の量が使用される。これに関し、モノ官能価酸の置換されるモル数が2モル未満に下げられるときにプレポリマーはアミン末端基で終わりになるが、モノ官能価酸が約2モルより高くなるときプレポリマーの分子量は下がる。対照的に、モノ官能価アミンの置換モル数が2未満に下がると、プレポリマーは酸基で終わるが、モノ官能価アミンの置換モル数が2モルより上がると、プレポリマーの分子量は下がる。
縮合ポリマーの分子量を、系中の二官能価及びモノ官能価の反応体(末端封止剤)の相対量を調節することによって制御できる。縮合ポリマーのための分子量制御の理論及びモノ官能価添加剤の効果は周知であり、例えば、参照によってその全体においてここに組み込まれるP.J.Flory, "Principles of Polymer Chemistry", pp. 91-95, Cornell University Press, Ithaca NY(1953)を参照されたい。DPnは、ポリマー鎖中の数平均重合度またはポリマー鎖中のモノマー端子の平均数として定義される。式1は、全ての官能基の完全な反応を仮定して成分のモル比によってDPnを定義する。
DPn=(1+r)/(1-r) [1]
(式中、rはモノマー単位の比として定義され次のように計算される:
r=A/(B+2C) [2])。
A及びBは二官能価モノマー成分である、そしてCはモノ官能価成分(末端封止剤)である。量rは常に1未満である。
本発明において、制御された分子量のプレポリマーは、特定の量のモノ官能価反応体を使用して調製される。プレポリマー組成物は、A部のジカルボン酸、B部のポリアルキレンポリアミン及びC部のモノ官能価末端封止部分によって定義され得、全ての部はモル量で与えられる。
A>Bであるときは、末端封止部分はモノ官能価アミンであり、Cは
約2(A−B)である。B>Aのときは、末端封止剤はモノ官能価酸であり、そしてCは約2(B−A)に等しい。この場合は式[2]は
r=B/(A+2C)
と書くことができる。
プレポリマーは、得られた樹脂が、基体(例えば紙)に十分な湿潤強度を与えることができるように十分に高い分子量を有するべきである。さらに、プレポリマーの分子量は得られる樹脂がゲル化するほど高くあるべきではない。好ましくは、プレポリマーは約5〜50のDPn範囲、さらに好ましくは約10〜50の範囲を有し、そしてさらに好ましくはDPnの範囲は約15〜50である。
反応において、プレポリマーを形成する慣用の温度及び時間を含む種々の温度及び反応時間が利用できる。約125〜260℃の温度が好ましく、さらに好ましくは約165〜200℃であり、そして反応混合物はこの温度に好ましくは約3〜12時間、さらに好ましくは約6〜10時間維持される。
適切なモノ官能価アミンは、モノ官能価第1アミン(モノアルキルアミン及びモノアルカノールアミンを含む)、及びモノ官能価第2アミン(ジアルキルアミン及びジアルカノールアミンを含む)を含むがこれらに限定されない。
モノ官能価第1アミンは、ブチルアミン、エタノールアミン(すなわちモノエタノールアミンまたはMEA)、シクロヘキシルアミン、2−メチルシクロヘキシルアミン、3−メチルシクロヘキシルアミン、4−メチルシクロヘキシルアミン、ベンジルアミン、イソプロパノールアミン(すなわちモノイソプロパノールアミン)、モノ第2ブタノールアミン、2−アミノ−2−メチル−1−プロパノール、トリス(ヒドロキシメチル)アミノメタン、テチラヒドロフルフリルアミン、フルフリルアミン、3−アミノ−1,2−プロパンジオール、1−アミノ−1−デオキシ−D−ソルビトール、及び2−アミノ−2−エチル−1,3−プロパンジオールを含むがこれらに限定されない。モノ官能価の第2アミンは、ジエチルアミン、ジブチルアミン、ジエタノールアミン(すなわちDEA)、ジ−n−プロピルアミン、ジイソプロパノールアミン、ジ−第2−ブタノールアミン、及びN−メチルベンジルアミンを含むがこれらに限定されない。
末端封止されたポリアミノアミドプレポリマーのために適切なモノ官能価カルボン酸は、安息香酸、2−ヒドロキシ安息香酸(すなわちサリチル酸)、3−ヒドロキシ安息香酸、酢酸、フェニル酢酸、プロピオン酸、ブチル酸、酪酸、吉草酸、カプロン酸、カプリル酸、2−エチルヘキサン酸、オレイン酸、オルトトルイル酸、メタトルイル酸、及びパラ−トルイル酸、オルト−メトキシ安息香酸、メタ−メトキシ安息香酸及びパラ−メトキシ安息香酸を含むがこれらに限定されない。
末端封止されたポリアミノアミドプレポリマーのために適切なモノ官能価カルボン酸エステルは、酢酸メチル、酢酸エチル、安息香酸メチル、安息香酸エチル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、酪酸メチル、酪酸エチル、メチルフェニルアセテート、及びエチルフェニルアセテートを含むがこれらに限定されない。
末端封止剤の揮発性は、この薬剤が反応が実施される温度でプレ重合反応中にとどまるように十分に低いべきである。特に、プレポリマーが、熱でされる重縮合によって調製されるときは、揮発性は末端封止剤の重要な特徴である。この場合揮発性の低い末端封止剤が好ましい。末端封止剤の沸点は、縮合の生成物(すなわち二酸生成物が使用される場合は水、ジエステルの場合はアルコール)の取り除くために使用される温度において薬剤が除去されうないように、十分に高い必要がある。
これらの末端封止ポリアミノアミドプレポリマーは、次にポリアミノアミドエピハロヒドリン樹脂、好ましくはポリアミノアミド−エピクロロヒドリン樹脂に、前述の方法及び手順に従って転化できる。ポリアミノアミドプレポリマーから生成したこの樹脂に、生物学的脱ハロゲン化を施して、エピハロヒドリン(例えばエピクロロヒドリン)系残留副生物を除き、そしてこれらの樹脂は、湿潤紙力増強用樹脂溶液中、または紙製品中で、非常に減じられた率のCPDしか形成しない。生物学的脱ハロゲン化に加えて、ポリアミノアミド−エピクロロヒドリン樹脂を、いずれかの望まれる処理(例えば上述の酸処理及び/又はハロゲン含有残留物を除去するためのいずれかの手順による処理)によって、CPD形成性種を減じ又は除去するために処理し得る。
上述のもののほかに、望まれる低いレベルのCPD形成性種、及び/又は低いレベルのハロゲン含有残留物を樹脂中に生じるために、いかなる処理の組合せも使用できることがここで再度注目される。すなわち、酸基が減じられた樹脂は、CPD形成性種及び/又はハロゲン含有残留分を減じ又は除去するために処理でき、従ってその中に、貯蔵中により低いレベルのCPD形成又は低いレベルのハロゲン含有残留物を得ることができる。例えば、樹脂は、樹脂溶液中の低分子量エピハロヒドリン及びエピハロヒドリン副生物(例えばエピクロロヒドリン及びエピクロロヒドリン副生物、例えばCPD)除くための、及び/又は樹脂中にまだ存在するCPD形成性種を除去するための種々の方法によって処理できる。利用できる処理を限定することなく、生成した酸量が低い樹脂は、ここに開示される酸処理のような、及び米国特許出願09/330200に開示されるもののような種々の技術によって処理して、CPD形成性種のさらなる減少を達成することができることが注目される。さらに、樹脂は、塩基イオン交換カラム(例えば米国特許第5516885号及びWO92/22601号に開示されるもの)、炭素吸着(WO93/21384号に開示されるもの)、メンブラン分離(例えば限外濾過)、抽出(例えば、酢酸エチル)(例えば米国発明登録[Statutory Invention Registration]H1613号)、またはバイオ脱ハロゲン化(例えば米国特許出願08/482398号、現在米国特許第5972691号、WO96/40967及び米国特許第5470742、5843763及び5871616号)を使用して、処理できる。これらの文献の開示はその全体において参照によってここに組み込まれる。
さらに酸基は、プレポリマー合成における、種々のジカルボン酸/ポリアルキレンポリアミンのモル比及び調理プロフィールによって減じることができる。低い酸基の量のポリアミノアミドプレポリマーを得ることへのこのルートは、合成中に過剰のポリアルキレンポリアミンを使用する。この変更は一般にここで、「アミン過剰反応」または「アミン過剰プレポリマー」と呼ばれる。このことは、1より大きいポリアルキレンポリアミンの二酸に対するモル比を使用することを含み、優勢なアミン末端基を有するポリアミノアミドを生じる。さらに、プレポリマーを調製する際に、慣用の手順、条件及び材料を含む、種々の手順、条件及び材料が利用でき、ここに記述したものを含む。
さらに、ポリアルキレンポリアミンの過剰量を有するように、ポリアルキレンポリアミンの二酸、すなわちジエチレントリアミンのアジピン酸に対する理論量を変えると、アミド基に転化されるカルボキシル基をさらに多く生じ、これによりプレポリマー中の酸基濃度を減じる。ポリアルキレンポリアミンの二酸、すなわちジエチレントリアミンのアジピン酸への化学量論は、1.0:1.0〜1.7:1.0(モル比)、さらに好ましくは1.01:1.0〜1.4:1.0の範囲であることができる。
過剰のポリアルキレンポリアミンへと薬剤の化学量論を変えると一定の時間/温度調理プロフィールについて、酸基の濃度がより低いポリアミノアミドを生じるが、これはまた、ポリマーについてのより低い分子量を生じる。このより低い分子量は、得られた樹脂の有意な湿潤紙力増強性を紙に付与する能力に悪影響を有する。ポリマーの望まれる分子量特性を維持するために、より長時間の調理時間及びまたはより高い温度が、低い酸基濃度のプレポリマーをつくるために使用される。従って、約125〜260℃、好ましくは約165〜200℃の温度が、プレポリマー反応混合物を調理するために使用され、そして反応混合物は約3〜12時間、好ましくは約6〜10時間この温度に維持される。これらの条件は、酸基が減じられたポリアミノアミドを生じる。上述の末端封止剤を使用して、プレポリマーは、得られた樹脂が紙のような基体に十分な湿潤紙力を与えることができるように十分に高い分子量を有するべきである。さらに、プレポリマーの分子量は、得られた樹脂がゲル化するほと高くはならない。末端封止剤について前述したように、プレポリマーは好ましくは約5〜50のDPn範囲、さらに好ましくは約10〜50の範囲を有し、そしてさらに好ましくはDPnの範囲は約15〜50である。
好ましくは、プレポリマーを形成するための反応温度は、反応の1以上の初期段階中に1以上の低い温度で変化し、そしてそれから反応の1以上のそれより後の段階中に1またはそれ以上のそれより高い温度へ上げられる。この方法において、プレポリマーの分子量は、低いほうの温度段階中に形成でき、同時に低分子種、例えばモノマーの揮発を防止する。この温度は次に、酸基を減少または除去し、同時に分子量を上げるために上げることができる。例えば、プレポリマー反応は最初に約125〜200℃、好ましくは約140〜180℃の温度で、約0.5〜5時間、さらに好ましくは約1〜4時間、最初に実施できる。次に反応温度は約150〜260℃、さらに好ましくは約180〜225℃に、1以上の段階において上げることができ、そしてこの1以上のこれより高い温度で、約0.25〜10時間、さらに好ましくは約0.5〜5時間維持できる。
代替として、プレポリマーの分子量を増やすために、温度を上げるかわりに、より長い調理時間が利用できる。さらに、温度はそれほと上げずに調理時間を増すこともできる。
アミン過剰プレポリマーは次に、ポリアミノアミド−エピハロヒドリン樹脂、例えばポリアミノアミド−エピクロロヒドリン樹脂に、前述のプラクティス及び手順によって転化できる。この樹脂は、末端封止に関して前述したようないずれかの処理及び/又は処理の組合せにもふされることができる。例えば、樹脂をCPD形成性種を減少または除去、及び/又はハロゲン含有種を減少及び/又はするためにいずれかの処理及び/又は処理の組合せにふすことができる。
低いレベルの残留酸官能価を有するポリアミノアミドプレポリマーを製造するための他の方法は、残留酸基をアミド化するために、プレポリマー形成における重縮合の後のほうの段階で加熱を継続しながら加えることである。この方法は、ここで「後添加アミン反応」または「後添加アミンプレポリマー」と呼ぶ。好ましくは、反応性アミンを加えるときに、重縮合反応は少なくとも約70%、さらに好ましくは少なくとも約80%、さらに好ましくは少なくとも約90%完了している。転化の程度、重縮合の完結の程度は、反応中に形成された蒸留物、すなわち水またはアルコールの量をモニターし、これを理論値と比較することによって決定できる。
反応性アミンとの反応を容易化するために、真空、例えばわずかな真空〜高い真空を、反応性アミンとカルボン酸基との縮合反応中に形成された副生物の除去を補助するために反応器にかけることができる。さらにガス散布、例えば窒素、アルゴン及び/又はヘリウムを用いるような不活性ガス散布も、縮合副生物の除去を助けるために反応器に導入し得る。この手順は、真空下または通常の大気圧の条件下で実施できる。
どのような特別の理論によっても束縛されたくはないが、モノ官能価アミンが使用でき、この場合はアミド、アルキル及び/又は炭化水素末端基が形成されるようである。さらに、多官能価アミンも利用でき、この場合はアミドが形成されるようである。
プレポリマー反応の初期段階は最初に、約125〜200℃、好ましくは約140〜180℃の温度で、約0.5〜5時間、さらに好ましくは約1〜4時間実施できる。アミン化合物の後添加の後、反応温度を維持するか、または約150〜225℃、さらに好ましくは約170〜225℃に1以上の段階で上げることができ、そしてこの1以上の温度に0.25〜10時間、さらに好ましくは約0.5〜5時間さらに高い温度に維持できる。
後で添加されたアミンは、ポリアルキレンポリアミン+後添加アミンの全モル量が、ジカルボン酸の全モル量よりも大きいような量で加えられるべきである。ポリアルキレンポリアミンのジカルボン酸に対する初期モル比は、約0.6:1.0〜1.4:1.0、好ましくは約0.8:1.0〜1.2:1.0、さらに好ましくは約0.9:1.0〜1.1:1.0、さらに好ましくは約0.95:1.0〜1.05:1.0の範囲であることができる。後で添加されたアミンは、好ましくはポリアルキレンポリアミン:ジカルボン酸:後添加アミンの比が約0.6:1.0:0.7〜1.4:1.0:0.3、好ましくは約0.8:1.0:0.4〜1.2:1.0:0.2、さらに好ましくは0.9:1.0:0.2〜1.1:1.0:0.1、そして最も好ましくは約0.95:1.0:0.1〜1.05:1.0:0.05の範囲である。
ポリアルキレンポリアミン及びニ酸の等モル混合物から調製されたポリアミノアミドは等しい数のアミン及びカルボン酸基を有する。反応性アミンを反応の後のほうの段階で加えることによって、ポリアミドアミン中に存在する酸基がアミド化できる。反応性アミンは、少なくとも1つの第1または第2アミン官能価を含むいずからの物質であることができ、そして第1及び第2アミン官能価の混合物を含み得る。これはモノ官能価アミン、ニ官能価アミンまたは多官能価アミンであり得る。この反応性アミンは「後添加アミン」と呼ばれる。好ましい後添加アミンは脂肪族アミンである。
適切なモノ官能価第1アミンは、ブチルアミン、アミルアミン、ヘキシルアミン、ヘプチルアミン、オクチルアミン、ノニルアミン、デシルアミン、エタノールアミン(すなわちモノエタノールアミンまたはMEA),シクロヘキシルアミン、2−メチルシクロヘキシルアミン、3−メチルシクロヘキシルアミン、4−メチルシクロヘキシルアミン、ベンジルアミン、イソプロパノールアミン(すなわちモノイソプロパノールアミン)、モノ第2ブタノールアミン、2−アミノ−2−メチル−1−プロパノール、トリス(ヒドロキシメチル)アミノメタン、テチラヒドロフルフリルアミン、フルフリルアミン、3−アミノ−1,2−プロパンジオール、1−アミノ−1−デオキシ−D−ソルビトール、及び2−アミノ−2−エチル−1,3−プロパンジオールを含むがこれらに限定されない。適切なモノ官能価の第2アミンは、ジエチルアミン、ジブチルアミン、ジエタノールアミン(すなわちDEA)、ジ−n−プロピルアミン、ジイソプロパノールアミン、ジ−第2−ブタノールアミン、及びN−メチルベンジルアミンである。
適切なジアミンの例は、エチレンジアミン、プロピレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、1,10−ジアミノデカン、1,3−ジアミノ−3−ヒドロキシプロパン、2−(2−アミノエチルアミノ)エタノール、ピロリジン、ピペリジン、ジアリルアミン、及びN−メチルベンジルアミンを含むがこれらに限定されない。
後添加アミンとして使用し得る多官能価アミンは、アミノエチルピペラジン、ポリアルキレンポリアミン(ポリエチレンポリアミン、ポリプロピレンポリアミン、ポリブチレンポリアミン、ポリペンチレンポリアミン、ポリヘキシレンポリアミン等、及びこれらの混合物を含む)を含むがこれらに限定されず、これらの混合物が使用し得、このうちポリエチレンポリアミンが経済的に好ましい等級を代表する。さらに詳細には、使用のために企図されるポリアルキレンポリアミンポリアミンはポリアミン(窒素原子が式-CnH2n-の基で互いに結合されており、nは1より大きく、そして分子中のそのような基が約8以下である)として表される。本発明は、妥当に純粋な形態で得ることができるジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、及びジプロピレントリアミンのようなポリアミンの使用のみならず、種々の粗製ポリアミン物質の混合物をも企図している。例えば、アンモニア及び二塩化エチレンの反応と塩素、水、過剰のアンモニア及びエチレンジアミンの除去までだけの精製によって得られるポリエチレンポリアミンの混合物は満足な出発物質である。特許請求の範囲中に使用される用語「ポリアルキレンポリアミン」は、上述のいずれかのポリアルキレンポリアミンまたはそのようなポリアルキレンポリアミンの混合物や誘導体をいう。
後で封止されたポリアミノアミドは、その後でポリアミノポリアミド−エピハロヒドリン樹脂、例えばポリアミノポリアミド−エピクロロヒドリン樹脂に、前述の方法及び手順に従って転化できる。これらの樹脂は、末端封止に関して議論したような、いずれかの処理及び/又は処理の組合せ、並びに反応中のアミン過剰処理にふすことができる。例えば、樹脂は、CPD形成性種を減少及び/又は除去するための処理、及び/又は、ハロゲン含有残留物を減少及び/又は除去するための処理、または処理の組合せのいずれかにふすことができる。
さらに、どのような種類の、CPD形成性種が減少及び/又は除去されたポリアミン−エピハロヒドリン樹脂でも、本発明に従って単独でまたは組み合わせて利用できる。組み合わせて利用するときは、これらの技術は同時に、連続してまたは重ねて利用できる。例えば、本発明による組合せを限定することなく、酵素剤による処理の後に、酸または塩基処理を行うことができる。
さらに、湿潤紙力増強剤の混合物が本発明に従って利用できることが注目される。例えば、エピハロヒドリン、例えばエピクロロヒドリンとポリアルキレンポリアミン、例えばエチレンジアミン(EDA)、ビス−ヘキサメチレントリアミン(BHMT)及びヘキサメチレンジアミン(HMDA)との反応によって誘導されるカチオン性水溶性樹脂が長らく知られていることが注目される。これらのポリアルキレンポリアミン−エピハロヒドリン樹脂は、J.M.Baggettらへの米国特許第3655506号及び他の、例えばDanielらへの米国特許第3248353及び米国特許第2595935号のような特許中に記述されており、これからその一般的名称「Danielの反応」が生まれた。これらの特許の開示は参照によって全体においてここに組み込まれる。
理論によって束縛されたくはないが、これらのポリアミン−エピハロヒドリン樹脂あ酸末端基を有せず、従って、CPD形成性種、例えばCPDエステルを含まないようである。それらの湿潤紙力増強能力はポリアミノポリアミド−エピハロヒドリン樹脂のものよりも低いが、ポリアルキレンポリアミン−エピハロヒドリン樹脂をポリアミノポリアミド−エピハロヒドリン樹脂との混合物中に含めることは、その低い経費及びそれが貯蔵時にCPDを形成しないという点から有利である。
本発明において使用されるポリアルキレンポリアミンは、次式ポリアルキレンポリアミン:
H2N-[CHZ-(CH2)-NR-]x-H
(式中、nは1〜7であり、xは1〜6であり、RはHまたはCH2Yであり、ZはHまたはCH3であり、そしてYはCH2Z、H、NH2またはCH3である)、並びに、次式のポリアルキレンポリアミン:
H2N-[CH2-(CHZ)m-(CH2)n-NR-]x-H
(式中、mは1〜6であり、nは1〜6であり、そしてm+nは2〜7であり、RはHまたはCH2Yであり、ZはHまたはCH3であり、そしてYはCH2Z、H、NH2またはCH3である)、
及びこれらの混合物より成る群から好ましくは選択できる。
ポリアルキレンポリアミン−エピハロヒドリン樹脂は、エピハロヒドリンとポリアルキレンポリアミンとの水溶性ポリマー反応生成物を含む。Daniels樹脂を製造することにおいて、ポリアルキレンポリアミンをエピハロヒドリンの水性混合物に、添加中に混合物の温度が60℃を超えないように添加する。温度が低けれがより改善されるが、あまりに低い温度は系内に危険な潜在的な反応性を蓄積し得る。好ましい温度は約25℃〜約60℃の範囲内である。さらに好ましい温度は約30〜約45℃である。
ポリアミンのアルキル化が迅速に進行して、エピハロヒドリンとポリアミンの相対量に依存して第2及び第3アミンを形成する。エピハロヒドリン及びポリアミンの量は、約50〜100%の利用できるアミン窒素部位が第3アミンにアルキル化されるようなものである。好ましい量はアミンの窒素部位の約50〜80%のアルキル化である。全てのアミン部位を第3アミンに完全にアルキル化するために必要なものを超える過剰のエピハロヒドリンは、このことがエピハロヒドリン副生物の生成を増すのでそれ以外の場合よりも好ましくない。
ポリアミンの完全な添加の後に、混合物の温度が上昇するのを許容し、及び/又は混合物を加熱して架橋及びアゼチジニウム形成を行う。架橋率は、濃度、温度、攪拌及びポリアミンの添加条件の関数であり、これらの全ては容易に本技術の当業者によって決定できる。架橋率は少量のポリアミン(または本発明の他のポリアミン注入添加によって、または種々のアルカリの架橋付近の温度における添加によって促進できる。
樹脂は酸の添加、水での希釈またはこれらの両方によって、さらに架橋してゲル化しないように安定化できる。pH5.5以下への酸性化が一般に適切である。
好ましいポリアミンはビスヘキサメチレントリアミン、ヘキサメチレンジアミン及びこれらの混合物である。
本発明のさらに明瞭に説明するために、以下の実施例が例示の目的のために示されるが、本発明の範囲を限定するものとみなしてはならない。実施例中の全ての部数及び百分率は他に注記しない限り、重量による。さらに実施例中の「ND」は検出されなかったことを示す。
実施例
比較実施例1
ポリアミノポリアミド−エピクロロヒドリン(epi)樹脂の加速老化(対照)
Kymene(R)ULX2湿潤紙力強化用樹脂、ポリアミノポリアミド−エピクロロヒドリン樹脂(約5ppm未満のDCP及び50ppm未満のCPDを含み、デラウエア州ウイルミントンのHercules Incorporatedから入手できる)をフランス工場Voreppeから入手し、そしてこれは13.6重量%の固形分及び2.7のpHを有した。このKymene(R)を樹脂Aと呼ぶ。樹脂Aの一部を磁気スターラーを入れた瓶に装填してキャップした。この瓶を、50℃の水浴内に置き、そして50℃に維持した。定期的に瓶からアリコートを取り出し、ガスクロマトグラフィー分析にかけた。結果を表1に報告する。樹脂Aの他の一部を瓶に装填してキャップした。瓶を32℃のオーブン内に入れ、そして32℃に維持した。定期的に瓶からアリコートを取り出し、ガスクロマトガラフィー分析にかけた。結果を表1に報告する。
以下の方法を使用して、処理済及び未処理の樹脂中のエピクロロヒドリン及びエピクロロヒドリン副生物を決定するためにガスクロマトグラフィーを使用した。樹脂試料をExtrelutカラム(EM Scienceから入手できる、Extrelut QE, Part #901003-1)に吸収させ、そして酢酸エチルをカラムに通すことによって抽出した。酢酸エチルの一部を口径の広いキャピラリーカラム上でクロマト分析した。火炎イオン化検出器(FID)を使用する場合には、成分をn−オクタノールを内部標準として使用して定量する。導電率(ELCD)検出器またはハロゲン特異(XSD)検出器を使用する場合には、ピーク・マッチング定量を使用した外部標準法を使用した。データシステムはMillennium 2010またはHP ChemStationのいずれかであった。FID検出器をHewlett-Packard(HP)からModel 5890 GCの部品として購入した。ELCD検出器、Model 5220はOI Analyticalから購入した。XSD検出器は、OI Analyticalから購入したModel 5360 XSDであった。使用したGC装置はHP Model 5890シリーズIIであった。カラムはDB-WAX(Megabore, J&W Scientific, Inc.)30m×0.53mmでフィルム厚さ1.5ミクロンであった。FIDとELCDについて、担体ガスは流速10mL/分のヘリウムであった。オーブンのプログラムは35℃で7分、その後8℃/分で200℃へランピングし200℃で5分間保持した。FIDha30mL/分での水素及び400mL/分の空気を使用した。ELCDは、電解質として50%の電解質流速でnープロパノールを使用し、反応器温度は900℃であった。XSD反応器を1100℃において、25mL/分の高純度空気流速で、酸化モードで操作した。
Figure 2007231294
比較実施例2
ポリアミノポリアミド−エピクロロヒドリン樹脂の実験室生物学的脱ハロゲン化と加速老化
Kymene(R)SLX2湿潤紙力強化用樹脂、ポリアミノポリアミド−エピクロロヒドリン樹脂(デラウエア州ウイルミントンのHercules Incorporatedから入手できる)をフランス工場Voreppeから入手し、そしてこれは13.0重量%の固形分及び2.9のpHを有した。このKymene(R)を樹脂Bと呼ぶ。200gの樹脂Bの試料を、磁気スターラー、コンデンサー及び空気散布機を備えた3つ首丸底フラスコ内に装填した。pHを10%水酸化ナトリウム溶液を使用して5.8に調節した。この混合物に、生物学的脱ハロゲン化したポリアミノポリアミド−エピクロロヒドリン樹脂からの接種材料を含む微生物のブレンド100gを加えた。これは約105〜約106セル/mLのセル濃度の出発値を示した。この出発値は過程が進行するにつれ、約109セル/mLの最終の処理レベルに相当した。接種材料を2.4gの栄養溶液と共に加えた。(栄養溶液は水道水中の8026ppmの燐酸ニ水素カリウム、27480ppmの尿素、4160ppmの硫酸マグネシウム、及び840ppmの塩化カルシウムから成っていた。)使用した微生物は、Arthrobacter histidinolovorans (HK1)、及びAgrobacterium tumefaciens (HK7)であった。フラスコを30℃の水浴内に置き、30℃に維持した。pHを、定期的に10%水酸化ナトリウム水溶液を添加することによって5.8に維持した。28時間後、試料を取り出し、そしてGC分析にかけた。混合物を室温に冷却し、そしてpHを10%硫酸で3.0に調節した。この樹脂を比較実施例1に説明した加速老化にかけた。結果を表2に示す。
Figure 2007231294
比較実施例3
ポリアミノポリアミド−エピクロロヒドリン樹脂の実験室生物学的脱ハロゲン化と加速老化
180gの樹脂Bの試料を、磁気スターラー、コンデンサー、空気散布機及びpHメーターを備えた3つ首丸底フラスコ内に装填した。pHを8.6gの10%水酸化ナトリウム水溶液を使用して5.8に調節した。この混合物に、生物学的脱ハロゲン化したポリアミノポリアミド−エピクロロヒドリン樹脂からの接種材料を含む微生物のブレンド18gを加えた。これは約105〜約106セル/mLのセル濃度の出発値を示した。この出発値は過程が進行するにつれ、約109セル/mLの最終の処理レベルに相当した。接種材料を1.6gの栄養溶液と共に加えた。(栄養溶液は水道水中の8026ppmの燐酸ニ水素カリウム、27480ppmの尿素、4160ppmの硫酸マグネシウム、及び840ppmの塩化カルシウムから成っていた。)使用した微生物は、Arthrobacter histidinolovorans (HK1)、及びAgrobacterium tumefaciens (HK7)であった。フラスコを30℃の水浴内に置き、30℃に維持した。pHを、定期的に10%水酸化ナトリウム水溶液を添加することによって5.8に維持した。28時間後、混合物を室温に冷却し、そしてpHを10%硫酸で3.0に調節し、そして1.23gの殺生物剤[Zeneca BiocidesからのProxel(R)BD、1,2-ベンズイソチアゾリン-3-オン(CAS名称、1,2-ベンズイソチアゾール-3(2H)-オン,RN=2634-33-5,19.3%活性固形分]を加えた。試料を取り出し、GC分析にかけた。この樹脂を比較実施例1に説明した加速老化にかけた。結果を表3に報告する。
Figure 2007231294
実施例1
酸で処理したポリアミノポリアミド−エピクロロヒドリン樹脂の実験室生物学的脱ハロゲン化、及び加速老化
250gの樹脂Bの試料を、磁気スターラーを入れた瓶内に装填した。pHを96%硫酸で1.0に調節した。瓶をキャプし、そして50℃の水浴内に置き、50℃に維持した。アリコートを瓶から定期的に取り出し、そしてGC分析にかけた。24時間後、樹脂を冷却し、これは1.1のpH及び14.1重量%の全固形分を有していた。この樹脂の試料180gを、磁気スターラー、コンデンサー、空気散布機及びpHメーターを備えた3つ首丸底フラスコ内に装填した。pHを23.2gの10%水酸化ナトリウム水溶液を使用して5.8に調節した。この混合物に、生物学的脱ハロゲン化したポリアミノポリアミド−エピクロロヒドリン樹脂からの接種材料を含む微生物のブレンド18gを加えた。これは約105〜約106セル/mLのセル濃度の出発値を示した。この出発値は過程が進行するにつれ、約109セル/mLの最終の処理レベルに相当した。接種材料を1.6gの栄養溶液と共に加えた。(栄養溶液は水道水中の8026ppmの燐酸ニ水素カリウム、27480ppmの尿素、4160ppmの硫酸マグネシウム、及び840ppmの塩化カルシウムから成っていた。)使用した微生物は、Arthrobacter histidinolovorans (HK1)、及びAgrobacterium tumefaciens (HK7)であった。フラスコを30℃の水浴内に置き、30℃に維持した。pHを、定期的に10%水酸化ナトリウム水溶液を添加することによって5.8に維持した。29時間後、混合物を室温に冷却し、そしてpHを10%硫酸で3.0に調節し、そして0.57gの殺生物剤[Zeneca BiocidesからのProxel(R)BD、1,2-ベンズイソチアゾリン-3-オン(CAS名称、1,2-ベンズイソチアゾール-3(2H)-オン,RN=2634-33-5,19.3%活性固形分]を加えた。試料を取り出し、GC分析にかけた。この樹脂を比較実施例1に説明した加速老化にかけた。結果を表4に報告する。
典型的な貯蔵pHよりも低いpHを使用することでCPD形成を減じた。この処理は、未処理の対照(比較実施例3)と比較して、樹脂中のCPD形成を77〜80%減じ、そして商業的に入手できるKymene(R)ULX2湿潤紙力増強用樹脂(比較実施例1)と比較して約93%減じた。。
Figure 2007231294
酸で処理したポリアミノポリアミド−エピクロロヒドリン樹脂の実験室生物学的脱ハロゲン化と加速老化
Kymene(R)SLX2湿潤紙力強化用樹脂、ポリアミノポリアミド−エピクロロヒドリン樹脂(デラウエア州ウイルミントンのHercules Incorporatedから入手できる)をスエーデン工場Lilla Edetから入手し、そしてこれは13.5重量%の固形分及び2.9のpHを有した。このKymene(R)を樹脂Cと呼ぶ。900gの樹脂Cの試料を、磁気スターラー、コンデンサー及び空気散布機を備えた4つ首丸底フラスコ内に装填した。pHを96%硫酸12.2gを使用して1.0に調節した。この反応混合物を水浴で50℃に加熱し、50℃に維持した。アリコートを瓶から定期的に取り出し、そしてGC分析にかけた。24時間後、樹脂を冷却し、これは1.1のpH及び14.9重量%の全固形分を有していた。この樹脂の試料800gを、磁気スターラー、コンデンサー、空気散布機及びpHメーターを備えた4つ首丸底フラスコ内に装填した。pHを66.5gの20%水酸化ナトリウム水溶液を使用して5.8に調節した。この混合物に、生物学的脱ハロゲン化したポリアミノポリアミド−エピクロロヒドリン樹脂からの接種材料を含む微生物のブレンド80gを加えた。これは約105〜約106セル/mLのセル濃度の出発値を示した。この出発値は過程が進行するにつれ、約109セル/mLの最終の処理レベルに相当した。接種材料を6.9gの栄養溶液と共に加えた。(栄養溶液は水道水中の8026ppmの燐酸ニ水素カリウム、27480ppmの尿素、4160ppmの硫酸マグネシウム、及び840ppmの塩化カルシウムから成っていた。)使用した微生物は、Arthrobacter histidinolovorans
(HK1)、及びAgrobacterium tumefaciens (HK7)であった。フラスコを30℃の水浴内に置き、30℃に維持した。pHを、定期的に10%水酸化ナトリウム水溶液を添加することによって5.8に維持した。45時間後、アリコートを取り出し、そしてGC分析にかけ、この混合物を室温に冷却した。190gを96%硫酸1.42gで3.0に調節し、そして2.3gの殺生物剤[この殺生物剤は,脱イオン水中、10%活性のProxel(R)BD( Zeneca Biocidesから)及び1.67%のソルビン酸カリウムから成っていた]を加えた。この樹脂を比較実施例1に説明した加速老化にかけた。結果を表5に報告する。
Figure 2007231294
実施例3
実施例2のものの60℃における架橋
実施例2の樹脂の試料175gをオーバーヘッドスターラー及びコンデンサを備えた4つ首丸底フラスコ内に装填した。pHを20%水酸化ナトリウム水溶液6.7gを使用して10.5に調節した。反応混合物を、フラスコを温度制御された水浴内に置いて60℃に加熱した。反応混合物を60℃に維持した。25℃におけるGardner-Holdt粘度をモニターした。Gardner-Holdt粘度がBに達したとき(塩基の添加の後2.5時間)、反応物を96%硫酸2.4gの添加によって終了させた。反応混合物を25℃に放冷した。pHを追加の0.12gの96%硫酸の添加によって2.8に調節し、2.1gの殺生物剤を加えた[この殺生物剤は,脱イオン水中、10%活性のProxel(R)BD( Zeneca Biocidesから)及び1.67%のソルビン酸カリウムから成っていた]。この樹脂は15.6重量%の全固形分及び95cpsのブルックフィールド粘度(25℃においてBrookfield DV-II粘度計、スピンドル番号2,60rpmを使用)を有していた。樹脂を比較実施例1に説明した加速老化にかけた。結果を表6に示す
Figure 2007231294
実施例2のものの50℃における架橋
実施例2の樹脂の試料175gをオーバーヘッドスターラー及びコンデンサを備えた4つ首丸底フラスコ内に装填した。pHを20%水酸化ナトリウム水溶液6.2gを使用して10.5に調節した。反応混合物を、フラスコを温度制御された水浴内に置いて50℃に加熱した。反応混合物を50℃に維持した。25℃におけるGardner-Holdt粘度をモニターした。さらに0.4gの20%酢酸化ナトリウム水溶液を、塩基の添加の3.5時間後に加えた。Gardner-Holdt粘度がB−Cに達したとき(塩基の添加の後4.5時間)、反応物を96%硫酸2.3gの添加によって終了させた。反応混合物を25℃に放冷した。pHを追加の0.19gの96%硫酸の添加によって2.8に調節し、1.9gの殺生物剤を加えた[この殺生物剤は,脱イオン水中、10%活性のProxel(R)BD( Zeneca Biocidesから)及び1.67%のソルビン酸カリウムから成っていた]。この樹脂は15.7重量%の全固形分及び117cpsのブルックフィールド粘度(25℃においてBrookfield DV-II粘度計、スピンドル番号2,60rpmを使用)を有していた。樹脂を比較実施例1に説明した加速老化にかけた。結果を表7に示す
Figure 2007231294
比較実施例4
Kymene(R)ULX2湿潤紙力強化用樹脂、ポリアミノポリアミド−エピクロロヒドリン樹脂(デラウエア州ウイルミントンのHercules Incorporatedから入手できる)をスエーデン工場Lilla Edetから入手し、そしてこれは13.3重量%の固形分及び2.7のpHを有した。このKymene(R)を樹脂Dと呼ぶ。樹脂Dを比較実施例1に述べた加速老化にかけた。結果を表8に示す。
Figure 2007231294
実施例5
高固形分ポリアミノポリアミド樹脂の合成、続いて酸処理及び生物学的脱ハロゲン化
1リットルのジャケット付きレジンケトルにコンデンサ、pHメーター、温度制御循環浴及び滴下漏斗及び機械スターラーを備えつけた。ケトルに749.76gの51.2%水性ポリ(アジピン酸−ジエチレントリアミン)(Hercules Incorporatedから入手できる)及び209.9gの水を加えた。この溶液を30℃に加熱し、次に149.9gのエピクロロヒドリン(Aldrich, 99%)を約3分間にわたり加えた。温度を35℃に上昇するままに放置し、そしてこの温度に維持した。エピクロロヒドリンの添加の2時間後、225gの水を加え、そして温度を50℃に上げた。25℃におけるGardner-Holdt粘度をモニターした。Gardner-Holdt粘度がMに達したとき、反応を96%硫酸38.73gを含む水325gの添加によって終了させた。反応混合物を25℃に放冷した。pHを追加の9.17gの96%硫酸の添加によって2.8に調節し、78gの水を加えた。この樹脂の全固形分は33.0%であり、そして1687gの樹脂を回収した。539.8gの水で樹脂を25%固形分に希釈した。2リットルのジャケット付きレジンケトルにコンデンサ、pHメーター、温度制御循環浴及び滴下漏斗及び機械スターラーを備えつけた。ケトルに1944gのこの樹脂を加え、そしてpHを96%硫酸35.1gで1.0に調節し、そして温度を50℃に挙げて維持した。24時間後、反応混合物を21℃に冷却し、そしてpHを、10%水酸化ナトリウム水溶液202.1gで1.1〜2.8に調節した。この樹脂1440gの試料を10%水酸化ナトリウム水溶液176.4gでpH5.8に調節した。オーバーヘッドスターラー、コンデンサ、空気散布装置及びpHメーターを備えた4つ首丸底フラスコにこの樹脂800g、及び生物学的脱ハロゲン化したポリアミノポリアミド−エピクロロヒドリン樹脂からの接種材料を含む微生物のブレンド80.0gを加えた。これは約105〜約106セル/mLのセル濃度の出発値を示した。この出発値は過程が進行するにつれ、約109セル/mLの最終の処理レベルに相当した。接種材料を6.9gの栄養溶液と共に加えた。(栄養溶液は水道水中の8026ppmの燐酸ニ水素カリウム、27480ppmの尿素、4160ppmの硫酸マグネシウム、及び840ppmの塩化カルシウムから成っていた。)使用した微生物は、Arthrobacter histidinolovorans (HK1)、及びAgrobacterium tumefaciens (HK7)であった。フラスコを30℃の水浴内に置き、30℃に維持した。pHを、定期的に20%水酸化ナトリウム水溶液を添加することによって5.8に維持した。86時間後、混合物を室温に冷却し、そして凍結した。
実施例6
実施例5のものの架橋
実施例5の樹脂の試料200gをオーバーヘッドスターラー及びコンデンサを備えた4つ首丸底フラスコ内に装填した。pHを20%水酸化ナトリウム水溶液6.0gを使用して9.1に調節した。反応混合物を、フラスコを温度制御された水浴内に置いて60℃に加熱した。反応混合物を60℃に維持した。25℃におけるGardner-Holdt粘度をモニターした。Gardner-Holdt粘度がK−Lに達したとき(塩基の添加の後144分)、反応を脱イオン水30g中の96%硫酸2.8gの添加によって終了させた。反応混合物を25℃に放冷し、そして98gの追加の脱イオン水を加えた。pHを追加の0.28gの96%硫酸の添加によって2.8に調節し、3.78gの殺生物剤溶液を加えた[この殺生物剤は,脱イオン水中、10%活性のProxel(R)BD( Zeneca Biocidesから)及び1.67%のソルビン酸カリウムから成っていた]。この樹脂は13.6重量%の全固形分を有していた。樹脂を比較実施例1に説明した加速老化にかけた。結果を表9に示す
Figure 2007231294
実施例7
実施例2、3、4、5、6及び比較実施例4の手漉きシートでの評価
紙の手漉きシートを、50:50のRayonier漂白クラフト:Crown Vantage漂白硬木クラフト乾燥ラップパルプ(500mLの標準カナダろ水度に精製)を用いて、pH7.5で、Noble and Wood hansdheet machineで調製した。40ポンド/3000平方フィートの坪量を有し、かつ0.5〜1.0%の処理樹脂(未処理の樹脂の固形分を基準)を含むシートを得た。手漉きシートを33%固形分にプレスし、そしてドラム乾燥機上で230℃で55秒間乾燥して、3〜5%の水分とした。手漉きシートのいくつかは80℃で30分オーブンで硬化した。紙をTAPPI法T-402に従って状態調節し、そして試験した。乾燥引張強度をTAPPI法T-494を使用して決定した。湿潤引張強度をTAPPI法T-456を使用して2時間の浸漬時間を使用して決定した。紙のいくつかは、50%の相対湿度及び23℃に2週間以上、自然老化させた。乾燥引張強度を、TAPPI法T-494を使用して決定した。湿潤引張強度をTAPPI法T-456を使用して2時間の浸漬時間を使用して決定した。紙製品中のCPDを測定するために、5gの紙製品を、欧州標準EN 647(1993年10月)に記述される方法に従って水で抽出した。次に、5.80gの塩化ナトリウムを20mLの水抽出物内に溶解した。塩を加えた水性抽出物を20gの容量のExtrelutカラムに移し、そして15分間カラムを飽和させた。3mLの酢酸エチルで3回洗い、カラムを飽和した後、Extrelutカラムを300mLの溶出液が回収されるまで1時間溶出した。300mLの酢酸エチル抽出物を、500mLのKuderna-Danish濃縮装置を使用して濃縮した(もし必要であればさらに濃縮をmicro Kuderna-Danish装置を使用して行った)濃縮した抽出物を、ハロゲン特異検出器(XSD)を使用してGCによって分析した。
オーブンで硬化した紙についての結果を表10に、自然老化させた紙についての結果を表11に示す。酸処理は樹脂の有効性を減じるが(実施例2及び5)、有効性のほとんどは樹脂のpHを塩基で調節しそれを架橋させることによって回復された(実施例3、4及び6)。
Figure 2007231294
Figure 2007231294
比較実施例5
ポリアミノポリアミド−エピクロロヒドリン樹脂の実験室生物学的脱ハロゲン化
400gの樹脂Cの試料を、オーバーヘッドスターラー、コンデンサー、空気散布機及びpHメーターを備えた4つ首丸底フラスコ内に装填した。pHを20%水酸化ナトリウム水溶液11.19gで5.8に調節した。この混合物に、生物学的脱ハロゲン化したポリアミノポリアミド−エピクロロヒドリン樹脂からの接種材料を含む微生物のブレンド40gを加えた。これは約105〜約106セル/mLのセル濃度の出発値を示した。この出発値は過程が進行するにつれ、約109セル/mLの最終の処理レベルに相当した。接種材料を3.47gの栄養溶液と共に加えた。(栄養溶液は水道水中の8026ppmの燐酸ニ水素カリウム、27480ppmの尿素、4160ppmの硫酸マグネシウム、及び840ppmの塩化カルシウムから成っていた。)使用した微生物は、Arthrobacter histidinolovorans (HK1)、及びAgrobacterium tumefaciens (HK7)であった。フラスコを30℃の水浴内に置き、30℃に維持した。pHを、定期的に20%水酸化ナトリウム水溶液を添加することによって5.8に維持した。46時間後、試料を取り出し、そしてGC分析にかけ、この混合物を室温に冷却し、96%硫酸2.58gで2.8に調節し、そして5.41gの殺生物剤[この殺生物剤は,脱イオン水中、10%活性のProxel(R)BD( Zeneca Biocidesから)及び1.67%のソルビン酸カリウムから成っていた]を加えた。樹脂は14.1重量%の全固形分を有していた。
実施例8
酸で処理したポリアミノポリアミド−エピクロロヒドリン樹脂の実験室生物学的脱ハロゲン化と加速老化
847gの樹脂Cを、オーバーヘッドスターラー及びコンデンサーを備えた4つ首丸底フラスコ内に装填した。pHを96%硫酸10.3gを使用して1.0に調節した。この反応混合物を水浴で80℃に加熱し、80℃に維持した。アリコートをフラスコから取り出し、そしてGC分析にかけた。3時間後、樹脂を冷却し、これは1.1のpHを有していた。この樹脂は14.5重量%の全固形分を有していた。この酸処理した樹脂の試料400gを、オーバーヘッドスターラー、コンデンサー、空気散布機及びpHメーターを備えた4つ首丸底フラスコ内に装填した。pHを14.13gの20%水酸化ナトリウム水溶液を使用して5.8に調節した。この混合物に、生物学的脱ハロゲン化したポリアミノポリアミド−エピクロロヒドリン樹脂からの接種材料を含む微生物のブレンド40gを加えた。これは約105〜約106セル/mLのセル濃度の出発値を示した。この出発値は過程が進行するにつれ、約109セル/mLの最終の処理レベルに相当した。接種材料を3.47gの栄養溶液と共に加えた。(栄養溶液は水道水中の8026ppmの燐酸ニ水素カリウム、27480ppmの尿素、4160ppmの硫酸マグネシウム、及び840ppmの塩化カルシウムから成っていた。)使用した微生物は、Arthrobacter histidinolovorans (HK1)、及びAgrobacterium tumefaciens (HK7)であった。フラスコを30℃の水浴内に置き、30℃に維持した。pHを、定期的に20%水酸化ナトリウム水溶液を添加することによって5.8に維持した。46時間後、試料を取り出し、そしてGC分析にかけ、この混合物を室温に冷却した。
実施例9
実施例8のものの60℃における架橋
実施例8の樹脂の試料175gをオーバーヘッドスターラー、コンデンサ及びpHメーターを備えた4つ首丸底フラスコ内に装填した。pHを20%水酸化ナトリウム水溶液5.94gを使用して10.5に調節した。反応混合物を、フラスコを温度制御された水浴内に置いて60℃に加熱した。反応混合物を60℃に維持した。25℃におけるGardner-Holdt粘度をモニターした。Gardner-Holdt粘度がB−Cに達したとき(塩基の添加の後2.5時間)、反応を96%硫酸2.1gの添加によって終了させた。反応混合物を25℃に放冷した。pHを追加の0.25gの96%硫酸の添加によって2.8に調節し、2.1gの殺生物剤を加えた[この殺生物剤は,脱イオン水中、10%活性のProxel(R)BD( Zeneca Biocidesから)及び1.67%のソルビン酸カリウムから成っていた]。この樹脂は15.4重量%の全固形分を有していた。
実施例10
実施例2、4、8、9及び比較実施例4及び5の手漉きシートでの評価
実施例7の手順を実施例2、4、8、9及び比較実施例4及び5を評価するために使用した。オーブンで硬化した紙についての結果を表12に示す。2種の異なる酸処理条件での結果は類似していた[実施例9(pH1.0、80℃、3時間)に対し実施例4(pH1.0、50℃、24時間)]。酸処理は樹脂は樹脂の有効性を減じるが(実施例8)、有効性のほとんどは樹脂のpHを塩基で調節しそれを架橋させることによって回復された(実施例9)。
Figure 2007231294
実施例11−酸試験
CPD形成性種の量は以下の試験を使用して見積もることができる。試験する樹脂の一部を磁気スターラーを入れた瓶に装填した。pHを96%硫酸で1.0に調節した。瓶をキャップし、そして50℃の水浴中に置き、攪拌しながら50℃に維持した。定期的にアリコートを瓶から取り、そしてGC分析にかけた。24時間後に生成したCPDを、CPD形成性種の量を見積もるために使用した。この試験は、CPD形成性種の減少を明らかに示した(表13中の、比較実施例からの樹脂A〜Dと比較した実施例1〜6:樹脂の湿潤基準で報告)。
Figure 2007231294
実施例12:末端を封止したポリアミノアミドプレポリマーの調製
コンデンサー、ディーン・スターク・トラップ、熱電対、滴下漏斗及び機械スターラーを備えた1000mLの樹脂ケトルに309.51gのジエチレントリアミン(DETA、3.00モル)を装填した。この反応器に、反応混合物を攪拌しながら、33.18gのヘキサン酸(カプロン酸、0.2856モル)を滴下漏斗を通して滴下して加え、その後417.55gのアジピン酸(2.857モル)を粉末漏斗を通して加えた。反応混合物の温度を、アジピン酸が反応物に加えられる速度を制御することによって125℃未満に維持した。温度を170℃に上げ、そしてその温度を4時間維持した。7.5”水の真空をこの間かけた。この間に、ディーン・スターク・トラップを通して蒸留物を取り出した。取り出した取り出した蒸留物の全量は105mLであった。蒸留物の理論量は108mLであった(水6.0モル)。640mLの体積の熱水(〜70℃)を、生成物を攪拌しながら注意深くプレポリマーが溶解するまで加えた。室温への冷却後、生成物を瓶に入れた。この生成物の全固体は50.51重量%であり、そして比粘度(RSV)の減少は、1.0NのNH4Cl中で2.0%において測定して0.1088dL/gであった。
アミン価及び酸価を滴定によって決定した。
アミン価の滴定は以下のように行った。この方法はポリアミノアミドプレポリマーの全アミン含量の決定のために使用した。試料を1:1のエチレングリコール−イソプロパノール混合物中に溶解する。得られた溶液を、Beckman Instruments, Inc.(カリフォルニア州フラートンハーバーブルヴァール2500:カタログ番号39537)から入手できるコンビネーションpH電極または同等品、自動滴定機(ビュレットを備えたもの)を使用して1Nの塩酸で電位差測定で滴定した。さらに詳細には、3〜4gの試料(ほぼ0.0001g)(二重試験)を小さな磁気攪拌棒を入れた(1〜0.5”長さ)100〜150mLのビーカー内に添加した。1:1のエチレングリコール−イソプロパノール混合物[容器中で、1リットルのエチレングリコール(VWR Scientificから入手できるカタログ番号JTL715またはFisher Scientificから入手できるカタログ番号E177の実験室品質のもの、またはこれらの同等品)と1リットルのイソプロパノール、例えばイソプロピルアルコール(2−プロパノール)(実験室品質)(例えばVWR Scientificから入手できるカタログ番号VW3250実験室品質のものまたはこの同等品)を容器中で混合することによって調製される]をビーカーに加えた。ビーカーを磁気スターラー(VWR Scientific Coから入手できるもののような磁気スターラー)上に置き、攪拌して溶解させる。溶解を促進するためには、ビーカーをスチーム浴または熱水浴内に置く。電極を溶液内に挿し、そしてmV滴定について滴定機をセットする。滴定の速度をほぼ2mL/分に設定する。標準化した1NのHCl溶液で電位差滴定する。標準化した1NのHCl溶液は、ほぼ400mLの1:1エチレングリコール−イソプロパノール試料溶液を1リットルのフラスコに加え、92mLの濃塩酸(VWR Scientific Coから入手できるカタログ番号VW3110の濃塩酸試薬級またはこの同等品など)、十分に攪拌し、溶液を室温に冷却し、1:1エチレングリコール−イソプロパノール(2〜3gのトリ(ヒドロキシメチル)アミノメタン(THAM)を使用して標準化されたもの)で体積に希釈し、同時に混合を維持するがビーカーの両側の試料がはねることを防止することによって調製される。当量点で消費した滴定液の体積を決定する(これは主たる変曲の中点である)(例えば、試料サイズが3.5gであるときは、ほぼ7.2mLの1.16NのHClが当量点に達するために消費される)。試料中のアミン濃度を式4を使用して乾燥基準で、ミリ当量/g単位で計算する(V2×N×100)/(W2×TS)=ミリ当量/全アミングラム数 −式(4)
(式中、V2は試料によって消費された滴定液体積(mL)であり、Nは滴定液の規定度であり、W2は試料の重量(g)であり、そしてTSはプレポリマー試料の全固形分(%)である)。
酸価滴定は以下のように行った。
試料を視覚的に試験する。もし試料が結晶化を始め。曇りを示したら、試料を温浴またはオーブンまたはスチーク浴内の容器内で、それが透明になり均質にあるまで穏やかに温める。秤量前に十分に混合する。
5gの試料を2つ、ほぼ0.0001gに、別のビーカまたはフラスコ内に量り取る。中和したエチルアルコール(VWR Scientific Coから入手できるカタログ番号VW0470またはFisher Scientificから入手できるカタログ番号A995-4の未変性エチルアルコール90%、またはこの同等品のようなものを、フェノールフタレイン指示薬溶液1%を使用して0.1Nのアルコール性KOH溶液でわずかにピンク色のフェノールフタレイン終点に中和したもの)を電極を覆うように60〜100mLの量にそれぞれ加え、そして攪拌混合して試料を溶解する。電極(Beckman Instruments, Inc.(カリフォルニア州フラートンハーバーブルヴァール2500:カタログ番号39537)から入手できるコンビネーションpH電極または同等品)を溶液内に挿入し、そしてスターラーの電源を入れて穏やかな渦巻きの攪拌溶液を維持し、そして20mLのビュレット及びスターラーを備えた自動滴定機を使用して各試料を0.1Nのアルコール性KOHで変曲点を過ぎる滴定を行い、そして変曲の中点で消費された体積を決定し、0.01mLまで滴定液の体積を測定する。Metrohm滴定機についての典型的な滴定パラメータは、20mLのビュレットにつき滴定速度=2mL/分、全目盛り=pH14である。試料中の酸の濃度をミリ当量/g、乾燥基準で式5を使用して計算する。
(V×N×100)/(Ws×TS)=ミリ当量/酸グラム数 −式(5)
(式中、Nは滴定液の規定度であり、Vは終点まで滴定されたKOHの体積であり、Wsはプレポリマー試料の重量であり、そしてTSはプレポリマー試料の全固形分(%)である)。
この物質は、上述の方法を使用して決定して、5.25ミリ当量/gのアミン価及び0.356ミリ当量/gの酸価を有した。
プレポリマーの比粘度(RSV)の減少を、1N塩化アンモニウム(53.5±0.1gのNH4Clを1リットルの容器に加え、蒸留水で体積に希釈することによって得た)中の2重量%ポリマー溶液を使用して、25℃において、ニューヨーク州ヨンカーズのVisco Systems、ドイツHofheimのSchott、またはニューヨーク州ウエストベリーのBrinkmann Insrtumentsから入手できるUbbelohde粘度計(すなわち、粘度計定数C=0.01のUbbelohde粘度計チューブ)を使用して決定した。2重量%のポリマー溶液及び塩化アンモニウム純粋溶媒のフロー時間を測定し、そして相対粘度(Nrel)を計算する。粘度の減少は相対粘度から計算される。この方法はASTM D446に基づく。
実施例13: 末端を封止したポリアミノアミドプレポリマーの調製
コンデンサー、ディーン・スターク・トラップ、熱電対、滴下漏斗及び機械スターラーを備えた1000mLの樹脂ケトルに294.78gのジエチレントリアミン(DETA、2.8947モル)及び12.86gのエタノールアミン(モノエタノールアミン、MEA)を装填した。この反応器に、反応混合物を攪拌しながら、438.42gのアジピン酸(3.00モル)を粉末漏斗を通して加えた。反応混合物の温度を、アジピン酸が反応物に加えられる速度を制御することによって125℃未満に維持した。温度を170℃に上げ、そしてその温度を4時間維持した。7.5”水の真空をこの間かけた。この間に、ディーン・スターク・トラップを通して蒸留物を取り出した。取り出した取り出した蒸留物の全量は102mLであった。蒸留物の理論量は108mLであった(水6.0モル)。640mLの体積の熱水(〜70℃)を、生成物を攪拌しながら注意深くプレポリマーが溶解するまで加えた。室温への冷却後、生成物を瓶に入れた。この生成物の全固体は51.56重量%であり、そして比粘度(RSV)は1.0NのNH4Cl中で2.0%において測定して0.1263dL/gであった。この物質は、前述のように滴定によって決定した、5.25ミリ当量/gのアミン価及び0.330ミリ当量/gの酸価を有した。
実施例14: 末端を封止したポリアミノアミドプレポリマーの調製
コンデンサー、ディーン・スターク・トラップ、熱電対、滴下漏斗及び機械スターラーを備えた1000mLの樹脂ケトルに309.51gのジエチレントリアミン(DETA、3.00モル)を装填した。この反応器に、28.25gの2,2−ジメチロールプロパン酸(DMPA,2,2-ビス(ヒドロキシメチル)プロピオン酸; 02106モル)を、その後に423.03gのアジピン酸(2.8947モル)を、.反応混合物を攪拌しながら、粉末漏斗を通して加えた。反応混合物の温度を、アジピン酸が反応物に加えられる速度を制御することによって125℃未満に維持した。温度を170℃に上げ、そしてその温度を4時間維持した。7.5”水の真空をこの間かけた。この間に、ディーン・スターク・トラップを通して蒸留物を取り出した。取り出した取り出した蒸留物の全量は96mLであった。蒸留物の理論量は108mLであった(水6.0モル)。650mLの体積の熱水(〜70℃)を、生成物を攪拌しながら注意深くプレポリマーが溶解するまで加えた。室温への冷却後、生成物を瓶に入れた。この生成物の全固体は51.00重量%であり、そして比粘度(RSV)は1.0NのNH4Cl中で2.0%において測定して0.1377dL/gであった。この物質は、前述のように滴定によって決定した、5.50ミリ当量/gのアミン価及び0.38ミリ当量/gの酸価を有した。
実施例15: 末端を封止したポリアミノアミドプレポリマーの調製
コンデンサー、ディーン・スターク・トラップ、熱電対、滴下漏斗及び機械スターラーを備えた1000mLの樹脂ケトルに309.51gのジエチレントリアミン(DETA、3.00モル)を装填した。この反応器に、反応混合物を攪拌しながら、26.99gのシクロヘキサン−カルボン酸(0.2106モル)を、その後423.03gのアジピン酸(2.8947モル)を粉末漏斗を通して加えた。反応混合物の温度を、アジピン酸が反応物に加えられる速度を制御することによって125℃未満に維持した。温度を170℃に上げ、そしてその温度を4時間維持した。7.5”水の真空をこの間かけた。この間に、ディーン・スターク・トラップを通して蒸留物を取り出した。取り出した取り出した蒸留物の全量は95mLであった。蒸留物の理論量は108mLであった(水6.0モル)。650mLの体積の熱水(〜70℃)を、生成物を攪拌しながら注意深くプレポリマーが溶解するまで加えた。室温への冷却後、生成物を瓶に入れた。この生成物の全固体は47.98重量%であり、そして比粘度(RSV)は1.0NのNH4Cl中で2.0%において測定して0.1186dL/gであった。この物質は、前述のように滴定によって決定した、5.36ミリ当量/gのアミン価及び0.27ミリ当量/gの酸価を有した。
実施例16: 後添加アミン法を使用したポリアミノアミドプレポリマーの調製
コンデンサー、ディーン・スターク・トラップ、熱電対、滴下漏斗及び機械スターラーを備えた1000mLの樹脂ケトルに309.51gのジエチレントリアミン(DETA、3.00モル)を装填した。この反応器に、反応混合物を攪拌しながら、438.42gのアジピン酸(3.00モル)を粉末漏斗を通して加えた。反応混合物の温度を、アジピン酸が反応物に加えられる速度を制御することによって125℃未満に維持した。温度を150℃に上げ、そしてその温度を1時間維持した。この間、ディーン・スターク・トラップを通して15mLの留分を取り出した。温度を次に160℃に上げ、そこで1時間維持した。この間、追加の50mLの留分をディーン・スターク・トラップを通して取り出した。次に温度を170℃に上げ、そこで1時間維持した。この間さらに25mLの留分を取り出した。この時点で、19.38g(0.15モル)の1-(2-アミノエチル)ピペラジンを反応器に加えた。次に温度を180℃に上げ、そこで2時間維持した。180℃での2時間の調理後、反応器内を10”のHgの真空に維持した。この間、追加の35mLの留分をディーン・スターク・トラップを通して取り出した。次に640mLの容積の熱水(〜70℃)を、生成物を攪拌しながら注意深く攪拌した生成物にプレポリマーが溶解するまで加えた。室温への冷却後、生成物を瓶に入れた。この生成物の全固体は49.60重量%であり、そして比粘度(RSV)は1.0NのNH4Cl中で2.0%において測定して0.1008dL/gであった。この物質は、前述のように滴定によって決定した、5.67ミリ当量/gのアミン価及び0.0685ミリ当量/gの酸価を有した。
実施例17: 後添加アミン法を使用したポリアミノアミドプレポリマーの調製
コンデンサー、ディーン・スターク・トラップ、熱電対、滴下漏斗及び機械スターラーを備えた1000mLの樹脂ケトルに309.51gのジエチレントリアミン(DETA、3.00モル)を装填した。この反応器に、反応混合物を攪拌しながら、438.42gのアジピン酸(3.00モル)を粉末漏斗を通して加えた。反応混合物の温度を、アジピン酸が反応物に加えられる速度を制御することによって125℃未満に維持した。温度を150℃に上げ、そしてその温度を1時間維持した。この間、ディーン・スターク・トラップを通して20mLの留分を取り出した。温度を次に160℃に上げ、そこで1時間維持した。この間、追加の60mLの留分をディーン・スターク・トラップを通して取り出した。次に温度を170℃に上げ、そこで1時間維持した。この間さらに25mLの留分を取り出した。この時点で、15.48g(0.15モル)のDETAを反応器に加えた。次に温度を180℃に上げ、そこで2時間維持した。180℃での2時間の調理後、反応器内を10”のHgの真空に維持した。この間、追加の10mLの留分をディーン・スターク・トラップを通して取り出した。次に640mLの容積の熱水(〜70℃)を、生成物を攪拌しながら注意深く攪拌した生成物にプレポリマーが溶解するまで加えた。室温への冷却後、生成物を瓶に入れた。この生成物の全固体は49.33重量%であり、そして比粘度(RSV)は1.0NのNH4Cl中で2.0%において測定して0.0977dL/gであった。この物質は、前述のように滴定によって決定した、5.92ミリ当量/gのアミン価及び0.0203ミリ当量/gの酸価を有した。
実施例18: 後添加アミン法を使用したポリアミノアミドプレポリマーの調製
コンデンサー、ディーン・スターク・トラップ、熱電対、滴下漏斗及び機械スターラーを備えた1000mLの樹脂ケトルに309.51gのジエチレントリアミン(DETA、3.00モル)を装填した。この反応器に、反応混合物を攪拌しながら、438.42gのアジピン酸(3.00モル)を粉末漏斗を通して加えた。反応混合物の温度を、アジピン酸が反応物に加えられる速度を制御することによって125℃未満に維持した。温度を150℃に上げ、そしてその温度を1時間維持した。この間、ディーン・スターク・トラップを通して15mLの留分を取り出した。温度を次に160℃に上げ、そこで1時間維持した。この間、追加の60mLの留分をディーン・スターク・トラップを通して取り出した。次に温度を170℃に上げ、そこで1時間維持した。この間さらに30mLの留分を取り出した。この時点で、15.48g(0.15モル)のDETAを反応器に加えた。次に温度を170℃に上げ、そこで更に1時間維持した。この間、追加の5mLの留分をディーン・スターク・トラップを通して取り出した。次に温度を180℃に上げ2時間維持した。この180℃での2時間の調理の間、10”Hgの真空を反応器内で維持した。この間に追加の35mLの留分をディーン・スターク・トラップを通じて取り出した。次に640mLの容積の熱水(〜70℃)を、生成物を攪拌しながら注意深く攪拌した生成物にプレポリマーが溶解するまで加えた。室温への冷却後、生成物を瓶に入れた。この生成物の全固体は49.65重量%であり、そして比粘度(RSV)は1.0NのNH4Cl中で2.0%において測定して0.1071dL/gであった。この物質は、前述のように滴定によって決定した、5.86ミリ当量/gのアミン価及び0.0201ミリ当量/gの酸価を有した。
実施例19:末端封止ポリアミノアミドプレポリマーからのポリアミノポリアミド−エピクロロヒドリン(PAE)樹脂の調製
コンデンサー、熱電対及び機械スターラーを備えた1000mLの4つ首フラスコに実施例9からの213.75gの末端封止ポリアミノアミドプレポリマー、及び240.00gの脱イオン水を装填した。この攪拌溶液に、37.01gのエピクロロヒドリン(0.40モル)を素早く加えた。反応温度を38〜40℃に2時間維持した。この時点で、162gの脱イオン水を反応物に加え、そして反応物を60℃に加熱した。反応温度が60℃に達したとき、15.7gの脱イオン水中の1.32gの濃硫酸の溶液を加えた。反応混合物の粘度をGardner-Holtチューブを使用してモニターした。60℃で128分後、「J」のGardner-Holt粘度に達した。125gの脱イオン水中の5.28gの濃硫酸の溶液を添加して反応を終了させた。樹脂を瓶に移す際に、追加の518gの脱イオン水を加えた。樹脂溶液のpHを濃硫酸を使用して2.70に調節した。この樹脂の全固形分は11.40重量%であり、1.0NのNH4Cl中で2.0%において測定してRSVは0.6004dL/gであった。
実施例20:末端封止ポリアミノアミドプレポリマーからのポリアミノポリアミド−エピクロロヒドリン(PAE)樹脂の調製
コンデンサー、熱電対及び機械スターラーを備えた1000mLの4つ首フラスコに実施例10からの213.33gの末端封止ポリアミノアミドプレポリマー、及び235.00gの脱イオン水を装填した。この攪拌溶液に、37.01gのエピクロロヒドリン(0.40モル)を素早く加えた。反応温度を38〜40℃に2時間維持した。この時点で、162gの脱イオン水を反応物に加え、そして反応物を60℃に加熱した。反応温度が60℃に達したとき、15.7gの脱イオン水中の1.32gの濃硫酸の溶液を加えた。反応混合物の粘度をGardner-Holtチューブを使用してモニターした。55℃で50分後、「M」のGardner-Holt粘度に達した。125gの脱イオン水中の5.28gの濃硫酸の溶液を添加して反応を終了させた。樹脂を瓶に移す際に、追加の518gの脱イオン水を加えた。樹脂溶液のpHを濃硫酸を使用して2.70に調節した。この樹脂の全固形分は11.91重量%であり、1.0NのNH4Cl中で2.0%において測定してRSVは0.6612dL/gであった。
実施例21:グルタル酸及びDETAからのアミン末端ポリアミノポリアミドプレポリマーの調製
コンデンサー、ディーン・スターク・トラップ、熱電対、滴下漏斗及び機械スターラーを備えた1000mLの樹脂ケトルに324.99gのジエチレントリアミン(DETA、3.15モル)を装填した。この反応器に、反応混合物を攪拌しながら、396.36gのグルタル酸(3.00モル)を粉末漏斗を通して1時間にわたり反応混合物に加えた。温度が、グルタル酸の反応器への添加中、23.4から134.8℃に上がった。温度を170℃に上げ、そしてその温度を4時間維持した。この間、ディーン・スターク・トラップ中に留分を集めた。この間、合計で105mLの留分をディーン・スターク・トラップ中に留分を集めた。この時点で加熱を中止し、そして610mLの容積の熱水(〜70℃)を、生成物を攪拌しながら注意深くプレポリマーが溶解するまで加えた。室温への冷却後、生成物を瓶に入れた。この生成物の全固体は48.17重量%であり、そして比粘度(RSV)は1.0NのNH4Cl中で2.0%において測定して0.1688dL/gであった。この物質は、前述のように滴定によって決定した、5.90ミリ当量/gのアミン価及び0.30ミリ当量/gの酸価を有した。酸末端基の濃度は、13NMRスペクトルから2.09%であると決定された(実施例60を参照されたい)。
実施例22:グルタル酸及びDETAからのアミン末端ポリアミノポリアミドプレポリマーの調製
コンデンサー、ディーン・スターク・トラップ、熱電対、滴下漏斗及び機械スターラーを備えた1000mLの樹脂ケトルに332.73gのジエチレントリアミン(DETA、3.225モル)を装填した。この反応器に、反応混合物を攪拌しながら、396.36gのグルタル酸(3.00モル)を粉末漏斗を通して25分間にわたり反応混合物に加えた。温度は、グルタル酸の反応器への添加中、21.9から128.7℃に上がった。温度を170℃に上げ、そしてその温度を4時間維持した。この間、ディーン・スターク・トラップ中に留分を集めた。この間、合計で103mLの留分をディーン・スターク・トラップ中に留分を集めた。この時点で加熱を中止し、そして610mLの容積の熱水(〜70℃)を、生成物を攪拌しながら注意深くプレポリマーが溶解するまで加えた。室温への冷却後、生成物を瓶に入れた。この生成物の全固体は47.43重量%であり、そして比粘度(RSV)は1.0NのNH4Cl中で2.0%において測定して0.1373dL/gであった。この物質は、前述のように滴定によって決定した、6.14ミリ当量/gのアミン価及び0.20ミリ当量/gの酸価を有した。酸末端基の濃度は、13NMRスペクトルから2.60%であると決定された(実施例60を参照されたい)。
実施例23:グルタル酸及びDETAからのアミン末端ポリアミノポリアミドプレポリマーの調製
コンデンサー、ディーン・スターク・トラップ、熱電対、滴下漏斗及び機械スターラーを備えた1000mLの樹脂ケトルに332.73gのジエチレントリアミン(DETA、3.225モル)を装填した。この反応器に、反応混合物を攪拌しながら、396.36gのグタル酸(3.00モル)を粉末漏斗を通して19分間にわたり反応混合物に加えた。温度は、グルタル酸の反応器への添加中、21.3から134.8℃に上がった。温度を185℃に上げ、そしてその温度を4時間維持した。この間、ディーン・スターク・トラップ中に留分を集めた。この間、合計で115mLの留分をディーン・スターク・トラップ中に留分を集めた。この時点で加熱を中止し、そして610mLの容積の熱水(〜70℃)を、生成物を攪拌しながら注意深くプレポリマーが溶解するまで加えた。室温への冷却後、生成物を瓶に入れた。この生成物の全固体は49.69重量%であり、そして比粘度(RSV)は1.0NのNH4Cl中で2.0%において測定して0.1699dL/gであった。この物質は、前述のように滴定によって決定した、6.22ミリ当量/gのアミン価及び0.13ミリ当量/gの酸価を有した。酸末端基の濃度は、13NMRスペクトルから1.35%であると決定された(実施例60を参照されたい)。
実施例24:グルタル酸ジメチル及びDETAからのアミン末端ポリアミノポリアミドプレポリマーの調製
コンデンサー、ディーン・スターク・トラップ、熱電対、滴下漏斗及び機械スターラーを備えた1000mLの樹脂ケトルに336.43gのジエチレントリアミン(DETA、3.2661モル)を装填した。この反応器に、反応混合物を攪拌しながら、480.51gのグルタル酸(3.00モル)を粉末漏斗を通して反応混合物に加えた。温度を100℃に上げ、そしてこの温度で1時間還流した。1時間の還流の終わりに、コンデンサーの形態をディーン・スターク・トラップをとおしての蒸留への変更した。反応を100℃に、さらに1.5時間保持し、この間、ディーン・スターク・トラップ中に留分を集めた。この間、合計で105mLの留分をディーン・スターク・トラップ中に留分を集めた。次に温度を120℃に上げ、そしてそこで30分間保持した。この間、100mLの追加の留分をディーン・スターク・トラップ中に集めた。次に温度を150℃に上げ、そしてそこで45分間維持した。この間、追加の30mLの留分をディーン・スターク・トラップを通して取り出した。温度を次に185℃に上げ、そしてそこで4時間保持した。この間、追加の15mLの留分をディーン・スターク・トラップを通して取り出した。この時点で加熱を中止し、反応物が150℃になるまで放冷した。温度が150℃に達したとき、610mLの容積の熱水(〜70℃)を、攪拌した生成物に注意深くプレポリマーが溶解するまで加えた。この生成物の全固体は47.92重量%であり、そして比粘度(RSV)は1.0NのNH4Cl中で2.0%において測定して0.1450dL/gであった。この物質は、前述のように滴定によって決定した、6.93ミリ当量/gのアミン価及び0.16ミリ当量/gの酸価を有した。酸末端基の濃度は、13NMRスペクトルから0.99%であると決定された(実施例60を参照されたい)。
実施例25:グルタル酸ジメチル及びDETAからのアミン末端ポリアミノポリアミドプレポリマーの調製
コンデンサー、ディーン・スターク・トラップ、熱電対、滴下漏斗及び機械スターラーを備えた1000mLの樹脂ケトルに348.20gのジエチレントリアミン(DETA、3.375モル)を装填した。この反応器に、反応混合物を攪拌しながら、480.51gのグルタル酸ジメチル(3.00モル)を粉末漏斗を通して反応混合物に加えた。温度を100℃に上げ、そしてこの温度で1時間還流した。1時間の還流の終わりに、コンデンサーの形態をディーン・スターク・トラップをとおしての蒸留への変更した。反応を100℃に、さらに1時間保持し、この間、ディーン・スターク・トラップ中に留分を集めた。この間、合計で65mLの留分をディーン・スターク・トラップ中に留分を集めた。次に温度を120℃に上げ、そしてそこで30分間保持した。この間、60mLの追加の留分をディーン・スターク・トラップ中に集めた。次に温度を150℃に上げ、そしてそこで45分間維持した。この間、追加の110mLの留分をディーン・スターク・トラップを通して取り出した。温度を次に185℃に上げ、そしてそこで4時間保持した。この間、追加の13mLの留分をディーン・スターク・トラップを通して取り出した。この時点で加熱を中止し、反応物が170℃になるまで放冷した。温度が170℃に達したとき、610mLの容積の熱水(〜70℃)を、攪拌した生成物に注意深くプレポリマーが溶解するまで加えた。室温に冷却した後、生成物を瓶に詰めた。この生成物の全固体は51.05重量%であり、そして比粘度(RSV)は1.0NのNH4Cl中で2.0%において測定して0.1230dL/gであった。この物質は、前述のように滴定によって決定した、6.91ミリ当量/gのアミン価及び0.12ミリ当量/gの酸価を有した。酸末端基の濃度は、13NMRスペクトルから0.66%であると決定された(実施例60を参照されたい)。
実施例26:グルタル酸ジメチル及びDETAからの,DETAの後添加を使用したアミン末端ポリアミノポリアミドプレポリマーの調製
コンデンサー、ディーン・スターク・トラップ、熱電対、滴下漏斗及び機械スターラーを備えた1000mLの樹脂ケトルに322.97gのジエチレントリアミン(DETA、3.1305モル)を装填した。この反応器に、反応混合物を攪拌しながら、480.51gのグルタル酸ジメチル(3.00モル)を粉末漏斗を通して反応混合物に加えた。温度を100℃に上げ、そしてこの温度で1時間還流した。1時間の還流の終わりに、コンデンサーの形態をディーン・スターク・トラップをとおしての蒸留への変更した。反応を100℃に、さらに1.5時間保持し、この間、ディーン・スターク・トラップ中に留分を集めた。この間、合計で85mLの留分をディーン・スターク・トラップ中に留分を集めた。次に温度を120℃に上げ、そしてそこで30分間保持した。この間、115mLの追加の留分をディーン・スターク・トラップ中に集めた。次に温度を150℃に上げ、そしてそこで45分間維持した。この間、追加の33mLの留分をディーン・スターク・トラップを通して取り出した。追加の13.46gのDETA(0.1305モル)を反応器に加え、そして温度を185℃に上げ、そしてそこで4時間保持した。この間、追加の23mLの留分をディーン・スターク・トラップを通して取り出した。この時点で加熱を中止し、反応物が150℃になるまで放冷した。温度が150℃に達したとき、610mLの容積の熱水(〜70℃)を、攪拌した生成物に注意深くプレポリマーが溶解するまで加えた。室温に冷却した後、生成物を瓶に詰めた。この生成物の全固体は48.22重量%であり、そして比粘度(RSV)は1.0NのNH4Cl中で2.0%において測定して0.1515dL/gであった。この物質は、前述のように滴定によって決定した、6.43ミリ当量/gのアミン価及び0.12ミリ当量/gの酸価を有した。酸末端基の濃度は、13NMRスペクトルから0.85%であると決定された(実施例60を参照されたい)。
実施例27:アジピン酸ジメチル及びDETAからの,DETAの後添加を使用したアミン末端ポリアミノポリアミドプレポリマーの調製
コンデンサー、ディーン・スターク・トラップ、熱電対、滴下漏斗及び機械スターラーを備えた1000mLの樹脂ケトルに322.97gのジエチレントリアミン(DETA、3.1305モル)を装填した。この反応器に、反応混合物を攪拌しながら、522.60gのアジピン酸ジメチル(3.00モル)を粉末漏斗を通して反応混合物に加えた。温度を100℃に上げ、そしてこの温度で1時間還流した。1時間の還流の終わりに、コンデンサーの形態をディーン・スターク・トラップをとおしての蒸留への変更した。反応を100℃に、さらに1.5時間保持し、この間、ディーン・スターク・トラップ中に留分を集めた。この間、ディーン・スターク・トラップ中に集められた留分は無かった。次に温度を120℃に上げ、そしてそこで30分間保持した。この間、88mLの追加の留分をディーン・スターク・トラップ中に集めた。次に温度を150℃に上げ、そしてそこで45分間維持した。この間、追加の132mLの留分をディーン・スターク・トラップを通して取り出した。追加の13.46gのDETA(0.1305モル)を反応器に加え、そして温度を185℃に上げ、そしてそこで4時間保持した。この間、追加の60mLの留分をディーン・スターク・トラップを通して取り出した。この時点で加熱を中止し、反応物が150℃になるまで放冷した。温度が150℃に達したとき、610mLの容積の熱水(〜70℃)を、攪拌した生成物に注意深くプレポリマーが溶解するまで加えた。室温に冷却した後、生成物を瓶に詰めた。この生成物の全固体は48.84重量%であり、そして比粘度(RSV)は1.0NのNH4Cl中で2.0%において測定して0.1074dL/gであった。この物質は、前述のように滴定によって決定した、6.25ミリ当量/gのアミン価及び0.12ミリ当量/gの酸価を有した。酸末端基の濃度は、13NMRスペクトルから3.76%であると決定された(実施例60を参照されたい)。
実施例28:グルタル酸ジメチル及びDETAからの,DETAの後添加を使用したアミン末端ポリアミノポリアミドプレポリマーの調製
コンデンサー、ディーン・スターク・トラップ、熱電対、滴下漏斗及び機械スターラーを備えた1000mLの樹脂ケトルに336.43gのジエチレントリアミン(DETA、3.2661モル)を装填した。この反応器に、反応混合物を攪拌しながら、480.51gのグルタル酸ジメチル(3.00モル)を粉末漏斗を通して反応混合物に加えた。温度を100℃に上げ、そしてこの温度で1時間還流した。1時間の還流の終わりに、コンデンサーの形態をディーン・スターク・トラップをとおしての蒸留への変更した。反応を100℃に、さらに1.5時間保持し、この間、ディーン・スターク・トラップ中に留分を集めた。この間、合計で95mLの留分をディーン・スターク・トラップ中に留分を集めた。次に温度を120℃に上げ、そしてそこで30分間保持した。この間、103mLの追加の留分をディーン・スターク・トラップ中に集めた。次に温度を150℃に上げ、そしてそこで45分間維持した。この間、追加の33mLの留分をディーン・スターク・トラップを通して取り出した。追加の13.46gのDETA(0.1305モル)を反応器に加え、そして温度を190℃に上げ、そしてそこで4時間保持した。この間、追加の17mLの留分をディーン・スターク・トラップを通して取り出した。この時点で加熱を中止し、反応物が150℃になるまで放冷した。温度が150℃に達したとき、610mLの容積の熱水(〜70℃)を、攪拌した生成物に注意深くプレポリマーが溶解するまで加えた。室温に冷却した後、生成物を瓶に詰めた。この生成物の全固体は48.17重量%であり、そして比粘度(RSV)は1.0NのNH4Cl中で2.0%において測定して0.1458dL/gであった。この物質は、前述のように滴定によって決定した、6.25ミリ当量/gのアミン価及び0.10ミリ当量/gの酸価を有した。酸末端基の濃度は、13NMRスペクトルから1.18%であると決定された(実施例60を参照されたい)。
実施例29:グルタル酸ジメチル及びDETAからの,硫酸添加を使用したアミン末端ポリアミノポリアミドプレポリマーの調製
コンデンサー、ディーン・スターク・トラップ、熱電対、滴下漏斗及び機械スターラーを備えた1000mLの樹脂ケトルに336.43gのジエチレントリアミン(DETA、3.2661モル)を装填した。この反応器に、反応混合物を攪拌しながら、29.24gの硫酸25%水溶液を加えた。硫酸の添加中、温度が21.2℃から36.5℃に上がった。次に、480.51gの量のグルタル酸ジメチル(3.00モル)を、反応混合物を攪拌しながら、粉末漏斗を通して反応混合物に加えた。反応混合物の温度は、グルタル酸ジメチルの添加の終点までに25.6℃に下がった。温度を100℃に上げ、そしてこの温度で1時間還流した。1時間の還流の終わりに、コンデンサーの形態をディーン・スターク・トラップをとおしての蒸留への変更した。反応を100℃に、さらに1.5時間保持し、この間、ディーン・スターク・トラップ中に留分を集めた。この間、合計で145mLの留分をディーン・スターク・トラップ中に留分を集めた。次に温度を120℃に上げ、そしてそこで30分間保持した。この間、185mLの追加の留分をディーン・スターク・トラップ中に集めた。次に温度を150℃に上げ、そしてそこで45分間維持した。この間、追加の33mLの留分をディーン・スターク・トラップを通して取り出した。温度物の温度を次に185℃に上げ、そしてそこで4時間保持した。この間、追加の17mLの留分をディーン・スターク・トラップを通して取り出した。この時点で加熱を中止し、反応物が150℃になるまで放冷した。温度が150℃に達したとき、610mLの容積の熱水(〜70℃)を、攪拌した生成物に注意深くプレポリマーが溶解するまで加えた。室温に冷却した後、生成物を瓶に詰めた。この生成物の全固体は46.30重量%であり、そして比粘度(RSV)は1.0NのNH4Cl中で2.0%において測定して0.1674dL/gであった。この物質は、前述のように滴定によって決定した、5.83ミリ当量/gのアミン価及び0.32ミリ当量/gの酸価を有した。酸末端基の濃度は、13NMRスペクトルから0.73%であると決定された(実施例60を参照されたい)。
実施例30:グルタル酸ジメチル及びDETAからの,硫酸添加を使用したアミン末端ポリアミノポリアミドプレポリマーの調製
コンデンサー、ディーン・スターク・トラップ、熱電対、滴下漏斗及び機械スターラーを備えた1000mLの樹脂ケトルに336.43gのジエチレントリアミン(DETA、3.2661モル)を装填した。この反応器に、反応混合物を攪拌しながら、58.48gの硫酸25%水溶液を加えた。硫酸の添加中、温度が21.3℃から60.0℃に上がった。次に、480.51gの量のグルタル酸ジメチル(3.00モル)を、反応混合物を攪拌しながら、粉末漏斗を通して反応混合物に加えた。反応混合物の温度は、グルタル酸ジメチルの添加の終点までに38.6℃に下がった。温度を100℃に上げ、そしてこの温度で1時間還流した。1時間の還流の終わりに、コンデンサーの形態をディーン・スターク・トラップをとおしての蒸留への変更した。反応を100℃に、さらに1.5時間保持し、この間、ディーン・スターク・トラップ中に留分を集めた。この間、合計で180mLの留分をディーン・スターク・トラップ中に留分を集めた。次に温度を120℃に上げ、そしてそこで30分間保持した。この間、60mLの追加の留分をディーン・スターク・トラップ中に集めた。次に温度を150℃に上げ、そしてそこで45分間維持した。この間、追加の30mLの留分をディーン・スターク・トラップを通して取り出した。温度物の温度を次に185℃に上げ、そしてそこで4時間保持した。この間、追加の25mLの留分をディーン・スターク・トラップを通して取り出した。この時点で加熱を中止し、反応物が150℃になるまで放冷した。温度が150℃に達したとき、610mLの容積の熱水(〜70℃)を、攪拌した生成物に注意深くプレポリマーが溶解するまで加えた。室温に冷却した後、生成物を瓶に詰めた。この生成物の全固体は47.99重量%であり、そして比粘度(RSV)は1.0NのNH4Cl中で2.0%において測定して0.1653dL/gであった。この物質は、前述のように滴定によって決定した、5.58ミリ当量/gのアミン価及び0.65ミリ当量/gの酸価を有した。酸末端基の濃度は、13NMRスペクトルから0.47%であると決定された(実施例60を参照されたい)。
実施例31:グルタル酸ジメチル及びDETAからの,硫酸添加を使用したアミン末端ポリアミノポリアミドプレポリマーの調製
コンデンサー、ディーン・スターク・トラップ、熱電対、滴下漏斗及び機械スターラーを備えた1000mLの樹脂ケトルに336.43gのジエチレントリアミン(DETA、3.2661モル)を装填した。この反応器に、反応混合物を攪拌しながら、58.48gの硫酸25%水溶液を加えた。硫酸の添加中、温度が21.6℃から57.0℃に上がった。次に、480.51gの量のグルタル酸ジメチル(3.00モル)を、反応混合物を攪拌しながら、粉末漏斗を通して反応混合物に加えた。反応混合物の温度は、グルタル酸ジメチルの添加の終点までに36.9℃に下がった。温度を100℃に上げ、そしてこの温度で1時間還流した。1時間の還流の終わりに、コンデンサーの形態をディーン・スターク・トラップをとおしての蒸留への変更した。反応を100℃に、さらに1.5時間保持し、この間、ディーン・スターク・トラップ中に留分を集めた。この間、合計で170mLの留分をディーン・スターク・トラップ中に留分を集めた。次に温度を120℃に上げ、そしてそこで30分間保持した。この間、60mLの追加の留分をディーン・スターク・トラップ中に集めた。次に温度を150℃に上げ、そしてそこで45分間維持した。この間、追加の35mLの留分をディーン・スターク・トラップを通して取り出した。温度物の温度を次に190℃に上げ、そしてそこで4時間保持した。この間、追加の23mLの留分をディーン・スターク・トラップを通して取り出した。この時点で加熱を中止し、反応物が175℃になるまで放冷した。温度が175℃に達したとき、610mLの容積の熱水(〜70℃)を、攪拌した生成物に注意深くプレポリマーが溶解するまで加えた。室温に冷却した後、生成物を瓶に詰めた。この生成物の全固体は48.27重量%であり、そして比粘度(RSV)は1.0NのNH4Cl中で2.0%において測定して0.1735dL/gであった。この物質は、前述のように滴定によって決定した、5.84ミリ当量/gのアミン価及び0.54ミリ当量/gの酸価を有した。酸末端基の濃度は、13NMRスペクトルから0.44%であると決定された(実施例60を参照されたい)。
実施例32:グルタル酸ジメチル及びDETAからの,硫酸添加を使用したアミン末端ポリアミノポリアミドプレポリマーの調製
コンデンサー、ディーン・スターク・トラップ、熱電対、滴下漏斗及び機械スターラーを備えた1000mLの樹脂ケトルに336.43gのジエチレントリアミン(DETA、3.2661モル)を装填した。この反応器に、反応混合物を攪拌しながら、116.96gの硫酸25%水溶液を加えた。硫酸の添加中、温度が22.1℃から78.6℃に上がった。次に、480.51gの量のグルタル酸ジメチル(3.00モル)を、反応混合物を攪拌しながら、粉末漏斗を通して反応混合物に加えた。反応混合物の温度は、グルタル酸ジメチルの添加の終点までに53.7℃に下がった。温度を100℃に上げ、そしてこの温度で1時間還流した。1時間の還流の終わりに、コンデンサーの形態をディーン・スターク・トラップをとおしての蒸留への変更した。反応を100℃に、さらに1.5時間保持し、この間、ディーン・スターク・トラップ中に留分を集めた。この間、合計で195mLの留分をディーン・スターク・トラップ中に留分を集めた。次に温度を120℃に上げ、そしてそこで30分間保持した。この間、65mLの追加の留分をディーン・スターク・トラップ中に集めた。次に温度を150℃に上げ、そしてそこで45分間維持した。この間、追加の40mLの留分をディーン・スターク・トラップを通して取り出した。温度物の温度を次に185℃に上げ、そしてそこで4時間保持した。この間、追加の38mLの留分をディーン・スターク・トラップを通して取り出した。この時点で加熱を中止し、反応物が160℃になるまで放冷した。温度が160℃に達したとき、610mLの容積の熱水(〜70℃)を、攪拌した生成物に注意深くプレポリマーが溶解するまで加えた。室温に冷却した後、生成物を瓶に詰めた。この生成物の全固体は49.44重量%であり、そして比粘度(RSV)は1.0NのNH4Cl中で2.0%において測定して0.1716dL/gであった。この物質は、前述のように滴定によって決定した、5.48ミリ当量/gのアミン価及び1.03ミリ当量/gの酸価を有した。酸末端基の濃度は、13NMRスペクトルから0.17%であると決定された(実施例60を参照されたい)。
実施例33:グルタル酸ジメチル及びDETAからの,硫酸添加を使用したアミン末端ポリアミノポリアミドプレポリマーの調製
コンデンサー、ディーン・スターク・トラップ、熱電対、滴下漏斗及び機械スターラーを備えた1000mLの樹脂ケトルに336.43gのジエチレントリアミン(DETA、3.2661モル)を装填した。この反応器に、反応混合物を攪拌しながら、29.42gの硫酸25%水溶液を加えた。硫酸の添加中、温度が20.8℃から51.4℃に上がった。次に、480.51gの量のグルタル酸ジメチル(3.00モル)を、反応混合物を攪拌しながら、粉末漏斗を通して反応混合物に加えた。反応混合物の温度は、グルタル酸ジメチルの添加の終点までに37.8℃に下がった。温度を100℃に上げ、そしてこの温度で1時間還流した。1時間の還流の終わりに、コンデンサーの形態をディーン・スターク・トラップをとおしての蒸留への変更した。反応を100℃に、さらに1.5時間保持し、この間、ディーン・スターク・トラップ中に留分を集めた。この間、合計で110mLの留分をディーン・スターク・トラップ中に留分を集めた。次に温度を120℃に上げ、そしてそこで30分間保持した。この間、95mLの追加の留分をディーン・スターク・トラップ中に集めた。次に温度を150℃に上げ、そしてそこで45分間維持した。この間、追加の35mLの留分をディーン・スターク・トラップを通して取り出した。温度物の温度を次に185℃に上げ、そしてそこで4時間保持した。この間、追加の18mLの留分をディーン・スターク・トラップを通して取り出した。この時点で加熱を中止し、反応物が167℃になるまで放冷した。温度が167℃に達したとき、610mLの容積の熱水(〜70℃)を、攪拌した生成物に注意深くプレポリマーが溶解するまで加えた。室温に冷却した後、生成物を瓶に詰めた。この生成物の全固体は49.64重量%であり、そして比粘度(RSV)は1.0NのNH4Cl中で2.0%において測定して0.1622dL/gであった。この物質は、前述のように滴定によって決定した、5.22ミリ当量/gのアミン価及び1.05ミリ当量/gの酸価を有した。酸末端基の濃度は、13NMRスペクトルから0.38%であると決定された(実施例60を参照されたい)。
実施例34:実施例24のアミン末端ポリアミノアミドプレポリマーからのポリアミノポリアミド−エピクロロヒドリン(PAE)樹脂の調製
コンデンサー、熱電対及び機械スターラーを備えた1000mLの4つ首フラスコに実施例24からの199.89gのアミン末端ポリアミノアミドプレポリマー、及び120.00gの脱イオン水を装填した。この溶液のpHを9.5に濃硫酸3.34gを添加して調節した。この攪拌溶液に、43.95gのエピクロロヒドリン(0.475モル)を素早く加えた。反応温度を38〜40℃に2時間維持した。2時間の終わりに、pHは7.91に低下した。この時点で177.00gの脱イオン水を反応物に加え、そしてpHを4.46gの濃硫酸を添加することによって7.0に調節した。反応温度は60℃に上がった。反応温度が60℃に達したとき、反応混合物の粘度をGardner-Holtチューブを使用してモニターした。60℃で92分後、「E」のGardner-Holt粘度に達した。pHはこの時点で5.75に下がった。185.00gの脱イオン水を加え、そして温度を60℃に維持し、Gardner-Holtチューブを使用した粘度のモニターを継続した。さらに86分で「H」のGardner-Holt粘度が達成され、そして反応物の加熱を停止した。反応物のpHはこの時点で5.31であった。125gの脱イオン水中の5.28gの濃硫酸の溶液を添加して反応を終了させた。樹脂を瓶に移す際に、追加の240gの脱イオン水を加えた。樹脂溶液のpHを5.28gの濃硫酸を使用して2.70に調節した。この樹脂の全固形分は13.86重量%であり、1.0NのNH4Cl中で2.0%において測定してRSVは0.4958dL/gであった。生成物のブルックフィールド粘度は57.5cpsであった(Brookfield DV-II 粘度計を使用、60rpm25℃におけるスピンドル番号2)。エピクロロヒドリン加水分解生成物についての分析は、353ppmの1,3-ジクロロ-2-プロパノール(DCP)、及び186ppmの3-クロロ-1,2-プロパンジオール(CPD)を示した。
実施例35:実施例28の、グルタル酸ジメチルとDETAからDETAの後添加を使用して調製したアミン末端ポリアミノアミドプレポリマーからのポリアミノポリアミド−エピクロロヒドリン(PAE)樹脂の調製
コンデンサー、熱電対及び機械スターラーを備えた1000mLの4つ首フラスコに実施例28からの199.85gのアミン末端ポリアミノアミドプレポリマー、及び120.00gの脱イオン水を装填した。この溶液のpHを9.5に濃硫酸3.10gを添加して調節した。この攪拌溶液に、46.27gのエピクロロヒドリン(0.50モル)を素早く加えた。反応温度を38〜42℃に2時間維持した。2時間の終わりに、pHは7.65に低下した。この時点で177.00gの脱イオン水を反応物に加え、そしてpHを1.85gの濃硫酸を添加することによって7.25に調節した。反応温度は60℃に上がった。反応温度が60℃に達したとき、反応混合物の粘度をGardner-Holtチューブを使用してモニターした。60℃で92分後、「E」のGardner-Holt粘度に達した。pHはこの時点で6.03に下がった。185.00gの脱イオン水を加え、そして温度を60℃に維持し、Gardner-Holtチューブを使用した粘度のモニターを継続した。さらに37分で「H」のGardner-Holt粘度が達成され、そして反応物の加熱を停止した。反応物のpHはこの時点で5.55であった。125gの脱イオン水中の5.28gの濃硫酸の溶液を添加して反応を終了させた。樹脂を瓶に移す際に、追加の240gの脱イオン水を加えた。樹脂溶液のpHを1.48gの濃硫酸を使用して2.70に調節した。この樹脂の全固形分は13.84重量%であり、1.0NのNH4Cl中で2.0%において測定してRSVは0.7053dL/gであった。生成物のブルックフィールド粘度は105cpsであった(Brookfield DV-II 粘度計を使用、60rpm25℃におけるスピンドル番号2)。エピクロロヒドリン加水分解生成物についての分析は、581ppmの1,3-ジクロロ-2-プロパノール(DCP)、及び252ppmの3-クロロ-1,2-プロパンジオール(CPD)を示した。
実施例36:実施例32の、グルタル酸ジメチルとDETAから硫酸の後添加を使用して調製したアミン末端ポリアミノアミドプレポリマーからのポリアミノポリアミド−エピクロロヒドリン(PAE)樹脂の調製
コンデンサー、熱電対及び機械スターラーを備えた1000mLの4つ首フラスコに実施例32からの203.28gのアミン末端ポリアミノアミドプレポリマー、及び120.00gの脱イオン水を装填した。この溶液のpHを9.25に濃硫酸1.75gを添加して調節した。この攪拌溶液に、46.27gのエピクロロヒドリン(0.50モル)を素早く加えた。反応温度を38〜42℃に2時間維持した。2時間の終わりに、pHは7.40に低下した。この時点で177.00gの脱イオン水を反応物に加え、そしてpHを1.80gの濃硫酸を添加することによって7.01に調節した。反応温度は60℃に上がった。反応温度が60℃に達したとき、反応混合物の粘度をGardner-Holtチューブを使用してモニターした。60℃で60分後、「E」のGardner-Holt粘度に達した。pHはこの時点で5.89に下がった。185.00gの脱イオン水を加え、そして温度を60℃に維持し、Gardner-Holtチューブを使用した粘度のモニターを継続した。さらに37分で「H」のGardner-Holt粘度が達成され、そして反応物の加熱を停止した。反応物のpHはこの時点で5.53であった。125gの脱イオン水中の5.28gの濃硫酸の溶液を添加して反応を終了させた。樹脂を瓶に移す際に、追加の240gの脱イオン水を加えた。樹脂溶液のpHを6.87gの濃硫酸を使用して2.70に調節した。この樹脂の全固形分は14.22重量%であり、1.0NのNH4Cl中で2.0%において測定してRSVは0.7505dL/gであった。生成物のブルックフィールド粘度は87.5cpsであった(Brookfield DV-II 粘度計を使用、60rpm25℃におけるスピンドル番号2)。エピクロロヒドリン加水分解生成物についての分析は、806ppmの1,3-ジクロロ-2-プロパノール(DCP)、及び315ppmの3-クロロ-1,2-プロパンジオール(CPD)を示した。
実施例37:実施例32の、グルタル酸ジメチルとDETAから硫酸の後添加を使用して調製したアミン末端ポリアミノアミドプレポリマーからのポリアミノポリアミド−エピクロロヒドリン(PAE)樹脂の調製
コンデンサー、熱電対及び機械スターラーを備えた1000mLの4つ首フラスコに実施例32からの203.28gのアミン末端ポリアミノアミドプレポリマー、及び120.00gの脱イオン水を装填した。この溶液のpHを9.25に濃硫酸1.23gを添加して調節した。この攪拌溶液に、50.89gのエピクロロヒドリン(0.55モル)を素早く加えた。反応温度を38〜42℃に2時間維持した。2時間の終わりに、pHは7.41に低下した。この時点で194.00gの脱イオン水を反応物に加え、そしてpHを1.10gの濃硫酸を添加することによって7.13に調節した。反応温度は60℃に上がった。反応温度が60℃に達したとき、反応混合物の粘度をGardner-Holtチューブを使用してモニターした。60℃で70分後、「E」のGardner-Holt粘度に達した。pHはこの時点で5.92に下がった。208.00gの脱イオン水を加え、そして温度を60℃に維持し、Gardner-Holtチューブを使用した粘度のモニターを継続した。さらに51分で「H」のGardner-Holt粘度が達成され、そして反応物の加熱を停止した。反応物のpHはこの時点で5.62であった。125gの脱イオン水中の5.00gの濃硫酸の溶液を添加して反応を終了させた。樹脂を瓶に移す際に、追加の240gの脱イオン水を加えた。樹脂溶液のpHを1.12gの濃硫酸を使用して2.70に調節した。この樹脂の全固形分は14.08重量%であり、1.0NのNH4Cl中で2.0%において測定してRSVは0.6151dL/gであった。生成物のブルックフィールド粘度は67.5cpsであった(Brookfield DV-II 粘度計を使用、60rpm25℃におけるスピンドル番号2)。エピクロロヒドリン加水分解生成物についての分析は、1317ppmの1,3-ジクロロ-2-プロパノール(DCP)、及び390ppmの3-クロロ-1,2-プロパンジオール(CPD)を示した。
実施例38:実施例25の、グルタル酸ジメチルとDETAから調製したアミン末端ポリアミノアミドプレポリマーからのポリアミノポリアミド−エピクロロヒドリン(PAE)樹脂の調製
コンデンサー、熱電対及び機械スターラーを備えた1000mLの4つ首フラスコに実施例25からの184.7gのアミン末端ポリアミノアミドプレポリマー、及び130.00gの脱イオン水を装填した。この溶液のpHを9.25に濃硫酸4.42gを添加して調節した。この攪拌溶液に、55.52gのエピクロロヒドリン(0.60モル)を素早く加えた。反応温度を38〜42℃に2時間維持した。2時間の終わりに、pHは7.27に低下した。この時点で206gの脱イオン水を反応物に加えた。反応温度は60℃に上がった。反応温度が60℃に達したとき、反応混合物の粘度をGardner-Holtチューブを使用してモニターした。60℃で154分後、Gardner-Holt粘度は「C」に上がっただけだった。反応を促進するために、2.92gの20%NaOHを加えてpHを5.48から5.78とした。粘度はpH調節後25分で「E」に増した。210.00gの脱イオン水を加え、そして温度を60℃に維持し、Gardner-Holtチューブを使用した粘度のモニターを継続した。71分後、Gardner-Holt粘度は「D」になっただけで、増加しなかった。pHを5.41から5.62へ、1.94gの20%NaOHを添加することによって調節した。32分後にGardner-Holt粘度「H」が達成され、そして反応物の加熱を停止した。反応物のpHはこの時点で5.51であった。125gの脱イオン水中の5.28gの濃硫酸の溶液を添加して反応を終了させた。樹脂を瓶に移す際に、追加の240gの脱イオン水を加えた。樹脂溶液のpHを0.85gの濃硫酸を使用して2.70に調節した。この樹脂の全固形分は13.29重量%であり、1.0NのNH4Cl中で2.0%において測定してRSVは0.7173dL/gであった。生成物のブルックフィールド粘度は70cpsであった(Brookfield DV-II 粘度計を使用、60rpm25℃におけるスピンドル番号2)。エピクロロヒドリン加水分解生成物についての分析は、852ppmの1,3-ジクロロ-2-プロパノール(DCP)、及び272ppmの3-クロロ-1,2-プロパンジオール(CPD)を示した。
実施例39:実施例36AのPEA樹脂の生物学的脱ハロゲン化及び酸試験
332.86gの実施例36のPAE樹脂と133.14gの脱イオン水を、オーバーヘッドスターラー、コンデンサー及び空気散布機及びpHメーターを備えた1リットル4つ首丸底フラスコ内に装填した。pHを20%水酸化ナトリウム水溶液6.13gで5.8に調節した。この混合物に、生物学的脱ハロゲン化したポリアミノポリアミド−エピクロロヒドリン樹脂からの接種材料を含む微生物のブレンド36.98gを加えた。これは約105〜約106セル/mLのセル濃度の出発値を示した。この出発値は過程が進行するにつれ、約109セル/mLの最終の処理レベルに相当した。接種材料を6.93gの栄養溶液と共に加えた。(栄養溶液は水道水中の8026ppmの燐酸ニ水素カリウム、27480ppmの尿素、4160ppmの硫酸マグネシウム、及び840ppmの塩化カルシウムから成っていた。)使用した微生物は、Arthrobacter histidinolovorans (HK1)、及びAgrobacterium tumefaciens (HK7)であった。フラスコを30℃の水浴内に置き、30℃に維持した。pHを、定期的に20%水酸化ナトリウム水溶液を添加することによって5.8に維持した。48時間後、試料を取り出し、そしてGC分析にかけ、この混合物を室温に冷却し、96%硫酸2.58gで2.8に調節し、5.41gの殺生物剤溶液を加えた[殺生物剤溶液は、脱イオン水中の、Zeneca Biocidesからの10%活性Proxel(R)BD及び1.67%のソルビン酸カリウムから成る]。樹脂は13.44重量%の全固形分を有した。
試料をエピクロロヒドリン及びエピクロロヒドリン加水分解物について、前述のGCによって分析した。この分析はDCPもCPDも検出できなかった。
脱ハロゲン化した樹脂の150.84gの試料を8オンスのガラスジャー内に入れ、3.61gの濃硫酸でpHを1.0に調節した。ジャーを50℃の水浴内に24時間置き、同時に磁気スターラーで攪拌した。試料を次に室温に冷却し、そして3.86gの30%NaOH溶液を使用してpHを2.81に調節した。この物質をエピクロロヒドリン及びエピクロロヒドリン加水分解物について、前述のGCによって分析した。この分析はエピクロロヒドリンを検出できず、0.23ppmの1.3−DCP、0.47ppmの2,3−DCP及び2.62ppmのCPDを検出した。
実施例40:実施例39の生物学的脱ハロゲン化PAE樹脂を用いた製紙
紙の手漉きシートを、50:50のRayonier漂白クラフト:Crown Vantage漂白硬木クラフト乾燥ラップパルプ(500mLの標準カナダろ水度に精製)を用いて、pH7.5で、Noble and Wood hansdheet machineで調製した。40ポンド/3000平方フィートの坪量を有し、かつ1.0%の実施例39の生物学的脱ハロゲン化した樹脂を含むシートを得た。手漉きシートを33%固形分にプレスし、そしてドラム乾燥機上で230℃で55秒間乾燥して、3〜5%の水分とした。手漉きシートのいくつかは80℃で30分オーブンで硬化した。紙をTAPPI法T-402に従って状態調節し、そして試験した。乾燥引張強度をTAPPI法T-494を使用して決定した。湿潤引張強度をTAPPI法T-456を使用して2時間の浸漬時間を使用して決定した。紙のいくつかは、50%の相対湿度及び23℃に2週間以上、自然老化させた。乾燥引張強度を、TAPPI法T-494を使用して決定した。湿潤引張強度をTAPPI法T-456を使用して2時間の浸漬時間を使用して決定した。紙製品中のCPDを測定するために、5gの紙製品を、欧州標準EN 647(1993年10月)に記述される方法に従って水で抽出した。次に、5.80gの塩化ナトリウムを20mLの水抽出物内に溶解した。塩を加えた水性抽出物を20gの容量のExtrelutカラムに移し、そして15分間カラムを飽和させた。3mLの酢酸エチルで3回洗い、カラムを飽和した後、Extrelutカラムを300mLの溶出液が回収されるまで1時間溶出した。300mLの酢酸エチル抽出物を、500mLのKuderna-Danish濃縮装置を使用して濃縮した(もし必要であればさらに濃縮をmicro Kuderna-Danish装置を使用して行った)濃縮した抽出物を、ハロゲン特異検出器(XSD)を使用してGCによって分析した。
オーブンで硬化した紙は5.68ポンド/インチの湿潤強度値を有し、自然老化した紙は4.99ポンド/インチの湿潤強度を有した。オーブンで硬化した試料をエピクロロヒドリン及びエピクロロヒドリン加水分解物について分析し、エピクロロヒドリンもDCPも含まず、そして113ppbのCPDを含んでいることが見いだされた。これを、比較実施例4についての638ppbのCPDと対照的である(表10を参照されたい)。
実施例41:実施例37のPEA樹脂の生物学的脱ハロゲン化及び酸試験
520.00gの実施例37のPAE樹脂を、オーバーヘッドスターラー、コンデンサー及び空気散布機及びpHメーターを備えた1リットル4つ首丸底フラスコ内に装填した。pHを20%水酸化ナトリウム水溶液8.62gで5.8に調節した。この混合物に、生物学的脱ハロゲン化したポリアミノポリアミド−エピクロロヒドリン樹脂からの接種材料を含む微生物のブレンド60.00gを加えた。これは約105〜約106セル/mLのセル濃度の出発値を示した。この出発値は過程が進行するにつれ、約109セル/mLの最終の処理レベルに相当した。接種材料を6.93gの栄養溶液と共に加えた。(栄養溶液は水道水中の8026ppmの燐酸ニ水素カリウム、27480ppmの尿素、4160ppmの硫酸マグネシウム、及び840ppmの塩化カルシウムから成っていた。)使用した微生物は、Arthrobacter histidinolovorans (HK1)、及びAgrobacterium tumefaciens (HK7)であった。フラスコを30℃の水浴内に置き、30℃に維持した。pHを、定期的に20%水酸化ナトリウム水溶液を添加することによって5.8に維持した。48時間後、試料を取り出し、そしてGC分析にかけ、この混合物を室温に冷却し、96%硫酸1.40gで2.8に調節し、7.41gの殺生物剤溶液を加えた[殺生物剤溶液は、脱イオン水中の、Zeneca Biocidesからの10%活性Proxel(R)BD及び1.67%のソルビン酸カリウムから成る]。樹脂は11.76重量%の全固形分を有した。
試料をエピクロロヒドリン及びエピクロロヒドリン加水分解物について、前述のGCによって分析した。この分析はDCPもCPDも検出できず、1.05ppmの2,3−DCPを示した。
脱ハロゲン化した樹脂の151.47gの試料を8オンスのガラスジャー内に入れ、1.88gの硫酸でpHを1.0に調節した。ジャーを50℃の水浴内に24時間置き、同時に磁気スターラーで攪拌した。試料を次に室温に冷却し、そして4.15gの30%NaOH溶液を使用してpHを2.60に調節した。この物質をエピクロロヒドリン及びエピクロロヒドリン加水分解物について、前述のGCによって分析した。この分析はエピクロロヒドリンも1,3−DCPも検出できず、0.57ppmの2,3−DCP及び5.53ppmのCPDを検出した。
実施例42:実施例39の生物学的脱ハロゲン化PAE樹脂を用いた製紙
紙の手漉きシートを、50:50のRayonier漂白クラフト:Crown Vantage漂白硬木クラフト乾燥ラップパルプ(500mLの標準カナダろ水度に精製)を用いて、pH7.5で、Noble and Wood hansdheet machineで調製した。40ポンド/3000平方フィートの坪量を有し、かつ1.0%の実施例41の生物学的脱ハロゲン化した樹脂を含むシートを得た。手漉きシートを33%固形分にプレスし、そしてドラム乾燥機上で230℃で55秒間乾燥して、3〜5%の水分とした。手漉きシートのいくつかは80℃で30分オーブンで硬化した。紙をTAPPI法T-402に従って状態調節し、そして試験した。乾燥引張強度をTAPPI法T-494を使用して決定した。湿潤引張強度をTAPPI法T-456を使用して2時間の浸漬時間を使用して決定した。紙のいくつかは、50%の相対湿度及び23℃に2週間以上、自然老化させた。乾燥引張強度を、TAPPI法T-494を使用して決定した。湿潤引張強度をTAPPI法T-456を使用して2時間の浸漬時間を使用して決定した。紙製品中のCPDを測定するために、5gの紙製品を、欧州標準EN 647(1993年10月)に記述される方法に従って水で抽出した。次に、5.80gの塩化ナトリウムを20mLの水抽出物内に溶解した。塩を加えた水性抽出物を20gの容量のExtrelutカラムに移し、そして15分間カラムを飽和させた。3mLの酢酸エチルで3回洗い、カラムを飽和した後、Extrelutカラムを300mLの溶出液が回収されるまで1時間溶出した。300mLの酢酸エチル抽出物を、500mLのKuderna-Danish濃縮装置を使用して濃縮した(もし必要であればさらに濃縮をmicro Kuderna-Danish装置を使用して行った)濃縮した抽出物を、ハロゲン特異検出器(XSD)を使用してGCによって分析した。
オーブンで硬化した紙は5.76ポンド/インチの湿潤強度値を有し、自然老化した紙は5.43ポンド/インチの湿潤強度を有した。オーブンで硬化した試料をエピクロロヒドリン及びエピクロロヒドリン加水分解物について分析し、エピクロロヒドリンもDCPも含まず、そして133ppbのCPDを含んでいることが見いだされた。これを、比較実施例4についての638ppbのCPDと対照的である(表10を参照されたい)。
実施例43:実施例34のPEA樹脂の生物学的脱ハロゲン化及び酸試験
400.00gの実施例34のPAE樹脂及び148gの脱イオン水を、オーバーヘッドスターラー、コンデンサー及び空気散布機及びpHメーターを備えた1リットル4つ首丸底フラスコ内に装填した。pHを20%水酸化ナトリウム水溶液7.80gで5.8に調節した。この混合物に、生物学的脱ハロゲン化したポリアミノポリアミド−エピクロロヒドリン樹脂からの接種材料を含む微生物のブレンド46.20gを加えた。これは約105〜約106セル/mLのセル濃度の出発値を示した。この出発値は過程が進行するにつれ、約109セル/mLの最終の処理レベルに相当した。接種材料を6.93gの栄養溶液と共に加えた。(栄養溶液は水道水中の8026ppmの燐酸ニ水素カリウム、27480ppmの尿素、4160ppmの硫酸マグネシウム、及び840ppmの塩化カルシウムから成っていた。)使用した微生物は、Arthrobacter histidinolovorans (HK1)、及びAgrobacterium tumefaciens (HK7)であった。フラスコを30℃の水浴内に置き、30℃に維持した。pHを、定期的に20%水酸化ナトリウム水溶液を添加することによって5.8に維持した。48時間後、試料を取り出し、そしてGC分析にかけ、この混合物を室温に冷却し、96%硫酸1.40gで2.23に調節し、7.41gの殺生物剤溶液を加えた[殺生物剤溶液は、脱イオン水中の、Zeneca Biocidesからの10%活性Proxel(R)BD及び1.67%のソルビン酸カリウムから成る]。樹脂は10.45重量%の全固形分を有した。
試料をエピクロロヒドリン及びエピクロロヒドリン加水分解物について、前述のGCによって分析した。この分析はエピクロロヒドリンも1,3−DCPもCPDも検出できず、0.56ppmの2,3−DCPの検出を示した。
脱ハロゲン化した樹脂の150.01gの試料を8オンスのガラスジャー内に入れ、2.33gの濃硫酸でpHを1.0に調節した。ジャーを50℃の水浴内に24時間置き、同時に磁気スターラーで攪拌した。試料を次に室温に冷却し、そして5.47gの30%NaOH溶液を使用してpHを2.83に調節した。この物質をエピクロロヒドリン及びエピクロロヒドリン加水分解物について、前述のGCによって分析した。この分析はエピクロロヒドリンも1,3−DCPも検出できず、0.39ppmの2,3−DCP及び2.7ppmのCPDを検出した。
実施例44:実施例35のPEA樹脂の生物学的脱ハロゲン化及び酸試験
359.20gの実施例35のPAE樹脂及び137.9gの脱イオン水を、オーバーヘッドスターラー、コンデンサー及び空気散布機及びpHメーターを備えた1リットル4つ首丸底フラスコ内に装填した。pHを20%水酸化ナトリウム水溶液6.66gで5.8に調節した。この混合物に、生物学的脱ハロゲン化したポリアミノポリアミド−エピクロロヒドリン樹脂からの接種材料を含む微生物のブレンド46.20gを加えた。これは約105〜約106セル/mLのセル濃度の出発値を示した。この出発値は過程が進行するにつれ、約109セル/mLの最終の処理レベルに相当した。接種材料を6.93gの栄養溶液と共に加えた。(栄養溶液は水道水中の8026ppmの燐酸ニ水素カリウム、27480ppmの尿素、4160ppmの硫酸マグネシウム、及び840ppmの塩化カルシウムから成っていた。)使用した微生物は、Arthrobacter histidinolovorans (HK1)、及びAgrobacterium tumefaciens (HK7)であった。フラスコを30℃の水浴内に置き、30℃に維持した。pHを、定期的に20%水酸化ナトリウム水溶液を添加することによって5.8に維持した。48時間後、試料を取り出し、そしてGC分析にかけ、この混合物を室温に冷却し、96%硫酸で2.8に調節し、7.41gの殺生物剤溶液を加えた[殺生物剤溶液は、脱イオン水中の、Zeneca Biocidesからの10%活性Proxel(R)BD及び1.67%のソルビン酸カリウムから成る]。樹脂は10.65重量%の全固形分を有した。
試料をエピクロロヒドリン及びエピクロロヒドリン加水分解物について、前述のGCによって分析した。この分析はエピクロロヒドリンも1,3−DCPもCPDも検出できず、0.46ppmの2,3−DCPの検出を示した。
脱ハロゲン化した樹脂の150.05gの試料を8オンスのガラスジャー内に入れ、2.24gの硫酸でpHを1.0に調節した。ジャーを50℃の水浴内に24時間置き、同時に磁気スターラーで攪拌した。試料を次に室温に冷却し、そして5.38gの20%NaOH溶液を使用してpHを2.81に調節した。この物質をエピクロロヒドリン及びエピクロロヒドリン加水分解物について、前述のGCによって分析した。この分析はエピクロロヒドリンも1,3−DCPも検出できず、0.49ppmの2,3−DCP及び3.27ppmのCPDを検出した。
実施例45:実施例38のPEA樹脂の生物学的脱ハロゲン化及び酸試験
400.00gの実施例38のPAE樹脂及び131.6gの脱イオン水を、オーバーヘッドスターラー、コンデンサー及び空気散布機及びpHメーターを備えた1リットル4つ首丸底フラスコ内に装填した。pHを20%水酸化ナトリウム水溶液7.26gで5.8に調節した。この混合物に、生物学的脱ハロゲン化したポリアミノポリアミド−エピクロロヒドリン樹脂からの接種材料を含む微生物のブレンド46.20gを加えた。これは約105〜約106セル/mLのセル濃度の出発値を示した。この出発値は過程が進行するにつれ、約109セル/mLの最終の処理レベルに相当した。接種材料を6.93gの栄養溶液と共に加えた。(栄養溶液は水道水中の8026ppmの燐酸ニ水素カリウム、27480ppmの尿素、4160ppmの硫酸マグネシウム、及び840ppmの塩化カルシウムから成っていた。)使用した微生物は、Arthrobacter histidinolovorans (HK1)、及びAgrobacterium tumefaciens (HK7)であった。フラスコを30℃の水浴内に置き、30℃に維持した。pHを、定期的に20%水酸化ナトリウム水溶液を添加することによって5.8に維持した。48時間後、試料を取り出し、そしてGC分析にかけ、この混合物を室温に冷却し、2.23gの96%硫酸で2.73に調節し、7.41gの殺生物剤溶液を加えた[殺生物剤溶液は、脱イオン水中の、Zeneca Biocidesからの10%活性Proxel(R)BD及び1.67%のソルビン酸カリウムから成る]。樹脂は10.45重量%の全固形分を有した。試料をエピクロロヒドリン及びエピクロロヒドリン加水分解物について、前述のGCによって分析した。この分析はエピクロロヒドリンも1,3−DCPもCPDも検出できず、0.63ppmの2,3−DCPの検出を示した。
脱ハロゲン化した樹脂の150.02gの試料を8オンスのガラスジャー内に入れ、2.19gの硫酸でpHを1.0に調節した。ジャーを50℃の水浴内に24時間置き、同時に磁気スターラーで攪拌した。試料を次に室温に冷却し、そして4.97gの30%NaOH溶液を使用してpHを2.81に調節した。この物質をエピクロロヒドリン及びエピクロロヒドリン加水分解物について、前述のGCによって分析した。この分析はエピクロロヒドリンも1,3−DCPも検出できず、0.58ppmの2,3−DCP及び3.95ppmのCPDを検出した。
実施例46:末端封止ポリアミノアミドプレポリマーからのポリアミノポリアミド−エピクロロヒドリン(PAE)樹脂の調製
コンデンサー、熱電対及び機械スターラーを備えた1000mLの4つ首フラスコに実施例11からの219.71gの末端封止ポリアミノアミドプレポリマー、及び235.00gの脱イオン水を装填した。この攪拌溶液に、37.01gのエピクロロヒドリン(0.40モル)を素早く加えた。反応温度を38〜40℃に2時間維持した。この時点で、162gの脱イオン水を反応物に加え、そして反応物を55℃に加熱した。反応温度が55℃に達したとき、15.7gの脱イオン水中の1.32gの濃硫酸の溶液を加えた。反応混合物の粘度をGardner-Holtチューブを使用してモニターした。55℃で50分後、「I」〜「J」のGardner-Holt粘度に達した。125gの脱イオン水中の5.28gの濃硫酸の溶液を添加して反応を終了させた。樹脂を瓶に移す際に、追加の518gの脱イオン水を加えた。樹脂溶液のpHを濃硫酸を使用して2.70に調節した。この樹脂の全固形分は12.72重量%であり、1.0NのNH4Cl中で2.0%において測定してRSVは0.6248dL/gであった。
実施例47:後添加アミン法によって調製されたポリアミドプレポリマーからのPAE樹脂の調製
コンデンサー、熱電対及び機械スターラーを備えた1000mLの4つ首フラスコに実施例12からの215.00gのポリアミノアミドプレポリマー、及び256.00gの脱イオン水を装填した。この攪拌溶液に、41.64gのエピクロロヒドリン(0.45モル)を素早く加えた。反応温度を38〜40℃に2時間維持した。この時点で、162gの脱イオン水を加え、そして温度を60℃に加熱した。反応物が60℃に達したとき、15.7gの脱イオン水中の1.65gの濃硫酸の溶液を加えた。反応混合物の粘度をGardner-Holtチューブを使用してモニターした。60℃で47分後、「L」のGardner-Holt粘度に達した。125gの脱イオン水中の5.28gの濃硫酸の溶液を添加して反応を終了させた。樹脂を瓶に移す際に、追加の518gの脱イオン水を加えた。樹脂溶液のpHを濃硫酸を使用して2.70に調節した。この樹脂の全固形分は12.31重量%であり、1.0NのNH4Cl中で2.0%において測定してRSVは0.5966dL/gであった。
実施例48:後添加アミン法によって調製されたポリアミドプレポリマーからのPAE樹脂の調製
コンデンサー、熱電対及び機械スターラーを備えた1000mLの4つ首フラスコに実施例12からの215.00gのポリアミノアミドプレポリマー、及び256.00gの脱イオン水を装填した。この攪拌溶液に、41.64gのエピクロロヒドリン(0.45モル)を素早く加えた。反応温度を38〜40℃に2時間維持した。この時点で、162gの脱イオン水を加え、そして反応物を60℃に加熱した。反応物が60℃に達したとき、15.7gの脱イオン水中の1.98gの濃硫酸の溶液を加えた。反応混合物の粘度をGardner-Holtチューブを使用してモニターした。60℃で60分後、「I」のGardner-Holt粘度に達した。125gの脱イオン水中の5.28gの濃硫酸の溶液を添加して反応を終了させた。樹脂を瓶に移す際に、追加の518gの脱イオン水を加えた。樹脂溶液のpHを濃硫酸を使用して2.67に調節した。この樹脂の全固形分は11.82重量%であり、1.0NのNH4Cl中で2.0%において測定してRSVは0.6360dL/gであった。
実施例49:後添加アミン法によって調製されたポリアミドプレポリマーからのPAE樹脂の調製
コンデンサー、熱電対及び機械スターラーを備えた1000mLの4つ首フラスコに実施例18からの214.78gのポリアミノアミドプレポリマー、及び256.00gの脱イオン水を装填した。この攪拌溶液に、41.64gのエピクロロヒドリン(0.45モル)を素早く加えた。反応温度を38〜40℃に2時間維持した。この時点で、162gの脱イオン水を加え、そして反応物を60℃に加熱した。反応物が60℃に達したとき、15.7gの脱イオン水中の2.64gの濃硫酸の溶液を加えた。反応混合物の粘度をGardner-Holtチューブを使用してモニターした。60℃で60分後、「I」〜「J」のGardner-Holt粘度に達した。125gの脱イオン水中の5.28gの濃硫酸の溶液を添加して反応を終了させた。樹脂を瓶に移す際に、追加の518gの脱イオン水を加えた。樹脂溶液のpHを濃硫酸を使用して2.74に調節した。この樹脂の全固形分は12.01重量%であり、1.0NのNH4Cl中で2.0%において測定してRSVは0.5214dL/gであった。
実施例50:後添加アミン法によって調製されたポリアミドプレポリマーからのPAE樹脂の調製
コンデンサー、熱電対及び機械スターラーを備えた1000mLの4つ首フラスコに実施例17からの216.18gのポリアミノアミドプレポリマー、及び256.00gの脱イオン水を装填した。この攪拌溶液に、41.64gのエピクロロヒドリン(0.45モル)を素早く加えた。反応温度を38〜40℃に2時間維持した。この時点で、162gの脱イオン水を加え、そして反応物を60℃に加熱した。反応物が60℃に達したとき、15.7gの脱イオン水中の2.64gの濃硫酸の溶液を加えた。反応混合物の粘度をGardner-Holtチューブを使用してモニターした。60℃で98分後、「J」のGardner-Holt粘度に達した。125gの脱イオン水中の5.28gの濃硫酸の溶液を添加して反応を終了させた。樹脂を瓶に移す際に、追加の518gの脱イオン水を加えた。樹脂溶液のpHを濃硫酸を使用して2.72に調節した。この樹脂の全固形分は11.82重量%であり、1.0NのNH4Cl中で2.0%において測定してRSVは0.7517dL/gであった。
実施例51:後添加アミン法によって調製されたポリアミドプレポリマーからのPAE樹脂の調製
コンデンサー、熱電対及び機械スターラーを備えた1000mLの4つ首フラスコに実施例18からの214.78gのポリアミノアミドプレポリマー、及び256.00gの脱イオン水を装填した。この攪拌溶液に、41.64gのエピクロロヒドリン(0.45モル)を素早く加えた。反応温度を38〜40℃に2時間維持した。この時点で、162gの脱イオン水を加え、そして反応物を60℃に加熱した。反応物が60℃に達したとき、15.7gの脱イオン水中の2.64gの濃硫酸の溶液を加えた。反応混合物の粘度をGardner-Holtチューブを使用してモニターした。60℃で74分後、「E」のGardner-Holt粘度に達した。反応物を次に259gの脱イオン水で希釈した。温度を60℃に維持し、同時にGardner-Holtチューブを使用したモニターを継続した。60℃で19分後、「G」〜「H」のGardner-Holt粘度に達した。125gの脱イオン水中の5.28gの濃硫酸の溶液を添加して反応を終了させた。樹脂を瓶に移す際に、追加の259gの脱イオン水を加えた。樹脂溶液のpHを濃硫酸を使用して2.73に調節した。この樹脂の全固形分は12.20重量%であり、1.0NのNH4Cl中で2.0%において測定してRSVは0.7159dL/gであった。
実施例52:後添加アミン法によって調製されたポリアミドプレポリマーからのPAE樹脂の調製
コンデンサー、熱電対及び機械スターラーを備えた1000mLの4つ首フラスコに実施例17からの216.18gのポリアミノアミドプレポリマー、及び256.00gの脱イオン水を装填した。この攪拌溶液に、41.64gのエピクロロヒドリン(0.45モル)を素早く加えた。反応温度を38〜40℃に2時間維持した。この時点で、162gの脱イオン水を加え、そして反応物を60℃に加熱した。反応物が60℃に達したとき、15.7gの脱イオン水中の2.64gの濃硫酸の溶液を加えた。反応混合物の粘度をGardner-Holtチューブを使用してモニターした。60℃で102分後、「E」のGardner-Holt粘度に達した。次に反応物を259gの脱イオン水で希釈した。Gardner-Holtチューブで粘度をモニターを継続しながら、温度を60℃に維持した。60℃でさらに34分後、反応物は「H」のGardner-Holt粘度に達した後、125gの脱イオン水中の5.28gの濃硫酸の溶液を添加して反応を終了させた。樹脂を瓶に移す際に、追加の259gの脱イオン水を加えた。樹脂溶液のpHを濃硫酸を使用して2.65に調節した。この樹脂の全固形分は12.11重量%であり、1.0NのNH4Cl中で2.0%において測定してRSVは0.7491dL/gであった。
実施例53: 後添加アミン法を使用したポリアミノアミドプレポリマーの調製
コンデンサー、ディーン・スターク・トラップ、熱電対、滴下漏斗及び機械スターラーを備えた1000mLの樹脂ケトルに309.51gのジエチレントリアミン(DETA、3.00モル)を装填した。この反応器に、反応混合物を攪拌しながら、438.42gのアジピン酸(3.00モル)を粉末漏斗を通して加えた。反応混合物の温度を、アジピン酸が反応物に加えられる速度を制御することによって125℃未満に維持した。温度を170℃に上げ、そしてその温度を2時間維持した。この間、ディーン・スターク・トラップを通して105mLの留分を取り出した。この時点で、15.48g(0.15モル)のDETAを反応器に加えた。温度を次に180℃に上げ、そこで2時間維持した。この間、追加の10mLの留分をディーン・スターク・トラップを通して取り出した。次に640mLの容積の熱水(〜70℃)を、生成物を攪拌しながら注意深く攪拌した生成物にプレポリマーが溶解するまで加えた。室温への冷却後、生成物を瓶に入れた。この生成物の全固体は48.71重量%であり、そして比粘度(RSV)は1.0NのNH4Cl中で2.0%において測定して0.1129dL/gであった。この物質は、前述のように滴定によって決定した、5.85ミリ当量/gのアミン価及び0.144ミリ当量/gの酸価を有した。
実施例54: 後添加アミン法を使用したポリアミノアミドプレポリマーの調製
コンデンサー、ディーン・スターク・トラップ、熱電対、滴下漏斗及び機械スターラーを備えた1000mLの樹脂ケトルに309.51gのジエチレントリアミン(DETA、3.00モル)を装填した。この反応器に、反応混合物を攪拌しながら、438.42gのアジピン酸(3.00モル)を粉末漏斗を通して加えた。反応混合物の温度を、アジピン酸が反応物に加えられる速度を制御することによって125℃未満に維持した。温度を170℃に上げ、そしてその温度を2時間維持した。この間、ディーン・スターク・トラップを通して100mLの留分を取り出した。この時点で、15.48g(0.15モル)のDETAを反応器に加えた。温度を次に180℃に上げ、そこで2時間維持した。この180℃で2時間の調理の間、反応器内の10”Hgの真空を維持した。この間、追加の15mLの留分をディーン・スターク・トラップを通して取り出した。次に640mLの容積の熱水(〜70℃)を、生成物を攪拌しながら注意深く攪拌した生成物にプレポリマーが溶解するまで加えた。室温への冷却後、生成物を瓶に入れた。この生成物の全固体は50.15重量%であり、そして比粘度(RSV)は1.0NのNH4Cl中で2.0%において測定して0.1042dL/gであった。この物質は、前述のように滴定によって決定した、5.94ミリ当量/gのアミン価及び0.0818ミリ当量/gの酸価を有した。
実施例55: 後添加アミン法を使用したポリアミノアミドプレポリマーの調製
コンデンサー、ディーン・スターク・トラップ、熱電対、滴下漏斗及び機械スターラーを備えた1000mLの樹脂ケトルに309.51gのジエチレントリアミン(DETA、3.00モル)を装填した。この反応器に、反応混合物を攪拌しながら、438.42gのアジピン酸(3.00モル)を粉末漏斗を通して加えた。反応混合物の温度を、アジピン酸が反応物に加えられる速度を制御することによって125℃未満に維持した。温度を170℃に上げ、そしてその温度を2時間維持した。この間、ディーン・スターク・トラップを通して93mLの留分を取り出した。この時点で、15.48g(0.15モル)のDETAを反応器に加えた。温度を次に180℃に上げ、そこで2時間維持した。この180℃で2時間の調理の間、反応器内の15”Hgの真空を維持した。この間、追加の35mLの留分をディーン・スターク・トラップを通して取り出した。次に640mLの容積の熱水(〜70℃)を、生成物を攪拌しながら注意深く攪拌した生成物にプレポリマーが溶解するまで加えた。室温への冷却後、生成物を瓶に入れた。この生成物の全固体は49.02重量%であり、そして比粘度(RSV)は1.0NのNH4Cl中で2.0%において測定して0.1020dL/gであった。この物質は、前述のように滴定によって決定した、6.00ミリ当量/gのアミン価及び0.0449ミリ当量/gの酸価を有した。
実施例56:生物学的脱ハロゲン化−バッチモードでの、ポリアミノアミド−エピクロロヒドリン及びポリアミン−エピクロロヒドリン湿潤紙力増強用樹脂の実験室規模の生物学的脱ハロゲン化のための一般的手順
1)Kymene(R)617上でのHKCの予備培養
Kymene(R)617の50mLを、25重量%の水酸化ナトリウム溶液の添加によって5.8のpHに調節した。これに、0.5mLの栄養パッケージ(1リットルの蒸留水中に溶解した33gの尿素、5gの燐酸ニ水素ナトリウム、5.0gの硫酸マグネシウム七水和物、及び1.0gの塩化カルシウム一水和物から成る)及び100μLの10%無菌イースト抽出物溶液(Difco)を加えた。この混合物を次に250mLのエルレンマイヤーフラスコに移した。次にこれに0.25mLのHKC材料を添加した。次にフラスコを軌道シェーカー(200〜250rpm)に置き、そして24時間30℃でインキュベートさせた。
2)ポリアミノアミド−エピクロロヒドリン湿潤紙力増強用樹脂の生物学的脱ハロゲン化
25mLのポリアミノアミド−エピクロロヒドリン樹脂を、25重量%の水酸化ナトリウム溶液の添加によって5.8のpHに調節した。これに、0.25mLの栄養パッケージ(1リットルの蒸留水中に溶解した33gの尿素、5gの燐酸ニ水素ナトリウム、5.0gの硫酸マグネシウム七水和物、及び1.0gの塩化カルシウム一水和物から成る)、100μLの10%イースト抽出物溶液及び5mLの滅菌水を加えた。この混合物を次に250mLのエルレンマイヤーフラスコに移し、上記の手順で調製したKymene(R)617予備培養物の1mLと共にインキュベートした。次にフラスコを軌道シェーカー(200〜250rpm)に置き、そして48時間30℃でインキュベートさせた。
48時間後、樹脂を50mLのファルコンチューブに移し、そして次に96重量%の硫酸の滴下によってpHを2.8に調節した。次に、53μLのソルビン酸カリウム(94mg/mL)及び50μLのProxel(R)BD(Zeneca Biocide)を樹脂に加え、そして高剪断ミキサーによって試料を十分に混合した。
実施例57:湿潤紙力増強用樹脂溶液中のCPDの再形成に対する、ポリアミノアミドポリマーのカルボキシル基含量の影響
熱電対、オーバーヘッド機械スターラー、ディーン・スターク・カラム及びコンデンサを備えた2リットルのフラスコ内の686.0g(6.65モル)のジエチレントリアミンに、全量1023.0g(7.0モル)のアジピン酸を加えた。ほぼ1時間にわたり、少量づつ、アジピン酸をフラスコに加え、この間、温度を120℃未満に維持した。次に反応混合物を45分にわたり155℃に加熱し、この時点で大量の縮合水が反応フラスコ内に生成した。この水は、後の反応の間を通してディーン・スターク・カラム内で生成、凝結しそして集められた。次に反応混合物を155℃の温度で1時間維持し、そして1時間にわたり170℃に加熱した。アジピン酸の添加の後200分で、反応混合物を、800gの水の添加及び55℃への冷却によって失活させた。装置を分解し、ポリアミノアミドポリマー溶液を5リットルのビーカーに移した後、新たに600gの水を加え混合した。プレポリマーの酸価は、ポリマーの乾燥1gあたり0.70ミリ当量であると決定された(プレポリマー1)。
940.3g(6.43モル)のアジピン酸を670.6g(6.50モル)のジエチレントリアミンに加え、そして800gの水での失活の前にさらに60分間反応を170℃に維持したことを除き、第2のポリアミノアミドプレポリマーを上述の手順に従って調製した。プレポリマーの酸価はポリマーの乾燥1gあたり0.36ミリ当量であると決定された(プレポリマー2)。
これらの2種のポリマー及びこれらのポリマーのブレンドを、以下の一般手順によってポリアミノアミド−エピクロロヒドリン樹脂に転化した。
熱電対、オーバーヘッド機械スターラー及びコンデンサを備えた1リットルのフラスコ内に装填された505gの30%の固体ポリマー溶液(151.5gの乾燥ポリマー)に25℃において60.9gのエピクロロヒドリンをできるだけ速く加えた。結果として起こる発熱によって温度が40℃に上がった。温度が40℃を超えるのを防止するために氷/水浴を使用した。発熱が終わると、温度を40℃に維持した。エピクロロヒドリンの添加の2時間45分後、反応混合物を387.7gの水で希釈した。次に加熱して温度を70℃に45分間にわたり上げた。加熱工程の25分目に25gの水中の96.0重量%の硫酸の'x'dの混合物を加えた。70℃になるまで加熱を継続した。次に反応をこの温度で維持した。反応混合物の粘度をGardner-Holt粘度の25℃における定期的な測定によってモニターした。反応混合物が「H+」に達したとき、200gの水中の96.0重量%の硫酸6gの溶液を加えた反応を停止させた。反応混合物を次に25℃に冷却し、383.7gの水の添加によって希釈した。最後に、樹脂のpHを、96.0重量%の硫酸の滴下によって2.7に調節した。
調製した樹脂を次の表14にまとめる。
Figure 2007231294
調製した樹脂を次にバッチモードで、実施例56に記述した手順に従って、生物学的脱ハロゲン化した。これらの脱ハロゲン化した試料を空気対流オーブン内に置き、そして2週間老化させた。各試料のアリコート3mLを、50℃1週間及び2週間で採り、そして樹脂のCPD含量を、比較実施例1に記した手順に従って決定した。
下の表15に結果をまとめた。
Figure 2007231294
実施例58:低いレベルの残留カルボキシル基官能価を有するポリアミノアミドプレポリマーから出発する、ポリアミノアミド−エピクロロヒドリン樹脂の調製
熱電対、オーバーヘッド機械スターラー、ディーン・スターク・カラム及びコンデンサを備えた1リットルのフラスコ内の433.3g(4.2モル)のジエチレントリアミンに、全量438.4g(3.0モル)のアジピン酸を加えた。ほぼ1時間にわたり、少量づつ、アジピン酸をフラスコに加え、この間、温度を120℃に維持した。次に反応混合物を45分にわたり155℃に加熱し、この時点で大量の縮合水が反応フラスコ内に生成した。この水は、後の反応の間を通してディーン・スターク・カラム内に凝結しそして集められた。次に反応混合物を155℃の温度で1時間維持し、そして1時間にわたり170℃に加熱した。170℃に2時間45分間維持した。反応のこの時点で、82.2gの凝結水が集められ、プレポリマーの酸価は、アルコール性水酸化カリウム溶液での滴定によって0.21ミリ当量/gであると決定された。さらに170℃に加熱してさらに3.5gの凝結水を生成させ、そして酸価を0.07ミリ当量に減じた。
上述の説明において製造された151.5gの乾燥ポリマーを、353.5gの水に溶解して30%のポリマー固形分の溶液を得た。この溶液の温度は25℃であった。このポリマー溶液に、60.9g(0.658モル)のエピクロロヒドリンをできるだけ速く加えた。エピクロロヒドリンの添加の後、温度が初期反応の発熱によって上昇し始め、冷却水浴を温度が40℃を超えるのを防止するために使用した。発熱が終わると、温度を40℃に維持した。エピクロロヒドリンの添加の2時間45分後、反応混合物を422gの水で21.5%の全固形分に希釈した。次に反応混合物を加熱して温度を70℃に45分間にわたり上げた。加熱工程の25分目に、温度がほぼ55℃のとき、8.0g(0.078モル)の水中の96.0重量%の硫酸を反応混合物に加えて、pHを7.1に減じた。70℃になるまで加熱を継続した。次に反応をこの温度で95分維持した。70℃でのこの期間の後、反応物のpHは6.0であった。12.5gの25重量%の水酸化ナトリウム溶液の添加によって6.5に上げた。塩基の添加の45分後、反応混合物を水200g中に混合した96%硫酸5.0gの添加によって反応混合物を失活させた。次に96%硫酸18.9gを加えてpHを2.7に調節した。これを次に15%全固形分に、408gの水の添加によって希釈した。次に実施例56に記述した手順に従って、バッチモードで湿潤紙力増強用樹脂を脱ハロゲン化した。
実施例59:Kymene(R)ULX2対照に比較した紙中の低いCPD再形成を示すための、実施例58の手漉きシートの評価
この実施例は、実施例58において調製した樹脂を使用して製造した紙が、Kymene(R)ULX2対照で製造した紙に比較して、いかに紙中に見いだされるCPDの有意な減少を生じるかを示す。
製紙
パルプを、50/50の硬木/軟木混合物(Scogcell Birch TCF, Ecel Pine TCF)から製造した。100ppmのCaCO3硬度、50ppmのCaCO3アルカリ度及び6.8〜7.0のpHのプロセス水を、紙料のために使用した。紙を周囲温度において紙を製造した。2.07%の稠度において12kgの重量で22分間、Hollanderビーターで、31°SRへリファイニングを行った。
手漉きシートを、Nobel&Wood Handsheet Paper Machineを100gsmの坪量(grammage)になるように製造した。乾燥シリンダー上の接触時間は105℃において75秒であり、シートを4.3%の最終水分に乾燥した。
試験樹脂及び対照樹脂の両方を1%及び2%dbで加えた。紙のCPD含量を、実施例7に記述の手順によって測定した。結果を表16にまとめた。
Figure 2007231294
実施例60:低いレベルの残留カルボキシル基官能価を有するポリアミノアミドプレポリマーから出発する、ポリアミノアミド−エピクロロヒドリン樹脂の調製及び評価
350リットルのステンレス鋼に、80.0kg(775.4モル)のジエチレントリアミンを装填した。反応器に窒素散布を行った後、107.9kg(738.5モル)のアジピン酸を反応器に、ほぼ2.7kg/分の速度で加えた。添加速度は、温度を120℃未満に維持するように選択した。アジピン酸の添加後、反応器を、高圧水蒸気(9バール)及び熱油(180℃)によって150℃の温度に加熱した。150℃に達した後、加熱を維持してさらに温度を上昇させた。150〜160℃で、反応混合物は2〜3分間泡立ち始め、そして静まった。このあと、反応器内に凝縮水が現れ、そして温度が155℃に下降した。次に反応混合物を、反応器の最大加熱設定を使用してできるだけ迅速に170℃に加熱した。この加熱工程の間、縮合水を反応器の蒸留システム内に連続して集められた。最初の縮合水が集められてから95分後に、反応器が170℃に達した。このときに理論縮合水の81.8%が集められた。反応器の温度を170℃に90分間維持した。この維持期間の後、理論量の91.8%の水が集められた。温度を次に178℃に上げたが、この温度は75分で達成された。温度が178℃に達したとき、理論縮合水の94%が集められた。次に反応器を178〜180℃に6時間維持し、この終わりに、理論縮合水の99.3%が捕集された。反応混合物を、86.9kgの水の添加によって失活させた。90℃への冷却の後、ポリマー溶液を保持タンク内に排出し、そして74.4kgの水をさらに加えて希釈した。このポリマー溶液の酸価は、下記の13C NMR分析を使用して0.14ミリ当量(乾燥ポリマー1gあたり)であると決定された。
既知量のプレポリマーを(乾燥基準で)0.75±0.001gで、2mLのエッペンドルフチューブ内に装填する。ほぼ0.2gの水を加え、重水(D2O)0.2gを加え、そして十分に混合して、65重量%の粘稠なポリマー溶液をつくる。この溶液にほぼ既知量の蟻酸を0.1±0.01gを加え、その後正味のアセトニトリル2〜3滴を加える。十分に混合し、乾燥したNMRチューブに試料を移す。
以下のスペクトルパラメータは、自動化収集モードのVarian Gemini 2000, 300MHz NMRスペクトロメーター(オランダ、Boerhavenplein 7, 4624 VT Bergen op ZoomのVarian B.V.から入手できる)のために使用できる。
共鳴周波数:300.105 MHZ (1H decoupling);75.469 MHZ (13C)
収集データポイント:15360
収集時間:409.3マイクロ秒
緩和遅延:2.0秒
パルス幅:16.7マイクロ秒
スキャン数:2048
スペクトル幅:18761.7Hz
ライン幅:3.18Hz
プローブ温度:室温(21℃)
スペクトルを160〜190ppmの間で積分し、そしてこの領域で主たる信号に次の割り当てを行った。
ポリマー酸基、σ=182.2〜182.5 ppm
ポリマーアミド基、σ=177〜176 ppm
蟻酸カルボキシル基、σ=170.3 ppm
次に、ポリマーの酸価をポリマー酸のピークの積分、蟻酸のピークの積分、添加するポリマーの質量、並びに添加した蟻酸溶液のモル量及び質量の知識から決定する。次の式を酸価を計算するために使用できる。
Figure 2007231294

NMRにより
(19.26×0.7487g)/(2.45×0.1163g×7.3M) = 0.144 ミリ当量/g
滴定により
(3.33mL×0.100N×100)/(4.9893×50.5%) = 0.132 ミリ当量/g
(3.61mL×0.100N×100)/(5.0650×50.5%) = 0.141 ミリ当量/g
平均値 0.137ミリ当量。
350リットルのステンレス鋼に、上述の手順に製造した67.6kgのポリマー溶液を、46.0kgの水に続いて装填して30%の全固形分の溶液を調製した。この溶液の温度は22℃であった。このポリマー溶液に16.0kg(172.9モル)エピクロロヒドリンを1分間にわたり加えた。結果として起こる発熱反応による温度が15分で40℃に上がった。次に冷却水を反応器に使用して40℃に維持した。エピクロロヒドリンの添加2時間後、92.9kgの水中に溶解した1.33kgの96%硫酸を反応器にできるだけ速く加えた。次に反応器の温度を熱水(85℃)を加熱コイルに通して70℃に上げた。この温度は35分間に達成された。次に反応器を70℃に1時間45分維持し、その時点で、反応混合物を22.5kgの水中に溶解した1.6kgの96重量%硫酸の混合物を添加することによって失活させた。次に反応混合物を冷却水を加熱コイルに通して30℃に冷却した。この温度に達した後、混合物を保持タンクに保持タンク内に排出し、そして150kgの水をさらに加えて希釈した。この混合物のpHを340gの96重量%硫酸の添加によって2.6に調節した。
次に100mLの樹脂を実施例56に前述した手順に従ってバッチモードで生物学的脱ハロゲン化した。特定の量及び測定値はより大きい規模に調節した。
実施例59に記述した手順に従って、生物学的脱ハロゲン化したポリアミノアミド−エピクロロヒドリン湿潤紙力増強用樹脂を使用して紙を製造した。比較用として、Kymene(R)ULX2を使用して紙を製造した。オーブン硬化(80℃で30分)及び23℃での50%相対湿度での24時間の状態調節の後、これらの紙の湿潤強度を実施例7に記述した手順に従って評価した。試料中のCPDをこれも実施例7に記述した手順に従って決定された。この評価の結果を下の表17にまとめた。
Figure 2007231294
実施例61:過剰のアミン法を使用したポリアミノアミドプレポリマーの調製
コンデンサー、ディーン・スターク・トラップ、熱電対、滴下漏斗及び機械スターラーを備えた1000mLの樹脂ケトルに309.51gのジエチレントリアミン(DETA、3.00モル)を装填した。この反応器に、反応混合物を攪拌しながら、438.42gのアジピン酸(3.00モル)を粉末漏斗を通して加えた。反応混合物の温度を、アジピン酸が反応物に加えられる速度を制御することによって125℃未満に維持した。温度を170℃に上げ、そしてその温度を2時間維持した。この間、ディーン・スターク・トラップを通して105mLの留分を取り出した。この時点で、15.48g(0.15モル)のDETAを反応器に加えた。温度を次に180℃に上げ、そこで2時間維持した。この間、追加の10mLの留分をディーン・スターク・トラップを通して取り出した。次に640mLの容積の熱水(〜70℃)を、生成物を攪拌しながら注意深く攪拌した生成物にプレポリマーが溶解するまで加えた。室温への冷却後、生成物を瓶に入れた。この生成物の全固体は48.71重量%であり、そして比粘度(RSV)は1.0NのNH4Cl中で2.0%において測定して0.1129dL/gであった。この物質は、前述のように滴定によって決定した、5.85ミリ当量/gのアミン価及び0.144ミリ当量/gの酸価を有した。
実施例54: 後添加アミン法を使用したポリアミノアミドプレポリマーの調製
コンデンサー、ディーン・スターク・トラップ、熱電対、滴下漏斗及び機械スターラーを備えた1000mLの樹脂ケトルに324.99gのジエチレントリアミン(DETA、3.15モル)を装填した。この反応器に、反応混合物を攪拌しながら、438.42gのグルタル酸ジメチル(3.00モル)を滴下漏斗を通して加えた。温度を160℃に上げ、そしてその温度を4時間維持した。この間、ディーン・スターク・トラップを通して225mLの留分を取り出した。生成物をアルミニウムパン内にメルトとして単離した。この固体プレポリマーの244.61gの溶液を244.61gの水と混合して水溶液を形成した。この溶液の全固形分は45.20重量%であり、そして比粘度(RSV)は1.0NのNH4Cl中で2.0%において測定して0.1289dL/gであった。この物質は、前述のように滴定によって決定した、6.28ミリ当量/gのアミン価及び0.111ミリ当量/gの酸価を有した。
実施例63:実施例49及び50の生物学的脱ハロゲン化及び手漉きシートの評価
752.1gの実施例49の樹脂を、20%水酸化ナトリウム水溶液14.41gでpH5.8に調節した。この混合物に、生物学的脱ハロゲン化したポリアミノポリアミド−エピクロロヒドリン樹脂からの接種材料を含む微生物のブレンド85.17gを加えた。これは約105〜約106セル/mLのセル濃度の出発値を示した。この出発値は過程が進行するにつれ、約109セル/mLの最終の処理レベルに相当した。接種材料を6.93gの栄養溶液と共に加えた。(栄養溶液は水道水中の8026ppmの燐酸ニ水素カリウム、27480ppmの尿素、4160ppmの硫酸マグネシウム、及び840ppmの塩化カルシウムから成っていた。)使用した微生物は、Arthrobacter histidinolovorans (HK1)、及びAgrobacterium tumefaciens (HK7)であった。フラスコを30℃の水浴内に置き、30℃に維持した。pHを、定期的に20%水酸化ナトリウム水溶液を添加することによって5.8に維持した。48時間後、試料を取り出し、そしてGC分析にかけ、この混合物を室温に冷却した。
753.43gの実施例50の樹脂を、20%水酸化ナトリウム水溶液13.43gでpH5.8に調節した。この混合物に、生物学的脱ハロゲン化したポリアミノポリアミド−エピクロロヒドリン樹脂からの接種材料を含む微生物のブレンド85.21g及び6.93gの栄養溶液と共に加えた。
実施例7に概説した手順を使用して生物学的脱ハロゲン化した樹脂を含む紙を調製し、そして試験するために使用した。オーブン老化した試料を調製した。紙の試験、及び3−CPDについての分析を下の表18に示した。
Figure 2007231294
実施例64:変性pH処理ポリアミノポリアミド−エピクロロヒドリン樹脂の実験室生物学的脱ハロゲン化及び加速老化
250gの樹脂B(比較実施例2)を磁気スターラーを入れた瓶に装填した。pHを4%水酸化ナトリウム31.5gを使用して6.0に調節した。アリコートを瓶から取り出し、そしてGC分析に供した。瓶をキャップして、50℃の水浴に置き、そして50℃に維持した。6時間後にアリコートを瓶から取り出し、そしてGC分析に供した。225gのこの樹脂の試料を磁気スラーター、コンデンサー、空気散布機及びpHメーターを備えた3つ首フラスコ内に装填した。pHを10%水酸化ナトリウム水溶液で5.8に調節した。この混合物に、生物学的脱ハロゲン化したポリアミノポリアミド−エピクロロヒドリン樹脂からの接種材料を含む微生物のブレンド112.5gを加えた。これは約105〜約106セル/mLのセル濃度の出発値を示した。この出発値は過程が進行するにつれ、約109セル/mLの最終の処理レベルに相当した。接種材料を2.7gの栄養溶液と共に加えた。(栄養溶液は水道水中の8026ppmの燐酸ニ水素カリウム、27480ppmの尿素、4160ppmの硫酸マグネシウム、及び840ppmの塩化カルシウムから成っていた。)使用した微生物は、Arthrobacter histidinolovorans (HK1)、及びAgrobacterium tumefaciens (HK7)であった。フラスコを30℃の水浴内に置き、30℃に維持した。pHを、定期的に10%水酸化ナトリウム水溶液を添加することによって5.8に維持した。48時間後、試料を取り出し、そしてGC分析にかけた。混合物を室温に冷却し、そしてpHを10%硫酸で3.0に調節した。この樹脂を比較実施例1に説明した加速老化にかけた。結果を表19に示す。
この処理によって、未処理の対照(比較実施例2)と比較して樹脂中のCPD再形成の49〜52%の減少、並びに商業的に得られるKymene(R)ULX2湿潤紙力強化用樹脂(比較実施例1)に対して73%の減少を生じた。
Figure 2007231294
実施例65:変性pH処理ポリアミノポリアミド−エピクロロヒドリン樹脂の実験室生物学的脱ハロゲン化及び加速老化
140gの樹脂B(比較実施例2)を磁気スターラーを入れた瓶に装填した。pHを4%水酸化ナトリウム17.4gを使用して5.8に調節した。瓶をキャップして、30℃の水浴に置き、そして30℃に維持した。定期的にアリコートを瓶から取り出し、そしてGC分析に供した。7日後に樹脂を10重量%に希釈した。130gのこの樹脂の試料を磁気スラーター、コンデンサー、空気散布機及びpHメーターを備えた3つ首フラスコ内に装填した。pHを10%水酸化ナトリウム水溶液で5.8に調節した。この混合物に、生物学的脱ハロゲン化したポリアミノポリアミド−エピクロロヒドリン樹脂からの接種材料を含む微生物のブレンド112.5gを加えた。これは約105〜約106セル/mLのセル濃度の出発値を示した。この出発値は過程が進行するにつれ、約109セル/mLの最終の処理レベルに相当した。接種材料を1.6gの栄養溶液と共に加えた。(栄養溶液は水道水中の8026ppmの燐酸ニ水素カリウム、27480ppmの尿素、4160ppmの硫酸マグネシウム、及び840ppmの塩化カルシウムから成っていた。)使用した微生物は次の組成、Arthrobacter histidinolovorans (HK1)、及びAgrobacterium tumefaciens (HK7)であった。フラスコを30℃の水浴内に置き、30℃に維持した。pHを、定期的に10%水酸化ナトリウム水溶液を添加することによって5.8に維持した。28時間後、混合物を室温に冷却し、そしてpHを10%硫酸で3.0に調節した。この試料を取り出し、そしてGC分析に供した。この樹脂を比較実施例1に説明した加速老化にかけた。結果を表19に示す。
Figure 2007231294
樹脂の希釈について補正したとき、この処理によって、未処理の対照(比較実施例2)と比較して樹脂中のCPD再形成の41%の減少、並びに商業的に得られるKymene(R)ULX2湿潤紙力強化用樹脂(比較実施例1)に対して68%の減少を生じた。
比較実施例6:Kymene(R)ULX湿潤紙力増強用樹脂の塩基処理
1カ月の凍結の後、樹脂D(比較実施例4を参照)は1,3−DCPを検出せず、そして0.5ppmの2,3−DCP及び11.3ppmのCPDを検出した。ガラス瓶中の、樹脂D127.4g(湿潤基準)を脱イオン水15.9gに加えた。磁気攪拌を開始し、そして溶液を、Cole-Parmer Polystat(R)温度コントローラーを備えた水浴で55℃に加熱した。自動温度補償機及びRoss電極に連結したBeckman10pHメーターでpHをsure flowでモニターした。pHメーターを、毎日10種の緩衝溶液で較正した。この樹脂溶液に55℃において、17.6gの10重量%水酸化ナトリウム水溶液を注入した。(これによって樹脂の固形分の樹脂を得た。)ピークpHは10.9であった。5分後にpHは10.5であり、このとき樹脂を迅速に室温に冷却し、そしてガスクロマトグラフィー(GC)によって分析した。この分析によって、1,3−DCPを検出せず、そして0.2ppmの2,3−DCP及び0.3ppmのCPDを検出した。
実施例66:比較実施例6の手漉きシートの評価
実施例7の手順を比較実施例6を評価するために使用した。オーブン硬化した紙についての結果を、実施例2〜6及び比較実施例4について前述したものに関して、表21に報告する。
Figure 2007231294
実施例67:pH変性処理ポリアミノポリアミド−エピクロロヒドリン樹脂
129.6gの樹脂D(比較実施例4を参照)を磁気スターラーを入れた瓶に装填した。pHを20%水酸化ナトリウム2.81gを使用して6.0に調節した。アリコートを瓶から取り出し、そしてGC分析に供した。瓶をキャップして、30℃の水浴に置き、そして30℃に維持した。6時間後にアリコートを瓶から取り出し、そしてGC分析に供した。5日後、樹脂を室温に冷却し、そして製紙のための添加剤として使用した。
実施例7及び10の手順を、試料を評価するために使用した。オーブンで硬化した紙についての結果を、他の前述の実施例及び比較実施例と共に、表22に報告する。この実施例の塩基処理は、未処理の樹脂(比較実施例4)と比較して、紙中のCPDを減じた。
Figure 2007231294
実施例68;Kymene(R)ULX2の塩基処理による紙のCPD放出の減少
以下の実施例は、使用前に樹脂を塩基処理することによって、Kymene(R)ULX2湿潤紙力増強用樹脂からのCPDの放出が劇的に減少できることを示す。塩基処理したKymene(R)ULX2の試料を次の方法によって調製した。
Kymene(R)ULX2湿潤紙力増強用樹脂(デラウエア州ウイルミントンのHercules Incorporatedから入手できるポリアミノポリアミド−エピクロロヒドリン樹脂)をフランス工場Voreppeから入手した。磁気スターラーを備えた100mLの3つ首フラスコ内で、50mLのKymene(R)ULX2を水浴で攪拌しながら55℃に加熱し、脱イオン水中の25%NaOH溶液の3gを、一度に加えた(乾燥樹脂の1gあたり、0.0028モルの塩基)。塩基の添加直後に、反応混合物を室温に冷却し、そしてpHを96重量%硫酸を使用してpH2.6に調節した。生成物を同じ日に手漉きシートを製造するために使用した。
製紙
パルプを、50/50の硬木/軟木混合物(Scogcell Birch TCF, Ecel Pine TCF)から製造した。100ppmのCaCO3硬度、50ppmのCaCO3アルカリ度及び6.8〜7.0のpHのプロセス水を、紙料のために使用した。紙を周囲温度において紙を製造した。2.07%の稠度において12kgの重量で22分間、Hollanderビーターで、31°SRへ精製を行った。
手漉きシートを、Nobel&Wood Handsheet Paper Machineを100gsmのgrammageになるように製造した。ウエットプレス後の乾燥含量は32.4%であった。乾燥シリンダー上の接触時間は105℃において75秒であり、シートを4.3%の最終水分に乾燥した。全ての試験樹脂及び対照樹脂の両方を1%及び2%dbで加えた。紙のCPD含量を、実施例7に記述の手順によって測定した。結果を表23にまとめた。
Figure 2007231294
実施例69;Kymene(R)ULX2の塩基処理による紙のCPD放出の減少
Voreppeのフランス工場から入手したKymene(R)ULX2湿潤紙力増強用樹脂280mLを、磁気スターラー及びコンデンサを備えた500mLの3つ首フラスコに装填した。この溶液を攪拌下に水浴中で30℃に温めた。脱イオン水中の16.9gの25%NaOH溶液を樹脂溶液に加えた。30分の反応後、混合物を室温に戻し、そして96重量%硫酸で最終pH2.6に酸性化した。生成物を同じ日に手漉きシートを製造するために使用した。
Figure 2007231294
実施例70:Kymene(R)617の塩基処理による紙のCPD放出の減少
Hercules Incorporated(デラウエア州ウイルミントン)から市販のポリアミノポリアミド−エピクロロヒドリン樹脂であるKymene(R)617湿潤紙力増強用樹脂をZwijindrechtのオランダ工場から入手した。40mLのこの樹脂を96重量%の硫酸で最終のpH1に酸性化した。試料をオーブン内に50℃で24時間貯蔵した。次にこの試料をのpHを30重量%NaOH溶液で5.8に調製津し、試料を実施例56に記載のバッチモードで生物学的脱ハロゲン化した。
生物学的脱ハロゲン化した試料を、実施例68に記述した手漉きシートを製造するために使用した。手漉きシートのCPDレベルを実施例7に記述したように測定した。結果を表25にまとめる。
Figure 2007231294
実施例71:酸末端基を含まない、生物学的脱ハロゲン化したポリアミン−エピクロロヒドリン湿潤紙力増強用樹脂の使用による、CPD放出の減少
樹脂合成:熱電対、オーバーヘッド機械スターラー、コンデンサ及びpHメーターを備えた1リットルのフランジフラスコに、195.8g(2.116モル)のエピクロロヒドリンを装填した。これに211.0gの水を加えた。次にこの混合物を150rpmで攪拌した。この混合物に148.8g(0.896モル)の70%ヘキサメチレンジアミン溶液をゆっくりと加えた。結果としての発熱が温度を35℃に上げた。氷/水のバッチを施してさらに温度が上昇するのを防止した。1時間後、エキサメチレンジアミン溶液の全量を加えた。攪拌速度を200rpmに増し、そして反応器の温度を20分間にわたり80℃に上げた。この温度で80℃の反応混合物を維持した。反応混合物のpHを、25℃でGardner-Holt粘度をモニターすることによって粘度の発現について定期的に測定した。80℃での2.5時間後に、反応混合物は5.2のpHを有した。これを15gの25重量%水酸化ナトリウム溶液を加えることによって5.8に増した。水性塩基の添加後、反応混合物の粘度が増し始めた。「T」のGardner-Holt粘度に達したとき、塩基の添加1時間後、反応混合物を96.2gの水の添加によって希釈した。Gardner-Holt粘度を希釈後に「I」と決定した。反応混合物を迅速に80℃に戻し、そして次に再び「T」のGardner-Holt粘度に達した。次に反応を137gの水中の5.1gの96重量%の硫酸の混合物の添加によって停止させた。混合物を25℃に冷却し、樹脂のpHを、6.0gの96重量%硫酸の添加によって2.7に調節した。
生物学的脱ハロゲン化:1)Kymene(R)617上のHKCの予備培養物の調製
Kymene(R)617の50mLを、25重量%の水酸化ナトリウム溶液の添加によって5.8のpHに調節した。これに、0.5mLの栄養パッケージ(1リットルの蒸留水中に溶解した33gの尿素、5gの燐酸水素ナトリウム、5.0gの硫酸マグネシウム七水和物、及び1.0gの塩化カルシウム一水和物から成る)及び100μLの10%無菌イースト抽出物溶液(Difco)を加えた。この混合物を250mLのエルレンマイヤーフラスコに移した。これに0.25mLのHKC素材を加えた。フラスコを軌道シェーカー(200〜250rpm)に置き、そして24時間30℃でインキュベートさせた。
2)ポリアミン−エピクロロヒドリン湿潤紙力増強用樹脂の生物学的脱ハロゲン化
上述の樹脂を、水で13%の固形分に希釈し、ポリアミン−エピクロロヒドリン樹脂の500mLを25重量%水酸化ナトリム溶液の添加によって5.8に調節した。これに5mLの栄養パッケージ(1リットルの蒸留水中に溶解した33gの尿素、5gの燐酸水素ナトリウム、5.0gの硫酸マグネシウム七水和物、及び1.0gの塩化カルシウム一水和物から成る)及び2mLの10%イースト抽出物溶液を加えた。HKCの生長を促進するために、樹脂にグリセロールを5mMの最終濃度へと加えた。この混合物を5Lのエルレンマイヤーフラスコに移し、次に上の手順によって調製したKymene(R)617の予備培養物20mLで接種した。次にフラスコを軌道シェーカー(200〜250rpm)に置き、そして24時間30℃でインキュベートさせた。
72時間後、樹脂を1リットルのプラスチック瓶に移し、pHを、96重量%の硫酸の滴下によって2.8に調節した。1060μLのソルビン酸カリウム溶液(94mg/mL)及び1mLのProxel(R)BD(Zeneca Biocides)を樹脂に加え、そして試料を高剪断ミキサーによって十分に混合した。
製紙:上述のように調製し脱ハロゲン化した試料を、実施例68に記述したように手漉きシート中のCPD再形成について試験した。結果を表26にまとめた。
Figure 2007231294
実施例72:Kymene(R)736に基づく酸基を含まない、生物学的脱ハロゲン化したポ湿潤紙力増強用樹脂の使用による、CPD放出の減少
熱電対、オーバーヘッド機械スターラー、コンデンサ及びpHメーターを備えた1リットルのフランジフラスコに、195.8g(2.116モル)のエピクロロヒドリンを装填した。これに211.0gの水を加えた。次にこの混合物を150rpmで攪拌した。この混合物に148.8g(0.896モル)の70%ヘキサメチレンジアミン溶液をゆっくりと加えた。結果としての発熱が温度を35℃に上げた。氷/水のバッチを施してさらに温度が上昇するのを防止した。1時間後、エキサメチレンジアミン溶液の全量を加えた。攪拌速度を200rpmに増し、そして反応器の温度を20分間にわたり80℃に上げた。この温度で80℃の反応混合物を維持した。反応混合物のpHを、25℃でGardner-Holt粘度をモニターすることによって粘度の発現について定期的に測定した。80℃での2.5時間後に、反応混合物は5.2のpHを有した。これを15gの25重量%水酸化ナトリウム溶液を加えることによって5.8に増した。水性塩基の添加後、反応混合物の粘度が増し始めた。「T」のGardner-Holt粘度に達したとき、塩基の添加1時間後、反応混合物を96.2gの水の添加によって希釈した。Gardner-Holt粘度を希釈後に「I」と決定した。反応混合物を迅速に80℃に戻し、そして次に再び「T」のGardner-Holt粘度に達した。次に反応を137gの水中の5.1gの96重量%の硫酸の混合物の添加によって停止させた。混合物を25℃に冷却し、樹脂のpHを、6.0gの96重量%硫酸の添加によって2.7に調節した。
この樹脂171gを13%の全固形分に希釈し、次にバッチモードで実施例71に前述した手順に従って生物学的脱ハロゲン化したが次の修正を行った。1)5mLのグリセロールをポリアミン−エピクロロヒドリン樹脂に加えたこと、及び2)20mLの予備培養物を樹脂を接種するために使用したこと、及び3)樹脂を72時間30℃でインキュベートした。
脱ハロゲン化した樹脂を50℃で老化させ、前述の方法でCPD形成をチェックした。結果を下の表にまとめる。
Figure 2007231294
実施例73:Kymene(R)SLXの塩基処理、及び生物学的脱ハロゲン化樹脂中のその後のCPDの再形成の実施例
Hercules Incorporatedから得られるKymene(R)SLXの250gを、オーバーヘッドスターラー、熱電対、コンデンサ及びpHメーターを備えた500mLのフランジフラスコに装填した。スターラーを400rpmに設定し、そして反応物を熱水浴で50℃に加熱した。50℃で、pHを、10.3%の25重量%の水酸化ナトリウム溶液の添加によって2.8から9.0に調節した。反応混合物をこの温度及びpH増件で12分間維持した。要求される場合には、pHをさらに滴下によって維持した(これを行うにはさらに0.7gが必要)。反応混合物を次に25℃に冷却し、そしてpHを、96重量%の硫酸の1.6gの添加によって調節して、生物学的脱ハロゲン化のために用意した。
上述の方法と類似の方法で、Kymene(R)SLXの第2のバッチを同様の方法で塩基処理したが、反応混合物を40℃に加熱したこと及びpH9で40℃において45分間維持したことを除く。
2種の塩基処理した樹脂を、前述の方法で、バッチモードで生物学的脱ハロゲン化した。未処理の基本樹脂も、実施例56に記述したように、バッチモードで生物学的脱ハロゲン化した。
3種の脱ハロゲン化した樹脂を、実施例1に記述されるように、50℃で老化させ、CPD再形成を決定した。この老化実験の結果を下の表27にまとめる。
Figure 2007231294
比較実施例7
Kymene(R)ULX2湿潤紙力増強用樹脂、約5ppm未満のDCP及び約50ppm未満のCPDを含むポリアミノポリアミド−エピクロロヒドリン樹脂(デラウエア州ウイルミントンのHercules Incorporatedから市販)をVoreppeのフランス工場から得、そして13.6重量%の全固形分及び2.7のpHを有した。このKymene(R)を樹脂Eと呼ぶ。この樹脂を冷室(4℃)に長期間貯蔵した。この樹脂は、たとえ冷室に保存してもCPD貯蔵安定ではない。
比較実施例8
Kymene(R)ULX2湿潤紙力増強用樹脂、約5ppm未満のDCP及び約50ppm未満のCPDを含むポリアミノポリアミド−エピクロロヒドリン樹脂(デラウエア州ウイルミントンのHercules Incorporatedから市販)をLilla Edetのスエーデン工場から得、そして13.4重量%の全固形分及び3.1のpHを有した。このKymene(R)を樹脂Fと呼ぶ。この樹脂を冷室(4℃)に長期間貯蔵した。この樹脂は、GC分析で決定して、たとえ冷室に保存してもCPD貯蔵安定ではない(表28参照)。
Figure 2007231294
比較実施例9
Kymene(R)ULX2湿潤紙力増強用樹脂、約5ppm未満のDCP及び約50ppm未満のCPDを含むポリアミノポリアミド−エピクロロヒドリン樹脂(デラウエア州ウイルミントンのHercules Incorporatedから市販)をLilla Edetのスエーデン工場(ロット番号25G9)から得、そして13.3重量%の全固形分及び3.2のpHを有した。このKymene(R)を樹脂Gと呼ぶ。この樹脂を冷室(4℃)に長期間貯蔵した。この樹脂は、たとえ冷室に保存したもCPD貯蔵安定ではない。
比較実施例10
樹脂F中のCPD生成の量を、次の酸試験を使用して見積もる。試験する樹脂の一部を磁気スターラーを入れた瓶に装填した。pHを96重量%硫酸を使用して1.0に調節する。瓶をキャップし、そして50℃の水浴内に置き、そしてGC分析に今日板。24時間後に生じたCPDを、CPD形成性種の量を見積もるために使用する。結果については表29を参照されたい。
Figure 2007231294
実施例74
樹脂の活性をスクリーニングしそして反応条件を評価するための一般的手順
樹脂Fの一部をスターラーを有する容器内に装填した。pHを20%の水酸化ナトリウム水溶液で調節し、そして酵素の一部を加えた。容器を閉じて水の蒸発を最小化した。容器を温度調節された水浴内に置き、そして望まれ温度に維持した。定期的に、前述のように、アリコートを瓶からGC分析のために採った。pHを比較実施例6に記述されるものと類似の方法で測定した。結果を表30に報告する。1のpH値について、、このpH値は祖機pHであり、そして2のpH値について、このpHを水酸化ナトリウムの添加によって維持した。Alcalase、Resinase A、Palatase、Lipolase 100L、Novocor AD及びFlavourzymeは、ノースカルフォルニアのフランクリントンのNovo Nordisk BioChem, North America, Inc.から入手し、そしてLipase Mはイリノイ州ロムバードのAlamo, USA, Corpから入手したこと、並びに受け取ったまま使用したことに注意されたい。ただし、Flavourzymeを水中の10%希釈として使用したこと、及びLipase Mを水中の5%希釈として使用したことを除く。
Figure 2007231294
Figure 2007231294
Figure 2007231294
比較実施例10
対照として、樹脂の活性のスクリーニング及び反応条件の評価のための一般手順を、酵素無しで繰り返した。樹脂Fの一部を磁気スターラーを入れた容器に装填した。pHを20%水性水酸化ナトリウムで調節した。容器を閉じて水の蒸発を最小化した。容器を温度調節された水浴内に置き、そして望まれる温度に維持した。定期的に、アリコートを瓶から採りGC分析に供した。結果を表30に報告する。反応条件が変化し、そして樹脂FがCPD貯蔵安定ではないので、いくつかの比較実施例がある。この表は、多数の比較実施例を含み(酵素無しの反応−酵素無しと呼ぶ)、これらは実施例に近い順に実施された。
実施例75:ポリアミノポリアミド−エピクロロヒドリン樹脂の合成、その後の酵素処理及び生物学的脱ハロゲン化
3リットルの丸底フラスコに、コンデンサ、pHメーター、温度制御循環浴及び滴下漏斗及び機械スターラーを備えつけた。このフラスコに717.57gの53.3%水性ポリ(アジピン酸−ジエチレントリアミン)(Hercules Incorporatedから入手できる)及び557.43gの水を加えた。この溶液を25℃に加熱し、次に170.08gのエピクロロヒドリン(Aldrich, 99%)を約1分間にわたり加えた。温度を40℃に上昇するままに放置し、そしてこの温度に維持した。エピクロロヒドリンの添加の2.75時間後、1042.2gの水及び7.825gの96%硫酸を加えた。温度を0.75時間にわたり70℃に上げた。25℃におけるGardner-Holdt粘度をモニターした。Gardner-Holdt粘度がHに達したとき、反応を96%硫酸18.5gを含む水150gの添加によって終了させた。反応混合物を25℃に放冷した。pHを追加の1.60gの96%硫酸の添加によって2.7に調節し、127gの水を加えた。この樹脂の全固形分は21.0%であり、そしてブルックフィールド粘度は147であった。
3リットルの丸底フラスコににコンデンサ、pHメーター、温度制御循環浴及び滴下漏斗及び機械スターラーを備えつけた。このフラスコに321.42gの上述の21%ポリアミノポリアミド−エピクロロヒドリン(4℃で2カ月間貯蔵)及び178.57gの水を加えた(13.5%の固形分が得られる)。pHを11.16gの30%水性水酸化ナトリウムで8.0に上げ、次に4.17gのAlcalase(Novo Nordiskから入手し、受け取ったまま使用)を加えた。反応混合物6.60gのアリコートを取り出し、そしてGCによって分析した。温度は40.0℃に上げ、そして40.0℃で維持した。6.60gのアリコートを取り出し、そしてGCによって分析した(表31参照)。pHが反応の工程全体において、調節すること無く低下させた。6時間後、温度を30.0℃に下げ、そして22.77gの試料を取り出した。残りの樹脂のpHを6.98から5.8に、1.80gの96%硫酸によって下げ、空気散布を行って、樹脂溶液に接触させ、次に生物学的脱ハロゲン化したポリアミノポリアミド−エピクロロヒドリン樹脂からの接種材料を含む微生物のブレンド55.6gを加えた。これは約105〜約106セル/mLのセル濃度の出発値を示した。この出発値は過程が進行するにつれ、約109セル/mLの最終の処理レベルに相当した。接種材料を4.32gの栄養溶液と共に加えた。(栄養溶液は水道水中の8026ppmの燐酸ニ水素カリウム、27480ppmの尿素、4160ppmの硫酸マグネシウム、及び840ppmの塩化カルシウムから成っていた。)使用した微生物は、Arthrobacter histidinolovorans (HK1)、及びAgrobacterium tumefaciens (HK7)であった。フラスコを30℃の水浴内に置き、30℃に維持した。pHを、定期的に20%水酸化ナトリウム水溶液を添加することによって5.8に維持した。86時間後、混合物を室温に冷却し、そしてpHを96%硫酸2.71gで2.8に調節し、そして5.04gの殺生物剤溶液を加えた[この殺生物剤は,脱イオン水中、10%活性のProxel(R)BD( Zeneca Biocidesから)及び1.67%のソルビン酸カリウムから成っていた]。この樹脂は16.9重量%の全固形分、及び33cpsのブルックフィールド粘度を有していた。
このCPD形成性種の量を次の試験を使用して見積もった。試験する樹脂の一部を磁気スターラーを入れた瓶に装填した。pHを96重量%硫酸を使用して1.0に調節する。瓶をキャップし、そして50℃の水浴内に置き、そして50℃に攪拌しながら維持した。定期的にアリコートを瓶から取り出し、そしてGC分析に供した。24時間後に生じたCPDを、CPD形成性種の量を見積もるために使用する。
Figure 2007231294
実施例76:酵素処理した実施例75及び比較実施例4の手漉きシート評価
実施例7の手順を実施例75及び比較実施例4を評価するために使用した。オーブン硬化した紙についての結果を表32にまとめる。
Figure 2007231294
1リットルの丸底フラスコににコンデンサ、pHメーター、温度制御循環浴及び滴下漏斗及び機械スターラーを備えつけた。このフラスコに452.64gのPPD D−1026(Hercules Incorporated から市販の23.9%固形分Kymene(R)SLX2ポリアミノポリアミド−エピクロロヒドリン樹脂)を加えた。6gのアリコートを取り出し、そしてGCによって分析した。pHを21.60gの30%水性水酸化ナトリウムで8.0に上げ、6gのアリコートを採りGCによって分析した。次に6.67gのAlcalase(Novo Nordiskから入手し、受け取ったまま使用)を加えた。反応混合物の6gのアリコートを取り出し、そしてGCによって分析した。温度は40.0℃に上げ、そして40.0℃で維持した。さらに6gのアリコートを取り出し、そしてGCによって分析した(表32参照)。pHが反応の工程全体において、調節すること無く低下させた。6時間後、温度を30.0℃に下げ、そして23.51gの試料を取り出した。残りの樹脂(760g)のpHを6.98から5.8に、2.15gの96%硫酸によって下げ、空気散布を行って、樹脂溶液に接触させ、次に生物学的脱ハロゲン化したポリアミノポリアミド−エピクロロヒドリン樹脂からの接種材料を含む微生物のブレンド84.44gを加えた。これは約105〜約106セル/mLのセル濃度の出発値を示した。この出発値は過程が進行するにつれ、約109セル/mLの最終の処理レベルに相当した。接種材料を4.32gの栄養溶液と共に加えた。(栄養溶液は水道水中の8026ppmの燐酸ニ水素カリウム、27480ppmの尿素、4160ppmの硫酸マグネシウム、及び840ppmの塩化カルシウムから成っていた。)使用した微生物は、Arthrobacter histidinolovorans (HK1)、及びAgrobacterium tumefaciens (HK7)であった。フラスコを30℃の水浴内に置き、30℃に維持した。pHを、定期的に20%水酸化ナトリウム水溶液を添加することによって5.8に維持した。86時間後、混合物を室温に冷却し、そしてpHを96%硫酸4.63gで2.8に調節し、そして10.2gの殺生物剤溶液を加えた[この殺生物剤は,脱イオン水中、10%活性のProxel(R)BD( Zeneca Biocidesから)及び1.67%のソルビン酸カリウムから成っていた]。この樹脂は14.2重量%の全固形分、及び145cpsのブルックフィールド粘度を有していた。
このCPD形成性種の量を次の試験を使用して見積もった。試験する樹脂の一部を磁気スターラーを入れた瓶に装填した。pHを96重量%硫酸を使用して1.0に調節する。瓶をキャップし、そして50℃の水浴内に置き、そして50℃に攪拌しながら維持した。定期的にアリコートを瓶から取り出し、そしてGC分析に供した。24時間後に生じたCPDを、CPD形成性種の量を見積もるために使用する。結果については表33を参照されたい。
Figure 2007231294
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本発明を特別の手段、材料及び態様に関して説明してきたが、本発明が開示された具体的なものに限定されず、特許請求の範囲内に均等な全てのものに広がることが理解されるべきである。
[本発明の態様]
[1] ポリアミン−エピハロヒドリン樹脂を貯蔵安定にするための方法であって、CPD−形成種を含むポリアミン−エピハロヒドリンを含む組成物を、少なくとも1種の薬剤と、CPD形成種を、禁止、減少及び除去の少なくとも1つをする条件下に処理して、ゲル化貯蔵安定な、減じられたCPD−形成の樹脂を得ることを含み、この減じられたCPD−形成性ポリアミン−エピハロヒドリン樹脂を含む組成物が2週間50、pH約2.5〜3.5で貯蔵したときに約250ppm未満の乾燥基準のCPDを含む、前記の方法。
[2] 組成物が2週間後、約150ppmの乾燥基準のCPDを含む、1に記載の方法。
[3] 組成物が2週間後、約75ppmの乾燥基準のCPDを含む、2に記載の方法。
[4] 組成物が2週間後、約40ppmの乾燥基準のCPDを含む、3に記載の方法。
[5] 組成物が2週間後、約10ppmの乾燥基準のCPDを含む、4に記載の方法。
[6] 該減じられたCPD形成性樹脂を含む紙製品が、約1重量%の量の減じられたCPD形成樹脂を添加することについて補正を行ったときに、約250ppb未満のCPDを含む、1に記載の方法。
[7] 該減じられたCPD形成性樹脂を含む紙製品が、約1重量%の量の減じられたCPD形成樹脂を添加することについて補正を行ったときに、約100ppb未満のCPDを含む、6に記載の方法。
[8] 該減じられたCPD形成性樹脂を含む紙製品が、約1重量%の量の減じられたCPD形成樹脂を添加することについて補正を行ったときに、約50ppb未満のCPDを含む、7に記載の方法。
[9] 該減じられたCPD形成性樹脂を含む紙製品が、約1重量%の量の減じられたCPD形成樹脂を添加することについて補正を行ったときに、約10ppb未満のCPDを含む、8に記載の方法。
[10] 該減じられたCPD形成性樹脂を含む紙製品が、約1重量%の量の減じられたCPD形成樹脂を添加することについて補正を行ったときに、約1ppb未満のCPDを含む、9に記載の方法。
[11] 紙製品が、食品製品と接触する紙製品から含る、6に記載の方法。
[12] 紙製品が、ティーバッグまたはコーヒーフィルターを含む、11に記載の方法。
[13] 紙製品が、包装用厚紙、またはティッシュー及びタオルを含む、1に記載の方法。
[14] ポリアミン−エピハロヒドリン樹脂が、ポリアミノポリアミド−エピハロヒドリン樹脂を含む、1に記載の方法。
[15] ポリアミノポリアミド−エピハロヒドリン樹脂が、ポリアミノポリアミド−エピクロロヒドリン樹脂を含む、14に記載の方法。
[16] ポリアミノポリアミド−エピハロヒドリン樹脂が、ポリアミノウレイレン−エピハロヒドリン樹脂を含む、1に記載の方法。
[17] ポリアミノウレイレン−エピハロヒドリン樹脂が、ポリアミノウレリン−エピクロロヒドリン樹脂を含む、16に記載の方法。
[18] 少なくとも1種の薬剤が少なくとも1種の酸性薬剤を含む、1に記載の方法。
[19] 少なくとも1種の酸性薬剤が、約2未満の初期pHを与えるために添加され、温度が約30であり、そして時間が少なくとも2時間である、18に記載の方法。
[20] 少なくとも1種の酸性薬剤が約1以下の初期pHを与えるために添加される、19に記載の方法。
[21] 少なくとも1種の酸性薬剤が約1の初期pHを与えるために添加される、19に記載の方法。
[22] 温度が約30〜140である、20に記載の方法。
[23] 温度が約40〜90である、22に記載の方法。
[24] 温度が少なくとも約50である、23に記載の方法。
[25] 少なくとも1種の酸性薬剤が、約1の初期pHを与えるために添加され、温度が約50であり、そして時間が約24時間である、18に記載の方法。
[26] 少なくとも1種の酸性薬剤が、約1の初期pHを与えるために添加され、温度が約60であり、そして時間が約12時間である、18に記載の方法。
[27] 少なくとも1種の酸性薬剤が、約1の初期pHを与えるために添加され、温度が約70であり、そして時間が約6時間である、18に記載の方法。
[28] 少なくとも1種の酸性薬剤が、約1の初期pHを与えるために添加され、温度が約80であり、そして時間が約3時間である、18に記載の方法。
[29] 少なくとも1種の酸性薬剤が非ハロゲン無機酸を含む、18に記載の方法。
[30] 非ハロゲン酸が硫酸を含む、29に記載の方法。
[31] 少なくとも1種の酸性薬剤での処理後に、少なくとも1種の塩基性薬剤が少なくとも約7に樹脂組成物のpHを上げるために添加される、18に記載の方法。
[32] 少なくとも1種の酸性薬剤での処理後に、少なくとも1種の塩基性薬剤が少なくとも約8に樹脂組成物のpHを上げるために添加される、31に記載の方法。
[33] 少なくとも1種の酸性薬剤での処理後に、少なくとも1種の塩基性薬剤が約8〜12の範囲に樹脂組成物のpHを上げるために添加される、32に記載の方法。
[34] 減じられたCPD形成性の樹脂を得るためにポリアミン−エピハロヒドリン樹脂を処理する前に、樹脂を少なくとも1種の微生物、または少なくとも1種の微生物から単離された少なくとも1種の酵素と、有機的に結合したハロゲンの残量を脱ハロゲン化するのに有効な量、及びpH及び温度において接触させる、33に記載の方法。
[35] 少なくとも1種の微生物が、Arthrobacter histidinolovorans HK1、Agrobacterium radiobacter biovar 1及びAgrobacterium tumefaciens HK7の少なくとも1種を含む、34に記載の方法。
[36] 少なくとも1種の微生物が、Agrobacterium tumefaciens HK7及びAgrobacterium radiobacter biovar 1、及びArthrobacter histidinolovorans HK1の少なくとも1種を含む混合物を含む、35に記載の方法。
[37] 減じられたCPD形成性の樹脂を得るためにポリアミン−エピハロヒドリン樹脂を処理した後に、減じられたCPD形成性の樹脂を少なくとも1種の微生物、または少なくとも1種の微生物から単離された少なくとも1種の酵素と、有機的に結合したハロゲンの残量を脱ハロゲン化するのに有効な量、及びpH及び温度において接触させる、33に記載の方法。
[38] 少なくとも1種の微生物が、Arthrobacter histidinolovorans HK1、Agrobacterium radiobacter biovar 1及びAgrobacterium tumefaciens HK7の少なくとも1種を含む、37に記載の方法。
[39] 少なくとも1種の微生物が、Agrobacterium tumefaciens HK7及びAgrobacterium radiobacter biovar 1、及びArthrobacter histidinolovorans HK1の少なくとも1種を含む混合物を含む、38に記載の方法。
[40] 減じられたCPD形成性の樹脂を得るためにポリアミン−エピハロヒドリン樹脂を処理する前に、エピハロヒドリン、エピハロヒドリン加水分解副生物及びポリマー主鎖への有機ハロゲン結合の少なくとも1つを減じるために樹脂を処理する、33に記載の方法。
[41] 減じられたCPD形成性の樹脂を得るためにポリアミン−エピハロヒドリン樹脂を処理した後に、エピハロヒドリン、エピハロヒドリン加水分解副生物及びポリマー主鎖への有機ハロゲン結合の少なくとも1つを減じるために樹脂を処理する、33に記載の方法。
[42] 減じられたCPD形成性の樹脂を得るためにポリアミン−エピハロヒドリン樹脂を処理した後に、エピハロヒドリン、エピハロヒドリン加水分解副生物及びポリマー主鎖への有機ハロゲン結合の少なくとも1つを減じるために樹脂を処理する、40に記載の方法。
[43] 減じられたCPD形成性の樹脂を得るためにポリアミン−エピハロヒドリン樹脂を処理した後で、塩基性薬剤の添加前に、減じられたCPD形成性の樹脂を少なくとも1種の微生物、または少なくとも1種の微生物から単離された少なくとも1種の酵素と、有機的に結合したハロゲンの残量を脱ハロゲン化するのに有効な量、及びpH及び温度において接触させる、33に記載の方法。
[44] 減じられたCPD形成性の樹脂を得るためにポリアミン−エピハロヒドリン樹脂を処理した後で、塩基性薬剤の添加前に、エピハロヒドリン、エピハロヒドリン加水分解副生物及びポリマー主鎖への有機ハロゲン結合の少なくとも1つを減じるために樹脂を処理する、33に記載の方法。
[45] 塩基処理中の樹脂組成物が約40〜約70の温度を有する、33に記載の方法。
[46] 少なくとも1種の塩基性薬剤の添加に続いて、酸性薬剤を樹脂組成物をゲル安定化するために有効な量で添加する、33に記載の方法。
[47] 減じられたCPD形成性の樹脂を得るためにポリアミン−エピハロヒドリン樹脂を処理する前に、樹脂を少なくとも1種の微生物、または少なくとも1種の微生物から単離された少なくとも1種の酵素と、有機的に結合したハロゲンの残量を脱ハロゲン化するのに有効な量、及びpH及び温度において接触させる、18に記載の方法。
、に記載の方法。
[48] 少なくとも1種の微生物が、Arthrobacter histidinolovorans HK1、Agrobacterium radiobacter biovar 1及びAgrobacterium tumefaciens HK7の少なくとも1種を含む、47に記載の方法。
[49] 少なくとも1種の微生物が、Agrobacterium tumefaciens HK7及びAgrobacterium radiobacter biovar 1、及びArthrobacter histidinolovorans HK1の少なくとも1種を含む混合物を含む、48に記載の方法。
[50] 減じられたCPD形成性の樹脂を得るためにポリアミン−エピハロヒドリン樹脂を処理した後に、減じられたCPD形成性の樹脂を少なくとも1種の微生物、または少なくとも1種の微生物から単離された少なくとも1種の酵素と、有機的に結合したハロゲンの残量を脱ハロゲン化するのに有効な量、及びpH及び温度において接触させる、18に記載の方法。
、に記載の方法。
[51] 少なくとも1種の微生物が、Arthrobacter histidinolovorans HK1、Agrobacterium radiobacter biovar 1及びAgrobacterium tumefaciens HK7の少なくとも1種を含む、50に記載の方法。
[52] 少なくとも1種の微生物が、Agrobacterium tumefaciens HK7及びAgrobacterium radiobacter biovar 1、及びArthrobacter histidinolovorans HK1の少なくとも1種を含む混合物を含む、50に記載の方法。
[53] 減じられたCPD形成性の樹脂を得るためにポリアミン−エピハロヒドリン樹脂を処理する前に、エピハロヒドリン、エピハロヒドリン加水分解副生物及びポリマー主鎖への有機ハロゲン結合の少なくとも1つを減じるために樹脂を処理する、18に記載の方法。
[54] 減じられたCPD形成性の樹脂を得るためにポリアミン−エピハロヒドリン樹脂を処理した後に、エピハロヒドリン、エピハロヒドリン加水分解副生物及びポリマー主鎖への有機ハロゲン結合の少なくとも1つを減じるために樹脂を処理する、53に記載の方法。
[55] 減じられたCPD形成性の樹脂を得るためにポリアミン−エピハロヒドリン樹脂を処理した後に、エピハロヒドリン、エピハロヒドリン加水分解副生物及びポリマー主鎖への有機ハロゲン結合の少なくとも1つを減じるために樹脂を処理する、53に記載の方法。
[56] 減じられたCPD形成性の樹脂を得るためにポリアミン−エピハロヒドリン樹脂を処理する前に、減じられたCPD形成性の樹脂を少なくとも1種の微生物、または少なくとも1種の微生物から単離された少なくとも1種の酵素と、有機的に結合したハロゲンの残量を脱ハロゲン化するのに有効な量、及びpH及び温度において接触させる、1に記載の方法。
[57] 減じられたCPD形成性の樹脂を得るためにポリアミン−エピハロヒドリン樹脂を処理した後で、減じられたCPD形成性の樹脂を少なくとも1種の微生物、または少なくとも1種の微生物から単離された少なくとも1種の酵素と、有機的に結合したハロゲンの残量を脱ハロゲン化するのに有効な量、及びpH及び温度において接触させる、1に記載の方法。
[58] 減じられたCPD形成性の樹脂を得るためにポリアミン−エピハロヒドリン樹脂を処理する前に、エピハロヒドリン、エピハロヒドリン加水分解副生物及びポリマー主鎖への有機ハロゲン結合の少なくとも1つを減じるために樹脂を処理する、1に記載の方法。
[59] 減じられたCPD形成性の樹脂を得るためにポリアミン−エピハロヒドリン樹脂を処理した後で、エピハロヒドリン、エピハロヒドリン加水分解副生物及びポリマー主鎖への有機ハロゲン結合の少なくとも1つを減じるために樹脂を処理する、1に記載の方法。
[60] 減じられたCPD形成性の樹脂を得るためにポリアミン−エピハロヒドリン樹脂を処理した後で、エピハロヒドリン、エピハロヒドリン加水分解副生物及びポリマー主鎖への有機ハロゲン結合の少なくとも1つを減じるために樹脂を処理する、58に記載の方法。
[61] 少なくとも1種の薬剤が少なくとも1種の塩基性薬剤を含む、1に記載の方法。
[62] 樹脂が、エピハロヒドリンの第2アミン基に対するモル比が1:1である、ポリアミド−エピハロヒドリン反応中で形成される樹脂を含む、61に記載の方法。
[63] エピハロヒドリンの第2アミン基に対するモル比が約0.975未満である、62に記載の方法。
[64] エピハロヒドリンの第2アミン基に対するモル比が約0.5〜0.975である、63に記載の方法。
[65] エピハロヒドリンの第2アミン基に対するモル比が約0.8〜約0.975である、64に記載の方法。
[66] 少なくとも1種の塩基性薬剤がポリアミン−エピハロヒドリン樹脂を含む組成物のpHを少なくとも約8のpHに上昇させる、62に記載の方法。
[67] 少なくとも1種の塩基性薬剤がポリアミン−エピハロヒドリン樹脂を含む組成物のpHを少なくとも約9のpHに上昇させる、66に記載の方法。
[68] 少なくとも1種の塩基性薬剤がポリアミン−エピハロヒドリン樹脂を含む組成物のpHを少なくとも約10のpHに上昇させる、67に記載の方法。
[69] 少なくとも1種の塩基性薬剤がポリアミン−エピハロヒドリン樹脂を含む組成物のpHを少なくとも約12.5のpHに上昇させる、62に記載の方法。
[70] 少なくとも1種の塩基性薬剤がポリアミン−エピハロヒドリン樹脂を含む組成物のpHを10〜12に上昇させる、62に記載の方法。
[71] 組成物が少なくとも約20の温度を有する、67に記載の方法。
[72] 組成物が少なくとも約40の温度を有する、71に記載の方法。
[73] 組成物が約20〜80の温度を有する、71に記載の方法。
[74] 組成物が少なくとも約50の温度、約11.5のpHを有し、そして処理時間が約5分である、62に記載の方法。
[75] 組成物が少なくとも約55の温度、約10.5〜約11.5のpHを有し、そして処理時間が約5分である、62に記載の方法。
[76] 組成物が少なくとも約55の温度、約10.5〜約11.5のpHを有し、そして処理時間が約5分である、62に記載の方法。
[77] CPD形成性が減じられた樹脂が約2.5〜4のpHで酸安定である、62に記載の方法。
[78] 減じられたCPD形成性の樹脂を得るためにポリアミン−エピハロヒドリン樹脂を処理する前に、減じられたCPD形成性の樹脂を少なくとも1種の微生物、または少なくとも1種の微生物から単離された少なくとも1種の酵素と、有機的に結合したハロゲンの残量を脱ハロゲン化するのに有効な量、及びpH及び温度において接触させる、62に記載の方法。
[79] 減じられたCPD形成性の樹脂を得るためにポリアミン−エピハロヒドリン樹脂を処理した後で、減じられたCPD形成性の樹脂を少なくとも1種の微生物、または少なくとも1種の微生物から単離された少なくとも1種の酵素と、有機的に結合したハロゲンの残量を脱ハロゲン化するのに有効な量、及びpH及び温度において接触させる、62に記載の方法。
、に記載の方法。
[80] 減じられたCPD形成性の樹脂を得るためにポリアミン−エピハロヒドリン樹脂を処理する前に、エピハロヒドリン、エピハロヒドリン加水分解副生物及びポリマー主鎖への有機ハロゲン結合の少なくとも1つを減じるために樹脂を処理する、62に記載の方法。
[81] 減じられたCPD形成性の樹脂を得るためにポリアミン−エピハロヒドリン樹脂を処理した後で、エピハロヒドリン、エピハロヒドリン加水分解副生物及びポリマー主鎖への有機ハロゲン結合の少なくとも1つを減じるために樹脂を処理する、62に記載の方法。
、に記載の方法。
[82] 減じられたCPD形成性の樹脂を得るためにポリアミン−エピハロヒドリン樹脂を処理した後で、エピハロヒドリン、エピハロヒドリン加水分解副生物及びポリマー主鎖への有機ハロゲン結合の少なくとも1つを減じるために樹脂を処理する、80に記載の方法。
、に記載の方法。
[83] 少なくとも1種の薬剤が少なくとも1種の酵素剤を含む、1に記載の方法。
[84] 少なくとも1種の酵素剤がエステラーゼ、リパーゼ及びプロテアーゼを含む、83に記載の方法。
[85] 少なくとも1種の酵素剤がALCALASEを含む、83に記載の方法。
[86] 減じられたCPD形成性の樹脂を得るためにポリアミン−エピハロヒドリン樹脂を処理する前に、減じられたCPD形成性の樹脂を少なくとも1種の微生物、または少なくとも1種の微生物から単離された少なくとも1種の酵素と、有機的に結合したハロゲンの残量を脱ハロゲン化するのに有効な量、及びpH及び温度において接触させる、83に記載の方法。
[87] 減じられたCPD形成性の樹脂を得るためにポリアミン−エピハロヒドリン樹脂を処理した後で、減じられたCPD形成性の樹脂を少なくとも1種の微生物、または少なくとも1種の微生物から単離された少なくとも1種の酵素と、有機的に結合したハロゲンの残量を脱ハロゲン化するのに有効な量、及びpH及び温度において接触させる、83に記載の方法。
、に記載の方法。
[88] 減じられたCPD形成性の樹脂を得るためにポリアミン−エピハロヒドリン樹脂を処理する前に、エピハロヒドリン、エピハロヒドリン加水分解副生物及びポリマー主鎖への有機ハロゲン結合の少なくとも1つを減じるために樹脂を処理する、83に記載の方法。
[89] 減じられたCPD形成性の樹脂を得るためにポリアミン−エピハロヒドリン樹脂を処理した後に、エピハロヒドリン、エピハロヒドリン加水分解副生物及びポリマー主鎖への有機ハロゲン結合の少なくとも1つを減じるために樹脂を処理する、88に記載の方法。
[90] 減じられたCPD形成性の樹脂を得るためにポリアミン−エピハロヒドリン樹脂を処理した後に、エピハロヒドリン、エピハロヒドリン加水分解副生物及びポリマー主鎖への有機ハロゲン結合の少なくとも1つを減じるために樹脂を処理する、83に記載の方法。
[91] 少なくとも1種の薬剤が約5.5〜7のpHを得るための少なくとも1種のpH調節剤である、1に記載の方法。
[92] 約30の温度、約6のpH及び約6日の処理時間を含む、91に記載の方法。
[93] 約50の温度、約6のpH及び約6時間の処理時間を含む、91に記載の方法。
[94] ポリアミン−エピハロヒドリン樹脂を貯蔵安定にするための方法であって、CPD−形成種を含むポリアミン−エピハロヒドリンを含む組成物を、少なくとも1種の薬剤と、CPD形成種を、禁止、減少及び除去の少なくとも1つをする条件下に処理して、ゲル化貯蔵安定な、減じられたCPD−形成の樹脂を得ることを含み、この減じられたCPD−形成性ポリアミン−エピハロヒドリン樹脂を含む組成物が24時間、50、pH1で貯蔵したときに約1000ppm未満の乾燥基準のCPDを含む、前記の方法。
[95] CPD形成性が減じられたポリアミン−エピハロヒドリン樹脂を含む組成物が、24時間、50、pH1で貯蔵したときに、24時間時に測定したときに約250ppm未満の乾燥基準のCPDを含む、95に記載の方法。
[96] CPD形成性が減じられたポリアミン−エピハロヒドリン樹脂を含む組成物が、24時間、50、pH1で貯蔵したときに、24時間時に測定したときに約150ppm未満の乾燥基準のCPDを含む、95に記載の方法。
[97] CPD形成性が減じられたポリアミン−エピハロヒドリン樹脂を含む組成物が、24時間、50、pH1で貯蔵したときに、24時間時に測定したときに約100ppm未満の乾燥基準のCPDを含む、96に記載の方法。
[98] CPD形成性が減じられたポリアミン−エピハロヒドリン樹脂を含む組成物が、24時間、50、pH1で貯蔵したときに、24時間時に測定したときに約75ppm未満の乾燥基準のCPDを含む、97に記載の方法。
[99] CPD形成性が減じられたポリアミン−エピハロヒドリン樹脂を含む組成物が、24時間、50、pH1で貯蔵したときに、24時間時に測定したときに約50ppm未満の乾燥基準のCPDを含む、98に記載の方法。
[100] CPD形成性が減じられたポリアミン−エピハロヒドリン樹脂を含む組成物が、24時間、50、pH1で貯蔵したときに、24時間時に測定したときに約25ppm未満の乾燥基準のCPDを含む、99に記載の方法。
[101] CPD形成性が減じられたポリアミン−エピハロヒドリン樹脂を含む組成物が、24時間、50、pH1で貯蔵したときに、24時間時に測定したときに約15ppm未満の乾燥基準のCPDを含む、100に記載の方法。
[102] CPD形成性が減じられたポリアミン−エピハロヒドリン樹脂を含む組成物が、24時間、50、pH1で貯蔵したときに、24時間時に測定したときに約5ppm未満の乾燥基準のCPDを含む、101に記載の方法。
[103] CPD形成性が減じられたポリアミン−エピハロヒドリン樹脂を含む組成物が、24時間、50、pH1で貯蔵したときに、24時間時に測定したときに約3ppm未満の乾燥基準のCPDを含む、102に記載の方法。
[104] CPD形成性が減じられたポリアミン−エピハロヒドリン樹脂を含む組成物が、24時間、50、pH1で貯蔵したときに、24時間時に測定したときに約1ppm未満の乾燥基準のCPDを含む、103に記載の方法。
[105] 少なくとも1種の薬剤が少なくとも1種の酸性薬剤を含む、95に記載の方法。
[106] CPD形成性が減じられたポリアミン−エピハロヒドリン樹脂を含む組成物が、24時間、50、pH1で貯蔵したときに、24時間時に測定したときに約100ppm未満の乾燥基準のCPDを含む、105に記載の方法。
[107] CPD形成性が減じられたポリアミン−エピハロヒドリン樹脂を含む組成物が、24時間、50、pH1で貯蔵したときに、24時間時に測定したときに約50ppm未満の乾燥基準のCPDを含む、105に記載の方法。
[108] CPD形成性が減じられたポリアミン−エピハロヒドリン樹脂を含む組成物が、24時間、50、pH1で貯蔵したときに、24時間時に測定したときに約5ppm未満の乾燥基準のCPDを含む、105に記載の方法。
[109] 少なくとも1種の薬剤が少なくとも1種の塩基性薬剤を含む、95に記載の方法。
[110] 少なくとも1種の薬剤が少なくとも1種の酵素剤を含む、95に記載の方法。
[111] CPD形成性が減じられたポリアミン−エピハロヒドリン樹脂を含む組成物が、24時間、50、pH1で貯蔵したときに、24時間時に測定したときに約110ppm未満の乾燥基準のCPDを含む、110に記載の方法。
[112] CPD形成性が減じられたポリアミン−エピハロヒドリン樹脂を含む組成物が、24時間、50、pH1で貯蔵したときに、24時間時に測定したときに約50ppm未満の乾燥基準のCPDを含む、110に記載の方法。
[113] CPD形成性が減じられたポリアミン−エピハロヒドリン樹脂を含む組成物が、24時間、50、pH1で貯蔵したときに、24時間時に測定したときに約5ppm未満の乾燥基準のCPDを含む、110に記載の方法。
[114] 少なくとも1種の薬剤が約5.5〜7のpHを得るための少なくとも1種のpH調節剤を含む、95に記載の方法。
[115] 紙製品を調製するための方法であって、 CPD−形成種を含むポリアミン−エピハロヒドリンを含む組成物を、少なくとも1種の薬剤と、CPD形成種を、禁止、減少及び除去の少なくとも1つをする条件下に処理して、ゲル化貯蔵安定な、減じられたCPD−形成の樹脂を得ること;及び CPD形成性が減じられたポリアミン−エピハロヒドリン樹脂を含む紙製品を形成し、その結果、CPD形成性が減じられた樹脂の少なくとも1重量%の添加量に補正したときに、紙製品が約250ppb未満のCPDを含む、前記の方法。
[116] 紙製品が約100ppb未満のCPDを含む、115に記載の方法。
[117] 紙製品が約50ppb未満のCPDを含む、116に記載の方法。
[118] 紙製品が約10ppb未満のCPDを含む、117に記載の方法。
[119] 紙製品が約1ppb未満のCPDを含む、118に記載の方法。
[120] 紙製品が食物製品と接触する紙製品を含む、115に記載の方法。
[121] 紙製品がティーバッグまたはコーヒーフィルタを含む、120に記載の方法。
[122] 紙製品が包装用厚紙、またはティッシュー及びタオルを含む紙製品を含む、120に記載の方法。
[123] ポリアミン−エピハロヒドリン樹脂がポリアミノポリアミド−エピクロロヒドリン樹脂を含む、115に記載の方法。
[124] ポリアミン−エピハロヒドリン樹脂がポリアミノウレイレン−エピクロロヒドリン樹脂を含む、115に記載の方法。
[125] 少なくとも1種の薬剤が少なくとも1種の酸性薬剤を含む、115に記載の方法。
[126] 少なくとも1種の薬剤が少なくとも1種の塩基性薬剤を含む、115に記載の方法。
[127] 少なくとも1種の薬剤が少なくとも1種の酵素剤を含む、115に記載の方法。
[128] 少なくとも1種の薬剤が約5.5〜7のpHを得るための少なくとも1種のpH調節剤を含む、115に記載の方法。
[129] 1に記載の方法によって製造される樹脂によって処理された紙。
[130] 4に記載の方法によって製造される樹脂によって処理された紙。
[131] 18に記載の方法によって製造される樹脂によって処理された紙。
[132] 62に記載の方法によって製造される樹脂によって処理された紙。
[133] 83に記載の方法によって製造される樹脂によって処理された紙。
[134] 91に記載の方法によって製造される樹脂によって処理された紙。
[135] 1に記載の方法によって製造された、CPD形成性が減じられた樹脂。
[136] 14に記載の方法によって製造された、CPD形成性が減じられた樹脂。
[137] 18に記載の方法によって製造された、CPD形成性が減じられた樹脂。
[138] 62に記載の方法によって製造された、CPD形成性が減じられた樹脂。
[139] 83に記載の方法によって製造された、CPD形成性が減じられた樹脂。
[140] 91に記載の方法によって製造された、CPD形成性が減じられた樹脂。
[141] 1に記載の方法によって製造された、CPD形成性が減じられた樹脂を含む水性組成物。
[142] 少なくとも1種のポリアルキレンポリアミン−エピハロヒドリン樹脂をさらに含む、141に記載の水性組成物。
[143] 18に記載の方法によって製造されたCPD形成性が減じられた樹脂を含む水性組成物。
[144] 少なくとも1種のポリアルキレンポリアミン−エピハロヒドリン樹脂をさらに含む、143に記載の水性組成物。
[145] 83に記載の方法によって製造されたCPD形成性が減じられた樹脂を含む水性組成物。
[146] 少なくとも1種のポリアルキレンポリアミン−エピハロヒドリン樹脂をさらに含む、145に記載の水性組成物。
[147] 貯蔵安定なポリアミノポリアミド−エピハロヒドリン樹脂であって、ポリアミノポリアミド−エピハロヒドリン樹脂が、該樹脂を含む水性組成物として2週間、50、約2.5〜3.5のpHにおいて測定したときに、約250ppm未満の乾燥基準のCPDを含む、前記の樹脂。
[148] ポリアミノポリアミド−エピハロヒドリン樹脂が、乾燥プレポリマーの1gあたり約0.5ミリ当量未満の酸官能価を有するポリアミノアミドプレポリマーから製造したポリアミノポリアミド−エピハロヒドリン樹脂を含む、147に記載の樹脂。
[149] ポリアミノポリアミドプレポリマーが、少なくとも1種のジカルボン酸また二塩基エステル及び少なくとも1種のポリアルキレンアミンとを反応させることによって調製され;少なくとも1種のジカルボン酸が、蓚酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸及びアゼライン酸の少なくとも1種を含み;少なくとも1種の二塩基エステルがアジピン酸ジメチル、アジピン酸ジエチル、グルタル酸ジメチル、グルタル酸ジエチル、コハク酸ジメチル及びコハク酸ジエチルの少なくとも1種を含み;そして少なくとも1種のポリアルキレンアミンは、ジエチレントリアミン、ジエチレンテトラアミン、テトラエチレンペンタアミン、ジプロピレントリアミン、メチルビスアミノプロピルアミン、ビス−ヘキサメチレントリアミン、及びメチルビスアミノプロピルアミンの少なくとも1種を含む、148に記載の樹脂。
[150] 少なくとも1種のジカルボン酸が、アジピン酸及びグルタル酸の少なくとも1種を含み;少なくとも1種の二塩基エステルがアジピン酸ジメチル、アジピン酸ジエチル、グルタル酸ジメチル及びグルタル酸ジエチルの少なくとも1種を含み;そして少なくとも1種のポリアルキレンアミンが、ジエチレントリアミン、ジエチレンテトラアミン、テトラエチレンペンタアミン、ジプロピレントリアミン、メチルビスアミノプロピルアミンの少なくとも1種を含む、149に記載の樹脂。
[151] 少なくとも1種のジカルボン酸がアジピン酸を含む、150に記載の樹脂。
[152] 少なくとも1種のニ塩基エステルがグルタル酸ジメチルを含む、150に記載の樹脂。
[153] 少なくとも1種のポリアルキレンアミンがジエチレントリアミンを含む、150に記載の樹脂。
[154] 少なくとも1種のポリアルキレンアミンがメチルビスアミノプロピルアミンを含む、150に記載の樹脂。
[155] ポリアミノポリアミド−エピハロヒドリン樹脂が、乾燥プレポリマーの1gあたり約0.25ミリ当量未満の酸官能価を有するポリアミノアミドプレポリマーから製造したポリアミノポリアミド−エピハロヒドリン樹脂を含む、147に記載の樹脂。
[156] ポリアミノポリアミド−エピハロヒドリン樹脂が、乾燥プレポリマーの1gあたり約0.1ミリ当量未満の酸官能価を有するポリアミノアミドプレポリマーから製造したポリアミノポリアミド−エピハロヒドリン樹脂を含む、155に記載の樹脂。
[157] ポリアミノポリアミド−エピハロヒドリン樹脂が、乾燥プレポリマーの1gあたり約0.075ミリ当量未満の酸官能価を有するポリアミノアミドプレポリマーから製造したポリアミノポリアミド−エピハロヒドリン樹脂を含む、156に記載の樹脂。
[158] ポリアミノポリアミド−エピハロヒドリン樹脂が、乾燥プレポリマーの1gあたり約0.05ミリ当量未満の酸官能価を有するポリアミノアミドプレポリマーから製造したポリアミノポリアミド−エピハロヒドリン樹脂を含む、157に記載の樹脂。
[159] ポリアミノポリアミド−エピハロヒドリン樹脂が、13C NMR分析によって測定した、約5%未満の酸末端基濃度を有するポリアミノアミドプレポリマーから製造したポリアミノポリアミド−エピハロヒドリン樹脂を含む、147載の樹脂。
[160] ポリアミノポリアミド−エピハロヒドリン樹脂が、13C NMR分析によって測定した、約2.5%未満の酸末端基濃度を有するポリアミノアミドプレポリマーから製造したポリアミノポリアミド−エピハロヒドリン樹脂を含む、159載の樹脂。
[161] ポリアミノポリアミド−エピハロヒドリン樹脂が、13C NMR分析によって測定した、約1%未満の酸末端基濃度を有するポリアミノアミドプレポリマーから製造したポリアミノポリアミド−エピハロヒドリン樹脂を含む、160載の樹脂。
[162] ポリアミノポリアミド−エピハロヒドリン樹脂が、13C NMR分析によって測定した、約0.7%未満の酸末端基濃度を有するポリアミノアミドプレポリマーから製造したポリアミノポリアミド−エピハロヒドリン樹脂を含む、161載の樹脂。
[163] ポリアミノポリアミド−エピハロヒドリン樹脂が、13C NMR分析によって測定した、約0.5%未満の酸末端基濃度を有するポリアミノアミドプレポリマーから製造したポリアミノポリアミド−エピハロヒドリン樹脂を含む、162載の樹脂。
[164] 163に記載された樹脂であって、ポリアミノポリアミド−エピハロヒドリン樹脂が、該樹脂を含む水性組成物として2週間、50、約2.5〜3.5のpHにおいて測定したときに、約150ppm未満の乾燥基準のCPDを含む、前記の樹脂。
[165] 該組成物が2週間後に、約75ppm未満の乾燥基準のCPDを含む、164に記載の樹脂。
[166] 該組成物が2週間後に、約40ppm未満の乾燥基準のCPDを含む、165に記載の樹脂。
[167] 該組成物が2週間後に、約10ppm未満の乾燥基準のCPDを含む、166に記載の樹脂。
[168] ポリアミノポリアミド−エピハロヒドリン樹脂が、ポリアミノポリアミド−エピクロロヒドリン樹脂を含む、148に記載の樹脂。
[169] プレポリマーが約0.075〜0.2dL/gのRSVを有する、148に記載の樹脂。
[170] プレポリマーが約0.1〜0.15dL/gのRSVを有する、169に記載の樹脂。
[171] プレポリマーが少なくとも約0.05dL/gのRSVを有する、148に記載の樹脂。
[172] プレポリマーが少なくとも約0.075dL/gのRSVを有する、171に記載の樹脂。
[173] プレポリマーが少なくとも約0.1dL/gのRSVを有する、172に記載の樹脂。
[174] プレポリマーが末端封止されたプレポリマーを含む、148に記載の樹脂。
[175] プレポリマーがアミン過剰プレポリマーを含む、148に記載の樹脂。
[176] プレポリマーが後添加アミンプレポリマーを含む、148に記載の樹脂。
[177] ポリアミノアミドプレポリマーをエピハロヒドリンと反応させることによって形成されるポリアミノポリアミド−エピハロヒドリン樹脂であって、ポリアミノアミドプレポリマーが乾燥プレポリマー1gあたり約0.5ミリ当量未満の酸官能価を有し、該ポリアミノポリアミド−エピハロヒドリン樹脂が、エピハロヒドリン、エピハロヒドリン加水分解副生物及びCPD形成性種の少なくとも1種を減じるための処理にふされる、前記の樹脂。
[178] 該処理が樹脂を少なくとも1種の微生物または少なくとも1種の微生物から単離された少なくとも1種の酵素と、有機的に結合したハロゲン残存量を脱ハロゲン化するのに有効な量、pH及び温度で接触させることを含む、177に記載の樹脂。
[179] 該プレポリマーが、乾燥プレポリマーの1gあたり約0.25ミリ当量未満の酸官能価を有する、178に記載の樹脂。
[180] 該プレポリマーが、乾燥プレポリマーの1gあたり約0.1ミリ当量未満の酸官能価を有する、179に記載の樹脂。
[181] プレポリマーが末端封止プレポリマーを含む、178に記載の樹脂。
[182] プレポリマーがアミン過剰プレポリマーを含む、178に記載の樹脂。
[183] プレポリマーが後添加アミンプレポリマーを含む、178に記載の樹脂。
[184] プレポリマーが約0.075〜0.2dL/gのRSVを有する、178に記載の樹脂。
[185] プレポリマーが約0.1〜0.15dL/gのRSVを有する、184に記載の樹脂。
[186] プレポリマーが少なくとも約0.05dL/gのRSVを有する、178に記載の樹脂。
[187] プレポリマーが少なくとも約0.075dL/gのRSVを有する、186に記載の樹脂。
[188] プレポリマーが少なくとも約0.1dL/gのRSVを有する、187に記載の樹脂。
[189] ポリアミノポリアミド−エピハロヒドリン樹脂が、13C NMR分析によって測定した、約5%未満の酸末端基濃度を有するポリアミノアミドプレポリマーから製造したポリアミノポリアミド−エピハロヒドリン樹脂を含む、177記載の樹脂。
[190] ポリアミノポリアミド−エピハロヒドリン樹脂が、13C NMR分析によって測定した、約2.5%未満の酸末端基濃度を有するポリアミノアミドプレポリマーから製造したポリアミノポリアミド−エピハロヒドリン樹脂を含む、189記載の樹脂。
[191] ポリアミノポリアミド−エピハロヒドリン樹脂が、13C NMR分析によって測定した、約1%未満の酸末端基濃度を有するポリアミノアミドプレポリマーから製造したポリアミノポリアミド−エピハロヒドリン樹脂を含む、190記載の樹脂。
[192] ポリアミノポリアミド−エピハロヒドリン樹脂が、13C NMR分析によって測定した、約0.7%未満の酸末端基濃度を有するポリアミノアミドプレポリマーから製造したポリアミノポリアミド−エピハロヒドリン樹脂を含む、191載の樹脂。
[193] ポリアミノポリアミド−エピハロヒドリン樹脂が、13C NMR分析によって測定した、約0.5%未満の酸末端基濃度を有するポリアミノアミドプレポリマーから製造したポリアミノポリアミド−エピハロヒドリン樹脂を含む、192載の樹脂。
[194] 163に記載された樹脂であって、ポリアミノポリアミド−エピハロヒドリン樹脂が、該樹脂を含む水性組成物として2週間、50、約2.5〜3.5のpHにおいて貯蔵したときに、24時間時に測定したときに、約250ppm未満の乾燥基準のCPDを含む、178に記載の樹脂。
[195] 該組成物が2週間後に、約150ppm未満の乾燥基準のCPDを含む、194に記載の樹脂。
[196] 該組成物が2週間後に、約75ppm未満の乾燥基準のCPDを含む、195に記載の樹脂。
[197] 該組成物が2週間後に、約40ppm未満の乾燥基準のCPDを含む、196に記載の樹脂。
[198] 該組成物が2週間後に、約10ppm未満の乾燥基準のCPDを含む、197に記載の樹脂。
[199] 該処理が樹脂を少なくとも1種の酸性薬剤と反応させることを含む、177に記載の樹脂。
[200] 該プレポリマーが、乾燥プレポリマーの1gあたり約0.25ミリ当量未満の酸官能価を有する、199に記載の樹脂。
[201] 該プレポリマーが、乾燥プレポリマーの1gあたり約0.1ミリ当量未満の酸官能価を有する、200に記載の樹脂。
[202] プレポリマーが末端封止プレポリマーを含む、199に記載の樹脂。
[203] プレポリマーがアミン過剰プレポリマーを含む、199に記載の樹脂。
[204] プレポリマーが後添加アミンプレポリマーを含む、199に記載の樹脂。
[205] プレポリマーが約0.075〜0.2dL/gのRSVを有する、199に記載の樹脂。
[206] プレポリマーが約0.1〜0.15dL/gのRSVを有する、205に記載の樹脂。
[207] プレポリマーが少なくとも約0.05dL/gのRSVを有する、199に記載の樹脂。
[208] プレポリマーが少なくとも約0.075dL/gのRSVを有する、207に記載の樹脂。
[209] プレポリマーが少なくとも約0.1dL/gのRSVを有する、208に記載の樹脂。
[210] ポリアミノポリアミド−エピハロヒドリン樹脂が、該樹脂を含む水性組成物として2週間、50、約2.5〜3.5のpHにおいて測定したときに、約250ppm未満の乾燥基準のCPDを含む、199に記載の樹脂。
[211] 該組成物が2週間後に、約150ppm未満の乾燥基準のCPDを含む、210に記載の樹脂。
[212] 該組成物が2週間後に、約75ppm未満の乾燥基準のCPDを含む、211に記載の樹脂。
[213] 該組成物が2週間後に、約40ppm未満の乾燥基準のCPDを含む、212に記載の樹脂。
[214] 該組成物が2週間後に、約10ppm未満の乾燥基準のCPDを含む、213に記載の樹脂。
[215] 該処理が樹脂を少なくとも1種の塩基性薬剤と反応させることを含む、177に記載の樹脂。
[216] 該処理が樹脂を少なくとも1種の酵素剤と接触させることを含む、177に記載の樹脂。
[217] 該処理が樹脂を少なくとも1種のpH調節剤と接触させて約5.5〜7のpHを得ることを含む、177に記載の樹脂。
[218] ポリアミノポリアミド−エピハロヒドリン樹脂が、該樹脂を含む水性組成物として24時間、50、pH1において貯蔵したときに、24時間時に測定して、約1000ppm未満の乾燥基準のCPDを含む、貯蔵安定ポリアミノポリアミド−エピハロヒドリン樹脂。
[219] ポリアミノポリアミド−エピハロヒドリン樹脂が、プレポリマー乾燥1gあたり約0.5ミリ当量未満の酸官能価を有するポリアミノアミドプレポリマーから製造されるポリアミノポリアミド−エピハロヒドリンを含む、に記載218の樹脂。
[220] ポリアミノポリアミド−エピハロヒドリン樹脂が、乾燥プレポリマーの1gあたり約0.25ミリ当量未満の酸官能価を有するポリアミノアミドプレポリマーから製造したポリアミノポリアミド−エピハロヒドリン樹脂を含む、219に記載の樹脂。
[221] ポリアミノポリアミド−エピハロヒドリン樹脂が、乾燥プレポリマーの1gあたり約0.1ミリ当量未満の酸官能価を有するポリアミノアミドプレポリマーから製造したポリアミノポリアミド−エピハロヒドリン樹脂を含む、220に記載の樹脂。
[222] CPD形成性が減じられたポリアミン−エピハロヒドリン樹脂を含む組成物が、24時間50、pH1で貯蔵し、24時間で測定したときに約750ppm未満の乾燥基準のCPDを生成する、221に記載の樹脂。
[223] CPD形成性が減じられたポリアミン−エピハロヒドリン樹脂を含む組成物が、24時間50、pH1で貯蔵し、24時間で測定したときに約500ppm未満の乾燥基準のCPDを生成する、222に記載の樹脂。
[224] CPD形成性が減じられたポリアミン−エピハロヒドリン樹脂を含む組成物が、24時間50、pH1で貯蔵し、24時間で測定したときに約250ppm未満の乾燥基準のCPDを生成する、223に記載の樹脂。
[225] CPD形成性が減じられたポリアミン−エピハロヒドリン樹脂を含む組成物が、24時間50、pH1で貯蔵し、24時間で測定したときに約150ppm未満の乾燥基準のCPDを生成する、221に記載の樹脂。
[226] CPD形成性が減じられたポリアミン−エピハロヒドリン樹脂を含む組成物が、24時間50、pH1で貯蔵し、24時間で測定したときに約100ppm未満の乾燥基準のCPDを生成する、225に記載の樹脂。
[227] CPD形成性が減じられたポリアミン−エピハロヒドリン樹脂を含む組成物が、24時間50、pH1で貯蔵し、24時間で測定したときに約75ppm未満の乾燥基準のCPDを生成する、226に記載の樹脂。
[228] CPD形成性が減じられたポリアミン−エピハロヒドリン樹脂を含む組成物が、24時間50、pH1で貯蔵し、24時間で測定したときに約50ppm未満の乾燥基準のCPDを生成する、227に記載の樹脂。
[229] CPD形成性が減じられたポリアミン−エピハロヒドリン樹脂を含む組成物が、24時間50、pH1で貯蔵し、24時間で測定したときに約25ppm未満の乾燥基準のCPDを生成する、228に記載の樹脂。
[230] CPD形成性が減じられたポリアミン−エピハロヒドリン樹脂を含む組成物が、24時間50、pH1で貯蔵し、24時間で測定したときに約15ppm未満の乾燥基準のCPDを生成する、229に記載の樹脂。
[231] CPD形成性が減じられたポリアミン−エピハロヒドリン樹脂を含む組成物が、24時間50、pH1で貯蔵し、24時間で測定したときに約5ppm未満の乾燥基準のCPDを生成する、230に記載の樹脂。
[232] CPD形成性が減じられたポリアミン−エピハロヒドリン樹脂を含む組成物が、24時間50、pH1で貯蔵し、24時間で測定したときに約3ppm未満の乾燥基準のCPDを生成する、231に記載の樹脂。
[233] CPD形成性が減じられたポリアミン−エピハロヒドリン樹脂を含む組成物が、24時間50、pH1で貯蔵し、24時間で測定したときに約1ppm未満の乾燥基準のCPDを生成する、232に記載の樹脂。
[234] ポリアミノポリアミド−エピハロヒドリン樹脂がポリアミノポリアミド−エピクロロヒドリン樹脂を含む、219に記載の樹脂。
[235] プレポリマーが末端封止されたプレポリマーを含む、219に記載の樹脂。
[236] プレポリマーがアミン過剰プレポリマーを含む、219に記載の樹脂。
[237] プレポリマーが後添加アミンプレポリマーを含む、219に記載の樹脂。
[238] プレポリマーが約0.075〜0.2dL/gのRSVを有する、219に記載の樹脂。
[239] プレポリマーが約0.1〜0.15dL/gのRSVを有する、238に記載の樹脂。
[240] プレポリマーが少なくとも約0.05dL/gのRSVを有する、219に記載の樹脂。
[241] プレポリマーが少なくとも約0.075dL/gのRSVを有する、240に記載の樹脂。
[242] プレポリマーが少なくとも約0.1dL/gのRSVを有する、241に記載の樹脂。
[243] 貯蔵安定なポリアミノポリアミド−エピハロヒドリン樹脂であって、該CPD形成性が減じられた樹脂を含む紙製品が、約1重量%の量のCPD形成性が減じられた樹脂を添加することについて補正を行ったときに、約250ppb未満のCPDを含むように紙を形成する能力がある、前記の樹脂。
[244] 紙製品が約100ppb未満のCPDを含む、243に記載の樹脂。
[245] 紙製品が約50ppb未満のCPDを含む、244に記載の樹脂。
[246] 紙製品が約10ppb未満のCPDを含む、245に記載の樹脂。
[247] 紙製品が約1ppb未満のCPDを含む、246に記載の樹脂。
[248] 貯蔵安定なポリアミノポリアミド−エピハロヒドリン樹脂を含む紙製品であって、約1重量%の量のCPD形成性が減じられた樹脂を添加することについて補正を行ったときに、約250ppb未満のCPDを含む、前記紙製品。
[249] 貯蔵安定なポリアミノポリアミド−エピハロヒドリン樹脂を含む紙製品であって、約1重量%の量のCPD形成性が減じられた樹脂を添加することについて補正を行ったときに、約100ppb未満のCPDを含む、248に記載の紙製品。
[250] 貯蔵安定なポリアミノポリアミド−エピハロヒドリン樹脂を含む紙製品であって、約1重量%の量のCPD形成性が減じられた樹脂を添加することについて補正を行ったときに、約50ppb未満のCPDを含む、249に記載の紙製品。
[251] 貯蔵安定なポリアミノポリアミド−エピハロヒドリン樹脂を含む紙製品であって、約1重量%の量のCPD形成性が減じられた樹脂を添加することについて補正を行ったときに、約10ppb未満のCPDを含む、250に記載の紙製品。
[252] 貯蔵安定なポリアミノポリアミド−エピハロヒドリン樹脂を含む紙製品であって、約1重量%の量のCPD形成性が減じられた樹脂を添加することについて補正を行ったときに、約1ppb未満のCPDを含む、251に記載の紙製品。
[253] 紙製品が食物製品と接触する紙製品を含む、248に記載の紙製品。
[254] 紙製品がティーバッグまたはコーヒーフィルタを含む、253に記載の紙製品。
[255] 紙製品が包装用厚紙、またはティッシュー及びタオルを含む紙製品を含む、253に記載の紙製品。
[256] ポリアミノポリアミド−エピハロヒドリン樹脂が、ポリアミノポリアミド−エピクロロヒドリン樹脂を含む、253に記載の紙製品。
[257] ポリアミノポリアミド−エピハロヒドリン樹脂が、プレポリマー乾燥1gあたり約0.5ミリ当量未満の酸官能価を有するポリアミノアミドプレポリマーから製造されるポリアミノポリアミド−エピハロヒドリンを含む、に記載256に記載の紙製品。
[258] ポリアミノポリアミド−エピハロヒドリン樹脂が、乾燥プレポリマーの1gあたり約0.25ミリ当量未満の酸官能価を有するポリアミノアミドプレポリマーから製造したポリアミノポリアミド−エピハロヒドリン樹脂を含む、257に記載の紙製品。
[259] ポリアミノポリアミド−エピハロヒドリン樹脂が、乾燥プレポリマーの1gあたり約0.1ミリ当量未満の酸官能価を有するポリアミノアミドプレポリマーから製造したポリアミノポリアミド−エピハロヒドリン樹脂を含む、258に記載の紙製品。
[260] プレポリマーが約0.075〜0.2dL/gのRSVを有する、257に記載の紙製品。
[261] プレポリマーが約0.1〜0.15dL/gのRSVを有する、260に記載の紙製品。
[262] プレポリマーが少なくとも約0.05dL/gのRSVを有する、257に記載の紙製品。
[263] プレポリマーが少なくとも約0.075dL/gのRSVを有する、262に記載の紙製品。
[264] プレポリマーが少なくとも約0.1dL/gのRSVを有する、263に記載の紙製品。
[265] プレポリマーが末端封止されたプレポリマーを含む、257に記載の紙製品。
[266] プレポリマーがアミン過剰プレポリマーを含む、257に記載の紙製品。
[267] プレポリマーが後添加アミンプレポリマーを含む、257に記載の紙製品。
[268] 樹脂を少なくとも1種の微生物、または少なくとも1種の微生物から単離された少なくとも1種の微生物と、有機的に結合したハロゲンの残量を脱ハロゲン化するのに有効な量、及びpH及び温度において接触させる、199に記載の樹脂。
[269] 樹脂を、エピハロヒドリン、エピハロヒドリン加水分解副生物及びポリマー主鎖への有機ハロゲン結合の少なくとも1つを減じるために樹脂を処理する、199に記載の方法。
[270] 樹脂を少なくとも1種の微生物、または少なくとも1種の微生物から単離された少なくとも1種の微生物と、有機的に結合したハロゲンの残量を脱ハロゲン化するのに有効な量、及びpH及び温度において接触させる、215に記載の樹脂。
[271] 樹脂を、エピハロヒドリン、エピハロヒドリン加水分解副生物及びポリマー主鎖への有機ハロゲン結合の少なくとも1つを減じるために樹脂を処理する、215に記載の方法。
[272] 樹脂を少なくとも1種の微生物、または少なくとも1種の微生物から単離された少なくとも1種の微生物と、有機的に結合したハロゲンの残量を脱ハロゲン化するのに有効な量、及びpH及び温度において接触させる、216に記載の樹脂。
[273] 樹脂を、エピハロヒドリン、エピハロヒドリン加水分解副生物及びポリマー主鎖への有機ハロゲン結合の少なくとも1つを減じるために樹脂を処理する、216に記載の方法。
[274] 樹脂を少なくとも1種の微生物、または少なくとも1種の微生物から単離された少なくとも1種の微生物と、有機的に結合したハロゲンの残量を脱ハロゲン化するのに有効な量、及びpH及び温度において接触させる、217に記載の樹脂。
[275] 樹脂を、エピハロヒドリン、エピハロヒドリン加水分解副生物及びポリマー主鎖への有機ハロゲン結合の少なくとも1つを減じるために樹脂を処理する、217に記載の樹脂。
[276] ポリアルキレンポリアミンをジカルボン酸及び/又は二塩基エステルとプレポリマー形成反応において反応させ、そしてプレポリマー形成反応のそれより後の工程において少なくとも1種のアミンを後添加することによってポリアミノアミドプレポリマーを製造する方法。
[277] アミンが、ポリアルキレンポリアミンと後添加アミンの全モル量が、ジカルボン酸の全モル量よりも大きい量で添加される、276に記載の方法。
[278] プレポリマー形成反応が後添加アミンの添加のときに、少なくとも約70%完了している、277に記載の方法。
[279] プレポリマー形成反応が後添加アミンの添加のときに、少なくとも約80%完了している、278に記載の方法。
[280] プレポリマー形成反応が後添加アミンの添加のときに、少なくとも約90%完了している、277に記載の方法。
[281] 後添加アミンが単官能価アミンである、277に記載の方法。
[282] 後添加アミンがポリアミンであ、277に記載の方法。
[283] ポリアミンがポリアルキレンアミンである、282に記載の方法。
[284] ジカルボン酸が、蓚酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸及びアゼライン酸の少なくとも1種を含み;少なくとも1種の二塩基エステルがアジピン酸ジメチル、アジピン酸ジエチル、グルタル酸ジメチル、グルタル酸ジエチル、コハク酸ジメチル及びコハク酸ジエチルの少なくとも1種を含み;そして少なくとも1種のポリアルキレンアミンが、ジエチレントリアミン、ジエチレンテトラアミン、テトラエチレンペンタアミン、ジプロピレントリアミン、メチルビスアミノプロピルアミン、ビス−ヘキサメチレントリアミン、及びメチルビスアミノプロピルアミンの少なくとも1種を含む、277に記載の方法。
[285] 少なくとも1種のジカルボン酸が、アジピン酸及びグルタル酸の少なくとも1種を含み;少なくとも1種の二塩基エステルがアジピン酸ジメチル、アジピン酸ジエチル、グルタル酸ジメチル及びグルタル酸ジエチルの少なくとも1種を含み;そして少なくとも1種のポリアルキレンアミンが、ジエチレントリアミン、ジエチレンテトラアミン、テトラエチレンペンタアミン、ジプロピレントリアミン、メチルビスアミノプロピルアミンの少なくとも1種を含む、284に記載の方法。
[286] 少なくとも1種のジカルボン酸がアジピン酸を含む、285に記載の方法。
[287] 少なくとも1種のニ塩基エステルがグルタル酸ジメチルを含む、285に記載の方法。
[288] 少なくとも1種のポリアルキレンアミンがジエチレントリアミンを含む、285に記載の方法。
[請求項289] 少なくとも1種のポリアルキレンアミンがメチルビスアミノプロピルアミンを含む、285に記載の方法。
「290」 277に記載のプレポリマーをエピハロヒドリンと反応させることによって生成されるポリアミノポリアミド−エピハロヒドリン樹脂。
[291] エピハロヒドリンがエピクロロヒドリンである、290に記載の方法。

Claims (10)

  1. 貯蔵安定なポリアミノポリアミド−エピハロヒドリン樹脂であって、該ポリアミノポリアミド−エピハロヒドリン樹脂が、該樹脂を含む水性組成物として24時間、50、pH1において貯蔵し、24時間目に測定したときに、約1000ppm未満の乾燥基準のCPDを含み
    該樹脂は、a)プレポリマー乾燥1gあたり約0.5ミリ当量未満の酸官能価を有するポリアミノアミドプレポリマーと、b)エピハロヒドリンとの反応から製造され、
    該プレポリマーは、エピハロヒドリンとの反応の前に末端封止剤との反応によって末端封止されている、
    前記の樹脂。
  2. 末端封止剤が、
    (i)モノ官能価アミン
    (ii)モノ官能価カルボン酸、及び
    (iii)モノ官能価カルボン酸エステル
    より選択される、請求項1に記載の樹脂。
  3. 末端封止剤が、モノ官能価第1アミン及びモノ官能価第2アミンより成る群から選択されるモノ官能価アミンである、請求項1に記載の樹脂。
  4. 末端封止剤が、ブチルアミン、モノエタノールアミン、シクロヘキシルアミン、2−メチルシクロヘキシルアミン、3−メチルシクロヘキシルアミン、4−メチルシクロヘキシルアミン、ベンジルアミン、イソプロパノールアミン、モノ第2ブタノールアミン、2−アミノ−2−メチル−1−プロパノール、トリス(ヒドロキシメチル)アミノメタン、テチラヒドロフルフリルアミン、フルフリルアミン、3−アミノ−1,2−プロパンジオール、1−アミノ−1−デオキシ−D−ソルビトール、及び2−アミノ−2−エチル−1,3−プロパンジオール、ジエチルアミン、ジブチルアミン、ジエタノールアミン、ジ−n−プロピルアミン、ジイソプロパノールアミン、ジ−第2−ブタノールアミン、及びN−メチルベンジルアミンから選択されるモノ官能価アミンである、請求項1に記載の樹脂。
  5. 末端封止剤が、安息香酸、2−ヒドロキシ安息香酸、3−ヒドロキシ安息香酸、酢酸、フェニル酢酸、プロピオン酸、ブチル酸、酪酸、吉草酸、カプロン酸、カプリル酸、2−エチルヘキサン酸、オレイン酸、オルトトルイル酸、メタトルイル酸、及びパラ−トルイル酸、オルト−メトキシ安息香酸、メタ−メトキシ安息香酸及びパラ−メトキシ安息香酸、酢酸メチル、酢酸エチル、安息香酸メチル、安息香酸エチル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、酪酸メチル、酪酸エチル、メチルフェニルアセテート、及びエチルフェニルアセテートから選択されるモノ官能価カルボン酸又はそのエステルである、請求項1に記載の樹脂。
  6. 請求項1に記載の樹脂で処理された紙又は紙パルプ。
  7. 請求項2に記載の樹脂で処理された紙又は紙パルプ。
  8. 請求項3に記載の樹脂で処理された紙又は紙パルプ。
  9. 請求項4に記載の樹脂で処理された紙又は紙パルプ。
  10. 請求項5に記載の樹脂で処理された紙又は紙パルプ。
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