JP2020529491A - 低分子量アクリラミド系ポリマーを含む粉末の高速溶解のためのプロセス - Google Patents

低分子量アクリラミド系ポリマーを含む粉末の高速溶解のためのプロセス Download PDF

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Abstract

粉末をメイクダウンするためのプロセスが提供される。このプロセスは、１つ以上のアクリルアミド系ポリマーを含む粉末をメイクダウンして、メイクダウンされた粉末溶液を形成することを含み、粉末および溶媒の混合物を約１５分以下の間ブレンドして、メイクダウンされた粉末溶液を得ることを含み、粉末は、約２００ミクロン〜約１０，０００ミクロンの中央粒径に乾式切断された粒子を含む。

Description

本出願は、２０１７年７月３１日に出願された米国仮特許出願第６２／５３９，３２３号の利益を主張する国際（すなわち、ＰＣＴ）出願であり、その開示は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
比較的低分子量のポリマー（例えば、典型的には２００万ダルトン未満）が、多くの工業プロセス（例えば、鉱業、織物、製紙）で一般的に使用されている。例えば、一部の低分子量ポリマーは、シートの強度の改善に役立つために製紙において、または布地に強度および巧妙さを付与するために織物において、強度助剤として用いられ得る。加えて、一部の低分子量ポリマーは、廃水の回収、再利用、およびリサイクルを改善するために、鉱業において用いられ得る。
ポリマー構造、重量平均分子量、および機能に応じて、ポリマー製品は、粉末、液体、または濃縮溶液として存在し、販売され得る。多くの用途では、ポリマー製品は、溶解され、溶液系製品として使用されなければならない。例えば、効果的に使用されるために、高分子量および低分子量ポリマーは、抄紙機／製紙プロセスに添加される前に、約１重量％未満に溶解および希釈される必要がある。
製紙に使用される場合、粉末ポリマーは、低濃度で、穏やかな混合下で、長期間にわたってメイクダウンされる。上記のプロセスは面倒であるが、分子量を低下させることなく、それにより性能を低減することなく、粉末ポリマーが完全に溶解されることを確実にする。このアプローチの欠点は、低濃度溶液の需要が一般に、大きいメイクダウン機器を必要とし、したがって、大きい空間フットプリントを維持することである。
溶解プロセスを加速させ、空間フットプリントを低減するための１つの技術は、粉末ポリマーの粒径を低減することである。この技術は溶解時間を短縮するが、粒径の低減は、粉砕に関連するコスト、リソース、および劣化、「フィッシュアイ」（すなわち、湿潤時の粉末粒子の固化）、ならびにダスティング、包装、および保管に関連した安全性および規制の問題などの他の欠点に悩まされる傾向がある。
粉末溶解に対処するための別のアプローチは、Ｓｏｒｔｗｅｌｌ ｅｔ ａｌ．によって開示されている（米国特許第４，８７４，５８８号）。Ｓｏｒｔｗｅｌｌ ｅｔ ａｌ．は、粉末ポリマーを「湿式切断」して粒径を低減し、溶解を促進する方法を開示している。このプロセスは、粒子のサイズ低減に適したブレード付き装置で湿潤粉末を切断する前に、最初に水中に比較的大きい粉末粒子の懸濁液を形成することからなる。大きい粒子のサイズを低減するために、Ｓｏｒｔｗｅｌｌ ｅｔ ａｌ．は、それらを瞬間的かつ一時的な高い切断剪断に供する。このプロセスは、細かく切断された粒子のダスティングに関連する問題を意図的に回避するが、このアプローチのその他の潜在的な欠点には、装置の設定、高ブレード速度（例えば、１０，０００〜１３，０００ｒｐｍ）、ブレードの摩耗、過熱、フィッシュアイ、および高モーター容量の必要性が含まれる（例えば、Ｐｉｃｈ ｅｔ ａｌ．、米国特許第８，１８６，８７１号を参照）。
したがって、細かく粉砕された粉末、低濃度、および長い混合時間を必要としない低分子量粉末ポリマー製品を作製する方法の必要性が残っている。
１つ以上のアクリルアミド系ポリマーを含む粉末をメイクダウンして、メイクダウンされた粉末溶液を形成するためのプロセスが提供される。プロセスは、粉末および溶媒の混合物を約１５分以下の間ブレンドして、メイクダウンされた粉末溶液を得ることを含み、粉末は、約２００ミクロン〜約１０，０００ミクロンの中央粒径に乾式切断された粒子を含む。プロセスのある特定の態様では、約５ｍ／秒〜約２５ｍ／秒の先端速度でメイクダウンされた粉末溶液は、同一の溶液の固有粘度（ｄＬ／ｇ）の約２０％の偏差内の固有粘度（ｄＬ／ｇ）を有し、同一の溶液は、約１．２６ｍ／秒の先端速度のケージスターラーで、かつその他の点では同一の条件でメイクダウンされている。
本開示は、アクリルアミド系ポリマー（例えば、強度助剤）を含む粉末をメイクダウンするための独自のアプローチを提供する。本明細書に記載のブレンド技術を使用して、低濃度、小さい粒径、および長い混合時間の必要性が緩和され得る。
実施例５に記載される会合性ポリマーの例示的な１３Ｃ（核磁気共鳴）ＮＭＲスペクトルである。
実施例１０の結果をグラフで示す。
実施例１０の結果をグラフで示す。
実施例１１の結果をグラフで示す。
実施例１３の結果をグラフで示す。
実施例１４の結果をグラフで示す。
実施例１５の結果をグラフで示す。
一般に、高分子量および低分子量ポリマーは、希釈、溶解され、次いで水溶液としてそれらのそれぞれの用途に添加されて、溶解度の問題ならびに高い熱および／または剪断による損傷を回避する。粉末系ポリマー製品の完全な溶解を確実にするための一般的なアプローチとしては、低減された粒径、低い粉末濃度、および長い混合時間が挙げられるが、これらに限定されない。メイクダウンユニットの剪断を増加させることによってプロセスを高速化しようとする試みは、回復不可能なポリマー損傷をもたらす可能性がある。本明細書に記載のプロセスの利点は、このプロセスが、低減された粒径、希釈された混合濃度、または長い混合時間を伴う粉末を必要とせず、本明細書に記載のアクリルアミド系ポリマーを損傷しないことである。したがって、本明細書に記載のプロセスは、大きいメイクダウン機器に関連するコスト、ならびにメイクダウンおよび工業プロセス（例えば、鉱業、織物、または製紙）への適用にかかる時間の低減に役立つことができる。
１つ以上のアクリルアミド系ポリマーを含む粉末を処理して、処理された粉末溶液を形成するためのプロセスが提供される。プロセスは、粉末および溶媒の混合物を約１５分以下の間、約のインペラ先端速度でブレンドして、メイクダウンされた粉末溶液を得ることを含み、粉末は、約２００ミクロン〜約１０，０００ミクロンの中央粒径に乾式切断された粒子を含む。
プロセスは、粉末および溶媒の混合物をブレンドすることを含む。本明細書で使用される場合、「ブレンド」は、粉末および溶媒を散在させるために使用される任意のプロセスを指し得る。例えば、ブレンドは、混合、撹拌、泡立て、振とう、ポンピング、またはそれらの任意の組み合わせを意味し得る。装置および／またはメイクダウンユニットが本明細書に記載の制限を満たす限り、粉末および溶媒をブレンドするために任意の装置および／またはメイクダウンユニットが使用され得る。粉末および溶媒をブレンドするための例示的なメイクダウンユニットは、ＩＫＡ（登録商標）（Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，ＮＣ）から入手可能なＩＫＡ Ｔ２５デジタルＵＬＴＲＡ−ＴＵＲＲＡＸ（登録商標）高性能分散機器である。
いくつかの実施形態では、プロセスは、約５ｍ／秒〜約２５ｍ／秒（例えば、約５ｍ／秒、約６ｍ／秒、約７ｍ／秒、約８ｍ／秒、約９ｍ／秒、約１０ｍ／秒、約１１ｍ／秒、約１２ｍ／秒、約１３ｍ／秒、約１４ｍ／秒、約１５ｍ／秒、約１６ｍ／秒、約１７ｍ／秒、約１８ｍ／秒、約１９ｍ／秒、約２０ｍ／秒、約２１ｍ／秒、約２２ｍ／秒、約２３ｍ／秒、約２４ｍ／秒、または約２５ｍ／秒）のインペラ先端速度で、粉末および溶媒の混合物をブレンドすることを含む。本明細書で使用される場合、「インペラ先端速度」は、撹拌タンク内で粉末および溶媒をブレンドする際に使用されるインペラの接線速度（ｍ／秒）を指す。ある特定の実施形態では、プロセスは、約１０ｍ／秒〜約２０ｍ／秒のインペラ先端速度で、粉末および溶媒の混合物をブレンドすることを含む。
いくつかの実施形態では、プロセスは、約４０００回転／分（「ｒｐｍ」）〜約２０，０００ｒｐｍ（例えば、約４，０００ｒｐｍ、約５，０００ｒｐｍ、約６，０００ｒｐｍ、約７，０００ｒｐｍ、約８，０００ｒｐｍ、約９，０００ｒｐｍ、約１０，０００ｒｐｍ、約１１，０００ｒｐｍ、約１２，０００ｒｐｍ、約１３，０００ｒｐｍ、約１４，０００ｒｐｍ、約１５，０００ｒｐｍ、約１６，０００ｒｐｍ、約１７，０００ｒｐｍ、約１８，０００ｒｐｍ、約１９，０００ｒｐｍ、または約２０，０００ｒｐｍ）のローター回転周波数で、粉末および溶媒の混合物をブレンドすることを含む。いくつかの実施形態では、プロセスは、約８，０００ｒｐｍ〜約２０，０００ｒｐｍのローター回転周波数で、粉末および溶媒の混合物をブレンドすることを含む。ある特定の実施形態では、プロセスは、約８，０００ｒｐｍ〜約１６，０００ｒｐｍのローター回転周波数で、粉末および溶媒との混合物をブレンドすることを含む。
粉末および溶媒の混合物は、その期間がメイクダウンされた粉末溶液を得るのに十分であるように、任意の期間にわたってブレンドされ得る。いくつかの実施形態では、粉末および溶媒の混合物は、約１５分以下の間ブレンドされて、メイクダウンされた粉末溶液を得る。例えば、粉末および溶媒の混合物は、約１４分間、例えば、約１３分間、約１２分間、約１１分間、約１０分間、約９分間、約８分間、約７分間、約６分間、約５分間、約４分間、約３分間、約２分間、または約１分間ブレンドされて、メイクダウンされた粉末溶液を得ることができる。いくつかの実施形態では、粉末および溶媒の混合物は、約１０分以下の間ブレンドされて、メイクダウンされた粉末溶液を得る。ある特定の実施形態では、粉末および溶媒の混合物は、約５分以下の間ブレンドされて、メイクダウンされた粉末溶液を得る。
いくつかの実施形態では、プロセスは、約１０バッチ体積／分〜約４０バッチ体積／分（例えば、約１０バッチ体積／分、約１１バッチ体積／分、約１２バッチ体積／分、約１３バッチ体積／分、約１４バッチ体積／分、約１５バッチ体積／分、約１６バッチ体積／分、約１７バッチ体積／分、約１８バッチ体積／分、約１９バッチ体積／分、約２０バッチ体積／分、約２１バッチ体積／分、約２２バッチ体積／分、約２３バッチ体積／分、約２４バッチ体積／分、約２５バッチ体積／分、約２６バッチ体積／分、約２７バッチ体積／分、約２８バッチ体積／分、約２９バッチ体積／分、約３０バッチ体積／分、約３１バッチ体積／分、約３２バッチ体積／分、約３３バッチ体積／分、約３４バッチ体積／分、約３５バッチ体積／分、約３６バッチ体積／分、約３７バッチ体積／分、約３８バッチ体積／分、約３９バッチ体積／分、または約４０バッチ体積／分）のポンピング速度を含む。本明細書で使用される場合、「ポンピング速度」は、粉末および溶媒のバッチをメイクダウンする回転率を指す。任意のバッチ体積が使用され得るように、バッチ体積は特に制限されない。いくつかの実施形態では、プロセスは、約１５バッチ体積／分〜約４０バッチ体積／分のポンピング速度を含む。ある特定の実施形態では、プロセスは、約２０バッチ体積／分〜約４０バッチ体積／分のポンピング速度を含む。
粉末は、それらの中央粒径に乾式切断（例えば、切断または粉砕）された粒子を含む。本明細書で使用される場合、「乾式切断」という用語は、本明細書に記載の中央粒径を達成するために使用される切断が、水の添加によって促進されないプロセスを指す。いかなる特定の理論にも束縛されるものではないが、本明細書に記載のプロセスは、ダスティングなどの問題を回避するために「湿式切断」を必要とするような微粒子を必要としないと考えられる。
粉末は、任意の好適な中央粒径（すなわち、中央粒子直径）を有することができる。中央粒径は、当該技術分野において既知の任意の好適な方法によって決定され得る。一般に、中央粒径は、Ｈｏｒｉｂａ Ｌａｓｅｒ Ｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ Ｐａｒｔｉｃｌｅ Ｓｉｚｅ Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ Ａｎａｌｙｚｅｒ ＬＡ−９５０によって決定される。粉末は、約２００ミクロン以上、例えば、約２５０ミクロン以上、約３００ミクロン以上、約３５０ミクロン以上、約４００ミクロン以上、約４５０ミクロン以上、または約５００ミクロン以上の中央粒径を有することができる。あるいは、または加えて、粉末は、約１０，０００ミクロン以下、例えば、約８，０００ミクロン以下、約６，０００ミクロン以下、約４，０００ミクロン以下、約２，０００ミクロン以下、または約１，０００ミクロン以下の中央粒径を有することができる。したがって、粉末は、上記の終点うちののいずれか２つによって境界付けられた中央粒径を有することができる。粉末は、約２００ミクロン〜約１０，０００ミクロン、例えば、約２００ミクロン〜約８，０００ミクロン、約２００ミクロン〜約６，０００ミクロン、約２００ミクロン〜約４，０００ミクロン、約２００ミクロン〜約２，０００ミクロン、約２００ミクロン〜約１，０００ミクロン、約２５０ミクロン〜約１０，０００ミクロン、約３００ミクロン〜約１０，０００ミクロン、約３５０ミクロン〜約１０，０００ミクロン、約４００ミクロン〜約１０，０００、約４５０ミクロン〜約１０，０００ミクロン、約５００ミクロン〜約１０，０００ミクロン、約２５０ミクロン〜約２，０００ミクロン、約３００ミクロン〜約２，０００ミクロン、約３５０ミクロン〜約２，０００ミクロン、約４００ミクロン〜約２，０００ミクロン、約４５０ミクロン〜約２，０００ミクロン、または約５００ミクロン〜約２，０００ミクロンの中央粒径を有することができる。
いくつかの実施形態では、少なくとも約２００ミクロン（例えば、少なくとも３５０ミクロンまたは少なくとも５００ミクロン）の中央粒径で、水中最大１重量％溶液としての粉末は、少なくとも約１０ｍ／秒の先端速度のインペラで撹拌しながら、２５℃および１ａｔｍで約１０分以内（例えば、約８分以内または約５分以内）に、完全にメイクダウンされた粉末溶液になる。いくつかの実施形態では、少なくとも約２００ミクロン（例えば、少なくとも３５０ミクロンまたは少なくとも５００ミクロン）の中央粒径で、水中最大２重量％溶液としての粉末は、少なくとも約１０ｍ／秒の先端速度のインペラで撹拌しながら、２５℃および１ａｔｍで約１０分以内（例えば、約８分以内または約５分以内）に、完全にメイクダウンされた粉末溶液になる。いくつかの実施形態では、少なくとも約２００ミクロン（例えば、少なくとも３５０ミクロンまたは少なくとも５００ミクロン）の中央粒径で、水中最大５重量％溶液としての粉末は、少なくとも約１０ｍ／秒の先端速度のインペラで撹拌しながら、２５℃および１ａｔｍで約１０分以内（例えば、約８分以内または約５分以内）に、完全にメイクダウンされた粉末溶液になる。いくつかの実施形態では、少なくとも約２００ミクロン（例えば、少なくとも３５０ミクロンまたは少なくとも５００ミクロン）の中央粒径で、水中最大１０重量％溶液としての粉末は、少なくとも約１０ｍ／秒の先端速度のインペラで撹拌しながら、２５℃および１ａｔｍで約１０分以内（例えば、約８分以内または約５分以内）に、完全にメイクダウンされた粉末溶液になる。
溶媒は、ポリマーの性能を妨げない、工業プロセス（例えば、鉱業、織物、または製紙）に適した任意の溶媒であり得る。溶媒は、単一の化学物質または２つ以上の化学物質の混合物であり得る。ある特定の実施形態では、溶媒は、水である。いくつかの実施形態では、溶媒は、淡水である。淡水は、地表水または地下水であり得る。ある特定の実施形態では、淡水は、本明細書で提供される方法で使用する前にさらに処理される。ある特定の実施形態では、溶媒は、プロセス水である。プロセス水は、工業プロセスの任意の好適なステップ（例えば、冷却水）から得られ得る。いくつかの実施形態では、プロセス水は、本明細書で提供される方法で使用する前にさらに処理される。
粉末の溶解レベルは、任意の好適な方法によって決定され得る。一般に、本明細書で提供される溶解レベルは、粉末溶液／懸濁液の屈折率を使用して決定される。粉末および水の混合物が１００メッシュのスクリーンを容易に通過することができ、微量の不溶性残留物（添加された元の粉末の０．０５重量％未満）がスクリーン上に残るまで、４００〜８００ｒｐｍのケージスターラーを用いて剪断下で、所定量の粉末を所定量の水中で混合することによって、既知の濃度の完全にメイクダウンされた粉末溶液が（２５℃および１気圧（「ａｔｍ」）の圧力において）得られ得る。濾過した、メイクダウンされた粉末溶液（すなわち、濾液）のアリコートは、ＲＭ５０屈折計（Ｍｅｔｔｌｅｒ Ｔｏｌｅｄｏ）のセル内に配置され得、屈折率が記録され得る。メイクダウンされた粉末溶液の屈折率は、溶液中の溶解されたアクリルアミド系ポリマーの濃度と線形に相関しているはずである（例えば、図５を参照）。したがって、完全にメイクダウンされた粉末溶液は、屈折率が線形に相関しているアクリルアミド系ポリマー濃度曲線上で、期待値の誤差（例えば、約±５％）内で適切な屈折率値に達する時点とみなされ得る。
同様に、溶解レベルは、時間の関数として監視され得る。所定量の粉末を所定量の溶媒（最大１０重量％の粉末濃度）中に分散させることによって、粉末懸濁液が（２５℃および１気圧（「ａｔｍ」）の圧力において）得られ得る。分散すると、粉末は水和し始めまるが、十分な混合で完全溶解に達するまで時間がかかる可能性がある。一般に、粉末懸濁液について、その不均質な性質のために安定した屈折率を得ることができない。しかしながら、懸濁液は、１００メッシュのスクリーンで濾過されて、未溶解粉末を除去することができ、濾過したアクリルアミド系ポリマー溶液は、ＲＭ５０屈折計（Ｍｅｔｔｌｅｒ Ｔｏｌｅｄｏ）のセル内に配置され得、屈折率が記録され得る。濾液の屈折率を使用して、懸濁液中の溶解アクリルアミド系ポリマーの濃度は、線形較正曲線で計算され得る（例えば、図５）。粉末懸濁液の混合中に溶解した粉末の屈折率および濃度の変化を監視するために、懸濁液から小アリコートが、３０秒間隔で除去され、１００メッシュのスクリーンを通して濾過され得る。濾液のアリコートは、ＲＭ５０屈折計（Ｍｅｔｔｌｅｒ Ｔｏｌｅｄｏ）のセル上に配置され得、屈折率が記録され得る。いったん屈折率がプラトーに達すると、粉末は、完全にメイクダウンされた粉末溶液と見なされ得る（例えば、図６（比較）および図７を参照）。
上記のように、紙助剤の従来のメイクダウンプロセスは、ポリマーへの回復不可能な損傷を回避するために、低剪断および長い混合時間を必要とする。本明細書に記載のプロセスの利点は、ポリマー損傷があったとしても最小限であることである。損傷のレベルを評価する１つの方法は、低剪断および長い混合時間でメイクダウンされた粉末に対する、高剪断でメイクダウンされたポリマーの固有粘度および／または粘度の変化を測定することである。いかなる特定の理論にも束縛されるものではないが、ポリマーが分解する（例えば、より低い分子量になる）と、固有粘度および／または粘度は、それに応じて減少すると考えられている。したがって、ポリマーが、低剪断および長い混合時間でメイクダウンされた同一のポリマーと同様の固有粘度および／または粘度を維持する場合、ポリマーは、高剪断メイクダウン条件に耐えることが可能であるとみなされ得る。
したがって、いくつかの実施形態では、完全にメイクダウンされた粉末溶液を得るために約５ｍ／秒〜約２５ｍ／秒の先端速度でメイクダウンされる、２５℃で水中１重量％の完全にメイクダウンされた粉末溶液は、同一の溶液の粘度（ｃｐｓ）の約２０％（例えば、約１９％、約１８％、約１７％、約１６％、約１５％、約１４％、約１３％、約１２％、または約１１％）の偏差内の粘度（ｃｐｓ）を有し、同一の溶液は、約１．２６ｍ／秒の先端速度のケージスターラーで、かつその他の点では同一の条件でメイクダウンされて、完全にメイクダウンされた粉末溶液を得る。ある特定の実施形態では、完全にメイクダウンされた粉末溶液を得るために約５ｍ／秒〜約２５ｍ／秒の先端速度でメイクダウンされる、２５℃で水中１重量％の完全にメイクダウンされた粉末溶液は、同一の溶液の粘度（ｃｐｓ）の約１０％（例えば、約９％、約８％、約７％、約６％、約５％、約４％、約３％、約２％、または約１％）の偏差内の粘度（ｃｐｓ）を有し、同一の溶液は、約１．２６ｍ／秒の先端速度のケージスターラーで、かつその他の点では同一の条件でメイクダウンされて、完全にメイクダウンされた粉末溶液を得る。
同様に、いくつかの実施形態では、完全にメイクダウンされた粉末溶液を得るために約５ｍ／秒〜約２５ｍ／秒の先端速度でメイクダウンされる、２５℃で水中１重量％の完全にメイクダウンされた粉末溶液は、同一の溶液の固有粘度（ｄＬ／ｇ）の約２０％（例えば、約１９％、約１８％、約１７％、約１６％、約１５％、約１４％、約１３％、約１２％、または約１１％）の偏差内の固有粘度（ｄＬ／ｇ）を有し、同一の溶液は、約１．２６ｍ／秒の先端速度のケージスターラーで、かつその他の点では同一の条件でメイクダウンされて、完全にメイクダウンされた粉末溶液を得る。ある特定の実施形態では、完全にメイクダウンされた粉末溶液を得るために約５ｍ／秒〜約２５ｍ／秒の先端速度でメイクダウンされる、２５℃で水中１重量％の完全にメイクダウンされた粉末溶液は、同一の溶液の固有粘度（ｄＬ／ｇ）の約１０％（例えば、約９％、約８％、約７％、約６％、約５％、約４％、約３％、約２％、または約１％）の偏差内の固有粘度（ｄＬ／ｇ）を有し、同一の溶液は、約１．２６ｍ／秒の先端速度のケージスターラーで、かつその他の点では同一の条件でメイクダウンされて、完全にメイクダウンされた粉末溶液を得る。
メイクダウンされた粉末溶液は、任意の好適な固有粘度を有することができる。例えば、メイクダウンされた粉末溶液は、約０．０５ｄＬ／ｇ〜約１５ｄＬ／ｇ（例えば、約０．０５ｄＬ／ｇ〜約１０ｄＬ／ｇ、約０．０５ｄＬ／ｇ〜約７ｄＬ／ｇ、約０．０５ｄＬ／ｇ〜約６ｄＬ／ｇ、約０．０５ｄＬ／ｇ〜約５ｄＬ／ｇ、約０．０５ｄＬ／ｇ〜約４ｄＬ／ｇ、約０．０５ｄＬ／ｇ〜約３ｄＬ／ｇ、約０．０５ｄＬ／ｇ〜約２ｄＬ／ｇ、約０．０５ｄＬ／ｇ〜約１ｄＬ／ｇ、約０．０５ｄＬ／ｇ〜約０．５ｄＬ／ｇ、約０．１ｄＬ／ｇ〜約７ｄＬ／ｇ、約０．１ｄＬ／ｇ〜約６ｄＬ／ｇ、約０．５ｄＬ／ｇ〜約５ｄＬ／ｇ、約０．１ｄＬ／ｇ〜約１０ｄＬ／ｇ、約０．５ｄＬ／ｇ〜約１０ｄＬ／ｇ、約０．１ｄＬ／ｇ〜約１５ｄＬ／ｇ、または約０．５ｄＬ／ｇ〜約１５ｄＬ／ｇ）の固有粘度を有することができる。いくつかの実施形態では、メイクダウンされた粉末溶液は、約０．０５ｄＬ／ｇ〜約７の固有粘度を有する。ある特定の実施形態では、メイクダウンされた粉末溶液は、約０．５ｄＬ／ｇ〜約５ｄＬ／ｇの固有粘度を有する。
固有粘度（「ＩＶ」）は、無限希釈、すなわち、粉末の濃度がゼロに等しい場合の限界に外挿された一連の換算比粘度（「ＲＳＶ」）測定値によって定義される。ＲＳＶは、所与のポリマー濃度および温度で測定され、以下のように計算され、
Figure 2020529491
式中、ηは、粉末溶液の粘度であり、η０は、同じ温度での溶媒の粘度であり、ｔは、メイクダウンされた粉末溶液の溶出時間であり、Ｔ０は、溶媒の溶出時間であり、ｃは、溶液中の粉末の濃度（Ｇ／ｄＬ）である。したがって、固有粘度は、ｄＬ／ｇによって定義される。変数ｔおよびｔ０は、Ｃａｎｎｏｎ Ｕｂｂｅｌｏｈｄｅセミミクロ希釈粘度計（サイズ７５）を３０±０．０２℃で用いて、１．０Ｎ硝酸ナトリウム溶液中にある粉末溶液および溶媒を使用して測定される。
メイクダウンされた粉末溶液は、任意の好適なハギンス定数を有することができる。例えば、メイクダウンされた粉末溶液は、約０．１〜約２０（例えば、約０．１〜約１５、約０．１〜約１０、約０．３〜約１０、約０．１〜約５、約０．５〜約２０、約０．５〜約１０、約１〜約２０、約１〜約１０、または約１〜約５）のハギンス定数を有することができる。いくつかの実施形態では、メイクダウンされた粉末溶液は、メイクダウンされた粉末溶液の異なる濃度によって決定されるように、約０．３〜約１０のハギンス定数を有することができ、濃度は、１．０Ｎ硝酸ナトリウム溶液中で約１．２〜２．２の（ｔ／ｔ０）の値を生成するように選択された。いくつかの実施形態では、メイクダウンされた粉末溶液は、粉末の異なる濃度によって決定されるように、約０．３〜約５のハギンス定数を有することができ、濃度は、１．０Ｎ硝酸ナトリウム溶液中で約１．２〜２．２の（ｔ／ｔ０）の値を生成するように選択された。ある特定の実施形態では、メイクダウンされた粉末溶液は、粉末の異なる濃度によって決定されるように、約０．６〜約３のハギンス定数を有し、濃度は、１．０Ｎ硝酸ナトリウム溶液中で約１．２〜２．２の（ｔ／ｔ０）の値を生成するように選択された。ハギンス定数は、以下のように計算される。
Figure 2020529491
メイクダウンされた粉末溶液は、粉末ポリマーが溶液系ポリマー製品に変換される必要がある任意の好適な用途で使用され得る。例えば、メイクダウンされた粉末溶液は、鉱業、繊維工業、または製紙工業で使用され得る。いくつかの実施形態では、メイクダウンされた粉末溶液は、紙シート前駆体に添加される。本明細書で使用される場合、「紙シート前駆体」という用語は、水分除去が開始する点（例えば、テーブル）の上流の製紙プロセスの任意の構成要素を指す。本明細書で使用される場合、「上流」および「下流」という用語は、それぞれ手順的にパルパーに向かっている、および手順的にリールに向かっている製紙プロセスの構成要素を指す。したがって、メイクダウンされた粉末溶液は、ヘッドボックスに至る、かつヘッドボックスを含む、製紙プロセス中の様々な位置において、パルプ（例えば、バージンパルプ、リサイクルパルプ、またはそれらの組み合わせ）、パルプスラリー、セルロース繊維、上記の構成要素のうちのいずれかに使用される溶液、およびそれらの任意の組み合わせに添加され得る。ある特定の実施形態では、メイクダウンされた粉末溶液は、パルパー、レイテンシーチェスト、リジェクトリファイナーチェスト、ディスクフィルタもしくデッカーフィードまたはアクセプト、ホワイトウォーターシステム、パルプ原料保管チェスト（低密度（「ＬＤ」）、中濃度（「ＭＣ」）、もしくは高濃度（「ＨＣ」）のいずれか）、ブレンドチェスト、マシンチェスト、ヘッドボックス、セーブオールチェスト、またはそれらの組み合わせにおいて、パルプスラリーに添加され得る。
いくつかの実施形態では、メイクダウンされた粉末溶液は、抄紙機のウェットエンドの上流で（例えば、ウェットエンドの前に）紙シート前駆体に添加される。本明細書で使用される場合、「ウェットエンド」という用語は、ヘッドボックスおよびその下流を含む製紙プロセスの任意の構成要素を指す。したがって、メイクダウンされた粉末溶液は、ヘッドボックスに至るがヘッドボックスを含まない、製紙プロセスの任意の構成要素に添加され得る。ある特定の実施形態では、メイクダウンされた粉末溶液は、抄紙機の原料調製セクションに添加される。本明細書で使用される場合、「原料調製セクション」とは、パルプが精製および／またはブレンドされる製紙プロセスの任意の構成要素を指す。例えば、メイクダウンされた粉末溶液は、パルプ原料保管チェスト（低密度（「ＬＤ」）、中濃度（「ＭＣ」）、もしくは高濃度（「ＨＣ」）のいずれか）、ブレンドチェスト、マシンチェスト、セーブオールチェスト、またはそれらの組み合わせに添加され得る。
いくつかの実施形態では、パルプスラリーは、リサイクル繊維を含む。リサイクル繊維は、板紙、新聞用紙、印刷グレード、生理用品、またはその他の紙製品など、様々な紙製品または繊維含有製品から得られ得る。いくつかの実施形態では、これらの製品は、例えば、古い段ボール（「ＯＣＣ」）、古い新聞用紙（「ＯＮＰ」）、混合オフィス廃棄物（「ＭＯＷ」）、雑誌、書籍、またはそれらの組み合わせを含むことができる。いくつかの実施形態では、パルプスラリーは、バージン繊維を含む。バージン繊維を含む実施形態では、パルプは、針葉樹、広葉樹、またはそれらのブレンドから得られ得る。ある特定の実施形態では、バージンパルプは、漂白または未漂白クラフト、亜硫酸パルプもしくは他の化学パルプ、および砕木パルプ（「ＧＷ」）、または例えば、熱機械パルプ（「ＴＭＰ」）などの他の機械パルプを含むことができる。
メイクダウンされた粉末溶液は、所望の重量パーセントのポリマー活性物質を達成するために、任意の好適な量で工業プロセス（例えば、製紙プロセス）に添加され得る。メイクダウンされた粉末溶液は、約０．０１重量％以上、例えば、約０．０５重量％以上、約０．１重量％以上、約０．２重量％以上、約０．３重量％以上、約０．４重量％以上、約０．５重量％以上、約０．６重量％以上、約０．７重量％以上、約０．８重量％以上、約０．９重量％以上、または約１．０重量％以上のポリマー活性物質を達成する量で、工業プロセス（例えば、製紙プロセス）に添加され得る。あるいは、またはそれに加えて、メイクダウンされた粉末溶液は、約１０重量％以下、例えば、約９重量％以下、約８重量％以下、約７重量％以下、約６重量％以下、約５重量％以下、約４重量％以下、約３重量％以下、約２重量％以下、または約１重量％以下のポリマー活性物質を達成する量で、工業プロセス（例えば、製紙プロセス）に添加され得る。したがって、メイクダウンされた粉末溶液は、所望の重量パーセントのポリマー活性物質を達成するために、上記の終点のうちのいずれか２つによって境界付けられた任意の好適な量で、工業プロセス（例えば、製紙プロセス）に添加され得る。メイクダウンされた粉末溶液は、約０．０１重量％〜約１０重量％、例えば、約０．０１重量％〜約９重量％、約０．０１重量％〜約８重量％、約０．０１重量％〜約７重量％、約０．０１重量％〜約６重量％、約０．０１重量％〜約５重量％、約０．０１重量％〜約４重量％、約０．０１重量％〜約３重量％、約０．０１重量％〜約２重量％、約０．０１重量％〜約１重量％、約０．０５重量％〜約１重量％、約０．１重量％〜約１重量％、約０．２重量％〜約１重量％、約０．３重量％〜約１重量％、約０．４重量％〜約１重量％、約０．５重量％〜約１重量％、約０．６重量％〜約１重量％、約０．７重量％〜約１重量％、約０．８重量％〜約１重量％、約０．９重量％〜約１重量％、約１重量％〜約１０重量％、約０．０１重量％〜約２重量％、または約０．０１重量％〜約５重量％のポリマー活性物質を達成する量で、工業プロセス（例えば、製紙プロセス）に添加することができる。
メイクダウンされた粉末溶液は、工業プロセス（例えば、製紙プロセス）を処理する前に、任意の好適なアクリルアミド系ポリマー含有量を有することができる。メイクダウンされた粉末溶液は、工業プロセス（例えば、製紙プロセス）を処理する前に、約１０重量％以下、例えば、約９重量％以下、約８重量％以下、約７重量％以下、約６重量％以下、約５重量％以下、約４重量％以下、または約３重量％以下のアクリルアミド系ポリマー含有量を有することができる。あるいは、またはそれに加えて、メイクダウンされた粉末溶液は、工業プロセス（例えば、製紙プロセス）を処理する前に、約０．１重量％以上、例えば、約０．５重量％以上、約１重量％以上、約２重量％以上、または約３重量％以上のアクリルアミド系ポリマー含有量を有することができる。したがって、メイクダウンされた粉末溶液は、工業プロセス（例えば、製紙プロセス）を処理する前に、前述の終点のうちのいずれか２つによって境界付けられたアクリルアミド系ポリマー含有量を有することができる。メイクダウンされた粉末溶液は、工業プロセス（例えば、製紙プロセス）を処理する前に、約０．１重量％〜約１０重量％、例えば、約０．５重量％〜約１０重量％、約１重量％〜約１０重量％、約２重量％〜約１０重量％、約３重量％〜約１０重量％、約０．１重量％〜約９重量％、約０．１重量％〜約８重量％、約０．１重量％〜約７重量％、約０．１重量％〜約６重量％、約０．１重量％〜約５重量％、約０．１重量％〜約４重量％、約０．１重量％〜約３重量％、約０．５重量％〜約５重量％、約０．５重量％〜約３重量％、約１重量％〜約５重量％、または約１重量％〜約４重量％のアクリルアミド系ポリマー含有量を有することができる。
メイクダウンされた粉末溶液は、アクリルアミド系ポリマー（ｌｂｓ／トンの活性物質）の任意の好適な使用量で、工業プロセス（例えば、製紙プロセス）に添加され得る。本明細書で使用される場合、「ｌｂｓ／トンの活性物質」または「ｌｂ／トンの活性物質」という用語は、繊維１トン当たりのアクリルアミド系ポリマー活性物質のポンドを指す。メイクダウンされた粉末溶液は、少なくとも約０．１ｌｂｓ／トンの活性物質のアクリルアミド系ポリマーの使用量で、工業プロセス（例えば、製紙プロセス）に添加され得る。例えば、メイクダウンされた粉末溶液は、少なくとも約０．５ｌｂｓ／トンの活性物質、少なくとも約１ｌｂｓ／トンの活性物質、少なくとも約２ｌｂｓ／トンの活性物質、少なくとも約３ｌｂｓ／トンの活性物質、少なくとも約４ｌｂｓ／トンの活性物質、少なくとも約５ｌｂｓ／トンの活性物質、少なくとも約６ｌｂｓ／トンの活性物質、少なくとも約７ｌｂｓ／トンの活性物質、少なくとも約８ｌｂｓ／トンの活性物質、少なくとも約９ｌｂｓ／トンの活性物質、少なくとも約１０ｌｂｓ／トンの活性物質、少なくとも約１１ｌｂｓ／トンの活性物質、少なくとも約１２ｌｂｓ／トンの活性物質、少なくとも約１３ｌｂｓ／トンの活性物質、少なくとも約１４ｌｂｓ／トンの活性物質、または少なくとも約１５ｌｂｓ／トンの活性物質のアクリルアミド系ポリマーの使用量で、工業プロセス（例えば、製紙プロセス）に添加され得る。
いくつかの実施形態では、アクリルアミド系ポリマーは、得られる製品（例えば、紙製品または布地）の強度を改善することができる。加えて、ある特定の実施形態では、アクリルアミド系ポリマーは、得られる製品（例えば、紙製品または布地）の１つ以上の追加の特性を改善することができる。例えば、強度に加えて、アクリルアミド系ポリマーは、不透明度、平滑度、多孔性、寸法安定性、細孔径分布、リンティング傾向、密度、剛性、形成、圧縮性、またはそれらの組み合わせを改善することができる。いかなる特定の理論にも束縛されるものではないが、上記の紙または布地の特性のうちの多くは、紙または布地のセルロース繊維間に存在する結合に依存すると考えられている。これらの繊維のネットワーク化は、ある特定の化学助剤によって、さらに工業プロセス（例えば、製紙プロセス）の機械的叩解および／または精製ステップ（複数可）によって強化され得、その間に繊維がより可撓性になり、利用可能な表面積が増加すると考えられている。
ある特定の実施形態では、アクリルアミド系ポリマーは、製品（例えば、紙シートまたは布地）の乾燥強度、製品（例えば、紙シートまたは布地）の湿潤強度または再湿潤強度、製品（例えば、紙シートまたは布地）の湿潤ウェブ強度、またはそれらの組み合わせを改善する。一般に、乾燥強度は、乾燥製品（例えば、紙シートまたは布地）によって示される引張強度として認識され、典型的には、試験前に均一な湿度および室温の条件下で調整される。湿潤強度、または再湿潤強度は、完全に乾燥しており、試験前に水で再湿潤された紙シートまたは布地によって示される引張強度として認識される。湿潤ウェブ強度は、紙製品に乾燥する前のセルロース繊維マットの強度として認識される。
ある特定の実施形態では、アクリルアミド系ポリマーは、製品（例えば、紙シートまたは布地）の乾燥強度を改善する。アクリルアミド系ポリマーは、製品（例えば、紙シートまたは布地）の任意の好適な乾燥強度特性を改善することができる。例えば、ポリマーは、引張強度、ＳＴＦＩ比、比破裂強さ、リングクラッシュ、またはそれらの組み合わせを改善することができる。
いくつかの実施形態では、アクリルアミド系ポリマーは、平均して、１ｌｂ／トンの活性物質当たり少なくとも約０．５％だけ引張強度（Ｎｍ／ｇ）を増加させる。例えば、アクリルアミド系ポリマーは、平均して、１ｌｂ／トンの活性物質当たり少なくとも約１％、１ｌｂ／トンの活性物質当たり少なくとも約２％、１ｌｂ／トンの活性物質当たり少なくとも約３％、１ｌｂ／トンの活性物質当たり少なくとも約４％、または１ｌｂ／トンの活性物質当たり少なくとも約５％だけ、引張強度（Ｎｍ／ｇ）を増加させることができる。いくつかの実施形態では、アクリルアミド系ポリマーは、平均して、１ｌｂ／トンの活性物質当たり約２％だけ引張強度（Ｎｍ／ｇ）を増加させる。ある特定の実施形態では、アクリルアミド系ポリマーは、平均して、１ｌｂ／トンの活性物質当たり約３％だけ引張強度（Ｎｍ／ｇ）を増加させる。
いくつかの実施形態では、アクリルアミド系ポリマーは、平均して、１ｌｂ／トンの活性物質当たり少なくとも約０．５％だけＳＴＦＩ比を増加させる。例えば、アクリルアミド系ポリマーは、平均して、１ｌｂ／トンの活性物質当たり少なくとも約１％、１ｌｂ／トンの活性物質当たり少なくとも約２％、１ｌｂ／トンの活性物質当たり少なくとも約３％、１ｌｂ／トンの活性物質当たり少なくとも約４％、または１ｌｂ／トンの活性物質当たり少なくとも約５％だけ、ＳＴＦＩ比を増加させることができる。いくつかの実施形態では、アクリルアミド系ポリマーは、平均して、１ｌｂ／トンの活性物質当たり約２％だけＳＴＦＩ比を増加させる。ある特定の実施形態では、アクリルアミド系ポリマーは、平均して、１ｌｂ／トンの活性物質当たり約３％だけＳＴＦＩ比を増加させる。
いくつかの実施形態では、アクリルアミド系ポリマーは、平均して、１ｌｂ／トンの活性物質当たり少なくとも約０．５％だけ比破裂強さ（ＰＳＩ １，０００ｆｔ２／ｌｂ）を増加させる。例えば、アクリルアミド系ポリマーは、平均して、１ｌｂ／トンの活性物質当たり少なくとも約１％、１ｌｂ／トンの活性物質当たり少なくとも約２％、１ｌｂ／トンの活性物質当たり少なくとも約３％、１ｌｂ／トンの活性物質当たり少なくとも約４％、または１ｌｂ／トンの活性物質当たり少なくとも約５％だけ、比破裂強さ（ＰＳＩ １，０００ｆｔ２／ｌｂ）を増加させることができる。いくつかの実施形態では、アクリルアミド系ポリマーは、平均して、１ｌｂ／トンの活性物質当たり約２％だけ比破裂強さ（ＰＳＩ １，０００ｆｔ２／ｌｂ）を増加させる。ある特定の実施形態では、アクリルアミド系ポリマーは、平均して、１ｌｂ／トンの活性物質当たり約３％だけ比破裂強さ（ＰＳＩ １，０００ｆｔ２／ｌｂ）を増加させる。
いくつかの実施形態では、アクリルアミド系ポリマーは、平均して、１ｌｂ／トンの活性物質当たり少なくとも約０．５％だけリングクラッシュ（ｋＮ／ｍ）を増加させる。例えば、アクリルアミド系ポリマーは、平均して、１ｌｂ／トンの活性物質当たり少なくとも約１％、１ｌｂ／トンの活性物質当たり少なくとも約２％、１ｌｂ／トンの活性物質当たり少なくとも約３％、１ｌｂ／トンの活性物質当たり少なくとも約４％、または１ｌｂ／トンの活性物質当たり少なくとも約５％だけ、リングクラッシュ（ｋＮ／ｍ）を増加させることができる。いくつかの実施形態では、アクリルアミド系ポリマーは、平均して、１ｌｂ／トンの活性物質当たり約２％だけリングクラッシュ（ｋＮ／ｍ）を増加させる。ある特定の実施形態では、アクリルアミド系ポリマーは、平均して、１ｌｂ／トンの活性物質当たり約３％だけリングクラッシュ（ｋＮ／ｍ）を増加させる。
アクリルアミド系ポリマーは、任意の好適な製品（例えば、紙シートまたは布地）の乾燥強度を改善することができる。いくつかの実施形態では、アクリルアミド系ポリマーは、クラフト紙、ティッシュペーパー、テストライナー紙、すき合わせトップサイド白紙、ボール紙および形作られたかもしくは成形された板紙、またはそれらの組み合わせの乾燥強度を改善する。ある特定の実施形態では、アクリルアミド系ポリマーは、補助的強度助剤を必要としない。
いくつかの実施形態では、メイクダウンされた粉末溶液は、任意の好適な従来の製紙製品と共に使用される。例えば、メイクダウンされた粉末溶液は、１つ以上の無機充填剤、染料、保持助剤、排水助剤、サイジング剤、凝固剤、またはそれらの組み合わせと共に使用されてもよい。
いくつかの実施形態では、メイクダウンされた粉末溶液は、１つ以上の無機充填剤と共に使用される。無機充填剤は、不透明度または平滑度を増加させること、紙の質量当たりのコストを下げること、またはそれらの組み合わせが可能である任意の好適な無機充填剤であり得る。例えば、メイクダウンされた粉末溶液は、カオリン、チョーク、石灰岩、タルク、二酸化チタン、焼成粘土、尿素ホルムアルデヒド、アルミン酸塩、アルミノケイ酸塩、ケイ酸塩、炭酸カルシウム（例えば、粉砕および／もしくは沈殿）、またはそれらの組み合わせと共に使用され得る。
いくつかの実施形態では、メイクダウンされた粉末溶液は、１つ以上の染料と共に使用される。染料は、紙の着色を制御することが可能な任意の好適な染料であり得る。例えば、染料は、直接染料、カチオン性直接染料、酸性染料、塩基性染料、不溶性着色顔料、またはそれらの組み合わせであり得る。
いくつかの実施形態では、メイクダウンされた粉末溶液は、１つ以上の排水助剤および／または保持助剤と共に使用される。排水助剤および／または保持助剤は、均一性を改善し、添加剤を保持しながら、工業プロセスの効率性および排水を維持するのに役立つことが可能な任意の好適な排水助剤および／または保持助剤であり得る。例えば、排水助剤および／または保持助剤は、カチオン性ポリアクリルアミド（「ＰＡＭ」）ポリマー、アニオン性ポリアクリルアミド（「ＰＡＭ」）ポリマー、カチオン性ポリエチレンイミン（「ＰＥＩ」）ポリマー、ポリアミン、アンモニウム系ポリマー（例えば、ポリジアリルジメチルアンモニウムクロリド（「ＤＡＤＭＡＣ」）、コロイドシリカ、ベントナイト、ポリエチレンオキシド（「ＰＥＯ」）、デンプン、ポリ硫酸アルミニウム、ポリ塩化アルミニウム、またはそれらの組み合わせであり得る。
いくつかの実施形態では、メイクダウンされた粉末溶液は、１つ以上のサイジング剤と共に使用される。サイジング剤は、製品（例えば、紙シートまたは布地）によって示される水および他の液体に対する耐性を高めることが可能な任意の好適なサイジング剤であり得る。例えば、サイジング剤は、ロジン、アルケニルコハク酸無水物（「ＡＳＡ」）、アルキルケテン二量体（「ＡＫＤ」）、またはそれらの組み合わせであり得る。
いくつかの実施形態では、メイクダウンされた粉末溶液は、１つ以上の凝固剤と共に使用される。凝固剤は、任意の好適な凝固剤であり得る。本出願に関する場合、「凝固剤」は、粒子が凝集することができるように懸濁粒子の電荷を中和するために、固液分離段階で使用される水処理化学物質を指す。一般に、凝固剤は、カチオン性、アニオン性、両性、または双性イオン性に分類され得る。さらに、凝固剤は、無機凝固剤、有機凝固剤、およびそれらのブレンドとして分類され得る。例示的な無機凝固剤としては、例えば、硫酸アルミニウム、塩化アルミニウム、塩化第二鉄、硫酸第二鉄、ポリ塩化アルミニウム、および／または塩化アルミニウム水和物などのアルミニウムまたは鉄塩が挙げられる。例示的な有機凝固剤としては、例えば、ジアリルジメチルアンモニウムクロリド（「ＤＡＤＭＡＣ」）、ジアルキルアミノアルキルアクリレート、および／もしくはジアルキルアミノアルキルメタクリレート、またはそれらの四級塩もしくは酸塩が挙げられる。
いくつかの実施形態では、粉末は、１つ以上のアクリルアミド系ポリマーを含む。例えば、粉末は、複数の（例えば、少なくとも２つのポリマー分子の）アクリルアミド系ポリマーを含むことができ、アクリルアミド系ポリマー（複数可）は、同じ分子構造を有するか（すなわち、１つのアクリルアミド系ポリマー）、または粉末は、複数のアクリルアミド系ポリマーを含むことができ、アクリルアミド系ポリマー（複数可）は、異なる分子構造を有する（すなわち、２つ以上のアクリルアミド系ポリマー）。１つ以上のアクリルアミド系ポリマーは、任意の好適なポリマーであり得る。例えば、１つ以上のアクリルアミド系ポリマーは、ホモポリマー、コポリマー、ターポリマー、もしくはそれ以上、またはそれらの組み合わせであり得る。ある特定の実施形態では、１つ以上のアクリルアミド系ポリマーは、ターポリマーである。
アクリルアミド系ポリマー（複数可）は、カチオン性、アニオン性、両性、非イオン性、または双性イオン性であり得る。いくつかの実施形態では、アクリルアミド系ポリマー（複数可）は、カチオン性である。本明細書で使用される場合、「カチオン性」ポリマーは、カチオン性モノマー単位、またはカチオン性モノマー単位および非イオン性モノマー単位の組み合わせを含有するポリマーを指す。いくつかの実施形態では、アクリルアミド系ポリマー（複数可）は、アニオン性である。本明細書で使用される場合、「アニオン性」ポリマーは、アニオン性モノマー単位、またはアニオン性モノマー単位および非イオン性モノマー単位の組み合わせを含有するポリマーを指す。いくつかの実施形態では、アクリルアミド系ポリマー（複数可）は、両性である。本明細書で使用される場合、「両性」ポリマーは、カチオン性モノマー単位およびアニオン性モノマー単位、またはカチオン性モノマー単位、アニオン性モノマー単位、および非イオン性モノマー単位を含有するポリマーを指す。いくつかの実施形態では、アクリルアミド系ポリマー（複数可）は、非イオン性である。本明細書で使用される場合、「非イオン性」ポリマーは、非イオン性モノマー単位を含有するポリマーを指す。いくつかの実施形態では、アクリルアミド系ポリマー（複数可）は、双性イオン性である。本明細書で使用される場合、「双性イオン性」ポリマーとは、双性イオン性モノマー単位、または双性イオン性モノマー単位およびカチオン性モノマー単位、アニオン性モノマー単位、および／もしくは非イオン性モノマー単位の組み合わせを含有するポリマーを指す。
アクリルアミド系ポリマー（複数可）は、任意の好適な構造タイプとして存在することができる。例えば、アクリルアミド系ポリマー（複数可）は、交互ポリマー、ランダムポリマー、ブロックポリマー、グラフトポリマー、線状ポリマー、分岐ポリマー、環状ポリマー、またはそれらの組み合わせとして存在することができる。アクリルアミド系ポリマー（複数可）は、単一のモノマー単位、または任意の好適な数の異なるモノマー単位を含有することができる。例えば、アクリルアミド系ポリマー（複数可）は、２つの異なるモノマー単位、３つの異なるモノマー単位、４つの異なるモノマー単位、５つの異なるモノマー単位、または６つの異なるモノマー単位を含有することができる。アクリルアミド系ポリマー（複数可）のモノマー単位は、任意の好適な濃度および任意の好適な割合で存在することができる。
ある特定の実施形態では、粉末は、１つ以上のアクリルアミド系ポリマーを含み、アクリルアミド系ポリマー（複数可）（すなわち、ネットワーク化がない）は、約１０ｋＤａ〜約５，０００ｋＤａの重量平均分子量を有する。アクリルアミド系ポリマー（複数可）は、約５，０００ｋＤａ以下、例えば、約４，０００ｋＤａ以下、約３，０００ｋＤａ以下、約２，５００ｋＤａ以下、約２，０００ｋＤａ以下、約１，８００ｋＤａ以下、約１，６００ｋＤａ以下、約１，４００ｋＤａ以下、約１，２００ｋＤａ以下、約１，０００ｋＤａ以下、約９００ｋＤａ以下、約８００ｋＤａ以下、約７００ｋＤａ以下、約６００ｋＤａ以下、または約５００ｋＤａ以下の重量平均分子量を有することができる。あるいは、または加えて、アクリルアミド系ポリマー（複数可）は、約１０ｋＤａ以上、例えば、約５０ｋＤａ以上、約１００ｋＤａ以上、約２００ｋＤａ以上、約３００ｋＤａ以上、または約４００ｋＤａ以上の重量平均分子量を有することができる。したがって、アクリルアミド系ポリマー（複数可）は、上記の終点のうちのいずれか２つによって境界付けられた重量平均分子量を有することができる。例えば、アクリルアミド系ポリマー（複数可）は、約１０ｋＤａ〜約５００ｋＤａ、約５０ｋＤａ〜約５００ｋＤａ、約１００ｋＤａ〜約５００ｋＤａ、約２００ｋＤａ〜約５００ｋＤａ、約３００ｋＤａ〜約５００ｋＤａ、約４００ｋＤａ〜約５００ｋＤａ、約４００ｋＤａ〜約６００ｋＤａ、約４００ｋＤａ〜約７００ｋＤａ、約４００ｋＤａ〜約８００ｋＤａ、約４００ｋＤａ〜約９００ｋＤａ、約４００ｋＤａ〜約１，０００ｋＤａ、約４００ｋＤａ〜約１，２００ｋＤａ、約４００ｋＤａ〜約１，４００ｋＤａ、約４００ｋＤａ〜約１，６００ｋＤａ、約４００ｋＤａ〜約１，８００ｋＤａ、約４００ｋＤａ〜約２，０００ｋＤａ、約１０ｋＤａ〜約２，０００ｋＤａ、約２００ｋＤａ〜約２，０００ｋＤａ、約５００ｋＤａ〜約２，０００ｋＤａ、約８００ｋＤａ〜約２，０００ｋＤａ、約２００ｋＤａ〜約２，５００ｋＤａ、約５００ｋＤａ〜約２，５００ｋＤａ、約８００ｋＤａ〜約２，５００ｋＤａ、約２００ｋＤａ〜約３，０００ｋＤａ、約５００ｋＤａ〜約３，０００ｋＤａ、約８００ｋＤａ〜約３，０００ｋＤａ、約２００ｋＤａ〜約４，０００ｋＤａ、約５００ｋＤａ〜約４，０００ｋＤａ、約８００ｋＤａ〜約４，０００ｋＤａ、約２００ｋＤａ〜約５，０００ｋＤａ、約５００ｋＤａ〜約５，０００ｋＤａ、または約８００ｋＤａ〜約５，０００ｋＤａの重量平均分子量を有することができる。
重量平均分子量は、任意の好適な技術によって決定され得る。代替技術が想定されるが、いくつかの実施形態では、ＴＳＫｇｅｌ ＰＷカラムのセット（ＴＳＫｇｅｌ Ｇｕａｒｄ＋ＧＭＰＷ＋ＧＭＰＷ＋Ｇ１０００ＰＷ）、Ｔｏｓｏｈ Ｂｉｏｓｃｉｅｎｃｅ ＬＬＣ，Ｃｉｎｃｉｎｎａｔｉ，Ｏｈｉｏ）、およびＷａｔｅｒｓ ２４１４（Ｗａｔｅｒｓ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ｍｉｌｆｏｒｄ，Ｍａｓｓａｃｈｕｓｅｔｔｓ）屈折率検出器、またはＤＡＷＮ ＨＥＬＥＯＳ ＩＩ多角度光散乱（ＭＡＬＳ）検出器（Ｗｙａｔｔ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｓａｎｔａ Ｂａｒｂａｒａ，Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａ）を装備したサイズ排除クロマトグラフィ（ＳＥＣ）を使用して、重量平均分子量が決定される。さらに、重量平均分子量は、１５０〜８７５，０００ダルトンの範囲のポリエチレンオキシド／ポリエチレングリコール標準を用いた較正、または既知の屈折率増分（「ｄｎ／ｄｃ」）を有する光散乱データの直接使用のいずれかから決定される。
ある特定の実施形態では、重量平均分子量は、加水分解性側鎖を除去するためのアクリルアミド系ポリマーの加水分解によって決定され、次いで、サイズ排除クロマトグラフィ（ＳＥＣ）でさらに分析される。アクリルアミド系ポリマーは、任意の好適な技術によって加水分解され得る。例えば、４００ｒｐｍのケージスターラーを用いて、ｐＨ１２のＮａＯＨの０．１重量％溶液で１時間処理することによって、アクリルアミド系ポリマーは加水分解され得る。本明細書で使用される場合、「加水分解性側鎖」とは、加水分解により開裂され得る会合性モノマー単位または追加のモノマー単位上の任意の側鎖を指す。いかなる特定の理論にも束縛されるものではないが、会合性モノマー単位を含むアクリルアミド系ポリマーは、カラムからの回収率が低いため、サイズ排除クロマトグラフィの前に加水分解される必要がある場合がある。一般に、アクリルアミド系ポリマーの加水分解は、ポリマー骨格を開裂せず、アクリルアミド系ポリマー（複数可）の重合度を保持する。
ある特定の実施形態では、会合性モノマー単位は、加水分解性側鎖を含有しない。会合性モノマー単位が加水分解性側鎖を含有しない実施形態では、アクリルアミド系ポリマーの代替物を分析することによって、重量平均分子量は決定され得る。例えば、重量平均分子量は、会合性モノマー単位の非存在下で全く同じ配合を使用してポリマーを合成することによって決定され得る。いかなる特定の理論にも束縛されるものではないが、同じ配合で合成されたポリマーは、同様の重合度を維持し、会合性モノマー単位が存在するアクリルアミド系ポリマーと同様の重量平均分子量をもたらす。
アクリルアミド系ポリマー（複数可）の例示的な実施形態は、一般に、１つ以上の会合性モノマー単位および１つ以上の追加のモノマー単位を含む。本明細書で使用される場合、「追加のモノマー単位」は、会合性モノマー単位以外の任意のモノマー単位を指す。ある特定の実施形態では、１つ以上の追加のモノマー単位は、水溶性モノマー（例えば、アクリルアミド、ジアリルジメチルアンモニウムクロリド（「ＤＡＤＭＡＣ」）、２−（アクリロイルオキシ）−Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリメチルエタンアミニウムクロリド（「ＤＭＡＥＡ．ＭＣＱ」）など）から誘導される。本明細書で使用される場合、モノマー単位を指す場合の「誘導される」は、モノマー単位が、それが作製されたモノマーと実質的に同じ構造を有し、末端オレフィンが、重合プロセス中に変換されていることを意味する。いくつかの実施形態では、アクリルアミド系ポリマー（複数可）は、１つ以上の会合性モノマー単位、式Ｉのモノマーから誘導されるモノマー単位、および１つ以上の追加のモノマー単位を含む。ある特定の実施形態では、アクリルアミド系ポリマー（複数可）は、会合性モノマー単位、式Ｉのモノマーから誘導されるモノマー単位、および追加のモノマー単位を含む。
いくつかの実施形態では、１つ以上の会合性モノマー単位、および１つ以上の追加のモノマー単位は、それらが誘導されるモノマー構造のモノマー、二量体、三量体、オリゴマー、付加物、またはそれらの組み合わせを使用して、アクリルアミド系ポリマー（複数可）に組み込まれ得る。例えば、１つ以上の会合性モノマー単位、または１つ以上の追加のモノマー単位は、アクリルアミド系ポリマー（複数可）に組み込む前に、二量体、三量体、オリゴマー、または付加物として存在することができる。
アクリルアミド系ポリマー（複数可）は、カチオン性モノマー単位、アニオン性モノマー単位、非イオン性モノマー単位、双性イオン性モノマー単位、およびそれらの２つ以上の組み合わせから選択される、任意の１つ以上の好適な追加のモノマー単位を含むことができる。例えば、アクリルアミド系ポリマー（複数可）は、カチオン性モノマー単位およびアニオン性モノマー単位、アニオン性モノマー単位および非イオン性モノマー単位、カチオン性モノマー単位および非イオン性モノマー単位、またはカチオン性モノマー単位、アニオン性モノマー単位、および非イオン性モノマー単位を含むことができる。ある特定の実施形態では、アクリルアミド系ポリマー（複数可）は、双性イオン性モノマー単位を含み、かつ／またはさらに含む。アクリルアミド系ポリマー（複数可）は、任意の好適な重合方法によって合成され得る。例えば、アクリルアミド系ポリマー（複数可）は、フリーラジカル重合、付加重合、フリーラジカル付加重合、カチオン付加重合、アニオン付加重合、乳化重合、溶液重合、懸濁重合、沈殿重合、またはそれらの組み合わせによって作製され得る。ある特定の実施形態では、重合は、フリーラジカル重合によって生じる。
したがって、好適な追加のモノマー単位は、フリーラジカル重合に関与することが可能な任意の１つ以上の好適なモノマーから誘導され得る。例えば、アクリルアミド系ポリマー（複数可）は、式Ｉのモノマー、２−（ジメチルアミノ）エチルアクリレート（「ＤＭＡＥＡ」）、２−（ジメチルアミノ）エチルメタクリレート（「ＤＭＡＥＭ」）、３−（ジメチルアミノ）プロピルメタクリルアミド（「ＤＭＡＰＭＡ」）、３−（ジメチルアミノ）プロピルアクリルアミド（「ＤＭＡＰＡ」）、３−メタクリルアミドプロピル−トリメチル−アンモニウムクロリド（「ＭＡＰＴＡＣ」）、３−アクリルアミドプロピル−トリメチル−アンモニウムクロリド（「ＡＰＴＡＣ」）、Ｎ−ビニルピロリドン（「ＮＶＰ」）、Ｎ−ビニルアセトアミド、ヒドロキシエチルメタクリレート、ヒドロキシエチルアクリレート、ジアリルジメチルアンモニウムクロリド（「ＤＡＤＭＡＣ」）、ジアリルアミン、ビニルホルムアミド、２−（アクリロイルオキシ）−Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリメチルエタンアミニウムクロリド（「ＤＭＡＥＡ．ＭＣＱ」）、２−（メタクリロイルオキシ）−Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリメチルエタンアミニウムクロリド（「ＤＭＡＥＭ．ＭＣＱ」）、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチルアクリレートベンジルクロリド（「ＤＭＡＥＡ．ＢＣＱ」）、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチルメタクリレートベンジルクロリド（「ＤＭＡＥＭ．ＢＣＱ」）、２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸（「ＡＭＰＳ」）、２−アクリルアミド−２−メチルブタンスルホン酸（「ＡＭＢＳ」）、［２−メチル−２−［（１−オキソ−２−プロペニル）アミノ］プロピル］−ホスホン酸、メタクリル酸、アクリル酸、それらの塩、およびそれらの組み合わせから選択されるモノマーから誘導される１つ以上の追加のモノマー単位を含むことができる。
いくつかの実施形態では、アクリルアミド系ポリマー（複数可）は、式Ｉのモノマーから誘導されるモノマー単位を含み、
Figure 2020529491
 式中、Ｒ１は、ＨまたはＣ１〜Ｃ４アルキル（例えば、メチル、エチル、ｎ−プロピル、イソ−プロピル、ｎ−ブチル、ｓｅｃ−ブチル、またはｔｅｒｔ−ブチル）であり、各Ｒ２は独立して、Ｈまたは有機基である。本明細書で使用される場合、「有機基」という用語は、アルキル基、アリール基、フルオロアルキル基、またはフルオロアリール基を指す。ある特定の実施形態では、式Ｉのモノマーから誘導されるモノマー単位は、追加のモノマー単位とみなされる。
置換基Ｒ２のある特定の実施態様では、有機基は、Ｃ１〜Ｃ６アルキル基（すなわち、１、２、３、４、５、また６炭素単位の長さ）である。いくつかの実施形態では、Ｃ１〜Ｃ６アルキル基は、飽和、不飽和、分枝、直鎖、環状、またはそれらの組み合わせである。Ｃ１〜Ｃ６アルキル基の例示的なリストは、メチル、エチル、ｎ−プロピル、イソ−プロピル、ｎ−ブチル、ｓｅｃ−ブチル、ｔｅｒｔ−ブチル、ｎ−ペンチル、ｓｅｃ−ペンチル、ネオ−ペンチル、またはヘキシルである。ある特定の実施形態では、Ｃ１〜Ｃ６アルキル基は、１つ以上のアルキル置換基、アリール置換基、ヘテロ原子、またはそれらの組み合わせ（例えば、ベンジル、フェニルエチル、フェニルプロピルなど）で置換される。いくつかの実施形態では、Ｃ１〜Ｃ６アルキル基は、Ｃ１〜Ｃ６ヘテロアルキル基（すなわち、１、２、３、４、５、または６炭素単位の長さ）であり得る。本明細書で使用される場合、「ヘテロアルキル基」は、分子のコア（つまり、炭素骨格）において、少なくとも１個のヘテロ原子（例えば、Ｏ、Ｓ、Ｎ、および／またはＰ）を含有する飽和または不飽和、置換または非置換、直鎖、分岐、または環状脂肪族基を指す。
置換基Ｒ２のある特定の実施形態では、有機基は、アリール基である。アリール基は、任意の置換または非置換アリールまたはヘテロアリール基であり得、ヘテロアリール基は、環のうちの少なくとも１つの中に少なくとも１個のヘテロ原子（例えば、Ｏ、Ｓ、またはＮ）を有する芳香族５または６員単環式基である。環内のヘテロ原子の総数が４個以下であり、環が少なくとも１個の炭素原子を有するという条件で、ヘテロアリール基は、１個または２個の酸素もしくは硫黄原子および／または１〜４個の窒素原子を含有することができる。任意に、窒素、酸素、および硫黄原子は、酸化され得（すなわち、電子を失うプロセスを受けている）、窒素原子は任意に、四級化され得る。いくつかの実施形態では、アリール化合物は、フェニル、ピロリル、フラニル、チオフェニル、ピリジル、イソオキサゾリル、オキサゾリル、イソチアゾリル、チアゾリル、イミダゾリル、チアジアゾリル、テトラゾリル、トリアゾリル、オキサジアゾリル、ピラゾリル、ピラジニル、トリアジニル、ピリミジニル、またはピリダジニルである。
置換基Ｒ２のある特定の実施形態では、有機基は、Ｃ１〜Ｃ６フルオロアルキル基またはＣ１〜Ｃ６フルオロアリール基である。本明細書で使用される場合、「フルオロアルキル」および「フルオロアリール」という用語は、それぞれ、１つ以上のフッ素原子を有する任意のアルキル基またはアリール基を指す。
ある特定の実施形態では、式Ｉのモノマーは、アクリルアミドまたはメタクリルアミドである。
アクリルアミド系ポリマー（複数可）は、アクリルアミド系ポリマー（複数可）が本明細書で提供される１つ以上の会合性モノマー単位の好適な部分を含む限り、任意の好適な濃度で１つ以上の追加のモノマー単位を含むことができる。アクリルアミド系ポリマー（複数可）は、約９０ｍｏｌ％以上、例えば、約９１ｍｏｌ％以上、約９２ｍｏｌ％以上、約９３ｍｏｌ％以上、約９４ｍｏｌ％以上、約９５ｍｏｌ％以上、約９６ｍｏｌ％以上、約９７ｍｏｌ％以上、約９８ｍｏｌ％以上、または約９９ｍｏｌ％以上の１つ以上の追加のモノマー単位の合計を含むことができる。あるいは、またはそれに加えて、アクリルアミド系ポリマー（複数可）は、約９９．９９５ｍｏｌ％以下、例えば約９９．９９ｍｏｌ％以下、約９９．９ｍｏｌ％以下、約９９．７５ｍｏｌ％以下、約９９．５ｍｏｌ％以下、約９９．４ｍｏｌ％以下、約９９．３ｍｏｌ％以下、約９９．２ｍｏｌ％以下、または約９９．１ｍｏｌ％以下の１つ以上の追加のモノマー単位の合計を含むことができる。したがって、アクリルアミド系ポリマー（複数可）は、上記の終点のうちのいずれか２つによって境界付けられた合計濃度で、１つ以上の追加のモノマー単位を含むことができる。アクリルアミド系ポリマー（複数可）は、約９０ｍｏｌ％〜約９９．９９５ｍｏｌ％、例えば、約９１ｍｏｌ％〜約９９．９９５ｍｏｌ％、約９２ｍｏｌ％〜約９９．９９５ｍｏｌ％、約９３ｍｏｌ％〜約９９．９９５ｍｏｌ％、約９４ｍｏｌ％〜約９９．９９５ｍｏｌ％、約９５ｍｏｌ％〜約９９．９９５ｍｏｌ％、約９７ｍｏｌ％〜約９９．９９５ｍｏｌ％、約９８ｍｏｌ％〜約９９．９９５ｍｏｌ％、約９９ｍｏｌ％〜約９９．９９５ｍｏｌ％、約９９ｍｏｌ％〜約９９．９９ｍｏｌ％、約９９ｍｏｌ％〜約９９．９ｍｏｌ％、約９９ｍｏｌ％〜約９９．７５ｍｏｌ％、約９９ｍｏｌ％〜約９９．５ｍｏｌ％、約９９ｍｏｌ％〜約９９．４ｍｏｌ％、約９９ｍｏｌ％〜約９９．３ｍｏｌ％、約９９ｍｏｌ％〜約９９．２ｍｏｌ％、約９９ｍｏｌ％〜約９９．１ｍｏｌ％、約９９．５ｍｏｌ％〜約９９．９９ｍｏｌ％、約９９．５ｍｏｌ％〜約９９．９９５ｍｏｌ％、約９９．７５ｍｏｌ％〜約９９．９９ｍｏｌ％、または約９９．７５ｍｏｌ％〜約９９．９９５ｍｏｌ％の１つ以上の追加のモノマー単位の合計を含むことができる。
アクリルアミド系ポリマー（複数可）は、任意の好適なタイプ（複数可）の１つ以上の会合性モノマー単位を含むことができる。本明細書に記載されるように、「会合性モノマー単位」は、それ自体、他の会合性モノマー単位、界面活性剤、またはそれらの組み合わせと配位することが可能な任意のモノマー単位を指す。配位は、任意の好適な相互作用によって生じ得る。例えば、配位は、イオン結合、水素結合、疎水性相互作用、双極子相互作用、ファンデルワールス力、または２つ以上のそのような配位タイプの組み合わせによって生じ得る。
いくつかの実施形態では、会合性モノマー単位は、会合性部分をポリマーに付着させることによって、重合後に形成される。本明細書で使用される場合、「会合性部分」は、それ自体、他の会合性モノマー単位、界面活性剤、またはそれらの組み合わせと配位することが可能な任意のペンダント化学構造を指す。配位は、任意の好適な相互作用によって生じ得る。例えば、配位は、イオン結合、水素結合、疎水性相互作用、双極子相互作用、ファンデルワールス力、または２つ以上のそのような配位タイプの組み合わせによって生じ得る。いくつかの実施形態では、会合性部分は、ポリマーの末端に直接付着する、リンカーを介してポリマーの末端に付着するか、ポリマー骨格に直接付着するか、リンカーを介してポリマー骨格に付着するか、またはそれらの組み合わせである。
ある特定の実施形態では、１つ以上のアクリルアミド系ポリマーの１つ以上の会合性モノマー単位は、構造的に類似している。本明細書で使用される場合、「構造的に類似」は、会合性モノマー単位（複数可）が類似した化学官能基を有することを意味する。いくつかの実施形態では、会合性モノマー単位（複数可）は各々、少なくとも１つのヒドロキシル置換基を含む。いくつかの実施形態では、会合性モノマー単位（複数可）は各々、少なくとも１つのアミン置換基を含む。いくつかの実施形態では、会合性モノマー単位（複数可）は各々、ポリエーテル鎖を含む。いくつかの実施形態では、会合性モノマー単位（複数可）は各々、ポリエーテル鎖を含み、ポリエーテル鎖の長さは、６炭素単位以下（すなわち、６、５、４、３、２、１、または０）によって分離されている。例えば、会合性モノマー単位が１６炭素単位のポリエーテル鎖長を有する場合、構造的に類似した会合性モノマー単位は、１０〜２２炭素単位（すなわち、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、２１、または２２）のポリエーテル鎖長を有する。ある特定の実施形態では、ポリエーテル鎖は各々、同数の炭素単位を含む。いくつかの実施形態では、会合性モノマー単位（複数可）は各々、アルキル鎖を含む。いくつかの実施形態では、会合性モノマー単位（複数可）は各々、アルキル鎖を含み、アルキル鎖の長さは、６炭素単位以下（すなわち、６、５、４、３、２、１、または０）によって分離されている。例えば、会合性モノマー単位が１６炭素単位のアルキル鎖長を有する場合、構造的に類似した会合性モノマー単位は、１０〜２２炭素単位（すなわち、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、２１、または２２）のアルキル鎖長を有する。ある特定の実施形態では、アルキル鎖は各々、同数の炭素単位を含む。ある特定の実施形態では、会合性モノマー単位（複数可）は、同じである。
ある特定の実施形態では、１つ以上の会合性モノマー単位は、１つ以上の会合性モノマーとの重合によってポリマーに組み込まれる。したがって、１つ以上の会合性モノマー単位は、非イオン性会合性モノマー、カチオン性会合性モノマー、アニオン性会合性モノマー、双性イオン性会合性モノマー、およびそれらの組み合わせから選択される、任意の１つ以上の好適な会合性モノマーから誘導され得る。１つ以上の会合性モノマーは、重合に関与することが可能である。ある特定の実施形態では、１つ以上の会合性モノマーは、会合性部分とは別に、フリーラジカル重合に関与することが可能な不飽和サブユニット（例えば、アクリレート、アクリルアミドなど）を含む。一般に、１つ以上の会合性モノマーは、アクリレート、アクリルアミド、またはそれらの組み合わせから選択される。
一実施形態では、会合性モノマー単位は、非イオン性会合性モノマー単位である。一般に、非イオン性会合性モノマー単位は、式ＩＩのアクリレートおよび／またはアクリルアミドモノマーから誘導され、
Figure 2020529491
 式中、Ｒ３は、ＨまたはＣ１〜Ｃ１０アルキル（例えば、（ＣＨ２）ｋＣＨ３）であり、ｋは、０〜９の整数（すなわち、０、１、２、３、４、５、６、７、８、または９）であり、Ｘは、ＯまたはＮＨであり、ｍ、ｎ、およびｏは独立して、０〜１００の整数であり、（ｎ＋ｏ）が３以下である場合、ｍは、少なくとも７であり、各Ｙ１およびＹ２は独立して、ＨまたはＣ１〜Ｃ４アルキル（例えば、メチル、エチル、ｎ−プロピル、イソ−プロピル、ｎ−ブチル、ｓｅｃ−ブチル、またはｔｅｒｔ−ブチル）であり、Ｒ４は、Ｈまたは疎水基である。いくつかの実施形態では、「Ｃ１〜Ｃ１０アルキル」は、分岐Ｃ１〜Ｃ１０アルキル基を指す。ある特定の実施形態では、各Ｙ１およびＹ２は独立して、エチレンオキシド（「ＥＯ」）、プロピレンオキシド（「ＰＯ」）、またはそれらの組み合わせのブロックまたはランダムコポリマーを産生するように選択される。いくつかの実施形態では、ｍ、ｎ、およびｏは、指定されたサブユニットの平均（最も近い整数に四捨五入された）鎖長（すなわち、平均炭素鎖長または平均ＥＯ／ＰＯ鎖長）を指す。本明細書で使用される場合、「疎水基」という用語は、アルキル基、アリール基、フルオロアルキル基、またはフルオロアリール基を指す。
置換基Ｒ４のある特定の実施形態では、疎水基は、Ｃ１〜Ｃ３２アルキル基（すなわち、１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７、２８、２９、３０、３１、または３２炭素単位の長さ）である。いくつかの実施形態では、Ｃ１〜Ｃ３２アルキル基は、飽和、不飽和、分枝、直鎖、環状、またはそれらの組み合わせである。Ｃ１〜Ｃ３２アルキル基の例示的なリストは、メチル、エチル、ｎ−プロピル、イソ−プロピル、ｎ−ブチル、ｓｅｃ−ブチル、ｔｅｒｔ−ブチル、ｎ−ペンチル、ｓｅｃ−ペンチル、ネオ−ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニル、ラウリル、ステアリル、セチル、ベヘニル、シクロペンチル、シクロヘキシル、プロペニル、２−ブテニル、３−ブテニル、２−ペンテニル、３−ペンテニル、または４−ペンテニルである。ある特定の実施形態では、Ｃ１〜Ｃ３２アルキル炭素基は、１つ以上のアルキル置換基、アリール置換基、ヘテロ原子、またはそれらの組合せでさらに置換される。いくつかの実施形態では、Ｃ１〜Ｃ３２アルキル基は、Ｃ１〜Ｃ３２ヘテロアルキル基（すなわち、１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７、２８、２９、３０、３１、または３２炭素単位の長さ）であり得る。本明細書で使用される場合、「ヘテロアルキル基」は、分子のコア（つまり、炭素骨格）において、少なくとも１個のヘテロ原子（例えば、Ｏ、Ｓ、Ｎ、および／またはＰ）を含有する飽和または不飽和、置換または非置換、直鎖、分岐、または環状脂肪族基を指す。
本明細書で使用される場合、「置換される」という用語は、指定された原子の通常の原子価を超えないという条件で、指定された原子または基上の１つ以上の水素が別の基で置き換えられることを意味する。例えば、置換基がオキソ（すなわち、＝Ｏ）の場合、炭素原子上の２つの水素が置き換えられる。置換基がアクリルアミド系ポリマーの合成または使用に著しく悪影響を与えないという条件で、置換基の組み合わせが許容される。
置換基Ｒ４のある特定の実施形態では、疎水基は、アリール基である。アリール基は、任意の置換または非置換アリールまたはヘテロアリール基であり得、ヘテロアリール基は、環のうちの少なくとも１つの中に少なくとも１個のヘテロ原子（例えば、Ｏ、Ｓ、またはＮ）を有する芳香族５もしくは６員単環式基、９もしくは１０員二環式基、または１１〜１４員三環式基である。各環内のヘテロ原子の総数が４個以下であり、各環が少なくとも１個の炭素原子を有するという条件で、ヘテロ原子を含有するヘテロアリール基の各環は、１個または２個の酸素もしくは硫黄原子および／または１〜４個の窒素原子を含有することができる。二環式および三環式基を完成する縮合環は、炭素原子のみを含有してもよく、飽和、部分飽和、または不飽和であってもよい。窒素、酸素、硫黄原子は、任意に酸化され得、窒素原子は、任意に四級化され得る。二環式または三環式であるヘテロアリール基は、少なくとも１つの完全な芳香環を含まなければならないが、他の１つまたは複数の縮合環は、芳香族または非芳香族であり得る。いくつかの実施形態では、アリール基は、フェニル、ナフチル、ピロリル、イソインドリル、インドリジニル、インドリル、フラニル、ベンゾフラニル、ベンゾチオフェニル、チオフェニル、ピリジル、アクリジニル、ナフチリジニル、キノリニル、イソキノリニル、イソオキサゾリル、オキサゾリル、ベンゾオキサゾリル、イソチアゾリル、チアゾリル、ベンズチアゾリル、イミダゾリル、チアジアゾリル、テトラゾリル、トリアゾリル、オキサジアゾリル、ベンズイミダゾリル、プリニル、ピラゾリル、ピラジニル、プテリジニル、キノキサリニル、フタラジニル、キナゾリニル、トリアジニル、フェナジニル、シンノリニル、ピリミジニル、またはピリダジニルである。
置換基Ｒ４のある特定の実施形態では、疎水基は、Ｃ１〜Ｃ３２フルオロアルキル基またはＣ１〜Ｃ３２フルオロアリール基である。本明細書で使用される場合、「フルオロアルキル」および「フルオロアリール」という用語は、それぞれ、１つ以上のフッ素原子を有する任意のアルキル基またはアリール基を指す。
ある特定の実施形態では、非イオン性会合性モノマー単位は、式ＩＩＩのアクリレート頭部基を含むアクリレートモノマーから誘導され、
Figure 2020529491
 式中、Ｒ５は、−ＣＨ２（ＣＨ２）ｐＣＨ３であり、Ｒ３は、ＨまたはＣ１〜Ｃ１０アルキル（例えば、（ＣＨ２）ｋＣＨ３）であり、ｋは、０〜９の整数（すなわち、０、１、２、３、４、５、６、７、８、または９）であり、ｐは、３〜１００の整数（例えば、４〜５０、６〜５０、８〜５０、１０〜５０、１２〜５０、１６〜５０、または１８〜５０）である。いくつかの実施形態では、式ＩＩＩのアクリレートモノマーは、ｐの平均（最も近い整数に四捨五入された）値が３〜１００の整数（例えば、４〜５０、６〜５０、８〜５０、１０〜５０、１２〜５０、１６〜５０、または１８〜５０）であるような、２つ以上のそのようなアクリレートの混合物である。いくつかの実施形態では、「Ｃ１〜Ｃ１０アルキル」は、分岐Ｃ１〜Ｃ１０アルキル基を指す。ある特定の実施形態では、Ｒ５は、３〜１００炭素単位の長さの分岐アルキル基である。一般に、非イオン性会合性モノマーは、ラウリルアクリレート、セチルアクリレート、ステアリルアクリレート、ベヘニルアクリレート、またはそれらの組み合わせから選択される。ある特定の実施形態では、非イオン性会合性モノマー単位は、ラウリルアクリレートであり、すなわち、Ｒ３＝Ｈおよびｐ＝１０である。
ある特定の実施形態では、非イオン性会合性モノマー単位は、式ＩＶのアクリレート頭部基を含むアクリレートモノマーから誘導され、
Figure 2020529491
 式中、Ｒ３は、ＨまたはＣ１〜Ｃ１０アルキル（例えば、（ＣＨ２）ｋＣＨ３）であり、ｋは、０〜９の整数（すなわち、０、１、２、３、４、５、６、７、８、または９）であり、ｑは、２〜１００までの整数（例えば、４〜５０、６〜５０、８〜５０、１０〜５０、１２〜５０、１６〜５０、１８〜５０、１６〜１００、１８〜１００、または５０〜１００）であり、ｒは、０〜３０の整数（例えば、２〜３０、４〜３０、６〜３０、８〜３０、１０〜３０、１２〜３０、１６〜３０、１８〜３０、２０〜３０、２２〜３０、または２４〜３０）であり、各Ｙは独立して、ＨまたはＣＨ３である。いくつかの実施形態では、「Ｃ１〜Ｃ１０アルキル」は、分岐Ｃ１〜Ｃ１０アルキル基を指す。ある特定の実施形態では、各Ｙは、エチレンオキシド（「ＥＯ」）、プロピレンオキシド（「ＰＯ」）、またはそれらの組み合わせのブロックまたはランダムコポリマーを産生するように選択される。いくつかの実施形態では、式ＩＶのアクリレートモノマーは、ｑの平均（最も近い整数に四捨五入された）値が２〜１００の整数（例えば、４〜５０、６〜５０、８〜５０、１０〜５０、１２〜５０、１６〜５０、１８〜５０、１６〜１００、１８〜１００、または５０〜１００）であり、ｒの平均（最も近い整数に四捨五入された）値が０〜３０の整数（例えば、２〜３０、４〜３０、６〜３０、８〜３０、１０〜３０、１２〜３０、１６〜３０、１８〜３０、２０〜３０、２２〜３０、または２４〜３０）であるような、２つ以上のそのようなアクリレートの混合物である。いくつかの実施形態では、式ＩＶのアクリレートモノマーは、ラウリルポリエトキシ（２５）メタクリレート、セチルポリエトキシ（２５）メタクリレート、ステアリルポリエトキシ（２５）メタクリレート、ベヘニルポリエトキシ（２５）メタクリレート、またはそれらの組み合わせである。ある特定の実施形態では、非イオン性会合性モノマー単位は、Ｅｖｏｎｉｋ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ（Ｅｓｓｅｎ，Ｇｅｒｍａｎｙ）から市販されているＶＩＳＩＯＭＥＲ（登録商標）エーテルメタクリレートである。いくつかの実施形態では、非イオン性会合性モノマー単位は、Ｅｖｏｎｉｋ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ（Ｅｓｓｅｎ，Ｇｅｒｍａｎｙ）から市販されている、製品名メタクリル酸エステル（２５ ＥＯ）Ｃ１６〜Ｃ１８脂肪アルコール（「Ｃ１８ＰＥＧ１１０５ＭＡ」）で販売されている、セチルおよび／またはステアリルポリエトキシ（２５）メタクリル酸エステルである。
ある特定の実施形態では、非イオン性会合性モノマー単位は、式Ｖのアクリレート頭部基を含むアクリレートモノマーから誘導され、
Figure 2020529491
 式中、Ｒ３は、ＨまたはＣ１〜Ｃ１０アルキル（例えば、（ＣＨ２）ｋＣＨ３）であり、ｋは、０〜９の整数（すなわち、０、１、２、３、４、５、６、７、８、または９）であり、各Ｙ１およびＹ２は独立して、ＨまたはＣ１〜Ｃ４アルキル（例えば、メチル、エチル、ｎ−プロピル、イソ−プロピル、ｎ−ブチル、ｓｅｃ−ブチル、またはｔｅｒｔ−ブチル）であり、ｎおよびｏは独立して、０〜約１００の範囲の整数（例えば、約０〜約９０、約０〜約８０、約０〜約７０、約０〜約６０、約０〜約５０、約１０〜約１００、または約１０〜約５０）であり、Ｒ４’は、Ｃ８〜Ｃ３０アルキル基（すなわち、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７、２８、２９、または３０炭素単位の長さ）であり、ｎおよびｏは両方とも、０ではあり得ない。いくつかの実施形態では、「Ｃ１〜Ｃ１０アルキル」は、分岐Ｃ１〜Ｃ１０アルキル基を指す。ある特定の実施形態では、各Ｙ１およびＹ２は独立して、エチレンオキシド（「ＥＯ」）、プロピレンオキシド（「ＰＯ」）、またはそれらの組み合わせのブロックまたはランダムコポリマーを産生するように選択される。いくつかの実施形態では、式Ｖのアクリレートモノマーは、ｎおよびｏの平均（最も近い整数に四捨五入された）値が独立して、０〜１００の整数（例えば、０〜５０、６〜５０、８〜５０、１０〜５０、１２〜５０、１６〜５０、１８〜５０、１６〜１００、１８〜１００、５０〜１００）であるような、２つ以上のそのようなアクリレートの混合物である。ある特定の実施形態では、式Ｖのアクリレートモノマーは、ＢＡＳＦ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（Ｆｌｏｒｈａｍ Ｐａｒｋ，Ｎｅｗ Ｊｅｒｓｅｙ）から市販されているＰｌｕｒａｆａｃ（登録商標）界面活性剤由来の側鎖を含有する。
別の実施形態では、会合性モノマー単位は、カチオン性会合性モノマー単位である。一般に、カチオン性会合性モノマー単位は、式ＶＩのアクリレート塩モノマーおよび／またはアクリルアミド塩モノマーから誘導され、
Figure 2020529491
 式中、Ｒ６およびＲ７はそれぞれ独立して、ＨまたはＣ１〜Ｃ１０アルキル（例えば、（ＣＨ２）ｔＣＨ３）であり、ｔは、０〜９の整数（すなわち、０、１、２、３、４、５、６、７、８、または９）であり、Ｘは、ＯまたはＮＨであり、ｓは、０〜２０の整数（例えば、２〜２０、４〜２０、６〜２０、８〜２０、５〜１０、１０〜２０、５〜１５、１２〜２０、０〜１０、０〜８、０〜６、または０〜４）であり、Ｚは、任意のアニオンであり、Ｒ８は、疎水基である。いくつかの実施形態では、式ＶＩのアクリレートおよび／またはアクリルアミド塩は、ｓの平均（最も近い整数に四捨五入された）値が０〜２０の整数（例えば、２〜２０、４〜２０、６〜２０、８〜２０、５〜１０、１０〜２０、５〜１５、１２〜２０、０〜１０、０〜８、０〜６、または０〜４）であるような、２つ以上のそのようなアクリレートおよび／またはアクリルアミドの混合物である。いくつかの実施形態では、「Ｃ１〜Ｃ１０アルキル」は、分岐Ｃ１〜Ｃ１０アルキル基を指す。本明細書で使用される場合、「疎水基」という用語は、アルキル基、アリール基、フルオロアルキル基、またはフルオロアリール基を指す。
置換基Ｒ８のある特定の実施形態では、疎水基は、Ｃ１〜Ｃ３２アルキル基（すなわち、１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７、２８、２９、３０、３１、または３２炭素単位の長さ）である。いくつかの実施形態では、Ｃ１〜Ｃ３２アルキル基は、飽和、不飽和、分枝、直鎖、環状、またはそれらの組み合わせである。Ｃ１〜Ｃ３２アルキル基の例示的なリストは、メチル、エチル、ｎ−プロピル、イソ−プロピル、ｎ−ブチル、ｓｅｃ−ブチル、ｔｅｒｔ−ブチル、ｎ−ペンチル、ｓｅｃ−ペンチル、ネオ−ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニル、ラウリル、ステアリル、セチル、ベヘニル、シクロペンチル、シクロヘキシル、プロペニル、２−ブテニル、３−ブテニル、２−ペンテニル、３−ペンテニル、または４−ペンテニルである。ある特定の実施形態では、Ｃ１〜Ｃ３２アルキル基は、１つ以上のアルキル置換基、アリール置換基、ヘテロ原子、またはそれらの組合せでさらに置換される。いくつかの実施形態では、Ｃ１〜Ｃ３２アルキル基は、Ｃ１〜Ｃ３２ヘテロアルキル基（すなわち、１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７、２８、２９、３０、３１、または３２炭素単位の長さ）であり得る。本明細書で使用される場合、「ヘテロアルキル基」は、分子のコア（つまり、炭素骨格）において、少なくとも１個のヘテロ原子（例えば、Ｏ、Ｓ、Ｎ、および／またはＰ）を含有する飽和または不飽和、置換または非置換、直鎖、分岐、または環状脂肪族鎖を指す。
置換基Ｒ８のある特定の実施形態では、疎水基は、アリール基である。アリール基は、任意の置換または非置換アリールまたはヘテロアリール基であり得、ヘテロアリール基は、環のうちの少なくとも１つの中に少なくとも１個のヘテロ原子（例えば、Ｏ、Ｓ、またはＮ）を有する芳香族５または６員単環式基、９または１０員二環式基、および１１〜１４員三環式基である。各環内のヘテロ原子の総数が４個以下であり、各環が少なくとも１個の炭素原子を有するという条件で、ヘテロ原子を含有するヘテロアリール基の各環は、１個または２個の酸素もしくは硫黄原子および／または１〜４個の窒素原子を含有することができる。二環式および三環式基を完成する縮合環は、炭素原子のみを含有してもよく、飽和、部分飽和、または不飽和であってもよい。窒素、酸素、硫黄原子は、任意に酸化され得、窒素原子は、任意に四級化され得る。二環式または三環式であるヘテロアリール基は、少なくとも１つの完全な芳香環を含まなければならないが、他の１つまたは複数の縮合環は、芳香族または非芳香族であり得る。いくつかの実施形態では、アリール化合物は、フェニル、ナフチル、ピロリル、イソインドリル、インドリジニル、インドリル、フラニル、ベンゾフラニル、ベンゾチオフェニル、チオフェニル、ピリジル、アクリジニル、ナフチリジニル、キノリニル、イソキノリニル、イソオキサゾリル、オキサゾリル、ベンゾオキサゾリル、イソチアゾリル、チアゾリル、ベンズチアゾリル、イミダゾリル、チアジアゾリル、テトラゾリル、トリアゾリル、オキサジアゾリル、ベンズイミダゾリル、プリニル、ピラゾリル、ピラジニル、プテリジニル、キノキサリニル、フタラジニル、キナゾリニル、トリアジニル、フェナジニル、シンノリニル、ピリミジニル、またはピリダジニルである。
置換基Ｒ８のある特定の実施形態では、疎水基は、Ｃ１〜Ｃ３２フルオロアルキル基またはＣ１〜Ｃ３２フルオロアリール基である。本明細書で使用される場合、「フルオロアルキル」および「フルオロアリール」という用語は、それぞれ、１つ以上のフッ素原子を有する任意のアルキル基またはアリール基を指す。
式ＶＩのアンモニウム塩は、任意の好適なアニオン対イオン（すなわち、「Ｚ」）を有することができる。いくつかの実施形態では、アニオン対イオン（「Ｚ」）は、ハロゲン（例えば、フッ化物、塩化物、臭化物、またはヨウ化物）、硫黄、炭素、窒素、リン、およびそれらの組み合わせから選択される元素を含む。アニオンの例示的なリストは、フッ化物、塩化物、臭化物、ヨウ化物、硫化物、亜硫酸塩、硫酸塩、スルホン化、重硫酸塩、重亜硫酸塩、チオ硫酸塩、炭酸塩、重炭酸塩、硝酸塩、亜硝酸塩、リン酸塩、リン酸水素、リン酸二水素、亜リン酸塩、亜リン酸二水素、ヘキサフルオロリン酸塩、カルボン酸塩、酢酸塩、メシレート、トシレート、またはトリフレートを含む。ある特定の実施形態では、Ｚは、フッ化物、塩化物、臭化物、メシレート、トシレート、またはそれらの組み合わせから選択される。
ある特定の実施形態では、カチオン性会合性モノマー単位は、式ＶＩＩのアクリルアミド塩モノマーから誘導され、
Figure 2020529491
 式中、Ｒ６は、ＨまたはＣ１〜Ｃ１０アルキル（例えば、（ＣＨ２）ｔＣＨ３）であり、ｔは、０〜９の整数（すなわち、０、１、２、３、４、５、６、７、８、または９）であり、ｕは、０〜３０の整数（例えば、２〜３０、４〜３０、６〜３０、８〜３０、５〜２５、１０〜３０、１２〜３０、１５〜２５、１６〜３０、１８〜３０、２０〜３０、２２〜３０、または２４〜３０）である。いくつかの実施形態では、「Ｃ１〜Ｃ１０アルキル」は、分岐Ｃ１〜Ｃ１０アルキル基を指す。いくつかの実施形態では、式ＶＩＩのアクリルアミド塩は、ｕの平均（最も近い整数に四捨五入された）値が０〜３０の整数（例えば、２〜３０、４〜３０、６〜３０、８〜３０、５〜２５、１０〜３０、１２〜３０、１５〜２５、１６〜３０、１８〜３０、２０〜３０、２２〜３０、または２４〜３０）であるような、２つ以上のそのようなアクリルアミドの混合物である。ある特定の実施形態では、式ＶＩＩのアクリルアミド塩は、「ＭＡＰＴＡＣ−Ｃ１２誘導体」である（すなわち、式中、Ｒ６は、ＣＨ３であり、ｕは、１０である）。
別の実施形態では、会合性モノマー単位は、アニオン性会合性モノマー単位である。一般に、アニオン性会合性モノマー単位は、式ＶＩＩＩのアクリレートおよび／またはアクリルアミドモノマーから誘導され、
Figure 2020529491
 式中、Ｒ９は、ＨまたはＣ１〜Ｃ１０アルキル（例えば、（ＣＨ２）ｖＣＨ３）であり、ｖは、０〜９の整数（すなわち、０、１、２、３、４、５、６、７、８、または９）であり、Ｘは、ＯまたはＮＨであり、Ｍは、任意のカチオンであり、各Ｒ１０は独立して、Ｈまたは疎水基である。いくつかの実施形態では、「Ｃ１〜Ｃ１０アルキル」は、分岐Ｃ１〜Ｃ１０アルキル基を指す。本明細書で使用される場合、「疎水基」という用語は、アルキル基、アリール基、フルオロアルキル基、またはフルオロアリール基を指す。
置換基Ｒ１０のある特定の実施形態では、疎水基は、Ｃ１〜Ｃ３２アルキル基（すなわち、１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７、２８、２９、３０、３１、または３２炭素単位の長さ）である。いくつかの実施形態では、Ｃ１〜Ｃ３２アルキル基は、飽和、不飽和、分枝、直鎖、環状、またはそれらの組み合わせである。Ｃ１〜Ｃ３２アルキル基の例示的なリストは、メチル、エチル、ｎ−プロピル、イソ−プロピル、ｎ−ブチル、ｓｅｃ−ブチル、ｔｅｒｔ−ブチル、ｎ−ペンチル、ｓｅｃ−ペンチル、ネオ−ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニル、ラウリル、ステアリル、セチル、ベヘニル、シクロペンチル、シクロヘキシル、プロペニル、２−ブテニル、３−ブテニル、２−ペンテニル、３−ペンテニル、または４−ペンテニルである。ある特定の実施形態では、Ｃ１〜Ｃ３２アルキル基は、１つ以上のアルキル置換基、アリール置換基、ヘテロ原子、またはそれらの組合せでさらに置換される。いくつかの実施形態では、Ｃ１〜Ｃ３２アルキル基は、Ｃ１〜Ｃ３２ヘテロアルキル基（すなわち、１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７、２８、２９、３０、３１、または３２炭素単位の長さ）であり得る。本明細書で使用される場合、「ヘテロアルキル基」は、分子のコア（つまり、炭素骨格）において、少なくとも１個のヘテロ原子（例えば、Ｏ、Ｓ、Ｎ、および／またはＰ）を含有する飽和または不飽和、置換または非置換、直鎖、分岐、または環状脂肪族基を指す。
置換基Ｒ１０のある特定の実施形態では、疎水基は、アリール基である。アリール基は、任意の置換または非置換アリールまたはヘテロアリール基であり得、ヘテロアリール基は、環のうちの少なくとも１つの中に少なくとも１個のヘテロ原子（例えば、Ｏ、Ｓ、またはＮ）を有する芳香族５または６員単環式基、９または１０員二環式基、および１１〜１４員三環式基である。各環内のヘテロ原子の総数が４個以下であり、各環が少なくとも１個の炭素原子を有するという条件で、ヘテロ原子を含有するヘテロアリール基の各環は、１個または２個の酸素もしくは硫黄原子および／または１〜４個の窒素原子を含有することができる。二環式および三環式基を完成する縮合環は、炭素原子のみを含有してもよく、飽和、部分飽和、または不飽和であってもよい。窒素、酸素、硫黄原子は、任意に酸化され得、窒素原子は、任意に四級化され得る。二環式または三環式であるヘテロアリール基は、少なくとも１つの完全な芳香環を含まなければならないが、他の１つまたは複数の縮合環は、芳香族または非芳香族であり得る。いくつかの実施形態では、アリール化合物は、フェニル、ナフチル、ピロリル、イソインドリル、インドリジニル、インドリル、フラニル、ベンゾフラニル、ベンゾチオフェニル、チオフェニル、ピリジル、アクリジニル、ナフチリジニル、キノリニル、イソキノリニル、イソオキサゾリル、オキサゾリル、ベンゾオキサゾリル、イソチアゾリル、チアゾリル、ベンズチアゾリル、イミダゾリル、チアジアゾリル、テトラゾリル、トリアゾリル、オキサジアゾリル、ベンズイミダゾリル、プリニル、ピラゾリル、ピラジニル、プテリジニル、キノキサリニル、フタラジニル、キナゾリニル、トリアジニル、フェナジニル、シンノリニル、ピリミジニル、またはピリダジニルである。
置換基Ｒ１０のある特定の実施形態では、疎水基は、Ｃ１〜Ｃ３２フルオロアルキル基またはＣ１〜Ｃ３２フルオロアリール基である。本明細書で使用される場合、「フルオロアルキル」および「フルオロアリール」という用語は、それぞれ、１つ以上のフッ素原子を有する任意のアルキル基またはアリール基を指す。
スルホン酸塩は、任意の好適なカチオン対イオン（すなわち、「Ｍ」）を有することができる。例えば、カチオン対イオン（「Ｍ」）は、プロトン、アンモニウム、四級アミン、アルカリ金属のカチオン、アルカリ土類金属のカチオン、遷移金属のカチオン、希土類金属のカチオン、典型元素カチオン、またはそれらの組み合わせであり得る。いくつかの実施形態では、カチオン対イオンは、リチウム、ナトリウム、カリウム、マグネシウム、カルシウム、マンガン、鉄、亜鉛、またはそれらの組み合わせのプロトンまたはカチオンである。ある特定の実施形態では、Ｍは、水素、リチウム、ナトリウム、カリウム、またはそれらの組み合わせから選択される。
１つ以上の会合性モノマー単位は、アクリルアミド系ポリマー中に任意の好適な量で存在し得る。アクリルアミド系ポリマーは、約１０ｍｏｌ％以下、例えば約９ｍｏｌ％以下、約８ｍｏｌ％以下、約７ｍｏｌ％以下、約６ｍｏｌ％以下、約５ｍｏｌ％以下、約４ｍｏｌ％以下、約３ｍｏｌ％以下、約２ｍｏｌ％以下、または約１ｍｏｌ％以下の１つ以上の会合性モノマー単位の合計を含むことができる。あるいは、またはそれに加えて、アクリルアミド系ポリマーは、約０．００５ｍｏｌ％以上、例えば、約０．０１ｍｏｌ％以上、約０．１ｍｏｌ％以上、約０．２５％以上、約０．３ｍｏｌ％以上、約０．４ｍｏｌ％以上、または約０．５ｍｏｌ％以上の１つ以上の会合性モノマー単位を含むことができる。したがって、アクリルアミド系ポリマーは、上記の終点のうちのいずれか２つによって境界付けられた濃度で、１つ以上の会合性モノマー単位を含むことができる。アクリルアミド系ポリマーは、約０．００５ｍｏｌ％〜約１０ｍｏｌ％、例えば、約０．００５ｍｏｌ％〜約９ｍｏｌ％、約０．００５ｍｏｌ％〜約８ｍｏｌ％、約０．００５ｍｏｌ％〜約７ｍｏｌ％、約０．００５ｍｏｌ％〜約６ｍｏｌ％、約０．００５ｍｏｌ％〜約５ｍｏｌ％、約０．００５ｍｏｌ％〜約４ｍｏｌ％、約０．００５ｍｏｌ％〜約３ｍｏｌ％、約０．００５ｍｏｌ％〜約２ｍｏｌ％、約０．００５ｍｏｌ％〜約１ｍｏｌ％、約０．０１ｍｏｌ％〜約１ｍｏｌ％、約０．１ｍｏｌ％〜約１ｍｏｌ％、約０．２５ｍｏｌ％〜約１ｍｏｌ％、約０．３ｍｏｌ％〜約１ｍｏｌ％、約０．４ｍｏｌ％〜約１ｍｏｌ％、約０．５ｍｏｌ％〜約１．０ｍｏｌ％、約０．０１ｍｏｌ％〜約０．５ｍｏｌ％、または約０．０１ｍｏｌ％〜約０．２５ｍｏｌ％の１つ以上の会合性モノマー単位を含むことができる。
いくつかの実施形態では、アクリルアミド系ポリマーは、式ＩＩのモノマーから誘導される会合性モノマー単位、式Ｉのモノマーから誘導されるモノマー単位、および追加のカチオン性モノマー単位を含む。いくつかの実施形態では、アクリルアミド系ポリマー（複数可）は、式ＩＩのモノマーから誘導される会合性モノマー単位、式Ｉのモノマーから誘導されるモノマー単位、およびＤＭＡＥＡ．ＭＣＱから誘導される追加のモノマー単位を含む。いくつかの実施形態では、アクリルアミド系ポリマーは、式ＩＩのモノマーから誘導される会合性モノマー単位、アクリルアミドから誘導される追加のモノマー単位、およびＤＭＡＥＡ．ＭＣＱから誘導される追加のモノマー単位を含む。ある特定の実施形態では、アクリルアミド系ポリマーは、ＶＩＳＩＯＭＥＲ（登録商標）モノマーＣ１８ＰＥＧ１１０５ＭＡから誘導される会合性モノマー単位、アクリルアミドから誘導される追加のモノマー単位、およびＤＭＡＥＡ．ＭＣＱから誘導される追加のモノマー単位を含む。
いくつかの実施形態では、アクリルアミド系ポリマーは、式ＩＩのモノマーから誘導される会合性モノマー単位、式Ｉのモノマーから誘導されるモノマー単位、および追加のアニオン性モノマー単位を含む。いくつかの実施形態では、アクリルアミド系ポリマーは、式ＩＩのモノマーから誘導される会合性モノマー単位、式Ｉのモノマーから誘導されるモノマー単位、およびアクリル酸ナトリウムから誘導される追加のモノマー単位を含む。いくつかの実施形態では、アクリルアミド系ポリマーは、式ＩＩのモノマーから誘導される会合性モノマー単位、アクリルアミドから誘導される追加のモノマー単位、およびアクリル酸ナトリウムから誘導される追加のモノマー単位を含む。ある特定の実施形態では、アクリルアミド系ポリマーは、ＶＩＳＩＯＭＥＲ（登録商標）モノマーＣ１８ＰＥＧ１１０５ＭＡから誘導される会合性モノマー単位、アクリルアミドから誘導される追加のモノマー単位、およびアクリル酸ナトリウムから誘導される追加のモノマー単位を含む。
いくつかの実施形態では、アクリルアミド系ポリマーは、式ＶＩのモノマーから誘導される会合性モノマー単位、式Ｉのモノマーから誘導されるモノマー単位、および追加のカチオン性モノマー単位を含む。いくつかの実施形態では、アクリルアミド系ポリマーは、式ＶＩのモノマーから誘導される会合性モノマー単位、式Ｉのモノマーから誘導されるモノマー単位、およびＤＭＡＥＡ．ＭＣＱから誘導される追加のモノマー単位を含む。いくつかの実施形態では、アクリルアミド系ポリマーは、式ＶＩのモノマーから誘導される会合性モノマー単位、アクリルアミドから誘導される追加のモノマー単位、およびＤＭＡＥＡ．ＭＣＱから誘導される追加のモノマー単位を含む。ある特定の実施形態では、アクリルアミド系ポリマーは、式ＶＩＩのＭＡＰＴＡＣ−Ｃ１２誘導体から誘導される会合性モノマー単位、アクリルアミドから誘導される追加のモノマー単位、およびＤＭＡＥＡ．ＭＣＱから誘導される追加のモノマー単位を含む。
いくつかの実施形態では、アクリルアミド系ポリマーは、式ＶＩのモノマーから誘導される会合性モノマー単位、式Ｉのモノマーから誘導されるモノマー単位、および追加のアニオン性モノマー単位を含む。いくつかの実施形態では、アクリルアミド系ポリマーは、式ＶＩのモノマーから誘導される会合性モノマー単位、式Ｉのモノマーから誘導されるモノマー単位、およびアクリル酸ナトリウムから誘導される追加のモノマー単位を含む。いくつかの実施形態では、アクリルアミド系ポリマーは、式ＶＩのモノマーから誘導される会合性モノマー単位、アクリルアミドから誘導される追加のモノマー単位、およびアクリル酸ナトリウムから誘導される追加のモノマー単位を含む。ある特定の実施形態では、アクリルアミド系ポリマーは、式ＶＩＩのＭＡＰＴＡＣ−Ｃ１２誘導体から誘導される会合性モノマー単位、アクリルアミドから誘導される追加のモノマー単位、およびアクリル酸ナトリウムから誘導される追加のモノマー単位を含む。
いくつかの実施形態では、アクリルアミド系ポリマーは、式ＶＩＩＩのモノマーから誘導される会合性モノマー単位、式Ｉのモノマーから誘導されるモノマー単位、および追加のカチオン性モノマー単位を含む。いくつかの実施形態では、アクリルアミド系ポリマーは、式ＶＩＩＩのモノマーから誘導される会合性モノマー単位、式Ｉのモノマーから誘導されるモノマー単位、およびＤＭＡＥＡ．ＭＣＱから誘導される追加のモノマー単位を含む。
いくつかの実施形態では、アクリルアミド系ポリマーは、式ＶＩＩＩのモノマーから誘導される会合性モノマー単位、式Ｉのモノマーから誘導されるモノマー単位、および追加のアニオン性モノマー単位を含む。いくつかの実施形態では、アクリルアミド系ポリマーは、式ＶＩＩＩのモノマーから誘導される会合性モノマー単位、式Ｉのモノマーから誘導されるモノマー単位、およびアクリル酸ナトリウムから誘導される追加のモノマー単位を含む。
いくつかの実施形態では、アクリルアミド系ポリマーは、式ＡＰ１を有し、
Figure 2020529491
 式中、Ｅは、１つ以上の会合性モノマー単位であり、Ｆは、１つ以上の追加のモノマー単位であり、Ｇは、式Ｉのモノマーから誘導される１つ以上のモノマー単位であり、Ｈは、任意に存在し、１つ以上のピペリジン−２，６−ジオン単位であり、１つ以上のピペリジン−２，６−ジオンは、追加のモノマー単位（「Ｆ」）のカルボニル上で、式Ｉのモノマーから誘導される１つ以上のモノマー単位（「Ｇ」）のアクリルアミド窒素の環化によって形成され、アクリルアミド系ポリマーは、約１０ｋＤａ〜約２，０００ｋＤａの重量平均分子量を有する。
いくつかの実施形態では、アクリルアミド系ポリマーは、式ＡＰ２を有し、
Figure 2020529491
 式中、Ｅは、１つ以上の会合性モノマー単位であり、Ｅ’は、約０．００５〜約１０のモルパーセント値であり、Ｆは、１つ以上の追加のモノマー単位であり、Ｆ’は、約０．００５〜約９０のモルパーセント値であり、Ｇは、式Ｉのモノマーから誘導される１つ以上のモノマー単位であり、Ｇ’は、約１０〜約９９．９９のモルパーセント値である。モノマー単位Ｅは、本明細書に記載の会合性モノマー単位によって定義される。モノマー単位ＦおよびＧは、本明細書に記載の追加のモノマー単位および式Ｉのモノマーから誘導されるモノマー単位のそれぞれによって定義される。
本明細書に記載されるように、式ＡＰ２のアクリルアミド系ポリマーは、交互ポリマー、ランダムポリマー、ブロックポリマー、グラフトポリマー、線状ポリマー、分岐ポリマー、環状ポリマー、またはそれらの組み合わせとして存在することができる。したがって、Ｅ、Ｆ、およびＧは、反復する個々の単位（例えば、ＥＥＦＦＦＧＧ、ＥＦＧＧＥＦＥＥ、ＥＦＧＥＥＥ、ＥＥＥＥＦＧなど）を含む、任意の好適な順序（例えば、ＥＧＦ、ＥＦＧ、ＧＥＦ、ＧＦＥ、ＦＥＧ、またはＦＧＥ）で存在することができる。
１つ以上の会合性モノマー単位（「Ｅ’」）の量、および１つ以上の追加のモノマー単位の合計（「Ｆ’」＋「Ｇ’」）は、１つ以上の会合性モノマー単位、および１つ以上の追加のモノマー単位の合計に関してすでに記載されているとおりである。
いくつかの実施形態では、式ＡＰ２のアクリルアミド系ポリマーは、電荷分解を受けて、式ＡＰ３のアクリルアミド系ポリマーを提供し、
Figure 2020529491
 式中、Ｅは、１つ以上の会合性モノマー単位であり、Ｅ’’は、約０．００５〜約１０のモルパーセント値であり、Ｆは、１つ以上の追加のモノマー単位であり、Ｆ’’は、約０．００５〜約９０のモルパーセント値であり、Ｇは、式Ｉのモノマーから誘導される１つ以上のモノマー単位であり、Ｇ’’は、約１０〜約９９．９９のモルパーセント値であり、Ｈは、１つ以上のピペリジン−２，６−ジオン単位であり、１つ以上のピペリジン−２，６−ジオンは、追加のモノマー単位（「Ｆ」）のカルボニル上で、式Ｉのモノマーから誘導される１つ以上のモノマー単位（「Ｇ」）のアクリルアミド窒素の環化によって形成され、Ｈ’’は、約０（すなわち、微量）〜約１０のモルパーセント値である。本明細書で使用される場合、「電荷分解」は、式Ｉのモノマーから誘導されるモノマー単位が荷電した追加のモノマー単位（すなわち、カチオン性および／またはアニオン性モノマー単位）上で環化し、これにより、追加のモノマー単位の荷電した置換基が置き換えられ、したがってポリマーが、より少ないカチオン性モノマー単位および／またはアニオン性モノマー単位を有するプロセスを指す。いかなる特定の理論にも束縛されるものではないが、電荷分解は、自発的に生じることができるか、またはポリマー溶液中の１つ以上の構成成分によって促進され得ると考えられている。
ある特定の実施形態では、アクリルアミド系ポリマー（複数可）は、式ＡＰ３を有し、
Figure 2020529491
 式中、Ｅは、１つ以上の会合性モノマー単位であり、Ｅ’’は、約０．００５〜約１０のモルパーセント値であり、Ｆは、１つ以上の追加のモノマー単位であり、Ｆ’’は、約０．００５〜約９０のモルパーセント値であり、Ｇは、式Ｉのモノマーから誘導される１つ以上のモノマー単位であり、Ｇ’’は、約１０〜約９９．９９のモルパーセント値であり、Ｈは、式Ｈの１つ以上の単位であり、式中、Ｒ１は、ＨまたはＣ１〜Ｃ４アルキル（例えば、メチル、エチル、ｎ−プロピル、イソ−プロピル、ｎ−ブチル、ｓｅｃ−ブチル、またはｔｅｒｔ−ブチル）であり、Ｒ２は、Ｈまたは有機基であり、Ｈ’’は、約０（すなわち、微量）〜約１０のモルパーセント値である。ある特定の実施形態では、Ｒ１およびＲ２は、水素である。
Figure 2020529491
本明細書に記載されるように、式ＡＰ３のアクリルアミド系ポリマーは、交互ポリマー、ランダムポリマー、ブロックポリマー、グラフトポリマー、線状ポリマー、分岐ポリマー、環状ポリマー、またはそれらの組み合わせとして存在することができる。したがって、Ｅ、Ｆ、Ｇ、およびＨは、反復する個々の単位（例えば、ＥＥＦＦＦＧＧＨＨＨ、ＥＦＧＧＥＦＥＥＨ、ＥＦＧＥＥＥＨＨ、ＨＨＨＥＥＥＥＦＧなど）を含む、任意の好適な順序（例えば、ＥＧＦＨ、ＥＧＨＦ、ＥＨＦＧ、ＥＨＧＦ、ＥＦＧＨ、ＥＦＨＧ、ＦＥＧＨ、ＦＥＨＧ、ＦＨＥＧ、ＦＨＧＥ、ＦＧＥＨ、ＦＧＨＥ、ＧＨＦＥ、ＧＨＥＦ、ＧＥＦＨ、ＧＥＨＦ、ＧＦＨＥ、ＧＦＥＨ、ＨＥＦＧ、ＨＥＧＦ、ＨＧＥＦ、ＨＧＦＥ、ＨＦＥＧ、またはＨＦＧＥ）で存在することができる。
ある特定の実施形態では、アクリルアミド系ポリマーは、式ＡＰ４を有し、
Figure 2020529491
 式中、各Ｒ１は独立して、ＨまたはＣ１〜Ｃ４アルキル（例えば、メチル、エチル、ｎ−プロピル、イソ−プロピル、ｎ−ブチル、ｓｅｃ−ブチル、またはｔｅｒｔ−ブチル）であり、各Ｒ２は独立して、Ｈまたは有機基であり、Ｒ３は、ＨまたはＣ１〜Ｃ１０アルキル（例えば、（ＣＨ２）ｋＣＨ３）であり、ｋは、０〜９の整数（すなわち、０、１、２、３、４、５、６、７、８、または９）であり、Ｘは、ＯまたはＮＨであり、ｍ、ｎ、およびｏは独立して、０〜１００の整数であり、（ｎ＋ｏ）が３以下である場合、ｍは、少なくとも７であり、各Ｙ１およびＹ２は独立して、ＨまたはＣ１〜Ｃ４アルキル（例えば、メチル、エチル、ｎ−プロピル、イソ−プロピル、ｎ−ブチル、ｓｅｃ−ブチル、またはｔｅｒｔ−ブチル）であり、Ｒ４は、Ｈまたは疎水性であり、Ｅ’’は、約０．００５〜約１０のモルパーセント値であり、Ｆは、１つ以上の追加のモノマー単位であり、Ｆ’’は、約０．００５〜約９０のモルパーセント値であり、Ｇ’’は、約１０〜約９９．９９の値のモルパーセント値であり、Ｈ’’は、約０（すなわち、微量）〜約１０のモルパーセント値である。いくつかの実施形態では、「Ｃ１〜Ｃ１０アルキル」は、分岐Ｃ１〜Ｃ１０アルキル基を指す。
式ＡＰ４のアクリルアミド系ポリマーのある特定の実施形態では、Ｆは、ジアリルジメチルアンモニウムクロリド（「ＤＡＤＭＡＣ」）モノマーから誘導される。式ＡＰ４のアクリルアミド系ポリマーのある特定の実施形態では、Ｆは、２−（アクリロイルオキシ）−Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリメチルエタンアミニウムクロリド（「ＤＭＡＥＡ．ＭＣＱ」）モノマーから誘導される。
ある特定の実施形態では、アクリルアミド系ポリマーは、式ＡＰ５を有し、
Figure 2020529491
 式中、各Ｒ１は独立して、ＨまたはＣ１〜Ｃ４アルキル（例えば、メチル、エチル、ｎ−プロピル、イソ−プロピル、ｎ−ブチル、ｓｅｃ−ブチル、またはｔｅｒｔ−ブチル）であり、各Ｒ２は独立して、Ｈまたは有機基であり、Ｒ３は、ＨまたはＣ１〜Ｃ１０アルキル（例えば、（ＣＨ２）ｋＣＨ３）であり、ｋは、０〜９の整数であり、ｑは、２〜１００の整数であり、ｒは、０〜３０の整数であり、各Ｙは独立して、ＨまたはＣＨ３であり、Ｅ’’は、約０．００５〜約１０のモルパーセント値であり、Ｆ’’は、約０．００５〜約９０のモルパーセント値であり、Ｇ’’は、約１０〜約９９．９９のモルパーセント値であり、Ｈ’’は、約０（すなわち、微量）〜約１０のモルパーセント値である。いくつかの実施形態では、「Ｃ１〜Ｃ１０アルキル」は、分岐Ｃ１〜Ｃ１０アルキル基を指す。
ある特定の実施形態では、アクリルアミド系ポリマーは、式ＡＰ６を有し、
Figure 2020529491
 式中、ｒは、０〜３０の整数（例えば、２〜３０、４〜３０、６〜３０、８〜３０、１０〜３０、１２〜３０、１６〜３０、１８〜３０、２０〜３０、２２〜３０、または２４〜３０）であり、各Ｙは独立して、ＨまたはＣＨ３であり、Ｅ’’は、約０．００５〜約１０のモルパーセント値であり、Ｆ’’は、約０．００５〜約９０のモルパーセント値であり、Ｇ’’は、約１０〜約９９．９９のモルパーセント値であり、Ｈ’’は、約０（すなわち、微量）〜約１０のモルパーセント値である。ある特定の実施形態では、ｒは、１４〜１６の整数である。
ある特定の実施形態では、アクリルアミド系ポリマーは、式ＡＰ７を有し、
Figure 2020529491
 式中、各Ｒ１は独立して、ＨまたはＣ１〜Ｃ４アルキル（例えば、メチル、エチル、ｎ−プロピル、イソ−プロピル、ｎ−ブチル、ｓｅｃ−ブチル、またはｔｅｒｔ−ブチル）であり、各Ｒ２は独立して、Ｈまたは有機基であり、Ｒ６およびＲ７はそれぞれ独立して、ＨまたはＣ１〜Ｃ１０アルキル（例えば、（ＣＨ２）ｔＣＨ３）であり、ｔは、０〜９の整数であり、Ｘは、ＯまたはＮＨであり、ｓは、０〜２０の整数であり、Ｚは、任意のアニオンであり、Ｒ８は、疎水基であり、Ｅ’’は、約０．００５〜約１０のモルパーセント値であり、Ｆは、１つ以上の追加のモノマー単位であり、Ｆ’’は、約０．００５〜約９０のモルパーセント値であり、Ｇ’’は、約１０〜約９９．９９のモルパーセント値であり、Ｈ’’は、約０（すなわち、微量）〜約１０のモルパーセント値である。いくつかの実施形態では、「Ｃ１〜Ｃ１０アルキル」は、分岐Ｃ１〜Ｃ１０アルキル基を指す。
ある特定の実施形態では、アクリルアミド系ポリマーは、式ＡＰ８を有し、
Figure 2020529491
 式中、各Ｒ１は独立して、ＨまたはＣ１〜Ｃ４アルキル（例えば、メチル、エチル、ｎ−プロピル、イソ−プロピル、ｎ−ブチル、ｓｅｃ−ブチル、またはｔｅｒｔ−ブチル）であり、各Ｒ２は独立して、Ｈまたは有機基であり、Ｒ６は、ＨまたはＣ１〜Ｃ１０アルキル（例えば、（ＣＨ２）ｔＣＨ３）であり、ｔは、０〜９の整数であり、ｕは、０〜３０の整数であり、Ｅ’’は、約０．００５〜約１０のモルパーセント値であり、Ｆ’’は、約０．００５〜約９０のモルパーセント値であり、Ｇ’’は、約１０〜約９９．９９のモルパーセント値であり、Ｈ’’は、約０（すなわち、微量）〜約１０のモルパーセント値である。いくつかの実施形態では、「Ｃ１〜Ｃ１０アルキル」は、分岐Ｃ１〜Ｃ１０アルキル基を指す。
ある特定の実施形態では、アクリルアミド系ポリマーは、式ＡＰ９を有し、
Figure 2020529491
 式中、Ｒ６は、ＨまたはＣ１〜Ｃ１０アルキル（例えば、（ＣＨ２）ｔＣＨ３）であり、ｔは、０〜９の整数であり、ｕは、０〜３０の整数であり、Ｅ’’は、約０．００５〜約１０のモルパーセント値であり、Ｆ’’は、約０．００５〜約９０のモルパーセント値であり、Ｇ’’は、約１０〜約９９．９９のモルパーセント値であり、Ｈ’’は、約０（すなわち、微量）〜約１０のモルパーセント値である。いくつかの実施形態では、「Ｃ１〜Ｃ１０アルキル」は、分岐Ｃ１〜Ｃ１０アルキル基を指す。
式ＡＰ７〜９（すなわち、ＡＰ７、ＡＰ８、またはＡＰ９）のアクリルアミド系ポリマーのある特定の実施形態では、Ｆは、アクリル酸、メタクリル酸、またはそれらの塩から選択される１つ以上のモノマーから誘導される。
ある特定の実施形態では、アクリルアミド系ポリマーは、式ＡＰ１０を有し、
Figure 2020529491
 式中、各Ｒ１は独立して、ＨまたはＣ１〜Ｃ４アルキル（例えば、メチル、エチル、ｎ−プロピル、イソ−プロピル、ｎ−ブチル、ｓｅｃ−ブチル、またはｔｅｒｔ−ブチル）であり、各Ｒ２は独立して、Ｈまたは有機基であり、Ｒ９は、ＨまたはＣ１〜Ｃ１０アルキル（例えば、（ＣＨ２）ｖＣＨ３）であり、ｖは、０〜９の整数であり、Ｘは、ＯまたはＮＨであり、Ｍは、任意のカチオンであり、各Ｒ１０は独立して、Ｈまたは疎水基であり、Ｅ’’は、約０．００５〜約１０のモルパーセント値であり、Ｆは、１つ以上の追加のモノマー単位であり、Ｆ’’は、約０．００５〜約９０のモルパーセント値であり、Ｇ’’は、約１０〜約９９．９９のモルパーセント値であり、Ｈ’’は、約０（すなわち、微量）〜約１０のモルパーセント値である。いくつかの実施形態では、「Ｃ１〜Ｃ１０アルキル」は、分岐Ｃ１〜Ｃ１０アルキル基を指す。
ある特定の実施形態では、アクリルアミド系ポリマーは、式ＡＰ１１を有し、
Figure 2020529491
 式中、Ｒ９は、ＨまたはＣ１〜Ｃ１０アルキル（例えば、（ＣＨ２）ｖＣＨ３）であり、ｖは、０〜９の整数であり、Ｘは、ＯまたはＮＨであり、Ｍは、任意のカチオンであり、各Ｒ１０は独立して、Ｈまたは疎水基であり、Ｅ’’は、約０．００５〜約１０のモルパーセント値であり、Ｆは、１つ以上の追加のモノマー単位であり、Ｆ’’は、約０．００５〜約９０のモルパーセント値であり、Ｇ’’は、約１０〜約９９．９９のモルパーセント値であり、Ｈ’’は、約０（すなわち、微量）〜約１０のモルパーセント値である。いくつかの実施形態では、「Ｃ１〜Ｃ１０アルキル」は、分岐Ｃ１〜Ｃ１０アルキル基を指す。
本明細書に記載されるように、式ＡＰ４〜ＡＰ１１（すなわち、ＡＰ４、ＡＰ５、ＡＰ６、ＡＰ７、ＡＰ８、ＡＰ９、ＡＰ１０、またはＡＰ１１）のアクリルアミド系ポリマーは、交互ポリマー、ランダムポリマー、ブロックポリマー、グラフトポリマー、線状ポリマー、分岐ポリマー、環状ポリマー、またはそれらの組み合わせとして存在することができる。したがって、モノマー単位は、反復する個々の単位を含む、任意の好適な順序で存在することができる。
モノマー単位Ｈの存在は、任意の好適な方法によって検出され得る。いくつかの実施形態では、モノマーＨは、１３ＣＮＭＲ、１ＨＮＭＲ、ＩＲ分光法、またはそれらの組み合わせによって検出される。
モノマー単位Ｈの存在量は、任意の好適な方法によって決定され得る。いくつかの実施形態では、モノマー単位Ｈの存在量は、１３ＣＮＭＲスペクトル、１ＨＮＭＲスペクトル、ＩＲスペクトル、またはそれらの組み合わせのピーク積分の相対比較によって決定され得る。
式ＡＰ３〜１１（すなわち、ＡＰ３、ＡＰ４、ＡＰ５、ＡＰ６、ＡＰ７、ＡＰ８、ＡＰ９、ＡＰ１０、またはＡＰ１１）のアクリルアミド系ポリマーのいくつかの実施形態では、Ｅ’’は、約０．００５ｍｏｌ％〜約１０ｍｏｌ％（例えば、約０．００５ｍｏｌ％〜約９ｍｏｌ％、約０．００５ｍｏｌ％〜約８ｍｏｌ％、約０．００５ｍｏｌ％〜約７ｍｏｌ％、約０．００５ｍｏｌ％〜約６ｍｏｌ％、約０．００５ｍｏｌ％〜約５ｍｏｌ％、約０．００５ｍｏｌ％〜約４ｍｏｌ％、約０．００５ｍｏｌ％〜約３ｍｏｌ％、または約０．００５ｍｏｌ％〜約２ｍｏｌ％）であり、Ｆ’’は、約０．００５ｍｏｌ％〜約９０ｍｏｌ％（例えば、約０．００５ｍｏｌ％〜約８０ｍｏｌ％、約０．００５ｍｏｌ％〜約７０ｍｏｌ％、約０．００５ｍｏｌ％〜約６０ｍｏｌ％、約０．００５ｍｏｌ％〜約５０ｍｏｌ％、約０．００５ｍｏｌ％〜約４０ｍｏｌ％、約０．００５ｍｏｌ％〜約３５ｍｏｌ％、約０．００５ｍｏｌ％〜約３０ｍｏｌ％、約０．００５ｍｏｌ％〜約２５ｍｏｌ％、約０．００５ｍｏｌ％〜約２０ｍｏｌ％、約０．００５ｍｏｌ％〜約１６ｍｏｌ％、約０．００５ｍｏｌ％〜約１２ｍｏｌ％、約０．００５ｍｏｌ％〜約１０ｍｏｌ％、約２ｍｏｌ％〜約２０ｍｏｌ％、約４ｍｏｌ％〜約２０ｍｏｌ％、約６ｍｏｌ％〜約２０ｍｏｌ％、約４ｍｏｌ％〜約１６ｍｏｌ％、約４ｍｏｌ％〜約１２ｍｏｌ％、または約４ｍｏｌ％〜約１０ｍｏｌ％）であり、Ｇ’’は、約１０ｍｏｌ％〜約９９．９９ｍｏｌ％（例えば、約１０ｍｏｌ％〜約９９．９９ｍｏｌ％、約２０ｍｏｌ％〜約９９．９９ｍｏｌ％、約３０ｍｏｌ％〜約９９．９９ｍｏｌ％、約４０ｍｏｌ％〜約９９．９９ｍｏｌ％、約５０ｍｏｌ％〜約９９．９９ｍｏｌ％、約６０ｍｏｌ％〜約９９．９９ｍｏｌ％、約７０ｍｏｌ％〜約９９．９９ｍｏｌ％、約８０ｍｏｌ％〜約９９．９９ｍｏｌ％、約８０ｍｏｌ％〜約９９．９５ｍｏｌ％、約８０ｍｏｌ％〜約９９．９ｍｏｌ％、約８０ｍｏｌ％〜約９９．５ｍｏｌ％、約８０ｍｏｌ％〜約９９ｍｏｌ％、約８０ｍｏｌ％〜約９７ｍｏｌ％、約８０ｍｏｌ％〜約９５ｍｏｌ％、約８０ｍｏｌ％〜約９２ｍｏｌ％、約８０ｍｏｌ％〜約９０ｍｏｌ％、約８４ｍｏｌ％〜約９９ｍｏｌ％、約８４ｍｏｌ％〜約９４ｍｏｌ％、約８４ｍｏｌ％〜約９５ｍｏｌ％、約８４ｍｏｌ％〜約９２ｍｏｌ％、または約８４ｍｏｌ％〜約９０ｍｏｌ％）であり、Ｈ’’は、約０ｍｏｌ％（すなわち、微量）〜約１０ｍｏｌ％（例えば、約０．００１ｍｏｌ％〜約１０ｍｏｌ％、約０．００１ｍｏｌ％〜約９ｍｏｌ％、約０．００１ｍｏｌ％〜約８ｍｏｌ％、約０．００１ｍｏｌ％〜約７ｍｏｌ％、約０．００１ｍｏｌ％〜約６ｍｏｌ％、約０．００１ｍｏｌ％〜約５ｍｏｌ％、約０．００１ｍｏｌ％〜約４ｍｏｌ％、約０．００１ｍｏｌ％〜約３ｍｏｌ％、または約０．００１ｍｏｌ％〜約２ｍｏｌ％）である。
式（ＡＰ３〜１１）（すなわち、ＡＰ３、ＡＰ４、ＡＰ５、ＡＰ６、ＡＰ７、ＡＰ８、ＡＰ９、ＡＰ１０、またはＡＰ１１）のアクリルアミド系ポリマーのある特定の実施形態では、Ｅ’’は、約０．００５ｍｏｌ％〜約１ｍｏｌ％（例えば、約０．０１ｍｏｌ％〜約１ｍｏｌ％、約０．１ｍｏｌ％〜約１ｍｏｌ％、約０．２５ｍｏｌ％〜約１ｍｏｌ％、約０．３ｍｏｌ％〜約１ｍｏｌ％、約０．４ｍｏｌ％〜約１ｍｏｌ％、約０．５ｍｏｌ％〜約１．０ｍｏｌ％、約０．０１ｍｏｌ％〜約０．５ｍｏｌ％、または約０．０１ｍｏｌ％〜約０．２５ｍｏｌ％）であり、Ｆ’’は、約４ｍｏｌ％〜約１０ｍｏｌ％（例えば、約４ｍｏｌ％〜約９ｍｏｌ％、約４ｍｏｌ％〜約８ｍｏｌ％、約４ｍｏｌ％〜約７ｍｏｌ％、約４ｍｏｌ％〜約６ｍｏｌ％、約４ｍｏｌ％〜約５ｍｏｌ％、約５ｍｏｌ％〜約１０ｍｏｌ％、約６ｍｏｌ％〜約１０ｍｏｌ％、約７ｍｏｌ％〜約１０ｍｏｌ％、約８ｍｏｌ％〜約１０ｍｏｌ％、約９ｍｏｌ％〜約１０ｍｏｌ％、または約６ｍｏｌ％〜約８ｍｏｌ％）であり、Ｇ’’は、約８４ｍｏｌ％〜約９０ｍｏｌ％（例えば、約８５ｍｏｌ％〜約９０ｍｏｌ％、約８６ｍｏｌ％〜約９０ｍｏｌ％、約８７ｍｏｌ％〜約９０ｍｏｌ％、約８８ｍｏｌ％〜約９０ｍｏｌ％、約８９ｍｏｌ％〜約９０ｍｏｌ％、約８４ｍｏｌ％〜約８９ｍｏｌ％、約８４ｍｏｌ％〜約８８ｍｏｌ％、約８４ｍｏｌ％〜約８７ｍｏｌ％、約８４ｍｏｌ％〜約８６ｍｏｌ％、約８４ｍｏｌ％〜約８５ｍｏｌ％、または約８６ｍｏｌ％〜約８８ｍｏｌ％）であり、Ｈ’’は、約０ｍｏｌ％（すなわち、微量）〜約６ｍｏｌ％（例えば、約０．００１ｍｏｌ％〜約５ｍｏｌ％、約０．００１ｍｏｌ％〜約４ｍｏｌ％、約０．００１ｍｏｌ％〜約３ｍｏｌ％、または約０．００１ｍｏｌ％〜約２ｍｏｌ％、約０．００１ｍｏｌ％〜約１ｍｏｌ％、約０．０１ｍｏｌ％〜約１ｍｏｌ％、約０．１ｍｏｌ％〜約１ｍｏｌ％、約０．２５ｍｏｌ％〜約１ｍｏｌ％、約０．３ｍｏｌ％〜約１ｍｏｌ％、約０．４ｍｏｌ％〜約１ｍｏｌ％、約０．５ｍｏｌ％〜約１．０ｍｏｌ％、約０．０１ｍｏｌ％〜約０．５ｍｏｌ％、または約０．０１ｍｏｌ％〜約０．２５ｍｏｌ％）である。
いくつかの実施形態では、粉末を作製するためのプロセスは、１つ以上のアクリルアミド系ポリマーをネットワーク化することを含む。本明細書で使用される場合、「ネットワーク化」は、異なる物理的特性を促進するための、１つのポリマー鎖の隣接するポリマー鎖への化学的配位を指す。ネットワーク化技術は、任意の好適な化学的配位を含むことができる。一般、１つ以上のアクリルアミド系ポリマーのネットワーク化は、隣接するポリマー鎖を共有結合することを含まない。例えば、化学的配位は、イオン結合、水素結合、疎水性相互作用、双極子相互作用、ファンデルワールス力、またはそれらの組み合わせによって生じ得る。
一実施形態では、ネットワーク化の少なくとも一部分は、異なるポリマー鎖の会合性モノマー単位間で生じる（すなわち、分子間相互作用）。いかなる特定の理論にも束縛されるものではないが、会合性モノマー単位は、弱い化学的相互作用（すなわち、イオン結合、水素結合、疎水性相互作用、双極子相互作用、ファンデルワールス力、またはそれらの組み合わせ）を介して瞬間的に相互作用し、隣接するアクリルアミド系ポリマー（複数可）の一時的なネットワーク化をもたらすと考えられている。本明細書で使用される場合、「隣接するアクリルアミド系ポリマー（複数可）の一時的なネットワーク化」は、希釈レベル、界面活性剤の存在、またはそれらの組み合わせによって制御され得る相互作用を指す。したがって、アクリルアミド系ポリマー（複数可）のネットワーク化は、可逆的であり、それにより粉末、ゲル、または低粘度の液体媒体の調製および／またはその後の溶媒への分散を可能にする。
別の実施形態では、ネットワーク化の少なくとも一部分は、会合性モノマー単位と１つ以上の界面活性剤との間に生じる。いかなる特定の理論にも束縛されるものではないが、会合性モノマー単位は、１つ以上の界面活性剤と弱い化学的相互作用（すなわち、イオン結合、水素結合、疎水性相互作用、双極子相互作用、ファンデルワールス力、またはそれらの組み合わせ）を介して瞬間的に相互作用し、アクリルアミド系ポリマー（複数可）および界面活性剤（複数可）の一時的なネットワーク化をもたらすことができると考えられている。本明細書で使用される場合、「隣接するアクリルアミド系ポリマー（複数可）および界面活性剤（複数可）の一時的なネットワーク化」は、希釈レベル、界面活性剤の量、またはそれらの組み合わせによって制御され得る相互作用を指す。したがって、アクリルアミド系ポリマー（複数可）および界面活性剤（複数可）のネットワーク化は、可逆的であり、それにより粉末、ゲル、または低粘度の液体媒体の調製および／またはその後の溶媒への分散を可能にする。
いくつかの実施形態では、ネットワーク化の少なくとも一部分は、ミセル共重合によって生じる。本明細書で使用される場合、「ミセル共重合」は、会合性モノマーおよび／または界面活性剤（複数可）を含むミセル、および会合性モノマー単位を含む会合性ポリマー（複数可）の同時形成を指す。本明細書で使用される場合、「ミセル共重合」は、会合性モノマーおよび／または界面活性剤（複数可）を含むミセル、および会合性モノマー単位を含む会合性ポリマー（複数可）の同時形成を指す。
本明細書で使用される場合、「一時的なネットワーク化」とは、希釈レベル、界面活性剤の存在、またはそれらの組み合わせによって制御され得る会合性相互作用（例えば、アクリルアミド系ポリマー（複数可）の溶液、湿潤ゲル、および粉末内）を指す。当該技術分野において既知のより永続的な架橋の実施、例えば共有結合を介した架橋とは対照的に、一時的なネットワーク化は、瞬間的であり得る。本明細書で使用される場合、「一時的」は、アクリルアミド系ポリマー（複数可）の溶液の初期形成から溶液中の粉末の分散に及ぶ任意の時間の長さを指し得る。例えば、一時的なネットワーク化は、機械加工および粉末への変換を可能にするための湿潤ゲルの十分な構造を提供する。加えて、一時的なネットワーク化は、安定であるが、なおも適度なレベルの水溶性を維持する粉末を産生するのに役立つ。水中で希釈すると、会合性相互作用（つまり、一時的なネットワーク化）は減少し、粉末は、水または他の溶媒中に分散される。
ある特定の実施形態では、粉末を作製するためのプロセスは、１つ以上のアクリルアミド系ポリマーおよび１つ以上の界面活性剤をネットワーク化することを含み、１つ以上の会合性モノマー単位および１つ以上の界面活性剤は、構造的に類似している。本明細書で使用される場合、「構造的に類似」は、会合性モノマー単位（複数可）および界面活性剤（複数可）が同一のまたは類似した化学官能基を有することを意味する。いくつかの実施形態では、会合性モノマー単位（複数可）および界面活性剤（複数可）は各々、少なくとも１つのヒドロキシル置換基を含む。いくつかの実施形態では、会合性モノマー単位（複数可）および界面活性剤（複数可）は各々、少なくとも１つのアミン置換基を含む。いくつかの実施形態では、会合性モノマー単位（複数可）および界面活性剤（複数可）は各々、ポリエーテルエーテル鎖を含む。いくつかの実施形態では、会合性モノマー単位（複数可）および界面活性剤（複数可）は各々、ポリエーテル鎖を含み、ポリエーテル鎖の長さは、６炭素単位以下（すなわち、６、５、４、３、２、１、または０）によって分離されている。例えば、会合性モノマー単位が１６炭素単位のポリエーテル鎖長を有する場合、構造的に類似した界面活性剤は、１０〜２２炭素単位（すなわち、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、２１、または２２）のポリエーテル鎖長を有する。ある特定の実施形態では、ポリエーテル鎖は、同数の炭素単位を含む。いくつかの実施形態では、会合性モノマー単位（複数可）および界面活性剤（複数可）は各々、アルキル鎖を含む。いくつかの実施形態では、会合性モノマー単位（複数可）および界面活性剤（複数可）は各々、アルキル鎖を含み、アルキル鎖の長さは、６炭素単位以下（すなわち、６、５、４、３、２、１、または０）によって分離されている。例えば、会合性モノマー単位が１６炭素単位のアルキル鎖長を有する場合、構造的に類似した界面活性剤は、１０〜２２炭素単位（すなわち、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、２１、または２２）のアルキル鎖長を有する。ある特定の実施形態では、アルキル鎖は各々、同数の炭素を含む。ある特定の実施形態では、会合性モノマー単位（複数可）および界面活性剤（複数可）は、同じ構造サブユニットを含む。
いくつかの実施形態では、粉末を作製するためのプロセスは、１つ以上の界面活性剤をさらに含む。界面活性剤は、アニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、非イオン性界面活性剤、およびそれらの組み合わせから選択される任意の好適な界面活性剤であり得る。いくつかの実施形態では、１つ以上の界面活性剤は、二量体として存在し得る。例えば、界面活性剤は、１つの極性頭部基および２つの非極性尾部、または２つの極性頭部基および１つの非極性尾部、または２つの極性頭部基および２つの非極性尾部を有することができる。いかなる特定の理論にも束縛されるものではないが、界面活性剤は、湿潤ゲルに構造を提供し、水または他の溶媒中で希釈すると、得られる粉末の溶解度を高めると考えられている。
一実施形態では、界面活性剤は、カチオン性界面活性剤である。ある特定の実施形態では、カチオン性界面活性剤は、式ＩＸのアンモニウム塩であり、
Figure 2020529491
 各Ｒ１１は独立して、ＨまたはＣ１〜Ｃ１０アルキル（例えば、（ＣＨ２）ｅＣＨ３）であり、ｅは、０〜９の整数（すなわち、０、１、２、３、４、５、６、７、８、または９）であり、Ａは、任意のアニオンであり、ｄは、６〜３４の整数（例えば、６〜３０、６〜２４、６〜２０、６〜１６、６〜１２、５〜２５、１０〜２０、１５〜２５、１０〜２４、または１０〜３０）である。いくつかの実施形態では、「Ｃ１〜Ｃ１０アルキル」は、分岐Ｃ１〜Ｃ１０アルキル基を指す。いくつかの実施形態では、式ＩＸのアンモニウム塩は、ｄの平均（最も近い整数に四捨五入された）値が６〜３４の整数（例えば、６〜３０、６〜２４、６〜２０、６〜１６、６〜１２、５〜２５、１０〜２０、１５〜２５、１０〜２４、または１０〜３０）であるような、２つ以上のそのようなアンモニウム塩の混合物である。ある特定の実施形態では、カチオン性界面活性剤は、ヘキサデシルトリメチルアンモニウムｐ−トルエンスルホネート、またはヘキサデシルトリメチルアンモニウムクロリドである。
アンモニウム塩は、任意の好適なアニオン対イオン（すなわち、「Ａ」）を有することができる。いくつかの実施形態では、アニオン対イオン（「Ａ」）は、ハロゲン（すなわち、フッ化物、塩化物、臭化物、またはヨウ化物）、硫黄、炭素、窒素、リン、およびそれらの組み合わせから選択される元素を含む。アニオンの例示的なリストは、フッ化物、塩化物、臭化物、ヨウ化物、硫化物、亜硫酸塩、硫酸塩、重硫酸塩、重亜硫酸塩、チオ硫酸塩、炭酸塩、重炭酸塩、硝酸塩、亜硝酸塩、リン酸塩、リン酸水素、リン酸二水素、亜リン酸塩、亜リン酸二水素、ヘキサフルオロリン酸塩、カルボン酸塩、酢酸塩、メシレート、トシレート、またはトリフレートを含む。ある特定の実施形態では、Ａは、フッ化物、塩化物、臭化物、メシレート、トシレート、またはそれらの組み合わせから選択される。
いくつかの実施形態において、界面活性剤は、アニオン性界面活性剤である。ある特定の実施形態では、アニオン性界面活性剤は、式Ｘの硫酸塩であり、
Figure 2020529491
 式中、Ｂは、任意のカチオンであり、ｆは、７〜３５の整数（例えば、７〜２９、７〜２３、７〜１９、７〜１５、７〜１１、１１〜１９、１１〜２３、または１１〜２９）である。いくつかの実施形態では、式Ｘの硫酸塩は、ｆの平均（最も近い整数に四捨五入された）値が７〜３５の整数（例えば、７〜２９、７〜２３、７〜１９、７〜１５、７〜１１、１１〜１９、１１〜２３、または１１〜２９）であるような、２つ以上のそのような硫酸塩の混合物である。ある特定の実施形態では、アニオン性界面活性剤は、ドデシル硫酸ナトリウムである（すなわち、ｆは、１１である）。
硫酸塩は、任意の好適なカチオン対イオン（すなわち、「Ｂ」）を有することができる。例えば、カチオン対イオン（「Ｂ」）は、プロトン、アンモニウム、四級アミン、アルカリ金属のカチオン、アルカリ土類金属のカチオン、遷移金属のカチオン、希土類金属のカチオン、典型元素カチオン、またはそれらの組み合わせであり得る。いくつかの実施形態では、カチオン対イオンは、リチウム、ナトリウム、カリウム、マグネシウム、カルシウム、マンガン、鉄、亜鉛、またはそれらの組み合わせの水素またはカチオンである。ある特定の実施形態では、Ｂは、水素、リチウム、ナトリウム、カリウム、またはそれらの組み合わせから選択される。
いくつかの実施形態において、界面活性剤は、非イオン性界面活性剤である。非イオン性界面活性剤は、任意の好適な非イオン性界面活性剤であり得る。いくつかの実施形態では、非イオン性界面活性剤は、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、またはエチレンオキシドおよびプロピレンオキシドの繰り返し単位を含む。ある特定の実施形態では、界面活性剤は、エチレンオキシド（「ＥＯ」）、プロピレンオキシド（「ＰＯ」）、またはそれらの組み合わせのブロックまたはランダムコポリマーを含む。
ある特定の実施形態では、非イオン性界面活性剤は、式ＸＩを有し、
Figure 2020529491
 式中、ａ、ｂ、およびｃは独立して、約２〜約２００の範囲の整数（例えば、約２〜約１７５、約２〜約１５０、約２〜約１２５、約２〜約１００、約５０〜約２００、約５０〜約１５０、または約５０〜約１００）であり、ａ、ｂ、およびｃは、同じであるかまたは異なる。いくつかの実施形態では、式Ｘの非イオン性界面活性剤は、ａ、ｂ、およびｃが、指定されたサブユニットの平均（最も近い整数に四捨五入された）鎖長（すなわち、ＥＯおよびＰＯの平均鎖長）を指すような、２つ以上のそのような界面活性剤の混合物であり、ａ、ｂ、およびｃは独立して、約２〜約２００の範囲の整数（例えば、約２〜約１７５、約２〜約１５０、約２〜約１２５、約２〜約１００、約５０〜約２００、約５０〜約１５０、または約５０〜約１００）である。ある特定の実施形態では、非イオン性界面活性剤は、ＢＡＳＦ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ （Ｆｌｏｒｈａｍ Ｐａｒｋ，Ｎｅｗ Ｊｅｒｓｅｙによって販売されている、ＰＬＵＲＯＮＩＣ（登録商標）Ｆ−１２７界面活性剤、すなわち、ＨＯ（Ｃ２Ｈ４Ｏ）１０１（Ｃ３Ｈ６Ｏ）５６（Ｃ２Ｈ４Ｏ）１０１Ｈである。
いくつかの実施形態では、非イオン性界面活性剤は、式ＸＩＩを有し、
Figure 2020529491
 式中、ｇは、約６〜約５０の範囲の整数（例えば、約６〜約４２、約６〜約３６、約６〜約３０、約６〜約２４、約６〜約１８、約６〜約１２、約８〜約３０、約１２〜約５０、約１２〜約３６、または約１２〜約２４）であり、各Ｒ１２およびＲ１３は独立して、ＨまたはＣ１〜Ｃ４アルキル（例えば、メチル、エチル、ｎ−プロピル、イソ−プロピル、ｎ−ブチル、ｓｅｃ−ブチル、またはｔｅｒｔ−ブチル）であり、ｈおよびｉは独立して、０〜約１００の範囲の整数（例えば、約０〜約９０、約０〜約８０、約０〜約７０、約０〜約６０、約０〜約５０、約１０〜約１００、または約１０〜約５０）である。いくつかの実施形態では、式ＸＩＩの界面活性剤は、ｇ、ｈ、およびｉが、指定されたサブユニットの平均（最も近い整数に四捨五入された）鎖長（すなわち、平均炭素鎖または平均ＥＯ（もしくは置換ＥＯ）鎖長））を指すような、２つ以上のそのような界面活性剤の混合物であり、ｇは、約６〜約５０の整数（例えば、約６〜約４２、約６〜約３６、約６〜約３０、６〜約２４、約６〜約１８、約６〜約１２、約８〜約３０、約１２〜約５０、約１２〜約３６、または約１２〜約２４）であり、ｈおよびｉは独立して、０〜約１００の範囲の整数（例えば、約０〜約９０、約０〜約８０、約０〜約７０、約０〜約６０、約０〜約５０、約１０〜約１００、または約１０〜約５０）である。
ある特定の実施形態では、非イオン性界面活性剤は、式ＸＩＩを有し、
Figure 2020529491
 式中、ｇは、約６〜約５０の範囲の整数（例えば、約６〜約４２、約６〜約３６、約６〜約３０、約６〜約２４、約６〜約１８、約６〜約１２、約１２〜約５０、約１２〜約３６、または約１２〜約２４）であり、Ｒ１２およびＲ１３は、Ｈであり、ｈおよびｉは独立して、０〜約１００の範囲の整数（例えば、約０〜約９０、約０〜約８０、約０〜約７０、約０〜約６０、約０〜約５０、約１０〜約１００、または約１０〜約５０）である。ある特定の実施形態では、界面活性剤は、Ｃｒｏｄａ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ ＰＬＣ（Ｅａｓｔ Ｙｏｒｋｓｈｉｒｅ，Ｕｎｉｔｅｄ Ｋｉｎｇｄｏｍ）によって販売されている、ＢＲＩＪ（登録商標）Ｓ２０、すなわち、式Ｃ１８Ｈ３７（ＯＣ２Ｈ４）ｈ’ＯＨのポリエチレングリコールオクタデシルエーテルであり、式中、ｈ’は、約２〜約２００の範囲の整数である。
ある特定の実施形態では、非イオン性界面活性剤は、式ＸＩＩを有し、
Figure 2020529491
 式中、ｇは、約６〜約５０の範囲の整数（例えば、約６〜約４２、約６〜約３６、約６〜約３０、約６〜約２４、約６〜約１８、約６〜約１２、約１２〜約５０、約１２〜約３６、または約１２〜約２４）であり、ｉは、０であり、Ｒ１２は、Ｈであり、ｈは、約２〜約３０の範囲の整数（例えば、２〜３０、４〜３０、６〜３０、８〜３０、１０〜３０、１２〜３０、１６〜３０、１８〜３０、２０〜３０、２２〜３０、または２４〜３０）である。ある特定の実施形態では、界面活性剤は、ＢＡＳＦ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（Ｆｌｏｒｈａｍ Ｐａｒｋ，Ｎｅｗ Ｊｅｒｓｅｙ）から市販されている、Ｌｕｔｅｎｓｏｌ（登録商標）脂肪アルコールエトキシレートである。より好ましくは、界面活性剤は、ＢＡＳＦ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（Ｆｌｏｒｈａｍ Ｐａｒｋ，Ｎｅｗ Ｊｅｒｓｅｙ）から市販されている、製品名（２５ ＥＯ）Ｃ１６〜Ｃ１８脂肪アルコール（「ＬｕｔｅｎｓｏｌＡＴ（登録商標）２５」）で販売されている、ポリエトキシ（２５）セチルおよび／またはステアリルアルコールである。
ある特定の実施形態では、非イオン性界面活性剤は、式ＸＩＩを有し、
Figure 2020529491
 式中、ｇは、約８〜約３０の範囲の整数（例えば、１０〜３０、１２〜３０、１６〜３０、１８〜３０、２０〜３０、２２〜３０、または２４〜３０）であり、各Ｒ１２およびＲ１３は独立して、ＨまたはＣ１〜Ｃ４アルキル（例えば、メチル、エチル、ｎ−プロピル、イソ−プロピル、ｎ−ブチル、ｓｅｃ−ブチル、またはｔｅｒｔ−ブチル）であり、ｈおよびｉは独立して、０〜約５０の範囲の整数（例えば、約０〜約４０、約０〜約３０、約０〜約２０、約１０〜約５０、約１０〜約４０、約１０〜約３０、または約１０〜約２０）である。ある特定の実施形態では、界面活性剤は、ＢＡＳＦ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（Ｆｌｏｒｈａｍ Ｐａｒｋ，Ｎｅｗ Ｊｅｒｓｅｙ）から市販されている、Ｐｌｕｒａｆａｃ（登録商標）界面活性剤である。
ある特定の実施形態では、非イオン性界面活性剤は、式ＸＩＩＩを有し、
Figure 2020529491
式中、ｗ、ｘ、ｙ、およびｚは、約０〜約５０の整数（例えば、約０〜約４０、約０〜約３０、約０〜約２０、約０〜約１６、０〜約１２、または約０〜約８）であり、ｗ、ｘ、ｙ、およびｚは、同一であるか、または異なる。いくつかの実施形態では、式ＸＩＩＩの非イオン性界面活性剤は、ｗ、ｘ、ｙ、およびｚが、指定されたサブユニットの平均（最も近い整数に四捨五入された）鎖長（すなわち、ＥＯの平均鎖長）を指すような、２つ以上のそのような界面活性剤の混合物であり、ｗ、ｘ、ｙ、およびｚは、約０〜約５０の整数（例えば、約０〜約４０、約０〜約３０、約０〜約２０、約０〜約１６、約０〜約１２、または約０〜約８）である。ある特定の実施形態では、非イオン性界面活性剤は、Ｃｒｏｄａ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ ＰＬＣ（Ｅａｓｔ Ｙｏｒｋｓｈｉｒｅ，Ｕｎｉｔｅｄ Ｋｉｎｇｄｏｍ）によって販売されている、ＴＷＥＥＮ（登録商標）２０界面活性剤、すなわち、ｗ＋ｘ＋ｙ＋ｚ＝２０である。
１つ以上の界面活性剤が粉末中に存在する場合、１つ以上の界面活性剤は、任意の好適な濃度で粉末中に存在することができる。粉末は、約２０重量％以下、例えば、約１５重量％以下、約１０重量％以下、約９重量％以下、８重量％以下、約７重量％以下、約６重量％以下、または約５重量％以下の界面活性剤（複数可）の合計を含むことができる。あるいは、またはそれに加えて、粉末は、約０．００１重量％以上、例えば、約０．０１重量％、約０．１重量％、約０．２５重量％以上、約０．５重量％以上、約１重量％以上、約２重量％以上、約３重量％以上、または約４重量％以上の界面活性剤（複数可）の合計を含むことができる。したがって、粉末は、上記の終点のうちのいずれか２つによって境界付けられた濃度で、１つ以上の界面活性剤を含むことができる。粉末は、約０．００１重量％〜約５重量％、約０．０１重量％〜約５重量％、約０．１重量％〜約５重量％、例えば、約０．２５重量％〜約５重量％、約０．５重量％〜約５重量％、約１重量％〜約５重量％、約２重量％〜約５重量％、約３重量％〜約５重量％、約４重量％〜約５重量％、約４重量％〜約１０重量％、約４重量％〜約９重量％、約４重量％〜約８重量％、約４重量％〜約７重量％、約４重量％〜約６重量％、約０．００１重量％〜約１０重量％、約０．０１重量％〜約１０重量％、約０．１重量％〜約１０重量％、約０．００１重量％〜約１５重量％、約０．０１重量％〜約１５重量％、約０．１重量％〜約１５重量％、約０．００１重量％〜約２０重量％、約０．０１重量％〜約２０重量％、約０．１重量％〜約２０重量％、または約０．００１重量％〜約１重量％の界面活性剤の合計を含むことができる。
一実施形態では、１つ以上の界面活性剤は、粉末の形成前に添加される（例えば、重合の前もしくは後にポリマー溶液に、または湿潤ゲルに）。界面活性剤（複数可）が粉末の形成前に添加される場合、界面活性剤（複数可）は、湿潤ゲルに組み込まれ、それにより粉末に組み込まれる。一般に、界面活性剤（複数可）は、湿潤ゲルの粉末への加工性を改善する。典型的には、界面活性剤（複数可）は、得られる粉末の水性媒体または他の溶媒中の溶解度または分散性をさらに改善する。
いくつかの実施形態では、１つ以上の界面活性剤は、湿潤ゲルから加工された後に粉末に添加される。いくつかの実施形態では、１つ以上の界面活性剤は、湿潤ゲルが加工されるために必要ではない。特に、会合性モノマー単位の化学的相互作用は、界面活性剤（複数可）の非存在下でアクリルアミド系ポリマー（複数可）をネットワーク化するのに十分強力であり得る。界面活性剤は、粉末の形成に必ずしも必要ではないが、得られる粉末（１つ以上の界面活性剤が存在しない）は一般に、水性媒体中の可溶性がより低い。例えば、１つ以上の界面活性剤は、アクリルアミド系ポリマー（複数可）の再湿潤を促進し、水中の溶液を形成するプロセスを加速する傾向がある。したがって、水性媒体または他の溶媒中の得られる粉末の溶解度および分散性を改善するために、粉末の形成後に界面活性剤が添加され得る。
アクリルアミド系ポリマー（複数可）を形成するための重合は、当該技術分野において既知の任意の好適な重合に従って実行され得る。例えば、アクリルアミド系ポリマー（複数可）は、乳化重合、分散重合、溶液重合、ゲル重合、またはそれらの組み合わせによって作製され得る。アクリルアミド系ポリマー（複数可）を形成するための重合は、任意の好適なメカニズムによって生じ得る。例えば、重合は、カチオン重合、アニオン重合、フリーラジカル重合、配位重合、またはそれらの組み合わせによって生じ得る。典型的には、重合は、フリーラジカル重合によって生じる。
いくつかの実施形態では、アクリルアミド系ポリマー（複数可）を形成するための重合は、１つ以上の重合構成成分を含む。ある特定の実施形態では、重合構成成分のうちの１つ以上がポリマー溶液、ポリマー湿潤ゲル、および／または粉末中に残るように、１つ以上の重合構成成分が反応混合物から除去されない。他の実施形態では、１つ以上の重合構成成分がポリマー溶液、ポリマー湿潤ゲル、および／または粉末中に存在しないように、１つ以上の重合構成成分が除去される。いくつかの実施形態では、１つ以上の変換された重合構成成分がポリマー溶液、ポリマー湿潤ゲル、および／または粉末中に存在するように、１つ以上の重合成分が変換される。重合構成成分の例示的なリストは、開始剤、連鎖移動剤、キレート剤、酸化還元剤、緩衝剤、およびそれらの組み合わせである。
いくつかの実施形態では、重合は、１つ以上の開始剤を含む。開始剤は、任意の好適な開始剤であり得る。いくつかの実施形態では、開始剤はフリーラジカル開始剤である。ある特定の実施形態では、開始剤は、アゾビス化合物の群から選択される。開始剤の例示的なリストは、２，２’−アゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）、２，２’−アゾビス（４−メトキシ−２，４−ジメチルバレロニトリル）、１，１’−アゾビス（シクロヘキサン−１−カルボニトリル）、２，２’−アゾビス（２−メチルブチロニトリル）、２，２’−アゾビス（２−メチルプロピオンアミジン）ジヒドロクロリド、２，２’−アゾビス［２−（２−イミダゾリン−２−イル）プロパン］ジヒドロクロリド、２，２’−アゾビス［Ｎ−（２−カルボキシエチル）−２−メチルプロピオンアミジン］水和物（無水物）、および２，２’−アゾビス［２−（２−イミダゾリン−２−イル）プロパン］である。
いくつかの実施形態では、重合は、１つ以上の連鎖移動剤を含む。連鎖移動剤は、任意の好適な連鎖移動剤であり得る。連鎖移動剤の例示的なリストは、四塩化炭素、四臭化炭素、ブロモトリクロロメタン、ペンタフェニルエタン、ギ酸ナトリウム、次亜リン酸ナトリウム、チオフェノール、４，４’−チオビスベンゼンチオール、４−メチルベンゼンチオール、および脂肪族チオール、例えば、イソオクチル３−メルカプトプロピオネート、ｔｅｒｔ−ノニルメルカプタン、およびＮ−アセチル−Ｌ−システイン、Ｎ−２−メルカプトエチル）アセトアミド、グルタチオン、Ｎ−（２−メルカプトプロピオニル）グリシン、および２−メルカプトエタノールである。
いくつかの実施形態では、重合は、１つ以上のキレート剤を含む。キレート剤は、任意の好適なキレート剤であり得る。ある特定の実施形態では、キレート剤は、多座有機化合物である。キレート剤の例示的なリストは、ジエチレントリアミン五酢酸（「ＤＴＰＡ」）、エチレンジアミン四酢酸（「ＥＤＴＡ」）、ニトリロ三酢酸（「ＮＴＡ」）、ジエチレントリアミン五酢酸、Ｎ，Ｎ−ビス（カルボキシメチル）−Ｌ−グルタミン酸、三ナトリウムＮ−（ヒドロキシエチル）−エチレンジアミントリアセテート、アジピン酸、およびそれらの塩である。
いくつかの実施形態では、重合は、１つ以上の酸化還元剤を含む。酸化還元剤は、任意の好適な酸化還元剤であり得る。いくつかの実施形態では、酸化還元剤は、重合の停止を補助する。ある特定の実施形態では、酸化還元試薬は、有機過酸化物、無機過酸化物、またはそれらの組み合わせである。酸化還元剤の例示的なリストは、亜硫酸水素ナトリウム、チオ硫酸塩、硫酸第一鉄アンモニウム；アスコルビン酸、アミン、次亜リン酸塩、臭素酸ナトリウム、塩素酸塩、過マンガン酸塩、過硫酸アンモニウム、過硫酸カリウム、過硫酸ナトリウム、ｔ−ブチル過酸化水素、過酸化水素、オゾン、およびそれらの塩である。いくつかの実施形態では、酸化還元剤は、１つの薬剤が還元に関与し、１つの薬剤が酸化に関与するように、酸化還元対として添加される。ある特定の実施形態では、酸化還元剤は、開始剤である。
いくつかの実施形態では、重合は、緩衝系を含む。緩衝系は、任意の好適な有機および／または無機緩衝系であり得る。ある特定の実施形態では、緩衝系は、約６未満（例えば、約０〜約６、約１〜約６、約２〜約６、約３〜約６、約４〜約６、約５〜約６、約０〜約１、約０〜約２、約０〜約３、約０〜約４、または約０〜約５）のｐＨを制御することが可能な有機および／または無機酸および／または塩基を含む。緩衝剤の例示的なリストは、アジピン酸、ピメリン酸、グルタル酸、クエン酸、酢酸、無機酸（例えば、リン酸）、アミン、およびそれらの塩である。
１つ以上のアクリルアミド系ポリマーおよび任意に１つ以上の界面活性剤の溶液は、任意の好適な技術によって湿潤ゲルに変換され得る。いくつかの実施形態では、１つ以上のアクリルアミド系ポリマーおよび任意に１つ以上の界面活性剤の溶液は、自発的に湿潤ゲルになる。例えば、溶液系モノマーは、１つ以上の界面活性剤の存在下で重合することができ、重合は、溶液系モノマーから溶液系ポリマーへの転移をもたらし、これは、自発的に凝固し始めてポリマー湿潤ゲルを形成する。いくつかの実施形態では、１つ以上のアクリルアミド系ポリマーおよび任意に１つ以上の界面活性剤の溶液は、湿潤ゲルの形成前に乾燥する必要がある場合がある。例えば、１つ以上のアクリルアミド系ポリマーおよび任意に１つ以上の界面活性剤の溶液は、乾燥（例えば、炉内の配置および／または周囲温度の蒸発）、冷却、圧力の変化、またはそれらの組み合わせを通して湿潤ゲルに変換され得る。本明細書で使用される場合、「湿潤ゲル」は、１つ以上のアクリルアミド系ポリマーおよび任意に１つ以上の界面活性剤の溶液が流体様状態から固体様状態に転移するときに産生される任意の材料を指す。ある特定の実施形態では、湿潤ゲルは、タフィー様の稠度を維持し、粘着性ではない。
湿潤ゲルは、得られるアクリルアミド系ポリマー（複数可）、任意に１つ以上の界面活性剤、および溶媒を含む。一般に、湿潤ゲルは、約２０重量％〜約８０重量％のアクリルアミド系ポリマーを含む。一実施形態では、ポリマー湿潤ゲルは、約２５重量％〜約５０重量％のポリマーを含む。ある特定の実施形態では、ポリマー湿潤ゲルは、約３０重量％〜約４０重量％のポリマーを含む。
湿潤ゲルは、任意の好適なプロセスによって粉末に加工され得る。いくつかの実施形態では、湿潤ゲルは、湿潤ゲルを切断して顆粒を形成し、顆粒を乾燥させ、乾燥顆粒を変換して粉末を形成することによって、粉末に加工される。いくつかの実施形態では、湿潤ゲルは、湿潤ゲルを乾燥させ、乾燥湿潤ゲルを顆粒に切断し、顆粒を粉末に変換することによって、粉末に加工される。いくつかの実施形態では、湿潤ゲルは、湿潤ゲルを乾燥させ、乾燥湿潤ゲルを顆粒に切断し、顆粒を乾燥させ、乾燥顆粒を変換して粉末を形成することによって、粉末に加工される。湿潤ゲルは、任意の好適な方法によって切断され得る。ある特定の実施形態では、湿潤ゲルは、機械処理され（例えば、Ｒｅｔｓｃｈ Ｍｉｌｌ Ｃｕｔｔｅｒを使用して）、湿潤ゲル顆粒を形成する。ある特定の実施形態では、湿潤ゲルは、潤滑剤を用いて切断される。潤滑剤は、任意の好適な潤滑剤（例えば、石油系潤滑剤）であり得る。湿潤ゲル顆粒は、任意の好適な方法によって粉末に変換され得る。いくつかの実施形態では、「顆粒を変換して粉末を形成すること」は、例えば、任意に顆粒をさらに乾燥させる、顆粒を粉砕する、または顆粒を乾燥および粉砕して粉末を産生するプロセスを指すが、変換は、他の処理ステップを含んでもよい。例えば、顆粒を粉末に変換することは、ふるい分けをさらに含むことができる。
粉末は、任意の好適な粒子形状を有することができる。いくつかの実施形態では、粉末粒子は、非球形である。いかなる特定の理論にも束縛されるものではないが、粉末がゲル、スプレー、またはドラムベースのプロセスによって（例えば、切断および乾燥を介して）製造された場合、非球形粒子が一般に形成されると考えられている。いくつかの実施形態では、粉末粒子は、球形である。いかなる特定の理論にも束縛されるものではないが、粉末がビーズベースのプロセスによって製造された場合、球形粒子が一般に形成されると考えられている。
粉末は、任意の好適な湿分含量を有することができる。一般に、水分含量は、約０重量％〜約３０重量％（例えば、約０．０１重量％〜約３０重量％、約０．１重量％〜約３０重量％、または約１重量％〜約３０重量％）である。粉末のある特定の実施形態では、水分含量は、約０重量％〜約２５重量％（例えば、約０．０１重量％〜約２５重量％、約０．１重量％〜約２５重量％、または約１重量％〜約２５重量％）である。粉末のある特定の実施形態では、水分含量は、約０重量％〜約２０重量％（例えば、約０．０１重量％〜約２０重量％、約０．１重量％〜約２０重量％、約１重量％〜約２０重量％、約０．０１重量％〜約１５重量％、約０．１重量％〜約１５重量％、約１重量％〜約１５重量％、約０．０１重量％〜約１２重量％、約０．１重量％〜約１２重量％、約１重量％〜約１２重量％、約０．０１重量％〜約１０重量％、約０．１重量％〜約１０重量％、または約１重量％〜約１０重量％）である。ある特定の実施形態では、水分含量は、約１０重量％である。
粉末は、任意の好適な固有粘度を有することができる。例えば、粉末は、約０．０５ｄＬ／ｇ〜約１５ｄＬ／ｇ（例えば、約０．０５ｄＬ／ｇ〜約１０ｄＬ／ｇ、約０．０５ｄＬ／ｇ〜約７ｄＬ／ｇ、約０．０５ｄＬ／ｇ〜約６ｄＬ／ｇ、約０．０５ｄＬ／ｇ〜約５ｄＬ／ｇ、約０．０５ｄＬ／ｇ〜約４ｄＬ／ｇ、約０．０５ｄＬ／ｇ〜約３ｄＬ／ｇ、約０．０５ｄＬ／ｇ〜約２ｄＬ／ｇ、約０．０５ｄＬ／ｇ〜約１ｄＬ／ｇ、約０．０５ｄＬ／ｇ〜約０．５ｄＬ／ｇ、約０．１ｄＬ／ｇ〜約７ｄＬ／ｇ、約０．１ｄＬ／ｇ〜約６ｄＬ／ｇ、約０．５ｄＬ／ｇ〜約５ｄＬ／ｇ、約０．１ｄＬ／ｇ〜約１０ｄＬ／ｇ、約０．５ｄＬ／ｇ〜約１０ｄＬ／ｇ、約０．１ｄＬ／ｇ〜約１５ｄＬ／ｇ、または約０．５ｄＬ／ｇ〜約１５ｄＬ／ｇ）の固有粘度を有することができる。いくつかの実施形態では、粉末は、約０．０５ｄＬ／ｇ〜約７の固有粘度を有する。ある特定の実施形態では、粉末は、約０．５ｄＬ／ｇ〜約５ｄＬ／ｇの固有粘度を有する。
得られる粉末は、任意の好適なハギンス定数を有することができる。例えば、得られる粉末は、約０．１〜約２０（例えば、約０．１〜約１５、約０．１〜約１０、約０．３〜約１０、約０．１〜約５、約０．５〜約２０、約０．５〜約１０、約１〜約２０、約１〜約１０、または約１〜約５）のハギンス定数を有することができる。いくつかの実施形態では、粉末は、粉末の異なる濃度によって決定されるように、約０．３〜約１０のハギンス定数を有することができ、濃度は、１．０Ｎ硝酸ナトリウム溶液中で約１．２〜２．２の（ｔ／ｔ０）の値を生成するように選択された。いくつかの実施形態では、粉末は、粉末の異なる濃度によって決定されるように、約０．３〜約５のハギンス定数を有することができ、濃度は、１．０Ｎ硝酸ナトリウム溶液中で約１．２〜２．２の（ｔ／ｔ０）の値を生成するように選択された。ある特定の実施形態では、粉末は、粉末の異なる濃度によって決定されるように、約０．６〜約３のハギンス定数を有し、濃度は、１．０Ｎ硝酸ナトリウム溶液中で約１．２〜２．２の（ｔ／ｔ０）の値を生成するように選択された。ハギンス定数は、以下のように計算される。
いくつかの実施形態では、粉末は、１つ以上の会合性モノマー単位、およびカチオン性モノマー単位、アニオン性モノマー単位、非イオン性モノマー単位、双性イオン性モノマー単位、またはそれらの組み合わせのうちの少なくとも１つから選択される１つ以上のモノマー単位を含む１つ以上のアクリルアミド系ポリマーと、任意に１つ以上の界面活性剤とを含み、アクリルアミド系ポリマー（複数可）は、約１０ｋＤａ〜約２，０００ｋＤａの重量平均分子量を有する。いくつかの実施形態では、粉末は、ポリマーネットワーク中で可逆的に会合される１つ以上の低分子量アクリルアミド系ポリマーを含み、会合は、水性媒体中の希釈度または存在する界面活性剤の量によって制御可能である。
いくつかの実施形態では、粉末は、非イオン性界面活性剤と、式ＩＩのモノマーから誘導される会合性モノマー単位、式Ｉのモノマーから誘導されるモノマー単位、および追加のカチオン性モノマー単位を含むアクリルアミド系ポリマーとを含む。いくつかの実施形態では、粉末は、非イオン性界面活性剤と、式ＩＩのモノマーから誘導される会合性モノマー単位、式Ｉのモノマーから誘導されるモノマー単位、およびＤＭＡＥＡ．ＭＣＱから誘導される追加のモノマー単位を含むアクリルアミド系ポリマーとを含む。いくつかの実施形態では、粉末は、非イオン性界面活性剤と、式ＩＩのモノマーから誘導される会合性モノマー単位、アクリルアミドから誘導される追加のモノマー単位、およびＤＭＡＥＡ．ＭＣＱから誘導される追加のモノマー単位を含むアクリルアミド系ポリマーとを含む。ある特定の実施形態では、粉末は、非イオン性界面活性剤と、ＶＩＳＩＯＭＥＲ（登録商標）モノマーＣ１８ＰＥＧ１１０５ＭＡから誘導される会合性モノマー単位、アクリルアミドから誘導される追加のモノマー単位、およびＤＭＡＥＡ．ＭＣＱから誘導される追加のモノマー単位を含むアクリルアミド系ポリマーとを含む。ある特定の実施形態では、粉末は、式ＸＩＩの非イオン性界面活性剤と、ＶＩＳＩＯＭＥＲ（登録商標）モノマーＣ１８ＰＥＧ１１０５ＭＡから誘導される会合性モノマー単位、アクリルアミドから誘導される追加のモノマー単位、およびＤＭＡＥＡ．ＭＣＱから誘導される追加のモノマー単位を含むアクリルアミド系ポリマーとを含む。ある特定の実施形態では、粉末は、ＰＬＵＲＯＮＩＣ（登録商標）Ｆ−１２７界面活性剤および／またはＬｕｔｅｎｓｏｌＡＴ（登録商標）２５界面活性剤と、ＶＩＳＩＯＭＥＲ（登録商標）モノマーＣ１８ＰＥＧ１１０５ＭＡから誘導される会合性モノマー単位、アクリルアミドから誘導される追加のモノマー単位、およびＤＭＡＥＡ．ＭＣＱから誘導される追加のモノマー単位を含むアクリルアミド系ポリマーとを含む。
いくつかの実施形態では、粉末は、非イオン性界面活性剤と、式ＩＩのモノマーから誘導される会合性モノマー単位、式Ｉのモノマーから誘導されるモノマー単位、および追加のアニオン性モノマー単位を含むアクリルアミド系ポリマーとを含む。いくつかの実施形態では、粉末は、非イオン性界面活性剤と、式ＩＩのモノマーから誘導される会合性モノマー単位、式Ｉのモノマーから誘導されるモノマー単位、およびアクリル酸ナトリウムから誘導される追加のモノマー単位を含むアクリルアミド系ポリマーとを含む。いくつかの実施形態では、粉末は、非イオン性界面活性剤と、式ＩＩのモノマーから誘導される会合性モノマー単位、アクリルアミドから誘導される追加のモノマー単位、およびアクリル酸ナトリウムから誘導される追加のモノマー単位を含むアクリルアミド系ポリマーとを含む。ある特定の実施形態では、粉末は、非イオン性界面活性剤と、ＶＩＳＩＯＭＥＲ（登録商標）モノマーＣ１８ＰＥＧ１１０５ＭＡから誘導される会合性モノマー単位、アクリルアミドから誘導される追加のモノマー単位、およびアクリル酸ナトリウムから誘導される追加のモノマー単位を含むアクリルアミド系ポリマーとを含む。ある特定の実施形態では、粉末は、式ＸＩＩの非イオン性界面活性剤と、ＶＩＳＩＯＭＥＲ（登録商標）モノマーＣ１８ＰＥＧ１１０５ＭＡから誘導される会合性モノマー単位、アクリルアミドから誘導される追加のモノマー単位、およびアクリル酸ナトリウムから誘導される追加のモノマー単位を含むアクリルアミド系ポリマーとを含む。ある特定の実施形態では、粉末は、ＰＬＵＲＯＮＩＣ（登録商標）Ｆ−１２７界面活性剤および／またはＬｕｔｅｎｓｏｌＡＴ（登録商標）２５界面活性剤と、ＶＩＳＩＯＭＥＲ（登録商標）モノマーＣ１８ＰＥＧ１１０５ＭＡから誘導される会合性モノマー単位、アクリルアミドから誘導される追加のモノマー単位、およびアクリル酸ナトリウムから誘導される追加のモノマー単位を含むアクリルアミド系ポリマーとを含む。
いくつかの実施形態では、粉末は、カチオン性界面活性剤と、式ＶＩのモノマーから誘導される会合性モノマー単位、式Ｉのモノマーから誘導されるモノマー単位、および追加のカチオン性モノマー単位を含むアクリルアミド系ポリマーとを含む。いくつかの実施形態では、粉末は、カチオン性界面活性剤と、式ＶＩのモノマーから誘導される会合性モノマー単位、式Ｉのモノマーから誘導されるモノマー単位、およびＤＭＡＥＡ．ＭＣＱから誘導される追加のモノマー単位を含むアクリルアミド系ポリマーとを含む。いくつかの実施形態では、粉末は、カチオン性界面活性剤と、式ＶＩのモノマーから誘導される会合性モノマー単位、アクリルアミドから誘導される追加のモノマー単位、およびＤＭＡＥＡ．ＭＣＱから誘導される追加のモノマー単位を含むアクリルアミド系ポリマーとを含む。ある特定の実施形態では、粉末は、カチオン性界面活性剤と、式ＶＩＩのＭＡＰＴＡＣ−Ｃ１２誘導体から誘導される会合性モノマー単位、アクリルアミドから誘導される追加のモノマー単位、およびＤＭＡＥＡ．ＭＣＱから誘導される追加のモノマー単位を含むアクリルアミド系ポリマーとを含む。ある特定の実施形態では、粉末は、式ＩＸのカチオン性界面活性剤と、式ＶＩＩのＭＡＰＴＡＣ−Ｃ１２誘導体から誘導される会合性モノマー単位、アクリルアミドから誘導される追加のモノマー単位、およびＤＭＡＥＡ．ＭＣＱから誘導される追加のモノマー単位を含むアクリルアミド系ポリマーとを含む。ある特定の実施形態では、粉末は、セチルトリメチルアンモニウムクロリドおよび／またはヘキサデシルトリメチルアンモニウムｐ−トルエンスルホネートと、式ＶＩＩのＭＡＰＴＡＣ−Ｃ１２誘導体から誘導される会合性モノマー単位、アクリルアミドから誘導される追加のモノマー単位、およびＤＭＡＥＡ．ＭＣＱから誘導される追加のモノマー単位を含むアクリルアミド系ポリマーとを含む。
いくつかの実施形態では、粉末は、カチオン性界面活性剤と、式ＶＩのモノマーから誘導される会合性モノマー単位、式Ｉのモノマーから誘導されるモノマー単位、および追加のアニオン性モノマー単位を含むアクリルアミド系ポリマーとを含む。いくつかの実施形態では、粉末は、カチオン性界面活性剤と、式ＶＩのモノマーから誘導される会合性モノマー単位、式Ｉのモノマーから誘導されるモノマー単位、およびアクリル酸ナトリウムから誘導される追加のモノマー単位を含むアクリルアミド系ポリマーとを含む。いくつかの実施形態では、粉末は、カチオン性界面活性剤と、式ＶＩのモノマーから誘導される会合性モノマー単位、アクリルアミドから誘導される追加のモノマー単位、およびアクリル酸ナトリウムから誘導される追加のモノマー単位を含むアクリルアミド系ポリマーとを含む。ある特定の実施形態では、粉末は、カチオン性界面活性剤と、式ＶＩＩのＭＡＰＴＡＣ−Ｃ１２誘導体から誘導される会合性モノマー単位、アクリルアミドから誘導される追加のモノマー単位、およびアクリル酸ナトリウムから誘導される追加のモノマー単位を含むアクリルアミド系ポリマーとを含む。ある特定の実施形態では、粉末は、式ＩＸのカチオン性界面活性剤と、式ＶＩＩのＭＡＰＴＡＣ−Ｃ１２誘導体から誘導される会合性モノマー単位、アクリルアミドから誘導される追加のモノマー単位、およびアクリル酸ナトリウムから誘導される追加のモノマー単位を含むアクリルアミド系ポリマーとを含む。ある特定の実施形態では、粉末は、セチルトリメチルアンモニウムクロリドおよび／またはヘキサデシルトリメチルアンモニウムｐ−トルエンスルホネートと、式ＶＩＩのＭＡＰＴＡＣ−Ｃ１２誘導体から誘導される会合性モノマー単位、アクリルアミドから誘導される追加のモノマー単位、およびアクリル酸ナトリウムから誘導される追加のモノマー単位を含むアクリルアミド系ポリマーとを含む。
いくつかの実施形態では、粉末は、アニオン性界面活性剤と、式ＶＩＩＩのモノマーから誘導される会合性モノマー単位、式Ｉのモノマーから誘導されるモノマー単位、および追加のカチオン性モノマー単位を含むアクリルアミド系ポリマーとを含む。いくつかの実施形態では、粉末は、アニオン性界面活性剤と、式ＶＩＩＩのモノマーから誘導される会合性モノマー単位、式Ｉのモノマーから誘導されるモノマー単位、およびＤＭＡＥＡ．ＭＣＱから誘導される追加のモノマー単位を含むアクリルアミド系ポリマーとを含む。いくつかの実施形態では、粉末は、アニオン性界面活性剤と、式ＶＩＩＩのモノマーから誘導される会合性モノマー単位、アクリルアミドから誘導される追加のモノマー単位、およびＤＭＡＥＡ．ＭＣＱから誘導される追加のモノマー単位を含むアクリルアミド系ポリマーとを含む。いくつかの実施形態では、粉末は、式Ｘのアニオン性界面活性剤と、式ＶＩＩＩのモノマーから誘導される会合性モノマー単位、アクリルアミドから誘導される追加のモノマー単位、およびＤＭＡＥＡ．ＭＣＱから誘導される追加のモノマー単位を含むアクリルアミド系ポリマーとを含む。ある特定の実施形態では、粉末は、ドデシル硫酸ナトリウムと、式ＶＩＩＩのモノマーから誘導される会合性モノマー単位、アクリルアミドから誘導される追加のモノマー単位、およびＤＭＡＥＡ．ＭＣＱから誘導される追加のモノマー単位を含むアクリルアミド系ポリマーとを含む。
いくつかの実施形態では、粉末は、アニオン性界面活性剤と、式ＶＩＩＩのモノマーから誘導される会合性モノマー単位、式Ｉのモノマーから誘導されるモノマー単位、および追加のアニオン性モノマー単位を含むアクリルアミド系ポリマーとを含む。いくつかの実施形態では、粉末は、アニオン性界面活性剤と、式ＶＩＩＩのモノマーから誘導される会合性モノマー単位、式Ｉのモノマーから誘導されるモノマー単位、およびアクリル酸ナトリウムから誘導される追加のモノマー単位を含むアクリルアミド系ポリマーとを含む。いくつかの実施形態では、粉末は、アニオン性界面活性剤と、式ＶＩＩＩのモノマーから誘導される会合性モノマー単位、アクリルアミドから誘導される追加のモノマー単位、およびアクリル酸ナトリウムから誘導される追加のモノマー単位を含むアクリルアミド系ポリマーとを含む。いくつかの実施形態では、粉末は、式Ｘのアニオン性界面活性剤と、式ＶＩＩＩのモノマーから誘導される会合性モノマー単位、アクリルアミドから誘導される追加のモノマー単位、およびアクリル酸ナトリウムから誘導される追加のモノマー単位を含むアクリルアミド系ポリマーとを含む。ある特定の実施形態では、粉末は、ドデシル硫酸ナトリウムと、式ＶＩＩＩのモノマーから誘導される会合性モノマー単位、アクリルアミドから誘導される追加のモノマー単位、およびアクリル酸ナトリウムから誘導される追加のモノマー単位を含むアクリルアミド系ポリマーとを含む。
粉末の個々の構成成分、例えば、１つ以上のアクリルアミド系ポリマーおよび１つ以上の任意の界面活性剤は、本明細書に記載のパラメーターによって定義されるとおりである。
１つ以上のアクリルアミド系ポリマーの個々の構造、例えば、１つ以上のアクリルアミド系ポリマー、ならびにカチオン性モノマー単位、アニオン性モノマー単位、非イオン性モノマー単位、双性イオン性モノマー単位、またはそれらの組み合わせのうちの少なくとも１つから選択される１つ以上のモノマー単位は、本明細書に記載のパラメーターによって定義されるとおりである。
１つ以上の界面活性剤の個々の構造は、本明細書に記載のパラメーターによって定義されるとおりである。
粉末の個々の構成成分の量、例えば、１つ以上のアクリルアミド系ポリマーおよび任意に１つ以上の界面活性剤の量は、本明細書に記載のパラメーターによって定義されるとおりである。
アクリルアミド系ポリマー（複数可）の個々のモノマー単位の量、例えば、１つ以上の会合性モノマー単位、ならびにカチオン性モノマー単位、アニオン性モノマー単位、非イオン性モノマー単位、双性イオン性モノマー単位、またはそれらの組み合わせのうちの少なくとも１つから選択される１つ以上のモノマー単位の量は、本明細書に記載のパラメーターによって定義されるとおりである。
ある特定の実施形態では、粉末の物理的特性は、本明細書に記載のパラメーターによって定義されるとおりである。
本発明は、以下の実施形態によってさらに例示される。
（１）１つ以上のアクリルアミド系ポリマーを含む粉末をメイクダウンして、メイクダウンされた粉末溶液を形成するための含むプロセスであって、粉末および溶媒の混合物を約１５分以下の間ブレンドして、メイクダウンされた粉末溶液を得ることを含み、粉末が、約２００ミクロン〜約１０，０００ミクロンの中央粒径に乾式切断された粒子を含む、プロセス。
（２）溶媒が、水である、実施形態（１）に記載のプロセス。
（３）粒子が、約３５０ミクロン〜約１０，０００ミクロンの中央粒径を有する、実施形態（１）または（２）に記載のプロセス。
（４）粒子が、約５００ミクロン〜約１０，０００ミクロンの中央粒径を有する、実施形態（３）に記載のプロセス。
（５）粉末および溶媒の混合物が、約５ｍ／秒〜約２５ｍ／秒のインペラ先端速度でブレンドされる、実施形態（１）〜（４）のいずれか１つに記載のプロセス。
（６）粉末および溶媒の混合物が、約１０ｍ／秒〜約２０ｍ／秒のインペラ先端速度でブレンドされる、実施形態（５）に記載のプロセス。
（７）粉末および溶媒の混合物が、約１５ｍ／秒のインペラ先端速度でブレンドされる、実施形態（６）に記載のプロセス。
（８）粉末および記溶媒の混合物が、約１０分以下の間ブレンドされて、メイクダウンされた粉末溶液を得る、実施形態（１）〜（７）のいずれか１つに記載のプロセス。
（９）粉末および溶媒の混合物が、約５分以下の間ブレンドされて、メイクダウンされた粉末溶液を得る、実施形態（８）に記載のプロセス。
（１０）完全にメイクダウンされた粉末溶液を得るために約５ｍ／秒〜約２５ｍ／秒の先端速度でメイクダウンされる、２５℃で水中１重量％の完全にメイクダウンされた粉末溶液が、同一の溶液の粘度（ｃｐｓ）の約２０％の偏差内の粘度（ｃｐｓ）を有し、同一の溶液が、約１．２６ｍ／秒の先端速度のケージスターラーで、かつその他の点では同一の条件でメイクダウンされて、完全にメイクダウンされた粉末溶液を得る、実施形態（１）〜（９）のいずれか１つに記載のプロセス。
（１１）完全にメイクダウンされた粉末溶液を得るために約５ｍ／秒〜約２５ｍ／秒の先端速度でメイクダウンされる、２５℃で水中１重量％の完全にメイクダウンされた粉末溶液が、同一の溶液の粘度（ｃｐｓ）の約１０％の偏差内の粘度（ｃｐｓ）を有し、同一の溶液が、約１．２６ｍ／秒の先端速度のケージスターラーで、かつその他の点では同一の条件でメイクダウンされて、完全にメイクダウンされた粉末溶液を得る、実施形態（１０）に記載のプロセス。
（１２）完全にメイクダウンされた粉末溶液を得るために約５ｍ／秒〜約２５ｍ／秒の先端速度でメイクダウンされる、２５℃で水中１重量％の完全にメイクダウンされた粉末溶液が、同一の溶液の固有粘度（ｄＬ／ｇ）の約２０％の偏差内の固有粘度（ｄＬ／ｇ）を有し、同一の溶液が、約１．２６ｍ／秒の先端速度のケージスターラーで、かつその他の点では同一の条件でメイクダウンされて、完全にメイクダウンされた粉末溶液を得る、実施形態（１）〜（１１）のいずれか１つに記載のプロセス。
（１３）完全にメイクダウンされた粉末溶液を得るために約５ｍ／秒〜約２５ｍ／秒の先端速度でメイクダウンされる、２５℃で水中１重量％の完全にメイクダウンされた粉末溶液が、同一の溶液の固有粘度（ｄＬ／ｇ）の約１０％の偏差内の固有粘度（ｄＬ／ｇ）を有し、同一の溶液が、約１．２６ｍ／秒の先端速度のケージスターラーで、かつその他の点では同一の条件でメイクダウンされて、完全にメイクダウンされた粉末溶液を得る、実施形態（１２）に記載のプロセス。
（１４）メイクダウンされた粉末溶液が、約０．０５ｄＬ／ｇ〜約１５ｄＬ／ｇの固有粘度を有する、実施形態（１）〜（１３）のいずれか１つに記載のプロセス。
（１５）メイクダウンされた粉末溶液が、約０．０５ｄＬ／ｇ〜約７ｄＬ／ｇの固有粘度を有する、実施形態（１４）に記載のプロセス。
（１６）１つ以上のアクリルアミド系ポリマーが、約１０ｋＤａ〜約５，０００ｋＤａの重量平均分子量を有する、実施形態（１）〜（１５）のいずれか１つに記載のプロセス。
（１７）１つ以上のアクリルアミド系ポリマーが、約２００ｋＤａ〜約２，０００ｋＤａの重量平均分子量を有する、実施形態（１６）に記載のプロセス。
（１８）１つ以上のアクリルアミド系ポリマーが、約８００ｋＤａ〜約２，０００ｋＤａの重量平均分子量を有する、実施形態（１７）に記載のプロセス。
（１９）メイクダウンされた粉末溶液が、少なくとも約０．２５重量％の１つ以上のアクリルアミド系ポリマーを含む、実施形態（１）〜（１８）のいずれか１つに記載のプロセス。
（２０）メイクダウンされた粉末溶液が、少なくとも約０．５重量％の１つ以上のアクリルアミド系ポリマーを含む、実施形態（１９）に記載のプロセス。
（２１）メイクダウンされた粉末溶液が、少なくとも約１重量％の１つ以上のアクリルアミド系ポリマーを含む、実施形態（２０）に記載のプロセス。
（２２）粉末が、１つ以上の界面活性剤をさらに含む、実施形態（１）〜（２１）のいずれか１つに記載のプロセス。
（２３）メイクダウンされた粉末溶液が、１つ以上の界面活性剤をさらに含む、実施形態（１）〜（２２）のいずれか１つに記載のプロセス。
（２４）１つ以上のアクリルアミド系ポリマーのうちの少なくとも１つが、式ＡＰ１を有し、
Figure 2020529491
 式中、Ｅが、１つ以上の会合性モノマー単位であり、Ｆが、１つ以上の追加のモノマー単位であり、Ｇが、式Ｉの１つ以上の追加のモノマー単位であり、
Figure 2020529491
 式中、Ｒ１が、ＨまたはＣ１〜Ｃ４アルキルであり、各Ｒ２が独立して、Ｈ、またはアルキル基、アリール基、フルオロアルキル基、もしくはフルオロアリール基であり、Ｈが任意に存在し、１つ以上のピペリジン−２，６−ジオン単位であり、１つ以上のピペリジン−２，６−ジオンが、追加のモノマー単位（「Ｆ」）のカルボニル上の式Ｉの追加のモノマー単位（「Ｇ」）のアクリルアミド窒素の環化により形成される、実施形態（１）〜（２３）のいずれか１つに記載のプロセス。
（２５）粉末が、会合によりネットワーク化された１つ以上のアクリルアミド系ポリマーと１つ以上の界面活性剤とを含む、実施形態（１）〜（２４）のいずれか１つに記載のプロセス。
（２６）１つ以上のアクリルアミド系ポリマーのうちの少なくとも１つが、界面活性剤（複数可）に構造的に類似している１つ以上のモノマー単位を有する、実施形態（２５）に記載のプロセス。
以下の実施例は、本発明をさらに例証するが、言うまでもなく、決してその範囲を限定するものとして解釈されるべきではない。
実施例１
対照として提供されるこの実施例は、会合性モノマー単位または界面活性剤を介したネットワーク化のない低分子量ポリマーによって示される、粉末に機械加工できないことに対する効果を実証する。
９５／５ｍｏｌ％アクリルアミド／ＤＭＡＥＡ．ＭＣＱを含むポリマー１（対照）を以下の方法で合成した。
９５／５ｍｏｌ％アクリルアミド／ＤＭＡＥＡ．ＭＣＱの３４重量％モノマー混合物、アゾ開始剤、連鎖移動剤、緩衝剤、およびキレート剤を含有するｐＨ２〜５の１，０００ｇ水溶液を約−５℃に冷却し、窒素で脱気した。重合は、酸化還元剤の対で開始し、モノマーの変換が９９．９９％超に達するまで断熱的に進行して、１×１０６ｇ／ｍｏｌの目標の分子量を得た。得られるポリマーゲルはあまりに軟質かつ粘着性であり、１５００ｒｐｍのカッティングミル（Ｒｅｓｔｃｈ Ｍｉｌｌ Ｃｕｔｔｅｒ）で１重量％（ポリマーゲルの重量に対して）の石油系潤滑剤を用いて処理することができなかった。得られるポリマーゲルをトレイ上で小片に手動で分割し、８５℃の炉内で乾燥させて水分を除去し、次いで３０℃の１．０Ｎ ＮａＮＯ３溶液中、３．２０ｄｇ／Ｌの固有粘度および０．３１のハギンス定数を有する粉末に粉砕した。重量平均分子量を、得られるポリマーの加水分解（１時間、４００ｒｐｍのケージスターラーを用い、ｐＨ１２の０．１重量％ＮａＯＨ溶液を使用）、続いてサイズ排除クロマトグラフィによって決定した。
表１に記載される結果から明らかなように、会合性モノマーを介した一時的なネットワーク化を欠く低分子量ポリマー１は、機械加工されて粉末を形成することができなかった。これは、軟質かつ粘着性のポリマーを手動で分割する必要がある手順によってさらに証明された。
Figure 2020529491
実施例２
この実施例は、会合性モノマー単位および界面活性剤を介した一時的なネットワーク化を含む低分子量ポリマーによって示される、粉末に機械加工される能力に対する効果を実証する。
９４．９４／５／０．０６ｍｏｌ％アクリルアミド／ＤＭＡＥＡ．ＭＣＱ／Ｃ１８ＰＥＧ１１０５ＭＡを含むポリマー２を以下の方法で合成した。
９４．９４／５／０．０６ｍｏｌ％アクリルアミド／ＤＭＡＥＡ．ＭＣＱ／Ｃ１８ＰＥＧ１１０５ＭＡの３４重量％モノマー混合物（ＶＩＳＩＯＭＥＲ（登録商標）モノマー；５５％活性；Ｅｖｏｎｉｋ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ，Ｅｓｓｅｎ，Ｇｅｒｍａｎｙ）、１重量％のＰＬＵＲＯＮＩＣ（登録商標）Ｆ１２７界面活性剤（ＢＡＳＦ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ｆｌｏｒｈａｍ Ｐａｒｋ，Ｎｅｗ Ｊｅｒｓｅｙ）、アゾ開始剤、連鎖移動剤、緩衝剤、およびキレート剤を含有するｐＨ２〜５の１，０００ｇ水溶液を約−５℃に冷却し、窒素で脱気した。重合は、酸化還元剤の対で開始し、モノマーの変換が９９．９９％超に達するまで断熱的に進行して、１×１０６ｇ／ｍｏｌの目標の分子量を得た。得られる湿潤ゲル（タフィー様の稠度を維持し、粘着性ではなかった）を１５００ｒｐｍのカッティングミル（Ｒｅｔｓｃｈ Ｍｉｌｌ Ｃｕｔｔｅｒ）で１重量％（ポリマーゲルの重量に対して）の石油系潤滑剤を使用して処理して、顆粒を形成した。湿潤ゲル顆粒を８５℃の炉内のメッシュトレイで乾燥させて湿分含量を約１０重量％に減少させ、次いで３０℃の１Ｎ ＮａＮＯ３溶液中、２．９１ｄｇ／Ｌの固有粘度および１．０５のハギンス定数を有する粉末に粉砕した。重量平均分子量を、得られるポリマーの加水分解（１時間、４００ｒｐｍのケージスターラーを用い、ｐＨ１２の０．１重量％ＮａＯＨ溶液を使用）、続いてサイズ排除クロマトグラフィによって決定した。
表１に記載される結果から明らかなように、一時的なネットワーク化を含む低分子量ポリマー２は、機械加工されて粉末を形成することが可能であった。これは、カッティングミルの使用が湿潤ゲルを加工することを可能にする手順によってさらに証明された。
実施例３
この実施例は、会合性モノマー単位および界面活性剤を介した一時的なネットワーク化を含む低分子量ポリマーによって示される、粉末に加工される能力に対する効果を実証する。
９４．８４／５／０．１２ｍｏｌ％アクリルアミド／ＤＭＡＥＡ．ＭＣＱ／Ｃ１８ＰＥＧ１１０５ＭＡを含むポリマー３を以下の方法で合成した。
９４．８／５／０．１２ｍｏｌ％アクリルアミド／ＤＭＡＥＡ．ＭＣＱ／Ｃ１８ＰＥＧ１１０５ＭＡの３４重量％モノマー混合物（ＶＩＳＩＯＭＥＲ（登録商標）モノマー；５５％活性；Ｅｖｏｎｉｋ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ，Ｅｓｓｅｎ，Ｇｅｒｍａｎｙ）、１重量％のＰＬＵＲＯＮＩＣ（登録商標）Ｆ１２７界面活性剤（ＢＡＳＦ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ｆｌｏｒｈａｍ Ｐａｒｋ，Ｎｅｗ Ｊｅｒｓｅｙ）、アゾ開始剤、連鎖移動剤、緩衝剤、およびキレート剤を含有するｐＨ２〜５の１，０００ｇ水溶液を約−５℃に冷却し、窒素で脱気した。重合は、酸化還元剤の対で開始し、モノマーの変換が９９．９９％超に達するまで断熱的に進行して、０．５×１０６ｇ／ｍｏｌの目標の分子量を得た。得られる湿潤ゲル（タフィー様の稠度を維持し、粘着性ではなかった）を１５００ｒｐｍのカッティングミル（Ｒｅｔｓｃｈ Ｍｉｌｌ Ｃｕｔｔｅｒ）で１重量％（ポリマーゲルの重量に対して）の石油系潤滑剤を使用して処理して、顆粒を形成した。湿潤ゲル顆粒を８５℃の炉内のメッシュトレイで乾燥させて湿分含量を約１０重量％に減少させ、次いで３０℃の１Ｎ ＮａＮＯ３溶液中、１．９６ｄｇ／Ｌの固有粘度および１．３６のハギンス定数を有する粉末に粉砕した。重量平均分子量を、得られるポリマーの加水分解（１時間、４００ｒｐｍのケージスターラーを用い、ｐＨ１２の０．１重量％ＮａＯＨ溶液を使用）、続いてサイズ排除クロマトグラフィによって決定した。
表１に記載される結果から明らかなように、一時的なネットワーク化を含む低分子量ポリマー３は、機械加工されて粉末を形成することが可能であった。これは、カッティングミルの使用が湿潤ゲルを加工することを可能にする手順によってさらに証明された。
実施例４
この実施例は、会合性モノマー単位のみを介した（すなわち、モノマー相に界面活性剤をさらに含まない）一時的なネットワーク化を含む低分子量ポリマーによって示される、粉末に機械加工される能力に対する効果を実証する。
８９．９６５／１０／０．０３５ｍｏｌ％アクリルアミド／ＤＭＡＥＡ．ＭＣＱ／Ｃ１８ＰＥＧ１１０５ＭＡを含むポリマー４を以下の方法で合成した。
８９．９６５／１０／０．０３５ｍｏｌ％アクリルアミド／ＤＭＡＥＡ．ＭＣＱ／Ｃ１８ＰＥＧ１１０５ＭＡの３７重量％モノマー混合物（ＶＩＳＩＯＭＥＲ（登録商標）モノマー；５５％活性；Ｅｖｏｎｉｋ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ，Ｅｓｓｅｎ，Ｇｅｒｍａｎｙ）、アゾ開始剤、連鎖移動剤、緩衝剤、およびキレート剤を含有するｐＨ２〜５の１，０００ｇ水溶液を約−５℃に冷却し、窒素で脱気した。重合は、酸化還元剤の対で開始し、モノマーの変換が９９．９９％超に達するまで断熱的に進行して、１．０×１０６ｇ／ｍｏｌの目標の分子量を得た。得られる湿潤ゲル（タフィー様の稠度を維持し、粘着性ではなかった）を１５００ｒｐｍのカッティングミル（Ｒｅｔｓｃｈ Ｍｉｌｌ Ｃｕｔｔｅｒ）で１重量％（ポリマーゲルの重量に対して）の石油系潤滑剤を使用して辛うじて処理して、顆粒を形成した。湿潤ゲル顆粒を８５℃の炉内のメッシュトレイで乾燥させて湿分含量を約１０重量％に減少させ、次いで粉末に粉砕した。得られる粉末は、粉末の屈折率を１．５０００に設定したＨｏｒｉｂａ Ｌａｓｅｒ Ｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ Ｐａｒｔｉｃｌｅ Ｓｉｚｅ Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ Ａｎａｌｙｚｅｒ ＬＡ−９５０を使用して測定したように、５６８．９ミクロンの中央粒径を有した（平均粒径は６３４．４であった）。粉末は、１時間以内に、４００ｒｐｍのケージスターラーの撹拌で、合成水道水中１重量％溶液として完全には溶解しなかった。合成水道水中１重量％溶液としての粉末は、３０ｒｐｍのＳｐｉｎｄｌｅ ６２を備えたＢｒｏｏｋｆｉｅｌｄ Ｍｏｄｅｌ ＤＶ−Ｅ Ｖｉｓｃｏｍｅｔｅｒで測定したように、７４４ｃｐｓの粘度を有した。重量平均分子量を、得られるポリマーの加水分解（１時間、４００ｒｐｍのケージスターラーを用い、ｐＨ１２の０．１重量％ＮａＯＨ溶液を使用）、続いてサイズ排除クロマトグラフィによって決定した。
表２に記載される結果から明らかなように、界面活性剤を含まない低分子量ポリマー４は、機械加工されて粉末を形成することが辛うじて可能であった。得られる粉末は、水に難溶性であった（すなわち、１時間以内に、４００ｒｐｍのケージスターラーの撹拌で、地元の水道水中１重量％溶液として完全には溶解しなかった）。
Figure 2020529491
実施例５
この実施例は、会合性モノマー単位および界面活性剤を介した一時的なネットワーク化を含む低分子量ポリマーによって示される、粉末に機械加工される能力に対する効果を実証する。
８９．９６５／１０／０．０３５ｍｏｌ％アクリルアミド／ＤＭＡＥＡ．ＭＣＱ／Ｃ１８ＰＥＧ１１０５ＭＡを含むポリマー５を以下の方法で合成した。
８９．９６５／１０／０．０３５ｍｏｌ％アクリルアミド／ＤＭＡＥＡ．ＭＣＱ／Ｃ１８ＰＥＧ１１０５ＭＡの３７重量％モノマー混合物（ＶＩＳＩＯＭＥＲ（登録商標）モノマー；５５％活性；Ｅｖｏｎｉｋ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ，Ｅｓｓｅｎ，Ｇｅｒｍａｎｙ）、１重量％のＬｕｔｅｎｓｏｌＡＴ（登録商標）２５界面活性剤、またはエトキシ化（２５ｍｏｌ ＥＯ）Ｃ１６〜１８脂肪酸アルコール（ＢＡＳＦ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ｆｌｏｒｈａｍ Ｐａｒｋ，Ｎｅｗ Ｊｅｒｓｅｙ）、アゾ開始剤、連鎖移動剤、緩衝剤、およびキレート剤を含有するｐＨ２〜５の１，０００ｇ水溶液を約−５℃に冷却し、窒素で脱気した。重合は、酸化還元剤の対で開始し、モノマーの変換が９９．９９％超に達するまで断熱的に進行して、１．０×１０６ｇ／ｍｏｌの目標の分子量を得た。得られる湿潤ゲル（タフィー様の稠度を維持し、粘着性ではなかった）を１５００ｒｐｍのカッティングミル（Ｒｅｔｓｃｈ Ｍｉｌｌ Ｃｕｔｔｅｒ）で１重量％（ポリマーゲルの重量に対して）の石油系潤滑剤を使用して処理して、顆粒を形成した。湿潤ゲル顆粒を８５℃の炉内のメッシュトレイで乾燥させて湿分含量を約１０重量％に減少させ、次いで粉末に粉砕した。得られる粉末は、粉末の屈折率を１．５０００に設定したＨｏｒｉｂａ Ｌａｓｅｒ Ｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ Ｐａｒｔｉｃｌｅ Ｓｉｚｅ Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ Ａｎａｌｙｚｅｒ ＬＡ−９５０を使用して測定したように、５５９．７ミクロンの中央粒径を有した（平均粒径は６０９．３であった）。粉末は、１時間以内に、４００ｒｐｍのケージスターラーの撹拌で、合成水道水中１重量％溶液として完全に溶解した。合成水道水中１重量％溶液としての粉末ポリマーは、３０ｒｐｍのＳｐｉｎｄｌｅ ６２を備えたＢｒｏｏｋｆｉｅｌｄ Ｍｏｄｅｌ ＤＶ−Ｅ Ｖｉｓｃｏｍｅｔｅｒで測定したように、３１７ｃｐｓの粘度を有した。重量平均分子量を、得られるポリマーの加水分解（１時間、４００ｒｐｍのケージスターラーを用い、ｐＨ１２の０．１重量％ＮａＯＨ溶液を使用）、続いてサイズ排除クロマトグラフィによって決定した。ポリマー５の構造を１３Ｃ ＮＭＲ分光法（図１）によってさらに分析して、ポリマー中に存在するピペリジン−２，６−ジオンの量を定量化した。１３Ｃ ＮＭＲ試料を重水中で調製し、Ｚ勾配および広帯域１０ｍｍプローブを備えたＡｇｉｌｅｎｔ Ｉｎｏｖａ ５００Ｍｈｚ分光計を使用して、炭素スペクトルを得た。
表２に記載される結果から明らかなように、界面活性剤を含む低分子量ポリマー５は、容易に機械加工されて粉末を形成した。加えて、２．２重量％の界面活性剤を含む得られる粉末は、１時間以内に、４００ｒｐｍのケージスターラーの撹拌で、地元の水道水中１重量％溶液として完全に可溶性であった。
加えて、ピペリジン−２，６−ジオンモノマー単位の存在は、１３Ｃ ＮＭＲスペクトルで１７７ｐｐｍに特徴的ピークを有する１３Ｃ ＮＭＲ分光法によって検証され得る（図１）。ピペリジン−２，６−ジオンモノマー単位の相対量は、１７７ｐｐｍのピークの積分、続いて他のモノマー単位を示す他の１３Ｃ ＮＭＲシグナルの積分との比較によって定量化され得る。統合分析は、ポリマー５が７．８／９０／２．１ｍｏｌ％のＤＭＡＥＡ．ＭＣＱ−アクリルアミド−ピペリジン−２，６−ジオンを含むことを実証する。会合性モノマー単位は、会合性モノマー単位の特徴的ピークが１３Ｃ ＮＭＲ分光法によって見えないくらい低い濃度で存在することに留意されたい。
実施例６
対照として提供されるこの実施例は、会合性モノマー単位または界面活性剤を介したネットワーク化のない低分子量ポリマーによって示される、粉末に機械加工できないことに対する効果を実証する。
５０／５０ｍｏｌ％アクリルアミド／アクリル酸ナトリウムを含むポリマー６（対照）を以下の方法で合成した。
５０／５０ｍｏｌ％アクリルアミド／アクリル酸ナトリウムの３７重量％モノマー混合物、アゾ開始剤、連鎖移動剤、およびキレート剤を含有する中性ｐＨの１，０００ｇ水溶液を約−５℃に冷却し、窒素で脱気した。重合は、酸化還元剤の対で開始し、モノマーの変換が９９．９９％超に達するまで断熱的に進行して、１．０×１０６ｇ／ｍｏｌの目標の分子量を得た。得られるポリマー湿潤ゲルはあまりに軟質かつ粘着性であり、１５００ｒｐｍのカッティングミル（Ｒｅｔｓｃｈ Ｍｉｌｌ Ｃｕｔｔｅｒ）で１重量％（ポリマーゲルの重量に対して）の石油系潤滑剤を用いて処理することができなかった。得られる湿潤ゲルをトレイ上で小片に手動で分割し、８５℃の炉内で乾燥させて水分を除去し、次いで３０℃の１Ｎ ＮａＮＯ３溶液中、５．８０ｄｇ／Ｌの固有粘度および０．２４のハギンス定数を有する粉末に粉砕した。重量平均分子量を、サイズ排除クロマトグラフィによって決定した。
表３に記載される結果から明らかなように、会合性モノマー単位を介した一時的なネットワーク化を欠く低分子量ポリマー６は、機械加工されて粉末を形成することができなかった。これは、軟質かつ粘着性のポリマーを手動で分割する必要がある手順によってさらに証明された。
Figure 2020529491
実施例７
この実施例は、会合性モノマー単位および界面活性剤を介した一時的なネットワーク化を含む低分子量ポリマーによって示される、粉末に機械加工される能力に対する効果を実証する。
４９．９／５０／０．１ｍｏｌ％アクリルアミド／アクリル酸ナトリウム／ＭＡＰＴＡＣ−Ｃ１２誘導体を含むポリマー７を以下の方法で合成した。
４９．９／５０／０．１ｍｏｌ％アクリルアミド／アクリル酸ナトリウム／ＭＡＰＴＡＣ−Ｃ１２誘導体の３７重量％モノマー混合物、０．５重量％のヘキサデシルトリメチルアンモニウムｐ−トルエンスルホネート（Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ，Ｓｔ．Ｌｏｕｉｓ，ＭＯ）、アゾ開始剤、連鎖移動剤、およびキレート剤を含有する中性ｐＨの１，０００ｇ水溶液を約−５℃に冷却し、窒素で脱気した。重合は、酸化還元剤の対で開始し、モノマーの変換が９９．９９％超に達するまで断熱的に進行して、１．０×１０６ｇ／ｍｏｌの目標の分子量を得た。得られる湿潤ゲル（タフィー様の稠度を維持し、粘着性ではなかった）を１５００ｒｐｍのカッティングミル（Ｒｅｔｓｃｈ Ｍｉｌｌ Ｃｕｔｔｅｒ）で１重量％（ポリマーゲルの重量に対して）の石油系潤滑剤を使用して処理して、顆粒を形成した。湿潤ゲル顆粒を８５℃の炉内のメッシュトレイで乾燥させて湿分含量を約１０重量％に減少させ、次いで粉末に粉砕した。得られる粉末は、粉末の屈折率を１．５０００に設定したＨｏｒｉｂａ Ｌａｓｅｒ Ｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ Ｐａｒｔｉｃｌｅ Ｓｉｚｅ Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ Ａｎａｌｙｚｅｒ ＬＡ−９５０を使用して測定したように、３５７．１ミクロンの中央粒径を有した（平均粒径は４２０．１であった）。粉末は、３０℃の１．０Ｎ ＮａＮＯ３溶液中、５．８３ｄｇ／Ｌの固有粘度および０．８４のハギンス定数を有した。粉末は、１時間以内に、４００ｒｐｍのケージスターラーの撹拌で、合成水道水中１重量％溶液として完全に溶解した。合成水道水中１重量％溶液としての粉末は、３０ｒｐｍのＳｐｉｎｄｌｅ ６３を備えたＢｒｏｏｋｆｉｅｌｄ Ｍｏｄｅｌ ＤＶ−Ｅ Ｖｉｓｃｏｍｅｔｅｒで測定したように、１９７６ｃｐｓの粘度を有した。重量平均分子量を、代替ポリマー６を使用したサイズ排除クロマトグラフィによって決定した。
表３に記載される結果から明らかなように、界面活性剤を含む低分子量ポリマー７は、容易に機械加工されて粉末を形成した。加えて、表４は、１．３重量％の界面活性剤を含む得られる粉末が１時間以内に、４００ｒｐｍのケージスターラーの撹拌で、地元の水道水中１重量％溶液として完全に可溶性であったことを示す。
実施例８
この実施例は、会合性モノマー単位および界面活性剤を介した一時的なネットワーク化を含む低分子量ポリマーによって示される、粉末に機械加工される能力に対する効果を実証する。
８９．９／１０／０．１ｍｏｌ％アクリルアミド／アクリル酸ナトリウム／ＭＡＰＴＡＣ−Ｃ１２誘導体を含むポリマー８を以下の方法で合成した。
８９．９／１０／０．１ｍｏｌ％アクリルアミド／アクリル酸ナトリウム／ＭＡＰＴＡＣ−Ｃ１２誘導体の３３重量％モノマー混合物、０．５重量％のヘキサデシルトリメチルアンモニウムｐ−トルエンスルホネート（Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ，Ｓｔ．Ｌｏｕｉｓ，ＭＯ）、アゾ開始剤、連鎖移動剤、およびキレート剤を含有する中性ｐＨの１，０００ｇ水溶液を約−５℃に冷却し、窒素で脱気した。重合は、酸化還元剤の対で開始し、モノマーの変換が９９．９９％超に達するまで断熱的に進行して、１．０×１０６ｇ／ｍｏｌの目標の分子量を得た。得られる湿潤ゲル（タフィー様の稠度を維持し、粘着性ではなかった）を１５００ｒｐｍのカッティングミル（Ｒｅｔｓｃｈ Ｍｉｌｌ Ｃｕｔｔｅｒ）で１重量％（ポリマーゲルの重量に対して）の石油系潤滑剤を使用して処理して、顆粒を形成した。湿潤ゲル顆粒を８５℃の炉内のメッシュトレイで乾燥させて湿分含量を約１０重量％に減少させ、次いで粉末に粉砕した。得られる粉末は、粉末の屈折率を１．５０００に設定したＨｏｒｉｂａ Ｌａｓｅｒ Ｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ Ｐａｒｔｉｃｌｅ Ｓｉｚｅ Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ Ａｎａｌｙｚｅｒ ＬＡ−９５０を使用して測定したように、３９６．２ミクロンの中央粒径を有した（平均粒径は４６３．６であった）。粉末は、３０℃の１Ｎ ＮａＮＯ３溶液中、３．４９ｄｇ／Ｌの固有粘度および２．４９のハギンス定数を有した。粉末は、１時間以内に、４００ｒｐｍのケージスターラーの撹拌で、合成水道水中１重量％溶液として完全に溶解した。水道水中１重量％溶液としての粉末は、３０ｒｐｍのＳｐｉｎｄｌｅ ６３を備えたＢｒｏｏｋｆｉｅｌｄ Ｍｏｄｅｌ ＤＶ−Ｅ Ｖｉｓｃｏｍｅｔｅｒで測定したように、２７４８ｃｐｓの粘度を有した。重量平均分子量を、ＭＡＰＴＡＣ−Ｃ１２誘導体の非存在下で９０／１０ｍｏｌ％アクリルアミド／アクリル酸ナトリウムを含有する同じ合成手順で形成された代替ポリマーを使用したサイズ排除クロマトグラフィによって決定した。
表３に記載される結果から明らかなように、界面活性剤を含む低分子量ポリマー８は、容易に機械加工されて粉末を形成した。加えて、表４は、１．３重量％の界面活性剤を含む得られる粉末が１時間以内に、４００ｒｐｍのケージスターラーの撹拌で、地元の水道水中１重量％溶液として完全に可溶性であったことを示す。
Figure 2020529491
実施例９
この実施例は、会合性モノマーのみを介した（すなわち、モノマー相に界面活性剤をさらに含まない）一時的なネットワーク化を含む低分子量ポリマーによって示される、粉末に機械加工される能力に対する効果を実証する。
４９．９／５０／０．１ｍｏｌ％アクリルアミド／アクリル酸ナトリウム／ＭＡＰＴＡＣ−Ｃ１２誘導体を含むポリマー９を以下の方法で合成した。
４９．９／５０／０．１ｍｏｌ％アクリルアミド／アクリル酸ナトリウム／ＭＡＰＴＡＣ−Ｃ１２誘導体の３７重量％モノマー混合物、アゾ開始剤、連鎖移動剤、およびキレート剤を含有する中性ｐＨの１，０００ｇ水溶液を約−５℃に冷却し、窒素で脱気した。重合は、酸化還元剤の対で開始し、モノマーの変換が９９．９９％超に達するまで断熱的に進行して、１．０×１０６ｇ／ｍｏｌの目標の分子量を得た。得られる湿潤ゲル（タフィー様の稠度を維持し、粘着性ではなかった）を１５００ｒｐｍのカッティングミル（Ｒｅｔｓｃｈ Ｍｉｌｌ Ｃｕｔｔｅｒ）で１重量％（ポリマーゲルの重量に対して）の石油系潤滑剤を使用して処理して、顆粒を形成した。湿潤ゲル顆粒を８５℃の炉内のメッシュトレイで乾燥させて水分を除去し（すなわち、約１０重量％の湿分含量を達成し）、次いで粉末に粉砕した。得られる粉末は、粉末の屈折率を１．５０００に設定したＨｏｒｉｂａ Ｌａｓｅｒ Ｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ Ｐａｒｔｉｃｌｅ Ｓｉｚｅ Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ Ａｎａｌｙｚｅｒ ＬＡ−９５０を使用して測定したように、３８５．４ミクロンの中央粒径を有した（平均粒径は４４６．４であった）。粉末は、３０℃の１Ｎ ＮａＮＯ３溶液中、５．８４ｄｇ／Ｌの固有粘度および０．９８のハギンス定数を有した。粉末ポリマーは、１時間以内に、４００ｒｐｍのケージスターラーの撹拌で、合成水道水中１重量％溶液として完全には溶解しなかった。合成水道水中１重量％溶液としての粉末は、３０ｒｐｍのＳｐｉｎｄｌｅ ６３を備えたＢｒｏｏｋｆｉｅｌｄ Ｍｏｄｅｌ ＤＶ−Ｅ Ｖｉｓｃｏｍｅｔｅｒで測定したように、１５８８ｃｐｓの粘度を有した。重量平均分子量を、代替ポリマー６を使用したサイズ排除クロマトグラフィによって決定した。
表４に記載される結果から明らかなように、界面活性剤を含まない低分子量ポリマー９は、機械加工されて粉末を形成することが可能であった。得られる粉末は、水に難溶性であった（すなわち、１時間以内に、４００ｒｐｍのケージスターラーの撹拌で、地元の水道水中１重量％溶液として完全には溶解しなかった）。
実施例１０
この実施例は、会合性モノマー単位および界面活性剤を介してネットワーク化されたアクリルアミド系ポリマー（複数可）を含む粉末で処理された紙のシートによって示される、紙の乾燥強度に対する効果を実証する。
ポリマー２（実施例２に従って調製）およびポリマー３（実施例３に従って調製）を水中に溶解し、セルロース繊維スラリーに様々な濃度で投入した。次いで、処理された繊維をハンドシート型に添加し、スクリーンを通して排出して、湿潤繊維パッドを形成した。パッドをスクリーンから漉し、押圧し、乾燥させて、完成した紙シートを得た。引張強度および圧縮強度についてシートを試験し、結果を図２および図３のそれぞれに記載した。加えて、確立された市販の紙力増強剤であるＮａｌｃｏ ６４１１４（すなわち、グリオキシル化ポリアクリルアミドポリマー）についての引張強度および圧縮強度の結果が比較のために提供される。
図２および図３によって実証されるように、ポリマー２およびポリマー３は、十分な強度特性を示し、引張強度および圧縮強度の両方において、標準のＮａｌｃｏ ６４１１４（すなわち、グリオキシル化ポリアクリルアミドポリマー）（対照）より優れている。
実施例１１
この実施例は、会合性モノマー単位および界面活性剤を介してネットワーク化されたアクリルアミド系ポリマー（複数可）を含む粉末で処理された紙のシートによって示される、紙の乾燥強度に対する効果を実証する。
ポリマー１（実施例１に従って調製された対照）およびポリマー２（実施例２に従って調製）を水中に溶解し、セルロース繊維スラリーに様々な濃度で投入した。次いで、処理された繊維をハンドシート型に添加し、スクリーンを通して排出して、湿潤繊維パッドを形成した。パッドをスクリーンから漉し、押圧し、乾燥させて、完成した紙シートを得た。引張強度についてシートを試験し、結果を図４に記載した。
図４によって実証されるように、ポリマー２は、会合性モノマー単位を介したネットワーク化を欠いた低分子量ポリマー１（対照）と比べて、改善された引張強度を示した。
実施例１２
この実施例は、高剪断混合および低剪断混合でメイクダウンされた高分子量の従来の乾燥粉末凝集剤（「凝集剤比較１」）と比較して、高剪断混合および低剪断混合でメイクダウンされたポリマー５によって示されるポリマー品質に対する効果を実証する。
約１０，０００ｋＤａの分子量、ならびに４５０ｐｐｍおよびｐＨ４で１９ｄＬ／ｇの低減された比粘度（「ＲＳＶ」）を有する、９０／１０アクリルアミド／ＤＭＡＥＡ．ＭＣＱを含む凝集剤比較１（約９９０±３８６ミクロンの中央粒径）を調製した。
約１，０００ｋＤａの分子量、ならびに３，０００ｐｐｍおよびｐＨ１２で４ｄＬ／ｇの低減された比粘度（「ＲＳＶ」）を有する、８９．９６５／１０／０．０３５ｍｏｌ％アクリルアミド／ＤＭＡＥＡ．ＭＣＱ／Ｃ１８ＰＥＧ１１０５ＭＡを含むポリマー５（約５６０ミクロンの中央粒径）を調製した。
ポリマー５の２つの１重量％溶液をメイクダウンして、完全にメイクダウンされた粉末溶液を形成した。８００ｒｐｍ（１．２６ｍ／秒の先端速度）で１時間、ケージスターラーを用いて第１の溶液をメイクダウンした。８，０００ｒｐｍ（１０．４７ｍ／秒の先端速度）で４分間、Ｓ２５Ｎ−２５Ｆ分注要素を備えたＩＫＡ Ｔ２５デジタルＵＬＴＲＡ−ＴＵＲＲＡＸ（登録商標）高性能分散機器を用いて、第２の溶液をメイクダウンした。
比較のために、凝集剤比較１の２つの０．２５重量％溶液をメイクダウンして、完全にメイクダウンされた粉末溶液を形成した。４００ｒｐｍ（０．６３ｍ／秒の先端速度）で１時間、ケージスターラーを用いて第１の溶液をメイクダウンした。８，０００ｒｐｍ（１０．４７ｍ／秒の先端速度）で４分間、Ｓ２５Ｎ−２５Ｆ分注要素を備えたＩＫＡ Ｔ２５デジタルＵＬＴＲＡ−ＴＵＲＲＡＸ（登録商標）高性能分散機器を用いて、第２の溶液をメイクダウンした。
得られるメイクダウンされた粉末溶液の粘度、固有粘度、およびハギンス定数を測定し、結果を表１に記載した。
Figure 2020529491
表１に記載された結果から明らかなように、比較凝集剤１は、粘度および固有粘度の低減でもわかるように、ＩＫＡ Ｔ２５デジタルＵＬＴＲＡ−ＴＵＲＲＡＸ（登録商標）高性能分散機器を使用して高剪断でメイクダウンされたときに低分子量のポリマーに分解された。しかしながら、ポリマー５は、ケージスターラーを使用して低剪断でメイクダウンされた溶液と比較して、比較的類似している粘度および固有粘度の低減でもわかるように、ＩＫＡ Ｔ２５デジタルＵＬＴＲＡ−ＴＵＲＲＡＸ（登録商標）高性能分散機器を使用して高剪断でメイクダウンされたときにその分子量を維持した。
実施例１３
この実施例は、２５℃、１気圧（「ａｔｍ」）の圧力でＲＭ５０屈折計（Ｍｅｔｔｌｅｒ Ｔｏｌｅｄｏ）によって測定されるような一連のアクリルアミド系ポリマー溶液の屈折率を実証する。
粉末および水の混合物が１００メッシュのスクリーンを容易に通過することができ、微量の不溶性ゲル残留物（添加された元の粉末の０．０５重量％未満）がスクリーン上に残るまで、４００〜８００ｒｐｍ（０．６３ｍ／秒〜約１．２６ｍ／秒の先端速度）のケージスターラーを用いて剪断下で、計量した量の粉末および計量した量の水を混合することによって、既知の濃度の完全に溶解したアクリルアミド系ポリマー溶液を得た。得られる濾過されたアクリルアミド系ポリマー溶液のアリコートをＲＭ５０屈折計（Ｍｅｔｔｌｅｒ Ｔｏｌｅｄｏ）のセル内に配置し、屈折率を記録した。アクリルアミド系ポリマー溶液の異なる濃度について手順を繰り返し、屈折率を濃度の関数としてプロットした。
図５によって実証されるように、アクリルアミド系ポリマー溶液の屈折率は、濃度と線形に相関している。したがって、溶液中のアクリルアミド系ポリマーの濃度を推定するために、屈折率較正曲線が使用され得る。
実施例１４
この比較例は、屈折率によって測定されるような、８００ｒｐｍ（１．２６ｍ／秒の先端速度）のケージスターラーを用いてメイクダウンされた粉末懸濁液（１重量％）の混合進行を実証する。
計量した量の粉末を計量した量の水（１重量％の粉末含量）中に手動で、または粉末フィーダー、例えば、Ｎｏｒｃｈｅｍ ＰＯＷＤＥＲＣＡＴ（商標）フィーダー（Ｎｏｒｃｈｅｍ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ，Ｍｏｋｅｎａ，ＩＬ）を用いて分散させることによって、粉末（ポリマー５；約５６０ミクロンの中央粒径）懸濁液を得た。８００ｒｐｍ（１．２６ｍ／秒の先端速度）のケージスターラーを用いて、得られる混合物をブレンドした。懸濁液の小アリコートを１分間隔で１００メッシュのスクリーンを通して濾過して、未溶解の粉末を除去した。ＲＭ５０屈折計（Ｍｅｔｔｌｅｒ Ｔｏｌｅｄｏ）を使用して濾液の屈折率を測定し、屈折率を記録した。溶液中の溶解したアクリルアミド系ポリマーの濃度を、実施例１３および図５に概説される較正曲線を使用して決定した。粉末懸濁液の混合進行を決定するために、屈折率（またはアクリルアミド系ポリマー濃度）を時間の関数としてプロットした。
図６によって実証されるように、１重量％の粉末懸濁液の混合曲線は、約１５分の混合後に約１．３３４２５の屈折率でプラトーになる。したがって、１重量％の粉末懸濁液は、この実施例によって、約１５分間の混合後に完全にメイクダウンされた粉末溶液であるとみなされ得る。
実施例１５
この実施例は、屈折率によって測定されるような、８，０００ｒｐｍ（１０．４７ｍ／秒の先端速度）のＩＫＡ Ｔ２５デジタルＵＬＴＲＡ−ＴＵＲＲＡＸ（登録商標）分散機器を用いてメイクダウンされた粉末懸濁液（１重量％）の混合進行を実証する。
計量した量の粉末を計量した量の水（１重量％の粉末含量）中に手動で、または粉末フィーダー、例えば、Ｎｏｒｃｈｅｍ ＰＯＷＤＥＲＣＡＴ（商標）フィーダー（Ｎｏｒｃｈｅｍ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ，Ｍｏｋｅｎａ，ＩＬ）を用いて分散させることによって、粉末（ポリマー５；約５６０ミクロンの中央粒径）懸濁液を得た。８，０００ｒｐｍ（１０．４７ｍ／秒の先端速度）のＩＫＡ Ｔ２５デジタルＵＬＴＲＡ−ＴＵＲＲＡＸ（登録商標）高性能分散機器を用いて、得られる混合物をブレンドした。懸濁液の小アリコートを３０秒間隔で１００メッシュのスクリーンを通して濾過して、未溶解の粉末を除去した。ＲＭ５０屈折計（Ｍｅｔｔｌｅｒ Ｔｏｌｅｄｏ）を使用して濾液の屈折率を測定し、屈折率を記録した。溶液中の溶解したアクリルアミド系ポリマーの濃度を、実施例１３および図５に概説される較正曲線を使用して決定した。粉末懸濁液の混合進行を決定するために、屈折率（またはアクリルアミド系ポリマー濃度）を時間の関数としてプロットした。
図７によって実証されるように、１重量％の粉末懸濁液の混合曲線は、約４分の混合後に約１．３３４２５の屈折率でプラトーになる。したがって、１重量％の粉末懸濁液は、この実施例によって、約４分間の混合後に完全にメイクダウンされた粉末溶液であるとみなされ得る。
本明細書に引用される出版物、特許出願、および特許を含む全ての参考文献は、各参考文献が参照により組み込まれるように個別に、具体的に指示され、その全体が明記されているのと同程度まで参照により本明細書によって組み込まれる。
本発明を説明する文脈において（特に、以下の特許請求の範囲の文脈において）、「ある１つの（ａ）」、「ある１つの（ａｎ）」、「その（ｔｈｅ）」、「少なくとも１つ（ａｔ ｌｅａｓｔ ｏｎｅ）」という用語、および同様の指示対象の使用は、本明細書において別段の指示がない限り、または文脈によって明確に否定されない限り、単数形および複数形の両方を網羅するように解釈される。１つ以上の項目のリストが後に続く「少なくとも１つ（ａｔ ｌｅａｓｔ ｏｎｅ）」という用語の使用（例えば、「ＡおよびＢのうちの少なくとも１つ（ａｔ ｌｅａｓｔ ｏｎｅ ｏｆ Ａ ａｎｄ Ｂ）」）は、本明細書において別途記載のない限り、または文脈によって明確に否定されない限り、列挙された項目から選択された１つの項目（ＡまたはＢ）、あるいは列挙された項目のうちの２つ以上の任意の組み合わせ（ＡおよびＢ）を意味するものとして解釈されるべきである。「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「有する（ｈａｖｉｎｇ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」、および「含む（ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ）」という用語は、別途断りの無い限り、非限定的用語である（すなわち、「〜を含むがそれに限定されない」ことを意味する）ものとして解釈されるべきである。本明細書における数値範囲の列挙は、本明細書において別途記載のない限り、その範囲内に入る各個別の値に対して個々に言及する簡単な方法として機能することを単に意図するものであり、各個別の値は、あたかもそれが本明細書に個別に列挙されているかのように本明細書に組み込まれる。本明細書において説明される全ての方法は、本明細書において別途記載のない限り、または文脈によって明確に否定されない限り、任意の好適な順序で行われ得る。本明細書において提供されるいかなる、および全ての例、または例示的言語（例えば、「など」）の使用は、本発明をより良く説明することのみを目的とし、他に主張されない限り、本発明の範囲を限定しない。本明細書におけるどの用語も、本発明の実践に不可欠なものとして、任意の特許請求されていない要素を示すものとして解釈されるべきではない。
本発明の好ましい実施形態が本明細書には記載されており、これには本発明者らが知る本発明を実行するための最良の形態が含まれる。前述の記載を読むことで、当業者には、これらの好ましい実施形態の変化形態が明らかとなるであろう。本発明者らは、当業者がそのような変化形態を適切に採用することを期待し、本発明が、本明細書に具体的に記載されたものとは別様に実践されることを意図するものである。その結果、本発明は、適用法で許可される通り、本明細書に添付された特許請求の範囲に列挙された主題の全ての修正および同等物を含む。また、その全ての可能な変形における上述の要素の任意の組み合わせは、本明細書において別段の指示がない限り、または文脈によって明確に否定されない限り、本発明によって包含される。

Claims (26)

  1. １つ以上のアクリルアミド系ポリマーを含む粉末をメイクダウンして、メイクダウンされた粉末溶液を形成するためのプロセスであって、前記粉末および溶媒の混合物を約１５分以下の間ブレンドして、前記メイクダウンされた粉末溶液を得ることを含み、
    前記粉末が、約２００ミクロン〜約１０，０００ミクロンの中央粒径に乾式切断された粒子を含む、プロセス。
  2. 前記溶媒が、水である、請求項１に記載のプロセス。
  3. 前記粒子が、約３５０ミクロン〜約１０，０００ミクロンの中央粒径を有する、請求項１または２に記載のプロセス。
  4. 前記粒子が、約５００ミクロン〜約１０，０００ミクロンの中央粒径を有する、請求項３に記載のプロセス。
  5. 前記粉末および前記溶媒の前記混合物が、約５ｍ／秒〜約２５ｍ／秒のインペラ先端速度でブレンドされる、請求項１〜４のいずれか一項に記載のプロセス。
  6. 前記粉末および前記溶媒の前記混合物が、約１０ｍ／秒〜約２０ｍ／秒のインペラ先端速度でブレンドされる、請求項５に記載のプロセス。
  7. 前記粉末および前記溶媒の前記混合物が、約１５ｍ／秒のインペラ先端速度でブレンドされる、請求項６に記載のプロセス。
  8. 前記粉末および前記溶媒の前記混合物が、約１０分以下の間ブレンドされて、前記メイクダウンされた粉末溶液を得る、請求項１〜７のいずれか一項に記載のプロセス。
  9. 前記粉末および前記溶媒の前記混合物が、約５分以下の間ブレンドされて、前記メイクダウンされた粉末溶液を得る、請求項８に記載のプロセス。
  10. 完全にメイクダウンされた粉末溶液を得るために約５ｍ／秒〜約２５ｍ／秒の先端速度でメイクダウンされる、２５℃で水中１重量％の完全にメイクダウンされた粉末溶液が、同一の溶液の粘度（ｃｐｓ）の約２０％の偏差内の粘度（ｃｐｓ）を有し、前記同一の溶液が、約１．２６ｍ／秒の先端速度のケージスターラーで、かつその他の点では同一の条件でメイクダウンされて、前記完全にメイクダウンされた粉末溶液を得る、請求項１〜９のいずれか一項に記載のプロセス。
  11. 完全にメイクダウンされた粉末溶液を得るために約５ｍ／秒〜約２５ｍ／秒の先端速度でメイクダウンされる、２５℃で水中１重量％の完全にメイクダウンされた粉末溶液が、同一の溶液の粘度（ｃｐｓ）の約１０％の偏差内の粘度（ｃｐｓ）を有し、前記同一の溶液が、約１．２６ｍ／秒の先端速度のケージスターラーで、かつその他の点では同一の条件でメイクダウンされて、前記完全にメイクダウンされた粉末溶液を得る、請求項１０に記載のプロセス。
  12. 完全にメイクダウンされた粉末溶液を得るために約５ｍ／秒〜約２５ｍ／秒の先端速度でメイクダウンされる、２５℃で水中１重量％の完全にメイクダウンされた粉末溶液が、同一の溶液の固有粘度（ｄＬ／ｇ）の約２０％の偏差内の固有粘度（ｄＬ／ｇ）を有し、前記同一の溶液が、約１．２６ｍ／秒の先端速度のケージスターラーで、かつその他の点では同一の条件でメイクダウンされて、前記完全にメイクダウンされた粉末溶液を得る、請求項１〜１１のいずれか一項に記載のプロセス。
  13. 完全にメイクダウンされた粉末溶液を得るために約５ｍ／秒〜約２５ｍ／秒の先端速度でメイクダウンされる、２５℃で水中１重量％の完全にメイクダウンされた粉末溶液が、同一の溶液の固有粘度（ｄＬ／ｇ）の約１０％の偏差内の固有粘度（ｄＬ／ｇ）を有し、前記同一の溶液が、約１．２６ｍ／秒の先端速度のケージスターラーで、かつその他の点では同一の条件でメイクダウンされて、前記完全にメイクダウンされた粉末溶液を得る、請求項１２に記載のプロセス。
  14. 前記メイクダウンされた粉末溶液が、約０．０５ｄＬ／ｇ〜約１５ｄＬ／ｇの固有粘度を有する、請求項１〜１３のいずれか一項に記載のプロセス。
  15. 前記メイクダウンされた粉末溶液が、約０．０５ｄＬ／ｇ〜約７ｄＬ／ｇの固有粘度を有する、請求項１４に記載のプロセス。
  16. 前記１つ以上のアクリルアミド系ポリマーが、約１０ｋＤａ〜約５，０００ｋＤａの重量平均分子量を有する、請求項１〜１５のいずれか一項に記載のプロセス。
  17. 前記１つ以上のアクリルアミド系ポリマーが、約２００ｋＤａ〜約２，０００ｋＤａの重量平均分子量を有する、請求項１６に記載のプロセス。
  18. 前記１つ以上のアクリルアミド系ポリマーが、約８００ｋＤａ〜約２，０００ｋＤａの重量平均分子量を有する、請求項１７に記載のプロセス。
  19. 前記メイクダウンされた粉末溶液が、約０．１重量％〜約１０重量％の前記１つ以上のアクリルアミド系ポリマーを含む、請求項１〜１８のいずれか一項に記載のプロセス。
  20. 前記メイクダウンされた粉末溶液が、約０．５重量％〜約５重量％の前記１つ以上のアクリルアミド系ポリマーを含む、請求項１９に記載のプロセス。
  21. 前記メイクダウンされた粉末溶液が、約１重量％〜約４重量％の前記１つ以上のアクリルアミド系ポリマーを含む、請求項２０に記載のプロセス。
  22. 前記粉末が、１つ以上の界面活性剤をさらに含む、請求項１〜２１のいずれか一項に記載のプロセス。
  23. 前記メイクダウンされた粉末溶液が、１つ以上の界面活性剤をさらに含む、請求項１〜２２のいずれか一項に記載のプロセス。
  24. 前記１つ以上のアクリルアミド系ポリマーのうちの少なくとも１つが、式ＡＰ１を有し、
    Figure 2020529491
     式中、Ｅが、１つ以上の会合性モノマー単位であり、Ｆが、１つ以上の追加のモノマー単位であり、Ｇが、式Ｉの１つ以上の追加のモノマー単位であり、
    Figure 2020529491
     式中、Ｒ１が、ＨまたはＣ１〜Ｃ４アルキルであり、各Ｒ２が独立して、Ｈ、またはアルキル基、アリール基、フルオロアルキル基、もしくはフルオロアリール基であり、Ｈが任意に存在し、１つ以上のピペリジン−２，６−ジオン単位であり、
    前記１つ以上のピペリジン−２，６−ジオンが、前記追加のモノマー単位（「Ｆ」）のカルボニル上の式Ｉの前記追加のモノマー単位（「Ｇ」）のアクリルアミド窒素の環化により形成される、請求項１〜２３のいずれか一項に記載のプロセス。
  25. 前記粉末が、会合によりネットワーク化された１つ以上のアクリルアミド系ポリマーと１つ以上の界面活性剤とを含む、請求項１〜２４のいずれか一項に記載のプロセス。
  26. 前記粉末が、会合によりネットワーク化された１つ以上のアクリルアミド系ポリマーと１つ以上の界面活性剤とを含む、請求項２５に記載のプロセス。
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